(57)【要約】【課題】帯電した粒子状の水を生成して車室に供給する場合に、供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくすることにより、リラクゼーション効果や除菌及び消臭効果を効率良く得られるようにする。【解決手段】水に高電圧を印加して帯電した粒子状にする静電霧化部７０と、静電霧化部７０で生成された帯電した粒子状の水を導く導管部７１とで静電霧化装置Ａを構成する。導管部７１を直線形状とし、その内周面を円滑に形成する。この静電霧化装置Ａを車両用空調装置に取り付ける。導管部７１の先端側を空調装置の運転席側サイドベントダクト内に突出させ、かつ、このサイドベントダクトの吹出口近傍に導管部７１の先端側開口部７１ｂを位置付ける。【選択図】図６
2008093532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、
上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、
上記導管部の内周面が円滑形状とされていることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、
上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、
上記導管部を、該導管部の一端開口部側から見たとき、該一端開口部と他端開口部とが少なくとも一部互いに重複するように位置付けられていることを特徴とする静電霧化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の静電霧化装置において、
電圧が印加されて生じる熱電効果によって周囲の空気の露点よりも低温となる低温部を有し、該空気中の水分を結露させて結露水を得るための熱電素子を備え、
静電霧化部は、上記熱電素子によって得られた結露水に電圧を印加することを特徴とする静電霧化装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の静電霧化装置において、
導管部の出口側開口部が、車両の空調装置を収容するインストルメントパネルに配置されることを特徴とする静電霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を帯電した粒子状にして空気中に放出する静電霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１に開示されているように、リラクゼーション効果や除菌及び消臭効果を持つ帯電した粒子状の水を得る装置として、静電霧化装置が知られている。この静電霧化装置は、水を貯留したタンクと、タンク内の水を吸い上げる棒状の吸水体と、吸水体の先端部近傍に配置された電極とを備えている。電極に高電圧を印加すると吸水体の先端部が実質的な電極として機能して吸水体の先端部に電荷が集中する。これにより、吸い上げられた水が表面張力を越えて分裂を繰り返してナノメーターサイズの径を有する帯電した粒子状になり、空気中に放出される。
【０００３】
このようにして得られた帯電した粒子状の水は、超微細であるため、放出された後に約１０分程度の長い時間に亘って空気中を浮遊するとともに、洋服等の繊維の中まで入り易くなり、上記各種効果を高いレベルで得ることができる。
【特許文献１】特開２００５−１７７６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の静電霧化装置においては、粒子状の水が帯電しているため、静電霧化装置から外部に放出する際に、静電霧化装置を構成するケース等や周囲の部材等に付着して消失し易い。このため、せっかく静電霧化装置で多量の粒子状の水を発生させても、所定箇所に実際に供給される前に粒子状の水の数は激減してしまい、上述した各種の有用な効果が十分に得られない虞れがある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、帯電した粒子状の水を得て所定箇所に供給する場合に、供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくすることにより、各種の有用な効果を効率良く得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、上記導管部の内周面が円滑形状とされている構成とする。
【０００７】
この構成によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水が導管部により導かれるので、該粒子状の水が所定箇所に到達する前に拡散しなくなる。その結果、粒子状の水が静電霧化装置の周囲に存在する部材に付着しなくなり、消失数が減少する。さらに、この導管部の内周面が円滑形状であるため、導管部内の空気の流れは大きく乱れずスムーズな流れになり、粒子状の水は、このスムーズな空気の流れに乗って導管部を流れていく。これにより、粒子状の水が導管部の内周面に付着し難くなり、消失数が減少する。
【０００８】
請求項２の発明では、水に電圧を印加して帯電した粒子状の水を得る静電霧化部と、上記静電霧化部で得た帯電した粒子状の水を導く導管部とを備え、上記導管部を、該導管部の一端開口部側から見たとき、該一端開口部と他端開口部とが少なくとも一部互いに重複するように位置付けられている構成とする。
【０００９】
この構成によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水が導管部により導かれるので、該粒子状の水の消失数が減少する。さらに、導管部の一端開口部と他端開口部との少なくとも一部が互いに重複しているので、導管部内には、一端開口部から他端開口部に亘り直線状に延びる領域が形成されることになる。従って、例えば、一端開口部から導管部に流入した粒子状の水は、上記直線状に延びる領域を流れて導出されることになる。これにより、導管部内で粒子状の水の流れを大きく曲げずに済むので、粒子状の水が導管部の内周面に付着し難くなり、消失数が減少する。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、電圧が印加されて生じる熱電効果によって周囲の空気の露点よりも低温となる低温部を有し、該空気中の水分を結露させて結露水を得るための熱電素子を備え、静電霧化部は、上記熱電素子によって得られた結露水に電圧を印加する構成とする。
【００１１】
この構成によれば、空気に含まれている水を利用して、粒子状の水を得ることが可能になる。
【００１２】
請求項４の発明では、請求項１から３のいずれか１つの発明において、導管部の出口側開口部が、車両の空調装置を収容するインストルメントパネルに配置される構成とする。
【００１３】
この構成によれば、導管部の出口側開口部から放出された帯電した粒子状の水を、空調装置から供給される空調風に乗せて車室に供給することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水を導く導管部を設け、この導管部の内周面を円滑形状としたので、所定箇所に供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくして、十分な数の粒子状の水を供給することができ、帯電した粒子状の水による各種の有用な効果を効率良く得ることができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、静電霧化部で得られた帯電した粒子状の水を導く導管部を設け、この導管部を一端開口部側から見たとき、一端開口部と他端開口部とを少なくとも一部互いに重複させるようにしたので、所定箇所に供給するまでに減少してしまう粒子状の水の数を少なくして、帯電した粒子状の水による各種の有用な効果を効率良く得ることができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、熱電素子で得られた結露水を利用して帯電した粒子状の水を得ることができるので、水の補給作業を行うことなく十分な数の粒子状の水を継続的に供給することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、導管部の出口側開口部を、車両の空調装置を収容したインストルメントパネルに配置することで、導管部の出口側開口部から放出された帯電した粒子状の水を空調風に乗せて車室の広い範囲に行き渡らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る静電霧化装置Ａが取り付けられた車両用空調装置Ｂを車両後側から見た図である。この空調装置Ｂは、図１に示すように、自動車の室内前端部に設けられたインストルメントパネルＰの内部に収容された状態で車体及びインストルメントパネルＰに固定されている。尚、以下の説明では特に説明しない場合、「前」及び「後」はそれぞれ「車両前後方向前」及び「車両前後方向後」を意味しており、「左」及び「右」は、それぞれ車体を基準とした「車幅方向左」及び「車幅方向右」を意味している。
【００２０】
上記インストルメントパネルＰの前端部には、フロントウインドガラス（図示せず）の内面に空調風を供給するためのデフロスト口１００が形成されている。また、インストルメントパネルＰの車両右側である運転席側及び左側である助手席側には、乗員の上半身近傍に空調風を供給するための運転席側のサイドベント口１０１及び助手席側のサイドベント口１０１がそれぞれ設けられている。さらに、インストルメントパネルＰの左右略中央部には、乗員の上半身近傍に空調風を供給するための２つのセンタベント口１０２が設けられている。
【００２１】
図２に示すように、上記空調装置Ｂは、送風機ユニット２と、空調ユニット３と、空調制御装置５（図５に示す）とを備えている。上記送風機ユニット２は、図１に示すように、インストルメントパネルＰ内の助手席側に位置付けられ、上記空調ユニット３は、インストルメントパネルＰ内の左右方向略中央部に位置付けられている。
【００２２】
上記送風機ユニット２は、樹脂製の送風用ケース１０を備えている。この送風用ケース１０の上部には、図４にも示すように、車室に開口する内気導入口１１と、車室外に連通するダクト（図示せず）に接続される外気導入口１２とが形成されている。送風用ケース１０の内部には、上記内気導入口１１と外気導入口１２とを選択的に開閉する内外気切替ダンパ１３が配設されている。図２に示すように、送風用ケース１０の上部外面には、上記内外気切替ダンパ１３を作動させる内外気切替用アクチュエータ１４が取り付けられている。このアクチュエータ１４は、上記空調制御装置５に接続されて、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。このアクチュエータ１４により内外気切替ダンパ１３を作動させることで、空調装置Ｂは、内気導入口１１を開きかつ外気導入口１２を閉じる内気循環モードと、内気導入口１１を閉じかつ外気導入口１２を開く外気導入モードとに切り替えられる。
【００２３】
図２に示すように、上記送風用ケース１０内の下半部には、空調ファンを構成する遠心式ファン１６が回転軸を上下方向に向けた状態で収容されている。このファン１６の下方には、ファン駆動モータ１７が配置されている。このファン駆動モータ１７は、送風用ケース１０に取り付けられた状態で上記空調制御装置５に接続され、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。ファン駆動モータ１７の回転速度は空調制御装置５により設定される。上記ファン駆動モータ１７が回転することにより、空気が上記内気導入口１１または外気導入口１２から送風用ケース１０内に導入されるようになっている。この導入された空気は、送風用ケース１０の下部における空調ユニット３側から吹き出すようになっている。
【００２４】
上記空調ユニット３は、樹脂製の空調用ケース２０を備えている。この空調用ケース２０の下部における送風機ユニット２側には、図示しないが、導入口が形成されており、この導入口から送風機ユニット２の空気が導入されるようになっている。図４に示すように、上記空調用ケース２０の内部には、冷却用熱交換器２１と、加熱用熱交換器２２とが収容されている。冷却用熱交換器２１は、チューブアンドフィンタイプのものであり、冷凍サイクルの一要素である蒸発器で構成されている。冷凍サイクルは、上記冷却用熱交換器２１の他に、冷媒を圧縮する圧縮機２３と、圧縮機２３から吐出された冷媒を冷却して凝縮させる凝縮器２４と、冷媒の気液分離を促進させる受液器２５と、冷媒の圧力を減圧する減圧弁２６とを備えており、これらが冷媒配管２７を用いて順に接続されて構成されている。上記圧縮機２３は、エンジンＥの動力により駆動されるようになっている。
【００２５】
上記圧縮機２３が作動すると冷却用熱交換器２１に減圧された冷媒が流入し、該冷却用熱交換器２１の表面温度が低下する。この冷却用熱交換器２１の表面温度は、該冷却用熱交換器２１の空気流れ下流側の面に取り付けられた温度検出センサ２８で検出されるようになっている。この温度検出センサ２８は、上記空調制御装置５に接続されている。
【００２６】
上記加熱用熱交換器２２は、上記冷却用熱交換器２１の空気流れ方向下流側に配置されている。この加熱用熱交換器２２は、チューブアンドフィンタイプの熱交換器であり、エンジンＥの冷却水が循環するヒータコアで構成されている。加熱用熱交換器２２には、エンジンＥの冷却水通路（図示せず）に連通するヒータ配管３０が接続されている。また、空調用ケース２０内には、冷却用熱交換器２１を通過した空気を、加熱用熱交換器２２に流さずに該加熱用熱交換器２２の下流側へ導くバイパス通路３１が設けられている。
【００２７】
上記空調用ケース２０内の冷却用熱交換器２１と加熱用熱交換器２２との間には、加熱用熱交換器２２を通過する空気量を設定するエアミックスダンパ３２が配設されている。空調用ケース２０の外面には、図２に示すように、上記エアミックスダンパ３２を作動させる温度制御用アクチュエータ３３が取り付けられている。このアクチュエータ３３は、上記空調制御装置５に接続され、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。このアクチュエータ３３によりエアミックスダンパ３２を作動させることで、冷却用熱交換器２１を通過した全空気のうち、加熱用熱交換器２２を通過する空気量が設定される。そして、この加熱用熱交換器２２を通過した空気と、それ以外のバイパス通路３１を流れた空気とが、加熱用熱交換器２２の下流側で混合し、これにより、空調風が生成される。つまり、エアミックスダンパ３２の作動状態により空調風の温度が変更されるようになっている。上記冷却用熱交換器２１、加熱用熱交換器２２、バイパス通路３１及びエアミックスダンパ３２により、本発明の温度調節部が構成されている。
【００２８】
上記空調用ケース２０の上部における車両後側には、ベント導出口（図示せず）が形成され、このベント導出口には、上記インストルメントパネルＰのセンタベント口１０２に連通するセンタベントダクト３５と、運転席側のサイドベント口１０１に連通する運転席側サイドベントダクト３６と、助手席側のサイドベント口１０１に連通する助手席側サイドベントダクト３６とが接続されている。図３に示すように、これら運転席側及び助手席側サイドベントダクト３６，３６の先端側は後側へ向けて折り曲げられ、その端部に吹出口３６ａが形成されている。また、上記空調用ケース２０の上部における車両前側には、デフロスト導出口（図示せず）が形成され、このデフロスト導出口には、上記デフロスト口１００に連通するデフロストダクト３８が接続されている。空調用ケース２０の両側部には、フット導出口（図示せず）が形成され、このフット導出口には、運転席乗員の足元近傍及び助手席乗員の足元近傍まで延びるフットダクト３９がそれぞれ接続されている。上記センタベントダクト３５、運転席側及び助手席サイドベントダクト３６，３６、デフロストダクト３８及びフットダクト３９は樹脂製である。
【００２９】
図４に示すように、上記空調用ケース２０内のセンタベントダクト３５及びサイドベントダクト３６、３６の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するベントダンパ４０が配設されている。また、空調用ケース２０内のデフロストダクト３８の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するデフロストダンパ４１が配設され、フットダクト３９の上流端部近傍には、該上流端開口を開閉するフットダンパ４２が配設されている。
【００３０】
空調用ケース２０の外面には、図２に示すように、上記ベントダンパ４０、デフロストダンパ４１及びフットダンパ４２を作動させる吹出モード切替用アクチュエータ４３が配設されている。この吹出モード切替用アクチュエータ４３は、上記空調制御装置５に接続され、該空調制御装置５から出力される制御信号により作動するようになっている。また、空調制御装置５には、インストルメントパネルＰに設けられた乗員操作用ダイヤル１０４が接続されている。
【００３１】
上記吹出モード切替用アクチュエータ４３によりベントダンパ４０を全開とし、かつデフロストダンパ４１及びフットダンパ４２を閉じると、空調風がベント口１０１，１０２から吹き出すベントモードとなる。また、上記アクチュエータ４３により、ベントダンパ４０及びフットダンパ４２を半分開き、かつデフロストダンパ４１を閉じると、バイレベルモードとなる。また、上記アクチューエータ４３により、デフロストダンパ４１を開き、かつベントダンパ４０及びフットダンパ４２を閉じると、デフロストモードとなる。尚、吹出モードは、アクチュエータ４３の作動によって上記した吹出モード以外にも、デフフットモードやフットモードにも切り替えられるようになっている。本発明の空調風を各導出口に振り分けて吹出モードを切り替えるダンパは、上記ベントダンパ４０、デフロストダンパ４１及びフットダンパ４２で構成されている。
【００３２】
図５に示すように、上記空調制御装置５には、車室内の温度を検出する内気温度センサ６６が接続されている。空調制御装置５は、センサ６６及びダイヤル１０４の入力信号に基づいて、空調風の目標温度を決定し、温度調節用アクチュエータ３３を制御する。また、空調制御装置５は、自動モードとされているときには、空調風量が目標温度に見合った最適な風量となるようにファン駆動モータ１７への印加電圧を変更し、また、最適な吹出モードとなるように吹出モード切替用アクチュエータ４３を制御する。尚、上記吹出モードは、乗員が上記ダイヤル１０４で任意の吹出モードに切り替えることも可能である。
【００３３】
上記静電霧化装置Ａは、図２及び図３に示すように、運転席側サイドベントダクト３６の吹出口３６ａ近傍に配置され、該サイドベントダクト３６やインストルメントパネルＰに設けたブラケット（図示せず）に固定されている。この静電霧化装置Ａは、空気に含まれる水分を結露させて集め、この集めた水から帯電した粒子状の水を得て放出するように構成されたものである。
【００３４】
上記静電霧化装置Ａは、図６に示すように、帯電した粒子状の水を生成する静電霧化部７０と、この静電霧化部７０で生成した粒子状の水を導く導管部７１と、送風機７５とを備えている。静電霧化部７０は、図７に示すように、ケース７２と、ケース７２内に収容された結露水生成部７３と、放電部７４と、制御部としての静電霧化制御装置７６とを備えている。上記ケース７２は、樹脂材を矩形箱状に成形してなるものである。ケース７２の内部は、その略中央部に配置された仕切壁７２ａにより、静電霧化制御装置７６を収容する第１空間Ｒ１と、結露水生成部７３、放電部７４及び送風機７５を収容する第２空間Ｒ２とに仕切られている。ケース７２の第２空間Ｒ２側の端壁部には、略中央部近傍に、略円形の放出孔７２ｂが貫通形成されている。この放出孔７２ｂの周縁部は、ケース７２の外方へ突出し、環状の突条部を形成している。ケース７２の第２空間Ｒ２側の両側壁には、細長いスリット形状を有する複数の通風孔７２ｃがそれぞれ形成されている。
【００３５】
上記結露水生成部７３は、熱電効果を有する熱電素子としてのペルチェ素子７８と、アルミニウム合金等の金属材からなる放熱用フィン７９とを備えている。ペルチェ素子７８は、周知のように、電圧を印加することで高温部７８ａと低温部７８ｂができる素子である。ペルチェ素子７８の高温部７８ａが放熱用フィン７９に接触しており、高温部７８ａの熱が放熱用フィン７９によって放熱されるようになっている。この結露水生成部７３は、図６や図７に示すように、上記第２空間Ｒ２の仕切壁７２ａに接近して配置されている。
【００３６】
上記放電部７４は、電気を通さない樹脂材を略円筒状に成形した筒部材８０と、放電電極８１と、対向電極８２とを備えている。筒部材８０は、ペルチェ素子７８の周囲を囲む大きさとされ、中心線方向一端部には、放熱用フィン７９に固定されるフランジが形成されている。筒部材８０の内周面には、放電電極８１を保持する保持板部８０ａが形成されている。また、筒部材８０の周壁部には、中心線方向中間部に、周方向に延びるスリット形状の複数の貫通孔８０ｂが周方向に互いに離れて形成されている。
【００３７】
上記対向電極８２は、導電性を有する金属材料を筒部材８０と略同じ径のリング状に成形してなるものであり、筒部材８０のフランジと反対側の端部に固定されている。この対向電極８２からはリード線（図示せず）が延びており、接地されている。
【００３８】
上記放電電極８１は、導電性を有する金属材料を棒状に成形してなるものであり、筒部材８０内に配置され、基端部が、上記保持板部８０ａを貫通した状態で該保持部材８０ａに固定されている。放電電極８１の基端部には、先端側に比べて大径の円板部が設けられ、該円板部は、上記ペルチェ素子７８の低温部７８ｂ側に、板状の絶縁材８３を介在させた状態で配置されている。この絶縁材８３は伝熱性を有しており、ペルチェ素子７８の低温部７８ｂによって放電電極８１が冷却されるようになっている。また、放電電極８１の先端部は、先細に形成されている。放電電極８１は、保持板部８０ａから対向電極８２側へ突出した部分が、先端部を除いて断熱材８４で覆われている。また、放電電極８１には、リード線８５が接続されている。図６や図７に示すように、放電部７４は、第２空間Ｒ２の放出孔７２ｂ側に配置されており、この状態で、筒部材８０の対向電極８２側の開口部が放出孔７２ｂと略一致している。
【００３９】
上記送風機７５は、詳細は図示しないが、矩形状の枠と、枠内の中央部に配置された状態で該枠に固定されたモータと、モータの出力軸に連結された軸流ファンとで構成されており、各種冷却部分に用いられる周知の構造のものである。送風機７５は、図６や図７に示すように、ケース７２の第２空間Ｒ２において、放熱フィン７９とケース７２の通風孔７２ｃとの間に配置されている。この送風機７５のファンは、上記通風孔７２ｃから空気を吸い込む方向に回転し、これにより、図７に矢印で示すように、吸い込まれた空気の一部は、放熱用フィン７９の間を通って反対側の通風孔７２ｃから排出され、残りは、ケース７２内を放出孔７２ｂ側へ流れて筒部材８０の貫通孔８０ｂから該筒部材８０の内部に流れ込んで放出孔７２ｂから排出されるようになっている。
【００４０】
上記導管部７１は、図６に示すように、ポリ塩化ビニルを真っ直ぐな円管状に成形してなるものである。この導管部７１は、放出孔７２ｂに接続される基端開口部７１ａから、出口側開口を構成する先端開口部７１ｂに亘って内径の変化がなく、同じ断面形状を有しており、内周面が凹凸のない円滑形状とされている。導管部７１を先端開口部７１ｂ側から見ると、該導管部７１における基端開口部７１ａと先端開口部７１ｂとが重複している。また、導管部７１は、図７に示すように、基端開口部７１ａの内側にケース７２の突条部を嵌入した状態で該ケース７２に取り付けられている。尚、導管部７１の内径は、先端側へ行くほど小さくしてもよい。この場合、導管部７１の断面形状を中心線方向両端に亘って相似形状とするのが好ましい。
【００４１】
上記静電霧化制御装置７６は、図９に示すように、ＣＰＵ８８と、ペルチェ素子電源部８９と、高電圧発生部９０とを備えており、ペルチェ素子電源部８９及び高電圧発生部９０はＣＰＵ８８に接続され、ＣＰＵ８８によりコントロールされるようになっている。上記送風機７５のモータはＣＰＵ８８に接続され、上記ペルチェ素子７８はペルチェ素子電源部８９に接続され、上記放電電極８１のリード線８５は高電圧発生部９０に接続されている。また、静電霧化制御装置７６には、静電霧化部７０及び送風機７５を、作動状態と非作動状態とに切り替えるＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１が接続されている。このＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１は、本発明の切替スイッチであり、静電霧化装置Ａを構成している。さらに、静電霧化制御装置７６と空調制御装置５とは信号線で接続されており、静電霧化制御装置７６には、空調装置Ｂのファン駆動モータ１７が作動しているか否かが電気信号として入力されるようになっている。
【００４２】
上記ベルチェ素子電源部８９は、ペルチェ素子７８に電圧を印加するように構成されている。ペルチェ素子電源部８９からの出力電圧は変化するようになっており、このペルチェ素子電源部８９の出力電圧は、ペルチェ素子７８の低温部７８ｂの温度が周囲の空気の露点よりも低くなるように設定されている。また、上記高電圧発生部９０は、例えば、６０００Ｖくらいの電圧を発生して放電電極８１に印加するように構成されている。
【００４３】
上記静電霧化制御装置７６は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１がＯＦＦとされているときには、送風機７５のモータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１へ電圧を印加せず、一方、ＯＮとされているときには、これらモータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１に電圧を印加するように構成されている。また、静電霧化制御装置７６は、空調装置Ｂのファン駆動モータ１７が作動していることを検出すると、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１の状態に関わらず、上記モータ、ペルチェ素子７８及び放電電極８１に電圧を印加するようになっている。尚、図６に示す符号９２は配線である。
【００４４】
図２及び図３に示すように、上記静電霧化装置Ａの導管部７１の先端側は、運転席側サイドベントダクト３６の前壁部を貫通して該ダクト３６内に突出しており、先端開口部７１ｂは、サイドベントダクト３６の吹出口３６ａ近傍に位置している。図２に示すように、サイドベントダクト３６を吹出口３６ａ側から見たときに、先端開口部７１ｂが吹出口３６ａと重複している。
【００４５】
ここで、図１０及び図１１に基づいて、静電霧化装置Ａから放出された粒子状の水の数の変化を測定した結果について説明する。まず、図１０に示す測定結果のグラフは、横軸に経過時間をとり、縦軸に放出された粒子状の水の数をとり、これらの関係が導管部７１の有無及び導管部７１の長さによってどのように変わるかを示したものである。この測定条件としては、車室を想定した所定の大きさの部屋に上記静電霧化装置Ａを置いて継続して作動させ、さらに、ナノメーターサイズの粒子状の水をカウント可能なカウンター（図示せず）を用い、このカウンターを、導管部７１の先端開口部７１ｂから該導管部７１の中心線方向に１０ｃｍ離して配置して所定時間毎に計測するようにした。また、図中の「無」は、導管部７１をケース７２から取り外した状態であり、また、「１０ｃｍ」、「３０ｃｍ」、「５０ｃｍ」は、それぞれ、導管部７１の長さを示している。
【００４６】
この測定結果から明らかなように、導管部７１が無い場合には、導管部７１がある場合に比べて粒子状の水の数が全体的に少ない。これは、導管部７１が無いとケース７２の放出孔７２ｂから放出された粒子状の水がカウンターに到達する前に、周囲に飛散してケース７２に付着して消失するためである。また、導管部７１を装着した場合においては、導管部７１の長さが短いほど粒子状の水の数は多くなることが分かる。これは、導管部７１が長いと、粒子状の水が導管部７１を流れる間に導管部７１の内周面に付着して消失する数が増えるためである。
【００４７】
また、図１１に示すグラフは、放出された粒子状の水の数が導管部７１の形状によってどのように変わるかを示したものであり、計測条件等は、上記と同じである。図中の「ストレート」とは、本実施形態の導管部７１のように真っ直ぐに延びたものであり、「９０゜１曲げ」とは、直角に屈曲した部分を１つだけ設けたものであり、「９０゜２曲げ」とは、直角に屈曲した部分を２つ設けたものであり、「９０゜３曲げ」とは、直角に屈曲した部分を３つ設けたものである。これら導管部７１の内周面は円滑形状とされている。この測定結果から明らかなように、導管部７１の内周面形状を円滑形状とした場合には、屈曲部分の有無及び屈曲部分の数によって粒子状の水の数はあまり変化しないことが分かる。
【００４８】
次に、上記のように構成された空調装置Ｂ及び静電霧化装置Ａの動作について説明する。空調制御装置５は、自動モードにあるときには、乗員による設定温度や車室の温度状態等に基づいて空調風の目標温度を決定して温度調節用アクチュエータ３３を作動させるとともに、ファン駆動モータ１７を回転させ、さらに、空調風の吹出モードを設定して吹出モード切替用アクチュエータ４３を作動させる。
【００４９】
また、静電霧化装置ＡのＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１がＯＮにされていると、静電霧化制御装置７６は、ペルチェ素子７８、静電霧化部７０及び送風機７５に電圧を印加する。ペルチェ素子７８に加される電圧は、低温部７８ｂが周囲の空気の露点よりも低い温度となるように設定されており、この値は、シュミレーション等により予め求められている値である。
【００５０】
上記ペルチェ素子７８に電圧が印加されると、低温部７８ｂの温度が低下するとともに、高温部７８ａの温度が上昇する。上昇した高温部７８ａの熱は、放熱フィン７９により放熱される。このとき、送風機７５によりケース７２内に吸い込まれた空気がフィン７９間を通っているので、高温部７８ａを十分に冷却することが可能になり、よって、低温部７８ｂの温度が空気の露点以下まで確実に下がる。この低温部７８ｂにより放電電極８１が冷却されると、断熱材で囲まれていない先端部において、空気に含まれている水が凝縮して結露水が得られる。この結露水は、電圧が印加されている放電電極８１の先端部で分裂（レイリー分裂）し、粒径がナノメーター（ｎｍ）サイズの帯電した粒子状の水になる。また、放電電極８１と対極電極８２との間では、凝縮水の分裂と同時にマイナスイオンが発生する。上記のようにして得られた粒子状の水は、送風機７５の風により、筒部材８０から放出孔７２ｂを介して導管部７１に流入し、該導管部７１により運転席側サイドベントダクト３６内に導かれる。このとき、空調装置Ｂの吹出モードがベントモードやバイレベルモードとされていると、運転席側サイドベントダクト３６内に流入した粒子状の水は、空調風に乗って吹出口３６ａ及びサイドベント口１０１を介して運転席乗員の上半身近傍へ向けて吹き出す。この粒子状の水は、浮遊時間が長いので、空調風の流れにより車室の後部にまで到達し、やがて、車室全体に行き渡る。
【００５１】
また、空調装置Ｂの吹出モードがベントダクト３５，３６から空調風が供給されない吹出モードとされている場合においても、静電霧化装置Ａの送風機７５が作動しているので、この送風機７５から送られて筒部材８０を通って放出孔７２ｂから排出される風により、粒子状の水を運転席側サイドベントダクト３６から乗員近傍に供給することが可能になる。
【００５２】
また、空調装置Ｂのファン駆動モータ１７が作動していると、静電霧化装置ＡのＯＮ／ＯＦＦスイッチ９１がＯＦＦとされていても、静電霧化制御装置７６は、ペルチェ素子７８、静電霧化部７０及び送風機７５に電圧を印加するため、粒子状の水を空調風の流れにより車室全体に行き渡らせることが可能である。
【００５３】
以上説明したように、静電霧化部７０で得た粒子状の水を導管部７１により運転席側サイドベントダクト３６の内部まで導くようにしたので、粒子状の水が運転席側サイドベントダクト３６の内部に到達する前に拡散しなくなる。これにより、粒子状の水が静電霧化装置Ａの周囲に存在するベントダクト３６等に付着しなくなり、消失数を減少できる。さらに、この導管部７１の内周面が円滑形状であるため、導管部７１内の空気の流れは大きく乱れずスムーズな流れになり、粒子状の水は、このスムーズな空気の流れに乗って導管部７１を流れていく。さらに、中心線に沿って見た導管部７１の基端開口部７１ａが先端開口部７１ｂと重複しているので、導管部７１に流入した粒子状の水は、略直線状に流れて先端開口部７１ｂから導出される。これにより、粒子状の水の流れが導管部７１内で大きく曲げられることはない。これらのことにより、粒子状の水が導管部７１の内周面に付着し難くなり、消失数が減少し、十分な数の粒子状の水を車室に供給することができ、該粒子状の水による各種の有用な効果を効率良く得ることができる。
【００５４】
また、ペルチェ素子７８により空気に含まれている水を結露させて、この結露水を利用して帯電した粒子状の水を生成するようにしたので、水の補給作業を行うことなく十分な数の粒子状の水を継続的に供給することができる。
【００５５】
また、ベントダクト３６から空調風が供給されない吹出モードの場合に、静電霧化部７９０で得た粒子状の水を送風機７５の風に乗せてベントダクト３６から乗員近傍に効果的に供給することができる。これにより、空調装置Ｂの吹出モードによらず、リラクゼーション効果を得ることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、導管部７１の先端開口部７１ｂを空調装置Ｂのベントダクト３６内に開口させることにより、インストルメントパネルＰに設置するようにしている。これにより、帯電した粒子状の水を空調装置Ｂから吹き出す空調風に乗せて車室に広く行き渡らせることができる。さらに、図示しないが、導管部７１の先端開口部７１ｂは、インストルメントパネルＰの表面に開口させ、かつ、ベントダクト３６の吹出口３６ａ近傍に位置付けるようにしてもよい。これにより、帯電した粒子状の水を、ベントダクト３６の吹出口３６ａから吹き出す空調風によって車室内へ早くかつ均一に供給することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、導管部７１をポリ塩化ビニルで構成しているが、他の樹脂材を用いて構成してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、導管部７１をケース７２と別体としているが、導管部７１をケース７２に一体成形してもよい。
【００５９】
また、例えば、図１２に示す変形例１のように、導管部７１の基端側に消音器９５を設けてもよい。この消音器９５は、厚肉筒状に形成されており、導管部７１と略同径の内筒部材９６と、この内筒部材９６よりも大きい外筒部材９７と、内筒部材９６と外筒部材９７との間に設けられた吸音材９８とで構成されている。内筒部材９６には、多数の貫通孔９６ａが形成されている。これにより、静電霧化装置Ａの放電時の音や送風機７５の音が吸音材９８により吸音されるので、導管部７１から洩れる音の大きさを小さくでき、静粛性を高めることができる。
【００６０】
また、導管部７１を蛇腹形状としてもよい。この場合、導管部７１が屈曲し易くなるため、静電霧化装置Ａのレイアウトの自由度が向上する一方、導管部７１の内周面に凹凸形状ができるので、導管部７１を流れる空気の流れが乱れてしまい、粒子状の水が導管部７１の内周面に付着して消失し易い。この蛇腹タイプの導管部７１を用いた場合における粒子状の水の数の変化を測定した結果を示す図１３から明らかなように、蛇腹形状でかつ中心線が真っ直ぐに延びる導管部７１は、屈曲部分がある導管部７１に比べて粒子状の水の数が多くなる。尚、この測定条件は、図１１に示す測定結果のものと同じである。
【００６１】
つまり、蛇腹形状の導管部７１のように内部で乱流が発生し易い場合には、導管部７１は真っ直ぐに延びる形状に近い方が、粒子状の水の数が多くなる。よって、蛇腹形状の導管部７１を用いる場合、図１４に示す変形例２のように、導管部７１を曲げる際には、導管部７１を先端開口部７１ｂ側から見たとき（（ｂ）に示す）に、該導管部７１における先端開口部７１ｂと基端開口部７１ａとが少なくとも一部互いに重複するように曲がりを設定するのが好ましい。このことで、導管部７１内には、基端開口部７１ａから先端開口部７１ｂまで直線状に延びる領域（図中に斜線で示した領域）が形成されることになり、その結果、粒子状の水を導管部７１内で直線状に流すことが可能になり、粒子状の水が消失する量を少なくできる。
【００６２】
また、上記実施形態では、静電霧化装置Ａを車両用空調装置Ｂに装着した場合について説明したが、これに限らず、静電霧化装置Ａは、車両用以外の住居や店舗用の空調装置に装着することも可能である。また、静電霧化装置Ａを空気清浄機等に装着することも可能である。さらに、静電霧化装置Ａを単独でインストルメントパネルＰの任意の箇所に設置するようにしてもよい。この場合にも、送風機７５の作動により、帯電した粒子状の水を車室の全体に行き渡らせることが可能である。
【００６３】
また、上記実施形態では、静電霧化装置Ａの導管部７１の先端側をサイドベントダクト３６内に突出させるようにしたが、これに限らず、導管部７１の先端側をセンタベントダクト３５やデフロストダクト３８、フットダクト３９内に突出させるようにしてもよい。さらに、導管部７１の先端側を上記ダクト３５、３６、３８、３９に突出させることなく、該ダクト３５、３６、３８、３９の外部で吹出口３６ａ近傍に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明に係る静電霧化装置は、自動車の車室に搭載するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る静電霧化装置が搭載された車両のインストルメントパネルの斜視図である。
【図２】静電霧化装置が装着された空調装置を車両後側から見た図である。
【図３】静電霧化装置が装着された空調装置の平面図である。
【図４】空調装置の概略構造を説明する図である。
【図５】空調制御装置のブロック図である。
【図６】静電霧化装置の斜視図である。
【図７】静電霧化装置の断面図である。
【図８】結露水生成部及び放電部の断面図である。
【図９】静電霧化制御装置のブロック図である。
【図１０】導管部の有無及び長さを変えた場合において時間の経過と粒子状の水の数との変化を示すグラフである。
【図１１】導管部の形状を変えた場合の図１０相当図である。
【図１２】変形例１に係る図７相当図である。
【図１３】蛇腹タイプの導管部の形状を変えた場合の図１０相当図である。
【図１４】変形例２に係る導管部及びケースの一部を示し、（ａ）は、導管部の軸線に沿った断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＹ矢視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１６            遠心式ファン（空調ファン）
２０            空調用ケース
２１            冷却用熱交換器
２２            加熱用熱交換器
３１            バイパス通路
３２            エアミックスダンパ
３６            サイドベントダクト
３６            吹出口
４０            ベントドア
４１            デフロストドア
４２            フットドア
７０            静電霧化部
７１            導管部
７１ａ          基端開口部（他端開口部）
７１ｂ          先端開口部（一端開口部）
７５            送風機
７６            静電霧化制御装置（制御部）
７８            ペルチェ素子（熱電素子）
７８ｂ          低温部
９１            ＯＮ／ＯＦＦスイッチ（切替スイッチ）
Ａ              静電霧化装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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