JP7464515B2 - Vehicle dehumidifier - Google Patents
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Description
本発明は、車室内の空気に含まれる水蒸気を吸着除去する車両の除湿装置に関するものである。 The present invention relates to a dehumidifier for vehicles that adsorbs and removes water vapor contained in the air inside the vehicle cabin.
車室内の湿気(水蒸気)を除去する除湿装置として、吸湿部(吸湿フィルター)を内蔵した吸湿デバイスに車室内の空気を流し、空気に含まれる水蒸気を吸湿部によって吸着除去するものが知られている。この種の除湿装置では、吸湿部による水蒸気の吸着が進むと、吸湿部の吸湿性能が低下するため、適宜のタイミングで吸湿部の再生を行う。吸湿部の再生は、吸湿部に温風を流したり、吸湿部をヒータによって直接加熱することにより、吸湿部に吸着した水蒸気を脱離させる(例えば、特許文献1参照)。 A known dehumidifier for removing moisture (water vapor) from inside a vehicle cabin is one that flows air from inside the vehicle cabin through a moisture absorption device that has a built-in moisture absorption section (moisture absorption filter) and uses the moisture absorption section to adsorb and remove the water vapor contained in the air. In this type of dehumidifier, as the moisture absorption section continues to adsorb water vapor, its moisture absorption performance decreases, so the moisture absorption section is regenerated at appropriate times. The moisture absorption section is regenerated by flowing hot air through the moisture absorption section or by directly heating the moisture absorption section with a heater, thereby desorbing the water vapor adsorbed by the moisture absorption section (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の除湿装置は、ケーシング内に送風機、ヒータ、吸湿部が収容され、吸湿部を再生するときには、ヒータの熱を送風機によって吸湿部に送る。この除湿装置では、再生運転を開始して所定時間の間はヒータと送風機の出力を最大にし、所定時間の経過後にはヒータと送風機の出力を最小にする。これにより、吸湿部の上流側領域が加熱され過ぎるのを抑制しつ、吸湿部の下流側領域まで充分に再生することができる。
The dehumidifier described in
上記の除湿装置では、再生運転の後期に送風機からの風量が少なくなるように制御される。このため、吸湿部の一部(空気の通過し難い部分)に水蒸気が滞留することがある。そして、再生運転の終了時に吸湿部の一部に水蒸気が残存していると、次に除湿運転に移行したときに、水蒸気が残存している部分での吸湿性能が低下してしまう。 In the above dehumidifier, the air volume from the blower is controlled to be reduced during the latter part of the regeneration operation. This can cause water vapor to remain in parts of the moisture absorption section (parts through which air has difficulty passing). If water vapor remains in parts of the moisture absorption section at the end of the regeneration operation, the moisture absorption performance of the parts where water vapor remains will decrease when the system is next switched to dehumidification operation.
そこで本発明は、吸湿部全域を均一に再生できるようにして吸湿性能を高めることができる車両の除湿装置を提供しようとするものである。 The present invention aims to provide a dehumidifier for vehicles that can improve moisture absorption performance by uniformly regenerating the entire moisture absorption area.
本発明に係る車両の除湿装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両の除湿装置は、車室内の空気に含まれる水蒸気を吸着する吸湿部(例えば、実施形態の吸湿部15)、及び、前記吸湿部を直接加熱して吸着した水蒸気を脱離させる加熱部(例えば、実施形態のヒータ21)を有する吸湿デバイス(例えば、実施形態の第1吸湿デバイス11A,第2吸湿デバイス11B)と、前記吸湿デバイスに空気を流す送風デバイス(例えば、実施形態の送風ファン18,アクチュエータ35,振り分けドア40)と、前記加熱部と前記送風デバイスを制御する制御装置(例えば、実施形態の制御装置50)と、を備え、前記車室内の空気を前記吸湿部に吸着させる除湿運転と、前記吸湿部に吸着された水蒸気を脱離させて車外に排出する再生運転と、を交互に行う除湿装置であって、前記制御装置は、前記再生運転時に、前記加熱部によって前記吸湿部を加熱し、前記送風デバイスによって前記吸湿部に所定流量で空気を流す前段制御を行った後に、前記再生運転の終了直前に前記送風デバイスによって前記吸湿部に前記所定流量よりも多い流量で空気を流す後段制御を行い、前記前段制御の際には、前記送風デバイスによる前記吸湿部への送風を停止した状態で前記加熱部による前記吸湿部の加熱を開始し、当該加熱の開始から所定時間が経過した後に、前記送風デバイスによって前記吸湿部に前記所定流量よりも多い流量で空気を流し、その後、前記送風デバイスによって前記吸湿部に前記所定流量で空気を流すことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the dehumidifier for a vehicle according to the present invention employs the following configuration.
That is, the dehumidifier for a vehicle according to the present invention includes a moisture absorbing device (e.g., the first
上記の構成により、再生運転の前段制御では、加熱部によって吸湿部を加熱することで吸湿部に吸着されている水蒸気を脱離させ、送風デバイスによって吸湿部に所定流量で空気を流すことで脱離した水蒸気を車外に排出する。再生運転の後段制御では、送風デバイスによって吸湿部に大流量の空気を流すことで、吸湿部の一部に滞留している水蒸気を確実に車外に排出する。
この場合、再生処理の開始初期に送風デバイスによる送風を停止状態にすることにより、加熱部による吸湿部の昇温が送風によって妨げられるのを抑制することができる。このため、再生処理の開始初期には、吸湿部が再生温度(水蒸気の脱離に適した温度)まで速やかに昇温される。この後に送風デバイスによる送風を開始することにより、吸湿部からの水蒸気のさらなる脱離と、脱離した水蒸気の車外への排出を行うことができる。
また、この場合、加熱部によって昇温されて脱離した大量の水蒸気を大流量の空気によって効率良く車外に排出することができる。
With the above configuration, in the first stage control of the regeneration operation, the moisture adsorbed in the moisture adsorption section is desorbed by heating the moisture adsorption section with the heating section, and the desorbed moisture is discharged outside the vehicle by blowing air at a predetermined flow rate through the moisture adsorption section with the blowing device. In the second stage control of the regeneration operation, the moisture adsorption section is reliably discharged outside the vehicle by blowing air at a large flow rate through the moisture adsorption section with the blowing device.
In this case, by stopping the blowing of air by the blowing device at the beginning of the regeneration process, it is possible to prevent the heating of the moisture absorption unit by the heating unit from being hindered by the blowing of air. Therefore, at the beginning of the regeneration process, the moisture absorption unit is quickly heated to the regeneration temperature (a temperature suitable for desorption of water vapor). By starting the blowing of air by the blowing device after this, it is possible to further desorb water vapor from the moisture absorption unit and discharge the desorbed water vapor to the outside of the vehicle.
In this case, a large amount of water vapor that is heated by the heating portion and desorbed can be efficiently discharged to the outside of the vehicle by a large flow rate of air.
前記制御装置は、前記後段制御の際に、前記加熱部による前記吸湿部の加熱を停止するようにしても良い。 The control device may stop the heating of the moisture absorption section by the heating section during the latter stage control.
この場合、再生運転の終了直前に、吸湿部の加熱を停止した状態で吸湿部に大流量の空気が流れるため、吸湿部が送風によって冷却される。この結果、再生運転から除湿運転に移行する際には、吸湿部を低温状態にして吸湿部の吸湿性能を高めることができる。 In this case, just before the end of the regeneration operation, a large amount of air flows through the moisture absorption section while the heating of the moisture absorption section is stopped, so the moisture absorption section is cooled by the air. As a result, when switching from the regeneration operation to the dehumidification operation, the moisture absorption section is kept at a low temperature, improving the moisture absorption performance of the moisture absorption section.
前記吸湿デバイスである第1吸湿デバイス(例えば、実施形態の第1吸湿デバイス11A)と第2吸湿デバイス(例えば、実施形態の第2吸湿デバイス11B)が並列に配置され、前記第1吸湿デバイスと前記第2吸湿デバイスの送風方向の下流側に、各前記吸湿デバイスを流れた空気を前記車室内と車外に択一的に流す流路切換機構(例えば、実施形態の流路切換機構19)が設けられ、前記送風デバイスは、前記車室内の空気を送給する送風機(例えば、実施形態の送風ファン18)と、当該送風機から送給された空気を前記第1吸湿デバイスと前記第2吸湿デバイスとに振り分けて流す振り分け機構(例えば、実施形態のアクチュエータ35,振り分けドア40)と、を有する構成であっても良い。
The moisture absorbing devices, that is, the first moisture absorbing device (e.g., the first
この場合、流路切換機構による流路の切換えによって第1吸湿デバイスと第2吸湿デバイスを流れる空気を車室内と車外とに択一的に流すことができる。このとき、空気が車外に流れる側で前段制御と後段制御を行うことにより吸湿部の再生を行うことができ、車内に戻す空気が流れる側で吸湿を行うことにより車室内の空気の除湿を行うことができる。また、振り分け機構によって再生側と除湿側に流れる空気の割合を調整することにより、送風機の出力を一定にしたまま再生側と除湿側の吸湿部を流れる空気の流量を調整することができる。
また、再生運転の後段制御において、送風デバイスによって再生側の吸湿部に大流量の空気を流すときに、除湿側の吸湿部に流れる空気の流量を同時に減少させることができる。このため、除湿側では、除湿運転の後期に除湿側の吸湿部に流れる空気の流量を減少させ、吸湿性能が低下している吸湿部での効率の良い吸湿を行うことができる。したがって、除湿運転の後期に吸湿部の吸湿能力の低下を抑制しつつ、再生側の風量を増加させることができる。
また、再生側の前段制御において、所定時間が経過した後、送風デバイスによって吸湿部に所定流量で空気を流す前に吸湿部に大量の空気を流す場合には、振り分け機構よって空気の流れを振り分けることにより、送風機の出力を一定にしたまま、再生側の吸湿部に流れる空気を増大させることが可能になる。
In this case, the air flowing through the first and second moisture absorbent devices can be selectively directed to the inside or outside of the vehicle by switching the flow path using the flow path switching mechanism. At this time, the moisture absorbent section can be regenerated by performing pre-stage control and post-stage control on the side where the air flows to the outside of the vehicle, and the air inside the vehicle can be dehumidified by performing moisture absorption on the side where the air returned to the vehicle flows. In addition, the flow rate of air flowing through the moisture absorbent sections on the regeneration side and the dehumidification side can be adjusted while keeping the output of the blower constant by adjusting the ratio of air flowing to the regeneration side and the dehumidification side using the distribution mechanism.
In addition, in the latter stage control of the regeneration operation, when a large flow rate of air is caused to flow to the regeneration side moisture absorption section by the air blowing device, the flow rate of air flowing to the dehumidification side moisture absorption section can be reduced at the same time. Therefore, on the dehumidification side, the flow rate of air flowing to the dehumidification side moisture absorption section can be reduced in the latter stage of the dehumidification operation, and moisture can be efficiently absorbed in the moisture absorption section whose moisture absorption performance has decreased. Therefore, the air volume on the regeneration side can be increased while suppressing the decrease in the moisture absorption capacity of the moisture absorption section in the latter stage of the dehumidification operation.
In addition, in the front-stage control on the regeneration side, when a large amount of air is flowed into the moisture absorption section after a predetermined time has elapsed before the blower device flows air at a predetermined flow rate into the moisture absorption section, it is possible to increase the amount of air flowing into the moisture absorption section on the regeneration side while keeping the output of the blower constant by distributing the air flow using a distribution mechanism.
また、除湿装置は、前記吸湿デバイス及び前記送風デバイスと、前記吸湿デバイスを流れた空気を前記車室内と車外に択一的に流す流路切換機構(例えば、実施形態の流路切換機構19)と、を有する装置ユニット(例えば、実施形態の装置ユニット60A,60B)を二組備え、一方の前記装置ユニットと他方の前記装置ユニットの除湿運転と再生運転が、相互に異なる運転となるように交互に切り換えられるようにしても良い。
The dehumidifier may also include two equipment units (e.g.,
この場合、各装置ユニットの吸湿デバイスを流れる空気を夫々の流路切換機構によって車室内と車外とに択一的に流すことができる。また、本構成では、二つの吸湿デバイスが夫々別の装置ユニットに備えられているため、小型の二つの装置ユニットを別配管で車両上の任意の位置に配置することができる。このため、除湿装置を車両に搭載する際におけるレイアウトの自由度が高まる。また、各吸湿デバイスに対応して個別に送風デバイスが設けられているため、各吸湿デバイスに供給する空気の流量を容易に、かつ、精度良く制御することができる。 In this case, the air flowing through the moisture absorbing device of each equipment unit can be selectively diverted to either the inside or outside of the vehicle by the respective flow path switching mechanisms. Also, in this configuration, since the two moisture absorbing devices are provided in separate equipment units, the two small equipment units can be placed at any position on the vehicle with separate piping. This increases the freedom of layout when mounting the dehumidifier on the vehicle. Also, since an air blowing device is provided individually corresponding to each moisture absorbing device, the flow rate of air supplied to each moisture absorbing device can be easily and accurately controlled.
本発明に係る車両の除湿装置は、再生運転の前段制御の後に後段制御において吸湿部に大流量の空気を流すことにより、吸湿部の一部に残留している水蒸気を確実に車外に排出することができる。したがって、本発明に係る車両の除湿装置を採用した場合には、吸湿部全域を均一に再生して吸湿性能を高めることができる。 The dehumidifier for a vehicle according to the present invention can reliably discharge water vapor remaining in a part of the moisture absorption section to the outside of the vehicle by flowing a large amount of air into the moisture absorption section in the post-stage control after the pre-stage control of the regeneration operation. Therefore, when the dehumidifier for a vehicle according to the present invention is employed, the entire moisture absorption section can be uniformly regenerated to improve the moisture absorption performance.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る除湿装置10を採用した車両1の室内の模式的な側面図である。
除湿装置10は、図1に示すように、例えば、車室2の後部下方に配置され、除湿した車室2内の空気を車室2の前方側に吹き出す。また、吸湿した水蒸気は、除湿装置10の再生運転によって車両1の外部に排出する。
FIG. 1 is a schematic side view of the interior of a
1, the
図2は、本実施形態の除湿装置10の模式的な縦断面図である。
除湿装置10は、車室内の空気を流通させて空気中の水蒸気(湿気)を吸着する一対の吸湿デバイス11A,11Bと、吸湿デバイス11A,11Bを内部に収容する矩形筒状のハウジング12と、ハウジング12の一端側に接続された空気導入用の上流側ダクトブロック13と、ハウジング12の他端側に接続された空気排出用の下流側ダクトブロック14と、を備えている。
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of the
The
吸湿デバイス11A,11Bは、矩形筒状のケースの内部に、空気の流通が可能な吸湿部15が配置されている。二つの吸湿デバイス11A,11Bは、同一構造とされている。以下では、二つの吸湿デバテイス11A,11Bを区別する場合には、一方の吸湿デバイスを第1吸湿デバイス11Aと呼び、他方の吸湿デバイスを第2吸湿デバイス11Bと呼ぶものとする。
The
上流側ダクトブロック13は、流入口13aを有する集合通路13dと、集合通路13dから二股に分岐する分岐通路13b,13cと、を有している。集合通路13dには、車室内の空気を第1,第2吸湿デバイス11A,11Bに導入するための送風ファン18(送風機)が設置されている。分岐通路13b,13cは、夫々第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bに連通している。集合通路13dの送風ファン18よりも下流側には、集合通路13dから各分岐通路13b,13cに流れ込む空気の割合を調整するための振り分けドア40が設置されている。振り分けドア40は、モータ等のアクチュエータ35によって回動操作される。アクチュエータ35は制御装置50によって制御される。送風ファン18から第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bに流れ込む空気の割合は、制御装置50によるアクチュエータ35の制御によって調整することができる。
なお、本実施形態の場合、送風ファン18(送風機)から送給された空気を第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bとに振り分けて流す振り分け機構は、振り分けドア40とアクチュエータ35によって構成されている。また、送風デバイスは、送風ファン18と、振り分けドア40及びアクチュエータ35によって構成されている。
The
In this embodiment, the distribution mechanism that distributes the air sent from the blower fan 18 (blower) to the first
下流側ダクトブロック14は、ハウジング12内の第1,第2吸着デバイス11A,11Bに連通する二つの連通路14a,14bと、再生された空気を車室内に戻す室内戻し口14cと、第1,第2吸着デバイス11A,11B内の吸湿部15の再生に使用した空気(水蒸気を含む空気)を車外に排出する排出口14dと、を有している。各連通路14a,14bの下流側には、流路切換機構19を構成する開閉ドア42a,42bが配置されている。各開閉ドア42a,42bは、図示しないアクチュエータの作動により、室内戻し口14cと排出口14dを開閉する。開閉ドア42a,42bは、各連通路14a,14bを、室内戻し口14cと排出口14dのいずれか一方に択一的に接続する。本実施形態の除湿装置10では、流路切換機構19による下流側ダクトブロック14内での流路の切り換えにより、第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bの吸湿と再生とを交互に切り換えることができる。
なお、図2では、通路の構造を理解し易いように、便宜的に室内戻し口14cと排出口14dが各連通路14a,14bに接続されるようにそれぞれ二つ描かれている。
The
In FIG. 2, for ease of understanding of the structure of the passages, two
図3は、第1吸湿デバイス11Aを空気の流れと直交する方向で切った断面図である。以下、第1吸湿デバイス11Aの構造について説明するが、第2吸湿デバイス11Bも同様の構造とされている。
第1吸湿デバイス11Aの内部の吸湿部15は、図3に示すように、襞状に折り畳まれた通気性を有するシート20に所定の吸湿剤が担持されている。シート20に担持される吸湿剤としては、例えば、ハクスレイ(登録商標)、ゼオライトやシリカゲル、高分子吸着剤等の所定の湿度環境下で高い吸湿性能を発揮する吸湿剤を用いることができる。本実施形態の吸湿部15は、吸湿剤を担持したシート20が後述するヒータ21と直接接触する構造を採用しているが、吸湿剤を担持する部材はシート20に限定されない。吸湿剤を担持する部材は、通電によって加熱できる部材であれば、例えば、ハニカム状に形成された基材や、メッシュ状に生成された基材であっても良い。
3 is a cross-sectional view of the first
As shown in Fig. 3, the
第1吸湿デバイス11Aは、吸湿部15に直接接触して吸湿部15を加熱するヒータ21(加熱部)を備えている。ヒータ21は、空気の流れに沿う方向に延びる板状のヒータであり、吸湿部15に対して長手方向のほぼ全域で直接接触している。ヒータ21は、制御装置50による制御によってオンとオフが切り換えられる。第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bの各ヒータ21は、車室2内の空気を除湿する除湿運転時にはオフにされ、吸湿部15を再生する(吸湿部15に吸着された水蒸気を脱離させる)再生運転時には、後述する所定の期間オンにされる。
The first
送風ファン18は、制御装置50による制御によって電力のオン・オフや出力の調整が可能とされている。ただし、以下で説明する除湿運転と再生運転の間は、一定出力のままオン状態に維持される。
The
また、振り分けドア40は、アクチュエータ35が制御装置50によって制御されることにより、第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bに対する空気の振り分け量を調整する。
The
図4は、除湿装置10の連続運転時における第1吸湿デバイス11A側と第2吸湿デバイス11B側の風量(通過する空気の流量)と、ヒータ21のオン・オフ状態と、流路切換機構19の流路の切換状態を示す図である。
除湿装置10を連続運転する場合には、第1吸湿デバイス11A側と第2吸湿デバイス11B側の除湿運転と再生運転を所定の間隔で交互に切り換える。このとき、制御装置50は各部を以下のように制御する。
Figure 4 is a diagram showing the air volume (flow rate of air passing through) on the first
When the
例えば、第1吸湿デバイス11A側で再生運転を行う場合には、制御装置50は、再生運転の終了直前までヒータ21をオン状態にし、第1吸湿デバイス11Aの下流側の連通路14aが排出口14dに連通するように流路切換機構19を切り換える。また、制御装置50は、送風ファン18を一定出力に維持したまま、第1吸湿デバイス11A側に流入する空気を、振り分けドア40の開度制御によって調整する。
For example, when performing regeneration operation on the first
より具体的には、制御装置50は、再生運転時には以下の前段制御と後段制御を行う。
前段制御は、再生運転の開始時に、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に対する送風を停止し、その状態においてヒータ21をオンにする。そして、再生運転の開始から所定時間が経過したところで、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に所定流量の空気を流す。
More specifically, the
In the pre-stage control, when the regeneration operation starts, the opening degree of the
後段制御は、前段制御を終了した後に、再生運転の終了直前に、ヒータ21をオフにし、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に大流量の空気を流す。このとき吸湿部15に流す空気の流量は、前段制御で流す所定流量よりも多く、後述する除湿運転時の最大流量の二分の一以上程度とする。
なお、第2吸湿デバイス11B側で再生運転を行う場合も制御装置50は同様の制御を行う。
In the latter stage control, after the former stage control is ended and immediately before the end of the regeneration operation, the
When the regeneration operation is performed on the second
また、第1吸湿デバイス11A側で除湿運転を行う場合には、制御装置50は、ヒータ21をオフ状態にし、第1吸湿デバイス11Aの下流側の連通路14aが室内戻し口14cに連通するように流路切換機構19を切り換える。また、制御装置50は、送風ファン18を一定出力に維持したまま、第1吸湿デバイス11A側に流入する空気の流量を、振り分けドア40の開度制御によって調整する。
When performing dehumidification operation on the first
ここで、第1吸湿デバイス11A側で除湿運転を行っている間は、第2吸湿デバイス11B側で再生運転を行っている。第2吸湿デバイス11B側が前段制御や後段制御において、振り分けドア40の開度を調整すると、その調整に応じて第1吸湿デバイス11A側を流れる空気の流量が変化する。
Here, while the first
具体的には、第2吸湿デバイス11B側の前段制御において、吸湿部15を流れる空気の流量がゼロから所定流量に増加すると、その増加分だけ第1吸湿デバイス11A内を流れる空気の流量が減少する。また、第2吸湿デバイス11B側の後段制御において、吸湿部15を流れる空気の流量が所定流量から上記の大流量に増加すると、その増加分だけ第1吸湿デバイス11A内を流れる空気の流量が減少する。
なお、第2吸湿デバイス11B側で除湿運転を行う場合も制御装置50は同様の制御を行う。
Specifically, in the front-stage control on the second
When the second
本実施形態の除湿装置10は、共通の送風ファン18から送給される車室内の空気を振り分けドア40によって第1吸湿デバイス11A側と第2吸湿デバイス11B側とに振り分けている。また、除湿装置10では、除湿運転側の吸湿デバイスに流す側の車室内空気の送給が優先されるため、再生運転側の吸湿デバイスに送給される空気の平均流量は、除湿運転側の吸湿デバイスに送給される空気の平均流量に比較して大幅に少なくなる。このため、再生運転は平均流量の少ない空気によって吸湿部15の再生が行われることにより、吸湿部15上の空気の流速の遅い部分等には再生のばらつき(再生が不十分な部分)が生じやすい。このため、本実施形態では、上述の前段制御と後段制御を実行することにより、この問題を解消する。
In the
(除湿装置の作動)
除湿運転時には、流路切換機構19によって吸湿デバイス11A(11B)の下流側が室内戻し口14c側に切り換えられ、その状態で送風ファン18から送給された車室内の空気が、振り分けドア40を介して吸湿デバイス11A(11B)に導入される。吸湿デバイス11A(11B)に導入された車室2内の空気は、吸湿部15を通過する際に吸湿部15によって空気中の水蒸気を吸着される。水蒸気を吸着されて除湿された空気は、室内戻し口14cから車室内2に戻される。除湿運転の後期(除湿運転の終了直前)には、振り分けドア40の作動によって吸湿デバイス11A(11B)を流れる空気の流量が抑制される(図4中のp1参照)。これにより、飽和状態に近づいている吸湿部15に低速度で車室内の空気が流れることになり、吸湿部15による水蒸気の吸着を効率良く行うことが可能になる。
除湿装置10は、除湿運転が所定時間続けられた後に再生運転に切り換わる。
(Dehumidifier operation)
During the dehumidification operation, the downstream side of the
The
再生運転時には、流路切換機構19によって吸湿デバイス11A(11B)の下流側が排出口14d側に切り換えられ、その状態でヒータ21による吸湿部15の加熱を開始する。このとき、吸湿デバイス11A(11B)の上流側は振り分けドア40によって閉じられる。このため、吸湿部15には送風が入り込まず、対流によってヒータ21の熱が下流側に逃げることがない。したがって、吸湿部15はヒータ21によって迅速に加熱される。
During regeneration operation, the downstream side of the
こうして所定時間が経過すると、振り分けドア40が作動し、送風ファン18から送給される所定流量の空気が吸湿部15に流れ込む(図4中のp2参照)。これにより、吸湿部15から脱離した水蒸気が送風にのって下流側に移動し、その水蒸気を含む空気が排出口14dを通って車外に排出される。
After the predetermined time has elapsed, the
この状態が所定の時間継続されると、その後に振り分けドア40の開度が増大し、送風ファン18から送給される大流量の空気が吸湿部15に流れ込む(図4中のp3参照)とともに、ヒータ21による吸湿部15の加熱が停止される。このとき、吸湿部15に大流量の空気が一時的に流れ込み、空気が吸湿部15内を速い速度で通過する。これにより、吸湿部15の一部に滞留している水蒸気が空気の流れに乗って車外に排出されるとともに、加熱されていた吸湿部15が空気の流れによって冷却される。
除湿装置10は、再生運転が所定時間続けられた後に除湿運転に切り換わる。このとき吸湿部15の温度が低く保たれているため、高い吸湿性能をもって車室内空気の除湿を行うことが可能になる。
If this state continues for a predetermined time, the opening degree of the
After the regeneration operation has continued for a predetermined time, the
以上のように、本実施形態の除湿装置10は、再生運転の前段制御において、ヒータ21によって吸湿部15を加熱することで吸湿部15に吸着されている水蒸気を脱離させ、吸湿部15に所定流量で空気を流すことで脱離した水蒸気を車外に排出する。そして、再生運転の後段制御では、送風ファン18からの大流量の空気を吸湿部15に流すことで、吸湿部15の一部に滞留している水蒸気を確実に車外に排出する。したがって、本実施形態の除湿装置10を採用した場合には、吸湿部15の全域を均一に再生して吸湿性能を高めることができる。
As described above, in the first stage control of the regeneration operation, the
また、本実施形態の除湿装置10は、再生運転の後段制御の際に、ヒータ21による吸湿部15の加熱を停止し、その状態で吸湿部15に大流量の空気が流される。このため、再生運転の終了直前に吸湿部15を大流量の送風によって冷却することができる。したがって、本構成を採用した場合には、再生運転から除湿運転に移行する際に吸湿部15の温度を充分に下げ、吸湿部15の吸湿性能を高めることができる。
In addition, in the
また、本実施形態の除湿装置10では、再生運転の前段制御の際に、送風ファン18から吸湿部15への送風を遮断した状態でヒータ21による吸湿部15の加熱を開始し、その加熱の開始から所定時間が経過した後に吸湿部15への送風を開始する。このため、再生運転の開始初期に、ヒータ21による吸湿部15の昇温が送風によって妨げられるのを抑制することができる。したがって、本構成を採用した場合には、再生処理の開始初期に、吸湿部15を再生温度(水蒸気の脱離に適した温度)まで速やかに昇温させることができるため、効率良く吸湿部15を再生することができる。
In addition, in the
さらに、本実施形態の除湿装置10は、第1吸湿デバイス11Aと第2吸湿デバイス11Bを備え、これらの下流側に流路切換機構19が設けるとともに、上流側に送風ファン18と振り分け機構(アクチュエータ35及び振り分けドア40)が設けられている。このため、送風ファンを複数設けることなく、除湿側の送風と再生側の送風を行うことができる。また、振り分けドア40によって再生側と除湿側に流れる空気の割合を調整することにより、送風ファン18の出力を一定にしたまま再生側と除湿側の吸湿部15を流れる空気の流量を調整することができる。
Furthermore, the
また、本構成を採用した場合には、再生運転の後段制御では、振り分けドア40によって再生側の吸湿部15に大流量の空気を流すときに、除湿側の吸湿部15に流れる空気の流量を同時に減少させることができる。このため、除湿側では、除湿運転の後期に除湿側の吸湿部15に流れる空気の流量を減少させ、吸湿性能が低下している吸湿部15において効率良く吸湿を行うことができる。したがって、本構成を採用した場合には、除湿運転の後期に吸湿部15の吸湿能力の低下を抑制しつつ、再生側の風量を増加させることができる。
Furthermore, when this configuration is adopted, in the latter stage control of the regeneration operation, when a large flow rate of air is flowed to the regeneration side
(他の実施形態1)
図5は、本実施形態の除湿装置の連続運転時における第1吸湿デバイス11A側と第2吸湿デバイス11B側の風量(通過する空気の流量)と、ヒータ21のオン・オフ状態と、流路切換機構19の流路の切換状態を示す図である。
なお、本実施形態の除湿装置の構成は、制御装置50による制御の他は上記の実施形態と同様とされている。このため、以下の本実施形態の説明においては、図2を参照する。
(Another embodiment 1)
Figure 5 is a diagram showing the air volume (flow rate of air passing through) on the first
The configuration of the dehumidifier of this embodiment is similar to that of the above embodiment except for the control by the
制御装置50は、再生運転時に以下の前段制御と後段制御を実行する。
前段制御は、再生運転の開始時に、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に対する送風を停止し、その状態においてヒータ21をオンにする。そして、再生運転の開始から所定時間が経過したところで、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に後に流す所定流量よりも多い大流量の空気を短時間流す(図5中のP4参照)。この後、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に所定流量の空気を流す。
The
In the pre-stage control, at the start of the regeneration operation, the opening degree of the
後段制御は、前段制御を終了した後に、再生運転の終了直前に、ヒータ21をオフにし、振り分けドア40の開度制御によって吸湿部15に大流量の空気を流す。
After the front-stage control ends, the rear-stage control turns off the
また、制御装置50は、除湿運転時に以下の制御を実行する。
制御装置50は、ヒータ21をオフ状態にし、第1吸湿デバイス11Aの下流側の連通路14aが室内戻し口14cに連通するように流路切換機構19を切り換える。また、制御装置50は、送風ファン18を一定出力に維持したまま、第1吸湿デバイス11A側に流入する空気の流量を、振り分けドア40の開度制御によって調整する。本実施形態の場合も、一方の吸湿デバイス側が再生運転の前段制御や後段制御によって、振り分けドア40の開度を調整すると、その調整に応じて除湿運転を行う他方の吸湿デバイス側の空気の流量も変化する。即ち、一方の吸湿デバイス側を流れる空気の流量が増大すると、その分他方の吸湿デバイスを流れる空気の流量が減少する。
このため、再生運転中の一方の吸湿デバイス側が前段制御中に空気の流量を増大させる(図5中のp4参照)と、同時に除湿運転中の他方の吸湿デバイス側が空気の流量を減少させる(図5中のp5参照)。
Furthermore, the
The
Therefore, when one moisture absorption device in regeneration operation increases the air flow rate during pre-stage control (see p4 in Figure 5), at the same time the other moisture absorption device in dehumidification operation decreases the air flow rate (see p5 in Figure 5).
本実施形態の除湿装置は、基本構成は上記の実施形態と同様であるため、上記の実施形態と同様の基本的な効果を得ることができる。
ただし、本実施形態の除湿装置では、再生運転時の前段制御において、再生運転を開始して所定時間が経過した後に、吸湿部15に所定流量で空気を流す前に大流量の空気を吸湿部に流す。このため、ヒータ21よって昇温されて脱離した直後の大量の水蒸気を大流量の空気によって効率良く車外に排出することができる。
The dehumidifier of this embodiment has the same basic configuration as the above-described embodiment, and therefore can obtain the same basic effects as the above-described embodiment.
However, in the dehumidifier of this embodiment, in the pre-stage control during regeneration operation, after a predetermined time has elapsed since the start of regeneration operation, a large flow rate of air is caused to flow into the moisture absorption section before a predetermined flow rate of air is caused to flow into the
また、本実施形態の除湿装置は、上記の実施形態と同様に、振り分けドア40によって除湿側と再生側に振り分けて空気の流量を調整する構成を採用している。このため、再生側の前段制御において、所定時間が経過した後に、吸湿部15に所定流量で空気を流す前に吸湿部15に大量の空気を流すときには、送風ファン18の出力を一定にしたまま、再生側の吸湿部に流れる空気の流量を増大させることが可能になる。
The dehumidifier of this embodiment, like the above embodiment, employs a configuration in which the air flow rate is adjusted by distributing it between the dehumidification side and the regeneration side using the
(他の実施形態2)
図6は、本実施形態の除湿装置110の模式的な断面図である。なお、図6では、図2に示した上記の実施形態と共通部分に同一符号を付してある。以下では、上記の実施形態と共通する部分については説明を省略する。
本実施形態の除湿装置110は、二つの吸湿デバイス11A,11Bが夫々別の装置ユニット60A,60Bに設けられている。二つの装置ユニット60A,60Bは同一の構成とされている。
(Other embodiment 2)
Fig. 6 is a schematic cross-sectional view of a
In the
各装置ユニット60A,60Bは、吸湿デバイス11A,11Bと、各吸湿デバイス11A,11Bを内部に収容する矩形筒状のハウジング12と、ハウジング12の一端側に接続された空気導入用の上流側ダクトブロック13Aと、ハウジング12の他端側に接続された空気排出用の下流側ダクトブロック14と、を備えている。吸湿デバイス11A,11Bと、下流側ダクトブロック14は上記の実施形態のものと同様の構成とされている。だだし、流路切換機構19は、各装置ユニット60A,60Bの下流側ダクトブロック14に個別に設けられている。
Each of the
上流側ダクトブロック13Aは、流入口13Aaと各吸湿デバイス11A,11Bを接続する接続通路13Abの上流側に送風ファン18(送風機)が設置されている。本実施形態では、各装置ユニット60A,60Bの上流側ダクトブロック13Aに個別に送風ファン18が設置されており、上記の実施形態の振り分け機構(振り分けドア40及びアクチュエータ35)は設けられていない。上記の実施形態では、共通の送風ファン18を一定回転で運転し、二つの吸湿デバイス11A,11Bに流す空気の流量を振り分け機構によって分配調整していたが、本実施形態では、吸湿デバイス11A,11Bに流す空気の風量を、各送風ファン18の回転速度を個別に制御することによって調整する。
In the
除湿装置110は、一方の装置ユニット60Aと他方の装置ユニット60Bの除湿運転と再生運転が、相互に異なる運転となるように交互に切り換えられる。除湿運転時と再生運転時における各部の制御は、上記の各実施形態と同様に行われる。ただし、上記の各実施形態で振り分け機構(振り分けドア40及びアクチュエータ35)を用いて各吸湿デバイス11A,11Bを流れる空気の流量を調整していたものを、本実施形態では、各装置ユニット60A,60Bの送風ファン18を個別に制御によって空気の流量を調整するようにしている。
In the
本実施形態の除湿装置110は、基本構成は上記の各実施形態と同様であるため、上記の各実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
ただし、本実施形態の除湿装置110は、二つの吸湿デバイス11A,11Bが夫々別の装置ユニット60A,60Bに備えられているため、小型の二つの装置ユニット60A,60Bを別配管で車両上の任意の位置に配置することができる。このため、除湿装置110を車両に搭載する際におけるレイアウトの自由度を高めることができる。
The
However, in the
さらに、本実施形態の除湿装置110は、各吸湿デバイス11A,11Bに対応して個別に送風ファン18(送風デバイス)が設けられているため、各吸湿デバイス11A,11Bに供給する空気の流量を容易に、かつ、精度良く制御することができる。
Furthermore, the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes are possible without departing from the spirit of the invention.
10,110…除湿装置
11A…第1吸湿デバイス(吸湿デバイス)
11B…第2吸湿テバイス(吸湿デバイス)
15…吸湿部
18…送風ファン(送風機,送風デバイス)
19…流路切換機構
21…ヒータ(加熱部)
35…アクチュエータ(振り分け機構,送風デバイス)
40…振り分けドア(振り分け機構,送風デバイス)
50…制御装置
60A,60B…装置ユニット
10, 110...
11B: Second moisture absorbing device
15...
19...flow
35...Actuator (distribution mechanism, air blowing device)
40...Distribution door (distribution mechanism, air blowing device)
50:
Claims (4)
前記吸湿デバイスに空気を流す送風デバイスと、
前記加熱部と前記送風デバイスを制御する制御装置と、を備え、
前記車室内の空気を前記吸湿部に吸着させる除湿運転と、前記吸湿部に吸着された水蒸気を脱離させて車外に排出する再生運転と、を交互に行う除湿装置であって、
前記制御装置は、前記再生運転時に、前記加熱部によって前記吸湿部を加熱し、前記送風デバイスによって前記吸湿部に所定流量で空気を流す前段制御を行った後、前記再生運転の終了直前に前記送風デバイスによって前記吸湿部に前記所定流量よりも多い流量で空気を流す後段制御を行い、
前記前段制御の際には、前記送風デバイスによる前記吸湿部への送風を停止した状態で前記加熱部による前記吸湿部の加熱を開始し、当該加熱の開始から所定時間が経過した後に、前記送風デバイスによって前記吸湿部に前記所定流量よりも多い流量で空気を流し、その後、前記送風デバイスによって前記吸湿部に前記所定流量で空気を流すことを特徴とする車両の除湿装置。 a moisture absorbing device including a moisture absorbing portion that absorbs water vapor contained in the air in the vehicle cabin and a heating portion that directly heats the moisture absorbing portion to desorb the absorbed water vapor;
a blowing device for blowing air through the moisture absorbing device;
A control device for controlling the heating unit and the blowing device,
A dehumidification device that alternately performs a dehumidification operation in which the air in the vehicle compartment is adsorbed by the moisture adsorption unit and a regeneration operation in which the water vapor adsorbed by the moisture adsorption unit is desorbed and discharged outside the vehicle,
the control device, during the regeneration operation, performs a first stage control of heating the moisture absorption section by the heating section and causing the air blowing device to flow through the moisture absorption section at a predetermined flow rate, and then performs a second stage control of causing the air blowing device to flow through the moisture absorption section at a flow rate greater than the predetermined flow rate immediately before the end of the regeneration operation;
A dehumidification device for a vehicle, characterized in that, during the pre-stage control, the heating of the moisture absorption section is started by the heating section while the blowing of air to the moisture absorption section by the blowing device is stopped, and after a predetermined time has elapsed from the start of the heating, the blowing device causes air to flow to the moisture absorption section at a flow rate greater than the predetermined flow rate, and then the blowing device causes air to flow to the moisture absorption section at the predetermined flow rate .
前記第1吸湿デバイスと前記第2吸湿デバイスの送風方向の下流側に、各前記吸湿デバイスを流れた空気を前記車室内と車外に択一的に流す流路切換機構が設けられ、
前記送風デバイスは、
前記車室内の空気を送給する送風機と、
当該送風機から送給された空気を前記第1吸湿デバイスと前記第2吸湿デバイスとに振り分けて流す振り分け機構と、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載の車両の除湿装置。 The moisture absorbing device includes a first moisture absorbing device and a second moisture absorbing device arranged in parallel,
a flow path switching mechanism is provided downstream of the first moisture adsorption device and the second moisture adsorption device in an air blowing direction, the flow path switching mechanism selectively causing the air that has flowed through each of the moisture adsorption devices to flow into the vehicle cabin or outside the vehicle,
The blowing device is
a blower that supplies air to the vehicle interior;
a distribution mechanism that distributes the air supplied from the blower to the first moisture absorbent device and the second moisture absorbent device;
3. The dehumidifying device for a vehicle according to claim 1, further comprising:
一方の前記装置ユニットと他方の前記装置ユニットの除湿運転と再生運転が、相互に異なる運転となるように交互に切り換えられることを特徴とする請求項1または2に記載の車両の除湿装置。 two sets of equipment units each including the moisture absorbing device, the air blowing device, and a flow path switching mechanism for selectively directing the air that has passed through the moisture absorbing device into the interior of the vehicle and into the exterior of the vehicle;
3. The dehumidifying device for a vehicle according to claim 1, wherein the dehumidifying operation and the regenerating operation of one of the equipment units and the other of the equipment units are alternately switched to be mutually different operations.
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