(57)【要約】【課題】車室内の雑菌数に対応したイオンを吹き出すイオン発生装置付き車両用空調装置を提供する。【解決手段】空調ユニット１００からの空調風をサイドベント吹出口１１ｂに導く送風ダクト１２にイオン発生装置１０を配設する。イオン発生装置１０はクリーンモード時にプラスイオンとマイナスイオンを発生し、リフレッシュモード時にマイナスイオンを発生する。イオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動中にドアスイッチ３３によりドアの開放が検出されると、その開放中の時間Ｔ0および開放終了後から所定時間ｔ2にわたってイオン発生装置１０をクリーンモードで作動する。【選択図】図１
2004189179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調風を生成する空調ユニットと、
前記空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、
少なくとも除菌効果を得るためのイオン（以下、除菌イオン）を前記送風経路内に発生するイオン発生装置と、
車内を開放または閉塞する開閉手段と、
前記開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、
前記開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備えることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
前記イオン制御手段は、前記空調ユニットの作動開始時に所定の初期時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御し、前記初期時間が経過する前に前記開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および前記初期時間が経過するまでの残り時間よりも長時間の前記所定時間にわたり前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
前記所定時間は、前記開閉検出手段により検出された開放時間が長いほど長くなることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記所定時間は、前記車速検出手段により検出された車速が速いほど長くなることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のイオン発生装置付き車両用空調装置において、
前記イオン発生装置は、前記除菌イオンと、リラクゼーション効果を得るためのイオン（以下、リラクゼーションイオン）とを別々に発生可能であり、前記イオン制御手段は、前記イオン発生装置が前記除菌イオンを発生していないとき、前記リラクゼーションイオンを発生するように前記イオン発生装置を制御することを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
【請求項６】
空調風を生成する空調ユニットと、
前記空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、
少なくとも除菌効果を得るためのイオン（以下、除菌イオン）を前記送風経路内に発生するイオン発生装置と、
車内を開放または閉塞する開閉手段と、
前記開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、
前記開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると前記除菌イオンを発生するように前記イオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備えることを特徴とするイオン発生装置付き車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内にイオンを含んだ空気を送風するイオン発生装置付き車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リラクゼーション効果と除菌,消臭効果とを併せ持つイオン発生装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このイオン発生装置は、リラクゼーション効果を得たいときはマイナスイオンを発生するリフレッシュモードに、除菌効果を得たいときはプラスイオンとマイナスイオンを同時に発生するクリーンモードに、それぞれ運転モードを切り換える。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１６９３３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなイオン発生装置を車両用空調装置に適用する場合、車両のドアや、サンルーフ、窓等を開放すると車外から車内に雑菌が流入し、車室内の雑菌数が増加する。上述した公報記載の装置では、このようなドアや窓の開閉動作に伴う雑菌数の増加を考慮していないため、車室内を適切に除菌することができない。
【０００５】
本発明は、車室内を効率よく除菌することができるイオン発生装置付き車両用空調装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるイオン発生装置付き車両用空調装置は、空調風を生成する空調ユニットと、空調ユニットで生成された空調風を車室内に導く送風経路と、少なくとも除菌効果を得るためのイオン（以下、除菌イオン）を送風経路内に発生するイオン発生装置と、車内を開放または閉塞する開閉手段と、開閉手段による車内の開閉状態を検出する開閉検出手段と、開閉検出手段により車内の開放状態が検出されると、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたり除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御するイオン制御手段とを備えることを特徴とする。また、本発明によるイオン発生装置付き車両用空調装置は、開閉検出手段により車内の開放状態が検出される除菌イオンを発生するようにイオン発生装置を制御するイオン制御手段を備えるものである。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、車内の開放状態が検出されると除菌効果を得るためのイオンを発生するようにしたので、車外から車内に侵入した雑菌を除菌することができる。また、開放状態の検出中および閉塞状態の検出開始から所定時間にわたって除菌効果を得るためのイオンを発生するようにしたので、車室内を効率よく除菌することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置の概略構成を示す図である。空調ユニット１００のダクト３の入口には、ブロアモータ５の駆動によって回転するブロアファン４が配設されている。ブロアファン４が回転すると、ダクト３内に内気または外気が吸い込まれ、エバポレータ１を通過して冷却される。この冷却空気はエアミックスドア７の開度に応じてヒータコア２を通過して加熱され、または冷却空気のままヒータコア２をバイパスする。ヒータコア２を通過およびバイパスした空気は、ヒータコア２の下流のエアミックスチャンバ８で混合され、所定温度の空調風とされる。この空調風は、インストルメントパネルの中央部に設けられたセンターベント吹出口、左右両端部に設けられたサイドベント吹出口、下部に設けられたフット吹出口、フロントウインド近傍に設けられたデフロスト吹出口などから車室内に吹き出される。
【０００９】
エアミックスチャンバ８と運転席側のサイドベント吹出口１１ｂとを接続する送風ダクト１２の途中には、イオン発生装置１０が配設されている。イオン発生装置１０は電極間の放電によって空気中にイオンを発生する、いわゆるプラズマイオン発生装置であり、主に乗員をリラックスさせるモード（リフレッシュモード）と主に車室内を除菌,消臭するモード（クリーンモード、消臭モードともいう）とに運転モードが切換可能である。例えばリフレッシュモード時にはマイナスイオン（リラクゼーションイオンと呼ぶ）を発生し、クリーンモード時にはマイナスイオンとプラスイオン（除菌イオンと呼ぶ）を同時に発生する。このような構成は家庭用空気清浄器の分野で知られており、その詳細な説明は省略する。なお、イオンはダクト等の壁面に衝突すると消滅しやすい特性を有するため、イオンを効率よく車室内に吹き出すために、イオン発生装置１０はできるだけ吹出口１１ｂの近傍に配設することが好ましい。イオン発生装置１０の作動はイオン制御回路３０からの信号により後述するように制御される。
【００１０】
ブロアモータ５，内外気切換ドア６，エアミックスドア７等の駆動は空調コントローラ２０によって制御される。例えば乗員の空調パネル２１の操作によりファンオン信号が入力されるとブロアモータ５に制御信号を出力してブロアモータ５を駆動し、ファンオフ信号が入力されるとブロアモータ５の駆動を停止する。なお、空調コントローラ２０には空調パネル２１だけでなく車両状態を検出する各種センサ（車室内温度センサ、外気温センサなど）からの信号が入力され、これらの情報に基づいて空調コントローラ２０はブロアモータ５，内外気切換ドア６，エアミックスドア７等の駆動を制御する。
【００１１】
イオン制御回路３０には、空調コントローラ２０と、車室内の臭気レベルを検出する臭気センサ３１と、車速を検出する車速センサ３２と、車室内に面した運転席側、助手席側のフロントドアおよびリアドアの開閉を検出するドアスイッチ３３と、車室内に面した窓やサンルーフの開閉を制御する開閉制御回路３４が接続されている。開閉制御回路３４は窓やサンルーフの開閉を制御するものであり、この開閉制御回路からの信号に基づいてイオン制御回路３０が窓やサンルーフの開閉を検出する。なお、窓やサンルーフの開閉を検出するセンサを別途設け、このセンサを開閉制御回路３４の代わりにイオン制御回路３０に接続してもよい。イオン制御回路３０ではこれらの信号に基づいて以下のような処理を実行し、イオン発生装置１０に制御信号を出力する。
【００１２】
図２,３は、イオン制御回路３０で実行される処理の一例を示すフローチャートである。図２に示すように、まず、ステップＳ１でイグニッションスイッチがオンされ、かつ、ファンオン信号が入力されたか否か、すなわち乗員の乗車直後にファン４が作動開始されたか否かを判定する。ステップＳ１が肯定されるとステップＳ２に進み、初期のクリーンモード作動時間Ｔをセットする。ここで、作動時間Ｔは車室内の雑菌数を一定量（例えば図４のＮ0−Ｎ1）除菌するのに必要な時間にセットされる。ステップＳ３では、イオン発生装置１０に制御信号を出力し、イオン発生装置１０をクリーンモードで作動開始する。次いで、ステップＳ４でドアスイッチ３３および開閉制御回路３４からの信号によりドア、窓、サンルーフのいずれか１つでも開放か否か、すなわち車外から車内への雑菌の流入の有無を判定する。ステップＳ４が否定されるとステップＳ５に進む。
【００１３】
ステップＳ５ではタイマーをカウントし、クリーンモード作動残り時間ｔを更新する。すなわちカウントした時間だけクリーンモード作動残り時間ｔを減少させる。ステップＳ６では、ステップＳ５で更新したクリーンモード作動残り時間ｔが０以下か否かを判定する。ステップＳ６が肯定されるとステップＳ７に進み、イオン発生装置１０に制御信号を出力してイオン発生装置１０をクリーンモードで作動する。ステップＳ６が否定されるとステップＳ８に進み、臭気センサ３１からの信号により車室内の臭気レベルαが所定値α１以上か否かを判定する。ここで、所定値α１は、一般人が車室内を臭いと感じる値に設定される。ステップＳ８が肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとステップＳ９に進む。ステップＳ９ではイオン発生装置１０に制御信号を出力してイオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動する。
【００１４】
ステップＳ１でファンオン信号の入力直後ではないと判定されるとステップＳ１０に進む。ステップＳ１０ではファンオフ信号が入力されたか否かを判定し、肯定されるとステップＳ１１に進み、否定されるとステップＳ４に進む。ステップＳ１１ではイオン発生装置１０に制御信号を出力してイオン発生装置１０の作動を停止する。
【００１５】
一方、ステップＳ４でドア、窓、サンルーフのいずれか１つでも開放、すなわち車室内に雑菌の流入ありと判定されると図３のステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では開閉タイマを作動し、次のステップＳ４２で現在のクリーンモード作動残り時間ｔ１をメモリに記憶する。次いで、ステップＳ４３でイオン発生装置１０がクリーンモードで作動しているか否かを判定し、肯定されるとステップＳ４５に進み、否定されるとステップＳ４４に進む。ステップＳ４４ではイオン発生装置１０に制御信号を出力し、イオン発生装置１０をクリーンモードで作動する。ステップＳ４５ではドア、窓、サンルーフが全て閉じられているか否か、すなわち車室内に雑菌の流入がないか否かを判定する。ステップＳ４５が否定されるとステップＳ４４に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００１６】
ステップＳ４５が肯定されるとステップＳ４６に進み、開閉タイマを停止する。そして、開閉タイマ作動開始（ステップＳ４１）から現在までの時間、すなわちドアや窓の開放時間Ｔ0を演算する。次いで、ステップＳ４７でこの開放時間Ｔ0に係数ａを乗じたものと、車速センサ３２により検出した車速Ｖsに係数ｂを乗じたものを加算し（ｔ2＝ａ・Ｔ0＋ｂ・Ｖs）、クリーンモード作動追加時間ｔ２を演算する。次のステップＳ４８では、ステップＳ４２で求めた作動残り時間ｔ1とステップＳ４７で求めた作動追加ｔ２を加算して新たにクリーンモード作動残り時間ｔを演算し（ｔ＝ｔ1＋ｔ2）、図２のステップＳ５に戻る。
【００１７】
次に、本実施の形態の動作をより具体的に説明する。
乗員の乗車によりイグニッションスイッチがオンされ、ファンオン信号が入力されると（図４の時間ｔa）、空調ユニット１００内に内気または外気が吸い込まれ、イオン発生装置１０がクリーンモードで作動を開始する（ステップＳ３）。これにより送風ダクト１２内に除菌イオンが発生し、空調風とともに車室内に吹き出される。その結果、図４（ａ）に示すように車室内の雑菌数が乗車前の値Ｎ0から徐々に減少する。
【００１８】
このとき、ドアや窓が全て閉塞されていれば、図３の処理は行われず、作動残り時間ｔは延長されない。ファン４の作動開始から初期時間Ｔを経過すると（時間ｔb）、車室内の雑菌数は目標値Ｎ1まで減少し、作動残り時間ｔは０になる。これによりイオン発生装置１０の運転モードがクリーンモードからリフレッシュモードに切り換えられる（ステップＳ９）。その結果、車室内にはリラクゼーションイオンが吹き出され、乗員をリラックスさせることができる。なお、イオン発生装置１０がリフレッシュモードで作動中に、臭気レベルαが所定値α1を超えるとイオン発生装置１０はクリーンモードに切り換えられる（ステップＳ８→ステップＳ７）。これにより車室内に除菌イオンが吹き出され、車室内を消臭することができる。
【００１９】
一方、イオン発生装置１０をクリーンモードで作動中、作動残り時間がｔ１のとき（図４（ｂ）の時間ｔc）、例えば窓を一定時間Ｔ0だけ開放するとその開放時間Ｔ0だけ車室内に雑菌が流入し、車室内の菌数Ｎが増加する（時間ｔc〜時間ｔd）。窓の開放中は、イオン発生装置１０は現在の作動残り時間ｔ1を停止したままクリーンモードで作動する（ステップＳ４４）。そして、開放時間Ｔ0経過後（時間ｔd）、作動残り時間ｔ1に作動追加時間ｔ2を加算した時間（ｔ1＋ｔ2）を新たに作動残り時間ｔとして設定し（ステップＳ４８）、この作動残り時間（ｔ1＋ｔ2）だけさらにイオン発生装置１０をクリーンモードで作動する（時間ｔd〜時間ｔe）。これによりクリーンモード運転中に窓の開放によって増加した雑菌を効率よく除菌することができる。この場合、時間Ｔc〜時間ｔｄの特性の傾きは車速や開口面積等によって左右され、車速および開口面積が大きいほど傾きは急になり、この特性の傾きと開放時間Ｔ0の大きさによって雑菌の増加量が決定する。本実施の形態では、車速Ｖsおよび開放時間Ｔ0が大きいほど追加時間Ｔ2を長くするので（ステップＳ４７）、イオン発生装置１０の作動が雑菌の増加量に良好に対応する。
【００２０】
イオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動中、すなわち作動残り時間ｔ1が０のとき、窓を開放すると（図４の時間ｔf）、イオン発生装置１０がクリーンモードに切り換えられる（ステップＳ４４）。窓の開放中（開放時間Ｔ0）はクリーンモード運転が継続され、時間ｔｇで窓を閉じた後も作動追加時間ｔ2が経過するまではクリーンモード運転する（ステップＳ７）。これによりリフレッシュモード運転中に窓の開放によって増加した雑菌を効率よく除菌することができる。作動追加時間ｔ2が経過すると（時間ｔｈ）、イオン発生装置１０はリフレッシュモードに切り換えられる（ステップＳ９）。
【００２１】
以上説明した本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏する。
（１）イオン発生装置１０をクリーンモードで作動中に、窓、ドア、サンルーフの開放状態が検出されると、その検出から所定時間、すなわち開放時間Ｔ0と作動残り時間ｔ1と作動追加時間ｔ2とを加算した時間（Ｔ0＋ｔ1＋ｔ2）だけ、クリーンモード運転するようにしたので、クリーンモード運転中に車外から車内に侵入した雑菌を効率よく除菌することができる。
（２）イオン発生装置１０をリフレッシュモードで作動中に、窓、ドア、サンルーフの開放状態が検出されると、その検出から所定時間、すなわち開放時間Ｔ0と作動追加時間ｔ2とを加算した時間（Ｔ0＋ｔ2）だけ、クリーンモード運転するようにしたので、リフレッシュモード運転中に車外から車内に侵入した雑菌を効率よく除菌することができる。
（３）開放時間Ｔ0が長いほど、および車速Ｖsが速いほど作動追加時間ｔ2が長時間となるようにしたので、窓やドアを開放した際のクリーンモード作動時間ｔが、車室内に流入した雑菌数に良好に対応し、車室内を過不足なく除菌することができる。
（４）センサ等により車内の雑菌状態を検出しなくても車外から侵入した雑菌を除菌することができ、構成が容易である。
（５）乗員の乗車時にエンジンキースイッチがオンされ、かつ、ファンオン信号が入力されると、イオン発生装置１０をクリーンモードで作動開始するようにしたので、雑菌数が多い状態で乗員が乗車する時間は短くなり、雑菌が乗員に及ぼす影響を低減することができる。
（６）イオン発生装置１０の作動開始直後はクリーンモードで作動し、所定時間Ｔ経過後にクリーンモードからリフレッシュモードに運転モードを変更するようにした、換言すれば除菌イオンの発生が必要ないときはリラクゼーションイオンを発生するようにしたので、車室内を除菌した状態で、乗員にリラクゼーション効果を及ぼすことができる。
（７）ブロアファン４の作動,停止に伴いイオン発生装置１０を作動,停止するようにしたので、イオン発生装置１０を効率よく作動することができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態では、クリーンモードとリフレッシュモードとを備えるイオン発生装置１０を用いたが、少なくともクリーンモードを備えるのであればリフレッシュモードはなくてもよい。ファン４の作動開始時に一定時間Ｔだけイオン発生装置１０を作動するようにしたが、車室内の雑菌数をセンサなどで検出し、その検出値が所定値（例えばＮ0）以上のときにイオン発生装置１０を一定時間Ｔ作動するようにしてもよい。この場合も、クリーンモード運転中に窓やドアの開放が検出されると上述したのと同様にクリーンモード作動残り時間ｔを延長すればよい。また、イオン発生装置１０を手動操作により作動させてもよい。
【００２３】
車速Ｖsと開放時間Ｔ0に応じて作動追加時間ｔ2を決定するようにしたが、窓やドア等の開口形状の違いを考慮して作動追加時間ｔ2を決定するようにしてもよい。この場合、例えば開口形状に応じて係数ａ,ｂを変更すればよい。窓やドアの開放時に流入した雑菌をその都度イオン発生装置１０により全て除菌できるのであれば、すなわち図４（ｂ）の時間ｔc〜時間ｔdの特性の傾きがほぼ０であれば、作動追加時間ｔ2を０としてもよい。
【００２４】
上記実施の形態では、送風ダクト１２にイオン発生装置１０を配設するようにしたが、他の送風経路にイオン発生装置を配設するようにしてもよい。ドア、窓、サンルーフ以外の開閉手段を設けてもよい。ドアスイッチ３３と開閉制御回路３４からの信号によりドアや窓の開閉を検出するようにしたが、他の開閉検出手段を用いてもよい。少なくとも窓やドアの開放状態が検出されたときにイオン発生装置１０をクリーンモードに切り換えるのであれば、イオン制御手段としてのイオン制御回路３０がイオン発生装置１０をいかに制御してもよい。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のイオン発生装置付き車両用空調装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置の概略構成を示す図。
【図２】図１のイオン発生装置の作動制御に係わる処理の一例を示すフローチャート（その１）。
【図３】図１のイオン発生装置の作動制御に係わる処理の一例を示すフローチャート（その２）。
【図４】本発明の実施の形態に係わるイオン発生装置付き車両用空調装置による動作特性の一例を示す図。
【符号の説明】
１０  イオン発生装置            １１ｂ  サイドベント吹出口
１２  導風ダクト                  ３０  イオン制御回路
３２  車速センサ                  ３３  ドアスイッチ
３４  開閉制御回路              １００  空調ユニット
【図１】
2004189179.tif 000003
【図２】
2004189179.tif 000004
【図３】
2004189179.tif 000005
【図４】
2004189179.tif 000006