JP5021890B2 - ブロワとフィルタ手段を具備する空調機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブロワとフィルタ手段とを具備し、光触媒型、または静電フィルタとプラズマ触媒とを組み合わせた型の空調機の制御方法に関する。

従来、自動車の車室内における空気の浄化は、粒子状のフィルタ、活性炭フィルタ、またはこれらを組み合わせたフィルタによって行われていた。

空気を汚染するガスの分子は、多孔性吸収体の表面に吸着、保持される。その後、汚染物質は、一定の温度条件下で除去される。

しかし、このような構造のフィルタは、当初の吸着能力を失いやすく、約２００００ｋｍの走行で、目詰まりを起こす。

この不都合を解消するため、１つまたは複数の紫外線源と、支持体上に配置される二酸化チタンのような触媒とを同時に作用させて流体を浄化する光触媒を用いることが知られている。

特に、光触媒を用いたガス浄化の技術は、吸着フィルタの技術と関連している。

活性炭のような吸収体は、その微細な孔によって汚染物質を捉え、分解することなく即座に吸着する。ついで、光触媒は、吸着性の表面に捕捉された汚染物質の分子を、酸化還元反応により分解して除去する。

しかし、空調機に光触媒を組み入れるとすると、この光触媒を十分に働かせるため、測定装置等が必要になり、消費電力が増加する。

また、紫外線源は、熱を発生し、その周囲の要素を過熱するため、空調機を良好に稼動させる上で障害となる。

本発明の目的は、ブロワとフィルタとの間で。空気流の生成と消費電力の面で相乗効果が発揮され、フィルタ手段を組み入れても、空調機の他の要素（特にブロワ）の機能に悪影響を与えないような、ブロワとフィルタ手段とを備える空調機、およびその制御方法を提供することである。

本発明はまた、フィルタ手段の周囲の要素が過熱されるのを防止し、特に、フィルタシステムを最適に再活性化し、空調機を最適に稼動させることも目的とする。

本発明のさらに他の目的は、フィルタシステムの耐久時間を長くすることである。

上述の目的は、ブロワと空気を浄化しうるフィルタ手段を備える自動車の車室用空調機のための制御装置であって、電源、主スイッチ、制御盤、および制御盤で選択された風速に対応する電圧を前記ブロワに印加する風速調整モジュールを含み、前記空調機内に空気が存在するときは、前記フィルタ手段だけを機能させるような接続手段を設けた制御装置によって達成される。

したがって、フィルタ手段は、空気流が通過するときにのみ作動する。

空気流は、前記ブロワが作動することによって、つくり出される。

前記接続手段は、空気流が前記空調機内に存在するときに、前記フィルタ手段を前記電源と接続するスイッチ回路を含む。

本発明の第１の態様によれば、前記スイッチ回路は、前記制御盤と接続されかつ前記フィルタ手段を前記電源に接続するリレーを含み、このリレーは、前記制御盤において前記ブロワへの作動指令が発せられたときに、前記フィルタ手段を前記電源に接続する。

本発明の第２の態様によれば、前記スイッチ回路は、前記制御盤と接続され、かつ前記フィルタ手段を前記電源に接続する反転リレーを含み、この反転リレーは、前記制御盤において前記ブロワへの作動指令が発せられないときに、前記フィルタ手段と前記電源との接続を遮断する。

本発明の第３の態様によれば、前記スイッチ回路は、スイッチモジュールを含み、このスイッチモジュールのエントリー回路は、前記制御盤と前記ブロワの端子に、またこのスイッチモジュールの出口回路は、前記フィルタ手段に、それぞれ接続され、前記ブロワの端子に印加される電圧Ｅが閾値を上回ったときは、前記スイッチモジュールが、前記フィルタ手段を前記電源に接続する。

前記スイッチ回路は、ＭＯＳ型トランジスタを含み、このＭＯＳ型トランジスタの入力電圧は、バイポーラ型トランジスタによって定められ、かつ前記閾値によって律せられるのが好ましい。

本発明の他の態様によれば、前記風速調整モジュールは、前記制御盤に与えられた電気信号に応答して、パルス幅を変調する方式によって、風速調整機能を発揮することができる。

前記接続手段は、前記フィルタ手段と前記ブロワを分岐接続する接続ケーブルを含むことができる。この場合、前記フィルタ手段は、このフィルタ手段を、ブロワの可変電圧と等しい電圧の下で機能させる電子制御回路を含む。

本発明の第１の変形例においては、前記制御盤に情報を提供する外気の汚染センサをさらに具備し、前記制御盤は、前記センサによって検知された汚染物質の含有量が、外気についての閾値と等しいか、またはこれを上回るときに、空気取入口のフラップを内部循環モードの位置に移動させるようになっている。

前記制御盤は、前記外気の汚染センサによって検知された汚染物質の含有量が、前記閾値を下回るときに、前記フラップを外気モードの位置に移動させるようになっている。

本発明の第２の変形例によれば、車室内に配置され、前記制御盤に情報を提供する循環空気の汚染センサをさらに具備し、前記制御盤は、前記センサによって検知された汚染物質の含有量が、循環空気についての閾値を上回るときに、前記フラップを外気モードの位置に移動させる。

前記制御盤は、前記空気取入口のフラップを、自動車の乗員にとって汚染が少なくなるような位置に位置させるため、外気の汚染センサによって提供される情報と、循環空気の汚染センサによって提供される情報とを比較する制御ユニットを具備しているのが好ましい。

本発明の第３の変形例においては、前記制御盤は、空調機を前記内部循環モードで所定の時間稼動させた後、前記フラップを外気モードの位置に移動させるため、タイマをさらに具備している。

前記接続手段は、前記フィルタ手段の着脱を容易にする組立式接続モジュールの一部をなす複数のプラグを備えているのが好ましい。

前記フィルタ手段の組立式接続モジュールは、自動車のシガーライタの高さで分岐配線され、給電されるようになっているのが好ましい。

本発明はまた、ブロワと空気を浄化しうるフィルタ手段を備える自動車の車室用空調機の制御方法であって、前記フィルタ手段が、前記空調機内に空気流が存在するときにのみ作動させるようになっている方法をも提供する。この空気流は、ブロワの作動によってつくり出される。

本発明の方法においては、外気の汚染センサが、前記空調機に送られる空気流中に汚染物質を検知した場合には、前記空調機を内部循環モードに移行させる。

本発明の方法の第１の変形例においては、車室に配置された循環空気の汚染センサが、車室で汚染物質を検知しない場合には、前記空調機を外気モードに移行させる。

本発明の第２の変形例においては、前記空調機を、内部循環モードで所定の時間稼動させた後、外気モードへ移行させる。

本発明の第３の変形例においては、外気の汚染センサが、汚染物質を検知しない場合は、前記空調機を外気モードに移行させる。

本発明の第４の変形例においては、前記空調機は、前期外気の汚染センサから提供される情報と、循環空気の汚染センサから提供される情報とを比較した結果に基づいて、自動車の乗員にとって、より汚染が少なくなるよう、外気モードまたは内部循環モードのいずれかに設定される。

前記車室の汚染状態に関する情報は、自動車のダッシュボードに設けられた制御盤へ送られるのが好ましい。

本発明によれば、ブロワとフィルタとの間で、空気流の生成と消費電力の面で相乗効果が発揮され、フィルタ手段を組み入れても、空調機の他の要素（特にブロワ）の機能に悪影響を与えないような、ブロワとフィルタ手段とを備える空調機の制御装置、およびその制御方法が提供される。

本発明に係る装置と方法の他の特徴と効果は、添付の図面を参照して行う以下の例示的な説明により、明らかになると思う。

本発明の方法は、例えば図１と図２に示すように、光触媒によるフィルタシステムを組み入れた空調機の制御に適用される。

図１の空調機２は、よく知られているように、給気管６内に空気を供給するファンまたはブロワ４を備えている。給気管６には、冷凍サイクル（冷房機能を備えている場合）のエバポレータ８、およびエンジン冷却用の流体が通過する放熱器10も配置されている。エバポレータ８は、冷却管12の近傍に配置されている。

放熱器10の下流側では、車室内で開放している出口に向けて、給気管６が空気を送り出す。空気流の分配と混合は、フラップを制御することによって行われる。第１のフラップ14は、霜取り用送風口の開閉を、第２のフラップ16は、通風口の開閉を、第３のフラップ18は、足元への送風口の開閉をそれぞれ制御する。

給気管を通って循環する空気は、ダッシュボードの下に取付けられたフラップ20の位置により、車外（外気の場合）または車室（再循環空気の場合）から取り入れられる。この空気は、ブロワ４の渦巻き形ケーシングの底に設けられた開口22から、給気管６に流入する。

フィルタ24は、車外から流入してくる正流28のための空気取入口26に設けられている。フィルタ24は、公知の技術により、金属製の網30と図示しないバッフルプレート系によって、雨滴や粗大な粒子から保護されている。

さらに、外気中の汚染ガスを検知するため、外気の汚染センサ32が、空気の流れについて、フィルタ24の上流側に取付けられている。

変形例として、センサが粉塵を含む空気に晒されるのを避けて、センサの汚れや劣化を抑えるよう、外気中の汚染物質のセンサをフィルタの下流側に配置して、フィルタを通過した空気中の汚染ガスを検知するようにもできる。

フィルタ手段は、給気管６と一体とされている。このフィルタ手段は、光触媒型、または静電除染モジュールと組み合わされたプラズマ触媒除染モジュール型である。

光触媒フィルタ34aと紫外線ランプ34bを含む光触媒装置34を用いるフィルタ手段は、給気管６のブロワ４とエバポレータ８の間に取付けられている。したがって、空気は、車外からのものであろうと、車室を循環したものであろうと、絶えず浄化されることになる。

例えば、光触媒フィルタ34aは、複数のコーティングが施されたフィルタとすることができる。これらのコーティングの１つは、吸収物質の粒子と密接に関連づけられた光触媒から構成される。

紫外線ランプ34bは、空気の流れについて、光触媒フィルタ34aの下流側において、フィルタ34aの有効表面の大部分を紫外線照射する向きに配置される。

図１に示した構成によれば、光触媒フィルタ34aを支持し、この光触媒フィルタ34aが、下流側に設置された紫外線ランプ34bによって照射されるようにするため、エバポレータ８を用いることができる。

したがって、エバポレータ８の表面で光触媒を活性化させると、エバポレータ表面に存在する微生物は分解するか、または拡散しなくなり、悪臭をかなりの程度減少させることができる。

この用途に用いられるプラズマ触媒除染モジュールは、放電開始電圧が３〜１５ｋＶで、かつ消費電力が５０Ｗの誘電体障壁放電（ＤＢＤ）によるプラズマ技術に基づいている。触媒は、プラズマ触媒モジュールの上流側、エバポレータ８の上か、または吸着能力を保持し、かつ有効表面積を増加させるために、不織ハニカム型とした他の支持体上に配置される。

このモジュールによれば、ガス用のフィルタを、空調システムを通過する空気によって運搬される揮発性有機物および微生物用のフィルタとしても用いることができる。

空調システムを通過する空気から微粒子を除去する静電除染モジュールは、プラズマ触媒除染モジュールと組み合わせて用いられる。この静電除染モジュールは、基本的な機能として、粒子を取り込む第１の要素と、空気と微粒子を分離する第２の要素を具備する。このような要素の断面積は０．１μｍである。静電除染モジュールの電離部は、典型的には、２〜８ｋＶの電圧を供給される電極板を組み合わせたものである。他方このタイプのモジュールの集電部は、２〜８ｋＶの電圧を供給される電極板を組み合わせたものか、または不織タイプのフィルタである。

次に、光触媒フィルタ34のような型のフィルタ手段を備えるものについて説明する。しかし、この説明は、静電除染モジュールと組み合わされるプラズマ触媒除染モジュールに対しても当てはまる。

図２は、フィルタ24が、空気の流れについて、給気管６のブロワ４と光触媒装置34の間、すなわち光触媒装置34のすぐ上流側に設置される変形例を示す。なお、この箇所における配置の相違以外は、すべて図１と同じである。

模式的に表した図３において、空調機の制御装置40は、一般的な要素である、電圧Ｖ_ccの電源42、主スイッチ44、制御盤46、および風速調整モジュール48を備えている。

電圧Ｖ_ccは、自動車のバッテリ電圧（例えば１２Ｖ）、またはこのバッテリ電圧から誘導される電圧とすることができる。主スイッチ44は、例えば、自動車のキーとすることができる。

風速調整モジュール48は、制御盤46を間に挟んで、電源42と接続されており、制御盤46で選択された風速に従って、ブロワ４に所定の電圧を印加する。

このように、風速調整モジュール48は、接続ケーブル54を介して、ブロワ４に必要な電圧を印加するため、接続ケーブル52を介して、所定の電圧を印加され、かつブロワにおける風速の指令信号を受けとる。

風速調整モジュール48は、ブロワ、制御盤等に組み込むことができることに気づくと思う。

公知のように、制御盤46は、ダッシュボードに組み込まれており、制御つまみ56を具備している。制御つまみ56は、ブロワの複数の回転速度に対応する空気流の複数の制御モード（例えば０〜４）を指示することができる。設定０は、風速０であり、設定４は、最大風速を示すものである。

本発明によれば、制御装置40は、スイッチ回路51、光触媒装置34と接続する接続ケーブル66、および制御装置40の電気回路における接続ケーブル68，70を具備する。

スイッチ回路51は、例えばリレーまたは出力用トランジスタとすることができる。

スイッチ回路51が、接続ケーブル70を介してブロワへの給電を検知したときは、接続ケーブル66と68を介して、光触媒装置34を電源42に接続する。ブロワに給電されていないとき、またはもはや給電が行われなくなったときは、スイッチ回路51は、光触媒装置34へは給電しないか、または給電を遮断する。

また、空調機２に空気が流れているときも、スイッチ回路51は、光触媒装置34を電源42に接続させる。

この実施形態においては、空気の流れは、ブロワが機能することによってつくり出される。

ブロワに引き続いて光触媒装置を作動させると、外気が汚染されていないときに、紫外線ランプの効果により、光触媒（ＴｉＯ₂）と活性炭を浄化することができる。

一例として、風速調整モジュール48は、制御つまみ56の位置によって定まる電圧をブロワを印加する分電回路を備えることができる。

風速調整モジュール48は、パルス幅を変調（ＰＷＭ）によって風速調整機能を発揮しうるように、ブロワに送られる風速に関する情報に従って、安定な周波数と振幅を有するパルスが連続する時間を変える電子モジュールとすることができる。このような電子モジュールによって送られる矩形の信号は、ＲＣフィルタを通過した実効電圧の下で変換される。

この変換は、風速調整モジュールが容易に解析しうる電子情報を送ることができる制御盤46、すなわち、電子型または半電子型の制御盤を利用することによって可能となる。この電子情報は、多重送信型またはＰＷＭ型のバスによって、アナログ型情報（電圧）と同時に送ることができる。

制御キー44が作動すると、制御盤46によって、ブロワ４に対し、風速調整モジュール48を介して、送風するように指示がなされる。

さらに、ブロワ４は、制御キー44が作動したとき、自動的に最小の風速を送るようにすることもできる。

光触媒装置34の組立式接続モジュール（キット57）は、光触媒装置34に外形的な変更を加えなくても、自動車への着脱が容易になるよう、プラグ53，54を備えているのが好ましい。組立式接続モジュール57は、あらゆる型の自動車に適合することができ、スペア部品のように、容易に取付けることができる。

勿論、光触媒装置34は、空調機２内において、無交換式に接続させることもできる。

光触媒装置34の組立式接続モジュール57は、自動車の接続インターフェースを介して、ブロワの高さ、またはハンドルロック装置の高さに、接続することができる。

光触媒装置34の組立式接続モジュール57は、アクセスが容易になるよう、シガーライタの高さに接続するのが好ましい。

図４Ａは、リレー50を含むスイッチ回路51を備える制御装置40の一実施形態を模式的に示す。

巻枠58と接続端子60によって模式的に示されるリレー50は、巻枠58に給電するエントリー回路62と、リレー50の接続端子60を含む出口回路64とを備えている。

リレー50のエントリー回路62は、制御盤46に接続され、出口回路64は、接続端子60の位置によって、光触媒装置34に接続する回路を開閉する。

制御盤46がブロワ４の作動指令を受けると、制御盤46は、光触媒装置34と電源42を接続させる指令の電気信号を送る。この信号は、接続ケーブル70を介してエントリー回路62に入り、リレー50の接続端子に至る。

エントリー回路62に上述の指令信号が送られないときは、リレー50の接続端子60は、復元力によって、光触媒装置34への給電を遮断する中立位置に引き戻される。

ブロワが給電されているとき、すなわち、制御つまみ56が設定１〜４のいずれかに位置するときに、例えば漏電が発生したという指令信号が発せられることがある。

リレー50と接続ケーブル66，68，70は、ブロワ４が給電されている間、電源42から光触媒装置34に至る接続を確保する接続手段を構成する。したがって、光触媒装置34は、作動中は、周囲の要素を過熱することなく、常時空気流の中にある。

さらに、指令回路の特別な構成とリレーにより、ブロワへの給電は、光触媒装置への給電には影響されない。したがって、ブロワによる送風は、保持される。

リレー50は、エントリー回路で一定の条件が満たされたときに、出口回路の機能状態を変えうるものであれば、電気的なもの、メカトロニクス的なもの、または電子的なもののいずれでもよい。

同様に、リレー50は、光触媒装置34が、ブロワ４の機能について予め定めた時間の後に機能するように、特別な動作時間を有するリレーとすることがある。このようにすれば、光触媒装置34は、ブロワ４の応答時間が、紫外線ランプ34bのそれより長いため、十分に保護されることになる。

本発明によれば、制御装置40は、外気の汚染センサ32を、制御盤46に設けられたコンパレータ72に接続する回路71を備えている。コンパレータ72は、センサ32から送られる測定信号74を、閾値を与える参照信号76と比較し、フラップ20を外気の入口へ向けて動かすステップモータ（図示せず）に送られる制御信号78を導き出す。

空調機の内部に空気の流れが存在するとき、およびセンサ32によって検出された汚染物質の含有量が、参照信号76の閾値に対応して設定された値を下回るときは、フラップ20に指令を発するステップモータは、フラップ20を「外気」の位置に進めるため、稼動する。

この反対に、センサ32によって検出された汚染物質の含有量が、閾値と等しいかまたはこの値を超えるときは、フラップ20は、「内部循環」の位置に進められる。したがって、自動車の乗員は、外気に含まれる汚染物質から保護され、光触媒装置34の耐用年数も長くなる。

センサ32は、外気中に汚染物質が存在するか否かを検知し、汚染物質の有無に応じて、フラップ20を自動的に対応する位置に移動させることができる。

公知の技術によれば、汚染物質のセンサ32は、電気で加熱され、一定のガスと反応すると電気抵抗が変化するフィルムを備える。センサ32は、炭化水素、一酸化炭素、メタン等のガスを検知する還元型のものか、または窒素酸化物やオゾンのようなガスを検知するオキシダント型のものにすることができる。

センサが、空間の特定の箇所において、または時間の経過の中で突発的に生じる汚染物質のピークによって影響されないように、センサは、一般に、特定の時間に表れるそのような汚染物質の一番高いピーク、および通常は２番目までのピークを処理する論理回路または処理ユニットを備え、周囲の環境によって検知のための閾値を定める。例えば都市で検知される汚染物質検出線の下方のノイズは、田園地帯で検知されるそれと同じではない。

図４Ｂと図４Ｃは、制御装置の２つの変形例を示す。

図４Ｂの変形例によれば、制御装置40は、外気中の汚染物質を検出するセンサ32を第１のコンパレータ72に接続する回路80を備えている。コンパレータ72は、センサ32から送られる測定信号74を、閾値を与える参照信号76と比較し、制御ユニット83、例えば制御盤46に含まれている簡単な論理回路へ送られる第１の信号７７を導き出す。

さらに、回路80は、車室内に配置される第２の汚染センサ82を、第２のコンパレータ84に接続している。第２のコンパレータ84は、車室の汚染センサ82から送られる測定信号85を、閾値を与える参照信号86と比較し、制御ユニット83へ送られる信号87を導き出す。

この変形例によれば、制御ユニット83は、信号78によって、フラップ20を同期させ、外気中または車室における汚染物質の有無に応じて、フラップ20を２つの位置の間で自動的に移動させる。

外気の汚染センサ32によって検出された汚染物質の含有量が、閾値と等しいかまたはこの値を超えるときは、フラップ20は、「内部循環」の位置に進められる。

車室の汚染センサ82によって検出された汚染物質の含有量が、閾値を下回るときは、フラップ20は、「外気」の位置に進められる。

車室の汚染センサ82はまた、フィルタ手段、より詳しくは静電除染モジュールと組み合わされたプラズマ触媒による除染モジュールを制御する機能を有する。汚染レベルの測定は、車室の汚染センサ82によって測定される汚染レベルに適合する除染を行うため、除染に係る要素において利用可能な出力を制御するシステムの指令アルゴリズムに従って行われる。

制御ユニット83は、外気の入口に設けられたフラップを、より適した位置、すなわち自動車の乗員を汚染から保護する位置に移動させるため、外気の汚染センサ32から提供される情報と、車室の汚染センサ82から提供される情報を比較するのが好ましい。

図４Ｃの変形例によれば、制御盤46は、制御ユニット83に接続されたタイマ90を具備する。

外気の汚染センサ32によって検出された汚染物質の含有量が、閾値と等しいかまたはこの値を超えるときは、制御ユニット83は、信号78によってフラップ20を「内部循環」の位置に進め、タイマ90を作動させる。

「内部循環」モードにおいて予め定められた時間内部循環させた後、タイマは、フラップを「外気」の位置に移動させる制御ユニット83に対して、信号を送る。

上述の内部循環時間は、光触媒およびブロワの特性に従って、車室内の空気を浄化するのに十分に長く、かつ悪臭が生じないように十分に短いものとされる。実際、内部循環を非常に長く続けた後は、閉め切った車室内に悪臭が生じることがある。さらに、車室に２人またはそれ以上の乗員がいる場合は、乗員の呼吸による湿気によって窓が急速に曇る。

そこで、妥協点として、内部循環の時間は、３〜１０分、好ましくは４〜５分とする。

図５〜図７は、本発明に係る空調設備の制御装置の他のモードを示す。

これらのモードは、汚染物質の検知に係る要素や、「内部循環」モードの位置と「外気」モードの位置との間で自動的に移動する要素など、上述の変形例と同じ要素を備えている。

図５に示す実施形態によれば、図４Ａについて説明したリレーが、反転リレー100によって置き換えられている。

反転リレー100は、制御盤46に接続され、主スイッチ44を介して光触媒３４を電圧Ｖ_ccの電源に接続している。反転リレー100は、制御盤46からブロワ４へ作動指令が発せられないときは、光触媒装置34と電源の接続を切断する。

換言すれば、制御盤46における制御つまみ56が設定０を指しているときは、反転リレー100は、光触媒装置34への給電を遮断する。

反対に、制御つまみ56が、設定０以外（ブロワへの給電を意味する）を指しているときは、反転リレーは、光触媒装置34へも給電する。

図６に示す実施形態においては、リレーは省略されており、接続ケーブル102と104が、光触媒装置34とブロワ４の分路を形成している。

この実施形態の利点は、接続が単純化されて、製造コストが低廉になることである。光触媒装置34を空調機と統合すると、特に有利になる。

ブロワ４は、最大の風速のときに３０Ａの電流を供給し、最小の風速のときにも、５Ｖ以下の電圧の下で３〜６Ａの電流を供給することから、分路接続しても、ブロワ４の送風を中断しなければならなくなるようなことはないことに気づくと思う。この間、光触媒装置は、約０．５Ａの電流を供給する。

この実施形態においては、光触媒装置は、光触媒装置34に対する制御情報により変圧を行うため、このような電圧の変化を解釈するのに特に適した電子制御により、ブロワの可変電圧と等しい電圧の下で機能することが求められる。

図７の実施形態によれば、制御盤46は、接地によって、電気アークがかなりの程度減少され、利用者の安全を確保している。

さらに、これまでに説明してきたものと同じように、制御盤46は、ブロワ４に接続された風速調整モジュール48に接続されている。

ここでの説明は例示であるため、風速調整モジュール48は、一連の抵抗106を備える分電回路によって模式的に示されている。

風速調整モジュール48は、制御盤46において選択された風速に従って、ブロワ４に所定の電圧を印加する。

さらに、本実施形態における制御装置は、エントリー回路110と出口回路112とを含むスイッチモジュール108を具備している。エントリー回路110は、ブロワ４の端子114と116に接続されている。出口回路112は、電圧Ｖ_ccの電源と接続された光触媒装置34に、端子118において接続されている。スイッチ回路108も、端子120において接地されているのは勿論である。

ブロワ４の端子116と光触媒34の端子は、主スイッチ44を介して、電圧Ｖ_ccの電源に接続されている。

ブロワ４の各端子における電圧Ｅが閾値（例えば２Ｖ）と等しいか、またはこの値を超えた場合は、スイッチモジュール108は、光触媒装置34と電源とを接続させる。

反対に、ブロワ４の各端子における電圧Ｅが閾値を下回る場合、すなわちブロワが停止するか、または非常に弱い送風を行う場合には、スイッチモジュール108は、光触媒装置34と電源との接続を遮断する。

図８は、図７によるスイッチモジュール108の一例を詳細に示す。

この実施形態によれば、スイッチモジュール108（破線で示す）は、ＭＯＳ型トランジスタ130を具備している。このＭＯＳ型トランジスタ130の入力電圧は、バイポーラ型トランジスタ140によって定められ、かつ前述の閾値によって律せられる。

閾値より小さな電圧を受ける他の端子114が、抵抗146を介して、バイポーラ型トランジスタ140のベース144に接続されているのに対して、閾値より大きな電圧を受けるブロワ４の端子116は、バイポーラ型トランジスタ140のエミッタ１４２に接続されている。

バイポーラ型トランジスタ140のベース−エミッタ電圧の大きさは、ブロワ４の各端子における電圧Ｅと関連している。

バイポーラ型トランジスタ140のコレクタ148は、第２の抵抗150を介して接地されている（符号120で示す地点）。

ＭＯＳ型トランジスタ130は、グリッド132において、バイポーラ型トランジスタ140のコレクタ148に接続されているが、そのドレーン134は、光触媒装置34を介して電源Ｖ_ccの電圧（符号118で示す地点）に接続されている。一方、そのソース136は、接地されている（符号120で示す地点）。

バイポーラ型トランジスタ140のベース−エミッタ電圧は、ＭＯＳ型トランジスタ130のグリッド−ソース電圧を定めるが、これは、ドレーン134とソース130の間で回路を開閉し、光触媒装置34への給電またはその停止を指示することを意味する。

ブロワ４が停止すると、その各端子における電圧Ｅは０になる。その結果、ＭＯＳ型トランジスタ130の入力電圧、すなわちグリッド−ソース電圧は０になる。したがって、ソース136とドレーン134の間にチャネルは存在しなくなり、光触媒装置34は給電されなくなる。

反対に、ブロワ４が作動し、その各端子における電圧Ｅが閾値電圧（例えば２Ｖ）を上回っているときは、チャネルソース136とドレーン134の間にはチャネルが存在し、光触媒装置34に給電がなされる。

図９は、本発明に係る自動車の車室用空調機における制御プロセスの一例を示す。

過程Ｓ１においては、ブロワ４への作動指令が、主スイッチ44と制御盤46（図３〜図４Ｃ参照）から発せられているか否かを判断する。

指令が発せられていない場合には、過程Ｓ１に戻る前に、光触媒装置とブロワを停止させる（過程Ｓ２と過程Ｓ３）。

指令が発せられている場合には、ブロワを作動させ（過程Ｓ４）、ついで光触媒装置を作動させる（過程Ｓ５）。

外気の汚染センサ32によって、空調機に送り込まれる外気の中に汚染物質が検出された場合には（過程Ｓ６）、制御盤46は、空気取入口に設けられたフラップ20を、「内部循環」位置へ移動させる（過程Ｓ７）。

過程Ｓ８においては、車室の汚染状態に関する情報が、ダッシュボードに設けられた制御盤に送られる。

過程Ｓ６において、外気の汚染センサ32によって汚染物質が検出されなかった場合には、過程Ｓ６の判断を繰返し行う。

「内部循環」モードを終えた後、車室に設置された汚染センサ82（図４Ｂ参照）が、車室内での汚染を検知しなかった場合には（過程Ｓ９）、制御盤46は、空気取入口に設けられたフラップ20を、「外気」位置へ移動させる（過程Ｓ10）。

過程Ｓ10においては、車室内の空気が清浄であるとの情報が、ダッシュボードに設けられた制御盤に送られ、過程Ｓ１に戻る。

過程Ｓ９において、車室の汚染センサ82が、車室内の汚染を検知したときには、この過程Ｓ９の判断を繰返し行う。

したがって、この制御プロセスは、空調機内に空気流が存在するときには、フィルタ手段のみを作動させ、汚染物質が検知されたときには、空調機を「内部循環」モードで稼動させるものである。

変形例として、過程Ｓ８において、空調機を、「内部循環」モードで所定の時間稼動させた後、「外気」モードで稼動させるようにすることもできる。「内部循環」モードの稼動時間は、３〜１０分、好ましくは４〜５分である。

さらに他の変形例として、過程Ｓ８において、外気の汚染センサが汚染物質を検知しない場合に、空調機を、「外気」モードで稼動させるようにすることもできる。

ブロワとフィルタ手段を具備する自動車用空調機の模式的断面図である。 第１の変形例に係る空調機の模式的断面図である。 本発明に係る制御装置の回路図である。 本発明に係るリレーを備える制御装置の第１の変形例を示す回路図である。 本発明に係るリレーを備える制御装置の第２の変形例を示す回路図である。 本発明に係るリレーを備える制御装置の第３の変形例を示す回路図である。 本発明に係る反転リレー回路を備える制御装置の回路図である。 本発明に係る簡単な接続ケーブルを備える制御装置の回路図である。 本発明に係る指令モジュールを備える制御装置の回路図である。 図７の指令モジュールを示す回路図である。 本発明に係る制御プロセスを示す流れ図である。

符号の説明

２ 空調機
４ ブロワ
６ 給気管
８ エバポレータ
12 冷却管
14, 16, 18, 20 フラップ
24 フィルタ
26 空気取入口
34 光触媒装置
34a 光触媒フィルタ
34b 紫外線ランプ
42 電源
44 主スイッチ
46 制御盤
48 風速調整モジュール
52, 54 接続ケーブル

Claims (25)

1. ブロワ(４)と空気を浄化しうるフィルタ手段とを備える自動車の車室用空調機(２)のための制御装置であって、
   前記制御装置は、電源(42)、主スイッチ(44)、制御盤(46)、および制御盤(46)で選択された風速に対応する電圧を、前記ブロワ(４)に印加する風速調整モジュール(48)を含む電気回路を具備し、
   前記空調機(２)内に空気流が存在する場合にのみ、前記フィルタ手段が通電されるようにする接続手段が設けられ、
   前記接続手段は、空気流が前記空調機(２)内に存在するときに前記フィルタ手段を前記電源(42)と接続するスイッチ回路(51)を有し、
   前記スイッチ回路(51)は、スイッチモジュール(108)を有し、
   前記スイッチモジュール(108)は、前記制御盤(46)と前記ブロワ(４)の端子(114)(116)に接続されるエントリー回路(110)と、前記フィルタ手段に接続される出口回路(112)とを備え、
   前記ブロワ(４)の端子(114)(116)に印加される電圧Ｅが閾値を上回ったときには、前記スイッチモジュール(108)が、前記フィルタ手段を前記電源に接続するようになっており、
   前記装置は更に、車室内に配置される循環空気用汚染センサ(82)をさらに具備し、前記汚染センサは、前記フィルタ手段を制御して、前記汚染センサにより測定された汚染の程度に応じた浄化を与えるようになっていることを特徴とする制御装置。
2. 前記ブロワ(４)が作動することによって、空気流がつくり出されることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記スイッチ回路(108)は、ＭＯＳ型トランジスタ(130)を含み、このＭＯＳ型トランジスタ(130)の入力電圧は、バイポーラ型トランジスタ(140)によって定められ、かつ前記閾値によって律せられることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
4. 前記風速調整モジュール(48)は、前記制御盤(46)に与えられた電気信号に応答して、パルス幅を変調する方式により、風速調整機能を発揮することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記接続手段は、前記フィルタ手段と前記ブロワ(４)を分岐接続する接続ケーブル(102)(104)を含むことを特徴とする請求項１または２記載の制御装置。
6. 前記フィルタ手段は、このフィルタ手段を、ブロワの可変電圧と等しい電圧の下で機能させる電子制御回路を含むことを特徴とする請求項５記載の制御装置。
7. 前記制御盤(46)に情報を提供する外気の汚染センサ(32)をさらに具備し、この制御盤は、前記センサによって検知された汚染物質の含有量が、外気についての閾値と等しいか、またはこれを上回るときに、空気取入口のフラップ(20)を内部循環モードの位置に移動させるようになっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の制御装置。
8. 前記制御盤(46)は、前記外気の汚染センサ(32)によって検知された汚染物質の含有量が、前記閾値を下回るときに、前記フラップを外気モードの位置に移動させるようになっていることを特徴とする請求項７記載の制御装置。
9. 車室内に配置され、前記制御盤(46)に情報を提供する循環空気の汚染センサ(82)をさらに具備し、この制御盤は、前記センサ(82)によって検知された汚染物質の含有量が、循環空気についての閾値を上回るときに、前記フラップ(20)を外気モードの位置に移動させるようになっているようになっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の制御装置。
10. 前記制御盤(46)は、前記空気取入口のフラップを、自動車の乗員に対する汚染が少なくなるような位置に位置させるため、外気の汚染センサ(32)によって提供される情報と、循環空気の汚染センサ(82)によって提供される情報とを比較する制御ユニット(83)を具備することを特徴とする請求項９記載の制御装置。
11. 前記制御盤(46)は、空調機を前記内部循環モードで所定の時間稼動させた後、前記フラップを外気モードの位置に移動させるためのタイマ(90)を、さらに具備することを特徴とする請求項７記載の制御装置。
12. 前記接続手段は、前記フィルタ手段の着脱を容易にする組立式接続モジュール(57)の一部をなすプラグ(53)(54)を備えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の制御装置。
13. 前記フィルタ手段の組立式接続モジュール(57)は、自動車のシガーライタの高さで分岐配線され、給電されることを特徴とする請求項１２記載の制御装置。
14. 前記フィルタ手段は、光触媒装置(34)であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の制御装置。
15. 前記フィルタ手段は、静電除染モジュールと組み合わされたプラズマ触媒型除染モジュールであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の制御装置。
16. 前記プラズマ触媒型除染モジュールと静電除染モジュールは、測定された汚染の程度に応じた除染を行うため、循環空気の汚染センサ(82)によって制御されることを特徴とする、請求項９記載の制御装置と組み合わされた請求項１５記載の制御装置。
17. ブロワ(４)と空気を浄化しうるフィルタ手段と車室内に配置される循環空気用の汚染センサ(82)とを備える自動車の車室用空調機(２)の制御方法であって、前記フィルタ手段が、前記空調機内に空気流が存在するときにのみ通電され、
    前記ブロワ(４)の端子(114)(116)に印加される電圧Ｅが閾値を上回ったときに、前記フィルタ手段が前記電源に接続されることにより、前記通電が実現され、
    前記汚染センサ(82)が前記フィルタ手段を制御して、前記汚染センサにより測定された汚染の程度に応じた浄化を与えることを特徴とする方法。
18. 前記空気流は、ブロワの作動によってつくり出されることを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 外気の汚染センサ(32)が、前記空調機(２)に送られる空気流中に汚染物質を検知した場合には、前記空調機(２)を内部循環モードに移行させることを特徴とする請求項１７または１８記載の方法。
20. 車室に配置された循環空気の汚染センサ(82)が、車室で汚染物質を検知しない場合には、前記空調機(２)を外気モードに移行させることを特徴とする請求項１８または１９記載の方法。
21. 前記外気の汚染センサ(32)が、汚染物質を検知しない場合には、前記空調機(２)を外気モードに移行させることを特徴とする請求項１９記載の方法。
22. 前記空調機(２)は、前記外気の汚染センサ(32)から提供される情報と、循環空気の汚染センサ(82)から提供される情報とを比較した結果に基づいて、自動車の乗員にとって、より汚染が少なくなるよう、外気モードまたは内部循環モードのいずれかに設定されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
23. 前記空調機(２)を、内部循環モードで所定の時間稼動させた後、外気モードへ移行させることを特徴とする請求項１９記載の方法。
24. 前記所定の時間は、３〜１０分、好ましくは４〜５分であることを特徴とする請求項２３記載の方法。
25. 車室の汚染状態に関する情報が、自動車のダッシュボードに設けられた制御盤へ送られることを特徴とする請求項１９〜２４のいずれかに記載の方法。

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