JP2006069269A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 後席乗員の窓からの冷輻射による肩が寒いと感じる状況を解消し、快適感を維持できるようにした車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 車両用空調装置が、後席乗員に対して空調風を吹き出すＢピラーダクト１に設けられる吹出口２と、該吹出口から吹き出される空調風の特定方向への吹出風量を変えることができる特定方向風量変更手段とを備えていて、後席乗員が肩の寒さを感じる状況を検出する検知手段６，７が、このような状況を検知したときに、後席乗員の肩付近の方向への空調風の吹出風量が多くなるように、特定方向風量変更手段を制御する。特定方向風量変更手段は、例えば風向調節板３、リンク４及びアクチュエータ５とから構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に自動車のＢピラーに設置された吹出口を有し、後席乗員の快適感を維持するのに好適な車両用空調装置に関する。

従来のこの種の空調装置として、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されるような構成のものが知られている。

特開２００３−２５２０２３号公報 特開平８−４２９００号公報

この特許文献１に示される空調装置は、従来、乗員の顔部分の表面温度を温度センサによって検知し、この検知結果に基づいて空調風の温度及び吹出方向を調整していたものを、車室内の温度分布及び湿度を検出して、この検出結果に基づいて、空調風の吹出方向を車室内の高温部や窓ガラスに向けることにより、乗員の快適感の向上、窓の曇りの防止を図ったものである。しかしながら、この従来の空調装置は、空調風の吹出口が全て前席に設けられており、前席における空調、風向変化を意図したものである。そのため、暖房時、窓からの冷輻射熱により後席乗員が肩寒さを感じた場合において、前席の吹出口の風向を変化させて後席乗員の肩寒さを解消することは難しいという問題がある。

また特許文献２に示される空調装置は、使用者の人体近傍温度分布、人体位置、運転モードを検出、記憶し、人体の下部温度（足元温度）は一定にし、人体の上部温度を所定温度範囲で変化させることで、使用者に温度変化による刺激を確実に感じさせるようにしたものである。しかしながら、この従来技術は、家電のような家屋の室内を制御する場合には有効であるが、車両にそのまま適用した場合、１人の乗員、例えば前席の運転席は可能であるが、助手席、後席など全席に、かつ車両のように乗員が複数近接して座っているような狭い空間内にて狙った効果を得ることは難しい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の後席乗員に対し、特に冬季暖房運転時に窓からの冷輻射が検知された場合に発生する肩の寒さを解消し、後席乗員の快適感を維持できるようにした車両用空調装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の車両用空調装置を提供する。
請求項１に記載の車両用空調装置は、後席乗員に対して空調風を吹き出すＢピラーダクトの吹出口と、この吹出口から吹き出される空調風の特定方向への吹出風量を変えることができる特定方向風量変更手段と、後席乗員が肩の寒さを感じる状況を検知する検知手段とを備えていて、この検知手段がこのような状況を検知したときに、後席乗員の肩の方向への空調風の吹出風量が多くなるように特定方向風量変更手段を制御するものであり、これにより、特に冬季暖房運転時に窓からの冷輻射に起因する肩の寒さの不快感を解消し、快適な車内環境を作り出すことができる。

請求項２の車両用空調装置は、検知手段として赤外線センサ、窓温度を検知する温度センサ等の後席乗員の肩の寒さの状況を直接的に検知する直接検知手段を採用したものであり、請求項３の車両用空調装置は、検知手段として車速、外気温度等により後席乗員の肩の寒さの状況を間接的に検知する間接検知手段を採用したものである。

請求項４の車両用空調装置は、吹出口が１つの吹出口からなっていて、特定方向風量変更手段がこの１つの吹出口からの空調風の吹出方向を変えるようにしたものであり、また請求項５の車両用空調装置は、吹出口が上下２つの吹出口からなり、後席乗員の肩が寒いという状況の検知前は、下の吹出口からの吹出風量を多くし、後席乗員の肩が寒いという状況の検知後は、上の吹出口からの吹出風量を多くするように、特定方向風量変更手段が空調風の吹出方向を制御するようにしたものである。

以下、図面に従って本発明の実施の形態の車両用空調装置について説明する。まず、図９を用いて、車両用空調装置の一般的な構成について説明する。車両用空調装置は、主としてインストルメントパネル内に装設されている。車両用空調装置の空調ケース１００の一端側には、車室内又は車室外からの空気を取り入れる内気吸入口１０１及び外気吸入口１０２が形成されており、更にこの空調ケース１００内には、これら吸入口１０１，１０２を選択的に開閉する内外気切替ドア１１０が設けられている。

また空調ケース１００内には、空気流を発生するブロワファン１２０が設けられており、更にこのブロワファン１２０の空気下流部位には、空気冷却手段としての蒸発器１３０及び空気加熱手段としてのヒータコア１４０が設けられている。なお、この蒸発器１３０には、図示しない圧縮機、凝縮器及び膨張弁等よりなる冷凍サイクルを循環する冷媒が導入される。また、ヒータコア１４０は、一般には図示しないエンジンの冷却水が導入され、その熱によりブロワファン１２０から送られる空気が加温されるようになっている。

ヒータコア１４０の上流側にはエアミックスドア１５０が配設され、このエアミックスドア１５０の回動により、蒸発器１３０を通過した空気が、ヒータコア１４０を通る空気とヒータコア１４０をバイパスする空気とに分岐され、ヒータコア１４０を通過後に再びこれらの空気が混合することで、送風空気の温度調整が行われている。即ち、エアミックスドア１５０の回動度合によって、分岐される空気の割合が変えられることで、送風空気の温度調整が行われる。

空調ケース１００の空気下流端である他端側には、各種の空気吹出用開口部１０３、例えばフェイス開口部、フット開口部、デフロスタ開口部、前席側吹出口及び後席側吹出口、が設けられている。また、空気吹出用開口部１０３の空気上流側には、空気の吹き出しモードを変えるモード切替ドア１６０が設けられている。そして図示されていないモード切替スイッチ等の操作により、モード切替ドア１６０が切り替えられることにより、各種の空気吹出用開口部１０３から空調風の吹き出しが選択されるようになっている。

本発明は、このような各種の空気吹出用開口部の１つである後席用のＢピラー吹出口の構成に係わるものである。図１は、本発明の第１実施例であるＢピラー吹出口の構成の斜視図である。図２は、Ｂピラー吹出口の構成が車両のどのような部分に設置されるかを説明する図である。Ｂピラー吹出口の構成は、図示しない空調ユニットからの空調風を導入するＢピラーダクト１と、Ｂピラーダクト１に開口され、導入された空調風を吹き出す吹出口に相当するＢピラー吹出グリル２と、Ｂピラー吹出グリル２に設置される、空調風の吹き出し風の向きを変更できる複数の風向調節板３と、この風向調節板３を動かすためのリンク４及びアクチュエータ５とより構成されている。この第１実施例では、風向調節板３、リンク４及びアクチュエータ５とが特定方向風量変更手段に相当するものである。また、アクチュエータ５は、後述する検知手段による検知結果に基づいて、図示しない制御装置により制御される。図２に示すように、このＢピラー吹出口は、車両の後席乗員のほぼ膝の位置近くに開口するように設けられている。

次に、図３，４，５を用いて、上記構成よりなるピラー吹出口の作用効果について説明する。図３（ａ）に示すように、冬季走行時は車両の窓は外気によって冷やされるうえ、走行によって更に冷却が促進される。この冷却された窓からの冷輻射熱により、室内中央は暖かいのに窓側が寒くなる。特に後席乗員の膝や肩が寒くなってきて、左右のアンバランスによる不快感が生じる。現在、市販されている車両のＢピラー吹出口では、マニュアルでの風向変更、Ｂピラー風量は一定のため、このアンバランスを解消することはできないが、本発明の第１実施例では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、窓側の寒さを検知した場合に、アクチュエータ５及びリンク４により風向調節板３を、（ａ）通常の状態から（ｂ）風向変更状態のように変えることにより、空調風の吹き出しの風向を変化させることができる。これにより、図３（ｂ）に示すように窓の冷輻射の影響を低減することができる。

窓の冷輻射を検知する検知手段としては、図５に示すように乗員の温度分布を測定できる赤外線センサ６や、車両の窓温度を検知する温度センサ７等の窓の冷輻射を直接的に検知する直接検知手段と、窓の冷輻射の発生条件である外気温や車速等によって判定する間接的に検知する間接検知手段とのいずれを採用してもよい。赤外線センサ６として複眼状のものを採用することが好ましい。また、判定の方法については、適宜決めることができる。この検知手段の結果が、図示しない制御装置に入力されて、ここからアクチュエータ５に作動信号が出力されることで、風向調節板３による空調風の吹き出し方向が制御されることになる。即ち、図３（ｂ）に示すように、窓の冷輻射により後席乗員が肩が寒いと感じる状況を、検知手段が検知したときに、風向調節板３を回動して空調風の吹き出しの向きを、水平の向き（図３ａ）から斜め上方である後席乗員の上半身の方向に変えることによって、肩が寒いという状況を変えることができる。

図６は、本発明の第２実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。第１実施例では、吹出口であるＢピラー吹出グリル２を後席乗員のほぼ膝付近の位置に設けていたが、この第２実施例では、吹出口を上方に追加し、後部乗員のほぼ肩付近位置にもＢピラー吹出グリル８を設けたものである。当然、このＢピラー吹出グリル８にも風向調節板９が設けられており、リンク１０によって下段のＢピラー吹出グリル２の風向調節板３と上段のＢピラー吹出グリル８の風向調節板９とが連動するようになっている。

即ち、通常の状態においては、図６に示すように下段の風向調節板３は開方向である略水平状態に保たれ、Ｂピラー吹出グリル２は開状態になっており、一方、上段の風向調節板９は略垂直状態に保たれ、Ｂピラー吹出グリル８は閉状態になっている。こうして、通常状態においては、後席乗員のほぼ膝の位置の方向に向って空調風が吹き出している。検知手段が窓の冷輻射を検知した場合（後席乗員が肩の寒さを感じた場合）、アクチュエータ５及びリンク１０により下段の風向調節板３を略垂直状態に動かし、Ｂピラー吹出グリル２を閉状態にし、一方、上段の風向調節板９を略水平状態に動かし、Ｂピラー吹出グリル８を開状態にする。こうして、窓の冷輻射を検知した場合には、空調風の吹き出し方向が後席乗員のほぼ肩の位置の方向に向かうように変えられる。これによって、後席乗員が肩が寒いと感じる状況を変えることができる。なお、この第２実施例のように複数の吹出口を有する場合は、上下段の吹出口の片方のみを使用するのではなく、両吹出口からの空調風の吹出風量の割合を変更することで、冷輻射に対して対応することも可能である。

図７は、本発明の第３実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。この第３実施例では、Ｂピラーダクト１に設けたＢピラー吹出グリル２内の風向調節板１１を固定して設けたものである。この風向調節板１１は、空調風の吹出方向が後席乗員のほぼ肩の位置に向かうように固定されて配置されている。そのため、当然アクチュエータ５及びリンク４は必要としない。この場合では、冷輻射を検知したときには、風量を増加することによってこれに対応するようにしている。したがって、第３実施例では、風量を増加する手段が、特定方向風量変更手段に相当するものである。風量を増加する手段としては、空調装置全体の送風量を増加したり、或いは他の吹出口のうち、不必要と思われる吹出口を閉じる等の方法を適宜採用すればよいものである。

図８は、本発明の第４実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。この第４実施例では、Ｂピラーダクト１に設けたＢピラー吹出グリル２の上方では、風量調節板１１を第３実施例のように固定式にして吹出方向が略肩を向くように配置し、Ｂピラー吹出グリル２の下方では、風量調節板１２を可変式にしてアクチュエータ５及びリンク１３により回動できるようにしたものである。冷輻射を検知した場合、下方の可変式風量調節板１２がアクチュエータ５及びリンク１３により回動されて閉状態となり、Ｂピラー吹出グリル２の開口面積が減少するため、上方の固定式風量調節板１１を通って吹き出される空調風の吹出速度が上昇し、後席乗員の肩付近へ空調風を到達させるようにする。このようにして、後席乗員が肩が寒いと感じる状況を変えることができる。

なお、アクチュエータ５及びリンク４，１０，１３を使用した風量調節板３，１２の回動機構は、従来公知の機構であり、各風量調節板の一端側が、ラックが形成されたリンク棒に固定されていて、アクチュエータに回転する歯車にラックが噛合している。したがって、アクチュエータの正逆回転によりリンク棒が上下動し、これにより風量調節板の傾きが変えられるようになっている。

本発明の車両用空調装置における第１実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。 第１実施例のＢピラー吹出口の車両内の位置を説明する図である。 車両でのＢピラー吹出口からの空調風の吹き出しを、（ａ）通常の状態と（ｂ）冷輻射時の状態とで説明する図である。 第１実施例のＢピラー吹出口の状態を、（ａ）通常の状態と（ｂ）風向変更状態とで説明する図である。 冷輻射を検知する検知手段を説明する図である。 本発明の車両用空調装置における第２実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。 本発明の車両用空調装置における第３実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。 本発明の車両用空調装置における第４実施例のＢピラー吹出口の構成を示す斜視図である。 車両用空調装置の一般的な構成を説明する図である。

符号の説明

１ Ｂピラーダクト
２，８ Ｂピラー吹出グリル（吹出口）
３ 風向調節板
４，１０，１３ リンク
５ アクチュエータ
６ 赤外線センサ（検知手段）
７ 温度センサ（検知手段）

Claims (5)

1. 車両の後席乗員に対して空調風を吹き出すＢピラーダクトに設けられる吹出口と、前記吹出口から吹き出される空調風の特定方向への吹出風量を変えることができる特定方向風量変更手段とを備えている車両用空調装置において、
   後席乗員が肩の寒さを感じる状況を検知する検知手段を有していて、前記検知手段が前記状況を検知したときに、後席乗員の肩の方向への空調風の吹出風量が多くなるように前記特定方向風量変更手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記検知手段が、赤外線センサ、窓温度を検知する温度センサ等の前記状況を直接に検知する直接検知手段であ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. 前記検知手段が、車速、外気温度等により前記状況を間接に検知する間接検知手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 前記吹出口が１つの吹出口からなっていて、前記特定方向風量変更手段が、１つの吹出口からの空調風の吹出方向を変えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
5. 前記吹出口が上下２つの吹出口からなっていて、前記状況を検知する前は、下の吹出口からの吹出風量を多くし、前記状況を検知した後は、上の吹出口からの吹出風量を多くするように、前記特定方向風量変更手段が空調風の吹出方向を制御していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用空調装置。

Images