JP2014178091A - 調湿ユニット、調湿装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着剤の再生量の増加を促進させる。
【解決手段】調湿モジュール（20）は、導電性を有する熱歪材料によって構成された熱歪部材（21）と、熱歪部材（21）に応力を付与するためのアクチュエータ（22）と、熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着する吸着剤（23）とを有している。通電機構（30）は、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）に電流を流すことにより熱歪部材（21）を加熱するように構成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、熱歪部材を有する調湿ユニットと、それを備えた調湿装置に関する。

従来より、応力（例えば、引張力）の付与により発熱し、応力の解除により吸熱する熱歪部材が知られている。特許文献１には、ニッケルチタン合金などの熱歪材料からなるワイヤに応力を付与するとワイヤが発熱し、ワイヤの放熱後に応力を解除するとワイヤが吸熱することが記載されている。また、特許文献１には、熱歪材料からなる部材を利用した冷却システムが開示されている。

特開２０１２−２２０１８４号公報

ところで、上記の熱歪部材と吸着剤とを組み合わせて調湿モジュールを構成することが考えられる。このような調湿モジュールでは、熱歪部材の発熱により吸着剤を加熱して吸着剤の水分を空気中に脱離させ、熱歪部材の吸熱により吸着剤を冷却して空気中の水分を吸着剤に吸着させることになる。また、熱歪部材の発熱温度が高くなるほど、調湿モジュール内における空気の温度が高くなって相対湿度が低くなり、その結果、吸着剤の吸着量（吸着剤に吸着している水分量）が少なくなる傾向にある。すなわち、熱歪部材の発熱によって吸着剤から空気中に脱離する水分量（吸着剤の再生量）が多くなる傾向にある。しかしながら、応力付与による熱歪部材の発熱には限界があるので、熱歪部材への応力付与だけでは吸着剤の再生量を増加させることが困難であった。

そこで、この発明は、吸着剤の再生量の増加を促進させることが可能な調湿ユニットを提供することを目的とする。

第１の発明は、導電性を有する熱歪材料によって構成され、応力の付与により発熱し、該応力の解除により吸熱する熱歪部材（21）と、該熱歪部材（21）に応力を付与するためのアクチュエータ（22）と、該熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、該熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着する吸着剤（23）とを有する調湿モジュール（20）と、上記調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）に電流を流すことにより該熱歪部材（21）を加熱する通電機構（30）とを備えていることを特徴とする調湿ユニットである。

上記第１の発明では、熱歪部材（21）に電流を流すことにより、熱歪部材（21）にジュール熱を発生させて熱歪部材（21）を加熱することができる。これにより、調湿モジュール（20）内における空気の温度を上昇させることができるので、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を低下させることができる。なお、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が低くなるほど、吸着剤（23）の吸着量（吸着剤（23）に吸着している水分量）が少なくなる傾向にある。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記熱歪部材（21）に応力を付与して上記吸着剤（23）の水分を空気中に脱離させる放湿動作が実行されている上記調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が予め定められた湿度閾値よりも高い場合に、該調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）に電流が流れるように上記通電機構（30）を制御する制御部（31）をさらに備えていることを特徴とする調湿ユニットである。

上記第２の発明では、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が高くなるに連れて、吸着剤（23）の吸着量が多くなる傾向にある。すなわち、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23）の吸着量が比較的多くなっている場合に、熱歪部材（21）への通電が実行されて熱歪部材（21）が加熱されることになる。これにより、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を低下させることができる。一方、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23）の吸着量が比較的少なくなっている場合には、熱歪部材（21）への通電が実行されないことになる。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記吸着剤（23）が、吸着特性において変曲点を有する吸着材料によって構成され、上記湿度閾値が、上記吸着剤（23）の吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高い相対湿度に設定されていることを特徴とする調湿ユニットである。

上記第３の発明では、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量の変化率は、吸着剤（23）の吸着特性の変曲点において大きくなっている。吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも低い相対湿度領域では、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量の変化率が小さく、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量は比較的少ない状態で維持されている。一方、吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高い相対湿度領域では、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量の変化率が小さく、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量は比較的多い状態で維持されている。したがって、吸着剤（23）の吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高くなるように温度閾値を設定することにより、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23）の吸着量が比較的多くなっている場合に、熱歪部材（21）への通電を確実に実行することができる。

第４の発明は、上記第２または第３の発明において、上記制御部（31）が、上記放湿動作が実行されている上記調湿モジュール（20）の流入口における空気の温度および相対湿度と、該調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）の温度とに基づいて、該調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を算出するように構成されていることを特徴とする調湿ユニットである。

上記第４の発明では、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を正確に算出することができる。

第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つである調湿ユニット（10）と、上記調湿ユニット（10）の調湿モジュール（20）に空気を供給するためのファン（F）とを備えていることを特徴とする調湿装置である。

上記第５の発明では、吸着剤（23）の再生量（熱歪部材（21）の発熱により吸着剤（23）から空気中に脱離する水分量）の増加を促進させることができる。

第１の発明によれば、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を低下させることができるので、吸着剤（23）の再生量（熱歪部材（21）の発熱により吸着剤（23）から空気中に脱離する水分量）の増加を促進させることができる。

第２の発明によれば、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度と湿度閾値との比較結果に応じて熱歪部材（21）への通電を実行することにより、熱歪部材（21）への通電に要する消費電力を低減しつつ吸着剤（23）の再生量の増加を効果的に促進させることができる。

第３の発明によれば、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23）の吸着量が比較的多くなっている場合に、熱歪部材（21）への通電を確実に実行することができるので、吸着剤（23）の再生量の増加を確実に促進させることができる。

第４の発明によれば、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を正確に算出することができるので、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度と湿度閾値との比較を正確に行うことができる。

第５の発明によれば、吸着剤（23）の再生量の増加を促進させることができるので、調湿装置（1）の調湿能力を向上させることができる。

実施形態１による調湿装置の構成例を示す概略図。 実施形態１における調湿ユニットの構成例を示す概略図。 熱歪部材の特性について説明するためのＴ−Ｓ線図。 調湿モジュールの動作について説明するための概略図。 吸着剤の特性について説明するための吸着等温線図。 実施形態１における補助加熱動作について説明するための概略図。 実施形態１における補助加熱動作について説明するための吸着等温線図。 実施形態１による調湿装置の変形例を示す概略図。 実施形態１における調湿モジュールの構成例１を示す概略図。 実施形態１における調湿モジュールの構成例２を示す概略図。 実施形態１における調湿モジュールの構成例３を示す概略図。 実施形態２による調湿装置の構成例を示す概略図。 実施形態２による調湿装置の変形例を示す概略図。 実施形態２における調湿ユニットの構成例１を示す概略図。 図１４に示した調湿モジュールの構造例を示す概略図。 図１４に示した調湿モジュールおよび通電機構の構造例を示す概略図。 実施形態２における調湿ユニットの構成例２を示す概略図。 図１７に示した調湿モジュールの構造例を示す概略図。 図１７に示した調湿モジュールおよび通電機構の構造例を示す概略図。 実施形態２における調湿ユニットの構成例３を示す概略図。 図２０に示した調湿モジュールの構造例を示す概略図。 図２０に示した調湿モジュールの構造例を示す概略図。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。

（実施形態１）
図１（Ａ）は、実施形態１による調湿装置（1）の構成例を示している。調湿装置（1）は、調湿の対象となる空間（この例では、建物（2）の室内空間（3））の空気の湿度を調節するものであり、この例では、除湿専用機として利用されている。また、調湿装置（1）は、調湿ユニット（10）と、第１および第２のファン（F1,F2）とを備えている。調湿ユニット（10）は、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）と、２つの調湿モジュール（20a,20b）にそれぞれ対応する２つの通電機構（30,30）と、コントローラ（31）（制御部）とを含んでいる。第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）および第１および第２のファン（F1,F2）は、ケーシング内に収容されている。このケーシングには、室外と室内空間（3）とをそれぞれ連通する第１および第２の空気通路（P1,P2）が形成されている。第１の空気通路（P1）には、第１の調湿モジュール（20a）および第１のファン（F1）が配置され、第２の空気通路（P2）には、第２の調湿モジュール（20b）および第２のファン（F2）が配置されている。

なお、以下の説明では、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の総称を「調湿モジュール（20）」と表記し、第１および第２の空気通路（P1,P2）の総称を「空気通路（P）」と表記し、第１および第２のファン（F1,F2）の総称を「ファン（F）」と表記する。

〈調湿運転動作〉
調湿モジュール（20）は、コントローラ（31）による制御に応答して、吸湿動作と放湿動作とを切り換え可能に構成されている。調湿モジュール（20）における吸湿動作および放湿動作については、後で詳しく説明する。ファン（F）は、コントローラ（31）による制御に応答して、回転方向を切り換え可能に構成されている。ファン（F）の回転方向を切り換えることにより、空気通路（P）における空気の流れの方向を切り換えることができる。そして、この例では、調湿装置（1）は、第１の運転状態（図１（Ａ）に示した運転状態）と第２の運転状態（図１（Ｂ）に示した運転状態）とを交互に切り換えることにより、室内空間（3）の除湿を連続的に実行するように構成されている。

《第１の運転状態》
図１（Ａ）に示した第１の運転状態では、室外空気（OA）が第１の空気通路（P1）を経由して室内空間（3）に供給され、室内空気（RA）が第２の空気通路（P2）を経由して室外に供給されるように、第１および第２のファン（F1,F2）が駆動する。また、第１の調湿モジュール（20a）において吸湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において放湿動作が実行される。第１の空気通路（P1）に流れ込んだ室外空気（OA）は、第１の調湿モジュール（20a）を通過することによって除湿された後、第１の空気通路（P1）を経由して供給空気（SA）として室内空間（3）に供給される。一方、第２の空気通路（P2）に流れ込んだ室内空気（RA）は、第２の調湿モジュール（20b）を通過することによって加湿された後、第２の空気通路（P2）を経由して排出空気（EA）として室外に供給される。

《第２の運転状態》
図１（Ｂ）に示した第２の運転状態では、第１および第２のファン（F1,F2）の回転方向が第１の運転状態（図１（Ａ）の場合）に対して逆方向となっている。すなわち、室内空気（RA）が第１の空気通路（P1）を経由して室外に供給され、室外空気（OA）が第２の空気通路（P2）を経由して室内空間（3）に供給されるように、第１および第２のファン（F1,F2）が駆動する。また、第１の調湿モジュール（20a）において放湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において吸湿動作が実行される。第２の空気通路（P2）に流れ込んだ室外空気（OA）は、第２の調湿モジュール（20b）を通過することによって除湿された後、第２の空気通路（P2）を経由して供給空気（SA）として室内空間（3）に供給される。一方、第１の空気通路（P1）に流れ込んだ室内空気（RA）は、第１の調湿モジュール（20a）を通過することによって加湿された後、第１の空気通路（P1）を経由して排出空気（EA）として室外に供給される。

〈調湿ユニット〉
次に、図２を参照して、実施形態１における調湿ユニット（10）について説明する。なお、図２では、２つの調湿モジュール（20,20）（具体的には、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b））のうち一方の調湿モジュール（20）と、その調湿モジュール（20）に対応する通電機構（30）の図示を省略している。すなわち、この例では、調湿ユニット（10）は、調湿モジュール（20）と、通電機構（30）と、コントローラ（31）とを備えている。また、調湿ユニット（10）には、温度センサ（32）および湿度センサ（33）が設けられている。

《調湿モジュール》
調湿モジュール（20）は、複数の熱歪部材（21,…,21）と、アクチュエータ（22）と、複数の吸着剤（23,…,23）とを有している。

−熱歪部材−
熱歪部材（21）は、導電性を有する熱歪材料によって構成されている。また、熱歪部材（21）は、応力の付与により発熱し、応力の解除により吸熱するように構成されている。この例では、熱歪部材（21）は、ワイヤ状に形成され、熱歪部材（21）の長手方向に引張力を付与することにより発熱し、その引張力を解除することにより吸熱する。なお、熱歪材料の具体例として、チタンニッケル系の合金（例えば、形状記憶合金）や、導電性を有するエラストマ樹脂を挙げることができる。

−アクチュエータ−
アクチュエータ（22）は、熱歪部材（21,…,21）に応力（この例では、熱歪部材（21）の長手方向に作用する引張力）を付与するように構成されている。この例では、アクチュエータ（22）は、固定部（201）と、可動部（202）と、駆動部（203）とによって構成されている。固定部（201）および可動部（202）は、所定間隔を隔てて互いに対向するように配置されている。固定部（201）の対向面（可動部（202）と対向する面）には、熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられ、可動部（202）の対向面（固定部（201）と対向する面）には、熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられている。駆動部（203）は、コントローラ（31）による制御に応答して、固定部（201）と可動部（202）との間の対向距離を変化させることにより熱歪部材（21,…,21）に対する応力の付与および解除を切り換えるように構成されている。

−吸着剤−
吸着剤（23）は、熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着するように構成されている。この例では、吸着剤（23）は、熱歪部材（21）の表面に担持されている。

《通電機構》
通電機構（30）は、コントローラ（31）による制御に応答して、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）に電流を流すことにより熱歪部材（21,…,21）を加熱するように構成されている。この例では、通電機構（30）は、電源（300）と、第１の電極（301）と、第２の電極（302）と、スイッチング素子（303）と、抵抗素子（304）とによって構成されている。

−電極および電源−
第１の電極（301）は、固定部（201）の対向面に設けられ、熱歪部材（21,…,21）の一端に電気的に接続されている。第２の電極（302）は、可動部（202）の対向面に設けられ、熱歪部材（21,…,21）の他端に電気的に接続されている。電源（300）は、第１の電極（301）と第２の電極（302）との間に電気的に接続されている。

−スイッチング素子および抵抗素子−
スイッチング素子（303）は、第１の電極（301）から電源（300）を経由して第２の電極（302）に延びる電流経路（この例では、第２の電極（302）と電源（300）との間の電流経路）に設けられ、コントローラ（31）による制御に応答して接続状態（オン／オフ）を切り換え可能に構成されている。抵抗素子（304）は、第１の電極（301）から電源（300）を経由して第２の電極（302）に延びる電流経路（この例では、第１の電極（301）と電源（300）との間の電流経路）に設けられている。

−通電動作−
スイッチング素子（303）がオン状態になると、熱歪部材（21,…,21）に電流が流れる（すなわち、熱歪部材（21,…,21）への通電が開始される）。熱歪部材（21,…,21）に電流が流れると、熱歪部材（21,…,21）にジュール熱が発生し、熱歪部材（21,…,21）が加熱される。一方、スイッチング素子（303）がオフ状態になると、熱歪部材（21,…,21）への通電が停止する。

《温度センサおよび湿度センサ》
温度センサ（32）および湿度センサ（33）は、調湿モジュール（20）の流入口の近傍に配置され、調湿モジュール（20）において放湿動作が実行されているときに、調湿モジュール（20）の流入口における空気の温度および相対湿度をそれぞれ検出するように構成されている。なお、温度センサ（32）および湿度センサ（33）は、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の各々に設けられている。また、調湿モジュール（20）の流入口が切り換えられるように構成されている場合、温度センサ（32）および湿度センサ（33）は、それぞれの流入口の近傍に一組ずつ設けられることになる。

《コントローラ》
コントローラ（31）は、調湿装置（1）の構成部品（具体的には、調湿モジュール（20），通電機構（30），ファン（F）など）を制御するように構成されている。詳しく説明すると、コントローラ（31）は、調湿モジュール（20）のアクチュエータ（22）を制御して調湿モジュール（20）における調湿動作（放湿動作および吸湿動作）を制御する処理（運転制御処理）を実行する。さらに、コントローラ（31）は、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が予め定められた湿度閾値よりも高い場合に、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）に電流が流れるように通電機構（30）を制御する処理（通電制御処理）を実行するように構成されている。

〈熱歪部材における発熱および吸熱のメカニズム〉
次に、図３を参照して、熱歪部材（21）における発熱および吸熱のメカニズムについて説明する。図３のように、熱歪部材（21）に応力を付与すると、熱歪部材（21）を構成する熱歪材料がオーステナイト相（母相）からマルテンサイト相へと相変化することによりエントロピーが減少し、その分、発熱して熱歪部材（21）自身が加熱される（IからII）。熱歪部材（21）に応力を付与したまま、熱歪部材（21）を加熱対象物に接触させると、熱歪部材（21）の熱が加熱対象物に伝わる（IIからIII）。これにより、熱歪部材（21）の温度が低下する。次に、熱歪部材（21）に付与されている応力を解除（除去）すると、熱歪部材（21）を構成する熱歪材料がマルテンサイト相からオーステナイト相（母相）へと相変化する（IIIからIV）。このとき、熱歪部材（21）が断熱されていると、熱歪部材（21）の温度が低下する。温度が低下した熱歪部材（21）に冷却対象物を接触させると、冷却対象物の熱が熱歪部材（21）に伝わる（IVからI）。

〈調湿モジュールにおける放湿動作および吸湿動作〉
次に、図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照して、調湿モジュール（20）における放湿動作および吸湿動作について説明する。この例では、調湿モジュール（20）は、放湿動作と吸湿動作とを交互に実行するように構成されている。

《放湿動作》
図４（Ａ）のように、熱歪部材（21,…,21）に応力が付与されると、熱歪部材（21,…,21）が発熱して吸着剤（23,…,23）が加熱される。吸着剤（23,…,23）が加熱されると、吸着剤（23,…,23）に吸着している水分が空気中に脱離する。したがって、調湿モジュール（20）を通過した後の空気中の水分は、通過前よりも多くなる。このように、調湿モジュール（20）の放湿動作により、調湿モジュール（20）を通過する空気が加湿される。また、吸着剤（23,…,23）の水分を空気中に脱離させることにより、吸着剤（23,…,23）を再生させることができる。

《吸湿動作》
図４（Ｂ）のように、熱歪部材（21,…,21）の応力が解除されると、熱歪部材（21,…,21）が吸熱して吸着剤（23,…,23）が冷却される。放湿動作において吸着剤（23,…,23）が再生されている（すなわち、水分を脱離させている）ので、吸着剤（23,…,23）が冷却されると、空気中の水分が吸着剤（23,…,23）に吸着される。したがって、調湿モジュール（20）を通過した後の空気中の水分は、通過前よりも少なくなる。このように、調湿モジュール（20）の吸湿動作により、調湿モジュール（20）を通過する空気が除湿される。また、吸着剤（23,…,23）が冷却されているので、吸着熱による吸着剤（23,…,23）の発熱を抑制することができる。これにより、吸着性能の低下を抑制することができる。

〈吸着剤の吸着特性〉
次に、図５を参照して、吸着剤（23）の吸着特性について説明する。この例では、吸着剤（23）は、吸湿特性において変曲点を有する吸着材料（例えば、メソポーラスシリカ系の吸着材料）によって構成されている。

図５のように、吸着剤（23）の吸着特性を示した吸着等温線は、相対湿度（RHL）と相対湿度（RHH）との間の相対湿度領域（中間湿度領域）において略Ｓ字状に湾曲し、相対湿度（RHL）よりも低い相対湿度領域（低湿度領域）および相対湿度（RHH）よりも高い相対湿度領域（高湿度領域）において略直線状に延びている。なお、図５では、「吸着剤（23）に吸着している水分の質量」を「吸着剤（23）の質量」で除算した値を「吸着量」として縦軸に示している。

相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量の変化率は、吸着剤（23）の吸着特性の変曲点において大きくなっている。吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも低い相対湿度領域（相対湿度（RHL）よりも低い低湿度領域）では、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量の変化率が小さく、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量は、比較的少ない状態で維持されている。一方、吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高い相対湿度領域（相対湿度（RHH）よりも高い高湿度領域）では、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量の変化率が小さく、相対湿度に対する吸着剤（23）の吸着量は、比較的多い状態で維持されている。

〈補助加熱動作〉
次に、実施形態１による調湿装置（1）の補助加熱動作について説明する。この例では、コントローラ（31）は、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）のうち放湿動作を実行している調湿モジュール（20）を制御対象として、以下の処理を実行する。

まず、コントローラ（31）は、調湿モジュール（20）に対応する温度センサ（32）および湿度センサ（33）によって検出された温度および相対湿度（すなわち、調湿モジュール（20）の流入口における空気の温度および相対湿度）と、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）の温度とに基づいて、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を算出する。なお、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）の温度は、調湿モジュール（20）内における空気の温度とみなすことができる。熱歪部材（21）の発熱温度（引張力が付与されたときの温度）については、調湿モジュール（20）の流入口における空気の温度と、熱歪部材（21）を構成する熱歪材料の種類と、アクチュエータ（22）による熱歪部材（21）の引張量および引張速度とに基づいて推定することができる。熱歪部材（21）の吸熱温度（引張力が解除されているときの温度）についても、発熱温度と同様に推定することができる。

次に、コントローラ（31）は、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度と予め定められた湿度閾値とを比較し、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が湿度閾値よりも高い場合に、通電機構（30）に対して通電制御処理を実行する。これにより、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）に流れて熱歪部材（21,…,21）が加熱され、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が低下する。一方、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が湿度閾値よりも低い場合、コントローラ（31）は、通電機構（30）に対して通電制御処理を実行しない。

〈補助加熱動作〉
次に、図６および図７を参照して、実施形態１による調湿装置（1）の補助加熱動作について具体的に説明する。この例では、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）は、放湿動作と吸湿動作とを交互に繰り返している。また、湿度閾値は、吸着剤（23）の吸湿特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高い相対湿度（RHH）（具体的には、２１．５％）に設定されている。なお、図６は、第１の調湿モジュール（20a）において放湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において吸湿動作が実行されている場合を示している。

図６のように、第１の調湿モジュール（20a）（すなわち、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20））に流れ込む空気の温度が「２７℃」であり相対湿度が「４５％」であり、第１の調湿モジュール（20a）内における空気の温度が「４０℃」である場合、コントローラ（31）は、第１の調湿モジュール（20a）内における空気の相対湿度を「２２％」と算出する。一方、第２の調湿モジュール（20b）（すなわち、吸湿動作が実行されている調湿モジュール）に流れ込む空気の温度が「３３℃」であり相対湿度が「７０％」であり、第２の調湿モジュール（20b）内における空気の温度が「２０℃」である場合、第２の調湿モジュール（20b）内における空気の相対湿度は「１００％」となる。

また、第１の調湿モジュール（20a）において吸湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において放湿動作が実行されている場合、第１の調湿モジュール（20a）には、吸湿対象となる空気（温度が「３３℃」であり相対湿度が「７０％」である空気）が供給され、第２の調湿モジュール（20b）には、放湿対象となる空気（温度が「２７℃」であり相対湿度が「４５％」である空気）が流れ込むことになる。すなわち、第１の調湿モジュール（20a）が放湿動作と吸湿動作とを交互に繰り返すことにより、第１の調湿モジュール（20a）内における空気の相対湿度が「２２％」と「１００％」とに交互に切り替わることになる。これと同様に、第２の調湿モジュール（20b）内における空気の相対湿度も「２２％」と「１００％」とに交互に切り替わることになる。

また、図６の場合、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）のうち放湿動作が実行されている調湿モジュール内における空気の相対湿度（２２％）が湿度閾値（２１．５％）よりも高くなっているので、コントローラ（31）は、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）にそれぞれ対応する通電機構（30,30）に対して通電制御処理を実行する。これにより、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の熱歪部材（21,…,21）が加熱され、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）内における空気の相対湿度が低下する。例えば、通電制御処理（熱歪部材（21,…,21）への通電）によって熱歪部材（21,…,21）の温度が８℃上昇したとすると、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）（図６では、第１の調湿モジュール（20a））では、調湿モジュール（20）内における空気の温度が「４８℃」となり相対湿度が「１４％」となる。一方、吸湿動作が実行されている調湿モジュール（20）（図６では、第２の調湿モジュール（20b））では、調湿モジュール（20）内における空気の温度が「２８℃」となり相対湿度が「９３％」となる。

図７のように、通電制御処理によって熱歪部材（21）を加熱する前では、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度は「２２％」から「１００％」まで変化しているが、相対湿度が「２２％」であるときの吸着剤（23）の吸着量は、相対湿度が「１００％」であるときの吸着剤（23）の吸着量とほぼ同一となっている。すなわち、放湿動作中の吸着剤（23）の吸着量と吸湿動作中の吸着剤（23）の吸着量との差が小さくなっているので、放湿動作において吸着剤（23）から空気中に脱離する水分量（吸着剤（23）の再生量）が少なくなっている。

一方、通電制御処理によって熱歪部材（21）を加熱した後では、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度は「１４％」から「９３％」まで変化し、相対湿度が「１４％」であるときの吸着剤（23）の吸着量は、相対湿度が「９３％」であるときの吸着剤（23）の吸着量よりも少なくなっている。すなわち、放湿動作中の吸着剤（23）の吸着量と吸湿動作中の吸着剤（23）の吸着量との差が大きくなっているので、吸着剤（23）の再生量は、通電制御処理によって熱歪部材（21）を加熱する前よりも多くなる。

〈実施形態１による効果〉
以上のように、熱歪部材（21,…,21）に電流を流すことにより、熱歪部材（21,…,21）にジュール熱を発生させて熱歪部材（21,…,21）を加熱することができる。これにより、調湿モジュール（20）内における空気の温度を上昇させることができるので、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を低下させることができる。その結果、吸着剤（23,…,23）の再生量（熱歪部材（21,…,21）の発熱により吸着剤（23,…,23）から空気中に脱離する水分量）の増加を促進させることができ、調湿装置（1）の調湿能力を向上させることができる。

また、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が高くなるに連れて、吸着剤（23）の吸着量（吸着剤（23）に吸着している水分量）が多くなる傾向にあるので、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度と湿度閾値との比較結果に応じて通電制御処理（熱歪部材（21,…,21）への通電）を実行することにより、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23,…,23）の吸着量が比較的多くなっている場合に、通電制御処理が実行されて熱歪部材（21,…,21）が加熱されることになる。これにより、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を低下させることができ、吸着剤（23）の再生量の増加を効果的に促進させることができる。一方、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23,…,23）の吸着量が比較的少なくなっている場合には、熱歪部材（21,…,21）への通電が実行されないことになる。これにより、熱歪部材（21,…,21）への通電に要する消費電力を低減することができる。

また、吸着剤（23）の吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高くなるように温度閾値を設定することにより、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）において吸着剤（23,…,23）の吸着量が比較的多くなっている場合に、熱歪部材（21,…,21）への通電を確実に実行することができる。これにより、吸着剤（23,…,23）の再生量の増加を確実に促進させることができる。

また、調湿モジュール（20）の流入口における空気の温度および相対湿度と調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）の温度とに基づいて、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を算出することにより、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を正確に算出することができる。これにより、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度と湿度閾値との比較を正確に行うことができる。

また、熱歪部材（21,…,21）に電流を流すことにより、熱歪部材（21,…,21）を加熱器として利用することができるので、調湿ユニット（10）内に加熱器を別途設ける場合よりも、調湿ユニット（10）を小型化することができる。

また、熱歪部材（21,…,21）の表面に吸着剤（23,…,23）が担持されているので、熱歪部材（21,…,21）から吸着剤（23,…,23）への熱伝達を円滑に行うことができ、熱損失を低減することができる。

〈実施形態１の変形例〉
なお、図８（Ａ）および図８（Ｂ）のように、調湿装置（1）は、加湿専用機として利用されていても良い。この例では、調湿装置（1）は、第１の運転状態（図８（Ａ）に示した運転状態）と第２の運転状態（図８（Ｂ）に示した運転状態）とを交互に切り換えることにより、室内空間（3）の加湿を連続的に実行するように構成されている。

《第１の運転状態》
図８（Ａ）に示した第１の運転状態では、室外空気（OA）が第１の空気通路（P1）を経由して室内空間（3）に供給され、室内空気（RA）が第２の空気通路（P2）を経由して室外に供給されるように、第１および第２のファン（F1,F2）が駆動する。また、第１の調湿モジュール（20a）において放湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において吸湿動作が実行される。第１の空気通路（P1）に流れ込んだ室外空気（OA）は、第１の調湿モジュール（20a）を通過することによって加湿された後、第１の空気通路（P1）を経由して供給空気（SA）として室内空間（3）に供給される。一方、第２の空気通路（P2）に流れ込んだ室内空気（RA）は、第２の調湿モジュール（20b）を通過することによって除湿された後、第２の空気通路（P2）を経由して排出空気（EA）として室外に供給される。

《第２の運転状態》
図８（Ｂ）に示した第２の運転状態では、室内空気（RA）が第１の空気通路（P1）を経由して室外に供給され、室外空気（OA）が第２の空気通路（P2）を経由して室内空間（3）に供給されるように、第１および第２のファン（F1,F2）が駆動する。また、第１の調湿モジュール（20a）において吸湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において放湿動作が実行される。第２の空気通路（P2）に流れ込んだ室外空気（OA）は、第２の調湿モジュール（20b）を通過することによって加湿された後、第２の空気通路（P2）を経由して供給空気（SA）として室内空間（3）に供給される。一方、第１の空気通路（P1）に流れ込んだ室内空気（RA）は、第１の調湿モジュール（20a）を通過することによって除湿された後、第１の空気通路（P1）を経由して排出空気（EA）として室外に供給される。

〈実施形態１における空気通路の変形例〉
なお、第１および第２の空気通路（P1,P2）と第１および第２のファン（F1,F2）は、第１の通風状態と第２の通風状態とに切り換え可能に構成されていても良い。第１の通風状態では、室内空気（RA）が第１の空気通路（P1）を経由して第１の調湿モジュール（20a）に流れ込み、第１の調湿モジュール（20a）を通過した空気が供給空気（SA）として室内空間（3）に供給され、室外空気（OA）が第２の空気通路（P2）を経由して第２の調湿モジュール（20b）に流れ込み、第２の調湿モジュール（20b）を通過した空気が排出空気（EA）として室外に供給される。第２の通風状態では、室内空気（RA）が第２の空気通路（P2）を経由して第２の調湿モジュール（20b）に流れ込み、第２の調湿モジュール（20b）を通過した空気が供給空気（SA）として室内空間（3）に供給され、室外空気（OA）が第１の空気通路（P1）を経由して第１の調湿モジュール（20a）に流れ込み、第１の調湿モジュール（20a）を通過した空気が排出空気（EA）として室外に供給される。

〈実施形態１における調湿ユニットの変形例〉
また、調湿ユニット（10）は、２つの調湿モジュール（20,20）（具体的には、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b））のうち一方の調湿モジュール（20）と、その調湿モジュール（20）に対応する通電機構（30）とを備えていなくても良い。すなわち、調湿ユニット（10）は、１つの調湿モジュール（20）と、１つの通電機構（30）と、コントローラ（31）とを備えるものであっても良い。この場合、調湿装置（1）は、調湿ユニット（10）の他に、１つの空気通路（P）および１つのファン（F）を備え、室内空間（3）の除湿（または、加湿）を間欠的に実行することになる。

〈実施形態１における調湿モジュールの構成例１〉
図９は、実施形態１における第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の構成例１を示している。この例では、第１の調湿モジュール（20a）が右側に配置され、第２の調湿モジュール（20b）が左側に配置され、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の間に仕切板（40）が設けられている。熱歪部材（21,…,21）は、上下に延びるワイヤ状に形成され、吸着剤（23,…,23）は、熱歪部材（21,…,21）の表面に担持されている。また、調湿モジュール（20a,20b）において固定部（201）が共通化され、駆動部（203）は、回転軸（200）とカム（204）とによって構成されている。

《固定部》
固定部（201）は、矩形板状（略長方形の薄板状）に形成されている。固定部（201）の下面（対向面）は、仕切板（40）によって左右の領域に仕切られ、固定部（201）の下面の右側の領域には、第１の調湿モジュール（20a）の熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられ、固定部（201）の下面の左側の領域には、第２の調湿モジュール（20b）の熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられている。

《可動部》
第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の可動部（202,202）は、矩形板状に形成され、仕切板（40）を挟んで左右に配置されている。また、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の可動部（202,202）は、可動部（202,202）の上面（対向面）が所定間隔を隔てて固定部（201）の下面と対向するように配置されている。第１の調湿モジュール（20a）の可動部（202）の上面には、第１の調湿モジュール（20a）の熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられ、第２の調湿モジュール（20b）の可動部（202）の上面には、第２の調湿モジュール（20b）の熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられている。また、可動部（202）の重量は、可動部（202）の荷重によって熱歪部材（21,…,21）に引張力を付与することができるように設定されている。

《仕切板（空気通路）》
仕切板（40）は、略Ｔ字状に形成され、固定部（201）の下面から下方に延びる矩形板状に形成された本体部（40a）と、固定部（201）と略平行に延びる矩形板状に形成されたフランジ部（40b）とを有している。仕切板（40）の本体部（40a）の基端は、固定部（201）の下面に取り付けられている。仕切板（40）の本体部（40a）の先端は、仕切板（40）のフランジ部（40b）の上面の中央部に接続されている。また、仕切板（40）のフランジ部（40b）は、熱歪部材（21,…,21）の他端と略同一の高さ位置に配置されている。このように仕切板（40）によって第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の間を左右に仕切ることにより、固定部（201）と第１の調湿モジュール（20a）の可動部（202）との間に、第１の空気通路（P1）が形成され、固定部（201）と第２の調湿モジュール（20b）の可動部（202）との間に、第２の空気通路（P2）が形成されている。

《駆動部》
回転軸（200）は、可動部（202）の幅方向（図９の奥行き方向）に延びている。また、回転軸（200）は、モータ（図示を省略）に連結され、そのモータによって回転可能に構成されている。カム（204）は、可動部（202）の幅方向に延びる略円柱状に形成され、円形の外周部（204a）と、半円部分が切り欠かれた小径部（204b）とを有している。また、カム（204）が回転軸（200）とともに回転するように、カム（204）の中心部には、回転軸（200）が挿通されている。

《コントローラ》
コントローラ（31）は、回転軸（200）に連結されたモータ（図示を省略）を制御することにより、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の回転軸（200,200）を回転させてカム（204,204）を回転させる。この例では、２つのカム（204,204）は、回転位相が１８０°ずれるように制御される。すなわち、２つのカム（204,204）のうち一方のカム（204）の外周部（204a）が可動部（202）の下面に接触している場合に、他方のカム（204）の小径部（204b）が可動部（202）の下面に接触するように、２つのカム（204,204）が制御される。

《調湿モジュールにおける動作》
図９のように、第２の調湿モジュール（20b）においてカム（204）の小径部（204b）が可動部（202）の下面に接触している場合、可動部（202）の荷重によって第２の調湿モジュール（20b）の熱歪部材（21,…,21）に引張力が付与されて熱歪部材（21,…,21）が発熱する。これにより、第２の調湿モジュール（20b）の吸着剤（23,…,23）が加熱され、吸着剤（23,…,23）に含まれている水分が、第２の調湿モジュール（20b）を通過する空気に脱離する。すなわち、第２の調湿モジュール（20b）において放湿動作が実行される。

一方、図９のように、第１の調湿モジュール（20a）では、カム（204）の外周部（204a）が可動部（202）の下面に接触しているので、可動部（202）がカム（204）によって支えられる。したがって、第１の調湿モジュール（20a）の熱歪部材（21,…,21）の引張力が解除されて熱歪部材（21,…,21）が吸熱する。これにより、第１の調湿モジュール（20a）の吸着剤（23,…,23）が冷却され、第１の調湿モジュール（20a）を通過する空気中の水分が吸着剤（23,…,23）に吸着する。すなわち、第１の調湿モジュール（20a）において吸湿動作が実行される。

また、第１の調湿モジュール（20a）においてカム（204）の小径部（204b）が可動部（202）の下面に接触している場合、第１の調湿モジュール（20a）において放湿動作が実行されることになる。この場合、第２の調湿モジュール（20b）においてカム（204）の外周部（204a）が可動部（202）の下面に接触しているので、第２の調湿モジュール（20b）において吸湿動作が実行されることになる。

〈実施形態１における調湿モジュールの構成例２〉
図１０は、実施形態１における第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の構成例２を示している。この例では、調湿モジュール（20a,20b）において駆動部（203）が共通化されている。駆動部（203）は、回転軸（205）と、第１および第２のアーム（206a,206b）とによって構成されている。その他の構成は、図９に示した構成と同様である。

《駆動部》
回転軸（205）は、可動部（202）の幅方向（図１０の奥行き方向）に延び、仕切板（40）の下方に配置されている。また、回転軸（205）は、ステッピングモータ（図示を省略）に連結され、そのステッピングモータによって周方向に回動可能に構成されている。コントローラ（31）は、回転軸（205）に連結されたステッピングモータを制御することにより、回転軸（205）を回転させる。

第１および第２のアーム（206a,206b）は、細長い板状に形成されている。第１および第２のアーム（206a,206b）の基端は、回転軸（205）に取り付けられ、第１および第２のアーム（206a,206b）の先端は、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の可動部（202,202）に向かってそれぞれ延びている。第１のアーム（206a）の先端には、第１の調湿モジュール（20a）の可動部（202）の下面に接触する第１の支持部（207a）が設けられ、第２のアーム（206b）の先端には、第２の調湿モジュール（20b）の可動部（202）の下面に接触する第２の支持部（207b）が設けられている。

《調湿モジュールにおける動作》
図１０のように、回転軸（205）を反時計回りに回転させた場合、回転軸（205）の回転に伴い、第１の支持部（207a）が上昇するとともに第２の支持部（207b）が下降する。第１の支持部（207a）が上昇することにより、第１の調湿モジュール（20a）の可動部（202）が押し上げられ、第１の調湿モジュール（20a）の熱歪部材（21,…,21）の引張力が解除される。これにより、第１の調湿モジュール（20a）において吸湿動作が実行される。また、第２の支持部（207b）が下降することにより、第２の調湿モジュール（20b）では、可動部（202）の荷重によって第２の調湿モジュール（20b）の熱歪部材（21,…,21）に引張力が付与される。これにより、第２の調湿モジュール（20b）において放湿動作が実行される。

また、回転軸（205）を時計回りに回転させた場合、回転軸（205）の回転に伴い、第１の支持部（207a）が下降するとともに第２の支持部（207b）が上昇することになる。この場合、第１の調湿モジュール（20a）において放湿動作が実行され、第２の調湿モジュール（20b）において吸湿動作が実行されることになる。

〈実施形態１における調湿モジュールの構成例３〉
図１１は、実施形態１における第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の構成例３を示している。この例では、駆動部（203）は、電磁石（208）によって構成されている。また、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の可動部（202,202）は、磁性材料（例えば、磁石や鉄など）によって構成され、固定部（201）の上方に配置されている。その他の構成は、図９に示した構成と同様である。なお、図１１に示した構成は、図９に示した構成に対して上下が逆になっている。

《駆動部》
第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の電磁石（208,208）は、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の可動部（202,202）の上方にそれぞれ配置されている。また、電磁石（208）は、電源回路（図示を省略）に接続され、その電源回路から電力が供給された場合に電磁石（208）の磁性が可動部（202）の磁性の逆極性となるように構成されている。電磁石（208）の磁性が可動部（202）の磁性の逆極性となることにより、電磁石（208）に吸引力（可動部（202）を引き寄せる電磁力）が発生する。

《コントローラ》
コントローラ（31）は、電磁石（208,208）に接続された電源回路（図示を省略）を制御することにより、電磁石（208,208）の吸引力を制御する。具体的には、コントローラ（31）は、電磁石（208）に電力が供給されるように電源回路を制御することにより電磁石（208）に吸引力を発生させ、電磁石（208）への電力供給が停止するように電源回路を制御することにより電磁石（208）の吸引力を解除する。この例では、第１および第２の調湿モジュール（20a,20b）の電磁石（208,208）のうち一方の電磁石（208）に吸引力が発生している場合に他方の電磁石（208）の吸引力が解除されるように、２つの電磁石（208,208）が制御される。

《調湿モジュールにおける動作》
図１１のように、第２の調湿モジュール（20b）において電磁石（208）に吸引力が発生すると、電磁石（208）の吸引力によって可動部（202）が持ち上げられ、熱歪部材（21,…,21）に引張力が付与される。これにより、第２の調湿モジュール（20b）において放湿動作が実行される。また、第１の調湿モジュール（20a）において電磁石（208）の吸引力が解除され、可動部（202）の荷重によって可動部（202）が下降し、熱歪部材（21,…,21）の引張力が解除される。これにより、第１の調湿モジュール（20a）において吸湿動作が実行される。

また、第１の調湿モジュール（20a）において電磁石（208）の吸引力が発生すると、第１の調湿モジュール（20a）において放湿動作が実行されることになる。この場合、第２の調湿モジュール（20b）において電磁石（208）の吸引力が解除され、第２の調湿モジュール（20b）において吸湿動作が実行されることになる。

（実施形態２）
図１２は、実施形態２による調湿装置（1）の構成例を示している。この調湿装置（1）では、調湿ユニット（10）は、調湿モジュール（20）と、通電機構（30）と、コントローラ（31）とを備えている。この例では、調湿モジュール（20）は、回転式の調湿モジュールによって構成されている。また、調湿装置（1）は、除湿専用機として利用されている。その他の構成は、図１（Ａ）に示した構成と同様である。

〈回転式の調湿モジュール〉
調湿モジュール（20）（回転式の調湿モジュール）は、第１の空気通路（P1）と第２の空気通路（P2）とに跨がって回動するように構成されている。また、調湿モジュール（20）は、調湿モジュール（20）のうち第１の空気通路（P1）に位置する領域（第１の領域）において吸湿動作が実行されるとともに第２の空気通路（P2）に位置する領域（第２の領域）において放湿動作が実行されるように構成されている。具体的には、調湿モジュール（20）のアクチュエータ（22）は、第１および第２の空気通路（P1,P2）に跨がる回動経路に沿って熱歪部材（21,…,21）を回動させるとともに、第１の空気通路（P1）から第２の空気通路（P2）に向かうに連れて熱歪部材（21,…,21）に付与される応力を大きくし、第２の空気通路（P2）から第１の空気通路（P1）に向かうに連れて熱歪部材（21,…,21）に付与される応力を小さくするように構成されている。これにより、第２の空気通路（P2）において熱歪部材（21,…,21）に応力が付与され、第１の空気通路（P1）において熱歪部材（21,…,21）の応力が解除されることになる。すなわち、この例では、調湿モジュール（20）（回転式の調湿モジュール）のうち第１の領域が「吸湿動作を実行している調湿モジュール」に相当し、第２の領域が「放湿動作を実行している調湿モジュール」に相当する。なお、回転式の調湿モジュール（20）を備えた調湿ユニット（10）の具体的な構成については、後で詳しく説明する。

《温度センサおよび湿度センサ》
また、この例では、温度センサ（32）および湿度センサ（33）（図１２では、図示を省略）は、調湿モジュール（20）の第２の領域の流入口の近傍に配置され、調湿モジュール（20）の第２の領域の流入口における空気の温度および相対湿度をそれぞれ検出するように構成されている。

〈調湿運転動作〉
次に、実施形態２による調湿装置（1）の調湿運転動作について説明する。まず、調湿モジュール（20）において熱歪部材（21,…,21）を回動させることにより、調湿モジュール（20）の第１の領域において吸湿動作が実行されるとともに、調湿モジュール（20）の第２の領域において放湿動作が実行される。また、室外空気（OA）が第１の空気通路（P1）を経由して室内空間（3）に供給され、室内空気（RA）が第２の空気通路（P2）を経由して室外に供給されるように、第１および第２のファン（F1,F2）が駆動する。第１の空気通路（P1）に流れ込んだ室外空気（OA）は、調湿モジュール（20）の第１の領域を通過することによって除湿された後、第１の空気通路（P1）を経由して供給空気（SA）として室内空間（3）に供給される。一方、第２の空気通路（P2）に流れ込んだ室内空気（RA）は、調湿モジュール（20）の第２の領域を通過することによって加湿された後、第２の空気通路（P2）を経由して排出空気（EA）として室外に供給される。

〈補助加熱動作〉
次に、実施形態２による調湿装置（1）の補助加熱動作について説明する。この例では、コントローラ（31）は、調湿モジュール（20）の第２の領域（すなわち、放湿動作が実行されている調湿モジュール）を制御対象として、以下の処理を実行する。

まず、コントローラ（31）は、調湿モジュール（20）の第２の領域に対応する温度センサ（32）および湿度センサ（33）によって検出された温度および相対湿度と、調湿モジュール（20）の第２の領域における熱歪部材（21,…,21）の温度とに基づいて、調湿モジュール（20）の第２の領域内における空気の相対湿度を算出する。

次に、コントローラ（31）は、調湿モジュール（20）の第２の領域内における空気の相対湿度と予め定められた湿度閾値（例えば、吸着剤（23）の吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高い相対湿度）とを比較し、調湿モジュール（20）の第２の領域内における空気の相対湿度が湿度閾値よりも高い場合に、通電機構（30）に対して通電制御処理を実行する。これにより、調湿モジュール（20）の熱歪部材（21,…,21）に電流が流れて熱歪部材（21,…,21）が加熱され、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が低下する。一方、調湿モジュール（20）の第２の領域内における空気の相対湿度が湿度閾値よりも低い場合、コントローラ（31）は、通電機構（30）に対して通電制御処理を実行しない。

〈実施形態２による効果〉
以上のように、熱歪部材（21,…,21）に電流を流すことにより、熱歪部材（21,…,21）にジュール熱を発生させて熱歪部材（21,…,21）を加熱することができる。これにより、吸着剤（23,…,23）の再生量（熱歪部材（21,…,21）の発熱により吸着剤（23,…,23）から空気中に脱離する水分量）の増加を促進させることができる。

また、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度と湿度閾値との比較結果に応じて通電制御処理（熱歪部材（21,…,21）への通電）を実行することにより、熱歪部材（21,…,21）への通電に要する消費電力を低減しつつ吸着剤（23,…,23）の再生量の増加を効果的に促進させることができる。

また、吸着剤（23）の吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高くなるように温度閾値を設定することにより、吸着剤（23,…,23）の再生量の増加を確実に促進させることができる。

〈実施形態２の変形例〉
なお、図１３のように、調湿装置（1）は、加湿専用機として利用されていても良い。この例では、第１の空気通路（P1）および第１のファン（F1）は、室内空気（RA）が第１の空気通路（P1）に流れ込み、調湿モジュール（20）の第１の領域（第１の空気通路（P1）に位置する領域）を通過した空気が排出空気（EA）として室外に供給されるように構成されている。第２の空気通路（P2）および第２のファン（F2）は、室外空気（OA）が第２の空気通路（P2）に流れ込み、調湿モジュール（20）の第２の領域（第２の空気通路（P2）に位置する領域）を通過した空気が供給空気（SA）として室内空間（3）に供給されるように構成されている。その他の構成は、図１２に示した構成と同様である。

《調湿運転動作》
まず、調湿モジュール（20）において熱歪部材（21,…,21）を回動させることにより、調湿モジュール（20）の第１の領域において吸湿動作が実行されるとともに、調湿モジュール（20）の第２の領域において放湿動作が実行される。また、室外空気（OA）が第２の空気通路（P2）を経由して室内空間（3）に供給され、室内空気（RA）が第１の空気通路（P1）を経由して室外に供給されるように、第１および第２のファン（F1,F2）が駆動する。第２の空気通路（P2）に流れ込んだ室外空気（OA）は、調湿モジュール（20）の第２の領域を通過することによって加湿された後、第２の空気通路（P2）を経由して供給空気（SA）として室内空間（3）に供給される。一方、第１の空気通路（P1）に流れ込んだ室内空気（RA）は、調湿モジュール（20）の第１の領域を通過することによって除湿された後、第１の空気通路（P1）を経由して排出空気（EA）として室外に供給される。

〈実施形態２における空気通路の変形例〉
また、第１の空気通路（P1）および第１のファン（F1）は、室内空気（RA）が第１の空気通路（P1）を経由して調湿モジュール（20）の第１の領域に流れ込み、調湿モジュール（20）の第１の領域を通過した空気が供給空気（SA）として室内空間（3）に供給されるように構成されていても良い。第２の空気通路（P2）および第２のファン（F2）は、室外空気（OA）が第２の空気通路（P2）を経由して調湿モジュール（20）の第２の領域に流れ込み、調湿モジュール（20）の第２の領域を通過した空気が排出空気（EA）として室外に供給されるように構成されていても良い。このように構成した場合も、室内空間（3）を除湿することができる。

または、第１の空気通路（P1）および第１のファン（F1）は、室外空気（OA）が第１の空気通路（P1）を経由して調湿モジュール（20）の第１の領域に流れ込み、調湿モジュール（20）の第１の領域を通過した空気が排出空気（EA）として室外に供給されるように構成されていても良い。第２の空気通路（P2）および第２のファン（F2）は、室内空気（RA）が第２の空気通路（P2）を経由して調湿モジュール（20）の第２の領域に流れ込み、調湿モジュール（20）の第２の領域を通過した空気が供給空気（SA）として室内空間（3）に供給されるように構成されていても良い。このように構成した場合も、室内空間（3）を加湿することができる。

〈実施形態２における調湿ユニットの構成例１〉
図１４は、実施形態２における調湿ユニット（10）の構成例１を示している。また、図１５は、図１４に示した調湿モジュール（20）の概略構造を示し、図１６は、図１４のＡ−Ａ線における概略断面を示している。この例では、調湿モジュール（20）は、ケーシング（41）内に収容されている。アクチュエータ（22）は、ホイール（210,210）と、外周ベルト（211）と、内周ベルト（212）と、外周レーン（213）と、内周レーン（214）とによって構成されている。通電機構（30）は、第１の摺動電極（311）と、第１の固定電極（312）と、第２の摺動電極（313）と、第２の固定電極（314）と、電源（300）と、スイッチング素子（303）と、抵抗素子（304）とによって構成されている。なお、図１４および図１５では、外周レーン（213）および内周レーン（214）の図示を省略している。

《ケーシング》
図１５のように、ケーシング（41）は、長方形の箱状に形成され、ケーシング（41）の内部空間は、仕切板（42）によって上下に仕切られている。これにより、第１の空気通路（P1）（仕切板（42）の下方の空間）と第２の空気通路（P2）（仕切板（42）の上方の空間）とが形成されている。この例では、ケーシング（41）は、図１５の手前から奥側に向かって空気が第１および第２の空気通路（P1,P2）を通過するように構成されている。また、仕切板（42）には、調湿モジュール（20）を配置するための開口が形成されている。

《熱歪部材および吸着剤》
図１５のように、熱歪部材（21,…,21）は、ケーシング（41）の幅方向（図１５の奥行き方向）に延びるフィン状（板状）に形成されている。吸着剤（23,…,23）は、熱歪部材（21,…,21）の表面に担持されている。

《アクチュエータ》
ホイール（210,210）は、略円柱状に形成された回転体であり、ケーシング（41）内において左右に並んで配置されている。また、ホイール（210,210）は、モータ（図示を省略）に連結され、そのモータによって回転可能（この例では、反時計回りに回転可能）に構成されている。コントローラ（31）は、ホイール（210,210）に連結されたモータを制御することにより、ホイール（210,210）を回転させる。

外周ベルト（211）は、平ベルト状に形成され、第１および第２の空気通路（P1,P2）に跨がって配置されている。外周ベルト（211）の内周面（対向面）には、熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられている。内周ベルト（212）は、平ベルト状に形成され、内周ベルト（212）の外周面が所定間隔を隔てて外周ベルト（211）の内周面と対向するように、外周ベルト（211）の内側に配置されている。なお、外周ベルト（211）と内周ベルト（212）との間の対向距離は、第１の空気通路（P1）における対向距離よりも第２の空気通路（P2）における対向距離のほうが長くなっている。内周ベルト（212）の外周面（対向面）には、熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられている。

また、ホイール（210,210）の回転に伴って外周ベルト（211）と内周ベルト（212）と熱歪部材（21,…,21）とが一体となって搬送されるように、内周ベルト（212）の内周面は、ホイール（210,210）に接触している。すなわち、ホイール（66,66）が反時計回りに回転することにより、外周ベルト（211）と内周ベルト（212）と熱歪部材（21,…,21）は、ケーシング（41）の第１の空気通路（P1）内を通過する際には図１５の右方向へ搬送され、ケーシング（41）の第２の空気通路（P2）内を通過する際には図１５の左方向へ搬送される。

図１６のように、外周ベルト（211）の幅方向の両端部は、熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられた部分よりも外側に突出している。これと同様に、内周ベルト（212）の幅方向の両端部は、熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられた部分よりも外側に突出している。外周レーン（213）および内周レーン（214）は、外周ベルト（211）および内周ベルト（212）の回動をそれぞれ案内するように構成されている。具体的には、外周レーン（213）は、外周ベルト（211）の幅方向の両端部を摺動可能に嵌合する一対の凹部を有している。すなわち、外周レーン（213）は、外周ベルト（211）の幅方向の両端部を外周レーン（213）の一対の凹部に引っ掛かけることにより外周ベルト（211）の回動を案内するように構成されている。これと同様に、内周レーン（214）は、内周ベルト（212）の幅方向の両端部を摺動可能に嵌合する一対の凹部を有している。

《通電機構》
第１の摺動電極（311）は、外周ベルト（211）の内周面の全面に亘って設けられ、熱歪部材（21,…,21）の一端に電気的に接続されている。第１の固定電極（312）は、第１の摺動電極（311）と電気的に接触するように、外周レーン（213）の凹部に取り付けられている。これと同様に、第２の摺動電極（313）は、内周ベルト（212）の外周面の全面に亘って設けられ、熱歪部材（21,…,21）の他端に電気的に接続されている。第２の固定電極（314）は、第２の摺動電極（313）と電気的に接触するように、内周レーン（214）の凹部に取り付けられている。

電源（300）は、第１の固定電極（312）と第２の固定電極（314）との間に電気的に接続されている。スイッチング素子（303）および抵抗素子（304）は、第１の固定電極（312）から電源（300）を経由して第２の固定電極（314）に延びる電流経路に設けられている。

《温度センサおよび湿度センサ》
温度センサ（32）および湿度センサ（33）は、ケーシング（41）内の第２の空気通路（P2）の流入口の近傍に取り付けられている。

《調湿モジュールにおける動作》
図１４のように、ホイール（210,210）を回転させると、外周ベルト（211）と内周ベルト（212）と熱歪部材（21,…,21）が一体となって搬送される。熱歪部材（21,…,21）がケーシング（41）内の第２の空気通路（P2）（仕切板（42）の上方の空間）を通過する際、外周ベルト（211）と内周ベルト（212）との間の対向距離が長くなることにより、熱歪部材（21,…,21）に引張力が付与される。これにより、調湿モジュール（20）のうち第２の空気通路（P2）に位置する領域（第２の領域）において放湿動作が実行される。

また、熱歪部材（21,…,21）がケーシング（41）内の第１の空気通路（P1）（仕切板（42）の下方の空間）を通過する際、外周ベルト（211）と内周ベルト（212）との間の対向距離が短くなることにより、熱歪部材（21,…,21）の引張力が解除される。これにより、調湿モジュール（20）のうち第１の空気通路（P1）に位置する領域（第１の領域）において吸湿動作が実行される。

なお、外周ベルト（211）の内周面に第１の摺動電極（311）を設けずに、外周ベルト（211）を導電性を有する材料によって構成しても良い。この場合、第１の固定電極（312）は、外周ベルト（211）に電気的に接触するように取り付けられることになる。これと同様に、内周ベルト（212）の外周面に第２の摺動電極（313）を設けずに、内周ベルト（212）を導電性を有する材料によって構成しても良い。この場合、第２の固定電極（314）は、内周ベルト（212）に電気的に接触するように取り付けられることになる。

〈実施形態２における調湿ユニットの構成例２〉
図１７は、実施形態２における調湿ユニット（10）の構成例２を示している。また、図１８は、図１７に示した調湿モジュール（20）の概略構造を示し、図１９は、図１７のＡ−Ａ線における概略断面を示している。この例では、調湿モジュール（20）のアクチュエータ（22）は、外周体（221）と、偏心軸（222）と、外周レーン（223）とによって構成されている。その他の構成は、図１４に示した構成と同様である。なお、図１７および図１８では、外周レーン（223）の図示を省略している。

《アクチュエータ》
図１８のように、外周体（221）は、ケーシング（41）の幅方向（図１８の奥行き方向）に延びる略円筒状に形成され、ケーシング（41）内において回転可能に構成されている。外周体（221）の内周面（対向面）には、熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられている。

偏心軸（222）は、ケーシング（41）の幅方向に延び、外周体（221）の内部において仕切板（42）と略同一の高さ位置（具体的には、外周体（221）の中心よりも下方）に配置されている。すなわち、外周体（221）の内周面と偏心軸（222）の外周面と間の対向距離（直線距離）は、第１の空気通路（P1）における対向距離よりも第２の空気通路（P2）における対向距離のほうが長くなっている。偏心軸（222）の外周面（対向面）には、熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられている。すなわち、熱歪部材（21,…,21）は、偏心軸（222）から外周体（221）の内周面に向かって放射状に延びている。また、偏心軸（222）は、モータ（図示を省略）に連結され、そのモータによって回転可能に構成されている。コントローラ（31）は、偏心軸（222）に連結されたモータを制御することにより、偏心軸（222）を回転させる。

図１９のように、外周体（221）の幅方向の両端部は、熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられた部分よりも外側に突出している。外周レーン（223）は、外周体（221）の回動を案内するように構成されている。具体的には、外周レーン（223）は、外周体（221）の幅方向の両端部を摺動可能に嵌合する一対の凹部を有している。すなわち、外周レーン（223）は、外周体（221）の幅方向の両端部を外周レーン（223）の一対の凹部に引っ掛かけることにより外周体（221）の回動を案内するように構成されている。

《通電機構》
第１の摺動電極（311）は、外周体（221）の内周面の全面に亘って設けられ、熱歪部材（21,…,21）の一端に電気的に接続されている。第１の固定電極（312）は、第１の摺動電極（311）と電気的に接触するように、外周レーン（223）の凹部に取り付けられている。これと同様に、第２の摺動電極（313）は、偏心軸（222）の外周面の全面に亘って設けられ、熱歪部材（21,…,21）の他端に電気的に接続されている。第２の固定電極（314）は、第２の摺動電極（313）と電気的に接触するように、ケーシング（41）内に設けられた支持部材（図示を省略）に取り付けられている。

《調湿モジュールにおける動作》
偏心軸（222）を回転させると、外周体（221）と熱歪部材（21,…,21）が一体となって回転する。熱歪部材（21,…,21）がケーシング（41）内の第２の空気通路（仕切板（42）の上方の空間）を通過する際、外周体（221）と偏心軸（222）との間の対向距離が長くなることにより、熱歪部材（21,…,21）に引張力が付与される。これにより、調湿モジュール（20）のうち第２の空気通路（P2）に位置する領域（第２の領域）において放湿動作が実行される。

一方、熱歪部材（21,…,21）がケーシング（41）内の第１の空気通路（仕切板（42）の下方の空間）を通過する際、外周体（221）と偏心軸（222）との間の対向距離が短くなることにより、熱歪部材（21,…,21）の引張力が解除される。これにより、調湿モジュール（20）のうち第１の空気通路（P1）に位置する領域（第１の領域）において吸湿動作が実行される。

なお、外周体（221）の内周面に第１の摺動電極（311）を設けずに、外周体（221）を導電性を有する材料によって構成しても良い。これと同様に、偏心軸（222）の外周面に第２の摺動電極（313）を設けずに、偏心軸（222）を導電性を有する材料によって構成しても良い。

〈実施形態２における調湿ユニットの構成例３〉
図２０は、実施形態２における調湿ユニット（10）の構成例３を示している。また、図２１は、図２０に示した調湿モジュール（20）の概略構造を示し、図２２は、調湿モジュール（20）の概略平面構造を示している。この例では、調湿モジュール（20）のアクチュエータ（22）は、第１の回転板（231）と、回転軸（232）と、第２の回転板（233）と、傾斜軸（234）と、連結部（235）とによって構成されている。ケーシング（41）の内部空間は、仕切板（42）によって左右に仕切られている。これにより、第１の空気通路（P1）（仕切板（42）の左方の空間）と第２の空気通路（P2）（仕切板（42）の右方の空間）とが形成されている。熱歪部材（21,…,21）は、上下に延びるワイヤ状に形成されている。その他の構成は、図１４に示した構成と同様である。なお、図２０および図２１では、仕切板（42）の図示を省略している。

《アクチュエータ》
図２１のように、第１の回転板（231）は、略円盤状に形成され、回転軸（232）に取り付けられている。第１の回転板（231）の下面（対向面）には、熱歪部材（21,…,21）の一端が取り付けられている。回転軸（232）は、ケーシング（41）の高さ方向（図２１の上下方向）に延びている。また、回転軸（232）は、モータ（図示を省略）に連結され、そのモータによって回転可能に構成されている。コントローラ（31）は、回転軸（232）に連結されたモータを制御することにより、回転軸（232）を回転させる。

第２の回転板（233）は、略円盤状に形成され、第２の回転板（233）が第１の回転板（231）に対して所定角度で傾斜した状態で、第２の回転板（233）の上面が所定間隔を隔てて第１の回転板（231）の下面と対向するように、傾斜軸（234）に取り付けられている。すなわち、第１の回転板（231）と第２の回転板（233）との間の対向距離は、第１の空気通路（P1）における対向距離よりも第２の空気通路（P2）における対向距離のほうが長くなっている。また、第２の回転板（233）の上面（対向面）には、熱歪部材（21,…,21）の他端が取り付けられている。傾斜軸（234）は、回転軸（232）に対して所定角度で傾斜するように延びている。連結部（235）は、回転軸（232）の回転が傾斜軸（234）に伝達されるように、回転軸（232）の端部と傾斜軸（234）の端部とを連結している。

《仕切板》
図２２のように、仕切板（42）には、熱歪部材（21,…,21）の通過位置にスリットが形成されている。

《通電機構》
図２０のように、第１の摺動電極（311）は、第１の回転板（231）の下面の全面に亘って設けられ、熱歪部材（21,…,21）の一端に電気的に接続されている。第１の固定電極（312）は、第１の摺動電極（311）と電気的に接触するように、ケーシング（41）内に設けられた支持部材（図示を省略）に取り付けられている。これと同様に、第２の摺動電極（313）は、第２の回転板（233）の上面の全面に亘って設けられ、熱歪部材（21,…,21）の他端に電気的に接続されている。第２の固定電極（314）は、第２の摺動電極（313）と電気的に接触するように、ケーシング（41）内に設けられた支持部材（図示を省略）に取り付けられている。

《調湿モジュールにおける動作》
回転軸（232）を回転させると、回転軸（232）とともに傾斜軸（234）が回転する。これにより、第１の回転板（231）と第２の回転板（233）と熱歪部材（21,…,21）が一体となって回転する。熱歪部材（21,…,21）がケーシング（41）内の第２の空気通路（P2）（仕切板（42）の右方の空間）を通過する際、第１の回転板（231）と第２の回転板（233）との間の対向距離が長くなることにより、熱歪部材（21,…,21）に引張力が付与される。これにより、調湿モジュール（20）のうち第２の空気通路（P2）に位置する領域（第２の領域）において放湿動作が実行される。

一方、熱歪部材（21,…,21）がケーシング（41）内の第１の空気通路（P1）（仕切板（42）の左方の空間）を通過する際、第１の回転板（231）と第２の回転板（233）との間の対向距離が短くなることにより、熱歪部材（21,…,21）の引張力が解除される。これにより、調湿モジュール（20）のうち第１の空気通路（P1）に位置する領域（第１の領域）において吸湿動作が実行される。

なお、第１の回転板（231）の下面に第１の摺動電極（311）を設けずに、第１の回転板（231）を導電性を有する材料によって構成しても良い。これと同様に、第２の回転板（233）の上面に第２の摺動電極（313）を設けずに、第２の回転板（233）を導電性を有する材料によって構成しても良い。

（その他の実施形態）
以上の実施形態において、熱歪部材（21）を長手方向に引張力を加えることにより熱歪部材（21）に応力を付与する場合を例に挙げて説明したが、熱歪部材（21）に捻る力を加えることにより熱歪部材（21）に応力を付与するように構成しても良いし、熱歪部材（21）に圧縮力を加えることにより熱歪部材（21）に応力を付与するように構成しても良い。

また、調湿装置（1）を除湿専用機（または、加湿専用機）として利用している場合を例に挙げて説明したが、調湿装置（1）は、除湿運転と加湿運転とを切り換え可能に構成されていても良い。

また、放湿動作が実行されている調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が予め定められた湿度閾値よりも高い場合に熱歪部材（21,…,21）に電流が流れるように通電機構（30）を制御する場合を例に挙げて説明したが、通電機構（30）は、調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度の高低に拘わらず、熱歪部材（21,…,21）に電流を常に流すように構成されていても良い。このように構成した場合も、熱歪部材（21,…,21）にジュール熱を発生させて熱歪部材（21,…,21）を加熱することができるので、吸着剤（23,…,23）の再生量の増加を促進させることができる。

なお、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施しても良い。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、この発明は、水分の吸着および脱離を行う調湿ユニットとして有用である。

１ 調湿装置
１０ 調湿ユニット
２０ 調湿モジュール
２１ 熱歪部材
２２ アクチュエータ
２３ 吸着剤
３０ 通電機構
３１ コントローラ（制御部）
３２ 温度センサ
３３ 湿度センサ
Ｐ 空気通路
Ｆ ファン

Claims (5)

1. 導電性を有する熱歪材料によって構成され、応力の付与により発熱し、該応力の解除により吸熱する熱歪部材（21）と、該熱歪部材（21）に応力を付与するためのアクチュエータ（22）と、該熱歪部材（21）の発熱により加熱されて空気中に水分を脱離させ、該熱歪部材（21）の吸熱により冷却されて空気中の水分を吸着する吸着剤（23）とを有する調湿モジュール（20）と、
   上記調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）に電流を流すことにより該熱歪部材（21）を加熱する通電機構（30）とを備えている
   ことを特徴とする調湿ユニット。
2. 請求項１において、
   上記熱歪部材（21）に応力を付与して上記吸着剤（23）の水分を空気中に脱離させる放湿動作が実行されている上記調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度が予め定められた湿度閾値よりも高い場合に、該調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）に電流が流れるように上記通電機構（30）を制御する制御部（31）をさらに備えている
   ことを特徴とする調湿ユニット。
3. 請求項２において、
   上記吸着剤（23）は、吸着特性において変曲点を有する吸着材料によって構成され、
   上記湿度閾値は、上記吸着剤（23）の吸着特性の変曲点に対応する相対湿度（RH0）よりも高い相対湿度に設定されている
   ことを特徴とする調湿ユニット。
4. 請求項２または３において、
   上記制御部（31）は、上記放湿動作が実行されている上記調湿モジュール（20）の流入口における空気の温度および相対湿度と、該調湿モジュール（20）の熱歪部材（21）の温度とに基づいて、該調湿モジュール（20）内における空気の相対湿度を算出するように構成されている
   ことを特徴とする調湿ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の調湿ユニット（10）と、
   上記調湿ユニット（10）の調湿モジュール（20）に空気を供給するためのファン（F）とを備えている
   ことを特徴とする調湿装置。

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