(57)【要約】  除湿機（１０）は、濃縮した液体乾燥剤を加えるための乾燥剤入口（１６）と、さほど濃縮していない液体乾燥剤を取り除くための乾燥剤出口（１８）を有する乾燥剤用容器（１４）を含む。蒸気凝縮器（２２）の下流の空気入口（２０）は湿った空気を収容し、蒸気凝縮器（２２）の上流の空気出口（２４）はエンクロージャ（１２）へと乾燥した空気を放出する。出口（１８）につながれたポンプ（２６）は、乾燥剤用容器（１４）からスプレーノズル（２８）を通って蒸気凝縮器（２２）まで乾燥剤を送り、蒸気凝縮器（２２）は湿った空気から水蒸気を吸収し、液体乾燥剤を温める。再生器（３０）は、さほど濃縮していない液体乾燥剤から水分を取り除き、乾燥剤用容器（１４）に濃縮した液体乾燥剤を補充する。冷却要素（３２）は、除湿機内の液体乾燥剤および／または再生器内の凝縮水を冷やし、および、ヒートシンク（３６）は凝縮の熱を回復させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンクロージャ（１２）の内部の空気から湿気を取り除くための除湿機（１０）であって、
濃縮した液体乾燥剤を加えるための乾燥剤用入口（１６）と、さほど濃縮していない液体乾燥剤を取り除くための乾燥剤用出口（１８）を有するエンクロージャ（１２）の内部の乾燥剤用容器（１４）、
湿った空気を収容するための除湿機の蒸気凝縮器（２２）の下流のエンクロージャ（１２）内の空気入口（２０）と、乾燥した空気をエンクロージャ（１２）へと入れるための除湿機の蒸気凝縮器（２２）の上流のエンクロージャ（１２）内の空気出口（２４）、
湿った空気から水蒸気を吸収し、液体乾燥剤を温めるために、乾燥剤用容器（１４）からスプレーノズル（２８）を通って除湿機（１０）の蒸気凝縮器（２２）まで送るための乾燥剤用出口（１８）につながれたポンプ（２６）、および、
乾燥剤用出口（１８）から伝えられたさほど濃縮していない液体乾燥剤から水分を取り除くために、および、乾燥剤用入口（１６）を介して乾燥剤用容器（１４）に濃縮した液体乾燥剤を補充するために、乾燥剤用容器（１４）の乾燥剤用入口（１６）と乾燥剤用出口（１８）につながれた再生器（３０）、
を備え、
前記除湿機（１０）は、
除湿機（１０）内の液体乾燥剤および／または再生器（３０）内の凝縮水の凝縮の潜熱を吸収することによって、除湿機（１０）内の液体乾燥剤および／または再生器（３０）内の凝縮水を冷やすための冷却要素（３２）、および、
凝縮の前記熱を回復させるためのヒートシンク（３６）、
を備えることを特徴とする除湿機。
【請求項２】
再生器（３０）は、相互に連結した蒸発器（４４ａ）および凝縮器（４４ｂ）を含み、各々、それぞれの容器（４６ａ）、（４６ｂ）、それぞれの空気入口（４８ａ）、（４８ｂ）、および、それぞれの空気出口（５０ａ）、（５０ｂ）を含んでおり、
蒸発器（４４ａ）の容器（４６ａ）は、除湿機の乾燥剤容器（１４）に流体接続されており、および、
ヒートシンク（３４）は、凝縮器（４４ｂ）の空気入口（４８ｂ）に到達する湿った温風から湿気を取り除くために、凝縮器（４４ｂ）に冷水を向けるように構成され、それによって空気を乾燥させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の除湿機。
【請求項３】
ヒートシンク（３４）は、凝縮器（４４ｂ）に冷水（７２）を向けるために、および、温風を容器（４６ｂ）に放出するために構成された帯水層またはスイミングプール（７４）によって実現され、
ポンプ（７６）は、帯水層またはスイミングプール（７４）に温水（７８）をポンプで送り戻す、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の除湿機。
【請求項４】
帯水層またはスイミングプール（７４）は、冷水（７２）と温水（７８）を保管するための別のタンクを含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の除湿機。
【請求項５】
冷却要素（３２）は、除湿機の蒸気凝縮器（２２）内の液体乾燥剤を冷やすために構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の除湿機。
【請求項６】
冷却要素（３２）は、
凝縮器（４４ｂ）内の液体乾燥剤から熱を取り除くために、再生器（３０）内の容器（４６ｂ）と凝縮器（４４ｂ）の間で接続された蒸発器（３６）、および、
再生器（３０）内の容器（４６ａ）と蒸発器（４４ａ）の間で接続された凝縮器（４０）へと前記熱を伝えるための圧縮機（３８）を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の除湿機。
【請求項７】
乾燥剤の蒸気凝縮器（２２）から熱を取り除くための、および、除去した熱をエンクロージャ（１２）内の空気に伝えるための追加のヒートポンプを含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の除湿機。
【請求項８】
冷却要素（３２）は、除湿機の蒸気凝縮器（２２）内の乾燥剤から熱を取り除き、容器（７４）に保管された冷水（７２）に除去した熱を送るように構成された熱交換器（７０）を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の除湿機。
【請求項９】
容器は帯水層またはスイミングプール（７４）である、
ことを特徴とする請求項８に記載の除湿機。
【請求項１０】
約５°Ｃの温度の冷水を熱交換器（７０）に、および、再生器（３０）内の蒸気凝縮器（４４ｂ）に送り込むためのポンプ（７６）を含み、
冷水はさらに加熱され、暖房などの他の用途のために、約３５°Ｃの温度で温水（７８）として容器（７４）に戻される、
ことを特徴とする請求項８または９に記載の除湿機。
【請求項１１】
冷却要素（３２）は、除湿機（１０）と再生器（３０）の間で共有される、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の除湿機。
【請求項１２】
圧縮機（３８）と直列な蒸発器（３６）と、再生器（３０）内の蒸発器（４４ａ）の容器（４６ａ）の間で接続された凝縮器（４０）とを含み、
前記蒸発器（３６）は、除湿機（１０）の容器（１４）と再生器（３０）の容器（４６ａ）の間で接続され、液体乾燥剤から冷却剤へと熱を取り除き、冷却剤から凝縮器（４０）へと除去した熱を送るように構成される、
ことを特徴とする請求項１１に記載の除湿機。
【請求項１３】
凝縮器（４０）はエンクロージャ（１２）の外側にある、
ことを特徴とする請求項１２に記載の除湿機。
【請求項１４】
除湿機（１０）と再生器（３０）の間で接続された乾燥剤／乾燥剤による熱交換器（５２）をさらに含み、熱交換器（５２）は、除湿機（１０）から再生器（３０）へと流れる希釈された乾燥剤を加熱し、再生器（３０）から除湿機（１０）へと流れ戻る濃縮した乾燥剤を冷却するように構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の除湿機。
【請求項１５】
エンクロージャ内の空気から湿気を取り除く方法であって、
乾燥剤用容器（１４）につながれた除湿機（２２）の空気入口（２０）に、エンクロージャ内の湿った空気を送る工程、
湿った空気から水蒸気を吸収し、液体乾燥剤を温めるために、乾燥剤用容器（１４）からスプレーノズル（２８）を介して除湿機（２２）まで液体乾燥剤をポンプで送る工程であって、それによって、除湿機（２２）の空気出口（２４）を通って出る空気は空気入口に入る空気よりも乾燥している、工程、
乾燥剤用容器（１４）から送られてきたさほど濃縮していない液体乾燥剤から水分を取り除くために再生器（３０）を使用し、および、濃縮した液体乾燥剤を乾燥剤用容器（１４）に補充する工程、
を含み、
前記方法は、
除湿機（２２）内の液体乾燥剤および／または再生器（３０）内の凝縮水の凝縮の潜熱を吸収することによって、除湿機（２２）内の液体乾燥剤および／または再生器（３０）内の凝縮水を冷やす工程、および、
ヒートシンク（３６）によって凝縮の前記熱を回復させる工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
凝縮した水から熱を取り除き、乾燥剤蒸発器（４４ａ）に取り除いた熱を送る工程をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
乾燥剤／空気による熱交換器を通る空気について、レイノルズ数は２０００よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は除湿システムおよび方法に関し、具体的に、エンクロージャ内の空気の除湿のための液体乾燥剤再生器（ＬＤＲ）、および除湿のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、蒸気圧縮機に基づいた乾燥剤（ブライン）再生器を示している。有効な蒸気は高湿度条件下でさえ減るため、再生は濃縮物として乾燥剤を保持する。特許文献２は、エンクロージャ内の空気の除湿のためのシステムを開示しており、該システムは、外部から熱交換器に取り込まれた冷たい新鮮な空気を加熱するための、および、蒸気の凝縮によってエンクロージャ内部の空気を除湿するための、空気／ブライン熱交換器を含んでいる。  
【０００３】
特許文献３は、ソーラーポンドと組み合わせた空調システムおよび／または加熱システムを開示しており、ソーラーポンドの深さと共に増加する塩の濃度を維持することが重要である。ソーラーポンドは再生される。すなわち、塩濃度勾配は空調システムの部品によって、あるいは、特別な濃縮塔（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ  ｔｏｗｅｒ）によって維持され、ここで、湿気は、ソーラーポンドから塔に循環するブラインから取り除かれる。
【０００４】
特許文献４は、太陽電池式ＬｉＣｌ除湿機をＬｉＢｒ吸収式冷凍機と組み合わせる、ハイブリッド空調システムを開示している。デシカント式除湿機は、大気から湿気を吸収することにより、潜在的な負荷を除去し、顕在的な負荷は吸収式冷凍機によって除去される。デシカント式除湿機は再生器につながれ、再生器中の乾燥剤が太陽熱で加熱した湯によって加熱されることで、除湿機に送り返される前に湿気を再生器から一掃する。乾燥剤再生器内で消費された気化熱は回収され、吸収式冷凍機の駆動流体を一部あらかじめ加熱するために使用され、それによって、ハイブリッドシステムの全体のＣＯＰが著しく改善される。
【０００５】
本出願人の名義の特許文献５は、エンクロージャ内の環境のための空調システムを開示しており、該システムは、熱交換器を介して、ブライン／空気による熱交換器と流体連通している空気／水冷却塔、および、ブライン／空気による熱交換器と流体連通しているブライン再生器を含み、ブライン／空気による熱交換器は、エンクロージャへの排気口および吸気口を有している。
【０００６】
本出願人名義の特許文献６は、液体乾燥剤再生器除湿システムを開示しており、該システムは、第１の乾燥剤用入口と乾燥剤用容器を有する乾燥剤／空気による熱交換器を含む。該容器は、第１の乾燥剤用出口と、第２の乾燥剤用出口と、第１の乾燥剤用入口を有している。第１の乾燥剤用入口と第１の乾燥剤用出口は熱源に接続されており、第２の乾燥剤用入口は容器の希釈した乾燥剤を伝導し、第２の乾燥剤用出口は容器から濃縮した乾燥剤を伝導する。第２の乾燥剤用入口と第２の乾燥剤用出口は、容器に流れ込む希釈した乾燥剤に熱を加えるために、乾燥剤／乾燥剤による熱交換器に接続される。乾燥剤による熱交換器と乾燥剤用容器は両方とも空気にさらされる。該システムは、濃縮した液体乾燥剤を乾燥剤の容器から加熱器にポンプで送り込むことによって、および、再生器に入る乾燥剤の流れの質量流量が凝縮した水の質量流量の少なくとも２倍になるような速度で、加熱して濃縮した液体乾燥剤を加熱器から第１の乾燥剤用入口に戻すことによって除湿する。乾燥剤再生器は、出口を介して再生器に流れ込む希釈した乾燥剤を、第１の乾燥剤用出口を開始絵再生器から放出される濃縮された乾燥剤と交換し、そして、再生器から蒸気凝縮器まで悦を取り入れるために、濃縮した乾燥剤の温度は希釈した乾燥剤の温度よりも高く、そして、熱は希釈した乾燥剤の温度を上昇させ、これが蒸気シンクとして機能する。
【０００７】
特許文献６の除湿機では、乾燥した暖かい空気が、内部に取り込まれた冷たい湿気をはらんだ空気と同じエンタルピーで除湿機から出る。これは、空気中の湿気がブライン上で凝縮するという事実によって達成され、凝縮はブラインを温め、ブラインは大気を温める。言いかえれば、断熱式の除湿機は、空気中の水蒸気の潜熱を顕熱に変換する。すなわち、気温が上昇する。
【０００８】
特許文献６の除湿機では、乾燥剤が湿った空気中にまかれ、空気から水蒸気を吸収して空気を乾燥させる。そうすることで、空気中の水蒸気は相を変化させ、その結果、潜熱が顕熱に変換され、乾燥剤は温められる。乾燥剤の温度がすべての潜在的なエネルギーを空気中に放出して顕熱とするのに十分なほど高い平衡点に到達するまで、乾燥剤からの熱は周囲の大気に移る。特許文献６に記載の一定のエンタルピーの除湿機において、このことは、以下に記載されているように除去可能な水分の量に有効な制限を課す。１グラムの水には２，５００ジュールの潜熱がある。空気の比熱は１，０００ジュール／ｋｇ／°Ｃである。従って、１ｋｇの空気の混合物中の１グラムの水蒸気を凝縮するときに空気の一定のエンタルピーを維持するためには、空気の温度を２．５°Ｃ上昇させなければならない。この熱は乾燥剤によってのみ与えられることができ、したがって乾燥剤は少なくともこの温度分だけは空気よりも暖かくなければならない。このことは、除去可能な空気中の水蒸気の量に制限を課す。なぜなら、空気からから凝縮される水蒸気の量が多ければ多いほど、乾燥剤と空気との間の温度勾配は高くなければならないからである。しかしながら、乾燥剤が熱くなればなるほど、乾燥させる剤としては有効でなくなる。
【０００９】
同様に、乾燥剤が水蒸気を吸収すると、乾燥剤はより薄まり、それほど有効でなくなり、この目的のため、再生器が提供され、吸収された水蒸気を乾燥剤から取り除き、除湿機の容器に濃縮した乾燥剤を戻す役割を果たす。ここでも同様に、乾燥剤の濃度には実用的な制限があり、一方で、乾燥剤が濃縮されればされるほど、除湿機の効率は高くなり、他方では、乾燥剤が濃縮されればされるほど、再生器が吸収された水蒸気を除去することは困難になる。
【００１０】
一例として、特許文献６で開示された一定のエンタルピー（すなわち、断熱性の）除湿機において、空気１キログラム当たり３グラムの水蒸気を除去するためには、除湿機の乾燥剤活性は約３０％でなければならない。すなわち、除湿機の乾燥剤の部分的な蒸気圧は０．３でなければならず、その温度は約３０°Ｃでなければならない。それでも、この活性で多くの乾燥剤が結晶化し、それによって、必要な湿度を排除することが不可能になり、そして、この活性でも結晶化しないＬｉＣｌおよびＬｉＢｒのような乾燥剤は効果である。さらに、再生器で蒸発させる乾燥剤は、除湿機の乾燥剤よりも濃縮されており、したがって、その部分的な蒸気圧は小さく、例えば２５％である。この活性で乾燥剤を蒸発させることは、高温の乾燥剤と再生器中の低温の水を必要とするため、したがって、水から熱を取り除くことが事実上不可能となる。特許文献６で提案されているように、乾燥剤の結晶化を回避する１つの解決策は、再生器中の乾燥剤の流れの質量流量を、除湿機中の凝縮された水の質量流量の少なくとも２倍とすることである。
【００１１】
したがって、大量の湿度を空気中から除去することを可能にし、その一方で、乾燥剤の結晶化の危険のない効果的な再生を促すために高濃縮された乾燥剤を必要としない、空気を乾燥させる代替的な手法を発見することが望ましいことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許６，２６６，９７５号
【特許文献２】米国特許６，４６３，７５０号
【特許文献３】米国特許４，３５５，６８３号
【特許文献４】米国特許４，２０５，５２９号
【特許文献５】国際公開ＷＯ  ０３／００４９３７号
【特許文献６】米国特許７，９３８，８８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、従来提案されてきたシステムよりも多くの量の湿度を空気から除去することを可能にし、高濃縮した乾燥剤を必要としない、除湿機を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明に従って、エンクロージャの内部の空気から湿気を取り除くための除湿機が提供され、
濃縮した液体乾燥剤を加えるための乾燥剤用入口と、さほど濃縮していない液体乾燥剤を取り除くための乾燥剤用出口を有するエンクロージャの内部の乾燥剤用容器、
湿った空気を収容するための除湿機の蒸気凝縮器の下流のエンクロージャ内の空気入口と、乾燥した空気をエンクロージャへと入れるための除湿機の蒸気凝縮器の上流のエンクロージャ内の空気出口、
湿った空気から水蒸気を吸収し、液体乾燥剤を温めるために、乾燥剤用容器からスプレーノズルを通って除湿機の蒸気凝縮器まで送るための乾燥剤用出口につながれたポンプ、および、
乾燥剤用出口から伝えられたさほど濃縮していない液体乾燥剤から水分を取り除くために、および、乾燥剤用入口を介して乾燥剤用容器に濃縮した液体乾燥剤を補充するために、乾燥剤用容器の乾燥剤用入口と乾燥剤用出口につながれた再生器
を備え、
前記除湿機は、
除湿機内の液体乾燥剤および／または再生器内の凝縮水の凝縮の潜熱を吸収することによって、除湿機内の液体乾燥剤および／または再生器内の凝縮水を冷やすための冷却要素、および、
凝縮の前記熱を回復させるためのヒートシンク、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の態様に従って、エンクロージャ内の空気から湿気を取り除く方法が提供され、
前記方法は、
乾燥剤用容器につながれた除湿機の蒸気凝縮器の空気入口に、エンクロージャ内の湿った空気を送る工程、
湿った空気から水蒸気を吸収し、液体乾燥剤を温めるために、乾燥剤用容器からスプレーノズルを介して除湿機の蒸気凝縮器まで液体乾燥剤をポンプで送る工程であって、それによって、除湿機の蒸気凝縮器の空気出口を通って出る空気は空気入口に入る空気よりも乾燥している、工程、
乾燥剤用容器から送られてきたさほど濃縮していない液体乾燥剤から水分を取り除くために再生器を使用し、濃縮した液体乾燥剤を乾燥剤用容器に補充する工程、
を含み、
除湿機内の液体乾燥剤および／または再生器内の凝縮水の凝縮の潜熱を吸収することによって、除湿機内の液体乾燥剤および／または再生器内の凝縮水を冷やす工程、および、
ヒートシンクによって凝縮の前記熱を回復させる工程、
を特徴とする。
【００１６】
以下に説明されるように、本発明にかかる除湿機は、断熱性ではない（すなわち、一定のエンタルピー）が、それと反対に、変動するエンタルピーシステムである。
【００１７】
幾つかの実施形態では、本発明は除湿機内の乾燥剤を冷やす。なぜなら、乾燥剤を例えば１５°Ｃに冷やす（エンクロージャの空気が２０°Ｃである場合）ことで、乾燥剤は除湿機内で６０％の活性を有することができるようになる。再生器内の乾燥剤の活性はおよそ５５％であり、それにより、水温を４０°Ｃまで低くしたまま再生器内の乾燥剤の温度を６０°Ｃにのみにすることができ、水から熱を取り除くことが可能となる。さらに、これによって、ＭｇＣｌとＣａＣｌのような共通する乾燥剤をすべて使用することが可能となり、結晶化のリスクもなくＬｉＣｌやＬｉＢｒよりもずっと廉価高価である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明を理解し、実際にどのように実施されるのかを理解するために、添付の図面を参照して、非限定的な一例として、実施形態をこれより記載する。
【００１９】
【図１】本発明の異なる実施形態にかかる除湿機の概略図である。
【図２】本発明の異なる実施形態にかかる除湿機の概略図である。
【図３】本発明の異なる実施形態にかかる除湿機の概略図である。
【図４】本発明の異なる実施形態にかかる除湿機の概略図である。
【図５】本発明の異なる実施形態にかかる除湿機の概略図である。
【図６】除湿機の動作について説明するのに役立つ乾湿計図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
いくつかの実施形態の以下の記載において、２以上の図または同じ図でも現われる、あるいは、類時の機能性を共有する同一の部品は、同一の参照記号によって参照されている。
【００２１】
図１は、エンクロージャ（１２）の内部の空気から湿気を取り除くための除湿機（１０）を概略的に示しており、除湿器は、濃縮した液体乾燥剤を加えるための乾燥剤用入口（１６）と、さほど濃縮していない液体乾燥剤を除去するための乾燥剤用出口（１８）を有するエンクロージャの内部の乾燥剤用容器（１４）を含んでいる。同様に、エンクロージャ（１２）の内部には、湿った空気を収容するための除湿機の蒸気凝縮器（２２）の下流にある空気入口（２０）と、乾燥した空気をエンクロージャ（１２）に放出するための除湿機の蒸気凝縮器（２２）の下流にある空気出口（２４）が設けられる。ポンプ（２６）は、湿った空気から水蒸気を吸収するべく、乾燥剤用容器（１４）からスプレーノズル（２８）を介して除湿機の蒸気凝縮器（２２）に液体乾燥剤をポンプで送るために、乾燥剤用出口（１８）につながれる。上記を行う際に、水蒸気は潜熱をやめ、これが液体の乾燥剤を温め、それによって、空気出口（２４）を通る空気が空気入口（２０）に入る空気よりも乾燥している。再生器（３０）は、乾燥剤用出口（１８）から伝えられたさほど濃縮していない液体乾燥剤から水分を取り除くために、および、乾燥剤用入口（１６）を介して乾燥剤用容器（１４）に濃縮した液体乾燥剤を補充するために、乾燥剤用容器（１４）の乾燥剤用入口（１６）と乾燥剤用出口（１８）につながれている。冷却要素（３２）は、液体乾燥剤の凝縮の潜熱を吸収することによって、除湿機の蒸気凝縮器（２２）に到達する前に液体乾燥剤を冷やすために、乾燥剤用出口（１８）と除湿機の蒸気凝縮器（２２）の間に配置され、それによって、除湿機の蒸気凝縮器（２２）内の液体乾燥剤の温度を下げる。凝縮の潜熱は、冷却要素（３２）につながれたヒートシンク（３４）によって回復される。
【００２２】
図１に示される実施形態では、冷却要素（３２）は、圧縮機（３８）と直列に接続した蒸発器（３６）によって構成され、冷却要素（３２）は、液体乾燥剤からの熱をフレオン（商標）などのクロロフルオロカーボンである冷却剤またはヒドロフルオロカーボンへと取り除き、取り除いた熱を冷却剤から圧縮機（３８）に直列な凝縮器（４０）へと送る。フレオンは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙの商標である。膨脹弁（４２）は、蒸発器（３６）に入る冷却剤の流量を制御し、それによって、蒸発器（３６）の出口の過熱を制御する。凝縮器（４０）はエンクロージャの内部に示されているが、エンクロージャの外側でも同じく良好であってもよい。
【００２３】
上記のとおり、再生器（３０）の機能は、さほど濃縮されていない液体乾燥剤から水分を取り除き、乾燥剤用容器（１４）に対して濃縮した液体乾燥剤を補充することである。再生器（３０）の正確な構造は、それがこの機能を実現することができる限り、本発明の特徴ではない。再生器（３０）は、図１に関連してこれから記載されるように、我々の特許文献６で採用された手法と似た手法で構築されてもよい。
【００２４】
したがって、一例として、再生器（３０）は、相互に連結した蒸発器（４４ａ）および凝縮器（４４ｂ）を含む閉ループ二段式蒸発器として示されており、各々、それぞれの容器（（４６ａ））、（４６ｂ）、それぞれの空気入口（４８ａ）、（４８ｂ）、および、それぞれの空気出口（５０ａ）、（５０ｂ）を含んでいる。容器（４６ａ）は乾燥剤を包含しており、容器（４６ｂ）は水を包含している。蒸発器（４４ａ）の空気出口（５０ａ）は、閉ループを形成するために、凝縮器（４４ｂ）の空気入口（４８ｂ）につながれ、凝縮器（４４ｂ）の空気出口（５０ｂ）は、閉ループを形成するために蒸発器（４４ａ）の入口（４８ａ）につながれている。外気温（例えば、２０°Ｃ）での容器（１４）の希釈した乾燥剤は、ポンプによって、再生器（３０）内の乾燥剤用容器（４６ａ）に送られる。乾燥剤が高温（例えば、６５°Ｃ）にあることを再生器（３０）が必要とするため、再生器（３０）の乾燥剤用容器（４６ａ）は、乾燥剤／乾燥剤による熱交換器（５２）によって、除湿機（１０）の乾燥剤用容器（１４）に好ましくはつながれ、熱交換器（５２）は、除湿機（１０）から再生器（３０）へと流れる希釈した乾燥剤を加熱し、濃縮した乾燥剤を冷却して、再生器（３０）から除湿機（１０）へと流し戻す。加熱器（５６）につながれた乾燥剤／空気による熱交換器（５４）は、乾燥剤用容器（４６ａ）につながれた乾燥剤用入口（５８）を有している。ポンプ（６０）は、乾燥剤用容器（４６ａ）から乾燥剤／空気による熱交換器（５４）まで乾燥剤を送り、熱交換器（５４）は、乾燥剤用出口（６２）介してスプレーノズル（６４ａ）を通って蒸発器（４４ａ）に加熱した希釈乾燥剤を送る。空気入口（４８ａ）に入る空気は蒸発器（４４ａ）と接触して温められ、希釈した乾燥剤から吸収されたより多くの水を保持し、それによって、その濃度を増加させることができる。濃縮された乾燥剤は、乾燥剤／乾燥剤による熱交換器（５２）によって除湿機（１０）の容器（１４）に戻される。希釈された乾燥剤から熱が吸収されると、蒸発器（４４ａ）の空気出口（５０ａ）から出る空気は、それまでよりも暖かくなっており、空気入口（４８ａ）に入る空気よりも湿り気がある。湿った温風は閉ループを介して凝縮器（４４ｂ）の空気入口（４８ｂ）へと循環し、凝縮器（４４ｂ）は空気から水を凝縮して、凝縮した水を容器（４６ｂ）に送る。凝縮の熱は、ポンプ（６８）によって容器（４６ｂ）から湯を受け取るヒートシンク（３４）として役立つ熱再生システム（６６）によって回復し、エンクロージャ（１２）に対して放射状に広がる。これにより水が冷却され、その後、スプレーノズル（６４ｂ）を介して凝縮器（４４ｂ）に戻される。
【００２５】
図２は、冷却要素（３２）が、除湿機の蒸気凝縮器（２２）内の乾燥剤から熱を取り除き、容器（例えば、帯水層またはスイミングプール（７４））内の冷水（７２）に除去した熱を送る熱交換器（７０）を含む、第２の実施形態を示している。約５°Ｃの温度の冷水は、ポンプ（７６）によって熱交換器（７０）に送り込まれ、再生器（３０）内の蒸気凝縮器（４４ｂ）にさらに移されてもよい。ここで、冷水は、さらに加熱され、暖房などの他の用途のために、約３５°Ｃの温度で温水（７８）として帯水層またはスイミングプール（７４）に戻されてもよい。
【００２６】
図３は、冷却要素（３２）が除湿機（１０）と再生器（３０）の間で有効に共有される、ハイブリッドシステムの第３の実施形態を示している。したがって、圧縮機（３８）と直列な蒸発器（３６）を含む再生器は、除湿機（１０）の容器（１４）と再生器（３０）の容器（４６ａ）の間で接続され、液体乾燥剤から冷却剤へと熱を取り除き、その後、冷却剤から、圧縮機（３８）と直列な凝縮器（４０）まで除去した熱を送る。膨脹弁（４２）は、蒸発器（３６）に入る冷却剤の量を制御して、それによって、蒸発器（３６）の出口における過熱を制御する。凝縮器（４０）はエンクロージャ（１２）の内部に示されているが、エンクロージャの外部でも同じように良好であってもよい。凝縮器（４０）は、再生器（３０）の容器（４６ａ）と蒸発器（４４ａ）の間で接続される。蒸発器（３６）は、熱を取り除くことによって除湿機の蒸気凝縮器（２２）内の乾燥剤を冷やし、熱はその後、凝縮器に伝えられ、再生器（３０）内の乾燥剤に移される。ヒートシンク（３４）は、帯水層またはスイミングプール（７４）によって実現される。帯水層またはスイミングプール（７４）からの冷水（７２）は、凝縮器（４４ｂ）の空気入口（４８ｂ）に達する湿った温風から湿気を吸収するために、凝縮器（４４ｂ）に向けられ、それによって、空気を乾燥させる。凝縮された水は、縮合の潜熱によって温められ、容器（４６ｂ）に流れ込み、容器（４６ｂ）からポンプ（７６）によって湯（７８）として帯水層またはスイミングプール（７４）に戻される。冷水（７２）および湯（７８）は、別々のタンクに保管されてもよい。
【００２７】
図１乃至３で示される実施形態において、冷却要素（３２）は、除湿機の蒸気凝縮器（２２）内の液体乾燥剤を冷やす。なぜなら、除湿機（２２）内の液体乾燥剤が冷たくなればなるほど、ますます効率的にエンクロージャ（１２）中の空気から水蒸気を吸収することができるからである。
【００２８】
図４は、冷却要素（３２）が、凝縮器（４４ｂ）内の液体乾燥剤から熱を取り除くために、再生器（３０）内の容器（４６ｂ）と凝縮器（４４ｂ）の間で接続された蒸発器（３６）を含んでいる第４の実施形態を示す。このようにして除去された熱は、再生器（３０）内の容器（４６ａ）と蒸発器（４４ａ）の間で接続された凝縮器（４０）へと圧縮機（３８）によって伝えられる。熱は凝縮された水から除去され、乾燥剤蒸発器（４４ａ）に供給される。このように、再生器の凝縮器の水は冷たいまま保たれ、そうすることで再生器効果が改善される。図には示されていないが、追加のヒートポンプが、図１に示される構成に類似する除湿機（１０）につながれてもよく、乾燥剤の蒸気凝縮器（２２）から熱を取り除くための蒸発器と、除去した熱をエンクロージャ（１２）内の空気に伝えるための凝縮器を含んでもよい。
【００２９】
図５は、ヒートシンク（３４）が帯水層またはスイミングプール（７４）によって実現される第５の実施形態を示している。帯水層またはスイミングプール（７４）からの冷水（７２）は、凝縮器（４４ｂ）の空気入口（４８ｂ）に達する湿った温風から湿気を吸収するために、凝縮器（４４ｂ）に向けられ、それによって空気を乾燥させる。空気は凝縮器（４４ｂ）によって凝縮され、冷たい凝縮された水は容器（４６ｂ）に流れ込み、ポンプ（７６）によって湯（７８）としてその容器から帯水層またはスイミングプール（７４）に送り戻される。
【００３０】
特許文献６に記載されている断熱式の（すなわち、一定のエンタルピー）除湿機を上回る本発明にかかる変動性エンタルピー除湿機の改善をよりよく評価するために、我々はまず、温度や相対的な湿度の変動条件についての乾燥剤活性をプロットしたものである図６に示される乾湿計図を参照して、断熱式の除湿機の操作を検討する。さらに、断熱式の除湿機の部品は図１に示される変動性のエンタルピー除湿機（１０）にも存在するので、図１を参照してこれらの部品について言及する。
【００３１】
液体乾燥剤は、同じ温度の水の蒸気圧と比較して蒸気圧が低いことを特徴とする。同じ温度での水圧に対する乾燥剤の蒸気圧の比率は、「活性」αとして定義される。したがって、例えば、Ｓ＝２５％の濃度における乾燥剤ＬｉＣｌは、同じ温度の水の水圧の半分で、α＝５０％の活性を有する蒸気圧を特徴としている。Ｓ＝４０％のとき、活性α＝２５％である。任意の濃度では、乾燥剤は、乾湿計図上の相対湿度曲線に従う。例えば、４０％の塩濃度を有する塩化リチウム（ＬｉＣｌ）については、活性比率は２０％である。その一方で３０％の塩濃度では、活性比率は約４０％である。２０％の濃度では、活性比率は６０％になる。同じ気温では、塩化リチウムおよび臭化リチウムは、活性α＝２０％程度で液体のままである。しかし、ＣａＣｌとＭｇＣｌのような一般的で廉価な液体乾燥剤は、その塩濃度が４０％程度未満の活性に相当する場合、結晶化する。
【００３２】
特許文献６で開示された断熱式の除湿機と、図６に示される乾湿計図を参照すると、空気は、図６において１と記された２０°Ｃの気温と１２グラム／ｋｇの蒸気量で、断熱式の除湿機の蒸気凝縮器（２２）に入り、２５°Ｃの温度と１０グラム／ｋｇの蒸気量で出る。言い換えれば、１ｋｇの空気あたりわずか２グラムの水蒸気しか空気中から取り除かれなかった。このことは、断熱式の除湿機では、潜熱がすべて顕熱に変換されるが、除湿速度は１ｋｇの空気あたりわずか２グラムの蒸気であることを意味している。本実施例における液体乾燥剤の界面は、９ｇ／ｋｇの蒸気濃度とＴ＝２７．５°Ｃで４０％の相対湿度のままである。このプロセスでは、乾燥剤は、除湿機に導入される１ｋｇの空気で２グラムの水を集める。定常状態で濃度を維持するために、図１の除湿機（１０）にこれを適用すると、再生器（３０）は、図１に示される除湿機の蒸気凝縮器（２２）の冷たい乾燥剤が水蒸気を集めるのと同じ速度で、乾燥剤から水を取り除かなければならない。
【００３３】
蒸気凝縮器（２２）内の液体の乾燥剤ＬｉＣｌの濃度がα＝４０％で３０％であると仮定すると、再生器（３０）内の乾燥剤の濃度はより高くなる。例えば、α＝３５％でＬｉＣｌは３５％である。再生器（３０）では、低活性の乾燥剤は、高温および低蒸気圧で「乾燥蒸気」を蒸発させる図１の蒸発器（３６）で高温の乾燥剤を必要とする。乾燥蒸気の有効な凝縮器であるために、ヒートシンク（３４）から水凝縮器（４４ｂ）まで冷水が導入されなければならない。しかしながら、ポンプ（６６）の水が冷たすぎる場合、ヒートシンク（３４）はエンクロージャ（１２）へ熱を伝えることができない。
【００３４】
特許文献６で開示されている一定のエンタルピー除湿機は、１ｋｇの空気あたり２グラムを超える水を取り除くことはできず、低活性では結晶化しない高価な乾燥剤を必要とすると結論付けられてもよい。
【００３５】
ここで、乾燥剤がα＝５０％の活性比を有しつつ熱回収を備えた除湿機のように有効である、本発明にかかる除湿機（１０）の操作を比較しよう。
【００３６】
こうして、図１に示される第１の実施形態に戻ると、改善点は、冷却要素（３２）によって除湿機（１０）内の乾燥剤を冷やすことと、乾燥剤から除去した熱を大気中にまたは他のニーズのために伝えることに起因する。
【００３７】
図６に示される乾湿計図では、乾燥剤の界面は、５０％の相対湿度の曲線に従い、図１の蒸発器（３６）または図２の蒸発器（７０）によって２２°Ｃから１７°Ｃまで冷却される。空気は、１２グラムから８．５グラムまでの蒸気量の等温線に従っており、断熱式の除湿機における最大２グラムの減少と比較して１ｋｇあたり３．５グラムによって湿度を低下させる。
【００３８】
乾燥剤は１７°Ｃから２２°Ｃまで空気蒸気凝縮器（４４ｂ）によって加熱される。したがって、断熱式の除湿機における２グラム／ｋｇの蒸気量の減少と比較して、本発明にかかる変動性のエンタルピー除湿機を出る空気の蒸気量の減少は、空気が１２グラム／ｋｇで入って８．５グラム／ｋｇで出るため、３．５グラム／ｋｇである。
【００３９】
したがって、本発明にかかる変動性のエンタルピー除湿機は、断熱式の除湿機よりも空気から水蒸気を取り除くのにより有効である。
【００４０】
気温は、この実施例における恒温、または、本発明にかかる変動性のエンタルピー除湿機における空気のごくわずかな温度変化と比較して、断熱式の除湿機内において２０°Ｃから２５°Ｃまで、すなわち、５°Ｃ上昇する。このように、断熱式の除湿機では、潜熱はすべて空気の加熱に変換されるが、変動性のエンタルピー除湿機における潜熱の大部分は冷たい乾燥剤を温めるために使用される。
【００４１】
さらに、再生器へと進ませるためにシステム中に配された循環ポンプによって、再生器に流れ込む希釈された乾燥剤と再生器から流れ出す濃縮した乾燥剤との関係性を制御できることに留意すべきである。同様に、乾燥剤／空気による熱交換器の効率を改善するために、熱交換器で使用される充満物質の内部の空気のレイノルズ数は、好ましくは２０００よりも小さくなければならない。
【００４２】
本発明が前述の例証された実施形態の詳細に限定されないことは当業者に自明である。本発明の範囲は添付の請求項によってのみ決定されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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