JP7464515B2 - 車両の除湿装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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
Claims (4)
- 車室内の空気に含まれる水蒸気を吸着する吸湿部、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を有する吸湿デバイスと、
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。 - 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ことを特徴とする請求項1に記載の車両の除湿装置。
- 前記吸湿デバイスである第1吸湿デバイスと第2吸湿デバイスが並列に配置され、
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。 - 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と、を有する装置ユニットを二組備え、
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。
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