JP4131707B2

JP4131707B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP4131707B2
Application number: JP2004037311A
Authority: JP
Inventors: 智康大崎; 克浩橋爪; 大輔田中; 晋小島; 健一寺内
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2024-02-13
Also published as: JP2005225404A

Description

本発明は、車両用の空調装置に関するものであり、さらに詳しくは、外気中の塵やほこりを取り除くフィルタに、いわゆるアレルゲンを除去できるフィルタを用いた車両用空調装置に関する。

近年においては、アレルギー問題がクローズアップされている。アレルギーの原因となる物質を総称してアレルゲンという。アレルゲンとしては、スギ花粉に代表される花粉類や、ダニ等の害虫及びその排泄物が知られている。特許文献１には、酵素を利用して空気中のアレルゲンを不活性化させ、積極的にアレルゲンを除去するアレルゲン不活性化フィルタ、及びこれを用いた空調機が開示されている。

特開２００３−２１０９１９号公報

特許文献１に開示されているような、酵素を利用するアレルゲン不活性化フィルタを車両の空調装置に適用すれば、アレルゲンが不活性化された環境を提供できる。ところで、特許文献１に開示されている、酵素を利用してアレルゲンを不活性化させる方法では、ある条件の湿度及び水分含有率に保つ必要があり、特に、水分含有率の条件は重要である。しかしながら、車両用空調装置では、そのような手段は存在せず、また、特許文献１にもそのような手段は開示されていない。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、酵素を利用したアレルゲン不活性化フィルタの水分含有率を、アレルゲンの分解に適した条件に維持できる車両用空調装置提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、この発明に係る車両用空調装置は、車両に備えられるとともに、車両室内へ空気を導入するための送風手段と、前記車両室内へ導入する空気を冷却する蒸発器と、車両室内へ導入する空気を加熱する加熱器とを備える車両用空調装置であって、前記車両室内へ導入する空気に含まれるアレルゲンを不活性化させるアレルゲン不活性化フィルタと、前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与える空気供給手段とを備えることを特徴とする。

この車両用空調装置は、タンパク質分解酵素を利用してアレルゲンを不活性化させるアレルゲン不活性化フィルタを備えるとともに、空気供給手段により、蒸発器周辺の湿度の高い空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える。これにより、アレルゲン不活性化フィルタの水分含有率をアレルゲンの分解に適した条件に維持して、アレルゲンの分解効率を向上させることができる。

次の本発明に係る車両用空調装置は、前記車両用空調装置において、前記空気供給手段は、前記蒸発器の少なくとも前記車両室内側から空気をバイパスさせるバイパス通路と、このバイパス通路入り口に備えられる開閉可能のバイパス通路切り替え手段とを備えて構成されるものであり、前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与える際には、前記バイパス通路切り替え手段を開くとともに前記送風手段を駆動することにより、前記バイパス通路を経由させて前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与えることを特徴とする。

この車両用空調装置は、前記車両用空調装置と同じ構成を備えるので、前記車両用空調装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この車両用空調装置は、バイパス通路切り替え手段を開くとともに送風手段を駆動するので、より確実に蒸発器周辺の湿度の高い空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与えることができる。これにより、アレルゲン不活性化フィルタの水分含有率を、さらにアレルゲンの分解に適した条件に維持しやすくなる。

次の本発明に係る車両用空調装置は、前記車両用空調装置において、前記蒸発器周辺における空気の湿度が予め定める所定値よりも小さくなった場合には、前記送風手段の駆動を停止することを特徴とする。

この車両用空調装置は、前記車両用空調装置と同じ構成を備えるので、前記車両用空調装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この車両用空調装置は、蒸発器周辺における空気の湿度が予め定める所定値よりも小さくなった場合には、前記送風手段の駆動を停止するので、効率よくアレルゲン不活性化フィルタに水分を与えることができる。また、送風手段を無闇に駆動するおそれを低減できるので、空気供給手段を駆動するための消費電力を抑制できる。

次の本発明に係る車両用空調装置は、前記車両用空調装置において、前記空気供給手段は、前記アレルゲン不活性化フィルタよりも車両室内側から前記ダクト内の空気を吸引するダクト内空気吸引手段であり、前記加熱器を通過した後に前記蒸発器を通過した空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与えることを特徴とする。

この車両用空調装置は、前記車両用空調装置と同じ構成を備えるので、前記車両用空調装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この車両用空調装置は、ダクト内空気吸引手段により、加熱器を通過した後に蒸発器を通過した空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与える。加熱器を通過して温められた空気は、蒸発器周辺に滞留する水分を奪いやすくなるので、前記空気にはより多くの水分を含ませることができる。これにより、アレルゲン不活性化フィルタに対して効率よく水分を与えることができるとともに、アレルゲンの分解に適した温度条件とすることもできる。

次の本発明に係る車両用空調装置は、前記車両用空調装置において、前記蒸発器周辺における空気の湿度が予め定める所定値よりも小さくなった場合には、前記ダクト内空気吸引手段の駆動を停止することを特徴とする。

この車両用空調装置は、前記車両用空調装置と同じ構成を備えるので、前記車両用空調装置と同様の作用、効果を奏する。さらに、この車両用空調装置は、蒸発器周辺における空気の湿度が予め定める所定値よりも小さくなった場合には、ダクト内空気吸引手段の駆動を停止するので、効率よくアレルゲン不活性化フィルタに水分を与えることができる。また、ダクト内空気吸引手段を無闇に駆動するおそれを低減できるので、空気供給手段を駆動するための消費電力を抑制できる。

次の本発明に係る車両用空調装置は、車両に備えられるとともに、車両室内へ導入する空気を冷却する蒸発器と、前記車両室内へ導入する空気を加熱する加熱器と、前記蒸発器と前記加熱器との間に備えられるとともに前記加熱器に導入する空気量を調整する温度調整ドアとをダクト内に備える車両用空調装置であって、前記ダクトの外気取り入れ口側に配置されて、前記車両室内へ導入する空気に含まれるアレルゲンを不活性化させるアレルゲン不活性化フィルタを備え、前記蒸発器を通過した空気の全量を加熱器に導入するように前記温度調整ドアを切り替えて、前記ダクト内に発生する空気の自然対流によって前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与えることを備えることを特徴とする。

この車両用空調装置は、ダクト内の温度調整ドアを切り替えて、前記ダクト内に発生する空気の自然対流によって、蒸発器周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える。これにより、アレルゲン不活性化フィルタの水分含有率をアレルゲンの分解に適した条件に維持して、アレルゲンの分解効率を向上させることができる。また、ダクト内に発生する自然対流を利用するので、空気供給手段等を駆動する必要はない。これにより、エネルギー消費を抑制できるので、例えば車両に搭載されるバッテリの消耗を抑制できる。

次の本発明に係る車両用空調装置は、車両に備えられるとともに、車両室内へ導入する空気を冷却する蒸発器と、前記車両室内へ導入する空気を加熱する加熱器とをダクト内に備える車両用空調装置であって、前記ダクトの軸が鉛直方向に対して略平行になるように前記ダクトが配置され、かつ前記加熱器及び前記蒸発器の上方にアレルゲン不活性化フィルタが配置されるとともに、前記ダクト内に発生する空気の自然対流によって、前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲンフィルタへ与えることを特徴とする。

この車両用空調装置は、ダクトの軸が鉛直方向に対して略平行になるように配置するとともに、前記ダクト内の温度調整ドアを切り替えて、前記ダクト内に発生する空気の自然対流によって、蒸発器周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える。これにより、アレルゲン不活性化フィルタの水分含有率をアレルゲンの分解に適した条件に維持して、アレルゲンの分解効率を向上させることができる。また、ダクトの軸が鉛直方向に対して略平行になるように配置するとともに、加熱器及び蒸発器の上方にアレルゲン不活性化フィルタを配置する。これにより、自然対流の効果を効率よく利用して、効率的にアレルゲン不活性化フィルタへ水分を与えることができる。同時に、アレルゲン不活性化フィルタへ熱も与えることができる。さらに、ダクト内に発生する自然対流を利用するので、空気供給手段等を駆動する必要はない。これにより、エネルギー消費を抑制できるので、例えば車両に搭載されるバッテリの消耗を抑制できる。

この発明に係る車両用空調装置では、酵素を利用したアレルゲン除去フィルタの水分含有率を、アレルゲンの分解に適した条件に維持できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

実施例１に係る車両用空調装置は、空調装置の運転を停止した後に、前記蒸発器周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える空気供給手段を備える点に特徴がある。ここでは、空気供給手段として、少なくとも車両用空調装置が備える蒸発器の下流側から、当該蒸発器周囲の空気をバイパスさせて、アレルゲン不活性化フィルタへ与える例を説明する。

図１は、実施例１に係る車両用空調装置を備える車両の一例を示す断面図である。この車両１はいわゆる乗用車である。車両１は、路面Ｌ上を走行する。ここで、車両１の進行方向をＹ、路面Ｌと平行かつＹに直交する方向をＸ、ＸとＹとに直交する方向をＺとする。車両用空調装置１０は、車両室内１ｉ内に配置されている。また、圧縮機３と凝縮機２とは、車両１のボンネット１ｂ内へ設けられる。車両用空調装置１０には車両１の前部に配置される凝縮器２から、冷媒が供給される。車両用空調装置１０内の蒸発器で熱交換した冷媒は、圧縮機３へ送られる。圧縮機３は、蒸発器で熱を奪って気化した冷媒を圧縮して凝縮器２へ送る。この冷媒は、凝縮器２で冷却された後、再び蒸発器へ送られる。

図２−１、図２−２は、アレルゲン不活性化フィルタの一例を示す概念図である。アレルゲン不活性化フィルタは、フィルタ上に空気中のアレルゲン及びウィルスを捕捉し、タンパク質分解酵素の酵素反応を利用して、これらを不活性化させるものである。アレルゲン不活性化のプロセスは、タンパク質分解酵素によりアレルゲンのタンパク質分子を分解して低分子化する。これにより、アレルゲンを不活性化するものである。アレルゲン分解プロセス中に尿素を存在させると、尿素がアレルゲンタンパク質分子の高次構造を緩ませるので、タンパク質分解酵素は、アレルゲンのタンパク質分子を分解しやすくなる。これにより、より効率的にアレルゲンを分解することができる。

アレルゲンを分解するタンパク質分解酵素は、酸性、中性及び塩基性のうち、いずれであってもよい。例えば、トリプシン等のセリンプロアテーゼ、パパイン、カルパイン、カテプシンＢ及びカテプシンＬ等のシステインプロアテーゼ、ペプシン、レニン及びカテプシンＤ等のアスパラギン酸プロアテーゼ及びメタロプロアテーゼ等のプロアテーゼを用いることができる。また、使用する前記タンパク質分解酵素の最も働きやすい条件を考慮して、温度及び補酵素等の条件を任意に選択してもよい。ここで、プロアテーゼは、タンパク質を分解する性質を有する酵素を総括的に示すものである。

図２−１に示すアレルゲン不活性化フィルタ５ａは、アレルゲン不活性化層５１と、他の層（例えば帯電不織布）５２とを積層させた構造である。アレルゲン不活性化層５１は、例えば、吸湿性を有する不織布にアレルゲン不活性薬剤（タンパク質分解酵素及び尿素）６を担持させた構成である。この不織布に水分を含有させることによって、アレルゲン不活性化層５１に担持するタンパク質分解酵素を効率的に働かせる条件に保つことができる。

図２−２に示すアレルゲン不活性化フィルタ５ｂは、アレルゲン不活性化層５４を、保湿層５３と他の層（例えば帯電不織布）５２とで狭持した構造である。アレルゲン不活性化層５４は、前記アレルゲン不活性化層５１と同様の構成である。保湿層５３は、例えばシリカゲル等のような吸湿及び放湿性を有する物質（以下保湿材という）を不織布に担持させることにより構成することができる。この保湿層が水分を含有し、放出することによって、アレルゲン不活性化層５１に担持するタンパク質分解酵素を効率的に働かせる条件に保つことができる。なお、保湿層５３を別個に設けなくとも、アレルゲン不活性化層５４に保湿材を担持させても同様の効果を奏する。

本実施例及び以下の実施例では、上述のアレルゲン不活性化フィルタ５ａ、５ｂのいずれも使用することができる。また、上記以外のフィルタであっても、アレルゲン不活性機能と保湿機能とを備えているフィルタであれば、本発明に適用することができる。なお、以下の説明において、アレルゲン不活性化フィルタ５ａ、５ｂは、アレルゲン不活性化フィルタ５というものとする。

図３は、実施例１に係る車両用空調装置を示す断面図である。この車両用空調装置１０は、車両用空調装置１０の運転停止後において、蒸発器４０よりも車両室内１ｉ側から前記蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hを取得して、アレルゲン不活性化フィルタ５へ与える構成である。図３に示す車両用空調装置１０は、ダクト２０の空気取り入れ口２０ｉにアレルゲン不活性化フィルタ５を備える。そして、ダクト２０には、空気取り入れ口２０ｉから車両室内１ｉに向かって、送風手段の一例であるブロア３０、蒸発器４０、温度調整ドア６０、加熱器４２の順に各構成機器が配置されている。

ダクト２０の空気取り入れ口２０ｉには、外気取り入れ口２０ｉ₁と、内気取り入れ口２０ｉ₂とが設けられている。車両用空調装置１０の運転時においては、ブロア３０を駆動することによって、空気取り入れ口２０ｉから空気をダクト２０内へ取り入れる。ここで、外気取り入れ口２０ｉ₁と、内気取り入れ口２０ｉ₂とは、内気外気切替ドア６２によって切り替えることができる。内気外気切替ドア６２が図３の実線に示す位置にあるときは、ダクト２０内へ外気取り入れ口２０ｉ₁から外気が導入される。そして、内気外気切替ドア６２が図３の点線に示す位置にあるときは、ダクト２０内へ内気取り入れ口２０ｉ₂から車両室内１ｉの空気が導入される。

温度調整ドア６０を動作させることによって、加熱器４２を通過する空気量を変化させることができる。これにより、車両室内１ｉへ与える空気の温度を調整する。なお、図３において、温度調整ドア６０は、ダクト２０へブロア３０が取り入れるすべての空気を加熱器４２へ導く、いわゆるＭａｘＨｏｔの位置に設定されている。蒸発器４０は、冷房及び除湿に用いる。車両用空調装置１０の運転時において、ダクト２０内に導入された空気は、蒸発器４０及び加熱器４２で熱交換され、設定した温度及び湿度に調整される。そして、空気供給口２０ｏから車両室内１ｉへ送られる。

蒸発器４０よりも車両室内１ｉ側へ配置される加熱器４２の車両室内１ｉ側に、バイパス通路２２のバイパス空気取り入れ口（バイパス通路入り口）２２ｉが開口している。バイパス空気取り入れ口２２ｉには、バイパス通路切り替え手段の一例であるバイパス通路切替ドア６４が取り付けられており、車両用空調装置１０の通常運転時には、このバイパス通路切替ドア６４を閉じておく。そして、車両用空調装置１０の運転停止後において蒸発器４０周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるときに、前記切替ドア６４を開くようにする。バイパス通路２２は、ダクト２０の空気取り入れ口２０ｉにバイパス空気供給口２２ｓが開口する。そして、車両用空調装置１０の運転停止後には、バイパス通路２２を通った蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hがアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。蒸発器４０周辺の空気は高湿度であり、水分を多く含むので、上記構成により、アレルゲンの分解に適した含水率に、アレルゲン不活性化フィルタ５を維持できる。ここで、蒸発器４０周辺における空気の湿度は、相対湿度で９０％以上になり、アレルゲン不活性化フィルタ５へ供給する空気の湿度は、温度にも依存するが、相対湿度で５０％以上１００％未満程度である。

なお、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔの位置に設定すれば、効率よく加熱器４２の熱を蒸発器４０周辺の空気に与えることができるとともに、バイパス通路２２へ効率よく前記空気を導入できる。しかし、本発明の実施においては、ダクト２０へブロア３０が取り入れる空気の一部が加熱器４２へ導かれるようにすればよく、必ずしも温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔとしなくともよい。

この車両用空調装置１０が備える蒸発器４０の近傍には、湿度センサ７が取り付けられており、これによって蒸発器４０近傍の湿度を測定する。図４は、蒸発器周辺における空気の湿度Ｈと、車両用空調装置の運転停止後における時間Ｔとの関係を示す説明図である。図４に示すように、車両用空調装置１０の運転を停止してからは、時間の経過とともに車両用空調装置１０の周辺における空気の湿度は低下する。すなわち、車両用空調装置１０の運転停止後、長時間が経過すると、アレルゲン不活性化フィルタ５に対する水分の供給効率が低下する。

したがって、車両用空調装置１０の周辺における空気の湿度が所定の湿度閾値Ｈｔに到達したらブロア３０の駆動を停止するように制御する。このように制御することにより、効率よくアレルゲン不活性化フィルタ５に水分を供給できるとともに、ブロア３０を駆動するバッテリの消費も抑制できる。このように、湿度センサ７を備えれば、車両用空調装置１０の運転停止後において、蒸発器４０周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるブロア３０の動作時間を制御することができる。なお、湿度センサ７を必ずしも備える必要はなく、必要に応じて用いればよい。

蒸発器４０の近傍には、高湿度（相対湿度で７０％以上）の空気が存在する。この車両用空調装置１０は、運転停止後にバイパス通路切替ドア６４を開けるとともに、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔの位置に切り替える。これにより、蒸発器４０の近傍に存在する高湿度の空気へ、加熱器４２の熱を与える。このとき、車両室内１ｉへ高湿度の空気が流れ込まないように、内気外気切替ドア６２を外気導入位置（図３の実線）に切り替える。

この状態で、車両用空調装置１０の運転停止後にブロア３０を駆動すると、蒸発器４０近傍の高湿度空気が加熱器４２で温められた後にバイパス通路２２を通ってアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。このように、蒸発器４０周辺の空気を加熱器により昇温させることにより、アレルゲンの分解に適した含水率及び温度に、アレルゲン不活性化フィルタ５を維持できる。なお、車両用空調装置１０の運転停止後に蒸発器４０周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることが好ましいが、蒸発器４０周辺の空気の供給時期はこれに限られるものではない（以下同様）。例えば、車両用空調装置１０の運転時に、蒸発器４０を通過する空気の一部を、蒸発器４０の車両室内１ｉ側から取り出して、これをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えてもよい。

（変形例１）
図５は、実施例１の第１変形例に係る車両用空調装置を示す断面図である。この車両用空調装置１１は、実施例１に係る車両用空調装置１０と略同様の構成であるが、蒸発器４０直後の車両室内１ｉ側から前記蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hを取得して、アレルゲン不活性化フィルタ５へ与える点が異なる。他の構成は実施例１と同様なので説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。

図５に示すように、この車両用空調装置１１は、蒸発器４０直後の車両室内１ｉ側、すなわち、蒸発器４０と加熱器４２との間に、バイパス通路２４のバイパス空気取り入れ口２４ｉが開口している。車両用空調装置１０の通常運転時には、バイパス空気取り入れ口２４ｉに取り付けられたバイパス通路切替ドア６４を閉じておく。そして、車両用空調装置１０の運転停止後において、蒸発器４０周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるときに、前記バイパス通路切替ドア６４を開くようにする。

バイパス通路２４は、ダクト２０の空気取り入れ口２０ｉにバイパス空気供給口２４ｓが開口する。そして、車両用空調装置１０の運転停止後にブロア３０を駆動すると、バイパス通路２４を通った蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hがアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。アレルゲン不活性化フィルタ５に含まれるアレルゲンを分解するタンパク質分解酵素は、高湿環境下で活性化してアレルゲンを活発に分解する。この変形例に係る車両用空調装置１１は、アレルゲンの分解に適した含水率にアレルゲン不活性化フィルタ５を維持できるので、効率よくアレルゲンを分解できる。なお、さらに効率よくアレルゲンを分解するため、アレルゲン不活性化フィルタ５の近傍に加熱器を配置してアレルゲン不活性化フィルタ５を加熱してもよい。

さらに、図５の点線に示すように、アレルゲン不活性化フィルタ５と蒸発器４０との間に、補助加熱器４６と、補助加熱器切替ドア６６とを設けてもよい。そして、蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給する際には、補助加熱器切替ドア６６を矢印Ｄ方向に移動させて、ブロア３０の空気はすべて補助加熱器４６へ導かれるようにする。この状態で、ブロア３０を駆動するとともに補助加熱器４６を加熱すると、補助加熱器４６により昇温した空気が蒸発器４０へ導かれる。これにより、蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hにより多くの水分を含有させるとともに、当該空気Ａ_Hを昇温させてアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることができる。その結果、アレルゲンの分解に適した含水率及び温度に、アレルゲン不活性化フィルタ５を維持できる。なお、本実施例において、補助加熱器４６には電気式のヒータを用いるが、これに限られるものではない。

（変形例２）
図６は、実施例１の第２変形例に係る車両用空調装置を示す断面図である。この車両用空調装置１２は、実施例１に係る車両用空調装置１０と略同様の構成であるが、次の点が異なる。すなわち、アレルゲン不活性化フィルタ５へ蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hを与える空気供給手段として、アレルゲン不活性化フィルタ５の外気取り入れ口２０ｉ₁又は内気取り入れ口２０ｉ₂側へ送風機（ダクト内空気吸引手段）３２を設けてある。他の構成は実施例１と同様なので説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。

図６に示すように、この車両用空調装置１２は、ダクト２０の空気取り入れ口２０ｉにおける外気又は車室内側に送風機３２を備える。車両用空調装置１０の運転停止後において、蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるときには、まず、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔ側に切り替える。そして、送風機３２を駆動してダクト２０内の空気を空気取り入れ口２０ｉから吸い出すように駆動する。これにより、蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給できる。

第２変形例の構成では、加熱器４２で昇温された空気が蒸発器４０を通過する。空気は、温度が高い程単位体積あたりに含まれる水分量が大きくなる。このため、第２変形例に係る車両用空調装置１２によれば、より多くの水分を含んだ空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給できる。その結果、アレルゲン不活性化フィルタの含水率を効率的に上昇させることができる。同時に、加熱器４２で昇温した空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることができるので、タンパク質分解酵素をより活性化できる。また、蒸発器４０周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるためのバイパス通路が不要になるので、車両用空調装置１２を軽量、コンパクトにすることができる。その結果、車両用空調装置１２を車両１に搭載する際における自由度が向上する。

次に、実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置の制御について説明する。図７は、実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置の制御装置を示す説明図である。実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置１０、１１等は、車両用空調装置の制御装置（以下制御装置という）８により制御される。また、実施例１に係る車両用空調装置の制御方法は、前記車両用空調装置の制御装置８によって実現できる。

車両用空調装置の制御装置８は、高湿空気供制御部８０と、主処理部８ｐと、記憶部８ｍとを含んで構成される。高湿空気供制御部８０は、実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置１０、１１等の運転停止後に、蒸発器４０の周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与える際の運転を制御する。そして、高湿空気供制御部８０は、バッテリ残量判定部８１と、運転判定部８２と、ドア制御部８３と、送風制御部８４と、タイマー判定部８５と、湿度判定部８６とを含んで構成される。主処理部８ｐは、前記車両用空調装置１０、１１等の通常の運転を制御する。記憶部８ｍは、前記車両用空調装置１０、１１等の運転制御に用いる運転パラメータのマップ等を格納してある。

バッテリ残量判定部８１と、運転判定部８２と、ドア制御部８３と、送風制御部８４と、タイマー判定部８５と、湿度判定部８６とは、車両用空調装置の制御装置８の入出力ポート（Ｉ／Ｏ）８ｂを介して接続される。これにより、バッテリ残量判定部８１と、運転判定部８２等とは、それぞれ双方向でデータをやり取りできるように構成される。なお、装置構成上の必要に応じて片方向でデータを送受信するようにしてもよい（以下同様）。

高湿空気供制御部８０と、主処理部８ｐと、記憶部８ｍとは、車両用空調装置の制御装置８に備えられる入出力ポート（Ｉ／Ｏ）８ｂを介して接続されており、これらの間でも相互にデータをやり取りすることができる。また、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）８ｂには、湿度センサ７、温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２、バイパス通路切替ドア６４、ブロア３０、タイマー９その他のセンサや制御対象機器が接続されている。そして、高湿空気供制御部８０が備えるドア制御部８３や送風制御部８４等からの制御信号によりこれらが開閉されるように構成される。

記憶部８ｍには、実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置の制御方法の処理手順を含むコンピュータプログラムや、車両用空調装置１０、１１等の運転制御に用いるデータマップ等が格納されている。ここで、記憶部８ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。また、高湿空気供制御部８０や主処理部８ｐは、メモリ及びＣＰＵにより構成することができる。

上記コンピュータプログラムは、高湿空気供制御部８０や主処理部８ｐ等へすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせによって、この実施例に係る車両用空調装置の制御方法の処理手順を実現できるものであってもよい。この車両用空調装置の制御装置８は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、高湿空気供制御部８０の機能を実現するものであってもよい。次に、この車両用空調装置の制御装置８を用いて、この実施例に係る車両用空調装置の制御方法を実現する手順を説明する。なお、次の説明においては、適宜図１〜６を参照されたい。

図８は、実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置の制御手順を示すフローチャートである。バッテリ残量判定部８１は、車両１が搭載するバッテリが所定値以上の残量を有するか否かを判定する（ステップＳ１０１）。バッテリ残量が所定よりも少ないと、車両１が搭載する内燃機関の再始動等に支障が出る場合があるからである。なお、バッテリの残量判定は必ずしも実行しなくてもよい。

バッテリが所定値以上の残量を有する場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、運転判定部８２は、前記車両用空調装置１０、１１等がそれまで運転されていたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。前記車両用空調装置１０、１１等が運転されていないと、蒸発器４０の周辺に存在する高湿度の空気量少ないからである。前記車両用空調装置１０、１１等がそれまで運転されていた場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、ドア制御部８３は、前記車両用空調装置１０、１１等が備える温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２、及びバイパス通路切替ドア６４の位置を、所定位置に切り替える（ステップＳ１０３）。すなわち、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔに、内気外気切替ドア６２を外気導入とする。また、バイパス通路切替ドア６４を開く。なお、第２変形例に係る前記車両用空調装置１２は、バイパス通路２２等及びバイパス通路切替ドア６４を備えていないので、温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２を切り替える。

各ドアの位置を切り替えたら（ステップＳ１０３）、送風制御部８４が、ブロア３０又は送風機３２により送風を開始する（ステップＳ１０４）。実施例１及びその第１変形例に係る車両用空調装置１０、１１の場合には、ブロア３０で送風することにより、蒸発器４０周辺の空気がバイパス通路２２又は２４を通ってアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。実施例１の第２変形例に係る車両用空調装置１２の場合には、送風機３２によりダクト２０内の空気を吸い出すことにより、を用いる場合には、蒸発器４０周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与える。

送風を開始したら（ステップＳ１０４）、バッテリ残量判定部８１が、バッテリの残量が所定値以上あるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。バッテリ残量が所定よりも少ないと、車両１が搭載する内燃機関の再始動等に支障が出る場合があるからである。バッテリが所定値以上の残量を有する場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）は、まだバッテリ残量に余裕があるので、引き続き送風を継続する。

ここで、車両用空調装置１０、１１等が送風時間をカウントするためのタイマー９を備える場合、タイマー判定部８５は、タイマー９のカウント値が予め設定した値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、送風時間を予め決定しておき、タイマー９のカウントがこの時間に到達したら、送風を停止するように構成する。また、バッテリ残量と送風時間との関係を予めマップ化して記憶部８ｍに格納しておき、バッテリ残量から求めた送風時間がタイマー９のカウント以上になったら、送風を停止するように構成する。この場合、場っている残量を判定する手順（ステップＳ１０５）は設けなくともよい。なお、タイマー９も任意の構成要素であり、必ずしも備える必要はない。

前記カウント値が予め設定した値未満である場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、まだ送風を継続してもよい状態なので、送風を継続する。次に、湿度判定部８６は、湿度センサ７により測定した蒸発器４０の周辺における湿度が予め定めた所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。これは、実施例１において説明したように（図４）、効率よくアレルゲン不活性化フィルタへ水分を与えるためである。蒸発器４０の周辺における湿度が予め定めた所定値以上である場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に戻って送風を継続する。

バッテリ残量が所定値未満になった場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、タイマーのカウント値が予め設定した値以上になった場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、又は蒸発器４０の周辺における湿度が予め定めた所定値未満である場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）のいずれか１つに該当する場合には、送風制御部８４が送風を停止する（ステップＳ１０８）。そして、ドア制御部８３は、前記車両用空調装置１０、１１等が備える温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２、及びバイパス通路切替ドア６４の位置を初期位置に切り替えて（ステップＳ１０９）、車両用空調装置１０、１１等の再運転に備える。また、バッテリの残量が所定未満である場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、又は車両用空調装置１０、１１等がそれまで運転されていない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）のいずれか１つに該当する場合も送風を開始しない。そして、ドア制御部８３は、温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２等を初期位置に切り替えて（ステップＳ１０９）、車両用空調装置１０、１１等の再運転に備える。

以上、実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置では、蒸発器周辺の湿度の高い空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える。これにより、アレルゲン不活性化フィルタの水分含有率をアレルゲンの分解に適した条件に維持して、アレルゲンの分解効率を向上させることができる。なお、以下の実施例及びその変形例において、実施例１及びその変形例で開示した構成は、必要に応じて適宜適用できるものとする。また、実施例１及びその変形例で開示した構成と同一の構成を備える限り、実施例１及びその変形例と同様の作用、効果を奏する。

実施例２に係る車両用空調装置は、空調装置の運転を停止した後に、自然対流を利用して、前記蒸発器周辺の空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える点に特徴がある。他の構成は実施例１と同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成に対しては同一の符号を付す。図９は、実施例２に係る車両用空調装置を示す断面図である。この車両用空調装置１３は、ダクト２０内に、蒸発器４０と、加熱器４２と、温度調整ドア６０とを備える。

車両用空調装置１３の運転終了後、蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるにあたっては、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔ側に切り替えるとともに、内気外気切替ドア６２を外気導入側に切り替える。これにより、加熱器４２近傍の温かい空気と外気との温度差による自然対流が発生する。そして、加熱器４２近傍の温かい空気が蒸発器４０近傍の空気から水分を奪い、アレルゲン不活性化フィルタ５へ水分と熱とを与える。これにより、タンパク質分解酵素をアレルゲンの分解に適した環境に維持できる。また、蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与える際にはブロアやファンを使用しないので、当該供給に要するエネルギー消費を極めて低減できる。これにより、車両１が備えるバッテリの消費を極めて抑制することができる。

（変形例１）
実施例２の第１変形例に係る車両用空調装置１４は、実施例２に係る車両用空調装置略同様の構成であるが、ダクトの管軸を鉛直方向と略平行に配置して、自然対流をより効果的に作用させる点が異なる。他の構成は、実施例２と略同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。

図１０−１は、実施例２の第１変形例に係る車両用空調装置を示す説明図である。この車両用空調装置１４が備えるダクト２０内には、空気取り入れ口２０ｉから空気供給口２０ｏに向かって、蒸発器４０、加熱器４２、補助加熱器４４の順に配置されている。空気供給口２０ｏには、アレルゲン不活性化フィルタ５が配置されており、車両室内１ｉへ供給する、温度と湿度とが調整された空気に含まれるアレルゲンを捕捉し、不活性化させる。

アレルゲン不活性化フィルタ５へ蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hを与える際には、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔの状態（図１０−１に示す状態）とする。この状態で、車両用空調装置１４の運転を停止すると、蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hが加熱器４２で温められてアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。これにより、これにより、タンパク質分解酵素をアレルゲンの分解に適した高湿、高温環境に維持できる。このとき、補助加熱器４４も用いて加熱すれば、より効率的に蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hを昇温させることができる。

この車両用空調装置１４は、ダクト２０の管軸Ｚｐを鉛直方向に対して略平行にして、ダクト２０を配置してある。このように構成することで、車両用空調装置１４の運転停止時には、加熱器４２の周辺に存在する昇温した空気は、アレルゲン不活性化フィルタ５の方向へ流れる。このダクト２０内に発生する自然対流によって、蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hを効率的にアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることができる。また、補助加熱器４４を併用することで、より強い自然対流をダクト２０内へ生み出すことができる。その結果、さらに効率的に蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることができる。さらに、自然対流を利用して蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるので、当該供給に要するエネルギー消費を極めて低減できる。これにより、車両１が備えるバッテリの消費を極めて抑制することができる。なお補助加熱器４４には、エンジンの冷却水やエンジンオイルを利用してもよいし、電気式のヒータを用いてもよい。

（変形例２）
実施例２の第２変形例に係る車両用空調装置１５は、実施例２の第１変形例に係る車両用空調装置略同様の構成であるが、アレルゲン不活性化フィルタをダクトの空気取り入れ口に配置するとともに、空気取り入れ口側から空気供給口へ向かって蒸発器、加熱器の順に配置する点が異なる。他の構成は、実施例２と略同様なのでその説明を省略するとともに、同一の構成には同一の符号を付す。

図１０−２は、実施例２の第２変形例に係る車両用空調装置を示す説明図である。この車両用空調装置１５が備えるダクト２０内には、空気取り入れ口２０ｉから空気供給口２０ｏに向かって、アレルゲン不活性化フィルタ５、蒸発器４０、加熱器４２の順に配置されている。空気取り入れ口２０ｉに配置されるアレルゲン不活性化フィルタ５は、車両室内１ｉへ供給する、温度と湿度とが調整された空気に含まれるアレルゲンを捕捉し、不活性化させる。

アレルゲン不活性化フィルタ５へ蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hを与える際には、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔの状態（図１０−２に示す状態）とする。この状態で、車両用空調装置１４の運転を停止すると、加熱器４２により空気が温められる。そして、ダクト２０内に発生する自然対流によって、この温められた空気が空気取り入れ口２０ｉ側へ移動して、蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hとともにアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。これにより、タンパク質分解酵素をアレルゲンの分解に適した高湿、高温環境に維持できる。

この車両用空調装置１５は、ダクト２０の管軸Ｚｐを鉛直方向に対して略平行にして、ダクト２０を配置してある。また、加熱器４２の鉛直方向上方（重力の作用方向に対して反対方向）に、蒸発器４０を配置してある。このように構成することで、ダクト２０内には、加熱器４２の周辺に存在する昇温した空気が、アレルゲン不活性化フィルタ５の方向へ流れる。このダクト２０内に発生する自然対流により、蒸発器４０周辺の高湿度の空気Ａ_Hを効率的にアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることができる。また、加熱器４２で温められた空気が蒸発器４０へ供給されるので、より多くの水分を取り込んだ空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えることができる。さらに、自然対流を利用して蒸発器４０周辺の空気Ａ_Hをアレルゲン不活性化フィルタ５へ与えるので、当該供給に要するエネルギー消費を極めて低減できる。これにより、車両１が備えるバッテリの消費を極めて抑制することができる。

次に、実施例２及びその変形例に係る車両用空調装置の制御方法について説明する。なお、前記制御方法は、実施例１で説明した車両用空調装置の制御装置８が有する機能の一部を利用することで実現できる。次の説明においては、適宜図１、７、１０−１、１０−２を参照されたい。

図１１は、実施例２及びその変形例に係る車両用空調装置の制御手順を示すフローチャートである。まず、車両用空調装置の制御装置８が備える運転判定部８２は、車両用空調装置１３、１４等がそれまで運転されていたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。前記車両用空調装置１３、１４等が運転されていないと、蒸発器４０の周辺に存在する高湿度の空気量が少ないからである。前記車両用空調装置１３、１４等がそれまで運転されていた場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、ドア制御部８３は、前記車両用空調装置１３、１４等が備える温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２の位置を所定位置に切り替える（ステップＳ２０２）。より具体的には、温度調整ドア６０をＭａｘＨｏｔに、内気外気切替ドア６２を外気導入とする。なお、第１変形例に係る前記車両用空調装置１４（図１０−１）においては、空気供給口２０ｏに遮蔽ドアを設けて、車両室内１ｉへ高湿空気が流れ込まないようにしてもよい。

各ドアの位置を切り替えると（ステップＳ２０２）、ダクト２０内の自然対流により、蒸発器４０周辺の空気がアレルゲン不活性化フィルタ５へ供給される。車両用空調装置１０、１１等が送風時間をカウントするためのタイマー９を備える場合、タイマー判定部８５は、タイマー９のカウント値が予め設定した値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。例えば、蒸発器４０周囲の高湿空気をアレルゲン不活性化フィルタ５へ与える時間を予め決定しておき、タイマー９のカウントがこの時間に到達したら、温度調整ドア６０や内気外気切替ドア６２を初期位置に戻すように構成することができる。なお、タイマー９も任意の構成要素であり、必ずしも備える必要はない。

前記カウント値が予め設定した値未満である場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、まだアレルゲン不活性化フィルタ５に蒸発器４０周辺の空気を供給してもよい状態なので、供給を継続する。次に、湿度判定部８６は、湿度センサ７により測定した蒸発器４０の周辺における湿度が予め定めた所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。これは、実施例１において説明したように（図４）、効率よくアレルゲン不活性化フィルタへ水分を与えるためである。蒸発器４０の周辺における湿度が予め定めた所定値以上である場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に戻って送風を継続する。

タイマーのカウント値が予め設定した値以上になった場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、又は蒸発器４０の周辺における湿度が予め定めた所定値未満である場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）に該当するとき、ドア制御部８３は、温度調整ドア６０、内気外気切替ドア６２を初期位置に切り替える（ステップＳ２０５）。これにより、車両用空調装置１３、１４等の再運転に備える。また、車両用空調装置１３、１４等がそれまで運転されていない場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）に該当する場合も、ドア制御部８３は上記と同様に制御して、車両用空調装置１３、１４等の再運転に備える。

以上、実施例２及びその変形例に係る車両用空調装置では、自然対流を利用して、蒸発器の周辺に存在する高湿度の空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与える。これにより、タンパク質分解酵素をアレルゲンの分解に適した環境に維持できる。また、自然対流を利用して蒸発器周辺の高湿度の空気をアレルゲン不活性化フィルタへ与えるので、当該供給に要するエネルギー消費を極めて低減できる。これにより、車両が備えるバッテリの消費を極めて抑制することができる。

以上のように、本発明に係る車両用空調装置は、車両室内へ供給する空気の清浄化に有用であり、特に、車両室内へ供給する空気中に含まれるの塵やほこりを取り除くフィルタに、いわゆるアレルゲンを除去できるフィルタを用いたものに適している。

実施例１に係る車両用空調装置を備える車両の一例を示す断面図である。アレルゲン不活性化フィルタの一例を示す概念図である。アレルゲン不活性化フィルタの一例を示す概念図である。実施例１に係る車両用空調装置を示す断面図である。蒸発器周辺における空気の湿度Ｈと、車両用空調装置の運転停止後における時間Ｔとの関係を示す説明図である。実施例１の第１変形例に係る車両用空調装置を示す断面図である。実施例１の第２変形例に係る車両用空調装置を示す断面図である。実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置の制御装置を示す説明図である。実施例１及びその変形例に係る車両用空調装置の制御手順を示すフローチャートである。実施例２に係る車両用空調装置を示す断面図である。実施例２の第１変形例に係る車両用空調装置を示す説明図である。実施例２の第２変形例に係る車両用空調装置を示す説明図である。実施例２及びその変形例に係る車両用空調装置の制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１車両
１ｉ車両室内
２凝縮器
３圧縮機
５、５ａ、５ｂアレルゲン不活性化フィルタ
７湿度センサ
８車両用空調装置の制御装置
１０、１１、１２、１３、１４，１５車両用空調装置
２０ダクト
２０ｏ空気供給口
２２、２４バイパス通路
２２ｓ、２４ｓバイパス空気供給口
３０ブロア
３２送風機
４０蒸発器
４２加熱器
４４、４６補助加熱器
６０温度調整ドア
６２内気外気切替ドア
６４バイパス通路切替ドア
８０高湿空気供制御部

Claims

車両に備えられるとともに、車両室内へ空気を導入するための送風手段と、前記車両室内へ導入する空気を冷却する蒸発器と、車両室内へ導入する空気を加熱する加熱器とを備える車両用空調装置であって、
前記車両室内へ導入する空気に含まれるアレルゲンを不活性化させるアレルゲン不活性化フィルタと、
前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与える空気供給手段と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
前記空気供給手段は、前記蒸発器の少なくとも前記車両室内側から空気をバイパスさせるバイパス通路と、このバイパス通路入り口に備えられる開閉可能のバイパス通路切り替え手段とを備えて構成されるものであり、
前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与える際には、前記バイパス通路切り替え手段を開くとともに前記送風手段を駆動することにより、前記バイパス通路を経由させて前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記蒸発器周辺における空気の湿度が予め定める所定値よりも小さくなった場合には、前記送風手段の駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
前記空気供給手段は、前記アレルゲン不活性化フィルタよりも車両室内側から前記ダクト内の空気を吸引するダクト内空気吸引手段であり、
前記加熱器を通過した後に前記蒸発器を通過した空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記蒸発器周辺における空気の湿度が予め定める所定値よりも小さくなった場合には、前記ダクト内空気吸引手段の駆動を停止することを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
車両に備えられるとともに、車両室内へ導入する空気を冷却する蒸発器と、前記車両室内へ導入する空気を加熱する加熱器と、前記蒸発器と前記加熱器との間に備えられるとともに前記加熱器に導入する空気量を調整する温度調整ドアとをダクト内に備える車両用空調装置であって、
前記ダクトの外気取り入れ口側に配置されて、前記車両室内へ導入する空気に含まれるアレルゲンを不活性化させるアレルゲン不活性化フィルタを備え、
前記蒸発器を通過した空気の全量を加熱器に導入するように前記温度調整ドアを切り替えて、前記ダクト内に発生する空気の自然対流によって前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲン不活性化フィルタへ与えることを備えることを特徴とする車両用空調装置。
車両に備えられるとともに、車両室内へ導入する空気を冷却する蒸発器と、前記車両室内へ導入する空気を加熱する加熱器とをダクト内に備える車両用空調装置であって、
前記ダクトの軸が鉛直方向に対して略平行になるように前記ダクトが配置され、かつ前記加熱器及び前記蒸発器の上方にアレルゲン不活性化フィルタが配置されるとともに、前記ダクト内に発生する空気の自然対流によって、前記蒸発器周辺の空気を前記アレルゲンフィルタへ与えることを特徴とする車両用空調装置。