JP2017514090A - 屋上型液体乾燥剤システム及び方法 - Google Patents

Abstract

液体乾燥剤空調システムは、冷房運転モードで運転しているときには建物内の空間を冷却及び除湿し、暖房運転モードで運転しているときにはその空間を加熱及び加湿する。【選択図】図６

Description

関連出願
本出願は、２０１４年３月２０日に出願されたＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＬＩＱＵＩＤ ＤＥＳＩＣＣＡＮＴ ＲＯＯＦＴＯＰ ＵＮＩＴと題される米国仮特許出願第６１／９６８，３３３号及び２０１４年４月１１日に出願されたＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＬＩＱＵＩＤ ＤＥＳＩＣＣＡＮＴ ＲＯＯＦＴＯＰ ＵＮＩＴと題される米国仮特許出願第６１／９７８，５３９号からの優先権を主張し、これらのいずれも、参照により本明細書に組み込まれる。

本出願は、概して、ある空間に入る外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、還気流の処理に従来的な蒸気圧縮システムを並行して使用しながら、外気流を処理している液体乾燥剤をその外気流と直接接触しないように分離させたままにするための、微多孔性の膜の使用に関する。この膜により、流体流（空気、任意選択の冷却流体、及び液体乾燥剤）を流体間での高い熱及び湿気の移動率を得ることができるように流す、乱気流の使用が可能となる。本出願はさらに、低費用な従来の蒸気圧縮技術を、より高費用な膜液体乾燥剤と組み合わせて、それによって、費用はほぼ同じであるが、エネルギー消費が大幅に低い、新しいシステムを作り出すことに関する。

空間内、特に、大量の外気を必要とするか、又は建物の空間内自体に大きな湿度負荷を有するかのいずれかである空間内における湿度の低減を助けるために、従来の蒸気圧縮ＨＶＡＣ（暖房、換気、及び空調）機器と並行して、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等の湿潤気候には、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限定された除湿機能しか有さず、空気を過剰冷却する傾向があり、多くの場合、エネルギー集約型の再加熱システムを必要とし、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るため、全体的なエネルギー費用が著しく増加する。液体乾燥剤システムは長年にわたり使用されており、通常は気流から水分を除去するのに非常に効率的である。しかしながら、液体乾燥剤システムは、一般に、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、又はＣａＣｌ２と水との溶液等、濃縮された塩類溶液を使用する。そのようなブラインは少量でも強力に腐食性であるため、処理対象の気流への乾燥剤のキャリーオーバーを防止するための数多くの試みが長年にわたってなされてきた。一般に閉鎖型乾燥剤システムとして分類される１つのアプローチは、吸収冷凍器と呼ばれる機器で一般的に使用されており、これはブラインを真空槽に置き、このブラインが乾燥剤を含んでおり、空気が乾燥剤に直接晒されないため、このようなシステムには、給気流への乾燥剤粒子のキャリーオーバーの危険性がない。しかしながら、吸収冷凍器は原価及び維持費用の両方の点で高価になる傾向がある。開放型乾燥剤システムにより、一般には冷却塔及び蒸発器で使用されるものと同様の充填ベッド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。このような充填ベッドシステムには、依然としてキャリーオーバーの危険性を有することに加えて他の不利点がある、すなわち、気流に対する充填ベッドの高抵抗により、ファン出力及び充填ベッド全体の圧力低下が大きくなるため、より多くのエネルギーが必要となる。さらに、水蒸気が乾燥剤に吸収される際に放出される凝縮熱には行き場がないため、除湿プロセスは断熱性となる。結果として、乾燥剤及び気流の両方が、凝縮熱の放出によって加熱される。これにより、冷たく乾燥した気流が所望されるときに温かく乾燥した気流がもたらされ、除湿後冷却コイルの必要性が生じる。より温かい乾燥剤はまた、水蒸気の吸収効果が指数関数的に低く、このことは、このシステムが大幅に大量の乾燥剤を充填ベッドに供給することを強要し、今度は、乾燥剤が乾燥剤並びに熱伝達流体としての二重の機能を果たすために、より大きな乾燥剤ポンプ力が必要となる。しかしながら、より高い乾燥剤湛水速度は、乾燥剤のキャリーオーバーの危険性を増加させることにもなる。一般に、気流速度は、キャリーオーバーを防止するために乱流領域をはるかに下回って（約２，４００未満のレイノルズ数に）保たれる必要がある。これらの開放型液体乾燥剤システムの表面に微多孔性の膜を適用することは、いくつかの利点を有する。第１に、あらゆる乾燥剤が気流に逃げて（キャリーオーバーして）建物の腐食の源になることが防止される。そして第２に、膜により熱及び水分伝達を向上させる乱流気流の使用が可能となり、これにより、システムをより小型に構築することができるため、より小型のシステムがもたらされる。微多孔性の膜は、典型的には乾燥剤溶液に対して疎水性であることによって乾燥剤を保持し、乾燥剤の破過は、動作圧よりも著しく高い圧力でしか起こり得ない。膜の上を流れる気流中の水蒸気は、膜を通って下層の乾燥剤に拡散し、より乾燥した気流をもたらす。乾燥剤が同時に気流よりも冷たい場合、冷却機能が同様に生じ、同時の冷却及び除湿作用をもたらす。

Ｖａｎｄｅｒｍｅｕｌｅｎらによる米国特許出願公開第２０１２／０１３２５１３号明細書及びＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１１／０３７９３６号は、膜による気流の除湿のためのプレート構造に関するいくつかの実施形態を開示している。Ｖａｎｄｅｒｍｅｕｌｅｎらによる米国特許出願公開第２０１４−０１５０６６２号明細書、同第２０１４−０１５０６５７号明細書、同第２０１４−０１５０６５６号明細書、及び同第２０１４−０１５０６５７号明細書、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１３／０４５１６１号、並びに米国特許出願第６１／６５８，２０５号明細書、同第６１／７２９，１３９号明細書、同第６１／７３１，２２７号明細書、同第６１／７３６，２１３号明細書、同第６１／７５８，０３５号明細書、同第６１／７８９，３５７号明細書、同第６１／９０６，２１９号明細書、及び同第６１／９５１，８８７号明細書は、膜乾燥剤プレートを製造するためのいくつかの製造方法及びその詳細を開示している。これらの特許出願のそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

空間に冷房、暖房、及び換気を提供する一般的な手段である従来的な屋上型ユニット（ＲＴＵ）は、大量に製造されている安価なシステムである。しかしながら、これらのＲＴＵは、概して、気流の除湿がそれほどうまくいかないため、少量の外気を扱うことしか可能でなく、外気の割合がより高い場合には、効率が著しく低下する。一般に、ＲＴＵは、５〜２０％の外気を提供するものであり、１００％の外気を提供することに特化したＭａｋｅ Ｕｐ Ａｉｒ（ＭＡＵ）又はＤｅｄｉｃａｔｅｄ Ｏｕｔｓｉｄｅ Ａｉｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＤＯＡＳ）等の特別なユニットが存在し、これらは非常に高い効率を実現することができる。しかしながら、ＭＡＵ又はＤＯＡＳの費用は、冷却能力１トン当たり＄１，０００未満のＲＴＵと比較すると、１トン当たり＄２，０００を軽く上回ることが多い。多くの用途では、ＲＴＵは、建物の所有者と電気代を払う実体が別であることが多いため、その初期費用が低いというだけの理由により用いられている設備に過ぎない。しかしながら、ＲＴＵの使用は、結果として、低いエネルギー性能、高い湿度、及び寒すぎると感じる建物をもたらす。例えば、建物をＬＥＤ照明にアップグレードすることにより、湿度の問題が生じる可能性があり、また、ＬＥＤを導入すると建物を温めるのを助ける白熱灯からの内部熱負荷が大幅に消失するため、寒さが増加する。

さらに、ＲＴＵは、一般に、冬季運転モードでは加湿を行わない。冬季に、気流に適用される大量の暖房により非常に乾燥した建物の状態がもたらされ、これはまた、不快となり得る。一部の建物では、加湿器が配管に導入されるか、又はＲＴＵに一体化されており、空間に湿気を提供する。しかしながら、空気中の水の蒸発により、その空気が著しく冷え、追加の熱の適用が必要となり、そのためエネルギー費用が増加する。

したがって、気流から水分を捕捉し、一方で夏季運転モードではそのような気流を同時に冷却し、また一方で冬季運転モードでは気流を加熱及び加湿し、また一方ではそのような気流に乾燥剤粒子が混入する危険性を低減するための、費用効率がよく、製造可能であり、熱効率のよい方法及びシステムを提供する、システムに対する必要性が残る。

液体乾燥剤を使用した気流の効率的な除湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、気流を処理するための調節器内の流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤に吸収され得るように、液体乾燥剤は、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、伝熱流体を含むプレート構造体へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、伝熱流体は、液体から冷媒への（ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔ）熱交換器に熱的に結合され、液体ポンプによって送出される。１つ以上の実施形態によると、熱交換器内の冷媒は低温であり、熱交換器から熱を奪う。１つ以上の実施形態によると、熱交換器から出るより温かい冷媒は、冷媒圧縮器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、圧縮器が冷媒を圧縮し、退出する高温の冷媒は、冷媒熱交換器内の別の伝熱流体へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、熱交換器は、高温の伝熱流体を加熱する。１つ以上の実施形態によると、高温の伝熱流体は、液体ポンプにより液体乾燥剤再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、高温の電熱流体を含むプレート構造体に誘導される。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤はまた、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤により吸収され得るように、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、調節器から再生器に移動し、再生器から調節器に戻る。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、ポンプにより送出される。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、調節器と再生器との間の熱交換器を通じて送出される。１つ以上の実施形態によると、調節器を退出する空気は、第２の気流へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、第２の気流は、空間からの還気流である。１つ以上の実施形態によると、該還気流の一部分がシステムから排気され、残りの気流が調節器からの気流と混合される。１つ以上の実施形態において、排気される部分は、還気流の５〜２５％である。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、外気と混合された後、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、還気と調節器からの空気とが混合された気流は、冷却又は蒸発器コイルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、冷却コイルは、冷却回路から低温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、冷却された空気が、空間へと誘導され、空間が冷却される。１つ以上の実施形態において、冷却コイルは、膨張弁又は類似のデバイスから低温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、膨張弁は、凝縮器コイルから液体冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、圧縮器システムから高温の冷媒ガスを受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、外気流によって冷却される。１つ以上の実施形態において、圧縮器からの高温の冷媒ガスは、まず、再生器から、冷媒から液体への熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、複数の圧縮器が使用される。１つ以上の実施形態において、蒸発器及び凝縮器のコイルの機能を果たす圧縮器とは別個の圧縮器が、液体から冷媒への熱交換器の機能を果たす。１つ以上の実施形態において、圧縮器は、変速圧縮器である。１つ以上の実施形態において、気流は、ファン又は送風機によって動かされる。１つ以上の実施形態において、そのようなファンは、変速ファンである。

液体乾燥剤を使用した気流の効率的な加湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、気流を処理するための調節器内の流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤に吸収され得るように、液体乾燥剤は、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、伝熱流体を含むプレート構造体へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、伝熱流体は、液体から冷媒への熱交換器に熱的に結合され、液体ポンプによって送出される。１つ以上の実施形態において、熱交換器内の冷媒は高温であり、熱を、調節器へ、したがって該調節器を通過する気流へと放出する。１つ以上の実施形態によると、調節器を退出する空気は、第２の気流へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、第２の気流は、空間からの還気流である。１つ以上の実施形態によると、該還気流の一部分がシステムから排気され、残りの気流が調節器からの気流と混合される。１つ以上の実施形態において、排気される部分は、還気流の５〜２５％である。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、外気と混合された後、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、還気流と調節器からの空気とが混合された気流は、凝縮器コイルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、冷媒回路から高温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、調節器から来たものと空間からの残りの還気との混合気流を温める。１つ以上の実施形態において、より温かい空気が、冷却される空間へと戻される。１つ以上の実施形態によると、凝縮器コイルは、液体から冷媒への熱交換器から高温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、圧縮器システムから直接高温の冷媒ガスを受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器を出るより低温の液体である冷媒は、膨張弁又は類似のデバイスへと誘導される。１つ以上の実施形態において、冷媒は膨張弁で膨張し、蒸発器コイルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、蒸発器コイルはまた、外気流を受容し、そこから熱を得て膨張弁からの低温の冷媒を加熱する。１つ以上の実施形態において、蒸発器コイルからのより温かい冷媒は、液体から冷媒への熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、液体から冷媒への熱交換器は、蒸発器から冷媒を受容し、伝熱流体ループからさらなる熱を吸収する。１つ以上の実施形態において、伝熱流体ループは、再生器に熱的に結合されている。１つ以上の実施形態において、再生器は、気流から熱及び水分を収集する。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、低温の伝熱流体を含むプレート構造体へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤はまた、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤により吸収され得るように、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態において、気流は、還気流から放出された気流である。１つ以上の実施形態において、気流は、外気流である。１つ以上の実施形態において、気流は、放出された気流と外気流との混合物である。１つ以上の実施形態において、液体から冷媒への熱交換器を出る冷媒は、冷媒圧縮器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、圧縮器により冷媒を圧縮し、これが、次いで、調節器の熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、熱交換器は、高温の伝熱流体を加熱する。１つ以上の実施形態によると、高温の伝熱流体は、液体ポンプにより液体乾燥剤調節器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、調節器から再生器に移動し、再生器から調節器に戻る。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、ポンプにより送出される。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、調節器と再生器との間の熱交換器を通じて送出される。１つ以上の実施形態において、蒸発器及び凝縮器のコイルの機能を果たす圧縮器とは別個の圧縮器が、液体から冷媒への熱交換器の機能を果たす。１つ以上の実施形態において、圧縮器は、変速圧縮器である。１つ以上の実施形態において、気流は、ファン又は送風機によって動かされる。１つ以上の実施形態において、そのようなファンは、変速ファンである。１つ以上の実施形態において、複数の圧縮器が使用される。１つ以上の実施形態によると、熱交換器を出るより低温の冷媒は、凝縮器コイルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、気流を受容し、そのような気流を加熱するために、依然として高温である冷媒が用いられる。１つ以上の実施形態において、運転中に水が乾燥剤に添加される。１つ以上の実施形態において、水は、冬季暖房モードの際に添加される。１つ以上の実施形態において、水は、乾燥剤の濃度を制御するために添加される。１つ以上の実施形態において、水は乾燥した暑い天候の際に添加される。

液体乾燥剤を使用した気流の効率的な除湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、気流を処理するための調節器内の流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤に吸収され得るように、液体乾燥剤は、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、乾燥剤から冷媒への熱交換器に熱的に結合され、液体ポンプによって送出される。１つ以上の実施形態によると、熱交換器内の冷媒は低温であり、熱交換器から熱を奪う。１つ以上の実施形態によると、熱交換器から出るより温かい冷媒は、冷媒圧縮器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、圧縮器は冷媒を圧縮し、退出する高温の冷媒は、別の冷媒から乾燥剤への熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、熱交換器は高温の乾燥剤を加熱する。１つ以上の実施形態によると、高温の乾燥剤は、液体ポンプにより液体乾燥剤再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、プレート構造体へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤はまた、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤により吸収され得るように、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、調節器から再生器に移動し、再生器から調節器に戻る。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、ポンプにより送出される。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、調節器と再生器との間の熱交換器を通じて送出される。１つ以上の実施形態によると、調節器を退出する空気は、第２の気流へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、第２の気流は、空間からの還気流である。１つ以上の実施形態によると、該還気流の一部分がシステムから排気され、残りの気流が調節器からの気流と混合される。１つ以上の実施形態において、排気される部分は、還気流の５〜２５％である。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、外気と混合された後、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、還気と調節器からの空気とが混合された気流は、冷却又は蒸発器コイルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、冷却コイルは、冷却回路から低温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、冷却された空気が、空間へと誘導され、空間が冷却される。１つ以上の実施形態において、冷却コイルは、膨張弁又は類似のデバイスから低温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、膨張弁は、凝縮器コイルから液体冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、圧縮器システムから高温の冷媒ガスを受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、外気流によって冷却される。１つ以上の実施形態において、圧縮器からの高温の冷媒ガスは、まず、再生器から、冷媒から乾燥剤への熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、複数の圧縮器が使用される。１つ以上の実施形態において蒸発器及び凝縮器コイルの機能を果たす圧縮器とは別個の圧縮器が、乾燥剤から冷媒への熱交換器の機能を果たす。１つ以上の実施形態において、圧縮器は、変速圧縮器である。１つ以上の実施形態において、気流は、ファン又は送風機によって動かされる。１つ以上の実施形態において、そのようなファンは、変速ファンである。１つ以上の実施形態において、冷媒の流れる方向は、冬季の暖房モードでは逆転される。１つ以上の実施形態において、運転中に水が乾燥剤に添加される。１つ以上の実施形態において、水は、冬季暖房モードの際に添加される。１つ以上の実施形態において、水は、乾燥剤の濃度を制御するために添加される。１つ以上の実施形態において、水は乾燥した暑い天候の際に添加される。

液体乾燥剤を使用した気流の効率的な除湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、気流を処理するための調節器内の流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤に吸収され得るように、液体乾燥剤は、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、調節器に組み込まれた冷媒熱交換器に熱的に結合されている。１つ以上の実施形態によると、調節器内の冷媒は低温であり、乾燥剤から熱を奪い、したがって、調節器を通って流れる気流から熱を奪う。１つ以上の実施形態によると、調節器を出るより温かい冷媒は、冷媒圧縮器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、圧縮器は冷媒を圧縮し、退出する高温の冷媒は、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、高温の冷媒は再生器内に取り込まれる。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、プレート構造体へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤は、流下フィルムのような支持プレートの表面を流れ落ちる。１つ以上の実施形態によると、再生器内の液体乾燥剤はまた、液体乾燥剤は気流中に入ることができないが、気流中の水蒸気は液体乾燥剤により吸収され得るように、微多孔性の膜で被覆されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤は、調節器から再生器に移動し、再生器から調節器に戻る。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、ポンプにより送出される。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、調節器と再生器との間の熱交換器を通じて送出される。１つ以上の実施形態によると、調節器を退出する空気は、第２の気流へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、第２の気流は、空間からの還気流である。１つ以上の実施形態によると、該還気流の一部分がシステムから排気され、残りの気流が調節器からの気流と混合される。１つ以上の実施形態において、排気される部分は、還気流の５〜２５％である。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、排気された部分は、外気と混合された後、再生器へと誘導される。１つ以上の実施形態によると、還気と調節器からの空気とが混合された気流は、冷却又は蒸発器コイルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、冷却コイルは、冷却回路から低温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、冷却された空気が、空間へと誘導され、空間が冷却される。１つ以上の実施形態において、冷却コイルは、膨張弁又は類似のデバイスから低温の冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、膨張弁は、凝縮器コイルから液体冷媒を受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、圧縮器システムから高温の冷媒ガスを受容する。１つ以上の実施形態において、凝縮器コイルは、外気流によって冷却される。１つ以上の実施形態において、圧縮器からの高温の冷媒ガスは、まず、再生器から、冷媒から乾燥剤への熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、複数の圧縮器が使用される。１つ以上の実施形態において蒸発器及び凝縮器コイルの機能を果たす圧縮器とは別個の圧縮器が、乾燥剤から冷媒への熱交換器の機能を果たす。１つ以上の実施形態において、圧縮器は、変速圧縮器である。１つ以上の実施形態において、気流は、ファン又は送風機によって動かされる。１つ以上の実施形態において、そのようなファンは、変速ファンである。１つ以上の実施形態において、冷媒の流れる方向は、冬季の暖房モードでは逆転される。１つ以上の実施形態において、運転中に水が乾燥剤に添加される。１つ以上の実施形態において、水は、冬季暖房モードの際に添加される。１つ以上の実施形態において、水は、乾燥剤の濃度を制御するために添加される。１つ以上の実施形態において、水は乾燥した暑い天候の際に添加される。

水及び選択的な膜を使用した乾燥剤流の効果的な加湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体移動のためのチャネル対のセットが提供され、チャネル対の一方が水流を受容し、チャネル対の他方が液体乾燥剤を受容する。１つ以上の実施形態において、水は、水道水、海水、廃水等である。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤は、水を吸収することができる任意の液体乾燥剤である。１つ以上の実施形態において、チャネル対のエレメントは、水には選択的に透過性であるが、いずれの他の構成要素にも透過性でない、膜によって分離される。１つ以上の実施形態において、膜は、逆浸透膜又は何らかの他の従来的な選択性の膜である。１つ以上の実施形態において、水流から乾燥剤流に添加される水の量を変化させるように、複数の対は個別に制御される。１つ以上の実施形態において、膜を通る水の透過を助けるために、濃度電位差（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）以外の他の駆動力が用いられる。１つ以上の実施形態において、そのような駆動力は、熱又は圧力である。

水及び選択的な膜を使用した乾燥剤流の効果的な加湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態において、一連のチャネル対を備える注水器が、液体乾燥剤回路及び水回路に接続され、ここで、チャネル対の半分が液体乾燥剤を受容し、もう半分が水を受容する。１つ以上の実施形態において、チャネル対は、選択性の膜によって分離される。１つ以上の実施形態において、液体乾燥剤回路は、再生器と調節器との間に接続される。１つ以上の実施形態において、水回路は、ポンプシステムにより水槽から水を受容する。１つ以上の実施形態において、選択性の膜によって吸収されない過剰な水は、排水されて水槽に戻る。１つ以上の実施形態において、水槽は、レベルセンサ又はフロートスイッチによって満杯に保たれる。１つ以上の実施形態において、沈殿物又は濃縮された水は、排水弁により水槽から排水され、これはブローダウン手順としても知られる。

水及び選択的な膜を使用して乾燥剤流の効果的な加湿を行い、同時に、２つの乾燥剤流間の熱交換機能を提供するための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、一連のチャネルトリプレットを備える注水器が、２つの乾燥剤回路と水回路とに接続され、チャネルトリプレットのうちの１つが高温の液体乾燥剤を受容し、このトリプレットのうちの２つ目が低温の液体乾燥剤を受容し、このトリプレットのうちの残りの１つが水を受容する。１つ以上の実施形態において、チャネルトリプレットは、選択性の膜で分離されている。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤チャネルは、再生器と調節器との間に接続される。１つ以上の実施形態において、水回路は、ポンプシステムにより水槽から水を受容する。１つ以上の実施形態において、選択性の膜によって吸収されない過剰な水は、排水されて水槽に戻る。１つ以上の実施形態において、水槽は、レベルセンサ又はフロートスイッチによって満杯に保たれる。１つ以上の実施形態において、沈殿物又は濃縮された水は、排水弁により水槽から排水され、これはブローダウン手順としても知られる。

液体乾燥剤を使用した気流の効率的な除湿又は加湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤流は、大小の流れに分割される。１つ以上の実施形態によると、大きい方の流れは、気流とは逆の流れ方向に流体流を提供するように構築されている熱交換チャネルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、大きい方の流れは、水平方向の流体流であり、気流は、流体システムとは逆の方向の水平方向の流れである。１つ以上の実施形態において、大きい方の流れは、垂直方向に上向き又は垂直方向に下向きに流れており、気流は、逆の流れ方向で垂直方向に下向き又は垂直方向に上向きに流れている。１つ以上の実施形態において、大きい方の流れ及び気流の質量流量は、２以内の係数でほぼ等しい。１つ以上の実施形態において、大きい方の液体乾燥剤流は、加熱又は冷却デバイスに連結された熱交換器へと誘導される。１つ以上の実施形態において、加熱又は冷却デバイスは、ヒートポンプ、地熱源、温水源等である。１つ以上の実施形態において、ヒートポンプは、逆転可能である。１つ以上の実施形態において、熱交換器は、非腐食性材料でできている。１つ以上の実施形態において、この材料は、チタン、又は乾燥剤に対して非腐食性の任意の好適な材料である。１つ以上の実施形態において、乾燥剤自体は、非腐食性である。１つ以上の実施形態において、小さい方の乾燥剤流は、重力によって下方向に流れるチャネルへと同時に誘導される。１つ以上の実施形態において、小さい方の流れは、反対側に気流を有する膜によって結合される。１つ以上の実施形態において、膜は、微多孔性の膜である。１つ以上の実施形態において、小さい方の乾燥剤流の質量流量は、大きい方の乾燥剤流の質量流量の１〜１０％である。１つ以上の実施形態において、小さい方の乾燥剤流は、（膜）チャネルを退出した後、過剰な水蒸気を除去するために、再生器へと誘導される。

液体乾燥剤を使用した気流の効率的な除湿又は加湿のための方法及びそのために使用されるシステムが、本明細書に提供される。１つ以上の実施形態によると、液体乾燥剤流は、大小の流れに分割される。１つ以上の実施形態において、大きい方の流れは、気流とは逆の流れ方向に流体流を提供するように構築されている熱交換チャネルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、小さい方の流れは、膜結合チャネルへと誘導される。１つ以上の実施形態において、膜チャネルは、乾燥剤の反対側に気流を有する。１つ以上の実施形態において、大きい方の流れは、熱交換チャネルを退出した後、ヒートポンプの熱交換器へと誘導され、ヒートポンプの熱交換器により冷却又は加熱された後に、熱交換チャネルへと戻される。１つ以上の実施形態において、気流は、外気流である。１つ以上の実施形態において、膜の裏側で乾燥剤により処理された後の気流は、空間から戻ってきたより大きな気流へと誘導される。１つ以上の実施形態において、より大きな気流は、続いて、熱交換器ヒートポンプと同じヒートポンプ冷媒回路に連結されているコイルによって、冷却される。１つ以上の実施形態において、乾燥剤流は、単一の乾燥剤流であり、熱交換チャネルは、２方向の熱及び物質交換器モジュールとして構成される。１つ以上の実施形態において、２方向の熱及び物質交換器モジュールは、膜によって結合されている。１つ以上の実施形態において、膜は、微多孔性の膜である。１つ以上の実施形態において、２方向の熱及び物質交換器モジュールは、外気流を処理している。１つ以上の実施形態において、膜の裏側で乾燥剤により処理された後の気流は、空間から戻ってきたより大きな気流へと誘導される。１つ以上の実施形態において、より大きな気流は、続いて、熱交換器ヒートポンプと同じヒートポンプ冷媒回路に連結されているコイルによって、冷却される。

本出願の記載は、決して、本開示をこれらの用途に限定することを意図するものではない。それぞれ、固有の利点及び欠点を有する、上述の種々の要素を組み合わせた多数の構造上の変化形が想定され得る。本開示は、決して、そのような要素の特定のセット又は組み合わせに限定されるものではない。

冷却器又は外部の加熱源及び冷却源を用いる例示的な３方向の液体乾燥剤空調システムを図示する。 ３方向の液体乾燥剤プレートを組み込んだ例示的な柔軟に構成することができる膜モジュールを示す。 図２の液体乾燥剤膜モジュール内の例示的な単一の膜プレートを図示する。 冷房モードで運転している従来的な小型のスプリット型空調システムを概略的に図示する。 暖房モードで運転している従来的な小型のスプリット型空調システムを概略的に図示する。 夏季冷房モードで１００％外気の例示的な補助冷却器を有する液体乾燥剤空調システムを概略的に図示する。 冬季暖房モードで１００％外気の例示的な補助冷却器を有する液体乾燥剤空調システムを概略的に図示する。 １つ以上の実施形態による、夏季冷房モードで３方向の熱及び物質交換器を用いた例示的な補助冷却器を有する部分的に外気の液体乾燥剤空調システムを概略的に図示する。 １つ以上の実施形態による、暖房モードで３方向の熱及び物質交換器を用いた例示的な補助冷却器を有する部分的に外気の液体乾燥剤空調システムを概略的に図示する。 従来的なＲＴＵでの空気の冷却に伴う乾湿計のプロセス及び液体ＲＴＵにおける同等のプロセスを図示する。 従来的なＲＴＵでの空気の加熱に伴う乾湿計のプロセス及び液体ＲＴＵにおける同等のプロセスを図示する。 １つ以上の実施形態による、夏季冷房モードで２方向の熱及び物質交換器を用いた例示的な補助冷却器を有する部分的に外気の液体乾燥剤空調システムを概略的に図示し、ここで、液体乾燥剤は、熱及び物質交換器に入る前に、事前冷却及び事前加熱される。 １つ以上の実施形態による、夏季冷房モードで２方向の熱及び物質交換器を用いた例示的な補助冷却器を有する部分的に外気の液体乾燥剤空調システムを概略的に図示し、ここで、液体乾燥剤は、熱及び物質交換器内で冷却及び加熱される。 冬季の加湿モードで使用するための、純水を液体乾燥剤に引き込む抽水モジュールを図示する。 図１２の抽水モジュールがどのようにして図７のシステムに一体化され得るかを示す。 熱交換と乾燥剤の加湿機能とを同時に提供する、２セットのチャネルトリプレットを図示する。 ＤＯＡＳに一体化された図３の３方向膜モジュールのうちの２つを示し、ここで、伝熱流体及び液体乾燥剤流体が合わさって単一の乾燥剤流体システムに入り、同時に、除湿機能を行っている流体及び熱交換器機能を行っている流体のための別個の経路の利点を保持している。 図６のシステムに一体化された図１５のシステムを示す。

図１は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１２０１２５０２０号明細書により詳細に記載される、新しいタイプの液体乾燥剤システムを示す。調節器１０１は、内部が空洞である１セットのプレート構造体を含む。低温の伝熱流体が、冷却源１０７で生成され、プレート内に入る。液体乾燥剤溶液が１１４においてプレートの外表面に提供され、プレートのそれぞれの外表面を流れ落ちる。液体乾燥剤は、気流とプレートの表面との間に配置された、膜等の薄い材料シートの後方を流れる。材料シートはまた、親水性材料又はフロッキング材料を含んでもよく、その場合には、液体乾燥剤は、材料の表面上ではなく、ある程度は材料の内部を流れる。外気１０３が、ここで、プレートセットに吹き込まれる。プレートの表面の液体乾燥剤が気流中の水蒸気を引き付け、プレート内の冷却水により気温上昇の防止が促進される。処理された空気１０４が、建物空間に入る。液体乾燥剤調節器１０１及び再生器１０２は、通常、３方向の液体乾燥剤熱及び物質交換器として知られており、これは、それらが、気流、乾燥剤、及び伝熱流体の間で熱及び物質を交換するためであり、そのため、３種類の流体流が関与することになる。２方向の熱及び物質交換器は、後述されるように、通常、液体乾燥剤及び気流のみが関与するだけである。

液体乾燥剤は、収集皿又は槽のいずれも必要とすることなく、１１１において各プレートの下端部で収集されるため、気流は、水平方向又は垂直方向であってよい。プレートのそれぞれは、プレートの外表面の下端部に、表面を横切って流れてきた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を有してもよい。隣接するプレートの乾燥剤収集器は、それらの間の通気を可能にするように、互いに離間している。液体乾燥剤は、次いで、熱交換器１１３を通って、再生器１０２の上部、液体乾燥剤が再生器のプレート全体に分配される点１１５へと移動する。還気又は場合によっては外気１０５が、再生器プレート全体に吹き込み、水蒸気が、液体乾燥剤から退出気流１０６へと移動する。任意選択の熱源１０８により、再生のための駆動力が提供される。熱源からの高温の伝熱流体１１０が、調節器での低温の伝熱流体と同様に、再生器のプレート内に入れられてもよい。ここでも、液体乾燥剤は、収集皿も槽も必要とすることなくプレート１０２の底部で収集されるため、再生器でも、気流は、水平方向又は垂直方向であってよい。任意選択のヒートポンプ１１６を使用して、液体乾燥剤の冷却及び加熱をもたらすことができるが、しかしながら、通常は、冷却源１０７と熱源１０８との間にヒートポンプを接続し、したがって乾燥剤からではなく冷却流体から熱を送出することが、より好ましい。

図２は、全て参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年６月１１日に出願された米国特許出願公開第２０１４−０１５０６６２号明細書、２０１３年６月１１日に出願された同第２０１４−０１５０６５６号明細書、及び２０１３年６月１１日に出願された同第２０１４−０１５０６５７号明細書により詳細に記載される、３方向の熱及び物質交換器を示す。液体乾燥剤が、ポート３０４を通って構造体に入り、図１に記載されるように、一連の膜の後方へと誘導される。液体乾燥剤は、ポート３０５を通って収集され、除去される。ここでも、図１に記載され、図３により詳細に記載されるように、冷却又は加熱流体がポート３０６を通じて提供され、中空のプレート構造体内を気流３０１とは逆方向に流れる。冷却又は加熱流体は、ポート３０７を通って退出する。処理された空気３０２は、建物内の空間へと誘導されるか、又は場合によっては排出される。

図３は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年３月１日に出願された米国仮特許出願第６１／７７１，３４０号明細書及び米国特許出願公開第２０１４−０２４５７６９号明細書により詳細に記載される、３方向の熱交換器を示す。気流２５１は、冷却流体流２５４とは逆方向に流れる。膜２５２は液体乾燥剤２５３を含んでおり、液体乾燥剤が伝熱流体２５４を含む壁部２５５に沿って流れ落ちる。気流中に含まれている水蒸気２５６は膜２５２に移行することが可能であり、液体乾燥剤２５３に吸収される。吸収の際に放出される水２５８の凝縮熱は、壁部２５５から伝熱流体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、及び壁部２５５から伝熱流体２５４へと伝導される。

図４Ａは、冷房モードで運転している、建物に導入されることの多い従来的なパッケージ型屋上型ユニット（ＲＴＵ）空調システムの概略図を図示する。このユニットは、低温の除湿された空気を生成する構成要素のセットと、熱を環境に放出する構成要素のセットとを備える。パッケージ型ユニットでは、冷却及び加熱の構成要素は、通常、単一の格納容器内にある。しかしながら、冷却及び加熱の構成要素を別個の格納容器に分離するか、又は別個の場所に配置することが可能である。冷却用構成要素は、冷却（蒸発器）コイル４０５を備え、そこから、ファン４０７により、空間から戻ってきた（通常は配管を通るが、これは図示されない）還気（ＲＡとラベル付けされる）４０１が引き込まれる。冷却コイル４０５に到達する前に、還気ＲＡの一部が排気ＥＡ２ ４０２としてシステムから排出され、これが外気ＯＡ４０３に置き換えられ、残りの還気と混合されて、混合気流ＭＡ４０４となる。夏季には、この外気ＯＡは、温かく湿っていることが多く、システムに対する冷房負荷に著しい寄与をもたらす。冷却コイル４０５は、空気を冷却し、コイル上に水蒸気を凝縮させ、これが、排水皿４２４に収集され、外部４２５に排出される。結果として得られる、より冷たくより乾燥した空気ＣＣ４０８は、しかしながら、ここでは、低温かつ１００％の相対湿度（飽和）に非常に近い状態となる。しばしば、また特には雨の降っている春の日等、それほど温かくはないが湿度の高い屋外条件において、冷却コイル１０から直接入ってくる空気ＣＣ４０８は、不快なほど冷たい場合がある。居住者の快適さを向上させ、空間の湿度を制御するために、空気４０８は、より高い温度に再度加熱される。これを達成するには、ボイラから供給される温水による温水コイルもしくは蒸気発生器から熱を受容する蒸気コイルを用いるか、又は電気抵抗ヒータを用いること等、複数の手段がある。この空気の加熱により、冷却システムにはさらなる熱負荷がもたらされる。より現代的なシステムでは、圧縮器４１６からの高温の冷媒を含有する、任意選択の再加熱コイル４０９を用いる。再加熱コイル４０９は、気流４０８を加熱して、より温かい気流ＨＣ４１０にし、これが、次いで、再循環して空間に戻され、居住者に快適さを提供し、空間内でより良好な湿度の制御を可能にする。

圧縮器４１６は、ライン４２３を通じて冷媒を受容し、伝導器４１７から電力を受け取っている。冷媒は、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ａ、Ｒ１３４Ａ、Ｒ１２３４ＹＦ、プロパン、アンモニア、ＣＯ_２等といった、任意の好適な冷媒であり得る。冷媒は、圧縮器４１６によって圧縮され、圧縮された冷媒は、ライン４１８を通って凝縮器コイル４１４へと伝導される。凝縮器コイル４１４は、ファン４１３によってコイル４１４に吹き込まれた外気ＯＡ４１１を受容し、このファンは、伝導器４１２から電力を受け取っている。結果としてもたらされる排気流ＥＡ４１５は、圧縮器により発生した圧縮熱を一緒に有している。冷媒は、凝縮器コイル４１４で凝縮され、結果として得られたより冷たく（部分的に）液体である冷媒４１９が、再加熱コイル４０９へと伝導され、ここで、冷媒からさらなる熱が除去され、この段階で冷媒は液体となる。ライン４２０内の液体冷媒は、次いで、膨張弁４２１へと伝導された後、冷却コイル４０５に到達する。冷却コイル４０５は、典型的には５０〜２００ｐｓｉの圧力で液体冷媒をライン４２２から受容する。冷却コイル４０５は、気流ＭＡ４０４から熱を吸収し、この気流が冷媒を再度蒸発させ、冷媒が、次いで、ライン４２３を通じて伝導され、圧縮器４１６へと戻る。ライン４１８における冷媒の圧力は、典型的に３００〜６００ｐｓｉである。一部の事例では、このシステムは、複数の冷却コイル４０５、ファン４０７、及び膨張弁４２１、並びに圧縮器４１６及び凝縮器コイル４１４及び凝縮器ファン４１３を有し得る。しばしば、このシステムはまた、冷媒回路に追加の構成要素を有するか、又は一連の構成要素が異なって配置されるが、これらは、全て当該技術分野で周知である。後述されるように、これらの構成要素のうちの１つは、冬季モードでは再加熱コイル４０９をバイパスする、転換弁４２６であってもよい。上述の基本設計には多数の変化形があるが、全ての再循環式屋上型ユニットは、一般に、水分を凝縮させ、少量の外気を導入する、冷却コイルを有し、この外気は、空間から戻る主要な気流に追加され、冷却及び除湿され、空間に戻される。多数の事例では、外気の除湿及び再加熱エネルギーに対応すること、並びに空気を動かすのに必要とされる平均的なファンの電力が、大きな負荷となる。

電気エネルギーを消費する主な構成要素は、電力ライン４１７からの圧縮器４１６、供給ライン４１２からの凝縮器ファンの電気モータ、及びライン４０６からの蒸発器ファンのモータである。一般には、圧縮器は、システムを運転するのに必要とされる電気の８０％近くを使用し、凝縮器及び蒸発器のファンは、それぞれ、ピーク負荷時で電気の約１０％を要する。しかしながら、年間の電力消費の平均をとると、平均的なファンの電力は、総負荷の４０％近くとなり、これは、ファンが常時起動しており、圧縮器が必要に応じて停止されるためである。典型的な１０トン（３５ｋＷ）の冷却能力のＲＴＵにおいて、気流ＲＡは、約４，０００ＣＦＭである。混合される外気ＯＡの量は、５％〜２５％、すなわち２００〜１，０００ＣＦＭである。明確なことに、外気の量が増えるほど、システムにかかる冷房負荷は大きくなる。排出される還気ＥＡ２は、取り込まれる外気の量とほぼ等しく、２００〜１，０００ＣＦＭである。凝縮器コイル４１４は、一般に、１０トンのＲＴＵでは約２，０００ＣＦＭである蒸発器コイル４０５よりも大きな気流で動作する。これにより、凝縮器の効率が上がり、圧縮熱をより効率的に外気ＯＡに放出することが可能となる。

図４Ｂは、冬季暖房モードでヒートポンプとして運転している図４Ａのシステムの概略図である。全てのＲＴＵがヒートポンプであるわけではなく、一般に、図４Ａに示されるような冷房のみのシステムが使用されてもよく、これは、単純なガス又は電気炉の空気加熱器が追加されている可能性がある。しかしながら、ヒートポンプは、特に、温暖な気候で支持を得ており、これは、ヒートポンプにより、電熱よりも良好な効率性、かつＲＴＵにガス管を引く必要なしに、暖房及び冷房を提供することができるためである。図示の容易さのため、圧縮器４１７からの冷媒の流れが、単純に逆転されている。実際には、冷媒は、通常、同じ効果をもたらす４方向弁の回路によって転換される。圧縮器がライン４２３に高温の冷媒を生成すると、これが、コイル４０５（ここでは蒸発器ではなく凝縮器として機能している）に伝導される。圧縮熱は、混合気流ＭＡ４０４へと運ばれ、温かい気流ＣＣ４０８をもたらす。ここでも、混合気流ＭＡ４０４は、還気ＲＡ４０１からいくらかの空気ＥＡ２ ４０２を除去し、それを外気ＯＡ４０３と置き換えた結果得られたものである。温かい気流ＣＣ４０８は、しかしながら、この段階では比較的乾燥しており、これは、凝縮器コイル４０５による加熱が相対湿度の低い空気をもたらすためであり、そのため、しばしば、居住者の快適さのために必要とされる湿度を提供するために加湿システム４２７が追加される。加湿システム４２７は、水の供給４２８を必要とする。しかしながら、この加湿はまた、冷却効果ももたらし、気流４０８が、加湿器４２７の冷却効果を打ち消すために過剰に加熱されなければならないことを意味する。コイル４０５を出た冷媒４２２は、次いで、膨張弁４２１に入るが、これがライン４２０に低温の冷媒流をもたらすことになり、これが、再加熱コイル４０９をバイパスするために転換弁４２６が使用され得る理由である。これにより、低温冷媒を、ここでは蒸発器コイルとして機能しているコイル４１４に転換させる。低温の外気ＯＡ４１１が、ファン４１３によって蒸発器コイル４１４に吹き込まれる。ライン４１９内の低温冷媒は、ここで、排気ＥＡ４１５がさらにより低温になることをもたらす。この作用は、外気ＯＡ４１１中の水蒸気がコイル４１４で凝縮することをもたらし得、これにより、コイルに氷が形成される危険性がここで生じる。この理由から、ヒートポンプでは、冷媒の流れが暖房モードから冷房モードに定期的に切り替えられ、結果として、コイル４１４を温めることにより、氷がコイルから溶け落ちることを可能にするが、冬季にはさらなるエネルギー効率の悪化ももたらす。さらに、特に寒冷な気候の場合、冬季の暖房のためのシステムの加熱能力は、夏季の冷房のためのシステムの冷却能力の約２倍である必要があることは、一般的である。したがって、気流ＥＶ４１０が空間に戻る前にそれをさらに加熱する、補助暖房システム４２９があることが一般的である。そのような補助システムは、ガス炉、電気抵抗ヒータ等であり得る。これらの追加の構成要素は、気流圧の低下量を著しく増加させ、結果としてファン４０７に必要とされる電力が増える。再加熱コイルは、起動していない場合ですら、加湿システム及び加熱構成要素と同様、依然として空気の流れの中に存在する。

図５Ａは、液体乾燥剤空調システムの概略図を図示する。３方向の熱及び物質交換器調節器５０３（図１の調節器１０１に類似である）は、外部からの気流５０１（「ＯＡ」）を受容する。ファン５０２が、調節器５０３を通じて空気５０１を引き込み、この空気は冷却及び除湿される。結果として得られた低温の乾燥した空気５０４（「ＳＡ」）が、居住者の快適さのために空間に提供される。３方向の調節器５０３は、図１〜３で説明されている方式で、濃縮された乾燥剤５２７を受容する。３方向の調節器５０３に膜を使用して乾燥剤を収容し、乾燥剤が気流５０４中に分散されないようにすることが好ましい。希釈された乾燥剤５２８は、捕捉した水蒸気を含有しており、熱及び物質交換器の再生器５２２に移動する。さらに、冷却された水５０９が、ポンプ５０８によって提供され、これが、調節器モジュール５０３に入り、ここで空気から熱を奪い、乾燥剤５２７に水蒸気が捕捉されたことにより放出された潜熱も同様に奪う。より温かい水５０６が、冷却器システム５３０の熱交換器５０７に送られる。図５Ａのシステムが、図４Ａのライン４２５のような凝縮排水ラインを必要としないことは、注目に値する。むしろ、凝縮されて乾燥剤に含まれているいずれの水分も、乾燥剤そのものの一部として除去される。これにより、図４Ａの従来的なＲＴＵ凝縮皿４２４システムで生じ得る、貯留水中のカビの成長に伴う問題も排除される。

液体乾燥剤５２８は調節器５０３から出て、ポンプ５２５により任意選択の熱交換器５２６を通って再生器５２２へと移動する。

冷却器システム５３０は、循環している冷却流体５０６を冷却する、水から冷媒蒸発器への熱交換器５０７を備える。液体である低温の冷媒５１７は、熱交換器５０７で蒸発し、それによって冷却流体５０６から熱エネルギーを吸収する。気体である冷媒５１０は、ここで、圧縮器５１１によって再度圧縮される。圧縮器５１１は、高温の冷媒ガス５１３を排出し、これが、凝縮器の熱交換器５１５において液化する。凝縮器を退出する液体の冷媒５１４は、次いで、膨張弁５１６に入り、ここで、冷媒が急速に冷え、より低い圧力で退出する。凝縮器の熱交換器５１５は、ここで、別の冷却流体ループ５１９に熱を放出し、これが、高温の伝熱流体５１８を再生器５２２へと送る。循環ポンプ５２０が、伝熱流体を凝縮器５１５へと戻す。３方向の再生器５２２は、したがって、希薄な液体乾燥剤５２８及び高温の伝熱流体５１８を受容する。ファン５２４により、再生器５２２を通して外気５２１（「ＯＡ」）が取り込まれる。外気は、伝熱流体５１８及び乾燥剤５２８から熱及び水分を奪い、これにより、高温多湿の排気（「ＥＡ」）５２３がもたらされる。

圧縮器５１１は、電力５１２を受け取り、これは、典型的にはシステムの電力消費の８０％を占める。ファン５０２及び５２４もまた、それぞれ電力５０５及び５２９を受け取り、これらは、残りの電力消費の大部分を占める。ポンプ５０８、５２０、及び５２５は、電力消費が比較的低い。圧縮器５１１は、いくつかの理由から、図４Ａの圧縮器４１６よりも効率的に動作し、図５Ａの蒸発器５０７は、典型的には、図４Ａの蒸発器４０５よりも高温で動作し、これは、液体乾燥剤が、気流が飽和レベルに達することを必要とすることなく、より高温で水を凝縮させるためである。さらに、図５Ａの凝縮器５１５は、図４Ａの凝縮器４１４よりも低温で動作し、これは、再生器５２２で蒸発が起こるためであり、これにより効果的に凝縮器５１５がより低温に保たれる。結果として、図５Ａのシステムは、類似の圧縮器の等エントロピー効率に関して、使用する電力が図４Ａのシステムよりも約４０％低くなる。

図５Ｂは、図５Ａと本質的には同じシステムを示すが、圧縮器５１１の冷媒方向が冷媒ライン５１４及び５１０上の矢印で示されるように逆向きになっていることを除く。冷媒の流れの方向を逆転させることは、冷却器５３０における４方向の逆転弁（示されない）又は他の簡便な手段により達成することができる。冷媒の流れを逆転させる代わりに、高温の伝熱流体５１８を調節器５０３に、そして低温の伝熱流体５０６を再生器５２２に誘導することもまた可能である。これにより、調節器に熱が提供され、この調節器は、ここでは、冬季モードでの運転のために空間に高温多湿の空気５０４を作り出す。事実上、本システムは、ここでは、ヒートポンプとして機能しており、外気５２１からの熱を空間に供給される空気５０４に送出している。しかしながら、しばしば逆転可能でもある図４Ａのシステムとは異なり、コイル凍結の危険性が大幅に低く、これは、乾燥剤が、通常は水蒸気よりもさらに低い結晶限界を有するためである。図４Ｂのシステムでは、気流４１１は、水蒸気を含有しており、蒸発器コイル４１４が低温になりすぎると、この水分が表面で凝縮して、コイルに氷の形成をもたらす。図５Ｂの再生器５２２における同じ水分は、液体乾燥剤中で凝縮されるが、これは、適正に管理されている場合、ＬｉＣｌ及び水といった一部の乾燥剤では−６０℃まで結晶化しない。これにより、システムが、凍結の危険性を有することなく、非常に低い外気温度で動作することが可能となる。

図５Ａで前述のように、外気５０１は、電力５０５により動作しているファン５０２によって、調節器５０３へと誘導される。圧縮器５１１は、ライン５１０を通じて高温の冷媒を凝縮器の熱交換器５０７に入れ、ライン５１０を通じて排出する。熱交換器は、ポンプ５０８によってライン５０９を通じて調節器５０３に循環する伝熱流体へ熱を放出し、これにより、結果として、気流５０１が乾燥剤から熱及び水分を奪うことなる。希薄な乾燥剤が、ライン５２７によって調節器へと供給される。希薄な乾燥剤は、ポンプ５２５によって再生器５２２から熱交換器５２６へと誘導される。しかしながら、冬季条件では、調節器５０３で失われた水を補うのに十分な水が再生器５２２で回収されない可能性があり、追加の水５３１がライン５２７において液体乾燥剤に追加され得るのはそのためである。濃縮された液体乾燥剤が調節器５０３から収集され、ライン５２８及び熱交換器５２６を通って再生器５２２へと流れる。再生器５２２は、外気ＯＡ又は好ましくは還気ＲＡ５２１のいずれかを取り込み、これは、電気接続５２９によって電力供給されているファン５２４により再生器へと誘導される。通常、外気よりも温かく、より多くの水分を含有するため、還気が好ましく、これにより、再生器が気流５２１からより多くの熱及び水分を捕捉することが可能となる。再生器５２２は、したがって、より低温でより乾燥した排気ＥＡ５２３を生成する。ライン５１８内の伝熱流体は、再生器５２２からの熱を吸収し、これが、ポンプ５２０によって熱交換器５１５へと送出される。熱交換器５１５は、ライン５１４を通じて膨張弁５１６から低温の冷媒を受容し、加熱された冷媒が、ライン５１３を通じて圧縮器５１１へと伝導され、この圧縮器は伝導器からの電力５１２を受け取っている。

図６は、１つ以上の実施形態による空調システムを図示し、変更された液体乾燥剤の部分６００Ａが、変更されたＲＴＵの部分６００Ｂに接続されているが、２つのシステムは、単一の冷却器システム６００Ｃを共有している。図４Ａに示されるように典型的には５〜２５％が環気流ＲＡ６０４である外気ＯＡ６０１は、ここで、図２に記載される３方向の熱及び物質交換調節器に構成が類似の調節器６０２へと誘導される。調節器６０２は、図５Ａの調節器５０３よりも大幅に小さく、これは、気流６０１が、図５Ａの１００％外気流５０１よりも小さいためである。調節器６０２は、より低温の除湿された気流ＳＡ６０３を生成し、これが、還気ＲＡ６０４と混合されて、混合空気ＭＡ２ ６０６が作られる。過剰な還気６０５は、システムの外又は再生器６１２に向かって誘導される。混合空気ＭＡ２は、ファン６０８によって蒸発器コイル６０７へと引き込まれ、このコイルは主に顕熱のみの冷却をもたらすため、結果として、コイル６０７は、図４Ａのコイル４０５（水分を凝縮させるためにより深くある必要がある）よりも浅く、低費用であり得る。結果として得られる気流ＣＣ２ ６０９が、空間に送出され、空間が冷却される。再生器６１２は、外気ＯＡ６１０又は過剰な還気６０５又はこれらの混合物６１１のいずれかを受容する。

再生器の気流６１１は、ファン６３７によって、ここでも図２に記載される３方向の熱及び物質交換器に構成が類似である再生器６１２を通って引き込まれ得、結果として得られる排気流ＥＡ２ ６１３は、通常、入ってくる混合気流６１１よりも温かく、より多くの水蒸気を含有している。ポンプ６２２を使用して、伝熱流体をライン６２１を通じて循環させることによって、熱が提供される。

圧縮器６１８は、図４Ａ及び図５Ａの圧縮器と同様に、冷媒を圧縮する。高温の冷媒ガスが、ライン６１９を通じて凝縮器の熱交換器６２０へと伝導される。少量の熱が、この液体から冷媒への熱交換器６２０を通り、回路６２１内の伝熱流体へと伝導される。依然として高温である冷媒は、ここで、ライン６２３を通って凝縮器コイル６１６へと伝導され、このコイルは、ファン６１５から外気ＯＡ６１４を受容する。結果として得られる高温の排気ＥＡ３ ６１７は、環境内へと排出される。凝縮器コイル６１６を退出した後、より冷たい液体となった冷媒は、ライン６２４を通って膨張弁６２５へと伝導され、ここで、膨張させられ、さらに低温になる。低温の液体冷媒は、ライン６２６を通って蒸発器コイル６０７へと伝導され、ここで、混合気流ＭＡ２ ６０６からの熱を吸収する。コイル６０７において部分的に蒸発された、依然として比較的低温な冷媒は、ここで、ライン６２７を通って蒸発器の熱交換器６２８へと伝導され、ここで、さらなる熱が、ポンプ６３０によってライン６２９を循環している伝熱流体から除去される。最終的に、熱交換器６２８を退出する気体冷媒は、ライン６３１を通じて伝導され、圧縮器６１８へと戻る。

加えて、液体乾燥剤は、ライン６３５、熱交換器６３３を通って、調節器６０２と再生器６１２との間を循環しており、ポンプ６３２によって、ライン６３４を通って循環し、調節器へと戻る。場合によっては、注水モジュール６３６が、乾燥剤ライン６３４及び６３５の一方又は両方に追加されてもよい。そのようなモジュールは、乾燥剤の濃度を低下させるために水を乾燥剤に注入し、これは図１２により詳細に記載されている。注水は、乾燥剤の濃度が所望されるよりも高くなる条件において、例えば、図７により詳細に記載される、夏季に生じ得るような高温の乾燥した条件、又は冬季に生じ得るような低温の乾燥した条件において、有用である。

図７は、図６の本発明の実施形態を図示し、変更された液体乾燥剤の部分７００Ａが、変更されたＲＴＵの部分７００Ｂに接続されているが、２つのシステムは、暖房モードで運転している単一の冷却器システム７００Ｃを共有している。図４Ｂに示されるように典型的には５〜２５％が還気流ＲＡ７０４である外気ＯＡ７０１は、ここで、図２に記載される３方向の熱及び物質交換器に構成が類似の調節器７０２へと誘導される。調節器７０２は、図５Ｂの調節器５０３よりも大幅に小さく、これは、気流７０１が、図５Ｂの１００％外気流５０１よりも小さいためである。調節器７０２は、より温かく加湿された気流ＲＡ３ ７０３を生成し、これが、還気ＲＡ７０４と混合されて、混合空気ＭＡ３ ７０６が作られる。過剰な還気ＲＡ７０５は、システムの外又は再生器７１２に向かって誘導される。混合空気ＭＡ３ ７０６は、ファン７０８によって凝縮器コイル７０７へと引き込まれ、このコイルにより顕熱のみの加熱がもたらされる。結果として得られる気流ＳＡ２ ７０９が、空間に送出され、空間が加熱及び加湿される。再生器７１２は、外気ＯＡ７１０若しくは過剰な還気ＲＡ７０５又はこれらの混合物７１１のいずれかを受容する。

再生器の気流７１１は、ファン７３７によって、ここでも図２に記載される３方向の熱及び物質交換器に構成が類似である再生器７１２を通って引き込まれ得、結果として得られる排気流ＥＡ２ ７１３は、通常、入ってくる混合気流７１１よりも冷たく、より少ない水蒸気を含有している。ポンプ７２２を使用して伝熱流体をライン７２１を通じて循環させることによって、熱が除去される。

圧縮器７１８は、図４Ｂ及び図５Ｂの圧縮器と同様に、冷媒を圧縮する。高温の冷媒ガスが、ライン７３１を通じて凝縮器の熱交換器７２８へと伝導され、これは、図６の熱交換器６２８と同じであるが、蒸発器ではなく凝縮器として使用されている。少量の熱が、この液体から冷媒への熱交換器７２８を通り、ポンプ７３０を用いることにより回路７２９内の伝熱流体へと伝導される。依然として高温である冷媒は、ここで、ライン７２７を通って凝縮コイル７０７へと伝導され、このコイルは、混合還気ＭＡ３ ７０６を受容する。結果として得られる高温の給気ＳＡ２ ７０９が、配管を通じて空間へと誘導され、空間が加熱及び加湿される。凝縮コイル７０７を退出した後、より冷たい液体となった冷媒は、ライン７２６を通って膨張弁７２５へと伝導され、ここで、膨張させられ、さらに低温になる。低温の液体冷媒は、ライン７２４を通って蒸発器コイル７１６へと伝導され、ここで、外気流ＯＡ７１４から熱を吸収し、低温の排気流ＥＡ７１７をもたらし、これが、ファン７１５を用いて環境へと排出される。コイル７１６において部分的に蒸発させられた、依然として比較的低温な冷媒は、ここで、ライン７２３を通って蒸発器の熱交換器７２０へと伝導され、ここで、さらなる熱が、ポンプ７２２を用いてライン７２１を循環している伝送流体により、再生器７１２を通っている気流７１１から除去される。最終的に、熱交換器７２０を退出する気体冷媒は、ライン７１９を通じて伝導され、圧縮器７１８へと戻る。

加えて、液体冷媒は、ライン７３５、熱交換器７３３を通って、調節器７０２と再生器７１２との間を循環しており、ポンプ７３２によって、ライン７３４を通って循環し、調節器へと戻る。一部の条件下では、例えば、還気ＲＡ７０５及び外気ＯＡ７１０の両方が比較的乾燥している場合には、調節器７０２は、再生器７１２で収集されるよりも多くの水分を空間に提供することが可能である。その場合、乾燥剤を適正な濃度に維持するために、水７３６を添加するための措置が必要となる。水７３６を添加するための措置は、乾燥剤に便宜的にアクセスできる任意の位置に提供され得るが、添加される水は、たくさんの水が蒸発することになるため、比較的純粋でなければならず、逆浸透水若しくは脱イオン水又は蒸留水が水道水をそのまま用いるよりも好ましいのはこのためである。この水７３６を添加するための措置は、図１２においてより詳細に考察される。

図６及び図７の構成でシステムを一体化する利点は、いくつかある。３方向の液体乾燥剤熱交換器モジュールと共通の圧縮器システムとを組み合わせることにより、３方向の熱及び物質交換器で可能である、凝縮を伴わない除湿の利点と、従来的なＲＴＵの安価な構造とを組み合わせることが可能となり、それによって、この一体化された解決策は、費用競争力が高まる。前述のように、コイル６０７は、水分の凝縮が必要とされないため、より細くすることができ、図４Ａの凝縮皿及び排水管を排除することができる。さらに、図８で見ることができるように、圧縮器の全体的な冷却能力を下げることができ、凝縮コイルも同様により小さくなり得る。加えて、本システムの暖房モードは、現在市場に出ているあらゆる他のヒートポンプとは異なり、気流に湿度を付加する。冷媒、乾燥剤、及び伝熱流体回路は、実際には、図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、及び５Ｂのものよりも単純であり、給気流６０９及び７０９は、図４Ａ及び４Ｂの従来のシステムよりも少ない構成要素を通り、これは、気流に圧力の低下があまりなく、さらなるエネルギー節約に繋がることを意味する。

図８は、図４Ａ及び図６Ａのプロセスの乾湿空気線図を図示する。水平方向軸は、温度を華氏で示し、垂直方向軸は、乾燥空気１ポンド当たりの水粒中の湿度を示す。この図で見ることができるように、また例として、外気ＯＡは、９５Ｆ及び６０％の相対湿度（又は１２５ｇｒ／ｌｂ）で提供されている。また、例として、６５Ｆ及び７０％ＲＨ（６５ｇｒ／ｌｂ）で空間に２５％の外気が提供される（２５０ＣＦＭ）、１，０００ＣＦＭの給気要件を選択した。図４Ａの従来的なシステムは、８０Ｆ及び５０％ＲＨ（７８ｇｒ／ｌｂ）で、１，０００ＣＦＭの還気ＲＡを取り込む。この還気ＲＡのうち２５０ＣＦＭは、ＥＡ２（図４Ａの流れＥＡ２ ４０２）として廃棄される。還気ＲＡのうち７５０ＣＦＭは、２５０ＣＦＭの外気（図４ＡのＯＡ４０３）と混合され、混合空気状態ＭＡ（図４ＡのＭＡ４０４）をもたらす。混合空気ＭＡは、冷却及び除湿プロセスをもたらす蒸発器コイルへと誘導され、空気ＣＣが５５Ｆ及び１００％ＲＨ（６５ｇｒ／ｌｂ）でコイルを出る結果となる。多くの事例では、（可能性としては図４Ａに示されたような小型の凝縮器コイルによって）その空気が再加熱され、結果として、実際の給気ＨＣは６５Ｆ及び７０％ＲＨ（６５ｇｒ／ｌｂ）となる。

同じ外気条件下にある図６のシステムは、６５Ｆ及び４３％ＲＨ（４０ｇｒ／ｌｂ）で調節器（図６の６０２）を出る給気流ＳＡを作り出す。この比較的乾燥した空気は、ここで、７５０ＣＦＭの還気ＲＡ（図６の６０４）と混合され、混合空気状態ＭＡ２（図６のＭＡ２ ６０６）をもたらす。混合空気ＭＡ２は、ここで、蒸発器コイル（図６の６０７）へと誘導され、空気が顕熱冷却されて給気状態ＣＣ２（図６のＣＣ２）となる。この図で見ることができ、また空気線図から計算できるように、従来的なシステムの冷却力は、４８．７ｋＢＴＵ／時間であるが、一方で図６のシステムの冷却力は、３５．６ｋＢＴＵ／時間（外気ＯＡについては２３．２ｋＢＴＵ／時間及び混合空気ＭＡ２については１２．４ｋＢＴＵ／時間）であり、したがって、必要となる圧縮器が約２７％小さくなる。

熱を放出させるために使用される外気ＯＡの変化も、図８に示される。図４Ａの従来的なシステムは、凝縮器４１４からの約２，０００ＣＦＭを使用いて熱を外気ＯＡ（図４ＡのＯＡ４１１）に放出させ、１１９Ｆ及び２５％ＲＨ（１２５ｇｒ／ｌｂ）の排気ＥＡ（図４ＡのＥＡ４１５）をもたらす。しかしながら、図６のシステムは、２つの気流を放出し、再生器６１２は、高温で水分を含んだ空気ＥＡ２を１０７Ｆ及び４９％ＲＨ（１７８ｇｒ／ｌｂ）（図６のＥＡ２ ６１３）で、並びに気流ＥＡ３を１０７Ｆ及び３５％ＲＨ（１２５ｇｒ／ｌｂ）（図６のＥＡ３ ６１７）で、放出する。圧縮器の能力がより低いため、外気に放出させる必要のある熱はより少なく、凝縮器の温度はより低くなる。図６では、圧縮器の力がより低いことと、蒸発器の温度がより高いことと、凝縮器の温度がより低いことと、主要な気流における圧力低下があまりないこととの効果が合わさって、図４Ａに示されたような従来的なＲＴＵよりもはるかに良好なエネルギー性能を有するシステムができる。

同様に、図９は、図４Ｂ及び図７のプロセスの乾湿空気線図を図示する。水平方向軸は、温度を華氏で示し、垂直方向軸は、乾燥空気１ポンド当たりの水粒中の湿度を示す。この図で見ることができるように、また例として、外気ＯＡは、３０Ｆ及び６０％の相対湿度（又は１４ｇｒ／ｌｂ）で提供されている。また、ここでも、例として、１２０Ｆ及び１２％ＲＨ（５８ｇｒ／ｌｂ）で空間に２５％の外気が提供される（２５０ＦＭ）、１，０００ＣＦＭの給気要件を選択した。図４Ｂの従来的なシステムは、８０Ｆ及び５０％ＲＨ（７８ｇｒ／ｌｂ）で、１，０００ＣＦＭの還気ＲＡを取り込む。この還気ＲＡのうち２５０ＣＦＭは、ＥＡ２（図４Ｂの流れＥＡ２ ４０２）として廃棄される。還気ＲＡのうち７５０ＣＦＭは、２５０ＣＦＭの外気（図４ＢのＯＡ４０３）と混合され、混合空気状態ＭＡ（図４ＢのＭＡ４０４）をもたらす。混合空気ＭＡは、凝縮器コイル（図４Ｂの４０５）へと誘導され、加熱プロセスを受けて、空気ＳＡが１２８Ｆ及び８％ＲＨ（４６ｇｒ／ｌｂ）でコイルを出る結果となる。多くの事例では、その空気は居住者の快適さのためには乾燥しすぎており、空気は、加湿システム（図４Ｂの４２７）から水分を受容し、結果として、実際の給気ＥＶは１２０Ｆ及び１２％ＲＨ（５８ｇｒ／ｌｂ）となる。より高いレベルへの加湿を行うことができるが、さらなる加熱要件をもたらす可能性があることは明らかであろう。この例において、蒸発による水の消費は、１時間当たりおよそ１．０ガロンである。

同じ外気条件下にある図７のシステムは、７０Ｆ及び４８％ＲＨ（６３ｇｒ／ｌｂ）で調節器（図７の７０２）を出る給気流ＲＡ３ ７０３を作り出す。この比較的湿った空気は、ここで、７５０ＣＦＭの還気ＲＡ（図７の７０４）と混合され、混合空気状態ＭＡ３（図７のＭＡ３ ７０６）をもたらす。混合空気ＭＡ３は、ここで、凝縮コイル（図７の７０７）へと誘導され、空気が顕熱加熱されて給気状態ＳＡ２（図７のＳＡ２、７０９）となる。この図で見ることができ、また空気線図から計算できるように、従来的なシステムの加熱力は、７８．３ｋＢＴＵ／時間であるが、一方で図７のシステムの加熱力は、７９．３ｋＢＴＵ／時間（外気ＯＡについては２０．４ｋＢＴＵ／時間及び混合空気ＭＡ２については５８．９ｋＢＴＵ／時間）であり、これは、図４Ｂのシステムと本質的に同じである。

熱を吸収するために使用される外気ＯＡの変化も、図９に示される。図４Ｂの従来的なシステムは、蒸発器４１４からの約２，０００ＣＦＭを使用いて熱を外気ＯＡ（図４ＢのＯＡ４１１）から吸収し、２０Ｆ及び１００％ＲＨ（９ｇｒ／ｌｂ）の排気ＥＡ（図４ＢのＥＡ４１５）をもたらす。しかしながら、図６のシステムは、２つの気流から熱を吸収し、再生器６１２が、ＭＡ２（７０％ＲＨすなわち４０ｇｒ／ｌｂで５２Ｆの４００ＣＦＭの空気の混合空気状態ＭＡ２（図７の７１１）については、６５Ｆ及び６０％ＲＨすなわち５５ｇｒ／ｌｂの２５０ＣＦＭのＲＡ空気と、３０Ｆ及び６０％ＲＨすなわち１４ｇｒ／ｌｂの１５０ＣＦＭのＯＡ空気とを含む）と、２０Ｆ及び５０％ＲＨ（１０ｇｒ／ｌｂ）の低温かつ乾燥した気流ＥＡ２（図７のＥＡ２ ７１３）、並びに２０Ｆ及び９５％ＲＨ（１４ｇｒ／ｌｂ）の気流ＥＡ（図７のＥＡ ７１７）と間の気流から熱を吸収する。この図で見ることができるように、この設定により３つの効果を有し、ＥＡ及びＥＡ２の温度が温度ＣＣよりも高温となり、したがって、図６Ｂの蒸発器コイル７０７が、蒸発器コイル４０５のようにより高温で作動し、これにより効率が向上する。さらに、調節器７０２は、混合気流ＭＡ２から水分を吸収し、これが、後に気流ＭＡ３で放出されるため、補充水の必要性が排除される。最後に、蒸発器コイル４０５は、図のＯＡとＣＣとの間のプロセスから見ることができるように、水分を凝縮させている。実際には、これにより、コイル上に氷の形成がもたらされ、コイルは、したがって、氷の蓄積を除去するために加熱する必要があり、これは、通常、冷媒の流れを図６の方向に切り替えることによって行われる。コイル７０７は、飽和に達することなく、そのため、再加熱が必要なくなる。結果として、図４Ｂのシステムのコイル４０５での実際の冷却は、約２１．７ｋＢＲＵ／時間であるが、一方でコイル７０７と調節器７０２との組み合わせは、図７のシステムにおちえ４５．２ｋＢＴＵ／時間という結果をもたらす。これは、加熱出力が同じで、水が図７のシステムでは消費されないにも関わらず、性能係数（ＣｏＰ）の有意な向上を意味する。

図１０は、図６のシステムの代替的な実施形態を図示し、図６の３方向の熱及び物質交換器６０２及び６１２が、２方向の熱及び物質交換器で置き換えられている。当該技術分野で周知である２方向の熱及び物質交換器では、乾燥剤は、気流に直接曝露され、それらの間に膜を有することもあれば、有さないこともある。典型的に、２方向の熱及び物質交換器は、凝縮による潜熱が吸収される場所がないことが多いため、乾燥剤にとって安全な断熱の熱及び物質交換プロセスを呈する。通常、これにより、乾燥剤がここでは伝熱流体としても機能しなければならないため、必要とされる乾燥剤の流量が増加する。外気１００１は、調節器１００２へと誘導され、これが、より低温の除湿された気流ＳＡ１００３を生成し、これが還気ＲＡ１００４と混合されて、ＭＡ２ １００６が作られる。過剰な還気１００５は、システムの外又は再生器１０１２に向かって誘導される。混合空気ＭＡ２は、ファン１００８によって蒸発器コイル１００７へと引きこまれ、このコイルにより、主として顕熱のみの冷却がもたらされる。結果として得られる気流ＣＣ２ １００９が、空間に送出され、空間が冷却される。再生器１０１２は、外気ＯＡ１０１０若しくは過剰な還気１００５又はこれらの混合物１０１１のいずれかを受容する。

再生器の気流１０１１は、ファン（図示されない）によって、ここでも調節器１００２として使用される２方向の熱及び物質交換器に構成が類似である再生器１０１２を通って引き込まれ得、結果として得られる排気流ＥＡ２ １０１３は、通常、入ってくる混合気流１０１１よりも温かく、より多くの水蒸気を含有している。

圧縮器１０１８は、図４Ａ、図５Ａ、及び図６の圧縮器と同様に、冷媒を圧縮する。高温の冷媒ガスが、ライン１０１９を通じて凝縮器の熱交換器１０２０へと伝導される。少量の熱が、この液体から冷媒の熱交換器１０２０を通り、ライン１０３１内の乾燥剤へと伝導される。乾燥剤は、高度に腐食性であることが多いため、熱交換器１０２０は、チタン又は他の好適な材料でできている。依然として高温である冷媒は、ここで、ライン１０２１を通って凝縮器コイル１０１６へと伝導され、このコイルは、ファン１０１５から外気ＯＡ１０１４を受容する。結果として得られる高温の排気ＥＡ３ １０１７は、環境内へと排出される。凝縮コイル１０１６を退出した後、より冷たい液体となった冷媒は、ライン１０２２を通って膨張弁１０２３へと伝導され、ここで、膨張させられ、さらに低温になる。低温の液体冷媒は、ライン１０２４を通って蒸発器コイル１００７へと伝導され、ここで、混合気流ＭＡ２ １００６からの熱を吸収する。コイル１００７において部分的に蒸発させられた、依然として比較的低温な冷媒は、ここで、ライン１０２５を通って蒸発器の熱交換器１０２６へと伝導され、ここで、さらなる熱が、調節器１００２に循環されている液体乾燥剤から除去される。前述のように、熱交換器１０２６は、チタン等の腐食耐性材料から構築される必要があるであろう。最終的に、熱交換器１０２６を退出する気体冷媒は、ライン１０２７を通じて伝導され、圧縮器１０１８へと戻る。

加えて、液体乾燥剤は、ライン１０３０、熱交換器１０２９を通って、調節器１００２と再生器１０１２との間を循環しており、ポンプ１０２８によって、ライン１０３１を通って循環し、調節器へと戻る。

図１１は、図１０のシステムの代替的な実施形態を図示し、図１０の２方向の熱及び物質交換器１００２並びに液体から液体への熱交換器１０２６が、単一の３方向の熱及び物質交換器に組み込まれており、空気、乾燥剤、及び冷媒が、熱及び物質を同時に交換する。概念としては、これは、図６の伝熱流体の代わりに冷媒を用いることと類似している。再生器１０１２及び熱交換器１０２０に同じ組み込みを行うことができる。これらの組み込みにより、本質的に、両側での熱交換器が排除され、システムがより効率的になる。

外気１１０１は、調節器１１０２へと誘導され、これが、より低温の除湿された気流ＳＡ１１０３を生成し、これが還気ＲＡ１１０４と混合されて、ＭＡ２ １１０６が作られる。過剰な還気１１０５は、システムの外又は再生器１０１１２に向かって誘導される。混合空気ＭＡ２は、ファン１０１０８によって蒸発器コイル１１０７へと引きこまれ、このコイルにより、主として顕熱のみの冷却がもたらされる。結果として得られる気流ＣＣ２ １１０９が、空間に送出され、空間が冷却される。再生器１１０１２は、外気ＯＡ１１１０若しくは過剰な還気１１０５又はこれらの混合物１１１１のいずれかを受容する。

再生器の気流１１１１は、ファン（図示されない）によって、ここでも調節器１１０２として使用される２方向の熱及び物質交換器に構成が類似である再生器１１１２を通って引き込まれ得、結果として得られる排気流ＥＡ２ １１１３は、通常、入ってくる混合気流１１１１よりも温かく、より多くの水蒸気を含有している。

圧縮器１１１８は、図４Ａ、図５Ａ、図６、及び図１０の圧縮器と同様に、冷媒を圧縮する。高温の冷媒ガスが、ライン１１１９を通じて凝縮器の熱及び物質交換器１１１２へと伝導される。少量の熱が、この再生器１１２０を通り、ライン１１１９内の冷媒へと伝導される。乾燥剤は、高度に腐食性であることが多いため、再生器１１１２は、例えば、出願第１３／９１５，２６２号の図８０に示されるように構築する必要がある。依然として高温である冷媒は、ここで、ライン１１２０を通って凝縮コイル１１１６へと伝導され、このコイルは、ファン１１１５から外気ＯＡ１１１４を受容する。結果として得られる高温の排気ＥＡ３ １１１７は、環境内へと排出される。凝縮コイル１１１６を退出した後、より冷たい液体となった冷媒は、ライン１１２１を通って膨張弁１１２２へと伝導され、ここで、膨張させられ、さらに低温になる。低温の液体冷媒は、ライン１１２３を通って蒸発器コイル１１０７へと伝導され、ここで、混合気流ＭＡ２ １１０６からの熱を吸収する。コイル１１０７において部分的に蒸発させられた、依然として比較的低温な冷媒は、ここで、ライン１１２４を通って蒸発器の熱交換器／調節器１１０２へと伝導され、ここで、さらなる熱が、液体乾燥剤から除去される。最終的に、調節器１１０２を退出する気体冷媒は、ライン１１２５を通じて伝導され、圧縮器１１１８へと戻る。

加えて、液体乾燥剤は、ライン１１２９、熱交換器１１２８を通って、調節器１１０２と再生器１１１２との間を循環しており、ポンプ１１２７によって、ライン１１２６を通って循環し、調節器へと戻る。

図１０及び図１１によるシステムはまた、図７のシステムと同様に、冬季暖房モードでは逆転可能である。冬季暖房モードの一部の条件下では、乾燥した条件下で水が過剰に蒸発すると、乾燥剤が結晶化する危険性があるため、適正な乾燥剤濃度を維持するために追加の水を添加する必要がある。前述のように、単純に逆浸透水及び脱イオン水を添加して、乾燥剤を希薄に保つことが１つの選択肢ではあるが、この水を生成するためのプロセスは、大量のエネルギーも消費する。

図１２は、乾燥剤が水を引き付けるという能力を利用することにより、純水を直接液体乾燥剤中に生成する、極めて単純な注水システムの実施形態を図示する。図１２の構造体（図７で７３６とラベル付けされている）は、一連の並列チャネルを備え、これらは、平坦なプレート又は丸められたチャネルであってもよい。水は、１２０１で構造体に入り、分配ヘッダ１２０２を通じて複数のチャネルに分配される。この水は、水道水、海水、もしくは濾過廃水ですらあり得、又は構成成分として主として水を有する任意の水含有流体であってもよく、任意の他の材料が存在する場合、これらの材料は、後述されるように、選択性の膜１２１０を通って移動することができない。水は、この図で「Ａ」とラベル付けされた均等なチャネルのそれぞれに分配される。水は、マニホールド１２０３を通ってラベル「Ａ」のチャネルを退出し、排水ライン１２０４に収集される。同時に、濃縮された乾燥剤が１２０５で導入され、これが、ヘッダ１２０６を通じて、この図で「Ｂ」とラベル付けされたチャネルのそれぞれに分配される。濃縮された乾燥剤１２０９はＢチャネルに沿って流れる。「Ａ」チャネルと「Ｂ」チャネルとの間の壁は、水分子は膜を通ることができるがイオン又は他の材料は通ることができないように、水に対して選択性である選択性膜１２１０を含む。このようにして、これにより、例えばリチウムイオン又は塩化物イオンが膜を通って水の「Ａ」チャネルに入ることを防止し、逆もまた同様に、海水からのナトリウムイオン及び塩化物イオンが通過して「Ｂ」チャネルの乾燥剤に入ることを防止する。乾燥剤中の塩化リチウムの濃度は、典型的に、２５〜３５％であるため、これにより、例えば、海水中の塩化リチウムの濃度が典型的には３％未満であるため、「Ａ」チャネルから「Ｂ」チャネルへの水の拡散のための強力な駆動力が提供される。この種類の選択性膜は、膜蒸留又は逆浸透プロセスで一般的に見られ、当該技術分野で周知である。図１２の構造体は、平坦なプレート構造もしくは同心円状のチャネルの積み重ね、又は任意の他の便宜的な形状因子といった、多数の形状因子で実行され得る。壁部２５５を図１２に示されるような選択性膜で置き換えることによって図３のプレート構造を構築することも可能である。しかしながら、そのような構造体は、乾燥剤に継続的に水を添加することが求められる場合に限って意味を成すであろう。乾燥剤から水を除去しようとする夏季モードではほとんど意味を成さない。したがって、図１２の構造体を、夏季冷房モードではバイパスすることができる、図７及び図１３に示されるような別個のモジュールで実装することが、より容易である。しかしながら、一部の事例では、夏季冷房モードで乾燥剤に水を添加することは、例えば、外気温が非常に高いが非常に乾燥している砂漠のような場合にも意味を成し得る。膜は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はＥＣＴＦＥ（エチレンクロロトリフルオロエチレン）の膜を含む、微多孔性疎水性構造体であり得る。

図１３は、図１２の注水システムを図７の乾燥剤送出システムにどのように組み込むことができるかを図示する。乾燥剤ポンプ７３２が、図７に示されたように、注水モジュール１３０１及び熱交換器７３３を通じて乾燥剤を送出する。乾燥剤は、調節器（図７の７０２）からライン７３５及び熱交換器７３３を通って再生器（図７の７１２）へと戻る。水リザーバ１３０４には、水１３０５又は水含有流体が充填されている。ポンプ１３０２は、水を注水システム１３０１へと送出し、水がポート１２０１（図１２に示される）から入る。水は、図１２の「Ａ」チャネルを通って流れ、ポート１２０４を通って退出した後、槽１３０３に排水される。注水システム１３０１は、選択性膜１２１０を通じた水の拡散が、乾燥剤に添加する必要のある水の量と一致するような様式でサイズ決定される。注水システムは、水が複数の段階で乾燥剤に添加され得るように、個別に切り替え可能な複数の独立した部分を含み得る。

注水モジュール１３０１を通って流れる水１３０４は、一部分が、選択性膜１２１０を通じて送られる。いずれの過剰な水も、排水ライン１２０４を通じて排出され、槽１３０３へと流れ戻る。水は、ポンプ１３０２によって再び槽１３０４から送出されるため、槽へと戻る水は少なくなる。冷却塔に一般的に使用されるもの等であるフロートスイッチ１３０７を用いて、槽内の適正な水のレベルを維持することができる。フロートスイッチが水レベルの低下を検出すると、弁１３０８を開放し、給水ライン１３０６から追加の水を取り込む。しかしながら、選択性膜は純水だけを通すため、炭酸カルシウム等のいずれの残留物、又は通過できない他の材料も、槽１３０３内に収集される。冷却塔で一般的に行われているように、排出弁１３０５を開いて、これらの不要な堆積物を除去することができる。

図１２の注水システムを、例えば、出願第１３／１１５，６８６号、米国特許出願公開第２０１２／０１２５０３１Ａ１号明細書、第１３／１１５，７７６号、及び米国特許出願公開第２０１２／０１２５０２１Ａ１号明細書に記載されるもの等、他の液体乾燥剤システムのアーキテクチャにおいて用いることができることが、当業者には明らかである。

図１４は、図１２及び図１３の注水システムを、図１３の乾燥剤から乾燥剤への熱交換器７３３にどのように組み込むことができるかを図示する。水は、図１４の「Ａ」チャネル１４０２を通って流れ、図１３に記載されるように、ポートを通って退出した後、槽に排水される。低温の乾燥剤が、図１４の「Ｂ」１４０１チャネルに導入され、温かい乾燥剤が、図１４の「Ｃ」チャネルに導入される。壁部「Ａ」チャネルと「Ｂ」チャネル及び「Ａ」チャネルと「Ｃ」チャネルの間の壁部１４０４は、それぞれ、ここでも、選択的に透過性の膜を有して構築されている。「Ｂ」チャネルと「Ｃ」チャネルとの間の壁部１４０５は、熱を伝導し得るが、水分子は伝導できない、プラスチック製のシートといった、非透過性の膜である。図１４の構造は、このように、高温の乾燥剤と低温の乾燥剤との間の熱交換機能を提供し、各チャネルトリプレットにおいて水チャネルから２つの乾燥剤チャネルへと水を送るという、２つの役割を同時に達成する。

図１５は、図３の膜モジュールのうちの２つが、１つのＤＯＡＳに組み込まれているが、図１、２、及び３では２つの別個の流体であった伝熱流体及び乾燥剤（図１の１１４及び１１５とラベル付けされていた乾燥剤は、典型的には塩化リチウム／水の溶液であり、図１では１１０とラベル付けされていた伝熱流体は、典型的には水又は水／グリコール混合物である）が、単一の流体に合わさっている（これは、典型的に、塩化リチウム及び水であるが、任意の好適な液体乾燥剤でもよい）。単一の流体を用いることにより、乾燥剤ポンプ（例えば、図６の６３２）が排除できるため、送出システムは単純化され得る。しかしながら、気流１５０１及び／又は１５０２と伝熱経路１５０５及び／又は１５０６との間の逆向きの流れ配向を依然として維持することが望ましい。２方向の膜モジュールでは、乾燥剤が、一般に、重力により垂直方向に移動し、気流は、しばしば、水平方向であることが所望され、交差する流れ配置をもたらすため、乾燥剤は、しばしば、気流に対して逆向きの経路を維持することができない。出願第６１／９５１，８８７号（例えば、図４００及び図９００）に記載されるように、３方向の膜モジュールでは、気流と伝熱流体流との間で逆向きの流れを作ることが可能であるが、一方で小さな乾燥剤流（典型的には、伝熱流体流の質量流量の５〜１０％）は、ほとんどが、気流から又は気流への潜在エネルギーを吸収又は放出している。潜熱の吸収と伝熱とに、同じであるがそれぞれ別個の経路を有する流体を使用することにより、主な空気及び伝熱流体は、逆の流れ配向で配設され、潜在エネルギーを吸収又は放出する少量の乾燥剤流は、依然として交差する流れ配向にあり得るが、少量の乾燥剤流の質量流量が少ないために効率に対する影響は無視できるため、膜モジュールの効率がさらにより良好になり得る。

特に、図１５において、外気流もしくは空間からの還気流、又はその２つの混合物であり得る気流１５０１は、膜構造体１５０３上へと誘導される。膜構造体１５０３は、図３と同じ構造体である。しかしながら、膜構造体（単一のプレート構造体だけが示されているが、複数のプレート構造体が並列して用いられる）には、ここでは、ポンプ１５０９により槽１５１３から大量の乾燥剤流１５１１が供給されている。この大量の乾燥剤流は、気流１５０１とは逆向きに伝熱チャネル１５０５を流れる。少量の乾燥剤流１５１５もまた、ポンプ１５０９によって膜プレート構造体１５０３の上部へと同時に送出され、ここで、重力により、流動チャネル１５０７内を膜１５３２の後方に流れる。流動チャネル１５０７は、一般には垂直であるが、しかしながら、伝熱チャネル１５０５は、気流１５０１が垂直であるか水平であるかに応じて、垂直又は水平のいずれであってもよい。伝熱チャネル１５０５を退出する乾燥剤は、ここで、凝縮器熱交換器１５１７へと誘導されるが、この熱交換器は、塩化リチウム等、ほとんどの乾燥剤の腐食性に起因して、通常、チタン又は何らかの他の非腐食性材料でできている。膜１５３２の後方への過剰な圧力を防止するために、オーバーフローデバイス１５２８を用いてもよく、その結果、過剰な乾燥剤が管１５２９から槽１５１３へ排出される。潜在エネルギーを気流１５０１中に放出した乾燥剤は、ここで、排水ライン１５１９を通じて熱交換器１５２１からポンプ１５０８へと誘導される。

熱交換器１５１７は、圧縮器１５２３、高温ガスライン１５２４、液体ライン１５２５、膨張弁１５２２、低温液体ライン１５２６、蒸発器熱交換器１５１８、及び冷媒を圧縮器１５２３に戻すガスライン１５２７を備えるヒートポンプの一部である。ヒートポンプアセンブリは、夏季運転モードと冬季運転モードとの間で切り替えを可能にするため、前述のように逆転可能であり得る。

さらに、図１５において、これもまた外気もしくは空間からの還気、又はその２つの混合物であり得る第２の気流１５０２が、第２の膜構造体１５０４上へと誘導される。膜構造体１５０４は、図３と同じ構造体である。しかしながら、膜構造体（単一のプレート構造体だけが示されているが、複数のプレート構造体が並列して用いられる）には、ここでは、ポンプ１５１０により槽１５１４から大量の乾燥剤流１５１２が供給されている。この大量の乾燥剤流は、気流１５０２とは逆向きに伝熱チャネル１５０６を流れる。少量の乾燥剤流１５１６もまた、ポンプ１５１０によって膜プレート構造体１５０４上部へと同時に送出され、ここで、重力により、流動チャネル１５０８内を膜１５３３の後方に流れる。流動チャネル１５０８は、一般には垂直であるが、しかしながら、伝熱チャネル１５０６は、気流１５０２が垂直であるか水平であるかに応じて、垂直又は水平のいずれであってもよい。伝熱チャネル１５０６を退出する乾燥剤は、ここで、蒸発器熱交換器１５１８へと誘導されるが、この熱交換器は、塩化リチウム等のほとんどの乾燥剤の腐食性に起因して、通常、チタン又は何らかの他の非腐食性材料でできている。膜１５３３の後方への過剰な圧力を防止するために、オーバーフローデバイス１５３１を用いてもよく、その結果、過剰な乾燥剤が管１５３０から槽１５１４へ排出される。潜在エネルギーを気流１５０２から吸収した乾燥剤は、ここで、排水ライン１５２０を通じて熱交換器１５２１からポンプ１５０９へと誘導される。

上述の構造は、膜１５３２及び１５３３にかかる圧力が非常に低く、陰圧にすらなり得、本質的に、チャネル１５０７及び１５０８から乾燥剤を吸い上げるという点で、複数の利点を有する。これにより、膜構造体は、膜に対する圧力が最小化又は陰圧にすらなり、出願第１３／９１５，１９９号に記載されるものに類似の性能をもたらすため、非常に信頼できるものとなる。さらに、主要な乾燥剤流１５０５及び１５０６が、それぞれ、気流１５０１及び１５０２とは逆向きであるため、膜プレート構造体１５０３及び１５０４の有効性は、交差型配設により達成できるものよりもさらに高くなる。

図１６は、図１５のシステムを図６（又は冬季モードについては図７）にどのように組み込むことができるかを図示する。図１５の主要な構成要素は、図６の構成要素のように、図内でラベル付けされている。この図で見ることができるように、システム１６００Ａは、外気処理システムとして付加されており、ここで、外気ＯＡ（１５０２）は、調節器膜プレート１５０４上に誘導される。前述のように、主要な乾燥剤流１５０６は、ポンプ１５１０によって気流１５０２とは逆方向の流れで送出され、少量の乾燥剤流１５０８は、気流１５０２から潜在エネルギーを奪っている。少量の乾燥剤流は、熱交換器１５２１からポンプ１５０９へと誘導され、ここで、再生器膜構造体１５０３を通じて送出される。主要な乾燥剤流１５０５は、ここでも、気流１５０１とは逆向きであり、この気流は、還気流６０５が混合された外気流１６０１を含む。少量の乾燥剤流１５０７は、ここでは、乾燥剤から水分を放出するために使用されている。図６で前述のように、図１６のシステムは、圧縮器１５２３、熱交換器１５１７及び１５１８、並びにコイル６１６及び６０７、並びに膨張弁６２５を備えるヒートポンプシステムの方向を逆転させることによって、逆転可能である。

従来的な２方向の液体乾燥剤モジュールをモジュール１５０３及び１５０４の代わりに用いることができることも、図１６から明らかなはずである。そのような２方向の液体乾燥剤モジュールは膜を有しても有さなくてもよく、当該技術分野で周知である。

このようにいくつか例示的な実施形態を説明してきたが、種々の変化形、修正形、及び改良形が容易に生じることが、当業者には明らかであろう。そのような変化形、修正形、及び改良形は、本開示の一部を成すことが意図され、本開示の趣旨及び範囲内に含まれることが意図される。本明細書に提示される一部の例は、機能又は構造的要素の特定の組み合わせを含むが、それらの機能及び要素は、同じか又は異なる目的を達成するために、本開示により別様に組み合わされてもよいことを理解されたい。特に、一実施形態に関連して考察される動作、要素、及び特徴は、他の実施形態における同様又は別の役割から除外されることを意図するものではない。加えて、本明細書に記載される要素及び構成要素は、さらに、追加の構成要素に分割されるか、又は同じ機能を行うために、一緒に結合されてより少ない構成要素を形成してもよい。したがって、前述の説明及び添付の図面は、例示に過ぎず、限定することを意図するものではない。

Claims (95)

1. 冷房運転モード、暖房運転モード、又はその両方で運転可能であり、前記冷房運転モードで運転しているときには建物内の空間を冷却及び除湿し、前記暖房運転モードで運転しているときには前記空間を加熱及び加湿する、空調システムであって、当該システムは、
   前記冷房運転モードで、中を通って流れる冷媒を蒸発させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき第１の気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、中を通って流れる冷媒を凝縮させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき前記第１の気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能する第１のコイルであり、前記第１の気流は、処理された外気流と混合された、前記空間からの還気流を含む、第１のコイルと、
   前記第１のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで前記第１のコイルから冷媒を受容して前記冷媒を圧縮するか、又は前記暖房運転モードで前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を圧縮するための、冷媒圧縮器と、
   前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記冷媒圧縮器から受容した冷媒を凝縮させ、排出されるべき外気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、前記冷媒圧縮器に提供されるべき冷媒を蒸発させ、排出されるべき外気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能する、第２のコイルと、
   前記第１のコイル及び前記第２のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記第２のコイルから受容した前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するため、又は前記暖房運転モードで、前記第１のコイルから受容した前記第２のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するための、膨張機構と、
   実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含む液体乾燥剤調節器であって、前記構造体のそれぞれが、液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と伝熱流体が中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記液体乾燥剤調節器は、前記冷房運転モードで前記構造体の間を流れる外気流を冷却及び除湿するか、又は前記暖房運転モードで前記構造体の間を流れる外気流を加熱及び加湿し、前記液体乾燥剤調節器によってそのように処理された前記外気流は、前記建物内の前記空間からの前記還気流と混合されて、前記第１のコイルにより冷却又は加熱されるべき前記第１の気流を形成する、液体乾燥剤調節器と、
   前記液体乾燥剤調節器と流体連通にあり、前記液体乾燥剤調節器で使用された前記液体乾燥剤を受容し、前記冷房運転モードで前記液体乾燥剤を濃縮するか、又は前記暖房運転モードで前記液体乾燥剤を希釈し、次いで前記液体乾燥剤を前記調節器に戻すための、液体乾燥剤再生器であり、前記液体乾燥剤再生器は、実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含み、前記構造体のそれぞれが、前記液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と伝熱流体が中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記液体乾燥剤が前記冷房運転モードで排出されるべき気流を加湿及び加熱するか又は前記暖房運転モードで排出されるべき前記外気流を除湿及び冷却するように、気流が前記構造体の間を流れる、液体乾燥剤再生器と、
   前記液体乾燥剤調節器で使用される前記伝熱流体と、前記第１のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる前記冷媒とに熱的に結合される、前記冷媒と前記伝熱流体との間で熱交換を行うための、第１の熱交換器と、
   前記液体乾燥剤再生器で使用される前記伝熱流体と、前記第２のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる前記冷媒とに熱的に結合される、前記冷媒と前記伝熱流体との間で熱交換を行うための、第２の熱交換器、
   とを備える、空調システム。
2. 前記液体乾燥剤調節器内の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項１に記載の空調システム。
3. 前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項１に記載の空調システム。
4. 前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体の間を流れる前記気流は、外気流、前記建物内の前記空間からの前記還気流の一部分、又は両方の混合物を含む、請求項１に記載の空調システム。
5. 前記液体乾燥剤調節器及び前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、前記液体乾燥剤を乾燥剤収集器に誘導し、前記液体乾燥剤と前記気流との間の水蒸気の移動を可能にする、前記液体乾燥剤と前記気流との間に、各構造体の前記少なくとも１つの表面に近接して配置される材料シートを含む請求項１に記載の空調システム。
6. 前記材料シートは、膜を含む、請求項５に記載の空調システム。
7. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項５に記載の空調システム。
8. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項７に記載の空調システム。
9. 各構造体は、前記液体乾燥剤が全体に流れることが可能な２つの相反する表面を含み、材料シートは、各相反する表面上で、前記液体乾燥剤を被覆するか又は保持する、請求項５に記載の空調システム。
10. 前記材料シートは、膜を含む、請求項９に記載の空調システム。
11. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項９に記載の空調システム。
12. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項１１に記載の空調システム。
13. 前記液体乾燥剤調節器において使用される前記液体乾燥剤に水を添加するための注水システムをさらに備える、請求項１に記載の空調システム。
14. 前記注水システムが、
    １つのチャネルにおける前記水又は主として水を含有する液体の流動及び隣接するチャネルにおける前記液体乾燥剤の別個の流動のため交互のチャネルを各構造体の両側に画定する１つ又は複数の選択的に透過可能な微多孔性疎水性構造体を有する格納容器であって、各構造体が、前記水又は主として水を含有する前記液体から前記液体乾燥剤に、水分子が前記構造体を通って選択的に拡散することを可能にする、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の吸水ポート及び排水ポートと、
    前記液体乾燥剤が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の液体乾燥剤吸入ポート及び液体乾燥剤排出ポートであって、前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤再生器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤調節器に液体乾燥剤を提供するか、又は前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤調節器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤再生器に液体乾燥剤を提供する、吸入ポート及び排出ポートとを備える、請求項１３に記載の空調システム。
15. 前記微多孔性疎水性構造体は、ポリプロピレン、ポリエチレン又はＥＣＴＦＥ（エチレンクロロトリフルオロエチレン）膜を備える、請求項１４に記載の空調システム。
16. 冷房運転モード、暖房運転モード、又はその両方で運転可能であり、前記冷房運転モードで運転しているときには建物内の空間を冷却及び除湿し、前記暖房運転モードで運転しているときには前記空間を加熱及び加湿する、空調システムであって、当該システムは、
    前記冷房運転モードで、中を通って流れる冷媒を蒸発させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき第１の気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、中を通って流れる冷媒を凝縮させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき前記第１の気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能する第１のコイルであり、前記第１の気流は、処理された外気流と混合された、前記空間からの還気流を含む、第１のコイルと、
    前記第１のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで前記第１のコイルから冷媒を受容して前記冷媒を圧縮するか、又は前記暖房運転モードで前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を圧縮するための、冷媒圧縮器と、
    前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記冷媒圧縮器から受容した冷媒を凝縮させ、排出されるべき外気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、前記冷媒圧縮器に提供されるべき冷媒を蒸発させ、排出されるべき外気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能する、第２のコイルと、
    前記第１のコイル及び前記第２のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記第２のコイルから受容した前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するため、又は前記暖房運転モードで、前記第１のコイルから受容した前記第２のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するための、膨張機構と、
    実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含む液体乾燥剤調節器であり、前記構造体のそれぞれが、液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面を有し、前記液体乾燥剤調節器は、前記冷房運転モードで前記構造体の間を流れる外気流を冷却及び除湿するか、又は前記暖房運転モードで前記構造体の間を流れる外気流を加熱及び加湿し、前記液体乾燥剤調節器によってそのように処理された前記外気流は、前記建物内の前記空間からの還気流と混合されて、前記第１のコイルにより冷却又は加熱されるべき前記第１の気流を形成する、液体乾燥剤調節器と、
    前記液体乾燥剤調節器と流体連通にあり、前記液体乾燥剤調節器で使用された前記液体乾燥剤を受容し、前記冷房運転モードで前記液体乾燥剤を濃縮するか、又は前記暖房運転モードで前記液体乾燥剤を希釈し、次いで前記液体乾燥剤を前記調節器に戻すための、液体乾燥剤再生器であり、前記液体乾燥剤再生器は、実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含み、前記構造体のそれぞれが、前記液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面を有し、前記液体乾燥剤が前記冷房運転モードで排出されるべき気流を加湿及び加熱するか、又は前記暖房運転モードで排出されるべき前記外気流を除湿及び冷却するように、気流が前記構造体の間を流れる、液体乾燥剤再生器と、
    前記液体乾燥剤調節器で使用される前記液体乾燥剤と、前記第１のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる前記冷媒とに熱的に結合される、前記冷媒と前記液体乾燥剤との間で熱交換を行うための、第１の熱交換器と、
    前記液体乾燥剤再生器で使用される前記液体乾燥剤と、前記第２のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる前記冷媒とに熱的に結合される、前記冷媒と前記液体乾燥剤との間で熱交換を行うための、第２の熱交換器、
    とを備える、空調システム。
17. 前記液体乾燥剤調節器内の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項１６に記載の空調システム。
18. 前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項１６に記載の空調システム。
19. 前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体の間を流れる前記気流は、外気流、前記建物内の前記空間からの前記還気流の一部分、又は両方の混合物を含む、請求項１６に記載の空調システム。
20. 前記液体乾燥剤調節器及び前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、前記液体乾燥剤を乾燥剤収集器に誘導し、前記液体乾燥剤と前記気流との間の水蒸気の移動を可能にする、前記液体乾燥剤と前記気流との間に、各構造体の前記少なくとも１つの表面に近接して配置される材料シートを含む請求項１６に記載の空調システム。
21. 前記材料シートは、膜を含む、請求項２０に記載の空調システム。
22. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項２０に記載の空調システム。
23. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項２２に記載の空調システム。
24. 各構造体は、前記液体乾燥剤が全体に流れることが可能な２つの相反する表面を含み、材料シートは、各相反する表面上で、前記液体乾燥剤を被覆するか、又は保持する、請求項２０に記載の空調システム。
25. 前記材料シートは、膜を含む、請求項２４に記載の空調システム。
26. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項２４に記載の空調システム。
27. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項２６に記載の空調システム。
28. 前記液体乾燥剤調節器において使用される前記液体乾燥剤に水を添加するための注水システムをさらに備える、請求項１６に記載の空調システム。
29. 前記注水システムが、
    １つのチャネルにおける前記水又は主として水を含有する液体の流動及び隣接するチャネルにおける前記液体乾燥剤の別個の流動のため交互のチャネルを各構造体の両側に画定する１つ又は複数の選択的に透過可能な微多孔性疎水性構造体を有する格納容器であって、各構造体が、前記水又は主として水を含有する前記液体から前記液体乾燥剤に、水分子が前記構造体を通って選択的に拡散することを可能にする、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の吸水ポート及び排水ポートと、
    前記液体乾燥剤が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の液体乾燥剤吸入ポート及び液体乾燥剤排出ポートであって、前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤再生器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤調節器に液体乾燥剤を提供するか、又は前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤調節器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤再生器に液体乾燥剤を提供する、吸入ポート及び排出ポートとを備える、請求項２８に記載の空調システム。
30. 冷房運転モード、暖房運転モード、又はその両方で運転可能であり、前記冷房運転モードで運転しているときには建物内の空間を冷却及び除湿し、前記暖房運転モードで運転しているときには前記空間を加熱及び加湿する空調システムであって、当該システムは、
    前記冷房運転モードで、中を通って流れる冷媒を蒸発させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき第１の気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、中を通って流れる冷媒を凝縮させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき前記第１の気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能する第１のコイルであり、前記第１の気流は、処理された外気流と混合された、前記空間からの還気流を含む、第１のコイルと、
    前記第１のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで前記第１のコイルから冷媒を受容して前記冷媒を圧縮するか、又は前記暖房運転モードで前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を圧縮するための、冷媒圧縮器と、
    前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記冷媒圧縮器から受容した冷媒を凝縮させ、排出されるべき外気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、前記冷媒圧縮器に提供されるべき冷媒を蒸発させ、排出されるべき外気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能する、第２のコイルと、
    前記第１のコイル及び前記第２のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記第２のコイルから受容した前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するため、又は前記暖房運転モードで、前記第１のコイルから受容した前記第２のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するための、膨張機構と、
    実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含む、液体乾燥剤調節器であり、前記構造体のそれぞれが、液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と、前記第１のコイル及び前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記第１のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる冷媒が中を通って流れるような内部通路とを有し、前記液体乾燥剤調節器は、前記冷房運転モードで前記構造体の間を流れる外気流を冷却及び除湿するか、又は前記暖房運転モードで前記構造体の間を流れる外気流を加熱及び加湿し、前記液体乾燥剤調節器によってそのように処理された前記外気流は、前記建物内の前記空間からの還気流と混合されて、前記第１のコイルによって冷却又は加熱されるべき前記第１の気流を形成する、液体乾燥剤調節器と、
    前記液体乾燥剤調節器と流体連通にあり、前記液体乾燥剤調節器で使用された前記液体乾燥剤を受容し、前記冷房運転モードで前記液体乾燥剤を濃縮するか、又は前記暖房運転モードで前記液体乾燥剤を希釈し、次いで前記液体乾燥剤を前記調節器に戻すための、液体乾燥剤再生器であって、前記液体乾燥剤再生器は、実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含み、前記構造体のそれぞれが、前記液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と、前記第２のコイル及び前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記第２のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる冷媒が中を通って流れるような内部通路を有し、前記液体乾燥剤は、前記冷房運転モードで排出されるべき前記気流を加湿及び加熱するか又は前記暖房運転モードで排出されるべき前記外気流を除湿及び冷却する、液体乾燥剤再生器、
    とを備える、空調システム。
31. 前記液体乾燥剤調節器の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項３０に記載の空調システム。
32. 前記液体乾燥剤再生器の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項３０に記載の空調システム。
33. 前記液体乾燥剤再生器の前記構造体の間を流れる前記気流は、外気流、前記建物内の前記空間からの前記還気流の一部分、又は両方の混合物を含む、請求項３０に記載の空調システム。
34. 前記液体乾燥剤調節器及び前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、前記液体乾燥剤を乾燥剤収集器に誘導し、前記液体乾燥剤と前記気流との間の水蒸気の移動を可能にする、前記液体乾燥剤と前記気流との間に、各構造体の前記少なくとも１つの表面に近接して配置される材料シートを含む請求項３０に記載の空調システム。
35. 前記材料シートは、膜を含む、請求項３４に記載の空調システム。
36. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項３４に記載の空調システム。
37. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項３６に記載の空調システム。
38. 各構造体は、前記液体乾燥剤が全体に流れることが可能な２つの相反する表面を含み、材料シートは、各相反する表面上で、前記液体乾燥剤を被覆するか、又は保持する、請求項３４に記載の空調システム。
39. 前記材料シートは、膜を含む、請求項３８に記載の空調システム。
40. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項３８に記載の空調システム。
41. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項４０に記載の空調システム。
42. 前記液体乾燥剤調節器において使用される前記液体乾燥剤に水を添加するための注水システムをさらに備える、請求項３０に記載の空調システム。
43. 前記注水システムが、
    １つのチャネルにおける前記水又は主として水を含有する液体の流動及び隣接するチャネルにおける前記液体乾燥剤の別個の流動のため交互のチャネルを各構造体の両側に画定する１つ又は複数の選択的に透過可能な微多孔性疎水性構造体を有する格納容器であって、各構造体が、前記水又は主として水を含有する前記液体から前記液体乾燥剤に、水分子が前記構造体を通って選択的に拡散することを可能にする、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の吸水ポート及び排水ポートと、
    前記液体乾燥剤が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の液体乾燥剤吸入ポート及び液体乾燥剤排出ポートであって、前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤再生器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤調節器に液体乾燥剤を提供するか、又は前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤調節器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤再生器に液体乾燥剤を提供する、吸入ポート及び排出ポートとを備える、請求項４２に記載の空調システム。
44. 水又は主として水を含有する液体から液体乾燥剤へと水を移動させるための注水システムであって、
    １つのチャネルにおける前記水又は主として水を含有する前記液体の流動及び隣接するチャネルにおける前記液体乾燥剤の別個の流動のため交互のチャネルを各構造体の両側に画定する１つ又は複数の離間した選択的に透過可能な微多孔性疎水性構造体を有する格納容器であって、各構造体が、前記水又は主として水を含有する前記液体から前記液体乾燥剤に、水分子が前記構造体を通って選択的に拡散することを可能にする、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の吸水ポート及び排水ポートと、
    前記液体乾燥剤が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の液体乾燥剤吸入ポート及び液体乾燥剤排出ポートとを備える、システム。
45. 前記格納容器が、複数の構造体を収容し、前記複数の構造体が、概して平坦であり、互いに平行である、請求項４４に記載のシステム。
46. 前記格納容器が、複数の構造体を収容し、前記複数の構造体が、管状であり、前記格納容器と同心円状に配設される、請求項４４に記載のシステム。
47. 主として水を含有する前記液体は、海水又は濾過廃水を含む、請求項４４に記載のシステム。
48. 各構造体は、膜を含む、請求項４４に記載のシステム。
49. 各構造体は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又はＥＣＴＦＥ（エチレンクロロトリフルオロエチレン）微多孔性膜、又は不織疎水性構造体を含む、請求項４４に記載のシステム。
50. 熱を高温の液体乾燥剤から低温の液体乾燥剤へ移動する、又は水もしくは主として水を含有する液体を前記高温の液体乾燥剤及び前記低温の液体乾燥剤へと移動する、組み合わせ熱交換器及び注水システムであって、
    各セットが、液体も蒸気も透過しない非透過性熱伝導性構造体、前記非透過性熱伝導性構造体の片側にある蒸気透過性の第１の透過性微多孔性疎水性構造体、及び前記非透過性熱伝導性構造体の反対側にある蒸気透過性の第２の透過性微多孔性疎水性構造体を含む１つ又は複数の離間した構造体のセットを有する格納容器であって、
    第１のチャネルが、高温の液体乾燥剤が中を通って流れるために前記非透過性熱伝導性構造体と前記第１の透過性微多孔性疎水性構造体との間に画定され、
    第２のチャネルが、低温の液体乾燥剤が中を通って流れるために前記非透過性熱伝導性構造体と前記第２の透過性微多孔性疎水性構造体との間に画定され、
    第３のチャネルが、水又は主として水を含有する液体が中を通って流れるために前記第１のチャネルとは逆の前記第１の透過性微多孔性疎水性構造体の側面に画定され、
    前記第１の透過性微多孔性疎水性構造体が、前記第３のチャネル内の前記水又は主として水を含有する前記液体から、前記第１内の高温の液体乾燥剤に、水分子を選択的に拡散させることができ、
    前記非透過性熱伝導性構造体が、前記第１のチャネルの前記高温の液体乾燥剤から前記第２のチャネルの前記低温の液体乾燥剤への熱の移動を可能にするが、液体又は蒸気の移動は可能にしない、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる前記第３のチャネルと流体連通にある、吸水ポート及び排水ポートと、
    前記高温の液体乾燥剤が中を通って流れる前記第１のチャネルと流体連通にある、高温液体乾燥剤吸入ポート及び高温液体乾燥剤排出ポートと、
    前記低温の液体乾燥剤が中を通って流れる前記第２のチャネルと流体連通にある、低温液体乾燥剤吸入ポート及び低温液体乾燥剤排出ポートとを備える、システム。
51. 前記１つ又は複数の構造体セットの前記離間した構造体は、概して平坦であり、互いに平行である、請求項５０に記載のシステム。
52. 前記１つ又は複数の構造体セットの前記離間した構造体は、管状であり、同心円状に配設される、請求項５０に記載のシステム。
53. 主として水を含有する前記液体は、海水又は濾過廃水を含む、請求項５０に記載のシステム。
54. 前記第１及び前記第２の透過性微多孔性疎水性構造体は、ポリプロピレン、ポリエチレン、もしくはＥＣＴＦＥ（エチレンクロロトリフルオロエチレン）微多孔性膜、又は不織疎水性構造体を含む、請求項５３に記載のシステム。
55. 前記非透過性熱伝導性構造体は、熱伝導性プラスチックを含む、請求項５０に記載のシステム。
56. 前記第１及び前記第２の透過性微多孔性疎水性構造体は、膜を含む、請求項５０に記載のシステム。
57. 前記第１の透過性微多孔性疎水性構造体は、前記第３のチャネル内の前記水又は主として水を含有する前記液体から、１組の隣接する離間した構造体の前記第２のチャネル内の前記低温の液体乾燥剤に、水分子を選択的に拡散させることができる、請求項５０に記載のシステム。
58. 冷房運転モード、暖房運転モード、又はその両方で運転可能であり、前記冷房運転モードで運転しているときには建物内の空間を冷却及び除湿し、前記暖房運転モードで運転しているときには前記空間を加熱及び加湿する、空調システムであって、当該システムは、
    実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含む液体乾燥剤調節器であり、前記構造体のそれぞれが、液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と前記液体乾燥剤が伝熱流体として機能するように中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記冷房運転モードで前記構造体の間を流れる気流を冷却及び除湿するか、又は前記暖房運転モードで前記構造体の間を流れる気流を加熱及び加湿し、前記液体乾燥剤によってそのように処理された前記気流が、前記建物内の前記空間に提供される、液体乾燥剤調節器と、
    前記液体乾燥剤調節器と流体連通にあり、前記液体乾燥剤調節器で使用された前記液体乾燥剤を受容し、前記冷房運転モードで前記液体乾燥剤を濃縮するか、又は前記暖房運転モードで前記液体乾燥剤を希釈し、次いで前記液体乾燥剤を前記調節器に戻すための、液体乾燥剤再生器であり、前記液体乾燥剤再生器は、実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含み、前記構造体のそれぞれが、前記液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と前記液体乾燥剤が伝熱流体として機能するように中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記液体乾燥剤が前記冷房運転モードで排出されるべき気流を加湿及び加熱するか、又は前記暖房運転モードで排出されるべき外気流を除湿及び冷却するように、気流が前記構造体の間を流れる、液体乾燥剤再生器と、
    前記冷房運転モードで、中を通って流れる冷媒を蒸発させ、前記液体乾燥剤調節器に提供されるべき液体乾燥剤流を冷却するための冷媒蒸発器としても機能するか、又は前記暖房運転モードで中を通って流れる冷媒を凝縮させ、前記液体乾燥剤調節器に提供されるべき液体乾燥剤を加熱するための冷媒凝縮器として機能する、第１の熱交換器と、
    前記第１の熱交換器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで前記第１の熱交換器から冷媒を受容して前記冷媒を圧縮するか、又は前記暖房運転モードで前記第１の熱交換器に提供されるべき冷媒を圧縮するための、冷媒圧縮器と、
    前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで前記冷媒圧縮器から受容した冷媒を凝縮させ、液体乾燥剤流を加熱するための冷媒凝縮器としても機能するか、又は前記暖房運転モードで前記冷媒圧縮器に提供されるべき冷媒を蒸発させ、液体乾燥剤流を冷却するための冷媒蒸発器として機能する、第２の熱交換器と、
    前記第１の熱交換器及び前記第２の熱交換器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記第２の熱交換器から受容した前記第１の熱交換器に提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するか、又は前記暖房運転モードで前記第１の熱交換器から受容した前記第２の熱交換器に提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するための、膨張機構、
    とを備える、空調システム。
59. 前記液体乾燥剤調節器内の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項５８に記載の空調システム。
60. 前記液体乾燥剤再生器の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を、前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項５８に記載の空調システム。
61. 前記液体乾燥剤調節器及び前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、前記液体乾燥剤を乾燥剤収集器に誘導し、前記液体乾燥剤と前記気流との間の水蒸気の移動を可能にする、前記液体乾燥剤と前記気流との間に、各構造体の前記少なくとも１つの表面に近接して配置される材料シートを含む請求項５８に記載の空調システム。
62. 前記材料シートは、膜を含む、請求項６１に記載の空調システム。
63. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項６１に記載の空調システム。
64. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項６３に記載の空調システム。
65. 各構造体は、前記液体乾燥剤が全体に流れることが可能な２つの相反する表面を含み、材料シートは、各相反する表面上で、前記液体乾燥剤を被覆するか、又は保持する、請求項６１に記載の空調システム。
66. 前記材料シートは、膜を含む、請求項６５に記載の空調システム。
67. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項６５に記載の空調システム。
68. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項６７に記載の空調システム。
69. 前記液体乾燥剤調節器において使用される前記液体乾燥剤に水を加えるための注水システムをさらに備える、請求項５８に記載の空調システム。
70. 前記注水システムが、
    １つのチャネルにおける前記水又は主として水を含有する液体の流動及び隣接するチャネルにおける前記液体乾燥剤の別個の流動のための交互のチャネルを各構造体の両側に画定する１つ又は複数の選択的に透過可能な微多孔性疎水性構造体を有する格納容器であって、各構造体が、前記水又は主として水を含有する前記液体から前記液体乾燥剤に、水分子が前記構造体を通って選択的に拡散することを可能にする、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の吸水ポート及び排水ポートと、
    前記液体乾燥剤が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の液体乾燥剤吸入ポート及び液体乾燥剤排出ポートであって、前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤再生器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤調節器に液体乾燥剤を提供するか、又は前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤調節器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤再生器に液体乾燥剤を提供する、吸入ポート及び排出ポートとを備える、請求項６９に記載の空調システム。
71. 冷房運転モード、暖房運転モード、又はその両方で運転可能な空調システムで使用するための液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器であって、
    実質的に縦向きに配設された複数の構造体であり、前記構造体のそれぞれが、液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と前記液体乾燥剤が伝熱流体として機能するように中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記液体乾燥剤調節器は、前記冷房運転モードで前記構造体の間を流れる気流を冷却及び除湿するか、又は前記暖房運転モードで前記構造体の間を流れる気流を加熱及び加湿する、構造体と、
    液体乾燥剤供給源と、
    別個の液体乾燥剤流を、前記液体乾燥剤供給源から、前記複数の構造体のそれぞれの前記少なくとも１つの表面を横切るように移動させ、及び前記複数の構造体のそれぞれの前記内部通路を通して移動させ、次いで前記液体乾燥剤を前記液体乾燥剤供給源に戻すためのシステム、
    とを備える、液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
72. 前記複数の構造体のそれぞれの前記内部通路を通って流れる前記液体乾燥剤は、前記構造体の間を流れる気流とは逆の方向に流れる、請求項７１に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
73. 前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む請求項７１に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
74. 前記構造体のそれぞれは、前記液体乾燥剤を乾燥剤収集器に誘導し、前記液体乾燥剤と前記気流との間の水蒸気の移動を可能にする、前記液体乾燥剤と前記気流との間に、各構造体の前記少なくとも１つの表面に近接して配置される材料シートを含む請求項７１に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
75. 前記材料シートは、膜を含む、請求項７４に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
76. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項７４に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
77. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項７６に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
78. 各構造体は、前記液体乾燥剤が全体に流れることが可能な２つの相反する表面を含み、材料シートは、各相反する表面上で、前記液体乾燥剤を被覆するか、又は保持する、請求項７４に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
79. 前記材料シートは、膜を含む、請求項７８に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
80. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項７８に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
81. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項８０に記載の液体乾燥剤調節器又は液体乾燥剤再生器。
82. 冷房運転モード、暖房運転モード、又はその両方で運転可能であり、前記冷房運転モードで運転しているときには建物内の空間を冷却及び除湿し、前記暖房運転モードで運転しているときには前記空間を加熱及び加湿する、空調システムであって、当該システムは、
    前記冷房運転モードで、中を通って流れる冷媒を蒸発させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき第１の気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、中を通って流れる冷媒を凝縮させ、前記建物内の前記空間に提供されるべき前記第１の気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能する第１のコイルであり、前記第１の気流は、処理された外気流と混合された、前記空間からの還気流を含む、第１のコイルと、
    前記第１のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで前記第１のコイルから冷媒を受容して前記冷媒を圧縮するか、又は前記暖房運転モードで前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を圧縮するための、冷媒圧縮器と、
    前記冷媒圧縮器と流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記冷媒圧縮器から受容した冷媒を凝縮させ、排出されるべき外気流を加熱するための冷媒凝縮器として機能するか、又は前記暖房運転モードで、前記冷媒圧縮器に提供されるべき冷媒を蒸発させ、排出されるべき外気流を冷却するための冷媒蒸発器として機能する、第２のコイルと、
    前記第１のコイル及び前記第２のコイルと流体連通にあり、前記冷房運転モードで、前記第２のコイルから受容した前記第１のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するため、又は前記暖房運転モードで、前記第１のコイルから受容した前記第２のコイルに提供されるべき冷媒を膨張させ冷却するための、膨張機構と、
    実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含む液体乾燥剤調節器であり、前記構造体のそれぞれが、液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と前記液体乾燥剤が伝熱流体として機能するように中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記液体乾燥剤調節器は、前記冷房運転モードで前記構造体の間を流れる気流を冷却及び除湿するか、又は前記暖房運転モードで前記構造体の間を流れる気流を加熱及び加湿し、前記液体乾燥剤によってそのように処理された前記気流は、前記第１の気流で使用される前記処理された外気流を含む、液体乾燥剤調節器と、
    前記液体乾燥剤調節器と流体連通にあり、前記液体乾燥剤調節器で使用された前記液体乾燥剤を受容し、前記冷房運転モードで前記液体乾燥剤を濃縮するか、又は前記暖房運転モードで前記液体乾燥剤を希釈し、次いで前記液体乾燥剤を前記調節器に戻すための、液体乾燥剤再生器であり、前記液体乾燥剤再生器は、実質的に縦向きに配設された複数の構造体を含み、前記構造体のそれぞれが、前記液体乾燥剤が横切って流れることが可能な少なくとも１つの表面と前記液体乾燥剤が伝熱流体として機能するように中を通って流れることが可能な内部通路とを有し、前記液体乾燥剤が前記冷房運転モードで排出されるべき気流を加湿及び加熱するか、又は前記暖房運転モードで排出されるべき前記外気流を除湿及び冷却するように、前記気流が前記構造体の間を流れる、液体乾燥剤再生器と、
    前記液体乾燥剤調節器で使用される前記液体乾燥剤と、前記第１のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる前記冷媒とに熱的に結合される、前記冷媒と前記伝熱流体との間で熱交換を行うための、第１の熱交換器と、
    前記液体乾燥剤再生器で使用される前記液体乾燥剤と、前記第２のコイルと前記冷媒圧縮器との間を流れる前記冷媒とに熱的に結合される、前記冷媒と前記伝熱流体との間で熱交換を行うための、第２の熱交換器とを備える、空調システム。
83. 前記液体乾燥剤調節器内の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む、請求項８２に記載の空調システム。
84. 前記液体乾燥剤再生器の前記構造体のそれぞれは、それらの間の通気を可能にするように互いに離間している、前記構造体の前記少なくとも１つの表面を流れた液体乾燥剤を収集するための別個の乾燥剤収集器を前記少なくとも１つの表面の下端部に更に含む、請求項８２に記載の空調システム。
85. 前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体の間を流れる前記気流は、外気流、前記建物内の前記空間からの前記還気流の一部分、又は両方の混合物を含む、請求項８２に記載の空調システム。
86. 前記液体乾燥剤調節器及び前記液体乾燥剤再生器内の前記構造体のそれぞれは、前記液体乾燥剤を乾燥剤収集器に誘導し、前記液体乾燥剤と前記気流との間の水蒸気の移動を可能にする、前記液体乾燥剤と前記気流との間に、各構造体の前記少なくとも１つの表面に近接して配置される材料シートを含む、請求項８２に記載の空調システム。
87. 前記材料シートは、膜を含む、請求項８６に記載の空調システム。
88. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項８６に記載の空調システム。
89. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項８８に記載の空調システム。
90. 各構造体は、前記液体乾燥剤が全体に流れることが可能な２つの相反する表面を含み、材料シートは、各相反する表面上で、前記液体乾燥剤を被覆するか、又は保持する、請求項８６に記載の空調システム。
91. 前記材料シートは、膜を含む、請求項９０に記載の空調システム。
92. 前記材料シートは、親水性材料を含む、請求項９０に記載の空調システム。
93. 前記材料シートは、フロッキング材料を含む、請求項９２に記載の空調システム。
94. 前記液体乾燥剤調節器において使用される前記液体乾燥剤に水を加えるための注水システムをさらに備える、請求項８２に記載の空調システム。
95. 前記注水システムが、
    １つのチャネルにおける前記水又は主として水を含有する液体の流動及び隣接するチャネルにおける前記液体乾燥剤の別個の流動のため交互のチャネルを各構造体の両側に画定する、１つ又は複数の選択的に透過可能な微多孔性疎水性構造体を有する格納容器であって、各構造体が、前記水又は主として水を含有する前記液体から前記液体乾燥剤に、水分子が前記構造体を通って選択的に拡散することを可能にする、格納容器と、
    前記水又は主として水を含有する液体が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の吸水ポート及び排水ポートと、
    前記液体乾燥剤が中を通って流れる各チャネルと流体連通にある、前記格納容器内の液体乾燥剤吸入ポート及び液体乾燥剤排出ポートであって、前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤再生器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤調節器に液体乾燥剤を提供するか、又は前記液体乾燥剤吸入ポートが前記液体乾燥剤調節器から液体乾燥剤を受容し、前記液体乾燥剤排出ポートが前記液体乾燥剤再生器に液体乾燥剤を提供する、吸入ポート及び排出ポートとを備える、請求項９４に記載の空調システム。

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