(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、給気の調整を改善することである。【解決手段】  室内に供給するべき空気が以下の方法工程で所望の温度および所望の湿度に調整される：−外気が第１の空気流として第１の導管（２０）を通って、室内に由来する汚れ空気の第１の部分が第２の空気流として第２の導管（２１）を通って流され、その際に第１の空気流と第２の空気流の間で、湿気交換用装置を使用して湿気が交換され、−除湿冷却装置（１９）を使用して湿気が水として第１の空気流からおよび／または第２の空気流からおよび／または湿気交換用装置内で液化され、および汚れ空気の第２の部分が第３の空気流として別の除湿冷却装置（３３）を備えた別の導管（３２）を通って流されおよび室内に再び給送され、その際に前記別の除湿冷却装置（３３）内で湿気が水として第３の空気流から液化される。【選択図】図５
2011528426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に供給するべき空気を所望の温度および所望の湿度に調整するための方法において、以下の工程、
外気が第１の空気流として第１の導管（２０）を通って、室内に由来する汚れ空気の第１の部分が第２の空気流として第２の導管（２１）を通って流され、その際に第１の空気流と第２の空気流の間で、湿気交換用装置を使用して湿気が交換され、
除湿冷却装置（１９）を使用して湿気が水として第１の空気流からおよび／または第２の空気流からおよび／または湿気交換用装置内で液化され、
汚れ空気の第２の部分が第３の空気流として別の除湿冷却装置（３３）を備えた別の導管（３２）を通って流され、および室内に再び給送され、その際に前記別の除湿冷却装置（３３）内で湿気が水として第３の空気流から液化される、含む方法。
【請求項２】
前記除湿冷却装置（１９）を通って、および／または前記別の除湿冷却装置（３３）を通って流れている空気流の除湿および冷却が、少なくとも１つのペルティエ素子（３９）を使用して実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記除湿冷却装置（１９）を通って、および／または前記別の除湿冷却装置（３３）を通って流れている空気流の除湿および冷却が以下の工程、
コンプレッサー（４６）を使用して空気流を圧縮し、その際空気流が暖められ、
外気流を熱交換器に通して案内および圧縮された空気流の熱を熱交換器を使用してこの外気流に放出し、
圧縮された空気流をタービン（４８）を使用して緩和し、その際に前記圧縮された空気流が露点を下回る温度にまで冷却され、それによって湿気が水として排出される、
によって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記除湿冷却装置（１９）を通って、および／または前記別の除湿冷却装置（３３）を通って流れている空気流の除湿および冷却が、この空気流をコンプレッサー（４６）を使用して圧縮し、渦管（５３）を使用して暖かい空気流と冷たい空気流に分離することで実施され、その際冷たい空気流の温度が露点を下回り、それによって湿気が水として排出されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記湿気交換用装置内での湿気の交換が、少なくとも１つの空気・空気間湿気交換器によって行われることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
室内に供給するべき空気を所望の温度および所望の湿度に調整するための装置において、
外気を吸込み可能な吸入口（２）と給気を室内に放出可能な排出口（３）とを具備する第１の導管（２０）と、
汚れ空気を吸込み可能な吸入口（４）と排気を周囲に放出可能な排出口（５）とを具備した第２の（２１）導管と、
第１の導管（２０）内を流れている第１の空気流と、第２の導管（２１）内を流れている第２の空気流との間の湿気交換用装置と、
第１の導管（２０）内または第２の導管（２１）内または前記湿気交換用装置内に配置されている第１の除湿冷却装置（１９）と、
汚れ空気を室内から送り出すことが可能な吸入口と、室内または第１の導管（２０）内にその排出口（３）の前に合流する排出口とを具備した別の導管（３２）と、
別の導管（３２）内に配置されている別の除湿冷却装置（３３）とを含んでいる装置。
【請求項７】
対応する除湿冷却装置（１９；３３）内で付随的に発生する熱を運び去るために、除湿冷却装置（１９）におよび／または別の除湿冷却装置（３３）におよびその後に再度周囲に外気を案内可能である別の導管（２６）を特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記除湿冷却装置を通って流れている空気の温度を露点を下回るまで冷却するために、前記除湿冷却装置の少なくとも１つがペルティエ素子（３９）を含んでいることを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記除湿冷却装置の少なくとも１つが空気を圧縮するためのコンプレッサー（４６）と、圧縮された空気を緩和するためのタービン（４８）とを含んでおり、その際に空気の温度を露点を下回る温度に冷却することを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項１０】
前記除湿冷却装置の少なくとも１つがコンプレッサー（４６）および渦管（５３）を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
【請求項１１】
前記湿気交換用装置が、水蒸気透過性のメンブレン（３１）隔てられた２つの空洞（２９、３０）を備える少なくとも１つの空気・空気間湿気交換器を含むことを特徴とする、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、専門用語で給気と呼ばれる室内に供給するべき空気を、所望の温度および所望の湿度に調整するための方法および装置に関し、その際に室内から排出するべき汚れ空気の湿気および熱が交換される。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から除湿装置が公知である。ここでは室内に供給するべき新鮮な外気と、室内から排出するべき汚れ空気とが、水蒸気透過性のメンブレンによって隔てられた２つの空洞内に導かれ、その結果湿気と熱の両方が２つの空気流の間で移動される。特許文献２および特許文献３から、外気および汚れ空気が２つの別々の湿気交換器を通って導かれ、その際に媒介する第３の空気流が湿気を１つの湿気交換器から別の湿気交換器へと運搬する装置が公知である。第３の空気流により湿気交換の調節が可能になる。この装置は、外気を可能な限り少ないエネルギーで室内に滞在する人間が快適と感じる所望の温度および所望の湿度にするために、冬季に汚れ空気中に含まれる湿気および熱を調整するべき外気に移動し、夏季に汚れ空気中に含まれる冷たさを調整するべき外気に、および調整するべき外気に含まれる湿気を汚れ空気に移動する役割を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６１７８９６６号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１５２１０４０号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１７４８２６０号明細書
【特許文献４】国際公開第２００４０８５９４６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、給気の調整を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明に従い、請求項１および６の特徴によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項によって開示される。
【０００６】
本発明は、給気を所望の温度および所望の湿度に調整するための方法に関する。その際に給気が調整された外気および調整された汚れ空気、すなわち調整された循環空気の部分を備え、およびその際に外気と汚れ空気の間で湿気および熱が交換される。この方法は、以下の工程を含む：
−外気が第１の空気流として第１の導管を通って、および室内に由来する汚れ空気の第１の部分が第２の空気流として第２の導管を通って流され、その際に第１の空気流と第２の空気流の間で、湿気交換用装置を使用して、例えばただ１つの湿気交換器を使用してまたは連結された湿気交換器を使用して、例えば閉じた空気循環回路または液体循環回路によって連結された２つの湿気交換器を使用して、湿気が交換され、
−除湿冷却装置を使用して、湿気を第１の空気流からおよび／または第２の空気流からおよび／または湿気交換用装置内で水に液化し、および
−汚れ空気の第２の部分が第３の空気流として別の除湿冷却装置を備えた別の導管を通して流され、および室内に再び給送され、その際にこの別の除湿冷却装置内で湿気が第３の空気流から水に液化される。
【０００７】
第３の空気流は、この状況において、専門用語で循環空気と呼ばれる。
【０００８】
必要な除湿冷却装置の１つを通って流れる空気流の除湿および冷却は、好ましくはペルティエ素子を使用して行われる。
【０００９】
このような除湿冷却装置を通って流れる空気流の除湿および冷却は、別法として、空気流が熱を周囲に放出することができるようにするため、この空気流をコンプレッサーを使用して圧縮し、その際に空気流が周囲温度より高い温度まで暖められ、および圧縮された空気流がタービンを使用して緩和され、その際に圧縮された空気流が露点を下回る温度まで冷却され、それによって湿気が水として分離されることによって行うことができる。
【００１０】
このような除湿冷却装置を通って流れる空気流の除湿および冷却は、さらに別の代替方法に従い、第２の空気流をコンプレッサーを使用して圧縮し、および渦管を使用して暖かい空気流と冷たい空気流に分離し、その際に冷たい空気流の温度が露点を下回り、それによって湿気が水として排出されることによって行うことができる。
【００１１】
他方で本発明は、本発明に従った方法の実施に適した装置に関する。このような装置は、
−外気を吸込み可能な吸入口と給気を室内に放出可能な排出口とを具備する第１の導管と、
−汚れ空気を吸込み可能な吸入口と排気を周囲に放出可能な排出口とを具備した第２の導管と、
−第１の導管内を流れている第１の空気流と、第２の導管内を流れている第２の空気流との間の湿気交換用装置と、
−第１の導管内または第２の導管内または第１と第２の空気流の間の挙げられた湿気交換用装置内に配置されている除湿冷却装置と、
−汚れ空気を室内から送り出すことが可能な吸入口と、室内または第１の導管内でその排出口の前に合流する排出口とを具備した別の導管と、
−別の導管内に配置されている別の除湿冷却装置とを含んでいる。
【００１２】
有利には、この装置は、対応する除湿冷却装置内に付随的に発生する熱を運び去るために外気を１つまたは２つの除湿冷却装置へ、そしてその後再び（排気のように）周囲に案内可能な１つまたは複数の別の導管またを含んでいる。この導管は必要に応じて独立した送風機を含んでいる。
【００１３】
第１の導管内を流れている第１の空気流と、第２の導管内を流れている第２の空気流との間にある湿気交換用装置は、例えばただ１つの湿気交換器であり、有利には水蒸気透過性のメンブレンで隔てられた２つの空洞を具備した空気・空気間湿気交換器を備え、その際に２つの空洞を２つの空気流が貫流する。しかし装置は第１のおよび第２の湿気交換器を含んでいてよく、その際第１の湿気交換器は第１の導管内に配置された第１の空洞を備え、この空洞は水蒸気透過性のメンブレンによって第２の空洞と隔てられており、その際に第２の湿気交換器は第２の導管内に配置された第３の空洞を備え、この空洞は水蒸気透過性のメンブレンによって第４の空洞から隔てられており、およびその際に第２のおよび第４の空洞が空気流循環可能な閉じた空気回路内に、または閉じた液体循環回路内に配置されている。その場合は、１つの除湿冷却装置はこの閉じた空気循環回路または液体循環回路内に配置されていてよい。
【００１４】
ここでいう水蒸気透過性のメンブレンとは、水分子は透過させるが空気は透過させないあらゆる構造と理解される。
【００１５】
本発明は、以下に実施例と図を使用して詳しく説明される。図は模式図であり、実寸とは一致していない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】外気を調整するための装置の異なった実施例である。
【図２】外気を調整するための装置の異なった実施例である。
【図３】外気を調整するための装置の異なった実施例である。
【図４】外気を調整するための装置の異なった実施例である。
【図５】外気を調整するための装置の異なった実施例である。
【図６】除湿冷却装置の模式的機能線図である。
【図７】除湿冷却装置の異なった例である。
【図８】除湿冷却装置の異なった例である。
【図９】除湿冷却装置の異なった例である。
【図１０】除湿冷却装置の異なった例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および図２は、外気を所望の温度および所望の湿度に調整するための装置１の異なった２つの実施例である。この装置では外気が、室内から運び去られる汚れ空気から湿気および熱を交換し、および給気として室内に導かれる。この装置は、外気が吸入され、第１の空気流として第１の排出口３に導かれおよびそこで給気として室内へ放出される第１の吸入口２と、汚れ空気が吸入され、第２の空気流として第２の排出口５に導かれおよびそこで排気として放出される第２の吸入口４とを備えている。装置１は、第１の送風機６、第２の送風機７、任意で第１のフィルタ８、任意で第２のフィルタ９、熱交換器１０、水蒸気透過性のメンブレン１４によって互いに隔てられた、空洞１２および空洞１３として示される２つの空洞を具備した第１の湿気交換器１１、水蒸気透過性のメンブレン１８によって互いに隔てられた、空洞１６および空洞１７として示される２つの空洞を具備した第２の湿気交換器１５、および除湿冷却装置１９を含んでいる。第１の吸入口２に入る外気は、第１の導管２０内で第１の空気流として第１のフィルタ８、熱交換器１０および第１の湿気交換器１１の空洞１２を通って第１の排出口３へ導かれる。第２の吸入口４に入る汚れ空気は、第２の導管２１内で第２の空気流として第２のフィルタ９、第２の湿気交換器１５の空洞１６および熱交換器１０を通って第２の排出口５へと導かれる。装置は、さらに閉じた空気循環回路２２を含み、その中で第３の送風機２３によって動かされる第３の空気流が、第１の湿気交換器１１の空洞１３および第２の湿気交換器１５空洞１７を通って循環する。第３の空気流は、図で送風機６、７および２３の矢印で示されたように、好ましくは第１および第２の空気流に対して逆流に流れる。２つの湿気交換器１１および１５の水蒸気透過性のメンブレン１４或いは１８は、水蒸気は透過させるが空気は透過させない。湿気交換器１１および１５内での湿気の交換は、受動的に、つまりエネルギーの供給なしで行われる。２つのフィルタ８および９は、粗大粒子フィルタ２４および電気式フィルタ２５を含んでいる。粗大粒子フィルタ２４は、昆虫またはなんらかの粗大な汚れ粒子が電気式フィルタ２５にまで到達することを阻止する。電気式フィルタ２５は、埃および他の汚れが熱交換器１０および／または湿気交換器のメンブレンまで到達することを阻止する。熱交換器１０は、好ましくは平板熱交換器である。電気式フィルタ２５は、特許文献４に記述されているように、熱交換器１０に内蔵されていてもよい。除湿冷却装置１９内には廃熱が発生する。この廃熱を周囲に排出するため、第３の導管２６が備えられており、この導管を通って除湿冷却装置に外気が導かれ、この外気が廃熱を受け取って、それから周囲に放出する。第３の導管２６は、例えば図に示されたように第２の排出口５の前で第２の導管２１に合流する。この例では、冷却のための外気を除湿冷却装置１９を通り過ぎて流れさせるために、導管２６内に第４の送風機２７が備えられている。第４の送風機２７は、第１の送風機６が図２の例に従い直接第１の吸入口２の後に配置されている場合は、場合によっては省略してよい。
【００１８】
図１に示した第１の実施例では、除湿冷却装置１９が第２の湿気交換器１５の空洞１７と第１の湿気交換器１１の空洞１３との間の空気循環回路２２内に配置されている。
【００１９】
図２に示した第２の実施例では、除湿冷却装置１９が第２のフィルタ９の後、しかし第２の空洞１６の前の第２の導管２１内に配置されているか、または１つの除湿冷却装置１９’が第１の排出口３の前の第１の導管２０内に配置されているか、または２つの除湿冷却装置１９および１９’が挙げられた箇所に配置されている。
【００２０】
図１および図２に示した実施例では、汚れ空気と外気との間で熱を交換するために熱交換器１０が備えられ、および第３の空気流と湿気を交換するために２つの湿気交換器１１および１５が備えられている。図３および図４には、２つの別の実施例が示されており、ここでは２つの湿気交換器１１および１５が湿気だけではなく十分な熱を交換し、その結果独立した熱交換器は不要である。
【００２１】
第１の導管２０および第２の導管２１は、図に示されている装置の一部であるが、他方で追加の外部の導管によって周囲或いは室内と接続している。
【００２２】
図１から図４に従った装置は、閉じた空気循環回路２２によって連結された２つの湿気交換器によって機能するため、湿気の交換が調節可能である。図５は、湿気の交換が第１の空気流と第２の空気流の間で、ただ１つの湿気交換器２８を使用して実施される実施例を示している。この湿気交換器は第１の導管内に配置された空洞２９および第２の導管内に配置された空洞３０を備えており、これらの空洞は水蒸気透過性のメンブレン３１で隔てられている。このような構造の、または他の構造の、ただ１つの湿気交換器の使用は、全ての実施例で可能である。
【００２３】
本発明に従い、全ての実施例で、図５の実施例図示されたように、汚れ空気の第１の部分が第３の空気流として第４の導管３２を通って流され、調整され、再び室内に導かれる。第３の空気流は、専門用語で循環空気流と呼ばれる。第３の空気流の調整は別の除湿冷却装置３３を使用して行われ、湿気は水として第３の空気流から液化される。第４の導管３２は吸入口、任意のフィルタ３４、送風機３５、除湿冷却装置３３および排出口を備える。吸入口は、直接室内または図示されたようにその吸入口４のすぐ後ろで第２の導管２１と接続している。排出口は、直接室内に、または図示されたように排出口３のすぐ前で第１の導管２０に合流している。フィルタ３４は、有利には粗大粒子フィルタと電気式フィルタを備えている。
【００２４】
そのような循環空気流は、本発明に従い、図１から図４に従った実施例でも備えられている。
【００２５】
異なった空気流を搬送するため、複数の送風機が必要である。装置１内での送風機の数およびその配置は、具体的な実施形態でさまざまに異なる。ここに示した装置１は、発明に従った方法の実施に適している。装置は実施例として理解するべきであり、当業者の専門知識の範囲で変更することができる。
【００２６】
図１から図５までに示された湿気交換器は、水蒸気透過性のメンブレン隔てられた２つの空洞を備えた湿気交換器であり、この湿気交換器では湿気の交換がメンブレンを通り抜けて行われる。別法として、例えば吸着と脱離プロセスを備えた湿気交換器または吸着と脱ガスプロセスと備えた湿気交換器のような、他の物理学的原理に基づく湿気交換器を使用することもできる。
【００２７】
記述した装置１は、冬季モードと夏季モードと呼ばれる２つの作動モードの間で切り換え可能である。これら２つの作動モードについてここで詳しく説明する。
冬季モード
【００２８】
装置１は、汚れ空気内に含まれる湿気および熱を外気に移動する。第１の送風機６は外気を室内に搬送し、第２の送風機７は汚れ空気を室内から外へ運び出す。第１の送風機６は第１の導管２０内のどこかに、第２の送風機７は第２の導管２１内のどこかに配置されていてよい。第３の送風機２３は、空気流を閉じた空気循環回路２２内で循環させる。除湿冷却装置１９はスイッチを切られる。つまり空気は湿気または熱を放出することなく除湿冷却装置１９を通り抜ける。
夏季モード
【００２９】
装置１は外気内に含まれている湿気の一部を汚れ空気に移動し、および外気の熱の一部を汚れ空気に移動する。つまりより冷たい汚れ空気が外気の熱を冷やすために使用される。外気の湿気を汚れ空気に移動することは、閉じた空気循環回路２２によって互いに接続された、２つの湿気交換器１１および１５を使用して行われる。汚れ空気は必要なほど多くの湿気を吸収できないため、図１に従った実施例では空気循環回路２２内を循環する空気流が追加的に除湿される。つまり除湿冷却装置１９は空気循環回路２２内を循環する空気流から、汚れ空気が吸収できなかったが取り去らなければならない湿気の部分を取り去り、それによって給気は所望の湿気を備える。図２に従った実施例では、汚れ空気が追加的に除湿される。つまり、湿気交換器１１内で外気から取り去られた湿気が湿気交換器１５を使用して完全に汚れ空気に移動されることが可能であるだけの量の湿気を、除湿冷却装置１９が汚れ空気から取り去る。両方の空気流を除湿することも可能である。
【００３０】
第１の送風機６は、外気を室内に搬送し、第２の送風機７は汚れ空気を室内から外へ運び出す。除湿冷却装置１９が作動し、その結果除湿冷却装置１９出口の空気は、除湿冷却装置１９入口の空気よりも乾燥し且つ冷たい。閉じた空気循環回路２２内で循環する空気は、除湿冷却装置１９の実施形態に応じて第３の送風機２３によって、または除湿冷却装置１９によって流れるようになる。
【００３１】
加えて、循環空気として第４の導管３２を通って流れる汚れ空気の部分は、除湿冷却装置３３を使用して冷却されおよび／または除湿され、およびその後で室内に再び送り込まれる。循環空気および外気は、所望の温度および湿度の空気と共に室内へ給送されるよう調整される。
【００３２】
図６は、処理するべき空気流３８が貫流する除湿冷却装置１９の模式的機能線図である。除湿冷却装置１９は、冷却ブロック３６および任意で後続の加熱ブロック３７を備えている。冷却ブロック３６内では空気流３７が露点を下回る温度まで冷却され、その結果空気中に含まれる湿気の少なくとも一部が水として液化する。その際付随的に発生する熱は、上述のように導管２６を通って送られる空気流を使用して、排気の第２の排出口５（図１）に送り込まれる。加熱ブロック３７がある場合は、冷却ブロック３６から出た冷たい空気を再び過熱するために、付随的に発生する熱の部分が直接排気に、および付随的に発生する熱の残りの部分が直接または導管３２を通って加熱ブロック３７およびその後で排気に送り込まれる。
【００３３】
図７から図１０には、除湿冷却装置１９のさまざまな例が図示されている。これらの除湿冷却装置は全て加熱ブロック３７も備えている。しかし、加熱ブロック３７は省略してもよい。その場合は、付随的に発生する排気の熱が送り込まれる。
【実施例１】
【００３４】
図７に示された例では、除湿冷却装置１９を通って流れている空気流３８の冷却は冷却ブロック３６内で少なくとも１つのペルティエ素子３９を使用して行われる。例では冷たい壁４０と暖かい壁４１を備えた２つのペルティエ素子３９が示されている。冷たい壁４０の温度は電気エネルギーの供給によって冷却され、その際空気流３８の流れ方向に見て最後のペルティエ素子が、少なくとも流れ込む空気の露点を下回る値まで冷却される。この冷たい壁４０にそって流れる空気流３８は冷やされ、その際、空気流３８の温度が露点を下回るとすぐに、空気流３８内に含まれる湿気が冷たい壁４０で水として液化する。水は導管４２を通って貯水盤４３に送り込まれるかまたは直接周囲に排出される。空気流３８の冷却時および湿気の液化時に付随的に発生する熱、並びにペルティエ素子３９に供給された、同じく熱に転換される電気エネルギーは、暖かい壁４１に到達する。この熱の部分は、例えば導管４４を経由して加熱ブロック３７に送り込まれ、および加熱ブロック３７内で熱交換器４５を使用して空気流３８に移動され、空気流３８が加熱ブロック３７内で所望の温度に加熱される。熱の残りは導管２６を通って流れる空気に放出される。このことは、暖かい壁４１の温度が外気の温度より高いために可能である。
【００３５】
特に有利な実施形態は図８に示される。除湿冷却装置１９は複数のペルティエ素子３９を備え、このペルティエ素子に沿って流れる空気が冷却され、除湿される。空気流３８はペルティエ素子３９の冷たい側に沿って、およびその後にペルティエ素子３９の少なくとも１つの暖かい側に沿って、導かれる。つまりここで、この少なくとも１つのペルティエ素子の暖かい側によって加熱ブロック３８が形成される。
【００３６】
冬季モードでは、除湿冷却装置１９は一般に作動しない。なぜなら外気が比較的乾燥しており、除湿する必要がないからである。しかし、この例にあるペルティエ素子３９は、除湿冷却装置１９を通って流れている空気流を加熱するために使用されることができる。その場合ペルティエ素子３９を通って流れる電流は逆向きになり、その結果壁４０が暖められ、壁４１が冷却される。
【実施例２】
【００３７】
図９に示された例では、冷却ブロック３６はコンプレッサー４６、放熱チャンバ４７、タービン４８および液化チャンバ４９を含み、コンプレッサー４６とタービン４８の駆動軸は互いに連結されている。コンプレッサー４６は機械的な方法で空気を圧縮し、その際に空気は暖められる。比較的熱い空気が放熱チャンバ４７を通って流れると、空気が放熱チャンバ４７を局部的な周囲温度より格段に高い温度まで暖め、その結果放熱チャンバ４７は熱を周囲に放出することができる。付随的に発生した熱は、導管２６を通って流れる外気によって運び去られる。つまり送り込まれた外気は放熱チャンバ４７を冷却し、このようにして空気流３８から熱が取り去られる。空気流３８は続いてタービン４８を通って流れ、タービン４８を動かす。空気流３８はタービン４８を動かす際に、自身が露点を下回る温度にまで冷却される分だけの機械的作業を行わなくてはならない。従って冷たい空気が液化チャンバ４９を冷却し、その結果液化チャンバ４９内で湿気が水として液化し、導管４２を通って貯水盤４３に集められるかまたは直接周囲に運び去られる。空気流３８は液化チャンバ４９から出る時、冷たく、乾燥している。空気流３８を再度加熱するため、放熱チャンバ４７に付随的に発生した熱の部分が、例えば２つの、導管４４で互いに接続された熱交換器４５および５２を通って、加熱ブロック３７に送り込まれる。コンプレッサー４６とタービン４８の駆動軸は互いに連結されているため、タービン４８がコンプレッサー４６を駆動し、その結果コンプレッサー４６には外部から出力Ｐ、すなわちＰＫ−ＰＴだけを送り込む必要があり、その際に大きさＰＫはコンプレッサーＰＫが必要とする出力、およびＰＴはタービン４８から放出される出力を示す。
【実施例３】
【００３８】
図１０に示された例では、除湿冷却装置１９はコンプレッサー４６および渦管５３を含んでいる。コンプレッサー４６は空気流３８を圧縮し、およびそれによって空気の圧力を高め、その結果空気流３８は高速で渦管５３内に流れ込む。その際空気流３８の温度は高まる。熱の一部は熱交換器５４を使用して導管２６を通って運び去られる。渦管５３は、空気流を熱い空気流と冷たい空気流に分離し、冷たい空気流の温度が露点を下回るように設計されており、その結果冷たい空気流中に含まれる湿気が水として液化する。冷たい空気流と熱い空気流は、別々の導管５０或いは５１内に導かれ、それによって一方で水が液化し、他方で熱い空気流から例えば別の熱交換器５５を使用して熱を取り去ることが可能である。除湿された冷たい空気流および熱い空気流は、除湿冷却装置１９から出る前に再び１つにまとめられる。
【符号の説明】
【００３９】
１  装置
２  第１の吸入口
３  第１の排出口
４  第２の吸入口
５  第２の排出口
６  第１の送風機
７  第２の送風機
８  第１のフィルタ
９  第２のフィルタ
１０  熱交換器
１１  第１の湿気交換器
１２  空洞
１３  空洞
１４  水蒸気透過性のメンブレン
１５  第２の湿気交換器
１６  空洞
１７  空洞
１８  水蒸気透過性のメンブレン
１９  除湿冷却装置
２０  第１の導管
２１  第２の導管
２２  閉じた空気循環回路
２３  第３の送風機
２４  粗大粒子フィルタ
２５  電気式フィルタ
２６  第３の導管
２７  第４の送風機
２８  湿気交換器
２９  空洞
３０  空洞
３１  水蒸気透過性のメンブレン
３２  第４の導管
３３  除湿冷却装置
３４  フィルタ
３５  送風機
３６  冷却ブロック
３７  加熱ブロック
３８  空気流
３９  ペルティエ素子
４０  冷たい壁
４１  暖かい壁
４２  導管
４３  貯水盤
４４  導管
４５  熱交換器
４６  コンプレッサー
４７  放熱チャンバ
４８  タービン
４９  液化チャンバ
５０  導管
５１  導管
５２  熱交換器
５３  渦管
５４  熱交換器
５５  熱交換器
【図１】
2011528426.tif 000003
【図２】
2011528426.tif 000004
【図３】
2011528426.tif 000005
【図４】
2011528426.tif 000006
【図５】
2011528426.tif 000007
【図６】
2011528426.tif 000008
【図７】
2011528426.tif 000009
【図８】
2011528426.tif 000010
【図９】
2011528426.tif 000011
【図１０】
2011528426.tif 000012
【国際調査報告】
2011528426.tif 000013
2011528426.tif 000014
2011528426.tif 000015
2011528426.tif 000016