JP2017109534A

JP2017109534A - 自動車用空気調和装置

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Publication number: JP2017109534A
Application number: JP2015243585A
Authority: JP
Inventors: 康孝濱; Yasutaka Hama
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-14
Also published as: JP6283014B2

Abstract

【課題】エバポレータの上流側及び／又は下流側表面の全範囲に殺菌に有効な紫外光を照射することにより、エバポレータ表面の形状及び抗菌性に依らず、長期継続的にエバポレータ表面を殺菌することが可能な殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置を提供する。
【解決手段】エバポレータの殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置であって、上記殺菌機構は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を出射する一以上の紫外線発光ダイオードを用いた紫外光源を有し、上記紫外光源は、上記エバポレータの上流側又は下流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的又は光学的な手法により上記エバポレータの上記上流側又は下流側表面の全範囲を照射可能である、自動車用空気調和装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、エバポレータの殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置に関する。

自動車用空気調和装置には、熱交換機としてエバポレータが用いられている。エバポレータの表面は、空気中の水分が凝縮することにより湿潤な環境にあり、細菌やカビ等の空気中に含まれていた有害微生物が繁殖し易い環境となっている。また、エバポレータは通常、熱交換効率を高めるために、冷媒が流通する折りたたまれたパイプの間に金属製のフィンが入り組んだ構造をしており、該入り組んだ構造もエバポレータに有害微生物が繁殖し易い原因となっている。エバポレータ表面で繁殖した有害微生物は、悪臭の原因となる代謝物を生成して搭乗者に不快感を与えるだけでなく、アレルギーや気管支炎等の疾病を誘発する虞がある。また、エバポレータの表面が有害微生物及び代謝物の被膜（バイオフィルム）で覆われることにより、熱交換効率が低下してしまう虞があった。

そこで、エバポレータの表面を抗菌又は殺菌する方法として、種々の方法が検討されている。例えば、特許文献１には自動車用空調装置のエバポレータユニットを構成する部材の少なくとも一つが抗菌性セラミックスを含有することにより、抗菌性セラミックスの有する抗菌性金属の触媒作用によりエバポレータ付近の抗菌、脱臭を行う技術が開示されている。また、特許文献２には、フィン付きチューブを備えた熱交換機において、チューブ及び（又は）フィンの最表面の少なくとも一部にポリアニリン及び（又は）その誘導体からなる表面被膜を形成し、該表面被膜と外気中の水分との反応により発生する活性酸素又は過酸化水素により、有害微生物を殺菌する技術が開示されている。また、特許文献３には、エバポレータからのドレンを受けるドレンパンに紫外線を照射して紫外線殺菌を行う技術が開示されている。さらに、特許文献４には、空気調和機の室内機本体に内設される蒸発器の下流側に紫外線ランプを設け、該紫外線ランプから紫外線を照射して、蒸発器を通って室内に吐出される空気中に含まれる浮游菌を殺菌する技術が開示されている。

特開平６−２６２９３７号公報特開２００８−６４３４３号公報登録実用新案第３００７３７５号公報特開平９−１２６４８５号公報特許第５５９１３０５号公報

特許文献１及び２に記載されている技術では、抗菌性金属やポリアニリン等のエバポレータの表面に析出した成分により抗菌効果を奏するが、該成分がドレン排水とともに析出し、経時的に抗菌効果が低下してしまうことがあった。また、該抗菌効果は上記成分が析出している表面で奏されるため、一旦汚れ等が付着して表面が被覆されてしまうと、該汚れ等の上からさらに付着した有害微生物に対しては抗菌作用を及ぼすことができず、有害微生物が繁殖してしまうことがあった。
特許文献３に開示されている技術ではドレンパンの殺菌はできるものの、エバポレータの殺菌は行うことができない。
また、特許文献４に開示されている技術は、エバポレータを通過した空気を殺菌対象とするものであり、エバポレータ表面にも一部紫外線が照射されるものの、上記の通り入り組んだ構造を有するエバポレータ表面を効果的に殺菌することが困難であった。

そこで本発明は、エバポレータの上流側及び／又は下流側表面の全範囲に殺菌に有効な紫外光を照射することにより、エバポレータ表面の形状及び抗菌性に依らず、長期継続的にエバポレータ表面を殺菌することが可能な殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置を提供することを課題とする。

本発明は、エバポレータの殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置であって、上記殺菌機構は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を出射する一以上の紫外線発光ダイオードを用いた紫外光源を有し、上記紫外光源は、上記エバポレータの上流側又は下流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的又は光学的な手法により上記エバポレータの上記上流側又は下流側表面の全範囲を照射可能である、自動車用空気調和装置である。

本発明において、「上流側」とは、自動車用空気調和装置に取り込まれた空気がエバポレータに進入する側を意味し、「下流側」とは、除湿冷却された空気がエバポレータから排出される排出される側を意味する。

本発明において、上記紫外光源が回動することが好ましい。

本発明において、上記紫外光源が移動することが好ましい。

本発明において、上記殺菌機構が、上記紫外光源から照射される上記紫外光を上記エバポレータに向けて反射するミラーを有し、上記ミラーが回動することにより、上記エバポレータ表面における上記紫外光の照射範囲が変化することが好ましい。

本発明において、上記紫外光が、帯状の光束を有することが好ましい。

本発明において、上記ミラーが移動することが好ましい。

本発明において、自動車の駆動エンジン又は駆動モーターの起動及び／又は停止を検知する検知手段と、該検知手段からの信号により前記殺菌機構を所定時間稼働させる制御手段と、を更に有することが好ましい。

本発明によれば、エバポレータの上流側及び／又は下流側表面の全範囲に殺菌に有効な紫外光を照射することにより、エバポレータ表面の形状及び抗菌性に依らず、長期継続的にエバポレータ表面を殺菌することが可能な殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置を提供することが可能である。

本発明の第一の形態に係る自動車用空気調和装置１００を模式的に説明する断面図である。本発明の第一の形態に係る自動車用空気調和装置１００が備える殺菌機構２０が作動している様子を模式的に説明する図であり、図２（ａ）は、エバポレータ３の上流側表面の上端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図、図２（ｂ）は、エバポレータ３の上流側表面の下端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図である。本発明の第二の形態に係る自動車用空気調和装置１１０が備える殺菌機構３０が作動している様子を模式的に説明する図である。本発明の第三の形態に係る自動車用空気調和装置１２０が備える殺菌機構４０が作動している様子を模式的に説明する図であり、図４（ａ）は、エバポレータ３の上流側表面の上端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図、図４（ｂ）は、エバポレータ３の上流側表面の下端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図である。本発明の第三の形態に係る自動車用空気調和装置１３０の変形例において、殺菌機構４０が作動している様子を模式的に説明する図であり、エバポレータ３の上流側表面の下端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図である。

本発明の上記した作用および利得は、以下に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ただし、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。なお、図面は必ずしも正確な寸法を反映したものではない。また図では、一部の符号を省略することがある。本明細書においては特に断らない限り、数値Ａ及びＢについて「Ａ〜Ｂ」という表記は「Ａ以上Ｂ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｂのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ａにも適用されるものとする。また「又は」及び「若しくは」の語は、特に断りのない限り論理和を意味するものとする。本明細書において、「紫外光」と「紫外線」とは同義である。

図１は、本発明の第一の形態に係る自動車用空気調和装置１００を模式的に説明する断面図である。自動車用空気調和装置１００は、公知の自動車用空気調和装置と同様に、自動車のダッシュボード下部に設置される。図１において、紙面右側が自動車前方、紙面左側が自動車後方である。
自動車用空気調和装置１００は、内部が２分割されたケース１を有し、一方の領域Ａ（紙面右側）にブロアファン２、及び、エバポレータ３が配置されており、他方の領域Ｂ（紙面左側）にヒーターコア４が配置されている。一方の領域Ａと他方の領域Ｂとはエアミックスドア５により連通しており、ケース１内部には図１にＩ〜ＩＶで示した空気が流通する経路（以下、「空気流路Ｉ〜ＩＶ」という。）が形成されている。

自動車用空気調和装置１００の運転が開始されると、ブロアファン２が回転することにより、外気又は車内空気が、空気流路Ｉによりケース１内に導入される。空気流路Ｉにはフィルタ６が配置されており、これによりゴミ等の所定サイズ以上の異物がケース１内に侵入することを防止する。フィルタ６を通過した空気は、空気流路ＩＩにより、エバポレータ３へと送られる。

エバポレータ３は周知の冷凍サイクルを構成するものであり、空気流路ＩＩで送られてきた空気を除湿冷却する冷却機として機能する。該冷却過程において、空気中に含まれていた水分が冷却されて凝縮し、エバポレータ３表面に付着する。付着した凝縮水は所定量集まると重力によりケース１の底部へと滴下し、図１に矢印Ｄで示した流路により、車外へ排出される。

エバポレータ３の下流側には、エバポレータ３を通過した空気を、空気流路ＩＩＩｃと空気流路ＩＩＩｈとに振り分けるエアミックスドア５が配置されており、空気流路ＩＩＩｈにより領域Ｂに送られた空気は全てヒーターコア４へと送られ、空気流路ＩＩＩｃにより領域Ｂに送られた空気はヒーターコア４をバイパスする。ヒーターコア４は自動車エンジンの冷却水を熱源として、空気流路ＩＩＩｈにより該ヒーターコア４を通過する空気を加熱する加熱器である。該構成によれば、空気流路ＩＩＩｃを通過した空気はエバポレータ３により冷却されたまま領域Ｂへと送られ、空気流路ＩＩＩｈを通過した空気はヒーターコア４により加熱されて領域Ｂへと送られ、これらは領域Ｂの下流において混合される。エアミックスドア５は空気流路ＩＩＩｈを通過する空気の量と空気流路ＩＩＩｃを通過する空気の量とを調節可能となっており、該２つの流路を通過する空気の量を調節することにより、領域Ｂにおいて所望の温度に調節された空気を得ることが可能となっている。所望の温度に調節された空気は、空気流路ＩＶによりフロントガラス内側のデフロスタ吹出口（ＤＥＦ）へ、空気流路Ｖにより搭乗者の顔面方向吹出口（ＦＡＣＥ）へ、空気流路ＶＩにより足元方向吹出口（ＦＯＯＴ）へとそれぞれ排出される。なお、図示しない吹出モード切替ドアにより、空気流路ＩＶ〜ＶＩのうち一つ又は複数の流路から選択的に空気を排出することができる。

上記のように、エバポレータ周辺は凝縮水の存在により常に多湿な環境にあり、空気流路Ｉから吸入される空気に含まれる有害微生物が繁殖し易い環境にある。殺菌機構を備える本発明の自動車用空気調和装置によれば、有害微生物の繁殖を予防すること、及び、ある程度有害微生物が繁殖してしまった後にも事後的に殺菌することが可能である。

本発明の自動車用空気調和装置が備える殺菌機構は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を出射する一以上の紫外線発光ダイオードを用いた紫外光源を有し、紫外光源は、エバポレータの上流側又は下流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的又は光学的な手法によりエバポレータの上流側又は下流側表面の全範囲を照射可能である。

以下、図１、２を参照しつつ、本発明の第一の形態に係る自動車用空気調和装置１００が備える殺菌機構２０について説明する。殺菌機構２０は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を出射する一以上の紫外線発光ダイオードを用いた紫外光源１１を有する。紫外光源１１は、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的な手法として回動軸１１ａを中心に紫外光源１１が回動することにより、エバポレータ３の上流側表面の全範囲を照射可能である。図１には、紫外光源１１の回動方向として、紙面上時計回りを矢印Ｒ、反時計回りを矢印Ｌで示した。

図２は図１と同一の視点から見た図であり、本発明の第一の形態に係る自動車用空気調和装置１００が備える殺菌機構２０が作動している様子を模式的に説明する図である。図２（ａ）は、エバポレータ３の上流側表面の上端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図、図２（ｂ）は、エバポレータ３の上流側表面の下端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図である。
殺菌機構２０が作動すると、まず、紫外光源１１は、不図示の駆動装置により図１に示す位置から回動軸１１ａを中心に矢印Ｒ方向に回動し、図２（ａ）に示す姿勢を取る。なお、殺菌に要する時間を短縮する観点から、紫外光源１１は作動前にこの位置で停止していてもよい。

紫外光源１１は図２（ａ）に示す姿勢において、自動車のバッテリーから電力を供給されて発光し、エバポレータ３へと紫外光を照射する。紫外光源１１から照射された紫外光は紫外光透過窓１２を通過してケース１内に進入し、エバポレータ３に照射される。図２（ａ）にケース１内における光の進行方向を白抜き矢印で示した。図２（ａ）に一点鎖線で示したように、紫外光源１１から照射された紫外光は、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して、上端部を含む限定的な照射面積を有する範囲に照射される。
殺菌に要する所定時間の経過後、紫外光源１１は、発光状態を維持したまま回動軸１１ａを中心に矢印Ｌ方向に所定の角度回動し、照射範囲を変えて、再び所定時間、紫外光を照射する。これを図２（ｂ）に示す位置まで繰り返す。図２（ｂ）では、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して、下端部を含む限定的な照射面積を有する。図２（ｂ）に示す姿勢で、所定時間紫外線を照射後、紫外光源１１は発光を停止し、図１に示した姿勢へと戻り、殺菌を終了する。

上記紫外光源１１の回動により変化する照射範囲は、回動の前後で重複していてもよいが、例えばエバポレータの上流側表面積に合わせて所定の指向角αを有する光源を選択することにより、回動ごとに異なる範囲を照射し、所定回数の回動により、エバポレータ３の上流側表面の全面積が照射される形態としてもよい。

紫外光源１１は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を出射する一以上の紫外線発光ダイオードを用いた光源である。紫外光の波長の上限を３００ｎｍとすることにより、波長２６０ｎｍ付近にピークを有する有害微生物のＤＮＡ（デオキシリボ核酸）の光吸収スペクトルに含まれる波長帯の大部分をカバーすることができ、殺菌作用が最も強い波長２５３．７ｎｍの紫外光を含むことができる。また、空気中の酸素から殺菌効果の高いオゾンを生成する波長１８５ｎｍの紫外光、及び、オゾンを活性化する波長２５４ｎｍの紫外光も含むことができる。よって、十分な殺菌効果を奏することができる。紫外光源１１は、一つ以上の紫外発光ダイオード（ＤＵＶ−ＬＥＤ）を用いている。紫外発光ダイオードは波長３００ｎｍ以下の紫外光を選択的に照射し易く、長寿命で消費電力が小さいという利点を有する。紫外発光ダイオードを用いる場合には、例えば、基板上に紫外発光ダイオードを配置すればよい。紫外発光ダイオードは、パッケージ化またはモジュール化されていることが好ましく、平行光のような指向性の強められた光を出射するような構造、例えばコリメートレンズを有するパッケージ内に収納されていることが好ましい。

紫外光源１１から照射される紫外光の放射照度は特に限定されないが、効率的な殺菌が行えるという観点から、上記波長２５０ｎｍ以下、好ましくは２１０〜２４０ｎｍの紫外線の放射照度は、エバポレータ３の表面において、１ｍＷ／ｃｍ^２以上であることが好ましく、５０ｍＷ／ｃｍ^２以上であることがより好ましい。波長２５０ｎｍ以下、好ましくは２１０〜２４０ｎｍの紫外線の放射照度が上記下限値以上であることにより、より効率的に殺菌及び有機物汚れを分解することが可能になる。放射照度の上限は特に制限されるものではないが、通常５０００ｍＷ／ｃｍ^２以下である。

紫外線照射に際しては、光源の出力に応じて光源とエバポレータ表面との距離及び照射時間を制御することにより、エバポレータ表面の少なくとも一部における積算照射量を５０ｍＪ／ｃｍ^２以上とすることが好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ^２以上となるようにすることが特に好ましい。

なお、高強度の紫外線を出射できるという理由から、光源としては、特許第５５９１３０５号公報（特許文献５）に開示されているような光源を使用することが好ましい。すなわち、特許第５５９１３０５号公報（特許文献５）に開示されている光源は、紫外線を出射する棒状光源と、該棒状光源から出射された深紫外線を集光する集光装置とを有し、前記棒状光源は、円筒状または多角柱状の基体と、複数の紫外発光ダイオードとを有する棒状光源であって、該複数の紫外発光ダイオードが、各紫外発光ダイオードの光軸が前記円筒状または多角柱状の基体の中心軸を通るように前記円筒状または多角柱状の基体の側面に配置されていることにより、前記中心軸に対して放射状に紫外線を出射し、前記集光装置が、長楕円反射ミラーを有し、前記長楕円反射ミラーの焦点軸上に前記棒状光源が配置され、前記長楕円反射ミラーは、該長楕円反射ミラーの集光軸において集光された紫外線を出射するための紫外線出射用開口部を有し、前記紫外線出射用開口部に、前記集光された紫外線の指向性を高めるコリメート光学系を有する光源であり、集光により高強度の紫外線を出射することができる。該光源は、紫外線を帯状の光束として出射するので、たとえば帯状の光束の長さをエバポレータの幅と同等にして、該帯状の光束を順次ずらしながらエバポレータ３の表面の全面に紫外線を照射することによって、広い面積を有するエバポレータに対しても、確実な効果を得ることができる。

紫外光透過窓１２はケース１の一部を構成し、紫外光源１１から出射された紫外光を、ケース１内のエバポレータ３に向けて透過する部材である。紫外光透過窓１２の形状及び大きさは、紫外光を遮蔽しない範囲で適宜設定が可能である。紫外光透過窓１２を構成する材料としては、例えばサファイア、石英等を好ましく採用できる。このほか、紫外光透過窓１２は紫外線透過性樹脂によって好適に構成できる。そのような紫外線透過性樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メタアクリル樹脂、エポキシ樹脂、脂環式ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール樹脂など（照射する紫外線を吸収するような紫外線吸収剤や可塑剤等の添加剤を含まないもの）を好ましく例示できる。
なお、紫外光透過窓を紫外線透過性樹脂で構成した場合には、紫外線照射により樹脂が劣化することがあるので、紫外光透過窓を交換しやすくする観点から、紫外光透過窓は筐体に着脱可能に取り付けられることが好ましい。

次に、本発明の第二の形態に係る自動車用空気調和装置１１０について、図３を参照しつつ説明する。図３は、図１、２と同一の視点から見た図であり、自動車用空気調和装置１１０が備える殺菌機構３０が作動している様子を模式的に説明する図である。自動車用空気調和装置１１０を構成する部材のうち、殺菌機構３０以外の部材については、上記説明した自動車用空気調和装置１００と同一である。

殺菌機構３０は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を照射可能な紫外光源２１、及び、ガイドレール１３を有する。紫外光源２１は、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的な手法として、紫外光源２１がガイドレール１３に沿って移動することにより、エバポレータ３の上流側表面の全範囲を照射可能である。

紫外光源２１は、図１に示した紫外光源１１と略同一の位置に、ガイドレール１３に沿って紙面上下方向に移動可能に設置されている。
殺菌機構３０が作動すると、まず、紫外光源２１は、不図示の駆動装置により、ガイドレール１３の中央位置から図３の紙面上方向へ移動し、ガードレール１３の上端部に点線で示した位置（Ｔｏｐ）で停止する。なお、殺菌に要する時間を短縮する観点から、紫外光源２１は作動前にこの位置で停止していてもよい。

紫外光源２１は、自動車のバッテリーから電力を供給されて発光し、エバポレータ３へと紫外光を照射する。紫外光源２１から照射された紫外光は紫外光透過窓１２を通過してケース１内に進入し、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して、下端部を含む限定的な照射面積を有する領域に照射される。
殺菌に要する所定時間の経過後、紫外光源２１は、発光状態を維持したままガイドレール１３に沿って図３の紙面下方向に所定の距離移動し、照射範囲を変えて、再び所定時間、当該照射範囲に紫外光を照射する。これを、ガードレール１３の下端部に点線で示した位置（Ｂｏｔｔｏｍ）まで繰り返す。当該位置（Ｂｏｔｔｏｍ）において、紫外光源２１から照射された紫外光は、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して、上端部を含む限定的な照射面積を有する範囲に照射される。当該位置（Ｂｏｔｔｏｍ）で所定時間紫外光を照射後、紫外光源２１は発光を停止し、ガードレール１３の中央位置へと戻り、殺菌を終了する。なお、上記紫外光源２１の移動により変化する照射範囲は、移動の前後で重複していてもよいが、例えばエバポレータの上流側表面積に合わせて所定の指向角βを有する光源を選択することにより、移動ごとに異なる範囲を照射し、所定回数の移動により、エバポレータ３の上流側表面の全面積が照射される形態としてもよい。
このように、本発明によれば、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有する紫外光源２１により、エバポレータの上流側表面の全範囲に紫外光を照射することが可能となる。紫外光源２１の種類や特性については、上記紫外光源１１について説明したものと同一とすることができる。

本発明の第二の形態において、紫外光源２１は、上記ガイドレール１３上の移動に加えて、第一の形態と同様に、回動軸２１ａを中心に回動可能であることが好ましい。すなわち、限定的な照射面積を有する紫外光源２１を用いてエバポレータ３の上流側表面の全範囲を照射可能とする機械的手法として、紫外光源２１が回動且つ移動可能であることが好ましい。紫外光源２１が回動且つ移動可能であることにより、エバポレータ３の上流側表面に紫外光が入射する角度を自在に変更することができるため、エバポレータ３が複雑に入り組んだ表面形状を有する場合でも、エバポレータ３表面にムラ無く紫外光を照射することが可能となる。

次に、本発明の第三の形態に係る自動車用空気調和装置１２０について、図４を参照しつつ説明する。図４は、図１〜３と同一の視点から見た図であり、自動車用空気調和装置１２０が備える殺菌機構４０が作動している様子を模式的に説明する図である。図４（ａ）は、エバポレータ３の上流側表面の上端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図、図４（ｂ）は、エバポレータ３の上流側表面の下端部を含む領域に紫外光が照射されている様子を示す図である。自動車用空気調和装置１２０を構成する部材のうち、殺菌機構４０以外の部材については、上記説明した自動車用空気調和装置１００と同一である。
殺菌機構４０は、波長３００ｎｍ以下の紫外光を照射可能な紫外光源３１、及び、ミラー１４を有する。紫外光源３１は、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的な手法としてミラー１４が回動することにより、光学的な手法としてミラー１４の回動により紫外光の反射角が変化することにより、エバポレータ３の上流側表面の全範囲を照射可能である。

殺菌機構４０が作動すると、紫外光源３１は自動車のバッテリーから電力を供給されて発光し、図４（ａ）に示すようにミラー１４に向けて紫外光を照射する。図４では説明のため、紫外光を一点鎖線の矢印で示した。紫外光源３１から照射された紫外光はミラー１４により反射され、紫外光透過窓１２を通過してケース１内に進入し、エバポレータ３に照射される。ミラー１４により反射された紫外光は、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して、上端部を含む限定的な照射面積を有する範囲に照射される。
殺菌に要する所定時間の経過後、紫外光源３１は発光状態を維持したまま、ミラー１４矢印Ｌ方向に所定の角度回動し、照射範囲を変えて、再び所定時間紫外光を照射する。これを図４（ｂ）に示す位置まで繰り返す。図４（ｂ）では、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して、下端部を含む限定的な照射面積を有する。図４（ｂ）に示す姿勢で、所定時間経過後、紫外光源３１は発光を停止し、図４（ａ）に示した姿勢へと戻り、殺菌を終了する。なお、ミラー１４の回動により変化する照射範囲は、回動の前後で重複していてもよいが、例えば、帯状の光束を有する紫外光を照射可能な光源を選択することにより、回動ごとに異なる範囲を照射し、所定回数の回動により、エバポレータ３の上流側表面の全面積が照射される形態としてもよい。紫外光源３１から帯状の光束を有する紫外光を照射することにより、ミラー１４により反射される紫外光の進路をエバポレータに向かう方向へ集中させ、紫外光の照射効率を高めることができるため好ましい。
このように、本発明によれば、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有する紫外光源３１により、エバポレータの上流側表面の全範囲に紫外光を照射することが可能となる。

上記第三の形態に関する説明では、ミラー１４が回動することにより、エバポレータ３表面における紫外光の照射範囲が変化する形態を例示したが、本発明はこれに限定されず、ミラー１４の回動に代えて、又は、ミラー１４の回動に加えて、ミラー１４が移動する形態としてもよい。例えば、図５に示すように、図４（ａ）に示した姿勢のまま、反射角を変化させずにミラー１４を紙面下方向へ移動させることにより、エバポレータ３の上流側表面上における照射面積を変えることなく、ミラー１４の移動量と同一の移動量で、照射範囲を下方向へスライドさせることが可能である。この場合、ミラー１４により反射された紫外光は、ケース１の底部を通過して、エバポレータ３の上流側表面に照射されるため、図５に示すように、上記紫外光透過窓１２がケース１の底部の一部を構成することを要する。

本発明の第三の形態において、ミラー１４が回動且つ移動可能であることが好ましい。紫外光源２１が回動且つ移動可能であることにより、ミラー１４が紫外光を反射する方向（すなわち、紫外光がエバポレータ３の上流側表面に入射する角度）を自在に変更することができるため、エバポレータ３が複雑に入り組んだ表面形状を有する場合でも、エバポレータ３表面にムラ無く紫外光を照射することが可能となる。

ミラー１４は紫外光源３１から照射された紫外光をエバポレータ３に向けて反射する部材である。図３には、半円形の断面を有して紙面奥手前方向に延在する半円柱のミラー１４を例示したが、ミラー１４の形状は紫外光源３１から照射された紫外光を反射可能な反射面を有するものであれば特に限定されない。ミラー１４の反射面は、紫外光、特に２６５ｎｍの紫外光に対する反射率が４０％以上、好ましくは６０％以上、最も好ましくは７０％以上の紫外光反射材料で構成することが好ましい。本発明で好適に使用できる紫外光反射材料を例示すれば、クロム（紫外光反射率：約５０％）、白金（紫外光反射率：約５０％）、ロジウム（紫外光反射率：約６５％）、硫酸バリウム（紫外光反射率：約９５％）、炭酸マグネシウム（紫外光反射率：約７５％）、炭酸カルシウム（紫外光反射率：約７５％）、酸化マグネシウム（紫外光反射率：約９０％）、アルミニウム（紫外光反射率：約９０％）などを挙げることができる。これらの中でも、メッキ法や蒸着法などの表面処理により高い反射率の表面とすることができるという理由から、紫外光反射材料としては、ロジウム、白金又はアルミニウムを用いることが特に好ましい。なお、紫外光反射材料として金属材料を採用する場合には、表面が酸化されたり傷付いたりすることによって反射率が低下することを防止する観点から、石英、サファイア、ポリテトラフルオロエチレン膜などの紫外光透過性材料で紫外光反射材料の表面を被覆することが好ましい。

本発明において、殺菌機構２０、３０、４０は、自動車の駆動エンジン又は駆動モーターの起動及び／又は停止を検知する検知手段と、該検知手段からの信号により前記殺菌機構２０を所定時間稼働させる制御手段と、を更に有することが好ましい。こうすることによりエバポレータ３の殺菌がこまめに確実に行われるので、常に清浄な状態を長期にわたって保つことができる。有害微生物の繁殖は主に自動車が長時間停止している間に起こるので、停止時に前記殺菌機構を作動させるのがより好ましい。

また、本発明において、任意のタイミングで、殺菌機構２０、３０、４０により、殺菌を行うことも勿論可能である。

以上説明したように、本発明によれば、エバポレータ３の上流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有する紫外光源１１、２１、３１を用いていても、機械的又は光学的な手法により、エバポレータの上流側表面の全範囲に殺菌に有効な紫外光を照射することができる。これにより、光源を小型化することができるため、光源を配置する場所の自由度が大きくなり、エンジンルームの小さな自動車にも搭載可能となる。また、本発明によれば、エバポレータの上流側表面の形状及び抗菌性に依らず、長期継続的にエバポレータの上流側表面を殺菌することが可能である。

本発明に関する上記説明では、エバポレータの上流側から、紫外光を照射する形態の自動車用空気調和装置１００、１１０、１２０を例示したが、本発明はこれに限定されず、エバポレータの下流側から、エバポレータに紫外光を照射する形態としてもよい。

本発明に関する上記説明では、紫外光源又はミラーが回動及び／又は移動することにより、エバポレータ表面の全範囲のみに紫外光が照射される形態を例示したが、本発明はこれに限定されず、紫外光源又はミラーがさらに回動及び／又は移動することにより、ブロアファンやケースの内面等に紫外光が照射される形態としてもよい。

本発明に関する上記説明では、紫外光の照射範囲がエバポレータの上端部から下端部へ又は下端部から上端部へと移動する形態を例示したが、本発明はこれに限定されず、紫外光の照射範囲がエバポレータの上端部と下端部との間を一回又は複数回往復する形態としてもよい。

本発明に関する上記説明では、紫外光源がケースの外部に配置されている形態の自動車用空気調和装置を例示したが、本発明はこれに限定されず、紫外光源がケースの内部に設けられ、紫外光透過窓を介さずに直接エバポレータに照射される形態としてもよい。

本発明に関する上記説明では、ブロアファン、エバポレータ、ヒーターコアが同一のケース内に収められている形態の自動車用空気調和装置を例示したが、本発明はこれに限定されず、これら部材は異なるケース内に収められていてもよい。この場合、エバポレータを収容するケースに上記例示した殺菌機構を備えさせることが可能である。
本発明の第三の形態に関する上記説明では、限定的な照射面積を有る紫外光源を用いて、エバポレータ表面の全範囲を照射可能とするための光学的手法として、ミラーにより紫外光の反射角度を変化させる方法を例示したが、本発明における光学的手法はこれに限定されるものではなく、例えは、紫外光透過窓に代えて、又は、紫外光透過窓に加えて光拡散フィルム、レンズ等を通過させることにより、照射面積を拡大する方法としてもよい。

１ケース
２ブロアファン
３エバポレータ
４ヒーターコア
５エアミックスドア
６フィルタ
１１、２１、３１紫外光源
１２紫外光透過窓
１３ガイドレール
１４ミラー
２０、３０、４０殺菌機構
１００、１１０、１２０自動車用空気調和装置

Claims

エバポレータの殺菌機構を備えた自動車用空気調和装置であって、
前記殺菌機構は、
波長３００ｎｍ以下の紫外光を出射する一以上の紫外線発光ダイオードを用いた紫外光源を有し、
前記紫外光源は、前記エバポレータの上流側又は下流側表面の全面積に対して限定的な照射面積を有し、機械的又は光学的な手法により前記エバポレータの前記上流側又は下流側表面の全範囲を照射可能である、
自動車用空気調和装置。
前記紫外光源が回動する、請求項１に記載の自動車用空気調和装置。
前記紫外光源が移動する、請求項１又は２に記載の自動車用空気調和装置。
前記殺菌機構が、前記紫外光源から照射される前記紫外光を前記エバポレータに向けて反射するミラーを有し、
前記ミラーが回動することにより、前記エバポレータ表面における前記紫外光の照射範囲が変化する、請求項１に記載の自動車用空気調和装置。
前記紫外光が、帯状の光束を有する、請求項４に記載の自動車用空気調和装置。
前記ミラーが移動する、請求項４又は５に記載の自動車用空気調和装置。
自動車の駆動エンジン又は駆動モーターの起動及び／又は停止を検知する検知手段と、該検知手段からの信号により前記殺菌機構を所定時間稼働させる制御手段と、を更に有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の自動車用空気調和装置。