JP4798040B2 - 車両用静電霧化装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電霧化現象を利用して帯電微粒子水を生成して自動車等の車両における曇り止めをするための車両用静電霧化装置に関するものである。

従来から、自動車等の車両のガラスは車室内と外部との温度差により車両用窓ガラスが曇り、特に、車室内の湿度が高い場合は車両用窓ガラスが曇る。この曇るという現象は、表面に微小な水滴が露となって付着し、この露が光を乱反射するために生じるものであるが、車両においては安全性の面で大きな問題である。

一般に、車両用窓ガラスの曇りの対策としては、車両用窓ガラスに曇りが発生すると、車両に搭載している空調装置に設けたデフロスター吹き出し口から車両用窓ガラスに送風して車両用窓ガラスの内面の露を蒸発させることで行うようになっている。

ところが、この方法では、車両用窓ガラスに一旦発生した曇りが除去されるまでに時間がかかり、安全運転という観点上問題がある。

一方、車両用窓ガラスに界面活性剤などの曇り止め液を塗布して親水性を付与することで曇り止めをすることが特許文献１などにより提案されている。

ところが、界面活性剤のような曇り止め液を車両用窓ガラスの内面に塗布した車両用窓ガラスの内面を親水性とすることで曇りを防ぐ方法の場合、車両用窓ガラスの内面に曇り止め液を塗布する手間がかかって面倒であるという問題があり、しかも、車両の運転中には車両用窓ガラスの内面に曇り止め液を塗布することができないという問題がある。

また、従来から、特許文献２により、車両に備え付けた空調装置に、水を霧化させてナノメータサイズの帯電微粒子水（ナノミスト）を発生させる静電霧化装置を設け、空調装置の吹出口から吹き出す空気流に乗せて帯電微粒子水を車室内に放出することで、密閉空間である車室内の臭やアレルゲン物質を除去するようにしたものが特許文献２により知られているが、特許文献２に示す従来例においては車両用窓ガラスの曇り止め防止効果はない。
特開２００２−３０８６５１号公報 特開２００６−１５１０４６号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、車両用窓ガラスの曇り止めができ、安全運転に寄与でき、また、車室内、特に、車両用窓ガラスの内面に付着した臭やアレルゲン物質の除去ができる車両用静電霧化装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る車両用静電霧化装置は、放電電極１と、曇り止め液を溜めるタンク部２と、タンク部２に溜めた曇り止め液３を放電電極１に供給する液供給手段４と、放電電極１に高電圧を印加して放電電極１に供給された曇り止め液３を静電霧化してナノメータサイズの帯電微粒子液を生成する高電圧印加部５とを備え、生成された帯電微粒子液を車両６に備えられた空調装置７の空気流れにより車両用窓ガラス８に吐出することを特徴とするものである。

このような構成とすることで、曇り止め液３を静電霧化して生成したナノメータサイズの帯電微粒子液が車両６に備えられた空調装置７の空気流れにより車両用窓ガラス８に向かって放出され、車両用窓ガラス８に曇り止め液の帯電微粒子液を車両用窓ガラス８の全面に均一に噴霧される。この場合、帯電微粒子液は粒子径が小さいため拡散性がよくて車両用窓ガラス８に向かって放出することで、車両用窓ガラス８全面に行き渡って車両用窓ガラス８に付着することになり、この時更に、帯電微粒子液が帯電しているので車両用窓ガラス８（グランド）に更に付着し易くなる。帯電微粒子液が車両用窓ガラス８に付着すると表面張力により車両用窓ガラス８全体に曇り止め液３による薄い膜が構成されて車両用窓ガラス８内面が親水化されて、確実に曇り止めを行うことができ、しかも、曇り止め液３を車両用窓ガラス８に手作業で塗布する必要がないので、手間がかからず、更に、車両６の運転中であっても車両用窓ガラス８内面を親水化することができる。また、帯電微粒子液にはラジカルを含んでいるので、車両用窓ガラス８面に到達するまでの間や、車両用窓ガラス８に薄膜が形成されるまでの間に、ラジカルによる脱臭、除菌が行われる。
また、前記生成された帯電微粒子液が、車両６のインストルメントパネル１３に設けたデフロスター吹き出し口２５ａから車両用窓ガラス８の内面に向けて吹き出される空気流れにより車両用窓ガラス８に吐出されることが好ましい。

また、タンク部２における曇り止め液３の有無を検知する検知手段９を設け、検知手段９により曇り止め液３が無くなったことを検知すると放電電極１への高電圧の印加ができないようにすることが好ましい。

このような構成とすることで、曇り止め液３が無い状態では高電圧の印加ができず、曇り止め液３の無い状態で高電圧をかけ続けることによる放電電極１の寿命が短くなることを防止することができる。

本発明は、上記のように、曇り止め液を放電霧化したナノメータサイズの帯電微粒子液を空調装置の空気流れにより車両用窓ガラスに吐出する構成のものであるから、帯電した曇り止め液の微粒子液を車両用窓ガラスに自動的に確実に付着させて、車両用窓ガラスの曇り止めができ、安全運転に寄与できる。また、曇り止め液を放電霧化した帯電微粒子液にはラジカルを含んでいるので、車室内、特に、車両用窓ガラスの内面に付着した臭やアレルゲン物質の除去ができる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

図１には自動車のような車両６の概略図が示してあり、車両６には車載用の空調装置７が備えてある。

図２には車載用の空調装置７の概略図が示してあり、空調装置７は、一端が車外又は車室１０内のいずれかに連通する吸込口２４となり且つ他端が車室１０内に連通する複数の吹き出し口２５となった空気流路２６と、前記吸込口２４から車外又は車室１０内の空気を吸込むと共にこの空気を前記吹き出し口２５から車室１０内に吹き出す送風手段２７と、前記吸込口から吸込まれた空気流路２６内の空気の浄化をするフィルタ２９と、温度調節するためのエバポレータ２８とを有している。

空調装置７の吹き出し口２５としては中央吹き出し口２５ｂ、運転席側吹き出し口２５ｃ、助手席側吹き出し口２５ｄ、デフロスター吹き出し口２５ａ等がある。デフロスター吹き出し口２５ａは通称インパネと称されるインストルメントパネル１３の上面前端部の車両用窓ガラス８であるフロントガラスのやや手前に設けてあって、車両用窓ガラス８の内面に向けて空気を吹き出すようになっている。

車両６には静電霧化装置１２が設けてある。静電霧化装置１２は図３の概略構成図に示すように、放電電極１と、曇り止め液を溜めるタンク部２と、タンク部２に溜めた曇り止め液３を放電電極１に供給する液供給手段４と、放電電極１に高電圧を印加して放電電極１に供給された曇り止め液３を静電霧化して帯電微粒子液を生成する高電圧印加部５とを備えたものである。

放電電極１は絶縁材料からなるハウジング１５の底部を貫通していてその先端部がハウジング１５内に突入させてあり、ハウジング１５の前開口部１６の開口縁部にはリング状をした対向電極１１が設けてあり、放電電極１の軸心の延長線上にリング状の対向電極１１のリングの中心が位置するように放電電極１と対向電極１１とが対向している。

放電電極１は多孔質材料で形成したり、小径の貫通孔を形成したりして後端部から前端部にかけて液を毛細管現象により移送できるようになっている。

タンク部２は界面活性剤のような曇り止め液３を溜めるようになっており、タンク部２と放電電極１の後端部とをフレキシブルホースのようなホース１７により連通接続してあり、該ホース１７と放電電極１に設けた毛細管現象発生手段とでタンク部２に溜めた曇り止め液３を放電電極１の前端部に供給する液供給手段４を構成している。

放電電極１と対向電極１１との間に高電圧を印加するための高電圧印加部５としては車両６に搭載してあるバッテリーを用いている。もちろん、車両６に搭載してあるバッテリー以外の電源であってよい。

タンク部２には、タンク部２における曇り止め液３の有無を検知する検知手段９を設けてある。検知手段９としては、例えば、タンク部２内に浮かべた磁石１９付きのフロート１８と、磁石１９が近づいたり、遠ざかることでオン、オフされるリードスイッチ２０とで構成してあり、タンク部２内に曇り止め液３が無い状態ではフロート１８が下降し、磁石１９がタンク部２底部の外側に設けたリードスイッチ２０に近づいてリードスイッチ２０を操作することで、放電電極１への高電圧の印加ができないようになっており、タンク部２に曇り止め液３がある状態ではフロート１８が上昇することで磁石１９がリードスイッチ２０から離れ、放電電極１への高電圧の印加ができないようになっている。

また、タンク部２には給液口２１が設けてあって曇り止め液３をタンク部２内に補充できるようになっている。

この静電霧化装置１２は、上記のようにタンク部２に溜めた曇り止め液３を液供給手段４により放電電極１の前端部に供給し、この状態で、高電圧印加部５により放電電極１と対向電極１１との間に高電圧を印加すると、放電電極１と対向電極１１との間にかけられた高電圧により放電電極１の前端部（先端部）に供給された曇り止め液３と対向電極１１との間にクーロン力が働いて、曇り止め液３の液面が局所的に錐状に盛り上がり（テーラーコーン）が形成される。このようにテーラーコーンが形成されると、該テーラーコーンの先端に電荷が集中してこの部分における電界強度が大きくなって、これによりこの部分に生じるクーロン力が大きくなり、更にテーラーコーンを成長させる。このようにテーラーコーンが成長し該テーラーコーンの先端に電荷が集中して電荷の密度が高密度となると、テーラーコーンの先端部分の曇り止め液３が大きなエネルギー（高密度となった電荷の反発力）を受け、表面張力を超えて分裂・飛散（レイリー分裂）を繰り返してマイナスに帯電したナノメータサイズの帯電微粒子液を大量に生成させ、生成された帯電微粒子液はハウジング１５の前開口部１６又は前開口部１６に連通して形成した通路部２３の先端の放出口１４から外部に放出されるようになっている。

本発明においては、上記のような構成の静電霧化装置１２で生成される帯電微粒子液を車両６に備えられた空調装置７の空気流れにより車両用窓ガラス８に吐出するようにしたことに特徴がある。

図２に示す実施形態においては、空調装置７の空気流路２６の下流側に設けたデフロスター吹き出し口２５ａに連通するデフロスター吹き出し口側分岐流路２６ａに静電霧化装置１２のハウジング１５の前開口部１６又は前開口部１６に連通して形成した通路部２３の先端の放出口１４を連通接続した構成となっていて、デフロスター吹き出し口側分岐流路２６ａを流れる空気流に帯電微粒子液が誘引されてデフロスター吹き出し口２５ａから車両用窓ガラス（フロントガラス）８に向けて吹き出され、帯電微粒子液が空気流に乗って車両用窓ガラス８の内面の全域に吹き付けられる。

ここで、帯電微粒子液はナノメータサイズと粒子径が小さいため拡散性がよく、上記のように車両用窓ガラス８に向かって放出することで、車両用窓ガラス８全面に行き渡って車両用窓ガラス８に付着することになる。

しかもこの時、更に、放出される帯電微粒子液が帯電しているので車両用窓ガラス８（グランド）に更に付着し易くなる。

上記のようにして帯電微粒子液が車両用窓ガラス８に付着すると表面張力により車両用窓ガラス８全体に曇り止め液３による薄い膜が構成されて車両用窓ガラス８内面が親水化され、このように車両用窓ガラス８内面が親水化され、水になじみ易くなり、車両用窓ガラス８内面についた水蒸気の粒（水滴）は直ぐ広がってしまい、曇らなくなり、これにより車両用窓ガラス８が曇るのが防止されることになる。

また、曇り止め液３を車両用窓ガラス８に手作業で塗布する必要がないので、手間がかからず、更に、車両６の運転中であっても車両用窓ガラス８内面を親水化することができる。また、帯電微粒子液にはラジカルを含んでいるので、車両用窓ガラス８面に到達するまでの間や、車両用窓ガラス８に薄膜が形成されるまでの間に、ラジカルによる脱臭、除菌が行われることになる。

図２に示す実施形態においては、デフロスター吹き出し口側分岐流路２６ａに静電霧化装置１２のハウジング１５の前開口部１６又は前開口部１６に連通して形成した通路部２３の先端の放出口１４を連通接続した例を示したが、図４のようにデフロスター吹き出し口２５ａに静電霧化装置１２のハウジング１５の前開口部１６又は前開口部１６に連通して形成した通路部２３の先端の放出口１４を開口させてもよい。

また、図５に示すように、静電霧化装置１２のハウジング１５をデフロスター吹き出し口側分岐流路２６ａ内に配置してもよい。

なお、上記実施形態に示す静電霧化装置１２においては、対向電極１１を設けた例を示したが対向電極１１を設けることなく、放電電極１に高電圧を印加することで放電電極１に供給された曇り止め液３を静電霧化するものであってもよい。

本発明の車両用浄化装置を備えた車両の概略図である。 同上の静電霧化装置と空調装置との関係を示す概略構成図である。 同上の静電霧化装置の概略構成図である。 同上の静電霧化装置と空調装置との関係を示す他の実施形態の概略構成図である。 同上の静電霧化装置と空調装置との関係を示す更に他の実施形態の概略構成図である。

符号の説明

１ 放電電極
２ タンク部
３ 曇り止め液
４ 液供給手段
５ 高電圧印加部
６ 車両
７ 空調装置
８ 車両用窓ガラス
９ 検知手段

Claims (3)

1. 放電電極と、曇り止め液を溜めるタンク部と、タンク部に溜めた曇り止め液を放電電極に供給する液供給手段と、放電電極に高電圧を印加して放電電極に供給された曇り止め液を静電霧化してナノメータサイズの帯電微粒子液を生成する高電圧印加部とを備え、生成された帯電微粒子液を車両に備えられた空調装置の空気流れにより車両用窓ガラスに吐出することを特徴とする車両用静電霧化装置。
2. 前記生成された帯電微粒子液が、車両のインストルメントパネルに設けたデフロスター吹き出し口から車両用窓ガラスの内面に向けて吹き出される空気流れにより車両用窓ガラスに吐出されることを特徴とする請求項１に記載の車両用静電霧化装置。
3. タンク部における曇り止め液の有無を検知する検知手段を設け、検知手段により曇り止め液が無くなったことを検知すると放電電極への高電圧の印加ができないようにすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用静電霧化装置。

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