JP7480456B2 - 空調ユニット及び空調モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、空調服に使用するための空調ユニット及び空調モジュールに関する。
従来の空調服に使用する空調ユニットには、熱電モジュールの両側面にヒートシンクをそれぞれ配設し、第１送風機により外気を一方のヒートシンクを通るように循環させ、かつ第２送風機により、衣服内の空気を他方のヒートシンクを通るように循環させるようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
また、単一の送風機より送られてきた外気を、箱型の本体ケース内の仕切板によって仕切られた２つの空間(Ａ)(Ｂ)に同時に送り込むようにし、一方の空間(Ａ)は被服の取り入れ口に連通させ、他方の空間(Ｂ)は外気に連通させ、上記仕切板に、一方の空間内の空気の熱を吸熱し、他方の空間内の空気を発熱させる吸熱・発熱素子を設けたものもある(例えば、特許文献２参照)。
しかし、特許文献１に記載されているものにおいては、複数の送風機を必要とするだけでなく、装置全体が大型化、厚肉化し、しかも構造が複雑化する等の問題がある。
また、特許文献２に記載されているものにおいては、装置全体が大型化、厚肉化するという問題がある。
本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、単一の送風機のみにより複数の通風路を形成することができ、しかも装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができるようにした空調ユニット及び空調モジュールを提供することを目的としている。
本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）空調ユニットが、筒形のケースと、前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、を備えているものとする。
（１）空調ユニットが、筒形のケースと、前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、を備えているものとする。
このような構成によると、単一の送風機のみにより薄型の複数の通風路を形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
（２）上記(１)項において、前記ケースの第１室内に、前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが設けられており、この送風ガイドの一部には空気取り入れ口が設けられており、かつ前記送風ガイドにおける前記空気取り入れ口から離れた部分に前記ダクトが連設されているものとする。
このような構成によると、第１通風路を通る空気の大部分が第１室内の熱電ディバイスと接触することができ、熱効率を高めることができる。
（３）上記(１)または(２)項において、前記ケースが、前記送風機が一端に設けられ、かつ他端に外形より小寸の雄ねじ筒部を有するケース本体と、前記ケース本体の雄ねじ筒部と螺合する雌ねじ部を内面に有する締付リングと、前記締付リングと相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ前記仕切壁および端部カバーが固着された筒体とを備えているものとする。
このような構成によると、ケース本体と締付リングとの間に、空調服等の衣服その他の被装着物(発明の構成要素外)を挟み込んで、空調ユニットを被装着物に容易に取り付けることができる。
（４）上記(２)項を引用する上記(３)項において、前記送風ガイドが前記仕切壁に固着されており、前記ダクトが前記ケース本体と前記仕切壁とのいずれか一方に固着されており、前記ケース本体の外周面と前記筒体の外周面とに、前記送風ガイドとダクトとケース本体との位置関係が適正位置にあることを示すマークが付設されているものとする。
このような構成によると、マークを合わせてケース本体と筒体とを結合することにより、外から視認しづらいダクトと送風ガイドまたはケース本体との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
（５）上記(１)または(２)項において、前記ケース内における前記送風機と前記仕切壁との間に筒形の隔壁を設け、前記隔壁の内側を前記第１室として前記第１通風路の一部とし、かつ前記隔壁と前記ケースとの間の空間を前記通気口に連通させて前記第２通風路の一部とし、前記送風機から送給される空気を前記隔壁の内外に分流して、前記第１通風路と第２通風路とに導くようにする。
このような構成によると、装置全体の薄型化に寄与することができるとともに、送風機から送給される空気を有効に利用することができ、熱効率を高めることができる。
（６）上記(５)項において、前記隔壁における前記送風機側の端部が、前記ダクトに対向する部分が他部より前記送風機に近接するように斜めにカットされているものとする。
このような構成によると、隔壁における仕切壁から送風機に向かう立上り寸法がダクトに対向する部分ほど大となっているので、送風機より筒形の隔壁内に送られてきた空気が、仕切壁に当接した後、ダクトに向かって円滑に案内される。したがって、装置全体の薄型化をさらに助長しうるとともに、熱効率の向上に寄与することができる。
（７）上記(１)から(６)項のいずれかにおいて、前記熱電ディバイスが、前記仕切壁に設けられた保持孔に嵌合されたペルティエ素子と、前記ペルティエ素子の前記第１通風路側に設けられた第１ヒートシンクと、前記ペルティエ素子の前記第２通風路側に設けられた第２ヒートシンクとを備えているものとする。
このような構成によると、第１通風路内の空気から吸熱した熱量を、第２通風路内の空気へ、または第２通風路内の空気から吸熱した熱量を、第１通風路内の空気へ、効率よく伝達することができる。
（８）上記(１)から(７)項のいずれかにおいて、前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、前記昇圧回路は、前記第１室又は前記第１通風路に設けられるものとする。
このような構成によると、第１室又は第１通風路を通る空気により昇圧回路の温度の昇温を抑制し、昇圧回路の電圧の昇圧特性を高めることができる。
（９）上記(１)から(７)項のいずれかにおいて、前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、前記昇圧回路は、前記第２室又は前記第２通風路に設けられるものとする。
このような構成によると、第２室又は第２通風路を通る空気により昇圧回路の温度の昇温を抑制し、昇圧回路の電圧の昇圧特性を高めることができる。
（１０）上記(１)から(９)項のいずれかにおいて、前記送風機および熱電ディバイスに配線をもって接続された電源およびコントローラを備えており、前記コントローラは、前記熱電ディバイスに供給する電源の極性を切り換える極性切換スイッチを有しているものとする。
（１１）また、空調モジュールが、ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、を備えているものとする。
このような構成によると、空調モジュールに既存の送風機を装着することで、単一の送風機のみにより薄型の複数の通風路を形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
このような構成によると、極性切換スイッチを切り換えることにより、第２通風路の第２排気口から冷風を送り出したり、温風を送り出したりすることができる。
本発明によると、単一の送風機のみにより薄型の複数の通風路を形成することができ、装置全体の小型化、薄厚化、構造の簡素化を図ることができるようにした空調ユニットを提供することができる。
以下、本発明の空調ユニットの実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１から図５は、本発明の空調ユニットの第１の実施形態を示す。
図１から図５に示すように、この空調ユニット１は、図面上において上下方向を向くように示した円筒形のケース２と、ケース２の下端に設けられ、ケース２内に空気を送給する送風機３と、ケース２の上端を閉塞する伏椀形の端部カバー４とを備えている。
図１から図５に示すように、この空調ユニット１は、図面上において上下方向を向くように示した円筒形のケース２と、ケース２の下端に設けられ、ケース２内に空気を送給する送風機３と、ケース２の上端を閉塞する伏椀形の端部カバー４とを備えている。
ケース２は、送風機３が下端に設けられ、かつ上端に外形より小径とした雄ねじ筒部５ａを有する円筒形のケース本体５と、このケース本体５の雄ねじ筒部５ａの外周の雄ねじ部６と螺合する雌ねじ部７を内面に有する締付リング８と、締付リング８と相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ上端が端部カバー４により閉塞された筒体９とを備えている。端部カバー４、ケース本体５、締付リング８および筒体９は、いずれも硬質合成樹脂材料により形成するのが望ましいが、その一部を金属材料により形成することもある。
送風機３は、拡径鍔部１０ａを有するファンケース１０内に、モータ１１およびファン１２を設けたものよりなり、拡径鍔部１０ａがケース本体５の下端に当接するようにして、ファンケース１０における空気排出口側の部分をケース本体５内に嵌合し、かつファンケース１０の一部に設けた弾性係合爪１０ｂがケース本体５の内面に設けた係合突部５ｂに係合することにより、ケース本体５に取付けられている。送風機３は、ファン１２が回転することにより、主にファンの回転軸方向に空気を送給するものである。
なお、送風機３は、ファンケース１０の外周面に設けた雄ねじ部(図示略)を、ケース本体５の内面に設けた雌ねじ部(図示略)に螺合させることによりケース本体５に取付けられることもある(図１０参照)。
なお、送風機３は、ファンケース１０の外周面に設けた雄ねじ部(図示略)を、ケース本体５の内面に設けた雌ねじ部(図示略)に螺合させることによりケース本体５に取付けられることもある(図１０参照)。
ケース本体５の外周面の一部には、後述するダクト３１と連通する第１排気口１３が設けられている。この第１排気口１３の形状は、ケース本体５の円周方向に長い楕円形としてあるが、ダクト３１の開口部の形状に合わせて円形その他の形状とすることもある。
締付リング８は、内面に雌ねじ部７が設けられている筒部８ａの下端に拡径フランジ８ｂを有している。空調服等の衣服その他の被装着物(図示略)に設けた取付孔(図示略)にケース本体５の雄ねじ筒部５ａを挿入し、かつ上記締付リング８の拡径フランジ８ｂとケース本体５の上端の段部５ｃとの間に被装着物を挟み込んで、締付リング８を雄ねじ筒部５ａに締め付けることにより、空調ユニット１を被装着物に容易に取り付けることができるようになっている。図１から図４に示す１点鎖線は、被装着物の挾み込み位置Ｅを示している。
締付リング８における筒部８ａの上端部の外周には環状突条８ｃが設けられており、この環状突条８ｃが筒体９の下端部内面に設けた内向き段部９ａの上端に係合することにより、筒体９は、締付リング８に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能となっている。
なお、環状突条８ｃを筒体９の内向き段部９ａの上端に係合させる代わりに、環状突条８ｃを筒体９の下端部内面に設けた環状溝(図示略)に係合させたり、筒体９の下端に設けた内向きの弾性係合爪(図示略)を締付リング８における筒部８ａの外周面に設けた環状溝(図示略)に係合させたりすることもある。
なお、環状突条８ｃを筒体９の内向き段部９ａの上端に係合させる代わりに、環状突条８ｃを筒体９の下端部内面に設けた環状溝(図示略)に係合させたり、筒体９の下端に設けた内向きの弾性係合爪(図示略)を締付リング８における筒部８ａの外周面に設けた環状溝(図示略)に係合させたりすることもある。
ケース２における筒体９の上端部には、ケース２の中心軸線Ｌ(図３)と直交する方向を向く仕切壁１４が、端部カバー４から中心軸線Ｌ方向に離間するようにして設けられている。
すなわち、仕切壁１４は、ケース２の中心軸線Ｌと同一方向を向く送風機３の送風方向と直交する方向を向き、ケース２内を送風機３側の第１室Ａと端部カバー４側の第２室Ｂとに区画している。このように、仕切壁１４を送風機３の送風方向と直交する方向を向くようにしてケース２内に設け、第１室Ａと第２室Ｂとをケース２の中心軸線Ｌ方向に並ぶように設けたことにより、ケース２の薄型化を図りつつ、仕切壁１４に後述する熱電ディバイス１７を設置するための広いスペースを確保することができる。ひいては狭いケース２内に多くの熱電ディバイス１７を設置することができ、熱効率を高めることができる。
なお、仕切壁１４は、送風機３の送風方向、またはケース２の中心軸線Ｌに対して正確に直交させる必要はなく、ある程度の傾斜を持たせることもできる。
すなわち、仕切壁１４は、ケース２の中心軸線Ｌと同一方向を向く送風機３の送風方向と直交する方向を向き、ケース２内を送風機３側の第１室Ａと端部カバー４側の第２室Ｂとに区画している。このように、仕切壁１４を送風機３の送風方向と直交する方向を向くようにしてケース２内に設け、第１室Ａと第２室Ｂとをケース２の中心軸線Ｌ方向に並ぶように設けたことにより、ケース２の薄型化を図りつつ、仕切壁１４に後述する熱電ディバイス１７を設置するための広いスペースを確保することができる。ひいては狭いケース２内に多くの熱電ディバイス１７を設置することができ、熱効率を高めることができる。
なお、仕切壁１４は、送風機３の送風方向、またはケース２の中心軸線Ｌに対して正確に直交させる必要はなく、ある程度の傾斜を持たせることもできる。
この実施形態においては、仕切壁１４の外周部下面を筒体９の上端面に接着剤をもって固着し、かつ伏せ椀状とした端部カバー４の外周部が仕切壁１４の外周部上面に当接するようにして、端部カバー４を仕切壁１４に小ねじ１５(図４参照)をもって固着してあるが、仕切壁１４を、筒体９の内面の中位部に固着し、筒体９の上端に端部カバー４を着脱可能として取付けることもある。
仕切壁１４の中央には、左右１対の方形の保持孔１６(図４参照)が設けられており、各保持孔１６には、第１室Ａ内の空気とＢ内の空気との間の熱移動を行う熱電ディバイス１７における方形板状のペルティエ素子１８が嵌合され、保持されている。ペルティエ素子１８は、電気を通電することにより、ペルティエ素子の表裏に差熱を生じさせることができる素子であり、通電する極性を切り換えることにより、上面を吸熱面かつ下面を放熱面とし、逆に上面を放熱面かつ下面を吸熱面とすることができるようにしたものである。保持孔１６の下端開口部には小寸の内向フランジ１６ａが設けられており、この内向フランジ１６ａの上にペルティエ素子１８の周縁部が載置されるようになっている(図４参照)。
各熱電ディバイス１７は、上記ペルティエ素子１８と、その下面に設けられた銅製の放熱フィンよりなる第１ヒートシンク１９と、ペルティエ素子１８の上面に設けられた銅製の放熱フィンよりなる第２ヒートシンク２０とを備えている。ペルティエ素子１８と第１ヒートシンク１９は、変性シリコーンに金属フィラーや金属酸化物フィラー等を添加した放熱グリスを介して接触する。同様に、ペルティエ素子１８と第２ヒートシンク２０も、熱伝導性に優れた放熱グリスを介して接触する。接触界面に放熱グリスを充填することにより、ペルティエ素子１８、第１ヒートシンク１９及び第２ヒートシンク２０それぞれの接触面の表面粗等に起因する熱伝導のロスを軽減し、熱伝導の効率を高めることができる。なお、放熱グリスに変えて、放熱シートを用いても構わない。各熱電ディバイス１７は、ペルティエ素子１８を備えるものに限定されるものではなく、第１室Ａ内の空気と第２室Ｂ内の空気との間の熱移動を行うことができるものであればどのような形式のものでもよい。
図３に示すように、仕切壁１４の上面には、複数の通風口２１が設けられた前後１対のガイド片２２が、左右２個の熱電ディバイス１７を前後から挟むようにして設けられている。
また、図４に示すように、仕切壁１４の上面における左右の保持孔１６の間と、左右の保持孔１６の外側の部分とには、上端にねじ孔２３ａが設けられたボス部２３が設けられている。
また、図４に示すように、仕切壁１４の上面における左右の保持孔１６の間と、左右の保持孔１６の外側の部分とには、上端にねじ孔２３ａが設けられたボス部２３が設けられている。
左右２個の熱電ディバイス１７の上方には、左右方向を向く押え板２４が配設されており、その中央部を、中央のボス部２３のねじ孔２３ａに螺合する小ねじ２５をもって仕切壁１４にねじ止めすることにより、左右２個の熱電ディバイス１７におけるペルティエ素子１８と第２ヒートシンク２０は、仕切壁１４と押え板２４とにより挟まれて保持されている。
また、押え板２４の両側部は、端部カバー４と押え板２４とを貫通して、左右のボス部２３のねじ孔２３ａに螺合する上述の小ねじ１５をもって仕切壁１４にねじ止めすることにより、端部カバー４とともに仕切壁１４に固着されている。
図３に示すように、仕切壁１４の下面には、左右の熱電ディバイス１７における下方のヒートシンク１９を覆う送風ガイド２６が、前後１対の小ねじ２７をもって固着されている。
この送風ガイド２６は、図５に示すように、第１ヒートシンク１９における送風機３側の面を覆う底片２６ａと、第１ヒートシンク１９の左右の側面を覆う側片２６ｂと、第１ヒートシンク１９の前面を覆う前片２６ｃとを備えている。また、送風ガイド２６における左右方向の中央部には、上端にねじ孔２８が設けられた前後１対のボス部２６ｄ、２６ｅが設けられており、各ねじ孔２８に仕切壁１４を貫通する上記小ねじ２７を螺合することにより、送風ガイド２６は仕切壁１４に固着されている。
この送風ガイド２６は、図５に示すように、第１ヒートシンク１９における送風機３側の面を覆う底片２６ａと、第１ヒートシンク１９の左右の側面を覆う側片２６ｂと、第１ヒートシンク１９の前面を覆う前片２６ｃとを備えている。また、送風ガイド２６における左右方向の中央部には、上端にねじ孔２８が設けられた前後１対のボス部２６ｄ、２６ｅが設けられており、各ねじ孔２８に仕切壁１４を貫通する上記小ねじ２７を螺合することにより、送風ガイド２６は仕切壁１４に固着されている。
送風ガイド２６における底片２６ａの中央部には、後部のボス部２６ｅより前方に向かうリブ２６ｆが設けられている。このリブ２６ｆは、送風ガイド２６を仕切壁１４の下面に取り付けたとき、左右の第１ヒートシンク１９の間に位置するようになっている。
また、送風ガイド２６における底片２６ａの上面はほぼ水平をなしているのに対して、下面はわずかに後方に向かって下向き傾斜している。すなわち、底片２６ａは、肉厚が後方に向かって厚くなる楔状をなしている。
また、送風ガイド２６における底片２６ａの上面はほぼ水平をなしているのに対して、下面はわずかに後方に向かって下向き傾斜している。すなわち、底片２６ａは、肉厚が後方に向かって厚くなる楔状をなしている。
送風ガイド２６の後面におけるボス部２６ｅ以外の部分は開放しており、この部分が送風ガイド２６内への空気取り入れ口２９をなしている(図５参照)。
送風ガイド２６における空気取り入れ口２９から前方に離れた底片２６ａの前部には左右方向に長い楕円形のダクト接続孔３０が設けられており、ここに楕円形断面のダクト３１の先端部が下方より嵌合されて接続されている。
送風ガイド２６における空気取り入れ口２９から前方に離れた底片２６ａの前部には左右方向に長い楕円形のダクト接続孔３０が設けられており、ここに楕円形断面のダクト３１の先端部が下方より嵌合されて接続されている。
ダクト３１は、図３に示すように、前方に向かって下向き傾斜し、基端部がケース本体５と一体的に形成され、ケース本体５の第１排気口１３に開口している。
このダクト３１により、ケース２の第１室Ａ内における送風ガイド２６内とケース２の外部とを連通し、送風機３から送給された空気の一部を第１室Ａ内の熱電ディバイス１７を通って第１排気口１３よりケース２の外部に導く第１通風路Ｃが形成されている。
このダクト３１により、ケース２の第１室Ａ内における送風ガイド２６内とケース２の外部とを連通し、送風機３から送給された空気の一部を第１室Ａ内の熱電ディバイス１７を通って第１排気口１３よりケース２の外部に導く第１通風路Ｃが形成されている。
仕切壁１４の後部には、送風機３から送給された空気の他部を第２室Ｂに導く左右方向に長い楕円形の通気口３２が設けられている。
また、通気口３２から前方に離間した端部カバー４の前部には、通気口３２に流入した空気を第２室Ｂ内の熱電ディバイス１７を通って端部カバー４外に導く左右方向に長い楕円形の第２排気口３３が設けられている。
この通気口３２と第２排気口３３により、送風機３から送給された空気の他部を通気口３２より第２室Ｂ内の熱電ディバイス１７を通って端部カバー４外に導く第２通風路Ｄが形成されている。
また、通気口３２から前方に離間した端部カバー４の前部には、通気口３２に流入した空気を第２室Ｂ内の熱電ディバイス１７を通って端部カバー４外に導く左右方向に長い楕円形の第２排気口３３が設けられている。
この通気口３２と第２排気口３３により、送風機３から送給された空気の他部を通気口３２より第２室Ｂ内の熱電ディバイス１７を通って端部カバー４外に導く第２通風路Ｄが形成されている。
図１に示すように、ケース本体５の前面には上向きの矢印(マーク)３４が付設されている。また筒体９の前面には、筒体９がそれと一体をなす送風ガイド２６のダクト接続孔３０がケース本体５と一体をなすダクト３１の先端部に嵌合しうる適正位置に位置しているときに上記上向きの矢印３４と整合するようにした下向きの矢印(マーク)３５が付設されている。
この両矢印３４、３５を設けたことにより、ケース本体５と締付リング８との間に衣服等の被装着物(図示略)を挟んで、締付リング８を雄ねじ筒部５ａに締め付ける際に、ダクト３１が外部から視認できなくとも、両矢印３４、３５を目印にして、筒体９をケース本体５に対する適正位置に保持することにより、送風ガイド２６のダクト接続孔３０とケース本体５と一体をなすダクト３１の先端部との嵌合部分を目視することなく、それらを互いに嵌合させて、筒体９をケース本体５と結合させることができ、操作性が向上する。
この両矢印３４、３５を設けたことにより、ケース本体５と締付リング８との間に衣服等の被装着物(図示略)を挟んで、締付リング８を雄ねじ筒部５ａに締め付ける際に、ダクト３１が外部から視認できなくとも、両矢印３４、３５を目印にして、筒体９をケース本体５に対する適正位置に保持することにより、送風ガイド２６のダクト接続孔３０とケース本体５と一体をなすダクト３１の先端部との嵌合部分を目視することなく、それらを互いに嵌合させて、筒体９をケース本体５と結合させることができ、操作性が向上する。
図６は、空調ユニットにおける電気系統の一例を示してある。図１から図５においては、空調ユニット１における配線その他の電気系統は図示を省略してあるが、図６に示すように、上述の各熱電ディバイス１７におけるペルティエ素子１８は、電源４６(バッテリ)に、電源スイッチ３８、昇圧回路４７、ペルティエ制御回路３７Ａを介して接続されている。また、送風機３におけるモータ１１は、電源４６（バッテリ）に、電源スイッチ３８、モータ制御回路３７Ｂを介して接続される。電源スイッチ３８は、電源４６から供給される電力をペルティエ素子１８及びモータ１１に供給／遮断するためのスイッチである。
ペルティエ制御回路３７Ａは、ペルティエ制御回路３７Ａに接続される電圧調整つまみ４１を操作することにより、ペルティエ素子１８に供給する電力を調整し、それによりペルティエ素子１８の両面の差熱を調整する機能を有する。すなわち、電圧調整つまみ４１を操作することにより熱電ディバイス１７の特性を調整することができる。また、ペルティエ制御回路３７Ａは、ペルティエ制御回路３７Ａに接続される極性切換スイッチ４０を切り替えることにより、ペルティエ素子１８に供給する電力の極性を切り替える機能を有する。
モータ制御回路３７Ｂは、モータ制御回路３７Ｂに接続される風量調整つまみ３９を操作することにより、モータの回転数を調整する機能を有する。すなわち、風量調整つまみ３９を操作することにより送風機３の風量を調整することができる。
昇圧回路４７は、電源４６から供給される電力の電圧を昇圧する回路であり、例えば５Ｖから１２Ｖに昇圧する回路である。昇圧回路４７は、インダクタとトランジスタを含む回路である。昇圧回路４７で、電源４６からペルティエ素子１８に供給する電力の電圧を昇圧するため、ペルティエ素子１８の表裏の差熱を、昇圧をしない場合に比較して大きくすることができる。そのため、ペルティエ素子１８の吸熱、放熱特性を高めることができる。
昇圧回路４７は、昇圧を行うことで回路が発熱するため、冷却して使用することが望ましい。昇圧回路４７を、第２室Ｂ内に配置することにより、送風機３から送給される第２室Ｂを通過する空気により、昇圧回路４７が冷却され、昇圧回路４７の昇圧特性を長時間にわたり維持することができる。なお、昇圧回路４７は、第２通風路Ｄ内に配置しても構わない。その場合、例えば極性切換スイッチ４０を「正」としたときは、送風機３から送給され、熱電ディバイス１７で冷却された空気により、昇圧回路４７がより冷却され、昇圧回路４７の昇圧特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。また、極性切換スイッチ４０を「逆」としたときは、送風機３から送給され、熱電ディバイス１７で冷却された空気により、昇圧回路４７がより冷却され、昇圧回路４７の昇圧特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。
また、昇圧回路４７を、第１室Ａ内や、第１通風路Ｃに配置しても構わない。送風機３から送給される第１室Ａ又は第１通風路Ｃを通過する空気により、昇圧回路４７が冷却され、昇圧回路４７の昇圧特性を長時間にわたり維持することができる。その場合、昇圧回路４７を冷却した空気、すなわち加温された空気が第２通風路Ｄ内に流入しないため、例えば極性切換スイッチ４０を「正」としたときに、第２通風路Ｄの第２排気口３３から送り出される冷風の温度を低く維持することができる。
コントローラ３６は、ペルティエ制御回路３７Ａ、極性切換スイッチ４０、電圧調整つまみ４１、モータ制御回路３７Ｂ及び風量調整つまみ３９を含んで構成される。なお、ペルティエ制御回路３７Ａ、極性切換スイッチ４０及び電圧調整つまみ４１と、モータ制御回路３７Ｂ及び風量調整つまみ３９は、それぞれ物理的に別のコントローラとして構成しても構わない。また、電源４６は、それぞれのコントローラに対応する物理的に分離した２つのバッテリで構成されていても構わない。なお、各電気部品は、アルミホイル(図示略)等の導電性部材で覆うことにより、電圧を上げたときに生じる電波障害を防止するように構成しても構わない。
次に、図６に示す電気系統のブロック図に基づいて、空調ユニット１の作用について説明する。なお、空調ユニット１の動作態様はシンプルであるのでフローチャートは省略する。
電源スイッチ３８をＯＮにすると、モータ１１およびペルティエ素子１８に通電される。
モータ１１への通電は、風量調整つまみ３９により設定された風量になるように制御される。
モータ１１への通電は、風量調整つまみ３９により設定された風量になるように制御される。
ペルティエ素子１８への通電は、極性切換スイッチ４０により設定された極性となるように、また電圧調整つまみ４１により設定された電圧となるように制御される。
例えば、極性切換スイッチ４０を「正」としたときは、極性表示器４４が「正」と表示し、ペルティエ素子１８は第２通風路Ｄ側の空気の熱を吸収し、第１通風路Ｃ側の空気に放熱するようにし、極性切換スイッチ４０を「逆」としたときは、極性表示器４４が「逆」と表示し、ペルティエ素子１８は第１通風路Ｃ側の空気の熱を吸収し、第２通風路Ｄ側の空気に放熱するようにする。
例えば、極性切換スイッチ４０を「正」としたときは、極性表示器４４が「正」と表示し、ペルティエ素子１８は第２通風路Ｄ側の空気の熱を吸収し、第１通風路Ｃ側の空気に放熱するようにし、極性切換スイッチ４０を「逆」としたときは、極性表示器４４が「逆」と表示し、ペルティエ素子１８は第１通風路Ｃ側の空気の熱を吸収し、第２通風路Ｄ側の空気に放熱するようにする。
送風機３の作動により、空気がケース２内に送給され、その一部は第１通風路Ｃを通って第１排気口１３からケース２外に排出され、その他部は第２通風路Ｄを通って端部カバー４に設けられた第２排気口３３から外部に排出される。
極性切換スイッチ４０が「正」のときは、第２通風路Ｄを通る空気が熱電ディバイス１７により吸熱され、その吸熱された熱量は第１通風路Ｃを通る空気に放熱される。したがって、第１排気口１３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より高くなり、端部カバー４の第２排気口３３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より低くなる。
また、極性切換スイッチ４０が「逆」のときは、第１通風路Ｃを通る空気が熱電ディバイス１７により吸熱され、その吸熱された熱量は第２通風路Ｄを通る空気に放熱される。したがって、第１排気口１３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より低くなり、端部カバー４の第２排気口３３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より高くなる。
極性切換スイッチ４０が「正」のときは、第２通風路Ｄを通る空気が熱電ディバイス１７により吸熱され、その吸熱された熱量は第１通風路Ｃを通る空気に放熱される。したがって、第１排気口１３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より高くなり、端部カバー４の第２排気口３３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より低くなる。
また、極性切換スイッチ４０が「逆」のときは、第１通風路Ｃを通る空気が熱電ディバイス１７により吸熱され、その吸熱された熱量は第２通風路Ｄを通る空気に放熱される。したがって、第１排気口１３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より低くなり、端部カバー４の第２排気口３３より排出される空気の温度は送風機３により送給されたときの空気の温度より高くなる。
空調ユニット１を、端部カバー４が衣服の内側、送風機３が衣服の外側にくるようにして空調服(図示略)に装着した場合は、極性切換スイッチ４０を「正」にしておくと、衣服内に外気より低温の空気が送給され、衣服内を冷房することができる。このとき、ダクト３１からは外気より高温の空気が排出される。
この状態から、極性切換スイッチ４０を「逆」に切り換えると、衣服内に外気より高温の空気が送給され、衣服内を暖房することができる。このとき、ダクト３１からは外気より低温の空気が排出される。
この状態から、極性切換スイッチ４０を「逆」に切り換えると、衣服内に外気より高温の空気が送給され、衣服内を暖房することができる。このとき、ダクト３１からは外気より低温の空気が排出される。
電源スイッチ３８をＯＦＦにすると、モータ１１およびペルティエ素子１８への通電が停止される。
本発明の空調ユニットの第１の実施形態は以上のような構成としてあるので、次のような具体的な効果を奏することができる。
（１）単一の送風機３のみにより薄型の複数の通風路Ｃ、Ｄを形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
（２）送風ガイド２６とダクト３１とを設けてあるので、第１通風路Ｃを通る空気の大部分が第１室Ａ内の熱電ディバイス１７と接触することができ、熱効率を高めることができる。
（３）筒体９を締付リング８に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合してあるので、ケース本体５と締付リング８との間に、空調服等の衣服その他の被装着物を挟み込んで、空調ユニット１を被装着物に容易に取り付けることができる。
（４）ケース本体５の外周面と筒体９の外周面とに、送風ガイド２６とダクト３１とケース本体５との位置関係が適正位置にあることを示すマーク３４、３５を付設してあるので、このマークを合わせてケース本体５と筒体９とを結合することにより、外から視認しづらいダクト３１と送風ガイド２６との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
なお、図１０に示す本発明の空調ユニットの第２の実施形態のように、ダクト３１が送風ガイド２６と一体的に形成されており、そのダクト３１の先端部をケース本体５の第１排気口１３に嵌合するようにした場合においても、マーク３４、３５を合わせてケース本体５と筒体９とを結合することにより、外から視認しづらいダクト３１とケース本体５の第１排気口１３との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
（１）単一の送風機３のみにより薄型の複数の通風路Ｃ、Ｄを形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
（２）送風ガイド２６とダクト３１とを設けてあるので、第１通風路Ｃを通る空気の大部分が第１室Ａ内の熱電ディバイス１７と接触することができ、熱効率を高めることができる。
（３）筒体９を締付リング８に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合してあるので、ケース本体５と締付リング８との間に、空調服等の衣服その他の被装着物を挟み込んで、空調ユニット１を被装着物に容易に取り付けることができる。
（４）ケース本体５の外周面と筒体９の外周面とに、送風ガイド２６とダクト３１とケース本体５との位置関係が適正位置にあることを示すマーク３４、３５を付設してあるので、このマークを合わせてケース本体５と筒体９とを結合することにより、外から視認しづらいダクト３１と送風ガイド２６との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
なお、図１０に示す本発明の空調ユニットの第２の実施形態のように、ダクト３１が送風ガイド２６と一体的に形成されており、そのダクト３１の先端部をケース本体５の第１排気口１３に嵌合するようにした場合においても、マーク３４、３５を合わせてケース本体５と筒体９とを結合することにより、外から視認しづらいダクト３１とケース本体５の第１排気口１３との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
（５）熱電ディバイス１７が、ペルティエ素子１８と第１ヒートシンク１９と第２ヒートシンク２０とを備えるものとしてあるので、第２通風路Ｄ内の空気から吸熱した熱量を、第１通風路Ｃ内の空気へ、効率よく伝達することができる。
（６）送風機３および熱電ディバイス１７に配線をもって接続された電源４６およびコントローラ３６を備えており、コントローラ３６は、熱電ディバイス１７に供給する電源の極性を切り換える極性切換スイッチ４０を有しているものとしてあるので、極性切換スイッチ４０を切り換えることにより、第２通風路Ｄの第２排気口３３から冷風を送り出したり、温風を送り出したりすることができる。
（７）また、昇圧回路４７を、第２室Ｂ内に配置することにより、送風機３から送給される第２室Ｂを通過する空気により、昇圧回路４７が冷却され、昇圧回路４７の昇圧特性を長時間にわたり維持し、ペルティエ素子１８の特性を維持することができる。
なお、コントローラ３６は、図７で示すように、風量調整つまみ３９、極性切換スイッチ４０、電圧調整つまみ４１に加えて、コントローラ３６に接続された温度センサからの温度情報を服内温度と外気温度として示す表示部を備えていても構わない。ユーザが服内温度や外気温度を見ながら、風量調整つまみ３９や電圧調整つまみ４１を調整することができる。ここで、図７は、本発明の空調ユニット１に用いるコントローラ３６を示す概略正面図である。
図８は、空調ユニットにおける電気系統の他の例を示す。
図８に示すように、コントローラ３６は、制御回路３７をＣＰＵ等の汎用の中央処理装置を用いて構成しても構わない。コントローラ３６は、制御回路３７に接続された電源スイッチ３８、風量調整つまみ３９、極性切換スイッチ４０、電圧調整つまみ４１、電源表示ランプ４２、風量表示器４３、極性表示器４４、電圧表示器４５を含んで構成される。電源表示ランプ４２は、電源スイッチ３８をオンにした際に点灯するインジケータである。極性表示器４４は、ペルティエ素子１８に通電する極性を表示するインジケータである。
図８に示すように、コントローラ３６は、制御回路３７をＣＰＵ等の汎用の中央処理装置を用いて構成しても構わない。コントローラ３６は、制御回路３７に接続された電源スイッチ３８、風量調整つまみ３９、極性切換スイッチ４０、電圧調整つまみ４１、電源表示ランプ４２、風量表示器４３、極性表示器４４、電圧表示器４５を含んで構成される。電源表示ランプ４２は、電源スイッチ３８をオンにした際に点灯するインジケータである。極性表示器４４は、ペルティエ素子１８に通電する極性を表示するインジケータである。
上述の各熱電ディバイス１７におけるペルティエ素子１８は、電源４６(バッテリ)に、昇圧回路４７、パワー半導体４８Ａを介して接続されている。また、送風機３におけるモータ１１は、電源４６（バッテリ）に、パワー半導体４８Ｂを介して接続される。パワー半導体４８Ａ、４８ＢはＦＥＴ等のトランジスタであり、それぞれ制御回路３７と接続され、制御回路３７からの信号により、ペルティエ素子１８、モータ１１に電源４６からの電力を制御し供給する。
モータ１１への通電は、風量調整つまみ３９により設定された風量になるように制御され、その風量は風量表示器４３に、例えば指針(図示略)が小から大の目盛の中の対応する値を示すように表示される。
ペルティエ素子１８への通電は、極性切換スイッチ４０により設定された極性となるように、また電圧調整つまみ４１により設定された電圧となるように制御される。
例えば、極性切換スイッチ４０を「正」としたときは、極性表示器４４が「正」と表示し、ペルティエ素子１８は第２通風路Ｄ側の空気の熱を吸収し、第１通風路Ｃ側の空気に放熱するようにし、極性切換スイッチ４０を「逆」としたときは、極性表示器４４が「逆」と表示し、ペルティエ素子１８は第１通風路Ｃ側の空気の熱を吸収し、第２通風路Ｄ側の空気に放熱するようにする。
それらのペルティエ素子１８の通電電圧は、電圧調整つまみ４１により設定され、その電圧は電圧表示器４５に表示される。その表示の仕方は、例えば指針(図示略)が弱～強の目盛の中の対応する値を示すようなものとすることができる。
例えば、極性切換スイッチ４０を「正」としたときは、極性表示器４４が「正」と表示し、ペルティエ素子１８は第２通風路Ｄ側の空気の熱を吸収し、第１通風路Ｃ側の空気に放熱するようにし、極性切換スイッチ４０を「逆」としたときは、極性表示器４４が「逆」と表示し、ペルティエ素子１８は第１通風路Ｃ側の空気の熱を吸収し、第２通風路Ｄ側の空気に放熱するようにする。
それらのペルティエ素子１８の通電電圧は、電圧調整つまみ４１により設定され、その電圧は電圧表示器４５に表示される。その表示の仕方は、例えば指針(図示略)が弱～強の目盛の中の対応する値を示すようなものとすることができる。
なお、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂも、動作によって発熱するために、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂを、第２室Ｂ内に配置しても構わない。そのような構成により、送風機３から送給される第２室Ｂを通過する空気により、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂが冷却され、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂの特性（スイッチング特性等）を長時間にわたり維持することができる。なお、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂは、第２通風路Ｄ内に配置しても構わない。その場合、例えば極性切換スイッチ４０を「正」としたときは、送風機３から送給され、熱電ディバイス１７で冷却された空気により、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂがより冷却され、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂの特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。また、極性切換スイッチ４０を「逆」としたときは、送風機３から送給され、熱電ディバイス１７で冷却された空気により、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂがより冷却され、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂの特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。
また、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂを、第１室Ａ内や、第１通風路Ｃに配置しても構わない。送風機３から送給される第１室Ａ又は第１通風路Ｃを通過する空気により、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂが冷却され、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂの特性を長時間にわたり維持することができる。その場合、パワー半導体４８Ａ、４８Ｂを冷却した空気、すなわち加温された空気が第２通風路Ｄ内に流入しないため、例えば極性切換スイッチ４０を「正」としたときに、第２通風路Ｄの第２排気口３３から送り出される冷風の温度を低く維持することができる。
以上、空調ユニット１における電気系統の他の例の説明を行ったが、コントローラ３６の機能の一部を、端末装置６０に持たせても構わない。図９は、本発明の空調ユニットに用いる端末装置６０を示す概略正面図である。例えば、コントローラ３６の風量調整つまみ３９．電圧調整つまみ４１の機能を端末装置６０に備えることができる。
端末装置６０は、例えばスマートフォンやタブレット等の汎用のコンピュータ端末を用いることができる。端末装置６０とコントローラ３６は、ブルートゥース(登録商標)等の無線規格にて接続することができる。
端末装置６０は、図９で示すように、画面内に、コントローラ３６に接続された温度センサからの温度情報を服内温度、外気温度として表示し、また、風量調整つまみに対応する「ファン出力」のゲージをスライドさせることで、モータ１１への通電が、設定された風量になるように制御される。
また、設定温度を入力することにより、制御回路３７は、外気温度や服内温度の情報に基づいて、ペルティエ素子１８の極性を適宜切換へ、そしてペルティエ素子１８へ供給される電力の電圧を調整することで、服内温度を自動調整しても構わない。
端末装置６０は、図９で示すように、画面内に、コントローラ３６に接続された温度センサからの温度情報を服内温度、外気温度として表示し、また、風量調整つまみに対応する「ファン出力」のゲージをスライドさせることで、モータ１１への通電が、設定された風量になるように制御される。
また、設定温度を入力することにより、制御回路３７は、外気温度や服内温度の情報に基づいて、ペルティエ素子１８の極性を適宜切換へ、そしてペルティエ素子１８へ供給される電力の電圧を調整することで、服内温度を自動調整しても構わない。
図１０は、本発明の空調ユニットの第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態におけるのと同一または類似の部材には、同一の符号を付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する。
この空調ユニット１は、ケース２のケース本体５における下端部内面に雌ねじ孔５０を設け、この雌ねじ孔５０に、送風機３のファンケース１０における拡径鍔部１０ａの上部に設けた雄ねじ部５１を螺合することにより、送風機３をケース２の下端に着脱可能として取付けるようにしてある。
したがって、空調服等の衣服その他の被装着物(図示略)に設けた取付孔(図示略)に送風機３のファンケース１０における空気排出口側の部分を挿入し、かつケース本体５の下端と送風機３のファンケース１０における拡径鍔部１０ａとの間に被装着物を挟み込んで、ファンケース１０の雄ねじ部５１をケース本体５の雌ねじ孔５０に締め付けることにより、空調ユニット１を被装着物に容易に取り付けることができる。図１０に示す下方の１点鎖線は、被装着物の挾み込み位置Ｅ１を示している。
また、ケース本体５の上端における雄ねじ筒部５ａの外周の雄ねじ部６に締付リング８の雌ねじ部７を螺合し、締付リング８の拡径フランジ８ｂとケース本体５における雄ねじ筒部５ａの下端に設けた拡径フランジ５ｄとの間に被装着物を挟み込んで、締付リング８を雄ねじ筒部５ａに締め付けることにより、空調ユニット１を被装着物に容易に取り付けることができるようになっている。この点は第１の実施形態と同様である。図１０に示す上方の１点鎖線は、被装着物の挾み込み位置Ｅ２を示している。したがって、被装着物の状況に応じて、被装着物の挾み込み位置を、Ｅ１とＥ２のいずれかに選択することができる。なお、被装着物の挾み込み位置を、Ｅ１とした場合には、第１通風路Ｃに接続するダクト（不図示）を用いて、被装着物の外に空気を排出するようにしても構わない。
第２の実施形態においては、ケース本体５の雄ねじ筒部５ａの上端と、締付リング８の上端に設けた内向きフランジ８ｄとの間に、仕切壁１４の外周部と端部カバー４の外周部とを挟んで締着することにより、仕切壁１４と端部カバー４とをケース本体５に固着してある。
なお、締付リング８の拡径フランジ８ｂとケース本体５の拡径フランジ５ｄとの間に被装着物を挟み込み、締付リング８を雄ねじ筒部５ａに締め付けて、空調ユニット１を被装着物に取付ける際には、その被装着物の厚さと同じ厚さのシム(図示略)を、締付リング８の内向きフランジ８ｄの内側に装着しておくようにするのがよい。
なお、締付リング８の拡径フランジ８ｂとケース本体５の拡径フランジ５ｄとの間に被装着物を挟み込み、締付リング８を雄ねじ筒部５ａに締め付けて、空調ユニット１を被装着物に取付ける際には、その被装着物の厚さと同じ厚さのシム(図示略)を、締付リング８の内向きフランジ８ｄの内側に装着しておくようにするのがよい。
ダクト３１は、送風ガイド２６と一体的に形成し、ダクト３１の先端部をケース本体５における第１排気口１３に嵌合してある。
なお、ダクト３１は、可撓性のある軟質合成樹脂材料により形成し、その上端を、硬質合成樹脂材料または金属材料により形成した送風ガイド２６の下面に固着することもある。
なお、ダクト３１は、可撓性のある軟質合成樹脂材料により形成し、その上端を、硬質合成樹脂材料または金属材料により形成した送風ガイド２６の下面に固着することもある。
また、第２の実施形態においては、ケース本体５内における仕切壁１４の下面に、ケース本体５と同心状をなす円筒形の隔壁５２を設け、仕切壁１４における隔壁５２より外側の部分に通気口３２を設けることにより、隔壁５２内を第１室Ａとし、送風機３から送給された空気の一部を、第１室Ａ内の熱電ディバイス１７を通ってダクト３１よりケース２の外部に導く第１通風路Ｃが形成され、かつ送風機３から送給された空気の他部を、隔壁５２とケース本体５との間の空間、通気口３２、第２室Ｂ内の熱電ディバイス１７、および端部カバー４の第２排気口３３を通って端部カバー４外に導く第２通風路Ｄが形成されるようにしてある。
このようにケース本体５内に円筒形の隔壁５２を同心状をなすように設け、送風機３から送給される空気を隔壁５２の内外に分流して、第１通風路Ｃと第２通風路Ｄとを形成するようにしたことにより、装置全体の薄型化に寄与することができるとともに、送風機３から送給される空気を有効に利用することができ、熱効率を高めることができる。
隔壁５２における送風機３側の端部は、ダクト３１に対向する部分が他部より送風機３に近接するように斜めにカットされている。
このような構成としたことにより、隔壁５２における仕切壁１４から送風機３に向かう立上り寸法がダクト３１に対向する部分ほど大となり、送風機３より筒形の隔壁５２内に送られてきた空気が、仕切壁１４に当接した後、送風ガイド２６の空気取り入れ口２９(図５参照)より送風ガイド２６内に入り、ダクト３１に向かって円滑に案内される。したがって、装置全体の薄型化をさらに助長しうるとともに、熱効率の向上に寄与することができる。
このような構成としたことにより、隔壁５２における仕切壁１４から送風機３に向かう立上り寸法がダクト３１に対向する部分ほど大となり、送風機３より筒形の隔壁５２内に送られてきた空気が、仕切壁１４に当接した後、送風ガイド２６の空気取り入れ口２９(図５参照)より送風ガイド２６内に入り、ダクト３１に向かって円滑に案内される。したがって、装置全体の薄型化をさらに助長しうるとともに、熱効率の向上に寄与することができる。
その他の構造および作用は、図１から図６に示す第１の実施形態におけるものと同一であるので、それらについての詳細な説明は省略する。なお、第１の実施形態における筒体９に相当するものは、第２の実施形態においては省略してある。
本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、例えば、次のような幾多の変形した態様での実施が可能である。
（１）ケース本体５の雄ねじ筒部５ａおよび締付リング８の雌ねじ部７以外のケース２の外形を、多角形その他の非円形とする。
（２）熱電ディバイス１７を１個、または３個以上とする。
（３）図１０に示す第２の実施形態において、ケース本体５の雄ねじ筒部５ａの上端と仕切壁１４の下面との間、および仕切壁１４の上面と端部カバー４の下面との間に、それらの円周方向の位置決めのための互いに係合する突部と凹部(図示略)を設ける。
（１）ケース本体５の雄ねじ筒部５ａおよび締付リング８の雌ねじ部７以外のケース２の外形を、多角形その他の非円形とする。
（２）熱電ディバイス１７を１個、または３個以上とする。
（３）図１０に示す第２の実施形態において、ケース本体５の雄ねじ筒部５ａの上端と仕切壁１４の下面との間、および仕切壁１４の上面と端部カバー４の下面との間に、それらの円周方向の位置決めのための互いに係合する突部と凹部(図示略)を設ける。
また、以上、空調ユニットについて説明したが、送風機３は汎用のものを用い、本発明に係る空調モジュールと送風機３を取り付けることにより、空調ユニットを構成しても構わない。
Ａ 第１室
Ｂ 第２室
Ｃ 第１通風路
Ｄ 第２通風路
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２ 被装着物の挾み込み位置
Ｌ 中心軸線
１ 空調ユニット
２ ケース
３ 送風機
４ 端部カバー
５ ケース本体
５ａ雄ねじ筒部
５ｂ係合突部
５ｃ段部
５ｄ拡径フランジ
６ 雄ねじ部
７ 雌ねじ部
８ 締付リング
８ａ筒部
８ｂ拡径フランジ
８ｃ環状突条
８ｄ内向きフランジ
９ 筒体
９ａ内向き段部
１０ ファンケース
１０ａ拡径鍔部
１１ モータ
１２ ファン
１３ 第１排気口
１４ 仕切壁
１５ 小ねじ
１６ 保持孔
１６ａ内向フランジ
１７ 熱電ディバイス
１８ ペルティエ素子
１９ 第１ヒートシンク
２０ 第２ヒートシンク
２１ 通風口
２２ ガイド片
２３ ボス部
２３ａねじ孔
２４ 押え板
２５ 小ねじ
２６ 送風ガイド
２６ａ底片
２６ｂ側片
２６ｃ前片
２６ｄ、２６ｅ ボス部
２６ｆリブ
２７ 小ねじ
２８ ねじ孔
２９ 空気取り入れ口
３０ ダクト接続孔
３１ ダクト
３２ 通気口
３３ 第２排気口
３４ 上向きの矢印(マーク)
３５ 下向きの矢印(マーク)
３６ コントローラ
３７ 制御回路
３７Ａ ペルティエ制御回路
３７Ｂ モータ制御回路
３８ 電源スイッチ
３９ 風量調整つまみ
４０ 極性切換スイッチ
４１ 電圧調整つまみ
４２ 電源表示ランプ
４３ 風量表示器
４４ 極性表示器
４５ 電圧表示器
４６ 電源
４７ 昇圧回路
４８Ａ、４８Ｂ パワー半導体
５０ 雌ねじ孔
５１ 雄ねじ部
５２ 隔壁
６０ 端末装置
Ｂ 第２室
Ｃ 第１通風路
Ｄ 第２通風路
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２ 被装着物の挾み込み位置
Ｌ 中心軸線
１ 空調ユニット
２ ケース
３ 送風機
４ 端部カバー
５ ケース本体
５ａ雄ねじ筒部
５ｂ係合突部
５ｃ段部
５ｄ拡径フランジ
６ 雄ねじ部
７ 雌ねじ部
８ 締付リング
８ａ筒部
８ｂ拡径フランジ
８ｃ環状突条
８ｄ内向きフランジ
９ 筒体
９ａ内向き段部
１０ ファンケース
１０ａ拡径鍔部
１１ モータ
１２ ファン
１３ 第１排気口
１４ 仕切壁
１５ 小ねじ
１６ 保持孔
１６ａ内向フランジ
１７ 熱電ディバイス
１８ ペルティエ素子
１９ 第１ヒートシンク
２０ 第２ヒートシンク
２１ 通風口
２２ ガイド片
２３ ボス部
２３ａねじ孔
２４ 押え板
２５ 小ねじ
２６ 送風ガイド
２６ａ底片
２６ｂ側片
２６ｃ前片
２６ｄ、２６ｅ ボス部
２６ｆリブ
２７ 小ねじ
２８ ねじ孔
２９ 空気取り入れ口
３０ ダクト接続孔
３１ ダクト
３２ 通気口
３３ 第２排気口
３４ 上向きの矢印(マーク)
３５ 下向きの矢印(マーク)
３６ コントローラ
３７ 制御回路
３７Ａ ペルティエ制御回路
３７Ｂ モータ制御回路
３８ 電源スイッチ
３９ 風量調整つまみ
４０ 極性切換スイッチ
４１ 電圧調整つまみ
４２ 電源表示ランプ
４３ 風量表示器
４４ 極性表示器
４５ 電圧表示器
４６ 電源
４７ 昇圧回路
４８Ａ、４８Ｂ パワー半導体
５０ 雌ねじ孔
５１ 雄ねじ部
５２ 隔壁
６０ 端末装置
Claims (11)
- 筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケースの前記第１室内に、前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが設けられており、この送風ガイドの一部に空気取り入れ口が設けられており、かつ前記送風ガイドにおける前記空気取り入れ口から離れた部分に前記ダクトが連設されていることを特徴とする空調ユニット。 - 筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケースが、前記送風機が一端に設けられ、かつ他端に外形より小径の雄ねじ筒部を有するケース本体と、前記ケース本体の雄ねじ筒部の外周の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を内面に有する締付リングと、前記締付リングと相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ前記仕切壁および前記端部カバーが固着された筒体とを備えていることを特徴とする空調ユニット。 - 筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁および前記端部カバーが固着された筒体と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケースの前記第１室内に設けられた前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが前記仕切壁に固着されており、前記ダクトがケース本体と前記仕切壁とのいずれか一方に固着されており、前記ケース本体の外周面と前記筒体の外周面とに、前記送風ガイドと前記ダクトと前記ケース本体との位置関係が適正位置にあることを示すマークが付設されていることを特徴とする空調ユニット。 - 筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケース内における前記送風機と前記仕切壁との間に筒形の隔壁を設け、前記隔壁の内側を前記第１室として前記第１通風路の一部とし、かつ前記隔壁と前記ケースとの間の空間を前記通気口に連通させて前記第２通風路の一部とし、前記送風機から送給される空気を前記隔壁の内外に分流して、前記第１通風路と前記第２通風路とに導くようにしたことを特徴とする空調ユニット。 - 前記隔壁における前記送風機側の端部が、前記ダクトに対向する部分が他部より前記送風機に近接するように斜めにカットされていることを特徴とする請求項４記載の空調ユニット。
- 前記熱電ディバイスが、前記仕切壁に設けられた保持孔に嵌合されたペルティエ素子と、前記ペルティエ素子の前記第１室側に設けられた第１ヒートシンクと、前記ペルティエ素子の前記第２室側に設けられた第２ヒートシンクとを備え、
前記送風機および前記熱電ディバイスに配線をもって接続された電源およびコントローラを備えており、前記コントローラは、前記熱電ディバイスに供給する電源の極性を切り換える極性切換スイッチを有している、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の空調ユニット。 - 前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、
前記昇圧回路は、前記第１室、前記第１通風路、前記第２室又は前記第２通風路に設けられることを特徴とする請求項６に記載の空調ユニット。 - ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、
一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケースの前記第１室内に、前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが設けられており、この送風ガイドの一部に空気取り入れ口が設けられており、かつ前記送風ガイドにおける前記空気取り入れ口から離れた部分に前記ダクトが連設されていることを特徴とする空調モジュール。 - ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、
一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケースが、前記送風機が一端に設けられ、かつ他端に外形より小径の雄ねじ筒部を有するケース本体と、前記ケース本体の雄ねじ筒部の外周の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を内面に有する締付リングと、前記締付リングと相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ前記仕切壁および前記端部カバーが固着された筒体とを備えていることを特徴とする空調モジュール。 - ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、
一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁および前記端部カバーが固着された筒体と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケースの前記第１室内に設けられた前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが前記仕切壁に固着されており、前記ダクトがケース本体と前記仕切壁とのいずれか一方に固着されており、前記ケース本体の外周面と前記筒体の外周面とに、前記送風ガイドと前記ダクトと前記ケース本体との位置関係が適正位置にあることを示すマークが付設されていることを特徴とする空調モジュール。 - ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、
一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、
前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、
前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を前記送風機側の第１室と前記端部カバー側の第２室とに区画する仕切壁と、
前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第１室内の空気と前記第２室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
前記第１室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第１室内の前記熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第１排気口に導くための第１通風路を形成するダクトと、
前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第２室に導くための通気口と、
前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第２室内の前記熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第２通風路を形成する第２排気口と、
を備え、
前記ケース内における前記送風機と前記仕切壁との間に筒形の隔壁を設け、前記隔壁の内側を前記第１室として前記第１通風路の一部とし、かつ前記隔壁と前記ケースとの間の空間を前記通気口に連通させて前記第２通風路の一部とし、前記送風機から送給される空気を前記隔壁の内外に分流して、前記第１通風路と前記第２通風路とに導くようにしたことを特徴とする空調モジュール。
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