JPH04303016A - 車両用蒸発式加湿器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室内の加湿、とくに
車両乗員の顔部に加湿空気を送る車両用蒸発式加湿器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用蒸発式加湿器は、例え
ば特開昭５６−１４７１１５号公報等に開示されている
ように、水を加熱して水蒸気を発生する水蒸気発生部が
エンジンルーム内に取り付けられている。このため、そ
の水蒸気発生部の取り付け位置と一番加湿の必要な車両
乗員の顔部との距離が大きく離れることとなる。

【０００３】この結果、水蒸気発生部で発生した水蒸気
が車両乗員の顔部に到達する前に拡散してしまうために
、車両乗員の顔部に効率的な加湿を行うことができなか
った。そこで、従来の車両用蒸発式加湿器においては、
有効な加湿を得るために、水蒸気発生部への電力の供給
量を増大させて加湿量を増加させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法で
は、車室内の加湿量が増加するためウィンドガラスが曇
ったり、水蒸気発生部への電力の供給量を増大するため
水蒸気発生部における消費電力が増大するという課題が
あった。

【０００５】また、水蒸気発生部の代わりに水タンク内
に超音波を照射して霧を発生させる超音波式加湿器を用
いることも考えられる。ところが、車室内は水の保存条
件が悪く、水タンク内の水の中に不純物が含まれていた
り、細菌が発生していたりすることが多い。このため、
超音波式加湿器は、水と共に不純物や細菌を車室内に飛
ばしてしまう可能性が大きく、車室内の衛生上好ましく
ないという課題があった。

【０００６】本発明は、車両乗員の顔部に効率的な加湿
が行え、且つ車室内の衛生を保てる車両用蒸発式加湿器
の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に水が流
入する蒸発部、およびこの蒸発部内に流入した水を加熱
して水蒸気を発生する加熱手段を有する水蒸気発生手段
と、車室内の天井部に取り付けられ、内部に前記水蒸気
発生手段を収納するとともに、前記蒸発部内の水蒸気を
前記車室内に向かって吹き出す吹出口を有するハウジン
グとを備えた技術手段を採用した。

【０００８】

【作用】本発明は、蒸発部内に流入した水を加熱手段に
よって加熱して蒸発させることにより水蒸気を発生させ
る。なお、この水蒸気は、蒸発部内に流入した水に含ま
れる不純物が蒸発部内に残留し、且つ蒸発部内に流入し
た水内に発生した細菌は繁殖が抑えられるため、清浄な
加湿空気となる。

【０００９】そして、その清浄な加湿空気は、車室内の
天井部に取り付けられたハウジングの吹出口から車室内
に向かって吹き出される。なお、蒸発部が車室内の天井
部付近に設けられることによって蒸発部と車両乗員の顔
部との間の距離が短くなり、加湿空気が車両乗員の顔部
まで届く間の拡散を抑える。

【００１０】

【実施例】本発明の車両用蒸発式加湿器を図１ないし図
１８に示す実施例に基づき説明する。図１ないし図７は
本発明の第１実施例で、図１は車室内の天井部への乗用
車用蒸発式加湿器の装着状態を示した図で、図２は乗用
車用蒸発式加湿器の概略を示した図で、図３および図４
は乗用車用蒸発式加湿器を示した図である。

【００１１】乗用車用蒸発式加湿器１は、車室内２の後
部座席３に着座している１人の車両乗員の顔部に加湿空
気を供給するものである。この乗用車用蒸発式加湿器１
は、車室内２の天井部４に固定された薄型のハウジング
５と、このハウジング５内に収納された電動ファン６と
、この電動ファン６に隣設された加湿器本体７と、この
加湿器本体７に水を供給する水供給機構８と、乗用車用
蒸発式加湿器１を制御する制御回路９とを備える。

【００１２】ハウジング５は、車室内２の天井部４に取
り付けられた基板部１０、およびこの基板部１０の一端
部に回動自在に取り付けられた碗状の蓋板部１１から構
成されている（図６参照）。

【００１３】基板部１０には、車室内２とくに車両乗員
の顔部に向かって空気を送るための送風ダクト１２およ
び電動ファン６がねじ等により取り付けられている。基
板部１０の他端部には、蓋板部１１の被係止部１３を係
止するための係止部１４が形成されている。

【００１４】蓋板部１１の側面には、車室内２の空気を
吸入する吸入口１６が形成され、車室内２とくに車両乗
員の顔部に向かって空気を吹き出すダクト用吹出ノズル
１７が配設されている。このダクト用吹出ノズル１７の
内側にダクト用蒸気吹出ノズル１８があり、ダクト用蒸
気吹出ノズル１８の内周には、図５にも示したように、
ダクト用蒸気吹出ノズル１８への結露を防ぐためにダク
ト用蒸気吹出ノズル１８を加熱する電熱線１９が巻回さ
れている。ダクト用吹出ノズル１７とダクト用蒸気吹出
ノズル１８とは、同軸ノズル構造で、ダクト用吹出ノズ
ル１７より吐出される空気の層がダクト用蒸気吹出ノズ
ル１８より吐出する加湿空気を包むことで加湿空気の拡
散を防いでいる。

【００１５】電動ファン６は、通電されるとハウジング
５の吸入口１６から車室内２の空気を送風ダクト１２内
に吸引して、車室内２に向かう空気流を発生する。

【００１６】加湿器本体７は、本発明の水蒸気発生手段
であって、ハウジング５の基板部１０にねじ等により固
定されている。この加湿器本体７は、内部に蒸発室２０
が形成されている。この蒸発室２０は、本発明の蒸発部
であって、底部に通電されると蒸発室２０内の水を加熱
して水蒸気を発生させるＰＴＣヒータ２１が取り付けら
れている。蒸発室２０内で発生した水蒸気は、誘導管２
２を通って吐出口２３から送風ダクト１２内に吐出され
る。

【００１７】ＰＴＣヒータ２１は、本発明の加熱手段で
あって、チタン酸バリウムを主成分とする導電性セラミ
ック製の正特性サーミスタ素子板２４を一方の電極とさ
れた加湿器本体７の底部と他方の電極とされた導電板２
５との間に挟み込んだもので、導電性セラミックに各種
の添加物を加えて所定のキューリ点から急激に電気抵抗
値が増大するように構成されている。

【００１８】水供給機構８は、ハウジング５の基板部１
０にねじ等により固定された電磁弁２６、ハウジング５
の蓋板部１１にばね等により固定された薄型の樹脂製水
タンク２７、および水タンク２７から加湿器本体７の蒸
発室２０内に水を供給する水供給管２８から構成されて
いる。

【００１９】電磁弁２６は、通電されると開弁して水供
給管２８を開き、通電が停止されると閉弁して水供給管
２８を閉じる。水タンク２７は、内部に水を溜めるもの
である。また、水タンク２７への水の補給作業は、図６
に示したように、ハウジング５の蓋板部１１を図示一点
鎖線位置に移動させて端部に設けた補給口から水タンク
２７を抜くことによりなされる。

【００２０】なお、前述の電動ファン６、蒸発室２０、
電磁弁２６および水タンク２７はほぼ平面上に位置する
ようにハウジング５内に収納され、且つ水タンク２７、
電磁弁２６、蒸発室２０の順に低くなる位置（地方向）
となるように配置されている。

【００２１】制御回路９は、乗用車に搭載されたバッテ
リ３０からメインスイッチ３１を介して作動電圧が供給
されている。この制御回路９は、メインスイッチ３１が
閉じられると、電動ファン６、電熱線１９およびＰＴＣ
ヒータ２１を通電する。

【００２２】また、制御回路９は、ＰＴＣヒータ２１の
電流値を測定し、ＰＴＣヒータ２１の電流値が設定電流
値以下に低下したとき電磁弁２６を通電して開弁させ、
ＰＴＣヒータ２１の電流値が設定電流値より上昇したと
き電磁弁２６への通電を停止して閉弁させる（図７のタ
イムチャート参照）。

【００２３】なお、制御回路として、加湿器本体７の温
度を検出するサーミスタ等の温度センサと、この温度セ
ンサにより検出した蒸発室２０内の温度が設定温度以上
に上昇したときにのみ電磁弁２６を通電するものを用い
ても良い。

【００２４】この乗用車用蒸発式加湿器１の作用を図１
ないし図７に基づき説明する。メインスイッチ３１が閉
じられると、ＰＴＣヒータ２１が通電されるため、蒸発
室２０内の水が加熱されて水蒸気が発生する。このとき
、蒸発室２０内の水に含まれる不純物はその水が蒸発す
ることによって蒸発室２０の底部に堆積する。

【００２５】また、蒸発室２０内の水に発生した細菌は
熱が加わることによって繁殖が抑えられる。この結果、
蒸発室２０内に発生した水蒸気は清浄な加湿空気となり
、誘導管２２を通って送風ダクト１２内に吐出される。

【００２６】一方、電動ファン６も作動を開始するので
、誘導管２２から吐出された加湿空気が吸入口１６から
吸引された車室内２の空気とともに、車室内２とくに後
部座席３に着座している車両乗員の顔部に供給される。 なお、水蒸気の発生する蒸発室２０が車室内２の天井部
４に取り付けられるハウジング５内に設けられている。

【００２７】よって、蒸発室２０と車両乗員の顔部との
間の距離が従来技術と比較して著しく短くなっている。 この結果、加湿空気が車両乗員の顔部まで届く間の拡散
が抑えられるので、車両乗員の顔部に効率的でスポット
性の良い加湿を行える。

【００２８】そして、蒸発室２０内の水を全て蒸発させ
てしまうと、ＰＴＣヒータ２１によって蒸発室２０その
ものが加熱されることとなる。本実施例では、ＰＴＣヒ
ータ２１を流れる電流値を制御回路９によって測定し、
図７のタイムチャートに示したように、電流値が設定電
流値以下に低下したとき、すなわち、蒸発室２０内の水
が無くなって蒸発室２０内の温度が設定温度以上に上昇
したときのみ電磁弁２６を開弁するようにしている。

【００２９】このため、水タンク２７から水供給管２８
を通って蒸発室２０内に供給され、蒸発室２０内の水が
無くなることによる蒸発室２０の異常加熱を防止できる
。また、水供給機構８は、ＰＴＣヒータ２１を流れる電
流値が設定電流値より上昇したら制御回路９により電磁
弁２６が閉弁されて水タンク２７から蒸発室２０への水
の供給が止まるようになっている。

【００３０】すなわち、蒸発室２０の温度変化に応じて
蒸発室２０内への水を供給量を制御することによって、
蒸発室２０内には少量の水しか供給されない。このため
、ＰＴＣヒータ２１によって少量の水を蒸発させること
となるので、水蒸気を発生する際に出る蒸発音を低減で
きる。さらに、少ない電力でも水蒸気が速やかに発生す
るため、省電力化を図ることができる。

【００３１】また、車室内２の天井部４にハウジング５
が取り付けられており、ハウジング５のダクト用蒸気吹
出ノズル１８が下方に向かって開口しているので、仮に
ダクト用蒸気吹出ノズル１８内で結露が生じた場合には
、車室内２に水滴が落下する可能性がある。このため、
本実施例では、図５に示したように、ダクト用蒸気吹出
ノズル１８の内周に電熱線１９を巻回してダクト用蒸気
吹出ノズル１８を加熱しているので、結露を防ぐことが
できる。

【００３２】なお、車室内２の後部座席３に着座する車
両乗員の視界を妨げる可能性があるが、電動ファン６、
蒸発室２０、電磁弁２６および水タンク２７はほぼ平面
上に位置するようにハウジング５内に収納し、且つ水タ
ンク２７、電磁弁２６、蒸発室２０の順に低くなる位置
（地方向）となるように配置している。このため、乗用
車用蒸発式加湿器１が薄型構造となり、車室内２の後部
座席３に着座する車両乗員の視界を妨げることはない。

【００３３】図８は第２実施例で、ダクト用吹出ノズル
を示した図である。この実施例では、第１実施例に用い
たダクト用吹出ノズル１７のダクト用蒸気吹出ノズル１
８自身を電気抵抗体により構成して、バッテリ３０から
電力を供給してダクト用吹出ノズル１７のダクト用蒸気
吹出ノズル１８自身を加熱することにより、結露を防止
するものである。

【００３４】図９ないし図１１は第３実施例で、図９は
乗用車用蒸発式加湿器の概略を示した図で、図１０はダ
クト用吹出ノズルおよび毛細管部を示した図で、図１１
は加湿器本体の誘導管および毛細管部を示した図である
。この実施例では、毛細管現象が生じる材質製の筒状体
４１を送風ダクト４２のダクト用吹出ノズル４３内に嵌
め込んで、筒状体４１内に結露した水滴を２本の案内部
４６で案内して、内部に加湿空気が通るため高温とされ
た加湿器本体４４の誘導管４５の周囲に導いて結露を防
ぐものである。なお、４７は電動ファンである。

【００３５】図１２は第４実施例で、ダクト用吹出ノズ
ルを示した図である。この実施例では、毛細管現象が生
じるように複数の凹所５１と凸部５２とを一定の間隔で
交互に形成したダクト用吹出ノズル５３を設けて、ダク
ト用吹出ノズル５３内に結露した水滴を第３実施例のよ
うに加湿器本体の誘導管（図示せず）の周囲に導いて結
露を防ぐものである。

【００３６】図１３ないし図１６は第５実施例で、図１
３は乗用車用蒸発式加湿器の加湿空気の吹出方向を示し
た図で、図１４は乗用車用蒸発式加湿器の概略を示した
図で、図１５は乗用車用蒸発式加湿器の吹出方向切替部
を示した図である。この実施例の乗用車用蒸発式加湿器
６０は、車室内６１の運転席６２、補助席６３および後
部座席６４に着座する４人の車両乗員の顔部に加湿空気
を供給するタイプである。

【００３７】この実施例の送風ダクト６５には、４人の
車両乗員の顔部に向かってそれぞれ加湿空気を吹き出す
４つのダクト用吹出ノズル６６が設けられている。また
、加湿器本体６７の蒸発室６８は、一方が吹出方向切替
部６９を介して４つの誘導管ａ〜ｄに連通し、他方が電
磁弁７０を設けた水供給管７１を介して水タンク７２に
連通している。

【００３８】吹出方向切替部６９は、内部に連通路７３
を有する回転体７４を制御回路７５により通電制御され
る例えばサーボモータ７６等により回転駆動させること
により、加湿空気を４人の車両乗員の顔部に順に吹き出
すように加湿空気の吹出方向を切り替えるものである。

【００３９】制御回路７５は、図１６のタイムチャート
に示したように、温度センサ７７により検出された加湿
器本体６７の温度を測定して、その加湿器本体６７の温
度が設定温度以上に上昇したときに、電磁弁７０の開弁
とともにサーボモータ７６を通電するなどして回転体７
４を回転させる。このため、各誘導管ａ〜ｄと連通路７
３とが順に連通することとなり、加湿空気が４人の車両
乗員の顔部に順に吹き出す。なお、７８はＰＴＣヒータ
で、７９は電動ファンである。

【００４０】図１７は第６実施例で、乗用車用蒸発式加
湿器の加湿空気の吹出方向を示した図である。この実施
例では、乗用車用蒸発式加湿器８０に２つのダクト用吹
出ノズル８１を設けて、加湿空気を第５実施例のように
後部座席８２に着座した２人の車両乗員の顔部に順に吹
き出すようにしている。

【００４１】図１８は第７実施例で、乗用車用蒸発式加
湿器の加湿空気の吹出方向を示した図である。この実施
例では、乗用車用蒸発式加湿器９０に１つのダクト用吹
出ノズル（図示せず）に連通するフレキシブル管９１を
設けて、このダクト用吹出フレキシブル管９１の加湿空
気の吹出方向を任意に変化させることによって、加湿空
気を後部座席９２に着座した２人の車両乗員のうちどち
らか一方の車両乗員の顔部に吹き出すようにしている。

【００４２】図１９は第８実施例で、乗用車用蒸発式加
湿器の概略を示した図である。この実施例では、乗用車
用蒸発式加湿器１を車室内２の天井部４に取り付けるた
めにハウジング５や水タンク２７等を薄型形状に形成し
ており、乗用車が坂道を通る際に水タンク２７が傾いて
うまく水タンク２７から蒸発室２０内に水が供給されな
い可能性がある。

【００４３】そこで、この実施例では、電動ファン６か
ら吐出される空気の一部を空気供給路１５を介して水タ
ンク２７内に導いて水タンク２７内を加圧することによ
って、水タンク２７が傾いても水タンク２７から蒸発室
２０内に容易に水が供給されるようにしている。

【００４４】（変形例）　　本実施例では、加熱手段と
して電気ヒータを用いたが、加熱手段として蒸発室内に
２本の電極板を設け、２本の電極板間に電圧を印加して
ジュール熱により蒸発室内の水を蒸発させるものを用い
ても良い。この加熱手段は、蒸発室内に水がなくなると
自動的に通電が止まるという特長があり、一般的に安価
である。

【００４５】本実施例では、車両乗員の顔部に向かって
加湿空気が吹き出すように送風ダクトの吹出口を開口さ
せたが、車両乗員の顔部以外の車室内に向かって加湿空
気が吹き出すように送風ダクトの吹出口を開口させても
良い。

【００４６】本実施例では、蒸発室内の水が設定水量以
下になったことをＰＴＣヒータを流れる電流値や加湿器
本体の温度によって判定したが、フロートセンサ等によ
り蒸発室内の水の水量を直接検出しても良い。なお、電
動ファン、空気供給路および電磁弁等は設けられていな
くても良い。

【００４７】

【発明の効果】本発明は、車両乗員の顔部に近い車室内
の天井部に車両用蒸発式加湿器を取り付けることによっ
て、車両乗員の顔部に効率的な加湿を行うことができる
。また、加湿空気とともに水中の不純物や細菌が車室内
に飛ばされないので、車室内の衛生状態を最適な状態に
保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例にかかる車室内の天井部への乗用車
用蒸発式加湿器の装着状態を示した断面図である。

【図２】第１実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の概
略を示した構造図である。

【図３】第１実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器を示
した断面図である。

【図４】第１実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器を示
した他の断面図である。

【図５】第１実施例にかかるダクト用蒸気吹出ノズルを
示した側面図である。

【図６】第１実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器を示
した他の断面図である。

【図７】第１実施例にかかるＰＴＣヒータの電流値およ
び電磁弁の制御状態を示したタイムチャートである。

【図８】第２実施例にかかるダクト用蒸気吹出ノズルを
示した側面図である。

【図９】第３実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の概
略を示した構造図である。

【図１０】第３実施例にかかるダクト用吹出ノズルおよ
び毛細管部を示した正面図である。

【図１１】第３実施例にかかる加湿器本体の誘導管およ
び毛細管部を示した斜視図である。

【図１２】第４実施例にかかるダクト用吹出ノズルを示
した正面図である。

【図１３】第５実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の
加湿空気の吹出方向を示した概略図である。

【図１４】第５実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の
概略を示した構造図である。

【図１５】第５実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の
吹出方向切替部を示した断面図である。

【図１６】第５実施例にかかる加湿器本体の温度、電磁
弁の制御状態、吹出方向切替部の切替方向を示したタイ
ムチャートである。

【図１７】第６実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の
加湿空気の吹出方向を示した概略図である。

【図１８】第７実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の
加湿空気の吹出方向を示した概略図である。

【図１９】第８実施例にかかる乗用車用蒸発式加湿器の
概略を示した構造図である。

【符号の説明】

１　　乗用車用蒸発式加湿器（車両用蒸発式加湿器）２
　　車室内 ５　　ハウジング ７　　加湿器本体（水蒸気発生手段） ２０　　蒸発室（蒸発部） ２１　　ＰＴＣヒータ（加熱手段） ４４　　加湿器本体（水蒸気発生手段）６０　　乗用車
用蒸発式加湿器（車両用蒸発式加湿器）６１　　車室内 ６７　　加湿器本体（水蒸気発生手段）６８　　蒸発室
（蒸発部） ７８　　ＰＴＣヒータ（加熱手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）内部に水が流入する蒸発部、お
   よびこの蒸発部内に流入した水を加熱して水蒸気を発生
   する加熱手段を有する水蒸気発生手段と、（ｂ）車室内
   の天井部に取り付けられ、内部に前記水蒸気発生手段を
   収納するとともに、前記蒸発部内の水蒸気を前記車室内
   に向かって吹き出す吹出口を有するハウジングとを備え
   た車両用蒸発式加湿器。