JP6415277B2 - 車両用の空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の空調装置に関する。

特許文献１には、空調空気の流路上に吸湿器を配置した車両用の空調装置が開示されている。

特開平０８−６７１３６号公報

この空調装置の吸湿器は、吸湿材（デシカント材）と再生用ヒータとを組み合わせて構成されており、流路内を通流する空調空気に含まれる水分を吸湿材に吸着して、空調空気を除湿すると共に、吸湿材が飽和した際に、再生用ヒータで吸湿材を加熱して吸湿材に吸着されている水分を放出させることで、吸湿材を再生するようになっている。

しかし、特許文献１の空調装置では、吸湿材を再生しているときには、空調空気の除湿を行えないため、空調空気を連続して除湿することができない構成となっている。
そこで、空調空気の流路内に吸湿材（デシカント材）を配置した車両用の空調装置において、空調空気の除湿を連続して行えるようにすることが求められている。

本発明は、
空調空気の流路上に配置したデシカント材に、空調空気の流路を通流する空調空気に含まれる水分を吸着させて、空調空気を除湿するように構成された車両用の空調装置において、
デシカント材から水分を脱着させる再生用流体の流路を、空調空気の流路とは別に設けると共に、
デシカント材を、空調空気の流路と再生用流体の流路とに跨がって設けた構成とした。

このように構成すると、デシカント材では、空調空気に接する領域での水分の吸着量が、再生用流体に接する領域での水分の吸着量よりも多くなるので、デシカント材全体での水分の分布を均一化させようとする作用が発揮されて、空調空気に接する領域に吸着されている水分が、再生用流体に接する領域に向けて移動することになる。
ここで、デシカント材における再生用流体に接する領域では、水分の脱着が行われるので、再生用流体に接する領域での水分の吸着量は、空調空気に接する領域での水分の吸着量よりも少ない量に保たれ続けることになる。
よって、空調空気に接する領域に吸着された水分が、再生用流体に接する領域側に常に移動することで、空調空気に接する領域での水分の吸着量が、上限に達して空調空気の除湿が行えなくなることがないので、空調空気の除湿を連続して行えることになる。

第１の実施の形態にかかる車両用の空調装置の概略構成図である。 第１の実施の形態にかかる車両用の空調装置のデシカント材周りの構成を説明する図である。 第１の実施の形態にかかるデシカント材を説明する図である。 第２の実施形態にかかる車両用の空調装置の概略構成図である。 第２の実施形態にかかるデシカント材を説明する図である。 第２の実施形態にかかるデシカント材を説明する図である。 変形例にかかるデシカント材を説明する図である。

以下、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１は、車両用の空調装置１の概略構成図であり、（ａ）は、車両Ｖにおける車両用の空調装置１の配置と、空調装置１の概略構成を説明する図であり、（ｂ）は、（ａ）における領域Ａの拡大図である。
図２は、デシカント材３０の配置を説明する図であり、（ａ）は、空調装置１のデフダクト１６とダクト２０とに跨がって設けたデシカント材３０の配置を説明する図であって、デフダクト１６とダクト２０とデシカント材３０の一部を切り欠いて示した図であり、（ｂ）は、デシカント材３０における空調空気と再生用流体の通過方向と、水分の移動方向を説明する概略図であって、（ａ）における面Ａでデシカント材３０周りを切断した図に相当する。

空調装置１は、車室９０内に供給する空調空気（温度が調整された空気）を調整するものであり、ブロワ１１から送風された空気を冷却するエバポレータ１２と、エバポレータ１２側から流入した空気を暖めるヒータコア１３と、エバポレータ１２で冷却された空気のヒータコア１３側への流入量を調整するミックスドア１４と、を有している。

この空調装置１では、エバポレータ１２により冷却された空気と、ヒータコア１３を経由して暖められた空気とを、混合部１５内で混合して、所定温度の空調空気を調整するようになっており、空調空気の温度の調節は、ヒータコア１３側に流入する冷却された空気の量を、ミックスドア１４により調整することで行われるようになっている。

空調装置１では、混合部１５内で温度が調整された空調空気は、混合部１５に開口する供給口（デフ側供給口１６ａ、フロント側供給口１７ａ、ベント側供給口１８ａ）から、ダクト（デフダクト１６、フロンドダクト１７、ベントダクト１８）を通って、車室９０内に供給されるようになっている。

車室９０と駆動源ＰＳの収容部９５とを区画するインストルメントパネルＰ内には、これらダクト（デフダクト１６、フロンドダクト１７、ベントダクト１８）の他に、再生用流体が通流するダクト２０が設けられている。

このダクト２０の一端２０ａは、駆動源ＰＳの収容部９５（駆動源ＰＳがエンジンの場合には、エンジンルーム）内で、ボンネット９６の近傍に位置しており、ダクト２０に付設したロータリファンＦなどにより、駆動源ＰＳの熱で暖められた収容部９５内の空気を、ダクト２０内に流入させるようになっている。
ここで、ダクト２０の一端２０ａをボンネット９６の近傍に位置させたのは、駆動源ＰＳとボンネット９６との間に位置する空気が、駆動源ＰＳが発生する熱により、最も高温かつ低湿度になるためであり、実施の形態では、ダクト２０の一端２０ａから吸引した収容部９５内の空気を、再生用流体として用いている。

ダクト２０の他端２０ｂは、車両Ｖの車室９０よりも下側の位置で、車外に開口している。このダクト２０の他端２０ｂが開口する位置は、車体下部と路面との間であって車両Ｖの走行時に負圧となる空間である。
そのため、車両の走行時には、車体下部と路面との間の空間に発生する負圧により、ダクト２０内の再生用流体が吸引されて、ダクト２０の外に排出されるようになっている。

ここで、ダクト２０内の再生用流体がダクト２０の外に排出されると、ダクト２０内に発生する差圧により、ダクト２０の一端２０ａから、収容部９５内の空気が吸引されるので、ダクト２０内の再生用流体の通流を、車両走行時の負圧を利用して行えるようになっている。
よって、実施の形態にかかる空調装置１では、ロータリファンＦを省略しても、ダクト２０内の再生用流体の通流を行えるようになっている。

インストルメントパネルＰ内には、ダクト２０とデフダクト１６とが、互いの壁部２０１、１６１同士を接触させて設けられた領域がある。
この領域のうち、デフダクト１６内を通流する空調空気の移動方向と、ダクト２０内を通流する再生用流体の移動方向とが、互いに平行、かつ逆方向となっている部分には、デフダクト１６とダクト２０とに跨がって、後記するデシカント材３０が設けられている。

デフダクト１６は、ウインドシールドガラスＧの下部の近傍に開口する吹出口１６ｂと、デフ側供給口１６ａとを接続する筒状の部材である。
図２に示すように、吹出口１６ｂは、この吹出口１６ｂから吹き出す空調空気が、ウインドシールドガラスＧの車幅方向の略全面に当たるようにするために、車幅方向に所定長さを有している。
そのため、この吹出口１６ｂに接続されたデフダクト１６は、吹出口１６ｂに近づくにつれて車幅方向の長さが長くなる先広がりの側面形状を有している。

図３は、デシカント材３０を説明する図であり、（ａ）は、デフダクト１６とダクト２０とに跨がって設けたデシカント材３０の配置を説明する図であって、図２の（ａ）における面Ｂでデシカント材３０周りを切断した図であり、（ｂ）は、デシカント材３０の構成を模式的に示した図である。
なお、図３の（ａ）では、デシカント材３０の一部を切り欠いて、紙面奥側に位置するデフダクト１６の内部空間１６２とダクト２０の内部空間２０２などを示している。

図３の（ａ）に示すように、デフダクト１６におけるデシカント材３０が設けられている部分は、車幅方向に長辺を沿わせた長方形の断面形状を有しており、長辺側の壁部１６１は、長手方向（車幅方向）の全長に亘って、再生流体用のダクト２０の壁部２０１に接合されている。
同様に、ダクト２０におけるデシカント材３０が設けられた部分も、長方形の断面形状を有しており、ダクト２０とデフダクト１６におけるデシカント材３０が設けられた部分では、デフダクト１６の壁部１６１とダクト２０の壁部２０１との接合面Ｆ１が、車幅方向の略全長に亘る長さで、直線状に延びている。

デフダクト１６とダクト２０におけるデシカント材３０が設けられた部分では、デフダクト１６の内部空間１６２の接合面Ｆ１に直交する方向の長さＬ２（接合面Ｆ１に直交する方向の幅）が、接合面Ｆ１に沿う方向の長さＬ１（接合面Ｆ１に沿う方向の幅）よりも十分に短くなっている。また、ダクト２０の内部空間２０２の接合面Ｆ１に直交する方向の長さＬ３（接合面Ｆ１に直交する方向の幅）も、接合面Ｆ１に沿う方向の長さＬ１（接合面Ｆ１に沿う方向の幅）よりも十分に短くなっている。

図２の（ｂ）に示すように、デフダクト１６とダクト２０における互いの壁部１６１、２０１が接合された直線状の部分には、デフダクト１６の内部空間１６２とダクト２０の内部空間２０２とを連通させる開口１６１ａ、２０１ａが、同一の開口径で設けられており、これら開口１６１ａ、２０１ａは、接合面Ｆ１に沿う方向に所定長さＬｘを有している。

デシカント材３０は、これら開口１６１ａ、２０１ａを貫通して設けられており、デシカント材３０の厚みは、開口１６１ａ、２０１ａの長さＬｘと同じとなっている。
さらに、図３の（ａ）に示すように、デシカント材３０の接合面Ｆ１に沿う方向（図３の（ａ）上下方向）と、接合面Ｆ１に直交する方向（図３の（ａ）左右方向）の大きさは、デフダクト１６の内部空間１６２の流路断面と、ダクト２０の内部空間２０２の流路断面を、全面に亘って覆うことのできる大きさに設定されており、デフダクト１６内を通流する空調空気と、ダクト２０内を通流する再生用流体が、デシカント材３０を接合面Ｆ１に沿う方向に横切って移動するようにされている。

図３の（ｂ）に示すように、デシカント材３０は、所定間隔Ｗ１で互いに平行となるように配置された複数の板状基材３０１と、この板状基材３０１の間に配置された波状基材３０２と、を有している。
波状基材３０２は、当該波状基材３０２の長手方向で、波状基材３０２を挟んで一方側に位置する板状基材３０１と、他方側に位置する板状基材３０１とに、交互に接して設けられている。
波状基材３０２と板状基材３０１との接触部は、接着剤４０により接着されており、互いに平行に配置された板状基材３０１、３０１の間に波状基材３０２を位置させることで、デシカント材３０全体としての剛性強度を高めている。

実施の形態では、デシカント材３０における板状基材３０１と波状基材３０２とで囲まれた空間Ｓ１、Ｓ２が、空調空気や再生用流体が通過する流路（以下、空間Ｓ１、Ｓ２を流路Ｓ１、Ｓ２と標記する）となっており、デシカント材３０は、流路Ｓ１、Ｓ２を空調空気や再生用流体の移動方向に沿わせた向きで、デフダクト１６とダクト２０に跨がって設けられている。

ここで、互いに平行に配置された板状基材３０１、３０１の間の基材を、波状にしたのは、波状とすることで、波状基材３０２の全長が、板状基材３０１よりも長くなる結果、流路Ｓ１、Ｓ２を通過する空調空気や再生用流体との接触機会が増えて、水分の交換効率（吸着と脱着の効率）が高くなるためである。

実施の形態では、デシカント材３０（板状基材３０１、波状基材３０２）を、水分の吸着と脱着が可能な材料で構成しており、このような材料として、例えば不織布や、紙などが例示される。
ここで、吸着と脱着の効率の向上を期待して、板状基材３０１と波状基材３０２に、高分子系の吸着材または収着材や、無機系の吸着材のような、水分の吸着と脱着が可能な材料を担持させても良い。
また、不織布や紙などの代わりに、例えば高分子系の吸着材や収着材を結着させて、板状、または波状に成形することで、板状基材３０１と波状基材３０２自体を、高分子系の吸着剤や収着材で構成しても良い。

以下、かかる構成の空調装置１が備えるデシカント材３０の作用を説明する。
車両Ｖにおいて、外気を取り込まずに車室９０内を空調している場合には、空調装置１は、車室９０内から取り込んだ空気を、温度調整の後に、車室９０内に循環させている。そのため、循環させる空気（空調空気）の湿度が、車室９０内の状況などに応じて経時的に上昇することになる。

ここで、湿度が高い空調空気をウインドシールドガラスＧに吹き付けると、ウインドシールドガラスＧが曇ってしまうことがある。そのため、実施の形態にかかる空調装置１では、デフダクト１６の途中に設けたデシカント材３０に空調空気に含まれる水分を吸着させて、ウインドシールドガラスＧに吹き付けられる空調空気を除湿している。

ここで、デシカント材３０は、デフダクト１６の内部空間１６２とダクト２０の内部空間２０２とを横切って設けられており、デフダクト１６を通流する空調空気は、デシカント材３０におけるデフダクト１６内の領域（図２の（ｂ）における領域Ｒ１）を通過するようになっている。
そのため、空調空気が、デシカント材３０の領域Ｒ１内の流路Ｓ１（図３の（ｂ）参照）を通過する際に、流路Ｓ１を囲む板状基材３０１と波状基材３０２とに、空調空気に含まれる水分が吸着されて、空調空気の除湿が行われるようになっている。

一方、デシカント材３０のダクト２０内に位置する領域（図２の（ｂ）における領域Ｒ２）を通過する再生用流体は、高温の空気であるので、再生用流体が、デシカント材３０の領域Ｒ２に位置する流路Ｓ２（図３の（ｂ）参照）内を通過する際に、流路Ｓ２を囲む板状基材３０１と波状基材３０２とに吸着されている水分が、板状基材３０１と波状基材３０２とから脱着されて、再生用流体に取り込まれることになる。

よって、デシカント材３０では、デフダクト１６内に位置する領域Ｒ１の方が、ダクト２０内に位置する領域Ｒ２よりも、水分の吸着量が多くなる。
ここで、デシカント材３０では、デシカント材３０全体での水分の分布を均一化する作用が発揮されて、領域Ｒ１に吸着されている水分が、領域Ｒ２に向けて移動することになる。

そのため、再生用流体と空調空気が連続して通流している状態では、（１）空調空気から取り除かれてデシカント材３０の領域Ｒ１に吸着された水分が、水分の吸着量が少ない領域Ｒ２側に移動し、（２）領域Ｒ２側に移動した水分が、領域Ｒ２を通過する再生用流体に取り込まれるので、領域Ｒ２での水分の吸着量が、領域Ｒ１での水分の吸着量よりも常に少ない量で保持されることになる。

その結果、デシカント材３０の領域Ｒ１に吸着された水分が、常に領域Ｒ２側に移動することになるので、領域Ｒ１での水分の吸着量が飽和しないことになる。
そのため、再生用流体を連続して通流させるだけで、空調空気の除湿を連続して行えることになるので、従来のデシカント材の場合のように、デシカント材での水分の吸着量が飽和することがなく、デシカント材の再生処理を行う必要が生じない

ここで、図３の（ｂ）に示すように、デシカント材３０では、板状基材３０１と波状基材３０２とが、デフダクト１６の壁部１６１とダクト２０の壁部２０１との接合面Ｆ１に直交する方向に延びており、板状基材３０１と波状基材３０２の一端側が、空調空気の流路内（デフダクト１６内）に位置すると共に、他端側が、再生用流体の流路内（ダクト２０内）に位置している。
そのため、板状基材３０１と波状基材３０２の一端側（領域Ｒ１側）で吸着された水分は、他端側（領域Ｒ２側）に向けて常に移動することになり、一端側で吸着された水分の移動方向が常に他端側になるので、吸着された水分が領域Ｒ１側に留まって、領域Ｒ１側での水分の吸着量が飽和する事態の発生を防止できるようになっている。

さらに、波状基材３０２と板状基材３０１との接触部には、接着剤４０が介在しており、波状基材３０２と板状基材３０１の内部を領域Ｒ１側から領域Ｒ２側に向けて移動する水分が、波状基材３０２と板状基材３０１との接触部で、
板状基材３０１側や波状基材３０２側に移動することが、接着剤４０により阻止されるようになっている。そのため、波状基材３０２と板状基材３０１の一端側の領域Ｒ１で吸着された水分を、他端側の領域Ｒ２に向けて速やかに移動させることができる。
このことも、波状基材３０２と板状基材３０１の領域Ｒ１側での水分の吸着量が飽和する事態の発生の防止に寄与している。

さらに、実施の形態では、デフダクト１６の壁部１６１とダクト２０の壁部２０１との接合面Ｆ１に直交する方向のデシカント材３０の幅Ｌ４が、接合面Ｆ１に沿う方向の幅Ｌ１よりも十分に狭くなっており、デシカント材３０（波状基材３０２、板状基材３０１）に吸着された水分が、領域Ｒ１から領域Ｒ２に向けて移動する際の移動距離が十分に短くなっている。
そのため、領域Ｒ１に吸着された水分を短時間で領域Ｒ２まで移動させて脱着させることができるので、デシカント材３０に吸着された水分が飽和状態になることを好適に防止できる。

以上の通り、実施の形態では、
（１）デフダクト１６（空調空気の流路）上に配置したデシカント材３０に、デフダクト１６内を通流する空調空気に含まれる水分を吸着させて、空調空気を除湿するように構成された車両用の空調装置１において、
デシカント材３０から水分を脱着させる再生用流体のダクト２０（再生用流体の流路）を、デフダクト１６とは別に設けると共に、
デシカント材３０を、デフダクト１６とダクト２０とに跨がって設けて、デシカント材３０における再生用流体に接する領域Ｒ１での水分の吸着量が、空調空気に接する領域Ｒ２での水分の吸着量よりも少なくなるように構成した。

このように構成すると、デシカント材３０では、デシカント材３０全体での水分の分布を均一化させようとする作用が発揮されて、デシカント材３０の空調空気に接する領域Ｒ１に吸着されている水分が、再生用流体に接する領域Ｒ２に向けて移動することになる。
ここで、デシカント材３０における再生用流体に接する領域Ｒ２では水分の脱着が行われるので、再生用流体に接する領域Ｒ２での水分の吸着量は、空調空気に接する領域Ｒ１での水分の吸着量よりも少ない量に保たれ続けることになる。
よって、デシカント材３０では、空調空気に接する領域Ｒ１に吸着された水分が、再生用流体に接する領域Ｒ２側に常に移動することで、空調空気に接する領域Ｒ１での水分の吸着量が上限に達して空調空気の除湿が行えなくなることがないので、空調空気の除湿を連続して行えることになる。
特に、吸着を利用したデシカント材３０は、分子レベルで水分子の吸着が生じるため、結合力が弱く、デシカント材３０内の水分の移動が容易となる。

（２）デシカント材３０は、空調空気のデフダクト１６（流路）と再生用流体のダクト２０（流路）とが、互いの壁部１６１、２０１同士を接触させて、壁部１６１、２０１の接合面Ｆ１を車幅方向に沿わせた向きで設けられた領域であって、デフダクト１６内を通流する空調空気の移動方向と、ダクト２０内を通流する再生用流体の移動方向とが、互いに平行、かつ逆方向となっている部分（接触部）に設けられており、
接触部におけるデフダクト１６とダクト２０の断面形状は、壁部１６１、２０１同士の接合面Ｆ１に沿う方向の幅Ｌ１の方が、接合面Ｆ１に直交する方向の幅Ｌ２、Ｌ３よりも大きい長方形の断面形状を有している構成とした。

このように構成すると、デフダクト１６内に位置するデシカント材３０の領域Ｒ１と、ダクト２０内に位置するデシカント材３０の領域Ｒ２の接合面Ｆ１に直交する方向（水分の移動方向）の長さを短くできる。
これにより、デシカント材３０に吸着された水分が、デシカント材３０の領域Ｒ１から領域Ｒ２に向けて移動する際の移動距離が短くなるので、水分の移動距離が長い場合に比べて、より短時間で、領域Ｒ１から領域Ｒ２まで水分を移動させることができ、空調空気の流路内に位置する領域Ｒ１での水分の吸着量を飽和させることなく保持し続けることができる。

また、接合面Ｆ１に沿う方向が車幅方向となるので、デフダクト１６とダクト２０は、接合面Ｆ１に沿う方向（車幅方向）の幅が広く、接合面Ｆ１に直交する方向（車両の前後方向）の幅が狭い筒状のダクトとなる。これにより、デシカント材３０は、接合面Ｆ１に沿う方向（車幅方向）の幅が広く、接合面Ｆ１に直交する方向（車両の前後方向）の幅が狭い長方形形状となるので、車両Ｖの幅を有効に活用して、空調空気と再生用流体とがデシカント材３０に接触する機会を確保しつつ、デシカント材３０における水分の移動距離を短くできる。これにより、デシカント材３０の再生時間（領域Ｒ１に吸着された水分が領域Ｒ２に移動するのに要する時間）が短縮されるので、空調空気に接する領域Ｒ１での水分の吸着量が上限に達して空調空気の除湿が行えなくなることがない。

（３）デシカント材３０は、デフダクト１６の壁部１６１とダクト２０の壁部２０１とを接合面Ｆ１に直交する方向に横切って、空調空気と再生用流体の移動方向に沿って配置されると共に、接合面Ｆ１に沿う方向に所定間隔で複数設けられた板状基材３０１と、
接合面Ｆ１に沿う方向で隣接する板状基材３０１、３０１の間で、デフダクト１６とダクト２０とを接合面Ｆ１に直交する方向に横切って、空調空気と再生用流体の移動方向に沿って配置されると共に、移動方向から見て波形に形成された波状基材３０２と、を有しており、
接合面Ｆ１に沿う方向で隣接する板状基材３０１、３０１の間において波状基材３０２は、接合面Ｆ１に沿う方向における一方の板状基材３０１と、他方の板状基材３０１とに交互に接して設けられて、板状基材３０１と波状基材３０２との間に、空調空気や再生用流体が通過する流路Ｓ１、Ｓ２が形成されていると共に、波状基材３０２における板状基材３０１との接触点に接着剤４０を介在させた構成とした。

このように構成すると、波状基材３０２が剛性強度を高めるリブとして機能するので、デシカント材３０の剛性強度が向上する。
また、波状基材３０２は、接合面Ｆ１に直交する方向の全長が板状基材３０１よりも長く、流路Ｓ１、Ｓ２を通過する空調空気や再生用流体との接触面積（機会）が、板状基材３０１よりも大きい（多い）ので、空調空気からの水分の吸着と、吸着した水分の放出をより効率よく行うことができる。

また、波状基材３０２と板状基材３０１との接触点に接着剤４０が介在しているので、板状基材３０１と波状基材３０２を、デフダクト１６側の領域Ｒ１から、ダクト２０側の領域Ｒ２に向けて移動している途上の水分の移動方向が、波状基材３０２と板状基材３０１との接触点で乱れることがないので、水分を再生用流体に接する領域Ｒ２に向けて確実に移動させて、デシカント材３０からの水分の脱着を確実に行うことができる。
なお、接着剤４０に防水性の特性を持たせることで、水分を再生用流体に接する領域Ｒ２に向けてより確実に移動させることができる。

（４）ダクト２０の一端２０ａの吸入口を、空調装置１が搭載された車両Ｖの駆動源ＰＳが収容される収容部９５内に開口させて、再生用流体を、収容部９５内から取り込んだ高温の空気とした。

このように構成すると、車両Ｖの駆動源ＰＳ（例えばエンジン）が収容される収容部９５（エンジンルーム）内は高温となるので、このエンジンルーム内から取り込んだ空気を再生用流体とすることで、高温の空気が、デシカント材３０を通過することになり、デシカント材３０に吸着された水分をより確実に脱着させることができる。
特に冬期における暖房運転時には、収容部９５内の空気は、高温かつ低湿度になるので、この高温かつ低湿度の空気を再生用流体とすることで、デシカント材３０に吸着された水分をより確実に脱着させることができ、外気を再生用流体とする場合よりも水分の脱着が確実となる。

また、再生用流体を高温にするための熱源を別途設ける必要がないので、車両Ｖにおけるエネルギー消費の増大を抑えることができる。これにより、駆動源ＰＳとしてバッテリ駆動するモータを採用している車両の場合には、バッテリ電力を消費することなく、高温の再生用流体を供給できるので、モータの稼働時間が低下して車両の走行可能距離が低下する事態の発生を好適に防止できる。

（５）ダクト２０の他端２０ｂの排気口を、空調装置１が搭載された車両Ｖの下部の車両の走行時に負圧が発生する部位に開口させて、車両走行時の負圧を利用して、ダクト２０内の再生用流体を移動させる構成とした。

このように構成すると、負圧を利用して、ダクト２０内の再生用流体を移動させることができるので、再生用流体を移動させるためにロータリファンＦなどを別途設ける必要が無い。
ロータリファンＦなどを設けると、ロータリファンＦを駆動するための電力の供給が必要となるが、走行時の負圧を利用して再生用流体を移動させることで、再生用流体を移動させるためのエネルギーを必要としない。
これにより、駆動源ＰＳとしてバッテリ駆動するモータを採用している車両の場合には、再生用流体の移動にバッテリ電力が消費されないので、モータの稼働時間が低下して車両の走行可能距離が低下する事態の発生を好適に防止できる。

以下、本発明の第２の実施の形態を説明する。
図４は、第２の実施形態にかかるデシカント材３０Ａを採用した空調装置１Ａの概略構成図であり、（ａ）は、車両Ｖにおける空調装置１Ａの配置と、空調装置１Ａの概略構成を説明する図であり、（ｂ）は、（ａ）における領域Ａの拡大図である。

第２の実施形態にかかるデシカント材３０Ａを採用した空調装置１Ａでは、デフダクト１６とダクト２０とが、インストルメントパネルＰ内で直交して設けられており、デフダクト１６とダクト２０との交差部に、デシカント材３０Ａが配置されている。
なお、空調装置１Ａでは、デフダクト１６とダクト２０とが交差していると点と、デフダクト１６とダクト２０との交差部に設けられたデシカント材３０Ａの構成が、前記した空調装置１と異なっているので、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明をし、共通する部分についての説明は省略する。

図５は、デシカント材３０Ａを説明する図であり、（ａ）は、空調装置１Ａのデフダクト１６とダクト２０との交差部でのデシカント材３０Ａの配置を説明する図であり、（ｂ）は、デシカント材３０Ａでの空調空気と再生用流体の移動方向を説明する図であり、（ｃ）は、デシカント材３０Ｂにおける空調空気と再生用流体の移動方向の変形例を説明する図であって、デフダクト１６とダクト２０とが直交していない場合を説明する図である。
図６は、デシカント材３０Ａの筒状基材３０５を説明する図であり、（ａ）は、筒状基材３０５の構成を説明する図であり、（ｂ）は、筒状基材３０５Ａ、３０５Ｂの配置を説明する図であり、デシカント材３０Ａで連ねられた筒状基材３０５Ａ、３０５Ｂを離して示すと共に、一部を切り欠いて示した図であり、（ｃ）は、筒状基材３０５Ａ、３０５Ｂでの水分の移動を説明する図である。

図５の（ａ）に示すように、デフダクト１６とダクト２０との交差部では、空調空気の移動方向と再生用流体の移動方向とが直交しており、デシカント材３０Ａは、空調空気が通過する筒状基材３０５Ａと、再生用流体が通過する筒状基材３０５Ｂとを、デフダクト１６とダクト２０の幅方向に複数連ねて構成されている。

ここで、筒状基材３０５Ａと、筒状基材３０５Ｂは、同一の基本構成を有しているので、以下の説明においては、筒状基材３０５Ａと、筒状基材３０５Ｂとを特に区別しない場合には、説明の便宜上、筒状基材３０５と標記する。

図６の（ａ）に示すように、筒状基材３０５は、断面視において長方形形状を成す筒状基部３０６と、この筒状基部３０６の互いに平行な長辺側の側部３０６ａ、３０６ａの間に配置された波形基部３０７と、から構成される。
空調空気（再生用流体）の通過方向から見て、波形基部３０７は、一方の側部３０６ａと他方の側部３０６ａとに交互に接して設けられており、筒状基材３０５における筒状基部３０６と波形基部３０７とで囲まれた空間Ｓ３が、空調空気や再生用流体が通過する流路（以下、この空間Ｓ３を、流路Ｓ３と標記する）となっている。

デシカント材３０Ａは、複数の筒状基材３０５を連ねて構成されており、隣接する筒状基材３０５、３０５では、互いの長辺側の側部３０６ａ、３０６ａ同士が全面に亘って接触している。

実施の形態では、デシカント材３０Ａは、流路Ｓ３の開口を空調空気の移動方向に沿わせた向きで配置した筒状基材３０５Ａと、流路Ｓ３開口を再生用流体の移動方向に沿わせた向きで配置した筒状基材３０５Ｂとを複数含んで構成されており、図５の（ａ）に示したデシカント材３０Ａでは、筒状基材３０５Ａと筒状基材３０５Ｂとが積層方向で交互に配置されている。
そのため、側面視においてデシカント材３０Ａでは、筒状基材３０５Ａの流路Ｓ３（図５の（ｂ）において点線で示す）と、筒状基材３０５Ｂの流路Ｓ３（図５の（ｂ）において実線で示す）とが直交している。

ここで、デシカント材３０Ａでは、筒状基材３０５Ａと筒状基材３０５Ｂの積層方向の幅Ｗ１、Ｗ２（図６の（ｂ）参照）が、同じ幅に設定されているが、再生用流体が通過する筒状基材３０５Ｂの幅Ｗ２を、空調空気が通過する筒状基材３０５Ａの幅Ｗ１よりも大きくしても良い。この場合には、再生用流体の流量を増やして、デシカント材３０Ａの筒状基材３０５Ｂでの水分の吸着量をより下げることができるので、筒状基材３０５Ａ側で吸着した水分をより速やかに筒状基材３０５Ｂ側に移動させることができる。

なお、デシカント材３０Ａの筒状基材３０５Ｂでの水分の吸着量をより下げる場合には、筒状基材３０５Ａの幅を変更するのではなく、筒状基材３０５Ａと筒状基材３０５Ｂの割合を変更するようにしても良い。例えば、デシカント材３０Ａにおける筒状基材３０５Ｂの数を筒状基材３０５Ａよりも多くすることで、デシカント材３０Ａでの水分の吸着量をより下げることができる。
実施の形態では、交差部におけるデフダクト１６の幅Ｌ５とダクト２０の幅Ｌ４は同一幅となっており、筒状基材３０５Ａと筒状基材３０５Ｂの積層方向の幅Ｗ１、Ｗ２や割合を変えるほうが、この交差部でのデフダクト１６やダクト２０の幅を変更するよりも簡単に、デシカント材３０Ａの筒状基材３０５Ｂでの水分の吸着量を調整して、筒状基材３０５Ａ側での水分の吸着を、より速やか、かつ連続して行えるようにできる。

以下、かかる構成の空調装置１Ａが備えるデシカント材３０Ａの作用を説明する。
筒状基材３０５Ａでは、筒状基部３０６と波形基部３０７とで囲まれた流路Ｓ３内を空調空気が通過する。
そのため、空調空気が筒状基材３０５Ａを通過する際に、流路Ｓ３を囲む筒状基部３０６と波形基部３０７とに、空調空気に含まれる水分が吸着されて、空調空気の除湿が行われる。
一方、再生用流体が通過する筒状基材３０５Ｂでは、再生用流体が、高温の空気であるので、流路Ｓ３を囲む筒状基部３０６と波形基部３０７に吸着されている水分は、筒状基部３０６と波形基部３０７とから脱着されて、再生用流体に取り込まれることになる。

よって、デシカント材３０Ａでは、筒状基材３０５Ｂよりも筒状基材３０５Ａの方が、水分の吸着量が多くなるので、デシカント材３０Ａ全体での水分の分布を均一化させようとする作用が発揮される結果、筒状基材３０５Ａから、この筒状基材３０５Ａに隣接する筒状基材３０５Ｂに向けて、水分が移動することになる。

具体的には、図６の（ｃ）に示すように、デシカント材３０Ａでは、空調空気が通過する筒状基材３０５Ａと、再生用流体が通過する筒状基材３０５Ｂとが、互いの側部３０６ａを接して設けられているので、筒状基材３０５Ａの側部３０６ａに吸着された水分は、この側部３０６ａに接する筒状基材３０５Ｂの側部３０６ａに速やかに移動する。
さらに、筒状基材３０５Ａでは、筒状基部３０６の内側に波形基部３０７が位置しており、この波形基部３０７は、筒状基部３０６の側部３０６ａに交互に接している。そのため、波形基部３０７に吸着された水分は、筒状基部３０６の側部３０６ａに移動したのち、再生用流体が通過する筒状基材３０５Ｂ側に移動することになる。
よって、筒状基部３０６の内側に波形基部３０７を設けることで、空調空気との接触面積が増える結果、空調空気に含まれる水分より確実に吸着して、空調空気を除湿することができる。

このように、再生用流体と空調空気が連続して通流している状態では、（１）空調空気から取り除かれて筒状基材３０５Ａに吸着された水分が、水分の吸着量が少ない筒状基材３０５Ｂ側に移動し、（２）筒状基材３０５Ｂに移動した水分が、筒状基材３０５Ｂを通過する再生用流体に取り込まれるので、筒状基材３０５Ｂでの水分の吸着量が、筒状基材３０５Ａでの水分の吸着量よりも常に少ない量で保持されることになる。

その結果、デシカント材３０Ａの筒状基材３０５Ａに吸着された水分が、常に筒状基材３０５Ｂ側に移動することになるので、筒状基材３０５Ａでの水分の吸着量が飽和しないことになる。
そのため、従来のデシカント材の場合のように、デシカント材で水分吸着量が飽和してデシカント材の再生処理を行う必要が生じないので、再生用流体を連続して通流させるだけで、空調空気の除湿を連続して行えることになる。
よって、デシカント材（全熱交換材）を常時使用することができ、さらに空調空気や再生用流体の流路を切り替える機構を設ける必要がないので、簡単な構成のデシカントシステムが実現される

（６）このように、デシカント材３０Ａは、空調空気が通流するデフダクト１６と再生用流体が通流するダクト２０とが交差する部位に設けられており、
デシカント材３０Ａは、
断面視において長方形形状を成すと共に、間隔を開けて対向する一対の側部３０６ａ、３０６ａを有する筒状基材３０５Ａ（第１の筒状基材）と、
断面視において長方形形状を成すと共に、間隔を開けて対向する一対の側部３０６ａ、３０６ａを有する筒状基材３０５Ｂ（第２の筒状基材）と、を互いの側部３０６ａ、３０６ａ同士を接触させた状態で複数連ねて構成されており、
デシカント材３０Ａにおいて筒状基材３０５Ａは、空調空気の通流方向に開口を沿わせた向きで配置されており、筒状基材３０５Ｂは、再生用流体の通流方向に開口を沿わせた向きで配置されている構成とした。

このように構成すると、再生用流体が通流する筒状基材３０５Ｂでの水分の吸着量が、空調空気が通流する筒状基材３０５Ａでの水分の吸着量よりも少なくなるので、筒状基材３０５Ａに吸着された空調空気の水分は、この筒状基材３０５Ａに隣接する筒状基材３０５Ｂに移動して、この筒状基材３０５Ｂ内を通過する再生用流体により、筒状基材３０５Ｂから脱着されることになる。
そして、再生用流体が通流する筒状基材３０５Ｂに吸着されている水分量は、空調空気が通流する筒状基材３０５Ａに吸着されている水分量よりも少ない量に保たれ続けることになるので、筒状基材３０５Ａに吸着された水分が、再生用流体が通流する筒状基材３０５Ｂ側に常に移動することで、空調空気が通流する筒状基材３０５Ａでの水分の吸着量が、上限に達して空調空気の除湿が行えなくなることがないので、空調空気の除湿を連続して行えることになる。

（７）筒状基材３０５（３０５Ａ、３０５Ｂ）の内側では、空調空気（再生用流体）の通流方向から見て波形に形成された波形基部３０７が、間隔を開けて対向する一対の側部３０６ａと他方の側部３０６ａとに交互に接して設けられている構成とした。

このように構成すると、波形基部３０７が、筒状基材３０５の剛性強度を高めるリブとして機能するので、筒状基材３０５を連ねて構成したデシカント材３０Ａの剛性強度が向上する。
また、波形基部３０７は、空調空気や再生用流体との接触面積（機会）を増やすので、空調空気からの水分の吸着と、吸着した水分の放出をより効率よく行うことができる。
さらに、波形基部３０７が、一方の側部３０６ａと他方の側部３０６ａとに交互に接しているので、波形基部３０７に吸着された水分を筒状基部３０６側に速やかに移動させることができる。これにより、空調空気が通過する筒状基材３０５に吸着させた水分を、再生用流体が通過する筒状基材３０５側に速やかに移動させることができる。

前記した第２の実施形態では、デシカント材３０Ａは、デフダクト１６とダクト２０とが直交した交差部に設けられている場合を例示したが、デフダクト１６とダクト２０とは必ずしも直交している必要はなく、例えば図５の（ｃ）に示すように、所定角度θで交差している交差部に、デシカント材を設けても良い。
この場合には、側面視においてデシカント材３０Ｂでは、筒状基材３０５Ａの流路Ｓ３（図５の（ｃ）において点線で示す）と、筒状基材３０５Ｂの流路Ｓ３（図５の（ｃ）において実線で示す）とが、デフダクト１６とダクト２０との交差角θと同じ交差角で交差することになる。このようにすることによっても、前記した第２の実施形態の場合と同じ作用効果が奏されることになる。

さらに、前記した第１の実施形態では、デフダクト１６とダクト２０とが互いの壁部１６１、２０１を接触させた部位が、長方形の断面形状である場合を例示したが、図７の（ａ）に示すように、楕円形の断面形状を有するデフダクト１６Ａおよびダクト２０Ａとしても良い。
この場合にも、デフダクト１６Ａとダクト２０Ａとの接合面Ｆ１に沿う方向のデシカント材３０の長さＬを、接合面Ｆ１に直交する方向の長さＬ４よりも十分に長くすることで、前記した実施の形態の場合と同様の作用効果が奏されることになる。

さらに、前記した第１の実施形態では、波状基材３０２が、当該波状基材３０２を挟んで一方側の板状基材３０１と他方側の板状基材３０１とに交互に接して設けられている場合を例示したが（図３の（ｂ）参照）、この構成に加えて、図７の（ｂ）に示すように、板状基材３０１を挟んで一方側に位置する波状基材３０２が板状基材３０１に当接する位置と、他方側に位置する波状基材３０２が板状基材３０１に当接する位置とを、一致させた構成としても良い。

かかる場合には、波状基材３０２から板状基材３０１に作用する応力の作用点が、板状基材３０１の長手方向で同じ位置になるので、一方側に位置する波状基材３０２から板状基材３０１に作用する応力の方向と、他方側に位置にする波状基材３０２から板状基材３０１に作用する応力の方向が反対であっても、応力が相殺されて、板状基材３０１の直線性が保持されるので、デシカント材３０全体としての剛性強度が高くなる。

また、前記した第１の実施形態では、デフダクト１６の壁部１６１とダクト２０の壁部２０１との接合面Ｆ１が、上面視において直線状を成している場合を例示したが、厳密に直線である必要はない。
車両ＶのウインドシールドガラスＧが上面視において湾曲している場合には、ウインドシールドガラスＧの湾曲面に沿う接合面Ｆ１が形成されるように、デフダクト１６とダクト２０の断面形状を設定すれば良い。

１、１Ａ 空調装置
１１ ブロワ
１２ エバポレータ
１３ ヒータコア
１４ ミックスドア
１５ 混合部
１６、１６Ａ デフダクト
１６ａ デフ側供給口
１６ｂ 吹出口
１７ フロンドダクト
１８ ベントダクト
２０、２０Ａ ダクト
２０ａ 一端
２０ｂ 他端
３０、３０Ａ、３０Ｂ デシカント材
９０ 車室
９５ 収容部
９６ ボンネット
１６１ 壁部
１６１ａ 開口
１６２ 内部空間
２０１ 壁部
２０２ 内部空間
３０１ 板状基材
３０２ 波状基材
３０５、３０５Ａ、３０５Ｂ 筒状基材
３０６ 筒状基部
３０７ 波形基部
Ｆ ロータリファン
Ｆ１ 接合面
Ｇ ウインドシールドガラス
Ｐ インストルメントパネル
ＰＳ 駆動源

Claims (6)

1. 空調空気の流路上に配置したデシカント材に、前記空調空気の流路を通流する空調空気に含まれる水分を吸着させて、前記空調空気を除湿するように構成された車両用の空調装置において、
   前記デシカント材から水分を脱着させる再生用流体の流路を、前記空調空気の流路とは別に設けると共に、
   前記デシカント材を、前記空調空気の流路と前記再生用流体の流路とに跨がって設け、
   前記再生用流体の流路の排気口を、車両の走行時に負圧が発生する部位に開口させて、車両走行時の負圧を利用して、前記再生用流体の流路内を前記再生用流体が移動するようにしたことを特徴とする車両用の空調装置。
2. 前記デシカント材は、
   前記空調空気の流路と前記再生用流体の流路とが、互いの壁部同士を接触させて、前記壁部同士の接合面を車幅方向に沿わせた向きで設けられた接触部に設けられており、
   前記接触部における前記空調空気の流路と前記再生用流体の流路の断面形状は、
   前記壁部同士の接合面に沿う方向の幅の方が、接合面に直交する方向の幅よりも大きい断面形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両用の空調装置。
3. 前記デシカント材は、
   前記空調空気の流路と前記再生用流体の流路とを前記接合面に直交する方向に横切って、前記空調空気と前記再生用流体の通流方向に沿って配置されると共に、前記接合面に沿う方向に所定間隔で複数設けられた板状基部と、
   前記接合面に沿う方向で隣接する板状基部の間で、前記空調空気の流路と前記再生用流体の流路とを前記接合面に直交する方向に横切って、前記空調空気と前記再生用流体の通流方向に沿って配置されると共に、前記通流方向から見て波形に形成された波形基部と、
   を有しており、
   前記接合面に沿う方向で隣接する板状基部の間において前記波形基部は、前記接合面に沿う方向における一方の板状基部と、他方の板状基部とに交互に接して設けられていると共に、前記波形基部における前記板状基部との接触点に接着剤を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の車両用の空調装置。
4. 前記デシカント材は、
   前記空調空気の流路と前記再生用流体の流路とが交差する部位に設けられており、
   前記デシカント材は、
   間隔を開けて対向する一対の側壁部を有する第１の筒状基部と、
   間隔を開けて対向する一対の側壁部を有する第２の筒状基部と、を互いの側壁部同士を接触させた状態で複数連ねて構成されており、
   前記デシカント材において前記第１の筒状基部は、前記空調空気の通流方向に開口を沿わせた向きで設けられており、前記第２の筒状基部は、前記再生用流体の通流方向に開口を沿わせた向きで設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用の空調装置。
5. 前記第１の筒状基部の内側では、前記空調空気の通流方向から見て波形に形成された第１の波形基部が、前記第１の筒状基部の前記間隔を開けて対向する一対の側壁部のうちの一方と他方とに交互に接して設けられており、
   前記第２の筒状基部の内側では、前記再生用流体の通流方向から見て波形に形成された第２の波形基部が、前記第２の筒状基部の前記間隔を開けて対向する一対の側壁部のうちの一方と他方とに交互に接して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の車両用の空調装置。
6. 再生用流体の流路の吸入口を、空調装置が搭載された車両の駆動源が収容される収容室内に開口させて、前記再生用流体を、前記収容室内から取り込んだ高温の空気としたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の車両用の空調装置。
   

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