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JP2019051868A - 加湿装置 - Google Patents

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JP2019051868A
JP2019051868A JP2017178157A JP2017178157A JP2019051868A JP 2019051868 A JP2019051868 A JP 2019051868A JP 2017178157 A JP2017178157 A JP 2017178157A JP 2017178157 A JP2017178157 A JP 2017178157A JP 2019051868 A JP2019051868 A JP 2019051868A
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JP2017178157A
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謙一郎 前田
Kenichiro Maeda
謙一郎 前田
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Denso Corp
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Abstract

【課題】車両用空調装置の構造を簡素にする。【解決手段】車両用空調装置は、空気流を加湿して加湿風を発生させる加湿部として吸湿剤60と、加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却用熱交換器20と、乗員200の顔面の中央付近に向けて加湿風を送風する温風吹出口としての加湿吹出口102と、乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側、および左側に向けて冷風を送風する冷風吹出口としてのフェイス吹出口100、101とを備える。以上により、回収運転時と加湿運転時とで、通風経路を大きく切替える必要がなくなる。【選択図】図2

Description

本発明は、加湿装置に関するものである。
従来、無給水加湿器では、冷却器、吸着剤、加熱器が設けられた通風路を有し、回収用空気から吸着剤に水分を回収させる回収運転と加湿用空気に吸着剤から水分を放出させる加湿運転とを断続的に繰り返すものがある(例えば、特許文献1参照)。
このものにおいて、回収運転時には、冷却器で冷却された回収用空気(すなわち、相対湿度が大きい空気)を吸着剤に供給して効率的に水分を回収させる。
加湿運転時には、回収運転時とは送風方向を逆転させて、加熱器で加熱された加湿用空気(すなわち、相対湿度が小さい空気)を吸着剤に供給して吸着剤から水分を加湿用空気に放出させて加湿風を発生させる。これと同時に、吸着剤を通過した後の加湿風(すなわち、高温・高湿の空気流)を冷却器で冷却して加湿風の温度を下げて乗員の上半身(例えば、乗員顔面付近)に向けて吹き出す。
ここで、乗員顔面に吹き出される加湿風の温度が高いと乗員の顔に“ほてり”が発生して乗員に不快感を与える恐れがある。これに対して、上述の如く、加湿風の温度を下げてから乗員の顔に向けて吹き出すことにより、乗員の顔に対して“ほてり”等の不快感を与えることを未然に抑制することができる。
特開2016−44963号公報
上述の特許文献1の無給水加湿器では、単一の冷却器を回収運転時と加湿運転時で兼用するためには、通風経路を大きく切替える必要があるため構成が複雑になる。
本発明は上記点に鑑みて、簡素な構成により、使用者に不快感を与えることを抑制するようにした加湿装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、空気流を加湿して加湿風を発生させる加湿部(60)と、
加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却部(20)と、
使用者の人体の所定部位に向けて加湿風を送風する温風吹出口(102)と、
人体のうち所定部位以外の他の部位に向けて冷風を送風する冷風吹出口(100、101)と、を備える。
請求項1に記載の発明によれば、加湿風により使用者に潤いを与えるとともに、加湿風に起因して使用者に与える不快感を冷風により抑制することができる。
以上により、加湿部、冷却部、温風吹出口、および冷風吹出口といった簡素な構成によって、使用者に潤いを与えつつ、不快感を使用者に与えることを抑制することができる。
ここで、不快感とは、加湿風に起因して使用者に“熱い”と感じさせる感覚である。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
本発明の第1実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。 第1実施形態における車両用空調装置のうち室内空調ユニットの内部構成を示す図であって、加湿運転時の温風および冷風の流れを示している模式図である。 第1実施形態における車両用空調装置のうち室内空調ユニットの内部構成を示す図であって、回収運転時の温風および冷風の流れを示している模式図である。 第1実施形態における車室内の左側フェイス吹出口、加湿吹出口、および右側フェイス吹出口の配置関係を示す図である。 第1実施形態における車両用空調装置の概略的な電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態における車両用空調装置のうち室内空調ユニットの内部構成を示す図であって、温風および冷風の流れを示している模式図である。 図6中の吸湿剤を空気流れ方向上流側から視た正面図である。 本発明の第3実施形態における車両用空調装置のうち室内空調ユニットの内部構成を示す図であって、加湿運転時の温風および冷風の流れを示している模式図である。 第3実施形態におけるフェイス吹出口および中央フェイス吹出口の配置関係を示す図である。 本発明の第4実施形態における車両用空調装置のうち室内空調ユニットの内部構成を示す図であって、加湿運転時の温風および冷風の流れを示している模式図である。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1〜図4は、本発明の加湿装置を適用されてなる車両用空調装置の第1実施形態の構成を示す。本実施形態の車両用空調装置は、ブロアユニット1、および室内空調ユニット2を備える。
ブロアユニット1は、電動ファンを備え、電動ファンによって、車室内空気および車室外空気のうち少なくとも一方の空気を吸い込んでこの吸い込んだ空気を空気流として室内空調ユニット2に吹き出す。
室内空調ユニット2は、ブロアユニット1から吹き出される空気流の温度等を調節して車室内に吹き出す。具体的には、室内空調ユニット2は、ケーシング10、冷却用熱交換器20、ヒータコア30、エアミックスドア40a、40b、モードドア50、51、52、53、54、および吸湿剤60を備える。
ケーシング10は、ブロアユニット1から吹き出される空気流が入る吸入口11を有し、この吸入口11を通過した空気流を車室内に向けて流通させる空気通路12を形成している。
冷却用熱交換器20は、空気通路12内に配置されて、圧縮機、放熱器、減圧弁等とともに、冷媒を循環させる蒸気圧縮式ヒートポンプを構成する。冷却用熱交換器20は、冷媒と吸入口11を通過した空気流との間の熱交換により空気流を冷却して冷風を吹き出す。換言すれば、冷却用熱交換器20は、後述する加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却部である。
ヒータコア30は、空気通路12内において、冷却用熱交換器20に対して空気流れ方向下流側に配置されている。ヒータコア30は、冷却用熱交換器20から吹き出される冷風と温水(すなわち、エンジン冷却水)との間の熱交換によって冷風を加熱する。
ケーシング10のうちヒータコア30に対して上側には、バイパス通路31aが形成されている。ケーシング10のうちヒータコア30に対して下側には、バイパス通路31bが形成されている。バイパス通路31a、31bは、冷却用熱交換器20からの冷風をヒータコア30をバイパスして車室内に流す。
エアミックスドア40aは、ケーシング10に対して上下方向スライド移動可能に支持され、ヒータコア30のうち上側半分を通過する空気流とバイパス通路31aを通過する空気流との比率を調整する。
エアミックスドア40bは、ケーシング10に対して上下方向スライド移動可能に支持され、ヒータコア30のうち下側半分を通過する空気流とバイパス通路31bを通過する空気流との比率を調整する。
空気通路12のうちヒータコア30に対して空気流れ下流側には、分離壁70、および空気通路形成部71が設けられている。分離壁70は、空気通路12を上側通路12aと下側通路12bとに分離する。
空気通路形成部71は、空気通路12のうち分離壁70に対して空気流れ下流側に配置されている。空気通路形成部71は、ケーシング10の上壁との間に冷風通路80を形成している。冷風通路80は、上側通路12aを通過した冷風をフェイス吹出口100、101に導く空気通路である。
空気通路形成部71は、ケーシング10の下壁との間に吸湿剤通路81を形成する。吸湿剤通路81は、吸湿剤60を収納して、下側通路12bを通過した空気流を加湿風通路82に導く。加湿風通路82は、吸湿剤通路81を通過した空気流を加湿吹出口102に導く。
本実施形態の加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101は、図4に示すように、インストルメントパネル110に設けられている。加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101は、車両幅方向に並べられている。
なお、図2、図3では、説明の便宜上、加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101が上下方向に並べて配置されている例を示しているが、実際には、加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101は、車両幅方向に並べられている。
加湿吹出口102は、フェイス吹出口100、101の間に配置されている。加湿吹出口102は、乗員の顔面の中央付近に向けて空気流を吹き出すように形成されている。フェイス吹出口100は、乗員の顔面のうち中央付近に対して左側(具体的には、顔面のうち左側端側)に空気流を吹き出すように形成されている。フェイス吹出口101は、乗員の顔面のうち中央付近に対して右側(具体的には、顔面のうち右側端側)に空気流を吹き出すように形成されている。
本実施形態の下側通路12bには、下側通路12bを通過した空気流をフット吹出口120に導くためのフット導入路121が接続されている。フット吹出口120は、乗員の下半身に向けて空気流吹き出すように形成されている。
冷却用熱交換器20およびヒータコア30の間には、冷却用熱交換器20を通過した冷風を吸湿剤通路81内の吸湿剤60に導くための回収通路130が接続されている。ここで、吸湿剤通路81内のうち吸湿剤60に対して空気流れ下流側には、排気口82aが設けられている。排気口82aは、車室内に開口されている。
モードドア50は、ケーシング10に対して回転自在に支持され、フット導入路121を開閉する。モードドア51は、ケーシング10に対してスライド移動自在に支持され、
下側通路12bの出口および回収通路130の出口のうち少なくも一方の通路を開けて、他方の通路を閉じるスライドドアである。下側通路12bの出口は、吸湿剤通路81のうち吸湿剤60に対して空気流れ上流側に接続されている。
モードドア52は、ケーシング10に対して回転自在に支持され、排気口82aを開閉する。モードドア53は、ケーシング10に対して回転自在に支持され、加湿風通路82の入口を開閉する。モードドア54は、ケーシング10に対して回転自在に支持され、
冷風通路80の入口を開閉する。
吸湿剤60は、上記特許文献1と同様に、シリカゲル等の高分子吸着剤やゼロライト等の吸湿材料等によって構成されている。吸湿剤60は、後述するように、冷風以外から水が供給されない無給水型の加湿装置を構成する。
次に、本実施形態の車両用空調装置の電気的構成について図5を参照して説明する。
車両用空調装置は、サーボモータ41a、41b、50a、51a、52a、53a、54a、および電子制御装置(図5中ECUと記す)140を備える。
サーボモータ41aは、電子制御装置140によって制御されて、エアミックスドア40aを駆動する。サーボモータ41bは、電子制御装置140によって制御されて、エアミックスドア40bを駆動する。サーボモータ50aは、電子制御装置140によって制御されて、モードドア50を駆動する。
サーボモータ51aは、電子制御装置140によって制御されて、モードドア51を駆動する。サーボモータ52aは、電子制御装置140によって制御されて、モードドア52を駆動する。
サーボモータ53aは、電子制御装置140によって制御されて、モードドア53を駆動する。サーボモータ54aは、電子制御装置140によって制御されて、モードドア54を駆動する。電子制御装置140は、メモリやマイクロコンピュータ等に構成され、サーボモータ41a、41b、50a、51a、52a、53a、54a、およびブロアユニット1の電動ファンを制御する。
次に、本実施形態の車両用空調装置の作動について説明する。
車両用空調装置は、冷風から水分を吸湿剤60に回収する回収運転と、吸湿剤60の水分によって温風を加湿する加湿運転とを交互に実施する。以下、回収運転と加湿運転とを別々に説明する。
(回収運転)
まず、回収運転について図3を参照して説明する。
電子制御装置140は、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を閉じて、かつ回収通路130の出口を開ける。
このとき、冷却用熱交換器20は、ブロアユニット1から吹き出される空気流を冷媒により冷却する。このため、冷却用熱交換器20から冷風が送風される。この冷風の一部は、回収通路130を通して吸湿剤通路81内の吸湿剤60に流れる。
ここで、吸湿剤60を冷風が通過する際に、冷風に含まれる水分が吸湿剤60に吸着される。この水分が吸着された冷風は、排気口82aから車室内に吹き出される。
一方、電子制御装置140は、サーボモータ54aを介してモードドア54を制御して冷風通路80の入口を閉じる。
電子制御装置140は、サーボモータ50aを介してモードドア50を制御してフット導入路121の入口を開ける。
電子制御装置140は、サーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してヒータコア30のうち下側半分を全開して、かつバイパス通路31bを全閉する。このため、エアミックスドア40bによってマックスホットモードに設定される。
このため、冷却用熱交換器20から送風される冷風のうち回収通路130に流れる送風以外の残りの送風は、ヒータコア30のうち下側半分に流れる。このため、ヒータコア30に流れる冷風は、温水により加熱されて温風として下側通路12bに流れる。
この温風は、矢印Ybの如く、下側通路12bからフット導入路121を通してフット吹出口120に流れる。このため、温風は、フット吹出口120から乗員の下半身に吹き出される。
(加湿運転)
まず、加湿運転について図2を参照して説明する。
電子制御装置140は、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を開けて、かつ回収通路130の出口を閉じる。
電子制御装置140は、サーボモータ53aを介してモードドア53を制御して加湿風通路82の入口を開ける。
電子制御装置140は、サーボモータ52aを介してモードドア52を制御して排気口82aを閉じる。
電子制御装置140は、サーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してヒータコア30のうち下側半分を全開して、かつバイパス通路31bを全閉する。このため、エアミックスドア40bがマックスホットモードに設定される。
このため、冷却用熱交換器20から送風される冷風のうち一部の送風は、ヒータコア30のうち下側半分に流れる。このため、ヒータコア30の下側半分に流れる冷風は、温水により加熱されて温風として下側通路12bに流れる。
この温風は、矢印Ycの如く、吸湿剤通路81に流れる。このため、温風が吸湿剤60を通過する際に、予め吸湿剤60に含まれている水分によって加湿される。このため、吸湿剤60から温風が加湿風として送風される。この加湿風は、加湿風通路82を通して加湿吹出口102に流れる。よって、加湿吹出口102から加湿風が乗員200の顔面の中央付近に送風される。
また、電子制御装置140は、サーボモータ50aを介してモードドア50を制御してフット導入路121の入口を開ける。このため、下側通路12bからフット導入路121を通してフット吹出口120に流れる。このため、温風は、フット吹出口120から乗員の下半身に吹き出される。
一方、電子制御装置140は、サーボモータ41aを介してエアミックスドア40aを制御してヒータコア30のうち上側半分を全閉して、かつバイパス通路31aを全開する。このため、エアミックスドア40aによってマックスクールモードに設定される。
電子制御装置140は、サーボモータ54aを介してモードドア54を制御して冷風通路80の入口を開ける。
これにより、冷却用熱交換器20からの冷風のうち、ヒータコア30のうち下側半分に流れる冷風以外の冷風が、矢印Ydの如く、バイパス通路31aに流れる。
このバイパス通路31aを通過した冷風は、冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる。このため、フェイス吹出口100からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して左側に吹き出される。フェイス吹出口101からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側に吹き出される。つまり、フェイス吹出口100、101から加湿風よりも温度の低い冷風を乗員200の顔面のうち中央付近に対して左側および右側に吹き出される。
ここで、加湿風は温度が高いため、加湿による快適感(目・鼻・口のうるおい)を乗員200に与える反面、顔に“ほてり”を発生させて乗員200に不快感を与える原因ともなってしまう。“ほてり”とは、顔面に“熱さ”を感じさせる不快感である。
これに対して、本実施形態では、フェイス吹出口100、101からの冷風で顔面のうち左側および右側(具体的には、顔面の左右両側の端部)を冷やすことで、顔ほてりを低減することができる。
ここで、フェイス吹出口100、101からの冷風は加湿風よりも湿度が低いため、仮に目・鼻・口に冷風を送風してしまうと加湿風による加湿効果を打ち消してしまうことになるが、本実施形態では冷風は顔面端部を狙うので加湿効果に影響は与えない。
以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置は、空気流を加湿して加湿風を発生させる加湿部として吸湿剤60と、加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却用熱交換器20と、乗員200の顔面の中央付近に向けて加湿風を送風する温風吹出口としての加湿吹出口102と、乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側、および左側に向けて冷風を送風する冷風吹出口としてのフェイス吹出口100、101とを備える。
これによれば、加湿風により乗員200の顔面に潤いを与えるとともに、加湿風に起因して乗員200の顔面に与える不快感(具体的には、“ほてり”)を冷風により抑制することができる。
以上により、吸湿剤60、冷却用熱交換器20、加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101といった簡素な構成によって、乗員200の顔面に与える不快感を抑制することができる。
本実施形態では、吸湿剤60、冷却用熱交換器20、加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101によって回収運転時と加湿運転時とで通風経路を大きく切替えない車両用空調装置(すなわち、加湿装置)を実現することができる。このため、本実施形態の車両用空調装置を車両に搭載する面でも制約が生じ難くすることができる。
本実施形態では、回収運転時用と加湿運転時用で単一の冷却用熱交換器20を設けているので、構成をより一層簡素化にすることができるので、コストダウンを図ることができる。
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、回収運転と加湿運転とを交互に実施するようにした例について説明したが、これに代えて、回収運転と加湿運転とを同時に実施するようにした本第2実施形態について図6、図7を参照して説明する。
本実施形態と上記第1実施形態とは、主に吸湿剤60や吸湿剤通路81の構造が相違する。このため、本実施形態の吸湿剤60や吸湿剤通路81について説明し、その他の構造の説明を簡素化する。図6において、図2、図3と同一符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
本実施形態の吸湿剤通路81は、分離壁81cによって上側吸湿剤通路81aと下側吸湿剤通路81bとに分離されている。上側吸湿剤通路81aは、下側通路12bを通過した温風を加湿風通路82に導く空気通路を形成する。
下側吸湿剤通路81bは、回収通路130を通過した冷風をフェイス吹出口100、101に導く空気通路を形成する。本実施形態の下側吸湿剤通路81bとフェイス吹出口100、101との間には、冷風通路83が設けられている。冷風通路83と加湿風通路82との間には、分離部84が形成されている。なお、本実施形態では、モードドア50、51、53および排気口82aが削除されている。
本実施形態の吸湿剤60は、図7に示すように円板状に形成されている。吸湿剤60は、上側吸湿剤通路81aと下側吸湿剤通路81bとに跨って配置されている。このため、吸湿剤60のうち上半分の領域60aが上側吸湿剤通路81aに配置され、かつ吸湿剤60のうち下半分の領域60bが下側吸湿剤通路81bに配置されることになる。
吸湿剤60は、サーボモータ61によって回転自在に構成されている。吸湿剤60は、その回転によって上側吸湿剤通路81aに配置される領域と下側吸湿剤通路81bに配置される領域とが入れ替わる。サーボモータ61は、電子制御装置140によって制御される。
なお、本実施形態では、上記第1実施形態におけるモードドア51、52、53およびサーボモータ51a、52a、53aが削除されている。
次に、本実施形態の車両用空調装置について説明する。
電子制御装置140は、サーボモータ54aを介してモードドア54を制御して冷風通路80の入口を閉じる。
電子制御装置140は、サーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してヒータコア30のうち下側半分を開けて、かつバイパス通路31bを閉じる。
このとき、冷却用熱交換器20は、ブロアユニット1から吹き出される空気流を冷媒により冷却する。このため、冷却用熱交換器20から冷風が送風される。この冷風の一部は、回収通路130および吸湿剤通路81の下側吸湿剤通路81bを通して吸湿剤60に流れる。
このとき、吸湿剤60のうち下半分の領域60bが下側吸湿剤通路81bに配置されている。このため、冷風が吸湿剤60の下半分の領域60bを通過する際に冷風に含まれる水分が吸湿剤60の下半分の領域60bに吸着される。この水分が吸着された冷風は、冷風通路83を通してフェイス吹出口100、101に流れる。
このため、フェイス吹出口100からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して左側に吹き出される。フェイス吹出口101からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側に吹き出される。
このことにより、吸湿剤60の下半分の領域60bを水分を供給した冷風を排気することなく、この冷風を利用して、乗員200の顔面の左右両端を冷却することができる。
電子制御装置140は、サーボモータ50aを介してモードドア50を制御してフット導入路121の入口を開ける。
このため、冷却用熱交換器20から送風される冷風のうち回収通路130に流れる送風以外の残りの送風は、ヒータコア30のうち下側半分に流れる。このため、ヒータコア30に流れる冷風は、温水により加熱されて温風として下側通路12bに流れる。
この温風は、下側通路12bからフット導入路121を通してフット吹出口120に流れる。このため、温風は、フット吹出口120から乗員の下半身に吹き出される。
ここで、下側通路12bに流れる温風のうち一部の温風は、下側通路12bからフット導入路121を通してフット吹出口120に流れる。このため、温風は、フット吹出口120から乗員の下半身に吹き出される。
さらに、下側通路12bに流れる温風のうちフット導入路121に流れる冷風以外の冷風は、下側通路12bから吸湿剤通路81の上側吸湿剤通路81aに流れる。このとき、吸湿剤60のうち上半分の領域60aが上側吸湿剤通路81aに配置されている。
このため、温風が吸湿剤60の上半分の領域60aを通過する際に吸湿剤60の上半分の領域60aが予め吸着した水分によって温風を加湿する。この加湿された加湿風は、加湿風通路82を通して加湿吹出口102に流れる。よって、加湿吹出口102から加湿風が乗員200の顔面の中央付近に送風される。このように、吸湿剤60による回収運転と加湿運転が同時に行われることになる。
次に、サーボモータ61が電子制御装置140によって制御されて、吸湿剤60を回転させる。このため、吸湿剤60のうち領域60aが下半分の領域になり、領域60bが上半分の領域になる。
したがって、上側吸湿剤通路81aを流れる温風は、吸湿剤60のうち領域60bを通過する際に領域60bによって加湿される。つまり、今回の加湿運転時には、前回の回収運転により吸湿剤60の領域60bに回収された水分によって温風が加湿されることになる。
一方、下側吸湿剤通路81bを流れる冷風は、吸湿剤60のうち領域60aを通過する際に領域60aによって水分が吸着される。つまり、前回の加湿運転時に水分が離脱された吸湿剤60の領域60aは、今回の加湿運転により冷風からの水分を回収することになる。
次に、サーボモータ61が電子制御装置140によって制御されて、吸湿剤60を回転させて、吸湿剤60のうち領域60aが上半分の領域になり、領域60bが下半分の領域になる。
このため、上側吸湿剤通路81aを流れる温風は、吸湿剤60のうち上半分の領域60aによって加湿される。下側吸湿剤通路81bを流れる冷風は、吸湿剤60のうち下半分の領域60aによって水分が吸着される。
次に、サーボモータ61が電子制御装置140によって制御されて、吸湿剤60を回転させて、吸湿剤60のうち領域60bが上半分の領域になり、領域60aが下半分の領域になる。
このように、一定期間毎に、サーボモータ61が吸湿剤60を回転させて、吸湿剤60のうち上側吸湿剤通路81aに配置される領域と下側吸湿剤通路81bに配置される領域とを切り替える。よって、吸湿剤60のうち冷風からの水分の回収に用いる領域と温風の加湿に用いる領域と交互に切り替わることになる。
これにより、吸湿剤60に対して冷風以外から水を供給することなく、加湿風を発生させることができる。
以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置は、上記第1実施形態と同様に、温風を加湿して加湿風を発生させる吸湿剤60と、加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却用熱交換器20と、乗員200の顔面の中央付近に向けて加湿風を送風する加湿吹出口102と、乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側、および左側に向けて冷風を送風するフェイス吹出口100、101とを備える。
以上により、吸湿剤60、冷却用熱交換器20、加湿吹出口102、およびフェイス吹出口100、101といった簡素な構成によって、乗員200の顔面に与える不快感を抑制することができる。
本実施形態では、回収運転と加湿運転とを同時に行うことにより、通風経路を大きく切替える必要がなく、構造を簡素にすることができるため、車両用空調装置に搭載する面でも制約が生じ難い。
本実施形態では、上記第1実施形態における排気口82aが設けられていない。このため、排気口82aから車室内に吹き出される冷風によって乗員200の下半身を冷やして不快感を与える恐れがない。
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、加湿吹出口102をフェイス吹出口100、101の間に設けた例について説明したが、これに代えて、フェイス吹出口100、101の間に中央フェイス吹出口102Aが設けられている車両用空調装置に本発明の加湿装置を適用した本第3実施形態について図8、図9を参照して説明する。
図8、図9において、図2、図3、図4と同一符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
本実施形態の車両空調装置は、上記第1実施形態の車両空調装置に対して、加湿吹出口102に代わる中央フェイス吹出口102A、フェイス通風路150、およびモードドア55が追加されている。
フェイス通風路150は、上側通路12aからの空気流を中央フェイス吹出口102Aに導くための空気通路である。モードドア55は、ケーシング10に対して回転自在に支持されて、サーボモータ(図示省略)により駆動されて、フェイス通風路150の入口を開閉する。サーボモータは、電子制御装置140によって制御される。
本実施形態の加湿風通路82は、吸湿剤通路81と中央フェイス吹出口102Aとの間に接続されている。加湿風通路82は、吸湿剤通路81からの加湿風を中央フェイス吹出口102Aに導くための空気通路である。
次に、本実施形態の作動として回収運転および加湿運転について説明する。
(回収運転)
本実施形態の回収運転では、上記第1実施形態の回収運転と同様に、電子制御装置140が、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を閉じて、かつ回収通路130の出口を開ける。
このとき、冷却用熱交換器20からの冷風の一部が回収通路130を通して加湿風通路82内の吸湿剤60に流れる。このとき、冷風に含まれる水分が吸湿剤60に吸着される。この水分が吸着された冷風は、排気口82aから車室内に吹き出される。
(加湿運転)
電子制御装置140は、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を開けて、かつ回収通路130の出口を閉じる。
電子制御装置140は、サーボモータ53aを介してモードドア53を制御して加湿風通路82の入口を開ける。
電子制御装置140は、サーボモータ52aを介してモードドア52を制御して排気口82aを閉じる。
電子制御装置140は、サーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してヒータコア30のうち下側半分を開けて、かつバイパス通路31bを閉じる。
このため、冷却用熱交換器20からヒータコア30のうち下側半分に流れる冷風は、温水により加熱されて温風として下側通路12bに流れる。この温風は、図8中の矢印Ycの如く、吸湿剤通路81に流れる。このため、温風が吸湿剤60を通過する際に、吸湿剤60によって加湿される。このため、吸湿剤60から温風が加湿風として送風される。この加湿風は、加湿風通路82を通して中央フェイス吹出口102Aに流れる。よって、中央フェイス吹出口102Aから加湿風が乗員200の顔面の中央付近に送風される。
一方、電子制御装置140は、サーボモータ41aを介してエアミックスドア40aを制御してヒータコア30のうち上側半分を閉じて、かつバイパス通路31aを開ける。
電子制御装置140は、サーボモータ54aを介してモードドア54を制御して冷風通路80の入口を開ける。
このため、冷却用熱交換器20からの冷風のうち、ヒータコア30のうち下側半分に流れる冷風以外の冷風が、矢印Ydの如く、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる。このため、フェイス吹出口100からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して左側に吹き出される。フェイス吹出口101からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側に吹き出される。
以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置は、空気流を加湿して加湿風を発生させる吸湿剤60と、加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却用熱交換器20と、乗員200の顔面の中央付近に向けて加湿風を送風する温風吹出口としての中央フェイス吹出口102Aと、乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側、および左側に向けて冷風を送風する冷風吹出口としてのフェイス吹出口100、101とを備える。
これによれば、加湿風により乗員200の顔面に潤いを与えるとともに、加湿風に起因して乗員200の顔面に与える不快感を冷風により抑制することができる。
以上により、上記第1実施形態と同様、回収運転時と加湿運転時とで、通風経路を大きく切替える必要がなく、構成を簡素にすることができる。
本実施形態では、中央フェイス吹出口102Aが設けられている車両用空調装置に本発明の加湿装置が適用されているので、加湿吹出口102を追加する必要が無く、体格の小型化、およびコストの低減を図る上で有利となる。
(第4実施形態)
上記第1実施形態では、分離壁70によって空気通路12を上側通路12aと下側通路12bとに分離した例について説明したが、これに代えて、分離壁70を削除した本第4実施形態について図10を参照して説明する。
図10に本実施形態の車両用空調装置の構成を示す。図10において、図2、図3と同一符号は、同一のものを示し、その説明を省略する。
本実施形態の車両用空調装置は、上記第1実施形態の車両用空調装置から、分離壁70、エアミックスドア40b、サーボモータ41b、およびバイパス通路31bが削除されたものである。
次に、本実施形態の作動として回収運転および加湿運転について説明する。
(回収運転)
電子制御装置140は、上記第1実施形態と同様に、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を閉じて、かつ回収通路130の出口を開ける。
このとき、冷却用熱交換器20は、ブロアユニット1から吹き出される空気流を冷媒により冷却する。このため、冷却用熱交換器20から冷風が送風される。この冷風の一部は、回収通路130を通して吸湿剤通路81内の吸湿剤60に流れる。
ここで、吸湿剤60を冷風が通過する際に、冷風に含まれる水分が吸湿剤60に吸着される。この水分が吸着された冷風は、排気口82aから車室内に吹き出される。
(加湿運転)
電子制御装置140は、上記第1実施形態と同様に、サーボモータ51a、52a、53a、54aを介してモードドア51、52、53、54を制御する。
これに加えて、電子制御装置140は、サーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してヒータコア30の下側半分の大半を開けて、かつバイパス通路31bのうち一部を開ける。
このため、冷却用熱交換器20からヒータコア30に流れる冷風は、温水により加熱されて温風として下側通路12bに流れる。
この温風は、矢印Ycの如く、吸湿剤通路81に流れる。このため、温風が吸湿剤60に含まれている水分によって加湿される。このため、吸湿剤60から温風が加湿風として加湿風通路82を通して加湿吹出口102に流れる。よって、加湿吹出口102から加湿風が乗員200の顔面の中央付近に送風される。
一方、冷却用熱交換器20からバイパス通路31bに流れる冷風は、冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる。このため、フェイス吹出口100からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して左側に吹き出される。フェイス吹出口101からの冷風が乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側に吹き出される。
さらに、電子制御装置140は、サーボモータ50aを介してモードドア50を制御してフット導入路121の入口を開ける。
この際に、ヒータコア30から空気通路12に流れる温風のうち一部は、矢印Ybの如く、フット導入路121を通してフット吹出口120に流れる。このため、温風は、フット吹出口120から乗員の下半身に吹き出される。
以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置は、空気流を加湿して加湿風を発生させる吸湿剤60と、加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却用熱交換器20と、乗員200の顔面の中央付近に向けて加湿風を送風する温風吹出口としての加湿吹出口102と、乗員200の顔面のうち中央付近に対して右側、および左側に向けて冷風を送風する冷風吹出口としてのフェイス吹出口100、101とを備える。
以上により、本実施形態によれば、簡素な構成により、上記第1実施形態と実質的に同様の効果が得られる。
本実施形態では、上記第1実施形態における車両用空調装置のうち分離壁70が用いられていないので、上記第1実施形態に比べて加湿風と冷風の温度調節が難しくなる反面、車両用空調装置の構成をより一層簡素化することができるので、コストを下げることができる。
(第5実施形態)
上記第1実施形態では、エアミックスドア40aによってマックスホットモードに設定し、かつエアミックスドア40bによってマックスクールモードに設定した例について説明したが、これに限らず、次のようにしてもよい。
すなわち、フェイス吹出口100、101から吹き出される冷風が、加湿吹出口102から吹き出される温風よりも温度が低くなるのであれば、エアミックスドア40aをマックスホットモード以外の位置に設定し、かつエアミックスドア40bをマックスクールモード以外の位置に設定してもよい。
(第6実施形態)
本第6実施形態では、上記第1実施形態において、加湿運転を開始するタイミングにて、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の温度を低下させる。
具体的には、電子制御装置140がサーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してエアミックスドア40bによってマックスホットモードに設定し、かつサーボモータ53aを介してモードドア53を制御して加湿風通路82の入口を開ける。
これに加えて、電子制御装置140は、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を開けて、かつ回収通路130の出口を閉じる。このことにより、加湿運転が開始される。
このとき、電子制御装置140がサーボモータ41aを介してエアミックスドア40aを制御してエアミックスドア40aによってマックスクールモードに設定する。ここで、エアミックスドア40aによるマックスクールモードとは、バイパス通路31aを全開して、ヒータコア30の上半分を全閉するモードである。このため、バイパス通路31aを通過した冷風は、冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる。
以上により、加湿吹出口102から加湿風が送風されるタイミングで、フェイス吹出口100、101から吹き出される冷風の温度を下げることができる。よって、加湿吹出口102から加湿風が乗員200の顔面の中央付近に送風される前に、フェイス吹出口100、101から乗員200の顔面の左右両端に冷風が流れることを未然に防ぐことができる。
なお、上記第6実施形態では、電子制御装置140が、フェイス吹出口100、101から吹き出される冷風の温度を下げるために、エアミックスドア40aを制御した例について説明したが、これに代えて、電子制御装置140が、次のようにしてもよい。
すなわち、電子制御装置140が、加湿吹出口102から加湿風が送風されるタイミングで、圧縮機を制御して冷却用熱交換器20に流れる冷媒量を増大させることにより、フェイス吹出口100、101から吹き出される冷風の温度を下げる。
なお、上記第6実施形態では、上記第1実施形態において、加湿運転を開始するタイミングにて、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の温度を低下させる例について説明したが、次のようにしてもよい。
すなわち、上記第2、第3、第4、第5実施形態において、加湿運転を開始するタイミングにて、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の温度を低下させるようにしてもよい。
(第7実施形態)
本第6実施形態では、上記第1実施形態において、加湿運転を開始するタイミングにて、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の送風量を増大させる。
具体的には、電子制御装置140がサーボモータ41bを介してエアミックスドア40bを制御してエアミックスドア40bによってマックスホットモードに設定し、かつサーボモータ53aを介してモードドア53を制御して加湿風通路82の入口を開ける。
これに加えて、電子制御装置140は、サーボモータ51aを介してモードドア51を制御して下側通路12bの出口を開けて、かつ回収通路130の出口を閉じる。このことにより、加湿運転が開始される。
このとき、電子制御装置140がブロアユニット1を制御してブロアユニット1からケーシング10の吸入口11に流れる送風量を増大させる。このため、冷却用熱交換器20からバイパス通路31aに流れる冷風の送風量が増大する。これに伴い、バイパス通路31aから冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の送風量が増大する。よって、フェイス吹出口100、101から乗員200の顔面の左右両端に流れる冷風の送風量が増大化する。
以上により、加湿吹出口102から加湿風が乗員200の顔面の中央付近に送風される前に、フェイス吹出口100、101から乗員200の顔面の左右両端に大量の冷風が流れることを未然に防ぐことができる。
さらに、上記第7実施形態では、上記第1実施形態において、加湿運転を開始するタイミングにて、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の送風量を増大させる例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
すなわち、上記第2、第3、第4、第5、第6実施形態において、加湿運転を開始するタイミングにて、バイパス通路31aおよび冷風通路80を通してフェイス吹出口100、101に流れる冷風の送風量を増大させるようにしてもよい。
なお、上記第7実施形態では、フェイス吹出口100、101から吹き出される冷風の風量を増加させるために、ブロアユニット1の送風量を増加させる例について説明したが、これに代えて、フェイス吹出口100、101から吹き出される冷風の風量を増加させるために、モードドア54を制御して冷風通路80の入口の開度を大きくしてもよい。
(他の実施形態)
(1)上記第1〜第7空調装置では、本発明の加湿装置を車両用空調装置とした例について説明したが、これに代えて、本発明の加湿装置を車両用空調装置以外の各種の装置としてもよい。
各種の装置としては、車両用空調装置以外の移動体用空調装置(例えば、飛行機用空調装置、列車用空調装置、船舶用空調装置)、或いは、設置型空調装置(例えば、住宅用空調装置、ビル用空調装置)としてもよい。
(2)上記第1〜第7空調装置では、本発明の加湿装置を車両用空調装置とした例について説明したが、これに代えて、本発明の加湿装置を家庭用加湿装置等の各種の加湿装置としてもよい。
(3)上記第1〜第7空調装置では、空気中の水分を吸着剤で吸着させることで加湿用の水分をまかなう無給水加湿器を用いて加湿風を発生させる発生させる例について説明したが、外部から液体である水を供給し、この供給された液体である水を蒸発して蒸気を発生させてこの蒸気を用いて加湿風を発生させてもよい。
(4)上記第1〜第7空調装置では、排気口82aは、車室内に開口した例について説明したが、これに代えて、排気口82aは、車室外に開口してもよい。
(5)なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において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ことは言うまでもない。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。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。
(まとめ)
上記第1〜第7実施形態、および他の実施形態の一部または全部に記載された第1の観点によれば、空気流を加湿して加湿風を発生させる加湿部と、加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却部と、使用者の人体の所定部位に向けて加湿風を送風する温風吹出口と、人体のうち所定部位以外の他の部位に向けて冷風を送風する冷風吹出口と、を備える。
第2の観点によれば、温風吹出口は、人体のうち所定部位としての顔面中央に向けて加湿風を送風し、冷風吹出口は、人体のうち顔面中央以外の部位に向けて冷風を送風する。
これにより、加湿風により顔面中央に潤いを与え、加湿風が起因する顔のほてりを冷風により低減することができる。
第3の観点によれば、加湿部は、吸着剤が予め吸着した水分によって空気流を加湿する無給水型の加湿装置を構成する。
第4の観点によれば、空気流を加熱する加熱部を備え、吸着剤は、冷却部から吹き出される冷風から水分を吸着する回収運転を実施し、吸着剤は、加熱部により加熱された温風を加湿して加湿風を発生させる加湿運転を実施し、吸着剤は、回収運転と加湿運転とを交互に実施するように構成されている。
第5の観点によれば、吸着剤は、冷却部から吹き出される冷風から水分を吸着するものであり、吸着剤によって水分が吸着された冷風が冷風吹出口から送風されるように構成されている。
第6の観点によれば、空気流を加熱する加熱部と、加熱部により加熱された温風を温風吹出口に向けて導くための温風通路と、冷却部から吹き出される冷風を冷風吹出口に向けて導くための冷風通路と、を備え、加湿部は、冷風通路と温風通路とを跨ぐように配置されている吸着剤を備えており、吸着剤のうち温風通路に配置される領域と冷風通路に配置される領域とが回転によって入れ替わるように吸着剤が構成されており、吸着剤のうち冷風通路に配置される領域は、冷却部から吹き出される冷風から水分を吸着し、吸着剤のうち温風通路に配置される領域は、加熱部により加熱された温風を加湿して加湿風を発生させる。
第7の観点によれば、冷風吹出口から送風される冷風温度を調節する温度調節部と、吸着剤によって加熱部により加熱された温風を加湿して加湿風を発生させる運転を開始したとき、温度調節部が冷風吹出口から送風される冷風温度を下げる温度制御部とを備える。
したがって、加湿風を人体に送風する前に冷風を人体に送風することを未然に防ぐことができる。
第8の観点によれば、冷風吹出口から送風される冷風風量を調整する風量調整部を備え、吸着剤によって加熱部により加熱された温風を加湿して加湿風を発生させる加湿運転を開始したとき、風量調節部が冷風吹出口から送風される冷風風量を増大させる。
したがって、加湿風を人体に送風する前に冷風を人体に送風することを未然に防ぐことができる。
第9の観点によれば、冷却部は、冷媒と空気流との間の熱交換により空気流を冷却して冷風を発生する冷却用熱交換器である。
第10の観点によれば、冷風吹出口は、車両に搭載されており、さらに冷風吹出口は、人体のうち顔面の中央付近に対して右側に冷風を送風する右側フェイス吹出口と人体のうち顔面の中央付近に対して左側に冷風を送風する左側フェイス吹出口とを備える。
第11の観点によれば、温風吹出口は、車両に搭載されて、かつ右側フェイス吹出口と左側フェイス吹出口との間に配置されている中央フェイス吹出口である。
1 ブロアユニット1
2 室内空調ユニット
10 ケーシング
20 冷却用熱交換器
30 ヒータコア
40a、40b エアミックスドア
50、51、52、53、54 モードドア
60 吸湿剤

Claims (11)

  1. 空気流を加湿して加湿風を発生させる加湿部(60)と、
    加湿風よりも温度の低い冷風を発生させる冷却部(20)と、
    使用者の人体の所定部位に向けて前記加湿風を送風する温風吹出口(102)と、
    前記人体のうち前記所定部位以外の他の部位に向けて冷風を送風する冷風吹出口(100、101)と、
    を備える加湿装置。
  2. 前記温風吹出口は、前記人体のうち前記所定部位としての顔面中央に向けて前記加湿風を送風し、
    前記冷風吹出口は、前記人体のうち顔面中央以外の部位に向けて冷風を送風する請求項1に記載の加湿装置。
  3. 前記加湿部は、吸着剤(60)が予め吸着した水分によって空気流を加湿する無給水型の加湿装置を構成する請求項1または2に記載の加湿装置。
  4. 空気流を加熱する加熱部(30)を備え、
    前記吸着剤は、前記冷却部から吹き出される冷風から水分を吸着し、
    前記吸着剤は、前記加熱部により加熱された温風を加湿して前記加湿風を発生させ、
    前記吸着剤は、前記冷風から水分を吸着することと、前記温風を加湿することとを交互に実施するように構成されている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の加湿装置。
  5. 前記吸着剤は、前記冷却部から吹き出される冷風から水分を吸着するものであり、
    前記吸着剤によって水分が吸着された冷風が前記冷風吹出口から送風されるように構成されている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の加湿装置。
  6. 空気流を加熱する加熱部(30)と、
    前記加熱部により加熱された温風を前記温風吹出口に向けて導くための温風通路(81a)と、
    前記冷却部から吹き出される冷風を前記冷風吹出口に向けて導くための冷風通路(81b)と、を備え、
    前記加湿部は、前記冷風通路と前記温風通路とを跨ぐように配置されている吸着剤(60)を備えており、
    前記吸着剤のうち前記温風通路に配置される領域と前記冷風通路に配置される領域とが回転によって入れ替わるように前記吸着剤が構成されており、
    前記吸着剤のうち前記冷風通路に配置される領域は、前記冷却部から吹き出される冷風から水分を吸着し、
    前記吸着剤のうち前記温風通路に配置される領域は、前記加熱部により加熱された温風を加湿して前記加湿風を発生させる請求項1ないし3、5のいずれか1つに記載の加湿装置。
  7. 前記冷風吹出口から送風される冷風温度を調節する温度調節部(40a)と、
    前記吸着剤によって前記加熱部により加熱された温風を加湿して前記加湿風を発生させる運転を開始したとき、前記温度調節部が前記冷風吹出口から送風される冷風温度を下げる温度制御部(140)と、
    を備える請求項1ないし6のいずれか1つに記載の加湿装置。
  8. 前記冷風吹出口から送風される冷風風量を調整する風量調整部(1)と、
    前記吸着剤によって前記加熱部により加熱された温風を加湿して前記加湿風を発生させる加湿運転を開始したとき、前記風量調節部が前記冷風吹出口から送風される冷風風量を増大させる風量制御部(140)と、
    を備える請求項1ないし7のいずれか1つに記載の加湿装置。
  9. 前記冷却部は、冷媒と空気流との間の熱交換により前記空気流を冷却して前記冷風を発生する冷却用熱交換器である請求項1ないし8のいずれか1つに記載の加湿装置。
  10. 前記冷風吹出口は、車両に搭載されており、
    さらに前記冷風吹出口は、前記人体のうち顔面の中央付近に対して右側に冷風を送風する右側フェイス吹出口(101)と前記人体のうち顔面の中央付近に対して左側に冷風を送風する左側フェイス吹出口(100)とを備える請求項1ないし9のいずれか1つに記載の加湿装置。
  11. 前記温風吹出口は、車両に搭載されて、かつ前記右側フェイス吹出口と前記左側フェイス吹出口との間に配置されている中央フェイス吹出口である請求項10に記載の加湿装置。
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