JP2020132032A

JP2020132032A - 車両用空調機

Info

Publication number: JP2020132032A
Application number: JP2019030155A
Authority: JP
Inventors: 大樹富樫; Taiki Togashi
Original assignee: LUMINOUS JAPAN KK
Current assignee: LUMINOUS JAPAN KK
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-08-31

Abstract

【課題】内部を流通する空気を殺菌でき、しかも、円滑な空気流通を担保できる車両用空調機等を提供する。【解決手段】車両の室内に空気を送出する空気流路と、該空気流路内を流通する空気に紫外光を照射する発光デバイスとを備えており、前記発光デバイスが、前記空気流路の内壁面に沿うように設けられた導光板と、紫外光を前記導光板の側周面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有し、前記導光板の内部に導入された紫外光が該導光板の内部を反射しながら進行し、前記空気流路の内壁面とは反対側の面である一方の板面に形成された射出面から射出されるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、紫外光によって殺菌等された快適な空気を室内に供給することのできる車両空調機及びこれに用いられる発光デバイスに関するものである。

車両の空気調和機（以下、車両空調機ともいう。）は、外気や内気を選択的に取り込み、その空気を冷凍サイクルによって冷却または加熱して車両の室内に送り込むものである。

この種の車両空調機において、従来、特許文献１に示すように、この空調機の内部に紫外線ランプを設けるとともに、この紫外線ランプから射出される紫外線によって、空調機内の機器（例えば蒸発器やフィルタ等）の殺菌、臭気物質の分解等を、光触媒を介して行うようにしたものが知られている。

特開２０００−２５５２５７号公報

しかしながら、紫外線ランプは、嵩張るため、空調機の小型化を阻害したり、空調機内を流通する空気の抵抗となったりする。

本発明は、このような不具合を解決すべくなされたものであって、内部を流通する空気を殺菌でき、しかも、円滑な空気流通を担保できる車両用空調機等を提供することを主たる目的としたものである。

すなわち、本発明に係る車両用空調機は、車両の室内に空気を送出する空気流路と、該空気流路内を流通する空気に紫外光を照射する発光デバイスとを備えたものである。
そして、前記発光デバイスが、前記空気流路の内壁面に沿うように設けられた導光板と、紫外光を前記導光板の側周面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有し、前記導光板の内部に導入された紫外光が該導光板の内部を反射しながら進行し、前記空気流路の内壁面とは反対側の面である一方の板面に形成された射出面から射出されるように構成されていることを特徴とする。

このようなものであれば、発光デバイスが空気流路の内壁面に沿うように設けられているので、空気流路を流れる空気の邪魔にほとんどならないうえ、面発光により射出された紫外光が空気流路を広く横断するように通るので、空気流路内の広い領域に亘って紫外光が及び、空気の殺菌効率を高く維持することができる。

前記空気流路内に設けられた防塵フィルタをさらに具備し、前記紫外光が該フィルタに照射されるように構成してあるものであれば、防塵フィルタに捕集されたゴミや塵をも殺菌できる。

面発光させるための具体的な実施態様としては、前記一方の板面における射出面には微細な凹凸が設けられているとともに、前記他方の板面は平滑面にしてあり、前記導光板内に導入された紫外光が、前記射出面の凹凸で散乱しながら外部に射出されるように構成されたものを挙げることができる。

このようなものであれば、凹凸の大きさや形状、疎密などを調整することにより、殺菌等に効率的な面発光態様を得ることができる。

また、本発明の車両空調機における発光デバイスは、前記空気の流れ方向に開口が直交するように配置される枠状体と、枠状体に跨るように設けられた１又は複数の導光棒と、紫外光を前記導光棒の端面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有し、前記導光棒の内部に導入された紫外光が、該導光棒の内部を反射しながら進行し、その側周面に形成された射出面から射出されるように構成されているものでも構わない。

このようなものであれば、空気の流れを阻害しにくいうえ、導光棒の側周面から射出された紫外光が、空気流路内の広い領域に亘って及び、空気の殺菌効率を高く維持することができる。

本発明によれば、空気の流れをほとんど疎外せず、しかも、紫外光が空気流路の広い領域に亘って及ぶので、空気の殺菌効率を高く維持することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調機を示す模式的全体図。同実施形態における発光デバイスを示す斜視図。同実施形態における発光デバイスを示す断面図。本発明の第２実施形態における発光デバイスを示す斜視図。同実施形態における発光デバイスを示す断面図。同実施形態における発光デバイスを空気流路内に配置した状態を示す断面図。本発明の他の実施形態における導光板を示す斜視図。本発明のさらに他の実施形態における導光板を示す斜視図。

本発明の各実施形態に係る車両用空調機について図面を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
本車両用空調機１００は、図１に示すように、例えば乗用車（車両）の室内又は室外のいずれかから空気を吸入し、室内に空気を吐出する空気流路５を内部に有し、この空気流路５を流れる空気を調整することによって、車両の室内の空気の温度等を調整するものである。

前記空気流路５には、室外及び室内にそれぞれ連通する吸入口５１と、いずれか一方の吸入口５１を選択的に開成する吸入切替ダンパ５２と、該空気流路５を流通する空気を防塵する防塵フィルタ５３と、該空気流路５に空気を流通させる送風機５４と、前記空調機本体の一部である室内側熱交換器５５と、室内への吹き出し口に連通する吐出口５６とが、上流側からこの順に設けられている。

また、この空気流路５において、防塵フィルタ５３、送風機５４及び室内側熱交換器５５が配置される部位には、それらを収容すべく、その前後の部位に比べ、径の大きい収容部５７が設けてある。室内側熱交換器５５の収容部５７も同様の構成である。

なお、前記室内側熱交換器５５は、車両用空調機１００を構成する冷凍サイクルシステム７の一部である。この冷凍サイクルシステム７は、冷媒が流れる冷媒流路７ａ上に、圧縮機（図示しない）、室内側熱交換器５５、膨張弁（図示しない）及び室外側熱交換器（図示しない）を並べ設けたものである。また、この冷媒流路には四方弁（図示しない）が設けられており、その切り替えによって冷媒の流れを逆転させ、前記各熱交換器における蒸発器又は凝縮器としての機能を逆転させ、冷房と暖房とを切り替えられるようにしてある。

しかして、この実施形態での車両用空調機１００は、図２〜図３に示すように空気流路５内を流通する空気を殺菌する紫外光を射出する発光デバイス１をさらに備えている。なおここでいう殺菌は広義の意味であり、滅菌、静菌なども含む概念である。

この発光デバイス１は、平板状をなす導光板２と、この導光板２の側周面に臨むように設けられた紫外ＬＥＤ３を備え、前記側周面から導光板２に導入された紫外光が、該導光板２の内部を反射しながら進行し、該導光板２の一方の板面２２に形成された射出面２３ｂから射出されるように構成された扁平形状をなすものである。

各部を詳述する。

前記導光板２は、矩形平板状をなすものであり、ガラス又は紫外光に対する耐性を有した透明樹脂で形成されている。また、この導光板２の一方の板面２３には、微細な凹凸２３ａが形成された射出面２３ｂが設けられているとともに、該導光板２の他方の板面２２は、平滑面にしてある。そして、導光板２の内部に導入された紫外光が、前記凹凸２３ａが形成された射出面２３ｂで乱反射して外部に射出されるように構成してある。

前記紫外ＬＥＤ３は、ＵＶＡ領域の紫外光（例えば波長約３６０ｎｍの光）を発する表面実装型のものであり、ここでは、帯状の配線基板３１に１列又は複数列が並び設けてある。この紫外ＬＥＤ３は、一面が開口する筐体８内に内蔵されており、この筐体８の開口が、前記導光板２の一辺に取り付けられて、導光板８の一辺における側周面のほぼ全領域から紫外光が内部に導入されるように構成してある。

なお、紫外ＬＥＤ３は、導光板の１辺のみならず、４辺全てに取り付けてもよいし、対向する２辺にのみ取り付けてもよい。

また、紫外ＬＥＤ３として、前述したＵＶＡ領域の紫外光を発するものは、光量が大きいという利点があるが、単位光量当たりの殺菌力はやや劣るため、例えば、光量はやや小さいが、単位光量当たりの殺菌力に優れたＵＶＣ領域の紫外光（例えば波長２６０ｎｍ近傍の光）を発するものを用いてもよい。

このように構成された発光デバイス１は、導光板２の射出面２３ｂをおもて側にして前記空気流路５を形成する内壁面に沿うように設けられている。

この実施形態では、例えば、図１に示すように、防塵フィルタ５３の下流側に伸びる収容部５７の斜め内壁に沿うように発光デバイス１が配置されている。また、ここでは室内側熱交換器５５の上流側に伸びる収容部５７の内壁であって空気の流通方向と直交する内壁にも、発光デバイス１が沿うように配置されている。
このような構成において、紫外ＬＥＤ３が発光すると、その紫外光は、導光板２の射出面２３ｂから射出されて空気流路５を横断するように広く照射される。

しかして、このようなものであれば、扁平な発光デバイス１が空気流路５の内壁に沿って配置されているので、空気の流通の邪魔にほとんどならないうえ、面発光により射出された紫外光が空気流路５を広く横断するので、空気流路５内の広い領域に亘って紫外光が照射され、空気の殺菌効率を高く維持することができる。

また、菌が付着しやすい防塵フィルタ５３や室内側熱交換器５５に紫外光が照射されるので、効果的に殺菌することもできる。

＜第２実施形態＞
本実施形態に係る車両用空調機１００は、発光デバイスを除き、その基本構成は前記第１実施形態と同様なので、説明を省略する。また、車両用空調機１００については、符号も共通にしてある。

他方、この実施形態に係る発光デバイス１Ｘは、図４〜図６に示すように、前記空気流路５内の空気の流れ方向に対し、開口が直交するように配置された枠状体１１Ｘと、該枠状体１１Ｘに跨るように設けられた１又は複数の導光棒１２Ｘと、紫外光を前記導光棒１２Ｘの端面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤ１３Ｘとを有したものである。そして、前記導光棒１２Ｘの内部に導入された紫外光が、該導光棒１２Ｘの内部を反射しながら進行し、その側周面１２ａＸから射出されるように構成されている。

詳述すれば、前記枠状体１１Ｘは、例えば矩形環状をなすもので、その外周面が空気流路５の内周面にほぼ隙間なく嵌まり込むようにしてある。この実施形態では、この枠状体１１Ｘが、車両用空調機１００における車内への吹き出し口５８の手前に配置されている。

前記導光棒１２Ｘは、直線円柱状をなす透明体であり、枠状体１１Ｘの対向辺間に跨るように、所定距離離間させて平行に２本が設けられている。この導光棒１２Ｘの側周面１２ａＸの全部または一部は、微細な凹凸が設けられた射出面１２ｂＸとなっている。

前記紫外ＬＥＤ１３Ｘは、前記第１実施形態と同様のものである。ここでは、前記枠状体１１Ｘ内に配置されて、前記導光棒１２Ｘの一端面からその内部に紫外光を照射できるように構成されている。

このような構成において、紫外ＬＥＤ１３Ｘが発光すると、その紫外光は、導光棒１２Ｘの側周面１２ａＸから射出されて空気流路５に広く照射される。
したがって、前記第１実施形態同様、空気流路５内の広い領域に亘って紫外光が照射され、空気の殺菌効率を高く維持することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、面発光のための構造は、導光板２に凹凸を付けるものに限られない。導光板２の裏面に拡散反射板を貼り付けた構造などでも構わない。

また、発光デバイスの取り付け位置は、空気流路の形状に応じて種々の場所に設定してよい。

また、導光板２は矩形状のもののみならず、空気流路の内壁面の形状に沿ったものであればよく、円形状でも構わないし、図７に示すような円環状でもよい。さらに、例えば、図８に示すように、円筒状や四角筒状のものにして、空気流路５の内壁に嵌め込んで取り付けられるものでも構わない。空気流路５が拡がるような部位であれば、切頭円錐形状や切頭角錐形状にしてもよい。
導光棒１２Ｘは、角柱状のものでも構わないし、光ファイバーの表面に傷をつけてそこから発光させるものでもよい。

その他、本発明は、その趣旨に反しない限りにおいて様々な変形が可能である。

１００車両用空調機
１、１Ｘ発光デバイス
２導光板
２１側周面
３、１３Ｘ紫外ＬＥＤ
Ｂ紫外光
２２一方の板面
２３ｂ、１２ｂＸ射出面
２３他方の板面
２３ａ凹凸
４空調機本体
５空気流路
６防塵フィルタ
１１Ｘ枠状体
１２Ｘ導光棒

Claims

車両の室内に空気を送出する空気流路と、該空気流路内を流通する空気に紫外光を照射する発光デバイスとを備えており、
前記発光デバイスが、
前記空気流路の内壁面に沿うように設けられた導光板と、
紫外光を前記導光板の側周面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有し、
前記導光板の内部に導入された紫外光が該導光板の内部を反射しながら進行し、前記空気流路の内壁面とは反対側の面である一方の板面に形成された射出面から射出されるように構成されていることを特徴とする車両用空調機。
前記空気流路内に設けられた防塵フィルタをさらに具備し、前記紫外光が該防塵フィルタに照射されるように構成してある請求項１記載の車両用空調機。
前記一方の板面における射出面には微細な凹凸が設けられているとともに、前記他方の板面は平滑面にしてあり、前記導光板内に導入された紫外光が、前記射出面の凹凸で散乱しながら外部に射出されるように構成されている請求項１又は２記載の車両用空調機。
車両の室内に空気を送出する空気流路が内部に形成されて、該空気流路内を流通する空気を調整する車両用空調機に用いられるものであって、
前記空気流路の内壁面に沿うように設けられた導光板と、
前記導光板の側周面に紫外光を照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有してなり、
前記導光板の内部に導入された紫外光が、該導光板の内部を反射しながら進行し、前記空気流路の内壁面とは反対側の面である一方の板面に形成された射出面から射出されるように構成されていることを特徴とする発光デバイス。
車両の室内に空気を送出する空気流路と、該空気流路内を流通する空気に紫外光を照射する発光デバイスとを備えており、
前記発光デバイスが、
前記空気の流れ方向に開口が直交するように配置される枠状体と、
枠状体に跨るように設けられた１又は複数の導光棒と、
紫外光を前記導光棒の端面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有し、
前記導光棒の内部に導入された紫外光が、該導光棒の内部を反射しながら進行し、その側周面に形成された射出面から射出されるように構成されていることを特徴とする車両用空調機。
車両の室内に空気を送出する空気流路が内部に形成されて、該空気流路内を流通する空気を調整する車両用空調機に用いられるものであって、
前記空気の流れ方向に開口が直交するように配置される枠状体と、
枠状体に跨るように設けられた１又は複数の導光棒と、
紫外光を前記導光棒の端面に照射してその内部に導入する紫外ＬＥＤとを有してなり、
前記導光棒の内部に導入された紫外光が、該導光棒の内部を反射しながら進行し、その側周面に形成された射出面から射出されるように構成されていることを特徴とする発光デバイス。