(57)【要約】  吸湿性物質を含む吸湿性液体を第１空気に接触させ、第１空気に含まれる水分を吸湿性液体に吸収させる吸湿工程と、水分を吸収した吸湿性液体から水分を分離する再生工程と、を有し、再生工程では、水分を吸収した吸湿性液体を貯留し、貯留した吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射して、水分を吸収した吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、除去することで、吸湿性液体から水分を分離する調湿方法。
2018235773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿性物質を含む吸湿性液体を第１空気に接触させ、前記第１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工程と、
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工程と、を有し、
前記再生工程では、前記水分を吸収した前記吸湿性液体を貯留し、貯留した前記吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射して、前記水分を吸収した前記吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、除去することで、前記吸湿性液体から前記水分を分離する調湿方法。
【請求項２】
前記吸湿工程において、前記吸湿性液体を冷却しながら前記第１空気に前記吸湿性液体を接触させる請求項１に記載の調湿方法。
【請求項３】
前記再生工程では、前記水分を吸収した前記吸湿性液体を加熱しながら前記吸湿性液体に超音波を照射する請求項１または２に記載の調湿方法。
【請求項４】
前記再生工程で前記水分を分離した前記吸湿性液体を、前記吸湿工程で再使用する請求項１〜３のいずれか１項に記載の調湿方法。
【請求項５】
前記霧状液滴の少なくとも一部を、前記第１空気とは時間的または空間的に異なって存在する第２空気に放出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の調湿方法。
【請求項６】
前記霧状液滴の少なくとも一部を回収し、回収して得られた第１液体を貯留する請求項１〜５のいずれか１項に記載の調湿方法。
【請求項７】
貯留した前記第１液体の少なくとも一部に超音波を照射し、前記第１液体から前記霧状液滴を発生させる請求項６に記載の調湿方法。
【請求項８】
前記霧状液滴は、前記吸湿性物質の一部を含む粗大液滴を含み、
前記粗大液滴を分離し、回収し、回収して得られた第２液体の少なくとも一部を前記吸湿性液体に混合する請求項１〜７のいずれか１項に記載の調湿方法。
【請求項９】
前記第２液体を貯留し、貯留した前記第２液体の少なくとも一部に超音波を照射し、前記第２液体から前記第２液体の霧状液滴を発生させる請求項８に記載の調湿方法。
【請求項１０】
内部空間を有する筐体と、
前記内部空間に配置され、吸湿性物質を含む吸湿性液体を貯留する貯留部と、を備え、
前記貯留部は、前記筐体の外部の空気を前記内部空間に送り、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手段と、
前記貯留部と前記筐体の外部とを連通する排気口と、
前記水分を吸収し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第１超音波発生部と、
前記水分を吸収した前記吸湿性液体から発生した霧状液滴を除去する第１手段と、有する調湿装置。
【請求項１１】
前記吸湿性液体を冷却する冷却機構を備える請求項１０に記載の調湿装置。
【請求項１２】
前記水分を吸収した前記吸湿性液体を加熱する加熱機構を備える請求項１０または１１に記載の調湿装置。
【請求項１３】
前記霧状液滴の少なくとも一部を回収し、回収して得られた第１液体を捕集する捕集部を備える請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の調湿装置。
【請求項１４】
前記捕集部は、捕集した前記第１液体の少なくとも一部に超音波を照射する第２超音波発生部と、
前記第１液体から発生した前記霧状液滴を除去する第２手段と、を備える請求項１３に記載の調湿装置。
【請求項１５】
前記霧状液滴は、前記吸湿性物質の一部を含む粗大液滴を含み、
前記粗大液滴を分離し回収し、回収して得られた第２液体の少なくとも一部を前記吸湿性液体に混合する手段を備える請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の調湿装置。
【請求項１６】
前記第２液体の少なくとも一部に超音波を照射する第３超音波発生部と、
前記第２液体から発生した前記第２液体の霧状液滴を除去する第３手段と、を備える請求項１５に記載の調湿装置。
【請求項１７】
前記排気口は、第１排気口と、第２排気口と、を有し、
前記第１手段は、前記第１排気口が面する空間と、前記第２排気口が面する空間と、前記貯留部の内部を区画する誘導部材を有する請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の調湿装置。
【請求項１８】
前記排気口は、第１排気口と、第２排気口と、を有し、
前記貯留部は、第１貯留部と、第２貯留部と、前記第１貯留部と前記第２貯留部とを接続する流路と、有し、
前記第１貯留部は、前記吸収させる手段と、前記第１排気口と、を有し、
前記第２貯留部は、前記第１超音波発生部と、前記第１手段と、前記第２排気口と、を有する請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の調湿装置。
【請求項１９】
前記吸収させる手段と第１空間とを接続する第１吸気管と、
前記吸収させる手段と第２空間とを接続する第２吸気管と、
前記第１吸気管と前記第２吸気管とを切り替える第１切替部と、
前記第２排気口と第１空間とを接続する第３排気管と、
前記第２排気口と第２空間とを接続する第４排気管と、
前記第３排気管と前記第４排気管とを切り替える第２切替部と、を有し、
前記第１切替部と前記第２切替部とは、前記第１空間と前記第２空間とのいずれか一方から前記空気を吸気し、他方に排気するように連動して駆動する請求項１７または１８に記載の調湿装置。
【請求項２０】
前記第１空間を室内とし、前記第２空間を室外とする請求項１９に記載の調湿装置。
【請求項２１】
前記第１超音波発生部は、超音波を発生させる本体部と、
前記吸湿性液体よりも低比重の浮子と、
前記本体部と前記浮子とを連結する連結部と、を有する請求項１０〜２０のいずれか１項に記載の調湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のいくつかの態様は、調湿装置および調湿方法に関する。
本願は、２０１７年６月２０日に、日本に出願された特願２０１７−１２０５１４号に基づき優先権を主張し、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】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、吸湿性物質を含む吸湿性液体を第１空気に接触させ、第１空気に含まれる水分を吸湿性液体に吸収させる吸湿工程と、水分を吸収した吸湿性液体から水分を分離する再生工程と、を有し、再生工程では、水分を吸収した吸湿性液体を貯留し、貯留した吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射して、水分を吸収した吸湿性液体から霧状液滴を発生させ、除去することで、吸湿性液体から水分を分離する調湿方法を提供する。【０００８】
本発明の一態様においては、吸湿工程において、吸湿性液体を冷却しながら第１空気に吸湿性液体を接触させる方法としてもよい。【０００９】
本発明の一態様においては、再生工程では、水分を吸収した吸湿性液体を加熱しながら吸湿性液体に超音波を照射する方法としてもよい。【００１０】
本発明の一態様においては、再生工程で水分を分離した吸湿性液体を、吸湿工程で再使用する方法としてもよい。【００１１】
本発明の一態様においては、霧状液滴の少なくとも一部を、第１空気とは時間的または空間的に異なって存在する第２空気に放出する方法としてもよい。【００１２】
本発明の一態様においては、霧状液滴の少なくとも一部を回収し、回収して得られた第１液体を貯留する方法としてもよい。【００１３】
本発明の一態様においては、貯留した第１液体の少なくとも一部に超音波を照射し、第１液体から霧状液滴を発生させる方法としてもよい。【００１４】
本発明の一態様においては、霧状液滴は、吸湿性物質の一部を含む粗大液滴を含み、粗大液滴を分離し、回収し、回収して得られた第２液体の少なくとも一部を吸湿性液体に混合する方法としてもよい。【００１５】
本発明の一態様においては、第２液体を貯留し、貯留した第２液体の少なくとも一部に超音波を照射し、第２液体から第２液体の霧状液滴を発生させる方法としてもよい。【００１６】
本発明の一態様は、内部空間を有する筐体と、内部空間に配置され、吸湿性物質を含む吸湿性液体を貯留する貯留部と、を備え、貯留部は、筐体の外部の空気を内部空間に送り、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手段と、貯留部と筐体の外部とを連通する排気口と、水分を吸収した吸湿性液体の少なくとも一部に超音波を照射する第１超音波発生部と、水分を吸収した吸湿性液体から発生した霧状液滴を除去する第１手段と、有する調湿装置を提供する。【００１７】
本発明の一態様においては、吸湿性液体を冷却する冷却機構を備える構成としてもよい。【００１８】
本発明の一態様においては、水分を吸収した吸湿性液体を加熱する加熱機構を備える構成としてもよい。【００１９】
本発明の一態様においては、霧状液滴の少なくとも一部を回収し、回収して得られた第１液体を捕集する捕集部を備える構成としてもよい。【００２０】
本発明の一態様においては、捕集部は、捕集した第１液体の少なくとも一部に超音波を照射する第２超音波発生部と、第１液体から発生した霧状液滴を除去する第２手段と、を備える構成としてもよい。【００２１】
本発明の一態様においては、霧状液滴は、吸湿性物質の一部を含む粗大液滴を含み、粗大液滴を分離し回収し、回収して得られた第２液体の少なくとも一部を吸湿性液体に混合する手段を備える構成としてもよい。【００２２】
本発明の一態様においては、第２液体の少なくとも一部に超音波を照射する第３超音波発生部と、第２液体から発生した第２液体の霧状液滴を除去する第３手段と、を備える構成としてもよい。【００２３】
本発明の一態様においては、排気口は、第１排気口と、第２排気口と、を有し、第１手段は、第１排気口が面する空間と、第２排気口が面する空間とに、貯留部の内部を区画する誘導部材を有する構成としてもよい。【００２４】
本発明の一態様においては、排気口は、第１排気口と、第２排気口と、を有し、貯留部は、第１貯留部と、第２貯留部と、第１貯留部と第２貯留部とを接続する流路と、を有し、第１貯留部は、吸収させる手段と、第１排気口と、を有し、第２貯留部は、第１超音波発生部と、第１手段と、第２排気口と、を有する構成としてもよい。【００２５】
本発明の一態様においては、吸収させる手段と第１空間とを接続する第１吸気管と、吸収させる手段と第２空間とを接続する第２吸気管と、第１吸気管と第２吸気管とを切り替える第１切替部と、第２排気口と第１空間とを接続する第３排気管と、第２排気口と第２空間とを接続する第４排気管と、第３排気管と第４排気管とを切り替える第２切替部と、を有し、第１切替部と第２切替部とは、第１空間と第２空間とのいずれか一方から空気を吸気し、他方に排気するように連動して駆動する構成としてもよい。【００２６】
本発明の一態様においては、第１空間を室内とし、第２空間を室外とする構成としてもよい。【００２７】
本発明の一態様においては、第１超音波発生部は、超音波を発生させる本体部と、吸湿性液体よりも低比重の浮子と、本体部と浮子とを連結する連結部と、を有する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
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】
【００２９】
【図１】第１実施形態の調湿装置１０００を示す断面模式図である。
【図２】第２実施形態の調湿装置１００１を示す断面模式図である。
【図３】第３実施形態の調湿装置１００２を示す断面模式図である。
【図４】第４実施形態の調湿装置１００３を示す断面模式図である。
【図５】第５実施形態の調湿装置１００４を示す断面模式図である。
【図６】第６実施形態の調湿装置１００５を示す断面模式図である。
【図７】第７実施形態の調湿装置１００６を示す断面模式図である。
【図８】第８実施形態の第２貯留部１２の周辺を示す断面模式図である。
【図９Ａ】空気Ａ１の吸湿方式を示す第１の断面模式図である。
【図９Ｂ】空気Ａ１の吸湿方式を示す第２の断面模式図である。
【図９Ｃ】空気Ａ１の吸湿方式を示す第３の断面模式図である。
【図９Ｄ】空気Ａ１の吸湿方式を示す第４の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜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、図面に基づき説明する。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。以下の図面においては、Ｚ軸を図示する。本明細書において、Ｚ軸は、本発明の実施形態における調湿装置の設置方向である。また、調湿装置の上方を＋Ｚ方向とする。
【００３１】
本実施形態の調湿方法は、吸湿性物質を含む吸湿性液体を第１空気に接触させ、第１空気に含まれる水分を吸湿性液体に吸収させる吸湿工程と、水分を吸収した吸湿性液体から水分を分離する再生工程と、を有する。
【００３２】
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。
【００３３】
［調湿装置］
以下、本実施形態の調湿方法に用いる調湿装置について説明する。
【００３４】
図１は、第１実施形態の調湿装置１０００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１０００は、筐体１と、貯留部１０と、測定部１２０と、制御部３００と、を備える。
【００３５】
（筐体）
本実施形態の筐体１は、内部空間５を有する。本実施形態の筐体１は、内部空間５に少なくとも貯留部１０を収容する。
【００３６】
（貯留部）
貯留部１０は、内部空間５に配置され、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。貯留部１０は、第１貯留部１１と、第２貯留部１２と、流路１３と、を備える。
【００３７】
以下の説明では、第１貯留部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、第２貯留部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。
【００３８】
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。
【００３９】
また、以下の説明では、第１貯留部１１で処理される空気を「空気Ａ１」と称する。また、第１貯留部１１から放出される空気を「空気Ａ３」と称する。さらに、第２貯留部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。
【００４０】
本明細書において、「空気Ａ１」は、特許請求の範囲における「第１空気」に相当する。本明細書において、「空気Ａ２」は、特許請求の範囲における「第２空気」に相当する。
【００４１】
本発明の一態様に係る空気Ａ１と空気Ａ２とは、時間的または空間的に異なって存在する。本発明の一態様に係る空気Ａ１と空気Ａ２とが、時間的に異なって存在する場合、同一の空間に存在する。また、空間的に異なって存在する場合、同一の時間に存在する。
【００４２】
以下の実施形態では、空気Ａ１と空気Ａ２が時間的に異なって存在する場合について説明する。
【００４３】
（第１貯留部）
第１貯留部１１は、導管２０１と、ブロワ２０２と、ノズル部１３３と、第１排気口１４を有する。
【００４４】
本明細書において、導管２０１、ブロワ２０２およびノズル部１３３を合わせた構成は、特許請求の範囲における「吸収させる手段」に相当する。
【００４５】
導管２０１は、筐体１の内部空間５と筐体１の外部空間とを連通する。導管２０１の一端は、筐体１の外部空間の空気Ａ１を送気するブロワ２０２に接続されている。一方、導管２０１の他端は、筐体１の外部空間に配置されている。
【００４６】
ブロワ２０２は、導管２０１の他端から空気Ａ１を吸引する。これにより、ブロワ２０２は、導管２０１を介して、筐体１の外部空間の空気Ａ１を筐体１の内部空間５に送気する。ブロワ２０２により送られた空気Ａ１は、ブロア２０２から後述の第１排気口１４に向かう気流を形成し、吸湿性液体Ｗ１と接触する。これにより、本実施形態の調湿装置１０００は、空気Ａ１と内部空間５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に吸収させることができる。
【００４７】
第１排気口１４は、空気Ａ１に含まれる水分を吸湿性液体Ｗ１に吸収させて得られる空気Ａ３を筐体１の外部空間に排気する。第１排気口１４には、筐体１の外部空間に空気Ａ３を導くための導管１６が接続されている。導管１６は、第１貯留部１１の内部と筐体１の外部空間とを連通する。
【００４８】
空気Ａ３は、空気Ａ１から水分を除去して得られるため、筐体１の外部空間の空気Ａ１よりも乾燥している。
【００４９】
また、第１貯留部１１は、内部に測定部１２０を収容する。測定部１２０については後述する。
【００５０】
（第２貯留部）
第２貯留部１２は、第２排気口１５と、超音波振動子１００と、ブロワ２５１と、誘導管２５２と、を有する。
【００５１】
本明細書において、超音波振動子１００は、特許請求の範囲における「第１超音波発生部」に相当する。
【００５２】
本明細書において、誘導管２５２は、特許請求の範囲における「誘導部材」に相当する。
【００５３】
本明細書において、ブロワ２５１および誘導管２５２を合わせた構成は、特許請求の範囲における「第１手段」に相当する。
【００５４】
本明細書において、第１排気口１４および第２排気口１５を合わせた構成は、特許請求の範囲における「排気口」に相当する。
【００５５】
超音波振動子１００は、吸湿性液体Ｗ２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の超音波振動子１００は、第２貯留部１２の下方（−Ｚ方向）で、第２貯留部１２と接している。
【００５６】
超音波振動子１００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、吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃから多く発生する。
【００５７】
第２排気口１５は、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４を、筐体１の外部空間の空気Ａ２に放出し、除去する。これにより、吸湿性液体Ｗ２から水分を分離することができる。図１の第２排気口１５には、空気Ａ４を、空気Ａ２に放出するための導管２５３が接続されている。導管２５３は、第２貯留部１２と筐体１の外部空間とを連通する。第２排気口１５は、超音波振動子１００と平面的に重なっている。
【００５８】
空気Ａ４は、発生した霧状液滴Ｗ３を含むため、筐体１の外部空間の空気Ａ２よりも湿っている。
【００５９】
ブロワ２５１は、筐体１の外部空間から第２貯留部１２の内部に空気を送り込み、第２貯留部１２の内部から、第２排気口１５を介して筐体１の外部に流れる気流を発生させる。
【００６０】
誘導管２５２は、吸湿性液体Ｗ２から発生した霧状液滴Ｗ３を第２排気口１５に誘導する。誘導管２５２は、第２排気口１５を平面的に囲んで設けられている。
【００６１】
本実施形態の調湿装置１０００においては、第２排気口１５が超音波振動子１００と平面的に重なっていることから、第２排気口１５の下方（−Ｚ方向）に吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃが生じる。したがって、本実施形態の調湿装置１０００においては、吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃの周囲を、誘導管２５２が囲んでいる。第２排気口１５と、誘導管２５２と、液柱Ｃとがこのような位置関係であることで、吸湿性液体Ｗ２の液面から＋Ｚ方向に向かう気流によって、吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃから発生した霧状液滴Ｗ３が第２排気口１５へと運ばれる。
【００６２】
流路１３は、第１貯留部１１と第２貯留部１２とを接続する。流路１３は、貯留部１０の内部に吸湿性液体Ｗを循環させるポンプ１１０と接続している。流路１３は、流路１３１と、流路１３２と、を有する。
【００６３】
流路１３１は、第１貯留部１１から第２貯留部１２に吸湿性液体Ｗを流入させる。流路１３１の一端は、第１貯留部１１の下部に接続している。第１貯留部１１に対する流路１３１の一端の接続箇所は、第１貯留部１１に貯留された吸湿性液体Ｗ１の液面下に位置している。一方、流路１３１の他端は、第２貯留部１２の下部に接続している。第２貯留部１２に対する流路１３１の他端の接続箇所は、第２貯留部１２に貯留された吸湿性液体Ｗ２の液面下に位置している。
【００６４】
流路１３２は、第２貯留部１２から第１貯留部１１に吸湿性液体Ｗを流入させる。流路１３２の一端は、第２貯留部１２の下部に接続している。第２貯留部１２に対する流路１３２の一端の接続箇所は、第２貯留部１２に貯留された吸湿性液体Ｗ２の液面下に位置している。一方、流路１３２の他端は、第１貯留部１１の上部に接続している。第１貯留部１１に対する流路１３２の他端の接続箇所は、第１貯留部１１に貯留された吸湿性液体Ｗ１の液面上に位置している。
【００６５】
ノズル部１３３は、第１貯留部１１の内部で吸湿性液体Ｗ１を略円柱状に重力方向に落下させる。ノズル部１３３は、第１貯留部１１の内部上方に収容され、流路１３２の他端と連通している。上述したように、第１貯留部１１の内部は、ブロア２０２により、空気Ａ１の気流が発生している。この空気Ａ１の気流に対し、略円柱状の吸湿性液体Ｗ１を接触させ、吸湿性液体Ｗ１に空気Ａ１に含まれる水分を吸収させる。このような空気Ａ１の吸湿方式は、一般に「流下方式」と呼ばれる。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。後述する再生工程では、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。
【００７７】
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損失を抑えられる。
【００７８】
本実施形態の吸湿性液体Ｗは、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。これにより、後述する再生工程において、吸湿性液体Ｗ２の液面に吸湿性液体Ｗ２の液柱Ｃを生じさせやすい。そのため、吸湿性液体Ｗ２から効率的に水分を分離できる。
【００７９】
（測定部）
測定部１２０は、吸湿性液体Ｗ１における吸湿性物質の濃度を測定する。測定部１２０は、吸湿性液体Ｗ１における吸湿性物質の濃度を測定可能な装置を有する。測定部１２０の測定結果は、後述の制御部３００に出力される。
【００８０】
（制御部）
制御部３００は、測定部１２０で得られた測定結果に基づいて、吸湿性液体Ｗ１における吸湿性物質の濃度が所望の濃度範囲となるように制御する。ここで、「所望の濃度」とは、吸湿性液体が水分を吸収するのに適した濃度範囲を意味し、例えば４０質量％以上である。
【００８１】
制御部３００は、超音波振動子１００、ポンプ１１０、ブロワ２０２、およびブロワ２５１からなる群から選ばれる少なくとも一つを制御して、吸湿性物質の濃度が所望の濃度となるように制御する。
【００８２】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１０００を用いた調湿方法について説明する。図１に示す調湿装置１０００において、ポンプ１１０を駆動し、貯留部１０の吸湿性液体Ｗを循環させておく。
【００８３】
本実施形態の吸湿工程では、第１貯留部１１のブロワ２０２を駆動させ、導管２０１を介して、筐体１の外部空間の空気Ａ１を筐体１の内部空間５に送気する。これにより、第１貯留部１１の吸湿性液体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。
【００８４】
本実施形態の吸湿工程では、空気Ａ１に含まれる水分を除去し、空気Ａ３を得る。得られた空気Ａ３を、第１貯留部１１の第１排気口１４から排気する。
【００８５】
本実施形態の再生工程では、まず、第２貯留部１２に吸湿性液体Ｗ２を貯留する。次いで、超音波振動子１００を駆動させて、吸湿性液体Ｗ２の少なくとも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。一方で、第２貯留部１２のブロワ２５１を駆動させ、第２貯留部１２の内部に気流を発生させる。この気流により、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４が第２排気口１５に運ばれ、筐体１の外部空間の空気Ａ２に放出される。
【００８６】
本実施形態の再生工程では、種々の方法を用いて、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御できる。
【００８７】
まず、本実施形態の再生工程では、超音波振動子１００の周波数と投入電力とのいずれか一方または両方を調整することにより、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御できる。
【００８８】
本実施形態の再生工程において、超音波振動子１００の周波数は、吸湿性液体Ｗの種類にもよるが、例えば１．０ＭＨｚ以上５．０ＭＨｚ以下の範囲であることが好ましい。超音波振動子１００の周波数がこの範囲内であると、霧状液滴Ｗ３の発生量を多くすることができる。
【００８９】
本実施形態の再生工程において、超音波振動子１００の投入電力は、吸湿性液体Ｗや超音波振動子１００の種類にもよるが、例えば５Ｗ以上が好ましく、１０Ｗ以上がより好ましい。超音波振動子１００の投入電力が５Ｗ以上であると、霧状液滴Ｗ３の発生量を多くすることができる。
【００９０】
また、本実施形態の再生工程では、超音波振動子１００の表面から吸湿性液体Ｗ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。すなわち、本実施形態の再生工程では、第２貯留部１２の下面（−Ｚ側の面）から吸湿性液体Ｗの液面までの深さを調整することにより、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御できる。
【００９１】
本実施形態の再生工程において、第２貯留部１２の下面から吸湿性液体Ｗ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を生じさせることができる。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。
【００９２】
本実施形態の再生工程では、吸湿性液体Ｗ２から水分を分離し、吸湿性液体Ｗ２を再生させる。
【００９３】
本実施形態の調湿方法では、再生工程で得られた吸湿性液体Ｗ１を、流路１３を介して第１貯留部に戻して、上述の吸湿工程で再使用する。このようにして、本実施形態の調湿方法が行われる。
【００９４】
以上のように、本実施形態の調湿方法では、超音波を利用して吸湿性液体Ｗ２の再生工程を行う。本実施形態の再生工程において、吸湿性液体Ｗ２の水分は霧状液滴Ｗ３となって吸湿性液体Ｗ２から分離される。そのため、本実施形態の再生工程においては、従来の調湿方法の再生工程で行う水の液体から気体へ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、低エネルギーで再生可能である。
【００９５】
また、本実施形態の再生工程において、霧状液滴Ｗ３の液滴のサイズを制御することにより、吸湿性液体Ｗの吸湿性物質の損失を抑えることができる。したがって、本実施形態の調湿方法は、繰り返し行っても効率を維持することができる。
【００９６】
本実施形態によれば、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。
【００９７】
＜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、図面に基づき説明する。
【００９８】
［調湿装置］
図２は、第２実施形態の調湿装置１００１を示す断面模式図である。図２に示すように、第２実施形態の調湿装置１００１は、筐体１と、貯留部１０と、測定部１２０と、分離装置１５１と、流路１５２と、制御部３００と、を備える。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。
【００９９】
本明細書において、分離装置１５１および流路１５２を合わせた構成は、特許請求の範囲における「混合する手段」に相当する。
【０１００】
（分離装置１５１）
発明者らの検討により、吸湿性液体Ｗ２から発生する霧状液滴Ｗ３の中には、液滴のサイズがミクロオーダーの比較的大きい粗大液滴Ｗ４を含むことがわかった。また、粗大液滴Ｗ４は、吸湿性液体Ｗに溶解した吸湿性物質の一部を含むことがわかった。
【０１０１】
そこで、本実施形態の調湿装置１００１においては、分離装置１５１にて粗大液滴Ｗ４を分離し、回収し、回収して得られた液体Ｗ１２の少なくとも一部を吸湿性液体Ｗ２に混合する。これにより、本実施形態の調湿装置１００１は、吸湿性液体Ｗの吸湿性物質の損失を抑えられる。
【０１０２】
本明細書において、「液体Ｗ１２」は特許請求の範囲における「第２液体」に相当する。
【０１０３】
分離装置１５１は、粗大液滴Ｗ４を分離し、回収することができる限り、特に限定されない。分離装置１５１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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
流路１５２は、得られた液体Ｗ１２の少なくとも一部を第２貯留部１２の内部に流入させ、液体Ｗ１２の少なくとも一部を吸湿性液体Ｗ２に混合する。流路１５２は、分離装置１５１と第２貯留部１２とを第２貯留部の外側で接続している。
【０１０６】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１００１を用いた調湿方法について説明する。第２実施形態の調湿方法では、霧状液滴Ｗ３に含まれる粗大液滴Ｗ４を分離装置１５１により分離し、回収する。回収して得られた液体Ｗ１２を、流路１５２を介して、第２貯留部１２の吸湿性液体Ｗ２に混合する。
【０１０７】
本実施形態によれば、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。また、分離装置１５１を併用することにより、さらに吸湿性液体Ｗの吸湿性物質の損失を抑えることができる。したがって、本実施形態の調湿方法は、繰り返し行っても効率を維持することができる。
【０１０８】
＜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、図面に基づき説明する。
【０１０９】
［調湿装置］
図３は、第３実施形態の調湿装置１００２を示す断面模式図である。図３に示すように、第３実施形態の調湿装置１００２は、筐体１と、貯留部１０と、測定部１２０と、分離装置１５１と、流路１５２と、流路１５３と、分離器２７１と、制御部３００と、を備える。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。
【０１１０】
分離器２７１は、粗大液滴Ｗ４を回収して得られた液体Ｗ１２を分離し、貯留する。
【０１１１】
分離器２７１は、超音波振動子１３０と、開口部２７５と、ブロワ２７２と、誘導管２７３と、を有する。
【０１１２】
本明細書において、超音波振動子１３０は、特許請求の範囲における「第３超音波発生部」に相当する。
【０１１３】
本明細書において、ブロワ２７２および誘導管２７３を合わせた構成は、特許請求の範囲における「第３手段」に相当する。
【０１１４】
超音波振動子１３０は、液体Ｗ１２に超音波を照射し、液体Ｗ１２から霧状液滴Ｗ２２を発生させる。図１の超音波振動子１３０は、分離器２７１の下方（−Ｚ方向）で、分離器２７１と接している。
【０１１５】
本明細書において、「霧状液滴Ｗ２２」は特許請求の範囲における「第２液体の霧状液滴」に相当する。
【０１１６】
開口部２７５は、霧状液滴Ｗ２２を含む空気Ａ４を、筐体１の外部空間の空気Ａ２に放出し、除去する。図３の開口部２７５には、霧状液滴Ｗ２２を含む空気Ａ４を、筐体１の外部空間に導くための導管２７４が接続されている。導管２７４は、分離器２７１と筐体１の外部空間とを連通する。開口部２７５は、超音波振動子１３０と平面的に重なっている。
【０１１７】
ブロワ２７２は、筐体１の外部空間から分離器２７１の内部に空気を送り込み、分離器２７１の内部から、開口部２７５を介して筐体１の外部空間に流れる気流を発生させる。
【０１１８】
誘導管２７３は、液体Ｗ１２から発生した霧状液滴Ｗ２２を開口部２７５に誘導する。
誘導管２７３は、開口部２７５を平面的に囲んで設けられている。
【０１１９】
本実施形態の調湿装置１００２においては、開口部２７５が超音波振動子１３０と平面的に重なっていることから、開口部２７５の下方（−Ｚ方向）に液体Ｗ１２の液柱Ｃ２が生じる。したがって、本実施形態の調湿装置１００２においては、液体Ｗ１２の液柱Ｃ２の周囲を、誘導管２７３が囲んでいる。開口部２７５と、誘導管２７３と、液柱Ｃ２とがこのような位置関係であることで、液体Ｗ１２の液面から＋Ｚ方向に向かう気流によって、液体Ｗ１２の液柱Ｃ２から発生した霧状液滴Ｗ２２が開口部２７５へと運ばれる。
【０１２０】
流路１５３は、流路１５２の途中で分岐して設けられている。流路１５３は、分離器２７１に接続している。流路１５３は液体Ｗ１２の一部を、分離器２７１に流入させる。
【０１２１】
本実施形態の調湿装置１００２においては、吸湿性液体Ｗに溶解した吸湿性物質として上述した保湿化粧品などの原料として用いられる公知の材料が用いられる。保湿化粧品などの原料として用いられる公知の材料は、水分の保湿力が高いことが知られている。そのため、これらの材料を一部含む液体Ｗ１２から発生した霧状液滴Ｗ２２を利用することで、肌を保湿する効果が期待できる。
【０１２２】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１００２を用いた調湿方法について説明する。第３実施形態の調湿方法では、第２実施形態の調湿方法と同様に、吸湿工程および再生工程を行う。本実施形態の調湿方法では、再生工程で得られた液体Ｗ１２の一部を、分離器２７１で分離し、貯留する。
【０１２３】
また、本実施形態の調湿方法では、液体Ｗ１２を貯留しておくことができる。液体Ｗ１２は、上述の、吸湿性液体Ｗに溶解した吸湿性物質の一部を含むため、肌を保湿する保湿効果が期待できる。そのため、例えば、肌を保湿したい場合に、超音波振動子１３０を駆動させて液体Ｗ１２の一部に超音波を照射し、液体Ｗ１２から霧状液滴Ｗ２２を発生させることができる。
【０１２４】
本実施形態によれば、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。また、本実施形態の調湿装置および調湿方法によれば、筐体１の外部空間を調湿しつつ、肌を保湿する効果が期待できる。
【０１２５】
＜第４実施形態＞
以下、本発明の第４実施形態における調湿装置および調湿方法について、図面に基づき説明する。
【０１２６】
［調湿装置］
図４は、第４実施形態の調湿装置１００３を示す断面模式図である。図４に示すように、第４実施形態の調湿装置１００３は、筐体１と、貯留部１０と、測定部１２０と、回収装置２８０と、捕集器２８１と、流路２８６と、制御部３００と、を備える。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。
【０１２７】
本明細書において、回収装置２８０、捕集器２８１、および流路２８６を合わせた構成は特許請求の範囲における「捕集部」に相当する。
【０１２８】
回収装置２８０は、霧状液滴Ｗ３の少なくとも一部を回収する。捕集器２８１は、回収して得られた液体Ｗ１１を捕集する。
【０１２９】
本明細書において、「液体Ｗ１１」は特許請求の範囲における「第１液体」に相当する。
【０１３０】
捕集器２８１は、超音波振動子１４０と、開口部２８５と、ブロワ２８２と、誘導管２８３と、を有する。
【０１３１】
本明細書において、超音波振動子１４０は、特許請求の範囲における「第２超音波発生部」に相当する。
【０１３２】
本明細書において、ブロワ２８２および誘導管２８３を合わせた構成は、特許請求の範囲における「第２手段」に相当する。
【０１３３】
超音波振動子１４０は、液体Ｗ１１に超音波を照射し、液体Ｗ１１から霧状液滴Ｗ３を発生させる。図１の超音波振動子１４０は、捕集器２８１の下方（−Ｚ方向）で、捕集器２８１と接している。
【０１３４】
開口部２８５は、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４を、筐体１の外部空間の空気Ａ２に放出し、除去する。図４の開口部２８５には、霧状液滴Ｗ３を含む空気Ａ４を、筐体１の外部空間に導くための導管２８４が接続されている。導管２８４は、捕集器２８１と筐体１の外部空間とを連通する。開口部２８５は、超音波振動子１００と平面的に重なっている。
【０１３５】
ブロワ２８２は、筐体１の外部空間から捕集器２８１の内部に空気を送り込み、捕集器２８１の内部から、開口部２８５を介して筐体１の外部空間に流れる気流を発生させる。
【０１３６】
誘導管２８３は、液体Ｗ１１から発生した霧状液滴Ｗ３を開口部２８５に誘導する。誘導管２８３は、開口部２８５を平面的に囲んで設けられている。
【０１３７】
本実施形態の調湿装置１００３においては、開口部２８５が超音波振動子１４０と平面的に重なっていることから、開口部２８５の下方（−Ｚ方向）に液体Ｗ１１の液柱Ｃ１が生じる。したがって、本実施形態の調湿装置１００３においては、液体Ｗ１１の液柱Ｃ１の周囲を、誘導管２８３が囲んでいる。開口部２８５と、誘導管２８３と、液柱Ｃ１とがこのような位置関係であることで、液体Ｗ１１の液面から＋Ｚ方向に向かう気流によって、液体Ｗ１１の液柱Ｃ１から発生した霧状液滴Ｗ３が開口部２８５へと運ばれる。
【０１３８】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１００３を用いた調湿方法について説明する。第４実施形態の調湿方法では、第２実施形態の調湿方法と同様に、吸湿工程および再生工程を行う。本実施形態の調湿方法では、再生工程で得られた霧状液滴Ｗ３の一部を回収装置２８０で回収し、回収して得られた液体Ｗ１１を捕集器２８１で捕集する。
【０１３９】
また、本実施形態の調湿方法では、液体Ｗ１１を捕集しておくことができる。例えば、筐体１の外部空間の空気Ａ２を急速に加湿したい場合に、超音波振動子１４０を駆動させて液体Ｗ１１の一部に超音波を照射し、液体Ｗ１１から霧状液滴Ｗ３を発生させることができる。
【０１４０】
本実施形態によれば、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。また、本実施形態の調湿装置および調湿方法によれば、調湿装置１００３の運転状況に応じて、霧状液滴Ｗ３の発生量を増やすことが容易である。
【０１４１】
＜第５実施形態＞
以下、本発明の第５実施形態における調湿装置および調湿方法について、図面に基づき説明する。
【０１４２】
［調湿装置］
図５は、第５実施形態の調湿装置１００４を示す断面模式図である。図５に示すように、第５実施形態の調湿装置１００４は、筐体１と、貯留部１０と、測定部１２０と、分離装置１５１と、流路１５２と、冷却機構１６０と、加熱機構１７０と、制御部３００と、を備える。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。
【０１４３】
冷却機構１６０は、第１貯留部１１の吸湿性液体Ｗ１を冷却する。図５の冷却機構１６０は、第１貯留部１１の壁面に接して設けられている。
【０１４４】
冷却機構１６０としては、第１貯留部１１の吸湿性液体Ｗ１を冷却できる装置であれば、特に限定されない。例えば、冷却機構１６０としては、ペルチェ素子が挙げられる。
【０１４５】
加熱機構１７０は、第２貯留部１２の吸湿性液体Ｗ２を冷却する。図５の加熱機構１７０は、第２貯留部１２の壁面に接して設けられている。
【０１４６】
加熱機構１７０としては、第２貯留部１２の吸湿性液体Ｗ２を加熱できる装置であれば、特に限定されない。例えば、加熱機構１７０としては、ヒータが挙げられる。
【０１４７】
また、本実施形態においては、上述した冷却機構１６０と加熱機構１７０との組み合わせ以外に、冷却機構１６０として用いるペルチェ素子の放熱部を加熱機構１７０として用いてもよい。
【０１４８】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１００４を用いた調湿方法について説明する。第５実施形態の調湿方法では、吸湿性液体Ｗ１を冷却機構１６０で冷却しながら吸湿工程を行う。また、第５実施形態の調湿方法では、吸湿性液体Ｗ２を加熱機構１７０で加熱しながら再生工程を行う。
【０１４９】
本実施形態の吸湿工程において、吸湿性液体Ｗ１を冷却することにより、同じ運転時間での水分の吸収量を多くすることができる。
【０１５０】
また、本実施形態の再生工程において、吸湿性液体Ｗ２を加熱することにより、同じ運転時間での霧状液滴Ｗ３の発生量を多くすることができる。したがって、第５実施形態では、第２実施形態と比べて、より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。
【０１５１】
なお、本実施形態の調湿装置１００４が、冷却機構１６０と加熱機構１７０との両方を有する例を示したが、本発明の一態様の調湿装置は、これに限定されない。例えば、本発明の一態様の調湿装置は、冷却機構１６０と加熱機構１７０とのいずれか一方を有してもよい。この場合においても、本実施形態の効果は得られる。
【０１５２】
本実施形態によれば、より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。
【０１５３】
＜第６実施形態＞
以下、本発明の第６実施形態における調湿装置および調湿方法について、図面に基づき説明する。
【０１５４】
［調湿装置］
図６は、第６実施形態の調湿装置１００５を示す断面模式図である。図６に示すように、第６実施形態の調湿装置１００５は、筐体１と、貯留部１０Ａと、を備える。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。
【０１５５】
第１実施形態の調湿装置１０００では、貯留部１０が貯留部を２つ有していたが、第６実施形態の調湿装置１００５では貯留部１０Ａは、貯留部を１つのみ有している。したがって、本実施形態の貯留部１０Ａは、導管２０１と、ブロワ２０２と、第１排気口１４と、第２排気口１５と、超音波振動子１００と、ブロワ２５１と、誘導管２５２と、を有する。
【０１５６】
本実施形態の誘導管２５２は、第１排気口１４が面する空間と、第２排気口１５が面する空間とに、貯留部１０Ａの内部を区画する。これにより、例えば、後述の調湿方法において、本実施形態の調湿装置１００５を用いて吸湿工程と再生工程とを同時に行う場合、空気Ａ３が第２排気口１５から排気されたり、空気Ａ４が第１排気口１４から排気されたりするのを抑制できる。
【０１５７】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１００５を用いた調湿方法について説明する。
【０１５８】
本実施形態の吸湿工程では、貯留部１０Ａのブロワ２０２を駆動させ、導管２０１を介して、筐体１の外部空間の空気Ａ１を筐体１の内部空間５に送気する。これにより、貯留部１０Ａの吸湿性液体Ｗ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。
【０１５９】
本実施形態の吸湿工程では、空気Ａ１に含まれる水分を除去し、空気Ａ３を得る。得られた空気Ａ３を、貯留部１０Ａの第１排気口１４から排気する。
【０１６０】
本実施形態の再生工程では、貯留部１０Ａのブロワ２５１を駆動させ、貯留部１０Ａの内部に気流を発生させておく。まず、超音波振動子１００を駆動させて、吸湿性液体Ｗの一部に超音波を照射し、吸湿性液体Ｗから水分を含む霧状液滴Ｗ３を発生させる。
【０１６１】
本実施形態の再生工程では、得られた霧状液滴Ｗ３を、気流により第２排気口１５から放出し、除去する。一方、本実施形態の再生工程では、吸湿性液体Ｗ２から水分を分離し、吸湿性液体Ｗ１を再生させる。このようにして、本実施形態の調湿方法が行われる。
【０１６２】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、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。また、本実施形態によれば、第１実施形態の調湿装置と比べて装置が小型化できる。
【０１６３】
＜第７実施形態＞
以下、本発明の第７実施形態における調湿装置および調湿方法について、図面に基づき説明する。
【０１６４】
［調湿装置］
図７は、第７実施形態の調湿装置１００６を示す断面模式図である。図７に示すように、第７実施形態の調湿装置１００６は、第２実施形態の調湿装置１００６と一部共通している。異なるのは、第７実施形態の調湿装置１００６が、第１吸気管２１と、第２吸気管２２と、第３排気管２３と、第４排気管２４と、第１切替部２５と、第２切替部２６と、を有することである。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。また、図７では、筐体１、測定部１２０、分離装置１５１と、流路１５２と、制御部３００を省略してある。
【０１６５】
第１吸気管２１は、第１貯留部１１の導管２０１およびブロワ２０２と、第１空間ＡＲ１とを接続する。
【０１６６】
第２吸気管２２は、第１貯留部１１の導管２０１およびブロワ２０２と、第２空間ＡＲ２とを接続する。
【０１６７】
第３排気管２３は、第２排気口１５と、第１空間ＡＲ１とを接続する。
【０１６８】
第４排気管２４は、第２排気口１５と、第２空間ＡＲ２とを接続する。
【０１６９】
第１切替部２５は、第１吸気管２１と第２吸気管２２とを切り替える。
【０１７０】
第２切替部２６は、第３排気管２３と第４排気管２４とを切り替える。
【０１７１】
第１切替部２５と第２切替部２６とは、第１空間ＡＲ１と第２空間ＡＲ２のいずれか一方から空気Ａ１を吸気し、他方に空気Ａ３を排気するように連動して駆動する。
【０１７２】
本実施形態の調湿装置１００６において、第１空間ＡＲ１と、第２空間ＡＲ２とは互いにに異なる空間である。例えば、第１空間ＡＲ１を室内とし、第２空間ＡＲ２を室外としてもよい。
【０１７３】
［調湿方法］
以下、上述の調湿装置１００６を用いた調湿方法について説明する。
【０１７４】
第７実施形態の調湿方法では、まず、第１切替部２５を駆動させて、第１空間ＡＲ１と第１貯留部１１の導管２０１およびブロワ２０２とが接続されるように、第１吸気管２１に切り替える。このとき、第２切替部２６は、第１切替部２５と連動して駆動し、第２空間ＡＲ２と第２排気口１５とが接続されるように、第４吸気管２４に切り替える。
【０１７５】
次いで、第１空間ＡＲ１から空気Ａ１を吸気し、第２実施形態と同様に吸湿工程を行う。一方、第２実施形態と同様に再生工程を行い、第２空間ＡＲ２に空気Ａ３を排気する。
【０１７６】
本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、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。また、本実施形態によれば、調湿装置１００６の設置場所によらず、調湿する空間を選択することができる。
【０１７７】
＜第８実施形態＞
以下、本発明の第８実施形態における調湿装置および調湿方法について、図面に基づき説明する。
【０１７８】
［調湿装置］
図８は、第８実施形態の第２貯留部１２の周辺を示す断面模式図である。図８に示すように、第８実施形態の第２貯留部１２は、第２実施形態の第２貯留部１２と一部共通している。異なるのは、第８実施形態の超音波振動子１００Ａが、本体部１０１と、連結部１０２と、浮子１０３と、を有することである。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。
【０１７９】
本実施形態の超音波振動子１００Ａは、投込式である。ここで、「投込式」とは、超音波振動子１００Ａの本体部１０１が、吸湿性液体Ｗに浸漬されている状態を指す。
【０１８０】
本体部１０１は、超音波を発生させる。浮子１０３は、吸湿性液体Ｗよりも低比重であり、吸湿性液体Ｗの液面近傍に浮力により浮遊している。連結部１０２は、本体部１０１と浮子１０３とを連結する。
【０１８１】
本体部１０１と浮子１０３とが連結部１０２で連結されていることにより、本体部１０１と浮子１０３との間隔を一定になる。したがって、第２貯留部１２の下面（−Ｚ側の面）から吸湿性液体Ｗの液面までの深さが変動する場合においても、超音波振動子１００Ａの表面から吸湿性液体Ｗの液面までの深さを一定に保つことができる。上述したように、超音波振動子１００Ａの表面から吸湿性液体Ｗの液面までの深さを調整することにより、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御できる。そのため、第２貯留部１２の下面から吸湿性液体Ｗの液面までの深さが変動する場合においても、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御しやすい。
【０１８２】
本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、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。また、本実施形態によれば、第２貯留部１２の下面から吸湿性液体Ｗの液面までの深さが変動する場合においても、霧状液滴Ｗ３の発生量を制御しやすい。
【０１８３】
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。
【０１８４】
例えば、上記実施形態では、空気Ａ１の吸湿方式として、導管２０１およびブロワ２０２を用いた「流下方式」を示したが、これに限定されない。図９Ａ〜図９Ｄは、空気Ａ１の吸湿方式を示す断面模式図である。
【０１８５】
空気Ａ１の吸湿方式は、図９Ａに示すような、ブロワ２０２により発生させた空気Ａ１の気流中に吸湿性液体Ｗ１を静置する方式であってもよい。
【０１８６】
また、図９Ｂに示すような、ブロワ２０２により発生させた空気Ａ１の気流中で霧状の吸湿性液体Ｗを吹き付ける「スプレー方式」であってもよい。この方式を採用する調湿装置では、例えば、第１貯留部１１に貯留された吸湿性液体Ｗ１を送液するポンプ２０３と、ポンプ２０３で送液された吸湿性液体Ｗ１が流動する配管２０４と、配管２０４の一端に設けられたスプレーノズル２０５と、を有する。スプレーノズル２０５は、第１貯留部１１に貯留された吸湿性液体Ｗ１の液面上に位置する。
【０１８７】
このような構成の調湿装置では、吸湿性液体Ｗを霧状とすることで、吸湿性液体Ｗの表面積を広げ、空気Ａ１に含まれる水分を効率的に吸湿性液体Ｗに吸収させることができる。
【０１８８】
また、図９Ｃに示すような、エアーポンプ２０７により空気Ａ１の気泡を吸湿性液体Ｗ１中で発生させる「バブリング方式」であってもよい。この方式を採用する調湿装置では、例えば、第１貯留部１１は導管２０６と、エアーポンプ２０７と、を有する。
【０１８９】
導管２０６は、筐体１の内部空間５（図１参照）と筐体１の外部とを連通する。導管２０６の一端は、内部空間５に収容され、内部空間５の吸湿性液体Ｗ１に浸漬されている。
【０１９０】
導管２０６は、筐体１の外部の空気Ａ１を送気するエアーポンプ２０７に接続されている。
【０１９１】
エアーポンプ２０７は、導管２０６を介して、筐体１の外部の空気Ａ１を筐体１の内部空間５に送気する。エアーポンプ２０７により送られた空気Ａ１は、導管２０６の一端から気泡となって吸湿性液体Ｗ１と接触する。
【０１９２】
このような構成の調湿装置では、泡状の空気Ａ１と内部空間５の吸湿性液体Ｗ１とを接触させることで、空気Ａ１と吸湿性液体Ｗ１との接触面積を広げ、空気Ａ１に含まれる水分を効率的に吸湿性液体Ｗ１に吸収させることができる。
【０１９３】
また、図９Ｄに示すような、エアーポンプ２１０により発生させた空気Ａ１の気流中で吸湿性液体Ｗをカラムに浸み込ませる「カラム方式」であってもよい。この方式を採用する調湿装置では、例えば、第１貯留部１１は複数の充填材２０８と、充填材２０８を支持する支持板２０９と、外部の空気Ａ１を送気するエアーポンプ２１０と、ノズル部１３３とを有する。
【０１９４】
充填材２０８は、例えば、ガラスビーズのような吸湿性液体Ｗで劣化しない材質のものを採用することができる。
【０１９５】
支持板２０９は、充填材２０８が通過しない程度の大きさの複数の孔を有しており、第１貯留部１１の下方に位置している。充填材２０８は、第１貯留部１１において支持板２０９の上に充填されている。
【０１９６】
エアーポンプ２１０は、第１貯留部１１の下方であって支持板２０９の下方に空気Ａ１を送り込み、充填された充填材２０８の下方から上方に向けて空気Ａ１の気流を形成する。
【０１９７】
このような構成の調湿装置において、ノズル部１３３から吸湿性液体Ｗを流下させると、吸湿性液体Ｗは、充填材２０８を伝って広がり、第１貯留部１１の下方に向かって流れる。この状態で、エアーポンプ２１０によって空気Ａ１の気流を形成すると、充填材２０８の表面において、空気Ａ１と吸湿性液体Ｗとが接触する。
【０１９８】
このような構成の調湿装置では、充填材２０８の表面に吸湿性液体Ｗを広げることで、空気Ａ１と吸湿性液体Ｗとの接触面積を広げ、空気Ａ１に含まれる水分を効率的に吸湿性液体Ｗに吸収させることができる。
【０１９９】
また例えば、上記実施形態では、超音波振動子１００を一つ設ける例を示したが、超音波振動子１００の数はこれに限定されず、２以上であってもよい。この場合、各超音波振動子１００が生じさせる液柱Ｃ同士がぶつからないように隣接する超音波振動子１００の間隔を調整するとよい。また、超音波振動子１３０、超音波振動子１４０についても同様である。
【０２００】
さらに例えば、上記実施形態では、特許請求の範囲における「誘導部材」として誘導管２５２を設ける例を示したが、これに限定されない。例えば、本発明の一態様の誘導部材は、第１排気口１４が面する空間と、第２排気口１５が面する空間との境界に配置される仕切板であってもよい。また、誘導管２７３、誘導管２８３についても同様である。
【０２０１】
さらに例えば、上記実施形態では、第１排気口１４および第２排気口１５をそれぞれ第１貯留部１１の上面（＋Ｚ側の面）および第２貯留部１２の上面（＋Ｚ側の面）に設ける例を示したが、第１排気口１４および第２排気口１５の位置はこれに限定されない。第１排気口１４および第２排気口１５は下面（−Ｚ側の面）以外の壁面に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明の一態様は、低消費電力で水分の吸着と脱離を行うことが必要な調湿方法などに適用することができる。
【符号の説明】
【０２０３】
１…筐体、５…内部空間、１０，１０Ａ…貯留部、１１…第１貯留部、１２…第２貯留部、１３，１３１，１３２，１５２，１５３，２８６…流路、１４…第１排気口、１５…第２排気口、２１…第１吸気管、２２…第２吸気管、２３…第３排気管、２４…第４排気管、２５…第１切替部、２６…第２切替部、１０１…本体部、１０２…連結部、１０３…浮子、１６０…冷却機構、１７０…加熱機構、１０００，１００１，１００２，１００３，１００４，１００５，１００６…調湿装置、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…空気、ＡＲ１…第１空間、ＡＲ２…第２空間、Ｗ，Ｗ１，Ｗ２…吸湿性液体、Ｗ３，Ｗ２２…霧状液滴、Ｗ４…粗大液滴、Ｗ１１，Ｗ１２…液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【国際調査報告】
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