特開 2024-33888 除湿装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033888

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】除湿装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 45/60 20180101AFI20240306BHJP

   F21S 41/00 20180101ALI20240306BHJP

   F21S 45/42 20180101ALI20240306BHJP

   F21V 29/502 20150101ALI20240306BHJP

   F21V 29/54 20150101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F21S45/60

F21S41/00

F21S45/42

F21V29/502

F21V29/54

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137792

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】長田 和仁

(57)【要約】

【課題】簡素な構成により、空間を除湿することができる除湿機構を提供する。
【解決手段】除湿機構１０は、内部空間を形成している筐体１と、内部空間中の水分を液滴化することによって内部空間を除湿する液滴化機構１１と、を有し、液滴化機構１１は、内部空間に対向する除湿面１２を備え、除湿面１２は、親水部１２ａと疎水部１２ｂを有し、除湿面１２上の液滴を筐体の外部に排出させる排出機構１４を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を形成している筐体と、
前記内部空間中の水分を液滴化することによって前記内部空間を除湿する液滴化機構と、を有し、
前記液滴化機構は、前記内部空間に対向する除湿面を備え、
前記除湿面は、親水部と疎水部を有し、
前記除湿面上の液滴を前記筐体の外部に排出させる排出機構を備えた、除湿装置。

【請求項2】

前記液滴化機構は前記除湿面を冷却する冷却部を有する、請求項１に記載の除湿装置。

【請求項3】

前記除湿面は複数の前記親水部と複数の前記疎水部を有し、
前記親水部は微細突起であり、
前記疎水部は前記親水部より小さい微細突起であり、
前記親水部と前記疎水部は前記除湿面上に一様に分散して設けられている、
請求項１または２に記載の除湿装置。

【請求項4】

除湿が求められる装置内に設けられる除湿装置であって、
除湿される空間と、
前記空間中の水分を液滴化することによって前記空間を除湿する液滴化機構と、を有し、
前記液滴化機構は、前記空間に対向する除湿面を備え、
前記除湿面は、親水部と疎水部を有し、
前記除湿面上の液滴を外部に排出させる排出機構を備えた、除湿装置。

【請求項5】

内部空間を形成している筐体と、
前記内部空間中の水分を液滴化することによって前記内部空間を除湿する液滴化機構と、を有し、
前記液滴化機構は、前記内部空間に対向する除湿面を備え、
前記液滴化機構は、前記除湿面上の液滴を前記筐体の外部に排出させる排出機構を備え
前記液滴化機構は常温で吸湿し、室温以上で前記除湿面に液滴を生じさせる部材である、除湿装置。

【請求項6】

前記排出機構は液滴輸送部を有し、
前記液滴輸送部は濡れ性勾配面を有し、前記濡れ性勾配面によって前記液滴輸送部上の液滴を外部に排出させる、請求項１または５に記載の除湿装置。

【請求項7】

前記濡れ性勾配面は疎水性材料と親水性材料が規則的に配置されて構成される、請求項６に記載の除湿装置。

【請求項8】

前記液滴輸送部は中空のチューブであり、前記チューブの内面は濡れ性勾配面を有する、請求項６または請求項７に記載の除湿装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、除湿装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、シャッターの開閉に応じて加熱素子が作動し、ヘッドランプ内を除湿するヘッドランプの除湿装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２０－５１６０１９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の除湿機構では、空間を除湿するために多くの部材が必要となり、構成が煩雑となってしまうという課題があった。

【0005】

そこで本開示は、簡素な構成により、空間を除湿することができる除湿機構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】

【0006】

本開示の一態様に係る除湿装置は、
内部空間を形成している筐体と、
前記内部空間中の水分を液滴化することによって前記内部空間を除湿する液滴化機構と、を有し、
前記液滴化機構は、前記内部空間に対向する除湿面を備え、
前記除湿面は、親水部と疎水部を有し、
前記除湿面上の液滴を前記筐体の外部に排出させる排出機構を備えている。

【発明の効果】

【0007】

上記によれば、十分な除湿が可能な除湿装置を有する車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る除湿装置の一例を示す断面図である。

【図2】図２は、本開示の実施形態に係る除湿装置の除湿面の一例を示す概略図である。

【図3】図３は、本開示の実施形態に係る液滴輸送部を示す図である。

【図4】図４は、本開示の実施形態に係る液滴輸送部の展開図である。

【図5】図５は、本開示の実施形態に係る除湿装置の別例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る（発明の名称）の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、説明に用いられる図面は、適時縮尺を変更して作図されている。

【0010】

図１は、本開示の実施形態に係る除湿装置の一例を示す断面図である。本開示に係る除湿装置は様々な場所および製品に設けることが可能であるが、本実施形態においては、車両用灯具に設けられる場合について説明する。なお、本開示に係る除湿装置が設けられる場所および製品は車両用灯具に限られない。

【0011】

本実施形態において、除湿装置１０は筐体１（車両用灯具１００）に設けられる。図１に示したように、車両用灯具１００は、アウタレンズ２と、ハウジング３と、光源４と、インナレンズ５を有する。アウタレンズ２とハウジング３によって車両用灯具１００の筐体１が構成される。筐体１は筐体１（車両用灯具１００）の内部空間である灯室６を構成する。除湿装置１０は筐体１の内部、つまり灯室６に設けられる。

【0012】

車両用灯具１００においては、光源４から出射された光は、インナレンズ５およびアウタレンズ２を介して灯具の前方に出射される。灯室６の湿度が高まると、アウタレンズ２の内面に結露が生じることがある。すると、光源４から出射された光を所望の強度で所望の場所に照射することが難しくなる。そこで本実施形態における除湿装置１０は、灯室６の湿度を低減可能に構成されている。

【0013】

本実施形態における除湿装置１０は、液滴化機構１１と、排出機構１４を有している。液滴化機構１１は灯室６の水分を除湿面１２において結露させ、液滴とすることができる。
液滴化機構１１は除湿面１２が内部空間（本実施形態においては灯室６）に露出するように配置される。冷却部１３は除湿面１２を冷却する。冷却部１３は、ペルチェ素子等で構成される。
また、除湿面１２の上の液滴が移動しやすいように、除湿面１２は後述する排出機構１４の方向に傾斜していることが望ましい。

【0014】

排出機構１４は液滴化機構１１で収集した液滴を、灯室６の外部に排出する部材である。排出機構１４は液滴を一か所にまとめる液滴収集部（図示せず）と、灯室６の外部に液滴を排出する液滴輸送部１５を有している。
本実施形態において液滴輸送部１５は、樹脂や金属で構成されたチューブであることが望ましい。また、液滴輸送部１５の内部を液滴が通過しない際に、灯室６に湿度が逆流することを防ぐために、液滴輸送部１５は細径のチューブで構成されることが望ましい。液滴輸送部１５は、ハウジング３に設けられた開口を介して灯室６の外部に延出している。

【0015】

次に、除湿装置１０が灯室６の湿度を低減させる形態について以下に詳述する。

【0016】

図２は本実施形態に係る液滴化機構１１の除湿面１２の一例を示す概略図である。除湿面１２は、水に馴染みやすく濡れ性の高い親水部１２ａと、水に馴染みにくく濡れ性の低い疎水部１２ｂを有している。本実施形態において、液滴化機構１１は、例えば、濡れ性のあるポリカーボネートや、アクリルなどの樹脂や、アルミニウムや銅などの金属で構成されている。この除湿面１２に、海島状に、つまり、離散的に設けられた複数の親水部１２ａが互いに疎水部１２ｂによって隔てられた状態で点在するように、親水部１２ａと疎水部１２ｂとが設けられている。除湿面１２に設けられる親水部１２ａと疎水部１２ｂは、共に微細突起である。親水部１２ａと疎水部１２ｂは除湿面上に一様に分散して設けられる。また疎水部１２ｂは親水部１２ａよりも小さい微細突起である。

【0017】

上述した構造によれば、灯室６の湿度が高くなった際、灯室６中の水分は親水部１２ａ上に結露し、液滴となる。親水部１２ａは水となじみやすく、疎水部１２ｂと比べ、表面に結露しやすい。また、親水部１２ａは水となじみやすいため、結露した液滴を親水部１２ａの表面上に保持（トラップ）しやすく構成されている。一方、疎水部１２ｂは水となじみにくく、親水部１２ａと比べ、表面に結露しにくい。図示したように親水部１２ａの周囲は疎水部１２ｂで囲まれているため、空気中の水分は親水部１２ａの上面に水滴として凝集する。

【0018】

親水部１２ａの上に水分が連続して結露すると、微細な液滴が集合し、液滴の大きさが次第に大きくなる。液滴が一定の大きさになると、液滴の重さは親水部１２ａが保持できる重さを超え、液滴は親水部１２ａから滑落する。親水部１２ａが保持できない重さの液滴は、除湿面１２の上で保持される箇所が無いため、該液滴は除湿面１２の上を排出機構１４に向かって滑落する。排出機構１４に集められた液滴は、液滴輸送部１５を通り、灯室６の外部に排出される。

【0019】

以上の構成によれば、灯室６を除湿するための部材が比較的少なく、簡素な構成により空間を除湿することができる除湿装置を提供することができる。

【0020】

特許文献１に記載の除湿装置のように従来の一般的な除湿装置は、筐体内部の水分を吸湿する吸湿部材と、吸湿部材に含まれる水分を外部に放出する機構など、複数の部材を要して製品全体が大型化してしまうという問題があった。特に、吸湿部材に含まれる水分を外部に放出する機構は、吸湿部材を筐体内部に露出させた状態から外部に露出する状態に移動させるための機構や、吸湿部材から水分を放出させるための加熱装置などが必要となり、多くの部材や動力を要している。また、吸湿と放湿を繰り返すにあたって、吸湿部材が劣化し、吸湿部材の吸湿能力が低下するといった懸念点があった。

【0021】

本開示の実施形態に係る除湿装置１０によれば、液滴化機構１１の表面（除湿面１２）上の微細構造によって空間内の水分を結露させて液滴化し、この液滴を外部に排出する。このため、除湿するための部材、特に吸湿部材に含まれる水分を外部に放出する機構を簡素化できる。また、除湿面１２上に結露させる方法による除湿のため、吸湿部材を加熱するといった工程が不要であり、部材の劣化が少なくて済む。これにより、除湿装置１０のメンテナンスの頻度が減り、コスト面においても従来の一般的な除湿装置に比べて有利な効果を有する。

【0022】

また、本実施形態における液滴化機構１１は冷却部を有している。このため、除湿面１２の温度を低くすることができ、除湿面１２と灯室６内の相対温度を大きくすることができる。これにより、除湿面１２上に水滴（結露）を生じやすくすることができる。

【0023】

また、本実施形態における除湿面１２には、離散的に設けられた複数の親水部１２ａが互いに疎水部１２ｂによって隔てられた状態で点在する、いわゆる海島構造となっている。なお、ここで言う海島構造は海を疎水部１２ｂ、島を親水部１２ａに見立てている。これにより親水部１２ａに集中して水分を凝集させやすく構成されている。親水部１２ａは除湿面１２上にランダムに配置されてもよいし、一定のパターンに沿って配置されてもよい。また疎水部１２ｂに関しても親水部１２ａと同様に、除湿面１２上にランダムに配置されてもよいし、一定のパターンに沿って配置されてもよい。

【0024】

なお、上述した実施形態においては、親水部１２ａ、疎水部１２ｂは共に微細突起であったが、本開示はこれに限られない。例えば、親水部１２ａは親水性塗料、疎水部１２ｂは疎水性塗料もしくは撥水性塗料で構成され、塗り分けることで親水部１２ａと疎水部１２ｂを一様に分布させていてもよい。また上述した微細突起で構成された親水部１２ａに親水性塗料を塗り、微細突起で構成された疎水部１２ｂに疎水性塗料を塗って構成されていてもよい。この構成によれば、親水部１２ａの周囲を疎水部１２ｂで囲むように設けることにより、親水部１２ａに水分を凝集させやすく、親水部１２ａと疎水部１２ｂは塗られた塗料で構成されるので、安価に液滴化機構１１を構成することができる。

【0025】

なお、上述した実施形態においては、濡れ性のあるポリカーボネートや、アクリルなどの樹脂や、アルミニウムや銅などの金属で構成された液滴化機構１１の除湿面１２に、親水部１２ａと疎水部１２ｂを一様に分散させたが、本開示はこれに限られない。例えば、液滴化機構１１の全体が疎水性材料や微細突起等の疎水部１２ｂで構成され、疎水部１２ｂで構成された液滴化機構１１の除湿面１２上に親水部１２ａが一様に分散している構成であってもよい。この構成によれば、除湿面１２における親水部１２ａ以外の箇所は全て疎水部１２ｂとなるので、より親水部１２ａに水分を凝集させやすい。

【0026】

また、上述した液滴化機構１１は上述した形態に限られない。例えば、常温で空間内の湿度を吸収し、空間内が室温以上となった際に除湿面１２に液滴を生じさせる部材であってもよい。
このような素材を液滴化機構１１に用いることにより、除湿面１２の表面上に親水部１２ａと疎水部１２ｂを設ける必要がない。そのため、さらに簡素な構成によって空間内を除湿することができる。

【0027】

次に、液滴輸送部１５の液滴輸送の具体的態様について以下に詳述する。

【0028】

図３は、本開示の実施形態に係る液滴輸送部１５を示す図である。本実施形態における液滴輸送部１５は樹脂または金属のチューブで構成され、内部に濡れ性勾配を有する面を有することが望ましい。図３に示すチューブ状の液滴輸送部１５の、切り込み線Ｘに沿って切込みを入れ、形成した切込みから周方向に広げた際の展開図を図４に示す。本実施形態における濡れ性勾配は、液滴輸送部１５の内部に親水性材料１５ａ、および疎水性材料１５ｂを配置することで構成される。本実施形態においては、親水性材料１５ａは親水性塗料、疎水性材料１５ｂは疎水性塗料で構成される。図示した例では、帯状の親水性材料１５ａと帯状の疎水性材料１５ｂが液滴輸送部１５の内面に周方向（図４における幅方向）に交互に配置され、疎水性材料は外部側に向かって帯が細くなるように構成されている。一方、親水性材料１５ａは灯室側に向かって帯が細くなるように構成されている。

【0029】

液滴輸送部１５の内面は、液滴輸送部１５の灯室側から外部側に向かって連続的に、疎水性材料１５ｂで覆われる領域が少なくなり、親水性材料１５ａで覆われる領域が大きくなるように構成されている。このため、液滴輸送部１５の内面の任意の一点において、その点よりも外部側の濡れ性は、その点よりも灯室側の濡れ性よりも大きい。その点に水滴が付着すると、その水滴は濡れ性の大きい外部側に向かって移動する。液滴輸送部１５の内面に浸入した水滴は、濡れ性の高い外部側の領域に向かって引き寄せられ、最終的に外部まで到達する。このようにして、特に外部から力や熱などのエネルギーを供給することなく、液滴輸送部１５は液滴を外部まで排出することができる。なお、濡れ性勾配は排出機構１４の全体に設けられていてもよい。

【0030】

なお、上述した実施形態においては、濡れ性勾配は液滴輸送部１５の内部に親水性塗料、および疎水性塗料を塗ることで構成されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、共に微細突起で構成される親水部と疎水部が、液滴輸送部１５の内部で一様に分布して濡れ性勾配を構成していてもよい。この場合濡れ性勾配は、液滴輸送部１５の内部で第二方向に向かって濡れ性勾配を低くするために、親水部と疎水部それぞれの粗密を調整し、構成される。

【0031】

本開示に係る除湿装置は上述した形態に限られない。例えば図５のように構成されていてもよい。図５は、本開示の実施形態に係る除湿装置１０の別例を示す断面図である。
図５に示したように除湿装置１１０は、筐体１０１（ハウジング１０３）の内部に吊り下げられた液滴化機構１１１によって、ハウジング１０３で作られた空間１０６を除湿する構成であってもよい。

【0032】

この構成において、除湿装置１１０は液滴化機構１１１と、排出機構１１４と、パネル１１６を有している。液滴化機構１１１はハウジング１０３に固定されており、ハウジング１０３と接する箇所を除いて、図２に示したような除湿面１１２を有している。液滴化機構１１１は内部に冷却部１１３を有している。排出機構１１４はハウジング１０３の内部に設けられており、液滴を一か所にまとめる液滴収集部（図示せず）と、空間１０６の外部に液滴を排出する液滴輸送部１１５を有している。液滴輸送部１１５は、ハウジング１０３に設けられた開口を介して空間１０６の外部に延出している。パネル１１６はハウジング１０３と排出機構１１４に支持されて設けられており、液滴化機構１１１で作られた液滴を回収し、排出機構１１４に送ることができるように構成されている。パネル１１６及び排出機構１１４は表面に濡れ性勾配を有している。

【0033】

上述した別例においては、液滴化機構１１１で液滴化した水分は、重力により液滴化機構１１１の下部に集中する。そして集中した液滴が一定の大きさになると、液滴の重さは除湿面１１２が保持できる重さを超え、液滴は除湿面１１２から落下する。落下した液滴はパネル１１６が回収し、排出機構１１４に送られ、液滴輸送部１１５を通して空間１０６の外部に排出される。

【0034】

上述した別例においては、液滴化機構１１１はハウジング１０３の内部に複数設けられるため、液滴化機構１１１の除湿面１１２が空間１０６と接する面積が大きく、除湿能力が比較的高い。また、パネル１１６は濡れ性勾配を有しているため、液滴化機構１１１から落下した液滴は円滑に排出機構１１４に送られる。

【0035】

なお、上述した除湿装置１１０はこれに限られない。例えば、パネル１１６や排出機構１１４は複数設けられていてもよい。また、除湿装置１１０は空間１０６の内部の水分を液滴化し、空間１０６の外部に排出する構成であればよく、液滴化機構１１１や排出機構１１４が設けられる場所は図５で示した場所に限られない。

【0036】

上述した実施形態では、車両用灯具に除湿装置を適用したが、本発明はこれに限られない。本発明は、筐体内に電子回路などが設けられた電子機器に搭載される除湿機構にも適用できる。本発明の除湿装置は、特に劣化が少ないため、メンテナンスのスパンの長い街路灯などに好適である。

【符号の説明】

【0037】

１：筐体
２：アウタレンズ
３：ハウジング
４：光源
５：インナレンズ
６：灯室
１０：除湿装置
１１：液滴化機構
１２：除湿面
１２ａ：親水部
１２ｂ：疎水部
１３：冷却部
１４：排出機構
１５：液滴輸送部
２１：第二吸湿材
５０：仕切り部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】