JP2009264636A - Humidifying/dehumidifying device - Google Patents

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Koji Ota
浩司 太田
Manabu Maeda
学 前田
Akito Namikawa
晃人 並河
Toshihiro Tsuemoto
敏浩 津江本
Takanobu Nakaaze
誉暢 中畔
Hideto Hidaka
秀人 日高
Hiroyuki Kakiuchi
博行 垣内
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Mitsubishi Chemical Corp
Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a humidifying/dehumidifying device capable of simplifying and miniaturizing a constitution by focusing attention on increase in dimensions of a device utilizing a Peltier element and a device applying adsorption rotary system. <P>SOLUTION: In this humidifying/dehumidifying device, a casing 1, an air blowing means 2, an adsorbent module 3 and a flow channel switching section 4 are successively disposed along the air flowing direction, a humidified air supply opening 8 and a dehumidified air supply opening 9 are formed at a most downstream section of the casing 1, and the adsorbent module 3 comprises the Peltier element 30 comprising a pair of plate faces respectively functioned as a heat absorbing section and a heat radiating section, and a first adsorbing element 31A and a second adsorbing element 31B respectively disposed on the plate faces in a state of allowing the adsorbent to be held on surfaces of ventilating fins. The electric current flowing in the Peltier element 30 is reversed to switch the heat absorbing section and the heat radiating section, and destinations of the airs are switched by a flow channel switching door 6 by an actuator 7 using shape-memory alloy. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気(例えば、室内空気)を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とを吹き出す除加湿装置に関するものであり、特に吸着材の吸着/脱離機能を利用して、例えば、冬季において、人の居る側に加湿空気を供給し、窓ガラス側などに除湿空気を供給する除加湿装置に関するものである。   The present invention relates to a dehumidifying / humidifying device that takes in air (for example, room air) and blows out the dehumidified air and the humidified air. In particular, the adsorption / desorption function of the adsorbent is used, for example, The present invention relates to a dehumidifying / humidifying device that supplies humidified air to a person's side and supplies dehumidified air to a window glass side or the like in winter.

除湿と加湿とを行う従来技術として、例えば、下記の特許文献1に示される「空気調和装置」がある。これは、例えば夏季において、冷房用の空調機(クーラー)の省エネルギー化を図り、かつ除湿された快適な空気を人の居る側へ供給するため、仕切り板によって2系列の送風路に仕切られ、かつそれぞれの両端を吸気口と排気口とされた空気流路に対し、熱交換部および吸湿部材(吸着ローター)を2つの送風路に跨るように順次に配置して成っている。   As a conventional technique for performing dehumidification and humidification, for example, there is an “air conditioner” disclosed in Patent Document 1 below. This is, for example, in summer, in order to save energy in the air conditioner (cooler) for cooling, and to supply dehumidified comfortable air to the side where people are present, it is partitioned into two series of air passages by a partition plate, In addition, the heat exchange section and the moisture absorbing member (adsorption rotor) are sequentially arranged so as to straddle the two air passages with respect to the air flow path having both the inlet and exhaust ports at both ends.

この空気調和装置においては、熱交換部で一方の送風路を通過する空気を冷却し、他方の送風路を通過する空気を加熱するとともに、吸湿部材を2つの送風路の間で回動または揺動させて吸着と脱離操作とを繰り返す。そして、一方の送風路を通じて除湿された空気を室内に連続供給し、他方の送風路を通じて加湿された空気を室外に連続排出する。   In this air conditioner, the air passing through one air passage is cooled by the heat exchange unit, the air passing through the other air passage is heated, and the moisture absorbing member is rotated or shaken between the two air passages. Repeat the adsorption and desorption operations. And the air dehumidified through one ventilation path is supplied continuously indoors, and the air humidified through the other ventilation path is continuously discharged | emitted outside the room.

また、熱交換部は、ペルチェ素子の吸熱部と放熱部にそれぞれ熱伝導部を配置して構成されており、一方の送風路の空気をペルチェ素子の吸熱部側の熱伝導部によって冷却し、他方の送風路の空気をペルチェ素子の放熱部側の熱伝導部によって加熱することにより、吸湿部材に対し、吸着促進のための冷熱と脱離に必要な温熱とを供給している。
特開2000−146220号公報
Further, the heat exchanging part is configured by disposing a heat conducting part in each of the heat absorbing part and the heat radiating part of the Peltier element, and cools the air in one air passage by the heat conducting part on the heat absorbing part side of the Peltier element, The air in the other air passage is heated by the heat conducting part on the heat radiating part side of the Peltier element, thereby supplying the moisture absorbing member with cold heat for promoting adsorption and warm heat necessary for desorption.
JP 2000-146220 A

ところで、吸着材を使用した上記のような除湿/加湿技術に基づいて除加湿装置を構成した場合、吸着ローターなどの回転部材に吸着材を把持させ、吸着領域および脱離領域を構成する送風路などの特定空間において回転部材を駆動させるため、その駆動機構が必要であり、装置構成を簡素化できないという問題点がある。更に、回転部材およびその駆動機構を収納するに足る充分な容積のケーシングが必要であり、小型化し難いという問題点がある。   By the way, when the dehumidifying / humidifying device is configured based on the above dehumidifying / humidifying technology using the adsorbing material, the air blowing path that configures the adsorbing region and the desorbing region by causing the rotating member such as the adsorbing rotor to hold the adsorbing material. In order to drive the rotating member in a specific space such as the above, the drive mechanism is necessary, and there is a problem that the apparatus configuration cannot be simplified. Furthermore, there is a problem that a casing having a volume sufficient to accommodate the rotating member and its driving mechanism is required, and it is difficult to reduce the size.

また、上記のようにペルチェ素子を利用した場合は、電熱ヒーターによって吸着材の加熱脱離を行う従来のものに比べ、吸着材の加熱と冷却とを同時に行うことができるため、吸着材の吸着効率を高めることができる。しかしながら、ペルチェ素子を利用する場合も、一旦、そのペルチェ素子の両側の熱伝導部を介して送風路の空気を加熱/冷却し、そして吸着ローターを通過する空気自体を介して吸着材を加熱/冷却するため、熱効率が低く、ペルチェ素子自体もその発熱量に比べて大型化するという問題点がある。   In addition, when the Peltier element is used as described above, the adsorbent can be heated and cooled at the same time as compared with the conventional apparatus in which the adsorbent is heated and desorbed by an electric heater. Efficiency can be increased. However, even when the Peltier element is used, the air in the air passage is once heated / cooled through the heat conducting portions on both sides of the Peltier element, and the adsorbent is heated / cooled through the air itself passing through the adsorption rotor. Because of cooling, there is a problem in that the thermal efficiency is low, and the Peltier element itself is increased in size as compared with the amount of heat generated.

さらに、吸着ローター方式においては、除湿すべき空気によって吸着ローターの吸着材を冷却するため、吸着による放熱により、吸着ローターを通過する間に空気自体の温度が上昇し、吸着材全体として吸着機能が充分に発揮されない。また、加湿すべき空気によって吸着ローターの吸着材を加熱するため、脱離による吸熱により吸着口ーターを通過する間に空気自体の温度が低下し、同様に、吸着材全体として充分な脱離機能を発揮することができない。その結果、通気面積を大きくして必要以上に多量の吸着材を把持しなければならず、吸着ローターが大型化する傾向にある。   Furthermore, in the adsorption rotor method, the adsorbent of the adsorption rotor is cooled by the air to be dehumidified, so that the heat of the adsorbent functions as a whole because the temperature of the air itself rises while passing through the adsorption rotor due to heat dissipation by adsorption. It is not fully demonstrated. In addition, since the adsorbent of the adsorption rotor is heated by the air to be humidified, the temperature of the air itself is lowered while passing through the adsorption port due to the endotherm due to desorption, and similarly, the adsorbent as a whole has a sufficient desorption function. Can not demonstrate. As a result, it is necessary to increase the ventilation area to grip more adsorbent than necessary, which tends to increase the size of the adsorption rotor.

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、装置構成を簡素化でき、かつ装置を小型化し得る除加湿装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object of the present invention is to provide a dehumidifying / humidifying device capable of simplifying the device configuration and reducing the size of the device. is there.

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、空気を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とにして吹き出す除加湿装置であり、空気流通路としてのケーシング(1)には、送風手段(2)、吸着材モジュール(3)および流路切替部(4)が空気の流れ方向に沿って順に配設され、ケーシング(1)の最下流部には、加湿風を吹き出す加湿風吹出口(8)と、除湿風を吹き出す除湿風吹出口(9)とが設けられ、吸着材モジュール(3)は、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面(30a、30b)を備えたペルチェ素子(30)と、通気可能なフィン(33)の表面に吸着材を把持させて板面(30a、30b)のそれぞれに配置された第1の吸着素子(31A)および第2の吸着素子(31B)とを備え、送風手段(2)によって送気される空気が各吸着素子(31A、31B)を通過可能に前記ケーシング(1)内に配置され、流路切替部(4)は、加湿風吹出口(8)および除湿風吹出口(9)に対し、第1の吸着素子(31A)を通過した空気と第2の吸着素子(31B)を通過した空気とを別々に分配可能で、かつ分配先を流路切替ドア(6)によって切り替え可能に構成され、ペルチェ素子(30)に流れる電流を逆転させてペルチェ素子(30)の吸熱部と放熱部とを入れ替えるとともに、流路切替部(4)は電流の逆転に応じて流路切替ドア(6)によって各空気の分配先を切り替えるように構成されている除加湿装置において、
変形しても加熱すると元の形状に戻る形状記憶合金を用いたアクチュエータ(7)にて流路切替ドア(6)を駆動していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, according to the first aspect of the present invention, the dehumidifying / humidifying device is a dehumidifying / humidifying device that takes in air and blows it out as dehumidified air and humidified air. ), The adsorbent module (3) and the flow path switching unit (4) are sequentially arranged along the air flow direction, and the humidified air outlet (8) for blowing out the humidified air to the most downstream portion of the casing (1). And a dehumidifying air outlet (9) for blowing out dehumidifying air, and the adsorbent module (3) includes a pair of plate surfaces (30a, 30b) each functioning as a heat absorbing part and a heat radiating part (30). ), And a first adsorbing element (31A) and a second adsorbing element (31B) disposed on each of the plate surfaces (30a, 30b) by holding the adsorbent on the surface of the fin (33) that can be ventilated. Air blowing means ( ) Is arranged in the casing (1) so as to be able to pass through each adsorbing element (31A, 31B), and the flow path switching unit (4) is provided with a humidified air outlet (8) and a dehumidified air outlet ( 9), the air passing through the first adsorbing element (31A) and the air passing through the second adsorbing element (31B) can be separately distributed, and the distribution destination is determined by the flow path switching door (6). The Peltier element (30) is configured to be switchable, and the current flowing through the Peltier element (30) is reversed to switch the heat absorption part and the heat dissipation part of the Peltier element (30). In the dehumidifying / humidifying device configured to switch the distribution destination of each air by the switching door (6),
The flow path switching door (6) is driven by an actuator (7) using a shape memory alloy that returns to its original shape when heated even if it is deformed.

この請求項1に記載の発明によれば、アクチュエータ(7)の形状記憶合金部(70)を、例えば、通常のばね(71)と互いに流路切替ドア(6)を回動させるように引き合う形状記憶ばね(70A)とした場合、その形状記憶ばね(70A)を加熱しなければ、通常のばね(71)に引かれて流路切替ドア(6)が一方側へ回動するとともに形状記憶ばね(70A)が引き伸ばされた状態となる。   According to the first aspect of the present invention, the shape memory alloy part (70) of the actuator (7) is attracted so as to rotate the flow path switching door (6) with the normal spring (71), for example. In the case of the shape memory spring (70A), if the shape memory spring (70A) is not heated, the flow path switching door (6) rotates to one side by being pulled by the normal spring (71) and the shape memory is restored. The spring (70A) is stretched.

また、その形状記憶ばね(70A)を加熱すれば、引き伸ばされた状態から元の形状に戻る力に引かれて流路切替ドア(6)が他方側へ回動するとともに、通常のばね(71)が引き伸ばされた状態となる。このように、アクチュエータ(7)の形状記憶合金部(70)を加熱するか否かで流路切替ドア(6)の状態を切り替えることができるため、除加温装置の構成を簡素化でき、かつ除加温装置を小型化することができる。   Further, when the shape memory spring (70A) is heated, the flow path switching door (6) rotates to the other side due to the force of returning from the stretched state to the original shape, and the normal spring (71 ) Is stretched. Thus, since the state of the flow path switching door (6) can be switched depending on whether the shape memory alloy part (70) of the actuator (7) is heated, the configuration of the heat removal apparatus can be simplified, In addition, the heat removal and heating device can be reduced in size.

また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の除加湿装置において、アクチュエータ(7)の形状記憶合金部(70)とペルチェ素子(30)とを並列に接続して直流電圧を極性切り替え可能に印加する構成にするとともに、形状記憶合金部(70)には一方向のみに電流が流れる素子(50)を直列に接続していることを特徴としている。   Moreover, in invention of Claim 2, in the dehumidification / humidification device of Claim 1, the shape memory alloy part (70) of the actuator (7) and the Peltier element (30) are connected in parallel to generate a DC voltage. The configuration is such that the polarity can be switched, and the shape memory alloy part (70) is connected in series with an element (50) through which current flows only in one direction.

この請求項2に記載の発明によれば、素子(50)により形状記憶合金部(70)にはいずかの極性のときにのみ電流が流れるため、電流が流れると発熱して元の形状に戻り、逆の極性の時には変形容易となる。このため、アクチュエータ(7)の形状記憶合金部(70)とペルチェ素子(30)とに並列に印加する直流電圧の極性を切り替えるだけで、ペルチェ素子(30)の吸熱側/放熱側の切り替えと、流路切替ドア(6)の切り替えとが同期して行われることとなり、アクチュエータ(7)の専用制御回路が不要となる。   According to the second aspect of the present invention, since the current flows only to the shape memory alloy portion (70) by the element (50) when the polarity is any of the polarities. When the polarity is reversed, the deformation becomes easy. For this reason, switching the heat absorption side / heat radiation side of the Peltier element (30) by simply switching the polarity of the DC voltage applied in parallel to the shape memory alloy part (70) and the Peltier element (30) of the actuator (7). Since the switching of the flow path switching door (6) is performed in synchronization, a dedicated control circuit for the actuator (7) becomes unnecessary.

また、請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の除加湿装置において、吸着素子(31A、31B)の一部(34)をケーシング(1)の外部に延出させ、板面(30a、30b)の冷/熱が吸着素子(31A、31B)の一部(34)を介して形状記憶合金部(70)に熱伝達するように構成していることを特徴としている。   In the invention according to claim 3, in the dehumidifying / humidifying device according to claim 1, a part (34) of the adsorption element (31A, 31B) is extended to the outside of the casing (1), and the plate surface ( 30a, 30b) is configured to transfer heat to the shape memory alloy part (70) through a part (34) of the adsorption element (31A, 31B).

この請求項3に記載の発明によれば、ペルチェ素子(30)のいずれか側の冷/熱が吸着素子(31A、31B)の一部(34)を介してアクチュエータ(7)の形状記憶合金部(70)に熱伝達し、その形状記憶合金部(70)を加熱/冷却することにより、電気的な制御をすることなく、ペルチェ素子(30)の吸熱側/放熱側の切り替えにより、同期して流路切替ドア(6)の切り替えを行うことができる。   According to the third aspect of the invention, the cold / heat on either side of the Peltier element (30) is caused by the shape memory alloy of the actuator (7) via a part (34) of the adsorption element (31A, 31B). By transferring heat to the part (70) and heating / cooling the shape memory alloy part (70), it is possible to synchronize by switching the heat absorption side / heat radiation side of the Peltier element (30) without electrical control. Thus, the flow path switching door (6) can be switched.

また、請求項4に記載の発明では、請求項1に記載の除加湿装置において、流路切替部(4)は、吸着材モジュール(3)の直下流側に配設された第1仕切り部(40)によって第1の吸着素子(31A)を通過した空気が流入する第1流入空間(3A)と、第2の吸着素子(31B)を通過した空気が流入する第2流入空間(3B)とに区画され、第1仕切り部(40)の下流側は、第2仕切り部(11)によって加湿風吹出口(8)に流出する加湿風流通路(80)と、除湿風吹出口(9)に流出する除湿風流通路(90)とに区画され、流路切替ドア(6)は、第1仕切り部(40)と第2仕切り部(11)との間に配設され、加湿風流通路(80)と第1流入空間(3A)および第2流入空間(3B)の一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる加湿側ドア(61a、61b)と、除湿風流通路(90)と第1流入空間(3A)および第2流入空間(3B)の一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる除湿側ドア(62a、62b)とを1つの回動軸(60)に備え、
流路切替ドア(6)を第1の流路切替位置に回動させることにより、第1流入空間(3A)と加湿風流通路(80)とが連通しつつ第2流入空間(3B)と除湿風流通路(90)とが連通し、流路切替ドア(6)を第2の流路切替位置に回動させることにより、第1流入空間(3A)と除湿風流通路(90)とが連通しつつ第2流入空間(3B)と加湿風流通路(80)とが連通するようになっていることを特徴としている。
Moreover, in invention of Claim 4, in the dehumidification / humidification apparatus of Claim 1, the flow-path switching part (4) is the 1st partition part arrange | positioned in the immediately downstream side of the adsorbent module (3). The first inflow space (3A) into which air that has passed through the first adsorption element (31A) flows in by (40) and the second inflow space (3B) into which air that has passed through the second adsorption element (31B) flows in. The downstream side of the first partition part (40) flows out to the humidified air flow passage (80) flowing out to the humidified air outlet (8) by the second partition part (11) and to the dehumidified air outlet (9). The dehumidifying air flow passage (90) is partitioned, and the flow path switching door (6) is disposed between the first partition (40) and the second partition (11), and the humidified air flow passage (80). Communicate with one of the first inflow space (3A) and the second inflow space (3B) and close the other Then, the humidifying side doors (61a, 61b) capable of reversing the communication / blocking state, the dehumidified air flow passage (90), and one of the first inflow space (3A) and the second inflow space (3B) are communicated. And the other dehumidifying side door (62a, 62b) capable of reversing the communication / blocking state on one rotating shaft (60),
By rotating the flow path switching door (6) to the first flow path switching position, the first inflow space (3A) and the humidified air flow passage (80) communicate with each other, and the second inflow space (3B) and the dehumidification are communicated. The air flow passage (90) communicates, and the flow passage switching door (6) is rotated to the second flow passage switching position, whereby the first inflow space (3A) and the dehumidified air flow passage (90) communicate with each other. However, the second inflow space (3B) and the humidified air flow passage (80) communicate with each other.

この請求項4に記載の発明によれば、吸着材モジュール(3)の直下流側に流路切替ドア(6)が回動できるだけのスペースを確保すれば流路切替部(4)を構成できることとなり、除加温装置の構成を簡素化でき、かつ除加温装置を小型化することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the flow path switching unit (4) can be configured by securing a space that allows the flow path switching door (6) to rotate immediately downstream of the adsorbent module (3). Thus, the configuration of the heat removal apparatus can be simplified, and the heat removal apparatus can be reduced in size.

また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれかに記載の除加湿装置において、除湿風吹出口(9)に対して加湿風吹出口(8)を小さく形成していることを特徴としている。この請求項5に記載の発明によれば、除湿風量に対して加温風量を少なくすることで、加温風の相対湿度を大きくすることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   Moreover, in invention of Claim 5, in the dehumidification / humidification apparatus in any one of Claim 1 thru | or 4, it is forming the humidification wind blower outlet (8) small with respect to the dehumidification wind blower outlet (9). It is a feature. According to the fifth aspect of the present invention, the relative humidity of the heated air can be increased by reducing the amount of warmed air with respect to the amount of dehumidified air. In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜6を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態における除加湿装置の構造概要を示し、(a)は平面図、(b)は側面断面図である。なお、本実施形態は、本発明の除加湿装置を車両の車室内に搭載して、車室内空気を取り込んで除湿空気と加湿空気とを吹き出す車両用の除加温装置に適用したものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1: shows the structure outline | summary of the dehumidification / humidification apparatus in 1st Embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is side sectional drawing. In the present embodiment, the dehumidifying / humidifying device of the present invention is installed in a vehicle interior of a vehicle, and is applied to a vehicle dehumidifying / heating device that takes in air in the vehicle interior and blows out the dehumidified air and humidified air. .

本除加湿装置は、例えば、外気が乾燥する冬季において、車両前面窓ガラスの内面側に防曇用の除湿空気を供給するとともに、乗員側には加湿空気を供給するために使用される。また、後述する電気回路の接続変更により、外気が高湿度となる夏季において、乗員側に除湿空気を供給することもできる。さらに、本除加湿装置は、既設の空調装置に組み込むこともできるが、以下の実施形態に示すように、全体を薄型の箱状に構成して、車室内の天井部分などに設置することができる。   This dehumidifying / humidifying device is used for supplying dehumidified air for defogging to the inner surface side of the vehicle front window glass and supplying humidified air to the passenger side, for example, in winter when the outside air is dry. In addition, dehumidified air can be supplied to the occupant side in summer when the outside air is at high humidity by changing the connection of the electric circuit described later. Furthermore, the present dehumidifying / humidifying device can be incorporated into an existing air conditioner, but as shown in the following embodiments, the entire device can be configured in a thin box shape and installed on the ceiling portion of the vehicle interior. it can.

本除加湿装置は、図1に示すように、空気が流通する流路として樹脂で成形したケーシング1の一端に、送風機(送風手段)2を接続して構成している。送風機2は、樹脂で成形した扁平なスクロールケーシング20と、その内部に配設された遠心多翼式のファン(シロッコファン)21と、そのファン21を駆動する送風モータ22とを備えている。そして、スクロールケーシング20の下方に開設された吸込口23から車室内空気を吸い込み、吹出口24から吹き出すようになっている。   As shown in FIG. 1, the dehumidifying / humidifying device is configured by connecting a blower (blower unit) 2 to one end of a casing 1 formed of resin as a flow path through which air flows. The blower 2 includes a flat scroll casing 20 formed of a resin, a centrifugal multiblade fan (sirocco fan) 21 disposed therein, and a blower motor 22 that drives the fan 21. The vehicle interior air is sucked from a suction port 23 opened below the scroll casing 20 and blown out from a blower outlet 24.

送風機2の吹出口24は、ケーシング1の吸込口10に接続され、吸い込んだ車室内空気をケーシング1内に供給する。なお、送風機2は、後述する吸着材モジュール3の一対の吸着素子31A、31Bに対応させて2基設けても良い。ケーシング1内には、吸着材モジュール3および流路切替部4を、空気の流れ方向に沿って順次配設されている。   The blower outlet 24 of the blower 2 is connected to the suction port 10 of the casing 1, and supplies the sucked vehicle interior air into the casing 1. Two blowers 2 may be provided corresponding to a pair of adsorption elements 31A and 31B of the adsorbent module 3 described later. In the casing 1, the adsorbent module 3 and the flow path switching unit 4 are sequentially arranged along the air flow direction.

ケーシング1は、設置場所に応じて各種の形状に設計できるが、上記のように、例えば天井に設置するため、高さに相当する厚さ部分を薄く設計された扁平な略直方体の箱状に形成される。なお、ケーシング1は、天井形状に応じて、厚さ方向、長さ方向、幅方向の外郭形状を、曲線状に形成されても良い。   The casing 1 can be designed in various shapes depending on the installation location. However, as described above, for example, the casing 1 is installed in a ceiling, and thus, the casing 1 is formed in a flat, substantially rectangular parallelepiped box shape designed to have a thin thickness portion corresponding to the height. It is formed. The casing 1 may be formed with a curved outer shape in the thickness direction, the length direction, and the width direction according to the ceiling shape.

ケーシング1の空気流れ下流端には、加湿風を吹き出す加湿風吹出口8と、除湿風を吹き出す除湿風吹出口9とが、幅方向に並べて設けられる。これらの加湿風吹出口8と除湿風吹出口9とは、ケーシング1に一体成形した仕切り壁(第2仕切り部)11によって区画形成されており、本実施形態では除湿風吹出口9に対して加湿風吹出口8を小さく形成している。なお、これら吹出口8、9は、圧力損失を低減するため、曲線で構成される断面形状を備えていても良い。   At the downstream end of the air flow of the casing 1, a humidified air outlet 8 for blowing humidified air and a dehumidified air outlet 9 for blowing dehumidified air are provided side by side in the width direction. The humidified air outlet 8 and the dehumidified air outlet 9 are defined by a partition wall (second partition portion) 11 formed integrally with the casing 1, and in this embodiment, the humidified air outlet 9 is provided with respect to the dehumidified air outlet 9. 8 is formed small. In addition, in order to reduce pressure loss, these blower outlets 8 and 9 may be provided with the cross-sectional shape comprised by a curve.

次に、本実施形態の吸着材モジュール3について、図2を用いて説明する。図2は、図1中の吸着材モジュール3の一例を示す斜視図である。吸着材モジュール3は、駆動機構を必要とせず、かつ熱効率の高いものを使用している。すなわち、吸着材モジュール3は、図2に示すように、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面30a、30bを備えたペルチェ素子30と、通気可能なフィン33に吸着材を把持させて成り、かつペルチェ素子30の各板面30a、30bにそれぞれ直接配置された第1の吸着素子31Aおよび第2の吸着素子31Bとから構成される。   Next, the adsorbent module 3 of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing an example of the adsorbent module 3 in FIG. The adsorbent module 3 does not require a driving mechanism and uses a high thermal efficiency. That is, as shown in FIG. 2, the adsorbent module 3 grips the adsorbent with the Peltier element 30 having a pair of plate surfaces 30a and 30b that respectively function as a heat absorbing portion and a heat radiating portion, and a fin 33 that can be ventilated. And a first adsorbing element 31A and a second adsorbing element 31B arranged directly on the plate surfaces 30a and 30b of the Peltier element 30, respectively.

ペルチェ素子30は、周知の通り、ペルチェ効果を利用した素子であり、コンピュータなどの電子機器の冷却装置として使用される電子部品である。すなわち、ペルチェ素子は、2種の金属板の間にP型半導体とN型半導体とを多数配置するとともに、一方の金属板によってN−P接合を構成し、かつ他方の金属板によってP−N接合を構成した素子であり、係る素子においては、PN接合部分に電流を流すことにより熱移動が起こり、一方の金属板で吸熱現象が生じ、他方の金属板で放熱現象が生じる。   As is well known, the Peltier element 30 is an element that uses the Peltier effect, and is an electronic component that is used as a cooling device for electronic devices such as computers. That is, in the Peltier device, a large number of P-type semiconductors and N-type semiconductors are arranged between two types of metal plates, one metal plate forms an NP junction, and the other metal plate forms a PN junction. In such an element, heat transfer occurs by passing a current through the PN junction, and an endothermic phenomenon occurs in one metal plate, and a heat dissipation phenomenon occurs in the other metal plate.

吸着素子31A、31Bは、アルミニウムなど、熱伝導率の良い金属で形成され、ペルチェ素子30の各板面30a、30に接触する基板32上に、通風方向に沿って多数枚のフィン33を立設したものである。吸着素子31A、31Bは、各々、通気可能なフィン33に吸着材を把持させて構成され、上記の薄型のケーシング1に収容するため、通常は外形形状を扁平な箱状に形成される。   The adsorbing elements 31A and 31B are made of a metal having good thermal conductivity such as aluminum, and a large number of fins 33 are provided on the substrate 32 in contact with the plate surfaces 30a and 30 of the Peltier element 30 along the ventilation direction. It is set. The adsorbing elements 31A and 31B are each configured by gripping an adsorbing material on the fin 33 that can be ventilated, and are usually formed in a flat box shape in order to be accommodated in the thin casing 1 described above.

フィン33としては、小型化を図ることができ、しかも、大きな吸着面積を確保でき、かつ一層多量の粉体状の吸着材を保持し得る限り、各種の構造のものを使用できる。係るフィンの構造としては、例えば、波板状の基材シートによって通気セルの開口形状が略三角形に形成された、いわゆるコルゲート型、通気セルの開口形状が略六角形に形成されたハニカム型、通気セルの開口形状が四角形に形成された格子型などの構造であっても良い。   As the fin 33, various structures can be used as long as the fin 33 can be reduced in size and a large adsorption area can be secured and a larger amount of powdery adsorbent can be held. As the structure of the fin, for example, a so-called corrugated type in which the opening shape of the ventilation cell is formed in a substantially triangular shape by a corrugated sheet, a honeycomb type in which the opening shape of the ventilation cell is formed in a substantially hexagonal shape, A lattice-type structure in which the opening shape of the ventilation cell is formed in a square shape may be used.

本実施形態において、特性を満足する吸着材としては、低い湿度で水蒸気を容易に吸着し、かつ低い温度で容易に脱離し得るゼオライトが好ましい。そして、吸着材モジュール3において吸着素子31A、31Bは、ペルチェ素子30の各板面30a、30bに対し、空気層や他の断熱要素が介在することなく、ペルチェ素子30で生成された温熱および冷熱が熱伝導によって伝わるように配置されていれば良く、銀ペ一ストや伝熱グリスなどの熱伝導材料を介して配置されても良い。   In the present embodiment, the adsorbent satisfying the characteristics is preferably zeolite that can easily adsorb water vapor at a low humidity and can easily desorb at a low temperature. In the adsorbent module 3, the adsorbing elements 31 </ b> A and 31 </ b> B are heated and cooled by the Peltier element 30 with no air layer or other heat insulating elements interposed between the plate surfaces 30 a and 30 b of the Peltier element 30. May be disposed so as to be transmitted by heat conduction, and may be disposed through a heat conductive material such as silver paste or heat transfer grease.

なお、吸着材モジュール3は、図2に示すように扁平な直方体に形成されても良いし、あるいは、ケーシングの構造に応じて曲面を備えた形状に形成されても良い。吸着材モジュール3は、図1に示すように、送風機2によって送気される空気が各吸着素子31A、31Bを通過可能にケーシング1内に配置される。本実施形態においては、吸着材モジュール3を小型化するため、各板面30a、30bがそれぞれ吸熱部、放熱部として機能する、例えば平板状のペルチェ素子30が使用される。   In addition, the adsorbent module 3 may be formed in a flat rectangular parallelepiped as shown in FIG. 2, or may be formed in a shape having a curved surface according to the structure of the casing. As shown in FIG. 1, the adsorbent module 3 is disposed in the casing 1 so that air sent by the blower 2 can pass through the adsorbing elements 31 </ b> A and 31 </ b> B. In the present embodiment, in order to reduce the size of the adsorbent module 3, for example, a flat Peltier element 30 in which the plate surfaces 30 a and 30 b respectively function as a heat absorbing portion and a heat radiating portion is used.

また、上記の各吸着素子31A、31Bにおいては、各々、通気面積(フィン33の通気方向に直交する総開口面積)が、吸着材モジュール3の上流側および下流側の流路の最小の断面積(通気方向に直交する開口面積)以上に設定されるのが好ましい。吸着素子31A、31Bの通気面積を上記のように設定した場合には、各吸着素子31A、31B内において通過する空気の流速を小さくすることができ、吸着および脱離機能を一層高めることができる。   Further, in each of the adsorption elements 31A and 31B, the ventilation area (total opening area orthogonal to the ventilation direction of the fins 33) is the minimum cross-sectional area of the upstream and downstream flow paths of the adsorbent module 3. It is preferably set to be equal to or greater than (opening area perpendicular to the ventilation direction). When the ventilation areas of the adsorption elements 31A and 31B are set as described above, the flow velocity of air passing through the adsorption elements 31A and 31B can be reduced, and the adsorption and desorption functions can be further enhanced. .

更に、各吸着素子31A、31Bは、各々、空気の入口および出口の開口面積に対して、内部の通気方向に直交する断面の面積が大きく形成されていても良い。上記のように、吸着素子31A、31Bの内部の断面積を大きくした場合には、出入口近傍の幅方向側(平面視して左右)の側縁部分における通気時の圧力損失を低減できるため、各吸着素子31A、31Bにおける吸脱離効率を高めることができる。   Furthermore, each adsorption element 31A, 31B may be formed so that the area of the cross section orthogonal to the internal ventilation direction is larger than the opening area of the air inlet and outlet. As described above, when the cross-sectional area inside the adsorption elements 31A and 31B is increased, the pressure loss during ventilation in the side edge portion on the width direction side (left and right in plan view) near the entrance / exit can be reduced. The adsorption / desorption efficiency in each adsorption element 31A, 31B can be increased.

本実施形態の除加湿装置においては、上記の吸着材モジュール3において、各吸着素子31A、31Bの吸着操作、脱離操作を、5〜10分位毎で交互に切り替える。従って、本実施形態においては、加湿された空気を加湿風吹出口8から連続的に吹き出し、除湿された空気を除湿風吹出口9から連続的に吹き出すため、図1に示すように、吸着材モジュール3の下流側に流路切替部4が配置される。   In the dehumidifying / humidifying device of this embodiment, in the adsorbent module 3 described above, the adsorption operation and desorption operation of each adsorption element 31A, 31B are alternately switched every 5 to 10 minutes. Therefore, in this embodiment, since the humidified air is continuously blown out from the humidified air outlet 8 and the dehumidified air is continuously blown out from the dehumidified air outlet 9, as shown in FIG. The flow path switching unit 4 is disposed on the downstream side.

空気の流路を切り替える機構としては、2つの可撓性管路を移動させてその接続先を変更するような機構、リンクなどによって同期作動する2つのシャッターを交互に開閉してその接続先を変更する機構なども使用できる。しかし、装置構成を簡素化し、かつ小型化を図る観点から、図1に一例として示すように、流路切替部4は、アクチュエータ7によって回動する流路切替ドア6により、各空気の振り向け先を切り替えるようになっている。   As a mechanism for switching the air flow path, a mechanism that moves two flexible pipes to change the connection destination, two shutters that are operated synchronously by a link or the like are alternately opened and closed, and the connection destination is changed. A mechanism to change can also be used. However, from the viewpoint of simplifying the device configuration and reducing the size, as shown as an example in FIG. 1, the flow path switching unit 4 is directed to each air by a flow path switching door 6 that is rotated by an actuator 7. Is to be switched.

まず、図1(b)に示すように、流路切替部4は、吸着材モジュール3の直下流側に配設された仕切り板(第1仕切り部)40により、第1の吸着素子31Aを通過した空気が流入する第1流入空間3Aと、第2の吸着素子31Bを通過した空気が流入する第2流入空間3Bとに区画されている。   First, as shown in FIG. 1B, the flow path switching unit 4 causes the first adsorption element 31 </ b> A to be moved by a partition plate (first partition unit) 40 disposed immediately downstream of the adsorbent module 3. It is partitioned into a first inflow space 3A into which the air that has passed in and a second inflow space 3B into which the air that has passed through the second adsorption element 31B flows.

また、仕切り板40の下流側は、図1(a)に示すように、ケーシング1に一体成形した仕切り壁11により、加湿風吹出口8に流出する加湿風流通路80と、除湿風吹出口9に流出する除湿風流通路90とに区画されており、除湿風流通路90に対して加湿風流通路80の通路断面積が小さくなっている。流路切替ドア6は、仕切り板40と仕切り壁11との間に配設され、1本のシャフト(回動軸)60がケーシング1の全幅を貫いている。   Further, as shown in FIG. 1A, the downstream side of the partition plate 40 flows out to the humidified air flow passage 80 flowing out to the humidified air outlet 8 and to the dehumidified air outlet 9 by the partition wall 11 integrally formed with the casing 1. The dehumidifying air flow passage 90 is partitioned, and the cross-sectional area of the humidifying air flow passage 80 is smaller than the dehumidifying air flow passage 90. The flow path switching door 6 is disposed between the partition plate 40 and the partition wall 11, and one shaft (rotating shaft) 60 passes through the entire width of the casing 1.

具体的に、本実施形態の流路切替部4の構成および作動について、図3〜図5も用いて説明する。図3は、図1中の流路切替ドア6の一例を示し、(a)は斜視図、(b)は(a)中のb視図である。流路切替ドア6は、図3に示すように、シャフト60に、加湿風流通路80と第1流入空間3Aおよび第2流入空間3Bの一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる加湿側ドア61a、61bと、除湿風流通路90と第1流入空間3Aおよび第2流入空間3Bの一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる除湿側ドア62a、62bとを一体に備えている。   Specifically, the configuration and operation of the flow path switching unit 4 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 3A and 3B show an example of the flow path switching door 6 in FIG. 1, in which FIG. 3A is a perspective view, and FIG. 3B is a view as viewed in FIG. As shown in FIG. 3, the flow path switching door 6 connects the humidified air flow passage 80 and one of the first inflow space 3A and the second inflow space 3B to the shaft 60 and closes the other. The humidifying side doors 61a and 61b, which can reverse the state of the air, the dehumidifying air flow passage 90 and one of the first inflow space 3A and the second inflow space 3B are connected to each other and the other is closed, and this communication / blocking state is reversed. The dehumidifying side doors 62a and 62b that can be used are integrally provided.

なお、加湿側ドア61a、61bと除湿側ドア62a、62bとのドア面積は、両流通路80、90の通路断面積に略比例して、除湿側ドア62a、62bが大きく、加湿側ドア61a、61bが小さくなっている。また、シャフト60の一端側には、この流路切替ドア6を回動させるためのレバープレート63が設けられ、このレバープレート63がケーシング1の外部に出るよう、上下に2分割されたケーシング1で挟持されるように成っている。ケーシング1の外面には、レバープレート63の端部側と接続され、流路切替ドア6を切替駆動するアクチュエータ7が配設されている。なお、アクチュエータ7の詳細については後述する。   In addition, the door area of the humidification side doors 61a and 61b and the dehumidification side doors 62a and 62b is substantially proportional to the passage cross-sectional area of both the flow paths 80 and 90, and the dehumidification side doors 62a and 62b are large, and the humidification side door 61a. 61b is smaller. A lever plate 63 for rotating the flow path switching door 6 is provided on one end side of the shaft 60, and the casing 1 is divided into two vertically so that the lever plate 63 comes out of the casing 1. It is made to be pinched by. An actuator 7 that is connected to the end side of the lever plate 63 and that switches and drives the flow path switching door 6 is disposed on the outer surface of the casing 1. The details of the actuator 7 will be described later.

また、本実施形態では、流路切替ドア6の回動範囲(本実施形態では約60度)を小さくするために、加湿側ドアと除湿側ドアとをそれぞれ2枚ずつ形成しているが、加湿側ドアと除湿側ドアとを対向する位置に1枚ずつ形成し(例えば、図3(b)における61aと62a、もしくは、61bと62b)、それぞれのドアが閉塞する位置が入れ替わるように180度回動させる構造としても良い。ドアの回動範囲は大きくなるが、ドアの形状を簡単にすることができる。   Moreover, in this embodiment, in order to reduce the rotation range of the flow path switching door 6 (about 60 degrees in this embodiment), two humidifying doors and two dehumidifying doors are formed. One humidifying door and one dehumidifying door are formed at opposing positions (for example, 61a and 62a or 61b and 62b in FIG. 3B), and the positions where the respective doors are closed are switched 180. It is good also as a structure rotated degree. Although the rotation range of the door becomes large, the shape of the door can be simplified.

図4および図5は、流路切り替えのしくみを説明する図であり、それぞれの(a)は図1中のa−a断面図、(b)は図1中のb−b断面図である。そして、図4は第1の流路切替位置の状態を示し、流路切替ドア6を一方側(図4の状態)へ回動することにより、第1流入空間3Aと除湿風流通路90とが連通し、第2流入空間3Bと加湿風流通路80とが連通するようになる。   4 and 5 are diagrams for explaining the mechanism of channel switching, wherein (a) is a sectional view taken along the line aa in FIG. 1, and (b) is a sectional view taken along the line bb in FIG. . FIG. 4 shows a state of the first flow path switching position. By rotating the flow path switching door 6 to one side (the state of FIG. 4), the first inflow space 3A and the dehumidified air flow passage 90 are connected. The second inflow space 3B and the humidified air flow passage 80 are communicated with each other.

つまり、図4(a)の加湿風吹出口8側では、第2流入空間3Bに流出した加湿風がそのまま加湿風吹出口8へ流出するとともに、第1流入空間3Aに流出した除湿風は、加湿風吹出口8への流路が加湿側ドア61bで閉塞されているため、第1流入空間3A内を紙面手前側へ流れて除湿風流通路90側へ移動し、そこから除湿風吹出口9へ流出するようになる。   That is, on the side of the humidified air outlet 8 in FIG. 4A, the humidified air that has flowed out into the second inflow space 3B flows out into the humidified air outlet 8 as it is, and the dehumidified air that has flowed out into the first inflow space 3A Since the flow path to the outlet 8 is closed by the humidifying side door 61b, the flow flows in the first inflow space 3A toward the front side of the drawing, moves to the dehumidifying air flow passage 90 side, and flows out from there to the dehumidifying air outlet 9. become.

同様に、図4(b)の除湿風吹出口9側では、第1流入空間3Aに流出した除湿風がそのまま除湿風吹出口9へ流出するとともに、第2流入空間3Bに流出した加湿風は、除湿風吹出口9への流路が除湿側ドア62bで閉塞されているため、第2流入空間3B内を紙面奥側へ流れて加湿風流通路80側へ移動し、そこから加湿風吹出口8へ流出するようになる。   Similarly, on the side of the dehumidifying air outlet 9 in FIG. 4B, the dehumidifying air flowing out into the first inflow space 3A flows out into the dehumidifying air outlet 9 as it is, and the humidified air flowing out into the second inflow space 3B is dehumidified. Since the flow path to the air outlet 9 is closed by the dehumidifying side door 62b, it flows in the second inflow space 3B to the back side of the page, moves to the humidified air flow passage 80 side, and flows out from there to the humidified air outlet 8. It becomes like this.

また、図5は第2の流路切替位置の状態を示し、流路切替ドア6を他方側(図5の状態)へ回動することにより、第1流入空間3Aと加湿風流通路80とが連通し、第2流入空間3Bと除湿風流通路90とが連通するようになっている。つまり、図5(a)の加湿風吹出口8側では、第1流入空間3Aに流出した加湿風がそのまま加湿風吹出口8へ流出するとともに、第2流入空間3Bに流出した除湿風は、加湿風吹出口8への流路が加湿側ドア61aで閉塞されているため、第2流入空間3B内を紙面手前側へ流れて除湿風流通路90側へ移動し、そこから除湿風吹出口9へ流出するようになる。   FIG. 5 shows the state of the second flow path switching position. By rotating the flow path switching door 6 to the other side (the state of FIG. 5), the first inflow space 3A and the humidified air flow passage 80 are connected. The second inflow space 3 </ b> B and the dehumidifying air flow passage 90 communicate with each other. That is, on the side of the humidified air outlet 8 in FIG. 5A, the humidified air that has flowed out to the first inflow space 3A directly flows out to the humidified air outlet 8, and the dehumidified air that has flowed out to the second inflow space 3B Since the flow path to the outlet 8 is blocked by the humidifying side door 61a, the flow flows in the second inflow space 3B toward the front side of the drawing, moves to the dehumidifying air flow passage 90 side, and flows out from there to the dehumidifying air outlet 9. become.

同様に、図5(b)の除湿風吹出口9側では、第2流入空間3Bに流出した除湿風がそのまま除湿風吹出口9へ流出するとともに、第1流入空間3Aに流出した加湿風は、除湿風吹出口9への流路が除湿側ドア62aで閉塞されているため、第1流入空間3A内を紙面奥側へ流れて加湿風流通路80側へ移動し、そこから加湿風吹出口8へ流出するようになる。   Similarly, on the side of the dehumidifying air outlet 9 in FIG. 5B, the dehumidifying air flowing out into the second inflow space 3B directly flows out into the dehumidifying air outlet 9, and the humidified air flowing out into the first inflow space 3A is dehumidified. Since the flow path to the air outlet 9 is closed by the dehumidifying side door 62a, it flows in the first inflow space 3A to the back side of the paper surface, moves to the humidified air flow passage 80 side, and flows out from there to the humidified air outlet 8 It becomes like this.

次に、流路切替ドア6を駆動するアクチュエータ7の構成および作動について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の第1実施形態におけるアクチュエータ7Aおよび電気回路の模式図である。本実施形態では、アクチュエータ7Aに、変形しても加熱すると元の形状に戻る形状記憶合金部70を組み込んでいる。具体的には、図6に示すように、アクチュエータ7Aの形状記憶合金部70を、通常のばね71と互いに流路切替ドア6のレバープレート63を回動させるように引き合う形状記憶ばね70Aとしている。   Next, the configuration and operation of the actuator 7 that drives the flow path switching door 6 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of the actuator 7A and the electric circuit in the first embodiment of the present invention. In this embodiment, the shape memory alloy part 70 which returns to the original shape when heated even if deformed is incorporated in the actuator 7A. Specifically, as shown in FIG. 6, the shape memory alloy portion 70 of the actuator 7 </ b> A is a shape memory spring 70 </ b> A that attracts the normal spring 71 to rotate the lever plate 63 of the flow path switching door 6. .

そして、形状記憶ばね70Aを加熱しなければ、流路切替ドア6のレバープレート63は、リンク部品72(図6参照)とともに通常のばね71に引かれ、一方側(図6中のb位置)へ回動し、形状記憶ばね70Aは引き伸ばされた状態となる。また、形状記憶ばね70Aを加熱すれば、流路切替ドア6のレバープレート63はリンク部品72とともに、形状記憶ばね70Aが引き伸ばされた状態から元の形状に戻る力に引かれ、他方側(図6中のa位置)へ回動するとともに、通常のばね71が引き伸ばされた状態とすることができる。   If the shape memory spring 70A is not heated, the lever plate 63 of the flow path switching door 6 is pulled by the normal spring 71 together with the link part 72 (see FIG. 6), and is on one side (position b in FIG. 6). And the shape memory spring 70A is stretched. Further, if the shape memory spring 70A is heated, the lever plate 63 of the flow path switching door 6 is pulled together with the link component 72 by the force that returns the shape memory spring 70A from the stretched state to the original shape, and the other side (FIG. 6), the normal spring 71 can be extended.

さらに本実施形態では、図6に示すように、形状記憶ばね70Aとペルチェ素子30とを並列に接続して、直流電源5から直流電圧を極性切り替え可能に印加する構成にするとともに、形状記憶ばね70Aには一方向のみに電流が流れるよう整流ダイオード(素子)50を直列に接続している。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the shape memory spring 70 </ b> A and the Peltier element 30 are connected in parallel, and a DC voltage is applied from the DC power supply 5 so that the polarity can be switched, and the shape memory spring A rectifier diode (element) 50 is connected in series to 70A so that a current flows only in one direction.

この整流ダイオード50により、形状記憶ばね70Aにはいずかの極性のときにのみ電流が流れるため、電流が流れると発熱して元の形状に戻り、逆の極性の時には変形容易となる。このため、アクチュエータ7Aの形状記憶ばね70Aとペルチェ素子30とに並列に印加する直流電圧の極性を切り替えるだけで、ペルチェ素子30の吸熱側/放熱側の切り替えと、流路切替ドア6の切り替えとが同期して行われることとなり、アクチュエータ7Aの専用制御回路は不要とすることができる。   The rectifier diode 50 allows a current to flow through the shape memory spring 70A only when it has any polarity. Therefore, when the current flows, the shape memory spring 70A generates heat and returns to its original shape. For this reason, only by switching the polarity of the DC voltage applied in parallel to the shape memory spring 70A of the actuator 7A and the Peltier element 30, switching between the heat absorption side / heat radiation side of the Peltier element 30 and switching the flow path switching door 6 Are performed in synchronization with each other, and a dedicated control circuit for the actuator 7A can be dispensed with.

すなわち、吸着材モジュール3においては、各吸着素子31A、31Bの吸着/脱離操作に準じた時間間隔、例えば5〜10分間隔でペルチェ素子30に流れる電流を逆転させ、ペルチェ素子30の板面30a、30bにおける吸熱機能と放熱機能とを入れ替えるようになっている。   That is, in the adsorbent module 3, the current flowing through the Peltier element 30 is reversed at a time interval according to the adsorption / desorption operation of the adsorption elements 31 </ b> A and 31 </ b> B, for example, at intervals of 5 to 10 minutes. The heat absorption function and the heat dissipation function in 30a and 30b are interchanged.

また、流路切替部4においては、ペルチェ素子30および形状記憶ばね70Aの電流方向を逆転させてしばらくした後、形状記憶ばね70Aが発熱もしくは放熱することで流路切替ドア6が回動し、吸着材モジュール3で処理された各空気の振り向け先が、一方は加湿風吹出口8から除湿風吹出口9へ、他方は除湿風吹出口9から加湿風吹出口8へ切り替えられる。   Further, in the flow path switching unit 4, after the current direction of the Peltier element 30 and the shape memory spring 70 </ b> A is reversed, the flow path switching door 6 is rotated by the heat or heat dissipation of the shape memory spring 70 </ b> A, One of the destinations of the air processed by the adsorbent module 3 is switched from the humidified air outlet 8 to the dehumidified air outlet 9, and the other is switched from the dehumidified air outlet 9 to the humidified air outlet 8.

この流路切替ドア6の作動するタイミングが、ペルチェ素子30の電流を逆転させて以降、ペルチェ素子30の各板面30a、30bの温度が高低逆転するタイミングと似てくる。このように、電流逆転後しばらくしてから流路切替ドア6が作動して振り向け先が切り替えられることで、より一層効率的に除湿空気および加湿空気を生成することができる。   The timing at which the flow path switching door 6 operates is similar to the timing at which the temperatures of the plate surfaces 30a and 30b of the Peltier element 30 are reversed up and down after the current of the Peltier element 30 is reversed. As described above, the flow path switching door 6 is operated for a while after the current reversal and the destination is switched, so that dehumidified air and humidified air can be generated more efficiently.

なお、図示しないが、本実施形態の除加湿装置には、送風機2の制御および吸着材モジュール3におけるペルチェ素子30の電流の制御を行うための制御装置が設けられる。また、加湿風吹出口8には、図示しない乗員側へ向けられたフェイス吹出ダクトが接続され、除湿風吹出口9には、車両前面窓ガラスなどヘ向けられたデフロスタ吹出ダクトが接続される。   Although not shown, the dehumidifying / humidifying device of the present embodiment is provided with a control device for controlling the blower 2 and controlling the current of the Peltier element 30 in the adsorbent module 3. Further, the humidified air outlet 8 is connected to a face outlet duct (not shown) directed to the occupant side, and the dehumidified air outlet 9 is connected to a defroster outlet duct directed to the front window glass of the vehicle.

本実施形態の除加湿装置は、例えば外気が乾燥している冬季において以下のように稼働する。すなわち、送風機2は、車室内の空気を吸い込み、これを吸着材モジュール3の第1の吸着素子31Aおよび第2の吸着素子31Bにそれぞれ送気する。吸着材モジュール3においては、例えば、ペルチェ素子30の一方の板面30aが吸熱部として機能し、他方の板面30bが放熱部として機能する。   The dehumidifying / humidifying device of the present embodiment operates as follows, for example, in winter when the outside air is dry. In other words, the blower 2 sucks air in the passenger compartment and sends it to the first adsorption element 31A and the second adsorption element 31B of the adsorbent module 3, respectively. In the adsorbent module 3, for example, one plate surface 30a of the Peltier element 30 functions as a heat absorbing portion, and the other plate surface 30b functions as a heat radiating portion.

このため、前記の板面30aによって第1の吸着素子31Aが冷却され、そのフィン33に把持された吸着材の吸着操作が進行し、フィン33を通過する空気中の水蒸気を吸着する。一方、第2の吸着素子31Bは、ペルチェ素子30の板面30bによって加熱され、その第2の吸着素子31Bのフィン33に把持された吸着材の脱離操作が進行し、フィン33を通過する空気に水蒸気を放出する。   For this reason, the first adsorbing element 31A is cooled by the plate surface 30a, the adsorbing operation of the adsorbent held by the fin 33 proceeds, and the water vapor in the air passing through the fin 33 is adsorbed. On the other hand, the second adsorption element 31B is heated by the plate surface 30b of the Peltier element 30, and the desorption operation of the adsorbent held by the fins 33 of the second adsorption element 31B proceeds and passes through the fins 33. Releases water vapor into the air.

吸着材モジュール3の第1の吸着素子31Aを通過して除湿された空気は第1流入空間3Aに流出し、第2の吸着素子31Bを通過して加湿された空気は第2流入空間3Bに流出し、流路切替ドア6により、加湿された空気は加湿風流通路80に振り向けられて加湿風吹出口8から吹き出され、除湿された空気は除湿風流通路90に振り向けられて除湿風吹出口9から吹き出される。   The air that has been dehumidified through the first adsorbing element 31A of the adsorbent module 3 flows out into the first inflow space 3A, and the air that has been humidified through the second adsorbing element 31B into the second inflow space 3B. The air that has flowed out and is humidified by the flow path switching door 6 is directed to the humidified air flow passage 80 and blown out from the humidified air outlet 8, and the dehumidified air is directed to the dehumidified air flow passage 90 and blown out from the dehumidified air outlet 9 Is done.

吸着材モジュール3において、吸着操作および脱離操作が所定時間行われると、ペルチェ素子30および形状記憶ばね70Aに印加される電圧が逆転され、ペルチェ素子30の吸熱部と放熱部とが入れ替えられる。換言すれば、ペルチェ素子30の板面30aが放熱部として機能し板面30bが吸熱部として機能する。そして、ペルチェ素子30の各板面30a、30bの機能の入れ替わりにより、各吸着素子31A、31Bにおいては、各々、吸着材の吸着/脱離操作が反転する。   In the adsorbent module 3, when the adsorption operation and the desorption operation are performed for a predetermined time, the voltage applied to the Peltier element 30 and the shape memory spring 70A is reversed, and the heat absorption part and the heat dissipation part of the Peltier element 30 are switched. In other words, the plate surface 30a of the Peltier element 30 functions as a heat dissipation portion, and the plate surface 30b functions as a heat absorption portion. Then, by switching the functions of the plate surfaces 30a and 30b of the Peltier element 30, the adsorption / desorption operation of the adsorbent is reversed in each of the adsorption elements 31A and 31B.

すなわち、上記の第1の吸着素子31Aは、冷却されていたそのフィン33が加熱されることにより、それまで吸着した水蒸気を脱離する。他方、上記の第2の吸着素子31Bは、加熱されていたそのフィン33が冷却されることにより、水蒸気の吸着を開始する。その結果、第1の吸着素子31Aは、これを通過する空気に水蒸気を放出して加湿し、第2の吸着素子31Bは、これを通過する空気中の水蒸気を吸着して除湿する。これにより、加湿された空気は第2流入空間3Bに流出し、除湿された空気は第1流入空間3Aに流出する。   That is, the first adsorbing element 31A desorbs the water vapor that has been adsorbed until the fin 33 that has been cooled is heated. On the other hand, said 2nd adsorption | suction element 31B starts adsorption | suction of water vapor | steam, when the fin 33 which was heated is cooled. As a result, the first adsorbing element 31A releases and vaporizes water vapor into the air passing therethrough, and the second adsorbing element 31B adsorbs and dehumidifies the water vapor in the air passing therethrough. Thereby, the humidified air flows out to the second inflow space 3B, and the dehumidified air flows out to the first inflow space 3A.

また、直流電源5において電圧が逆転されると、流路切替ドア6のアクチュエータ7Aの形状記憶ばね70Aが発熱もしくは放熱ことで、流路切替ドア6が一方から他方の位置に回動して流路が切り替えられる。すなわち、流路切替ドア6が、例えば図4に示す状態から図5に示す状態に切り替えられる。   In addition, when the voltage is reversed in the DC power source 5, the shape memory spring 70A of the actuator 7A of the flow path switching door 6 generates heat or dissipates, so that the flow path switching door 6 rotates from one position to the other position and flows. The road is switched. That is, the flow path switching door 6 is switched from, for example, the state shown in FIG. 4 to the state shown in FIG.

このため、吸着材モジュール3の第1の吸着素子31Aを通過して加湿された空気は第1流入空間3Aに流出し、第2の吸着素子31Bを通過して除湿された空気は第2流入空間3Bに流出し、流路切替ドア6により、加湿された空気は加湿風流通路80に振り向けられて加湿風吹出口8から吹き出され、除湿された空気は、除湿風流通路90に振り向けられて除湿風吹出口9から吹き出される。   For this reason, the air humidified through the first adsorbing element 31A of the adsorbent module 3 flows out into the first inflow space 3A, and the air dehumidified through the second adsorbing element 31B is in the second inflow. The air that has flowed out into the space 3B and is humidified by the flow path switching door 6 is directed to the humidified air flow passage 80 and blown out from the humidified air outlet 8, and the dehumidified air is directed to the dehumidified air flow passage 90 and dehumidified air blown It blows out from the exit 9.

本実施形態の除加湿装置においては、上記のような吸着材モジュール3で吸着/脱離操作を一定のタイミングで反転させるとともに、これに応じて、除湿された空気と加湿された空気との吹出流路を流路切替ドア6によって切り替える。これにより、除湿風吹出口9から除湿された空気を連続して吹き出し、加湿風吹出口8から加湿された空気を連続して吹き出すことができる。そして、除湿された空気を窓ガラスの防曇用に使用し、加湿された空気を快適性向上のために使用する。   In the dehumidifying / humidifying device of the present embodiment, the adsorption / desorption operation is reversed at a certain timing in the adsorbent module 3 as described above, and the dehumidified air and the humidified air are blown out accordingly. The flow path is switched by the flow path switching door 6. Thereby, the dehumidified air can be continuously blown out from the dehumidified air outlet 9, and the humidified air can be continuously blown out from the humidified air outlet 8. Then, the dehumidified air is used for anti-fogging of the window glass, and the humidified air is used for improving comfort.

上記のように、本実施形態の除加湿装置においては、吸着材を把持させた固定方式の一対の吸着素子31A、31Bをペルチェ素子30の吸熱部および放熱部として機能する各板面30a、30bにそれぞれ直接配置して吸着材モジュール3が構成される。吸着材モジュール3において、ペルチェ素子30へ流す電流の逆転によって吸熱部と放熱部を機能的に入れ替え、各吸着素子31A、31Bに対する冷却と加熱を切り替えて吸着操作と脱離操作を反転させるとともに、流路切替ドア6を使用し、吸着操作と脱離操作の反転に応じて、第1の吸着素子31Aを通過した空気と第2の吸着素子31Bを通過した空気の振り向け先を切り替える。   As described above, in the dehumidifying / humidifying device of the present embodiment, each of the plate surfaces 30a and 30b functioning as a heat absorbing part and a heat radiating part of the Peltier element 30 using the pair of fixed adsorbing elements 31A and 31B holding the adsorbent. The adsorbent module 3 is configured by arranging each directly. In the adsorbent module 3, the heat absorption part and the heat dissipation part are functionally switched by reversing the current flowing to the Peltier element 30, and the adsorption operation and the desorption operation are reversed by switching the cooling and heating for the adsorption elements 31A and 31B. The flow path switching door 6 is used to switch the destination of the air that has passed through the first adsorption element 31A and the air that has passed through the second adsorption element 31B according to the reversal of the adsorption operation and the desorption operation.

従って、本実施形態の除加湿装置においては、従来の吸着ローター方式のような回転駆動部を設ける必要がなく、しかも、ペルチェ素子30に各吸着素子31A、31Bが直接配置されており、吸着素子31A、31Bを加熱/冷却する際のペルチェ素子30と吸着素子との間の熱伝導性が高いため、吸着素子31A、31Bおよびペルチェ素子30を一層小型化できる。その結果、装置構成を簡素化でき、装置全体を一層小型化することができる。   Therefore, in the dehumidifying / humidifying device of the present embodiment, it is not necessary to provide a rotation drive unit as in the conventional adsorption rotor system, and the adsorption elements 31A and 31B are directly arranged on the Peltier element 30. Since the thermal conductivity between the Peltier element 30 and the adsorption element when heating / cooling 31A and 31B is high, the adsorption elements 31A and 31B and the Peltier element 30 can be further downsized. As a result, the apparatus configuration can be simplified and the entire apparatus can be further reduced in size.

次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、変形しても加熱すると元の形状に戻る形状記憶合金を用いたアクチュエータ7Aにて流路切替ドア6を駆動している。これによれば、アクチュエータ7Aの形状記憶合金部70を、通常のばね71と互いに流路切替ドア6を回動させるように引き合う形状記憶ばね70Aとした。この場合、その形状記憶ばね70Aを加熱しなければ、通常のばね71に引かれて流路切替ドア6が一方側へ回動するとともに形状記憶ばね70Aが引き伸ばされた状態となる。   Next, the features and effects of this embodiment will be described. First, the flow path switching door 6 is driven by an actuator 7A using a shape memory alloy that returns to its original shape when heated even if it is deformed. According to this, the shape memory alloy portion 70 of the actuator 7 </ b> A is a shape memory spring 70 </ b> A that attracts the normal spring 71 to rotate the flow path switching door 6. In this case, if the shape memory spring 70A is not heated, the flow path switching door 6 is rotated to one side by being pulled by the normal spring 71 and the shape memory spring 70A is stretched.

また、その形状記憶ばね70Aを加熱すれば、引き伸ばされた状態から元の形状に戻る力に引かれて流路切替ドア6が他方側へ回動するとともに、通常のばね71が引き伸ばされた状態となる。このように、アクチュエータ7Aの形状記憶合金部70を加熱するか否かで流路切替ドア6の状態を切り替えることができるため、除加温装置の構成を簡素化でき、かつ除加温装置を小型化することができる。   In addition, if the shape memory spring 70A is heated, the flow switching door 6 is rotated to the other side by the force of returning from the stretched state to the original shape, and the normal spring 71 is stretched. It becomes. Thus, since the state of the flow path switching door 6 can be switched depending on whether or not the shape memory alloy part 70 of the actuator 7A is heated, the configuration of the heat removal apparatus can be simplified, and the heat removal apparatus can be used. It can be downsized.

また、アクチュエータ7Aの形状記憶合金部70とペルチェ素子30とを並列に接続して、それらに印加する直流電圧の極性を切り替え可能にするとともに、形状記憶合金部70には一方向のみに電流が流れる整流ダイオード50を直列に接続している。これによれば、整流ダイオード50により形状記憶ばね70Aにはいずかの極性のときにのみ電流が流れるため、電流が流れると発熱して元の形状に戻り、逆の極性の時には変形容易となる。   Further, the shape memory alloy part 70 of the actuator 7A and the Peltier element 30 are connected in parallel so that the polarity of the DC voltage applied to them can be switched, and the current is only applied to the shape memory alloy part 70 in one direction. A flowing rectifier diode 50 is connected in series. According to this, since the current flows only to the shape memory spring 70A by the rectifier diode 50 at any polarity, when the current flows, it generates heat and returns to its original shape, and easily deforms when the polarity is reversed. .

このため、アクチュエータ7Aの形状記憶合金部70とペルチェ素子30とに並列に印加する直流電圧の極性を切り替えるだけで、ペルチェ素子30の吸熱側/放熱側の切り替えと、流路切替ドア6の切り替えとが同期して行われることとなり、アクチュエータ7Aの専用制御回路が不要となる。   Therefore, switching the heat absorption side / heat radiation side of the Peltier element 30 and switching the flow path switching door 6 simply by switching the polarity of the DC voltage applied in parallel to the shape memory alloy part 70 of the actuator 7A and the Peltier element 30. Are performed in synchronization with each other, and a dedicated control circuit for the actuator 7A becomes unnecessary.

また、流路切替部4は、吸着材モジュール3の直下流側に配設された仕切り板40によって第1の吸着素子31Aを通過した空気が流入する第1流入空間3Aと、第2の吸着素子31Bを通過した空気が流入する第2流入空間3Bとに区画され、仕切り板40の下流側は、仕切り壁11によって加湿風吹出口8に流出する加湿風流通路80と、除湿風吹出口9に流出する除湿風流通路90とに区画されている。   In addition, the flow path switching unit 4 includes a first inflow space 3A into which air that has passed through the first adsorbing element 31A flows in by a partition plate 40 disposed immediately downstream of the adsorbent module 3, and a second adsorption. It is partitioned into a second inflow space 3B into which air that has passed through the element 31B flows, and the downstream side of the partition plate 40 flows out to the humidified air flow passage 80 that flows out to the humidified air outlet 8 and the dehumidified air outlet 9 through the partition wall 11. The dehumidifying air flow passage 90 is partitioned.

そして、流路切替ドア6は、仕切り板40と仕切り壁11との間に配設され、加湿風流通路80と第1流入空間3Aおよび第2流入空間3Bの一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる加湿側ドア61a、61bと、除湿風流通路90と第1流入空間3Aおよび第2流入空間3Bの一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる除湿側ドア62a、62bとを1つのシャフト60に備えている。   The flow path switching door 6 is disposed between the partition plate 40 and the partition wall 11 and communicates the humidified air flow passage 80 with one of the first inflow space 3A and the second inflow space 3B and closes the other. Then, the humidifying side doors 61a and 61b capable of reversing the communication / blocking state, the dehumidified air flow passage 90 and one of the first inflow space 3A and the second inflow space 3B are connected to each other, and the other is closed. / The dehumidifying side doors 62a and 62b that can reverse the closed state are provided on one shaft 60.

そして、流路切替ドア6の一方への回動により、第1流入空間3Aと加湿風流通路80とが連通しつつ第2流入空間3Bと除湿風流通路90とが連通し、流路切替ドア6の他方への回動により、第1流入空間3Aと除湿風流通路90とが連通しつつ第2流入空間3Bと加湿風流通路80とが連通するようになっている。   Then, by turning the flow path switching door 6 to one side, the second inflow space 3B and the dehumidified air flow path 90 communicate with each other while the first inflow space 3A and the humidified air flow path 80 communicate with each other. By rotating to the other, the second inflow space 3B and the humidified air flow passage 80 are communicated with each other while the first inflow space 3A and the dehumidified air flow passage 90 are in communication with each other.

これによれば、吸着材モジュール3の直下流側に流路切替ドア6が回動できるだけのスペースを確保すれば流路切替部4を構成できることとなり、除加温装置の構成を簡素化でき、かつ除加温装置を小型化することができる。また、除湿風吹出口9に対して加湿風吹出口8を小さく形成している。これによれば、除湿風量に対して加温風量を少なくすることで、加温風の相対湿度を大きくすることができる。   According to this, if the space for allowing the flow path switching door 6 to rotate just downstream of the adsorbent module 3 is secured, the flow path switching section 4 can be configured, and the configuration of the heat removal apparatus can be simplified. In addition, the heat removal and heating device can be reduced in size. Further, the humidified air outlet 8 is made smaller than the dehumidified air outlet 9. According to this, the relative humidity of the warming air can be increased by reducing the warming air amount with respect to the dehumidifying air amount.

(変形例)
次に、第1実施形態の変形例について説明する。図7は、第1実施形態の変形例におけるアクチュエータ7Bの模式図である。なお、本変形例および後述の第2実施形態においては、前述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
(Modification)
Next, a modification of the first embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic diagram of an actuator 7B according to a modification of the first embodiment. In the present modification and the second embodiment described later, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations and features will be described.

本変形例のアクチュエータ7Bは、形状記憶合金部70としてストレートワイヤー70Bを折り返すように配設して使用している。このように、アクチュエータ7の形状記憶合金部70には、ストレートワイヤー70Bを用いても良く、通電のON−OFFによる加熱/放熱による伸長/収縮で、第1実施形態と同様の作動をさせることができる。   The actuator 7 </ b> B of this modification is arranged and used so that the straight wire 70 </ b> B is folded back as the shape memory alloy part 70. As described above, a straight wire 70B may be used for the shape memory alloy portion 70 of the actuator 7, and the same operation as that in the first embodiment is performed by heating / dissipating / dissipating by ON / OFF of energization. Can do.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図8は、本発明の第2実施形態における流路切替部4を含む平面断面図であり、図9は、図8中のIX−IX断面図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。なお、本実施形態においては、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a plan sectional view including the flow path switching unit 4 in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX in FIG. Features different from the above-described embodiment will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations and features will be described.

本実施形態では、流路切替ドア6を駆動するアクチュエータ7Aの形状記憶ばね70Aの加熱を、吸着素子31A、31Bのいずれかの一部34(図9では吸着素子31Aの一部)をケーシング1の外部に延出させ、板面30a、30bのいずれかの冷/熱(図9では板面30aの冷/熱)がその吸着素子31Aの一部34を介して形状記憶ばね70Aに熱伝達するように構成している。   In the present embodiment, the shape memory spring 70A of the actuator 7A that drives the flow path switching door 6 is heated, and any one of the adsorption elements 31A and 31B (part of the adsorption element 31A in FIG. 9) is replaced with the casing 1. The cold / heat of one of the plate surfaces 30a, 30b (in FIG. 9, the cold / heat of the plate surface 30a) is transferred to the shape memory spring 70A via a part 34 of the adsorption element 31A. It is configured to do.

本実施形態では、ペルチェ素子30の板面30aに接している吸着素子31Aの基板32の一部を延出させ、アクチュエータ7Aの形状記憶ばね70Aを取り囲んで加熱/冷却する部分34を形成したものである。これによれば、ペルチェ素子30のいずれかの側の冷/熱が吸着素子31A、31Bの一部34を介してアクチュエータ7の形状記憶合金部70に熱伝達し、その形状記憶合金部70を加熱/冷却することにより、電気的な制御をすることなく、ペルチェ素子30の吸熱側/放熱側の切り替えにより、同期して流路切替ドア6の切り替えを行うことができる。   In this embodiment, a part of the substrate 32 of the adsorption element 31A that is in contact with the plate surface 30a of the Peltier element 30 is extended to form a heating / cooling portion 34 surrounding the shape memory spring 70A of the actuator 7A. It is. According to this, the cold / heat on either side of the Peltier element 30 transfers heat to the shape memory alloy part 70 of the actuator 7 via the part 34 of the adsorption elements 31A, 31B, and the shape memory alloy part 70 is By heating / cooling, the flow path switching door 6 can be switched synchronously by switching the heat absorption side / heat radiation side of the Peltier element 30 without electrical control.

(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。上述の実施形態は、本除加温装置を車両に搭載して用いたものであるが、通常の室内で用いても良く、加湿を必要とする室(例えば、寝室)内の所定空間(例えば、寝具の枕元周り)に加湿した空気を吹き出し、除湿を必要とする空間(例えば、結露し易い窓や壁)側には除湿された空気を吹き出すように使っても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows. In the above-described embodiment, the heat removal apparatus is mounted on a vehicle and used. However, it may be used in a normal room, and a predetermined space (for example, a bedroom) in a room (for example, a bedroom) that requires humidification. Further, humidified air may be blown out around the bedside of the bedding, and the dehumidified air may be blown out to a space (for example, a window or wall where condensation is likely to occur) that requires dehumidification.

また、図示しないが、本実施形態の除加湿装置においては、より快適な空気を乗員側へ吹き出すため、吸着材モジュール3の下流側には、吸着材モジュール3の第1の吸着素子31Aで除湿(または加湿)された空気と第2の吸着素子31Bで加湿(または除湿)された空気との間で熱交換を行う熱交換器が配置されても良い。   Although not shown in the drawings, in the dehumidifying / humidifying device of this embodiment, in order to blow out more comfortable air to the occupant side, dehumidification is performed on the downstream side of the adsorbent module 3 by the first adsorbing element 31A of the adsorbent module 3. A heat exchanger that performs heat exchange between the air (or humidified) and the air humidified (or dehumidified) by the second adsorption element 31B may be arranged.

例えば加湿風吹出口8から乗員側へ吹き出される加湿空気は、各吸着素子31A、31Bにおいて脱離された水分を含む空気であるが、加熱脱離の際のペルチェ素子30の熱により、必要以上に高温となる場合もある。一方、除湿風吹出口9から窓ガラス側へ吹き出される除湿空気は、ペルチェ素子30による冷却により低温になっている。そこで、本実施形態において、吸着材モジュール3の下流側に熱交換器が配置され、その熱交換器により加湿空気の温度を下げ、除湿空気の温度を高めるように構成しても良い。   For example, the humidified air blown out from the humidified air outlet 8 to the occupant side is air containing moisture desorbed in each adsorption element 31A, 31B, but more than necessary due to the heat of the Peltier element 30 at the time of heat desorption. In some cases, the temperature may rise. On the other hand, the dehumidified air blown out from the dehumidified air outlet 9 toward the window glass is cooled by the Peltier element 30. Therefore, in the present embodiment, a heat exchanger may be disposed on the downstream side of the adsorbent module 3, and the temperature of the humidified air may be lowered by the heat exchanger to increase the temperature of the dehumidified air.

上記の熱交換器としては、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属から成り、かつ表面に多数のフィンを有するブロック状の顕熱熱交換器、前記と同様の金属から成る複数の平行平板を有し、かつ平板間の互いに隣接する隙間に高温の空気と低温の空気を隣接させて流す直交型熱交換器などの顕熱交換器など、各種熱交換器を使用できる。   The heat exchanger includes a block-like sensible heat exchanger made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum and having a number of fins on the surface, and a plurality of parallel plates made of the same metal as described above. In addition, various heat exchangers such as a sensible heat exchanger such as an orthogonal heat exchanger in which high temperature air and low temperature air are allowed to flow adjacent to each other between adjacent flat plates can be used.

上記の熱交換器は、加湿風吹出口8へ至る流路と除湿風吹出口9へ至る流路とに跨って配置される。上記の熱交換器を配置した場合には、温度の高い加湿空気と温度の低い除湿空気との間で熱交換できるため、例えば冬季には、加湿され、かつ適度に温度の低下した快適な空気を乗員側へ吹き出すことができる。   Said heat exchanger is arrange | positioned ranging over the flow path to the humidification air blower outlet 8, and the flow path to the dehumidification wind blower outlet 9. FIG. When the above heat exchanger is arranged, heat can be exchanged between the humidified air with a high temperature and the dehumidified air with a low temperature. For example, in winter, the air is humidified and has a moderately lowered temperature. Can be blown out to the passenger side.

さらに、上記の熱交換器の配置位置は、流路切替ドア6の下流側が好ましい。流路切替ドア6の下流側に熱交換器が配置された場合には、吸着材モジュール3と流路切替ドア6の間に配置される場合に比べて、熱交換器における高温空気と低温空気との流路の入れ替わりがなく、熱交換器自体での熱損失がないため、効率的に熱交換でき、乗員側へ吹き出す加湿空気の温度を下げることができる。   Furthermore, the arrangement position of the heat exchanger is preferably downstream of the flow path switching door 6. When the heat exchanger is arranged on the downstream side of the flow path switching door 6, compared with the case where it is disposed between the adsorbent module 3 and the flow path switching door 6, the high-temperature air and the low-temperature air in the heat exchanger Since there is no change in the flow path and there is no heat loss in the heat exchanger itself, heat can be exchanged efficiently, and the temperature of the humidified air blown out to the passenger can be lowered.

また、本実施形態においては、吸着材モジュール3から送風される加湿空気の温度を下げ、かつ除湿空気の温度を高めるため、図示しないが、吸着材モジュール3の下流側にペルチェ素子を利用した加熱冷却器を配置しても良い。この加熱冷却器は、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面を備えたペルチェ素子と、通気可能な熱交換用のフィンを備え、かつペルチェ素子の各板面に配置された第1の熱交換素子および第2の熱交換素子とから構成される。   In this embodiment, in order to lower the temperature of the humidified air blown from the adsorbent module 3 and increase the temperature of the dehumidified air, although not shown, heating using a Peltier element on the downstream side of the adsorbent module 3 A cooler may be arranged. The heating / cooling device includes a Peltier element having a pair of plate surfaces each functioning as a heat absorbing portion and a heat radiating portion, a heat exchange fin that can be ventilated, and is disposed on each plate surface of the Peltier element. The heat exchange element and the second heat exchange element.

第1の熱交換素子および第2の熱交換素子の各フィンの構造としては、吸着材モジュール3と同様に、コルゲート型、ハニカム型または格子型などの構造が利用できる。加熱冷却器の位置は、流路切替ドア6の下流側、または、吸着材モジュール3と流路切替ドア6との間とされる。流路切替ドア6としては、各種の構造のものを使用できるが、例えば図1に示す前述の装置と同様の装置が使用される。   As the structure of each fin of the first heat exchange element and the second heat exchange element, a structure such as a corrugated type, a honeycomb type, or a lattice type can be used as in the adsorbent module 3. The heating / cooling device is positioned downstream of the flow path switching door 6 or between the adsorbent module 3 and the flow path switching door 6. Although the thing of various structures can be used as the flow-path switching door 6, the apparatus similar to the above-mentioned apparatus shown in FIG. 1, for example is used.

そして、流路切替ドア6の下流側に加熱冷却器を配置する場合には、流路切替ドア6を図1の場合と逆向きに配置し、吸着材モジュール3からの送風を流路構造(図示省略)により左右に振り分けることにより、下流側の加熱冷却器に加湿空気および除湿空気を導入することができる。なお、このように配置した場合には、加熱冷却器における温度変化が少ないため、熱損失を小さくすることができる。   And when arrange | positioning a heating / cooling device in the downstream of the flow-path switching door 6, the flow-path switching door 6 is arrange | positioned in the reverse direction to the case of FIG. Humidified air and dehumidified air can be introduced into the downstream heating / cooling device by distributing to the left and right according to (not shown). In addition, when arrange | positioning in this way, since there is little temperature change in a heating cooler, a heat loss can be made small.

本実施形態の除加湿装置は、上記の加熱冷却器において、前述の吸着材モジュール3の切替操作に同期させてペルチェ素子の電流を切り替え、第1の熱交換素子と第2の熱交換素子における加熱と冷却を切り替えることにより、吸着材モジュール3から送り出される加湿空気の温度を確実に高めることができ、除湿空気の温度を確実に高めることができる。また、必要に応じて、ペルチェ素子の電流を制御することにより、加湿空気および除湿空気の温度を調節することができる。   The dehumidifying / humidifying device of the present embodiment switches the current of the Peltier element in synchronization with the aforementioned switching operation of the adsorbent module 3 in the above-described heating / cooling device, and in the first heat exchange element and the second heat exchange element By switching between heating and cooling, the temperature of the humidified air sent out from the adsorbent module 3 can be reliably increased, and the temperature of the dehumidified air can be reliably increased. Moreover, the temperature of humidified air and dehumidified air can be adjusted by controlling the electric current of a Peltier device as needed.

なお、本実施形態の除加湿装置は、流路切替ドア6の作動設定を切り替えることにより、例えば夏季において、加湿風吹出口8から除湿された空気を乗員側へ吹き出すこともできる。また、車室内の臭気成分を捕捉するため、吸着材モジュール3の上流側または下流側に脱臭用フィルターが配置されても良い。   Note that the dehumidifying / humidifying device of the present embodiment can also blow out the dehumidified air from the humidified air outlet 8 to the occupant side by switching the operation setting of the flow path switching door 6, for example, in summer. Further, a deodorizing filter may be disposed on the upstream side or the downstream side of the adsorbent module 3 in order to capture odor components in the passenger compartment.

本発明の第1実施形態における除加湿装置の構造概要を示し、(a)は平面図、(b)は側面断面図である。The structure outline | summary of the dehumidification / humidification apparatus in 1st Embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is side sectional drawing. 図1中の吸着材モジュール3の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the adsorbent module 3 in FIG. 図1中の流路切替ドア6の一例を示し、(a)は斜視図、(b)は(a)中のb視図である。An example of the flow path switching door 6 in FIG. 1 is shown, (a) is a perspective view, and (b) is a view seen from b in (a). 流路切り替えのしくみを説明する図であり、第1の流路切替位置の状態を示し、(a)は図1中のa−a断面図、(b)は図1中のb−b断面図である。It is a figure explaining the mechanism of channel switching, and shows the state of the 1st channel switching position, (a) is aa sectional view in Drawing 1, and (b) is a bb section in Drawing 1. FIG. 流路切り替えのしくみを説明する図であり、第2の流路切替位置の状態を示し、(a)は図1中のa−a断面図、(b)は図1中のb−b断面図である。It is a figure explaining the mechanism of channel switching, and shows the state of the 2nd channel switching position, (a) is aa sectional view in Drawing 1, (b) is a bb section in Drawing 1. FIG. 本発明の第1実施形態におけるアクチュエータ7Aおよび電気回路の模式図である。It is a schematic diagram of an actuator 7A and an electric circuit in the first embodiment of the present invention. 第1実施形態の変形例におけるアクチュエータ7Bの模式図である。It is a mimetic diagram of actuator 7B in a modification of a 1st embodiment. 本発明の第2実施形態における流路切替部4を含む平面断面図である。It is a plane sectional view containing channel change part 4 in a 2nd embodiment of the present invention. 図8中のIX−IX断面図である。It is IX-IX sectional drawing in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…ケーシング
2…送風機(送風手段)
3…吸着材モジュール
3A…第1流入空間
3B…第2流入空間
4…流路切替部
6…流路切替ドア
7…アクチュエータ
8…加湿風吹出口
9…除湿風吹出口
11…仕切り壁(第2仕切り部)
30…ペルチェ素子
30a、30b…板面
31A…第1の吸着素子
31B…第2の吸着素子
33…フィン
34…吸着素子の一部
40…仕切り板(第1仕切り部)
50…整流ダイオード(素子)
60…シャフト部(回動軸)
61a、61b…加湿側ドア
62a、62b…除湿側ドア
70…形状記憶合金部
80…加湿風流通路
90…除湿風流通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Casing 2 ... Blower (blower means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Adsorbent module 3A ... 1st inflow space 3B ... 2nd inflow space 4 ... Channel switching part 6 ... Channel switching door 7 ... Actuator 8 ... Humidification wind blower outlet 9 ... Dehumidification wind blower outlet 11 ... Partition wall (2nd partition) Part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Peltier element 30a, 30b ... Plate surface 31A ... 1st adsorption | suction element 31B ... 2nd adsorption | suction element 33 ... Fin 34 ... Part of adsorption | suction element 40 ... Partition plate (1st partition part)
50 ... Rectifier diode (element)
60 ... Shaft part (rotating shaft)
61a, 61b ... Humidification side door 62a, 62b ... Dehumidification side door 70 ... Shape memory alloy part 80 ... Humidification air flow passage 90 ... Dehumidification air flow passage

Claims (5)

空気を取り込んで除湿された空気と加湿された空気とにして吹き出す除加湿装置であり、
空気流通路としてのケーシング(1)には、送風手段(2)、吸着材モジュール(3)および流路切替部(4)が空気の流れ方向に沿って順に配設され、前記ケーシング(1)の最下流部には、加湿風を吹き出す加湿風吹出口(8)と、除湿風を吹き出す除湿風吹出口(9)とが設けられ、
前記吸着材モジュール(3)は、吸熱部および放熱部としてそれぞれ機能する一対の板面(30a、30b)を備えたペルチェ素子(30)と、通気可能なフィン(33)の表面に吸着材を把持させて前記板面(30a、30b)のそれぞれに配置された第1の吸着素子(31A)および第2の吸着素子(31B)とを備え、前記送風手段(2)によって送気される空気が前記各吸着素子(31A、31B)を通過可能に前記ケーシング(1)内に配置され、
前記流路切替部(4)は、前記加湿風吹出口(8)および前記除湿風吹出口(9)に対し、前記第1の吸着素子(31A)を通過した空気と前記第2の吸着素子(31B)を通過した空気とを別々に分配可能で、かつ分配先を流路切替ドア(6)によって切り替え可能に構成され、
前記ペルチェ素子(30)に流れる電流を逆転させて前記ペルチェ素子(30)の吸熱部と放熱部とを入れ替えるとともに、前記流路切替部(4)は前記電流の逆転に応じて前記流路切替ドア(6)によって各空気の分配先を切り替えるように構成されている除加湿装置において、
変形しても加熱すると元の形状に戻る形状記憶合金を用いたアクチュエータ(7)にて前記流路切替ドア(6)を駆動していることを特徴とする除加湿装置。
It is a dehumidifying / humidifying device that takes in air and blows it out as dehumidified air and humidified air,
In the casing (1) as an air flow passage, a blowing means (2), an adsorbent module (3), and a flow path switching unit (4) are sequentially arranged along the air flow direction, and the casing (1) In the most downstream part, a humidified air outlet (8) for blowing out the humidified air and a dehumidified air outlet (9) for blowing out the dehumidified air are provided,
The adsorbent module (3) includes an adsorbent on the surface of the Peltier element (30) having a pair of plate surfaces (30a, 30b) each functioning as a heat absorbing portion and a heat radiating portion, and a fin (33) that can be ventilated. Air that is held by the first adsorbing element (31A) and the second adsorbing element (31B) that are gripped and arranged on each of the plate surfaces (30a, 30b), and is supplied by the blowing means (2) Is disposed in the casing (1) so as to be able to pass through the adsorption elements (31A, 31B),
The flow path switching unit (4) includes the air that has passed through the first adsorption element (31A) and the second adsorption element (31B) with respect to the humidified air outlet (8) and the dehumidified air outlet (9). ) And the air passing through can be separately distributed, and the distribution destination can be switched by the flow path switching door (6),
The current flowing through the Peltier element (30) is reversed to replace the heat absorption part and the heat dissipation part of the Peltier element (30), and the flow path switching part (4) switches the flow path according to the reversal of the current. In the dehumidifying / humidifying device configured to switch the distribution destination of each air by the door (6),
The dehumidifying / humidifying device, wherein the flow path switching door (6) is driven by an actuator (7) using a shape memory alloy that returns to its original shape when heated even if it is deformed.
前記アクチュエータ(7)の形状記憶合金部(70)と前記ペルチェ素子(30)とを並列に接続して直流電圧を極性切り替え可能に印加する構成にするとともに、前記形状記憶合金部(70)には一方向のみに電流が流れる素子(50)を直列に接続していることを特徴とする請求項1に記載の除加湿装置。   The shape memory alloy part (70) of the actuator (7) and the Peltier element (30) are connected in parallel to apply a DC voltage so that the polarity can be switched, and to the shape memory alloy part (70). 2. The dehumidifying / humidifying device according to claim 1, wherein elements (50) through which current flows only in one direction are connected in series. 前記吸着素子(31A、31B)の一部(34)を前記ケーシング(1)の外部に延出させ、前記板面(30a、30b)の冷/熱が前記吸着素子(31A、31B)の一部(34)を介して前記形状記憶合金部(70)に熱伝達するように構成していることを特徴とする請求項1に記載の除加湿装置。   A part (34) of the adsorption element (31A, 31B) is extended to the outside of the casing (1), and the cold / heat of the plate surfaces (30a, 30b) is one of the adsorption elements (31A, 31B). The dehumidifying / humidifying device according to claim 1, wherein the dehumidifying / humidifying device is configured to transfer heat to the shape memory alloy part (70) through a part (34). 前記流路切替部(4)は、前記吸着材モジュール(3)の直下流側に配設された第1仕切り部(40)によって前記第1の吸着素子(31A)を通過した空気が流入する第1流入空間(3A)と、前記第2の吸着素子(31B)を通過した空気が流入する第2流入空間(3B)とに区画され、
前記第1仕切り部(40)の下流側は、第2仕切り部(11)によって前記加湿風吹出口(8)に流出する加湿風流通路(80)と、前記除湿風吹出口(9)に流出する除湿風流通路(90)とに区画され、
前記流路切替ドア(6)は、前記第1仕切り部(40)と前記第2仕切り部(11)との間に配設され、前記加湿風流通路(80)と前記第1流入空間(3A)および前記第2流入空間(3B)の一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる加湿側ドア(61a、61b)と、
前記除湿風流通路(90)と前記第1流入空間(3A)および前記第2流入空間(3B)の一方とを連通させて他方を閉塞し、この連通/閉塞の状態を逆転しうる除湿側ドア(62a、62b)とを1つの回動軸(60)に備え、
前記流路切替ドア(6)を第1の流路切替位置に回動させることにより、前記第1流入空間(3A)と前記加湿風流通路(80)とが連通しつつ前記第2流入空間(3B)と前記除湿風流通路(90)とが連通し、
前記流路切替ドア(6)を第2の流路切替位置に回動させることにより、前記第1流入空間(3A)と前記除湿風流通路(90)とが連通しつつ前記第2流入空間(3B)と前記加湿風流通路(80)とが連通するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の除加湿装置。
In the flow path switching unit (4), the air that has passed through the first adsorbing element (31A) flows into the flow path switching unit (4) by the first partition unit (40) disposed immediately downstream of the adsorbent module (3). Partitioned into a first inflow space (3A) and a second inflow space (3B) into which air that has passed through the second adsorption element (31B) flows;
The downstream side of the first partition part (40) is a humidified air flow passage (80) that flows out to the humidified air outlet (8) by the second partition part (11), and a dehumidifier that flows out to the dehumidified air outlet (9). Divided into wind passages (90),
The flow path switching door (6) is disposed between the first partition portion (40) and the second partition portion (11), and the humidified air flow passage (80) and the first inflow space (3A). ) And the second inflow space (3B) to communicate with each other and close the other, and the humidifying side doors (61a, 61b) capable of reversing the state of communication / blocking,
A dehumidifying side door capable of communicating the dehumidifying air flow passage (90) with one of the first inflow space (3A) and the second inflow space (3B) and closing the other, and reversing the state of communication / blocking. (62a, 62b) are provided on one rotating shaft (60),
By rotating the flow path switching door (6) to the first flow path switching position, the first inflow space (3A) and the humidified air flow passage (80) communicate with each other while the second inflow space ( 3B) and the dehumidifying airflow passageway (90) communicate with each other,
By rotating the flow path switching door (6) to the second flow path switching position, the first inflow space (3A) and the dehumidified air flow passage (90) communicate with each other while the second inflow space ( 3. The dehumidifying / humidifying device according to claim 1, wherein 3 </ b> B) communicates with the humidified air flow passage (80).
前記除湿風吹出口(9)に対して前記加湿風吹出口(8)を小さく形成していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の除加湿装置。   The dehumidifying / humidifying device according to any one of claims 1 to 4, wherein the humidifying air outlet (8) is formed smaller than the dehumidifying air outlet (9).
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