(57)【要約】  【課題】  乗員の疲労回復、眠気、乗物酔いの防止等を図り、快適な乗車環境を形成するために、目的とする酸素だけを選択的に窒素と分離し、乗員に酸素濃度の高い酸素富化空気を供給することが可能な車両用酸素富化装置を提供するものである。  【解決手段】  少なくとも空気中の酸素だけを選択的に窒素と分離する固体電解質型酸素ポンプと、前記固体電解質型酸素ポンプの一次側に空気供給路と、前記固体電解質型酸素ポンプの二次側に酸素供給路とを配設する車両用酸素富化装置において、前記固体電解質型酸素ポンプにより分離した酸素を、前記酸素供給路に配設した酸素吹出口より車室内に送出する構成の車両用酸素富化装置である。【選択図】  図５ 
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも固体電解質型酸素ポンプと、前記固体電解質型酸素ポンプの一次側に空気供給路と、前記固体電解質型酸素ポンプの二次側に酸素供給路とを配設する車両用酸素富化装置において、前記固体電解質型酸素ポンプにより分離した酸素を、前記酸素供給路に配設した酸素吹出口より車室内に送出することを特徴とする車両用酸素富化装置。
【請求項２】
少なくとも固体電解質型酸素ポンプと、前記固体電解質型酸素ポンプの一次側に空気供給路と、前記固体電解質型酸素ポンプの二次側に酸素供給路と、前記酸素供給路に大気導入部を配設する車両用酸素富化装置において、前記固体電解質型酸素ポンプにより分離した酸素を、前記酸素供給路に配設した酸素富化空気供給口より乗員が吸入することを特徴とする車両用酸素富化装置。
【請求項３】
前記固体電解質型酸素ポンプは、固体電解質の両面に電極膜を設け、前記固体電解質の近傍に加熱用ヒータを配置し、前記固体電解質および前記加熱用ヒータを断熱材容器内部に配置した構成からなることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用酸素富化装置。
【請求項４】
前記固体電解質型酸素ポンプは、固体電解質の両面に電極膜を設け、加熱用ヒータの両面近傍に前記固体電解質を配置し、前記固体電解質および前記加熱用ヒータを断熱材容器内部に配置した構成からなることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用酸素富化装置。
【請求項５】
前記固体電解質は、ランタンガレート系複合酸化物であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の車両用酸素富化装置。
【請求項６】
前記電極膜は、下層がペロブスカイト型複合酸化物、上層がＡｕ多孔質膜であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の車両用酸素富化装置。
【請求項７】
前記酸素供給路に減圧手段または送風ファンを設けたことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の車両用酸素富化装置。
【請求項８】
車両のエンジンルームに配設したことを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の車両用酸素富化装置。
【請求項９】
車両のトランクルームに配設したことを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の車両用酸素富化装置。
【請求項１０】
車両のフロントシートおよび／またはリアシートのシートクッションと車両床面との間、および／またはリアシートのシートバック背面に配設したことを特徴とする車両用酸素富化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員に酸素富化空気を供給する車両用酸素富化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両、特に自動車には、気候（特に気温）や走行条件に関係なく乗員に対して快適な乗車環境をもたらし、また窓の曇りや霜の付着を防いで運転者の視界を確保し、安全で快適な運転を保証するために空気調和装置が設置されている。さらに、近年では機能の多様化が進み、加熱、冷却、加湿、除湿等の従来型の空気調和機能に加えて、車室内に酸素が富化された空気を供給する酸素富化機能が提案されている。
【０００３】
一般に上記酸素富化装置としては、多孔質材料支持膜層表面にシリコーン系有機膜を構成してなる酸素富化膜によるものがよく知られている。この酸素富化膜による酸素富化装置は、酸素富化膜の両界面部間に分圧差を形成することにより、酸素がシリコーン系有機膜へと浸透拡散、離脱して、負圧側に酸素富化空気が分離される構成となっている。
【０００４】
その一つとして例えば、酸素富化膜の一次側に加圧空気を供給して酸素富化空気を生成し、車室内に供給するものがある（例えば特許文献１参照）。上記酸素富化装置は、酸素富化膜の一次側に加圧ポンプにより一気圧程度に加圧した空気を送り、生成した酸素富化空気を車室内に供給し、窒素富化空気は車室外へ放出している。
【０００５】
また、酸素富化膜の二次側を減圧吸引して酸素富化空気を生成し、車室内に供給するとともに、その供給量を制限しているものもある（例えば特許文献２参照）。上記酸素富化装置は、酸素富化膜の二次側を減圧ポンプにより減圧させて吸引し、生成した酸素富化空気を車室内に供給するとともに、減圧ポンプの吸引負圧に規制値を設け、車室内への酸素富化空気供給量を制限するよう構成されている。
【０００６】
さらに、酸素富化装置としては、二系統のゼオライトを充填した吸着部へ流路を設け、ゼオライトの吸着特性を利用した圧力スイング方式によるものもよく知られている
【特許文献１】特開昭５９−２１２６３２号公報（第１−２頁、第１図）
【特許文献２】特公平７−２４４５号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記酸素富化膜を用いた酸素富化装置においては、以下のような問題点があった。すなわち、酸素富化膜による分離比率は、酸素／窒素よりも水蒸気／窒素および二酸化炭素／窒素の方が大きい。したがって、目的とする酸素とともに大気中の水蒸気も同様に富化してしまうため、酸素富化空気を搬送する流路が結露したり、凍結するという問題がある。また、酸素富化膜の両界面部間に分圧差を形成するためには、加圧ポンプや減圧ポンプを用いるため、ポンプ駆動時に騒音が発生するという問題もある。また、酸素富化膜により生成される酸素富化空気の酸素濃度は約３０％程度であるため、車室内に乗員が乗車していると、酸素濃度が低下する、あるいは酸素富化された車室内空気環境を提供することができないという問題がある。さらに、雰囲気温度の低下にともない、酸素富化膜への気体透過量が低下するという問題もある。
【０００８】
また、上記ゼオライトを用いた酸素富化装置においては、以下のような問題点があった
。すなわち、自然大気をゼオライトへ吸着させると、大気中の水分吸着により酸素吸着特性が低下するという問題がある。また、大気中の汚染臭気がゼオライトに吸着した場合には、汚染臭気が脱着され、酸素富化空気とともに送出されるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決し、乗員の疲労回復、眠気、乗物酔いの防止等を図り、快適な乗車環境を形成するために、目的とする酸素だけを選択的に窒素と分離し、乗員に酸素濃度の高い酸素富化空気を供給することが可能な車両用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】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明の車両用酸素富化装置は、少なくとも固体電解質型酸素ポンプと、前記固体電解質型酸素ポンプの一次側に空気供給路と、前記固体電解質型酸素ポンプの二次側に酸素供給路とを配設する車両用酸素富化装置において、前記固体電解質型酸素ポンプにより分離した酸素を、前記酸素供給路に配設した酸素吹出口より車室内に送出することを特徴とする。
【００１１】
このように、固体電解質型酸素ポンプにより選択的に分離された酸素を、車室内へ送出することにより、車室内に乗員が乗車していても、酸素濃度が低下しない、あるいは酸素富化された車室内空気環境を提供することができる。また、固体電解質型酸素ポンプにより選択的に分離された酸素を、さらに大気導入により酸素濃度を調整した酸素富化空気として生成し、これを乗員が吸入することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記実施の形態から明らかなように、本願発明の車両用酸素富化装置によれば、固体電解質型酸素ポンプにより酸素が選択的に分離され、車室内へ送出されるので、車室内に乗員が乗車していても、酸素濃度が低下しない、あるいは酸素富化された車室内空気環境を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの電極膜形成固体電解質の断面構成図である。図１に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの固体電解質は、固体電解質１と、下層電極膜２と、上層電極膜３と、絶縁物４、Ａｕリード接続電極５より構成した。具体的には、固体電解質１は、ランタンガレート系複合酸化物であり、（Ｌａ0.8Ｓｒ0.2）（Ｇａ0.8Ｍｇ0.2）Ｏ3、厚さ３００μｍである。固体電解質上面の下層電極膜２Ａおよび固体電解質下面の下層電極膜２Ｂは、ペロブスカイト型複合酸化膜であり、Ｓｍ0.5Ｓｒ0.5ＣｏＯ3、厚さ２０μｍである。固体電解質上面の上層電極膜３Ａおよび固体電解質下面の上層電極膜３Ｂは、Ａｕ多孔質膜であり、厚さ３μｍである。
【００１５】
本実施の形態の車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの電極膜形成固体電解質によれば、固体電解質１をランタンガレート系複合酸化物とすることにより、約６００℃という比較的低温度環境において十分に酸素の移動を誘導させることができた。また、下層電極膜２をペロブスカイト型複合酸化膜、上層電極膜３をＡｕ多孔質膜とすることにより、固体電解質１への酸素吸着、解離性能を向上させることができた。
【００１６】
次に、図２は本発明の実施の形態１における車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの構成断面図である。図２に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置の固体電
解質型酸素ポンプは、固体電解質１に下層電極膜２と上層電極膜３を形成した電極膜形成固体電解質６と、電極膜形成固体電解質６に電流を通ずるためのリード線７と、電極膜形成固体電解質６を所定の温度に加熱するためのヒータ線８と、断熱材９と、空間部１０と、マイカ系材料により構成したシール部材１１より構成した。具体的には、ヒータ線８は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系フェライトステンレス鋼製シート、厚さ３０μｍをエッチングしたものである。
【００１７】
断熱材９はシリカ・アルミナ系材料により構成されるが、上部断熱材９Ａは、外部から新しい空気を取り入れ、固体電解質上面の上層電極膜３Ａへと酸素を供給するため、非常に多孔質な通気性を有する材料とし、下部断熱材９Ｂは通気性がほとんどない材料としている。シール部材１１は、上部断熱材９Ａと下部断熱材９Ｂとの通気性を遮断し、電極膜形成固体電解質６を挟んだ上部空間部１０Ａ側から下部空間部１０Ｂ側への空気漏れを防止している。下部空間部１０Ｂ側には、分離した酸素ガスを車室内へと送出するための酸素供給路（図示せず）が配設されている。
【００１８】
また、図３は本発明の実施の形態１における車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの動作原理図である。
【００１９】
上記構成の固体電解質型酸素ポンプにおいて、例えば固体電解質上面の上層電極膜３Ａがカソード電極となるように、固体電解質上面の上層電極膜３Ａと固体電解質下面の上層電極膜３Ｂとの間に直流電圧を印加すると、カソード電極側を構成する固体電解質上面の上層電極膜３Ａ側に酸素分子が吸引、吸着され、固体電解質上面の下層電極膜２Ａを介して固体電解質１を酸素イオン伝導しながら移動し、アノード電極側を構成する固体電解質下面の下層電極膜２Ｂを介して固体電解質下面の上層電極膜３Ｂから酸素分子が送出される。
【００２０】
このような酸素イオン伝導は、電極膜形成固体電解質６を約５００〜６００℃に加熱することによって安定的におこる。したがって、電極膜形成固体電解質６の近傍に設けたヒータ線８にも直流電圧を印加し、電極膜形成固体電解質６を所定温度に加熱維持する。また、加熱に使用する熱量を極力抑えるため、電極膜形成固体電解質６とヒータ線８とは断熱材９で囲まれている。
【００２１】
上記構成の固体電解質型酸素ポンプにおいて、電極膜形成固体電解質６の面積を約４００ｃｍ2とすることにより、酸素を約７００ｍｌ／ｍｉｎの流量で分離することができた。
本実施の形態の車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプによれば、電極膜形成固体電解質６を所定の温度に加熱維持することができるので、一次側から二次側へと酸素を移行させることにより、外気１７より酸素を選択的に分離することができる。また、分離された酸素の流量は雰囲気温度に依存せず、電極膜形成固体電解質への電気量に依存するため、容易に制御することができる。
【００２２】
なお、実施の形態１においては、固体電解質１はランタンガレート系複合酸化物としたが、加熱消費電量を低減するために固体電解質１として低温で酸素イオン伝導できるものであれば、その構成は限定されない。
【００２３】
（実施の形態２）
次に、図４は本発明の実施の形態２における車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの構成断面図である。図４に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプは、固体電解質１に下層電極膜２と上層電極膜３を形成した電極膜形成固体電解質６と、電極膜形成固体電解質６に電流を通ずるためのリード線７と、電極膜形
成固体電解質６を所定の温度に加熱するためのヒータ線８と、断熱材９と、空間部１０と、マイカ系材料により構成したシール部材１１より構成した。ここで、ヒータ線８の上側に上部電極膜形成固体電解質６Ａと、ヒータ線８の下側に下部電極膜形成固体電解質６Ｂとを配設した。なお、実施の形態２の車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプで使用した構成部材は、実施の形態２と同一である。また、上部シール部材１１Ａは、上部断熱材９Ａと中間部断熱材９Ｃとの通気性を遮断し、上部電極膜形成固体電解質６Ａを挟んだ上部空間部１０Ａ側から中間部空間部１０Ｃ側への空気漏れを防止している。また、下部シール部材１１Ａは、下部断熱材９Ｂと中間部断熱材９Ｃとの通気性を遮断し、下部電極膜形成固体電解質６Ｂを挟んだ下部空間部１０Ｂ側から中間部空間部１０Ｃ側への空気漏れを防止している。中間部空間部１０Ｃ側には、分離した酸素ガスを車室内へと送出するための酸素供給路（図示せず）が配設されている。
【００２４】
上記構成の固体電解質型酸素ポンプにおいて、上部電極膜形成固体電解質６Ａの固体電解質上面の上層電極膜３Ａがカソード電極となるように直流電圧を印加するとともに、下部電極膜形成固体電解質６Ｂの固体電解質下面の上層電極膜３Ｂがカソード電極となるように直流電圧を印加すると、空気中の酸素は、上部空間部１０Ａ側と下部空間部１０Ｂ側から、上部電極膜形成固体電解質６Ａと下部電極膜形成固体電解質６Ｂとを介して中間部空間部１０Ｃへと酸素イオン伝導し、中間部空間部１０Ｃに酸素分子が送出される。
【００２５】
このような酸素イオン伝導は、電極膜形成固体電解質６を約５００〜６００℃に加熱することによって安定的におこる。したがって、電極膜形成固体電解質６の近傍に設けたヒータ線８にも直流電圧を印加し、電極膜形成固体電解質６を所定温度に加熱維持する。また、加熱に使用する熱量を極力抑えるため、電極膜形成固体電解質６とヒータ線８とは断熱材９で囲まれている。
【００２６】
上記構成の固体電解質型酸素ポンプにおいて、電極膜形成固体電解質６の面積を約３９０ｃｍ2とすることにより、酸素を約７００ｍｌ／ｍｉｎの流量で分離することができた。
本実施の形態の車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプによれば、電極膜形成固体電解質６を加熱用ヒータの熱量で効率的に所定の温度に加熱維持することができるので、コンパクトな構成で酸素富化機能を提供することができる。
【００２７】
次に、車両用酸素富化装置としての酸素富化機能構成について説明する。
【００２８】
（実施の形態３）
次に、図５は本発明の実施の形態３における車両用酸素富化装置の構成図である。図５に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置は、固体電解質型酸素ポンプ１２と、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に設けた空気供給路１３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた酸素供給路１４とを有している。また、車室内には、酸素１５が酸素供給路１４を介して車室内へ送出される酸素吹出口１６が設けられている。
【００２９】
上記構成の酸素富化装置において、固体電解質型酸素ポンプ１２が運転されると、空気供給路１３を通過した外気１７は、固体電解質型酸素ポンプ１２により酸素１５が選択的に分離され、酸素供給路１４を介して酸素吹出口１６より車室内へ送出される。ここで、外気１７は空気供給路を自然対流しているため、固体電解質型酸素ポンプ１２の運転による著しい酸素低下はない。
【００３０】
本実施の形態の車両用酸素富化装置によれば、車室内に乗員が乗車していても、酸素濃度が低下しない、あるいは酸素富化された車室内空気環境を提供することができる。
【００３１】
なお、実施の形態３においては、酸素供給路１４に酸素吹出口１６を設ける構成であったが、酸素供給路１４を空調用ダクトに接続し、空調用吹出口を酸素吹出口１６としてもよく、酸素１５が車室内全体に送風され循環しやすい位置であれば、酸素吹出口１６を配設する位置は限定されない。
【００３２】
（実施の形態４）
次に、図６は本発明の実施の形態４における車両用酸素富化装置の構成図である。実施の形態４の車両用酸素富化装置は、実施の形態３と基本的な構成は同一である。図６に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置は、固体電解質型酸素ポンプ１２と、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に設けた空気供給路１３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた酸素供給路１４と、酸素供給路１４に設けた大気導入部１８を有している。また酸素供給路１４は車室内へと導入され、酸素供給路１４に設けられた酸素富化空気供給口１９とともに、乗員が頭に装着することが可能な装着体２０に固定されている。さらに、装着体２０に固定された酸素富化空気供給口１９は、乗員が装着体２０を装着した際に位置調整が可能な構造としている。
【００３３】
上記構成の酸素富化装置において、固体電解質型酸素ポンプ１２が運転されると、空気供給路１３を通過した外気１７は、固体電解質型酸素ポンプ１２により酸素１５が選択的に分離される。分離された酸素１５は、酸素供給路１４に設けた大気導入部１８より導入した大気２１により酸素濃度を２１％〜３５％に低下させた酸素富化空気２２とし、酸素供給路１４を介して酸素富化空気供給口１９より乗員が吸入する。ここで、外気１７は空気供給路を自然対流しているため、固体電解質型酸素ポンプ１２の運転による著しい酸素低下はない。
【００３４】
本実施の形態の車両用酸素富化装置によれば、乗員は酸素濃度を調整した酸素富化空気２２を吸入することができる。
【００３５】
なお、実施の形態４においては、装着体２０は頭に装着する構成であったが、乗員が装着して鼻や口の位置に調整した酸素富化空気供給口１９から、酸素富化空気２２を吸入できる構成であれば、装着体２０の構成は限定されない。
【００３６】
また、車室内へと導入された酸素供給路１４は、オートリールで巻き取る構成としたり、コネクタを介して車両より取り外しが可能な構成とすることによって、乗員が装着しない時にはコンパクトに収納できる構成としている。
【００３７】
（実施の形態５）
次に、図７は本発明の実施の形態５における車両用酸素富化装置の構成図である。実施の形態５の車両用酸素富化装置は、実施の形態３と基本的な構成は同一である。図７に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置は、固体電解質型酸素ポンプ１２と、送風ファン２３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に設けた空気供給路１３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた酸素供給路１４とを有している。ここで、送風ファン２３は、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側の酸素供給路１４に配置している。また、車室内には、酸素１５が酸素供給路１４を介して車室内へ送出される酸素吹出口１６が設けられている。
【００３８】
本実施の形態の車両用酸素富化装置によれば、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に送風ファン２３を配置することにより、送風ファン２３の回転に伴って酸素供給路１４に空気流を発生させ、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に滞留する分離した酸素１５を酸素吹出口１６側へと誘導することができる。
【００３９】
上記構成の酸素富化装置において、送風ファン２３は酸素富化装置の運転に連動して動作させてもよい。また、酸素富化装置を車両のエンジンルームに配設する場合は、ラジエーター用送風ファンを共用させてもよい。
【００４０】
なお、実施の形態５においては、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた送風ファン２３により、分離した酸素１５を酸素吹出口１６側へと誘導する構成であったが、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に吸引ポンプを設ける構成としてもよい。
【００４１】
なお、実施の形態６においては、車室内に設けた酸素吹出口１６より酸素１５を送出する構成であったが、酸素富化空気供給口１９より送出される酸素富化空気２２を乗員が吸入する構成としてもよい。
【００４２】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における車両用酸素富化装置について説明する。実施の形態６の車両用酸素富化装置は、実施の形態５と基本的な構成は同一である。本実施の形態の車両用酸素富化装置は、固体電解質型酸素ポンプ１２と、送風ファン２３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に設けた空気供給路１３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた酸素供給路１４とを有している。ここで、実施の形態６の車両用酸素富化装置は、車両のエンジンルームに配設されている。また、車室内には、酸素１５が酸素供給路１４を介して車室内へ送出される酸素吹出口１６が設けられている。
【００４３】
本実施の形態の車両用酸素富化装置によれば、車両のエンジンルームに配設することにより、車両のエンジンルーム内に空気を取り込むために設けられた空気口より外気１７を取り込み、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に大量の外気１７を常時供給することができる。したがって、酸素富化装置の運転による固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側空気の酸素濃度低下を防ぐことができる。
【００４４】
なお、実施の形態６においては、車室内に設けた酸素吹出口１６より酸素１５を送出する構成であったが、酸素富化空気供給口１９より送出される酸素富化空気２２を乗員が吸入する構成としてもよい。
【００４５】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７における車両用酸素富化装置について説明する。実施の形態７の車両用酸素富化装置は、実施の形態５と基本的な構成は同一である。本実施の形態の車両用酸素富化装置は、固体電解質型酸素ポンプ１２と、送風ファン２３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に設けた空気供給路１３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた酸素供給路１４とを有している。ここで、実施の形態６の車両用酸素富化装置は、車両のトランクルームに配設されている。また、車室内には、酸素１５が酸素供給路１４を介して車室内へ送出される酸素吹出口１６が設けられている。
【００４６】
本実施の形態の車両用酸素富化装置によれば、車両のトランクルームに配設することにより、オイルミスト等が固体電解質型酸素ポンプ１２の表面に付着して劣化することを防止し、機器信頼性の向上を図ることができる。また、設置スペースを確保しやすいことから、電極膜形成固体電解質６の面積を大きくすることができるので、酸素１５の供給量を増やすことができる。
【００４７】
なお、実施の形態７においては、車室内に設けた酸素吹出口１６より酸素１５を送出する構成であったが、酸素富化空気供給口１９より送出される酸素富化空気２２を乗員が吸入する構成としてもよい。
【００４８】
（実施の形態８）
次に、図８は本発明の実施の形態８における車両用酸素富化装置の構成図である。実施の形態８の車両用酸素富化装置は、実施の形態５と基本的な構成は同一である。図８に示すように本実施の形態の車両用酸素富化装置は、固体電解質型酸素ポンプ１２と、固体電解質型酸素ポンプ１２の一次側に設けた空気供給路１３と、固体電解質型酸素ポンプ１２の二次側に設けた酸素供給路１４とを有している。ここで、実施の形態８の車両用酸素富化装置は、車両のフロントシート２４のシートクッション２４Ａと車両床面２５との間に配設されている。また、車室内には、酸素１５が酸素供給路１４を介して車室内へ送出される酸素吹出口１６がフロントシート２４に設けられている。なお、酸素吹出口１６は、フロントシート２４のシートバック２４Ｂの両側面およびヘッドレスト２４Ｃなど、酸素１５が車室内に送風されやすい構成にするとよい。
【００４９】
本実施の形態の車両用酸素富化装置によれば、車室内に配設することにより、オイルミスト等が固体電解質型酸素ポンプ１２の表面に付着して劣化することを防止し、機器信頼性の向上を図ることができる。
【００５０】
なお、実施の形態８においては、車両用酸素富化装置は車両のフロントシート２４のシートクッション２４Ａと車両床面２５との間に配設する構成であったが、リアシートのシートクッション２４Ａと車両床面２５との間、リアシートのシートバック２４Ｂ背面に配設する構成としてもよい。
【００５１】
また、実施の形態８においては、車室内に設けた酸素吹出口１６より酸素１５を送出する構成であったが、酸素富化空気供給口１９より送出される酸素富化空気２２を乗員が吸入する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の車両用酸素富化装置は、酸素富化空気を拡散して、または局所的に好適に運転者および乗員に対して供給することができ、運転者の覚醒やリラックスの効果を期待することができる。そして本願発明は、電車など、それ自体が乗員を乗せて移動するものであれば展開活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１を示す車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの電極膜形成固体電解質の断面構成図
【図２】本発明の実施の形態１を示す車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの構成断面図
【図３】本発明の実施の形態１を示す車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの動作原理図
【図４】本発明の実施の形態２を示す車両用酸素富化装置の固体電解質型酸素ポンプの構成断面図
【図５】本発明の実施の形態３を示す車両用酸素富化装置の構成図
【図６】本発明の実施の形態４を示す車両用酸素富化装置の構成図
【図７】本発明の実施の形態５を示す車両用酸素富化装置の構成図
【図８】本発明の実施の形態８を示す車両用酸素富化装置の構成図
【符号の説明】
【００５４】
１  固体電解質
２  下層電極膜
２Ａ  固体電解質上面の下層電極膜
２Ｂ  固体電解質下面の下層電極膜
３  上層電極膜
３Ａ  固体電解質上面の上層電極膜
３Ｂ  固体電解質下面の上層電極膜
４  絶縁物
５  Ａｕリード接続電極
６  電極膜形成固体電解質
６Ａ  上部電極膜形成固体電解質
６Ｂ  下部電極膜形成固体電解質
７  リード線
８  ヒータ線
９  断熱材
９Ａ  上部断熱材
９Ｂ  下部断熱材
９Ｃ  中間部断熱材
１０  空間部
１０Ａ  上部空間部
１０Ｂ  下部空間部
１０Ｃ  中間部空間部
１１  シール部材
１１Ａ  上部シール部材
１１Ｂ  下部シール部材
１２  固体電解質型酸素ポンプ
１３  空気供給路
１４  酸素供給路
１５  酸素
１６  酸素吹出口
１７  外気
１８  大気導入部
１９  酸素富化空気供給口
２０  装着体
２１  大気
２２  酸素富化空気
２３  送風ファン
２４  フロントシート
２４Ａ  シートクッション
２４Ｂ  シートバック
２４Ｃ  ヘッドレスト
２５  車両床面
【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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