(57)【要約】【課題】  できる限り少ないエネルギーで除湿剤を適切且つ低濃度に濃縮し、またこの低い濃度の除湿剤によって室内の湿度を目的の湿度に保てるようにした新規な省エネ空調システムを提供する。【解決手段】  本発明は、除湿剤Ｄを適度な濃度に調整する濃縮器１５と、室内空気を冷却する空気冷却器１３とを具えた空調システムであって、例えば濃縮器１５には真空濃縮器を適用し、これによって適切な濃度に管理された除湿剤Ｄを、空気冷却器１３に直接散布して、除湿剤Ｄと被冷却空気とを適切な温度に冷却し、室温と湿度とを同時に制御して、高い室温でも快適な空調を実現するとともに蒸発温度をより高温に設定するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
2008045803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器と、室内空気を冷却する空気冷却器とを具えた空調システムであって、
前記濃縮器によって適切な濃度に管理された除湿剤溶液を、空気冷却器に直接散布して、除湿剤溶液と被冷却空気とを適切な温度に冷却し、これにより室温と湿度とを同時に制御して、高い室温でも快適な空調を実現するとともに蒸発温度をより高温に設定するデシカント空調が行えるようにしたことを特徴とする省エネ空調システム。
【請求項２】
除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器と、室内空気を冷却する空気冷却器と、濃縮器から空気冷却器への移送途中で除湿剤を冷却する液冷却器とを具えた空調システムであって、
前記濃縮器によって適切な濃度に管理された除湿剤溶液を、液冷却器で適切な温度に冷却した後、空気冷却器に供給し、空気冷却器において充填材や板を収容した容器や壁等に除湿剤溶液を散布して被冷却空気と熱交換し、これにより室温と湿度とを同時に制御して、高い室温でも快適な空調を実現するとともに蒸発温度をより高温に設定するデシカント空調が行えるようにしたことを特徴とする省エネ空調システム。
【請求項３】
空気加熱器として作用する凝縮器と、外気吸熱器として作用する蒸発器と、除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器とを具えて成るヒートポンプ空調システムによって暖房運転を行うにあたり、
前記濃縮器により適切な濃度に調整した除湿剤溶液を、外気吸熱器に直接散布して、外気吸熱器の表面温度が氷点下になっても霜が付着しないようにし、蒸発器の効率低下を防止するようにしたことを特徴とする省エネ空調システム。
【請求項４】
空気加熱器として作用する凝縮器と、蒸発器である液冷却器と、除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器とを具えて成るヒートポンプ空調システムによって暖房運転を行うにあたり、
前記濃縮器により適切な濃度に調整した除湿剤溶液を、液冷却器で適切な温度に冷却し、その後、充填材や板を収容した外気吸熱器に散布して熱を効率良く吸収、回収するようにしたことを特徴とする省エネ空調システム。
【請求項５】
前記濃縮器には、真空濃縮器を適用し、除湿剤を効率良く適切な濃度に調整するものであり、またその熱源にヒートポンプを使用し、ヒートポンプサイクルの蒸発器と凝縮器とを、濃縮器の低温熱源と高温熱源とに使用して、省エネを実現するようにしたことを特徴とする前記請求項１、２、３または４記載の省エネ空調システム。
【請求項６】
前記濃縮器には、真空濃縮器を適用し、除湿剤を効率良く適切な濃度に調整するものであり、またその熱源に蒸気と冷却水とを使用し、シンプルな構造で確実に濃度調整が行えるようにするとともに、低温排熱を利用できるようにして経済的な濃縮を実現するようにしたことを特徴とする前記請求項１、２、３または４記載の省エネ空調システム
【請求項７】
前記濃縮器により除湿剤を濃縮するにあたっては、電力に余裕のある時間や夜間の電力料金の安い時間などに行って、濃縮した除湿剤を貯蔵しておき、これを負荷が大きいときに使用し、より効率の良い空調運転を行うようにしたことを特徴とする請求項１、２、５または６記載の省エネ空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除湿して低い湿度を保つことにより、比較的高い気温でも快適な空調状態を保つことができるデシカント空調を効率良く実現する手法に関するものであって、特に、湿式除湿装置における除湿剤の適切な濃度調節と冷却器の使用方法の工夫により、徹底した省エネルギー（以下、慣習にならい「省エネ」と略す）と快適な空調を実現する新規な空調システムに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化や石油資源の枯渇の問題で、省エネが技術開発の大きなテーマになっている。省エネは、種々の分野で実現されつつあり、冷凍空調業界でも鋭意研究、開発が行われている。しかし、機器やシステムの進歩による省エネより、空調機や冷凍装置の規模や数の増大の方が大きく、この分野におけるエネルギーの総使用量は増える一方である。特に、オフィスビルや個人の住宅の空気調和装置に係るエネルギー使用量の増加が著しい。その省エネのために、室温が高くても快適な条件が実現できるデシカント空調が推奨される様になっている（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００３】
しかしながら、デシカント空調では乾式タイプ（固体の除湿剤を使用するローター方式が代表的）が主流であり、このため装置が大型化し、効率が悪く、耐久性も劣るため、なかなか普及していないのが現状である。一方、除湿剤を液体状態で使用する湿式タイプのものは、効率が良いことは判っているが、塩化リチウムや臭化リチウム等の除湿剤に腐食性があり、濃度管理も難しく、経済的で扱い易い小型の除湿装置がなかった。しかし、近年、ステンレス、チタン、プラスチック等の耐食材料の種類と使用方法が豊富になり、価格も比較的安価になっているため、それらを利用して安価で実用的な湿式除湿器を実現できる条件が整ってきた。
【０００４】
ところで、冷凍機で効率良く空調を行うには、出来る限り蒸発温度を上げて運転する必要がある。しかし、高い蒸発温度の冷却器で空気を冷却すると、大量の空気循環量が必要となるばかりでなく、冷却器出口の相対湿度が高くなり、室内の相対湿度も上昇して、比較的低い室温にしても蒸し暑い不快感のある状態となる。そのため空調器は、少量の空気循環量で室内空気を露点温度以下まで冷やし、空気中の水分を取り除いて、室内の相対湿度を下げるようにする。このとき、顕熱比によっては、理想的な相対湿度に調節することができないことや、冷凍機の蒸発温度が室温に対して必要以上に低下して冷凍機の成績係数が低下する等の問題がある。
【０００５】
除湿剤は、濃度が濃ければ濃いほど、濃縮する際に除湿剤を加熱する温度と、水蒸気を凝縮するための冷却器を冷却する温度との差を大きく設定する必要がある。温度の高い熱は、普通、質の高い熱であり、温度の低い熱と比較して同じ熱量を得るのに多くのエネルギーを必要とする。特に、ヒートポンプを利用した濃縮器では、加熱する温度と、冷却する温度との差が大きくなると、使用するエネルギーが多くなる。また、濃度の高い除湿剤を濃縮するときに、低い温度の排熱を利用することはできない。しかし除湿剤が薄い濃度でも、空調すべき空気の湿度を、目的の湿度に保つことができれば、少ないエネルギーで濃縮することができるとともに、低い温度の排熱を利用することも可能になる。
【特許文献１】特開平１１−１３２５０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１０９６号公報
【特許文献３】特開２００４−９２９５６号公報
【特許文献４】特開２００５−３４５０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、できる限り少ないエネルギーで除湿剤を適切且つ低濃度に濃縮し、またこの低い濃度の除湿剤によって室内の湿度を目的の湿度に保てるようにした新規な省エネ空調システムの開発を試みたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載の省エネ空調システムは、除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器と、室内空気を冷却する空気冷却器とを具えた空調システムであって、前記濃縮器によって適切な濃度に管理された除湿剤溶液を、空気冷却器に直接散布して、除湿剤溶液と被冷却空気とを適切な温度に冷却し、これにより室温と湿度とを同時に制御して、高い室温でも快適な空調を実現するとともに蒸発温度をより高温に設定するデシカント空調が行えるようにしたことを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載の省エネ空調システムは、除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器と、室内空気を冷却する空気冷却器と、濃縮器から空気冷却器への移送途中で除湿剤を冷却する液冷却器とを具えた空調システムであって、前記濃縮器によって適切な濃度に管理された除湿剤溶液を、液冷却器で適切な温度に冷却した後、空気冷却器に供給し、空気冷却器において充填材や板を収容した容器や壁等に除湿剤溶液を散布して被冷却空気と熱交換し、これにより室温と湿度とを同時に制御して、高い室温でも快適な空調を実現するとともに蒸発温度をより高温に設定するデシカント空調が行えるようにしたことを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載の省エネ空調システムは、空気加熱器として作用する凝縮器と、外気吸熱器として作用する蒸発器と、除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器とを具えて成るヒートポンプ空調システムによって暖房運転を行うにあたり、前記濃縮器により適切な濃度に調整した除湿剤溶液を、外気吸熱器に直接散布して、外気吸熱器の表面温度が氷点下になっても霜が付着しないようにし、蒸発器の効率低下を防止するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１０】
また請求項４記載の省エネ空調システムは、空気加熱器として作用する凝縮器と、蒸発器である液冷却器と、除湿剤溶液を適度な濃度に調整する濃縮器とを具えて成るヒートポンプ空調システムによって暖房運転を行うにあたり、前記濃縮器により適切な濃度に調整した除湿剤溶液を、液冷却器で適切な温度に冷却し、その後、充填材や板を収容した外気吸熱器に散布して熱を効率良く吸収、回収するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１１】
また請求項５記載の省エネ空調システムは、前記請求項１、２、３または４記載の要件に加え、前記濃縮器には、真空濃縮器を適用し、除湿剤を効率良く適切な濃度に調整するものであり、またその熱源にヒートポンプを使用し、ヒートポンプサイクルの蒸発器と凝縮器とを、濃縮器の低温熱源と高温熱源とに使用して、省エネを実現するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１２】
また請求項６記載の省エネ空調システムは、前記請求項１、２、３または４記載の要件に加え、前記濃縮器には、真空濃縮器を適用し、除湿剤を効率良く適切な濃度に調整するものであり、またその熱源に蒸気と冷却水とを使用し、シンプルな構造で確実に濃度調整が行えるようにするとともに、低温排熱を利用できるようにして経済的な濃縮を実現するようにしたことを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載の省エネ空調システムは、前記請求項１、２、５または６記載の要件に加え、前記濃縮器により除湿剤を濃縮するにあたっては、電力に余裕のある時間や夜間の電力料金の安い時間などに行って、濃縮した除湿剤を貯蔵しておき、これを負荷が大きいときに使用し、より効率の良い空調運転を行うようにしたことを特徴として成るものである。
【発明の効果】
【００１４】
これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項１記載の発明によれば、空気冷却器に直接、除湿剤を散布し、除湿剤溶液を冷却するため、除湿剤溶液の濃度が比較的薄くても、空気の湿度を目的の湿度に調整することができる。また除湿剤溶液が空気中の水分を吸着することによる温度上昇を抑えながら、比較的高い蒸発温度を保って省エネ運転が実現できる。
【００１５】
また請求項２記載の発明によれば、適切に濃縮された除湿剤溶液を液冷却器で冷却してからスクラバー方式の空気冷却器に送るため、比較的薄い濃度の除湿剤溶液でも、空気の湿度を目的の湿度に調整することができる。また、液冷却器を使用するため、空気冷却器と比較して高い蒸発温度で運転でき、より省エネ効果の高い運転が実現できる。
【００１６】
また請求項３記載の発明によれば、除湿剤溶液を適用したヒートポンプ空調システムによって暖房運転を行う際、除湿剤溶液に不凍液の性質があることを利用し、これを直接、外気吸熱器である蒸発器に散布するため、氷点下になった場合でも外気吸熱器に霜が付着せず、蒸発器の効率低下を防止でき、効率良く空調運転が行える。また、蒸発器に散布する除湿剤溶液が空気中の水分を吸収するため、少しでも高い蒸発温度を保つことができる。
【００１７】
また請求項４記載の発明によれば、蒸発器（液冷却器）で冷やした除湿剤溶液をスクラバー方式の吸熱器（ヒーティングタワー）に送り、不凍液として作用する除湿剤溶液を外気と直接接触させて吸熱を図り、蒸発器（液冷却器）に戻すため、効率良く空調運転が行える。
【００１８】
また請求項５記載の発明によれば、濃縮器に真空濃縮器を採用し、また、その熱源としてヒートポンプを使用するため、より大きな省エネ効果が達成できる。
【００１９】
また請求項６記載の発明によれば、濃縮器に真空濃縮器を採用し、また、その熱源として低温排熱を使用するため、より経済性を高めた空調運転が行い得る。
【００２０】
また請求項７記載の発明によれば、例えば昼間デシカント空調に使用して濃度の薄くなった除湿剤を、電力料金の安い夜間電力や余剰電力を利用して濃縮、貯蔵し、これを負荷の大きいときに使用するため、使用電力の標準化が図れ、経済性を徹底した空調運転が行い得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。なお、説明にあたっては本発明の省エネ空調システムの具体的な説明に先立ち、本発明の基本的な技術思想すなわち低濃度の除湿剤をどのように活用して湿度制御を行うかについて、除湿剤として塩化リチウムを例に挙げて説明する。
【実施例】
【００２２】
除湿剤は、濃度が濃ければ濃いほど、また温度が低ければ低いほど吸湿力が強い。従って、できる限り濃度の薄い除湿剤で室内の湿度を目的の湿度にするためには、除湿剤の温度をできる限り低くする必要がある。例えば、室温２９℃、相対湿度４０％のとき、水蒸気圧は１２．０ｍｍＨｇであり、１２．０ｍｍＨｇの水の飽和温度は約１４℃である。一方、塩化リチウムの温度が２９℃のとき、その平衡飽和水蒸気圧が１２．０ｍｍＨｇの塩化リチウム溶液の濃度は、約３０．０％である。３０．０％の塩化リチウム水溶液を２０℃まで冷却すると、その平衡飽和水蒸気圧は、約７．５ｍｍＨｇである。２０℃で平衡飽和水蒸気圧が１２．０ｍｍＨｇの塩化リチウムの濃度は、約２０％である。このことは、濃度２０％の塩化リチウムの温度を２０℃に保っておけば、周囲の水蒸気圧は１２．０ｍｍＨｇにすることができることを示している。また、２０％の塩化リチウム水溶液を２９℃で周囲の水蒸気圧を１２．０ｍｍＨｇに保っておけば、理論上３０％の濃度まで濃縮できることを示している。実際には、塩化リチウム水溶液と室内空気との接触面積、接触時間、効率等に限界があり、熱交換器の大きさや操作温度の制御によって、経済的な機器の設計や操作条件が決まる。
【００２３】
以下、本発明の省エネ空調システムについて具体的に説明する。図１は、請求項１の省エネ空調システムを具現化したフロー図の一例である。すなわち、図１のデシカント空調装置１は、二つのヒートポンプサイクル１Ａ、１Ｂを具えて成り、ヒートポンプサイクル１Ａは、圧縮機１０、凝縮器１１、膨張弁１２、蒸発器（空気冷却器）１３を主な構成要素とする。一方、ヒートポンプサイクル１Ｂは、圧縮機１４、濃縮器１５、膨張弁１７を主な構成要素として成る。なお、濃縮器１５は、加熱器（凝縮器）１６と冷却器（蒸発器）１８とを具えて成り、これらの温度差により除湿剤Ｄを濃縮し底部に貯留するものである。また、上記以外の他の部材について説明すると、符号１９は濃縮した除湿剤Ｄを蒸発器１３側に送るポンプ、符号２０は熱回収器、符号２１は蒸発器１３のスプレーヘッダー、符号２２は蒸発器１３の除湿剤ドレンパン、符号２３は濃縮器１５のスプレーヘッダー、符号２４は除湿剤ドレンパン２２に溜まった除湿剤Ｄの一部をスプレーヘッダー２１に送るためのポンプ、符号２５、２６はともに電磁弁、符号２７はヒートポンプサイクル１Ａ、１Ｂ中の冷媒を貯留するレシーバである。
【００２４】
図１に示すデシカント空調装置１の場合、蒸発器１３にスプレーヘッダー２１で除湿剤Ｄを散布しながら室温と湿度を調整するものであり、このとき除湿剤Ｄの温度は、蒸発器１３の蒸発温度に近く、室温より低い温度になる。そのため除湿剤Ｄが比較的低い温度になっても目的を果たすことができる。例えば、室温２９℃、相対湿度４０％に空気調節しようとする場合、蒸発器１３の蒸発温度を１８℃、除湿剤Ｄの平均温度を２０℃とすれば、除湿剤Ｄの濃度は３０％から２０％の間の比較的低い濃度で目的を果たすことができる。除湿剤Ｄの濃度が低くて良ければ、濃縮器１５の加熱器１６と、冷却器１８との温度差は小さくて良く、ヒートポンプサイクル１Ｂの効率を良くすることができる。
【００２５】
次に、図１に示すデシカント空調装置１の制御の一例について説明する。室温は、室内に設置した温度調節器の指令により、圧縮機１０の容量を制御して行う。圧縮機１０の容量を制御するには、圧縮機１０の本体の容量制御機構を使用したり、回転数制御したり、オン／オフ制御したり、あるいは適宜これらを組み合わせる等、効率の良い方法が選択できる。湿度の調整は、室内に設置した湿度調節器の指令により行う。空調運転をしているときには、除湿剤ドレンパン２２、ポンプ２４、スプレーヘッダー２１の回路は運転状態にしておく。そして、湿度が一定以上になった場合には、好ましい湿度を維持するために、電磁弁２６を開くとともにポンプ１９を運転し、続けてヒートポンプサイクル１Ｂを運転する。すなわち、湿度が一定以上になったということは、上記回路（蒸発器１３、除湿剤ドレンパン２２、ポンプ２４、スプレーヘッダー２１）を循環する除湿剤Ｄの吸湿能力が低下したことに他ならず、従って、このとき除湿剤Ｄは、濃度としては薄く、温度としては幾分温まった状態となっている。この状態の除湿剤Ｄを、電磁弁２６を開く等の操作によって濃縮器１５に送り、ここで加熱しながら蒸発させて、水分を水蒸気の状態で取り除き、実質的に濃縮するものである（濃縮の詳細については後述する）。そして、濃縮した除湿剤Ｄを上記回路を循環する除湿剤Ｄに混入させると（送り込むと）、室内の湿度は徐々に低下して行く。その後、室内の湿度が一定の値以下になったら、今度はヒートポンプサイクル１Ｂを停止して、電磁弁２６を閉じるとともにポンプ１９を停止する。
空調運転中、このような濃縮操作を断続的に繰り返すが、このような操作を行っていても、やがては室内の湿度が上昇し、一定の値を越す場合がある。その場合には、電磁弁２５を閉じて加熱器１６の温度を上げて、濃縮器１５の能力を大きくするものである。なお、これは制御の一例であり、条件により効率の良い合理的な制御が適宜行い得る。
【００２６】
次に、図２の空調システムについて説明する。図２は、請求項２の省エネ空調システムを具現化したフロー図の一例である。すなわち、図２のデシカント空調装置１は、二つのヒートポンプサイクル２Ａ、２Ｂを具えて成り、ヒートポンプサイクル２Ａは、圧縮機３０、凝縮器３１、膨張弁３２、液冷却器３３、空気冷却器３４を主な構成要素とする。一方、ヒートポンプサイクル２Ｂは、圧縮機３５、濃縮器３６、膨張弁３８を主な構成要素として成る。なお、空気冷却器３４には、充填材や板が収容されている。また、濃縮器３６は、加熱器（凝縮器）３７と冷却器（蒸発器）３９とを具えて成るものであるが、その詳細については後述する。また、上記以外の他の部材について説明すると、符号４０は空気冷却器３４のスプレーヘッダー、符号４１は空気冷却器３４の除湿剤ドレンパン、符号４２はポンプ、符号４３は電磁弁、符号４４は熱回収器、符号４５は濃縮器３６のスプレーヘッダー、符号４６、４７はともに電磁弁、符号４８はレシーバ、符号４９、５０はともにポンプである。
【００２７】
図２のデシカント空調装置２では、濃縮器３６で濃縮された除湿剤Ｄが、ポンプ４９により熱回収器４４及び液冷却器３３を経て空気冷却器３４のスプレーヘッダー４０に送られる。スプレーヘッダー４０より噴出した除湿剤Ｄは、空気冷却器３４内に収められている充填材の表面をぬらしながら下部の除湿剤ドレンパン４１に落下する。このとき充填材は、空気を適切な温度と湿度に調整することができるように充填されている。除湿剤ドレンパン４１に溜まった除湿剤Ｄは、ポンプ４２により一部はスプレーヘッダー４０へ、一部は熱回収器４４を経て濃縮器３６のスプレーヘッダー４５に送られる。濃縮器３６内の除湿剤Ｄは、加熱器３７と冷却器３９との温度差により濃縮されて濃縮器底部に溜まる。濃縮された除湿剤Ｄは、上述したようにポンプ４９により熱回収器４４及び液冷却器３３を経て空気冷却器３４のスプレーヘッダー４０に送られるが、液冷却器３３からスプレーヘッダー４０に至る間において、空気冷却器３４内で除湿作用を終え、吸湿能力が幾らか弱まった除湿剤Ｄと混合されてスプレーヘッダー４０に送られる。
【００２８】
次に、図３の空調システムについて説明する。図３は、請求項３の省エネ空調システムを具現化したフロー図の一例である。図３のヒートポンプ装置３は、圧縮機６０、凝縮器（空気加熱器）６１、膨張弁６２、蒸発器（外気吸熱器）６３、濃縮器（図示略）を具えて成り、冬期に外気を熱源にして暖房運転する際、効率的な運転を行う形態である。すなわち、冬期には、蒸発器（吸熱器）６３のフィンに霜が付き、空気が通りにくくなるとともに熱伝達率が低下して、吸熱の効率が極端に低下することが考えられるため、この霜付きによる効率の低下を防ぐために、蒸発器６３に濃縮器で濃縮した不凍液を散布するものである。この不凍液に、夏期にデシカント空調で使う除湿剤Ｄを利用することにより、効率の良い安価なヒートポンプ装置３を提供することができる。また、蒸発器６３に散布する除湿剤Ｄが空気中の水分を吸収するため、少しでも高い蒸発温度を保つことができる。なお、図中符号６４は蒸発器６３底部に溜まった除湿剤Ｄを濃縮器に送るポンプである。
【００２９】
次に、図４の空調システムについて説明する。図４は、請求項４の省エネ空調システムを具現化したフロー図の一例である。図４のヒートポンプ装置４は、圧縮機７０、凝縮器（空気加熱器）７１、膨張弁７２、蒸発器である液冷却器７３、ヒーティングタワー（外気吸熱器）７４、濃縮器（図示略）を具えて成り、ヒーティングタワー７４には、充填材や板が収容されている。このヒーティングタワー７４に収められた充填材等にブラインを散布して外気と熱交換を行い熱源とするものであり、そのブラインに、夏期にデシカント空調で使う除湿剤Ｄを利用することにより、効率の良い安価なヒートポンプ装置を提供することができる。なお、図中符号７５はヒーティングタワー７４の底部に溜まった除湿剤Ｄを主に蒸発器７３に送るポンプである。
【００３０】
次に、請求項５、６に記載した真空濃縮器について説明する。真空濃縮器は、例えば図１、２に併せ示すように、内部を真空にした濃縮器１５、３６である。室内で除湿作用を終えた除湿剤Ｄは、濃度としては薄まり、温度としては幾らか温まった状態となる。この状態で除湿剤Ｄは、濃縮器１５、３６に送られ、ここで加熱器１６、３７によって温めらて蒸発を受けることにより凝縮されて、濃縮器１５、３６の底部に貯留される。一方、除湿剤Ｄから蒸発した水蒸気は冷却器１８、３９に移動し、ここで冷却され、水となる。この際、図１、２に示す実施例では、真空濃縮器つまり濃縮器１５、３６内が真空であるため、除湿剤Ｄから蒸発する水蒸気が、不凝縮ガスである空気に妨害されることなく、瞬時に冷却器に移動することができる。そのため真空濃縮器は、除湿剤Ｄの濃縮を能率良く且つ安定して行え、また装置としても小型化できるものである。
【００３１】
なお濃縮器としては、他にも除湿剤Ｄを加熱するコイル（図１で言えば加熱器１６に相当）に、外気から取り込んだ空気を当てて、乾燥させながら蒸発（濃縮）を図る開放型のものも存在するが、これは除湿剤Ｄから蒸発した水蒸気を空気流により輸送するため、大量の空気が必要となり、真空濃縮器に比べ、装置が大型化するという欠点があった。もちろん、外気の気温や湿度により濃縮の条件が変わり易く、濃縮が不安定になるという点も大きな欠点である。
【００３２】
また上記図１、２では、真空濃縮器の熱源に、ヒートポンプサイクルの蒸発器と凝縮器とを使用しており（請求項５）、濃縮器１５、３６の低温熱源である冷却器１８、３９として蒸発器を使用し、また高温熱源である加熱器１６、３７として凝縮器を使用している。そして、このような構成により、空調システム全体の省エネを更に向上させている。
【００３３】
更に図５は、このような濃縮器の熱源に蒸気と冷却水とを使用した実施例である（請求項６）。このような構成を採ることにより、シンプルな構造で確実に除湿剤Ｄの濃度調整が行えるとともに低温排熱が利用できるため、経済的な濃縮を実現することができる。なお、上記図５は、図１を基本にしており、このため各部材の符号は、図１と同様に付している。
【００３４】
次に、図６の空調システムについて説明する。図６は、請求項７に記載した除湿剤Ｄの濃縮貯蔵の一例である。電力契約基本料は、電力の使用ピークに合わせて決まる。電力のピークは、一般的に夏の午後の暑い日に記録するが、そのときに空調機に最も大きな電力が必要となっている。そのピーク電力をカットできれば、経済的に好ましいことは明らかである。また、夜間電力は、使い方や契約によっては、昼間の一般的な電気料金の半額以下になることもあり、昼間の電力の代わりに夜間の電力で代替できれば非常に経済的である。図６の空調システム５は、このような思想から除湿剤Ｄの濃縮貯蔵を考慮したものである。すなわち、空調システム５は、上記図１、２と同様に、圧縮機８０、濃縮器８１、膨張弁８３を主な構成要素として成り、また濃縮器８１が加熱器（凝縮器）８２と冷却器（蒸発器）８４とを具えて成るものである。また、ここでは除湿剤Ｄを貯留するタンク８５を二つ設けるものであり、これを８５Ａと８５Ｂとする（濃縮器８１によって濃縮した除湿剤Ｄを貯留するタンクが８５Ｂ）。また、図中符号８６、８８、８９はポンプであり、符号８７が濃縮器８１のスプレーヘッダーである。
【００３５】
図６の空調システム５では、昼間デシカント空調に使用して濃度の薄くなった除湿剤Ｄ（溶液）を、これが入っていたタンク８５Ａからポンプ８６で濃縮器８１のスプレーヘッダー８７に導き、凝縮器（加熱器）８２で加熱、濃縮して濃縮器８１の底部に溜める。濃縮された除湿剤Ｄは、ポンプ８８でタンク８５Ｂに導き蓄える。この運転を夜間等の都合の良いときに行う。冷房運転負荷のかなりの部分は湿度除去のための潜熱負荷であり、多いときには８０％に達することもある。このため、図６に示すように、夜間、濃縮しておいた除湿剤Ｄで昼間の潜熱負荷をまかなうことができれば、契約基本電力料金の低減と、夜間電力使用による使用電力料金の節減になる。
【００３６】
例えば、夜間電力を利用して、２０％の塩化リチウム水溶液１００トンから２０トンの水を蒸留して塩化リチウム水溶液を８０トンにすれば２５％に濃縮したことになる。昼間の冷房運転のとき、２５％の塩化リチウムで除湿し２０％の濃度になったとすると、空気中の水分を２０トン取り除いたことになる。これは、空気中の潜熱負荷、約１２、０００、０００ｋｃａｌに相当する。このとき、請求項１または請求項２の方式により蒸発温度１８℃で塩化リチウム水溶液を２０℃以下に保って室温を２９℃、相対湿度を４０％に調整するとした場合、このときの水蒸気圧１２．０ｍｍＨｇを一般の空気冷却器で実現するためには、空気冷却器出口の空気温度を１４℃以下にする必要があり、空気冷却器の蒸発温度は５℃以下にするのが普通である。蒸発温度が１８℃と５℃の冷凍機の成績係数は、１８℃の蒸発温度のときが約２倍優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の省エネ空調システム（デシカント空調装置）の一例を示す流れ図である。
【図２】省エネ空調システム（デシカント空調装置）の他の例を示す流れ図である。
【図３】本発明の省エネ空調システム（ヒートポンプ装置）によって暖房運転を行う際の一例を示す流れ図である。
【図４】省エネ空調システム（ヒートポンプ装置）によって暖房運転を行う際の他の例を示す流れ図である。
【図５】濃縮器の熱源に蒸気と冷却水とを使用した実施例を示す流れ図である。
【図６】本発明の省エネ空調システム（除湿剤の濃縮貯蔵）の一例を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００３８】
１        デシカント空調装置
１Ａ      ヒートポンプサイクル
１Ｂ      ヒートポンプサイクル
２        デシカント空調装置
２Ａ      ヒートポンプサイクル
２Ｂ      ヒートポンプサイクル
３        ヒートポンプ装置
４        ヒートポンプ装置
５        空調システム（除湿剤の濃縮貯蔵）
１０      圧縮機
１１      凝縮器
１２      膨張弁
１３      蒸発器（空気冷却器）
１４      圧縮機
１５      濃縮器
１６      加熱器（凝縮器）
１７      膨張弁
１８      冷却器（蒸発器）
１９      ポンプ
２０      熱回収器
２１      スプレーヘッダー（空気冷却器の）
２２      除湿剤ドレンパン
２３      スプレーヘッダー（濃縮器の）
２４      ポンプ
２５      電磁弁
２６      電磁弁
２７      レシーバ
３０      圧縮機
３１      凝縮器
３２      膨張弁
３３      液冷却器
３４      空気冷却器
３５      圧縮機
３６      濃縮器
３７      加熱器（凝縮器）
３８      膨張弁
３９      冷却器（蒸発器）
４０      スプレーヘッダー（空気冷却器の）
４１      除湿剤ドレンパン
４２      ポンプ
４３      電磁弁
４４      熱回収器
４５      スプレーヘッダー（濃縮器の）
４６      電磁弁
４７      電磁弁
４８      レシーバ
４９      ポンプ
５０      ポンプ
６０      圧縮機
６１      凝縮器（空気加熱器）
６２      膨張弁
６３      蒸発器（外気吸熱器）
６４      ポンプ
７０      圧縮機
７１      凝縮器（空気加熱器）
７２      膨張弁
７３      蒸発器（液冷却器）
７４      ヒーティングタワー（外気吸熱器）
７５      ポンプ
８０      圧縮機
８１      濃縮器
８２      加熱器（凝縮器）
８３      膨張弁
８４      冷却器（蒸発器）
８５      タンク
８５Ａ    タンク
８５Ｂ    タンク
８６      ポンプ
８７      スプレーヘッダー（濃縮器の）
８８      ポンプ
８９      ポンプ
Ｄ        除湿剤
【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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