オゾン発生装置を備えた車両用空調装置
【課題】オゾンが車室内に放出されることを防止するともに、通風抵抗及びコストの低減を図り、また、既存のユニットを変更することなく使用することが可能なオゾン発生装置を備えた車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置１は、空調ケース５内に、冷却用熱交換器７と、内気導入口６０と外気導入口２１との開度を調節する内外気切換ドア２５と、吹出用開口部への空気の供給度合いを調節するモードドア（デフベント通路側ドア１８、デフベント切換ドア１９、フットドア２２）と、オゾンを発生させるオゾン発生装置５０と、を少なくとも備えている。オゾン発生装置５０からオゾンを発生させるときは、モードドア１８，１９，２２を各吹出用開口部１４，１５，１６への空気供給を遮断する位置に設定し空調ユニット３内を殺菌する。
【解決手段】車両用空調装置１は、空調ケース５内に、冷却用熱交換器７と、内気導入口６０と外気導入口２１との開度を調節する内外気切換ドア２５と、吹出用開口部への空気の供給度合いを調節するモードドア（デフベント通路側ドア１８、デフベント切換ドア１９、フットドア２２）と、オゾンを発生させるオゾン発生装置５０と、を少なくとも備えている。オゾン発生装置５０からオゾンを発生させるときは、モードドア１８，１９，２２を各吹出用開口部１４，１５，１６への空気供給を遮断する位置に設定し空調ユニット３内を殺菌する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンを発生させることにより熱交換器等のユニット内部の構成部材を殺菌、消臭するオゾン発生装置を備えた車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置のユニットは、ボックス状に形成されているため、空調装置が作動しないときは内部の通気が悪く、冷却用熱交換器から生じた凝縮水により内部の湿度が高く保持される。
【０００３】
このため、除湿を繰り返すエバポレータは凝縮水に覆われるため悪臭のもととなる菌の温床になりやすく、また、ダストの混入を防止するスポンジ状のフィルタも凝縮水を吸収するために悪臭のもととなる菌の温床になりやすい。
【０００４】
空調装置の悪臭はこのような部材に増殖した菌が原因であるが、オゾン等によって空調ユニット内を殺菌する場合には、オゾンは乗員に頭痛、眼痛などの影響を与えるため、車室への放出を防止する必要がある。
【０００５】
そこで、オゾンが車室に放出されるのを防ぐ装置として、オゾン分解触媒をユニット内に設置することでオゾンを分解することが考えられている。具体的には、エバポレータの上流側に設けられたオゾン発生素子と、エバポレータの表面が凝縮水により濡れていることを検出する湿度センサと、エバポレータの下流側に設けられたオゾン分解触媒と、湿度センサによりエバポレータ表面の濡れが検出されている時、必要な時間区間の間、ブロワの風量を所定値まで低下させると共にオゾン発生素子よりオゾンを発生させる制御部とを有する防臭装置が考えられている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、送風機、エバポレータ循環通路によって構成されるエバポレータ防臭殺菌循環路を形成し、乗員等の要求によりエバポレータ防臭駆動スイッチが入れられた場合に、エバポレータの上流側に設けたオゾン発生装置により発生したオゾンによってエバポレータの防臭殺菌を行い、残存した未反応のオゾンを循環通路内に設けられた触媒フィルタによって分解する車両用空調装置のエバポレータ防臭殺菌装置も知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、ブロアファンを逆回転させることによりユニット内のオゾンを車外に放出することも考えられている。具体的には、自動車用エアコンをオゾンで除菌する自動車用エアコンの除菌装置において、エバポレータの下流側に設けられ該エバポレータの表面除菌時にオゾンを発生するためのオゾン発生器と、該オゾン発生器の作動時にブロワファンを逆回転させることによりオゾンを含む空気を上記エバポレータに通過させた後、車外に強制排気させる回転方向切換手段とを備える自動車用エアコンの除菌装置が知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−２０１２４５号公報
【特許文献２】実開平０４−０９０４１３号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の装置においては、オゾン分解触媒をユニット内に設置することによって通風抵抗が増大するとともに、コストが増大する不都合がある。特に、特許文献２に記載の防臭殺菌装置は、オゾンをユニット内で循環させるための循環通路が必要になるため、ユニットが大きくなる不都合がある。
【００１０】
さらに、特許文献３の除菌装置は、ブロワを逆回転させてオゾンを車外に放出しているが、ブロワを逆回転させても車室側に向かって風が流れることを止めることはできず、また、全ての吹出用開口部を閉塞する吹出モードはなく、少なくとも１つが開放された状態にあるため、オゾンが車室に放出される不都合がある。
【００１１】
ところで、上記したオゾン発生装置は、酸素を含む空気中で無声放電を行うものであり、図１１に示すようにオゾンを発生させるときよりも低い２ｋＶ付近の電圧を印加することによって、プラスイオン及びマイナスイオンを発生させることが可能である。これらの両イオンは、オゾンのような影響を乗員に与えることなくユニット内を殺菌することが可能であるが、反応性が高いため寿命が短く長時間に渡ってオゾン発生装置を稼動させなければ十分な効果を得ることができない。したがって、イオンのみを利用した殺菌は、バッテリーへの負荷が高いため実用的ではない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、オゾンが車室内に放出されることを防止するとともに、ユニット内を殺菌することができ、通風抵抗及びコストの低減を図り、また、既存のユニットを変更することなく使用することが可能なオゾン発生装置を備えた車両用空調装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置は、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配された送風機と、この送風機を介して導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記空調ケースの最上流側に設けられて内気導入口と外気導入口との開度を調節する内外気切換ドアと、前記空調ケースの前記冷却用熱交換器より下流側に設けられた吹出用開口部への空気の供給度合を調節するモードドアと、オゾンを発生させることが可能なオゾン発生装置とを少なくとも具備する車両用空調装置において、前記オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、前記モードドアを前記吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することを特徴としている。
【００１４】
車両用空調装置は、オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、モードドアを吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することにより、オゾンが車室内に放出されることを防ぐことが可能となる。また、車室内にオゾンが放出されないため、オゾン分解触媒を配置する必要がなく、通風抵抗及びコストの低減を図ることが可能となる。さらに、オゾンを空調ケースで循環させる循環通路を設けることも不要となるため、既存のユニットを変更することなく使用することが可能となる。
【００１５】
また、ユニット内にオゾンが十分に行き渡るように、前記オゾン発生モード時に、前記送風機を停止させると共に、前記内外気切換ドアを前記内気導入口を閉塞する位置に設定することが望ましい。
すなわち、送風機は停止しており、オゾン発生装置を冷却用熱交換器の下流側に配置しているので、エアフィルタやエバポレータが通路抵抗となり、外気導入口から逃げていくオゾンを空調ユニット内にとどめておくことが可能となる。
【００１６】
さらに、前述のとおり、エアフィルタやエバポレータは悪臭のもととなる菌の温床になっており、これらの上流でオゾンを発生させると、ほとんどのオゾンがエアフィルタやエバポレータに付着されてしまい空調ケース全体の殺菌が困難となるため、オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の下流側に配置することが望ましい。
【００１７】
さらにまた、オゾンの比重は空気よりも重いため、オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に配置することが望ましい。
【００１８】
また、車室内にオゾンの放出を防ぐため、オゾン発生モードの終了後に、前記送風機を作動させ、前記空調ケース内のオゾンを車室外に排出させることが望ましい。
【００１９】
ここで、送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に所定時間作動させるものであり、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合にオゾンの消滅に要する時間の経過する前において作動させるようにしても、空調ケース内にオゾン濃度を検出するオゾンセンサを設け、前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に前記オゾンセンサにより検出されたオゾン濃度が所定濃度以下となるまで作動させるようにしてもよい。
尚、空調ケース内のオゾン濃度が所定の濃度以下である場合には、送風機の作動によるオゾンの排出をすることなく、空調装置を稼動させるようにしてもよい。
【００２０】
さらにまた上述したオゾンの車室外への排出は、一般的な空調ケースには、冷却用熱交換器から発生する凝縮水を外部へ排出するドレーンを具備しているので、前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記ドレーンから車室外へ排出するようにしてもよい。
【００２１】
空調ケースに、前記オゾン発生装置から発生したオゾンを排出する開閉可能なオゾン排出口を更に設け、前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記オゾン排出口から車室外に排出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上本発明によれば、車両用空調装置は、オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、モードドアを吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することにより、オゾンが車室内に放出されることを防ぐことが可能となり、乗員の安全を確保しながらユニット内部の構成部材を殺菌、消臭することができる。また、本車両用空調装置によれば、オゾン分解触媒の配置を必要としないため、通風抵抗及びコストの低減を図ることが可能となり、通風抵抗により生じる風きり音を低減することが可能となる。さらに、オゾンを空調ケース内で循環させる循環通路を設けることも不要となるため、既存の空調ユニットを変更することなく使用することが可能となり、汎用性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例１にかかる空調ユニットを示す断面図である。
【図２】図２は、（ａ）は、交流高電圧式のオゾン発生装置の例を示したものであり、（ｂ）は、針状電極を有するオゾン発生装置の例を示したものである。
【図３】図３は、実施例１にかかる車両用空調装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図４】図４は、本車両用空調装置における空気の流れを示した断面図であり、（ａ）は冷房時を示すものであり、（ｂ）はオゾン発生時を示すものであり、（ｃ）はオゾン排出時を示すものである。
【図５】図５は、実施例１にかかるオゾン発生装置の制御例を示したフローチャート図である。
【図６】図６は、実施例２にかかる車両用空調装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図７】図７は、実施例２にかかるオゾン発生装置の制御例を示したフローチャート図である。
【図８】図８は、実施例３にかかる車両用空調装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図９】図９は、実施例３にかかるオゾン発生装置の制御例を示したフローチャート図である。
【図１０】図１０は、実施例４にかかる空調ユニットを示す断面図である。
【図１１】図１１は、オゾン発生装置における電圧とオゾン及びイオンの発生量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１に示される車両用空調装置１は、この発明の実施形態の一例で、車両のセンターコンソール部に搭載される縦型フルセンター置きのものである。この車両用空調装置１は、エンジンルームと車室とを区画する隔壁よりも車室側に配されているもので、インテークユニット２と空調ユニット３とで基本的に構成されている。
【００２６】
空調ユニット３は、内部に空気流路４が形成された空調ケース５内に、インテークユニット２から空気を下流側に送るための送風機６、この送風機６により送られてきた空気を冷却するエバポレータ等の冷却用熱交換器７、この冷却用熱交換器７の風上側に配置されたエアフィルタ８、前記冷却用熱交換器７で冷却された空気を加熱するヒータコア等の加熱用熱交換器９、前記冷却用熱交換器７の下流側であって前記加熱用熱交換器９の上方に位置し車両前方向の壁面に沿うように配置されたオゾン発生装置５０を前記空気流路４に沿って配置するように収納し、また、冷風と温風が混ざり合うエアミックスチャンバ１３においては、冷却用熱交換器７を通過した風量を調節する第１エアミックスドア１０、加熱用熱交換器９を通過した風量を調節する第２エアミックスドア２８がそれぞれ設けられるとともに、加熱用熱交換器９の上流には、加熱用熱交換器９を通過させる風量を調節するサブミックスドア２７が設けられている。
【００２７】
送風機６は、この実施形態では、遠心式多翼ファン（シロッコファン）と称されるファンと、このファンを駆動するモータとから構成されているもので、図１に示されるように、空調ケース５に対し車両左右方向に開口した開口部を設けて、この開口部から車両の左右方向にモータの駆動軸が沿うように横倒し状態で挿入配置されている。エアフィルタ８及び冷却用熱交換器７は、空気流路４内において導入される全ての空気が通過するように立設されており、このうち、冷却用熱交換器７は例えばコルゲート状フィンとチューブとを交互に複数段積層して形成されチューブの長手方向端にタンクを有するもので、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等と配管接合されて冷凍サイクルを構成している。送風機６と冷却用熱交換器７とは相対的に近接して、送風機６が冷却用熱交換器７の直近上方に配置されている。
【００２８】
また、オゾン発生装置５０は、冷却用熱交換器７及びエアフィルタ８の下流側であって第１エアミックスドア１０の近接する壁面に沿って配置され、また、冷却用熱交換器７の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に設けられたフランジ（図示せず）にボルトによって固定されている。
【００２９】
オゾン発生装置５０は、例えば図２（ａ）で示されるように、セラミックプレート５１を挟持するように設けられる一対の電極５２、５９に高圧交流電源５４から高圧交流電圧を印加してセラミックプレート５１にプラズマ放電を発生させることによって、それぞれの電極からオゾンを発生させるとともに、正イオンを有するクラスタと、陰イオンを有するクラスタを発生させる交流放電式のものが望ましい。また、図２（ｂ）で示すように、高圧電源に対して針状陽極放電電極５５と、針状陰極放電電極５６とを有し、それぞれがアース電極５７に対して放電し、オゾンを発生させるとともに、正イオンを有するクラスタと、負イオンを有するクラスタとを発生させるタイプのものであっても良い。
【００３０】
オゾン発生装置５０は、図１１に示すように、印加電圧にともなってオゾン発生量及びイオンの発生量が変化するものである。すなわち、イオンは印加電圧が２ｋＶ付近で発生するが、オゾンは、印加電圧が３ｋＶを超えるまでは、発生しない。したがって、オゾン発生装置５０を用いてオゾンを発生させるときは、電圧を３〜４ｋＶに設定して稼動させ、また、イオンのみを発生させるときは、２ｋＶ付近に設定して稼動させることが望ましい。
【００３１】
また、空調ユニット３は、空調ケース５内に、加熱用熱交換器９に対し上方側にて、空気流路４の一部として加熱用熱交換器９で加熱された空気が通過する温風通路１１が形成されていると共に、冷却用熱交換器７の下流側から第１エアミックスドア１０の回転軸に対しやや斜め下方にかけて空気流路４の一部として冷風通路１２が形成されている。さらに、冷風通路１２の最下部であって車両後方の壁面には冷却用熱交換器７に生じた凝縮水を車外に排出するためのドレーン８０が設けられている。
【００３２】
加熱用熱交換器９は、例えばコルゲート状フィンとチューブとを交互に複数段積層して形成されチューブの長手方向端にタンクを有するものである。また、第１エアミックスドア１０は、図１にも示されるようにこの実施形態ではバタフライ式のものである。
【００３３】
空調ユニット３の温風通路１１と冷風通路１２とが合流するエアミックスチャンバ１３よりも下流側において、デフロスト吹出用開口部１４、ベント吹出用開口部１５、フット吹出用開口部１６が、車室に臨むように空調ケース５に適宜開口している。尚、ベント吹出用開口部１５よりも風下側において図示しないがサイドベント吹出用開口部を空調ケース５に対し所定の位置で開口させても良い。
【００３４】
また、これらの実施形態では、加熱用熱交換器９の下流側からフット吹出用開口部１６まで空気を案内するエアガイド壁１７が形成されてエアミックスチャンバ１３とフット吹出用開口部１６とを連通するフット側通路３６がエアミックスチャンバ１３に接続されている。さらに、空気流路４の下流においては、エアミックスチャンバ１３とデフロスト吹出用開口部１４及びベント吹出用開口部１５を連通するデフベント側通路３７がエアミックスチャンバ１３に接続されている。
【００３５】
このエアガイド壁１７の上端部のエアミックスチャンバ１３領域に面して、フット側通路３６に向かう風量を調節するバタフライ式のフットドア２２が回動可能に配置されている。
【００３６】
また、第１エアミックスドア１０及びエアガイド壁１７の上端部よりも車両上方となるエアミックスチャンバ１３領域において、デフベント通路側ドア１８が回動可能に配置されている。このデフベント通路側ドア１８は、少なくともデフベント側通路３７に向う空気量を調整するためのもので、デフベント側通路３７に向う空気量が無くなる略水平の位置から、デフベント側通路３７へ向かう空気量が最大となる略垂直の位置までの範囲で回動する。尚、デフベント通路側ドア１８は、この実施形態では第１エアミックスドア１０と同様バタフライ式のものである。
【００３７】
デフロスト吹出用開口部１４及びベント吹出用開口部１５は、ベント吹出用開口部１５の開口部周縁に揺動可能に配置されたデフベント切換ドア１９により適宜選択開閉される。デフベント切換ドア１９は、回転軸とこの回転軸の径方向に延びるドア本体とからなる片持ち式のものである。
したがって、上述したフットドア２２と、デフベント通路側ドア１８と、デフベント切換ドア１９により、各吹出用開口部１４，１５，１６への空気供給度合いを調整するモードドアが構成されている。
【００３８】
これに対し、インテークユニット２は、空調ユニット３に対し車両幅方向に沿って左右のいずれか一方に配置されているもので、空調ケース５に形成された空気取入口（図示せず）を介して空調ユニット３と連通しており、この空気取入口は、送風機６のファンの空気取入口と対峙している。
【００３９】
また、インテークユニット２は、外気導入口２１と内気導入口６０とが空調ケース５に開口し、各導入口２１、６０は空調ケース５に形成された空気取入口に向かって延びる通路２６、２０を有している。このうち、外気導入口２１は、車両進行方向の前方に向かって開口し、内気導入口６０は、外気導入口２１の下方において車両進行方向の前方斜め下方に向かって開口している。そして、外気導入（ＦＲＥＳＨ）モードと内気循環（ＲＥＣ）モードとのモード切換制御は、例えばロータリ式の内外気切換ドア２５を適宜回動することにより行う。
【００４０】
以上のような車両用空調装置１は、空調制御を行うコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）４０によって空調制御の一環として制御されることが望ましい。具体的には図３に示すように、この（Ｃ／Ｕ）４０には、空調装置の温度設定スイッチからなる温度設定手段３１、空調装置の吹出モードを設定するスイッチからなるモード設定手段３２、車室内及び外気の温度を検出するセンサからなる温度検出手段３３が接続され、さらには走行用エンジンの制御を行うエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３０からの信号が少なくとも入力されるように構成されている。これにより（Ｃ／Ｕ）４０は、入力された各種信号に基づき第１エアミックスドア１０、サブミックスドア２７、第２エアミックスドア２８、デフベント通路側ドア１８、デフベント切換ドア１９、フットドア２２、送風機６及びオゾン発生装置５０の稼動を制御する。
【００４１】
例えば、図４（ａ）に示すように、ベント（ＶＥＮＴ）モードにおいて冷房を使用する場合は、サブミックスドア２７、第２エアミックスドア２８及びフットドア２２を閉位置に設定する一方で、デフベント通路側ドア１８を、全開位置に設定し、デフベント切換ドア１９を、ベント吹出用開口部１５を開口する位置（デフロスト吹出用開口部１４を閉鎖する位置）に設定する。
【００４２】
また、図４（ｂ）に示すように、オゾンを発生させて空調ユニット３を殺菌する場合は、車室に空気が漏れないように内外気切換ドア２５を内気導入口６０を閉位置に設定する一方で、フットドア２２及びデフベント通路側ドア１８を各吹出側通路３６，３７に流入する空気を遮断するように全閉位置に設定し、オゾン発生装置５０からオゾンを発生させる。
【００４３】
さらに、図４（ｃ）に示すように、（Ｃ／Ｕ）４０は、オゾンを空調ユニット３から車外に排気する場合は、上記の車室に通じる各ドアを閉じた状態で送風機６を作動し、オゾンをドレーン８０から排気させる。
【００４４】
以上の構成により、オゾン発生装置５０は、（Ｃ／Ｕ）４０により例えば図５のフローチャートに示すように制御される。先ず、（Ｃ／Ｕ）４０は、ＥＣＵ３０からエンジンが始動したことを示す信号の受信に基づいて、エンジンが始動したか否かを判断し（Ｓ１０１）、エンジンが始動しない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）には、この判定が繰り返される。また、ステップＳ１０１の判定においてエンジンが始動したことを判断すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、車両用空調装置１がＯＮにされたか否か判断し（Ｓ１０２）、始動しない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）にはこの判定が繰り返される。
これに対して、ステップＳ１０２の判断において車両用空調装置１の始動を判断すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、オゾン発生装置５０を低電圧で始動させてイオン発生モードを開始する（Ｓ１０３）。このイオン発生モードは、主として空調装置の稼動時に始動するモードであり、印加電圧を２〜３ｋＶに設定することでオゾン発生装置５０からプラスイオン及びマイナスイオンを継続的に発生させる制御モードである。
【００４５】
このイオン発生モードによるオゾン発生装置５０の稼働は、ステップＳ１０４において空調装置の停止が判定されるまで継続され、エンジンが停止と判定した場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、電源を走行用エンジンのジェネレータからバッテリー電源に切り替えステップＳ１０５に進んでデフベント通路側ドア１８及びフットドア２２を閉じ、内外気切換ドア２５を外気導入位置に切り換え（Ｓ１０６）、オゾン発生装置５０を高電圧（３ｋＶ以上）で始動させてオゾン発生モードを開始する（Ｓ１０７）。
【００４６】
このオゾン発生モードは、空調装置の停止時に始動するモードであり、オゾン発生装置５０の印加電圧を３〜４ｋＶに設定してオゾンを予め定めた所定時間（２〜３分程度）発生させる制御モードである。エンジンが始動せず（Ｓ１０８：Ｎｏ）、オゾン発生装置５０を稼動させてから所定時間が経過したと判断したときは（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、オゾン発生モードを終了する（Ｓ１１０）。そして、エンジンが停止状態である場合は、デフベント通路側ドア１８及びフットドア２２は閉じた状態が維持される。そのため、オゾン発生モード時に空調ユニット３内に放出されたオゾンを空調ユニット３内にとどめておくことができ、内部の構成部材を長時間にわたり殺菌、消臭することができる。
その後、再びエンジンが始動したことを判断すると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、送風機６を低速で作動させて空調ケース５内のオゾンをドレーン８０から排出する（Ｓ１１２）。
【００４７】
以上のように、上記車両用空調装置１は、通常のオゾン発生装置５０の制御に加えて、エンジン停止後に、所定時間、空調装置を密閉状態でオゾン発生装置５０を稼働させて、車両用空調装置１内の殺菌、消臭を実行するものであり、オゾン発生モード時にフットドア２２及びデフベント通路側ドア１８を閉じることにより車室内にオゾンが放出されるのを防止して、乗員の安全を確保しながらユニット内部の構成部材を殺菌、消臭することができる。また、本オゾン発生装置を備えた車両用空調装置１は、オゾン分解触媒を設けないで利用することが可能となるため、空調ユニット３の通気抵抗を低減するとともに、コストを削減することが可能となる。さらに、循環通路等も必要としないため、既存の空調ユニット３のサイズを変更することなく実施することが可能である。
【００４８】
また、イオン発生モードを利用する場合においては、オゾン発生装置５０が冷却用熱交換器７及びエアフィルタ８よりも下流側に設けられているため、これらの部材に付着することなく車室内に放出することが可能となる。
さらに、オゾン発生装置５０が冷却用熱交換器７の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に設けられているため、オゾンが空気よりも比重が重いことを利用して冷却用熱交換器７の全体にオゾンを行き渡らせて殺菌することが可能となる。
【実施例２】
【００４９】
また、上記の空調ユニット３におけるオゾン排気は、オゾン発生装置５０の稼動から所定時間（オゾンの消滅に要する時間）の経過に基づいて行われるものでもよい。すなわち、オゾンは時間の経過とともに酸素に分解されて徐々に消滅するため、発生から数日経過すると空調ユニット３内のオゾンがすでに消滅している場合がある。このような場合には、オゾン排気を行わずに空調装置を稼動させるようにしてもよい。
以下、実施例１と同様の構成については同符号で示して説明を省略する。
【００５０】
図６に示すように、（Ｃ／Ｕ）４０は、接続されたタイマ９０に基づいてオゾン発生モードが終了してからオゾンが消滅する所定時間を経過したか否か判断しオゾン排気を行う。
【００５１】
具体的には、図７に示すように、（Ｃ/Ｕ）４０は、オゾン発生モード終了（Ｓ２０９）の後、エンジン始動を検知すると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、オゾン発生モード終了から所定時間が経過したか判断し（Ｓ２１１）、所定時間が経過していないときは（Ｓ２１１：ＮＯ）、送風機６を低速で作動させることによりドレーン８０からオゾンを排気させる（Ｓ２１２）。
【００５２】
このように、オゾン発生モードの終了から所定時間経過して、オゾンが消滅しているような場合にはオゾン排気を省略することが可能となり、迅速に車両用空調装置１を稼動させることが可能となる。
【実施例３】
【００５３】
また、上記のオゾン発生モード終了後の空調ユニット３のオゾン排気は、空調ユニット３におけるオゾンの濃度によって行われるものでもよい。
【００５４】
図８に示すように、（Ｃ／Ｕ）４０は、接続されたオゾンセンサ５８が検知した空調ユニット３のオゾン濃度に基づいてオゾン排気を行う。
【００５５】
具体的には、図９に示すように、（Ｃ/Ｕ）４０は、オゾン発生モードの終了後（Ｓ３０９）、空調ユニット３におけるオゾン濃度が所定値以下か判断し（Ｓ３１１）、所定値を超えているときは（Ｓ３１１：ＮＯ）、送風機６を低速で作動させることによりドレーン８０からオゾンを排気し（Ｓ３１２）、オゾン濃度が所定値以下であると判断した場合に（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、オゾン排気を終了する。
【００５６】
このように、オゾンセンサ５８が検知したオゾン濃度に基づいてオゾン排気をすることで、車室内にオゾンが放出されることを確実に防止することが可能となるとともに、オゾン濃度が所定値を下回っているときは、オゾン排気を省略することで迅速なエアコンの起動が可能となる。
【実施例４】
【００５７】
なお、上述の実施例においては、ドレーン８０からオゾンを排気するように構成したが、別途オゾン排気口を設けて実施してもよい。
【００５８】
具体的には、図１０に示すように、空気流路４の下部であって、加熱用熱交換器９とサブミックスドア２７との間の壁面にオゾン排気口８５と排気口ドア８６とが空調ユニット３に設けられている。また（Ｃ／Ｕ）４０は、オゾンを車外に排気させるときは、排気口ドア８６を開放するとともに送風機６を低速で作動させることによりオゾン排気口８５からオゾンを排気させる。
【００５９】
このように、オゾン排気口８５からオゾンを排気させることにより、オゾンの排気に要する時間を短縮することが可能である。
【００６０】
なお、上述のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置１の構成及び制御は一例であり、オゾン発生装置の稼動は、たとえば、乗員のボタン操作により開始させてもよい。さらに、インテークユニット２においては、外気導入口２１及び内気導入口６０を両方閉じることが可能に構成してもよく、この場合には、発生させたオゾンを外部に漏らすことなく殺菌を行うことが可能となる。
また、内外気切換ドアは内気と外気のいずれかに切換えるドアでなくてもよく、外気と内気の導入と閉塞を独立して制御可能なドアでも実施可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 車両用空調装置
３ 空調ユニット
４ 空気流路
７ 冷却用熱交換器
１０ 第１エアミックスドア
１１ 温風通路
１２ 冷風通路
１３ エアミックスチャンバ
１８ デフベント側通路ドア
１９ デフベント切換ドア
２２ フットドア
２５ 内外気切換ドア
２７ サブミックスドア
２８ 第２エアミックスドア
５０ オゾン発生装置
５８ オゾンセンサ
６０ 内気導入口
８０ ドレーン
８５ オゾン排気口
８６ 排気口ドア
９０ タイマ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンを発生させることにより熱交換器等のユニット内部の構成部材を殺菌、消臭するオゾン発生装置を備えた車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置のユニットは、ボックス状に形成されているため、空調装置が作動しないときは内部の通気が悪く、冷却用熱交換器から生じた凝縮水により内部の湿度が高く保持される。
【０００３】
このため、除湿を繰り返すエバポレータは凝縮水に覆われるため悪臭のもととなる菌の温床になりやすく、また、ダストの混入を防止するスポンジ状のフィルタも凝縮水を吸収するために悪臭のもととなる菌の温床になりやすい。
【０００４】
空調装置の悪臭はこのような部材に増殖した菌が原因であるが、オゾン等によって空調ユニット内を殺菌する場合には、オゾンは乗員に頭痛、眼痛などの影響を与えるため、車室への放出を防止する必要がある。
【０００５】
そこで、オゾンが車室に放出されるのを防ぐ装置として、オゾン分解触媒をユニット内に設置することでオゾンを分解することが考えられている。具体的には、エバポレータの上流側に設けられたオゾン発生素子と、エバポレータの表面が凝縮水により濡れていることを検出する湿度センサと、エバポレータの下流側に設けられたオゾン分解触媒と、湿度センサによりエバポレータ表面の濡れが検出されている時、必要な時間区間の間、ブロワの風量を所定値まで低下させると共にオゾン発生素子よりオゾンを発生させる制御部とを有する防臭装置が考えられている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、送風機、エバポレータ循環通路によって構成されるエバポレータ防臭殺菌循環路を形成し、乗員等の要求によりエバポレータ防臭駆動スイッチが入れられた場合に、エバポレータの上流側に設けたオゾン発生装置により発生したオゾンによってエバポレータの防臭殺菌を行い、残存した未反応のオゾンを循環通路内に設けられた触媒フィルタによって分解する車両用空調装置のエバポレータ防臭殺菌装置も知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、ブロアファンを逆回転させることによりユニット内のオゾンを車外に放出することも考えられている。具体的には、自動車用エアコンをオゾンで除菌する自動車用エアコンの除菌装置において、エバポレータの下流側に設けられ該エバポレータの表面除菌時にオゾンを発生するためのオゾン発生器と、該オゾン発生器の作動時にブロワファンを逆回転させることによりオゾンを含む空気を上記エバポレータに通過させた後、車外に強制排気させる回転方向切換手段とを備える自動車用エアコンの除菌装置が知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−２０１２４５号公報
【特許文献２】実開平０４−０９０４１３号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の装置においては、オゾン分解触媒をユニット内に設置することによって通風抵抗が増大するとともに、コストが増大する不都合がある。特に、特許文献２に記載の防臭殺菌装置は、オゾンをユニット内で循環させるための循環通路が必要になるため、ユニットが大きくなる不都合がある。
【００１０】
さらに、特許文献３の除菌装置は、ブロワを逆回転させてオゾンを車外に放出しているが、ブロワを逆回転させても車室側に向かって風が流れることを止めることはできず、また、全ての吹出用開口部を閉塞する吹出モードはなく、少なくとも１つが開放された状態にあるため、オゾンが車室に放出される不都合がある。
【００１１】
ところで、上記したオゾン発生装置は、酸素を含む空気中で無声放電を行うものであり、図１１に示すようにオゾンを発生させるときよりも低い２ｋＶ付近の電圧を印加することによって、プラスイオン及びマイナスイオンを発生させることが可能である。これらの両イオンは、オゾンのような影響を乗員に与えることなくユニット内を殺菌することが可能であるが、反応性が高いため寿命が短く長時間に渡ってオゾン発生装置を稼動させなければ十分な効果を得ることができない。したがって、イオンのみを利用した殺菌は、バッテリーへの負荷が高いため実用的ではない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、オゾンが車室内に放出されることを防止するとともに、ユニット内を殺菌することができ、通風抵抗及びコストの低減を図り、また、既存のユニットを変更することなく使用することが可能なオゾン発生装置を備えた車両用空調装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置は、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配された送風機と、この送風機を介して導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記空調ケースの最上流側に設けられて内気導入口と外気導入口との開度を調節する内外気切換ドアと、前記空調ケースの前記冷却用熱交換器より下流側に設けられた吹出用開口部への空気の供給度合を調節するモードドアと、オゾンを発生させることが可能なオゾン発生装置とを少なくとも具備する車両用空調装置において、前記オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、前記モードドアを前記吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することを特徴としている。
【００１４】
車両用空調装置は、オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、モードドアを吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することにより、オゾンが車室内に放出されることを防ぐことが可能となる。また、車室内にオゾンが放出されないため、オゾン分解触媒を配置する必要がなく、通風抵抗及びコストの低減を図ることが可能となる。さらに、オゾンを空調ケースで循環させる循環通路を設けることも不要となるため、既存のユニットを変更することなく使用することが可能となる。
【００１５】
また、ユニット内にオゾンが十分に行き渡るように、前記オゾン発生モード時に、前記送風機を停止させると共に、前記内外気切換ドアを前記内気導入口を閉塞する位置に設定することが望ましい。
すなわち、送風機は停止しており、オゾン発生装置を冷却用熱交換器の下流側に配置しているので、エアフィルタやエバポレータが通路抵抗となり、外気導入口から逃げていくオゾンを空調ユニット内にとどめておくことが可能となる。
【００１６】
さらに、前述のとおり、エアフィルタやエバポレータは悪臭のもととなる菌の温床になっており、これらの上流でオゾンを発生させると、ほとんどのオゾンがエアフィルタやエバポレータに付着されてしまい空調ケース全体の殺菌が困難となるため、オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の下流側に配置することが望ましい。
【００１７】
さらにまた、オゾンの比重は空気よりも重いため、オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に配置することが望ましい。
【００１８】
また、車室内にオゾンの放出を防ぐため、オゾン発生モードの終了後に、前記送風機を作動させ、前記空調ケース内のオゾンを車室外に排出させることが望ましい。
【００１９】
ここで、送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に所定時間作動させるものであり、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合にオゾンの消滅に要する時間の経過する前において作動させるようにしても、空調ケース内にオゾン濃度を検出するオゾンセンサを設け、前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に前記オゾンセンサにより検出されたオゾン濃度が所定濃度以下となるまで作動させるようにしてもよい。
尚、空調ケース内のオゾン濃度が所定の濃度以下である場合には、送風機の作動によるオゾンの排出をすることなく、空調装置を稼動させるようにしてもよい。
【００２０】
さらにまた上述したオゾンの車室外への排出は、一般的な空調ケースには、冷却用熱交換器から発生する凝縮水を外部へ排出するドレーンを具備しているので、前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記ドレーンから車室外へ排出するようにしてもよい。
【００２１】
空調ケースに、前記オゾン発生装置から発生したオゾンを排出する開閉可能なオゾン排出口を更に設け、前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記オゾン排出口から車室外に排出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上本発明によれば、車両用空調装置は、オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、モードドアを吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することにより、オゾンが車室内に放出されることを防ぐことが可能となり、乗員の安全を確保しながらユニット内部の構成部材を殺菌、消臭することができる。また、本車両用空調装置によれば、オゾン分解触媒の配置を必要としないため、通風抵抗及びコストの低減を図ることが可能となり、通風抵抗により生じる風きり音を低減することが可能となる。さらに、オゾンを空調ケース内で循環させる循環通路を設けることも不要となるため、既存の空調ユニットを変更することなく使用することが可能となり、汎用性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例１にかかる空調ユニットを示す断面図である。
【図２】図２は、（ａ）は、交流高電圧式のオゾン発生装置の例を示したものであり、（ｂ）は、針状電極を有するオゾン発生装置の例を示したものである。
【図３】図３は、実施例１にかかる車両用空調装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図４】図４は、本車両用空調装置における空気の流れを示した断面図であり、（ａ）は冷房時を示すものであり、（ｂ）はオゾン発生時を示すものであり、（ｃ）はオゾン排出時を示すものである。
【図５】図５は、実施例１にかかるオゾン発生装置の制御例を示したフローチャート図である。
【図６】図６は、実施例２にかかる車両用空調装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図７】図７は、実施例２にかかるオゾン発生装置の制御例を示したフローチャート図である。
【図８】図８は、実施例３にかかる車両用空調装置の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図９】図９は、実施例３にかかるオゾン発生装置の制御例を示したフローチャート図である。
【図１０】図１０は、実施例４にかかる空調ユニットを示す断面図である。
【図１１】図１１は、オゾン発生装置における電圧とオゾン及びイオンの発生量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１に示される車両用空調装置１は、この発明の実施形態の一例で、車両のセンターコンソール部に搭載される縦型フルセンター置きのものである。この車両用空調装置１は、エンジンルームと車室とを区画する隔壁よりも車室側に配されているもので、インテークユニット２と空調ユニット３とで基本的に構成されている。
【００２６】
空調ユニット３は、内部に空気流路４が形成された空調ケース５内に、インテークユニット２から空気を下流側に送るための送風機６、この送風機６により送られてきた空気を冷却するエバポレータ等の冷却用熱交換器７、この冷却用熱交換器７の風上側に配置されたエアフィルタ８、前記冷却用熱交換器７で冷却された空気を加熱するヒータコア等の加熱用熱交換器９、前記冷却用熱交換器７の下流側であって前記加熱用熱交換器９の上方に位置し車両前方向の壁面に沿うように配置されたオゾン発生装置５０を前記空気流路４に沿って配置するように収納し、また、冷風と温風が混ざり合うエアミックスチャンバ１３においては、冷却用熱交換器７を通過した風量を調節する第１エアミックスドア１０、加熱用熱交換器９を通過した風量を調節する第２エアミックスドア２８がそれぞれ設けられるとともに、加熱用熱交換器９の上流には、加熱用熱交換器９を通過させる風量を調節するサブミックスドア２７が設けられている。
【００２７】
送風機６は、この実施形態では、遠心式多翼ファン（シロッコファン）と称されるファンと、このファンを駆動するモータとから構成されているもので、図１に示されるように、空調ケース５に対し車両左右方向に開口した開口部を設けて、この開口部から車両の左右方向にモータの駆動軸が沿うように横倒し状態で挿入配置されている。エアフィルタ８及び冷却用熱交換器７は、空気流路４内において導入される全ての空気が通過するように立設されており、このうち、冷却用熱交換器７は例えばコルゲート状フィンとチューブとを交互に複数段積層して形成されチューブの長手方向端にタンクを有するもので、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等と配管接合されて冷凍サイクルを構成している。送風機６と冷却用熱交換器７とは相対的に近接して、送風機６が冷却用熱交換器７の直近上方に配置されている。
【００２８】
また、オゾン発生装置５０は、冷却用熱交換器７及びエアフィルタ８の下流側であって第１エアミックスドア１０の近接する壁面に沿って配置され、また、冷却用熱交換器７の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に設けられたフランジ（図示せず）にボルトによって固定されている。
【００２９】
オゾン発生装置５０は、例えば図２（ａ）で示されるように、セラミックプレート５１を挟持するように設けられる一対の電極５２、５９に高圧交流電源５４から高圧交流電圧を印加してセラミックプレート５１にプラズマ放電を発生させることによって、それぞれの電極からオゾンを発生させるとともに、正イオンを有するクラスタと、陰イオンを有するクラスタを発生させる交流放電式のものが望ましい。また、図２（ｂ）で示すように、高圧電源に対して針状陽極放電電極５５と、針状陰極放電電極５６とを有し、それぞれがアース電極５７に対して放電し、オゾンを発生させるとともに、正イオンを有するクラスタと、負イオンを有するクラスタとを発生させるタイプのものであっても良い。
【００３０】
オゾン発生装置５０は、図１１に示すように、印加電圧にともなってオゾン発生量及びイオンの発生量が変化するものである。すなわち、イオンは印加電圧が２ｋＶ付近で発生するが、オゾンは、印加電圧が３ｋＶを超えるまでは、発生しない。したがって、オゾン発生装置５０を用いてオゾンを発生させるときは、電圧を３〜４ｋＶに設定して稼動させ、また、イオンのみを発生させるときは、２ｋＶ付近に設定して稼動させることが望ましい。
【００３１】
また、空調ユニット３は、空調ケース５内に、加熱用熱交換器９に対し上方側にて、空気流路４の一部として加熱用熱交換器９で加熱された空気が通過する温風通路１１が形成されていると共に、冷却用熱交換器７の下流側から第１エアミックスドア１０の回転軸に対しやや斜め下方にかけて空気流路４の一部として冷風通路１２が形成されている。さらに、冷風通路１２の最下部であって車両後方の壁面には冷却用熱交換器７に生じた凝縮水を車外に排出するためのドレーン８０が設けられている。
【００３２】
加熱用熱交換器９は、例えばコルゲート状フィンとチューブとを交互に複数段積層して形成されチューブの長手方向端にタンクを有するものである。また、第１エアミックスドア１０は、図１にも示されるようにこの実施形態ではバタフライ式のものである。
【００３３】
空調ユニット３の温風通路１１と冷風通路１２とが合流するエアミックスチャンバ１３よりも下流側において、デフロスト吹出用開口部１４、ベント吹出用開口部１５、フット吹出用開口部１６が、車室に臨むように空調ケース５に適宜開口している。尚、ベント吹出用開口部１５よりも風下側において図示しないがサイドベント吹出用開口部を空調ケース５に対し所定の位置で開口させても良い。
【００３４】
また、これらの実施形態では、加熱用熱交換器９の下流側からフット吹出用開口部１６まで空気を案内するエアガイド壁１７が形成されてエアミックスチャンバ１３とフット吹出用開口部１６とを連通するフット側通路３６がエアミックスチャンバ１３に接続されている。さらに、空気流路４の下流においては、エアミックスチャンバ１３とデフロスト吹出用開口部１４及びベント吹出用開口部１５を連通するデフベント側通路３７がエアミックスチャンバ１３に接続されている。
【００３５】
このエアガイド壁１７の上端部のエアミックスチャンバ１３領域に面して、フット側通路３６に向かう風量を調節するバタフライ式のフットドア２２が回動可能に配置されている。
【００３６】
また、第１エアミックスドア１０及びエアガイド壁１７の上端部よりも車両上方となるエアミックスチャンバ１３領域において、デフベント通路側ドア１８が回動可能に配置されている。このデフベント通路側ドア１８は、少なくともデフベント側通路３７に向う空気量を調整するためのもので、デフベント側通路３７に向う空気量が無くなる略水平の位置から、デフベント側通路３７へ向かう空気量が最大となる略垂直の位置までの範囲で回動する。尚、デフベント通路側ドア１８は、この実施形態では第１エアミックスドア１０と同様バタフライ式のものである。
【００３７】
デフロスト吹出用開口部１４及びベント吹出用開口部１５は、ベント吹出用開口部１５の開口部周縁に揺動可能に配置されたデフベント切換ドア１９により適宜選択開閉される。デフベント切換ドア１９は、回転軸とこの回転軸の径方向に延びるドア本体とからなる片持ち式のものである。
したがって、上述したフットドア２２と、デフベント通路側ドア１８と、デフベント切換ドア１９により、各吹出用開口部１４，１５，１６への空気供給度合いを調整するモードドアが構成されている。
【００３８】
これに対し、インテークユニット２は、空調ユニット３に対し車両幅方向に沿って左右のいずれか一方に配置されているもので、空調ケース５に形成された空気取入口（図示せず）を介して空調ユニット３と連通しており、この空気取入口は、送風機６のファンの空気取入口と対峙している。
【００３９】
また、インテークユニット２は、外気導入口２１と内気導入口６０とが空調ケース５に開口し、各導入口２１、６０は空調ケース５に形成された空気取入口に向かって延びる通路２６、２０を有している。このうち、外気導入口２１は、車両進行方向の前方に向かって開口し、内気導入口６０は、外気導入口２１の下方において車両進行方向の前方斜め下方に向かって開口している。そして、外気導入（ＦＲＥＳＨ）モードと内気循環（ＲＥＣ）モードとのモード切換制御は、例えばロータリ式の内外気切換ドア２５を適宜回動することにより行う。
【００４０】
以上のような車両用空調装置１は、空調制御を行うコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）４０によって空調制御の一環として制御されることが望ましい。具体的には図３に示すように、この（Ｃ／Ｕ）４０には、空調装置の温度設定スイッチからなる温度設定手段３１、空調装置の吹出モードを設定するスイッチからなるモード設定手段３２、車室内及び外気の温度を検出するセンサからなる温度検出手段３３が接続され、さらには走行用エンジンの制御を行うエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３０からの信号が少なくとも入力されるように構成されている。これにより（Ｃ／Ｕ）４０は、入力された各種信号に基づき第１エアミックスドア１０、サブミックスドア２７、第２エアミックスドア２８、デフベント通路側ドア１８、デフベント切換ドア１９、フットドア２２、送風機６及びオゾン発生装置５０の稼動を制御する。
【００４１】
例えば、図４（ａ）に示すように、ベント（ＶＥＮＴ）モードにおいて冷房を使用する場合は、サブミックスドア２７、第２エアミックスドア２８及びフットドア２２を閉位置に設定する一方で、デフベント通路側ドア１８を、全開位置に設定し、デフベント切換ドア１９を、ベント吹出用開口部１５を開口する位置（デフロスト吹出用開口部１４を閉鎖する位置）に設定する。
【００４２】
また、図４（ｂ）に示すように、オゾンを発生させて空調ユニット３を殺菌する場合は、車室に空気が漏れないように内外気切換ドア２５を内気導入口６０を閉位置に設定する一方で、フットドア２２及びデフベント通路側ドア１８を各吹出側通路３６，３７に流入する空気を遮断するように全閉位置に設定し、オゾン発生装置５０からオゾンを発生させる。
【００４３】
さらに、図４（ｃ）に示すように、（Ｃ／Ｕ）４０は、オゾンを空調ユニット３から車外に排気する場合は、上記の車室に通じる各ドアを閉じた状態で送風機６を作動し、オゾンをドレーン８０から排気させる。
【００４４】
以上の構成により、オゾン発生装置５０は、（Ｃ／Ｕ）４０により例えば図５のフローチャートに示すように制御される。先ず、（Ｃ／Ｕ）４０は、ＥＣＵ３０からエンジンが始動したことを示す信号の受信に基づいて、エンジンが始動したか否かを判断し（Ｓ１０１）、エンジンが始動しない場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）には、この判定が繰り返される。また、ステップＳ１０１の判定においてエンジンが始動したことを判断すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、車両用空調装置１がＯＮにされたか否か判断し（Ｓ１０２）、始動しない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）にはこの判定が繰り返される。
これに対して、ステップＳ１０２の判断において車両用空調装置１の始動を判断すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、オゾン発生装置５０を低電圧で始動させてイオン発生モードを開始する（Ｓ１０３）。このイオン発生モードは、主として空調装置の稼動時に始動するモードであり、印加電圧を２〜３ｋＶに設定することでオゾン発生装置５０からプラスイオン及びマイナスイオンを継続的に発生させる制御モードである。
【００４５】
このイオン発生モードによるオゾン発生装置５０の稼働は、ステップＳ１０４において空調装置の停止が判定されるまで継続され、エンジンが停止と判定した場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、電源を走行用エンジンのジェネレータからバッテリー電源に切り替えステップＳ１０５に進んでデフベント通路側ドア１８及びフットドア２２を閉じ、内外気切換ドア２５を外気導入位置に切り換え（Ｓ１０６）、オゾン発生装置５０を高電圧（３ｋＶ以上）で始動させてオゾン発生モードを開始する（Ｓ１０７）。
【００４６】
このオゾン発生モードは、空調装置の停止時に始動するモードであり、オゾン発生装置５０の印加電圧を３〜４ｋＶに設定してオゾンを予め定めた所定時間（２〜３分程度）発生させる制御モードである。エンジンが始動せず（Ｓ１０８：Ｎｏ）、オゾン発生装置５０を稼動させてから所定時間が経過したと判断したときは（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、オゾン発生モードを終了する（Ｓ１１０）。そして、エンジンが停止状態である場合は、デフベント通路側ドア１８及びフットドア２２は閉じた状態が維持される。そのため、オゾン発生モード時に空調ユニット３内に放出されたオゾンを空調ユニット３内にとどめておくことができ、内部の構成部材を長時間にわたり殺菌、消臭することができる。
その後、再びエンジンが始動したことを判断すると（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、送風機６を低速で作動させて空調ケース５内のオゾンをドレーン８０から排出する（Ｓ１１２）。
【００４７】
以上のように、上記車両用空調装置１は、通常のオゾン発生装置５０の制御に加えて、エンジン停止後に、所定時間、空調装置を密閉状態でオゾン発生装置５０を稼働させて、車両用空調装置１内の殺菌、消臭を実行するものであり、オゾン発生モード時にフットドア２２及びデフベント通路側ドア１８を閉じることにより車室内にオゾンが放出されるのを防止して、乗員の安全を確保しながらユニット内部の構成部材を殺菌、消臭することができる。また、本オゾン発生装置を備えた車両用空調装置１は、オゾン分解触媒を設けないで利用することが可能となるため、空調ユニット３の通気抵抗を低減するとともに、コストを削減することが可能となる。さらに、循環通路等も必要としないため、既存の空調ユニット３のサイズを変更することなく実施することが可能である。
【００４８】
また、イオン発生モードを利用する場合においては、オゾン発生装置５０が冷却用熱交換器７及びエアフィルタ８よりも下流側に設けられているため、これらの部材に付着することなく車室内に放出することが可能となる。
さらに、オゾン発生装置５０が冷却用熱交換器７の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に設けられているため、オゾンが空気よりも比重が重いことを利用して冷却用熱交換器７の全体にオゾンを行き渡らせて殺菌することが可能となる。
【実施例２】
【００４９】
また、上記の空調ユニット３におけるオゾン排気は、オゾン発生装置５０の稼動から所定時間（オゾンの消滅に要する時間）の経過に基づいて行われるものでもよい。すなわち、オゾンは時間の経過とともに酸素に分解されて徐々に消滅するため、発生から数日経過すると空調ユニット３内のオゾンがすでに消滅している場合がある。このような場合には、オゾン排気を行わずに空調装置を稼動させるようにしてもよい。
以下、実施例１と同様の構成については同符号で示して説明を省略する。
【００５０】
図６に示すように、（Ｃ／Ｕ）４０は、接続されたタイマ９０に基づいてオゾン発生モードが終了してからオゾンが消滅する所定時間を経過したか否か判断しオゾン排気を行う。
【００５１】
具体的には、図７に示すように、（Ｃ/Ｕ）４０は、オゾン発生モード終了（Ｓ２０９）の後、エンジン始動を検知すると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、オゾン発生モード終了から所定時間が経過したか判断し（Ｓ２１１）、所定時間が経過していないときは（Ｓ２１１：ＮＯ）、送風機６を低速で作動させることによりドレーン８０からオゾンを排気させる（Ｓ２１２）。
【００５２】
このように、オゾン発生モードの終了から所定時間経過して、オゾンが消滅しているような場合にはオゾン排気を省略することが可能となり、迅速に車両用空調装置１を稼動させることが可能となる。
【実施例３】
【００５３】
また、上記のオゾン発生モード終了後の空調ユニット３のオゾン排気は、空調ユニット３におけるオゾンの濃度によって行われるものでもよい。
【００５４】
図８に示すように、（Ｃ／Ｕ）４０は、接続されたオゾンセンサ５８が検知した空調ユニット３のオゾン濃度に基づいてオゾン排気を行う。
【００５５】
具体的には、図９に示すように、（Ｃ/Ｕ）４０は、オゾン発生モードの終了後（Ｓ３０９）、空調ユニット３におけるオゾン濃度が所定値以下か判断し（Ｓ３１１）、所定値を超えているときは（Ｓ３１１：ＮＯ）、送風機６を低速で作動させることによりドレーン８０からオゾンを排気し（Ｓ３１２）、オゾン濃度が所定値以下であると判断した場合に（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、オゾン排気を終了する。
【００５６】
このように、オゾンセンサ５８が検知したオゾン濃度に基づいてオゾン排気をすることで、車室内にオゾンが放出されることを確実に防止することが可能となるとともに、オゾン濃度が所定値を下回っているときは、オゾン排気を省略することで迅速なエアコンの起動が可能となる。
【実施例４】
【００５７】
なお、上述の実施例においては、ドレーン８０からオゾンを排気するように構成したが、別途オゾン排気口を設けて実施してもよい。
【００５８】
具体的には、図１０に示すように、空気流路４の下部であって、加熱用熱交換器９とサブミックスドア２７との間の壁面にオゾン排気口８５と排気口ドア８６とが空調ユニット３に設けられている。また（Ｃ／Ｕ）４０は、オゾンを車外に排気させるときは、排気口ドア８６を開放するとともに送風機６を低速で作動させることによりオゾン排気口８５からオゾンを排気させる。
【００５９】
このように、オゾン排気口８５からオゾンを排気させることにより、オゾンの排気に要する時間を短縮することが可能である。
【００６０】
なお、上述のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置１の構成及び制御は一例であり、オゾン発生装置の稼動は、たとえば、乗員のボタン操作により開始させてもよい。さらに、インテークユニット２においては、外気導入口２１及び内気導入口６０を両方閉じることが可能に構成してもよく、この場合には、発生させたオゾンを外部に漏らすことなく殺菌を行うことが可能となる。
また、内外気切換ドアは内気と外気のいずれかに切換えるドアでなくてもよく、外気と内気の導入と閉塞を独立して制御可能なドアでも実施可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 車両用空調装置
３ 空調ユニット
４ 空気流路
７ 冷却用熱交換器
１０ 第１エアミックスドア
１１ 温風通路
１２ 冷風通路
１３ エアミックスチャンバ
１８ デフベント側通路ドア
１９ デフベント切換ドア
２２ フットドア
２５ 内外気切換ドア
２７ サブミックスドア
２８ 第２エアミックスドア
５０ オゾン発生装置
５８ オゾンセンサ
６０ 内気導入口
８０ ドレーン
８５ オゾン排気口
８６ 排気口ドア
９０ タイマ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配された送風機と、この送風機を介して導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記空調ケースの最上流側に設けられて内気導入口と外気導入口との開度を調節する内外気切換ドアと、前記空調ケースの前記冷却用熱交換器より下流側に設けられた吹出用開口部への空気の供給度合を調節するモードドアと、オゾンを発生させることが可能なオゾン発生装置とを少なくとも具備する車両用空調装置において、
前記オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、前記モードドアを前記吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することを特徴とするオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項２】
前記オゾン発生モード時に、前記送風機を停止させると共に、前記内外気切換ドアを前記内気導入口を閉塞する位置に設定することを特徴とする請求項１のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項３】
前記オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の下流側に配置したことを特徴とする請求項１又は２のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項４】
前記オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項５】
前記オゾン発生モードの終了後に、前記送風機を作動させ、前記空調ケース内のオゾンを車室外に排出させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項６】
前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に所定時間を作動させるものであることを特徴とする請求項５記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項７】
前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、オゾンの消滅に要する時間の経過する前において作動させるものであることを特徴とする請求項５に記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項８】
前記空調ケース内にオゾン濃度を検出するオゾンセンサを設け、前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に前記オゾンセンサにより検出されたオゾン濃度が所定濃度以下となるまで作動させるものであることを特徴とする請求項５に記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項９】
前記空調ケースは、前記冷却用熱交換器から発生する凝縮水を外部へ排出するドレーンを備え、
前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記ドレーンから車室外へ排出することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項１０】
前記空調ケースは、前記オゾン発生装置から発生したオゾンを排出する開閉可能なオゾン排出口を更に備え、
前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記オゾン排出口から車室外に排出することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項１】
内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配された送風機と、この送風機を介して導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、前記空調ケースの最上流側に設けられて内気導入口と外気導入口との開度を調節する内外気切換ドアと、前記空調ケースの前記冷却用熱交換器より下流側に設けられた吹出用開口部への空気の供給度合を調節するモードドアと、オゾンを発生させることが可能なオゾン発生装置とを少なくとも具備する車両用空調装置において、
前記オゾン発生装置からオゾンを発生させるオゾン発生モード時に、前記モードドアを前記吹出用開口部への空気供給を遮断する位置に設定することを特徴とするオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項２】
前記オゾン発生モード時に、前記送風機を停止させると共に、前記内外気切換ドアを前記内気導入口を閉塞する位置に設定することを特徴とする請求項１のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項３】
前記オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の下流側に配置したことを特徴とする請求項１又は２のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項４】
前記オゾン発生装置を前記冷却用熱交換器の車両上下方向の中心位置よりも高い位置に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項５】
前記オゾン発生モードの終了後に、前記送風機を作動させ、前記空調ケース内のオゾンを車室外に排出させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項６】
前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に所定時間を作動させるものであることを特徴とする請求項５記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項７】
前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、オゾンの消滅に要する時間の経過する前において作動させるものであることを特徴とする請求項５に記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項８】
前記空調ケース内にオゾン濃度を検出するオゾンセンサを設け、前記送風機の作動は、前記オゾン発生モードの終了後に、エンジンの始動を検知した場合に前記オゾンセンサにより検出されたオゾン濃度が所定濃度以下となるまで作動させるものであることを特徴とする請求項５に記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項９】
前記空調ケースは、前記冷却用熱交換器から発生する凝縮水を外部へ排出するドレーンを備え、
前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記ドレーンから車室外へ排出することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【請求項１０】
前記空調ケースは、前記オゾン発生装置から発生したオゾンを排出する開閉可能なオゾン排出口を更に備え、
前記オゾン発生モードの終了後に、前記空調ケース内におけるオゾンを前記オゾン排出口から車室外に排出することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のオゾン発生装置を備えた車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７００６（Ｐ２０１２−１７００６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５５１０７（Ｐ２０１０−１５５１０７）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（５００３０９１２６）株式会社ヴァレオジャパン (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（５００３０９１２６）株式会社ヴァレオジャパン (282)
【Ｆターム（参考）】
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