JPH0516659A - 車室内空気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、空調装置を備えた車両において、
特に内気モードか選択された状態で車室内空気の清浄度
が損なわれたときに、この車室内空気を清浄化する車室
内空気浄化装置を提供することを目的とする。 【構成】吸気ダクト11に連通してコンプレッサ16および
ボンベ18を設け、外気ガス成分センサ21で外気正常が確
認された状態でボンベ18に外気を圧縮貯蔵する。内気モ
ード設定状態で、内気ガス成分センサ24で内気異常が検
出されると、第３の弁19が開かれ、ボンベ18に貯蔵され
た清浄空気が放出され、空調装置のエバポレータに供給
されて、清浄な空気が車室内に放出され、車室内環境が
常に清浄に保たれるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、乗用車等の空調装置
に係るものであり、特に人間が居留する車室内の空間に
おける空気質を正常に保持させる車室内空気浄化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載される空調装置においては、
外気を導入して換気を行う外気モードと、内気を循環し
て使用する内気モードとを備え、この内気モードの状態
では外気を遮断して、車室内の冷暖房を行っている。

【０００３】特に外気の状態が排気ガス等によって悪い
場合、また急速に冷房もしくは暖房を行なわせる場合に
内気モードが選択されるものであるが、この内気モード
の状態で長時間車室内に乗員が滞在すると、この乗員の
呼吸による酸素消費と炭酸ガスの呼出によって、車室内
のＯ₂ 濃度が下降すると共にＣＯ₂ 濃度が上昇して、車
室内空気の状態が人体に好ましくない状況となる。

【０００４】さらにこの様な状態で車室内で喫煙をした
場合には、ＣＯの濃度が上昇するのみならず粉塵が多く
なり、居住環境が悪化する。この様な状況のときには、
通常外気モードに切換えるか、もしくは窓を開けるよう
にして新鮮な外気を車室内に取り入れる。

【０００５】しかし、この様に車室内空気質を改善する
操作を行ったとしても、特に都心部等においては排気ガ
ス等によって外気が汚染されており、外気導入を行って
もかえって車室内空気が汚染されることがある。

【０００６】この様な問題を解決するために、例えば特
開昭６３−２１３７３４号公報に示されるようなシステ
ムが提案されている。これは部屋の内外気の交換を最小
限にして冷暖房等のエネルギーロスを最小限に抑えると
共に、酸素濃度を自然空気以上に高めることを目的とし
ている。

【０００７】しかし、この様なシステムでは室内のガス
以外の微量物質、例えば人体からの臭い物質（アルデヒ
ド類、Ｎ₂ 化合物等）や細菌類が蓄積および増殖され易
くなるような問題を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、外気および内気モードが車
室内状況によって適宜切換えられるようにすると共に、
特に内気モードが選択されて車室内環境が悪化された状
態で、空気浄化装置を使用することなく、外気に頼らず
車室内空気質を改善できるようにして、自然空気に近い
車室内環境を実現することができ、乗員へのガス濃度変
化の影響を最小限にした車室内空気浄化装置を提供しよ
うとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車室内空
気浄化装置は、例えば外気モードが選択できる状況で清
浄な空気を圧縮し貯蔵する手段を備えるものであり、内
気モード選択状態で車室内空気が悪化したときにこの貯
蔵手段からの空気が車室内の空調手段に導かれるように
するものである。

【００１０】

【作用】この様な車室内空気浄化装置においては、例え
ば外気が正常な状態では外気モードを選択して空調装置
が動作される。また、この様な外気の正常な状態では、
例えば外気を圧縮して取り込み、貯蔵されるようにな
る。外気の状況が悪化し、あるいは車室内の冷暖房能力
を高める必要がある場合には、内気モードを選択して外
気の導入を遮断しているものであるが、この内気モード
が継続されて車室内空気の状態が悪化した場合には適宜
外気モードが選択される。しかし、外気の状況が悪い状
態で外気モードを選択すると、車室内空気質がより悪化
することがあり、外気モードを選択することができな
い。したがって、この様な状況で前記空気の圧縮貯蔵手
段から貯蔵空気が放出され、空調装置に導かれるように
なるもので、車室内の空気環境が確実に改善される。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその概略的な構成を示すもので、車室
外の外気が、図示しない送風ファン等によって取り込ま
れて吸気ダクト11部に導入される。この吸気ダクト11に
導入された外気は、第１の弁12および内外気切換えダン
パ13を介して出力ダクト14に導かれ、図示しない車両用
空調装置のエバポレータ部に導かれる。この空調装置か
らの出力空調空気は車室内に放出される。

【００１２】内外気切換えダンパ13部分には、さらに車
室内に開口する空気取り入れ口からの内気を導く内気ダ
クト15が連通され、この内気ダクト15からの内気および
外気ダクト11からの外気の一方が、内外気切換えダンパ
13によって選択され、空調装置のエバポレータ部に供給
されるようにする。

【００１３】外気ダクト11に連通してコンプレッサ16が
設けられる。このコンプレッサ16はエンジン161 によっ
て駆動され、外気を空気圧縮室162 に導入して圧縮する
もので、この圧縮された空気は第２の弁17を介してボン
ベ18に供給され貯蔵される。このボンベ18に貯蔵された
圧縮空気は、第３の弁19が開かれたときに、空調装置の
エバポレータに供給される。

【００１４】第１乃至第３の弁12、17、19は、それぞれ
マイクロコンピュータ等によって構成された制御回路20
からの指令によって開閉制御される。この制御回路20に
よっては、さらにコンプレッサ16および内外気切換えダ
ンパ13の駆動機構131 が制御される。

【００１５】この制御回路20には外気ダクト11内に設定
した外気ガス成分センサ21からの検出信号、ボンベ18に
設定した圧力センサ22からの検出信号、さらに車室23内
に設定された内気ガス成分センサ24からの検出信号が供
給されている。この車室23内には、例えば車室内空気質
が劣化したことを警告するアラーム機構25が設けられて
いる。

【００１６】図２は車室23内の状態を示しているもの
で、例えば運転席前方に操作パネル30が設定されると共
に、この車室23内の例えば前座席の後方に内気ガス成分
センサ24が設置される。そして、このセンサ24からの検
出信号は、電子制御回路（ＥＣＵ）によって構成された
制御回路20に入力され、この制御回路20によって図１で
示したような空調ユニット31が制御される。この場合、
ボンベ18は例えば車体のトランクルーム等に設置され
る。

【００１７】図３は操作パネル30の例を示すもので、外
気モード選択スイッチ301 および内気モード選択スイッ
チ302 を備え、さらに選択されたモードを表示する表示
ランプ303 および304 が配置されている。また、この空
調装置の動作状況を表示するために、外気異常表示ラン
プ305 、内気異常表示ランプ306 、ボンベ放出表示ラン
プ307 、およびボンベ空表示ランプ308 が配置されてい
る。

【００１８】図４は制御回路20の構成を説明するもの
で、ＥＣＵによって構成された制御回路20には外気ガス
成分センサ21、内気ガス成分センサ24、ボンベ圧力セン
サ22、さらに外気モード選択スイッチ301 、および内気
モード選択スイッチ302 からの信号が入力される。

【００１９】そして、この制御回路20からの出力によっ
てコンプレッサ16、第１乃至第３の弁12、17、19が制御
され、外気異常表示ランプ305 、内気異常表示ランプ30
6 、ボンベ放出表示ランプ307 、ボンベ空表示ランプ30
8 が表示制御され、さらに選択された外気モードあるい
は内気モードを表示するランプ303 、304 を表示制御す
る。

【００２０】図５はこの様な制御回路20における処理の
流れを示しているもので、ステップ100 で初期設定した
後、ステップ101 でイグニッションスイッチがオンされ
ているか否かを判定する。もしスイッチがオンされてい
なければ、ステップ102 で初期設定状態を確認した後ス
テップ101 に戻る。

【００２１】ステップ101 でイグニッションスイッチが
オンされていることが確認されたならば、ステップ103
で外気ガス成分センサ21からの検出信号に基づき、外気
ガス濃度が正常であるか否かを判定し、正常であればス
テップ104 に進み、また外気ガス濃度が異常であると判
定されたときは、図６で示すステップ104 に進む。

【００２２】まず、外気ガス濃度が正常状態と判定され
て進むステップ105においては、ボンベ圧力センサ22か
らの検出信号に基づいて、ポンベ18が満タン（高圧）の
状態であるか否かを判断し、満タンであればステップ10
6 に進んでコンプレッサ16をオフ状態とすると共に、第
１の弁12を開き、第２および第３の弁17および19をクロ
ーズする。すなわち、外気が車両の空調装置に導入され
る状態が設定されると共に、ボンベ18が満タンであるの
で、新たに空気充填の作業が行われないようにする。ま
た、このポンベ18からの空気の放出も停止されている。

【００２３】ステップ105 でボンベ18が満タンではない
と判定されたときは、ステップ107に進んでコンプレッ
サ16をオンして、外気を取込み圧縮する。また第１およ
び第２の弁12、17を開くと共に、第３の弁19を閉じ、ボ
ンベ18に外気を圧縮して充填すると共に、ボンベ18から
の空気放出を停止設定する。

【００２４】この様にステップ106 および107 でボンベ
18の外気充填制御が実行されたならば、ステップ108 に
進んで送気モードスイッチが外気かあるいは内気かを判
定する。そして、外気が選択されていると判定されたな
らばステップ109 に進んで外気モードに設定し、ステッ
プ110 で外気モード表示を行う。

【００２５】ステップ108 で内気モードであることが判
定されたならば、ステップ111 に進んで内気ガス成分セ
ンサ24の検出出力に基づき、内気ガス濃度が正常である
か否かを判定し、正常であればステップ112に進んで内
気モードに設定し、ステップ113 で内気モード表示を行
ってステップ101 に戻る。

【００２６】ステップ111 で内気ガス濃度の異常が判定
されたならば、ステップ114 に進んで内気異常表示を行
なわせると共に、ステップ115 で外気モードを設定し、
ステップ116 で外気モード表示を行なわせる。

【００２７】ステップ103 で外気ガス濃度が異常である
と判定されたときに進む図６のステップ104 において
は、外気異常表示を行う。ステップ117 では内気ガス成
分センサ24からの検出信号に基づいて、内気ガス濃度が
正常であるか否かを判定し、正常であると判定されたな
らばステップ118 に進んでコンプレッサ16をオフ制御す
ると共に、第１乃至第３の弁12、17、19を全て閉じて、
ボンベ18の密閉操作を行なわせる。そして、ステップ11
9 で内気モードを設定すると共に、ステップ１２０で内
気モード表示を行ってステップ１０１ に戻る。

【００２８】ステップ117 で内気ガス濃度が異常である
と判定されたならば、ステップ121に進んで内気異常表
示を行なわせる。次のステップ122 でボンベ18の圧力を
圧力センサ22で検出し、ボンベ18に圧力が設定されて圧
縮空気有りと判定されたときは、ステップ123 に進んで
第３の弁19を開いてボンベ18からの圧縮空気の放出を行
う。すなわち、ボンベ18に圧縮貯蔵されていた外気が、
開かれた弁19を介して放出され、空調装置のエバポレー
タ部に送られるようになり、ステップ124 でボンベ放出
表示がされる。

【００２９】この様なボンベ18の放出動作に対応して、
ステップ122ではボンベ18の圧力をセンサ22で検出し、
ボンベ18が空になったか否かを判定し、ボンベ18の圧力
が低圧の状態と判定されたときは、ステップ125 に進ん
で第２の弁17および第３の弁19を閉じ、ボンベ放出を停
止させる。同時に第１の弁12を開いて外気モードとし
て、ステップ126 でボンベ空表示を行うと共に外気モー
ド表示する。

【００３０】この様にボンベ18の貯蔵空気が無くなった
状態では、外気の状況が好ましくない状態であっても、
ステップ125 で外気モードを設定して外気を取込み、空
調装置に供給するように設定し、ステップ127 で外気モ
ードを表示する。

【００３１】すなわち、この様に構成される装置にあっ
ては、通常の空調装置の外気が正常である場合には、外
気を取り込んで圧縮し、ボンベ18に貯蔵させる。そし
て、内気モードに設定された状態において、車室内空気
が汚染されているような状態となったときには、この状
態を内気ガス成分センサ24によって検出し、内気循環の
状態に代わってボンベ17からの放出空気が空調装置に供
給されるようになり、車室内の空気質が良好に保たれる
ようにされる。

【００３２】ガス成分センサ21および24は、人間の呼吸
するＣＯ₂ や排気ガスからのＣＯおよびＮＯ_x 、またＯ
₂ や粉塵等の人体に有害と考えられるガスを検出する素
子によって構成される。この場合、ガス成分濃度の異常
値は、例えば通常に知られている環境基準にしたがって
判断する。

【００３３】なお、実施例においては外気が正常である
条件で外気を取込み、圧縮してボンベ18に貯蔵し、内気
が異常となった状態でこのボンベ18からの放出空気を利
用するようにした。しかし、ボンベ18の貯蔵容量は有限
であるので、予め清浄な空気の封入されたボンベを用意
し、適宜交換できるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、車両に
搭載された空調装置において、外気および外気のガス成
分の状態を判別すると共に、例えば外気が正常である状
態で外気を取込み圧縮貯蔵する清浄空気の貯蔵手段を備
え、特に内気モードが選択された状態で内気が異常と判
断されたときに、貯蔵された清浄空気が放出され、空調
装置に供給されるようになる。したがって、車室内空気
質が常に清浄化されるように制御されるものであり、車
室内環境が常に安定して清浄状態に保持されるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車室内空気浄化装置
を説明する概略的な構成図。

【図２】車室内の状態を説明する図。

【図３】車室に設定される表示パネルを示す図。

【図４】上記実施例の制御回路の構成を示す図。

【図５】上記空気清浄装置の動作の流れを説明するフロ
ーチャート。

【図６】図５の処理の流れの続きを示すフローチャー
ト。

【符号の説明】

11…外気ダクト、12…第１の弁、13…内外気切換えダン
パ、15…内気ダクト、16…コンプレッサ、17…第２の
弁、18…ボンベ、19…第３の弁、20…制御回路、21…外
気ガス成分センサ、22…圧力センサ、24…内気ガス成分
センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車室外の空気を取り込む外気導入手段
   と、 車室内の空気を取り込み循環させる内気導入手段と、 前記外気もしくは内気導入手段の一方を選択する内外気
   選択手段と、 この選択手段で選択された空気が導かれる車室内空調手
   段と、 清浄な空気を圧縮し貯蔵する空気貯蔵手段と、 前記車室内に設定され、車室内空気の成分の正常もしく
   は異常状態を判別する内気成分検出手段と、 前記内外気選択手段で内気導入手段が選択され、前記内
   気成分検出手段で内気異常が判別された状態で、前記空
   気貯蔵手段からの放出空気を前記車室内空調手段に導く
   制御手段と、 を具備したことを特徴とする車室内空気浄化装置。