JP6740378B2 - 自動車用の空気品質システムを試験する方法 - Google Patents

Description

本発明の主題は、自動車用の空気品質システムを監視するための方法である。

自動車の空気品質システムは、自動車の室内へと供給される空気の汚染の除去を可能にする。

このシステムは、自動車の暖房、換気、および／または空調装置に組み込まれ、あるいは特別な専用のモジュールである。

或る場合には、他の場合と同様に、システムが、一般に、フィルタおよび／またはイオナイザなどの空気浄化部を備え、車両の室内へと入る前に空気浄化部を通過する空気の流れを浄化することができる。

したがって、空気品質システムは、自動車の使用者の健康にとって重要であることが明らかである。

それにもかかわらず、システムは受動的であり、自動車の寿命を通して使用されるため、空気浄化部が詰まり、室内を循環する空気を効果的には処理できなくなり、自動車の使用者にとって健康上の危険を生じさせることが珍しくない。

本発明の目的は、これらの欠点を少なくとも部分的に改善することである。

この目的のために、本発明の主題は、自動車用の空気品質システムを監視するための方法であって、自動車の外部の空気流および内部空気流から選択される少なくとも１つの空気流における粒子の濃度を測定するステップと、測定された濃度値をしきい値と比較するステップと、比較ステップの結果に応じて空気品質システムを作動または停止させるステップとを含む方法である。

このようにして、本発明による方法によれば、空気品質システムを作動させること、または停止させることが可能であり、したがって自動車の使用者の健康リスクを低減しつつ、システムの浄化部の寿命を延ばすことが可能になる。

本発明の別の特徴によれば、しきい値は、国内当局または国際機関が推奨する最大濃度値から所定の濃度値を引き算した値に対応する。

本発明の別の特徴によれば、所定の濃度値は、０〜１の間にあり、好ましくは０．７５〜１の間にある。

本発明の別の特徴によれば、しきい値は、空気品質システムのフィルタの効率の関数である。

本発明の別の特徴によれば、しきい値（Ｓ）は、以下の式

によって与えられ、
ここで、ｃ_ｍａｘは、国内当局または国際機関が推奨する最大濃度値であり、Ｒは０〜１の間にある値であり、Ｅはフィルタの効率である。

本発明の別の特徴によれば、粒子濃度は、前記内部空気流および前記外部空気流において測定され、比較ステップにおいて内部空気流における粒子濃度値が粒子濃度値と比較され、しきい値は、自動車の外部の粒子濃度値に対応する。

本発明の別の特徴によれば、粒子濃度を測定するステップは、１０秒〜６０秒の間にある継続時間を有する。

本発明の別の特徴によれば、空気品質システムは、測定された粒子濃度値がしきい値を上回る場合に作動させられる。

本発明の別の特徴によれば、空気品質システムは、粒子センサによって測定される粒子濃度値がしきい値を下回る場合に停止させられる。

本発明の別の特徴によれば、この方法は、空気品質システムを停止状態または作動状態に保つステップを含む。

本発明の他の特徴および利点は、以下の説明を検討することで明らかになるであろう。以下の説明は、あくまでも例示にすぎず、添付の図面に照らして検討されるべきである。

本発明による空気品質システムを監視するための方法のタイミング図を示している。 第１の実施形態による図１の方法を実施するための換気、暖房、および／または空調装置の空気取り入れ口を示している。 第２の実施形態による図１の方法を実施するための換気、暖房、および／または空調装置の空気取り入れ口を示している。

空気品質システム
本発明の主題は、自動車用の空気品質システムを監視するための方法（図１の参照番号１）である。

空気品質システムは、自動車の室内へと供給される空気の汚染の除去を可能にする。

システムは、自動車の暖房、換気、および／または空調装置に組み込まれ、あるいは特別な専用のモジュールである。

システムは、好ましくは、フィルタおよび／またはイオナイザなどの空気浄化部を備え、車両の室内へと入る前に空気浄化部を通過する空気の流れを浄化することができる。

空気品質システムは、好都合には、空気の流れに対して空気浄化部の上流側に配置されたシャッタを備える。

シャッタは、空気浄化部を通る空気の流れを可能にする開位置と、空気浄化部を通る流れを阻止する遮断位置との間を枢動するように取り付けられる。

これに加え、あるいは代案として、空気品質システムは、再循環空気とも呼ばれる室内からの空気の流れの循環を制御するシャッタをさらに備える。

このシャッタは、空気浄化部を再び通過する室内への再循環空気の流れを可能にする開位置と、室内へと進入する流れを阻止する遮断位置との間を枢動する。

監視方法１は、空気浄化部のシャッタおよび／または再循環空気のシャッタの枢動を可能にする。

監視方法
図１に見て取ることができるとおり、方法１は、自動車の外部の空気流および内部空気流から選択される少なくとも１つの空気流における粒子の濃度を測定するステップ２を含む。

粒子の濃度の測定は、粒子状物質センサによって実行される。

粒子状物質とは、空気によって運ばれて吸入されるように充分に小さいサイズのあらゆる粒子を意味すると理解される。

粒子は、固体、液体、または固体と液体の混合物であってよい。

例えば、粒子の直径は、０．０１μｍ〜１０μｍの間にある。

例えば、粒子状物質は、胞子、花粉、タバコの煙、炭素、などの混合物を含む。

内部空気流は、好ましくは、自動車の室内を循環する空気の流れに相当する。

方法１は、測定された濃度値を、しきい値（Ｓで示される）と比較するステップ３をさらに含む。

方法１は、比較ステップの結果に応じて空気品質システムを作動または停止させるステップ４をさらに含む。

品質システムの作動とは、空気浄化部のシャッタが開位置にあること、および／または再循環空気シャッタが開位置にあることを意味すると理解される。

品質システムの停止とは、空気浄化部のシャッタが開位置にあること、および／または再循環空気シャッタが開位置にあることを意味すると理解される。

好都合には、空気品質システムは、測定された粒子濃度値（［ＭＥＳ］で示される）がしきい値Ｓを上回る場合に作動する。

好都合には、空気品質システムは、測定された粒子濃度値［ＭＥＳ］がしきい値Ｓを下回る場合に停止する。

好都合には、しきい値Ｓは、国内当局または国際機関が推奨する最大濃度値から所定の濃度値（Ｒで示される）を引き算した値に対応する。

所定の濃度値Ｒは、０〜１の間にあり、好ましくは０．７５〜１の間にある。

好都合には、しきい値Ｓは、空気品質システムのフィルタの効率Ｅの関数である。

公知のとおり、フィルタの効率は、所与の粒子サイズ分析のために保持された粉塵の％（数または重量による）として計算される。

好ましくは、しきい値Ｓは、以下の式

によって与えられ、
ここで、ｃ_ｍａｘは、国内当局または国際機関が推奨する最大濃度値であり、Ｒは所定の濃度値であり、Ｅはフィルタの効率である。

時間につれてのフィルタの目詰まりを抑えるために、効率Ｅの値を意図的に小さくすることが可能である。

この場合、真の効率値と１との間に位置する任意の値が、考慮されるしきい値よりも低い値を保証しつつ、目詰まりを抑えることを可能にする。

とくに好都合な実施形態によれば、粒子濃度は、内部空気流および前記外部空気流において測定される。

内部空気流における測定の結果は、［ＩＮＴ］で示される内部空気流における粒子濃度値である。

外部空気流における測定の結果は、［ＥＸＴ］で示される外部空気流における粒子濃度値である。

この場合、比較ステップ３において、内部空気流における粒子濃度値［ＩＮＴ］が、外部空気流における粒子濃度値［ＥＸＴ］と比較され、しきい値Ｓは、自動車の外部の粒子濃度値［ＥＸＴ］に対応する。

好ましくは、粒子濃度を測定するステップは、１秒〜６０秒の間にある継続時間を有する。

この継続時間は、空気品質システムの過度に急な開閉の連続を回避することを可能にする。

好都合には、空気品質システムは、空気品質システムを停止状態または作動状態に保つステップ５をさらに含む。

このステップ５は、室内の内部の湿度または二酸化炭素レベルなどの他の基準を考慮に入れることを可能にする。

本方法を実施するための装置
第１の実施形態
好都合には、測定ステップ２は、単一のセンサを使用して行われる。

図２が、測定ステップ２を実施するための換気、暖房、および／または空調装置２１の空気品質システムを示している。

品質システムは、換気、暖房、および／または空調装置２１の空気取り入れ口２０を備える。

図２に見られるように、空気取り入れ口は、外気ダクト２２および再循環空気ダクト２３を備える。

外気ダクト２２は、自動車の外部から由来する空気流Ｆの循環を可能にする。

内気ダクト２３は、自動車の室内から由来する空気流Ｆ’の循環を可能にする。

図２において、外気ダクト２２および再循環空気ダクト２３は、単一のチャネル２４によって形成され、外部の空気流Ｆが、チャネル２４の第１の端部２５によってチャネル２４へと進入する一方で、内部の空気流Ｆ’は、第２の端部２６によってチャネル２４へと進入する。

流れＦと流れＦ’とは、互いに反対向きである。

空気を装置２１のファン２９へと供給するチャネル２８の入口を形成するオリフィス２７が、チャネル２４を貫いている。

チャネル２４は、以下で詳述されるように、外気および／または内気をチャネル２８へと分配するためのシャッタ３０を備えている。

以下では、シャッタ３０を、分配シャッタと呼ぶ。

空気取り入れ口２０は、内気チャネル２３および外気チャネル２２から分岐したダクト３１をさらに備える。

ダクト３１は、バイパスダクトと呼ばれる。

バイパスダクト３１は、内気チャネル２３から空気流Ｆ’’を取り出し、内気ダクト２３に設けられたダクト３１の入口３２と外気ダクト２２に設けられたダクト３１からの出口３３との間で外気ダクト２２へと循環させることを可能にする。

さらに、空気取り入れ口２０は、以下で詳述されるように、空気流Ｆ’’を外気チャネル２２へと取り入れるためのシャッタ３４を備える。

以下では、シャッタ３４を、バイパスシャッタと呼ぶ。

さらに、空気取り入れ口２０は、空気流ＦおよびＦ’’に関してシャッタ３４の下流側に配置された粒子センサ３５を備える。

フィルタ３６は、ファン２９の上流のチャネル２８内に配置される。

バイパスシャッタ３４は、バイパスダクト３１の開放位置とバイパスダクト３１の閉鎖位置との間を移動するように取り付けられている。

バイパスシャッタ３４は、開放位置と閉鎖位置との間を軸３８を中心にして枢動する壁３７を備える。

図２に示される実施形態において、シャッタ３４は、フラッグ型のシャッタであり、壁３７の一方の端部３９が自由である一方で、他端は固定であり、軸３８に固定されている。

図２に点線で示されている開放位置において、シャッタ３４の壁３７は、出口３３から離れて位置し、内部空気流Ｆ’’の外気チャネル２２への進入を可能にする。

開放位置において、シャッタ３４の壁３７は、外気チャネル２２の内部に位置する。

図２に実線で示されている閉鎖位置において、シャッタ３４の壁３７は、チャネルの出口３３に対して位置し、空気流Ｆ’’の外気チャネル２２への通過を防止する。

粒子センサ３５は、バイパスダクト３１の開放位置において粒子センサが専ら空気流Ｆ’’を受けるように、シャッタに対して配置される。

このために、図２に見られるように、粒子センサは、枢動時のシャッタ３４の自由端３９の行程の一部分４０に対して配置される。

このようにして、バイパスシャッタの枢動が、外部の空気流および内部の空気流が交互に粒子センサを通過することを保証する。

図２に見られるように、分配シャッタ３０は、外部位置と呼ばれる外気をチャネル２８に供給する位置と、内部位置と呼ばれる内気をチャネル２８に供給する位置との間を移動するように取り付けられる。

外部位置が、図２において実線によって示されている一方で、内部位置は、点線によって示されている。

シャッタ３０は、外気を供給する位置と内気を供給する位置との間を軸４２を中心にして枢動する壁４１を含む。

外部位置において、シャッタ３０の壁４１は、内気チャネル２３を遮断する。

この位置においては、外気チャネルからの空気流Ｆが、チャネル２８を循環する。

好ましくは、シャッタ３４は、バイパスダクト３１を閉じる位置にある。

内部位置において、シャッタ３０は、外気チャネル２２を遮断する。

この位置においては、内気チャネルからの空気流Ｆ’が、チャネル２８を循環する。

内部位置と外部位置との間で、シャッタ３０は、チャネル２８に外気および内気を供給する複数の中間位置をとる。

シャッタ３０は、粒子状物質センサからの測定結果によって制御されるように構成され、外部からの空気流Ｆ、内部からの空気流Ｆ’、または両者の混合物を室内へと導くことを可能にする。

例えば、センサ３５からの測定結果によって検出される外部汚染スパイクの場合、シャッタ３０は内部位置へと枢動する。

他方で、内部の汚染（タバコの煙など）の場合や、安定かつ必要な限度を超える外部汚染の場合には、シャッタ３０は外部位置へと枢動する。

第２の実施形態
図３が、別の実施形態による測定ステップ２を実施するための換気、暖房、および／または空調装置２１の空気品質システムを示している。

第１の実施形態の構成要素と同一の構成要素に関する参照番号は、不変のままである。

品質システムは、換気、暖房、および／または空調装置２１の空気取り入れ口２０を備える。

図３に示されている実施形態によれば、空気取り入れ口は、外気ダクト２２および再循環空気ダクト２３を備える。

外気ダクト２２は、自動車の外部から由来する空気流Ｆの循環を可能にする。

内気ダクト２３は、自動車の室内から由来する空気流Ｆ’の循環を可能にする。

図３において、外気ダクト２２および再循環空気ダクト２３は、１つの同じチャネル２４によって形成され、外部の空気流Ｆが、チャネル２４の第１の端部２５によってチャネル２４へと進入する一方で、内部の空気流Ｆ’は、第２の端部２６によってチャネル２４へと進入する。

流れＦと流れＦ’とは、互いに反対向きである。

内気チャネル２３および外気チャネル２２の各々に、粒子センサ３５が設けられている。

空気を装置２１のファン２９へと供給するチャネル２８の入口を形成するオリフィス２７が、チャネル２４を貫いている。

フィルタ３６が、外気チャネルおよび内気チャネルの各々において、空気流ＦおよびＦ’のそれぞれに関してチャネル２８の入口オリフィスの上流に配置されている。

チャネル２４は、外気および／または内気をチャネル２８へと分配するためのシャッタ３０を備えている。

分配シャッタ３０は、外部位置と呼ばれる外気をチャネル２８に供給する位置と、内部位置と呼ばれる内気をチャネル２８に供給する位置との間を移動するように取り付けられている。

外部位置が、図３において実線によって示されている一方で、内部位置は、点線によって示されている。

シャッタ３０は、外気を供給する位置と内気を供給する位置との間を軸を中心にして枢動する壁を含む。

外部位置において、シャッタの壁は、内気チャネル２３を遮断する。

この位置においては、外気チャネルからの空気流が、チャネル２８を循環する。

好ましくは、シャッタは、バイパスチャネルを閉じる位置にある。

内部位置において、シャッタは、外気チャネル２２を遮断する。

この位置においては、内気チャネルからの空気流が、チャネル２８を循環する。

内部位置と外部位置との間で、シャッタは、チャネル２８に外気および内気を供給する複数の中間位置をとる。

シャッタ３０は、粒子状物質センサからの測定結果によって制御されるように構成され、外部からの空気流Ｆ、内部からの空気流Ｆ’’、または両者の混合物を室内へと導くことを可能にする。

例えば、センサ３５からの測定結果によって検出される外部汚染の場合、シャッタ３０は内部位置へと枢動する。

他方で、内部の汚染（タバコの煙など）の場合や、安定かつ必要な限度を超える外部汚染の場合には、シャッタ３０は外部位置へと枢動する。

利点
本発明による方法は、空気品質システムを作動させることを可能にする一方で、空気品質システムを停止させることを可能にし、したがって自動車の使用者の健康リスクを低減しつつ、システムの浄化部の寿命を延ばすことを可能にする。

すでに示したように、本発明による方法は、とくには、所定の時間帯にわたって外部空気流における粒子濃度値を内部空気流における粒子濃度値と比較すること、および／または外部空気流における粒子濃度値を規制値と比較することを可能にし、外部および車内の空気の品質について関連の情報がもたらされることを保証する。

本発明による方法は、とくには、例えば外部汚染スパイク、安定かつ必要な限度を超える外部汚染、とくにはタバコの煙によって生じる内部汚染、などの道路環境に応じて品質システムの動作を調整することを可能にする。

Claims (6)

1. 自動車用の空気品質システムを監視するための方法であって、自動車の外部の空気流および内部空気流から選択される少なくとも１つの空気流における粒子の濃度を測定するステップと、前記測定された濃度値をしきい値と比較するステップと、前記比較ステップの結果に応じて空気品質システムを作動または停止させるステップとを含み、
   前記しきい値は、前記空気品質システムのフィルタの効率の関数であり、
   前記しきい値（Ｓ）は、以下の式
   

   

   によって与えられ、
   ここで、ｃ _ｍａｘ は、国内当局または国際機関が推奨する最大濃度値であり、Ｒは０〜１の間にある値であり、Ｅはフィルタの効率である、方法。
2. 前記粒子濃度は、前記内部空気流および前記外部空気流において測定され、前記比較ステップにおいて、前記内部空気流における粒子濃度値が前記しきい値と比較され、前記しきい値は前記自動車の外部の粒子濃度値に対応する、請求項１に記載の監視方法。
3. 前記粒子濃度を測定するステップは、１０秒〜６０秒の間にある継続時間を有する、請求項１または２に記載の監視方法。
4. 前記空気品質システムは、前記測定された粒子濃度値がしきい値を上回る場合に作動させられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の監視方法。
5. 前記空気品質システムは、粒子センサによって測定される前記粒子濃度値が前記しきい値を下回る場合に停止させられる、請求項１に記載の監視方法。
6. 前記空気品質システムを停止状態または作動状態に保つステップを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の監視方法。

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