JP2005030613A - 空調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外気を導入する送風機50と、前記外気を除湿する除湿手段52と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路57とを有し、前記除湿手段52は発熱体51の表面に吸着材53を担持した構成とし、前記除湿手段52の周囲を絶縁構成としたものである。これにより、吸着材53は発熱体51により直接加熱され、しかも、除湿手段52は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段52の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車やオフィス用椅子などの着座時に人体に接する小空間や、寝具や衣類などの人体を囲う小空間において、快適性を得ることができる空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車用の空調装置として、吸着材を用いて空気を除湿し、この除湿空気を着座時に人体に接する小空間に送り、快適性を得るようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−123959号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成のものは、除湿空気により快適性を得るようにしたものではあるが、除湿能力の向上をはかって、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することを意図したものではなく、また、除湿手段の小型化、安全性、長寿命化をはかったものではなかった。
【0005】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除湿能力の向上をはかって、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消するとともに、除湿手段の小型化、安全性、長寿命化をはかった空調装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の空調装置は、外気を除湿する除湿手段は、発熱体の表面に吸着材を担持した構成とするとともに、除湿手段の周囲を絶縁構成としたものである。
【0007】
これにより、吸着材は発熱体により直接加熱され、しかも、除湿手段は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、外気を導入する送風機と、前記外気を除湿する除湿手段と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路とを有し、前記除湿手段は発熱体の表面に吸着材を担持した構成とし、前記除湿手段の周囲を絶縁構成とした空調装置とすることにより、吸着材は発熱体により直接加熱され、しかも、除湿手段は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【0009】
請求項2に記載の発明は、発熱体の外側に断熱手段を設けた請求項1に記載の空調装置とすることにより、吸着材の再生モ−ド時に発熱体に通電し加熱したとき、熱伝導により発熱体から熱が逃げるのを断熱手段で防止することができるため、発熱体の昇温速度が早くなり、短時間で除湿能力を回復させることができる。すなわち、再生の時間短縮及び電力低減がはかれる。
【0010】
請求項3に記載の発明は、発熱体の周囲に、絶縁材を設けた請求項1または2に記載の空調装置とすることにより、樹脂製だけでなく金属製の風路内にも発熱体を載置でき、更に、絶縁材で発熱体を保護する構成となり、搬送時や組み立て時などで発熱体表面の吸着材が損傷を受けるのを防止できる。
【0011】
請求項4に記載の発明は、発熱体の周囲に、断熱材を設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載の空調装置とすることにより、樹脂製だけでなく金属製の風路内にも発熱体を載置でき、更に、断熱材で発熱体を保護する構成となり、搬送時や組み立て時などで発熱体表面の吸着材が損傷を受けるのを防止できる。
【0012】
請求項5に記載の発明は、発熱体は、風路内に絶縁性固定部材で固定した請求項1〜4のいずれか1項に記載の空調装置とすることにより、発熱体のズレを防止でき、安定した性能を得ることができる。
【0013】
請求項6に記載の発明は、発熱体は、風路内に耐振性を有した絶縁性固定部材で固定した請求項1〜5のいずれか1項に記載の空調装置とすることにより、振動などによる発熱体のズレを防止でき、安定した耐振性能を得ることができる。
【0014】
請求項7に記載の発明は、発熱体はユニット構成とし、風路から着脱可能とした請求項1〜6のいずれか1項に記載の空調装置とすることにより、発熱体ユニットを風路から着脱することで、万一発熱体が故障した場合でも容易に修理、取り替えが可能となる。
【0015】
請求項8に記載の発明は、発熱体の近傍に温度検知手段を設けた請求項1〜7のいずれか1項に記載の空調装置とすることにより、万一、発熱体が異常過熱した場合でも、発熱体への通電を断ち安全を確保できる。
【0016】
請求項9に記載の発明は、温度検知手段は発熱体の自然対流が発生する下流側に設けた請求項8に記載の空調装置とすることにより、万一、発熱体が異常過熱した場合でも、精度良く温度を検知し発熱体への通電を断ち安全を確保できる。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【0018】
(実施例1)
図1、図2は本発明の実施例1における空調装置を示すもので、自動車などの車室内における座席に空調装置を装備した例である。
【0019】
図に示すように、空調装置は、外気を導入するシロッコファンなどの送風機50と、前記送風機50で送風された外気を除湿する除湿手段52と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路57とを有し、前記除湿手段52は、発熱体51の表面に、例えば、ゼオライトやシリカゲルや活性アルミナなどの吸着材53を担持した構成としている。前記除湿手段52は、除湿風路57と一体または別体の風路61内に装備し、除湿手段52の周囲は絶縁構成としたものである。
【0020】
除湿手段52の下流側で風路61に繋がる排出口54は、座席55の外部に連通している。また、風路61内には、吸着材53の除湿モ−ドと再生モ−ドにより風路を切り替える排出風路切替手段56を有しており、除湿モード時は排出口54を閉じ、再生モ−ド時は排出口54を開くように動作する。
【0021】
また、除湿風路57の途中で2方向に分岐された通風路62は、ウレタン樹脂などの非吸湿材料で構成され、除湿された空気はこの通風路62を通り、座席55のウレタン発泡樹脂などのパッド部58(座部と背もたれ部)に導入される。パッド部58を覆った表皮59は、除湿風路57から送られた除湿空気が噴出する噴出口60を設けている。
【0022】
以上のように構成された空調装置について、以下、その動作、作用を説明する。
【0023】
ここで、一例として、車室内が高温多湿になっている場合に空調装置を用いて快適環境を実現する作用について説明する。除湿モードでは、送風機50によって0.2m3/分の流量で除湿手段52に送り込まれた車室内の空気(35℃、55%RH)は、吸着材53で水蒸気が吸着され湿度が低下するとともに吸着熱で発熱し高温低湿度の空気(48℃、18%RH)となる。この高温低湿度の空気は、通風路62に導かれ表皮59の噴出口60から、人体の背中から臀部、さらに下肢に吹きつける。その際、人体は熱伝達によって若干受熱するが、人体表面や衣類の汗が急速に気化し多量の気化熱を奪うので、人体に冷涼感を与えるとともに、汗が気化するので皮膚のムレ感をも防止することができる。
【0024】
このようにして、夏季に日射により座席55の表皮59の温度が上昇した状態で自動車の運転をしても、表面の人体に接する領域に除湿された空気を噴出するため、汗が気化乾燥し、気化熱を皮膚表面から奪い、冷却感を感じさせ、汗のムレ感を解消して快適に座れるようになる。
【0025】
また、除湿手段52の除湿能力を回復させる再生モード時は、図2に示すように、排出風路切替手段56にて除湿風路57を閉じ、排出口54を開ける位置にし、発熱体51を作動させる。例えば、吸着材53がシリカゲルの場合は、130℃まで加熱し水蒸気を吸着材53から放出させ、排出口54から室内に高湿度の空気として放出するものである。
【0026】
本実施例では、再生モード時は、吸着材53は発熱体51により直接加熱され、しかも、除湿手段52は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができる。このため、再生時における吸着材53の昇温速度が早くなり、再生時間を短くしても水蒸気が放出され吸着能力が短時間に回復し、断続的に除湿モ−ドと再生モ−ドを繰り返しても充分な除湿能力を発揮することができる。したがって、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段52の小型化が可能であり、自動車などの座席にも容易に組み込むことができる。また、絶縁構成により、除湿手段52に水がかかっても、吸着材53や発熱体51に水がかからず安全性、長寿命化がはかれるものである。
【0027】
(実施例2)
図3は本発明の実施例2における空調装置の発熱体構成を示したものである。
【0028】
図に示すように、除湿手段52の発熱体51は、金属材料を波板状に折り曲げ加工し、その周囲を絶縁材70で囲い、更に、その外側を断熱材71で囲った断熱、絶縁構成として、除湿風路57に繋がっている。
【0029】
上記構成において、発熱体51は絶縁材70で電気絶縁されているため、水、ジュース、コーヒーなどの液体がこぼされる危険性の高い自動車の座席でも安全である。また、再生モ−ド時に発熱体51に通電し加熱したとき、熱伝導により発熱体51から風路61や除湿風路57へ熱が逃げるのを断熱材71で防止することができるため、発熱体51の昇温速度が早くなり、短時間で吸着能力を回復させることができる。すなわち、再生時間の短縮及び電力低減がはかれる。そしてまた、これら絶縁材70や断熱材71の存在により、樹脂製だけでなく金属製の風路内にも発熱体51を載置でき、更に、発熱体51を保護する構成となり、搬送時や組み立て時などで発熱体表面の吸着材53が損傷を受けるのを防止できる。
【0030】
なお、絶縁材70としては、マイカ板などを用いており、断熱材71としては、セラミック系材料やガラスウ−ルのような材料を用いている。断熱材71に代えて、断熱手段として真空断熱層のような空気層を設けてもよい。要は発熱体51の熱を吸着材53以外への熱伝導を抑制するものであればよいのは言うまでもない。そして、絶縁材70、断熱材71、空気層はそれぞれ単独であってもよく、また適宜組み合わせて設けてもよいものである。
【0031】
(実施例3)
図4、図5は本発明の実施例3における空調装置の発熱体構成を示したものである。
【0032】
図4に示すように、風路61内には絶縁性固定部材72が設けられ、波板状に折り曲げ加工された発熱体51の波の隙間に、絶縁性固定部材72の内面に設けた櫛歯状の突起73を上下から挿入した構成にしている。
【0033】
上記構成において、発熱体51は櫛歯状の突起73を有した絶縁性固定部材72により上下からしっかりと固定されているため、振動、衝撃などに強く除湿モード、再生モード時ともに安定した性能が得られる。
【0034】
また、図5に示すものでは、前記絶縁性固定部材72が発熱体51に接触する櫛歯状の突起73個所に、複数の先鋭な突起74を設けている。この突起74の存在により、絶縁性固定部材72が吸着材53の吸着面を塞ぐことがなくなり、効率よい吸着、再生が可能となる。
【0035】
また、前記絶縁性固定部材72が、弾性または伸縮性を有した耐振性を有した絶縁性固定部材であれば耐振性、耐衝撃性はさらに向上する。
【0036】
また、図4、図5のように、発熱体51は吸着材53、断熱材71、絶縁性固定部材72とで一体化したユニット構成とし、風路61から着脱可能とすることにより、万一、発熱体51が故障した場合でも容易に修理、取り替えが可能となる。
【0037】
(実施例4)
図6は本発明の実施例4における空調装置の構成を示したものである。
【0038】
図に示すように、発熱体51の近傍、すなわち、除湿手段52の近傍に温度検知手段75を設けている。これにより、万一、発熱体51が異常過熱した場合でも、発熱体51への通電を断ち安全を確保している。
【0039】
そして、温度検知手段75は発熱体51の自然対流が発生する下流側、すなわち、除湿手段52の下流側に設けることにより、万一、発熱体が異常過熱した場合でも、精度良く温度を検知し発熱体51への通電を断ち安全を確保することができる。
【0040】
上記構成において、再生モード時、仮に何らかの異常で除湿モードに切り替わらず、発熱体51が通電しっぱなしになった時に、温度検知手段75が作動し発熱体51の通電を断つ。これにより、過温防止がはかられ安全が確保できる。
【0041】
上記各実施例においては、自動車などの車室内における空調装置について述べているが、オフィス用椅子、寝具や衣類などの小空間についても、本発明の空調装置は応用できるものである。
【0042】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空調装置によれば、外気を除湿する除湿手段は、発熱体の表面に吸着材を担持した構成とするとともに、除湿手段の周囲を絶縁構成としたものであり、吸着材は発熱体により直接加熱され、しかも、除湿手段は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における空調装置を装備した自動車などの座席の断面図
【図2】同空調装置の再生モードにおける座席の断面図
【図3】本発明の実施例2における空調装置の発熱体の断面図
【図4】本発明の実施例3における空調装置の発熱体の断面図
【図5】同空調装置の発熱体の他例を示す拡大断面図
【図6】本発明の実施例4における空調装置を装備した自動車などの座席の断面図
【符号の説明】
50 送風機
51 発熱体
52 除湿手段
53 吸着材
54 排出口
56 風路切替手段
57 除湿風路
70 絶縁材
71 断熱材
72 絶縁性固定部材
73、74 突起
75 温度検知手段
Claims (9)
- 外気を導入する送風機と、前記外気を除湿する除湿手段と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路とを有し、前記除湿手段は発熱体の表面に吸着材を担持した構成とし、前記除湿手段の周囲を絶縁構成とした空調装置。
- 発熱体の外側に断熱手段を設けた請求項1に記載の空調装置。
- 発熱体の周囲に、絶縁材を設けた請求項1または2に記載の空調装置。
- 発熱体の周囲に、断熱材を設けた請求項1〜3のいずれか1項に記載の空調装置。
- 発熱体は、風路内に絶縁性固定部材で固定した請求項1〜4のいずれか1項に記載の空調装置。
- 発熱体は、風路内に耐振性を有した絶縁性固定部材で固定した請求項1〜5のいずれか1項に記載の空調装置。
- 発熱体はユニット構成とし、風路から着脱可能とした請求項1〜6のいずれか1項に記載の空調装置。
- 発熱体の近傍に温度検知手段を設けた請求項1〜7のいずれか1項に記載の空調装置。
- 温度検知手段は発熱体の自然対流が発生する下流側に設けた請求項8に記載の空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003192662A JP2005030613A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003192662A JP2005030613A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 空調装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005030613A true JP2005030613A (ja) | 2005-02-03 |
Family
ID=34204382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003192662A Pending JP2005030613A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 空調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005030613A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9452699B2 (en) | 2012-09-18 | 2016-09-27 | Denso Corporation | Vehicle seat air-conditioning device |
US11370276B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-06-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Air purification device |
-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003192662A patent/JP2005030613A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9452699B2 (en) | 2012-09-18 | 2016-09-27 | Denso Corporation | Vehicle seat air-conditioning device |
US11370276B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-06-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Air purification device |
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