JP5887644B2 - 電気自動車用防曇・空調システム、除湿ユニット、除湿カセット、及び除湿部材 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車内の空気を除湿する電気自動車用防曇・空調システム、除湿ユニット、除湿カセット、及び除湿部材に関する。

近年、地球温暖化の傾向が顕著となり、その対策の一環として主たる温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を削減すべく、走行時において化石燃料を全く使用しない電気自動車の導入が進められている。

しかしながら電気自動車では次の様な問題がある。例えば、外気温度が車内温度より低温となる場合、乗員から排出される水蒸気（不感常泄）によるウインドウガラスの結露による視界不良の問題である。

この問題を解決するにはウインドウガラス周辺空気の除湿が必要である。

従来の電気自動車では、電動圧縮式冷凍機による冷却除湿と、バッテリーからの給電による温水製造装置にて作られた温水による加温にて相対湿度の低い空気を製造し、これをウインドウガラスへ噴射して視界確保が行われている。このため、車載の蓄電装置からの消費電力が増大し、走行可能距離が２０％〜３０％短縮するという問題があった。

一方、夏季においては、冷房のため、圧縮式冷凍装置にて空気温度を空気の露点温度以下の低温まで冷却する場合がある。このような条件では、冷凍システムの伝熱面に凝縮が発生し、伝熱性能の低下等から運転効率が悪化するという問題があった。

例えば、外気が5℃、60％RH（絶対湿度2.6g／kgDA）の環境下で、車内容積が４ｍ^３（＝空気重量4.8kg）の電気自動車に乗員3名が乗車した場合、人間の不感常泄量（水蒸気発散量）は、一人当たり約30g／hであるから、車内空気の絶対湿度は空気１ｋｇ当たり、毎時18.8gの割合で上昇する。このため、ウインドウガラス近傍において、空気温度が5℃の状態であれば、約9分で相対湿度100％（絶対湿度5.4g／kg）に到達し、ウインドウガラスの結露（窓の曇り）が始まる。

エンジン自動車であれば、エンジン排熱を利用し、ウインドウガラス近傍の空気温度を上昇させて相対湿度を低下させることにより結露を防止することが可能であったが、蓄電装置の他にエネルギー源を持たない電気自動車では有効な排熱源が無いために、この対策は不可能である。

電気自動車はリチウムイオン電池などの蓄電装置に電力を蓄え、蓄えた電力によりモータを駆動して走行するが、暖房や防曇のために電力を消費することは、走行可能距離の短縮や、高価なリチウムイオン電池の容量アップに繋がり、経済性を損なうこととなる。従って、電力消費を抑制できる防曇・空調システムの開発は、省エネルギーの観点からも解決すべき課題である。

このような課題の解決策として、近年、電気自動車の空調システムに除湿ロータを活用するデシカント（除湿剤）調湿技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、除湿剤を担持したロータの再生に車載のヒートポンプからの温風を利用する空調システムが記載されている。

また、特許文献２には、従来型自動車の空調システムに除湿部材を内包する吸湿容器を設置し、圧縮式冷凍装置による冷却除湿の負荷を軽減する空調システムが記載されている。

また、特許文献３には、電気自動車の暖房に使用される電力負荷を軽減するために、蓄電装置の充電時に温水製造を併せて行う蓄熱手段を用いる空調システムが記載されている。

特開２００９−１５４８６２号公報 特開平８−６７１３６号公報 特開平５−２７０２５２号公報

特許文献１記載の電気自動車用空調システムでは、除湿ロータの再生のために車載のヒートポンプからの温風を使用することから、システムが大型化する問題や、特に外気温度が低下する場合には、空気の相対湿度が十分に低下しないため、蓄電装置からの電力による追加の空気加熱が必要となるなどの問題がある。

特許文献２記載の自動車用空調システムでは、走行時の除湿部材再生に蓄電装置からの電力、あるいは車載の発電装置からの電力によるヒーター加熱の手段を用いることから、電気自動車における走行可能距離の低下対策には無益である。

特許文献３記載の電気自動車用空調システムでは、暖房のために電気自動車の蓄熱装置から熱の供給を受け、温風製造のための電力消費を低減するシステムが紹介されているが、蓄熱量が限定的であるあるため、電気自動車の運転初期の温風製造は可能であるが、長時間の対応が出来ないという問題がある。

このような蓄熱量の問題を解決するための技術として、潜熱を利用する蓄熱技術がある。これは、蓄熱体の相変化潜熱を利用することで大きな蓄熱量を得、電気自動車の走行時には蓄熱された温熱を取り出して空調を行うものである。蓄熱体として、融点が〜80℃程度の、パラフィン類や無機水和塩が知られている。しかしながら、車載スペースからの制限により、十分な蓄熱容量が得られにくく、価格設定も未着手であるなど実用的とは言えない状況である。

本発明は、電力消費を抑制でき、小型軽量で使い勝手に優れ、かつ経済的な車内の空気を除湿する電気自動車用防曇・空調システム、除湿ユニット、除湿カセット、及び除湿部材を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、電気自動車の車内の空気を除湿する電気自動車用防曇・空調システムであって、内部が中空の直方形状に形成されたユニット筐体であって、除湿部材を内包した除湿カセットを内部に着脱自在に収納した除湿ユニットを含むユニット筐体と、前記車内の空気を前記ユニット筐体の入力側に導く導入ダクトと、前記ユニット筐体の出力側からの除湿空気を前記車内に排出する通風ダクトと、を備えた電気自動車用防曇・空調システムであることを要旨とする。

本発明の一実施形態は、電気自動車の車体内の空気を吸い込むための導入ダクトと、車体内に空気を排出する通風ダクトとの間に設けられる除湿ユニットであって、内部が中空の直方形状に形成されたユニット筐体と、前記ユニット筐体に、前記除湿カセットを挿脱可能に前記通風ダクト、導入ダクトが接続される側の面以外のいずれか一つの面に設けられたカセット挿脱口と、前記ユニット筐体内の入力側又は出力側に設置された送風ファンと、前記カセット挿脱口から挿入又は取り出される除湿カセットと、を備え、該除湿カセットは、高分子収着剤を塗布又は浸漬した折板材と貫通孔を有する平板材から成るダンボール状の板材を積層又は巻回した除湿部材を収納している除湿ユニットであることを要旨とする。

本発明の一実施形態は、入力側と出力側とが開口されたカセット筐体と、前記カセット筐体内部に内包された除湿部材であって、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した折板材と、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した貫通孔を有する平板材とから成るダンボール状の板材を積層した除湿部材と、を備えた除湿カセットであることを要旨とする。

本発明の一実施形態は、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した折板材と、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した貫通孔を有する平板材とから成るダンボール状の板材を積層又は巻回して構成した除湿部材であることを要旨とする。

上記構成によれば、化学的な水蒸気吸着現象を利用したウインドウの防曇効果や、車内の暖房効果を活用しているので、防曇や暖房のために使用される（蓄電装置から供給される）電力を削減できる。

図１は、本実施の形態１に係る電気自動車に設置された防曇・空調システムの構成図である。 図２は、カセットの構成を示す概要図である。 図３は、除湿ユニットの構成を示す概要図である。 図４は、再生する際に、除湿剤を通過する空気の状態変化を示す湿り空気線図例である。 図５は、低相対湿度となった空気が製造される際の、除湿剤を通過する前後の空気の状態変化を示す湿り空気線図である。 図６は、実施の形態２に係る電気自動車の防曇・空調システムの構成図である。 図７は、実施の形態３に係る電気自動車の防曇・空調システムの概略構成図である。 図８は、除湿ユニットの斜視図である。 図９は、カセットの詳細説明図である。 図１０は、カセットの詳細説明図である。 図１１は、除湿部材の具体例を説明する説明図である。 図１２は、図１１の除湿部材の説明図である。 図１３は、空気流除湿用体の詳細図である。 図１４は、空気流除湿用体の折り曲げ板の詳細図である。 図１５は、実施の形態５のカセットの斜視図である。 図１６は、除湿部材の挿脱を説明する説明図である。 図１７は、実施の形態６のカセットの斜視図である。 図１８は、実施の形態６の除湿部材の挿脱を説明する説明図である。 図１９は、実施の形態７のカセットを説明する説明図である。 図２０は、除湿剤の吸着温線の実験結果（空気温度２０度条件）を説明する説明図である。 図２１は、一定時間経過後の通過空気の絶対湿度、温度、相対湿度変化を説明する説明図である。 図２２は、実施の形態８のカセットの概略図である。 図２３は、実施の形態８の電気自動車の防曇・空調システムの電気系統の接続構成図である。 図２４は、実施の形態９の電気自動車の防曇・空調システムの説明図である。 図２５は、電気自動車用防曇・空調システムの除湿ユニットの設置例の説明図である。 図２６は、実施の形態１０の概略構成図である。 図２７は、実施の形態１０の変形例の概略構成図である。 図２８は、実施の形態１１の電気自動車の防曇・空調システムの概略構成図であり、除湿ユニットと各電気回路部との関係を示している。 図２９は、実施の形態１１の除湿ユニットと電気系統図との接続構成図である。

本実施の形態は、蓄電された電力を電動機の主たる動力源として走行する電気自動車の車体内部に、水分吸湿作用を発生する除湿部材を内包する除湿ユニットを複数配置した車内空調装置（電気自動車用防曇・空調システムともいう）であって、
電気自動車の走行時には、車載の蓄電装置からの給電により車室内の空気を該除湿ユニットおよび除湿ユニット内の除湿部材へ送気する通風手段と、該除湿ユニットを通過した後の空気を車内側からフロントウインドウ等へ噴射する手段と
を備えると共に、
該除湿部材を収納するカセットを、該除湿ユニットの上面、あるいは下面、あるいは側面から、導入手段および固定手段を用いて、交換可能とした電気自動車用防曇・空調システムである。

つまり、蓄電された電力を電動機の主たる動力源として走行する電気自動車であって、その車体内部に、水分吸湿作用を発生する除湿ユニットを1セットあるいは複数セット配置し、電気自動車の走行時においては、除湿ユニット内に設置されるカセット内の除湿部材により、乗員が発する水蒸気（不感常泄）等を吸着させる。これによって、低湿度の空気を製造し、これをフロントウインドウ等の防曇や車内の空調に使用する。

また、水分吸湿作用を発生する除湿部材を内包するカセットを交換可能とした。

これにより、電気自動車のユーザは除湿部材による防曇性能の劣化を検知した段階で、携帯する新しいカセットに交換することで、蓄電装置からの電力供給に頼らずに相対湿度の低い空気を連続して得られる。

従って、再生済みの除湿部材を内包するカセット交換という簡便な手法により、車載除湿ユニットの小型・軽量化が達成できる。また、化学的な水蒸気吸着現象を利用したウインドウの防曇効果や、車内の暖房効果を活用しているので、防曇や暖房のために使用される（蓄電装置から供給される）電力を削減できる。

また、本実施の形態の電気自動車用防曇・空調システムを用いれば夏季には車内空気の絶対湿度を低くできるので、電動圧縮式冷凍装置内での結露（水分凝縮）を防止でき、圧縮式冷凍サイクルの運転効率を高められるので、冷凍装置の消費電力削減、装置の小型化や軽量化も可能となる。

また、電気自動車の走行時には、吸湿材による水分吸着作用を活用し、乗員が発する水蒸気（不感常泄）を除湿剤にて処理することで、フロントウインドウ等に発生する水蒸気の凝縮（結露）を防止することができる。

さらに、使用する除湿剤をカセット交換方式としたので、電気自動車内部に除湿剤の再生手段を設置する必要が無くなり、電気自動車の防曇・空調システムの小型・軽量化が可能となった。

また、カセット交換方式としたことにより、使用済みの除湿剤（カセット）の再生を車外のカセット乾燥装置にて行うことで、例えば、廃棄物焼却場の未利用熱を利用した（相対湿度の低い）温風を活用できるなど、省エネルギーに貢献できる。

また、交換可能なカセット内にある除湿部材は、車外において相対湿度が10％以下の高温乾燥空気にて再生された状態が好ましい。再生処理後の当該除湿部材を内包するカセットは、外気との水分交換を遮断できる密閉袋状パック、あるいは箱状の密閉容器内に収納された形態で、電気自動車の充電スタンドやコンビニストアー等から市場供給されるのが好ましい。

また、電気自動車のユーザは当該カセットを複数個携帯することで、必要に応じて電気自動車の防曇や空調を実施可能とする。

つまり、交換されたカセットの再生を、車外のカセット乾燥装置にて低相対湿度の温風を循環させることで行うため、従来は電気自動車内に設置されていた除湿部材の再生手段を省略可能となった。

また、再生処理済みの除湿部材を内包するカセットを、外気と遮断した容器（密閉袋を含む）内に保管し搬送可能としたので、再生済みカセットを電気自動車の充電スタンドやコンビニストアーなどで入手可能となり、電気自動車ユーザは、自ら再生する手間が省けると共に、再生済みカセットの入手が容易となることから、常時携帯するカセット個数を削減できる。さらに、使用済みカセットと再生済みカセットの有償交換や、新しいカセットの販売などに関連する新規事業による新規雇用の創出も可能となる。

従って、電気自動車の走行時には除湿剤の吸着作用を発生させ、水分吸着後の除湿部材を、車外に設置されているカセット乾燥装置にて電気自動車の運用とは関係無く再生できる。この再生済みのカセットを複数個、常時電気自動車の車内に保管し、それを電気自動車の走行時に適宜使用する。

除湿部材を内包するカセットの再生は、個人が家庭内で実施しても良い。カセットの規格統一により、事業者が再生済みのカセットを電気自動車の充電スタンドやコンビニなどに用意し、使用済みのカセットとの交換、あるいは新規貸与などの方式にて有償提供するようにしても良い。これにより、ビジネス展開も期待できる。

加えて、車外の再生手段（カセット乾燥装置）にて再生された（除湿部材を内包する）カセットを、外気と空気遮断できる容器（密閉袋を含む）にて搬送可能としたので、再生済みカセットを電気自動車の充電スタンドやコンビニストアーなどを経由して供給することが可能となった。これにより、電気自動車のユーザが常時携帯するカセット数の削減が可能となる。

これらの手段を用いることにより、電気自動車の走行時において、搭載される蓄電装置からの電力消費は通風のためのファン動力程度に低減でき、簡便で小型軽量な電気自動車用の防曇・空調システムが提供される。

さらに、除湿ユニットに内包される除湿部材の重量変化を検知する手段と、
検知された除湿部材の変化重量により、除湿部材の水分吸着能力を算出する手段と、
算出結果に基づき、電気自動車の運転席近傍に設置されている除湿ユニットの交換シグナルを掲示する手段を作動させる。

また、除湿ユニットを電気自動車前方のボンネット部、あるいは電気自動車の客室（荷室）の天井部に設置する。

以下、本実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１に係る電気自動車に設置された防曇・空調システム３０の構成図である。この防曇・空調システム３０は、除湿ユニット１、その内部に設置された除湿部材２を内包する除湿カセット（以下、カセットと称する）３、送風ファン４、除湿ユニット１の空気出口側に設置される通風ダクト５、通風ダクト５の下流に設置され、フロントウインドウ２０へ向けて通過空気を噴出する防曇ノズル６、除湿ユニット１の空気入口側に設置される室内気の導入ダクト７、不使用時に空気の除湿ユニット１への流通を防止する上流側の駆動弁部８ａ、下流側の駆動弁部８ｂ、カセット３を除湿ユニット１に導入し固定する固定部材９（上流側の固定部材９ａ、下流側の固定部材９ｂ）などから構成される。

図２はカセット３の構成図である。カセット３の側面部３ｆ、３ｇには、後述する図３に示す除湿ユニット１の押さえ部材１０（左右のガイド部材１０ａ、１０ｂ）のガイド溝１ａに合致する突起３ａが複数個設置されている。カセット３内に内包される除湿部材２（図ではハニカム状の構造物）は、カセット３の通風方向の前後通風面３ｃ（前方通風面３ｃａ、後方通風面３ｃｂ）に対し、通風可能に設置されている。カセット３は、通風面３ｃ（３ｃａ、３ｃｂ）を除き、密閉状態である。

通風面３ｃは、除湿部材２のサポート部３ｂを除き開放されており、カセット３の前方通風面３ｃａからカセット３内に流入した空気は、除湿部材２の通気口２ａを経由して、カセット３の後方通風面３ｃｂから流出する構成となっている。

図２において、カセット３は矩形断面を持つ箱状であり、内部の除湿部材２もカセット３の形状に合致させた直方体形状であるが、カセット３ならびに除湿部材２の形状は、使用される除湿ユニット１の形状や寸法により変化させたり、個数を調整したりしても良い。

また、除湿部材２は、薄い紙状の材料あるいは樹脂板や粘土板に除湿剤原料を担持させ、ダンボール状に加工を施したものである。但し、カセット３内の除湿剤は、カセット３の通風面３ｃにメッシュ状の通気網を設置した上で、粒上の除湿剤を充填したり、あるいは通気性を有する多孔体を設置したりする方式でも良い。

図３は除湿ユニット１の構成図である。図３（ａ）は除湿ユニット１の上面図であり、この上面図は上板（図示せず）を取り除いて示している。

また、図３（ｂ）は除湿ユニット１の側面図であり、この側面図は側板（３ｆ、３ｇ）を取り除いて示している。

図３に示すように、除湿ユニット１には、カセット３を導入するガイド溝１ａが設けられている。

なお、上板側にはカセット３を除湿ユニット１に固定する固定装置９が設けられている。

一方、図１に示すように、カセット３には送風ファン４、除湿ユニット１を隔離する駆動弁部８（上流側の駆動弁部８ａ、下流側の駆動弁部８ｂ）などが設置されており、除湿ユニット１の前後にて、室内気の導入ダクト７、通風ダクト５とが接続されている。

前述の上流側の駆動弁部８ａには駆動弁８ａａ、下流側の駆動弁部８ｂには駆動弁８ｂｂが設けられている。また、除湿ユニット１は図３（ｂ）に示すように、カセット３の下面側に空間領域４０を有している。この空間領域４０にはカセット３の重量を計測する重量センサ等を設けるのが好ましい。

図４は、再生する際の、除湿剤を通過する空気の状態変化を示す湿り空気線図である。

この図４は、車室内空気の除湿に使用された除湿部材を、図示されない車外のカセット乾燥装置５０にて再生する際の、除湿部材を通過する空気の状態変化を示す湿り空気線図例である。

図５は、低相対湿度となった空気が製造される際の、除湿剤を通過する前後の空気の状態変化を示す湿り空気線図である。

この図５は、電気自動車の走行時、室内空気を送風ファン４にて除湿部材２へ送気することで、除湿剤が空気中の水分を吸着し、空気温度が上昇し、かつ低相対湿度となった空気が製造される際の、除湿剤を通過する前後の空気の状態変化を示す湿り空気線図例である
上記のように構成された実施の形態１における電気自動車の防曇・空調システム３０について説明する。

電気自動車の使用時、図示されない電気自動車の蓄電装置からの給電により、送風ファン４が駆動され、車室内の空気が室内気の導入ダクト７を経由して除湿ユニット１内のカセット３へ供給される。

図１に示すように、駆動弁部８は、電気自動車の始動信号により開となり、運転停止信号により閉となる様に、図示されない制御部１２からの信号にて駆動される。この駆動弁部８の駆動弁を閉じる理由は、車室内の空気を除湿する必要がないときに入力側の駆動弁８ａａと出力側の駆動弁８ｂｂとの間に設置されたカセット３内の除湿部材２が水分を吸わないようにするためである。これに伴って、駆動弁８ａａと出力側の駆動弁８ｂｂとの間の内部が除湿ユニット１内にカセット３を装着したときに密閉される。

また、除湿ユニット１は、通過空気の下流側に接続される通風ダクト５を経由して防曇ノズル６と接続され、上流側にて室内気の導入ダクト７と接続される。

カセット３内の除湿部材２を空気が通過する際には、除湿剤により空気中の水分が吸着される。図５はこの工程を示すもので、車室内の空気（例えば状態Ｃ：15℃、相対湿度75％、絶対湿度8g／kgDA）は、除湿剤を通過する際に水分を吸着される結果、ほぼ等エンタルピー変化にて空気温度の上昇を引き起こし、状態Ｄ（約30℃、相対湿度6％、絶対湿度1.6g／kgDA）となる。

したがって、除湿剤を通過することで空気の相対湿度は大きく低下し、乾いた空気（状態Ｄ）が製造される。この低相対湿度の空気は、通風ダクト５ならびに防曇ノズル６を経由し、フロントウインドウ２０へ向けて噴出され、フロントウインドウ２０の車室面に形成される曇りの発生防止・除去に貢献する。ただし、状態Ｄは除湿剤の水分吸着状態や通過する空気量によりその特性が変化するため、一定では無い。

一方、カセット３は除湿ユニット１から脱着された後に、車外の図示されないカセット乾燥装置により、カセット３内の除湿部材２の再生処理を受ける。

再生処理の効果について、図４を用いて説明する。

カセット乾燥装置が製造する高温の乾燥空気（例えば状態Ａ：60℃、相対湿度2.4％、絶対湿度2.9g／kgDA）をカセット３内に流通させることで、除湿剤の中にある吸湿された水分が乾燥空気へ発散し、除湿剤は再生される。高温乾燥空気の流量により除湿剤を通過した後の空気の状態は異なるが、図４では、比較的時間を掛けて再生させる場合の空気状態（状態Ｂ：約40℃、相対湿度25％、絶対湿度11.5g／kgDA）を示している。

この場合、除湿剤を通過する空気は、1kg当たり約8.6gの水分を除湿剤から受け取る。計算上、除湿剤から300gの水分を除去するためには、状態Ａの空気を約35kg通過させれば良いことが判る。但し、通気速度の加減によりこれら空気の状態値は変わることに留意する必要がある。また、乾燥（再生）工程は時間の影響を受けるため、再生には十分な時間を掛ける必要がある。

状態Ｂの空気は、カセット乾燥装置の排気口から大気中へ放出される。

このようにして再生された除湿部材２を内包するカセット３は、外気との接触を遮断できる密閉容器内に保管される。保管されたカセットは必要に応じて容器を開放して取り出され、除湿ユニット１に装填される。

例えば、車内に3名の搭乗者が居る場合、その不感常泄量は毎時約90gであるから、3時間分程度の不感常泄量（約300ｇ）の水分量を除湿剤が処理するには、除湿ユニット１内の除湿部材２を通過する状態Ｃの空気量は毎時14m3程度であれば良く、使用される再生済みの除湿剤重量は1kg程度であれば良い。実際には、時間と共に除湿部材２の水分吸着能力が低化するため、余裕を見てカセット３を交換する事となる。

＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２における電気自動車の防曇・空調システムの構成図である。除湿部材２を内包するカセット３は、除湿ユニット１に、カセットガイド溝１ａに従い、カセット３の絶対重量の変化を検知するセンサ１１が設けられている。このセンサ１１は、空間領域４０に設けられている。また、このセンサ１１は、数ミリグラムの重量の変化を検出する（例えばバネ板のようなものである）。

カセット３を導入するカセットガイド溝１ａは、重力方向にカセット３の自由な移動を許容する形状である。カセット３内の除湿部材２が水部を吸湿して重量を増すに従い、その重量変化はセンサ１１にて検出される。すなわち、センサ１１のバネが重量によって縮む。

そして、カセット３の重量の変化によりセット３が下降すると、センサ１３が作動し、信号を制御部１２へ伝達し、制御部１２は検出結果を車室内に設置したＬＥＤ１３へ伝達（ランプ点灯）する。

＜実施の形態３＞
図７は、実施の形態３における電気自動車の防曇・空調システムの概略構成図である。この図７は、電気自動車の防曇・空調システム３０を電気自動車の客室（あるいは荷室）の天井部へ設置した場合の図である。

この場合、除湿ユニット１は図３に示した状態から上下を逆転にした状態で取り付けられ、カセット３は除湿ユニット１の下面側から交換される。従って、固定装置９は除湿ユニット１の下面部に設置され、カセット３のセンサ１１、１３（重量検出装置ともいう）は固定装置９側に取り付けられている。

防曇・空調システム３０を電気自動車の客室（あるいは荷室）の天井部へ設置する電気自動車では、防曇・空調システム３０は天井部の隔壁の上部と電気自動車の外板部の間に設置され、カセット３の交換は、隔壁の一部を開放して実施される。

このように、電気自動車の防曇・空調システム３０を電気自動車の客室（あるいは荷室）の天井部へ設置したので、ボンネット内の空間が確保されると共に、室内気の導入ダクト７の開口部を搭乗者の頭上に設置でき、かつ、その長さを短縮することが可能となる。また、フロントウインドウ２０への乾燥空気を吹き付ける防曇ノズル６はフロントウインドウ２０の上部に設置されるので、乾燥空気を効率よく運転者の視界確保のために噴出することが可能となる。

このように、電気自動車に搭載される除湿部材をカセット交換方式としたので、使用済みのカセット３を車外にて再生することが可能となる。さらに、再生済みのカセット３による吸湿作用を電気自動車の運転時に発揮させて、乗員が発する不感常泄（約30g／h・人）や外気が持ち込む水蒸気等を吸収することで、車内空気の絶対湿度上昇が防止可能となる。

特に、カセット交換方式を導入したことで、電気自動車が社会に普及した状況においてカセット３の規格統一が進展すれば、再生業務を大規模に実施することで、安価な再生済みカセット３の供給が可能となる。

また、カセット（除湿部材）３の再生は100℃未満の未利用熱などを活用することで容易に実現できるので、総合的な省エネルギーに貢献出来るばかりでなく、新たな産業や雇用の創出も期待できる。

この他、フロントウインドウ等の防曇や車室内の暖房に、除湿剤の水分吸着作用や発熱作用を利用することを説明したが、除湿部材による車内空気の除湿は、冷房時の電動圧縮式冷凍装置の蒸発器（エバポレータ）での水分凝縮量を低減できるため、伝熱面での熱交換効率が向上することなどから、冷凍サイクルの効率が向上し、電動圧縮式冷凍装置の消費電力の削減に貢献できる。

このように、電気自動車の走行時において、フロントウインドウ等の結露を除湿剤の吸湿作用にて処理するので、従来型の電気自動車に比して防曇のための使用電力量を低減できると共に、冷房時においては、冷却対象空気の絶対湿度低減により電動圧縮式冷凍装置の効率を改善できるので、電気自動車の走行可能距離増大や、搭載される蓄電装置の容量低減に繋がる電気自動車用防曇・空調システムが可能となる。

ここで、上記の除湿ユニット１について更に詳しく説明する。

図８は除湿ユニット１の斜視図である。図８に示す如く、除湿ユニット１のユニット筐体１Ｋ内にカセット３を着脱自在に構成している。なお、除湿ユニット１がボンネット内に設けられる場合には、カセット３のカセット挿脱用取手３ｊ、上面板３ｄ側が上になるように設けられる。また、フロントガラス２０の下のフロントパネル内もしくは車両内の天井に収められる場合には、カセット３のカセット挿脱用取手３ｊ、上面板３ｄ側が下になるように設けられる。上記した除湿ユニット１は、この除湿ユニット１の基台となるユニット筐体１Ｋがアルミなどの金属材又は耐熱性樹脂材を用いて、上面板１ｄ（１ｄａ、１ｄｂとからなる）と、下面板１ｅと、左右の側板１ｆ，１ｇと、前後の側板１ｈ，１ｉとに囲まれて内部が中空の直方形状の箱体に形成されている。

また、ユニット筐体１Ｋの上面板１ｄの中間部位にカセット挿脱口１ｄ１が矩形状に大きく開口されている。このカセット挿脱口１ｄ１は、上面板１ｄを構成する前側の上面板１ｄａと後ろ側の上面板１ｄｂとによって形成されている。

また、カセット挿脱口１ｄ１の内側で、前側板１ｈと後側板１ｉの各左右に２本のカセットガイド溝１ａが垂直に形成されている。この各２本のカセットガイド溝１ａは、前後に間隔を離して互いに対面しており、それぞれが三角状に形成されている。

そして、除湿ユニット１のカセット挿脱口１ｄ１内に除湿部材２を内包したカセット３を挿入した場合に、このカセット挿脱口１ｄ１内から飛び出さないように、カセット係止部材９Ａ，９Ｂが手動により左右に開けるようにスライド可能に設けられている。

ユニット筐体１Ｋでは、上面板１ｄの中間部位にカセット挿脱口１ｄ１を開口したが、カセット挿脱口は上側板１ｄに限ることなく、左右の側板１ｆ、１ｇのうちいずれか一つの側板に形成しても良い。さらに、カセット溝１ａは、相手の形状に合わせて丸型、四角型であってもよい。

一方、カセット３は、除湿部材２としての除湿材（デシカント材（吸湿剤）、高分子収着剤）を収納している。この除湿部材２を収納するためのカセット３の基台となるカセット筐体３Ｋは、四角形状を形成している。

そして、上下面板３ｄ，３ｅと左右の側板３ｆ，３ｇとに囲まれて、内部が中空の直方形状の筒体に形成されている。また、左右の側板３ｇ、３ｆには、カセット溝１ａに対応する形状のガイド突起３ａが設けられている。これらのガイド突起３ａは、先に図８を用いて説明したユニット筐体１Ｋのカセット挿脱口１ｄ１の内側に形成したカセットガイド溝１ａと着脱自在に嵌合するようになっている。

さらに、カセット３の上面板３ｄには、カセット挿脱用取手３ｊが折り曲げ自在に取り付けられている。このカセット挿脱用取手３ｊは、カセット挿脱時に人手によって起立させる一方、不使用時及び除湿ユニット１への装着後に、上側板３ｄに沿って水平に折り畳まれるようになっている。

図９はカセット３の詳細説明図である。図９（ａ）に示す如く、カセット３の基台となるカセット筐体３Ｋは、長さＬと、幅Ｗと、高さＨとがそれぞれ異なる寸法に設定されているので、カセット筐体３Ｋの、先に図８を用いて説明したユニット筐体１Ｋに形成したカセット挿脱口１ｄ１に対しての誤挿入を防止することができる。

カセット筐体３Ｋの長さＬは、幅Ｗ及び高さＨよりも長く設定されている。

図９（ｂ）は図９（ａ）のＸ部分の拡大斜視図である。図９（ｃ）は図９（ａ）のＸ部分の拡大説明図である。

図９（ｂ）に示すように、カセット筐体３Ｋ内には、水分吸収作用を発生させてカセット筐体３内に取り込んだ空気を除湿するための除湿剤部材２が収納されている。この除湿部材２は、平板３ｍ１（ダンボール材）に三角形状の蛇腹材３ｍ２（折り板又は三角板ともいう）を載せて固着させた空気流除湿体３ｍを多数積層して形成されている。そして、平板３ｍ１と三角形状の蛇腹材３ｍ２とに囲まれて複数の空気流通孔（三角状の孔）３ｍ３が貫通して形成されている。

また、図９（ｃ）に示すように、平板３ｍ１と三角形状の蛇腹材３ｍ２、又は、平板３ｍ１と波形状の蛇腹材（波板ともいう）３ｍ２とによる空気流除湿体３ｍには、除湿剤２ａ（シリカゲル、高分子収着剤等）が塗布や浸漬などにより付着している（数百マイクロメートルから１ミリメータの厚さ）。

この高分子収着剤を塗布したデシカント材は、図９（ｃ）に示すように、ダンボール形状を成すコルゲート材のピッチ（ｐ）と高さ（ｈ）を制御することで、単位体積当たりの表面積と高分子収着剤の重量を調整可能である。比較的詰めた状態での収着剤の塗布重量は、ブロック１リットル当たり300g程度まで増大することが可能である。

また、図９（ｄ）に示すように、平板３ｍ１内には貫通孔３ｍ４が設けられている。これらの貫通孔３ｍ４がにも除湿剤が塗布されている。

さらに、前述の除湿部材２は、カセット筐体３Ｋの外形寸法と対応して、空気が流れる方向の長さＬが、これと直交する縦横寸法（Ｈ×Ｗ）よりも大きく設定されて、カセット筐体３Ｋ内に収納可能に略直方形状に形成されている。つまり、カセット筐体３Ｋ内に収納されたときに、空気はカセット筐体３Ｋの前方から後方に向かって通風可能になっている。

なお、図９（ｂ）に拡大して示すように、除湿部材２の空気流除湿体３ｍは、例えば、紙とガラス繊維、強化繊維（綿や和紙などの繊維）による段ボール材又は樹脂フィルムを用いて平坦に形成した平板３ｍ１上に、上記段ボール材又は樹脂フィルムを用いてピッチｐと高さｈとを最低でもそれぞれ１ｍｍ以上に制御して三角形状に形成した蛇腹材３ｍ２を固着させている。

尚、この空気流除湿体３ｍに限らず、ボール紙や樹脂材を用いて、複数の空気流通孔を矩形孔や楕円孔になるように空気流除湿体を形成することも可能である。

また、先に図９を用いて説明したカセット３において、カセット筐体３Ｋを樹脂材を用いて直方形状に形成した場合、このカセット筐体３Ｋは耐久性を有しているので、図１０に示すように除湿部材２を入れ換えることが可能であり、これによりカセット筐体３Ｋを何度でも使用できる。

従って、図１又は図７に示すように、車室Ｓ内の空気（室内気）を取り入れる導入ダクト７と通風ダクト５に接続した場合には、防曇ノズル６から除湿された空気が車室Ｓ内のフロントウインドウ２０に吹き付けられる。このため、フロントウインドウ２０が結露せずに、曇りを防止することができるようになっている。

＜実施の形態４＞
図１１は、除湿部材２の具体例を説明する説明図である。図１２は、図１１の除湿部材２の説明図である。

更に、除湿部材２を入れ換える場合に、図１１及び図１２に示す如く、例えば、前述の除湿部材２に上下方向に伸縮自在なヒンジ部材ＨＩＮＧを取り付けて、空気流除湿体３ｍを、ヒンジ部材ＨＩＮＧを介して上下方向に伸縮させることも可能である。

即ち、図１１（ａ），（ｂ）に示す如く、空気流除湿体３ｍを多層に積層して直方形状に形成した除湿部材２を得る際に、特に、蛇腹材３ｍ２は変位可能で復元性を有する樹脂フィルムなどを用いて形成してもよい。

また、除湿部材２の空気流除湿体３ｍは、図１１（ｂ）に示すように、最下層の平板３ｍ１−Ｌと最上層の平板３ｍ１−Ｕの各前後方向を、それぞれ外側に向かって僅かに延出させている。また、延出させた前後方向の左右に、上下方向に伸縮自在なヒンジ部材ＨＩＮＧが合計４個設けられている。

上記した各ヒンジ部材ＨＩＮＧは、図１１に示すように、下アームＬＡと上アームＵＡとをヒンジ軸ＨＪで回動可能に連結させて、下アームＬＡの下端部を最下層の平板３ｍ１−Ｌの上面に支持させると共に、上アームＵＡの上端部を最上層の平板３ｍ１−Ｕの下面に支持させている。

従って、図１１（ａ）に示す如く、各ヒンジ部材ＨＩＮＧを伸ばして、下アームＬＡと上アームＵＡとをヒンジ軸ＨＪを介して略垂直に起立させると、空気流除湿体３ｍが上下方向に伸びて、この内部に形成した複数の空気流通孔３ｍ３が上下左右に三角形状に膨らむので、空気の通風が可能になる。

一方、図１１（ｂ）に示す如く、各ヒンジ部材ＨＩＮＧを縮めて、下アームＬＡと上アームＵＡとを、ヒンジ軸ＨＪを介して前後方向の外側に向かって略くの字状に屈曲に起立させると、除湿部材２の空気流除湿体３ｍが上下方向に縮んでこの内部に形成した複数の空気流通孔３ｍ３が押し潰されて略平坦になるので、空気の通風が不能になり、空気流除湿体３ｍの高さが低くなる。このため、販売店あるいは車内に置いてもかさばらない。

そして、図１２（ａ）に示す如く、樹脂材を用いて形成したカセット筐体３Ｋ内に除湿部材２が収納されている場合には、ヒンジ部材ＨIＮＧが起立しているので、除湿部材２は上下方向に伸びてカセット筐体３Ｋに収納され、三角形状に膨らんだ複数の空気流通孔３ｍ３内でシリカゲル等により空気を除湿できる。

また、図１２（ｂ）に示す如く、カセット筐体３Ｋに対して除湿部材２を挿脱する場合には、ヒンジ部材ＨＩＮＧを起立させて、空気流除湿体３ｍを上下方向に伸ばしている。

一方、除湿部材２のみを購入したり、又は、除湿部材２内のデシカント材を再生したりする場合には、カセット筐体３Ｋ外の除湿部材２は持ち運びの点から小型化が望まれているので、図１２（ｃ）に示すように、ヒンジ部材ＨＩＮＧを略く状に屈曲させて、高さを低くして携帯性を向上させることができる。

なお、蛇腹材３ｍ２には、図１３、図１４に示すように折れ線３ｍ２ａを形成するのが好ましい。ヒンジ部材ＨＩＮＧを折り曲げていったときに、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示すように蛇腹材３ｍ２が押されていくが、折れ線３ｍ２ａを形成しているとより折れ曲がるので、除湿部材２の厚みが増さない。

図１４（ａ）は、ヒンジ部材ＨIＮＧを起立させた場合の空気流除湿体３ｍの状態を示す。

図１４（ｂ）は、ヒンジ部材ＨIＮＧを折り込んでいく状態を示し、図１４（ｃ）は、さらにヒンジ部材ＨIＮＧを折り込んだ状態を示す。また、図１３は、図１４のＡ矢示図である。

このため、コンビニ等の販売店、又は車内に保管しても保管スペースをとらない。

＜実施の形態５＞
実施の形態５はカセット３の変形例である。

図１５は実施の形態５におけるカセット３Ａの斜視図である。実施の形態５は、図１５に示す如く、カセット筐体３ＫＡの内部に円筒状の除湿部材２Ａを挿入して用いる。

カセット筐体３ＫＡは、上面板３ｐと下面板３ｑ，前面板３ｒと後面板３ｓ，左面板３ｔと右面板３ｕとで直方形状の筒体に形成する。また、左面板３ｔ，右面板３ｕ間の内部に大径の丸孔３ｔｕを直径φＤで貫通して形成する。さらに、上面板３ｐに折り曲げ自在なカセット挿脱用取手３ｊを形成する。

また、カセット筐体３ＫＡは、左面板３ｔ，右面板３ｕ間の長さＬａが前後の面３ｒ，３ｓ間の幅Ｗａよりも長く形成されおり、且つ、上下の面３ｐ，３ｑ間の高さＨａが幅Ｗａと同じ寸法に形成されている。

除湿部材２Ａを形成する空気流除湿体３ｖは、段ボール材又は樹脂フィルムを用いて平坦に形成した平板３ｖ１上に波板３ｖ２を設けている。そしてロール状（渦巻き状）に巻回しながら、図１６に示すように、カセット筐体３ＫＡ内に収納可能な円筒状に形成する。

また、空気流除湿体３ｖの平板３ｖ１及び波板３ｖ２上には、デシカンント材が塗布や浸漬などにより付着している。上記構成により、カセット筐体３ＫＡの前面板３ｔ側から取り込んだ空気が複数の空気流通孔３ｖ３を通って後面板３ｕ側に通風可能になっている。

＜実施の形態６＞
実施の形態６はカセット３の他の変形例である。図１７は実施の形態６におけるカセット３Ｂの斜視図である。

図１７に示すように、カセット３Ｂでは、カセット筐体３ＫＢの外周面３ｗが長さＬａで円筒状の筒体に形成している。また、左側３ｘ，右側３ｙ間は、大径の丸孔３ｘｙが直径φＤの貫通孔にされている。

さらに、３ＫＢの上部には、折り曲げ自在なカセット挿脱用取手３ｊが形成されている。

このため、カセット筐体３ＫＢの左側面３ｘ側から取り込んだ空気が複数の空気流通孔３ｖ３を通って右側面３ｙ側に通風可能になっている。

図１８は、実施の形態６における除湿部材の挿脱を説明する説明図である。除湿部材２Ｂ及びカセット筐体３ＫＢを円筒型にしているので、図１８に示すように、除湿部材２Ｂをカセット筐体３ＫＢから容易に取り出し又は収納できる。
なお、上記のように構成した本実施の形態に係るカセットや除湿部材２Ｂは、電気自動車の充電スタンドやコンビニストアー、薬局などが仕入れて、これを販売するのが好ましい。

＜実施の形態７＞
図１９は実施の形態７のカセットを説明する説明図である。

実施の形態１では、左右にスライド可能なカセット係止部材９Ａ，９Ｂで係止させたが、これに代えて、図１９に示すように、磁力を用いたカセット係止部材９Ｃ，９Ｄによりカセット３を係止させても良い。

即ち、カセット係止部材９Ｃは、磁石９ｃ１とこの磁石９ｃ１に対して接離自在な鉄板９ｃ２とを組みにする。一方、カセット係止部材９Ｄは、磁石９ｄ１とこの磁石９ｄ１に対して接離自在な鉄板９ｄ２とを組みにする。例えば、磁石９ｃ１，９ｄ１をカセット挿脱口１ｄ１近傍でユニット筐体１Ｋの上側板１ｄの左右に埋め込み、且つ、カセット筐体３Ｋの上側板３ｄの左右を延ばして、この上側板３ｄの裏面に鉄板９ｃ２，９ｄ２を固着させることで、カセット３をユニット筐体１Ｋの上側板１ｄに形成したカセット挿脱口１ｄ１から装着したときに、カセット３をカセット係止部材９Ｃ，９Ｄの磁力により係止できる。

次に、カセット３に内包される除湿部材（デシカント材）２は、周囲空気の水蒸気を吸い込んだり、吐き出したりする現象を利用しており、除湿剤としては、高分子収着剤，シリカゲル，ゼオライト，活性炭などを用いて、接着材（コンパウンド）を混ぜた液に浸している。

そして、除湿剤と接着材とを含んだ上記液を、図９（ｂ）に示した空気流除湿体３ｍを形成する平板３ｍ１及び三角板３ｍ２上、又は、図９（ｃ）に示した平板３ｍ１及び波板３ｍ２上、もしくは、図１５，図１７に示した空気流除湿体３ｖを形成する平板３ｖ１及び波板３ｖ２上に、塗布や浸漬などにより付着させている。この際、空気流除湿体を形成する板材１ｍ^２（平方メートル）あたりの除湿剤は５０ｇ以上に設定されており、単位体積（１リットル）当たりの除湿剤の保持量が最終的に重要なファクターとなるので、空気流通孔を細かくして、１リットルあたり３００ｇ程度を確保している。

また、原則的に吸湿材２の吸湿率（吸湿材２の乾燥重量に対し、吸着する水分重量の比率）は、相対湿度のみにより決定される。但し、一部のゼオライト系デシカント材では、雰囲気温度によって相対湿度ごとの吸湿率が変化するので、使用する吸湿材２の選択には注意する必要がある。また、吸湿材２として、古くからシリカゲルや活性炭などが知られているが、最近では相対湿度100％近傍にて、急速に吸湿率が増大する高分子収着剤などの新素材が出現している。

そして、図２０に示した除湿剤の吸着等温線の実験結果例（空気温度20℃条件）から判るように、相対湿度の高い空気中に置かれた除湿剤は、吸湿率に応じてその内部に水分を蓄える。この状態の除湿剤を低相対湿度の空気中に置くと、内部に蓄えた水分を空気中へ放出する。

この時、水分は除湿剤の内部では「水」として存在し、大気中では「水蒸気」として存在するので、相変化に伴う潜熱相当の熱が要求される。この熱を供給するのは、除湿剤あるいは通過空気の持つ顕熱であるため、それらの温度が変化することになる。

一般的に、大気1kg中の水蒸気1gが除湿剤に吸脱着される際の空気温度変化は約2.5℃である。

このように、除湿剤の水分吸脱着が周囲空気の相対湿度に依存するため、絶対湿度が同一でも、空気温度が高温であれば低相対湿度となり、空気温度が低温であれば高相対湿度となるから、低温空気に接触すれば除湿剤は空気から水蒸気を取り込み、高温空気に接触すれば除湿剤は空気へ水蒸気を吐出する作用を示す。

除湿剤が周囲空気との間で水分の授受を行う現象は、当然であるが水分授受により除湿剤の内部の水分量や温度が変化する非定常現象となる。図２０中の吸着等温線のデータは、長時間経過後の計測結果であることに注意すべきである。

除湿剤の吸脱着現象は常に非定常現象であるから、例えば、除湿剤を相対湿度の高い空気が通過する場合には、通過空気の絶対湿度、温度の変化は場所と時間毎に異なり、反応初期には容器入口領域で活発な水蒸気の吸着が発生し、絶対湿度の低化と吸着熱による温度上昇が発生する。その後、入口領域の除湿剤は水分吸着に伴い吸着能力が低下し、吸着領域は除湿剤の後流領域に移る。

図２１（ａ），（ｂ）は、この現象をイメージ的に示したもので、初期ならびに一定時間経過後の通過空気の絶対湿度、温度、相対湿度変化を示している。尚、図２１（ａ）中で実線は反応初期、点線は反応中期における除湿剤の内部の状況を示している。

このような変化を伴いつつ、除湿剤は水分を吸着する。水分吸着により吸着能力が衰えた除湿剤は、再生を行う必要がある。再生には、低相対湿度の空気（通常は50℃以上の加熱空気）を除湿部材２に通気すれば良い。

図２１（ａ），（ｂ）からも判るように、水分吸着と共に通過空気の絶対湿度が低下し、同時に温度が上昇するため、通過空気の相対湿度は急速に低下する。除湿剤による空気中の水蒸気吸着は、あくまで相対湿度差（再生時の低相対湿度と通過空気の相対湿度と考えて良い）に由来するから、通過空気の相対湿度低下は除湿剤の吸湿率を低下させてしまい、吸湿速度の低化を招く。

同時に、除湿剤が吸着できる水分量には限度があるため、この要因からも吸着速度は低化する特性を持つ。

従って、なるべく高相対湿度領域で水蒸気を吸い、なるべく低相対湿度領域で再生するシステム設計が、単位体積当たりの水分吸着量を増大させるためのポイントとなる。

＜実施の形態８＞
実施の形態８は、カセット３の変形例であり、図６の具体的構成図である。

図２２は実施の形態８におけるカセット３の概略図である。図２２（ａ）は除湿部材２が乾いている状態を説明する説明図である。図２２（ｂ）は除湿部材２が水分を十分吸い込んだ場合の説明図である。

図２２（ａ），（ｂ）に示す如く、除湿ユニット１の基台となるユニット筐体１Ｋの下側板１ｅの空間領域４０に、カセット３の重量を検出するために、ユニット筐体１Ｋの下側板１ｅ上におけるカセット３の下面板３ｅの４隅付近に対向した４隅近傍に、バネ部材であるセンサ１１（カセット重量検出センサともいう）を各々設ける。また、空間領域４０の中央部位近傍にマイクロスイッチ１３を設ける。但し、マイクロスイッチ１３は、除湿部材２の底面とは所定の間隔を有して設けられている。

この際、センサ１１（バネ）として圧縮バネを用いているが、これに限られるものではなく、圧縮バネの代わりとして、圧力センサ、圧電素子、重量センサを用いても良い。

このため、カセット３内の除湿部材２が水分を含んでくると、４個のセンサ１１（バネ部材）が縮んでくるので、マイクロスイッチ１３に除湿部材２の底面が当たる。このため、マイクロスイッチ１３がＯＮ状態となる。このＯＮ信号を制御部１２が入力して図示しないＬＥＤを点滅させ、除湿部材２が十分に水分を含んだことを知らせるようにする。但し、制御部１２は、走行停止でマイクロスイッチ１３からの出力信号を受け付ける。そして、１０秒、１５秒、２０秒程度の時間が経過しても、以前としてマイクロスイッチ１３が出力信号を出力している場合に、ＬＥＤを点滅させる。これによって、走行中において、振動によってマイクロスイッチ１３が出力信号を出力したとしても、走行中にはマイクロスイッチ１３からの出力信号を無視するので、走行中における振動による誤検出を防止できる。

つまり、カセット３内に内包された除湿部材２が空気中の水分を吸湿してカセット３の重量が増し、これに伴って突起３ａがカセットガイド溝１ａに沿って重力方向に移動する。

そして、カセット３の重量が予め設定した所定値を超過して、さらにバネ部材であるセンサ１１が縮むと、マイクロスイッチ１３がＯＮ状態に至る。すなわち、点灯又は点滅してユーザに対してカセット３の交換を促す。

なお、前述の制御部１２について以下に説明する。

図２３は実施の形態８の電気自動車の防曇・空調システムの電気系統の接続構成図である。

図２３、図２６に示す如く、制御部１２は内部に、電気自動車の使用時の走行状態や不使用時の停止状態を監視すると共にシステム全体を制御するＣＰＵ１２ａと、システムの動作プログラムや予め固定された情報を格納するＲＯＭ１２ｂと、システム内で変更可能な情報などを一時的に格納するＲＡＭ１２ｃ等を有している。

また、制御部１２は、図示しないバッテリー（蓄電装置）からの電力を受けて動作しており、送風ファン４と、駆動弁部８ａ、８ｂ、８Ｃ、８Ｄ等を制御している。

ユニット筐体１Ｋ内の上流側に設置した送風ファン４は、導入ダクト７から取り込んだ空気（室内気）をユニット筐体１Ｋの通風ダクト５に送風している。

また、ユニット筐体１Ｋ内の左右に設置した駆動弁弁、８ａａ、８ｂｂは、前述したように、イグニッションキーの投入により開となる。一方、車内に人がいない状態で長時間停車されている時や運転停止信号により閉となる様に制御する。

このため、走行時に導入ダクト７側から取り込んだ空気（室内気）を、カセット筐体３Ｋ内に内包した除湿部材２により除湿した後に通風ダクト５側に送風できる。また、長時間停車時に、カセット筐体３Ｋ内に内包した除湿部材２を大気から遮断できる。

また、電気自動車の走行時に送風ファン４及び駆動弁８ａａ，８ｂｂが動作している状態で、駆動弁部８Ｃを開き、且つ、駆動弁部８Ｄを閉じれば、除湿ユニット１で除湿された空気のみを、通風ダクト５を経由して防曇ノズル６から車室Ｓ内のフロントウインドウ２０に吹き付けることができる。

このように、車室（客室）Ｓ内の温度状態，湿度状態とに応じて制御できる。

＜実施の形態９＞
図２４は、実施の形態９における電気自動車の防曇・空調システムの説明図である。ここでは、システムを電気自動車の客室（あるいは荷室）の天井部へ設置している。この場合、除湿ユニット１は、上下を逆転した状態で取り付けられ、カセット３は除湿ユニット１の下面側から交換される。

ここで、先に図７を用いて説明した実施の形態３の電気自動車用防曇・空調システムに対して異なる点は、除湿ユニット１内の上流側で送風ファン４とカセット３との間にヒータ３１が設置されている点である。このヒータ３１は、図２３に示した制御部１２によって制御されている。ヒータ３１は、除湿ユニット１内にカセット３を装着したまま、カセット３内の除湿部材２の除湿機能が劣化したときに除湿部材２をヒータ熱で再生する機能を備えている。

従って、前述したように、カセット重量検出などにより除湿部材２の除湿機能が劣化を検出したときに、制御部１２は除湿ユニット１の上流側から取り込んだ空気を送風ファン４を介してヒータ３１に送風し、このヒータ３１のヒータ熱でカセット３内の除湿部材２を乾燥させる。このため、カセット３を除湿ユニット１内から取り外すことなく除湿部材２を再生できる利点がある。

前述の電気自動車用防曇・空調システム３０（３０Ａ，３０Ｂ）について、除湿ユニット１の設置例について、図２５を用いて簡略に説明する。

まず、図２５（ａ）に示す如く、先に説明したように、除湿ユニット１をボンネット部Ｂ内（フロントパネルでもよい）に設置し、この除湿ユニット１で除湿した空気を、通風ダクト及び防曇ノズルを経てフロントウインドウ２０に吹き付けている。

次に、図２５（ｂ）に示す如く、先に実施例２で説明したように、除湿ユニット１を天井部ＴＥ内に設置し、この除湿ユニット１で除湿した空気を、通風ダクト及び防曇ノズルを経てフロントウインドウ２０に吹き付けている。

次に、図２５（ｃ）に示す如く、除湿ユニット１を運転用の計器類を配置した計器盤（インストルメントパネル）ＩＰ内に設置し、この除湿ユニット１で除湿した空気を、通風ダクト及び防曇ノズルを経てフロントウインドウ２０に吹き付けている。

次に、図２５（ｄ）に示す如く、除湿ユニット１を後部座席ＲＥの後方部位に設置し、この除湿ユニット１で除湿した空気を、通風ダクト及び防曇ノズルを経てフロントウインドウ２０に吹き付けている。

次に、図２５（ｅ）に示す如く、除湿ユニット１をトランクＴＲ内に設置し、この除湿ユニット１で除湿した空気を、通風ダクト及び防曇ノズルを経てフロントウインドウ２０に吹き付けている。

従って、本発明に係る電気自動車用防曇・空調システム３０（３０Ａ，３０Ｂ）では、除湿ユニット１を電気自動車内に設置する場合に、図２５（ａ）〜（ｅ）で示した設置場所のうち、いずれか一つの場所を適用すれば良い。

＜実施の形態１０＞
図２６は実施の形態１０の概略構成図である。この実施の形態１０は、 図２６に示すように、除湿ユニット１を電気自動車のボンネットＢ又はフロントパネル内に設置して、電気自動車内の既存空調システム１５を併用して用いる。

この既存空調システム１５は、冷却機（図示せず）と、ヒータ（図示せず）とを内部に備えて、ファン等（図示せず）により温風又は冷気を車内に送出する。また、ボンネットＢ内やフロントパネル内に設置する除湿ユニット１の数量は１台以上であれば良く、複数台設置することが可能である。

既存空調システム１５は、車室Ｓ内の空気（室内気）を取り入れる導入ダクト１６と、既存システム１５で空調した空気を車室Ｓ内に直接通風する通風ダクト１７とに接続されている。また、通風ダクト１８ａと通風ダクト１８ｂとの間には、切換えることによって既存空調システム１５で空調した空気を通風ダクト５に入れる駆動弁部８Ｄが設けられている。この通風ダクト５は、図２６に示すように、通風ダクト５ａと通風ダクト５ｂとからなる。通風ダクト５ａは側面に側面孔５ａａを備え、この側面孔５ａａに、駆動弁部部８Ｄからの空気を通風ダクト５ａに導く通風ダクト１８を接続している。また、通風ダクト１８は、図２６に示すように、通風ダクト１８ａと通風ダクト１８ｂとからなる。通風ダクト１８ｂの一方は通風ダクト５ａの側面孔５ａａに接続され、他方が駆動弁部８Ｄの一方の孔（図示せず）に接続されている。また、通風ダクト１８ａの一方は駆動弁部８Ｄの他方の孔（図示せず）に接続され、他方は既存空調システム１５の送出孔（図示せず）に接続されている。また、通風ダクト５ａと通風ダクト５ｂとの間には駆動弁部８Ｃが設けられている。

制御部１２はドライバーの操作指示によって既存空調システム１５を起動させて駆動弁部８Ｄを開閉する。また、駆動弁部８Ｃを開閉させる。

すなわち、既存空調システム１５を起動させる場合は、駆動弁部８Ｃを閉じてかつ駆動弁部８Ｄを開いて、既存空調システム１５が導入ダクト１６によって取り込んだ車内の空気を温めもしくは除湿した空気を通風ダクト１８、通風ダクト５ａを介してフロントウインドウ２０に吹き付けさせる。

一方、除湿ユニット１からの空気をフロントウインドウ２０に吹き付けさせる場合は、制御部１２は、駆動弁８Ｃを開いて、かつ駆動弁部８Ｄを閉じる。これによって、除湿ユニット１で除湿された空気は、車室Ｓ内のフロントウインドウ２０に吹き付けられて、フロントウインドウ２０の結露による曇りを防止することができるようになっている。

なお、図２７に示すように車両の天井に本実施の形態の電気自動車用防曇・空調システム３０Ｂを設けてもかまわない。この図２７においても動作および構成は図２５と同様であるが除湿ユニット１のみを逆にして取り付けている。

この際、ユニット筐体１Ｋ内に装着したカセット３が重力により下向きのカセット挿脱口１ａ１から脱落しないように、下側に位置した上側板１ａのカセット挿脱口１ａ１の近傍にカセット係止蓋４１を開閉自在に設けている。マイクロスイッチ１３、カセット重量検出センサ１１を収納する空間領域は板金材を用いて内面側を凹状に折り曲げ形成している。また、一端側にヒンジ４２を設けてカセット係止蓋４１を上側板１ａに開閉自在に支持させている。このため、カセット係止蓋４１を閉じたときに他端側をサムスクリュー４３を介して人手により上側板１ａに固定しているので、除湿部材２を内包したカセット３の重量を検出可能になっている。

＜実施の形態１１＞
図２８は実施の形態１１の電気自動車の防曇・空調システムの概略構成図である。図２８は除湿ユニット３０Ａと各電気回路部との関係を示している。但し、上記図面と同じ符号のものは説明を省略する。

図２８に示すように、フロントパネルボックス８０内に前述の既存空調システム（ヒータ、ファン等を有する）１５と除湿ユニット３０Ａと通風ダクト、操作部６３等を備えている。

通風ダクトは、図２８に示すように、既存空調システム１５からの温風又は冷気の空気Ｒｂを車内に排出する導入ダクト７１と、防曇ノズル６に接続された通風ダクト６Ａと、この通風ダクト６Ａに接続された車内の空気（内気）Ｒａを取り込む導入ダクト１６等を備えている。

導入ダクト１６には図１、図２４等に示す導入ダクト７の一方が除湿ユニット３０Ａの入力側に接続され、他方が導入ダクト７の側面孔に接続されている。

また、通風ダクト６Ａには通風ダクト１８（１８ａ、１８ｂ）が接続されている。この通風ダクト１８ａと通風ダクト１８ｂとの間には駆動弁部１８Ｄが設けられている。

また、通風ダクト６Ａの側面孔には、通風ダクト５（５ａ、５ｂ）の一方が接続されて他方が除湿ユニット３０Ａの出力側に接続されている。

さらに、フロントパネルボックス８０には操作部６３（キーボード）とＬＥＤ１４等が設けられている。

さらに、図２９に示すように、除湿ユニット３０Ａの近傍には制御部６０（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等）が設けられている。この制御部６０にはＬＥＤ１４、無線機６１、操作部６３、表示部６２、除湿ユニット３０Ａのファン等（ヒータを含む場合もある）に電力を供給するケーブル６８等が接続されている。

次に動作を説明する。

例えば、車両の近くにきたドライバーは、無線機付の車両キー７０のボタン（図示せず）を操作してドアキー解除信号を送信する。

このドアキー解除信号をフロントパネルボックス８０に設けた無線器６１が受信して予め設定している識別コードと一致したときに、ドアキー解除信号を制御部６０に送出する。制御部６０はドアキー解除信号の受信に伴ってドアロックを解除する。そして、ドアが閉められてドアロック状態にされ、かつイグニッションがＯＮ状態の場合は、制御部６０は既存空調システム１５を起動させる前に除湿ユニット１Ａのファンを一定時間（例えば３分、５分）回転させる。

これによって、車両の内気は導入ダクト７を介して除湿ユニット３０Ａに入って除湿部材２によって除湿されて、通風ダクト５、駆動弁部８ｃ、通風ダクト８ｄ、通風ダクト６Ａを介して防曇ノズル６からフロントガラス２０に排出される。

そして、ドライバーがドアを開いて車内に入ってくると、ドライバーの熱量が発生しても、その熱による水分は除湿ユニットで除湿されることになる。そして、ドライバーは既存空調システム１５を起動させることになる。このとき、除湿ユニット３のファンは回転していて除湿が始まっているからヒータ温度を急激に高くしなくともよい。

そして、温度センサ６７の温度を制御部６０が検出し、この温度がある程度高く（２５度、２６度、２７度、２８度又は２９度程度）なり、かつその温度が一定時間（５分又は７分：タイマー６７の時刻で一定時間かどうかを判定する）経過しても維持されている場合に、制御部６０が除湿ユニットと既存空調システムを交互に起動させる。

これによって、バッテリーによって動く電気自動車であっても電力消費を抑えることができると共に、既存空調システム１５の熱空気によって除湿部材２は乾燥する。また、既存空調システムを用いた場合は、既存空調システム１５にはヒータが備えられているので、除湿ユニット３内のヒータを設けないようにしてもよい。

また、このようにデシカント材（除湿剤）をバッチ方式で活用することで、冬季など外気温が低化するシーズンにおける電気自動車の課題解決が可能である。

さらに、制御部６０は、車両の車速センサ（図示せず）からの走行中信号の入力がない場合（時速５キロ以下を含む）は、マイクロスイッチ１３からの出力信号を受付け、この受付に伴ってタイマー６５を起動させて、１０秒又は２０秒経過しても出力信号が出力され続けた場合に、ＬＥＤ１４を点滅させるパルス信号を出力する。

ここで、本実施の形態の防曇・空調システムによる省エネ効果について説明する。バッチ方式のメリットはロータ型デシカント材を用いる連続方式に不可欠なシール部材が不要であり、かつデシカント材の表面仕上げも省略できるため、デシカント材を含めて空調システム構成が簡潔になることである
なお、次にどの程度の省エネ量が見込めるかを説明する。

例えば、軽自動車の年間走行距離は平均7474kmと言われている（国土交通省自動車輸送統計調査2009より）。これを都市部コミュータ型の電気自動車に当て嵌めてみると、防曇・暖房期間を11月〜3月の5ヶ月間として計算すれば、この期間の走行距離は約3100kmである。

電気自動車の実用的電費（1kWhあたりの走行距離）は、自動車雑誌（ベストカー2011/3/26号）によれば、冬期間で暖房・防曇の実施時に5.5km・kWh、同条件で、暖房・防曇運転を停止した際の電費は、7.0km／kWhと報告されている。

従って、3100kmの走行で発生する消費電力差は121kWhとなる。デシカント調湿技術を用いた電気自動車向け空調システムを用いることで、この80％相当量が省エネされるとすれば、1台あたりの省エネ量は年間96.6kWhとなる。

因みに、1kWhの発電に消費される原油量は、約0.25リットルであるから、電気自動車の充放電効率が90％であれば、1台当たりの省エネ効果は原油換算（年間）26.8リットルとなる。

将来の都市部で、電気自動車が100万台走行しているとすれば、年間の省エネ量は、原油換算で26,800キロリットルとなる。

なお、デシカント材の再生に、外部電源では無くゴミ焼却場などの排熱（未利用熱）を用いるのが好ましい。

一般的に、ゴミ焼却場の燃焼熱は80℃程度の温水として取り出され、周辺のプールや福祉施設などの暖房などに利用されるが、熱の需要量が少ないために大部分は未利用熱となって捨てられている。

従って、50〜80度程度の温風で再生可能なデシカント材を用い、この未利用熱を再生熱源として使うことで極めて有効な省エネシステムが実現する。

各種デシカント材の再生温度は、ゼオライト系（140〜170度）、活性炭系（110〜160度）、シリカゲル系（90〜140度）、高分子収着剤系（40〜80度）と言われている。

このため、ゴミ焼却場の未利用を用いて50〜80度程度の温風製造ができれば、高分子収着剤をデシカント材として選定することが有効となる。

また、ゴミ焼却場の未利用熱によるデシカント材の再生を実現するには、デシカント材をカセット状として電気自動車の空調システムから脱着可能とする必要がある。すなわち、使用済みカセット３を空調システムから取り外し、ゴミ焼却場へ搬送した後に未利用熱で再生し、再生後のカセット３を密閉容器に保管するなどした上で電気自動車ユーザへ供給するシステムが必要となる。この場合、再生済みデシカント材（カセット３）は電気自動車にて吸湿工程を行うだけであるから、再生用ヒータは不要である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。

１・・・除湿ユニット、
１Ｋ・・・ユニット筐体、
１ａ・・・カセットガイド溝、
２・・・除湿部材
２ａ：除湿剤の通気口、
３・・・除湿カセット（カセット）、
３Ｋ，３ＫＡ，３ＫＢ・・・カセット筐体、
４・・・送風ファン、
５・・・通風ダクト、
６・・・防曇ノズル、
７・・・導入ダクト、
９，９Ａ，９Ｂ・・・カセット係止部材、
１１・・・カセット重量検出センサ、
１２・・・制御部、
１３・・・除湿剤を内包するカセットの交換シグナル掲示装置、
１５・・・既存空調システム、１６・・・導入ダクト、１７，１８・・・通風ダクト、
２０・・・フロントウインドウ、
３０，３０Ａ，３０Ｂ・・・電気自動車用防曇・空調システム

Claims (15)

1. 電気自動車の車内の空気を除湿する電気自動車用防曇・空調システムであって、
   流入部と流出部とを有する除湿ユニットと、
   前記車内の空気を前記除湿ユニットの前記流入部に導く導入ダクトと、
   前記除湿ユニットの前記流出部からの除湿空気を前記車内に排出する通風ダクトと、を備え、
   前記電気自動車は空調システムを有し、
   前記除湿ユニットを一定時間起動して除湿を行った後に前記空調システムを起動させる制御部を備え、
   更に、前記除湿ユニットに着脱自在に収納されて除湿部材を有する除湿カセットを有し、
   前記除湿カセットは、前記除湿ユニットから取り外して前記電気自動車の車外で再生可能である、電気自動車用防曇・空調システム。
2. 前記除湿ユニットは、前記除湿カセットが着脱自在に収納可能である中空のユニット筐体を有する、請求項１記載の電気自動車用防曇・空調システム。
3. 前記ユニット筐体内には送風ファンが設けられており、
   前記制御部は、前記送風ファンをー定時間回転させることで、前記除湿ユニットを一定時間起動して除湿を行う、請求項２に記載の電気自動車用防曇・空調システム。
4. 電気自動車の車内の空気を除湿する電気自動車用防曇・空調システムであって、
   流入部と流出部とを有する除湿ユニットと、
   前記車内の空気を前記除湿ユニットの前記流入部に導く導入ダクトと、
   前記除湿ユニットの前記流出部からの除湿空気を前記車内に排出する通風ダクトと、
   空調システムと、
   前記除湿ユニットを一定時間起動して除湿を行った後に前記空調システムを起動させる制御部とを備え、
   前記除湿部材は、伸縮自在なヒンジ部材と、このヒンジ部材に設けられた複数の除湿体とを有し、
   前記除湿部材は、前記除湿カセットが前記ユニット筐体に収納されているときは、その内部を空気の通風が可能となるように前記ヒンジ部材が伸びた状態とされており、
   前記除湿カセットを前記ユニット筐体から取り外したときには、前記ヒンジ部材を縮めて小型化することが可能である、
   電気自動車用防曇・空調システム。
5. 前記通風ダクトは、前記車内のフロントガラスに前記通風ダクト内の通過空気を吹き付ける防曇ノズルに接続されている請求項１〜４のいずれかに記載の電気自動車用防曇・空調システム。
6. 前記ユニット筐体は、
   前記除湿カセットを挿脱可能に設けられたカセット挿脱口と、
   前記ユニット筐体内の前記除湿カセットの前記流入部及び前記流出部のいずれかに設置された送風ファンと、を有する請求項２記載の電気自動車用防曇・空調システム。
7. 前記ユニット筐体は、前記流入部側にヒータを有する請求項６記載の電気自動車用防曇・空調システム。
8. 前記除湿部材は、ダンボール材又は樹脂フィルムが多数積層されて前記流入部から前記流出部に空気を流すための孔が画成された構造物であり、
   前記構造物は、全体に除湿材が塗布又は浸漬により付着している請求項１〜７のいずれかに記載の電気自動車用防曇・空調システム。
9. 前記除湿部材は、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した折板材と貫通孔を有する平板とから成るダンボール状の板材を複数積層した構造物である請求項１〜８のいずれかに記載の電気自動車用防曇・空調システム。
10. 前記ユニット筐体は、前記除湿カセットの重量がー定値に到達したときに出力信号を送出するカセット重量検出センサを有する請求項２〜９のいずれかに記載の電気自動車用防曇・空調システム。
11. 電気自動車の車体内の空気を吸い込むための導入ダクトと、車体内に空気を排出する通風ダクトとの間に設けられる除湿ユニットであって、
    中空のユニット筐体と、
    前記ユニット筐体に設けられた送風ファンと、
    前記ユニット筐体に着脱自在に収納された除湿カセットと、
    前記除湿カセットに設けられた除湿部材と、を有し、
    前記除湿部材は、伸縮自在なヒンジ部材と、このヒンジ部材に設けられた複数の除湿体とを有し、
    前記除湿部材は、前記除湿カセットが前記ユニット筐体に収納されているときは、その内部を空気の通風が可能となるように前記ヒンジ部材が伸びた状態とされており、前記除湿カセットを前記ユニット筐体から取り外したときには、前記ヒンジ部材を縮めることが可能である、除湿ユニット。
12. 電気自動車の除湿ユニットに設けられた中空のユニット筐体内に着脱自在に収納可能な除湿カセットであって、
    前記除湿カセットは除湿部材を有し、
    前記除湿部材は、伸縮自在なヒンジ部材と、このヒンジ部材に設けられた複数の除湿体とを有し、
    前記除湿部材は、前記除湿カセットが前記ユニット筐体に収納されているときは、その内部を空気の通風が可能となるように前記ヒンジ部材が伸びた状態とされており、前記除湿カセットを前記ユニット筐体から取り外したときには、前記ヒンジ部材を縮めることが可能である、除湿カセット。
13. 前記除湿部材は、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した折板材と、高分子収着剤を塗布又は浸漬により付着した貫通孔を有する平板材とから成るダンボール状の板材を積層した除湿部材と、を備えた請求項１２記載の除湿カセット。
14. 前記折板材は、長手方向に折れ線が形成されている請求項１３記載の除湿カセット。
15. 前記除湿カセットには、少なくとも３００ｇの水分を吸収する量の前記除湿部材が設けられている、請求項１に記載の電気自動車用防曇・空調システム。

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