JP6035349B2 - 筐体内の温度及び湿度を調整するシステム - Google Patents

Description

本発明は、筐体内の温度及び湿度を調整するシステムに関する。

吸湿性食塩水、いわゆる液体乾燥剤（乾燥剤流体）は、筐体空間において吸収に基づいた温度及び湿度の調整に使用できる。水蒸気から水への相変化は、エネルギー放出をもたらし、このエネルギー放出を空間暖房、熱搬送及び蓄熱に使用する食塩水の加熱、並びに空間冷房用途内で熱引きの制御に使用できる。

液体乾燥剤に基づく開放吸収システムを使用することにより、国際公開第２０１１／０４２１２６Ａ１号は、プレート式熱交換器の使用により流出空気の気化排気冷却と併せて流入空気を乾燥させる液体乾燥剤の使用を提案している。この構成には、いくつかの大きな制限がある。

乾燥剤の再生に関して、乾燥剤材料内に取り込んだ量の水は、再度溶液から追い出す必要がある。この工程は、通常は更なる熱源によって供給する必要のある熱エネルギーを必要とする。この更なる熱源は、太陽集熱器、ヒートポンプ、又は例えば燃焼デバイスによってもたらされる廃熱とすることができる。

更に、プレート式熱交換器の使用により、熱は、乾燥剤再生に必要な蓄熱を可能にすることなく環境へと消失してしまう。

最後に、熱回収又は気化排気冷却のためのプレート式熱交換器の使用は、空気入口及び出口を同じ場所に留める必要がある。

国際公開第２０１１／０４２１２６Ａ１号

上記に基づいて、本発明の基礎をなす問題は、前述の欠点に対して改良された上述の種類のシステムを提供することである。

この問題は、請求項１に記載の特徴を有するシステムによって解決される。好ましい実施形態は、下位請求項で示され、以下においても説明する。

本発明によれば、システムは、
−空気を筐体内に通す筐体への入口及び筐体から空気を排出（排気）する出口、
−熱貯蔵部、
−液体乾燥剤（乾燥剤流体とも示す）、
−少なくとも部分的に水から構成され、液体乾燥剤を超える平衡湿度を有する第２の流体、並びに
−少なくとも２つの細流要素
を備え、特に、細流要素は、細流要素の（乾燥剤）入口に接続した（乾燥剤）流体分散器を備え、流体分散器は、詰め物（充填床）若しくは羊毛又は何らかの他の要素によって実現できる表面に乾燥剤流体を分散し、これら詰め物（充填床）若しくは羊毛又は何らかの他の要素は、流体分散器を配置した細流要素の上部から、乾燥剤流体を収集する収集要素を配置した細流要素の底部への乾燥剤流体の流速を減少するように設計され、収集要素は、細流要素の（乾燥剤）出口に接続され、
−第１のサイクル（乾燥剤サイクル）内では、液体乾燥剤は、第１の細流要素の入口に供給され、第１の細流要素の出口を通って引き出され、次に、乾燥剤サイクルと、少なくとも部分的に水から構成される（第２の）流体を含む第２の流体サイクルとの間の熱伝達を伴って液体／液体熱交換器の表面を通り、第１の細流要素の入口に戻され、こうしてサイクルを密閉し、
−第２のサイクル内では、第２の流体は第２の細流要素の入口に供給され、ランバック（ｒｕｎ ｂａｃｋ）（出口）は、熱交換器の表面を通過した後、第２の細流要素の入口に接続され、こうして第２のサイクルを密閉し、
−空気と乾燥剤流体との間の、熱と水分との更なる交換は、細流要素のうち少なくとも１つで行われ、第２の流体サイクルから出た水分の気化は、第２の細流要素内で実現され、温度の低下した流体は、熱交換器の表面に戻り、
−熱貯蔵部は、吸収工程からの蓄熱及び気化工程からの蓄冷に関連する少なくとも所定体積の流体で満たされ、少なくとも１つの流体出口及び１つの流体入口は、流体サイクルのうち１つと接続され、接続した流体サイクルから直接的に熱負荷をかけ、もう一方の流体サイクルから熱交換器を介して間接的に熱負荷をかけ、
−各細流要素は、関連する第１の空気導管及び第２の空気導管内に置かれ、この第１の空気導管及び第２の空気導管はそれぞれ、底部及び上部に、流体に対し対向する流れで底部から上部に空気を供給するための開口を有し、新鮮な空気は第１の空気導管に供給され、空気は第１の空気導管から筐体に入り、排気は第２の空気導管内で処理され、空気は第２の空気導管から環境に処理され、
−特に、液体乾燥剤の希釈は、空気除湿である第１の段階において、細流要素のうち１つで空気から乾燥剤流体内に水蒸気を吸収し、乾燥剤サイクルを通して貯蔵部に熱を伝達することによって実現され、
−特に、液体乾燥剤の濃縮は、乾燥剤再生である第２の段階において、以下のエネルギー源のうち少なくとも１つを使用して、細流要素のうち１つで液体乾燥剤から排気内に水分を脱着することによって実現され、このエネルギー源とは、第１に、貯蔵体積部からの熱、第２に、筐体を保護する蓄熱容量（ｔｈｅｒｍａｌ ｍａｓｓ）からの熱、並びに第３に、少なくとも一部のパイプが乾燥剤サイクルを形成する及び／又は一部の導管が地中に供給空気を案内する、地面及び設備（したがって地中熱交換器を形成）からの熱であり、
−特に、細流要素のうち１つは、３つの以下の工程：（１）空気からの湿気を乾燥剤流体内に吸収、（２）乾燥剤からの水を空気に脱着、（３）第２の流体サイクルから出た水を気化、のうち２つを交互に使用し、並びに
−特に、液体乾燥剤の搬送及び第２の流体の搬送は、関連する流体ポンプで実現され、空気の移動は、換気器を使用して実現する。

したがって、本発明は、原則的に、水蒸気と水との間の相変化から解放された貯蔵熱の少なくとも一部を乾燥剤再生用に使用可能にする。

更に、夜間工程の間気化冷気を貯蔵し、並びに排気からの顕熱を貯蔵する（排気用にプレート式熱交換器を加熱期間の熱回収の間一般に使用する）ことが可能になり、更に、同時に排気からの潜熱を乾燥剤流体によって回収できる。

最後に、本発明による、乾燥剤又は水を投入される細流詰め物のような直接接触式の流体／空気熱交換器は、有利には、空気入口及び出口、又は中央空気処理ユニットと新鮮な空気供給のためのいくつかの分散化ユニットとの組合せの空間分離を可能にし、乾燥剤流体接続器によってデバイス間の熱交換を潜在的に可能にする。

本発明によれば、原則的に、以下の工程をシステムによって行うことができる：
空気除湿：筐体内に向かう供給空気と接触させて乾燥剤を細流要素へ案内する（空間冷房の場合）、又は筐体からの排気と接触させて乾燥剤を案内する（顕熱及び潜熱回収の場合）ことにより、空気からの湿気は、乾燥剤によって取り込まれ、潜熱は、少なくとも部分的に乾燥剤の流れによって捕捉できる顕熱内に搬送される。
熱搬送及び熱貯蔵：湿気及び顕熱は、乾燥剤流によって捕捉、搬送される。顕熱は、熱回収モードの間、乾燥剤再生に使用でき、一方で同じ工程中に、解放された湿気及び熱は、供給空気の除湿及び筐体の暖房に直接使用される。代替的に、顕熱は、空間暖房又は乾燥剤再生のいずれかのみに向けて後の時期に遅らせて使用するために熱貯蔵部に貯蔵できる。
乾燥剤再生：緩熱器からの熱に加えて、更なる低温熱源を再生工程に使用できる。空間暖房モードでは、乾燥剤及び／又は供給空気は、乾燥剤の平衡湿度未満に下がるように地熱によって十分に予熱できる。空間冷房モードでは、乾燥剤再生工程は、夜間、個別の段階において排気流で行われ、貯蔵部からの、日中に発生させた温熱を使用して乾燥剤を加熱する。更に、筐体の建築材料に受動的に貯蔵された温熱は、流出空気を加熱するのに使用される。
冷気生成及び蓄冷：更なる冷気を生成するために、少なくとも部分的に水から構成し、乾燥剤流体と比較して更に高い平衡湿度を有する第２の流体を排気流中の細流要素に案内する。流体から水を気化すると、流体の冷却を可能にし、乾燥剤を熱交換器に通す際に更に冷却するために後で使用できる。そのために、貯蔵冷媒は、貯蔵部の冷熱区域に戻され、一方で、日中の温熱乾燥剤サイクルは、貯蔵部の冷熱区域を冷却しながら、熱を貯蔵部の温熱区域に搬送する。蓄冷の更なる段階は、夜間の乾燥剤再生段階と同時に行ってもよく、又はその後に続いてもよい。この目的で、流体は、流体含水部分を排気内に気化することによって冷却され、次に、次の日中の冷房段階のために貯蔵部に戻され、蓄積される。空間冷房、乾燥剤再生及び蓄冷の３つの段階を部分的に分離すると、（再生用の）熱及び（空間冷房用の）冷気を貯蔵するという相反するニーズを解決可能にする。

本発明の一態様によれば、細流要素のうち少なくとも１つは、細流要素周囲の空気導管の内側面に直接置かれる。

本発明の更なる態様によれば、空気導管のうち少なくとも１つは、筐体の外側にさらされ、導管表面と環境との間の直接的な熱交換を可能にする。

本発明の更に別の態様によれば、第２の空気導管は、二重壁導管として設計され、第２の細流要素は、外側壁の内側面及び内側壁の外側面に置かれ、筐体内への供給空気は、最初に第１の導管を通り、次に、第２の二重壁導管の内側体積部を通って建造物（筐体）内に誘導され、排気は、第２の二重壁導管の外側体積部へ誘導され、次に、環境へ処理される。

特に、第３の導管は、太陽放射線に向けて配置され、乾燥剤サイクルは、第１の熱交換器と第１の細流要素の入口との間で、第１の細流要素の出口から第３の導管の内側壁に置かれた第３の細流要素の入口まで、及び第３の細流要素の出口から熱交換器に戻るように接続される。

本発明の別の実施形態では、筐体の排気は、中央の第２の細流要素に誘導され、新鮮な空気は、分散化され、空間的に分離された少なくとも２つの細流要素へ誘導され、少なくとも２つの細流要素のそれぞれは、第１の細流要素と同じ原理の設計である。

更に、熱貯蔵部は、少なくとも部分的に相変化物質（ＰＣＭ、ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）で満たされていてもよく、好ましくは包封された部分体積部として設計され、特に、この部分体積部は、少なくとも１つのＰＣＭ容器によって、通過する流体の部分体積部から分離される。

本発明の一態様によれば、少なくとも１つの第２の熱交換器は、細流要素のうち１つ又は両方に置かれ、この細流要素は、細流詰め物に流れ落ちる溶液と接触し、第２の流体サイクルは、１つの熱交換器又は一列の熱交換器の両方と共に貯蔵部の出口に接続され、熱貯蔵部の入口に接続されて戻り、一方で、乾燥剤サイクルは、第１の細流要素及び乾燥剤貯蔵部に接続され、更なる水サイクル（第２の流体）は、水貯蔵部と共に第２の細流要素に接続される。

本発明の更なる態様によれば、ヒートポンプは、温水サイクルを介して、細流要素のうち１つから戻る流体と接触する熱交換器と接続され、冷水サイクルを介して、もう一方の細流要素から戻る流体と接触する熱交換器と接続される。

好ましくは、日中の空気除湿段階の間、筐体への供給空気は、最初に第１の細流要素へ案内され、空気からの水分及び熱を乾燥剤に移し、乾燥剤サイクルからの熱を熱交換器に通して貯蔵部の上側温熱領域に搬送し、第２に、排気は、第２の細流要素へ案内され、第２の流体サイクルからの水分を流出空気に移し、温度の低下した流体を貯蔵部の下側冷熱領域に戻す。

更に、夜間の乾燥剤再生段階の間、筐体への供給空気は、好ましくは調節可能開口へ案内され、排気は、好ましくは乾燥剤サイクルからの水分を受け取る第１の細流要素へ案内される。

更に、夜間の熱再生段階の間、筐体への供給空気は、好ましくは調節可能開口へ案内され、排気は、好ましくは第２の流体サイクルからの水分を受け取る第２の細流要素へ案内され、温度の低下した流体は、好ましくは貯蔵部に戻される。

本発明の別の実施形態によれば、湿度があって暖かい排気は、第１の細流要素に案内され、空気からの湿気及び熱は、乾燥剤サイクルに搬送され、乾燥剤は、任意選択で貯蔵部熱交換器に通して又は直接、湿気及び熱を供給空気に搬送する第２の細流要素に案内され、第２の細流要素から、乾燥剤は、第１の細流要素に戻るように案内され、こうしてサイクルを密閉する。

本発明の更なる態様によれば、濃縮乾燥剤溶液は、少なくとも部分的に乾燥剤貯蔵部に貯蔵され、筐体からの排気がより高温及び／又は多湿負荷の期間に第１の細流要素に遅らせて更に搬送される。

本発明の更なる態様によれば、供給空気は、最初に地中熱交換器に通され、地中熱交換器から、液体乾燥剤からの水分を取り込む第２の細流要素に案内され、第２の細流要素から、筐体に入ることなく調節可能フラップを通して環境に戻るように解放され、こうして乾燥剤の吸湿特性を再生する。

本発明の更なる態様によれば、供給空気は、液体乾燥剤からの水分を取り込む第２の細流詰め物要素を通して案内され、第２の細流詰め物要素から筐体に入ることなく環境に戻る導管に解放され、乾燥剤サイクルは、第２の細流要素と地中熱交換器との間でポンプ注入され、こうして乾燥剤の吸湿特性を再生する。

本発明の更なる態様によれば、温室は、第２の筐体を形成し、温室からの空気は、第１の筐体に案内される前に第１の細流要素を通り、第１の筐体からの空気は、第２の細流要素を通ることによって温室に戻され、こうして少なくとも部分的密閉空気サイクルを形成する。

本発明の更なる態様によれば、温室からの空気は、細流要素のうち１つに案内され、細流要素のうち１つから温室に戻され、液体乾燥剤内に解放された熱は、乾燥剤サイクルにおいて細流要素から貯蔵部熱交換器を通して貯蔵部に誘導される。

本発明の更なる態様によれば、第２の空気導管の壁は、温室の外殻及び地表によって形成され、第２の細流要素は、温室植生である基体によって形成され、温室からの排気は、第１の細流要素の空気入口に案内され、この第１の細流要素からの流出空気は、温室への空気入口と再度接続され、こうして密閉空気サイクルを形成する。

本発明の別の態様によれば、日中、温室の第２の流体サイクルは、灌漑水として灌漑システムを通して基体に案内され、夜間、灌漑水は設置された樋によって再度回収され、この樋は、灌漑水が第１の細流要素（１）を介して介在的に乾燥剤サイクルで吸収され、乾燥剤サイクルから脱着した後の、温室壁の内側面から滴下した凝縮水を回収する。

本発明の更なる特徴および利点は、図面を参照しながら実施形態の詳細な説明により説明するものとする。

乾燥剤サイクルを第１の細流要素に接続し、熱交換器を熱貯蔵部に置いた構成の図である。 空間暖房期間中の熱回収動作の図である。 熱交換器を細流要素内に置いた代替構成の図である。 温室内の空気調和のための別の代替構成の図である。 細流要素を周囲の空気導管の内側面に直接置いた例の図である。

図１は、乾燥剤サイクル（第１のサイクル）３を第１の細流要素１に接続し、熱交換器６を熱貯蔵部５に置いた構成を示す。筐体２０への供給空気Ａは、乾燥剤サイクル３によって除湿、冷却され、この乾燥剤サイクル３は、貯蔵部５の冷熱領域５ｂからの冷気を細流要素１に持って行き、熱交換器６を通すことによって貯蔵部５の温熱領域５ａに熱を戻す。乾燥剤再生能力を改善する貯蔵部５の蓄熱は、第２の熱源、好ましくは太陽集熱器３９によって強化でき、第２の熱源は、直接的又は熱交換器を通して間接的に第１の細流要素１の出口Ｏと熱交換器６の入口との間の乾燥剤サイクル３に熱を伝達する。建造物（筐体）２０からの排気Ａ’は、第２の細流要素２へ案内され、第２の流体サイクル４から水蒸気を取り込み、この第２の流体サイクル４は、熱貯蔵部５から細流要素２内に通じ、貯蔵部５の冷熱領域５ｂに戻る。夜間、再生段階において、供給空気は、制御可能開口３２を通して筐体内に直接案内され、筐体２０の蓄熱容量によって加熱され、次に、排気Ａ’’として、熱貯蔵部５からの熱を使用して水分を乾燥剤Ｆから気化させる第１の細流要素１を通して更に誘導され、したがって乾燥剤（流体）Ｆの吸湿特性を再生する。夜間のより後の段階の間、貯蔵体積部の少なくとも部分が乾燥剤再生に必要な温度未満に低下すると、排気Ａ’は、第２の細流要素２へ案内され、貯蔵部５の中間温度又は暖かい温度５ａを有する領域からポンプ注入された第２の流体サイクル４から水蒸気を取り込み、次に、第２の細流要素２を通り、最後に貯蔵部５の冷熱領域５ｂに戻り、こうして次の日中の冷房段階のために冷気を蓄積する。この工程は、ヒートポンプ１５の使用により最適化でき、このヒートポンプ１５は、熱交換器１４を通る貯蔵部の温熱領域５ａと冷熱領域５ｂとの間で更なる温度成層化を可能にし、貯蔵ユニットに統合した熱交換器６に入る前に乾燥剤サイクル３を更に加熱し、貯蔵部５の冷熱領域５ｂに入る前に第２の流体サイクル４を更に冷却し、熱を使用する再生工程及び冷気を使用する空間冷房工程の両方を最適化する。任意選択で、乾燥剤貯蔵部１１ａに貯蔵される乾燥剤流体Ｆは、システム内の水収支が均等ではない場合、希釈又は濃縮乾燥剤流体４２により接続部４１を介して取り替えることができる。

図２は、空間暖房期間中の熱回収動作を示す。既定の構成では、乾燥剤サイクル（第１のサイクル）３は、最初に、筐体２０の排気Ａ’から湿度及び熱を取り込む第２の細流要素２を通り、次に、吸収した熱及び湿気を新鮮な空気Ａに移し筐体２０へ戻す第１の細流要素１に通じる。建造物に一時的な高温又は多湿負荷がある場合、暖かい乾燥剤Ｆを第２の細流要素２から熱貯蔵部５の熱交換器６へ通し、この熱交換器６から第１の細流要素１に通し、こうして熱を貯蔵し、この熱は、筐体２０内の所与の暖房要求に従って、筐体内の供給空気Ａに遅らせて送り戻すことができる。ヒートポンプ１５は、ヒートポンプ冷熱サイクル熱交換器１４を介してより低温の乾燥剤Ｆを排気と接触させ、一方で、ヒートポンプ温熱サイクル熱交換器１３を介して供給空気を加熱するより高温の乾燥剤温度を得ることによって排気熱回復機能を高める。乾燥剤Ｆの更なる再生に関して、地中熱交換器３４によって任意選択で予熱した供給空気Ａは、供給空気Ａを乾燥剤Ｆと接触させる第２の細流要素２へ案内され、任意選択で、地中熱交換器３５によって予熱され、空気は、乾燥剤によって除湿された後、環境に戻る通路３３に搬送される。

任意選択で、環境から新鮮な空気Ａを供給する代わりに、排気の全て又は一部を温室３０に案内でき、温室３０では、太陽エネルギー供給源として、筐体からのＣＯ_２を植生の光合成作用によって酸素に変え、空気を更に除湿し、次に、第１の細流要素に通して筐体内に戻し、乾燥剤Ｆは湿気を取り込むことができる。

図３は、乾燥剤Ｆが第１の細流要素１を通って循環し、水Ｆ’（第２の流体）が第２の細流要素２を通って循環し、細流要素１、２と貯蔵部５との間の熱伝達が密閉貯蔵部流体サイクル４ｂによって管理される代替構成を示し、この密閉貯蔵部流体サイクル４ｂは、細流要素１、２内に設置した熱交換器１５ａ、１５ｂのうち少なくとも１つを通る。

図４は、第２の細流要素２を含む空気導管１０が温室３０ａの外側壁及び地表によって構築され、したがって筐体を形成する代替構成を示す。乾燥剤サイクル３は、温室空気Ａを中に案内し、除湿する第１の細流要素１を供給する。相変化工程から得られた熱は、乾燥剤サイクル３によって熱貯蔵部５内に搬送される。第２の細流要素２ｃは、基体の表面によって構築され、温室植物の葉の面によって更に延在する。第２の流体サイクル４は、水を灌漑システム４ａに通し、したがって温室空気を気化可能にし、結果として温室空気を冷却する。筐体２０の体積部は、内部箔２１により好ましくは分離され、内部箔２１は、温熱上側部分空気体積部２０ｂ及び冷熱下側部分空気体積部２０ａを形成する（このような分離は、温度層による空気の成層化により、箔を用いずに達成することもできる）、吸収工程により加熱された第１の空気導管９からの排気Ａ’は、上側温熱領域空気体積部２０ｂに案内され、筐体の外側カバーを通して熱を解放し、次に、下側区域２０ａに戻され、湿気のある基体及び基体中に成長する植生から構成した第２の細流要素２の気化作用によって冷却される。夜間、貯蔵部５からの熱は、第１の細流要素１において乾燥剤再生に使用され、高温多湿の空気は、上側区域２０ｂに通され、上側区域２０ｂで、空気の湿気は、筐体１０の表面内部の冷気で凝縮され、設置した樋３１によって回収できる。上側区域２０ｂに設置した太陽光吸収要素２６は、下側区域２０ａの植生面を遮光し、温熱区域２０ｂの空気を更に加熱することにより、温熱区域２０ｂと冷熱区域２０ａとの間の温度成層化を更に高めることができる。太陽光吸収要素２６は、好ましくは中空であり、熱伝導流体サイクルに接続され、更なる熱交換器２８を使用して太陽光吸収要素から乾燥剤サイクルに熱を通す。太陽光吸収要素は、太陽光吸収要素２６の下で反射器２５、特に、コーティングしたＮＩＲ反射器２５を使用して、（太陽放射線３６の）赤外線スペクトルの更なる放射線を受け取るのが理想的であり、光選択コーティングを使用することによりＵＶ及び可視光からの光合成活性放射線を植生上に通すのを可能にし、一方で、赤外光を太陽光吸収要素上で反射、好ましくは集光可能にする。反射器２５は、可動に設計して放射線３６に追従するようにしてもよい。任意選択で、熱伝導流体サイクルで得た熱は、蒸気タービン等の更なる熱消費器２９を稼働するのに使用でき、消費器の冷却水は、消費器と熱交換器２８との間を循環し、消費器工程からの廃熱を乾燥剤サイクルに通す。このようにして、温室空気調和のための冷気の生成、乾燥剤再生のための熱の生成及び貯蔵、及び光合成作用のための光の必要性といった同時に発生するニーズが満たされる。

図５は、細流要素１、２が周囲の空気導管９、１０ａ、１０ｂの内側面に直接置かれた例を示す。このことにより、導管が流体Ｆ、Ｆ’と直接的に接触しているので導管の壁を通して直接的な熱伝達を可能にする。第１の細流要素１ａを含む第１の空気導管９は、筐体２０の、好ましくは日光にさらされない外側壁に置かれる。環境からの（空気入口１６を通る）高温多湿の流入空気Ａは、熱貯蔵部５によってもたらされた冷気を伴う冷たい乾燥剤Ｆによって除湿、冷却され、一方で相変化によって発生した熱は、導管９の壁を通って部分的に環境に放出され、乾燥剤サイクル３の流れと共に部分的に搬送され、通過する空気により部分的に搬送される。第２の細流要素２ａ、２ｂは、二重壁管に置かれ、筐体２０への供給空気Ａは、第１の細流要素１ａの空気出口１７から二重壁空気導管の内側管１０ｂを通して筐体２０内に案内される。筐体２０からの排気Ａ’は、第２の細流要素２ａ、２ｂにその空気入口１８を通して案内され、これら第２の細流要素２ａ、２ｂは、外側管１０ａの内側壁面及び内側管１０ｂの外側壁面に置かれる。第２の流体Ｆ’は、熱貯蔵部５から第２の細流要素２ａ、２ｂに搬送され、熱貯蔵部５の冷熱領域５ｂに戻され、こうして熱貯蔵部５に気化工程からの冷気を蓄積可能にする。管の壁は、排気Ａ’に水を気化することによって冷却される。このようにして、流入空気Ａ及び筐体２０の空気体積部は、関連する冷却された管の壁と直接接触するので冷却される。環境内の所与の空気調和条件に応じて、環境からの空気は、任意選択で、第３の空気管（空気導管）３８を通して案内することができ、第３の空気管３８は、その内側壁上に第３の細流要素３７を含み、この場合、第３の細流要素３７は、第１の細流要素１の出口Ｏから（第３の細流要素３７の入口Ｉ’’）を介して乾燥剤Ｆを受け入れる。管３８は、好ましくは、筐体２０の太陽にさらされる側に設置され、管３８を加熱する太陽放射線３６を受け入れ、したがって、乾燥剤Ｆから出た水分を更に気化可能にし、乾燥剤Ｆの再生を達成する。乾燥剤サイクル３は、この場合、この第３の細流要素３７まで延長され、第３の細流要素３７の出口Ｏ’’から、乾燥剤サイクル３から残りの熱を貯蔵部流体に搬送する熱貯蔵部５の熱交換器６を通り、次に第１の細流要素１ａ（の入口Ｉ）に戻り、こうしてサイクルを密閉する。

１ 第１の細流要素
２ 第２の細流要素
３ 第１のサイクル
４ 第２の流体サイクル
５ 熱貯蔵部
６ 熱交換器
９ 第１の空気導管
１０ 第２の空気導管
２０ 筐体
Ａ 空気
Ｆ 乾燥剤流体
Ｆ’ 第２の流体
Ｓ システム

Claims (15)

1. 筐体（２０）内の温度及び湿度を調整する温度・湿度調整システムであって、
   熱貯蔵部（５）と、
   乾燥剤流体（Ｆ）と、
   少なくとも一部が水からなり、特に、前記液体乾燥剤（Ｆ）より高い平衡湿度を有する第２の流体（Ｆ’）と、
   第１の細流要素（１）及び第２の細流要素（２）と、
   を備え、
   当該システム（Ｓ）は第１のサイクル（３）をさらに備え、当該第１のサイクル（３）は、前記乾燥剤流体（Ｆ）を前記第１の細流要素（１）の入口（Ｉ）に供給し、前記乾燥剤流体（Ｆ）を熱交換器（６）の表面を通過させて、前記第１のサイクル（３）と前記第２の流体（Ｆ’）を含む第２の流体サイクル（４）との間で熱を伝搬させ、前記乾燥剤流体（Ｆ）を前記第１の細流要素（１）の前記入口（Ｉ）に戻すようになっており、
   前記第２のサイクル（４）では、前記第２の流体（Ｆ’）は前記第２の細流要素（２）の入口（Ｉ’）に供給され、ランバック（Ｒ）は、前記熱交換器（６）の前記表面を通過した後、前記第２の細流要素（２）の前記入口（Ｉ’）に接続され、前記第２の細流要素（２）は前記第２の流体サイクル（４）から出た水分を気化できるようになっており、温度の低下した前記第２の流体（Ｆ’）は前記熱交換器（６）の前記表面に戻され、
   前記第１の細流要素（１）及び／又は前記第２の細流要素（２）は、空気と前記乾燥剤流体（Ｆ）との間で熱と水分とを交換するようになっており、
   当該システム（Ｓ）は熱貯蔵部（５）をさらに備え、当該熱貯蔵部（５）は、前記第１の流体サイクル（３）又は前記第２の流体サイクル（４）と接続された流体出口（５ｄ）及び流体入口（５ｃ）を有するとともに、前記接続した流体サイクル（３、４）から直接的に熱負荷をかけ、もう一方の前記流体サイクル（３、４）から前記熱交換器（６）を介して間接的に熱負荷をかけるようになっており、
   前記第１の細流要素（１）は該当する第１の空気導管（９）内に配置され、前記第２の細流要素（２）は該当する第２の空気導管（１０）内に配置され、前記空気導管（９、１０）の各々は底部（Ｂ）及び上部（Ｔ）を有し、当該システム（Ｓ）は、前記流体（Ｆ、Ｆ’）に対しそれぞれ対向する流れでそれぞれの前記底部（Ｂ）からそれぞれの前記上部（Ｔ）に空気を供給するようになっており、前記第１の空気導管（９）は、前記第１の空気導管（９）に供給空気（Ａ）を供給する空気入口（１６）を前記底部（Ｂ）に備え、前記第１の空気導管（９）から前記筐体（２０）に前記空気（Ａ）を通す空気出口（１７）を前記上部（Ｔ）に備え、前記第２の空気導管（１０）は、前記筐体（２０）からの空気（Ａ’）を前記第２の空気導管（１０）に通す空気入口（１８）を前記底部（Ｂ）に備え、前記第２の空気導管（１０）からの前記空気（Ａ’）を前記筐体（２０）周囲の環境に通すか又は前記筐体（２０）に戻す空気出口（１９）を前記上部（Ｔ）に備え、
   特に、当該システム（Ｓ）は、空気除湿である第１の段階において、前記第１の細流要素（１）又は前記第２の細流要素（２）で空気から水蒸気を乾燥剤流体（Ｆ）内に吸収させることによって前記乾燥剤流体（Ｆ）を希釈するようになっているとともに、特に、前記第１のサイクル（３）を通して前記熱貯蔵部（５）に熱が伝搬するようになっており、
   特に、当該システム（Ｓ）は、乾燥剤再生である第２の段階において、前記第１の細流要素（１）又は前記第２の細流要素（２）で前記乾燥剤流体（Ｆ）からの水分を前記筐体（２０）からの排気（Ａ’’）内に脱着させることによって前記乾燥剤流体（Ｆ）を濃縮するようになっており、当該排気（Ａ’’）は、前記熱貯蔵部（５）からの熱、前記筐体（２０）の蓄熱容量からの熱、地中からの熱、前記第１のサイクル（３）の一部である少なくとも１本のパイプからの熱、及び／又は空気を前記地中に通して前記第１の細流要素（１）の前記空気入口（１６）に案内する導管からの熱というエネルギー源のうち少なくとも１つを使用して該当の前記細流要素（１）の前記空気入口（１６）に通され、
   特に、前記第１の細流要素（１）又は前記第２の細流要素（２）は、空気からの湿気を前記乾燥剤流体（Ｆ）内に吸収、前記乾燥剤流体（Ｆ）からの水を空気に脱着、及び前記第２の流体サイクル（４）から出た水を気化という工程のうち２つを交互に実施するようになっており、
   特に、当該システム（Ｓ）は、少なくとも１つの流体ポンプ（７、８）により前記乾燥剤流体（Ｆ）及び／又は前記第２の流体（Ｆ’）を搬送するようになっており、特に、換気器（１２）によって前記空気導管（９、１０）から出た空気を搬送するようになっている
   ことを特徴とする温度・湿度調整システム。
2. 前記細流要素（１、２）のうち少なくとも１つは、前記細流要素（１、２）周囲の空気導管の内側面に直接配置されることを特徴とする請求項１に記載の温度・湿度調整システム。
3. 前記空気導管（９、９ａ、３８）のうち少なくとも１つは、それぞれの前記空気導管の表面と前記筐体（２０、３０）周囲の前記環境との間で直接的な熱交換を可能にするように前記環境にさらされることを特徴とする請求項１又は２に記載の温度・湿度調整システム。
4. 前記第２の空気導管は、内側壁（２ｂ）と当該内側壁（２ｂ）を取り囲む外側壁（２ａ）とを有する二重壁空気導管（１０ａ、１０ｂ）となっており、当該外側壁（２ａ）の内側面及び当該内側壁（２ｂ）の外側面に前記第２の細流要素が配置され、
   特に、前記第２の空気導管は、前記筐体（２０）内に通される供給空気（Ａ）が、前記第２の空気導管の内側体積部（Ｖ）に接続した前記第１の空気導管（９）に先ず誘導され、次に前記内側体積部（Ｖ）を通って特に建造物の形態である前記筐体（２０）内に誘導されるようになっており、当該内側体積部（Ｖ）は前記内側壁（２ｂ）によって区切られており、
   当該システム（Ｓ）は、さらに、排気（Ａ’）を、前記第２の空気導管（１０ａ）の外側体積部（Ｖ’）に通し、前記筐体（２０）の環境に誘導するようになっており、当該外側体積部（Ｖ’）は、前記内側壁（２ｂ）及び前記外側壁（２ａ）によって区切られている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
5. 太陽輻射（３６）に向けて配置されるべく第３の空気導管（３８）が設けられ、
   前記第１のサイクル（３）は、前記熱交換器（６）から前記第１の細流要素（１ａ）の前記入口（Ｉ）まで、さらに、前記第１の細流要素（１ａ）の出口（Ｏ）から前記第３の空気導管（３８）の内側面に配置された第３の細流要素（３７）の入口（Ｉ’’）まで、またさらに、前記第３の細流要素（３７）の出口（Ｏ’’）から前記熱交換器（６）に戻るまで、延在する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
6. 当該システム（Ｓ）は、
   前記筐体（２０）の排気を、前記第２の細流要素（２）に誘導するとともに、
   空気を、前記第１の細流要素と、特に当該第１の細流要素と同じ設計であり且つ空間的に分離されているさらなる第１の細流要素と、に通して供給する
   ようになっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
7. 前記熱貯蔵部（５）は、相変化物質で少なくとも部分的に充填され、好ましくは包封された部分体積部として設計され、特に、前記相変化物質は、少なくとも１つの相変化物質容器によって前記第２の流体の部分体積部から分離されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
8. 当該システム（Ｓ）は、
   特に日中の空気除湿段階の間、供給空気（Ａ）からの水分及び熱を乾燥剤流体（Ｆ）に移すようになっている前記第１の細流要素（１）を通して、当該供給空気（Ａ）を前記筐体（２０）に誘導し、前記第１のサイクル（３）からの熱を前記熱交換器（６）に通して前記熱貯蔵部（５）の上側温熱領域（５ａ）に伝搬させるとともに、さらに第２の流体サイクル（４）からの水分を排気（Ａ’）に移すようになっている前記第２の細流要素（２）に当該排気（Ａ’）を誘導し、温度の低下した前記第２の流体（Ｆ’）を前記熱貯蔵部（５）の下側冷熱領域（５ｂ）に戻すようになっており、
   特に夜間の乾燥剤再生段階の間、供給空気（Ａ）を、調節可能開口（３２）に通して前記筐体に誘導し、排気（Ａ’’）が前記乾燥剤流体（Ｆ）から水分を受け取るように前記排気（Ａ’’）を前記第１の細流要素（１）に通して誘導するようになっており、
   特に夜間の熱再生段階の間、空気（Ａ）を、調節可能開口（３２）に通して前記筐体（２０）に誘導し、排気（Ａ’）が前記第２の流体（Ｆ’）から水分を受け取るように当該排気（Ａ’）を前記第２の細流要素（２）に通して誘導し、温度の低下した前記第２の流体（Ｆ’）を前記熱貯蔵部（５）に戻すようになっている
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
9. 濃縮乾燥剤流体（Ｆ）を貯蔵する乾燥剤貯蔵部（１１ａ）をさらに備え、
   特に、当該システム（Ｓ）は、より高温及び／又は多湿負荷が前記筐体（２０）からの前記排気（Ａ’’）にある場合、前記乾燥剤流体（Ｆ）を前記乾燥剤貯蔵部（１１ａ）から前記第１の細流要素に搬送するようになっており、特に、前記乾燥剤貯蔵部（１１ａ）は、希釈乾燥剤流体（Ｆ）と前記濃縮乾燥剤流体（Ｆ）とを交換する、乾燥剤流体（Ｆ）の外部供給源（４２）への接続部を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
10. 当該システム（Ｓ）は、供給空気（Ａ）が前記乾燥剤流体（Ｆ）からの水分を取り込むように前記空気（Ａ）を地中熱交換器（３４）に通し、前記地中熱交換器（３４）から、制御可能フラップ（３３ａ）を介して前記第２の細流要素（２）に誘導し、前記第２の細流要素（２）から前記筐体（２０）に入ることなく前記空気（Ａ）を前記筐体の環境に解放し、戻すようになっており、特に、前記制御可能フラップ（３３ａ）は、前記第１の細流要素（１）の前記空気入口（１６）に接続できることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
11. 当該システム（Ｓ）は、供給空気（Ａ）が前記乾燥剤流体（Ｆ）から水分を取り込むように前記空気（Ａ）を前記第２の細流詰め物要素（２）へ誘導し、前記第２の細流詰め物要素（２）から前記筐体（３０）に入ることなく前記空気（Ａ）を前記筐体（２０）周囲の環境に戻る導管（３３）に解放し、前記第２の細流要素（２）に接続する前記第１のサイクル（３）中の前記乾燥剤流体（Ｆ）を地中熱交換器（３５）にポンプ注入するようになっていることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
12. さらなる筐体を形成する温室（３０）を備え、
    当該システム（Ｓ）は、前記温室からの空気（Ａ）を前記筐体（２０）に案内する前に前記第１の細流要素（１）に通し、前記１つの筐体（２０）からの空気を前記第２の細流要素（２）に通して前記温室（３０）に戻すようになっていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシステム。
13. 当該システム（Ｓ）は、前記温室（３０）からの空気を前記細流要素（１、２）のうち１つに案内し、前記細流要素（１、２）のうち１つから前記温室（３０）に戻し、前記対応する細流要素から前記乾燥剤流体（Ｆ）内に解放された熱を前記熱交換器（６）に通して前記熱貯蔵部（５）に誘導するようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の温度・湿度調整システム。
14. 前記第２の空気導管（１０）の壁は、温室（３０ａ）の外殻及び地面によって形成され、前記第２の細流要素（２）は、温室の植生である基体（２ｃ）によって形成され、当該システム（Ｓ）は、前記温室（３０ａ）からの排気（Ａ’）を前記第１の細流要素（１）の前記空気入口（１６）に案内し、前記第１の細流要素（１）から流出した空気（Ａ’）を前記温室（３０ａ）への空気入口（１８）に導くようになっていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の温度・湿度調整システム。
15. 当該システム（Ｓ）は、日中、前記第２の流体（Ｆ’）を灌漑水として灌漑システム（４ａ）を通して前記基体（２ｃ）に案内し、夜間、設置した樋（３１）によって前記灌漑水を再度回収するようになっており、当該樋（３１）は、特に灌漑水が前記第１の細流要素（１）を介して介在的に前記第１のサイクル（３）で吸収され、前記第１のサイクル（３）から脱着した後の、前記温室（３０ａ）の壁（１０）の内側面から滴下した凝縮水を回収するように設計したことを特徴とする請求項１４に記載の温度・湿度調整システム。

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