JP6842490B2

JP6842490B2 - 天井内液体乾燥剤空調システム

Info

Publication number: JP6842490B2
Application number: JP2019063260A
Authority: JP
Inventors: エフヴァンデミューラン，ピーター
Original assignee: ７エーシーテクノロジーズ，インコーポレイテッド
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: CN105229386B; US9470426B2; CN110715390B; EP3008396A1; JP2016520793A; US20140366567A1; KR20160018492A; KR102302927B1; ES2759926T3; KR102223241B1; CN105229386A; US10619868B2; US20170102155A1; EP3667191B1; CN110715390A; JP2019152427A; JP6506266B2; EP3008396B1; EP3667191A1; KR20210024244A

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、「ＩＮ−ＣＥＩＬＩＮＧＬＩＱＵＩＤＤＥＳＩＣＣＡＮＴＳＹＳＴＥＭＦＯＲＤＥＨＵＭＩＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮ」と題した２０１３年６月１２日出願の米国仮特許出願第６１／８３４、０８１号からの優先権を主張し、この出願は参照により本明細書に組み込まれる。

本出願は、一般に、空間に入る気流を除湿及び冷却するための液体乾燥剤膜モジュールの使用に関する。より具体的には、本出願は、気流から液体乾燥剤を分離するための微多孔膜の使用に関し、流体間で高い熱及び湿気伝達速度が発生し得るよう、流体流（空気、伝熱流体、及び液体乾燥剤）が乱流される。本出願は、さらに、吊り天井内またはその近くに膜モジュールを配置することにより、外部の冷却源及び加熱源の支持により、建物内の空間を局所的に除湿するための、このような膜モジュールの応用に関する。

空間内、特に、大量の外気を必要とするか、または、建物の空間内自体に大きな湿度負荷があるかのどちらかの空間内での除湿を支援するために、従来の蒸気圧縮ＨＶＡＣ装置と並行して、液体乾燥剤が使用されてきた。例えば、フロリダ州マイアミなどの湿潤気候には、空間の居住者の快適さのために必要な新鮮な空気を適切に処理（除湿及び冷却）するために、大量のエネルギーが必要になる。従来の蒸気圧縮システムは、除湿する機能が制限されているのみで、空気を過剰冷却する傾向にある上に、エネルギー集約型の再加熱システムを必要とすることが多い。これにより、再加熱が冷却コイルにさらなる熱負荷を加え、空間に提供される純冷却を減らすため、全体的なエネルギー費用が大幅に増加する。長年、液体乾燥剤システムが使用され、気流から湿気を除去するのに一般に非常に効率がよい。しかし、液体乾燥剤システムは、一般に、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、またはＣａＣ１２及び水の溶液などの濃縮食塩水を使用する。このような食塩水は、少量でも腐食性が強いため、処理される気流への乾燥剤のキャリーオーバーを防ぐための多くの試みが長年にわたってなされてきた。１つの手法（一般的に閉乾燥剤システムと分類される）は、吸収式チラーと呼ばれる装置でよく使用されており、乾燥剤を含む真空容器に食塩水を入れる。空気は直接乾燥剤に晒されないため、このようなシステムには、供給気流への乾燥剤粒子のキャリーオーバーの危険性はない。しかし、吸収式チラーは、原価及び維持費の両方の点で高価になる傾向にある。開放型の乾燥剤システムにより、一般に、冷却塔内で使用されるものと類似した、充填層上に乾燥剤を流すことによって、気流と乾燥剤との間の直接接触が可能になる。このような充填層システムは、キャリーオーバーの危険性だけでなく、その他の欠点がある。気流に対する充填層の高抵抗により、充填層上でのファン出力及び圧力損失が大きくなるため、より多くのエネルギーが必要となる。さらに、乾燥剤への水蒸気の吸収中に解放される凝縮熱には行き場所がないため、除湿プロセスは、断熱的となる。その結果、乾燥剤と気流の両方が凝縮熱の解放によって加熱される。これにより、冷たく、乾燥した気流が必要な暖かく、乾燥した気流が生じ、事後除湿冷却コイルの必要性が生じる。より温かい乾燥剤はまた、吸収水蒸気で指数関数的に効率が低く、これによって、システムは強制的に充填層にはるかに多量の乾燥剤を供給することになり、乾燥剤は、伝熱流体だけでなく、乾燥剤としての二重の機能を果たすため、同様に、より多くの乾燥剤ポンプ動力（ｐｕｍｐｐｏｗｅｒ）が必要となる。乾燥剤のフラッディング速度もより大きくなり、乾燥剤のキャリーオーバーの危険性が増大する。一般的に、開放型の乾燥剤システムにおける気流速度は、気流への乾燥剤のキャリーオーバーを防ぐように、乱流領域（約２，４００未満のレイノルズ数で）をはるかに下回って維持される必要がある。

現代の高層の建物は、通常、空間を必要な温度に保つ必要のある目的にかなった冷却または加熱からの空気の品質の問題の他、居住者の快適さに必要な外気供給を分離する。多くの場合、このような建物では、外気は、吊り天井内のダクトシステムによって、中央外気処理ユニットからすべての空間に提供される。外気処理ユニットは、通常、中間の室温（６５〜７０Ｆ）及び約５０％の湿度レベルにまで空気を除湿及び冷却し、各空間に処理された外気を送る。さらに、各空間では、空間から一部の空気を除去し、冷却水または加熱コイルを通じて、空気を導き、空間に戻す１つ以上のファンコイルユニット（可変風量ユニットと呼ばれることが多い）が取り付けられる。

外気処理ユニットとファンコイルユニットとの間で、空間の状態は、通常、適切なレベルに維持され得る。しかし、一定の状態で、例えば、外気の湿度が高い場合、または、空間内で相当量の湿気が生じる場合、または、過剰な空気が空間内に入るように、窓が開いている場合、空間内の湿度は、吊り天井内のファンコイルがコイルの冷表面上に水分を凝縮し始めるある点まで上昇するが、これは、水害及びカビの発生につながる可能性がある。一般的に、そのため、ファンコイル取り付け天井内での凝縮は、望ましくない。

したがって、冷表面でこのような気流の凝縮の危険性を排除しつつも、このような気流を同時に冷却し、天井位置で気流から湿気を捕える、費用効率がよく、製造可能で、熱効率のよい方法を提供するシステムに対する必要性が残る。さらに、このようなシステムは、既存の建物の基盤構造に適合する必要があり、かつ、物理的なサイズは、既存のファンコイルユニットに適合する必要がある。

液体乾燥剤を用いた気流の効率的な除湿に用いられる方法及びシステムが本明細書で提供される。１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤は、流下薄膜としての薄い支持プレートの面を伝わって流れ、気流が膜上で運ばれつつ、液体乾燥剤は、膜によって覆われる。一部の実施形態では、伝熱流体は、液体乾燥剤の反対側の支持プレートの側面に向けられる。一部の実施形態では、支持プレートが冷却され、次に、支持プレートの反対側で液体乾燥剤が冷却されるよう、伝熱流体が冷却される。一部の実施形態では、低温伝熱流体は、中央冷却水設備によって提供される。一部の実施形態では、それに応じて冷却される液体乾燥剤は、気流を冷却する。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、ハロゲン化物塩溶液である。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、塩化リチウム及び水である。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、塩化カルシウム及び水である。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、塩化リチウム、塩化カルシウム、及び水の混合物である。一部の実施形態では、膜は、微多孔高分子膜である。一部の実施形態では、支持プレートが加熱され、次に、それによって液体乾燥剤が加熱されるよう、伝熱流体が加熱される。一部の実施形態では、それに応じて加熱される液体乾燥剤は、気流を加熱する。一部の実施形態では、高温伝熱流体は、ボイラーまたは熱電併給設備などの中央温水設備によって提供される。一部の実施形態では、液体乾燥剤濃度は、一定になるよう制御される。一部の実施形態では、膜上の気流が一定の相対湿度を有するように、水蒸気を液体乾燥剤と交換するよう、濃度は、一定レベルに保持される。一部の実施形態では、気流が除湿されるように、液体乾燥剤は、濃縮される。一部の実施形態では、気流が加湿されるように、液体乾燥剤は、希釈される。一部の実施形態では、膜、液体乾燥剤プレート組立体は、天井の高さの位置に配置される。一部の実施形態では、天井の高さの位置は、吊り天井である。一部の実施形態では、気流は、天井の高さの位置より低いところから除去され、膜／液体乾燥剤プレート組立体上で向けられ、そこで気流は、場合によって、加熱または冷却され、場合によっては、加湿または除湿され、天井の高さの位置の下で空間に戻される。

１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤は、液体乾燥剤ポンピングループによって循環される。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、支持プレートの底部近くで、収集槽に収集される。一部の実施形態では、収集槽内の液体乾燥剤は、液体乾燥剤分配システムによって回復される。一部の実施形態では、伝熱流体は、熱交換器を通じて、主建物伝熱流体システムに熱的に連結される。一部の実施形態では、伝熱流体システムは、冷水ループシステムである。一部の実施形態では、伝熱流体システムは、温水ループシステムまたは蒸気ループシステムである。

１つ以上の実施形態によれば、天井の高さに取り付けられた液体乾燥剤膜プレート組立体は、中央再生設備から濃縮された、または希釈された液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、再生設備は、複数の天井の高さに取り付けられた液体乾燥剤膜プレート組立体を提供する中央設備である。一部の実施形態では、中央再生設備は、液体乾燥剤専用外気システム（ＤＯＡＳ）も提供する。一部の実施形態では、ＤＯＡＳは、建物内の種々の空間に外気を提供する。一部の実施形態では、ＤＯＡＳは、液体乾燥剤を利用しない従来のＤＯＡＳである。

１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、建物内のダクト分配システムに処理された外気流を提供する。一部の実施形態では、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、液体乾燥剤から熱を除去するか、または液体乾燥剤に熱を加える伝熱流体を含む液体乾燥剤膜プレート組立体の幾つかの組を備える。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、外気流を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、低温伝熱流体も受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートから出る気流は、第２の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられ、これも低温伝熱流体を受け取る。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートは、濃縮された液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、濃縮された液体乾燥剤は、中央液体乾燥剤再生設備によって提供される。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートによって処理された空気は、建物に向けられ、その中の種々の空間に分配される。一部の実施形態では、一定量の空気は、該空間から除去されて、液体乾燥剤ＤＯＡＳに戻される。一部の実施形態では、還気は、第３の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第３の組の液体乾燥剤膜プレートは、高温伝熱流体を受け取る。一部の実施形態では、高温伝熱流体は、中央温水設備によって提供される。一部の実施形態では、中央温水設備は、ボイラー室、または中央熱電設備である。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、熱交換器を通じて、第３の組の液体乾燥剤膜プレートから液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、液体乾燥剤ポンピングシステムによって循環され、１つ以上の液体乾燥剤収集槽を利用する。

１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、建物内のダクト分配システムに処理された外気流を提供する。一部の実施形態では、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、液体乾燥剤から熱を除去するか、または液体乾燥剤に熱を加える伝熱流体を含む液体乾燥剤膜プレート組立体の幾つかの組を備える。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、外気流を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートから出る気流は、第２の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられ、これも低温伝熱流体を受け取る。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートは、濃縮された液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、濃縮された液体乾燥剤は、中央液体乾燥剤再生設備によって提供される。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートによって処理された空気は、建物に向けられ、その中の種々の空間に分配される。一部の実施形態では、一定量の空気は、該空間から除去されて、液体乾燥剤ＤＯＡＳに戻される。一部の実施形態では、還気は、第３の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、第３の組の液体乾燥剤膜プレートから液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、第３の組のプレートから伝熱流体も受け取る。一部の実施形態では、第３の組の液体乾燥剤膜プレートに入る還気流から顕熱及び潜熱エネルギーの両方を回収する。一部の実施形態では、液体乾燥剤は、液体乾燥剤ポンピングシステムによって循環され、１つ以上の液体乾燥剤収集槽を利用する。一部の実施形態では、伝熱流体は、第１の組の液体乾燥剤膜プレートと第３の組の液体乾燥剤膜プレートとの間で循環される。

１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、建物内のダクト分配システムに処理された外気流を提供する。一部の実施形態では、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、液体乾燥剤から熱を除去するか、または液体乾燥剤に熱を加える伝熱流体を含む液体乾燥剤膜プレート組立体の幾つかの組を備える。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、外気流を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートから出る気流は、第２の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられ、これも低温伝熱流体を受け取る。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートは、濃縮された液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、濃縮された液体乾燥剤は、中央液体乾燥剤再生設備によって提供される。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートによって処理された空気は、建物に向けられ、その中の種々の空間に分配される。一部の実施形態では、一定量の空気は、該空間から除去されて、液体乾燥剤ＤＯＡＳに戻される。一部の実施形態では、この還気は、第３の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、第３の組の液体乾燥剤膜プレートから液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、第３の組のプレートから伝熱流体も受け取る。一部の実施形態では、第３の組の液体乾燥剤膜プレートに入る還気流から顕熱及び潜熱エネルギーの両方を回収する。一部の実施形態では、第３の組の液体乾燥剤膜プレートから出る空気は、第４の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第４の組の液体乾燥剤膜プレートは、中央温水設備から高温伝熱流体を受け取る。一部の実施形態では、第４の組の液体乾燥剤膜プレートにより受け取られた高温伝熱流体は、第４の組の液体乾燥剤膜プレートにある液体乾燥剤を再生するのに使用される。一部の実施形態では、第４の組の液体乾燥剤膜プレートからの濃縮された液体乾燥剤は、熱交換器を通じて、液体乾燥剤ポンピングシステムによって、第２の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートと第３の組の液体乾燥剤膜プレートとの間の液体乾燥剤は、液体乾燥剤ポンピングシステムによって循環され、１つ以上の液体乾燥剤収集槽を利用する。一部の実施形態では、伝熱流体は、第１の組の液体乾燥剤膜プレートと第３の組の液体乾燥剤膜プレートとの間の顕熱エネルギーを伝達するよう、第１の組の液体乾燥剤膜プレートと第３の組の液体乾燥剤膜プレートとの間で循環される。

１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、建物内のダクト分配システムに処理された外気流を提供する。一部の実施形態では、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、液体乾燥剤及び加熱及び冷却コイルから熱を除去するか、あるいは、液体乾燥剤及び加熱及び冷却コイルに熱を加える伝熱流体を含む液体乾燥剤膜プレート組立体の幾つかの組及び従来の冷却及び加熱コイルを備える。一部の実施形態では、第１の冷却コイルは、外気流を受け取る。一部の実施形態では、第１の冷却コイルは、外気流からの湿気を凝縮させるように、低温伝熱流体も受け取る。一部の実施形態では、第１の組の冷却コイルから出る気流は、第１の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられ、これも低温伝熱流体を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートは、濃縮された液体乾燥剤を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の液体乾燥剤膜プレートによって処理された空気は、建物に向けられ、その中の種々の空間に分配される。一部の実施形態では、一定量の空気は、該外空間から除去されて、液体乾燥剤ＤＯＡＳに戻される。一部の実施形態では、この還気は、第１の温水コイルに向けられる。一部の実施形態では、第１の温水コイルは、中央温水設備から温水を受け取る。一部の実施形態では、中央温水設備は、中央ボイラーシステムである。一部の実施形態では、中央温水システムは、熱電併給設備である。一部の実施形態では、第１の温水コイルから出る空気は、第２の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートは、中央温水設備から高温伝熱流体も受け取る。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートにより受け取られた高温伝熱流体は、第２の組の液体乾燥剤膜プレートにある液体乾燥剤を再生するのに使用される。一部の実施形態では、第２の組の液体乾燥剤膜プレートからの濃縮された液体乾燥剤は、熱交換器を通じて、液体乾燥剤ポンピングシステムによって、第１の組の液体乾燥剤膜プレートに向けられる。一部の実施形態では、第１液体乾燥剤膜プレートと第２の組の液体乾燥剤膜プレートとの間の液体乾燥剤は、液体乾燥剤ポンピングシステムによって循環され、１つ以上の液体乾燥剤収集槽を利用する。

１つ以上の実施形態によれば、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、建物内のダクト分配システムに処理された外気流を提供する。一部の実施形態では、液体乾燥剤ＤＯＡＳは、第１及び第２の組の液体乾燥剤膜モジュール組立体及び従来の水間熱ポンプシステムを備える。一部の実施形態では、水間熱ポンプシステムは、建物の冷水ループに熱的に連結される。一部の実施形態では、第１の組の膜モジュールの１つは、外気に晒され、建物の冷水ループに熱的にも連結される。一部の実施形態では、第１の組の膜モジュールに到達する前に、建物の冷却水を冷却し、それによって、膜モジュールからの供給空気温度が下がるよう、水間熱ポンプが連結される。一部の実施形態では、第１の組の膜モジュールに相互作用した後に、建物の冷却水を冷却し、それによって、建物への供給空気温度が上がるよう、水間熱ポンプが連結される。一部の実施形態では、システムは、建物からの水が水間熱ポンプ及び第１の組の膜モジュールにどのように流れるかを制御することにより、建物への供給空気の温度を制御するよう設定される。１つ以上の実施形態によれば、水間熱ポンプは、第２の組の膜モジュールに温水または高温伝熱流体を提供する。一部の実施形態では、高温伝熱流体からの熱は、膜モジュール内の液体乾燥剤を再生するのに使用される。一部の実施形態では、第２の組の膜モジュールは、建物から還気を受け取る。一部の実施形態では、第２の組の膜モジュールは、建物から外気を受け取る。一部の実施形態では、第２の組の膜モジュールは、還気及び外気の混合物を受け取る。一部の実施形態では、第１の組の膜モジュールに向けられた外気は、エネルギー回収システムの第１の部分によって事前処理され、第２の組の膜モジュールに向けられた空気は、エネルギー回収システムの第２の部分によって事前処理される。一部の実施形態では、エネルギー回収システムは、乾燥剤ホイール、エンタルピーホイール、熱ホイールなどである。一部の実施形態では、エネルギー回収システムは、ヒートパイプの組または空気間熱交換器または任意の従来のエネルギー回収装置を備える。一部の実施形態では、エネルギー回収は、第３及び第４の組の膜モジュールで達成され、顕熱及び／または潜熱エネルギーは、第３及び第４の組の膜モジュール間で回収及び通過される。

本出願の記載は、本開示をこれらの用途に限定するものでは決してない。それぞれ独自の利点及び欠点を有する前述の種々の要素を組み合わせる、多くの構成変形形態が想定され得る。本開示は、このような要素の特定の組または組み合わせに一切限定されない。

中央外気処理ユニットが空間に新鮮な空気を提供し、中央冷却プラントが空間を冷却または加熱する冷水または温水を提供する多層建物の図である。図１で使用されるように、天井取り付けファンコイルユニットの詳細概略図である。水平気流を除湿及び冷却できる三方液体乾燥剤膜モジュール（３−ｗａｙｌｉｑｕｉｄｄｅｓｉｃｃａｎｔｍｅｍｂｒａｎｅｍｏｄｕｌｅ）の図である。図３の液体乾燥剤膜モジュール内の１つの膜プレート構造体の概念の図である。１００％の外気を処理できる先行技術での液体乾燥剤膜除湿及び冷却システムの図である。１つ以上の実施形態による、天井取り付け位置で気流を冷却及び除湿できる天井取り付け膜除湿モジュールの図である。１つ以上の実施形態による、図６のシステムが既存のファンコイルユニットを交換するだけで、どのように多層建物内に取り付けられ得るかを示す図である。１つ以上の実施形態による、エネルギー回収のための膜液体乾燥剤モジュールの組と、空間調節に必要な外気を処理するための別個のモジュールとを使用する中央空気処理ユニットの図である。１つ以上の実施形態による、冷水または温水のいずれかが必要だが、両方同時に必要ではない、図８のシステムの別の実施例の図である。１つ以上の実施形態による、冷水及び温水の両方が同時に必要な、図８のシステムの別の実施例の図である。１つ以上の実施形態による、冷水ループが調節器に向かう空気を事前冷却するのに使用され、かつ、温水ループが再生器に向かう空気を事前加熱するのに使用される、図８のシステムの別の実施例の図である。１つ以上の実施形態による、三方液体乾燥剤膜モジュールを使用したエネルギー回収の例示的なプロセス（湿度図）表である。１つ以上の実施形態による、中央空気処理ユニットが液体乾燥剤の再生に熱を使用するだけの局所的な圧縮器システム（ｌｏｃａｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｙｓｔｅｍ）を使用する、既存の建物の冷水システムを備えた図８〜図１０の中央空気処理ユニットの統合を提供する方法の図である。１つ以上の実施形態による、図１３のシステムが、建物及び空気処理ユニット内の水温に及ぼす影響を示す図である。

図１は、外気及び空間冷却及び加熱が個別のシステムによって提供される、現代的な建物のための空調システムの典型的な実施例を示す図である。このような実施例は、業界では、専用外気システム（ＤＯＡＳ）として知られている。例示的な建物には、建物の屋根１０５に中央空気処理ユニット１００を備える２つの階がある。中央空気処理ユニット１００は、通常、中間の室内条件（６５〜７０Ｆ）より若干低い温度及び５０％程度の相対湿度を有する建物に処理された新鮮な気流１０１を提供する。導管システム１０３は、種々の空間に空気を提供し、空間に直接、または吊り天井空洞部１０６内に取り付けられたファンコイルユニット１０７に導通され得る。ファンコイルユニット１０７は、空間１１０から空気１０９を引き込み、ファンコイルユニット１０７内に取り付けられた冷却または加熱コイル１１５を通じて、その空気を押し込む。次に、冷却または加熱された空気１０８は、居住者に快適な環境を提供する空間に戻される。空気１０９の一部の品質を維持するため、空気１０９は、空間から除去され、ダクト１０４を通じて排出され、中央空気処理ユニット１００に戻される。中央空気処理ユニット１００への還気１０２は、まだ比較的冷たく乾燥している（場合によっては、夏季の場合であり、あるいは冬季の場合では暖かく湿っている）ため、中央空気処理ユニット１００は、還気流にあるエネルギーの一部を回収または使用するよう構成され得る。これは、全体のエネルギーホイール、エンタルピーホイール、乾燥剤ホイール、空気間エネルギー回収ユニット、ヒートパイプ、熱交換器などで達成されることが多い。

図１のファンコイル１１５も冷水（冷却操作用）または温水（加熱操作用）を必要とする。建物への送水管の取り付けは、高価であるため、単一の水ループだけが取り付けられることが多い。これにより、空間によって、冷却または加熱が必要となり得る特定の状況で問題が生じる可能性がある。温水及び冷水ループが同時に利用できる建物内では、一部のファンコイルユニット１１５に冷却を提供させ、他のファンコイルユニットに個々の空間に加熱を提供させることによって、この問題は解決し得る。空間１１０は、ファンコイルユニットの物理壁１１１または物理的分離によって領域に分割され得ることが多い。

したがって、ファンコイルユニット１０７は、戻しシステム１１３の他、一部の形式の温水及び冷水供給システム１１２を利用する。ファンコイルユニットに必要な温水及び／または冷水を提供するのに、中央ボイラー及び／またはチラープラント１１４が通常利用できる。

図２は、ファンコイルユニット１０７のより詳細な図である。ユニットには、下方の空間から空気１０９を除去するファン２０１が含まれる。ファンは、給水管２０４、環水管２０３を有するコイル２０２を通じて、空気を押し込む。空気１０９内の熱は、冷却水２０４に排斥され、それによって、冷気１０８及び温水２０３を生成する。コイルに入る空気１０９がすでに相対的に湿っている場合、冷却水が通常、５０Ｆ以下の温度で提供されるため、コイルで凝縮が発生し得る。次に、真菌、細菌、及びレジオネラ症などのその他の潜在的に病気を引き起こす物質をもたらし得る貯留水による問題が生じないよう、排水パン２０５を取り付ける必要があり、凝縮した水を排水する必要がある。現代的な建物は、湿度の制御の問題を増幅し得る古い建物よりもはるかに気密性が高いことが多い。さらに、現代的な建物では、内部で発生した熱が、より適切に保持され、季節の初旬での冷却の需要が高まる。２つの効果が合わさり、空間内の湿度が増し、その結果、期待していたよりもエネルギー消費量が多くなる。

図３は、気流を同時に冷却または加熱しつつ、気流から水蒸気を捕えるための、米国特許出願公開第２０１４０１５０６６２号明細書に開示される、可撓性の、膜で保護された、逆流三方熱及び物質交換器を示す。例えば、高温、高湿度の気流４０１は、気流を冷却及び除湿する一連の膜プレート３０３に入る。冷たく乾燥している、排出空気４０２は、例えば建物内の空間などの空間に供給される。乾燥剤は、供給ポート３０４を通じて供給される。膜プレート３０３上での均等な乾燥剤の分布を確保するために、２つのポート３０４は、プレートブロック構造体３００の各側に提供される。乾燥剤フィルムは、重力を通じて落ち、プレート３０３の底部で回収され、排水ポート３０５を通じて排出される。冷却流体（場合によっては、加熱流体）は、ポート４０５及び３０６を通じて供給される。膜プレート３０３内で均等な冷却流体流を提供するよう、冷却流体給ポートが離間配置される。冷却流体は、膜プレート３０３内の気流方向４０１に逆行し、ポート３０７及び４０４を通じて膜プレート３０３から出る。前面／後面カバー３０８及び上部／底部カバー４０３は、構造的支持及び断熱を提供し、空気が熱及び物質交換器の両側を通って出ないようにする。

図４は、図３のプレート構造体の１つの詳細概略図である。気流２５１は、冷却流体流２５４に逆流する。膜２５２には、伝熱流体２５４を含む壁２５５に沿って落ちる液体乾燥剤２５３が含まれる。気流に同伴する水蒸気２５６は、膜２５２を移行でき、液体乾燥剤２５３に吸収される。吸収中に解放される水２５８の凝縮熱は、壁２５５を通じて、伝熱流体２５４に伝導される。気流からの顕熱２５７もまた、膜２５２、液体乾燥剤２５３及び壁２５５を通じて、伝熱流体２５４に伝導される。

図５は、米国特許出願公開第２０１２０１２５０２０号明細書に示されるような新しい種類の液体乾燥剤システムの図である。調節器４５１は、内部が空洞のプレート構造体の組を備える。冷源４５７で低温伝熱流体が生成され、プレートに入る。液体乾燥剤溶液４６４は、プレートの外面にもたらされ、プレートの各々の外面の下の方に流れ落ちる。一部の実施形態（以下にさらに記載）では、液体乾燥剤は、気流とプレートの表面との間に位置する薄膜の背後を通る。次に、外気４５３は、波形のプレートの組を通って吹かれる。プレートの表面上の液体乾燥剤は、気流内の水蒸気を引き込み、プレート内の冷却水は、気温の上昇を妨げるのを支援する。プレート構造体は、各プレートの底部近くで乾燥剤を収集するように構成される。次に、処理された空気４５４は、さらなる処理を必要とすることなく、建物に直接押し込まれる。

液体乾燥剤は、４６１にある波形のプレートの底部で収集され、熱交換器４６３を通じて、点４６５まで再生器の上部に搬送され、そこで液体乾燥剤は、再生器のプレート上に分布される。還気または任意の外気４５５は、再生器のプレート上で吹かれ、水蒸気は、液体乾燥剤から排出気流４５６に搬送される。任意の熱源４５８は、再生のための駆動力を提供する。熱源からの高温伝熱流体４６０は、調節器での低温伝熱流体と同様に、再生器のプレート内に入れられ得る。再度、液体乾燥剤は、再生器上でも、空気が垂直であり得るように、収集パンか、収集バスのいずれかを必要とせずに、プレート４５２の底部で収集される。任意の熱ポンプ４６６を使用して、液体乾燥剤の冷却及び加熱を提供できるが、冷却器４５７及び加熱器４５８の代わりとして、加熱及び冷却を提供するのにも使用できる。

図６は、１つ以上の実施形態による、三方膜液体乾燥剤モジュール５０２を使用して、空間内の空気を除湿する天井内ファンコイルユニット５０１の図である。空間からの空気１０９は、空気が冷却及び除湿される三方膜モジュール５０２を通じて、ファン５０３によって押し出される。次に、除湿及び冷却された空気１０８は、冷却と快適さを提供する空間に導通される。膜モジュール５０２内で除湿及び冷却中に解放された熱は、膜モジュール５０２から熱交換器５０９及び水ポンプ５１０に循環する循環水ループ５１１に排斥される。熱交換器５０９は、建物の冷水ループ２０４から冷水を受け取り、最終的に、冷却及び除湿の熱を排斥する。除湿機能を達成するため、乾燥剤５０６が膜モジュール５０２に提供される。乾燥剤は、小さい貯蔵槽５０８に流出する。槽５０８からの乾燥剤は、液体乾燥剤ポンプ５０７によって膜モジュール５０２まで送出される。最終的に、液体乾燥剤が、除湿プロセスによって一層希釈されるため、液体乾燥剤ループ５０４によって、濃縮された乾燥剤が追加される。希釈液体乾燥剤は、槽５０８から除去され、管５０５を通じて、中央再生設備（図示せず）に送出される。

図７は、図６の天井内液体乾燥剤膜ファンコイルユニットが従来のファンコイルユニットに置き換わる図１の建物にどのように配備され得るかを示す図である。図で分かるように、膜モジュール５０２を含むファンコイルユニット５０１が従来のファンコイルユニットに置き換わる。液体乾燥剤分配管５０４及び５０５は、中央再生システム６０１から液体乾燥剤を受け取る。中央液体乾燥剤供給管６０２及び６０３を使用して、液体乾燥剤を屋根ベースの液体乾燥剤ＤＯＡＳの他に、複数の階に直接向けることができる。空気処理ユニット６０４は、同様に、従来の非液体乾燥剤ＤＯＡＳであってもよい。

図８は、システムが図６に示すプレート４５２に類似した液体乾燥剤膜プレートを使用する図７のＤＯＡＳ６０４の別の実施形態を示す図である。図８のＤＯＡＳ７０１は、外部７０６を取り、それを冷水ループ７０４によって内部で冷却され、ループ７１７内の液体乾燥剤によって除湿される第１の組の液体乾燥剤膜プレート７０３に向ける。次に、空気は、第２の組の液体乾燥剤膜プレート７０２に進み、また、そこで冷水ループ７０４によって内部で冷却される。したがって、気流７０６は、２回除湿及び冷却され、供給空気１０１として、図７に示したような建物内の空間に進む。冷却及び除湿プロセスによって解放された熱は、冷水７０４に解放されるため、中央チラープラントへの環水７０５は、流入冷水より温かくなる。

建物内の空間からの還気１０２は、第３の組の液体乾燥剤膜プレート７２０上に向けられる。これらのプレートは、温水ループ７０８によって内部で加熱される。加熱された空気は、外部に向けられ、そこで気流７０７として排気される。膜プレート７２０上を流れる液体乾燥剤は、小さい貯蔵槽７１５内で収集され、次に、ループ７１７及び液体間熱交換器７１８を通じて、ポンプ７１６によって第１の組プレート７０３に送出される。プレートセット７２０内の温水は、プレートセット７０４の表面上を流れる乾燥剤の濃縮を支援する。次に、濃縮された乾燥剤を使用して、基本的に潜熱エネルギー回収装置として機能する、プレートセット７０３上の気流７０６を事前除湿できる。第２の乾燥剤ループ７１４を使用して、第２のプレートセット７０２上の気流７０６をさらに事前除湿できる。乾燥剤は、第２の貯蔵槽７１２内で収集され、ループ７１４を通じて、ポンプ７１３によってプレート７０２に送出される。希釈された乾燥剤は、乾燥剤ループ７１１を通じて除去され、濃縮された液体乾燥剤は、供給管７１０によって槽７１２に追加される。

図９は、温水ループ７０８〜７０９が省略された図８のシステムに類似した別の実施形態を示す図である。代わりに、周回ポンプ８０１によって提供される循環水ループ８０２が使用され、流入気流からの顕熱を伝達できる。それに応じて設定されたシステムは、液体乾燥剤ループ７１７によって、膜プレートセット７０３内の流入気流７０６から湿気を除去し、膜プレートセット７０４内の還気１０２にこの湿気を追加できる。同時に、流入空気７０６の熱は、周回ループ８０２によって伝達され、還気流１０２に排斥される。このように、システムは、還気流１０２から顕熱及び潜熱の両方を回収し、それを使用して、流入気流７０６を事前冷却及び事前除湿できる。次に、膜プレートセット７０２によってさらなる冷却が提供され、前述の通り、供給管７１０によって新たな液体乾燥剤が提供される。

図１０は、図９に示したように、流入気流７０６からエネルギーが回収され、還気流１０２に適用される、図８及び図９のシステムに類似した、さらに別の実施形態を示す図である。図８に示すように、残りの冷却及び除湿は、冷水ループ７０４によって内部で冷却される膜プレートセット７０２によって提供される。しかし、この実施形態では、温水ループ７０８から温水を受け取る第４の組の膜プレート９０３が配備される。液体乾燥剤は、ポンプ９０１及びループ９０２によって提供され、濃縮された液体乾燥剤は、乾燥剤槽７１２に戻される。膜プレート９０３が液体乾燥剤のための統合再生システムとして機能するため、この配置により、外部の液体乾燥剤供給管及び戻り管（図８の７１０及び７１１）の必要はなくなる。

図１１は、前述のシステムの他の実施形態を示す図である。この図では、事前冷却コイル１００２は、供給１００１によって、冷水ループ７０４に連結される。通常、高湿度である流入外気７０６は、コイル１００２で凝縮し、水がコイルから排水される。次に、残りの冷却及び除湿は、液体乾燥剤膜モジュール７０２によって再び実行される。この配列の利点は、コイル上で凝縮した水が乾燥剤に到達しないため、再生する必要がないことである。また、図に示すように、事前加熱コイル１００３は、温水ループ７０８から管１００４によって供給される。事前加熱コイル１００３は、還気流１０２によって、液体乾燥剤９０２がそうでない場合ほど冷却されないため、還気流１０２の温度を増加し、再生膜モジュール９０３の効率を上げる。

図１２は、通常、前の図に示すエネルギー回収モジュールを伴う湿度プロセスを示す図である。横軸は、乾球温度（摂氏単位）を、縦軸は、湿度比（ｇ／ｋｇ単位）を示す。通常は、２６℃及び１１ｇ／ｋｇである、空間からの還気１１０２（ＲＡ）同様、３５℃及び１８ｇ／ｋｇでの外気１１０１（ＯＡ）は、システムに入る。図８に示すような潜熱エネルギー回収は、１１０５（ＯＡ’）で外気の湿度をより低い湿度（及び多少低い温度）に下げる。同時に、還気は、１１０４（ＲＡ’）で湿気（及び一部の熱）を吸収する。顕熱回収システムは、点１１０７（ＯＡ”’）及び１１０８（ＲＡ”’）となったであろう。図９及び図１０に示すように、同時の潜熱及び顕熱回収は、還気流、点１１０６（ＯＡ”）及び１１０３（ＲＡ”）への流入気流から熱及び湿気の両方の移行となる。

多くの建物では、中央冷水システムしか利用できず、液体乾燥剤の再生に利用できる温水源がない場合がある。これは、図８〜図１０の中央空気処理システムに類似した図１３に示すシステムを使用することによって解決し得るが、第１の組の膜モジュール７０２が、従来通り、建物の冷水ループに連結されるが、再生は、膜モジュール１２１５内の液体乾燥剤再生のために熱を提供するためにちょうどそこにある内部圧縮器システムによって提供される。図８〜図１０同様、建物の排出空気１０２から、潜熱及び顕熱エネルギー回収、もしくはその両方を提供するために、別の組の膜モジュール７０３及び７２０が提供され得ることが明らかとなろう。図面を過度に複雑にしないように、これは図示されない。このようなエネルギー回収が、乾燥剤（エンタルピー）または熱ホイール、またはヒートパイプシステム、または周回水ループ及び空気間熱交換器などのその他の従来のエネルギー回収方法などのさらにその他の従来の手段によっても提供され得ることも明らかとなろう。一般的に、このようなエネルギー回収システムの一部は、気流１０２が膜モジュール１２１５内に入る前に気流１０２内で実施されるが、エネルギーシステムの他の部分は、気流７０６が膜モジュール７０２内に入る前に気流７０６内で実施される。少量の還気１０２しか、または還帰１０２が一切利用できない建物内では、気流１０２は、単に外気であってもよい。

図１３では、外気流７０６は、三方膜プレートまたは膜モジュール７０２の組に入る。膜モジュール７０２は、水間熱交換器１２０５を通じて、液体ポンプ１２０４によって提供される伝熱流体１２１６を受け取る。熱交換器１２０５は、通常高い（６０〜９０ｐｓｉ）建物の水回路７０４と一般的に０．５〜２ｐｓｉしかない低圧伝熱流体回路１２１６／１２１７との間で圧力分離を提供する従来の方法である。伝熱流体１２１６は、熱交換器１２０５内の建物の水７０４によって冷却される。放出建物冷却水１２０６も、従来の水間熱ポンプに連結される、水−冷媒熱交換器１２０７を通じて向けられる。低温伝熱流体１２１６は、濃縮された液体乾燥剤７１４も受け取る膜モジュール７０２に冷却を提供する。液体乾燥剤７１４は、ポンプ７１３によって送出され、気流７０６から水蒸気を吸収し、空気は、例えば米国特許出願公開第２０１４−０１５０６６２号明細書に記載されるように、同時に冷却及び除湿され、供給空気１０１として、建物に供給される。膜モジュール７０２を出る希釈された液体乾燥剤１２１８は、乾燥剤槽７１２内に収集され、次に、再生される必要がある。圧縮器１２０９、液体−冷媒凝縮熱交換器１２０１、膨張装置１２１２、及び液体−冷媒蒸発熱交換器１２０７を備える、従来の圧縮器システム（ＨＶＡＣ業界では、水間熱ポンプとして知られている）。気体冷媒１２０８は、蒸発器１２０７を出て、圧縮器１２０９に入り、そこで冷媒が圧縮され、熱を解放する。高温の気体冷媒１２１０は、凝縮熱交換器１２０１に入り、そこで熱が除去され、伝熱流体１２１４に移され、冷媒が液体に凝縮される。次に、液体冷媒１２１１は、膨張装置１２１２に入り、そこで急速冷却される。次に、低温液体冷媒１２１３は、蒸発熱交換器１２０７に入り、そこで建物の冷水ループ７０４から熱を受け取り、それによって、建物の水の温度を減らす。それに応じて加熱された伝熱流体１２１４は、調節器膜モジュール７０２に事実上類似しているが、気流及び温度内の差を生じさせるよう、異なった大きさにされ得る再生器膜モジュール１２１５に向けられる高温伝熱流体１２０２を生成する。次に、高温伝熱流体１２０２は、希釈液体乾燥剤９０２に、気流１０２に排気される、膜モジュール１２１５内にその過剰な水を解放させ、結果、該膜モジュール１２１５を出る、高温で、湿気のある気流７０７が生じる。エコノマイザー熱交換器１２１９を用いて、再生器高温液体乾燥剤１２２０から乾燥剤槽７１２内の低温液体乾燥剤にまで熱負荷を減らしてもよい。

高温伝熱流体は、ポンプ１２０３によって再生器膜モジュール１２１５に送出され、より低温伝熱流体１２１４は、凝縮熱交換器１２０１に戻され、そこで再度熱を受け取る。前述の設定の利点は、明らかである。濃縮された液体乾燥剤は、必要な時に使用するために槽７１２に貯蔵できるため、液体乾燥剤を再生する必要がある場合で、それに応じて、電力が安価な時に、局所的な水間熱ポンプのみが使用される。さらに、水間熱ポンプが稼働していると、実際は建物の水ループ７０４を冷却するため、中央冷却水プラントでの熱負荷が軽減される。また、よくあることだが、建物に冷水ループしかない場合、中央温水システムを取り付ける必要がない。最後に、還気が利用できない場合でも、再生システムを機能するようにすることができ、還気がある場合は、エネルギーホイールまたは従来のエネルギー回収システムを追加するか、もしくは、図８〜図１０に示されるように、個別の組の液体乾燥剤エネルギー回収モジュールを追加できる。

図１４は、図１３のシステムの給水管内の伝熱流体（ただの水であることが多い）の温度の図である。建物の水７０４は、温度Ｔ_{ｗａｔｅｒ，ｉｎ}で、蒸発熱交換器１２０７に入る。伝熱流体は、前述のように、蒸発器１２０７内の冷媒によって冷却され、それによって、温度Ｔ_{ｗａｔｅｒ，ａｆｔｅｒｅｖａｐ．ｈｘ}１２０６で放出される流体が生じる。次に、伝熱流体は、調節器熱交換器１２０５に入り、そこで調節器流体ループ１２１６／１２１７から熱を受け取る。周回伝熱ループ１２１６／１２１７（熱交換器１２０５内の温度プロファイル１３０１及び１３０２によって示す）は、通常、逆流配向で実施され、それによって、膜モジュール７０２を機能させる若干温かい水温Ｔ_{ｗａｔｅｒ，ｉｎｃｏｎｄ．ｈｍｘ}が生じる。次に、伝熱流体は、７０５でシステムから放出され、中央チラープラント（図示せず）に戻され、そこで冷却される。熱交換器１２０５及び１２０７は、順番に反転されるか、または、並行して操作されてもよいことが明らかであろう。熱交換器の順番は、エネルギーの操作にはほとんど影響しないが、供給空気７０１の出口温度には影響する。一般的に、建物の水が最初に熱交換器１２０７に入った場合（図示の通り）、供給空気７０１はより冷たくなる。建物の水が最初に熱交換器１２０５に入った場合（７０４から７０５への流れが逆になった場合に発生するように）、より暖かい空気が提供される。また、明らかなことだが、供給空気のための温度制御機構を提供するようにこれが用いられ得る。

再生熱交換器流体ループも図１４に示す。凝縮熱交換器１２０１に入る、温度Ｔ_{ｗａｔｅｒ，ｉｎ}を有する伝熱流体（水であることが多い）１２１４は、最初に冷媒によって加熱され、結果、１２０２内で温度Ｔ_{ｗａｔｅｒ，ａｆｔｅｒｃｏｎｄ．ｈｘ}が生じる。次に、高温伝熱流体１２０２は、再生器膜モジュールに向けられ、１２１４内でＴ_{ｗａｔｅｒ，ａｆｔｅｒｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ}が生じる。これはまた、閉ループであるため、水温は、矢印１３０３によって示されるように、表の最初にあった水温と同じになる。簡略化のため、ポンプによって生じた上昇などのわずかな寄生温度の上昇及びパイプ損失によって生じた損失などのわずかな損失は、図から省略されている。

前述のように幾つかの実施形態を記載したが、当業者には、種々の変更形態、修正形態、及び改変形態が想到されることが理解されよう。このような変更形態、修正形態、及び改変形態は、本開示の一部を形成するものであり、本開示の趣旨及び範囲内に含まれるものである。本明細書に記載される一部の例は、機能または構造的要素の特定の組み合わせを伴うが、同じまたは別の目的を達成するために、本開示によるその他の方法で、これらの機能または要素が組み合わされてもよいことが理解されよう。具体的には、１つの実施形態に関連して記載された動作、要素、及び特徴は、その他の実施形態における類似の、またはその他の役割から除外されるものではない。さらに、本明細書に記載の要素及び構成要素は、追加の構成要素にさらに分割されるか、または、同じ機能を実行するために、より少ない構成要素を形成するのに組み合わされてもよい。したがって、前述の記載及び添付の図面は、例示目的であり、限定されるものではない。

Claims

低温流体回路を有する、建物のための空調システムであって、
気流を処理し、液体乾燥剤と伝熱流体とを用いて前記気流を除湿して冷却する調節器であり、前記伝熱流体は前記低温流体回路を用いて冷却される、調節器と、
前記調節器に接続され、前記調節器内に用いられた前記液体乾燥剤を受け、前記液体乾燥剤を濃縮し、濃縮された前記液体乾燥剤を前記調節器にもどす再生器であり、伝熱流体を用いて前記液体乾燥剤を加熱する再生器と、
前記低温流体回路に連結され、前記再生器内に前記伝熱流体を循環させる局所的な高温伝熱流体ループに連結され、局所的な前記高温伝熱流体ループの中で、前記低温流体回路中の流体から熱を前記伝熱流体に送る熱ポンプであり、局所的な前記高温伝熱流体ループの中の前記伝熱流体を加熱するように制御可能に作動されることができ、前記再生器内の前記液体乾燥剤の濃縮を制御し、これにより前記調節器で処理される前記気流の湿度を制御する、熱ポンプとを備え、
前記再生器は、実質的に平行な姿勢で配列されている複数の再生器構造体を備え、各再生器構造体は、前記液体乾燥剤が通過して流れることが可能な少なくとも１つの表面と、前記伝熱流体が通過して流れることが可能な内部通路とを有し、
前記熱ポンプは、局所的な前記高温伝熱流体ループ内の前記伝熱流体を熱し、前記伝熱流体は前記再生器構造体の前記内部通路にあるときに、前記液体乾燥剤を熱し、前記再生器内の前記液体乾燥剤の前記濃縮を制御する、空調システム。
前記熱ポンプは、前記低温流体回路中の前記流体により前記調節器内で前記伝熱流体の冷却の前、冷却の後、又は冷却と並行して、前記低温流体回路中の前記流体を冷却する請求項１に記載の空調システム。
前記調節器は、実質的に平行な姿勢で配列されている複数の調節器構造体を備え、各調節器構造体は、前記液体乾燥剤が通過して流れることが可能な少なくとも１つの表面と、前記伝熱流体が通過して流れることが可能な内部通路とを有し、
前記建物の外側から受け入れられた前記気流は、前記液体乾燥剤が前記気流を除湿して冷却するように前記調節器構造体の間を流れ、
各調節器構造体はさらに、別個の乾燥剤収集器を備え、別個の前記乾燥剤収集器は、前記調節器構造体の少なくとも１つの前記表面の端に設けられ、前記調節器構造体の少なくとも１つの前記表面を通過して流れた前記液体乾燥剤を収集し、前記乾燥剤収集器は、互いに間隔をおいて配置され、間に空気が流れることを許容する請求項１に記載の空調システム。
さらに、前記調節器を流れる前記気流と前記液体乾燥剤との間であって前記調節器中の各調節器構造体の少なくとも１つの前記表面に近接して配置されている材料のシートを備え、
前記材料のシートは、前記液体乾燥剤を前記乾燥剤収集器に導き、前記液体乾燥剤と前記気流との間で水蒸気の流通を許容する請求項３に記載の空調システム。
前記材料のシートは、膜、親水性材料、又は疎水性微多孔膜を含む請求項４に記載の空調システム。
前記気流は、前記液体乾燥剤が前記気流を除湿して加熱するように前記再生器構造体の間を流れ、
各再生器構造体はさらに、別個の乾燥剤収集器を備え、別個の前記乾燥剤収集器は、前記再生器構造体の少なくとも１つの前記表面の端に設けられ、前記再生器構造体の少なくとも１つの前記表面を通過して流れた前記液体乾燥剤を収集し、前記乾燥剤収集器は、互いに間隔をおいて配置され、間に空気が流れることを許容する請求項１に記載の空調システム。
さらに、前記再生器を流れる前記気流と前記液体乾燥剤との間であって前記再生器中の各再生器構造体の少なくとも１つの前記表面に近接して配置されている材料のシートを備え、
前記材料のシートは、前記液体乾燥剤を前記乾燥剤収集器に導き、前記液体乾燥剤と前記気流との間で水蒸気の流通を許容する請求項６に記載の空調システム。
前記材料のシートは、膜、親水性材料、又は疎水性微多孔膜を含む請求項７に記載の空調システム。
さらに寒冷動作モードで作動可能であり、前記寒冷動作モードでは前記低温流体回路は高温流体を有し、前記熱ポンプ中の冷媒の流れの方向は、前記調節器内の前記伝熱流体を加熱するように反転され、前記再生器内の前記伝熱流体を冷却する請求項１に記載の空調システム。
さらに寒冷動作モードで作動可能であり、前記寒冷動作モードでは前記低温流体回路は高温流体を有し、前記熱ポンプは不作動である請求項１に記載の空調システム。
低温流体回路を有する、建物のための液体乾燥剤の空調システムを作動させる方法であって、
前記液体乾燥剤と伝熱流体とを用いて調節器で前記建物内の空間に供される気流を除湿して冷却し、前記低温流体回路を用いて前記伝熱流体を冷却するステップと、
再生器で前記調節器内に用いられた前記液体乾燥剤を受け、前記再生器中の前記液体乾燥剤を濃縮し、濃縮された前記液体乾燥剤を前記調節器にもどし、前記再生器は伝熱流体を用いて前記液体乾燥剤を加熱するステップと、
熱ポンプを用いて、前記再生器内に前記伝熱流体を循環させる局所的な高温伝熱流体ループの中で、前記低温流体回路中の流体から熱を前記伝熱流体に送り、局所的な前記高温伝熱流体ループの中の前記伝熱流体を加熱するように前記熱ポンプを制御可能に作動させ、前記再生器内の前記液体乾燥剤の濃縮を制御し、これにより前記調節器で処理される前記気流の湿度を制御するステップとを備え、
前記再生器は、実質的に平行な姿勢で配列されている複数の再生器構造体を備え、各再生器構造体は、前記液体乾燥剤が通過して流れることが可能な少なくとも１つの表面と、前記伝熱流体が通過して流れることが可能な内部通路とを有し、
前記熱ポンプは、局所的な前記高温伝熱流体ループ内の前記伝熱流体を熱し、前記伝熱流体は前記再生器構造体の前記内部通路にあるときに、前記液体乾燥剤を熱し、前記再生器内の前記液体乾燥剤の前記濃縮を制御する、方法。
前記熱ポンプは、前記低温流体回路中の前記流体により前記調節器内で前記伝熱流体の冷却の前、冷却の後、又は冷却と並行して、前記低温流体回路中の前記流体を冷却する請求項１１に記載の方法。
前記熱ポンプを制御可能に作動させる前記ステップは、前記液体乾燥剤を再生することを減らすように前記熱ポンプを不作動にすることを含む請求項１１に記載の方法。