JP4075627B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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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)と、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
[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
[0017]
The indoor
[0018]
The blower unit 1 has an inside / outside
[0019]
In the blower unit 1, a
[0020]
Next, the
[0021]
The blower air of the blower unit 1 flows in the
[0022]
The
[0023]
In the
[0024]
A front seat side
[0025]
The
[0026]
In addition, in order to ensure the rotation operation space of the front seat side
[0027]
In the
[0028]
The front seat
[0029]
The front seat
[0030]
Here, the opening shape of the front seat
[0031]
The
[0032]
By the way, a rear seat side
[0033]
A seat duct bellows
[0034]
An
[0035]
An
[0036]
A
[0037]
And in the passenger | crew boarding position whole region of the
[0038]
By the way, the rear seat
[0039]
The left and
[0040]
The
[0041]
[0042]
Cold air and warm air are sucked into both the
[0043]
In FIG. 2, the
[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
[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
[0046]
Two
[0047]
The front end portion of the rear
[0048]
In this example, the rear seat side blowing
[0049]
A rear seat face
[0050]
The operations of the actuator mechanisms of the various operation mechanisms described above, the
[0051]
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described.
[0052]
When the conditioned air is blown to the
[0053]
As a result, the
[0054]
Further, at the time of maximum heating of the seat, the cool air inside
[0055]
On the other hand, when the front seat side is air-conditioned, the air blown from the
[0056]
The cold air a and the hot air b are mixed in the
[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
[0058]
As a result, the air blown from the
[0059]
On the other hand, simultaneously with the operation of the
[0060]
The hot air and the cold air are pumped outward in the fan radial direction by the
[0061]
By the way, at the time of maximum heating of the
[0062]
Further, at the time of maximum cooling of the
[0063]
The air distribution when air conditioning is performed on the front seat side, the rear seat side, and the
[0064]
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
[0065]
(1) The temperature of the blown air from the
[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
[0067]
(2) The temperature of the air blown from the
[0068]
As described in the operational effect (1), only the cool air is blown to the
[0069]
(3) The air that has passed through the
[0070]
The air blown from the
[0071]
(4) The temperature of the blown air from the
[0072]
Since the
[0073]
(5) The
[0074]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the seat side
[0075]
By the way, as shown in FIG. 3 of the first embodiment, when the seat side
[0076]
(Other embodiments)
(1) In the first and second embodiments, the cool air is blown to the
[0077]
(2) In the first and second embodiments, the
[0078]
{Circle around (3)} In the first and second embodiments, the air inside the passenger compartment from the
[0079]
(4) Although the
[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)
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)と、
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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