JP5267483B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、特定種類の気体を選択的に透過させる透過膜が設けられた車両用空調装置に関する。

従来、この種の車両用空気装置が特許文献１に記載されている。この従来技術では、酸素および二酸化炭素を選択的に透過させる性質を持つ透過膜の一方の面に内気を接触させるとともに、他方の面に外気を接触させている。

そして、乗員の呼吸によって内気の酸素濃度が外気の酸素濃度よりも低下するとともに、内気の二酸化炭素濃度が外気の二酸化炭素濃度よりも上昇すると、内気と外気の濃度差によって、外気側の酸素が透過膜を透過して室内に導入されるとともに、内気側の二酸化炭素が透過膜を透過して室外に放出される。

特開２００４−２０３３６７号公報

上記従来技術では、透過膜近傍に外気が滞留して透過膜に新鮮な外気の供給がなされないと、内気と外気の濃度差がほとんどなくなって透過膜の透過性能の低下を招いてしまう虞がある。この対策として、車両走行時の走行風を利用して透過膜に新鮮な外気を供給することが考えられる。この対策によると、透過膜近傍における外気の滞留を抑制できるので透過膜の透過性能の低下を抑制することができる。

しかしながら、この対策では透過膜への新鮮な外気の供給を走行風に依存することとなるので車両走行速度の変動によって透過膜近傍に外気が滞留したり逆流したりしてしまう。このため、透過膜に外気を安定して供給することが困難であり、透過膜の透過性能を安定して発揮することができないという問題がある。

また、近年、車載部品に対する小型化の要請が強く、透過膜の面積が充分に確保できないことが考えられる。このような場合、透過膜の面積が小さくなるほど、透過膜の透過性能が低下することとなる。

本発明は上記点に鑑みて、特定種類の気体を透過させる透過膜が設けられた車両用空調装置において、透過膜の透過性能を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室外の外気を導入するための外気導入口（３２）および車室内の内気を導入するための内気導入口（３１）とが形成されたケーシング（１１）と、外気導入口（３２）または内気導入口（３１）を開閉する内外気切替ドア（３３）と、内外気切替ドア（３３）における外気と内気との境界に配置され、外気と内気との間で特定種類の気体を透過させる透過膜（３３ａ）と、外気導入口（３２）と内外気切替ドア（３３）との間で外気が流れる外気流路（３６）と、外気流路（３６）に配置され、外気流路（３６）に外気の送風を行う外気送風機（３７）とを備え、外気流路（３６）は、第１外気流路（３６ａ）と第２外気流路（３６ｂ）とを有しており、外気送風機（３７）が送風を行っている場合に、第１外気流路（３６ａ）には、外気導入口（３２）から流入した外気が内外気切替ドア（３３）に近づく方向に流れ、第２外気流路（３６ｂ）には、第１外気流路（３６ａ）を通過した外気が内外気切替ドア（３３）から遠ざかる方向に流れるように構成され、透過膜（３３ａ）は、襞折りに形成されていることを特徴としている。

このように、２つの外気流路（３６ａ、３６ｂ）に強制的に外気の流れを発生させる外気送風機（３７）を設けることで、内外気切替ドア（３３）の表面上で外気の流れを強制的に発生させることができる。これにより、内外気切替ドア（３３）の表面における外気の滞留を抑制でき、確実に新鮮な外気を供給することができる。この結果、内外気切替ドア（３３）を境界として、内気と外気の酸素や二酸化炭素の濃度差を保つことができ、透過膜（３３ａ）の透過性能を効率よく発揮させることができる。これに加えて、透過膜（３３ａ）を襞折り形状することで、透過膜（３３ａ）の表面積を極力大きくすることができ、透過膜（３３ａ）の透過性能を向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目は、第１外気流路（３６ａ）から第２外気流路（３６ｂ）に向かって流れる外気の流れ方向と平行な方向に形成されていることを特徴としている。

これにより、外気が襞折りの折り目に平行な方向に流れることになり、外気が透過膜（３３ａ）の表面上を通過する際の圧損を低減でき、外気送風機（３７）の省動力化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明では、透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目のうち外気流路（３６）に対向する側の折り目は、外気流路（３６）に対向する側が凹んだ曲線形状に形成されていることを特徴としている。

これにより、透過膜（３３ａ）の外気流路（３６）に対向する側の折り目は、透過膜（３３ａ）の表面上の外気の流れに沿って湾曲した形状となるため、外気の流れを円滑にすることができる。この結果、外気が透過膜（３３ａ）の表面上を通過する際の圧損をより低減できる。

また、請求項４に記載の発明では、透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目は、第１外気流路（３６ａ）と第２外気流路（３６ｂ）に向かって流れる外気の流れ方向と直交する方向に形成されていることを特徴としている。

これにより、外気が襞折りの折り目に直交する方向に流れることになり、外気が透過膜（３３ａ）の表面上で撹拌され、外気が透過膜（３３ａ）の表面上で滞留することをより効果的に抑制することができる。さらに、透過膜（３３ａ）の表面に結露水やゴミが付着することを抑制することができる。

また、請求項５に記載の発明では、透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目のうち外気流路（３６）に対向する側のそれぞれの折り目は、外気流路（３６）に対向する側が凹んだ仮想的な曲面上に位置していることを特徴としている。

これにより、透過膜（３３ａ）の外気流路（３６）に対向する側の折り目が位置する仮想的な曲面は、透過膜（３３ａ）の表面上の外気の流れに沿って湾曲した形状となるため、外気の流れをより円滑にすることができる。この結果、外気が透過膜（３３ａ）の表面上を通過する際の圧損を低減でき、外気送風機（３７）の省動力化を図ることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、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ものである。

第１実施形態に係る車両用空調装置の模式的な断面図である。 第１実施形態に係る空調制御装置のブロック図である。 第１実施形態に係る内外気切替箱の断面図である。 第１実施形態に係る内外気切替ドアの側面図である。 第２実施形態に係る内外気切替ドアおよび外気流路の斜視図である。 第２実施形態に係る内外気切替ドアと仕切板の拡大斜視図である。 第２実施形態に係る内外気切替ドアの平面図である。 図７のＡ−Ａ断面図である。 第３実施形態に係る内外気切替ドアの側面図である。 第３実施形態に係る内外気切替ドアと仕切板の拡大斜視図である。 第３実施形態に係る内外気切替ドアの平面図である。 図１１のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の変形例に係る内外気切替箱の断面図である。 本発明の変形例に係る係る内外気切替ドアおよび外気流路の斜視図である。

（第１実施形態）
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成図である。本実施形態の車両用空調装置１は、エンジン（内燃機関）を走行用駆動源とする車両に搭載されているものとする。車両用空調装置１は、図１に示す室内空調ユニット１０を備えている。室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング１１内に空調用送風機１２、蒸発器１３、ヒータコア１７等を収容したものである。

ケーシング１１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、車室内に連通している。本実施形態のケーシング１１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング１１内の空気流れ最上流側には、車室内の内気と車室外の外気とを切り替えて導入する内外気切替箱３０が配置されている。内外気切替箱３０については、後で詳細に説明する。なお、本明細書中において、「内気」とは車室内およびケーシング１１の内部に存在する空気を意味し、「外気」とはそれら以外に存在する空気を意味している。従って、例えば車両ボディの内部であってケーシング１１および車室内の外側に存在する空気は外気となる。

ケーシング１１内における内外気切替箱３０の空気流れ下流側には、内外気切替箱３０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風するための空調用送風機１２が配置されている。空調用送風機１２の空気流れ下流側には、蒸発器１３が配置されている。蒸発器１３は、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器として構成されている。蒸発器１３は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等とともに冷凍サイクルを構成している。

ケーシング１１内における蒸発器１３の空気流れ下流側には、加熱用冷風通路１４と冷風バイパス通路１５とが並列的に設けられ、これらの通路１４、１５の下流側には、混合空間１６が設けられている。加熱用冷風通路１４には、蒸発器１３を通過した空気を加熱するヒータコア１７が配置されている。ヒータコア１７は、エンジン冷却水と送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する加熱用熱交換器として構成されている。一方、冷風バイパス通路１５は、蒸発器１３を通過した空気を、ヒータコア１７を通過させることなく（加熱することなく）、混合空間１６に導くための空気通路である。

蒸発器１３の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１４および冷風バイパス通路１５の入口側には、加熱用冷風通路１４および冷風バイパス通路１５に流入する冷風の風量割合を変化させるエアミックスドア１８が設けられている。エアミックスドア１８によって、加熱用冷風通路１４および冷風バイパス通路１５に流入する冷風の風量割合を変化させることで、混合空間１６内の空気温度（車室内に送風される送風空気の温度）を調整することができる。

ケーシング１１の空気流れ最下流部には、混合空間１６から温度調整された送風空気を空調対象空間である車室内に吹き出す吹出口１９〜２１が配置されており、各吹出口１９〜２１は、それぞれ車室内に向かって開口している。吹出口１９〜２１は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口１９、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口２０、車両前面窓ガラスＷ内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口２１からなる。各吹出口１９〜２１には、それぞれ、フェイス吹出口１９の開口面積を調整するフェイスドア１９ａ、フット吹出口２０の開口面積を調整するフットドア２０ａ、デフロスタ吹出口２１の開口面積を調整するデフロスタドア２１ａが設けられている。これらの吹出口ドア１９ａ〜２１ａの開閉状態を切り替えることで、車室内に吹き出される空調風の吹出モードを切り替えることができる。

吹出モードとしては、フェイス吹出口１９を全開にしてフェイス吹出口１９から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口１９とフット吹出口２０の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口２０を全開するとともにデフロスタ吹出口２１を小開度だけ開口して、主にフット吹出口２０から空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口２０およびデフロスタ吹出口２１を同程度開口して、フット吹出口２０およびデフロスタ吹出口２１の両方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。

図２は、車両用空調装置１の空調制御装置５０を示している。空調制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。

空調制御装置５０の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ５１、外気温を検出する外気センサ５２、車室内の日射量を検出する日射センサ５３等の種々の空調制御用のセンサ群の検出信号が接続されている。空調制御装置５０の出力側には、空調用送風機１２、外気送風機３７、内外気切替ドア用電動アクチュエータ５４、エアミックスドア用電動アクチュエータ５５、吹出モードドア用電動アクチュエータ５６等が接続されている。空調用送風機１２および外気送風機３６は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。また、各電動アクチュエータ５４、５５、５６は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって作動が制御され、内外気モードに応じて内外気切替ドア３３の位置を切り替える内外気制御、目標空調温度に応じてエアミックスドア１８の開度を調整するエアミックス制御、吹出モードに応じて吹出口ドア１９ａ〜２１ａの開閉を切り替える吹出口制御が行われる。

次に、図３に基づいて内外気切替箱３０について説明する。図３は、内外気切替箱３０の断面図であり、（ａ）は内気循環モードを示し、（ｂ）は外気導入モードを示している。なお、図１では内気導入口３１を左側に配置したが、図３では説明の便宜上、内気導入口３１を右側に配置している。

図３に示すように、内外気切替箱３０には、ケーシング１１内に車室内の内気を導入するための内気導入口３１および車室外の外気を導入するための外気導入口３２が形成されている。さらに、内外気切替箱３０の内部には、内気導入口３１および外気導入口３２を開閉して、ケーシング１１内へ導入させる内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア３３が配置されている。

また、内外気切替ドア３３と空調用送風機１２との間には、空気中の塵埃や臭気等を除去するフィルタ３４が配置されている。内気導入口３１と空調用送風機１２との間は、内気が通過する内気流路３５が設けられており、外気導入口３２と空調用送風機１２との間は、外気が通過する外気流路３６が設けられている。本実施形態では、外気流路３６は上下方向に形成されている。

本実施形態の内外気切替ドア３３は、ロータリドアとして構成されている。内外気切替ドア３３は、回転操作されることで、内外気モードを切り替えることができる。内外気モードとしては、外気導入口３２を閉じて内気導入口３１を開ける内気循環モード（図３（ａ））と、外気導入口３２を開けて内気導入口３１を閉じる外気導入モード（図３（ｂ））がある。内気循環モードでは、内外気切替ドア３３によって外気流路３６が遮断され、内気導入口３１から内気流路３５を介して空調用送風機１２に内気が導入される。また、外気導入モードでは、内外気切替ドア３３によって内気流路３５が遮断され、空調用送風機１２に外気導入口３２から外気流路３６を介して外気が導入される。

外気流路３６には、外気流路３６を第１外気流路３６ａと第２外気流路３６ｂに区画する仕切板３６ｃが設けられている。第１外気流路３６ａと第２外気流路３６ｂは、仕切板３６ｃを境にして並列に配置されている。第２外気流路３６ｂには、外気送風機３６が配置されている。外気送風機３７は、図３（ａ）に示す内気循環モードにおいて、内外気切替ドア３３から外部に向かう方向（図３中の下から上に向かう方向）に送風するように構成されている。

これにより、図３（ａ）に示す内気循環モードでは、外気導入口３２から導入された外気が第１外気流路３６ａを内外気切替ドア３３に向かって流れ、その後、仕切板３６ｃと内外気切替ドア３３との間でＵターンして、第２外気流路３６ｂから外部に排出される。一方、図３（ｂ）に示す外気導入モードでは、外気送風機３７は停止しており、外気導入口３２から導入された外気は、第１外気流路３６ａと第２外気流路３６ｂを内外気切替ドア３３に向かって流れ、空調用送風機１２に導入される。

内外気切替ドア３３には、透過膜３３ａが設けられている。透過膜３３ａは、特定種類の気体（例えば酸素、二酸化炭素、水蒸気）が透過しやすいが他の種類定の成分の気体（例えば窒素、臭気）は透過しにくいというものである。透過膜３３ａの材料としては、シリコーン等の気体透過性高分子の膜やセロファンやセラミックの多孔体や不織布等を用いることができる。内外気切替ドア３３に透過膜３３ａを設けることで、内外気切替ドア３３の占有スペースを利用して透過膜３３ａを設けることができ、透過膜３３ａを設けることで車両用空調装置１の体積が増大することを防止できる。また、図示を省略しているが、透過膜３３ａにはセラミック、繊維、多孔質金属、多孔質樹脂または樹脂スクリーンメッシュ等からなる支持体が積層されている。透過膜３３ａは、気体を透過し易くするために膜厚が薄くなっているため、支持体によって支持されている。なお、支持体は必ずしも設けなくてもよい。

また、透過膜３３ａは、内気中のある成分の濃度と外気中のその成分の濃度との差によって透過性能が発揮されるようになっている。そして、透過膜３３ａの内気側と外気側との間に、真空ポンプ等の差圧発生手段により大きな圧力差を設けることなく、すなわち内気と外気との間に全圧差がない状態においても、透過膜３３ａの透過性能が発揮されるようになっている。

図４は、内外気切替ドア３３の側面図である。上述のように、内外気切替ドア３３はロータリドアとして構成されているため、内外気切替ドア３３は断面が略円弧状の曲面となっている。内外気切替ドア３３の円弧の中心角θは、９０°以下、好ましくは４５〜９０°となっている。

また、図４に示すように、透過膜３３ａは、襞折りにされた板状に形成されている。襞折りのすべての折り目は、平行に配置されている。本実施形態では、内外気切替ドア３３の回動方向Ｘに対して襞折りの折り目が直交している。このように、透過膜３３ａを襞折りに形成することで、透過膜３３ａの表面積を大きくすることでき、透過性能を向上させることができる。

襞折りは、山部３３ｂと谷部３３ｃが交互に連続した形状であればよく、山部３３ｂと谷部３３ｃの数や襞の大きさは任意に設定することができる。ここで、山部３３ｂは外気流路３６に対向する側に位置する折り目であり、谷部３３ｃはその反対側に位置する折り目である。また、襞折りは、必ずしも山部３３ｂと谷部３３ｃに明確な折り目が形成されていなくてもよく、断面が波形のような形状も含んでいる。断面が波形の場合、波の頂点が「折り目」に相当する。

ここで、内外気切替ドア３３が図３（ａ）に示す内気循環モードでは、内気導入口３１から導入された内気は、内外気切替ドア３３の一方の面（車室側の面）に供給される。つまり、空調用送風機１２は、内気の流れを発生させて透過膜３３ａの一方の面に内気を送風する内気送風機として機能する。したがって、内気循環モードでは、透過膜３３ａは、一方の面が内気と接触して他方の面が外気と接触するように、内気流路３５と外気流路３６との境目に配置されることとなる。このように、車室外からの外気と車室内の内気とを切り替える内外気切替ドア３３に透過膜３３ａを設けることで、透過膜３３ａの透過性能を効率よく発揮させることができる。

次に、上記構成の車両用空調装置１の作動を説明する。空調用制御装置５０は、内外気切替ドア３３を外気導入口３２が閉鎖され内気導入口３１が開放された内気循環モード位置に変位させた場合に、空調用送風機１２および外気送風機３７を作動させる。これにより、内気流路３５には空調用送風機１２に導入される内気の流れが発生するとともに、外気流路３６には内外気切替ドア３３ａの近傍でＵターンする外気の流れが発生する。この結果、内外気切替ドア３３を介して内気と外気が接触することとなる。

このとき、内気流路３５の内気中のある成分の濃度が外気流路３６の外気中のその成分の濃度と比較して低ければ、その成分の濃度差により外気中のその成分が透過膜３３ａを透過して内気と混ざる。このため内気中のその成分の濃度が上昇する。逆に、内気流路３５の内気中のある成分の濃度が外気流路３６の外気中のその成分の濃度と比較して高ければ、その成分の濃度差により内気中のその成分の気体が透過膜３３ａを透過して外気と混ざる。このため内気中のその成分の濃度が低下する。

例えば、車室内の乗員の呼吸により酸素が消費されて内気中の酸素濃度が低下すると、外気流路３６の外気中の酸素が透過膜３３ａを透過して内気流路３５に移動するので内気中の酸素濃度が上昇する。また、車室内の乗員の呼吸により二酸化炭素が発生して内気中の二酸化炭素濃度が上昇すると、内気流路３５の内気中の二酸化炭素が透過膜３３ａを透過して外気流路３６に移動するので内気中の二酸化炭素濃度が低下する。これにより、内気の酸素濃度および二酸化炭素濃度を外気に近づけることができる。そして、酸素濃度が向上し、二酸化炭素濃度が低下した内気が車室内に送風されるので、車室内の酸素濃度と二酸化炭素濃度を乗員にとって快適な濃度に維持することができる。さらに、外気流路３６の外気中の液体（液滴など）や固体（花粉、浮遊粒状物質（Suspended Particulate Matter）など）は透過膜３３ａを全く透過しないか僅かに透過するだけであるので、これらの液体や固体の内気流路３５への侵入を透過膜３３ａによって抑制できる。

また、空調用制御装置５０は、内外気切替ドア３３を内気導入口３１が全閉され外気導入口３２が全開される外気導入モード位置に変位させた場合、外気送風機３７を停止させる。これにより、外気導入モードでは、外気流路３６を流れる外気が空調用送風機１２に導入される。そして、外気導入モードでは、外気流路３６にＵターンする外気の流れを発生させる必要がないので、外気導入モード時には外気送風機３７を停止させることで、省エネルギー化を図ることができる。

以上説明した本実施形態によれば、内外気切替ドア３３に向う方向に外気が流れる第１外気流路３６ａと、内外気切替ドア３３から離れる方向に外気が流れる第２外気流路３６ｂと、これらの外気流路３６ａ、３６ｂに強制的に外気の流れを発生させる外気送風機３７を設けることで、内外気切替ドア３３の表面上で外気の流れを強制的に発生させることができる。これにより、内外気切替ドア３３の表面における外気の滞留を抑制でき、確実に新鮮な外気を供給することができる。この結果、内外気切替ドア３３を境界として、内気と外気の酸素や二酸化炭素の濃度差を保つことができ、透過膜３３ａの透過性能を効率よく発揮させることができる。

さらに、本実施形態では、透過膜３３ａの表面上における外気の滞留の抑制することに加えて、透過膜３３ａを襞折り形状に構成しているので、透過膜３３ａの表面積を極力大きくすることができ、透過膜３３ａの透過性能を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５〜図８に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第２実施形態と比較して、外気流路３６と透過膜３３ａの構成が異なっている。以下、上記第１実施形態と異なる部分について説明する。

図５は、本第２実施形態の内外気切替ドア３３と外気流路３６の斜視図である。図５では、外気流路３６の壁面を一点鎖線で示している。第１実施形態では、第１外気流路３６ａと第２外気流路３６ｂが内外気切替ドア３３の回動方向Ｘに対して直列的に配置されていたのに対し、本第２実施形態では、図５に示すように、第１外気流路３６ａと第２外気流路３６ｂが内外気切替ドア３３の回動方向Ｘに対して並列的に配置されている。

図６は、内外気切替ドア３３と仕切板３６ｃを部分的に拡大した斜視図である。図７は、内外気切替ドア３３の平面図である。

図６、図７に示すように、仕切板３６ｃの板面は、襞折りの折り目に対して直交する方向に配置されている。外気は、第１外気流路３６ａから第２外気流路３６ｂに向かって仕切板３６ｃの板面に直交する方向に流れる。このため、第１外気流路３６ａから第２外気流路３６ｂに向かって流れる外気は、透過膜３３ａの表面上で襞折りの折り目に平行な方向に流れることとなる。このように、外気が襞折りの折り目に平行な方向に流れることで、外気が透過膜３３ａの表面に衝突する機会が減少するので、外気が透過膜３３ａの表面上を通過する際の圧損を低減でき、外気送風機３７の省動力化を図ることができる。

図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。図８に示すように、本第２実施形態の透過膜３３ａは、山部３３ｂ側の折り目は、外気流路３６ｂに対向する側が凹んだ曲線形状に形成されている。図８の断面図では、１つの山部３３ｂ側の折り目のみを図示しているが、他の山部３３ｂ側の折り目も同様に、外気流路３６ｂに対向する側が凹んだ曲線形状に形成されている。具体的には、山部３３ｂ側の折り目は、中央付近が低く両端に向かって高くなるように湾曲している。つまり、透過膜３３ａにおける谷部３３ｃから山部３３ｂまでの高さは、仕切板３６ｃに対応する部位が一番低くなっており、仕切板３６ｃから離れるにしたがって高くなっている。これにより、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目は、仕切板３６ｃ端部でＵターンする外気の流れに沿って湾曲した形状となるため、仕切板３６ｃ端部でＵターンする外気の流れをより円滑にすることができる。この結果、外気が透過膜３３ａの表面上を通過する際の圧損をより低減でき、外気送風機３７の省動力化を図ることができる。

なお、本第２実施形態では、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目は、中央付近の高さが最も低くなるように構成したが、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目は外気の流れに沿った形状となっていればよく、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目で最も低い部位は、外気がＵターンする位置（換言すれば仕切板３６ｃの位置）に対応させればよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９〜図１２に基づいて説明する。本第３実施形態は、上記第２実施形態と比較して、透過膜３３ａの構成が異なっている。以下、上記各実施形態と異なる部分について説明する。

図９は、本第３実施形態の内外気切替ドア３３の側面図である。図１０は、内外気切替ドア３３と仕切板３６ｃを部分的に拡大した斜視図である。図１１は、内外気切替ドア３３の平面図である。

本第３実施形態は、図５で示した上記第２実施形態と同様、第１外気流路３６ａと第２外気流路３６ｂが内外気切替ドア３３の回動方向Ｘに対して並列的に配置されている。

図９〜図１１に示すように、仕切板３６ｃの板面は、襞折りの折り目に対して平行な方向に配置されている。図１０に示すように、仕切板３６ｃの端部は、隣り合う山部３３ｂの間に位置している。本第３実施形態の構成では、第１外気流路３６ａから第２外気流路３６ｂに向かって流れる外気は、透過膜３３ａの表面上で襞折りの折り目に直交する方向に流れることとなる。このように、外気が襞折りの折り目に直交する方向に流れることで、外気が透過膜３３ａの表面に衝突する機会が増大するので、外気が透過膜３３ａの表面上で撹拌される。このため、外気が透過膜３３ａの表面上で滞留することをより効果的に抑制することができる。また、外気が襞折りの折り目に直交する方向に流れて、外気が透過膜３３ａの表面に衝突する機会が増大することで、透過膜３３ａの表面に結露水やゴミが付着することを抑制することができる。

図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。図１２（ａ）は、山部３３ｂ側の折り目が曲面上に位置し、谷部３３ｃ側の折り目が平面上に位置している構成を示している。図１２（ｂ）は、谷部３３ｃ側の折り目と谷部３３ｃ側の折り目が平行する曲面上にそれぞれ位置している構成を示している。

図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、本第３実施形態の透過膜３３ａは、複数の山部３３ｂ側の折り目（外気流路３６に対向する側の折り目）の高さがそれぞれ異なっており、外気流路３６に対向する側の複数の折り目は、外気流路３６に対向する側が凹んだ仮想的な曲面上にそれぞれ位置している。具体的には、複数の山部３３ｂの折り目のうち中央付近に位置する山部３３ｂ側の折り目の高さが低く、両端に向かって、山部３３ｂ側の折り目の高さが高くなっている。つまり、透過膜３３ａの複数の山部３３ｂ側の折り目は、仕切板３６ｃに最も近い折り目の高さが最も低くなっており、仕切板３６ｃから離れるにしたがって折り目の高さが高くなっている。これにより、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目が位置する仮想的な曲面は、仕切板３６ｃ端部でＵターンする外気の流れに沿って湾曲した形状となるため、仕切板３６ｃ端部でＵターンする外気の流れをより円滑にすることができる。この結果、外気が透過膜３３ａの表面上を通過する際の圧損を低減でき、外気送風機３７の省動力化を図ることができる。

なお、本第３実施形態では、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の複数の折り目のうち中央付近に位置する折り目の高さが最も低くなるように構成したが、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目が位置する仮想的な曲面が外気の流れに沿った形状となっていればよく、透過膜３３ａの山部３３ｂ側の折り目で最も低い折り目は、外気がＵターンする位置（換言すれば仕切板３６ｃの位置）に対応させればよい。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

例えば、上記各実施形態では、図３に示したように、外気流路３６からみて仕切板３６ｃが内外気切替ドア３３に対して重なり合うように配置したが、図１３に示すように、外気流路３６からみて仕切板３６ｃが内外気切替ドア３３に対して重なり合わないように配置してもよい。図１３の構成では、外気流路３６の第１流路３６ａのみが内外気切替ドア３３に対応する位置となる。従って、外気流路の変更により、図８、図１２に示したような膜の形状（湾曲など）の変更を適宜行っても良い。

また、上記各実施形態では、図１、図３、図５に示したように、外気流路３６を上下方向に形成したが、このような構成に限定されず、例えば図１４に示すように、外気流路３６を水平方向に形成してもよい。

また、上記各実施形態では、内外気切替ドア３３から遠ざかる方向に外気が流れる第２外気流路３６ｂに外気送風機３７を配置したが、これに限らず、内外気切替ドア３３に近づく方向に外気が流れる第１外気流路３６ａに外気送風機３７を配置してもよい。

また、上記各実施形態では、１台の外気送風機３７を設けた構成について説明したが、これに限らず、複数台の外気送風機３７を設けてもよい。

また、上記各実施形態では、内外気切替ドア３３をロータリドアとして構成したが、これに限らず、一方の面に外気が接触して他方の面に内気が接触する構成の内外気切替ドア３３であれば適用可能である。

１０ 室内空調ユニット
１１ ケーシング
１２ 空調用送風機
３１ 内気導入口
３２ 外気導入口
３３ 内外気切替ドア
３３ａ 透過膜
３５ 内気流路
３６ 外気流路
３６ａ 第１外気流路
３６ｂ 第２外気流路
３６ｃ 仕切板
３７ 外気送風機

Claims (5)

1. 車室外の外気を導入するための外気導入口（３２）および車室内の内気を導入するための内気導入口（３１）とが形成されたケーシング（１１）と、
   外気導入口（３２）または内気導入口（３１）を開閉する内外気切替ドア（３３）と、
   前記内外気切替ドア（３３）における外気と内気との境界に配置され、外気と内気との間で特定種類の気体を透過させる透過膜（３３ａ）と、
   前記外気導入口（３２）と前記内外気切替ドア（３３）との間で外気が流れる外気流路（３６）と、
   前記外気流路（３６）に配置され、前記外気流路（３６）に外気の送風を行う外気送風機（３７）とを備え、
   前記外気流路（３６）は、第１外気流路（３６ａ）と第２外気流路（３６ｂ）とを有しており、前記外気送風機（３７）が送風を行っている場合に、前記第１外気流路（３６ａ）には、前記外気導入口（３２）から流入した外気が前記内外気切替ドア（３３）に近づく方向に流れ、前記第２外気流路（３６ｂ）には、前記第１外気流路（３６ａ）を通過した外気が前記内外気切替ドア（３３）から遠ざかる方向に流れるように構成され、
   前記透過膜（３３ａ）は、襞折りに形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目は、前記第１外気流路（３６ａ）から前記第２外気流路（３６ｂ）に向かって流れる外気の流れ方向と平行な方向に形成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。
3. 前記透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目のうち前記外気流路（３６）に対向する側の折り目は、前記外気流路（３６）に対向する側が凹んだ曲線形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目は、前記第１外気流路（３６ａ）と前記第２外気流路（３６ｂ）に向かって流れる外気の流れ方向と直交する方向に形成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。
5. 前記透過膜（３３ａ）の襞折りの折り目のうち前記外気流路（３６）に対向する側のそれぞれの折り目は、前記外気流路（３６）に対向する側が凹んだ仮想的な曲面上に位置していることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。

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