JP3750274B2 - 車両用空気清浄器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内前方用および後方用にそれぞれ独立して設けられた空気清浄ユニットを独立して制御可能な車両用空気清浄器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の前方用、後方用にそれぞれ独立して空気清浄ユニットを設けた、いわゆるデュアルタイプの空気清浄器は、空調装置内に組み込まれた前席空気清浄ユニット、車室後部のリヤパーセルシェルフに設置された後席空気清浄ユニット、車両前方および後方にそれぞれ設置された前席操作パネルおよび後席操作パネル、それぞれの空気清浄ユニットを制御する制御部、および制御部に接続されて車室内の空気の汚れを検出するためのセンサなどで構成される。
【０００３】
以上のように構成された車両用空気清浄器において、前席の乗員が前席操作パネルを、後席の乗員が後席操作パネルを、それぞれ操作することで前席空気清浄ユニットおよび後席空気清浄ユニットをそれぞれ独立して不作動／作動の切換あるいは風量の設定などを行うことができる。また、前席操作パネルで「自動」の設定とすることにより、上述したセンサにより車室内の空気の汚れを検出し、この検出値が所定値を越えたときに所定前席空気清浄および後席空気清浄器を自動的に作動させて車室内の空気を浄化することもできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成されたデュアルタイプの空気清浄器を搭載した車両において、車両に搭載された空調装置は内気循環モードで作動、そして前席空気清浄ユニットは停止しており、車両の窓は閉じている状況で後席の乗員が喫煙を開始、それとともに後席の乗員が後席操作パネルのスイッチを操作して後席空気清浄ユニットを作動させた場合を想定する。
【０００５】
上述した状況において、前席の空気清浄ユニットが作動していない場合、上述したように空調装置は内気循環モードが選択されていることにより、後席空気清浄ユニットで浄化されずに車室前方に移動した煙は車室内を循環し始め、後席空気清浄ユニットのみによる空気清浄が完了するまでの間、特に前席の乗員はけむさを感ずる。
【０００６】
これに対して、前席操作パネルで「自動」が選択されている場合、上述したセンサが車室内の煙を検知することにより制御部が前席空気清浄ユニットを自動的に作動させ、前席乗員の感ずるけむさを解消することができる。しかし、センサが煙を検知することのできるレベルには下限があり、このセンサが煙を検知するまでの間に乗員は多少のけむさを感ずることがあった。また、空気清浄器の長期間の使用に伴い、このセンサに空気中を漂うタバコの煙や微粒子などが付着した場合、センサの動作点が不安定になって所望の空気清浄機能が発揮しにくくなる懸念があり、センサの定期的な保守を必要としていた。さらに、センサを用いることでセンサおよびセンサから発せられる信号を増幅するための回路等が必要となり、空気清浄器のコストを上げる要因となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、センサ等を用いることなく、タバコの煙など、車室内空気の汚れが予想される状況で速やかに空気清浄機能を発揮して乗員の快適性を維持することのできる車両用空気清浄器を、安価に提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態を示す図１に対応づけて本発明を説明する。
（１） 請求項１に記載の発明は、車両の車室内前方に配設され、車室内の空気を浄化する前側空気清浄ユニット１０と；車室内後方に配設され、車室内の空気を浄化する後側空気清浄ユニット２０と；車室内後方に配設され、後側空気清浄ユニット２０内を通過して車室内を循環する空気の風量を調節するため、少なくとも第１（Ｈｉ）または第２の風量（Ｌｏ）を乗員により設定可能な後側風量設定手段４１とを有する車両用空気清浄器に適用される。そして、車両に設置された空調装置１が内気循環モードで作動していること、および第２の風量（Ｌｏ）に比して、より多い第１の風量（Ｈｉ）が後側風量設定手段４１で設定されていることが判定されているときには、空気清浄ユニット１０を作動させる制御部３０を有することにより上述した目的を達成する。
（２） 請求項２に記載の発明において、制御部３０はさらに、空調装置１が内気循環モードで作動していること、および後側風量設定手段４１で第２の風量（Ｌｏ）が設定された後、所定時間が経過したことが判定されているときに、前側空気清浄ユニット１０を作動させるものである。
（３） 請求項３に記載の発明は、車両の車室内前方に配設され、車室内の空気を浄化する前側空気清浄ユニット１０と；車室内後方に配設され、車室内の空気を浄化する後側空気清浄ユニット２０と；車室内後方に配設され、後側空気清浄ユニット２０内を通過して車室内を循環する空気の風量を調節するため、少なくとも第１（Ｈｉ）または第２の風量（Ｌｏ）を乗員により設定可能な後側風量設定手段４１とを有する車両用空気清浄器に適用される。そして、車両に設置された空調装置１が内気循環モードで作動していること、および第１の風量（Ｈｉ）に比して、より少ない第２の風量（Ｌｏ）が後側風量設定手段４１で設定された後に所定時間が経過したことが判定されているときには、前側空気清浄ユニット１０を作動させる制御部３０を有することにより上述した目的を達成する。
（４） 請求項４に記載の発明は、空調装置１の送風機６０により車室内に送風される空気を清浄するように前側空気清浄ユニット１０を空調装置１の空調ダクト２の内部に配設したものである。
【０００９】
なお、本発明の構成を説明する上記課題を解決するための手段の項では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１０】
【発明の効果】
（１） 請求項１に記載の発明によれば、後側風量設定手段で設定された後側空気清浄ユニットの風量および空調装置のインテークモードに基づいて前側空気清浄ユニットの作動／不作動の制御を行うことにより、センサを用いることなく車室内の状況に応じた空気清浄器の制御を行うことができる。
（２） 請求項２または３に記載の発明によれば、後側風量設定手段で設定された後側空気清浄ユニットの風量が少な目の設定になっていても、この後側空気清浄ユニットが少な目の風量で運転を開始した後、所定時間が経過したときに自動的に前側空気清浄ユニットを作動させることにより、より短時間のうちに車室内の空気を浄化することができる。
（３） 請求項４に記載の発明によれば、空調装置から車室内に送風される空気が前側空気清浄ユニットが浄化するので、前側空気清浄ユニット自体にブロアファン等を内蔵する必要がなく、経済性に優れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る車両用空気清浄器について図１〜図３を参照して説明する。図１は、デュアルタイプの空気清浄器の構成を示すブロック図である。このデュアルタイプの空気清浄器は、車室内前方に設置された空調装置１の内部に設置された前席空気清浄ユニット１０、車室内後方に設置された後席空気清浄ユニット２０、前席操作パネル５０、後側操作パネル４０、および制御部３０などで構成される。そして乗員が前側操作パネル５０あるいは後側操作パネル４０を操作するのに応じて、制御部３０が前席空気清浄ユニット１０および後席空気清浄ユニット２０を制御し、車両前部あるいは後部で独立して空気清浄機能を発揮するものである。
【００１２】
図１において、前席空気清浄ユニット１０は不図示の帯電式集塵フィルタなどで構成される。そしてブロアユニット６０などとともに空調ダクト２に内蔵され、ブロアユニット６０によって導かれた主に車室前方の空気を浄化した後、空調ユニット１の吹出口より車室内に還流する（図１の矢印Ａ参照）。なお、ブロアユニット６０の作動の詳細については後述する。一方、後席空気清浄ユニット２０は、帯電式集塵フィルタやブロアファン（いずれも不図示）などで構成される。そして車室内後方のリヤパーセルシェルフなどに設置され、後席空気清浄ユニット２０に内蔵されたブロアファン（不図示）により導かれた主に車室後方の空気を浄化し、不図示の吹出口より車室内に還流する（図１の矢印Ｂ参照）。
【００１３】
図１にその一部を示す前席操作パネル５０は、車両前方のインストルメントパネル（不図示）に配設され、この前席操作パネル５０を前席の乗員が操作して空調装置１の空調モード、車室内温度、空気清浄器の作動／不作動の選択や風量などの設定を行う。この前席操作パネル５０において、スイッチ５１は前席空気清浄ユニットの作動／不作動や風量を設定するためのもので、このスイッチ５１を操作するたびにＯＦＦ→自動（Ａｕｔｏ）→第２の風量（Ｌｏ）→第１の風量（Ｈｉ）、そしてＯＦＦと、順に切り替わる。このときの設定内容は表示灯５２〜５４によって表示される。スイッチ５５、５６は空調装置１のインテークモードの切換、すなわち外気を取り込むか、内気を循環させるかを切換るためのスイッチであり、スイッチ５５が操作されると外気導入モードが選択され、スイッチ５６が操作されると内気循環モードが選択される。
【００１４】
一方、後席操作パネル４０（図１にその一部のみを示す）は、センターコンソールの後面などに設置され、この後席操作パネル４０を後席の乗員が操作して空気清浄器の作動／不作動の選択や風量などの設定を行う。この後席操作パネル４０において、スイッチ４１は後席空気清浄ユニットの作動／不作動や風量を設定するためのもので、前席操作パネル５０のスイッチ５１と同様、スイッチ４１を操作するたびにＯＦＦ→第２の風量（Ｌｏ）→第１の風量（Ｈｉ）、そしてＯＦＦと、順に切り替わる。このときの風量が表示灯４２あるいは４３によって表示されるのも前席操作パネル５０の表示灯５２〜５４と同様である。
【００１５】
制御部３０は不図示のＣＰＵを内蔵し、前席操作パネル５０あるいは後席操作パネル４０における設定に応じて前席空気清浄ユニット１０および後席空気清浄ユニット２０を制御する。なお、前席空気清浄ユニットにはブロアを内蔵しておらず、先述したとおり空調装置１のブロアユニット６０により送風された空気を浄化する。このときの制御部３０の制御について以下に説明する。
【００１６】
通常、空調装置制御部１００は前席操作パネル５０で設定された空調モードに応じて空調装置１を制御する。このとき、この空調装置１の一部を構成するブロアユニット６０に対してはインテークドア６１の開度およびブロアユニット６０による送風量を制御する。一方、制御部３０と空調装置制御部１００とは信号線を介して接続されている。そして、前席操作パネル５０のスイッチ５１が前席乗員により操作されて前席空気清浄ユニット１０の作動が設定されるのに応じ、制御部３０は前席空気清浄ユニット１０に内蔵された帯電式集塵フィルタ（不図示）の集塵機能をオンにする。それとともに空調装置制御部１００に対してブロアユニット６０を空気清浄モードで作動させるように信号を発する。これを受けて空調装置制御部１００は、インテークドア６１を内気循環側（図１に実線で示した位置）に駆動するとともに前席操作パネル５０のスイッチ５１で設定された風量に応じてブロアユニットの送風量を制御する。
【００１７】
図２に示すフローチャートを参照して本発明の実施の形態に係る車両用空気清浄器の制御プログラムについて説明する。このプログラムは、車両用空気清浄器の制御部３０（図１）に内蔵された不図示のＣＰＵで処理される車両用空気清浄器の制御プログラムの一部を示すものであり、図１において前席操作パネル５０のスイッチ５１が前席乗員により操作され、前席空気清浄ユニット１０の作動モードとして自動（Ａｕｔｏ）が選択されたときに起動する前席空気清浄ユニット１０用の作動制御プログラムである。
【００１８】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では空調装置１の作動モードをチェックする。そして、空調装置１が外気導入モードになっている場合にはステップＳ４に分岐する。一方、空調装置１の作動モードがＯｆｆまたは内気循環モードとなっていた場合にはステップＳ２に進む。
【００１９】
ステップＳ２においては、後席操作パネル４０（図１）で設定された後席空気清浄ユニット２０の作動モードを判別する。そしてこの作動モードがハイ（Ｈｉ）のときにはステップＳ７に分岐する。また、後席空気清浄ユニット２０の作動がオフ（Ｏｆｆ）のときにはステップＳ４に分岐する。ステップＳ２においてさらにまた、後席空気清浄ユニットの作動モードがロー（Ｌｏ）のときにはステップＳ３に進む。
【００２０】
ステップＳ３では、後席操作パネル４０のスイッチ４１でロー（Ｌｏ）が選択されてからの経過時間をチェックする。そして、経過時間が所定時間（本実施の形態においては５０秒）が経過していることを検出した場合、ステップＳ７に分岐する。一方、経過時間が５０秒未満のときにはステップＳ４に進む。
【００２１】
ステップＳ４では、前席空気清浄ユニット１０の作動を停止するに際し、空調装置１の作動は維持するのか、それとも前席空気清浄ユニット１０の作動を停止するとともに空調装置１も停止するのかについて判定する。すなわち、前席空気清浄ユニット１０が作動開始する前の状態において、空調装置１が作動していた場合にはステップＳ６に進み、前席空気清浄ユニット１０内部の帯電式集塵フィルタ（不図示）の集塵機能のみを停止して、空調装置１の作動は継続する。一方、もともと空調装置１が作動していなかった場合には、ステップＳ５に分岐、すなわちブロアユニット６０の作動を停止した上で前席空気清浄ユニット１０の集塵機能も停止する。つまり、ステップＳ４〜ステップＳ６で前席空気清浄ユニット１０の作動を停止するための処理を行う。
【００２２】
続いて前席空気清浄ユニット１０が作動を開始するときの処理であるステップＳ７〜ステップＳ９について説明する。
【００２３】
ステップＳ７において、前席空気清浄ユニット１０を起動するときに空調装置１の作動状態について判定する。そして空調装置１が作動していなかった場合にはステップＳ８に進み、ブロアユニット６０（図１）を起動する。一方、空調装置１が作動している状態の場合にはステップＳ９に分岐し、前席空調ユニット１０内部の帯電式集塵フィルタ（不図示）を作動させる。
【００２４】
以上、図２のフローチャートを参照して説明した内容を表にして図３に示す。図３の表において、「空調装置動作モード」は前席操作パネル５０で設定される、空調装置１の動作モードを示し、「後席空気清浄ユニットの設定」は、後席の乗員により後席操作パネル４０で設定される後席空気清浄ユニット２０（図１）の動作内容を示す。そして、以上の２つの条件の組み合わせにより図１に示すブロアユニット６０および前席空気清浄ユニット１０の集塵機能がどのように制御されるのかを一覧にしてまとめてある。
【００２５】
図３において、空調装置１が外気導入モード（▲１▼）に設定されていたときには、後席空気清浄ユニット２０の設定（Ｈｉ／Ｌｏ／Ｏｆｆ）によらず、前席空気清浄ユニット１０は作動させない。これは、車室外から導入される外気により、車室内の汚れた空気が薄められるからである。これにより、以下に説明するように車室内の空気浄化が必要な内気循環モード時のみ前席空気清浄ユニット１０が作動するので、この前席空気清浄ユニット１０の集塵能力をメインテナンスフリーにて比較的長期にわたり維持することができる。
【００２６】
空調装置１が内気循環モード（▲２▼〜▲５▼）で作動しているときには、後席空気清浄ユニット２０の動作設定内容によって前席空気清浄ユニット１０の集塵機能制御の内容は異なる。そして、後席空気清浄ユニット２０がＨｉに設定された場合（▲２▼）、あるいは後席空気清浄ユニット２０がＬｏに設定されて５０秒以上経過した場合（▲４▼）には、後部座席の乗員は車室内の速やかな空気浄化を必要と認識しているものとして前席空気清浄ユニット１０の作動を開始する。
【００２７】
空調装置１が作動していない場合（▲６▼〜▲９▼）も、後席空気清浄ユニット２０の動作設定内容によって前席空気清浄ユニット１０の集塵機能制御の内容は異なる。そして、後席空気清浄ユニット２０がＨｉに設定された場合（▲６▼）、あるいは後席空気清浄ユニット２０がＬｏに設定されて５０秒が経過した場合（▲８▼）には、後部座席の乗員は車室内の速やかな空気浄化が必要と認識しているものとして前席空気清浄ユニット１０の作動を開始する。このとき、空調装置１は作動しておらず、したがってブロアユニット６０も作動していないので、ブロアユニット６０を起動した上で前席空気清浄ユニット１０の集塵機能を作動させる。
【００２８】
以上、図２および図３を参照して説明した車両用空気清浄器の制御プログラムは、前席空気清浄ユニット１０（図１）の作動モードとして自動（Ａｕｔｏ）が選択されている間、繰り返し実行される。したがって、たとえば空調装置１が外気導入モードで作動していたため、前席空気清浄ユニット１０が作動していない状況で、トンネル内走行等にともない前席の乗員が前席操作パネル５０のスイッチ５６を操作して空調装置１のインテークモードを内気循環に切り換えた場合、前席空気清浄ユニット１０を自動的に作動させることもでき、逆に空調装置１のインテークモードが内気循環モードから外気導入モードに切り替えられた場合には前席空気清浄ユニット１０の作動を自動的に停止することもできる。また、後席乗員が後席空気清浄ユニット２０（図１）の作動モードを変化させた場合には、変化後の作動モードに連動して前席空気清浄ユニットが制御される。
【００２９】
なお、以上の実施の形態の説明では、図１に示す前席空気清浄ユニット１０の集塵機能を作用させるときのブロアユニット６０の風量に関する制御については説明していないが、後席操作パネル４０のスイッチ４１で設定された風量に基づいてブロアユニット６０の風量を制御してもよいし、空調装置１が作動しているときには制御部３０が特に風量を制御することなく、前席空気清浄ユニット１０の集塵機能のみを作動させてもよい。
【００３０】
また、前席空気清浄ユニット１０は不図示の空調装置１の内部に組み込まれていて専用のブロアユニットを有しておらず、空調装置１用のブロアユニット６０を流用するものについて説明したが、後席空気清浄ユニット２０と同様に、その内部に専用のブロアユニットを内蔵するものであってもよい。このときには空調装置１の送風量とは独立した送風量の設定をすることができる。
【００３１】
さらに、以上の実施の形態に係る空気清浄器は、空調装置１が停止している場合であっても前席空気清浄ユニット１０を機能させるためにブロアユニット６０を作動させるものであったが、空調装置１が停止しているときには前席空気清浄ユニット１０を作動させないものであってもよい。
【００３２】
以上の発明の実施の形態と請求項との対応において、前席空気清浄ユニット１０が前側空気清浄ユニットを、後席空気清浄ユニット２０が後側空気清浄ユニットを、スイッチ４１が後側風量設定手段を、それぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る車両用空気清浄器の構成を示すブロック図。
【図２】 空気清浄器の制御部に内蔵されたＣＰＵで処理される空気清浄器制御プログラムの一部を説明するフローチャート。
【図３】 前席空気清浄ユニットの作動／停止の制御条件の対応を示す一覧表。
【符号の説明】
１ 空調装置
２ 空調ダクト
１０ 前席空気清浄ユニット
２０ 後席空気清浄ユニット
３０ 制御部
４０ 後席操作パネル
４１ スイッチ
５０ 前席操作パネル
５１ スイッチ
６０ ブロアユニット
６１ インテークドア

Claims (4)

1. 車両の車室内前方に配設され、前記車室内の空気を浄化する前側空気清浄ユニットと、
   前記車室内後方に配設され、前記車室内の空気を浄化する後側空気清浄ユニットと、
   前記車室内後方に配設され、前記後側空気清浄ユニット内を通過して前記車室内を循環する空気の風量を調節するため、少なくとも第１または第２の風量を乗員により設定可能な後側風量設定手段とを有する車両用空気清浄器において、
   前記車両に設置された空調装置が内気循環モードで作動していること、および前記第２の風量に比して、より多い第１の風量が前記後側風量設定手段で設定されていることが判定されているときには、前記前側空気清浄ユニットを作動させる制御部を有することを特徴とする車両用空気清浄器。
2. 請求項１に記載の車両用空気清浄器において、
   前記制御部はさらに、前記空調装置が内気循環モードで作動していること、および前記後側風量設定手段で前記第２の風量が設定された後、所定時間が経過したことが判定されているときに、前側空気清浄ユニットを作動させることを特徴とする車両用空気清浄器。
3. 車両の車室内前方に配設され、前記車室内の空気を浄化する前側空気清浄ユニットと、
   前記車室内後方に配設され、前記車室内の空気を浄化する後側空気清浄ユニットと、
   前記車室内後方に配設され、前記後側空気清浄ユニット内を通過して前記車室内を循環する空気の風量を調節するため、少なくとも第１または第２の風量を乗員により設定可能な後側風量設定手段とを有する車両用空気清浄器において、
   前記車両に設置された空調装置が内気循環モードで作動していること、および前記第１の風量に比して、より少ない第２の風量が前記後側風量設定手段で設定された後に所定時間が経過したことが判定されているときには、前記前側空気清浄ユニットを作動させる制御部を有することを特徴とする車両用空気清浄器。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空気清浄器において、前記空調装置の送風機により車室内に送風される空気を清浄するように前記前側空気清浄ユニットを前記空調装置の空調ダクト内に配設したことを特徴とする車両用空気清浄器。

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