WO2016163485A1 - 熱交換装置 - Google Patents

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WO2016163485A1
WO2016163485A1 PCT/JP2016/061451 JP2016061451W WO2016163485A1 WO 2016163485 A1 WO2016163485 A1 WO 2016163485A1 JP 2016061451 W JP2016061451 W JP 2016061451W WO 2016163485 A1 WO2016163485 A1 WO 2016163485A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fan
air
fluid
space
shaft core
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/061451
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆仁 中村
伊藤 功治
加藤 慎也
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2016163485A1 publication Critical patent/WO2016163485A1/ja

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • F24F7/04Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F24F7/08Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit with separate ducts for supplied and exhausted air with provisions for reversal of the input and output systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D11/00Heat-exchange apparatus employing moving conduits
    • F28D11/02Heat-exchange apparatus employing moving conduits the movement being rotary, e.g. performed by a drum or roller

Definitions

  • the present disclosure relates to a heat exchange device.
  • Patent Document 1 discloses an air conditioner that exchanges heat between two types of air.
  • the air conditioner includes a heat exchange rotor, a first blower that sends outside air to the outside air passing zone of the total heat exchange rotor, and a second blower that sends inside air to the inside air passing zone of the heat exchange rotor.
  • This indication aims at reducing the number of fans in the composition for heat exchange in view of the above-mentioned point.
  • the heat exchange device performs heat exchange between the first fluid and the second fluid having a temperature difference between the first fluid and the first fluid.
  • the heat exchanging device sucks the first fluid and the second fluid having different temperatures from the fan suction space by rotating around the fan shaft core, and sucks the first fluid and the second fluid.
  • a fan casing that houses the fan, and a partition that partitions the space through which the first fluid passes and the space through which the second fluid passes in the fan suction space.
  • the fan includes a plurality of blades arranged in a circumferential direction around the fan shaft core, and a connection member connected to the plurality of blades, and the thermal conductivity of the plurality of blades and The thermal conductivity of the connecting member is higher than the thermal conductivity of the fan casing.
  • the heat exchange device performs heat exchange between the first fluid and the second fluid having a temperature difference between the first fluid and the first fluid.
  • the heat exchanging device sucks the first fluid and the second fluid having different temperatures from the fan suction space by rotating around the fan shaft core, and sucks the first fluid and the second fluid.
  • a partition that partitions the space through which the first fluid passes and the space through which the second fluid passes in the fan suction space.
  • the fan includes a plurality of blades arranged in a circumferential direction around the fan shaft core, and a connection member connected to the plurality of blades, and the thermal conductivity of the plurality of blades is 10 W / (m ⁇ K) or more, and the thermal conductivity of the connecting member is 10 W / (m ⁇ K) or more.
  • the lower one of the first fluid and the second fluid passes the heat from the connection member and the blade when passing through the fan, and the temperature rises and is blown out from the fan.
  • the higher one of the first fluid and the second fluid is deprived of heat from the connecting member and the blade when passing through the fan, and the temperature is lowered and blown out from the centrifugal fan. That is, the fan mediates heat exchange between the first fluid and the second fluid by sucking and blowing out the first fluid and the second fluid.
  • the fan for blowing and sucking out the two fluids also mediates heat exchange between the two fluids. Therefore, in the configuration for heat exchange, only one blower is required.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. It is a perspective view which shows the principal part of the humidification apparatus which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 4 is an arrow view in a direction indicated by an arrow IV in FIG. 3. It is VV sectional drawing of FIG. 1, FIG. It is VI-VI sectional drawing of FIG. It is a block diagram which shows the structure of a humidifier and the control apparatus of an air conditioning unit. It is a flowchart of the control process of the humidifier which a control apparatus performs.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the air which flowed in between the blades at a certain time. It is a figure which shows the air which flowed in between the blades at the time later than FIG.
  • the vehicle air conditioner includes an air conditioning unit 10 and a humidifier 50 as main components.
  • the arrow which shows the top and the bottom shown in FIG. 1 has shown the up-down direction at the time of mounting a vehicle air conditioner in a vehicle. The same applies to other drawings.
  • the air conditioning unit 10 is disposed in the vehicle interior. More specifically, the air conditioning unit 10 is disposed in the dashboard and below the instrument panel (ie, the instrument panel).
  • the air conditioning unit 10 includes an evaporator 13, a heater core 14, and the like inside an air conditioning case 11 that forms an outer shell thereof.
  • the air conditioning case 11 constitutes a ventilation path for blown air to be blown into the vehicle interior.
  • the air conditioning case 11 of the present embodiment is formed of a resin (for example, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent in strength.
  • FIG. 2 shows a schematic cross section of the air conditioning case 11 when the air conditioning case 11 is cut in a direction orthogonal to the air flow direction.
  • a ventilation path through which blown air flows is defined by a bottom surface portion 11a, a top surface portion 11b, and a side surface portion 11c.
  • FIG. 2 for the sake of convenience of explanation, an example in which a drain discharge unit 111 and a cold air derivation unit 112, which will be described later, are arranged in the left-right direction on the paper surface is illustrated.
  • the bottom surface portion 11a is a portion constituting a lower wall surface facing the bottom portions of the evaporator 13 and the heater core 14 in the air conditioning case 11.
  • the upper surface part 11 b is a part constituting an upper wall surface facing the bottom surface part 11 a in the air conditioning case 11.
  • the side surface portion 11 c is a portion constituting a wall surface other than the bottom surface portion 11 a and the top surface portion 11 b in the air conditioning case 11.
  • an air-conditioning case 11 is provided with an inside / outside air switching box 12 for switching and introducing outside air and vehicle interior air (that is, inside air) on the most upstream side of the air flow.
  • the inside / outside air switching box 12 is formed with an outside air introduction port 121 for introducing outside air and an inside air introduction port 122 for introducing vehicle interior air.
  • the inside air introduction port 122 is opened inside the dashboard, and therefore the vehicle interior air introduced from the inside air introduction port 122 is more specifically the air inside the dashboard.
  • inside / outside air switching box 12 is arranged with inside / outside air switching door 123 that adjusts the opening area of each inlet 121, 122 to change the ratio between the amount of outside air introduced and the amount of inside air introduced. Yes.
  • the inside / outside air switching door 123 is rotatably disposed between the outside air introduction port 121 and the inside air introduction port 122.
  • the inside / outside air switching door 123 is driven by an actuator (not shown).
  • the evaporator 13 which comprises the cooling part which cools the ventilation air to the vehicle interior is arrange
  • the evaporator 13 is a heat exchanger that absorbs the latent heat of evaporation of the low-temperature refrigerant circulating inside from the blown air and cools the blown air.
  • the evaporator 13 constitutes a vapor compression refrigeration cycle together with a compressor, a condenser, and a decompression mechanism (not shown).
  • the heater core 14 is a heat exchanger that heats blown air using engine cooling water (not shown) as a heat source.
  • the heater core 14 constitutes a heating unit that heats the blown air.
  • An air mix door 18 is rotatably disposed between the evaporator 13 and the heater core 14.
  • the air mix door 18 is driven by an actuator (not shown) to adjust the ratio of the air flowing through the hot air passage 16 and the air flowing through the cold air bypass passage 17 to adjust the temperature of the blown air to be blown into the vehicle interior. It is a member to do.
  • An air-conditioning blower 19 is disposed on the downstream side of the hot air passage 16 and the cold air bypass passage 17.
  • the air-conditioning blower 19 is a device that generates an air flow that blows into the passenger compartment inside the air-conditioning case 11.
  • the air conditioner blower 19 includes a blower case 191, an air conditioner fan 192, an air conditioner motor 193, and the like.
  • the blower case 191 constitutes a part of the air conditioning case 11.
  • the blower case 191 is formed with an air suction port 191a and a discharge port 191b for discharging the air sucked through the suction port 191a.
  • the air conditioning fan 192 sucks air on the downstream side of the air flow in the hot air passage 16 and the cold air bypass passage 17 through the suction port 191a and discharges it from the discharge port 191b.
  • the air-conditioning fan 192 of this embodiment is configured by a centrifugal fan that blows air sucked in from the axial direction outward in the radial direction.
  • the air conditioning fan 192 is rotationally driven by the air conditioning motor 193.
  • the air-conditioning fan 192 is not limited to a centrifugal fan, and may be an axial fan, a cross-flow fan, or the like.
  • the air conditioning duct 20 is connected to the discharge port 191 b of the air conditioning blower 19.
  • the air conditioning duct 20 is a member that guides blown air to the face air outlet 20a, the foot air outlet 20b, and the defroster air outlet 20c at the downstream end of the air flow of the air conditioning duct 20.
  • the face air outlet 20a is an air outlet for blowing air to the upper body side of the occupant, and is disposed, for example, on the surface of the dashboard facing the upper end of the driver's seat or the upper end of the passenger seat.
  • the foot air outlet 20b is an air outlet for blowing air toward the lower body side of the occupant, and is disposed, for example, on the surface of the dashboard facing the lower side of the driver seat or the lower side of the passenger seat.
  • the defroster air outlet 20c is an air outlet that blows out air toward the window glass on the front surface of the vehicle.
  • the defroster air outlet 20c is disposed on the surface of the dashboard that is multifaceted with the window glass on the front surface of the vehicle.
  • the air conditioning duct 20 or the air blowing case 191 is provided with a mode switching door (not shown) for setting the air blowing mode from each outlet. The mode switching door is driven by an actuator (not shown).
  • the face mode is a mode in which the face air outlet 20a is fully opened and air is blown out from the face air outlet 20a toward the upper body of the passenger in the passenger compartment.
  • the bi-level mode is a mode in which both the face air outlet 20a and the foot air outlet 20b are opened and air is blown toward the upper body and the feet of the passengers in the passenger compartment.
  • the foot mode is a mode in which air is mainly blown out from the foot outlet 20b by fully opening the foot outlet 20b and opening the defroster outlet 20c by a small opening.
  • the foot defroster mode is a mode in which the foot outlet 20b and the defroster outlet 20c are opened to the same extent and air is blown out from both the foot outlet 20b and the defroster outlet 20c.
  • a drain discharge portion 111 and a cold air derivation portion 112 are formed on the bottom surface portion 11a.
  • the drain discharge part 111 is an opening for discharging condensed water generated in the evaporator 13 to the outside of the vehicle.
  • the drain discharge part 111 of this embodiment is formed in the site
  • the cold air derivation unit 112 is an opening through which a part of the blown air (that is, cooling air) cooled by the evaporator 13 in the air conditioning case 11 is led out of the air conditioning case 11.
  • the cold air derivation unit 112 of the present embodiment is formed in a portion between the evaporator 13 and the heater core 14 in the bottom surface part 11 a of the air conditioning case 11. More specifically, the cool air derivation unit 112 is formed on the bottom surface part 11 a located between the drain discharge unit 111 and the heater core 14. It should be noted that the cold air derivation unit 112 is not closed by the air mix door 18 regardless of the position of the air mix door 18.
  • the air conditioning unit 10 of the present embodiment employs a so-called suction type configuration in which the air conditioning blower 19 is arranged on the air flow downstream side of the air conditioning case 11. For this reason, the pressure inside the air conditioning case 11 is lower than the pressure outside the air conditioning case 11. The pressure outside the air conditioning case 11 is equal to the atmospheric pressure.
  • the humidifier 50 is a component formed separately from the air conditioning unit 10, and is arranged in the dashboard and in the lower part of the instrument panel, like the air conditioning unit 10. More specifically, the humidifying device 50 is on the lower side of the air conditioning case 11 so that the cold air derivation unit 112 of the air conditioning case 11 and a cold air suction unit 52 of the humidifying device 50 described later are close to each other. Is disposed at a position close to a portion where the evaporator 13 is disposed.
  • the humidifier 50 includes an adsorption case 51, a humidifier blower 55, an adsorber 60, a driving member 70, two first partition members 542, and a second partition member 543.
  • the adsorption case 51 is a resin casing that forms the outer shell of the humidifying device 50.
  • the adsorption case 51 accommodates the adsorber 60 in the inside thereof and constitutes a ventilation path for the blown air.
  • the suction case 51 is a component separated from the air conditioning case 11 and separated from the air conditioning case 11.
  • the adsorption case 51 includes a cold air suction part 52, an inside air suction part 53, an adsorber housing part 54, and an air discharge part 56.
  • the cold air suction part 52 is a bottomless hollow rectangular pipe, and is connected to a first external introduction port 52a that communicates with the outside of the humidifying device 50, and a first internal communication that communicates with a moisture absorption space 541a of the adsorber housing part 54 described later.
  • the mouths 52b are formed at both ends.
  • the cold air suction portion 52 surrounds a rectangular parallelepiped-shaped air flow path between the first external introduction port 52a and the first internal communication port 52b.
  • the cold air suction portion 52 has a cold air door 522 that is rotatably disposed between the first external introduction port 52a and the first internal communication port 52b.
  • the cold air door 522 is driven by an actuator (not shown).
  • the cold air door 522 communicates the first external introduction port 52a and the first internal communication port 52b in the cold air suction portion 52 when the cold air door 522 is open, and in the cold air suction portion 52 when the cold air door 522 is closed. The communication between the first external introduction port 52a and the first internal communication port 52b is blocked.
  • the cold air door 522 is an opening / closing mechanism that switches between opening and closing of the cold air suction portion 52 that guides the cooling air cooled by the evaporator 13 to the moisture absorption space.
  • the shape of the cold air door 522 and the shape of the air flow path surrounded by the cold air suction portion 52 are not limited to the above.
  • a cold air intake duct 521 for introducing the cooling air cooled by the evaporator 13 is connected to the first external introduction port 52a.
  • the cold air intake duct 521 connects the first external introduction port 52 a of the cold air intake part 52 and the cold air outlet part 112 of the air conditioning case 11.
  • the cold air intake duct 521 is a component formed separately from the air conditioning case 11 and the suction case 51, and is configured to be detachable from the cold air derivation unit 112 by a connecting member such as a snap fit (not shown).
  • the inside air suction part 53 is a bottomless cylindrical pipe, and is connected to a second external introduction port 53a that communicates with the outside of the humidifying device 50 and a second moisture communication space 541b of the adsorber housing part 54 described later.
  • a mouth 53b is formed.
  • the inside air suction portion 53 surrounds a cylindrical air flow path between the second external introduction port 53a and the second internal communication port 53b.
  • the second external introduction port 53a of the inside air suction portion 53 is open inside the dashboard, and therefore, more specifically, the vehicle interior air enters the inside air suction portion 53 from the second external introduction port 53a. Air inside the dashboard is introduced. Further, the shape of the inside air suction portion 53 and the shape of the air flow path surrounded by the inside air suction portion 53 are not limited to the above.
  • the adsorber accommodating portion 54 is a member of a portion that accommodates the adsorber 60 in the adsorption case 51. As shown in FIGS. 3 and 4, the adsorber accommodating portion 54 of the present embodiment has a hollow cylindrical outer shape. The adsorber accommodating portion 54 has an adsorber accommodating space 541 of the adsorber 60 formed therein.
  • the adsorber accommodating part 54 there are a space through which the cooling air introduced through the cold air suction part 52 circulates and a space through which the inside air introduced through the inside air suction part 53 circulates as the adsorber accommodating space 541. Is set.
  • the adsorber housing space 541 includes a space in which cooling air circulates and an internal air by the first and second partition members 542 and 543 provided on both the upstream side and the downstream side of the air flow of the adsorber 60.
  • the space where circulates is partitioned.
  • the first partition member 542 is a member that is provided on the upstream side of the air flow of the adsorber 60 and partitions the space on the upstream side of the air flow of the adsorber 60 between the flow path of the cooling air and the flow path of the inside air.
  • the first partition member 542 is integrally formed on the inner side of the upper surface portion of the adsorber accommodating portion 54 (that is, the side facing the adsorber 60).
  • the first partition member 542 includes a ring portion immediately outside the rotation shaft 71 described later, and the ring portion to the outermost peripheral portion farthest from the rotation shaft 71 in the adsorber housing space 541. And two plate members extending in the radial direction around the rotation shaft 71.
  • the ring portion is not fixed to the rotating shaft 71 and is not in contact with the rotating shaft 71.
  • the angle formed by the two plate members around the rotation axis 71 is, for example, 120 °.
  • the second partition member 543 is a member that is provided on the downstream side of the air flow of the adsorber 60 and partitions the space on the downstream side of the air flow of the adsorber 60 from the cooling air flow path and the inside air flow path.
  • the second partition member 543 is integrally formed on the inner side of the bottom surface portion of the adsorber accommodating portion 54 (that is, the side facing the adsorber 60).
  • the second partition member 543 is a member in which the first upstream partition portion 543a, the first downstream partition portion 543b, the second upstream partition portion 543c, and the ring portion 543e are integrally formed.
  • the ring portion 543 e is a member that surrounds the rotation shaft 71 in the circumferential direction just outside the rotation shaft 71.
  • the ring portion 543 e is integrally formed on the inside of the bottom surface portion of the adsorber housing portion 54, and is not fixed to the rotating shaft 71 and is not in contact with the rotating shaft 71.
  • the first upstream partition portion 543a is a plate member that extends in the radial direction around the rotation shaft 71 from the ring portion 543e to the outermost peripheral portion farthest from the rotation shaft 71 in the adsorber housing space 541.
  • the first upstream partition portion 543a is integrally formed on the inside of the bottom surface portion of the adsorber housing portion 54.
  • the first downstream partition portion 543b is a plate member that extends from the end of the ring portion 543e and the first upstream partition portion 543a opposite to the adsorber 60 so as to approach the humidifier blower 55 and away from the adsorber 60. .
  • the first upstream partition portion 543a and the first downstream partition portion 543b form the same single flat plate.
  • the first downstream partition 543 b extends to the inside of the humidifier blower 55 through a hole surrounded by the air discharge unit 56. More specifically, the inside of the humidifier blower 55 here is very close to a fan boss 552a in a fan suction space 555 described later. Therefore, the length in the radial direction around the rotation shaft 71 of the first downstream partition portion 543b is shorter than that of the first upstream partition portion 543a.
  • the second upstream partitioning portion 543c is a plate member that extends in the radial direction around the rotation shaft 71 from the ring portion 543e to the outermost peripheral portion farthest from the rotation shaft 71 in the adsorber housing space 541.
  • the second upstream partition portion 543c is integrally formed on the inside of the bottom surface portion of the adsorber housing portion 54.
  • the second downstream partition portion 543d is a plate member that extends from the end of the ring portion 543e and the second upstream partition portion 543c opposite to the adsorber 60 so as to approach the humidifier blower 55 and away from the adsorber 60. .
  • the second upstream partition 543c and the second downstream partition 543d form the same single flat plate.
  • the second downstream partition portion 543 d extends to the inside of the humidifier blower 55 through a hole surrounded by the air discharge portion 56. More specifically, the inside of the humidifier blower 55 here is very close to a fan boss 552a in a fan suction space 555 described later.
  • the radial length around the rotation shaft 71 of the second downstream partition portion 543d is shorter than that of the second upstream partition portion 543c.
  • the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d are integrated between the rotation shaft 71 and the humidifier blower 55 on the extension line of the rotation center axis of the rotation shaft 71 and on the fan shaft core CL described later. Connected to.
  • an adsorber 60 is disposed so as to straddle both the space through which the cooling air circulates and the space through which the inside air circulates.
  • the space through which the cooling air flows in the adsorber housing 54 constitutes a moisture absorption space 541a that adsorbs moisture contained in the cooling air to the adsorbent 61 of the adsorber 60.
  • the space where the inside air in the adsorber housing 54 circulates constitutes a moisture releasing space 541b that desorbs moisture adsorbed by the adsorbent 61 of the adsorber 60 and humidifies the inside air.
  • the moisture adsorption rate per unit mass tends to be about twice as slow as the moisture desorption rate per unit mass. If the moisture adsorbed on the adsorbent 61 is small, the amount of moisture desorbed from the adsorbent 61 is also small, and there is a concern that it is difficult to ensure a sufficient amount of humidification in the passenger compartment by the humidifier.
  • the adsorber of the adsorber 60 so that the amount of the adsorbent 61 present in the moisture absorption space 541a is larger than the amount of the adsorbent 61 present in the moisture release space 541b.
  • the housing space 541 is partitioned by first and second partition members 542 and 543. Specifically, by using members bent in an L shape as the first and second partition members 542 and 543, the moisture absorption space 541 a is 2 in the adsorber accommodation space 541 of the adsorber 60 than the moisture release space 541 b.
  • the setting is about twice as large.
  • the angle formed by the two plate members constituting the first partition member 542 toward the moisture release space 541b with the rotation shaft 71 as the center is 120 °.
  • the angle formed between the flat plate formed by the first upstream partition portion 543a and the flat plate formed by the second upstream partition portion 543c on the moisture release space 541b side with the rotation shaft 71 as the center is 120. °.
  • the details of the adsorber 60 will be described later.
  • the air discharge part 56 is a member that forms a single hole communicating with both the moisture absorption space 541 a and the moisture release space 541 b of the adsorber housing part 54.
  • the air discharge unit 56 discharges the dehumidified air from which moisture has been removed through the moisture absorption space 541a and the humidified air that has been humidified through the moisture release space 541b to the outside of the adsorption case 51 through this hole.
  • the humidified air corresponds to an example of the first fluid
  • the dehumidified air corresponds to an example of the second fluid.
  • the air discharge unit 56 is connected to the humidifier blower 55 so that the dehumidified air and the humidified air discharged to the outside of the adsorption case 51 through the hole are sucked into the humidifier blower 55. .
  • the humidifier blower 55 sucks the dehumidified air and humidified air from the adsorption case 51 through the hole surrounded by the air discharge part 56, blows out the sucked humidified air to the humidifying duct 571, and removes the sucked dehumidified air into the dehumidified air duct. Exhale to 573.
  • the humidifying duct 571 guides humidified air that is humidified in the moisture releasing space 541b of the adsorption case 51 to the vehicle interior.
  • the humidifying duct 571 of the present embodiment is a separate component from the air conditioning duct 20 that is a blowout duct of the air conditioning unit 10.
  • the humidifying duct 571 corresponds to an example of a first duct.
  • the humidifying duct 571 faces the headrest of the driver's seat at a part where the outlet opening 572, which is the downstream end thereof, exists in the vicinity of the occupant's face on the instrument panel (for example, near the meter in the instrument panel). It is open. And the blowing opening part 572 is opening in the position away from the above-mentioned face blower outlet 20a, the foot blower outlet 20b, and the defroster blower outlet 20c (for example, 10 cm or more). Thereby, the humidified air flowing through the humidifying duct 571 is blown out toward the occupant's face without being disturbed by the air discharged from the blowout opening 572 and from the blowout ports 20a, 20b, and 20c. The space around the occupant's face is humidified.
  • a duct having a channel diameter of ⁇ 50 mm and a channel length of about 1000 mm is employed as the humidifying duct 571.
  • the humidified air having a high temperature and a high relative humidity that has passed through the adsorber 60 is cooled by exchanging heat with the air outside the humidifying duct 571, so that the relative humidity of the humidified air can be increased. It becomes possible.
  • the outlet opening 572 of the humidifying duct 571 is set to have an opening diameter and a distance to the occupant's face so that the blown air reaches the face in a high relative humidity state.
  • the blowing opening 572 of the present embodiment has an opening diameter of 75 mm so that the air reaching the face has a relative humidity of about 40%, a temperature of about 20 ° C., and a wind speed of about 0.5 m / s.
  • the air is blown out at an air volume of about 10 m 3 / h (ie, wind speed of 0.6 m / s).
  • the distance to the passenger's face is set to about 600 mm.
  • the wind speed of 0.6 m / s is 10% or less of the minimum air volume of the air exiting from the air outlets 20a, 20b, 20c of the air conditioning unit 10. That is, in the present embodiment, a duct in which the opening area of the blowing opening 572 is larger than the channel cross-sectional area of the channel reaching the blowing opening 572 is used as the humidifying duct 571. According to the humidifying duct 571 configured as described above, the wind speed reaching the occupant is as low as 1 m / s or less, so that it is possible to suppress the diffusion of the humidified air and to ensure that the humidified air reaches the face. it can.
  • the humidifying duct 571 of the present embodiment is configured to be thinner than the cold air intake duct 521 so that the air flowing inside and the air existing outside can exchange heat.
  • the dehumidified air duct 573 is a duct that guides dehumidified air that is cooling air from which moisture has been removed in the moisture absorbing space 541 a of the adsorption case 51.
  • An opening 574 of the dehumidified air duct 573 opened before the dehumidified air is guided by the dehumidified air duct 573 is opened inside the dashboard, thereby preventing the dehumidified air from blowing directly to the passenger. .
  • the dehumidified air duct 573 corresponds to an example of a second duct.
  • the destination where the dehumidified air is guided by the dehumidified air duct 573 is inside the dashboard in the vehicle interior, but the destination where the dehumidified air is guided by the dehumidified air duct 573 and blows out from the opening 574 is as shown in FIG. It may be outside the vehicle or inside the air conditioning case 11.
  • the adsorber 60 has a structure in which an adsorbent 61 that adsorbs and desorbs moisture (that is, releases moisture) is supported on a metal plate-like member (not shown). Each plate-like member is laminated and arranged at intervals so that a flow path along the axial direction of the rotation shaft 71 described later is formed between the plate-like members.
  • the adsorber 60 of the present embodiment increases the contact area between the blown air and the adsorbent 61 by stacking and arranging the plate-like members carrying the adsorbent 61.
  • the adsorbent 61 employs a polymer adsorbent that absorbs and releases moisture according to a relative humidity difference. When air having a high relative humidity passes through, the water adsorbs moisture in the air, and when air having a low relative humidity passes through the air, It has the characteristic of releasing moisture inside.
  • the adsorbent 61 the amount of moisture adsorbed when the relative humidity of the blown air passing through the adsorber 60 is changed by 50% within the temperature range assumed as the temperature of the blown air (that is, the amount of adsorption). It is preferable to have an adsorption characteristic that changes at least 3 wt%. More preferably, the adsorbent 61 preferably has an adsorbing characteristic in which the adsorbing amount changes in the range of 3 wt% to 10 wt% under the same conditions as described above.
  • the adsorber 60 of this embodiment is accommodated in an adsorber accommodating portion 54 whose internal space is partitioned into a moisture absorbing space 541a and a moisture releasing space 541b.
  • the adsorber 60 is disposed so as to straddle both the moisture absorbing space 541a and the moisture releasing space 541b, but the amount of moisture adsorbable by the adsorbent 61 existing in the moisture absorbing space is finite. . Further, the amount of moisture desorbed by the adsorbent 61 present in the moisture release space 541b is also finite.
  • the humidifying device 50 is provided with a drive member 70 as a moving mechanism for moving the adsorbent 61 of the adsorber 60 between the moisture absorbing space 541a and the moisture releasing space 541b.
  • the drive member 70 moves at least a part of the adsorbent 61 present in the moisture release space 541b of the adsorber 60 to the hygroscopic space 541a and at least a part of the adsorbent 61 present in the hygroscopic space 541a of the adsorber 60. It is a device moved to the moisture release space 541b.
  • the drive member 70 has a configuration that includes a rotation shaft 71 that passes through the center of the suction device 60 and is connected to the suction device 60, and an electric motor 72 with a speed reducer that rotationally drives the rotation shaft 71.
  • the rotating shaft 71 is rotatably supported by the suction case 51, and rotates together with the suction device 60 inside the suction case 51 when a driving force is transmitted from the electric motor 72.
  • the electric motor 72 of the present embodiment continuously drives the rotating shaft 71 to rotate in one direction.
  • the adsorbent 61 from which moisture has been sufficiently desorbed in the moisture releasing space 541b of the adsorber 60 is moved to the moisture absorbing space 541a, and the adsorbent 61 having sufficiently adsorbed moisture in the moisture absorbing space 541a of the adsorber 60 is released. It can be moved to the wet space 541b.
  • the humidifier blower 55 includes a motor 551, a centrifugal fan 552, and a scroll fan casing 553.
  • the humidifier blower 55 sucks dehumidified air and humidified air in the direction of the fan shaft core CL, divides the dehumidified air and humidified air in a plurality of directions away from the fan shaft core CL, and blows them out to different spaces. It is a resin member for mediating heat exchange.
  • a part of the motor 551 is accommodated in the centrifugal scroll fan casing 553, and the output shaft is connected to the centrifugal fan 552.
  • the centrifugal fan 552 is transmitted. Is rotated around the fan axis CL.
  • the centrifugal fan 552 is a centrifugal multiblade fan, that is, an impeller of a centrifugal blower, more specifically, a turbo fan.
  • the centrifugal fan 552 includes a fan boss 552a, a plurality of blades 552b, and a top plate 552c.
  • the centrifugal fan 552 sucks dehumidified air and humidified air in the direction of the fan shaft core CL and blows them in a plurality of directions away from the fan shaft core CL, and mediates heat exchange between the dehumidified air and the humidified air.
  • the fan boss 552a corresponding to an example of the connecting member is a plate-like member connected to the output shaft of the motor 551.
  • the fan boss 552a has a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or more.
  • the fan boss 552a may be made of a metal having a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or higher, or a material other than a metal having a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or higher (for example, carbon (Nanofiber, resin).
  • the plurality of blades 552b are flat plates arranged at equal intervals in the circumferential direction around a cylindrical fan suction space 555 centered on the fan axis CL.
  • the fan suction space 555 is a space including a space around the fan shaft core CL and the fan shaft core CL.
  • Each blade 552b is perpendicular to or non-parallel to the fan boss 552a, and air is guided in a direction away from the fan axis CL (that is, perpendicular to the radial direction around the fan axis CL).
  • the fan boss 552a is connected and fixed.
  • the thermal conductivity of each of the blades 552b is 10 W / (m ⁇ K) or more.
  • each of the blades 552b may be made of a metal having a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or more, or a material other than a metal having a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or more (for example, (Carbon nanofiber, resin).
  • the plurality of blades 552b have the same size, shape, and surface area.
  • the top plate 552c corresponding to an example of the connection member is a ring-shaped member facing the fan boss 552a with the blade 552b interposed therebetween, and all the blades 552b are connected and fixed to the top plate 552c.
  • the thermal conductivity of the top plate 552c is 10 W / (m ⁇ K) or more.
  • the top plate 552c may be made of a metal having a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or higher, or a material other than a metal having a thermal conductivity of 10 W / (m ⁇ K) or higher (for example, carbon (Nanofiber, resin).
  • the thermal conductivity of the top plate 552c may be less than 10 W / (m ⁇ K).
  • the thickness of the fan boss 552a is larger than the thickness of each of the blades 552b and the top plate 552c.
  • the heat capacity of the fan boss 552a is larger than the heat capacity of the entire blades 552b and the top plate 552c. Therefore, naturally, the heat capacity of the fan boss 552a is larger than any one of the plurality of blades 552b. Further, the heat capacity of the fan boss 552a is larger than the heat capacity of the top plate 552c.
  • the scroll fan casing 553 is a housing that houses a part of the motor 551 and the centrifugal fan 552.
  • the scroll fan casing 553 may be made of resin or metal, but has lower thermal conductivity than the fan boss 552a, the blade 552b, and the top plate 552c.
  • the scroll fan casing 553 has a shape in which the dehumidified air that has passed through the moisture absorbing space 541a and the humidified air that has passed through the moisture releasing space 541b are independently blown to the dehumidified air duct 573 and the humidifying duct 571, respectively.
  • the scroll fan casing 553 has an upper bottom wall 553a, a lower bottom wall 553b, and an outer peripheral wall 553c.
  • the upper bottom wall 553a is a plate-like member corresponding to the upper lid of the scroll fan casing 553, and has an opening connected to the air discharge portion 56 at the inner peripheral end thereof.
  • the opening is a member that forms a hole for introducing dehumidified air and humidified air from the adsorber housing space 541.
  • the lower bottom wall 553b is a plate-shaped member that faces the upper bottom wall 553a in the direction of the fan shaft core CL.
  • the outer peripheral wall 553c is a plate-shaped member that forms the outer periphery of the scroll fan casing 553, and is connected to the outer peripheral end of the upper bottom wall 553a at the upper end thereof (that is, the end closer to the adsorber accommodating portion 54), The lower end (that is, the end far from the adsorber housing 54) is connected to the outer peripheral end of the lower bottom wall 553b. Therefore, the outer peripheral wall 553c is a member that connects the upper bottom wall 553a and the lower bottom wall 553b.
  • the inner surface of the outer peripheral wall 553c on the fan housing space side (that is, the space housing the centrifugal fan 552) includes two scroll nose portions, a first nose portion N1 and a second nose portion N2.
  • a first scroll inner wall surface S1 and a second scroll inner wall surface S2 are provided.
  • the first scroll inner wall surface S1 corresponds to an example of a first inner wall surface
  • the second scroll inner wall surface S2 corresponds to an example of a second inner wall surface.
  • the first nose portion N1 is connected to an end portion of the first scroll inner wall surface S1 opposite to the rotation direction of the centrifugal fan 552.
  • the second nose portion N2 is connected to the end portion of the second scroll inner wall surface S2 in the direction opposite to the rotation direction of the centrifugal fan 552.
  • the first nose portion N1 forms a boundary between the inner surface of the outer peripheral wall 553c and the dehumidified air duct 573 and is a scroll start portion.
  • the second nose portion N2 forms a boundary between the inner surface of the outer peripheral wall 553c and the humidifying duct 571 and is a winding start portion of the scroll.
  • the first scroll inner wall surface S1 extends from the first nose portion N1 to the humidifying duct 571 so that the distance from the fan shaft core CL increases according to a known logarithmic spiral function with respect to the winding angle about the fan shaft core CL.
  • the second scroll inner wall surface S2 extends from the second nose portion N2 to the dehumidified air duct 573 so that the distance from the fan shaft core CL increases according to a known logarithmic spiral function with respect to the winding angle about the fan shaft core CL.
  • the scroll fan casing 553 has two outlets, one of the two outlets is connected to the humidifying duct 571, and the other outlet is connected to the dehumidified air duct 573. ing.
  • the first downstream partition 543 b and the second downstream partition 543 d are both disposed in the fan suction space 555.
  • both the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d are sucked into the fan suction space 555 by passing the humid air through the centrifugal fan 552 and the dehumidified air through the centrifugal fan 552. Partition into space.
  • directions 81 and 82 in which the first downstream partition portion 543b and the second downstream partition portion 543d extend straight from the fan shaft core CL in a plane perpendicular to the fan shaft core CL are formed.
  • the angle is 120 °.
  • the direction 81 is also the direction of the end portion of the first downstream partitioning portion 543b that is farthest from the fan shaft core CL as viewed from the fan shaft core CL in a plane perpendicular to the fan shaft core CL.
  • the direction 82 is also a direction in which the end portion of the second downstream partitioning portion 543d that is farthest from the fan axis CL in the plane perpendicular to the fan axis CL is viewed from the fan axis CL.
  • the range of 120 ° is a range from the first downstream partition 543b to the second downstream partition 543d along the rotation direction of the centrifugal fan 552, and is a space through which humidified air is sucked into the centrifugal fan 552.
  • a range of 240 ° from the second downstream partition 543d to the first downstream partition 543b along the rotation direction of the centrifugal fan 552 is a space through which dehumidified air passes and is sucked into the centrifugal fan 552.
  • the angle formed by the direction 83 from the fan shaft core CL to the first nose portion N1 and the direction 84 from the fan shaft core CL to the second nose portion N2 in a plane perpendicular to the fan shaft core CL is 120 °. is there.
  • the direction 81 of the first downstream partition 543b is different from the direction of rotation 80 of the centrifugal fan 552 by a first deviation angle ⁇ that is greater than 0 ° and less than 90 ° with respect to the direction 83 of the first nose portion N1. It is shifted to the opposite side. Further, the direction 82 of the second downstream partition portion 543d is shifted to the opposite side to the rotation direction 80 of the centrifugal fan 552 by the substantially same second shift angle ⁇ z with respect to the direction 84 of the second nose portion N2. .
  • the absolute value of the difference between the first deviation angle ⁇ and the second deviation angle ⁇ z is most preferably 0 °, but if it is 15 ° or less, the effect described later (that is, the separation effect of humidified air and dehumidified air). ) Can be achieved to some extent.
  • the direction 81 and the direction 84 are also shifted from each other, and the direction 82 and the direction 83 are also shifted from each other.
  • the total contact area Q of the plurality of blades 552b and the height H of each of the plurality of blades 552b are defined as follows.
  • the height H of each blade 552b is the maximum value of the length of the blade 552b in the direction parallel to the fan shaft core CL, as shown in FIG. This maximum value is the maximum value in one blade.
  • the contact area Q of the plurality of blades 552b is the sum of the contact areas of all the blades 552b connected to the fan boss 552a and the fan boss 552a.
  • the contact area Q of the plurality of blades 552b in FIG. It is the same as the total cross-sectional area. When defined in this way, H ⁇ Q1 / 2 .
  • a control device 100 shown in FIG. 7 includes a microcomputer including a CPU, a storage unit such as a ROM and a RAM, and peripheral circuits thereof.
  • the control device 100 performs various calculations and processes based on the control program stored in the storage unit, and controls the operation of various devices connected to the output side.
  • the control device 100 of this embodiment is a device in which a control device that controls the operation of various devices of the air conditioning unit 10 and a control device that controls the operation of various devices of the humidifying device 50 are combined into one.
  • the various sensor groups 101 for air conditioning control, the various sensor groups 102 for humidification control, and the operation panel 103 for air conditioning control and humidification control are connected to the input side of the control device 100.
  • an inside air temperature sensor that detects an inside air temperature
  • an outside air temperature sensor that detects an outside air temperature
  • a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation in a vehicle interior
  • an evaporator that detects the temperature of the evaporator 13.
  • the various sensor groups 102 for humidification control include a first temperature sensor that detects the temperature of air blown from the humidification duct 571, a second temperature sensor that detects the temperature of air blown from the cold air discharge duct, and the like. .
  • the operation panel 103 is provided with an air conditioning operation switch 103a, a humidification operation switch 103b, a temperature setting switch 103c, and the like.
  • the air conditioning operation switch 103 a is a switch for switching on and off of the air conditioning operation by the air conditioning unit 10.
  • the humidifying operation switch 103b is a switch that switches on / off of the humidifying operation of the humidifying device 50.
  • the temperature setting switch 103c is a switch for setting a target temperature of air blown from the air conditioning unit 10 or the humidifier 50.
  • the actuator of the air mix door 18, the air conditioning motor 193 of the air conditioning blower 19, the actuator of the inside / outside air switching door 123, the motor 551 of the humidifier blower 55, and the electric motor of the driving member 70 are provided on the output side of the control device 100.
  • the actuator of the air mix door 18, the air conditioning motor 193 of the air conditioning blower 19, the actuator of the inside / outside air switching door 123, the motor 551 of the humidifier blower 55, and the electric motor of the driving member 70 are provided on the output side.
  • the air-conditioning unit 10 targets the blown air that the control device 100 blows into the vehicle interior based on the detection signals of the various air-conditioning control sensor groups 101 and the set temperature of the temperature setting switch 103c.
  • the blowing temperature TAO is calculated.
  • the control apparatus 100 controls the action
  • control device 100 controls various devices in accordance with the detection signals of the various sensor groups 101 for air conditioning control, thereby realizing appropriate temperature adjustment in the vehicle interior requested by the user. be able to.
  • the evaporator 13 cools the inside air or the outside air, and as a result, the temperature in the passenger compartment is kept at 25 ° C., and the relative humidity in the passenger compartment is kept at 20%.
  • the control device 100 executes the process shown in FIG.
  • the control device 100 first determines whether or not there is a humidification request by detecting on / off of the humidification operation switch 103b in step S10. In this determination process, it is determined that there is no humidification request when the humidification operation switch 103b is off, and it is determined that there is a humidification request when the humidification operation switch 103b is on. If it is determined that there is no humidification request, step S10 is repeated again.
  • step S10 when it is determined that there is a humidification request, the control device 100 proceeds to step S20 and starts the humidification process in the vehicle interior by the humidification device 50. Specifically, the control device 100 moves the cold air door 522 to the fully open position, operates the motor 551 of the humidifier blower 55 to rotate the centrifugal fan 552, and operates the drive member 70 to operate the adsorber 60. Rotate. Thereby, the humidification driving
  • the control device 100 uses the minimum airflow of the air-conditioning blower 19 as the reference airflow
  • the cooling air introduced through the cold air intake duct 521 has an airflow that is smaller than the reference airflow (for example, 20 m / h, reference airflow).
  • the humidifier blower 55 is controlled so as to be about 20% of the air volume.
  • the control device 100 may control the air volume of the air-conditioning blower 19 based on the detection values of the various sensor groups 102 for humidification control.
  • control device 100 controls the electric motor 72 of the drive member 70 so that the adsorbent 61 from which moisture has been sufficiently desorbed in the moisture release space 541b moves relative to the moisture absorption space 541a of the adsorber housing 54. To do. For example, when the time required for desorption of moisture from the adsorbent 61 in the moisture release space 541b is set as the reference time, the control device 100 moves the adsorbent 61 to the moisture release space 541b and then passes the reference time.
  • the electric motor 72 is controlled to move to the moisture absorption space 541a.
  • the electric motor 72 is controlled so that the adsorber 60 rotates at a predetermined constant rotation speed of 5 rpm to 10 rpm. Even if the adsorber 60 rotates, the adsorber accommodating portion 54, the first partition member 542, and the second partition member 543 do not rotate.
  • the operation state of the humidifying device 50 when the control device 100 executes the humidifying process will be described.
  • a part of the low-temperature, high-relative-humidity cooling air (for example, temperature 5 ° C., relative humidity 70%) cooled by the evaporator 13 is sucked by the suction force of the humidifier blower 55 and passes through the cold-air suction duct 521. It is introduced into the suction case 51.
  • the cooling air introduced into the adsorption case 51 adsorbs moisture contained in the cooling air by the adsorbent 61 present in the moisture absorption space 541a of the adsorber 60. As a result, the cooling air becomes dehumidified air.
  • the adsorber 60 rotates in the adsorber accommodation space 541, the adsorbent 61 from which moisture has been sufficiently desorbed in the moisture release space 541b of the adsorber 60 moves to the moisture absorption space 541a.
  • moisture contained in the cooling air introduced into the adsorption case 51 is continuously adsorbed by the adsorbent 61 present in the moisture absorption space 541a of the adsorber 60.
  • the dehumidified air that has passed through the moisture absorption space 541 a is sucked by the suction force of the humidifier blower 55 and flows into the fan suction space 555 of the humidifier blower 55 via the air discharge unit 56.
  • the air inside the dashboard in the passenger compartment has a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 20%. Part of this air is sucked by the suction force of the humidifier blower 55 and introduced into the suction case 51 from the inside air suction portion 53. And the inside air introduced into the adsorption case 51 is humidified by the desorption of the moisture adsorbed by the adsorbent 61 present in the moisture release space 541b of the adsorber 60, and becomes humidified air. This humidified air has a temperature of 21 ° C. and a relative humidity of 57%.
  • the adsorber 60 rotates in the adsorber accommodation space 541, the adsorbent 61 that has sufficiently adsorbed moisture in the moisture absorption space 541a in the adsorber 60 moves to the moisture release space 541b.
  • the inside air introduced into the adsorption case 51 is continuously humidified by the moisture release of the adsorbent 61 present in the moisture absorption space 541a in the adsorber 60.
  • the dehumidification of the cooling air in the moisture absorption space 541a and the humidification of the inside air in the moisture release space 541b are simultaneously and continuously realized.
  • the humidified air that has passed through the moisture release space 541 b is sucked by the suction force of the humidifier blower 55 and flows into the fan suction space 555 of the humidifier blower 55 through the air discharge unit 56.
  • the humidified air and the dehumidified air flowing into the humidifier blower 55 from the air discharge unit 56 are almost as shown in the flow of the humidified air along the solid line arrow and the flow of the dehumidified air along the broken line arrow in FIG. It flows toward the fan boss 552a in the fan suction space 555 while being separated without being mixed.
  • the humidified air and the dehumidified air are separated from each other while being hardly mixed with each other, as indicated by the solid line arrows and the broken line arrows in FIG. 6, from the fan suction space 555 along the fan boss 552a, It flows into the space surrounded by the top plate 552c.
  • the thermal conductivity of the centrifugal fan 552 is high, the humidified air and the dehumidified air exchange heat with each other via the centrifugal fan 552 while being hardly mixed and separated.
  • humidified air having a temperature higher than that of the dehumidified air has a temperature of 21 ° C. and a relative humidity of 57%.
  • the humidified air flows into a space surrounded by the fan boss 552a, the blade 552b, and the top plate 552c, and the humidified air mainly collides with the fan boss 552a and the blade 552b while circulating in the space.
  • the heat of the humidified air is transmitted from the humidified air to the fan boss 552a and the blade 552b.
  • the humidified air is deprived of heat, for example, the temperature is lowered to 18 ° C., and the relative humidity is increased to about 65% accordingly.
  • the heat transmitted to the blade 552b is transmitted to the fan boss 552a having a higher heat capacity than the blade 552b, and is temporarily stored in the fan boss 552a.
  • the temperature inside the fan boss 552a is kept substantially uniform throughout the fan boss 552a due to its high thermal conductivity.
  • dehumidified air having a temperature lower than that of the humidified air has a temperature of 5 ° C. and a relative humidity of 30%. While this dehumidified air flows into the space surrounded by the fan boss 552a, blade 552b, and top plate 552c and flows through the space, the dehumidified air mainly hits the fan boss 552a and blade 552b. Thereby, heat is transmitted from the fan boss 552a and the blade 552b to the dehumidified air. As a result, the dehumidified air receives heat and rises in temperature to 9 ° C., for example, and the relative humidity is lowered to about 28%. Then, heat is transferred from the fan boss 552a having a higher heat capacity than the blade 552b to the blade 552b from which heat has been removed.
  • the centrifugal fan 552 sucks humidified air from the adsorption case 51 and blows it out to the humidifying duct 571, and simultaneously sucks dehumidified air from the adsorption case 51 and blows it out to the dehumidified air duct 573, thereby taking air from the humidified air. Pass the deprived heat to dehumidified air.
  • the centrifugal fan 552 can suck dehumidified air and humidified air from the fan suction space 555 and blow out, and can mediate heat exchange between the dehumidified air and humidified air. And no need to arrange a humidified air heat exchanger.
  • the number of blowers is only one (that is, only the humidifier blower 55). As a result, the number of parts of the humidifying device 50 can be reduced, and as a result, the humidifying device 50 can be reduced in size.
  • the inside air is used instead of the air in the air conditioning case 11 as the air for passing the moisture release space 541b, the influence on the air conditioning function on the air conditioning unit 10 side due to the presence of the humidifying device 50 can be reduced. .
  • the humid air 91 represented by a substantially oval shape filled with black is discharged from the narrower space partitioned by the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d from the fan boss. It is assumed that the gas flows into a space surrounded by 552a, blade 552b, and top plate 552c.
  • the dehumidified air 92 represented by a hatched substantially oval shape is separated from the wider space partitioned by the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d from the fan boss 552a, It is assumed that the gas flows into a space surrounded by the blade 552b and the top plate 552c.
  • the humidified air 91 and the dehumidified air 92 try to flow out from the outermost end of the space surrounded by the fan boss 552a, the blade 552b, and the top plate 552c as shown in FIG.
  • the centrifugal fan 552 rotates while proceeding from the time point of FIG. 9 to the time point of FIG.
  • the angle at which the centrifugal fan 552 rotates during the time from the innermost end to the outermost end of the space surrounded by the fan boss 552a, the blade 552b, and the top plate 552c is specified in advance through experiments or the like. Keep it.
  • the rotational speed of the centrifugal fan 552 and the wind speed of the air blown out to the centrifugal fan 552 are in a proportional relationship. Therefore, the above angle hardly depends on the rotational speed of the centrifugal fan 552 and largely depends on the shape of the centrifugal fan 552, but is generally larger than 0 ° and smaller than 90 °.
  • the arrangement and the like of the first nose portion N1 are determined so that the first deviation angle ⁇ is the same as the specified angle. Further, the arrangement or the like of the second nose portion N2 is determined so that the second deviation angle ⁇ z is the same as the specified angle.
  • the first deviation angle ⁇ is an angle at which the direction 81 of the first downstream partition portion 543b is shifted to the opposite side to the rotation direction 80 of the centrifugal fan 552 with respect to the direction 83 of the first nose portion N1.
  • the second shift angle ⁇ z is an angle at which the direction 82 of the second downstream partition portion 543d is shifted to the opposite side to the rotation direction 80 of the centrifugal fan 552 with respect to the direction 84 of the second nose portion N2.
  • the direction 81 of the first downstream partition portion 543b coincides with the direction 83 of the first nose portion N1
  • the direction 82 of the second downstream partition portion 543d is the direction 84 of the second nose portion N2.
  • the degree of mixing of the humidified air and the dehumidified air can be further reduced as compared with the case where the deviation angle is not different.
  • the relationship between the height H of the blade and the total contact area Q of the plurality of blades 552b is H ⁇ Q1 / 2. Since heat conduction from the fan boss 552a to the fan boss 552a can be performed more quickly, the efficiency of heat exchange between the humidified air and the dehumidified air can be further improved.
  • the humidified air that has flowed into the centrifugal fan 552 is divided almost without being mixed with the dehumidified air, and heat exchange with the dehumidified air lowers the temperature and the relative humidity increases, and flows into the humidifying duct 571. . Further, the humidified air is blown out from the blowing opening 572 at the downstream end of the air flow of the humidifying duct 571 toward the occupant's face through the humidifying duct 571, and is discharged from the outlets 20a, 20b, and 20c. Without being disturbed by the air, the air is blown toward the occupant's face, and the space around the occupant's face is humidified.
  • the dehumidified air that has flowed into the centrifugal fan 552 is separated almost without being mixed with the humidified air, and heat exchange with the humidified air increases the temperature and the relative humidity increases, and flows into the dehumidified air duct 573. Further, the dehumidified air flows into the passenger compartment, outside the vehicle, or inside the air conditioning case 11 through the humidifying duct 571. When dehumidified air is allowed to flow into the air conditioning case 11, the load of the refrigeration cycle can be reduced because the dehumidified air has a lower temperature than the inside air.
  • step S20 it is determined whether there is a humidification stop request in step S30 while continuing the humidification process started in step S20.
  • step S30 it is determined that there is no humidification stop request when each of the operation switches 103a and 103b is on, and it is determined that there is a humidification stop request when one of the operation switches 103a and 103b is off. To do. If it is determined that there is no humidification stop request, the determination in step S30 is repeated while continuing the humidification process.
  • step S30 when it is determined that there is a humidification stop request, the control device 100 proceeds to step S40 and performs a desorption process for desorbing moisture adsorbed on the adsorbent 61 of the adsorber 60. Execute. Thereby, the desorption operation of the humidifier 50 is realized.
  • the control device 100 In the desorption process, the control device 100 fully closes the cold air door 522 while the adsorber 60 is rotated by the driving member 70. As a result, the cooling air does not flow from the cold air outlet 112 to the first internal communication port 52b. Therefore, the adsorbent 61 does not adsorb moisture in the hygroscopic space 541a. On the other hand, the inside air is sucked by the suction force of the centrifugal fan 552, introduced into the suction case 51, and moisture is desorbed from the adsorbent 61 in the moisture release space 541b.
  • the control device 100 continues the desorption process until a preset processing duration elapses.
  • the control device 100 stops the operation of the humidifier blower 55 and returns to step S10.
  • processing continuation time is just to set to the time required for the dehumidification apparatus 50 to desorb
  • the vehicle interior can be humidified using the moisture of the cooling air cooled by the air conditioning unit 10. So there is no need to supply water from the outside.
  • the water contained in the cooling air is adsorbed to the adsorbent 61 using the cooling air in the air conditioning case 11. That is, since moisture is supplied from the cooling air of the evaporator 13, the humidifier 50 can be simply configured without preparing a separate moisture supply source. Moreover, as long as the refrigeration cycle is operating, humidification is possible almost all seasons.
  • the humidified air can be blown into the vehicle interior by a method other than humidifying the air in the air conditioning case. Further, by providing a blower that sucks the inside air into the moisture release space 541b and sucks humidified air from the adsorption case 51 and blows it out to the humidifying duct 571, the inside air that is to be humidified can be appropriately guided.
  • the humidifier 50 moves a part of the adsorbent 61 in the moisture releasing space 541b of the adsorber 60 to the moisture absorbing space 541a and also dehumidifies a part of the adsorbent 61 present in the moisture absorbing space 541a of the adsorber 60.
  • a driving member 70 that moves to the space 541b is provided.
  • moisture adsorbed by the adsorbent 61 in the moisture absorbing space 541a is desorbed by the moisture releasing space 541b to humidify the heated air, and at the same time, the moisture absorbing space 541a by the adsorbent 61 from which moisture has been desorbed by the moisture releasing space 541b. It is possible to adsorb moisture in the cooling air flowing through the air.
  • the humidifier 50 and the vehicle air conditioner of the present embodiment it is possible to realize continuous humidification in the vehicle interior without water supply.
  • the humidifying duct 571 constituting the first derivation unit is a separate component from the air conditioning duct 20 whose temperature is adjusted by the air conditioning unit 10. According to this, the air whose temperature has been adjusted by the air conditioning unit 10 and the humidified air humidified by the humidifying device 50 are less likely to be mixed, so that humid air with high humidity can be supplied into the vehicle interior.
  • the suction case 51 and the cold air suction duct 521 are separate components from the air conditioning case 11, and the cold air suction duct 521 is detachable from the air conditioning case 11.
  • the humidifier 50 can be retrofitted to the air conditioning unit 10. That is, the humidifier 50 can be an option (ie, an add-on part) for the vehicle air conditioner.
  • the centrifugal fan 552 mediates heat exchange between the humidified air and the dehumidified air. According to this, the humidified air that has passed through the moisture release space 541b can be cooled with the dehumidified air that has passed through the moisture absorption space 541a, and the relative humidity of the humidified air that is led into the vehicle interior can be increased. As a result, passenger comfort is improved by humidification of the passenger compartment.
  • the control device 100 executes a desorption process for desorbing the moisture adsorbed on the adsorbent 61. According to this, when the humidifier 50 is stopped, it is possible to suppress propagation of germs due to moisture remaining in the adsorbent 61, and it is possible to ensure passenger comfort due to humidification in the passenger compartment.
  • the moisture adsorption rate per unit mass tends to be slower than the moisture desorption rate per unit mass.
  • each of the accommodation spaces in the adsorption case 51 is arranged so that the amount of the adsorbent 61 existing in the moisture absorption space 541a is larger than the amount of the adsorbent 61 existing in the moisture release space 541b.
  • the partition members 542 and 543 are configured to partition.
  • the moisture adsorbed to the adsorbent 61 in the moisture absorption space 541a can be sufficiently secured, the moisture adsorbed to the adsorbent 61 in the moisture release space 541b can be efficiently desorbed, A sufficient amount of humidification can be secured.
  • the humidifier blower 55 of the present embodiment realizes sensible heat exchange between the humidified air and the dehumidified air, but does not perform latent heat exchange between the humidified air and the dehumidified air. Therefore, it is possible to adjust the relative humidity of the two fluids having different humidity, that is, humidified air and dehumidified air. Specifically, the relative humidity of the humidified air is further increased by cooling the high-temperature humidified air with the low-temperature dehumidified air, and the relative humidity of the dehumidified air is increased by warming the low-temperature dehumidified air with the high-temperature humidified air. It can be further reduced.
  • the lower one of the first fluid and the second fluid having a temperature difference passes the heat from the connecting member and the blade when passing through the fan, and the temperature rises. Is blown out.
  • the higher one of the first fluid and the second fluid is deprived of heat from the connecting member and the blade when passing through the fan, and the temperature is lowered and blown out from the centrifugal fan. That is, the fan mediates heat exchange between the first fluid and the second fluid by sucking and blowing out the first fluid and the second fluid.
  • the fan for blowing and sucking out the two fluids also mediates heat exchange between the two fluids. Therefore, in the configuration for heat exchange, only one blower is required.
  • This embodiment changes a part of humidification apparatus 50 with respect to the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. Specifically, a portion of the humidifier 50 that is downstream of the air flow from the air discharge unit 56 and upstream of the humidification duct 571 and the dehumidified air duct 573 is changed from the first embodiment.
  • the adsorber housing space 541 passes through the air discharge portion 56 of the adsorption case 51 and the passage and the second connection duct in the first connection duct 581 shown in FIGS. 11, 12, and 14. Communicating with a passage in 582.
  • the portion downstream of the adsorber 60 in the moisture absorption space 541a of the adsorber accommodation space 541 and the portion downstream of the adsorber 60 in the moisture release space 541b are the same as in the first embodiment. It is partitioned off by a first upstream partition 543a and a first downstream partition 543b.
  • a portion of the moisture release space 541b downstream of the adsorber 60 communicates with only the former of the space in the first connection duct 581 and the space in the second connection duct 582 via the air discharge part 56. ing. A portion of the hygroscopic space 541 a downstream of the adsorber 60 communicates with only the latter of the space in the first connection duct 581 and the space in the second connection duct 582 via the air discharge part 56. Yes.
  • the first connecting duct 581 and the second connecting duct 582 extend without the internal passages joining each other, and are connected to the blower front member 583 as shown in FIGS.
  • the fan front member 583 has a disk-shaped fan front space formed therein.
  • the disc-shaped central axis coincides with the fan shaft core CL of the humidifier blower 55.
  • the 1st downstream partition part 543b and the 2nd downstream partition part 543d which partition the said fan front space into the humidified air space 583a and the dehumidified air space 583b are arrange
  • the passage in the first connection duct 581 communicates only with the former of the humidified air space 583a and the dehumidified air space 583b, and the passage in the second connection duct 582 communicates only with the latter.
  • the humidified air that has exited the moisture release space 541b and passed through the first connecting duct 581 flows into the humidified air space 583a without joining the dehumidified air.
  • the dehumidified air that has exited the hygroscopic space 541a and passed through the second connecting duct 582 flows into the dehumidified air space 583b without joining the humidified air.
  • the 1st upstream partition part 543a, the 2nd upstream partition part 543c, and the ring part 543e among the 2nd partition members 543 are the same as 1st Embodiment.
  • the first downstream partition portion 543b of the present embodiment is separated from the first upstream partition portion 543a and the ring portion 543e
  • the second downstream partition portion 543d is the second upstream partition portion 543d. It is separated from the partition part 543c and the ring part 543e.
  • the first downstream partition portion 543b and the second downstream partition portion 543d may be bonded to the inner surface of the blower front member 583 (that is, the surface on the space 583a, 583b side).
  • an opening 583c surrounding the fan shaft core CL is formed at the center of the bottom surface of the blower front member 583 on the humidifier blower 55 side.
  • the humidified air space 583a and the dehumidified air space 583b communicate with the fan suction space 555 of the humidifier blower 55.
  • both the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d are arranged in both the front fan space and the fan suction space 555.
  • both the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d are sucked into the fan suction space 555 by passing the humid air through the centrifugal fan 552 and the dehumidified air through the centrifugal fan 552. Partition into space.
  • directions 86 and 87 in which the first downstream partition portion 543b and the second downstream partition portion 543d extend straight from the fan shaft core CL in a plane perpendicular to the fan shaft core CL are formed.
  • the angle is 180 °. Note that the first downstream partition 543b and the second downstream partition 543d are integrally connected at the fan shaft core CL.
  • the direction 86 is also a direction in which the end portion of the first downstream partition portion 543b that is farthest from the fan axis CL in the plane perpendicular to the fan axis CL is viewed from the fan axis CL.
  • the direction 87 is also a direction in which the end portion of the second downstream partition portion 543d that is farthest from the fan axis CL in the plane perpendicular to the fan axis CL is viewed from the fan axis CL.
  • This 180 ° range is a range from the first downstream partition 543b to the second downstream partition 543d along the rotation direction of the centrifugal fan 552, and is a space through which humidified air is sucked into the centrifugal fan 552. Further, a range of 180 ° from the second downstream partition 543d to the first downstream partition 543b along the rotation direction of the centrifugal fan 552 is a space through which the dehumidified air passes and is sucked into the centrifugal fan 552.
  • the angle formed by the direction 88 from the fan shaft core CL to the first nose portion N1 and the direction 89 from the fan shaft core CL to the second nose portion N2 in a plane perpendicular to the fan shaft core CL is 180 °. is there.
  • the direction 86 of the first downstream partition 543b is different from the direction of rotation 80 of the centrifugal fan 552 by a first deviation angle ⁇ that is greater than 0 ° and less than 90 ° with respect to the direction 88 of the first nose portion N1. It is shifted to the opposite side. Further, the direction 87 of the second downstream partition portion 543d is shifted to the opposite side to the rotational direction 80 of the centrifugal fan 552 by the substantially same second shift angle ⁇ z with respect to the direction 89 of the second nose portion N2. .
  • the relationship between the first deviation angle ⁇ and the second deviation angle ⁇ z is the same as in the first embodiment.
  • the angle at which the centrifugal fan 552 rotates during the time from the innermost end to the outermost end of the space surrounded by the fan boss 552a, blade 552b, and top plate 552c is specified in advance by experiments or the like.
  • the specified angle is set as the first shift angle ⁇ described above.
  • the positions of the nose portions N1 and N2 are determined so as to realize this deviation angle.
  • the direction 86 and the direction 89 are also shifted from each other, and the direction 87 and the direction 88 are also shifted from each other.
  • the operation of the humidifier 50 is the same as in the first embodiment except for the path of humidified air and dehumidified air from the air discharge unit 56 to the fan suction space 555.
  • the action of mediating heat exchange between the humidified air and the dehumidified air while the centrifugal fan 552 is separated without mixing the humidified air and the dehumidified air is the same as in the first embodiment.
  • the first deviation angles ⁇ and ⁇ z are formed between the direction 86 and the direction 88 and between the direction 87 and the direction 89, almost all of the humidified air is blown out to the humidifying duct 571, and the dehumidified air Is almost entirely blown out into the dehumidified air duct 573. Therefore, the mixing degree of humidified air and dehumidified air can be reduced as in the first embodiment.
  • FIG. 15 the configuration of the centrifugal fan is changed with respect to the vehicle air conditioners of the first and second embodiments.
  • the centrifugal fan 552z of this embodiment is the same as the centrifugal fan 552 of the first and second embodiments except that it is a centrifugal multiblade fan, that is, an impeller of a centrifugal blower. It is different from the first and second embodiments in that it is a sirocco fan.
  • FIGS. 15 and 16 are diagrams in which the modification shown in the present embodiment is applied to the second embodiment, but the modification shown in the present embodiment is also applicable to the first embodiment.
  • the centrifugal fan 552z has a fan boss 552a, a plurality of blades 552bz, and a top plate 552cz.
  • the centrifugal fan 552z sucks dehumidified air and humidified air in the direction of the fan shaft core CL and blows them in a plurality of directions away from the fan shaft core CL, and mediates heat exchange between the dehumidified air and the humidified air.
  • the shape, material, and thermal conductivity of the fan boss 552a corresponding to an example of the connection member are the same as those of the fan boss 552a of the first and second embodiments.
  • the plurality of blades 552bz are flat plates arranged circumferentially at equal intervals in the circumferential direction around a columnar fan suction space 555 centered on the fan axis CL.
  • the blades 552bz are directed perpendicularly or non-parallel to the fan boss 552a and lead the air away from the fan axis CL (that is, not perpendicular to the radial direction around the fan axis CL). And so on) and connected to the fan boss 552a.
  • the material and thermal conductivity of each blade 552b are the same as those in the first and second embodiments.
  • the plurality of blades 552bz have the same size, shape, and surface area.
  • each of the blades 552bz has a representative height value (for example, a maximum value, an average value, etc.) in a direction parallel to the fan shaft core CL larger than any blade 552b in the first and second embodiments. ing.
  • each of the blades 552bz has a representative value (for example, a maximum value, an average value, etc.) in the longitudinal direction in the cross section perpendicular to the fan shaft core CL, compared to any blade 552b in the first and second embodiments. It ’s getting smaller.
  • the surface area of each blade 552bz is the same as the surface area of the blade 552b of the first and second embodiments.
  • the relationship among the height H, the contact area Q, the contact thickness D, and the radial length is H> Q 1/2 , unlike the first and second embodiments.
  • the top plate 552cz corresponding to an example of the connection member is a ring-shaped member facing the fan boss 552a with the blade 552b interposed therebetween, and all the blades 552bz are connected and fixed to the top plate 552cz.
  • the material and thermal conductivity of the top plate 552cz are the same as those of the top plate 552c of the first and second embodiments.
  • the first deviation angles ⁇ and ⁇ z are formed between the direction 86 and the direction 88 and between the direction 87 and the direction 89. Further, when the modification of the present embodiment is applied to the first embodiment, the first deviation angles ⁇ and ⁇ z are formed between the direction 81 and the direction 83 and between the direction 82 and the direction 84. Therefore, almost all of the humidified air is blown out to the humidifying duct 571, and almost all of the dehumidified air is blown out to the dehumidified air duct 573. Therefore, the mixing degree of humidified air and dehumidified air can be reduced as in the first and second embodiments.
  • the configuration including the humidifier blower 55, the first downstream partition 543b, and the second downstream partition 543d corresponds to an example of a heat exchange device that performs heat exchange between the humidified air and the dehumidified air. .
  • the humidified air and the dehumidified air exchange heat through the fan boss 552a and the plurality of blades 552b.
  • the role of the fan boss 552a is replaced with the fan boss 552a.
  • the plate 552c may be used.
  • the heat capacity of the top plate 552c is made larger than the heat capacity of the entire plurality of blades 552b. Therefore, naturally, the heat capacity of each of the plurality of blades 552b is smaller than the heat capacity of the top plate 552c.
  • the first and second fluids are not limited to the humidified air and the dehumidified air in the above embodiments.
  • the first and second fluids may have any other characteristics as long as the temperatures are different from each other.
  • the first and second fluids may have the same relative humidity.
  • the first and second fluids may be different from each other in attributes other than relative humidity (for example, composition, inside air or outside air) as attributes other than temperature.
  • the first and second fluids need not be air, and may be liquid phase water, for example.
  • the humidifying duct 571 constituting the outlet portion may be a separate component from the air-conditioning duct 20 that is temperature-adjusted by the air-conditioning unit 10, but is not limited thereto.
  • the humidifying duct 571 may be an integral component of the air conditioning duct 20 on the air conditioning unit 10 side.
  • the suction case 51 and the cold air suction duct 521 may be configured as separate components from the air conditioning case 11, and the cold air suction duct 521 may be detachable from the air conditioning case 11, but this is not limitative.
  • the suction case 51 and the cold air suction duct 521 may be integrated components with the air conditioning case 11.

Abstract

 熱交換装置は、第1の流体と前記第1の流体とは温度差のある第2の流体との間で熱交換を行わせる。熱交換装置は、ファン軸芯(CL)の周りに回転することでファン吸込空間(555)から互いに温度が異なる第1の流体と第2の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第1の流体と前記第2の流体を異なる空間に吹き出すファン(552)と、前記ファンを収容するファンケーシング(553)と、 前記ファン吸込空間において、前記第1の流体が通る空間と前記第2の流体が通る空間とを仕切る仕切部(543b、543d)と、を備える。前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード(552b)と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材(552a、552c)と、を有し、前記複数枚のブレードの熱伝導率および前記接続部材の熱伝導率は、前記ファンケーシングの熱伝導率より高い。

Description

熱交換装置 関連出願への相互参照
 本出願は、2015年4月9日に出願された日本特許出願番号2015-80161号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
 本開示は、熱交換装置に関するものである。
 特許文献1には、2種類の空気の間で熱交換を行わせる空調装置が開示されている。この空調装置では、熱交換ロータと、全熱交換ロータの外気通過ゾーンに外気を送る第1送風機と、熱交換ロータの内気通過ゾーンに内気を送る第2送風機を備えている。
特開2013-68364号公報
 しかし、上記のような空調装置では、熱交換のために2つの送風機が必要となり、それが、空調装置の部品点数の増大、体格増大等に影響を及ぼすおそれがある。
 本開示は上記点に鑑み、熱交換のための構成において、送風機の数を低減することを目的とする。
 上記目的を達成するための1つの観点によれば、熱交換装置は、第1の流体と前記第1の流体とは温度差のある第2の流体との間で熱交換を行わせる。そして熱交換装置は、ファン軸芯の周りに回転することでファン吸込空間から互いに温度が異なる第1の流体と第2の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第1の流体と前記第2の流体を異なる空間に吹き出すファンと、前記ファンを収容するファンケーシングと、前記ファン吸込空間において、前記第1の流体が通る空間と前記第2の流体が通る空間とを仕切る仕切部と、を備える。前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレードと、前記複数枚のブレードに接続する接続部材と、を有し、前記複数枚のブレードの熱伝導率および前記接続部材の熱伝導率は、前記ファンケーシングの熱伝導率より高い。
 また、別の観点によれば、熱交換装置は、第1の流体と前記第1の流体とは温度差のある第2の流体との間で熱交換を行わせる。そして熱交換装置は、ファン軸芯の周りに回転することでファン吸込空間から互いに温度が異なる第1の流体と第2の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第1の流体と前記第2の流体を異なる空間に吹き出すファンと、前記ファン吸込空間において、前記第1の流体が通る空間と前記第2の流体が通る空間とを仕切る仕切部と、を備える。前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレードと、前記複数枚のブレードに接続する接続部材と、を有し、前記複数枚のブレードの熱伝導率が10W/(m・K)以上であり、かつ、前記接続部材の熱伝導率が10W/(m・K)以上である。
 このようになっていることで、第1の流体と第2の流体のうち低温な方の流体はファンを通る際に接続部材およびブレードから熱を渡され温度が上昇してファンら吹き出される。一方、第1の流体と第2の流体のうち高温な方の流体はファンを通る際に接続部材およびブレードから熱を奪われ温度が下降して遠心ファンから吹き出される。つまり、ファンは、第1の流体および第2の流体を吸い込んで吹き出すことで、第1の流体および第2の流体の熱交換を媒介する。このように、2つの流体を吸い込んで吹き出す送風用のファンが、これら2つの流体の熱交換の媒介も行うので、熱交換のための構成において、送風機の数は1つで済む。
第1実施形態に係る加湿装置を備える車両用空調装置の全体構成を示す模式的な断面図である。 図1のII-II断面図である。 第1実施形態に係る加湿装置の要部を示す斜視図である。 図3の矢印IVに示す方向の矢視図である。 図1、図6のV-V断面図である。 図5のVI-VI断面図である。 加湿装置および空調ユニットの制御装置の構成を示すブロック図である。 制御装置が実行する加湿装置の制御処理のフローチャートである。 ある時点においてブレード間に流入した空気を示す図である。 図9よりも後の時点においてブレード間に流入した空気を示す図である。 第2実施形態に係る加湿装置の一部を構成する部材の視図である。 加湿装置の一部を構成する部材の平面図である。 図12のXIII-XIII断面図である。 図12のXIV-XIV断面図である。 第3実施形態における加湿装置の一部を構成する部材の平面図である。 図15のXVI-XVI断面図である。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
 (第1実施形態)
 本実施形態では、車室内の空調を行う車両用空調装置を図示しない内燃機関から車両走行用の駆動力を得る車両に適用した例を説明する。図1に示すように、車両用空調装置は、主たる構成要素として、空調ユニット10、および加湿装置50を備える。なお、図1に示す上と下とを示す矢印は、車両用空調装置を車両に搭載した際の上下方向を示している。このことは、その他の図面においても同様である。
 まず、空調ユニット10について説明する、空調ユニット10は、車室内に配置されている。より具体的は、空調ユニット10は、ダッシュボード内かつ計器盤(すなわちインストルメントパネル)の下方部に配置されている。空調ユニット10は、その外殻を形成する空調ケース11の内部に、蒸発器13、ヒータコア14等を収容したものである。
 空調ケース11は、車室内へ送風する送風空気の通風路を構成する。本実施形態の空調ケース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)により成形されている。
 ここで、図2は、空調ケース11を空気流れ方向に対して直交する方向に切断した際の空調ケース11の模式的な断面を示している。本実施形態の空調ケース11は、図2に示すように、底面部11a、上面部11b、側面部11cにより、送風空気が流れる通風路が区画形成される。なお、図2では、説明の便宜上、後述するドレイン排出部111および冷風導出部112が紙面左右方向に並ぶ例を図示しているが、これに限定されないことはいうまでもない。
 底面部11aは、空調ケース11における蒸発器13やヒータコア14等の底部と対向する下方側の壁面を構成する部位である。また、上面部11bは、空調ケース11における底面部11aに対向する上方側の壁面を構成する部位である。さらに、側面部11cは、空調ケース11における底面部11aおよび上面部11b以外の壁面を構成する部位である。
 図1に戻り、空調ケース11の空気流れ最上流側には、外気と車室内空気(すなわち内気)とを切替導入する内外気切替箱12が配置されている。内外気切替箱12には、外気を導入する外気導入口121、および車室内空気を導入する内気導入口122が形成されている。内気導入口122は、ダッシュボード内部において開口しており、そのため、内気導入口122から導入される車室内空気は、より具体的には、ダッシュボード内部の空気である。
 さらに、内外気切替箱12の内部には、各導入口121、122の開口面積を調整して、外気の導入量と内気の導入量とを割合を変化させる内外気切替ドア123が配置されている。内外気切替ドア123は、外気導入口121と内気導入口122との間に回動自在に配置されている。内外気切替ドア123は、図示しないアクチュエータにより駆動される。
 内外気切替箱12の空気流れ下流側には、車室内への送風空気を冷却する冷却部を構成する蒸発器13が配置されている。蒸発器13は、内部を流通する低温冷媒の蒸発潜熱を送風空気から吸熱して、送風空気を冷却する熱交換器である。蒸発器13は、図示しない圧縮機、凝縮器、減圧機構と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。
 蒸発器13の空気流れ下流側には、蒸発器13で冷却された空気をヒータコア14側へ流す温風通路16、および蒸発器13で冷却された空気を、ヒータコア14を迂回して流す冷風バイパス通路17が形成されている。
 ヒータコア14は、図示しないエンジンの冷却水を熱源として、送風空気を加熱する熱交換器である。本実施形態では、ヒータコア14が送風空気を加熱する加熱部を構成する。
 蒸発器13とヒータコア14との間には、エアミックスドア18が回動自在に配置されている。エアミックスドア18は、図示しないアクチュエータにより駆動されて、温風通路16を流通させる空気と冷風バイパス通路17を流通させる空気との割合を調整して、車室内へ送風する送風空気の温度を調整する部材である。
 温風通路16、および冷風バイパス通路17の空気流れ下流側には、空調用送風機19が配置されている。空調用送風機19は、空調ケース11の内部に車室内へ吹き出す空気流を発生させる機器である。空調用送風機19は、送風ケース191、空調用ファン192、空調用モータ193等で構成されている。
 送風ケース191は、空調ケース11の一部を構成している。送風ケース191には、空気の吸込口191a、吸込口191aを介して吸い込んだ空気を吐出する吐出口191bが形成されている。
 空調用ファン192は、吸込口191aを介して温風通路16および冷風バイパス通路17の空気流れ下流側の空気を吸い込み、吐出口191bから吐出する。本実施形態の空調用ファン192は、軸方向から吸い込んだ空気を径方向外側に吹き出す遠心ファンで構成されている。空調用ファン192は、空調用モータ193によって、回転駆動される。なお、空調用ファン192は、遠心ファンに限らず、軸流ファンや貫流ファン等で構成されていてもよい。
 空調用送風機19の吐出口191bには、空調用ダクト20が接続されている。空調用ダクト20は、空調用ダクト20の空気流れ下流端にあるフェイス吹出口20a、フット吹出口20b、デフロスタ吹出口20cへ送風空気を導く部材である。
 フェイス吹出口20aは、乗員の上半身側に空気を吹き出すための吹出口であり、例えば、ダッシュボードの表面のうち運転席の上端部または助手席の上端部に対向する面に配置されている。フット吹出口20bは、乗員の下半身側に空気を吹き出すための吹出口であり、例えば、ダッシュボードの表面のうち運転席よりも下方または助手席よりも下方に対向する面に配置されている。デフロスタ吹出口20cは、車両前面の窓ガラスに向けて空気を吹き出す吹出口であり、例えば、ダッシュボードの表面のうち車両前面の窓ガラスに多項する面に配置されている。また、空調用ダクト20または送風ケース191には、各吹出口からの空気の吹出モードを設定する図示しないモード切替ドアが設けられている。モード切替ドアは、図示しないアクチュエータにより駆動する。
 また、吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモードがある。フェイスモードは、フェイス吹出口20aを全開してフェイス吹出口20aから車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すモードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口20aとフット吹出口20b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モードである。フットモードは、フット吹出口20bを全開するとともにデフロスタ吹出口20cを小開度だけ開口して、フット吹出口20bから主に空気を吹き出すモードである。フットデフロスタモードは、フット吹出口20bおよびデフロスタ吹出口20cを同程度開口して、フット吹出口20bおよびデフロスタ吹出口20cの双方から空気を吹き出すモードである。
 ここで、本実施形態の空調ケース11には、その底面部11aにドレイン排出部111、冷風導出部112が形成されている。ドレイン排出部111は、蒸発器13で生ずる凝縮水を車両外部へ排出する開口部である。本実施形態のドレイン排出部111は、空調ケース11の底面部11aにおける蒸発器13における下端部に対向する部位に形成されている。
 冷風導出部112は、空調ケース11内で蒸発器13にて冷却された送風空気(すなわち冷却空気)の一部を空調ケース11の外部へ導出する開口部である。本実施形態の冷風導出部112は、空調ケース11の底面部11aにおける蒸発器13とヒータコア14との間の部位に形成されている。より具体的には、冷風導出部112は、ドレイン排出部111とヒータコア14との間に位置する底面部11aに形成されている。なお、エアミックスドア18がどのような位置にあっても、エアミックスドア18によって冷風導出部112が閉鎖されることはない。
 ここで、本実施形態の空調ユニット10は、空調ケース11における空気流れ下流側に空調用送風機19を配置する、いわゆる吸込タイプの構成を採用している。このため、空調ケース11の内部は、空調ケース11外部の圧力よりも低い圧力となっている。空調ケース11外部の圧力は、大気圧に等しい。
 続いて、加湿装置50について説明する。加湿装置50は、空調ユニット10とは別体に形成された構成部品であり、空調ユニット10と同様に、ダッシュボード内かつ計器盤の下方部に配置されている。より具体的には、加湿装置50は、空調ケース11の冷風導出部112と後述する加湿装置50の冷風吸入部52とが近接するように、空調ケース11の下方側であって、空調ケース11における蒸発器13が配置された部位に近接する位置に配置されている。
 この加湿装置50は、吸着ケース51、加湿器用送風機55、吸着器60、駆動部材70、2つの第1仕切部材542、第2仕切部材543を備えている。吸着ケース51は、加湿装置50の外殻を形成する樹脂製の筐体であり、その内部に吸着器60を収容していると共に、送風空気の通風路を構成する。吸着ケース51は、空調ケース11から分離した、空調ケース11とは別体の構成部品である。この吸着ケース51は、冷風吸入部52、内気吸入部53、吸着器収容部54、空気排出部56を有している。
 冷風吸入部52は、無底中空直方体形状の配管であり、加湿装置50の外部に連通する第1外部導入口52a、および後述する吸着器収容部54の吸湿空間541aに連通する第1内部連通口52bが両端に形成されている。この冷風吸入部52は、第1外部導入口52aと第1内部連通口52bの間において直方体形状の空気流路を囲んでいる。
 また、冷風吸入部52は、第1外部導入口52aと第1内部連通口52bとの間に回動自在に配置された冷風ドア522を有している。この冷風ドア522は、図示しないアクチュエータにより駆動される。そしてこの冷風ドア522は、開いているときに当該冷風吸入部52内において第1外部導入口52aと第1内部連通口52bとを連通させ、閉じているときに当該冷風吸入部52内において第1外部導入口52aと第1内部連通口52bとの連通を遮断する。
 つまり、冷風ドア522は、蒸発器13で冷却された冷却空気を吸湿空間に導く冷風吸入部52の開閉を切り替える開閉機構である。なお、冷風ドア522の形状および冷風吸入部52によって囲まれる空気流路の形状は、上記のようなものに限られない。
 また、第1外部導入口52aには、蒸発器13で冷却された冷却空気を導入する冷風吸入ダクト521が接続されている。冷風吸入ダクト521は、冷風吸入部52の第1外部導入口52aと空調ケース11の冷風導出部112とを接続する。冷風吸入ダクト521は、空調ケース11とも吸着ケース51とも別体に形成された構成部品であり、冷風導出部112に対して、図示しないスナップフィット等の連結部材により脱着可能に構成されている。
 内気吸入部53は、無底円筒形状の配管であり、加湿装置50の外部に連通する第2外部導入口53a、および後述する吸着器収容部54の放湿空間541bに連通する第2内部連通口53bが形成されている。この内気吸入部53は、第2外部導入口53aと第2内部連通口53bの間において円柱形状の空気流路を囲んでいる。
 なお、内気吸入部53の第2外部導入口53aは、ダッシュボード内部において開口しており、そのため、第2外部導入口53aから内気吸入部53内に、車室内空気が、より具体的にはダッシュボード内部の空気が、導入される。また、内気吸入部53の形状および内気吸入部53によって囲まれる空気流路の形状は、上記のようなものに限られない。
 吸着器収容部54は、吸着ケース51のうち吸着器60を収容する部位の部材である。本実施形態の吸着器収容部54は、図3、図4に示すように、中空円筒状の外形を有している。吸着器収容部54は、その内部に吸着器60の吸着器収容空間541が形成されている。
 吸着器収容部54には、吸着器収容空間541として、冷風吸入部52を介して導入された冷却空気が流通する空間と、内気吸入部53を介して導入された内気が流通する空間とが設定されている。
 具体的には、吸着器収容空間541は、吸着器60の空気流れ上流側、および下流側の双方に設けられた第1、第2仕切部材542、543により、冷却空気が流通する空間および内気が流通する空間が仕切られている。
 第1仕切部材542は、吸着器60の空気流れ上流側に設けられて、吸着器60の空気流れ上流側の空間を冷却空気の流路と内気の流路を仕切る部材である。第1仕切部材542は、吸着器収容部54の上面部の内側(すなわち、吸着器60に対面する側)に一体に成形されている。
 より具体的には、第1仕切部材542は、後述する回転軸71のすぐ外側にあるリング部と、当該リング部から、吸着器収容空間541のうち回転軸71から最も離れた最外周部まで、回転軸71を中心とする径方向に延びる2つの板部材とから成る。なお、リング部は、回転軸71に固定されておらず、回転軸71と接触もしていない。2つの板部材が回転軸71を中心として成す角度は、例えば120°である。
 第2仕切部材543は、吸着器60の空気流れ下流側に設けられて、吸着器60の空気流れ下流側の空間を冷却空気の流路と内気の流路を仕切る部材である。第2仕切部材543は、吸着器収容部54の底面部の内側(すなわち、吸着器60に対面する側)に一体に成形されている。
 より具体的には、第2仕切部材543は、第1上流仕切部543a、第1下流仕切部543b、第2上流仕切部543c、リング部543eが一体に形成された部材である。
 リング部543eは、回転軸71のすぐ外側で回転軸71を周方向に取り囲む部材である。このリング部543eは、吸着器収容部54の底面部の上記内側に一体に成形されており、回転軸71に固定されておらず、回転軸71と接触もしていない。
 第1上流仕切部543aは、リング部543eから、吸着器収容空間541のうち回転軸71から最も離れた最外周部まで、回転軸71を中心とする径方向に延びる板部材である。この第1上流仕切部543aは、吸着器収容部54の底面部の上記内側に一体に成形されている。
 第1下流仕切部543bは、リング部543eと第1上流仕切部543aの吸着器60とは反対側の端部から、加湿器用送風機55に近づいて吸着器60から離れるように延びる板部材である。第1上流仕切部543aと第1下流仕切部543bは同じ1枚の平板を形成する。第1下流仕切部543bは空気排出部56によって囲まれた孔を通って加湿器用送風機55の内部まで延びている。ここでいう加湿器用送風機55の内部は、より具体的には後述するファン吸込空間555におけるファンボス552aのごく近傍である。そのため、第1下流仕切部543bの回転軸71を中心とする径方向の長さは、第1上流仕切部543aに比べて短い。
 第2上流仕切部543cは、リング部543eから、吸着器収容空間541のうち回転軸71から最も離れた最外周部まで、回転軸71を中心とする径方向に延びる板部材である。この第2上流仕切部543cは、吸着器収容部54の底面部の上記内側に一体に成形されている。
 第2下流仕切部543dは、リング部543eと第2上流仕切部543cの吸着器60とは反対側の端部から、加湿器用送風機55に近づいて吸着器60から離れるように延びる板部材である。第2上流仕切部543cと第2下流仕切部543dは同じ1枚の平板を形成する。第2下流仕切部543dは空気排出部56によって囲まれた孔を通って加湿器用送風機55の内部まで延びている。ここでいう加湿器用送風機55の内部は、より具体的には後述するファン吸込空間555におけるファンボス552aのごく近傍である。そのため、第2下流仕切部543dの回転軸71を中心とする径方向の長さは、第2上流仕切部543cに比べて短い。なお、第1下流仕切部543bと第2下流仕切部543dは、回転軸71と加湿器用送風機55の間において、回転軸71の回転中心軸の延長線上および後述するファン軸芯CL上で、一体に接続している。
 吸着器収容部54には、冷却空気が流通する空間、および内気が流通する空間の双方を跨ぐように吸着器60が配置されている。吸着器収容部54における冷却空気が流通する空間は、冷却空気に含まれる水分を吸着器60の吸着材61に吸着する吸湿空間541aを構成する。また、吸着器収容部54における内気が流通する空間は、吸着器60の吸着材61に吸着された水分を脱離して、内気を加湿する放湿空間541bを構成する。
 ここで、吸着材61は、単位質量当りの水分の吸着速度が、単位質量当りの水分の脱離速度よりも2倍程度遅くなる傾向がある。吸着材61に吸着される水分が少ないと、吸着材61から脱離させる水分も少なくなり、加湿装置による車室内の加湿量を充分に確保することが難しくなってしまうことが懸念される。
 この点を加味して、本実施形態では、吸湿空間541aに存在する吸着材61の量が、放湿空間541bに存在する吸着材61の量よりも多くなるように、吸着器60の吸着器収容空間541を第1、第2仕切部材542、543により仕切っている。具体的には、第1、第2仕切部材542、543としてL字状に曲折した部材を用いることで、吸着器60の吸着器収容空間541について、吸湿空間541aが放湿空間541bよりも2倍程度大きくなる設定としている。
 より具体的には、第1仕切部材542を構成する上記の2つの板部材が回転軸71を中心として放湿空間541b側に成す角度は、120°である。また、第2仕切部材543において、第1上流仕切部543aが形成する平板と、第2上流仕切部543cが形成する平板が、回転軸71を中心として放湿空間541b側に成す角度は、120°である。なお、吸着器60の詳細については後述する。
 図1に戻り、空気排出部56は、吸着器収容部54の吸湿空間541aおよび放湿空間541bの両方に連通する1個の孔を形成する部材である。空気排出部56は、吸湿空間541aを通過して水分が奪われた除湿空気および放湿空間541bを通過して加湿された加湿空気が、この孔を介して吸着ケース51の外部に排出される。この加湿空気は、第1の流体の一例に相当し、この除湿空気が、第2の流体の一例に相当する。
 この空気排出部56は、加湿器用送風機55に接続されることで、上記孔を介して吸着ケース51の外部に排出された除湿空気および加湿空気が加湿器用送風機55に吸い込まれるようになっている。
 加湿器用送風機55は、空気排出部56に囲まれる上記孔を介して吸着ケース51から除湿空気および加湿空気を吸い込み、吸い込んだ加湿空気を加湿用ダクト571に吹き出すと共に吸い込んだ除湿空気を除湿空気ダクト573に吐き出す。
 加湿用ダクト571は、吸着ケース51の放湿空間541bで加湿された内気である加湿空気を車室内へ導出する。本実施形態の加湿用ダクト571は、空調ユニット10の吹出ダクトである空調用ダクト20とは別体の構成部品となっている。加湿用ダクト571は、第1のダクトの一例に相当する。
 また、加湿用ダクト571は、その下流端である吹出開口部572が計器盤における乗員の顔部付近に存在する部位(例えば、インストルメントパネル内のメータ近傍)において、運転席のヘッドレストを向いて開口している。そして、吹出開口部572は、上述のフェイス吹出口20a、フット吹出口20b、デフロスタ吹出口20cから(例えば10cm以上)離れた位置に開口している。これにより、加湿用ダクト571を流れる加湿空気は、吹出開口部572から出て、上記吹出口20a、20b、20cから出た空気によって乱されることなく、乗員の顔部に向けて吹き出され、乗員の顔部周囲の空間が加湿される。
 本実施形態では、加湿用ダクト571として流路径がφ50mm、流路長さが1000mm程度のダクトを採用している。これによれば、吸着器60を通過した高温で高相対湿度の加湿空気が、加湿用ダクト571の外側の空気と熱交換して冷却されることで、加湿空気の相対湿度を高くすることが可能となる。
 また、加湿用ダクト571の吹出開口部572は、吹出空気が高相対湿度状態で顔部に到達するように、その開口径、および乗員の顔部までの距離に設定されている。本実施形態の吹出開口部572は、顔部に到達する空気が、相対湿度40%程度、温度20℃程度、風速0.5m/s程度となるように、吹出開口部572の開口径が75mm程度で構成され、風量10m/h(すなわち風速0.6m/s)程度で吹き出される。乗員の顔部までの距離が600mm程度に設定されている。風速0.6m/sは、空調ユニット10の各吹出口20a、20b、20cから出る空気の最低風量の10%以下である。つまり、本実施形態では、加湿用ダクト571として、吹出開口部572の開口面積が、吹出開口部572に至る流路の流路断面積よりも大きいダクトを採用している。このように構成される加湿用ダクト571によれば、乗員に到達する風速が1m/s以下と低くなるので、加湿空気の拡散を抑制して、加湿空気を顔部に確実に到達させることができる。
 さらに、本実施形態の加湿用ダクト571は、内部を流通する空気と外部に存在する空気とが熱交換するように、冷風吸入ダクト521に比べて厚みが薄くなるように構成されている。
 除湿空気ダクト573は、吸着ケース51の吸湿空間541aで水分が奪われた冷却空気である除湿空気を導くダクトである。除湿空気ダクト573によって除湿空気が導かれる先に開けられた除湿空気ダクト573の開口部574は、ダッシュボード内部に開口しており、これにより、除湿空気が乗員に直接吹き出ない構成となっている。除湿空気ダクト573は、第2のダクトの一例に相当する。
 この場合、除湿空気ダクト573によって除湿空気が導かれる先は車室内のダッシュボード内部であるが、除湿空気ダクト573によって除湿空気が導かれて開口部574から吹き出る先は、図1に示すように、車両の外部でもよいし、空調ケース11の内部でもよい。
 吸着器60は、水分を吸着して脱離(すなわち放湿)する吸着材61を金属製の図示しない板状部材に担持させた構成となっている。各板状部材は、各板状部材の間に後述する回転軸71の軸方向に沿った流路が形成されるように間隔をあけて積層配置されている。本実施形態の吸着器60は、吸着材61を担持した各板状部材を積層配置することで、送風空気と吸着材61との接触面積を増加させている。
 吸着材61は、相対湿度差によって吸湿・放湿を行う高分子吸着材を採用し、相対湿度が高い空気が通る際は空気内の水分を吸収し、相対湿度が低い空気が通る際は空気内に水分を放湿させる特徴を持つ。吸着材61としては、送風空気の温度として想定される温度範囲内で、吸着器60を通過する送風空気の相対湿度を50%変化させた際に、吸着している水分量(すなわち吸着量)が少なくとも3wt%以上変化する吸着特性を有するものが好ましい。より好ましくは、吸着材61としては、前述と同条件の環境下で、吸着量が3wt%~10wt%の範囲で変化する吸着特性を有するものが好ましい。
 本実施形態の吸着器60は、内部空間が吸湿空間541aと放湿空間541bに仕切られた吸着器収容部54に収容されている。前述のように、吸着器60は、吸湿空間541aおよび放湿空間541bの双方を跨ぐように配置されているが、吸湿空間に存在する吸着材61で吸着可能な水分の吸着量は有限である。また、放湿空間541bに存在する吸着材61で脱離させる水分の量も有限である。
 そこで、加湿装置50には、吸着器60の吸着材61を吸湿空間541aと放湿空間541bとの間で移動させる移動機構として駆動部材70が設けられている。駆動部材70は、吸着器60における放湿空間541bに存在する吸着材61の少なくとも一部を吸湿空間541aに移動させると共に、吸着器60における吸湿空間541aに存在する吸着材61の少なくとも一部を放湿空間541bに移動させる装置である。
 駆動部材70は、吸着器60の中心を貫通すると共に吸着器60に連結された回転軸71、および回転軸71を回転駆動させる減速機付きの電動モータ72を有する構成となっている。回転軸71は、回転可能に吸着ケース51に支持されており、電動モータ72から駆動力が伝達されると、吸着ケース51の内部で吸着器60と共に回転する。これにより、吸着器60において放湿空間541bにある吸着材61の一部が吸湿空間541aに移動し、吸着器60において吸湿空間541aにある吸着材61の一部が放湿空間541bに移動する。
 本実施形態の電動モータ72は、回転軸71を一方向に連続的に回転駆動する。これにより、吸着器60における放湿空間541bで充分に水分を脱離した吸着材61を吸湿空間541aに移動させると共に、吸着器60における吸湿空間541aで充分に水分を吸着した吸着材61を放湿空間541bに移動させることができる。
 ここで、加湿器用送風機55の詳細について説明する。加湿器用送風機55は、図5、図6に示すように、モータ551、遠心ファン552、およびスクロールファンケーシング553を備えている。この加湿器用送風機55は、ファン軸芯CLの方向に除湿空気および加湿空気を吸い込んでファン軸芯CLから離れる複数方向に除湿空気および加湿空気を分けて異なる空間に吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の熱交換を媒介するための樹脂製の部材である。
 モータ551は、一部が遠心スクロールファンケーシング553内に収容され、出力軸が遠心ファン552と接続されており、出力軸を介して遠心ファン552に回転駆動力を伝達することで、遠心ファン552をファン軸芯CLの周りに回転させる。
 遠心ファン552は、遠心式多翼ファンすなわち遠心式送風機の羽根車であり、より具体的にはターボファンである。この遠心ファン552は、ファンボス552a、複数枚のブレード552b、および天板552cを有している。この遠心ファン552は、除湿空気および加湿空気をファン軸芯CLの方向に吸い込んでファン軸芯CLから離れる複数方向に吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の熱交換を媒介する。
 接続部材の一例に相当するファンボス552aは、モータ551の出力軸に接続された板形状の部材である。このファンボス552aの熱伝導率は、10W/(m・K)以上である。例えば、ファンボス552aは、熱伝導率が10W/(m・K)以上の金属から成っていてもよいし、熱伝導率が10W/(m・K)以上の金属以外の材料(例えば、カーボンナノファイバー、樹脂)から成っていてもよい。
 複数枚のブレード552bは、ファン軸芯CLを中心とする円柱状のファン吸込空間555のまわりに周方向に等間隔で配置された平板である。ファン吸込空間555は、ファン軸芯CLおよびファン軸芯CLの近傍の空間を含む空間である。そして各ブレード552bは、ファンボス552aに対して垂直にまたは非平行に、かつ、空気がファン軸芯CLから離れる方向に導かれるよう(すなわち、ファン軸芯CLを中心とした径方向に垂直にならないよう)、ファンボス552aに接続かつ固定されている。このブレード552bの各々の熱伝導率は、10W/(m・K)以上である。例えば、ブレード552bの各々は、熱伝導率が10W/(m・K)以上の金属から成っていてもよいし、熱伝導率が10W/(m・K)以上の金属以外の材料(例えば、カーボンナノファイバー、樹脂)から成っていてもよい。なお、複数枚のブレード552bの大きさ、形状、表面積は、すべて同じである。
 接続部材の一例に相当する天板552cは、ブレード552bを挟んでファンボス552aと対向する円環板形状の部材であり、すべてのブレード552bが天板552cに接続かつ固定されている。この天板552cの熱伝導率は、10W/(m・K)以上である。例えば、天板552cは、熱伝導率が10W/(m・K)以上の金属から成っていてもよいし、熱伝導率が10W/(m・K)以上の金属以外の材料(例えば、カーボンナノファイバー、樹脂)から成っていてもよい。あるいは、この天板552cの熱伝導率は、10W/(m・K)未満であってもよい。
 なお、ブレード552bの各々および天板552cの板厚よりもファンボス552aの板厚の方が大きい。そして、複数枚のブレード552bおよび天板552cの全体の熱容量よりも、ファンボス552aの熱容量の方が大きい。したがって当然、複数枚のブレード552bのうちどの一枚よりも、ファンボス552aの熱容量の方が大きい。また、天板552cの熱容量よりも、ファンボス552aの熱容量の方が大きい。
 スクロールファンケーシング553は、モータ551の一部および遠心ファン552を収容する筐体である。スクロールファンケーシング553は、樹脂から成っていてもよいし金属から成っていてもよいが、ファンボス552a、ブレード552b、天板552cよりも熱伝導率は低い。このスクロールファンケーシング553は、吸湿空間541aを通った除湿空気と放湿空間541bを通った加湿空気を独立してそれぞれ除湿空気ダクト573、加湿用ダクト571に吹き出す形状となっている。
 このスクロールファンケーシング553は、上側底壁553a、下側底壁553b、外周壁553cを有している。上側底壁553aは、スクロールファンケーシング553の上蓋に相当する板形状の部材であり、その内周端部に空気排出部56と接続する開口部を有している。開口部は、吸着器収容空間541から除湿空気および加湿空気を導入するための孔を形成する部材である。下側底壁553bは、上側底壁553aとファン軸芯CLの方向に対向する板形状の部材である。
 外周壁553cは、スクロールファンケーシング553の外周を構成する板形状の部材であり、その上端(すなわち、吸着器収容部54に近い側の端)において上側底壁553aの外周端部と接続し、その下端(すなわち、吸着器収容部54から遠い側の端)において下側底壁553bの外周端部と接続している。したがって、外周壁553cは上側底壁553aと下側底壁553bを繋ぐ部材である。
 また、外周壁553cのうちファン収容空間側(すなわち、遠心ファン552を収容する空間の側)の内面は、第1ノーズ部N1、第2ノーズ部N2という2つのスクロールノーズ部を備え、更に、第1スクロール内壁面S1、第2スクロール内壁面S2を備えている。第1スクロール内壁面S1が第1内壁面の一例に相当し、第2スクロール内壁面S2が第2内壁面の一例に相当する。
 第1ノーズ部N1は、第1スクロール内壁面S1の端部のうち、遠心ファン552の回転方向とは反対方向の端部と接続している。第2ノーズ部N2は、第2スクロール内壁面S2の端部のうち、遠心ファン552の回転方向とは反対方向の端部と接続している。
 第1ノーズ部N1は、外周壁553cの上記内面と除湿空気ダクト573との境界を成すと共にスクロールの巻き始め部分である。
 第2ノーズ部N2は、外周壁553cの上記内面と加湿用ダクト571との境界を成すと共にスクロールの巻き始め部分である。
 第1スクロール内壁面S1は、ファン軸芯CLからの距離がファン軸芯CLを中心とする巻き角に対して周知の対数螺旋関数に従って増大するように、第1ノーズ部N1から加湿用ダクト571へ、ファン軸芯CLの周りを取り巻いて渦巻き状に延びている壁面である。
 第2スクロール内壁面S2は、ファン軸芯CLからの距離がファン軸芯CLを中心とする巻き角に対して周知の対数螺旋関数に従って増大するように、第2ノーズ部N2から除湿空気ダクト573へ、ファン軸芯CLの周りを取り巻いて渦巻き状に延びている壁面である。
 このように、スクロールファンケーシング553には2つの出口が形成されており、それら2つのうち一方の出口には加湿用ダクト571が接続されており、他方の出口には除湿空気ダクト573が接続されている。
 ここで、スクロールファンケーシング553、加湿用ダクト571、除湿空気ダクト573の形状と、第2仕切部材543の第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dの配置との関係について説明する。
 図5、図6に示す通り、第1下流仕切部543bと第2下流仕切部543dは共に、ファン吸込空間555内に配置される。これにより、第1下流仕切部543bと第2下流仕切部543dは共に、ファン吸込空間555を、加湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間と、除湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間とに、仕切る。
 より具体的には、図5に示す通り、ファン軸芯CLに垂直な平面内で第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dがファン軸芯CLからそれぞれ真っ直ぐ延びる方向81、82が成す角は、120°である。なお方向81は、ファン軸芯CLに垂直な平面内において、第1下流仕切部543bのうちファン軸芯CLから最も離れた端部を、ファン軸芯CLから見た方向でもある。また方向82は、ファン軸芯CLに垂直な平面内において、第2下流仕切部543dのうちファン軸芯CLから最も離れた端部を、ファン軸芯CLから見た方向でもある。
 この120°の範囲は、遠心ファン552の回転方向に沿って第1下流仕切部543bから第2下流仕切部543dまでの範囲であり、加湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間である。また、遠心ファン552の回転方向に沿って第2下流仕切部543dから第1下流仕切部543bまでの240°の範囲が、除湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間である。
 また、ファン軸芯CLに垂直な平面内でファン軸芯CLから第1ノーズ部N1への方向83とファン軸芯CLから第2ノーズ部N2への方向84とが成す角も、120°である。
 そして、第1下流仕切部543bの方向81は、第1ノーズ部N1の方向83に対して、0°より大きくかつ90°より小さい第1ずれ角度θだけ、遠心ファン552の回転方向80とは反対側に、ずれている。また、第2下流仕切部543dの方向82は、第2ノーズ部N2の方向84に対して、ほぼ同じ第2ずれ角度θzだけ、遠心ファン552の回転方向80とは反対側に、ずれている。ここで、第1ずれ角度θと第2ずれ角度θzの差の絶対値は、0°であれば最も好ましいが、15°以下であれば後述する効果(すなわち、加湿空気と除湿空気の分離効果)をある程度達成できる。なお、方向81と方向84も互いにずれており、方向82と方向83も互いにずれている。
 また、複数枚のブレード552bの総接触面積Qと、複数枚のブレード552bの各々の高さHとを、以下のように定義する。各ブレード552bの高さHは、図6に示すように、ファン軸芯CLに平行な方向の当該ブレード552bの長さの最大値である。この最大値は、1枚のブレード内における最大値である。複数枚のブレード552bの接触面積Qは、ファンボス552aに接続されたすべてのブレード552bとファンボス552aとの接触面積の総和であり、本実施形態では、図5における当該複数枚のブレード552bの総断面積と同じである。このように定義したとき、H<Q1/2である。
 なお、図1では、図5のVI-VI断面における加湿装置50が表されている。
 続いて、車両用空調装置の電気制御部である制御装置100について図6を用いて説明する。図7に示す制御装置100は、CPU、ROMやRAM等の記憶部を含んで構成されるマイクロコンピュータ、およびその周辺回路から構成されている。制御装置100は、記憶部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。
 本実施形態の制御装置100は、空調ユニット10の各種機器の作動を制御する制御装置と加湿装置50の各種機器の作動を制御する制御装置を1つにまとめた装置である。なお、空調ユニット10の各種機器の作動を制御する制御装置と加湿装置50の各種機器の作動を制御する制御装置とを別個に設ける構成としてもよい。
 制御装置100の入力側には、空調制御用の各種センサ群101、加湿制御用の各種センサ群102、空調制御用および加湿制御用の操作パネル103が接続されている。
 空調制御用の各種センサ群101としては、内気温度を検出する内気温度センサ、外気温度を検出する外気温度センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器13の温度を検出する蒸発器温度センサ等が挙げられる。
 また、加湿制御用の各種センサ群102としては、加湿用ダクト571から吹き出す空気の温度を検出する第1温度センサや、冷風排出ダクトから吹き出す空気の温度を検出する第2温度センサ等が挙げられる。
 操作パネル103には、空調運転スイッチ103a、加湿運転スイッチ103b、温度設定スイッチ103c等が設けられている。空調運転スイッチ103aは、空調ユニット10による空調運転のオン、オフを切り替えるスイッチである。加湿運転スイッチ103bは、加湿装置50の加湿運転のオン、オフを切り替えるスイッチである。温度設定スイッチ103cは、空調ユニット10や加湿装置50から吹き出す空気の目標温度を設定するスイッチである。
 また、制御装置100の出力側には、エアミックスドア18のアクチュエータ、空調用送風機19の空調用モータ193、内外気切替ドア123のアクチュエータ、加湿器用送風機55のモータ551、駆動部材70の電動モータ72、冷風ドア522のアクチュエータ、冷凍サイクルの図示しないコンプレッサ等が接続されている。制御装置100は、これら出力側の装置を制御することができる。
 次に、本実施形態の空調ユニット10および加湿装置50の作動を説明する。まず、空調ユニット10の作動の概略について説明する。空調ユニット10は、空調運転スイッチ103aがオンされると、制御装置100が空調制御用の各種センサ群101の検出信号および温度設定スイッチ103cの設定温度に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標吹出温度TAOを算出する。そして、制御装置100は、車室内へ吹き出す送風空気の温度が目標吹出温度TAOに近づくように、空調ユニット10における各種機器の作動を制御する。
 このように、空調ユニット10では、制御装置100が空調制御用の各種センサ群101の検出信号等に応じて各種機器を制御することで、ユーザが要求する適切な車室内の温度調整を実現することができる。
 続いて、加湿装置50の作動について、図8に示すフローチャートを用いて説明する。制御装置100は、空調運転スイッチ103aがオンされると、図8に示すフローチャートに示す制御処理を実行する。
 なお、本実施形態では、一事例として、蒸発器13が内気または外気を冷却しており、その結果、車室内の温度が25℃に保たれ、車室内の相対湿度が20%に保たれている状況において、制御装置100が図8に示す処理を実行する場合について説明する。
 図8に示すように、制御装置100は、まずステップS10で、加湿運転スイッチ103bのオンオフを検出して加湿要求があるか否かを判定する。この判定処理では、加湿運転スイッチ103bがオフである場合に加湿要求なしと判定し、加湿運転スイッチ103bがオンである場合に加湿要求ありと判定する。加湿要求なしと判定した場合は、再度このステップS10を繰り返す。
 ステップS10の判定処理の結果、加湿要求ありと判定された場合には、制御装置100は、ステップS20に進み、加湿装置50による車室内の加湿処理を開始する。具体的には、制御装置100は、冷風ドア522を全開位置に移動させ、加湿器用送風機55のモータ551を作動させて遠心ファン552を回転させると共に、駆動部材70を作動させて吸着器60を回転させる。これにより、加湿装置50の加湿運転が実現される。
 この際、制御装置100は、空調用送風機19の最小風量を基準風量としたとき、冷風吸入ダクト521を介して導入される冷却空気が、基準風量よりも少ない風量(例えば、20m/h、基準風量の20%程度)となるように、加湿器用送風機55を制御する。この場合、冷風吸入ダクト521を介して導入される冷却空気が基準風量よりも充分に少ないことから、空調ユニット10側の空調機能への影響は殆ど生じない。なお、制御装置100は、加湿制御用の各種センサ群102の検出値等に基づいて、空調用送風機19の風量を制御するようにしてもよい。
 また、制御装置100は、吸着器収容部54の吸湿空間541aに対して、放湿空間541bで水分を充分に脱離した吸着材61が移動するように、駆動部材70の電動モータ72を制御する。例えば、制御装置100は、放湿空間541bにて吸着材61の水分の脱離に要する時間を基準時間としたとき、吸着材61を放湿空間541bに移動させてから基準時間を経過した後に吸湿空間541aに移動するように、電動モータ72を制御する。例えば、5rpm以上10rpm以下の所定の一定回転速度で吸着器60が回転するよう、電動モータ72を制御する。なお、吸着器60が回転しても、吸着器収容部54、第1仕切部材542、第2仕切部材543は回転しない。
 ここで、制御装置100が加湿処理を実行した際の加湿装置50の運転状態について説明する。蒸発器13で冷却された低温、高相対湿度の冷却空気(例えば、温度5℃、相対湿度70%)の一部が、加湿器用送風機55の吸引力によって吸引され、冷風吸入ダクト521を介して吸着ケース51内に導入される。そして、吸着ケース51に導入された冷却空気は、吸着器60における吸湿空間541aに存在する吸着材61により、冷却空気に含まれる水分が吸着される。この結果、冷却空気が除湿空気になる。
 この際、吸着器60が吸着器収容空間541で回転することから、吸着器60における放湿空間541bで充分に水分を脱離した吸着材61が吸湿空間541aに移動する。これにより、吸着ケース51に導入された冷却空気に含まれる水分が、吸着器60における吸湿空間541aに存在する吸着材61により連続的に吸着される。続いて、吸湿空間541aを通過した除湿空気は、加湿器用送風機55の吸引力によって吸引され、空気排出部56を介して、加湿器用送風機55のファン吸込空間555に流入する。
 また、車室内のダッシュボード内部の空気は、本事例では温度25℃、相対湿度20%となっている。この空気の一部が、加湿器用送風機55の吸引力によって吸引され、内気吸入部53から吸着ケース51内に導入される。そして、吸着ケース51に導入された内気は、吸着器60における放湿空間541bに存在する吸着材61に吸着された水分が脱離することで加湿されて加湿空気になる。この加湿空気は、温度21℃、相対湿度57%となる。
 この際、吸着器60が吸着器収容空間541で回転することから、吸着器60における吸湿空間541aで充分に水分を吸着した吸着材61が放湿空間541bに移動する。これにより、吸着ケース51に導入された内気は、吸着器60における吸湿空間541aに存在する吸着材61の放湿により連続的に加湿される。このように、吸湿空間541aにおける冷却空気の除湿と、放湿空間541bにおける内気の加湿が、同時に連続的に実現する。続いて、放湿空間541bを通過した加湿空気は、加湿器用送風機55の吸引力によって吸引され、空気排出部56を介して、加湿器用送風機55のファン吸込空間555に流入する。
 なお、空気排出部56からファン吸込空間555におけるファンボス552aの近傍までの空間は、第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dによって仕切られているので、この空間において加湿空気と除湿空気は殆ど混ざることがなく分けられている。
 したがって、空気排出部56から加湿器用送風機55に流入した加湿空気および除湿空気は、図6の実線矢印に沿った加湿空気の流れ、および破線矢印に沿った除湿空気の流れに示すように、殆ど混ざることなく分離したまま、ファン吸込空間555においてファンボス552aに向かって流れる。
 そして、加湿空気および除湿空気は、互いに殆ど混ざらず分離したまま、図6の実線矢印、破線矢印に示すように、ファン吸込空間555から、ファンボス552aに沿って、ファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間に流入する。このとき、遠心ファン552の熱伝導率が高いので、加湿空気と除湿空気は、殆ど混ざらず分離したまま、遠心ファン552を介して互いに熱交換する。
 より具体的には、除湿空気よりも高温の加湿空気が、温度21℃、相対湿度57%となっている。そして、この加湿空気が、ファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間に流入し、当該空間内を流通する間、加湿空気は主にファンボス552a、ブレード552bにぶつかる。これにより、加湿空気から当該ファンボス552aおよびブレード552bに、加湿空気の熱が伝達される。この結果、加湿空気は熱を奪われ、例えば18℃まで温度が低下し、それに伴い相対湿度が65%程度に高められる。
 そして、ブレード552bに伝達された熱は、ブレード552bよりも熱容量の高いファンボス552aに伝達され、一時的にファンボス552aに蓄えられる。そして、ファンボス552a内の温度は、自身の高い熱伝導率により、ファンボス552a全体においてほぼ均一に保たれる。
 一方、加湿空気よりも低温の除湿空気が、温度5℃、相対湿度30%となっている。この除湿空気がファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間に流入し、当該空間内を流通する間、除湿空気は主にファンボス552a、ブレード552bにぶつかる。これにより、当該ファンボス552aおよびブレード552bから除湿空気に、熱が伝達される。この結果、除湿空気は熱を受け取って例えば9℃まで温度が上昇し、それに伴い相対湿度が28%程度に下がる。そして、熱が奪われたブレード552bには、ブレード552bよりも熱容量の高いファンボス552aから熱が伝達される。
 このような作用により、除湿空気(すなわち冷風)は遠心ファン552を通る際にファンボス552aおよびブレード552bから熱を渡され温度が上昇して遠心ファン552から吹き出される。一方、加湿空気(すなわち暖風)は遠心ファン552を通る際にファンボス552aおよびブレード552bから熱を奪われ温度が下降して遠心ファン552から吹き出される。つまり、遠心ファン552は、加湿空気を吸着ケース51から吸い込んで加湿用ダクト571に吹き出すと同時に、除湿空気を吸着ケース51から吸い込んで除湿空気ダクト573に吹き出すことで、加湿空気から空気を奪うと共に奪った熱を除湿空気に渡す。
 このように、遠心ファン552が除湿空気と加湿空気をファン吸込空間555から吸い込んで吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の間の熱交換を媒介することができるので、遠心ファン552とは別に除湿空気と加湿空気の熱交換器を配置する必要がなくなる。また、熱交換のための構成において、送風機の数は1つ(すなわち加湿器用送風機55のみ)で済む。その結果、加湿装置50の部品点数を低減することができ、ひいては、加湿装置50の小型化に寄与することができる。
 また、放湿空間541bを通すための空気として、空調ケース11内の空気ではなく内気を用いているので、加湿装置50の存在による空調ユニット10側の空調機能への影響を低減することができる。
 また図9のように、ある時点に、黒で塗り潰した略楕円形で表す加湿空気91が、第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dによって仕切られた狭い方の空間から、ファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間に流入したとする。また図9のように、同じ時点に、ハッチングした略楕円形で表す除湿空気92が、第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dによって仕切られた広い方の空間から、ファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間に流入したとする。
 この場合、その後の時点で加湿空気91および除湿空気92は、図10に示すように、ファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間の最外端から流出しようとする。
 しかし、図9の時点から図10の時点に進む間に、遠心ファン552が回転する。本実施形態では、空気がファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間の最内端から最外端に至るまでの時間の間に遠心ファン552が回転する角度を予め実験等で特定しておく。なお、遠心ファン552の回転速度と遠心ファン552に吹き出される空気の風速は比例関係にある。したがって、上記の角度は、遠心ファン552の回転速度に殆ど依存せず、遠心ファン552の形状に大きく依存するが、概ね0°より大きく90°よりも小さい。
 そして、第1ずれ角度θが、この特定した角度と同じになるよう、第1ノーズ部N1の配置等を決める。また、第2ずれ角度θzがこの特定した角度と同じになるよう、第2ノーズ部N2の配置等を決める。ここで、第1ずれ角度θは、第1下流仕切部543bの方向81が、第1ノーズ部N1の方向83に対して、遠心ファン552の回転方向80とは反対側にずれる角度である。また、第2ずれ角度θzは、第2下流仕切部543dの方向82が、第2ノーズ部N2の方向84に対して、遠心ファン552の回転方向80とは反対側にずれる角度である。
 このようになっていることで、加湿空気は殆ど全部が加湿用ダクト571に吹き出され、除湿空気は殆ど全部が除湿空気ダクト573に吹き出される。もし、本実施形態と異なり、第1下流仕切部543bの方向81が第1ノーズ部N1の方向83と一致し、かつ、第2下流仕切部543dの方向82が第2ノーズ部N2の方向84と一致していれば、加湿空気と除湿空気の混合度合いが本実施形態よりも増してしまう。また、方向81と方向83のずれ角度が方向82と方向84のずれ角度と等しいことにより、そうでない場合に比べ、加湿空気と除湿空気の混合度合いをより低減することができる。
 また、ブレード552bの各々において、当該ブレードの高さHと、複数枚のブレード552b総接触面積Qと関係が、H<Q1/2となっているので、そうでない場合に比べ、各ブレード552bからファンボス552aへの熱伝導がより迅速に行えるので、加湿空気と除湿空気の熱交換の効率を更に向上させることができる。
 このように、遠心ファン552に流入した加湿空気は、除湿空気と殆ど混ざることなく分けられ、かつ、除湿空気と熱交換して温度が下がると共に相対湿度が上昇し、加湿用ダクト571に流入する。そして更に加湿空気は、加湿用ダクト571を介して、加湿用ダクト571の空気流れ下流端にある吹出開口部572から乗員の顔部に向けて吹き出され、上記吹出口20a、20b、20cから出た空気によって乱されることなく、乗員の顔部に向けて吹き出され、乗員の顔部周囲の空間が加湿される。
 また、遠心ファン552に流入した除湿空気は、加湿空気と殆ど混ざることなく分けられ、かつ、加湿空気と熱交換して温度が上がると共に相対湿度が上昇し、除湿空気ダクト573に流入する。そして更に除湿空気は、加湿用ダクト571を介して車室内、車外、あるいは空調ケース11の内部に、流入する。除湿空気を空調ケース11の内部に流入させた場合は、除湿空気は内気に比べれば低い温度なので、冷凍サイクルの負荷を低減できる。
 ステップS20に続いては、ステップS20で開始した加湿処理を継続しながら、ステップS30で、加湿停止要求があるか否かを判定する。ステップS30の判定処理では、各運転スイッチ103a、103bそれぞれがオンである場合に、加湿停止要求なしと判定し、各運転スイッチ103a、103bの一方がオフである場合に、加湿停止要求ありと判定する。加湿停止要求なしと判定した場合は、加湿処理を継続しながら、ステップS30の判定を繰り返す。
 ステップS30の判定処理の結果、加湿停止要求ありと判定された場合には、制御装置100は、ステップS40に進み、吸着器60の吸着材61に吸着された水分を脱離させる脱離処理を実行する。これにより、加湿装置50の脱離運転が実現される。
 脱離処理では、制御装置100は、駆動部材70により吸着器60を回転させた状態で、冷風ドア522を全閉させる。これにより、冷風導出部112から第1内部連通口52bまで冷却空気が流通しなくなる。したがって、吸湿空間541aで吸着材61が水分を吸着しなくなる。一方、内気は、遠心ファン552の吸引力によって吸引され、吸着ケース51内に導入され、放湿空間541bにある吸着材61から水分が脱離する。
 このように、吸湿空間541aにおける吸着材61での水分の吸着を停止し、吸湿空間541aにおける吸着材61の水分の脱離を継続することで、吸着材61に吸着された水分を充分に脱離させることができる。
 制御装置100は、予め設定された処理継続時間が経過するまで、脱離処理を継続する。制御装置100は、脱離処理を開始してから当該処理継続時間が経過すると、加湿器用送風機55の作動を停止して、ステップS10に戻る。なお、処理継続時間は、放湿空間541bに存する吸着材61に吸着された水分の全量を、加湿装置50で脱離するのに要する時間に設定すればよい。
 以上説明した本実施形態の加湿装置50、および当該加湿装置50を備える車両用空調装置によれば、空調ユニット10で冷却された冷却空気の水分を利用して、車室内を加湿することができるので、外部から水を供給する必要がない。
 また、空調ケース11内の冷却空気を利用して、冷却空気に含まれる水分を吸着材61に吸着させる。つまり、蒸発器13の冷却空気から水分の供給を受けるので、別途水分供給源を用意する必要なく、加湿装置50を簡易に構成できる。また、冷凍サイクルが作動している限り、ほぼオールシーズンで加湿が可能になる。
 また、吸着材61から脱離する水分で加湿する対象を内気とすることで、空調ケース内の空気を加湿する以外の方法で車室内に加湿空気を吹き出すことができる。また、内気を放湿空間541bに吸引すると共に加湿空気を吸着ケース51から吸い込んで加湿用ダクト571に吹き出す送風機を備えることで、加湿対象となる内気を適切に導くことができる。
 また、デフロスタ吹出口20cから出る空気は加湿されず、加湿用ダクト571から出る空気のみ加湿されるので、乗員のみ加湿され、窓ガラスは加湿されない。したがって、窓曇りを低減することができる。
 また、加湿装置50は、吸着器60における放湿空間541bにある吸着材61の一部を吸湿空間541aに移動させると共に、吸着器60における吸湿空間541aに存する吸着材61の一部を放湿空間541bに移動させる駆動部材70を備える。
 これにより、吸湿空間541aにて吸着材61で吸着した水分を放湿空間541bで脱離させて加熱空気を加湿すると同時に、放湿空間541bにて水分を脱離した吸着材61で吸湿空間541aを流通する冷却空気の水分を吸着することができる。
 従って、本実施形態の加湿装置50および車両用空調装置によれば、無給水で車室内における連続した加湿を実現することができる。
 また、本実施形態の加湿装置50は、第1導出部を構成する加湿用ダクト571が、空調ユニット10で温度調整された空気の空調用ダクト20とは別体の構成部品としている。これによれば、空調ユニット10で温度調整された空気と加湿装置50で加湿した加湿空気とが混ざりにくくなるので、高湿度の加湿空気を車室内に供給することができる。
 さらに、本実施形態では、吸着ケース51および冷風吸入ダクト521を空調ケース11とは別体の構成部品とし、冷風吸入ダクト521を空調ケース11に脱着可能な構成としている。
 これによれば、加湿装置50を空調ユニット10に対して後付けすることが可能となる。すなわち、加湿装置50を車両用空調装置のオプション(すなわちアドオンパーツ)とすることができる。
 また、本実施形態では、遠心ファン552が、加湿空気と除湿空気の熱交換を媒介する。これによれば、放湿空間541bを通過した加湿空気を、吸湿空間541aを通過した除湿空気で冷却し、車室内へ導出する加湿空気の相対湿度を高くすることができる。この結果、車室内の加湿による乗員の快適性が向上する。
 また、本実施形態では、車室内の加湿を停止する際に、制御装置100が吸着材61に吸着された水分を脱離させる脱離処理を実行するようになっている。これによれば、加湿装置50の停止時に、吸着材61に残存する水分による雑菌の繁殖を抑えることができ、車室内の加湿による乗員の快適性を確保することが可能となる。
 ここで、吸着材61は、単位質量当りの水分の吸着速度が、単位質量当りの水分の脱離速度よりも遅くなる傾向がある。
 この点を加味し、本実施形態では、吸湿空間541aに存する吸着材61の量が、放湿空間541bに存する吸着材61の量よりも多くなるように、吸着ケース51内の収容空間を各仕切部材542、543により仕切る構成としている。
 これによれば、吸湿空間541aにおける吸着材61への水分の吸着量を充分に確保することができるので、放湿空間541bにて吸着材61に吸着された水分を効率よく脱離させて、充分な加湿量を確保することが可能となる。
 また、本実施形態の加湿器用送風機55は、加湿空気と除湿空気の顕熱交換を実現するが、加湿空気と除湿空気の潜熱交換は行わない。したがって、加湿空気と除湿空気という異なる湿度を持つ2流体の相対湿度を調整することができる。具体的には、高温の加湿空気を低温の除湿空気で冷やすことで、加湿空気の相対湿度を更に高め、かつ、低温の除湿空気を高温の加湿空気で暖めることで、除湿空気の相対湿度を更に低下させることができる。
 このようになっていることで、温度差がある第1の流体と第2の流体のうち低温な方の流体はファンを通る際に接続部材およびブレードから熱を渡され温度が上昇してファンら吹き出される。一方、第1の流体と第2の流体のうち高温な方の流体はファンを通る際に接続部材およびブレードから熱を奪われ温度が下降して遠心ファンから吹き出される。つまり、ファンは、第1の流体および第2の流体を吸い込んで吹き出すことで、第1の流体および第2の流体の熱交換を媒介する。このように、2つの流体を吸い込んで吹き出す送風用のファンが、これら2つの流体の熱交換の媒介も行うので、熱交換のための構成において、送風機の数は1つで済む。
 (第2実施形態)
 本実施形態は、第1実施形態の車両用空調装置に対し、加湿装置50の一部を変更したものである。具体的には、加湿装置50のうち空気排出部56よりも空気流れ下流かつ加湿用ダクト571および除湿空気ダクト573よりも空気流れ上流の部分が、第1実施形態に対して変更されている。
 具体的には、本実施形態では、吸着器収容空間541は、吸着ケース51の空気排出部56を通じて、図11、図12、図14に示す第1連結ダクト581内の通路および第2連結ダクト582内の通路と連通している。
 より具体的には、吸着器収容空間541の吸湿空間541aのうち吸着器60よりも下流の部分と、放湿空間541bのうち吸着器60よりも下流の部分は、第1実施形態と同じく、第1上流仕切部543aおよび第1下流仕切部543bによって仕切られている。
 そして、放湿空間541bのうち吸着器60よりも下流の部分は、空気排出部56を介して、第1連結ダクト581内の空間および第2連結ダクト582内の空間のうち前者のみと連通している。そして、吸湿空間541aのうち吸着器60よりも下流の部分は、空気排出部56を介して、第1連結ダクト581内の空間および第2連結ダクト582内の空間のうち後者のみと連通している。
 第1連結ダクト581と第2連結ダクト582は、内部の通路が互いに合流することなく延び、図11~図14に示すように、送風機手前部材583に連結されている。送風機手前部材583は、内部に円盤形状の送風機手前空間が形成されている。この円盤形状の中心軸と加湿器用送風機55のファン軸芯CLは一致する。そして、当該送風機手前空間を加湿空気用空間583aおよび除湿空気用空間583bに仕切る第1下流仕切部543bおよび第2下流仕切部543dが、送風機手前空間内に配置されている。第1連結ダクト581内の通路は加湿空気用空間583aおよび除湿空気用空間583bのうち前者のみに連通し、第2連結ダクト582内の通路は後者のみに連通する。
 したがって、放湿空間541bから出て第1連結ダクト581内を通った加湿空気は、除湿空気と合流することなく加湿空気用空間583aに流入する。また、吸湿空間541aから出て第2連結ダクト582内を通った除湿空気は、加湿空気と合流することなく除湿空気用空間583bに流入する。
 このように、本実施形態では、第2仕切部材543のうち、第1上流仕切部543a、第2上流仕切部543c、およびリング部543eは第1実施形態と同じである。しかし、図12~図14のように、本実施形態の第1下流仕切部543bは、第1上流仕切部543aおよびリング部543eから分離しており、第2下流仕切部543dは、第2上流仕切部543cおよびリング部543eから分離している。なお、第1下流仕切部543bおよび第2下流仕切部543dは、送風機手前部材583の内面(すなわち空間583a、583b側の面)に接着されていてもよい。
 また、図13、図14に示すように、送風機手前部材583の加湿器用送風機55側の底面中央部には、ファン軸芯CLを囲む開口部583cが形成されている。この開口部583cに囲まれた孔を通じて、加湿空気用空間583aおよび除湿空気用空間583bは、加湿器用送風機55のファン吸込空間555と連通している。
 ここで、スクロールファンケーシング553、加湿用ダクト571、除湿空気ダクト573の形状と、第2仕切部材543の第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dの配置との関係について説明する。
 図13、図14に示す通り、第1下流仕切部543bと第2下流仕切部543dは共に、送風機手前空間内とファン吸込空間555内の両方に配置される。これにより、第1下流仕切部543bと第2下流仕切部543dは共に、ファン吸込空間555を、加湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間と、除湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間とに、仕切る。
 より具体的には、図12に示す通り、ファン軸芯CLに垂直な平面内で第1下流仕切部543b、第2下流仕切部543dがファン軸芯CLからそれぞれ真っ直ぐ延びる方向86、87が成す角は、180°である。なお第1下流仕切部543bと第2下流仕切部543dは、ファン軸芯CLにおいて、一体に接続している。
 また方向86は、ファン軸芯CLに垂直な平面内において、第1下流仕切部543bのうちファン軸芯CLから最も離れた端部を、ファン軸芯CLから見た方向でもある。また方向87は、ファン軸芯CLに垂直な平面内において、第2下流仕切部543dのうちファン軸芯CLから最も離れた端部を、ファン軸芯CLから見た方向でもある。
 この180°の範囲は、遠心ファン552の回転方向に沿って第1下流仕切部543bから第2下流仕切部543dまでの範囲であり、加湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間である。また、遠心ファン552の回転方向に沿って第2下流仕切部543dから第1下流仕切部543bまでの180°の範囲が、除湿空気が通って遠心ファン552に吸い込まれる空間である。
 また、ファン軸芯CLに垂直な平面内でファン軸芯CLから第1ノーズ部N1への方向88とファン軸芯CLから第2ノーズ部N2への方向89とが成す角も、180°である。
 そして、第1下流仕切部543bの方向86は、第1ノーズ部N1の方向88に対して、0°より大きくかつ90°より小さい第1ずれ角度θだけ、遠心ファン552の回転方向80とは反対側に、ずれている。また、第2下流仕切部543dの方向87は、第2ノーズ部N2の方向89に対して、ほぼ同じ第2ずれ角度θzだけ、遠心ファン552の回転方向80とは反対側に、ずれている。第1ずれ角度θと第2ずれ角度θzの関係は、第1実施形態と同じである。
 本実施形態でも、空気がファンボス552a、ブレード552b、天板552cで囲まれる空間の最内端から最外端に至るまでの時間の間に遠心ファン552が回転する角度を予め実験等で特定しておき、その特定した角度を上述の第1ずれ角度θとする。そして、このずれ角度を実現するよう、ノーズ部N1、N2の位置を決める。なお、方向86と方向89も互いにずれており、方向87と方向88も互いにずれている。
 加湿器用送風機55のその他の構成は、第1実施形態と同じである。また、本実施形態の制御装置100の構成および作動は、第1実施形態と同じである。
 また、加湿装置50の作動も、空気排出部56からファン吸込空間555までの加湿空気および除湿空気の経路以外は、第1実施形態と同じである。特に、遠心ファン552が加湿空気と除湿空気を混ざることなく分離したまま、加湿空気と除湿空気の熱交換を媒介する作用は、第1実施形態と同じである。また、上記第1ずれ角度θ、θzが方向86と方向88の間、および方向87と方向89の間に形成されているので、加湿空気は殆ど全部が加湿用ダクト571に吹き出され、除湿空気は殆ど全部が除湿空気ダクト573に吹き出される。したがって、第1実施形態と同様に、加湿空気と除湿空気の混合度合いを低減することができる。
 (第3実施形態)
 次に、第3実施形態について、図15、図16を用いて説明する。本実施形態は、第1、第2実施形態の車両用空調装置に対し、遠心ファンの構成を変更したものである。具体的には、本実施形態の遠心ファン552zは、遠心式多翼ファンすなわち遠心式送風機の羽根車である点は第1、第2実施形態の遠心ファン552と同じであるが、ターボファンでなくシロッコファンである点が、第1、第2実施形態と異なる。なお、図15、図16は、第2実施形態に対して本実施形態で示す変更を施した図であるが、本実施形態で示す変更は、第1実施形態にも適用可能である。
 この遠心ファン552zは、ファンボス552a、複数枚のブレード552bz、および天板552czを有している。この遠心ファン552zは、除湿空気および加湿空気をファン軸芯CLの方向に吸い込んでファン軸芯CLから離れる複数方向に吹き出すと共に、除湿空気と加湿空気の熱交換を媒介する。
 接続部材の一例に相当するファンボス552aの形状、材質、熱伝導率は、第1、第2実施形態のファンボス552aと同じである。
 複数枚のブレード552bzは、ファン軸芯CLを中心とする円柱状のファン吸込空間555のまわりに周方向に等間隔で周状に配置された平板である。そし各ブレード552bzは、ファンボス552aに対して垂直にまたは非平行に、かつ、空気がファン軸芯CLから離れる方向に導くよう(すなわち、ファン軸芯CLを中心とした径方向に垂直にならないよう)、ファンボス552aに接続かつ固定されている。このブレード552bの各々の材質および熱伝導率は、第1、第2実施形態と同じである。また、これら複数枚のブレード552bzの大きさ、形状、表面積は、すべて同じである。
 また、ブレード552bzの各々は、ファン軸芯CLに平行な方向の高さの代表値(例えば、最大値、平均値等)が、第1、第2実施形態のどのブレード552bよりも、大きくなっている。また、ブレード552bzの各々は、ファン軸芯CLに垂直な断面における長手方向の長さの代表値(例えば、最大値、平均値等)が、第1、第2実施形態のどのブレード552bよりも、小さくなっている。また、ブレード552bzの各々の表面積は、第1、第2実施形態のブレード552bの表面積と同じになっている。
 また、ブレード552bの各々において、高さH、接触面積Q、接触厚みD、径方向長さの関係は、第1、第2実施形態とは異なり、H>Q1/2となっている。
 接続部材の一例に相当する天板552czは、ブレード552bを挟んでファンボス552aと対向する円環板形状の部材であり、すべてのブレード552bzが天板552czに接続かつ固定されている。この天板552czの材質および熱伝導率は、第1、第2実施形態の天板552cと同じである。
 加湿器用送風機55のその他の構成は、第1、第2実施形態と同じである。また、加湿装置50の作動も、第1、第2実施形態と同じである。特に、遠心ファン552が加湿空気と除湿空気を混ざることなく分離したまま、加湿空気と除湿空気の熱交換を媒介する作用は、第1、第2実施形態と同じである。
 また、本実施形態の変更を第2実施形態に適用した場合、上記第1ずれ角度θ、θzが方向86と方向88の間、および方向87と方向89の間に形成されている。また、本実施形態の変更を第1実施形態に適用した場合、上記第1ずれ角度θ、θzが方向81と方向83の間、および方向82と方向84の間に形成される。したがって、加湿空気は殆ど全部が加湿用ダクト571に吹き出され、除湿空気は殆ど全部が除湿空気ダクト573に吹き出される。したがって、第1、第2実施形態と同様に、加湿空気と除湿空気の混合度合いを低減することができる。
 (他の実施形態)
 なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本開示は、上記各実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
 なお、上記各実施形態において、加湿器用送風機55、第1下流仕切部543b、および第2下流仕切部543dから成る構成が、加湿空気と除湿空気の熱交換を行う熱交換装置の一例に相当する。
 (変形例1)
 上記実施形態では、加湿空気および除湿空気がファンボス552aおよび複数枚のブレード552bを介して熱交換を行うようになっているが、この際、ファンボス552aの役割をファンボス552aに代えて天板552cが担うようになっていてもよい。ただしその場合、天板552cの熱容量は、複数枚のブレード552b全体の熱容量よりも大きくする。したがって当然、複数枚のブレード552bの各々の熱容量は、天板552cの熱容量よりも小さくなる。
 (変形例2)
 第1、第2の流体は、上記各実施形態の加湿空気、除湿空気に限らない。第1、第2の流体は、温度が互いに異なっていればその他の特徴はどのようになっていてもよい。例えば、第1、第2の流体は、相対湿度が同じであってもよい。また、第1、第2の流体は、温度以外の属性として、相対湿度以外の属性(例えば、組成、内気か外気か等)が互いに異なっていてもよい。また、第1、第2の流体は、空気である必要はなく、例えば、液相の水でもよい。
 (変形例3)
 上記各実施形態の熱交換装置は、加湿装置50の一部として使用されるものに限らない。
 (変形例4)
 上記各実施形態では、加湿装置50を空調ユニット10の下方側に配置する例について説明したが、これに限定されない。例えば、加湿装置50を空調ユニット10の上方側や側方側に配置するようにしてもよい。
 (変形例5)
 上述の各実施形態では、空調ケース11の底面部11aに開口する冷風導出部112に加湿装置50の冷風吸入ダクト521が接続される例について説明したが、これに限定されない。例えば、空調ケース11の上面部11bや側面部11cに設けられた冷風導出部112に冷風吸入ダクト521が接続されていてもよい。
 (変形例6)
 上述の各実施形態の如く、出部を構成する加湿用ダクト571を、空調ユニット10で温度調整された空気の空調用ダクト20とは別体の構成部品としてもよいが、これに限定されない。例えば、加湿用ダクト571を空調ユニット10側の空調用ダクト20とは一体の構成部品としてもよい。
 (変形例7)
 上述の各実施形態の如く、吸着ケース51および冷風吸入ダクト521を空調ケース11とは別体の構成部品とし、冷風吸入ダクト521を空調ケース11に脱着可能な構成としてもよいが、これに限定されない。例えば、吸着ケース51および冷風吸入ダクト521を空調ケース11と一体の構成部品としてもよい。
 (変形例8)
 上述の各実施形態の如く、車室内の加湿を停止する際に、吸着材61に吸着された水分を脱離させる脱離処理を実行してもよいが、これに限定されず、脱離処理を実行しないようにしてもよい。

Claims (9)

  1.  第1の流体と前記第1の流体とは温度差のある第2の流体との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、
     ファン軸芯(CL)の周りに回転することでファン吸込空間(555)から互いに温度が異なる第1の流体と第2の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第1の流体と前記第2の流体を異なる空間に吹き出すファン(552)と、
     前記ファンを収容するファンケーシング(553)と、
     前記ファン吸込空間において、前記第1の流体が通る空間と前記第2の流体が通る空間とを仕切る仕切部(543b、543d)と、を備え、
     前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード(552b)と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材(552a、552c)と、を有し、
     前記複数枚のブレードの熱伝導率および前記接続部材の熱伝導率は、前記ファンケーシングの熱伝導率より高い熱交換装置。
  2.  第1の流体と前記第1の流体とは温度差のある第2の流体との間で熱交換を行わせる熱交換装置であって、
     ファン軸芯(CL)の周りに回転することでファン吸込空間(555)から互いに温度が異なる第1の流体と第2の流体を吸い込んで、吸い込んだ前記第1の流体と前記第2の流体を異なる空間に吹き出すファン(552)と、
     前記ファン吸込空間において、前記第1の流体が通る空間と前記第2の流体が通る空間とを仕切る仕切部(543b、543d)と、を備え、
     前記ファンは、前記ファン軸芯を中心とする周方向に配置された複数枚のブレード(552b)と、前記複数枚のブレードに接続する接続部材(552a、552c)と、を有し、
     前記複数枚のブレードの熱伝導率が10W/(m・K)以上であり、かつ、前記接続部材の熱伝導率が10W/(m・K)以上である熱交換装置。
  3.  前記ファンは、前記ファン軸芯の周りに回転することで前記ファン軸芯から離れる方向に前記第1の流体と前記第2の流体を吹き出す遠心ファンであり、
     前記ファン吸込空間は前記ファン軸芯の近傍の空間を含み、
     前記複数枚のブレードは、前記ファン吸込空間のまわりに周状に配置され、
     前記ファンケーシングは、前記ファンが吹き出した前記第1の流体を第1のダクト(571)に導く第1内壁面(S1)と、前記ファンの回転方向とは反対方向における前記第1内壁面の端部と接続する第1ノーズ部(N1)と、前記ファンが吹き出した前記第2の流体を第2のダクト(573)に導く第2内壁面(S2)と、前記ファンの回転方向とは反対方向における前記第2内壁面の端部と接続する第2ノーズ部(N2)と、を有し、
     前記仕切部は、前記ファン吸込空間内に共に配置されて前記ファン吸込空間を前記第1の流体が吸い込まれる空間と前記第2の流体が吸い込まれる空間に仕切る第1仕切部(543b)および第2仕切部(543d)を備え、
     前記ファンの回転方向に沿って前記第1仕切部から前記第2仕切部までの範囲が、前記第1の流体が通る空間であり、前記ファンの回転方向に沿って前記第2仕切部から前記第1仕切部までの範囲が、前記第2の流体が通る空間であり、
     前記ファン軸芯に垂直な平面内において、前記第1仕切部のうち前記ファン軸芯から最も離れた端部の、前記ファン軸芯を基準とする方向(81、86)は、前記ファン軸芯から前記第1ノーズ部への方向(83、88)に対して、0°より大きくかつ90°より小さい第1ずれ角度(θ)だけ、前記ファンの回転方向(80)とは反対側に、ずれており、
     前記ファン軸芯に垂直な平面内において、前記第2仕切部のうち前記ファン軸芯から最も離れた端部の、前記ファン軸芯を基準とする方向(82、87)は、前記ファン軸芯から前記第2ノーズ部への方向(84、89)に対して、第2ずれ角度(θz)だけ、前記ファンの回転方向(80)とは反対側に、ずれている請求項1に記載の熱交換装置。
  4.  前記ファンを収容するファンケーシング(553)を更に備え、
     前記ファンは、前記ファン軸芯の周りに回転することで前記ファン軸芯から離れる方向に前記第1の流体と前記第2の流体を吹き出す遠心ファンであり、
     前記ファン吸込空間は前記ファン軸芯の近傍の空間を含み、
     前記複数枚のブレードは、前記ファン吸込空間のまわりに周状に配置され、
     前記ファンケーシングは、前記ファンが吹き出した前記第1の流体を第1のダクト(571)に導く第1内壁面(S1)と、前記ファンの回転方向とは反対方向における前記第1内壁面の端部と接続する第1ノーズ部(N1)と、前記ファンが吹き出した前記第2の流体を第2のダクト(573)に導く第2内壁面(S2)と、前記ファンの回転方向とは反対方向における前記第2内壁面の端部と接続する第2ノーズ部(N2)と、を有し、
     前記仕切部は、前記ファン吸込空間内に共に配置されて前記ファン吸込空間を前記第1の流体が吸い込まれる空間と前記第2の流体が吸い込まれる空間に仕切る第1仕切部(543b)および第2仕切部(543d)を備え、
     前記ファンの回転方向に沿って前記第1仕切部から前記第2仕切部までの範囲が、前記第1の流体が通る空間であり、前記ファンの回転方向に沿って前記第2仕切部から前記第1仕切部までの範囲が、前記第2の流体が通る空間であり、
     前記ファン軸芯に垂直な平面内において、前記第1仕切部のうち前記ファン軸芯から最も離れた端部の、前記ファン軸芯を基準とする方向(81、86)は、前記ファン軸芯から前記第1ノーズ部への方向(83、88)に対して、0°より大きくかつ90°より小さい第1ずれ角度(θ)だけ、前記ファンの回転方向(80)とは反対側に、ずれており、
     前記ファン軸芯に垂直な平面内において、前記第2仕切部のうち前記ファン軸芯から最も離れた端部の、前記ファン軸芯を基準とする方向(82、87)は、前記ファン軸芯から前記第2ノーズ部への方向(84、89)に対して、第2ずれ角度(θz)だけ、前記ファンの回転方向(80)とは反対側に、ずれている請求項2に記載の熱交換装置。
  5.  前記第1ずれ角度と前記第2ずれ角度の差の絶対値は15°以下であることを特徴とする請求項3に記載の熱交換装置。
  6.  前記第1ずれ角度と前記第2ずれ角度の差の絶対値は15°以下であることを特徴とする請求項4に記載の熱交換装置。
  7.  前記複数枚のブレードの各々の熱容量は、前記接続部材の熱容量よりも小さい請求項1ないし6のいずれか1つに記載の熱交換装置。
  8.  前記複数枚のブレードと前記接続部材との接触面積の総和をQとし、前記複数枚のブレードの各々において、前記ファン軸芯に平行な方向の当該ブレードの長さの最大値をHとすると、前記複数枚のブレードの各々において、H<Q1/2となっている請求項1ないし7のいずれか1つに記載の熱交換装置。
  9.  前記第1の流体は、前記第2の流体よりも湿度が高い請求項1ないし8のいずれか1つに記載の熱交換装置。
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