JP4395935B2 - Humidity control device - Google Patents

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Description

【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、上記昇圧手段（5）から上記水蒸気空間（32）へ供給される水蒸気の圧力が大気圧よりも低くなっているものである。
【０００７】
本発明が講じた第２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。
【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、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。
【０００９】
本発明が講じた第４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。
【００１０】
更に、この第４の解決手段は、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、上記昇圧手段（5）から上記水蒸気空間（42）へ供給される水蒸気の圧力が大気圧よりも低くなっており、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５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）を備え、上記昇圧手段（5）から上記水蒸気空間（32）へ供給される水蒸気の圧力が大気圧よりも低くなっているものである。
【００１２】
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７の解決手段は、上記第１，第４又は第５の解決手段において、水蒸気空間（32,42）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８の解決手段は、上記第１〜第７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９の解決手段は、上記第１〜第７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１０の解決手段は、上記第１〜第７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、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。
【００１８】
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。
【００１９】
上記第２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。
【００２０】
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。
【００２１】
上記第４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。
【００２２】
また、上記第４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５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６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７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８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９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１０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４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（11）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４０．７mmHg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１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４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（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。この点は、上記第４の解決手段と同様である。一方、室外空気の状態を温度３５℃、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７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（32,42）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】
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】
《参考技術》
先ず、参考技術について説明する。この参考技術の湿度調節装置は、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（10）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（11）を挟んで低圧空間（12）と反対側に分離側空間（13）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（13）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（11）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１２．７mmHg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】
−参考技術の効果−
本参考技術では、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、本参考技術の水蒸気分離部（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】
《実施形態１》
本発明の実施形態１は、上記参考技術において、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参考技術のものと同様である。ただし、本実施形態の圧縮機（50）は、参考技術のものとは異なり、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１２．７mmHg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、上記参考技術と同様である。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１の効果−
本実施形態によれば、上記参考技術と同様に、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、本実施形態によれば、参考技術の場合に比べて、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】
《実施形態２》
本発明の実施形態２は、上記参考技術において、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参考技術のものと同様である。ただし、本実施形態の圧縮機（50）は、参考技術のものとは異なり、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１２．７mmHg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、上記参考技術と同様である。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５mmHg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（31）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２の効果−
本実施形態によれば、上記参考技術と同様に、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、本実施形態によれば、上記参考技術の場合に比べて、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１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１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】
《実施形態３》
本発明の実施形態３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（20）の低圧空間（22）に接続されている。この圧縮機（50）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（200）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】
《実施形態４》
本発明の実施形態４は、上記実施形態３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。本実施形態は、水蒸気分離部（10）を除いて上記実施形態３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（10）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（11）を挟んで低圧空間（12）と反対側に分離側空間（13）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（13）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（11）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】
《実施形態５》
本発明の実施形態５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（55）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（70）は、容器状に形成され、その内部には透湿膜（71,81）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（70）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（13）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（33）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２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（33）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（10）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４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（54）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】
《その他の実施形態》
−第１変形例−
第１変形例は、上記実施形態１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（67）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２〜４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（32）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、上記各実施形態及び参考技術において、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）を上記参考技術（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（91）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（97）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（96）を透過して外気空間（97）へ移動する。外気空間（97）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（95）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、上記各実施形態及び参考技術において、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２（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（115）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（110）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（113）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（12）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（30）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】 参考技術に係る除湿機の概略構成図である。
【図４】 実施形態１に係る除湿機の概略構成図である。
【図５】 実施形態２に係る除湿機の概略構成図である。
【図６】 実施形態３に係る加湿機の概略構成図である。
【図７】 実施形態４に係る加湿機の概略構成図である。
【図８】 実施形態５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５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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a humidity control apparatus that dehumidifies or humidifies air.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as disclosed in JP-A-6-257890, a heat pump that uses water vapor as a refrigerant and performs cooling and heating using a phase change of water vapor is known.
[0003]
  The heat pump supplies water into a vacuum vessel maintained in a reduced pressure state (for example, about 4 to 5 mmHg) and evaporates it to generate cold heat. The generated water vapor is boosted by a compressor and becomes, for example, about 35 to 40 mmHg. The heat pump condenses the pressurized water vapor to generate warm heat. And the temperature of room air is adjusted using the cold heat produced | generated by evaporation of water vapor | steam, and the warm heat produced | generated by condensation.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  As described above, there has been conventionally proposed a method in which water vapor having a pressure lower than atmospheric pressure is used, and cold or warm heat is generated by a cycle accompanied by a pressure increase process of the water vapor. However, no proposal has been made for adjusting the humidity using the above-mentioned cycle, and the appearance of a new humidity adjusting device using the above-described cycle has been desired.
[0005]
  This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to provide the humidity control apparatus using the cycle accompanying the pressure | voltage rise process of water vapor | steam.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has takenFirstThis solution is intended for a humidity control device. And it has the low-pressure space (12) divided by the moisture-permeable film (11) which permeate | transmits water vapor | steam, and was made into the predetermined pressure reduction state, The surface on the opposite side to the low-pressure space (12) in the said moisture-permeable film (11) Is brought into contact with the first air to move the water vapor in the first air to the low pressure space (12), and the water vapor is sucked from the low pressure space (12), and the pressure is increased and discharged. And a water vapor space (32) into which the water vapor pressurized by the pressure increasing means (5) is introduced, and the moisture permeable membrane ( A water vapor discharge part (30) for releasing water vapor in the water vapor space (32) to the second air by bringing the surface opposite to the water vapor space (32) in 31) into contact with the second airProvided, the pressure of the water vapor supplied from the pressure raising means (5) to the water vapor space (32) is lower than the atmospheric pressure.Is.
[0007]
  The present invention has takenSecondThe solution means is configured to perform dehumidification of the air by movement of water vapor in the water vapor separation section (10) in the first or second solution means.
[0008]
  The present invention has takenThirdThe solution means is configured to humidify the air by using the water vapor boosted by the pressure boost means (5) in the first or second solution means.
[0009]
  The present invention has taken4thThis solution is intended for a humidity control device. And it has the low-pressure space (12) divided by the moisture-permeable film (11) which permeate | transmits water vapor | steam, and was made into the predetermined pressure reduction state, The surface on the opposite side to the low-pressure space (12) in the said moisture-permeable film (11) A water vapor separator (10) that moves water vapor in the air to the low pressure space (12) by bringing the water vapor into contact with air, and a pressure increasing means (5) for sucking water vapor from the low pressure space (12) Are provided.
[0010]
  Furthermore, this fourthThe solution means includes a water vapor space (42) that is partitioned by a moisture permeable membrane (41) that allows water vapor to pass therethrough and into which the water vapor that has been pressurized by the pressure raising means (5) is introduced, and in the moisture permeable membrane (41). A condensing part (40) configured such that the water vapor space (42) is brought into contact with water and the water vapor in the water vapor space (42) is condensed through the moisture permeable membrane (41);The pressure of water vapor supplied from the pressure increasing means (5) to the water vapor space (42) is lower than atmospheric pressure;It is configured to dehumidify the air by the movement of water vapor in the water vapor separation unit (10).
[0011]
  The present invention has taken5thThis solution is intended for a humidity control device. And it has the low-pressure space (22) divided by the moisture-permeable film (21) which permeate | transmits water vapor | steam, and was made into the predetermined pressure reduction state, The surface on the opposite side to the low-pressure space (22) in the said moisture-permeable film (21) Is brought into contact with water, the vaporization part (20) moving the water vapor evaporated from the water to the low-pressure space (22) side, and the water vapor is sucked from the low-pressure space (22) and the water vapor is boosted and discharged. The moisture permeable membrane (31) has a water vapor space (32) that is partitioned by the pressure increasing means (5) and a moisture permeable membrane (31) that allows water vapor to pass therethrough and into which the water vapor pressurized by the pressure increasing means (5) is introduced. ) In the surface opposite to the water vapor space (32) in contact with the second air to release the water vapor in the water vapor space (32) to the second air and humidify the second air (30) )Provided, the pressure of the water vapor supplied from the pressure raising means (5) to the water vapor space (32) is lower than the atmospheric pressure.Is.
[0012]
  The present invention has taken6thThis solution is intended for a humidity control device. And it has the 1st low-pressure space (72) divided by the 1st moisture permeable film (71) which permeate | transmits water vapor | steam, and was made into the predetermined pressure reduction state, The 1st in the said 1st moisture permeable film (71). A second low pressure that is partitioned by an indoor member (70) that makes the surface opposite to the low pressure space (72) contact room air and a second moisture permeable membrane (81) that allows water vapor to permeate and is in a predetermined reduced pressure state. An outdoor member (80) having a space (82) and contacting a surface of the second moisture permeable membrane (81) opposite to the second low-pressure space (82) with outdoor air; and a first low-pressure space (72) ) And a second pressurizing means (5) for boosting the water vapor sucked from one of the second low-pressure spaces (82) and sending it to the other, and supplying the water vapor in the first low-pressure space (72) to the second low-pressure space (82) Switching between the state in which the steam is fed to the first low pressure space (72) and the state in which the water vapor in the second low pressure space (82) is fed A.
[0013]
  The present invention has taken7thThe solution of1st, 4th or 5thIn this solution means, an extraction means (65) for extracting the water vapor space (32, 42) is provided.
[0014]
  The present invention has taken8thThe solution of1st to 7thIn any one of the solution means, the pressurizing means (5) is constituted by a compressor (50) that compresses and pressurizes the sucked water vapor.
[0015]
  The present invention has taken9thThe solution of1st to 7thIn any one of the solution means, the pressurizing means (5) includes an absorbing medium that absorbs and releases moisture, sucks water vapor by absorbing the absorbing medium, and heats the absorbing medium to dehumidify the water vapor. Is configured to boost the voltage.
[0016]
  The present invention has taken10thThe solution of1st to 7thIn any one of the solution means, the pressure raising means (5) includes a water vapor generating means (115) for generating water vapor by heating, and a water vapor separating section (10) by a jet of water vapor generated by the water vapor generating means (115). And an ejector (110) for sucking water vapor from the low pressure space (12).
[0017]
      -Action-
  the aboveFirstIn this solution, a low pressure space (12) is provided in the water vapor separation section (10). The low-pressure space (12) is partitioned by the moisture permeable membrane (11) and has a predetermined pressure equal to or lower than atmospheric pressure. The surface of the moisture permeable membrane (11) opposite to the low pressure space (12) is in contact with the first air. And the water vapor | steam contained in this 1st air permeate | transmits a moisture-permeable film (11) by the water vapor pressure difference in the both sides of a moisture-permeable film (11), and moves to a low pressure space (12). The water vapor that has moved to the low-pressure space (12) is sucked into the pressurizing means (5). The pressurizing means (5) discharges the sucked water vapor after increasing the pressure.
[0018]
  On the other hand, the water vapor space (32) is defined by the moisture permeable membrane (31) in the water vapor discharge part (30). Into the water vapor space (32), the water vapor that has been pressurized by the pressure boosting means (5) is introduced. Further, the surface of the moisture permeable membrane (31) opposite to the water vapor space (32) is in contact with the second air. Then, the water vapor in the water vapor space (32) passes through the moisture permeable membrane (31) due to the water vapor pressure difference on both sides of the moisture permeable membrane (31), and is released to the second air.
[0019]
  the aboveSecondIn this solution, air is dehumidified by using the movement of water vapor in the water vapor separation section (10). For example, when indoor air is fed into the water vapor separation unit (10), water vapor contained in the indoor air permeates the moisture permeable membrane (11) and moves to the low pressure space (12). That is, water vapor is deprived from room air, thereby dehumidifying the room air.
[0020]
  the aboveThirdIn the solution means, the air is humidified using the water vapor boosted by the pressure boosting means (5). In other words, the water vapor sucked into the pressure increasing means (5) from the low pressure space (12) of the water vapor separation section (10) is discharged after being pressurized, but when this water vapor is released into, for example, room air, the room air is humidified. Is done.
[0021]
  the above4thIn this solution, a low pressure space (12) is provided in the water vapor separation section (10). The low-pressure space (12) is partitioned by the moisture permeable membrane (11) and has a predetermined pressure equal to or lower than atmospheric pressure. The surface of the moisture permeable membrane (11) opposite to the low pressure space (12) is in contact with air. And the water vapor | steam contained in this air permeate | transmits a moisture-permeable film (11) by the water vapor pressure difference in the both sides of a moisture-permeable film (11), and moves to a low pressure space (12). The water vapor that has moved to the low-pressure space (12) is sucked into the pressurizing means (5). The pressurizing means (5) discharges the sucked water vapor after increasing the pressure.
[0022]
  Also,the above4thIn this solution, air is dehumidified by using the movement of water vapor in the water vapor separation section (10). For example, when indoor air is fed into the water vapor separation unit (10), water vapor contained in the indoor air permeates the moisture permeable membrane (11) and moves to the low pressure space (12). That is, water vapor is deprived from room air, thereby dehumidifying the room air.
[0023]
  On the other hand, the water vapor space (42) is defined in the condensing part (40) by the moisture permeable membrane (41). Into this water vapor space (42), the water vapor sucked from the water vapor separator (10) into the pressure raising means (5) is introduced after being pressurized. Further, the surface of the moisture permeable membrane (41) opposite to the water vapor space (42) is in contact with water. The water vapor in the water vapor space (42) passes through the moisture permeable membrane (41), moves out of the water vapor space (42), and then condenses.
[0024]
  the above5thIn this solution, the low pressure space (22) of the evaporation section (20) is set to a predetermined pressure equal to or lower than atmospheric pressure. Water is supplied to the evaporation section (20). The supplied water contacts the surface of the moisture permeable membrane (21) opposite to the low pressure space (22). A part of the supplied water evaporates to become water vapor, which passes through the moisture permeable membrane (21) and moves to the low pressure space (22). The water vapor that has moved to the low-pressure space (22) is sucked into the pressurizing means (5). The pressurizing means (5) discharges the sucked water vapor after increasing the pressure.
[0025]
  On the other hand, the water vapor space (32) is defined by the moisture permeable membrane (31) in the water vapor discharge part (30). Into the water vapor space (32), the water vapor that has been pressurized by the pressure boosting means (5) is introduced. Further, the surface of the moisture permeable membrane (31) opposite to the water vapor space (32) is in contact with the second air. Then, the water vapor in the water vapor space (32) passes through the moisture permeable membrane (31) due to the water vapor pressure difference on both sides of the moisture permeable membrane (31), and is released to the second air. That is, in the water vapor discharge section (30), water vapor is discharged to the second air, and the second air is humidified.
[0026]
  the above6thIn this solution, dehumidification and humidification of room air are switched.
[0027]
  Specifically, when the water vapor in the first low-pressure space (72) is sent to the second low-pressure space (82), the room air is dehumidified. That is, in the indoor member (70), water vapor contained in the indoor air passes through the first moisture permeable membrane (71) and moves to the first low-pressure space (72). Therefore, water vapor is deprived from room air, and dehumidification is performed. The water vapor in the first low-pressure space (72) is pressurized by the pressure-intensifying means (5) and then fed into the second low-pressure space (82) of the outdoor member (80). The water vapor in the second low pressure space (82) passes through the second moisture permeable membrane (81) and is discharged to the outdoor air.
[0028]
  On the other hand, when the water vapor in the second low-pressure space (82) is sent to the first low-pressure space (72), the room air is humidified. That is, in the outdoor member (80), water vapor contained in the outdoor air passes through the second moisture permeable membrane (81) and moves to the second low-pressure space (82). The water vapor in the second low-pressure space (82) is pressurized by the pressure-intensifying means (5) and then fed into the first low-pressure space (72) of the indoor member (70). The water vapor in the first low-pressure space (72) passes through the first moisture permeable membrane (71) and is released into the room air. Therefore, water vapor is supplied to the room air and humidification is performed.
[0029]
  the above7thIn this solution, a gas other than water vapor that accumulates in the water vapor space (32, 42) of the condensing part (40) or the water vapor discharge part (30) is discharged by the extraction means (65). In other words, since the water vapor space (32, 42) is in a reduced pressure state below atmospheric pressure, air or the like enters from the outside, and gases other than water vapor such as nitrogen and oxygen in the air enter the water vapor space (32, 42). ) May remain. On the other hand, the extraction means (65) of the present solving means discharges gas other than water vapor as described above from the water vapor space (32, 42). The extraction means (65) does not need to discharge only gas other than water vapor, and may discharge such gas together with water vapor.
[0030]
  the above8thIn the solution means, the pressure raising means (5) is constituted by a compressor (50). The water vapor in the low pressure space (12) in the water vapor separator (10) is sucked into the compressor (50). The compressor (50) compresses and sucks the sucked water vapor and discharges it.
[0031]
  the above9thIn the solution, the pressure increasing means (5) is provided with an absorption medium. The pressurizing means (5) sucks water vapor from the low-pressure space (12) of the water vapor separator (10) by absorbing the water vapor to the absorption medium. The pressurizing means (5) heats the absorption medium and releases water vapor. The water vapor released from the absorption medium has a higher pressure than the state of moisture absorption by the absorption medium. That is, the water vapor is pressurized. The pressurized water vapor released from the absorption medium is then discharged.
[0032]
  the above10thIn the solution means, the pressure raising means (5) is constituted by a water vapor generating means (115) and an ejector (110). The relatively high-pressure steam generated by the steam generating means (115) is sent to the ejector (110) and injected at a high speed. Then, the water vapor in the low pressure space (12) of the water vapor separation section (10) is sucked into the ejector (110) by the high-speed water vapor jet generated in the ejector (110). The water vapor sucked from the low pressure space (12) joins with the water vapor sent from the water vapor generating means (115), the pressure rises, and is discharged after that.
[0033]
【The invention's effect】
  According to the above solution, it is possible to configure a humidity control apparatus that performs dehumidification and humidification of air using a cycle in which water vapor having a pressure lower than atmospheric pressure is operated.
[0034]
  Further, in the above solution, the low pressure space (12) is partitioned by the moisture permeable membrane (11) in the water vapor separation section (10), and the moisture vapor in the air is allowed to pass through the moisture permeable membrane (11). ). For this reason, when performing dehumidification of air using the movement of the water vapor in the water vapor separation unit (10), only the humidity can be lowered without accompanying the temperature change of the air. Hereinafter, this point will be described with reference to the air diagram of FIG.
[0035]
  Conventionally, when air is dehumidified, air is cooled to condense water vapor. Here, let us consider a case where the air in the state of point A in FIG. In this case, first, the air at point A is cooled to point C to condense water vapor in the air. The temperature at this point C corresponds to the dew point at point B. Then, once cooled air was heated again, and the temperature was increased from point C to point B. That is, the air humidity is reduced by reheating the air after cooling. For this reason, there existed a problem that the energy required for dehumidification was excessive.
[0036]
  Conventionally, there is also known one that dehumidifies air by adsorbing water vapor to a desiccant rotor or the like having an adsorbent. In this case, when water vapor contained in the air at point A in FIG. Therefore, in order to obtain the state of point B, the air in the state of point D must be cooled. For this reason, energy required for air cooling is required, and in this case too, energy required for dehumidification is excessive.
[0037]
  On the other hand, in each of the above solutions, water vapor is taken away from the air by the water vapor pressure difference on both sides of the moisture permeable membrane (11) in the water vapor separator (10). Accordingly, the air in the state of point A in FIG. 1 can be brought into the state of point B by reducing only the humidity without any temperature change. For this reason, it is not necessary to perform heating or cooling after reducing the humidity of the air as in the prior art, and energy required for adjusting the temperature of the air becomes unnecessary, and energy required for adjusting the humidity can be reduced. Moreover, the structure for adjusting the temperature of the air after dehumidification is unnecessary, and the structure can be simplified.
[0038]
  In particular,4thIn this solution, the water vapor boosted by the pressure boosting means (5) is introduced into the water vapor space (42) of the condensing unit (40), passes through the moisture permeable membrane (41), and is discharged from the water vapor space (42). Water vapor is condensed. For this reason, compared with the case where the pressurized water vapor is directly discharged from the pressure increasing means (5) to the atmosphere, the pressure increasing ratio in the pressure increasing means (5) can be reduced, and the energy required for the pressure increase of the water vapor can be reduced. It becomes possible. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG. The temperature and water vapor pressure values shown below are all examples.
[0039]
  The indoor air is assumed to have a temperature of 26 ° C. and a water vapor pressure of 12.7 mmHg. At this time, the pressure of the low pressure space (12) in the water vapor separation section (10) is set to 7.7 mmHg which is 5 mmHg lower than the water vapor pressure of the room air. That is, since the water vapor pressure difference is 5 mmHg on both sides of the moisture permeable membrane (11), the water vapor in the room air permeates through the moisture permeable membrane (11), the water vapor is deprived from the room air, and the room air is dehumidified. .
[0040]
  Here, if the water vapor is directly released from the pressure increasing means (5) into the atmosphere, the pressure increasing means (5) increases the pressure of 7.7 mmHg of water sucked from the low pressure space (12) to the atmospheric pressure (about 760 mm Hg). I have to let it. On the other hand, if the water vapor is condensed by bringing the surface of the moisture permeable membrane (41) into contact with water as in the condensing part (40) of the present solving means 2, the water pressure is increased in the pressure increasing means (5). There is no need to increase the pressure to atmospheric pressure. For example, when the cooling water cooled in the cooling tower is brought into contact with the moisture permeable membrane (41), the pressurizing means (5) may increase the steam to a pressure slightly higher than the saturated steam pressure corresponding to the cooling water temperature. Good. Specifically, when the cooling water temperature is 32 ° C., the water pressure of 7.7 mmHg may be increased to 40.7 mmHg, which is 5 mmHg higher than the corresponding saturated water vapor pressure of 35.7 mmHg. In this case, the boost ratio in the boosting means (5) is 5.3.
[0041]
  In addition, the aboveFirstIn this solution, the water vapor boosted by the pressure boosting means (5) is introduced into the water vapor space (32) of the water vapor discharge portion, and the moisture vapor is transmitted from the water vapor permeable membrane (31) to the second water vapor from the water vapor space (32). The air is exhausted. For this reason, when dehumidifying air,4thCompared with the above solution means, the boost ratio in the boost means (5) can be further reduced, and the energy required for boosting the water vapor can be further reduced. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG.
[0042]
  An example of dehumidifying indoor air will be described. At this time, the indoor air becomes the first air, and the outdoor air becomes the second air. The temperature and water vapor pressure values shown below are all examples.
[0043]
  The pressure of the low pressure space (12) in the water vapor separation section (10) is set to 7.7 mmHg, which is 5 mmHg lower than the water vapor pressure of the room air. This point4thThis is the same as the above solution. On the other hand, if the outdoor air is at a temperature of 35 ° C. and a water vapor pressure of 22.9 mmHg, the pressure of the water vapor space (32) in the water vapor discharge part (30) is 27.9 mmHg, which is 5 mmHg higher than the water vapor pressure of the outdoor air. Should be set. Since the water vapor pressure difference is 5 mmHg on both sides of the moisture permeable membrane (31), the water vapor in the water vapor space (32) permeates the moisture permeable membrane (31) and is released to the outdoor air. That is, in this case, the boosting means (5) may boost the pressure of 7.7 mmHg of water vapor to 27.9 mmHg, and the boost ratio is 3.6. Therefore, the boost ratio can be made smaller than the boost ratio 5.3 of the second solving means under the same conditions.
[0044]
  Also, above7thIn this solution, gas other than water vapor that has entered the water vapor space (32, 42) of the condensing part (40) or the water vapor discharge part (30) is discharged by the extraction means (65). That is, if a gas other than water vapor such as nitrogen or oxygen in the air exists in the water vapor space (32, 42), even if the pressure of the water vapor space (32, 42) is constant, the water vapor space (32 , 42), the partial pressure of water vapor decreases. For this reason, in a condensation part (40) or a water vapor | steam discharge | release part (30), the water vapor pressure difference in the both sides of a moisture-permeable film (31, 41) becomes small. And when the water vapor pressure difference between both sides of the moisture permeable membrane (31, 41) becomes small, the amount of water vapor that permeates the moisture permeable membrane (31, 41) decreases. On the other hand, according to the present solution means, gas other than water vapor can be discharged by the extraction means (65), and the water vapor pressure difference between the both sides of the moisture permeable film (31, 41) is ensured. ) Can be sufficiently secured.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0046]
  《Reference technology》
  First, reference technology will be described. Of this reference technologyThe humidity control device is configured as a dehumidifier that dehumidifies indoor air. This dehumidifier includes a water vapor separator (10) and a compressor (50) which is a pressure raising means (5).
[0047]
  As shown in FIG. 3, the water vapor separator (10) is installed in the indoor space (200). The water vapor separation section (10) is formed in a container shape, and a low pressure space (12) is partitioned by a moisture permeable membrane (11) inside. The low pressure space (12) is configured as a closed space and is in a predetermined reduced pressure state. That is, the pressure in the low pressure space (12) is set to a predetermined value lower than the atmospheric pressure. In addition, the moisture permeable membrane (11) of the water vapor separator (10) is made of a water vapor permeable polymer membrane or a water vapor permeable inorganic material membrane, and is configured to transmit water vapor.
[0048]
  In the water vapor separation part (10), a separation side space (13) is formed on the opposite side of the low pressure space (12) with the moisture permeable membrane (11) interposed therebetween. Room air is introduced into the separation side space (13), and this room air comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (11). Then, the water vapor separation unit (10) converts the water vapor contained in the indoor air of the separation side space (13) to the moisture permeable membrane (11) by the water vapor pressure difference between the low pressure space (12) and the separation side space (13). It is configured to transmit and move to the low pressure space (12).
[0049]
  The suction side of the compressor (50) is connected to the low pressure space (12) of the water vapor separator (10) by the steam pipe (51). The discharge side of the compressor (50) is open to the atmosphere outside the room. The compressor (50) is configured to suck the water vapor in the low-pressure space (12), raise the water vapor to atmospheric pressure, and then discharge it into the outside air.
[0050]
      -Driving action-
  The dehumidifying operation of the dehumidifier will be described. The temperatures and pressures shown below are all examples.
[0051]
  The case where the indoor air is at a temperature of 26 ° C. and a water vapor pressure of 12.7 mmHg will be described as an example. Room air is introduced into the separation side space (13). On the other hand, the pressure of the low pressure space (12) of the water vapor separation section (10) is set to 7.7 mmHg. That is, the pressure of the low pressure space (12) is set to a value lower by 5 mmHg than the water vapor pressure of the room air (see FIG. 2). In this state, a water vapor pressure difference of 5 mmHg exists between the separation side space (13) and the low pressure space (12).
[0052]
  And since this water vapor pressure difference exists, the water vapor contained in the room air in the separation side space (13) passes through the moisture permeable membrane (11) and moves to the low pressure space (12). That is, in the separation side space (13), water vapor is deprived from the room air and the room air is dehumidified. The dehumidified room air is then returned to the room space (200).
[0053]
  The water vapor that has moved to the low-pressure space (12) is sucked into the compressor (50). The compressor (50) compresses the sucked water vapor and raises the pressure to atmospheric pressure (about 760 mmHg). The water vapor whose pressure has been increased to atmospheric pressure is discharged from the compressor (50) and released to the outside air.
[0054]
      −Reference technologyEffect of
  BookReference technologyThen, in the water vapor separation part (10), the low pressure space (12) is partitioned by the moisture permeable membrane (11), and the water vapor is deprived from the indoor air by the water vapor pressure difference between the separation side space (13) and the low pressure space (12). I have to. For this reason, it becomes possible to reduce only the humidity, without changing the temperature of room air at the time of dehumidification. This point will be described with reference to the air diagram of FIG.
[0055]
  Conventionally, air is dehumidified by cooling air and condensing water vapor. Specifically, the room air in the state of point A in FIG. 1 is cooled, and water vapor is condensed to obtain the state of point C. However, when the air in the state of point C is blown into the room, the room temperature is lowered, so that it has been necessary to supply the room after heating to the state of point B. In some cases, air is dehumidified by adsorbing water vapor to a desiccant rotor or the like having an adsorbent. Specifically, when water vapor contained in room air is adsorbed by the adsorbent, the humidity of the room air decreases and at the same time the temperature rises due to the heat of adsorption, changing from the state of point A in FIG. However, when the air in the state of point C is blown into the room, the room temperature rises, so it has been necessary to cool the air to the state of point B and then supply it to the room. That is, conventionally, in order to prevent a change in room temperature, it is necessary to heat or cool the air after dehumidification.
[0056]
  In contrast, the bookReference technologyIn the water vapor separation section (10), water vapor is moved from the separation side space (13) to the low pressure space (12) by the water vapor pressure difference between the separation side space (13) and the low pressure space (12), thereby I try to take away water vapor. Accordingly, the air in the state of point A in FIG. 1 can be brought into the state of point B by reducing only the humidity without any temperature change. For this reason, the temperature adjustment of the air after dehumidification like the conventional one becomes unnecessary, and the energy required for this temperature adjustment can be reduced. Moreover, the structure for adjusting the temperature of the air becomes unnecessary, and the structure can be simplified.
[0057]
  Embodiment 1
  Of the present inventionEmbodiment 1Is the aboveReference technologyIn this, a condensing part (40) is added. Along with this, the pressure increase range of water vapor in the compressor (50) is changed.
[0058]
  As shown in FIG. 4, the condensing part (40) is formed in a sealed container shape. The interior of the condensing unit (40) is partitioned into a water vapor space (42) and a water side space (43) by a moisture permeable membrane (41). The water vapor space (42) is connected to the discharge side of the compressor (50). Steam that has been pressurized by the compressor (50) is introduced into the steam space (42). Further, the moisture permeable membrane (41) of the condensing unit (40) is configured to allow water vapor to pass therethrough.
[0059]
  On the other hand, a cooling water circuit (not shown) is connected to the water side space (43). Cooling water cooled by a cooling tower (not shown) is fed into the water side space (43) through a cooling water circuit, and the cooling water comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (41). The condensing unit (40) is configured to move the water vapor in the water vapor space (42) to the water side space (43) for condensation.
[0060]
  The compressor (50) is designed to increase the pressure by sucking water vapor in the low-pressure space (12).Reference technologyIs the same as However, the compressor (50) of this embodiment isReference technologyUnlike the above, the suctioned water vapor is not increased to atmospheric pressure, but is increased to a predetermined pressure corresponding to the saturated water vapor pressure at the cooling water temperature in the water side space (43).
[0061]
      -Driving action-
  The dehumidifying operation of the dehumidifier will be described. The temperatures and pressures shown below are all examples.
[0062]
  An example will be described in which the indoor air is at a temperature of 26 ° C., the water vapor pressure is 12.7 mmHg, and the cooling water supplied to the condensing unit (40) is at a temperature of 32 ° C. The operation of the water vapor separator (10) is as described above.Reference technologyIt is the same. That is, the pressure in the low pressure space (12) is set to 7.7 mmHg, which is 5 mmHg lower than the water vapor pressure of the room air (see FIG. 2), and the room air is introduced into the separation side space (13). Then, water vapor contained in the room air passes through the moisture permeable membrane (11) and moves to the low pressure space (12), and the room air is dehumidified.
[0063]
  The water vapor that has moved to the low-pressure space (12) is sucked into the compressor (50). The compressor (50) compresses the sucked water vapor to increase the pressure. In that case, a compressor (50) raises water vapor | steam to a pressure a little higher than the saturated water vapor pressure in the cooling water temperature of water side space (43). Specifically, the compressor (50) increases the pressure of 7.7 mmHg of water vapor to 40.7 mmHg, which is 5 mmHg higher than the saturated water vapor pressure of 35.7 mmHg corresponding to the cooling water temperature of 32 ° C. (see FIG. 2). .
[0064]
  The water vapor whose pressure has been increased to 40.7 mmHg by the compressor (50) is introduced into the water vapor space (42) of the condensing unit (40). The water vapor introduced into the water vapor space (42) passes through the moisture permeable membrane (41) and moves to the water side space (43). The water vapor that has passed through the moisture permeable membrane (41) comes into contact with the heat transfer water in the water side space (43) and condenses.
[0065]
      −Embodiment 1Effect of
  According to this embodiment, the aboveReference technologySimilarly, it is possible to reduce only the humidity without changing the temperature of the room air.
[0066]
  Furthermore, according to this embodiment,Reference technologyCompared with the case of the above, the pressure increase ratio of water vapor in the compressor (50) can be reduced. That is, when the condensing unit (40) is provided and the pressurized water vapor is condensed as in the present embodiment, the compressor (50) does not need to increase the pressure of the sucked water vapor to the atmospheric pressure. What is necessary is just to raise water vapor | steam to the predetermined pressure considerably lower than this. For this reason, the pressure | voltage rise ratio of the water vapor | steam in a compressor (50) can be set small, and the motive power required for the drive of a compressor (50) can be reduced. As a result, the energy efficiency of the dehumidifier can be improved.
[0067]
  << Embodiment 2 >>
  Of the present inventionEmbodiment 2Is the aboveReference technologyIn this, a water vapor discharge part (30) is added. Along with this, the pressure increase range of water vapor in the compressor (50) is changed.
[0068]
  As shown in FIG. 5, the water vapor discharge part (30) is formed in a container shape. Inside the water vapor discharge part (30), a water vapor space (32) is partitioned by a moisture permeable membrane (31). The water vapor space (32) is configured as a closed space and is connected to the discharge side of the compressor (50). Steam that has been pressurized by the compressor (50) is introduced into the steam space (32).
[0069]
  Further, in the water vapor discharge part (30), a discharge side space (33) is formed on the opposite side of the water vapor space (32) with the moisture permeable membrane (31) interposed therebetween. Outdoor air is introduced into the discharge side space (33), and the outdoor air comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (31). The moisture permeable membrane (31) is made of a water vapor permeable polymer film or a water vapor permeable inorganic material film, and is configured to transmit water vapor. And the water vapor | steam discharge | release part (30) is comprised so that the water vapor | steam of a water vapor | steam space (32) permeate | transmits a moisture-permeable film (31), and discharge | releases this water vapor | steam to the outdoor air of a discharge | release side space (33).
[0070]
  The compressor (50) is designed to increase the pressure by sucking water vapor in the low-pressure space (12).Reference technologyIs the same as However, the compressor (50) of this embodiment isReference technologyUnlike the above-described one, the suctioned water vapor is not increased to atmospheric pressure, but is increased to a predetermined pressure corresponding to the water vapor pressure of the outdoor air.
[0071]
      -Driving action-
  The dehumidifying operation of the dehumidifier will be described. The temperatures and pressures shown below are all examples.
[0072]
  The case where the indoor air state is 26 ° C. and the water vapor pressure is 12.7 mmHg, and the outdoor air state is 35 ° C. and the water vapor pressure is 22.9 mmHg will be described as an example. The operation of the water vapor separator (10) is as described above.Reference technologyIt is the same. That is, the pressure in the low pressure space (12) is set to 7.7 mmHg, which is 5 mmHg lower than the water vapor pressure of the room air (see FIG. 2), and the room air is introduced into the separation side space (13). Then, water vapor contained in the room air passes through the moisture permeable membrane (11) and moves to the low pressure space (12), and the room air is dehumidified.
[0073]
  The water vapor that has moved to the low-pressure space (12) is sucked into the compressor (50). The compressor (50) compresses the sucked water vapor to increase the pressure. At that time, the compressor (50) raises the steam to a pressure slightly higher than the steam pressure of the outdoor air. Specifically, the compressor (50) increases the pressure of 7.7 mmHg of water vapor to 27.9 mmHg, which is 5 mmHg higher than the water vapor pressure of 22.9 mmHg of the outdoor air introduced into the discharge side space (33) (FIG. 2).
[0074]
  The water vapor whose pressure has been increased to 27.9 mmHg by the compressor (50) is introduced into the water vapor space (32) of the water vapor discharge section (30). On the other hand, outdoor air is introduced into the discharge side space (33) of the water vapor discharge section (30). As described above, since the water vapor pressure of the outdoor air is 22.9 mmHg, there is a water vapor pressure difference of 5 mmHg between the water vapor space (32) and the discharge side space (33). Then, due to the presence of this water vapor pressure difference, the water vapor in the water vapor space (32) passes through the moisture permeable membrane (31) and moves to the discharge side space (33), and becomes the outdoor air in the discharge side space (33). Is released. The outdoor air that has received the water vapor in the discharge side space (33) is then discharged to the outside.
[0075]
      −Embodiment 2Effect of
  According to this embodiment, the aboveReference technologySimilarly, it is possible to reduce only the humidity without changing the temperature of the room air.
[0076]
  Furthermore, according to this embodiment, the aboveReference technologyCompared to the case of the above, the pressure increase ratio of water vapor in the compressor (50) can be reduced, and the aboveEmbodiment 1Compared to the above case, the boost ratio in the compressor (50) can be set smaller. That is, in the compressor (50),Embodiment 1In this embodiment, it is necessary to increase the pressure to a value equal to or higher than the saturated water vapor pressure corresponding to the cooling water temperature, whereas in this embodiment, it is sufficient to increase the pressure to a value equal to or higher than the water vapor pressure of the outdoor air (see FIG. 2). For this reason, it becomes possible to further reduce the power required for boosting by further reducing the boosting ratio in the compressor (50).
[0077]
  << Embodiment 3 >>
  Of the present inventionEmbodiment 3Is configured in a humidifier that humidifies indoor air. This humidifier includes an evaporation section (20), a compressor as a pressure raising means (5), and a water vapor discharge section (30).
[0078]
  As shown in FIG. 6, the evaporation part (20) is formed in a sealed container shape. The interior of the evaporation section (20) is partitioned into a low pressure space (22) and a water side space (23) by a moisture permeable membrane (21). A water supply pipe (not shown) is connected to the water side space (23), and tap water is fed through the water supply pipe. This water side space (23) is filled with tap water, and this tap water comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (21). Further, the moisture permeable membrane (21) of the evaporation section (20) is configured to allow water vapor to pass therethrough.
[0079]
  On the other hand, the low pressure space (22) is in a predetermined reduced pressure state, that is, a predetermined pressure equal to or lower than atmospheric pressure. Specifically, the pressure of the low pressure space (22) is set to a pressure lower than the saturated water vapor pressure corresponding to the water temperature of the water side space (23). And the evaporation part (20) is comprised so that the water vapor | steam evaporated from the heat transfer water of the water side space (23) permeate | transmits a moisture-permeable film (21), and moves to a low pressure space (22). The water side space (23) is replenished with tap water corresponding to the amount of evaporation through a water supply pipe.
[0080]
  The compressor (50) is connected to the low pressure space (22) of the evaporator (20) on the suction side. The compressor (50) is configured to suck and compress water vapor from the low pressure space (22) and to increase the water vapor to a predetermined pressure corresponding to the water vapor pressure of the indoor air.
[0081]
  The water vapor discharge part (30) is installed in the indoor space (200). The water vapor discharge part (30) is formed in a container shape, and a water vapor space (32) is partitioned by a moisture permeable film (31) inside thereof. The water vapor space (32) is configured as a closed space and is connected to the discharge side of the compressor (50). Steam that has been pressurized by the compressor (50) is introduced into the steam space (32).
[0082]
  Further, in the water vapor discharge part (30), a discharge side space (33) is formed on the opposite side of the water vapor space (32) with the moisture permeable membrane (31) interposed therebetween. Room air is introduced into the discharge side space (33), and the room air comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (31). The moisture permeable membrane (31) is made of a water vapor permeable polymer film or a water vapor permeable inorganic material film, and is configured to transmit water vapor. Then, the water vapor discharge part (30) moves the water vapor in the water vapor space (32) through the moisture permeable membrane (31) to the discharge side space (33). It is configured to humidify the air.
[0083]
      -Driving action-
  The humidifying operation of the humidifier will be described.
[0084]
  As described above, the low pressure space (22) of the evaporation section (20) is in a predetermined reduced pressure state. The moisture permeable membrane (21) of the evaporation section (20) is in contact with tap water on the surface on the water side space (23) side. The water vapor evaporated from the tap water in the water side space (23) passes through the moisture permeable membrane (21) and moves to the low pressure space (22).
[0085]
  The water vapor in the low pressure space (22) is sucked into the compressor (50). The compressor (50) compresses the sucked water vapor and raises the pressure to a pressure higher than the water vapor pressure of the room air. In the water vapor discharge part (30), the water vapor in the water vapor space (32) passes through the moisture permeable membrane (31) and moves to the discharge side space (33). And the moved water vapor | steam is supplied to the indoor air of discharge | release side space (33), and this indoor air is humidified. The humidified room air is then returned to the room space (200).
[0086]
  << Embodiment 4 >>
  Of the present inventionEmbodiment 4Is the aboveEmbodiment 3The water vapor separator (10) is provided in place of the evaporator (20). This embodiment is the same as the above except for the water vapor separator (10).Embodiment 3It is configured in the same way. Hereinafter, the configuration of the water vapor separation unit (10) will be described.
[0087]
  As shown in FIG. 7, the water vapor separation part (10) is formed in a container shape. A low pressure space (12) is defined inside the water vapor separation section (10) by a moisture permeable membrane (11). The low pressure space (12) is configured as a closed space and is in a predetermined reduced pressure state. Specifically, the pressure in the low pressure space (22) is set to a pressure lower than the water vapor pressure of the outdoor air. In addition, the moisture permeable membrane (11) of the water vapor separator (10) is made of a water vapor permeable polymer membrane or a water vapor permeable inorganic material membrane, and is configured to transmit water vapor.
[0088]
  In the water vapor separation section (10), a separation side space (13) is formed on the opposite side of the low pressure space (12) with the moisture permeable membrane (11) interposed therebetween. Outdoor air is introduced into the separation side space (13), and this outdoor air comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (11). The water vapor separation unit (10) then converts the water vapor contained in the outdoor air of the separation side space (13) to the moisture permeable membrane (11) by the water vapor pressure difference between the low pressure space (12) and the separation side space (13). It is configured to transmit and move to the low pressure space (12).
[0089]
      -Driving action-
  The humidifying operation of the humidifier will be described.
[0090]
  The low pressure space (12) of the water vapor separation unit (10) is in a predetermined reduced pressure state as described above. Therefore, a water vapor pressure difference exists between the separation side space (13) and the low pressure space (12). And since this water vapor pressure difference exists, water vapor contained in the outdoor air of the separation side space (13) permeates the moisture permeable membrane (11) and moves to the low pressure space (12).
[0091]
  The water vapor in the low pressure space (22) is sucked into the compressor (50). The compressor (50) compresses the sucked water vapor and raises the pressure to a pressure higher than the water vapor pressure of the room air. In the water vapor discharge part (30), the water vapor in the water vapor space (32) passes through the moisture permeable membrane (31) and moves to the discharge side space (33). And the moved water vapor | steam is supplied to the indoor air of discharge | release side space (33), and this indoor air is humidified. The humidified room air is then returned to the room space (200).
[0092]
  According to this embodiment, it is possible to use the water vapor taken from the outdoor air in the water vapor separator (10) and humidify the indoor air in the water vapor discharge part (30). Therefore, indoor humidification can be performed without using tap water or the like, and so-called non-supply water humidification can be realized.
[0093]
  << Embodiment 5 >>
  Of the present inventionEmbodiment 5Is configured in a humidity controller that performs both dehumidification and humidification of room air. As shown in FIGS. 8 and 9, the humidity controller includes an outdoor member (80), a compressor (50) which is a pressure increasing means (5), a four-way switching valve (60), and an indoor member (70). ing.
[0094]
  A discharge pipe (52), a suction pipe (53), an outdoor pipe (54) and an indoor pipe (55) are connected to the four-way switching valve (60). The four-way selector valve (60) is connected to the discharge pipe (52) and the outdoor pipe (54) and the suction pipe (53) and the indoor pipe (55) (see FIG. 8), The pipe (52) and the indoor pipe (55) communicate with each other, and the suction pipe (53) and the outdoor pipe (54) communicate with each other (see FIG. 9).
[0095]
  The discharge pipe (52) is connected to the discharge side of the compressor (50). The suction pipe (53) is connected to the suction side of the compressor (50). The outdoor pipe (54) is connected to the outdoor member (80). The indoor side pipe (55) is connected to the indoor member (70).
[0096]
  The outdoor member (80) is installed outdoors, and the indoor member (70) is installed in the indoor space (200). Both the outdoor member (80) and the indoor member (70) are configured similarly. That is, the outdoor member (80) and the indoor member (70) are formed in a container shape, and the low-pressure space (72, 82) is partitioned by the moisture permeable membrane (71, 81) therein. The low pressure space of the outdoor member (80) is configured as a second low pressure space (82), and the low pressure space of the indoor member (70) is configured as a first low pressure space (72). Both low-pressure spaces (72, 82) are configured as closed spaces. The outdoor pipe (54) is connected to the second low pressure space (82) of the outdoor member (80), and the indoor pipe (55) is connected to the first low pressure space (72) of the indoor member (70). Yes.
[0097]
  In the outdoor member (80) and the indoor member (70), a normal pressure space (73, 83) is formed on the opposite side of the decompression space (72, 82) with the moisture permeable membrane (71, 81) interposed therebetween. In the outdoor member (80), the normal pressure space is configured as the outdoor air space (83), and the outdoor air introduced into the outdoor air space (83) comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (81). On the other hand, in the indoor member (70), the normal pressure space is configured as the inside air space (73), and the room air introduced into the inside air space (73) comes into contact with the surface of the moisture permeable membrane (71). Further, the moisture permeable membrane (71, 81) is made of a water vapor permeable polymer film or a water vapor permeable inorganic material film, and is configured to transmit water vapor.
[0098]
  The compressor (50) is configured to suck water vapor through the suction pipe (53), compress the sucked water vapor and pressurize it, and then discharge it to the discharge pipe (52).
[0099]
      −Dehumidifying operation−
  The dehumidifying operation of the humidity controller will be described with reference to FIG.
[0100]
  During the dehumidifying operation, the four-way selector valve (60) is switched to a state in which the discharge pipe (52) and the outdoor pipe (54) are in communication and the suction pipe (53) and the indoor pipe (55) are in communication.
[0101]
  In this state, the indoor member (70) operates as the water vapor separation unit (10), and the outdoor member (80) operates as the water vapor discharge unit (30). That is, in the indoor member (70), the inside air space (73) becomes the separation side space (13) of the water vapor separation part (10), and the first low pressure space (72) becomes the low pressure space (12) of the water vapor separation part (10). It becomes. In the outdoor member (80), the outside air space (83) serves as the discharge side space (33) of the water vapor discharge portion (30), and the second low pressure space (82) serves as the water vapor space (32) of the water vapor discharge portion (30). It becomes. And the humidity controller which concerns on this embodiment is the above-mentionedEmbodiment 2The same operation as the dehumidifying operation of the dehumidifier is performed.
[0102]
  Specifically, in the indoor member (70), water vapor in the room air sent into the room air space (73) moves to the first low pressure space (72), and the room air is dehumidified. The water vapor in the first low-pressure space (72) is sucked into the compressor (50) from the indoor side pipe (55) through the suction pipe (53). The compressor (50) compresses the sucked water vapor to increase the pressure. The pressurized water vapor is sent from the discharge pipe (52) to the second low-pressure space (82) of the outdoor member (80) through the outdoor pipe (54). The water vapor in the second low pressure space (82) passes through the moisture permeable membrane (81), moves to the outside air space (83), and is released to the outdoor air.
[0103]
      -Humidification operation-
  The humidifying operation of the humidity controller will be described with reference to FIG.
[0104]
  During the humidifying operation, the four-way selector valve (60) is switched to a state in which the discharge pipe (52) and the indoor side pipe (55) communicate with each other and the suction pipe (53) and the outdoor side pipe (54) communicate with each other.
[0105]
  In this state, the indoor member (70) operates as the water vapor discharge section (30), and the outdoor member (80) operates as the water vapor separation section (10). That is, in the indoor member (70), the inside air space (73) becomes the discharge side space (33) of the water vapor discharge portion (30), and the first low pressure space (72) becomes the water vapor space (32) of the water vapor discharge portion (30). It becomes. In the outdoor member (80), the outside air space (83) serves as the separation side space (13) of the water vapor separation section (10), and the second low pressure space (82) serves as the low pressure space (12) of the water vapor separation section (10). It becomes. And the humidity controller which concerns on this embodiment is the above-mentionedEmbodiment 4The same operation as the humidifying operation of the humidifier is performed.
[0106]
  Specifically, in the outdoor member (80), the water vapor in the outdoor air sent to the outdoor air space (83) moves to the second low-pressure space (82), and the water vapor is taken away from the outdoor air. Water vapor in the second low-pressure space (82) is sucked into the compressor (50) from the indoor pipe (55) through the suction pipe (53). The compressor (50) compresses the sucked water vapor to increase the pressure. The pressurized water vapor is sent from the discharge pipe (52) to the first low pressure space (72) of the indoor member (70) through the outdoor pipe (54). The water vapor in the first low pressure space (72) passes through the moisture permeable membrane (71), moves to the inside air space (73), and is released into the room air. That is, the room air is humidified in the room air space (73) of the room member (70).
[0107]
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      -First modification-
  The first variation is the aboveEmbodiment 1A condensing part (40) is provided with a bleed pipe (65). Hereinafter, the configuration of the extraction pipe (65) will be described with reference to FIG.
[0108]
  The said extraction pipe (65) is connected to the condensation part (40) through the extraction valve (66). The extraction pipe (65) opens to the water vapor space (42) on one end side and opens to the outside on the other end side. An extraction pump (67) is provided on the other end side of the extraction pipe (65). The extraction pipe (65) opens at a predetermined position in the water vapor space (42), and constitutes an extraction means for exhausting gas other than water vapor such as air accumulated in the water vapor space (42) by the extraction pump (67). .
[0109]
  The bleed pipe (65)Embodiments 2 to 4You may apply to. In this case, one end of the extraction pipe (65) is connected to the water vapor discharge part (30). And by this extraction pipe (65), gas other than water vapor, such as air, is exhausted from the water vapor space (32) of the water vapor discharge part (30).
[0110]
      -Second modification-
  The second modification is the above embodiment.And reference technologyIn this embodiment, an absorption side circuit (90) is provided instead of the compressor (50). That is, the boosting means (5) is constituted by the absorption side circuit (90). Hereinafter, the configuration of the absorption side circuit (90) will be described with reference to FIG. In addition, FIG. 11 shows the absorption side circuit (90) according to this modification.Reference technologyThe case where it applies to (refer FIG. 3) is illustrated.
[0111]
  The absorption circuit (90) includes an absorption unit (91), a regeneration unit (95), and a solution pump (99), and is configured to circulate the absorption solution between the absorption unit (91) and the regeneration unit (95). Has been. The absorbing solution is made of, for example, an aqueous lithium bromide solution or an aqueous lithium chloride solution, and constitutes an absorbing medium. Further, the absorption side circuit (90) is provided with a solution heat exchanger (100). The solution heat exchanger (100) exchanges heat between the absorbing solution sent from the absorbing unit (91) to the regenerating unit (95) and the absorbing solution returned from the regenerating unit (95) to the absorbing unit (91). .
[0112]
  The said absorption part (91) is formed in the airtight container shape. The interior of the absorption part (91) is partitioned into a vapor space (93) and a solution space (94) by a moisture permeable membrane (92). The moisture permeable membrane (92) is configured to transmit water vapor. The steam space (93) is connected to the low pressure space (12) of the water vapor separator (10) by a steam pipe (51), and steam is introduced from the low pressure space (12). The solution space (94) is filled with an absorbing solution. The surface of the moisture permeable membrane (92) facing the solution space (94) is in contact with the absorbing solution. And the absorption part (91) moves the water vapor | steam of a vapor | steam space (93) to the solution space (94), and is comprised in the absorption solution of this solution space (94).
[0113]
  Moreover, the cooling heat exchanger (101) is installed in the solution space (94) of the absorption part (91).
This cooling heat exchanger (101) is supplied with cooling water cooled in a cooling tower or the like. And
The cooling heat exchanger (101) exchanges heat between the supplied cooling water and the absorption solution in the solution space (94),
It is configured to cool the absorbent solution.
[0114]
  The regeneration unit (95) is formed in a container shape. The interior of the regeneration unit (95) is partitioned into an outside air space (97) and a solution space (98) by a moisture permeable membrane (96). The moisture permeable membrane (96) is configured to transmit water vapor. The solution space (98) is filled with an absorbing solution. The surface of the moisture permeable membrane (96) facing the solution space (98) is in contact with the absorbing solution. On the other hand, outdoor air is introduced into the outside air space (97). The introduced outdoor air contacts the surface of the moisture permeable membrane (96) opposite to the solution space (98). The regeneration unit (95) is configured to regenerate the absorbing solution by heating the absorbing solution in the solution space (98) and releasing water vapor evaporated from the absorbing solution into the outdoor air in the outside air space (97). Has been.
[0115]
  The absorption circuit (90) circulates the absorption solution between the solution space (94) of the absorption part (91) and the solution space (98) of the regeneration part (95). Thereby, the water vapor sucked from the low pressure space (12) of the water vapor separation unit (10) is pressurized, and the water vapor after the pressure increase is released to the outdoor air introduced into the outdoor air space (97) of the regeneration unit (95).
[0116]
  Specifically, the water vapor in the low pressure space (12) of the water vapor separation unit (10) is introduced into the vapor space (93) of the absorption unit (91). The water vapor sent into the water vapor space of the absorption part (91) passes through the moisture permeable membrane (92) and is absorbed by the absorption solution in the solution space (94). The absorbing solution whose concentration is reduced by absorbing water vapor is sent to the solution space (98) of the regenerating unit (95) by the solution pump (99). Meanwhile, the absorbing solution is preheated by exchanging heat with the absorbing solution regenerated in the regenerating unit (95) in the solution heat exchanger (100), and then sent to the solution space (98) of the regenerating unit (95). .
[0117]
  In the solution space of the regeneration unit (95), the absorbing solution is heated. Moisture evaporates from the heated absorbent solution and the absorbent solution is regenerated. The regenerated absorption solution whose concentration has been increased is sent back to the solution space (94) of the absorption part (91). On the other hand, the water vapor evaporated from the absorbing solution passes through the moisture permeable membrane (96) and moves to the outside air space (97). The water vapor that has moved to the outdoor air space (97) is released to the outdoor air introduced into the outdoor air space (97), and discharged together with the outdoor air. That is, the absorption side circuit (90) sucks the low-pressure water vapor from the low-pressure space (12) of the water-vapor separation unit (10), and after increasing the pressure of the sucked water vapor, the outside air space (97) of the regeneration unit (95) ) To the outdoor air.
[0118]
      -Third modification-
  The third modification is the above embodiment.And reference technologyIn this embodiment, a boiler (115) and an ejector (110) are provided in place of the compressor (50). That is, the pressurizing means (5) is constituted by the boiler (115) and the ejector (110) which are water vapor generating means. Hereinafter, the configuration of the boosting means (5) in this modification will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 12 shows the boosting means (5) according to this modification as described above.Embodiment 2The case where it applies to (refer FIG. 5) is illustrated.
[0119]
  The boiler (115) is configured to generate water vapor by heating water. The boiler (115) supplies water vapor to the ejector (110). In addition, the pressure of the water vapor | steam produced | generated with a boiler (115) is set higher than the pressure of the water vapor | steam in the water vapor | steam space (32) of a water vapor | steam discharge part (30).
[0120]
  The ejector (110) has a tubular shape as shown in FIG. In the ejector (110), an introduction port (111) is formed on an end surface on one end side, and a suction port (112) is formed on a side surface. Further, the ejector (110) has a discharge port (113) opened at the other end surface. Furthermore, the ejector (110) is formed in a shape that expands after the diameter is reduced from one end side to the other end side.
[0121]
  The ejector (110) has an inlet (111) connected to the boiler (115), a suction port (112) connected to the low pressure space (12) of the water vapor separator (10), and a discharge port (113). It is connected to the water vapor space (32) of the water vapor discharge part (30). The ejector (110) ejects water vapor sent from the introduction port (111) at a high speed, and sucks water vapor from the suction port (112) by this jet flow. In the ejector (110), the water vapor sucked from the low pressure space (12) of the water vapor separator (10) and the water vapor supplied from the boiler (115) merge, and the water vapor after merging is discharged to the outlet (113). To the water vapor space (32) of the water vapor discharge part (30). That is, the pressure of water vapor sent from the ejector (110) to the water vapor space (32) of the water vapor discharge part (30) is higher than the pressure of water vapor in the low pressure space (12) of the water vapor separation part (10). Accordingly, the boiler (115) and the ejector (110) constitute the boosting means (5).
[0122]
  With the above configuration, according to this modification, indoor dehumidification or humidification can be performed by generating water vapor in the boiler (115). That is, it is possible to adjust the humidity only by heat energy without using electric power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an air diagram for explaining that dehumidification is possible without changing the air temperature according to the present invention.
FIG. 2 is a relationship diagram between a dry bulb temperature and a water vapor pressure for explaining the reduction of the boosting ratio in the boosting means.
[Fig. 3]Reference technologyIt is a schematic block diagram of the dehumidifier concerning.
[Fig. 4]Embodiment 1It is a schematic block diagram of the dehumidifier concerning.
[Figure 5]Embodiment 2It is a schematic block diagram of the dehumidifier concerning.
[Fig. 6]Embodiment 3It is a schematic block diagram of the humidifier which concerns on.
[Fig. 7]Embodiment 4It is a schematic block diagram of the humidifier which concerns on.
[Fig. 8]Embodiment 5It is a schematic block diagram which shows the state at the time of the dehumidification operation | movement in the humidity controller which concerns on.
FIG. 9Embodiment 5It is a schematic block diagram which shows the state at the time of the humidification operation | movement in the humidity controller which concerns on.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an air conditioner according to another embodiment (first modification).
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an air conditioner according to another embodiment (second modification).
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an air conditioner according to another embodiment (third modification).
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an ejector according to another embodiment (third modification).
[Explanation of symbols]
  (5) Boosting means
  (10) Water vapor separator
  (11) Moisture permeable membrane
  (12) Low pressure space
  (20) Evaporator
  (21) Moisture permeable membrane
  (22) Low pressure space
  (30) Water vapor release part
  (31) Moisture permeable membrane
  (32) Water vapor space
  (40) Condensing section
  (41) Moisture permeable membrane
  (42) Water vapor space
  (50) Compressor
  (65) Extraction pipe (extraction means)
  (70) Indoor members
  (71) Moisture permeable membrane
  (72) First low pressure space
  (80) Outdoor members
  (81) Moisture permeable membrane
  (82) Second low-pressure space
  (115) Boiler (water vapor generating means)
  (110) Ejector

Claims (10)

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、
上記昇圧手段（5）から上記水蒸気空間（32）へ供給される水蒸気の圧力が大気圧よりも低くなっている湿度調節装置。It has a low pressure space (12) that is partitioned by a moisture permeable membrane (11) that allows water vapor to permeate and is in a predetermined reduced pressure state, and a surface opposite to the low pressure space (12) in the moisture permeable membrane (11) is a first surface. A water vapor separation unit (10) that is brought into contact with one air and moves water vapor in the first air to the low pressure space (12);
A pressure raising means (5) for sucking water vapor from the low pressure space (12), raising the pressure and discharging it;
The water vapor space (32) in the moisture permeable membrane (31) has a water vapor space (32) partitioned by a moisture permeable membrane (31) that transmits water vapor and into which the water vapor pressurized by the pressure raising means (5) is introduced. A water vapor discharge part (30) for releasing the water vapor in the water vapor space (32) to the second air by bringing the surface opposite to the second air into contact with the second air ,
A humidity control apparatus in which the pressure of water vapor supplied from the pressure increasing means (5) to the water vapor space (32) is lower than atmospheric pressure . 請求項１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。The humidity control apparatus according to claim 1 , wherein
A humidity control device configured to dehumidify air by movement of water vapor in the water vapor separation unit (10). 請求項１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。The humidity control apparatus according to claim 1 , wherein
A humidity control apparatus configured to humidify air using water vapor boosted by the pressure boosting means (5). 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、
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）とを備える一方、
上記昇圧手段（5）から上記水蒸気空間（42）へ供給される水蒸気の圧力が大気圧よりも低くなっており、
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。 It has a low pressure space (12) that is partitioned by a moisture permeable membrane (11) that allows water vapor to permeate and is in a predetermined reduced pressure state, and the surface of the moisture permeable membrane (11) opposite to the low pressure space (12) is air. A water vapor separator (10) that moves the water vapor in the air to the low pressure space (12) in contact with the water;
A pressure raising means (5) for sucking water vapor from the low pressure space (12), raising the pressure and discharging it;
The water vapor space (42) in the moisture permeable membrane (41) has a water vapor space (42) partitioned by a moisture permeable membrane (41) that allows water vapor to pass through and into which the water vapor pressurized by the pressure raising means (5) is introduced. while the opposite surface in contact with water Ru and a configured condenser section (40) as water vapor above the water vapor space (42) is condensed by passing through the moisture permeable membrane (41) and,
The pressure of water vapor supplied from the pressure increasing means (5) to the water vapor space (42) is lower than atmospheric pressure;
A humidity control device configured to dehumidify air by movement of water vapor in the water vapor separation unit (10). 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、
上記昇圧手段（5）から上記水蒸気空間（32）へ供給される水蒸気の圧力が大気圧よりも低くなっている湿度調節装置。It has a low-pressure space (22) that is partitioned by a moisture-permeable membrane (21) that allows water vapor to permeate and is in a predetermined reduced pressure state, and the surface opposite to the low-pressure space (22) in the moisture-permeable membrane (21) is water. An evaporation section (20) that moves water vapor evaporated from the water to the low-pressure space (22) side in contact with
A pressure raising means (5) for sucking water vapor from the low pressure space (22) and raising the water vapor and discharging it;
The water vapor space (32) in the moisture permeable membrane (31) has a water vapor space (32) partitioned by a moisture permeable membrane (31) that transmits water vapor and into which the water vapor pressurized by the pressure raising means (5) is introduced. A water vapor discharge part (30) for contacting the surface on the opposite side with the second air to release water vapor in the water vapor space (32) to the second air and humidifying the second air ;
A humidity control apparatus in which the pressure of water vapor supplied from the pressure increasing means (5) to the water vapor space (32) is lower than atmospheric pressure . 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湿度調節装置。The first low-pressure space in the first moisture-permeable membrane (71) has a first low-pressure space (72) that is partitioned by a first moisture-permeable membrane (71) that allows water vapor to pass through and is in a predetermined reduced pressure state. An indoor member (70) for contacting the surface opposite to (72) with room air;
The second low-pressure space in the second moisture-permeable membrane (81) has a second low-pressure space (82) that is partitioned by the second moisture-permeable membrane (81) that allows water vapor to pass through and is in a predetermined reduced pressure state. An outdoor member (80) for contacting the surface opposite to (82) with outdoor air;
Pressure increasing means (5) for increasing the pressure of the water vapor sucked from one of the first low pressure space (72) and the second low pressure space (82) and sending it to the other;
A humidity control device that switches between a state in which water vapor in the first low-pressure space (72) is fed into the second low-pressure space (82) and a state in which water vapor in the second low-pressure space (82) is fed into the first low-pressure space (72). 請求項１，４又は５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。The humidity control device according to claim 1, 4 or 5 ,
A humidity control device comprising extraction means (65) for extracting the water vapor space (32, 42). 請求項１乃至７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。The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The pressurizing means (5) is a humidity control device composed of a compressor (50) that compresses and boosts the sucked water vapor. 請求項１乃至７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。The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The pressurizing means (5) includes an absorbing medium that absorbs and releases moisture, and is configured to suck water vapor by absorbing the absorbing medium and to heat the absorbing medium to release moisture to increase the water vapor. Humidity adjustment device. 請求項１乃至７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。The humidity control apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
The pressurizing means (5) includes a steam generating means (115) that generates steam by heating, and steam from the low-pressure space (12) of the steam separating section (10) by a jet of steam generated by the steam generating means (115). Humidity control device composed of ejector (110) to suck.
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