(57)【要約】  【課題】  吸湿性液体を用いて除湿を行う除湿装置において吸湿性液体の過度の濃縮を抑えることができる除湿装置を提供する。  【解決手段】  吸湿性液体に空気中の水分を吸収させることで除空気を除湿する除湿装置は、除湿処理を行う処理機１０と、除湿処理に用いられた吸湿性液体の再生を行う再生機３０と、再生機３０に供給する吸湿性液体を加熱するための加熱器２５と、再生機３０における吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する検知手段６１と、再生機３０にて再生された吸湿性液体に水を補給する給水手段４０，４１と、検知手段６１により検知された濃縮の度合いが所定の値を超える場合に、再生機３０にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう給水手段４０，４１を制御する制御手段６０とを備える。【選択図】  図１
2011092815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿性液体に空気中の水分を吸収させることで空気を除湿する除湿装置であって、
除湿処理を行う処理機と、
除湿処理に用いられた吸湿性液体の再生を行う再生機と、
前記再生機に供給する吸湿性液体を加熱するための加熱器と、
前記再生機における吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する検知手段と、
前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するための給水手段と、
前記検知手段により検知された濃縮の度合いが所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する制御手段と、
を備える除湿装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記再生機からの排気の温度を検出する温度センサであり、
前記制御手段は、前記温度センサにより検出された温度が所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する請求項１に記載の除湿装置。
【請求項３】
前記検知手段は、加熱器で加熱されて再生機に供給される吸湿性液体、又は再生機内の吸湿性液体の温度を検出する温度センサであり、
前記制御手段は、前記温度センサにより検出された温度が所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する請求項１に記載の除湿装置。
【請求項４】
前記検知手段は、再生機に供給される吸湿性液体、又は再生機内の吸湿性液体の濃度を検出する濃度センサであり、
前記制御手段は、前記温濃度センサにより検出された濃度が所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する請求項１に記載の除湿装置。
【請求項５】
前記加熱器は、ヒートポンプの一部であり、該ヒートポンプは前記処理機に供給する吸湿性液体を冷却する冷却器を有する請求項１〜４のいずれかに記載の除湿装置。
【請求項６】
前記加熱器は、排熱を用いて吸湿性液体を加熱する請求項１〜４のいずれかに記載の除湿装置。
【請求項７】
除湿処理に用いられた吸湿性液体を再生する再生機であって、
吸湿性液体を加熱するための加熱器と、
吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する検知手段と、
再生された吸湿性液体に水を補給するための給水手段と、
前記検知手段により検知された濃縮の度合いが所定の値を超える場合に、再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する制御手段と、
を備える再生機。
【請求項８】
吸湿性液体に空気中の水分を吸収させることで除湿対象空間の空気を除湿する除湿装置の制御方法であって、
除湿に利用された吸湿性液体を再生するために吸湿性液体を加熱する加熱ステップと、
再生された吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する検知ステップと、
検知ステップにて検知された濃縮の度合いが所定の値を超える場合に、再生された吸湿性液体に水を補給する給水ステップと、
を備える除湿装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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除湿を行う除湿装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、塩化リチウム等の吸湿性液体を用いて除湿を行う除湿装置が知られている。吸湿性液体は、溶液濃度が高いほど、また、温度が低いほど、その飽和蒸気圧が低くなり、水分を吸収しやすくなる。逆に、吸湿性液体は、溶液濃度が低いほど、また、温度が高いほど、その飽和蒸気圧が高くなり、水分が脱離しやすくなる。除湿装置は、吸湿性液体のこのような性質を利用して、吸湿性液体に空気中の水分を吸収させることにより除湿処理を行う。
【０００３】
除湿装置は、吸湿性液体を利用して除湿処理を行う処理機と除湿に利用されて水分を吸収した吸湿性液体を再生させる再生機とを備えている。処理機では、濃度が高く、かつ温度の低い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除去する処理が行われる。このとき、吸湿性液体は希釈熱により温度が上昇する。一方、再生機では、除湿処理に用いられて濃度が低くなった（希釈化された）、温度の高い吸湿性液体を空気と接触させることで、吸湿性液体中の水分を空気に放出させて吸湿性液体を再生させる。このとき吸湿性液体は蒸発熱を奪われて温度が低下する。
【０００４】
除湿装置では、処理機に温度の低い吸湿性液体を供給するとともに再生機には温度の高い吸湿性液体を供給するために、ヒートポンプが用いられることがある（例えば特許文献１を参照）。ヒートポンプでは、処理機に供給する吸湿性液体を冷却する蒸発機と、冷媒を圧縮する圧縮機と、再生機に供給する吸湿性液体を加熱する凝縮機と、冷媒を減圧する減圧機とがこの順に冷媒管により繋がって閉回路を構成している。ヒートポンプは、処理機に供給される吸湿性液体から蒸発機によって熱を吸い上げて、再生機に供給される吸湿性液体に対しては凝縮機によって熱を放出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１４５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
除湿装置に用いられるヒートポンプは、処理機に供給される吸湿性液体を蒸発機にて必要な温度にまで冷却するよう設計又は制御され、凝縮機での吸湿性液体の加熱は成り行きによって行っている。このことから、再生機に供給される吸湿性液体の温度が上昇しすぎて、吸湿性液体が過度に濃縮されてしまうことがある。また、再生機に供給される吸湿性液体を加熱するのに、他の排熱源からの排熱を利用した場合にも、排熱の量が大きくなると吸湿性液体の温度が過度に上昇して、吸湿性液体が過度に濃縮されてしまうことがある。
【０００７】
そこで、本発明は、吸湿性液体を用いて除湿を行う除湿装置において吸湿性液体の過度の濃縮を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の除湿装置は、吸湿性液体に空気中の水分を吸収させることで空気を除湿する除湿装置であって、除湿処理を行う処理機と、除湿処理に用いられた吸湿性液体の再生を行う再生機と、前記再生機に供給する吸湿性液体を加熱するための加熱器と、前記再生機における吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する検知手段と、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給する給水手段と、前記検知手段により検知された濃縮の度合いが所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する制御手段とを備える。
【０００９】
この構成により、検知手段が再生機における吸湿性液体の濃縮の度合いを検知して、濃縮の度合いが所定の値を超えると吸湿性液体に水を補給するので、吸湿性液体の過度の濃縮が抑えられる。
【００１０】
上記の除湿装置において、前記検知手段は、前記再生機からの排気の温度を検出する温度センサであり、前記制御手段は、前記温度センサにより検出された温度が所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する。
【００１１】
再生機に供給される吸湿性液体が加熱器によって過度に加熱されて温度が上昇すると、再生機からの排気の温度も上昇する。よって、検知手段は、再生機からの排気の温度を検出することで吸湿性液体の濃縮の度合いを検知することができる。
【００１２】
上記の除湿装置において、前記検知手段は、加熱器で加熱されて再生機に供給される吸湿性液体、又は再生機内の吸湿性液体の温度を検出する温度センサであり、前記制御手段は、前記温度センサにより検出された温度が所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する。
【００１３】
加熱器で吸湿性液体に対して過度の加熱を行うと、再生機では吸湿性液体から過度の水分が脱離して吸湿性液体が過度に濃縮されることになる。よって、検知手段は、加熱器で加熱されて再生機に供給される吸湿性液体、又は再生機内の吸湿性液体の温度を検出することで、吸湿性液体の濃縮の度合いを検知できる。
【００１４】
上記の除湿装置において、前記検知手段は、再生機に供給される吸湿性液体、又は再生機内の吸湿性液体の濃度を検出する濃度センサであり、前記制御手段は、前記濃度センサにより検出された濃度が所定の値を超える場合に、前記再生機にて再生された吸湿性液体に水を補給するよう前記給水手段を制御する。
【００１５】
吸湿性液体の濃縮の度合いは、再生機に供給される吸湿性液体、又は再生機内の吸湿性液体の濃度を濃度センサによって直接検出することでも検知できる。
【００１６】
上記の除湿装置において、前記加熱器は、ヒートポンプの一部であり、該ヒートポンプは前記処理機に供給する吸湿性液体を冷却する冷却器を有する。
【００１７】
ヒートポンプを用いて除湿処理に利用する吸湿性液体の冷却及び再生される吸湿性液体の加熱を行うとエネルギー効率が向上するが、一方で、再生される吸湿性液体の加熱は成り行きで行うことになり、場合によっては再生される吸湿性液体が過度に加熱されて過度に濃縮されることがある。上記の構成によればヒートポンプを用いて、再生される吸湿性液体を加熱する場合にも、吸湿性液体が過度に濃縮されるという問題を回避できる。
【００１８】
上記の除湿装置において、前記加熱器は、排熱を用いて吸湿性液体を加熱する。
【００１９】
廃熱を用いて除湿処理後に再生すべき吸湿性液体の加熱を行うとエネルギー効率が向上するが、一方で、再生される吸湿性液体の加熱は排熱源からの排熱の量に依存することになり、場合によっては再生される吸湿性液体が過度に加熱されて過度に濃縮されることがある。上記の構成によれば排熱を用いて、再生される吸湿性液体を加熱する場合にも、吸湿性液体が過度に濃縮されるという問題を回避できる。
【００２０】
本発明の除湿装置の制御方法は、吸湿性液体に空気中の水分を吸収させることで除湿対象空間の空気を除湿する除湿装置の制御方法であって、除湿に利用された吸湿性液体を再生するために吸湿性液体を加熱する加熱ステップと、再生された吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する検知ステップと、検知ステップにて検知された濃縮の度合いが所定の値を超える場合に、再生された吸湿性液体に水を補給する給水ステップとを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、検知手段が吸湿性液体の濃縮の度合いを検知して、濃縮の度合いが所定の値を超えると吸湿性液体に水を補給するので、除湿時における吸湿性液体の過度の濃縮が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の調湿装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の再生機の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の再生機の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態の除湿装置について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態の除湿装置は、空気を除湿する機能のほか、空気を加湿する機能も有する調湿装置として構成されている。以下、「調湿」という用語は、除湿及び加湿を含むものとして使用する。但し、本発明の除湿装置は、加湿機能を含まない除湿専用の装置であってもよい。
【００２４】
（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。まず、調湿装置１の全体の構成を説明する。調湿装置１は、空気を取り込んで、取り込んだ空気を吸湿性液体Ｌと気液接触させることにより調湿を行う処理機１０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３０とを備えている。
【００２５】
ここで、吸湿性液体Ｌの再生とは、調湿を行うことによって濃度の変化した吸湿性液体Ｌの濃度を、調湿に用いる前の状態に戻すことをいう。例えば、除湿の場合には、溶液濃度の高い吸湿性液体Ｌを冷却し、冷却した吸湿性液体Ｌと空気とを接触させることにより、吸湿性液体Ｌが空気中の水分を吸収する。この処理によって吸湿性液体Ｌに水分が吸収されるので、吸湿性液体Ｌの溶液濃度は低くなる。溶液濃度が低い吸湿性液体Ｌでは十分な除湿を行えないので、吸湿性液体Ｌから水分を脱離することによって、溶液濃度の高い吸湿性液体Ｌに戻す。なお、加湿の場合は、逆に、加湿処理によって吸湿性液体Ｌの溶液濃度が高くなるので、吸湿性液体Ｌに水分を吸収させることによって溶液濃度の低い吸湿性液体Ｌに戻す。
【００２６】
本実施の形態では、吸湿性液体Ｌとして、吸湿剤の水溶液を用いる。吸湿剤には、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を用いる。但し、吸湿性液体は、塩化リチウム水溶液に限らず、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。
【００２７】
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３０は外気との間で水分の授受を行うことにより吸湿性液体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３０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３０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３０を外部に設置する態様とすることもできる。
【００２８】
処理機１０と再生機３０は、第１の吸湿液管路５０および第２の吸湿液管路５１によって接続されている。第１の吸湿液管路５０は、処理機１０から再生機３０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５１は、再生機３０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５０、第２の吸湿液管路５１を用いて、処理機１０と再生機３０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３０にて再生し、処理機１０に戻すことができる。
【００２９】
調湿装置１は、さらに吸湿性液体Ｌとの間で熱交換をして吸湿性液体Ｌの温度を制御するヒートポンプ２１を備えている。ヒートポンプ２１は、処理機１０に供給する吸湿性液体Ｌとの間で熱交換を行う第１の熱交換器２５と、再生機３０に供給する吸湿性液体Ｌとの間で熱交換を行う第２の熱交換器２６とを備えている。調湿装置１は、さらに、第１の吸湿液管路５０と第２の吸湿液管路５１との間で熱交換を行う熱交換器５４を有している。
【００３０】
次に、処理機１０の構成について説明する。処理機１０は、吸気口１２と排気口１３とを有する筐体１１を備えている。排気口１３は、排気用のファン１４を有しており、筐体１１内の空気を強制的に排気する。また、筐体１１内から空気を排出することにより、筐体１１内が外部に対して負圧となり、筐体１１の外部の空気が吸気口１２を通じて筐体１１内に取り込まれる。
【００３１】
筐体１１内には、吸湿性液体供給部１５と、充填材１６と、液槽１７とを有する。吸湿性液体供給部１５は、吸湿性液体Ｌを滴下する複数のノズルを有している。吸湿性液体供給部１５は、複数のノズルから吸湿性液体Ｌを滴下することにより、充填材１６に吸湿性液体Ｌを供給する。
【００３２】
充填材１６は、吸湿性液体供給部１５と液槽１７との間に設けられ、吸湿性液体供給部１５から供給された吸湿性液体Ｌを一時的に滞留させる。充填材１６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。
【００３３】
充填材１６には、吸気口１２から取り込まれた空気が下方から供給される（図１において、矢印は、空気の流れを示す）。これにより、上方から供給される吸湿性液体Ｌと下方から供給される空気とが充填材１６において接触し、吸湿性液体Ｌと空気との間で水分の授受が行なわれる。
【００３４】
また、処理機１０は、液槽１７内の吸湿性液体Ｌを吸湿性液体供給部１５に供給するための管１８を有している。管１８は、液槽１７と吸湿性液体供給部１５とを接続する。管１８にはポンプ１９が取り付けられており、ポンプ１９は液槽１７内の吸湿性液体Ｌを吸い上げる。
【００３５】
液槽１７内の吸湿性液体Ｌを再生機３０に送るための第１の吸湿液管路５０は、液槽１７から吸湿性液体Ｌを吸い上げるための管１８に三方バルブ５５を介して接続されている。三方バルブ５５は、処理機１０の吸湿性液体供給部１５に送る吸湿性液体Ｌの量と第１の吸湿液管路５０を通じて再生機３０に送る吸湿性液体Ｌの量を制御する。
【００３６】
次に、再生機３０の構成について説明する。再生機３０は、吸気口３２と排気口３３とを有する筐体３１を備えている。再生機３０は、排気用のファン３４を有しており、筐体３１内の空気を強制的に排気する。また、筐体３１内から空気を排気することにより、外気が吸気口３２を通じて筐体３１内に取り込まれる。再生機３０の排気口３３付近には排気の温度を検出する温度センサ６１が設けられている。
【００３７】
筐体３１内には、吸湿性液体Ｌを供給する吸湿性液体供給部３５と、吸湿性液体Ｌを一時的に滞留させる充填材３６と、充填材３６を通った吸収性液体Ｌを入れる液槽３７が備えられる。吸湿性液体供給部３５は、吸湿性液体Ｌを滴下する複数のノズルを有している。充填材３６は、吸湿性液体供給部３５と液槽３７との間に設けられており、処理機１０の充填材１６と同様に構成される。液槽３７は第１の吸湿液管路５０に接続されており、ポンプ５２の作用によって液槽３７内の吸湿性液体Ｌが吸い上げられる。
【００３８】
液槽３７には、第２の吸湿液管路５１が接続されている。液槽３７の吸湿性液体Ｌは、第２の吸湿液管路５１を通じて処理機１０に戻る。再生機３０から処理機１０に戻る吸湿性液体Ｌの量は、バルブ５３によって調整される。本実施の形態では、バルブ５３は、液槽３７内の吸湿性液体Ｌの液面の高さが一定になるように、処理機１０へ戻す吸湿性液体Ｌの量を制御する。
【００３９】
液槽３７には給水管４０が接続されており、バルブ４１を介して水道水が供給される。バルブ４１は給水管４０に供給する水道水の量を調節する。処理機３０は、バルブ４１の開閉を制御する制御装置６０を含む。制御装置６０には温度センサ６１が接続されており、温度センサ６１で検出した排気の温度情報が制御装置６０に送信される。制御装置６０は温度センサ６１から受信した温度情報に基づいて、バルブ４１の開閉を制御する。
【００４０】
次にヒートポンプ２０の構成について説明する。ヒートポンプ２１は、第１の熱交換器２４と、第２の熱交換器２５と、圧縮機２１と、膨張弁２２と、これらをつなぐ冷媒管２３とを備えており、冷媒管２３の中には冷媒が入れられている。ヒートポンプ２０は、冷媒の流れを逆転させることにより、第１の熱交換器２４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２５は、第１の熱交換器２４とは逆の処理を行う。すなわち、第１の熱交換器２４が蒸発器として機能するときは、第２の熱交換器２５は凝縮器として機能し、第１の熱交換器２４が凝縮器として機能するときは、第２の熱交換器２５は蒸発器として機能する。
【００４１】
第１の熱交換器２４は、処理機１０の管１８を流れる吸湿性液体Ｌと冷媒との間で熱交換を行い、吸湿性液体Ｌを冷却（蒸発器の場合）または加熱（凝縮器の場合）する。第２の熱交換器２５は、第１の吸湿液管路５０を流れる吸湿性液体Ｌと冷媒との間で熱交換を行い、吸湿性液体Ｌを加熱（凝縮器の場合）または冷却（蒸発器の場合）する。
【００４２】
第１の熱交換器２４によって吸湿性液体Ｌを加熱するか冷却するかは、処理機１０によって加湿を行うか除湿を行うかによる。すなわち、処理機１０が除湿を行う場合には、第１の熱交換器２４を蒸発器として機能させ、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、管１８を流れる吸湿性液体Ｌを冷却する。逆に、処理機１０が加湿を行う場合には、第１の熱交換器２４を凝縮器として機能させ、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。
【００４３】
第２の熱交換器２５によって吸湿性液体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が除湿を行う場合には、再生機３０において吸湿性液体Ｌに含まれた水分を脱離させて空気中に放出させやすくするために、第２の熱交換器２５を凝縮器として機能させ、第１の吸湿液管路５０を流れる吸湿性液体Ｌを加熱する。逆に、処理機１０が加湿を行う場合には、再生機３０において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、第２の熱交換器２５を蒸発機として機能させ、吸湿性液体Ｌを冷却する。
【００４４】
圧縮機２２は、冷媒を加圧してその飽和温度を高温にする。膨張弁２３は、冷媒を減圧してその飽和温度を低温にする。冷媒が冷媒管２４を循環することで、第１の熱交換器２４および第２の熱交換器２５の一方でくみ上げられた熱が他方で放出される。
【００４５】
次に、本実施の形態の調湿装置１の動作について説明する。本実施の形態の調湿装置１は、処理機１０が調湿空間の空気又は外気を取り込み、取り込んだ空気を吸湿性液体Ｌに通すことにより、空気と吸湿性液体Ｌとの間で水分の授受を行なって、空気の湿度を調整し、調湿された空気を調湿空間に排出する。処理機１０において湿度調整に用いられた吸湿性液体Ｌは再生機３０に送られ、再生機３０にて元の溶液濃度に再生される。本発明は、調湿装置１が除湿処理を行う場合に有用な発明であるので、以下では、調湿装置１が除湿処理をする際の動作を詳しく説明する。
【００４６】
ポンプ１９が管１８を通して溶液濃度の高い吸湿性液体Ｌを吸い上げて、吸湿性液体Ｌは吸湿性液体供給部１５に供給される。このとき、第１の熱交換器２４は、蒸発機として機能し、管１８を通る吸湿性液体Ｌから蒸発熱を奪って吸湿性液体Ｌを冷却する。吸湿性液体供給部１５は、複数のノズルから吸湿性液体Ｌを滴下する。滴下された吸湿性液体Ｌは、充填材１６に一時的に滞留する。
【００４７】
処理機１０は、上記の動作と同時に、ファン１４を作動させることにより、吸気口１２から空気を取り込み、取り込んだ空気を充填材１６に下方から供給する。充填材１６に滞留した溶液濃度が高く温度の低い吸湿性液体Ｌと空気とが接触し、空気中の水分が吸湿性液体Ｌに吸収されて除湿される。除湿された空気はファン１４によって排気口１３から除湿対象空間に排気される。
【００４８】
充填材１６を通った吸湿性液体Ｌは液槽１７に回収される。処理機１０は、液槽１７の吸湿性液体Ｌをポンプ１９によって管１８を通して吸い上げ、吸湿性液体供給部１５から再び吸湿性液体Ｌを供給する。このように液槽１７に入れられた吸湿性液体Ｌを循環させることにより、吸湿性液体Ｌを効率的に利用して除湿を行うことができる。
【００４９】
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（低濃度になり）、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３０によって再生する。調湿装置１は、処理機１０の液槽１７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５０を通じて再生機３０に送る。再生機３０に送る吸湿性液体Ｌの量は、三方バルブ５５によって調節する。
【００５０】
第１の吸湿液管路５０にはヒートポンプ２１の第２の熱交換器２６が設けられている。第１の熱交換器２６は凝縮機として機能しており、冷媒管２４を流れる冷媒が第１の吸湿液管路５０を流れる吸湿性液体Ｌに凝縮熱を放出し、吸湿性液体Ｌを加熱する。加熱された低濃度の吸湿性液体Ｌは、吸湿性液体供給部３５の複数のノズルから充填材３６に滴下される。滴下された吸湿性液体Ｌは、充填材３６に一時的に滞留する。
【００５１】
再生機３０は、上記の動作と同時に、ファン３４を作動させることにより、外気を取り込み、取り込んだ外気を充填材３６に下方から供給する。充填材３６に滞留した溶液濃度の低い吸湿性液体Ｌと空気とが接触するため、吸湿性液体Ｌの水分が空気中に放出される。
【００５２】
再生機３０は、充填材３６を通った吸湿性液体Ｌを液槽３７にて回収する。再生機３０は、液槽３７に入った吸湿性液体Ｌの一部をポンプ５２によって第１の吸湿液管路５０を通して吸い上げる。液槽３７から第１の吸湿液管路５０を通して吸い上げられた吸湿性液体Ｌは、再び吸湿性液体供給部３５から充填材３６に滴下される。このように、充填材３６と液槽３７との間で吸湿性液体Ｌが循環することにより、徐々に吸湿性液体Ｌの濃度が高くなっていく。
【００５３】
再生処理が行われた液槽３７内の吸湿性液体Ｌは、第２の吸湿液管路５１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５４によって、再生機３０に向かう吸湿性液体Ｌと熱交換が行われ、吸湿性液体Ｌの温度が低下する。
【００５４】
次に、ヒートポンプ２０の動作について説明する。処理機１０が除湿処理を行う場合は、上述のように、第１の熱交換器２４は蒸発機として機能し、第２の熱交換器２５は凝縮器として機能する。膨張弁２２によって減圧されて飽和温度が低くなった冷媒が蒸発機としての第１の熱交換器２４に送られる。第１の熱交換器２４では、冷媒が管１８を流れる吸湿性液体Ｌから吸熱して蒸発し、吸湿性液体Ｌを冷却する。蒸発した冷媒は、圧縮機２１に送られて圧力をかけられることにより、その飽和温度が高くなる。飽和温度が高くなった冷媒は、凝縮器としての第２の熱交換器２５に送られる。第２の熱交換器２５では、冷媒が第１の吸湿液管路５０を流れる吸湿性液体Ｌに放熱をすることで液化する。液化された高圧の冷媒は、膨張弁２２に戻って減圧される。このサイクルによって、第１の熱交換器２４にて除湿に用いる吸湿性液体Ｌから熱量をくみ上げて、第２の熱交換器２５で再生すべき吸湿性液体Ｌに熱量を放出するという動作が実現される。
【００５５】
ここで、膨張弁２２がどれだけ冷媒を減圧するかは、蒸発機である第１の熱交換器２４にて管１８を流れる吸湿性液体Ｌからどれだけの熱量を吸収しなければならないかによる。すなわち、第１の熱交換器２４に流れてくる吸湿性液体Ｌの温度が高いほど、また、処理機１０に供給すべき吸湿性液体Ｌの求められる温度が低いほど、膨張弁２２によって冷媒に対して大きな圧力降下をしなければならないことになる。一方、圧縮機２１では膨張弁２２で低下した圧力を元の圧力に戻すように、冷媒に圧力を加える。従って、第２の熱交換器２５で放出できる熱量は、第１の熱交換器２４で吸収した熱量に依存する。
【００５６】
次に、制御装置６０の動作を説明する。上記で説明したように、第２の熱交換器２５にて吸湿性液体Ｌに放出する熱量は第１の熱交換器２４にて吸湿性液体Ｌからくみ上げた熱量に依存することから、第２の熱交換器２５にて吸湿性液体Ｌを過剰に加熱してしまうことが起こる。そうすると、液槽３７からポンプ５２によって第１の吸湿液管路５０を通して吸い上げられて第２の熱交換器２５を通り、吸湿性液体供給部３５から滴下されて充填材３６を通って液槽３７に回収されるという循環によって、吸湿性液体Ｌの温度はますます上昇し、吸湿性液体Ｌが過度に濃縮されてしまう。
【００５７】
制御装置６０は、このような場合には、バルブ４２を開いて給水管４１から液槽３７の吸湿性液体Ｌに対して水道水を補給する。これによって吸湿性液体Ｌの過度の濃縮を抑える。具体的には、再生機３０内の吸収性液体Ｌの温度が上昇すると、再生が進んで吸湿性液体Ｌの濃縮が進むと同時に、吸湿性液体Ｌの再生に用いられた空気の温度も上昇する。よって、温度センサ６１によって再生に用いられた空気（排気）の温度を検出することで、再生機３０における吸湿性液体Ｌの濃縮の度合いを検知することができる。そこで、温度センサ６１が検出した温度が所定の閾値を超えると、制御装置６０は吸湿性液体Ｌの濃縮の度合いが所定の閾値を上回ったと判断して、バルブ４２を開いて水道水の給水を開始する。また、制御装置６０は、温度センサ６１が検出した温度が所定の閾値以下になると、バルブ４２を閉じて給水を停止する。温度の閾値は、例えば、外気の温度より１０度高い温度とすることができる。
【００５８】
なお、従来、処理機１０において加湿処理を行う場合に、再生機３０における再生処理（吸湿性液体に水分を吸収させて吸湿性液体の飽和水蒸気圧を上昇させる処理）を補助するために、再生機３０の吸湿性液体に水道水を補給するという技術があった。しかし、上記の実施の形態は、この従来技術とはまったく異なる発想であり、除湿処理における再生機にて吸湿性液体の過度の濃縮を抑えるために、吸湿性液体Ｌに水道水を補給する。
【００５９】
以上のように、本実施の形態の調湿装置１は、処理機１０が除湿処理を行う場合に、再生機３０における排気の温度が所定の閾値以上になると制御装置６０でバルブ４１を開いて液槽３７の吸湿性液体Ｌに水道水を供給するようにしたので、ヒートポンプ２０の第２の熱交換器２５によって過剰に加熱されることによる吸湿性液体Ｌの過度の濃縮を抑えることができる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、再生機３０における吸湿性液体Ｌの濃縮の度合いを検知するために、再生機３０の排気口３３付近に温度センサ６１を設けて再生機３０の排気の温度を検出した。そして、その排気温度を吸湿性液体の濃縮の度合いを示すパラメータとして、バルブ４１の開閉を制御した。しかし、再生機３０における吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する手段はこれに限られない。
【００６１】
図２は、第２の実施の形態の再生機の構成を示す図である。第１の実施の形態と同様の要素については、同一の符号を用いてその詳細な説明を省略する。本実施の形態の再生機７１の第１の吸湿液管路５０には温度センサ６２が設けられている。温度センサ６２は、第２の熱交換器２５を通過した後の第１の吸湿液管路５０を流れる吸湿性液体の温度を検出する。温度センサ６２は制御装置６０に接続されており、検出した温度の情報を制御装置６０に送信する。
【００６２】
第２の熱交換器２５によって過剰な熱量が吸湿性液体Ｌに放出されると、吸湿性液体Ｌの温度が過度に上昇する。このような高温の吸湿性液体Ｌが充填材３６に滴下されて液槽３７に回収された後に再びポンプ５２によって吸い上げられて第２の熱交換器２５を通ることにより、吸湿性液体Ｌの温度はさらに上昇する。吸湿性液体Ｌの温度が上昇すると、吸湿性液体Ｌから水分が脱離しやすくなる。このような循環によって、再生機３０内の吸湿性液体Ｌは過剰に濃縮されることになる。そこで、制御装置６０は、温度センサ６２から温度情報を受信して、吸湿性液体Ｌの温度が所定の閾値を超えるとバルブ４１を開いて液槽３７に水道水を供給する。これにより、再生機３０における吸湿性液体Ｌの過度の濃縮を抑えることができる。なお、温度センサ６２により検出された温度が閾値以下になると、制御装置６０はバルブ４１を閉じて給水を停止する。温度の閾値は、例えば、外気の温度より１０度高い温度とすることができる。
【００６３】
なお、吸湿性液体Ｌの温度を検出する温度センサ６２は、再生機における他の箇所に設けられてもよい。例えば、温度センサ６２が液槽３７内に設けられて、液槽３７内の吸湿性液体Ｌの温度を検出してもよい。
【００６４】
（第３の実施の形態）
図３は、第３の実施の形態の再生機の構成を示す図である。再生機７２の液槽３７には濃度センサ６３が設けられている。濃度センサ６３は、充填材３６を経て再生された吸湿性液体Ｌの濃度を検出することで、再生機７２における吸湿性液体の濃縮の度合いを検知する。
【００６５】
濃度センサ６３は制御装置６０に接続されており、検出した濃度の情報を制御装置６０に送信する。制御装置６０は、濃度センサ６３から濃度情報を受信して、濃度が所定の閾値を超えるとバルブ４１を開いて液槽３７に水道水を供給する。これにより、再生機３０における吸湿性液体の過度の濃縮を抑えることができる。なお、濃度センサ６３により検出された濃度が閾値以下になると、制御装置６０はバルブ４１を閉じて給水を停止する。濃度の閾値は、例えば、３５重量％とすることができる。
【００６６】
なお、吸湿性液体Ｌの濃度を検出する濃度センサ６３は、再生機における他の箇所に設けられてもよい。例えば、濃度センサ６３が第１の吸湿液管路５０内に設けられて、第１の吸湿液管路５０を流れる吸湿性液体Ｌの濃度を検出してもよい。
【００６７】
（変形例）
上記第１〜第３の実施の形態の除湿装置では、ヒートポンプ２０を用いて冷媒と吸湿性液体Ｌとの間で熱交換を行い、吸湿性液体Ｌを冷却又は加熱したが、除湿装置の構成はこれに限られない。例えば、排熱源からの排熱を用いて、再生すべき吸湿性液体Ｌを加熱する場合にも、上記の実施の形態と同様に過度の加熱による吸湿性液体Ｌの過度の濃縮の問題が生じ得る。よって、除湿の際に所定の排熱源からの排熱を利用して、再生すべき吸湿性液体を加熱する除湿装置に上記第１〜第３の実施の形態を適用することもできる。
【００６８】
また、調湿装置が、再生機に供給する吸湿性液体を加熱するヒータを備えていてもよい。再生すべき吸湿性液体をヒートポンプまたは排熱源によって加熱するのみでは足りない場合に当該ヒータを用いて加熱を補助することができる。この場合は、制御装置６０にて吸湿性液体の濃縮の程度が所定の閾値を超えると判断したときは、ヒータを停止させた上で水道水を補給すればよい。
【００６９】
さらに、上記の実施の形態では、吸湿性液体の濃縮を抑えるために吸湿性液体に水道水を補給したが、水道水ではなく地下水等の他の水源からの水を補給してもよい。特に、地下水を用いる場合は、一般的には水道水よりも温度が低く、吸湿性液体の濃縮を抑えるのに有効である。
【００７０】
また、上記の実施の形態では、処理機及び再生機にて、充填材とヒートポンプを用いて、ヒートポンプによって冷却又は加熱した吸湿性液体を吸湿性液体供給部から充填材に滴下することで、充填材にて吸湿性液体と空気とを接触させる構成としたが、本発明はこの構成に限られない。処理機及び再生機の内部にて充填材の代わりに熱交換フィルタからなる熱交換コイルを用いて、吸湿性液体供給部から滴下された吸湿性液体を冷却又は加熱しながら空気との気液接触を行ってもよい。この場合、熱交換コイルはヒートポンプの一部として構成することができる。さらに、充填材を用いた上記の実施の形態では、充填材の下方から空気を導入し、充填材の上方から空気を排出するというカウンタ気液接触の方式を採用したが、熱交換コイルを用いる場合に、空気を熱交換コイルの側方から導入し、反対側の側方から排出するというクロス気液接触の構成を採用してもよい。
【００７１】
また、上記の実施の形態では、吸湿性液体の濃縮の度合いに応じて、制御装置６０がバルブ４１を開き、又は閉じるという制御を行ったが、制御装置６０が吸湿性液体の濃縮の度合いに応じてバルブの開き量を調節するようにしてもよい。
【００７２】
また、上記の第１〜第３の実施の形態では、吸湿性液体の濃縮の度合いを検知するための手段をそれぞれ、排気温度を検出する温度センサ、吸湿性液体の温度を検出する温度センサ、吸湿性液体の湿度を検出する濃度センサとして説明したが、これらの温度センサ及び濃度センサを複合的に採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、除湿処理において、検知手段が吸湿性液体の濃縮の度合いを検知して、濃縮の度合いが所定の値を超えると吸湿性液体に水を補給するので、除湿時における吸湿性液体の過度の濃縮が抑えられるという効果を有し、吸湿性液体を用いて除湿を行う除湿装置等として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１  調湿装置
１０  処理機
１１  筐体
１２  吸気口
１３  排気口
１４  ファン
１５  吸湿性液体供給部
１６  充填材
１７  液槽
１８  管
１９  ポンプ
２０  ヒートポンプ
２１  圧縮機
２２  膨張弁
２３  冷媒管
２４  第１の熱交換器
２５  第２の熱交換器
３０，７１，７２  再生機
３１  筐体
３２  吸気口
３３  排気口
３４  ファン
３５  吸湿性液体供給部
３６  充填材
３７  液槽
４０  給水管
４１  バルブ
５０  第１の吸湿液管路
５１  第２の吸湿液管路
５２  ポンプ
５３  バルブ
５４  熱交換器
５５  三方バルブ
６０  制御装置
６２  伝熱管
６１，６２  温度センサ
６３  濃度センサ
【図１】
2011092815.tif 000003
【図２】
2011092815.tif 000004
【図３】
2011092815.tif 000005