JP2010100220A - 車室内用静電霧化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて乗員の毛髪の改善効果を向上できる車室内用静電霧化装置を提供する。
【解決手段】一般的な乗用車においては、車室内の前席１３上方の天井１４に前席１３の乗員Ｈの手元を照明するための照明装置Ｂが取り付けられており、ここでは、照明装置Ｂの器体１５を静電霧化装置Ａの器体として兼用する。静電霧化装置Ａは、帯電微粒子水Ｍが器体１５から車室内に放出されるように器体１５に収容されている。これにより、静電霧化装置Ａは前席１３の乗員Ｈの頭部付近に配置されることとなり、静電霧化装置Ａから放出されて乗員Ｈの毛髪へ到達する帯電微粒子水Ｍの量が従来に比べて大幅に増加する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内に帯電微粒子水を送り出す車室内用静電霧化装置に関するものである。

乗用車等の車両においては、車内空間、特に車室内に煙草等の臭いがこもることがあり、その対策として、従来から、車室内の空気を取り込んでフィルタを通すことで清浄化して車室内に戻すろ過式の空気清浄化装置が提供されているが、この種の空気清浄化装置では車室内の壁面や座席等に付着した臭い成分まで除去することはできない。

一方で、近年、水を静電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）を発生する静電霧化装置が注目されている。静電霧化装置が発生する帯電微粒子水に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ることから、脱臭効果に加えて、アレルゲン物質の不活性化効果も備えている。そのため、上記帯電微粒子水を車室内に送り出すようにすれば、車室内の空気中の臭い成分だけでなく、車室内の壁面や座席等に付着した臭い成分の脱臭も行うことができ、また、座席やフロアカーペット、クッション等に付着したダニの屍骸や、屋外でのドアの開閉に伴って車室内に入ったり人の衣服に付着して車室内に持ち込まれたりする花粉等のアレルゲン物質を抑制する作用もある。

この種の静電霧化装置を車両に適用する技術として、車両が備える空調装置のダクト内（空気の吸込口と吹出口との間）に静電霧化装置（車室内用静電霧化装置）を配設し、静電霧化装置で生成した帯電微粒子水を空調装置の発生する空気流により車室内に放出することが提案されている（たとえば特許文献１参照）。

ところで、静電霧化装置が発生する帯電微粒子水は、上述した脱臭、アレルゲン物質の不活性化効果に加え、人体の毛髪を健康な状態に近づける毛髪の改善効果（しなやかさ、引っ張り強度、つや等の向上）があることが知られている。
特開２００６−１５１０４６号公報

しかしながら、上述したように空調装置のダクト内に静電霧化装置を配設した構成では、ダクトの管壁に帯電微粒子水が付着するため空調装置の空気の吹出口から車室内に放出される帯電微粒子水の量は比較的少なく、空調装置の空気流により乗員の毛髪に到達する帯電微粒子水はさらに少量となる。そのため、乗員の頭部付近に静電霧化装置が配置されている場合に比べると、帯電微粒子水による毛髪の改善効果は低くなる。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、従来に比べて乗員の毛髪の改善効果を向上できる車室内用静電霧化装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、放電電極に水供給手段から水を供給し、供給された水に高電圧を印加して静電霧化させることで帯電微粒子水を生成する車室内用静電霧化装置であって、車室内の前席上方の天井に取り付けられる照明装置と器体が一体化されていることを特徴とする。

この構成によれば、車室内の前席上方の天井に取り付けられる照明装置と車室内用静電霧化装置の器体が一体化されているので、車室内用静電霧化装置は、前席に着座する乗員の頭部付近に配置されることとなり、空調装置のダクト内に静電霧化装置を配設した場合に比べて、乗員の毛髪への帯電微粒子水の到達量が大幅に増加し、毛髪の改善効果が向上するという利点がある。なお、前席上方の天井に取り付けられる照明装置は、前席の乗員の手元を照明するのに適しており、たとえば夜間に運転者あるいは助手席の同乗者が地図を見る際などに必要となるものであって、一般的な乗用車には備わっていることが多いため、本発明の車室内用静電霧化装置を装着することで車室内の見映えが悪くなるという不都合は生じにくい。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、車両には前席前方に配置した吹出口から車室内の天井に沿って後方に流れる空気流を発生する空気流発生装置が設けられており、前記器体が、空気流発生装置の吹出口の後方における前記空気流の流路上に配設されることを特徴とする。

この構成によれば、空気流を利用することで帯電微粒子水を毛髪の隅々にまで行き渡らせることができ、毛髪の改善効果の更なる向上を図ることができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記空気流発生装置が、車両のフロントガラスの下方に吹出口が配置され、フロントガラスに向けて前記空気流を発生することを特徴とする。

この構成によれば、フロントガラスの車室内側に沿って流れることでフロントガラスの曇止めとして機能する空気流を利用して、帯電微粒子水を毛髪の隅々にまで行き渡らせることができる。

本発明は、前席に着座する乗員の頭部付近に配置されることとなるから、空調装置のダクト内に静電霧化装置を配設した場合に比べて、乗員の毛髪への帯電微粒子水の到達量が大幅に増加し、毛髪の改善効果が向上するという利点がある。

（実施形態１）
本実施形態の車室内用静電霧化装置（以下、静電霧化装置と略称する）Ａは、図２に示すように乗用車等の車両１に適用されるものであって、静電霧化によりナノメータサイズの帯電微粒子水（ナノサイズミスト）を生成し車室内に放出する。

静電霧化装置Ａは、図３に示すように、先細り形状の円柱状に形成された放電電極２と、放電電極２の先端に形成されている放電部２ａと対向する対向電極３と、放電部２ａに水を供給する水供給手段４と、放電部２ａと対向電極３との間に高電圧を印加する高圧電源からなる高電圧印加手段５とを備え、放電部（放電電極）２ａと対向電極３との間に高電圧を印加してコロナ放電を生じさせることで、放電部２ａに供給された水を静電霧化して帯電微粒子水Ｍを生成するものである。

ここに、水供給手段４は放電電極２を冷却するペルチェユニットからなり、空気中の水分を冷却して結露水を生成することにより放電電極２に水を供給する。ペルチェユニットは、熱伝導性に優れたアルミナや窒化アルミニウムからなる絶縁板の片面側に導体パターン６ａ，７ａを形成して成る一対のペルチェ回路板６，７を、互いの導体パターン６ａ，７ａが向き合うように対向させ、多数列設してあるＢｉＴｅ系の熱電素子８を両ペルチェ回路板６，７間で挟持するとともに隣接する熱電素子８同士を両側の導体パターン６ａ，７ａで電気的に接続したものである。この構成では、リード線９を通してペルチェユニットに通電を行うことにより、一方のペルチェ回路板６側から他方のペルチェ回路板７側へ熱が移動することとなる。ここで、前記一方（冷却側）のペルチェ回路板６には放電電極２が熱的に結合されており、また、前記他方（放熱側）のペルチェ回路板７には放熱フィン１０が結合されている。

放電電極２は絶縁材料からなる円筒状の筒体１１に囲まれている。対向電極３は、中央部にミスト放出口３ａが開口したリング状に形成されており、筒体１１の先端開口面（図３の上面）に配設される。ここで、放電電極２の軸心の延長線上に対向電極３のミスト放出口３ａの中心が位置することにより、放電電極２と対向電極３とは所定距離を隔てて対向する。また、筒体１１の周壁には通風口１１ａが複数開口しており、対向電極３のミスト放出口３ａと通風口１１ａとは筒体１１の内部空間にて連通する。

さらに、放電電極２と電気的に接続された高圧リード線１２が筒体１１の周壁を貫通して筒体１１の外側に引き出されており、高電圧印加手段５は、放電電極２側がマイナスになる極性で高圧リード線１２と対向電極３との間に高電圧を印加することにより、放電部２ａと対向電極３との間に高電圧を印加する。

しかして、ペルチェユニットに通電することで放電電極２が冷却され、空気中の水分が結露して放電部２ａの表面に水（結露水）が供給される。この状態で、放電電極２と対向電極３との間に高電圧を印加すると、放電部２ａ表面の水が表面張力を超えて分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返してマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子水Ｍが大量に生成される。生成された帯電微粒子水Ｍは、筒体１１の先端開口面に設けた対向電極３のミスト放出口３ａから外部に放出される。

上述のように構成される静電霧化装置Ａは、図２に示すように車室内の前席１３上方の天井１４に取り付けられる照明装置Ｂと器体１５が一体化されている。照明装置Ｂは、前席１３に乗員Ｈ（図１参照）が着座した状態で当該乗員Ｈの頭部よりも前方（フロントガラス１６寄り）となる位置に配設される。

すなわち、一般的な乗用車においては、車室内の前席１３上方の天井１４に、前席１３の乗員（運転席の運転者あるいは助手席の同乗者）Ｈの手元を照明するための照明装置（いわゆるマップランプ）Ｂが取り付けられており、本実施形態では、この照明装置Ｂの器体１５を静電霧化装置Ａの器体として兼用する。ここで、静電霧化装置Ａは、帯電微粒子水Ｍが器体１５から車室内に放出されるように、対向電極３のミスト放出口３ａを車室内側（下側）に向けて器体１５に収容されている。

具体例を挙げて説明すると、図４に示すように略直方体状の器体１５の下面においては、照明装置Ｂの照明光を取り出す光取出窓１５ａが左右両端部に形成されており、両光取出窓１５ａの間に帯電微粒子水Ｍを取り出すためのミスト取出窓１５ｂが形成されている。照明器具Ｂは光源としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いることで器体１５内における占有スペースを極力小さく抑えており、静電霧化装置Ａとの器体１５の共用を可能としている。このように構成された器体１５は、天井部材（内張り）に形成された施工孔（図示せず）を通して天井裏の空間に収容される形で、車室内の天井１４に取り付けられる。

ここに、静電霧化装置Ａの運転・停止等の操作を行う手動操作部Ｓは、照明装置Ｂの点灯・消灯などの操作を行う手動操作部Ｓと共に器体１５に設けられているものとするが、ダッシュボード１７に設けられたスイッチ群（図示せず）によって、静電霧化装置Ａや照明装置Ｂの操作を行うようにしてもよい。また、静電霧化装置Ａは、手動制御部の操作に従って制御される手動制御モードの他、車両１の各所に設けられたセンサ（図示せず）の出力に従って自動的に制御される自動制御モードで動作するようにしてもよい。センサとしては、たとえば車室内の温度・湿度を検出するものや、人の存在を検知するもの、車室内空間の臭いを検知するものなどが用いられ、自動制御モードでの動作中には、静電霧化装置Ａを作動させるか否かがセンサの出力から自動的に判断される。

なお、静電霧化装置Ａや照明装置Ｂ等の電源は、車両１のバッテリから直接供給されるようにしてもよいし、イグニッションラインから分岐して供給されるようにしてもよい。前者の構成であれば、静電霧化装置Ａや照明装置Ｂをイグニッションスイッチのオンオフに関わらず作動させることができ、後者の構成であれば、イグニッションスイッチがオンの場合にのみ静電霧化装置Ａや照明装置Ｂを作動させることができる。

以上説明した本実施形態の構成によれば、静電霧化装置Ａは前席１３の乗員Ｈの頭部付近に配置されることとなるので、静電霧化装置Ａから放出され乗員Ｈの毛髪へ到達する帯電微粒子水Ｍの量を従来に比べて大幅に増加させることができる。したがって、帯電微粒子水Ｍによる人体の毛髪を健康な状態に近づける毛髪の改善効果（しなやかさ、引っ張り強度、つや等の向上）が向上する。しかも、車室内の天井１４のうち照明装置Ｂが配置される部分においては、照明装置Ｂへの給電用の配線が予め施されており、また照明装置Ｂを設置可能なスペースが確保されているので、車両１側に大幅な設計変更を施すことなく静電霧化装置Ａを取り付けることが可能である。ここに、一般的には天井裏（内張りの裏側）にも空間が確保されているので、当該天井裏の空間に器体１５の一部を埋めることによって、車室内への器体１５の突出量を小さく抑えることもできる。

ところで、静電霧化装置Ａが取り付けられる車両１には、図１に示すように、車室内の冷暖房等を行う空調装置Ｃが設けられており、当該空調装置Ｃは、車室内に空気流を発生する空気流発生装置としても機能する。

空調装置Ｃの吹出口Ｃａ，Ｃｂは、たとえば車室内における前席前方のダッシュボード１７に配置されており、空調装置Ｃの作動時には前記吹出口Ｃａ，Ｃｂから空気が吹き出すことにより車室内に空気流が発生する。ここでは、少なくともダッシュボード１７の正面に前席１３の乗員Ｈに向けて開口した吹出口Ｃａと、ダッシュボード１７の上面にフロントガラス１６に向けて開口した吹出口Ｃｂとが設けられており、どの吹出口Ｃａ，Ｃｂを選択するかはダッシュボード１７に設けられたスイッチ群の操作等により任意に切替可能である。

しかして、空調装置Ｃは、図１に示すようにダッシュボード１７正面の吹出口Ｃａから前席１３の乗員Ｈの上半身に向けて空気流（２点鎖線で示す）が発生し、また、ダッシュボード１７上面の吹出口Ｃｂからはフロントガラス１６の内面（車室内側）に向けて空気流（２点鎖線で示す）が発生する。ここで、ダッシュボード１７上面の吹出口Ｃｂからの空気流は、フロントガラス１６の内面に沿って流れることによりフロントガラス１６の曇りを取る機能があるので、空調装置Ｃがダッシュボード１７上面の吹出口Ｃｂから空気を吹き出すモードはデフロスターモードと称される。上述したようにデフロスターモードで動作する空調装置Ｃは一般的な乗用車に装備されている。

ここにおいて、空調装置Ｃがデフロスターモードで動作中には、図１に示すように前席１３前方の吹出口Ｃｂからの空気流が車室内の天井１４に沿って後方に流れるので、前席１３上方の天井１４に取り付けられている静電霧化装置Ａは前記空気流の流路上に位置することとなる。そのため、空調装置Ｃがデフロスターモードで動作中においては、空調装置Ｃの発生する空気流を利用することで、静電霧化装置Ａにて発生する帯電微粒子水Ｍを乗員Ｈの毛髪の隅々にまで行き渡らせることが可能となる。

要するに、静電霧化装置Ａで発生した帯電微粒子水Ｍは、図１に示すようにデフロスターモードの空気流により車室内の天井１４に沿って後方に運ばれるので、前席１３の乗員Ｈの毛髪の表面だけでなく全体にかけて帯電微粒子水Ｍが付着する。その結果、帯電微粒子水Ｍによる毛髪の改善効果がさらに高くなるという利点がある。また、前記空気流によって後席１８にも帯電微粒子水Ｍが到達することになるから、後席１８に乗員が着座している場合には後席１８の乗員の毛髪を改善する効果も期待できる。

本発明の実施形態１の車室内用静電霧化装置の使用状態を示す概略図である。 同上の車室内用静電霧化装置を車両に装着した状態の概略図である。 同上の車室内用静電霧化装置の構成を示す概略断面図である。 同上の器体を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 車両
２ 放電電極
４ 水供給手段
１３ 前席
１４ 天井
１５ 器体
１６ フロントガラス
Ｃｂ 吹出口
Ａ 車室内用静電霧化装置
Ｂ 照明装置
Ｃ 空調装置（空気流発生装置）
Ｈ 乗員
Ｍ 帯電微粒子水

Claims (3)

1. 放電電極に水供給手段から水を供給し、供給された水に高電圧を印加して静電霧化させることで帯電微粒子水を生成する車室内用静電霧化装置であって、車室内の前席上方の天井に取り付けられる照明装置と器体が一体化されていることを特徴とする車室内用静電霧化装置。
2. 車両には前席前方に配置した吹出口から車室内の天井に沿って後方に流れる空気流を発生する空気流発生装置が設けられており、前記器体は、空気流発生装置の吹出口の後方における前記空気流の流路上に配設されることを特徴とする請求項１記載の車室内用静電霧化装置。
3. 前記空気流発生装置は、車両のフロントガラスの下方に吹出口が配置され、フロントガラスに向けて前記空気流を発生することを特徴とする請求項２記載の車室内用静電霧化装置。
   

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