JP4359398B2 - 除湿／空調システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は環境制御システムの分野、特に除湿と空調の両方を行うシステムの分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空調システムは周囲空気の温度を低下させるだけではなく、そこからかなりの量の水分を取り除く。空調装置がコントロールされた環境の外部から取り込まれた「フレッシュな」空気を扱う場合は、このことは特に正しい。しかしながら、空調と除湿の両方を行うことは一般に非効率である。加えて、空調装置の潜在的な冷却力の一部が除湿に用いられるため、空調装置の実効冷却能力は著しく低下する。
【０００３】
空気の除湿を冷却に先立って行うことは当業者にとって既知である。場合によっては除湿機構と空調機構とが統合されていない。このような場合においては、空調装置の冷却能力が増加している間はシステム全体の効率が相対的に低下する。
【０００４】
U.S. Patent 4,984,434号公報には、冷却しようとする空気が空調装置の蒸発器との接触によって冷却される前に乾燥剤タイプの除湿装置を通過する、統合システムが開示されている。乾燥剤の再生は水分を含む乾燥剤を空調装置の凝縮器に通すことによって行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のシステムは数多くの制限を有する。第１に、冷却される空気の全てが除湿されてしまう。除湿装置に入る空気のほとんどはコントロールされた空間からのものなので（従って既にかなり乾燥している）、除湿装置は空気からほとんど水分を除去することができず、従って凝縮器を充分に冷却することができない。この結果、乾燥剤の全体的な温度上昇と除湿装置および空調装置の双方の効率低下が生ずる。第２の問題は、上記のようなシステムはモジュール化されていない、すなわち除湿装置がシステムの一部として提供されなければならないということである。加えて、既存の空調システムに除湿装置を追加する、また除湿装置と空調装置を統合することによって上記公報記載の上記システムを構成することが不可能であるのは明白である。
【０００６】
他のタイプの除湿／空調システムも既知である。このようなタイプのシステムとしては、例えばU.S. Patent 5,826,641、4,180,985、および5,791,153に記載されており、乾燥剤は空調装置の空気入口に配置されており、導入される空気は冷却される前に除湿される。（凝縮器から排出される空気という形で得られる）空調装置からの廃熱は移送され、導入される空気から水分を吸収した乾燥剤に接触し、乾燥剤を乾燥させる。しかしながら、空調装置から排出される空気の温度は比較的低いので、乾燥剤の水分脱離量は比較的低い。
【０００７】
前述のU.S. Patent 4,180,985号公報にはさらに、除湿システムの乾燥媒体として液状乾燥剤を用いるシステムが記載されている。この例においても、空調装置から排出されるガスの温度が低いため実質的にシステムの効率は低下する。
【０００８】
先行技術における乾燥剤を用いた除湿装置は一般に乾燥剤を水分を吸収させるための第１の場所から第２の再生のための場所へ移送させる必要がある。固体の乾燥剤の場合、この移送は、例えば回転する車輪やベルトなどに乾燥剤を取り付ける等の手段によって、物理的に乾燥剤を除湿ステーションから再生ステーションへ移動させることによって行われる。液状の乾燥剤を用いる場合は、一般に２台のポンプが利用される。一方は液体を再生ステーションに汲み上げ、他方は液体を再生ステーションから除湿ステーションへ汲み上げる。態様によっては、１つのポンプをあるステーションから他のステーションへの移送に使い、重力によって還流させている。
【０００９】
前述の通常の空調システムおよび乾燥剤システムの動作を図１を用いて説明する。図１は温度−絶対湿度線図であり、等エンタルピ曲線および等相対湿度曲線が記載されている。通常の空調装置は冷却コイルに通すことにより、導入された空気の冷却を実施する。空気の初期状態がＸマークを記された点であると仮定すると、空気は最初は相対湿度が100%になるまで冷却され（カーブ１）、その点からさらに冷却されて空気中の水分が凝縮する。空気から水分を取り除くため、快適帯４よりも充分に低く空気の温度を低下させなければならない。通常は冷却された空間内のより高温の空気と混交されて空気は加熱されて快適帯に達する。除湿を行うためにこのような過剰冷却を行うことは、ある条件下では上記のシステムの効率低下の原因となる。
【００１０】
通常の除湿システムは実際はそこから空気を取り除く時に空気を加熱している。除湿中（カーブ２）はエンタルピはほとんど変化せず、空気／乾燥剤のシステムから熱が除去されることはない。この結果、乾燥剤、空気共に温度が上昇し、空気は乾燥する。次いで空調システムによって余剰の熱は除去されなければならず、効率の低下が生じる。
【００１１】
全ての除湿システムにおいて、動力は再生セクションと除湿セクションとの間の少なくとも１方向に乾燥剤を移送するために用いられる。液状乾燥剤を用いたシステムの場合、上記２セクションの間または上記２セクションの貯蔵器の間の２方向に液体を汲み上げるポンプが利用される。上記２セクションの間を水分および／または乾燥剤のイオンが移動するためには、このような汲み上げ動作が必要となるのは明白である。加えて、このような移動は好ましくない熱の移動を伴う。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のいくつかの好適な態様は、統合除湿装置／空調装置であってその統合の度合いが比較的低レベルであるものに関連する。本発明の好適な態様においては、凝縮器にて発生した熱は乾燥剤から水分を除去するために利用される。しかしながら、前述の先行技術と異なり、空調装置の凝縮器は外部の空気によって冷却され続ける。空調装置から排出される高温の空気は廃熱を含み、乾燥剤から水分を除去するために用いられる。
【００１３】
先行技術とは対照的に、高熱の空気は乾燥剤の再生に用いられる唯一のエネルギー源であるので、本発明の好適な態様においては、再生中に、システムの空調部の排気から熱に加えて、ヒートポンプを用いて比較的低温の乾燥剤からエネルギーを移送することによって乾燥剤を加熱する。この結果、このシステムにおいては、水分を除去するために空調装置が空気を過冷却する必要は無く、また除湿装置が水分除去のために空気を過熱する必要もない。この点は、上記の非効率的なステップの一方または他方を必要とする先行技術のシステムと対照的である。
【００１４】
本発明のいくつかの好適な態様においては、統合除湿装置／空調装置は、「フレッシュ」で未処理の空気のみが空調装置による冷却に先立って除湿される。この結果、除湿装置と空調装置の双方を高い効率で動作させ、除湿装置は水分を含む「フレッシュな」空気のみを扱い、また空調装置は比較的乾燥した空気を冷却するようになる。
【００１５】
従って、本発明の好適な態様によれば、空調装置から生じる廃熱の総量は比較的高く、また除湿装置が必要とする熱は比較的少ない、従って再生に用いられる熱の多くはヒートポンプを利用して得る。
【００１６】
本発明は、空調装置と除湿装置とを統合する平易な方法を提供するものである。本発明の好適な態様によれば、空調装置と除湿装置は別個のユニットであり、両者の間で空気をやりとりする導管はない。しかしながら、先行技術における統合されていないユニットとは異なり、本発明は空調装置からの廃熱を用いて除湿装置の再生エネルギーが得られるという点で優れている。
【００１７】
本発明のいくつかの好適な態様によれば、定常状態下では、水分はシステムの除湿装置部から再生装置に移動するが液体を再生装置から除湿装置に戻す必要はない。
【００１８】
一般に、液体を用いた除湿システムの場合、水分は除湿装置セクションから再生装置セクションに移動しなければならない。水分は含水量の多い（低濃度の）乾燥剤の形を取っているので、（水分の移動は）ポンプによる汲み出しまたは他の乾燥剤移送方法を用いて行われる。また、乾燥剤は乾燥剤イオンを含んでいるので、除湿を行うのに必要なだけの乾燥剤イオンのレベルを維持するために除湿装置に戻さなければならない。これは、一般に高濃度の乾燥剤を再生装置から除湿装置セクションに汲み上げることによって実施される。しかしながら、イオンを汲み出すと、水分もまた移送される。汲み出しに利用される余剰のエネルギーが得られるかどうかは確かではないので、水分を除湿装置に汲み出すような偶発的な熱の移送により確実にシステムの効率は低下する。
【００１９】
本発明の好適な態様によれば、除湿装置および再生装置の貯蔵器は限定された流れのみを通す通路によって互いに接続されている。好ましくは、この通路は２つの貯蔵器を隔てる壁に形成された開口部の形を取る。
【００２０】
動作中は、除湿セクションにおける水分の吸収により、除湿装置の貯蔵機内のかさは増大し、その結果重力によって含水量の高い（低濃度の）乾燥剤の、除湿装置の貯蔵器から再生装置の貯蔵器に向かう流れが発生する。この流れには乾燥剤のイオンが含まれるが、これは除湿装置セクションに還流させなければならない。前述のように先行技術においては、イオンを多く含む乾燥剤液を再生装置から除湿装置セクションへ汲み上げることによってこれを実施している。本発明の好適な態様においては、高濃度の再生装置の貯蔵器から低濃度の貯蔵器へ、開口部を介したイオンの拡散によってイオンは還流する。発明者は驚嘆すべきことに、拡散によって充分に除湿装置セクションのイオン濃度は必要とされるレベルに維持され、還流は先行技術と異なりイオンと共に（高温の）水分が移動して発生する不適切な熱移動をもたらさないことを発見した。
【００２１】
特に好適な態様においては、ポンプを用いずに貯蔵器間または除湿装置セクションと再生装置間の乾燥剤の移動がいずれの方向に対しても行われる。
【００２２】
従って、本発明の好適な態様によれば、
空気を冷却する冷却ユニットと、
空間から空気を吸引する、冷却ユニットへ向かう第１の入口と、
空間の外部からフレッシュな空気を吸引する、冷却ユニットへ向かう第２の入口と、
冷却された空気がそれを通って空間内に移動する、空間に向かう出口と、
冷却ユニットから取り除かれた熱がそこで空調装置から取り除かれる、熱交換器と、
比較的低温の外部の空気がそこに向かって吸引され、熱が前記熱交換器から前記空気に移動する、熱交換器に向かう空気入口と、
そこから高温空気が排出される、熱交換器からの高温空気出口と、
を有する空調装置と、
高湿空気入口と、そこで乾燥された空気が排出される乾燥空気出口とを備え、液状乾燥剤がその中で空気を乾燥してそこから熱を奪う乾燥ユニットと、
乾燥ユニットにて空気から除去された水分を液状乾燥剤から除去する再生ユニットと、
再生ユニットに向かう高温空気入口と、
高温空気入口に入った空気に水分が移動してそこを通過する、再生ユニットからの高湿空気出口と、
熱を除湿ユニット内の比較的低温の液状乾燥剤から比較的高温の液状乾燥剤に移動させるヒートポンプと、
を有する、液状乾燥剤を用いる除湿ユニットと、
空調装置の高温空気出口と除湿ユニットの高温空気入口とをつなぐ導管と、
除湿ユニットの乾燥空気出口と空調装置の第２の入口とをつなぐ導管と、
を有する、制御された空間内の環境を制御する空調および除湿装置システムが提供される。
【００２３】
好ましくは、乾燥剤からの水分の除去は再生装置に熱を供給することによって促進される。
【００２４】
本発明の好適な態様においては、本システムは乾燥ユニットと再生装置との間で乾燥剤の汲み上げを行う少なくとも１つのポンプを有する。
【００２５】
好ましくは、外部の空気から水分を吸収した後の乾燥剤を受ける除湿装置用溜部に比較的低温の液状乾燥剤が入っている。
【００２６】
好ましくは、乾燥ユニットは前記水分がその中で外部の空気から除去されるチャンバを有し、チャンバに移送された液状乾燥剤から熱がヒートポンプによって除去される。好ましくは、乾燥ユニットは外部の空気から水分を吸収した後の乾燥剤を受ける除湿装置用溜部を有し、除湿装置用溜部からチャンバに移送されている液状乾燥剤から熱がヒートポンプによって除去される。
【００２７】
本発明の好適な態様においては、再生ユニットは再生中の液状乾燥剤を溜める区画を有し、ヒートポンプによって熱が直接前記区画内の前記乾燥剤に移動する。
【００２８】
好ましくは、再生ユニットは再生中の液状乾燥剤を溜める区画を有し、少なくとも１つのヒートポンプによって熱が前記区画に移送された液状乾燥剤に移動する。好ましくは、再生ユニットは水分が除去された後の乾燥剤を受ける再生装置用溜部を有し、再生装置用溜部からチャンバへ移送されている乾燥剤に熱が移動する。
【００２９】
本発明の好適な態様においては、空調装置は冷却ユニットに空気を送るファンを有し、そのファンはまた空気を乾燥ユニットの高湿空気入口に送る機能を有する。
【００３０】
本発明の好適な態様においては、空調装置は熱交換器に空気を送るファンを有し、そのファンはまた熱交換器から排出される空気を強制的に再生装置の高温空気入口に送る機能を有する。
【００３１】
本発明の好適な態様においては、空調装置は冷却ユニットの凝縮器の熱がそこに移動し、熱がそこから前記熱交換器の蒸発器に移動する、冷媒を利用する。
【００３２】
本発明の好適な態様においては、空調装置は屋内の空間を冷却し、熱交換器は空間の外に設置される。
【００３３】
好ましくは、高湿空気入口は制御された空間の外部と接続されている。
【００３４】
本発明の好適な態様によれば、制御された空間は建物の少なくとも一部である。
【００３５】
本発明の好適な態様によれば、冷却ユニットに送られる、第１の入口と第２の入口を通過する空気の比は少なくとも部分的に制御可能である。
【００３６】
さらに本発明の好適な態様によれば、
２つの貯蔵器内に収められ、その一方は他方よりも高濃度である液状乾燥剤と、
その中に高湿の空気が導入され、そこに移送された液状乾燥剤によって除湿が行われた後より低湿度の空気がそこから排出される除湿ユニットと、
高湿空気から水分を吸収した乾燥剤液を受け、その水分を除去する再生ユニットと、
貯蔵器同士を接続し、除湿装置が定常状態で動作している間はそれを介して低濃度の乾燥剤が入った貯蔵器から別の貯蔵器への水分の正味流れが発生し、それを通って乾燥剤イオンの正味流れは発生しないような通路と、
を有する除湿システムが提供される。
【００３７】
好ましくは、通路は開口部であり、２つの貯蔵器の液状乾燥剤のレベルが保たれる。
【００３８】
本発明の好適な態様によれば、一方の貯蔵器から他方へ液状乾燥剤をポンプで汲み上げない。好ましくは、重力によって水分が移動する。
【００３９】
本発明の好適な態様によれば、貯蔵器間をつなぐ開口部を介す場合を除き、貯蔵器間を液状乾燥剤が移動しない。
【００４０】
本発明の好適な態様によれば、２つの貯蔵器は前記乾燥剤が前記除湿チャンバで水分を吸収した後に前記液状乾燥剤を前記除湿チャンバから受ける第１の貯蔵器を有する。好ましくは、液状乾燥剤は第１の貯蔵器から除湿チャンバへ移送される。
【００４１】
本発明の好適な態様によれば、２つの貯蔵器は水分が除去された後に前記再生装置から前記液状乾燥剤を受ける第２の貯蔵器を有する。好ましくは、液状乾燥剤は前記第２の貯蔵器から再生チャンバへ液状乾燥剤が移送される。
【００４２】
本発明の好適な態様によれば、除湿装置は熱を比較的低温の液状乾燥剤から比較的高温の液状乾燥剤へ移動させるヒートポンプを有する。好ましくは、ヒートポンプは低濃度の乾燥剤を溜める貯蔵器から高濃度の乾燥剤を溜める側へ熱を移動させる。
【００４３】
本発明の好適な態様によれば、ヒートポンプは除湿ユニットへ乾燥剤を運ぶ導管内の乾燥剤から熱を奪う。本発明の好適な態様によれば、第１および第２の貯蔵器間の温度差はおおよそ維持される。好ましくは、この温度差は少なくとも５℃である。本発明のいくつかの好適な態様においては、この温度差は少なくとも１０℃、あるいは１５℃である。
【００４４】
本発明のある特定の態様は図面とともに下記の好適な態様の説明を参照して記述される。１つ以上の図面に記載された同一の構造、要素、部品には好ましくは同一または類似の符合がその図面に記される。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明のいくつかの好適な態様においては、1997年11月16日提出のPCT/IL97/00372号および1998年11月11日提出のPCT/IL98/00552号の本出願人によるＰＣＴ出願に記載の除湿装置は、参照によりここに組み込まれるところの開示であり、除湿装置４２として用いられている。これらの出願はそれぞれ1999年5月27日にWO99/26025およびWO99/26026として公開されている。本願がそこから優先権を主張し、その中に参照によって含まれる所の出願の提出後にこれらは公開された。本発明においてこれらの除湿装置を利用しているが、そこに記載されている除湿装置の詳細はここに説明される。
【００４６】
最初に図２を参照して上記参照出願に記載の除湿システム１０を説明する。除湿システム１０は除湿チャンバ１２および再生ユニット３２という２つの主要な部位を有する。高湿空気は高湿空気入口１４より除湿チャンバ１２に導入され、除湿チャンバ１２を出た乾燥空気は乾燥空気出口１６より導出される。
【００４７】
好ましくは、乾燥剤２８はポンプ２０によって乾燥剤貯蔵器３０よりパイプ１３を通って一連のノズル２２に汲み出される。これらのノズルによって乾燥剤は除湿チャンバ１２内部に微細噴霧される。好ましくは、除湿チャンバ１２内にはセルローススポンジ部材２４が満たされている。スポンジ部材２４はこのような目的を満たす物として本分野において一般に使用されているものである。さらに好ましくは、乾燥剤は単にスポンジ部材に滴り落ちる。乾燥剤はスポンジ部材内でゆるやかに下方に浸透して貯蔵器３０に到達する。入口１４より前記チャンバに導入された高湿空気は乾燥剤の飛沫と接触する。乾燥剤は吸湿性を有しているので高湿空気より水蒸気を吸収し、湿度の下がった空気は出口１６を通って導出される。好ましくは、貯蔵器３０はチャンバ１２の底に位置し、スポンジ２４内の乾燥剤は前記貯蔵器に直接降下する。
【００４８】
本態様においては、ポンプ３５とその駆動モータ３７によって貯蔵器３０の一部分から乾燥剤がパイプ１３に汲み上げられる。分配器３８はパイプ１３より流入する乾燥剤をノズル２２および再生ユニット３２に配送する。また、バルブまたは開口部３９（好ましくは自動制御可能なバルブまたは開口部が設置されており、再生装置３２に流入する乾燥剤の割合を制御する。バルブまたは開口部が自動制御可能なものであれば、乾燥剤の総量は乾燥剤に含まれる水分の量に応答して好適に制御される。
【００４９】
チャンバ３４は熱交換器３６を有し、熱交換器３６は乾燥剤を加熱して乾燥剤が吸収した水蒸気を脱離させ、乾燥剤は再生される。
【００５０】
再生された液状の乾燥剤は、パイプ４０および、チャンバ１２内のスポンジ部材と同様の材料で構成されたチューブ４２を経由して貯蔵器３０に戻される。チューブ４０は好ましくは入口６０および出口６２を有するチャンバ５８内に取り付けられる。通常空気調整が行われている空間の外部、例えば空調機構の排気口から取り入れられる空気は以下に示すように入口６０から導入され、チューブ４２内のなお高熱の乾燥剤から蒸発している水分を運び去る。前記空気は出口６２から排出されてこの水分および再生装置内で乾燥剤が脱離した水分を運び去る。好ましくは出口６２に取り付けられたファン（図示せず）によってチャンバ５８内の空気は吸い出される。
【００５１】
熱移送ステーション（図示せず）の中で再生済の乾燥剤液と再生装置入口または再生装置内の乾燥剤液の流れを熱的に接触させ（ただし物理的に接触させない）、熱を再生済みの乾燥剤液から前記再生装置入口または前記再生装置内の乾燥剤に移動する構成を追加または代替しても良い。ヒートポンプによって前記再生装置を出るより低温の乾燥剤から前記再生装置に入るより高温の乾燥剤にさらなるエネルギを送る構成を追加または代替しても良い。この場合、前記貯蔵器に戻る乾燥剤は、前記チャンバ５８に入る乾燥剤よりも低温になる。
【００５２】
好ましくは、貯蔵器３０内の乾燥剤の熱を奪って熱交換器３６にエネルギを供給するヒートポンプシステム４４を備える。好ましくは、このヒートポンプは（システムの凝縮器である熱交換器３６に加えて）貯蔵器３０内にシステムの蒸発器である第２の熱交換器４６および膨張弁５６を有している。このように熱を移動させることによって、除湿中の空気と接触する乾燥剤の温度が下がるので、乾燥空気の温度が下がる。また、このように熱を移動させることによって前記再生装置を動作させるのに必要なエネルギの総量を、通常は最大３倍減少させることができる。再生プロセスで消費されるエネルギは前記システムが必要とするエネルギの主要な部分を占めているので、こうしてエネルギ使用量を減少させることにより極めて有効にシステムの全体的な効率を上げることができる。また、加熱コイルや空調装置からの廃熱を用いた直接加熱により、上記の再生装置内の乾燥剤の加熱を補っても良い。
【００５３】
貯蔵器３０内の乾燥剤および再生済の乾燥剤に含まれる水蒸気の割合はおおよそある一定の範囲内に収まる必要があり、その範囲は特に乾燥剤をどれだけ使ったかに依存することを理解されたい。必要な含水量の下限値は乾燥剤を溶かすのに必要な量であり、前記下限値以上なら乾燥剤は晶析せずに液状を保つ。一方、含水量が高くなり過ぎると、乾燥剤によるチャンバ１２中の空気の水分の除去効果は弱くなる。ゆえに、前記含水量を観測して制御することが好ましい。乾燥剤の種類によっては水分を吸収していない状態であっても液状を保つものもあるという点に注目すべきである。前記含水量を厳密に制御する必要はない。ただし、前記含水量が所定の値を上回っている場合のみは（エネルギを消費する）再生プロセスを実施するべきである。
【００５４】
乾燥剤が水分を吸収すると乾燥剤の体積は増加するので、一般に乾燥剤の体積を計測することによって前記の観測は行われる。貯蔵器内の液体の体積の好適な計測方法は、開口部が下方に設けられ前記開口部が貯蔵器内の液体中になるように設置された容器５０内の気圧を測定するものである。容器５０から圧力計５４に向かってチューブ５２が延びている。水分の吸収によって乾燥剤の体積が増加すると、圧力計５２の示す圧力は増加する。前記チャンバ内と再生装置内の乾燥剤の量は常に一定であるので、これは乾燥剤液の総量、従って乾燥剤液の含水量を示す優れた指標となる。前記含水量が設定値を上回ったときにチャンバ３４内のヒーターのスイッチが入る。本発明の好適な態様においては、前記含水量が前記設定値よりも小さい別の設定値を下回ったときに前記ヒーターのスイッチは切れる。
【００５５】
再生プロセスを実施／停止するポイントを左右しうる他の要因としては、乾燥空気の温度や乾燥剤の再生効率やヒートポンプの効率がある。本発明の好適な態様のいくつかにおいては、再生プロセス中の乾燥剤を直接加熱することが望ましい。
【００５６】
他の態様においては、ヒートポンプや他の熱移送手段（図面簡略化のため図示せず）がチャンバ１２より導出される乾燥空気や再生チャンバ３４から排出される高熱かつ湿った空気から熱を移送させ、チャンバ３４に向かう乾燥剤またはチャンバ３４内の乾燥剤を加熱する。ヒートポンプを用いる場合においては、熱源の温度は熱の移送先の乾燥剤の温度よりも低くなりうる。
【００５７】
前記貯蔵器内の乾燥剤の温度を下げることにより、除湿器より導出される乾燥空気の温度を除湿器に導入される高湿空気の温度と同一にするか、好ましくは乾燥空気をさらに冷却する場合と同様に低下させることができる。この特性は前記除湿器を周囲の温度が元々高い高温環境で使用する場合に有効である。
【００５８】
前述のように、除湿システムの問題の１つは、除湿器の乾燥剤液に含まれる水分の量を適切な範囲内に保つように、乾燥剤液に含まれる水分を決定することである。
【００５９】
自動調節除湿器１００を図３に示す。この除湿器は乾燥剤液に含まれる水分の量を自動的に調節するので、乾燥剤液に含まれる水分の量を計測する必要がない。さらに、前記除湿器は特に制御や運転の停止をしなくても、あらかじめ設定された湿度まで運転してその後は除湿を行わない。
【００６０】
除湿器１００は数ヶ所の明白な相違点を除いて、図１に記載の除湿器１０と類似である。第１に、本システムは水分量を計測する必要がないので乾燥剤の体積を計測しない。ただし、液体が必要以上に濃縮された場合は、安全策としてそのような測定が提供される。
【００６１】
第２に、ヒートポンプが、貯蔵器３０（便宜上パイプ３０Ｃによって連結された２つの部位３０Ａと３０Ｂに分割されている）から乾燥剤液が流動する２つの流れ間の熱の移送を行っていることである。すなわち、第１の流れはポンプシステム１３０によって導管１０２経由でノズル２２に汲み上げられるものであり、また第２の流れはポンプシステム１３２によって導管１０４経由で再生ユニット３２に汲み上げられるものである。
【００６２】
好ましくは、パイプ３０Ｃ（図中のバイパス管を含む）が、主要な効果として、部位３０Ａと部位３０Ｂとの液体の水位がおおよそ同一に保たれるように設計される。一般には貯蔵器の２つの部位の温度が異なることが望ましい。このことから、必然的に、乾燥剤の濃度は異なるということになる。しかし、一般には２つの部位をある程度混合するのが望ましいと考えられており、図中のバイパス管を経由して汲み上げを行って一方の部位から他方の部位に水分を移送している。本発明の好適な態様においては、温度差が５℃以上となるよう調整されており、好ましくは温度差を１０℃以上、最も好ましくは温度差を１５℃以上としている。従って本発明の好適な態様においては貯蔵器の部位３０Ａは３０℃以上、また貯蔵器の部位３０Ｂは１５℃以下となっている。
【００６３】
図３には、除湿セクションと類似の再生ユニット３２の別の構造が示されている。さらに図３にはいずれのセクションにもセルローススポンジ部材が無い。このような材料を図３記載の態様に追加してもよく、また図２に記載の態様から外して図３の噴霧機構で代用してもよい。
【００６４】
図２と図３のいずれかに適用可能な、本発明の好適な態様においては、噴霧ノズルは用いない。むしろ噴霧ノズルの代りに滴下システムを用いて液体をセルローススポンジに滴下させて継続的にスポンジを湿潤させる。このようなシステムは、例えば前述のPCT/IL98/00552に示されている。
【００６５】
図３記載のヒートポンプシステム４４は導管１０２内の乾燥剤液から熱を奪い導管１０４内の乾燥剤液へ移送するものである。ヒートポンプシステム４４は好ましくはさらに図２記載の態様に含まれる要素、すなわち熱の一部を熱交換器１０４の下流の冷媒から乾燥剤再生用の空気へ移動する追加の熱交換器１３６を有する。好ましくは、圧縮機もまた乾燥剤再生用の空気によって冷却される。しかし、前記空気が非常に高熱となる場合は、再生装置内には導入されない他の空気によって圧縮機および冷媒を冷却してもよい。このような空気はこのような冷却にのみ用いられるようにしても良い。
【００６６】
再生装置に導入される空気を加熱することによって前記空気の乾燥剤からの水分除去能力は向上する。ヒートポンプ４４は一定の量の熱を移送することができる。本発明の好適な態様においては、前記２つの流れ間を移動する熱の量を制御することによって湿度の目標値を設定することができる。
【００６７】
図３に示すシステムにおいて、除湿器のチャンバ１２に導入される空気の温度が３０℃で湿度が１００％であるとする。さらに前記空気から水分を除去して温度を維持したまま湿度を３５％まで下げるものとする。ここで、乾燥剤液の２つの流れ間を移動する熱の総量は前記空気から水分を蒸発させるのに必要な熱と同一としている。従ってチャンバ１２から貯蔵器２０に降下した乾燥剤液の温度はチャンバ１２に流入する乾燥剤液の温度と同一である。ただし乾燥剤液は相当の量の水分を前記空気より吸収している。
【００６８】
さらに、前記再生装置によって、前例と同一の温度および湿度下で、乾燥剤液より前例で吸収された水分を脱離させるものと仮定する。この場合には（前記ヒートポンプより得られる熱に加えてさらに）熱を加える必要があるだろう。
【００６９】
さらに除湿器に導入される空気の湿度がより低い場合、例えば８０％、を仮定する。このような湿度下においては、（水分除去の効率は前記湿度によるため）除去される水分の量は少なくなり、従って除湿チャンバより導出される乾燥剤液の温度も低下する。しかし、除湿チャンバより導出される乾燥剤液が吸収する水分の量が少なくなるので、再生装置内で乾燥剤液より除去される水分の量も減少する。この結果除去される水分量がより少なく乾燥剤液の温度がより低いという、新しい平衡状態が生じる。より低温の乾燥剤によって空気の温度は低下する。従って排出される空気の温度は低下する。しかしながら、空気の相対湿度はほとんど変化しない。導入される空気の温度が低い場合においても同様の効果が得られることを理解されたい。
【００７０】
一般に、所定の湿度で除湿動作が停止するように前記システムは自動的に調節される。除湿動作が停止する湿度はノズル２２より噴霧されて水分を吸収する乾燥剤液の容量、乾燥剤液の性能、および水分を除去するためにノズル２２'より噴霧される乾燥剤液の容量に依存する。
【００７１】
一般に入口１４の空気の湿度（相対湿度）が下がると前記除湿器が除去できる水分の量は少なくなる。従って導管１０２を通過する度に乾燥剤液は冷却され、３０Ｂ内の乾燥剤液の濃度はある値に漸近する。同様に、空気から除去される水分量が減少するので、３０Ａ内の乾燥剤液の濃度は上がり、乾燥剤液から脱離される水分の量も減少する（乾燥剤液が加熱されている場合。あるポイントにて除湿装置および再生装置のチャンバに入る乾燥剤がそれぞれ平衡状態になり、前記空気は除湿も加湿もされなくなり、乾燥剤液による水分の吸収も脱離もされなくなる。
【００７２】
この湿度ポイントは導管１０２と導管１０４の間を移動する熱の量を変えることによって調整することができることを理解されたい。熱の移動量が増大すると、除湿チャンバ内の乾燥剤の温度は低下し、再生チャンバ内の乾燥剤の温度は上昇する。この結果、除湿チャンバと再生装置の双方の水分移動能力が増大し、湿度の平衡点が下がる。除湿装置側から再生装置側へ汲み上げられる熱の量が減少すると、湿度が上がる結果となる。なお、前記設定点は再生装置に導入される空気の相対湿度にも多少は影響される。
【００７３】
図４に除湿装置２００の別例を示す。除湿装置２００においては乾燥剤を汲み上げる必要は無い。以下に示す点を除き、これは図３に記載の除湿装置と同様であり、溜部３０Ａと３０Ｂとの間で液状乾燥剤が汲み出されることは無い。（図４は図３とはレイアウトが多少異なる。）発明者らは２つの溜部をつなぐ開口部２０２のような適切な形状および寸法の開口部により２つの溜部間の必要な移動が成されるという、驚嘆すべき発見をした。
【００７４】
一般に、図３や図４に記載されているような液状乾燥剤を用いたシステムにおいては、溜部３０Ｂ（除湿チャンバ１２の溜部）は溜部３０Ａ（再生装置３２の溜部）からのさらなる水分を蓄積する。乾燥剤から水分を除去するために、このさらなる水分は溜部３０Ａまたは直接再生装置に移送されなければならない。加えて、溜部３０Ｂ内の乾燥剤の濃度は溜部３０Ａに蓄積されたものとくらべて極めて低いので、再生装置の効率および乾燥能力を高く保つために溜部３０Ａ内の乾燥剤の比率は継続的に増加しなければならない。
【００７５】
この問題に対処するための方法としては、図２のように溜部を１つのみにする方法が考えられる。しかしながら、その結果として除湿を行った乾燥剤と再生中の乾燥剤の温度がほとんど等しくなる。そのため、効率が低下する。
【００７６】
図３に記載の除湿装置においては、各溜部は分離されており、ポンプによって一方の溜部から他方に液体が汲み上げられる。このため、両溜部間すなわち再生セクションと除湿セクションの温度差は維持される。前述のように、パイプ３０Ｃが用意され必要最低限の液体が両溜部間で行われ、その温度差を比較的高く保つ。
【００７７】
しかしながら、必然的に乾燥剤が除湿セクションから再生装置に移動して水分が再生装置から除湿セクションへ移動するので、図３に示すような液体の移動は非効率的である。加えて、温度差を維持するために、ポンプによる汲み出しにより減少できるものの溜部内での水分と乾燥剤との好ましからぬバランスが発生する。（乾燥剤の濃度は再生装置の溜部の方が除湿セクションの溜部よりも高い。）これらの効果が重なって、結果として除湿装置の両セクションにおける効率が低下する。
【００７８】
図４に記載の装置は、両溜部間での乾燥剤液のポンプによる汲み上げを行わず、両溜部の液体間で拡散が発生して乾燥剤と塩が移動することによって上記の問題を解消するものである。従って、原則として乾燥剤の塩のイオンのみが再生装置の溜部からポンプに移動し、原則として水分のみが除湿装置の溜部から再生装置の溜部へ移動する。
【００７９】
本発明の好適な態様によれば、開口部２０２は溜部３０Ａと３０Ｂとの間に設置される。この開口部の寸法および設置位置は両溜部間の水および乾燥剤塩のイオンの移動量によって決定され、および不適切な熱の移動、特に高温の貯蔵器から低温の貯蔵器への移動が起こらないように決定される。実際には例えば完全に除湿を行うような場合は、両溜部間の熱の流れが許容範囲内であれば開口部の寸法を増大可能な構成としてもよい。開口部の穴が大きすぎると、高温の再生装置の貯蔵器から低温の除湿装置の貯蔵器への熱の流れが発生する。不適切な熱の流れは穴付近の温度を計測してその溜部の他の箇所の乾燥剤の温度と比較することによって判断される。一般に、穴が大きすぎる場合は溜部３０Ｂから溜部３０Ａに向かう明白な熱の流れが発生する。穴の寸法が小さすぎる場合は、イオンの移動が減少し、全体の効率が低下する。
【００８０】
図４に記載の態様によって好ましくは温度差は図３に記載のものと同レベルである（またはより大きくなる）ことを理解されたい。
【００８１】
上記のように穴の寸法は好ましくは経験的に決定されるが、典型的な実験的システムにおいては開口部は角を丸めた矩形であり、その幅は1-3 cm（好ましくは約2 cm）であり、その高さはシステムの性能によって異なるが1-10 cmである。ただし、それに制限されるものでは無い。好ましくは、再生装置の貯蔵器ではその底部でより塩の濃度が高くなるので、穴は貯蔵器間の仕切りの底に形成される。穴の高さを大きく取ることによって、（開口部をふさぐような）結晶化が貯蔵器の底部で発生するような極限状態であってもシステムは動作する。
【００８２】
単数または複数の開口部の寸法および位置は多くの要素によって決定され、上記の例は実験的なものであることを理解されたい。
【００８３】
図４に記載の除湿装置についていくつかの特徴的な点に着目すべきである。システムが定常状態に達し空気の状態が安定しているときには、開口部２０２を介し貯蔵器３０Ｂから貯蔵器３０Ａに向かう水分の正味の流れが発生している。実際には、除湿装置セクションは継続して水分を乾燥剤に吸収させ、再生装置は継続してそこから水分を除去していると考えられる。動作中は、貯蔵器３０Ａ内のイオンの濃度は、一般的に貯蔵器３０Ｂ内よりも高い。３０Ａ内の乾燥剤が継続して濃縮され、３０Ｂ内のものは継続して希釈されるという点からこのことは正しいものと考えられる。この濃度の違いによりイオンの拡散流れが開口部２０２を介して貯蔵器３０Ａから貯蔵器３０Ｂに向かって発生する。しかしながら貯蔵器３０Ｂから貯蔵器３０Ａに向かうイオンの流れが乾燥剤のこの方向に沿った流れによって発生することによって平衡が保たれる。この結果、一方の貯蔵器から他方へのイオンの正味流れは発生しない。導入される空気の状態が変化している間は過渡的にイオンの正味流れが発生する。
【００８４】
起動時の過渡的な状態においては、乾燥剤液は空気から水分を吸収することによって増量する。このため、この過渡的な状態では貯蔵器３０Ｂから３０Ａへのイオンの正味移動が発生し、定常状態の間は貯蔵器３０Ｂ内の乾燥剤の濃度は貯蔵器３０Ａ内よりも低くなる。
【００８５】
実際のシステムにおいては、定常状態の間は貯蔵器３０Ｂ内の乾燥剤の温度は１５℃であり、濃度は２５重量%である。好ましくは、塩は塩化リチウムであり、比較的高い吸湿能力を有する安定した塩である。臭化リチウムも同程度に優れた乾燥剤であるものの比較的不安定であるが、これを用いても構わない。他の利用されうる塩としては、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム等がある。他の液状乾燥剤として当業者に公知であるものを使用してもよい。
【００８６】
貯蔵器３０Ａの温度および濃度は４００℃および３５％である。乾燥剤の温度が高いため、貯蔵器３０Ａ内の濃度は（結晶化しない限り）貯蔵器３０Ｂ内よりも高くなることを理解されたい。システムが停止すると、両者の濃度および温度はすぐに等しくなる。無論、上記の数値は調和される空気の温度および湿度や除湿装置の「目標値（ヒートポンプの設定によって決まる）」や他の要因によって大きく変化する。
【００８７】
本発明の好適な態様によれば、開口部を介在する場合を除いて貯蔵器間で物質の移動は発生せず、また移動のためにポンプを使用しない。
【００８８】
図５は図１と類似であるが、図２−４に記載の乾燥剤システムが線３として描かれているという点で異なる、ダイヤグラムである。この図によれば、ヒートポンプを用いて除湿装置側の乾燥剤を冷却しても空気の温度はほとんど変化しない。従って、除湿装置によって処理された空気は、（先行技術の乾燥剤システムのように）空調装置によって冷却される必要も、空調システム水分除去のために使用する場合に必要な加熱を行う必要もない。このため、空調システムは最大限の作業、すなわち空気からの熱の除去を行うことができ、一方例えば除湿装置によって空調装置に導入される空気が加熱されるなどの、除湿装置と組み合わせることによって発生する他の現象は回避される。
【００８９】
図６は分割型空調装置３１２を有し、主に屋内の大部屋３１４のような密閉された空間冷却するために用いられる統合された除湿／空調システム３１０のブロック図である。空調装置３１２は、最も簡素な構成のものであり、室内の空気を導管３１８を介して空気を冷却する蒸発器３２０に送る室内空気入口３１６を有する。部屋からの空気はファン３２２によって蒸発器３２０に吸引され、蒸発器３２０から室内空気出口３２４を介して部屋３１４に排出される。
【００９０】
加熱された冷媒は（空調装置３１２の室外機内に示されている）圧縮機３２４によって圧縮され、凝縮器３２８を通過する。凝縮器３２８は冷却用入口３３０よりファンによって導入される外気によって冷却される。加熱された空気は廃熱出口３３４を通って室外機３２６の外に排出される。
【００９１】
冷却・圧縮された冷媒は膨張機３３６内で膨張し、蒸発器３２０に戻って室内空気の冷却に利用される。
【００９２】
加えて、空調装置３１２はフレッシュ空気入口３３８を有し、ここを通ってフレッシュな空気は部屋に運ばれる。フレッシュな空気の量は一般にルーバまたはバッフルシステム３４０，３４１によって制御される。ルーバまたはバッフル３４０，３４１は一方のみでも、または双方あってもよく、それは必要とされるフレッシュな空気の量やフレッシュな空気の比率を制御する方法による。フレッシュな空気は部屋から吸引される空気と混交され、蒸発器３２０に供給される。
【００９３】
ここに記載されている空調装置３１２は設計上完全に形式的なものとなっている。本発明のいくつかの好適な態様によれば、他のタイプの適切な空調システムを使用してもよい。
【００９４】
本発明の好適な態様によれば、除湿装置ユニット３４２を使用することにより空調装置の効率および冷却能力が上昇する。
【００９５】
簡素化されたブロック図内に記載の除湿装置３４２は外部の空気を高湿空気入口３４６を介して取り入れ乾燥空気出口３４８から乾燥空気を放出する乾燥ユニット３４４を有する。ユニット３４４の中で空気は霧または類似の形態の液状乾燥剤または乾燥剤液を通過することによって乾燥する。空気中の水分は乾燥剤に吸収される。本発明の好適な態様によれば、乾燥空気出口３４８は空調装置３１２のフレッシュ空気入口３３８と好ましくは導管３４９によって接続される。好ましくは、乾燥ユニットのインピーダンスが比較的低いので空調装置のファン３２２に加えて必要であった空気ポンプが不要である。しかしながら、本発明のいくつかの好適な態様によればこれを備える構成としてもよい。
【００９６】
水分を吸収した乾燥剤は再生装置３５０に移送され、その中で乾燥剤を加熱することによって乾燥剤は水分を除去されて再生する。本発明の好適な態様によれば、この加熱（および乾燥剤から除去された水蒸気の排出）は高温空気を乾燥剤（好ましくはこの乾燥剤は霧または他のよく分けられた形態をとる）に通過させることによって実施される。高温かつ比較的乾燥した空気は入口３５２を介して除湿装置に導入され、出口３５４を介して排出される。この高温空気は適切かつ効率的に供給され、本発明の好適な態様によれば、空調装置３１２の廃熱出口３３４と除湿装置の入口３５２とが接続される。再生装置３５０内の圧力はきわめて低いため、本発明の好適な態様によれば、再生装置を通る空気を移動させるためにファンや他の空気ポンプを空調装置３１２のファン３３２に追加する必要はない。
【００９７】
また、本発明の好適な態様によれば、除湿装置へまたは除湿装置から空気を移動させるためにファンを追加する必要はないが、例えばここに記載されたものと同様に独立した除湿装置と複数の空調装置とを統合する場合のように、有用であればそのような単数または複数のファンを使用してもよい。
【００９８】
本発明の好適な態様によれば、空調装置と除湿装置とが共通の制御盤を備え、そこから両者が制御され、好ましくはそこから上記の機能のすべてを作動させる、停止させる、あるいは調整することができる。
【００９９】
本発明の好適な態様によれば、図１−３のいずれかに記載のシステムは除湿装置３４２として利用される。本発明のこれらの態様においては、図４のポート３４８は図１−３のポート１６に符合し、ポート３５２はポート６０に符合し、ポート３４６はポート１４に符合し、ポート３５４はポート６２に符合する。さらに除湿装置３４２は図４中に極めて簡略された状態で記述されており、例えば各要素の位置が異なっていてもよく、また多くの要素が図４中には記載されていないことを理解されたい。加えて、図３の態様においては図４に示されるポンプはない。さらに、図１-３におけるヒートポンプは図４中には記載されていないが、好ましくはこれらは本システム中に備えられている。
【０１００】
システム３１０は先行技術と比べて多数の長所を有する。図４をから容易に判明するが、除湿装置３４２を空調装置３１２に追加するだけでよく、その空調装置は通常のユニットでよい。導入される空気の乾燥動作は、空調装置による場合は最も非効率的な方法で実施されるが、そのエネルギーに対してより効率的な空調装置の廃熱を利用した除湿装置によって行われるようになる（必要とするのは乾燥剤の乾燥装置３４４と再生装置３５０との間での汲み出しを行うためのエネルギーのみである）。空調システムは空気を乾燥しなくてもよいのでその冷却効率は上昇する。統合されたユニットの効率は実際に上昇し、通常の空調システムとは対照的にその温度は上昇する。全ての空気を冷却する際に空調装置によって生成された熱が利用可能であるので、除湿装置は空気の一部すなわち室内に向かうもののみを乾燥する。このバランスによって、除湿装置において必要な加熱は、一般に空調装置の排気を用いることによって容易に得られる。
【０１０１】
加えて、空調装置が高湿低温環境に適さないものであったとしても、本発明のシステムはそのような環境下で有効である。
【０１０２】
上記のような統合機器によれば、空調装置のみを用いる場合と比較して６０％の冷却能力の向上が見られ、空調装置のみを用いる場合と比較して３０％の効率の向上が見られ、室内の空気の品質は変わらない。
【０１０３】
本発明は特定の無制限の態様の形式で記述されている。しかしながら、本発明に基づき、請求項によって定義される空調装置と除湿装置の他の統合形態も可能である。例えば、図２においては溜部の中で熱が液状乾燥剤から除去されている。この代わりに、液状乾燥剤が乾燥チャンバに移動しているときに除去してもよい。図３および図４においては、液状乾燥剤が乾燥チャンバに移動している時に熱がそこから汲み上げられる。この代わりに、液状乾燥剤が乾燥チャンバからの水分を含んだ乾燥剤を受ける溜部内にあるときに熱が除去される構成としてもよい。図２には図３および４に記載のものとは異なる形式の再生装置が記載されている。本発明のいくつかの好適な態様においては、再生装置は交換可能な形式となっている。図２においては、ヒートポンプによって再生チャンバ内の液体に熱が移動している。（図３および４に記載されているように）再生チャンバに移動中の液状乾燥剤に熱が移動する構成を大体または追加してもよい。また、図面には記載されていないが、図３および４においては熱は溜部３０Ａ内の液体に移動している。これに加えて、多くの特徴が好適な態様には示されており、その中の一部は好ましいものであるが必須のものではない。
【０１０４】
請求項内で用いられている「有する」「含む」「備える」または同義の用語は「含むがそれに限定されるものではない」という意味である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の空調／除湿システムにおける、冷却および除湿カーブを示したものである。
【図２】 本発明の好適な態様の、統合除湿／空調システムに使用可能な除湿ユニットの概略図である。
【図３】 本発明の好適な態様の、他の統合除湿／空調システムに使用可能な第２の除湿ユニットの概略図である。
【図４】 本発明の好適な態様の統合除湿／空調システムに使用可能な、本発明の好適な態様の除湿ユニットシステムの概略図である。
【図５】 図２−４に関して記述されたシステムにおける除湿カーブを従来の空調および除湿システムにおけるカーブに加えて示したものである。
【図６】 本発明の好適な態様に基づく統合除湿／空調システムの概略ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 除湿システム
１２ 除湿チャンバ
１４ 高湿空気入口
１６ 乾燥空気出口
２２ ノズル
２４ スポンジ部材
２８ 乾燥剤
３０ 乾燥剤貯蔵器
３２ 再生ユニット
３６ 熱交換器
４４ ヒートポンプシステム
６０ 入口
６２ 出口
１００ 除湿器
１０２ 導管
１０４ 導管
１１０ 除湿システム
２００ 除湿装置
２０２ 絞り
３１０ 除湿／空調システム
３１２ 空調装置
３２０ 蒸発器
３２４ 圧縮機
３３６ 膨張機
３４２ 除湿装置
３５０ 再生装置

Claims (17)

1. ２つの貯蔵器内に収められ、その一方は他方よりも高濃度である液状乾燥剤と、
   その中に高湿の空気が導入され、そこに移送された液状乾燥剤によって除湿が行われた後、より低湿度の空気がそこから排出される除湿ユニットと、
   高湿空気から水分を吸収した乾燥剤液を受け、その水分を除去する再生ユニットと、
   貯蔵器同士を接続する通路であって、除湿装置が定常状態で動作している間は前記通路を介して低濃度の乾燥剤が入った貯蔵器から別の貯蔵器への水分の正味流れが発生し、前記通路を通って乾燥剤イオンの正味流れは発生しないような寸法および形状を有するよう構成された通路と、
   を備える、除湿装置システム。
2. 一方の貯蔵器から他方へ液体をポンプで汲み上げない、請求項１に記載の除湿装置システム。
3. 除湿ユニットと再生ユニットと間で液体をポンプで汲み上げない、請求項１又は請求項２に記載の除湿装置システム。
4. 貯蔵器間をつなぐ開口部を介す場合を除き、除湿ユニットと再生ユニットと間で液体の移動がない、請求項１ないし３のいずれかに記載の除湿装置システム。
5. 動作中に、２つの貯蔵器内に収められ、その一方は他方よりも高濃度である液状乾燥剤と、
   その中に高湿の空気が導入され、そこに移送された液状乾燥剤によって除湿が行われた後、より低湿度の空気がそこから排出される除湿ユニットと、
   高湿空気から水分を吸収した乾燥剤液を受け、その水分を除去する再生ユニットと、
   貯蔵器同士を接続する通路であって、除湿装置が定常状態で動作している間は前記通路を介して低濃度の乾燥剤が入った貯蔵器から別の貯蔵器への水分の正味流れが発生するような寸法および形状を有するよう構成された通路と、
   を備える、除湿装置システムであって、
   除湿ユニットと再生ユニットと間で、どちらの方向にも液状乾燥剤をポンプで汲み上げない、除湿装置システム。
6. 貯蔵器間をつなぐ開口部を介す場合を除き、除湿ユニットと再生ユニットと間で、どちらの方向にも液体の移動がない、請求項５に記載の除湿装置システム。
7. 動作中に、２つの貯蔵器内に収められ、その一方は他方よりも高濃度である液状乾燥剤と、
   その中に高湿の空気が導入され、そこに移送された液状乾燥剤によって除湿が行われた後、より低湿度の空気がそこから排出される除湿ユニットと、
   高湿空気から水分を吸収した乾燥剤液を受け、その水分を除去する再生ユニットと、
   貯蔵器の間の仕切りに設けられた少なくとも１つの開口部であって、貯蔵器間をつなぐ前記少なくとも１つの開口部を介して、除湿装置が定常状態で動作している間は、低濃度の乾燥剤が入った貯蔵器から別の貯蔵器への水分の正味流れが発生するような寸法および形状を有するよう構成された開口部と、
   を備える、除湿装置システムであって、
   当該少なくとも１つの開口部を介す場合を除き、除湿ユニットと再生ユニットとの間で、どちらの方向にも液体の移動がない、除湿装置システム。
8. 通路が、２つの貯蔵器の間の仕切りにおける少なくとも１つの開口部である、請求項１ないし６のいずれかに記載の除湿装置システム。
9. 水分の前記移動が、重力による、請求項１ないし７のいずれかに記載の除湿装置システム。
10. ２つの貯蔵器は水分が除去された後に前記再生ユニットから前記液状乾燥剤を受ける第２の貯蔵器を含み、液状乾燥剤は前記第２の貯蔵器から再生チャンバへ移送される、請求項１ないし７のいずれかに記載の除湿装置システム。
11. 熱を比較的低温の液状乾燥剤から比較的高温の液状乾燥剤へ移動させるヒートポンプを有する、請求項１ないし７のいずれかに記載の除湿装置システム。
12. ヒートポンプは低濃度の乾燥剤を溜める貯蔵器から高濃度の乾燥剤を溜める側へ熱を移動させる、請求項１１に記載の除湿装置システム。
13. 少なくとも５℃の温度差が、第一及び第二の貯蔵器の間で保たれる、
    請求項１ないし７のいずれかに記載の除湿装置システム。
14. 前記温度差が、少なくとも１０℃である、請求項１３に記載の除湿装置システム。
15. 前記温度差が、少なくとも１５℃である、請求項１３に記載の除湿装置システム。
16. ２つの貯蔵器は前記乾燥剤が除湿チャンバで水分を吸収した後に前記液状乾燥剤を前記除湿チャンバから受ける第１の貯蔵器を有し、液状乾燥剤は第１の貯蔵器から除湿チャンバへ移送される、請求項１ないし９のいずれか、又は、請求項１０ないし１５のいずれかに記載の除湿装置システム。
17. 通路により接続された、液状乾燥剤が収められた第１の貯蔵器を有する除湿ユニットと、液状乾燥剤が収められた第２の貯蔵器を有する再生ユニットを備え、前記第１の貯蔵器と前記第２の貯蔵器に収められた液体が通路により接続されている除湿装置により除湿する方法であって、
    高湿空気を前記除湿ユニットに導入し、該高湿空気から水分を除去して、水分を前記液状乾燥剤に加えてその体積を増やす工程と、
    前記再生ユニットから水分を除去し、前記第２の貯蔵器内の液状乾燥剤の濃度を上げると共に体積を減少させる工程と、
    前記第１の貯蔵器から前記第２の貯蔵器へと、水分を含んだ液状乾燥剤を前記通路を介して移送する工程と、
    前記除湿装置が定常状態の動作中は、前記通路を介しての乾燥剤イオンの正味流れが発生しないよう、前記移送する工程において前記第１の貯蔵器から前記第２の貯蔵器へ移送される水分を含んだ液状乾燥剤の量と等しい量の乾燥剤イオンを前記第２の貯蔵器から前記第１の貯蔵器へ前記通路を介して移送する工程と、
    を備える方法。

Images