JP2005030613A

JP2005030613A - 空調装置

Info

Publication number: JP2005030613A
Application number: JP2003192662A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiratake; 昭白武; Shintaro Nozawa; 真太郎野澤; Noriyuki Komeno; 範幸米野; Fumitaka Kikutani; 文孝菊谷; Satoshi Arima; 聡有馬
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消するとともに、除湿手段の小型化、安全性、長寿命化をはかった空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】外気を導入する送風機５０と、前記外気を除湿する除湿手段５２と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路５７とを有し、前記除湿手段５２は発熱体５１の表面に吸着材５３を担持した構成とし、前記除湿手段５２の周囲を絶縁構成としたものである。これにより、吸着材５３は発熱体５１により直接加熱され、しかも、除湿手段５２は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段５２の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車やオフィス用椅子などの着座時に人体に接する小空間や、寝具や衣類などの人体を囲う小空間において、快適性を得ることができる空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用の空調装置として、吸着材を用いて空気を除湿し、この除湿空気を着座時に人体に接する小空間に送り、快適性を得るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１２３９５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成のものは、除湿空気により快適性を得るようにしたものではあるが、除湿能力の向上をはかって、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することを意図したものではなく、また、除湿手段の小型化、安全性、長寿命化をはかったものではなかった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、除湿能力の向上をはかって、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消するとともに、除湿手段の小型化、安全性、長寿命化をはかった空調装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の空調装置は、外気を除湿する除湿手段は、発熱体の表面に吸着材を担持した構成とするとともに、除湿手段の周囲を絶縁構成としたものである。
【０００７】
これにより、吸着材は発熱体により直接加熱され、しかも、除湿手段は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、外気を導入する送風機と、前記外気を除湿する除湿手段と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路とを有し、前記除湿手段は発熱体の表面に吸着材を担持した構成とし、前記除湿手段の周囲を絶縁構成とした空調装置とすることにより、吸着材は発熱体により直接加熱され、しかも、除湿手段は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、発熱体の外側に断熱手段を設けた請求項１に記載の空調装置とすることにより、吸着材の再生モ−ド時に発熱体に通電し加熱したとき、熱伝導により発熱体から熱が逃げるのを断熱手段で防止することができるため、発熱体の昇温速度が早くなり、短時間で除湿能力を回復させることができる。すなわち、再生の時間短縮及び電力低減がはかれる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、発熱体の周囲に、絶縁材を設けた請求項１または２に記載の空調装置とすることにより、樹脂製だけでなく金属製の風路内にも発熱体を載置でき、更に、絶縁材で発熱体を保護する構成となり、搬送時や組み立て時などで発熱体表面の吸着材が損傷を受けるのを防止できる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、発熱体の周囲に、断熱材を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調装置とすることにより、樹脂製だけでなく金属製の風路内にも発熱体を載置でき、更に、断熱材で発熱体を保護する構成となり、搬送時や組み立て時などで発熱体表面の吸着材が損傷を受けるのを防止できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、発熱体は、風路内に絶縁性固定部材で固定した請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調装置とすることにより、発熱体のズレを防止でき、安定した性能を得ることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、発熱体は、風路内に耐振性を有した絶縁性固定部材で固定した請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調装置とすることにより、振動などによる発熱体のズレを防止でき、安定した耐振性能を得ることができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、発熱体はユニット構成とし、風路から着脱可能とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の空調装置とすることにより、発熱体ユニットを風路から着脱することで、万一発熱体が故障した場合でも容易に修理、取り替えが可能となる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、発熱体の近傍に温度検知手段を設けた請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調装置とすることにより、万一、発熱体が異常過熱した場合でも、発熱体への通電を断ち安全を確保できる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、温度検知手段は発熱体の自然対流が発生する下流側に設けた請求項８に記載の空調装置とすることにより、万一、発熱体が異常過熱した場合でも、精度良く温度を検知し発熱体への通電を断ち安全を確保できる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１、図２は本発明の実施例１における空調装置を示すもので、自動車などの車室内における座席に空調装置を装備した例である。
【００１９】
図に示すように、空調装置は、外気を導入するシロッコファンなどの送風機５０と、前記送風機５０で送風された外気を除湿する除湿手段５２と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路５７とを有し、前記除湿手段５２は、発熱体５１の表面に、例えば、ゼオライトやシリカゲルや活性アルミナなどの吸着材５３を担持した構成としている。前記除湿手段５２は、除湿風路５７と一体または別体の風路６１内に装備し、除湿手段５２の周囲は絶縁構成としたものである。
【００２０】
除湿手段５２の下流側で風路６１に繋がる排出口５４は、座席５５の外部に連通している。また、風路６１内には、吸着材５３の除湿モ−ドと再生モ−ドにより風路を切り替える排出風路切替手段５６を有しており、除湿モード時は排出口５４を閉じ、再生モ−ド時は排出口５４を開くように動作する。
【００２１】
また、除湿風路５７の途中で２方向に分岐された通風路６２は、ウレタン樹脂などの非吸湿材料で構成され、除湿された空気はこの通風路６２を通り、座席５５のウレタン発泡樹脂などのパッド部５８（座部と背もたれ部）に導入される。パッド部５８を覆った表皮５９は、除湿風路５７から送られた除湿空気が噴出する噴出口６０を設けている。
【００２２】
以上のように構成された空調装置について、以下、その動作、作用を説明する。
【００２３】
ここで、一例として、車室内が高温多湿になっている場合に空調装置を用いて快適環境を実現する作用について説明する。除湿モードでは、送風機５０によって０．２ｍ３／分の流量で除湿手段５２に送り込まれた車室内の空気（３５℃、５５％ＲＨ）は、吸着材５３で水蒸気が吸着され湿度が低下するとともに吸着熱で発熱し高温低湿度の空気（４８℃、１８％ＲＨ）となる。この高温低湿度の空気は、通風路６２に導かれ表皮５９の噴出口６０から、人体の背中から臀部、さらに下肢に吹きつける。その際、人体は熱伝達によって若干受熱するが、人体表面や衣類の汗が急速に気化し多量の気化熱を奪うので、人体に冷涼感を与えるとともに、汗が気化するので皮膚のムレ感をも防止することができる。
【００２４】
このようにして、夏季に日射により座席５５の表皮５９の温度が上昇した状態で自動車の運転をしても、表面の人体に接する領域に除湿された空気を噴出するため、汗が気化乾燥し、気化熱を皮膚表面から奪い、冷却感を感じさせ、汗のムレ感を解消して快適に座れるようになる。
【００２５】
また、除湿手段５２の除湿能力を回復させる再生モード時は、図２に示すように、排出風路切替手段５６にて除湿風路５７を閉じ、排出口５４を開ける位置にし、発熱体５１を作動させる。例えば、吸着材５３がシリカゲルの場合は、１３０℃まで加熱し水蒸気を吸着材５３から放出させ、排出口５４から室内に高湿度の空気として放出するものである。
【００２６】
本実施例では、再生モード時は、吸着材５３は発熱体５１により直接加熱され、しかも、除湿手段５２は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができる。このため、再生時における吸着材５３の昇温速度が早くなり、再生時間を短くしても水蒸気が放出され吸着能力が短時間に回復し、断続的に除湿モ−ドと再生モ−ドを繰り返しても充分な除湿能力を発揮することができる。したがって、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段５２の小型化が可能であり、自動車などの座席にも容易に組み込むことができる。また、絶縁構成により、除湿手段５２に水がかかっても、吸着材５３や発熱体５１に水がかからず安全性、長寿命化がはかれるものである。
【００２７】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２における空調装置の発熱体構成を示したものである。
【００２８】
図に示すように、除湿手段５２の発熱体５１は、金属材料を波板状に折り曲げ加工し、その周囲を絶縁材７０で囲い、更に、その外側を断熱材７１で囲った断熱、絶縁構成として、除湿風路５７に繋がっている。
【００２９】
上記構成において、発熱体５１は絶縁材７０で電気絶縁されているため、水、ジュース、コーヒーなどの液体がこぼされる危険性の高い自動車の座席でも安全である。また、再生モ−ド時に発熱体５１に通電し加熱したとき、熱伝導により発熱体５１から風路６１や除湿風路５７へ熱が逃げるのを断熱材７１で防止することができるため、発熱体５１の昇温速度が早くなり、短時間で吸着能力を回復させることができる。すなわち、再生時間の短縮及び電力低減がはかれる。そしてまた、これら絶縁材７０や断熱材７１の存在により、樹脂製だけでなく金属製の風路内にも発熱体５１を載置でき、更に、発熱体５１を保護する構成となり、搬送時や組み立て時などで発熱体表面の吸着材５３が損傷を受けるのを防止できる。
【００３０】
なお、絶縁材７０としては、マイカ板などを用いており、断熱材７１としては、セラミック系材料やガラスウ−ルのような材料を用いている。断熱材７１に代えて、断熱手段として真空断熱層のような空気層を設けてもよい。要は発熱体５１の熱を吸着材５３以外への熱伝導を抑制するものであればよいのは言うまでもない。そして、絶縁材７０、断熱材７１、空気層はそれぞれ単独であってもよく、また適宜組み合わせて設けてもよいものである。
【００３１】
（実施例３）
図４、図５は本発明の実施例３における空調装置の発熱体構成を示したものである。
【００３２】
図４に示すように、風路６１内には絶縁性固定部材７２が設けられ、波板状に折り曲げ加工された発熱体５１の波の隙間に、絶縁性固定部材７２の内面に設けた櫛歯状の突起７３を上下から挿入した構成にしている。
【００３３】
上記構成において、発熱体５１は櫛歯状の突起７３を有した絶縁性固定部材７２により上下からしっかりと固定されているため、振動、衝撃などに強く除湿モード、再生モード時ともに安定した性能が得られる。
【００３４】
また、図５に示すものでは、前記絶縁性固定部材７２が発熱体５１に接触する櫛歯状の突起７３個所に、複数の先鋭な突起７４を設けている。この突起７４の存在により、絶縁性固定部材７２が吸着材５３の吸着面を塞ぐことがなくなり、効率よい吸着、再生が可能となる。
【００３５】
また、前記絶縁性固定部材７２が、弾性または伸縮性を有した耐振性を有した絶縁性固定部材であれば耐振性、耐衝撃性はさらに向上する。
【００３６】
また、図４、図５のように、発熱体５１は吸着材５３、断熱材７１、絶縁性固定部材７２とで一体化したユニット構成とし、風路６１から着脱可能とすることにより、万一、発熱体５１が故障した場合でも容易に修理、取り替えが可能となる。
【００３７】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４における空調装置の構成を示したものである。
【００３８】
図に示すように、発熱体５１の近傍、すなわち、除湿手段５２の近傍に温度検知手段７５を設けている。これにより、万一、発熱体５１が異常過熱した場合でも、発熱体５１への通電を断ち安全を確保している。
【００３９】
そして、温度検知手段７５は発熱体５１の自然対流が発生する下流側、すなわち、除湿手段５２の下流側に設けることにより、万一、発熱体が異常過熱した場合でも、精度良く温度を検知し発熱体５１への通電を断ち安全を確保することができる。
【００４０】
上記構成において、再生モード時、仮に何らかの異常で除湿モードに切り替わらず、発熱体５１が通電しっぱなしになった時に、温度検知手段７５が作動し発熱体５１の通電を断つ。これにより、過温防止がはかられ安全が確保できる。
【００４１】
上記各実施例においては、自動車などの車室内における空調装置について述べているが、オフィス用椅子、寝具や衣類などの小空間についても、本発明の空調装置は応用できるものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空調装置によれば、外気を除湿する除湿手段は、発熱体の表面に吸着材を担持した構成とするとともに、除湿手段の周囲を絶縁構成としたものであり、吸着材は発熱体により直接加熱され、しかも、除湿手段は絶縁構成となっているため、瞬時に大きな電力を供給することができ、除湿能力の向上がはかれ、短時間で冷涼感を得、ムレ感を解消することができるとともに、除湿能力の向上による除湿手段の小型化、絶縁構成による安全性、長寿命化がはかれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における空調装置を装備した自動車などの座席の断面図
【図２】同空調装置の再生モードにおける座席の断面図
【図３】本発明の実施例２における空調装置の発熱体の断面図
【図４】本発明の実施例３における空調装置の発熱体の断面図
【図５】同空調装置の発熱体の他例を示す拡大断面図
【図６】本発明の実施例４における空調装置を装備した自動車などの座席の断面図
【符号の説明】
５０送風機
５１発熱体
５２除湿手段
５３吸着材
５４排出口
５６風路切替手段
５７除湿風路
７０絶縁材
７１断熱材
７２絶縁性固定部材
７３、７４突起
７５温度検知手段

Claims

外気を導入する送風機と、前記外気を除湿する除湿手段と、除湿後の乾燥空気を導く除湿風路とを有し、前記除湿手段は発熱体の表面に吸着材を担持した構成とし、前記除湿手段の周囲を絶縁構成とした空調装置。
発熱体の外側に断熱手段を設けた請求項１に記載の空調装置。
発熱体の周囲に、絶縁材を設けた請求項１または２に記載の空調装置。
発熱体の周囲に、断熱材を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の空調装置。
発熱体は、風路内に絶縁性固定部材で固定した請求項１〜４のいずれか１項に記載の空調装置。
発熱体は、風路内に耐振性を有した絶縁性固定部材で固定した請求項１〜５のいずれか１項に記載の空調装置。
発熱体はユニット構成とし、風路から着脱可能とした請求項１〜６のいずれか１項に記載の空調装置。
発熱体の近傍に温度検知手段を設けた請求項１〜７のいずれか１項に記載の空調装置。
温度検知手段は発熱体の自然対流が発生する下流側に設けた請求項８に記載の空調装置。