(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調風の吸入開口と吐出開口に連通する放電空間に放電針と対向電極を配置し、前記放電針と前記対向電極の間に高電圧を印加することによりナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットを備え、帯電微粒子水を含有する空調風を空気調和室に吹き出す空気調和装置において、
前記空調風が通過する空調ダクトのダクト壁面にユニット穴を形成し、
前記静電霧化ユニットは、前記ユニット穴の位置に取り付け、かつ、前記放電空間に連通する吸入開口と吐出開口の開口径方向を、ダクト通路を流れる空調風の流れの方向に一致する設定とし、
前記放電空間は、前記空調ダクトの外側から前記ユニット穴の位置に取り付け固定されるユニット支持枠の内部に形成され、前記ダクト通路を流れる空調風の流れの方向に直交する中心軸を有する円筒形状空間とし、
前記放電針は、前記ユニット支持枠の外側枠端部位置にペルチェユニットと共に設けられ、前記放電空間の中心軸上に配置され、
前記対向電極は、前記ユニット支持枠の内側枠端部位置に設けられ、前記放電空間の中心軸上に中心穴が形成され、
前記吸入開口は、ドーナツ板形状とした前記対向電極の外周端と前記ユニット支持枠の内周端の間に形成される環状隙間とし、
前記吐出開口は、前記放電針を臨む前記対向電極の中心穴としたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載された空気調和装置において、
前記対向電極のダクト通路側に、前記放電空間の中心軸と同軸の二重円筒形状による開口連通枠を設け、
前記開口連通枠は、前記対向電極の外径とほぼ一致する外径による外筒面を前記吸入開口に連通する空調風導入面とし、枠内部に形成した円筒空間を前記吐出開口とダクト通路に連通する帯電微粒子水吐出路としたことを特徴とする空気調和装置。
【請求項３】
請求項２に記載された空気調和装置において、
前記開口連通枠は、二重円筒形状を構成する内筒部と外筒部のうち、内筒部に吸音開口を形成し、前記内筒部と外筒部の間に形成される環状空間に吸音材を設定したことを特徴とする空気調和装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載された空気調和装置において、
前記開口連通枠は、二重円筒形状の空調風導入面の途中位置に、空調風の一部を前記吸入開口に案内する空調風案内制御板を設定したことを特徴とする空気調和装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された空気調和装置において、
前記空調ユニットは、車両に搭載される車両用空調ユニットであり、
前記空調ダクトは、前記車両用空調ユニットのユニットケースに接続され、ベント風を車室内吹出口の位置まで導くベントダクトであることを特徴とする空気調和装置。
【請求項６】
請求項５に記載された空気調和装置において、
前記静電霧化ユニットは、前記ベントダクトのうち、前記ユニットケースのケース吹出口と前記車室内吹出口の中間領域の位置に設定したことを特徴とする空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調ユニットの空調ダクト等に適用され、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットを備えた空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナノメータサイズの帯電微粒子水により臭い成分を除去し、車室内の脱臭を実現することを目的とし、車両のイストルメントパネル内に配置される空調ユニットのユニットケースやダクトの空調風通路中に、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットを配置する車両用空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１５１０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車両用空気調和装置にあっては、ユニットケース内部やダクト内部の空調風通路中に静電霧化ユニットを配置する構成を採用しているため、下記に列挙するような問題があった。
・ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成するために必要な水や、放電針にて形成される水の形状(以下、「テーラーコーン」という)が、ケースやダクトの内部を流れる空調風の風速によって飛ばされてしまい、安定して帯電微粒子水を生成することができない。
・静電霧化ユニットが、ケースやダクトの内部を流れる空調風の通気抵抗になる。
・静電霧化ユニットは、放熱部に風が当たる取り付け方向にする必要があるため、静電霧化ユニットの取り付け方向が限定される。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、静電霧化ユニットが空調風の通気抵抗になることも、静電霧化ユニットの取り付け方向が限定されることもなく、安定して帯電微粒子水を生成することができる空気調和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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、空調風の吸入開口と吐出開口に連通する放電空間に放電針と対向電極を配置し、前記放電針と前記対向電極の間に高電圧を印加することによりナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットを備え、帯電微粒子水を含有する空調風を空気調和室に吹き出す空気調和装置において、前記空調風が通過する空調ダクトのダクト壁面にユニット穴を形成し、前記静電霧化ユニットは、前記ユニット穴の位置に取り付け、かつ、前記放電空間に連通する吸入開口と吐出開口の開口径方向を、ダクト通路を流れる空調風の流れの方向に一致する設定とし、前記放電空間は、前記空調ダクトの外側から前記ユニット穴の位置に取り付け固定されるユニット支持枠の内部に形成され、前記ダクト通路を流れる空調風の流れの方向に直交する中心軸を有する円筒形状空間とし、前記放電針は、前記ユニット支持枠の外側枠端部位置にペルチェユニットと共に設けられ、前記放電空間の中心軸上に配置され、前記対向電極は、前記ユニット支持枠の内側枠端部位置に設けられ、前記放電空間の中心軸上に中心穴が形成され、前記吸入開口は、ドーナツ板形状とした前記対向電極の外周端と前記ユニット支持枠の内周端の間に形成される環状隙間とし、前記吐出開口は、前記放電針を臨む前記対向電極の中心穴としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の空気調和装置にあっては、静電霧化ユニットが、空調風が通過する空調ダクトのダクト壁面に形成したユニット穴の位置に取り付けられる。したがって、ケース内部やダクト内部の空調風通路中に静電霧化ユニットを配置する場合のように、静電霧化ユニットが空調風の通気抵抗になることも、静電霧化ユニットの取り付け方向が限定されることもない。
そして、静電霧化ユニットの放電空間に連通する吸入開口と吐出開口の開口径方向が、ダクト通路を流れる空調風の流れの方向に一致する設定とされている。このため、吸入開口と吐出開口にはダクト通路に作用する総圧力のうち、静圧分のみが作用し、空調風の風速による動圧分は作用しない。つまり、放電空間の内圧は、空調風量の変化により動圧分が変動してもほぼ一定圧を保つという均圧化が達成されることになる。そして、放電空間における空気の流れは、コロナ放電によって生じるイオンの泳動に励起される空気流（＝イオン風）によりもたらされる。したがって、帯電微粒子水を生成するために必要な水や、放電針に形成される水のテーラーコーンが、空調風の風速によって飛ばされてしまうことがない。
この結果、静電霧化ユニットが空調風の通気抵抗になることも、静電霧化ユニットの取り付け方向が限定されることもなく、安定して帯電微粒子水を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の空気調和装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の静電霧化ユニットを備えた車両用空気調和装置（空気調和装置の一例）を示す全体システム図である。
【０００９】
実施例１の車両用空気調和装置は、図１に示すように、ブロワユニット１と、車両用空調ユニット２（空調ユニット）と、フロントベントダクト３（空調ダクト）と、リヤベントダクト４と、デフダクト５と、フットダクト６と、静電霧化ユニット７と、を備えている。
【００１０】
前記ブロワユニット１は、図１に示すように、インテークケース１１と、スクロールケース１２と、吸気ダクト１３と、インテークドア１４，１５と、クリーンフィルタ１６と、ブロワファン１７と、ブロワモータ１８と、を有して構成されている。前記インテークドア１４，１５のドア開度制御により、車両用空調ユニット２への吸込み空気を、外気導入モードにするか内気循環モードにするかが切り替えられる。
【００１１】
前記車両用空調ユニット２は、図１に示すように、ユニットケース２１と、エバポレータ２２と、ヒータコア２３と、エアミックスドア２４と、デフドア２５と、マックスクールドア２６と、ベントドア２７ａ，２７ｂ，２７ｃと、リヤベントドア２８と、フットドア２９と、を有して構成されている。前記エアミックスドア２４のドア位置により、エバポレータ２２を経過する冷風とヒータコア２３を経過する温風の混合比率が制御される。そして、冷風と温風の混合比率により作り出された温調風は、ユニットケース２１に接続された各ダクト３，４，５，６のうち、選択されている吹出モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）に応じたダクトに吹き出される。
【００１２】
前記フロントベントダクト３は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のベントドア２７を有するケース吹出口に接続され、第１サイドベントダクト部３６と、第２サイドベントダクト部３７と、センタベントダクト部３８により構成されている。第１サイドベントダクト部３６の車室内端部には、サイドベンチレータ３１が開口されている。第２サイドベントダクト部３７の車室内端部には、サイドベンチレータ３２が開口されている。センタベントダクト部３８の車室内端部には、センタベンチレータ３３，３４が開口されている。これらのベンチレータ３１，３２，３３，３４からは、前席乗員の上半身に向けてベント風が吹き出される。
【００１３】
前記リヤベントダクト４は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のリヤベントドア２８を有するケース吹出口に接続され、他端部にリヤベンチレータ４１，４２が開口されている。前記リヤベンチレータ４１，４２からは、後席乗員の上半身に向けてリヤベント風が吹き出される。
【００１４】
前記デフダクト５は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のデフドア２５を有するケース吹出口に接続され、他端部にサイドデフロスタ５１，５２とセンタデフロスタ５３が開口されている。前記サイドデフロスタ５１，５２からは、前席のサイドガラスの内面に向けてデフ風が吹き出され、センタデフロスタ５３からは、フロントガラスの内面に向けてデフ風が吹き出される。
【００１５】
前記フットダクト６は、図１に示すように、一端部が前記ユニットケース２１のフットドア２９を有するケース吹出口に接続され、他端部にフロント足元吹出口６１，６２，６３とリヤ足元吹出口６４，６５が開口されている。前記フロント足元吹出口６１，６２，６３からは、前席乗員の足元に向けてフット風が吹き出され、前記リヤ足元吹出口６４，６５からは、後席乗員の足元に向けてフット風が吹き出される。
【００１６】
前記静電霧化ユニット７は、図１に示すように、車両用空調ユニット２のユニットケース２１に接続され、ベント風を車室内吹出口の位置まで導くフロントベントダクト３（ベントダクト）のうち、第１サイドベントダクト部３６と第２サイドベントダクト部３７に設定している。第１サイドベントダクト部３６には、ユニットケース２１のケース吹出口とサイドベンチレータ３１（車室内吹出口）の中間位置よりサイドベンチレータ３１に近い位置に静電霧化ユニット７を設定している。同様に、第２サイドベントダクト部３７には、ユニットケース２１のケース吹出口とサイドベンチレータ３２（車室内吹出口）の中間位置よりサイドベンチレータ３２に近い位置に静電霧化ユニット７を設定している。
【００１７】
図２は、実施例１の車両用空気調和装置のベントダクトに装備された静電霧化ユニットを示す平面図である。図３は、実施例１の車両用空気調和装置のベントダクトに装備された静電霧化ユニットを示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
前記静電霧化ユニット７は、図３に示すように、ベント風VENT（空調風）の吸入開口７１と吐出開口７２に連通する放電空間７３に放電針７４と対向電極７５を配置し、前記放電針７４と前記対向電極７５の間に高電圧（例えば、6000V）を印加することによりナノメータサイズ（例えば、約18nm：1nm＝10億分の１メートル）の帯電微粒子水を生成する。つまり、この静電霧化ユニット７により生成された帯電微粒子水を含有するベント風を車室（空気調和室）に吹き出す。
【００１９】
前記静電霧化ユニット７は、図３に示すように、ベント風VENTが通過するベントダクト３のダクト壁面にユニット穴３ａを形成し、このユニット穴３ａの位置に取り付けている。そして、放電空間７３に連通する吸入開口７１と吐出開口７２の開口径方向を、ダクト通路３５を流れるベント風VENTの流れの方向に一致する設定としている。
【００２０】
前記放電空間７３は、ベントダクト３の外側からユニット穴３ａの位置に取り付け固定されるユニット支持枠７６の内部に形成され、ダクト通路３５を流れるベント風VENTの流れの方向に直交する中心軸CLを有する円筒形状空間としている。
【００２１】
前記放電針７４は、ユニット支持枠７６の外側枠端部位置にペルチェユニット７７と共に設けられ、放電空間７３の中心軸CL上に配置される。
ここで、ペルチェ現象を利用したペルチェユニット７７は、放電針７４を有する冷却部771と、フィン772aや冷却ブロック772bによる放熱部772と、冷却部771と放熱部772に挟まれて実装される熱電半導体773と、前記フィン772aに冷却風を送る冷却ファン774と、放電回路や熱電半導体回路やファンモータ回路等を有する回路基板775と、を備えている。そして、帯電微粒子水を生成するために必要な水は、ペルチェユニット７７により、ベント風VENTに含まれる水分を結露等により液化し、放電針７４の表面に付着させることで作り出している。
【００２２】
前記対向電極７５は、ユニット支持枠７６の内側枠端部位置に設けられ、放電空間７３の中心軸CL上に中心穴７５ａ（＝吐出開口７２）が形成されている。
【００２３】
前記吸入開口７１は、ドーナツ板形状とした対向電極７５の外周端とユニット支持枠７６の内周端の間に形成される環状隙間としている。そして、前記吐出開口７２は、放電針７４を臨む対向電極７５の中心穴７５ａとしている。
【００２４】
実施例１では、対向電極７５のダクト通路３５側に、放電空間７３の中心軸CLと同軸の二重円筒形状による開口連通枠７８を設けている。この開口連通枠７８は、対向電極７５の外径とほぼ一致する外径による外筒面を吸入開口７１に連通する空調風導入面781とし、枠内部に形成した円筒空間を吐出開口７２とダクト通路３５に連通する帯電微粒子水吐出路782としている。
【００２５】
前記開口連通枠７８は、二重円筒形状を構成する内筒部783と外筒部784のうち、内筒部783に吸音開口785を形成し、前記内筒部783と外筒部784の間に形成される環状空間に吸音材786を設定している。この吸音材786としては、イオン発生時に生じる高周波音を吸音する性能が高い素材、例えば、発泡EPDM（発泡したエチレンプロピレン・ジエン三元系ゴム）等を用いる。
【００２６】
前記開口連通枠７８は、二重円筒形状の空調風導入面781の途中位置に、ベント風VENTの一部を吸入開口７１に案内する空調風案内制御板787を設定している。この空調風案内制御板787は、空調風導入面781の上部位置に設定した場合、吸入開口７１に案内するベント風VENTの風量が少なくなり、空調風導入面781の下部位置に設定した場合、吸入開口７１に案内するベント風VENTの風量が多くなるというように、設定位置によって吸入開口７１に案内するベント風VENTの風量を制御する機能を持つ。
【００２７】
次に、作用を説明する。
まず、「車両用空気調和装置に静電霧化ユニットを採用する際の課題」の説明を行い、続いて、実施例１の空気調和装置における作用を、「通気抵抗増大抑制作用と取り付け自由度確保作用」、「静電霧化ユニットによる帯電微粒子水の生成作用」、「帯電微粒子水の吐出促進作用」、「イオン発生による高周波音の吸音作用」に分けて説明する。
【００２８】
［車両用空気調和装置に静電霧化ユニットを採用する際の課題］
図４は、空調ユニットのユニットケース内部であってヒータコアの後流位置に静電霧化ユニットを配置した従来の車両用空気調和装置を示す概略図である。図５は、空調ユニットのユニットケース内部であってエバポレータとヒータコアの中間位置に静電霧化ユニットを配置した従来の車両用空気調和装置を示す概略図である。図６は、従来装置の静電霧化ユニットによる帯電微粒子水の生成作用を示す作用説明図である。
【００２９】
特開２００６−１５１０４６号公報に記載されている従来の車両用空気調和装置は、例えば、図４に示すように、空調ユニットのユニットケースの内部であってヒータコアの後流位置に、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットが配置されている。また、例えば、図５に示すように、空調ユニットのユニットケースの内部であってエバポレータとヒータコアの中間位置に、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成する静電霧化ユニットが配置されている。
【００３０】
このように、空調ユニットのユニットケースの内部である空調風通路中に静電霧化ユニットを配置する構成を採用しているため、図４及び図５から明らかなように、空調風の風速が最も高い流れの中心部に配置されている静電霧化ユニットが、ユニットケースの内部を流れる空調風の通気抵抗になる。
【００３１】
また、静電霧化ユニットは、２つの異種金属または半導体を電気的に直列に接合して直流電流を流すと、その接合部分にジュール熱以外の吸熱・発熱が発生するペルチェ現象を利用したペルチェユニットを採用している。このペルチェユニットは、放電針を有する冷却部と、フィンや冷却ブロックによる放熱部と、冷却部と放熱部の間に挟んで実装される熱電半導体と、を備え、帯電微粒子水を生成するために必要な水を、空調風に含まれる水分を結露等により液化し、放電針の表面に付着させることで作り出している。つまり、冷却部での冷却性能を確保するには、放熱部に空調風が当たる取り付け方向にする必要があるため、静電霧化ユニットの取り付け方向が、図６に示すように、放熱部を空調風の上流側とする方向に限定される。
【００３２】
そして、静電霧化ユニットの取り付け方向が放熱部に空調風が当たる方向であるため、図６に示すように、放電空間に連通する吸入開口の開口径方向は、空調風通路を流れる空調風の流れの方向に一致するが、吐出開口の開口径方向は、空調風通路を流れる空調風の流れの方向に直交する方向の設定となる。このため、放熱部を経過した空調風は、図６の矢印に示すように、吸入開口から放電空間に向かって内側に流れ込み、放電空間から吐出開口へと流れ出ることになり、空調風量（＝空調風の風速）が変化すると、放電空間の内圧は、動圧分の変動に追従して変動することになるし、放電空間における空気の流れが安定せず、空調風量に左右されて流れが乱れる。
【００３３】
したがって、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成するために必要な水や、放電針に形成される水のテーラーコーンが、放電空間の安定しない空気の流れにより乱れるし、ユニットケースの内部を流れる空調風の風速によって飛ばされてしまい、安定して帯電微粒子水を生成することができない。
【００３４】
上記のように、車両用空気調和装置に静電霧化ユニットを採用する際には、空調風の通気抵抗増大の抑制、静電霧化ユニットの取り付け自由度の確保、帯電微粒子水の安定した生成の確保、というクリアすべき技術課題を持つ。
【００３５】
［通気抵抗増大抑制作用と取り付け自由度確保作用］
まず、実施例１の車両用空気調和装置は、図１〜図３に示すように、静電霧化ユニット７が、ベント風VENTが通過するベントダクト３のダクト壁面に形成したユニット穴３ａの位置に取り付けられる。
【００３６】
したがって、ケース内部やダクト内部の空調風通路中に静電霧化ユニットを配置する従来技術の場合のように、静電霧化ユニット７がベント風VENTの通気抵抗になることがない。なお、実施例１の場合、ダクト通路３５内に突出する開口連通枠７８を設定した例としているが、開口連通枠７８は円筒形状であり、しかも、流速が遅いダクト壁面近くに配置されるため、僅かな通気抵抗の増大に抑えることができる。これによって、例えば、既存の車両用空気調和装置に静電霧化ユニット７に付加する場合、既存の車両用空気調和装置でのダクト断面積拡大等の大幅な設計変更を要さず、臭気成分除去機能の追加した車両用空気調和装置を容易に製造することができる。
【００３７】
さらに、ケース内部やダクト内部の空調風通路中に静電霧化ユニットを配置する従来技術の場合のように、静電霧化ユニット７の取り付け方向が限定されることもない。これによって、ベントダクト３の組み立て前に、予め静電霧化ユニット７を組み付けておく必要がなく、装置組み立て後、スペースの余裕がある部分に、後付けにて静電霧化ユニット７を組み付けることができる。
【００３８】
［静電霧化ユニットによる帯電微粒子水の生成作用］
図７は、実施例１の車両用空気調和装置において静電霧化ユニットの放電針による帯電微粒子水の生成作用を示す作用説明図である。以下、静電霧化ユニット７により帯電微粒子水を安定して生成する帯電微粒子水の生成作用を説明する。
【００３９】
まず、静電霧化ユニット７の放電空間７３に連通する吸入開口７１と吐出開口７２の開口径方向が、ダクト通路３５を流れるベント風VENTの流れの方向に一致する設定とされている。このため、吸入開口７１と吐出開口７２にはダクト通路３５に作用する総圧力のうち、静圧分のみが作用し、ベント風VENTの風速による動圧分は作用しない。つまり、放電空間７３の内圧は、ベント風量の変化により動圧分が変動してもほぼ一定圧を保つという均圧化が達成されることになる。そして、放電空間７３における空気の流れは、コロナ放電によって生じるイオンの泳動に励起される空気流（＝イオン風）によりもたらされる。
【００４０】
したがって、帯電微粒子水を生成するために必要な水や、放電針７４にて形成される水のテーラーコーンが、ベント風VENTの風速によって飛ばされてしまうことがない。すなわち、放電針７４の周りの放電空間７３の空気が冷却され、空気に含まれる水分が結露等により液化され、放電針７４の表面に水滴が付着する。この水滴は、空気流により放電針７４の先端部側に集合しながら移動し、放電針７４の先端部に、図７に示すように、紡錘形状のテーラーコーンTCを生成する。この状態で放電針７４と対向電極７５との間に高電圧を印加すると、放電針７４の先端部に生成されているテーラーコーンTCの水が、大きなエネルギーを受け、表面張力を超えて分裂を次々と繰り返すという、所謂、レイリー分裂を起こして、ナノメータサイズ（例えば、10nm〜30nm）の粒子径のイオンミストである帯電微粒子水IMを安定して生成することができる。
【００４１】
［帯電微粒子水の吐出促進作用］
図８は、実施例１の車両用空気調和装置において静電霧化ユニットによる帯電微粒子水の吐出促進作用を示す作用説明図である。
【００４２】
まず、マイナスイオンと帯電微粒子水IMを対比する。マイナスイオンは、直径が約1.6nmであり、車室内に放出されると、酸素や窒素と反応して直ちに消滅し、効果的な脱臭を望めない。一方、帯電微粒子水IMは、直径が約18nmであり、約100個の水分子から構成されている。そして、微粒子１個当たりの水分堆積量を比較すると、マイナスイオンに比べ約１０００倍という特徴を持つ。このため、帯電微粒子水IMが車室内に放出されると、浮遊している臭い成分や壁面等に付着している臭い成分を取り込み、直接除去して効果的な脱臭を行うことができる。つまり、車室内の効果的な脱臭を行うためには、上記のように帯電微粒子水IMを安定して生成すると共に、生成された帯電微粒子水IMをベント風VENTに乗せて車室内へ運ぶ必要がある。
【００４３】
これに対し、実施例１では、対向電極７５のダクト通路３５側に、放電空間７３の中心軸CLと同軸の二重円筒形状による開口連通枠７８を設けている。この開口連通枠７８は、対向電極７５の外径とほぼ一致する外径による外筒面を吸入開口７１に連通する空調風導入面781としている。また、枠内部に形成した円筒空間を吐出開口７２とダクト通路３５に連通する帯電微粒子水吐出路782としている。さらに、開口連通枠７８は、二重円筒形状の空調風導入面781の途中位置に、ベント風VENTの一部を吸入開口７１に案内する空調風案内制御板787を設定している。
【００４４】
このため、空調風案内制御板787より外側のベント風VENTの一部が、空調風導入面781に沿って吸入開口７１に案内され、ベント風VENTの一部を吸入開口７１に流入させる作用を示す。また、帯電微粒子水吐出路782のダクト通路３５に連通する部分は、ベント風VENTの流速が速いダクト通路中央部分となるため、流速が遅いベントダクト３の内壁面の部分に比べて圧力が低くなり、帯電微粒子水吐出路782を通過する帯電微粒子水IMをダクト通路３５に引き込む作用を示す。
【００４５】
したがって、上記イオン風の発生作用に、吸入開口７１へのベント風流入作用と、ダクト通路３５への帯電微粒子水の引き込み作用が加わることにより、図８の矢印に示すように、吸入開口７１から放電空間７３→吐出開口７２→帯電微粒子水吐出路782を経過し、ダクト通路３５に出てベント風VENTに帯電微粒子水IMを乗せる流線が形成される。このため、静電霧化ユニット７による帯電微粒子水IMの吐出が促されることになり、放電空間７３の放電針７４と対向電極７５との間で生成された帯電微粒子水IMを、ベント風VENTに乗せて車室内へ安定して運ぶことができる。
【００４６】
なお、吸入開口７１へのベント風流入作用において、吸入開口７１に案内するベント風VENTの風量は、空調風案内制御板787の設定位置により制御することができる。
【００４７】
また、ダクト通路３５への帯電微粒子水IMの引き込み作用において、帯電微粒子水IMの引き込み量は、開口連通枠７８の軸長の設定や帯電微粒子水吐出路782の開口断面積の設定により制御することができる。
【００４８】
［イオン発生による高周波音の吸音作用］
実施例１のように、放電針７４と対向電極７５の間に高電圧を印加し、放電によりイオンミストである帯電微粒子水IMを発生させる場合、静電霧化ユニット７から高周波音が出ることが知られている。この高周波音は、ベントモードを選択しての走行中等で他の騒音が大きいと気にならないが、停車時で、車室内が静かな環境になると、耳障りな音として気になり、出来る限り高周波音を抑える工夫をする必要がある。
【００４９】
これに対し、実施例１では、開口連通枠７８の二重円筒形状を構成する内筒部783と外筒部784のうち、内筒部783に吸音開口785を形成し、内筒部783と外筒部784の間に形成される環状空間に吸音材786を設定し、サイレンサー機能を付加している。
【００５０】
したがって、放電針７４と対向電極７５の間に高電圧を印加し、放電によりイオンミストである帯電微粒子水IMを発生させる際に生じる高周波音は、開口連通枠７８により閉ざされた空間内で、吸音開口785を経過し、吸音材786にて吸音される。このため、ベントモードを選択しての停車時で、車室内が静かな環境になっても、静電霧化ユニット７からの高周波音が効果的に吸収されるため、耳障りな音が車室内に達することが無く、車室内の静かな環境を保つことができる。
【００５１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空気調和装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５２】
(1) 空調風（ベント風VENT）の吸入開口７１と吐出開口７２に連通する放電空間７３に放電針７４と対向電極７５を配置し、前記放電針７４と前記対向電極７５の間に高電圧を印加することによりナノメータサイズの帯電微粒子水IMを生成する静電霧化ユニット７を備え、帯電微粒子水IMを含有する空調風（ベント風VENT）を空気調和室（車室）に吹き出す車両用空気調和装置（空気調和装置）において、前記空調風（ベント風VENT）が通過する空調ダクト（ベントダクト３）のダクト壁面にユニット穴３ａを形成し、前記静電霧化ユニット７は、前記ユニット穴３ａの位置に取り付け、かつ、前記放電空間７３に連通する吸入開口７１と吐出開口７２の開口径方向を、ダクト通路３５を流れる空調風（ベント風VENT）の流れの方向に一致する設定とした。このため、静電霧化ユニット７が空調風（ベント風VENT）の通気抵抗になることも、静電霧化ユニット７の取り付け方向が限定されることもなく、安定して帯電微粒子水IMを生成することができる。
【００５３】
(2) 前記放電空間７３は、空調ダクト（ベントダクト３）の外側からユニット穴３ａの位置に取り付け固定されるユニット支持枠７６の内部に形成され、ダクト通路３５を流れる空調風（ベント風VENT）の流れの方向に直交する中心軸CLを有する円筒形状空間とし、前記放電針７４は、ユニット支持枠７６の外側枠端部位置にペルチェユニット７７と共に設けられ、放電空間７３の中心軸CL上に配置され、前記対向電極７５は、ユニット支持枠７６の内側枠端部位置に設けられ、放電空間７３の中心軸CL上に中心穴７５ａが形成され、前記吸入開口７１は、ドーナツ板形状とした対向電極７５の外周端とユニット支持枠７６の内周端の間に形成される環状隙間とし、前記吐出開口７２は、放電針７４を臨む対向電極７５の中心穴７５ａとした。このため、静電霧化ユニット７をダクト外付けによる簡単な取り付けとしながら、環状隙間による吸入開口７１から放電空間７３に吸入された空調風に含まれる水分を放電針７４に付着させ、放電針７４の先端部に整然とテーラーコーンTCを形成し、効率的かつ安定して帯電微粒子水IMを生成し、対向電極７５の中心穴７５ａから帯電微粒子水IMを吐出することができる。
【００５４】
(3) 前記対向電極７５のダクト通路３５側に、放電空間７３の中心軸CLと同軸の二重円筒形状による開口連通枠７８を設け、前記開口連通枠７８は、対向電極７５の外径とほぼ一致する外径による外筒面を吸入開口７１に連通する空調風導入面781とし、枠内部に形成した円筒空間を吐出開口７２とダクト通路３５に連通する帯電微粒子水吐出路782とした。このため、静電霧化ユニット７による帯電微粒子水IMの吐出を促すために、ダクト通路３５へ生成された帯電微粒子水IMを引き込むことができると共に、開口連通枠７８の軸長の設定や開口断面積の設定により、帯電微粒子水IMの引き込み量を制御することができる。
【００５５】
(4) 前記開口連通枠７８は、二重円筒形状を構成する内筒部783と外筒部784のうち、内筒部783に吸音開口785を形成し、前記内筒部783と外筒部784の間に形成される環状空間に吸音材786を設定した。このため、放電により帯電微粒子水IMを発生させる際に生じる高周波音を、開口連通枠７８により閉ざされた空間内で有効に吸音することができる。
【００５６】
(5) 前記開口連通枠７８は、二重円筒形状の空調風導入面781の途中位置に、空調風（ベント風VENT）の一部を吸入開口７１に案内する空調風案内制御板787を設定した。このため、静電霧化ユニット７による帯電微粒子水IMの吐出を促すために、吸入開口７１への空調風の一部を流入させることができると共に、空調風案内制御板787の設定位置により吸入開口７１への空調風量を制御することができる。
【００５７】
(6) 前記空調ユニットは、車両に搭載される車両用空調ユニット２であり、前記空調ダクトは、前記車両用空調ユニット２のユニットケース２１に接続され、ベント風を各ベンチレータ３１，３２，３３，３４（車室内吹出口）の位置まで導くベントダクト３である。このため、ベントモードの選択時、車室内にベント風VENTと共に帯電微粒子水IMを吹き出し、車室内の浮遊する臭い成分、あるいは、車室内壁面に付着する臭い成分を有効に除去することができる。
【００５８】
(7) 前記静電霧化ユニット７は、前記ベントダクト３（第１サイドベントダクト部３６と第２サイドベントダクト部３７）のうち、前記ユニットケース２１のケース吹出口と前記サイドベンチレータ３１，３２（車室内吹出口）の中間領域の位置に設定した。このため、生成した帯電微粒子水IMの壁面付着等による消滅を最小限に抑制しながら、車室内吹出口であるサイドベンチレータ３１，３２から帯電微粒子水IMが均一に混合されたベント風VENTを車室内に吹き出すことができる。
【００５９】
以上、本発明の空気調和装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６０】
実施例１では、対向電極７５のダクト通路３５側に、放電空間７３の中心軸CLと同軸の二重円筒形状による開口連通枠７８を設け、ダクト通路３５へ生成された帯電微粒子水IMを引き込む機能、高周波音を吸音する機能、吸入開口７１への空調風の一部を流入させる機能、を有する例を示した。しかし、例えば、３つの機能のうち、何れか２つの機能、または、何れか１つの機能を持たせたものであっても良い。さらに、３つの機能を全て持たない例であっても良い。
【００６１】
要するに、空調風が通過する空調ダクトのダクト壁面にユニット穴を形成し、静電霧化ユニットは、ユニット穴の位置に取り付け、かつ、放電空間に連通する吸入開口と吐出開口の開口径方向を、ダクト通路を流れる空調風の流れの方向に一致する設定としたものであれば、具体的な構成は実施例１に限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
実施例１では、車両用空気調和装置への適用例を示したが、家庭や事務所等の室内用空気調和装置に対しても適用することができる。さらに、冷暖房を行う空気調和装置に限らず、冷房装置や暖房装置や空気清浄機等の様々な空気調和装置に適用することができる。要するに、静電霧化ユニットを備え、帯電微粒子水を含有する空調風を空気調和室に吹き出す空気調和装置であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施例１の静電霧化ユニットを備えた車両用空気調和装置（空気調和装置の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の車両用空気調和装置のベントダクトに装備された静電霧化ユニットを示す平面図である。
【図３】実施例１の車両用空気調和装置のベントダクトに装備された静電霧化ユニットを示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】空調ユニットのユニットケース内部であってヒータコアの後流位置に静電霧化ユニットを配置した従来の車両用空気調和装置を示す概略図である。
【図５】空調ユニットのユニットケース内部であってエバポレータとヒータコアの中間位置に静電霧化ユニットを配置した従来の車両用空気調和装置を示す概略図である。
【図６】従来装置の静電霧化ユニットによる帯電微粒子水の生成作用を示す作用説明図である。
【図７】実施例１の車両用空気調和装置において静電霧化ユニットの放電針による帯電微粒子水の生成作用を示す作用説明図である。
【図８】実施例１の車両用空気調和装置において静電霧化ユニットによる帯電微粒子水の吐出促進作用を示す作用説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
２  車両用空調ユニット
２１  ユニットケース
３  ベントダクト３（空調ダクト）
３ａ  ユニット穴
３１，３２  サイドベンチレータ（車室内吹出口）
３３，３４  センタベンチレータ（車室内吹出口）
３５  ダクト通路
３６  第１サイドベントダクト部
３７  第２サイドベントダクト部
３８  センタベントダクト部
７  静電霧化ユニット
７１  吸入開口
７２  吐出開口
７３  放電空間
７４  放電針
７５  対向電極
７５ａ  中心穴
７６  ユニット支持枠
７７  ペルチェユニット
７８  開口連通枠
781  空調風導入面
782  帯電微粒子水吐出路
783  内筒部
784  外筒部
785  吸音開口
786  吸音材
787  空調風案内制御板
VENT  ベント風（空調風）
IM  帯電微粒子水
CL  中心軸
TC  テーラーコーン
【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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