(57)【要約】  低消費電力で水分の吸着と脱離を行うことができる調湿方法を提供する。吸湿性液体の水分量を調整する調整工程と、吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の濃度を測定する測定工程と、を有し、調整工程では、空気に含まれる水分を吸湿性液体に吸収させる吸湿処理と、吸湿性液体から水分を分離する再生処理との少なくとも一方を行い、再生処理は、吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射して、吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、除去する霧化処理を含み、霧状液滴は、第１液滴と、第１液滴の粒径よりも大きい粒径を有する第２液滴と、を含有し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の濃度域は、第１液滴が発生する第１濃度域と、第２液滴が発生し、第１濃度域よりも低い第２濃度域と、を含有し、少なくとも測定工程で得られる測定結果に基づいて、濃度が第１濃度域に含まれるように吸湿性液体の水分量を調整する調湿方法。
2019135396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿性物質を含有する吸湿性液体を調整槽に貯留し、前記吸湿性液体の水分量を調整する調整工程と、
前記調整槽に貯留された前記吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の濃度を測定する測定工程と、を有し、
前記調整工程では、前記吸湿性液体を空気に接触させ、前記空気に含まれる水分を前記吸湿性液体に吸収させる吸湿処理と、
前記水分を吸収した前記吸湿性液体から前記水分を分離する再生処理との少なくとも一方を行い、
前記再生処理は、前記吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射して、前記水分を吸収させた前記吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、除去する霧化処理を含み、
前記霧状液滴は、第１液滴と、
前記第１液滴の粒径よりも大きい粒径を有する第２液滴と、を含有し、
前記吸湿性液体の総質量に対する前記吸湿性物質の濃度域は、前記第１液滴が発生する第１濃度域と、
前記第２液滴が発生し、前記第１濃度域よりも低い第２濃度域と、を含有し、
少なくとも前記測定工程で得られる測定結果に基づいて、前記濃度が前記第１濃度域に含まれるように前記吸湿性液体の水分量を調整する調湿方法。
【請求項２】
前記測定工程では、前記調整槽に貯留された前記吸湿性液体の実屈折率を測定し、前記吸湿性液体の総質量に対する前記吸湿性物質の既知濃度と、前記吸湿性液体の屈折率との対応関係に基づいて、前記実屈折率から前記濃度を測定する請求項１に記載の調湿方法。
【請求項３】
前記測定工程では、前記調整槽に貯留された前記吸湿性液体の実粘度を測定し、前記吸湿性液体の総質量に対する前記吸湿性物質の既知濃度と、前記吸湿性液体の粘度との対応関係に基づいて、前記実粘度から前記濃度を測定する請求項１に記載の調湿方法。
【請求項４】
前記測定工程では、前記調整槽に貯留された前記吸湿性液体の実密度を測定し、前記吸湿性液体の総質量に対する前記吸湿性物質の既知濃度と、前記吸湿性液体の密度との対応関係に基づいて、前記実密度から前記濃度を測定する請求項１に記載の調湿方法。
【請求項５】
前記測定工程では、前記調整槽に貯留された前記吸湿性液体の実容積を測定し、前記吸湿性液体の総質量に対する前記吸湿性物質の既知濃度と、前記吸湿性液体の容積との対応関係に基づいて、前記実容積から前記濃度を測定する請求項１に記載の調湿方法。
【請求項６】
前記第１濃度域よりも低い前記濃度域において、前記吸湿処理で吸収させる水分量を前記再生処理で分離する水分量よりも低下させる請求項１に記載の調湿方法。
【請求項７】
前記第１濃度域よりも低い前記濃度域において、前記吸湿性液体を加熱しながら前記調整工程を行う請求項６に記載の調湿方法。
【請求項８】
前記第２濃度域に含まれる第１設定濃度において、前記再生処理のみを行う請求項１に記載の調湿方法。
【請求項９】
前記再生処理は、前記吸湿性液体に含まれる前記水分を加熱蒸発させる蒸発処理を含み、
前記第１設定濃度よりも低い第２設定濃度において、前記蒸発処理を行う請求項８に記載の調湿方法。
【請求項１０】
前記再生処理は、前記吸湿性液体に含まれる前記水分を加熱蒸発させる蒸発処理を含み、
前記第２液滴が検出された場合、前記蒸発処理を行う請求項１に記載の調湿方法。
【請求項１１】
前記第２液滴を分離し回収する請求項１に記載の調湿方法。
【請求項１２】
前記第２液滴を含む空気が人に当たらないように風向を調整する請求項１に記載の調湿方法。
【請求項１３】
吸湿性物質を含有する吸湿性液体を貯留する調整槽を有し、貯留した前記吸湿性液体の水分量を調整する調整部と、
前記調整槽に貯留された前記吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の濃度を測定する測定部と、を備え、
前記調整部は、
前記調整部の外部の空気を前記調整部の内部空間に送り、前記空気と前記内部空間の前記吸湿性液体とを接触させ、前記空気に含まれる水分を前記吸湿性液体に吸収させる吸収手段と、
前記水分を吸収させた前記吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射する超音波発生部と、
前記水分を吸収させた前記吸湿性液体を加熱する加熱部と、
前記水分を吸収させた前記吸湿性液体から発生した霧状液滴を除去する除去手段と、を有し、
前記霧状液滴は、第１液滴と、
前記第１液滴の粒径よりも大きい粒径を有する第２液滴と、を含有し、
前記吸湿性液体の総質量に対する前記吸湿性物質の濃度域は、前記第１液滴が発生する第１濃度域と、
前記第２液滴が発生し、前記第１濃度域よりも低い第２濃度域と、を含有し、
少なくとも前記測定部で得られる測定結果に基づいて前記濃度を前記第１濃度域となるように前記吸湿性液体の水分量を調整する調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調湿装置および調湿方法に関する。
本願は、２０１８年１月４日に、日本に出願された特願２０１８−０００２８１に優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸着剤を備える調湿エレメントが知られており、調湿装置などに広く利用されている（特許文献１参照。）。この調湿エレメントには、例えばハニカム状や段ボール状の支持体が設けられており、支持体によって多数の空気流通路が形成されている。【０００３】
また、支持体の表面には、ゼオライト、シリカゲル又は活性炭など無機材料の粉末状吸着剤がバインダによって保持されている。そして、調湿エレメントの空気流通路に空気を流すと、空気中の水蒸気等が吸着剤に吸着されることにより空気を乾燥させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４９７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の除湿器（調湿装置）は、繰り返し使用するため、処理対象の空気から水分を吸着（吸収）した後、吸着した水分を脱離（分離）させて、水分を吸着する性能を回復させる必要がある。しかし、従来の除湿剤（吸着剤）を用いた除湿器は、吸着した水分の脱離時に水分の液体から気体への状態変化を伴うため、吸着水の潜熱量以上のエネルギーを加える必要があった。そのため、従来の除湿器では、大量の電力を消費するという問題があった。【０００６】
本発明の一態様はこのような事情に鑑みてなされたものであって、低消費電力で水分の吸着と脱離を行うことができる調湿装置および調湿方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは、超音波霧化を利用した水の分離に着目した。発明者らは、水分を吸収させた吸湿性液体に超音波を照射して、吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、霧状液滴を除去することで、吸湿性液体から水分を分離する装置を検討した。このような装置では、水分の脱離時に水分の液体から気体への状態変化を伴わない。そのため、上記装置は、低消費電力で水分の吸着と脱離を行うことができる。【０００８】
発明者らは、以下の態様を有する調湿方法および調湿装置によって、吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の漏出を抑制し、繰り返し使用しても除湿効率を維持できることを見出し、本発明を完成させるに至った。【０００９】
本発明の一態様は、吸湿性物質を含有する吸湿性液体を調整槽に貯留し、吸湿性液体の水分量を調整する調整工程と、調整槽に貯留された吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の濃度を測定する測定工程と、を有し、調整工程では、吸湿性液体を空気に接触させ、空気に含まれる水分を吸湿性液体に吸収させる吸湿処理と、水分を吸収した吸湿性液体から水分を分離する再生処理との少なくとも一方を行い、再生処理は、吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射して、水分を吸収させた吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、除去する霧化処理を含み、霧状液滴は、第１液滴と、第１液滴の粒径よりも大きい粒径を有する第２液滴と、を含有し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の濃度域は、第１液滴が発生する第１濃度域と、第２液滴が発生し、第１濃度域よりも低い第２濃度域と、を含有し、少なくとも測定工程で得られる測定結果に基づいて、濃度が第１濃度域に含まれるように吸湿性液体の水分量を調整する調湿方法を提供する。【００１０】
本発明の一態様においては、測定工程では、調整槽に貯留された吸湿性液体の実屈折率を測定し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の屈折率との対応関係に基づいて、実屈折率から濃度を測定する方法としてもよい。【００１１】
本発明の一態様においては、測定工程では、調整槽に貯留された吸湿性液体の実粘度を測定し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の粘度との対応関係に基づいて、実粘度から濃度を測定する方法としてもよい。【００１２】
本発明の一態様においては、測定工程では、調整槽に貯留された吸湿性液体の実密度を測定し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の密度との対応関係に基づいて、実密度から濃度を測定する方法としてもよい。【００１３】
本発明の一態様においては、測定工程では、調整槽に貯留された吸湿性液体の実容積を測定し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の容積との対応関係に基づいて、実容積から濃度を測定する方法としてもよい。【００１４】
本発明の一態様においては、第１濃度域よりも低い濃度域において、吸湿処理で吸収させる水分量を再生処理で分離する水分量よりも低下させる方法としてもよい。【００１５】
本発明の一態様においては、第１濃度域よりも低い濃度域において、吸湿性液体を加熱しながら調整工程を行う方法としてもよい。【００１６】
本発明の一態様においては、第２濃度域に含まれる第１設定濃度において、再生処理のみを行う方法としてもよい。【００１７】
本発明の一態様においては、再生処理は、吸湿性液体に含まれる水分を加熱蒸発させる蒸発処理を含み、第１設定濃度よりも低い第２設定濃度において、蒸発処理を行う方法としてもよい。【００１８】
本発明の一態様においては、再生処理は、吸湿性液体に含まれる水分を加熱蒸発させる蒸発処理を含み、第２液滴が検出された場合、蒸発処理を行う方法としてもよい。【００１９】
本発明の一態様においては、第２液滴を分離し回収する方法としてもよい。【００２０】
本発明の一態様においては、第２液滴を含む空気が人に当たらないように風向を調整する方法としてもよい。【００２１】
本発明の一態様は、吸湿性物質を含有する吸湿性液体を貯留する調整槽を有し、貯留した吸湿性液体の水分量を調整する調整部と、調整槽に貯留された吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の濃度を測定する測定部と、を備え、調整部は、調整部の外部の空気を調整部の内部空間に送り、空気と内部空間の吸湿性液体とを接触させ、空気に含まれる水分を吸湿性液体に吸収させる吸収手段と、水分を吸収させた吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射する超音波発生部と、水分を吸収させた吸湿性液体を加熱する加熱部と、水分を吸収させた吸湿性液体から発生した霧状液滴を除去する除去手段と、を有し、霧状液滴は、第１液滴と、第１液滴の粒径よりも大きい粒径を有する第２液滴と、を含有し、吸湿性液体の総質量に対する吸湿性物質の濃度域は、第１液滴が発生する第１濃度域と、第２液滴が発生し、第１濃度域よりも低い第２濃度域と、を含有し、少なくとも測定部で得られる測定結果に基づいて濃度を第１濃度域となるように吸湿性液体の水分量を調整する調湿装置を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の一態様によれば、低消費電力で水分の吸着と脱離を行うことができる調湿装置および調湿方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、第１実施形態の調湿装置１０の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度と霧状液滴の粒径との関係を示す図である。
【図３】図３は、第２実施形態の調湿装置１１０の概略構成を示す図である。
【図４】図４は、第３実施形態の調湿装置２１０の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態における調湿装置および調湿方法について、図１に基づき説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
【００２５】
本実施形態の調湿方法は、吸湿性物質を含有する吸湿性液体を調整槽に貯留し、吸湿性液体の水分量を調整する調整工程と、調整槽に貯留された吸湿性液体に含まれる吸湿性物質の濃度を測定する測定工程と、を有する。調整工程では、吸湿性液体を空気に接触させ、空気に含まれる水分を前記吸湿性液体に吸収させる吸湿処理と、水分を吸収した吸湿性液体から水分を分離する再生処理との少なくとも一方を行う。
【００２６】
本明細書において、「再生」とは、水分を吸収した吸湿性液体から水分を分離させて、吸湿性液体の水分を吸収する性能を回復させることを意味する。
【００２７】
［調湿装置］
図１は、第１実施形態の調湿装置１０の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の調湿装置１０は、筐体１０１と、吸湿部１１と、再生部１２と、第１液体輸送流路１３と、第２液体輸送流路１４と、第１空気供給流路１５と、第２空気供給流路１６と、第１空気放出流路１７と、第２空気放出流路１８と、測定部２０と、加熱部３０と、制御部４０と、を備えている。
【００２８】
なお、第２空気放出流路１８には、後述する霧状液滴Ｗ３を回収する回収部が設けられていてもよい。
【００２９】
本実施形態の吸湿部１１、再生部１２、第１液体輸送流路１３および第２液体輸送流路１４は、特許請求の範囲における調整部に相当する。
【００３０】
本実施形態の筐体１０１は、内部空間１０１ａを有する。本実施形態の筐体１０１は、内部空間１０１ａに少なくとも吸湿部１１と、再生部１２と、を収容する。
【００３１】
吸湿部１１および再生部１２は、吸湿性液体Ｗを貯留する。吸湿性液体Ｗについては後述する。
【００３２】
以下の説明では、吸湿部１１における処理に用いられる液体を「吸湿性液体Ｗ１」と称する。また、再生部１２で処理される液体を「吸湿性液体Ｗ２」と称する。なお、吸湿性液体Ｗ１および吸湿性液体Ｗ２を合わせた構成を、「吸湿性液体Ｗ」と称する。
【００３３】
本明細書において、「吸湿性液体Ｗ２」は、特許請求の範囲における「水分を吸収した吸湿性液体」に相当する。
【００３４】
また、以下の説明では、吸湿部１１で処理される空気を「空気Ａ１」と称する。吸湿部１１から放出される空気を「空気Ａ３」と称する。再生部１２に供給される空気を「空気Ａ１’」と称する。再生部１２から放出される空気を「空気Ａ４」と称する。「空気Ａ４」と混合される空気を「空気Ａ２」と称する。なお、空気Ａ１と空気Ａ１’とが同一の空間に存在してもよく、異なる空間に存在してもよい。
【００３５】
第１液体輸送流路１３および第２液体輸送流路１４は、吸湿性液体Ｗを輸送する。第１液体輸送流路１３は、吸湿部１１から再生部１２に吸湿性液体Ｗを輸送する。第２液体輸送流路１４は、再生部１２から吸湿部１１に吸湿性液体Ｗを輸送する。第２液体輸送流路１４の途中には、吸湿性液体Ｗを循環させるポンプ１４１が接続されている。
【００３６】
第１空気供給流路１５は、吸湿部１１の内部空間と筐体１０１の外部とを連通する。第１空気供給流路１５は、筐体１０１の外部から吸湿部１１の内部空間に空気Ａ１を供給する。
【００３７】
第２空気供給流路１６は、再生部１２の内部空間と筐体１０１の外部とを連通する。第２空気供給流路１６は、筐体１０１の外部から再生部１２の内部空間に空気Ａ１’を供給する。
【００３８】
第１空気放出流路１７は、吸湿部１１の内部空間と筐体１０１の外部とを連通する。第１空気放出流路１７は、吸湿部１１の内部空間から筐体１０１の外部に空気Ａ３を放出する。
【００３９】
第２空気放出流路１８は、再生部１２の内部空間と筐体１０１の外部とを連通する。第２空気放出流路１８は、再生部１２の内部空間から筐体１０１の外部に空気Ａ４を放出する。
【００４０】
（吸湿部）
吸湿部１１は、筐体１０１の外部の空気Ａ１を吸湿部１１の内部空間に送り、空気Ａ１と内部空間の吸湿性液体Ｗ１とを接触させ、空気Ａ１に含まれる水分を吸湿性液体Ｗ１に吸収させる。吸湿部１１は、吸湿槽１１１と、ブロワ１１２と、ノズル部１１３と、を備えている。
【００４１】
本明細書において、ブロワ１１２およびノズル部１１３を合わせた構成は、特許請求の範囲における「吸収手段」に相当する。
【００４２】
吸湿槽１１１は、吸湿性液体Ｗ１を貯留する。吸湿槽１１１の上部には、ブロワ１１２と、第１空気放出流路１７と、が接続されている。吸湿槽１１１の吸湿性液体Ｗ１の液面より上方には、第２液体輸送流路１４が接続されている。吸湿槽１１１の吸湿性液体Ｗ１の液面より下方には、第１液体輸送流路１３が接続されている。
【００４３】
第１空気供給流路１５の一端は、ブロワ１１２に接続されている。一方、第１空気供給流路１５の他端は、筐体１０１の外部に配置されている。
【００４４】
ブロワ１１２は、第１空気供給流路１５を介して空気Ａ１を吸湿槽１１１の内部空間に供給する。ブロワ１１２により送られた空気Ａ１は、ブロワ１１２から第１空気放出流路１７の放出口１７ａに向かう気流を形成する。
【００４５】
ノズル部１１３は、吸湿槽１１１の内部空間で吸湿性液体Ｗ１を略円柱状に重力方向に落下させる。このとき、吸湿槽１１１の内部空間では、ブロワ１１２により、空気Ａ１の気流が発生しているので、空気Ａ１と、吸湿性液体Ｗ１とを接触させることができる。このようにして、空気Ａ１に含まれる水分は、吸湿性液体Ｗ１に吸収される。本実施形態の空気Ａ１と吸湿性液体Ｗ１との接触方式は、一般に、流下方式と呼ばれる。ノズル部１１３は、吸湿槽１１１に貯留されている吸湿性液体Ｗ１の液面より上方に配置されている。ノズル部１１３は、第２液体輸送流路１４の他端と接続している。
【００４６】
吸湿部１１によって得られる空気Ａ３は、空気Ａ１から水分を除去して得られるため、空気Ａ１よりも乾燥している。
【００４７】
（再生部）
再生部１２は、吸湿性液体Ｗ２の一部に超音波を照射して、吸湿性液体Ｗ２から霧状液滴Ｗ３を発生させることにより、吸湿性液体Ｗ２から水分を除去する。再生部１２は、再生槽１２１と、ブロワ１２２と、超音波発生部１２３と、誘導管１２４と、を備えている。
【００４８】
本明細書において、再生槽１２１は、特許請求の範囲における「調整槽」に相当する。
【００４９】
本明細書において、ブロワ１２２と、誘導管１２４と、を合わせた構成は、特許請求の範囲における「除去手段」に相当する。
【００５０】
再生槽１２１は、吸湿性液体Ｗ２を貯留する。再生槽１２１の上部には、ブロワ１２２と、第２空気放出流路１８と、が接続されている。再生槽１２１の吸湿性液体Ｗ２の液面より下方には、第１液体輸送流路１３と、第２液体輸送流路１４と、が接続されている。
【００５１】
第２空気供給流路１６の一端は、ブロワ１２２に接続されている。一方、第２空気供給流路１６の他端は、筐体１０１の外部に配置されている。
【００５２】
ブロワ１２２は、第２空気供給流路１６を介して空気Ａ１’を再生槽１２１の内部空間に供給する。ブロワ１２２によって供給された空気Ａ１’は、ブロワ１２２から第２空気放出流路１８の放出口１８ａに向かう気流を形成する。
【００５３】
超音波発生部１２３は、吸湿性液体Ｗ２の一部に超音波を照射し、吸湿性液体Ｗ２から水分を含む霧状液滴Ｗ３を発生させる。図１の超音波発生部１２３は、再生槽１２１の下方（−Ｚ方向）で、再生部１２と接している。なお、図１では、超音波発生部１２３は、１つの振動子を有しているが、２つ以上の振動子を有していてもよい。
【００５４】
超音波発生部１２３が吸湿性液体Ｗ２に超音波を照射する際、吸湿性液体Ｗ２の液面に吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃが生じることがある。上述の霧状液滴Ｗ３は、液柱Ｃから多く発生する。
【００５５】
超音波発生部１２３は、調湿装置１０を上方から見たとき、第２空気放出流路１８の放出口１８ａと平面的に重なっている。このような超音波発生部１２３と放出口１８ａとの位置関係によれば、調湿装置１０を上方から見たときに、放出口１８ａと平面的に重なる位置に液柱Ｃが生じる。
【００５６】
超音波発生部１２３は、超音波の照射条件を制御することにより、霧状液滴Ｗ３の発生量や粒径を制御できる。具体的に、超音波の照射条件としては、超音波の周波数や、超音波発生部１２３の投入電力などが挙げられる。
【００５７】
超音波の周波数は、例えば１．０ＭＨｚ以上５．０ＭＨｚ以下の範囲であることが好ましい。超音波の周波数が上記範囲内であると、霧状液滴Ｗ３の発生量を多くすることができる。また、超音波の周波数が１．０ＭＨｚ以上であると、霧状液滴Ｗ３の粒径を小さくすることができる。
【００５８】
超音波発生部１２３の投入電力は、例えば１つの振動子につき２Ｗ以上が好ましく、１０Ｗ以上がより好ましい。超音波発生部１２３の投入電力が２Ｗ以上であると、気液界面に形成される表面波の数が十分多くなる。その結果、霧状液滴Ｗ３の発生量を多くすることができる。
【００５９】
調湿装置１０は、超音波発生部１２３の表面から吸湿性液体Ｗ２の液面までの深さを調整することによっても、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御できる。
【００６０】
再生槽１２１の底面から吸湿性液体Ｗ２の液面までの深さは、１ｃｍ以上６ｃｍ以下の範囲であることが好ましい。上記深さが１ｃｍ以上であると、空焚きのリスクが低く、霧状液滴Ｗ３の発生量が十分多くすることができる。また、上記深さが６ｃｍ以下であると吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃが発生しやすくなる。その結果、効率的に霧状液滴Ｗ３を発生させることができる。
【００６１】
誘導管１２４は、吸湿性液体Ｗ２から発生した霧状液滴Ｗ３を第２空気放出流路１８の放出口１８ａに誘導する。誘導管１２４は、調湿装置１０を上方から見たとき、第２空気放出流路１８の放出口１８ａを平面的に囲んでいる。
【００６２】
再生部１２では、超音波発生部１２３と、誘導管１２４と、放出口１８ａとの位置関係によれば、液柱Ｃの周囲を、誘導管１２４が囲むことになる。これにより、吸湿性液体Ｗ２の液面から上方に向かう気流によって、液柱Ｃから発生する霧状液滴Ｗ３が放出口１８ａへと運ばれる。
【００６３】
再生部１２によって得られる空気Ａ４は、発生した霧状液滴Ｗ３を含むため、筐体１０１の外部の空気Ａ２よりも湿っている。
【００６４】
（加熱部）
加熱部３０は、吸湿性液体Ｗを加熱することが可能である。加熱部３０は、再生槽１２１の内部の吸湿性液体Ｗ２に浸漬されている。加熱部３０によって加熱された吸湿性液体Ｗは、ポンプ１４１によって再生槽１２１から吸湿槽１１１へと輸送される。加熱部３０は、例えば投げ込み式のヒーターなどが挙げられる。
【００６５】
（吸湿性液体）
本実施形態の吸湿性液体Ｗは、吸湿性を示す液体であり、２５℃、５０％相対湿度、大気下の条件で吸湿性を示す液体が好ましい。
【００６６】
本実施形態の吸湿性液体Ｗは、吸湿性物質を含む。また、本実施形態の吸湿性液体Ｗは、吸湿性物質と溶媒とを含んでもよい。このような溶媒としては、吸湿性物質を溶解させる、または吸湿性物質と混和する溶媒が挙げられ、例えば水である。
【００６７】
吸湿性物質は、有機材料であっても、無機材料であってもよい。
【００６８】
吸湿性物質として用いられる有機材料としては、例えば２価以上のアルコール、ケトン、アミド基を有する有機溶媒、糖類、保湿化粧品などの原料として用いられる公知の材料などが挙げられる。
【００６９】
なかでも、親水性が高いことから、吸湿性物質として用いられる有機材料としては、２価以上のアルコール、アミド基を有する有機溶媒、糖類、保湿化粧品などの原料として用いられる公知の材料が好ましい。
【００７０】
２価以上のアルコールとしては、例えばグリセリン、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ブタントリオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、またはトリエチレングリコールなどが挙げられる。
【００７１】
アミド基を有する有機溶媒としては、例えばホルムアミド、またはアセトアミドなどが挙げられる。
【００７２】
糖類としては、例えばスクロース、プルラン、グルコース、キシロール、フラクトース、マンニトール、ソルビトールなどが挙げられる。
【００７３】
保湿化粧品などの原料として用いられる公知の材料としては、例えば２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（ＭＰＣ）、ベタイン、ヒアルロン酸、コラーゲンなどが挙げられる。
【００７４】
吸湿性物質として用いられる無機材料としては、塩化カルシウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化亜鉛,塩化アルミニウム、臭化リチウム、臭化カルシウム、臭化カリウム、水酸化ナトリウム、ピロリドンカルボン酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００７５】
吸湿性物質の親水性が高いと、例えばこれらの材料を水と混合したときに、吸湿性液体Ｗの表面（液面）近傍における水分子の割合が多くなる。再生部１２は、吸湿性液体Ｗ２の表面近傍から霧状液滴Ｗ３を発生させて、吸湿性液体Ｗ２から水分を分離する。そのため、吸湿性液体Ｗの表面近傍における水分子の割合が多いと、効率的に水分を分離できる。
【００７６】
また、吸湿性液体Ｗの表面近傍における吸湿性物質の割合が相対的に少なくなる。そのため、再生工程での吸湿性物質の漏出を抑えられる。
【００７７】
本実施形態の吸湿性液体Ｗは、２０℃における粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。これにより、吸湿性液体Ｗ２の液面に吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃが発生しやすくなる。そのため、吸湿性液体Ｗ２から効率的に水分を分離できる。また、本実施形態の吸湿性液体Ｗは、２０℃における粘度が、例えば１ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。
【００７８】
また、本実施形態の空気Ａ１と吸湿性液体Ｗ１との接触方式は流下方式であることから、吸湿性液体Ｗの粘度が上記範囲の高い側であっても、空気Ａ１に吸湿性液体Ｗ１を効率的に接触させることができる。
【００７９】
調湿装置１０の除湿効率が低下する要因の一つとして、吸湿性液体Ｗに含まれる吸湿性物質の漏出が挙げられる。調湿装置１０の除湿効率を維持するためには、吸湿性物質の漏出を抑制することが有効である。
【００８０】
霧状液滴Ｗ３の粒径は、超音波の周波数、吸湿性液体Ｗの種類、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度などに影響される。特に、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度が高いほど、粘度が高くなることがある。その場合、気液界面に形成される表面波の破断に要するエネルギーが大きくなる。このエネルギーが大きくなると、霧状液滴Ｗ３の粒径は小さくなると考えられる。水分子と吸湿性物質との分子間力は、水分子同士の分子間力と比べて弱い。そのため、霧状液滴Ｗ３の粒径が小さいほど、霧状液滴Ｗ３に吸湿性物質が含有されにくい。このような吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度と、霧状液滴Ｗ３の粒径と、吸湿性物質の含有されやすさとの関係から、発明者らは、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度を高い範囲に制御することにより、吸湿性物質の漏出を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。なお、本明細書において、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度とは、特に断りがない限り、再生槽１２１に貯留された吸湿性液体Ｗの総質量に対する吸湿性物質の濃度を意味する。
【００８１】
ここで、図２を参照しながら、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度と霧状液滴の粒径との関係について詳しく説明する。図２は、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度と霧状液滴の粒径との関係を示す図である。図２に示すように、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度域は、高濃度域と、低濃度域と、中間濃度域と、からなる。低濃度域は、高濃度域よりも吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度が低い濃度域である。中間濃度域は、高濃度域と低濃度域との間の濃度域である。
【００８２】
本実施形態の高濃度域は、特許請求の範囲における第１濃度域に相当する。本実施形態の低濃度域は、特許請求の範囲における第２濃度域に相当する。
【００８３】
吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度が高濃度域に含まれる場合、霧状液滴Ｗ３の平均粒径は小さくなりやすい。このとき、吸湿性液体Ｗからは、粒径が小さい霧状液滴が発生しやすい。このような粒径が小さい霧状液滴を、微小液滴Ｗ３１と称する。
【００８４】
吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度が低濃度域に含まれる場合、霧状液滴Ｗ３の平均粒径は大きくなりやすい。このとき、吸湿性液体Ｗからは、微小液滴よりも粒径が大きい霧状液滴が発生しやすい。このような粒径が大きい霧状液滴を、粗大液滴Ｗ３２と称する。
【００８５】
吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域に含まれる場合、霧状液滴Ｗ３の平均粒径は、高濃度域での霧状液滴Ｗ３の平均粒径と、低濃度域での霧状液滴Ｗ３の平均粒径との間になる。このとき、吸湿性液体Ｗからは、微小液滴Ｗ３１と、粗大液滴Ｗ３２とが発生する。
【００８６】
低濃度域には、高含有濃度と、高含有濃度よりも濃度が低い低含有濃度と、が含まれる。低濃度域の中でも中間濃度域側に位置する高含有濃度においては、霧状液滴Ｗ３に含まれる粗大液滴Ｗ３２の量が比較的少なく、後述する低含有濃度の場合と比べて吸湿性物質の漏出の影響が少ないと考えられる。一方、高含有濃度よりも濃度が低い低含有濃度においては、霧状液滴Ｗ３に含まれる粗大液滴Ｗ３２の量が比較的多く、吸湿性物質の漏出の影響は看過できないと考えられる。
【００８７】
本明細書において、「高含有濃度」は特許請求の範囲における「第１設定濃度」に相当する。「低含有濃度」は特許請求の範囲における「第２設定濃度」に相当する。
【００８８】
微小液滴Ｗ３１は、特許請求の範囲における第１液滴に相当する。粗大液滴Ｗ３２は、特許請求の範囲における第２液滴に相当する。
【００８９】
微小液滴Ｗ３１の粒径は、サブミクロンオーダーからナノオーダーの範囲である。粗大液滴Ｗ３２の粒径は、ミクロンオーダーである。
【００９０】
本実施形態の調湿装置は、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度が、微小液滴Ｗ３１が発生しやすい高濃度域に含まれるように、吸湿性液体Ｗ中の水分量を制御する。
【００９１】
（測定部）
図１に戻り、測定部２０は、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の濃度を測定する。測定部２０は、吸湿性液体Ｗ２の実屈折率を測定する屈折率計２１を備えている。屈折率計２１は、再生槽１２１に貯留されている吸湿性液体Ｗ２の液面よりも下方に配置されている。
【００９２】
吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体Ｗの屈折率とは対応している。この対応関係に基づき、測定部２０は、吸湿性液体Ｗ２の実屈折率を用いて、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を求める。
【００９３】
吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度の結果は、後述の制御部４０に出力される。
【００９４】
（制御部）
制御部４０は、測定部２０で求めた、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度に基づいて、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が、高濃度域に含まれるように制御する。
【００９５】
制御部４０は、ブロワ１１２、ブロワ１２２、超音波発生部１２３、加熱部３０およびポンプ１４１からなる群から選ばれる少なくとも一つの駆動を制御する。
【００９６】
（高濃度域での制御方法）
上述したように、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高濃度域に含まれる場合、吸湿性液体Ｗ２から微小液滴Ｗ３１が発生しやすい。このため、吸湿性物質が漏出する可能性が低い。したがって、制御部４０によって、ブロワ１１２などの駆動を制御する必要はないと考えられるが、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高い状態に維持されていることが好ましい。
【００９７】
（中間濃度域での制御方法）
上述したように、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域に含まれる場合、吸湿性液体Ｗ２からは粗大液滴Ｗ３２が発生する可能性がある。このため、吸湿性物質が漏出する可能性がある。したがって、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域に含まれる場合、制御部４０は、ブロワ１１２、超音波発生部１２３、加熱部３０などを用い、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量を、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量よりも減少させる。これにより、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を上昇させることができる。
【００９８】
例えば、制御部４０は、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高濃度域に含まれる場合と比べて、ブロワ１１２の動力を低減させて、空気Ａ１の供給量を減少させる。これにより、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量を減少させることができる。
【００９９】
別の方法としては、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高濃度域に含まれる場合と比べて、制御部４０は、上述した超音波発生部１２３の照射条件を調整して、霧状液滴Ｗ３の発生量を増加させる。これにより、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量を上昇させることができる。
【０１００】
別の方法としては、加熱部３０を用いて吸湿性液体Ｗを加熱しながら、ポンプ１４１によって吸湿性液体Ｗを吸湿槽１１１と再生槽１２１との間で循環させる。吸湿性液体Ｗを加熱する場合、吸湿性液体Ｗを加熱しない場合と比べて、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗが吸収する水分量が減少し、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量が上昇する。これにより、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量を、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量よりも減少させることができる。
【０１０１】
（低濃度域での制御方法）
上述したように、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が低濃度域に含まれる場合、吸湿性液体Ｗ２から粗大液滴Ｗ３２が発生しやすい。このため、吸湿性物質が漏出する可能性が高い。したがって、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が低濃度域に含まれる場合、制御部４０は、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量をほぼゼロとし、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量のみとする。これにより、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を上昇させることができる。
【０１０２】
例えば、制御部４０は、ブロワ１１２を停止して、空気Ａ１の供給量をほぼゼロとする。これにより、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量をほぼゼロにすることができる。
【０１０３】
（低濃度域に含まれる高含有濃度での制御方法）
上述したように、低濃度域の中でも中間濃度域側に位置する高含有濃度においては、霧状液滴Ｗ３に含まれる粗大液滴Ｗ３２の量が比較的少ない。そのため、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高含有濃度である場合、吸湿性物質が漏出する可能性が高いものの、低含有濃度の場合と比べて吸湿性物質が漏出する可能性が低いと考えられる。したがって、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高含有濃度である場合、制御部４０は、超音波発生部１２３を用い、吸湿性液体Ｗ２から霧状液滴Ｗ３を発生させて、除去する。このとき、上述したように、加熱部３０を用いて吸湿性液体Ｗを加熱しながら、再生部１２で吸湿性液体Ｗ２の再生を行ってもよい。吸湿性液体Ｗを加熱することで、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量をさらに上昇させることができる。また、上記方法に加えて、超音波発生部１２３の照射条件を調整して、霧状液滴Ｗ３の発生量を増加させてもよい。
【０１０４】
（低濃度域に含まれる低含有濃度での制御方法）
上述したように、高含有濃度よりも濃度が低い低含有濃度においては、霧状液滴Ｗ３に含まれる粗大液滴Ｗ３２の量が比較的多い。そのため、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高含有濃度である場合、吸湿性物質が漏出する可能性が非常に高く、早急に対処する必要がある。したがって、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高含有濃度である場合、制御部４０は、超音波発生部１２３を停止するとともに、加熱部３０を用いて吸湿性液体Ｗ２を加熱しながら、吸湿性液体Ｗ２に含まれる水分を加熱蒸発させる。エネルギー消費量を低くする観点から、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が低含有濃度から高含有濃度に達するまで水分の加熱蒸発を続け、高含有濃度に達してからは、超音波発生部１２３を用いた吸湿性液体Ｗ２の再生方法に切り替えることが好ましい。
【０１０５】
なお、上述した中間濃度域での制御方法は、低濃度域での制御方法に採用することもできる。すなわち、中間濃度域および低濃度域において、制御部４０は、ブロワ１１２、超音波発生部１２３、加熱部３０などを用い、吸湿部１１によって吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量を、再生部１２によって吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量よりも減少させる。
【０１０６】
調湿装置１０をエアコンに適用する場合、空気Ａ１は一方の空間（例えば、室内）に存在し、空気Ａ２は他方の空間（例えば、室外）に存在する。また、調湿装置１０を除湿機として使用する場合、空気Ａ１と空気Ａ２は同一の空間に存在するが、空気Ａ４に含まれる霧状液滴Ｗ３は、第２空気放出流路１８に設けてもよい回収部によって回収するとよい。
【０１０７】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１０を用いた調湿方法について説明する。
【０１０８】
本実施形態の調湿方法は、測定部２０によって、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を測定する測定工程と、吸湿部１１、再生部１２、測定部２０、加熱部３０および制御部４０によって、吸湿性液体Ｗ２を貯留し、吸湿性液体Ｗ２の水分量を調整する調整工程と、を有する。
【０１０９】
本実施形態の測定工程では、測定部２０として屈折率計２１を用い、吸湿性液体Ｗ２の実屈折率を測定し、吸湿性液体Ｗ中の吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体Ｗの屈折率との対応関係に基づいて、吸湿性液体Ｗ２の実屈折率から吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を測定する。
【０１１０】
本実施形態の調整工程では、測定した吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度に基づいて、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が、高濃度域に含まれるように、吸湿性液体Ｗ２の水分量を調整する。
【０１１１】
本実施形態の調整工程は、吸湿部１１などによって、吸湿性液体Ｗ１を筐体１０１の外部の空気Ａ１に接触させ、吸湿性液体Ｗ１に水分を吸収させる吸湿処理と、再生部１２などによって、吸湿性液体Ｗ２から水分を分離する再生処理と、を含む。
【０１１２】
本実施形態の吸湿処理では、制御部４０によってブロワ１１２を駆動させ、筐体１０１の外部の空気Ａ１を吸湿槽１１１の内部空間に供給する。このとき、吸湿槽１１１の内部空間には、空気Ａ１の気流が形成されている。一方、再生槽１２１で再生された吸湿性液体Ｗ１は、ポンプ１４１によって、再生槽１２１から吸湿槽１１１へ輸送されたのち、吸湿槽１１１の内部空間でノズル部１１３から重力落下している。これにより、吸湿性液体Ｗ１を、空気Ａ１に接触させ、空気Ａ１に含まれる水分を吸湿性液体Ｗ１に吸収させる。空気Ａ１から水分を除去して得られた空気Ａ３は、第１空気放出流路１７の放出口１７ａから筐体１０１の外部に放出される。
【０１１３】
本実施形態の再生処理は、超音波発生部１２３などによって、吸湿性液体Ｗ２の一部に超音波を照射して、吸湿性液体Ｗ２から霧状液滴Ｗ３を発生させ、除去する霧化処理と、加熱部３０によって、吸湿性液体Ｗ２に含まれる水分を加熱蒸発させる蒸発処理と、を含む。
【０１１４】
本実施形態の霧化処理では、制御部４０によって超音波発生部１２３を駆動させて、吸湿性液体Ｗ２の一部に超音波を照射し、吸湿性液体Ｗ２から霧状液滴Ｗ３を発生させる。一方、本実施形態の霧化処理では、制御部４０によってブロワ１２２を駆動させ、第２空気供給流路１６を介して、筐体１０１の外部の空気Ａ１を再生槽１２１の内部空間に供給する。このとき、再生槽１２１の内部空間には、ブロワ１２２から第２空気放出流路１８の放出口１８ａに向かう気流が形成されている。この気流により、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４が第２空気放出流路１８の放出口１８ａから筐体１０１の外部の空気Ａ２に放出される。水分を除去して得られた吸湿性液体Ｗ１は、ポンプ１４１によって再生槽１２１から吸湿槽１１１へ輸送され、上述した吸湿工程で再利用される。
【０１１５】
本実施形態の蒸発処理では、制御部４０によって加熱部３０を駆動させ、吸湿性液体Ｗ２に含まれる水分を加熱蒸発させる。
【０１１６】
吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域または低濃度域に含まれる場合、本実施形態の調整工程では、吸湿処理の処理よりも、再生処理の処理を優先的に行う。具体的には、本実施形態の調整工程は、制御部４０によってブロワ１１２、超音波発生部１２３、加熱部３０を制御し、吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量を、吸湿性液体Ｗ２から除去される水分量よりも減少させる。これにより、本実施形態の調整工程は、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を上昇させる。
【０１１７】
吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が低濃度域に含まれる高含有濃度である場合、本実施形態の調整工程では、霧化処理のみを行う。具体的に、本実施形態の調整工程は、制御部４０によって、ブロワ１１２を停止させるか、加熱部３０を駆動させ、吸湿性液体Ｗ１の吸湿が行われない温度に吸湿性液体Ｗを加熱する。こうすることで、吸湿性液体Ｗ１に吸収される水分量をほぼゼロにする。これにより、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を上昇させる。
【０１１８】
吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が低濃度域に含まれる低含有濃度である場合、本実施形態の調整工程では、蒸発処理のみ行う。具体的に、本実施形態の調整工程は、制御部４０によってブロワ１１２を停止させるとともに、加熱部３０を駆動させ、吸湿性液体Ｗを加熱する。こうすることで、吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２の発生を抑制しつつ、吸湿性液体Ｗ２に含まれる水分を除去することができる。これにより、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を上昇させる。
【０１１９】
本実施形態の調湿装置を用いた調湿方法は、超音波を利用して吸湿性液体Ｗ２を再生させる。そのため、本実施形態の調湿方法は、従来の調湿方法で吸湿性形態を再生する際に用いられる、水の状態変化をほとんど伴わないと考えられる。したがって、本実施形態の調湿方法は、吸湿性液体を低エネルギーで再生することが可能である。
【０１２０】
本実施形態の調湿方法は、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度を高濃度域に含まれるように、吸湿性液体Ｗの水分量を調整する。これにより、粒径が小さい微小液滴Ｗ３１を発生させることができ、吸湿性物質の漏出を抑制することが可能である。したがって、本実施形態の調湿方法は、調湿装置１０を繰り返し使用しても除湿効率を維持することが可能である。
【０１２１】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態における調湿装置および調湿方法について、図３に基づき説明する。
【０１２２】
［調湿装置］
図３は、第２実施形態の調湿装置１１０の概略構成を示す図である。図３に示すように、第２実施形態の調湿装置１１０は、筐体１０１と、吸湿部１１と、再生部１２と、第１液体輸送流路１３と、第２液体輸送流路１４と、第１空気供給流路１５と、第２空気供給流路１６と、第１空気放出流路１７と、第２空気放出流路１８と、測定部２０と、加熱部３０と、制御部４０と、分離部５０と、を備えている。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１２３】
吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域または低濃度域に含まれる場合、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が高濃度域に含まれる場合と比較して、霧状液滴Ｗ３に占める、吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２の割合が多いと考えられる。
【０１２４】
（分離部５０）
分離部５０は、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４から粗大液滴Ｗ３２を分離し、回収する。分離部５０は、分離装置５０１と、第１空気輸送流路５０２と、第２空気輸送流路５０３と、第１切替部５０４と、第２切替部５０５と、液滴返送流路５０６と、を備えている。
【０１２５】
第１空気輸送流路５０２は、第２空気放出流路１８から分離装置５０１に霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４を輸送する。第１空気輸送流路５０２は、第２空気放出流路１８の途中に配置され、分離装置５０１に接続されている。
【０１２６】
第２空気輸送流路５０３は、分離装置５０１で分離された後の空気Ａ４’を、分離装置５０１から第２空気放出流路１８に輸送する。第２空気輸送流路５０３は、第２空気放出流路１８の途中に配置され、分離装置５０１に接続されている。
【０１２７】
第１空気輸送流路５０２は、第２空気輸送流路５０３よりも再生槽１２１に近い側の第２空気放出流路１８に配置されている。
【０１２８】
第１切替部５０４は、第２空気放出流路１８と、第１空気輸送流路５０２と、を切り替える。
【０１２９】
第２切替部５０５は、第２空気放出流路１８と、第２空気輸送流路５０３と、を切り替える。
【０１３０】
液滴返送流路５０６は、分離装置５０１で回収した粗大液滴Ｗ３２を再生槽１２１に返送する。液滴返送流路５０６は、分離装置５０１と、再生槽１２１とを接続する。
【０１３１】
分離装置５０１は、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４から粗大液滴Ｗ３２を分離し、回収する。
【０１３２】
分離装置５０１としては、例えば公知のミストセパレータ、または公知の気体透過膜を有する膜モジュールが挙げられる。公知のミストセパレータの例としては、サイクロンセパレータ、「デミスター」と呼ばれるメッシュ型ミストセパレータ、「シェブロン」と呼ばれる波板型ミストセパレータなどが挙げられる。
【０１３３】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１１０を用いた調湿方法について説明する。本実施形態の調湿方法は、第１実施形態と同様に、測定工程と、調整工程と、を有する。本実施形態の調湿方法では、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域または低濃度域に含まれる場合、制御部４０によって第１切替部５０４および第２切替部５０５を駆動させる。第１切替部５０４は、再生槽１２１と分離装置５０１とが接続されるように、第１空気輸送流路５０２に切り替える。一方、第２切替部５０５は、分離装置５０１と筐体１０１の外部とが接続されるように、第２空気輸送流路５０３に切り替える。
【０１３４】
分離装置５０１には、第１空気輸送流路５０２を介して霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４が輸送される。分離装置５０１は、空気Ａ４から粗大液滴Ｗ３２を分離し、回収する。空気Ａ４から粗大液滴Ｗ３２を除去して得られた空気Ａ４’は、第２空気輸送流路５０３および第２空気放出流路１８を介して筐体１０１の外部に放出される。一方、回収した粗大液滴Ｗ３２は、液滴返送流路５０６を介して、再生槽１２１に返送される。
【０１３５】
本実施形態の調湿装置を用いた調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と同様に、吸湿性液体を低エネルギーで再生することが可能である。
【０１３６】
本実施形態の調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と同様に、粒径が小さい微小液滴Ｗ３１を発生させことができる。これに加えて、本実施形態の調湿方法は、万が一、吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２が発生する場合であっても、分離部を用いて吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２を回収することができる。そのため、本実施形態の調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と比べて、吸湿性物質の漏出をより抑制することが可能である。したがって、本実施形態の調湿方法は、調湿装置１０を繰り返し使用しても除湿効率をより維持することが可能である。
【０１３７】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態における調湿装置および調湿方法について、図４に基づき説明する。
【０１３８】
［調湿装置］
図４は、第３実施形態の調湿装置２１０の概略構成を示す図である。図４に示すように、第３実施形態の調湿装置２１０は、筐体１０１と、吸湿部１１と、再生部１２と、第１液体輸送流路１３と、第２液体輸送流路１４と、第１空気供給流路１５と、第２空気供給流路１６と、第１空気放出流路１７と、第２空気放出流路１８と、測定部２０と、加熱部３０と、制御部４０と、検出部６０と、を備えている。したがって、本実施形態において第２実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１３９】
（検出部）
検出部６０は、霧状液滴Ｗ３に含まれる吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２を検出する。検出部６０は、第２空気放出流路１８の途中に配置されている。検出部６０としては、例えば光散乱方式粒径測定器や、静電式粒径測定器などが挙げられる。
【０１４０】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置２１０を用いた調湿方法について説明する。本実施形態の調湿方法は、第１実施形態と同様に、測定工程と、調整工程と、を有する。本実施形態の調湿方法では、検出部６０によって粗大液滴Ｗ３２の放出を確認した場合、制御部４０によって、ブロワ１１２を停止させ、吸湿処理を停止する。これに加えて、制御部４０によって、加熱部３０を駆動させ、吸湿性液体Ｗ２に含まれる水分を加熱蒸発させる蒸発処理を行う。
【０１４１】
本実施形態の調湿装置を用いた調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と同様に、吸湿性液体を低エネルギーで再生することが可能である。
【０１４２】
本実施形態の調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と同様に、粒径が小さい微小液滴Ｗ３１を発生させことができる。これに加えて、本実施形態の調湿方法は、検出部６０によって吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２の放出を確認することができる。万が一、粗大液滴Ｗ３２の放出を確認した場合には、制御部４０によって超音波発生部１２３を用いた霧化処理から加熱部３０を用いた蒸発処理に切り替えることができる。これにより、本実施形態の調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と比べて、吸湿性物質の漏出をより抑制することが可能である。したがって、本実施形態の調湿方法は、調湿装置１０を繰り返し使用しても除湿効率をより維持することが可能である。
【０１４３】
＜第４実施形態＞
［調湿方法］
以下、本発明の第４実施形態における調湿方法について説明する。本実施形態の調湿方法では、吸湿性液体Ｗ２中の吸湿性物質の濃度が中間濃度域または低濃度域に含まれる場合、制御部４０によって、吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２を含有する空気が人に当たらないように風向を調整する。本実施形態の調湿方法は、例えば赤外線人感センサーなどの技術を適用することができる。
【０１４４】
本実施形態の調湿装置を用いた調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と同様に、吸湿性液体を低エネルギーで再生することが可能である。
【０１４５】
本実施形態の調湿方法は、第１実施形態の調湿方法と同様に、粒径が小さい微小液滴Ｗ３１を発生させことができる。これに加えて、本実施形態の調湿方法は、万が一、吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２が発生する場合であっても、分吸湿性物質を含む粗大液滴Ｗ３２を含有する空気が人に当たらないように風向を調整することができる。
【０１４６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【０１４７】
本発明の一態様の調湿装置では、空気の接触方式は流下方式に限定されない。
【０１４８】
空気の接触方式は、空気Ａ１の気流中で吸湿性液体Ｗ１を静置する方式、いわゆる静置方式であってもよい。
空気の接触方式は、空気Ａ１の気流中で霧状の吸湿性液体Ｗ１を吹き付ける方式、いわゆるスプレー方式であってもよい。
空気の接触方式は、空気Ａ１の気泡を吸湿性液体Ｗ１中で接触させる方式、いわゆるバブリング方式であってもよい。
空気の接触方式は、空気Ａ１の気流中で吸湿性液体Ｗをカラムやハニカム構造体に流下させ浸み込ませる方式であってもよい。
【０１４９】
本発明の一態様の調湿装置が有する測定部は、屈折率計に限らず、吸湿性液体中の吸湿性物質の濃度を測定可能な装置であれば、他の装置を備えていてもよい。
【０１５０】
他の装置として、吸湿性液体の実粘度を測定する動粘度計を使用することもできる。動粘度計は、再生槽に貯留されている吸湿性液体の液面よりも下方に配置されている。
【０１５１】
吸湿性液体中の吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の粘度とは対応している。この対応関係に基づき、測定部は、吸湿性液体の実粘度を用いて、吸湿性液体中の吸湿性物質の濃度を求める。
【０１５２】
他の装置として、吸湿性液体の実密度を測定する密度計を使用することもできる。密度計は、パイプ状の振動子に液体を導入し、液体の自由振動数を測定することにより液体の密度を測定する、いわゆる振動式の液体密度計が用いられる。密度計は、再生槽に貯留されている吸湿性液体の液面よりも下方に配置されている。なお、密度計は、上述した振動子に吸湿性液体を導入できれば、この位置に配置されていなくてもよい。
【０１５３】
吸湿性液体中の吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の密度とは対応している。この対応関係に基づき、測定部は、吸湿性液体の実密度を用いて、吸湿性液体中の吸湿性物質の濃度を求める。
【０１５４】
吸湿性物質の漏出が極めて少ないと考えられる場合、他の装置として、吸湿性液体の実容積を測定する装置を使用することもできる。再生槽の底面積は変化しないので、吸湿性液体の容積は、再生槽での吸湿性液体の水位に対応する。このような理由から、上述の装置として、吸湿性液体の水位を測定する水位センサーを使用することもできる。水位センサーは、再生槽に貯留されている吸湿性液体の液面よりも下方に配置されている。
【０１５５】
吸湿性液体中の吸湿性物質の既知濃度と、吸湿性液体の水位とは対応している。この対応関係に基づき、測定部は、吸湿性液体の水位の実測値を用いて、吸湿性液体中の吸湿性物質の濃度を求める。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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