JP2010076592A - 車両用静電霧化システム - Google Patents

Abstract

【課題】 車室内で局所的に帯電微粒子水を作用させる様々な用途に対応可能な車両用静電霧化システムを提供する。
【解決手段】 帯電微粒子水を放出する静電霧化装置１と、車載用空調装置２の送風を車室Ａ１内に吹き出すとともに静電霧化装置１が放出する帯電微粒子水を車室Ａ１内に吹き出す吹出口２１と、当該吹出口２１の車室Ａ１内側に取り付けられて、帯電微粒子水を含んだ車載用空調装置２の送風を吹出口２１から車室Ａ１内に導くダクトＤとを備え、ダクトＤは、帯電微粒子水を含んだ送風の用途毎に当該用途に対応した形状に形成され、用途毎に決められた対象物に帯電微粒子水を含んだ送風を当てる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用静電霧化システムに関するものである。

乗用車等の車両にあっては車室内が密閉空間となっているため車室内に煙草等の臭いがこもるという問題がある。

そこで、水を霧化させてナノメータサイズの帯電微粒子水（ナノサイズミスト）を発生させる静電霧化装置が注目されている。この静電霧化装置が発生する帯電微粒子水はスーパーオキサイドラジカルやヒドロキシラジカルといったラジカルが含まれていて、脱臭効果や、ウイルス・カビ菌の抑制効果、アレル物質不活化効果等があることから近年注目されている。このために帯電微粒子水を車室内に送り出すことで、車室内の空気中の臭い成分だけでなく、車室内の壁面やシート等に付着した臭い成分の脱臭も行うことができるとともに、人の衣服に付着して車室内に持ち込まれた花粉等のアレル源も抑制することができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−３７２４７号公報

しかしながら、静電霧化装置が発生する帯電微粒子水は、車両のインストルメントパネルに設けた車両用空調装置の吹出口から、車載用空調装置の送風とともに車室内に吹き出されるため、車室内全体に拡散し、局所的に帯電微粒子水を作用させることはできなかった。

例えば、狭い車室内では乗員の足や靴はインストルメントパネルの下方の足置き用の空間にあり、この足や靴から出る臭い成分が空気の流れの少ないインストルメントパネルの下方に溜まりやすく、臭いが車内で蓄積されていた。また、帯電微粒子水は、髪に対して保湿効果をもたらすが、ドライヤーのように乗員の髪に集中的に放出することはできなかった。また、飲食後に車両に乗車した場合に、服に付着した臭いを集中的に脱臭することもできなかった。また、雨天の日に使用した傘を車室内に持ち込んだ場合、傘に付着した水滴の臭いを集中的に脱臭することもできず、さらには傘の水滴によって車室内のフロアマット等が濡れてしまうこともあった。

このように、従来の車両用静電霧化システムでは、車室内において局所的に帯電微粒子水を作用させる用途に対応できないため、局所的に帯電微粒子水を作用させる様々な用途に対応可能な車両用静電霧化システムが求められている。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、車室内で局所的に帯電微粒子水を作用させる様々な用途に対応可能な車両用静電霧化システムを提供することにある。

請求項１の発明は、放電電極、当該放電電極に高電圧を印加する高電圧印加手段、放電電極に水を供給する水供給手段、放電電極に高電圧を印加して放電電極に供給された水を静電霧化することで生成された帯電微粒子水を放出する放出口を備える静電霧化装置と、車載用空調装置の送風を車室内に吹き出すとともに静電霧化装置が放出する帯電微粒子水を車室内に吹き出す吹出口と、当該吹出口の車室内側に取り付けられて、帯電微粒子水を含んだ車載用空調装置の送風を吹出口から車室内に導く筒状のダクトとを備え、ダクトは、帯電微粒子水を含んだ送風の用途毎に当該用途に対応した形状に形成され、用途毎に決められた対象物に帯電微粒子水を含んだ送風を当てることを特徴とする。

この発明によれば、様々な用途毎に対応した形状に形成したダクトを用意し、用途に応じたダクトを吹出口に取り付けることで、帯電微粒子水を含んだ送風は、吹出口からダクトを通って特定の対象物（靴、足、頭髪、服、傘等）に集中的に当てることができ、車室内で局所的に帯電微粒子水を作用させる様々な用途に対応可能となる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記車載用空調装置は、前記帯電微粒子水を含んだ送風の用途を選択する用途選択手段と、当該用途選択手段によって選択された用途に応じて送風を制御する用途別送風制御手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、車載用空調装置による送風の温度、湿度、送風の強弱を選択されたモードに適した状態に調整でき、帯電微粒子水を含んだ送風による脱臭、髪の保湿、乾燥等の各効果をより大きくすることができる。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記ダクトは、前記帯電微粒子水を含んだ送風の方向、風量を調整するためのルーバーを具備することを特徴とする。

この発明によれば、ダクトから放出される帯電微粒子水の方向を調整することができ、特定の対象物に対して帯電微粒子水を的確に当てることが可能となる。

以上説明したように、本発明では、車室内で局所的に帯電微粒子水を作用させる様々な用途に対応することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態）
図１には本実施形態の車両用霧化システムを用いた自動車のような車両Ａの概略図が示してあり、図２には車両Ａの車室Ａ１の斜視図が示してある。車両Ａの車室Ａ１内の前部には通称インパネと称されるインストルメントパネルＰが設けてあり、該インストルメントパネルＰには、各種操作部、各種計器、オーディオ機器やカーナビ機器等の機器やダッシュボード等が設けてある。

インストルメントパネルＰには、車載用空調装置２（以降、空調装置２と称す）の吹出口２１が運転席側、助手席側の複数箇所に設けられ、空調装置２の送風は各吹出口２１から車室Ａ１内に吹き出される。

空調装置２は、図３に示すように、空調経路となる送風路２０を備えているとともに、一端が吸込口となっている送風路２０の他端は複数に分岐して夫々吹出口２１となっている。上記吸い込み口は、切換手段（図示せず）によって車外又は車室Ａ１内のいずれかに選択的に連通する。

また、送風路２０内には、ブロアファン２２とエアフィルタ２３，エバポレータ２４、ヒータ２５が配設されている。そしてブロアファン２２の作動により、上記吸込口からエアフィルタ２３を介して車外の空気又は車室Ａ１内の空気が吸い込まれて送風路２０に送り出され、吹出口２１から車室Ａ１内に向けて風が吹き出す。

エバポレータ２４はコンプレッサおよびコンデンサ（図示せず）を備える冷房用冷媒循環路中にあって冷凍サイクルを形成するものであり、液状の冷媒がエバポレータ２４において送風路２０内の空気と熱交換する時、車室Ａ１内に送り出される空気が冷やされるとともに除湿される。

またヒータ２５は電動ポンプを備えてエンジンの冷却水が流れる熱媒循環路中にあり、上記電動ポンプによってエンジンにて加熱された熱媒（冷却水）が送風路２０内の空気と熱交換する時、車室Ａ１内に送り出される空気が温められる。

ブロアファン２２、エバポレータ２４、ヒータ２５の各動作は、制御部３によって制御され、制御部３は、インストルメントパネルＰに設けた空調操作部３ａの操作によって車室Ａ１内の温度、湿度、送風の強弱を調整する。

一方、ナノメータサイズの帯電微粒子水（ナノサイズミスト）を発生させる静電霧化装置１はインストルメントパネルＰ内に設けられており、図４に示すように、放電電極１１を囲む絶縁材からなる筒体１６の先端開口部に配設されて上記放電電極１１に対向するリング状の対向電極１２と、放電電極１１を冷却することで空気中の水分を放電電極１１上に結露させる冷却部１３と、車両Ａに搭載してあるバッテリーを電源として放電電極１１と対向電極１２との間に高電圧を印加する高圧電源部１５とからなるもので、ペルチェ素子で構成されているとともに冷却側に放電電極１１が熱的に接続されている冷却部１３は、その放熱側に放熱フィン１４を備えている。

また、静電霧化装置１は、図５に示すように放熱フィン１４に冷却風を送るモータファン１８を備えているとともに、このモータファン１８から送られる風の一部は筒体１６の側面開口から筒体１６内に入り、筒体１６の先端開口である放出口１７から吐出される。

この静電霧化装置１では、冷却部１３で放電電極１１を冷却することで空気中の水分を結露させて放電電極１１上に結露水を生成するとともに、上記電極１１，１２間に高電圧を印加すれば、結露水は放電電極１１の先端に集まるとともに対向電極１２との間の放電によってレイリ一分裂を繰り返して帯電微粒子水Ｍとなり、上記のモータファン１８による風に乗って放出口１７から外部に吐出される。なお、静電霧化装置１として冷却部１３により水供給手段を構成した例を示したが、水溜め部に水を溜め、この水溜め部の水を毛細管現象などを利用して放電電極１１の先端部に供給することで水供給手段を構成するようにしてもよい。

上記静電霧化装置１は、図５に示すように、空調装置２における送風路２０外に設置されているとともに、放出口１７に接続された導入管１９が送風路２０における吹出口２１の近傍において送風路２０内に入り込んで、導入管１９の先端開口が送風路２０内における風の流れの方向に向けられている。したがって、静電霧化装置１が生成した帯電微粒子水Ｍは、放出口１７から導入管１９を経て送風路２０内に入り、送風路２０内を流れる風に乗って吹出口２１から放出される。

そして、吹出口２１の車室Ａ１側には筒状のダクトＤ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，．．．）が取り付けられており（図１，図２参照）、吹出口２１から放出された帯電微粒子水Ｍは、空調装置２の送風に含まれた状態でダクトＤを通って車室Ａ１内に導かれる。本発明では、ダクトＤは、この帯電微粒子水Ｍを含んだ送風の用途毎に対応した形状に形成されており、以下、このダクトＤについて説明する。

まず、図１，図２に示すダクトＤ１は、助手席に座った乗員の足や靴の臭いを脱臭する場合に用いるものであり、助手席側の吹出口２１に一端を取り付けられた状態で、下方に湾曲した形状に形成されており、その他端の開口４１はインストルメントパネルＰの下方の前方に大きく窪んだ足置き用の空間Ａ２に面している。したがって、帯電微粒子水Ｍを含んだ送風は、足置き用の空間Ａ２に向けて放出され、車室Ａ１内で拡散する前に、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水Ｍが足置き用の空間Ａ２に置かれる乗員の足や靴に集中的に当てられるので、帯電微粒子水Ｍが乗員の足や靴に効率よく付着して、臭い成分を効果的に分解あるいは抑制することになる。

また、図６，図７に示すダクトＤ２は、助手席に座った乗員Ｈの髪に保湿効果を与える場合に用いるものであり、助手席側の吹出口２１に一端を取り付けられた状態で、上方に湾曲した形状に形成されており、その他端の開口４２は乗員Ｈの頭髪に対向しており、帯電微粒子水Ｍを含んだ送風は乗員Ｈの頭髪に集中的に放出され、車室Ａ１内で拡散する前に、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水Ｍが乗員Ｈの頭髪に集中的に当てられるので、帯電微粒子水Ｍが乗員Ｈの頭髪に効率よく付着して、乗員Ｈの髪に効果的に潤いを与えて髪質の向上または維持を図ることができる。

また、図８，図９に示すダクトＤ３は、飲食後の服Ｃに付着した臭いを脱臭する場合に用いるものであり、服Ｃは助手席側の窓付近に掛けられている。そして、助手席側の吹出口２１に一端を取り付けられた状態で、側方（助手席側の窓方向）に湾曲した形状に形成されており、その他端の開口４３は服Ｃに対向しており、帯電微粒子水Ｍを含んだ送風は服Ｃに向けて放出され、車室Ａ１内で拡散する前に、ラジカルを含むナノメータサイズの帯電微粒子水Ｍが服Ｃに集中的に当てられるので、帯電微粒子水Ｍが服Ｃに効率よく付着して、飲食後の服Ｃに付着した臭いを帯電微粒子水Ｍによって効果的に脱臭することができる。

また、ダクトＤとしては上記以外に、雨天の日に使用した傘の脱臭や傘の水滴の乾燥を用途としたものも考えられる。

図１０（ａ）（ｂ）は、ダクトＤを吹出口２１に取り付ける構造を示しており（図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＺ−Ｚ’断面）、インストルメントパネルＰに配置された吸出口２１の略矩形の開口２１ａには、送風の方向、風量を調整するためのルーバー２１ｂが設けられており、インストルメントパネルＰには、吸出口２１の上辺および下辺に沿って切り欠き溝５０が形成されている。そして、ダクトＤの一端４０（以降、ダクト取付端部４０と称す）は矩形筒状に形成されており、このダクト取付端部４０の対向する２辺には外側方向に係止爪４０ａが突出している。而して、この係止爪４０ａが形成された２辺がインストルメントパネルＰの切り欠き溝５０に嵌合し、係止爪４０ａが切り欠き溝５０の開口縁に係止することで、ダクトＤがインストルメントパネルＰに取り付けられる。

ダクトＤをインストルメントパネルＰから取り外す場合には、ダクトＤの取付端部４０の対向する２辺を指で互いに近付く方向に押下することで、係止爪４０ａと切り欠き溝５０との係止状態を解除し、ダクトＤを切り欠き溝５０から引き抜く。

このように本実施形態では、様々な用途毎に最適形状に形成したダクトＤを用意し、用途に応じたダクトＤを吹出口２１に取り付けることで、帯電微粒子水Ｍを含んだ送風は、吹出口２１からダクトＤを通って特定の対象物（靴、足、頭髪、服、傘等）に集中的に当てることができ、局所的に帯電微粒子水を作用させる様々な用途に対応可能となる。而して、特定の対象物に対して脱臭、保湿、乾燥等の効果を効率よく与えることができるのである。

また、図１０（ａ）（ｂ）で吸出口２１に設けたルーパ２１ｂと同様のルーパを、ダクトＤの開口４１，４２，４３に設けることで、ダクトＤから放出される帯電微粒子水Ｍの方向を微調整することができ、特定の対象物に対して帯電微粒子水Ｍを的確に当てることが可能となる。

また、ダクトＤを可とう性のある素材で形成することによって、ダクトＤから放出される帯電微粒子水Ｍの方向の調整範囲を広くでき、特定の対象物の大きさ、形状、位置（例えば、乗員の身長、姿勢、服の大きさ等）に関わらず、帯電微粒子水Ｍを的確に当てることが可能となる。

さらに、インストルメントパネルＰに設けた空調操作部３ａは、乗員の足や靴の臭いを脱臭する足靴モード、乗員の髪に保湿効果を与える髪保湿モード、服に付着した臭いを脱臭する洋服モード等の複数のモード（用途）からいずれか１つを選択する手段（用途選択手段）を備えており、制御部３は、選択されたモードに応じて、空調装置２による送風の温度、湿度、送風の強弱を選択されたモードに適した状態に調整する（用途別送風制御手段）。したがって、帯電微粒子水Ｍを含んだ送風による脱臭、髪の保湿、乾燥等の各効果をより大きくすることができる。

実施形態の車両用静電霧化システムを用いた車両の概略図である 同上の車室の斜視図である。 同上の静電霧化装置と車載用空調装置との概略構成図である。 同上の静電霧化装置の構成図である。 同上の静電霧化装置と空調経路との概略構成図である。 同上の別のダクトを用いた車両の概略図である 同上の別のダクトを用いた車室の斜視図である。 同上の別のダクトを用いた車両の概略図である 同上の別のダクトを用いた車室の斜視図である。 （ａ）（ｂ）同上のダクトを吹出口に取り付ける構造を示す図である。

符号の説明

Ａ 車両
Ａ１ 車室
Ｄ（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３） ダクト
Ｐ インストルメントパネル
１ 静電霧化装置
１９ 導入管
２ 車載用空調装置
２０ 送風路
２１ 吹出口

Claims (3)

1. 放電電極、当該放電電極に高電圧を印加する高電圧印加手段、放電電極に水を供給する水供給手段、放電電極に高電圧を印加して放電電極に供給された水を静電霧化することで生成された帯電微粒子水を放出する放出口を備える静電霧化装置と、
   車載用空調装置の送風を車室内に吹き出すとともに静電霧化装置が放出する帯電微粒子水を車室内に吹き出す吹出口と、
   当該吹出口の車室内側に取り付けられて、帯電微粒子水を含んだ車載用空調装置の送風を吹出口から車室内に導く筒状のダクトとを備え、
   ダクトは、帯電微粒子水を含んだ送風の用途毎に当該用途に対応した形状に形成され、用途毎に決められた対象物に帯電微粒子水を含んだ送風を当てる
   ことを特徴とする車両用静電霧化システム。
2. 前記車載用空調装置は、前記帯電微粒子水を含んだ送風の用途を選択する用途選択手段と、当該用途選択手段によって選択された用途に応じて送風を制御する用途別送風制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の車両用静電霧化システム。
3. 前記ダクトは、前記帯電微粒子水を含んだ送風の方向、風量を調整するためのルーバーを具備することを特徴とする請求項１または２記載の車両用静電霧化システム。

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