WO2022080029A1 - 車両用湿度調整装置及び車両用空調装置 - Google Patents

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WO2022080029A1
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air
vehicle
hollow fiber
control device
humidity control
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PCT/JP2021/032059
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将司 渡辺
淳 遠藤
英明 林
暢子 満居
義一 尾関
美代子 追分
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Ａｇｃ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle humidity control device and a vehicle air conditioner.
  • a humidity control device for vehicles that dehumidifies the air inside the vehicle interior is used in order to prevent the windows from becoming cloudy and reducing visibility when the relative humidity inside the vehicle interior is high.
  • a vehicle humidity control device for example, there is a membrane type dehumidifying device using a water vapor permeable hollow fiber membrane.
  • a dehumidifying device using a hollow fiber membrane for example, a hollow fiber membrane module having a plurality of hollow fiber membranes, a compressor for compressing air introduced from outside the vehicle interior, and an introduction pipe for introducing air outside the vehicle interior to the compressor. It is provided with an introduction pipe for introducing the air compressed by the compressor into the hollow fiber module, an introduction pipe for introducing the air in the vehicle interior, and a plurality of outlet pipes for leading out the air introduced in the hollow fiber module.
  • a dehumidifying device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • One aspect of the present invention is to provide a humidity control device for a vehicle capable of dehumidifying the air in the vehicle interior while suppressing power consumption.
  • One aspect of the vehicle humidity control device is a pair of plate materials having a plurality of through holes arranged so as to face each other, and a plurality of hollow fiber membranes arranged between the pair of plate materials.
  • the hollow fiber membrane is provided with either one of the first air introduced from the vehicle interior introduction port communicating with the vehicle interior and the second air introduced from the vehicle exterior introduction port communicating with the outside of the vehicle.
  • the hollow fiber membrane has an internal air passage through which the hollow fiber membrane has an effective length of less than 50 mm, the inner diameter of the hollow fiber membrane is 2.0 mm to 4.0 mm, and one end of the hollow fiber membrane is The pair of plates and the outer walls of the plurality of hollow fiber membranes are connected to the through hole of one of the plate materials and the other end of the hollow fiber membrane is connected to the through hole of the other plate material.
  • An external air passage through which the other of the first air and the second air passes is formed between the two.
  • One aspect of the vehicle humidity control device according to the present invention can dehumidify the air in the vehicle interior while suppressing power consumption.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is a partially enlarged view of FIG. It is a figure of the I-I direction view of FIG. It is a figure of II-II direction view of FIG.
  • FIG. 3 is a view in the direction of III-III in FIG. It is a figure of IV-IV direction view of FIG.
  • It is a figure which shows typically an example of the schematic structure of the air-conditioning apparatus for a vehicle to which the humidity control apparatus for a vehicle is applied.
  • It is a perspective view which shows an example of another configuration of the humidity control device for a vehicle.
  • VV direction view of FIG. It is a perspective view which shows an example of another configuration of the humidity control device for a vehicle.
  • ⁇ Vehicle humidity control device The vehicle humidity control device according to the embodiment of the present invention will be described.
  • the humidity control device for a vehicle is a dehumidifying device for a vehicle that dehumidifies the air in the vehicle interior
  • the vehicle means an automobile, a train, a locomotive, or the like.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a vehicle humidity control device according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
  • a three-dimensional Cartesian coordinate system in the three-axis directions (X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction) is used, the width direction of the vehicle humidity control device is the X direction, and the thickness direction is Y.
  • the direction is the direction, and the height direction is the Z direction.
  • the direction from the bottom to the top of the vehicle humidity control device is the + Z-axis direction, and the opposite direction is the -Z-axis direction.
  • the + Z-axis direction may be referred to as up or up
  • the-Z-axis direction may be referred to as down or down, but it does not represent a universal hierarchical relationship.
  • the vehicle humidity control device 1 includes a pair of plate members 10, a support portion 20A, and a plurality of hollow fiber membranes 30 and exists in the vehicle interior of the vehicle. Moisture in the first air A1 is transferred to the second air A2 through the hollow fiber membrane 30 to dehumidify the first air A1.
  • the first air A1 is the air introduced from the vehicle interior introduction port communicating with the vehicle interior, and is the air in the vehicle interior to be dehumidified.
  • the second air A2 is air introduced from an outside introduction port communicating with the outside of the vehicle, and has a lower water vapor partial pressure than the first air A1.
  • the first air A1 may have a higher temperature than the second air A2.
  • the water vapor partial pressure is the pressure (partial pressure) carried by the water vapor contained in the gas, and represents the amount of water vapor in the air.
  • the pair of plate materials 10 is composed of a first plate material 10A and a second plate material 10B.
  • the first plate material 10A and the second plate material 10B are arranged so as to face each other, and the outer shapes of the first plate material 10A and the second plate material 10B have the same shape and size.
  • the first plate material 10A and the second plate material 10B are formed in a rectangular shape in a front view and have rounded corners.
  • the shape, size, and thickness of the first plate material 10A and the second plate material 10B in the front view can be appropriately designed according to the installation location and the like.
  • the first plate material 10A may be composed of a laminated body of a pair of plate-shaped members 10A-1 and 10A-2.
  • the plate-shaped member 10A-1 and the plate-shaped member 10A-2 may have substantially the same thickness.
  • the second plate member 10B may be composed of a laminated body of a pair of plate-shaped members 10B-1 and 10B-2.
  • the plate-shaped member 10B-1 and the plate-shaped member 10B-2 may have substantially the same thickness.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
  • the plate-shaped member 10A-1 and the plate-shaped member 10A-2 have a groove portion 111A on the inner wall of the through hole 11A, and the plate-shaped member 10B-1 and the plate-shaped member 10B-2 are , A groove 111B is provided on the inner wall of the through hole 11B.
  • Elastic members 40 are arranged in the grooves 111A and 111B, respectively.
  • the elastic member 40 for example, an O-ring or the like is used.
  • the hollow fiber membrane 30 is fixed to the through holes 11A and 11B by sandwiching the outer periphery of the hollow fiber membrane 30 by the elastic member 40.
  • a plurality of rubber members may be used as the elastic member 40.
  • a plurality of rubber members may be arranged in the grooves 111A and 111B, respectively, and the hollow fiber membrane 30 may be sandwiched between the plurality of rubber members.
  • FIG. 4 is a view in the direction of I-I of FIG. 1, and is a front view of the humidity control device 1 for a vehicle.
  • the first plate material 10A has a plurality of through holes 11A in the main surface 101A.
  • FIG. 5 is a view in the direction of II-II of FIG. 1, and is a view of the rear view of the humidity control device 1 for a vehicle.
  • the second plate member 10B has a plurality of through holes 11B in the main surface 101B.
  • the through holes 11A and 11B are formed at the same position and in the same shape when the main surface of the first plate material 10A and the main surface of the second plate material 10B are overlapped with each other.
  • the plurality of through holes 11A and 11B may be evenly arranged at predetermined intervals on the main surfaces 101A and 101B, respectively, or may be irregularly arranged. As shown in FIGS. 4 and 5, the through holes 11A and 11B have the main surface 101A and the main surface 101A and 11B from the viewpoint of efficiently transferring moisture between the first air A1 and the second air A2 via the hollow fiber membrane 30. It is preferable that the 101B is evenly arranged at predetermined intervals.
  • the plurality of through holes 11A and 11B are arranged in a hexagonal grid pattern (also referred to as a regular triangular grid pattern or a houndstooth pattern) on the main surfaces 101A and 101B, respectively, and intersect with each other.
  • the two axial directions (X-axis direction and Z-axis direction) are arranged in parallel on the main surfaces 101A and 101B at substantially equal intervals.
  • the arrangement of the through holes 11A and 11B is not limited to the hexagonal lattice shape, but may be a square lattice shape, an orthorhombic lattice shape, or the like.
  • the material for forming the pair of plate materials 10 is not particularly limited, but is bonded to a metal having excellent workability and durability, or an adhesive used when the hollow fiber membrane 30 is bonded to the plate material 10 with an adhesive.
  • a synthetic resin or the like having good properties is used.
  • the metal for example, an aluminum alloy is used.
  • a pair of support portions 20A are provided between the first plate material 10A and the second plate material 10B, and the main surface 101A of the first plate material 10A and the main surface 101B of the second plate material 10B are provided.
  • the main surface 101A of the first plate material 10A and the main surface 101B of the second plate material 10B are provided.
  • it is arranged on the peripheral edge of the opposite side.
  • One support portion 20A is arranged on the peripheral edge of one side (-X-axis direction) of the main surface 101A and the main surface 101B, and the other support portion 20A is the other (+ X-axis direction) of the main surface 101A and the main surface 101B. ) Is located on the peripheral edge of the side.
  • the support portion 20A is formed in a plate shape. By arranging the pair of support portions 20A on the peripheral edges of one of the main surfaces 101A of the first plate material 10A and the main surface 101B of the second plate material 10B, the first plate material 10A and the second plate material 10B Can be arranged so as to be substantially parallel via the support portion 20A.
  • FIG. 6 is a view in the direction III-III of FIG. 1, and is a view in a plan view of the humidity control device 1 for a vehicle.
  • the first plate material 10A, the second plate material 10B, and the two support portions 20A form a supply port 13 to which the first air A1 is supplied on the upper surface of the vehicle humidity control device 1. Will be done.
  • FIG. 7 is a view in the direction of IV-IV of FIG. 1, and is a view of the bottom view of the humidity control device 1 for a vehicle.
  • the first plate material 10A, the second plate material 10B, and the two support portions 20A form an discharge port 14 from which the first air A1 is discharged on the lower surface of the vehicle humidity control device 1. Will be done.
  • a metal, a synthetic resin, or the like can be used as in the plate material 10.
  • the support portion 20A may use the same material as the plate material 10, or may use another material.
  • the support portion 20A can be fixed to the pair of plate materials 10 with a thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • the hollow fiber membrane 30 is formed between the first plate material 10A and the second plate material 10B with respect to the main surface 101A of the first plate material 10A and the main surface 101B of the second plate material 10B. It is arranged in a substantially vertical direction.
  • the hollow fiber membrane 30 is formed in a tubular shape and has an internal ventilation path 31.
  • the internal ventilation passage 31 is a through hole formed inside the hollow fiber membrane 30 along the axial direction of the hollow fiber membrane 30.
  • One of the first air A1 and the second air A2 is supplied to the internal air passage 31.
  • the second air A2 is supplied.
  • the shape of the hollow fiber membrane 30 in the axial direction includes a circular shape, an elliptical shape, a rectangular shape, and the like, and the ease of connection to the first plate material 10A and the second plate material 10B and the contact efficiency with the first air A1.
  • a circular shape is preferable from the viewpoint of increasing the amount of water.
  • One end 301 of the hollow fiber membrane 30 is fixed to the through hole 11A of the first plate material 10A, and the other end 302 is fixed to the through hole 11B of the second plate material 10B.
  • An external ventilation passage 33 is formed between the outer walls of the adjacent hollow fiber membranes 30 in the space surrounded by the first plate material 10A, the second plate material 10B, and the two support portions 20A.
  • the other of the first air A1 and the second air A2 is supplied to the external air passage 33.
  • the first air A1 is supplied.
  • the hollow fiber membrane 30 exhibits a dehumidifying effect due to the difference in water vapor partial pressure between the first air A1 and the second air A2 separated by the membrane. That is, when the hollow thread film 30 separates the first air A1 having a high water vapor partial pressure from the second air A2 having a low water vapor partial pressure, the first air A1 which is the air in the vehicle interior having a high water vapor partial pressure The water inside moves through the hollow thread film 30 toward the second air A2, which is the air outside the vehicle and has a low partial pressure of water vapor. As a result, the first air A1 is dehumidified.
  • the effective length of the hollow fiber membrane 30 is less than 50 mm, preferably 25 mm to 47 mm, preferably 30 mm to 45 mm, and more preferably 33 mm to 40 mm.
  • the effective length of the hollow fiber membrane 30 is 50 mm or more, the pressure loss when passing air through the internal air passage 31 of the hollow fiber membrane 30 becomes large, and the resistance becomes large. It becomes difficult for the first air A1 or the second air A2 to pass through.
  • the inner diameter of the hollow fiber membrane 30, that is, the flow path diameter of the internal air passage 31, is 2.0 mm to 4.0 mm, preferably 2.1 mm to 3.5 mm, and more preferably 2.3 mm to 3.0 mm.
  • the inner diameter of the hollow fiber membrane 30 is less than 2.0 mm, when the first air A1 or the second air A2 is passed through the internal air passage 31, the first air A1 or the second air A2 is several Pa. It becomes difficult to flow with the pressure of.
  • the inner diameter of the hollow fiber membrane 30 exceeds 4.0 mm, when the first air A1 or the second air A2 flows into the internal air passage 31, the first air A1 or the second air A2 becomes the internal air passage. The rate of contact with the inner wall of 31 is reduced.
  • the thickness of the hollow fiber membrane 30 is preferably 20 ⁇ m to 0.5 mm, preferably 30 ⁇ m to 0.3 mm, and even more preferably 0.1 mm to 0.25 mm from the viewpoint of water transfer efficiency and strength of the hollow fiber membrane.
  • the thickness of the hollow fiber membrane 30 is 20 ⁇ m or more, it can have enough strength to withstand the passage of the second air A2.
  • the thickness of the hollow fiber membrane 30 is 0.5 mm or less, the hollow fiber membrane 30 can efficiently pass moisture.
  • the thickness of the hollow fiber membrane 30 means a value obtained by dividing the difference between the outer diameter and the inner diameter of the hollow fiber membrane 30 by 2.
  • the outer diameter of the hollow fiber membrane 30 is determined from the viewpoint of the movement efficiency of the first air A1 or the second air A2 passing through the internal air passage 31, the strength of the hollow fiber membrane 30, and the water content of the hollow fiber membrane 30. It is preferably 05 mm to 6.0 mm, more preferably 2.5 mm to 3.6 mm. If the outer diameter of the hollow fiber membrane 30 is within the above-mentioned preferable range, the first air A1 or the second air A2 is provided even if the inner diameter and the thickness of the hollow fiber membrane 30 are within the above-mentioned preferable ranges, respectively. Can be stably passed through the internal air passage 31 without being compressed, and has sufficient strength.
  • both ends of the hollow fiber membrane 30 are fixed by the through holes 11A of the first plate material 10A and the through holes 11B of the second plate material 10B, and the through holes 11A and 11B are evenly arranged, a plurality of hollow fiber membranes 30 are provided.
  • the hollow fiber membranes 30 are arranged so that the hollow fiber membranes 30 do not come into contact with each other. Therefore, it is possible to prevent the hollow fiber membranes 30 from coming into contact with each other, and the hollow fiber membranes 30 can efficiently come into contact with the introduced first air A1, so that a decrease in dehumidifying ability can be suppressed.
  • the filling rate of the hollow fiber membrane 30 is preferably 20% to 50%, more preferably 30% to 48%, still more preferably 40% to 46%.
  • the filling rate of the hollow fiber membrane is 20% or more, it is possible to have a sufficient water removing ability. If it is 30% or more, more water can be removed. If it is 40% or less, the first air A1 can pass through the internal air passage 31, and the hollow fiber membrane 30 can efficiently contact the first air A1. If it is 48% or less, it can come into contact with the first air A1 more efficiently.
  • the filling rate of the hollow fiber membrane 30 is the ratio of the cross-sectional area including the internal ventilation path 31 of the hollow fiber membrane 30 to the cross-sectional area of the first plate material 10A.
  • the filling rate of the hollow fiber membrane 30 is calculated from the following formula (1).
  • Filling rate (%) of the hollow fiber membrane 30 ( ⁇ / 4 ⁇ D 2 ⁇ n) / Area of the first plate material 10A ⁇ 100 ... (1) (However, ⁇ is the circumference ratio, D is the outer diameter of the hollow fiber membrane, and n is the number of hollow fiber membranes.)
  • the material of the hollow fiber membrane 30 is not particularly limited as long as it can move the moisture in the first air A1 from the first air A1 to the second air A2.
  • a fluororesin is preferable, and fluorine is preferable.
  • a system ion exchange resin is more preferable.
  • a copolymer having a repeating unit based on tetrafluoroethylene (TFE) and a repeating unit having an ion exchange group is preferable, and a perfluorovinyl ether having a repeating unit based on TFE and a sulfonic acid group is used.
  • Copolymers having a repeating unit based on are more preferred.
  • hollow fiber membrane 30 may be provided with a covering material on its outer peripheral surface.
  • the form of the covering material is not particularly limited, but a braided shape is preferable.
  • Examples of the material of the covering material include polyester, polyamide, polyimide, acrylic resin, polypropylene, rayon, acetate, vinylon, polyvinyl chloride, polyurethane and the like.
  • the method of dehumidifying the first air A1 in the vehicle humidity control device 1 will be described.
  • the first air A1 introduced from the vehicle interior introduction port communicating with the vehicle interior passes through the supply port 13 formed on the upper surface of the vehicle humidity control device 1. Then, it invades the external ventilation passage 33.
  • the second air A2 that passes through the external ventilation passage and communicates with the outside of the vehicle enters through the through hole 11A provided in the main surface 101B of the first plate material 10A and enters the internal ventilation passage 31. pass.
  • the first air A1 comes into contact with the hollow fiber membrane 30 while passing through the external air passage 33, for example, when the first air A1 has a higher temperature than the second air A2, the first air A1 becomes Through the hollow fiber membrane 30, heat is exchanged with the second air A2 having a temperature lower than that of the first air A1, and the air is cooled by several degrees Celsius. Along with this, the relative humidity in the first air A1 rises.
  • the second air A2 passes through the internal air passage 31, the second air A2 is heat-exchanged with the first air A1 via the hollow fiber membrane 30 and is heated by several ° C. Along with this, the relative humidity in the second air A2 decreases.
  • the moisture of the first air A1 passes through the wall surface of the hollow fiber membrane 30 from the outside to the inside of the hollow fiber membrane 30. It moves and moves to the second air A2 passing through the internal air passage 31. As a result, the amount of water in the first air A1 is reduced, and the first air A1 is dehumidified while passing through the external air passage 33.
  • the first air A1 that has passed through the external ventilation passage 33 and has been dehumidified, that is, has a reduced amount of water, is discharged from the discharge port 14 provided on the lower surface of the vehicle humidity control device 1 and communicates with the vehicle interior. It will be returned to the passenger compartment from the outlet.
  • the second air A2 has moved to the inside of the hollow fiber membrane 30 through the wall surface of the hollow fiber membrane 30 via the hollow fiber membrane 30 while passing through the internal air passage 31 in the first air A1. Moisture moves into the second air A2. Therefore, the amount of water in the second air A2 increases while passing through the internal ventilation passage 31.
  • the second air A2, which has passed through the internal ventilation passage 31 and has an increased amount of water, is discharged from the through hole 11B of the second plate material 10B, and is discharged to the outside of the vehicle through the outside discharge port communicating with the outside of the vehicle.
  • the vehicle humidity control device 1 includes a pair of plate members 10 and a plurality of hollow fiber membranes 30.
  • the hollow fiber membrane 30 has an internal ventilation passage 31 and has an effective length of less than 50 mm and an inner diameter of 2.0 mm to 4.0 mm.
  • the hollow fiber membrane 30 has one end 301 connected to the through hole 11A of the first plate material 10A and the other end 302 connected to the through hole 11B of the second plate material 10B.
  • the vehicle humidity control device 1 forms an external ventilation passage 33 between the pair of plate members 10 and the outer walls of the plurality of hollow fiber membranes 30.
  • the vehicle humidity control device 1 can pass through the internal air passage 31 without compressing the second air A2 supplied from the outside of the vehicle with a compressor or the like, so that the first air A1 can be passed through the internal ventilation passage 31.
  • the power required for dehumidification can be reduced.
  • the second air A2 can surely pass through the internal ventilation passages 31 of all the hollow fiber membranes 30, and the first air A1 can be brought into contact with all the hollow fiber membranes 30. Therefore, the efficiency of moving water from the first air A1 to the second air A2 can be improved through each of the hollow fiber membranes 30. Therefore, the vehicle humidity control device 1 can dehumidify the first air A1 while suppressing power consumption.
  • the vehicle humidity control device 1 can dehumidify the first air A1 which is the air inside the vehicle, so that the outside of the vehicle is dried and the partial pressure of water vapor inside the vehicle is outside the vehicle, especially during the dry season in winter. If it is higher than that, dew condensation on vehicle glass such as the front glass can be effectively suppressed. Therefore, the humidity control device 1 for a vehicle can improve the visibility when the outside is viewed from the inside of the vehicle and can make the environment inside the vehicle comfortable.
  • vehicle glass include glass coated with anti-fog coating, glass filled with conductive wire, and glass coated with a transparent conductive film.
  • the vehicle humidity control device 1 does not need to compress the second air A2, and can supply the second air A2 to the internal air passage 31 at a pressure of about several Pa. Therefore, in the vehicle humidity control device 1, the air pressure remains low (for example, the air is compressed by a compressor or the like) as compared with the case where the second air A2 is compressed by a compressor or the like and then dehumidified. It can be dehumidified with a pressure of about 1/1000 of the case.
  • the vehicle humidity control device 1 does not need to compress the first air A1 supplied from the vehicle interior, and can supply the first air A1 to the external ventilation passage 33 with a pressure of several Pa.
  • the vehicle humidity control device 1 can supply the first air A1 to the external ventilation passage 33 at a pressure of several Pa without compressing it, so that excellent dehumidification efficiency can be exhibited.
  • the vehicle humidity control device 1 can make the thickness of the hollow fiber membrane 30 20 ⁇ m to 0.5 mm. As a result, the vehicle humidity control device 1 has a strength that can withstand the passage of the second air A2, and the moisture in the first air A1 can efficiently pass through the hollow fiber membrane 30, so that the first air can be passed. The dehumidifying efficiency of A1 can be surely improved.
  • the vehicle humidity control device 1 can set the filling rate of the hollow fiber membrane 30 to 20% to 50%. As a result, in the vehicle humidity control device 1, the hollow fiber membrane 30 can efficiently contact the first air A1 and has sufficient performance for removing the moisture in the first air A1, so that the first air A1 is dehumidified. Efficiency can be further improved.
  • the vehicle humidity control device 1 can evenly arrange the through holes 11A and 11B on the main surfaces 101A and 101B at predetermined intervals. As a result, the vehicle humidity control device 1 prevents the hollow fiber membranes 30 from coming into contact with each other, and all the hollow fiber membranes 30 can be surely brought into contact with the first air A1. Therefore, since the moisture contained in the first air A1 can be transferred to the second air A2 via the plurality of hollow fiber membranes 30, the dehumidifying efficiency of the first air A1 can be further improved.
  • the vehicle humidity control device 1 can arrange the through holes 11A and 11B in a hexagonal lattice pattern on the main surfaces 101A and 101B in the front view of the first plate material 10A and the second plate material 10B. As a result, the vehicle humidity control device 1 can efficiently contact the hollow fiber membrane 30 with the first air A1 and has a sufficient moisture removing ability, so that the dehumidifying efficiency of the first air A1 can be further improved.
  • the vehicle humidity control device 1 can be installed at any place in the vehicle. Above all, when the vehicle humidity control device 1 is applied to a vehicle air conditioner arranged on the front side of the vehicle (in front of the vehicle interior), the vehicle humidity control device 1 can surely dehumidify the first air A1. It is effective. It will be described in detail below.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing an example of a schematic configuration of a vehicle air conditioner to which the vehicle humidity control device 1 is applied.
  • the vehicle air conditioner 200 includes a vehicle humidity control device 1, an air conditioner case 210, a blower 220, an air conditioner evaporator 230, a heater core 240, a removal filter 250, an inside air introduction duct 260, and an outside air introduction duct 270. And the inside / outside air switching door 280 is provided.
  • the vehicle air conditioner 200 includes an air conditioner main body 290 with an air conditioner case 210, a blower 220, an air conditioner evaporator 230, a heater core 240, a part of the inside air introduction duct 260, a part of the outside air introduction duct 270, and an inside / outside air switching door 280. It is composed.
  • the vehicle air conditioner 200 exchanges moisture with the first air A1 introduced from the vehicle interior introduction port 261 of the inside air introduction duct 260 with the second air A2 introduced from the vehicle exterior introduction port 271 by the vehicle humidity control device 1. After dehumidifying, the air is supplied into the vehicle interior 300 from the vehicle interior outlet 213 of the air conditioning case 210 to dehumidify the air in the vehicle interior 300. Further, the vehicle air conditioner 200 dehumidifies the second air A2 by exchanging moisture with the first air A1 by the vehicle humidity control device 1, and then dehumidifies the second air A2 from the outside exhaust ports 272A and 272B of the outside air introduction duct 270 to the outside of the vehicle. Discharge.
  • the vehicle humidity control device 1 is provided inside the air conditioning case 210 or on the upstream side of the first air A1 of the air conditioning case 210 in the flow direction.
  • the vehicle humidity control device 1 may be provided in one or two or more in the vehicle air conditioner 200.
  • the vehicle humidity control device 1 may include a vehicle humidity control device 1A provided in the inside air introduction duct 260 and a vehicle humidity control device 1B provided inside the air conditioning case 210. ..
  • the air conditioning case 210 is a tubular member, and is an air flow through which either one or both of the first air A1 introduced from the vehicle interior introduction port 261 and the second air A2 introduced from the vehicle exterior introduction port 271 passes. Form a road.
  • the air conditioning case 210 may include a blower 220, an air conditioning evaporator 230, and a heater core 240 in series in this order in an internal air flow path.
  • the air conditioning case 210 is connected to the inside air introduction duct 260 and the outside air introduction duct 270.
  • the air conditioning case 210 has an inside air introduction port 211 for introducing the first air A1 into the blower 220 at the connection portion with the inside air introduction duct 260, and the second air at the connection portion with the outside air introduction duct 270. It has an outside air introduction port 212 for introducing A2 into the blower 220.
  • the first air A1 is introduced into the blower 220 from the inside air introduction duct 260 through the inside air introduction port 211
  • the second air A2 is introduced into the blower 220 from the outside air introduction duct 270 through the outside air introduction port 212.
  • the air-conditioning case 210 has a vehicle interior outlet 213 at a connecting portion with the vehicle interior 300. At least one of the first air A1 and the second air A2 that have passed through the air flow path in the air conditioning case 210 is supplied into the vehicle interior 300 from the vehicle interior outlet 213.
  • the blower 220 is arranged on the upstream side of the air flow path in the air conditioning case 210. By driving the blower 220, the first air A1 and the second air A2 supplied into the air conditioning case 210 are blown toward the inside of the vehicle interior 300.
  • the blower 220 can adjust the flow rates of the first air A1 and the second air A2 supplied in the air conditioning case 210.
  • the blower 220 may be a blower or the like generally used for a vehicle air conditioner, and for example, an electric blower or the like in which a centrifugal multi-blade fan is driven by a conduction motor is used.
  • the air-conditioning evaporator 230 is arranged on the downstream side of the blower 220 of the air flow path in the air-conditioning case 210.
  • the air-conditioning evaporator 230 cools the first air A1 and the second air A2 by exchanging heat with a gas-liquid two-phase refrigerant (not shown).
  • the gas-liquid two-phase refrigerant exhibits a heat absorbing action by exchanging heat with the first air A1 and the second air A2 and evaporating, and cools the first air A1 and the second air A2.
  • the air-conditioning evaporator 230 may be an evaporator or the like generally used in a vehicle air-conditioning device, and for example, a heat exchanger having a plurality of refrigerant tubes can be used.
  • the refrigerant tube for example, a metal tube through which a gas-liquid two-phase refrigerant flows is used.
  • the plurality of refrigerant tubes are stacked and arranged in a predetermined direction at intervals.
  • an air passage for passing the first air A1 and the second air A2 for heat exchange with the gas-liquid two-phase refrigerant is formed between the adjacent refrigerant tubes.
  • the first air A1 and the second air A2 are cooled by heat exchange between the gas-liquid two-phase refrigerant flowing through each refrigerant tube and the first air A1 and the second air A2 flowing through the air passage. Will be done.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant evaporates by exchanging heat with the first air A1 and the second air A2 in the air-conditioning evaporator 230 is gas-liquid in a refrigeration cycle (not shown) including the air-conditioning evaporator 230. It is returned to the two-phase refrigerant.
  • the refrigeration cycle (not shown) has an air-conditioning evaporator 230 and a compressor (condenser), a liquid receiver, an expansion valve and a cooling pipe (not shown).
  • the gas-phase refrigerant obtained by evaporating the gas-liquid two-phase refrigerant in the air-conditioning evaporator 230 is external from a cooling pipe (not shown) connected to the air-conditioning evaporator 230 by a compressor (not shown) arranged outside the air-conditioning case 210. Is sucked into. The sucked gas phase refrigerant is compressed by a compressor (not shown) to become a high pressure gas phase refrigerant. The high-pressure vapor-phase refrigerant is sent to a condenser (not shown) and exchanges heat with the outside air in the condenser (not shown), thereby radiating heat to the outside air and condensing it.
  • the condensed gas-phase refrigerant is sent to a receiver (not shown) and separated into gas-liquid by a receiver (not shown), so that the liquid-phase refrigerant is stored in the receiver (not shown).
  • the liquid-phase refrigerant flows through an expansion valve (not shown) and is depressurized by the expansion valve (not shown), resulting in a mist-like gas-liquid two-phase state.
  • the gas-liquid two-phase refrigerant in the gas-liquid two-phase state is returned to the air-conditioning evaporator 230.
  • the heater core 240 is arranged on the downstream side of the air-conditioning evaporator 230 in the air flow path in the air-conditioning case 210.
  • the heater core 240 may be a heat exchanger or the like generally used in a vehicle air conditioner.
  • the heater core 240 exchanges heat between the first air A1 and the second air A2 that have passed through the air-conditioning evaporator 230 from the blower 220 and a heat source (not shown).
  • a heat source not shown.
  • the heater core 240 uses the first air A1 and the second air A2 that have passed through the air conditioning evaporator 230 from the blower 220 as a heat source for the cooling water of the engine or the fuel cell stack. Heat.
  • the heater core 240 may be a heat pump or an electric heater (PTC heater).
  • the removal filter 250 has a function of removing harmful substances contained in the first air A1 and the second air A2. Examples of harmful substances include odorous components in the vehicle interior and exhaust gas outside the vehicle contained in the first air A1 and the second air A2.
  • the removal filter 250 can be provided in the flow path through which the first air A1 and the second air A2 flow in the vehicle humidity control device 1, the air flow path in the air conditioning case 210, the vehicle interior introduction port 261 and the outside of the vehicle. It can be provided between one or both of the introduction ports 271 and the vehicle humidity control device 1. As shown in FIG. 8, the removal filter 250 may have, for example, one or more of eight removal filters 250A, 250B, 250C, 250D, 250E, 250F, 250G and 250H.
  • the removal filter 250A is provided on the upstream side of the vehicle humidity control device 1B in the air conditioning case 210.
  • the removal filter 250B is provided between the vehicle humidity control device 1B and the blower 220 in the air conditioning case 210.
  • the removal filter 250C is provided on the downstream side of the heater core 240 of the air flow path in the air conditioning case 210.
  • the removal filter 250D is provided between the vehicle interior introduction port 261 in the inside air introduction duct 260 and the vehicle humidity control device 1A.
  • the removal filter 250E is provided on the downstream side of the vehicle humidity control device 1A in the inside air introduction duct 260.
  • the removal filter 250F is provided between the outside air introduction port 271 and the outside air introduction port 212 in the outside air introduction duct 270.
  • the removal filter 250G is provided in the middle of the outside air introduction duct 270A branched from the outside air introduction duct 270, and is located on the upstream side of the vehicle humidity control device 1A.
  • the removal filter 250H is provided in the middle of the outside air introduction duct 270B branched from the outside air introduction duct 270, and is located on the upstream side of the vehicle humidity control device 1B.
  • the removal filter 250 may be further provided in the flow path through which the first air A1 or the second air A2 flows in the vehicle humidity control device 1.
  • the removal filter 250 preferably has a function of removing at least one of ammonia and metal ions as harmful substances contained in the first air A1 and the second air A2. Since the removal filter 250 has a function of removing ammonia, it is possible to suppress the supply of malodorous components in the first air A1 or the second air A2 to the vehicle humidity control device 1, and the vehicle humidity control device 1 can be suppressed. Deterioration of 1 is suppressed. Specifically, it is preferable that the removal filter 250 has a function of decomposing and / or adsorbing ammonia. In addition, antifreeze agents (snow melting agents) may be sprinkled on roads in winter as a measure against snow and ice.
  • the snow melting agent contains calcium chloride, magnesium chloride, sodium chloride and the like. If these are contained in the first air A1 or the second air A2 and supplied to the vehicle humidity control device 1, it may cause deterioration of the vehicle humidity control device 1. Therefore, since the removal filter 250 has a function of removing metal ions, deterioration of the vehicle humidity control device 1 can be suppressed. Specifically, it is preferable that the removal filter 250 has one or more functions of adsorption, decomposition and ion exchange of metal ions.
  • the removal filter 250 may include a removal substance that removes at least one of ammonia and metal ions.
  • a removal substance that removes at least one of ammonia and metal ions.
  • Prussian blue, activated carbon, zeolite, hollow fiber membrane, ion exchange resin and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Prussian blue, activated carbon, zeolite and hollow fiber membranes have high ammonia adsorption rates and are therefore suitably used for removing ammonia. Hollow fiber membranes and ion exchange resins have high metal ion adsorption rates and are therefore suitably used for removing metal ions.
  • the hollow fiber membrane may be made of the same material as the hollow fiber membrane 30 of the vehicle humidity control device 1, or may be made of a different material.
  • the removal filter 250 a composite in which the removal substance is supported on a carrier selected from the group consisting of woven fabric, non-woven fabric and porous material may be used. Further, the removal filter 250 may be an OH radical generator or an ozone generator installed inside the flow path.
  • the inside air introduction duct 260 is a tubular pipe that connects the passenger compartment 300 and the air conditioning case 210, and is an air supply pipe that supplies the first air A1.
  • the inside air introduction duct 260 is connected to the vehicle interior 300 at one end thereof, and is connected to the inside air introduction port 211 of the air conditioning case 210 at the other end.
  • the inside air introduction duct 260 takes in the air in the vehicle interior 300 from the vehicle interior introduction port 261 and conveys the taken-in air as the first air A1 from the inside air introduction port 211 to the air conditioning case 210.
  • the outside air introduction duct 270 is a tubular pipe that connects the outside of the vehicle and the air conditioning case 210, and is an air supply pipe that supplies the second air A2.
  • the outside air introduction duct 270 is arranged so that the outside air introduction port 271 at one end thereof can take in the air outside the vehicle, and the other end is connected to the outside air introduction port 212 of the air conditioning case 210.
  • the outside air introduction duct 270 takes in the air outside the vehicle from the outside air introduction port 271 and conveys the taken-in air as the second air A2 from the outside air introduction port 212 to the air conditioning case 210.
  • the outside air introduction duct 270 has an outside air introduction duct 270A that is branched and connected to the inside air introduction duct 260 on the way.
  • the outside air introduction duct 270A supplies the second air A2 to the vehicle humidity control device 1A in the inside air introduction duct 260.
  • the outside air introduction duct 270A discharges the second air A2 that has passed through the vehicle humidity control device 1A to the outside of the vehicle from the outside discharge port 272A.
  • the outside air introduction duct 270 has an outside air introduction duct 270B that branches in the middle and is connected in the middle of the side surface of the air conditioning case 210.
  • the outside air introduction duct 270B supplies the second air A2 to the vehicle humidity control device 1B in the air conditioning case 210.
  • the outside air introduction duct 270B discharges the second air A2 that has passed through the vehicle humidity control device 1B to the outside of the vehicle from the outside discharge port 272B.
  • the second air A2 may be introduced into the vehicle humidity control device 1 from the outside air introduction duct 270 without passing through the outside air introduction ducts 270A and 270B as shown in FIG.
  • the outside air introduction duct 270 may be provided with a control valve (not shown) in the middle of the outside air introduction duct 270A and the outside air introduction duct 270B to adjust the flow rate of the second air A2 supplied to the vehicle humidity control devices 1A and 1B. good.
  • the second air A2 may be supplied to the vehicle humidity control devices 1A or 1B, or may be supplied to both the vehicle humidity control devices 1A and 1B.
  • the inside / outside air switching door 280 is provided at a connecting portion between the inside air introduction duct 260 and the outside air introduction duct 270 of the air conditioning case 210, and is driven by an actuator such as a servomotor via a link mechanism (not shown), and the inside air introduction port 211 and the inside air introduction port 211.
  • an actuator such as a servomotor via a link mechanism (not shown)
  • the inside air introduction port 211 and the inside air introduction port 211 By controlling the opening and closing of the outside air introduction port 212, the inside / outside air mode is switched, and the flow rates of the first air A1 flowing from the inside air introduction duct 260 and the second air A2 flowing from the outside air introduction duct 270 are adjusted.
  • the inside / outside air mode has three modes: an inside air mode, an outside air mode, and an inside / outside air mode.
  • the inside air mode is a state in which the inside air introduction port 211 is open and the outside air introduction port 212 is closed. In the inside air mode, the first air A1 is sucked from the inside air introduction port 211, introduced into the blower 220, and blown toward the inside of the vehicle interior 300.
  • the outside air mode is a state in which the inside air introduction port 211 is closed and the outside air introduction port 212 is open.
  • the second air A2 is sucked from the outside air introduction port 212, introduced into the blower 220, and blown toward the inside of the vehicle interior 300.
  • the inside / outside air mode is a state in which both the inside air introduction port 211 and the outside air introduction port 212 are open.
  • the first air A1 is sucked from the inside air introduction port 211 and the second air A2 is sucked from the outside air introduction port 212, introduced into the blower 220, and blown toward the inside of the vehicle interior 300.
  • the vehicle humidity control device 1A introduces the first air A1 introduced into the inside air introduction duct 260 from the vehicle interior introduction port 261 to the outside air introduction port 271. Moisture is exchanged with the second air A2 introduced into the vehicle humidity control device 1A through the ducts 270 and 270A to dehumidify.
  • the first air A1 dehumidified by the vehicle humidity control device 1A passes through the inside air introduction duct 260 and is introduced into the vehicle humidity control device 1B provided in the air flow path in the air conditioning case 210.
  • the vehicle humidity control device 1B passes the first air A1 introduced into the air conditioning case 210 through the outside air introduction ducts 270 and 270B to the second air A2 and moisture introduced into the vehicle humidity control device 1B. Replace and further dehumidify.
  • the first air A1 dehumidified by the vehicle humidity control device 1B passes through the air flow path in the air conditioning case 210 and is supplied into the vehicle interior 300 from the vehicle interior outlet 213 to remove the air in the vehicle interior 300. Dehumidify.
  • the vehicle humidity control device 1 can be provided inside the inside air introduction duct 260 and the air conditioner case 210. As a result, the vehicle air conditioner 200 can reliably dehumidify the first air A1 with the vehicle humidity control device 1. Further, since the vehicle air-conditioning device 200 can reduce the moisture in the first air A1 by the vehicle humidity control device 1, the dehumidified first air A1 is cooled and heated by the air-conditioning evaporator 230 and the heater core 240. At that time, the first air A1 can be appropriately cooled and heated.
  • the vehicle air conditioner 200 can further include a removal filter 250.
  • the vehicle air conditioner 200 supplies the vehicle humidity control device 1 after removing harmful substances such as ammonia and metal ions contained in the first air A1 and the second air A2 in advance with the removal filter 250. Therefore, it is possible to reduce the deterioration of the vehicle humidity control device 1 due to the harmful substances contained in the first air A1 and the second air A2. Therefore, the vehicle air conditioner 200 can more reliably dehumidify the first air A1 with the vehicle humidity control device 1, and can maintain its dehumidifying performance.
  • the vehicle air conditioner 200 can be provided with a removal filter 250 in the air flow path between the vehicle interior introduction port 261 and the vehicle exterior introduction port 271 and the vehicle humidity control device 1.
  • the vehicle air conditioner 200 can be cooled and heated by the air conditioner evaporator 230 and the heater core 240 after the harmful substances contained in the first air A1 and the second air A2 are removed in advance by the removal filter 250.
  • the vehicle air conditioner 200 can more appropriately cool and heat the first air A1 dehumidified by the vehicle humidity control device 1 and continuously supply it into the vehicle interior 300.
  • the vehicle air conditioner 200 can remove at least one of ammonia and metal ions with the removal filter 250. As a result, the vehicle air conditioner 200 can reduce the supply of ammonia or the like to the vehicle humidity control device 1, so that the deterioration of the performance of the vehicle humidity control device 1 is suppressed by the ammonia or the like. Therefore, the vehicle air conditioner 200 can more reliably dehumidify the first air A1 with the vehicle humidity control device 1, and can maintain its removal performance.
  • the vehicle air conditioner 200 can include a removal filter 250 with a removal substance that removes at least one of ammonia and metal ions. Thereby, the vehicle air conditioner 200 can appropriately select and use the type of the removed substance included in the removal filter 250 according to the type of the harmful substance contained in the first air A1 and the second air A2. .. Therefore, in the vehicle air conditioner 200, in order to improve the removal performance of ammonia and metal ions contained in the first air A1 and the second air A2 by the removal filter 250, the vehicle humidity control device 1 is equipped with ammonia and metal. The supply of ions can be reduced more appropriately. As a result, the vehicle air conditioner 200 more reliably suppresses the deterioration of the performance of the vehicle humidity control device 1 due to ammonia and metal ions. Therefore, in order to suppress the deterioration of the performance of the vehicle humidity adjusting device 1, the vehicle air conditioner 200 can more reliably and stably dehumidify the first air A1 by the vehicle humidity adjusting device 1.
  • the vehicle air conditioner 200 can use one or more substances selected from the group consisting of Prussian blue, activated carbon, zeolite, hollow fiber membranes and ion exchange resins as the removal substance for the removal filter 250.
  • the type of the removing substance provided in the removing filter 250 can be appropriately selected according to the type of the harmful substance easily contained in the first air A1 and the second air A2.
  • the removal filter 250 removes the harmful substances contained in the first air A1 and the second air A2, so that the harmful substances are supplied to the vehicle humidity control device 1. Can be suppressed more appropriately.
  • the vehicle air conditioner 200 can suppress the deterioration of the performance of the vehicle humidity control device 1 due to harmful substances. Therefore, the vehicle air conditioner 200 can more reliably and stably dehumidify the first air A1 in the vehicle humidity control device 1 by suppressing the deterioration of the performance of the vehicle humidity control device 1.
  • the removal filter 250 a composite in which the removal substance is supported on a carrier selected from the group consisting of woven fabric, non-woven fabric and porous body can be used. Since the surface area of the complex can be increased, the amount of the removed substance supported can be increased, and the contact area of the removed substance with the first air A1 can be increased. As a result, the vehicle air conditioner 200 can increase the removal efficiency of the harmful substances contained in the first air A1 and the second air A2 by the removal filter 250, and as a result, the harmful substances are supplied to the vehicle humidity control device 1. It can be further suppressed. As a result, the vehicle air conditioner 200 further suppresses the performance deterioration of the vehicle humidity control device 1 due to harmful substances. Therefore, in the vehicle air conditioner 200, in order to further reliably suppress the deterioration of the performance of the vehicle humidity control device 1, the vehicle humidity control device 1 can more reliably and stably dehumidify the first air A1.
  • the vehicle humidity control device 1 can dehumidify the first air A1 without previously compressing the second air A2, and can exhibit excellent dehumidifying performance. Therefore, waste heat is generated even in the vehicle. It can be suitably used for electric vehicles, fuel cell vehicles, etc., which are required to reduce the burden of electricity consumption. If the vehicle humidity control device 1 is used for an electric vehicle, a fuel cell vehicle, or the like, in winter when the partial pressure of water vapor in the room is higher than that outside the vehicle, the effect of suppressing dew condensation on the vehicle glass such as the windshield can be suppressed while suppressing the electricity consumption. It can be demonstrated effectively. Further, since the vehicle humidity control device 1 can reduce electricity consumption, it is possible to suppress a decrease in the mileage of the electric vehicle and the fuel cell vehicle even if the electric vehicle and the fuel cell vehicle are dehumidified in winter or the like. ..
  • the vehicle humidity control device 1 is a vehicle dehumidifier
  • the vehicle humidity control device 1 may be used as a vehicle humidifier for humidifying the air in the vehicle interior. ..
  • the first air A1 which is the air in the vehicle interior becomes the air to be humidified
  • the second air A2 becomes the air having a higher water vapor partial pressure than the first air A1.
  • the first air A1 is introduced from the vehicle interior introduction port communicating with the vehicle interior
  • the second air A2 is introduced from the vehicle exterior introduction port communicating with the outside of the vehicle to enter the vehicle interior. Moisture of the second air A2 is transferred to the existing first air A1 through the hollow thread film 30 to humidify the first air A1.
  • the support portion 20A is not limited as long as it can support the hollow fiber membrane 30 by forming a gap between the pair of plate members 10.
  • the support portion 20B may be provided on the outer periphery of one side (X-axis direction) of the pair of plate members 10.
  • the support portion 20C has a rod shape, and the peripheral portion of one side (X-axis direction) of the main surface 101A of the first plate material 10A and the main surface 101B of the second plate material 10B. May be provided in a plurality of.
  • the first plate material 10A and the second plate material 10B may be provided with a support through hole 16 for penetrating the support portion 20C, and the support portion 20C may be fixed to the support through hole 16.
  • the support portion 20C may be joined to the support through hole 16 with an adhesive, or a groove portion for arranging an elastic member such as an O-ring is formed on the inner wall surface of the support through hole 16 to form an O-ring. It may be sandwiched between the two and fixed to the support through hole 16.
  • first plate material 10A and the second plate material 10B may each have one plate shape.
  • the first air A1 is supplied to the through hole 11A of the first plate material 10A to pass through the internal ventilation passage 31, and the second air A2 is supplied on the upper surface of the vehicle humidity control device 1. It may be supplied to the port 13 and passed through the external air passage 33.
  • Examples 1 and 2 are examples.
  • Example 1> Manufacturing of humidity control device for vehicles 1645 circular through holes were formed in a hexagonal lattice on the main surface of a pair of plate materials (made of Al—Mg aluminum alloy A5052) having a size of 210 mm ⁇ 149 mm ⁇ 50 mm. After that, a tubular hollow fiber membrane (size: outer diameter 3.0 mm x inner diameter 2.5 mm, effective length: 30 mm) is fixed to the through holes of the pair of plate materials with an epoxy resin adhesive, and the pair of plate materials are used. The gap between the two was set to 30 mm.
  • a support plate (10 mm ⁇ 149 mm ⁇ 50 mm, made of Al—Mg aluminum alloy A5052) is fixed to the peripheral edges of the left and right sides of the pair of plate materials with an epoxy resin adhesive, and the humidity control device for vehicles shown in FIG. I got 1. At this time, the filling rate of the hollow fiber membrane was 40%.
  • the first air air of 100 Pa or less (temperature: 24.16 ° C., humidity: 91.10) from the upper surface of the vehicle humidity control device 1 to a supply port formed by a pair of plate materials and a pair of support plates. %, Water vapor partial pressure: 2746.3 Pa, water content: 20.01 g / m 3 ) was supplied as a flow rate of 350 L / min.
  • the second air air of 100 Pa or less (temperature: 9.56 ° C., humidity: 13.51%, water vapor partial pressure: 161.09 Pa, water content: 1.23 g / m 3 ) in the internal air passage of the hollow fiber membrane. ) was supplied at 350 L / min.
  • the amount of moisture transferred between the first air and the second air in the vehicle humidity control device 1 was determined. Table 1 shows the calculation results of the amount of water transfer.
  • Example 2 In Example 1, the number of through holes formed on the main surfaces of the pair of plate materials was changed to 1340, and the effective length of the tubular hollow fiber membrane was changed to 38 mm. Then, a plurality of support rods (longitudinal direction of the pair of plates: 4 pieces, lateral direction of the pair of plates: 3 pieces, made of Al-Mg aluminum alloy A5052) are fitted on both the left and right sides of the main surfaces of the pair of plates facing each other. It was packed and fixed. At this time, the filling rate of the hollow fiber membrane was 30%.
  • Example 1 As the first air used in Example 1 (evaluation of dehumidification), the temperature was 24.52 ° C., the humidity was 89.68%, the water vapor partial pressure was 2762.4 Pa, and the water content was 20.11 g / m.
  • the air of No. 3 was used, and as the second air, air having a temperature of 10.65 ° C., a humidity of 17.45%, a water vapor partial pressure of 223.82 Pa, and a water content of 1.71 g / m 3 was used.
  • the same procedure as in Example 1 was performed to obtain the vehicle humidity control device 2 shown in FIG. 11 and to obtain the moisture transfer amounts of the first air and the second air in the vehicle humidity control device 2.
  • Table 1 shows the calculation results of the amount of water transfer.
  • Example 1 the movement amount of water in the first air was 194.67 g / h, and the movement amount of water in the second air was 138.60 g / h.
  • Example 2 the amount of water transferred from the first air was 219.24 g / h, and the amount of water transferred from the second air was 141.75 g / h. Therefore, the vehicle humidity control device having the configurations of Examples 1 and 2 has a moisture content of at least 138 g / h when the flow rate is 350 L / min without compressing the first air and the second air. It was confirmed that it had a movement amount. From this, it can be said that the vehicle humidity control device having the configurations of Examples 1 and 2 can have a moisture transfer amount of 138 g / h or more if the flow rate is 350 L / min or more.
  • the vehicle humidity control device having the configurations of Examples 1 and 2 can dehumidify the first air without compressing the second air, and can exhibit excellent dehumidifying performance.
  • Vehicle humidity control device Plate material 10A 1st plate material 10B 2nd plate material 11A, 11B Through hole 20A, 20B, 20C Support part 30 Hollow thread film 301, 302 End part 31 Internal air passage 33 External air passage 200 Air conditioner for vehicles 210 Air-conditioning case 213 Car interior outlet 250 Removal filter 260 Inside air introduction duct 261 Inside air introduction duct 270 Outside air introduction duct 271 Outside introduction port 272A, 272B Outside exhaust port 300 Car room A1 First air A2 Second air

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Abstract

本発明に係る車両用湿度調整装置は、対向するように配置された、複数の貫通孔を有する一対の板材と、前記一対の板材の間に配置された、複数の中空糸膜と、を備え、前記中空糸膜は、車室内に連通する車室内導入口から導入される第１の空気と、車外に連通する車外導入口から導入される第２の空気とのうちの一方が通過する内部通気路を有し、前記中空糸膜の有効長が５０ｍｍ未満であり、かつ前記中空糸膜の内径が２．０ｍｍ～４．０ｍｍであり、前記中空糸膜の一方の端部が一方の前記板材の前記貫通孔に接続され、かつ前記中空糸膜の他方の端部が他方の前記板材の前記貫通孔に接続され、前記一対の板材と、前記複数の中空糸膜の外壁との間に、前記第１の空気と前記第２の空気とのうちの他方が通過する外部通気路が形成される。

Description

車両用湿度調整装置及び車両用空調装置
　本発明は、車両用湿度調整装置及び車両用空調装置に関する。
　自動車や電車等の車両では、車室内の相対湿度が高いときに、窓が曇って視認性が低下することを抑制するため、車室内の空気を除湿する車両用湿度調整装置が使用されている。車両用湿度調整装置としては、例えば、水蒸気透過性の中空糸膜を用いた膜式除湿装置がある。
　中空糸膜を使用した除湿装置として、例えば、複数の中空糸膜を有する中空糸膜モジュールと、車室外から導入した空気を圧縮する圧縮機と、車室外の空気を圧縮機に導入する導入管と、圧縮機で圧縮された空気を中空糸モジュールに導入する導入管と、車室内の空気を導入する導入管と、中空糸モジュール内に導入された空気を導出する複数の導出管とを備える除湿装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２０２０－３２９４１号公報
　しかしながら、特許文献１の除湿装置では、中空糸モジュール内に空気を導入できるように、予め圧縮する必要があるため、消費電力が大きくなる。
　本発明の一態様は、消費電力を抑えつつ、車室内の空気を除湿できる車両用湿度調整装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る車両用湿度調整装置の一態様は、対向するように配置された、複数の貫通孔を有する一対の板材と、前記一対の板材の間に配置された、複数の中空糸膜と、を備え、前記中空糸膜は、車室内に連通する車室内導入口から導入される第１の空気と、車外に連通する車外導入口から導入される第２の空気とのうちの一方が通過する内部通気路を有し、前記中空糸膜の有効長が５０ｍｍ未満であり、かつ前記中空糸膜の内径が２．０ｍｍ～４．０ｍｍであり、前記中空糸膜の一方の端部が一方の前記板材の前記貫通孔に接続され、かつ前記中空糸膜の他方の端部が他方の前記板材の前記貫通孔に接続され、前記一対の板材と、前記複数の中空糸膜の外壁との間に、前記第１の空気と前記第２の空気とのうちの他方が通過する外部通気路が形成される。
　本発明に係る車両用湿度調整装置の一態様は、消費電力を抑えつつ、車室内の空気を除湿できる。
本発明の実施形態に係る車両用湿度調整装置の構成を示す斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図２の部分拡大図である。 図１のI－I方向視の図である。 図１のII－II方向視の図である。 図１のIII－III方向視の図である。 図１のIV-IV方向視の図である。 車両用湿度調整装置を適用した車両用空調装置の概略構成の一例を模式的に示す図である。 車両用湿度調整装置の他の構成の一例を示す斜視図である。 図９のV-V方向視の図である。 車両用湿度調整装置の他の構成の一例を示す斜視図である。 図１１のVI-VI方向視の図である。
　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書において数値範囲を示す「～」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
＜車両用湿度調整装置＞
　本発明の実施形態に係る車両用湿度調整装置について説明する。なお、本実施形態では、車両用湿度調整装置が、車室内の空気を除湿する車両用除湿装置である場合について説明する。また、本明細書では、車両とは、自動車、電車、機関車等をいう。
　図１は、本実施形態に係る車両用湿度調整装置の構成を示す斜視図であり、図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。なお、本明細書では、３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の３次元直交座標系を用い、車両用湿度調整装置の幅方向をＸ方向とし、厚さ方向をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向とする。車両用湿度調整装置の下から上に向かう方向を＋Ｚ軸方向とし、その反対方向を－Ｚ軸方向とする。以下の説明において、＋Ｚ軸方向を上又は上方といい、－Ｚ軸方向を下又は下方という場合があるが、普遍的な上下関係を表すものではない。
　図１及び図２に示すように、本実施形態に係る車両用湿度調整装置１は、一対の板材１０と、支持部２０Ａと、複数の中空糸膜３０とを備え、車両の車室内に存在する第１の空気Ａ１の水分を中空糸膜３０を介して第２の空気Ａ２に移動させて、第１の空気Ａ１を除湿する。
　なお、本明細書では、第１の空気Ａ１は、車室内に連通する車室内導入口から導入される空気であり、除湿対象である車室内の空気である。第２の空気Ａ２は、車外に連通する車外導入口から導入される空気であり、第１の空気Ａ１よりも低い水蒸気分圧を有する。第１の空気Ａ１は、第２の空気Ａ２より高温でもよい。なお、水蒸気分圧は、気体中に含まれる水蒸気が担う圧力（分圧）であり、空気中の水蒸気量を表わす。
［板材］
　図１及び図２に示すように、一対の板材１０は、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂで構成されている。
　第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂは、互いに対向するように配置されており、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂの外形は、同じ形状及び大きさである。第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂは、正面視において、矩形に形成され、角に丸みを有する。なお、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂの正面視における、形状、大きさ及び厚さは、設置場所等に応じて適宜設計可能である。
　図２に示すように、第１板材１０Ａは、一対の板状部材１０Ａ－１及び１０Ａ－２の積層体で構成されてもよい。板状部材１０Ａ－１と板状部材１０Ａ－２とは、略同じ厚さとしてよい。
　第２板材１０Ｂは、一対の板状部材１０Ｂ－１及び１０Ｂ－２の積層体で構成されてもよい。板状部材１０Ｂ－１と板状部材１０Ｂ－２とは、略同じ厚さとしてよい。
　図３は、図２の部分拡大図である。図３に示すように、板状部材１０Ａ－１と板状部材１０Ａ－２とは、貫通孔１１Ａの内壁に溝部１１１Ａを有し、板状部材１０Ｂ－１と板状部材１０Ｂ－２とは、貫通孔１１Ｂの内壁に溝部１１１Ｂを有する。溝部１１１Ａ及び１１１Ｂには、それぞれ、弾性部材４０が配置されている。弾性部材４０としては、例えば、Ｏ－リング等が用いられる。弾性部材４０によって、中空糸膜３０の外周が挟持されることで、中空糸膜３０は貫通孔１１Ａ及び１１Ｂに固定される。なお、弾性部材４０として、Ｏ－リング以外に、複数のゴム部材を用いてもよい。溝部１１１Ａ及び１１１Ｂに、それぞれ、複数のゴム部材を配置して、複数のゴム部材で中空糸膜３０を挟持してもよい。
　図４は、図１のI－I方向視の図であり、車両用湿度調整装置１の正面視の図である。図４に示すように、第１板材１０Ａは、主面１０１Ａに複数の貫通孔１１Ａを有する。
　図５は、図１のII－II方向視の図であり、車両用湿度調整装置１の背面視の図である。図５に示すように、第２板材１０Ｂは、主面１０１Ｂに複数の貫通孔１１Ｂを有する。
　貫通孔１１Ａ及び１１Ｂは、第１板材１０Ａの主面と第２板材１０Ｂの主面とを重ねた際、同じ位置に同一形状で形成されている。
　複数の貫通孔１１Ａ及び１１Ｂは、それぞれ、主面１０１Ａ及び１０１Ｂに所定の間隔で均等に配置されていてもよいし、不規則に配置されていてもよい。第１の空気Ａ１と第２の空気Ａ２とを中空糸膜３０を介して、効率良く水分移動させる点から、図４及び図５に示すように、貫通孔１１Ａ及び１１Ｂは、主面１０１Ａ及び１０１Ｂに所定の間隔で均等に配置されていることが好ましい。
　図４及び図５に示すように、複数の貫通孔１１Ａ及び１１Ｂは、それぞれ、主面１０１Ａ及び１０１Ｂに六角格子状（正三角格子状又は千鳥格子状ともいう）に配置されており、交差する２つの軸方向（Ｘ軸方向、Ｚ軸方向）に並列に略等間隔で主面１０１Ａ及び１０１Ｂに配列されている。なお、本実施形態では、貫通孔１１Ａ及び１１Ｂの並び方は、六角格子状に限られず、正方格子状、斜方格子状等でもよい。
　一対の板材１０を形成する材料としては、特に制限はないが、加工性及び耐久性に優れた金属や、中空糸膜３０を接着剤で板材１０に接合する際に用いられる接着剤との接着性が良い合成樹脂等が用いられる。金属としては、例えば、アルミニウム合金が用いられる。
［支持部］
　図１及び図２に示すように、支持部２０Ａは、第１板材１０Ａと第２板材１０Ｂとの間に一対設けられ、第１板材１０Ａの主面１０１Ａと第２板材１０Ｂの主面１０１Ｂの一方（Ｘ軸方向）の対向する辺の周縁部に配置されている。
　一方の支持部２０Ａは、主面１０１Ａ及び主面１０１Ｂの一方（－Ｘ軸方向）の辺の周縁部に配置され、他方の支持部２０Ａが主面１０１Ａ及び主面１０１Ｂの他方（＋Ｘ軸方向）の辺の周縁部に配置されている。
　支持部２０Ａは、板状に形成されている。一対の支持部２０Ａが、第１板材１０Ａの主面１０１Ａと第２板材１０Ｂの主面１０１Ｂの一方の対向する辺の周縁部に配置されることで、第１板材１０Ａと第２板材１０Ｂとは支持部２０Ａを介して略平行となるように配置できる。
　図６は、図１のIII－III方向視の図であり、車両用湿度調整装置１の平面視の図である。図６に示すように、第１板材１０Ａと第２板材１０Ｂと２つの支持部２０Ａとにより、車両用湿度調整装置１の上面には、第１の空気Ａ１が供給される供給口１３が形成される。
　図７は、図１のIV-IV方向視の図であり、車両用湿度調整装置１の底面視の図である。図７に示すように、第１板材１０Ａと第２板材１０Ｂと２つの支持部２０Ａとにより、車両用湿度調整装置１の下面には、第１の空気Ａ１が排出される排出口１４が形成される。
　支持部２０Ａを形成する材料としては、板材１０と同様、金属、合成樹脂等を用いることができる。支持部２０Ａは、板材１０と同様の材料を用いてもよいし、別の材料を用いてもよい。
　支持部２０Ａは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で一対の板材１０に固定できる。
［中空糸］
　図１及び図２に示すように、中空糸膜３０は、第１板材１０Ａと第２板材１０Ｂとの間に、第１板材１０Ａの主面１０１Ａと第２板材１０Ｂの主面１０１Ｂとに対して、略垂直方向に配置されている。
　図２に示すように、中空糸膜３０は、筒状に形成され、内部通気路３１を有する。内部通気路３１は、中空糸膜３０の内部に、中空糸膜３０の軸方向に沿って形成された貫通孔である。内部通気路３１には、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２のうちの一方が供給される。本実施形態では、第２の空気Ａ２が供給される。
　中空糸膜３０の軸方向視における形状は、円形、楕円形、矩形等が挙げられるが、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂへの接続のし易さと、第１の空気Ａ１との接触効率を高める点から、円形が好ましい。
　中空糸膜３０の一方の端部３０１が、第１板材１０Ａの貫通孔１１Ａに固定され、他方の端部３０２が、第２板材１０Ｂの貫通孔１１Ｂに固定されている。
　第１板材１０Ａと第２板材１０Ｂと２つの支持部２０Ａとにより囲まれた空間内の、隣り合う中空糸膜３０の外壁同士の間には、外部通気路３３が形成される。外部通気路３３には、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２のうちの他方が供給される。本実施形態では、第１の空気Ａ１が供給される。
　中空糸膜３０は、膜で隔てられた第１の空気Ａ１と第２の空気Ａ２との水蒸気分圧差によって除湿作用を発現する。即ち、中空糸膜３０によって水蒸気分圧の高い第１の空気Ａ１と水蒸気分圧の低い第２の空気Ａ２とを隔てると、水蒸気分圧が高い、車室内の空気である第１の空気Ａ１中の水分が、中空糸膜３０を通って、水蒸気分圧が低い、車外の空気である第２の空気Ａ２の方へ移動する。これにより、第１の空気Ａ１の除湿が行われる。
　中空糸膜３０の有効長は、５０ｍｍ未満であり、２５ｍｍ～４７ｍｍが好ましく、３０ｍｍ～４５ｍｍが好ましく、３３ｍｍ～４０ｍｍがより好ましい。中空糸膜３０の有効長が５０ｍｍ以上であると、中空糸膜３０の内部通気路３１に空気を通過させる時の圧力損失が大きくなると共に、抵抗が大きくなるため、内部通気路３１内に第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２を通し難くなる。
　中空糸膜３０の内径、即ち内部通気路３１の流路径は、２．０ｍｍ～４．０ｍｍであり、２．１ｍｍ～３．５ｍｍが好ましく、２．３ｍｍ～３．０ｍｍがより好ましい。中空糸膜３０の内径が２．０ｍｍ未満であると、内部通気路３１内に第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２を流す際、第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２を数Ｐａの圧力で流すことが困難になる。中空糸膜３０の内径が４．０ｍｍを超えると、内部通気路３１内に第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２を流す際、第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２が内部通気路３１の内壁と接触する割合が減少する。そのため、内部通気路３１の内壁に触れない第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２が増える結果、第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２の一方から他方へ中空糸膜３０を介して移動する水分量が減少する。また、中空糸膜３０を第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂに組み立て難くなる。
　中空糸膜３０の厚さは、水分の移動効率と中空糸膜の強度の観点から、２０μｍ～０．５ｍｍが好ましく、３０μｍ～０．３ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ～０．２５ｍｍがさらに好ましい。中空糸膜３０の厚さが２０μｍ以上であれば、第２の空気Ａ２の通過に耐えられる強度を有することができる。中空糸膜３０の厚さが０．５ｍｍ以下であれば、中空糸膜３０は水分を効率よく通過させることができる。
　なお、本明細書において、中空糸膜３０の厚さは、中空糸膜３０の外径と内径との差を２で除した値をいう。
　中空糸膜３０の外径は、内部通気路３１を通る第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２の移動効率、中空糸膜３０の強度及び中空糸膜３０の含水量の観点から、２．０５ｍｍ～６．０ｍｍが好ましく、２．５ｍｍ～３．６ｍｍがより好ましい。中空糸膜３０の外径が、上記の好ましい範囲内であれば、中空糸膜３０の内径及び厚さがそれぞれ上記の好ましい範囲内であっても、第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２を圧縮することなく内部通気路３１内に安定して通せると共に、充分な強度を有する。
　中空糸膜３０は、その両端が、第１板材１０Ａの貫通孔１１Ａと、第２板材１０Ｂの貫通孔１１Ｂとにより固定され、貫通孔１１Ａ及び１１Ｂは、均等に配置されているため、複数の中空糸膜３０は、中空糸膜３０同士が接触しないように配置される。そのため、中空糸膜３０同士が接触することを防ぎ、中空糸膜３０は、導入された第１の空気Ａ１と効率良く接触できるので、除湿能力の低下を抑制できる。
　中空糸膜３０の充填率は、２０％～５０％が好ましく、３０％～４８％がより好ましく、４０％～４６％がさらに好ましい。中空糸膜の充填率が、２０％以上であれば、十分な水分除去能力を有することができる。３０％以上であれば、より多くの水分を除去できる。４０％以下であれば、第１の空気Ａ１が内部通気路３１を通過でき、中空糸膜３０が効率よく第１の空気Ａ１と接触できる。４８％以下であれば、より効率よく第１の空気Ａ１と接触できる。
　なお、中空糸膜３０の充填率は、第１板材１０Ａの断面積に対する中空糸膜３０の内部通気路３１を含む断面積の割合である。中空糸膜３０の充填率は、下記式（１）より、計算される。
中空糸膜３０の充填率（％）＝（π／４×Ｄ２×ｎ）／第１板材１０Ａの面積×１００・・・（１）
（但し、πは円周率、Ｄは中空糸膜の外径、ｎは中空糸膜の本数である。）
　中空糸膜３０の材質は、第１の空気Ａ１中の水分を第１の空気Ａ１から第２の空気Ａ２へ移動できるものであれば、特に制限されず、例えば、フッ素系樹脂が好ましく、フッ素系イオン交換樹脂がより好ましい。
　フッ素系イオン交換樹脂としては、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）に基づく繰り返し単位とイオン交換基を有する繰り返し単位とを有する共重合体が好ましく、ＴＦＥに基づく繰り返し単位とスルホン酸基を有するパーフルオロビニルエーテルに基づく繰り返し単位とを有する共重合体がより好ましい。
　また、中空糸膜３０は、その外周面に被覆材を備えてもよい。
　被覆材の形態は、特に制限されないが、編組状が好ましい。
　被覆材の材料としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリプロピレン、レーヨン、アセテート、ビニロン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等が挙げられる。
　車両用湿度調整装置１における第１の空気Ａ１の除湿方法について説明する。図１に示すように、車両用湿度調整装置１では、車室内に連通する車室内導入口から導入される第１の空気Ａ１が車両用湿度調整装置１の上面に形成した供給口１３を通って、外部通気路３３に侵入する。一方、外部通気路を通過し、車外に連通する車外導入口から導入される第２の空気Ａ２が第１板材１０Ａの主面１０１Ｂに設けた貫通孔１１Ａから侵入して、内部通気路３１を通過する。
　第１の空気Ａ１は、外部通気路３３を通りながら中空糸膜３０と接触すると、例えば、第１の空気Ａ１が第２の空気Ａ２よりも高い温度を有する場合は、第１の空気Ａ１は中空糸膜３０を介して、第１の空気Ａ１よりも温度が低い第２の空気Ａ２と熱交換され、数℃冷やされる。これに伴い、第１の空気Ａ１中の相対湿度が上昇する。一方、第２の空気Ａ２が内部通気路３１内を通ると、第２の空気Ａ２は、中空糸膜３０を介して、第１の空気Ａ１と熱交換され、数℃暖められる。これに伴い、第２の空気Ａ２中の相対湿度が低下する。中空糸膜３０の内周面と外周面との間に相対湿度差が生じることで、第１の空気Ａ１の水分が、中空糸膜３０の壁面を通って中空糸膜３０の外側から内側に移動し、内部通気路３１内を通る第２の空気Ａ２に移動する。これにより、第１の空気Ａ１中の水分量は減少し、第１の空気Ａ１は、外部通気路３３を通過しながら除湿される。外部通気路３３を通過して除湿された、即ち水分量が減少した第１の空気Ａ１は、車両用湿度調整装置１の下面に設けた排出口１４から排出され、車室内に連通する車室内導出口から車室内に返還される。
　一方、第２の空気Ａ２は、内部通気路３１を通りながら、中空糸膜３０を介して、中空糸膜３０の壁面を通って中空糸膜３０の内側に移動した、第１の空気Ａ１中の水分が、第２の空気Ａ２中に移動する。そのため、第２の空気Ａ２は、内部通気路３１を通過しながら、水分量が増える。内部通気路３１を通過して、水分量が増えた第２の空気Ａ２は、第２板材１０Ｂの貫通孔１１Ｂから排出され、車外に連通する車外排出口から室外に排出される。
　このように、車両用湿度調整装置１は、一対の板材１０と、複数の中空糸膜３０とを備える。中空糸膜３０は、内部通気路３１を有し、有効長を５０ｍｍ未満とすると共に内径を２．０ｍｍ～４．０ｍｍとする。中空糸膜３０は、その一方の端部３０１を第１板材１０Ａの貫通孔１１Ａに接続し、かつ他方の端部３０２を第２板材１０Ｂの貫通孔１１Ｂに接続している。そして、車両用湿度調整装置１は、一対の板材１０と、複数の中空糸膜３０の外壁との間に、外部通気路３３を形成している。これにより、車両用湿度調整装置１は、車外から供給される第２の空気Ａ２を圧縮機等で圧縮しなくても、内部通気路３１を通過させることができるため、第１の空気Ａ１の除湿に必要な電力を軽減できる。また、全ての中空糸膜３０の内部通気路３１に第２の空気Ａ２が確実に通ると共に、全ての中空糸膜３０に第１の空気Ａ１を接触できる。そのため、それぞれの中空糸膜３０を介して第１の空気Ａ１から第２の空気Ａ２への水分の移動効率を向上できる。よって、車両用湿度調整装置１は、消費電力を抑えつつ、第１の空気Ａ１を除湿できる。
　車両用湿度調整装置１は、上記の通り、車室内の空気である第１の空気Ａ１を除湿できるため、特に冬場の乾燥時期等のように、車外が乾燥し、室内の水蒸気分圧が車外よりも高い場合には、フロントガラス等の車両用ガラスの結露を効果的に抑制できる。よって、車両用湿度調整装置１は、車内から外部を見る際の視認性を高めると共に、車室内環境を快適にできる。なお、車両用ガラスとしては、防曇コーティングを施したガラス、導電ワイヤー封入ガラス、透明導電膜をコートしたガラス等が挙げられる。
　このとき、車外から供給される第２の空気Ａ２を圧縮機で圧縮して供給する場合、数ｋＰａまで圧縮する必要がある。一方、車両用湿度調整装置１は、第２の空気Ａ２を圧縮する必要がなく、数Ｐａ程度の圧力で第２の空気Ａ２を内部通気路３１に供給できる。そのため、車両用湿度調整装置１は、第２の空気Ａ２を圧縮機等で圧縮してから除湿する場合に比べて、空気の圧力は低い状態のまま（例えば、圧縮機等で空気を圧縮した場合の約１／１０００の圧力）で除湿できる。
　また、車両用湿度調整装置１は、車室内から供給される第１の空気Ａ１を圧縮する必要がなく、数Ｐａの圧力で第１の空気Ａ１を外部通気路３３に供給できる。第１の空気Ａ１を圧縮すると、第１の空気Ａ１の温度が上がるため、相対湿度が下がり、第１の空気Ａ１の除湿効率が低下する。よって、車両用湿度調整装置１は、第１の空気Ａ１も圧縮することなく数Ｐａの圧力で外部通気路３３に供給できるため、優れた除湿効率を発揮できる。
　車両用湿度調整装置１は、中空糸膜３０の厚さを２０μｍ～０．５ｍｍにできる。これにより、車両用湿度調整装置１は、第２の空気Ａ２の通過に耐えられる強度を有すると共に、第１の空気Ａ１中の水分を中空糸膜３０に効率よく通過できるため、第１の空気Ａ１の除湿効率を確実に向上できる。
　車両用湿度調整装置１は、中空糸膜３０の充填率を２０％～５０％にできる。これにより、車両用湿度調整装置１は、中空糸膜３０が効率良く第１の空気Ａ１と接触でき、第１の空気Ａ１中の水分の除去性能を十分有するため、第１の空気Ａ１の除湿効率をさらに向上できる。
　車両用湿度調整装置１は、貫通孔１１Ａ及び１１Ｂを、主面１０１Ａ及び１０１Ｂに所定の間隔で均等に配置できる。これにより、車両用湿度調整装置１は、中空糸膜３０同士の接触を防ぎ、全ての中空糸膜３０を第１の空気Ａ１と確実に接触できる。そのため、第１の空気Ａ１に含まれる水分を複数の中空糸膜３０を介して第２の空気Ａ２に移動できるため、第１の空気Ａ１の除湿効率をさらに向上できる。
　車両用湿度調整装置１は、貫通孔１１Ａ及び１１Ｂを、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂの正面視において、主面１０１Ａ及び１０１Ｂに六角格子状に配置できる。これにより、車両用湿度調整装置１は、中空糸膜３０を効率よく第１の空気Ａ１と接触でき、十分な水分除去能力を有するため、第１の空気Ａ１の除湿効率をさらに向上できる。
　車両用湿度調整装置１は、車両内の任意の場所に設置可能である。中でも、車両用湿度調整装置１を車両の前側（車室の前方）に配置される車両用空調装置に適用した場合、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１を確実に除湿でき、特に効果的である。以下に詳述する。
（車両用空調装置）
　車両用湿度調整装置１を車両用空調装置に適用した場合の一例について説明する。図８は、車両用湿度調整装置１を適用した車両用空調装置の概略構成の一例を模式的に示す図である。図８に示すように、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１、空調ケース２１０、送風機２２０、空調用蒸発器２３０、ヒータコア２４０、除去フィルタ２５０、内気導入ダクト２６０、外気導入ダクト２７０及び内外気切替ドア２８０を備える。
　車両用空調装置２００は、空調ケース２１０、送風機２２０、空調用蒸発器２３０、ヒータコア２４０、一部の内気導入ダクト２６０、一部の外気導入ダクト２７０及び内外気切替ドア２８０で空調装置本体２９０を構成している。
　車両用空調装置２００は、内気導入ダクト２６０の車室内導入口２６１から導入される第１の空気Ａ１を車両用湿度調整装置１で車外導入口２７１から導入される第２の空気Ａ２と水分交換して除湿した後、空調ケース２１０の車室内導出口２１３から車室３００内に供給し、車室３００内の空気を除湿する。また、車両用空調装置２００は、第２の空気Ａ２を車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１と水分交換して除湿した後、外気導入ダクト２７０の車外排出口２７２Ａ及び２７２Ｂから車外に排出する。
　車両用湿度調整装置１は、空調ケース２１０の内部又は空調ケース２１０の第１の空気Ａ１の流れ方向の上流側に設けられる。車両用湿度調整装置１は、車両用空調装置２００内に、１つ、又は２つ以上設けてよい。図８に示すように、車両用湿度調整装置１は、内気導入ダクト２６０内に設けられる車両用湿度調整装置１Ａと、空調ケース２１０の内部に設けられる車両用湿度調整装置１Ｂとを備えてよい。
　空調ケース２１０は、筒状部材であり、車室内導入口２６１から導入される第１の空気Ａ１及び車外導入口２７１から導入される第２の空気Ａ２の何れか一方又は両方が通過する空気流路を形成する。図８に示すように、空調ケース２１０は、送風機２２０、空調用蒸発器２３０及びヒータコア２４０をこの順に直列で内部の空気流路に備えてよい。
　空調ケース２１０は、内気導入ダクト２６０及び外気導入ダクト２７０と連結されている。空調ケース２１０は、内気導入ダクト２６０との連結部に、第１の空気Ａ１を送風機２２０に導入するための内気導入口２１１を有し、外気導入ダクト２７０との連結部に、第２の空気Ａ２を送風機２２０に導入するための外気導入口２１２を有する。第１の空気Ａ１は内気導入ダクト２６０から内気導入口２１１を通って送風機２２０に導入され、第２の空気Ａ２は、外気導入ダクト２７０から外気導入口２１２を通って送風機２２０に導入される。
　また、空調ケース２１０は、車室３００との連結部に車室内導出口２１３を有する。空調ケース２１０内の空気流路を通過した第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２の少なくとも一方は、車室内導出口２１３から車室３００内に供給される。
　送風機２２０は、空調ケース２１０内の空気流路の上流側に配置される。送風機２２０が駆動することで、空調ケース２１０内に供給される第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２は車室３００内に向かって送風される。送風機２２０は、空調ケース２１０内に供給される第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２の流量を調整できる。送風機２２０としては、車両用空調装置に一般的に用いられる送風機等であればよく、例えば、遠心多翼ファンを伝導モータで駆動する電動送風機等を用いられる。
　空調用蒸発器２３０は、空調ケース２１０内の空気流路の送風機２２０よりも下流側に配置される。空調用蒸発器２３０は、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２を不図示の気液二相冷媒と熱交換させ、冷却する。気液二相冷媒は、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２と熱交換して蒸発することで吸熱作用を発揮し、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２を冷却する。
　空調用蒸発器２３０としては、車両用空調装置に一般的に用いられる蒸発器等であればよく、例えば、複数の冷媒チューブを有する熱交換器を用いることができる。冷媒チューブは、例えば、内部に気液二相冷媒を流通させる金属製の管を用いれる。複数の冷媒チューブは、間隔を空けて所定方向に積層配置される。これにより、隣り合う冷媒チューブ同士の間には気液二相冷媒と熱交換させる第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２を流通させる空気通路が形成される。各冷媒チューブを流通する気液二相冷媒と空気通路を流通する第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２とが熱交換されることで、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２が冷却される。
　空調用蒸発器２３０で気液二相冷媒が第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２と熱交換して蒸発した気相冷媒は、空調用蒸発器２３０を含む不図示の冷凍サイクルで気液二相冷媒に戻される。不図示の冷凍サイクルは、空調用蒸発器２３０と、不図示の圧縮機、凝縮器、受液器、膨張弁及び冷却配管とを有する。
　空調用蒸発器２３０で気液二相冷媒が蒸発した気相冷媒は、空調ケース２１０の外部に配置される不図示の圧縮機により空調用蒸発器２３０に連結される不図示の冷却配管から外部に吸引される。吸引された気相冷媒は不図示の圧縮機で圧縮されて、高圧の気相冷媒となる。高圧の気相冷媒は、不図示の凝縮器に送られて不図示の凝縮器で外部の空気と熱交換させることで、外部の空気に放熱して凝縮させる。凝縮された気相冷媒は、不図示の受液器に送られて不図示の受液器で気液分離されることで、不図示の受液器中に液相冷媒が貯められる。液相冷媒は不図示の膨張弁に流れて、不図示の膨張弁で減圧されることで、霧状の気液二相状態となる。気液二相状態となった気液二相冷媒は、空調用蒸発器２３０に戻される。
　ヒータコア２４０は、空調ケース２１０内の空気流路の空調用蒸発器２３０よりも下流側に配置される。ヒータコア２４０は、車両用空調装置に一般的に用いられる熱交換器等であればよい。ヒータコア２４０は、送風機２２０から空調用蒸発器２３０を通過した第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２と、図示していない温熱源とを熱交換させる。例えば、エンジン車及び燃料電池自動車の場合、ヒータコア２４０は、送風機２２０から空調用蒸発器２３０を通過した第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２を、エンジン又は燃料電池スタックの冷却水を熱源として加熱する。これにより、送風機２２０から空調用蒸発器２３０を通過した第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２は、ヒータコア２４０のチューブ内を流れる温水によって加熱される。一方、車両が電気自動車及び燃料電池自動車の場合、ヒータコア２４０はヒートポンプ又は電気ヒータ（ＰＴＣヒータ）でもよい。
　除去フィルタ２５０は、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２内に含まれる有害物質を除去する機能を有する。有害物質として、例えば、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２に含まれる、車室内の臭気成分及び車両外の排ガス等が挙げられる。除去フィルタ２５０は、車両用湿度調整装置１内の第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２が流れる流路に設けることができ、空調ケース２１０内の空気流路、車室内導入口２６１及び車外導入口２７１の何れか一方又は両方と、車両用湿度調整装置１との間等に設けることができる。図８に示すように、除去フィルタ２５０は、例えば、８つの除去フィルタ２５０Ａ、２５０Ｂ、２５０Ｃ、２５０Ｄ、２５０Ｅ、２５０Ｆ、２５０Ｇ及び２５０Ｈのいずれか１つ以上を有してよい。
　除去フィルタ２５０Ａは、空調ケース２１０内の車両用湿度調整装置１Ｂよりも上流側に設けられる。
　除去フィルタ２５０Ｂは、空調ケース２１０内の車両用湿度調整装置１Ｂと送風機２２０との間に設けられる。
　除去フィルタ２５０Ｃは、空調ケース２１０内の空気流路のヒータコア２４０よりも下流側に設けられる。
　除去フィルタ２５０Ｄは、内気導入ダクト２６０内の車室内導入口２６１と車両用湿度調整装置１Ａとの間に設けられる。
　除去フィルタ２５０Ｅは、内気導入ダクト２６０内の車両用湿度調整装置１Ａよりも下流側に設けられる。
　除去フィルタ２５０Ｆは、外気導入ダクト２７０内の車外導入口２７１と外気導入口２１２との間に設けられる。
　除去フィルタ２５０Ｇは、外気導入ダクト２７０から分岐した外気導入ダクト２７０Ａ内の途中に設けられ、車両用湿度調整装置１Ａよりも上流側に位置している。
　除去フィルタ２５０Ｈは、外気導入ダクト２７０から分岐した外気導入ダクト２７０Ｂ内の途中に設けられ、車両用湿度調整装置１Ｂよりも上流側に位置している。
　なお、除去フィルタ２５０は、車両用湿度調整装置１内の第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２が流れる流路にさらに設けてよい。
　除去フィルタ２５０は、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２中に含まれる有害物質としてアンモニア及び金属イオンの少なくとも一方を除去する機能を有することが好ましい。除去フィルタ２５０がアンモニアを除去する機能を有することで、第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２中の悪臭成分が車両用湿度調整装置１に供給されることを抑制でき、車両用湿度調整装置１の劣化が抑えられる。具体的には、除去フィルタ２５０がアンモニアを分解及び／又は吸着する機能を有することが好ましい。また、道路には、冬に雪氷対策として凍結防止剤（融雪剤）が撒かれることがある。融雪剤は、塩化カルシウム、塩化マグネシウム及び塩化ナトリウム等を含む。これらが第１の空気Ａ１又は第２の空気Ａ２中に含まれて、車両用湿度調整装置１に供給されると、車両用湿度調整装置１の劣化の原因になる可能性がある。そのため、除去フィルタ２５０が金属イオンを除去する機能を有することで、車両用湿度調整装置１の劣化が抑えられる。具体的には、除去フィルタ２５０が金属イオンを吸着、分解及びイオン交換のうち１以上の機能を有することが好ましい。
　除去フィルタ２５０は、アンモニア及び金属イオンの少なくとも一方を除去する除去物質を備えてよい。除去物質としては、プルシアンブルー、活性炭、ゼオライト、中空糸膜及びイオン交換樹脂等を用いることができる。これらは１種単独で用いてよいし、２種以上を併用してよい。プルシアンブルー、活性炭、ゼオライト及び中空糸膜は、高いアンモニアの吸着率を有するため、アンモニアを除去するのに好適に用いられる。中空糸膜及びイオン交換樹脂は、高い金属イオンの吸着率を有するため、金属イオンを除去するのに好適に用いられる。プルシアンブルー、活性炭、ゼオライト、中空糸膜及びイオン交換樹脂等としては、アンモニア又は金属イオンを除去するのに一般的なものを用いることができる。なお、中空糸膜は、車両用湿度調整装置１が中空糸膜３０と同様の材料で構成されていてもよく、異なった材料で構成されていてもよい。
　除去フィルタ２５０は、織布、不織布及び多孔体からなる群より選ばれる担体に除去物質が担持された複合体を用いてよい。また、除去フィルタ２５０は、流路内部に設置されたＯＨラジカル発生装置又はオゾン発生装置であってもよい。
　内気導入ダクト２６０は、車室３００と空調ケース２１０とを連結する筒状の管であり、第１の空気Ａ１を供給する空気供給管である。内気導入ダクト２６０は、その一端である車室内導入口２６１で車室３００と連結され、他端で空調ケース２１０の内気導入口２１１と連結されている。内気導入ダクト２６０は、車室内導入口２６１から車室３００内の空気を取込み、取込んだ空気を第１の空気Ａ１として内気導入口２１１から空調ケース２１０に搬送する。
　外気導入ダクト２７０は、車外と空調ケース２１０とを連結する筒状の管であり、第２の空気Ａ２を供給する空気供給管である。外気導入ダクト２７０は、その一端である車外導入口２７１が車外の空気を取り込めるように配置され、他端が空調ケース２１０の外気導入口２１２と連結されている。外気導入ダクト２７０は、車外導入口２７１から車外の空気を取込み、取込んだ空気を第２の空気Ａ２として外気導入口２１２から空調ケース２１０に搬送する。
　外気導入ダクト２７０は、その途中で、分岐し、内気導入ダクト２６０に連結された外気導入ダクト２７０Ａを有する。外気導入ダクト２７０Ａは、内気導入ダクト２６０内の車両用湿度調整装置１Ａに第２の空気Ａ２を供給する。外気導入ダクト２７０Ａは、車両用湿度調整装置１Ａを通過した第２の空気Ａ２を車外排出口２７２Ａから車外に排出する。
　また、外気導入ダクト２７０は、その途中で、分岐し、空調ケース２１０の側面の途中に連結された外気導入ダクト２７０Ｂを有する。外気導入ダクト２７０Ｂは、空調ケース２１０内の車両用湿度調整装置１Ｂに第２の空気Ａ２を供給する。外気導入ダクト２７０Ｂは、車両用湿度調整装置１Ｂを通過した第２の空気Ａ２を車外排出口２７２Ｂから車外に排出する。なお、第２の空気Ａ２は、図８に示すような外気導入ダクト２７０Ａ及び２７０Ｂを通過することなく、外気導入ダクト２７０から車両用湿度調整装置１に導入されてもよい。
　外気導入ダクト２７０は、外気導入ダクト２７０Ａ及び外気導入ダクト２７０Ｂの途中に不図示の制御弁を設け、車両用湿度調整装置１Ａ及び１Ｂに供給される第２の空気Ａ２の流量を調整してもよい。例えば、第２の空気Ａ２は、車両用湿度調整装置１Ａ又は１Ｂに供給されてもよいし、車両用湿度調整装置１Ａ及び１Ｂの両方に供給されてもよい。
　内外気切替ドア２８０は、空調ケース２１０の内気導入ダクト２６０及び外気導入ダクト２７０との連結部分に設けられ、不図示のリンク機構を介してサーボモータ等のアクチュエータによって駆動され、内気導入口２１１及び外気導入口２１２の開閉を制御することによって、内外気モードを切り替え、内気導入ダクト２６０から流れる第１の空気Ａ１及び外気導入ダクト２７０から流れる第２の空気Ａ２の流量を調整する。内外気モードは、内気モード、外気モード及び内外気モードの３つのモードがある。
　内気モードは、内気導入口２１１が開いて、外気導入口２１２が閉じている状態である。内気モードでは、内気導入口２１１から第１の空気Ａ１が吸い込まれて送風機２２０に導入され、車室３００内に向かって送風される。
　外気モードは、内気導入口２１１が閉じて、外気導入口２１２が開いている状態である。外気モードでは、外気導入口２１２から第２の空気Ａ２が吸い込まれて送風機２２０に導入され、車室３００内に向かって送風される。
　内外気モードは、内気導入口２１１及び外気導入口２１２が共に開いている状態である。内外気モードでは、内気導入口２１１から第１の空気Ａ１及び外気導入口２１２から第２の空気Ａ２が吸い込まれて送風機２２０に導入され、車室３００内に向かって送風される。
　上記のような構成を有する車両用空調装置２００では、車両用湿度調整装置１Ａが、車室内導入口２６１から内気導入ダクト２６０に導入された第１の空気Ａ１を、車外導入口２７１から外気導入ダクト２７０及び２７０Ａを通過して車両用湿度調整装置１Ａに導入された第２の空気Ａ２と水分交換して除湿する。車両用湿度調整装置１Ａで除湿された第１の空気Ａ１は、内気導入ダクト２６０を通過して空調ケース２１０内の空気流路に設けられている車両用湿度調整装置１Ｂに導入される。車両用湿度調整装置１Ｂは、空調ケース２１０内に導入された第１の空気Ａ１を、外気導入ダクト２７０及び２７０Ｂを通過して車両用湿度調整装置１Ｂに導入された第２の空気Ａ２と水分交換して更に除湿する。車両用湿度調整装置１Ｂで除湿された第１の空気Ａ１は、空調ケース２１０内の空気流路を通過して車室内導出口２１３から車室３００内に供給され、車室３００内の空気を除湿する。
　このように、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１を内気導入ダクト２６０及び空調ケース２１０の内部に設けることができる。これにより、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１を確実に除湿できる。また、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１中の水分を低減できるため、除湿した第１の空気Ａ１を空調用蒸発器２３０及びヒータコア２４０で冷却及び加熱する際、第１の空気Ａ１を適切に冷却及び加熱できる。
　車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０をさらに備えることができる。これにより、車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０で第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２に含まれるアンモニア及び金属イオン等の有害物質を予め除去した後、車両用湿度調整装置１に供給できるため、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２に含まれる有害物質によって車両用湿度調整装置１が劣化することを低減できる。よって、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１をより確実に除湿できると共に、その除湿性能を維持できる。
　車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０を車室内導入口２６１及び車外導入口２７１と、車両用湿度調整装置１との間の空気流路に設けることができる。これにより、車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０で第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２に含まれる有害物質を予め除去した後、空調用蒸発器２３０及びヒータコア２４０で冷却及び加熱できるため、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２に含まれる有害物質による空調用蒸発器２３０及びヒータコア２４０の性能低下を低減できる。よって、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１で除湿した第１の空気Ａ１をより適切に冷却及び加熱して車室３００内に継続して供給できる。
　車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０で、アンモニア及び金属イオンの少なくとも一方を除去できる。これにより、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１にアンモニア等が供給されることを低減できるため、アンモニア等によって車両用湿度調整装置１の性能の低下を抑える。よって、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１をより確実に除湿できると共に、その除去性能を維持できる。
　車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０に、アンモニア及び金属イオンの少なくとも一方を除去する除去物質を備えることができる。これにより、車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０が備える除去物質の種類を、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２中に含まれる有害物質の種類に応じて適切に選択して使用できる。そのため、車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０で、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２中に含まれるアンモニア及び金属イオンの除去性能を高めるため、車両用湿度調整装置１にアンモニア及び金属イオンが供給されることをより適切に低減できる。この結果、車両用空調装置２００は、アンモニア及び金属イオンに起因した車両用湿度調整装置１の性能の低下をより確実に抑える。よって、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１の性能低下を抑えるため、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１をさらに確実に安定して除湿できる。
　車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０に除去物質としてプルシアンブルー、活性炭、ゼオライト、中空糸膜及びイオン交換樹脂からなる群より選ばれる１種以上の物質を用いることができる。除去フィルタ２５０が備える除去物質の種類は、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２中に含まれ易い有害物質の種類に応じて適切に選択できる。これにより、車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０で、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２中に含まれる有害物質が除去されるため、車両用湿度調整装置１に有害物質が供給されることをより適切に抑制できる。この結果、車両用空調装置２００は、有害物質に起因した車両用湿度調整装置１の性能低下が抑えられる。よって、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１の性能低下が抑えられることで、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１をさらに確実に安定して除湿できる。
　車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０として、織布、不織布及び多孔体からなる群より選ばれる担体に除去物質が担持された複合体を用いることができる。複合体はその表面積を高くできるので、除去物質の担持量を高めると共に、除去物質の第１の空気Ａ１との接触面積を高められる。これにより、車両用空調装置２００は、除去フィルタ２５０で、第１の空気Ａ１及び第２の空気Ａ２に含まれる有害物質の除去効率を高くできる結果、車両用湿度調整装置１に有害物質が供給されることをさらに抑制できる。この結果、車両用空調装置２００は、有害物質に起因した車両用湿度調整装置１の性能低下をさらに抑える。よって、車両用空調装置２００は、車両用湿度調整装置１の性能低下をさらに確実に抑えるため、車両用湿度調整装置１で第１の空気Ａ１をさらに確実に安定して除湿できる。
　車両用湿度調整装置１は、上述の通り、第２の空気Ａ２を予め圧縮しなくても、第１の空気Ａ１を除湿でき、優れた除湿性能を発揮できるため、車両の中でも、廃熱が少なく電気消費の負担軽減が要求される、電気自動車、燃料電池自動車等に好適に用いることができる。車両用湿度調整装置１を電気自動車、燃料電池自動車等に用いれば、室内の水蒸気分圧が車外よりも高い冬場に、電気消費を抑えつつ、フロントガラス等の車両用ガラスの結露の抑制効果を効果的に発揮できる。また、車両用湿度調整装置１は、電気消費を軽減できるため、冬場等において、電気自動車及び燃料電池自動車で除湿を行っても、電気自動車及び燃料電池自動車の走行距離の低下を抑えることができる。
　なお、本実施形態においては、車両用湿度調整装置１が車両用除湿装置である場合について説明したが、車両用湿度調整装置１は、車室内の空気を加湿する車両用加湿装置として用いてよい。この場合、車室内の空気である第１の空気Ａ１が、加湿対象の空気となり、第２の空気Ａ２が第１の空気Ａ１よりも高い水蒸気分圧を有する空気となる。車両用湿度調整装置１では、車室内に連通する車室内導入口から第１の空気Ａ１を導入し、車外に連通する車外導入口から第２の空気Ａ２を導入して、車両の車室内に存在する第１の空気Ａ１に中空糸膜３０を介して第２の空気Ａ２の水分を移動させて、第１の空気Ａ１を加湿する。
　本実施形態においては、支持部２０Ａは、一対の板材１０の間に隙間を形成し、中空糸膜３０を支持できれば、その態様は限定されない。例えば、図９及び図１０に示すように、支持部２０Ｂは、一対の板材１０の一方（Ｘ軸方向）の辺の外周に設けてもよい。また、図１１及び図１２に示すように、支持部２０Ｃは、棒状とし、第１板材１０Ａの主面１０１Ａと第２板材１０Ｂの主面１０１Ｂとの一方（Ｘ軸方向）の辺の周縁部に複数設けてもよい。この場合、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂには、支持部２０Ｃを貫通させる支持用貫通孔１６を設け、支持用貫通孔１６に支持部２０Ｃを固定してもよい。支持部２０Ｃは、支持用貫通孔１６に接着剤で接合してもよいし、支持用貫通孔１６の内壁面にＯ－リング等の弾性部材を配置するための溝部を形成し、Ｏ－リングで挟持させて支持用貫通孔１６に固定してもよい。
　本実施形態においては、第１板材１０Ａ及び第２板材１０Ｂは、それぞれ、一つの板状で構成されていてもよい。
　本実施形態においては、第１の空気Ａ１を第１板材１０Ａの貫通孔１１Ａに供給して内部通気路３１を通過させ、第２の空気Ａ２を車両用湿度調整装置１の上面に設けた供給口１３に供給して外部通気路３３を通過させてもよい。
　以下、例を示して実施形態をさらに具体的に説明するが、実施形態はこれらの例により限定されるものではない。例１及び例２は実施例である。
＜例１＞
（車両用湿度調整装置の作製）
　２１０ｍｍ×１４９ｍｍ×５０ｍｍの、一対の板材（Ａｌ－Ｍｇ系アルミニウム合金Ａ５０５２製）の主面に、それぞれ、１６４５個の円形の貫通孔を六角格子状に形成した。その後、一対の板材の貫通孔にチューブ状の中空糸膜（サイズ：外径３．０ｍｍ×内径２．５ｍｍ、有効長さ：３０ｍｍ）をエポキシ樹脂製の接着剤で固定して、一対の板材の隙間が３０ｍｍとなるようにした。その後、一対の板材の左右両辺の周縁部にエポキシ樹脂製の接着剤で支持板（１０ｍｍ×１４９ｍｍ×５０ｍｍ、Ａｌ－Ｍｇ系アルミニウム合金Ａ５０５２製）を固定し、図９に示す車両用湿度調整装置１を得た。このとき、中空糸膜の充填率は４０％であった。
（除湿の評価）
　第１の空気として、一対の板材と一対の支持板とにより形成された供給口に、車両用湿度調整装置１の上面から、１００Ｐａ以下の空気（温度：２４．１６℃、湿度：９１．１０％、水蒸気分圧：２７４６．３Ｐａ、水分量：２０．０１ｇ／ｍ3）を流量３５０Ｌ／分として供給した。第２の空気として、中空糸膜の内部通気路に１００Ｐａ以下の空気（温度：９．５６℃、湿度：１３．５１％、水蒸気分圧：１６１．０９Ｐａ、水分量：１．２３ｇ／ｍ3）を３５０Ｌ／分で供給した。車両用湿度調整装置１における第１の空気と第２の空気のそれぞれの水分移動量を求めた。水分移動量の算出結果を表１に示す。
＜例２＞
　例１において、一対の板材の主面に形成した貫通孔の数を１３４０個に変更し、チューブ状の中空糸膜の有効長さを３８ｍｍに変更した。そして、一対の板材の向かい合う主面の左右両辺に複数の支持棒（一対の板材の長手方向：４本、一対の板材の短手方向：３本、Ａｌ－Ｍｇ系アルミニウム合金Ａ５０５２製）を嵌め込んで固定した。このとき、中空糸膜の充填率は３０％であった。
　例１の（除湿の評価）の際に用いた、第１の空気として、温度が２４．５２℃、湿度が８９．６８％、水蒸気分圧：２７６２．４Ｐａ、水分量が２０．１１ｇ／ｍ3の空気を用い、第２の空気として、温度が１０．６５℃、湿度が１７．４５％、水蒸気分圧が２２３．８２Ｐａ、水分量が１．７１ｇ／ｍ3の空気を用いた。それ以外は、例１と同様にして行い、図１１に示す車両用湿度調整装置２を得て、車両用湿度調整装置２における第１の空気と第２の空気のそれぞれの水分移動量を求めた。水分移動量の算出結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１より、例１では、第１の空気の水の移動量は、１９４．６７ｇ／ｈであり、第２の空気の水の移動量は、１３８．６０ｇ／ｈであった。例２では、第１の空気の水の移動量は、２１９．２４ｇ／ｈであり、第２の空気の水の移動量は、１４１．７５ｇ／ｈであった。よって、例１及び例２の構成を有する車両用湿度調整装置は、第１の空気及び第２の空気を圧縮しなくても、流量が３５０Ｌ／分である場合、最低でも１３８ｇ／ｈの水分移動量を有することが確認された。このことから、例１及び例２の構成を有する車両用湿度調整装置は、流量が３５０Ｌ／分以上であれば、１３８ｇ／ｈ以上の水分移動量を有することができるといえる。
　したがって、例１及び例２の構成を有する車両用湿度調整装置は、第２の空気を圧縮しなくても、第１の空気を除湿でき、優れた除湿性能を発揮できることが確認された。
　以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　本出願は、２０２０年１０月１２日に日本国特許庁に出願した特願２０２０－１７２１１４号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２０－１７２１１４号の全内容を本出願に援用する。
　１　車両用湿度調整装置
　１０　板材
　１０Ａ　第１板材
　１０Ｂ　第２板材
　１１Ａ、１１Ｂ　貫通孔
　２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ　支持部
　３０　中空糸膜
　３０１、３０２　端部
　３１　内部通気路
　３３　外部通気路
　２００　車両用空調装置
　２１０　空調ケース
　２１３　車室内導出口
　２５０　除去フィルタ
　２６０　内気導入ダクト
　２６１　車室内導入口
　２７０　外気導入ダクト
　２７１　車外導入口
　２７２Ａ、２７２Ｂ　車外排出口
　３００　車室
　Ａ１　第１の空気
　Ａ２　第２の空気

Claims (13)

  1. 　対向するように配置された、複数の貫通孔を有する一対の板材と、
    　前記一対の板材の間に配置された、複数の中空糸膜と、
    を備え、
    　前記中空糸膜は、車室内に連通する車室内導入口から導入される第１の空気と、車外に連通する車外導入口から導入される第２の空気とのうちの一方が通過する内部通気路を有し、
    　前記中空糸膜の有効長が５０ｍｍ未満であり、かつ前記中空糸膜の内径が２．０ｍｍ～４．０ｍｍであり、
    　前記中空糸膜の一方の端部が一方の前記板材の前記貫通孔に接続され、かつ前記中空糸膜の他方の端部が他方の前記板材の前記貫通孔に接続され、
    　前記一対の板材と、前記複数の中空糸膜の外壁との間に、前記第１の空気と前記第２の空気とのうちの他方が通過する外部通気路が形成される車両用湿度調整装置。
  2. 　前記中空糸膜の厚さが、２０μｍ～０．５ｍｍである請求項１に記載の車両用湿度調整装置。
  3. 　前記中空糸膜の充填率が、２０％～５０％である請求項１又は２に記載の車両用湿度調整装置。
  4. 　前記貫通孔が、所定の間隔で均等に配置されている請求項１～３の何れか一項に記載の車両用湿度調整装置。
  5. 　前記貫通孔が、前記板材の正面視において、六角格子状、正方格子状又は斜方格子状に配置されている請求項１～４の何れか一項に記載の車両用湿度調整装置。
  6. 　前記一対の板材は、それぞれ、板状部材の積層体であり、
    　前記積層体は、それぞれ、前記貫通孔の内壁に溝部を有し、
    　前記溝部に、弾性部材が設けられ、
    　前記弾性部材が、前記中空糸膜の外周を挟持する請求項１～５の何れか一項に記載の車両用湿度調整装置。
  7. 　電気自動車又は燃料電池自動車に適用される請求項１～６の何れか一項に記載の車両用湿度調整装置。
  8. 請求項１～７の何れか一項に記載の車両用湿度調整装置と、　前記車室内導入口から導入される前記第１の空気及び前記車外導入口から導入される前記第２の空気が通過する空調ケースと、　前記車室内導入口と前記空調ケースとを連結する内気導入ダクトと、を備え、　前記車両用湿度調整装置は、前記内気導入ダクト及び前記空調ケースの内部の何れか一方又は両方に設けられる車両用空調装置。
  9. 　アンモニア及び金属イオンの少なくとも一方を除去する除去フィルタをさらに備える請求項８に記載の車両用空調装置。
  10. 　前記車室内導入口及び前記車外導入口の何れか一方又は両方と、前記車両用湿度調整装置との間に前記除去フィルタを備える請求項９に記載の車両用空調装置。
  11. 　前記除去フィルタが、アンモニア及び金属イオンの少なくとも一方を除去する除去物質を備える請求項９又は１０に記載の車両用空調装置。
  12. 　前記除去物質が、プルシアンブルー、活性炭、ゼオライト、中空糸膜及びイオン交換樹脂からなる群より選ばれる１種以上の物質である請求項１１に記載の車両用空調装置。
  13. 　前記除去フィルタが、織布、不織布及び多孔体からなる群より選ばれる担体に前記除去物質が担持されたものである請求項１１又は１２に記載の車両用空調装置。
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