JP2001074282A - 湿度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水蒸気の昇圧行程を伴うサイクルを利用した
湿度調節装置を提供する。 【解決手段】 水蒸気分離部（10）を密閉容器状に形成
し、その内部を透湿膜（11）で仕切って低圧空間（12）
を減圧状態とする。分離側空間（13）に室内空気を導入
し、室内空気中の水蒸気を低圧空間（12）へ移動させて
室内空気を除湿する。低圧空間（12）の水蒸気は、圧縮
機（50）に吸引される。圧縮機（50）は、吸引した水蒸
気を圧縮して昇圧させる。水蒸気放出部（30）を容器状
に形成し、その内部には透湿膜（31）によって水蒸気空
間（32）を区画する。圧縮機（50）で昇圧された水蒸気
は、この水蒸気空間（32）へ導入される。水蒸気空間
（32）の水蒸気は、透湿膜（31）を透過して放出側空間
（33）へ移動し、室外空気に放出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気の除湿又は加
湿を行う湿度調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、特開平６−２５７８９０号公
報に開示されているように、水蒸気を冷媒として用い、
水蒸気の相変化を利用して冷房及び暖房を行うヒートポ
ンプが知られている。

【０００３】上記ヒートポンプは、減圧状態（例えば、
４〜５mmHg程度）に保持された真空容器内に給水して蒸
発させ、冷熱を生成する。生成した水蒸気は、圧縮機に
よって昇圧され、例えば３５〜４０mmHg程度となる。上
記ヒートポンプは、この昇圧された水蒸気を凝縮させ、
温熱を生成する。そして、水蒸気の蒸発によって生成し
た冷熱や凝縮によって生成した温熱を利用して室内空気
の温度調節を行うようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、大気圧
よりも圧力が低い水蒸気を用い、この水蒸気の昇圧行程
を伴うサイクルによって冷熱又は温熱の生成を行うもの
は、従来より提案されている。ところが、上記のサイク
ルを利用して湿度の調節を行うものについての提案はな
されておらず、上記サイクルを用いた新たな湿度調節装
置の出現が望まれていた。

【０００５】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、水蒸気の昇圧行程を
伴うサイクルを利用した湿度調節装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明が講じた第１の解
決手段は、湿度調節装置を対象とするものである。そし
て、水蒸気を透過させる透湿膜（11）により区画され且
つ所定の減圧状態とされた低圧空間（12）を有し、上記
透湿膜（11）における低圧空間（12）と反対側の表面を
空気と接触させて該空気中の水蒸気を低圧空間（12）へ
移動させる水蒸気分離部（10）と、上記低圧空間（12）
から水蒸気を吸引し、昇圧させて排出する昇圧手段
（5）とを設けるものである。

【０００７】本発明が講じた第２の解決手段は、湿度調
節装置を対象とするものである。そして、水蒸気を透過
させる透湿膜（11）により区画され且つ所定の減圧状態
とされた低圧空間（12）を有し、上記透湿膜（11）にお
ける低圧空間（12）と反対側の表面を第１の空気と接触
させて該第１の空気中の水蒸気を低圧空間（12）へ移動
させる水蒸気分離部（10）と、上記低圧空間（12）から
水蒸気を吸引し、昇圧させて排出する昇圧手段（5）
と、水蒸気を透過させる透湿膜（31）により区画され且
つ昇圧手段（5）で昇圧された水蒸気が導入される水蒸
気空間（32）を有すると共に、上記透湿膜（31）におけ
る水蒸気空間（32）と反対側の表面を第２の空気と接触
させて水蒸気空間（32）の水蒸気を第２の空気へ放出す
る水蒸気放出部（30）を設けるものである。

【０００８】本発明が講じた第３の解決手段は、上記第
１又は第２の解決手段において、水蒸気分離部（10）に
おける水蒸気の移動によって空気の除湿を行うように構
成されるものである。

【０００９】本発明が講じた第４の解決手段は、上記第
１又は第２の解決手段において、昇圧手段（5）によっ
て昇圧された水蒸気を利用して空気の加湿を行うように
構成されるものである。

【００１０】本発明が講じた第５の解決手段は、上記第
１の解決手段において、水蒸気を透過させる透湿膜（4
1）により区画され且つ昇圧手段（5）で昇圧された水蒸
気が導入される水蒸気空間（42）を有すると共に、上記
透湿膜（41）における水蒸気空間（42）と反対側の表面
を水と接触させて上記水蒸気空間（42）の水蒸気が透湿
膜（41）を透過して凝縮するように構成された凝縮部
（40）を備え、水蒸気分離部（10）における水蒸気の移
動によって空気の除湿を行うように構成されるものであ
る。

【００１１】本発明が講じた第６の解決手段は、湿度調
節装置を対象とするものである。そして、水蒸気を透過
させる透湿膜（21）により区画され且つ所定の減圧状態
とされた低圧空間（22）を有し、上記透湿膜（21）にお
ける低圧空間（22）と反対側の表面を水と接触させて、
該水から蒸発した水蒸気を低圧空間（22）側へ移動させ
る蒸発部（20）と、上記低圧空間（22）から水蒸気を吸
引し且つ該水蒸気を昇圧させて排出する昇圧手段（5）
と、水蒸気を透過させる透湿膜（31）により区画され且
つ昇圧手段（5）で昇圧された水蒸気が導入される水蒸
気空間（32）を有すると共に、上記透湿膜（31）におけ
る水蒸気空間（32）と反対側の表面を第２の空気と接触
させて水蒸気空間（32）の水蒸気を第２の空気へ放出
し、該第２の空気を加湿する水蒸気放出部（30）を設け
るものである。

【００１２】本発明が講じた第７の解決手段は、湿度調
節装置を対象とするものである。そして、水蒸気を透過
させる第１の透湿膜（71）により区画され且つ所定の減
圧状態とされた第１低圧空間（72）を有し、上記第１の
透湿膜（71）における第１低圧空間（72）と反対側の表
面を室内空気と接触させる室内部材（70）と、水蒸気を
透過させる第２の透湿膜（81）により区画され且つ所定
の減圧状態とされた第２低圧空間（82）を有し、上記第
２の透湿膜（81）における第２低圧空間（82）と反対側
の表面を室外空気と接触させる室外部材（80）と、第１
低圧空間（72）及び第２低圧空間（82）の何れか一方か
ら吸引した水蒸気を昇圧させて他方へ送り込む昇圧手段
（5）とを備え、第１低圧空間（72）の水蒸気を第２低
圧空間（82）へ送り込む状態と、第２低圧空間（82）の
水蒸気を第１低圧空間（72）へ送り込む状態とに切り換
わるものである。

【００１３】本発明が講じた第８の解決手段は、上記第
２，第５又は第６の解決手段において、水蒸気空間（3
2,42）の抽気を行う抽気手段（65）を設けるものであ
る。

【００１４】本発明が講じた第９の解決手段は、上記第
１〜第８の何れか１の解決手段において、昇圧手段
（5）は、吸引した水蒸気を圧縮して昇圧させる圧縮機
（50）により構成されるものである。

【００１５】本発明が講じた第１０の解決手段は、上記
第１〜第８の何れか１の解決手段において、昇圧手段
（5）は、吸湿と放湿とを行う吸収媒体を備え、吸収媒
体の吸湿によって水蒸気を吸引し、吸収媒体を加熱して
放湿させることによって水蒸気を昇圧させるように構成
されるものである。

【００１６】本発明が講じた第１１の解決手段は、上記
第１〜第８の何れか１の解決手段において、昇圧手段
（5）は、加熱により水蒸気を発生させる水蒸気発生手
段（115）と、該水蒸気発生手段（115）で発生した水蒸
気の噴流によって水蒸気分離部（10）の低圧空間（12）
から水蒸気を吸引するエゼクタ（110）とより構成され
るものである。

【００１７】−作用− 上記第１の解決手段では、水蒸気分離部（10）に低圧空
間（12）が設けられる。この低圧空間（12）は、透湿膜
（11）によって区画されると共に、大気圧以下の所定圧
力とされる。透湿膜（11）における低圧空間（12）と反
対側の表面は、空気と接触する。そして、該空気に含ま
れる水蒸気は、透湿膜（11）の両側における水蒸気圧差
によって透湿膜（11）を透過し、低圧空間（12）へ移動
する。低圧空間（12）へ移動した水蒸気は、昇圧手段
（5）に吸引される。昇圧手段（5）は、吸引した水蒸気
を昇圧させた後に排出する。

【００１８】上記第２の解決手段では、水蒸気分離部
（10）に低圧空間（12）が設けられる。この低圧空間
（12）は、透湿膜（11）によって区画されると共に、大
気圧以下の所定圧力とされる。透湿膜（11）における低
圧空間（12）と反対側の表面は、第１の空気と接触す
る。そして、該第１の空気に含まれる水蒸気は、透湿膜
（11）の両側における水蒸気圧差によって透湿膜（11）
を透過し、低圧空間（12）へ移動する。低圧空間（12）
へ移動した水蒸気は、昇圧手段（5）に吸引される。昇
圧手段（5）は、吸引した水蒸気を昇圧させた後に排出
する。

【００１９】一方、水蒸気放出部（30）には、透湿膜
（31）によって水蒸気空間（32）が区画される。この水
蒸気空間（32）には、昇圧手段（5）で昇圧された水蒸
気が導入される。また、透湿膜（31）における水蒸気空
間（32）と反対側の表面は、第２の空気と接触する。そ
して、水蒸気空間（32）の水蒸気は、透湿膜（31）の両
側における水蒸気圧差によって透湿膜（31）を透過し、
第２の空気に対して放出される。

【００２０】上記第３の解決手段では、水蒸気分離部
（10）における水蒸気の移動を利用して空気の除湿を行
う。例えば、室内空気を水蒸気分離部（10）へ送り込む
と、該室内空気に含まれる水蒸気が透湿膜（11）を透過
して低圧空間（12）へ移動する。つまり、室内空気から
水蒸気が奪われ、これによって室内空気の除湿が行われ
る。

【００２１】上記第４の解決手段では、昇圧手段（5）
で昇圧された水蒸気を用いて空気の加湿を行う。つま
り、水蒸気分離部（10）の低圧空間（12）から昇圧手段
（5）に吸引された水蒸気は昇圧された後に排出される
が、この水蒸気を、例えば室内空気に放出すると、室内
空気が加湿される。

【００２２】上記第５の解決手段では、水蒸気分離部
（10）における水蒸気の移動を利用して空気の除湿を行
う。例えば、室内空気を水蒸気分離部（10）へ送り込む
と、該室内空気に含まれる水蒸気が透湿膜（11）を透過
して低圧空間（12）へ移動する。つまり、室内空気から
水蒸気が奪われ、これによって室内空気の除湿が行われ
る。

【００２３】一方、凝縮部（40）には、透湿膜（41）に
よって水蒸気空間（42）が区画される。この水蒸気空間
（42）には、水蒸気分離部（10）から昇圧手段（5）に
吸引された水蒸気が昇圧された後に導入される。また、
透湿膜（41）における水蒸気空間（42）と反対側の表面
は、水と接触する。そして、水蒸気空間（42）の水蒸気
は、透湿膜（41）を透過して水蒸気空間（42）の外へ移
動し、その後に凝縮する。

【００２４】上記第６の解決手段では、蒸発部（20）の
低圧空間（22）が大気圧以下の所定圧力とされる。蒸発
部（20）へは、水が供給される。供給された水は、透湿
膜（21）における低圧空間（22）と反対側の表面と接触
する。供給された水の一部は蒸発して水蒸気となり、該
水蒸気は透湿膜（21）を透過して低圧空間（22）へ移動
する。低圧空間（22）へ移動した水蒸気は、昇圧手段
（5）に吸引される。昇圧手段（5）は、吸引した水蒸気
を昇圧させた後に排出する。

【００２５】一方、水蒸気放出部（30）には、透湿膜
（31）によって水蒸気空間（32）が区画される。この水
蒸気空間（32）には、昇圧手段（5）で昇圧された水蒸
気が導入される。また、透湿膜（31）における水蒸気空
間（32）と反対側の表面は、第２の空気と接触する。そ
して、水蒸気空間（32）の水蒸気は、透湿膜（31）の両
側における水蒸気圧差によって透湿膜（31）を透過し、
第２の空気に対して放出される。即ち、水蒸気放出部
（30）では、第２の空気に対して水蒸気が放出され、該
第２の空気が加湿される。

【００２６】上記第７の解決手段では、室内空気の除湿
と加湿とが切り換えて行われる。

【００２７】具体的に、第１低圧空間（72）の水蒸気を
第２低圧空間（82）へ送り込む状態とすると、室内空気
が除湿される。即ち、室内部材（70）では、室内空気に
含まれる水蒸気が第１の透湿膜（71）を透過し、第１低
圧空間（72）へ移動する。従って、室内空気から水蒸気
が奪われ、除湿が行われる。第１低圧空間（72）の水蒸
気は、昇圧手段（5）で昇圧された後に室外部材（80）
の第２低圧空間（82）に送り込まれる。第２低圧空間
（82）の水蒸気は、第２の透湿膜（81）を透過して室外
空気に排出される。

【００２８】一方、第２低圧空間（82）の水蒸気を第１
低圧空間（72）へ送り込む状態とすると、室内空気が加
湿される。即ち、室外部材（80）では、室外空気に含ま
れる水蒸気が第２の透湿膜（81）を透過し、第２低圧空
間（82）へ移動する。第２低圧空間（82）の水蒸気は、
昇圧手段（5）で昇圧された後に室内部材（70）の第１
低圧空間（72）に送り込まれる。第１低圧空間（72）の
水蒸気は、第１の透湿膜（71）を透過して室内空気に放
出される。従って、室内空気に水蒸気が供給され、加湿
が行われる。

【００２９】上記第８の解決手段では、凝縮部（40）又
は水蒸気放出部（30）の水蒸気空間（32,42）に溜まり
込む水蒸気以外のガスが、抽気手段（65）によって排出
される。つまり、水蒸気空間（32,42）は大気圧以下の
減圧状態であるため、外部から空気等が侵入して空気中
の窒素や酸素等をはじめとする水蒸気以外のガスが水蒸
気空間（32,42）に滞留する場合がある。これに対し、
本解決手段の抽気手段（65）は、上述のような水蒸気以
外のガスを水蒸気空間（32,42）から排出する。尚、抽
気手段（65）は、水蒸気以外のガスのみを排出するもの
である必要はなく、該ガスを水蒸気と共に排出するよう
なものであってもよい。

【００３０】上記第９の解決手段では、昇圧手段（5）
が圧縮機（50）により構成される。水蒸気分離部（10）
における低圧空間（12）の水蒸気は、圧縮機（50）に吸
引される。圧縮機（50）は、吸引した水蒸気を圧縮して
昇圧した後に排出する。

【００３１】上記第１０の解決手段では、昇圧手段
（5）に吸収媒体が設けられる。昇圧手段（5）は、吸収
媒体に水蒸気を吸湿させることによって、水蒸気分離部
（10）の低圧空間（12）から水蒸気を吸引する。また、
昇圧手段（5）は、吸収媒体を加熱して水蒸気を放出さ
せる。吸収媒体から放湿された水蒸気は、吸収媒体に吸
湿された状態よりも圧力が高くなっている。即ち、水蒸
気が昇圧される。吸収媒体から放出された昇圧後の水蒸
気は、その後に排出される。

【００３２】上記第１１の解決手段では、昇圧手段
（5）が水蒸気発生手段（115）とエゼクタ（110）で構
成される。水蒸気発生手段（115）で発生した比較的高
圧の水蒸気は、エゼクタ（110）に送り込まれて高速で
噴射される。そして、エゼクタ（110）で生じる高速の
水蒸気の噴流によって、水蒸気分離部（10）の低圧空間
（12）の水蒸気がエゼクタ（110）に吸引される。低圧
空間（12）から吸引された水蒸気は、水蒸気発生手段
（115）から送り込まれた水蒸気と合流して圧力が上昇
し、その後に排出される。

【００３３】

【発明の効果】上記の解決手段によれば、大気圧よりの
低圧の水蒸気を操作するサイクルを利用し、空気の除湿
や加湿を行う湿度調節装置を構成することが可能とな
る。

【００３４】更に、上記の解決手段では、水蒸気分離部
（10）において透湿膜（11）で低圧空間（12）を区画
し、透湿膜（11）を透過させて空気中の水蒸気を低圧空
間（12）へ移動させるようにしている。このため、水蒸
気分離部（10）での水蒸気の移動を利用して空気の除湿
を行う場合には、該空気の温度変化を伴うことなく湿度
だけを低下させることができる。以下、この点につい
て、図１の空気線図を参照しながら説明する。

【００３５】従来、空気の除湿を行う際には、空気を冷
却して水蒸気を凝縮させることによって行っていた。こ
こで、図１における点Ａの状態の空気を除湿して点Ｂの
状態とする場合を考える。この場合、先ず、点Ａの空気
を点Ｃまで冷却して空気中の水蒸気を凝縮させる。この
点Ｃの温度は、点Ｂにおける露点に相当する。そして、
一旦冷却した空気を再び加熱し、点Ｃから点Ｂへと温度
を上昇させていた。つまり、空気を冷却後に再加熱する
ことにより、空気の湿度を低下させていた。このため、
除湿に要するエネルギが過大であるという問題があっ
た。

【００３６】また、従来より、吸着剤を有するデシカン
トロータ等に水蒸気を吸着させることによって、空気の
除湿を行うものも知られている。この場合、図１におけ
る点Ａの空気に含まれる水蒸気を吸着剤に吸着させる
と、湿度が低下すると同時に吸着熱によって温度が上昇
し、点Ｄの状態となる。従って、点Ｂの状態とするに
は、点Ｄの状態となった空気を冷却しなければならな
い。このため、空気の冷却に要するエネルギが必要とな
り、この場合も除湿に要するエネルギが過大となってい
た。

【００３７】これに対し、上記各解決手段では、水蒸気
分離部（10）において、透湿膜（11）の両側における水
蒸気圧差によって空気から水蒸気を奪うようにしてい
る。従って、図１における点Ａの状態の空気を、何ら温
度変化させずに湿度のみを低下させて点Ｂの状態とする
ことができる。このため、従来のように空気の湿度を低
下させた後に加熱や冷却を行う必要がなくなり、空気の
温度調節に要するエネルギが不要となって湿度調節に要
するエネルギを低減することができる。また、除湿後の
空気を温度調節するための構成が不要となり、構成の簡
素化を図ることができる。

【００３８】特に、第６の解決手段では、昇圧手段
（5）で昇圧された水蒸気を凝縮部（40）の水蒸気空間
（42）に導入し、透湿膜（41）を透過して水蒸気空間
（42）から排出される水蒸気を凝縮させるようにしてい
る。このため、昇圧後の水蒸気を昇圧手段（5）から大
気中に直接放出する場合に比べ、昇圧手段（5）におけ
る昇圧比を小さくすることができ、水蒸気の昇圧に要す
るエネルギを削減することが可能となる。以下、この点
について、図２を参照しながら説明する。尚、以下に示
す温度及び水蒸気圧の値は、全て例示である。

【００３９】室内空気の状態は、温度２６℃、水蒸気圧
１２．７mmHgであるとする。このとき、水蒸気分離部
（10）における低圧空間（12）の圧力は、室内空気の水
蒸気圧よりも５mmHgだけ低い７．７mmHgに設定されてい
る。つまり、透湿膜（11）の両側において水蒸気圧差が
５mmHgあることから、室内空気中の水蒸気が透湿膜（1
1）を透過し、室内空気から水蒸気が奪われて該室内空
気が除湿される。

【００４０】ここで、昇圧手段（5）から水蒸気を大気
中に直接放出しようとすると、昇圧手段（5）におい
て、低圧空間（12）から吸引した７．７mmHgの水蒸気を
大気圧（約７６０mmHg）にまで昇圧させなければならな
い。これに対し、本解決手段２の凝縮部（40）のよう
に、透湿膜（41）の表面と水とを接触させて水蒸気を凝
縮させることとすれば、昇圧手段（5）において水蒸気
を大気圧まで昇圧させる必要はなくなる。例えば、冷却
塔で冷却した冷却水を透湿膜（41）と接触させる場合、
昇圧手段（5）は、該冷却水温度に対応する飽和水蒸気
圧よりもやや高い圧力まで水蒸気を昇圧させればよい。
具体的に、冷却水温度が３２℃とすると、これに対応す
る飽和水蒸気圧３５．７mmHgよりも５mmHgだけ高い４
０．７mmHgにまで、７．７mmHgの水蒸気を昇圧させれば
よいこととなる。この場合、昇圧手段（5）における昇
圧比は５．３となる。

【００４１】更に、上記第３の解決手段では、昇圧手段
（5）で昇圧された水蒸気を水蒸気放出部の水蒸気空間
（32）に導入し、透湿膜（31）を透過させて水蒸気空間
（32）から水蒸気を第２の空気に排出するようにしてい
る。このため、空気の除湿を行う場合には、上記第６の
解決手段に比べて、昇圧手段（5）における昇圧比を更
に小さくすることができ、水蒸気の昇圧に要するエネル
ギを一層低減することが可能となる。以下、この点につ
いて、図２を参照しながら説明する。

【００４２】室内空気の除湿を行う場合を例に、説明す
る。このとき、室内空気が第１の空気となり、室外空気
が第２の空気となる。尚、以下に示す温度及び水蒸気圧
の値は、全て例示である。

【００４３】水蒸気分離部（10）における低圧空間（1
2）の圧力は、室内空気の水蒸気圧よりも５mmHgだけ低
い７．７mmHgに設定されている。この点は、上記第６の
解決手段と同様である。一方、室外空気の状態を温度３
５℃、水蒸気圧２２．９mmHgであるとすると、水蒸気放
出部（30）における水蒸気空間（32）の圧力は、室外空
気の水蒸気圧よりも５mmHgだけ高い２７．９mmHgに設定
すればよい。そして、透湿膜（31）の両側において水蒸
気圧差が５mmHgあることから、水蒸気空間（32）の水蒸
気が透湿膜（31）を透過して室外空気に放出される。即
ち、この場合、昇圧手段（5）は７．７mmHgの水蒸気を
２７．９mmHgにまで昇圧すればよく、昇圧比は３．６と
なる。従って、同様の条件における上記第２の解決手段
の昇圧比５．３よりも、昇圧比を小さくすることができ
る。

【００４４】また、上記第８の解決手段では、凝縮部
（40）又は水蒸気放出部（30）の水蒸気空間（32,42）
に侵入した水蒸気以外のガスを抽気手段（65）によって
排出するようにしている。つまり、空気中の窒素や酸素
等をはじめとする水蒸気以外のガスが水蒸気空間（32,4
2）内に存在すると、水蒸気空間（32,42）の圧力が一定
であっても該水蒸気空間（32,42）における水蒸気の分
圧が低下する。このため、凝縮部（40）又は水蒸気放出
部（30）では、透湿膜（31,41）の両側における水蒸気
圧差が小さくなる。そして、透湿膜（31,41）の両側の
水蒸気圧差が小さくなると、該透湿膜（31,41）を透過
する水蒸気の量が減少してしまう。これに対し、本解決
手段によれば、抽気手段（65）によって水蒸気以外のガ
スを排出でき、透湿膜（31,41）の両側での水蒸気圧差
を確保して透湿膜（31,41）における水蒸気の透過量を
充分に確保できる。

【００４５】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００４６】本実施形態に係る湿度調節装置は、室内空
気の除湿を行う除湿機に構成されている。この除湿機
は、水蒸気分離部（10）と、昇圧手段（5）である圧縮
機（50）とを備えている。

【００４７】図３に示すように、上記水蒸気分離部（1
0）は、室内空間（200）に設置されている。水蒸気分離
部（10）は、容器状に形成され、その内部には透湿膜
（11）によって低圧空間（12）が区画されている。この
低圧空間（12）は、閉空間に構成されると共に、所定の
減圧状態とされている。つまり、低圧空間（12）内の圧
力は、大気圧よりも低い所定値に設定されている。ま
た、水蒸気分離部（10）の透湿膜（11）は、水蒸気透過
性高分子膜又は水蒸気透過性無機材料膜から成り、水蒸
気を透過させるように構成されている。

【００４８】上記水蒸気分離部（10）には、透湿膜（1
1）を挟んで低圧空間（12）と反対側に分離側空間（1
3）が形成されている。分離側空間（13）には室内空気
が導入され、この室内空気が透湿膜（11）の表面と接触
する。そして、水蒸気分離部（10）は、分離側空間（1
3）の室内空気に含まれる水蒸気を、低圧空間（12）と
分離側空間（13）の間の水蒸気圧差によって透湿膜（1
1）を透過させ、低圧空間（12）へ移動させるように構
成されている。

【００４９】上記圧縮機（50）の吸入側は、水蒸気分離
部（10）の低圧空間（12）と、蒸気配管（51）によって
接続されている。また、圧縮機（50）の吐出側は、室外
で大気開放されている。この圧縮機（50）は、低圧空間
（12）の水蒸気を吸引し、該水蒸気を大気圧まで昇圧し
た後に外気中に排出するように構成されている。

【００５０】−運転動作− 上記除湿機の除湿動作について説明する。尚、以下に示
す温度及び圧力は、全て例示である。

【００５１】室内空気の状態が温度２６℃、水蒸気圧１
２．７mmHgである場合を例に、説明する。分離側空間
（13）には、室内空気が導入される。一方、水蒸気分離
部（10）の低圧空間（12）は、その圧力が７．７mmHgに
設定されている。つまり、低圧空間（12）の圧力は、室
内空気の水蒸気圧よりも５mmHgだけ低い値に設定されて
いる（図２参照）。この状態で、分離側空間（13）と低
圧空間（12）の間には、５mmHgの水蒸気圧差が存在す
る。

【００５２】そして、この水蒸気圧差が存在することに
より、分離側空間（13）の室内空気に含まれる水蒸気が
透湿膜（11）を透過して低圧空間（12）へ移動する。即
ち、分離側空間（13）では、室内空気から水蒸気が奪わ
れて該室内空気が除湿される。除湿された室内空気は、
その後に室内空間（200）へ戻される。

【００５３】低圧空間（12）へ移動した水蒸気は、圧縮
機（50）に吸引される。圧縮機（50）は、吸入した水蒸
気を圧縮し、大気圧（約７６０mmHg）まで昇圧させる。
大気圧まで昇圧された水蒸気は、圧縮機（50）から吐出
されて外気へ放出される。

【００５４】−実施形態１の効果− 本実施形態１では、水蒸気分離部（10）において透湿膜
（11）で低圧空間（12）を区画し、分離側空間（13）と
低圧空間（12）の間の水蒸気圧差によって室内空気から
水蒸気を奪うようにしている。このため、除湿を行うの
際に室内空気の温度を何ら変化させることなく、その湿
度のみを低下させることが可能となる。この点につい
て、図１の空気線図を参照しながら説明する。

【００５５】空気の除湿を行う場合、従来は、空気を冷
却して水蒸気を凝縮させることによって行っていた。具
体的に、図１における点Ａの状態の室内空気を冷却し、
水蒸気を凝縮させて点Ｃの状態とする。ところが、点Ｃ
の状態の空気を室内に吹き出すと室温が低下してしまう
ため、加熱して点Ｂの状態としてから室内に供給する必
要があった。また、吸着剤を有するデシカントロータ等
に水蒸気を吸着させることによって、空気の除湿を行う
場合もあった。具体的に、室内空気に含まれる水蒸気を
吸着剤に吸着させると、該室内空気の湿度が低下すると
同時に吸着熱によって温度が上昇し、図１における点Ａ
の状態から点Ｄの状態となる。ところが、点Ｃの状態の
空気を室内に吹き出すと室温が上昇してしまうため、冷
却して点Ｂの状態としてから室内に供給する必要があっ
た。即ち、従来は、室温の変化を防ぐため、除湿後の空
気の加熱や冷却が必要であった。

【００５６】これに対し、本実施形態の水蒸気分離部
（10）では、分離側空間（13）と低圧空間（12）の間の
水蒸気圧差によって水蒸気を分離側空間（13）から低圧
空間（12）へ移動させ、これによって室内空気から水蒸
気を奪うようにしている。従って、図１における点Ａの
状態の空気を、何ら温度変化させずに湿度のみを低下さ
せて点Ｂの状態とすることができる。このため、従来の
ような除湿後の空気の温度調節が不要となり、この温度
調節に要する分のエネルギを削減することができる。ま
た、空気を温度調節するための構成が不要となり、構成
の簡素化を図ることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、上記実
施形態１において、凝縮部（40）を付加するものであ
る。また、これに伴って、圧縮機（50）における水蒸気
の昇圧幅が変更されている。

【００５８】図４に示すように、凝縮部（40）は、密閉
容器状に形成されている。凝縮部（40）の内部は、透湿
膜（41）によって水蒸気空間（42）と水側空間（43）と
に仕切られている。水蒸気空間（42）は、圧縮機（50）
の吐出側と接続されている。この水蒸気空間（42）に
は、圧縮機（50）で昇圧された水蒸気が導入される。ま
た、凝縮部（40）の透湿膜（41）は、水蒸気を透過させ
るように構成されている。

【００５９】一方、水側空間（43）には、図外の冷却水
回路が接続されている。この水側空間（43）には、図外
の冷却塔で冷却された冷却水が冷却水回路を通じて送り
込まれ、該冷却水が上記透湿膜（41）の表面と接触す
る。そして、凝縮部（40）は、水蒸気空間（42）の水蒸
気を水側空間（43）へ移動させて凝縮させるように構成
されている。

【００６０】圧縮機（50）は、低圧空間（12）の水蒸気
を吸引して昇圧させる点において実施形態１のものと同
様である。ただし、本実施形態の圧縮機（50）は、実施
形態１のものとは異なり、吸引した水蒸気を大気圧まで
昇圧させるのではなく、水側空間（43）の冷却水温度に
おける飽和水蒸気圧に対応した所定の圧力まで昇圧させ
るように構成されている。

【００６１】−運転動作− 上記除湿機の除湿動作について説明する。尚、以下に示
す温度及び圧力は、全て例示である。

【００６２】室内空気の状態が温度２６℃、水蒸気圧１
２．７mmHgであり、凝縮部（40）へ供給される冷却水の
状態が温度３２℃である場合を例に、説明する。水蒸気
分離部（10）における動作は、上記実施形態１と同様で
ある。即ち、低圧空間（12）の圧力が室内空気の水蒸気
圧よりも５mmHgだけ低い７．７mmHgに設定され（図２参
照）、分離側空間（13）に室内空気が導入される。そし
て、該室内空気に含まれる水蒸気が透湿膜（11）を透過
して低圧空間（12）へ移動し、室内空気が除湿される。

【００６３】低圧空間（12）へ移動した水蒸気は、圧縮
機（50）に吸引される。圧縮機（50）は、吸入した水蒸
気を圧縮して昇圧させる。その際、圧縮機（50）は、水
側空間（43）の冷却水温度における飽和水蒸気圧よりも
やや高い圧力まで水蒸気を昇圧させる。具体的に、圧縮
機（50）は、冷却水の温度３２℃に対応する飽和水蒸気
圧３５．７mmHgよりも５mmHgだけ高い４０．７mmHgにま
で、７．７mmHgの水蒸気を昇圧させる（図２参照）。

【００６４】圧縮機（50）で４０．７mmHgにまで昇圧さ
れた水蒸気は、凝縮部（40）の水蒸気空間（42）に導入
される。水蒸気空間（42）へ導入された水蒸気は、透湿
膜（41）を透過して水側空間（43）へ移動する。透湿膜
（41）を透過した水蒸気は、水側空間（43）の熱媒水と
接触して凝縮する。

【００６５】−実施形態２の効果− 本実施形態２によれば、上記実施形態１と同様に、室内
空気の温度を変化させずに湿度のみを低下させることが
可能となる。

【００６６】更に、本実施形態２によれば、実施形態１
の場合に比べて、圧縮機（50）における水蒸気の昇圧比
を小さくすることができる。即ち、本実施形態のように
凝縮部（40）を設け、昇圧後の水蒸気を凝縮させること
とした場合、圧縮機（50）では、吸引した水蒸気を大気
圧まで昇圧させる必要はなく、大気圧よりもかなり低い
所定圧力まで水蒸気を昇圧させればよい。このため、圧
縮機（50）における水蒸気の昇圧比を小さく設定するこ
とができ、圧縮機（50）の駆動に要する動力を削減する
ことができる。この結果、除湿機のエネルギ効率を向上
させることができる。

【００６７】

【発明の実施の形態３】本発明の実施形態３は、上記実
施形態１において、水蒸気放出部（30）を付加するもの
である。また、これに伴って、圧縮機（50）における水
蒸気の昇圧幅が変更されている。

【００６８】図５に示すように、水蒸気放出部（30）
は、容器状に形成されている。水蒸気放出部（30）の内
部は、透湿膜（31）によって水蒸気空間（32）が区画さ
れている。水蒸気空間（32）は、閉空間に構成されると
共に、圧縮機（50）の吐出側に接続されている。この水
蒸気空間（32）には、圧縮機（50）で昇圧された水蒸気
が導入される。

【００６９】また、水蒸気放出部（30）では、透湿膜
（31）を挟んで水蒸気空間（32）と反対側に放出側空間
（33）が形成されている。この放出側空間（33）には室
外空気が導入され、この室外空気が透湿膜（31）の表面
と接触する。上記透湿膜（31）は、水蒸気透過性高分子
膜又は水蒸気透過性無機材料膜から成り、水蒸気を透過
させるように構成されている。そして、水蒸気放出部
（30）は、水蒸気空間（32）の水蒸気が透湿膜（31）を
透過し、該水蒸気を放出側空間（33）の室外空気へ放出
するように構成されている。

【００７０】圧縮機（50）は、低圧空間（12）の水蒸気
を吸引して昇圧させる点において実施形態１のものと同
様である。ただし、本実施形態の圧縮機（50）は、実施
形態１のものとは異なり、吸引した水蒸気を大気圧まで
昇圧させるのではなく、室外空気の水蒸気圧に対応した
所定の圧力まで昇圧させるように構成されている。

【００７１】−運転動作− 上記除湿機の除湿動作について説明する。尚、以下に示
す温度及び圧力は、全て例示である。

【００７２】室内空気の状態が温度２６℃、水蒸気圧１
２．７mmHgであり、室外空気の状態が温度３５℃、水蒸
気圧２２．９mmHgである場合を例に、説明する。水蒸気
分離部（10）における動作は、上記実施形態１と同様で
ある。即ち、低圧空間（12）の圧力が室内空気の水蒸気
圧よりも５mmHgだけ低い７．７mmHgに設定され（図２参
照）、分離側空間（13）に室内空気が導入される。そし
て、該室内空気に含まれる水蒸気が透湿膜（11）を透過
して低圧空間（12）へ移動し、室内空気が除湿される。

【００７３】低圧空間（12）へ移動した水蒸気は、圧縮
機（50）に吸引される。圧縮機（50）は、吸入した水蒸
気を圧縮して昇圧させる。その際、圧縮機（50）は、室
外空気の水蒸気圧よりもやや高い圧力まで水蒸気を昇圧
させる。具体的に、圧縮機（50）は、放出側空間（33）
へ導入される室外空気の水蒸気圧２２．９mmHgよりも５
mmHgだけ高い２７．９mmHgにまで、７．７mmHgの水蒸気
を昇圧させる（図２参照）。

【００７４】圧縮機（50）で２７．９mmHgにまで昇圧さ
れた水蒸気は、水蒸気放出部（30）の水蒸気空間（32）
に導入される。一方、水蒸気放出部（30）の放出側空間
（33）には、室外空気が導入される。上述のように、室
外空気の水蒸気圧は２２．９mmHgであることから、水蒸
気空間（32）と放出側空間（33）の間には、５mmHgの水
蒸気圧差が存在する。そして、この水蒸気圧差が存在す
ることにより、水蒸気空間（32）の水蒸気が透湿膜（3
1）を透過して放出側空間（33）へ移動し、該放出側空
間（33）の室外空気に対して放出される。放出側空間
（33）で水蒸気を受けた室外空気は、その後に室外へ排
出される。

【００７５】−実施形態３の効果− 本実施形態３によれば、上記実施形態１と同様に、室内
空気の温度を変化させずに湿度のみを低下させることが
可能となる。

【００７６】更に、本実施形態３によれば、上記実施形
態１の場合に比べて、圧縮機（50）における水蒸気の昇
圧比を小さくすることができると共に、上記実施形態２
の場合に比べても圧縮機（50）での昇圧比を一層小さく
設定することが可能となる。即ち、圧縮機（50）におい
て、実施形態２では冷却水温度に対応する飽和水蒸気圧
以上に昇圧させる必要があるのに対し、本実施形態３で
は室外空気の水蒸気圧以上に昇圧させれば充分である
（図２参照）。このため、圧縮機（50）での昇圧比を一
層小さくして昇圧に要する動力をより一層低減すること
が可能となる。

【００７７】

【発明の実施の形態４】本発明の実施形態４は、室内空
気の加湿を行う加湿機に構成されている。この加湿機
は、蒸発部（20）と、昇圧手段（5）である圧縮機と、
水蒸気放出部（30）とを備えている。

【００７８】図６に示すように、蒸発部（20）は、密閉
容器状に形成されている。蒸発部（20）の内部は、透湿
膜（21）によって低圧空間（22）と水側空間（23）とに
仕切られている。水側空間（23）には、図外の給水管が
接続され、該給水管を通じて水道水が送り込まれる。こ
の水側空間（23）は水道水で満たされており、この水道
水が上記透湿膜（21）の表面と接触する。また、蒸発部
（20）の透湿膜（21）は、水蒸気を透過させるように構
成されている。

【００７９】一方、低圧空間（22）は、所定の減圧状
態、即ち大気圧以下の所定圧力とされている。具体的
に、低圧空間（22）の圧力は、水側空間（23）の水温に
対応する飽和水蒸気圧よりも低い圧力に設定されてい
る。そして、蒸発部（20）は、水側空間（23）の熱媒水
から蒸発した水蒸気が透湿膜（21）を透過して低圧空間
（22）へ移動するように構成されている。また、水側空
間（23）には、給水管を通じて蒸発分に見合った水道水
が補給される。

【００８０】上記圧縮機（50）は、吸入側で蒸発部（2
0）の低圧空間（22）に接続されている。この圧縮機（5
0）は、低圧空間（22）から水蒸気を吸引して圧縮し、
該水蒸気を室内空気の水蒸気圧に対応した所定の圧力ま
で昇圧させるように構成されている。

【００８１】上記水蒸気放出部（30）は、室内空間（20
0）に設置されている。水蒸気放出部（30）は、容器状
に形成され、その内部には透湿膜（31）によって水蒸気
空間（32）が区画されている。水蒸気空間（32）は、閉
空間に構成されると共に、圧縮機（50）の吐出側に接続
されている。この水蒸気空間（32）には、圧縮機（50）
で昇圧された水蒸気が導入される。

【００８２】また、水蒸気放出部（30）では、透湿膜
（31）を挟んで水蒸気空間（32）と反対側に放出側空間
（33）が形成されている。この放出側空間（33）には室
内空気が導入され、この室内空気が透湿膜（31）の表面
と接触する。上記透湿膜（31）は、水蒸気透過性高分子
膜又は水蒸気透過性無機材料膜から成り、水蒸気を透過
させるように構成されている。そして、水蒸気放出部
（30）は、水蒸気空間（32）の水蒸気が透湿膜（31）を
透過して放出側空間（33）へ移動し、移動した水蒸気に
よって放出側空間（33）の室内空気を加湿するように構
成されている。

【００８３】−運転動作− 上記加湿機の加湿動作について説明する。

【００８４】蒸発部（20）の低圧空間（22）は、上述の
ように、所定の減圧状態とされている。蒸発部（20）の
透湿膜（21）は、水側空間（23）側の表面で水道水と接
触している。そして、水側空間（23）の水道水から蒸発
した水蒸気は、透湿膜（21）を透過して低圧空間（22）
へ移動する。

【００８５】低圧空間（22）の水蒸気は、圧縮機（50）
に吸引される。圧縮機（50）は、吸引した水蒸気を圧縮
し、室内空気の水蒸気圧よりも高い圧力にまで昇圧させ
る。水蒸気放出部（30）では、水蒸気空間（32）の水蒸
気が透湿膜（31）を透過して放出側空間（33）へ移動す
る。そして、移動した水蒸気が放出側空間（33）の室内
空気に供給され、該室内空気が加湿される。加湿された
室内空気は、その後に室内空間（200）へ戻される。

【００８６】

【発明の実施の形態５】本発明の実施形態５は、上記実
施形態４において、蒸発部（20）に代えて水蒸気分離部
（10）を設けるものである。本実施形態５は、水蒸気分
離部（10）を除いて上記実施形態４と同様に構成されて
いる。以下、水蒸気分離部（10）の構成について説明す
る。

【００８７】図７に示すように、上記水蒸気分離部（1
0）は、容器状に形成されている。水蒸気分離部（10）
の内部には、透湿膜（11）によって低圧空間（12）が区
画されている。この低圧空間（12）は、閉空間に構成さ
れると共に、所定の減圧状態とされている。具体的に、
低圧空間（22）の圧力は、室外空気の水蒸気圧よりも低
い圧力に設定されている。また、水蒸気分離部（10）の
透湿膜（11）は、水蒸気透過性高分子膜又は水蒸気透過
性無機材料膜から成り、水蒸気を透過させるように構成
されている。

【００８８】上記水蒸気分離部（10）には、透湿膜（1
1）を挟んで低圧空間（12）と反対側に分離側空間（1
3）が形成されている。分離側空間（13）には室外空気
が導入され、この室外空気が透湿膜（11）の表面と接触
する。そして、水蒸気分離部（10）は、分離側空間（1
3）の室外空気に含まれる水蒸気を、低圧空間（12）と
分離側空間（13）の間の水蒸気圧差によって透湿膜（1
1）を透過させ、低圧空間（12）へ移動させるように構
成されている。

【００８９】−運転動作− 上記加湿機の加湿動作について説明する。

【００９０】水蒸気分離部（10）の低圧空間（12）は、
上述のように、所定の減圧状態とされている。従って、
分離側空間（13）と低圧空間（12）の間には、水蒸気圧
差が存在する。そして、この水蒸気圧差が存在すること
により、分離側空間（13）の室外空気に含まれる水蒸気
が透湿膜（11）を透過して低圧空間（12）へ移動する。

【００９１】低圧空間（22）の水蒸気は、圧縮機（50）
に吸引される。圧縮機（50）は、吸引した水蒸気を圧縮
し、室内空気の水蒸気圧よりも高い圧力にまで昇圧させ
る。水蒸気放出部（30）では、水蒸気空間（32）の水蒸
気が透湿膜（31）を透過して放出側空間（33）へ移動す
る。そして、移動した水蒸気が放出側空間（33）の室内
空気に供給され、該室内空気が加湿される。加湿された
室内空気は、その後に室内空間（200）へ戻される。

【００９２】本実施形態によれば、水蒸気分離部（10）
において室外空気から奪った水蒸気を用い、水蒸気放出
部（30）において室内空気を加湿することができる。従
って、水道水等を全く用いることなく室内の加湿を行う
ことができ、いわゆる無給水加湿を実現することができ
る。

【００９３】

【発明の実施の形態６】本発明の実施形態６は、室内空
気の除湿と加湿の両方を行う調湿機に構成されている。
この調湿機は、図８及び図９に示すように、室外部材
（80）、昇圧手段（5）である圧縮機（50）、四路切換
弁（60）及び室内部材（70）を備えている。

【００９４】四路切換弁（60）には、吐出配管（52）、
吸入配管（53）、室外側配管（54）及び室内側配管（5
5）が接続されている。この四路切換弁（60）は、吐出
配管（52）と室外側配管（54）が連通し且つ吸入配管
（53）と室内側配管（55）が連通する状態（図８参照）
と、吐出配管（52）と室内側配管（55）が連通し且つ吸
入配管（53）と室外側配管（54）が連通する状態（図９
参照）とに切り換わる。

【００９５】吐出配管（52）は、圧縮機（50）の吐出側
に接続されている。吸入配管（53）は、圧縮機（50）の
吸入側に接続されている。室外側配管（54）は、室外部
材（80）に接続されている。室内側配管（55）は、室内
部材（70）に接続されている。

【００９６】室外部材（80）は室外に設置され、室内部
材（70）は室内空間（200）に設置されている。この室
外部材（80）及び室内部材（70）は、両者とも同様に構
成されている。即ち、室外部材（80）及び室内部材（7
0）は、容器状に形成され、その内部には透湿膜（71,8
1）によって低圧空間（72,82）が区画されている。尚、
室外部材（80）の低圧空間は第２低圧空間（82）に構成
され、室内部材（70）の低圧空間は第１低圧空間（72）
に構成されている。両低圧空間（72,82）は、閉空間に
構成されている。そして、室外部材（80）の第２低圧空
間（82）に室外側配管（54）が接続され、室内部材（7
0）の第１低圧空間（72）に室内側配管（55）が接続さ
れている。

【００９７】室外部材（80）及び室内部材（70）には、
透湿膜（71,81）を挟んで減圧空間（72,82）と反対側に
常圧空間（73,83）が形成されている。室外部材（80）
では、常圧空間が外気空間（83）に構成され、外気空間
（83）に導入された室外空気が透湿膜（81）の表面と接
触する。一方、室内部材（70）では、常圧空間が内気空
間（73）に構成され、内気空間（73）に導入された室内
空気が透湿膜（71）の表面と接触する。また、透湿膜
（71,81）は、水蒸気透過性高分子膜又は水蒸気透過性
無機材料膜から成り、水蒸気を透過させるように構成さ
れている。

【００９８】上記圧縮機（50）は、吸入配管（53）を通
じて水蒸気を吸入し、吸入した水蒸気を圧縮して昇圧さ
せた後に吐出配管（52）へ吐出するように構成されてい
る。

【００９９】−除湿動作− 上記調湿機の除湿動作について、図８を参照しながら説
明する。

【０１００】除湿動作時において、四路切換弁（60）
は、吐出配管（52）と室外側配管（54）が連通し且つ吸
入配管（53）と室内側配管（55）が連通する状態に切り
換えられる。

【０１０１】この状態で、室内部材（70）が水蒸気分離
部（10）として動作し、室外部材（80）が水蒸気放出部
（30）として動作する。つまり、室内部材（70）では、
内気空間（73）が水蒸気分離部（10）の分離側空間（1
3）となり、第１低圧空間（72）が水蒸気分離部（10）
の低圧空間（12）となる。また、室外部材（80）では、
外気空間（83）が水蒸気放出部（30）の放出側空間（3
3）となり、第２低圧空間（82）が水蒸気放出部（30）
の水蒸気空間（32）となる。そして、本実施形態に係る
調湿機は、上記実施形態３に係る除湿機の除湿動作と同
様の動作を行う。

【０１０２】具体的に、室内部材（70）では、内気空間
（73）に送り込まれた室内空気中の水蒸気が第１低圧空
間（72）へ移動し、該室内空気が除湿される。該第１低
圧空間（72）の水蒸気は、室内側配管（55）から吸入配
管（53）を通って圧縮機（50）に吸入される。圧縮機
（50）は、吸入した水蒸気を圧縮して昇圧する。昇圧さ
れた水蒸気は、吐出配管（52）から室外側配管（54）を
通って室外部材（80）の第２低圧空間（82）に送り込ま
れる。該第２低圧空間（82）の水蒸気は、透湿膜（81）
を透過して外気空間（83）に移動し、室外空気に放出さ
れる。

【０１０３】−加湿動作− 上記調湿機の加湿動作について、図９を参照しながら説
明する。

【０１０４】加湿動作時において、四路切換弁（60）
は、吐出配管（52）と室内側配管（55）が連通し且つ吸
入配管（53）と室外側配管（54）が連通する状態に切り
換えられる。

【０１０５】この状態で、室内部材（70）が水蒸気放出
部（30）として動作し、室外部材（80）が水蒸気分離部
（10）として動作する。つまり、室内部材（70）では、
内気空間（73）が水蒸気放出部（30）の放出側空間（3
3）となり、第１低圧空間（72）が水蒸気放出部（30）
の水蒸気空間（32）となる。また、室外部材（80）で
は、外気空間（83）が水蒸気分離部（10）の分離側空間
（13）となり、第２低圧空間（82）が水蒸気分離部（1
0）の低圧空間（12）となる。そして、本実施形態に係
る調湿機は、上記実施形態５に係る加湿機の加湿動作と
同様の動作を行う。

【０１０６】具体的に、室外部材（80）では、外気空間
（83）に送り込まれた室外空気中の水蒸気が第２低圧空
間（82）へ移動し、該室外空気から水蒸気が奪われる。
第２低圧空間（82）の水蒸気は、室内側配管（55）から
吸入配管（53）を通って圧縮機（50）に吸入される。圧
縮機（50）は、吸入した水蒸気を圧縮して昇圧する。昇
圧された水蒸気は、吐出配管（52）から室外側配管（5
4）を通って室内部材（70）の第１低圧空間（72）に送
り込まれる。第１低圧空間（72）の水蒸気は、透湿膜
（71）を透過して内気空間（73）に移動し、室内空気に
放出される。つまり、室内部材（70）の内気空間（73）
において、室内空気が加湿される。

【０１０７】

【発明のその他の実施の形態】−第１変形例− 第１変形例は、上記実施形態２における凝縮部（40）に
抽気管（65）を設けるものである。以下、抽気管（65）
の構成について、図１０を参照しながら説明する。

【０１０８】上記抽気管（65）は、抽気弁（66）を介し
て凝縮部（40）に接続されている。この抽気管（65）
は、一端側で水蒸気空間（42）に開口し、他端側で室外
に開口している。抽気管（65）の他端側には、抽気ポン
プ（67）が設けられている。そして、抽気管（65）は、
水蒸気空間（42）の所定位置に開口し、抽気ポンプ（6
7）によって水蒸気空間（42）に溜まった空気等の水蒸
気以外のガスを排気する抽気手段を構成する。

【０１０９】尚、上記抽気管（65）を、上記実施形態３
〜５に適用してもよい。この場合、抽気管（65）の一端
を水蒸気放出部（30）に接続する。そして、この抽気管
（65）によって、水蒸気放出部（30）の水蒸気空間（3
2）から空気等の水蒸気以外のガスを排気するようにす
る。

【０１１０】−第２変形例− 第２変形例は、上記各実施形態において、圧縮機（50）
に代えて吸収側回路（90）を設けるものである。つま
り、昇圧手段（5）を吸収側回路（90）によって構成す
るものである。以下、吸収側回路（90）の構成につい
て、図１１を参照しながら説明する。尚、図１１は、本
変形例に係る吸収側回路（90）を上記実施形態１（図３
参照）に適用した場合を例示している。

【０１１１】吸収側回路（90）は、吸収部（91）、再生
部（95）及び溶液ポンプ（99）を備え、吸収部（91）と
再生部（95）の間で吸収溶液を循環させるように構成さ
れている。吸収溶液は、例えば臭化リチウム水溶液や塩
化リチウム水溶液から成り、吸収媒体を構成している。
また、吸収側回路（90）には、溶液熱交換器（100）が
設けられている。この溶液熱交換器（100）は、吸収部
（91）から再生部（95）へ送られる吸収溶液と、再生部
（95）から吸収部（91）へ戻される吸収溶液とを互いに
熱交換させる。

【０１１２】上記吸収部（91）は、密閉容器状に形成さ
れている。吸収部（91）の内部は、透湿膜（92）によっ
て蒸気空間（93）と溶液空間（94）とに仕切られてい
る。この透湿膜（92）は、水蒸気を透過させるように構
成されている。上記蒸気空間（93）は、水蒸気分離部
（10）の低圧空間（12）と蒸気配管（51）で接続され、
低圧空間（12）から水蒸気が導入される。上記溶液空間
（94）は、吸収溶液で満たされている。溶液空間（94）
に臨む上記透湿膜（92）の表面は、吸収溶液と接触す
る。そして、吸収部（91）は、蒸気空間（93）の水蒸気
を溶液空間（94）へ移動させ、該溶液空間（94）の吸収
溶液に吸収させるように構成されている。

【０１１３】また、吸収部（91）の溶液空間（94）に
は、冷却熱交換器（101）が設置されている。この冷却
熱交換器（101）には、冷却塔などで冷却された冷却水
が供給される。そして、冷却熱交換器（101）は、供給
された冷却水と溶液空間（94）の吸収溶液を熱交換さ
せ、該吸収溶液を冷却するように構成されている。

【０１１４】上記再生部（95）は、容器状に形成されて
いる。再生部（95）の内部は、透湿膜（96）によって外
気空間（97）と溶液空間（98）とに仕切られている。こ
の透湿膜（96）は、水蒸気を透過させるように構成され
ている。上記溶液空間（98）は、吸収溶液で満たされて
いる。溶液空間（98）に臨む上記透湿膜（96）の表面
は、吸収溶液と接触する。一方、上記外気空間（97）に
は室外空気が導入される。導入された室外空気は、上記
透湿膜（96）における溶液空間（98）と反対側の表面と
接触する。この再生部（95）は、溶液空間（98）の吸収
溶液を加熱し、吸収溶液から蒸発した水蒸気を外気空間
（97）の室外空気に放出することによって、吸収溶液の
再生を行うように構成されている。

【０１１５】そして、吸収側回路（90）は、吸収部（9
1）の溶液空間（94）と再生部（95）の溶液空間（98）
との間で吸収溶液を循環させる。これによって、水蒸気
分離部（10）の低圧空間（12）から吸引した水蒸気が昇
圧され、昇圧後の水蒸気が再生部（95）の外気空間（9
7）に導入された室外空気に放出される。

【０１１６】具体的に、水蒸気分離部（10）の低圧空間
（12）の水蒸気は、吸収部（91）の蒸気空間（93）へ導
入される。吸収部（91）の水蒸気空間へ送り込まれた水
蒸気は、透湿膜（92）を透過して溶液空間（94）の吸収
溶液に吸収される。水蒸気を吸収して濃度低下した吸収
溶液は、溶液ポンプ（99）によって再生部（95）の溶液
空間（98）に送られる。その間、該吸収溶液は、溶液熱
交換器（100）において再生部（95）で再生された吸収
溶液と熱交換して予熱され、その後に再生部（95）の溶
液空間（98）へ送られる。

【０１１７】再生部（95）の溶液空間では、吸収溶液が
加熱される。加熱された吸収溶液からは水分が蒸発し、
該吸収溶液が再生される。再生されて濃度上昇した吸収
溶液は、吸収部（91）の溶液空間（94）へと送り返され
る。一方、吸収溶液から蒸発した水蒸気は、透湿膜（9
6）を透過して外気空間（97）へ移動する。外気空間（9
7）へ移動した水蒸気は、該外気空間（97）へ導入され
た室外空気に対して放出され、該室外空気と共に室外へ
排出される。つまり、吸収側回路（90）は、水蒸気分離
部（10）の低圧空間（12）から低圧の水蒸気を吸引する
一方、この吸引した水蒸気を昇圧させた後に再生部（9
5）の外気空間（97）で室外空気へ放出する。

【０１１８】−第３変形例− 第３変形例は、上記各実施形態において、圧縮機（50）
に代えてボイラ（115）とエゼクタ（110）とを設けるも
のである。つまり、昇圧手段（5）を、水蒸気発生手段
であるボイラ（115）とエゼクタ（110）とによって構成
するものである。以下、本変形例における昇圧手段
（5）の構成について、図１２及び図１３を参照しなが
ら説明する。尚、図１２は、本変形例に係る昇圧手段
（5）を上記実施形態３（図５参照）に適用した場合を
例示している。

【０１１９】上記ボイラ（115）は、水を加熱して水蒸
気を発生させるように構成されている。このボイラ（11
5）は、エゼクタ（110）に水蒸気を供給している。尚、
ボイラ（115）で生成される水蒸気の圧力は、水蒸気放
出部（30）の水蒸気空間（32）における水蒸気の圧力よ
りも高く設定されている。

【０１２０】上記エゼクタ（110）は、図１３に示すよ
うに、管状に構成されている。エゼクタ（110）には、
一端側における端面に導入口（111）が形成され、側面
に吸引口（112）が形成されている。また、エゼクタ（1
10）は、他端面に排出口（113）が開口している。更
に、エゼクタ（110）は、一端側から他端側に向かっ
て、直径が縮小した後に拡大する形状に形成されてい
る。

【０１２１】上記エゼクタ（110）は、導入口（111）が
上記ボイラ（115）と接続され、吸引口（112）が水蒸気
分離部（10）の低圧空間（12）と接続され、排出口（11
3）が水蒸気放出部（30）の水蒸気空間（32）と接続さ
れている。そして、エゼクタ（110）は、導入口（111）
から送り込まれた水蒸気を高速で噴出させ、この噴流に
よって吸引口（112）から水蒸気を吸引する。また、エ
ゼクタ（110）内では水蒸気分離部（10）の低圧空間（1
2）から吸引された水蒸気とボイラ（115）から供給され
た水蒸気とが合流し、合流後の水蒸気が排出口（113）
から水蒸気放出部（30）の水蒸気空間（32）に送り込ま
れる。つまり、エゼクタ（110）から水蒸気放出部（3
0）の水蒸気空間（32）へ送られる水蒸気の圧力は、水
蒸気分離部（10）の低圧空間（12）における水蒸気の圧
力よりも高くなっている。従って、ボイラ（115）及び
エゼクタ（110）が昇圧手段（5）を構成している。

【０１２２】以上の構成により、本変形例によれば、ボ
イラ（115）で水蒸気を発生させることによって室内の
除湿又は加湿を行うことができる。つまり、電力を用い
ることなく、熱エネルギのみによって湿度調節を行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により空気温度を変化させずに除湿が可
能なことを説明するための空気線図である。

【図２】昇圧手段における昇圧比の削減を説明するため
の乾球温度と水蒸気圧との関係図である。

【図３】実施形態１に係る除湿機の概略構成図である。

【図４】実施形態２に係る除湿機の概略構成図である。

【図５】実施形態３に係る除湿機の概略構成図である。

【図６】実施形態４に係る加湿機の概略構成図である。

【図７】実施形態５に係る加湿機の概略構成図である。

【図８】実施形態６に係る調湿機における除湿動作時の
状態を示す概略構成図である。

【図９】実施形態６に係る調湿機における加湿動作時の
状態を示す概略構成図である。

【図１０】その他の実施形態（第１変形例）に係る空調
機の概略構成図である。

【図１１】その他の実施形態（第２変形例）に係る空調
機の概略構成図である。

【図１２】その他の実施形態（第３変形例）に係る空調
機の概略構成図である。

【図１３】その他の実施形態（第３変形例）に係るエゼ
クタの概略構成図である。

【符号の説明】

（5） 昇圧手段 （10） 水蒸気分離部 （11） 透湿膜 （12） 低圧空間 （20） 蒸発部 （21） 透湿膜 （22） 低圧空間 （30） 水蒸気放出部 （31） 透湿膜 （32） 水蒸気空間 （40） 凝縮部 （41） 透湿膜 （42） 水蒸気空間 （50） 圧縮機 （65） 抽気管（抽気手段） （70） 室内部材 （71） 透湿膜 （72） 第１低圧空間 （80） 室外部材 （81） 透湿膜 （82） 第２低圧空間 （115） ボイラ（水蒸気発生手段） （110） エゼクタ

フロントページの続き (72)発明者 坂本 隆一 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 渡部 裕司 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 (72)発明者 米本 和生 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3L055 AA10 BA01 DA05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水蒸気を透過させる透湿膜（11）により
   区画され且つ所定の減圧状態とされた低圧空間（12）を
   有し、上記透湿膜（11）における低圧空間（12）と反対
   側の表面を空気と接触させて該空気中の水蒸気を低圧空
   間（12）へ移動させる水蒸気分離部（10）と、 上記低圧空間（12）から水蒸気を吸引し、昇圧させて排
   出する昇圧手段（5）とを備えている湿度調節装置。
2. 【請求項２】 水蒸気を透過させる透湿膜（11）により
   区画され且つ所定の減圧状態とされた低圧空間（12）を
   有し、上記透湿膜（11）における低圧空間（12）と反対
   側の表面を第１の空気と接触させて該第１の空気中の水
   蒸気を低圧空間（12）へ移動させる水蒸気分離部（10）
   と、 上記低圧空間（12）から水蒸気を吸引し、昇圧させて排
   出する昇圧手段（5）と、 水蒸気を透過させる透湿膜（31）により区画され且つ昇
   圧手段（5）で昇圧された水蒸気が導入される水蒸気空
   間（32）を有すると共に、上記透湿膜（31）における水
   蒸気空間（32）と反対側の表面を第２の空気と接触させ
   て水蒸気空間（32）の水蒸気を第２の空気へ放出する水
   蒸気放出部（30）を備えている湿度調節装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の湿度調節装置にお
   いて、 水蒸気分離部（10）における水蒸気の移動によって空気
   の除湿を行うように構成されている湿度調節装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の湿度調節装置にお
   いて、 昇圧手段（5）によって昇圧された水蒸気を利用して空
   気の加湿を行うように構成されている湿度調節装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の湿度調節装置において、 水蒸気を透過させる透湿膜（41）により区画され且つ昇
   圧手段（5）で昇圧された水蒸気が導入される水蒸気空
   間（42）を有すると共に、上記透湿膜（41）における水
   蒸気空間（42）と反対側の表面を水と接触させて上記水
   蒸気空間（42）の水蒸気が透湿膜（41）を透過して凝縮
   するように構成された凝縮部（40）を備え、 水蒸気分離部（10）における水蒸気の移動によって空気
   の除湿を行うように構成されている湿度調節装置。
6. 【請求項６】 水蒸気を透過させる透湿膜（21）により
   区画され且つ所定の減圧状態とされた低圧空間（22）を
   有し、上記透湿膜（21）における低圧空間（22）と反対
   側の表面を水と接触させて、該水から蒸発した水蒸気を
   低圧空間（22）側へ移動させる蒸発部（20）と、 上記低圧空間（22）から水蒸気を吸引し且つ該水蒸気を
   昇圧させて排出する昇圧手段（5）と、 水蒸気を透過させる透湿膜（31）により区画され且つ昇
   圧手段（5）で昇圧された水蒸気が導入される水蒸気空
   間（32）を有すると共に、上記透湿膜（31）における水
   蒸気空間（32）と反対側の表面を第２の空気と接触させ
   て水蒸気空間（32）の水蒸気を第２の空気へ放出し、該
   第２の空気を加湿する水蒸気放出部（30）を備えている
   湿度調節装置。
7. 【請求項７】 水蒸気を透過させる第１の透湿膜（71）
   により区画され且つ所定の減圧状態とされた第１低圧空
   間（72）を有し、上記第１の透湿膜（71）における第１
   低圧空間（72）と反対側の表面を室内空気と接触させる
   室内部材（70）と、 水蒸気を透過させる第２の透湿膜（81）により区画され
   且つ所定の減圧状態とされた第２低圧空間（82）を有
   し、上記第２の透湿膜（81）における第２低圧空間（8
   2）と反対側の表面を室外空気と接触させる室外部材（8
   0）と、 第１低圧空間（72）及び第２低圧空間（82）の何れか一
   方から吸引した水蒸気を昇圧させて他方へ送り込む昇圧
   手段（5）とを備え、 第１低圧空間（72）の水蒸気を第２低圧空間（82）へ送
   り込む状態と、第２低圧空間（82）の水蒸気を第１低圧
   空間（72）へ送り込む状態とに切り換わる湿度調節装
   置。
8. 【請求項８】 請求項２，５又は６記載の湿度調節装置
   において、 水蒸気空間（32,42）の抽気を行う抽気手段（65）を備
   えている湿度調節装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れか１記載の湿度調
   節装置において、昇圧手段（5）は、吸引した水蒸気を
   圧縮して昇圧させる圧縮機（50）により構成されている
   湿度調節装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至８の何れか１記載の湿度
    調節装置において、 昇圧手段（5）は、吸湿と放湿とを行う吸収媒体を備
    え、吸収媒体の吸湿によって水蒸気を吸引し、吸収媒体
    を加熱して放湿させることによって水蒸気を昇圧させる
    ように構成されている湿度調節装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至８の何れか１記載の湿度
    調節装置において、 昇圧手段（5）は、加熱により水蒸気を発生させる水蒸
    気発生手段（115）と、該水蒸気発生手段（115）で発生
    した水蒸気の噴流によって水蒸気分離部（10）の低圧空
    間（12）から水蒸気を吸引するエゼクタ（110）とより
    構成されている湿度調節装置。