JP2008260520A - 車両用空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】電極間の水による電気短絡を防止し、短絡による電極間のスパーク現象とそれによる放電ノイズとを防止することができる車両用空調システムを提供する。
【解決手段】空調ケースの内部通路にイオン発生器が装備され、イオン発生器の第１放電電極と第２放電電極が、互いに離隔されてイオン発生器本体から内部通路に突出形成された自動車車両用空調システムにおいて、第１放電電極と第２放電電極の周囲に凝縮された水を排出させて、第１放電電極と第２放電電極が水により電気短絡することを防止する短絡防止手段が設置される。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用空調システムに係り、より詳細には、イオン発生器の電極間における水による短絡を防止した車両用空調システムに関する。

自動車には、通常、室内の空気温度を調節するための空調システムが設けられており、その空調システムは、空調ケースに送風ファンが設けられ、上流部にある内気導入口と外気導入口の一方あるいは両方から空気を取入れ、下流部にあるエバポレータで温度調整された後室内に吹き出させて室内を快適な温度に維持させている。

このとき、空調ケース内にイオン発生器を取り付け、空気中にイオン、特に陰イオンを増加させて情緒や自律神経の安定、疲労の回復などの効果を高めて室内環境の快適性を向上させることがしばしば行われる。例えば、空調ダクト内の流通空気中に陰イオンを発生させて陰イオンを含む空気を車内へ吹き出すようにした車両用空調装置〔特許文献１参照〕、空調ダクト内に針状電極を配置し、針状電極にマイナス高電圧を印加してコロナ放電を発生させることにより、低電圧でも多くの陰イオンを発生させることができるようにした陰イオン発生装置〔特許文献２参照〕が提案されており、その他、発生したイオンの車両室内への放出効率を高める改善提案〔特許文献３、４参照〕もなされている。

しかし、従来の空調システムでは、内部に導入された空気の湿度が高いとき、イオン発生器の放電電極の周りに水が凝縮し、凝縮した水が電極間に水膜を形成して電気的に短絡し、電極間に電流が流れ、両電極の間にスパーク現象を誘発させ、その結果、放電ノイズを発生させるという問題点が指摘されている。

特開平９−３１５１４１号公報 特開２０００−２４７１４１号公報 特開２００４−１４８８８４号公報 特開２００４−１４２６９１号公報

上記したイオン発生器の電極周囲に水が凝縮して両電極間に水膜を形成して電気的に短絡するという問題点に鑑み、本発明の目的は、両電極間の水による電気短絡を防止し、短絡による電極間のスパーク現象とそれによる放電ノイズとを防止することができる車両用空調システムを提供することにある。

このような目的を果たすための本発明は、空調ケースの内部通路にイオン発生器が装備され、イオン発生器の第１放電電極と第２放電電極が、互いに離隔されてイオン発生器本体から内部通路に突出形成された自動車車両用空調システムにおいて、第１放電電極と第２放電電極の周囲に凝縮された水を排出させて、第１放電電極と第２放電電極が水により電気短絡することを防止する短絡防止手段が設置されていることを特徴としている。

好ましい短絡防止手段形態の一つは、直角三角形の板状で、斜め下方に大きくなる斜辺を排水部とする排水リブであり、第１放電電極及び／または第２放電電極の周りに凝縮した水を排水リブにより誘導して排出させることができる。

その他、短絡防止手段として、第１放電電極と第２放電電極の間で、内部通路に向けて設置される遮断バッフル、第１放電電極と第２放電電極との間に配される空調ケースの補強リブ、第１放電電極と第２放電電極の周りに形成される水遮断空間、第１放電電極と第２放電電極の周りに沿って形成される水遮断リブ、第１放電電極と第２放電電極の周りに沿って形成される複数の排水突起がある。

本発明によれば、イオン発生器の両放電電極間に水膜形成が根本的に遮断され、両電極間の電気短絡が回避され、電極間のスパーク現象、放電ノイズの発生を防止することができ、自動車の乗車感を大きく向上させることができる。

以下、本発明による車両用空調システムを、添付した図面を参照しつつ詳しく説明する。
先ず、従来の車両用空調システムの構造を説明する。図１は、従来の車両用空調システムの断面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
空調システムは、空調ケース１０を備え、送風機２０が設置されている。送風機２０は、送風ファン２２と、送風ファン２２を駆動させる送風モータ２４とからなり、空調ケース１０の外気導入口１２から外気を、内気導入口１４から内気をそれぞれ選択的に、あるいは両方から吸い込み、空調ケース１０の内部通路１６に送り込んでいる。
内部通路１６の下流側にはエバポレータ３０が設置され、エバポレータ３０にはチューブ（図示せず）に冷媒が流れて内部通路１６を通過する空気を冷却している。冷却された空気は、車両室内に吹き出して室内の温度を快適な状態に維持させている。

本発明が対象とするイオン発生器４０は、内部通路１６のエバポレータ３０の上流側に設けられ、イオン発生器本体４２の一面（電極据付面）に第１放電電極４６と第２放電電極４８が互いに離れて並び、それぞれ内部通路１６に向けて突出形成されている。また、第１放電電極４６は、その先端部が突出するように第１保護管４４に囲まれて一体となり、第２放電電極４８は、その先端部が突出するように第２保護管４５に囲まれて一体となり、空調ケース１０に形成された貫通孔１７を抜けて内部通路１６の内側壁１６ａから内部に向けて延びるように設置される。

第１放電電極４６と第２放電電極４８の間に電圧が印加されるとイオンを発生する。発生した陰、陽イオンは、内部通路１６を流れる空気に付加されて流れ、エバポレータ３０においてはエバポレータ３０に生息する細菌やカビの微生物を死滅させ、室内に吹き出されたときには、空気中の微生物を死滅させ、悪臭成分を分解して脱臭することで空気の清浄度を高め、室内環境を快適にすることができる。

第１の実施形態は、イオン発生器４０が内部通路１６の内側壁１６ａに設けられ、第１放電電極４６が上に、第２放電電極４８が下に位置して、それぞれ横向きに突出している例である。図３は、本発明による第１の実施形態による車両用空調システムにおける放電電極、および相対的に下に位置する第２放電電極に排水リブが設置された例の状態を表わす斜視図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。

本発明の空調システムは、第１放電電極４６と第２放電電極４８との間に水による電気短絡の発生を防止する短絡防止手段５０を備えたことにその特徴がある。第１の実施形態では、第１放電電極４６と第２放電電極４８は上下に並び、下に位置する第２放電電極４８に排水リブ５２が形成された例である。
排水リブ５２は、直角三角形の板状で、直角を挟む辺の一方が第２保護管４５の下側面４５ａに、直角を挟む他方の辺がイオン発生器本体４２の電極据付面に連結され、第２保護管４５の下側面４５ａからイオン発生器本体４２の電極据付面に斜め下方に延びる斜辺が排水部５２ｂとなっている。

空調ケース１０の内部通路１６には、図３に図示したように、第１放電電極４６と第１保護管４４、および第２放電電極４８と第２保護管４５が貫通する貫通孔１７、さらに第２放電電極４８と第２保護管４５が貫通する貫通孔１７に連続して排水リブ５２が貫通することができる排水リブ収容溝１６ｃが形成されている。これにより、第２放電電極４８と第２保護管４５が一体となって貫通孔１７を貫通して設置されたとき、排水部５２ｂは、図４に図示したように、内部通路１６の内側壁１６ａに向けて傾くように延びて内側壁１６ａと接する。

このような排水リブ５２によれば、第２保護管４５の周囲に水が凝縮したとき、凝縮された水は排水リブ５２の排水部５２ｂに沿って下方に誘導され、さらに内側壁１６ａに誘導されて排出させることができる。
従って、第２保護管４５の周囲に凝縮した水が、第２保護管４５の下端に流れて排出されるので、第２放電電極４８に水が流入することを根本的に遮断することができ、第１放電電極４６と第２放電電極４８との間に凝縮水の水膜が形成されることを防止することになる。

以上に説明した第１の実施形態は、さらに様々な形態に変形できる。以下にその変形例を説明する。
排水リブ５２は、上に位置する第１保護管４４の下側面４４ａに一体に設置することもできる。図５は、第１の実施形態の変形例であり、第１放電電極に排水リブが設置された例の状態を表わす斜視図である。第１保護管４４の下側面４４ａに設けられた排水リブ５２は、上述の実施の形態と同じ作用で、第１保護管４４の周りに凝縮された水を下方に排出させることができる。

このように排水リブ５２は、第１保護管４４に設置しても、第２保護管４５に設置してもよいが、上側となる第１保護管４４に設けられたとき、排水リブ５２によって排出された水が第２保護管４５に流れることがあるので、下側に配される第２保護管４５の下側面４５ａに設けることが好ましい。

また、排水リブ５２は、上に位置する第１保護管４４の下側面４４ａと、下に位置する第２保護管４５の下側面４５ａの両方に設置することもできる。図６は、第１放電電極と第２放電電極の両方に排水リブが設置された例の状態を表わす斜視図である。この場合、第１保護管４４と第２保護管４５の周りに凝縮された水をそれぞれ独立に排出させることでき、より好ましいといえる。

図７は、第１の実施形態のさらなる変形例であり、排水リブ５２が内側壁１６ａに一体に形成された状態を表わす斜視図であり、図８はその断面図である。この例において排水リブ５２は、第２保護管４５の下側面４５ａに一体に設けられた上記実施の形態と異なって、内部通路１６の内側壁１６ａに一体に形成されている。

排水リブ５２の連結部５２ａは、第２保護管４５の下側面４５ａに密着していて、排水部５２ｂが、連結部５２ａの先端部から内側壁１６ａに向けて斜め下方に延びている。
この変形例の排水リブ５２は、第２保護管４５の下側面４５ａに流れた水を排水部５２ｂにより下部に誘導し、内部通路１６の内側壁１６ａを流れて排出される。

また、さらなる変形例として、図９には、相対的に上に位置する第１保護管４４の下側面４４ａに排水リブ５２を配置するように内部通路１６の内側壁１６ａに一体に形成された例を示している。このような排水リブ５２は、第１保護管４４の周りに凝縮された水を下部に誘導して排出される。

図１０の例は、第１保護管４４の下側面４４ａと第２保護管４５の下側面４５ａの両方に排水リブ５２を配置するように、いずれも内側壁１６ａに一体に形成されている。この場合には、第１保護管４４と第２保護管４５の周りに凝縮された水を排出させることができる。

第２の実施形態は、イオン発生器４０が内部通路１６の天井面１６ｂに設けられ、第１放電電極４６と第２放電電極４８がそれぞれ下きに突出している例である。図１１と図１２にその状況が図示されている。
第２の実施形態では、第１放電電極４６と第２放電電極４８との間に遮断バッフル（Ｂａｆｆｌｅ）６０を短絡防止手段５０として装備している。
第１放電電極４６と第２放電電極４８は、共に下向きに並んで空調ケース１０の貫通孔１７を通過して内部通路１６に出ており、遮断バッフル６０は、第１放電電極４６と第２放電電極４８の間に位置して、イオン発生器本体４２に一体に形成されている。そして、イオン発生器本体４２を取付けるに際して、好ましくは遮断バッフル６０が空気の流れ方向と平行になるようにして空気抵抗を少なくする。
遮断バッフル６０は、下向きに延びており、これにより第１放電電極４６と第２放電電極４８間に流動する水を下方に誘導して排出させることができる。

図１３と図１４には、第２の実施形態の変形例を示している。この例では、第１放電電極４６と第２放電電極４８はそれぞれ独立した貫通孔１７を通して空調ケース１０から内部通路１６の内部に向けて延びていて、遮断バッフル６０は、第１放電電極４６と第２放電電極４８の間となる位置に空調ケース１０の天井面１６ｂに一体に設置されている。

第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同じく第１放電電極４６と第２放電電極４８が横向きに突出している場合であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８との間に設けられる空調ケース１０の補強リブ７０を短絡防止手段５０としている。図１５は第３実施例を表わす断面図であり、図１６はその斜視図である。
補強リブ７０は、空調ケース１０の強度を補強するために内部通路１６を横切るように設けられており、ここでは第１放電電極４６と第２放電電極４８との間を遮断するようにする。この形態により、補強リブ７０が第１放電電極４６と第２放電電極４８とに凝縮された水の流れを遮断することができる。

一方、遮断リブ７０を短絡防止手段５０として利用するためには、イオン発生器４０の設置位置を遮断リブ７０の位置に対応するように装着しなければならない。すなわち、第１放電電極４６と第２放電電極４８が、既に設けられた補強リブ７０を挟んで両側に配されるように空調ケース１０に装着されなければならない。
このような第３実施例の短絡防止手段５０によれば、既に形成されている遮断リブ７０を用いる構造なので、両側の第１放電電極４６と第２放電電極４８を遮断するための別途の部品を設ける必要がない。したがって、設置コストを節減することができるという特徴がある。

第４の実施の形態は、第２の実施の形態と同じくイオン発生器４０が内部通路１６の天井面１６ｂに設けられ、第１放電電極４６と第２放電電極４８が下向きに突出している場合であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８の周りの天井面１６ｂに水遮断空間８０を形成して短絡防止手段５０としている。図１７は第４の実施の形態を表す断面図であり、図１８はその斜視図である。

水遮断空間８０は、貫通孔１７の周りの天井面１６ｂを上方に沒入成形され、第１放電電極４６と第２放電電極４８は共に水遮断空間８０内にあるように形成される。そして、水遮断空間８０の面は、内部通路１６の天井面１６ｂより高い位置となるよう形成され、第１放電電極４６と第２放電電極４８それぞれの取付け部から天井面１６ｂに傾斜面をもっており、従って第１放電電極４６と第２放電電極４８それぞれの周囲に凝縮した水は滞留することなく流れるので、第１放電電極４６と第２放電電極４８の間の水流れ経路を遮断することができる。

水遮断空間８０は、おおよそ水平な面をなす天井面１６ｂに設けるのが好ましい。これは、上方に傾いた傾斜面１６ｄからの凝縮水が直接水遮断空間８０に入り込むのを防ぐためである。

第５の実施の形態は、第２の実施の形態と同じくイオン発生器４０が内部通路１６の天井面１６ｂに設けられ、第１放電電極４６と第２放電電極４８が下向きに突出している場合であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８の周りに沿って水遮断リブ９０が形成されている。図１９は第５の実施の形態を表す断面図であり、図２０はその斜視図である。

水遮断リブ９０は、空調ケース１０と一体に成形され、その枠部９２が内部通路１６の下方に向いて設置される。ここで水遮断リブ９０の内部の面は、一方向に傾斜していることが好ましく、これにより第１放電電極４６と第２放電電極４８の周囲に凝縮した水は傾斜に沿って流れ、かつ天井面１６ｂに流れる水は枠部９２により遮られるので第１放電電極４６と第２放電電極４８の間の水流れ経路を遮断することができる。

第６の実施の形態は、第２の実施の形態と同じくイオン発生器４０が内部通路１６の天井面１６ｂに設けられ、第１放電電極４６と第２放電電極４８が下向きに突出している場合であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８を囲んで、下方に突出する多数の排水突起１００で形成されている。図２１は、第６の実施形態を表す斜視図である。
排水突起１００は、空調ケース１０と一体に成形されて、その先端部の径が小さい円錐形状で、かつ先端部を下に向けているので、天井面１６ｂに凝縮された水は排水突起１００に沿って下部に誘導して排出させ、第１放電電極４６と第２放電電極４８の間の水流れ経路を遮断することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、この他特許請求の範囲に記載の範疇内で適切に変更可能である。いずれの実施の形態によっても第１放電電極４６と第２放電電極４８の間の水流れ経路を遮断することができ、これによって第１放電電極４６と第２放電電極４８との間に水膜が形成されることが防止され、水膜による第１放電電極４６と第２放電電極４８の間の電気短絡、及び短絡によるスパーク現象と放電ノイズの発生とを防止することができる。

本発明の車両用空調システムは、放電電極間のスパーク現象、放電ノイズの発生を防止し、自動車の乗車感を大きく向上させることができる。

従来の車両用空調システムを表わす断面図である。 図１のII−II線の断面図である。 本発明による第１の実施形態による車両用空調システムにおける放電電極、および下に位置する第２放電電極に排水リブが設置された例の状態を表わす分解斜視図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 第１の実施形態の変形例であり、上に位置する第１放電電極に排水リブが設置された例の状態を表わす分解斜視図である。 第１の実施形態の変形例であり、上に位置する第１放電電極と、下に位置する第２放電電極の両方に排水リブが設置された例の状態を表わす斜視図である。 第１の実施形態のさらなる変形例であり、下に位置する第２保護管４５が突出している内側壁１６ａに排水リブが一体に形成された状態を表わす分解斜視図である。 図７の断面図である。 第１の実施形態のさらなる変形例であり、上に位置する第１保護管４４が突出している内側壁１６ａに排水リブが一体に形成された状態を表わす分解斜視図である。 第１の実施形態のさらなる変形例であり、上に位置する第１保護管４４が突出している部位と、下に位置する第２保護管４５が突出している部位の両方で内側壁１６ａと排水リブが一体に形成された状態を表わす分解斜視図である。 第２の実施形態による車両用空調システムにおける放電電極、および遮断バッフルが設置された例の状態を表わす断面図である。 図１１の斜視図である。 第２の実施形態の変形例であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８が突出している天井面１６ｂに遮断バッフルが一体に形成された状態を表わす断面図である。 図１３の分解斜視図である。 第３の実施の形態であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８の間に空調ケース１０の補強リブ７０を置いた状態を表わす断面図である。 図１５の分解斜視図である。 第４の実施の形態であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８の周りの天井面１６ｂに水遮断空間８０を形成した状態を表わす断面図である。 図１７の分解斜視図である。 第５の実施の形態であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８の周りに沿って水遮断リブ９０を形成した状態を表わす断面図である。 図１９の分解斜視図である。 第６実施例であり、第１放電電極４６と第２放電電極４８を囲んで、下方に突出する多数の排水突起１００で形成した状態を表わす斜視図である。

符号の説明

１０：空調ケース
１６：内部通路
１６ａ：（内部通路の）内側壁
１６ｂ：（内部通路の）天井面
１６ｃ：（内部通路内側壁に設けた排水リブの）収容溝
１６ｄ：（内部通路の）傾斜面
２０：送風機
３０：エバポレータ
４０：イオン発生器
４２：イオン発生器本体
４４：第１保護管
４４ａ：（第１保護管の）下側面
４５：第２保護管
４５ａ：（第２保護管の）下側面
４６：第１放電電極
４８：第２放電電極
５０：短絡防止手段
５２：排水リブ
５２ａ：連結部
５２ｂ：排水部
６０：遮断バッフル
７０：補強リブ
８０：水遮断空間
９０：水遮断リブ
１００：排水突起

Claims (16)

1. 空調ケース（１０）の内部通路（１６）にイオン発生器（４０）が装備され、前記イオン発生器（４０）の第１放電電極（４６）と第２放電電極（４８）が、互いに離隔されてイオン発生器本体（４２）から前記内部通路（１６）に突出形成された自動車車両用空調システムにおいて、
   前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の周囲に凝縮された水を排出させて、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）が水により電気短絡することを防止する短絡防止手段（５０）が設置されていることを特徴とする車両用空調システム。
2. 前記短絡防止手段（５０）は、直角三角形の板状で、斜め下方に大きくなる斜辺を排水部（５２ｂ）とする排水リブ（５２）であり、前記第１放電電極（４６）及び／または前記第２放電電極（４８）の周りに凝縮した水を前記排水リブ（５２）により誘導して排出させることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
3. 前記排水リブ（５２）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）のうち下側に配される放電電極に設置されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調システム。
4. 前記排水リブ（５２）は、前記排水部（５２ｂ）を前記内部通路（１６）の内側壁（１６ａ）に接触させて設置され、前記凝縮水を前記内側壁（１６ａ）に導いて排出させることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用空調システム。
5. 前記排水リブ（５２）は、前記イオン発生器（４０）に一体に形成されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
6. 前記排水リブ（５２）は、前記空調ケース（１０）に一体に形成されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
7. 前記短絡防止手段（５０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の間で、内部通路（１６）に向けて設置される遮断バッフル（６０）であり、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の間の水の流れを遮断することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
8. 前記遮断バッフル（６０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の間に位置して、イオン発生器本体（４２）に一体に設置されることを特徴とする請求項７に記載の車両用空調システム。
9. 前記遮断バッフル（６０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）に位置する場所で、前記空調ケース（１０）の天井面（６ｂ）に一体に突設されることを特徴とする請求項７に記載の車両用空調システム。
10. 前記遮断バッフル（６０）は、空気の流れ方向と平行に形成されることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の車両用空調システム。
11. 前記短絡防止手段（５０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）との間に配される前記空調ケース（１０）の補強リブ（７０）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
12. 前記短絡防止手段（５０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の周りに形成される水遮断空間（８０）であるであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
13. 前記水遮断空間（８０）は、前記空調ケース（１０）の天井面（１６ｂ）より高い位置に形成される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の車両用空調システム。
14. 前記短絡防止手段（５０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の周りに沿って形成される水遮断リブ（９０）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
15. 前記水遮断リブ（９０）は、前記空調ケース（１０）の天井面（１６ｂ）に形成されるであることを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調システム。
16. 前記短絡防止手段（５０）は、前記第１放電電極（４６）と前記第２放電電極（４８）の周りに沿って形成される複数の排水突起（１００）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。

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