JP6912156B2 - エアコンの臭気加速再現試験装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、エアコンの臭気加速再現試験装置及び方法に係り、より詳細には、エアコンの臭気を改善させるために、短時間にバイオフィルムの生成を可能にしたエアコンの臭気加速再現試験装置及び方法に関する。

通常、車両用エアコンをオンし、しばらくしてエアコンをオフすると、蒸発器に残っている水分によって蒸発器に細菌が繁殖し、それによって蒸発器に寄生するかびとバクテリアなどがエアコンの稼動時に空気と共に吐き出されて運転者及び乗客の呼吸器に入り、その臭いによる不快感が誘発されることになる。

エアコンの臭気を除去するための従来技術として特許文献１がある。特許文献１では、蒸発器の水分を干して取り除くためにエアコンを運転中に停止しても送風ファンをさらに作動させて蒸発器の水分を除去する冷暖房兼用エアコンの臭気除去方法を開示している。また、特許文献２でも、送風ファンを作動させて蒸発器に残っている水分を乾燥させる車両用エアコンの臭気除去方法を開示している。

しかし、これら特許文献１及び２に提示した方式、すなわち、送風ファンを作動させて蒸発器の水分を除去する従来の方法は、その効果が微々たるものであり、エアコンが停止した後にもファンがずっと回転するため、誤作動による誤認問題及び燃費の低下などの問題がある。したがって、これら特許文献１及び２だけではエアコンの臭気を除去するための根本的な対策にならない。

一方、車両が長寿命になるほどエアコンシステムの構成が劣化すると共に蒸発器の表面に臭気を誘発する微生物が吸着して一種のバイオフィルム層を形成するので、このバイオフィルム層を形成する微生物がエアコンの臭気を誘発する原因となる。そのため、最近、エアコンの臭気を誘発する微生物と臭気を誘発しない微生物などを用いてエアコンの臭気を根本的に除去できる技術の研究開発が進められている。

しかし、微生物を用いてエアコンの臭気を根本的に除去するための実験を行うためには、車両に搭載される蒸発器コアを中古車（約３年以上）の水準に加速劣化させなければならないという問題がある。リリースする新車の研究開発期間が短くなっており、新車ごとに適用される設計要素が持続的に変更されることを考慮すると、エアコンの臭気を短時間に再現する技術が求められている。

韓国公開特許公報第２００５−０１０３８３０号 韓国登録特許公報第７２６２２５号

本発明は、上記のような問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、微生物を用いたエアコンの臭気除去の再現実験を正確に実施できるエアコンの臭気加速再現試験装置及び方法を提供することある。

本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置は、装置上に着脱可能に構成された微生物接種部と、微生物を捕集して前記微生物接種部に微生物を接種させるための捕集部と、前記微生物接種部に接種された微生物に栄養分を供給する栄養分供給部と、前記微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を循環供給するように構成されたエア供給及び温湿度調節部と、前記栄養分供給部から供給される栄養分の移動経路上に前記微生物接種部を装着するためのサンプル装着部と、を含み、前記微生物接種部は、前記捕集部及び前記サンプル装着部の両方から取り外し可能で、前記捕集部に取り付けられ、微生物を捕集した後、前記捕集部から取り外され、前記サンプル装着部に取り付けられ、前記微生物接種部は蒸発器コアであり、前記エア供給及び温湿度調節部は、前記サンプル装着部に供給される空気の温度を調節するための温湿度調節ユニット（２０）を含み、前記蒸発器コア（３１）に冷却水を供給するための冷却装置用冷凍ユニット（４０）と、チャンバーケーシング（１０）内の一側部に装着されて前記温湿度調節ユニット（２０）を始め、サンプル治具ユニット（３０）及び冷却装置用冷凍ユニット（４０）を所望の作動条件で制御するための電気制御ユニット（５０）と、をさらに含んで構成されることを特徴とする。

前記栄養分供給部は、都心空気の汚染物質、排気ガス、ガソリン、軽油、ＶＯＣｓのうち選択された１つ以上を微生物接種部に供給するように設けられることが好ましい。

前記サンプル装着部は、前記エア供給及び温湿度調節部から供給された空気が蒸発器コアを通過して前記エア供給及び温湿度調節部に戻る循環ループを形成するように、前記エア供給及び温湿度調節部に連結された管路を形成する治具ハウジングを含むサンプル治具ユニットからなることが好ましい。

前記サンプル治具ユニットは、前記治具ハウジング内の蒸発器コアの後端に装着される空気ブロワーをさらに含むことが好ましい。

前記サンプル治具ユニットは、治具ハウジング３３の内部で蒸発器コア３１の入口に装着される整流格子３６と、蒸発器コア３１の出口に装着される第２温湿度センサ３７と、蒸発器コア３１の下端部に連結される相対湿度計３８と、空気ブロワー３４の出口と上部室１１との間を連結する連結管３５の出口側に装着される風量計３９と、をさらに含むことが好ましい。

前記サンプル治具ユニットには前記蒸発器コアを通過した臭気を捕集するように、前記治具ハウジングの一端を開放した形態の捕集口が形成されることが好ましい。

前記温湿度調節ユニット２０は、冷却コイルを含む供給空気用冷凍ユニット２１と、供給空気用冷凍ユニット２１の冷却コイル２２の上側に順次装着されるヒータ２３及び加湿ノズル２４と、加湿ノズル２４の上側に装着され、冷却コイル２２を通過した空気を吐き出してサンプル治具ユニット３０に供給されるようにしたルームブロワー２５と、サンプル治具ユニット３０に隣接している内部に装着される第１温湿度センサ２６と、を含んで構成されることが好ましい。

前記捕集部は蒸発器コアが着脱可能なように構成され、空気中の浮遊微生物を案内して蒸発器コア上に接種されるように構成された蒸発器コア用治具（６０）からなることが好ましい。

前記蒸発器コア用治具は、空気を濾過するための空気フィルタをさらに含むように構成されることが好ましい。

前記蒸発器コア用治具６０は、前面の一側に吸入口６１が形成され、他側に排出口６２が形成された矩形体として製作され、吸入口６１に対応する後面の一側部は空気を排出口６２側に案内する傾斜面６９として形成されたケース６３と、ケース６３内の底面に装着されるフィルタ及びコア支持台６４と、フィルタ及びコア支持台６４上で吸入口６１側に隣接装着される空気フィルタ６５と、フィルタ及びコア支持台６４上で排出口６２側に隣接装着される蒸発器コア３１と、で構成されることが好ましい。

前記蒸発器コア用治具６０は、前面に吸入口６１が形成された傾斜状吸入板６７が形成され、後面には排出口６２が形成され、両側内面には傾斜状吸入板６７の傾斜角と同じ角を有するフィルタ及びコア据置き固定板６８が並んで形成されたケース６３と、前記ケース６３内の各フィルタ及びコア据置き固定板６８に前後に並んで装着される空気フィルタ６５及び蒸発器コア３１と、で構成されることが好ましい。

本発明によるエアコンの臭気加速再現試験方法は、請求項１に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置に適用されるエアコンの臭気加速再現試験方法であって、空気中の浮遊微生物を捕集して微生物を蒸発器コアである微生物接種部に接種する段階と、前記微生物接種部をサンプル装着部に搭載して固定させる段階と、前記蒸発器コアに液体冷却水を循環供給する冷却装置用冷凍ユニットを選択的に動作させ、前記微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を栄養分と共に循環供給する段階と、を含むことを特徴とする。

前記微生物接種部の蒸発器コアに生成されたバイオフィルム層から発生する臭気を捕集する段階をさらに含むことが好ましい。

前記栄養分は、都心空気の汚染物質、排気ガス、ガソリン、軽油、ＶＯＣｓのうち選択された１つ以上であることが好ましい。

前記微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を栄養分と共に循環供給する段階では、エア供給及び温湿度調節部によって温度及び湿度を一定に調節することが好ましい。

前記冷却装置用冷凍ユニットは、所定の作動時間の比率によって作動期と休止期が交互に行われることが好ましい。

本発明によれば、車両用エアコンシステムを実車の作動条件で作動させ、蒸発器コアの表面に微生物によるバイオフィルム層を中古車の水準になるまで加速して生成することで、微生物を用いたエアコンの臭気除去再現実験を正確に実施することができる。特に、蒸発器コアを車種別及び仕様別に複数装着することで、蒸発器コアの表面にバイオフィルム層を多様に生成できるため、エアコンの臭気再現実験をより正確に様々な条件で実施することができる。

本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置を示す斜視図である。 本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置を示す正面図である。 本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置を示す平面図である。 本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置を示す一側面図である。 本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置を示す他側面図である。 本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置の蒸発器コア治具に関する実施例を示す図面である。 本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置の蒸発器コア治具に関する実施例を示す図面である。

本発明に記載されている用語のうち、バイオフィルム層は、エアコンシステムの作動中に蒸発器コアの表面に臭気を誘発するか、臭気を誘発しない微生物が吸着して生成する層を意味する。本発明では、これら微生物によって形成されたバイオフィルム層がエアコンの臭気を発生させるものであると規定し、車両のエアコンの臭気発生のメカニズムを模写し、これを加速させたエアコンの臭気加速再現試験方法を提供することにその主眼点がある。また、本発明では、このようなエアコンの臭気加速再現試験方法を実現するために設計された再現試験装置として、エアコンの臭気を再現し、これを加速するために必要とする環境を構成するエアコンの臭気加速再現試験装置を提案することに他の目的がある。
本発明では、エアコンの臭気を再現するための条件は、微生物と温度／湿度条件及び微生物の代謝のための栄養分が挙げられ、これらが加速された条件を設定することで、エアコンの臭気を加速再現できる装置及び方法に関する。これと関連してエアコンの臭気を再現するための３つの構成要素は、車両の観点からみると、大気中の微生物、車両内の環境条件（温度／湿度）、及び代謝のために供給される栄養分などが挙げられる。これら３つの構成要素を考慮して、本発明による好ましい実施例では、エアコンの臭気加速再現試験装置及び方法を実現するための３つの要素を設定するが、これらは微生物の接種、エアコンの作動時間、及びエアコンの作動段数（ブロワーの回転数）である。エアコンの臭気加速再現試験のために、臭気を発生させる車両とほぼ類似の環境を具現化しなければならない。したがって、臭気が発生する根本的な原因となる車両のエアコンシステムを模写したエアコンを採用し、車両内の環境条件、すなわち、温度と湿度条件などに関連してエアコンを作動するか否か及び作動時間を調節することができる。また、本発明では、微生物の代謝作用に必要な栄養分は、空気中の多様な汚染物質であるとみなし、供給される栄養分の量を調節するためにエアコンの作動段数、すなわち、ブロワーの風量を調節できるように設計する。特に、本発明の好ましい実施例では、微生物が接種される微生物接種部と、接種された微生物に栄養分を供給する栄養分供給部と、微生物の代謝を円滑にするために温湿度が調節された空気を供給するエア供給及び温湿度調節部と、を含むように構成する。また、本発明の好ましい実施例では、実際の走行状況を再現して蒸発器コア内の微生物を吸着捕集できる構成を提供する一方、捕集された微生物が接種される微生物接種部（蒸発器コア）を、加速されたエアコンの臭気再現試験装置内に搭載するように構成される。さらに、本発明の好ましい実施例では、微生物が生長可能な温湿度を調節すると共に冷却水を用いたエアコンの稼動及び停止を実際のように具現して微生物接種部上にバイオフィルム層を生成させるが、加速された条件下で臭気再現モードを行うように構成される。

添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

先ず、実験室のような室内空気ではなく、実際の走行条件で流入される大気中の微生物を捕集するために、実際の車両に微生物を捕集するための捕集部を装着するが、この捕集部は蒸発器コア用治具として採択される。具体的には、空気中の浮遊微生物を接種するために、実車に搭載可能な蒸発器コア用治具を備えて車両のルーフラックなどのような位置に動かないように固定する。蒸発器コア用治具の一実施例を示す図６を参照すると、一実施例による蒸発器コア用治具６０は、前面の一側に吸入口６１が形成され、他側に排出口６２が形成された矩形状のケース６３を骨格体とし、空気が流入される吸入口６１の対向側、すなわち、ケース６３の後面の一側部は空気を排出口６２側に案内するように排出口側に傾斜した傾斜面６９が形成される。

この際、ケース６３内の底面にはフィルタ及びコア支持台６４が装着され、その上には空気フィルタ６５と微生物捕集対象の蒸発器コア３１が装着固定されるが、空気フィルタ６５はフィルタ及びコア支持台６４上で吸入口６１側に隣接装着され、蒸発器コア３１はフィルタ及びコア支持台６４上で排出口６２側に隣接装着される。したがって、車両の走行中、ルーフラックなどに装着固定されたケース６３の吸入口６１を通して外部空気が入ると、空気フィルタ６５により異質物が除去され、蒸発器コア３１を通過して排出口６２に排出されるが、この際、蒸発器コア３１に微生物が一種のシード（ｓｅｅｄ）のように捕集される。微生物が捕集された蒸発器コアは、後述するエアコンの臭気加速再現装置に装着されてエアコンの臭気を加速再現することに用いられる。

蒸発器コア用治具の他の実施例を示す図７を参照すると、他の実施例による蒸発器コア用治具６０は、前面に吸入口６１が設けられた傾斜状吸入板６７が形成され、後面には排出口６２が形成されたケース６３を骨格体とし、その内部で両側壁面には傾斜状吸入板６７の傾斜角と同じ角を有するフィルタ及びコア据置き固定板６８が一体に形成される。この際、ケース６３内の各フィルタ及びコア据置き固定板６８に空気フィルタ６５及び蒸発器コア３１が据置き固定されるが、空気フィルタ６５は、吸入口６１に隣接しているフィルタ及びコア据置き固定板６８に装着固定され、蒸発器コア３１は、排出口６２に隣接しているフィルタ及びコア据置き固定板６８に装着固定される。

したがって、車両の走行中、ルーフラックなどに装着固定されたケース６３の傾斜状吸入板６７の吸入口６１を通して外部空気が入ると、空気フィルタ６５により異質物が除去され、蒸発器コア３１を通過して排出口６２に排出されるが、この際、蒸発器コア３１に微生物が一種のシード（ｓｅｅｄ）のように捕集される。

以下、エアコンの臭気を再現するために、微生物が捕集された微生物接種部、好ましくは、蒸発器コアを搭載するように構成されたエアコンの臭気加速再現試験装置を説明する。このようなエアコンの臭気加速再現試験装置は、蒸発器コア用治具から捕集された微生物によって蒸発器コア上にバイオフィルムを形成し、形成されたバイオフィルムの代謝作用によってエアコンの臭気をそのまま再現するように構成される。そのために、本発明の好ましい実施例によるエアコンの臭気加速再現試験装置では、栄養分供給部から供給される栄養分の移動経路上に、微生物が捕集された蒸発器コアが搭載可能なように構成される。搭載された蒸発器コアでは、栄養分の供給を受けて代謝活動がなされ、車両とほぼ類似の環境で臭気を発生させるように構成される。

特に、本発明では、微生物の代謝作用のために、温度及び湿度条件を加速した条件を維持する一方、栄養分として都心空気の汚染物質、排気ガス、ＶＯＣｓのうち１つ以上を微生物接種部の蒸発器コアに供給するように構成される。また、本発明の好ましい実施例によれば、均質な栄養分を持続的に供給するために、実際の臭気を発生させるように作用する栄養分の成分とほぼ同様の類似性を有するガソリンを栄養分として供給するように構成することができる。

以下、図１〜図６を参照して、本発明によるエアコンの臭気加速再現装置の構成を詳細に説明する。

本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置は、微生物の代謝のための環境条件を制御するためのエア供給及び温湿度調節部と微生物に栄養分を供給するための栄養分供給部、及びエア供給及び温湿度調節部に連結されたサンプル装着部を含む。エア供給及び温湿度調節部は、実車のように蒸発器コア側に外気または内気を循環供給するが、供給される空気の温度と湿度条件を調節するように構成される。この際、供給される空気は、栄養分供給部から提供される栄養分が含まれるように構成する。栄養分は、都心空気の汚染物質、排気ガス、ガソリン、軽油、ＶＯＣｓのうち選択された１つ以上のものであってもよいが、好ましくはガソリンであり得る。

微生物は、その餌によって臭いが変わるが、実車走行条件を再現試験で具現するためには、栄養分を実際の微生物の代謝に必要なものにして正確に特定する必要がある。これを考慮して本実施例では、実際の微生物の代謝に関与する成分として、車両の排気ガスと都心の汚染空気内の物質、及び新車の内蔵材などで発生するＶＯＣｓなどを規定し、これらを栄養分として供給する。ただし、試験の繰り返し再現性を達成するためには、一定の栄養分を持続的に供給するための標準化された栄養分が必要である。また、できるだけ早く繰り返し再現を終了しなければならないため、濃縮した栄養分を供給しなければならない。

これら点を考慮して本発明の好ましい実施例では、排気ガスや大気汚染物質などに比べて濃縮したガソリンまたは軽油の蒸気を用いて標準化された栄養分ガスを製造する。

表１は、トルエンで検量線を引いて検量線の傾きによってガソリン／軽油の濃度を逆算した結果で、トルエン７６．７ｐｐｍに対してガソリンと軽油の濃度を示している。

表１に示すように、最も好ましくは、軽油に比べて、栄養分として機能する汚染物質の濃度が高いと示されているガソリンを標準化した栄養分ガスとして供給する。

また、サンプル装着部は、微生物が接種された蒸発器コアを搭載し、搭載された蒸発器コアに温湿度が調節された空気が流動するように構成することで、車両内の微生物の代謝条件を模写した形態が得られる。この際、蒸発器コアは車両と同様に冷却ルーフの一部を構成する。

微生物接種部に実車状態の外気または内気を循環供給すると共に温度及び湿度を調節して微生物接種部にバイオフィルム層を生成させるエア供給及び温湿度調節部を説明する。

本実施例によれば、エアコンの臭気加速再現試験装置は、一定の体積を有するチャンバーケーシング１０を備え、このチャンバーケーシング１０の内部は上部室１１と下部室１２に分けられる。エア供給及び温湿度調節部は、このようなチャンバーケーシング内に設置される。好ましくは、エア供給及び温湿度調節部は、後述するサンプル治具ユニット３０に空気を供給するためのルームブロワーと、供給される空気の温度及び湿度を調節するように構成された温湿度調節ユニット２０と、を含むように構成することができる。

図４に示すように、温湿度調節ユニット２０及びルームブロワー２５は、チャンバーケーシング１０の上部室１１の一側部に設置されることができる。具体的に、温湿度調節ユニット２０は、供給される空気の温度を冷却するように構成される供給空気用冷凍ユニット２１と、供給空気用冷凍ユニット２１の冷却コイル２２の上側に装着されて外気または内気を加熱して温度を昇降調節するヒータ２３と、ヒータ２３の上側に配置され、供給空気用冷凍ユニット２１からヒータを通過して吐き出される外気または内気を加湿させるために加湿器などに連結された加湿ノズル２４と、を含む。

また、ルームブロワー２５は、図４に示すように、加湿ノズル２４の上側に装着され、供給空気用冷凍ユニット２１の冷却コイル２２、ヒータ、及び加湿ノズル２４を通過した空気を上部室１１に吐き出してサンプル治具ユニット３０に供給されるように構成される。この際、サンプル治具ユニット３０に隣接している上部室１１の内部位置には、供給空気用冷凍ユニット２１から吐き出される空気の温度及び湿度を測定して、後述する電気制御ユニット５０に送信する第１温湿度センサ２６が装着される。

一方、チャンバーケーシング１０の上部室１１の外部には、上述したように微生物が捕集された蒸発器コア３１が分離可能に装着される複数のサンプル治具ユニット３０が設置される。また、チャンバーケーシング１０の下部室には蒸発器コア３１に液体冷却水を循環供給するための冷却装置用冷凍ユニット４０が装着される。冷却装置用冷凍ユニット４０は、冷却水冷却器と、冷却水ポンプと、冷却水ヒータと、冷却用冷凍ユニットなどを含む通常の冷凍ユニットとして構成される。この際、エアコンシステムの一般的なエアコンの冷媒とは異なり、冷却水を冷媒として利用することができる。

また、冷却装置用冷凍ユニット４０が設置される下部室１２には、チャンバーケーシング１０の上部室１１の加湿ノズルなどに連結されて煙霧を上部室に噴霧するための加湿器が配置される。

一方、微生物接種部の蒸発器コアは、サンプル装着部によってエアコンの臭気加速再現試験装置に着脱可能なように設けられる。具体的には、微生物接種部は、捕集部の蒸発器コア用治具に装着され、捕集された微生物を接種し、捕集部から除去されてエアコンを模写した冷却ルーフ上に設置されたサンプル装着部に装着される。微生物接種部は、必ずしも捕集部に着脱可能な形態で設ける必要はなく、捕集部と微生物接種部が一体に構成されてもよい。この場合、一体型構造の捕集部及び微生物接種部がエアコンの臭気加速再現試験装置上に直接装着される。

本発明の好ましい実施例では、サンプル装着部は、微生物接種部を実車状態で搭載固定させるためのサンプル治具ユニット３０として備える。サンプル治具ユニット３０は、蒸発器コア３１を通過した空気からの臭気を捕集する捕集口３２及び栄養分を供給するための栄養分供給部７０が形成された構造であり、チャンバーケーシング１０の正面、すなわち、上部室１１の正面側の外部に装着される複数の治具ハウジング３３を骨格体とする。

蒸発器コア３１が内設される治具ハウジング３３を複数配置した理由は、車種別または仕様別に相異なる蒸発器コア３１に対するバイオフィルム層の生成実験を同時に進行できるからである。特に、治具ハウジング３３の内部で、中間部分に蒸発器コア３１が分離可能に装着されてエア供給及び温湿度調節部から流入される空気と熱交換をするようになる。

この際、蒸発器コア３１は、治具ハウジング３３の中間部分にスライド方式、クランプ方式、カバー開閉方式などの通常の組立て構造を適用して分離可能に装着させることができる。また、治具ハウジング３３の内部で、蒸発器コア３１の後方には温湿度調節ユニット２０から流入される空気、すなわち、蒸発器コア３１を通過した空気を上部室側に再び復帰させるための空気ブロワー３４が装着され、また、空気ブロワー３４の出口と上部室１１との間には蒸発器コア３１を通過した空気が上部室１１に復帰するように連結管３５が連結される。また、サンプル治具ユニット３０の他の構成は、治具ハウジング３３の内部で、蒸発器コア３１の入口には蒸発器コアに入る空気を整流させる整流格子３６が装着される。

また、サンプル治具ユニット３０のまた他の構成は、微生物によるバイオフィルム層の形成条件及び臭気再現条件などを変更するための感知手段として蒸発器コア３１の出口に装着される第２温湿度センサ３７と、蒸発器コア３１の下端部に連結される相対湿度計３８と、空気ブロワー３４の出口と上部室１１との間を連結する連結管３５の出口側に装着される風量計３９などを含む。

この際、治具ハウジング３３の正面、すなわち、蒸発器コア３１の後部には蒸発器コア３１を通過した空気中の臭気を捕集するための捕集口３２が開閉可能に貫通形成される。さらに、治具ハウジング上には、栄養分を供給するための栄養分供給部７０が形成され、栄養分供給部を用いて蒸発器コア側の微生物に栄養分を供給する。

一方、チャンバーケーシング１０内の一側部には、各種感知手段の信号に基づいて、温湿度調節ユニット２０のルームブロワー及びヒータと、サンプル治具ユニット３０の空気ブロワーと、冷却装置用冷凍ユニット４０の冷却ポンプ及び冷却器などを所望の作動条件で制御するための一種の制御盤となる電気制御ユニット５０が搭載される。このような構成を含むエアコンの臭気加速再現試験装置に対する作動フローを説明する。

現在、エアコンの臭気加速再現試験機ができていないため、主に実車を用いて評価するが、その評価期間が長すぎ（１年以上）、それによって、中古車（約３年以上）の悪臭発生の主要原因となるバイオフィルム層の生成再現が不可能となるという問題がある。本発明は、エアコンの臭気加速再現を試験するために、実車のモニターリングの結果を反映したサイクルモードによる稼動及び温湿度の調節などによって、蒸発器コアにバイオフィルム層の生成を加速して生成することにその特徴がある。

そのために、本発明のエアコンの臭気加速再現試験方法は、空気中の浮遊微生物を捕集して微生物を微生物接種部に接種する段階と、微生物接種部をサンプル装着部に搭載して固定させる段階と、微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を栄養分と共に循環供給する段階と、を含むように構成される。

具体的に、図６に示すような構造を有する捕集部上に微生物接種部を装着した後、捕集部を搭載した車両を走行する過程が先に行われる。好ましくは、捕集部は、車両ルーフ上に搭載することができる。このような過程は、大気中の微生物が捕集部の蒸発器コア用治具に流入して捕集され、捕集部内の微生物接種部上に捕集された微生物が接種される段階に該当する。これと関連して、捕集部は、微生物接種部と一体に構成されてもよく、この場合、一体型構造をエアコンの臭気加速再現試験装置上に直接装着して試験を行うように構成される。

次に、微生物接種部に該当する蒸発器コアをサンプル装着部を用いて微生物の生長及び代謝活動のために製作されたエアコンの臭気加速再現試験装置上に装着する。この際、サンプル治具ユニット３０を複数用意し、それぞれに車種別または仕様別に相異なる蒸発器コア３１を同時に複数配置してもよい。次に、微生物接種部に実車状態の外気または内気を循環供給すると共に温度及び湿度を調節して微生物接種部にバイオフィルム層を生成させる段階が行われる。

本段階では、チャンバーケーシング１０の上部室１１に設置された温湿度調節ユニット２０の供給空気用冷凍ユニット２１と、下部室１２に設置された冷却装置用冷凍ユニット４０を作動させる。この際、それぞれの構成は、蒸発器コア３１の表面に微生物によるバイオフィルム層が形成される色んな環境条件で稼動及び停止させる作動を繰り返す。したがって、実際の車両用エアコンのような供給空気用冷凍ユニット２１が外気または内気を冷却させて吐き出すと、吐き出された空気は蒸発器コア３１側に流れるようになる。

冷却装置用冷凍ユニット４０の作動によって冷媒が蒸発器コア３１の内部を通過して循環するように構成することができる。このような冷媒は、エアコンシステムの一般的なエアコンの冷媒とは異なり、液体状態の冷却水が用いられてもよい。冷媒は、循環過程で、蒸発器コア３１を通過する空気と熱交換するようになり、蒸発器コア３１の表面には熱交換による凝縮水が結ぶようになる。また、蒸発器コア３１を通過した冷却空気は、連結管３５を経て上部室１１に復帰し、復帰された空気は再びルームブロワーによって吸入され、再び上部室に吐き出されるという繰り返し循環をする。

このような作動フローを繰り返すことによって、微生物が接種された蒸発器コア３１の表面には微生物の成長によるバイオフィルム層が生成される。このような過程において、冷凍ユニットの作動時間及びルームブロワーの回転数は所定の方式により調節されることができる。

例えば、冷凍ユニットの作動時間は、実際の車両で運転者がエアコンを作動する一般的な方式を考慮して、作動期と休止期を交互に設定することができる。また、ルームブロワーの回転数も所定の方式により可変的に設定することができる。

一方、臭気再現を加速するために、エアコンの臭気が最短時間に発生する条件を決定し、決定された条件により冷凍ユニットの作動時間及びルームブロワーの回転数を固定してエアコンの臭気加速再現試験装置を運行してもよい。これによる作動条件は下記のように設定される。

本実験例では、実際の車両の走行時間及びエアコンの作動時間に対する情報を収集してエアコンの臭気加速再現試験装置に適用するエアコン作動モデルを算定した。

表２は車両別の走行時間を示し、表３は該当車両でのエアコンの作動時間を示している。表４は、表２、表３のデータに基づいて季節別に換算してエアコンの作動比率を算出したものである。これと関連して、春と秋の作動パターンはほぼ類似の結果を見せるので、実験単位を減らすために一緒に分類した。

走行時間の平均は、表１の各季節の走行時間（春／秋の場合は春と秋の和）であり、作動時間の平均は表３の各季節のエアコンの作動時間（春／秋の場合は春と秋の和）である。作動時間の比率は、作動時間の平均を走行時間の平均で分けた値であり、このような作動時間の比率で８時間走行した時の作動時間は８時間走行基準（Ｄ）とした。作動時間の比率（Ｃ）及び８時間走行基準の作動時間（Ｄ）は、模写されたエアコンの作動時期を作動期と休止期で区分することに利用される。

例えば、春／秋の場合は、８時間走行基準で２．１時間エアコンが作動されるが、２．１時間の作動期と５．９時間の休止期を含むように設定される。一方、車両の走行と駐車、エアコンのオン／オフを繰り返す走行条件を反映するために、作動期と休止期を１つの周期として８時間内に４回繰り返すように作動時間の比率を設定する。したがって、表４の最下段に示すように、春／秋の場合は休止期（１．５ｈ）、作動期（０．５ｈ）を４回繰り返すようになる。同様に、夏の場合は休止期（０．９ｈ）、作動期（１．１ｈ）を４回繰り返し、冬の場合は休止期（１．９ｈ）、作動期（０．１ｈ）を４回繰り返すように設定される。上述したように、エアコンの作動時間の比率に関する制御因子を３段階に設定して実験に利用する。

また、エアコンの作動時間の他、各季節別の温度及び湿度条件、そして、供給される外気風量に対する条件をさらに設定することができる。この際、温度及び湿度条件は、各季節の平均気温及び湿度を考慮して微生物の代謝活動が可能となる最低温度を考慮して設定した。また、外気風量は、エアコンの作動段数を考慮して３段階に分けた。

これと関連して、設定条件は下記の通りである。

上記設定された３つの制御因子を適切に組み合わせて最適のモデルを算定した。この際、微生物の生長及び代謝を促進し、実車とほぼ類似のエアコンの臭気を得るために、温湿度モードと栄養分モードを区分し、それぞれ８時間ずつ行った。

温湿度モードは、温度及び湿度が調節された空気を供給しながらエアコンを所定の作動時間で駆動するモードであり、栄養分モードは、栄養分を供給しながらエアコンを所定の作動時間で駆動するモードである。

表６に示すように、９回の実験の結果、７から９の実験条件で、臭気が早く発生することを確認でき、特に、煙臭いときな臭いが蓄積されると、すっぱい臭いと雑巾臭いに転換されることを考慮して８の条件を最適の条件として採択することができる。

このような実験から採択された条件によってエアコンの臭気加速再現試験装置を駆動することで、エアコンの臭気を加速して再現するようになる。したがって、本発明の好ましい実施例によれば、蒸発器コア３１にバイオフィルム層が生成されることを再現し、蒸発器コア３１に生成されたバイオフィルム層から発生する臭いを治具ハウジング３３の捕集口３２で捕集し、捕集された臭いはどんな微生物から誘発されるか否かを判定する資料として活用されることができる。

具体的には、蒸発器コア３１に生成されたバイオフィルム層と捕集口３２で捕集された臭いを分析することによって、エアコンの臭気を誘発する微生物と臭気を誘発しない微生物などを区分し、それによって、エアコンの臭気を根本的に除去する土台を構築することができる。

一方、本発明によるエアコンの臭気加速再現試験装置は、シックカー症候群による臭気及び頭痛の誘発などの原因を判明するために、車両の内蔵材に用いられる揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ）をエア供給及び温湿度調節部の作動時に蒸発器コア側に一緒に投入し、新車のエアコンの臭いを糾明し、かつ車両の内蔵材の揮発性有機化合物による低温濃縮メカニズムを特定の原因物質別に分析する技術として利用することができる。

本発明は好ましい実施例を説明したが、当業者であれば本発明の技術範囲を逸脱しない範囲で修正及び変更が可能である。したがって本発明は、本実施例に制限されるものではない。

１０ チャンバーケーシング
１１ 上部室
１２ 下部室
２０ 温湿度調節ユニット
２１ 供給空気用冷凍ユニット
２２ 冷却コイル
２３ ヒータ
２４ 加湿ノズル
２５ ルームブロワー
２６ 第１温湿度センサ
３０ サンプル治具ユニット
３１ 蒸発器コア
３２ 捕集口
３３ 治具ハウジング
３４ 空気ブロワー
３５ 連結管
３６ 整流格子
３７ 第２温湿度センサ
３８ 相対湿度濃度計
３９ 風量計
４０ 冷却装置用冷凍ユニット
５０ 電気制御ユニット
６０ 蒸発器コア用治具
６１ 吸入口
６２ 排出口
６３ ケース
６４ フィルタ及びコア支持台
６５ 空気フィルタ
６７ 傾斜状吸入板
６８ フィルタ及びコア据置き固定板
６９ 傾斜面
７０ 栄養分供給部

Claims (16)

1. 装置上に着脱可能に構成された微生物接種部と、
   微生物を捕集して前記微生物接種部に微生物を接種させるための捕集部と、
   前記微生物接種部に接種された微生物に栄養分を供給する栄養分供給部と、
   前記微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を循環供給するように構成されたエア供給及び温湿度調節部と、
   前記栄養分供給部から供給される栄養分の移動経路上に前記微生物接種部を装着するためのサンプル装着部と、を含み、
   前記微生物接種部は、前記捕集部及び前記サンプル装着部の両方から取り外し可能で、前記捕集部に取り付けられ、微生物を捕集した後、前記捕集部から取り外され、前記サンプル装着部に取り付けられ、
   前記微生物接種部は蒸発器コアであり、前記エア供給及び温湿度調節部は、前記サンプル装着部に供給される空気の温度を調節するための温湿度調節ユニット（２０）を含み、
   前記蒸発器コア（３１）に冷却水を供給するための冷却装置用冷凍ユニット（４０）と、チャンバーケーシング（１０）内の一側部に装着されて前記温湿度調節ユニット（２０）を始め、サンプル治具ユニット（３０）及び冷却装置用冷凍ユニット（４０）を所望の作動条件で制御するための電気制御ユニット（５０）と、をさらに含んで構成されることを特徴とするエアコンの臭気加速再現試験装置。
2. 前記栄養分供給部は、都心空気の汚染物質、排気ガス、ガソリン、軽油、ＶＯＣｓのうち選択された１つ以上を微生物接種部に供給するように設けられることを特徴とする請求項１に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
3. 前記サンプル装着部は、
   前記エア供給及び温湿度調節部から供給された空気が蒸発器コアを通過して前記エア供給及び温湿度調節部に戻る循環ループを形成するように、前記エア供給及び温湿度調節部に連結された管路を形成する治具ハウジングを含むサンプル治具ユニットからなることを特徴とする請求項１に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
4. 前記サンプル治具ユニットは、
   前記治具ハウジング内の蒸発器コアの後端に装着される空気ブロワーをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
5. 前記サンプル治具ユニットは、
   治具ハウジング（３３）の内部で蒸発器コア（３１）の入口に装着される整流格子（３６）と、
   蒸発器コア（３１）の出口に装着される第２温湿度センサ（３７）と、
   蒸発器コア（３１）の下端部に連結される相対湿度計（３８）と、
   空気ブロワー（３４）の出口と上部室（１１）との間を連結する連結管（３５）の出口側に装着される風量計（３９）と、をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
6. 前記サンプル治具ユニットには前記蒸発器コアを通過した臭気を捕集するように、前記治具ハウジングの一端を開放した形態の捕集口が形成されることを特徴とする請求項３に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
7. 前記温湿度調節ユニット（２０）は、
   冷却コイルを含む供給空気用冷凍ユニット（２１）と、
   供給空気用冷凍ユニット２１の冷却コイル（２２）の上側に順次装着されるヒータ（２３）及び加湿ノズル（２４）と、
   加湿ノズル（２４）の上側に装着され、冷却コイル（２２）を通過した空気を吐き出してサンプル治具ユニット（３０）に供給されるようにしたルームブロワー（２５）と、
   サンプル治具ユニット（３０）に隣接している内部に装着される第１温湿度センサ（２６）と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
8. 前記捕集部は蒸発器コアが着脱可能なように構成され、空気中の浮遊微生物を案内して蒸発器コア上に接種されるように構成された蒸発器コア用治具（６０）からなることを特徴とする請求項１に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
9. 前記蒸発器コア用治具は、空気を濾過するための空気フィルタをさらに含むように構成されることを特徴とする請求項８に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
10. 前記蒸発器コア用治具（６０）は、
    前面の一側に吸入口（６１）が形成され、他側に排出口（６２）が形成された矩形体として製作され、吸入口（６１）に対応する後面の一側部は空気を排出口（６２）側に案内する傾斜面（６９）として形成されたケース（６３）と、
    ケース（６３）内の底面に装着されるフィルタ及びコア支持台（６４）と、
    フィルタ及びコア支持台（６４）上で吸入口（６１）側に隣接装着される空気フィルタ（６５）と、
    フィルタ及びコア支持台（６４）上で排出口（６２）側に隣接装着される蒸発器コア（３１）と、
    から構成されることを特徴とする請求項８に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
11. 前記蒸発器コア用治具（６０）は、
    前面に吸入口（６１）が形成された傾斜状吸入板（６７）が形成され、後面には排出口（６２）が形成され、両側内面には傾斜状吸入板（６７）の傾斜角と同じ角を有するフィルタ及びコア据置き固定板（６８）が並んで形成されたケース（６３）と、
    前記ケース（６３）内の各フィルタ及びコア据置き固定板（６８）に前後に並んで装着される空気フィルタ（６５）及び蒸発器コア（３１）と、
    から構成されることを特徴とする請求項８に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置。
12. 請求項１に記載のエアコンの臭気加速再現試験装置に適用されるエアコンの臭気加速再現試験方法であって、
    空気中の浮遊微生物を捕集して微生物を蒸発器コアである微生物接種部に接種する段階と、
    前記微生物接種部をサンプル装着部に搭載して固定させる段階と、
    前記蒸発器コアに液体冷却水を循環供給する冷却装置用冷凍ユニットを選択的に動作させ、前記微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を栄養分と共に循環供給する段階と、を含むことを特徴とするエアコンの臭気加速再現試験方法。
13. 前記微生物接種部の蒸発器コアに生成されたバイオフィルム層から発生する臭気を捕集する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のエアコンの臭気加速再現試験方法。
14. 前記栄養分は、都心空気の汚染物質、排気ガス、ガソリン、軽油、ＶＯＣｓのうち選択された１つ以上であることを特徴とする請求項１２に記載のエアコンの臭気加速再現試験方法。
15. 前記微生物接種部に温度及び湿度が調節された空気を栄養分と共に循環供給する段階では、エア供給及び温湿度調節部によって温度及び湿度を一定に調節することを特徴とする請求項１２に記載のエアコンの臭気加速再現試験方法。
16. 前記冷却装置用冷凍ユニットは、所定の作動時間の比率によって作動期と休止期が交互に行われることを特徴とする請求項１２に記載のエアコンの臭気加速再現試験方法。
    

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