JP2014097468A - 除湿器 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる除湿器を提供する。
【解決手段】除湿器１０は、空気が通過する除湿材１３と、除湿材１３に冷媒の熱を伝達する伝熱部材１４とを備え、伝熱部材１４は、冷媒が内部を流れる冷媒通過ブロック１５と、この冷媒通過ブロック１５より突出され、除湿材１３内に配置された複数の放熱プレート１６を有し、再生時には高温の冷媒を冷媒通過ブロック１５内に流し、除湿時には低温の冷媒を冷媒通過ブロック１５内に流す。
【選択図】図２

Description

本発明は、除湿材を使用した除湿器に関する。

例えば、この種の除湿器を搭載した車両用空気調和装置が種々提案されている。つまり、内燃機関を空調風の加熱源として利用できない電気自動車等では、ヒートポンプ式冷凍サイクルを冷却源のみならず加熱源として通常では利用する。そして、暖房時の小動力化（省エネルギー化）のためには、車室内の空気を循環させる内気循環で暖房運転することが有効である。しかし、暖房時に内気循環させると、車室内の湿度が乗員の呼気に含まれる水分によって上昇し、窓曇り等が発生する。このため、空気中の湿度を除湿材を有する除湿器で低減し、内気循環モードでも除湿暖房を可能とする。

この種の従来例の車両用空気調和装置として、特許文献１に開示されたものがある。この車両用空気調和装置１００は、図１１に示すように、空調ユニット１０１を有する。空調ユニット１０１の送風路１０２には、ブロア１０３や室内熱交換器１０４，１０５が配置されている。又、送風路１０２には、車外に通じる空気排出路１０２ａに跨る位置に除湿材を有する除湿器１１０が配置されている。除湿器１１０は、回転式であり、回転によっていずれか半分が空気排出路１０２ａに臨む位置に配置できるようになっている。除湿器１１０の直ぐ上流で、且つ、空気排出路１０２ａ側には、ヒータ１１１が配置されている。

この車両用空気調和装置１００では、内気暖房モードでは、車室内の空気を送風路１０２内に吸引し、この吸引した空気を加熱すると共に除湿器１１０で除湿する。従って、内気循環で除湿暖房を行うことできる。

送風路１０２の一部空気は、ヒータ１１１で加熱され、再生（脱湿）に適した高温とされて除湿器１１０の半分に送られる。この高温の空気によって除湿器１１０の除湿材が空気に水分を放出し、多湿の空気が空気排出路１０２ａより外部に排気される。このようにして除湿器１１０の再生が行われる。

特開２００６−２４０５７４号公報

しかしながら、前記従来の除湿器１１０では、除湿材に送られる空気をその手前のヒータ１１１で加熱し、空気によって除湿材が加熱されることで再生（脱湿）に適した温度（以下、再生温度）になる。従って、短時間（瞬時）に確実に除湿材を再生温度にすることができない。更に再生熱源がヒータ１１１であることと除湿器１１０を常時回転させるために多くの電力を消費している。又、除湿材は、その除湿性能が温度に依存するため、除湿時には除湿に適した温度（以下、除湿温度）にすることが小動力（小電力）に貢献するが、従来の除湿器１１０ではこのコントロールが出来ない。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、短時間で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる除湿器を提供することを目的とする。

本発明は、空気が通過する除湿材と、前記除湿材に冷媒の熱を伝達する伝熱部材とを備えたことを特徴とする除湿器である。

前記伝熱部材は、冷媒が内部を流れる冷媒通過ブロックと、前記冷媒通過ブロックより突出され、前記除湿材内に配置された放熱部とを備える構成であっても良い。

前記放熱部は、空気が周囲を通過するよう配置されるものであっても良い。

前記放熱部は、前記除湿材に挿入された複数の平板状の放熱プレートであっても良い。

前記放熱プレートは、多数の孔を有する構成であっても良い。

前記放熱プレートは、通過する空気流の方向に向かって切り起こされた多数の切り起し部を有する構成であっても良い。

前記放熱部は、前記除湿材を貫通する複数のピン状の放熱ピンであっても良い。

前記冷媒は、ヒートポンプ式冷凍サイクルを循環する冷媒であっても良い。

本発明によれば、冷媒の熱を受けた伝熱部材で除湿材自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる。又、除湿材に送られる空気を手前で加熱するのではなく、除湿材を流れる過程で加熱するため、従来例に較べて小さな加熱エネルギーで足り、小動力化になる。

本発明の第１実施形態を示し、除湿器（第１実施形態）を搭載した車両用空気調和装置の概略構成図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は伝熱部材の断面図、（ｃ）は除湿材の断面図、（ｄ）は伝熱部材の平面図、（ｅ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線断面図である。 車両用空気調和装置にあって、走行中における暖房／内気循環／除湿モードの動作図である。 車両用空気調和装置にあって、充電中における冷房／再生（脱湿）モードの動作図である。 本発明の除湿器の第２実施形態を示し、（ａ）は伝熱部材の平面図、（ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の除湿器の第３実施形態を示し、（ａ）は伝熱部材の断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明の除湿器の第４実施形態を示し、（ａ）は伝熱部材の断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 本発明の除湿器の第５実施形態を示し、（ａ）は伝熱部材の断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。 本発明の除湿器の第６実施形態を示し、（ａ）は除湿器の正面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。 除湿する空気を冷却すると、除湿量が増加することを説明するための湿り空気線である。 従来例を示し、車両用空気調和装置の概略構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の除湿器を車両用空気調和装置に搭載した実施形態を示す。

図１に示すように、車両は、電気自動車（ＥＶ）である。車両は、車室内の空調を行う車両用空気調和装置１と、車両の電力源であるバッテリ装置５０とを備えている。

車両用空気調和装置１は、ヒートポンプ式（蒸気圧縮式）冷凍サイクル２と空調ケース２０とを備えている。

（ヒートポンプ式冷凍サイクル）
ヒートポンプ式冷凍サイクル２は、電動コンプレッサ３と室内熱交換器４と室外熱交換器５と冷媒減圧手段６とアキュムレータ７とメイン流路切換手段である四方弁８とを備え、これらが下記する暖房循環路と冷房循環路を構成するよう各冷媒配管９によって接続されている。

四方弁８は、電動コンプレッサ３からの高温高圧の冷媒が室内熱交換器４、冷媒減圧手段６、室外熱交換器５、アキュムレータ７の順に流れて電動コンプレッサ３に戻る暖房循環路と、室外熱交換器５、冷媒減圧手段６、室内熱交換器４、アキュムレータ７の順に流れて電動コンプレッサ３に戻る冷房循環路とを選択的に切り換える。

電動コンプレッサ３は、例えばベーン型であり、制御手段（図示せず）からの指令によってオン・オフや回転数が制御される。

室内熱交換器４は、空調ケース２０のメイン送風路２１Ａに配置されている。室内熱交換器４は、冷媒と空調ケース２０内を通過する空気、つまり、車室内に供給される空気との間で熱交換する。

室外熱交換器５は、例えばエンジンルーム内に配置されている。室外熱交換器５は、冷媒と車室外の空気との間で熱交換する。

冷媒減圧手段６は、室内熱交換器４と室外熱交換器５の間に配置されている。冷媒減圧手段６は、２つの並列通路を有する。その一方の通路には、第１膨張弁６ａと第１開閉電磁弁６ｂが直列接続されている。他方の通路には、第２膨張弁６ｃと第２開閉電磁弁６ｄが直列接続されている。ヒートポンプ式冷凍サイクル２を暖房循環路（暖房モード）として動作させる場合には、第１開閉電磁弁６ｂを閉位置、第２開閉電磁弁６ｄを開位置とし、第２膨張弁６ｃで冷媒を減圧することにより室内熱交換器４をコンデンサ、室外熱交換器５をエバポレータとして機能させることができる。ヒートポンプ式冷凍サイクル２を冷房循環路（冷房モード）として動作させる場合には、第１開閉電磁弁６ｂを開位置、第２開閉電磁弁６ｄを閉位置とし、第１膨張弁６ａで冷媒を減圧することにより室外熱交換器５をコンデンサ、室内熱交換器４をエバポレータとして機能させることができる。第１開閉電磁弁６ｂ及び第２開閉電磁弁６ｄは、制御手段（図示せず）によって制御される。

アキュムレータ７は、室外熱交換器５又は室内熱交換器４から送られてきた冷媒の内で余剰冷媒を一時的に溜めると共にガス冷媒のみを電動コンプレッサ３に送る。

また、ヒートポンプ式冷凍サイクル２は、除湿器１０と、冷媒を除湿器１０に循環させる除湿器循環路１１と、サブ流路切換手段である２箇所の三方弁１２ａ，１２ｂとを有する。除湿器循環路１１は、暖房循環路では低圧側の冷媒を除湿器１０に導く。除湿器循環路１１は、冷房循環路では高圧側の冷媒を除湿器１０に導く。２箇所の三方弁１２ａ，１２ｂは、除湿器循環路１１の上流接続位置と下流接続位置に設けられている。２箇所の三方弁１２ａ，１２ｂは、冷媒を除湿器循環路１１に流し、除湿器１０に循環させる経路と、冷媒を除湿器１０に流さずにショートカットする経路に切り換えできる。２箇所の三方弁１２ａ，１２ｂは、制御手段（図示せず）によって切換制御される。除湿器１０の構成は、下記に詳述する。

（空調ケース）
空調ケース２０は、内部に送風路２１を有する。送風路２１は、メイン送風路２１Ａと、内気循環通路２２と、メイン送風路２１Ａの最上流位置と内気循環通路２２の最下流位置を連通する第１連通路２３とから構成されている。

メイン送風路２１Ａの最上流位置には、外気導入口２４が設けられている。外気導入口２４には、防塵フィルタ４０が配置されている。外気導入口２４は、外気導入ドアＤ１によって開閉される。外気導入ドアＤ１は、閉位置（ａ）では外気導入口２４を閉塞し、且つ、第１連通路２３を開口する。外気導入ドアＤ１は、開位置（ｂ）では、外気導入口２４を開口し、且つ、第１連通路２３を閉塞する。

メイン送風路２１Ａには、上流側から順にブロア２５、室内熱交換器４、エアミックスドアＤ２、第１加熱手段である第１ＰＴＣヒータ２６が配置されている。ブロア２５は、外気導入ドアＤ１などの位置に応じて外気や内気をメイン送風路２１Ａに吸引する。エアミックスドアＤ２は、第１ＰＴＣヒータ２６を通過する送風とバイパスする送風との配風割合を調整する。エアミックスドアＤ２は、閉位置（ａ）では全ての送風を第１ＰＴＣヒータ２６の迂回路を通し、開位置（ｂ）では、全ての送風を第１ＰＴＣヒータ２６を通す。第１ＰＴＣヒータ２６は、ＰＴＣ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の発熱体による自己温度制御型のヒータであり、自動的に自ら上限温度管理を行うため、外部からの制御が不要である。第１ＰＴＣヒータ２６は、制御手段によってオン・オフが制御される。下記する第２ＰＴＣヒータ３１も同様の構成である。

メイン送風路２１Ａの最下流位置には、デフロスタ吹出口２７、ベント吹出口２８及びフット吹出口２９が設けられている。各吹出口２７，２８，２９は、各ドアＤ１０〜Ｄ１２によって開閉される。各吹出口２７，２８，２９より空調風が車室内に吹き出される。また、メイン送風路２１Ａの最下流位置は、下記する第２連通路５５を介してバッテリケース５１に接続されている。

内気循環通路２２の最上流位置には、内気導入口３０が設けられている。内気導入口３０は、車室内に開口している。内気導入口３０は、下記するバッテリ第２出口ドアＤ６によって開閉される。内気循環通路２２には、上流側より順に第２加熱手段である第２ＰＴＣヒータ３１、除湿器１０が配置されている。第２ＰＴＣヒータ３１は、制御手段によってオン・オフが制御される。内気循環通路２２の最下流位置には、空気排出口３２が設けられている。空気排出口３２は、空気排出ドアＤ３によって開閉される。空気排出ドアＤ３は、閉位置（ａ）では空気排出口３２を閉塞し、且つ、第１連通路２３を開口する。空気排出ドアＤ３は、開位置（ｂ）では、空気排出口３２を開口し、且つ、第１連通路２３を閉塞する。又、内気循環通路２２の最上流位置は、下記するように、第３連通路５６を介してバッテリケース５１に接続されている。

（バッテリ装置）
バッテリ装置５０は、バッテリケース５１と、このバッテリケース５１内に配置され、空気を吸引するバッテリ冷却用ブロア５２と、車両用排熱源であるバッテリパック５３とを有する。

バッテリケース５１には、車室に開口するバッテリ空気出口５４が設けられている。バッテリ空気出口５４は、バッテリ第１出口ドアＤ４によって開閉される。バッテリ第１出口ドアＤ４は、閉位置（ａ）ではバッテリ空気出口５４を閉塞し、開位置（ｂ）では、バッテリ空気出口５４を開口する。

バッテリケース５１内は、メイン送風路２１Ａの最下流位置に第２連通路５５を介して接続されている。第２連通路５５には、車室に開口するバッテリ空気入口５７が設けられている。バッテリ入口ドアＤ５によって第２連通路５５とバッテリ空気入口５７が開閉される。バッテリ入口ドアＤ５は、閉位置（ａ）ではバッテリ空気入口５７を開口し、且つ、第２連通路５５を閉塞する。バッテリ入口ドアＤ５は、開位置（ｂ）では、バッテリ空気入口５７を閉塞し、且つ、第２連通路５５を開口する。

バッテリケース５１内は、内気循環通路２２の最上流位置に第３連通路５６を介して接続されている。第３連通路５６には、上記した内気導入口３０が開口している。バッテリ第２出口ドアＤ６によって第３連通路５６と内気導入口３０が開閉される。バッテリ第２出口ドアＤ６は、閉位置（ａ）では内気導入口３０を開口し、且つ、第３連通路５６を閉塞する。バッテリ第２出口ドアＤ６は、開位置（ｂ）では、内気導入口３０を閉塞し、且つ、第３連通路５６を開口する。バッテリ第２出口ドアＤ６は、内気導入ドアを兼用している。

バッテリパック５３は、バッテリケース５１内に送風隙間を開けて配置されている。バッテリ冷却用ブロア５２によってバッテリケース５１内に吸引された空気は、バッテリパック５３の周囲等を通過してバッテリパック空気出口５４や第３連通路５６より排出される。

（センサ）
また、車両用空気調和装置１は、車室内の温度を検出する室内温度センサＳ１と、車両の外部の温度を検出する外気温度センサＳ２と、除湿器１０の通過直前の空気圧力を検出する第１圧力検出センサＳ３と、除湿器１０の通過直後の空気圧力を検出する第２圧力検出センサＳ４と、除湿器１０の通過直前の空気温度を検出する第１温度検出センサＳ５と、除湿器１０の通過直後の空気温度を検出する第２温度検出センサＳ６とを備えている。

（制御手段）
制御手段（図示せず）は、操作パネル（図示せず）への入力データ、各種センサＳ１〜Ｓ６の検出データ等に基づいて、車両用空気調和装置１の各機器、車両用空気調和装置１の各ドア、バッテリ装置５０の各ドア等を制御する。

（除湿器）
除湿器１０は、図２（ａ）〜（ｅ）に示すように、方形ブロック状の除湿材１３と、除湿材１３に熱を伝達する伝熱部材１４とから構成されている。除湿材１３は、多数の平板と波形状の除湿シート１３ａが積層されて構成されている。除湿材１３は、除湿シート１３ａの波形形状によって隙間が形成され、この隙間を内気循環通路２２を流れる空気流が通過できるように形成されている。除湿材１３には、等間隔にプレート挿入スペース１３ｂが形成されている。除湿材１３は、高吸水性高分子材より形成されている。高吸水性高分子材は、低温では、通過する空気中の水分を飽和するまで内部に吸湿する。除湿の最適温度（除湿温度）は、５℃〜２０℃の範囲である。高吸水性高分子材は、高温では、内部に吸収した水分を外部に脱湿（放湿）、つまり、再生する。再生（脱湿）の最適温度（再生温度）は、４０℃〜７０℃の範囲である。

伝熱部材１４は、熱伝導性に優れた部材より形成されている。伝熱部材１４は、冷媒通過ブロック１５と、この冷媒通過ブロック１５にろう付け等により接続され、冷媒通過ブロック１５より等間隔に突出された放熱部である複数の放熱プレート１６とから構成されている。冷媒通過ブロック１５内には冷媒通路１５ａが形成されている。この冷媒通路１５ａの出入口にヒートポンプ式冷凍サイクル２の除湿器循環路１１の配管が接続されている。

複数の放熱プレート１６は、それぞれ平板状である。複数の放熱プレート１６は、除湿材１３の各プレート挿入スペース１３ｂにそれぞれ挿入されている。これにより、複数の放熱プレート１６は、除湿材１３を挟んで保持している。各放熱プレート１６は、除湿材１３に密着していると共に、空気が周囲を通過するよう配置されている。放熱プレート１６は、ほぼ等間隔に点在された多数の通気孔１６ａを有する。つまり、除湿器１０は、高温の冷媒が伝熱部材１４に流出入されると、高温の冷媒熱によって除湿材１３が再生（脱湿）に適した高温（再生温度）になる。低温の冷媒が伝熱部材１４に流出入されると、低温の冷媒熱によって除湿材１３が除湿に適した低温（除湿温度）になる。

（除湿器の除湿・再生）
次に、車両用空気調和装置１及びバッテリ装置５０の動作に関連した除湿器１０の除湿モードと再生モードを説明する。除湿器１０の除湿モードは、車室内の空調時に行われるため、走行時における内気循環の暖房時を例に説明する。除湿器１０の再生モードは、基本的には急速充電時に行われるため、充電時における冷房時を例に説明する。

（走行中の暖房／内気循環／除湿モード）
図３に示すように、走行中の暖房／内気循環／除湿モードでは、ヒートポンプ式冷凍サイクル２は、四方弁８が暖房循環路（暖房モード）を選択する位置に、第１及び第２開閉電磁弁６ｂ，６ｄが第２膨張弁６ｃで冷媒を減圧する位置に設定され、室内熱交換器４は、コンデンサとして作動される。２つの三方弁１２ａ，１２ｂが冷媒を除湿器循環路１１に流す選択位置にそれぞれ設定される。

外気導入ドアＤ１は閉位置（ａ位置）、バッテリ入口ドアＤ５は閉位置（ａ位置）、バッテリ第１出口ドアＤ４は開位置（ｂ位置）、バッテリ第２出口ドアＤ６は閉位置（ａ位置）に設定される。

空調ケース２０内には、ブロア２５の吸引力によって内気導入口３０より内気が導入され、導入された内気が第２ＰＴＣヒータ３１、除湿器１０を通り、その後、室内熱交換器４、第１ＰＴＣヒータ２６を通って車室内に供給される。空調ケース２０内を通過する内気は、室内熱交換器４、第１ＰＴＣヒータ２６で加熱され、車室内には温風が吹き出される。第１ＰＴＣヒータ２６は、室内熱交換器４の加熱量が足りない場合にオンし、室内熱交換器４の加熱量で足りている場合にはオフする。

この空調ケース２０内を通過する内気は、その水分が除湿器１０を通過する過程で吸収される。従って、車室内には湿度の低い空気が供給される。ここで、除湿器１０は、ヒートポンプ式冷凍サイクル２の低温の冷媒で冷却（５℃〜２０℃）され、除湿性能が非常に高い状態に設定されるため、効率的に空気中の水分を吸収する（図１３参照）。

バッテリ装置５０のバッテリケース５１内には、バッテリ冷却用ブロア５２の吸引力によってバッテリ空気入口５７より内気（温風）が導入され、バッテリパック５３の周囲を通ってバッテリ空気出口５４より排出される。このような循環空気によって、走行中で充放電を繰り返して温度上昇しているバッテリパック５３が冷却される。

（充電中（急速及び普通）の冷房／再生（脱湿）モード）
図４に示すように、充電中（急速及び普通）の冷房／再生（脱湿）モードは、ヒートポンプ式冷凍サイクル２は、四方弁８が冷房循環路（冷房モード）を選択する位置に、第１及び第２開閉電磁弁６ｂ，６ｄが第１膨張弁６ａで冷媒を減圧する位置に設定され、室内熱交換器４は、エバポレータとして作動される。２つの三方弁１２ａ，１２ｂが除湿器循環路１１を選択する位置にそれぞれ設定される。

外気導入ドアＤ１は開位置（ｂ位置）、空気排出ドアＤ３は開位置（ｂ位置）、バッテリ入口ドアＤ５は閉位置（ａ位置）、バッテリ第１出口ドアＤ４は閉位置（ａ位置）、バッテリ第２出口ドアＤ６は開位置（ｂ位置）に設定される。尚、図４において、符号６０は、充電器である。

空調ケース２０内には、ブロア２５の吸引力によって外気導入口２４より外気が導入される。導入された外気は、室内熱交換器４を通って車室内に供給される。空調ケース２０内を通過する外気は、室内熱交換器４で冷却され、車室内には冷風が供給される。

バッテリ装置５０のバッテリケース５１内には、バッテリ冷却用ブロア５２の吸引力によってバッテリ空気入口５７より内気（冷風）が導入され、バッテリパック５３の周囲を通って第３連通路５６を通って空調ケース２０に導かれる。このような循環空気によって、走行中で充放電を繰り返して温度上昇しているバッテリパック５３が冷却される。空調ケース２０に導かれた内気は、第２ＰＴＣヒータ３１、除湿器１０を通って空気排出口３２より外部に排出される。

除湿器１０は、ヒートポンプ式冷凍サイクル２の高温の冷媒による熱を受けて高温となり、除湿器１０を通過する空気も加熱されるので、除湿器１０の除湿材１３自体の脱湿性能が非常に高い状態に設定されるため、外気導入モードで湿度が低い空気が通過することも相俟って、除湿器１０の除湿材１３が効率的に空気中に水分を放出する。

ここで、除湿器１０の温度をヒートポンプ式冷凍サイクル２の高温の冷媒のみで所望の高温とすることができる場合には、第２ＰＴＣヒータ３１はオフで良いが、除湿器１０を所望の高温にできない場合には、第２ＰＴＣヒータ３１をオン・オフ制御する。具体的には、除湿器１０の前後の第１及び第２温度検出センサＳ５，Ｓ６を検知して第２ＰＴＣヒータ３１をオン制御し、除湿器１０を通過する空気を４０℃〜７０℃の範囲に加熱する。このようにして、除湿器１０の除湿材１３自在の脱湿性能を最も高い状態に設定すれば、外気導入モードで湿度が低い空気が通過することも相俟って、除湿器１０の除湿材１３が最も効率的に空気中に水分を放出するようにできる。

除湿器１０の再生は、上記したように基本的には充電時に行われる。特に、急速充電ではバッテリパック５３の発熱が多く、冷風で冷やすのが通常である。本車両用空気調和装置１では、バッテリ装置５０の冷却に使用し、温度が上昇した冷風、つまり、温風を除湿器１０の再生に再利用している。そのため、第２ＰＴＣヒータ３１の電力を低減でき、省エネルギー化になる。普通充電では、充電時の発熱が少ないが、走行中の充放電により走行直後はバッテリパック５３の温度が高いため、除湿器１０の再生に長時間利用できる。

以上説明したように、除湿器１０は、空気が通過する除湿材１３と、除湿材１３に冷媒の熱を伝達する伝熱部材１４とを備えている。従って、冷媒の熱を受けた伝熱部材１４で除湿材１３自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間（瞬時）で確実に除湿材１３を再生温度や除湿温度にできる。又、除湿材１３に送られる空気を手前で加熱するのではなく、除湿材１３を流れる過程で加熱するため、従来例に較べて小さな加熱エネルギーで足り、小動力化になる。更に、この実施形態のように除湿器１０を車両用空気調和装置１に搭載し、冷媒は、ヒートポンプ式冷凍サイクル２を循環する冷媒である場合には、ヒートポンプ式冷凍サイクル２の冷媒熱を利用できるため、車両用空気調和装置１を小動力化できる。

伝熱部材１４は、冷媒が内部を流れる冷媒通過ブロック１５と、この冷媒通過ブロック１５より突出され、除湿材１３内に配置された複数の放熱プレート１６（放熱部）とを備えている。このように、冷媒を通す冷媒通過ブロック１５と除湿材１３に熱を伝える放熱プレート１６とから構成したため、冷媒通過ブロック１５を送風路２１外に設置すれば良く、除湿器１０を空調ケース２０に容易に設置できる。

各放熱部は、除湿材１３に接触する平板状の放熱プレート１６である。従って、放熱プレート１６が広い面積で除湿材１３に接触するため、冷媒の熱を効率的に極力ムラなく除湿材１３に伝達できる。

各放熱プレート１６は、除湿材１３に密着していると共に、空気が周囲を通過するよう配置されている。従って、各放熱プレート１６は、冷媒熱を除湿材１３に直接伝達すると共に冷媒熱を空気にも伝達するため、この点でも再生効率や除湿効率が向上する。

放熱プレート１６は、多数の通気孔１６ａを有する。従って、放熱プレート１６の一方の面側から他方の面側に空気が通気孔１６ａを通って流出入し空気が除湿器１０全体に拡散し、除湿材１３の温度と空気温度の均一化を図ることができるため、再生効率や除湿効率が向上する。

（除湿器の第２実施形態）
第２実施形態の除湿器は、前記第１実施形態のものと比較するに、放熱プレート１６Ａの構成が相違する。放熱プレート１６Ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、通過する空気流の方向に向かって切り起こされた多数の切り起し部１６ｂを有する。放熱プレート１６Ａには、各切り起し部１６ｂによって通気孔１６ａが形成されている。切り起し部１６ｂは、空気流れ方向に沿ってその切り起し方向が交互に逆方向に形成されている。

他の構成は、前記第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。図面の同一構成箇所には第１実施形態と同一符号を付して明確化を図る。

この第２実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、冷媒の熱を受けた伝熱部材１４で除湿材自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

第２実施形態では、切り起し部１６ｂによって放熱プレート１６Ａの一方の面側から他方の面側に空気が通気孔１６ａを通って強制的に流出入して空気が除湿器１０全体に拡散易し、除湿材１３の温度と空気温度の均一化を図ることができるため、再生効率や除湿効率が更に向上する。又、切り起し部１６ｂは、空気流れ方向に沿ってその切り起し方向が交互に逆方向に形成されているので、空気の拡散を更に向上させることができる。

また、放熱プレート１６の変形例としては、第１実施形態の通気孔１６ａと第２実施形態の切り起し部１６ｂを共に有するものが考えられる。

（除湿器の第３実施形態）
第３実施形態の除湿器は、前記第１実施形態のものと比較するに、伝熱部材１４Ａの構成が相違する。伝熱部材１４Ａは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、扁平長方形状の冷媒通過ブロック１５Ａと、冷媒通過ブロック１５Ａの冷媒通路１５ａ内に基端側が突出するよう嵌め込まれた複数の放熱プレート１６より構成されている。

他の構成は、前記第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。図面の同一構成箇所には第１実施形態と同一符号を付して明確化を図る。

この第３実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、冷媒の熱を受けた伝熱部材１４Ａで除湿材自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

第３実施形態では、冷媒の熱を各放熱プレート１６の基端側が直接に受熱するため、第１実施形態に較べて熱伝達性能が高く、更に短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

（除湿器の第４実施形態）
第４実施形態の除湿器は、前記第１実施形態のものと比較するに、伝熱部材１４Ｂの構成が相違する。伝熱部材１４Ｂは、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、大略扁平長方形状の冷媒通過ブロック１５Ｂと、冷媒通過ブロック１５Ｂに基端側が嵌め込まれた放熱プレート１６より構成されている。又、冷媒通過ブロック１５Ｂは、複数の冷媒通路１５ａを内部に有する。冷媒通過ブロック１５Ｂに流入した冷媒は、複数の冷媒通路１５ａを通って流れるようになっている。

他の構成は、前記第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。図面の同一構成箇所には第１実施形態と同一符号を付して明確化を図る。

この第４実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、冷媒の熱を受けた伝熱部材１４Ｂで除湿材自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

第４実施形態では、冷媒は、複数の冷媒通路１５ａを分岐して流れるため、第１実施形態に較べて冷媒と冷媒通過ブロック１５Ｂ間の熱交換面積が広く、短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

（除湿器の第５実施形態）
第５実施形態の除湿器は、前記第１実施形態のものと比較するに、伝熱部材１４Ｃの構成が相違する。伝熱部材１４Ｃは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、扁平長方形状の冷媒通過ブロック１５Ｃと、冷媒通過ブロック１５Ｃに嵌め込まれた複数の放熱プレート１６より構成されている。冷媒通過ブロック１５Ｃは、単一の冷媒通路１５ａを有する。この冷媒通路１５ａの内壁にはネジ溝（符号を付さず）に形成されている。除湿器循環路を構成する冷媒配管１１Ａのコネクタ１１Ｂは、ネジ締結によって冷媒通過ブロック１５Ｃに接続されている。

他の構成は、前記第１実施形態のものと同様であるため、説明を省略する。図面の同一構成箇所には第１実施形態と同一符号を付して明確化を図る。

この第５実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、冷媒の熱を受けた伝熱部材１４Ｃで除湿材自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

第５実施形態では、冷媒通過ブロック１５Ｃ内の冷媒通路１５ａの内壁にネジ溝が形成されているため、第１実施形態に較べて冷媒と冷媒通過ブロック１５Ｃ間の熱交換面積が広く、短時間（瞬時）で確実に除湿材を再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

（除湿器の第６実施形態）
除湿器１０Ａは、図９（ａ）〜（ｅ）に示すように、円柱ブロック状の除湿材１３Ａと、除湿材１３Ａに熱を伝達する伝熱部材１４Ｄとから構成されている。除湿材１３Ａは、平板と波形２枚の除湿シート１３ａが渦巻き状に巻き付けされて構成されている。除湿材１３Ａは、除湿シート１３ａの波形形状によって隙間が形成され、この隙間を内気循環通路を流れる空気流が通過できるように形成されている。除湿材１３Ａの構成は、前記第１実施形態の同様に、高吸水性高分子材であるため、重複説明を省略する。

伝熱部材１４Ｄは、熱伝導性に優れた部材より形成されている。伝熱部材１４Ｄは、冷媒通過ブロック１５Ｃと、この冷媒通過ブロック１５Ｃに基端側が嵌め込まれ、冷媒通過ブロック１５Ｃより等間隔に突出された複数の放熱部材である放熱ピン１８とから構成されている。冷媒通過ブロック１５Ｃの構成は、第５実施形態（図８参照）のものと同様であるため、説明を省略する。冷媒通路１５ａの出入口にヒートポンプ式冷凍サイクルの除湿器循環路の配管が接続されている。

複数の放熱ピン１８は、円柱ブロック状の除湿材１３Ａを串刺し状態に貫通し、これにより、除湿材１３Ａを保持している。各放熱ピン１８は、空気が周囲を通過するよう配置されている。

この第６実施形態でも、冷媒の熱を受けた伝熱部材１４Ｄで除湿材１３Ａ自体を直接に加熱したり、冷却したりできるため、短時間（瞬時）で確実に除湿材１３Ａを再生温度や除湿温度にできる等の効果がある。

この第６実施形態では、除湿材１３Ａが１枚の除湿シート１３ａを巻き付ければ良いため、容易に組み付けできる。除湿器１０Ａが円柱形状であるため、断面が円形の送風路に配置する場合に好適である。

（除湿空気によって除湿量が増加する理由）
図１０は、湿り空気線図である。除湿する空気の状態が符号１の状態とする。この時の絶対湿度線Ｂと吸湿（吸着）後に放湿（脱湿）させる温度（再生温度Ｃ）との交点（符号０）を通る相対湿度曲線が最大除湿ポイントとなる。符号１の空気をそのまま吸湿し、放脱すると、符号１を通る比エンタルピ線との交点（符号３）の絶対湿度変化量がこの場合の除湿量となる。

除湿する符号１の空気を冷却すると絶対湿度は変わらないが相対湿度が高まり、符号２の状態となる。上記と同じように、符号２を通る比エンタルピ線と吸湿（再生）する温度の相対湿度曲線の交点（符号４）がこの場合の最大除湿ポイントとなる。従って、図１３のように、除湿材１３や除湿する空気を冷却することによって除湿量を増加させることができる。

（その他）
前記実施形態では、除湿材１３は、高吸水性高分子材より形成されているが、空気中の水分を吸収して除湿できるものであれば良い。例えば、シリカゲル、ゼオライトなどであっても良い。

前記実施形態では、冷媒は、ヒートポンプ式冷凍サイクル２を循環する冷媒であるが、電動モータ等を冷却する冷却水であっても良く、冷媒の種類は問わない。

前記実施形態では、車両用排熱源はバッテリパック５３であるが、バッテリパック５３以外のものであっても良い。

前記実施形態では、室外熱交換器５は、冷媒と車室外の空気との間で熱交換するが、冷媒と車室内に導く空気とは異なる他の冷媒との間で熱交換するものであれば良い。

前記実施形態では、第１加熱手段及び第２加熱手段は、第１ＰＴＣヒータ２６，第２ＰＴＣヒータ３１にて構成されているが、空気を加熱できる手段であれば良い。

２ ヒートポンプ式冷凍サイクル
１０，１０Ａ 除湿器
１３，１３Ａ 除湿材
１４，１４Ａ,１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ 伝熱部材
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ 冷媒通過ブロック
１６ 放熱プレート（放熱部）
１６ａ 通気孔
１６ｂ 切り起し部
１８ 放熱ピン（放熱部）

Claims (8)

1. 空気が通過する除湿材（１３），（１３Ａ）と、前記除湿材（１３），（１３Ａ）に冷媒の熱を伝達する伝熱部材（１４），（１４Ａ）〜（１４Ｄ）とを備えたことを特徴とする除湿器（１０），（１０Ａ）。
2. 請求項１記載の除湿器（１０），（１０Ａ）であって、
   前記伝熱部材（１４），（１４Ａ）〜（１４Ｄ）は、冷媒が内部を流れる冷媒通過ブロック（１５）と、前記冷媒通過ブロック（１５），（１５Ａ）,（１５Ｂ），（１５Ｃ）より突出され、前記除湿材（１３）内に配置された放熱部（１６），（１８）とを備えたことを特徴とする除湿器（１０）。
   
3. 請求項２記載の除湿器（１０），（１０Ａ）であって、
   前記放熱部（１６），（１８）は、空気が周囲を通過するよう配置されたことを特徴とする除湿器（１０）。
4. 請求項２又は請求項３記載の除湿器（１０）であって、
   前記放熱部（１６）は、前記除湿材（１３）に接触する複数の平板状の放熱プレート（１６）であることを特徴とする除湿器（１０）。
5. 請求項４記載の除湿器（１０）であって、
   前記放熱プレート（１６）は、多数の通気孔（１６ａ）を有することを特徴とする除湿器（１０）。
6. 請求項４又は請求項５記載の除湿器（１０）であって、
   前記放熱プレート（１６）は、通過する空気流の方向に向かって切り起こされた多数の切り起し部（１６ｂ）を有することを特徴とする除湿器（１０）。
7. 請求項２記載の除湿器（１０Ａ）であって、
   前記放熱部（１８）は、前記除湿材（１３Ａ）を貫通する複数のピン状の放熱ピン（１８）であることを特徴とする除湿器（１０Ａ）。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の除湿器（１０），（１０Ａ）であって、
   前記冷媒は、ヒートポンプ式冷凍サイクル（２）を循環する冷媒であることを特徴とする除湿器（１０），（１０Ａ）。

Images