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公開番号2025068514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178476
出願日2023-10-16
発明の名称車両用空調システム
出願人日本碍子株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類B60H 3/00 20060101AFI20250421BHJP(車両一般)
要約【課題】再生処理時に空調ダクト内に水滴が付着し難い車両用空調システムを提供する。
【解決手段】空気が流通可能な空調ダクト10と;外周壁23と、外周壁23の内側に配設され、第1端面24aから第2端面24bまで延びる流路となる複数のセル25を区画形成する隔壁26とを有し、少なくとも隔壁26がPTC特性を有する材料で構成されたハニカム構造体22と、ハニカム構造体22に設けられた一対の電極27a,27bと、隔壁26の表面上に形成された吸湿材含有層28とを含む調湿デバイス21を1つ以上有し、空調ダクト10内に配置される第1調湿ユニット20と;吸湿材を含む調湿部材31を1つ以上有し、第1調湿ユニット20よりも下流側の空調ダクト10内に配置される第2調湿ユニット30と;調湿デバイス21に電圧を印加するための電源40とを備える車両用空調システムである。第2調湿ユニット30における吸湿材の総量は、第1調湿ユニット20における吸湿材の総量の0.3～12倍である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空気が流通可能な空調ダクトと、
外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有し、少なくとも前記隔壁がＰＴＣ特性を有する材料で構成されたハニカム構造体と、前記ハニカム構造体に設けられた一対の電極と、前記隔壁の表面上に形成された吸湿材含有層とを含む調湿デバイスを１つ以上有し、前記空調ダクト内に配置される第１調湿ユニットと、
吸湿材を含む調湿部材を１つ以上有し、前記第１調湿ユニットよりも下流側の前記空調ダクト内に配置される第２調湿ユニットと、
前記調湿デバイスに電圧を印加するための電源と
を備え、
前記第２調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量が、前記第１調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量の０．３～１２倍である、車両用空調システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記調湿部材は、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体と、前記隔壁の表面上に形成された吸湿材含有層とを含む、請求項１に記載の車両用空調システム。
【請求項３】
前記調湿部材は、前記隔壁の厚さが０．０６～０．４０ｍｍ、セル密度が３０～９５セル／ｃｍ
2
である、請求項２に記載の車両用空調システム。
【請求項４】
前記調湿部材はヒータ機能を有していない、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項５】
前記第２調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量が、前記第１調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量の０．５～８倍である、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項６】
前記第２調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量が、前記第１調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量の０．６～６倍である、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項７】
前記調湿デバイスは、前記第１端面及び前記第２端面に前記一対の電極が設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項８】
前記第１調湿ユニットと前記第２調湿ユニットとの間の距離が１０ｃｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項９】
前記空調ダクトは、前記第２調湿ユニットの下流側に、前記空気を車室に流入させる第１経路と、前記空気を車両外に排出させる第２経路とを有し、
前記空気の流れを前記第１経路と前記第２経路との間で切替え可能な切替えバルブを更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
【請求項１０】
前記空気の流れを前記第１経路に切替えるように前記切替えバルブを制御して車室内の除湿を行う除湿モードと、
前記調湿デバイスの前記一対の電極に前記電源から電圧を印加するとともに、前記空気の流れを前記第２経路に切替えるように前記切替えバルブを制御して前記吸湿材の再生を行う再生モードと
を実行可能な制御部を更に備える、請求項９に記載の車両用空調システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車などの各種車両において、車室環境の向上に対する要求が高まっている。具体的な要求としては、車室内を調湿することが例示される。このような要求に有効な対策として換気が挙げられるが、換気は、冬場のヒーターエネルギーを大きくロスする要因となり、冬場のエネルギー効率の低下を招く。特に電気自動車（ＢＥＶ：ＢａｔｔｅｒｙＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）では、そのエネルギーロスにより、航続距離が大幅に減少するという問題がある。
【０００３】
上記の問題を解決する方法として、特許文献１には、車室内の空気に含まれる水蒸気を吸着する吸湿デバイスを備え、吸湿デバイスに吸着した水蒸気を加熱によって離脱させる車両用空調システムが開示されている。吸湿デバイスは、空気中の水蒸気を吸着する吸湿部と、再生時に吸湿部の上流側領域と下流側領域を個別に直接加熱する複数の加熱部を備えている。吸湿部は、襞状に折り畳まれた通気性を有するシートに所定の吸湿剤が担持されており、基材はハニカム状やメッシュ状であってもよいとされている。加熱部は、空気の流れに沿う方向に延びる板状のヒータであり、吸湿部の上流側領域と下流側領域においてそれぞれシートに接触している。このような構成とすることにより、吸湿部全域をより均一に再生することを可能としている。
【０００４】
他方、特許文献２には、外周壁と、外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有する柱状ハニカム構造体を備え、隔壁がＰＴＣ特性を有しており、隔壁の平均厚さが０．１３ｍｍ以下であり、第１端面及び第２端面における開口率が０．８１以上であるヒーターエレメントが開示されている。このヒーターエレメントは、車室の暖房用途に用いられるものであるが、ハニカム構造を有することで加熱面積を大きくすることができるので、効率の良い加熱手段である。したがって、このようなヒーターエレメントを吸湿材の担体として使用すると、吸湿材の再生時間の短縮化に貢献できると考えられる。特に、このヒーターエレメントは、通電による加熱が可能であり且つＰＴＣ特性を有するため、吸湿材を容易に加熱できる一方で、過剰な発熱を抑制し、吸湿材の熱劣化を抑制することもできると考えられる。また、過剰な温度になってしまう恐れが回避されるので、初期抵抗を小さく設定して加熱速度を速めても安全を確保でき、短時間での昇温が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－８０５３２号公報
国際公開第２０２０／０３６０６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の車両用空調システムにおいて、吸湿デバイスに吸着した水蒸気を加熱によって離脱させる再生処理を行う場合、高湿度の空気が吸湿デバイスの下流側に一斉に流れるため、吸湿デバイスの下流側で水蒸気が凝集して水滴となり易い。その結果、空調ダクト内に水滴が付着して残留し易く、車外に排出し難い。このような状態のままで再生処理を終了して吸湿処理を行うと、車室内に水滴が侵入してしまう恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、再生処理時に空調ダクト内に水滴が付着し難い車両用空調システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、車両用空調システムについて鋭意研究を行った結果、空調ダクト内に、所定の第１調湿ユニット及び第２調湿ユニットを設け、これらの調湿ユニットにおける吸湿材の総量の割合を適切な範囲に制御することにより、上記の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のように例示される。
【０００９】
（１）空気が流通可能な空調ダクトと、
外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有し、少なくとも前記隔壁がＰＴＣ特性を有する材料で構成されたハニカム構造体と、前記ハニカム構造体に設けられた一対の電極と、前記隔壁の表面上に形成された吸湿材含有層とを含む調湿デバイスを１つ以上有し、前記空調ダクト内に配置される第１調湿ユニットと、
吸湿材を含む調湿部材を１つ以上有し、前記第１調湿ユニットよりも下流側の前記空調ダクト内に配置される第２調湿ユニットと、
前記調湿デバイスに電圧を印加するための電源と
を備え、
前記第２調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量が、前記第１調湿ユニットにおける前記吸湿材の総量の０．３～１２倍である、車両用空調システム。
【００１０】
（２）前記調湿部材は、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、第１端面から第２端面まで延びる流路となる複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体と、前記隔壁の表面上に形成された吸湿材含有層とを含む、（１）に記載の車両用空調システム。
（【００１１】以降は省略されています）

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