WO2021145430A1 - 空調ユニット及び空調モジュール - Google Patents

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WO2021145430A1
WO2021145430A1 PCT/JP2021/001257 JP2021001257W WO2021145430A1 WO 2021145430 A1 WO2021145430 A1 WO 2021145430A1 JP 2021001257 W JP2021001257 W JP 2021001257W WO 2021145430 A1 WO2021145430 A1 WO 2021145430A1
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WO
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air
blower
case
chamber
partition wall
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/001257
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀彦 吉原
Original Assignee
株式会社Zetalpha Device Japan
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Publication date
Application filed by 株式会社Zetalpha Device Japan filed Critical 株式会社Zetalpha Device Japan
Priority to CN202180009552.7A priority Critical patent/CN115038915B/zh
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/02Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
    • F24F1/0373Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by heating arrangements
    • F24F1/0378Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing characterised by heating arrangements using thermoelectric or thermomagnetic means, e.g. Peltier elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/02Self-contained room units for air-conditioning, i.e. with all apparatus for treatment installed in a common casing
    • F24F1/04Arrangements for portability
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20Casings or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect

Definitions

  • This disclosure relates to an air conditioning unit and an air conditioning module for use in air-conditioned clothes.
  • thermoelectric module In the air-conditioning unit used for conventional air-conditioned clothes, heat sinks are arranged on both sides of the thermoelectric module, the outside air is circulated through one heat sink by the first blower, and the inside of the clothes is circulated by the second blower. Some are designed to circulate air through the other heat sink (see, for example, Patent Document 1).
  • the outside air sent from a single blower is sent to two spaces (A) and (B) partitioned by a partition plate in the box-shaped main body case at the same time, and one space (A) is covered.
  • the partition plate is provided with an endothermic / heating element that absorbs the heat of the air in one space and generates heat in the other space.
  • Patent Document 1 not only requires a plurality of blowers, but also has a problem that the entire device becomes large and thick, and the structure becomes complicated.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and a plurality of ventilation passages can be formed only by a single blower, and the entire device can be downsized and thinned. It is an object of the present invention to provide an air conditioning unit and an air conditioning module capable of simplifying the structure.
  • a cylindrical case a blower provided at one end of the case and supplying air into the case by rotation of a fan, and an end cover for closing the other end of the case. It is provided in the case so as to be orthogonal to the rotation axis direction of the fan and separated from the end cover, and the inside of the case is the first chamber on the blower side and the second chamber on the end cover side.
  • a thermoelectric device provided in a partition wall for partitioning the chamber and a holding hole formed in the partition wall for heat transfer between the air in the first chamber and the air in the second chamber, and the first.
  • a first unit for communicating a chamber with the outside of the case and guiding a part of the air supplied from the blower to a first exhaust port provided on the outer periphery of the case through a thermoelectric device in the first chamber.
  • a duct forming one ventilation path, a vent provided in a part of the partition wall for guiding another part of the air supplied from the blower to the second chamber, and a part of the end cover.
  • a second exhaust port that is provided in the above and forms a second ventilation path for guiding another part of the air supplied from the blower from the vent to the outside of the end cover through the thermoelectric device in the second chamber. And shall be provided.
  • a plurality of thin ventilation passages can be formed only by a single blower, and the entire device can be miniaturized, thinned, and the structure can be simplified.
  • a blower guide that covers a portion of the thermoelectric device on the blower side is provided in the first chamber of the case, and an air intake port is provided in a part of the blower guide. It is assumed that the duct is continuously provided at a portion of the blower guide that is separated from the air intake port.
  • thermoelectric device in the first chamber
  • the case includes a case body having the blower at one end and a male screw cylinder portion smaller than the outer shape at the other end, and a male screw cylinder of the case body.
  • a cylinder having a tightening ring having a female threaded portion screwed to the portion on the inner surface, and a cylinder body that is fitted with the tightening ring so as to be relatively rotatable and axially immovable, and to which the partition wall and the end cover are fixed. And shall be provided.
  • clothes such as air-conditioned clothes and other wearable objects (outside the components of the invention) are sandwiched between the case body and the tightening ring, and the air-conditioning unit can be easily attached to the wearable object. Can be done.
  • the ventilation guide is fixed to the partition wall, and the duct is fixed to either the case body or the partition wall. It is assumed that the outer peripheral surface of the case body and the outer peripheral surface of the cylinder are marked with a mark indicating that the positional relationship between the blower guide, the duct, and the case body is in an appropriate position.
  • a tubular partition wall is provided between the blower and the partition wall in the case, and the inside of the partition wall is used as the first chamber and the first ventilation passage. And the space between the partition wall and the case is communicated with the ventilation port to form a part of the second ventilation path, and the air supplied from the blower is divided into the inside and outside of the partition wall. Then, it is guided to the first ventilation passage and the second ventilation passage.
  • the rising dimension from the partition wall to the blower in the partition wall is larger as the portion facing the duct, so that the air sent from the blower into the tubular partition wall hits the partition wall. After contacting, it is smoothly guided toward the duct. Therefore, it is possible to further promote the thinning of the entire device and contribute to the improvement of thermal efficiency.
  • thermoelectric device is placed on the Peltier element fitted in the holding hole provided in the partition wall and on the first ventilation path side of the Peltier element. It is assumed that the first heat sink provided and the second heat sink provided on the second ventilation path side of the Peltier element are provided.
  • the amount of heat absorbed from the air in the first ventilation passage is transferred to the air in the second ventilation passage, or the amount of heat absorbed from the air in the second ventilation passage is transferred to the air in the first ventilation passage. Can be efficiently transmitted to.
  • a booster circuit for boosting the voltage of the electric power supplied to the Peltier element is further provided, and the booster circuit is the first chamber or the first chamber. It shall be installed in the ventilation path.
  • the temperature rise of the booster circuit can be suppressed by the air passing through the first chamber or the first ventilation passage, and the boosting characteristic of the voltage of the booster circuit can be enhanced.
  • a booster circuit for boosting the voltage of the electric power supplied to the Peltier element is further provided, and the booster circuit is the second chamber or the second chamber. It shall be installed in the ventilation path.
  • the temperature rise of the booster circuit can be suppressed by the air passing through the second chamber or the second ventilation passage, and the boosting characteristic of the voltage of the booster circuit can be enhanced.
  • thermoelectric device In any one of the above (1) to (9), the power supply and the controller connected to the blower and the thermoelectric device by wiring are provided, and the controller determines the polarity of the power supply supplied to the thermoelectric device. It is assumed that it has a polarity changeover switch for switching.
  • the air-conditioning module is an air-conditioning module for attaching a blower that supplies air by rotation of a fan to form an air-conditioning unit, and has a tubular case for providing the blower at one end and the above-mentioned.
  • An end cover provided at one end of the case and closing the other end of the case and inside the case so as to be orthogonal to the rotation axis direction of the fan and separated from the end cover.
  • the first chamber is provided in the case and is provided in a partition wall that divides the case into a first chamber on the blower side and a second chamber on the end cover side, and a holding hole formed in the partition wall.
  • thermoelectric device for transferring heat between the air in the room and the air in the second room, and a part of the air supplied from the blower by communicating the first room with the outside of the case.
  • a duct forming a first ventilation passage for guiding to a first exhaust port provided on the outer periphery of the case through a thermoelectric device in the first chamber, and a duct provided in a part of the partition wall and supplied from the blower.
  • an air conditioning unit capable of forming a plurality of thin ventilation passages with only a single blower, and making it possible to reduce the size, thickness, and structure of the entire device. be able to.
  • FIG. 5 is a vertical sectional side view similar to FIG. 3 in the second embodiment of the air conditioning unit of the present disclosure.
  • the air conditioning unit 1 is provided in a cylindrical case 2 shown to face up and down in the drawing and at the lower end of the case 2, and supplies air into the case 2. It is provided with a blower 3 for air conditioning and a bowl-shaped end cover 4 for closing the upper end of the case 2.
  • the case 2 has a cylindrical case body 5 having a blower 3 at the lower end and a male screw cylinder portion 5a having a diameter smaller than the outer shape at the upper end, and a male screw portion 6 on the outer circumference of the male screw cylinder portion 5a of the case body 5.
  • a tightening ring 8 having a female threaded portion 7 to be screwed on the inner surface, and a cylinder 9 which is fitted to the tightening ring 8 so as to be relatively rotatable and axially immovable, and whose upper end is closed by an end cover 4.
  • the end cover 4, the case body 5, the tightening ring 8 and the cylinder 9 are all preferably made of a hard synthetic resin material, but some of them may be made of a metal material.
  • the blower 3 comprises a fan case 10 having a diameter-expanded flange portion 10a provided with a motor 11 and a fan 12, and the fan case 10 is provided so that the diameter-expanded collar portion 10a abuts on the lower end of the case body 5.
  • the portion on the air discharge port side is fitted into the case body 5, and the elastic engaging claw 10b provided on a part of the fan case 10 engages with the engaging protrusion 5b provided on the inner surface of the case body 5.
  • the blower 3 mainly supplies air in the direction of the rotation axis of the fan by rotating the fan 12.
  • the blower 3 is attached to the case body 5 by screwing a male screw portion (not shown) provided on the outer peripheral surface of the fan case 10 into a female screw portion (not shown) provided on the inner surface of the case body 5. There is also (see FIG. 10).
  • the shape of the first exhaust port 13 is an elliptical shape that is long in the circumferential direction of the case body 5, but it may be circular or other shape according to the shape of the opening of the duct 31.
  • the tightening ring 8 has a diameter-expanding flange 8b at the lower end of the tubular portion 8a provided with the female screw portion 7 on the inner surface.
  • the male screw cylinder portion 5a of the case body 5 is inserted into the mounting hole (not shown) provided in clothes such as air-conditioned clothes and other objects to be attached (not shown), and the diameter-expanding flange 8b of the tightening ring 8 and the case body are inserted.
  • the air conditioning unit 1 can be easily attached to the mounted object.
  • the alternate long and short dash line shown in FIGS. 1 to 4 indicates the pinching position E of the mounted object.
  • annular ridge 8c is provided on the outer periphery of the upper end portion of the tubular portion 8a in the tightening ring 8, and the annular ridge 8c is engaged with the upper end of the inward step portion 9a provided on the inner surface of the lower end portion of the tubular body 9.
  • the tubular body 9 can rotate relative to the tightening ring 8 and cannot move relative to the axial direction.
  • annular ridge 8c is engaged with an annular groove (not shown) provided on the inner surface of the lower end portion of the tubular body 9.
  • an inward elastic engaging claw (not shown) provided at the lower end of the tubular body 9 may be engaged with an annular groove (not shown) provided on the outer peripheral surface of the tubular portion 8a of the tightening ring 8. be.
  • a partition wall 14 facing in a direction orthogonal to the central axis L (FIG. 3) of the case 2 is provided so as to be separated from the end cover 4 in the central axis L direction. ing. That is, the partition wall 14 faces in the same direction as the central axis L of the case 2 and faces in a direction orthogonal to the blowing direction of the blower 3, and the inside of the case 2 is the first chamber A on the blower 3 side and the first chamber A on the end cover 4 side. It is divided into 2 rooms B.
  • the partition wall 14 is provided in the case 2 so as to face the direction orthogonal to the blowing direction of the blower 3, and the first chamber A and the second chamber B are arranged in the L direction of the central axis of the case 2.
  • the case 2 it is possible to secure a large space for installing the thermoelectric device 17 described later on the partition wall 14 while reducing the thickness of the case 2.
  • many thermoelectric devices 17 can be installed in the narrow case 2, and the thermal efficiency can be improved.
  • the partition wall 14 does not need to be exactly orthogonal to the blowing direction of the blower 3 or the central axis L of the case 2, and may be inclined to some extent.
  • the lower surface of the outer peripheral portion of the partition wall 14 is fixed to the upper end surface of the tubular body 9 with an adhesive, and the outer peripheral portion of the end cover 4 having a bowl shape is in contact with the upper surface of the outer peripheral portion of the partition wall 14.
  • the end cover 4 is fixed to the partition wall 14 with a machine screw 15 (see FIG. 4) so as to be in contact with each other.
  • the end cover 4 may be detachably attached to the upper end of the.
  • thermoelectric cooling element 18 is an element capable of generating heat difference between the front and back surfaces of the thermoelectric cooling element by energizing electricity.
  • the upper surface serves as an endothermic surface and the lower surface serves as a heat radiating surface.
  • the upper surface can be a heat radiating surface and the lower surface can be an endothermic surface.
  • a small inward flange 16a is provided at the lower end opening of the holding hole 16, and the peripheral edge of the Peltier element 18 is placed on the inward flange 16a (see FIG. 4).
  • Each thermoelectric device 17 includes the above-mentioned Pertier element 18, a first heat sink 19 made of copper heat-dissipating fins provided on the lower surface thereof, and a second heat sink 20 made of copper heat-dissipating fins provided on the upper surface of the Pertier element 18. It has.
  • the Pertier element 18 and the first heat sink 19 come into contact with each other via thermal paste obtained by adding a metal filler, a metal oxide filler, or the like to the modified silicone.
  • the Pertier element 18 and the second heat sink 20 also come into contact with each other via thermal paste having excellent thermal conductivity.
  • thermoelectric device 17 is not limited to the one provided with the Peltier element 18, as long as it can transfer heat between the air in the first chamber A and the air in the second chamber B. It can be of any format.
  • a pair of front and rear guide pieces 22 provided with a plurality of ventilation ports 21 are provided so as to sandwich two thermoelectric devices 17 on the left and right from the front and back.
  • a boss portion 23 having a screw hole 23a at the upper end is provided between the left and right holding holes 16 on the upper surface of the partition wall 14 and the outer portion of the left and right holding holes 16. It is provided.
  • a holding plate 24 facing in the left-right direction is arranged above the two left and right thermoelectric devices 17, and a partition wall is provided with a machine screw 25 for screwing the central portion into the screw hole 23a of the central boss portion 23.
  • both side portions of the presser plate 24 are screwed to the partition wall 14 with the above-mentioned machine screws 15 which penetrate the end cover 4 and the presser plate 24 and screw into the screw holes 23a of the left and right boss portions 23. As a result, it is fixed to the partition wall 14 together with the end cover 4.
  • a blower guide 26 covering the lower heat sink 19 of the left and right thermoelectric devices 17 is fixed to the lower surface of the partition wall 14 with a pair of front and rear machine screws 27.
  • the blower guide 26 includes a bottom piece 26a covering the surface of the first heat sink 19 on the blower 3 side, side pieces 26b covering the left and right sides of the first heat sink 19, and the front surface of the first heat sink 19. It is provided with a front piece 26c that covers the surface.
  • a pair of front and rear boss portions 26d and 26e having screw holes 28 at the upper ends are provided, and the screw holes 28 penetrate the partition wall 14. By screwing the machine screw 27, the blower guide 26 is fixed to the partition wall 14.
  • a rib 26f facing forward from the rear boss portion 26e is provided at the central portion of the bottom piece 26a of the blower guide 26.
  • the rib 26f is positioned between the left and right first heat sinks 19 when the blower guide 26 is attached to the lower surface of the partition wall 14.
  • the upper surface of the bottom piece 26a in the blower guide 26 is substantially horizontal, while the lower surface is slightly inclined downward toward the rear. That is, the bottom piece 26a has a wedge shape in which the wall thickness increases toward the rear.
  • a portion of the rear surface of the blower guide 26 other than the boss portion 26e is open, and this portion serves as an air intake port 29 into the blower guide 26 (see FIG. 5).
  • An elliptical duct connection hole 30 long in the left-right direction is provided in the front portion of the bottom piece 26a away from the air intake port 29 in the blower guide 26, and the tip portion of the duct 31 having an elliptical cross section is downward. It is more fitted and connected.
  • the duct 31 is inclined downward toward the front, the base end portion is formed integrally with the case main body 5, and the duct 31 is opened to the first exhaust port 13 of the case main body 5.
  • the inside of the blower guide 26 in the first chamber A of the case 2 and the outside of the case 2 are communicated with each other, and a part of the air supplied from the blower 3 is passed through the thermoelectric device 17 in the first chamber A.
  • a first ventilation passage C is formed through which the first exhaust port 13 leads to the outside of the case 2.
  • an elliptical vent 32 that is long in the left-right direction is provided to guide the other part of the air supplied from the blower 3 to the second chamber B. Further, at the front portion of the end cover 4 which is separated forward from the vent 32, the air flowing into the vent 32 is guided to the outside of the end cover 4 through the thermoelectric device 17 in the second chamber B in the left-right direction. A long oval second exhaust port 33 is provided. The second ventilation port 32 and the second exhaust port 33 guide the other part of the air supplied from the blower 3 from the ventilation port 32 to the outside of the end cover 4 through the thermoelectric device 17 in the second chamber B. Road D is formed.
  • an upward arrow (mark) 34 is attached to the front surface of the case body 5. Further, on the front surface of the cylinder 9, the duct connection hole 30 of the blower guide 26 in which the cylinder 9 is integrated is located at an appropriate position so that it can be fitted to the tip of the duct 31 in which the cylinder 9 is integrated with the case body 5. Occasionally, a downward arrow (mark) 35 is attached so as to be consistent with the upward arrow 34.
  • an object to be attached such as clothes is sandwiched between the case body 5 and the tightening ring 8 and the tightening ring 8 is tightened to the male screw tube portion 5a.
  • the duct connection hole 30 of the blower guide 26 and the case body 5 are held by holding the cylinder 9 at an appropriate position with respect to the case body 5 by using the double-headed arrows 34 and 35 as markers.
  • the tubular body 9 can be connected to the case body 5 by fitting them together without visually observing the fitting portion of the duct 31 that is integrated with the case body 5, and the operability is improved.
  • FIG. 6 shows an example of the electric system in the air conditioning unit.
  • the wiring and other electrical systems in the air conditioning unit 1 are not shown, but as shown in FIG. 6, the pertier element 18 in each of the above thermoelectric devices 17 is a power supply 46 (battery).
  • the power switch 38 Is connected to the power switch 38, the booster circuit 47, and the Peltier control circuit 37A.
  • the motor 11 in the blower 3 is connected to the power supply 46 (battery) via the power supply switch 38 and the motor control circuit 37B.
  • the power switch 38 is a switch for supplying / shutting off the electric power supplied from the power supply 46 to the Peltier element 18 and the motor 11.
  • the Peltier control circuit 37A has a function of adjusting the electric power supplied to the Peltier element 18 by operating the voltage adjustment knob 41 connected to the Peltier control circuit 37A, thereby adjusting the heat difference between both sides of the Peltier element 18. Have. That is, the characteristics of the thermoelectric device 17 can be adjusted by operating the voltage adjustment knob 41. Further, the Peltier control circuit 37A has a function of switching the polarity of the power supplied to the Peltier element 18 by switching the polarity changeover switch 40 connected to the Peltier control circuit 37A.
  • the motor control circuit 37B has a function of adjusting the rotation speed of the motor by operating the air volume adjusting knob 39 connected to the motor control circuit 37B. That is, the air volume of the blower 3 can be adjusted by operating the air volume adjusting knob 39.
  • the booster circuit 47 is a circuit that boosts the voltage of the power supplied from the power supply 46, for example, a circuit that boosts the voltage from 5V to 12V.
  • the booster circuit 47 is a circuit including an inductor and a transistor. Since the booster circuit 47 boosts the voltage of the electric power supplied from the power supply 46 to the Peltier element 18, the difference heat between the front and back of the Peltier element 18 can be increased as compared with the case where the boost is not performed. Therefore, the heat absorption and heat dissipation characteristics of the Peltier element 18 can be improved.
  • the booster circuit 47 generates heat when boosted, so it is desirable to cool it before use.
  • the booster circuit 47 is cooled by the air passing through the second chamber B supplied from the blower 3, and the booster characteristics of the booster circuit 47 are maintained for a long time. Can be maintained.
  • the booster circuit 47 may be arranged in the second ventilation passage D. In that case, for example, when the polarity selector switch 40 is set to "positive", the booster circuit 47 is further cooled by the air supplied from the blower 3 and cooled by the thermoelectric device 17, and the booster characteristics of the booster circuit 47 are lengthened. It can be maintained more effectively over time.
  • the booster circuit 47 is further cooled by the air supplied from the blower 3 and cooled by the thermoelectric device 17, and the booster characteristics of the booster circuit 47 are maintained for a long time. It can be maintained more effectively.
  • the booster circuit 47 may be arranged in the first chamber A or the first ventilation passage C.
  • the booster circuit 47 is cooled by the air passing through the first chamber A or the first ventilation passage C supplied from the blower 3, and the booster characteristics of the booster circuit 47 can be maintained for a long time. In that case, the air that has cooled the booster circuit 47, that is, the heated air does not flow into the second ventilation passage D. Therefore, for example, when the polarity selector switch 40 is set to "positive", the second ventilation passage D is the first. 2
  • the temperature of the cold air sent out from the exhaust port 33 can be kept low.
  • the controller 36 includes a Peltier control circuit 37A, a polarity selector switch 40, a voltage adjustment knob 41, a motor control circuit 37B, and an air volume adjustment knob 39.
  • the Peltier control circuit 37A, the polarity selector switch 40 and the voltage adjustment knob 41, and the motor control circuit 37B and the air volume adjustment knob 39 may be physically configured as separate controllers.
  • the power supply 46 may be composed of two physically separated batteries corresponding to the respective controllers. Each electric component may be covered with a conductive member such as aluminum foil (not shown) to prevent radio interference that occurs when the voltage is increased.
  • the motor 11 and the Peltier element 18 are energized.
  • the energization of the motor 11 is controlled so that the air volume is set by the air volume adjusting knob 39.
  • the energization of the Peltier element 18 is controlled so that the polarity is set by the polarity changeover switch 40 and the voltage is set by the voltage adjustment knob 41.
  • the polarity selector switch 40 is set to "positive”
  • the polarity indicator 44 displays "positive”
  • the Pertier element 18 absorbs the heat of the air on the second ventilation path D side
  • the first ventilation path C When the polarity selector switch 40 is set to "reverse”, the polarity indicator 44 displays "reverse” and the Peltier element 18 absorbs the heat of the air on the first ventilation path C side. Then, heat is dissipated to the air on the second ventilation path D side.
  • the polarity changeover switch 40 When the polarity changeover switch 40 is "reverse", the air passing through the first ventilation passage C is absorbed by the thermoelectric device 17, and the amount of heat absorbed is dissipated to the air passing through the second ventilation passage D. Therefore, the temperature of the air discharged from the first exhaust port 13 is lower than the temperature of the air supplied by the blower 3, and the temperature of the air discharged from the second exhaust port 33 of the end cover 4 is the blower. It becomes higher than the temperature of the air when it is fed by 3.
  • the polarity selector switch 40 When the air-conditioning unit 1 is attached to the air-conditioned clothes (not shown) so that the end cover 4 is inside the clothes and the blower 3 is outside the clothes, the polarity selector switch 40 is set to "positive". Air that is cooler than the outside air is sent to the inside of the clothes, and the inside of the clothes can be cooled. At this time, air having a temperature higher than that of the outside air is discharged from the duct 31. When the polarity changeover switch 40 is switched to "reverse" from this state, air having a temperature higher than that of the outside air is supplied into the clothes, and the inside of the clothes can be heated. At this time, air having a temperature lower than that of the outside air is discharged from the duct 31.
  • a plurality of thin ventilation passages C and D can be formed only by a single blower 3, and the entire device can be miniaturized, thinned, and the structure can be simplified.
  • the ventilation guide 26 and the duct 31 are provided, most of the air passing through the first ventilation passage C can come into contact with the thermoelectric device 17 in the first chamber A, and the thermal efficiency can be improved. ..
  • the tubular body 9 is fitted so that it can rotate relative to the tightening ring 8 and cannot move relative to the axial direction, clothes such as air-conditioned clothes are placed between the case body 5 and the tightening ring 8.
  • the air conditioning unit 1 can be easily attached to the attached object by sandwiching the other attached object.
  • Marks 34 and 35 are attached to the outer peripheral surface of the case body 5 and the outer peripheral surface of the cylinder 9 to indicate that the positional relationship between the blower guide 26, the duct 31 and the case body 5 is in an appropriate position. Therefore, by aligning this mark and connecting the case body 5 and the cylinder 9, the duct 31 and the blower guide 26, which are difficult to see from the outside, can be connected without visually checking, and the operability is improved. do.
  • the duct 31 is integrally formed with the blower guide 26, and the tip of the duct 31 is the first exhaust of the case body 5.
  • connection with 13 can be performed without visual inspection, and the operability is improved.
  • thermoelectric device 17 includes the Pertier element 18, the first heat sink 19, and the second heat sink 20, the amount of heat absorbed from the air in the second ventilation passage D is transferred to the first ventilation passage C. It can be efficiently transmitted to the air.
  • the booster circuit 47 is cooled by the air passing through the second chamber B supplied from the blower 3, and the booster circuit 47 is boosted.
  • the characteristics can be maintained for a long time, and the characteristics of the Peltier element 18 can be maintained.
  • the controller 36 receives temperature information from the temperature sensor connected to the controller 36 in addition to the air volume adjustment knob 39, the polarity changeover switch 40, and the voltage adjustment knob 41 to the clothes temperature and the outside air temperature. It may be provided with the display part shown as. The user can adjust the air volume adjusting knob 39 and the voltage adjusting knob 41 while observing the temperature inside the clothes and the temperature outside the clothes.
  • FIG. 7 is a schematic front view showing the controller 36 used in the air conditioning unit 1 of the present disclosure.
  • FIG. 8 shows another example of the electrical system in the air conditioning unit.
  • the controller 36 may configure the control circuit 37 by using a general-purpose central processing unit such as a CPU.
  • the controller 36 includes a power switch 38, an air volume adjustment knob 39, a polarity selector switch 40, a voltage adjustment knob 41, a power supply indicator lamp 42, an air volume indicator 43, a polarity indicator 44, and a voltage indicator 45 connected to the control circuit 37. Consists of including.
  • the power indicator lamp 42 is an indicator that lights up when the power switch 38 is turned on.
  • the polarity indicator 44 is an indicator that displays the polarity that energizes the Pertier element 18.
  • the pertier element 18 in each of the above-mentioned thermoelectric devices 17 is connected to the power supply 46 (battery) via the booster circuit 47 and the power semiconductor 48A. Further, the motor 11 in the blower 3 is connected to the power supply 46 (battery) via the power semiconductor 48B.
  • the power semiconductors 48A and 48B are transistors such as FETs, which are connected to the control circuit 37, respectively, and control and supply the electric power from the power supply 46 to the Pertier element 18 and the motor 11 by the signal from the control circuit 37.
  • the energization of the motor 11 is controlled so as to be the air volume set by the air volume adjusting knob 39, and the air volume is set on the air volume indicator 43, for example, the pointer (not shown) corresponds to the corresponding value in the scale from small to large. Is displayed to indicate.
  • the energization of the Peltier element 18 is controlled so that the polarity is set by the polarity changeover switch 40 and the voltage is set by the voltage adjustment knob 41.
  • the polarity selector switch 40 is set to "positive”
  • the polarity indicator 44 displays "positive”
  • the Pertier element 18 absorbs the heat of the air on the second ventilation path D side
  • the first ventilation path C When the polarity selector switch 40 is set to "reverse”, the polarity indicator 44 displays “reverse” and the Peltier element 18 absorbs the heat of the air on the first ventilation path C side. Then, heat is dissipated to the air on the second ventilation path D side.
  • the energizing voltage of these Peltier elements 18 is set by the voltage adjustment knob 41, and the voltage is displayed on the voltage display 45.
  • the display method may be such that the pointer (not shown) indicates the corresponding value in the weak to strong scale.
  • the power semiconductors 48A and 48B may be arranged in the second chamber B. With such a configuration, the power semiconductors 48A and 48B are cooled by the air passing through the second chamber B supplied from the blower 3, and the characteristics (switching characteristics, etc.) of the power semiconductors 48A and 48B are maintained for a long time. be able to.
  • the power semiconductors 48A and 48B may be arranged in the second ventilation passage D.
  • the power semiconductors 48A and 48B are further cooled by the air supplied from the blower 3 and cooled by the thermoelectric device 17, and the power semiconductors 48A and 48B are further cooled.
  • the properties can be maintained more effectively over a long period of time.
  • the polarity changeover switch 40 is set to "reverse"
  • the power semiconductors 48A and 48B are further cooled by the air supplied from the blower 3 and cooled by the thermoelectric device 17, and the characteristics of the power semiconductors 48A and 48B are improved. It can be maintained more effectively over a long period of time.
  • the power semiconductors 48A and 48B may be arranged in the first chamber A or in the first ventilation passage C.
  • the power semiconductors 48A and 48B are cooled by the air passing through the first chamber A or the first ventilation passage C supplied from the blower 3, and the characteristics of the power semiconductors 48A and 48B can be maintained for a long time. In that case, the air that cools the power semiconductors 48A and 48B, that is, the heated air does not flow into the second ventilation passage D. Therefore, for example, when the polarity changeover switch 40 is set to "positive", the second ventilation passage D The temperature of the cold air sent out from the second exhaust port 33 can be kept low.
  • FIG. 9 is a schematic front view showing a terminal device 60 used in the air conditioning unit of the present disclosure.
  • the terminal device 60 can be provided with the function of the voltage adjustment knob 41.
  • the terminal device 60 a general-purpose computer terminal such as a smartphone or a tablet can be used.
  • the terminal device 60 and the controller 36 can be connected by a wireless standard such as Bluetooth (registered trademark).
  • the terminal device 60 displays the temperature information from the temperature sensor connected to the controller 36 as the clothes temperature and the outside air temperature on the screen, and also has a “fan output” corresponding to the air volume adjustment knob. By sliding the gauge, the energization of the motor 11 is controlled so that the air volume is set. Further, by inputting the set temperature, the control circuit 37 appropriately switches the polarity of the Peltier element 18 based on the information of the outside air temperature and the temperature inside the clothes, and adjusts the voltage of the electric power supplied to the Peltier element 18. By doing so, the temperature inside the clothes may be automatically adjusted.
  • FIG. 10 shows a second embodiment of the air conditioning unit of the present disclosure.
  • the same or similar members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the air conditioning unit 1 is provided with a female screw hole 50 on the inner surface of the lower end portion of the case body 5 of the case 2, and a male screw portion 51 provided on the upper portion of the enlarged collar portion 10a of the fan case 10 of the blower 3 is provided in the female screw hole 50. By screwing, the blower 3 is attached to the lower end of the case 2 so as to be removable.
  • the portion of the fan case 10 of the blower 3 on the air discharge port side is inserted into the mounting hole (not shown) provided in clothes such as air-conditioned clothes or other objects to be attached (not shown), and the lower end of the case body 5 is inserted.
  • the air-conditioning unit 1 is attached to the fan case 10 of the fan case 3 by sandwiching the object to be mounted between the fan case 10 and the enlarged collar portion 10a and tightening the male screw portion 51 of the fan case 10 to the female screw hole 50 of the case body 5. Can be easily attached to.
  • the lower one-dot chain line shown in FIG. 10 indicates the pinching position E1 of the mounted object.
  • the female screw portion 7 of the tightening ring 8 is screwed into the male screw portion 6 on the outer circumference of the male screw cylinder portion 5a at the upper end of the case body 5, and the diameter-expanding flange 8b of the tightening ring 8 and the male screw cylinder portion 5a in the case body 5 are screwed.
  • the air conditioning unit 1 can be easily attached to the attached object by sandwiching the object to be attached between the enlarged diameter flange 5d provided at the lower end of the and tightening the tightening ring 8 to the male screw cylinder portion 5a. It has become. This point is the same as that of the first embodiment.
  • the upper one-dot chain line shown in FIG. 10 indicates the pinching position E2 of the mounted object.
  • the pinching position of the mounted object can be selected from either E1 or E2 depending on the situation of the mounted object.
  • E1 the pinching position of the mounted object
  • a duct not shown
  • the outer peripheral portion of the partition wall 14 and the end cover 4 are located between the upper end of the male screw cylinder portion 5a of the case body 5 and the inward flange 8d provided at the upper end of the tightening ring 8.
  • the partition wall 14 and the end cover 4 are fixed to the case body 5 by fastening the outer peripheral portion with the outer peripheral portion in between.
  • An object to be attached is sandwiched between the enlarged flange 8b of the tightening ring 8 and the enlarged flange 5d of the case body 5, the tightening ring 8 is tightened to the male screw cylinder portion 5a, and the air conditioning unit 1 is attached to the object to be attached.
  • the duct 31 is integrally formed with the blower guide 26, and the tip end portion of the duct 31 is fitted to the first exhaust port 13 in the case body 5.
  • the duct 31 may be formed of a flexible soft synthetic resin material, and its upper end may be fixed to the lower surface of a blower guide 26 formed of a hard synthetic resin material or a metal material.
  • a cylindrical partition wall 52 concentric with the case body 5 is provided on the lower surface of the partition wall 14 in the case body 5, and ventilation is provided to a portion of the partition wall 14 outside the partition wall 52.
  • the inside of the partition wall 52 is set as the first chamber A, and a part of the air supplied from the blower 3 is passed through the thermoelectric device 17 in the first chamber A to the outside of the case 2 from the duct 31.
  • a second ventilation passage D that leads to the outside of the end cover 4 through the second exhaust port 33 of the end cover 4 is formed.
  • cylindrical partition walls 52 are provided concentrically in the case body 5, and the air supplied from the blower 3 is divided into the inside and outside of the partition wall 52 to separate the first ventilation passage C and the second ventilation passage.
  • D it is possible to contribute to the thinning of the entire device, and the air supplied from the blower 3 can be effectively used, and the thermal efficiency can be improved.
  • the end portion of the partition wall 52 on the blower 3 side is cut diagonally so that the portion facing the duct 31 is closer to the blower 3 than the other portion.
  • the rising dimension of the partition wall 52 from the partition wall 14 toward the blower 3 becomes larger as the portion facing the duct 31, and the air sent from the blower 3 into the tubular partition wall 52 becomes larger.
  • the air intake port 29 (see FIG. 5) of the air blower guide 26 enters the air blower guide 26 and is smoothly guided toward the duct 31. Therefore, it is possible to further promote the thinning of the entire device and contribute to the improvement of thermal efficiency.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in a number of modified modes such as the following without departing from the scope of claims.
  • the outer shape of the case 2 other than the male screw cylinder portion 5a of the case body 5 and the female screw portion 7 of the tightening ring 8 is polygonal or other non-circular.
  • the number of thermoelectric devices 17 is one or three or more.
  • the air conditioning unit has been described above, a general-purpose blower 3 may be used, and the air conditioning unit may be configured by attaching the air conditioning module and the blower 3 according to the present disclosure.

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Abstract

一端に送風機3が、かつ他端に端部カバー4が設けられた筒形のケース2内にケース2と直交する仕切壁14を設けてケース2内を第1室Aと第2室Bとに区画し、仕切壁14に第1室A内の空気と第2室B内の空気との熱移動を行う熱電ディバイス17を設け、送風機3から送給された空気を、第1室Aを通ってケース2の第1排気口13より外部に導く第1通風路Cと、第2室Bを通って端部カバー4の第2排気口33より外部に導く第2通風路Dとに分流する。

Description

空調ユニット及び空調モジュール
 本開示は、空調服に使用するための空調ユニット及び空調モジュールに関する。
 従来の空調服に使用する空調ユニットには、熱電モジュールの両側面にヒートシンクをそれぞれ配設し、第1送風機により外気を一方のヒートシンクを通るように循環させ、かつ第2送風機により、衣服内の空気を他方のヒートシンクを通るように循環させるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
 また、単一の送風機より送られてきた外気を、箱型の本体ケース内の仕切板によって仕切られた2つの空間(A)(B)に同時に送り込むようにし、一方の空間(A)は被服の取り入れ口に連通させ、他方の空間(B)は外気に連通させ、上記仕切板に、一方の空間内の空気の熱を吸熱し、他方の空間内の空気を発熱させる吸熱・発熱素子を設けたものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開2005-23506号公報 特開平08-232104号公報
 しかし、特許文献1に記載されているものにおいては、複数の送風機を必要とするだけでなく、装置全体が大型化、厚肉化し、しかも構造が複雑化する等の問題がある。
 また、特許文献2に記載されているものにおいては、装置全体が大型化、厚肉化するという問題がある。
 本開示は、従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、単一の送風機のみにより複数の通風路を形成することができ、しかも装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができるようにした空調ユニット及び空調モジュールを提供することを目的としている。
 本開示によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(1)空調ユニットが、筒形のケースと、前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第1室と前記端部カバー側の第2室とに区画する仕切壁と、前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第1室内の空気と前記第2室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、前記第1室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第1室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第1排気口に導くための第1通風路を形成するダクトと、前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第2室に導くための通気口と、前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第2室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第2通風路を形成する第2排気口と、を備えているものとする。
 このような構成によると、単一の送風機のみにより薄型の複数の通風路を形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
(2)上記(1)項において、前記ケースの第1室内に、前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが設けられており、この送風ガイドの一部には空気取り入れ口が設けられており、かつ前記送風ガイドにおける前記空気取り入れ口から離れた部分に前記ダクトが連設されているものとする。
 このような構成によると、第1通風路を通る空気の大部分が第1室内の熱電ディバイスと接触することができ、熱効率を高めることができる。
(3)上記(1)または(2)項において、前記ケースが、前記送風機が一端に設けられ、かつ他端に外形より小寸の雄ねじ筒部を有するケース本体と、前記ケース本体の雄ねじ筒部と螺合する雌ねじ部を内面に有する締付リングと、前記締付リングと相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ前記仕切壁および端部カバーが固着された筒体とを備えているものとする。
 このような構成によると、ケース本体と締付リングとの間に、空調服等の衣服その他の被装着物(発明の構成要素外)を挟み込んで、空調ユニットを被装着物に容易に取り付けることができる。
(4)上記(2)項を引用する上記(3)項において、前記送風ガイドが前記仕切壁に固着されており、前記ダクトが前記ケース本体と前記仕切壁とのいずれか一方に固着されており、前記ケース本体の外周面と前記筒体の外周面とに、前記送風ガイドとダクトとケース本体との位置関係が適正位置にあることを示すマークが付設されているものとする。
 このような構成によると、マークを合わせてケース本体と筒体とを結合することにより、外から視認しづらいダクトと送風ガイドまたはケース本体との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
(5)上記(1)または(2)項において、前記ケース内における前記送風機と前記仕切壁との間に筒形の隔壁を設け、前記隔壁の内側を前記第1室として前記第1通風路の一部とし、かつ前記隔壁と前記ケースとの間の空間を前記通気口に連通させて前記第2通風路の一部とし、前記送風機から送給される空気を前記隔壁の内外に分流して、前記第1通風路と第2通風路とに導くようにする。
 このような構成によると、装置全体の薄型化に寄与することができるとともに、送風機から送給される空気を有効に利用することができ、熱効率を高めることができる。
(6)上記(5)項において、前記隔壁における前記送風機側の端部が、前記ダクトに対向する部分が他部より前記送風機に近接するように斜めにカットされているものとする。
 このような構成によると、隔壁における仕切壁から送風機に向かう立上り寸法がダクトに対向する部分ほど大となっているので、送風機より筒形の隔壁内に送られてきた空気が、仕切壁に当接した後、ダクトに向かって円滑に案内される。したがって、装置全体の薄型化をさらに助長しうるとともに、熱効率の向上に寄与することができる。
(7)上記(1)から(6)項のいずれかにおいて、前記熱電ディバイスが、前記仕切壁に設けられた保持孔に嵌合されたペルティエ素子と、前記ペルティエ素子の前記第1通風路側に設けられた第1ヒートシンクと、前記ペルティエ素子の前記第2通風路側に設けられた第2ヒートシンクとを備えているものとする。
 このような構成によると、第1通風路内の空気から吸熱した熱量を、第2通風路内の空気へ、または第2通風路内の空気から吸熱した熱量を、第1通風路内の空気へ、効率よく伝達することができる。
(8)上記(1)から(7)項のいずれかにおいて、前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、前記昇圧回路は、前記第1室又は前記第1通風路に設けられるものとする。
 このような構成によると、第1室又は第1通風路を通る空気により昇圧回路の温度の昇温を抑制し、昇圧回路の電圧の昇圧特性を高めることができる。
(9)上記(1)から(7)項のいずれかにおいて、前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、前記昇圧回路は、前記第2室又は前記第2通風路に設けられるものとする。
 このような構成によると、第2室又は第2通風路を通る空気により昇圧回路の温度の昇温を抑制し、昇圧回路の電圧の昇圧特性を高めることができる。
(10)上記(1)から(9)項のいずれかにおいて、前記送風機および熱電ディバイスに配線をもって接続された電源およびコントローラを備えており、前記コントローラは、前記熱電ディバイスに供給する電源の極性を切り換える極性切換スイッチを有しているものとする。
(11)また、空調モジュールが、ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第1室と前記端部カバー側の第2室とに区画する仕切壁と、前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第1室内の空気と前記第2室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、前記第1室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第1室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第1排気口に導くための第1通風路を形成するダクトと、前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第2室に導くための通気口と、前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第2室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第2通風路を形成する第2排気口と、を備えているものとする。
 このような構成によると、空調モジュールに既存の送風機を装着することで、単一の送風機のみにより薄型の複数の通風路を形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
 このような構成によると、極性切換スイッチを切り換えることにより、第2通風路の第2排気口から冷風を送り出したり、温風を送り出したりすることができる。
 本開示によると、単一の送風機のみにより薄型の複数の通風路を形成することができ、装置全体の小型化、薄厚化、構造の簡素化を図ることができるようにした空調ユニットを提供することができる。
本開示の空調ユニットの第1の実施形態の正面図である。 同じく、左側面図である。 図1のIII-III線より見た縦断側面図である。 図2のIV-IV線より見た縦断正面図である。 本開示の空調ユニットの第1の実施形態の分解斜視図である。 本開示の電気系統の一例を示すブロック図である。 本開示の空調ユニットに用いるコントローラを示す概略正面図である。 本開示の空調ユニットにおける電気系統の他の例を示すブロック図である。 本開示の空調ユニットに用いる端末装置を示す概略正面図である。 本開示の空調ユニットの第2の実施形態における、図3と同様の縦断側面図である。
 以下、本開示の空調ユニットの実施形態を、図面に基づいて説明する。
 図1から図5は、本開示の空調ユニットの第1の実施形態を示す。
 図1から図5に示すように、この空調ユニット1は、図面上において上下方向を向くように示した円筒形のケース2と、ケース2の下端に設けられ、ケース2内に空気を送給する送風機3と、ケース2の上端を閉塞する伏椀形の端部カバー4とを備えている。
 ケース2は、送風機3が下端に設けられ、かつ上端に外形より小径とした雄ねじ筒部5aを有する円筒形のケース本体5と、このケース本体5の雄ねじ筒部5aの外周の雄ねじ部6と螺合する雌ねじ部7を内面に有する締付リング8と、締付リング8と相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ上端が端部カバー4により閉塞された筒体9とを備えている。端部カバー4、ケース本体5、締付リング8および筒体9は、いずれも硬質合成樹脂材料により形成するのが望ましいが、その一部を金属材料により形成することもある。
 送風機3は、拡径鍔部10aを有するファンケース10内に、モータ11およびファン12を設けたものよりなり、拡径鍔部10aがケース本体5の下端に当接するようにして、ファンケース10における空気排出口側の部分をケース本体5内に嵌合し、かつファンケース10の一部に設けた弾性係合爪10bがケース本体5の内面に設けた係合突部5bに係合することにより、ケース本体5に取付けられている。送風機3は、ファン12が回転することにより、主にファンの回転軸方向に空気を送給するものである。
 なお、送風機3は、ファンケース10の外周面に設けた雄ねじ部(図示略)を、ケース本体5の内面に設けた雌ねじ部(図示略)に螺合させることによりケース本体5に取付けられることもある(図10参照)。
 ケース本体5の外周面の一部には、後述するダクト31と連通する第1排気口13が設けられている。この第1排気口13の形状は、ケース本体5の円周方向に長い楕円形としてあるが、ダクト31の開口部の形状に合わせて円形その他の形状とすることもある。
 締付リング8は、内面に雌ねじ部7が設けられている筒部8aの下端に拡径フランジ8bを有している。空調服等の衣服その他の被装着物(図示略)に設けた取付孔(図示略)にケース本体5の雄ねじ筒部5aを挿入し、かつ上記締付リング8の拡径フランジ8bとケース本体5の上端の段部5cとの間に被装着物を挟み込んで、締付リング8を雄ねじ筒部5aに締め付けることにより、空調ユニット1を被装着物に容易に取り付けることができるようになっている。図1から図4に示す1点鎖線は、被装着物の挾み込み位置Eを示している。
 締付リング8における筒部8aの上端部の外周には環状突条8cが設けられており、この環状突条8cが筒体9の下端部内面に設けた内向き段部9aの上端に係合することにより、筒体9は、締付リング8に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能となっている。
 なお、環状突条8cを筒体9の内向き段部9aの上端に係合させる代わりに、環状突条8cを筒体9の下端部内面に設けた環状溝(図示略)に係合させたり、筒体9の下端に設けた内向きの弾性係合爪(図示略)を締付リング8における筒部8aの外周面に設けた環状溝(図示略)に係合させたりすることもある。
 ケース2における筒体9の上端部には、ケース2の中心軸線L(図3)と直交する方向を向く仕切壁14が、端部カバー4から中心軸線L方向に離間するようにして設けられている。
 すなわち、仕切壁14は、ケース2の中心軸線Lと同一方向を向く送風機3の送風方向と直交する方向を向き、ケース2内を送風機3側の第1室Aと端部カバー4側の第2室Bとに区画している。このように、仕切壁14を送風機3の送風方向と直交する方向を向くようにしてケース2内に設け、第1室Aと第2室Bとをケース2の中心軸線L方向に並ぶように設けたことにより、ケース2の薄型化を図りつつ、仕切壁14に後述する熱電ディバイス17を設置するための広いスペースを確保することができる。ひいては狭いケース2内に多くの熱電ディバイス17を設置することができ、熱効率を高めることができる。
 なお、仕切壁14は、送風機3の送風方向、またはケース2の中心軸線Lに対して正確に直交させる必要はなく、ある程度の傾斜を持たせることもできる。
 この実施形態においては、仕切壁14の外周部下面を筒体9の上端面に接着剤をもって固着し、かつ伏せ椀状とした端部カバー4の外周部が仕切壁14の外周部上面に当接するようにして、端部カバー4を仕切壁14に小ねじ15(図4参照)をもって固着してあるが、仕切壁14を、筒体9の内面の中位部に固着し、筒体9の上端に端部カバー4を着脱可能として取付けることもある。
 仕切壁14の中央には、左右1対の方形の保持孔16(図4参照)が設けられており、各保持孔16には、第1室A内の空気とB内の空気との間の熱移動を行う熱電ディバイス17における方形板状のペルティエ素子18が嵌合され、保持されている。ペルティエ素子18は、電気を通電することにより、ペルティエ素子の表裏に差熱を生じさせることができる素子であり、通電する極性を切り換えることにより、上面を吸熱面かつ下面を放熱面とし、逆に上面を放熱面かつ下面を吸熱面とすることができるようにしたものである。保持孔16の下端開口部には小寸の内向フランジ16aが設けられており、この内向フランジ16aの上にペルティエ素子18の周縁部が載置されるようになっている(図4参照)。
 各熱電ディバイス17は、上記ペルティエ素子18と、その下面に設けられた銅製の放熱フィンよりなる第1ヒートシンク19と、ペルティエ素子18の上面に設けられた銅製の放熱フィンよりなる第2ヒートシンク20とを備えている。ペルティエ素子18と第1ヒートシンク19は、変性シリコーンに金属フィラーや金属酸化物フィラー等を添加した放熱グリスを介して接触する。同様に、ペルティエ素子18と第2ヒートシンク20も、熱伝導性に優れた放熱グリスを介して接触する。接触界面に放熱グリスを充填することにより、ペルティエ素子18、第1ヒートシンク19及び第2ヒートシンク20それぞれの接触面の表面粗等に起因する熱伝導のロスを軽減し、熱伝導の効率を高めることができる。なお、放熱グリスに変えて、放熱シートを用いても構わない。各熱電ディバイス17は、ペルティエ素子18を備えるものに限定されるものではなく、第1室A内の空気と第2室B内の空気との間の熱移動を行うことができるものであればどのような形式のものでもよい。
 図3に示すように、仕切壁14の上面には、複数の通風口21が設けられた前後1対のガイド片22が、左右2個の熱電ディバイス17を前後から挟むようにして設けられている。
 また、図4に示すように、仕切壁14の上面における左右の保持孔16の間と、左右の保持孔16の外側の部分とには、上端にねじ孔23aが設けられたボス部23が設けられている。
 左右2個の熱電ディバイス17の上方には、左右方向を向く押え板24が配設されており、その中央部を、中央のボス部23のねじ孔23aに螺合する小ねじ25をもって仕切壁14にねじ止めすることにより、左右2個の熱電ディバイス17におけるペルティエ素子18と第2ヒートシンク20は、仕切壁14と押え板24とにより挟まれて保持されている。
 また、押え板24の両側部は、端部カバー4と押え板24とを貫通して、左右のボス部23のねじ孔23aに螺合する上述の小ねじ15をもって仕切壁14にねじ止めすることにより、端部カバー4とともに仕切壁14に固着されている。
 図3に示すように、仕切壁14の下面には、左右の熱電ディバイス17における下方のヒートシンク19を覆う送風ガイド26が、前後1対の小ねじ27をもって固着されている。
 この送風ガイド26は、図5に示すように、第1ヒートシンク19における送風機3側の面を覆う底片26aと、第1ヒートシンク19の左右の側面を覆う側片26bと、第1ヒートシンク19の前面を覆う前片26cとを備えている。また、送風ガイド26における左右方向の中央部には、上端にねじ孔28が設けられた前後1対のボス部26d、26eが設けられており、各ねじ孔28に仕切壁14を貫通する上記小ねじ27を螺合することにより、送風ガイド26は仕切壁14に固着されている。
 送風ガイド26における底片26aの中央部には、後部のボス部26eより前方に向かうリブ26fが設けられている。このリブ26fは、送風ガイド26を仕切壁14の下面に取り付けたとき、左右の第1ヒートシンク19の間に位置するようになっている。
 また、送風ガイド26における底片26aの上面はほぼ水平をなしているのに対して、下面はわずかに後方に向かって下向き傾斜している。すなわち、底片26aは、肉厚が後方に向かって厚くなる楔状をなしている。
 送風ガイド26の後面におけるボス部26e以外の部分は開放しており、この部分が送風ガイド26内への空気取り入れ口29をなしている(図5参照)。
 送風ガイド26における空気取り入れ口29から前方に離れた底片26aの前部には左右方向に長い楕円形のダクト接続孔30が設けられており、ここに楕円形断面のダクト31の先端部が下方より嵌合されて接続されている。
 ダクト31は、図3に示すように、前方に向かって下向き傾斜し、基端部がケース本体5と一体的に形成され、ケース本体5の第1排気口13に開口している。
 このダクト31により、ケース2の第1室A内における送風ガイド26内とケース2の外部とを連通し、送風機3から送給された空気の一部を第1室A内の熱電ディバイス17を通って第1排気口13よりケース2の外部に導く第1通風路Cが形成されている。
 仕切壁14の後部には、送風機3から送給された空気の他部を第2室Bに導く左右方向に長い楕円形の通気口32が設けられている。
 また、通気口32から前方に離間した端部カバー4の前部には、通気口32に流入した空気を第2室B内の熱電ディバイス17を通って端部カバー4外に導く左右方向に長い楕円形の第2排気口33が設けられている。
 この通気口32と第2排気口33により、送風機3から送給された空気の他部を通気口32より第2室B内の熱電ディバイス17を通って端部カバー4外に導く第2通風路Dが形成されている。
 図1に示すように、ケース本体5の前面には上向きの矢印(マーク)34が付設されている。また筒体9の前面には、筒体9がそれと一体をなす送風ガイド26のダクト接続孔30がケース本体5と一体をなすダクト31の先端部に嵌合しうる適正位置に位置しているときに上記上向きの矢印34と整合するようにした下向きの矢印(マーク)35が付設されている。
 この両矢印34、35を設けたことにより、ケース本体5と締付リング8との間に衣服等の被装着物(図示略)を挟んで、締付リング8を雄ねじ筒部5aに締め付ける際に、ダクト31が外部から視認できなくとも、両矢印34、35を目印にして、筒体9をケース本体5に対する適正位置に保持することにより、送風ガイド26のダクト接続孔30とケース本体5と一体をなすダクト31の先端部との嵌合部分を目視することなく、それらを互いに嵌合させて、筒体9をケース本体5と結合させることができ、操作性が向上する。
 図6は、空調ユニットにおける電気系統の一例を示してある。図1から図5においては、空調ユニット1における配線その他の電気系統は図示を省略してあるが、図6に示すように、上述の各熱電ディバイス17におけるペルティエ素子18は、電源46(バッテリ)に、電源スイッチ38、昇圧回路47、ペルティエ制御回路37Aを介して接続されている。また、送風機3におけるモータ11は、電源46(バッテリ)に、電源スイッチ38、モータ制御回路37Bを介して接続される。電源スイッチ38は、電源46から供給される電力をペルティエ素子18及びモータ11に供給/遮断するためのスイッチである。
 ペルティエ制御回路37Aは、ペルティエ制御回路37Aに接続される電圧調整つまみ41を操作することにより、ペルティエ素子18に供給する電力を調整し、それによりペルティエ素子18の両面の差熱を調整する機能を有する。すなわち、電圧調整つまみ41を操作することにより熱電ディバイス17の特性を調整することができる。また、ペルティエ制御回路37Aは、ペルティエ制御回路37Aに接続される極性切換スイッチ40を切り替えることにより、ペルティエ素子18に供給する電力の極性を切り替える機能を有する。
 モータ制御回路37Bは、モータ制御回路37Bに接続される風量調整つまみ39を操作することにより、モータの回転数を調整する機能を有する。すなわち、風量調整つまみ39を操作することにより送風機3の風量を調整することができる。
 昇圧回路47は、電源46から供給される電力の電圧を昇圧する回路であり、例えば5Vから12Vに昇圧する回路である。昇圧回路47は、インダクタとトランジスタを含む回路である。昇圧回路47で、電源46からペルティエ素子18に供給する電力の電圧を昇圧するため、ペルティエ素子18の表裏の差熱を、昇圧をしない場合に比較して大きくすることができる。そのため、ペルティエ素子18の吸熱、放熱特性を高めることができる。
 昇圧回路47は、昇圧を行うことで回路が発熱するため、冷却して使用することが望ましい。昇圧回路47を、第2室B内に配置することにより、送風機3から送給される第2室Bを通過する空気により、昇圧回路47が冷却され、昇圧回路47の昇圧特性を長時間にわたり維持することができる。なお、昇圧回路47は、第2通風路D内に配置しても構わない。その場合、例えば極性切換スイッチ40を「正」としたときは、送風機3から送給され、熱電ディバイス17で冷却された空気により、昇圧回路47がより冷却され、昇圧回路47の昇圧特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。また、極性切換スイッチ40を「逆」としたときは、送風機3から送給され、熱電ディバイス17で冷却された空気により、昇圧回路47がより冷却され、昇圧回路47の昇圧特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。
 また、昇圧回路47を、第1室A内や、第1通風路Cに配置しても構わない。送風機3から送給される第1室A又は第1通風路Cを通過する空気により、昇圧回路47が冷却され、昇圧回路47の昇圧特性を長時間にわたり維持することができる。その場合、昇圧回路47を冷却した空気、すなわち加温された空気が第2通風路D内に流入しないため、例えば極性切換スイッチ40を「正」としたときに、第2通風路Dの第2排気口33から送り出される冷風の温度を低く維持することができる。
 コントローラ36は、ペルティエ制御回路37A、極性切換スイッチ40、電圧調整つまみ41、モータ制御回路37B及び風量調整つまみ39を含んで構成される。なお、ペルティエ制御回路37A、極性切換スイッチ40及び電圧調整つまみ41と、モータ制御回路37B及び風量調整つまみ39は、それぞれ物理的に別のコントローラとして構成しても構わない。また、電源46は、それぞれのコントローラに対応する物理的に分離した2つのバッテリで構成されていても構わない。なお、各電気部品は、アルミホイル(図示略)等の導電性部材で覆うことにより、電圧を上げたときに生じる電波障害を防止するように構成しても構わない。
 次に、図6に示す電気系統のブロック図に基づいて、空調ユニット1の作用について説明する。なお、空調ユニット1の動作態様はシンプルであるのでフローチャートは省略する。
 電源スイッチ38をONにすると、モータ11およびペルティエ素子18に通電される。
 モータ11への通電は、風量調整つまみ39により設定された風量になるように制御される。
 ペルティエ素子18への通電は、極性切換スイッチ40により設定された極性となるように、また電圧調整つまみ41により設定された電圧となるように制御される。
 例えば、極性切換スイッチ40を「正」としたときは、極性表示器44が「正」と表示し、ペルティエ素子18は第2通風路D側の空気の熱を吸収し、第1通風路C側の空気に放熱するようにし、極性切換スイッチ40を「逆」としたときは、極性表示器44が「逆」と表示し、ペルティエ素子18は第1通風路C側の空気の熱を吸収し、第2通風路D側の空気に放熱するようにする。
 送風機3の作動により、空気がケース2内に送給され、その一部は第1通風路Cを通って第1排気口13からケース2外に排出され、その他部は第2通風路Dを通って端部カバー4に設けられた第2排気口33から外部に排出される。
 極性切換スイッチ40が「正」のときは、第2通風路Dを通る空気が熱電ディバイス17により吸熱され、その吸熱された熱量は第1通風路Cを通る空気に放熱される。したがって、第1排気口13より排出される空気の温度は送風機3により送給されたときの空気の温度より高くなり、端部カバー4の第2排気口33より排出される空気の温度は送風機3により送給されたときの空気の温度より低くなる。
 また、極性切換スイッチ40が「逆」のときは、第1通風路Cを通る空気が熱電ディバイス17により吸熱され、その吸熱された熱量は第2通風路Dを通る空気に放熱される。したがって、第1排気口13より排出される空気の温度は送風機3により送給されたときの空気の温度より低くなり、端部カバー4の第2排気口33より排出される空気の温度は送風機3により送給されたときの空気の温度より高くなる。
 空調ユニット1を、端部カバー4が衣服の内側、送風機3が衣服の外側にくるようにして空調服(図示略)に装着した場合は、極性切換スイッチ40を「正」にしておくと、衣服内に外気より低温の空気が送給され、衣服内を冷房することができる。このとき、ダクト31からは外気より高温の空気が排出される。
 この状態から、極性切換スイッチ40を「逆」に切り換えると、衣服内に外気より高温の空気が送給され、衣服内を暖房することができる。このとき、ダクト31からは外気より低温の空気が排出される。
 電源スイッチ38をOFFにすると、モータ11およびペルティエ素子18への通電が停止される。
 本開示の空調ユニットの第1の実施形態は以上のような構成としてあるので、次のような具体的な効果を奏することができる。
(1)単一の送風機3のみにより薄型の複数の通風路C、Dを形成することができ、装置全体の小型化、薄型化、構造の簡素化を図ることができる。
(2)送風ガイド26とダクト31とを設けてあるので、第1通風路Cを通る空気の大部分が第1室A内の熱電ディバイス17と接触することができ、熱効率を高めることができる。
(3)筒体9を締付リング8に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合してあるので、ケース本体5と締付リング8との間に、空調服等の衣服その他の被装着物を挟み込んで、空調ユニット1を被装着物に容易に取り付けることができる。
(4)ケース本体5の外周面と筒体9の外周面とに、送風ガイド26とダクト31とケース本体5との位置関係が適正位置にあることを示すマーク34、35を付設してあるので、このマークを合わせてケース本体5と筒体9とを結合することにより、外から視認しづらいダクト31と送風ガイド26との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
 なお、図10に示す本開示の空調ユニットの第2の実施形態のように、ダクト31が送風ガイド26と一体的に形成されており、そのダクト31の先端部をケース本体5の第1排気口13に嵌合するようにした場合においても、マーク34、35を合わせてケース本体5と筒体9とを結合することにより、外から視認しづらいダクト31とケース本体5の第1排気口13との接続を、目視することなく行うことができ、操作性が向上する。
(5)熱電ディバイス17が、ペルティエ素子18と第1ヒートシンク19と第2ヒートシンク20とを備えるものとしてあるので、第2通風路D内の空気から吸熱した熱量を、第1通風路C内の空気へ、効率よく伝達することができる。
(6)送風機3および熱電ディバイス17に配線をもって接続された電源46およびコントローラ36を備えており、コントローラ36は、熱電ディバイス17に供給する電源の極性を切り換える極性切換スイッチ40を有しているものとしてあるので、極性切換スイッチ40を切り換えることにより、第2通風路Dの第2排気口33から冷風を送り出したり、温風を送り出したりすることができる。
(7)また、昇圧回路47を、第2室B内に配置することにより、送風機3から送給される第2室Bを通過する空気により、昇圧回路47が冷却され、昇圧回路47の昇圧特性を長時間にわたり維持し、ペルティエ素子18の特性を維持することができる。
 なお、コントローラ36は、図7で示すように、風量調整つまみ39、極性切換スイッチ40、電圧調整つまみ41に加えて、コントローラ36に接続された温度センサからの温度情報を服内温度と外気温度として示す表示部を備えていても構わない。ユーザが服内温度や外気温度を見ながら、風量調整つまみ39や電圧調整つまみ41を調整することができる。ここで、図7は、本開示の空調ユニット1に用いるコントローラ36を示す概略正面図である。
 図8は、空調ユニットにおける電気系統の他の例を示す。
 図8に示すように、コントローラ36は、制御回路37をCPU等の汎用の中央処理装置を用いて構成しても構わない。コントローラ36は、制御回路37に接続された電源スイッチ38、風量調整つまみ39、極性切換スイッチ40、電圧調整つまみ41、電源表示ランプ42、風量表示器43、極性表示器44、電圧表示器45を含んで構成される。電源表示ランプ42は、電源スイッチ38をオンにした際に点灯するインジケータである。極性表示器44は、ペルティエ素子18に通電する極性を表示するインジケータである。
 上述の各熱電ディバイス17におけるペルティエ素子18は、電源46(バッテリ)に、昇圧回路47、パワー半導体48Aを介して接続されている。また、送風機3におけるモータ11は、電源46(バッテリ)に、パワー半導体48Bを介して接続される。パワー半導体48A、48BはFET等のトランジスタであり、それぞれ制御回路37と接続され、制御回路37からの信号により、ペルティエ素子18、モータ11に電源46からの電力を制御し供給する。
 モータ11への通電は、風量調整つまみ39により設定された風量になるように制御され、その風量は風量表示器43に、例えば指針(図示略)が小から大の目盛の中の対応する値を示すように表示される。
 ペルティエ素子18への通電は、極性切換スイッチ40により設定された極性となるように、また電圧調整つまみ41により設定された電圧となるように制御される。
 例えば、極性切換スイッチ40を「正」としたときは、極性表示器44が「正」と表示し、ペルティエ素子18は第2通風路D側の空気の熱を吸収し、第1通風路C側の空気に放熱するようにし、極性切換スイッチ40を「逆」としたときは、極性表示器44が「逆」と表示し、ペルティエ素子18は第1通風路C側の空気の熱を吸収し、第2通風路D側の空気に放熱するようにする。
 それらのペルティエ素子18の通電電圧は、電圧調整つまみ41により設定され、その電圧は電圧表示器45に表示される。その表示の仕方は、例えば指針(図示略)が弱~強の目盛の中の対応する値を示すようなものとすることができる。
 なお、パワー半導体48A、48Bも、動作によって発熱するために、パワー半導体48A、48Bを、第2室B内に配置しても構わない。そのような構成により、送風機3から送給される第2室Bを通過する空気により、パワー半導体48A、48Bが冷却され、パワー半導体48A、48Bの特性(スイッチング特性等)を長時間にわたり維持することができる。なお、パワー半導体48A、48Bは、第2通風路D内に配置しても構わない。その場合、例えば極性切換スイッチ40を「正」としたときは、送風機3から送給され、熱電ディバイス17で冷却された空気により、パワー半導体48A、48Bがより冷却され、パワー半導体48A、48Bの特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。また、極性切換スイッチ40を「逆」としたときは、送風機3から送給され、熱電ディバイス17で冷却された空気により、パワー半導体48A、48Bがより冷却され、パワー半導体48A、48Bの特性を長時間にわたりより効果的に維持することができる。
 また、パワー半導体48A、48Bを、第1室A内や、第1通風路Cに配置しても構わない。送風機3から送給される第1室A又は第1通風路Cを通過する空気により、パワー半導体48A、48Bが冷却され、パワー半導体48A、48Bの特性を長時間にわたり維持することができる。その場合、パワー半導体48A、48Bを冷却した空気、すなわち加温された空気が第2通風路D内に流入しないため、例えば極性切換スイッチ40を「正」としたときに、第2通風路Dの第2排気口33から送り出される冷風の温度を低く維持することができる。
 以上、空調ユニット1における電気系統の他の例の説明を行ったが、コントローラ36の機能の一部を、端末装置60に持たせても構わない。図9は、本開示の空調ユニットに用いる端末装置60を示す概略正面図である。例えば、コントローラ36の風量調整つまみ39.電圧調整つまみ41の機能を端末装置60に備えることができる。
 端末装置60は、例えばスマートフォンやタブレット等の汎用のコンピュータ端末を用いることができる。端末装置60とコントローラ36は、ブルートゥース(登録商標)等の無線規格にて接続することができる。
 端末装置60は、図9で示すように、画面内に、コントローラ36に接続された温度センサからの温度情報を服内温度、外気温度として表示し、また、風量調整つまみに対応する「ファン出力」のゲージをスライドさせることで、モータ11への通電が、設定された風量になるように制御される。
 また、設定温度を入力することにより、制御回路37は、外気温度や服内温度の情報に基づいて、ペルティエ素子18の極性を適宜切換へ、そしてペルティエ素子18へ供給される電力の電圧を調整することで、服内温度を自動調整しても構わない。
 図10は、本開示の空調ユニットの第2の実施形態を示す。なお、第1の実施形態におけるのと同一または類似の部材には、同一の符号を付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する。
 この空調ユニット1は、ケース2のケース本体5における下端部内面に雌ねじ孔50を設け、この雌ねじ孔50に、送風機3のファンケース10における拡径鍔部10aの上部に設けた雄ねじ部51を螺合することにより、送風機3をケース2の下端に着脱可能として取付けるようにしてある。
 したがって、空調服等の衣服その他の被装着物(図示略)に設けた取付孔(図示略)に送風機3のファンケース10における空気排出口側の部分を挿入し、かつケース本体5の下端と送風機3のファンケース10における拡径鍔部10aとの間に被装着物を挟み込んで、ファンケース10の雄ねじ部51をケース本体5の雌ねじ孔50に締め付けることにより、空調ユニット1を被装着物に容易に取り付けることができる。図10に示す下方の1点鎖線は、被装着物の挾み込み位置E1を示している。
 また、ケース本体5の上端における雄ねじ筒部5aの外周の雄ねじ部6に締付リング8の雌ねじ部7を螺合し、締付リング8の拡径フランジ8bとケース本体5における雄ねじ筒部5aの下端に設けた拡径フランジ5dとの間に被装着物を挟み込んで、締付リング8を雄ねじ筒部5aに締め付けることにより、空調ユニット1を被装着物に容易に取り付けることができるようになっている。この点は第1の実施形態と同様である。図10に示す上方の1点鎖線は、被装着物の挾み込み位置E2を示している。したがって、被装着物の状況に応じて、被装着物の挾み込み位置を、E1とE2のいずれかに選択することができる。なお、被装着物の挾み込み位置を、E1とした場合には、第1通風路Cに接続するダクト(不図示)を用いて、被装着物の外に空気を排出するようにしても構わない。
 第2の実施形態においては、ケース本体5の雄ねじ筒部5aの上端と、締付リング8の上端に設けた内向きフランジ8dとの間に、仕切壁14の外周部と端部カバー4の外周部とを挟んで締着することにより、仕切壁14と端部カバー4とをケース本体5に固着してある。
 なお、締付リング8の拡径フランジ8bとケース本体5の拡径フランジ5dとの間に被装着物を挟み込み、締付リング8を雄ねじ筒部5aに締め付けて、空調ユニット1を被装着物に取付ける際には、その被装着物の厚さと同じ厚さのシム(図示略)を、締付リング8の内向きフランジ8dの内側に装着しておくようにするのがよい。
 ダクト31は、送風ガイド26と一体的に形成し、ダクト31の先端部をケース本体5における第1排気口13に嵌合してある。
 なお、ダクト31は、可撓性のある軟質合成樹脂材料により形成し、その上端を、硬質合成樹脂材料または金属材料により形成した送風ガイド26の下面に固着することもある。
 また、第2の実施形態においては、ケース本体5内における仕切壁14の下面に、ケース本体5と同心状をなす円筒形の隔壁52を設け、仕切壁14における隔壁52より外側の部分に通気口32を設けることにより、隔壁52内を第1室Aとし、送風機3から送給された空気の一部を、第1室A内の熱電ディバイス17を通ってダクト31よりケース2の外部に導く第1通風路Cが形成され、かつ送風機3から送給された空気の他部を、隔壁52とケース本体5との間の空間、通気口32、第2室B内の熱電ディバイス17、および端部カバー4の第2排気口33を通って端部カバー4外に導く第2通風路Dが形成されるようにしてある。
 このようにケース本体5内に円筒形の隔壁52を同心状をなすように設け、送風機3から送給される空気を隔壁52の内外に分流して、第1通風路Cと第2通風路Dとを形成するようにしたことにより、装置全体の薄型化に寄与することができるとともに、送風機3から送給される空気を有効に利用することができ、熱効率を高めることができる。
 隔壁52における送風機3側の端部は、ダクト31に対向する部分が他部より送風機3に近接するように斜めにカットされている。
 このような構成としたことにより、隔壁52における仕切壁14から送風機3に向かう立上り寸法がダクト31に対向する部分ほど大となり、送風機3より筒形の隔壁52内に送られてきた空気が、仕切壁14に当接した後、送風ガイド26の空気取り入れ口29(図5参照)より送風ガイド26内に入り、ダクト31に向かって円滑に案内される。したがって、装置全体の薄型化をさらに助長しうるとともに、熱効率の向上に寄与することができる。
 その他の構造および作用は、図1から図6に示す第1の実施形態におけるものと同一であるので、それらについての詳細な説明は省略する。なお、第1の実施形態における筒体9に相当するものは、第2の実施形態においては省略してある。
 本開示は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱することなく、例えば、次のような幾多の変形した態様での実施が可能である。
(1)ケース本体5の雄ねじ筒部5aおよび締付リング8の雌ねじ部7以外のケース2の外形を、多角形その他の非円形とする。
(2)熱電ディバイス17を1個、または3個以上とする。
(3)図10に示す第2の実施形態において、ケース本体5の雄ねじ筒部5aの上端と仕切壁14の下面との間、および仕切壁14の上面と端部カバー4の下面との間に、それらの円周方向の位置決めのための互いに係合する突部と凹部(図示略)を設ける。
 また、以上、空調ユニットについて説明したが、送風機3は汎用のものを用い、本開示に係る空調モジュールと送風機3を取り付けることにより、空調ユニットを構成しても構わない。
 A 第1室、B 第2室、C 第1通風路、D 第2通風路、E、E1、E2 被装着物の挾み込み位置、L 中心軸線、1 空調ユニット、2 ケース、3 送風機、4 端部カバー、5 ケース本体、10 ファンケース、11 モータ、12 ファン、17 熱電ディバイス、18 ペルティエ素子、19 第1ヒートシンク、20 第2ヒートシンク、36 コントローラ、37 制御回路、46 電源、47 昇圧回路、60 端末装置

Claims (11)

  1.  筒形のケースと、
     前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にファンの回転により空気を送給する送風機と、
     前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
     前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第1室と前記端部カバー側の第2室とに区画する仕切壁と、
     前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第1室内の空気と前記第2室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
     前記第1室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第1室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第1排気口に導くための第1通風路を形成するダクトと、
     前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第2室に導くための通気口と、
     前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第2室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第2通風路を形成する第2排気口と、
    を備えていることを特徴とする空調ユニット。
  2.  前記ケースの第1室内に、前記熱電ディバイスにおける前記送風機側の部分を覆う送風ガイドが設けられており、この送風ガイドの一部に空気取り入れ口が設けられており、かつ前記送風ガイドにおける前記空気取り入れ口から離れた部分に前記ダクトが連設されていることを特徴とする請求項1記載の空調ユニット。
  3.  前記ケースが、前記送風機が一端に設けられ、かつ他端に外形より小径の雄ねじ筒部を有するケース本体と、前記ケース本体の雄ねじ筒部の外周の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を内面に有する締付リングと、前記締付リングと相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として嵌合され、かつ前記仕切壁および端部カバーが固着された筒体とを備えていることを特徴とする請求項1または2記載の空調ユニット。
  4.  前記送風ガイドが前記仕切壁に固着されており、前記ダクトが前記ケース本体と前記仕切壁とのいずれか一方に固着されており、前記ケース本体の外周面と前記筒体の外周面とに、前記送風ガイドとダクトとケース本体との位置関係が適正位置にあることを示すマークが付設されていることを特徴とする請求項2を引用する請求項3記載の空調ユニット。
  5.  前記ケース内における前記送風機と前記仕切壁との間に筒形の隔壁を設け、前記隔壁の内側を前記第1室として前記第1通風路の一部とし、かつ前記隔壁と前記ケースとの間の空間を前記通気口に連通させて前記第2通風路の一部とし、前記送風機から送給される空気を前記隔壁の内外に分流して、前記第1通風路と第2通風路とに導くようにしたことを特徴とする請求項1または2記載の空調ユニット。
  6.  前記隔壁における前記送風機側の端部が、前記ダクトに対向する部分が他部より前記送風機に近接するように斜めにカットされていることを特徴とする請求項5記載の空調ユニット。
  7.  前記熱電ディバイスが、前記仕切壁に設けられた保持孔に嵌合されたペルティエ素子と、前記ペルティエ素子の前記第1室側に設けられた第1ヒートシンクと、前記ペルティエ素子の前記第2室側に設けられた第2ヒートシンクとを備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の空調ユニット。
  8.  前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、
     前記昇圧回路は、前記第1室又は前記第1通風路に設けられることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の空調ユニット。
  9.  前記ペルティエ素子に供給する電力の電圧を昇圧するための昇圧回路を更に備え、
     前記昇圧回路は、前記第2室又は前記第2通風路に設けられることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の空調ユニット。
  10.  前記送風機および熱電ディバイスに配線をもって接続された電源およびコントローラを備えており、前記コントローラは、前記熱電ディバイスに供給する電源の極性を切り換える極性切換スイッチを有していることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の空調ユニット。
  11.  ファンの回転により空気を送給する送風機を取り付けて空調ユニットを構成するための空調モジュールであって、
     一端に前記送風機を設けるための筒形のケースと、
     前記ケースの一端に設けられ、前記ケース内にと、
     前記ケースの他端を閉塞する端部カバーと、
     前記ファンの回転軸方向と直交するようにして、かつ前記端部カバーから離間するようにして前記ケース内に設けられ、前記ケース内を送風機側の第1室と前記端部カバー側の第2室とに区画する仕切壁と、
     前記仕切壁に形成した保持孔に設けられ、前記第1室内の空気と前記第2室内の空気との間の熱移動を行うための熱電ディバイスと、
     前記第1室と前記ケースの外部とを連通し、前記送風機から送給された空気の一部を前記第1室内の熱電ディバイスを通って前記ケースの外周に設けた第1排気口に導くための第1通風路を形成するダクトと、
     前記仕切壁の一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記第2室に導くための通気口と、
     前記端部カバーの一部に設けられ、前記送風機から送給された空気の他部を前記通気口より前記第2室内の熱電ディバイスを通って前記端部カバー外に導くための第2通風路を形成する第2排気口と、
    を備えていることを特徴とする空調モジュール。
     
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