JP2005335441A

JP2005335441A - 車両用清浄ガス供給装置

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Publication number: JP2005335441A
Application number: JP2004153691A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yoshinori; 毅義則; Shinji Iwama; 岩間　　伸治; Koji Ota; 浩司太田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-24
Also published as: JP4396394B2

Abstract

【課題】清浄ガスのみを吹き出すように清浄ガス供給装置本体を制御することで、吹出ノズルからの不純ガスの吹き出しを防止することが可能な清浄ガス供給装置を実現する。
【解決手段】清浄ガス供給装置本体２１近傍の不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段３０が設けられ、清浄ガス供給装置本体２１は、ガス濃度検出手段３０により検出された不純ガスのガス濃度に基づいて、吹出ノズル２５から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御する。これにより、不純ガスの吹き出しを防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、乗員に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズルと車室内空気を導いて清浄ガスを生成して吹出ノズルに清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体とを備える車両用清浄ガス供給装置に関するものであり、特に、吹出ノズルからの不純ガスの吹き出しの低減に関する。

従来、この種の車両用清浄ガス供給装置として、例えば、特許文献１に示すように、運転者もしくは同乗者に新鮮な空気として高濃度の酸素を供給する装置が知られている。具体的には、車室内空気のうち一酸化炭素、二酸化炭素および窒素を吸脱着する清浄ガス供給装置本体と、車室内空気を前記清浄ガス供給装置本体へ導入する吸込管と、清浄ガス供給装置本体でガス分離された一酸化炭素、二酸化炭素および窒素を車室外に排出する排気管と、一酸化炭素、二酸化炭素および窒素がガス分離された残りの清浄ガスを送気管を介して車室内に放出する吹出ノズルとを具備している。

そして、車室内の汚れた空気を清浄ガス供給装置本体に導いて、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素等の不純ガスをガス分離し車室外に排出するとともに、不純ガスを分離した結果生じる清浄ガスである酸素富化空気を車室内へ送気するので車室内の不純ガスの増加が抑制されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−２７７３２７号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成によれば、一酸化炭素、二酸化炭素などの不純ガスがガス分離されて清浄ガス供給装置本体の近傍に溜まり、これらの不純ガスが清浄ガスに含まれて吹出ノズルから吹き出されてしまう問題がある。また、車両用空調装置の空調運転モードのうち、車室外空気を車室内に導く外気モードのときに、車両の走行状態が渋滞であると、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＨＣなどの不純ガスが車外から空調装置を介して車室内に浸入される。このときにおいても、清浄ガス供給装置本体近傍から吸い込まれた不純ガスが清浄ガスに含まれて吹き出しノズルから吹き出されてしまう問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、清浄ガスのみを吹き出すように清浄ガス供給装置本体を制御することで、吹出ノズルからの不純ガスの吹き出しを防止することが可能な清浄ガス供給装置を提供することにある。

上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項９に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、運転者もしくは同乗者に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズル（２５）と、車室内空気を導いて清浄ガスを生成して吹出ノズル（２５）に清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体（２１）とを備える車両用清浄ガス供給装置において、
清浄ガス供給装置本体（２１）近傍の不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段（３０）が設けられ、清浄ガス供給装置本体（２１）は、ガス濃度検出手段（３０）により検出された不純ガスのガス濃度に基づいて、吹出ノズル（２５）から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、例えば、不純ガスのガス濃度が所定値以上のときに、清浄ガス供給装置本体（２１）の作動を停止もしくは供給量を低減するように制御することで、吹出ノズル（２５）からの不純ガスの吹き出しを防止することができる。

請求項２に記載の発明では、運転者もしくは同乗者に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズル（２５）と、車室内空気を導いて清浄ガスを生成して吹出ノズル（２５）に清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体（２１）とを備える車両用清浄ガス供給装置において、
清浄ガス供給装置本体（２１）内から吹出ノズル（２５）に至る清浄ガスの流通経路に不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段（３０）が設けられ、清浄ガス供給装置本体（２１）は、ガス濃度検出手段（３０）により検出された不純ガスのガス濃度に基づいて、吹出ノズル（２５）から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、上述した請求項１よりも不純ガスのガス濃度の検出がより正確に検出できることで、吹出ノズル（２５）からの不純ガスの吹き出しをより確実に防止することができる。

請求項３に記載の発明では、運転者もしくは同乗者に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズル（２５）と、車室内空気を導いて清浄ガスを生成して吹出ノズル（２５）に清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体（２１）とを備える車両用清浄ガス供給装置において、
車両走行情報、空調作動情報もしくは道路情報の少なくともいずれか一つの情報を用いて車室内に浸入する不純ガスのガス濃度を予測するガス濃度予測演算手段（４０ａ）が設けられ、清浄ガス供給装置本体（２１）は、ガス濃度予測演算手段（４０ａ）により予測された不純ガスのガス濃度に基づいて、吹出ノズル（２５）から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、車両に設けられた上述したいずれか一つの情報を用いて不純ガスのガス濃度の予測が可能となることで、検出するガス種に応じたガス濃度検出手段（３０）を配設することなく吹出ノズル（２５）からの不純ガスの吹き出しを防止することができる。これにより、請求項１および請求項２に比べて部品コストの低減が図れる。

請求項４に記載の発明では、車両走行情報は、車両走行状態における車速もしくは車間距離の少なくともいずれか一つであることを特徴としている。請求項４に記載の発明によれば、車両には、車速や前車との車間距離を検出するセンサが設けられていることで、これらのセンサを用いることで、ガス濃度予測演算手段（４０）を構成する部品コストが安くできる。

請求項５に記載の発明では、空調作動情報は、車両用空調装置の空調運転モードのうち、車室内に設けられた複数の吹出口に向けて吹出制御する空調ユニット（１０）に導かれる車室外空気もしくは車室内空気のいずれかを選択する内外気モードであることを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、不純ガスの車室内への浸入を車両用空調装置の内外気モードで容易に検出できるため、請求項４と同様に、空調作動情報を用いることで、ガス濃度予測演算手段（４０）を構成する部品コストが安くできる。

請求項６に記載の発明では、道路情報は、ナビゲーション装置で受信されるＶＩＣＳ情報であることを特徴としている。請求項６に記載の発明によれば、不純ガスの車室内への浸入をナビゲーション装置で受信する渋滞情報により容易に検知できるため、請求項４および請求項５と同様に、ＶＩＣＳ情報を用いることで、ガス濃度予測演算手段（４０）を構成する部品コストが安くできる。

請求項７に記載の発明では、不純ガスは、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ_２、ＣＯ、ＨＣの少なくともいずれか一つであることを特徴としている。請求項７に記載の発明によれば、これらの不純ガスは車外から車室内に浸入もしくは乗員の呼吸作用および清浄ガス供給装置本体（２１）の作動により車室内で発生するため、これらのガス濃度が所定値以上に達したときに、吹出ノズル（２５）からの不純ガスの吹き出しを防止することができる。

請求項８に記載の発明では、清浄ガス供給装置本体（２１）は、車室内空気を導いて酸素を富化もしくは車室内空気に酸素を付与させて吹出ノズル（２５）に生成した清浄ガスを供給する装置であることを特徴としている。請求項８に記載の発明によれば、不純ガスのガス濃度に基づいて制御される清浄ガス供給装置本体（２１）は、空間容量が小さく、かつ密閉度の高い車両において、車室内空気を導いて酸素を富化する方式の酸素発生装置もしくは、例えば、酸素ボンベなど車室内空気に酸素を付与させる酸素発生装置であることで好適である。

言い換えれば、乗員の呼吸作用により酸素濃度が減少して快適さが徐々に失われるが、効率的に清浄ガス供給装置本体（２１）を作動させることで乗員の疲労回復や眠気防止に効果がある。なお、酸素を富化させて生成した清浄ガスを吹出ノズル（２５）に供給する装置では、例えば、車両用空調装置が内気モードで作動していると車室内空気の酸素濃度が徐々に低下するが、車室内空気に酸素を付与させて生成した清浄ガスを吹出ノズル（２５）に供給する装置であれば酸素濃度低下を防止することができる。

請求項９に記載の発明では、清浄ガス供給装置本体（２１）は、車室内空気を導いて溶解、拡散、離脱させて酸素を富化する酸素富化膜（２１１）、および酸素富化膜（２１１）を介して導かれた車室内空気に圧力差を与える空気ポンプ手段（２１２）から構成することを特徴としている。請求項９に記載の発明によれば、清浄ガス供給装置本体（２１）の構造が簡素に構成できることで小型軽量化が図れることで車両用に好適である。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態における車両用清浄ガス供給装置を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は車室内に設けられた複数の吹出口に向けて吹出制御する空調ユニット１０を搭載する車両に別体で構成された清浄ガス供給装置２０の全体構成を示す模式図である。図２は清浄ガス供給装置本体２１の構成を示す模式図である。

車両に搭載される車両用空調装置の通風系は、図１に示すように、大別して送風ユニット１１と空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。送風ユニット１１は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側にオフセットして配置されており、これに対して空調ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。

送風ユニット１１は周知のごとく車室内空気である内気と車室外空気である外気を切り替導入する内外気切替箱（図示せず）と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して空調ユニット１０に送風する送風機（図示せず）とから構成している。そして、内外気切替箱は図示しない空調制御装置に電気的に接続されて制御されるものであり、空調ユニット１０に導かれる吸入空気を内外気モードに基づいて内気もしくは外気のいずれかを選択するように制御される。

一方、空調ユニット１０は１つの共通の空調ケース内に空気を冷却する冷却用熱交換器（図示せず）および空気を加熱する暖房用熱交換器（図示せず）が一体的に収容されている。そして、空調ケースには、空気通路の末端に複数の吹出開口部（図示せず）が形成されており、かつこれらの吹出開口部が車両に設けられた吹出口に連通するようにダクト（図示せず）を介して接続されている。

さらに、空調ケースには、上述した熱交換器の下流側に、冷却された冷風と加熱された温風との風量割合を調節することで車室内への吹出空気温度を調整する温度調節手段（図示せず）が設けられるとともに、吹出開口部の上流側に、その吹出開口部を開閉するための制御ドア（図示せず）が設けられている。そして、これらの温度調節手段および制御ドアは図示しない空調制御装置に電気的に接続されて制御されるものであり、温度調節手段は設定温度に基づいて制御され、制御ドアは吹出モードに基づいて制御される。

この吹出モードは、乗員の上半身に向けて温度調節された空調風を吹き出すフェイスモード、乗員の上半身と乗員の足元とに向けて空調風を吹き出すバイレベルモード、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフットモード、乗員の足元と前面ガラスとに向けて空調風を吹き出すフット・デフロスタモードおよび前面ガラスに向けて空調風を吹き出すデフロスタモードがある。

次に、清浄ガス供給装置２０は、車室内空気を導いて清浄ガスを生成し、その清浄ガスを乗員に向けて吹き出す装置であり、清浄ガス供給装置本体２１、送気管２２、吹出ノズル２５、ガス濃度検出手段３０および清浄ガス制御装置４０から構成されている。ガス濃度検出手段３０は、清浄ガス供給装置本体２１の近傍に配設され、トランクルーム内の空気に含まれる不純ガスのガス濃度を検出するセンサである。本実施形態では、因みに、ＣＯ（一酸化炭素）とＣＯ_２（二酸化炭素）のガス濃度を検出する二つのガス濃度センサを備えている。

そして、ガス濃度検出手段３０は、検出された不純ガス（ＣＯ、ＣＯ_２）のガス濃度情報を後述する清浄ガス供給制御装置４０に入力するように電気的に接続されている。なお、不純ガスとして上述のＣＯ、ＣＯ_２の他に、これらのみとは限らず、大気汚染物質であるＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物）、ＨＣ（炭化水素）などのガス濃度を検出するガス濃度センサを複数個配設しても良い。

吹出ノズル２５は、清浄ガスを乗員の顔面近傍に向けて吹き出すように乗員席に設けられ、送気管２２を介して清浄ガス供給装置本体２１に接続されている。この清浄ガス供給装置本体２１は、車両後方のトランクルーム内に設置して車室内空気を吸入するように図示しない吸入管を介して車室内と連通するように構成している。

また、全体構成としては、図２に示すように、酸素富化膜２１１、空気ポンプ手段である真空ポンプ２１２、吸込みフィルタ２１３および送風機２１４から構成されており、酸素富化膜２１１に車室内空気を導いて不純ガスを分離させて清浄ガスとして高濃度の酸素を生成して吹出ノズル２５に供給する酸素富化膜式の装置である。

この酸素富化膜２１１は単数もしくは複数個のモジュールで構成され、その酸素富化膜２１１の片側が連通管２１２ａにより真空ポンプ２１２の吸入側に連通するように配設されている。そして、図中２１２ｂは吐出管であり、その下流端が送気管２２に接続されている。

送風機２１４は、酸素富化膜２１１の他方側に新鮮な車室内空気を流通させる換気用の送風機であり、吸込みフィルタ２１３は、その車室内空気に含まれる塵埃を除去するフィルタである。そして、酸素富化膜２１１は、真空ポンプ２１２を作動させて片側を真空状態に減圧すると、他方側の空気が圧力差により真空ポンプ２１２で吸引される。このときに、他方側の空気の分子が酸素富化膜２１１を通過することで溶解、拡散、離脱する。

これは、通常の空気中の窒素は約７９％であるが、酸素は窒素に比べて酸素富化膜２１１を通過する速さが約２．５倍程度早いため酸素富化膜２１１から離脱するときに生成する空気は、酸素富化膜２１１を通過する前の空気の組成より酸素濃度が高くなる。その結果、約３０％の高濃度の酸素が吐出管２１２ｂから吹出ノズル２５に供給することができる。なお、真空ポンプ２１２、送風機２１４は、清浄ガス供給制御装置４０に電気的に接続されて制御される。

また、この清浄ガス供給制御装置４０には、車両用空調装置の空調作動モードが入力するように空調制御装置（図示せず）に電気的に接続されるとともに、吹出ノズル２５から吹き出される清浄ガスの吹出流量を制御する流量制御プログラムが設けられている。この流量制御プログラムは、車両用空調装置の空調作動モードのうち、上述した吹出モード、送風量モード、およびガス濃度検出手段３０で検出されたガス濃度情報に基づいて、吹出ノズル２５から吹き出される清浄ガスの吹出流量を制御するようにしている。

より具体的には、図３および図４に示す流量制御プログラムのフローチャートに基づいて真空ポンプ２１２の回転数を制御することで吹出流量を制御している。図３は吹出モードのうち、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードのときに、真空ポンプ２１２の回転数を可変するように制御している。これは、吹出ノズル２５により乗員に向けて吹き出す清浄ガスが空調風の気流によって拡散しないように、例えば、乗員の顔面近傍に受ける空調風の風速が大きいときは、吹出ノズル２５から吹き出される清浄ガスの吹出流量を大きくするようにしている。これにより、乗員への清浄ガス（酸素）の到達性が低下することを防止できるものである。

一方、図４はトランクルー内の空気に含まれる不純ガス（ＣＯ、ＣＯ_２）のガス濃度が所定値を超えたときには、吹出ノズル２５から吹き出される清浄ガスの吹出流量を停止もしくは低減するように制御している。これは、酸素富化膜２１１でガス分離された不純ガスがトランクルーム内に溜まってくると、これらの不純ガスが清浄ガスに含まれて吹出ノズル２５から吹き出すことを防止したものである。

以下、本実施形態の車両用清浄ガス供給装置の作動を図３および図４に基づいて説明する。まず、清浄ガス供給装置２０の図示しない運転スイッチが作動すると、図３に示すように、ステップ１００にて流量制御の制御処理が開始する。空調ユニット１０の作動状態、つまり吹出モードを判定するものであり、ステップ１１０では、吹出モードがフェイスモードであるか否かを判定し、ステップ１３０で、吹出モードがバイレベルモードであるか否かを判定し、ステップ１６０で、吹出モードがフットモードであるか否かを判定する。

そして、ステップ１１０にて、フェイスモードであれば、ステップ１２０にて真空ポンプ２１２の回転数をＨｉとする。これにより、乗員に向けて吹き出される空調風の気流が乗員の顔面近傍で大きいフェイスモードのときに、吹出ノズル２５から吹き出す清浄ガスの吹出流量を大とすることで乗員への清浄ガス（酸素）の到達性が低下することを防止できる。

そして、ステップ１３０にてバイレベルモードであれば、ステップ１４０にて、送風量モードがＭ２（所定の送風量）以上が否かを判定し、Ｍ２（所定の送風量）以上であれば、ステップ１２０にて真空ポンプ２１２の回転数をＨｉとする。逆にステップ１４０にて、送風量モードがＭ２（所定の送風量）以上が否かを判定し、Ｍ２（所定の送風量）以上でなければ、ステップ１５０にて真空ポンプ２１２の回転数をＭｅとする。

これにより、乗員に向けて吹き出される空調風の気流が乗員の顔面近傍でフェイスモードよりも若干低下するバイレベルモードのときに、送風量モードに基づいて、それよりも吹出ノズル２５から吹き出す清浄ガスの吹出流量を大とすることで乗員への清浄ガス（酸素）の到達性が低下することを防止できる。

また、ステップ１６０にてフットモードであれば、ステップ１７０にて、送風量モードがＭ２（所定の送風量）以上が否かを判定し、Ｍ２（所定の送風量）以上であれば、ステップ１５０にて真空ポンプ２１２の回転数をＭｅとする。逆にステップ１７０にて、送風量モードがＭ２（所定の送風量）以上が否かを判定し、Ｍ２（所定の送風量）以上でなければ、ステップ１８０にて真空ポンプ２１２の回転数をＬｏとする。なお、ステップ１６０にて、フットモードでなければステップ１８０にて真空ポンプ２１２の回転数をＬｏとする。

これにより、乗員に向けて吹き出される空調風の気流が乗員の顔面近傍で小さいフットモードのときに、送風量モードに基づいて、吹出ノズル２５から吹き出す清浄ガスの吹出流量を制御することで効率的に清浄ガス供給装置２０を作動させることができる。そして、ステップ１９０では、清浄ガス供給装置２０が作動しているか否かを判定する。つまり、清浄ガス供給装置２０が作動しているときは、吹出モードと送風量モードに基づいて真空ポンプ２１２の制御が継続され、作動が停止しておれば真空ポンプ２１２の制御が終了する。

一方、清浄ガス供給装置２０の作動により、トランクルーム内のガス濃度が所定値以上に達したときは、図４に示すように、ステップ２１０にて真空ポンプ２１２が作動しているか否かを判定する。ここで、真空ポンプ２１２が作動していれば、ステップ２２０にてガス濃度検出手段３０で検出されたガス成分Ａ（例えば、ＣＯ）が所定値以下か否かを判定する。ここで、所定値以下であれば、ステップ２３０にてガス濃度検出手段３０で検出されたガス成分Ｂ（例えば、ＣＯ_２）が所定値以下か否かを判定する。

そして、ステップ２２０およびステップ２３０にて所定値以上であれば、ステップ２７０にて真空ポンプ２１２の作動を停止する。また、ステップ２３０にて所定値以下であれば、ステップ２８０にて真空ポンプ２１２の作動を継続させる。そして、ステップ２９０にて、清浄ガス供給装置２０が作動しているか否かを判定する。

つまり、清浄ガス供給装置２０が作動しているときは、ガス成分Ａ（例えば、ＣＯ）およびガス成分Ｂ（例えば、ＣＯ_２）のガス濃度に基づいて真空ポンプ２１２を制御され、作動が停止しておれば真空ポンプ２１２の制御が終了する。これにより、トランクルーム内に不純ガスが所定値以上に達したときは、これらの不純ガスを吹出ノズル２５から吹き出すことを防止できる。なお、本実施形態では、ステップ２７０にて真空ポンプ２１２の作動を停止させたが、これに限らず、吹出流量が極小となるように真空ポンプ２１２の回転数を小さくしても良い。

また、真空ポンプ２１２の回転数を可変することで吹出ノズル２５からの吹出流量を調節するように制御したが、これに限らず、酸素濃度を調節するように制御させても良い。さらに、車両用空調装置の空調作動モードのうち、車室外空気が空調ユニット１０に導かれる外気モードで、かつ車両走行状態が渋滞しているときは大気汚染物質が浸入するので、上述したようにＣＯ、ＣＯ_２の他に、ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＳＯｘ（硫黄酸化物）、ＨＣ（炭化水素）などのガス濃度を検出して真空ポンプ２１２を制御しても良い。

以上の第１実施形態による車両用清浄ガス供給装置によれば、清浄ガス供給装置２０を作動させることで酸素富化膜２１１によりガス分離された不純ガス（例えば、ＣＯ、ＣＯ_２）がトランクルーム内に溜まってくるが、清浄ガス供給装置本体２１近傍にガス濃度検出手段３０を設け、このガス濃度に基づいて真空ポンプ２１２の作動を停止もしくは供給量を低減するように制御することで、吹出ノズル２５からの不純ガスの吹き出しを防止することができる。

また、不純ガスとして、ＣＯ_２、ＣＯ、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＨＣの少なくともいずれか一つのガス濃度に基づいて真空ポンプ２１２の作動を制御することにより、これらの不純ガスは車外から車室内に浸入もしくは乗員の呼吸作用および清浄ガス供給装置本体２１の作動により車室内で発生するため、これらのガス濃度が所定値以上に達したときに、吹出ノズル２５からの不純ガスの吹き出しを防止することができる。なお、これらの不純ガスのガス濃度を検出するセンサであるガス濃度検出手段３０は、それぞれ単体で複数個設けても良いが、複数の不純ガスが検出できるように構成しても良い。

また、清浄ガス供給装置本体２１は、車室内空気を導いて溶解、拡散、離脱させて酸素を富化する酸素富化膜２１１、および酸素富化膜２１１を介して導かれた車室内空気に圧力差を与える真空ポンプ２１２から構成することにより、車両では乗員の呼吸作用により酸素濃度が減少して快適さが徐々に失われるが、効率的に清浄ガス供給装置本体２１を作動させることで乗員の疲労回復や眠気防止に効果がある。さらに、清浄ガス供給装置本体２１の構造が簡素に構成できることで小型軽量化が図れることで車両用に好適である。

（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段３０を清浄ガス供給装置本体２１の近傍に配設させたが、これに限らず、図５に示すように、清浄ガス供給装置本体２１内の酸素富化膜２１１の近傍に配設しても良い。これによれば、不純ガスのガス濃度の検出が正確に検出できる。

また、酸素富化膜２１１の近傍に限らず、酸素富化膜２１１の下流側、真空ポンプ２１２の吸い込み部近傍、真空ポンプ２１２の吐出部２１２ｂ、送気管２２内、吹出ノズル２５近傍など清浄ガスの流通経路内に設けても良い。これによれば、不純ガスのガス濃度の検出がより精度よく検出できる。

（第３実施形態）
以上の実施形態では、ガス濃度の検出のために複数のガス濃度検出手段３０を設けたが、これに限らず、車両に設けられた情報を用いて不純ガスのガス濃度の予測を求めて清浄ガス供給装置２０を制御するようにしても良い。具体的には、車両走行状態における車速などの車両走行情報と空調作動モードのうち、空調ユニット１０に導かれる車室外空気もしくは車室内空気のいずれかを選択する送風ユニット１１の内外気モードなどの空調作動情報を用いて不純ガスのガス濃度の予測をするガス濃度予測演算手段４０ａを有し、そのガス濃度予測演算手段４０ａにより予測された不純ガスのガス濃度に基づいて真空ポンプ２１２を制御する流量制御プログラムを清浄ガス供給制御装置４０に設けたものである。

ここで、本実施形態の流量制御プログラムを図６に基づいて説明する。まず、ステップ２１０にて真空ポンプ２１２が作動しているか否かを判定する。ここで、真空ポンプ２１２が作動していれば、ステップ２４０にて空調作動状態が内外気モードのうち、外気モードであるか否かを判定する。ここで外気モードであれば、ステップ２５０にて車両走行状態のうち、車速が所定値以下か否かを判定する。

つまり、ここで車速が所定値以下であれば、渋滞であると予測するとともに、ステップ２４０で外気モードであるため不純ガスが車室内に浸入していると予測している。そして、ステップ２６０にて経過時間Ｔ１以上経過したかを判定する。これは、外気モードで車速が所定値以下の状態が経過時間Ｔ１以上継続しているか否かを判定している。従って、所定時間Ｔ１経過したときは、清浄ガス供給装置本体２１の近傍のガス濃度が悪化したと予測してステップ２７０にて真空ポンプ２１２の作動を停止させる。

なお、ステップ２６０にて経過時間Ｔ１以下であれば、ステップ２７５にて真空ポンプ２１２の回転数をＬｏに変更する。また、ステップ２５０にて車速が所定値以上であれば、渋滞ではなく不純ガスの浸入がないと予測してステップ２８０にて真空ポンプ２１２の作動を継続させる。一方、ステップ２４０にて内気モードであれば、ステップ２５０ａにて車両走行状態のうち、車速が所定値以下か否かを判定する。

つまり、ここで車速が所定値以下であれば、渋滞であると予測するがステップ２４０で内気モードであるため、不純ガスの浸入が微量であると予測する。そして、ステップ２６０ａにて経過時間Ｔ２以上経過したかを判定する。これは、内気モードで車速が所定値以下の状態が経過時間Ｔ２以上継続しているか否かを判定している。従って、所定時間Ｔ２経過したときは、清浄ガス供給装置本体２１の近傍のガス濃度が悪化したと予測してステップ２７０にて真空ポンプ２１２の作動を停止させる。

また、同じように、ステップ２６０ａにて経過時間Ｔ２以下であれば、ステップ２７５にて真空ポンプ２１２の回転数をＬｏに変更する。また、ステップ２５０ａにて車速が所定値以上であれば、渋滞ではなく不純ガスの浸入がないと予測してステップ２８０にて真空ポンプ２１２の作動を継続させる。なお、ステップ２４０、２５０、２６０およびステップ２５０ａ、２６０ａが請求項で称するガス濃度予測演算手段４０ａである。これにより、不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段３０を設けなくても、車速、内外気モードの情報から不純ガスのガス濃度の予測を求めることができる。

なお、本実施形態では、不純ガスのガス濃度の予測するために、車両走行情報として車速と空調作動情報として内外気モードを用いたが、これに限らず、車両に搭載されるナビゲーションシステムで受信される道路情報のうちで渋滞情報を報知するＶＩＣＳ情報や車間距離を検出する車間距離センサからの車両走行情報を用いて不純ガスのガス濃度の予測しても良い。

具体的には、図７に示す流量制御プログラムであり、ステップ２５５、２５６、２６０がガス濃度予測演算手段４０ａである。なお、ここでは、図６に示す制御処理とステップ２５５、２５６のみが異なるものであり、図中に示す符号のうち、図６で説明した同じ制御処理は同一の制御処理を示し説明は省略する。ステップ２５５にてＶＩＣＳ情報から渋滞情報が有るか否かを判定する手段であり、ここで渋滞情報があればステップ２５６にて車間距離が所定値以下か否かを判定している。

つまり、渋滞情報があって、車間距離が所定値以下の状態がステップ２６０にて経過時間Ｔ１以上継続していれば、清浄ガス供給装置本体２１の近傍のガス濃度が悪化したと予測してステップ２７０にて真空ポンプ２１２の作動を停止させるように制御している。これにより、不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段３０を設けなくても、ＶＩＣＳ情報、車間距離の情報から不純ガスのガス濃度の予測を求めることができる。

以上の第３実施形態による車両用清浄ガス供給装置によれば、ガス濃度を検出するガス濃度検出手段３０を複数個設けることなく、不純ガスのガス濃度の予測が可能となることで、吹出ノズル２５からの不純ガスの吹き出しを防止することができる。これにより、第１、第２実施形態に比べて部品コストの低減が図れる。

（他の実施形態）
以上の実施形態では、清浄ガス供給装置本体２１は、車室内空気を導いて溶解、拡散、離脱させて酸素を富化する酸素富化膜２１１、および酸素富化膜２１１を介して導かれた車室内空気に圧力差を与える真空ポンプ２１２から構成させて清浄ガスとして高濃度の酸素を生成させたが、これに限らず、ガス分離膜と加圧ポンプと組み合わせてガス分離膜による加圧濾過によりガスを分離する膜分離方式の清浄ガス供給装置や吸着剤に対する吸着速の違いを利用してガスを分離するＰＳＡ（ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）式の清浄ガス供給装置でも良い。

さらに、以上のガスを分離して酸素を富化する方式の他に、酸素を含む化学物質に水と反応させて酸素を生成する化学反応ガス発生装置または酸素ボンベなどで車室内空気に生成した酸素を付与する清浄ガス供給装置２０でも良い。これによれば、酸素を富化する方式に比べて、例えば、車両用空調装置が内気モードで作動していると車室内空気の酸素濃度が徐々に低下するが、酸素を付与させて生成した清浄ガスを吹出ノズル２５に供給する装置であれば、酸素濃度低下を防止することができる。

本発明の第１実施形態における車両に搭載される清浄ガス供給装置２０の全体構成を示す模式図である。本発明の第１実施形態における清浄ガス供給装置本体２１の構成を示す模式図である。本発明の第１実施形態における流量制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態における流量制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態における車両に搭載される清浄ガス供給装置２０の全体構成を示す模式図である。本発明の第３実施形態における流量制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。本発明の第３実施形態の変形例における流量制御プログラムの制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…空調ユニット
２１…清浄ガス供給装置本体
２５…吹出ノズル
３０…ガス濃度検出手段
４０ａ…ガス濃度予測演算手段
２１１…酸素富化膜
２１２…真空ポンプ（空気ポンプ手段）

Claims

運転者もしくは同乗者に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズル（２５）と、車室内空気を導いて清浄ガスを生成して前記吹出ノズル（２５）に清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体（２１）とを備える車両用清浄ガス供給装置において、
前記清浄ガス供給装置本体（２１）近傍の不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段（３０）が設けられ、
前記清浄ガス供給装置本体（２１）は、前記ガス濃度検出手段（３０）により検出された不純ガスのガス濃度に基づいて、前記吹出ノズル（２５）から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御することを特徴とする車両用清浄ガス供給装置。
運転者もしくは同乗者に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズル（２５）と、車室内空気を導いて清浄ガスを生成して前記吹出ノズル（２５）に清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体（２１）とを備える車両用清浄ガス供給装置において、
前記清浄ガス供給装置本体（２１）内から前記吹出ノズル（２５）に至る清浄ガスの流通経路に不純ガスのガス濃度を検出するガス濃度検出手段（３０）が設けられ、
前記清浄ガス供給装置本体（２１）は、前記ガス濃度検出手段（３０）により検出された不純ガスのガス濃度に基づいて、前記吹出ノズル（２５）から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御することを特徴とする車両用清浄ガス供給装置。
運転者もしくは同乗者に向けて清浄ガスを吹き出す吹出ノズル（２５）と、車室内空気を導いて清浄ガスを生成して前記吹出ノズル（２５）に清浄ガスを供給する清浄ガス供給装置本体（２１）とを備える車両用清浄ガス供給装置において、
車両走行情報、空調作動情報もしくは道路情報の少なくともいずれか一つの情報を用いて車室内に浸入する不純ガスのガス濃度を予測するガス濃度予測演算手段（４０ａ）が設けられ、
前記清浄ガス供給装置本体（２１）は、前記ガス濃度予測演算手段（４０ａ）により予測された不純ガスのガス濃度に基づいて、前記吹出ノズル（２５）から乗員に向けて吹き出される清浄ガスの供給停止もしくは供給量を低減するように制御することを特徴とする車両用清浄ガス供給装置。
前記車両走行情報は、車両走行状態における車速もしくは車間距離の少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項３に記載の車両用清浄ガス供給装置。
前記空調作動情報は、車両用空調装置の空調運転モードのうち、車室内に設けられた複数の吹出口に向けて吹出制御する空調ユニット（１０）に導かれる車室外空気もしくは車室内空気のいずれかを選択する内外気モードであることを特徴とする請求項３に記載の車両用清浄ガス供給装置。
前記道路情報は、ナビゲーション装置で受信されるＶＩＣＳ情報であることを特徴とする請求項３に記載の車両用清浄ガス供給装置。
前記不純ガスは、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ_２、ＣＯ、ＨＣの少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の車両用清浄ガス供給装置。
前記清浄ガス供給装置本体（２１）は、車室内空気を導いて酸素を富化もしくは車室内空気に酸素を付与させて前記吹出ノズル（２５）に生成した清浄ガスを供給する装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の車両用清浄ガス供給装置。
前記清浄ガス供給装置本体（２１）は、車室内空気を導いて溶解、拡散、離脱させて酸素を富化する酸素富化膜（２１１）、および前記酸素富化膜（２１１）を介して導かれた車室内空気に圧力差を与える空気ポンプ手段（２１２）から構成することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の車両用清浄ガス供給装置。