JP2004291864A - 車両用空調装置のブロアユニット - Google Patents

Abstract

【課題】大型化することなく光触媒および発光手段を配設し、かつ、吸着した臭気成分を効率的に分解する。
【解決手段】ユニット１０内に、臭気成分を吸着する脱臭フィルタ１８を配設するとともに、光源からの光によって脱臭フィルタ１８が吸着した臭気成分を分解する光触媒１９ａを備えた再生部材１９を配設し、インテークドア１４に、光触媒１９ａの光励起作用を発生させる波長の光を発光する発光手段を配設する。ユニット１０に、インテークドア１４によって内気循環通路１２の開口１２ａを開放するとともに外気導入通路１３の開口１３ａを閉塞した状態で発光手段を露出させる一方、インテークドア１４によって外気導入通路１３の開口１３ａを開放するとともに内気循環通路１２の開口１２ａを閉塞した状態で発光手段を覆い隠す収容部２１を設け、該収容部２１内に発光手段の表面を清掃する清掃手段を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置のブロアユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の車両用空調装置のブロアユニットに関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１５８２２８号公報
【０００４】
特許文献１に記載の車両用空調装置におけるブロアユニットは、そのユニット内にインテークドアが回動可能に取り付けられ、内気循環通路または外気導入通路の開口を開閉することにより、内気または外気を取り込むことができるように構成されている。そして、ユニット内に配設したブロアが回転されることにより、内気または外気が車内側へと送風される。
【０００５】
また、この特許文献１では、ブロアの下流側に、吸着剤を備えた脱臭フィルタ（第１担持体）と、光触媒を備えたネット（第２担持体）とを配設している。そして、前記光触媒に光励起作用を発生させる波長の光を照射することにより、前記脱臭フィルタが吸着した臭気成分を分解し、吸着効率を長期にわたって維持できるように構成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記車両用空調装置のブロアユニットでは、光触媒を励起させる光を発光する発光手段を配設するスペースの確保が困難であり、その結果、ブロアユニット自体が大型化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明では、大型化することなく光触媒および発光手段を配設し、かつ、吸着した臭気成分を効率的に分解できる車両用空調装置のブロアユニットを提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の車両用空調装置のブロアユニットは、ユニット内に回動可能に取り付けたインテークドアにより内気循環通路または外気導入通路の開口を開閉し、ブロアを回転させることにより、内気または外気を車内側へと送風するようにした車両用空調装置のブロアユニットにおいて、前記ユニット内に、臭気成分を吸着する脱臭フィルタを配設するとともに、光源からの光によって前記脱臭フィルタが吸着した臭気成分を分解する光触媒を備えた再生部材を配設し、前記インテークドアに、前記光触媒の光励起作用を発生させる波長の光を発光する発光手段を配設した構成としている。
【０００９】
このブロアユニットによれば、発光手段をインテークドアに設けているため、その設置スペースを容易に確保できるうえ、ユニット自体が大型化することを防止できる。
【００１０】
この車両用空調装置のブロアユニットでは、前記発光手段を、前記インテークドアの回動軸近傍に設けることが好ましい。このようにすれば、光触媒を備えた再生部材に対して全面に均一的に照射することができる。その結果、脱臭フィルタ全体にわたって均一的に吸着した臭気成分を分解することができる。
【００１１】
また、前記発光手段を、前記インテークドアによって内気循環通路の開口を開放するとともに外気導入通路の開口を閉塞した状態で、前記フィルタを照射するように構成することが好ましい。このようにすれば、外気に含まれた埃や油が発光手段に付着することを防止できる。その結果、これらによって光の照射効率が低下することを防止できる。
【００１２】
具体的には、前記ユニットに、前記インテークドアによって内気循環通路の開口を開放するとともに外気導入通路の開口を閉塞した状態で前記発光手段を露出させる一方、前記インテークドアによって外気導入通路の開口を開放するとともに内気循環通路の開口を閉塞した状態で前記発光手段を覆い隠す収容部を設け、該収容部内に前記発光手段の表面を清掃する清掃手段を設けることが好ましい。このようにすれば、内気に含まれた埃が発光手段に付着しても、インテークドアの動作によって、付着した埃を確実に除去することができる。
【００１３】
さらに、少なくとも前記脱臭フィルタにおける内気または外気の送風方向下流側に臭気センサを配設し、該臭気センサによる検出値に基づいて前記発光手段を動作させることが好ましい。このようにすれば、的確な時期に脱臭フィルタの清掃動作を実行することが可能になり、無駄な動作を防止できる。
【００１４】
この場合、前記脱臭フィルタにおける内気または外気の送風方向上流側に臭気センサを更に配設し、２つの臭気センサによる検出値の差が予め設定した範囲内になると前記発光手段を動作させることが好ましい。即ち、上流側での検出値と下流側での検出値の差が少なくなった場合、吸着剤の性能が低下したと判断し、前記発行手段を動作させることが好ましい。このようにすれば、更に的確な清掃動作を実行させることができる。
【００１５】
さらにまた、少なくとも前記発光手段は、太陽光の照射により電力を発生する電力発生手段からの通電により動作させることが好ましい。このようにすれば、予め搭載されている車両のエンジンを含む発電器やバッテリーへの負担を無くすことができる。
【００１６】
この場合、車両のエンジンを停止すると、前記電力発生手段からの通電により、前記インテークドアによって内気循環通路の開口を開放するとともに外気導入通路の開口を閉塞した状態とし、前記発光手段を動作させることが好ましい。このように空調装置を動作させない駐車状態で清掃動作を実行するようにすれば、吸着剤が吸着した臭気成分だけを確実に分解して再生することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１から図４は、本発明の実施形態に係るブロアユニット１０を適用した車両用空調装置を示す。ここで、この前記空調装置は、コンプレッサ１から冷媒を圧縮して高温高圧状態として吐出し、コンデンサ２、膨張弁３およびエバポレータ４からなる冷凍サイクルを循環させる。なお、コンプレッサ１から吐出された冷媒は、コンデンサ２で放熱され、膨張弁３で気化しやすい状態とされた後、エバポレータ４で気化され、空調ユニット５内を流動する空気から吸熱する。また、ブロアユニット１０から供給された内気または外気は、エバポレータ４で冷却・除湿された後、ミックスダンパ６で分流され、この分流された一方の空気は、ヒータコア７によって加熱されて熱風となり、他方の冷風と混合されて所定温度に調整され、吹出口変更用のダンパ８ａ，８ｂ，８ｃよって選択された吹出口（図示せず）から車内へと送風される。これにより、車内を運転者の希望に応じた温度に調整する周知のものである。
【００１９】
本実施形態のブロアユニット１０は、ポリプロピレン等の樹脂からなる第１ユニット１１と第２ユニット２４とからなり、車内助手席の前方下部に配設されている。
【００２０】
前記第１ユニット１１は、上半部が所定角度をなすように山型に形成され、各傾斜面に、内気循環通路１２および外気導入通路１３が接続されている。そして、これら通路１２，１３の交差部位には、各通路１２，１３の開口面積が略等しい開口１２ａ，１３ａを選択的に開閉するインテークドア１４が回動可能に取り付けられている。
【００２１】
前記インテークドア１４は、前記開口１２ａ，１３ａを閉塞する板状のもので、その外周縁には、内気循環通路１２および外気導入通路１３の壁面との隙間をシールするウレタンシールからなる図示しないシール部材が配設されている。このインテークドア１４は、その一端に図示しない駆動モータに接続された回転軸１５を備えている。
【００２２】
また、第１ユニット１１の下部には、フィルタ１６および光触媒１９ａを担持させた再生部材１９がボルトやクランプ機構等を利用して装着されている。前記フィルタ１６は、図３に示すように、例えば、和紙や多孔質ウレタンポーラスシートを波状に折り曲げ、ウレタンフォームからなる枠体で板状体とした塵埃等を除去する集塵フィルタ１７と、臭気成分（例えば、アセトアルデヒド）を吸着する活性炭等の吸着剤１８ａを板状体とした脱臭フィルタ１８とを積層した集塵および脱臭機能を備えたものである。前記再生部材１９は、不織布または織布からなる担持体を備え、該担持体に、酸化チタンや酸化亜鉛などの金属酸化物の粉末からなる光触媒１９ａを担持させたものである。この光触媒１９ａは、所定の波長の光が照射されることにより前記吸着剤１８ａが吸着した臭気成分を分解するものである。
【００２３】
本実施形態では、前記第１ユニット１１内において、前記インテークドア１４に前記光触媒１９ａの光励起作用を発生させる波長の光を発光する発光手段として、前記回転軸１５の近傍に紫外線ランプ２０が配設されている。また、第１ユニット１１には、前記インテークドア１４の回動に伴って前記紫外線ランプ２０を収容または露出させる収容部２１が設けられている。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、前記紫外線ランプ２０は円柱形状をなし、その軸心が前記回転軸１５の軸心と平行に図示しない取付部材を介して固定されている。また、この紫外線ランプ２０は、図１に示すように、前記インテークドア１４によって内気循環通路１２の開口１２ａを開放するとともに外気導入通路１３の開口１３ａを閉塞し、内気を循環させる形態とした状態で、前記フィルタ１６に対して光を照射できるように配置されている。
【００２５】
図４（Ｂ）に示すように、前記収容部２１は、前記紫外線ランプ２０によってフィルタ１６を照射する状態で該紫外線ランプ２０を露出させる一方、前記インテークドア１４によって外気導入通路１３の開口１３ａを開放するとともに内気循環通路１２の開口１２ａを閉塞した状態で紫外線ランプ２０を覆い隠すもので、内気循環通路１２の壁面を窪ませて設けられている。この収容部２１の内面には、前記紫外線ランプ２０の表面を清掃する清掃手段として、複数の線条からなるブラシ２２が配設されている。
【００２６】
また、本実施形態では、前記第１ユニット１１内において、前記フィルタ１６の両側に、臭気成分の数値を検出する臭気センサ２３Ａ，２３Ｂが配設されている。言い換えれば、前記フィルタ１６に対して、内気または外気の送風方向の上流側および下流側に臭気センサ２３Ａ，２３Ｂが配設されている。
【００２７】
前記第２ユニット２４は、ベルマウス状の吸込口２５を備え、この吸込口２５を介して第１ユニット１１と連通している。この第２ユニット２４の内部には、図示しないブロアモータの駆動により回転するブロア２６が配設され、このブロア２６の回転により第１ユニット１１からの内気または外気を前記空調ユニット５を介して車内側へと送風する。
【００２８】
前記空調ユニット５およびブロアユニット１０の各構成部品を動作させる制御装置２７は、ユーザが図示しない操作部を操作し、外気導入モードまたは内気循環モードを選択すると、インテークドア１４を回動させ、内気循環通路１２または外気導入通路１３の開口１２ａ，１３ａを閉鎖する。また、送風量を選択すると、選択された送風量に応じた電圧をブロアモータに印加し、ブロア２６の回転数を変更する。これにより、内気または外気を、外気導入通路１３または内気循環通路１２を介してブロアユニット１０に吸引し、空調ユニット５を介して車内側へと送風するものである。なお、前記内気または外気は、ブロアユニット１０の第１ユニット１１のフィルタ１６を通過する際に、集塵および脱臭される。
【００２９】
また、本実施形態では、前記空調動作の実行中、即ち、ブロア２６を回転させることによる内気または外気の吸引して車内に送風している最中に、前記臭気センサ２３Ａ，２３Ｂを動作させ、各臭気センサ２３Ａ，２３Ｂによる検出値の差が予め設定した範囲内になると、前記紫外線ランプ２０を動作させるために、再生動作を実行させるフラグを記憶する。即ち、フィルタ１６の上流側での検出値と下流側での検出値の差が少なくなった場合、吸着剤１８ａの性能が低下したと判断し、再生動作を実行させるフラグを記憶する。そして、車両のエンジンを停止すると、前記フラグの有無を判断し、フラグが正立している（有）場合には再生動作を実行し、フラグが正立していない（無）場合には再生動作を実行しないように構成されている。
【００３０】
この再生動作は、太陽光の照射による電力発生手段である太陽電池２８によって発生させた電力を、整流器２９によって所定電圧に整流させ、その電力によって該制御装置２７を含む、前記インテークドア１４および紫外線ランプ２０を動作させることにより実行される。
【００３１】
この再生動作では、まず、図１（Ａ）に示すように、インテークドア１４によって内気循環通路１２の開口１２ａを開放するとともに外気導入通路１３の開口１３ａを閉塞した状態とした後、前記紫外線ランプ２０を動作させる。これにより、紫外線ランプが所定の波長の光を発光し、その光が照射されることにより光触媒１９ａが光励起作用を発生させる。その結果、前記吸着剤１８ａが吸着した臭気成分が分解され、該吸着剤１８ａによる臭気の吸着性能が再生（回復）される。
【００３２】
このように、本発明のブロアユニット１０では、吸着剤１８ａを再生させるための紫外線ランプ２０をインテークドア１４に配設する構成としているため、その設置スペースを容易に確保できるうえ、ユニット自体が大型化することを防止できる。また、紫外線ランプ２０は、インテークドア１４の回動軸の近傍に配置されているため、光触媒１９ａを備えた再生部材１９に対して全面に均一的に照射することができる。その結果、脱臭フィルタ全体にわたって均一的に吸着した臭気成分を分解することができる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、インテークドア１４を内気循環モードとした状態で、紫外線ランプ２０を露出させ、前記フィルタ１６を照射できるように構成し、外気導入モードとした状態では、収容部２１内に収容する構成としているため、外気に含まれた埃や油が紫外線ランプ２０に付着することを防止できる。しかも、前記収容室には、清掃手段を構成するブラシ２２が設けられているため、内気に含まれた埃が紫外線ランプ２０に付着しても、インテークドア１４の動作によって、付着した埃を確実に除去することができる。その結果、紫外線ランプ２０による光の照射効率が低下することを防止できる。
【００３４】
さらにまた、本実施形態では、２つの臭気センサ２３Ａ，２３Ｂによる検出値の差が予め設定した範囲内になると前記再生動作を実行するため、的確な時期に脱臭フィルタ１８の清掃動作を実行することが可能になり、無駄な動作を防止できる。しかも、この再生動作は、エンジンが停止した状態において、太陽電池２８による電力で動作されるため、予め搭載されている車両のエンジンを含む発電器やバッテリーへの負担を無くすことができる。また、空調装置を動作させない駐車状態で清掃動作を実行するため、吸着剤１８ａが既に吸着している臭気成分だけを確実に分解して再生することができる。
【００３５】
なお、本発明の車両用空調装置のブロアユニット１０は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００３６】
例えば、前記実施形態では、フィルタ１６の両側にそれぞれ臭気センサ２３Ａ，２３Ｂを配設し、これらの検出値の差に基づいて再生動作を実行するか否かを判断させたが、フィルタ１６における内気または外気の送風方向下流側にのみ臭気センサ２３Ｂを配設し、該臭気センサ２３Ｂによる検出値に基づいて、その検出値が所定のしきい値を越えると再生動作を実行させるようにしてもよい。
【００３７】
また、前記実施形態では、発光手段として円柱形状の紫外線ランプ２０をインテークドア１４に配設したが、図５に示すように、球状の紫外線ランプ２０を配設してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の車両用空調装置のブロアユニットでは、脱臭フィルタを再生させるための発光手段をインテークドアに配設するため、その設置スペースを容易に確保できるうえ、ユニット自体が大型化することを防止できる。
【００３９】
また、インテークドアを内気循環モードとした状態で、発光手段を露出させ、前記フィルタを照射できるように構成し、しかも、外気導入モードとした状態では、収容部内に収容する構成としているため、外気に含まれた埃や油が発光手段に付着することを防止できる。そのうえ、前記収容室には、清掃手段を構成するブラシが設けられているため、内気に含まれた埃が発光手段に付着しても、インテークドアの動作によって、付着した埃を確実に除去することができる。その結果、発光手段による光の照射効率が低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置のブロアユニットにおける内気循環モードの状態を示す断面図である。
【図２】ブロアユニットにおける外気導入モードの状態を示す断面図である。
【図３】ブロアユニットに配設するフィルタの構成を示す平面図である。
【図４】（Ａ）はインテークドアを示す斜視図、（Ｂ）はブロアユニットの部分拡大断面図である。
【図５】インテークドアの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
５…空調ユニット、１０…ブロアユニット、１２…内気循環通路、１２ａ…開口、１３…外気導入通路、１３ａ…開口、１４…インテークドア、１５…回転軸、１６…フィルタ、１９…再生部材、１９ａ…光触媒、２０…紫外線ランプ（発光手段）、２１…収容部、２２…ブラシ（清掃手段）、２３Ａ，２３Ｂ…臭気センサ、２６…ブロア、２７…制御装置、２８…太陽電池（電力発生手段）。

Claims (8)

1. ユニット内に回動可能に取り付けたインテークドアにより内気循環通路または外気導入通路の開口を開閉し、ブロアを回転させることにより、内気または外気を車内側へと送風するようにした車両用空調装置のブロアユニットにおいて、
   前記ユニット内に、臭気成分を吸着する脱臭フィルタを配設するとともに、光源からの光によって前記脱臭フィルタが吸着した臭気成分を分解する光触媒を備えた再生部材を配設し、前記インテークドアに、前記光触媒の光励起作用を発生させる波長の光を発光する発光手段を配設したことを特徴とする車両用空調装置のブロアユニット。
2. 前記発光手段を、前記インテークドアの回動軸近傍に設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のブロアユニット。
3. 前記発光手段を、前記インテークドアによって内気循環通路の開口を開放するとともに外気導入通路の開口を閉塞した状態で、前記フィルタを照射するように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置のブロアユニット。
4. 前記ユニットに、前記インテークドアによって内気循環通路の開口を開放するとともに外気導入通路の開口を閉塞した状態で前記発光手段を露出させる一方、前記インテークドアによって外気導入通路の開口を開放するとともに内気循環通路の開口を閉塞した状態で前記発光手段を覆い隠す収容部を設け、該収容部内に前記発光手段の表面を清掃する清掃手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置のブロアユニット。
5. 少なくとも前記脱臭フィルタにおける内気または外気の送風方向下流側に臭気センサを配設し、該臭気センサによる検出値に基づいて前記発光手段を動作させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調装置のブロアユニット。
6. 前記脱臭フィルタにおける内気または外気の送風方向上流側に臭気センサを更に配設し、２つの臭気センサによる検出値の差が予め設定した範囲内になると前記発光手段を動作させるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置のブロアユニット。
7. 少なくとも前記発光手段は、太陽光の照射により電力を発生する電力発生手段からの通電により動作させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車両用空調装置のブロアユニット。
8. 車両のエンジンを停止すると、前記電力発生手段からの通電により、前記インテークドアによって内気循環通路の開口を開放するとともに外気導入通路の開口を閉塞した状態とし、前記発光手段を動作させるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置のブロアユニット。

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