(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に霧化した液体を噴霧する加湿装置であって、
前記加湿装置の外殻を構成するケーシング（２）には、前記ケーシング（２）の外部より空気を取り込む空気取込口（３）が設けられており、
前記ケーシング（２）の内部には、
前記空気取込口（３）より取り込まれた空気の空気流れ下流に位置し、空気中に含まれる水分を吸収する吸水材（７）と、
前記吸水材（７）を加熱し、前記吸水材（７）より水分を放出させる加熱手段（５）とを備え、
前記ケーシング（２）の壁面の一部には、前記ケーシング（２）の壁面の他の部位と比較して熱伝導率が高くなっており、前記ケーシング（２）の内部の空気中に含まれた水分を前記ケーシング（２）の外部との温度差にて結露させる結露部（４）が形成され、
前記結露部（４）にて結露した水分を集めて霧化することによって前記ケーシング（２）の外部に噴霧する加湿部（１５）とを備え、
前記空気取込口（３）には、所定の孔径の多孔質構造を有し、前記所定の孔径よりも大きな物質を漉し取る透過膜（４）が設けられており、
前記透過膜（４）が前記結露部（４）を兼用している
ことを特徴とする加湿装置。
【請求項２】
室内に霧化した液体を噴霧する加湿装置であって、
前記加湿装置の外殻を構成するケーシング（２）には、前記ケーシング（２）の外部より空気を取り込む空気取込口（３）が設けられており、
前記ケーシング（２）の内部には、
前記空気取込口（３）より取り込まれた空気の空気流れ下流に位置し、空気中に含まれる水分を吸収する吸水材（７）と、
前記吸水材（７）を加熱し、前記吸水材（７）より水分を放出させる加熱手段（５）とを備え、
前記ケーシング（２）の壁面の一部には、前記ケーシング（２）の壁面の他の部位と比較して熱伝導率が高くなっており、前記ケーシング（２）の内部の空気中に含まれた水分を前記ケーシング（２）の外部との温度差にて結露させる結露部（４）が形成され、
前記結露部（４）にて結露した水分を集めて霧化することによって前記ケーシング（２）の外部に噴霧する加湿部（１５）とを備え、
前記ケーシング（２）の外部には、前記結露部（４）の外側表面に対して送風する結露部送風機（１０）を有する
ことを特徴とする加湿装置。
【請求項３】
前記空気取込口（３）には、所定の孔径の多孔質構造を有し、前記所定の孔径よりも大きな物質を漉し取る透過膜（４）が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の加湿装置。
【請求項４】
前記結露部（４）は前記ケーシング（２）の上半部に形成されており、
前記加熱手段（５）は、前記ケーシング（２）の下半部に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項５】
前記ケーシング（２）の内部には、前記ケーシング（２）の内部を循環する空気流を発生させるケーシング内部送風機（１３）を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項６】
前記ケーシング（２）の外部に、回転動力を発生させる駆動源（１０、１１）を有し、
前記ケーシング（２）には、前記駆動源（１０、１１）にて発生した回転動力を、前記ケーシング（２）の内部に設けられた前記ケーシング内部送風機（１３）へと伝達する回転動力伝達機構（１２）を備えることを特徴とする請求項５に記載の加湿装置。
【請求項７】
前記回転動力伝達機構（１２）は、
前記ケーシング（２）を挟んだ状態で磁力によって回転動力を伝達する磁気継ぎ手（１２）であることを特徴とする請求項６に記載の加湿装置。
【請求項８】
前記ケーシング（２）の内部には、前記ケーシング（２）の内部を循環する空気流を発生させるケーシング内部送風機（１３）を有し、
前記ケーシング（２）の外部には、
前記結露部送風機（１０）と、
前記結露部送風機（１０）によって発生した空気流れを受けて回転する従動ファン（１１）とを備え、
前記従動ファン（１１）にて発生した回転動力を、前記ケーシング内部送風機（１３）へと伝達する回転動力伝達機構（１２）を備えることを特徴とする請求項２に記載の加湿装置。
【請求項９】
前記ケーシング（２）の内部には、
前記結露部（４）にて結露した水分が前記加熱手段（５）へ移動するのを阻害する水分移動阻害手段（９）を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項１０】
前記水分移動阻害手段（９）は、前記結露部（４）と前記加熱手段（５）との間における前記ケーシング（２）の底面より上方へ隆起した壁状部材であることを特徴とする請求項９に記載の加湿装置。
【請求項１１】
前記ケーシング（２）の内壁の角部が曲面となるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の加湿装置。
【請求項１２】
前記加熱手段（５）の表面には放熱フィン（６）が設けられ、前記吸水材（７）は前記放熱フィン（６）の表面に塗布されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内の湿度調整をする加湿器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電振動子と振動板からなる超音波励振器を用いて、液体を霧化する超音波噴霧装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
より具体的には、液体（水）を保持する貯液室と、貯液室より液体を吸い上げる保液材と、保液材にて吸い上げられた液体を霧化する振動板とを有している。貯水タンク内に保持された液は、保液材による毛管現象によって吸い上げられる。さらに、振動板は、圧電振動子に接続されている。この圧電振動子に電圧が加えられることによって圧電振動子が変位し、振動板を励振させる。そして、振動する振動板と液体を含んだ保液材とが接触することにより、液体が霧化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３２００８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の超音波噴霧装置を用いて加湿を行う場合には、定期的に貯液室に液体を補充する必要がある。よって、例えば車両室内のように、定期的な給水が困難である場所に設置された場合においては、搭乗者が定期的な給水を怠ると使用できないという問題があった。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明は、人の手による給水の必要を低減した加湿装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を解決するために、請求項１に記載の発明は、室内に霧化した液体を噴霧する加湿装置であって、加湿装置の外殻を構成するケーシング（２）には、ケーシング（２）の外部より空気を取り込む空気取込口（３）が設けられており、ケーシング（２）の内部には、空気取込口（３）より取り込まれた空気の空気流れ下流に位置し、空気中に含まれる水分を吸収する吸水材（７）と、吸水材（７）を加熱し、吸水材（７）より水分を放出させる加熱手段（５）とを備え、ケーシング（２）の壁面の一部には、ケーシング（２）の壁面の他の部位と比較して熱伝導率が高くなっており、ケーシング（２）の内部の空気中に含まれた水分をケーシング（２）の外部との温度差にて結露させる結露部（４）が形成され、結露部（４）にて結露した水分を集めて霧化することによってケーシング（２）の外部に噴霧する加湿部（１５）とを備えることを特徴とする。
【０００８】
これによると、空気取込口（３）より、ケーシング（２）の内部に空気が取り込まれる。そして、取り込まれた空気に含まれる水分が吸水材（７）に吸収され、この吸水材（７）を加熱手段（５）を用いて加熱することで吸水材（７）より水分が放出される。
【０００９】
そして、請求項１に記載の発明は、ケーシング（２）の壁面の一部に、ケーシング（２）の壁面の他の部位と比較して熱伝導率が高くなっており、ケーシング（２）の内部の空気中に含まれた水分をケーシング（２）の外部との温度差にて結露させる結露部（４）が形成されているので、吸水材（７）より放出された水分は、ケーシング（２）の外部との温度差によって凝縮し、結露部（４）の表面に結露する。
【００１０】
この結露した水分は加湿部（１５）に集められる。そして加湿部（１５）に集められた水分は、霧化され、ケーシング（２）の外部へと噴霧される。
【００１１】
このように請求項１に記載の発明は、人の手による給水の必要を低減した加湿装置を提供することができる。
さらに、請求項１に記載の発明は、空気取込口（３）には、所定の孔径の多孔質構造を有し、所定の孔径よりも大きな物質を漉し取る透過膜（４）が設けられており、透過膜（４）が結露部（４）を兼用することもできる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、室内に霧化した液体を噴霧する加湿装置であって、加湿装置の外殻を構成するケーシング（２）には、ケーシング（２）の外部より空気を取り込む空気取込口（３）が設けられており、ケーシング（２）の内部には、空気取込口（３）より取り込まれた空気の空気流れ下流に位置し、空気中に含まれる水分を吸収する吸水材（７）と、吸水材（７）を加熱し、吸水材（７）より水分を放出させる加熱手段（５）とを備え、ケーシング（２）の壁面の一部には、ケーシング（２）の壁面の他の部位と比較して熱伝導率が高くなっており、ケーシング（２）の内部の空気中に含まれた水分をケーシング（２）の外部との温度差にて結露させる結露部（４）が形成され、結露部（４）にて結露した水分を集めて霧化することによってケーシング（２）の外部に噴霧する加湿部（１５）とを備え、ケーシング（２）の外部には、結露部（４）の外側表面に対して送風する結露部送風機（１０）を有することを特徴とする。
これによると、人の手による給水の必要を低減した加湿装置を提供することができると共に、結露部（４）の外側表面に対して結露部送風機（１０）により送風することにより、結露部（４）におけるケーシング（２）内外での熱伝導を促進し、ひいては結露を促進することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の加湿装置において、空気取込口（３）には、所定の孔径の多孔質構造を有し、所定の孔径よりも大きな物質を漉し取る透過膜（４）が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、ケーシング（２）内部と外部とを連通させる空気取込口（３）に所定の孔径の多孔質構造を有する透過膜（４）が設けられていることにより、所定の孔径を上回る大きさの細菌や粉塵等の異物が、ケーシング（２）の外部よりケーシング（２）の内部へと侵入することを抑制することができる。よって、ケーシング（２）内部の清掃等のメンテナンスの必要性を低減することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の加湿装置において、結露部（４）はケーシング（２）の上半部に形成されており、加熱手段（５）は、ケーシング（２）の下半部に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
これによると、結露部（４）がケーシング（２）の上半部に形成されており、加熱手段（５）が、ケーシング（２）の下半部に形成されているため、結露部（４）にて冷却された空気が下降し、その空気が加熱手段により加熱されて上昇する。この下降と上昇によって、ケーシング（２）内に空気の循環が形成され易くなる。これにより、結露部（４）と触れる空気の量を増加させることができるので、より多くの水分を結露部（４）にて結露させることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の加湿装置において、ケーシング（２）の内部には、ケーシング（２）内部を循環する空気流を発生させるケーシング内部送風機（１３）を有することを特徴とする。
【００２０】
これによると、ケーシング内部送風機（１３）を有することにより、ケーシング（２）内部における空気の循環を促進することができる。よって、結露部（４）と触れる空気の量を増加させることができるので、より多くの水分を結露部（４）にて結露させることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の加湿装置において、ケーシング（２）の外部に、回転動力を発生させる駆動源を有し、ケーシング（２）には、駆動源（１０、１１）にて発生した回転動力を、ケーシング（２）の内部に設けられたケーシング内部送風機（１３）へと伝達する回転動力伝達機構（１２）を備えることを特徴とする。
【００２２】
ここで、ケーシング内部送風機（１３）を回転させる駆動源（１０、１１）を、高温高湿となるケーシング（２）内部に設けると、駆動源（１０、１１）が劣化してしまい易いが、請求項６に記載の発明によれば、駆動源（１０、１１）をケーシング（２）の外部に設けている為、駆動源（１０、１１）の劣化を抑制することができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の加湿装置において、回転動力伝達機構（１２）は、ケーシング（２）を挟んだ状態で磁力によって回転動力を伝達する磁気継ぎ手（１２）であることを特徴とする。
【００２４】
これによると、ケーシングに貫通孔を設けなくとも磁力によって回転動力を伝達することができる。このようにケーシングに貫通孔を設けないので、加熱手段により吸水材から放出された水分や結露部にて結露した水分が、意図に反してケーシング内からケーシング外へと放出されることを回避することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明のように、請求項２に記載の加湿装置において、ケーシング（２）の内部には、ケーシング（２）の内部を循環する空気流を発生させるケーシング内部送風機（１３）を有し、ケーシング（２）の外部には、結露部送風機（１０）と、結露部送風機（１０）によって発生した空気流れを受けて回転する従動ファン（１１）とを備え、従動ファン（１１）にて発生した回転動力を、ケーシング内部送風機（１３）へと伝達する回転動力伝達機構（１２）を備えるようにしてもよい。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の加湿装置において、ケーシング（２）の内部には、結露部（４）にて結露した水分が加熱手段（５）へ移動するのを阻害する水分移動阻害手段（９）を備えることを特徴とする。
【００２７】
ここで、もしも結露部（４）にて結露した水分が加熱手段（５）へ移動してしまうと、せっかく結露部（４）で結露した水分が加熱手段（５）により加熱されて再度空気中に戻ってしまう。それに対して請求項９に記載の発明は、結露部（４）にて結露した水分が加熱手段（５）へ移動するのを阻害する水分移動阻害手段（９）を備えているので、上記の問題を未然に防止することができる。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明のように、水分移動阻害手段（９）を結露部（４）と加熱手段（５）との間におけるケーシング（２）の底面より上方へ隆起した壁状部材で構成すれば、より効果的に結露部（４）にて結露した水分が加熱手段（５）へ移動することを阻害することができる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の加湿装置において、ケーシング（２）内部において、ケーシング（２）内壁の角部が曲面となるように形成されていることを特徴とする。
【００３０】
これによると、ケーシング（２）内壁の角部が曲面となるように形成することで、結露した液相状態の水分がケーシング（２）内壁の角部にて滞留してしまうことを低減することができる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の加湿装置において、加熱手段（５）の表面には放熱フィン（６）が設けられ、吸水材（７）は放熱フィン（６）の表面に塗布されていることを特徴とする。
【００３２】
これによると、吸水材（７）を放熱フィン（６）の表面に塗布することで、実質的に放熱フィン（６）の表面に水分を付着させるのと同様の状態にでき、加熱手段（５）の加熱能力が小さい場合にも、当該水分を効率的に吸水材（７）より放出させることができる。
【００３６】
尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態における加湿装置の構成を示す上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】第１実施形態における加熱装置を示す一部拡大断面図である。
【図３】第１実施形態における加湿装置の搭載状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
（第１実施形態）
以下、本発明を車室内の加湿に用いられる車両用加湿装置に適用した第１実施形態について図１、図２、図３を用いて説明する。図１は、本実施形態における車両用加湿装置の内部構造を示す図である。図２は本実施形態における加熱装置を示す一部拡大図である。図３は、本実施形態における車両用加湿装置の車室内における搭載状況を示す図であって、車両用加湿装置１００、搭乗者２００、ハンドル３００、座席４００の位置関係を示している。尚、本実施形態における方向は、車両用加湿装置を車両内に設置した際の方向とする。
【００３９】
車両用加湿装置１は、樹脂製のケーシング２を備えている。ケーシング２は車両室内の天井面に配備されることを想定しており、車両室内天井面に対向する上底面と、乗員頭上に面する下底面を備えている。また、ケーシング２の内部は、後述する加湿機構を収めた加湿区画２ａと、後述する送風機構を収めた送風区画２ｂとが形成されている。そして、加湿区画２ａと、送風区画２ｂとの間には、両区画を分割する分割壁２ｃが設けられている。さらに、ケーシング２を構成する素材よりも熱伝達率が低い断熱部材２ｄがケーシング２の外壁を覆っている。
【００４０】
次に、加湿区画２ａ内に収められた加湿機構の構成について説明する。まず、分割壁２ｃには、加湿区画２ａの外部から加湿区画２ａの内部へと空気を取り込む空気取込口３が設けられている。また、空気取込口３には、ケーシング２の外部より空気を取り込むと共に、結露部でもある所定の孔径の多孔質構造を有する透過膜４が、送風区画２ｂ側より、空気取込口３を覆うように組み付けられている。尚、本実施形態においては、孔径０．４５μｍの多孔質構造を有する透過膜を使用している。これにより、０．４５μｍより大きな細菌や塵などの異物が加湿区画２ａの内部へ浸入することを抑制することができる。また、本実施形態においては、結露部は透過膜４にて形成されている。
【００４１】
加湿区画２ａ内の空気取込口３に対向する側には、電圧を印加することにより発熱する電熱ヒータ５が組み付けられている。そして、電熱ヒータ５のケーシング２の設置方向における上面には、複数の凸形状に形成されたフィン部６ｂを備えた放熱フィン６が備えられている。尚、放熱フィン６は耐腐食性に優れた素材にて形成されることが好ましく、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４）を用いるとよい。
【００４２】
加湿区画２ａの中央部付近には、ケーシング２の上底面と下底面に内接し、加湿区画２ａ内にて空気が循環する経路を形成する柱状部材２ｅが設けられている。さらに、柱状部材２ｅには、ケーシング２内部にて発生する空気流れを妨げないよう、角部に面取り加工が施されている。
【００４３】
放熱フィン６は、図２に示す通り、複数の凸形状部であるフィン部６ｂと、隣り合うフィン部６ｂの間に形成される凹形状部である溝部６ａとを備えている。放熱フィン６は、フィン部６ｂがケーシング２内部にて発生する空気流れに沿う向きに、加湿区画２ａ内に設置されている。
【００４４】
放熱フィン６のフィン部６ｂ表面には、接触する空気に含まれる水分を吸収し、加熱されることによって、吸収した水分を接触する空気中に放出する、吸水材７が塗布されている。本実施形態においては、吸水材７としてシリカゲルを５０ｇ用いている。このシリカゲルは、メタケイ酸ナトリウムの水溶液を放置することによって生じる酸成分を加水分解することで得られるケイ酸ゲルを脱水・乾燥したものである。その為、脱水・乾燥前の状態のシリカゲルをフィン部６ｂの表面に塗布し、乾燥させることにより、フィン部６ｂの表面に固定することができる。
【００４５】
透過膜４の下方には、ケーシング２の下底面より、一箇所に水が収束するように下方に膨張した集水部８が形成されている。そして、電熱ヒータ５と集水部８との間には、車両が旋回運動などを行なった際に、集水部８に集められた水が、電熱ヒータ５へと接近しないように阻害する阻害部材９ａ、９ｂが形成されている。阻害部材９ａ、９ｂは、集水部８側より見たときに、ケーシング２の下底面より上側方向になだらかに隆起し、頂点を境に、なだらかに低くなり、ケーシング２下底面と一致する、山形形状に形成されている。
【００４６】
集水部８の最下部には、水分を吸収可能な円筒形のスポンジである保水部材１４が組み付けられている。そして、保水部材１４の下端側には、超音波振動子１５と、超音波振動子１５を所定の振動数にて振動させる超音波発振機１６が組み付けられている。そして、超音波振動子１５の保水部材１４に当接する部位には、複数の貫通孔が設けられており、この超音波振動子１５が振動することによって、保水部材１４に含まれた水分は霧化される。尚、超音波振動子１５は、水分に曝された環境下にて使用される為、耐腐食性に優れた素材にて形成されることが好ましく、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４）を用いるとよい。
【００４７】
加湿区画２ａ内部に存在する各角部には、角部内面がゆるやかな曲面となるよう加工が施されている。これにより、界面張力によって水が角部に留まる事を低減することができる。
【００４８】
次に、送風区画２ｂの構成について説明する。送風区画２ｂには、ケーシング２の外部より空気を吸い込む図示しない吸入口と、吸入口より空気を吸い込み、送風区画２ｂの長手方向への空気流れを発生させる軸流ファンである結露部送風機１０が設けられている。尚、本実施形態においては、透過膜４が結露部を兼ねているため、結露部送風機１０にて発生した空気流れが透過膜４へと向かうよう、結露部送風機１０の向きが調整されている。
【００４９】
結露部送風機１０の空気流れ下流側には、結露部送風機１０による空気流れを受けて回転する従動ファン１１が設置されている。そして、分割壁２ｃには、従動ファン１１の回転を、分割壁２ｃを挟んで、磁力を用いて加湿区画２ａ内部へと伝達する磁気継ぎ手１２が組み付けられている。
【００５０】
加湿区画２ａの内部には、磁気継ぎ手１２にて伝達された回転動力によって回転し、加湿区画２ａ内部を循環する空気流れを発生させるケーシング内部送風機１３が設置されている。尚、ケーシング内部送風機１３は、流体が羽根車を径方向に通り抜ける遠心ファンである。
【００５１】
次に、本実施形態における車両用加湿装置の作動モードについて説明する。本実施形態における車両用加湿装置においては、外部より取り込んだ空気に含まれる水分を吸水し、それを気化させた後に結露させることによって水を得る加湿水精製モードと、加湿水精製モードにて精製された水を用いて、車両室内に対して霧化した水を噴出すことによって加湿する加湿モードとを備えている。また、車両用加湿装置１は、加湿水精製モードと加湿モードとを切換可能な、図示しないモード切替スイッチを備えている。以下に、両作動モードについて具体的に説明する。
【００５２】
まず、加湿水精製モードにおける作動内容について説明する。
【００５３】
モード切替スイッチによって加湿水精製モードがＯＮされると、結露部送風機１０及び電熱ヒータ５はＯＦＦの状態となる。この時、透過膜４を通じて、加湿区画２ａ内部に水分を含んだ空気が流入する。これは、加湿区画２ａ内部は吸水材７による吸水作用によって、湿度が加湿区画２ａ外部と比較して低い状態となり、加湿区画２ａ外部の湿度の高い空気に含まれる水分子が拡散しようとする為、より湿度の低い加湿区画２ａ内部に流れ込む為である。
【００５４】
透過膜４を通して加湿区画２ａ内部へと流入した水分は、吸水材７にて吸水される。そして、吸水材７が吸水する限り、加湿区画２ａ内部の湿度は、加湿区画２ａ外部よりも低い状態となる。よって、吸水材７の貯水量が限界となるまで、透過膜４を通して加湿区画２ａの内部へと水分を含んだ空気が流入する。そして車両用加湿装置１は、図示しないタイマー回路にて、吸水材７が十分に吸水するのに必要な所定の時間が経過すると、次の工程へと移行する。
【００５５】
吸水材７が十分に吸水するのに必要な所定の時間が経過すると、車両用加湿装置１が備える図示しないタイマー回路は、電熱ヒータ５をＯＮする。これにより、まず、電熱ヒータ５の表面温度が上昇する。そして、電熱ヒータ５の温度上昇に伴って、放熱フィン６の温度も上昇する。放熱フィン６の温度が上昇することにより、放熱フィン６の表面に塗布された吸水材７の温度も上昇する。吸水材７の温度が上昇することにより、吸水材７の内部に蓄えられていた水分が加湿区画２ａ内の空気中に放出される。尚、本実施形態においては、吸水材７としてシリカゲルを用いており、シリカゲルが水分を放出する温度は一般的に１００℃から２００℃とされている。よって本実施形態では、電熱ヒータ５によって加熱される放熱フィン６の表面温度が１２０℃程度となるよう、図示しないサーモスタットを用いて制御している。
【００５６】
吸水材７より水分が放出されることにより、加湿区画２ａの内部は加湿区画２ａの外部と比較して多湿状態となる。また、加湿区画２ａの内部では電熱ヒータ５による放熱が行われる為、加湿区画２ａの内部は加湿区画２ａの外部と比較して高温状態となる。
【００５７】
電熱ヒータ５の温度上昇仕様と、吸水材７の特性より定められた所定の時間が経過すると、図示しないタイマー回路は、結露部送風機１０をＯＮする。
【００５８】
結露部送風機１０が作動することにより、透過膜４の送風区画２ｂ側面は空冷され、温度が低下する。これにより、電熱ヒータ５によって加熱され、水分を含んだ加湿区画２ａ内の空気は、より温度の低い透過膜４へと向かって移動する。
【００５９】
ここで、本実施形態において透過膜４は、水分が結露する結露部でもある透過膜４の重心点が、加湿区画２ａの重心点よりも、重力方向において上方に位置するよう設けられている。また、図３に示すように、ケーシング２は車両室内において、透過膜４の重心点ｂが、加湿区画２ａの重心点ａよりも、重力方向において上方に位置するように角度ｃだけ傾けられて設置されている。
【００６０】
これにより、電熱ヒータ５によって加熱され、水分を含んだ空気は、より温度の低い透過膜４の方へと移動し、透過膜４にて冷却され、透過膜４の加湿区画２ａ側の表面を結露させる。そして、透過膜４にて冷却された空気は、重力よって下降する。この空気の移動によって、加湿区画２ａの内部では、図１に示すような熱対流１００が発生する。
【００６１】
さらに、結露部送風機１０によって発生した空気流れによって、従動ファン１１は回転を行う。従動ファン１１が回転することにより、従動ファン１１と磁気継ぎ手１２を介して連結されたケーシング内部送風機１３は回転を行う。そして、ケーシング内部送風機１３が回転することによって、加湿区画２ａ内部にて発生する熱対流をより促進させることができる。
【００６２】
加湿区画２ａ内部にて発生する熱対流１００によって加湿区画２ａ内部を循環する高温多湿の空気は、その循環経路上に存在する透過膜４に接触する。このとき、透過膜４の送風区画２ｂ側面は、加湿区画２ａと比較して低い温度となっている。さらに熱対流１００によって加湿区画２ａ内部を循環する高温多湿の空気と接触することにより透過膜４が加熱されるような場合でも、結露部送風機１０による空気流れにて加湿区画２ａ外部より透過膜４を放熱させることができ、透過膜４を加湿区画２ａよりも低い温度に保つことができる。このように、加湿区画２ａよりも低い温度である透過膜４の加湿区画２ａ側面に、高温多湿の空気が接触することにより、水分が凝縮し結露する。
【００６３】
透過膜４にて結露した水滴の表面にある水分子は、水滴内部の水分子からはファンデルワールス力を受けている。しかしながら、水滴の表面にある水分子が加湿区画２ａ内に存在する空気分子から受ける力は、前述のファンデルワールス力と比較すると限りなく小さい。つまり、水滴表面の水分子は常に水滴内部の水分子からのみ、引っ張られている。これにより、透過膜４の表面にて、ある一定以上の大きさとなった水滴は、地球からの重力と、水滴内部より引っ張られる力である界面張力との均衡が崩れ、重量方向へと落下する。
【００６４】
透過膜４の表面より落下した水滴は、透過膜４の加湿区画２ａ側下方に設置された集水部８へと収束する。さらに、本実施形態においては、加湿区画２ａ内面には撥水性の高い塗料が塗布されている。これにより、集水部８への水の収束を促進することができる。
【００６５】
以上のように、加湿水精製モードが実行されることにより、集水部８へと水分が集められる。
【００６６】
次に、加湿水精製モードにて精製された水を用いて、車両室内に対して霧化した水を噴出すことによって加湿する加湿モードについて説明する。
【００６７】
モード切替スイッチによって加湿モードがＯＮされると、超音波発振機１６に対して電圧が印加される。すると、超音波発振機１６は、超音波発振機１６に機械的に結合された超音波振動子１５を所定の周波数にて振動させる。尚、本実施形態においては、超音波発振機１６の発振周波数は２．４ＭＨｚに設定している。
【００６８】
超音波振動子１５には、所定の孔径の微小な貫通孔が多数設けられている。この超音波振動子が、水を含んだ保水部材１４に接触した状態で振動することにより、それぞれの貫通孔にて微小な水玉が発生する。この微小な水玉が多数発生することにより、水分を霧化することができる。
【００６９】
超音波振動子１５によって霧化された水分は、ケーシング２の下部に設けられた図示しない噴霧口を通り、重力によって下向き方向に作用する重力加速度と、物質の拡散作用によって、車両室内へと拡散する。これにより、車両室内の空気が加湿される。
【００７０】
本実施形態では、車両室内から取り込んだ空気に含まれる水分を吸水材を用いて吸水し、吸水した吸水材を加熱することによって水分を放出させ、放出された水分を結露させることによって水を得て、その水を用いて加湿を行う例を紹介した。これにより、人の手による給水の必要を低減した加湿装置を提供することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、空気取込口３に透過膜４が設けられている。これにより、透過膜４の孔径よりも大きな細菌や塵などの異物が加湿区画２ａ内へと浸入することを抑制することができる。よって、加湿区画２ａ内部における細菌の繁殖や、浸入した異物による超音波振動子１５の動作不良を低減することができる。
【００７２】
さらに本実施形態では、加湿区画２ａ内にて空気流を発生させるケーシング内部送風機１３と、加湿区画２ａ内に循環する経路を構成する柱状部材２ｅが設けられている。これにより、加湿区画２ａ内における熱対流の発生を促進し、より多くの水分を結露させ、より多くの水を得ることができる。
【００７３】
加えて、本実施形態では、集水部８に集められた水が、電熱ヒータ５へと接近しないように阻害する阻害部材９ａ、９ｂが形成されている。これにより、得られた水が電熱ヒータ５へと流動することが阻害されるため、再度電熱ヒータ５によって蒸発することを防ぐことができる。そして阻害部材９ａ、９ｂは、集水部８側より見たときに、ケーシング２の下底面より上側方向になだらかに隆起し、頂点を境に、なだらかに高さが低くなり、ケーシング２下底面と同一の高さとなる、山形形状に形成されている。よって、阻害部材９ａ、９ｂによって、加湿区画２ａにて発生する熱対流１００が阻害されることを軽減することができる。
【００７４】
そして、加湿区画２ａ内部に存在する各角部には、界面張力によって水が角部に留まる事を防ぐ為に、角部内面がゆるやかな曲面となるよう加工が施されている。これにより、より多くの水が集水部８へと集まる為、より多くの水を加湿に用いることができる。
【００７５】
（他の実施形態）
上記実施形態では、加湿区画２ａ内部にケーシング内部送風機１３を設ける例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ケーシング内部送風機１３を設けずに、加湿区画２ａ内での自然対流のみにて実現するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、結露部４を設ける例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、結露部４を設けずに、加湿区画２ａ内にて結露した水分を収集し、加湿に用いるようにしてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、空気取込口３に透過膜４を設ける例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気取込口を開閉可能なドア機構などにしてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、透過膜４にて空気中に含まれる水分を結露させる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、結露部４の他に、結露のみを目的としたケーシング２壁面の他の部位と比較して熱伝導率が高くなるよう形成された結露部を設けるようにしてもよい。この際に、結露部として、ケーシング２壁面の一部をポリイミドなどの合成樹脂にて構成されたフィルムなどに置き換えるようにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、吸水材としてシリカゲルを用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ゼオライトやイモゴライトなどの、加熱することによって水分を放出する、再生可能な吸水材であればよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、加湿区画２ａ内への回転動力伝達手段として磁気継ぎ手１２を用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、分離壁２ｃに貫通孔を設け、そこに複数の屈曲した壁を備えたラビリンスシールを形成するようにしてもよい。また、分離壁２ｃに貫通孔を設け、そこに弾性部材によって形成されたリップシールなどの軸封部材を設けるようにしてもよい。
【００８１】
また、上記実施形態においては、図３に示すように車室内に傾けて設置する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、水平面に設置してもよい。あるいは、水平面に設置し、ケーシング２の下底面を傾斜するように形成してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態においては、図２に示すように放熱フィン６は複数の溝部６ａと、フィン部６ｂを備えており、フィン部６ｂがケーシング２内部にて発生する空気流れに沿う向きとなるように、加湿区画２ａ内に設置されている例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸湿材７との熱交換効率が確保でき、ケーシング２内で発生する空気流れに対する通風抵抗を低くすることができる形状であれば、ケーシング２内部にて発生する空気流れに直交する方向の断面が複数のハニカム形状となるように形成してもよい。
【００８３】
また、上記実施形態においては、放熱フィン６がステンレス（ＳＵＳ３０４）にて形成されている例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、高湿状況下における耐腐食性を持ち、熱伝導率に優れる素材であれば、表面に陽極酸化処理を施したアルミ材などにて形成してもよい。
【００８４】
また、上記実施形態においては、結露部送風機１０によって発生した空気流れによって、従動ファン１１を回転させる例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、結露部送風機とは別に、従動ファン１１へと送風する送風機を設けるようにしてもよい。
【００８５】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明を逸脱しない範囲であれば、どのような形で実施するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１  車両用加湿装置
２  ケーシング
２ａ  加湿区画
２ｂ  送風区画
２ｃ  分割壁
２ｄ  断熱部材
２ｅ  柱状部材
３  空気取込口
４  透過膜
５  電熱ヒータ
６  放熱フィン
６ａ  溝部
６ｂ  フィン部
７  吸水材
８  集水部
９  阻害部材
１０  結露部送風機
１１  従動ファン
１２  磁気継ぎ手
１３  ケーシング内部送風機
１３ａ  羽根車
１４  保水部材
１５  超音波振動子
１６  超音波発振機
１００  熱対流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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