JP2017061194A - 車両のミスト発生装置 - Google Patents

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【課題】意図しない車載部品へのイオンミストの付着を抑制することのできる車両のミスト発生装置を提供する。【解決手段】帯電されたイオンミストを車内に発生させる車両2のミスト発生装置1は、ミスト発生部10と、電極シートとを備える。ミスト発生部10は、イオンミストを発生する。電極シートは、車内においてイオンミストが付着する可能性のあるサイドガラス21a〜21d、フロントガラス21e、及び車両2の天井22に設けられ、イオンミストの極性と同一の極性に帯電する。【選択図】図1

Description

本発明は、帯電されたイオンミストを車内に発生させる車両のミスト発生装置に関する。
この種の車両のミスト発生装置としては、特許文献1に記載の装置がある。特許文献1に記載のミスト発生装置は、静電霧化器と、電位保持部とを備えている。静電霧化器は、放電電極と、水供給手段と、高電圧印加手段と、放出口とを備えている。水供給手段は、放電電極に水を供給する。高電圧印加手段は、放電電極に高電圧を印加することにより、放電電極に供給される水を静電霧化し、帯電微粒子水(イオンミスト)を生成する。生成されたイオンミストは、吹出口から車内へと放出される。電位保持部は、車両の乗員が接触する車載部品に設けられている。電位保持部は、イオンミストが乗員に継続して誘引、吸着されるように車載部品の電位を保持する。
特開2010−6177号公報
ところで、特許文献1に記載のミスト発生装置では、静電霧化器から放出されるイオンミストが車両の窓ガラスや天井に付着する可能性がある。車両の窓ガラスは、例えばフロントガラスやサイドガラスである。イオンミストが車両の窓ガラスに付着すると、窓ガラスが曇るため、乗員の視認性が悪化するおそれがある。また、車両の天井にイオンミストが付着すると、天井が濡れるため、好ましくない。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、意図しない車載部品へのイオンミストの付着を抑制することのできる車両のミスト発生装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、帯電されたイオンミストを車内に発生させる車両(2)のミスト発生装置(1)は、ミスト発生部(10)と、帯電部材(13a〜13f)とを備える。ミスト発生部は、イオンミストを発生する。帯電部材は、車内においてイオンミストが付着する可能性のある車載部品(21a〜21e,22)に設けられ、イオンミストの極性と同一の極性に帯電する。
この構成によれば、イオンミストが帯電部材に近づくと、同一の極性を有するイオンミストと帯電部材との間に斥力が働くため、イオンミストが帯電部材から遠ざかる。したがって、イオンミストの付着の望ましくない車載部品に帯電部材を設けることにより、意図しない車載部品へのイオンミストの付着を抑制することができる。
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
本発明によれば、意図しない車載部品へのイオンミストの付着を抑制することができる。
実施形態の車両の概略構造を模式的に示す図である。 実施形態の車両の運転者周辺の構造を模式的に示す図である。 実施形態の車両のフロントガラスの断面構造を示す断面図である。 実施形態の車両の天井の断面構造を示す断面図である。 実施形態の車両ドアの正面構造を示す正面図である。 実施形態の車両の車室内の構造を模式的に示す図である。 実施形態の車両の天井の構造を模式的に示す図である。 実施形態の車両のミスト発生装置の電気的な構成を示すブロック図である。 実施形態のミスト発生装置における制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 実施形態のミスト発生装置における制御装置により実行される運転モード切替処理の手順を示すフローチャートである。 実施形態のミスト発生装置における帯電状態調整部の制御手順を示すフローチャートである。
以下、車両のミスト発生装置の一実施形態について説明する。
図1に示されるように、車両2のミスト発生装置1は、ミスト発生部10と、接地器具11と、着座センサ12a〜12dとを備えている。
車両2には、運転席20aと、助手席20bと、運転席側の後部座席20cと、助手席側の後部座席20dとが設けられている。また、車両2には、各座席の側部に配置されたサイドガラス21a〜21dと、車両前方に配置されたフロントガラス21eとが設けられている。本実施形態では、サイドガラス21a〜21d及びフロントガラス21eが車両2の窓ガラスに相当する。
ミスト発生部10は、帯電されたイオンミストMを車内に発生させる。ミスト発生部10は、車両2の天井22に取り付けられている。ミスト発生部10は、例えばペルチェユニットのような冷却部により空気を冷却することで結露水を生成し、生成された結露水を放電電極に供給する。放電電極は対向電極と対向している。ミスト発生部10では、放電電極と対向電極との間にかけられる高電圧により、プラス又はマイナスの極性に帯電したイオンミストMが生成される。
ミスト発生部10には、座席20a〜20dにそれぞれ対応する4つの吹出口が設けられている。各吹出口にはドアが設けられており、このドアを開閉することにより各吹出口を開閉することができる。ミスト発生部10で生成されるイオンミストMは、開状態となっている吹出口から座席20a〜20dに向けて吹き出される。ミスト発生部10から発生するイオンミストMが車両の乗員の人体や衣服に当たることにより、人体や衣服に付着した臭いやアレルゲン物質、菌を分解、不活性化、あるいは抑制することができる。また、人体や衣服に付着したイオンミストMが気化する際に発生する気化熱により車内の温度を下げることができる。すなわち、車内を冷房することもできる。
着座センサ12a〜12dは、座席20a〜20dにそれぞれ設けられている。着座センサ12a〜12dは、座席20a〜20dに乗員が着座しているか否かを検出する。
接地器具11は、乗員の電位を接地電位に保持する器具である。本実施形態では、接地器具11が接地部に相当する。接地器具11は、座席20a〜20dにそれぞれ設けられている。各座席20a〜20dに設けられている接地器具11は同一の構成を有しているため、ここでは運転席20aに設けられた接地器具11について代表して説明する。
図2に示されるように、接地器具11は、装着部110と、配線部111とを備えている。装着部は、直接接触するように乗員に装着される。装着部110は、例えば乗員の腕に装着される円環状のリストバンドからなる。装着部110の内周面には金属部分が設けられており、この金属部分が配線部111を介して運転席20aの金属部分に電気的に接続されている。これにより、装着部110の金属部分の電位は接地電位となっている。この装着部110の金属部分に乗員の腕が接触することにより、乗員の電位が接地電位に保持されている。
図3に示されるように、ミスト発生装置1は、フロントガラス21eに設けられる電極シート13eを備えている。同様に、ミスト発生装置1は、サイドガラス21a〜21dにそれぞれ設けられる電極シート13a〜13dを備えている。電極シート13a〜13eは、サイドガラス21a〜21d及びフロントガラス21eの車内側の表面にそれぞれ貼り付けられている。
図4に示されるように、ミスト発生装置1は、車両の天井22に設けられる電極シート13fを備えている。電極シート13fは、天井22の車内側の表面に貼り付けられている。
図3及び図4に示される電極シート13a〜13fは、導電性を有する透明なフィルムからなる。本実施形態では、電極シート13a〜13fが帯電部材に相当する。また、サイドガラス21a〜21d、フロントガラス21e、及び車両の天井22が、車内においてイオンミストMが付着する可能性のある車載部品に相当する。
図5〜図7に示されるように、ミスト発生装置1は、電極シート13a〜13fの帯電状態を調整する帯電状態調整部14a〜14fを備えている。図5に示されるように、サイドガラス21a〜21dの電極シート13a〜13d用の帯電状態調整部14a〜14dは、車両の座席20a〜20dのドア23a〜23dの内部にそれぞれ配置されている。図6及び図7に示されるように、フロントガラス21e用の帯電状態調整部14e及び車両の天井22用の帯電状態調整部14fは、車両の天井22の内部に配置されている。
図5〜図7に示される帯電状態調整部14a〜14fは、電極シート13a〜13fに電圧(電位)を印加することにより、電極シート13a〜13fをプラス又はマイナスの極性に帯電させる。また、帯電状態調整部14a〜14fは、電極シート13a〜13fに付与する電圧の大きさを変化させることにより、電極シート13a〜13fの帯電量の絶対値を変化させることもできる。
次に、ミスト発生装置1の電気的な構成について説明する。
図8に示されるように、ミスト発生装置1は、制御装置17と、温度センサ15とを備えている。
温度センサ15は、車両2の乗員の周辺温度Tを検出する。
制御装置17は、マイクロコンピュータを中心に構成されている。本実施形態では、制御装置17が制御部に相当する。制御装置17には、着座センサ12a〜12d、温度センサ15、及びイグニッションスイッチ16のそれぞれの出力信号が取り込まれている。制御装置17は、これらのセンサの出力信号に基づいてミスト発生部10の駆動を制御する。詳しくは、制御装置17は、ミスト発生部10の4つの吹出口を開閉させる制御と、イオンミストMの極性及び吹出量を調整する制御とを行う。また、制御装置17は、帯電状態調整部14a〜14fを介して電極シート13a〜13fの極性及び帯電量を制御する。
次に、制御装置17及び帯電状態調整部14a〜14fの制御手順について、その作用と共に説明する。以下では、制御装置17の制御手順について説明した後、帯電状態調整部14a〜14fの制御手順について説明する。
制御装置17は、イグニッションスイッチ16の出力信号に基づいてイグニッションスイッチ16が運転者によりオン操作されたことを検出すると、図9に示される処理を実行する。すなわち、制御装置17は、エンジン始動時に図9に示される処理を実行する。
図9に示されるように、制御装置17は、まず、着座センサ12a〜12dの出力信号を取り込んだ後(ステップS1)、帯電状態調整部14a〜14fに帯電指令を送信する(ステップS2)。帯電指令は、電極シート13a〜13fの帯電を要求する指令信号である。
具体的には、制御装置17は、着座センサ12a〜12dにより座席20a〜20dのいずれに乗員が着座しているかを検出し、帯電状態調整部14a〜14dのうち、乗員の着座の検出された座席に対応する帯電状態調整部に帯電指令を送信する。例えば、制御装置17は、運転席20aにのみ乗員が着座していることを検出した場合には、帯電状態調整部14aに帯電指令を送信する。これにより、電極シート13a〜13dのうち、乗員の着座している座席に対応するサイドガラスの電極シートのみが帯電する。
また、制御装置17は、各座席20a〜20dの着座状態に関わらず、帯電状態調整部14e,14fに帯電指令を送信することにより、フロントガラス21e及び天井22のそれぞれの電極シート13e,13fを帯電させる。
帯電指令には、極性情報と、発生量情報とが含まれている。極性情報は、ミスト発生部10から吹き出されるイオンミストMがプラス及びマイナスのいずれの極性であるかを示す情報である。制御装置17は、極性情報を、ミスト発生部10から吹き出されるイオンミストMの極性と同一の極性に設定する。発生量情報は、ミスト発生部10のイオンミストMの発生量の情報である。
制御装置17は、ステップS2の処理に続いて、ミスト発生部10からイオンミストMを吹き出す(ステップS3)。具体的には、制御装置17は、ミスト発生部10の4つの吹出口のうち、着座センサ12a〜12dにより着座の検出された座席に対応する吹出口を開状態にし、それ以外の座席に対応する吹出口を閉状態にした後、ミスト発生部10からイオンミストMを吹き出す。これにより、ミスト発生部10から発生するイオンミストMは、乗員の着座している座席にのみ供給される。
制御装置17は、ステップS3の処理に続いて、ミスト発生部10の運転モード切替処理を実行する(ステップS4)。具体的には、制御装置17は、図10に示される処理を実行する。
図10に示されるように、制御装置17は、まず、温度センサ15により車両2の乗員の周辺温度Tを検出した後(ステップS40)、温度偏差ΔTを演算する(ステップS41)。具体的には、制御装置17は、温度検出値Tと温度目標値Tmとの差分を求めることにより温度偏差ΔT(=T−Tm)を演算する。温度目標値Tmは、例えば車両のダッシュボードに設けられた適宜の操作部を乗員が操作することにより設定される。
制御装置17は、ステップS41の処理に続いて、温度偏差ΔTが所定値αよりも大きいか否かを判断する(ステップS42)。所定値αは、乗員の周辺温度Tが温度目標値Tmの近傍で定常状態になったか否かを判定することができるように予め実験等を通じて設定されている。
制御装置17は、温度偏差ΔTが所定値αよりも大きい場合には(ステップS42:YES)、すなわち乗員の周辺温度Tが定常状態でない場合には、ミスト発生部10の運転モードをクールダウンモードに設定する(ステップS43)。クールダウンモードは、温度偏差ΔTが大きいほど、イオンミストMの発生量を多くする運転モードである。イオンミストMの発生量が多くなることにより、車内の冷房効果を高めることができるため、より早期に乗員の周辺温度Tを温度目標値Tmに近づけることができる。本実施形態では、クールダウンモードが第1運転モードに相当する。
制御装置17は、温度偏差ΔTが所定値α以下である場合には(ステップS42:NO)、すなわち乗員の周辺温度Tが定常状態である場合には、ミスト発生部10の運転モードを定常モードに設定する(ステップS44)。定常モードは、イオンミストMの発生量を一定量に設定する運転モードである。クールダウンモードにおけるイオンミストMの発生量を第1発生量とし、定常モードにおけるイオンミストMの発生量を第2発生量とすると、第2発生量は第1発生量以下に設定されている。本実施形態では、定常モードが第2運転モードに相当する。
制御装置17は、ステップS43の処理又はステップS44の処理を実行することにより運転モード切替処理を終了すると、図9に示される処理に戻る。図9に示されるように、制御装置17は、運転モード切替処理を終了した後(ステップS4)、イグニッションスイッチ16がオフされたか否かを判断する(ステップS5)。制御装置17は、イグニッションスイッチ16がオフされていない場合には(ステップS5:NO)、ステップS1〜S4の処理を繰り返し実行する。
制御装置17は、イグニッションスイッチ16がオフされた場合には(ステップS5:YES)、すなわちエンジンが停止した場合には、ミスト発生部10からのイオンミストMの吹き出しを停止する(ステップS6)。また、制御装置17は、帯電状態調整部14a〜14fに帯電停止指令を送信することにより(ステップS7)、電極シート13a〜13fの帯電を停止し、一連の処理を終了する。
次に、帯電状態調整部14a〜14fの制御手順について説明する。帯電状態調整部14a〜14fは、イグニッションスイッチ16の出力信号に基づいてイグニッションスイッチ16が運転者によりオンされたことを検出すると、図11に示される処理を実行する。すなわち、帯電状態調整部14a〜14fは、エンジン始動時に図11に示される処理を実行する。
図10に示されるように、帯電状態調整部14a〜14fは、まず、制御装置17から送信される帯電指令を受信したか否かを判断する(ステップS10)。帯電状態調整部14a〜14fは、帯電指令を受信した場合には(ステップS10:YES)、帯電指令に含まれる極性情報と同一の極性となるように電極シート13a〜13fの極性を設定する(ステップS11)。また、帯電状態調整部14a〜14fは、帯電指令に含まれるイオンミストMの発生量に基づいて電極シート13a〜13fの帯電量の絶対値を調整する(ステップS12)。電極シート13a〜13fの極性及び帯電量の調整は、電極シート13a〜13fの電位の調整により行われる。帯電状態調整部14a〜14fは、基本的には、イオンミストMの発生量が大きくなるほど、電極シート13a〜13fの帯電量の絶対値を大きくする。
帯電状態調整部14a〜14fは、ステップS12の処理を実行した場合、あるいはステップS10の判断処理で否定判断した場合(ステップS10:NO)、制御装置17から送信される帯電停止指令を受信したか否かを判断する(ステップS13)。帯電状態調整部14a〜14fは、帯電停止指令を受信していない場合には(ステップS13:NO)、ステップS10の処理に戻る。帯電状態調整部14a〜14fは、帯電停止指令を受信した場合には(ステップS13:YES)、電極シート13a〜13fの帯電を停止し(ステップS14)、一連の処理を終了する。
以上説明した本実施形態のミスト発生装置1によれば、以下の(1)〜(6)に示される作用及び効果を得ることができる。
(1)図3及び図4に示されるように、例えばイオンミストMがマイナスに帯電している場合、電極シート13a〜13fもマイナスに帯電する。したがって、イオンミストMが電極シート13a〜13fに近づくと、同一の極性を有するイオンミストMと電極シート13a〜13fとの間に斥力が働くため、イオンミストMが電極シート13a〜13fから遠ざかる。したがって、サイドガラス21a〜21d、フロントガラス21e、及び天井22へのイオンミストMの付着を抑制することができる。これにより、イオンミストMの付着に起因するサイドガラス21a〜21d及びフロントガラス21eの曇りを抑制することができるため、乗員の視認性を確保することができる。また、天井22が濡れることを抑制することもできる。同様の作用及び効果は、イオンミストM及び電極シート13a〜13fがプラスに帯電している場合にも得ることができる。
(2)制御装置17は、着座センサ12a〜12dにより複数の座席のいずれに乗員が着座しているかを検出し、その検出結果に基づいて、電極シート13a〜13dのうちのいずれを帯電させるかを決定する。これにより、乗員の視認性を確保しつつ、電極シート13a〜13dの全てを帯電させる場合と比較してミスト発生装置1の消費電力を低減することができる。
(3)帯電状態調整部14a〜14fは、ミスト発生部10の運転モードが定常モードである場合、ミスト発生部10の運転モードがクールダウンモードである場合と比較して電極シート13a〜13fの帯電量の絶対値を小さくする。これにより、サイドガラス21a〜21d、フロントガラス21e、及び天井22へのイオンミストMの付着を抑制しつつ、ミスト発生装置1の消費電力を低減することができる。
(4)帯電状態調整部14a〜14fは、ミスト発生部10のイオンミストMの発生量に基づいて電極シート13a〜13fの帯電量を調整する。これにより、サイドガラス21a〜21d、フロントガラス21e、及び天井22へのイオンミストMの付着をより的確に抑制することができる。
(5)接地器具11により乗員の電極を接地電位に保持することができる。これにより、イオンミストMと乗員との間に電位差を生じさせることができるため、イオンミストMを乗員の人体、及び座席20a〜20d周辺に効果的に誘引することができる。よって、より効果的に乗員を冷房することができる。また、乗員の人体を接地電位に帯電させれば、特許文献1に記載のミスト発生装置のように人体をプラス又はマイナスの極性に帯電させる場合と比較すると、車内で乗員に静電気が発生することを抑制できる。
(6)接地器具11は、直接接触するように乗員に装着される装着部110を備えている。これにより、乗員の電位を容易に接地電位に保持することができる。
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・制御装置17は、イグニッションスイッチ16がオンされたとき、座席20a〜20dの着座状態を検出することなく、電極シート13a〜13dの全てを帯電させてもよい。このような構成によれば、ミスト発生装置1において着座センサ12a〜12dが不要となるため、ミスト発生装置1の構成を簡素化することができる。
・ミスト発生部10の運転モードは、クールダウンモード及び定常モードに限らず、適宜変更可能である。また、ミスト発生部10の運転モードに合わせて、電極シート13a〜13fの帯電量を変更してもよい。
・制御装置17は、ミスト発生部10の運転モードが定常モード及びクールダウンモードのいずれのモードに設定されている場合でも、電極シート13a〜13fの帯電量の絶対値を同一の設定値に設定してもよい。同一の設定値は、例えばミスト発生部10の運転モードが定常モード及びクールダウンモードのいずれのモードに設定されている場合でも、電極シート13a〜13fへのイオンミストMの付着を抑制できる値に設定する。
・サイドガラス21a〜21d、フロントガラス21e、及び車両の天井22とは別の車載部品に電極シートを設けてもよい。例えば、車両のリアガラスに電極シートを設けてもよい。電極シートは、車内においてイオンミストMの付着する可能性のある各種車載部品に設けることができる。また、電極シートを設ける車載部品に合わせて、電極シート13a〜13fとは別の帯電部材を用いてもよい。
・接地器具11は、直接接触するように乗員に装着されるものに限らず、例えばシートベルトやハンドル、座席の肘掛けを接地電位に保持するものであってもよい。このような構成によれば、乗員がシートベルト等に触れることにより、乗員の電位を接地電位に保持することができるため、上記実施形態の(5)に準じた効果を得ることができる。
・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
1:ミスト発生装置
2:車両
10:ミスト発生部
11:接地部
12a〜12d:着座センサ
13a〜13f:電極シート(帯電部材)
14a〜14f:帯電状態調整部
17:制御装置(制御部)
21a〜21d:サイドガラス(窓ガラス)
21e:フロントガラス(窓ガラス)
22:天井
110:装着部

Claims (8)

  1. 帯電されたイオンミストを車内に発生させる車両(2)のミスト発生装置(1)であって、
    前記イオンミストを発生するミスト発生部(10)と、
    前記車内において前記イオンミストが付着する可能性のある車載部品(21a〜21e,22)に設けられ、前記イオンミストの極性と同一の極性に帯電する帯電部材(13a〜13f)と、
    を備えることを特徴とする車両のミスト発生装置。
  2. 請求項1に記載の車両のミスト発生装置において、
    前記車両の複数の座席にそれぞれ設けられ、前記座席に乗員が着座しているか否かを検出する着座センサ(12a〜12d)と、
    前記帯電部材の帯電状態を調整する帯電状態調整部(14a〜14f)と、
    前記帯電状態調整部を介して前記帯電部材の帯電状態を制御する制御部(17)と、を更に備え、
    前記帯電部材は、複数設けられ、
    前記制御部は、前記着座センサにより前記複数の座席のいずれに乗員が着座しているかを検出し、その検出結果に基づいて、複数の前記帯電部材のうちのいずれを帯電させるかを決定することを特徴とする車両のミスト発生装置。
  3. 請求項2に記載の車両のミスト発生装置において、
    前記ミスト発生部は、前記イオンミストの発生量が第1発生量に設定される第1運転モードと、前記イオンミストの発生量が前記第1発生量以下の第2発生量に設定される第2運転モードと、を有し、
    前記帯電状態調整部は、前記ミスト発生部が前記第2運転モードに設定されている場合、前記ミスト発生部が前記第1運転モードに設定されている場合と比較して、帯電量の絶対値を小さくすることを特徴とする車両のミスト発生装置。
  4. 請求項2又は3に記載の車両のミスト発生装置において、
    前記帯電状態調整部は、前記ミスト発生部の前記イオンミストの発生量に基づいて帯電量を調整することを特徴とする車両のミスト発生装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両のミスト発生装置において、
    前記車載部品には、車両の窓ガラス(21a〜21e)が含まれていることを特徴とする車両のミスト発生装置。
  6. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両のミスト発生装置において、
    前記車載部品には、車両の天井(22)が含まれていることを特徴とする車両のミスト発生装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の車両のミスト発生装置において、
    乗員の電位を接地電位に保持する接地部(11)を更に備えることを特徴とする車両のミスト発生装置。
  8. 請求項7に記載の車両のミスト発生装置において、
    前記接地部は、直接接触するように乗員に装着される装着部(110)を備えることを特徴とする車両のミスト発生装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021054226A1 (ja) * 2019-09-16 2021-03-25 株式会社デンソー 車両用空調装置

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