JP2970122B2 - 車両用加湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車室内の湿度を向上
させるために使用され、特に乗員に対して適性湿度が設
定されるようにする車両用加湿装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車室内の居住環境を改善する手段とし
て、車室内に加湿装置を設置することが考えられてい
る。この様な車載用の加湿装置としては、例えば特開昭
６３−１４５７４１号に見られるように、運転席に隣接
するコントロールボックスに設置することが考えられ、
加湿源となる水を貯蔵する水タンクと蒸気若しくは水の
微粒子（以後蒸気と総称する）を発生する蒸気発生部、
さらに発生された蒸気を車室内に送り込む空気流を発生
する送風機構が一体に構成されている。

【０００３】しかし、この様に一体型に構成された加湿
装置においては、蒸気を放出するノズルの方向を変える
ことで、加湿蒸気の放出方向を変えることは可能である
が、その方向の可変範囲は非常に限られたものである。
したがって、このコントロールボックスに設置した加湿
装置によって、車室内の前席および後席の全ての乗員に
対して加湿を行おうとすると、車室内全体の湿度を充分
に上昇させる必要があり、窓ガラスに曇りが発生して安
全運転上で好ましくない状態となる。

【０００４】冬季においては、車室内はエアコン装置に
よって暖房されており、必然的に車室内の相対湿度が１
０％RH近くまで低下する。したがって、乗員ののど渇
れ、目の乾き等の症状が発生し、車室内の加湿が要求さ
れる。しかし、車室内の湿度を上げると窓ガラスに曇り
が生ずるものであり、したがって車室内全体の加湿制御
よりも、加湿効果が効率的に発揮させるために必要な、
乗員の顔付近のみを加湿する局所加湿が要求される。一
般的に加湿制御においては、空調装置に対して加湿機構
を組み込み、車室内を加湿する方法が主であり、したが
ってこの様な手段では局所加湿を実現することができな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、車室内の前席および後席の
全ての乗員に対して局所加湿が可能とされ、快適な車室
環境が効果的に設定可能とされると共に、特に車室内の
全体の湿度が上昇され、例えば窓ガラスが曇るような状
況が発生されないようにした車両用加湿装置を提供しよ
うとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用加
湿装置にあっては、内部に蒸気発生手段を備えた加湿蒸
気発生手段と、蒸気発生用水を貯蔵する水タンクとを別
体に構成し、前記蒸気発生手段はフレキシブルな支持部
材によって蒸気放出方向を任意に設定可能にして車室内
に設定し、この蒸気発生手段と水タンクとは水供給用チ
ューブによって結合されるようにしている。

【０００７】

【作用】この様に構成される車両用加湿装置にあって
は、車室内に加湿蒸気発生手段のみが配置され、大きな
容積を必要とする水タンク部分が車両内の適当な場所に
配置されるようになる。そして、加湿蒸気発生手段はフ
レキシブルな支持部材によって支持されているものであ
るため、蒸気の放出方向が任意に選定できるものであ
り、局所加湿が容易に実行される。したがって、車室内
全体の湿度を特に高めて窓ガラスに曇りが発生するよう
な加湿を行う必要がないもので、安全運転上でも好適な
加湿装置とすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は加湿装置の特に加湿蒸気発生機構11部
の構成を示すもので、例えば真鍮等の導電性金属板によ
って構成されたヒータケース12を備える。このヒータケ
ース12は、水平面に対して傾斜した底板121 を備えるも
ので、その側面に形成した吸入口122 には水チューブ13
が連通される。ヒータケース12の吸入口122 は、スプリ
ングおよびボールによって逆止弁機構123 を含み構成さ
れている。

【０００９】この水チューブ13は、例えば内径３mm程度
の樹脂チューブによって構成されているもので、金属に
よって構成された中空のフレキシブルチューブによって
構成した支持チューブ14の中空部に挿通されている。

【００１０】この支持チューブ14は、例えば４０cm程度
の長さに設定されて図２で示すタンク部15に取り付けら
れているもので、加湿蒸気発生機構11を１８０°の範囲
で回転自在に支持している。そして、タンク部15から水
チューブ12を介してヒータケース12の吸入口122 部分に
水が圧送されるようにするもので、水が圧送されたとき
には逆止弁機構123 を介して水がヒータケース12内に導
入されるようにしている。

【００１１】ヒータケース12の底板121 の裏面には、Ｐ
ＴＣヒータ16を介して電極板17が積層設定され、この電
極板17とヒータケース12との間に電源を接続することに
よって、ヒータケース12内の水が加熱され、蒸気化され
るようにする。

【００１２】ここで、ヒータケース12の傾斜した底板12
1 の低い部位に対応する部分には、突条124 が形成さ
れ、底板121 の低い部分に区画室を形成しているもの
で、この区画室部分に対応して水位センサ18が設けられ
ている。この水位センサ18は、例えば２本の電極を垂直
面に小間隔で並べて配置して構成されるもので、この両
電極が水中に埋没された状態では、この両電極間が電気
的に導通され、水位がこのセンサ18部より低下した状態
で、電極相互の電気回路が断たれて、水位の低下を検出
できるようにしている。

【００１３】蒸気を発生するようになるヒータケース12
は、例えば合成樹脂によって構成したケース19の２分割
した下室に収納され、複数の耐熱性樹脂製ケースホルダ
20によってケース19内に固定支持されている。

【００１４】ケース19の上室には、適宜固定部材でケー
ス19内に固定保持されるようにしてモータ21が設定され
る。このモータ21は例えば直流１２Ｖ仕様で構成され、
このモータ21の回転軸には直径３２mm程度の軸流ファン
22が取り付けられ、モータ21によってこのファン22を回
転することにより、ケース19に形成した空気穴191から
吸気流が取り込まれるようにする。

【００１５】このファン22によって取り込まれた吸気流
は、モータ21の周囲を通ってケース19の空気穴191 の反
対側に開口した放出口192 から外部に放出されるように
なるもので、この放出口192 の軸線部分には同軸的にノ
ズル23が設けられる。このノズル23は、モータ21の方
向、すなわち吸気流の上流方向を大径にして、その反対
方向に行くにしたがってベルマウス状に絞られた構造で
構成される。

【００１６】この場合、このノズル23の外周の放出口19
2 も、その内周面がノズル23の外周面形状に類似するベ
ルマウス状に形成されるもので、ファン22で発生された
空気流は、ノズル23の外周部で絞られ、高速化した流れ
で外部に放出されるようにしている。

【００１７】ノズル23の軸線部分には蒸気パイプ24が開
口設定され、この蒸気パイプ24から放出された蒸気が、
ノズル23内の空気流によって外部に放出されるようにす
ると共に、このノズル23の外周部に放出口192 によって
形成された空気流にガイドされて、直線状に絞られた蒸
気流が発生されるようにする。

【００１８】蒸気パイプ24は、ヒータケース12の上部に
開口連通されるもので、ヒータケース12内の水がＰＴＣ
ヒータ16によって加熱された結果発生する蒸気が、蒸気
パイプ24を介して外部に放出される。

【００１９】ケース19の前面には、この加湿装置を制御
するためのスイッチ25が適宜設けられ、また動作状態等
を表示するＬＥＤ表示器26等も配置されて、加湿装置の
制御並びに動作状態の確認が行われるようにしている。

【００２０】この様に構成される加湿蒸気発生機構11
は、前述したようにフレキシブルな支持チューブ14によ
って図２で示す水タンク部15に支持されている。この場
合、この水タンク部15は図３で示すように車室内のコン
ソールボックスの例えば後方のフロアトンネル上に設置
され、例えば助手席のシートアンカーボルト27に取り付
けステー28を介して取り付け固定されている。そして、
加湿蒸気発生機構11は支持チューブ14によって、その位
置並びに蒸気放出方向が任意に可変できるように支持さ
れている。

【００２１】図２で示す水タンク部15は、蓋30を上方に
開くことによって水タンク31がタンクケース32内に装着
され、また取り外し可能に構成されているもので、水タ
ンク31の底面に形成した水排出口311 には、スプリング
33によって常時は閉じられるように設定された弁34が設
けられている。

【００２２】すなわち、この水タンク31がタンクケース
32から取り外された状態では弁34が閉じられ、排出口31
1 からの水も漏れが発生されない。そして、この水タン
ク31がタンクケース32に装着された状態で、ケース32の
底面部に突設したピン35が、スプリング33に抗して弁34
を開き、水タンク31内の水がケース32の水通路36に排出
されるようにする。ここで、水タンク31には、この水の
排出が円滑に行われるように空気穴37が形成されてい
る。

【００２３】水通路36にはポンプ38が設定されるもの
で、水通路36に導かれた水は、このポンプ38によって加
湿蒸気発生機構11に連通される水チューブ13に圧送さ
れ、ヒータケース12の吸入口122 にこの水が導かれるよ
うにする。

【００２４】また、この水タンク部15のケース32内に
は、電気的な制御回路39が設定され、この制御回路39に
はスイッチ25からの操作信号が、支持チューブ14内を通
した配線を通して供給されると共に、ＰＴＣヒータ16を
挟むヒータケース12および電極17に加熱電流を供給制御
し、また水位センサ18からの検出信号に基づいてポンプ
38を制御する。蓋30には、水タンク31内の水位を確認す
る水位確認窓40が形成されている。

【００２５】この様に構成される加湿装置において、乗
員の近くにフレキシブルな支持チューブ14によって、位
置並びに方向が可変されるように支持された加湿蒸気発
生部11のスイッチ25を操作することによって、制御回路
39からの指令によってＰＴＣヒータ16に電流が流され発
熱される。

【００２６】このＰＣＴヒータ16の電流値は図４で示す
ようにモニタされ、ＰＴＣヒータ16の温度が上昇して、
このＰＴＣヒータ16に流れる電流値が特定されるしきい
値以下の状態となると、ポンプ38が駆動されるような制
御が実行される。

【００２７】ポンプ38が駆動されると、このポンプ38に
よって圧送された水圧によってヒータケース12の吸入口
122 に設定された逆止弁機構123 が開かれ、ヒータケー
ス12内に水が供給される。ヒータケース12内に水が供給
されると、このヒータケース12が冷却されることによっ
てＰＴＣヒータ16の温度が下がり、このＰＴＣヒータ16
に流れる電流値が上昇し、この電流がしきい値を越えて
上昇するとポンプ38の動作が停止される。

【００２８】ヒータケース12内の水は、ＰＴＣヒータ16
によって加熱されて蒸気とされ、蒸気パイプ24によって
ノズル23の軸線部に導かれ、放出される。この場合、ス
イッチ25の操作に伴ってモータ21によってファン22が駆
動され、このファン22によって吸入された空気が放出口
192 から放出されると共にノズル23から吹出される。す
なわち、ノズル23からのの空気流と共に放出される蒸気
は、このノズル23の外周の放出口192 からの吹出される
空気流の層によってガイドされる。すなわち、ノズル23
の外周の空気層により、その中心部から放出される蒸気
の拡散が防止され、局所加湿が可能な蒸気の放出が行わ
れる。

【００２９】この場合、蒸気が発生されることによって
ヒータケース12内の圧力が上昇するが、逆止弁機構123
によってヒータケース12内の水の逆流が阻止される。ま
た、ノズル23の軸線が乗員の顔方向に向けられて上方向
に向けて傾いた場合においても、ヒータケース12の底面
121 が傾いて設定されているものであるため、ＰＴＣヒ
ータ16が水平の状態に保たれ、蒸気発生が効率的に行わ
れる。

【００３０】ヒータケース12内の水位は、水位センサ18
によって監視されているもので、突条124 を越えてセン
サ18の電極部が浸漬されるまで水位が上昇したときに、
この水位上昇が水位センサ18によって検知され、ポンプ
38の停止制御が実行される。したがって、ヒータケース
12内で水のオーバフローが防止され適性水位が保たれ
る。

【００３１】また、図４で示すようにある程度蒸気を放
出した後、特定時間範囲で蒸気の発生を停止させ、その
後再び加湿蒸気を発生するように制御を行わせれば、加
湿フィーリングが効果的に向上され、且つ消費電力の低
減が可能とされる。

【００３２】そして、加湿蒸気発生機構11がフレキシブ
ルな支持チューブ14によって支持されるようにすること
により、この加湿蒸気発生機構11は上下さらに左右に動
き、また支持チューブ14を中心にして１８０°の範囲で
回転されるものであるため、車室内乗員の全員に対し
て、局所加湿が可能とされる。

【００３３】図５は第２の実施例を示すもので、この実
施例にあっては加湿蒸気発生機構11は前実施例と同様に
コンソールボックスの後方のフロアトンネル上に設定さ
れるものであるが、水タンク部15はリアシート41の前方
の下に設置するようにしている。

【００３４】この実施例にあっては、加湿蒸気発生機構
11の支える支持チユーブ14は、コンソールボックス後方
のフロアパネルの金属製で中空の固定用ステー42に取り
付けられる。この固定用ステー42は、助手席のシートア
ンカーボルト27によって固定され、この固定用ステー42
と水タンク部15とは、樹脂製の連結チューブ43により連
結される。

【００３５】図６はこの実施例で使用される水タンク部
15の構成を示すもので、図２と同一の構成要素は同一の
番号を付して示している。この実施例の場合、水タンク
15はリアシート41の前方の下部足元に設置されるもので
あるため、水タンク31を出し入れする蓋30は、前方に回
動することによって開かれるようする。そして、ポンプ
38からの吐出水は、連結チューブ43内を挿通した水パイ
プ44に供給され、支持チューブ14内の水チューブ13に連
通されるようにしている。

【００３６】図７は第３の実施例を示すもので、水タン
ク部15と加湿蒸気発生機構11との関係は図３で示した第
１の実施例と同様であるが、この実施例にあっては送風
機構を水タンク部15に設置するようにしている。

【００３７】図８はこの実施例の水タンク部15の構成を
示すもので、タンクケース32内には図２の例と同様の構
成の水タンク31が設定されている。そして、タンクケー
ス32の水タンク31部とは区画された領域には、モータ45
によって回転される樹脂製のシロッコファン46を設け、
このシロッコファン46によって発生された空気流はフレ
キシブルな支持チューブ14内に送り込まれる。

【００３８】この支持チューブ14内には、第１の実施例
と同様に水チューブ13が通されており、ポンプ38で圧送
される水タンク31の水が、支持チューブ14で支えられる
加湿蒸気発生機構11部に送られる。

【００３９】図９はこの実施例における加湿蒸気発生機
構11の構成を示すもので、ケース19の区画された下方の
部屋には、ヒータケース12、ＰＴＣヒータ16、さらに電
極17部からなる第１の実施例と同様に構成され蒸気発生
機構が収納される。また水位センサ18によってヒータケ
ース12内の水位が監視されるようにしている。

【００４０】ケース19の上方の部屋には、支持チューブ
14に連通する空気通路50が形成されている。この空気通
路50はケース19の前面に開口する放出口51に連通される
もので、この放出口51の軸線部分にはノズル52が保持設
定されている。そして、このノズル52軸線部にヒータケ
ース12の上方に連通する蒸気パイプ24が開口されるよう
にしている。

【００４１】すなわち、加湿蒸気発生機構11において
は、ヒータケース12内の水をＰＴＣヒータ16によって加
熱することにより蒸気を発生し、この発生した蒸気が蒸
気パイプ24を介してノズル52の内部に放出される。

【００４２】一方、水タンク部15のシロッコファン46に
よって発生された空気流は、中空の支持チューブ14の内
部を通って、加湿蒸気発生機構11の空気通路に導かれ、
放出口52から放出されるもので、蒸気パイプ24から放出
された加湿蒸気を所定の部位に向けて放出するようにな
る。

【００４３】この様に送風機構を水タンク部15に設置す
るように構成することによって、フレキシブルな可動で
きる状態で支持される加湿蒸気発生機構11に、送風機構
を設ける必要がなくなる。したがって、この蒸気発生機
構11部を小型化することができると共に、騒音源となる
送風機構が乗員の顔の近くから排除することができ、実
質的な低騒音化が達成できる。

【００４４】なお実施例において使用される送風機構の
ファンは、任意の構成のものが適宜採用できるものであ
り、また蒸気発生手段はＰＴＣヒータを使用するものに
限らず、水を加熱し蒸発する機構であれば任意採用でき
る。この場合、温度によってヒータ電流が変化しない加
熱手段である場合には、ヒータケース内の温度をモニタ
する手段を設け、この検出温度に対応して水供給用のポ
ンプを制御させるようにする。

【００４５】また、蒸気発生機構部を支持する支持チュ
ーブとしては、フレキシブルチューブに限らず、中空リ
ンク機構で構成してもよく、要するに加湿蒸気発生機構
部がフレキシブルな状態で支持されるようにすればよ
い。

【００４６】その他、実施例では蒸気発生手段を水を加
熱蒸発する機構によって構成しているが、この蒸気発生
手段は超音波発生機構を用いて構成してもよい。すなわ
ち、水タンク内の水中に超音波発振器を設置し、発生さ
れた超音波によって水の微粒子を発生させて、この水の
微粒子を加湿用蒸気として使用するものである。

【００４７】図５で示した第２の実施例においては、水
タンク部15をリアシート部に設定したが、図１０で示す
ように車両の後部トランク55の内部に設置するように構
成することもできる。そして、この水タンク部15と車室
内の加湿蒸気発生機構11との間を連結チューブ56によっ
て連結させる。この場合、図で示すように加湿蒸気発生
機構11を複数個設置することも可能であり、またこの蒸
気発生機構11を例えば天井部に固定設定することも考え
られる。

【００４８】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車両用加湿
装置によれば、車室内における加湿機構を充分に簡易化
して構成できるものであり、また車室内乗員に対して局
所加湿制御を実行することもできる。したがって、車室
内が著しく乾燥した状態で、乗員の個々に対して良好な
加湿フィーリングを与えることができるものであり、こ
の場合車室内全体の湿度を大きく高めることがない。し
たがって、窓ガラスに曇り等が発生する虞も少なく、安
全運転を妨げることもない。さらに加湿蒸気発生手段が
フレキシブルな支持部材により支持されているため、車
両の乗員に併せて適切に配置することが可能である。ま
た、加湿蒸気発生手段からの蒸気を直ちにケースの加湿
蒸気放出口から外部に放出することができ、加湿蒸気発
生手段から加湿蒸気放出口までの蒸気通路長さをほとん
と必要としない。このため、該放出口に至る途中で蒸気
が凝縮することがなく、車両の乗員周囲の湿度のコント
ロールが容易となる。そして、ケース内部に加湿蒸気発
生手段の構成を集約することで、水タンクまわりの構成
が簡潔となり、水タンクの設置による乗員への影響が回
避するようにしたものである。さらに、水タンクを収容
するタンクケースを乗員に影響されない部位に設定し、
旦つ水供給パイプを支持部材の内部に収容することで、
車両内空間に与える影響も少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車両用加湿装置の加
湿蒸気発生機構を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）
は正面図。

【図２】同じく水タンク部を示す図で（Ａ）は断面図、
（Ｂ）は側面図。

【図３】上記加湿装置の車室内設置状況を示す図。

【図４】上記加湿装置の制御状態を説明する信号波形
図。

【図５】この発明の第２の実施例を説明する車室内の状
態を示す図。

【図６】この実施例における水タンク部を説明する断面
図。

【図７】この発明の第３の実施例を説明する車室内の状
態を示す図。

【図８】この実施例で使用される水タンク部を示す断面
図。

【図９】同じく加湿蒸気発生機構部を示す断面図。

【図１０】この発明のさらに他の実施例を説明する図。

【符号の説明】

11…加湿蒸気発生機構、12…ヒータケース、13…水チュ
ーブ、14…支持チューブ（フレキシブル）、15…水タン
ク部、16…ＰＴＣヒータ、17…電極、18…水位センサ、
19…ケース、21、45…モータ、22、46…ファン、23、51
…ノズル、24…蒸気パイプ、31…水タンク、38…ポン
プ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 3/02 F24F 6/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加湿蒸気が放出される放出口を有するケ
   ースと、 該ケース内部に配置された加湿蒸気発生手段と、 前記加湿蒸気発生手段が内部に配置された前記ケースを
   支持するフレキシブルな支持部材と、 前記加湿蒸気発生手段とは別体に設定され、蒸気発生源
   とされる水を貯蔵する水タンクと、 この水タンクと前記加湿蒸気発生手段とを結合する水供
   給用チューブとを具備し、 前記ケースは車室内の乗員位置に対応して設定されて前
   記支持部材によって前記放出口からの蒸気放出方向が任
   意方向に向けて設定可能にされるようにしたことを特徴
   とする車両用加湿装置。
2. 【請求項２】 前記ケース内部の前記加湿蒸気発生手段
   は、前記水供給チューブからの水の供給を受けるハウジ
   ングと、該ハウジング内の水を蒸気化する蒸気化手段
   と、該蒸気を前記放出口を経て前記ケースの外部へ放出
   する送風手段と、を備え、前記ケースには前記送風手段
   に対して前記ケース外部からの空気を供姶する空気穴を
   有することを特徴とする請求項１に記載の車両用加湿装
   置。
3. 【請求項３】 前記支持部材の一端に前記ケースが支持
   され、他端は前記水タンクを有するタンクケースに固定
   され、前記水供給パイプは前記支持部材の内部に収容さ
   れており、前記タンクケースは乗員に影響されない部位
   に設定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用
   加湿装置。