JP2011238581A

JP2011238581A - 車両

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Publication number: JP2011238581A
Application number: JP2010155341A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kiyohara; 宏彰清原; Yasutaka Kataoka; 康孝片岡; Shigeyuki Harada; 茂幸原田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-04-16
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2030-07-08
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Abstract

【課題】イオン発生器の設置台数を増やすことなく、車両内のイオン濃度を高めることが可能な車両を提供する。
【解決手段】車両１０００は複数の空調用空気吹き出し口５００とイオン発生装置１００の空気吹き出し口とを備える。複数の空調用空気吹き出し口５００のうち、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流がイオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出される気流と交差または近接するように配置されている空調用空気吹き出し口５００においては、当該空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流の速度を他の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流の速度よりも低くするように、複数の空調用空気吹き出し口５００が構成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、一般的には、車両に関し、特定的には、車両内の空気を調整するために空気を吹き出す吹き出し口を備えた鉄道車両、バスなどの車両に関するものである。

鉄道車両、バスなどの各種の車両内には、汚れた外気に曝された乗客が出入りする。そして、車両に乗り込む乗客は、外気に含まれる菌、花粉、ほこりなどを車両内に持ち込んでしまうことが多い。特に、雨の日などは、車両に乗り込む乗客の靴、傘などが、濡れた状態のままで車両内に持ち込まれる。このため、車両内の床面は、菌、花粉、ほこりなどと雨水とが溜まった状態になる。

菌、花粉、ほこりなどは、目に見えない微小なものであって、通常は空気中を浮遊しながら移動するものである。そして、菌、花粉、ほこりなどは、時間の経過と共に自然落下して、最終的に床面または地面にまで落ちていく。そのため、車両の床面付近は、菌、花粉、ほこりなどが非常に多い状態となっている。車両内の環境条件にもよるが、落下した後の菌は繁殖しやすく、車両内の床面には多数の菌が生息していることがある。特に、雨の日は車両内の床面も濡れていることが多いため、雨の日の車両内の床面は菌の繁殖に絶好のコンディションとなってしまう。

以上のように、車両内の床面および床面付近には、菌、花粉、ほこりなどが多く存在している。これらの菌などが車両に乗り込む乗客に付着するなどして、乗客に悪影響を及ぼす可能性が非常に高くなっている。

これらの問題を解決するために、特開２００６−６９４２７号公報（以下、特許文献１という）では、イオン制御車輌が提案されている。イオン制御車輌は、複数の椅子と、複数の椅子のいずれかの背面からイオンを放出する正負イオン発生器と、複数の椅子のいずれかの向きを変更する回転軸と、回転軸が変更した椅子の向きを検出する向きセンサと、椅子の向きを比較することにより、複数の椅子のいずれかである第１の椅子が、第１の椅子の正面にあって正負イオン発生器がイオンを放出する第２の椅子の背面に面するか否かを判断し、自らが、第１の椅子が第２の椅子の背面に面すると判断した場合、第２の椅子の背面からイオンを放出するように、正負イオン発生器を制御する制御部と、走行する走行部とを含む。

しかし、特許文献１で開示されているイオン制御車輌は、座席の背面からイオンを放出し、そのイオンによって菌などを除去するものである。この場合、放出されたイオンは、座席座面より高い部分には届きやすいが、菌などが最も多く存在している（繁殖している）床面付近には届かない可能性がある。すなわち、座席に座っている乗客にはイオンが到達するが、菌などの繁殖源となる床面に到達するイオンは少なく、菌などを除去する効果は小さい。また、特許文献１で開示されているイオン制御車輌は、新幹線などのように座席が進行方向に並べられている鉄道車両には適応できるが、在来線などのように座席が左右方向に向き合って並べられている鉄道車両には適応できない、という問題がある。

これらの問題を解決するために、特開２００９−１２６３４９号公報（以下、特許文献２という）では、座席の下部にイオン発生器を備えた車両が提案されている。この車両は、第１の座席と第２の座席とを含む複数の座席が配置される車両である。第１の座席は、第１の座席下部に配置され、正負イオンを発生させる第１の正負イオン発生器と、第１の正負イオン発生器と連通される第１の吸い込み口と、第１の座席下部に形成され、第１の正負イオン発生器と連通される第１の吹き出し口と、第１の吸い込み口から第１の吹き出し口までの経路上に配置され、第１の吸い込み口から第１の吹き出し口へと空気を送る第１の送風機とを備える。第２の座席は、第２の座席下部に配置され、正負イオンを発生させる第２の正負イオン発生器と、第２の座席下部に形成され、第２の正負イオン発生器と連通される第２の吸い込み口と、第２の座席下部に形成され、第２の正負イオン発生器と連通される第２の吹き出し口と、第２の吸い込み口から第２の吹き出し口までの経路上に配置され、第２の吸い込み口から第２の吹き出し口へと空気を送る第２の送風機とを備える。第１の吹き出し口は、第２の吸い込み口に向けて開口される。

特開２００６−６９４２７号公報特開２００９−１２６３４９号公報

特許文献２に開示されている車両によれば、菌、花粉、ほこりなどが多く存在している床面および床面付近に、正負イオン発生器にて発生した正負イオンを多く含んだ空気を一様に供給することができる。そして、正負イオン発生器にて発生させられた正負イオンを多く含む空気によって、第１の座席と第２の座席との間の床面および床面付近の菌、花粉、ほこり等を除去または不活化する。その結果、効率的に車両内の空気の浄化を行うことができる。また、特許文献２に開示されている車両は、新幹線などのように座席が進行方向に並べられている鉄道車両にも、在来線などのように座席が左右方向に向き合って並べられている鉄道車両にも適応できる。

ところで、特許文献１に開示されているイオン制御車両では、各座席の背面にイオン発生器が設けられている。また、特許文献２に開示されている車両では、各座席の下部にイオン発生器が備えられている。このため、特許文献１と特許文献２に開示されている車両では、車両内の全体にイオンを行き渡らせるためには、すべての座席にイオン発生器を設ける必要があり、イオン発生器の設置台数が多くなるので、コストが高くなる、という問題がある。

各座席ではなく、車両の内側上壁面または網棚にイオン発生器を設けることが考えられる。この場合、空気調和機の空気吹き出し口が車両の内側上壁面に設けられ、その空気吹き出し口から真下方向に空調用空気が吹き出されると、イオン発生器から吹き出されるイオンを含む空気が、空調用空気の気流に遮られる。このため、イオン発生器から吹き出される高濃度のイオンを車両内の座席に座った人に行き渡らせることができない。

また、上記のイオン発生器から吹き出される高濃度のイオンを空調用空気に含ませることが考えられる。この場合、イオンが車両内に均一に拡散する。このため、車両内の全体のイオン濃度が低くなってしまう。

したがって、車両の内側上壁面または網棚にイオン発生器を設ける場合でも、車両内のイオン濃度を高めるためには、イオン発生器の設置台数を増やす必要があるので、コストが高くなる、という問題がある。

そこで、この発明の目的は、イオン発生器の設置台数を増やすことなく、車両内のイオン濃度を高めることが可能な車両を提供することである。

この発明に従った車両は、複数の第１の吹き出し口と、複数の第２の吹き出し口とを備える。複数の第１の吹き出し口は、内壁面に設けられ、車両内の空気を調整するために空気を吹き出す。複数の第２の吹き出し口は、内壁面に設けられ、イオンを含む空気を吹き出す。複数の第１の吹き出し口のうち、第１の吹き出し口から吹き出される気流が第２の吹き出し口から吹き出される気流と交差または近接するように配置されている第１の吹き出し口においては、当該第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度を他の第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度よりも低くするように、複数の第１の吹き出し口が構成されている。

本発明の車両では、車両内の空気を調整するために複数の第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度を一定にするのではなく、複数の第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度に高低差を設けている。第２の吹き出し口から吹き出されるイオンを含む空気の気流は、第１の吹き出し口から吹き出される低い速度の気流と交差または近接する。このため、イオンを含む空気の気流は、空調用空気の気流に遮断されることなく、空調用空気の気流と合成されて、車両内の座席に向けられることができる。これにより、高濃度のイオンを含む空気を車両内の座席に座った人に行き渡らせることができる。したがって、イオン発生器の設置台数を増やすことなく、車両内のイオン濃度を高めることが可能になる。

本発明の車両において、複数の第１の吹き出し口が車両の内側上壁面に配置され、複数の第２の吹出口が複数の第１の吹出口の外側に位置する車両の内側上壁面に配置されることが好ましい。また、第１の吹き出し口から吹き出される気流が車両の内側上壁面から真下方向に吹き出され、第２の吹き出し口から吹き出される気流が車両の内側上壁面から斜め下方向に吹き出されることが好ましい。

このように第１と第２の吹き出し口を配置する場合に本発明の上記の作用効果をより好ましく発揮することができる。

本発明の車両において、複数の第１の吹き出し口が車両の長さ方向に並ぶように二列に配置された複数の矩形状の穴群を含むことが好ましい。また、本発明の車両は、複数の第１の吹き出し口の両側に配置された複数のイオン発生装置をさらに備えることが好ましい。この場合、複数の第２の吹き出し口が、複数のイオン発生装置からイオンを含む空気を吹き出す吹き出し口である。

このように複数の第１の吹き出し口と複数のイオン発生装置を配置する場合に本発明の上記の作用効果をより好ましく発揮することができる。

上記の場合、複数のイオン発生装置が、複数の矩形状の穴群を間に挟んで、車両の長さ方向と直交する方向に、対向するように、かつ、車両の長さ方向に間隔をあけて、配置されていることが好ましい。

このように複数のイオン発生装置を配置することにより、車両内の比較的狭い範囲で高濃度のイオンが存在する領域を形成することができる。

また、上記の場合、複数のイオン発生装置が、複数の矩形状の穴群を間に挟んで、車両の長さ方向と斜めに交差する方向に、対向するように、かつ、車両の長さ方向に間隔をあけて、配置されていることが好ましい。

このように複数のイオン発生装置を配置することにより、車両内の比較的広い範囲で高濃度のイオンが存在する領域を形成することができる。

なお、本発明の車両において、複数のイオン発生装置の各々には、イオンを含む空気をそれぞれ異なる方向に吹き出す複数の吹き出し口が設けられていることが好ましい。

このようにすることにより、イオンを含む空気をイオン発生装置から周囲に均等に拡散することができる。

この場合、複数のイオン発生装置の各々に設けられた複数の吹き出し口において隣り合う二つの吹き出し口から吹き出される空気に含まれるイオン種は、互いに異なる極性を有することが好ましい。

このようにすることにより、正イオンと負イオンとを中和させることなく、イオン発生装置から周囲に均等に拡散することができる。

この発明によれば、イオン発生器の設置台数を増やすことなく、車両内のイオン濃度を高めることが可能になる。

この発明に従った実施の形態としての車両の基本的な構成を示す側断面図である。図１の車両において矢印ＩＩの方向から見た、第１の実施の形態としての車両の基本的な構成を示す部分上面図である。図２の車両において矢印ＩＩＩの方向から見た、車両の長さ方向に沿った断面を示す部分断面図である。図１の車両において矢印ＩＶの方向から見た、第２の実施の形態としての車両の基本的な構成を示す部分上面図である。図４の車両において矢印Ｖの方向から見た、車両の長さ方向に沿った断面を示す部分断面図である。本発明の実施の形態としての車両において用いられる空調用空気吹き出し口の形態を示す斜視図である。本発明の実施の形態としての車両において用いられるイオン発生ユニットの外観を示す斜視図である。図７に示されるイオン発生ユニットを前面から見た分解斜視図である。図７に示されるイオン発生ユニットの本体ベースの分解斜視図である。図７に示されるイオン発生ユニットを後面から見た分解斜視図である。図７に示されるイオン発生ユニットのケースの平面図である。図７に示されるイオン発生ユニットの本体ベースの平面図である。図７に示されるイオン発生ユニットの吸込グリルの平面図である。図７に示されるイオン発生ユニットにおいて空気の通気路の概略を示す模式図である。図７に示されるイオン発生ユニットにおいて空気の通気路の概略を示す模式図である。図７に示されるイオン発生ユニットの前面パネルの正面図である。図７に示されるイオン発生ユニットの空気吹出口の要部断面図である。図７に示されるイオン発生ユニットの空気吹き出し方向の一例を示す図である。図２と図３に示される第１の実施の形態の車両におけるイオン濃度分布のシミュレーション結果を示す図である。図４と図５に示される第２の実施の形態の車両におけるイオン濃度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１の車両において矢印ＩＶの方向から見た、第３の実施の形態としての車両の基本的な構成を示す部分上面図である。図２１の車両において矢印ＸＸＩＩの方向から見た、車両の長さ方向に沿った断面を示す部分断面図である。図２１と図２２に示される第３の実施の形態の車両におけるイオン濃度分布のシミュレーション結果を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）

図１〜図３に示すように、車両１０００内には、進行方向に、すなわち、車両の長さ方向に複数の座席７００が並んで配置されている。また、複数の座席７００は、車両１０００の幅方向の中央部に位置する通路を挟んで二列に配置されている。網棚６００が車両１０００内の両側壁面に設けられている。また、網棚６００は、座席７００の上に位置づけられ、二列の座席７００のそれぞれの列に沿って延びるように配置されている。

複数の第１の吹き出し口の一例としての空調用空気吹き出し口５００が、車両１０００の内側上壁面、すなわち天井壁面に設けられている。車両１０００内の空気を調整するために空気が空調用空気吹き出し口５００から吹き出される。空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流は、矢印Ａで示されるように、車両１０００の内側上壁面から真下方向に吹き出される。空調用空気吹き出し口５００は、車両１０００の長さ方向に並ぶように二列に配置されている。この実施形態では、空調用空気吹き出し口５００は、車両１０００の幅方向の中央部に位置する通路を挟んで二列に配置されている。また、空調用空気吹き出し口５００は、二列に配置された複数の矩形状の穴群、たとえば、複数のスリット状の穴群から構成される。複数のスリット状の穴は、車両１０００の長さ方向に間隔をあけて配置されている。

複数のイオン発生装置１００は、空調用空気吹き出し口５００の外側で両側に位置する車両１０００の内側上壁面、すなわち傾斜した天井壁面に配置されている。車両１０００内の空気中に存在する浮遊細菌、浮遊ウイルスなどを除去するためにイオンを含む空気がイオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出される。この実施形態では、４つの空気吹き出し口が、イオンを含む空気をそれぞれ異なる方向に吹き出すためにイオン発生装置１００に設けられている。イオン発生装置１００に設けられた４つの空気吹き出し口において隣り合う２つの空気吹き出し口から吹き出される空気に含まれるイオン種は、互いに異なる極性を有する。すなわち、この実施形態では、イオン発生装置１００の周囲方向に沿って順に正イオン（＋）、負イオン（−）、正イオン（＋）、負イオン（−）を含む空気が、矢印で示すように、４つの空気吹き出し口から４方向に吹き出される。イオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出される気流は、車両１０００の内側上壁面から斜め下方向に吹き出される。なお、イオン発生装置１００の空気吹き出し口は、複数の第２の吹き出し口の一例である。イオン発生装置１００の詳細については後述する。

この実施の形態では、図２に示すように、２つのイオン発生装置１００が、空調用空気吹き出し口５００、すなわち、二列に配置された複数のスリット状の穴群を間に挟んで、車両１０００の長さ方向と直交する方向に、対向するように配置されている。また、複数のイオン発生装置１００が、車両１０００の長さ方向に間隔をあけて並んで配置されている。

以上のように構成された車両１０００において、図３に示すように、複数の空調用空気吹き出し口５００のうち、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）がイオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出される気流（＋と−の矢印）と交差または近接するように配置されている空調用空気吹き出し口５００においては、当該空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）の速度を他の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）の速度よりも低くするように、複数の空調用空気吹き出し口５００が構成されている。すなわち、イオン発生装置１００の付近に配置されている空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）の速度は、他の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）の速度よりも低い。この気流の速度の高低差については、図３では、イオン発生装置１００の付近に配置されている空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流を示すＡの矢印の長さを、他の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流を示すＡの矢印の長さよりも短くして表示されている。

このように本発明の車両１０００では、車両１０００内の空気を調整するために複数の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流の速度を一定にするのではなく、複数の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流の速度に高低差を設けている。イオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出されるイオンを含む空気の気流は、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される低い速度の気流と交差または近接する。このため、イオンを含む空気の気流は、空調用空気の気流に遮断されることなく、空調用空気の気流と合成されて、車両１０００内の座席７００に向けられることができる。これにより、高濃度のイオンを含む空気を車両１０００内の座席７００に座った人に行き渡らせることができる。したがって、イオン発生器の設置台数を増やすことなく、車両内のイオン濃度を高めることが可能になる。

また、本発明の車両１０００において、複数の第１の吹き出し口としての空調用空気吹き出し口５００が、車両１０００の内側上壁面に配置される。複数の第２の吹き出し口としての複数のイオン発生装置１００の空気吹き出し口が、複数の空調用空気吹き出し口５００の外側に位置する車両１０００の内側上壁面に配置される。また、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流が、車両１０００の内側上壁面から真下方向に吹き出される。イオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出される気流が、車両１０００の内側上壁面から斜め下方向に吹き出される。

このように空調用空気吹き出し口５００とイオン発生装置１００の空気吹き出し口を配置する場合に本発明の上記の作用効果をより好ましく発揮することができる。

本発明の車両１０００において、複数の空調用空気吹き出し口５００が車両１０００の長さ方向に並ぶように二列に配置された複数の矩形状の穴群を含む。また、本発明の車両１０００は、複数の空調用空気吹き出し口５００の両側に配置された複数のイオン発生装置１００を備える。

このように複数の空調用空気吹き出し口５００と複数のイオン発生装置１００を配置する場合に本発明の上記の作用効果をより好ましく発揮することができる。

この実施形態の場合、複数のイオン発生装置１００が、複数の空調用空気吹き出し口５００、すなわち複数の矩形状の穴群を間に挟んで、車両１０００の長さ方向と直交する方向に、対向するように、かつ、車両１０００の長さ方向に間隔をあけて、配置されている。

このように複数のイオン発生装置１００を配置することにより、車両１０００内の比較的狭い範囲で高濃度のイオンが存在する領域を形成することができる。これにより、車両１０００内にイオン濃度の高低差を比較的狭い範囲で作り出すことができる。その結果、高濃度のイオンによる殺菌作用を狭い範囲で効果的に発揮させることができる。

なお、イオンによる殺菌効果、すなわち、イオンによって浮遊細菌、浮遊ウイルスなどを除去する効果は、イオンの濃度に依存する。イオン濃度が高ければ高いほど、その効果が高い。たとえば、浮遊ウイルスの除去性能でいえば、イオン濃度が７０００個／ｃｍ³の場合には１０分間で浮遊ウイルスの残存率が１／１００になるのに対し、イオン濃度が５００００個／ｃｍ³の場合には１０分間で浮遊ウイルスの残存率が１／１０００になる。また、衣服等に付着したタバコの臭いの脱臭効果は、イオン濃度が５０００個／ｃｍ³の場合に比べて、イオン濃度が２００００個／ｃｍ³の場合には脱臭速度が約２倍になる。

なお、本発明の車両１０００において、複数のイオン発生装置１００の各々には、イオンを含む空気をそれぞれ異なる方向に吹き出す複数の吹き出し口が設けられていることにより、イオンを含む空気をイオン発生装置１００から周囲に均等に拡散することができる。この場合、複数のイオン発生装置１００の各々に設けられた複数の空気吹き出し口において隣り合う二つの空気吹き出し口から吹き出される空気に含まれるイオン種は、互いに異なる極性を有することにより、正イオンと負イオンとを中和させることなく、イオン発生装置１００から周囲に均等に拡散することができる。

（第２の実施の形態）

車両１０００の第２の実施の形態は、図４と図５に示される。この実施形態では、第１の実施形態と異なり、図４に示すように、２つのイオン発生装置１００が、空調用空気吹き出し口５００、すなわち、二列に配置された複数のスリット状の穴群を間に挟んで、車両１０００の長さ方向と斜めに交差する方向に、対向するように配置されている。また、複数のイオン発生装置１００が、車両１０００の長さ方向に間隔をあけて並んで配置されている。車両１０００の第２の実施の形態における他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

このように複数のイオン発生装置１００を配置することにより、車両１０００内の比較的広い範囲で高濃度のイオンが存在する領域を形成することができる。これにより、車両１０００内にイオン濃度の高低差を比較的広い範囲で作り出すことができる。その結果、高濃度のイオンによる殺菌作用を、第１の実施の形態に比べて、広い範囲でより効果的に発揮させることができる。

なお、車両１０００の第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

（空調用空気吹き出し口の形態）

上記の第１と第２の実施の形態では、図３と図５に示すように、複数の空調用空気吹き出し口５００のうち、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）がイオン発生装置１００の空気吹き出し口から吹き出される気流（＋と−の矢印）と交差または近接するように配置されている空調用空気吹き出し口５００においては、当該空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）の速度を他の空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（Ａの矢印）の速度よりも低くするように、複数の空調用空気吹き出し口５００が構成されている。このようにするための複数の空調用空気吹き出し口５００の形態について以下に説明する。

図６の（Ａ）に示すように、吹き出される気流の速度が高い空調用空気吹き出し口５００では、気流が通過する通路は周側壁部５１０のみによって形成されている。この場合、周側壁部５１０によって囲まれた通路を通過する気流の全部が空調用空気吹き出し口５００から吹き出されるので、吹き出される気流の速度（風量）が大きい。

これに対して、図６の（Ｂ）に示すように、吹き出される気流の速度が低い空調用空気吹き出し口５００では、気流が通過する通路は複数の小さな吹き出し穴５２０と、周側壁部５１０で囲まれた通路を区分して複数の吹き出し穴５２０を形成するための遮断壁部５３０とが形成されている。この場合、周側壁部５１０によって囲まれた通路を通過する気流の一部が遮断壁部５３０によって遮られ、気流の一部が小さな吹き出し穴５２０から吹き出されるので、吹き出される気流の速度（風量）が小さくなる。

（イオン発生装置の実施の形態）

上記の第１と第２の実施の形態の車両１０００に設けられるイオン発生装置（イオン発生ユニット）１００の一つの実施の形態について、図７〜図１８を参照して、以下に説明する。

図７と図８に示すように、イオン発生ユニット１００は、一面が開口した箱状のケース４０、ケース４０に収容される一面が開口した箱状の本体ベース３０、本体ベース３０の上面（前面）に取り付けられる吸込グリル２０、吸込グリル２０の上面（前面）に取り付けられる空気案内板としての前面パネル１０などを備えている。

イオン発生ユニット１００の前面パネル１０には、中央部に空気吸込口１５が設けられている。空気吸込口１５と同一面上であって、空気吸込口１５を囲むように、空気吹出口１１、１２、１３、１４が設けられている。ここで、同一面とは、本実施の形態で例示するように、空気吸込口と空気吹出口とが同一平面にある場合のみならず、同一の屈曲面にある場合（たとえば、空気吸込口の開口面の法線方向と空気吹出口の開口面の法線方向とが鋭角をなすように互いに傾いて設けられているような場合）、互いに平行な平面にある場合（たとえば、空気吸込口の開口面と空気吹出口の開口面とが段差を有して設けられている場合）などを含むものとする。空気吹出口１１〜１４は、空気吸込口１５を囲んで長方形の略四隅に配置されている。また、空気吸込口１５の裏面には、略同寸法のフィルタ（図示せず）を取り付けることができる。これにより、空気中の塵を除去することができる。

図８に示すように、吸込グリル２０の前面（上面）には、空気吸込口１５に対応する位置に略同寸法の吸込孔２５が設けられている。空気吹出口１１〜１４のそれぞれに対応する位置に略同寸法の吹出孔２１、２２、２３、２４が設けられている。

また、図８と図９に示すように、本体ベース３０には、イオン発生素子３１、３２、羽根を備えたファン３３、イオン発生ユニット１００を制御する制御部３５、ＬＥＤを備える表示部３６などが取り付けられている。

図９に示すように、本体ベース３０は、中央部にファン３３が取り付けられるように構成されている。本体ベース３０の底面であって、ファン３３が取り付けられる箇所には、外側から内側に向かって円形状に絞り込んだ椀状の絞り部３７が形成されている。ファン３３が動作することにより、空気吸込口１５から吸い込まれた空気の流れが本体ベース３０の底面に当たる際に、絞り部３７により、吸い込まれた空気を本体ベース３０の底面に沿ってスムーズに流れやすくすることができ、空気流の乱れを生じさせることなく、吸い込まれた空気を空気吹出口１１〜１４へ導くことができる。

本体ベース３０の対向する１組の側壁同士は、前面（上面）に向かって拡がるように傾斜するように形成されている。それぞれの側壁にイオン発生素子３１、３２が取り付けられている。イオン発生素子３１、３２は、先端に係止部が形成された固定板３４により側壁に押圧されて取り付けられる。なお、イオン発生素子３１、３２は、固定板３４により着脱可能に取り付けられるようになっている。

イオン発生素子３１は矩形状の板状体である。イオン発生素子３１の一方の端部近傍には、マイナスイオンを発生させる電極部としての電極針３１ａ、３１ｂが適度の長さで離隔して設けられている。イオン発生素子３１の他方の端部近傍には、プラスイオンを発生させる電極部としての電極針３１ｃ、３１ｄが適度の長さで離隔して設けられている。イオン発生素子３１を取り付けた状態で、吹出孔２１および空気吹出口１１の近傍には、マイナスイオンを発生するイオン発生電極部が配置されている。マイナスイオンを含む空気が吹出孔２１および空気吹出口１１から吹き出される。また、イオン発生素子３１を取り付けた状態で、吹出孔２４および空気吹出口１４の近傍には、プラスイオンを発生するイオン発生電極部が配置されている。プラスイオンを含む空気が吹出孔２４および空気吹出口１４から吹き出される。

イオン発生素子３２は、イオン発生素子３１と同様の構成を有する。イオン発生素子３２を取り付けた状態で、吹出孔２２および空気吹出口１２の近傍には、プラスイオンを発生するイオン発生電極部が配置されている。プラスイオンを含む空気が吹出孔２２および空気吹出口１２から吹き出される。また、イオン発生素子３２を取り付けた状態で、吹出孔２３および空気吹出口１３の近傍には、マイナスイオンを発生するイオン発生電極部が配置されている。マイナスイオンを含む空気が吹出孔２３および空気吹出口１３から吹き出される。

イオン発生素子３１、３２は、空気中の水蒸気をプラズマ放電によりイオン化することにより、プラスイオンとしてのＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）_n（ｎは任意の自然数）と、マイナスイオンとしてのＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）_m（ｍは任意の自然数）とを発生する。そして、これらが化学反応することにより、活性種である過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）および／または水酸基ラジカル（ＯＨ）が生成され、空気中の浮遊細菌、浮遊ウィルス等が除去される。

以上のように構成されているので、それぞれの空気吹出口１１〜１４は、独立にプラスイオンを含む空気、あるいはマイナスイオンを含む空気を吹き出すことができ、イオン発生ユニット１００から吹き出した空気中のプラスイオンとマイナスイオンとが直ちに中和することを防止できる。そして、イオンの中和を防止することにより、イオンの拡散性を向上させることができる。

また、表示部３６は、イオン発生ユニットの動作状態（たとえば、運転または停止の別、発生するイオン濃度の高低など）をＬＥＤの点灯状態で示す。また、制御部３５は、イオン発生ユニット１００の全体の動作を制御するマイクロコンピュータ、イオン発生素子３１、３２とファン３３に供給する所定の電圧を発生する電源回路、前面パネル１０の着脱を検出するためのマイクロスイッチ３５１などを備えている。

図１０に示すように、前面パネル１０の裏面側に立てて設けられた突起棒１６がマイクロスイッチ３５１を押すことにより、マイクロスイッチ３５１はオンとなり、前面パネル１０が装着されていることを検出する。一方、前面パネル１０が外れた場合、突起棒１６がマイクロスイッチ３５１から離れ、マイクロスイッチ３５１がオフして前面パネル１０が離脱したことを検出する。前面パネル１０が離脱した場合、マイクロスイッチ３５１がオフしてイオン発生ユニット１００の動作は停止または運転できない状態になる。

図１０に示すように、吸込グリル２０の裏面側（後面側）には、吸込孔２５を挟むようにして本体ベース３０の深さ寸法より短い寸法の深さ（高さ）を有する吹出方向設定部材としての通気壁２０１、２０１を対向するように設けられている。すなわち、本体ベース３０に吸込グリル２０を取り付けた状態で、本体ベース３０の底面内側と通気壁２０１との間には、ファン３３で吸い込まれた空気が流れるのに必要な十分な隙間が設けられている。

通気壁２０１の吹出孔２１〜２４側の側壁は、深さ（高さ）方向に沿ってテーパー状になった吹出方向設定部材としての傾斜面（内壁）２０１ａを有する。また、通気壁２０１の中央部には、吹出方向設定部材としての通気板２０２が吹出孔２２、２３に挟まれるように設けられている。通気板２０２は、通気壁２０１と略同寸法の深さ（高さ）を有する。通気板２０２の吹出孔２２、２３側の側面は、深さ（高さ）方向に沿ってテーパー状になった吹出方向設定部材としての傾斜面（内壁）２０２ａ、２０２ｂを有する。なお、吹出孔２１、２４側の通気板２０２も同様の構成を有する。

本体ベース３０に吸込グリル２０を取り付けた状態で、通気壁２０１と通気板２０２は、本体ベース３０の内壁（底面内側、側面内側等）とともに、空気吸込口１５と空気吹出口１１〜１４とを連通する通気路Ｒ（図１５）を形成する。そして、通気路Ｒには、ファン３３の羽根の回転軸が空気吸込口１５および空気吹出口１１〜１４の面と直交するようにファン３３が取り付けられている。

また、図１０と図１３に示すように、吹出孔２２の裏側には、空気の吹き出し方向を設定するための吹出方向設定部材としての整流板２０４、２０４が傾斜面２０２ａと略平行に適度な長さで離隔して設けられている。吹出孔２４の裏側にも、同様に空気の吹き出し方向を設定するための整流板２０４、２０４が傾斜面２０２ａと略平行に適度な長さで離隔して設けられている。

図１４はイオン発生ユニット１００の長手方向から見た状態を示し、図１５はイオン発生ユニット１００の短手方向から見た状態を示す。図１４に示すように、ファン３３を動作させることにより、空気吸込口１５から空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ファン３３を介して通気路Ｒを通り、空気吹出口１３、１４（空気吹出口１１、１２は図１４では図示せず）から吹出される。なお、図１４において矢印は空気の流れを示す。空気吹出口１３から吹き出される際に、イオン発生素子３２のマイナスイオン発生電極部で発生したマイナスイオンが空気に含まれ、マイナスイオンを含む空気が吹き出される。また、空気吹出口１４から吹き出される際に、イオン発生素子３１のプラスイオン発生電極部で発生したプラスイオンが空気に含まれ、プラスイオンを含む空気が吹き出される。

また、通気路Ｒの内壁である傾斜面２０１ａにより、空気吹出口１３、１４から吹き出される空気は、傾斜面２０１ａに沿った方向（傾斜面２０１ａと平行な方向）へ拡散する。なお、傾斜面２０１ａと空気吹出口１３、１４の面とのなす角度は、たとえば、４５度程度が好ましいが、これに限定されるものではなく、３０度〜６０度程度でもよい。

また、図１５に示すように、ファン３３を動作させることにより、空気吸込口１５から空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ファン３３を介して通気路Ｒを通り、空気吹出口１２、１３（空気吹出口１１、１４は図１５では図示せず）から吹出される。なお、図１５において矢印は空気の流れを示す。空気吹出口１２から吹き出される際に、イオン発生素子３２のプラスイオン発生電極部で発生したプラスイオンが空気に含まれ、プラスイオンを含む空気が吹き出される。

また、通気路Ｒの内壁である傾斜面２０２ａ、２０２ｂにより、空気吹出口１２、１３から吹き出される空気は、それぞれ傾斜面２０２ａ、２０２ｂに沿った方向（傾斜面２０２ａ、２０２ｂと平行な方向）へ拡散する。なお、傾斜面２０２ａ、２０２ｂと空気吹出口１２、１３の面とのなす角度は、たとえば、４５度程度が好ましいが、これに限定されるものではなく、３０度〜６０度程度でもよい。なお、図１４と図１５では、整流板２０４を省略している。

図１６と図１７に示すように、前面パネル１０の空気吹出口１１は、複数の吹出方向設定部材としての仕切板１１１を開口部１１２内に並べて配置することにより、スリット状に形成されている。これにより、空気吹出口１１は、空気案内板としての機能を有する。また、図１７に示すように、仕切板１１１は、空気吹出口１１の吹出方向に沿って傾斜するように形成されている。傾斜した仕切板１１１により、図１７の矢印に示すように、空気の吹出方向を設定することができる。たとえば、空気吹出口１１が設けられた面に対して仕切板１１１を直角に設けるのではなく、当該面に対して所定の傾斜角（たとえば、４５度等）で傾斜させることによって、イオンを含む空気の吹出方向を仕切板１１１の傾きに応じて空気吹出口１１から斜めにすることができる。これにより、イオンの拡散性をさらに高めることができる。他の空気吹出口１２〜１４も同様の構成を有する。

図１８において、矢印は、空気吹出口１１〜１４からの空気の吹き出し方向を示す。空気吹出口１１については、通気壁２０１の内壁としての傾斜面２０１ａ、通気板２０２の傾斜面２０２ｂ、および、空気吹出口１１に設けられた仕切板の傾きにより、イオン発生ユニット１００の長手方向外側（図１８にて左方向）に向かってマイナスイオンを含む空気が拡散される。

空気吹出口１２については、通気壁２０１の内壁としての傾斜面２０１ａ、通気板２０２の傾斜面２０２ａ、整流板２０４、２０４、および、空気吹出口１２に設けられた仕切板の傾きにより、イオン発生ユニット１００の短手方向外側（図１８にて上方向）に向かってプラスイオンを含む空気が拡散される。

空気吹出口１３については、通気壁２０１の内壁としての傾斜面２０１ａ、通気板２０２の傾斜面２０２ｂ、および、空気吹出口１３に設けられた仕切板の傾きにより、イオン発生ユニット１００の長手方向外側（図１８にて右方向）に向かってマイナスイオンを含む空気が拡散される。

空気吹出口１４については、通気壁２０１の内壁としての傾斜面２０１ａ、通気板２０２の傾斜面２０２ａ、整流板２０４、２０４、および、空気吹出口１４に設けられた仕切板の傾きにより、イオン発生ユニット１００の短手方向外側（図１８にて下方向）に向かってプラスイオンを含む空気が拡散される。

このように、イオン発生ユニット１００には、空気吹出口１１〜１４が、空気吸込口１５と同一平面に、かつ、空気吸込口１５の周りに複数設けられている。これにより、中央部に配置された空気吸込口１５から吸い込まれた空気は、イオン発生ユニット１００の内部でイオンを含む空気となって、空気吸込口１５の周りに設けられた複数の空気吹出口１１〜１４より吹き出されるので、イオンの拡散性を向上させることができる。特に、イオン発生ユニット１００を、室内の天井または壁、あるいは、車両１０００（図１）の内側上壁面に取り付けた場合であっても、複数の空気吹出口１１〜１４が設けられているので、イオンを室内あるいは車両１０００内に効率的に拡散することができる。

また、空気吹出口１１〜１４が空気吸込口１５と同一平面に設けられているので、たとえば、イオン発生ユニット１００を天井または壁、あるいは、車両１０００（図１）の内側上壁面に設置する場合に、空気吹出口１１〜１４および空気吸込口１５を天井面または壁面と同一面にすることができ、イオン発生ユニットが天井面または壁面から飛び出した状態で設置しなければならないという制約を排除することができ、見た目も良くなる。

また、図１８に示すように、各空気吹出口１１〜１４から吹き出された空気の同一平面に沿った吹出方向をそれぞれ均等に異なる方向へ設定することができる。図１８の例では、一例として、空気吹出口１１〜１４を長方形の各四隅の位置に配置し、各空気吹出口１１〜１４から吹き出す空気の方向を隣接する空気吹出口からの吹出方向と略直角をなすようにする。これにより、イオン発生ユニット１００の空気吹出口１１〜１４の取り付け面から四方に均等にイオンを拡散することができる。

また、イオン発生ユニット１００には、ファン３３が通気路の内側に設けられている。ファン３３は、空気吹出口１１〜１４および空気吸込口１５の面と直交する軸の周りに回転する羽根を有する。ファン３３を作動させることにより、空気吸込口１５から吸い込まれた空気は、通気路Ｒを通って空気吹出口１１〜１４から吹き出される。そして、羽根の回転方向（図１８で示される矢印（実線）の方向）と一致するように、各空気吹出口１１〜１４からの吹出方向（図１８に示される矢印（白抜き）の方向）が設定されている。たとえば、図１８に示すように、ファン３３の回転方向が反時計回りである場合、各空気吹出口１１〜１４からの吹出方向が反時計回りになるように吹出方向を設定する。これにより、ファン３３の回転により生じる渦状の空気の流れに逆らうことなく、イオンを含む空気を吹き出すことができ、イオンの拡散性を向上させることができる。

（イオン濃度分布のシミュレーション結果）

図７〜図１８に示されるイオン発生ユニット１００を、図２と図３に示されるように車両１０００に取り付けた場合（第１の実施の形態）と、図４と図５に示されるように車両１０００に取り付けた場合（第２の実施の形態）について、イオン発生ユニット１００から吹き出されるイオンによって作り出されるイオン濃度分布についてシミュレーションを行った。第１の実施の形態によるシミュレーション結果を図１９に示し、第２の実施の形態によるシミュレーション結果を図２０に示す。図１９と図２０は、一つの車両内において車両の床面から高さ１．２ｍ（座席に座った人の呼吸高さ）の平面を示す。

なお、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（図３と図５に示されるＡの矢印）の速度の高低差を２．２５ｍ／ｓと設定した。図１９と図２０に示すように、一つの車両内に６台のイオン発生ユニット１００を設置した。各イオン発生ユニット１００から吹き出されるイオン量を２００万個／ｃｍ³と設定した。プラスイオンとマイナスイオンの両方を含む空気が、各イオン発生ユニット１００の空気吹出口１１〜１４のそれぞれから吹き出されるものとした。

図１９と図２０において、Ｈの領域（ハッチングが密の領域）はイオン濃度が２００００個／ｃｍ³以上である領域を示し、Ｍの領域（ハッチングが疎の領域）はイオン濃度が１５０００個／ｃｍ³以上である領域を示し、Ｌの領域（ハッチングなし）はイオン濃度が１５０００個／ｃｍ³未満である領域を示す。

図１９に示すように、車両１０００内の比較的狭い範囲で高濃度のイオンが存在する領域（イオン濃度が２００００個／ｃｍ³以上である領域Ｈ）を形成することができる。これにより、車両１０００内にイオン濃度の高低差を比較的狭い範囲で作り出すことができる。その結果、高濃度のイオンによる殺菌作用を狭い範囲で効果的に発揮させることができる。

これに対して、図２０に示すように、車両１０００内の比較的広い範囲で高濃度のイオンが存在する領域（イオン濃度が２００００個／ｃｍ³以上である領域Ｈ）を形成することができる。これにより、車両１０００内にイオン濃度の高低差を比較的広い範囲で作り出すことができる。その結果、高濃度のイオンによる殺菌作用を広い範囲でより効果的に発揮させることができる。

（第３の実施の形態）

車両１０００の第３の実施の形態は、図２１と図２２に示される。この実施形態では、第１の実施形態と異なり、図２１に示すように、２つのイオン発生装置１００が、空調用空気吹き出し口５００、すなわち、二列に配置された複数のスリット状の穴群を間に挟んで、車両１０００の長さ方向とやや斜めに交差する方向に、対向するように配置されている。また、複数のイオン発生装置１００が、車両１０００の長さ方向に間隔をあけて並んで配置されている。全てのイオン発生装置１００は座席７００の真上に位置づけられるように配置されている。車両１０００の第３の実施の形態における他の構成は、第１の実施の形態と同様である。なお、第３の実施の形態における空調用空気吹き出し口５００の形態についても、第１と第２の実施の形態と同様にして、図６に示される形態が採用される。

なお、車両１０００の第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

（イオン濃度分布のシミュレーション結果）

図７〜図１８に示されるイオン発生ユニット１００を、図２１と図２２に示されるように車両１０００に取り付けた場合（第３の実施の形態）について、イオン発生ユニット１００から吹き出されるイオンによって作り出されるイオン濃度分布についてシミュレーションを行った。第３の実施の形態によるシミュレーション結果を図２３に示す。図２３は、一つの車両内において車両の床面から高さ１．２ｍ（座席に座った人の呼吸高さ）の平面を示す。

なお、空調用空気吹き出し口５００から吹き出される気流（図２２に示されるＡの矢印）の速度の高低差を２．２５ｍ／ｓと設定した。図２３に示すように、一つの車両内に６台のイオン発生ユニット１００を設置した。各イオン発生ユニット１００から吹き出されるイオン量を２００万個／ｃｍ³と設定した。プラスイオンとマイナスイオンの両方を含む空気が、各イオン発生ユニット１００の空気吹出口１１〜１４のそれぞれから吹き出されるものとした。

図２３において、Ｈの領域（ハッチングが密の領域）はイオン濃度が２００００個／ｃｍ³以上である領域を示し、Ｍの領域（ハッチングが疎の領域）はイオン濃度が１５０００個／ｃｍ³以上である領域を示し、Ｌの領域（ハッチングなし）はイオン濃度が１５０００個／ｃｍ³未満である領域を示す。

図１９に示される第１の実施の形態の車両におけるイオン濃度分布のシミュレーション結果に比べて、図２３に示すように、車両１０００内の比較的広い範囲で高濃度のイオンが存在する領域（イオン濃度が２００００個／ｃｍ³以上である領域Ｈ）を形成することができる。これにより、車両１０００内にイオン濃度の高低差を比較的広い範囲で作り出すことができる。その結果、高濃度のイオンによる殺菌作用を車内の比較的広い範囲で効果的に発揮させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。

１００：イオン発生装置（イオン発生ユニット）、５００：空調用空気吹き出し口、１０００：車両。

この発明に従った車両は、複数の第１の吹き出し口と、複数の第２の吹き出し口とを備える。複数の第１の吹き出し口は、内壁面に設けられ、車両内の空気を調整するために空気を吹き出す。複数の第２の吹き出し口は、内壁面に設けられ、イオンを含む空気をファンにより吹き出す。複数の第１の吹き出し口のうち、第１の吹き出し口から吹き出される気流が第２の吹き出し口から吹き出される気流と交差または近接するように配置されている第１の吹き出し口においては、当該第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度を他の第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度よりも低くするように、複数の第１の吹き出し口が構成されている。

Claims

内壁面に設けられ、車両内の空気を調整するために空気を吹き出す複数の第１の吹き出し口と、
内壁面に設けられ、イオンを含む空気を吹き出す複数の第２の吹き出し口とを備え、
前記複数の第１の吹き出し口のうち、前記第１の吹き出し口から吹き出される気流が前記第２の吹き出し口から吹き出される気流と交差または近接するように配置されている前記第１の吹き出し口においては、当該第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度を他の前記第１の吹き出し口から吹き出される気流の速度よりも低くするように、前記複数の第１の吹き出し口が構成されている、車両。
前記複数の第１の吹き出し口が車両の内側上壁面に配置され、前記複数の第２の吹出口が前記複数の第１の吹出口の外側に位置する車両の内側上壁面に配置され、前記第１の吹き出し口から吹き出される気流が車両の内側上壁面から真下方向に吹き出され、前記第２の吹き出し口から吹き出される気流が車両の内側上壁面から斜め下方向に吹き出される、請求項１に記載の車両。
前記複数の第１の吹き出し口が車両の長さ方向に並ぶように二列に配置された複数の矩形状の穴群を含み、
前記複数の第１の吹き出し口の両側に配置された複数のイオン発生装置をさらに備え、
前記複数の第２の吹き出し口が、前記複数のイオン発生装置からイオンを含む空気を吹き出す吹き出し口である、請求項２に記載の車両。
前記複数のイオン発生装置が、前記複数の矩形状の穴群を間に挟んで、車両の長さ方向と直交する方向に、対向するように、かつ、車両の長さ方向に間隔をあけて、配置されている、請求項３に記載の車両。
前記複数のイオン発生装置が、前記複数の矩形状の穴群を間に挟んで、車両の長さ方向と斜めに交差する方向に、対向するように、かつ、車両の長さ方向に間隔をあけて、配置されている、請求項３に記載の車両。
前記複数のイオン発生装置の各々には、イオンを含む空気をそれぞれ異なる方向に吹き出す複数の吹き出し口が設けられている、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の車両。
前記複数のイオン発生装置の各々に設けられた前記複数の吹き出し口において隣り合う二つの吹き出し口から吹き出される空気に含まれるイオン種は、互いに異なる極性を有する、請求項６に記載の車両。