JPH0741795B2 - 車両用空気浄化器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車室内の空気の浄化、空気浄化エレメントの
吸着した臭気の放出、および炎天下駐車時などの車室内
高温時の車室内の換気を行なう車両用空気浄化器に関す
る。

［従来の技術］ 活性炭等の吸着作用を有する物質を有する空気浄化エレ
メントを備えた空気浄化器は、空気中に含まれる臭気
や、炭化水素等を空気浄化エレメントで物理的吸着によ
り捕捉している。

一方、空気浄化エレメントは、温度が上昇すると、第13
図の実線Ａに示すように、空気浄化エレメント内に吸着
された臭気や炭化水素などの物質が活性化されて脱離さ
れる。

このため、自動車を長時間夏期の炎天下に放置すると、
太陽光線の輻射により車室内は高温状態となり、空気浄
化エレメントに吸着されていた物質が車室内に放出さ
れ、車両搭乗時の乗員に、高温による不快感とともに、
異臭による不快感を与える問題点を備えていた。

これらの問題点を解決する技術として、特公昭59−5145
1号が公知である。この公知技術は、一端が空気清浄器
（空気浄化エレメント）を介して車室内に連通し、他端
側が車外、または車室内に切換えて開口する換気用風路
を備え、検出温度が所定温度以上の場合に送風機を駆動
して、車室内の空気を常に空気清浄器を介して車外に放
出するように設けたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記に示す公知技術は、車室内の温度
が、空気浄化エレメント内に吸着された物質の放出を停
止する温度、あるいは放出する能力が低下する温度に低
下して、主に車室内の換気を行なう場合も、排気される
空気は空気浄化エレメントを介して車室外に排気され
る。このため、車室内の空気は空気浄化エレメントを通
過する際に、高い圧力損失を受ける。

この空気浄化エレメントを通過する際の圧力損失によっ
て、車室内の換気時間が長くなり、送風機が長時間作動
することによって、送風機による消費電力が大きくなる
問題点を備えていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、空気浄化エレメントの吸着した物質の放出を行なう
とともに、短時間で、且つ、送風機の消費電力を抑えて
車室内の換気を行なうことのできる車両用空気浄化器の
提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、活性炭等の吸着作
用を有する物質を備える空気浄化エレメントと、該空気
浄化エレメントを経由して車室内の空気を再び車室内に
循環させる第１風路と、前記空気浄化エレメントを経由
して車室内の空気を車室外に排気する第２風路と、前記
空気浄化エレメントを迂回して車室内の空気を車室外に
排気する第３風路と、前記第１風路、前記第２風路およ
び前記第３風路の切替えを行なう風路切換手段と、前記
第１風路、前記第２風路および前記第３風路内に空気流
を発生させる送風機と、車室内に温度を検出する温度検
出手段を備え、車室内の温度が第１設定温度に達するこ
とにより、前記風路切換手段を制御して前記第２風路を
選択するとともに、前記送風機を作動させ、車室内の温
度が前記第１設定温度より第２設定温度に低下すること
により、前記風路切換手段を制御して前記第３風路を選
択するとともに、送風機を作動させ、前記第２設定温度
より第３設定温度に低下することにより、送風機の作動
を停止する制御装置とからなる技術的手段を採用した。

［作用］ 上記構成よりなる本発明は、車室内の温度が、空気浄化
エレメント内に吸着された臭気や炭化水素などの物質が
活性化されて放出される第１設定温度に達すると、制御
装置が風路切換手段を制御して第２風路が選択されると
ともに、送風機が作動する。

これにより、車室内で高温となった空気は、空気浄化エ
レメントを通過して車室外に排気される。このとき、空
気浄化エレメントを通過する温度の高い空気により、空
気浄化エレメント内に吸着された物質が活性化されて空
気浄化エレメントより放出され、車室内から車室外へ流
れる空気流に乗って車室外に排出される。

車室内の空気が車室外に放出されることにより、車室内
の温度が低下する。そして、車室内の温度が第２設定温
度に低下すると、制御装置が風路切換手段を制御して第
３風路が選択されるとともに、送風機が作動する。

これにより、車室内の高温空気は、空気浄化エレメント
を迂回して、つまり、空気浄化エレメントを通過する際
の圧力損失を受けることなく車室外に排気される。この
ため、車室内の空気より車室外へ放出される空気の流速
が、空気浄化エレメントを通過する際の圧力損失が低下
したことにより増加し、短時間に大量の車室内空気を車
室外に放出するため、車室内の温度が急速に低下する。

そして、車室内の温度が第３設定温度に低下すると、制
御装置が送風機の作動を停止する。

［発明の効果］ 本発明によれば、車室内の温度が第１設定温度に達する
都度に空気浄化エレメントの吸着作用が再生されるた
め、空気浄化エレメントの寿命を飛躍的に向上すること
ができる。また、空気浄化エレメントより放出された成
分が車室外に排出されるため、車両搭載時に乗員が不快
臭を与えることがない。

また、車室内の温度が第２設定温度に低下すると、短時
間に大量の車室内の空気が車室外に放出されて車室内２
の温度が急速に低下するため、従来に比較して送風機等
の作動時間が短くなり、送風機等の消費電力を低く抑え
ることができる。

［実施例］ 次に、本発明の車両用空気浄化器を図面に示す一実施例
に基づき説明する。

第１図ないし第６図に本発明の第１実施例を示し、第１
図は自動車１の概略断面図を示す。

自動車１の車室内２は、通気ダクト３を介して外部（車
室外）と連通可能に設けられている。また、自動車１に
は、図示しない既存の外気の連通口が設けられており、
例えば通気ダクト３が車室内２に外気（室外空気）を導
入する場合、内圧の上昇により車室内２の空気を車室外
に逃がしている。

車室内２の後部には、車室内２の空気の汚れと悪臭を除
去する空気浄化器４が設置されている。この空気浄化器
４は、活性炭等の吸着作用を有する物質を有する空気浄
化エレメント５を備えるとともに、車室内２の空気を吸
引して、吸引した空気を空気浄化エレメント５を通過さ
せ、再び車室内に循環させる第１風路６（第１図矢印に
示す）を備える。また、空気浄化器４は、車室内２の空
気を吸引して、吸引した空気を空気浄化エレメント５を
通過させ、車室外に排気する第２風路７（第２図矢印に
示す）を備えるとともに、車室内２の空気を吸引して、
吸引した空気を空気浄化エレメント５を迂回させ、車室
外に排気する第３風路８（第３図矢印に示す）を備え
る。

第１風路６および第２風路７と、第３風路８との合流位
置には、一方の風路を遮断する第１ダンパ９が設けら
れ、この第１ダンパ９は第１ソレノイド10によって駆動
される。また、第１風路６と、第２風路７および第３風
路８との合流位置にも、一方の風路を遮断する第２ダン
パ11が設けられ、この第２ダンパ11は第２ソレノイド12
によって駆動される。なお第１ダンパ９、第１ソレノイ
ド10、第２ダンパ11および第２ソレノイド12によって本
発明の風路切換手段が構成される。そして、本実施例で
は、第１ソレノイド10が非通電の状態で第１ダンパ９が
第３風路８の流入口側を塞ぎ、第２ソレノイド12が非通
電の状態で第２ダンパ11が第１風路６、第２風路７の流
入口側を塞ぐように設けられている。

また、第１風路６、第２風路７、および第３風路８の共
通部分には、送風機13が配設されており、送風機13が電
力の供給を受けることにより、車室内あるいは車室外に
向って空気流を発生させる。

上記第１ソレノイド10、第２ソレノイド12、送風機13
は、制御装置14によって通電制御される。この制御装置
14は、第４図に示すように、イグニッションスイッチ1
5、空気浄化器４の作動スイッチ16、車室内２の温度を
検出する本発明の温度検出手段である温度センサ17の信
号を入力し、第１ソレノイド10、第２ソレノイド12、送
風機13の通電制御を行なう。送風機13は、車載バッテリ
18と切換スイッチ19を介して通電制御され、切換スイッ
チ19が制御装置14に開閉制御される。

次に、制御装置14の作動を第５図のフローチャートに基
づき説明する。

始めに、ステップS1において、イグニッションスイッチ
15がON状態に設定されているか否かの判断を行なう。ス
テップS1の判断結果がYESの場合は、ステップS2におい
て、作動スイッチ16がON状態に設定されているか否かの
判断を行なう。このステップS2の判断結果がYESの場合
はステップS3にて、第１ソレノイド10および第２ソレノ
イド12に非導電の出力を発生するとともに、切換スイッ
チ19を閉成して送風機13を通電させて空気浄化モードを
設定し、その後、リターンする。またステップS2の判断
結果がNOの場合は、ステップS4において、第１ソレノイ
ド10および第２ソレノイド12に非導電の出力を発生する
とともに、切換スイッチ19を閉成して送風機13を非通電
させて停止し、その後リターンする。

ステップS1の判断結果がNOの場合は、ステップS5におい
て、温度センサ17の検出する車室内２の温度Ｔが、空気
浄化エレメント５内に吸着された臭気や炭化水素などの
物質が活性化されて活発に放出される第１設定温度Toに
達したか否かの判断を行なう。そして、ステップS5の判
断結果がNOの場合はリターンし、YESの場合はステップS
6において、第１ソレノイド10に非通電の出力を発生
し、第２ソレノイド12に導電の出力を発生するととも
に、切換スイッチ19を閉成して送風機13を通電させ、空
気浄化エレメント５の再生モードを設定する。

その後、ステップS7において、イグニッションスイッチ
15がON状態に設定されているか否かの判断を行なう。そ
のステップS7の判断結果がYESの場合は、ステップS2へ
進み、判断結果がNOの場合は、ステップS8において、温
度センサ17の検出する車室内２の温度Ｔが、空気浄化エ
レメント５内に吸着された臭気や炭化水素などの物質が
放出されない第２設定温度T1に低下したか否かの判断を
行なう。

ステップS8の判断結果がNOの場合はステップS6に戻り、
YESの場合はステップS9において、第１ソレノイド10お
よび第２ソレノイド12に導電の出力を発生するととも
に、切換スイッチ19を閉成して送風機13を通電させ、車
室内の換気モードを設定する。

その後、ステップS10において、イグニッションスイッ
チ15がON状態に設定されているか否かの判断を行なう。
ステップS10の判断結果がYESの場合は、ステップS2へ進
み、判断結果がNOの場合は、ステップS11において、温
度センサ17の検出する車室内２の温度Ｔが、車両乗員に
不快感を与えない程度の第３設定温度T2に低下したか否
かの判断を行なう。

ステップS11の判断結果がNOの場合はステップS9に戻
り、YESの場合はステップS12において、第１ソレノイド
10および第２ソレノイド12に非導電の出力を発生すると
ともに、切換スイッチ19を開成して送風機13を非通電さ
せ、システムの作動を停止する。

次に、上記空気浄化モードの作動を説明する。

車両走行時など、イグニッションスイッチ15がONされ、
作動スイッチ16もONされると、上記に示すように、制御
装置14により、空気浄化モードが設定され、第１ソレノ
イド10、第２ソレノイド12がOFFし、送風機13がONす
る。これにより、第１図に示すように、第１風路６が設
定されて、車室内２の空気は空気浄化エレメント５を通
過して再び車室内２に放出される。

この車室内２の空気が空気浄化エレメント５を通過する
際に、空気中に含まれる微粒子が空気浄化エレメント５
の濾材に捕捉されるとともに、空気中に含まれる臭気や
炭化水素などが、空気浄化エレメント５の活性炭等の吸
着作用を有する物質に吸着されるため、車室内２の空気
が浄化される。

次に、上記再生モードおよび換気モードの作動を第６図
のタイムチャートを用いて説明する。

図中に示す時間a1に自動車１を夏期の炎天下に駐車する
と、車室内２の温度が徐々に上昇する。そして、時間a2
で車室内２の温度Ｔが第１設定温度Toに達すると、上記
に示すように、制御装置14により、再生モードが設定さ
れ、第１ソレノイド10がOFF、第２ソレノイド12および
送風機13がONする。これにより、第２図に示すように、
第２風路７が設定されて、車室内２の高温の空気は空気
浄化エレメント５を通過して車室外に放出される。

この高温の空気が空気浄化エレメント５を通過する際、
空気浄化エレメント５内に含まれる活性炭等の吸着作用
を有する物質の吸着している成分が活性化され、放出さ
れる。そして、放出された成分は第２風路７内の空気流
に乗って車室外に排出される。

一方、車室内２の空気が車室外に放出されることによ
り、車室内２の温度が低下する。そして、時間a3で車室
内２の温度が第２設定温度T1に低下すると、上記に示す
ように、制御装置14により換気モードが設定され、第１
ソレノイド10、第２ソレノイド12および送風機13がONす
る。これにより、第３図に示すように、第３風路８が設
定されて、車室内２の空気が空気浄化エレメント５を迂
回して車室外に放出される。つまり、車室内２より車室
外に放出される空気は、空気浄化エレメント５を通過す
る際に、空気浄化エレメント５の圧力損失を受けること
なく車室外に排気される。このため、車室内２より車室
外へ放出される空気の流速が、上記再生モードに比較し
て増加するため、短時間に大量の車室内２の空気が車室
外に放出されて車室内２の温度が急速に低下する。

そして、車室内２の空気が車室外に放出されることによ
り、車室内２の温度が低下し、時間a4で車室内２の温度
が第３設定温度T2に低下すると、上記に示すように、制
御装置14により第１ソレノイド10、第２ソレノイド12お
よび送風機13がOFFし、システムが停止する。

以上に示すように、本発明によれば、車室内の温度が第
１設定温度Toに達する都度に空気浄化エレメント５の吸
着作用が再生されるため、空気浄化エレメント５の寿命
を飛躍的に向上することができる。また、空気浄化エレ
メント５より放出された成分が車室内２に排出されるた
め、車両搭乗時に乗員に不快臭を与えることがない。

また、車室内２の温度が第２設定温度T1に低下すると、
短時間に大量の車室内２の空気が車室外に放出されて車
室内２の温度が急速に低下するため、再生モードにて車
室内２の温度を第２設定温度T1に低下させるのに比較し
て送風機13等への電力供給時間が短くなり、車載バッテ
リ18の消費電力を低く抑えることができる。

第７図および第８図に本発明の第２実施例を示す。

本実施例は、自動車１の屋上に設けられた太陽電池20の
発生する電力で、送風機13を駆動するもので、第８図に
示すダイオード21は、送風機13が風等によって回転する
際、回転により発生した電流が、太陽電池20に印加する
のを防ぐ逆流防止用のものである。

本実施例の送風機13は、太陽エネルギーを電気エネルギ
ーに変換する太陽電池より電力の供給を受けるため、車
載バッテリの過放電の心配がない。

第９図に本発明の第３実施例を示す。

本実施例は、空気浄化エレメント５の上流位置に電気加
熱ヒータ、ヒーターコア等よりなる加熱手段22を配設し
たもので、加熱手段22を加熱するとともに、第１ソレノ
イド10および第２ソレノイド12を通電制御して第２風路
を選択することにより、冬期など車室内２の温度が上昇
しない時期においても空気浄化エレメント５の再生を行
なうものである。

第10図に本発明の第４実施例を示す。

本実施例の第２風路７は、空気浄化エレメント５の上流
側に送風機13を備え、第３風路８は、空気浄化エレメン
ト５の上流と下流とに第２風路７との合流個所を備え、
その上流側の合流箇所の上流と、下流側の合流箇所の下
流とが第２風路と共通となる。また、第１風路６は空気
浄化エレメント５の下流に第２風路７との合流個所を備
え、その合流箇所の上流が第２風路７と共通となる。

そして、制御装置14による第１ソレノイド10および第２
ソレノイド12の通電制御により、各モードに応じた風路
が設定される。

第11図に本発明の第５実施例を示す。

本実施例は、上記第４実施例の空気浄化エレメント５
と、第１風路６および第２風路７の合流位置との間に送
風機13を１機設置するとともに、第２風路７と共通でな
い第３風路８に送風機13を１機設置したもので、各モー
ドに応じて一方の送風機13が制御装置14の通電制御によ
り作動するものである。

第12図に本発明の第６実施例を示す。

本実施例は、送風機13への電力を車載バッテリ18と太陽
電池20とで各モードに応じて切換えて供給するもので、
切換を行なう連動スイッチ23は、切換スイッチ19ととも
に制御装置14によって開閉制御される。

なお、本実施例では風路切換手段として、風路を切換る
ダンパをソレノイドで駆動した例を示したが、ダンパを
駆動する手段として、電動モータや、負圧アクチュエー
タ、油圧アクチュエータなど、他のアクチュエータを用
いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は空気浄化器の概略を示す自動車の断面図、第２図お
よび第３図は風路切換の作動説明図、第４図は制御装置
のブロック図、第５図は制御装置のフローチャート、第
６図は実施例の作動説明のためのタイムチャート、第７
図は第２実施例を示す自動車の概略断面図、第８図は第
７図に示す空気浄化器の制御装置のブロック図、第９図
は第３実施例を示す自動車の概略断面図、第10図は第４
実施例の空気浄化器の概略断面図、第11図は第５実施例
の空気浄化器の概略断面図、第12図は第６実施例の制御
装置のブロック図、第13図は空気浄化エレメントの通過
温度と脱離濃度との関係を示すグラフである。 図中 ５……空気浄化エレメント、６……第１風路、７
……第２風路、８……第３風路、９……第１ダンパ、10
……第１ソレノイド、11……第２ダンパ、12……第２ソ
レノイド、13……送風機、14……制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）活性炭等の吸着作用を有する物質を
   備える空気浄化エレメントと、 （ｂ）該空気浄化エレメントを経由して車室内の空気を
   再び車室内に循環させる第１風路と、 （ｃ）前記空気浄化エレメントを経由して車室内の空気
   を車室外に排気する第２風路と、 （ｄ）前記空気浄化エレメントを迂回して車室内の空気
   を車室外に排気する第３風路と、 （ｅ）前記第１風路、前記第２風路および前記第３風路
   の切替えを行なう風路切換手段と、 （ｆ）前記第１風路、前記第２風路および前記第３風路
   内に空気流を発生させる送風機と、 （ｇ）車室内に温度を検出する温度検出手段を備え、 車室内の温度が第１設定温度に達することにより、前記
   風路切換手段を制御して前記第２風路を選択するととも
   に、前記送風機を作動させ、 車室内の温度が前記第１設定温度より第２設定温度に低
   下することにより、前記風路切換手段を制御して前記第
   ３風路を選択するとともに、前記送風機を作動させ、 前記第２設定温度より第３設定温度に低下することによ
   り、送風機の作動を停止する制御装置とからなる車両用
   空気浄化器。