(57)【要約】【課題】  車両用酸素富化空気供給装置において、酸素富化空気による結露の発生を抑制する。【解決手段】  酸素富化空気供給装置１００は、蒸発器２４０を備える車両に適用され、酸素富化空気を生成する酸素富化器１３０と、酸素富化器１３０により生成される酸素富化空気を車室内に送り出す真空ポンプ１４０と、を備えており、酸素富化器１３０は、蒸発器２４０の下流側の空気を導入して酸素富化空気を生成する。したがって、蒸発器２４０により除湿された空気によって、酸素富化空気が生成されるので、酸素富化空気による結露の発生を抑制する。このため、結露水が乗員に落ちて違和感を与えるといった問題を未然に防ぐ。【選択図】        図１
2006001304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を除湿する除湿手段（２４０）を備える車両に適用され、
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生成手段（１３０）と、
前記酸素富化生成手段により生成される酸素富化空気を車室内に送り出す送出手段（１４０）と、を備える車両用酸素富化空気供給装置であって、
前記酸素富化生成手段は、前記除湿手段の下流側の空気を導入して前記酸素富化空気を生成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】
前記除湿手段は、車室内に空調風を吹き出す室内エアコンユニット（２００）に備えられており、
前記室内エアコンユニットには、前記車室内に接続されて前記空調風を前記車室内に送り出す第１ダクト（２８０ａ）と、前記酸素富化生成手段の空気導入口（１１１）に接続されて前記空調風を前記空気導入口に送り出す第２ダクト（２８０ｂ）とが設けられており、
前記酸素富化生成手段は、前記第２ダクトから前記空気導入口を通して導入される空調風から前記酸素富化空気を生成す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】
前記除湿手段は、車室内に空調風を吹き出す室内エアコンユニットに備えられており、
前記室内エアコンユニットは、当該車両用酸素富化空気供給装置と同一空間内に配置されているものであり、
さらに、前記室内エアコンユニットには、前記車室内に接続されて前記空調風を前記車室内に送り出すダクト（２８０ａ）と、前記酸素富化生成手段の空気導入口（１１１）の周辺に向けて空調風を吹き出す吹出口（２８０）とが設けられており、
前記酸素富化生成手段は、前記空気導入口からその周辺空気を導入して前記酸素富化空気を生成す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４】
前記除湿手段は、車室内に空調風を吹き出す室内エアコンユニットに備えられており、
前記酸素富化生成手段は、前記室内エアコンユニット内に搭載され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。
【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４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４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、酸素富化空気による結露の発生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、空気を除湿する除湿手段（２４０）を備える車両に適用され、
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生成手段（１３０）と、
前記酸素富化生成手段により生成される酸素富化空気を車室内に送り出す送出手段（１４０）と、を備える車両用酸素富化空気供給装置であって、
前記酸素富化生成手段は、前記除湿手段の下流側の空気を導入して前記酸素富化空気を生成することを特徴とする。
【０００８】
したがって、除湿手段により除湿された空気により、酸素富化空気が生成されるので、酸素富化空気による結露の発生を抑制することができる。このため、結露水が乗員に落ちて違和感を与えるといった問題を未然に防ぐことができる。
【０００９】
具体的には、請求項２に記載の発明のように、図１に示す如く、前記除湿手段（２４０）は、車室内に空調風を吹き出す室内エアコンユニット（２００）に備えられており、
前記室内エアコンユニットには、前記車室内に接続されて前記空調風を前記車室内に送り出す第１ダクト（２８０ａ）と、前記酸素富化生成手段の空気導入口（１１１）に接続されて前記空調風を前記空気導入口に送り出す第２ダクト（２８０ｂ）とが設けられており、
前記酸素富化生成手段は、前記第２ダクト（２８０ｂ）から前記空気導入口（１１）を通して導入される空調風から前記酸素富化空気を生成するように構成してもよい。
【００１０】
さらに、請求項２に記載の発明に代えて、請求項３に記載の発明のように構成してもよい。すなわち、図２に示す如く、前記除湿手段（２４０）は、車室内に空調風を吹き出す室内エアコンユニット（２００）に備えられており、
前記室内エアコンユニットは、当該車両用酸素富化空気供給装置（１００）と同一空間内（具体的には、トランクルーム内）に配置されているものであり、
さらに、前記室内エアコンユニットには、前記車室内に接続されて前記空調風を前記車室内に送り出すダクト（２８０ａ）と、前記酸素富化生成手段の空気導入口（１１１）の周辺に向けて空調風を吹き出す吹出口（２８０）とが設けられており、
前記酸素富化生成手段は、前記空気導入口（１１１）からその周辺空気を導入して前記酸素富化空気を生成することを特徴とする。
【００１１】
したがって、酸素富化生成手段は、室内エアコンユニットの吹出口から吹き出される空気を導入して酸素富化空気を生成することができるので、請求項２に記載の発明と同様、酸素富化空気による結露の発生を抑制することができる。このため、結露水が乗員に落ちて違和感を与えるといった問題を未然に防ぐことができる。
【００１２】
また、車両用酸素富化空気供給装置および室内エアコンユニットの間をダクトで接続してないので、車両用酸素富化空気供給装置を容易に搭載できる。
さらに、請求項４に記載の発明のように、図３に示す如く、除湿手段（２４０）は、車室内に空調風を吹き出す室内エアコンユニット（２００）に備えられており、
前記酸素富化生成手段（１３０）は、前記室内エアコンユニット（２００）内に搭載されている。
【００１３】
したがって、室内エアコンユニットから酸素富化生成手段に空調風を送り出すダクトを用いる必要がなくなる。
【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】
（第１実施形態）
図１に、本発明に係る第１実施形態の車両用酸素富化空気供給装置の構成を示す。
【００１６】
車両用酸素富化空気供給装置１００は、車両のトランクルーム内に設置されて、後述する室内空調ユニット２００から吹き出される空気から酸素富化空気を生成して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１００は、図１に示すように、ケーシング１１０、フィルタ１２０、酸素富化器１３０、真空ポンプ１４０、およびダクト１５０から構成されている。
【００１８】
ケーシング１１０は、フィルタ１２０、酸素富化器１３０および真空ポンプ１４０を収納しており、このケーシング１１０には、後述する室内空調ユニット２００から吹き出される空調風を吸入する吸入口１１１が設けられている。
【００１９】
フィルタ１２０は、ケーシング１１０の吸入口１１１を通して導入される空気のうち固形の汚染物を除去する。酸素富化器１３０は、フィルタ１２０を通過する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ものである。
【００２０】
ここで、酸素富化器１３０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。
【００２２】
以下、室内空調ユニット２００の概略構成について図１を参照して説明する。
【００２３】
先ず、室内空調ユニット２００は、車室内前側のインストルメントパネル内に配置されているのもであって、内外気切換箱２１０を備えており、この内外気切換箱２１０には、内気吸入口２１１と外気吸入口２１２とが形成されており、さらに両吸入口２１１、２１２を選択的に開閉する内外気切換ドア２１３が設けられている。内外気切換ドア２１３は、図示しないサ−ボモ−タにより駆動されて開閉動作する。
【００２４】
内外気切換箱２１０の空気出口部には遠心式の送風機２２０が設けられており、送風機２２０は、内外気切換箱２から吸い込んだ内気、或いは外気を空調ケーシング２３０に向けて吹き出す。
【００２５】
この空調ケーシング２３０内には、送風機２２０から送り出される送風空気を除湿、冷却する蒸発器２４０（冷房用熱交換器）と、その空気下流側に配置されて蒸発器２４０を通過した空気を温水（エンジン冷却水）を熱源として加熱するヒータコア２５０（暖房用熱交換器）が配設されている。また、空調ケーシング２３０内には、蒸発器２４０で除湿・冷却された冷風がヒータコア２５０をバイパスするバイパス通路２６０が形成されている。
【００２６】
また、ヒータコア２５０の空気上流側には、空気温度を調節するためのエアミックスドア２７０が設けられており、このエアミックスドア２７０は、その開度により、蒸発器２４０からの冷風のうちヒータコア２７０を流れる空気量とバイパス通路２６０を通過する空気量とを調節する。エアミックスドア２７０は、図示しないサ−ボモ−タにより駆動されて開閉動作する。
【００２７】
そして、ヒータコア２７０の下流側では、バイパス通路２６０を通過する冷風空気とヒータコア２７０から流れ込む温風とが混合してダクト２８０ａ、２８０ｂを通して、車室内および車両用酸素富化空気供給装置１００に向けて吹き出される。このことにより、車室内および車両用酸素富化空気供給装置１００に向けて吹き出される空気温度が調節されることになる。
【００２８】
一方、ダクト２８０ａは、車室内のフェイス吹出口、フット吹出口などの吹出口に接続されて、これらの吹出口に向けて空気を吹き出すものである。ダクト２８０ｂは、車両用酸素富化空気供給装置１００のケーシング１１０の吸入口１１１に接続されて、吸入口１１１に向けて空気を吹き出すものである。
【００２９】
上述した蒸発器２４０は、図示しない圧縮機，凝縮器，受液器，減圧器とともに配管結合された周知の蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置を構成する熱交換器である。上記圧縮機は自動車のエンジンに図示しない電磁クラッチを介して連結されるもので、この電磁クラッチを断続制御することによって駆動停止制御される。
【００３０】
次に、本実施形態の作動について説明する。
【００３１】
まず、真空ポンプ１４０を動作開始して、酸素富化器１３０内の気圧を減圧する。これに伴い、室内空調ユニット２００のダクト２８０ｂからフィルタ１２０を通して空気が酸素富化器１３０内に流れ込む。
【００３２】
ここで、酸素富化器１３０の酸素富化膜では、フィルタ１２０からの空気のうち酸素が優先的に導入されて酸素富化空気が生成される。この酸素富化空気は、真空ポンプ１４０を通してダクト１５０を経て車室内に吹き出される。
【００３３】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。すなわち、本実施形態の車両用酸素富化空気供給装置１００は、空気を除湿する蒸発器２４０を備える車両に適用され、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１３０と、酸素富化器１３０により生成される酸素富化空気を車室内に送り出す真空ポンプ１４０と、を備えており、酸素富化器１３０は、蒸発器２４０の下流側の空気を導入して酸素富化空気を生成することを特徴とする。
【００３４】
したがって、蒸発器２４０により除湿された空気によって、酸素富化空気が生成されるので、酸素富化空気による結露の発生を抑制することができる。このため、結露水が乗員に落ちて違和感を与えるといった問題を未然に防ぐことができる。
【００３５】
また、酸素富化器１３０による酸素富化空気の生成に伴って窒素濃度の高い空気が生成されるものの、酸素富化器１３０には、室内空調ユニット２００から空調風が送風されるため、窒素濃度の高い空気が、酸素富化器１３０付近に滞ることはない。したがって、酸素富化器１３０の周辺空気を攪拌して窒素濃度の高い空気を分散させる専用ファンを設ける必要がない。
【００３６】
（第２実施形態）
本第２実施形態においては、室内空調ユニット２００としては、後席側空間に空調風を吹き出す後席用室内空調ユニット２００が適用される例について図２を用いて説明する。
【００３７】
後席用室内空調ユニット２００は、図２に示すように、車両用酸素富化空気供給装置１００とともに、トランクルーム内（すなわち、同一空間内）に配置されて、後述するように、車両用酸素富化空気供給装置１００の吸入口１１１付近に空調風を吹き出す。
【００３８】
具体的には、後席用室内空調ユニット２００では、外気吸入口２１２および内外気切換ドア２１３が削除されて、内気吸入口２１１により内気だけが送風機２２０により空調ケーシング２３０に向けて吹き出される。
【００３９】
一方、後席用空調ケーシング２３０には、図１の空調ケーシング２３０と同様、蒸発器２４０、ヒータコア２５０、エアミックスドア２７０、バイパス通路２６０が設けられており、エアミックスドア２７０の開度に応じて温度調節される空気がダクト２８０ａを通して後席側空間に空調風を吹き出される。
【００４０】
また、本実施形態では、ダクト２８０ｂが削除されて、ダクト２８０ａだけが設けられており、このダクト２８０ａの側壁の一部には、吹出口２８０が設けられている。この吹出口２８０は、車両用酸素富化空気供給装置１００の吸入口１１１付近に空調風を吹き出す。その他の構成は、上述の第１実施形態の空調ケーシング２３０と実質的に同様であるため、説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の車両用酸素富化空気供給装置１００は、ケーシング１１０、フィルタ１２０、酸素富化器１３０、真空ポンプ１４０、ダクト１５０以外に、ファン１６０を備えているものの、上述の第１実施形態と実質的同様に作動する。
【００４２】
すなわち、真空ポンプ１４０を動作に伴い、吸入口１１１からフィルタ１２０を通して空気が吸い込まれて酸素富化器１３０内に流れ込む。そして、酸素富化器１３０の酸素富化膜で酸素富化空気が生成される。この酸素富化空気は、真空ポンプ１４０を通してダクト１５０を経て車室内に吹き出される。
【００４３】
ここで、ファン１６０は、酸素富化器１３０の酸素富化膜付近から空気を吸い込んで、窒素濃度の高い空気が酸素富化膜付近に滞るのを未然に防ぐ役割を果たす。
【００４４】
また、後席用室内空調ユニット２００および車両用酸素富化空気供給装置１００は、トランクルーム内に配置されて、車両用酸素富化空気供給装置１００は、後席用室内空調ユニット２００から吹き出される除湿後の空気を基に、酸素富化空気を生成している。このため、車両用酸素富化空気供給装置１００は、低い湿度の空気によって酸素富化空気を生成するので、上述の第１実施形態と同様、酸素富化空気による結露の発生を抑制することができる。
【００４５】
また、車両用酸素富化空気供給装置１００および後席用室内空調ユニット２００の間をダクトで接続していないため、上述の第１実施形態に比べて、車両用酸素富化空気供給装置１００の搭載性が良くなる。
【００４６】
（第３実施形態）
本第３実施形態では、車両用酸素富化空気供給装置１００の酸素富化器１３０を分離して、この酸素富化器１３０を、図３に示す如く、室内空調ユニット２００に内蔵させるようにする。
【００４７】
具体的には、室内空調ユニット２００において、酸素富化器１３０は、蒸発器２４０の下流側に配置されて、真空ポンプ１４０を動作に伴い、酸素富化器１３０内が減圧されると、酸素富化器１３０の酸素富化膜が、蒸発器２４０を矢印Ｙの如く通過する空気によって、酸素富化空気を生成する。この酸素富化空気は、ダクト１７０、真空ポンプ１４０、およびダクト１５０を通して車室内に吹き出される。
【００４８】
また、本実施形態では、真空ポンプ１４０は、室内空調ユニット２００の外側に配置されている。なお、図３にて、室内空調ユニット２００において酸素富化器１３０以外の構成は図１と同様であるため省略する。
【００４９】
以上説明したように本実施形態によれば、蒸発器２４０により除湿された空気により酸素富化空気が生成されるので、上述の第１、２実施形態と同様、酸素富化空気により結露水が発生することを未然に防止できる。
【００５０】
また、酸素富化膜による酸素富化空気の生成に伴って、酸素富化膜付近には、窒素濃度の高い空気が生成されるものの、送風機２２０により、空気が蒸発器２４０を通して酸素富化器１３０に向けて吹き出されるので、窒素濃度の高い空気が酸素富化膜付近に滞るのを未然に防ぐことができる。
【００５１】
さらに、酸素富化器１３０を室内空調ユニット２００に内蔵させるので、全体的な体格を小さくすることが可能である。
【００５２】
（その他の実施形態）
上述の第１実施形態では、車両用酸素富化空気供給装置１００は、冷暖房可能な室内空調ユニット２００から吹き出される空気によって酸素富化空気を生成した例について説明したが、これに限らず、車両用酸素富化空気供給装置１００は、冷房専用の室内空調ユニットから吹き出される空気によって酸素富化空気を生成するようにしてもよい。また、室内空調ユニット２００に代えて、除湿手段を備える保冷庫（クーラボックス）を採用して、この保冷庫から吹き出される空気から酸素富化空気を生成するようにしてもよい。
【００５３】
上述の第２実施形態では、車両用酸素富化空気供給装置１００は、後席用室内空調ユニット２００から吹き出される空気によって酸素富化空気を生成した例について説明したが、これに代えて、除湿手段を備える後席用保冷庫（クーラボックス）を採用して、この保冷庫から吹き出される空気から酸素富化空気を生成するようにしてもよい。
【００５４】
上述の第３実施形態では、室内空調ユニット２００内に酸素富化器１３０を配置した例について説明したが、これに代えて、保冷庫（クーラボックス）に酸素富化器１３０を配置するようにしてもよい。
【００５５】
上述の各実施形態では、除湿手段として、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置の一構成要素である蒸発器２４０を用いた例を説明したが、これに代えて、ペルチェ素子などの他の冷却装置を用いても良い。
【００５６】
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、除湿手段が蒸発器２４０に相当し、酸素富化生成手段に相当し、２００が室内エアコンユニットに相当し、真空ポンプ１４０が送出手段に相当し、ダクト２８０ａが第１ダクトに相当し、ダクト２８０ｂが第２ダクトに相当し、吸込口１１１が空気導入口に相当し、吹出口２８０が請求項３に記載の発明の吹出口に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用酸素富化空気供給装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る車両用酸素富化空気供給装置の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る車両用酸素富化空気供給装置の構成を示す模式図である。
【図４】従来の車両用酸素富化空気供給装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００…酸素富化空気供給装置、１３０…酸素富化器、
１４０…真空ポンプ、２４０…蒸発器。
【図１】
2006001304.tif 000003
【図２】
2006001304.tif 000004
【図３】
2006001304.tif 000005
【図４】
2006001304.tif 000006