JP2022084410A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線をケーシング内の広い領域にむらなく照射することができ、かつ、紫外線による部品の劣化を抑制することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、ブロア１３と、ケーシング１７ａと、外気導入口１１、及び、内気導入口１８と、内外気切換ドア１９と、紫外線照射装置２２と、を備えている。ブロア１３は、吸入した空気を下流側に送給する。ケーシング１７ａはブロア１３を内部に収容する。外気導入口１１と内気導入口１８は、ケーシング１７ａのブロア１３の上流側に配置されている。内外気切換ドア１９は、一面をケーシング１７ａの内部に向けたまま外気導入口１１と内気導入口１８の間を移動して、外気導入口１１と内気導入口１８を開閉する。紫外線照射装置２２は、ケーシング１７ａの内部のブロア１３の上流側に紫外線を照射する。紫外線照射装置２２は、内外気切換ドア１９の一面に取り付けられている。【選択図】図２

Description

本発明は車両用空調装置に関するものである。

車両用空調装置として、ブロアの上流側に吸気を浄化するための機能を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両用空調装置は、ケーシング内のブロアの上流側に、臭気成分を吸着して光触媒により分解する光触媒フィルタと、光触媒フィルタに紫外線を照射する紫外線ランプ（紫外線照射装置）とが配置されている。紫外線ランプは、ケーシング内の光触媒フィルタに臨む外気導入口の近傍部に固定されている。この車両用空調装置では、吸気中の臭気成分を光触媒フィルタによって吸着し、光触媒フィルタに紫外線ランプの光（紫外線）を照射することにより、光触媒フィルタに吸着された臭気成分を分解する。

特開２００７－３１４０３８号公報

特許文献１に記載された車両用空調装置は、光触媒フィルタに紫外線を照射する紫外線ランプが、ケーシング内の一定箇所に固定されている。このため、紫外線ランプから発された紫外線をケーシング内の広い領域にむらなく照射することが難しいうえ、紫外線が常に一定箇所に照射され続けることから、紫外線による部品の劣化が生じ易くなる。

そこで本発明は、紫外線をケーシング内の広い領域にむらなく照射することができ、かつ、紫外線による部品の劣化を抑制することができる車両用空調装置を提供しようとするものである。

本発明に係る車両用空調装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両用空調装置は、吸入した空気を下流側に送給するブロア（例えば、実施形態のブロア１３）と、前記ブロアを内部に収容するケーシング（例えば、実施形態のケーシング１７ａ）と、前記ケーシングの前記ブロアの上流側に配置された外気導入口（例えば、実施形態の外気導入口１１）、及び、内気導入口（例えば、実施形態の内気導入口１８）と、一面（例えば、実施形態の内側面２１）を前記ケーシングの内側に向けたまま前記外気導入口と前記内気導入口の間を移動して、前記外気導入口と前記内気導入口を開閉する内外気切換ドア（例えば、実施形態の内外気切換ドア１９）と、前記ケーシングの内部の前記ブロアの上流側に紫外線を照射する紫外線照射装置（例えば、実施形態の紫外線照射装置２２）と、を備え、前記紫外線照射装置が前記内外気切換ドアの前記一面に取り付けられていることを特徴とする。

上記の構成により、紫外線照射装置は、内外気切換ドアとともに移動し、その移動位置においてケーシング内に紫外線を照射する。このため、紫外線照射装置からは、内外気切換ドアの一面の移動範囲に応じた広い領域に紫外線が照射されることになる。また、紫外線照射装置から照射される紫外線の照射領域は内外気切換ドアの移動位置に応じて変化するため、紫外線がケーシング内の一箇所に照射され続ける場合に比較して、紫外線による部品の劣化を抑制することができる。

前記ケーシングの内部の前記ブロアよりも上流側には吸気濾過用のフィルタ（例えば、実施形態のフィルタ１２）が配置され、前記紫外線照射装置は、前記フィルタに紫外線を照射するようにしても良い。

この場合、フィルタに付着したウィルスや細菌等に対し、紫外線照射装置から紫外線を広範囲に効率良く照射することができる。そして、ウィルスや細菌等をブロアの上流側のフィルタ部分で不活化することができるため、車室内に吹き出される空調空気を効率良く浄化することができる。

前記内外気切換ドアは、前記外気導入口と前記内気導入口の間を円弧状の軌道で移動可能な構成としても良い。

この場合、内外気切換ドアの移動に伴って紫外線の照射角度が変化するため、ケーシング内のより広い範囲に効率良く紫外線を照射することができる。

前記紫外線照射装置から引き出されたハーネスは、前記内外気切換ドアの回動中心の近傍のハーネス保持部（例えば、実施形態のハーネス保持部３４）に保持されるようにしても良い。

この場合、紫外線照射装置から引き出されたハーネスが内外気切換ドアの回動中心の近傍に保持されるため、内外気切換ドアが回動操作されるときに、ハーネスのうちの紫外線照射装置とハーネス保持部の間の領域に大きな負荷が作用し難くなる。このため、ハーネスの劣化を未然に防止することができる。

前記紫外線照射装置から引き出されたハーネスは、前記紫外線照射装置と前記ケーシングの側のハーネス固定部（例えば、実施形態のハーネス固定部３９）との間に余長部（例えば、実施形態の余長部３８）が設けられるようにしても良い。

この場合、紫外線照射装置とハーネス固定部との間に余長部が設けられているため、内外気切換ドアが操作されるときに、余長部が適宜変形することにより、ハーネスに大きな負荷が作用するのを抑制することができる。このため、ハーネスの劣化を未然に防止することができる。

本発明によれば、内外気切換ドアの移動とともにケーシング内の異なる領域に紫外線が照射されるため、ケーシング内の広い領域にむらなく紫外線を照射することができるうえ、紫外線が一箇所に照射され続けることによってケーシング内の部品が劣化するのを抑制することができる。

実施形態の車両用空調装置を搭載した車両の縦断面図。 実施形態の車両用空調装置の一部の拡大断面図。 実施形態の車両用空調装置の一部の拡大断面図。 実施形態の車両用空調装置の一部の拡大断面図。 実施形態の内外気切換ドアの模式的な側面図。 他の実施形態の内外気切換ドアの模式的な側面図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面の適所には、車両１の前方を指す矢印ＦＲと、車両の上方を指す矢印ＵＰが記されている。

図１は、本実施形態の車両用空調装置１０を搭載した車両１の縦断面図である。
図中の符号２は、車両１の前席の前部のウインドシールドガラスであり、符号３は、車両前部のエンジンルームの上方を覆うエンジンフードある。ウインドシールドガラス２の前部側下方には、カウルトップパネル４が配置され、カウルトップパネル４の下方には、ダッシュアッパパネル５が配置されている。カウルトップパネル４とダッシュアッパパネル５の間は、車両用空調装置１０の外気導入口１１に外気を導く導入通路６とされている。ダッシュアッパパネル５には、導入通路６に臨む貫通孔７が形成されている。貫通孔７は、接続ダクト８を介して車両用空調装置１０の外気導入口１１に接続されている。

車両用空調装置１０は、フィルタ１２、ブロア１３、エバポレータ１４、ヒータコア１５、エアミックスドア１６等を有する空調ユニット１７を備えている。ブロア１３とエバポレータ１４とヒータコア１５は、空調ユニット１７のケーシング１７ａ内において、空気の流れ方向の上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。
フィルタ１２は、ケーシング１７ａ内のブロア１３の上流側位置に設置され、ブロア１３に吸引される空気（吸気）を濾過する。ブロア１３は、吸入した空気をケーシング１７ａ内の下流側に送給する。ケーシング１７ａのフィルタ１２よりも上流位置には、車両１の外部の空気を導入する外気導入口１１と、車室内の空気を導入する内気導入口１８と、が形成されている。外気導入口１１と内気導入口１８は、内外気切換ドア１９によって開閉される。

エバポレータ１４は、冷媒の気化熱によって導入空気を冷却する。ヒータコア１５は、エンジン冷却水の熱やヒートポンプシステムで発生した熱によって導入空気を加熱する。また、エアミックスドア１６は、図示しないアクチュエータによって回動可能とされ、回動位置に応じてヒータコア１５を通過する空気の割合を調整する。

空調ユニット１７の下流側には、ベント通路２６と、足元通路２７と、デフ通路２８が三分岐した状態で接続されている。ベント通路２６の車内側の端部は、車室内の乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのベント吹出口２６ａとされている。足元通路２７の車内側の端部は、車室内の乗員の足元に空調空気を吹き出すためのフロア吹出口２７ａとされている。また、デフ通路２８の車内側の端部は、車室内のウインドシールドガラス２の内面に空調空気を吹き出すためのデフ吹出口２８ａとされている。ベント吹出口２６ａと、フロア吹出口２７ａと、デフ吹出口２８ａは、夫々開閉ドア２９，３０，３１によって開閉操作される。

図２～図４は、車両用空調装置１０の上流側部分を拡大して示した断面図である。これらの各図は、内外気切換ドア１９の作動位置のみが異なっている。
外気導入口１１と内気導入口１８は、ケーシング１７ａの上流側の端部に相互に隣接して配置されている。外気導入口１１と内気導入口１８は、フィルタ１２の濾過面（上流側の面）に対して相反方向から傾斜して対峙している。

内外気切換ドア１９は、内気導入口１８を全閉にし、かつ外気導入口１１を全開にする第１位置（図２参照）と、内気導入口１８を全開にし、かつ外気導入口１１を全閉にする第２位置（図３参照）との間で移動可能とされている。また、内外気切換ドア１９は、第１位置と第２位置の間の任意の位置に停止することにより、外気導入口１１と内気導入口１８から流入する外気と内気の流入量の比率を調整することができる（図４参照）。

図５は、内外気切換ドア１９の模式的な側面図である。
図５に示すように、内外気切換ドア１９は、外気導入口１１と内気導入口１８を直接開閉するドア本体部１９ａと、ドア本体部１９ａを支持する一対の支持壁１９ｂと、を有する。ドア本体部１９ａは、円弧状断面が一方向に連続する板状の壁によって構成されている。以下、ドア本体部１９ａの円弧状断面が連続する方向を延び方向と称する。

一対の支持壁１９ｂは、ドア本体部１９ａの延び方向の両端部に連結されている。各支持壁１９ｂは、略扇形状の板状の壁によって構成されている。ドア本体部１９ａは、各支持壁１９ｂの略扇形状の外周側の円弧部分に連結されている。各支持壁１９ｂの略扇形状の中心部分は回動軸２０に連結されている。回動軸２０は、図示しないモータに連結され、モータの動力によって回動操作される。

内外気切換ドア１９は、モータによる駆動により、外気導入口１１と内気導入口１８の間を円弧状の軌道を描いて移動する。したがって、内外気切換ドア１９は、ドア本体部１９ａの内側面２１（一面）をケーシング１７ａの内側（フィルタ１２）に向けたまま、外気導入口１１と内気導入口１８の間を移動する。

内外気切換ドア１９のドア本体部１９ａの内側面２１（一面）には、ケーシング１７ａ内のフィルタ１２の濾過面に紫外線を照射するための紫外線照射装置２２が取り付けられている。紫外線照射装置２２は、紫外光の照射源である紫外線ＬＥＤと、紫外線ＬＥＤの光を広範囲に拡散させるためのリフレクターと、を備えている。
なお、紫外線照射装置２２の紫外光の照射源は、紫外線ＬＥＤに限定されるものではなく、例えば、紫外線ＣＣＬ（冷陰極管）であっても良い。また、紫外線照射装置２２の照射源が発する紫外線は、波長が１００～２８０nmの範囲の深紫外線であることが望ましい。

紫外線照射装置２２は、フィルタ１２の濾過面に向けて紫外線を照射することにより、吸気に含まれるウィルスや、細菌、藻類、原虫等を不活化することができる。紫外線照射による不活化は、塩素等の薬剤による殺菌等と異なり、生物のＤＮＡを変化させることで細胞分裂による生物の増殖を停止させるものであるため、薬剤耐性を持つ細菌にも有効であるうえ、臭い残りが無く、薬剤の拭き取り等の処理も不要になる。

また、紫外線照射装置２２は、ケーシング１７ａ側に設置された図示しない給電装置に通電用のハーネス３３によって電気的に接続されている。ハーネス３３は、ドア本体部１９ａの内側面２１に沿って回動軸２０と平行に引き出され、支持壁１９ｂを貫通して支持壁１９ｂの外側に引き回されている。支持壁１９ｂを貫通したハーネス３３は、さらに中途部を回動軸２０の近傍部に引き回された状態で給電装置に接続されている。ハーネス３３の中途部は、支持壁１９ｂの扇中心側の端部に取り付けられたクランプ等のハーネス保持部３４に保持されている。すなわち、ハーネス３３の中途部は、内外気切換ドア１９の回動中心の近傍に、ハーネス保持部３４を介して支持されている。このため、内外気切換ドア１９が回動操作されても、ハーネス３３のうちの紫外線照射装置２２とハーネス保持部３４の間の領域には大きな負荷が作用し難くい。

本実施形態の車両用空調装置１０は、内外気切換ドア１９の移動位置に拘らず、紫外線照射装置２２から発された紫外線が常にケーシング１７ａ内のフィルタ１２に向けて照射される。

図２に示すように、内外気切換ドア１９が外気導入口１１を全開にし、かつ、内気導入口１８を全閉にした状態では、紫外線照射装置２２は、フィルタ１２の一側に偏った位置において、フィルタ１２の上面（図２～４中のフィルタ１２の上側の面を説明の便宜上「上面」と称する。）に対して一方向に所定角度傾斜した姿勢で紫外線を照射する。
図３に示すように、内外気切換ドア１９が内気導入口１８を全開にし、かつ、外気導入口１１を全閉にした状態では、紫外線照射装置２２は、フィルタ１２の他側に偏った位置において、フィルタ１２の上面に対して他方向に所定角度傾斜した姿勢で紫外線を照射する。
また、図４に示すように、内外気切換ドア１９が外気導入口１１と内気導入口１８を半分ずつに開いた状態では、紫外線照射装置２２は、フィルタ１２のほぼ中央位置において、フィルタ１２の上面に正対した姿勢で紫外線を照射する。

以上のように、本実施形態の車両用空調装置１０は、紫外線照射装置２２が内外気切換ドア１９の内側面２１（一面）に取り付けられているため、紫外線照射装置２２が内外気切換ドア１９とともに移動し、その移動位置においてケーシング１７ａ内に紫外線を照射することができる。このため、本実施形態の車両用空調装置１０を採用した場合には、ケーシング１７ａ内の広い領域にむらなく紫外線を照射することができるうえ、紫外線が一箇所に照射され続けることによってケーシング１７ａ内の部品が劣化するのを抑制することができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１０では、ケーシング１７ａの内部のブロア１３の上流側に配置されるフィルタ１２に向けて紫外線照射装置２２から紫外線が照射される。このため、フィルタ１２に付着したウィルスや細菌等に対し、紫外線照射装置２２から紫外線を広範囲に効率良く照射することができる。したがって、本実施形態の車両用空調装置１０を採用した場合には、ウィルスや細菌等をブロア１３の上流側のフィルタ１２部分で不活化することができるため、車室内に吹き出される空調空気を効率良く浄化することができる。

さらに、本実施形態の車両用空調装置１０は、内外気切換ドア１９が回動軸２０周りに回動することにより、内外気切換ドア１９が外気導入口１１と内気導入口１８の間を円弧状の軌道を描いて移動する構成とされている。このため、本構成を採用した場合には、内外気切換ドア１９の移動に伴って紫外線の照射角度が変化するため、ケーシング１７ａ内のより広い範囲に効率良く紫外線を照射することができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１０は、紫外線照射装置２２から引き出されたハーネス３３が、内外気切換ドア１９の回動中心の近傍のハーネス保持部３４に保持されている。このため、内外気切換ドア１９が回動操作されるときに、ハーネス３３のうちの紫外線照射装置２２とハーネス保持部３４の間の領域に大きな負荷が作用し難くなる。したがって、本構成を採用した場合には、ハーネス３３の劣化を未然に防止することができる。

（他の実施形態）
図６は、他の実施形態の内外気切換ドア１９の模式的な側面図である。
本実施形態は、紫外線照射装置２２から引き出されるハーネス３３Ａの構造のみが上記の実施形態と異なっている。具体的には、本実施形態のハーネス３３Ａは、紫外線照射装置２２とケーシング１７ａの側のハーネス固定部３９との間に余長部３８が設けられている。具体的には、ハーネス３３Ａのうちの、内外気切換ドア１９の支持壁１９ｂからの引き出し部からハーネス固定部３９まだの間が螺旋状に形成され、その螺旋形状部分が余長部３８とされている。余長部３８は、内外気切換ドア１９の回動時に全域において伸縮変形する。

本実施形態では、紫外線照射装置２２とハーネス固定部３９との間に余長部３８が設けられているため、内外気切換ドア１９が操作されるときに、余長部３８が適宜変形することにより、ハーネス３３Ａに大きな負荷が作用するのを抑制することができる。したがって、本実施形態の場合も、ハーネス３３Ａの劣化を未然に防止することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、内外気切換ドア１９が円弧状の軌道を描いて外気導入口１１と内気導入口１８の間を移動する構成とされているが、内外気切換ドアは、直線状に移動して外気導入口１１と内気導入口１８の間を移動するものであっても良い。

１０…車両用空調装置
１１…外気導入口
１２…フィルタ
１３…ブロア
１７ａ…ケーシング
１８…内気導入口
１９…内外気切換ドア
２１…内側面（一面）
２２…紫外線照射装置
３３，３３Ａ…ハーネス
３４…ハーネス保持部
３８…余長部
３９…ハーネス固定部

Claims (5)

1. 吸入した空気を下流側に送給するブロアと、
   前記ブロアを内部に収容するケーシングと、
   前記ケーシングの前記ブロアの上流側に配置された外気導入口、及び、内気導入口と、
   一面を前記ケーシングの内側に向けたまま前記外気導入口と前記内気導入口の間を移動して、前記外気導入口と前記内気導入口を開閉する内外気切換ドアと、
   前記ケーシングの内部の前記ブロアの上流側に紫外線を照射する紫外線照射装置と、を備え、
   前記紫外線照射装置が前記内外気切換ドアの前記一面に取り付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記ケーシングの内部の前記ブロアよりも上流側には吸気濾過用のフィルタが配置され、
   前記紫外線照射装置は、前記フィルタに紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記内外気切換ドアは、前記外気導入口と前記内気導入口の間を円弧状の軌道で移動可能な構成とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記紫外線照射装置から引き出されたハーネスは、前記内外気切換ドアの回動中心の近傍のハーネス保持部に保持されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記紫外線照射装置から引き出されたハーネスは、前記紫外線照射装置と前記ケーシングの側のハーネス固定部との間に余長部が設けられていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用空調装置。

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