(57)【要約】【課題】  車載酸素富化装置の振動を低減する。【解決手段】  車載酸素富化装置は、酸素富化膜１０ａを有する酸素富化膜ユニット１０と、酸素富化膜１０ａを通して大気を吸入するとともに、この吸入される大気を酸素富化空気として吐出口２から吹き出す真空ポンプ１と、開口部８ａを開閉する電磁弁８と、真空ポンプ１および電磁弁８を制御する電子制御装置１１とを備えている。開口部８ａは、酸素富化膜ユニット１０迂回して大気を真空ポンプ１が吸入するために設けられている。真空ポンプ１の起動時および停止時には、真空ポンプ１の吸入口５および開口部８ａの間が開放させるので、真空ポンプ１は酸素富化膜１０ａを迂回して大気を吸入することができる。したがって。酸素富化膜１０ａに基づく圧力損失が小さくなり、振動を低減する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気に含まれる酸素を優先的に透過して酸素富化空気を発生させるための酸素富化膜（１０ａ）と、
前記酸素富化膜を透過する大気を吸入するとともに、この吸入される大気を前記酸素富化空気としてから吹き出すポンプ（１）と、
前記ポンプから吹き出される酸素富化空気を車室内の乗員に向けて吹き出すための吹出口（６）と、を備える車載酸素富化装置であって、
前記ポンプによって前記酸素富化膜を迂回して大気を吸入するためのバイパス用開口部（８ａ）と、
前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間を開閉するための切替弁（８）と、
前記吸入ポンプの起動時および停止時には、前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間を開放させるように前記切換弁を制御し、前記起動時および停止時以外の吸入ポンプの通常動作時には、前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間を閉鎖させるように前記切換弁を制御する制御手段（１１）と、
を備えることを特徴とする車載酸素富化装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ポンプの閉鎖に際して、前記切替弁の開度を時間の経過に伴い徐々に変化させることを特徴とする請求項１に記載の車載酸素富化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気に比べて酸素濃度の高い酸素富化空気を発生する車載酸素富化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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】
例えば、特許文献１には、大気に含まれる酸素を優先的に透過するための酸素富化膜と、この酸素富化膜を通して大気を吸入して酸素富化空気として吹き出す真空ポンプと備える酸素富化装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−４６７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車両においても乗員に人に「良い空気」を与えるシステムに対するニーズが高まっている。そこで、本発明者等は、上述の特許文献１に記載の酸素富化装置を車両に搭載することについて検討したところ、次のような問題点が分かった。
【０００５】
すなわち、酸素富化装置では、真空ポンプを使用しており、その真空ポンプの起動時、および停止時には、真空ポンプによる大気の吸入に際して、酸素富化膜に基づく圧力損失が原因で真空ポンプの負荷が大きくなる。したがって、真空ポンプの振動が大きくなり、乗員に違和感を与えるといった問題が生じることが分かった。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、ポンプの起動時、および停止時における振動を低減するようにした車載酸素富化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、
大気に含まれる酸素を優先的に透過して酸素富化空気を発生させるための酸素富化膜（１０ａ）と、
前記酸素富化膜を透過する大気を吸入するとともに、この吸入される大気を前記酸素富化空気としてから吹き出すポンプ（１）と、
前記ポンプから吹き出される酸素富化空気を車室内の乗員に向けて吹き出すための吹出口（６）と、を備える車載酸素富化装置であって、
前記ポンプによって前記酸素富化膜を迂回して大気を吸入するためのバイパス用開口部（８ａ）と、
前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間を開閉するための切替弁（８）と、
前記吸入ポンプの起動時および停止時には、前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間を開放させるように前記切換弁を制御し、前記起動時および停止時以外の吸入ポンプの通常動作時には、前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間を閉鎖させるように前記切換弁を制御する制御手段（１１）と、
を備えることを特徴とする車載酸素富化装置。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記吸入ポンプの起動時および停止時には、前記ポンプの吸入口および前記バイパス用開口部の間が開放させるので、吸入ポンプは酸素富化膜を迂回して大気を吸入することができる。したがって。ポンプによる吸入に際して、酸素富化膜の圧力損失が小さくなり、振動を低減することができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のように、制御手段は、前記ポンプの閉鎖に際して、前記切替弁の開度を時間の経過に伴い徐々に変化させれば、酸素富化膜の圧力損失の変化が小さくなり、負荷変動が小さくなり、振動を更に低減することができる。
【００１０】
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】
【００１１】
図１に、本発明の一実施形態の車載酸素富化装置の構成を示す。図１に示すように、本実施形態の車載酸素富化装置は酸素富化膜ユニット１０を備えており、酸素富化膜ユニット１０は、トランクルーム内に配置されて、ケーシング内に複数枚の酸素富化膜１０ａを積層配置して構成されている。
【００１２】
ここで、酸素富化膜１０ａは、公知のものであって、大気に含まれる酸素を優先的に透過して酸素富化空気を発生させるための膜状部材である。
【００１３】
また、酸素富化膜ユニット１０には、配管７を通して真空ポンプ１の吸入口３が接続されており、配管７の中間部には、開口部８ａを開閉する電磁弁８が接続されている。この開口部８ａは、後述するように、酸素富化膜ユニット１０を迂回して真空ポンプ１により大気を吸入するために設けられている。
【００１４】
一方、真空ポンプ１は、トランクルーム内に配置されており、真空ポンプ１は、内蔵電動モータにより稼働されるものであって、その稼働に伴い、酸素富化膜ユニット１０の吸入口３側に負圧を発生させる。これにより、真空ポンプ１が、その稼働により、酸素富化膜１０ａを通して大気を吸入するとともに、この吸入される大気を酸素富化空気として吐出口２から吹き出すことができる。
【００１５】
また、真空ポンプ１の吐出口２には、酸素富化空気を車室内に向けて吹き出すための配管が接続されており、この配管の先端部には車室内吹出口６が繋がっている。
【００１６】
ここで、車室内吹出口６は、例えば、座席の上部の天井側から乗員に向けて配置されており、車室内吹出口６は、酸素富化空気を車室内の乗員に向けて直接的に吹き出すことができる。
【００１７】
また、車載酸素富化装置は電子制御装置１１を備えており、電子制御装置１１は、マイクロコンピュータおよびメモリから構成されている。電子制御装置１１は、電源スイッチＳＷ、電磁弁８、および車載バッテリＢａの正極端子に接続されており、電子制御装置１１は、車載バッテリＢａから給電されて、後述するように真空ポンプ１および電磁弁８を制御する。
【００１８】
以下、電子制御装置１１の制御処理について図２を参照して説明する。図２は、電子制御装置１１の制御処理を示すフローチャートである。
【００１９】
先ず、電子制御装置１１は、図２に示す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、一定期間毎に行われる。
【００２０】
具体的には、電源スイッチＳＷがＯＮ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、電源スイッチＳＷがＯＮ状態であるときにはＹＥＳと判定して、内蔵タイマーのカウントを開始させて、かつ真空ポンプ１を起動させる（ステップＳ１１０）。
【００２１】
このとき、電磁弁８が開口部８ａを開放しているので、真空ポンプ１が、酸素富化膜ユニット１０を迂回して、開口部８ａを通してトランク内の大気を吸入するとともに、この吸入される大気を車室内吹出口６から車室内に吹き出すことになる。
【００２２】
その後、内蔵タイマーにより一定時間（例えば、３ｓｅｃ）カウントされると、ステップＳ１２０でＹＥＳと判定する。これに伴い、電磁弁８が開口部８ａを閉鎖するので（ステップＳ１３０）、真空ポンプ１が、酸素富化膜ユニット１０を通してトランク内の大気を吸入するとともに、この吸入される大気を酸素富化空気として車室内吹出口６から車室内に吹き出す。
【００２３】
その後、電源スイッチＳＷがＯＦＦ状態であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。そして、電源スイッチＳＷがＯＦＦ状態であるときにはＹＥＳと判定して、ステップＳ１５０に移行する。これに伴い、電磁弁８が開口部８ａを開放して真空ポンプ１を停止させる（ステップＳ１６０）。
【００２４】
以上説明した本実施形態によれば、真空ポンプ１の起動時および停止時には、真空ポンプ１の吸入口５および開口部８ａの間が開放させるので、真空ポンプ１は酸素富化膜１１０ａを迂回して大気を吸入することができる。したがって。真空ポンプ１による大気の吸入に際して、酸素富化膜１０ａに基づく圧力損失が小さくなり、振動を低減することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
本第２実施形態では、電磁弁８の開口部８ａの開閉に際して、時間の経過に伴い開度を徐々に変化させる。この場合の電子制御装置１１の制御処理を図３に示す。図３は、本第２実施形態において、図２に代えて用いられる制御処理を示すフローチャートである。図３において、図２中の符号と同一の符号は、同一ステップを示す。
【００２６】
本第２実施形態において、真空ポンプ１を起動後一定期間経過すると電磁弁８により開口部８ａを閉鎖する。このとき、電磁弁８によって、時間の経過に伴い開度を徐々に小さくする（ステップＳ１３０Ａ）。
【００２７】
したがって、電磁弁８により開口部８ａを閉鎖するに際しては、酸素富化膜１０ａに基づく圧力損失の変化が小さくなり、真空ポンプ１の負荷が時間の経過に伴い徐々に変化する。このため、上述の第１実施形態に比べて、振動を低減することができる。
一方、真空ポンプ１を停止する際には、電磁弁８により開口部８ａを開放する。このとき、電磁弁８によって、時間の経過に伴い開度を徐々に大きくする（ステップＳ１５０Ａ）。
【００２８】
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、開口部８ａがバイパス用開口部に相当し、電磁弁８が切替弁に相当し、電子制御相当１１が制御手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の車載酸素富化装置の構成を示す図である。
【図２】図１の電子制御装置載の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態の車載酸素富化装置の電子制御装置載の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１…真空ポンプ、２…吐出口、６…車室内吹出口、
８…電動弁、８ａ…開口部、１０ａ…酸素富化膜、
１１…電子制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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