JP2010000846A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本願発明は、冷房時の乗員への過冷房を防止すると共に、暖房時において乗員の暖房状態を確保しつつ、吹出風量を低減して騒音の低下、及び、頭部の火照りを軽減できる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 この発明は、外気又は車室内空気を選択的に吸引するブロワユニットと、該ブロワユニットの下流側に配され、冷却手段、加熱手段及び加熱手段を通過する空気量を調節する調節手段とを具備する空気流路を具備し、車室内に温調された空気を吹き出す複数の開口部を選択的に開閉する吹出モード手段とを具備する室内空調ユニットと、該室内空調ユニットと接続され、前記室内空調ユニットの温調された空気を乗員シートに供給するシート空調ユニットとを具備する車両用空調装置において、前記室内空調ユニットから吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度変化させるものである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車室内への吹出空気の温調と共に、乗員のシートを直接温調するシート空調ユニットを具備する車両用空調装置に関する。
に関する。

特許文献１に開示される車両用空調装置は、空調風を車室内に吹き出す空調ユニットと、シートへ空調風を吹き出すシート空調ユニットと、空調ユニットを制御するＥＣＵとを備え、この制御装置が、熱負荷の検出値Ｔｒ，Ｔａｍ，Ｔｓ及び設定値Ｔｓｅｔから目標吹出温度ＴＡＯを求め、この目標吹出温度ＴＡＯに基づいて求めた制御量で空調ユニットを制御する空調制御及びシート空調ユニットを制御するシート空調制御を有し、このシート空調制御が、車室内空調が安定状態にあるときに制御量を決める第１の空調制御と、過渡状態にあるときに制御量を決める第２の空調制御を有するように配設したものであり、これによって、車両空調の空調負荷が大きくて車両空調能力が高いときに空調装置設定温度に基づいて、シート空調装置を大能力で運転させた場合に生じる夏季の過冷房、冬季の過暖房を防止するようにしたものである。

特許文献２に開示される車両用空調装置は、複雑な制御を実施することなく、安定状態におけるシート空調の過冷房、過暖房を防止するために、目標吹出温度と設定温度との差が大きい時は、小さいときより、シート目標吹出温度に目標吹出温度を大きく反映するように設定された式に基づいて、シート目標吹出温度を算出して制御するようにしたものである。また、この車両空調装置では、空調装置の吹出口から分岐した通路により、シートが空調されるようになっている。
特開２００２−１４４８４９号公報 特開２００６−８９０１８号公報

上述した特許文献に開示された車両用空調装置は、共にシート吹出風温と、車両用空調ユニットの吹出風温が略同一であることを前提として、シート空調ユニットの風量を制御することによって過冷房や過暖房の不快感を解消するようにしたもので、特に複雑で高価なオート制御システムを採用したものである。

また、図６で示すように、本出願人は、車両用空調装置の本体ユニットの風温（ＨＶＡＣ風温）と、シートから吹き出す風温（シート風温）との差が乗員のフィーリングに与える状態を調査した結果、ＨＶＡＣ風温とシート風温の差がない状態（上述した従来技術）では、「不快」及び「違和感がある」と判断した乗員が多く、＋５度から＋１５度の範囲で「違和感なし」及び「快適」であると感じた乗員が多いという結果が出た。

以上のことから、本願発明は、空調装置の本体ユニットとシート側との温度差を利用して、冷房時の乗員への過冷房を防止すると共に、暖房時において乗員の暖房状態を確保しつつ、吹出風量を低減して騒音の低下、及び、頭部の火照りを軽減することが可能な車両用空調装置を提供することを課題としている。

よって、この発明は、外気又は車室内空気を選択的に吸引するブロワユニットと、該ブロワユニットの下流側に配され、冷却手段、加熱手段及び加熱手段を通過する空気量を調節する調節手段とを具備する空気流路を具備し、車室内に温調された空気を吹き出す複数の開口部を選択的に開閉する吹出モード手段とを具備する室内空調ユニットと、該室内空調ユニットと接続され、前記室内空調ユニットの温調された空気を乗員シートに供給するシート空調ユニットとを具備する車両用空調装置において、前記室内空調ユニットから吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度変化させるものである。

また、前記調節手段はミックスドアであり、前記冷却手段を通過した空気がまったく前記加熱手段を通過しない状態を全閉状態（開度０）とし、前記冷却手段を通過した空気が全部前記加熱手段を通過する状態を全開状態（開度１）とした場合、前記吹出モード手段によってベントモードが設定された場合には、ミックスドア開度が１／８から２／３の範囲において、前記室内空調ユニットのベント吹出口から吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させ、前記吹出モード手段によってバイレベルモードが設定された場合には、ミックスドア開度が１／３から２／３の範囲において、前記室内空調ユニットのベント吹出口から吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させ、前記吹出モード手段によってフットモードが設定された場合には、ミックスドア開度が１／３から７／８の範囲において、前記室内空調ユニットのフット吹出口から吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させることが望ましい。

前記シート空調ユニットは、加熱手段とフット吹出口の間の領域に接続されることが望ましい。

本願発明によれば、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度（風温）を、室内空調ユニットから吹き出される空気の温度よりも高く設定することができるので、冷房時の乗員への過冷房を防止することができると共に、暖房時には、乗員の暖房状態を確保できることから室内空調ユニットの吹出風量を低減して低騒音での運転が達成でき、また、室内空調ユニットからの吹出温度を低減できるので頭部の火照りを軽減できるものである。

また、前記シート空調ユニットを、加熱手段とフット吹出口の間の領域に接続したことによって、簡易な構造で、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度（風温）を、車室内空調ユニットから吹き出される空気の温度よりも高く設定することが可能となるものである。

以下、この発明の実施例について図面により説明する。

本願発明に係る車両用空調装置１は、たとえば図１に示すように、外気又は車室内空気を選択的に吸引するブロワユニット４と、このブロワユニット４の下流側に配され、冷却手段としてエバポレータ５、加熱手段としてのヒータコア６及びこのヒータコア６を通過する空気量を調節する調節手段としてのエアミックスドア７を備えた空気流路８を具備し、車室内１０に温調された空気を吹き出す複数の開口部、たとえばデフ吹出口１１、ベント吹出口１２及びフット吹出口１３を選択的に開閉するモードドア１４，１５とを具備する室内空調ユニット２と、この室内空調ユニット２と接続され、前記室内空調ユニット２の温調された空気を乗員シート２０に供給するシート空調ユニット３とを具備するものである。

シート空調ユニット３は、前記室内空調ユニット２の空気流路８のヒータコア６の下流側でフット吹出口１３への分岐点の上流側に開口部３０を有する空気ダクト３１と、この空気ダクト３１の下流側であって前記乗員シート２０の内部に配設され、シート上に温調された空気を吹き出す複数の吹出口を有するシート側ダクト３２と、シート側ダクト３２への風量を調節するブロワ３３とによって少なくとも構成される。

上述した本願発明に係る車両用空調装置１の室内空調ユニット２において、エアミックスドア７は、少なくとも外気温度、車室内温度及び設定温度によって演算された目標吹出温度（風温）によって制御される。このエアミックスドア７は、エバポレータ５を通過した空気がまったくヒータコア６を通過しないフルクール（Ｆ/Ｃ）状態（開度ゼロ）から、エバポレータ５を通過した空気のすべてがヒータコア６を通過するフルホット（Ｆ/Ｈ）状態（開度１）までの間で制御される。

また、自動モード時において、吹出モードは前記目標風温に基づいて、冷房時のベント（ＶＥＮＴ）モード、暖房時のフット（ＦＯＯＴ）モード、その間のバイレベル（ＢＩ/Ｌ）モードに設定される。

図３で示すように、ベント（ＶＥＮＴ）モード時（主に冷房）において、室内空調ユニット２の目標風温(Tvent)となるようにエアミックスドア７が制御されるが、そのエアミックスドア７の制御範囲が１／８Ｈ（フルホットの８分の１）から２／３Ｈ（フルホットの３分の２）までの範囲内においては、シート風温Ｔｓは、前記風温Tventよりも＋５℃〜＋１５℃の範囲内で、所定の温度高く設定されるものである。尚、図３において、シート風温Ｔｓは、風温Tvent＋１０℃の特性を示すものであり、＋１５℃の最大差シート風温の特性は、Tsmaxで示され、＋５℃の最低差シート風温の特性はTsminで示される。

同様に、図４で示すように、バイレベル（ＢＩ／Ｌ）モード時においても、室内空調ユニット目標風温(Tvent)となるようにエアミックスドア７が制御されるが、この場合、前記エアミックスドア７の制御範囲が１／３Ｈ（フルホットの３分の１）から２／３Ｈ（フルホットの３分の２）までの範囲内において、シート風温Ｔｓを、前記風温Tventよりも＋５℃〜＋１５℃の範囲内で、所定の温度高く設定するものである。尚、図４において、シート風温Ｔｓは、風温Tvent＋１０℃の特性を示すものであり、＋１５℃の最大差シート風温の特性は、Tsmaxで示され、＋５℃の最低差シート風温の特性はTsminで示される。

また、図５で示すように、フット（ＦＯＯＴ）モード時（主に暖房）においては、室内空調ユニット目標風温(Tfoot)となるようにエアミックスドア７が制御されるが、この場合、前記エアミックスドア７の制御範囲が１／３Ｈ（フルホットの３分の１）から７／８Ｈ（フルホットの８分の７）までの範囲内において、シート風温Ｔｓを、前記風温Tfootよりも＋５℃〜＋１５℃の範囲内で、所定の温度高く設定するものである。尚、図５において、シート風温Ｔｓは、風温Tfoot＋１０℃の特性を示すものであり、＋１５℃の最大差シート風温の特性は、Tsmaxで示され、＋５℃の最低差シート風温の特性はTsminで示される。

また、室内空調ユニット２の空気流路８は、エアミックスドア７の下流側において、冷風を主に含む冷風領域８Ａと、ヒータコア６を通過した温風を主に含む温風領域８Ｂとを有するものである。特に、本願発明によれば、シート空調ユニット３の空気ダクト３１の開口部３０を、ヒータコア６の下流側であって、特にヒータコア６を通過した空気が主として通過する温風領域８Ｂに形成したことによって、上述した条件を簡易に達成できるものである。

ベントモード（ＶＥＮＴ）及びバイレベル（ＢＩ／Ｌ）モードで、フルクール状態でない場合には、主にヒータコア６を通過した加熱された空気が主に空気ダクト３１に吸引されるため、室内空調ユニット２の風温よりも所定の温度高めの空気がシート空調ユニット３に供給されることから、上記課題が達成されるものである。

また、フット（ＦＯＯＴ）モードで、フルホット状態(Ｆ/Ｈ）でない場合には、ヒータコア６の下流側でヒータコア６を通過した直後の加熱した空気が空気ダクト３１に吸引されることから、シート空調ユニット３に供給される空気の温度は、室内空調ユニット２の風温よりも所定の温度高めとなるため、上記課題が達成されるものである。

本願発明に係る車両用空調装置の概略構成図である。 本願発明に係る室内空調ユニットの概略構成図である。 本願発明の車両用空調装置のベントモード時の特性を示した特性線図である。 本願発明の車両用空調装置のバイレベルモード時の特性を示した特性線図である。 本願発明の車両用空調装置のフットモード時の特性を示した特性線図である。 シート風温とＨＶＡＣ風温の差と空調フィーリングの関係を示した特性線図である。

符号の説明

１ 車両用空調装置
２ 室内空調ユニット
３ シート空調ユニット
４ ブロワ
５ エバポレータ
６ ヒータコア
７ エアミックスドア
８ 空気流路
１０ 車室内
１１ デフ吹出口
１２ ベント吹出口
１３ フット吹出口
１４，１５ モードドア
２０ 乗員シート
３０ 開口部
３１ 空気ダクト
３２ シート側ダクト
３３ ブロワ

Claims (3)

1. 外気又は車室内空気を選択的に吸引するブロワユニットと、該ブロワユニットの下流側に配され、冷却手段、加熱手段及び加熱手段を通過する空気量を調節する調節手段とを具備する空気流路を具備し、車室内に温調された空気を吹き出す複数の開口部を選択的に開閉する吹出モード手段とを具備する室内空調ユニットと、該室内空調ユニットと接続され、前記室内空調ユニットの温調された空気を乗員シートに供給するシート空調ユニットとを具備する車両用空調装置において、
   前記室内空調ユニットから吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記調節手段はミックスドアであり、
   前記冷却手段を通過した空気がまったく前記加熱手段を通過しない状態を全閉状態（開度０）とし、前記冷却手段を通過した空気が全部前記加熱手段を通過する状態を全開状態（開度１）とした場合、
   前記吹出モード手段によってベントモードが設定された場合には、ミックスドア開度が１／８から２／３の範囲において、前記室内空調ユニットのベント吹出口から吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させ、前記吹出モード手段によってバイレベルモードが設定された場合には、ミックスドア開度が１／３から２／３の範囲において、前記室内空調ユニットのベント吹出口から吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させ、前記吹出モード手段によってフットモードが設定された場合には、ミックスドア開度が１／３から７／８の範囲において、前記室内空調ユニットのフット吹出口から吹き出される空気温度に対して、シート空調ユニットから吹き出される空気の温度を所定温度上昇させることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記シート空調ユニットは、加熱手段とフット吹出口の間の領域に接続されることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調装置。