JP2008094181A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電霧化装置で発生した帯電した粒子状の水を車室内に広く行き渡らせることができるようにすることにより、車室内の環境を全体に亘って一層良好にして、乗員の快適性を向上させる。
【解決手段】水に電圧を印加してナノメーターサイズの帯電した粒子状の水を得るように構成された静電霧化装置Ａを空調装置Ｂに設ける。静電霧化装置Ａに、帯電した粒子状の水を導く導管部７１を設ける。道管部７１の先端開口部７１ｂを空調装置Ｂのサイドベントダクト３６内で開口させる。先端側開口部７１ｂをサイドベントダクト３６の吹出口３６ａと重複させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば自動車等の車室内に配設される車両用空調装置に関する。

一般に、例えば自動車等の車室内に設けられたインストルメントパネルの内部には、空調装置が配設されている。この空調装置により、車室内の温度及び湿度が乗員にとって快適な状態となるように調節される。

また、従来より、例えば、特許文献１に開示されているように、除菌及び消臭効果を持つ帯電した水の粒子を得る装置として、静電霧化装置が知られている。この静電霧化装置は、水を貯留したタンクと、タンク内の水を吸い上げる棒状の吸水体と、吸水体の先端部近傍に配置された電極とを備えている。電極に高電圧を印加すると吸水体の先端部が実質的な電極として機能して吸水体の先端部に電荷が集中する。これにより、吸い上げられた水が表面張力を越えて分裂を繰り返してナノメーターサイズの径を有する帯電した粒子状になり、空気中に放出される。このようにして得られた帯電した粒子状の水は、超微細であるため、放出された後に約１０分程度の長い時間に亘って空気中を浮遊するとともに、洋服等の繊維の中まで入り易くなり、除菌及び消臭効果を高いレベルで得ることができる。
特開２００５−１７７６７８号公報

ところで、近年、自動車等においては車室内の環境を温度や湿度以外の要素によって一層良好にしたいという要求が増えつつある。このことに対して、車室内にスプレーで除菌消臭剤等を散布することで車室の臭気を低減したり、スギ花粉等のアレルギーの原因物質であるアレルゲンを低減することが考えられる。しかし、除菌消臭剤をスプレーで散布した場合には、その粒径は小さくても数μｍくらいになり、車室に浮遊する時間は短い時間で車室の全体に行き渡り難く、その上、座席やフロアカーペットを構成する繊維の間には入り込み難い。このため、除菌消臭の効果は低いものとなってしまい、車室内の環境を十分に良好にできない。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、静電霧化装置では帯電した粒子状の水によって除菌及び消臭効果が高いレベルで得られることに着目し、この静電霧化装置で発生した帯電した粒子状の水を車室内に広く行き渡らせることができるようにすることにより、車室内の環境を全体に亘って一層良好にして、乗員の快適性を向上させることにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、該静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを有する静電霧化装置が配設された車両用空調装置であって、空気の導入口及び導出口が形成された空調用ケースと、上記空調用ケースに設けられ、上記導入口から導入された空気の温度調節を行い空調風を生成する温度調節部と、上記導出口に接続され、該導出口から導出された空調風を車室に導くダクトとを備え、上記静電霧化装置の導管部の開口部は上記ダクト内で開口し、該ダクトをその吹出口から見たときに該吹出口と上記導管部の開口部とが少なくとも一部互いに重複するように位置付けられている構成とする。

この構成によれば、静電霧化装置において電圧を印加して得られた帯電した粒子状の水の粒径は、スプレーで散布した場合の粒径よりもはるかに小さいナノメーター（ｎｍ）サイズとなる。この超微細な帯電した粒子状の水は、導管部の開口部から空調装置のダクト内に放出される。このとき、ダクトの吹出口と導管部の開口部との少なくとも一部が互いに重複しているので、ダクト内に放出された粒子状の水は、そのまま直線状に流れてダクトの吹出口から車室に効率よく供給される。

車室に供給された粒子状の水は、その後、長い時間に亘って空気中を浮遊するので、車室内の空気の流れに乗って車室の全体に行き渡る。さらに、粒子状の水が超微細であることから、座席やフロアカーペット等を構成する繊維の間にまで容易にかつ確実に入り込む。これにより、車室の全体に亘って除菌消臭効果が得られる。

請求項２の発明では、水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、該静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを有する静電霧化装置が配設された車両用空調装置であって、空気の導入口及び導出口が形成された空調用ケースと、上記空調用ケースに設けられ、上記導入口から導入された空気の温度調節を行い空調風を生成する温度調節部と、上記導出口に接続され、該導出口から導出された空調風を車室に導くダクトとを備え、上記静電霧化装置の導管部の開口部は、上記ダクトの吹出口近傍に位置付けられている構成とする。

この構成によれば、静電霧化装置において得られた超微細な帯電した粒子状の水は、導管部の開口部から空調装置のダクトの吹出口近傍に放出される。この吹出口近傍に放出された粒子状の水は、吹出口から吹き出す空調風にのって車室の全体に効率よく行き渡るとともに、座席やフロアカーペット等を構成する繊維の間にまで容易にかつ確実に入り込む。これにより、車室の全体に亘って除菌消臭効果が得られる。

請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、ダクトは、空調風を乗員の上半身に向けて供給するベントダクトである構成とする。

この構成によれば、帯電した粒子状の水をより広範囲に効率よく供給することが可能になる。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、空調用ケースには、複数の導出口が形成されるとともに、空調風を各導出口に振り分けて吹出モードを切り替えるダンパが内蔵され、静電霧化装置は、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水を導管部に送り出すための送風機と、上記静電霧化部及び上記送風機を作動状態と非作動状態とに切り替えるための切替スイッチと、上記静電霧化部、上記送風機及び上記切替スイッチが接続された制御部とを備え、上記制御部は、空調風の吹出モードを検出し、検出された吹出モードに関わらず、上記切替スイッチに応じて上記静電霧化部及び上記送風機を作動状態と非作動状態とに切り替えるように構成されている構成とする。

この構成によれば、空調装置の吹出モードがベントダクトから空調風が供給されないモードとされている場合に、静電霧化部及び送風機を作動させて、静電霧化部で生成した粒子状の水を送風機の風に乗せてベントダクトから供給することが可能になる。

請求項５の発明では、請求項４の発明において、空気を空調用ケースの温度調節部に送風する空調ファンを備え、上記制御部は、上記空調ファンが作動しているか否かを検出するとともに、該空調ファンが作動していることを検出したときに静電霧化部を作動させるように構成されている構成とする。

この構成によれば、粒子状の水を空調ファンの風に乗せて乗員近傍に供給することが可能になる。

請求項１の発明によれば、静電霧化装置の導管部の開口部を空調装置のダクト内で開口させ、該ダクトの吹出口と導管部の開口部との少なくとも一部を互いに重複させたので、帯電した粒子状の水を効率よく車室に供給できる。これにより、車室の全体に亘って除菌消臭効果を十分に得ることができ、乗員の快適性を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、静電霧化装置の導管部の開口部を、空調装置のダクトの吹出口近傍に位置付けたので、空調風を利用して、帯電した粒子状の水を車室の全体に行き渡らせることができる。これにより、車室の全体に亘って除菌消臭効果を十分に得ることができ、乗員の快適性を向上させることができる。

請求項３の発明によれば、帯電した粒子状の水を広範囲に均一に供給でき、乗員の快適性をより一層向上させることができる。

請求項４の発明によれば、ベントダクトから空調風が供給されない吹出モードの場合に、静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を送風機の風に乗せてベントダクトから効果的に供給することができる。これにより、空調装置の吹出モードによらず、除菌及び消臭効果を得て乗員の快適性を向上させることができる。

請求項５の発明によれば、空調装置が有する空調ファンの風を利用して帯電した粒子状の水を車室の広い範囲に亘って供給できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図２は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置Ｂを車両後側から見た図である。この空調装置Ｂには、静電霧化装置Ａが取り付けられており、図１に示すように、自動車の室内前端部に設けられたインストルメントパネルＰの内部に収容された状態で車体及びインストルメントパネルＰに固定されている。尚、以下の説明では特に説明しない場合、「前」及び「後」はそれぞれ「車両前後方向前」及び「車両前後方向後」を意味しており、「左」及び「右」は、それぞれ車体を基準とした「車幅方向左」及び「車幅方向右」を意味している。

上記インストルメントパネルＰの前端部には、フロントウインドガラス（図示せず）の内面に空調風を供給するためのデフロスト口１００が形成されている。また、インストルメントパネルＰの車両右側である運転席側及び左側である助手席側には、乗員の上半身近傍に空調風を供給するための運転席側のサイドベント口１０１及び助手席側のサイドベント口１０１がそれぞれ設けられている。さらに、インストルメントパネルＰの左右略中央部には、乗員の上半身近傍に空調風を供給するための２つのセンタベント口１０２が設けられている。

図２に示すように、上記空調装置Ｂは、送風機ユニット２と、空調ユニット３と、空調制御装置５（図５に示す）とを備えている。上記送風機ユニット２は、図１に示すように、インストルメントパネルＰ内の助手席側に位置付けられ、上記空調ユニット３は、インストルメントパネルＰ内の左右方向略中央部に位置付けられている。

上記送風機ユニット２は、樹脂製の送風用ケース１０を備えている。この送風用ケース１０の上部には、図４にも示すように、車室に開口する内気導入口１１と、車室外に連通するダクト（図示せず）に接続される外気導入口１２とが形成されている。送風用ケース１０の内部には、上記内気導入口１１と外気導入口１２とを選択的に開閉する内外気切替ダンパ１３が配設されている。図２に示すように、送風用ケース１０の上部外面には、上記内外気切替ダンパ１３を作動させる内外気切替用アクチュエータ１４が取り付けられている。このアクチュエータ１４は、上記空調制御装置５に接続されて、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。このアクチュエータ１４により内外気切替ダンパ１３を作動させることで、空調装置Ｂは、内気導入口１１を開きかつ外気導入口１２を閉じる内気循環モードと、内気導入口１１を閉じかつ外気導入口１２を開く外気導入モードとに切り替えられる。

図２に示すように、上記送風用ケース１０内の下半部には、空調ファンを構成する遠心式ファン１６が回転軸を上下方向に向けた状態で収容されている。このファン１６の下方には、ファン駆動モータ１７が配置されている。このファン駆動モータ１７は、送風用ケース１０に取り付けられた状態で上記空調制御装置５に接続され、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。ファン駆動モータ１７の回転速度は空調制御装置５により設定される。上記ファン駆動モータ１７が回転することにより、空気が上記内気導入口１１または外気導入口１２から送風用ケース１０内に導入されるようになっている。この導入された空気は、送風用ケース１０の下部における空調ユニット３側に形成された吹出口（図示せず）から吹き出すようになっている。

上記空調ユニット３は、樹脂製の空調用ケース２０を備えている。この空調用ケース２０の下部における送風機ユニット２側には、図示しないが、上記送風用ケース１０の吹出口に接続される導入口が形成されており、この導入口から送風機ユニット２の空気が導入されるようになっている。図４に示すように、上記空調用ケース２０の内部には、冷却用熱交換器２１と、加熱用熱交換器２２とが収容されている。冷却用熱交換器２１は、チューブアンドフィンタイプのものであり、冷凍サイクルの一要素である蒸発器で構成されている。冷凍サイクルは、上記冷却用熱交換器２１の他に、冷媒を圧縮する圧縮機２３と、圧縮機２３から吐出された冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器２４と、冷媒の気液分離を促進させる受液器２５と、冷媒の圧力を減圧する減圧弁２６とを備えており、これらが冷媒配管２７を用いて順に接続されて構成されている。上記圧縮機２３は、エンジンＥの動力により駆動されるようになっている。

上記圧縮機２３が作動すると冷却用熱交換器２１に減圧された冷媒が流入し、該冷却用熱交換器２１の表面温度が低下する。この冷却用熱交換器２１の表面温度は、該冷却用熱交換器２１の空気流れ下流側の面に取り付けられた温度検出センサ２８で検出されるようになっている。この温度検出センサ２８は、上記空調制御装置５に接続されている。

上記加熱用熱交換器２２は、上記冷却用熱交換器２１の空気流れ方向下流側に配置されている。この加熱用熱交換器２２は、チューブアンドフィンタイプの熱交換器であり、エンジンＥの冷却水が循環するヒータコアで構成されている。加熱用熱交換器２２には、エンジンＥの冷却水通路（図示せず）に連通するヒータ配管３０が接続されている。また、空調用ケース２０内には、冷却用熱交換器２１を通過した空気を、加熱用熱交換器２２に流さずに該加熱用熱交換器２２の下流側へ導くバイパス通路３１が設けられている。

上記空調用ケース２０内の冷却用熱交換器２１と加熱用熱交換器２２との間には、加熱用熱交換器２２を通過する空気量を設定するエアミックスダンパ３２が配設されている。空調用ケース２０の外面には、図２に示すように、上記エアミックスダンパ３２を作動させる温度制御用アクチュエータ３３が取り付けられている。このアクチュエータ３３は、上記空調制御装置５に接続され、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。このアクチュエータ３３によりエアミックスダンパ３２を作動させることで、冷却用熱交換器２１を通過した全空気のうち、加熱用熱交換器２２を通過する空気量が設定される。そして、この加熱用熱交換器２２を通過した空気と、それ以外のバイパス通路３１を流れた空気とが、加熱用熱交換器２２の下流側で混合し、これにより、空調風が生成される。つまり、エアミックスダンパ３２の作動状態により空調風の温度が変更されるようになっている。上記冷却用熱交換器２１、加熱用熱交換器２２、バイパス通路３１及びエアミックスダンパ３２により、本発明の温度調節部が構成されている。

上記空調用ケース２０の上部における後側には、ベント導出口（図示せず）が形成され、このベント導出口には、上記インストルメントパネルＰのセンタベント口１０２に連通するセンタベントダクト３５と、運転席側のサイドベント口１０１に連通する運転席側サイドベントダクト３６と、助手席側のサイドベント口１０１に連通する助手席側サイドベントダクト３６とが接続されている。図３に示すように、これら運転席側及び助手席側サイドベントダクト３６，３６の先端側は後側へ向けて折り曲げられ、その端部に吹出口３６ａが形成されている。

また、上記空調用ケース２０の上部における前側には、デフロスト導出口（図示せず）が形成され、このデフロスト導出口には、上記デフロスト口１００に連通するデフロストダクト３８が接続されている。空調用ケース２０の両側部には、フット導出口（図示せず）が形成され、このフット導出口には、運転席乗員の足元近傍及び助手席乗員の足元近傍まで延びるフットダクト３９がそれぞれ接続されている。上記センタベントダクト３５、運転席側及び助手席サイドベントダクト３６，３６、デフロストダクト３８及びフットダクト３９は樹脂製である。

図４に示すように、上記空調用ケース２０内のセンタベントダクト３５及びサイドベントダクト３６、３６の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するベントダンパ４０が配設されている。また、空調用ケース２０内のデフロストダクト３８の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するデフロストダンパ４１が配設され、フットダクト３９の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するフットダンパ４２が配設されている。

上記空調用ケース２０の外面には、図２に示すように、上記ベントダンパ４０、デフロストダンパ４１及びフットダンパ４２を作動させる吹出モード切替用アクチュエータ４３が配設されている。この吹出モード切替用アクチュエータ４３は、上記空調制御装置５に接続され、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。また、図５に示すように、空調制御装置５には、インストルメントパネルＰに設けられた乗員操作用ダイヤル１０４が接続されている。

上記吹出モード切替用アクチュエータ４３によりベントダンパ４０を全開とし、かつデフロストダンパ４１及びフットダンパ４２を閉じると、空調風がベント口１０１，１０２から吹き出すベントモードとなる。また、上記アクチュエータ４３により、ベントダンパ４０及びフットダンパ４２を半分開き、かつデフロストダンパ４１を閉じると、バイレベルモードとなる。また、上記アクチューエータ４３により、デフロストダンパ４１を開き、かつベントダンパ４０及びフットダンパ４２を閉じると、デフロストモードとなる。尚、吹出モードは、アクチュエータ４３の作動によって上記した吹出モード以外にも、デフフットモードやフットモードにも切り替えられるようになっている。本発明の空調風を各導出口に振り分けて吹出モードを切り替えるダンパは、上記ベントダンパ４０、デフロストダンパ４１及びフットダンパ４２で構成されている。

図５に示すように、上記空調制御装置５には、車室内の温度を検出する内気温度センサ６６が接続されている。空調制御装置５は、センサ６６及びダイヤル１０４の入力信号に基づいて、空調風の目標温度を決定し、温度調節用アクチュエータ３３を制御する。また、空調制御装置５は、自動モードとされているときには、空調風量が目標温度に見合った最適な風量となるようにファン駆動モータ１７への印加電圧を変更し、また、最適な吹出モードとなるように吹出モード切替用アクチュエータ４３を制御する。尚、上記吹出モードは、乗員が上記ダイヤル１０４で任意の吹出モードに切り替えることも可能である。

上記静電霧化装置Ａは、図２及び図３に示すように、運転席側サイドベントダクト３６の吹出口３６ａ近傍に配置され、該サイドベントダクト３６やインストルメントパネルＰに設けたブラケット（図示せず）に固定されている。この静電霧化装置Ａは、空気に含まれる水分を結露させて集め、この集めた水から帯電した粒子状の水を得て放出するように構成されたものである。

上記静電霧化装置Ａは、図６に示すように、帯電した粒子状の水を生成する静電霧化部７０と、この静電霧化部７０で生成した粒子状の水を導く導管部７１と、送風機７５とを備えている。静電霧化部７０は、図７に示すように、ケース７２と、ケース７２内に収容された結露水生成部７３と、放電部７４と、静電霧化制御装置７６とを備えている。上記ケース７２は、樹脂材を矩形箱状に成形してなるものである。ケース７２の内部は、その略中央部に配置された仕切壁７２ａにより、静電霧化制御装置７６を収容する第１空間Ｒ１と、結露水生成部７３、放電部７４及び送風機７５を収容する第２空間Ｒ２とに仕切られている。ケース７２の第２空間Ｒ２側の端壁部には、略中央部近傍に、略円形の放出孔７２ｂが貫通形成されている。図６に示すように、この放出孔７２ｂの周縁部は、ケース７２の外方へ突出し、環状の突条部を形成している。ケース７２の第２空間Ｒ２側の両側壁には、細長いスリット形状を有する複数の通風孔７２ｃがそれぞれ形成されている。

図８に示すように、上記結露水生成部７３は、熱電効果を有する熱電素子としてのペルチェ素子７８と、アルミニウム合金等の金属材からなる放熱用フィン７９とを備えている。ペルチェ素子７８は、周知のように、電圧を印加することで高温部７８ａと低温部７８ｂができる素子である。ペルチェ素子７８の高温部７８ａが放熱用フィン７９に接触しており、高温部７８ａの熱が放熱用フィン７９によって放熱されるようになっている。この結露水生成部７３は、図６や図７に示すように、上記第２空間Ｒ２の仕切壁７２ａに接近して配置されている。

上記放電部７４は、電気を通さない樹脂材を略円筒状に成形した筒部材８０と、放電電極８１と、対向電極８２とを備えている。筒部材８０は、ペルチェ素子７８の周囲を囲む大きさとされ、中心線方向一端部には、放熱用フィン７９に固定されるフランジが形成されている。筒部材８０の内周面には、放電電極８１を保持する保持板部８０ａが形成されている。また、筒部材８０の周壁部には、中心線方向中間部に、周方向に延びるスリット形状の複数の貫通孔８０ｂが周方向に互いに離れて形成されている。

上記対向電極８２は、導電性を有する金属材料を筒部材８０と略同じ径のリング状に成形してなるものであり、筒部材８０のフランジと反対側の端部に固定されている。この対向電極８２からはリード線（図示せず）が延びており、接地されている。

上記放電電極８１は、導電性を有する金属材料を棒状に成形してなるものであり、筒部材８０内に配置され、基端部が、上記保持板部８０ａを貫通した状態で該保持部材８０ａに固定されている。放電電極８１の基端部には、先端側に比べて大径の円板部が設けられ、該円板部は、上記ペルチェ素子７８の低温部７８ｂ側に、板状の絶縁材８３を介在させた状態で配置されている。この絶縁材８３は伝熱性を有しており、ペルチェ素子７８の低温部７８ｂによって放電電極８１が冷却されるようになっている。また、放電電極８１の先端部は、先細に形成されている。放電電極８１は、保持板部８０ａから対向電極８２側へ突出した部分が、先端部を除いて断熱材８４で覆われている。また、放電電極８１には、リード線８５が接続されている。図６や図７に示すように、放電部７４は、第２空間Ｒ２の放出孔７２ｂ側に配置されており、この状態で、筒部材８０の対向電極８２側の開口部が放出孔７２ｂと略一致している。

上記送風機７５は、詳細は図示しないが、矩形状の枠と、枠内の中央部に配置された状態で該枠に固定されたモータと、モータの出力軸に連結された軸流ファンとで構成されており、各種冷却部分に用いられる周知の構造のものである。送風機７５は、図６や図７に示すように、ケース７２の第２空間Ｒ２において、放熱フィン７９とケース７２の通風孔７２ｃとの間に配置されている。この送風機７５のファンは、上記通風孔７２ｃから空気を吸い込む方向に回転し、これにより、図７に矢印で示すように、吸い込まれた空気の一部は、放熱用フィン７９の間を通って反対側の通風孔７２ｃから排出され、残りは、ケース７２内を放出孔７２ｂ側へ流れて筒部材８０の貫通孔８０ｂから該筒部材８０の内部に流れ込んで放出孔７２ｂから排出されるようになっている。

上記導管部７１は、図６に示すように、ポリ塩化ビニルを真っ直ぐな円管状に成形してなるものである。この導管部７１は、放出孔７２ｂに接続される基端開口部７１ａから先端開口部７１ｂに亘って内径の変化がなく、同じ断面形状を有しており、内周面が凹凸のない円滑形状とされている。導管部７１を先端開口部７１ｂ側から見ると、該導管部７１における基端開口部７１ａと先端開口部７１ｂとが重複している。また、導管部７１は、図７に示すように、基端開口部７１ａの内側にケース７２の突条部を嵌入した状態で該ケース７２に取り付けられている。尚、導管部７１の内径は、先端側へ行くほど小さくしてもよい。

上記静電霧化制御装置７６は、図９に示すように、ＣＰＵ８８と、ペルチェ素子電源部８９と、高電圧発生部９０とを備えており、ペルチェ素子電源部８９及び高電圧発生部９０はＣＰＵ８８に接続され、ＣＰＵ８８によりコントロールされるようになっている。上記送風機７５のモータはＣＰＵ８８に接続され、上記ペルチェ素子７８はペルチェ素子電源部８９に接続され、上記放電電極８１のリード線８５は高電圧発生部９０に接続されている。また、静電霧化制御装置７６には、静電霧化部７０及び送風機７５を、作動状態と非作動状態とに切り替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１が接続されている。さらに、静電霧化制御装置７６と空調制御装置５とは信号線で接続されている。この信号線を介して、静電霧化制御装置７６には、空調装置Ｂのファン駆動モータ１７が作動しているか否かが電気信号として入力されるとともに、吹出モードがどのモードであるかが電気信号として入力されるようになっている。

上記ベルチェ素子電源部８９は、ペルチェ素子７８に電圧を印加するように構成されている。ペルチェ素子電源部８９からの出力電圧は変化するようになっており、このペルチェ素子電源部８９の出力電圧は、ペルチェ素子７８の低温部７８ｂの温度が周囲の空気の露点よりも低くなるように設定されている。また、上記高電圧発生部９０は、例えば、６０００Ｖくらいの電圧を発生して放電電極８１に印加するように構成されている。

上記静電霧化制御装置７６は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１がＯＦＦとされているときには、送風機７５のモータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１へ電圧を印加せず、一方、ＯＮとされているときには、これらモータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１に電圧を印加するように構成されている。また、静電霧化制御装置７６は、空調装置Ｂの吹出モードを検出し、この検出された吹出モードがどのモードであっても、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１を優先して送風機７５のモータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１への電圧の印加をコントロールするように構成されている。また、静電霧化制御装置７６は、空調装置Ｂのファン駆動モータ１７が作動していることを検出すると、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１の状態に関わらず、上記モータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１に電圧を印加するようになっている。尚、図６に示す符号９２は配線である。

図２及び図３に示すように、上記静電霧化装置Ａの導管部７１の先端側は、運転席側サイドベントダクト３６の前壁部を貫通して該ダクト３６内に突出し、導管部７１の先端開口部７１ｂはサイドベントダクト３６内で開口している。つまり、放出口７２ｂは、導管部７１を介してダクト３６内と連通している。導管部７１の先端開口部７１ｂは、サイドベントダクト３６の吹出口３６ａ近傍に位置しており、図２に示すように、サイドベントダクト３６を吹出口３６ａ側から見たときに、先端開口部７１ｂが吹出口３６ａと重複している。上記先端開口部７１ｂの全部を吹出口３６ａと重複させるようにしてもよいし、先端開口部７１ｂの一部を吹出口３６ａと重複させるようにしてもよい。

次に、上記のように構成された空調装置Ｂ及び静電霧化装置Ａの動作について説明する。空調制御装置５は、自動モードにあるときには、乗員による設定温度や車室の温度状態等に基づいて空調風の目標温度を決定して温度調節用アクチュエータ３３を作動させるとともに、ファン駆動モータ１７を回転させ、さらに、空調風の吹出モードを設定して吹出モード切替用アクチュエータ４３を作動させる。

また、静電霧化装置ＡのＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１がＯＮにされていると、静電霧化制御装置７６は、ペルチェ素子７８、静電霧化部７０及び送風機７５に電圧を印加する。ペルチェ素子７８に加される電圧は、低温部７８ｂが周囲の空気の露点よりも低い温度となるように設定されており、この値は、シュミレーション等により予め求められている値である。

上記ペルチェ素子７８に電圧が印加されると、低温部７８ｂの温度が低下するとともに、高温部７８ａの温度が上昇する。上昇した高温部７８ａの熱は、放熱フィン７９により放熱される。このとき、送風機７５によりケース７２内に吸い込まれた空気がフィン７９間を通っているので、高温部７８ａを十分に冷却することが可能になり、よって、低温部７８ｂの温度が空気の露点以下まで確実に下がる。この低温部７８ｂにより放電電極８１が冷却されると、断熱材で囲まれていない先端部において、空気に含まれている水分が凝縮して結露水が得られる。この結露水は、電圧が印加されている放電電極８１の先端部で分裂（レイリー分裂）し、粒径がナノメーター（ｎｍ）サイズの帯電した粒子状の水になる。また、放電電極８１と対極電極８２との間では、凝縮水の分裂と同時にマイナスイオンが発生する。上記のようにして得られた粒子状の水は、送風機７５の風により、筒部材８０から放出孔７２ｂを介して導管部７１に流入する。この導管部７１の内周面が円滑形状であるため、導管部７１内の空気の流れは大きく乱れずスムーズに流れており、粒子状の水は、このスムーズな空気の流れに乗って導管部７１を流れていく。

このようにして粒子状の水が導管部７１により運転席側サイドベントダクト３６内に導かれる。このとき、空調装置Ｂの吹出モードがベントモードやバイレベルモードとされていると、運転席側サイドベントダクト３６内に流入した粒子状の水は、放出孔７２ｂと吹出口３６ａとが重複しているので、空調風に乗って直線状に流れて吹出口３６ａ及びサイドベント口１０１を介して運転席乗員の上半身近傍へ向けて吹き出す。

上記のようにサイドベント口１０１から吹き出した粒子状の水は、浮遊時間が約１０分程度と長いので、吹出口３６ａから吹き出した空調風の流れにより車室の後部にまで到達し、やがて、車室全体に行き渡る。このことを図１０に示すグラフに基づいて説明する。このグラフは、粒子状の水の数が車室の部位によりどのように異なるかを測定した結果を示すものであり、横軸には、インストルメントパネルＰの表面から後方への離間距離をとり、縦軸には、粒子状の水の数をとっている。測定に使用した自動車は、前後方向に３列の座席を有するミニバンタイプの車両であり、測定は、運転席側と助手席側とで個別に行った。また、測定条件は、空調装置Ｂを内気循環モードとするとともにベントモードとし、操作ダイヤル１０４による室温設定を２５℃とした。また、粒子状の水の個数は、ナノメーターサイズの粒子をカウント可能なカウンター（図示せず）を用いて測定した。

この図１０から明らかなように、インストルメントパネルＰからの離間距離が約５０ｃｍの１列目の座席近傍、約１５０ｃｍの２列目の座席近傍、約２３０ｃｍの３列目の座席近傍のそれぞれで、粒子状の水の数は略同じであり、該粒子状の水は車室全体に行き渡っていることが分かる。

また、上記静電霧化装置Ａによる脱臭効果について図１１に示すグラフに基づいて説明する。このグラフは、タバコの臭気が時間の経過と共にどのように変化するかを測定した結果を示すものであり、横軸には、測定開始からの経過時間（ｈｏｕｒ）をとり、縦軸には、臭気強度をとっている。この臭気強度は、６段階臭気強度表示法で官能評価した結果であり、０は無臭、１はやっと感知できるにおい、２は何のにおいであるか分かる弱いにおい、３は確実に感知できるにおい、４は強いにおい、５は強烈なにおいをそれぞれ示している。測定に使用した自動車は、上記と同様なミニバンタイプである。また、測定条件は、空調装置Ｂを外気導入モードとするとともにベントモードとし、操作ダイヤル１０４による室温設定を２０℃とし、また、吸ったタバコの本数は５本であり、タバコを吸っているときには運転席側のウインドガラスを約５ｃｍ開け、タバコの煙を排出した後に閉めることとした。測定は、タバコを吸い終わって所定時間経過してから開始した。尚、測定は複数回行い、結果を平均している。

この図１１から明らかなように、静電霧化装置ＡをＯＦＦにしている場合は、測定開始から４時間経過しても、臭気強度が２以上の何のにおいか感知できる程度の臭気が残っているのに対し、静電霧化装置ＡをＯＮにしている場合には、１以下となって殆どにおいを感知できない程度となった。これは、粒子状の水が車室全体に行き渡って臭気除去作用を発揮していることと、粒径が小さく繊維の間に入り込み易く、座席やフロアカーペットにしみ込んだ臭気成分に対しても臭気除去作用を発揮しているためである。

また、上記静電霧化装置Ａによるアレルゲンの低減効果について図１２に示すグラフに基づいて説明する。このグラフは、アレルゲンとしてのスギ花粉が時間の経過と共にどのように変化していくかを測定した結果を示すものであり、横軸には、測定開始からの経過時間（ｈｏｕｒ）をとり、縦軸には、アレルゲン残存率をとっている。測定条件としては、所定広さの部屋にスギ花粉を置いたシャーレを複数個配置し、これらシャーレから離れた所に静電霧化装置Ａを配置した。

この図１２から明らかなように、静電霧化装置ＡをＯＦＦにしている場合は、測定開始から４時間経過してもスギ花粉の殆ど全てが活性状態にあるのに対し、静電霧化装置ＡをＯＮにしている場合には、４時間経過すると活性状態にあるものは２０％程度にまで減少した。このように、静電霧化装置Ａで得られた帯電した粒子状の水は、アレルゲン低減にも十分に効果があることが分かる。

また、上記測定条件以外の条件として、例えば、空調装置Ｂの吹出モードがベントダクト３５，３６から空調風が供給されない吹出モードとされている場合においても、静電霧化装置Ａの送風機７５が作動しているので、この送風機７５から送られて筒部材８０を通って放出孔７２ｂから排出される空気により、粒子状の水を運転席側サイドベントダクト３６から車室に供給することが可能になる。この場合も、粒子状の水の浮遊時間が長いことにより、該粒子状の水は車室全体に行き渡る。

また、上記粒子状の水は、水をレイリー分裂させただけであり、除菌剤や消臭剤等の薬剤を含んでいないものである。従って、粒子状の水が座席やフロアカーペットに付着してもそれらを傷めることはない。

また、空調装置Ｂのファン駆動モータ１７が作動している状態では、静電霧化装置ＡのＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１がＯＦＦとされていても、静電霧化制御装置７６は、ペルチェ素子７８、静電霧化部７０及び送風機７５に電圧を印加するため、粒子状の水を送風機７５の風の流れにより車室全体に行き渡らせることが可能である。

以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置Ｂによれば、サイドベントダクト３６の吹出口３６ａと、静電霧化装置Ａの導管部７１の先端開口部７１ｂとを互いに重複させたので、サイドベントダクト３６内に放出された帯電した粒子状の水を、そのまま直線状に流して吹出口３６ａから車室に効率よく供給できる。このことに加え、静電霧化装置Ａの導管部７１の先端開口部７１ｂを、サイドベントダクト３６の吹出口３６ａ近傍に位置付けたので、空調風を利用して、帯電した粒子状の水を車室の全体に行き渡らせることができる。これらのことにより、車室の全体に亘って除菌消臭効果を得ることができ、乗員の快適性を向上させることができる。

また、ベントダクト３６から空調風が供給されない吹出モードの場合に、帯電した粒子状の水を送風機７５の風に乗せてベントダクト３６から乗員近傍に効果的に供給することができる。これにより、空調装置Ｂの吹出モードによらず、除菌及び消臭効果を得て乗員の快適性を向上させることができる。

また、静電霧化部７０で得た粒子状の水を導管部７１により運転席側サイドベントダクト３６の内部まで導くようにしたので、粒子状の水が運転席側サイドベントダクト３６の内部に到達する前に拡散しなくなる。これにより、粒子状の水が静電霧化装置Ａの周囲に存在するベントダクト３６等に付着しなくなり、消失数を減少できる。

また、ペルチェ素子７８によって結露させた水を利用して帯電した粒子状の水を得ることができるので、水の補給作業を行うことなく十分な数の粒子状の水を継続的に供給することができる。

また、静電霧化装置Ａをサイドベントダクト３６に取り付けてインストルメントパネルＰ内部に設置するようにしたので、インストルメントパネルＰ内部のデッドスペースを有効に活用できる。

また、静電霧化装置Ａの放出孔７２ｂを空調装置Ｂのサイドベントダクト３６内に連通させたので、粒子状の水を空調風に乗せて車室の広い範囲に亘って供給できる。

また、本実施形態では、導管部７１をポリ塩化ビニルで構成しているが、他の樹脂材を用いて構成してもよい。

また、本実施形態では、導管部７１をケース７２と別体としているが、導管部７１をケース７２に一体成形してもよい。

また、上記実施形態では、静電霧化装置Ａの導管部７１の先端側開口部７１ｂをサイドベントダクト３６内で開口させるようにしたが、これに限らず、導管部７１の先端側開口部７１ｂをセンタベントダクト３５やデフロストダクト３８、フットダクト３９内で開口させるようにしてもよい。さらに、導管部７１の先端側を上記ダクト３５、３６、３８、３９内で開口させることなく、該ダクト３５、３６、３８、３９の外部で各吹出口３６ａの周縁部に隣接するように位置付けてもよい。

また、例えば、図１３に示す変形例１のように、導管部７１の基端側に消音器９５を設けてもよい。この消音器９５は、厚肉筒状に形成されており、導管部７１と略同径の内筒部材９６と、この内筒部材９６よりも大きい外筒部材９７と、内筒部材９６と外筒部材９７との間に設けられた吸音材９８とで構成されている。内筒部材９６には、多数の貫通孔９６ａが形成されている。これにより、静電霧化装置Ａの放電時の音や送風機７５の音が吸音材９８により吸音されるので、導管部７１から洩れる音の大きさを小さくでき、静粛性を高めることができる。

また、図１４に示す変形例２のように、導管部７１を曲げてもよい。この場合には、導管部７１を先端開口部７１ｂ側から見たとき（（ｂ）に示す）に、該導管部７１における先端開口部７１ｂと基端開口部７１ａとが少なくとも一部互いに重複するように曲がりを設定するのが好ましい。このことで、導管部７１内には、基端開口部７１ａから先端開口部７１ｂまで直線状に延びる領域（図中に斜線で示した領域）が形成されることになり、その結果、粒子状の水を導管部７１内で直線状にスムーズに流すことが可能になる。

また、上記実施形態では、静電霧化装置Ａの導管部７１の先端側をサイドベントダクト３６内に突出させるようにしたが、これに限らず、導管部７１の先端側をセンタベントダクト３５やデフロストダクト３８、フットダクト３９内に突出させるようにしてもよい。さらに、導管部７１の先端側を上記ダクト３５、３６、３８、３９に突出させることなく、該ダクト３５、３６、３８、３９の外部で吹出口３６ａ近傍に配置してもよい。また、導管部７１の形状は任意に設定することができ、また、導管部７１を省略することも可能である。

以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば、乗用自動車の車室に搭載するのに適している。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置が搭載された車両のインストルメントパネルの斜視図である。 空調装置を車両後側から見た図である。 空調装置の平面図である。 空調装置の概略構造を説明する図である。 空調制御装置のブロック図である。 静電霧化装置の斜視図である。 静電霧化装置の断面図である。 結露水生成部及び放電部の断面図である。 静電霧化制御装置のブロック図である。 車室の部位と粒子状の水の数との関係を示すグラフである。 タバコの臭気強度の変化を示すグラフである。 スギ花粉アレルゲンの残存率の変化を示すグラフである。 変形例１に係る静電霧化装置の図７相当図である。 変形例２に係る導管部及びケースの一部を示し、（ａ）は、導管部の軸線に沿った断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ矢視図である。

符号の説明

１１ 内気導入口
１２ 外気導入口
１６ 遠心式ファン（空調ファン）
２０ 空調用ケース
２１ 冷却用熱交換器
２２ 加熱用熱交換器
３１ バイパス通路
３２ エアミックスダンパ
３６ ベントダクト
３６ａ 吹出口
４０ ベントダンパ
４１ デフロストダンパ
４２ フットダンパ
７０ 静電霧化部
７１ 道管部
７２ ケース
７２ｂ 放出孔
７３ 結露水生成部
７５ 送風機
７６ 静電霧化制御装置（制御部）
７８ ペルチェ素子（熱電素子）
９１ ＯＮ／ＯＦＦスイッチ（切替スイッチ）
Ａ 静電霧化装置
Ｂ 車両用空調装置
Ｐ インストルメントパネル

Claims (5)

1. 水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、該静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを有する静電霧化装置が配設された車両用空調装置であって、
   空気の導入口及び導出口が形成された空調用ケースと、
   上記空調用ケースに設けられ、上記導入口から導入された空気の温度調節を行い空調風を生成する温度調節部と、
   上記導出口に接続され、該導出口から導出された空調風を車室に導くダクトとを備え、
   上記静電霧化装置の導管部の開口部は上記ダクト内で開口し、該ダクトをその吹出口から見たときに該吹出口と上記導管部の開口部とが少なくとも一部互いに重複するように位置付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、該静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを有する静電霧化装置が配設された車両用空調装置であって、
   空気の導入口及び導出口が形成された空調用ケースと、
   上記空調用ケースに設けられ、上記導入口から導入された空気の温度調節を行い空調風を生成する温度調節部と、
   上記導出口に接続され、該導出口から導出された空調風を車室に導くダクトとを備え、
   上記静電霧化装置の導管部の開口部は、上記ダクトの吹出口近傍に位置付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用空調装置において、
   ダクトは、空調風を乗員の上半身に向けて供給するベントダクトであることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項３に記載の車両用空調装置において、
   空調用ケースには、複数の導出口が形成されるとともに、空調風を各導出口に振り分けて吹出モードを切り替えるダンパが内蔵され、
   静電霧化装置は、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水を導管部に送り出すための送風機と、上記静電霧化部及び上記送風機を作動状態と非作動状態とに切り替えるための切替スイッチと、上記静電霧化部、上記送風機及び上記切替スイッチが接続された制御部とを備え、
   上記制御部は、空調風の吹出モードを検出し、検出された吹出モードに関わらず、上記切替スイッチに応じて上記静電霧化部及び上記送風機を作動状態と非作動状態とに切り替えるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項４に記載の車両用空調装置において、
   空気を空調用ケースの温度調節部に送風する空調ファンを備え、
   上記制御部は、上記空調ファンが作動しているか否かを検出するとともに、該空調ファンが作動していることを検出したときに静電霧化部を作動させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
   置。

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