(57)【要約】【課題】  空調装置から、自動車の室内に排出される不快な臭いの原因である微生物の発生を減少させる。【解決手段】  少なくとも１つの蒸発器（22）を配置した配気ダクト（12）に空気を送り込むファン/モーターシステム（18）を備えた自動車の室内の空調装置において、イオン化部分と収集部分のある静電気フィルタシステム（30）を、プラズマ生成部分と触媒部分を持つプラズマ触媒システム（40）の上流側に置かれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの蒸発器（22）を配置した配気ダクト（12）に空気を送り込むファン/モーターシステム（18）を備える空調装置において、イオン化部分（32）と収集部分（34）を含む静電気フィルタシステム（30）が、プラズマ生成部分（42）と触媒部分（46）を有するプラズマ触媒システム（40）の上流側に置かれていることを特徴とする自動車の室内の空調装置。
【請求項２】
プラズマ生成部分（42）が蒸発器（22）の上流側に置かれている、請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
イオン化部分（32）がファン/モーターシステム（18）の上流側に置かれている、請求項1若しくは２に記載の空調装置。
【請求項４】
イオン化部分（32）が、外部の空気と室内からの空気の切り替えをする変向板（20）の上流側に置かれている、請求項３に記載の空調装置。
【請求項５】
収集部分（34）がファン/モーターシステム（18）の上流側に置かれている、請求項４に記載の空調装置。
【請求項６】
収集部分（34）が変向板（20）の上流側に置かれている、請求項５に記載の空調装置。
【請求項７】
触媒部分（46）が、不織布またはハニカム状の支持材の上に置かれ、蒸発器（22）の下流側にある、請求項１〜６のいずれかに記載の空調装置。
【請求項８】
触媒部分（46）が、蒸発器（22）の表面に形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の空調装置。
【請求項９】
触媒部分（46）が、配気制御変向板（14）の下流側にある室内に開いた出口部分（16）にある、請求項１〜６のいずれかに記載の空調装置。
【請求項１０】
静電気フィルタシステム（30）のイオン化部分（32）と、プラズマ触媒システム（40）のプラズマ生成部分（42）が、共通の電子部品を含んでいる請求項１〜９のいずれかに記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の室内に排出される空気を浄化する空調装置に関わる。
【背景技術】
【０００２】
図10に示すように、自動車の従来の空調装置は、送気管または配気ダクト12を形成するボックス10を含んでおり、この送気管または配気ダクトは、配気制御変向板14の位置により、処理される空気を、室内に通じる（暖房およびガラスの曇り除去/デフロスタ16の）出口方向へ向かわせる。送気管の内部を通過する空気の流れは、ボックスの入り口にある変向板20の位置に応じて外部の空気あるいは室内から送られる再循環空気を受け入れるファン/モーターシステム18によって生じる。
【０００３】
空気の冷却は、送気管内の少なくとも１つの蒸発器（または熱交換器22）によってなされる。通常その前には、微粒子除去フィルタか、または、活性炭フィルタあるいはもっと一般的に、臭いのある、有害なガスを処理するための何らかの吸着フィルタを組み込んだ複合フィルタ24が設置されている。空気の加熱は、周知のごとく、混合制御変向板28が前についたラジエータ26によってなされる。
【０００４】
吸着フィルタにより、汚染されたガスの微粒子が吸着現象で吸着媒の多孔質の表面に捉えられる。その後、ある一定の温度条件のもとで、この汚染物質の脱着または塩折が観察される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のフィルタの寿命には限りがあるため、かなりのロスが生じることとなり、また、配気ダクト内に存在し、その出口から室内に侵入するバクテリアまたは微生物を殺したり、繁殖を抑える効果は減少する。
【０００６】
本発明の第１の目的は、自動車の室内に発生する不快な臭いの原因である、空気に混じる微生物およびガスを大きく制限、廃絶し、また、そのことによって室内に排出される空気の浄化を最適化する点において、既存の装置に比べて大きく改善された空調装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、信頼のできる、簡単で実用可能な方法で空気を浄化する空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、少なくとも１つの蒸発器を配置した配気ダクトに空気を送り込むファン/モーターシステムを備える空調装置において、イオン化部分と収集部分を含む静電気フィルタシステムが、プラズマ生成部分と触媒部分を有するプラズマ触媒システムの上流側に置かれていることを特徴とする自動車の室内の空調装置により達成される。
【０００９】
この2つのシステムを結びつけることで、気流は完全にろ過され、装置のメンテナンスを行う頻度は減少する。また、メンテナンスから次のメンテナンスまでの性能も保持される。
【００１０】
プラズマ生成部分が蒸発器の上流側に置かれているとよい。
本発明の実施の形態においては、イオン化部分はファン/モーターシステムの上流側、および、外部の空気と室内からの空気の切り替えをする変向板の上流側に置くとよい。
また、収集部分も、ファン/モーターシステムの上流側であって、変向板の上流側に置くとよい。
【００１１】
触媒部分は、蒸発器の下流側に置かれた不織布またはハニカム状の支持材上に置くか、または、蒸発器の表面によってそれを形成してもよい。触媒部分は、配気制御変向板の下流側の、室内へ通じる出口部分に置いてもよい。
【００１２】
静電気フィルタシステムのイオン化部分と、プラズマ触媒システムのプラズマ生成部分は、共通の電子部品を使用するのが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図1は、本発明による自動車の空調装置の第１の実施の形態についての概略図である。
この構造は、少なくとも１つの蒸発器22を備えた空調装置のボックス10の配気ダクト12において、直径0.1ミクロンから10ミクロン（またはそれ以上）の微粒子を処理する静電気フィルタシステム30と、汚染されたガス、臭い、微生物を処理するプラズマ触媒システム40を組み合わせて使用することに特徴がある。
【００１４】
静電気フィルタは、電荷の作用により、直径の小さい（特に直径が0.5ミクロン以下の）大気中のエアロゾルを収集する効果を増加させる。図2に示すように、静電気フィルタシステム30を通過する微粒子は、収集部分34で収集される前に、イオン化部分32によって荷電される。収集部分34は、通常、例えば不織布の繊維を用いた微粒子除去フィルタで作られており、波形をつくるためアコーデオン状に襞をつけられているか、フィルタの表面積を増加させ、ロスを少なくするために、V字型に折られている。
【００１５】
静電気の充電は、2〜8 ｋV（特に5 ｋV）の直流の高圧電源36によって行われ、これは、しばしば、平行な伝導体プレートと交互に置かれた複数の細い電線への冠状の放電という形で行われる。ある特定の大きさ、例えば5mm以上の粒子をあらかじめろ過して除去するために、グリッド38がイオン化部分の上流側に設置されている。グリッド38の下流側にきた微粒子は、イオン化部分32によってイオン化され、その後微粒子除去フィルタよりなる収集部分34によって収集される。
【００１６】
プラズマ触媒の役目は、一つまたは複数のプラズマ生成装置からなるプラズマ生成部分と、不織布またはハニカム状の支持材上、あるいは金属の表面上に置かれた、一つまたは複数の触媒部分（例えば、金属酸化物をベースとしたもの）からなる触媒部分との同時作用によって気流を浄化することにある。
【００１７】
図3に示すように、プラズマ生成部分42は、冠状の放電、または、例えば、線/平面、円筒形/平面、平面/平面などの異なる電極の設定において適用されたDBD（誘電体バリア放電）タイプの放電によりなされる。これらの放電は、交流の高圧電源44によって行われる。できれば、3 ｋV〜15 ｋVで、イオン化部分へ電気供給を行うのと共通の電子部品を使用するのが望ましい。50 KHｚ以上の周波数を持つ50 W 〜 200 Wの電力が必要である。
【００１８】
システムを通過する空気は、生成部分42で作られたプラズマによって処理され、その後、触媒部分46によって収集される。触媒部分は、それ自体で、あるいは活性炭、ゼオライト、これら２つの複合、またはその他の吸着媒の補足として置くことができる。例えば、活性炭は、0.5mm〜2mmの大きさの小粒でできている。これらは多孔質であり、0.2nm〜2nmの大きさの極小の細孔、2nm〜50nmの中間の細孔、50nm以上の細孔を持っている。触媒部分は、例えば、酸化マンガンや酸化鉄を材料として作ることができる。
【００１９】
従って、酸化物の微粒子のタイプと活性炭に対するその全体の割合は、活性炭の細孔がふさがれないような条件で選ばれる。この全体の割合は、例えば、1％〜20％である。
【００２０】
再び図1に戻る。本発明では、静電気フィルタシステム30は、プラズマ触媒システム40の上流側に、その細孔の目詰まりおよび有毒化を抑えるような方法で設置され、そのことで、微粒子が集中することから保護される。また、プラズマの生成は蒸発器22の上流側で行われ、ガス、臭い、微生物を定期的に浄化し、また、連続的若しくは非連続的に、蒸発器の交換部分の表面を浄化する。
【００２１】
従って、ガス性の分子の吸着/脱着現象により、あるいは蒸発器の表面とそのすぐ回りにおける微生物の増加により発生する臭いは、大幅に除去される。気流の処理は、蒸発器の出口にある独立した支持材上に置かれた触媒部分によってなされる。 さらに、気流は、それが外部から来たものであれ（直接気流モード）、室内からきたものであれ（再循環モード）、この設定によってろ過される。
【００２２】
静電気フィルタシステムとプラズマ触媒システムは、配気ダクト12内に簡単に設置できるように、各自それぞれを支えるフレーム上に取り付けられている。例えば、フレームは四角形で、その表面は空気が通過する際処理を行えるような表面となっており、横の側面には窪み48、50を持ち、この縁には変圧器（図示せず）が取り付けられるようになっている。
【００２３】
変圧器により、自動車のバッテリーにつながれた高圧電源（図には示されていない）から、2〜15 ｋVの電圧を送ることができる。
【００２４】
図4は、本発明の第２の実施の形態を示している。収集の効率が著しく改善されるよう、静電気フィルタシステムのイオン化部分32は、ファン/モーターシステム18の上流側に置かれている。実際、この設定と合体の現象により、システムは、ファン/モーターシステムが出す渦乱流を利用して、微粒子間の出会いの確率を増加させている。
【００２５】
図5における、本発明の第３の実施の形態において、イオン化部分32は、装置に供給される気流を外部の空気と室内からの空気との間で切り替える変向板20の上流側、空気の入り口部分に直接設置されており、収集部分34は、引き続きファン/モーターシステム18の下流側にある。よって、イオン化部分は簡単にアクセスでき、この場所で使用可能な分の容量を使用する。それに反し、この設定では、再循環モードで生成された微粒子は、部分的にしか処理されない。なぜならば、ろ過されるだけで、イオン化されないからである。
【００２６】
ダクト12内の空間が限られている場合には、図6、7の実施の形態を利用することができる。
図6における、本発明の第４の実施の形態において、イオン化部分32はここでも空気の入り口部分に置かれているが、収集部分34はファン/モーターシステム18の上流側に置かれている。
【００２７】
図7における本発明の第５の実施の形態においても、静電気フィルタシステム全体30、32、34が空気の入り口部分に置かれており、そのため簡単にアクセスできるようになっている。しかし、この設定では、再循環モードで生成された微粒子は処理されない。
【００２８】
図8は、本発明の第６の実施の形態を示している。ここでは、触媒部分46の支持材部分が蒸発器22によって直接形成されている。実際、蒸発器は触媒部分によって覆われており、触媒部分は、適当な金属酸化物によって直接、蒸発器のポリマー製の覆いに組み込むことができる。
【００２９】
この設定により、表面積が広くなることで接触の時間が長くなり、効率も増大する。触媒部分46の支持材部分を除去することにより、容積も増し、軽くなる。さらに、システムの全体的なロスも改善される。
【００３０】
図9における本発明の第７の実施の形態において、触媒部分46は、一般的に使われていない空間（空気ダクト）が多い配気ゾーンに置かれている。正確に言えば、それらは、配気制御変向板14の下流側にある室内に開いた出口部分16にある。ここに置くことで、蒸発器と空気ダクト内で発生する通風ノイズに比較し、乗客により近い場所での高い防音性が確保できる。
【００３１】
さらに、空気の出口に近い場所に置かれているため、室内の乗客により清澄な空気を送ることができる（触媒フィルタから直接出てくる空気であるため）。しかし、場合によっては、複数の異なる部分にアクセスする必要があるため、メンテナンスの手落ちを招く可能性がある（アクセスできる場所にあるので、メンテナンスはまだ比較的簡単である）。
【００３２】
プラズマ生成部分を蒸発器の上流側に置くことを優先する場合、ボックスのスペースが許すなら、蒸発器の前に置くことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による自動車の空調装置の第１の実施の形態の概略図。
【図２】図１の空調装置の静電気フィルタシステムの構造図。
【図３】図１の空調装置のプラズマ触媒システムの構造図。
【図４】本発明による空調装置の第２の実施の形態の概略図。
【図５】本発明による空調装置の第３の実施の形態の概略図。
【図６】本発明による空調装置の第４の実施の形態の概略図。
【図７】本発明による空調装置の第５の実施の形態の概略図。
【図８】本発明による空調装置の第６の実施の形態の概略図。
【図９】本発明による空調装置の第７の実施の形態の概略図。
【図１０】従来の自動車の空調装置を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ボックス
１２  配気ダクト
１８  ファン/モーターシステム
２２  蒸発器
３０  静電気フィルタシステム
３２  イオン化部分
３４  収集部分
４２  プラズマ生成部分
４６  触媒部分
【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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