JP5603187B2 - 車両用静電霧化システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用静電霧化システムに関する。

従来、静電霧化装置は、シートに付着されている臭いの脱臭や、人の乗り降りによって運び込まれるアレルゲン物質を抑制するために車両に搭載される。（例えば、特許文献１）静電霧化装置は、空調ダクトに接続されて、生成したナノメータサイズの帯電微粒子水を、空調ダクトを介して車室内に放出する。車室内に放出された帯電微粒子水は、シートに付着されている臭いの脱臭や、人の乗り降りによって運び込まれるアレルゲン物質を抑制する。

ところで、帯電微粒子水は、空調の送風と合流させることで、帯電微粒子水の濃度が薄くなってしまう。
そこで、インストルメントパネルに車室導入口を形成し、同車室導入口と静電霧化装置と連通ダクトを介して接続する。これによって、静電霧化装置からの帯電微粒子水は、空調ダクトを介さずに、直接インストルメントパネルに設けた車室導入口より、車室内に放出される。これによって、帯電微粒子水は、濃度が薄められることなく車室内に放出されることから、脱臭や、アレルゲン物質の抑制効果を下げることはない。

特開２０１０−１７３６３６号公報

ところで、車両のレイアウトの制約で静電霧化装置が、車室内に帯電微粒子水を放出するためにインストルメントパネルに設けられ車室導入口よりも下方位置に設置しなければならない場合がある。

このような場合、インストルメントパネルにある車室導入口から、何らかの拍子に、飲料水が入り込むと、連通ダクトを伝って静電霧化装置内に流れ込むことになる。静電霧化装置内に飲料水が流れ込むことによって、静電霧化装置が破損する虞がある。

また、静電霧化装置が、放出口より上方位置に設置された場合であっても、車両が坂道を走行している場合には、静電霧化装置が、放出口より下方位置となる。その場合も、静電霧化装置内に飲料水が流れ込み、静電霧化装置が破損する虞がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、車室導入口から入り込んだ飲料水が静電霧化装置に入り込むことを防止できる車両用静電霧化システムを提供する。

〔１〕本車両用静電霧化システムの独立した一形態によれば、液体が供給される放電部に高電圧を印加することにより前記液体から帯電微粒子水を生成し、その帯電微粒子水を放出口から放出する静電霧化装置と、車両の空調装置の送風路、および、前記送風路を介して前記空調装置に接続される吹き出し口と区画されて前記車両のインストルメントパネルに形成される車室導入口と、前記放出口と前記車室導入口とを互いに連結し、前記静電霧化装置により生成された前記帯電微粒子水を前記車室導入口に案内する連通ダクトとを含む車両用静電霧化システムであって、前記連通ダクトのうちの前記車室導入口よりも下方に位置する部分に、下方に向けて湾曲した第１湾曲部が形成され、前記連通ダクトのうちの前記第１湾曲部と前記放出口との間の部分、かつ、前記第１湾曲部よりも上方に位置する部分に、上方に向けて湾曲した第２湾曲部が形成されている。
〔２〕前記車両用静電霧化システムに従属する一形態によれば、前記車室導入口が前記インストルメントパネルの前面に形成される。
〔３〕前記車両用静電霧化システムに従属する一形態によれば、前記静電霧化装置が前記車室導入口よりも下方に配置されている。
〔４〕前記車両用静電霧化システムに従属する一形態によれば、前記第１湾曲部の内底面に水抜き穴が形成されている。
〔５〕前記車両用静電霧化システムに従属する一形態によれば、前記第１湾曲部の内径が小さくなるように前記水抜き穴が形成されている。
〔６〕前記車両用静電霧化システムに従属する一形態によれば、前記連通ダクトにおいて前記帯電微粒子水が流れる方向と対峙しないように前記水抜き穴の開口部が形成されている。

本発明によれば、帯電微粒子化された液体を放出する車室導入口から飲料水等が入り込んでも静電霧化装置に流れ込まないようにすることができる。

実施形態の車両のインストルメントパネルおよびその周辺の斜視図。 実施形態の車両用静電霧化システムの斜視図。 実施形態の連通ダクトの斜視図。 実施形態の連通ダクトの一部の斜視図。 実施形態の連通ダクトの一部の斜視図。 実施形態の静電霧化装置の断面図。

車両用静電霧化システムを具体化した一実施形態について説明する。
図１は、自動車の室内を後部座席から前方を見た図面を示し、車室１の前側に設けたインストルメントパネル２の中央位置と左右両側位置には吹き出し口３が形成されている。各吹き出し口３は、インストルメントパネル２に配管された図示しない送風路を介して図示しない空調装置に接続されている。そして、空調装置から送風される風は、送風ダクトを介して各吹き出し口３から車室１内に吹き出される。

インストルメントパネル２であって運転席側の吹き出し口３に隣接した位置には、車室導入口４が形成されている。車室導入口４は、図２に示すように、連通ダクト５を介して、同車室導入口４よりも下方位置に設置された静電霧化装置７と接続されている。

連通ダクト５は、車室導入口４に連結されたジョイント５ａと、一端が前記ジョイント５ａと連結され、他端が静電霧化装置７と連結された連通路５ｂとを有している。
ジョイント５ａは、本実施形態では金属パイプにて形成されている。そして、ジョイント５ａは、一端がインストルメントパネル２の内側から車室導入口４に連結固定され、他端が連通路５ｂと連結固定されている。

連通路５ｂは、本実施形態ではゴム製のホースで形成されている。そして、ジョイント５ａに連結された連通路５ｂの他端は、静電霧化装置７の放出口９に連結金具１０にて締め付け連結されている。従って、静電霧化装置７が生成し放出口９から放出されるナノメータサイズの帯電微粒子水は、ジョイント５ａと連通路５ｂとからなる連通ダクト５を介して車室導入口４から車室１内に放出される。

連通ダクト５を構成するジョイント５ａは、車室導入口４側に車室導入口４より下方位置において下方に湾曲する第１湾曲部１１を湾曲形成し、その先端部に連通路５ｂの一端を連結している。また、連通ダクト５を構成する連通路５ｂは、その連結した第１湾曲部１１から放出口９に至るまでの間において、第１湾曲部１１より上方位置において上方に湾曲する第２湾曲部１２を湾曲形成している。

つまり、このジョイント５ａと連通路５ｂとからなる連通ダクト５は、第１湾曲部１１と第２湾曲部１２が湾曲形成されている。そして、静電霧化装置７側に湾曲形成された第２湾曲部１２は、車室導入口４側に湾曲形成された第１湾曲部１１より高い位置に位置するように湾曲形成されている。

なお、本実施形態では、連通ダクト５を構成する連通路５ｂを、フレキシブルなゴム製のホースを用いたので、第２湾曲部１２の形状を維持するために、図示しない保持部材にて形状を保持固定している。

ところで、インストルメントパネル２の車室導入口４は、何らかの原因で、例えば飲料水Ｗが入り込む場合がある。このとき、車室導入口４側に形成した第１湾曲部１１が、下流側（静電霧化装置７側）にある第２湾曲部１２より低い位置にあることから、第２湾曲部１２を乗り越えて静電霧化装置７に流れ込まない。そして、車室導入口４に入り込んだ飲料水Ｗは、図３に示すように、第１湾曲部１１に一時的に溜まることになる。

また、連通ダクト５のジョイント５ａには、図４、図５に示すように、第１湾曲部１１の起点部において、その下側外側面に一部切り込み入れて、帯電微粒子が流れる方向と反対側の一部分を内側に押し込み、内径Ｌを小さくして水抜き穴１３が形成されている。水抜き穴１３は、その第１湾曲部１１の内底面に形成されているため、車室導入口４に入り込んだ飲料水Ｗを第１湾曲部１１に溜めることなく外部に排水する。

従って、車室導入口４に入り込んで第１湾曲部１１に溜まる飲料水Ｗが水抜き穴１３から排水されるため、第１湾曲部１１から溢れ出て第２湾曲部１２を乗り越えて静電霧化装置７に流れ込む虞がない。なお、水抜き穴１３から車室導入口４に入り込んだ飲料水Ｗが排水されることから、水抜き穴１３の下方位置には機器を設置しないのが好ましい。

しかも、この水抜き穴１３は、下側外側面に一部切り込み入れて、帯電微粒子が流れる方向と反対側の一部分を内側に押し込んで内径Ｌを小さくして形成したことから、水抜き穴１３の開口部は、帯電微粒子が流れる方向と対峙しないようになっている。その結果、帯電微粒子水が、水抜き穴１３から排出され難く、車室導入口４からの放出が減衰するのを低減させることができる。

さらに、連通ダクト５は、その内側面を滑らかに形成している。従って、連通ダクト５内を通過する帯電微粒子水に対する流路抵抗を小さくでき、帯電微粒子水が乱流して減衰するのを防止することができる。

また、第１湾曲部１１及び第２湾曲部１２は、滑らかな曲線を描く湾曲形状とした。従って、第１湾曲部１１及び第２湾曲部１２の内側面を帯電部粒子水が通過する際、帯電部粒子水に対する流路抵抗を小さくできる。その結果、第１湾曲部１１及び第２湾曲部１２部分での帯電微粒子水の乱流の発生を抑え、帯電部粒子水が減衰するのを防止することができる。

さらにまた、連通ダクト５の連通路５ｂを、フレキシブルなゴム製のホースで形成した。従って、滑らかな湾曲形状の第２湾曲部１２を形成位置に制約されることなしに自在に容易に形成できる。

次に、静電霧化装置７について説明する。
図６は、静電霧化装置７の概略構成図を示す。静電霧化装置７は、筐体２０（図２参照）に固設されたアルミ製の放熱フィン２１に有底筒状のハウジング２２がネジＳにて固定されている。ハウジング２２の底面と放熱フィン２１との間には、空間を有している。

ハウジング２２内に設けられた放電部を構成する放電電極２３は、その基部がハウジング２２の底面に固着され、先端部が底面からハウジング２２の中心軸線に沿ってハウジング２２の上方位置まで突出形成されている。

放電電極２３の基部下面には、冷却手段としてのペルチェ素子２４が冷却板２５を介して取着されている。ペルチェ素子２４は、その冷却作用により、冷却板２５を介して放電電極２３を冷却する。そして、放電電極２３が冷却されることにより、空気中の水分は放電電極２３の先端部で結露する。つまり、放電電極２３の先端部には、ペルチェ素子２４は冷却作用により、空気中の水分が結露して生成された結露水が供給される。

ハウジング２２の上端開口部には、対向電極としてのグランド電極２７が設けられている。グランド電極２７は、板状であって、その中央位置に貫通孔２８が形成され、その貫通孔２８の中心が前記中心軸線と一致するように配置されている。

放電電極２３とグランド電極２７との間には、放電電極２３がマイナス電極になるように高電圧発生装置２９にて高電圧が印加される。放電電極２３とグランド電極２７との間に高電圧が印加されることにより、放電電極２３の先端部に供給された結露水は、レーリー分裂し静電霧化して、帯電微粒子化された液体としての活性種を含んだナノメータサイズの帯電微粒子水となる。この帯電微粒子水の発生とともに、オゾンが発生する。

そして、結露水から生成された帯電微粒子水は、オゾンとともにグランド電極２７の貫通孔２８を介して上方に位置する放出口９に案内される。放出口９に案内された帯電微粒子水は、連通ダクト５を経由して車室導入口４から車室１に放出される。

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、インストルメントパネル２に設けた車室導入口４と同車室導入口４より下方位置に設置した静電霧化装置７を連結するとともに、静電霧化装置７で生成した帯電微粒子水を車室導入口４まで案内する連通ダクト５を設けた。

そして、連通ダクト５について、車室導入口４側の上方位置（ジョイント５ａ）において下方に湾曲させて第１湾曲部１１を湾曲形成する。また、連通ダクト５について、第１湾曲部１１から放出口９に至るまでの間の位置（連通離５ｂ）において、第１湾曲部１１より上方に湾曲する第２湾曲部１２を湾曲形成した。

従って、車室導入口４に、飲料水等が入り込んだ場合、車室導入口４側にある下方に湾曲した第１湾曲部１１が、静電霧化装置７側にある上方に湾曲した第２湾曲部１２より低い位置にあることから、第２湾曲部１２を乗り越えて静電霧化装置７に流れ込まない。

その結果、連通ダクト５を伝って静電霧化装置７内に流れ込むことはなく、静電霧化装置の破損を未然に防止することができる。

（２）上記実施形態によれば、連通ダクト５の第１湾曲部１１の内底面に水抜き穴１３が貫通形成されている。従って、車室導入口４に入り込んで第１湾曲部１１に溜まる飲料水Ｗを水抜き穴１３から、直ちに排水させることができ、第１湾曲部１１から溢れ出て第２湾曲部１２を乗り越えて静電霧化装置７に流れ込む心配はない。

（３）しかも、第１湾曲部１１に形成した水抜き穴１３は、その開口部が帯電微粒子が流れる方向に対峙しないように形成した。従って、帯電微粒子水が、水抜き穴１３から排出され難く、車室導入口４からの放出が減衰するのを防止することができる。

（４）上記実施形態によれば、連通ダクト５について、第１湾曲部１１及び第２湾曲部１２を、滑らかな曲線を描く湾曲形状とし、その内側面を滑らかな面とした。従って、連通ダクト５を帯電微粒子水が通過する際、帯電微粒子に対する流路抵抗を小さくでき乱流の発生を抑え、帯電微粒子水の減衰を防止することができる。ここで、滑らかな面とは、乱流を防止する形状をいい、凹凸が少ない表面形状をいう。そして、本願発明者らは、実験により、蛇腹管よりも内面が平滑で乱流を生じない管のほうが、帯電微粒子水が多く排出されることがわかった。

（５）上記実施形態によれば、静電霧化装置７で生成された帯電微粒子水を、空調装置の送風路及び吹き出し口３と独立して区画された連通ダクト５及び車室導入口４を経由した車室１に放出されるようにした。従って、車室導入口４から放出する前に、空調装置の風によって、帯電微粒子水の濃度が薄くなって、車室１に放出されることはない。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、帯電微粒子水に対する流路抵抗を小さくするために、連通ダクト５の内側面を滑らかにした。滑らかにする方法として、プラズマ処理等によって連通ダクト５の内側面を凹凸の少ない滑らかな面になるように表面改質して実施してもよい。

・上記実施形態では、第２湾曲部１２が容易に形成されるように、連通ダクト５の連通路５ｂをフレキシブルにすべくゴム製のホースで形成した。
これを、ブロー成形等で成形される熱可塑性の樹脂で形成してもよい。この場合、第２湾曲部１２を滑らかな曲線を描くように湾曲形成すると、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

・上記実施形態では、連通ダクト５をジョイント５ａと連通路５ｂの２部材で形成したが、１つの部材で形成してもよい。例えば、連通ダクト５を、フレキシブルにすべくゴム製のホースで形成したり、ブロー成形等で成形される熱可塑性の樹脂で形成したりしてもよい。勿論、３部材以上を連結して連通ダクト５を形成してもよい。

・上記実施形態では、連通ダクト５を静電霧化装置７の放出口９に連結する際、連結金具１０を使って連結したが、連通ダクト５を静電霧化装置７の放出口９に直接固定できるのであれば、連結金具１０を省略してもよい。

・上記実施形態では、連通ダクト５に一対の第１湾曲部１１と第２湾曲部１２を形成した。これを、連通ダクト５において、第２湾曲部１２より静電霧化装置７側に、新たな第１湾曲部１１と第２湾曲部１２をさらに形成して実施してもよい。

・上記実施形態では、第１湾曲部１１の内底面に形成した水抜き穴１３について、開口部が帯電微粒子が流れる方向に対峙しないように形成した。これを、単に、第１湾曲部１１の内底面を貫通させただけの水抜き穴であってもよい。

１…車室、２…インストルメントパネル、３…吹き出し口、４…車室導入口、５…連通ダクト、５ａ…ジョイント、５ｂ…連通路、７…静電霧化装置、９…放出口、１１…第１湾曲部、１２…第２湾曲部、１３…水抜き穴、２０…筺体、２１…放熱フィン、２２…ハウジング、２３…放電電極、２４…ペルチェ素子、２５…冷却板、２７…グランド電極、２８…貫通孔、２９…高電圧発生装置、Ｌ…内径、Ｗ…飲料水。

Claims (6)

1. 液体が供給される放電部に高電圧を印加することにより前記液体から帯電微粒子水を生成し、その帯電微粒子水を放出口から放出する静電霧化装置と、
   車両の空調装置の送風路、および、前記送風路を介して前記空調装置に接続される吹き出し口と区画されて前記車両のインストルメントパネルに形成される車室導入口と、
   前記放出口と前記車室導入口とを互いに連結し、前記静電霧化装置により生成された前記帯電微粒子水を前記車室導入口に案内する連通ダクトと
   を含む車両用静電霧化システムであって、
   前記連通ダクトのうちの前記車室導入口よりも下方に位置する部分に、下方に向けて湾曲した第１湾曲部が形成され、
   前記連通ダクトのうちの前記第１湾曲部と前記放出口との間の部分、かつ、前記第１湾曲部よりも上方に位置する部分に、上方に向けて湾曲した第２湾曲部が形成されている
   車両用静電霧化システム。
2. 前記車室導入口が前記インストルメントパネルの前面に形成される
   請求項１に記載の車両用静電霧化システム。
3. 前記静電霧化装置が前記車室導入口よりも下方に配置されている
   請求項１または２に記載の車両用静電霧化システム。
4. 前記第１湾曲部の内底面に水抜き穴が形成されている
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用静電霧化システム。
5. 前記第１湾曲部の内径が小さくなるように前記水抜き穴が形成されている
   請求項４に記載の車両用静電霧化システム。
6. 前記連通ダクトにおいて前記帯電微粒子水が流れる方向と対峙しないように前記水抜き穴の開口部が形成されている
   請求項４または５に記載の車両用静電霧化システム。

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