(57)【要約】【課題】  結露水が原因で乗員に違和感を与えることを抑制する。【解決手段】  車両用酸素富化空気供給装置は、外気のうち酸素を優先的に導入して酸素富化空気を生成する酸素富化器１１０と、酸素富化器１１０から車室内まで連通するダクト１３０、１４０、１５０と、酸素富化空気を酸素富化器１１０からダクト１３０〜１５０を通して車室内に送り出す真空ポンプ１２０と、を備えており、酸素富化器１１０、ダクト１３０〜１５０、および真空ポンプ１２０のいずれかの内部に溜まる水分を蒸発させて外に排出する蒸発モードを有する。したがって、酸素富化器１１０、ダクト１３０〜１２５０、および真空ポンプ１２０のいずれかの内部に溜まることがあっても、結露水が蒸発して外部に放出されるので、結露水が乗員側に落ちることを抑制できる。【選択図】        図１
2006007903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気のうち酸素を優先的に導入して酸素富化空気を生成する酸素富化器（１１０）と、
前記酸素富化器から車室内まで連通するダクト（１３０、１４０、１５０）と、
前記酸素富化空気を前記酸素富化器から前記ダクトを通して前記車室内に送り出すポンプ（１２０）と、を備える車両用酸素富化空気供給装置であって、
前記酸素富化器、前記ダクト、および前記ポンプのいずれかの内部に溜まる水分を蒸発させて外に排出する蒸発モードを有することを特徴とする車両用酸素富化空気供給装置。
【請求項２】
前記酸素富化器、前記ダクト、および前記ポンプのうちいずれかには、車両用空調装置から除湿された空気を取り入れる取入口（１５１）が設けられており、
前記蒸発モードでは、前記車両用空調装置から前記取入口を通して導入した空気を前記酸素富化器、前記ダクト、および前記ポンプの内部に導入して、この導入される空気に前記水分を蒸発させて外に放出するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用酸素富化空気供給装置。
【請求項３】
前記取入口（１５１）および前記車両用空調装置の間を開閉する弁手段（２１０）が設けられており、
前記ポンプによって前記酸素富化空気を前記酸素富化器から前記ダクトを通して前記車室内に送り出すときには、前記弁手段が、前記導入口および前記車両用空調装置との間を閉じており、
前記蒸発モードの実施中において、前記弁手段が、前記導入口および前記車両用空調装置との間を開けていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用酸素富化空気供給装置。
【請求項４】
前記蒸発モードは、車室内に乗員が乗り込んできたと判定されたときに、実施されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用酸素富化空気供給装置。
【請求項５】
前記蒸発モードは、間欠的に、実施されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用酸素富化空気供給装置。
【請求項６】
前記蒸発モードは、車両の運転終了後にて、実施されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用酸素富化空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素富化空気を生成して車室内に供給する車両用酸素富化空気供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康を求める社会のニーズが高まる中、空調分野においても「良い空気」を与える商品が市場に現れるようになった。
【０００３】
そのような社会背景の中、車両においても乗員に「酸素」を与えるシステムに対するニーズが高まっている。
【０００４】
そこで、図６において、酸素富化膜を用いて、車室外空気（以下、簡略化して、外気ともいう。）から酸素を優先的に導入して酸素富化空気を生成して、この酸素富化空気を車室内に導入する酸素富化空気供給装置１が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５９−２１２６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の酸素富化空気供給装置１においては、酸素富化膜により酸素富化空気を生成するものの、酸素富化膜によっては、酸素富化空気の湿度が外気よりも、高くなる。このため、しばしば車室内よりも湿度の高い酸素富化空気を導入してしまい、そのために導入経路で結露を発生し、図６に示すように結露水２が乗員に落ちて違和感を与える懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、結露水が原因で乗員に違和感を与えることを抑制するようにした車両用酸素富化空気供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気のうち酸素を優先的に導入して酸素富化空気を生成する酸素富化器（１１０）と、
前記酸素富化器から車室内まで連通するダクト（１３０、１４０、１５０）と、
前記酸素富化空気を前記酸素富化器から前記ダクトを通して前記車室内に送り出すポンプ（１２０）と、を備える車両用酸素富化空気供給装置であって、
前記酸素富化器、前記ダクト、および前記ポンプのいずれかの内部に溜まる水分を蒸発させて外に排出する蒸発モードを有することを特徴とする。
【０００８】
したがって、酸素富化器、ダクト、およびポンプのいずれかの内部に結露水が溜まることがあってもその結露水は蒸発されて外に排出されるので、結露水が車室内に流れることを抑制できる。このため、結露水が原因で乗員に違和感を与えることを抑制できる。
【０００９】
具体的には、請求項２に記載の発明のように、図１の如く、前記酸素富化器、前記ダクト、および前記ポンプのうちいずれかには、車両用空調装置から除湿された空気を取り入れる取入口（１５１）が設けられており、
前記蒸発モードでは、前記車両用空調装置から前記取入口を通して導入した空気を前記酸素富化器、前記ダクト、および前記ポンプの内部に導入して、この導入される空気に前記水分を蒸発させて外に放出するように構成することが必要になる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のように、前記取入口（１５１）および前記車両用空調装置の間を開閉する弁手段（２１０）が設けられており、
前記ポンプによって前記酸素富化空気を前記酸素富化器から前記ダクトを通して前記車室内に送り出すときには、前記弁手段が、前記導入口および前記車両用空調装置との間を閉じており、
前記弁手段が、前記蒸発モードの実施中には、前記導入口および前記車両用空調装置との間を開けていることを特徴とする。
【００１１】
したがって、弁手段の開閉によって、蒸発モードと酸素富化空気の発生とを良好に切り替えることができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明では、前記蒸発モードは、車室内に乗員が乗り込んできたと判定されたときに、実施されれば、乗員が乗り込む以前に、結露水が溜まっていても、その結露水が車室内側に流れることを抑制できる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明の如く、前記蒸発モードは、間欠的に、実施されるようになっていてもよい。さらに、請求項６に記載の発明の如く、蒸発モードは、車両の運転終了後にて、実施されるようになっていてもよい。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図３に、本発明に係る車両用酸素富化空気供給装置の第１実施形態を示す。図１は、車両用酸素富化空気供給装置のケーシング内を透視して内部構成を示す透視図である。
【００１６】
車両用酸素富化空気供給装置は、車両のトランクルーム内に設置されて、外気から酸素富化空気を生成するとともに、この生成された酸素富化空気を車室内に供給するものである。
【００１７】
具体的には、車両用酸素富化空気供給装置は、図１に示すように、ケーシング１００、酸素富化器１１０、真空ポンプ１２０、ダクト１３０、１４０、１５０および、電動ファン１５０から構成されている。
【００１８】
ケーシング１００は、トランクルーム内の空気（すなわち、外気）を吸入する吸入口を備える箱状に形成されており、このケーシング１００には、図１に示すように、酸素富化器１１０、真空ポンプ１２０、電動ファン１５０、およびダクト１３０、１４０が収納されている。
【００１９】
酸素富化器１１０は、ケーシング１００の吸入口を通して導入される導入空気（すなわち、外気）のうち酸素を優先的に吸入して酸素富化空気を生成するものである。
【００２０】
ここで、酸素富化器１１０は、例えば、特開昭５９−２１２６３２号公報に示すように、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍのポリプロピレン等で作られた中空糸の表面に厚さ１μ程度のポリジメチルシロキサン等で作られた酸素富化膜が貼られて構成されているものである。
【００２１】
因みに、酸素富化空気の酸素濃度は、３０％〜４０％であり、一般の空気の酸素濃度２０％に比べて、大幅に高くなっている。
また、真空ポンプ１２０は、電動モータにより駆動されて、酸素富化器１１０内の気圧を減圧して、酸素富化膜により生成される酸素富化空気を車室内側に送り出す。さらに、電動ファン１５０は、ケーシング１００内の空気を拡散して、酸素富化器１１０の空気吸入口１１１付近に窒素濃度の高い空気が滞留するのを防ぐ。
一方、ダクト１３０は、酸素富化器１１０および真空ポンプ１２０の間を接続するものであり、この真空ポンプ１２０からダクト１４０がケーシング１００の貫通孔１０１まで延出している。そして、この貫通孔１０１から車室内に向けてダクト１５０が延出している。
【００２２】
ここで、ダクト１５０の中間位置には、車室内空調ユニット２００から除湿空気を取り入れる取入口１５１が設けられており、取入口１５１には、ダクト２２０が繋がっている。ダクト２２０は、電磁弁２１０を通して車室内空調ユニット２００に繋がっている。
ここで、電磁弁２１０は、取入口１５１および車室内空調ユニット２００の間を開閉する弁手段の役割を果たす。さらに、車室内空調ユニット２００は、エバポレータ（冷房用熱交換器）、ヒータコア（暖房用熱交換器）、エアミックスドアなどを備えて、空気を除湿してその除湿された空気を吹き出す周知の装置である。
【００２３】
次に、車両用酸素富化空気供給装置の電気的概略構成について図２を用いて説明する。
車両用酸素富化空気供給装置は、酸素供給ＥＣＵ３００を備えており、この酸素供給ＥＣＵ３００は、マイクロコンピュータ、メモリなどから構成される電子制御装置であって、ファン１５０および電磁弁２１０などを制御する。また、酸素供給ＥＣＵ３００には、操作スイッチ３２０、イグニッションスイッチＩＧ、および空調機用電子制御装置（エアコンＥＣＵ）３１０が接続されている。
【００２４】
ここで、空調機用電子制御装置３１０は、マイクロコンピュータ、メモリなどから構成されて、車室内空調ユニット２００を制御する周知の電子制御装置である。また、操作スイッチ３２０は、酸素富化空気の発生を開始させる為に操作されるスイッチである。
以下、酸素供給ＥＣＵ３００の具体的な制御処理について図３を用いて説明する。
【００２５】
図３は、酸素供給ＥＣＵ３００の制御処理を示すフローチャートであり、酸素供給ＥＣＵ３００は、図３のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムは、走行用エンジンが始動開始されたと判定されたとき、実行開始される。なお、イグニッションスイッチＩＧがオンされたときに、走行用エンジンが始動開始されたと判定される。
【００２６】
先ず、走行用エンジンの始動開始後、一定期間（例えば、３分）経過したか否化を判定する（ステップＳ１００）。そして、走行用エンジンの始動開始後、一定期間経過する以前では、ステップＳ１００でＮＯと判定する。この場合、結露水の蒸発モードを実行する。
【００２７】
具体的には、真空ポンプ１２０を停止して（ステップＳ１１０）、空調機用電子制御装置３１０に対して車室内空調ユニット２００の動作開始を指令し、さらに、電磁弁２１０を開放させる（ステップＳ１３０）。
【００２８】
このため、車室内空調ユニット２００は、車室内から空気を導入して除湿してその除湿された除湿空気を吹き出す。この除湿空気は、ダクト２２０、および電磁弁２１０を通して取入口１５１を通してダクト１５０内に入る。このダクト１５０内では、除湿空気の一部は、車室内側に向かい、残りの除湿空気は、ダクト１４０、真空ポンプ１２０、ダクト１３０および酸素富化器１１０を通してトランクルーム内に排出される。
【００２９】
ここで、真空ポンプ１２０、酸素富化器１１０、およびダクト１３０〜１５０のいずれかの内部に結露水が溜まっている場合には、その結露水が除湿空気にて蒸発して水蒸気としてトランクルーム内、あるいは車室内に排出されることになる。
その後、ステップＳ１００の判定処理に戻り、走行用エンジンの始動開始後、一定期間以上経過してＹＥＳと判定すると、真空ポンプ１２０を動作開始させて、酸素富化空気の発生を開始させる（ステップＳ１４０）。
【００３０】
すなわち、真空ポンプ１２０によりダクト１３０を通して酸素富化器１１０内を減圧する。これに伴い、酸素富化器１１０の酸素富化膜において、外気のうち酸素が優先的に吸入されて酸素富化空気が生成されて、この酸素富化空気が真空ポンプ１２０によりダクト１３０を通して、ダクト１４０、１５０を経て車室内に吹き出される。
【００３１】
また、空調機用電子制御装置３１０に対して車室内空調ユニット２００の自動空調制御の開始を指令し（ステップＳ１５０）、さらに、電磁弁２１０を閉鎖せせる（ステップＳ１６０）。このため、取入口１５１および車室内空調ユニット２００の間が閉じられることになる。
【００３２】
次に、本実施形態の作用効果について述べる。本実施形態の車両用酸素富化空気供給装置は、外気のうち酸素を優先的に導入して酸素富化空気を生成する酸素富化器１１０と、酸素富化器１１０から車室内まで連通するダクト１３０、１４０、１５０と、酸素富化空気を酸素富化器１１０からダクト１３０〜１５０を通して車室内に送り出す真空ポンプ１２０と、を備えており、酸素富化器１１０、ダクト１３０〜１２５０、および真空ポンプ１２０のいずれかの内部に溜まる水分を蒸発させて外に排出する蒸発モードを有する。
したがって、酸素富化器１１０、ダクト１３０〜１２５０、および真空ポンプ１２０のいずれかの内部に溜まることがあっても、結露水が蒸発して外部に放出されるので、結露水が乗員側に落ちることを抑制できる。したがって、結露水が原因で乗員に違和感を与えることを抑制することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、蒸発モードの実行後に酸素富化空気を車室内に供給するようにした例について説明したが、本第２実施形態では、蒸発モードの実行を間欠的に行うようにする。
【００３４】
この場合、酸素供給ＥＣＵ３００は、図４のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムは、走行用エンジンが始動開始されたと判定されたとき、実行開始される。なお、図４において、図３と同一符号は、同一処理を示す。
【００３５】
先ず、乗員が、操作スイッチ３２０に対して、酸素富化空気を発生させる為の操作を行うと、ステップＳ１０１でＹＥＳと判定する。これに伴い、真空ポンプ１２０を動作開始させて、酸素富化空気の発生を開始させる（ステップＳ１４０）。
【００３６】
すなわち、真空ポンプ１２０によりダクト１３０を通して酸素富化器１１０内を減圧する。これに伴い、酸素富化器１１０の酸素富化膜において、外気のうち酸素が優先的に吸入されて酸素富化空気が生成されて、この酸素富化空気が真空ポンプ１２０によりダクト１３０を通して、ダクト１４０、１５０を経て車室内に吹き出される。
【００３７】
また、空調機用電子制御装置３１０に対して車室内空調ユニット２００の自動空調制御の開始を指令し（ステップＳ１５０）、さらに、電磁弁２１０を閉鎖せせる（ステップＳ１６０）。このため、取入口１５１および車室内空調ユニット２００の間が閉じられることになる。
【００３８】
その後、一定期間（例えば、３分）が経過すると、ステップＳ２００でＹＥＳと判定する。
【００３９】
すると、真空ポンプ１２０を停止して（ステップＳ１１０）、空調機用電子制御装置３１０に対して車室内空調ユニット２００の動作開始を指令し、さらに、電磁弁２１０を開放させる（ステップＳ１３０）。このため、蒸発モードが実行されることになる。すなわち、車室内空調ユニット２００は、車室内から空気を導入して除湿してその除湿された除湿空気を吹き出す。この除湿空気は、ダクト２２０、および電磁弁２１０を通して取入口１５１を通してダクト１５０内に入る。このダクト１５０内では、除湿空気の一部は、車室内側に向かい、残りの除湿空気は、ダクト１４０、真空ポンプ１２０、ダクト１３０および酸素富化器１１０を通してトランクルーム内に排出される。
【００４０】
その後、一定期間（例えば、１分）が経過すると、ステップＳ２１０でＹＥＳと判定する。そして、ステップＳ１１０に戻り、ステップＳ１１０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ２００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ２１０の各処理を繰り返すことになる。このため、酸素富化空気の発生と蒸発モードとが交互に繰り替えされることになる。すなわち、蒸発モードが間欠的に実行されることになる。
【００４１】
以上説明した本実施形態によれば、蒸発モードが間欠的に実行されるため、酸素富化器１１０、ダクト１３０〜１２５０、および真空ポンプ１２０のいずれかの内部に、結露水が大量に発生することがあっても、この結露水が車室内側に流れることはない。
【００４２】
（第３実施形態）
本第３実施形態では、運転終了後に蒸発モードを実行するようにする。この場合、酸素供給ＥＣＵ３００は、図５のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。なお、図５において、図３と同一符号は、同一処理を示す。
【００４３】
すなわち、イグニッションスイッチＩＧがオフされたとき、走行用エンジンが停止したとして、ステップＳ１０２でＹＥＳと判定する。すなわち、運転が終了したと判定されることになる。
【００４４】
その後、真空ポンプ１２０を停止して（ステップＳ１１０）、空調機用電子制御装置３１０に対して車室内空調ユニット２００の動作開始を指令し、さらに、電磁弁２１０を開放させる（ステップＳ１３０）。このため、蒸発モードが実行されることになる。すなわち、車室内空調ユニット２００からの除湿空気が、ダクト２２０、および電磁弁２１０を通して取入口１５１を通してダクト１５０内に入る。このダクト１５０内では、除湿空気の一部は、車室内側に向かい、残りの除湿空気は、ダクト１４０、真空ポンプ１２０、ダクト１３０および酸素富化器１１０を通してトランクルーム内に排出される。
【００４５】
したがって、運転中に酸素富化空気の発生に伴い、結露水が発生しても、運転終了後に結露水が蒸発して外部に放出されるので、再度、運転が開始されても、結露水が車室内側に流れることはない。
【００４６】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、車室内空調ユニット２００から除湿空気を取り入れる取入口１５１を、ダクト１５０に設けるようにした例について説明したが、これに限らず、ダクト１４０、１３０、真空ポンプ１２０、酸素富化器１１０のいずれかに取入口１５１を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の車両用酸素富化空気供給装置の第１実施形態を示す模式図である。
【図２】図１の車両用酸素富化空気供給装置の電気的概略構成を示す模式図である。
【図３】図１の酸素供給ＥＣＵの制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る第２実施形態の酸素供給ＥＣＵの制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第３実施形態の酸素供給ＥＣＵの制御処理を示すフローチャートである。
【図６】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１０…酸素富化器、１２０…真空ポンプ、
１３０、１４０、１５０…ダクト。
【図１】
2006007903.tif 000003
【図２】
2006007903.tif 000004
【図３】
2006007903.tif 000005
【図４】
2006007903.tif 000006
【図５】
2006007903.tif 000007
【図６】
2006007903.tif 000008