JP5349077B2 - 調湿装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）等の吸湿性液体を用いて調湿を行う調湿装置に関する。

従来から、例えば、塩化リチウム等の吸湿性液体を用いて調湿を行う調湿装置が知られていた。本出願人が出願した特許文献１は、調湿装置の構成を開示している。この調湿装置は、除湿処理と加湿処理の両方を行うことができる。

加湿処理を行うと、吸湿性液体から水分が放出され、吸湿性液体の溶液濃度が高くなるので、吸湿性液体に水分を補給することが必要になる。吸湿性液体を希釈して、再び加湿処理を行えるような低い濃度に戻すことを吸湿性液体の再生という。

特許文献１に記載した調湿装置は、加湿暖房・補給水ありモードでの運転を行うことができる。このモードでは、処理機側で、空気と気液接触させる前の吸湿性液体が流れる管路に水を補給する。
特開２００５−２１４５９５号公報

このような調湿装置においては、エネルギーの利用効率を高めることが求められている。ここで、エネルギーの利用効率とは、調湿装置に加えたエネルギーの総和に対して、除湿あるいは加湿することができた空気量の割合である。本発明は、エネルギーの利用効率を高めた調湿装置を提供することを目的とする。

本発明の調湿装置は、空気と吸湿性液体との気液接触により調湿空間の加湿処理を行う処理機と、前記処理機にて用いられて濃縮された吸湿性液体を再生する再生機と、前記処理機で用いる吸湿性液体を加熱する凝縮器と前記再生機にて再生する吸湿性液体を冷却する蒸発器とを有するヒートポンプとを備え、前記再生機は、前記吸湿性液体を入れる液槽と、前記液槽に給水する給水部と、前記液槽内の吸湿性液体を前記蒸発器を通って前記液槽に戻るように循環させる管路とを備える。

このように吸湿性液体を再生するための給水を再生機側の液槽に対して行い、液槽内の吸湿性液体を蒸発器を通って循環させることにより、蒸発器は、給水による希釈熱で温度が高くなった吸湿性液体から熱を吸収する。これにより、ヒートポンプの汲み上げ温度差が小さくなり、ヒートポンプのエネルギー効率を高めることができ、ひいては調湿装置のエネルギー効率を高めることができる。

本発明の調湿装置において、前記再生機は、前記吸湿性液体と空気との気液接触を行うための充填材と、前記充填材に前記吸湿性液体を供給する吸湿液供給部とを備え、前記吸湿液供給部と前記充填材は、前記蒸発器の後段に設けられ、前記循環路の一部を構成してもよい。

この構成により、蒸発器にて冷却された吸湿性液体を空気と接触させることにより、空気中の水分を吸収させて吸湿性液体を再生することができる。

本発明の調湿装置は、前記液槽内に蓄えられた吸湿性液体の液面の高さを計測する液面高さセンサと、前記液面高さセンサにて計測した液面高さデータに基づいて、給水量を制御する制御部とを備えてもよい。前記制御部は、前記液面高さが所定の下限値を下回った場合に給水を開始してもよく、前記液面高さが所定の上限値を上回った場合に、給水を停止してもよい。

このように吸湿性液体の液面高さに基づいて給水量を制御することにより、簡単な構成により、吸湿性液体の濃度制御を行うことができる。

本発明の調湿装置は、前記処理機によって加湿され、前記処理機から排出される加湿処理後の空気の湿度を計測する湿度センサを備え、前記制御部は、前記湿度センサにて計測した湿度データに基づいて給水量を制御してもよい。

この構成により、加湿処理後の空気の湿度に応じて給水を行い、所望の空気湿度にコントロールすることが可能になる。

本発明の調湿装置において、前記制御部は、前記液面高さが所定の下限値を下回った場合に給水を開始し、前記湿度データに基づいて給水量を制御してもよい。また、前記制御部は、前記湿度データに基づいて給水量を制御し、前記液面高さが所定の上限値を上回った場合に給水を停止してもよい。

このように空気の湿度に応じて給水量を制御する際にも、吸湿性液体の液面高さによって給水の開始、停止を制御することにより、過給水や水分の枯渇等が起きないように制御できる。

本発明によれば、このように吸湿性液体を再生するための給水を再生機側の液槽に対して行い、蒸発器にて、希釈熱により温度の上昇した吸湿性液体と熱交換を行うことにより、ヒートポンプのエネルギー効率を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態の調湿装置について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の調湿装置１の構成を示す図である。調湿装置１は、調湿空間の外部または調湿空間（室内）の空気を取り込んで、取り込んだ空気を吸湿性液体Ｌに通すことにより調湿を行う処理機１０と、処理機１０で調湿処理を行うために吸湿性液体Ｌの加熱または冷却するヒートポンプ３０と、処理機１０での調湿処理に用いた吸湿性液体Ｌの再生を行う再生機４０とを有する。

本実施の形態では、吸湿性液体Ｌとして、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を用いる。なお、吸湿性液体Ｌとしては、塩化リチウムに限らず、食塩水などの潮解性を有する塩の溶液や、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの吸湿性の高い多価アルコール、その他の吸湿性を有する安価な液体を用いてもよい。

処理機１０は、室内の空気の調湿を行う室内機であり、再生機４０は吸湿性液体Ｌを再生する室外機である。図１では、一の処理機１０に対して一の再生機４０が接続された例を示しているが、複数の処理機１０に対して一の再生機４０を接続する構成としてもよい。例えば、集合住宅や大型スーパー等に調湿装置１を設置する場合には、各部屋あるいは各フロアに処理機１０を設置し、各処理機１０と接続された一の再生機４０を外部に設置する態様とすることもできる。

処理機１０と再生機４０は、第１の吸湿液管路６１および第２の吸湿液管路６２によって接続されている。第１の吸湿液管路６１は、処理機１０から再生機４０へ吸湿性液体Ｌを送るための管路であり、第２の吸湿液管路６２は、再生機４０から処理機１０へ吸湿性液体Ｌを送るための管路である。第１の吸湿液管路６１、第２の吸湿液管路６２を用いて、処理機１０と再生機４０との間で吸湿性液体Ｌを循環させることにより、処理機１０にて用いた吸湿性液体Ｌを再生機４０にて再生し、処理機１０に戻す。

［処理機］
処理機１０は、筐体１１によって構成されている。筐体１１には、空気を取り込む吸気口１２と、処理後の空気を調湿空間に排出する排気口１３とが形成されている。排気口１３付近には、処理機１０から排出される加湿処理後の空気の湿度を計測する湿度センサ２０が設けられている。処理機１０は、筐体１１内部に、吸湿性液体Ｌと空気との気液接触を行うための充填材１４と、充填材１４に対して吸湿性液体Ｌを滴下する吸湿液供給部１５と、充填材１４を通過した吸湿性液体Ｌを入れる液槽１６とを有する。充填材１４は、吸湿性液体Ｌと空気との接触面積を大きくすると共に、吸湿性液体Ｌが飛び散らないようにする目的で設けられている。なお、充填材１４としては、浸水性の濾材を用いてもよいし、銅製、アルミ製あるいはステンレス製の伝熱性フィンを用いてもよい。

処理機１０は、液槽１６内の吸湿性液体Ｌを吸湿液供給部１５に供給するための管１７を有している。管１７にはポンプ１８が取り付けられており、液槽１６内の吸湿性液体Ｌを吸い上げる。この管１７には、ヒートポンプ３０の第１の熱交換器３１が設けられており、第１の熱交換器３１によって吸湿性液体Ｌを加熱または冷却する。吸湿性液体Ｌを加熱するか冷却するかは、処理機１０によって加湿するか除湿を行うかによる。すなわち、処理機１０が加湿を行う場合には、吸湿性液体Ｌに含まれた水分を脱離させ、空気中に含ませるために吸湿性液体Ｌを加熱する。逆に、処理機１０が除湿を行う場合には、空気中の水分を吸湿性液体Ｌに吸収させやすくするために吸湿性液体Ｌを冷却する。

液槽１６内の吸湿性液体Ｌを再生機４０に送るための第１の吸湿液管路６１は、液槽１６から吸湿性液体Ｌを吸い上げるための管１７に三方バルブ１９を介して接続されている。三方バルブ１９は、処理機１０の吸湿液供給部１５に送る吸湿性液体Ｌの量と第１の吸湿液管路６１を通じて再生機４０に送る吸湿性液体Ｌの量を制御する。本実施の形態では、三方バルブ１９は、（吸湿液供給部１５へ送る吸湿性液体Ｌの量）：（再生機４０に送る吸湿性液体Ｌの量）が、８：２から９：１の割合になるように制御する。第１の吸湿液管路６１を通る吸湿性液体Ｌは、ポンプ６３によって再生機４０へ押し流される。

ヒートポンプ３０の第２の熱交換器３２は、第１の吸湿液管路６１に設けられており、再生機４０に供給される吸湿性液体Ｌを冷却または加熱する。ここでヒートポンプ３０の構成について説明する。ヒートポンプ３０は、第１の熱交換器３１と、第２の熱交換器３２と、圧縮機３３と、膨張弁３４と、これらをつなぐ冷媒管３５とを備えている。ヒートポンプ３０は、冷媒の流れを逆転させることにより、第１の熱交換器３１を蒸発器、あるいは、凝縮器として機能させることができる。第２の熱交換器３２は、第１の熱交換器３１とは逆の処理を行う。

［再生機］
次に、再生機４０について説明する。再生機４０は、筐体４１によって構成されている。筐体４１には、外気を取り込む吸気口４２と、再生処理に用いた外気を排出する排気口４３が形成されている。再生機４０は、吸湿性液体Ｌと空気との気液接触を行うための第１の充填材４４、第２の充填材４５と、第１の充填材４４、第２の充填材４５のそれぞれに対して吸湿性液体Ｌを供給する第１の吸湿液供給部４６、第２の吸湿液供給部４７と、第１の充填材４４、第２の充填材４５を通過した吸湿性液体Ｌを入れる液槽４８とを有している。

液槽４８は、仕切り４９によって第１の槽４８ａ、第２の槽４８ｂに区切られている。仕切り４９の高さは、設計により適宜設定することができるが、本実施の形態では、液面の高さの最高値の８０％の高さである。仕切り４９によって液槽４８を第１の槽４８ａと第２の槽４８ｂに分けているのは、除湿処理時に、第１の槽４８ａを低温槽、第２の槽４８ｂを高温槽として機能させるためである。第１の槽４８ａを低温槽とすることにより、凝縮器として機能する第２の熱交換器３２に低温の吸湿性液体Ｌを供給し、ヒートポンプ３０の汲み上げ温度差を小さくするためである。第１の充填材４４を通過した吸湿性液体Ｌは主として第１の槽４８ａに滴下し、第２の充填材４５を通過した吸湿性液体Ｌは主として第２の槽４８ｂに滴下する。

第１の槽４８ａは、管５０を介して第１の吸湿液管路６１に接続されている。第１の槽４８ａ内の吸湿性液体Ｌの一部は、管５０を介して第１の吸湿液管路６１に供給され、第２の熱交換器３２を通じて第１の吸湿液供給部４６に再び供給される。管５０を有することにより、管５０から第１の吸湿液管路６１上の蒸発器３２を通って第１の吸湿液供給部４６に流れ、第１の充填材４４を通って液槽４８に戻る循環路が構成されている。このように第１の槽４８ａ内の吸湿性液体Ｌを循環させることにより、第１の充填材４４によって繰り返し気液接触が行われ、吸湿性液体Ｌの再生処理が進む。

第１の槽４８ａと第２の槽４８ｂの仕切り４９は液面より低いので、第１の槽４８ａに吸湿性液体Ｌが入ると、第１の槽４８ａ内の吸湿性液体Ｌは第２の槽４８ｂに流れ込む。

再生機４０は、第２の槽４８ｂ内の吸湿性液体Ｌを第２の吸湿液供給部４７に供給するための管５１を有している。管５１にはポンプ５２が取り付けられており、第２の槽４８ｂ内の吸湿性液体Ｌを吸い上げる。また、この管５１には、加熱源５３が取り付けられており、第２の槽４８ｂから吸い上げた吸湿性液体Ｌを加熱する。第２の吸湿液供給部４７は、第２の槽４８ｂから吸い上げた吸湿性液体Ｌを第２の充填材４５に滴下する。第２の充填材４５を通過した吸湿性液体Ｌは、再び第２の槽４８ｂに入る。

再生機４０は、第１の槽４８ａに給水を行う給水管５４を有する。給水管５４上には、バルブ５５が設けられており、バルブ５５によって給水量を調節する。バルブ５５には、給水量を制御する制御部５６が接続されている。制御部５６は、液槽４８の液面の高さを計測する液面高さセンサ５７と、処理機１０の出口湿度を計測する湿度センサ２０からのデータを受信する。制御部５６は、液面高さおよび湿度に基づいて、給水量を制御する。給水量の制御については後述する。

第２の槽４８ｂに第２の吸湿液管路６２が接続されており、再生機４０によって再生された吸湿性液体Ｌは、第２の槽４８ｂから処理機１０に戻される。再生機４０から処理機１０に戻る吸湿性液体Ｌの量は、バルブ６４によって調整される。本実施の形態では、バルブ６４は、再生機４０内で循環する吸湿性液体Ｌの量（第１の吸湿液供給部４６および第２の吸湿液供給部４７に送られる液量）の１／１０〜１／５になるように制御する。

調湿装置１は、第１の吸湿液管路６１と第２の吸湿液管路６２との間で熱交換を行う熱交換器６５を有している。この熱交換器６５は、第１の吸湿液管路６１を流れる吸湿性液体Ｌと第２の吸湿液管路６２を流れる吸湿性液体Ｌの温度差を低減し、ヒートポンプ３０の汲み上げ温度差の低減に寄与する。

［加湿処理］
次に、本実施の形態の調湿装置１による加湿処理の動作について説明する。加湿処理を行う場合には、ヒートポンプ３０は、第１の熱交換器３１を凝縮器、第２の熱交換器３２を蒸発器として機能させる。処理機１０の液槽１６には、溶液濃度の低い（水分を多く含んだ）吸湿性液体Ｌを入れておく。

処理機１０は、液槽１６の吸湿性液体Ｌを管１７を通じて吸湿液供給部１５に供給する。この際、吸湿性液体Ｌは、凝縮器３１によって加熱される。吸湿液供給部１５は、加熱された吸湿性液体Ｌを充填材１４に滴下する。処理機１０は、上記の動作と同時に、図示しないファンにより空気を取り込み、充填材１４の間を通した後に調湿空間に排出する。充填材１４に存在する吸湿性液体Ｌから水分が放出され、排出空気は加湿される。なお、吸湿性液体Ｌと空気との間で熱交換も同時に行われ、排出空気は加熱される。

処理機１０が加湿動作を継続して行うと、吸湿性液体Ｌは濃縮されて、空気中に脱離する水分が少なくなるので、吸湿性液体Ｌを再生機４０によって再生する。調湿装置１は、処理機１０の液槽１６から吸い出した吸湿性液体Ｌのうちの一部を第１の吸湿液管路６１に供給し、再生機４０に送る。

第１の吸湿液管路６１の途中には、蒸発器３２が配設されており、再生機４０に送られる吸湿性液体Ｌは蒸発器３２によって冷却される。再生機４０は、冷却された濃度の高い吸湿性液体Ｌを第１の充填材４４に通すことにより、吸湿性液体Ｌに水分を吸収させる再生処理を行い、処理後の吸湿性液体Ｌを第１の槽４８ａに入れる。再生機４０は、第１の槽４８ａに給水を行い、吸湿性液体Ｌを希釈する。

第１の槽４８ａの吸湿性液体Ｌは、第１の吸湿液管路６１に供給されると共に、第２の槽４８ｂに流れる。第１の吸湿液管路６１に供給された吸湿性液体Ｌは、蒸発器３２によって冷却されて第１の吸湿液供給部４６に再び供給される。

再生機４０は、第２の槽４８ｂ内の吸湿性液体Ｌを吸い上げ、第２の吸湿液供給部４７から第２の充填材４５に滴下してもよい。これにより、吸湿性液体Ｌの溶液濃度が高い場合には、第２の充填材４５において、空気中の水分を吸収して吸湿性液体Ｌの濃度が低下する。

図２は、給水量の制御の方法を示すフローチャートである。制御部５６は、図２に示すフローチャートに示す動作を繰り返し行うことにより、給水量を制御する。液面高さセンサ５７は、第１の槽４８ａの液面の高さｈを検知し（Ｓ１０）、検知した液面高さｈのデータを制御部５６に渡す。湿度センサ２０は、処理機から排出される空気の湿度を検知し（Ｓ１２）、検知した湿度データを制御部５６に渡す。

制御部５６は、検知した液面高さｈと、所定の上限値、下限値との比較を行う（Ｓ１４）。液面高さｈが所定の下限値以上、上限値以下の場合には、制御部５６は、湿度データに基づいて給水量を制御する（Ｓ１６）。制御部５６は、基本的には、湿度が低くなるに従って給水量を増やし、湿度が高くなるに従って給水量を減らす。制御部５６は、湿度と給水量が連続的に変化するように制御してもよいし、段階的に制御してもよい。液面高さｈが所定の上限値を超える場合には、制御部５６は、給水を停止する（Ｓ１８）。液面高さｈが所定の下限値を下回る場合には、制御部５６は、給水を開始する（Ｓ２０）。以上、本実施の形態の調湿装置１の加湿の動作について説明した。

［除湿処理］
次に、本実施の形態の調湿装置１による除湿処理について説明する。除湿処理を行う場合には、基本的には、加湿装置と反対の処理を行う。ヒートポンプ３０は、第１の熱交換器３１を蒸発器、第２の熱交換器３２を凝縮器として機能させる。処理機１０の液槽１６には、溶液濃度の高い吸湿性液体Ｌを入れておく。

処理機１０は、液槽１６から溶液濃度の高い吸湿性液体Ｌを吸い上げ、蒸発器３１にて吸湿性液体Ｌを冷却した上で吸湿液供給部１５に供給する。吸湿液供給部１５は、吸湿性液体Ｌを充填材１４に滴下する。

処理機１０は、上記の動作と同時に、図示しないファンにより空気を取り込み、充填材１４の間を通した後に調湿空間に排出する。充填材１４には溶液濃度が高くかつ低温の吸湿性液体Ｌが存在するので、空気中の水分が吸湿性液体Ｌによって吸収され、排出空気は除湿される。なお、吸湿性液体Ｌと空気との間で熱交換も同時に行われ、排出空気は冷却される。

処理機１０が除湿動作を継続して行うと、吸湿性液体Ｌは希釈されて、空気中の水分を吸収しにくくなるので、吸湿性液体Ｌを再生機４０によって再生する。調湿装置１は、処理機１０の液槽１６から吸い出した吸湿性液体Ｌのうちの一部を第１の吸湿液管路６１に供給し、再生機４０に送る。再生機４０に送る吸湿性液体Ｌの量は、三方バルブ１９によって調節する。

第１の吸湿液管路６１の途中には、凝縮器３２が配設されており、再生機４０に送られる吸湿性液体Ｌは凝縮器３２によって加熱される。再生機４０は、第１の吸湿液管路６１から供給される吸湿性液体Ｌを、第１の吸湿液供給部４６から第１の充填材４４に滴下する。吸湿性液体Ｌは、第１の充填材４４を通って第１の槽４８ａに入る。

再生機４０は、上記の動作と同時に、図示しないファンにより、外気を取り込み、第１の充填材４４の間を通す。これにより、第１の充填材４４に存在する水分を多く含んだ高温の吸湿性液体Ｌからは水分が脱離して空気中に逃げ、吸湿性液体Ｌの濃度が高くなる。第１の充填材４４を通過した吸湿性液体Ｌは、第１の槽４８ａに入る。

第１の槽４８ａに入った吸湿性液体Ｌは、第１の吸湿液管路６１に供給されると共に、第２の槽４８ｂに流れる。第１の吸湿液管路６１に供給された吸湿性液体Ｌは、凝縮器３２によって加熱されて第１の吸湿液供給部４６に再び供給される。このように第１の槽４８ａ内の吸湿性液体Ｌを循環させることにより、第１の充填材４４によって繰り返し気液接触が行われ、吸湿性液体Ｌの再生処理が進む。

再生機４０は、第２の槽４８ｂ内の吸湿性液体Ｌを吸い上げ、吸湿性液体Ｌを加熱源５３にて加熱した後、第２の吸湿液供給部４７に供給する。第２の吸湿液供給部４７は、吸湿性液体Ｌを第２の充填材４５に滴下する。

再生機４０は、前述したとおり、空気を取り込んで第２の充填材４５の間を通しているので、第２の充填材４５に存在する水分を多く含んだ高温の吸湿性液体Ｌからは水分が脱離して空気中に逃げ、吸湿性液体Ｌの濃度が高くなる。吸湿性液体Ｌは、第２の充填材４５を通って第２の槽４８ｂに戻る。

第２の吸湿液供給部４７から滴下される吸湿性液体Ｌは、加熱源５３で加熱されており、第１の吸湿液供給部４６から滴下される吸湿性液体Ｌより温度が高い。従って、第２の吸湿液供給部４７から滴下される吸湿性液体Ｌは、第１の吸湿液供給部４６から滴下される吸湿性液体Ｌより、水分が脱離しやすい状態となっており、吸湿性液体Ｌの再生処理がさらに進む。このように第２の槽４８ｂ内の吸湿性液体Ｌを循環させることにより、第２の充填材４５によって繰り返し気液接触が行われ、吸湿性液体Ｌの再生処理が進む。

第２の槽４８ｂ内の吸湿性液体Ｌは、第２の吸湿液管路６２を通って処理機１０に戻る。吸湿性液体Ｌは、処理機１０に戻る途中で、熱交換器６５によって、再生機４０に向かう吸湿性液体Ｌと熱交換が行われ、温度が低下する。以上、本実施の形態の調湿装置１の除湿の動作について説明した。

本実施の形態の調湿装置１は、第１の槽４８ａに対して給水を行うので、第１の槽４８ａの吸湿性液体Ｌは、希釈熱により溶液温度が上昇する。そして、溶液温度が上昇した吸湿性液体Ｌが第１の吸湿液管路６１に供給されて蒸発器３２を通るので、ヒートポンプ３０の汲み上げ温度差が小さくなり、ヒートポンプ３０の効率を高めることができる。これにより、調湿装置１のエネルギー効率を高めることができる。

なお、希釈熱による加熱後の溶液温度は、比較的低温である。給水する水の水温にも左右されるが、約１０〜４０℃程度である。すなわち、希釈熱により加熱された水が持つ熱は、エクセルギー（有効エネルギー）が小さく、利用しづらいエネルギーである。本実施の形態では、再生機４０側で給水して温めた溶液温度を、ヒートポンプ３０を用いて処理機１０側に伝達することにより、処理機１０側でエクセルギーの大きいエネルギーを得ることができる。

また、本実施の形態の調湿装置１は、第１の槽４８ａに対して給水を行うので、給水された水は第１の槽４８ａ内の比較的大量の吸湿性液体Ｌと混ざる。これにより、給水による吸湿性液体Ｌの急激な温度低下を防止できる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態の調湿装置２の構成を示す図である。第２の実施の形態の調湿装置２の基本的な構成は、第１の実施の形態の調湿装置１と同じであるが、第２の実施の形態の調湿装置２は、制御部５６が液面高さのみに基づいて、給水量の制御を行う点が第１の実施の形態と異なる。

図４は、給水量の制御方法を示すフローチャートである。まず、液面高さセンサ５７は、液槽４８に蓄えられた吸湿性液体Ｌの液面高さを検知し（Ｓ１０）、検知した液面高さｈのデータを制御部５６に渡す。制御部５６は、検知した液面高さｈと、所定の上限値、下限値との比較を行う（Ｓ１４）。液面高さｈが所定の下限値以上、上限値以下の場合には、制御部５６は、液面高さｈに基づいて給水量を制御する（Ｓ２２）。給水量の制御としては、基本的には、液面が低くなるに従って給水量を増やし、液面が高くなるに従って給水量を減らす。制御部５６は、液面高さと給水量が連続的に変化するように制御してもよいし、段階的に制御してもよい。液面高さｈが所定の上限値を超える場合には、制御部５６は、給水を停止する（Ｓ１８）。液面高さｈが所定の下限値を下回る場合には、制御部５６は、給水を開始する（Ｓ２０）。

第２の実施の形態の調湿装置２は、第１の実施の形態と同様に、給水による希釈熱を利用することで、ヒートポンプ３０の汲み上げ温度差を小さくし、ヒートポンプ３０の効率を高めることができる。なお、本実施の形態では、液面高さｈに応じて給水量を変化させる例について説明したが、液面高さｈが下限値以上、上限値以下のときに、給水量を変化させずに、一定量の給水を行ってもよい。

（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態の調湿装置３の構成を示す図である。第３の実施の形態の調湿装置３の基本的な構成は、第１の実施の形態の調湿装置１と同じであるが、第３の実施の形態の調湿装置３は、制御部５６が処理機１０の排出空気の湿度のみに基づいて、給水量の制御を行う点が第１の実施の形態と異なる。

図６は、給水量の制御方法を示すフローチャートである。まず、湿度センサ２０は、処理機から排出される空気の湿度を検知し（Ｓ１２）、検知した湿度データを制御部５６に渡す。制御部５６は、湿度データに基づいて給水量を制御する（Ｓ１６）。給水量の制御としては、基本的には、湿度が低くなるに従って給水量を増やし、湿度が高くなるに従って給水量を減らす。制御部５６は、湿度と給水量が連続的に変化するように制御してもよいし、段階的に制御してもよい。

第３の実施の形態の調湿装置３は、第１の実施の形態と同様に、給水による希釈熱を利用して、ヒートポンプ３０の汲み上げ温度差が小さくなり、ヒートポンプ３０の効率を高めることができる。

第３の実施の形態の調湿装置３は、吸湿性液体Ｌの保有量が少ない場合に、有効である。吸湿性液体Ｌの保有量が少ない場合には、再生機４０における吸湿性液体Ｌの濃度が処理機の排出空気の湿度に敏感に反応するので、湿度に基づいて適切な給水制御を行える。

（第４の実施の形態）
図７は、第４の実施の形態の調湿装置４の構成を示す図である。第４の実施の形態の調湿装置４の基本的な構成は、第１の実施の形態の調湿装置１と同じであるが、第４の実施の形態の調湿装置４は、再生機４０が２槽ではなく１槽である点が第１の実施の形態と異なる。第４の実施の形態における給水量の制御は、第１の実施の形態の調湿装置１と同じである（図２参照）。

このように、再生機４０の液槽４８が１槽の場合であっても、給水の希釈熱により温められた吸湿性液体Ｌを蒸発器に通すことにより、ヒートポンプ３０のエネルギー効率を高めることができる。

以上、本発明の調湿装置の構成について、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。

上記した実施の形態では、加湿および除湿の両方を行える調湿装置１〜４を例として説明したが、本発明は、加湿処理のみ行う調湿装置に適用することも可能である。その場合、再生機側は、給水によって吸湿性液体Ｌの再生を行えばよいので、気液接触を行うための充填材は不要である。

図８は、加湿専用の調湿装置５の例を示す図である。図８に示すように、再生機４０は、充填材を有していない。再生機４０は、液槽４８内の吸湿性液体Ｌを循環させる管路５８を有している。なお、ここでは、第１の吸湿液管路６１と別の管路５８を設ける例を示しているが、吸湿性液体Ｌを循環させる循環路は、上記した実施の形態と同様に、第１の吸湿液管路６１の一部を利用する構成としてもよい。

上記した第１〜第４の実施の形態では、再生機４０の吸湿性液体Ｌを循環させる循環路は、第１の吸湿液管路６１の一部を利用する例について説明したが、図８の管路５８に示すように、第１の吸湿液管路６１と別に構成してもよい。

本発明は、給水による希釈熱を利用してヒートポンプのエネルギー効率を高めることができるという効果を有し、吸湿性液体を利用して加湿を行う調湿装置として有用である。

第１の実施の形態の調湿装置の構成を示す図である。 第１の実施の形態における給水制御の動作を示す図である。 第２の実施の形態の調湿装置の構成を示す図である。 第２の実施の形態における給水制御の動作を示す図である。 第３の実施の形態の調湿装置の構成を示す図である。 第３の実施の形態における給水制御の動作を示す図である。 第４の実施の形態の調湿装置の構成を示す図である。 加湿専用の調湿装置の例を示す図である。

１〜５ 調湿装置
１０ 処理機
１１ 筐体
１２ 吸気口
１３ 排気口
１４ 充填材
１５ 吸湿液供給部
１６ 液槽
１７ 管
１８ ポンプ
１９ 三方バルブ
２０ 湿度センサ
３０ ヒートポンプ
３１ 第１の熱交換器
３２ 第２の熱交換器
３３ 圧縮機
３４ 膨張弁
３５ 冷媒管
４０ 再生機
４１ 筐体
４２ 吸気口
４３ 排気口
４４ 第１の充填材
４５ 第２の充填材
４６ 第１の吸湿液供給部
４７ 第２の吸湿液供給部
４８ 液槽
４８ａ 第１の槽
４８ｂ 第２の槽
４９ 仕切り
５０ 管
５１ 管
５２ ポンプ
５３ 加熱源
５４ 給水管
５５ バルブ
５６ 制御部
５７ 液面高さセンサ
５８ 管路
５９ ポンプ
６１ 第１の吸湿液管路
６２ 第２の吸湿液管路
６３ ポンプ
６４ バルブ
６５ 熱交換器

Claims (9)

1. 空気と吸湿性液体との気液接触により調湿空間の加湿処理を行う処理機と、
   前記処理機にて用いられて濃縮された吸湿性液体を再生する再生機と、
   前記処理機にて循環する吸湿性液体を加熱する凝縮器と前記再生機にて循環する吸湿性液体を冷却する蒸発器とを有するヒートポンプと、
   を備え、
   前記再生機は、
   前記吸湿性液体を入れる液槽と、
   前記液槽に給水する給水部と、
   前記液槽内の吸湿性液体を前記蒸発器を通って前記液槽に戻るように循環させる循環路と、
   を備える調湿装置。
2. 前記再生機は、
   前記吸湿性液体と空気との気液接触を行うための充填材と、
   前記充填材に前記吸湿性液体を供給する吸湿液供給部と、
   を備え、
   前記吸湿液供給部と前記充填材は、前記蒸発器の後段に設けられ、前記循環路の一部を構成する請求項１に記載の調湿装置。
3. 前記液槽内に蓄えられた吸湿性液体の液面の高さを計測する液面高さセンサと、
   前記液面高さセンサにて計測した液面高さデータに基づいて、給水量を制御する制御部と、
   を備える請求項１または２に記載の調湿装置。
4. 前記制御部は、前記液面高さが所定の下限値を下回った場合に、給水を開始する請求項３に記載の調湿装置。
5. 前記制御部は、前記液面高さが所定の上限値を上回った場合に、給水を停止する請求項３または４に記載の調湿装置。
6. 前記処理機によって加湿され、前記処理機から排出される加湿処理後の空気の湿度を計測する湿度センサを備え、
   前記制御部は、前記湿度センサにて計測した湿度データに基づいて、給水量を制御する請求項３に記載の調湿装置。
7. 前記制御部は、前記液面高さが所定の下限値を下回った場合に給水を開始し、前記湿度データに基づいて給水量を制御する請求項６に記載の調湿装置。
8. 前記制御部は、前記湿度データに基づいて給水量を制御し、前記液面高さが所定の上限値を上回った場合に給水を停止する請求項６または７に記載の調湿装置。
9. 前記処理機によって加湿され、前記処理機から排出される加湿処理後の空気の湿度を計測する湿度センサを備え、
   前記制御部は、前記湿度センサにて計測した湿度データに基づいて、給水量を制御する請求項１または２に記載の調湿装置。