JPH0532040U - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この考案は、自動車用空気調和装置の性能に悪
影響を与えずに、高い集塵効率で臭いの成分となる物質
をエバポレ−タの上流側で取り除くことを最も主要な特
徴とする。 【構成】送風ファン７の吹出部とエバポレ−タ８の空気
導入側との間に電気式集塵装置１２を設けたことにあ
る。これによって、電気式集塵装置１２の集塵作用、す
なわちコロナ放電により微粒子に帯電させ、集塵板３３
に電気的に付着させるという作用によって、エバポレ−
タ８から下流の領域（水分がある領域）に臭いの成分と
なる物質を空気中から取り除くようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車内を空調する自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車には、車内を快適な空間とするよう、空気調和装置を搭載することが行 われている。

【０００３】 こうした自動車用空気装置には、従来より、車外、車内に連通する導入口と車 内に開口する吹出口とを連通する風路に、導入口側からブロア（送風ファン）、 エバポレ−タ（冷凍サイクルを構成する機器）、ヒ−タコアを順に設けた構造が 用いられ、導入口から導入された空気（外気あるいは車内空気）をエバポレ−タ （冷却）、ヒ−タコア（加熱）を通過するときの熱交換によって所定の空調空気 （冷風、温風）にするようにしてある。 ところで、自動車用空気調和装置では、運転開始の際、吹出口から臭気が車内 に吹き出されることがある。 ここで、臭気の発生のメカニズムについて説明すれば、エバポレ−タは蒸発作 用（冷凍サイクル運転）よりドレン水が生じることは知られている。 このドレン水はチュ−ブなどで風路の外部に導出しているものの、一部は内部 に溜まったり、エバポレ−タに付着する。

【０００４】 一方、自動車用空気調和装置は、家庭用の空気調和装置とは異なり、外気を取 り入れ、熱交換により、この外気を所定温度（湿度）の温風にしたり、冷風にし たりする運転をしている。むろん、車内（内気）の空気を所定温度（湿度）の温 風にしたり、冷風にもする。 つまり、自動車用空気調和装置では、外部のほこり，雑菌などが水分の有る部 位に付着しやすい構造である。

【０００５】 このため、場合によっては雑菌などがドレン水で繁殖して、分泌物を発生し、 臭いの成分となる腐敗臭、ほこり臭、アンモニア臭などを生じさせることになる 。 こうした臭いが、自動車用空気調和装置の運転開始時、吹出口から空調した空 気と共に車内に吹出されて、車内にいる人に不快感を与えてしまう。 そこで、従来、エバポレ−タの空気導入側（上流側）に静電式フィルタ−を設 けて、臭いの原因を除くようにする技術を採用することが行われている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、静電式フィルタ−で効率の良い集塵を行うには、構造上、通風面積 を小さくする都合があり、かなり通風抵抗は大きくなる。

【０００７】 このため、静電式フィルタ−は集塵効率が悪く、自動車用空気調和装置自体の 性能に悪影響（吹出風量の低下など）を与えてしまう。しかも、通風面積を大き く（通風抵抗：大）すれば、臭気の吹出しは防止できず、性能の点において十分 といえるものではなかった。

【０００８】 この考案は、このような事情に着目してなされたもので、その目的とするとこ ろは、自動車用空気調和装置の性能に悪影響を与えずに、高い集塵効率で臭いの 成分となる物質をエバポレ−タの上流側で取り除くことができるようにした自動 車用空気調和装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために請求項１に記載の自動車用空気調和装置は、送風フ ァンの吹出部とエバポレ−タの空気導入側（上流側）との間に電気式集塵装置を 設けたことにある。

【００１０】 請求項２に記載の自動車用空気調和装置は、電気式集塵装置を、一端側に送風 ファンの吹出部に開口する第１の嵌挿部が形成され、他端側にエバポレ−タの空 気導入側に開口する第２の嵌挿部が形成された偏平な筒型のケ−シングと、この ケ−シングの第１の嵌挿部に嵌挿された、プレフィルタ−およびイオナイザと、 前記ケ−シングの第２の嵌挿部に前記イオナイザと並行をなして嵌挿されたコレ クタと、前記ケ−シングの側部に設けられ、前記イオナイザとコレクタとに高電 圧を供給する高圧供給手段とから偏平状に構成したことにある。

【００１１】

【作用】

請求項１に記載の自動車用空気調和装置は、電気式集塵装置の集塵作用、すな わちコロナ放電により微粒子に帯電させ、集塵板に電気的に付着させるという作 用によって、エバポレ−タから下流の領域（水分がある領域）に臭いの成分とな る物質を空気中から取り除く。 ここで、このような集塵は、電気付着方式であるため、高い集塵効率を保ちつ つ、通風面積は大きく（通風抵抗：小）とれる。

【００１２】 それ故、自動車用空気調和装置の性能に悪影響（吹出風量が低下するなど）を 与えることなしに、臭いの成分となる物質をエバポレ−タの上流側で、十分に取 り除くことができる。 請求項２に記載の自動車用空気調和装置によると、自動用空気調和装置に対応 した電気式集塵装置となる。

【００１３】 すなわち、自動車用空気調和装置は、エンジンル−ム、客室などを所定に確保 しつつ車体全体を小さくするという自動車特有の製作上などの制約などによって 、かなり相互の部品が接近した状態で自動車に据え付けられているものである。 このため、送風ファンとエバポレ−タとの間は、かなり接近していて、通常の 電気式集塵装置の構造そのものでは、その間に据え付けるは難しい。 そのため、送風ファンとエバポレ−タとの間に据付可能にするために電気式集 塵装置の全体を偏平状にコンパクトに構成した。

【００１４】

【実施例】 以下、この考案を図１ないし図９に示す一実施例にもとづいて説明する。図１ は自動車のフロント側を示し、１はダッシュボ−ド（エンジンル−ムと車室とを 仕切るもので図示せず）とインストルメントパネル２との間に据付けられた自動 車用空気調和装置のシステムユニットである。

【００１５】 システムユニット１は、例えば助手席側から車幅方向中央に沿って設けられて いる。システムユニット１には、図６の概略図に示されるように助手席側から車 幅方向中央に沿って風路３を設け、この風路３の一方となる助手席側の端部に車 外と連通する外気導入口４および車内と連通する内気導入口５（いずれも導入口 に相当）を設け、他方となる車幅方向中央側の端部に車内に開口する吹出口６を 設け、これら間の風路部分に導入口側からブロア７（送風ファンに相当）、エバ ポレ−タ８（冷凍サイクルを構成する機器）、ヒ−タコア９（エンジンの熱を放 熱するもの）を順に設けた構造となっている。また導入口４，５には切換用のダ ンパ−１０が設けられ、ヒ−タコア９にはミックスエア用のダンパ−１１が設け られ、ダンパ−１０の切換え、ダンパ−１１の開度にしたがって、外気導入口４ あるいは内気導入口５から導入された空気（外気あるいは車内空気）をエバポレ −タ８、ヒ−タコア９を通過するときの熱交換により、所定の温度，湿度の空調 空気（冷風、温風）にするようにしてある。 一方、ブロア７の吹出部とエバポレ−タ８の空気導入部との間には、電気式集 塵装置１２が着脱自在に設けられている。 この電気式集塵装置１２回りの構造が図２および図３の二つの図面にまたがっ て示されている。

【００１６】 電気式集塵装置１２回りの構造について説明すれば、１５は集塵装置１２の据 付部である。据付部１５は、図２に示されるようにエバポレ−タ８を収容した箱 形の上下二分割式のケ−ス８ａを流用してなる。

【００１７】 具体的には、ケ−ス８ａは、一方の端部となる左端部にブロア７の吹出部に接 続される小なる長方形の開口１６を有し、他方の端部となる右端部に、ヒ−タコ ア以降の部分のユニットが接続される大なる矩形の開口（図示しない）を有して 構成される。またケ−ス８ａの厚み寸法は、エバポレ−タ８の厚みよりも大きな 厚み寸法を有している。このケ−ス８ａ内の右側に上記エバポレ−タ８を収容し てある。

【００１８】 ケ−ス８ａの車室側の側部には、エバポレ−タ８と隣合う部分を縦長に切欠し てなる偏平な開口部１７が形成されている。この開口部１７の縁部には座部分１ ８ａが形成され、上記据付部６を構成している。これにより、開口部１７からケ −ス８ａ内に電気式集塵装置１２を挿脱できるようにしてある。なお、１８は座 部分１８の周囲のケ−ス壁に突設された固定用のねじ軸である。 電気式集塵装置１２は、図３ないし図５に示されるように上記据付部１６に対 応して偏平形に構成してある。 この電気式集塵装置１２には、主要部品を一つにまとめて、１つのユニットと した構造を採用してある。

【００１９】 すなわち、２０は絶縁部材、例えば合成樹脂部材から形成された筒形の短長な ケ−シングである。ケ−シング２０の一方の端部には、開口１６の大きさと対応 した開口形状をもつ長方形の枠で構成される嵌挿部２１（第１の嵌挿部に相当） が形成されている。またケ−シング２０の他方の端部には、開口１６と反対側に 有る図示しない矩形の開口を内接するような例えば楕円形の枠で構成された嵌挿 部２２（第２の嵌挿部に相当）が形成されている。またケ−シング２０の一方の 側部には、開口部１７の外形に応じた大きさの板状部２３が一体に形成されてい る。この板状部２３の中段には矩形の収容用の偏平な凹部２４が形成してある。 つまり、ケ−ス２０は開口部１７からケ−ス８ａ内の奥行方向へ引出可能に差 し込めるようになっている。 ケ−シング２０の嵌挿部２１に、プレフィルタ−２５が付いたイオナイザ２６ が嵌挿される。

【００２０】 具体的には、イオナイザ２６は図３に示されるように嵌挿部２１と挿脱可能な 長方形の枠体２７の片側の開口、詳しくは開口部１７に臨む左側の開口に、大き な粒子（ごみなど）を除去するためのプレフィルタ−２５を張り渡し、枠体２７ の内部に、複数枚の極板２８と導線、例えばタングステン線２９とを交互に並行 に並べたイオン化部分を設けてなる。このイオナイザ２６を嵌挿部２１に対して 挿脱可能に嵌挿してある。なお、３０は枠体２７に設けた、枠体２７を嵌挿部２ １の壁部先端に着脱可能に係合させるための爪部である。 ケ−シング２０の嵌挿部２２には、コレクタ−３１が嵌挿される。

【００２１】 具体的には、コレクタ−３１は嵌挿部２２と挿脱可能な楕円形の枠体３２内に 、所定隙間ができるように重ねた、例えば陰極板３３を形成した樹脂製の帯板部 材（図示しない）と陽極板３４を形成した樹脂帯板部材（図示しない）とを渦巻 状に巻回させた積層状の集塵部分を収容させてなる。このコレクタ−３１を嵌挿 部２２に対して挿脱可能に嵌挿してある。なお、図示はしないが枠体３２に、同 枠体３２を嵌挿部２２の壁部先端に着脱可能に係合させるための爪部が設けてあ る。 こうした嵌挿構造によって、イオナイザ２６とコレクタ−３１との双方を、ケ −シング２０の中央の連通部を介して並行に配置させている。

【００２２】 また凹部２４には、集塵装置の偏平なコントロ−ルユニット３５（高圧供給手 段）が据付けられている。つまり、コントロ−ルユニット３５はイオナイザ２６ とコレクタ−３１とが並ぶ方向に沿って並行に設けられる。

【００２３】 コントロ−ルユニット３５は、絶縁部材で構成された矩形の偏平箱状のケ−ス ３６内に、図７に示されるように高電圧を発生させる高圧発生部３７（トランス よりなる）、同高圧発生部３７の出力を制御する出力制御部３８（制御部を構成 するもの）、出力の異常を検出する異常検出部３９（制御部を構成するもの）と いった回路を設けて構成される。そして、高圧発生部３７の異なる出力端部がハ −ネス（図示しない）および接点部４３などを介して、上記イオナイザ２６、コ レクタ−３１に接続され、集塵に必要な高電圧、例えばイオナイザ２６に約６０ ００Ｖ、コレクタ−３１に約３５００Ｖをそれぞれ印加できるようにしてある。

【００２４】 出力制御部３８は、例えば自動車のインストルメントパネル２にある空気調和 装置の操作パネル４０に設けた、空気調和装置の運転開始用のブロアスイッチ４ １に接点４１ａを介し接続されていて、冷房、暖房運転をするべくブロアスイッ チ４１をオン操作すると、イオナイザ２６、コレクタ−３１に高電圧を印加する ようにしてある。

【００２５】 高圧発生部３７は、ケ−シング２０の板状部２３の上部に設けた、電気式集塵 装置１２がケ−ス８ａに装着されているか否かを検出するためのマイクロスイッ チ４２（検出素子）および接点４２ａを介して、自動車のイグニションスイッチ に接続されていて、イグニションスイッチがオンで、電気式集塵装置１２が正規 に据え付けていないと、イオナイザ２６、コレクタ−３１が作用しないようにし てある。

【００２６】 異常検出部３９は、イオナイザ２６、コレクタ−３１に接続されていて、イオ ナイザ２６、コレクタ−３１に異常電流が流れたか否かを検出し、異常電流が検 出されたとき高圧発生部３７の作動を停止させるようにしてある。

【００２７】 また出力制御部３８および異常検出部３９は、出力比較用の回路（トランジス タ４４、抵抗４５からなる）、接点３９ａを介して、操作パネル４０に設けたイ ンジケ−タランプ４６に接続されていて、インジケ−タランプ４６の点・消灯か ら集塵装置の作動を表示するようにしてある。

【００２８】 こうしたケ−シング２０に対するイオナイザ２６、コレクタ−３１、コントロ −ルユニット３５に取付けにより、図５に示されるように電気式集塵装置１２の 厚み寸法Ｔを最少限にして、上記開口部１７とエバポレ−タ８との間の偏平な空 間部分に対して挿脱可能な、偏平状の電気式集塵装置１２を構成している。

【００２９】 こうして構成された電気式集塵装置１２が上記開口部１７からケ−ス８ａ内に 嵌挿されて、据付部１５に固定される。この据付けにより、上記電気式集塵装置 １２は、イオナイザ２６が開口１６に対向、コレクタ−３１がエバポレ−タ８の 空気導入側の面部分の略全体に対向して、ケ−ス８ａの内部に装着される。

【００３０】 なお、コレクタ−３１と枠体３１との間における接点部４３には、例えば図３ に示されるように枠体３１の側部に側方に張出す台部分４７を形成し、この台部 分４７の上下端部に陰極板３３，陽極板３４につながる接点４３ａ，４３ａ（上 側しか図示せず）を設け、枠体３１にこれら接点４３ａ，４３ａに対応して、上 記コントロ−ルユニット３５につながる摺接接片（図示しない）を設けた構造が 採用されていて、たとえケ−ス８ａの内底部にドレン水が溜まることがあっても 、陽極側と陰極側とにおいてリ−クが発生しないようにしている（水から接点を 遠ざけている）。また図示はしないがイオナイザ２６と枠体２７との間における 接点部においても、ケ−ス８ａに溜まるドレン水から接点を遠ざけて配置した構 造を採用してある。

【００３１】 但し、ケ−ス８ａに嵌挿された電気式集塵装置１２は、板状部２３に設けた孔 部４８から突き出るケ−ス８ａ側のねじ軸１８に対し、ナット４９を螺合するこ とによりケ−ス８ａに着脱可能に固定される。つまり、イオナイザ２６のプレフ ィルタ−２５およびコレクタ−３１が汚れたら、電気式集塵装置１２をケ−ス８ ａから外部に出し、さらにケ−シング２０から出せば、洗浄できるようにしてあ る。つまり、イオナイザ２６のプレフィルタ−２５、コレクタ−３１共、再び使 用できるようにしてある。 つぎに、このように構成された自動車用空気調和装置の作用について説明する 。 自動車のイグニションスイッチをオンにしてエンジンを始動した後、ブロアス イッチ４１をオンにする。

【００３２】 すると、図示しないエンジンの出力が電磁クラッチを介して冷凍サイクルを構 成する圧縮機に伝達されるとともに、ブロア７、各ダンパ−１０，１１が所定に 作動する。また出力制御部３８が作動して、高圧発生部３７を昇圧させ、それぞ れイオナイザ２６、コレクタ−３１に高電圧を印加する。 ブロア７の作動により、外気（あるいは内気）が風路３に導入され、電気式集 塵装置１２をに導かれる。ここで、空気中の微粒子の取り除かれる。 すなわち、電気式集塵装置１２では、まず、プレフィルタ−２５によって空気 中に混じった大きな微粒子（図６中、黒丸部分で示す）が取り除かれる。

【００３３】 ついで、電気的に集塵される。すなわち、上記昇圧された高圧電源により、イ オナイザ２６の極板２８とタングステン線２９との間から、コロナ放電が発生す る。

【００３４】 ここで、コロナ放電が起きているところでは、電子は加速され非常に高速で運 動している。このため、空気分子が衝突した時、電子が飛び出し正イオンと電子 とが生じる。コロナ領域では、この過程は自然のなだれのように連続的に起こり 、タングステン線２９の周辺に自由電子と正イオンとが密集した雲塊を形成して いく。

【００３５】 このコロナ放電が起きている中を、上記空気の微粒子（図６中、黒丸部分で示 す：臭いの原因となる物質（塵、ほこり）など）が通過すると、微粒子に正イオ ンが吸着し、プラスに帯電する。 この帯電された微粒子は、約３５００Ｖで荷電されたコレクタ−３１の並行な 極板３３，３４間を通過するときに、陰極板３３に吸着される。 これによって、エバポレ−タ８から下流の領域（水分がある領域）には、臭い の成分となる物質は運ばれないようになる（到達しない）。 このようにして微粒子が取り除かれた空気が、エバポレ−タ８、ヒ−タコア９ を通過するときに熱交換されて後、吹出口６から車内に吹出される。 したがって、雑菌などによって、腐敗臭、ほこり臭、アンモニア臭などを生じ させることはない。 それ故、自動車用空気調和装置の運転開始時、臭気で不快感を与えるようなこ とはなくなる。

【００３６】 しかも、電気付着方式の集塵装置１２は、静電式に比べ、通風面積を大きくと れるために、高い集塵効率を得ることができる。実験によれば、静電式と電気式 （電気付着方式）との集塵効果を対比すると、図８に示されるように電気式は静 電式に比べ、かなり高い集塵効果が得られるものであった。また通風抵抗につい ては図９に示されるように電気式は静電式に比べ、圧力損失が小さいものであっ た。

【００３７】 したがって、自動車に搭載されている既存の自動車用空気調和装置の性能に悪 影響（吹出風量が低下するなど）を与えることなしに、臭いの成分となる物質を エバポレ−タの上流側で、十分に取り除くことができることとなる。

【００３８】 また上記のように電気式集塵装置１２を、偏平な筒型のケ−シング２０の両端 部にイオナイザ２６、コレクタ−３１を設け、ケ−シング２０の側部に偏平なコ ントロ−ルユニット３５を並行に設けた構造にすると、自動用空気調和装置に最 も好適な集塵装置にすることができる。

【００３９】 すなわち、自動車用空気調和装置は、エンジンル−ム、客室などを所定に確保 しつつ車体全体を小さくするという自動車特有の製作上などの制約などによって 、かなり相互の部品が接近した状態で自動車に据え付けられている。

【００４０】 具体的には、ブロア７とエバポレ−タ８との間は、かなり接近していて、市販 されているような電気式集塵装置の構造そのものでは、その間に据え付けるは難 しい。 そこで、上記構造にすることによって、全体が薄形で、かつコンパクトにユニ ット化された電気式集塵装置１２を構成している。

【００４１】 これにより、ブロア７の吹出部とエバポレ−タ８の空気導入側（上流側）との 間に電気式集塵装置１２を据付けることができる。しかも、電気式集塵装置その ものを標準化することができるから、各車種に共用できる利点もある。

【００４２】 そのうえ、コントロ−ルユニット３５を含んで電気式集塵装置１２が薄形にユ ニット化されることによって、高圧発生部３７とイオナイザ２６，コレクタ−３ １とを接続するハ−ネス（図示しない）が短くすることができるから、雑音発生 の防止にとっても有効である。

【００４３】

【考案の効果】

以上説明したように請求項１に記載の考案によれば、自動車用空気調和装置の 性能に悪影響を与えずに、高い集塵効率で臭いの成分となる物質をエバポレ−タ の上流側で取り除くことができる。

【００４４】 また請求項２に記載の考案によれば、上記効果に加え、自動用空気調和装置に 最も好適な集塵装置を構成することができる。しかも、電気式集塵装置が薄形に ユニット化されることによって、高圧供給手段とイオナイザ，コレクタ−とを接 続するハ−ネスを短くすることができ、雑音発生の防止にも優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の自動車用空気調和装置
を、それを搭載した自動車のフロント側と共に示す斜視
図。

【図２】電気式集塵装置が据付けられる据付部の構造を
示す斜視図。

【図３】図２に示した据付部に着脱可能に据付けられる
電気式集塵装置の分解斜視図。

【図４】図３に示した電気式集塵装置の側面図。

【図５】図４中、Ａ−Ａ線に沿う電気式集塵装置の断面
図。

【図６】電気式集塵装置の概略構成を、自動車用空気調
和装置の概略構成を共に示す図。

【図７】電気式集塵装置のコントロ−ルユニットの構成
を示す図。

【図８】静電式集塵装置と電気式集塵装置との集塵効果
を対比して示す線図。

【図９】静電式集塵装置と電気式集塵装置との通風抵抗
を対比して示す線図。

【符号の説明】

３…風路、４…外気導入口、５…内気導入口、６…吹出
口、７…ブロア（送風ファン）、８…エバポレ−タ、１
２…電気式集塵装置、２０…ケ−シング、２１…第１の
嵌挿部、２２…第２の嵌挿部、２５…プレフィルタ−、
２６…イオナイザ、３１…コレクタ−、３５…コントロ
−ルユニット（高圧供給手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小沢 栄一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)考案者 赤松 泰吉 広島県福山市引野５丁目22番35−506 (72)考案者 奥居 達朗 岡山県倉敷市水島南幸町２−８ (72)考案者 田口 文和 岡山県浅口郡鴨方町本庄1651 (72)考案者 石井 淳二 岡山県浅口郡船穂町船穂5485 (72)考案者 大月 俊一 岡山県岡山市今５丁目９−29 (72)考案者 三宅 正晃 岡山県倉敷市北畝１丁目20−41 (72)考案者 河上 芳教 岡山県小田郡矢掛町里山田1710 (72)考案者 牛田 善喜 香川県香川郡香南町池内958

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導入口と吹出口とを連通する風路と、 この風路に導入口側から送風ファン、エバポレ−タを設
   けてなり、前記風路に導入された空気を熱交換させる熱
   交換手段と、 前記送風ファンの吹出部と前記エバポレ−タの空気導入
   側との間に設けられた電気式集塵装置とを具備したこと
   を特徴とする自動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 電気式集塵装置は、一端側に送風ファン
   の吹出部に開口する第１の嵌挿部が形成され、他端側に
   エバポレ−タの空気導入側に開口する第２の嵌挿部が形
   成された偏平な筒型のケ−シングと、 このケ−シングの第１の嵌挿部に嵌挿された、プレフィ
   ルタ−およびイオナイザと、 前記ケ−シングの第２の嵌挿部に前記イオナイザと並行
   をなして嵌挿されたコレクタと、 前記ケ−シングの側部に設けられ、前記イオナイザとコ
   レクタとに高電圧を供給する高圧供給手段とから偏平状
   に構成されることを特徴とする請求項１に記載の自動車
   用空気調和装置。