JP2013133005A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において、イオンを利用して空気中に含まれる細菌等の除菌を安定的且つ効率的に行うことができ、クリーンな空気を車室内へと送風する。
【解決手段】車両用空調装置１０には、ケーシング１２の内部に設けられるフィルタ２２と、該フィルタ２２の下流側に設けられる蒸発器１６との間にイオン発生装置２４が設けられる。そして、イオン発生装置２４によってフィルタ２２と蒸発器１６との間の空間４２内でイオンを発生させ、前記空間４２の空気中に含まれる細菌等や、前記フィルタ２２及び蒸発器１６に付着した細菌等の殺菌、脱臭、分解を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。

車両に搭載される車両用空調装置は、送風機によって内外気をケース内へと取り込み、冷却手段である蒸発器により冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とを前記ケース内で所望の混合比率で混合した後、車室内に設けられた複数の吹出口から選択的に送風することで前記車室内の温度及び湿度の調整を行っている。

近年、例えば、空調装置の内部にイオン発生装置を設け、該イオン発生装置で発生させたイオンを大気中に浮遊する細菌等に付着させることで殺菌し、前記細菌等の除去された空気を送風することが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２には、車両用空調装置において、エバポレータ、ヒータコアの下流側に接続されたダクトにイオン発生装置を設け、前記エバポレータ及びヒータコアで調温された空気がダクトを通過する際、前記ダクトで発生させたイオンによって前記空気に含まれる細菌等を殺菌した後、前記車室内へと送風している。

特開２００２−９５７３１号公報 特開２００４−１８２１２３号公報

しかしながら、上述したようなイオン発生装置で放電することによって生成されたイオンは不安定な状態にあり、例えば、車両用空調装置において発生させた場合でも、車室内へと供給される時点で大部分が消失してしまい、十分な効果が得られにくいという問題がある。また、イオンを発生させるためには大気中に水分の含まれている必要があるが、特許文献２に開示された車両用空調装置では、エバポレータで冷却された空気中の水分は凝縮水として排水されてしまうため、前記エバポレータよりも下流側では空気中に含まれる水分が少なく、しかも、ヒータコアの下流側では、前記空気が加熱されることによってさらに空気中に含まれる水分が少なくなるため、前記水分から効率的且つ多くのイオンを発生させることが困難である。さらに、車室内の吹出口近傍にイオン発生装置を設けた場合、放電によって副次的に生じるオゾン臭が車室内へ送風されてしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、イオンを利用して空気中に含まれる細菌等の除菌を安定的且つ効率的に行うことができ、クリーンな空気を車室内へと送風可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、内部に通路を有するケーシングと、該ケーシング内に送風する送風機と、前記通路内に装着され送風される空気内に含まれる塵埃等を除去するフィルタと、前記通路内に装着され前記空気を冷却する蒸発器とを有する車両用空調装置において、
前記フィルタの下流側、且つ、前記蒸発器の上流側には、前記空気中の水分から放電によってイオンを発生させるイオン発生装置が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、車両用空調装置のケーシング内において、フィルタの下流側で、蒸発器の上流側となる位置にイオン発生装置を設け、前記フィルタと蒸発器との間で放電を行って空気中の水分からイオンを発生させる。従って、イオン発生装置を蒸発器の上流側に設けることで、水分を多く含んだ空気から効率的にイオンを発生させることができるため、例えば、前記フィルタと蒸発器との間を通過する空気に含まれる細菌等の殺菌を効率的に行うことができると共に、カビや花粉、ホルムアルデヒド等の化学物質等の付着しやすい蒸発器やフィルタに対してイオンを集中させて付着させることが可能となり、前記空気、フィルタ及び蒸発器の殺菌、脱臭、分解を安定的且つ効率的に行うことができる。その結果、殺菌、除去のなされたフィルタ及び蒸発器を通過した空気を車室内へと送風することで、乗員の快適性を高めることができる。また、イオン発生装置をケーシングの内部においてフィルタと蒸発器との間に配置しているため、該イオン発生装置を車室内への吹出口近傍に設けている従来技術と比較し、前記イオン発生装置で発生するオゾン臭が車室内まで到達してしまうことを抑制できる。

また、ケーシングは、通路とは別に形成されると共に車室外と連通する外気導入通路を備え、前記外気導入通路をフィルタの下流側、且つ、蒸発器の上流側に連通させるとよい。これにより、車室内の内気と比較して水分を多く含んだ外気を、外気導入通路を通じて直接的にフィルタと蒸発器との間へと供給することができるため、前記水分からイオン発生装置によって多くのイオンを発生させることが可能となり、より一層効果的にフィルタ及び蒸発器の殺菌、脱臭、分解を行うことができる。

さらに、外気導入通路に、フィルタを設けることにより、車室内の内気と比較して水分を多く含んだ外気を、外気導入通路を通じて直接的にフィルタと蒸発器との間へと供給することができ、しかも、前記外気導入通路を流通する空気中の塵埃等を確実に除去することが可能となるため、前記塵埃等が除去され、且つ、水分を多く含んだ空気からイオン発生装置によって多くのイオンを発生させることが可能となる。

さらにまた、送風機を停止させた状態で、イオン発生装置を作動させることにより、前記イオン発生装置によって発生させたイオンをフィルタと蒸発器との間に滞留させることができるため、前記フィルタ及び蒸発器に対してより一層効果的に殺菌、脱臭、分解することができる。そのため、フィルタに付着した花粉や、カビ、化学物質等の付着した蒸発器に対して、送風機が停止する車両用空調装置の非稼動時に殺菌、脱臭、分解を行っておくことで、改めて車両用空調装置を稼動させた際、殺菌のなされたフィルタ、蒸発器を通じてクリーンな空気を車室内へと送風することが可能となる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、ケーシング内において、フィルタの下流側、且つ、蒸発器の上流側となる位置にイオン発生装置を設け、前記フィルタと蒸発器との間で放電を行って空気中の水分からイオンを発生させることにより、前記蒸発器の上流側において水分を多く含んだ空気から効率的にイオンを発生させることができるため、例えば、前記フィルタと蒸発器との間を通過する空気に含まれる細菌等の殺菌を効率的に行うことができると共に、カビや花粉、ホルムアルデヒド等の化学物質等の付着しやすい蒸発器やフィルタに対してイオンを集中させて付着させることが可能となり、前記フィルタ及び蒸発器の殺菌、脱臭、分解を安定的且つ効率的に行うことができる。その結果、殺菌、除去のなされたフィルタ及び蒸発器を通過した空気を車室内へと送風することで、乗員の快適性を高めることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。 本発明の第３の実施の形態に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成するケーシング１２と、前記ケーシング１２の側部に連結され、車室内へ送風するための送風機ユニット１４と、前記ケーシング１２の内部に配設され前記空気を冷却する蒸発器１６と、該空気を加熱するヒータコア１８と、前記各通路内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２０と、前記送風機ユニット１４から取り込まれた外気中の塵埃等を除去するフィルタ２２と、前記フィルタ２２と蒸発器１６との間に設けられるイオン発生装置２４とを含む。

ケーシング１２は、中空の箱状に形成され、その上流側には、送風機ユニット１４が接続される。また、ケーシング１２の内部には、空気の流通する通路２１が形成され、該通路２１には、送風機ユニット１４の下流側となる位置にフィルタ２２が設けられ、該送風機ユニット１４から取り込まれた空気中に含まれる塵埃等を除去する。この通路２１におけるフィルタ２２の下流側には、該フィルタ２２と略平行に蒸発器１６が設けられ、フィルタ２２を通過した空気が前記蒸発器１６を通過することにより、該蒸発器１６の内部を流通冷媒と熱交換がなされ冷却された空気が下流側へと供給される。

蒸発器１６の下流側には、内部に流通する温水と熱交換を行うことで通過する空気を加熱するヒータコア１８が設けられている。そして、蒸発器１６を通過して所定温度に冷却された空気がヒータコア１８を通過することで所定温度に加熱されてケーシング１２の下流側へと供給される。なお、蒸発器１６とヒータコア１８との間には、該蒸発器１６によって冷却された冷風とヒータコア１８によって加熱された温風との混合割合を調整するための調整ダンパ２６が設けられている。

また、ケーシング１２の下流側には、例えば、車室内における乗員の顔近傍、足元近傍等に接続される複数の吹出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃが形成され、各吹出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃには、該吹出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃを通じた送風状態を切換可能な開閉ダンパ３０ａ、３０ｂ、３０ｃがそれぞれ設けられている。

送風機ユニット１４は、ケーシング１２の上流側に接続され、中空状のハウジング３２と、前記ハウジング３２に開口し車両の外部から外気を取り込むための外気導入口３４と、車室内の空気である内気を取り込むための内気導入口３６と、前記ハウジング３２の下部に設けられる送風機３８とを含み、前記送風機３８は、図示しない回転駆動源に対する通電作用下に回転することで外気導入口３４又は内気導入口３６から空気をハウジング３２内へと取り込む。なお、外気導入口３４及び内気導入口３６に臨むように切換ダンパ４０が回動自在に設けられ、前記外気導入口３４と内気導入口３６の開口状態を切り換えることで、外気又は内気が選択的にハウジング３２の内部に供給される。

イオン発生装置２４は、例えば、通電作用下に空気中で放電を行うことによって該空気中に含まれる水分を電離させてイオンを発生させる。また、イオン発生装置２４は、ケーシング１２の内部において、互いに所定間隔離間して配置されたフィルタ２２と蒸発器１６との間の空間４２に設けられ、例えば、前記ケーシング１２の内壁面に対して固定される。そして、イオン発生装置２４の放電によって生成されたイオンが、空間４２に隣接して配置されたフィルタ２２及び蒸発器１６のカビや花粉、ホルムアルデヒド等の化学物質等の表面に付着することによりカビや花粉、化学物質等が分解される。

本発明の第１の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車両用空調装置１０が始動され、車両の乗員によって所望の送風モードが選択されることで、ケーシング１２に設けられた開閉ダンパ３０ａ、３０ｂ、３０ｃがそれぞれ駆動し、各吹出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃが開閉されると共に、調整ダンパ２６が所定位置まで回動する。また、送風機ユニット１４における切換ダンパ４０が回動して外気導入口３４又は内気導入口３６のいずれか一方を閉塞する。そして、送風機ユニット１４の送風機３８が駆動することで、例えば、車室外の空気が外気導入口３４を通じてハウジング３２内へと導入され、前記ハウジング３２からケーシング１２へと供給される。そして、空気が、フィルタ２２を通過することで該空気中の塵埃等が除去された後、空間４２から蒸発器１６を通過して所定温度に冷却され、ヒータコア１８によって所定温度に加熱された後、例えば、吹出口２８ａから車室内へと送風される。

また、同時に、イオン発生装置２４へと通電がなされ、空間４２内の空気に対して放電が行われることで、前記空気中の水分が電離されてイオンが発生する。そして、このイオンが、空間４２内の空気に含まれる細菌等に付着して分解すると共に、フィルタ２２及び蒸発器１６に付着したカビや花粉等に付着することで分解する。その結果、カビや花粉等の殺菌、脱臭、分解されたフィルタ２２及び蒸発器１６を通過する空気が前記カビ等に晒されることがなく、空間４２内の空気もイオンによって殺菌されているため、送風機３８から供給された空気がイオンによって安定的且つ効率的に殺菌、脱臭、分解され、吹出口２８ａを通じて車室内へと送風される。

以上のように、第１の実施の形態では、車両用空調装置１０においてフィルタ２２と蒸発器１６との間にイオン発生装置２４を設け、前記フィルタ２２と蒸発器１６との間の空間４２内でイオンを発生させることにより、前記フィルタ２２を通過して蒸発器１６へと流通する空気に含まれた細菌等を殺菌する。また、空間４２に臨むように配置された蒸発器１６及びフィルタ２２に付着したカビや花粉、ホルムアルデヒド等の化学物質等を殺菌、脱臭、分解する。

これにより、イオン発生装置２４を蒸発器１６の上流側に設けることで、水分を多く含んだ空気によって効率的にイオンを発生させることができる。特に、カビや花粉、ホルムアルデヒド等の化学物質等の付着しやすい蒸発器１６やフィルタ２２に対してイオンを集中させて付着させることで安定的且つ効率的に殺菌、脱臭、分解を行うことができる。その結果、イオンによって細菌等の除菌されたフィルタ２２及び蒸発器１６を通過したクリーンな空気、空間４２内で殺菌された空気を車室内へと送風することができ、車室内の乗員の快適性を高めることが可能となる。

また、イオン発生装置２４は、車両用空調装置１０の稼動時に同時に稼動させる場合に限定されるものではなく、例えば、乗員が車両から降車した車両用空調装置１０の非稼動時において、送風機３８を停止させた状態でイオン発生装置２４のみを作動させイオンを発生させることで、高濃度なイオンをフィルタ２２と蒸発器１６との間の空間４２内に滞留させ、前記フィルタ２２と蒸発器１６に対してより一層強力に殺菌、脱臭、分解することができる。そのため、車両の走行時にフィルタ２２に付着した花粉、化学物質等や、カビ等の付着した蒸発器１６に対して殺菌、脱臭、分解を行っておくことで、車両用空調装置１０を次回稼動させる時までに残存させることなく、該車両用空調装置１０の稼動し始めから快適な空調を行うことが可能となる。

さらに、イオン発生装置２４は、車室内に接続される吹出口２８ａ、２８ｂ、２８ｃから離間した空間４２内に配置されているため、イオン発生装置を吹出口近傍に配置した従来の車両用空調装置と比較し、例えば、放電に伴って発生したオゾン臭が車室内まで到達してしまうことを抑制することができるため、前記オゾン臭によって車室内の乗員の快適性が損なわれることが回避される。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る車両用空調装置５０を図２に示す。なお、上述した第１の実施の形態に係る車両用空調装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る車両用空調装置５０では、図２に示されるように、ケーシング１２において送風機ユニット１４における外気導入口３４と前記ケーシング１２の空間４２とを連通させるバイパス通路（外気導入通路）５２を設け、前記バイパス通路５２の下流側にイオン発生装置２４を配置している点で、第１の実施の形態に係る車両用空調装置１０と相違している。

このような構成とすることにより、送風機ユニット１４において切換ダンパ４０によって外気導入口３４が閉塞された内気導入状態においても、車室内の内気と比較して水分を多く含んだ外気を、バイパス通路５２を通じて直接空間４２内へと供給することができるため、前記空間４２に臨むように配置されたイオン発生装置２４で前記水分を電離させて多くのイオンを発生させることが可能となる。また、内気導入口３６から車室内の空気を取り込む内気導入時においても、イオン発生装置２４によってイオンを効率的に発生させることができる。その結果、空間４２内で発生させたイオンによって空間４２内の空気や、フィルタ２２及び蒸発器１６の殺菌、脱臭、分解を好適に行うことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る車両用空調装置６０を図３に示す。なお、上述した第２の実施の形態に係る車両用空調装置５０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この第３の実施の形態に係る車両用空調装置６０では、図３に示されるように、ケーシング１２の内部に設けられたフィルタ６２を、上述したバイパス通路５２まで延在させている点で、第２の実施の形態に係る車両用空調装置５０と相違している。

このような構成とすることにより、車室内の内気と比較して水分を多く含んだ外気を、バイパス通路５２を通じて直接空間４２内へと供給することができるため、前記空間４２に臨むように配置されたイオン発生装置２４で前記水分を電離させて多くのイオンを発生させることができると共に、前記バイパス通路５２を流通する空気に含まれた塵埃等をフィルタ６２によって好適に捕捉して除去することができる。その結果、塵埃等が除去され、且つ、水分を多く含んだ空気が、ケーシング１２の空間４２内へと供給され、前記空気中の水分から多くのイオンを発生させることができるため、空間４２における空気や、フィルタ６２及び蒸発器１６の殺菌、脱臭、分解を好適に行うことができる。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、５０、６０…車両用空調装置 １２…ケーシング
１４…送風機ユニット １６…蒸発器
１８…ヒータコア ２０…ダンパ機構
２２、６２…フィルタ ２４…イオン発生装置
３４…外気導入口 ３６…内気導入口
３８…送風機 ４０…切換ダンパ
４２…空間 ５２…バイパス通路

Claims (4)

1. 内部に通路を有するケーシングと、該ケーシング内に送風する送風機と、前記通路内に装着され送風される空気内に含まれる塵埃等を除去するフィルタと、前記通路内に装着され前記空気を冷却する蒸発器とを有する車両用空調装置において、
   前記フィルタの下流側、且つ、前記蒸発器の上流側には、前記空気中の水分から放電によってイオンを発生させるイオン発生装置が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記ケーシングは、前記通路と別に形成されると共に車室外と連通する外気導入通路を備え、前記外気導入通路は前記フィルタの下流側、且つ、前記蒸発器の上流側に連通することを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２記載の車両用空調装置において、
   前記外気導入通路には、前記フィルタが設けられることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記送風機を停止させた状態で、前記イオン発生装置を作動させることを特徴とする車両用空調装置。

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