(57)【要約】【課題】除加湿風を効果的に利用することのできる車両用除加湿装置を提供する。【解決手段】ケーシング１を車両の天板５０ａと内装材５０ｂとの間の天井５０内に配設して、加湿風吹出口８から吹き出される加湿風を車両の乗員Ｄｒ周りに吹き出すとともに、除湿風吹出口９から吹き出される除湿風を天井５０内に吹き出すようにしている。  これによれば、除湿風が車室内へ出ないため、除湿風が除加湿装置１００の吸込口２３へ回り込んで加湿性能が低下するのを防ぐことができる。また、除湿風吹出口が車室内に開口していないため、除湿風の送風音（直達音）を無くすことができるうえ、除湿風の臭いを乗員に感じさせることがない。さらに、冬場などの低外気温時には、天井５０内で結露するのを防止することができる。【選択図】図１
2009262580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内空気を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とにして吹き出す車両用除加湿装置であり、
空気流通路としてのケーシング（１）には、送風手段（２）、吸着材モジュール（３）および流路切替部（４）が空気の流れ方向に沿って順に配設され、前記ケーシング（１）の最下流部には、加湿風を吹き出す加湿風吹出口（８）と、除湿風を吹き出す除湿風吹出口（９）とが設けられ、
前記吸着材モジュール（３）は、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面（３０ａ、３０ｂ）を備えたペルチェ素子（３０）と、通気可能なフィン（３３）の表面に吸着材を把持させて前記板面（３０ａ、３０ｂ）のそれぞれに配置された第１の吸着素子（３１Ａ）および第２の吸着素子（３１Ｂ）とを備え、前記送風手段（２）によって送気される空気が前記各吸着素子（３１Ａ、３１Ｂ）を通過可能に前記ケーシング（１）内に配置され、
前記流路切替部（４）は、前記加湿風吹出口（８）および前記除湿風吹出口（９）に対し、前記第１の吸着素子（３１Ａ）を通過した空気と前記第２の吸着素子（３１Ｂ）を通過した空気とを別々に分配可能で、かつ分配先を流路切替ドア（６）によって切り替え可能に構成され、
前記ペルチェ素子（３０）に流れる電流を逆転させて前記ペルチェ素子（３０）の吸熱部と放熱部とを入れ替えるとともに、前記流路切替部（４）は前記電流の逆転に応じて前記流路切替ドア（６）によって各空気の分配先を切り替えるように構成されている車両用除加湿装置において、
前記ケーシング（１）を車両の天板（５０ａ）と内装材（５０ｂ）との間の天井（５０）内に配設して、前記加湿風吹出口（８）から吹き出される加湿風を車両の乗員（Ｄｒ）周りに吹き出すとともに、前記除湿風吹出口（９）から吹き出される除湿風を前記天井（５０）内に吹き出すことを特徴とする車両用除加湿装置。
【請求項２】
前記加湿風吹出口（８）から吹き出される加湿風を送る送風ダクト（７０、７１）を前記天井（５０）内に配設し、前記送風ダクト（７０、７１）から加湿風を運転者（Ｄｒ）の顔面に向けて吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の車両用除加湿装置。
【請求項３】
前記除湿風吹出口（９）から吹き出される除湿風を送る送風ダクト（７２）を前記天井（５０）内に配設し、前記送風ダクト（７２）から除湿風を車両の前面窓ガラス（５１）の内面に向けて吹き出すことを特徴とする請求項１に記載の車両用除加湿装置。
【請求項４】
前記送風ダクト（７２）からの除湿風を前記前面窓ガラス（５１）の上側左右部に向けて吹き出すことを特徴とする請求項３に記載の車両用除加湿装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内空気を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とを吹き出す車両用除加湿装置に関するものであり、特に吸着材の吸着／脱離機能を利用して、例えば、冬季において、人の居る側に加湿空気を供給する車両用除加湿装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車室内の空調技術の１つとして、車室内をより快適にし、かつ省エネルギー化を図るため、吸着材の水蒸気脱着機能を利用した除湿／加湿技術が種々検討されている。かかる技術として、例えば、下記の特許文献１には、冬季において車室内の空気を循環させつつ、窓ガラスの防曇用として車室外の乾燥した外気を導入して窓ガラスに吹き付けるにあたり、車室内から車室外へ排出される一部の空気中の水分を活性炭、ゼオライトなどの吸着材によって捕捉し、捕捉した水分を車室内に戻すことにより、車室内の乾燥を防ぐようにした「車室内の空調方法」が提案されている。
【０００３】
上記の空調方法においては、通気可能な円柱状のハニカム構造体から成る、いわゆる吸着ローターに吸着材を担持させ、吸着ローターを一定速度で回転させながら、吸着ローターの一部が所定の吸着領域（車室内空気の排出流路）を通過する際に水分を吸着し、所定の脱離領域（車室内空気の循環流路）を通過する際に電熱ヒーターで加熱された空気によって吸着材を加熱し、吸着材の水分を脱離させるようになっている。
【特許文献１】特開２０００−１４２０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の方法による従来装置では、排出した除湿風が吸込口へ回り込むことによって加湿性能が低下するという問題点がある。また、除加湿風の送風騒音が気になるという問題点がある。さらに、除湿風が効率良く前面窓ガラスに当らず、防曇性能がうまく発揮されないという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、除加湿風を効果的に利用することのできる車両用除加湿装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車室内空気を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とにして吹き出す車両用除加湿装置であり、空気流通路としてのケーシング（１）には、送風手段（２）、吸着材モジュール（３）および流路切替部（４）が空気の流れ方向に沿って順に配設され、ケーシング（１）の最下流部には、加湿風を吹き出す加湿風吹出口（８）と、除湿風を吹き出す除湿風吹出口（９）とが設けられ、吸着材モジュール（３）は、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面（３０ａ、３０ｂ）を備えたペルチェ素子（３０）と、通気可能なフィン（３３）の表面に吸着材を把持させて板面（３０ａ、３０ｂ）のそれぞれに配置された第１の吸着素子（３１Ａ）および第２の吸着素子（３１Ｂ）とを備え、送風手段（２）によって送気される空気が各吸着素子（３１Ａ、３１Ｂ）を通過可能に前記ケーシング（１）内に配置され、流路切替部（４）は、加湿風吹出口（８）および除湿風吹出口（９）に対し、第１の吸着素子（３１Ａ）を通過した空気と第２の吸着素子（３１Ｂ）を通過した空気とを別々に分配可能で、かつ分配先を流路切替ドア（６）によって切り替え可能に構成され、ペルチェ素子（３０）に流れる電流を逆転させてペルチェ素子（３０）の吸熱部と放熱部とを入れ替えるとともに、流路切替部（４）は電流の逆転に応じて流路切替ドア（６）によって各空気の分配先を切り替えるように構成されている車両用除加湿装置において、
ケーシング（１）を車両の天板（５０ａ）と内装材（５０ｂ）との間の天井（５０）内に配設して、加湿風吹出口（８）から吹き出される加湿風を車両の乗員（Ｄｒ）周りに吹き出すとともに、除湿風吹出口（９）から吹き出される除湿風を天井（５０）内に吹き出すことを特徴としている。
【０００７】
この請求項１に記載の発明によれば、除湿風が車室内へ出ないため、除湿風が吸込口（２３）へ回り込んで加湿性能が低下するのを防ぐことができる。また、除湿風吹出口が車室内に開口していないため、除湿風の送風音（直達音）を無くすことができるうえ、除湿風の臭いを乗員に感じさせることがない。さらに、冬場などの低外気温時には、天井（５０）内で結露するのを防止することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用除加湿装置において、加湿風吹出口（８）から吹き出される加湿風を送る送風ダクト（７０、７１）を天井（５０）内に配設し、送風ダクト（７０、７１）から加湿風を運転者（Ｄｒ）の顔面に向けて吹き出すことを特徴としている。
【０００９】
乗員（Ｄｒ）へは、除加湿装置（１００）のケーシング（１）から直接吹き出すようにしても良いが、この請求項２に記載の発明によれば、送風ダクト（７０、７１）を介して運転者（Ｄｒ）の顔面に向けて吹き出す構成とすることにより、除加湿装置（１００）の本体部が運転者（Ｄｒ）の頭上になくても良く、運転者（Ｄｒ）の頭上スペースを狭くすることがない。そのうえ、加湿風の吹出端（７０ａ、７１ａ）を適切な位置に構成することができる。また、送風ダクト（７０、７１）を介することで加湿風の送風音（直達音）を低減することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の車両用除加湿装置において、除湿風吹出口（９）から吹き出される除湿風を送る送風ダクト（７２）を天井（５０）内に配設し、送風ダクト（７２）から除湿風を車両の前面窓ガラス（５１）の内面に向けて吹き出すことを特徴としている。
【００１１】
この請求項３に記載の発明によれば、除湿風を前面窓ガラス（５１）の防曇に利用することができる。また、送風ダクト（７２）を介して前面窓ガラス（５１）の内面に向けて吹き出す構成とすることにより、除湿風の吹出端（７２ａ、７２ｂ）を適切な位置に構成することができる。さらに、送風ダクト（７２）を介することで除湿風の送風音（直達音）を低減することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の車両用除加湿装置において、送風ダクト（７２）からの除湿風を前面窓ガラス（５１）の上側左右部に向けて吹き出すことを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、ダッシュボードの前端部、つまりは前面窓ガラス（５１）の下端側から吹き出される車両空調装置のデフロスタ吹出風では曇りを晴らし難い前面窓ガラス（５１）の上側左右部の曇りを、効率良く晴らすことができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜５を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における除加湿装置１００の構造概要を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は除加湿装置１００を車両の天井５０内に配設した状態での側面断面図である。本実施形態は、除加湿装置１００を車両の天井５０内に搭載し、車室内空気を取り込んで除湿空気と加湿空気とを吹き出すようにしたものである。
【００１４】
まず、除加湿装置１００の構造について詳細に説明する。除加湿装置１００は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、空気が流通する流路として樹脂で成形したケーシング１の一端に、送風機（送風手段）２を接続して構成している。送風機２は、樹脂で成形した扁平なスクロールケーシング２０と、その内部に配設された遠心多翼式のファン（シロッコファン）２１と、そのファン２１を駆動する送風モータ２２とを備えている。そして、スクロールケーシング２０の下方に開設された吸込口２３から車室内空気を吸い込み、吹出口２４から吹き出すようになっている。
【００１５】
送風機２の吹出口２４は、ケーシング１の吸込口１０に接続され、吸い込んだ車室内空気をケーシング１内に供給する。ケーシング１内には、吸着材モジュール３および流路切替部４が、空気の流れ方向に沿って順次配設されている。ケーシング１は、設置場所に応じて各種の形状に設計できるが、上記のように、天井５０内に設置するため、高さに相当する厚さ部分が薄く設計された扁平な略直方体の箱状に形成される。なお、ケーシング１の厚さ方向、長さ方向、幅方向の外郭形状は、天井５０の形状に応じて、曲線状に形成されても良い。
【００１６】
ケーシング１の空気流れ下流端には、加湿風を吹き出す加湿風吹出口８と、除湿風を吹き出す除湿風吹出口９とが、幅方向に並べて設けられる。これらの加湿風吹出口８と除湿風吹出口９とは、ケーシング１に一体成形した仕切り壁（第２仕切り部）１１によって区画形成されており、本実施形態では除湿風吹出口９に対して加湿風吹出口８を小さく形成している。なお、これら吹出口８、９は、圧力損失を低減するため、曲線で構成される断面形状を備えていても良い。
【００１７】
次に、本実施形態の吸着材モジュール３について、図２を用いて説明する。図２は、図１中の吸着材モジュール３の一例を示す斜視図である。吸着材モジュール３は、駆動機構を必要とせず、かつ熱効率の高いものを使用している。すなわち、吸着材モジュール３は、図２に示すように、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面３０ａ、３０ｂを備えたペルチェ素子３０と、通気可能なフィン３３に吸着材を把持させて成り、かつペルチェ素子３０の各板面３０ａ、３０ｂにそれぞれ直接配置された第１の吸着素子３１Ａおよび第２の吸着素子３１Ｂとから構成される。
【００１８】
ペルチェ素子３０は、周知の通り、ペルチェ効果を利用した素子であり、コンピュータなどの電子機器の冷却装置として使用される電子部品である。すなわち、ペルチェ素子は、２種の金属板の間にＰ型半導体とＮ型半導体とを多数配置するとともに、一方の金属板によってＮ−Ｐ接合を構成し、かつ他方の金属板によってＰ−Ｎ接合を構成した素子であり、かかる素子においては、ＰＮ接合部分に電流を流すことにより熱移動が起こり、一方の金属板で吸熱現象が生じ、他方の金属板で放熱現象が生じる。
【００１９】
吸着素子３１Ａ、３１Ｂは、アルミニウムなど、熱伝導率の良い金属で形成され、ペルチェ素子３０の各板面３０ａ、３０に接触する基板３２上に、通風方向に沿って多数枚のフィン３３を立設したものである。吸着素子３１Ａ、３１Ｂは、各々、通気可能なフィン３３に吸着材を把持させて構成され、上記の薄型のケーシング１に収容するため、通常は外形形状を扁平な箱状に形成される。
【００２０】
フィン３３としては、小型化を図ることができ、しかも、大きな吸着面積を確保でき、かつ一層多量の粉体状の吸着材を保持し得る限り、各種の構造のものを使用できる。かかるフィンの構造としては、例えば、波板状の基材シートによって通気セルの開口形状が略三角形に形成された、いわゆるコルゲート型、通気セルの開口形状が略六角形に形成されたハニカム型、通気セルの開口形状が四角形に形成された格子型などの構造であっても良い。
【００２１】
本実施形態において、特性を満足する吸着材としては、低い湿度で水蒸気を容易に吸着し、かつ低い温度で容易に脱離し得るゼオライトが好ましい。そして、吸着材モジュール３において吸着素子３１Ａ、３１Ｂは、ペルチェ素子３０の各板面３０ａ、３０ｂに対し、空気層や他の断熱要素が介在することなく、ペルチェ素子３０で生成された温熱および冷熱が熱伝導によって伝わるように配置されていれば良く、銀ペ一ストや伝熱グリスなどの熱伝導材料を介して配置されても良い。
【００２２】
なお、吸着材モジュール３は、図２に示すように扁平な直方体に形成されても良いし、あるいは、ケーシングの構造に応じて曲面を備えた形状に形成されても良い。吸着材モジュール３は、図１に示すように、送風機２によって送気される空気が各吸着素子３１Ａ、３１Ｂを通過可能にケーシング１内に配置される。本実施形態においては、吸着材モジュール３を小型化するため、各板面３０ａ、３０ｂがそれぞれ吸熱部、放熱部として機能する、例えば平板状のペルチェ素子３０が使用される。
【００２３】
また、上記の各吸着素子３１Ａ、３１Ｂにおいては、各々、通気面積（フィン３３の通気方向に直交する総開口面積）が、吸着材モジュール３の上流側および下流側の流路の最小の断面積（通気方向に直交する開口面積）以上に設定されるのが好ましい。吸着素子３１Ａ、３１Ｂの通気面積を上記のように設定した場合には、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂ内において通過する空気の流速を小さくすることができ、吸着および脱離機能を一層高めることができる。
【００２４】
更に、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂは、各々、空気の入口および出口の開口面積に対して、内部の通気方向に直交する断面の面積が大きく形成されていても良い。上記のように、吸着素子３１Ａ、３１Ｂの内部の断面積を大きくした場合には、出入口近傍の幅方向側（平面視して左右）の側縁部分における通気時の圧力損失を低減できるため、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂにおける吸脱離効率を高めることができる。
【００２５】
本実施形態の除加湿装置１００においては、上記の吸着材モジュール３において、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂの吸着操作、脱離操作を、５〜１０分位毎で交互に切り替える。従って、本実施形態においては、加湿された空気を加湿風吹出口８から連続的に吹き出し、除湿された空気を除湿風吹出口９から連続的に吹き出すため、図１に示すように、吸着材モジュール３の下流側に流路切替部４が配置される。
【００２６】
空気の流路を切り替える機構としては、２つの可撓性管路を移動させてその接続先を変更するような機構、リンクなどによって同期作動する２つのシャッターを交互に開閉してその接続先を変更する機構なども使用できる。しかし、装置構成を簡素化し、かつ小型化を図る観点から、図１に一例として示すように、流路切替部４は、アクチュエータ７によって回動する流路切替ドア６により、各空気の振り向け先を切り替えるようになっている。
【００２７】
まず、図１（ｂ）に示すように、流路切替部４は、吸着材モジュール３の直下流側に配設された仕切り板（第１仕切り部）４０により、第１の吸着素子３１Ａを通過した空気が流入する第１流入空間３Ａと、第２の吸着素子３１Ｂを通過した空気が流入する第２流入空間３Ｂとに区画されている。
【００２８】
また、仕切り板４０の下流側は、図１（ａ）に示すように、ケーシング１に一体成形した仕切り壁１１により、加湿風吹出口８に流出する加湿風流通路８０と、除湿風吹出口９に流出する除湿風流通路９０とに区画されており、除湿風流通路９０に対して加湿風流通路８０の通路断面積が小さくなっている。これにより、除湿風吹出口９から吹き出される除湿風の風量に対して、加湿風吹出口８から吹き出される加湿風の風量が少なくなっている。
【００２９】
流路切替ドア６は、仕切り板４０と仕切り壁１１との間に配設され、１本のシャフト（回動軸）６０がケーシング１の全幅を貫いている。具体的に、本実施形態の流路切替部４の構成および作動について、図３〜５も用いて説明する。図３は、図１中の流路切替ドア６の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のｂ視図である。
【００３０】
流路切替ドア６は、図３に示すように、シャフト６０に、加湿風流通路８０と第１流入空間３Ａおよび第２流入空間３Ｂの一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通／閉塞の状態を逆転しうる加湿側ドア６１ａ、６１ｂと、除湿風流通路９０と第１流入空間３Ａおよび第２流入空間３Ｂの一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通／閉塞の状態を逆転しうる除湿側ドア６２ａ、６２ｂとを一体に備えている。
【００３１】
なお、加湿側ドア６１ａ、６１ｂと除湿側ドア６２ａ、６２ｂとのドア面積は、両流通路８０、９０の通路断面積に略比例して、除湿側ドア６２ａ、６２ｂが大きく、加湿側ドア６１ａ、６１ｂが小さくなっている。また、シャフト６０の一端側には、この流路切替ドア６を回動させるためのレバープレート６３が設けられ、このレバープレート６３がケーシング１の外部に出るよう、上下に２分割されたケーシング１で挟持されるように成っている。ケーシング１の外面には、レバープレート６３の端部側と接続され、流路切替ドア６を切替駆動するサーボモータなどのアクチュエータ７が配設されている。
【００３２】
また、本実施形態では、流路切替ドア６の回動範囲（本実施形態では約６０度）を小さくするために、加湿側ドアと除湿側ドアとをそれぞれ２枚ずつ形成しているが、加湿側ドアと除湿側ドアとを対向する位置に１枚ずつ形成し（例えば、図３（ｂ）における６１ａと６２ａ、もしくは、６１ｂと６２ｂ）、それぞれのドアが閉塞する位置が入れ替わるように１８０度回動させる構造としても良い。ドアの回動範囲は大きくなるが、ドアの形状を簡単にすることができる。
【００３３】
図４および図５は、流路切り替えのしくみを説明する図であり、それぞれの（ａ）は図１（ａ）中のａ−ａ断面図、（ｂ）は図１（ａ）中のｂ−ｂ断面図である。そして、図４は第１の流路切替位置の状態を示し、流路切替ドア６を一方側（図４の状態）へ回動することにより、第１流入空間３Ａと除湿風流通路９０とが連通し、第２流入空間３Ｂと加湿風流通路８０とが連通するようになる。
【００３４】
つまり、図４（ａ）の加湿風吹出口８側では、第２流入空間３Ｂに流出した加湿風がそのまま加湿風吹出口８へ流出するとともに、第１流入空間３Ａに流出した除湿風は、加湿風吹出口８への流路が加湿側ドア６１ｂで閉塞されているため、第１流入空間３Ａ内を紙面手前側へ流れて除湿風流通路９０側へ移動し、そこから除湿風吹出口９へ流出するようになる。
【００３５】
同様に、図４（ｂ）の除湿風吹出口９側では、第１流入空間３Ａに流出した除湿風がそのまま除湿風吹出口９へ流出するとともに、第２流入空間３Ｂに流出した加湿風は、除湿風吹出口９への流路が除湿側ドア６２ｂで閉塞されているため、第２流入空間３Ｂ内を紙面奥側へ流れて加湿風流通路８０側へ移動し、そこから加湿風吹出口８へ流出するようになる。
【００３６】
また、図５は第２の流路切替位置の状態を示し、流路切替ドア６を他方側（図５の状態）へ回動することにより、第１流入空間３Ａと加湿風流通路８０とが連通し、第２流入空間３Ｂと除湿風流通路９０とが連通するようになっている。つまり、図５（ａ）の加湿風吹出口８側では、第１流入空間３Ａに流出した加湿風がそのまま加湿風吹出口８へ流出するとともに、第２流入空間３Ｂに流出した除湿風は、加湿風吹出口８への流路が加湿側ドア６１ａで閉塞されているため、第２流入空間３Ｂ内を紙面手前側へ流れて除湿風流通路９０側へ移動し、そこから除湿風吹出口９へ流出するようになる。
【００３７】
同様に、図５（ｂ）の除湿風吹出口９側では、第２流入空間３Ｂに流出した除湿風がそのまま除湿風吹出口９へ流出するとともに、第１流入空間３Ａに流出した加湿風は、除湿風吹出口９への流路が除湿側ドア６２ａで閉塞されているため、第１流入空間３Ａ内を紙面奥側へ流れて加湿風流通路８０側へ移動し、そこから加湿風吹出口８へ流出するようになる。
【００３８】
吸着材モジュール３においては、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂの吸着／脱離操作に準じた時間間隔、例えば５〜１０分間隔でペルチェ素子３０に流れる電流の方向を逆転させ、ペルチェ素子３０の板面３０ａ、３０ｂにおける吸熱機能と放熱機能とを入れ替えるようになっている。
【００３９】
また、流路切替部４においては、ペルチェ素子３０の電流の逆転に応じて流路切替ドア６が回動され、吸着材モジュール３で処理された各空気の振り向け先が、一方の空気は加湿風吹出口８から除湿風吹出口９へ、他方の空気は除湿風吹出口９から加湿風吹出口８へ切り替えられるようになっている。
【００４０】
この流路切替ドア６の作動するタイミングが、ペルチェ素子３０の電流を逆転させて以降、ペルチェ素子３０の各板面３０ａ、３０ｂの温度が高低逆転するまでの間であり、通常は電流の逆転以降約３０〜６０秒経過するまでの間である。このように、電流逆転後しばらくしてから流路切替ドア６を作動させて振り向け先を切り替えることで、より一層効率的に除湿空気および加湿空気を生成することができる。
【００４１】
なお、図示しないが、本実施形態の除加湿装置１００には、送風機２の制御、吸着材モジュール３におけるペルチェ素子３０の電流の制御、および流路切替部４におけるアクチュエータ７の制御を行うための制御装置が設けられる。そして、本除加湿装置１００は、図１（ｂ）に示すように、車両の天板５０ａと内装材５０ｂとの間の天井５０内に配設されている。
【００４２】
除加湿装置１００の加湿風吹出口８と除湿風吹出口９には、一体に形成された送風ダクト７０が接続されている。加湿風吹出口８と連通した送風ダクト７０の加湿風吹出口７０ａは、天井５０から車室内の乗員Ｄｒへ向けられている。また、除湿風吹出口９と連通した送風ダクト７０の除湿風吹出口７０ｂは、天板５０ａと内装材５０ｂとの間の天井５０内空間ヘ向けられている。
【００４３】
そして、本実施形態の除加湿装置１００は、例えば外気が乾燥している冬季において以下のように稼働する。すなわち、送風機２は、車室内の空気を吸い込み、これを吸着材モジュール３の第１の吸着素子３１Ａおよび第２の吸着素子３１Ｂにそれぞれ送気する。吸着材モジュール３においては、例えば、ペルチェ素子３０の一方の板面３０ａが吸熱部として機能し、他方の板面３０ｂが放熱部として機能する。
【００４４】
このため、前記の板面３０ａによって第１の吸着素子３１Ａが冷却され、そのフィン３３に把持された吸着材の吸着操作が進行し、フィン３３を通過する空気中の水蒸気を吸着する。一方、第２の吸着素子３１Ｂは、ペルチェ素子３０の板面３０ｂによって加熱され、その第２の吸着素子３１Ｂのフィン３３に把持された吸着材の脱離操作が進行し、フィン３３を通過する空気に水蒸気を放出する。
【００４５】
吸着材モジュール３の第１の吸着素子３１Ａを通過して除湿された空気は第１流入空間３Ａに流出し、第２の吸着素子３１Ｂを通過して加湿された空気は第２流入空間３Ｂに流出し、流路切替ドア６により、加湿された空気は加湿風流通路８０に振り向けられて加湿風吹出口８から吹き出され、除湿された空気は除湿風流通路９０に振り向けられて除湿風吹出口９から吹き出される。
【００４６】
吸着材モジュール３において、吸着操作および脱離操作が所定時間行われると、ペルチェ素子３０に印加される電圧が逆転され、ペルチェ素子３０の吸熱部と放熱部とが入れ替えられる。換言すれば、ペルチェ素子３０の板面３０ａが放熱部として機能し板面３０ｂが吸熱部として機能する。そして、ペルチェ素子３０の各板面３０ａ、３０ｂの機能の入れ替わりにより、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂにおいては、各々、吸着材の吸着／脱離操作が反転する。
【００４７】
すなわち、上記の第１の吸着素子３１Ａは、冷却されていたそのフィン３３が加熱されることにより、それまで吸着した水蒸気を脱離する。他方、上記の第２の吸着素子３１Ｂは、加熱されていたそのフィン３３が冷却されることにより、水蒸気の吸着を開始する。その結果、第１の吸着素子３１Ａは、これを通過する空気に水蒸気を放出して加湿し、第２の吸着素子３１Ｂは、これを通過する空気中の水蒸気を吸着して除湿する。これにより、加湿された空気は第１流入空間３Ａに流出し、除湿された空気は第２流入空間３Ｂに流出する。
【００４８】
また、ペルチェ素子３０に印加される電圧が逆転されると、流路切替ドア６が第１の流路切替位置から第２の流路切替位置に回動して流路が切り替えられる。すなわち、流路切替ドア６が、例えば図４に示す状態から図５に示す状態に切り替えられる。このため、吸着材モジュール３の第１の吸着素子３１Ａを通過して加湿された空気は第１流入空間３Ａに流出し、第２の吸着素子３１Ｂを通過して除湿された空気は第２流入空間３Ｂに流出し、流路切替ドア６により、加湿された空気は加湿風流通路８０に振り向けられて加湿風吹出口８から吹き出され、除湿された空気は、除湿風流通路９０に振り向けられて除湿風吹出口９から吹き出される。
【００４９】
本実施形態の除加湿装置１００においては、上記のような吸着材モジュール３で吸着／脱離操作を一定のタイミングで反転させるとともに、これに応じて、除湿された空気と加湿された空気との吹出流路を流路切替ドア６によって切り替える。これにより、除湿風吹出口９から除湿された空気を連続して吹き出し、加湿風吹出口８から加湿された空気を連続して吹き出すことができる。そして、加湿された空気を乗員Ｄｒの快適性向上のために使用し、除湿された空気は天井５０内空間ヘ排出される。
【００５０】
上記のように、本実施形態の除加湿装置１００においては、吸着材を把持させた固定方式の一対の吸着素子３１Ａ、３１Ｂをペルチェ素子３０の吸熱部および放熱部として機能する各板面３０ａ、３０ｂにそれぞれ直接配置して吸着材モジュール３が構成される。吸着材モジュール３において、ペルチェ素子３０へ流す電流の逆転によって吸熱部と放熱部を機能的に入れ替え、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂに対する冷却と加熱を切り替えて吸着操作と脱離操作を反転させるとともに、流路切替ドア６を使用し、吸着操作と脱離操作の反転に応じて、第１の吸着素子３１Ａを通過した空気と第２の吸着素子３１Ｂを通過した空気の振り向け先を切り替える。
【００５１】
従って、本実施形態の除加湿装置１００においては、従来の吸着ローター方式のような回転駆動部を設ける必要がなく、しかも、ペルチェ素子３０に各吸着素子３１Ａ、３１Ｂが直接配置されており、吸着素子３１Ａ、３１Ｂを加熱／冷却する際のペルチェ素子３０と吸着素子との間の熱伝導性が高いため、吸着素子３１Ａ、３１Ｂおよびペルチェ素子３０を一層小型化できる。その結果、装置構成を簡素化でき、装置全体を一層小型化することができる。
【００５２】
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。ケーシング１を車両の天板５０ａと内装材５０ｂとの間の天井５０内に配設して、加湿風吹出口８から吹き出される加湿風を車両の乗員Ｄｒ周りに吹き出すとともに、除湿風吹出口９から吹き出される除湿風を天井５０内に吹き出すようにしている。
【００５３】
これによれば、除湿風が車室内へ出ないため、除湿風が除加湿装置１００の吸込口２３へ回り込んで加湿性能が低下するのを防ぐことができる。また、除湿風吹出口が車室内に開口していないため、除湿風の送風音（直達音）を無くすことができるうえ、除湿風の臭いを乗員に感じさせることがない。さらに、冬場などの低外気温時には、天井５０内で結露するのを防止することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図６は、本発明の第２実施形態における車両用除加湿装置の車両への配設状態を示す車両の部分側面断面図であり、図７は、図６の車両の部分平面図である。なお、本実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
【００５５】
本実施形態は、例えば外気が乾燥する冬季において、乗員、特に運転者Ｄｒには、加湿風ダクト（送風ダクト）７１から加湿空気を供給するとともに、車両のフロントガラス（前面窓ガラス）５１の内面には、除湿風ダクト（送風ダクト）７２から防曇用の除湿空気を供給するようにしたものである。
【００５６】
図６および７に示すように、加湿風吹出口８には加湿風ダクト７１が接続されている。加湿風ダクト７１は天井５０の空間内を配策され、その吹出端７１ａが運転席５２に着座した運転者（乗員）Ｄｒの顔面へ向けられている。また、除湿風吹出口９には除湿風ダクト７２が接続されている。除湿風ダクト７２は天井５０の空間内を配策され、その吹出端７２ａ、７２ｂは二股に分かれており、そのそれぞれがフロントガラス５１の上側左右部ヘ向けられている。
【００５７】
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、加湿風吹出口８から吹き出される加湿風を送る加湿風ダクト７１を天井５０内に配設し、加湿風ダクト７１から加湿風を運転者Ｄｒの顔面に向けて吹き出すようにしている。運転者Ｄｒへは、除加湿装置１００のケーシング１から直接吹き出すようにしても良いが、これによれば、加湿風ダクト７１を介して運転者Ｄｒの顔面に向けて吹き出す構成とすることにより、除加湿装置１００の本体部が運転者Ｄｒの頭上になくても良く、運転者Ｄｒの頭上スペースを狭くすることがない。
【００５８】
そのうえ、加湿風の吹出端７１ａを適切な位置に構成することができる。また、加湿風ダクト７１を介することで加湿風の送風音（直達音）を低減することができる。なお、加湿風ダクト７１の吹出端７１ａには、例えば手動ルーバーなど、吹出風の向きを調節する風向調節手段を設けても良い。
【００５９】
また、除湿風吹出口９から吹き出される除湿風を送る除湿風ダクト７２を天井５０内に配設し、除湿風ダクト７２から除湿風を車両のフロントガラス５１の内面に向けて吹き出すようにしている。これによれば、除湿風をフロントガラス５１の防曇に利用することができる。また、除湿風ダクト７２を介してフロントガラス５１の内面に向けて吹き出す構成とすることにより、除湿風の吹出端７２ａ、７２ｂを適切な位置に構成することができる。さらに、除湿風ダクト７２を介することで除湿風の送風音（直達音）を低減することができる。
【００６０】
また、除湿風をフロントガラス５１の上側左右部に向けて吹き出すようにしている。これによれば、ダッシュボードの前端部、つまりはフロントガラス５１の下端側から吹き出される車両空調装置のデフロスタ吹出風では曇りを晴らし難いフロントガラス５１の上側左右部の曇りを、効率良く晴らすことができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、図示しないが、本実施形態の除加湿装置１００においては、より快適な空気を乗員側へ吹き出すため、吸着材モジュール３の下流側には、吸着材モジュール３の第１の吸着素子３１Ａで除湿（または加湿）された空気と第２の吸着素子３１Ｂで加湿（または除湿）された空気との間で熱交換を行う熱交換器が配置されても良い。
【００６２】
これは、加湿風吹出口８から運転者Ｄｒ側へ吹き出される加湿空気は、各吸着素子３１Ａ、３１Ｂにおいて脱離された水分を含む空気であるが、加熱脱離の際のペルチェ素子３０の熱により、必要以上に高温となる場合もある。一方、除湿風吹出口９からフロントガラス５１側へ吹き出される除湿空気は、ペルチェ素子３０による冷却により低温になっている。そこで、本実施形態において、吸着材モジュール３の下流側に熱交換器が配置され、かかる熱交換器により加湿空気の温度を下げ、除湿空気の温度を高めるように構成しても良い。
【００６３】
上記の熱交換器としては、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属から成り、かつ表面に多数のフィンを有するブロック状の顕熱熱交換器、前記と同様の金属から成る複数の平行平板を有し、かつ平板間の互いに隣接する隙間に高温の空気と低温の空気を隣接させて流す直交型熱交換器などの顕熱交換器など、各種熱交換器を使用できる。
【００６４】
かかる熱交換器は、加湿風吹出口８へ至る流路と除湿風吹出口９へ至る流路とに跨って配置される。上記の熱交換器を配置した場合には、温度の高い加湿空気と温度の低い除湿空気との間で熱交換できるため、例えば冬季には、加湿され、かつ適度に温度の低下した快適な空気を乗員側へ吹き出すことができる。
【００６５】
さらに、上記の熱交換器の配置位置は、流路切替ドア６の下流側が好ましい。流路切替ドア６の下流側に熱交換器が配置された場合には、吸着材モジュール３と流路切替ドア６の間に配置される場合に比べて、熱交換器における高温空気と低温空気との流路の入れ替わりがなく、熱交換器自体での熱損失がないため、効率的に熱交換でき、乗員側へ吹き出す加湿空気の温度を下げることができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、吸着材モジュール３から送風される加湿空気の温度を下げ、かつ除湿空気の温度を高めるため、図示しないが、吸着材モジュール３の下流側にペルチェ素子を利用した加熱冷却器を配置しても良い。この加熱冷却器は、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面を備えたペルチェ素子と、通気可能な熱交換用のフィンを備え、かつペルチェ素子の各板面に配置された第１の熱交換素子および第２の熱交換素子とから構成される。
【００６７】
第１の熱交換素子および第２の熱交換素子の各フィンの構造としては、吸着材モジュール３と同様に、コルゲート型、ハニカム型または格子型などの構造が利用できる。加熱冷却器の位置は、流路切替ドア６の下流側、または、吸着材モジュール３と流路切替ドア６との間とされる。流路切替ドア６としては、各種の構造のものを使用できるが、例えば図１に示す前述の装置と同様の装置が使用される。
【００６８】
そして、流路切替ドア６の下流側に加熱冷却器を配置する場合には、流路切替ドア６を図１の場合と逆向きに配置し、吸着材モジュール３からの送風を流路構造（図示省略）により左右に振り分けることにより、下流側の加熱冷却器に加湿空気および除湿空気を導入することができる。なお、このように配置した場合には、加熱冷却器における温度変化が少ないため、熱損失を小さくすることができる。
【００６９】
本実施形態の除加湿装置１００は、上記の加熱冷却器において、前述の吸着材モジュール３の切替操作に同期させてペルチェ素子の電流を切り替え、第１の熱交換素子と第２の熱交換素子における加熱と冷却を切り替えることにより、吸着材モジュール３から送り出される加湿空気の温度を確実に高めることができ、除湿空気の温度を確実に低くすることができる。また、必要に応じて、ペルチェ素子の電流を制御することにより、加湿空気および除湿空気の温度を調節することができる。
【００７０】
なお、本実施形態の除加湿装置１００は、流路切替ドア６の作動設定を切り替えることにより、例えば夏季などで外気が高湿度となる状況においては、加湿風吹出口８から除湿された空気を運転者Ｄｒ側へ吹き出すこともできる。また、車室内の臭気成分を捕捉するため、吸着材モジュール３の上流側または下流側に脱臭用フィルターが配置されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施形態における除加湿装置１００の構造概要を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は除加湿装置１００を車両の天井５０内に配設した状態での側面断面図である。
【図２】図１中の吸着材モジュール３の一例を示す斜視図である。
【図３】図１中の流路切替ドア６の一例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のｂ視図である。
【図４】流路切り替えのしくみを説明する図であり、第１の流路切替位置の状態を示し、（ａ）は図１中のａ−ａ断面図、（ｂ）は図１中のｂ−ｂ断面図である。
【図５】流路切り替えのしくみを説明する図であり、第２の流路切替位置の状態を示し、（ａ）は図１中のａ−ａ断面図、（ｂ）は図１中のｂ−ｂ断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における車両用除加湿装置の車両への配設状態を示す車両の部分側面断面図である。
【図７】図６の車両の部分平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…ケーシング
２…送風機（送風手段）
３…吸着材モジュール
４…流路切替部
６…流路切替ドア
８…加湿風吹出口
９…除湿風吹出口
３０…ペルチェ素子
３０ａ、３０ｂ…板面
３１Ａ…第１の吸着素子
３１Ｂ…第２の吸着素子
３３…フィン
５０…天井
５０ａ…天板
５０ｂ…内装材
５１…フロントガラス（前面窓ガラス）
７０…送風ダクト
７１…加湿風ダクト（送風ダクト）
７２…除湿風ダクト（送風ダクト）
Ｄｒ…運転者（乗員）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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