JP2018091491A

JP2018091491A - 熱交換装置

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Publication number: JP2018091491A
Application number: JP2015080161A
Authority: JP
Inventors: 隆仁中村; Takahito Nakamura; 伊藤　功治; Koji Ito; 伊藤　　功治; 加藤　慎也; Shinya Kato; 慎也加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2018-06-14
Also published as: WO2016163485A1

Abstract

【課題】送風機の数を低減した熱交換装置を提供する。
【解決手段】ファン軸芯ＣＬの周りに回転することでファン吸込空間５５５から互いに温度が異なる第１の流体と第２の流体を吸い込んで、これら流体を異なる空間に吹き出すファン５５２と、ファン５５２を収容するファンケーシング５５３と、ファン吸込空間５５５において、第１の流体が通る空間と第２の流体が通る空間とを仕切る仕切部５４３ｂと、を備え、ファン５５２は、ファン軸芯ＣＬを中心とする周方向に配置された複数枚のブレード５５２ｂと、複数枚のブレードに接続する接続部材５５２ａ、５５２ｃと、を有し、ブレード５５２ｂの熱伝導率および接続部材５５２ａの熱伝導率は、ファンケーシング５５３の熱伝導率より高い。
【選択図】図６

Description

本発明は、熱交換装置に関するものである。

特許文献１には、２種類の空気の間で熱交換を行わせる空調装置が開示されている。この空調装置では、熱交換ロータと、全熱交換ロータの外気通過ゾーンに外気を送る第１送風機と、熱交換ロータの内気通過ゾーンに内気を送る第２送風機を備えている。

特開２０１３−６８３６４号公報

しかし、上記のような空調装置では、熱交換のために２つの送風機が必要となり、それが、空調装置の部品点数の増大、体格増大等に影響を及ぼすおそれがある。

本発明は上記点に鑑み、熱交換のための構成において、送風機の数を低減することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、第１の流体と前記第１の流体とは温度差のある第２の流体との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、ファン軸芯（ＣＬ）の周りに回転することでファン吸込空間（５５５）から互いに温度が異なる第１の流体と第２の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第１の流体と前記第２の流体を異なる空間に吹き出すファン（５５２）と、前記ファンを収容するファンケーシング（５５３）と、前記ファン吸込空間において、前記第１の流体が通る空間と前記第２の流体が通る空間とを仕切る仕切部（５４３ｂ、５４３ｄ）と、を備え、前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード（５５２ｂ）と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材（５５２ａ、５５２ｃ）と、を有し、前記複数のブレードの熱伝導率および前記接続部材の熱伝導率は、前記ファンケーシングの熱伝導率より高いことを特徴とする熱交換装置である。

また、請求項２に記載の発明は、第１の流体と前記第１の流体とは温度差のある第２の流体との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、ファン軸芯（ＣＬ）の周りに回転することでファン吸込空間（５５５）から互いに温度が異なる第１の流体と第２の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第１の流体と前記第２の流体を異なる空間に吹き出すファン（５５２）と、前記ファン吸込空間において、前記第１の流体が通る空間と前記第２の流体が通る空間とを仕切る仕切部（５４３ｂ、５４３ｄ）と、を備え、前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード（５５２ｂ）と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材（５５２ａ、５５２ｃ）と、を有し、前記複数のブレードの熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、前記接続部材の熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）
以上であることを特徴とする熱交換装置である。

このようになっていることで、第１の流体と第２の流体のうち低温な方の流体はファンを通る際に接続部材およびブレードから熱を渡され温度が上昇してファンら吹き出される。一方、第１の流体と第２の流体のうち高温な方の流体はファンを通る際に接続部材およびブレードから熱を奪われ温度が下降して遠心ファンから吹き出される。つまり、ファンは、第１の流体および第２の流体を吸い込んで吹き出すことで、第１の流体および第２の流体の熱交換を媒介する。このように、２つの流体を吸い込んで吹き出す送風用のファンが、これら２つの流体の熱交換の媒介も行うので、熱交換のための構成において、送風機の数は１つで済む。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る加湿装置を備える車両用空調装置の全体構成を示す模式的な断面図である。図１のII−II断面図である。第１実施形態に係る加湿装置の要部を示す斜視図である。図３の矢印IVに示す方向の矢視図である。図１、図６のV-V断面図である。図５のVI-VI断面図である。加湿装置および空調ユニットの制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置が実行する加湿装置の制御処理のフローチャートである。ある時点においてブレード５５２ｂ間に流入した空気９１、９２を示す図である。図９よりも後の時点においてブレード５５２ｂ間に流入した空気９１、９２を示す図である。第２実施形態に係る加湿装置５０の一部を構成する部材の視図である。加湿装置５０の一部を構成する部材の平面図である。図１２のXIII-XIII断面図である。図１２のXIV-XIV断面図である。第３実施形態における加湿装置５０の一部を構成する部材の平面図である。図１５のXVI-XVI断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。

（第１実施形態）
本実施形態では、車室内の空調を行う車両用空調装置を図示しない内燃機関（エンジン）から車両走行用の駆動力を得る車両に適用した例を説明する。図１に示すように、車両用空調装置は、主たる構成要素として、空調ユニット１０、および加湿装置５０を備える。なお、図１に示す上と下とを示す矢印は、車両用空調装置を車両に搭載した際の上下方向を示している。このことは、その他の図面においても同様である。

まず、空調ユニット１０について説明する、空調ユニット１０は、車室内に配置されている。より具体的は、空調ユニット１０は、ダッシュボード内かつ計器盤（インストルメントパネル）の下方部に配置されている。空調ユニット１０は、その外殻を形成する空調ケース１１の内部に、蒸発器１３、ヒータコア１４等を収容したものである。

空調ケース１１は、車室内へ送風する送風空気の通風路を構成する。本実施形態の空調ケース１１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）により成形されている。

ここで、図２は、空調ケース１１を空気流れ方向に対して直交する方向に切断した際の空調ケース１１の模式的な断面を示している。本実施形態の空調ケース１１は、図２に示すように、底面部１１ａ、上面部１１ｂ、側面部１１ｃにより、送風空気が流れる通風路が区画形成される。なお、図２では、説明の便宜上、後述するドレイン排出部１１１および冷風導出部１１２が紙面左右方向に並ぶ例を図示しているが、これに限定されないことはいうまでもない。

底面部１１ａは、空調ケース１１における蒸発器１３やヒータコア１４等の底部と対向する下方側の壁面を構成する部位である。また、上面部１１ｂは、空調ケース１１における底面部１１ａに対向する上方側の壁面を構成する部位である。さらに、側面部１１ｃは、空調ケース１１における底面部１１ａおよび上面部１１ｂ以外の壁面を構成する部位である。

図１に戻り、空調ケース１１の空気流れ最上流側には、外気と車室内空気（内気）とを切替導入する内外気切替箱１２が配置されている。内外気切替箱１２には、外気を導入する外気導入口１２１、および車室内空気を導入する内気導入口１２２が形成されている。内気導入口１２２は、ダッシュボード内部において開口しており、そのため、内気導入口１２２から導入される車室内空気は、より具体的には、ダッシュボード内部の空気である。

さらに、内外気切替箱１２の内部には、各導入口１２１、１２２の開口面積を調整して、外気の導入量と内気の導入量とを割合を変化させる内外気切替ドア１２３が配置されている。内外気切替ドア１２３は、外気導入口１２１と内気導入口１２２との間に回動自在に配置されている。内外気切替ドア１２３は、図示しないアクチュエータにより駆動される。

内外気切替箱１２の空気流れ下流側には、車室内への送風空気を冷却する冷却部を構成する蒸発器１３が配置されている。蒸発器１３は、内部を流通する低温冷媒の蒸発潜熱を送風空気から吸熱して、送風空気を冷却する熱交換器である。蒸発器１３は、図示しない圧縮機、凝縮器、減圧機構と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。

蒸発器１３の空気流れ下流側には、蒸発器１３で冷却された空気をヒータコア１４側へ流す温風通路１６、および蒸発器１３で冷却された空気を、ヒータコア１４を迂回して流す冷風バイパス通路１７が形成されている。

ヒータコア１４は、図示しないエンジンの冷却水を熱源として、送風空気を加熱する熱交換器である。本実施形態では、ヒータコア１４が送風空気を加熱する加熱部を構成する。

蒸発器１３とヒータコア１４との間には、エアミックスドア１８が回動自在に配置されている。エアミックスドア１８は、図示しないアクチュエータにより駆動されて、温風通路１６を流通させる空気と冷風バイパス通路１７を流通させる空気との割合を調整して、車室内へ送風する送風空気の温度を調整する部材である。

温風通路１６、および冷風バイパス通路１７の空気流れ下流側には、空調用送風機１９が配置されている。空調用送風機１９は、空調ケース１１の内部に車室内へ吹き出す空気流を発生させる機器である。空調用送風機１９は、送風ケース１９１、空調用ファン１９２、空調用モータ１９３等で構成されている。

送風ケース１９１は、空調ケース１１の一部を構成している。送風ケース１９１には、空気の吸込口１９１ａ、吸込口１９１ａを介して吸い込んだ空気を吐出する吐出口１９１ｂが形成されている。

空調用ファン１９２は、吸込口１９１ａを介して温風通路１６および冷風バイパス通路１７の空気流れ下流側の空気を吸い込み、吐出口１９１ｂから吐出する。本実施形態の空調用ファン１９２は、軸方向から吸い込んだ空気を径方向外側に吹き出す遠心ファンで構成されている。空調用ファン１９２は、空調用モータ１９３によって、回転駆動される。なお、空調用ファン１９２は、遠心ファンに限らず、軸流ファンや貫流ファン等で構成されていてもよい。

空調用送風機１９の吐出口１９１ｂには、空調用ダクト２０が接続されている。空調用ダクト２０は、空調ダクト２０の空気流れ下流端にあるフェイス吹出口２０ａ、フット吹出口２０ｂ、デフロスタ吹出口２０ｃへ送風空気を導く部材である。

フェイス吹出口２０ａは、乗員の上半身側に空気を吹き出すための吹出口であり、例えば、ダッシュボードの表面のうち運転席の上端部または助手席の上端部に対向する面に配置されている。フット吹出口２０ｂは、乗員の下半身側に空気を吹き出すための吹出口であり、例えば、ダッシュボードの表面のうち運転席よりも下方または助手席よりも下方に対向する面に配置されている。デフロスタ吹出口２０ｃは、車両前面の窓ガラスに向けて空気を吹き出す吹出口であり、例えば、ダッシュボードの表面のうち車両前面の窓ガラスに多項する面に配置されている。また、空調用ダクト２０または送風ケース１９１には、各吹出口からの空気の吹出モードを設定する図示しないモード切替ドアが設けられている。モード切替ドアは、図示しないアクチュエータにより駆動する。

また、吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード（フットデフモードとも呼ぶ）がある。フェイスモードは、フェイス吹出口２０ａを全開してフェイス吹出口２０ａから車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すモードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口２０ａとフット吹出口２０ｂの両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すモードである。フットモードは、フット吹出口２０ｂを全開するとともにデフロスタ吹出口２０ｃを小開度だけ開口して、フット吹出口２０ｂから主に空気を吹き出すモードである。フットデフロスタモードは、フット吹出口２０ｂおよびデフロスタ吹出口２０ｃを同程度開口して、フット吹出口２０ｂおよびデフロスタ吹出口２０ｃの双方から空気を吹き出すモードである。

ここで、本実施形態の空調ケース１１には、その底面部１１ａにドレイン排出部１１１、冷風導出部１１２が形成されている。ドレイン排出部１１１は、蒸発器１３で生ずる凝縮水を車両外部へ排出する開口部である。本実施形態のドレイン排出部１１１は、空調ケース１１の底面部１１ａにおける蒸発器１３における下端部に対向する部位に形成されている。

冷風導出部１１２は、空調ケース１１内で蒸発器１３にて冷却された送風空気（冷却空気）の一部を空調ケース１１の外部へ導出する開口部である。本実施形態の冷風導出部１１２は、空調ケース１１の底面部１１ａにおける蒸発器１３とヒータコア１４との間の部位に形成されている。より具体的には、冷風導出部１１２は、ドレイン排出部１１１とヒータコア１４との間に位置する底面部１１ａに形成されている。なお、エアミックスドア１８がどのような位置にあっても、エアミックスドア１８によって冷風導出部１１２が閉鎖されることはない。

ここで、本実施形態の空調ユニット１０は、空調ケース１１における空気流れ下流側に空調用送風機１９を配置する、いわゆる吸込タイプの構成を採用している。このため、空調ケース１１の内部は、空調ケース１１外部の圧力（大気圧に等しい）よりも低い圧力となっている。

続いて、加湿装置５０について説明する。加湿装置５０は、空調ユニット１０とは別体に形成された構成部品であり、空調ユニット１０と同様に、ダッシュボード内かつ計器盤（インストルメントパネル）の下方部に配置されている。より具体的には、加湿装置５０は、空調ケース１１の冷風導出部１１２と後述する加湿装置５０の冷風吸入部５２とが近接するように、空調ケース１１の下方側であって、空調ケース１１における蒸発器１３が配置された部位に近接する位置に配置されている。

この加湿装置５０は、吸着ケース５１、加湿器用送風機５５、吸着器６０、駆動部材７０、２つの第１仕切部材５４２、第２仕切部材５４３を備えている。吸着ケース５１は、加湿装置５０の外殻を形成する樹脂製の筐体であり、その内部に吸着器６０を収容していると共に、送風空気の通風路を構成する。吸着ケース５１は、空調ケース１１から分離した、空調ケース１１とは別体の構成部品である。この吸着ケース５１は、冷風吸入部５２、内気吸入部５３、吸着器収容部５４、空気排出部５６を有している。

冷風吸入部５２は、無底中空直方体形状の配管であり、加湿装置５０の外部に連通する第１外部導入口５２ａ、および後述する吸着器収容部５４の吸湿空間５４１ａに連通する第１内部連通口５２ｂが両端に形成されている。この冷風吸入部５２は、第１外部導入口５２ａと第１内部連通口５２ｂの間において直方体形状の空気流路を囲んでいる。

また、冷風吸入部５２は、第１外部導入口５２ａと第１内部連通口５２ｂとの間に回動自在に配置された冷風ドア５２２を有している。この冷風ドア５２２は、図示しないアクチュエータにより駆動される。そしてこの冷風ドア５２２は、開いているときに当該冷風吸入部５２内において第１外部導入口５２ａと第１内部連通口５２ｂとを連通させ、閉じているときに当該冷風吸入部５２内において第１外部導入口５２ａと第１内部連通口５２ｂとの連通を遮断する。

つまり、冷風吸入部５２は、蒸発器１３で冷却された冷却空気を吸湿空間に導く通路冷風吸入部（５２）の開閉を切り替える開閉機構である。なお、冷風吸入部５２の形状および冷風吸入部５２によって囲まれる空気流路の形状は、上記のようなものに限られない。

また、第１外部導入口５２ａには、蒸発器１３で冷却された冷却空気を導入する冷風吸入ダクト５２１が接続されている。冷風吸入ダクト５２１は、冷風吸入部５２の第１外部導入口５２ａと空調ケース１１の冷風導出部１１２とを接続する。冷風吸入ダクト５２１は、空調ケース１１とも吸着ケース５１とも別体に形成された構成部品であり、冷風導出部１１２に対して、図示しないスナップフィット等の連結部材により脱着可能に構成されている。

内気吸入部５３は、無底円筒形状の配管であり、加湿装置５０の外部に連通する第２外部導入口５３ａ、および後述する吸着器収容部５４の放湿空間５４１ｂに連通する第２内部連通口５３ｂが形成されている。この内気吸入部５３は、第２外部導入口５３ａと第２内部連通口５３ｂの間において円柱形状の空気流路を囲んでいる。

なお、内気吸入部５３の第１外部導入口５３ａは、ダッシュボード内部において開口しており、そのため、第１外部導入口５３ａから内気吸入部５３内に、車室内空気が、より具体的にはダッシュボード内部の空気が、導入される。また、内気吸入部５３の形状および内気吸入部５３によって囲まれる空気流路の形状は、上記のようなものに限られない。

吸着器収容部５４は、吸着ケース５１のうち吸着器６０を収容する部位の部材である。本実施形態の吸着器収容部５４は、図３、図４に示すように、中空円筒状の外形を有している。吸着器収容部５４は、その内部に吸着器６０の吸着器収容空間５４１が形成されている。

吸着器収容部５４には、吸着器収容空間５４１として、冷風吸入部５２を介して導入された冷却空気が流通する空間と、内気吸入部５３を介して導入された内気が流通する空間とが設定されている。

具体的には、吸着器収容空間５４１は、吸着器６０の空気流れ上流側、および下流側の双方に設けられた第１、第２仕切部材５４２、５４３により、冷却空気が流通する空間および内気が流通する空間が仕切られている。

第１仕切部材５４２は、吸着器６０の空気流れ上流側に設けられて、吸着器６０の空気流れ上流側の空間を冷却空気の流路と内気の流路を仕切る部材である。第１仕切部材５４２は、吸着器収容部５４の上面部の内側（吸着器６０に対面する側）に一体に成形されている。

より具体的には、第１仕切部材５４２は、後述する回転軸７１のすぐ外側にあるリング部と、当該リング部から、吸着器収容空間５４１のうち回転軸７１から最も離れた最外周部まで、回転軸７１を中心とする径方向に延びる２つの板部材とから成る。なお、リング部は、回転軸７１に固定されておらず、回転軸７１と接触もしていない。２つの板部材が回転軸７１を中心として成す角度は、例えば１２０°である。

第２仕切部材５４３は、吸着器６０の空気流れ下流側に設けられて、吸着器６０の空気流れ下流側の空間を冷却空気の流路と内気の流路を仕切る部材である。第２仕切部材５４３は、吸着器収容部５４の底面部の内側（吸着器６０に対面する側）に一体に成形されている。

より具体的には、第２仕切部材５４３は、第１上流仕切部５４３ａ、第１下流仕切部５４３ｂ、第２上流仕切部５４３ｃ、リング部５４３ｅが一体に形成された部材である。

リング部５４３ｅは、回転軸７１のすぐ外側で回転軸７１を周方向に取り囲む部材である。このリング部５４３ｅは、吸着器収容部５４の底面部の上記内側に一体に成形されており、回転軸７１に固定されておらず、回転軸７１と接触もしていない。

第１上流仕切部５４３ａは、リング部５４３ｅから、吸着器収容空間５４１のうち回転軸７１から最も離れた最外周部まで、回転軸７１を中心とする径方向に延びる板部材である。この第１上流仕切部５４３ａは、吸着器収容部５４の底面部の上記内側に一体に成形されている。

第１下流仕切部５４３ｂは、リング部５４３ｅと第１上流仕切部５４３ａの吸着器６０とは反対側の端部から、加湿器用送風機５５に近づいて吸着器６０から離れるように延びる板部材である。第１上流仕切部５４３ａと第１下流仕切部５４３ｂは同じ１枚の平板を形成する。第１下流仕切部５４３ｂは空気排出部５６によって囲まれた孔を通って加湿器用送風機５５の内部（より具体的には後述するファン吸込空間５５５におけるファンボス５５２ａのごく近傍）まで延びている。そのため、第１下流仕切部５４３ｂの回転軸７１を中心とする径方向の長さは、第１上流仕切部５４３ａに比べて短い。

第２上流仕切部５４３ｃは、リング部５４３ｅから、吸着器収容空間５４１のうち回転軸７１から最も離れた最外周部まで、回転軸７１を中心とする径方向に延びる板部材である。この第２上流仕切部５４３ｃは、吸着器収容部５４の底面部の上記内側に一体に成形されている。

第２下流仕切部５４３ｄは、リング部５４３ｅと第２上流仕切部５４３ｃの吸着器６０とは反対側の端部から、加湿器用送風機５５に近づいて吸着器６０から離れるように延びる板部材である。第２上流仕切部５４３ｃと第２下流仕切部５４３ｄは同じ１枚の平板を形成する。第２下流仕切部５４３ｄは空気排出部５６によって囲まれた孔を通って加湿器用送風機５５の内部（より具体的には後述するファン吸込空間５５５におけるファンボス５５２ａのごく近傍）まで延びている。そのため、第２下流仕切部５４３ｄの回転軸７１を中心とする径方向の長さは、第２上流仕切部５４３ｃに比べて短い。なお、第１下流仕切部５４３ｂと第２下流仕切部５４３ｄは、回転軸７１と加湿器用送風機５５の間において、回転軸７１の回転中心軸の延長線上（および、後述するファン軸芯ＣＬ上）で、一体に接続している。

吸着器収容部５４には、冷却空気が流通する空間、および内気が流通する空間の双方を跨ぐように吸着器６０が配置されている。吸着器収容部５４における冷却空気が流通する空間は、冷却空気に含まれる水分を吸着器６０の吸着材６１に吸着する吸湿空間５４１ａを構成する。また、吸着器収容部５４における内気が流通する空間は、吸着器６０の吸着材６１に吸着された水分を脱離して、内気を加湿する放湿空間５４１ｂを構成する。

ここで、吸着材６１は、単位質量当りの水分の吸着速度が、単位質量当りの水分の脱離速度よりも２倍程度遅くなる傾向がある。吸着材６１に吸着される水分が少ないと、吸着材６１から脱離させる水分も少なくなり、加湿装置による車室内の加湿量を充分に確保することが難しくなってしまうことが懸念される。

この点を加味して、本実施形態では、吸湿空間５４１ａに存在する吸着材６１の量が、放湿空間５４１ｂに存在する吸着材６１の量よりも多くなるように、吸着器６０の吸着器収容空間５４１を各仕切部材５４２、５４３により仕切っている。具体的には、各仕切部材５４２、５４３としてＬ字状に曲折した部材を用いることで、吸着器６０の吸着器収容空間５４１について、吸湿空間５４１ａが放湿空間５４１ｂよりも２倍程度大きくなる設定としている。

より具体的には、第１仕切部材５４２を構成する上記の２つの板部材が回転軸７１を中心として放湿空間５４１ｂ側に成す角度は、１２０°である。また、第２仕切部材５４３において、第１上流仕切部５４３ａが形成する平板と、第２上流仕切部５４３ｃが形成する平板が、回転軸７１を中心として放湿空間５４１ｂ側に成す角度は、１２０°である。なお、吸着器６０の詳細については後述する。

図１に戻り、空気排出部５６は、吸着器収容部５４の吸湿空間５４１ａおよび放湿空間５４１ｂの両方に連通する１個の孔を形成する部材である。空気排出部５６は、吸湿空間５４１ａを通過して水分が奪われた除湿空気および放湿空間５４１ｂを通過して加湿された加湿空気が、この孔を介して吸着ケース５１の外部に排出される。この加湿空気は、第１の流体の一例に相当し、この除湿空気が、第２の流体の一例に相当する。

この空気排出部５６は、加湿器用送風機５５に接続されることで、上記孔を介して吸着ケース５１の外部に排出された除湿空気および加湿空気が加湿器用送風機５５に吸い込まれるようになっている。

加湿器用送風機５５は、空気排出部５６に囲まれる上記孔を介して吸着ケース５１から除湿空気および加湿空気を吸い込み、吸い込んだ加湿空気を加湿用ダクト５７１に吹き出すと共に吸い込んだ除湿空気を除湿空気ダクト５７３に吐き出す。

加湿用ダクト５７１は、吸着ケース５１の放湿空間５４１ｂで加湿された内気である加湿空気を車室内へ導出する。本実施形態の加湿用ダクト５７１は、空調ユニット１０の吹出ダクトである空調用ダクト２０とは別体の構成部品となっている。

また、加湿用ダクト５７１は、その下流端である吹出開口部５７２が計器盤における乗員の顔部付近に存在する部位（例えば、インストルメントパネル内のメータ近傍）において、運転席のヘッドレストを向いて開口している。そして、吹出開口部５７２は、上述のフェイス吹出口２０ａ、フット吹出口２０ｂ、デフロスタ吹出口２０ｃから（例えば１０ｃｍ以上）離れた位置に開口している。これにより、加湿用ダクト５７１を流れる加湿空気は、吹出開口部５７２から出て、上記吹出口２０ａ、２０ｂ、２０ｃから出た空気によって乱されることなく、乗員の顔部に向けて吹き出され、乗員の顔部周囲の空間が加湿される。

本実施形態では、加湿用ダクト５７１として流路径がφ５０ｍｍ、流路長さが１０００ｍｍ程度のダクトを採用している。これによれば、吸着器６０を通過した高温で高相対湿度の加湿空気が、加湿用ダクト５７１の外側の空気と熱交換して冷却されることで、加湿空気の相対湿度を高くすることが可能となる。

また、加湿用ダクト５７１の吹出開口部５７２は、吹出空気が高相対湿度状態で顔部に到達するように、その開口径、および乗員の顔部までの距離に設定されている。本実施形態の吹出開口部５７２は、顔部に到達する空気が、相対湿度４０％程度、温度２０℃程度、風速０．５ｍ／ｓ程度となるように、吹出開口部５７２の開口径が７５ｍｍ程度で構成され、風量１０ｍ^３／ｈ（風速０．６ｍ／ｓ）程度で吹き出される。乗員の顔部までの距離が６００ｍｍ程度に設定されている。風速０．６ｍ／ｓは、空調ユニット１０の各吹出口２０ａ、２０ｂ、２０ｃから出る空気の最低風量の１０％以下である。つまり、本実施形態では、加湿用ダクト５７１として、吹出開口部５７２の開口面積が、吹出開口部５７２に至る流路の流路断面積よりも大きいダクトを採用している。このように構成される加湿用ダクト５７１によれば、乗員に到達する風速が１ｍ／ｓ以下と低くなるので、加湿空気の拡散を抑制して、加湿空気を顔部に確実に到達させることができる。

さらに、本実施形態の加湿用ダクト５７１は、内部を流通する空気と外部に存在する空気とが熱交換するように、冷風吸入ダクト５２１に比べて厚みが薄くなるように構成されている。

除湿空気ダクト５７３は、吸着ケース５１の吸湿空間５４１ａで水分が奪われた冷却空気である除湿空気を導くダクトである。除湿空気ダクト５７３によって除湿空気が導かれる先に開けられた除湿空気ダクト５７３の開口部５７４は、ダッシュボード内部に開口しており、これにより、除湿空気が乗員に直接吹き出ない構成となっている。

この場合、除湿空気ダクト５７３によって除湿空気が導かれる先は車室内（より具体的にはダッシュボード内部）であるが、除湿空気ダクト５７３によって除湿空気が導かれて開口部５７４から吹き出る先は、図１に示すように、車両の外部でもよいし、空調ケース１１の内部でもよい。

吸着器６０は、水分を吸着して脱離（放湿）する吸着材６１を金属製の板状部材（図示せず）に担持させた構成となっている。各板状部材は、各板状部材の間に後述する回転軸７１の軸方向に沿った流路が形成されるように間隔をあけて積層配置されている。本実施形態の吸着器６０は、吸着材６１を担持した各板状部材を積層配置することで、送風空気と吸着材６１との接触面積を増加させている。

吸着材６１は、相対湿度差によって吸湿・放湿を行う高分子吸着材を採用し、相対湿度が高い空気が通る際は空気内の水分を吸収し、相対湿度が低い空気が通る際は空気内に水分を放湿させる特徴を持つ。吸着材６１としては、送風空気の温度として想定される温度範囲内で、吸着器６０を通過する送風空気の相対湿度を５０％変化させた際に、吸着している水分量（吸着量）が少なくとも３ｗｔ％以上変化する吸着特性を有するものが好ましい。より好ましくは、吸着材６１としては、前述と同条件の環境下で、吸着量が３ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲で変化する吸着特性を有するものが好ましい。

本実施形態の吸着器６０は、内部空間が吸湿空間５４１ａと放湿空間５４１ｂに仕切られた吸着器収容部５４に収容されている。前述のように、吸着器６０は、吸湿空間５４１ａおよび放湿空間５４１ｂの双方を跨ぐように配置されているが、吸湿空間に存在する吸着材６１で吸着可能な水分の吸着量は有限である。また、放湿空間５４１ｂに存在する吸着材６１で脱離させる水分の量も有限である。

そこで、加湿装置５０には、吸着器６０の吸着材６１を吸湿空間５４１ａと放湿空間５４１ｂとの間で移動させる移動機構として駆動部材７０が設けられている。駆動部材７０は、吸着器６０における放湿空間５４１ｂに存在する吸着材６１の少なくとも一部を吸湿空間５４１ａに移動させると共に、吸着器６０における吸湿空間５４１ａに存在する吸着材６１の少なくとも一部を放湿空間５４１ｂに移動させる装置である。

駆動部材７０は、吸着器６０の中心を貫通すると共に吸着器６０に連結された回転軸７１、および回転軸７１を回転駆動させる減速機付きの電動モータ７２を有する構成となっている。回転軸７１は、回転可能に吸着ケース５１に支持されており、電動モータ７２から駆動力が伝達されると、吸着ケース５１の内部で吸着器６０と共に回転する。これにより、吸着器６０において放湿空間５４１ｂにある吸着材６１の一部が吸湿空間５４１ａに移動し、吸着器６０において吸湿空間５４１ａにある吸着材６１の一部が放湿空間５４１ｂに移動する。

本実施形態の電動モータ７２は、回転軸７１を一方向に連続的に回転駆動する。これにより、吸着器６０における放湿空間５４１ｂで充分に水分を脱離した吸着材６１を吸湿空間５４１ａに移動させると共に、吸着器６０における吸湿空間５４１ａで充分に水分を吸着した吸着材６１を放湿空間５４１ｂに移動させることができる。

ここで、加湿器用送風機５５の詳細について説明する。加湿器用送風機５５は、図５、図６に示すように、モータ５５１、遠心ファン５５２、およびスクロールファンケーシング５５３を備えている。この加湿器用送風機５５は、ファン軸芯ＣＬの方向に除湿空気および加湿空気を吸い込んでファン軸芯ＣＬから離れる複数方向に除湿空気および加湿空気を分けて異なる空間に吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の熱交換を媒介するための樹脂製の部材である。

モータ５５１は、一部が遠心ファン５５２内に収容され、出力軸が遠心ファン５５２と接続されており、出力軸を介して遠心ファン５５２に回転駆動力を伝達することで、遠心ファン５５２をファン軸芯ＣＬの周りに回転させる。

遠心ファン５５２は、遠心式多翼ファンすなわち遠心式送風機の羽根車であり、より具体的にはターボファンである。この遠心ファン５５２は、ファンボス５５２ａ、複数枚のブレード５５２ｂ、および天板５５２ｃを有している。この遠心ファン５５２は、除湿空気および加湿空気をファン軸芯ＣＬの方向に吸い込んでファン軸芯ＣＬから離れる複数方向に吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の熱交換を媒介する。

ファンボス５５２ａ（接続部材の一例に相当する）は、モータ５５１の出力軸に接続された板形状の部材である。このファンボス５５２ａの熱伝導率は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。例えば、ファンボス５５２ａは、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属から成っていてもよいし、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属以外の材料（例えば、カーボンナノファイバー、樹脂）から成っていてもよい。

複数枚のブレード５５２ｂは、ファン軸心ＣＬを中心とする円柱状のファン吸込空間５５５のまわりに周方向に等間隔で周状に配置された平板である。ファン吸込空間５５５は、ファン軸心ＣＬおよびファン軸心ＣＬの近傍の空間を含む空間である。そして各ブレード５５２ｂは、ファンボス５５２ａに対して垂直に（または非平行に）、かつ、空気がファン軸芯ＣＬから離れる方向に導くよう（すなわち、ファン軸芯ＣＬを中心とした径方向に垂直にならないよう）、ファンボス５５２ａに接続かつ固定されている。このブレード５５２ｂの各々の熱伝導率は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。例えば、ブレード５５２ｂの各々は、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属から成っていてもよいし、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属以外の材料（例えば、カーボンナノファイバー、樹脂）から成っていてもよい。なお、複数枚のブレード５５２ｂの大きさ、形状、表面積は、すべて同じである。

天板５５２ｃ（接続部材の一例に相当する）は、ブレード５５２ｂを挟んでファンボス５５２ａと対向する円環板形状の部材であり、すべてのブレード５５２ｂが天板５５２ｃに接続かつ固定されている。この天板５５２ｃの熱伝導率は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。例えば、天板５５２ｃは、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属から成っていてもよいし、熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の金属以外の材料（例えば、カーボンナノファイバー、樹脂）から成っていてもよい。あるいは、この天板５５２ｃの熱伝導率は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であってもよい。

なお、ブレード５５２ｂの各々および天板５５２ｃの板厚よりもファンボス５５２ａの板厚の方が大きい。そして、複数枚のブレード５５２ｂおよび天板５５２ｃの全体の熱容量よりも、ファンボス５５２ａの熱容量の方が大きい。したがって当然、複数枚のブレード５５２ｂのうちどの一枚よりも、ファンボス５５２ａの熱容量の方が大きい。また、天板５５２ｃの熱容量よりも、ファンボス５５２ａの熱容量の方が大きい。

スクロールファンケーシング５５３は、モータ５５１の一部および遠心ファン５５２を収容する筐体である。スクロールファンケーシング５５３は、樹脂から成っていてもよいし金属から成っていてもよいが、ファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃよりも熱伝導率は低い。このスクロールファンケーシング５５３は、吸湿空間５４１ａを通った除湿空気と放湿空間５４１ｂを通った加湿空気を独立してそれぞれ除湿空気ダクト５７３、加湿用ダクト５７１に吹き出す形状となっている。

このスクロールファンケーシング５５３は、上側底壁５５３ａ、下側底壁５５３ｂ、外周壁５５３ｃを有している。上側底壁５５３ａは、スクロールファンケーシング５５３の上蓋に相当する板形状の部材であり、その内周端部に空気排出部５６と接続する開口部を有している。開口部は、吸着器収容空間５４１から除湿空気および加湿空気を導入するための孔を形成する部材である。下側底壁５５３ｂは、上側底壁５５３ａとファン軸芯ＣＬの方向に対向する板形状の部材である。

外周壁５５３ｃは、スクロールファンケーシング５５３の外周を構成する板形状の部材であり、その上端（吸着器収容部５４に近い側の端）において上側底壁５５３ａの外周端部と接続し、その下端（吸着器収容部５４から遠い側の端）において下側底壁５５３ｂの外周端部と接続している。したがって、外周壁５５３ｃは上側底壁５５３ａと下側底壁５５３ｂを繋ぐ部材である。

また、外周壁５５３ｃのうちファン収容空間側（遠心ファン５５２を収容する空間の側）の内面は、第１ノーズ部Ｎ１、第２ノーズ部Ｎ２という２つのスクロールノーズ部を備え、更に、第１スクロール内壁面Ｓ１、第２スクロール内壁面Ｓ２を備えている。第１スクロール内壁面Ｓ１が第１内壁面の一例に相当し、第２スクロール内壁面Ｓ２が第２内壁面の一例に相当する。

第１ノーズ部Ｎ１は、第１スクロール内壁面Ｓ１の端部のうち、遠心ファン５５２の回転方向とは反対方向の端部と接続している。第２ノーズ部Ｎ２は、第２スクロール内壁面Ｓ２の端部のうち、遠心ファン５５２の回転方向とは反対方向の端部と接続している。

第１ノーズ部Ｎ１は、外周壁５５３ｃの上記内面と除湿空気ダクト５７３との境界を成すと共にスクロールの巻き始め部分である。

第２ノーズ部Ｎ２は、外周壁５５３ｃの上記内面と加湿用ダクト５７１との境界を成すと共にスクロールの巻き始め部分である。

第１スクロール内壁面Ｓ１は、ファン軸芯ＣＬからの距離が回転軸Ｓを中心とする巻き角に対して周知の対数螺旋関数に従って増大するように、ノーズ部Ｎ１から加湿用ダクト５７１へ、ファン軸芯ＣＬの周りを取り巻いて渦巻き状に延びている壁面である。

第２スクロール内壁面Ｓ２は、ファン軸芯ＣＬからの距離が回転軸Ｓを中心とする巻き角に対して周知の対数螺旋関数に従って増大するように、ノーズ部Ｎ２から加湿用ダクト５７３へ、ファン軸芯ＣＬの周りを取り巻いて渦巻き状に延びている壁面である。

このように、スクロールファンケーシング５５３には２つの出口が形成されており、それら２つのうち一方の出口には加湿用ダクト５７１が接続されており、他方の出口には除湿空気ダクト５７３が接続されている。

ここで、スクロールファンケーシング５５３、加湿用ダクト５７１、除湿空気ダクト５７３の形状と、第２仕切部材５４３の第１下流仕切部５４３ｂ、第２下流仕切部５４３ｄの配置との関係について説明する。

図５、図６に示す通り、第１下流仕切部５４３ｂと第２下流仕切部５４３ｄは共に、ファン吸込空間５５５内に配置される。これにより、第１下流仕切部５４３ｂと第２下流仕切部５４３ｄは共に、ファン吸込空間５５５を、加湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間と、除湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間とに、仕切る。

より具体的には、図５に示す通り、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内で第１下流仕切部５４３ｂ、第２下流仕切部５４３ｄがファン軸芯ＣＬからそれぞれ真っ直ぐ延びる方向８１、８２が成す角は、１２０°である。なお方向８１は、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内において、第１下流仕切部５４３ｂのうちファン軸芯ＣＬから最も離れた端部を、ファン軸芯ＣＬから見た方向でもある。また方向８２は、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内において、第２下流仕切部５４３ｄのうちファン軸芯ＣＬから最も離れた端部を、ファン軸芯ＣＬから見た方向でもある。

この１２０°の範囲は、遠心ファン５５２の回転方向に沿って第１下流仕切部５４３ｂから第２下流仕切部５４３ｄまでの範囲であり、加湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間である。また、遠心ファン５５２の回転方向に沿って第２下流仕切部５４３ｄから第１下流仕切部５４３ｂまでの２４０°の範囲が、除湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間である。

また、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内でファン軸芯ＣＬから第１ノーズ部Ｎ１への方向８３とファン軸芯ＣＬから第２ノーズ部Ｎ２への方向８４とが成す角も、１２０°である。

そして、第１下流仕切部５４３ｂの方向８１は、第１ノーズ部Ｎ１の方向８３に対して、０°より大きくかつ９０°より小さい第１ずれ角度θだけ、遠心ファン５５２の回転方向８０とは反対側に、ずれている。また、第２下流仕切部５４３ｄの方向８２は、第２ノーズ部Ｎ２の方向８４に対して、ほぼ同じ第２ずれ角度θ’だけ、遠心ファン５５２の回転方向８０とは反対側に、ずれている。ここで、第１ずれ角度θと第２ずれ角度θ’の差の絶対値は、０°であれば最も好ましいが、１５°以下であれば後述する効果（加湿空気と除湿空気の分離効果）をある程度達成できる。なお、方向８１と方向８４も互いにずれており、方向８２と方向８３も互いにずれている。

また、複数枚のブレード５５２ｂの総接触面積Ｑと、複数枚のブレード５５２ｂの各々の高さＨとを、以下のように定義する。各ブレード５５２ｂの高さＨは、図６に示すように、ファン軸芯ＣＬに平行な方向の当該ブレード５５２ｂの長さの最大値（１枚のブレード内における最大値）である。複数枚のブレード５５２ｂの接触面積Ｑは、ファンボス５５２ａに接続されたすべてのブレード５５２ｂとファンボス５５２ａとの接触面積の総和であり、本実施形態では、図５における当該複数枚のブレード５５２ｂの総断面積と同じである。このように定義したとき、Ｈ＜Ｑ^１／２である。

なお、図１では、図５のVI-VI断面における加湿装置５０が表されている。

続いて、車両用空調装置の電気制御部である制御装置１００について図６を用いて説明する。図７に示す制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶部を含んで構成されるマイクロコンピュータ、およびその周辺回路から構成されている。制御装置１００は、記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。

本実施形態の制御装置１００は、空調ユニット１０の各種機器の作動を制御する制御装置と加湿装置５０の各種機器の作動を制御する制御装置を１つにまとめた装置である。なお、空調ユニット１０の各種機器の作動を制御する制御装置と加湿装置５０の各種機器の作動を制御する制御装置とを別個に設ける構成としてもよい。

制御装置１００の入力側には、空調制御用の各種センサ群１０１、加湿制御用の各種センサ群１０２、空調制御用および加湿制御用の操作パネル１０３が接続されている。

空調制御用の各種センサ群１０１としては、内気温度を検出する内気温度センサ、外気温度を検出する外気温度センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器１３の温度を検出する蒸発器温度センサ等が挙げられる。

また、加湿制御用の各種センサ群１０２としては、加湿用ダクト５７１から吹き出す空気の温度を検出する第１温度センサや、冷風排出ダクトから吹き出す空気の温度を検出する第２温度センサ等が挙げられる。

操作パネル１０３には、空調運転スイッチ１０３ａ、加湿運転スイッチ１０３ｂ、温度設定スイッチ１０３ｃ等が設けられている。空調運転スイッチ１０３ａは、空調ユニット１０による空調運転のオン、オフを切り替えるスイッチである。加湿運転スイッチ１０３ｂは、加湿装置５０の加湿運転のオン、オフを切り替えるスイッチである。温度設定スイッチ１０３ｃは、空調ユニット１０や加湿装置５０から吹き出す空気の目標温度を設定するスイッチである。

また、制御装置１００の出力側には、エアミックスドア１８のアクチュエータ、空調用送風機１９の空調用モータ１９３、内外気切替ドア１２３のアクチュエータ、加湿器用送風機５５のモータ５５１、駆動部材７０の電動モータ７２、冷風ドア５２２のアクチュエータ、冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）等が接続されている。制御装置１００は、これら出力側の装置を制御することができる。

次に、本実施形態の空調ユニット１０および加湿装置５０の作動を説明する。まず、空調ユニット１０の作動の概略について説明する。空調ユニット１０は、空調運転スイッチ１０３ａがオンされると、制御装置１００が空調制御用の各種センサ群１０１の検出信号および温度設定スイッチ１０３ｃの設定温度に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。そして、制御装置１００は、車室内へ吹き出す送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、空調ユニット１０における各種機器の作動を制御する。

このように、空調ユニット１０では、制御装置１００が空調制御用の各種センサ群１０１の検出信号等に応じて各種機器を制御することで、ユーザが要求する適切な車室内の温度調整を実現することができる。

続いて、加湿装置５０の作動について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。制御装置１００は、空調運転スイッチ１０３ａがオンされると、図８に示すフローチャートに示す制御処理を実行する。

なお、本実施形態では、一事例として、蒸発器１３が内気または外気を冷却しており、その結果、車室内の温度が２５℃に保たれ、車室内の相対湿度が２０％に保たれている状況において、制御装置１００が図８に示す処理を実行する場合について説明する。

図８に示すように、制御装置１００は、まずステップＳ１０で、加湿運転スイッチ１０３ｂのオンオフを検出して加湿要求があるか否かを判定する。この判定処理では、加湿運転スイッチ１０３ｂがオフである場合に加湿要求なしと判定し、加湿運転スイッチ１０３ｂがオンである場合に加湿要求ありと判定する。加湿要求なしと判定した場合は、再度このステップＳ１０を繰り返す。

ステップＳ１０の判定処理の結果、加湿要求ありと判定された場合には、制御装置１００は、ステップＳ２０に進み、加湿装置５０による車室内の加湿処理を開始する。具体的には、制御装置１００は、冷風ドア５２２を全開位置に移動させ、加湿器用送風機５５のモータ５５１を作動させて遠心ファン５５２を回転させると共に、駆動部材７０を作動させて吸着器６０を回転させる。これにより、加湿装置５０の加湿運転が実現される。

この際、制御装置１００は、空調用送風機１９の最小風量を基準風量としたとき、冷風吸入ダクト５２１を介して導入される冷却空気が、基準風量よりも少ない風量（例えば、２０ｍ³／ｈ、基準風量の２０％程度）となるように、加湿器用送風機５５を制御する。この場合、冷風吸入ダクト５２１を介して導入される冷却空気が基準風量よりも充分に少ないことから、空調ユニット１０側の空調機能への影響は殆ど生じない。なお、制御装置１００は、加湿制御用の各種センサ群１０２の検出値等に基づいて、空調用送風機１９の風量を制御するようにしてもよい。

また、制御装置１００は、吸着器収容部５４の吸湿空間５４１ａに対して、放湿空間５４１ｂで水分を充分に脱離した吸着材６１が移動するように、駆動部材７０の電動モータ７２を制御する。例えば、制御装置１００は、放湿空間５４１ｂにて吸着材６１の水分の脱離に要する時間を基準時間としたとき、吸着材６１を放湿空間５４１ｂに移動させてから基準時間を経過した後に吸湿空間５４１ａに移動するように、電動モータ７２を制御する。例えば、５ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下の所定の一定回転速度で吸着器６０が回転するよう、電動モータ７２を制御する。なお、吸着器６０が回転しても、吸着器収容部５４、第１仕切部材５４２、第２仕切部材５４３は回転しない。

ここで、制御装置１００が加湿処理を実行した際の加湿装置５０の運転状態について説明する。蒸発器１３で冷却された低温、高相対湿度の冷却空気（例えば、温度５℃、相対湿度７０％）の一部が、加湿器用送風機５５の吸引力によって吸引され、冷風吸入ダクト５２１を介して吸着ケース５１内に導入される。そして、吸着ケース５１に導入された冷却空気は、吸着器６０における吸湿空間５４１ａに存在する吸着材６１により、冷却空気に含まれる水分が吸着される。この結果、冷却空気が除湿空気になる。

この際、吸着器６０が吸着器収容空間５４１で回転することから、吸着器６０における放湿空間５４１ｂで充分に水分を脱離した吸着材６１が吸湿空間５４１ａに移動する。これにより、吸着ケース５１に導入された冷却空気に含まれる水分が、吸着器６０における吸湿空間５４１ａに存在する吸着材６１により連続的に吸着される。続いて、吸湿空間５４１ａを通過した除湿空気は、加湿器用送風機５５の吸引力によって吸引され、空気排出部５６を介して、加湿器用送風機５５のファン吸込空間５５５に流入する。

また、車室内（より具体的にはダッシュボード内部）の空気（本事例では温度２５℃、相対湿度２０％）の一部が、加湿器用送風機５５の吸引力によって吸引され、内気吸入部５３から吸着ケース５１内に導入される。そして、吸着ケース５１に導入された内気は、吸着器６０における放湿空間５４１ｂに存在する吸着材６１に吸着された水分が脱離することで加湿されて加湿空気（温度２１℃、相対湿度５７％）になる。

この際、吸着器６０が吸着器収容空間５４１で回転することから、吸着器６０における吸湿空間５４１ａで充分に水分を吸着した吸着材６１が放湿空間５４１ｂに移動する。これにより、吸着ケース５１に導入された内気は、吸着器６０における吸湿空間５４１ａに存在する吸着材６１の放湿により連続的に加湿される。このように、吸湿空間５４１ａにおける冷却空気の除湿と、放湿空間５４１ｂにおける内気の加湿が、同時に連続的に実現する。続いて、放湿空間５４１ｂを通過した加湿空気は、加湿器用送風機５５の吸引力によって吸引され、空気排出部５６を介して、加湿器用送風機５５のファン吸込空間５５５に流入する。

なお、空気排出部５６からファン吸込空間５５５におけるファンボス５５２ａの近傍までの空間は、第１下流仕切部５４３ｂ、第２下流仕切部５４３ｄによって仕切られているので、この空間において加湿空気と除湿空気は殆ど混ざることがなく分けられている。

したがって、空気排出部５６から加湿器用送風機５５に流入した加湿空気および除湿空気は、図６の実線矢印（加湿空気）および破線矢印（除湿空気）に示すように、殆ど混ざることなく分離したまま、ファン吸込空間５５５においてファンボス５５２ａに向かって流れる。

そして、加湿空気および除湿空気は、互いに殆ど混ざらず分離したまま、図６の実線矢印、破線矢印に示すように、ファン吸込空間５５５から、ファンボス５５２ａに沿って、ファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間に流入する。このとき、遠心ファン５５２の熱伝導率が高いので、加湿空気と除湿空気は、殆ど混ざらず分離したまま、遠心ファン５５２を介して互いに熱交換する。

より具体的には、除湿空気よりも高温の加湿空気（温度２１℃、相対湿度５７％）が、ファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間に流入し、当該空間内を流通する間、加湿空気は主にファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂにぶつかる。これにより、加湿空気から当該ファンボス５５２ａおよびブレード５５２ｂに、加湿空気の熱が伝達される。この結果、加湿空気は熱を奪われ、例えば１８℃まで温度が低下し、それに伴い相対湿度が６５％程度に高められる。

そして、ブレード５５２ｂに伝達された熱は、ブレード５５２ｂよりも熱容量の高いファンボス５５２ａに伝達され、一時的にファンボス５５２ａに蓄えられる。そして、ファンボス５５２ａ内の温度は、自身の高い熱伝導率により、ファンボス５５２ａ全体においてほぼ均一に保たれる。

一方、加湿空気よりも低温の除湿空気（温度５℃、相対湿度３０％）がファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間に流入し、当該空間内を流通する間、除湿空気は主にファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂにぶつかる。これにより、当該ファンボス５５２ａおよびブレード５５２ｂから除湿空気に、熱が伝達される。この結果、除湿空気は熱を受け取って例えば９℃まで温度が上昇し、それに伴い相対湿度が２８％程度に下がる。そして、熱が奪われたブレード５５２ｂには、ブレード５５２ｂよりも熱容量の高いファンボス５５２ａから熱が伝達される。

このような作用により、除湿空気（冷風）は遠心ファン５５２を通る際にファンボス５５２ａおよびブレード５５２ｂから熱を渡され温度が上昇して遠心ファン５５２から吹き出される。一方、加湿空気（暖風）は遠心ファン５５２を通る際にファンボス５５２ａおよびブレード５５２ｂから熱を奪われ温度が下降して遠心ファン５５２から吹き出される。つまり、遠心ファン５５２は、加湿空気を吸着ケース５１から吸い込んで加湿用ダクト５７１に吹き出すと同時に、除湿空気を吸着ケース５１から吸い込んで除湿空気ダクト５７３に吹き出すことで、加湿空気から空気を奪うと共に奪った熱を除湿空気に渡す。

このように、遠心ファン５５２が除湿空気と加湿空気をファン吸込空間５５５から吸い込んで吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の間の熱交換を媒介することができるので、遠心ファン５５２とは別に除湿空気と加湿空気の熱交換器を配置する必要がなくなる。また、熱交換のための構成において、送風機の数は１つ（すなわち加湿器用送風機５５のみ）で済む。その結果、加湿装置５０の部品点数を低減することができ、ひいては、加湿装置５０の小型化に寄与することができる。

また、放湿空間５４１ｂを通すための空気として、空調ケース１１内の空気ではなく内気を用いているので、加湿装置５０の存在による空調ユニット１０側の空調機能への影響を低減することができる。

また図９のように、ある時点に、黒で塗り潰した略楕円形で表す加湿空気９１が、第１下流仕切部５４３ｂ、第２下流仕切部５４３ｄによって仕切られた狭い方の空間から、ファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間に流入したとする。また図９のように、同じ時点に、ハッチングした略楕円形で表す除湿空気９２が、第１下流仕切部５４３ｂ、第２下流仕切部５４３ｄによって仕切られた広い方の空間から、ファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間に流入したとする。

この場合、その後の時点で加湿空気９１および除湿空気９２は、図１０に示すように、ファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間の最外端から流出しようとする。

しかし、図９の時点から図１０の時点に進む間に、遠心ファン５５２が回転する。本実施形態では、空気がファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間の最内端から最外端に至るまでの時間の間に遠心ファン５５２が回転する角度を予め実験等で特定しておく。なお、遠心ファン５５２の回転速度と遠心ファン５５２に吹き出される空気の風速は比例関係にある。したがって、上記の角度は、遠心ファン５５２の回転速度に殆ど依存せず、遠心ファン５５２の形状に大きく依存するが、概ね０°より大きく９０°よりも小さい。

そして、第１下流仕切部５４３ｂの方向８１が、第１ノーズ部Ｎ１の方向８３に対して、遠心ファン５５２の回転方向８０とは反対側にずれる第１ずれ角度θを、この特定した角度と同じになるよう、第１ノーズ部Ｎ１の配置等を決める。また、第２下流仕切部５４３ｄの方向８２が、第２ノーズ部Ｎ２の方向８４に対して、遠心ファン５５２の回転方向８０とは反対側にずれる第２ずれ角度θ’を、この特定した角度と同じになるよう、第２ノーズ部Ｎ２の配置等を決める。

このようになっていることで、加湿空気は殆ど全部が加湿用ダクト５７１に吹き出され、除湿空気は殆ど全部が除湿空気ダクト５７３に吹き出される。もし、本実施形態と異なり、第１下流仕切部５４３ｂの方向８１が第１ノーズ部Ｎ１の方向８３と一致し、かつ、第２下流仕切部５４３ｄの方向８２が第２ノーズ部Ｎ２の方向８４と一致していれば、加湿空気と除湿空気の混合度合いが本実施形態よりも増してしまう。また、方向８１と方向８３のずれ角度が方向８２と方向８４のずれ角度と等しいことにより、そうでない場合に比べ、加湿空気と除湿空気の混合度合いをより低減することができる。

また、ブレード５５２ｂの各々において、当該ブレードの高さＨと、複数枚のブレード５５２ｂ総接触面積Ｑと関係が、Ｈ＜Ｑ^１／２となっているので、そうでない場合に比べ、各ブレード５５２ｂからファンボス５５２ａへの熱伝導がより迅速に行えるので、加湿空気と除湿空気の熱交換の効率を更に向上させることができる。

このように、遠心ファン５５２に流入した加湿空気は、除湿空気と殆ど混ざることなく分けられ、かつ、除湿空気と熱交換して温度が下がると共に相対湿度が上昇し、加湿用ダクト５７１に流入する。そして更に加湿空気は、加湿用ダクト５７１を介して、加湿用ダクト５７１の空気流れ下流端にある吹出開口部５７２から乗員の顔部に向けて吹き出され、上記吹出口２０ａ、２０ｂ、２０ｃから出た空気によって乱されることなく、乗員の顔部に向けて吹き出され、乗員の顔部周囲の空間が加湿される。

また、遠心ファン５５２に流入した除湿空気は、加湿空気と殆ど混ざることなく分けられ、かつ、加湿空気と熱交換して温度が上がると共に相対湿度が上昇し、除湿空気ダクト５７３に流入する。そして更に除湿空気は、加湿用ダクト５７１を介して車室内、車外、あるいは空調ケース１１の内部に、流入する。除湿空気を空調ケース１１の内部に流入させた場合は、除湿空気は内気に比べれば低い温度なので、冷凍サイクルの負荷を低減できる。

ステップＳ２０に続いては、ステップＳ２０で開始した加湿処理を継続しながら、ステップＳ３０で、加湿停止要求があるか否かを判定する。ステップＳ３０の判定処理では、各運転スイッチ１０３ａ、１０３ｂそれぞれがオンである場合に、加湿停止要求なしと判定し、各運転スイッチ１０３ａ、１０３ｂの一方がオフである場合に、加湿停止要求ありと判定する。加湿停止要求なしと判定した場合は、加湿処理を継続しながら、ステップＳ３０の判定を繰り返す。

ステップＳ３０の判定処理の結果、加湿停止要求ありと判定された場合には、制御装置１００は、ステップＳ４０に進み、吸着器６０の吸着材６１に吸着された水分を脱離させる脱離処理を実行する。これにより、加湿装置５０の脱離運転が実現される。

脱離処理では、制御装置１００は、駆動部材７０により吸着器６０を回転させた状態で、冷風ドア５２２を全閉させる。これにより、冷風導出部１１２から第１内部連通口５２ｂまで冷却空気が流通しなくなる。したがって、吸湿空間５４１ａで吸着材６１が水分を吸着しなくなる。一方、内気は、遠心ファン５５２の吸引力によって吸引され、内気吸入ダクト５３１から吸着ケース５１内に導入され、放湿空間５４１ｂにある吸着材６１から水分が脱離する。

このように、吸湿空間５４１ａにおける吸着材６１での水分の吸着を停止し、吸湿空間５４１ａにおける吸着材６１の水分の脱離を継続することで、吸着材６１に吸着された水分を充分に脱離させることができる。

制御装置１００は、予め設定された処理継続時間が経過するまで、脱離処理を継続する。制御装置１００は、脱離処理を開始してから当該処理継続時間が経過すると、加湿器用送風機５５の作動を停止して、ステップＳ１０に戻る。なお、処理継続時間は、放湿空間５４１ｂに存する吸着材６１に吸着された水分の全量を、加湿装置５０で脱離するのに要する時間に設定すればよい。

以上説明した本実施形態の加湿装置５０、および当該加湿装置５０を備える車両用空調装置によれば、空調ユニット１０で冷却された冷却空気の水分を利用して、車室内を加湿することができるので、外部から水を供給する必要がない。

また、空調ケース１１内の冷却空気を利用して、冷却空気に含まれる水分を吸着材６１に吸着させる。つまり、蒸発器１３の冷却空気から水分の供給を受けるので、別途水分供給源を用意する必要なく、加湿装置５０を簡易に構成できる。また、冷凍サイクルが作動している限り、ほぼオールシーズンで加湿が可能になる。

また、吸着材６１から脱離する水分で加湿する対象を内気とすることで、空調ケース内の空気を加湿する以外の方法で車室内に加湿空気を吹き出すことができる。また、内気を放湿空間５４１ｂに吸引すると共に加湿空気を吸着ケース５１から吸い込んで加湿用ダクト５７１に吹き出す送風機を備えることで、加湿対象となる内気を適切に導くことができる。

また、デフロスタ吹出口２０ｃから出る空気は加湿されず、加湿用ダクト５７１から出る空気のみ加湿されるので、乗員のみ加湿され、窓ガラスは加湿されない。したがって、窓曇りを低減することができる。

また、加湿装置５０は、吸着器６０における放湿空間５４１ｂにある吸着材６１の一部を吸湿空間５４１ａに移動させると共に、吸着器６０における吸湿空間５４１ａに存する吸着材６１の一部を放湿空間５４１ｂに移動させる駆動部材７０を備える。

これにより、吸湿空間５４１ａにて吸着材６１で吸着した水分を放湿空間５４１ｂで脱離させて加熱空気を加湿すると同時に、放湿空間５４１ｂにて水分を脱離した吸着材６１で吸湿空間５４１ａを流通する冷却空気の水分を吸着することができる。

従って、本実施形態の加湿装置５０および車両用空調装置によれば、無給水で車室内における連続した加湿を実現することができる。

また、本実施形態の加湿装置５０は、第１導出部を構成する加湿用ダクト５７１が、空調ユニット１０で温度調整された空気の空調用ダクト２０とは別体の構成部品としている。これによれば、空調ユニット１０で温度調整された空気と加湿装置５０で加湿した加湿空気とが混ざりにくくなるので、高湿度の加湿空気を車室内に供給することができる。

さらに、本実施形態では、吸着ケース５１、冷風吸入ダクト５２１、および温風吸入ダクト５３１を空調ケース１１とは別体の構成部品とし、冷風吸入ダクト５２１、および温風吸入ダクト５３１を空調ケース１１に脱着可能な構成としている。

これによれば、加湿装置５０を空調ユニット１０に対して後付けすることが可能となる。すなわち、加湿装置５０を車両用空調装置のオプション（アドオンパーツ）とすることができる。

また、本実施形態では、遠心ファン５５２が、加湿空気と除湿空気の熱交換を媒介する。これによれば、放湿空間５４１ｂを通過した加湿空気を、吸湿空間５４１ａを通過した除湿空気で冷却し、車室内へ導出する加湿空気の相対湿度を高くすることができる。この結果、車室内の加湿による乗員の快適性が向上する。

また、本実施形態では、車室内の加湿を停止する際に、制御装置１００が吸着材６１に吸着された水分を脱離させる脱離処理を実行するようになっている。これによれば、加湿装置５０の停止時に、吸着材６１に残存する水分による雑菌の繁殖を抑えることができ、車室内の加湿による乗員の快適性を確保することが可能となる。

ここで、吸着材６１は、単位質量当りの水分の吸着速度が、単位質量当りの水分の脱離速度よりも遅くなる傾向がある。

この点を加味し、本実施形態では、吸湿空間５４１ａに存する吸着材６１の量が、放湿空間５４１ｂに存する吸着材６１の量よりも多くなるように、吸着ケース５１内の収容空間を各仕切部材５４２、５４３により仕切る構成としている。

これによれば、吸湿空間５４１ａにおける吸着材６１への水分の吸着量を充分に確保することができるので、放湿空間５４１ｂにて吸着材６１に吸着された水分を効率よく脱離させて、充分な加湿量を確保することが可能となる。

また、本実施形態の加湿器用送風機５５は、加湿空気と除湿空気の顕熱交換を実現するが、加湿空気と除湿空気の潜熱交換は行わない。したがって、加湿空気と除湿空気という異なる湿度を持つ２流体の相対湿度を調整することができる。具体的には、高温の加湿空気を低温の除湿空気で冷やすことで、加湿空気の相対湿度を更に高め、かつ、低温の除湿空気を高温の加湿空気で暖めることで、除湿空気の相対湿度を更に低下させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態の車両用空調装置に対し、加湿装置５０の一部を変更したものである。具体的には、加湿装置５０のうち空気排出部５６よりも空気流れ下流かつ加湿用ダクト５７１および除湿空気ダクト５７３よりも空気流れ上流の部分が、第１実施形態に対して変更されている。

具体的には、本実施形態では、収容空間５４１は、吸着ケース５１の空気排出部５６を通じて、図１１、図１２、図１４に示す第１連結ダクト５８１内の通路および第２連結ダクト５８２内の通路と連通している。

より具体的には、収容空間５４１の吸湿空間５４１ａのうち吸着器６０よりも下流の部分と、放湿空間５４１ｂのうち吸着器６０よりも下流の部分は、第１実施形態と同じく、第１上流仕切部５４３ａおよび第１下流仕切部５４３ｂによって仕切られている。

そして、放湿空間５４１ｂのうち吸着器６０よりも下流の部分は、空気排出部５６を介して、第１連結ダクト５８１内の空間および第２連結ダクト５８２内の空間のうち前者のみと連通している。そして、吸湿空間５４１ａのうち吸着器６０よりも下流の部分は、空気排出部５６を介して、第１連結ダクト５８１内の空間および第２連結ダクト５８２内の空間のうち後者のみと連通している。

第１連結ダクト５８１と第２連結ダクト５８２は、内部の通路が互いに合流させることなく延び、図１１〜図１４に示すように、送風機手前部材５８３に連結されている。送風機手前部材５８３は、内部に円盤形状の送風機手前空間が形成されている。この円盤形状の中心軸と加湿器用送風機５５のファン軸芯ＣＬは一致する。そして、当該送風機手前空間を加湿空気用空間５８３ａおよび除湿空気用空間５８３ｂに仕切る第１下流仕切部５４３ｂおよび第２下流仕切部５４３ｄが、送風機手前空間内に配置されている。第１連結ダクト５８１内の通路は加湿空気用空間５８３ａおよび除湿空気用空間５８３ｂのうち前者のみに連通し、第２連結ダクト５８２内の通路は後者のみに連通する。

したがって、放湿空間５４１ｂから出て第１連結ダクト５８１内を通った加湿空気は、除湿空気と合流することなく加湿空気用空間５８３ａに流入する。また、吸湿空間５４１ａから出て第２連結ダクト５８２内を通った除湿空気は、加湿空気と合流することなく除湿空気用空間５８３ｂに流入する。

このように、本実施形態では、第２仕切部材５４３のうち、第１上流仕切部５４３ａ、第２上流仕切部５４３ｃ、およびリング部５４３ｅは第１実施形態と同じである。しかし、図１２〜図１４のように、本実施形態の第１下流仕切部５４３ｂは、第１上流仕切部５４３ａおよびリング部５４３ｅから分離しており、第２下流仕切部５４３ｄは、第２上流仕切部５４３ｃおよびリング部５４３ｅから分離している。なお、第１下流仕切部５４３ｂおよび第２下流仕切部５４３ｄは、送風機手前部材５８３の内面（空間５８３ａ、５８３ｂ側の面）に接着されていてもよい。

また、図１３、図１４に示すように、送風機手前部材５８３の加湿器用送風機５５側の底面中央部には、ファン軸芯ＣＬを囲む開口部５８３ｃが形成されている。この開口部５８３ｃに囲まれた孔を通じて、加湿空気用空間５８３ａおよび除湿空気用空間５８３ｂは、加湿器用送風機５５のファン吸込空間５５５と連通している。

図１３、図１４に示す通り、第１下流仕切部５４３ｂと第２下流仕切部５４３ｄは共に、送風機手前空間内とファン吸込空間５５５内の両方に配置される。これにより、第１下流仕切部５４３ｂと第２下流仕切部５４３ｄは共に、ファン吸込空間５５５を、加湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間と、除湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間とに、仕切る。

より具体的には、図１２に示す通り、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内で第１下流仕切部５４３ｂ、第２下流仕切部５４３ｄがファン軸芯ＣＬからそれぞれ真っ直ぐ延びる方向８６、８７が成す角は、１８０°である。なお第１下流仕切部５４３ｂと第２下流仕切部５４３ｄは、ファン軸芯ＣＬにおいて、一体に接続している。

また方向８６は、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内において、第１下流仕切部５４３ｂのうちファン軸芯ＣＬから最も離れた端部を、ファン軸芯ＣＬから見た方向でもある。また方向８７は、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内において、第２下流仕切部５４３ｄのうちファン軸芯ＣＬから最も離れた端部を、ファン軸芯ＣＬから見た方向でもある。

この１８０°の範囲は、遠心ファン５５２の回転方向に沿って第１下流仕切部５４３ｂから第２下流仕切部５４３ｄまでの範囲であり、加湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間である。また、遠心ファン５５２の回転方向に沿って第２下流仕切部５４３ｄから第１下流仕切部５４３ｂまでの１８０°の範囲が、除湿空気が通って遠心ファン５５２に吸い込まれる空間である。

また、ファン軸芯ＣＬに垂直な平面内でファン軸芯ＣＬから第１ノーズ部Ｎ１への方向８８とファン軸芯ＣＬから第２ノーズ部Ｎ２への方向８９とが成す角も、１８０°である。

そして、第１下流仕切部５４３ｂの方向８６は、第１ノーズ部Ｎ１の方向８８に対して、０°より大きくかつ９０°より小さい第１ずれ角度θだけ、遠心ファン５５２の回転方向８０とは反対側に、ずれている。また、第２下流仕切部５４３ｄの方向８７は、第２ノーズ部Ｎ２の方向８９に対して、ほぼ同じ第２ずれ角度θ’だけ、遠心ファン５５２の回転方向８０とは反対側に、ずれている。第１ずれ角度θと第２ずれ角度θ’の関係は、第１実施形態と同じである。

本実施形態でも、空気がファンボス５５２ａ、ブレード５５２ｂ、天板５５２ｃで囲まれる空間の最内端から最外端に至るまでの時間の間に遠心ファン５５２が回転する角度を予め実験等で特定しておき、その特定した角度を上述の第１ずれ角度θとする。そして、このずれ角度を実現するよう、ノーズ部Ｎ１、Ｎ２の位置を決める。なお、方向８６と方向８９も互いにずれており、方向８７と方向８８も互いにずれている。

加湿器用送風機５５のその他の構成は、第１実施形態と同じである。また、本実施形態の制御装置１００の構成および作動は、第１実施形態と同じである。

また、加湿装置５０の作動も、空気排出部５６からファン吸込空間５５５までの加湿空気および除湿空気の経路以外は、第１実施形態と同じである。特に、遠心ファン５５２が加湿空気と除湿空気を混ざることなく分離したまま、加湿空気と除湿空気の熱交換を媒介する作用は、第１実施形態と同じである。また、上記第１ずれ角度θ、θ’が方向８６と方向８８の間、および方向８７と方向８９の間に形成されているので、加湿空気は殆ど全部が加湿用ダクト５７１に吹き出され、除湿空気は殆ど全部が除湿空気ダクト５７３に吹き出される。したがって、第１実施形態と同様に、加湿空気と除湿空気の混合度合いを低減することができる。

（第３実施形態）
本実施形態は、第１、第２実施形態の車両用空調装置に対し、遠心ファンの構成を変更したものである。具体的には、本実施形態の遠心ファン５５２’は、遠心式多翼ファンすなわち遠心式送風機の羽根車である点は第１、第２実施形態と同じであるが、ターボファンでなくシロッコファンである点が、第１、第２実施形態と異なる。

この遠心ファン５５２’は、ファンボス５５２ａ、複数枚のブレード５５２ｂ’、および天板５５２ｃ’を有している。この遠心ファン５５２’は、除湿空気および加湿空気をファン軸芯ＣＬの方向に吸い込んでファン軸芯ＣＬから離れる複数方向に吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の熱交換を媒介する。

ファンボス５５２ａ（接続部材の一例に相当する）の形状、材質、熱伝導率は、第１、第２実施形態のファンボス５５２ａと同じである。

複数枚のブレード５５２ｂ’は、ファン軸心ＣＬを中心とする円柱状のファン吸込空間５５５のまわりに周方向に等間隔で周状に配置された平板である。そし各ブレード５５２ｂ’は、ファンボス５５２ａに対して垂直に（または非平行に）、かつ、空気がファン軸芯ＣＬから離れる方向に導くよう（すなわち、ファン軸芯ＣＬを中心とした径方向に垂直にならないよう）、ファンボス５５２ａに接続かつ固定されている。このブレード５５２ｂの各々の材質および熱伝導率は、第１、第２実施形態と同じである。また、これら複数枚のブレード５５２ｂ’の大きさ、形状、表面積は、すべて同じである。

また、ブレード５５２ｂ’の各々は、ファン軸芯ＣＬに平行な方向の高さの代表値（最大値、平均値等）が、第１、第２実施形態のどのブレード５５２ｂよりも、大きくなっている。また、ブレード５５２ｂ’の各々は、ファン軸芯ＣＬに垂直な断面における長手方向の長さの代表値（最大値、平均値等）が、第１、第２実施形態のどのブレード５５２ｂよりも、小さくなっている。また、ブレード５５２ｂ’の各々の表面積は、第１、第２実施形態のブレード５５２ｂの表面積と同じになっている。

また、ブレード５５２ｂの各々において、高さＨ、接触面積Ｑ、接触厚みＤ、径方向長さの関係は、第１、第２実施形態とは異なり、Ｈ＞Ｑ^１／２となっている。

天板５５２ｃ’（接続部材の一例に相当する）は、ブレード５５２ｂを挟んでファンボス５５２ａと対向する円環板形状の部材であり、すべてのブレード５５２ｂ’が天板５５２ｃ’に接続かつ固定されている。この天板５５２ｃ’の材質および熱伝導率は、第１、第２実施形態の天板５５２ｃと同じである。

加湿器用送風機５５のその他の構成は、第１、第２実施形態と同じである。また、加湿装置５０の作動も、第１、第２実施形態と同じである。特に、遠心ファン５５２が加湿空気と除湿空気を混ざることなく分離したまま、加湿空気と除湿空気の熱交換を媒介する作用は、第１、第２実施形態と同じである。

また、上記第１ずれ角度θ、θ’が方向８１（または方向８６）と方向８３（または方向８８）の間、および方向８２（または方向８７）と方向８４（または方向８９）の間に形成されているので、加湿空気は殆ど全部が加湿用ダクト５７１に吹き出され、除湿空気は殆ど全部が除湿空気ダクト５７３に吹き出される。したがって、第１、第２実施形態と同様に、加湿空気と除湿空気の混合度合いを低減することができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記各実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

なお、上記各実施形態において、加湿器用送風機５５、第１下流仕切部５４３ｂ、および第２下流仕切部５４３ｄから成る構成が、加湿空気と除湿空気の熱交換を行う熱交換装置の一例に相当する。

（変形例１）
上記実施形態では、加湿空気および除湿空気がファンボス５５２ａおよび複数のブレード５５２ｂを介して熱交換を行うようになっているが、この際、ファンボス５５２ａの役割をファンボス５５２ａに代えて天板５５２ｃが担うようになっていてもよい。ただしその場合、天板５５２ｃの熱容量は、複数枚のブレード５５２ｂ全体の熱容量よりも大きくする。したがって当然、複数枚のブレード５５２ｂの各々の熱容量は、天板５５２ｃの熱容量よりも小さくなる。

（変形例２）
第１、第２の流体は、上記各実施形態の加湿空気、除湿空気に限らない。第１、第２の流体は、温度が互いに異なっていればその他の特徴はどのようになっていてもよい。例えば、第１、第２の流体は、相対湿度が同じであってもよい。また、第１、第２の流体は、温度以外の属性として、相対湿度以外の属性（例えば、組成、内気か外気か等）が互いに異なっていてもよい。また、第１、第２の流体は、空気である必要はなく、例えば、液相の水でもよい。

（変形例３）
上記各実施形態の熱交換装置は、加湿装置５０の一部として使用されるものに限らない。

（変形例４）
上記各実施形態では、加湿装置５０を空調ユニット１０の下方側に配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、加湿装置５０を空調ユニット１０の上方側や側方側に配置するようにしてもよい。

（変形例５）
上述の各実施形態では、空調ケース１１の底面部１１ａに開口する冷風導出部１１２に加湿装置５０の冷風吸入ダクト５２１が接続される例について説明したが、これに限定されない。例えば、空調ケース１１の上面部１１ｂや側面部１１ｃに設けられた冷風導出部１１２に冷風吸入ダクト５２１が接続されていてもよい。

（変形例６）
上述の各実施形態の如く、出部を構成する加湿用ダクト５７１を、空調ユニット１０で温度調整された空気の空調用ダクト２０とは別体の構成部品としてもよいが、これに限定されない。例えば、加湿用ダクト５７１を空調ユニット１０側の空調用ダクト２０とは一体の構成部品としてもよい。

（変形例７）
上述の各実施形態の如く、吸着ケース５１および吸入ダクト５２１を空調ケース１１とは別体の構成部品とし、吸入ダクト５２１を空調ケース１１に脱着可能な構成としてもよいが、これに限定されない。例えば、吸着ケース５１および吸入ダクト５２１を空調ケース１１と一体の構成部品としてもよい。

（変形例８）
上述の各実施形態の如く、車室内の加湿を停止する際に、吸着材６１に吸着された水分を脱離させる脱離処理を実行してもよいが、これに限定されず、脱離処理を実行しないようにしてもよい。

５４３ｂ第１下流仕切部
５４３ｄ第２下流仕切部
５５２遠心ファン
５５２ａファンボス（接続部材）
５５２ｃ天板（接続部材）
５５３スクロールファンケーシング
５５５ファン吸込空間
ＣＬファン軸芯

Claims

第１の流体と前記第１の流体とは温度差のある第２の流体との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、
ファン軸芯（ＣＬ）の周りに回転することでファン吸込空間（５５５）から互いに温度が異なる第１の流体と第２の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第１の流体と前記第２の流体を異なる空間に吹き出すファン（５５２）と、
前記ファンを収容するファンケーシング（５５３）と、
前記ファン吸込空間において、前記第１の流体が通る空間と前記第２の流体が通る空間とを仕切る仕切部（５４３ｂ、５４３ｄ）と、を備え、
前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード（５５２ｂ）と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材（５５２ａ、５５２ｃ）と、を有し、
前記複数のブレードの熱伝導率および前記接続部材の熱伝導率は、前記ファンケーシングの熱伝導率より高いことを特徴とする熱交換装置。
第１の流体と前記第１の流体とは温度差のある第２の流体との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、
ファン軸芯（ＣＬ）の周りに回転することでファン吸込空間（５５５）から互いに温度が異なる第１の流体と第２の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第１の流体と前記第２の流体を異なる空間に吹き出すファン（５５２）と、
前記ファン吸込空間において、前記第１の流体が通る空間と前記第２の流体が通る空間とを仕切る仕切部（５４３ｂ、５４３ｄ）と、を備え、
前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード（５５２ｂ）と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材（５５２ａ、５５２ｃ）と、を有し、
前記複数のブレードの熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、かつ、前記接続部材の熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする熱交換装置。
前記複数のブレードの各々の熱容量は、前記接続部材の熱容量よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換装置。
前記ファンを収容するファンケーシング（５５３）を更に備え、
前記ファンは、前記ファン軸芯の周りに回転することで前記ファン軸芯から離れる方向に前記第１の流体と前記第２の流体を吹き出す遠心ファンであり、
前記ファン吸込空間は前記ファン軸芯の近傍の空間を含み、
前記複数枚のブレードは、前記ファン吸込空間のまわりに周状に配置され、
前記ファンケーシングは、前記ファンが吹き出した前記加湿空気を前記加湿用ダクトに導く第１内壁面（Ｓ１）と、前記第１内壁面の前記回転方向とは反対方向の端部と接続する第１ノーズ部（Ｎ１）と、前記遠心ファンが吹き出した前記除湿空気を前記除湿空気ダクトに導く第２内壁面（Ｓ２）と、前記第２内壁面の前記回転方向とは反対方向の端部と接続する第２ノーズ部（Ｎ２）と、を有し、
前記仕切部材は、前記ファン吸込空間内に共に配置されて前記ファン吸込空間を前記第１の流体が吸い込まれる空間と前記第２の流体が吸い込まれる空間に仕切る第１仕切部（５４３ｂ）および第２仕切部（５４３ｄ）を備え、
前記ファンの回転方向に沿って前記第１仕切部から前記第２仕切部までの範囲が、前記第１の流体が通る空間であり、前記ファンの回転方向に沿って前記第２仕切部から前記第１仕切部までの範囲が、前記第２の流体が通る空間であり、
前記ファン軸芯に垂直な平面内において、前記第１仕切部のうち前記ファン軸芯から最も離れた端部を、前記ファン軸芯から見た方向（８１、８６）は、前記ファン軸芯から前記第１ノーズ部への方向（８３、８８）に対して、０°より大きくかつ９０°より小さい第１ずれ角度（θ）だけ、前記ファンの回転方向（８０）とは反対側に、ずれており、
前記ファン軸芯に垂直な平面内において、前記第２仕切部のうち前記ファン軸芯から最も離れた端部を、前記ファン軸芯から見た方向（８２、８７）は、前記ファン軸芯から前記第２ノーズ部への方向（８４、８９）に対して、第２ずれ角度（θ’）だけ、前記ファンの回転方向（８０）とは反対側に、ずれており、前記第１ずれ角度と前記第２ずれ角度の差の絶対値は１５°以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換装置。
前記複数枚のブレードと前記接続部材との接触面積の総和をＱとし、前記複数枚のブレードの各々において、前記ファン軸芯に平行な方向の当該ブレードの長さの最大値をＨとすると、前記複数枚のブレードの各々において、Ｈ＜Ｑ^１／２となっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換装置。
前記第１の流体は、前記第２の流体よりも湿度が高いことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の熱交換装置。