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JP4075627B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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JP4075627B2
JP4075627B2 JP2003019963A JP2003019963A JP4075627B2 JP 4075627 B2 JP4075627 B2 JP 4075627B2 JP 2003019963 A JP2003019963 A JP 2003019963A JP 2003019963 A JP2003019963 A JP 2003019963A JP 4075627 B2 JP4075627 B2 JP 4075627B2
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佳彦 奥村
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Denso Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シートから空調された空気を吹き出す車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用シートを空調する車両用空調装置は空調ユニット内で温風と冷風との風量割合を調節して温度を調節し、この温度調節した空気を通風ダクトにより車両用シートへ送っている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−28928号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では車両用シートの空調と車室内の空調との温度を独立して調節するために、空調ユニットの内部に車室内空調のための温度調節部と車両用シート空調のための温度調節部とを配置していた。このため、空調ユニットが複雑な構造となるだけでなく、高価でかつ、大型になっていた。また、最大暖房時には暖房用熱交換器を通過させることによる圧力損失や車両用シート空調に空気を導くためのダクト部の圧力損失を考慮しなければならないので、送風機やダクトサイズを大型にする必要があった。
【0005】
本発明は上記点に鑑みて、空調ユニットの複雑化、大型化を招くことなく、車両用シートの温度を独立して制御することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車室内に空気を送風する送風機(10)と、前席よりも車両前方に配置され、送風機(10)の送風空気が車両前方側から車両後方側へ向かって流れる空気流路を内部に形成するケース(14)と、ケース(14)内に配置され、空気を冷却する冷房用熱交換器(15)ケース(14)内の冷房用熱交換器(15)の空気流れ下流側に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器(16)と、ケース(14)に一体に形成され、暖房用熱交換器(16)をバイパスさせて、冷房用熱交換器(15)の通過空気を車両用シート(40)に流すためのシート側冷風通路(38)と、ケース(14)に設けられ、シート側冷風通路(38)の通過空気を取り出すシート空調用開口部(39)と、車両用シート(40)に設けられ、乗員に向けて空気を吹き出すシート吹出口(47)と、シート空調用開口部(39)と車両用シート(40)との間を接続するシートダクト(41)と、シート空調用開口部(39)の空気流れ下流側に設けられ、シート空調用開口部(39)からの空気を加熱する加熱手段(45)と、ケース(14)の車両後方側から車両後席に向かって延伸し、ケース(14)から流れ出る空気を車室内後席側に案内する後席用空調ダクト(28、36、37)とを備え、
シート側冷風通路(38)は、暖房用熱交換器(16)の下方であってケースの車両左右方向両端に、車両後方へ延びるように配置され、シート空調用開口部(39)は、ケースの車両後方側の部位のうち、ケースの後席用空調ダクト(28、36、37)との連通部よりもケースの車両左右方向両端側に配置されていることを特徴とする。
【0007】
これによると、冷房用熱交換器(15)を通過した空気のみを車両用シート(40)に送ることができるので、車両用シートに冷却手段を持たせなくてもシート吹出口(47)から冷風を吹き出すことができる。また、シート吹出口に送る空気をわざわざ暖房用熱交換器を通過させる必要もなくなるので圧力損失も少なくできる。そのため、シートダクト41を細く形成しても所定の風量を得ることができる。さらに、冷房用熱交換器(15)を通過した空気を加熱手段により加熱できる。このように、空調ユニット(2)で温度調節しなくてもシート吹出口(47)からの吹出空気の温度を調節できるので、シート空調用温度調節部を空調ユニット(2)に設ける必要もない。そのため、空調ユニット(2)の大型化、および空調ユニット(2)の構造の複雑化を招くことなく、車両用シート(40)からの吹出空気の温度を独立して調節できる。
【0008】
請求項2に記載の発明のように、請求項1において、加熱手段(45)はシートダクト(41)に設けらることができ、また、請求項3に記載の発明のように、加熱手段(45)は車両用シート(40)に設けてもよい。
【0009】
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つにおいて、車両用シート(40)に設けられ、シートダクト(41)からの空気をシート吹出口(47)に送るシート送風機(46)と、シート送風機(46)の空気流れ上流側に設けられ、車室内の空気を取り入れる内気取入口(43)と、内気取入口(43)近傍に設けられ、内気取入口(43)からの車室内の空気とシート空調用開口部(39)からの空気とを切り替えてシート送風機(46)に取り入れる切換ドア(44)とを備えていることを特徴とする。
【0010】
これによると、シート空調用開口部(39)からの空気の通風路を切換ドア(44)の切換えにより閉塞し、外気と比較して暖かい車室内の空気のみを加熱してシート送風機(46)に取り入れることができるので、シート吹出口(47)からの吹出空気を効率よく暖めることができる。
【0011】
なお、切換ドア(44)を中間位置にして、車室内の空気とシート空調用開口部(39)からの空気との空気の割合を調節してもよい。
【0012】
請求項5に記載の発明のように、請求項1ないし4のいずれか1つにおいて、加熱手段(45)を電熱器により構成すれば、温水のための配管が必要ないのでよい。
【0013】
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つにおいて、ケース(14)に一体に形成され、暖房用熱交換器(16)をバイパスさせて、冷房用熱交換器(15)の通過空気を車室内後席側に案内するための後席側冷風通路(18)と、ケース(14)内の暖房用熱交換器(16)の空気流れ下流側に配置され、車室内後席側に空気を送風する後席用送風機(27)とを備え、
後席側冷風通路(18)は、暖房用熱交換器(16)の下方であってシート側冷風通路(38)よりもケースの車両左右方向中央側に、後席用送風機(27)へ向かって延びるように配置されており、後席用送風機(27)は、後席側冷風通路(18)の通過空気と暖房用熱交換器(16)の通過空気とを吸入し、これらの空気の混合風を後席用空調ダクト(28、36、37)に送風するようになっていることを特徴とする。
【0015】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下本発明の第1実施形態を図に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態に基づく車両用空調装置の室内空調ユニット2部の全体構成を示し、図2は図1のA矢視方向からの概略断面図である。
【0017】
図1の室内空調ユニット2部は、大別して送風機ユニット1と、空調ユニット2との2つの部分から構成されており、図1において前後上下左右の各矢印は空調ユニット2の車両搭載状態における方向を示す。なお、図1では図作成上の都合から、空調ユニット2の車両前方側に送風機ユニット1を配置する状態を示しているが、実際は、空調ユニット2の車両左右方向の側方に送風機ユニット1をオフセット配置している。すなわち、空調ユニット2は車室内前部の計器盤内側のうち、車両左右方向の略中央部に配置するセンター置きレイアウトになっている。これに反し、送風機ユニット1は空調ユニット2の側方である助手席前方の位置にオフセット配置される。
【0018】
送風機ユニット1はその上部に内外気切替箱3を有し、この内外気切替箱3には外気導入口4と、内気導入口5と、内外気切替ドア6が備えられ、内外気切替ドア6により外気導入口4と内気導入口5を開閉して、外気と内気を切替導入する。内外気切替ドア6は内外気切替操作機構(図示せず)に連結され、回転操作される。この内外気切替操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。そして、内外気切替箱3の下側には、内外気切替箱3に導入された空気の塵埃、悪臭等を除去して清浄化するフィルタ7が配設されている。
【0019】
送風機ユニット1においてフィルタ7の下部に主送風機10が配置されている。この主送風機10は多数の翼部(ブレード部)を円環状に配置した遠心ファンからなる送風ファン11と、この送風ファン11を回転駆動するモータ12と、送風ファン11を収容している渦巻き状のスクロールケース13とを有する周知の構成である。スクロールケース13の上部にはフィルタ7を通過した空気を吸入するベルマウス状の吸入口13aが開口している。
【0020】
次に、空調ユニット2について説明すると、樹脂製のケース14を有し、このケース14は、図2に示すように、車両左右(幅)方向の中央部に位置する分割面14aで左右2つに分割成形された分割ケース体14b、14cを適宜のクランプ等の締結手段(図示せず)にて一体に連結したものである。このケース14の最前部の開口部に上記スクロールケース13の空気出口部が接続される。従って、送風機ユニット1内の送風ファン11を作動することによってケース14内の最前部に空気が流入するようになっている。
【0021】
ケース14内を送風機ユニット1の送風空気が車両前方側から車両後方側へ向かって流れるようになっており、そして、ケース14内に、その空気上流側から順に蒸発器15、ヒータコア16が直列に配列されている。この蒸発器15は、図示しない圧縮機、凝縮器、減圧手段とともに周知の冷凍サイクルを構成するもので、ケース14内の空気を冷却する冷房用熱交換器15である。蒸発器15は減圧手段により減圧された低圧冷媒が流れる偏平チューブとこの偏平チューブに接合されたコルゲートフィンとから構成される熱交換用コア部を有している。
【0022】
また、ヒータコア16は、内部を流れる温水(エンジン冷却水)を熱源としてケース14内の空気を加熱する暖房用熱交換器であって、周知のごとく温水が流れる偏平チューブとこの偏平チューブに接合されたコルゲートフィンとから構成される熱交換用コア部を有している。なお、図2において細かい点々部分はヒータコア16の配置範囲を示す。
【0023】
ケース14内においてヒータコア16の上方側に前席側冷風通路17が、また、ヒータコア16の下方側に後席側冷風通路18およびシート側冷風通路38がそれぞれ形成してある。この3つの冷風通路17、18、38には、蒸発器15を通過した冷風がヒータコア16をバイパスして流れる。
【0024】
ケース14内において蒸発器15とヒータコア16との間に前席側エアミックスドア19が配置してある。この前席側エアミックスドア19は、ヒータコア16の上端部付近に配置された回転軸19aを中心として回転可能な板ドアにより構成され、前席側冷風通路17を通過する冷風aとヒータコア16を通過する温風bの風量割合を調整し、これにより、車室内前席側への吹出空気温度を調整する。すなわち、前席側エアミックスドア19により前席側温度調整手段が構成される。
【0025】
前席側エアミックスドア19の回転軸19aは前席側温度調整操作機構(図示せず)に連結され、回転操作される。この前席側温度調整操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【0026】
なお、前席側エアミックスドア19の回転作動空間を確保するために、ヒータコア16はその上端部が下端部より車両後方側へ傾斜するように配置されている。また、ケース14内においてヒータコア16の上方部に冷風aと温風bを混合する前席側空気混合部20が形成される。
【0027】
ケース14において、車両後方側の上方部に複数の前席側吹出開口部21〜23が配置される。前席側吹出開口部21〜23には前席側空気混合部20からの空調風が流入する。開口部21〜23のうち、デフロスタ開口部21は、ケース14の上面部に開口しており、車室内フロントガラス内面に向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口(図示せず)にデフロスタダクト(図示せず)を介して連通する。デフロスタ開口部21はデフロスタドア24により開閉される。
【0028】
前席側フェイス開口部22はケース14の上面部においてデフロスタ吹出開口部21の車両後方側部位に開口している。前席側フェイス開口部22は、前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す前席側フェイス吹出口(図示せず)に前席側フェイスダクト(図示せず)を介して連通する。また、前席側フェイス開口部22は前席側フェイスドア25により開閉される。
【0029】
前席側フット開口部23は、ケース14の左右の側壁部14d、14e(図2)のうち、前席側空気混合部20の左右側方に位置する部位に開口している。左右両側の前席側フット開口部23は前席乗員の足元部に向けて空調風を吹き出す左右両側の前席側フット吹出口(図示せず)に前席側フットダクト(図示せず)を介して連通する。この左右両側の前席側フット開口部23は左右両側の前席側フットドア26により開閉される。
【0030】
ここで、前席側フット開口部23の開口形状および前席側フットドア26は本例ではともに扇形の形状になっており、左右両側の扇形の前席側フットドア26がケース14の左右の側壁部14d、14eに沿って回転作動することにより左右両側の前席側フットドア26を開閉する。前席側フットドア26の図1実線位置は前席側フット開口部23の全閉状態を示す。
【0031】
上記ドア24、25、26は前席側吹出モードを切り替えるための前席側吹出モードドアを構成するものであって、図示しないリンク機構を介して共通の前席側吹出モード操作機構に連結され、連動操作される。この前席側吹出モード操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【0032】
ところで、ケース14内の下方部において、後席側冷風通路18およびシート側冷風通路38が形成されている。この2つの冷風通路18、38のうち、シート側冷風通路38は空調ユニット2の最下部の幅方向の左右両端に車両後方へ延びるように構成されている(図1、図2参照)。図3のB矢視概略底面断面図に示すように、このシート側冷風通路38の端部に形成されているシート空調用開口部39と複数のダクトを一体に結合して構成されるシートダクト41とが接続されている。なお、図3では車両後方側に向けて左右のシートダクト41と後席側吹出ダクト部28が接続されるように配置されている。このように空調ユニット2の車両後方側に向けて左右の両ダクト28、41を配置可能に構成すると、空調ユニット2を車両に搭載するときの取り付け工程を軽減できる。
【0033】
シートダクト41のうち、車両用シート40の下方部にはシートダクト蛇腹部42が形成されている。このシートダクト蛇腹部42は車両用シート40の車両前後方向の範囲に伸縮自在に配置されており、車両用シート40の位置が最前方位置になったときにシートダクト蛇腹部42が最も短くなり、車両用シート40の位置が最後方位置になったときにシートダクト蛇腹部42が最も延びるようになっている。
【0034】
このシートダクト蛇腹部42の空気流れ下流側には車室内の空気を取り込むための内気取入口43が設けられ、内気取入口43の近傍に内気取入口43を開閉するための冷気内気切換ドア44が設けられている。この冷気内気切換ドア44は回転軸44aを中心として回転可能な板ドアにより構成されている。
【0035】
内気取入口43の空気流れ下流側に上流側からの空気を暖める加熱手段45である電熱器45が配置されている。この左右の電熱器45によりシート吹出口47からの吹出空気が加熱され、温度が調節されるようになっている。なお、電熱器45による温度調節は車両用シートまたは、前席側インストルメントパネルに設けられた図示しない温度設定部材による設定値に基づいて印加電圧が制御されて、電力量が調節される(例えば、0〜60W程度)。
【0036】
そして、前述の温度調整された吹出空気を車両用シート40に送風するためのシート送風機46が車両用シート40の下方部に配置されている。シート送風機46は多数の翼部(ブレード部)を円環状に配置した遠心ファンからなり、駆動用モータ46aによって駆動されるようになっている。
【0037】
そして、車両用シート40の乗員乗車位置全域には送風空気を乗員に向けて吹き出すための複数のシート吹出口47が配置されており、空調された空気が乗員に向けて吹き出すように構成されている。
【0038】
ところで、ケース14内の下方部において、ヒータコア16の下部から空気下流側(車両後方側)へ所定間隔を隔てた部位に後席用補助送風機27が配置されている。後席用補助送風機27は、図2に示すように2個の送風ファン27a、27bと、この2個の送風ファン27a、27bを回転駆動する駆動用モータ27cと、送風ファン27a、27bを収容している渦巻き状のスクロールケース27d,27eとを有している。送風ファン27a、27bは多数の翼部(ブレード部)を円環状に配置した遠心ファンからなる。
【0039】
左右のスクロールケース27d、27eは、左右の分割ケース体14b、14cにそれぞれ樹脂により一体成形されている。また、左右のスクロールケース27d、27eの下流側(車両後方側)には後席側吹出ダクト部28(図1)が配置されている。この後席側吹出ダクト部28は、スクロールケース27d,27eの出口部からの吹出空気を合流して車両後方側へ案内するものであって、この後席側吹出ダクト部28もスクロールケース27d、27eとともに左右の分割ケース体14b、14cに一体成形されている。
【0040】
後席用補助送風機27の駆動用モータ27cはその回転軸27fが軸方向両側に突出する両軸タイプに構成され、ケース14に対して車両左右方向の中央部に配置されている。また、駆動用モータ27cはケース14の車両後方側壁面14f(図1)の外側にて回転軸27fが車両左右方向に向くように配置され、スクロールケース27d、27eに固定されている。
【0041】
駆動用モータ27cの左右両側に送風ファン27a、27bが配置され、この左右の送風ファン27a、27bをそれぞれ左右の回転軸27fに連結している。左側のスクロールケース27dおよび右側のスクロールケース27eにはそれぞれベルマウス状の吸入口27gが形成してある。
【0042】
上記の両吸入口27gには以下述べる通路構成により冷風および温風が吸入される。ヒータコア16直後に形成される温風通路29と、前述した後席側冷風通路18とを上下に仕切るために仕切り壁30が配置してある。この仕切り壁30は図1に示すようにヒータコア16の熱交換コア部の空気下流側(車両後方側)のうち、最下部に位置している。
【0043】
なお、図2では左側の送風ファン27aのスクロールケース27dの部位L1、および右側の送風ファン27bのスクロールケース27eの部位L2では、仕切り壁30を破線で図示し、そして、左右両側の送風ファン27a、27bのスクロールケース27d、27eの外側の部位L3、L4では仕切り壁30を実線で図示している。この外側の部位L3、L4は空気入口空間を構成するものであって、この空気入口空間のうち、仕切り壁30より上方の部位(点々の部分)は温風通路29から温風が矢印cのように流入する後席側温風入口空間を構成する。
【0044】
また、上記空気入口空間のうち、仕切り壁30より下方の部位(白抜きの部分)は後席側冷風通路18から冷風が矢印dのように流入する後席側冷風入口空間を構成する。
【0045】
上記した計2箇所の後席側温風入口空間にはそれぞれ温風ドア31(図1)が配置され、上記した計2箇所の後席側冷風入口空間にはそれぞれ冷風ドア32(図1)が配置される。これらの温風ドア31および冷風ドア32は、本例では回転軸31a、32aを中心として回転可能な板ドアにより構成され、温風ドア31および冷風ドア32の回転角度を調整することにより、後席側温風入口空間および後席側冷風入口空間の通路面積を調整するようになっている。
【0046】
計2個の温風ドア31と計2個の冷風ドア32は車室内後席側への吹出空気温度を調整する後席側温度調整手段を構成するものであって、本例では、計2個の温風ドア31を図示しないリンク機構を介して後席温風側操作機構(図示せず)に連結して連動操作するようになっている。また、計2個の冷風ドア32も図示しないリンク機構を介して後席冷風側操作機構(図示せず)に連結して連動操作するようになっている。後席温風側操作機構および後席冷風側操作機構はそれぞれ独立のサーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【0047】
後席側吹出ダクト部28の車両後方側の先端部は、上方側に位置する後席側フェイス開口部33と下方側に位置する後席側フット開口部34とに分岐されている。そして、後席側吹出ダクト部28の車両後方側の先端部内側に後席側吹出モードドア35を配置している。
【0048】
この後席側吹出モードドア35は、本例では回転軸35aを中心として回転可能な板ドアにより構成され、後席側フェイス開口部33と後席側フット開口部34を開閉する。後席側吹出モードドア35は後席側吹出モード操作機構に連結され、操作される。この後席側吹出モード操作機構は、サーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成される。
【0049】
後席側フェイス開口部33には後席側フェイスダクト36が接続され、この後席側フェイスダクト36の先端部に設けられた後席側フェイス吹出口(図示せず)から後席乗員の上半身側へ空調風を吹き出すようになっている。同様に、後席側フット開口部34には後席側フットダクト37が接続され、この後席側フットダクト37の先端部に設けられた後席側フット吹出口(図示せず)から後席乗員の足元側へ空調風を吹き出すようになっている。
【0050】
なお、上記した各種操作機構のアクチュエータ機構、主送風機10および補助送風機27等の作動はマイクロコンピュータを用いた周知の空調用制御装置(図示せず)により制御されるようになっている。
【0051】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。
【0052】
車両用シート40に空調風を吹き出すときは、送風機ユニット1の主送風機10の駆動用モータ12およびシート送風機46の駆動用モータ46aに通電して送風ファン11およびシート送風機46の送風ファン46bを同時に回転駆動する。
【0053】
これにより、主送風機10およびシート送風機46が作動して主送風機10の送風空気が蒸発器15を通過して冷却除湿され、蒸発器15通過後の冷風がシート側冷風通路38を通りシートダクト41に送られる。次に、この冷却除湿された送風空気を電熱器45により加熱することで温度調節する。なお、車両用シート40の最大冷房時では冷気内気切換ドア44を駆動軸44aにより駆動して内気取入口43を閉塞して冷却された空気を加熱することなく直接車両用シート40に送る。
【0054】
また、シートの最大暖房時には、電熱器45の空気流れ上流側に配置されている冷気内気切換ドア44を駆動軸44aにより駆動して冷風側の通路を閉塞し、内気取入口43の室内側の通路を全開にし、車室内の空気を取り込むようにする。このようにして、車室内の空気を加熱して車両用シート40に送り、シート吹出口47から乗員に向けて吹き出す。
【0055】
一方、前席側を空調するときは、主送風機10からの送風空気は蒸発器15を通過させることにより冷却除湿され、この蒸発器15通過後の冷風が前席側エアミックスドア19により前席側冷風通路17を通過する冷風aとヒータコア16を通過する温風bとに分岐される。そのため、この冷風aと温風bとの風量割合を前席側エアミックスドア19の開度により調整することにより、車室内前席側の吹出空気温度を調整できる。
【0056】
冷風aと温風bは空気混合部20にて混合されて所望温度の空調風となり、この空調風は前席側吹出モードドア24、25、26により選択された前席側吹出開口部21、22、23のいずれか1つまたは複数から車室内の前席側領域に吹き出して、車室内の前席側領域を空調する。
【0057】
次に、車室内前席側と車室内後席側の両方に同時に空調風を吹き出すときは、送風機ユニット1の主送風機10の駆動用モータ12および後席用補助送風機27の駆動用モータ27cに通電して、主送風機10と後席用補助送風機27を同時に作動させる。
【0058】
これにより、車室内の前席側領域に対しては主送風機10の送風空気が上記と同じ経路にて送風され、前席側吹出開口部21、22、23のいずれか1つまたは複数から車室内の前席側領域に空調風が吹き出して、車室内の前席側領域を空調する。
【0059】
一方、後席用補助送風機27が作動すると同時に、空調用制御装置の制御出力により4個の後席用エアミックスドア31、32を所定開度位置に操作する。これによって、ヒータコア16を通過して加熱された温風のうち、ヒータコア16の熱交換コア部の下部を通過した温風が矢印cのように送風ファン27a、27bの吸入口27gに吸入される。これと同時に、ヒータコア16下方側に位置する後席側冷風通路18を通過する冷風が矢印dのように送風ファン27a、27bの吸入口27gに吸入される。
【0060】
この温風と冷風は送風ファン27a、27bによりファン径方向の外方へ圧送され、左右のスクロールケース27d、27eの出口部から後席側吹出ダクト部28に吹き出される。温風と冷風は送風ファン27a、27bに吸入され、スクロールケース27d、27の出口部へ向かって圧送される過程で混合され、所望温度の空調風となる。
【0061】
ところで、車両用シート40の最大暖房時では冷気内気切換ドア44により内気取入口43を全開にするとともに、シートダクト41の冷風通路を閉塞し、車室内の空気のみを取り入れて、最大入力を電熱器45に印可する。(例えば、60W程度)このようにすることで、車室内の空調された空気を再加熱できるので、車両用シート40から乗員に向かって吹き出す空気の温度を効率よく調節できる。また、ヒータコア16を通過することなく送風空気を暖めることができるので、送風空気の通風圧損を少なくできる。従って、空調ユニット2の通風路またはシートダクト41を太く成形しなくても所定の風量を得ることができる。
【0062】
また、車両用シート40の最大冷房時では冷気内気切換ドア44により内気取入口43を閉塞して、冷風を直接車両用シート40に送るようにする。
【0063】
なお、最大冷房時に前席側、後席側および車両用シート40側の全てを空調する場合の配風量は、例えば、前席側を360m3/h程度、後席側を160m3/h程度、車両用シート40側を80m3/h程度である。
【0064】
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
【0065】
(1)空調ユニット2内部に車両用シート40からの吹出空気の温度調節機構を設けることなく車両用シート40からの吹出空気温度を調節できる。
【0066】
この効果を空調ユニット2内部に車両用シート40からの吹出空気の温度調節機構を備えた通常の車両用空調装置との対比により説明する。空調ユニット2に車両用シート40からの吹出空気の温度を調節する機構を備えるようにすると、車両用シート40への送風空気の温度を調節するエアミックスドアを配置しなければならないだけでなく、エアミックスした空気の混合部の領域も考慮して設計しなければならない。このため空調ユニット2の構造の複雑化を招くだけでなく、空調ユニット2の大型化をも招くことになる。しかしながら、本実施形態のように車両用シート40の空気流れ上流側に電熱器45を設けることにより、空調ユニット2は冷風のみを車両用シート40に送風すれば良いので、空調ユニット2の大型化、構造の複雑化を招くことなく、車両用シート40の温度を独立して制御できる。
【0067】
(2)空調ユニット2のヒータコア16を通過させることなく車両用シート40からの吹出空気温度を高くできる。
【0068】
作用効果(1)にて説明したように本実施形態のように冷風のみを車両用シート40に送風するので、空調ユニット2の内部でヒータコア16と送風空気とが熱交換する必要がない。このため、車両用シート40への送風空気はヒータコア16の通風抵抗による圧力損失を考慮する必要がなくなる。そのため、圧力損失を補うために大型の送風機を配置したり、シートダクト41のサイズを大きくする必要がなくなる。
【0069】
(3)蒸発器15を通過した空気を車両用シート40に送ることができる。
【0070】
車両用シート40にペルチェ素子のような消費電力の高い素子を使うことなく車両用シート40からの吹出空気を冷却できる。
【0071】
(4)最大暖房時に効率よく車両用シート40からの吹出空気の温度を調節できる。
【0072】
シートダクト41に内気取入口43を備え、この内気取入口43の近傍に冷気内気切換ドア44を備えているので、最大暖房時には冷風側の通風路を閉塞し、室内空気を暖めることができる。これにより、室内空調により暖められた空気を内気取入口43から取り込むことができるので、効率よく車両用シート40からの吹出空気の温度調整ができる。
【0073】
(5)シートダクト蛇腹部42により車両前後方向に車両用シート40を移動できる。
【0074】
(第2実施形態)
第1実施形態では、シート側冷風通路38を空調ユニット2の内部に車両後方側に延びるように設けたが、第2実施形態では図4、図5に示すように、蒸発気15の直後の車両幅方向の両端部にシート空調用開口部39を設け、シート空調用開口部39と車両用シート40との間にシートダクト41接続して、車両用シート40に冷風を送風するようにしても良い。なお、図4は前席用空調ユニットを示す概略断面図であり、図5は図4のC矢視概略底面断面図である。
【0075】
ところで、第1実施形態の図3に示すように空調ユニット2内にシート側冷風通路38を備えると、シート側冷風通路38の壁面は冷風により冷却される。この冷却された壁面の隣りに位置するスクロールケース27d、27eの空気または温風通路bの空気とが熱交換するので、車室内吹出空気の温度制御に悪影響を与える。そのため、図4、図5に示すように冷房用熱交換器15の直後にシート空調用開口部43を備えることにより、空調ユニット2内の通風路を短くできるので、車室内吹出空気の温度制御への影響を少なくできる。
【0076】
(他の実施形態)
▲1▼第1、第2実施形態において、前席側空調ユニット2により冷風を車両用シート40に送風したが、後席側空調ユニットより車両用シート40に冷風を送るようにしても良い。
【0077】
▲2▼第1、第2実施形態において、電熱器45は車両用シート40の下部に設けられていたが、車両用シート40の表皮裏側の所定の範囲に電熱器45を配置しても良い。なお、この所定の範囲とはシートの全面、または一部分である。
【0078】
▲3▼第1、第2実施形態において、内気取入口43からの車室内の空気と、シート空調用開口部39からの冷却された空気とを冷気内気切換ドア44により切り替えた。本実施形態では、冷気内気切換ドア44により内気取入口43からの車室内の空気と、シート空調用開口部39からの空気との風量割合を調節して、車両用シート40からの吹出空気の温度を調節しても良い。
【0079】
▲4▼第1、第2実施形態において、加熱手段45として電熱器45を用いたが、エンジン冷却用の温水を加熱手段として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による前席用空調ユニットを示す概略断面図である。
【図2】図1のA矢視図であり、補助送風機部は断面図示している。
【図3】図1のB矢視概略底面断面図であり、空気通路を概略図示している。
【図4】本発明の第2実施形態による前席用空調ユニットを示す概略断面図である。
【図5】図4のC矢視概略底面断面図であり、空気通路を概略図示している。
【符号の説明】
2…空調ユニット、10…主送風機、15…冷房用熱交換器、
18…後席側冷風通路、38…シート側冷風通路、
39…シート空調用開口部、40…車両用シート、41…シートダクト、
42…シートダクト蛇腹部、43…内気取入口、44…冷気内気切換ドア、
45…電熱器、46…シート送風機、46a…シート送風機駆動用モータ、
46b…送風ファン、47…シート吹出口。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that blows out air-conditioned air from a vehicle seat.
[0002]
[Prior art]
A conventional vehicle air conditioner that air-conditions a vehicle seat adjusts the temperature by adjusting the air volume ratio of warm air and cold air in the air conditioning unit, and sends the temperature-adjusted air to the vehicle seat through the air duct. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-28928
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, in order to independently adjust the temperature of the air conditioning of the vehicle seat and the air conditioning of the vehicle interior, the temperature adjusting unit for the air conditioning of the vehicle interior and the air conditioning for the vehicle seat And a temperature control unit. For this reason, the air conditioning unit has not only a complicated structure, but also is expensive and large. Also, during maximum heating, the pressure loss due to passing through the heat exchanger for heating and the pressure loss of the duct part that guides air to the vehicle seat air conditioning must be taken into account, so it is necessary to increase the size of the blower and duct was there.
[0005]
In view of the above, it is an object of the present invention to independently control the temperature of a vehicle seat without complicating and increasing the size of an air conditioning unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the blower (10) for blowing air into the passenger compartment and the front seat are arranged in front of the vehicle, and the blown air from the blower (10) is on the front side of the vehicle. (14) which forms an air flow path which flows toward the vehicle rear side from the inside, a heat exchanger (15) for cooling which is disposed in the case (14) and cools the air, and in the case (14) The cooling heat exchanger (15) is disposed on the downstream side of the air flow, and is integrally formed with the heating heat exchanger (16) for heating the air and the case (14), and the heating heat exchanger (16). Is provided in the seat side cold air passage (38) for passing the air passing through the cooling heat exchanger (15) to the vehicle seat (40) and the case (14) , and the seat side cold air passage (38 seat air conditioning opening for taking out the passage of air) (39) , A seat duct (47) provided in the vehicle seat (40) for blowing air toward the occupant and connecting between the seat air conditioning opening (39) and the vehicle seat (40) 41), a heating means (45) provided on the downstream side of the air flow of the seat air conditioning opening (39), for heating the air from the seat air conditioning opening (39), and the vehicle rear side of the case (14) A rear air conditioning duct (28, 36, 37) that extends toward the rear seat of the vehicle and guides the air flowing out of the case (14) to the rear seat side of the vehicle interior ,
The seat side cold air passage (38) is disposed below the heating heat exchanger (16) and at both ends of the case in the left-right direction of the vehicle so as to extend to the rear of the vehicle, and the opening for seat air conditioning (39) Of the rear part of the vehicle, the case is arranged on both sides of the case in the vehicle left-right direction with respect to the communication part with the rear seat air conditioning duct (28, 36, 37) .
[0007]
According to this, since only the air that has passed through the cooling heat exchanger (15) can be sent to the vehicle seat (40), the vehicle seat can be provided from the seat outlet (47) without having a cooling means. Cold air can be blown out. Moreover, since it is not necessary to bother the air sent to the seat outlet through the heating heat exchanger, the pressure loss can be reduced. Therefore, a predetermined air volume can be obtained even if the seat duct 41 is formed thin. Furthermore, the air that has passed through the cooling heat exchanger (15) can be heated by the heating means. Thus, since the temperature of the air blown from the seat outlet (47) can be adjusted without adjusting the temperature by the air conditioning unit (2), there is no need to provide a temperature adjusting unit for seat air conditioning in the air conditioning unit (2). . Therefore, the temperature of the air blown from the vehicle seat (40) can be independently adjusted without increasing the size of the air conditioning unit (2) and complicating the structure of the air conditioning unit (2).
[0008]
As in the second aspect of the invention, in the first aspect, the heating means (45) can be provided in the seat duct (41), and in the third aspect of the invention, the heating means is provided. (45) may be provided on the vehicle seat (40).
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the seat blower is provided in the vehicle seat (40) and sends air from the seat duct (41) to the seat outlet (47). (46) and the air blower (46) provided on the upstream side of the air flow, the air intake (43) for taking in the air in the passenger compartment, and the air intake (43) provided in the vicinity of the air intake (43). And a switching door (44) for switching between the air in the passenger compartment and the air from the seat air conditioning opening (39) and taking it into the seat blower (46).
[0010]
According to this, the air passage from the seat air conditioning opening (39) is closed by switching the switching door (44), and only the air in the vehicle interior warmer than the outside air is heated to heat the seat blower (46). Therefore, the air blown from the seat outlet (47) can be efficiently warmed.
[0011]
The ratio of the air in the passenger compartment to the air from the seat air conditioning opening (39) may be adjusted by setting the switching door (44) in the intermediate position.
[0012]
As in the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, if the heating means (45) is constituted by an electric heater, piping for hot water may not be required.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects , the cooling unit is integrally formed with the case (14), bypasses the heating heat exchanger (16), and the cooling heat exchanger ( 15) is arranged on the downstream side of the air flow of the rear seat side cold air passage (18) for guiding the passing air to the rear seat side of the vehicle interior and the heating heat exchanger (16) in the case (14). A rear seat blower (27) for blowing air on the indoor rear seat side,
The rear-seat-side cold air passage (18) is located below the heating heat exchanger (16) and closer to the center of the case in the lateral direction of the vehicle than the seat-side cold air passage (38), toward the rear-seat blower (27). The rear seat blower (27) sucks the passing air of the rear seat side cool air passage (18) and the passing air of the heating heat exchanger (16), and The mixed air is sent to the rear seat air conditioning ducts (28, 36, 37) .
[0015]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of an indoor air conditioning unit 2 part of a vehicle air conditioner according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view from the direction of arrow A in FIG.
[0017]
The indoor air conditioning unit 2 in FIG. 1 is roughly divided into two parts, a blower unit 1 and an air conditioning unit 2. In FIG. 1, the front, rear, upper, lower, left and right arrows indicate the direction of the air conditioning unit 2 in the vehicle-mounted state. Indicates. 1 shows a state in which the blower unit 1 is arranged on the vehicle front side of the air conditioning unit 2 for convenience of drawing, but in reality, the blower unit 1 is placed on the side of the air conditioning unit 2 in the left-right direction of the vehicle. An offset is placed. That is, the air-conditioning unit 2 has a center-placement layout that is disposed at a substantially central portion in the left-right direction of the vehicle, inside the instrument panel inside the front of the vehicle interior. On the contrary, the blower unit 1 is offset at a position in front of the passenger seat, which is the side of the air conditioning unit 2.
[0018]
The blower unit 1 has an inside / outside air switching box 3 at an upper portion thereof. The inside / outside air switching box 3 is provided with an outside air introduction port 4, an inside air introduction port 5, and an inside / outside air switching door 6. Thus, the outside air introduction port 4 and the inside air introduction port 5 are opened and closed to switch between outside air and inside air. The inside / outside air switching door 6 is connected to an inside / outside air switching operation mechanism (not shown) and is rotated. This inside / outside air switching operation mechanism is constituted by an actuator mechanism using a servo motor. A filter 7 is disposed below the inside / outside air switching box 3 to remove and clean the dust, bad odor, and the like of the air introduced into the inside / outside air switching box 3.
[0019]
In the blower unit 1, a main blower 10 is disposed below the filter 7. The main blower 10 has a blower fan 11 including a centrifugal fan in which a large number of blades (blade parts) are arranged in an annular shape, a motor 12 that rotationally drives the blower fan 11, and a spiral shape that houses the blower fan 11. This is a known configuration having the scroll case 13. In the upper part of the scroll case 13, a bell mouth-like suction port 13a for sucking air that has passed through the filter 7 is opened.
[0020]
Next, the air conditioning unit 2 will be described. The case 14 has a resin case 14, and the case 14 has two split surfaces 14 a located at the center in the vehicle left-right (width) direction as shown in FIG. 2. The divided case bodies 14b and 14c divided and formed into a single piece are integrally connected by fastening means (not shown) such as an appropriate clamp. The air outlet of the scroll case 13 is connected to the foremost opening of the case 14. Therefore, the air flows into the foremost part in the case 14 by operating the blower fan 11 in the blower unit 1.
[0021]
The blower air of the blower unit 1 flows in the case 14 from the front side of the vehicle toward the rear side of the vehicle, and the evaporator 15 and the heater core 16 are connected in series in the case 14 from the upstream side of the air. It is arranged. The evaporator 15 constitutes a well-known refrigeration cycle together with a compressor, a condenser, and a decompression unit (not shown), and is a cooling heat exchanger 15 that cools the air in the case 14. The evaporator 15 has a heat exchanging core portion composed of a flat tube through which low-pressure refrigerant decompressed by the decompression means flows and a corrugated fin joined to the flat tube.
[0022]
The heater core 16 is a heating heat exchanger that heats the air in the case 14 using hot water (engine cooling water) flowing inside as a heat source, and is joined to the flat tube through which hot water flows as is well known. And a heat exchanging core portion composed of corrugated fins. In FIG. 2, the fine dots indicate the arrangement range of the heater core 16.
[0023]
In the case 14, the front seat side cold air passage 17 is formed above the heater core 16, and the rear seat side cold air passage 18 and the seat side cold air passage 38 are formed below the heater core 16. In these three cold air passages 17, 18, and 38, the cold air that has passed through the evaporator 15 bypasses the heater core 16 and flows.
[0024]
A front seat side air mix door 19 is disposed between the evaporator 15 and the heater core 16 in the case 14. The front seat-side air mix door 19 is configured by a plate door that is rotatable about a rotation shaft 19 a disposed near the upper end portion of the heater core 16. The front seat-side air mix door 19 is connected to the cool air a passing through the front seat-side cold air passage 17 and the heater core 16. The air volume ratio of the warm air b passing therethrough is adjusted, thereby adjusting the temperature of air blown to the front seat side of the vehicle interior. In other words, the front seat side air mix door 19 constitutes a front seat side temperature adjusting means.
[0025]
The rotating shaft 19a of the front seat side air mix door 19 is connected to a front seat side temperature adjustment operation mechanism (not shown) and is rotated. This front seat side temperature adjusting operation mechanism is constituted by an actuator mechanism using a servo motor.
[0026]
In addition, in order to ensure the rotation operation space of the front seat side air mix door 19, the heater core 16 is arrange | positioned so that the upper end part may incline from the lower end part to the vehicle rear side. In addition, a front seat side air mixing unit 20 that mixes the cold air a and the hot air b is formed in the case 14 above the heater core 16.
[0027]
In the case 14, a plurality of front seat outlet openings 21 to 23 are arranged in an upper part on the vehicle rear side. The conditioned air from the front seat side air mixing unit 20 flows into the front seat side blowing openings 21 to 23. Of the openings 21 to 23, the defroster opening 21 is open on the upper surface of the case 14, and is connected to a defroster outlet (not shown) for blowing conditioned air toward the inner surface of the vehicle interior windshield. It communicates via (not shown). The defroster opening 21 is opened and closed by a defroster door 24.
[0028]
The front seat side face opening 22 opens at the vehicle rear side portion of the defroster outlet opening 21 on the upper surface of the case 14. The front-seat-side face opening 22 communicates with a front-seat-side face outlet (not shown) that blows air-conditioned air toward the upper body of the front-seat occupant through a front-seat-side face duct (not shown). The front seat face opening 22 is opened and closed by a front seat face door 25.
[0029]
The front seat side foot opening 23 opens in a portion of the left and right side walls 14d and 14e (FIG. 2) of the case 14 that is located on the left and right sides of the front seat side air mixing unit 20. Front seat foot openings 23 on the left and right sides are provided with front seat foot ducts (not shown) at the left and right front seat foot outlets (not shown) that blow air-conditioned air toward the feet of the front seat occupants. Communicate through. The left and right front seat side foot openings 23 are opened and closed by left and right front seat side foot doors 26.
[0030]
Here, the opening shape of the front seat side foot opening 23 and the front seat side foot door 26 are both fan-shaped in this example, and the fan-shaped front seat side foot doors 26 on the left and right sides are the left and right side wall portions of the case 14. By rotating and operating along 14d and 14e, the front seat foot doors 26 on both the left and right sides are opened and closed. The solid line position in FIG. 1 of the front seat side foot door 26 indicates the fully closed state of the front seat side foot opening 23.
[0031]
The doors 24, 25, and 26 constitute a front seat blowing mode door for switching the front seat blowing mode, and are connected to a common front seat blowing mode operation mechanism via a link mechanism (not shown). , Interlocked operation. This front seat side blowing mode operation mechanism is constituted by an actuator mechanism using a servo motor.
[0032]
By the way, a rear seat side cool air passage 18 and a seat side cold air passage 38 are formed in a lower portion in the case 14. Of the two cold air passages 18 and 38, the seat-side cold air passage 38 is configured to extend to the rear of the vehicle at the left and right ends in the width direction of the lowermost portion of the air conditioning unit 2 (see FIGS. 1 and 2). As shown in the schematic bottom sectional view taken in the direction of arrow B in FIG. 3, a seat duct constructed by integrally connecting a plurality of ducts with a seat air conditioning opening 39 formed at the end of the seat side cold air passage 38. 41 is connected. In FIG. 3, the left and right seat ducts 41 and the rear seat outlet duct portion 28 are arranged so as to be connected toward the rear side of the vehicle. When the left and right ducts 28 and 41 are configured to be arranged toward the vehicle rear side of the air conditioning unit 2 as described above, the mounting process when the air conditioning unit 2 is mounted on the vehicle can be reduced.
[0033]
A seat duct bellows portion 42 is formed in a lower portion of the vehicle seat 40 in the seat duct 41. The seat duct bellows portion 42 is disposed so as to be extendable in the vehicle longitudinal direction range of the vehicle seat 40, and the seat duct bellows portion 42 becomes the shortest when the position of the vehicle seat 40 reaches the foremost position. The seat duct bellows portion 42 extends most when the position of the vehicle seat 40 reaches the rearmost position.
[0034]
An internal air intake 43 for taking in the air in the passenger compartment is provided on the downstream side of the air flow of the seat duct bellows portion 42, and a cold air / internal air switching door 44 for opening and closing the internal air intake 43 in the vicinity of the internal air intake 43. Is provided. The cold / inside air switching door 44 is constituted by a plate door that can rotate around a rotation shaft 44a.
[0035]
An electric heater 45 serving as a heating unit 45 that warms the air from the upstream side is disposed on the downstream side of the air flow of the inside air inlet 43. The left and right electric heaters 45 heat the air blown from the sheet outlet 47 to adjust the temperature. The temperature adjustment by the electric heater 45 is performed by controlling the applied voltage based on a set value by a temperature setting member (not shown) provided in the vehicle seat or the front seat instrument panel (for example, the amount of power is adjusted). 0 to 60W).
[0036]
A sheet blower 46 for blowing the temperature-adjusted blown air to the vehicle seat 40 is disposed below the vehicle seat 40. The sheet blower 46 includes a centrifugal fan in which a large number of wing parts (blade parts) are arranged in an annular shape, and is driven by a driving motor 46a.
[0037]
And in the passenger | crew boarding position whole region of the vehicle seat 40, the several seat blower outlet 47 for blowing blowing air toward a passenger | crew is arrange | positioned, and it is comprised so that the air-conditioned air may blow off toward a passenger | crew. Yes.
[0038]
By the way, the rear seat auxiliary blower 27 is disposed in a lower portion in the case 14 at a predetermined distance from the lower portion of the heater core 16 to the air downstream side (vehicle rear side). As shown in FIG. 2, the rear-seat auxiliary blower 27 accommodates two blower fans 27a and 27b, a drive motor 27c that rotationally drives the two blower fans 27a and 27b, and the blower fans 27a and 27b. And spiral scroll cases 27d and 27e. The blower fans 27a and 27b are centrifugal fans in which a large number of blades (blade parts) are arranged in an annular shape.
[0039]
The left and right scroll cases 27d and 27e are integrally formed of resin on the left and right divided case bodies 14b and 14c, respectively. In addition, a rear seat outlet duct portion 28 (FIG. 1) is disposed on the downstream side (vehicle rear side) of the left and right scroll cases 27d and 27e. The rear seat side outlet duct portion 28 joins the air blown from the outlet portions of the scroll cases 27d and 27e and guides it to the vehicle rear side. The rear seat side outlet duct portion 28 also includes the scroll case 27d, 27e is integrally formed with the left and right divided case bodies 14b and 14c.
[0040]
The drive motor 27c of the auxiliary blower 27 for the rear seat is configured as a double-shaft type in which the rotation shaft 27f protrudes on both sides in the axial direction, and is disposed at the center in the vehicle left-right direction with respect to the case 14. Further, the drive motor 27c is arranged outside the vehicle rear side wall surface 14f (FIG. 1) of the case 14 so that the rotary shaft 27f faces the left and right direction of the vehicle, and is fixed to the scroll cases 27d and 27e.
[0041]
Blower fans 27a and 27b are arranged on both the left and right sides of drive motor 27c, and these left and right blower fans 27a and 27b are connected to left and right rotating shafts 27f, respectively. Each of the left scroll case 27d and the right scroll case 27e is formed with a bell mouth-shaped suction port 27g.
[0042]
Cold air and warm air are sucked into both the suction ports 27g by the passage configuration described below. A partition wall 30 is arranged to vertically partition the warm air passage 29 formed immediately after the heater core 16 and the rear seat side cool air passage 18 described above. As shown in FIG. 1, the partition wall 30 is located at the lowermost part on the air downstream side (vehicle rear side) of the heat exchange core portion of the heater core 16.
[0043]
In FIG. 2, the partition wall 30 is indicated by broken lines in the part L1 of the scroll case 27d of the left blower fan 27a and the part L2 of the scroll case 27e of the right blower fan 27b, and the left and right blower fans 27a are shown. , 27b, the partition walls 30 are shown by solid lines in the outer portions L3, L4 of the scroll cases 27d, 27e. The outer portions L3 and L4 constitute an air inlet space, and in the air inlet space, the portions above the partition wall 30 (dotted portions) are warm air from the hot air passage 29 as indicated by the arrow c. Thus, the rear seat side hot air inlet space that flows in is configured.
[0044]
Further, in the air inlet space, a portion below the partition wall 30 (outlined portion) constitutes a rear seat side cold air inlet space through which cold air flows from the rear seat side cold air passage 18 as indicated by an arrow d.
[0045]
Hot air doors 31 (FIG. 1) are arranged in the two rear seat side hot air inlet spaces as described above, and cold air doors 32 (FIG. 1) are provided in the two rear seat side cold air inlet spaces as described above. Is placed. In this example, the hot air door 31 and the cold air door 32 are constituted by plate doors that can rotate around the rotation shafts 31a and 32a. By adjusting the rotation angles of the hot air door 31 and the cold air door 32, The passage areas of the seat side hot air inlet space and the rear seat side cold air inlet space are adjusted.
[0046]
Two hot air doors 31 in total and two cold air doors 32 in total constitute rear seat side temperature adjusting means for adjusting the temperature of air blown out to the rear seat side in the vehicle interior. The individual warm air doors 31 are connected to a rear seat warm air side operation mechanism (not shown) via a link mechanism (not shown) for interlocking operation. In addition, a total of two cold air doors 32 are connected to a rear seat cold air side operation mechanism (not shown) via a link mechanism (not shown) and operated in conjunction with each other. The rear seat warm air side operation mechanism and the rear seat cold air side operation mechanism are each configured by an actuator mechanism using an independent servo motor.
[0047]
The front end portion of the rear seat outlet duct 28 on the vehicle rear side is branched into a rear seat face opening 33 located on the upper side and a rear seat foot opening 34 located on the lower side. And the rear seat side blowing mode door 35 is arrange | positioned inside the front-end | tip part inside the vehicle rear side of the rear seat side blowing duct part 28. As shown in FIG.
[0048]
In this example, the rear seat side blowing mode door 35 is constituted by a plate door that can rotate around a rotation shaft 35a, and opens and closes the rear seat side face opening 33 and the rear seat side foot opening 34. The rear seat side blowing mode door 35 is connected to and operated by the rear seat side blowing mode operation mechanism. This rear seat side blowing mode operation mechanism is constituted by an actuator mechanism using a servo motor.
[0049]
A rear seat face duct 36 is connected to the rear seat face opening 33, and the upper body of the rear seat occupant is provided from a rear seat face outlet (not shown) provided at the front end of the rear seat face duct 36. Air conditioned air is blown out to the side. Similarly, a rear seat side foot duct 37 is connected to the rear seat side foot opening 34, and a rear seat is provided from a rear seat side foot outlet (not shown) provided at the front end of the rear seat side foot duct 37. Air-conditioning air is blown out to the feet of passengers.
[0050]
The operations of the actuator mechanisms of the various operation mechanisms described above, the main blower 10 and the auxiliary blower 27 are controlled by a well-known air conditioning control device (not shown) using a microcomputer.
[0051]
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described.
[0052]
When the conditioned air is blown to the vehicle seat 40, the drive motor 12 of the main blower 10 of the blower unit 1 and the drive motor 46a of the seat blower 46 are energized to simultaneously turn on the blower fan 11 and the blower fan 46b of the seat blower 46. Rotation drive.
[0053]
As a result, the main blower 10 and the seat blower 46 are operated, and the blown air of the main blower 10 passes through the evaporator 15 to be cooled and dehumidified, and the cool air after passing through the evaporator 15 passes through the seat-side cool air passage 38 and the seat duct 41. Sent to. Next, the temperature of the blown air that has been cooled and dehumidified is adjusted by heating with the electric heater 45. During maximum cooling of the vehicle seat 40, the cool air / inside air switching door 44 is driven by the drive shaft 44a to close the inside air inlet 43 and send the cooled air directly to the vehicle seat 40 without heating.
[0054]
Further, at the time of maximum heating of the seat, the cool air inside air switching door 44 disposed on the upstream side of the air flow of the electric heater 45 is driven by the drive shaft 44a to close the passage on the cold air side, Fully open the passage and take in the air in the passenger compartment. In this way, the air in the passenger compartment is heated and sent to the vehicle seat 40 and blown out from the seat outlet 47 toward the passenger.
[0055]
On the other hand, when the front seat side is air-conditioned, the air blown from the main blower 10 is cooled and dehumidified by passing through the evaporator 15, and the cool air after passing through the evaporator 15 is passed through the front seat side air mix door 19 to the front seat. The air is branched into cold air a passing through the side cold air passage 17 and hot air b passing through the heater core 16. Therefore, by adjusting the air volume ratio between the cold air a and the warm air b based on the opening degree of the front seat-side air mix door 19, the blown air temperature on the front seat side in the vehicle interior can be adjusted.
[0056]
The cold air a and the hot air b are mixed in the air mixing unit 20 to be conditioned air having a desired temperature, and the conditioned air is selected by the front seat side blowing mode doors 24, 25, 26, From one or more of 22 and 23, it blows off to the front seat side area | region in a vehicle interior, and air-conditions the front seat side area | region in a vehicle interior.
[0057]
Next, when the conditioned air is blown out simultaneously to both the front seat side and the rear seat side of the vehicle interior, the drive motor 12 of the main blower 10 of the blower unit 1 and the drive motor 27c of the auxiliary blower 27 of the rear seat are used. The main blower 10 and the rear seat auxiliary blower 27 are activated simultaneously.
[0058]
As a result, the air blown from the main blower 10 is blown to the front seat side region in the vehicle compartment through the same route as described above, and the vehicle is driven from any one or more of the front seat side blowing openings 21, 22, and 23. Air-conditioned air blows out into the front seat area in the room to air-condition the front seat area in the passenger compartment.
[0059]
On the other hand, simultaneously with the operation of the auxiliary air blower 27 for the rear seats, the four rear seat air mix doors 31 and 32 are operated to the predetermined opening positions by the control output of the air conditioning control device. As a result, of the warm air heated through the heater core 16, the warm air that has passed through the lower part of the heat exchange core portion of the heater core 16 is sucked into the suction ports 27g of the blower fans 27a and 27b as shown by the arrow c. . At the same time, the cool air passing through the rear seat side cool air passage 18 located on the lower side of the heater core 16 is sucked into the suction ports 27g of the blower fans 27a and 27b as indicated by an arrow d.
[0060]
The hot air and the cold air are pumped outward in the fan radial direction by the blower fans 27a and 27b, and blown out from the outlet portions of the left and right scroll cases 27d and 27e to the rear seat side blowout duct portion 28. Hot air and cold air are sucked into the blower fans 27a and 27b, mixed in the process of being pumped toward the outlets of the scroll cases 27d and 27, and become conditioned air at a desired temperature.
[0061]
By the way, at the time of maximum heating of the vehicle seat 40, the inside air intake port 43 is fully opened by the cold air inside air switching door 44, the cold air passage of the seat duct 41 is closed, only the air in the vehicle interior is taken in, and the maximum input is electrically heated. Apply to vessel 45. (For example, about 60W) By doing in this way, since the air-conditioned air in a vehicle interior can be reheated, the temperature of the air which blows off toward the passenger | crew from the vehicle seat 40 can be adjusted efficiently. Further, since the blown air can be warmed without passing through the heater core 16, the ventilation pressure loss of the blown air can be reduced. Therefore, a predetermined air volume can be obtained without thickly forming the ventilation path or the seat duct 41 of the air conditioning unit 2.
[0062]
Further, at the time of maximum cooling of the vehicle seat 40, the inside air inlet 43 is closed by the cold inside air switching door 44 so that the cold air is directly sent to the vehicle seat 40.
[0063]
The air distribution when air conditioning is performed on the front seat side, the rear seat side, and the vehicle seat 40 side during maximum cooling is, for example, about 360 m 3 / h on the front seat side and about 160 m 3 / h on the rear seat side. The vehicle seat 40 side is about 80 m 3 / h.
[0064]
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
[0065]
(1) The temperature of the blown air from the vehicle seat 40 can be adjusted without providing a temperature adjustment mechanism for the blown air from the vehicle seat 40 inside the air conditioning unit 2.
[0066]
This effect will be described in comparison with a normal vehicle air conditioner provided with a temperature adjustment mechanism for air blown from the vehicle seat 40 inside the air conditioning unit 2. If the air conditioning unit 2 is provided with a mechanism for adjusting the temperature of the air blown from the vehicle seat 40, an air mix door for adjusting the temperature of the blown air to the vehicle seat 40 must be arranged. The design should also take into account the area of the air-mixed air mixing section. For this reason, not only the structure of the air conditioning unit 2 is complicated, but also the size of the air conditioning unit 2 is increased. However, by providing the electric heater 45 on the upstream side of the air flow of the vehicle seat 40 as in the present embodiment, the air conditioning unit 2 only needs to blow cold air to the vehicle seat 40, so the size of the air conditioning unit 2 is increased. Thus, the temperature of the vehicle seat 40 can be controlled independently without complicating the structure.
[0067]
(2) The temperature of the air blown from the vehicle seat 40 can be increased without passing the heater core 16 of the air conditioning unit 2.
[0068]
As described in the operational effect (1), only the cool air is blown to the vehicle seat 40 as in the present embodiment, so that it is not necessary to exchange heat between the heater core 16 and the blown air inside the air conditioning unit 2. For this reason, it is not necessary for the blown air to the vehicle seat 40 to consider the pressure loss due to the ventilation resistance of the heater core 16. Therefore, there is no need to arrange a large blower or make the seat duct 41 larger in order to compensate for the pressure loss.
[0069]
(3) The air that has passed through the evaporator 15 can be sent to the vehicle seat 40.
[0070]
The air blown from the vehicle seat 40 can be cooled without using a high power consumption element such as a Peltier element for the vehicle seat 40.
[0071]
(4) The temperature of the blown air from the vehicle seat 40 can be adjusted efficiently during maximum heating.
[0072]
Since the seat duct 41 is provided with the inside air inlet 43, and the cold air / inside air switching door 44 is provided in the vicinity of the inside air inlet 43, the air passage on the cold air side can be closed during the maximum heating to warm the room air. Thereby, since the air warmed by room air conditioning can be taken in from the inside air intake port 43, the temperature of the air blown from the vehicle seat 40 can be adjusted efficiently.
[0073]
(5) The vehicle seat 40 can be moved in the vehicle longitudinal direction by the seat duct bellows portion 42.
[0074]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the seat side cold air passage 38 is provided inside the air conditioning unit 2 so as to extend to the rear side of the vehicle. However, in the second embodiment, as shown in FIGS. Seat air conditioning openings 39 are provided at both ends in the vehicle width direction, and a seat duct 41 is connected between the seat air conditioning opening 39 and the vehicle seat 40 so that cool air is blown to the vehicle seat 40. Also good. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the front seat air conditioning unit, and FIG. 5 is a schematic bottom cross-sectional view taken along arrow C in FIG.
[0075]
By the way, as shown in FIG. 3 of the first embodiment, when the seat side cold air passage 38 is provided in the air conditioning unit 2, the wall surface of the seat side cold air passage 38 is cooled by the cold air. Since the heat of the air in the scroll cases 27d and 27e or the air in the hot air passage b located next to the cooled wall surface is adversely affected, the temperature control of the air blown into the passenger compartment is adversely affected. Therefore, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, by providing the seat air conditioning opening 43 immediately after the cooling heat exchanger 15, the ventilation path in the air conditioning unit 2 can be shortened. Can be less affected.
[0076]
(Other embodiments)
(1) In the first and second embodiments, the cool air is blown to the vehicle seat 40 by the front seat air conditioning unit 2, but the cool air may be sent from the rear seat air conditioning unit to the vehicle seat 40.
[0077]
(2) In the first and second embodiments, the electric heater 45 is provided in the lower part of the vehicle seat 40. However, the electric heater 45 may be arranged in a predetermined range on the back side of the vehicle seat 40. . The predetermined range is the entire surface or a part of the sheet.
[0078]
{Circle around (3)} In the first and second embodiments, the air inside the passenger compartment from the inside air inlet 43 and the cooled air from the seat air conditioning opening 39 are switched by the cold air inside air switching door 44. In the present embodiment, the air volume ratio between the air from the inside air inlet 43 and the air from the seat air conditioning opening 39 is adjusted by the cold / inside air switching door 44, so that the air blown from the vehicle seat 40 can be reduced. The temperature may be adjusted.
[0079]
(4) Although the electric heater 45 is used as the heating means 45 in the first and second embodiments, warm water for engine cooling may be used as the heating means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a front seat air conditioning unit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1 and shows a cross-sectional view of an auxiliary blower unit.
3 is a schematic bottom sectional view taken along arrow B in FIG. 1 and schematically shows an air passage.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing a front seat air conditioning unit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a schematic bottom sectional view taken along arrow C in FIG. 4 and schematically shows an air passage.
[Explanation of symbols]
2 ... Air conditioning unit, 10 ... Main blower, 15 ... Heat exchanger for cooling,
18 ... rear seat side cold air passage, 38 ... seat side cold air passage,
39 ... Opening for seat air conditioning, 40 ... Seat for vehicle, 41 ... Seat duct,
42 ... Seat duct bellows part, 43 ... Inside air intake port, 44 ... Cold air inside air switching door,
45 ... electric heater, 46 ... sheet blower, 46a ... sheet blower drive motor,
46b: Blower fan, 47: Seat outlet.

Claims (6)

車室内に空気を送風する送風機(10)と、
前席よりも車両前方に配置され、前記送風機(10)の送風空気が車両前方側から車両後方側へ向かって流れる空気流路を内部に形成するケース(14)と、
前記ケース(14)内に配置され、空気を冷却する冷房用熱交換器(15)
前記ケース(14)内の前記冷房用熱交換器(15)の空気流れ下流側に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器(16)と、
前記ケース(14)に一体に形成され、前記暖房用熱交換器(16)をバイパスさせて、前記冷房用熱交換器(15)の通過空気を車両用シート(40)に流すためのシート側冷風通路(38)と、
前記ケース(14)に設けられ、前記シート側冷風通路(38)の通過空気を取り出すシート空調用開口部(39)と、
前記車両用シート(40)に設けられ、乗員に向けて空気を吹き出すシート吹出口(47)と、
前記シート空調用開口部(39)と前記車両用シート(40)との間を接続するシートダクト(41)と、
前記シート空調用開口部(39)の空気流れ下流側に設けられ、前記シート空調用開口部(39)からの空気を加熱する加熱手段(45)と
前記ケース(14)の車両後方側から車両後席に向かって延伸し、前記ケース(14)から流れ出る空気を車室内後席側に案内する後席用空調ダクト(28、36、37)とを備え、
前記シート側冷風通路(38)は、前記暖房用熱交換器(16)の下方であって前記ケースの車両左右方向両端に、車両後方へ延びるように配置され、
前記シート空調用開口部(39)は、前記ケースの車両後方側の部位のうち、前記ケースの前記後席用空調ダクト(28、36、37)との連通部よりも前記ケースの車両左右方向両端側に配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
A blower (10) for blowing air into the passenger compartment;
A case (14) which is arranged in front of the vehicle from the front seat and forms therein an air flow path in which the air blown from the blower (10) flows from the vehicle front side toward the vehicle rear side;
Disposed within the case (14), cooling heat exchanger for cooling air (15),
A heating heat exchanger (16) that is disposed on the downstream side of the air flow of the cooling heat exchanger (15) in the case (14) and heats the air;
Seat side formed integrally with the case (14) for bypassing the heating heat exchanger (16) and flowing air passing through the cooling heat exchanger (15) to the vehicle seat (40) A cold air passage (38);
A seat air conditioning opening (39) provided in the case (14) for taking out the air passing through the seat side cold air passage (38) ;
A seat outlet (47) provided in the vehicle seat (40) for blowing air toward the occupant;
A seat duct (41) connecting between the seat air conditioning opening (39) and the vehicle seat (40);
A heating means (45) provided on the downstream side of the air flow of the opening for seat air conditioning (39), for heating air from the opening for seat air conditioning (39) ;
Rear seat air conditioning ducts (28, 36, 37) extending from the rear side of the case (14) toward the rear seat of the vehicle and guiding the air flowing out of the case (14) to the rear seat side of the vehicle interior. Prepared,
The seat-side cold air passage (38) is disposed below the heating heat exchanger (16) and at both ends of the case in the left-right direction of the vehicle so as to extend rearward of the vehicle,
The seat air-conditioning opening (39) is a vehicle left-right direction of the case relative to a communication portion of the case with the rear-seat air-conditioning duct (28, 36, 37) in a portion of the case on the vehicle rear side. An air conditioner for vehicles, which is arranged on both ends .
前記加熱手段(45)は前記シートダクト(41)に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。  The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the heating means (45) is provided in the seat duct (41). 前記加熱手段(45)は前記車両用シート(40)に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。  The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the heating means (45) is provided in the vehicle seat (40). 前記車両用シート(40)に設けられ、前記シートダクト(41)からの空気を前記シート吹出口(47)に送るシート送風機(46)と、
前記シート送風機(46)の空気流れ上流側に設けられ、前記車室内の空気を取り入れる内気取入口(43)と、
前記内気取入口(43)近傍に設けられ、前記内気取入口(43)からの前記車室内の空気と前記シート空調用開口部(39)からの空気とを切り替えて前記シート送風機(46)に取り入れる切換ドア(44)とを備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
A seat blower (46) provided in the vehicle seat (40) and sending air from the seat duct (41) to the seat outlet (47);
An air intake port (43) provided on the upstream side of the air flow of the seat blower (46) and taking in air in the vehicle compartment;
It is provided in the vicinity of the inside air intake (43), and switches the air in the vehicle interior from the inside air intake (43) and the air from the seat air conditioning opening (39) to the seat blower (46). The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, further comprising a switching door (44) to be taken in.
前記加熱手段(45)は電熱器であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。  The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating means (45) is an electric heater. 前記ケース(14)に一体に形成され、前記暖房用熱交換器(16)をバイパスさせて、前記冷房用熱交換器(15)の通過空気を車室内後席側に案内するための後席側冷風通路(18)と、
前記ケース(14)内の前記暖房用熱交換器(16)の空気流れ下流側に配置され、車室内後席側に空気を送風する後席用送風機(27)とを備え、
前記後席側冷風通路(18)は、前記暖房用熱交換器(16)の下方であって前記シート側冷風通路(38)よりも前記ケースの車両左右方向中央側に、前記後席用送風機(27)へ向かって延びるように配置されており、
前記後席用送風機(27)は、前記後席側冷風通路(18)の通過空気と前記暖房用熱交換器(16)の通過空気とを吸入し、これらの空気の混合風を前記後席用空調ダクト( 28、36、37)に送風するようになっていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
A rear seat that is formed integrally with the case (14), bypasses the heating heat exchanger (16), and guides the air passing through the cooling heat exchanger (15) to the rear seat side of the vehicle interior. Side cold air passage (18),
A rear seat blower (27) that is arranged on the downstream side of the air flow of the heating heat exchanger (16) in the case (14) and blows air to the rear seat side of the vehicle interior;
The rear-seat-side cool air passage (18) is located below the heating heat exchanger (16) and closer to the center of the case in the lateral direction of the vehicle than the seat-side cold air passage (38). (27) is arranged to extend toward
The rear seat blower (27) sucks the air passing through the rear seat side cool air passage (18) and the air passing through the heating heat exchanger (16), and the mixed air of these air is used as the rear seat. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the air conditioner duct ( 28, 36, 37) blows air.
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