JP2017226276A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】デシカント材を加熱する再生用ヒータを用意することなく、デシカント材を水分の吸着が可能な状態に再生できるので、簡単な構成で、空気に含まれる水分の吸着による除湿を行えるようにする。【解決手段】加熱/冷却による水分の脱着/吸着が可能なデシカント材2を、車両100のルーフパネル111と熱交換可能に設け、車外の環境に応じて上下するルーフパネル111の温度を利用してルーフパネル111と熱交換可能に設けられたデシカント材2の加熱/冷却を行えるように構成した。【選択図】図1
Description
本発明は、車両用空調装置に関する。
特許文献1には、吸湿材と再生用ヒータとを組み合わせた車両用の空調装置であって、フロントウインドガラスに送風される空気に含まれる水分を吸湿材で吸着して除湿すると共に、水分の吸着量が飽和した吸湿材を再生用ヒータで加熱して水分を脱着させることで、吸湿材を再生するように構成されたものが開示されている。
しかし、特許文献1に開示された車両用空調装置では、吸湿材を加熱するための再生用ヒータが必要となるため、より簡単な構成で、空気に含まれる水分の吸着による除湿を行えるようにすることが求められている。
本発明は、加熱/冷却による水分の脱着/吸着が可能なデシカント材を、車両の天井と熱交換可能に設ける構成とした。
本発明によれば、車両の天井は、車両の停車時には日射により加熱され、車両の走行時には、外気の流れにより冷却される。
よって、デシカント材を車両の天井と熱交換可能に設けることで、車両の走行時には、冷却された天井との熱交換によりデシカント材を冷却して、車室内の空気に含まれる水分をデシカント材に吸着させて、車室内を除湿できる。
また、車両の停車時には、加熱された天井との熱交換によりデシカント材を加熱して、デシカント材に吸着されている水分を脱着させて、デシカント材を水分の吸着材が可能な状態に再生できる。
これにより、デシカント材を加熱する再生用ヒータを用意することなく、デシカント材を水分の吸着が可能な状態に再生できるので、簡単な構成で、空気に含まれる水分の吸着による除湿を行えるようにすることができる。
よって、デシカント材を車両の天井と熱交換可能に設けることで、車両の走行時には、冷却された天井との熱交換によりデシカント材を冷却して、車室内の空気に含まれる水分をデシカント材に吸着させて、車室内を除湿できる。
また、車両の停車時には、加熱された天井との熱交換によりデシカント材を加熱して、デシカント材に吸着されている水分を脱着させて、デシカント材を水分の吸着材が可能な状態に再生できる。
これにより、デシカント材を加熱する再生用ヒータを用意することなく、デシカント材を水分の吸着が可能な状態に再生できるので、簡単な構成で、空気に含まれる水分の吸着による除湿を行えるようにすることができる。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、実施の形態にかかる車両用空調装置1の車両100への適用例を示す模式図であり、(a)は、車両100を側面から見た断面図であり、(b)は、車両100のルーフパネル111(天井)側から見た透視図であり、(c)は、(a)における領域Bを拡大して断面で示した図である。
なお、図1の(a)では、車両100の一部を切り欠いて車室Rの内部を示すと共に、デシカント材2が配置された間隙部S周りを、断面で模式的に示している。
図1は、実施の形態にかかる車両用空調装置1の車両100への適用例を示す模式図であり、(a)は、車両100を側面から見た断面図であり、(b)は、車両100のルーフパネル111(天井)側から見た透視図であり、(c)は、(a)における領域Bを拡大して断面で示した図である。
なお、図1の(a)では、車両100の一部を切り欠いて車室Rの内部を示すと共に、デシカント材2が配置された間隙部S周りを、断面で模式的に示している。
図2は、車両用空調装置1に用いられるデシカント材2を説明する斜視図であり、(a)は、図1の(a)におけるA−A矢視方向から見た図であり、(b)は、(a)における領域Cの拡大図である。
なお、図2の(a)では、デシカント材2の要部のみを図示し、その他の部分は省略する。
なお、図2の(a)では、デシカント材2の要部のみを図示し、その他の部分は省略する。
図1に示すように、車両100の天井110は、ルーフパネル111(外板)と、ルーフライナ112(内装材)とから構成されている。
ルーフパネル111は、外側面が車外に露出する鋼板であり、車両100のボディと一体的に形成されている。
ルーフライナ112は、ルーフパネル111の内側面(車室R側の面)に対向配置された内装材であり、主に布やウレタンから構成されている。
ルーフライナ112は、ルーフパネル111の内側面(車室R側の面)に対向配置された内装材であり、主に布やウレタンから構成されている。
ここで、ルーフライナ112には、車室R内に開口する複数の連通孔112aが設けられており、これら連通孔112aは、車両100の前部座席101および後部座席102の乗員の着座位置に対向する位置の各々に、少なくとも1つずつ設けられている。
実施の形態では、前部座席101の運転席101aの乗員の着座位置に対向する位置(領域RA)に連通孔112a、前部座席101の助手席101bの乗員の着座位置に対向する位置(領域RB)に連通孔112a、後部座席102の運転席101aの後方の乗員の着座位置に対向する位置(領域RC)に連通孔112a、後部座席102の助手席101bの後方の乗員の着座位置に対向する位置(領域RD)に連通孔112aが設けられている(図1の(b)参照)。
天井110では、ルーフパネル111(外板)と、ルーフライナ112(内装材)の間に、間隙部Sが形成されており、前記したルーフライナ112の連通孔112aは、この間隙部Sと車室R内とを連通している。
間隙部Sは、天井110における車両100の車幅方向と前後方向の略全面に亘って形成されており、車両100の前後方向における間隙部Sの前縁Saは、車両100のウインドシールドガラス113の上縁113aとルーフパネル111との境界の近傍に開口している。
そのため、デフダクト114から車室R内に排出されてウインドシールドガラス113の内面に沿って流れる空気AIRが、車室R内の空気AIRを引き込みつつ、この間隙部Sの前縁Saから間隙部Sに流入できるようになっている。
間隙部Sは、天井110における車両100の車幅方向と前後方向の略全面に亘って形成されており、車両100の前後方向における間隙部Sの前縁Saは、車両100のウインドシールドガラス113の上縁113aとルーフパネル111との境界の近傍に開口している。
そのため、デフダクト114から車室R内に排出されてウインドシールドガラス113の内面に沿って流れる空気AIRが、車室R内の空気AIRを引き込みつつ、この間隙部Sの前縁Saから間隙部Sに流入できるようになっている。
図1の(a)、(b)に示すように、車両100の前後方向において、間隙部Sの後方側の端部には、車両100の後方側に向かうにつれて車幅方向の幅が小さくなるように形成された縮径管200が接続されている。
そして、車両100の前後方向における縮径管200の後方側の端部には、車室R内を上下方向に延びる排気管210が接続されており、実施の形態では、前記した間隙部Sと縮径管200と、排気管210とから、空気の通流路Pが形成されている。
そして、車両100の前後方向における縮径管200の後方側の端部には、車室R内を上下方向に延びる排気管210が接続されており、実施の形態では、前記した間隙部Sと縮径管200と、排気管210とから、空気の通流路Pが形成されている。
この通流路Pの排気管210には、上下方向における途中位置に送風機3が設けられている。この排気管210は、送風機3よりも床103側(下側)が2つに分岐しており(図1の(c)参照)、車室R外に開口する大気開放管230と、車室R内の床103の近傍に開口する送風管220との分岐部には、送風機3から送出された空気の分配先を、大気開放管230と送風管220との間で切り替える切替弁4が設けられている。
送風機3は、間隙部S側から吸引した空気を切替弁4側に送出する機能を有しており、送風機3が稼動すると、通流路Pでは、間隙部Sから排気管210側(車両100の前方側から後方側)に向かう空気の流れが形成されるようになっている。
実施の形態では、ルーフパネル111とルーフライナ112との間隙部Sに、加熱/冷却による水分の脱着/吸着が可能なデシカント材2が、ルーフパネル111との間で熱交換可能に設けられている。
図2の(b)に示すように、デシカント材2は、車両100の上下方向に所定間隔W1をあけて互いに平行となるように配置された支持部材21(21a、21b)を有している。
支持部材21aは、ルーフパネル111の内側面に略全面に亘って接触して設けられており、デシカント材2は、ルーフパネル111に接触した支持部材21aを介して、ルーフパネル111との間で熱交換可能に設けられている。
支持部材21aは、ルーフパネル111の内側面に略全面に亘って接触して設けられており、デシカント材2は、ルーフパネル111に接触した支持部材21aを介して、ルーフパネル111との間で熱交換可能に設けられている。
これら支持部材21a、21bの間では、車両100の前後方向から見て板状の断面を成す板状基材22と波状の断面を成す波状基材23とが、車幅方向で交互に配置されている。
板状基材22と波状基材23の各々は、これら基材の幅方向(車両100の上下方向)の一端と他端が、支持部材21aと支持部材21bとにそれぞれ接着されており、車幅方向で隣接する板状基材22、22の間に位置する波状基材は、車幅方向の一方側に位置する板状基材22と、他方側に位置する板状基材22とに、交互に接して設けられている。
この状態においてデシカント材2では、支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での水分と熱の移動が可能となっている。
板状基材22と波状基材23の各々は、これら基材の幅方向(車両100の上下方向)の一端と他端が、支持部材21aと支持部材21bとにそれぞれ接着されており、車幅方向で隣接する板状基材22、22の間に位置する波状基材は、車幅方向の一方側に位置する板状基材22と、他方側に位置する板状基材22とに、交互に接して設けられている。
この状態においてデシカント材2では、支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での水分と熱の移動が可能となっている。
波状基材23と板状基材22との接触部は、接着剤で接着されており、互いに平行に配置された板状基材22、22の間に波状基材23を位置させることで、デシカント材2全体としての剛性強度を高めている。
実施の形態では、デシカント材2では、板状基材22と波状基材23とで囲まれた間隙部S1が、車両100の前後方向に沿って形成されており、このデシカント材2内に形成された空間S1を、送風機3の稼働時に、間隙部S内を排気管210側(車両後方側)に移動する空気AIRの通流路として利用できるようになっている。
ここで、互いに平行に配置された板状基材22、22の間の基材を、波状にしたのは、波状とすることで、波状基材23の全長が、板状基材22よりも長くなる結果、流路を通過する空気との接触機会が増えて、水分の交換効率(吸着と脱着の効率)が高くなるためである。
デシカント材2(支持部材21、板状基材22、波状基材23)は、加熱/冷却により、水分の脱着と吸着が可能な材料で構成されており、このような材料として、例えば、不織布や紙などが例示される。
実施の形態では、無機系の吸着材または高分子系(有機系)の吸着材を、含浸または担持させた繊維を圧着した不織布から、デシカント材2(支持部材21、板状基材22、波状基材23)を形成している。
ここで、本明細書における用語「吸着材」は、水分の吸着と脱着が可能であると共に、吸着した水分を移動可能に保持する特性を有する有機系の高分子材料、または無機系の材料であって、この材料の表面に、水分を吸着させるもの(一般的な吸着材)だけでなく、材料の内部に水分を収容するもの(いわゆる収着材)の両方を意味している。
ここで、本明細書における用語「吸着材」は、水分の吸着と脱着が可能であると共に、吸着した水分を移動可能に保持する特性を有する有機系の高分子材料、または無機系の材料であって、この材料の表面に、水分を吸着させるもの(一般的な吸着材)だけでなく、材料の内部に水分を収容するもの(いわゆる収着材)の両方を意味している。
前記したように、ルーフパネル111の外側面は車外に露出しており、ルーフパネル111の温度は、車外の環境に応じて上下する。
例えば、車両100が停車している晴天時には、車両100のルーフパネル111(外板)は、太陽からの日射により加熱されて高温になり、車両100の走行時には、ルーフパネル111は、車両前後方向の空気の流れにより冷却されて低温になる。
例えば、車両100が停車している晴天時には、車両100のルーフパネル111(外板)は、太陽からの日射により加熱されて高温になり、車両100の走行時には、ルーフパネル111は、車両前後方向の空気の流れにより冷却されて低温になる。
ここで、デシカント材2は、ルーフパネル111との間で熱交換可能に設けられていると共に、デシカント材2を構成する支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での熱の移動が可能となっている。
そのため、ルーフパネル111が太陽からの日射により加熱されて高温になると、デシカント材2もまたルーフパネル111との熱交換で加熱されて高温になり、ルーフパネル111が車両前後方向の空気の流れにより冷却されて低温になると、デシカント材2もまたルーフパネル111との熱交換で冷却されて低温になるようになっている。
[車両用空調装置の動作]
実施の形態では、ルーフパネル111の加熱/冷却に伴うデシカント材2の加熱/冷却を利用して、車室R内の空気に含まれる水分のデシカント材2に対する脱着/吸着を行って、車室R内の空気の除湿(空調)を補助している。
図3は、デシカント材が加熱/冷却される仕組みを説明する図であり、(a)は、車両の停車時の日射で加熱されたルーフパネル111との熱交換によるデシカント材の加熱を説明する図であり、(b)は、車両の走行時の外気の流れで冷却されたルーフパネル111との熱交換によるデシカント材の冷却を説明する図である。
実施の形態では、ルーフパネル111の加熱/冷却に伴うデシカント材2の加熱/冷却を利用して、車室R内の空気に含まれる水分のデシカント材2に対する脱着/吸着を行って、車室R内の空気の除湿(空調)を補助している。
図3は、デシカント材が加熱/冷却される仕組みを説明する図であり、(a)は、車両の停車時の日射で加熱されたルーフパネル111との熱交換によるデシカント材の加熱を説明する図であり、(b)は、車両の走行時の外気の流れで冷却されたルーフパネル111との熱交換によるデシカント材の冷却を説明する図である。
[デシカント材2を用いた除湿]
車両用空調装置1によるデシカント材2を利用した車室R内の空気の除湿を説明する。
初めに、車両100に1人以上の乗員が乗車している場合、乗員の呼気が車室R内に排出されると、時間の経過と共に車室R内の空気の湿気が上昇して、ウインドシールドガラス113が曇ってしまう。
そのため、車両用空調装置1では、車室R内の空気AIRの除湿のために、送風機3を稼動させると共に、切替弁4を操作して、排気管210の接続先を送風管220にすることで、間隙部Sを車室R内に連通させる。
車両用空調装置1によるデシカント材2を利用した車室R内の空気の除湿を説明する。
初めに、車両100に1人以上の乗員が乗車している場合、乗員の呼気が車室R内に排出されると、時間の経過と共に車室R内の空気の湿気が上昇して、ウインドシールドガラス113が曇ってしまう。
そのため、車両用空調装置1では、車室R内の空気AIRの除湿のために、送風機3を稼動させると共に、切替弁4を操作して、排気管210の接続先を送風管220にすることで、間隙部Sを車室R内に連通させる。
送風機3が稼動されると、間隙部S内の空気AIRが、送風機3側(車両後方側)に吸引されて間隙部S内が負圧になる。
そうすると、間隙部Sの前縁Saの開口と、ルーフライナ112の連通孔112aから、車室R内の空気が間隙部S内に流入することになる(図1、矢印参照)。
そうすると、間隙部Sの前縁Saの開口と、ルーフライナ112の連通孔112aから、車室R内の空気が間隙部S内に流入することになる(図1、矢印参照)。
ここで、車両100の走行時には、車両100のルーフパネル111は、走行時の外気の流れで冷却されて低温になる。そうすると、ルーフパネル111の内側面に接触して設けられたデシカント材2の支持部材21aが、ルーフパネル111との熱交換により冷却されて低温になる。
前記したように、デシカント材2では、支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での熱の移動が可能となっているので、支持部材21aに一端が接続された板状基材22および波状基材23、これら板状基材22および波状基材23の他端が接続された支持部材21bの順番で冷却されて、最終的にデシカント材2全体が冷却される(図3の(b)参照)。
前記したように、デシカント材2では、支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での熱の移動が可能となっているので、支持部材21aに一端が接続された板状基材22および波状基材23、これら板状基材22および波状基材23の他端が接続された支持部材21bの順番で冷却されて、最終的にデシカント材2全体が冷却される(図3の(b)参照)。
前記したようにデシカント材2(吸着材)は、冷却されて低温になると水分を吸着する性能を発揮するので、車室Rから間隙部S内に流入した空気AIRは、デシカント材2の内部の空間S1を通流する際に、空気AIRに含まれている水分が、デシカント材2側に吸着されて除湿されることになる。
これにより、通流路Pでの空気の通流方向における間隙部Sの下流側に位置する排気管210には、除湿された空気が流入し、除湿された空気は、最終的に送風管220から車室R内の床103の近傍に排出される。
ここで、送風管220の開口は、車両100の前方を向いているので、車室R内の床103の近傍には、車両100の後方側から前方側に向かう除湿された空気の流れが形成される。
これにより、通流路Pでの空気の通流方向における間隙部Sの下流側に位置する排気管210には、除湿された空気が流入し、除湿された空気は、最終的に送風管220から車室R内の床103の近傍に排出される。
ここで、送風管220の開口は、車両100の前方を向いているので、車室R内の床103の近傍には、車両100の後方側から前方側に向かう除湿された空気の流れが形成される。
そして、車両100の天井110側には、通流路P内を車両の前方から後方に向かう空気の流れが形成されているので、車室内を循環する空気の流れが形成される。
そして、車室R内の空気が、間隙部Sを通過しつつ車室R内を循環する間に、空気AIRに含まれる水分がデシカント材2に吸着される結果、車室R内が除湿されることになる。
そして、車室R内の空気が、間隙部Sを通過しつつ車室R内を循環する間に、空気AIRに含まれる水分がデシカント材2に吸着される結果、車室R内が除湿されることになる。
また、ルーフライナ112では、乗員の着座位置の上方となる領域(RA、RB、RC、RD)に、間隙部Sに連通する連通孔112aが設けられており、湿度が高くなる乗員の着座位置周りの空気AIRが、連通孔112aを通って間隙部Sに積極的に流入するようになっている。そのため、車室R内の除湿をより適切に行えるようになっている。
ここで、デシカント材2全体の水分の吸着量の下限は、車両100に乗員可能な最大乗員数に基づいて設定されている。
例えば、1人の乗員が1時間当たりに排出する呼気に含まれる水分量は約150〜200ミリリットル/時であるので、最大乗員が5人である場合、5人の乗員が1時間当たりに排出する呼気に含まれる水分量は約750〜1000ミリリットルとなる。したがって、仮に車両100で2時間走行した場合、約1500〜2000ミリリットルの水分を含む呼気が車室内に排出される。
例えば、1人の乗員が1時間当たりに排出する呼気に含まれる水分量は約150〜200ミリリットル/時であるので、最大乗員が5人である場合、5人の乗員が1時間当たりに排出する呼気に含まれる水分量は約750〜1000ミリリットルとなる。したがって、仮に車両100で2時間走行した場合、約1500〜2000ミリリットルの水分を含む呼気が車室内に排出される。
よって、デシカント材2全体の水分の吸着量の下限を、車両100の最大乗員数に基づいて設定(例えば、最大乗員が5人の場合には2000ミリリットルに設定)することで、最大乗員数の乗員が車両100に乗車している場合には、乗員全員から排出される呼気に含まれる全ての水分をデシカント材2に吸着して、車室内の空気を適切に除湿できる。
また、デシカント材2は、ルーフパネル111の車室R内側の面積を利用して設けられている。そのため、デシカント材2の水分の吸着量の上限は、デシカント材2が熱交換可能に設けられたルーフパネル111(車両100の天井)の面積と、吸着材の飽和吸着量に応じて決まる最大値となる。
例えば、最大乗員数が8人の一般的なワンボックスカーの場合、ルーフパネルの最大面積は約4平方メートルであり、この場合の水分の最大吸着量は約10000ミリリットル(10リットル)となる。
例えば、最大乗員数が8人の一般的なワンボックスカーの場合、ルーフパネルの最大面積は約4平方メートルであり、この場合の水分の最大吸着量は約10000ミリリットル(10リットル)となる。
[デシカント材2の再生]
車室R内の空気に含まれる水分のデシカント材2への吸着により、車室R内の空気を除湿すると、デシカント材2での水分の吸着が最終的に飽和状態になる。
実施の形態では、水分の吸着量が飽和したデシカント材2の再生を、例えば、車両100の停車時における太陽の日射を利用して実施している。
車室R内の空気に含まれる水分のデシカント材2への吸着により、車室R内の空気を除湿すると、デシカント材2での水分の吸着が最終的に飽和状態になる。
実施の形態では、水分の吸着量が飽和したデシカント材2の再生を、例えば、車両100の停車時における太陽の日射を利用して実施している。
具体的には、車両用空調装置1では、デシカント材2の再生のために、送風機3を稼動させると共に、切替弁4を操作して、排気管210の接続先を大気開放管230にすることで、間隙部Sを車外に連通させる。
送風機3が稼動されると、間隙部S内の空気AIRが、送風機3側(車両後方側)に吸引されて間隙部S内が負圧になる。
そうすると、間隙部Sの前縁Saの開口と、ルーフライナ112の連通孔112aから、車室R内の空気が間隙部S内に流入する(図1、矢印参照)。
そうすると、間隙部Sの前縁Saの開口と、ルーフライナ112の連通孔112aから、車室R内の空気が間隙部S内に流入する(図1、矢印参照)。
ここで、車両100が停車した晴天時には、車両100のルーフパネル111は、太陽の日射により加熱されて高温になる。そうすると、ルーフパネル111の内側面に接触して設けられたデシカント材2の支持部材21aが、ルーフパネル111との熱交換により加熱されて高温になる。
前記したように、デシカント材2では、支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での熱の移動が可能となっているので、支持部材21aに一端が接続された板状基材22および波状基材23、これら板状基材22および波状基材23の他端が接続された支持部材21bの順番で加熱されて、最終的にデシカント材2全体が加熱される(図3の(a)参照)。
前記したように、デシカント材2では、支持部材21a、21bと、板状基材22と、波状基材23との間での熱の移動が可能となっているので、支持部材21aに一端が接続された板状基材22および波状基材23、これら板状基材22および波状基材23の他端が接続された支持部材21bの順番で加熱されて、最終的にデシカント材2全体が加熱される(図3の(a)参照)。
前記したようにデシカント材2(吸着材)は、加熱されて高温になると水分を脱着する性能を発揮するので、車室Rから間隙部S内に流入した空気AIRは、デシカント材2の内部の空間S1を通流する際に、デシカント材2(吸着材)から脱着された水分を取り込んで加湿されることになる。
これにより、通流路Pでの空気の通流方向における間隙部Sの下流側に位置する排気管210には、加湿された空気が流入し、加湿された空気は、最終的に大気開放管230に接続されたドラフタ240を介して車外に排出される(図1参照)。
よって、加湿された空気が車室R外に排出されるので、車室R内が加湿されることを防止しつつ、デシカント材2の再生を行うことができるようになっている。
以上の通り、実施の形態では、
(1)加熱/冷却による水分の脱着/吸着が可能なデシカント材2を、車両100の天井110を構成するルーフパネル111と熱交換可能に設けた構成とした。
(1)加熱/冷却による水分の脱着/吸着が可能なデシカント材2を、車両100の天井110を構成するルーフパネル111と熱交換可能に設けた構成とした。
このように構成すると、車両100の天井110を構成するルーフパネル111は、外側面が車外に露出しており、例えば車両100が停車した晴天時には、ルーフパネル111が日射により加熱される一方で、車両100の走行時には、ルーフパネル111の外側面に沿う外気の流れで冷却される。
よって、デシカント材2を車両100の天井110(ルーフパネル111)と熱交換可能に設けることで、車両100の走行時には、冷却された天井110(ルーフパネル111)との熱交換によりデシカント材2を冷却して、車室R内の空気AIRに含まれる水分をデシカント材2に吸着させて、車室R内を除湿できる。
また、車両100の停車時には、加熱された天井110(ルーフパネル111)との熱交換によりデシカント材2を加熱して、デシカント材2に吸着されている水分を脱着させて、デシカント材2を水分の吸着が可能な状態に再生できる。
これにより、デシカント材2を加熱する再生用ヒータを用意することなく、デシカント材2を水分の吸着が可能な状態に再生できるので、簡単な構成で、空気AIRに含まれる水分の吸着による除湿を行えるようにすることができる。
よって、デシカント材2を車両100の天井110(ルーフパネル111)と熱交換可能に設けることで、車両100の走行時には、冷却された天井110(ルーフパネル111)との熱交換によりデシカント材2を冷却して、車室R内の空気AIRに含まれる水分をデシカント材2に吸着させて、車室R内を除湿できる。
また、車両100の停車時には、加熱された天井110(ルーフパネル111)との熱交換によりデシカント材2を加熱して、デシカント材2に吸着されている水分を脱着させて、デシカント材2を水分の吸着が可能な状態に再生できる。
これにより、デシカント材2を加熱する再生用ヒータを用意することなく、デシカント材2を水分の吸着が可能な状態に再生できるので、簡単な構成で、空気AIRに含まれる水分の吸着による除湿を行えるようにすることができる。
(2)また、デシカント材2全体の水分の吸着量の下限は、車両100に乗車可能な最大乗員数に基づいて設定されている構成とした。
このように構成すると、車室R内の空気AIRに含まれる水分量は、車両100に乗車している乗員数に応じて決まるので、車両100に乗車可能な最大乗員数に基づいて、デシカント材2全体の水分の吸着量の下限を設定することで、乗員の呼気に含まれる水分をデシカント材2に吸着して、車室R内の空気を適切に除湿できる。
例えば、最大乗員数が5人である場合には、デシカント材2全体の水分の吸着量の下限を、大凡2リットルに設定することで、車室R内の空気AIRを適切な湿度に保持することができる。
なお、吸着量の上限は、デシカント材2が熱交換可能に設けられる天井110(ルーフパネル111)の面積に応じて決まる最大値である。
例えば、最大乗員数が5人である場合には、デシカント材2全体の水分の吸着量の下限を、大凡2リットルに設定することで、車室R内の空気AIRを適切な湿度に保持することができる。
なお、吸着量の上限は、デシカント材2が熱交換可能に設けられる天井110(ルーフパネル111)の面積に応じて決まる最大値である。
(3)また、デシカント材2は、天井110(ルーフパネル111)と、車室R内の天井110を形成するルーフライナ112(内装材)との間に設けた間隙部Sに設けられており、間隙部Sは、車両100の外部に連通している構成とした。
このように構成すると、水分の吸着量が飽和したデシカント材2を、水分の吸着が可能な状態に再生する際、デシカント材2から脱着させた水分を含む空気AIRを車両100の外部に排出することで、車室R内を加湿することなくデシカント材2の再生を行うことができる。
(4)また、間隙部Sは、天井110(ルーフパネル111)の全面に亘って設けられている構成とした。
このように構成すると、天井110(ルーフパネル111)の面積を利用してデシカント材2を配置することができるので、デシカント材2での水分の吸着量を確保できる。
(5)また、間隙部Sは、車両100のウインドシールドガラス113の上縁113aと、天井110(ルーフパネル111)との境界に開口している構成とした。
このように構成すると、車室R内では、ウインドシールドガラス113の内側を、車両用空調装置のデフダクト114から供給された空気AIRが、ウインドシールドガラス113の内面に沿って流れるようになっている。
そのため、デシカント材2が設けられた間隙部Sを、ウインドシールドガラス113の上縁113aと天井110(ルーフパネル111)との境界に開口させることで、ウインドシールドガラス113の内面に沿って流れる空気AIRを、デシカント材2に誘導して除湿することができる。
そのため、デシカント材2が設けられた間隙部Sを、ウインドシールドガラス113の上縁113aと天井110(ルーフパネル111)との境界に開口させることで、ウインドシールドガラス113の内面に沿って流れる空気AIRを、デシカント材2に誘導して除湿することができる。
(6)また、間隙部Sは、当該間隙部S側から吸引した空気AIRを下流側に送出する送風機3(空気送出手段)を備える排気管210を介して、車両100の外部と連通しており、
排気管210には、下流側に送出する空気AIRの送出先を、車室R内に連通する送風管220(第1誘導路)と、車両100の外部に連通する大気開放管230(第2誘導路)との間で切り替える切替弁4を有している構成とした。
排気管210には、下流側に送出する空気AIRの送出先を、車室R内に連通する送風管220(第1誘導路)と、車両100の外部に連通する大気開放管230(第2誘導路)との間で切り替える切替弁4を有している構成とした。
このように構成すると、下流側に送出される空気AIRの送出先を、送風管220と大気開放管230との間で切り替えることができる。
これにより、車両100の停車時には、デシカント材2から脱着させた水分を含む空気AIRを大気開放管230に送出して車外に排出することで、車室R内の加湿を防止しつつデシカント材2の再生を行うことができる。
また、車両100の走行時には、デシカント材2に水分が吸着されて除湿された空気AIRを送風管220に送出して車室R内に排出することで、車室R内で空気AIRを循環させつつ、車室R内の空気AIRを除湿することができる。
これにより、車両100の停車時には、デシカント材2から脱着させた水分を含む空気AIRを大気開放管230に送出して車外に排出することで、車室R内の加湿を防止しつつデシカント材2の再生を行うことができる。
また、車両100の走行時には、デシカント材2に水分が吸着されて除湿された空気AIRを送風管220に送出して車室R内に排出することで、車室R内で空気AIRを循環させつつ、車室R内の空気AIRを除湿することができる。
(7)また、送風管220は、車両100の後部座席102側の床103の近傍で、車室R内に連通している構成とした。
このように構成すると、車両100の後部座席102側から除湿された空気AIRが車室R内に送出されるので、車室R内には、後部座席102側から前部座席101側に移動する空気AIRの流れが形成される。
これにより、車室R内の床103側では、車両100の後方から前方に向かう空気AIRの流れが形成され、車両100の天井110側では、車両100の前方から後方に向かう空気AIRの流れが形成されるので、車室R内を循環する空気AIRの流れを形成できる。
これにより、車室R内で空気AIRを適切に循環させつつ、空気AIRの除湿を行うことができる。
これにより、車室R内の床103側では、車両100の後方から前方に向かう空気AIRの流れが形成され、車両100の天井110側では、車両100の前方から後方に向かう空気AIRの流れが形成されるので、車室R内を循環する空気AIRの流れを形成できる。
これにより、車室R内で空気AIRを適切に循環させつつ、空気AIRの除湿を行うことができる。
(8)ルーフライナ112(内装材)では、間隙部Sと車室R内とを連通させる連通孔112aが設けられている構成とした。
このように構成すると、車室R内の空気AIRを、デシカント材2が配置された間隙部Sに誘導できるので、車室R内の空気AIRの除湿をより確実に行うことができる。
(9)また、連通孔112aは、車室R内の乗員の着座位置に対向する位置の各々に、少なくともひとつずつ設けられている構成とした。
このように構成すると、車室R内に着座した乗員の呼気を、デシカント材2が配置された間隙部Sに積極的に誘導できるので、車室R内の除湿をより確実に行うことができる。
なお、前記した実施の形態では、車両100の最大乗員数が5人の場合を例示して説明したが、車両100の最大乗員数が5人の場合に限定されるものではなく、最大定員数が5人未満または5人を超える車両の場合でも良い。
この場合、最大乗員数に比例して、デシカント材2の吸着量の下限を設定すれば良く、例えば、最大乗員数が8人の場合、デシカント材2の吸着量の下限を4000ミリリットル(4リットル)に設定すれば良い。
この場合、最大乗員数に比例して、デシカント材2の吸着量の下限を設定すれば良く、例えば、最大乗員数が8人の場合、デシカント材2の吸着量の下限を4000ミリリットル(4リットル)に設定すれば良い。
また、前記した実施の形態では、ルーフライナ112の連通孔112aは、乗員の着座位置に対向する位置に常時あけられている構成としたが、これに限定されるものではない。
例えば、領域RA〜RDに設けられている連通孔112aの各々を個別に開閉する開閉手段(例えば、スライド式の蓋)を設け、乗員が着座していない着座位置に対向する連通孔112aを開閉手段で塞ぐことで、乗員の着座している領域周辺の空気AIRをより積極的にデシカント材2に誘導できる。よって、車両用空調装置では、車室R内の空気AIRをより迅速に除湿できる。
例えば、領域RA〜RDに設けられている連通孔112aの各々を個別に開閉する開閉手段(例えば、スライド式の蓋)を設け、乗員が着座していない着座位置に対向する連通孔112aを開閉手段で塞ぐことで、乗員の着座している領域周辺の空気AIRをより積極的にデシカント材2に誘導できる。よって、車両用空調装置では、車室R内の空気AIRをより迅速に除湿できる。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれる。
1 車両用空調装置
2 デシカント材
3 送風機
4 切替弁
21(21a、21b) 支持部材
22 板状基材
23 波状基材
100 車両
101 前部座席
101a 運転席
101b 助手席
102 後部座席
103 床
110 天井
111 ルーフパネル
112 ルーフライナ
112a 連通孔
113 ウインドシールドガラス
113a 上縁
114 デフダクト
200 縮径管
210 排気管
220 送風管
230 大気開放管
240 ドラフタ
AIR 空気
P 通流路
R 車室
RA、RB、RC、RD 領域
S1 空間
S 間隙部
S1 空間
Sa 前縁
W1 所定間隔
2 デシカント材
3 送風機
4 切替弁
21(21a、21b) 支持部材
22 板状基材
23 波状基材
100 車両
101 前部座席
101a 運転席
101b 助手席
102 後部座席
103 床
110 天井
111 ルーフパネル
112 ルーフライナ
112a 連通孔
113 ウインドシールドガラス
113a 上縁
114 デフダクト
200 縮径管
210 排気管
220 送風管
230 大気開放管
240 ドラフタ
AIR 空気
P 通流路
R 車室
RA、RB、RC、RD 領域
S1 空間
S 間隙部
S1 空間
Sa 前縁
W1 所定間隔
Claims (9)
- 加熱/冷却による水分の脱着/吸着が可能なデシカント材を、車両の天井と熱交換可能に設けたことを特徴とする車両用空調装置。
- 前記デシカント材全体の前記水分の吸着量の下限 は、前記車両に乗車可能な最大乗員数に基づいて設定されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
- 前記デシカント材は、前記天井と、車室内の天井を形成する内装材との間に設けた間隙に設けられており、前記間隙は、前記車両の外部に連通していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用空調装置。
- 前記間隙は、前記天井の全面に亘って設けられていることを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。
- 前記間隙は、前記車両のウインドシールドガラスの上縁と、前記天井との境界に開口していることを特徴する請求項4に記載の車両用空調装置。
- 前記間隙は、
当該間隙側から吸引した空気を下流側に送出する空気送出手段を備える排気管を介して、前記車両の外部と連通しており、
前記排気管には、前記下流側に送出する空気の送出先を、車室内に連通する第1誘導路と、前記車両の外部に連通する第2誘導路との間で切り替える切換弁を有していることを特徴とする請求項3から請求項5の何れか一項に記載の車両用空調装置。 - 前記第1誘導路は、前記車両の後部座席側の床の近傍で、前記車室内に連通していることを特徴とする請求項6に記載の車両用空調装置。
- 前記内装材では、前記間隙と車室内とを連通させる連通孔が設けられていることを特徴とする請求項3から請求項7のうちの何れか一項に記載の車両用空調装置。
- 前記連通孔は、前記車室内の乗員の着材位置に対向する位置の各々に、少なくともひとつずつ設けられていることを特徴とする請求項8に記載の車両用空調装置。
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