特開 2024-151714 ダクト構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151714

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】ダクト構造

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/00 20060101AFI20241018BHJP

   B60H 3/00 20060101ALI20241018BHJP

   F24F 8/22 20210101ALI20241018BHJP

   A61L 2/10 20060101ALI20241018BHJP

   B60R 13/02 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

B60H1/00 102L

B60H1/00 102S

B60H3/00 Z

F24F8/22

A61L2/10

B60R13/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065298

(22)【出願日】2023-04-13

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】内堀 和磨

(72)【発明者】

【氏名】富田 玲子

【テーマコード（参考）】

3D023

3L211

4C058

【Ｆターム（参考）】

3D023BB02

3D023BD01

3L211BA10

3L211DA14

3L211DA73

4C058AA23

4C058AA30

4C058BB06

4C058CC02

4C058KK02

4C058KK22

(57)【要約】

【課題】エアダクトに配された光源を用いて乗物内の光源を削減する。
【解決手段】乗物内に配されて空気流路を形成するダクト本体４０と、光源６０と、ダクト本体４０の一部を構成するとともに光源６０を保持する光源保持部７４と、光源保持部７４をダクト本体４０の壁面に沿う回転軸７６ａまわりに回転可能に保持し、光源６０がダクト本体４０内を照射する位置である第１位置と、光源６０がダクト本体４０の外側に向かって照射する位置である第２位置との間で、光源保持部７４を回転させる保持部回転機構８８と、を備えた構成とする。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗物内に配されて空気流路を形成するダクト本体と、
光源と、
前記ダクト本体の一部を構成するとともに、前記光源を保持する光源保持部と、
前記光源保持部を前記ダクト本体の壁面に沿う回転軸まわりに回転可能に保持し、前記光源が前記ダクト本体内を照射する位置である第１位置と、前記光源が前記ダクト本体の外側に向かって照射する位置である第２位置との間で、前記光源保持部を回転させる保持部回転機構と、
を備えたダクト構造。

【請求項2】

前記ダクト本体の内部に配された空気清浄部を備え、
前記光源は、深紫外線を照射するものとされ、前記第１位置において前記空気清浄部に深紫外線を照射する請求項１に記載のダクト構造。

【請求項3】

前記ダクト本体は、乗物室の意匠面を形成する乗物用内装材の室外側に配され、
前記光源は、前記第２位置において、乗物室に向かって光を照射する請求項１または請求項２に記載のダクト構造。

【請求項4】

前記乗物用内装材は、開口を有する内装材本体部と、前記内装材本体部にスライド移動可能に設けられて前記開口を開閉させるスライダと、を備え、
前記保持部回転機構は、前記スライダのスライド移動によって前記光源保持部の回転を許容するものとされ、
前記スライダが前記開口を閉状態としている場合に、前記光源保持部を前記第１位置に位置させ、前記スライダが前記開口を開状態としている場合に、前記光源保持部を前記第２位置に位置させて前記開口から前記光源の光を出射する請求項３に記載のダクト構造。

【請求項5】

前記乗物用内装材は、天井材であり、
前記光源保持部は、前記ダクト本体の本体部に対してヒンジによって回転可能に保持されており、
前記スライダは、前記光源保持部を下方から支持することで前記第１位置に位置させ、スライド移動することによって前記光源保持部の支持位置を変化させて、前記光源保持部を回転させる請求項４に記載のダクト構造。

【請求項6】

前記乗物用内装材は、天井材である請求項３に記載のダクト構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗物に配されるエアダクトのダクト構造に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、エアダクト（空気通路）内において流れる空気を清浄する技術、具体的には、光触媒作用を引き起こす物質（光触媒体）に対して、光を照射して、光触媒作用を活性化させ、空気中に含まれる臭い成分等を分解することで、空気を清浄する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１２９７０４号公報

【特許文献2】特開２０２２－１１９１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

また、近年では、除菌のニーズが高まっており、エアダクト中のフィルタ等を除菌すべく、深紫外線を照射する構成のものも存在する。さらに、上記特許文献２のように、車室内に、深紫外線を照射して、シートや内装材の除菌を行うことも行われる。このように、乗物内には、可視光や上記紫外線を照射するために種々の光源が設けられる。特に、深紫外線を照射する光源は、比較的高価なものであるため、複数設けると、コストアップに繋がることになる。

【0005】

本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、エアダクトに配された光源を用いて乗物内の光源を削減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本願に開示されるダクト構造は、下記の構成とされている。
（１）乗物内に配されて空気流路を形成するダクト本体と、
光源と、
前記ダクト本体の一部を構成するとともに、前記光源を保持する光源保持部と、
前記光源保持部を前記ダクト本体の壁面に沿う回転軸まわりに回転可能に保持し、前記光源が前記ダクト本体内を照射する位置である第１位置と、前記光源が前記ダクト本体の外側に向かって照射する位置である第２位置との間で、前記光源保持部を回転させる保持部回転機構と、
を備えたダクト構造。

【0007】

本願に開示のダクト構造は、例えば、光触媒作用を引き起こす物質に対して、光を照射する光源（可視光線や紫外線を照射するもの）や、エアダクト内に配されたフィルタ等を除菌するために深紫外線を照射する光源等を、ダクトの外側に向けることが可能とされている。光源が、可視光を照射するものである場合には、乗物室内に向けて光を照射する照明装置として利用することができる。また、光源が、紫外線を照射するものである場合には、乗物室内に向けて紫外線を照射して乗物室内の除菌に利用することができる。したがって、本願に開示のダクト構造によれば、１つの光源を、２種類の目的で利用することが可能であり、コストを抑えることができる。なお、光源が深紫外線を照射するものである場合、第２位置において乗物室に向けて深紫外線を出射する場合に限定されず、例えば、乗物室内に小物等を除菌するスペースを設け、そのスペース内に向けて深紫外線を出射するような構成としてもよい。

【0008】

また、上記構成のダクト構造において、以下に示す種々の態様とすることが可能である。なお、本発明は以下の態様に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

【0009】

（２）前記ダクト本体の内部に配された空気清浄部を備え、
前記光源は、深紫外線を照射するものとされ、前記第１位置において前記空気清浄部に深紫外線を照射する（１）項に記載のダクト構造。

【0010】

この構成のダクト構造は、光源の種類が深紫外線を照射するものに限定されている。深紫外線を照射する光源は、比較的コストが高いため、コストをより抑えることができる。また、この構成のダクト構造は、ダクトの外側、例えば、乗物室内等の乗員が触れやすい箇所（車両のシートや内装材）等を除菌することも可能となる。近年では、公共の乗物やタクシー等は、不特定多数の乗員が乗り降りするため、除菌のニーズが高まっており、この構成のダクト構造が好適である。

【0011】

（３）前記ダクト本体は、乗物室の意匠面を形成する乗物用内装材の室外側に配され、
前記光源は、前記第２位置において、乗物室に向かって光を照射する（１）項または（２）項に記載のダクト構造。

【0012】

乗物室内には、マップランプやルームランプ等の照明用の光源や、上述したような乗物室内の除菌を目的とした光源等、種々のものが必要となる。したがって、この構成のダクト構造には、光源の数を減らすことが可能な本願に開示のダクト構造が好適である。

【0013】

（４）前記乗物用内装材は、開口を有する内装材本体部と、前記内装材本体部にスライド移動可能に設けられて前記開口を開閉させるスライダと、を備え、
前記保持部回転機構は、前記スライダのスライド移動によって前記光源保持部の回転を許容するものとされ、
前記スライダが前記開口を閉状態としている場合に、前記光源保持部を前記第１位置に位置させ、前記スライダが前記開口を開状態としている場合に、前記光源保持部を前記第２位置に位置させて前記開口から前記光源の光を出射する（３）項に記載のダクト構造。

【0014】

この構成のダクト構造によれば、乗員が乗物室からの操作で、光源の照射方向を容易に変更することができる。スライダの移動に連動して光源保持部が回転する構成（スライダの移動を光源保持部の回転に変換する構成）であってもよく、スライダが単に光源保持部を支持しており、その支持が外れることで、光源保持部が回転する構成であってもよい。

【0015】

（５）前記乗物用内装材は、天井材であり、
前記光源保持部は、前記ダクト本体の本体部に対してヒンジによって回転可能に保持されており、
前記スライダは、前記光源保持部を下方から支持することで前記第１位置に位置させ、スライド移動することによって前記光源保持部の支持位置を変化させて、前記光源保持部を回転させる（４）項に記載のダクト構造。

【0016】

この構成のダクト構造は、エアダクトの配設箇所が天井に限定されるとともに、保持部回転機構による光源保持部を回転させる構成が具体化されている。この構成のダクト構造によれば、簡便な構造で、光源保持部を回転させることができる。

【0017】

（６）前記乗物用内装材は、天井材である（３）項または（４）項に記載のダクト構造。

【0018】

乗物の天井には従来からルームランプが配されていることや、乗物室内の除菌を行うために深紫外線を照射する位置には天井が好適であることから、天井から光を照射可能な光源は、有効的に利用できる。したがって、天井材の乗物室外側に配されたエアダクトに対して、本願に開示のダクト構造は好適である。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、エアダクトに配された光源を用いて乗物内の光源を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態のダクト構造が採用された空気清浄ユニットを備える車両の天井を車室内から視た斜視図

【図2】空気清浄ユニットによる空気の流れを示す模式図

【図3】空気清浄ユニットの平面図

【図4】空気清浄ユニットの側面断面図（図３におけるＡ－Ａ断面図）

【図5】実施形態のダクト構造の要部を拡大して示す図であり、スライダが開口を閉じている状態を示す図

【図6】実施形態のダクト構造の要部を拡大して示す図であり、スライダが開口を途中まで開いた状態を示す図

【図7】実施形態のダクト構造の要部を拡大して示す図であり、スライダが開口を全開した状態を示す図

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施形態のダクト構造は、乗物である車両（自動車）１０のエアダクトに採用されている。具体的には、図１に示すように、車両１０には、天井に、室内前方側の空気を、室内後方側に送るための送風装置１２が設けられており、その送風装置１２のエアダクトに、本発明のダクト構造が採用されている。以下、図１から図７を参照しつつ、この送風装置１２について説明しつつ、本発明の実施形態のダクト構造について説明することとする。

【0022】

送風装置１２は、図２に示すように、車体の天井部分を構成するルーフパネル１４と、そのルーフパネル１４の室内内側を覆うルーフトリム１６との間に設けられている。そして、図１および図２に示すように、ルーフトリム１６に取り付けられたカバー１８に形成された吸入口１８ａから車室前方側の空気を吸いこんで、ルーフトリム１６におけるカバー１８の後方側に形成された送風口１６ａから空気を放出する。

【0023】

送風装置１２は、図３および図４に示すように、吸入口１８ａから空気を吸い込むための送風ファン２０と、送風ファン２０が吸い込んだ空気を後方に送るエアダクト２２と、からなる。エアダクト２２には、送風ファン２０が吸い込んだ空気を清浄する空気清浄ユニット２４が設けられている。また、エアダクト２２は、空気清浄ユニット２４から送風口１６ａまでの部分が、ダクト部材２６によって形成されている。詳しく言えば、ダクト部材２６がルーフトリム１６の裏面（上面）に沿う形で固定されることで、ダクト部材２６とルーフトリム１６との間に、エアダクト２２の一部が形成されている。

【0024】

上記のうち送風ファン２０と空気清浄ユニット２４は、ルーフトリム１６に設けられた開口１６ｂに臨む形で配されている。開口１６ｂは、車室内側から前述のカバー１８により覆われている。このカバー１８は、車両後方から前方に向けて下方に傾斜するように配置されており、前方部分に吸入口１８ａが前方に向けて開口している。

【0025】

送風ファン２０は、図４に示すように、全体として扁平な略円柱型の本体部３０を備えており、その本体部３０は、底面が上下方向を向くように設置されている。送風ファン２０は、その底面に形成された吸気口３２から吸い込んだ空気を後方に向けて送風する構成とされており、後方に向けて扁平な角筒状に突出する排気口３４を備えている。

【0026】

送風ファン２０の後方には、空気清浄ユニット２４が設けられている。そして、この空気清浄ユニット２４が、本実施形態のダクト構造を有するものとなっている。空気清浄ユニット２４は、送風ファン２０の排気口３４から連なる箱型のハウジング（ダクト本体）４０を備えている。ハウジング４０は、断面矩形の筒状のものであり、図３，４に示すように、略水平方向に延在する上壁４１と、上壁４１と対向する底壁４２と、上壁４１および底壁４２を連結する２つの側壁４４とを備えている。そして、ハウジング４０の前端に上記排気口３４が連なるとともに、後端にダクト部材２６が連なっている。

【0027】

ハウジング４０内には、送風ファン２０から送り出された空気をろ過するためのフィルタ（空気清浄部）５０が収容されている。フィルタ５０は、ハウジング４０の内面に全周にわたって当接して、空気流路を覆う形で配されている。フィルタ５０は、空気の流れる方向において、２層構造とされており、下流側の層は、上流側の層より目が細かくされている。また、上流側の層は、織布状、多孔質状あるいはメッシュ状の基材に、光触媒が担持された構成のものとなっている。光触媒は、光触媒作用を引き起こす物質であり、菌やウイルス等の微生物を殺菌する作用を有するものとすることができる。この光触媒としては、例えば、酸化チタン、タングステン、インジウム、銀、モリブデン、亜鉛、ガリウム、タンタル、およびヒ素等の金属化合物の中から採用することができる。

【0028】

そして、ハウジング４０内におけるフィルタ５０の上流側には、光源６０が配されている。光源６０は、ＵＶ－ＬＥＤ６２と、そのＵＶ－ＬＥＤ６２が実装された基板６４とからなる。ＵＶ－ＬＥＤ６２は、紫外線の中でも波長が短い波長１００～２８０ｎｍの深紫外線（ＵＶＣ）を発光する深紫外線ＬＥＤ素子である。このＵＶ－ＬＥＤ６２は、頂面発光型のものであり、下流側に位置するフィルタ５０に向かってＵＶＣを照射し、光触媒作用を励起させるとともに、フィルタ５０によって捕捉される異物（微小な菌やウイルス）に対して除菌効果を発揮する。なお、除菌効果を高める観点からすれば、ＵＶ－ＬＥＤ６２が発光する深紫外線の波長は、２００～２８０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

【0029】

光源６０は、図５に示すように、ハウジング４０の底壁４２から立設する立設部７０の下流側の壁面に固定されている。この立設部７０と、立設部７０が連結された底壁４２の一部４２ａ（以下、「底壁形成部４２ａ」と呼ぶ場合がある）とは、光源６０を保持する光源保持部７４として機能する部分である。この光源保持部７４は、上流側の端部（前端部）において、底壁４２の本体部４２ｂに対して、ヒンジ７６によって連結されている。ヒンジ７６は、車幅方向に延びる回転軸７６ａを有し、光源保持部７４を、その回転軸７６ａまわりに回転可能に保持している。

【0030】

なお、この光源保持部７４は、ヒンジ７６によって、下方に向かって回転する方向（図５において右回り）に付勢されている。ただし、後に詳しく説明するが、光源保持部７４は、カバー１８の一部によって下方から支持されており、その回転が規制されて、図５に示した位置に位置し、光源６０は、フィルタ５０に向かってＵＶＣを照射する状態とされている。つまり、この位置が、光源保持部７４の第１位置である。なお、光源保持部７４が第１位置に位置する場合には、光源保持部７４の底壁形成部４２ａが、本体部４２ｂの開口４２ｂ１を塞いで本体部４２ｂに対して面一となり、密閉されたハウジング４０が形成される。

【0031】

カバー１８は、図１に示すように、開口８０ａを有するカバー本体（内装材本体部）８０と、その開口８０ａを開閉可能なスライダ８２と、からなる。カバー本体８０の開口８０ａは、図５に示すように、上述した光源保持部７４の直下に設けられている。そして、その開口８０ａを開閉するスライダ８２は、開口８０ａを塞ぐ板状のスライダ本体８２ａと、そのスライダ本体８２ａの後方側の部分から下方に突出形成されて乗員が指でつまむことが可能なツマミ部８２ｂと、ツマミ部８２ｂと逆方向である上方に突出形成されて上述した光源保持部７４を下方から支持する支持部８２ｃと、を有している。

【0032】

図５に示すように、スライダ８２が後方側に位置した状態において、開口８０ａを閉状態としており、その位置から前方に向かってスライド移動可能とされている。つまり、スライダ８２が前方に移動させられることで、図６および図７に示すように、開口８０ａを開状態とすることができるようになっている。

【0033】

スライダ８２が前方にスライド移動させられると、スライダ８２の支持部８２ｃの位置が前方に移動することで、図６に示すように、光源保持部７４は、支持部８２ｃによる支持から外れることになる。光源保持部７４は、ヒンジ７６によって下方に向かう回転方向に付勢されており、回転軸７６ａを中心として、回転させられることになる。つまり、光源保持部７４は、第１位置において後方に位置していた先端部が、下方に位置し、カバー１８の開口８０ａから突出する状態となる。この状態においては、立設部７０が後方に向かって延びており、光源６０のＵＶ－ＬＥＤ６２が下方に向いている。つまり、光源６０は、開口８０ａから車室（乗物室）内に向かってＵＶＣを出射することができる。この状態において、スライダ８２は、後端部８２ｄにおいて光源保持部７４に当接している。スライダ８２は、ヒンジ７６による付勢力に抗って、その位置を維持できるようになっている。つまり、スライダ８２の位置に応じて、光源保持部７４の回転位置を微調整することができ、ＵＶＣの出射方向を調整することができる。なお、スライダ８２は、図７に示すように、支持部８２ｃが、カバー本体８０の開口８０ａの縁部に当接する位置（あるいは、スライダ本体８２ａの前端がカバー本体８０の開口８０ａの開口縁に当接する位置）まで移動可能とされている。つまり、図６および図７に示した光源保持部７４の位置、つまり、車室内に向かってＵＶＣを出射可能な位置が、第２位置と考えることができる。

【0034】

また、ＵＶ－ＬＥＤ６２への通電およびそれを制御するための配線８６は、基板６４から立設部７０を貫通して前方に向かって延び出すとともに、底壁４２からハウジング４０の外側に延び出している。そして、配線８６は、ハウジング４０とカバー１８との間に配策され、車両の他の配線と接続される。なお、配線８６は、光源保持部７４の回転を許容するために、長さに余裕を持った状態で配策されている。

【0035】

以上のように、本実施形態のダクト構造は、ルーフトリム１６とカバー１８とによって形成された乗物用内装材である天井材に対して設けられている。そして、本実施形態のダクト構造においては、光源６０がダクト本体であるハウジング４０内を照射する位置である第１位置と、光源６０がハウジング４０の外側に向かって照射する位置である第２位置との間で、光源保持部７４を回転させる保持部回転機構８８が、ヒンジ７６やスライダ８２等を含んで構成されていると考えることができる。

【0036】

次に、光源６０の使用方法を切り替えるための制御について説明する。車両に搭載された制御装置９０（図５に概略的に示している）には、前述した送風ファン２０や光源６０が接続されている。また、制御装置９０には、人感センサ９２および近接センサ９４等も接続されている。人感センサ９２は、図４～図７に示すように、第２位置にある光源保持部７４の近傍に、詳しく言えば、カバー１８の裏面側で、開口８０ａの前方側に固定されている。また、近接センサ９４は、カバー本体８０の下面のスライダ本体８２ａに対向する部分に設けられており、スライダ８２の上面に設けられた金属片９４ａが下方に位置するか否かを検出するものである。つまり、図５に示すように、スライダ８２が開口８０ａを閉じている場合には、近接センサ９４の下方に金属片９４ａが位置しておらず、スライダ８２が前方にスライド移動させられると、図６および図７に示すように、近接センサ９４の下方に金属片９４ａが位置することになる。つまり、近接センサ９４は、スライダ８２が少しでも前方に移動させられて、開口８０ａが開かれたことを検出することができるようになっている。

【0037】

制御装置９０は、近接センサ９４によって開口８０ａが閉じられていること、換言すれば、光源保持部７４が第１位置にある場合には、送風ファン２０および光源６０がＯＮ状態となることを許容する、つまり、送風装置１２の作動を許容する。そして、例えば、送風装置１２が作動している状態で、乗員がスライダ８２を前方にスライド移動させた場合を考える。制御装置９０は、近接センサ９４が、スライダ８２が前方に移動させられたことを検出すると、まず、送風装置１２の作動を停止させる、つまり、送風ファン２０および光源６０をＯＦＦ状態とするのである。つまり、光源６０が車室内に向かってＵＶＣを照射可能な状態となる前に、確実にＵＶＣの照射を一旦停止させるようになっており、ＵＶＣが乗員に当たることのないよう、乗員の安全性が確保されている。

【0038】

近接センサ９４が、スライダ８２が前方に移動させられたことを検出した場合には、制御装置９０は、人感センサ９２をＯＮ状態とし、車室内に乗員がいなくたったことを確認した後にのみ、光源６０をＯＮ状態とするようになっている。

【0039】

＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

【0040】

上記実施形態においては、光源６０は深紫外線を照射するものとされていたが、可視光を出射するものであってもよい。その場合には、光源保持部７４が第１位置にある場合には、光源の光は、光触媒を活性化させるものとして働き、第２位置にある場合には、車室内の天井中央に配されたセンターランプとして機能させることができる。

【0041】

上記実施形態において、保持部回転機構は、ヒンジ７６とスライダ８２とを含んで構成されていたが、その構成に限定されず、種々の構成の回転させる機構を採用可能である。また、例えば、車室内に配された乗員が操作可能な操作部と、光源保持部とが一体的に形成されたもの、具体的には、光源保持部の下端から下方に突出した部分を設けてその部分を乗員が摘まんで、下方に回転させるようにして、第２位置に位置させるような構成であってもよい。

【0042】

上記実施形態のダクト構造は、車両１０の天井材の室外側に配されたエアダクト２２に対して採用されていたが、それに限定されず、インストゥルメントパネル，サイドトリムなど、他の車両用内装材の室外側にエアダクトが配される場合には、そのエアダクトに対して設けることも可能である。

【0043】

上記実施形態において、本発明のダクト構造は、車両（自動車）に提供されるものとされていたが、それに限定されず、鉄道、飛行機、船舶等の種々の乗物において提供されるものに適用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１０…車両、１６…ルーフトリム〔天井材〕、１８…カバー〔乗物用内装材〕、２２…エアダクト、２４…空気清浄ユニット〔ダクト構造〕、４０…ハウジング〔ダクト本体〕、５０…フィルタ〔空気清浄部〕、６０…光源、６２…ＵＶ－ＬＥＤ、７４…光源保持部、７６…ヒンジ、７６ａ…回転軸、８０…カバー本体〔内装材本体〕、８０ａ…開口、８２…スライダ、８８…保持部回転機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】