JP6265111B2 - 車両用機能性成分の保管供給装置およびそのカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、乗員（運転者を含む）に対して注意喚起、覚醒、緊張緩和等を促す成分である機能性成分を安定して保管、供給できる車両用機能性成分の保管供給装置と、その機能性成分を収容した交換可能なカートリッジ（貯蔵体）に関する。

車室内環境の改善、乗員のリラックスやリフレッシュ等を目的に、芳香成分を自動車の車室内に放出させることがなされる。通常、揮発性の芳香成分を含む液体や固体等が収容された容体を車室内に設置し、自然に揮発させて芳香成分を車室内に充満させることが多い。この他、空調装置（エアコン）の送風等を利用して、芳香成分の放出時期、放出量、放出位置等を積極的に制御し、芳香による快適感の向上を図ることも提案されており、これに関連する記載が、例えば下記の特許文献にある。

特開２０１０−８５４号公報 特開２０１０−８９６８５号公報

さらに最近では、芳香による乗員の単なる快適感の向上のみならず、乗員（特に運転者）の集中力や覚醒の向上、乗員の緊張緩和等を目的とした機能性成分を、時期、量、位置等を高精度に制御して車室内へ放出する研究や装置（機能性成分放出装置）の開発が盛んになされている。このような装置の実現には、機能性成分を長期に渡って保存できると共に、適切な濃度や圧力で安定的に機能性成分を供給できることが必要となる。

ところが、車内は、走行中の激しい振動や炎天下における高温など、厳しい環境下に曝される。このような車室内で、機能性成分の保管や供給を長期的に安定して行うことは容易ではない。また、機能性成分の放出装置や容器（貯蔵タンク、カートリッジ）等は、エアコン内やその周辺に配置され、高い信頼性も要求されるため、可能な限り、小型化できる簡素な構造であることも要求される。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、機能性成分の安定した保管および供給を可能とする車両用機能性成分の保管供給装置と、それに用いられる機能性成分を収容した交換可能な貯蔵体（カートリッジ）とを提供することを目的とする。

本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、本体に対して摺動する弁体により、機能性成分の保管状態から供給状態へ切り替えできるようにすると共に、その途中で一時的に機能性成分の容体（貯蔵体）を開放し、高濃度、高圧等となった機能性成分の一部を車室外へ放出させ、安定状態の機能性成分を供給できるようにすることを着想した。この着想を具体化させると共に発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。

《車両用機能性成分の保管供給装置》
（１）本発明の車両用機能性成分の保管供給装置は、貯蔵体に保持された機能性成分を車室内側へ導く第１ポートと該機能性成分を該車室外側へ導く第２ポートとを有する本体と、該貯蔵体と該第１ポートの間を開通させる第１ポジションと該第１ポートおよび該第２ポートを閉塞して該貯蔵体を密閉状態とする第２ポジションとの間を該本体に摺接しつつ変位する弁体とを備え、該弁体は、該第２ポジションから該第１ポジションへ変位する途中で、該第１ポートを閉塞しつつ該貯蔵体と該第２ポートの間を開通させることを特徴とする。

（２）本発明の車両用機能性成分の保管供給装置（単に「保管供給装置」という。）によれば、弁体を摺動させて二つのポジション間で切り替えるだけで、機能性成分の供給と保管を適切に行うことができる。具体的にいうと、先ず、弁体が第２ポジションにあるとき、本体の各ポートが閉塞されて機能性成分を収容保持した貯蔵体を密閉状態とすることができる。これにより激しい振動や高温等に曝される車室内に機能性成分の容体が設置される場合でも、機能性成分を長期間にわたって安定して保管でき、機能性成分が無駄に車室内側へ放出、漏洩等される状態を抑止できる。

次に、弁体が第２ポジションから第１ポジションへ変位する途中、第１ポートを閉塞しつつ、貯蔵体と第２ポートの間が一時的に開通される。これにより、機能性成分が車室環境の影響等を受けて高濃度、高圧等となっている場合でも、弁体が第１ポジションへ移動する前に、機能性成分は適当な濃度、圧力等に整えられる。そして弁体が第１ポジションへ移動すると、放出装置（車室内側へ機能性成分を放出する装置）等には、本体の第１ポートから比較的安定な状態の機能性成分が供給される。その結果、機能性成分は、放出装置等から適切な状態で車室内へ放出され易くなる。

そして本発明の保管供給装置では、このような機能性成分の安定した保管と供給を、弁体を二位置間で摺動変位（スイッチ）させることにより行っている。このため、本体と弁体の構造のみならず、弁体の駆動機構やその制御方法等も簡素化でき、ひいては装置の小型化や低コスト化等を図り易くなる。

《車両用機能性成分のカートリッジ》
本発明は上述した保管供給装置としてのみならず、上述した本体および弁体に着脱、交換が自在な貯蔵体（機能性成分が充填されたカートリッジ）としても把握できる。すなわち、本発明は、上述した車両用機能性成分の保管供給装置に用いられる貯蔵体となり、本体または弁体に着脱して交換可能であることを特徴とする車両用機能性成分のカートリッジでもよい。

なお、本発明の保管供給装置は、上述した本体と弁体を備えれば十分であり、貯蔵体自体は必須構成要素ではない。しかし、本体および弁体に貯蔵体（機能性成分を収容または保持する容体）を加えたものを本発明の保管供給装置と考えてもよい。この場合、本体、弁体および貯蔵体からなる保管供給装置自体を、別途設けられた機能性成分放出装置等に着脱自在で交換可能なカートリッジと考えてもよい。つまり、本体および弁体が付属している交換可能な貯蔵体（機能性成分が充填されている容体、容器等）を、本発明の保管供給装置またはカートリッジと考えてもよい。

本発明の第１実施例である保管供給装置を示す断面模式図であり、スライドバルブが閉位置にあって機能性成分を密閉保管する状態を示している。 そのスライドバルブが中間位置にあって、カートリッジ内の機能性成分を一時的に車室外へ排出するときを示す断面模式図である。 そのスライドバルブが開位置にあって、機能性成分を車室内側へ供給するときを示す断面模式図である。 液体状態の機能性成分を収容したカートリッジ（容体）内へ外気（搬送ガス）を導入して、機能性成分を導出（搬送）させる種々の形態を示す断面模式図である。 機能性成分を添着（吸収、吸着）させた多孔質体を収容したカートリッジ内へ外気（搬送ガス）を導入して、機能性成分を導出（搬送）させる種々の形態を示す断面模式図である。 本発明の第２実施例である保管供給装置を示す断面模式図であり、ディスクバルブが開位置にあって、機能性成分が車室内側へ供給される様子を示す。 本発明の第３実施例である保管供給装置を示す断面模式図であり、ディスクバルブが開位置にあって、２種類の機能性成分が車室内側へ供給される様子を示す。 本発明の第４実施例である保管供給装置を示す断面模式図であり、貯蔵体を内包したスライドバルブが閉位置にあって機能性成分を密閉保管する状態を示している。 そのスライドバルブが中間位置にあって、カートリッジ内の機能性成分を一時的に車室外へ排出するときを示す断面模式図である。 そのスライドバルブが開位置にあって、機能性成分を車室内側へ供給するときを示す断面模式図である。 本発明の第５実施例である保管供給装置を示す断面模式図であり、貯蔵体を内包したロータリーバルブが閉位置にあって機能性成分を密閉保管する状態を示している。 そのロータリーバルブが中間位置にあって、カートリッジ内の機能性成分を一時的に車室外へ排出するときを示す断面模式図である。 そのロータリーバルブが開位置にあって、機能性成分を車室内側へ供給するときを示す断面模式図である。 本発明の第６実施例である保管供給装置を示す断面模式図であり、スライドバルブが閉位置にあって機能性成分を密閉保管する状態を示している。 そのスライドバルブが中間位置にあって、カートリッジ内の機能性成分を一時的に車室外へ排出するときを示す断面模式図である。 そのスライドバルブが開位置にあって、機能性成分を車室内側へ供給するときを示す断面模式図である。

上述した本発明の構成要素に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成要素を付加し得る。本明細書で説明する内容は、本発明の保管供給装置のみならず、それに用いるカートリッジにも適宜該当し得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。

《本体と弁体》
（１）機能性成分の種類（特性）や貯蔵体の形態等に応じて異なるが、機能性成分を第１ポートから安定して供給するために、機能性成分が第１ポートから導出される際、貯蔵体へ外気が導入されると好ましい。そこで本発明に係る本体は、さらに、外気を貯蔵体へ導く第３ポートを有し、弁体は第１ポジションで貯蔵体と第３ポートの間を開通すると共に第２ポジションで第３ポートを閉塞すると好ましい。これにより、機能性成分の安定した供給と保管が可能となる。

弁体は、第１ポートと貯蔵体を連通させる第１連通路と、第２ポートまたは第３ポートと貯蔵体を連通させる第２連通路とを有すると好ましい。第１連通路と第２連通路を弁体に設けることにより、機能性成分や外気が流通する流路の形成自由度を高めることができる。また第２連通路により、貯蔵体と第２ポートの連通と、貯蔵体と第３ポートの連通との両方を行えるようにすることにより、本体と弁体の簡素化、ひいては保管供給装置の小型化等を図れる。

さらに、本体に設けるポート配置や弁体に設ける連通路形態等を工夫して、第１ポジションにおける貯蔵体と第１ポートの開通、第１ポジションと第２ポジションの中間位置における貯蔵体と第２ポートの開通、さらには第１ポジションにおける貯蔵体と第３ポートの開通を、弁体に設けた一つの連通路で行ってもよい。

なお、本体や弁体に設けるポートや（連）通路は、その形態（断面形状、長さ、大きさ等）を問わず、閉管状の他、摺動相手の摺動面により閉塞される溝状でもよい。

（２）弁体の形状や摺動形式は種々考えられる。弁体は、例えば、第１ポジションと第２ポジションとの間を直線的に往復動するスライドバルブとすることができる。スライドバルブは、方形板やスティック等に連通路を設けるだけの簡素な構造とすることができ、直線的に往復動させるだけでよく、作動制御も容易である。また弁体は、第１ポジションと第２ポジションとの間を回転するディスクバルブとすることができる。ディスクバルブも円板等に連通路を設けるだけの簡素な構造とすることができ、回転または所定角度内の往復動させるだけでよく、作動制御も容易である。さらに弁体は、貯蔵体を内包して本体に内装された円筒体からなり、円筒体の延在軸周りに第１ポジションと第２ポジションとの間を回動するロータリーバルブとすることもできる。ロータリーバルブも、比較的簡素な構造で、延在軸周りの所定角度内で往復動または回転させるだけでよく、作動制御も比較的容易である。ロータリーバルブは貯蔵体を内包した状態とすることもできる。この場合、貯蔵体を内包したロータリーバルブ自体を、本体または弁体に着脱して交換可能なカートリッジとしてもよい。

弁体を駆動する駆動源の種類は問わない。例えば、２位置間で直線的な駆動をするソレノイドバルブ、モータ（サーボモータに限らず、連続回転する通常のモータでもよい）等が駆動源となる。また、このような駆動源と、適当なリンク機構や付勢手段（バネ等の弾性体）と組み合わせて、弁体を作動させてもよい。

本発明に係る弁体は、少なくとも２位置間を移動できればよく、第２ポートと貯蔵体を連通させる中間位置で、弁体が停止しても、しなくてもよい。その中間位置で弁体が停止するときは、その停止時間の調整等により、機能性成分の濃度や圧力等を調整することができる。弁体が停止しないときでも、弁体の移動速度等を調整することにより、同様に機能性成分の濃度や圧力等の調整が可能である。通常、高濃度または高圧となった機能性成分は、短時間開放されるだけで、所望範囲の濃度や圧力となり得る。なお、中間位置における連通は、弁体が第２ポジションから第１ポジションへ移動するときのみに限らず、独立してなされてもよい。例えば、機能性成分の保管時（機能性成分を車室内へ放出しないとき）でも、機能性成分を収容した容体内が過度に高圧等になったときは、弁体を第２ポジションから中間位置まで作動させて、一時的に機能性成分を開放し、その容体内の圧力を所定範囲内まで低下させてもよい。

なお、弁体の作動制御は、例えば、別に設けた電子制御装置（ＥＣＵ）により、運転者に係る生体情報（緊張度、覚醒度等）、エアコンの稼働情報、車室内情報（室温、湿度、空気の汚染度等）、外界情報（外気温、路面状況等）、車両情報（速度、加速度、ブレーキやアクセルの操作情報等）、ＧＰＳやナビゲーションに基づく位置情報（移動情報）や地理情報、楽曲等のオーディオ情報等に基づいてなされる。

《機能性成分と貯蔵体》
本発明に係る機能性成分は、臭気の有無を問わず、鼻口等から摂取した乗員に何らかの作用を及ぼすものであれば足る。この機能性成分は、車室内環境を改善する単なる芳香成分や消臭成分等でもよいが、乗員に対して注意喚起したり、その集中力や覚醒を向上させたり、緊張を緩和させたりする効果等を発揮させるものでもよい。さらには、乗員に対してだけでなく車室内や貨物車の荷室で使用でき、機能性成分は、消臭、防腐、防カビ、除菌鮮度保持等に効果がある成分でもよい。また本発明の保管供給装置により供給される機能性成分は単種でも複数種でもよい。複数種の機能性成分は、それぞれ独立して供給されてもよいし、所定割合で混合されて供給されてもよい。また複数種の機能性成分は、特定効果を発揮する機能性成分と、その効果を打ち消す機能性成分とからなってもよい。

このような機能性成分は、通常、揮発成分として車室内へ導入されるが、貯蔵体により保持されている状態は、気体状態に限らず、固体状態または液体状態でもよい。機能性成分は、貯蔵体により、常温域で適切に保管、保存がなされる状態であればよい。なお、機能性成分が液体状態で保管されるときは、その漏出等を抑止するため、容体（貯蔵体）が縦置き状態となると好ましい。

貯蔵体による機能性成分の保持状態は機能性成分の種類により異なるが、メンテナンス性等を考慮すると、機能性成分は液体状態または固体状態で、多量または高濃度に保持された状態であると好ましい。なお、揮発性の低い機能性成分を供給する場合、前述した第３ポートから導入した外気（空気等）を積極的に利用して（バブリング等を生じさせて）、機能性成分の揮発を促してもよい。なお、貯蔵体が、本体または弁体に着脱して交換可能なカートリッジであると、機能性成分の効率的な供給やメンテナンス性の向上等を図れて好ましい。

なお、第２ポートから排出される機能性成分は、有害物質ではないため、単に車外へ放出してもよいが、活性炭等の吸着材で回収したり、さらにはエンジンの吸気管へ流入させて燃焼等させてもよい。

［第１実施例］
（１）構成
本発明に係る第１実施例である車両用機能性成分の保管供給装置１（以下、単に「保管供給装置１」という。）の断面図を図１Ａ〜図１Ｃに示した。図１Ａは機能性成分ｆを密閉して保管する状態（第２ポジション）を示し、図１Ｂは機能性成分ｆを車外（大気中）へ排出する状態を示し、図１Ｃは機能性成分ｆを車室内へ放出する装置（機能性成分の放出装置／図略）へ、その機能性成分ｆを供給する状態（第１ポジション）を示している。なお、便宜上、図１Ａに矢印で示す方向を、上下方向または左右方向とする。また、共通した部材には、同名称、同符号または類似符号を付して、適宜、それらに関する詳細な説明を省略した。これらの点は他の実施例でも同様である。

保管供給装置１は、方筒状の筐体１１（本体）と、その筐体１１の内筒に摺動可能に嵌入されたスティック状のスライドバルブ１２（弁体）と、機能性成分ｆ（液体）が充填された直方体状の容器からなるカートリッジ１３（貯蔵体）と、スライドバルブ１２を筐体１１に対して直線的に往復動させるソレノイドバルブ（駆動源／図略）と、ソレノイドバルブを制御するＥＣＵ（図略）とからなる。

筐体１１は、上壁１１ａの中央左側に上下方向に貫通して放出装置に連通する導出ポート１１１（第１ポート）を有し、下壁１１ｂの右側に車室外へ連通する排出ポート１１２（第２ポート）と、その左側に外気を導入する外気ポート１１３（第３ポート）と、排出ポート１１２と外気ポート１１３の間で導出ポート１１１と同軸上にあり下壁１１ｂを上下方向に貫通してカートリッジ１３に連通する主ポート１１４を有する。

スライドバルブ１２は、中央右側に上下方向に貫通した主通路１２１（第１連通路）と、主通路１２１の左側に下面に開口した凹状溝からなる副通路１２２（第２連通路）を有する。

カートリッジ１３は、機能性成分ｆを長期間安定して保存できるガスバリア性に優れた樹脂製の容器からなる。カートリッジ１３は、その上面側の略中央に、筐体１１の主ポート１１４へ連通する接続ポート１３４を有する。この接続ポート１３４を介して、カートリッジ１３は筐体１１の下壁１１ｂに固定される。さらにカートリッジ１３には、外気をカートリッジ１３内へ導入する外気導入管１４が上下方向に嵌挿されている。この外気導入管１４の上端開孔は、スライドバルブ１２の副通路１２２を介して、筐体１１の外気ポート１１３に接続され得る。

（２）作用
先ず、図１Ａに示すように、スライドバルブ１２が右端側（閉位置／第２ポジション）にあるとき、スライドバルブ１２は筐体１１の導出ポート１１１、排出ポート１１２および外気ポート１１３を全て閉塞している。このためカートリッジ１３は密閉状態となり、機能性成分ｆは漏出等することなくカートリッジ１３内に安定的に保管された状態となる。

次に、図１Ｂに示すように、スライドバルブ１２が筐体１１の内壁面に摺接しつつ左方へ移動する途中（中間位置）にあるとき、スライドバルブ１２は筐体１１の導出ポート１１１および外気ポート１１３を閉塞しつつ、排出ポート１１２と主ポート１１４を副通路１２２を介して連通させる。このとき、振動や高温等に曝されてカートリッジ１３内で高濃度または高圧となった機能性成分ｆ（気体）が、接続ポート１３４、主ポート１１４および排出ポート１１２を通じて車室外へ排出される。こうしてカートリッジ１３内の機能性成分ｆは、放出装置への供給前に、濃度や圧力が所定範囲内となる安定状態とされる。

さらに、図１Ｃに示すように、スライドバルブ１２が筐体１１の内壁面に摺接しつつ左端側（開位置／第１ポジション）へ移動すると、スライドバルブ１２は筐体１１の排出ポート１１２を閉塞しつつ、導出ポート１１１と主ポート１１４を主通路１２１を介して連通させると共に、外気ポート１１３と外気導入管１４を副通路１２２を介して連通させる。これにより、安定状態にある機能性成分ｆが接続ポート１３４、主ポート１１４、主通路１２１および導出ポート１１１を通じて、放出装置へ供給される。また、外気ポート１１３と副通路１２２を通じて、外気導入管１４の下端開孔からカートリッジ１３内へ外気が導入されるため、機能性成分ｆは継続的に放出装置の安定供給される。

なお、機能性成分ｆの蒸気圧が小さい（機能性成分ｆが揮発し難い）場合などは、外気導入管１４からカートリッジ１３内へ外気を加圧、送気して積極的に導入してもよい。このとき、外気導入管１４から供給される外気は、機能性成分ｆの搬送ガスともなる。

外気導入管１４からカートリッジ１３内への外気の導入形態は種々考えられる。例えば、図２Ａ（ａ）に示すように、機能性成分ｆの液体中に、外気導入管１４１の下端開孔から外気を圧送してバブリングさせ、機能性成分ｆの揮発を促進してもよい。さらに、図２Ａ（ｂ）に示すように、外気導入管１４２の下端開孔付近に焼結材等からなる多孔質体１５２を設け、この多孔質体１５２の表面から放出される細かな気泡によりバブリングさせてもよい。また、機能性成分ｆが揮発性に優れる場合なら、外気導入管１４３の下端開孔をカートリッジ１３の上方空間に配置して、そこに滞留しているヘッドスペースガスが接続ポート１３４および主ポート１１４へ流入し易いようにするだけでもよい。

ちなみに、機能性成分ｆは、液体状態でカートリッジ１３に収容（保存）されている場合に限らず、図２Ｂ（ｄ）、（ｅ）に示すように多孔質体１５４、１５５に添着または吸着等させた状態でカートリッジ１３内に収容されていてもよい。その際、図２Ｂ（ｄ）に示すように、外気導入管１４４の下端開孔を多孔質体１５４の下面側に配置すると、その外気導入管１４４から導入された外気が多孔質体１５４内を通過して、多孔質体１５４に添着等している機能性成分ｆの揮発が促進される。また、高揮発性の機能性成分ｆを多孔質体１５５に添着させている場合なら、図２Ａ（ｃ）の場合と同様に、外気導入管１４５の下端開孔をカートリッジ１３の上方空間に配置して、そこに滞留しているヘッドスペースガスが接続ポート１３４および主ポート１１４へ流入し易いようにするだけでもよい。

［第２実施例］
（１）構成
本発明に係る第２実施例である車両用機能性成分の保管供給装置２を図３（ａ）〜（ｃ）に示した。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ断面図であり、図３（ｃ）は同図（ａ）に示すＢ−Ｂ断面図である。なお、図３は、機能性成分ｆを放出装置へ供給する場合（弁体が第１ポジションにあるとき）を代表的に示している。

保管供給装置２は、上円板２１ａと下円板２１ｂと車室外へ連通する排出ポート２１２（第２ポート）と外気を導入する外気ポート２１３（第３ポート）とを備える枠体２１（本体）と、上円板２１ａと下円板２１ｂに摺動可能に挟持された円板状のディスクバルブ２２（弁体）と、機能性成分ｆ（液体）が充填された有底円筒状の容体２３と、ディスクバルブ２２を枠体２１に対して所定角度内で回転往復動させるモータ機構（駆動源／図略）と、モータ機構を制御するＥＣＵ（図略）とからなる。なお、上円板２１ａおよび下円板２１ｂとディスクバルブ２２とは回転軸２９により摺動可能に結合されている。具体的にいうと、回転軸２９は上円板２１ａと下円板２１ｂにより枢支され、ディスクバルブ２２は回転軸２９と一体的に回転し、モータ機構は回転軸２９を介してディスクバルブ２２を回転させる。

枠体２１の上円板２１ａには、半径方向中央内側寄りで上下方向に貫通して放出装置に連通する導出ポート２１１（第１ポート）が形成されている。下円板２１ｂには、半径方向中央外側寄りで上下方向に貫通して容体２３に連通する主ポート２１４と副ポート２１５を有する。主ポート２１４と副ポート２１５は、周方向に所定角度分ずらした位置に配置されている。

ディスクバルブ２２は、半径方向の中央付近で半径方向に延在し、上下方向に貫通した環状の主通路２２１（第１連通路）と、半径方向の外周側で半径方向に延在し、上下方向に貫通すると共に外周端が開溝した副通路２２２（第２連通路）を有する。なお、主通路２２１と副通路２２２の周方向の位相差は、主ポート２１４と副ポート２１５の周方向の位相差に対応している。

容体２３もカートリッジ１３と同様に、機能性成分ｆを長期間安定して保存できるガスバリア性に優れた樹脂製からなるが、その上部開口は、上述した主ポート２１４と副ポート２１５を有する下円板２１ｂにより閉蓋されている。なお、本実施例では、枠体２１とディスクバルブ２２と容体２３が一体的となってカートリッジを構成している場合を示したが、カートリッジ１３と同様に容体２３のみをカートリッジとして交換できるようにしてもよい。

（２）作用
ディスクバルブ２２が図３に示す位置（開位置／第１ポジション）にあるとき、ディスクバルブ２２は排出ポート２１２を閉塞しつつ、導出ポート２１１と主ポート２１４を主通路２２１を介して連通させると共に、外気ポート２１３と副ポート２１５を副通路２２２を介して連通させる。外気ポート２１３と副通路２２２を通じて副ポート２１５から容体２３へ外気が導入されるため、機能性成分ｆは主ポート２１４、主通路２２１および導出ポート２１１を通じて放出装置へ安定供給される。

また、ディスクバルブ２２が上記の開位置に至る前で、その副通路２２２と枠体２１の排出ポート２１２が同位相となる位置（中間位置）にあるとき、ディスクバルブ２２は枠体２１の導出ポート２１１および外気ポート２１３を閉塞しつつ、排出ポート２１２と主ポート２１４を副通路２２２を介して連通させる。

このとき、振動や高温等に曝されて容体２３内で高濃度または高圧となった機能性成分ｆ（気体）が、主ポート２１４および排出ポート２１２を通じて車室外へ排出される。これにより容体２３内の機能性成分ｆは濃度や圧力が安定な状態となる。この状態でディスクバルブ２２が上述した開位置へ移行することにより、導出ポート２１１を通じて機能性成分ｆが放出装置へ安定的に供給される。

さらに、ディスクバルブ２２が右回りに回転して副通路２２２と主ポート２１４が重畳しない位置（閉位置／第２ポジション）にくると、ディスクバルブ２２は枠体２１の導出ポート２１１、排出ポート２１２および外気ポート２１３を全て閉塞する。このため容体２３は密閉状態となり、機能性成分ｆは漏出等することなく容体２３内に安定的に保管される。

［第３実施例］
（１）構成
本発明に係る第３実施例である車両用機能性成分の保管供給装置３を図４（ａ）、（ｂ）に示した。図４（ａ）はその平面図であり、図３（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。図４は、機能性成分ｆを放出装置へ供給する場合（弁体が第１ポジションにあるとき）を代表的に示している。

保管供給装置３は、保管供給装置２の変形例であり、その基本的な構成や動作は保管供給装置２と同様であるが、ディスクバルブ３２の開閉動作により、種類（特性）の異なる機能性成分ｆ１と機能性成分ｆ２の保管と供給を一度に取り扱えるようにしている。具体的な構成は次の通りである。

上円板３１ａと下円板３１ｂと車室外へ連通する排出ポート３１２１、３１２２（第２ポート）と外気を導入する外気ポート３１３１、３１３２（第３ポート）とを備える枠体３１（本体）と、上円板３１ａと下円板３１ｂに摺動可能に挟持された円板状のディスクバルブ３２（弁体）と、機能性成分ｆ１（液体）と機能性成分ｆ２がそれぞれ有底半円筒状の容室３３１、３３２に充填されており全体として有底円筒状をした容体３３と、ディスクバルブ３２を枠体３１に対して所定角度内で回転往復動させるモータ機構（駆動源／図略）と、モータ機構を制御するＥＣＵ（図略）とからなる。なお、上円板３１ａおよび下円板３１ｂとディスクバルブ３２とは回転軸３９により摺動可能に結合されている。具体的にいうと、回転軸３９は上円板３１ａと下円板３１ｂにより枢支され、ディスクバルブ３２は回転軸３９と一体的に回転し、モータ機構は回転軸３９を介してディスクバルブ３２を回転させる。

枠体３１の上円板３１ａには、半径方向中央内側寄りで上下方向に貫通して放出装置に連通する導出ポート３１１１、３１１２（第１ポート）が形成されている。下円板３１ｂには、半径方向中央外側寄りで上下方向に貫通して容室３３１、３３２にそれぞれ連通する主ポート３１４１、３１４２と副ポート３１５１、３１５２を有する。主ポート３１４１、３１４２と副ポート３１５１、３１５２は、それぞれ周方向に所定角度分ずらして配置されている。

ディスクバルブ３２は、半径方向の中央付近で半径方向に延在して上下方向に貫通した環状の主通路３２１１、３２１２（第１連通路）と、半径方向の外周側で半径方向に延在し、上下方向に貫通して外周端が開溝した副通路３２２１、３２２２（第２連通路）を有する。なお、主通路３２１１、３２１２と副通路３２２１、３２２２の周方向の位相差は、それぞれ、主ポート３１４１、３１４２と副ポート３１５１、３１５２の周方向の位相差に対応している。

容体３３は、主ポート３１４１、３１４２と副ポート３１５１、３１５２を有する下円板３１ｂにより上部開口が閉蓋されており、容室３３１の機能性成分ｆ１と容室３３２の機能性成分ｆ２とが混合しないようになっている。

ディスクバルブ３２の回転によって、機能性成分ｆ１、ｆ２はそれぞれ、放出装置へ供給されたり、容室３３１、３３２に密閉保存される。このときの動作は、保管供給装置２の場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。

［第４実施例］
（１）構成
本発明に係る第４実施例である車両用機能性成分の保管供給装置４の断面図を図５Ａ〜図５Ｃに示した。保管供給装置４は、保管供給装置１のスライドバルブ１２とカートリッジ１３を一体化した変形例である。図５Ａは機能性成分ｆを密閉して保管する状態（第２ポジション）を示し、図５Ｂは機能性成分ｆを車外（大気中）へ排出する状態を示し、図５Ｃは機能性成分ｆを放出装置へ供給する状態（第１ポジション）を示している。

保管供給装置４は、方筒状の筐体４１（本体）と、その筐体４１の内筒に摺動可能に嵌入されると共に機能性成分ｆが添着された多孔質体４３を内包する方筒状のスライドバルブ４２（弁体）と、スライドバルブ４２を筐体４１に対して直線的に往復動させるソレノイドバルブ（駆動源／図略）と、ソレノイドバルブを制御するＥＣＵ（図略）とからなる。

筐体４１は、上壁４１ａの中央左側に上下方向に貫通して放出装置に連通する導出ポート４１１（第１ポート）と、その右側に車室外へ連通する排出ポート４１２（第２ポート）とを有し、下壁４１ｂの右側に外気を導入する外気ポート４１３（第３ポート）を有する。

スライドバルブ４２は、中央側上面を貫通した主開口４２１（第１連通路）と、右側下面を貫通した副開口４２２（第２連通路）を有する。スライドバルブ４２は、機能性成分ｆを添着された多孔質体４３の容体を兼ね、それ自体が交換可能なカートリッジを構成する。なお、スライドバルブ４２内の機能性成分ｆは、スライドバルブ４２の往復動によって振動を受けるが、多孔質体４３に添着されているため、他の実施例の場合と同様に安定的に供給と保存がなされる。

（２）作用
先ず、図５Ａに示すように、スライドバルブ４２が右端側（閉位置／第２ポジション）にあるとき、スライドバルブ４２は筐体４１の導出ポート４１１、排出ポート４１２および外気ポート４１３を全て閉塞している。このためスライドバルブ４２は密閉状態となり、そこに内包されている機能性成分ｆは漏出等することなく安定的に保管された状態となる。

次に、図５Ｂに示すように、スライドバルブ４２が筐体４１の内壁面に摺接しつつ左方へ移動する途中（中間位置）にあるとき、スライドバルブ４２は筐体４１の導出ポート４１１および外気ポート４１３を閉塞しつつ、排出ポート４１２と主開口４２１を連通させる。このとき、振動や高温等に曝されてスライドバルブ４２内で高濃度または高圧となった機能性成分ｆ（気体）が主開口４２１および排出ポート４１２を通じて車室外へ排出される。こうしてスライドバルブ４２内の機能性成分ｆは、放出装置への供給前に、濃度や圧力が所定範囲内となる安定状態とされる。

さらに、図５Ｃに示すように、スライドバルブ４２が筐体４１の内壁面に摺接しつつ左端側（開位置／第１ポジション）へ移動すると、スライドバルブ４２は筐体４１の排出ポート４１２を閉塞しつつ、導出ポート４１１と主開口４２１を連通させると共に、外気ポート４１３と副開口４２２を連通させる。これにより、安定状態にある機能性成分ｆが主開口４２１および導出ポート４１１を通じて、放出装置へ供給される。また、外気ポート４１３と副開口４２２を通じてスライドバルブ４２内へ外気が導入されるため、機能性成分ｆは継続的に放出装置の安定供給される。

［第５実施例］
（１）構成
本発明に係る第５実施例である車両用機能性成分の保管供給装置５の断面図を図６Ａ〜図６Ｃに示した。保管供給装置５は、保管供給装置４のスライドバルブ４２をロータリーバルブ５２とした変形例である。図６Ａは機能性成分ｆを密閉して保管する状態（第２ポジション）を示し、図６Ｂは機能性成分ｆを車外（大気中）へ排出する状態を示し、図６Ｃは機能性成分ｆを放出装置へ供給する状態（第１ポジション）を示している。

保管供給装置５は、円筒状の筐体５１（本体）と、その筐体５１の内筒に摺動可能に嵌入されると共に機能性成分ｆが添着された多孔質体５３を内包する円筒状のロータリーバルブ５２（弁体）と、ロータリーバルブ５２を筐体５１に対して、その延在軸周りに往復回動させるモータ機構（駆動源／図略）と、それを制御するＥＣＵ（図略）とからなる。

筐体５１は、上方周壁５１ａの中央左側に上下方向に貫通して放出装置に連通する導出ポート５１１（第１ポート）と、その右側に車室外へ連通する排出ポート５１２（第２ポート）とを有し、下方周壁５１ｂの右側に外気を導入する外気ポート５１３（第３ポート）を有する。

ロータリーバルブ５２は、中央付近の周側面を周方向に沿って貫通した主開口５２１（第１連通路）と、中央右方の周側面を貫通した副開口５２２（第２連通路）を有する。ロータリーバルブ５２も、スライドバルブ４２と同様に、機能性成分ｆを添着された多孔質体５３の容体を兼ね、それ自体が交換可能なカートリッジを構成する。

（２）作用
先ず、ロータリーバルブ５２が図６Ａに示すような位置（閉位置／第２ポジション）にあるとき、ロータリーバルブ５２は筐体５１の導出ポート５１１、排出ポート５１２および外気ポート５１３を全て閉塞している。このためロータリーバルブ５２は密閉状態となり、そこに内包されている機能性成分ｆは漏出等することなく安定的に保管された状態となる。

次に、図６Ｂに示すように、ロータリーバルブ５２が筐体５１の内周壁面に摺接しつつ所定の角度範囲内で回転した位置（中間位置）にあるとき、ロータリーバルブ５２は筐体５１の導出ポート５１１および外気ポート５１３を閉塞しつつ、排出ポート５１２と副開口５２２を連通させる。このとき、振動や高温等に曝されてロータリーバルブ５２内で高濃度または高圧となった機能性成分ｆ（気体）が副開口５２２と排出ポート５１２を通じて車室外へ排出される。これによりロータリーバルブ５２内の機能性成分ｆは、放出装置への供給前に、濃度や圧力が所定範囲内となる安定状態とされる。

さらに、図６Ｃに示すように、ロータリーバルブ５２が筐体５１の内周壁面に摺接しつつ所定の角度位置（開位置／第１ポジション）まで回転すると、ロータリーバルブ５２は筐体５１の排出ポート５１２を閉塞しつつ、導出ポート５１１と主開口５２１を連通させると共に、外気ポート５１３と副開口５２２を連通させる。これにより、安定状態にある機能性成分ｆが主開口５２１および導出ポート５１１を通じて、放出装置へ供給される。また、外気ポート５１３と副開口５２２を通じてロータリーバルブ５２内へ外気が導入されるため、機能性成分ｆは継続的に放出装置の安定供給される。

なお、上述した作用となるように、筐体５１の導出ポート５１１、排出ポート５１２および外気ポート５１３の配置と、ロータリーバルブ５２の主開口５２１および副開口５２２の配置とは整合している。例えば、図６Ｂまたは図６Ｃに示すように、ロータリーバルブ５２の延在軸周りの位相を観ると、筐体５１の導出ポート５１１と排出ポート５１２は同位相であり、外気ポート５１３はそれらに対して１８０°位相がずれており、これらに対応して主開口５２１と副開口５２２も延在軸周りの位相が１８０°ずれている。そして排出ポート５１２と外気ポート５１３は、そのいずれか一方だけが副開口５２２と重畳するように、延在軸方向に関して同位置に配置されている。

［第６実施例］
（１）構成
本発明に係る第６実施例である保管供給装置６の断面図を図７Ａ〜図７Ｃに示した。図７Ａは機能性成分ｆを密閉して保管する状態（第２ポジション）を示し、図７Ｂは機能性成分ｆを車外（大気中）へ排出する状態を示し、図７Ｃは機能性成分ｆを放出装置へ供給する状態（第１ポジション）を示している。保管供給装置６は、保管供給装置１を簡略化した変形例である。

保管供給装置６は、方筒状の筐体６１（本体）と、その筐体６１の内筒に摺動可能に嵌入されたスティック状のスライドバルブ６２（弁体）と、機能性成分ｆ（液体）が充填された直方体状のカートリッジ６３と、スライドバルブ６２を筐体６１に対して直線的に往復動させるソレノイドバルブ（駆動源／図略）と、ソレノイドバルブを制御するＥＣＵ（図略）とからなる。

筐体６１は、上壁６１ａの中央左側に上下方向に貫通して放出装置に連通する導出ポート６１１（第１ポート）と、下壁６１ｂの右側に車室外へ連通する排出ポート６１２（第２ポート）と、下壁６１ｂを上下方向に貫通してカートリッジ６３に連通する主ポート６１４を有する。スライドバルブ６２は、中央付近に貫通した主通路６２１（第１連通路）を有する。主通路６２１は上方から下方に向けて拡径（または拡幅）しており、その上端側開孔径は導出ポート６１１の開孔径と同様であるが、その下端側開孔径は主ポート６１４の開孔径よりも大きくなっている。

機能性成分ｆが充填されたカートリッジ６３は、その上面側の略中央に、筐体６１１の主ポート６１４へ連通する接続ポート６３４を有し、この接続ポート６３４により筐体６１１の下壁６１ｂに固定され得る。

（２）作用
先ず、図７Ａに示すように、スライドバルブ６２が右端側（閉位置／第２ポジション）にあるとき、スライドバルブ６２は筐体６１の導出ポート６１１および排出ポート６１２を閉塞している。このためカートリッジ６３は密閉状態となり、機能性成分ｆは漏出等することなくカートリッジ６３内に安定的に保管された状態となる。

次に、図７Ｂに示すように、スライドバルブ６２が筐体６１の内壁面に摺接しつつ左方へ移動する途中（中間位置）にあるとき、スライドバルブ６２は筐体６１の導出ポート６１１を閉塞しつつ、排出ポート６１２と主ポート６１４を下端側開孔が拡幅している主通路６２１によって連通させる。これにより振動や高温等に曝されてカートリッジ６３内で高濃度または高圧となった機能性成分ｆ（気体）は、接続ポート６３４、主ポート６１４主通路６２１および排出ポート６１２を通じて車室外へ排出されて、放出装置への供給前に、濃度や圧力が所定範囲内となる安定状態とされる。

さらに、図７Ｃに示すように、スライドバルブ６２が筐体６１の内壁面に摺接しつつ左端側（開位置／第１ポジション）へ移動すると、スライドバルブ６２は筐体６１の排出ポート６１２を閉塞しつつ、導出ポート６１１と主ポート６１４を主通路６２１を介して連通させる。これにより、安定状態にある機能性成分ｆが接続ポート６３４、主ポート６１４、主通路６２１および導出ポート６１１を通じて、放出装置へ供給される。機能性成分ｆが揮発し易い場合等に保管供給装置６が用いられると、装置全体の簡素化や小型化等を図れて好ましい。

１ 車両用機能性成分の保管供給装置
１１ 筐体（本体）
１１１ 導出ポート（第１ポート）
１１２ 排出ポート（第２ポート）
１１３ 外気ポート（第３ポート）
１２ スライドバルブ（弁体）
１２１ 主通路（第１連通路）
１２２ 副通路（第２連通路）
１３ カートリッジ（貯蔵体）

Claims (8)

1. 貯蔵体に保持された機能性成分を車室内側へ導く第１ポートと該機能性成分を該車室外側へ導く第２ポートとを有する本体と、
   該貯蔵体と該第１ポートの間を開通させる第１ポジションと該第１ポートおよび該第２ポートを閉塞して該貯蔵体を密閉状態とする第２ポジションとの間を該本体に摺接しつつ変位する弁体とを備え、
   該弁体は、該第２ポジションから該第１ポジションへ変位する途中で、該第１ポートを閉塞しつつ該貯蔵体と該第２ポートの間を開通させることを特徴とする車両用機能性成分の保管供給装置。
2. 前記本体は、さらに、外気を前記貯蔵体へ導く第３ポートを有し、
   前記弁体は、前記第１ポジションで該貯蔵体と該第３ポートの間を開通し、前記第２ポジションで該第３ポートを閉塞する請求項１に記載の車両用機能性成分の保管供給装置。
3. 前記弁体は、前記第１ポートと前記貯蔵体を連通させる第１連通路と、前記第２ポートまたは前記第３ポートと該貯蔵体を連通させる第２連通路とを有する請求項２に記載の車両用機能性成分の保管供給装置。
4. 前記弁体は、前記第１ポジションと前記第２ポジションとの間を直線的に往復動するスライドバルブからなる請求項１〜３のいずれかに記載の車両用機能性成分の保管供給装置。
5. 前記弁体は、前記第１ポジションと前記第２ポジションとの間を回転するディスクバルブからなる請求項１〜３のいずれかに記載の車両用機能性成分の保管供給装置。
6. 前記弁体は、前記本体に内装された円筒体からなり、該円筒体の延在軸周りに前記第１ポジションと前記第２ポジションとの間を回動するロータリーバルブからなる請求項１〜３のいずれかに記載の車両用機能性成分の保管供給装置。
7. 前記貯蔵体は、前記本体または前記弁体に着脱して交換可能である請求項１〜６のいずれかに記載の車両用機能性成分の保管供給装置。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の車両用機能性成分の保管供給装置に用いられる貯蔵体となり、前記本体または前記弁体に着脱して交換可能であることを特徴とする車両用機能性成分のカートリッジ。