特開 2024-47779 車両のリレー除湿装置

(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】P2024047779

(43)【公開日】2024-04-08

(54)【発明の名称】車両のリレー除湿装置

(51)【国際特許分類】

   H01H 47/00 20060101AFI20240401BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20240401BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20240401BHJP

【ＦＩ】

H01H47/00 C

B60L1/00 L

B60L3/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153457

(22)【出願日】2022-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】平 真和

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 朋也

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA01

5H125AC12

5H125CD04

5H125EE31

5H125EE42

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】メカニカルリレーの接点の氷結を好適に抑制する。
【解決手段】リレー除湿装置１は、メカニカルリレー本体２１を収容し、サージタンク３０及びエバポレータ４０と個別に連通されるリレー筐体２２と、サージタンク３０とリレー筐体２２とを連通する第１連通管３１に配置されるソレノイドバルブ３２と、ＥＣＵ５０と、を備える。ＥＣＵ５０は、常態でソレノイドバルブ３２を閉止させるとともに、サージタンク３０が負圧を発生させ、かつ、エバポレータ４０の出口４０ｂが所定値以下の湿度の場合に、ソレノイドバルブ３２を開放させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メカニカルリレー本体を収容し、負圧源及びエバポレータと個別に連通されるリレー筐体と、
前記負圧源と前記リレー筐体とを連通する第１連通管に配置されるバルブと、
バルブ制御部と、を備え、
前記バルブ制御部は、
常態で前記バルブを閉止させ、
前記負圧源が負圧を発生させ、かつ、前記エバポレータの出口が所定値以下の湿度の場合に、前記バルブを開放させる、
ことを特徴とする車両のリレー除湿装置。

【請求項2】

前記負圧源はサージタンクである、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のリレー除湿装置。

【請求項3】

前記バルブ制御部は、エンジンが動作中であり、かつ、アクセル操作部が操作されていない場合に、前記負圧源が負圧を発生させると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のリレー除湿装置。

【請求項4】

前記エバポレータと前記リレー筐体とを連通する第２連通管に配置され、当該第２連通管内の流れを前記エバポレータの出口から前記リレー筐体内への一方向のみに保つ逆止弁を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両のリレー除湿装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載されたメカニカルリレーの内部を除湿する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載されるメカニカルリレーでは、コイルに含まれる水分が次第に蒸発するなどしてリレー筐体内の湿度が上昇する。リレー筐体内の湿度が上昇すると、低温環境下において接点が結露して氷結する場合がある。接点が氷結すると、接点の接触が阻害されて導通不良が発生し得る。

【0003】

そこで、特許文献１に記載の技術では、コイルの励磁電流を高くすることにより、コイルに含まれる水分を蒸発させてリレー筐体の内圧を上昇させ、リレー筐体内の湿度の高い空気を貫通孔から外へ放出させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－３０７３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、コイルに含まれる水分が減ってくると有効に機能しなくなる。また、リレー筐体に貫通孔を設けているため、むしろ貫通孔から湿り空気が流入するおそれがある。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、メカニカルリレーの接点の氷結を好適に抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態は、
車両のリレー除湿装置であって、
メカニカルリレー本体を収容し、負圧源及びエバポレータと個別に連通されるリレー筐体と、
前記負圧源と前記リレー筐体とを連通する連通管に配置されるバルブと、
バルブ制御部と、を備え、
前記バルブ制御部は、
常態で前記バルブを閉止させ、
前記負圧源が負圧を発生させ、かつ、前記エバポレータの出口が所定値以下の湿度の場合に、前記バルブを開放させる、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、メカニカルリレーの接点の氷結を好適に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係るリレー除湿装置を備える車両の概略構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態に係るリレー除湿装置の動作の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

【0011】

図１は、本実施形態に係るリレー除湿装置１を備える車両１００の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るリレー除湿装置１は、車両１００に搭載されてメカニカルリレー２０の内部を除湿するものである。

【0012】

メカニカルリレー２０は、メカニカルリレー本体２１と、メカニカルリレー本体２１を収容するリレー筐体２２とを備える。
メカニカルリレー本体２１では、コイル２１１が通電されて磁石化した鉄芯２１２が接極子２１３を引き寄せることにより、２つの接点２１４が接触する。これにより、２つの接点２１４に接続された図示しない電気機器等が動作する。

【0013】

リレー筐体２２は、例えばエポキシ樹脂又はＰＢＴ樹脂等で形成され、内部のメカニカルリレー本体２１を所定の密封度で密封している。リレー筐体２２は、サージタンク３０及びエバポレータ４０と個別に連通されている。具体的には、リレー筐体２２とサージタンク３０とが第１連通管３１を介して連通され、リレー筐体２２とエバポレータ４０の出口４０ｂとが第２連通管４１を介して連通されている。
サージタンク３０は、内燃機関であるエンジン３５のインテークマニホールドに設けられ、気筒側へ流れる吸気を一時的に溜める容器状の部分である。
エバポレータ４０は、車両１００の車室内の空気を冷却及び／又は除湿する機器である。より詳しくは、エバポレータ４０では、ファン４０ａにより送風される車室内の空気が冷媒との熱交換によって冷却され、その際に生じる凝縮水が外部に排出される。そのため、エバポレータ４０の動作時には、当該エバポレータ４０の出口４０ｂからは除湿された乾燥空気が送出される。

【0014】

第１連通管３１には、ソレノイドバルブ３２が配置されている。
ソレノイドバルブ３２は、本発明に係るバルブの一例であり、本実施形態では第１連通管３１とリレー筐体２２との連通部分に配置されて当該連通部分を開閉する。ソレノイドバルブ３２の開閉動作は、エンジン３５の電子制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０によって制御される。ソレノイドバルブ３２は、ＥＣＵ５０によって開放されていない常態において、閉状態となっている。リレー除湿装置１は、少なくともリレー筐体２２と、ソレノイドバルブ３２と、ＥＣＵ５０を含む。

【0015】

第２連通管４１には、逆止弁４２と湿度センサ４３が配置されている。
逆止弁４２は、第２連通管４１内の流れを、エバポレータ４０出口からリレー筐体２２内への一方向のみに保ち、その逆流を抑制する。逆止弁４２は、本実施形態では、第１連通管３１とリレー筐体２２との連通部分に配置され、常態においてリレー筐体２２内と外部との圧力差が一定に保たれるように構成されている。つまり、常態におけるリレー筐体２２内の圧力は、逆止弁４２を通じて略一定に保持される。ただし、逆止弁４２の位置は、エバポレータ４０出口とリレー筐体２２内とを連通する部分のどこかであれば特に限定されない。
湿度センサ４３は、エバポレータ４０の出口４０ｂの湿度を計測し、計測した湿度値をＥＣＵ５０に出力する。なお、湿度センサ４３は、エバポレータ４０の出口４０ｂの湿度を計測できればその位置は特に限定されず、第２連通管４１に配置されてもよいし、エバポレータ４０に配置されてもよい。

【0016】

続いて、リレー除湿装置１の動作について説明する。
図２は、リレー除湿装置１の動作の流れを示すフローチャートである。
なお、上述のとおり、常態においてソレノイドバルブ３２は閉止されており、第１連通管３１内は閉塞されているものとする。

【0017】

図２に示すように、まずＥＣＵ５０は、エンジン３５が動作中か否かを判定し（ステップＳ１）、動作中でないと判定した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、後述のステップＳ５へ処理を移行する。

【0018】

一方、ステップＳ１において、エンジン３５が動作中であると判定した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、アクセル操作部３６が操作されていないか否か、すなわちアクセル開度が閉であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
そして、ステップＳ２において、アクセル操作部３６が操作されている（アクセルＯＮ）と判定した場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、後述のステップＳ５へ処理を移行する。

【0019】

一方、ステップＳ２において、アクセル操作部３６が操作されていない（アクセルＯＦＦ）と判定した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、湿度センサ４３の出力値に基づいて、エバポレータ４０の出口４０ｂの湿度が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
ここで、「所定の閾値」の湿度とは、例えば、リレー筐体２２内が当該閾値の湿度雰囲気であったときに、リレー筐体２２内が所定の低温まで冷却された場合でも結露が生じない湿度条件である。

【0020】

ステップＳ３において、エバポレータ４０の出口４０ｂの湿度が所定の閾値以下であると判定した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、ソレノイドバルブ３２を開放する（ステップＳ４）。
つまり、ステップＳ１～Ｓ３の条件が全て満足された場合（エンジン３５が駆動中であってアクセル操作部３６が操作されており、かつ、エバポレータ４０の出口４０ｂが所定の閾値以下の湿度であった場合）、ソレノイドバルブ３２が開かれる。

【0021】

これにより、サージタンク３０がリレー筐体２２内を介してエバポレータ４０の出口４０ｂと連通する。このときには、エンジン３５が駆動中であってアクセル操作部３６が操作されていないため、サージタンク３０内は大気圧より低い負圧となっている。そのため、リレー筐体２２内がエバポレータ４０の出口４０ｂの乾燥空気によって掃気され、リレー筐体２２内が乾燥空気で満たされる。掃気された空気は、サージタンク３０を通じてエンジン３５で燃焼される。

【0022】

一方、ステップＳ３において、エバポレータ４０の出口４０ｂの湿度が所定の閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、ソレノイドバルブ３２を閉止する（ステップＳ５）。つまり、ステップＳ１～Ｓ３の条件のうちいずれか１つでも満足されない場合、ソレノイドバルブ３２が閉じられる。すでにソレノイドバルブ３２が閉じていた場合、その閉状態が保持される。
なお、ステップＳ１～Ｓ３の判定の順序は特に限定されない。

【0023】

次に、ＥＣＵ５０は、リレー除湿装置１の動作制御を終了させるか否かを判定し（ステップＳ６）、終了させないと判定した場合には（ステップＳ６；Ｎｏ）、上述のステップＳ１へ処理を移行する。
そして、例えばエンジン３５の動作停止等により、リレー除湿装置１の動作制御を終了させると判定した場合には（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、リレー除湿装置１の動作制御を終了させる。

【0024】

以上のように、本実施形態によれば、リレー筐体２２がサージタンク３０及びエバポレータ４０と個別に連通され、サージタンク３０とリレー筐体２２とを連通する第１連通管３１にソレノイドバルブ３２が配置されている。このソレノイドバルブ３２は、常態で閉止されるとともに、サージタンク３０が負圧を発生させ、かつ、エバポレータ４０の出口４０ｂの湿度が所定の閾値以下の場合に開放される。
そのため、ソレノイドバルブ３２の開放によって、サージタンク３０内の負圧でリレー筐体２２内の空気が吸引され、エバポレータ４０の出口４０ｂの乾燥空気でリレー筐体２２内が掃気される。これにより、リレー筐体２２内が乾燥空気で満たされるため、リレー筐体２２内の結露の発生を抑制できる。したがって、メカニカルリレー２０の接点２１４の氷結を好適に抑制できる。

【0025】

また、本実施形態によれば、エンジン３５とエバポレータ４０の動作に伴って、リレー筐体２２内が乾燥空気で定期的に掃気される。そのため、特に長期的な使用の場合に、透湿等によるリレー筐体２２内の湿度上昇が懸念されるところ、このようなリレー筐体２２内の湿度上昇も好適に抑制できる。

【0026】

また、本実施形態によれば、エンジン３５が動作中であり、かつ、アクセル操作部３６が操作されていない場合に、サージタンク３０が負圧を発生させると判定される。
これにより、サージタンク３０を負圧源として好適に利用できる。

【0027】

また、本実施形態によれば、エバポレータ４０とリレー筐体２２とを連通する第２連通管４１に逆止弁４２が配置され、当該逆止弁４２により、第２連通管内４１の流れがエバポレータ４０の出口４０ｂからリレー筐体２２内への一方向のみに保たれる。
これにより、リレー筐体２２からエバポレータ４０の出口４０ｂへの空気の逆流を抑制できる。

【0028】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限られない。
例えば、上記実施形態では、本発明に係る負圧源の一例としてサージタンクを挙げて説明した。しかし、本発明に係る負圧源は、負圧を発生されるものであればサージタンクに限定されず、例えばラジエータ用の冷却ファン等であってもよい。この場合、冷却ファンが負圧を発生させる条件（上記ステップＳ１、Ｓ２に対応する条件）は、冷却ファンが駆動中であるか否かとなる。

【0029】

また、上記実施形態では、本発明に係るバルブ制御部の一例として、エンジン３５の電子制御を行うＥＣＵ３５を挙げて説明した。しかし、本発明に係るバルブ制御部は、当該ＥＣＵ３５とは別体の制御部であってもよい。

【0030】

また、上記実施形態では、メカニカルリレー２０が１つの場合について説明したが、メカニカルリレー２０の数量は特に限定されない。メカニカルリレー２０が複数の場合、当該複数のメカニカルリレー２０は、個別にサージタンク（負圧源）及びエバポレータと連通されるとともに、個別に動作制御される。
その他、上記実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0031】

１ リレー除湿装置
２０ メカニカルリレー
２１ メカニカルリレー本体
２２ リレー筐体
３０ サージタンク（負圧源）
３１ 第１連通管
３２ ソレノイドバルブ（バルブ）
３５ エンジン
３６ アクセル操作部
４０ エバポレータ
４０ｂ 出口
４１ 第２連通管
４２ 逆止弁
４３ 湿度センサ
５０ ＥＣＵ（バルブ制御部）
１００ 車両

【図1】

【図2】