JP2006168681A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車や燃料電池車のように大容量バッテリを搭載する車両におけるシート空調機能およびバッテリの温度管理機能(主にバッテリ冷却機能)を有する車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner having a seat air conditioning function and a battery temperature management function (mainly a battery cooling function) in a vehicle equipped with a large capacity battery such as a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle.
大容量バッテリを搭載する車両においては、車両走行時におけるバッテリの充放電に伴う発熱が課題となっている。つまり、バッテリの発熱による温度上昇によって、バッテリの性能や寿命の低下を起こす。 In a vehicle equipped with a large-capacity battery, heat generation associated with charging / discharging of the battery during vehicle travel is a problem. In other words, the temperature rise due to the heat generation of the battery causes a decrease in battery performance and life.
そこで、特許文献1等では、車両用空調装置の空調風を利用してバッテリ温度を管理することが提案されている。
ところで、近年、乗員の快適性向上のために車両シート部から空調風を吹き出すシート空調ユニットを設定することが増加傾向にある。このシート空調ユニットは、車室内空調用の空調ユニットにて温度調節された空調風を車両シート部に導入し、この空調風を車両シート部の表面から吹き出す構成である。 By the way, in recent years, there is an increasing tendency to set up a seat air conditioning unit that blows conditioned air from the vehicle seat portion in order to improve passenger comfort. This seat air conditioning unit has a configuration in which conditioned air whose temperature is adjusted by an air conditioning unit for air conditioning in a vehicle interior is introduced into a vehicle seat portion, and the conditioned air is blown out from the surface of the vehicle seat portion.
従って、ハイブリッド車や燃料電池車のように大容量バッテリを搭載する車両において、シート空調ユニットを設定する場合には、車室内空調用の空調ユニットから空調風を車両シート部に導入するダクトと、空調風をバッテリ搭載部に導入するダクトとを別々に設ける必要が生じる。 Therefore, in a vehicle equipped with a large-capacity battery such as a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle, when setting a seat air conditioning unit, a duct for introducing conditioned air from the air conditioning unit for vehicle interior air conditioning to the vehicle seat portion; It is necessary to separately provide a duct for introducing the conditioned air into the battery mounting portion.
しかし、車室内空調用の空調ユニットは通常、車室内前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側部に搭載され、一方、バッテリは車両床下や車室後方のトランクルーム付近に搭載されることが多いので、上記2本のダクトはかなり長いものとなって、搭載スペースの確保が困難となる。 However, an air conditioning unit for vehicle interior air conditioning is usually mounted on the inside of an instrument panel (instrument panel) at the front of the vehicle interior, while a battery can be mounted near the trunk room under the vehicle floor or behind the vehicle interior. Therefore, the two ducts are considerably long and it is difficult to secure a mounting space.
本発明は、上記点に鑑み、シート空調機能およびバッテリ温度管理機能を発揮するためのダクト搭載スペースを低減することを目的とする。 An object of this invention is to reduce the duct mounting space for exhibiting a sheet | seat air-conditioning function and a battery temperature management function in view of the said point.
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(11)に設けられた車両シート(13、14)の床下部にバッテリ(17)を配置する車両に装備される空調装置であって、
冷房用熱交換器および暖房用熱交換器を少なくとも有し、温度調節された空調風を前記車室内(11)へ吹き出す室内空調ユニット(10)と、
前記車両シート(13、14)に配置され、シート表皮部材(13c、14c、13d、14d)から空調風を吹き出すシート空調ユニット(15、16)とを備え、
前記バッテリ(17)は、その周囲に通風可能な状態でバッテリ収納ハウジング(17a)内に収納されており、
前記シート空調ユニット(15、16)の空気流路および前記バッテリ収納ハウジング(17a)内部に前記室内空調ユニット(10)内の前記空調風を導く共通ダクト(19)を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an air conditioner equipped in a vehicle in which a battery (17) is arranged below the floor of a vehicle seat (13, 14) provided in a vehicle interior (11). Because
An indoor air conditioning unit (10) that has at least a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger, and blows out temperature-controlled conditioned air into the vehicle interior (11);
A seat air-conditioning unit (15, 16) disposed on the vehicle seat (13, 14) and for blowing conditioned air from the seat skin members (13c, 14c, 13d, 14d);
The battery (17) is stored in the battery storage housing (17a) in a state where ventilation is possible around the battery (17),
A common duct (19) for guiding the conditioned air in the indoor air conditioning unit (10) is provided inside the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16) and the battery housing (17a).
これによると、1本の共通ダクト(19)を用いて、室内空調ユニット(10)からの空調風(冷風または温風)をシート空調ユニット(15、16)の空気流路およびバッテリ収納ハウジング(17a)内に導入することができる。 According to this, using one common duct (19), the conditioned air (cold air or hot air) from the indoor air conditioning unit (10) is transferred to the air flow path and the battery housing housing (15, 16) of the seat air conditioning unit (15, 16). 17a).
従って、夏期の冷房時には、室内空調ユニット(10)からの冷風を利用して車両シート(13、14)の冷房とバッテリ(17)の冷却を行うことができる。また、冬期の暖房時には室内空調ユニット(10)からの温風を利用して車両シート(13、14)の暖房とバッテリ(17)の加熱を行うことができる。 Therefore, at the time of cooling in summer, the cooling of the vehicle seats (13, 14) and the cooling of the battery (17) can be performed using the cold air from the indoor air conditioning unit (10). Further, during heating in winter, the vehicle seats (13, 14) can be heated and the battery (17) can be heated using warm air from the indoor air conditioning unit (10).
そのため、車両シート(13、14)への空調風導入と、バッテリ(17)への空調風導入のためにそれぞれ専用のダクトを別々に設ける場合に比較して、ダクト搭載のためのスペースを半減できる。 Therefore, the space for installing ducts is halved compared to the case where dedicated ducts are separately provided for introducing the conditioned air into the vehicle seats (13, 14) and introducing the conditioned air into the battery (17). it can.
請求項2に記載の発明のように、請求項1に記載の車両用空調装置において、前記共通ダクト(19)は、具体的には、車室内(11)の床面上に配置すればよい。 As in the invention described in claim 2, in the vehicle air conditioner described in claim 1, specifically, the common duct (19) may be disposed on the floor surface of the passenger compartment (11). .
これによると、共通ダクト(19)を空調される車室内空間に位置させるので、共通ダクト(19)での空調風の熱損失を少なくできる。 According to this, since the common duct (19) is positioned in the vehicle interior space to be air-conditioned, the heat loss of the conditioned air in the common duct (19) can be reduced.
請求項3に記載の発明のように、請求項1または2に記載の車両用空調装置において、前記共通ダクト(19)を、前記シート空調ユニット(15、16)の空気流路および前記バッテリ収納ハウジング(17a)内部にそれぞれ直接接続すれば、共通ダクト(19)内の空調風を車室内(11)内に漏らすことなく、ダクト内空調風の全量をシート空調ユニット(15、16)側またはバッテリ収納ハウジング(17a)側へ導入できる。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the first or second aspect, the common duct (19) is connected to the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16) and the battery storage. If directly connected to the inside of the housing (17a), the conditioned air in the common duct (19) is not leaked into the passenger compartment (11), and the entire amount of conditioned air in the duct is transferred to the seat air conditioning unit (15, 16) side or It can be introduced to the battery housing (17a) side.
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の車両用空調装置において、前記共通ダクト(19)から前記シート空調ユニット(15、16)の空気流路および前記バッテリ収納ハウジング(17a)内部への空気流れを切り替える切替手段(23、24)を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the third aspect, the air flow path from the common duct (19) to the seat air conditioning unit (15, 16) and the interior of the battery housing (17a). It is characterized by comprising switching means (23, 24) for switching the air flow to.
これによると、切替手段(23、24)の流路切替状態を選択することにより、シート空調ユニット(15、16)の空調状態とバッテリの冷却、加熱状態を後述の図4に例示するように種々な状態に切り替えることができる。 According to this, by selecting the flow path switching state of the switching means (23, 24), the air conditioning state of the seat air conditioning unit (15, 16) and the cooling and heating state of the battery are exemplified in FIG. It can be switched to various states.
請求項5に記載の発明では、請求項1または2に記載の車両用空調装置において、前記共通ダクト(19)は、前記車両シート(13、14)下方の床面上に前記空調風を吹き出すように構成されており、
前記車両シート(13、14)の下方部に形成される空調風吹出領域(A)の空調風を前記シート空調ユニット(15、16)の空気流路および前記バッテリ収納ハウジング(1
7a)内部に導くようにしたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the first or second aspect, the common duct (19) blows out the conditioned air on a floor surface below the vehicle seat (13, 14). Is configured as
The conditioned air in the conditioned air blowing area (A) formed in the lower portion of the vehicle seat (13, 14) is supplied to the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16) and the battery housing (1).
7a) It is characterized in that it is guided inside.
これによると、共通ダクト(19)と、シート空調ユニット(15、16)の空気流路およびバッテリ収納ハウジング(17a)内部との間を請求項3のように直接接続する必要がないので、共通ダクト(19)の車両搭載作業が容易となる。 According to this, there is no need to directly connect between the common duct (19) and the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16) and the inside of the battery storage housing (17a). The vehicle mounting work of the duct (19) is facilitated.
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つに記載の車両用空調装置において、前記バッテリ収納ハウジング(17a)内の空気を車両外部へ排出する排気ダクト(20)と、
前記排気ダクト(20)に設けられた排気用送風機(22)とを備え、
前記排気用送風機(22)を、前記バッテリ収納ハウジング(17a)内から車両外部への空気排出方向と、車両外部から前記バッテリ収納ハウジング(17a)内への空気吸入方向の正逆両方向へ送風可能な構成としたことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to any one of the first to fifth aspects, the exhaust duct (20) for discharging the air in the battery housing (17a) to the outside of the vehicle; ,
An exhaust fan (22) provided in the exhaust duct (20),
The exhaust fan (22) can blow air in the direction of air discharge from the battery housing housing (17a) to the outside of the vehicle and in the forward and reverse directions of the air suction direction from the outside of the vehicle to the battery housing housing (17a). It is characterized by having a simple configuration.
これによると、排気用送風機(22)の送風方向として、バッテリ収納ハウジング(17a)内から車両外部への空気排出方向を選択すれば、バッテリ収納ハウジング(17a)内にてバッテリ(17)を冷却または加熱した空調風を排気用送風機(22)の作動で車両外部へ向けて強制的に排出できる。これにより、バッテリ収納ハウジング(17a)内への空調風導入量を増加できる。 According to this, if the air discharge direction from the inside of the battery housing (17a) to the outside of the vehicle is selected as the blowing direction of the exhaust fan (22), the battery (17) is cooled in the battery housing (17a). Alternatively, the heated conditioned air can be forcibly discharged toward the outside of the vehicle by the operation of the exhaust fan (22). Thereby, the amount of conditioned air introduced into the battery housing (17a) can be increased.
また、冬期の暖房時に排気用送風機(22)の送風方向として、車両外部からバッテリ収納ハウジング(17a)内への空気吸入方向を選択すれば、バッテリ(17)で加熱された空気(外気)をシート空調ユニット(15、16)の空気流路に導入できる。従って、バッテリ(17)の廃熱を利用してシート暖房性能を向上できる。 In addition, if the air suction direction from the outside of the vehicle into the battery housing (17a) is selected as the air blowing direction of the exhaust fan (22) during heating in winter, the air (outside air) heated by the battery (17) is selected. It can be introduced into the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16). Therefore, the seat heating performance can be improved by utilizing the waste heat of the battery (17).
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。 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.
(第1実施形態)
図1〜図8は第1実施形態を示すもので、図1は本実施形態における車両搭載状態を示す概略配置図であって、いわゆるセダン型の車両への適用例を示す。なお、本実施形態の車両は走行駆動源としてモータとエンジン(内燃機関)の両方を備えるハイブリッド車、あるいは燃料電池および車載バッテリを電源とするモータによって走行する燃料電池車である。
(First embodiment)
FIGS. 1-8 shows 1st Embodiment, FIG. 1 is a schematic arrangement | positioning figure which shows the vehicle mounting state in this embodiment, Comprising: The example applied to what is called a sedan type vehicle is shown. The vehicle of the present embodiment is a hybrid vehicle that includes both a motor and an engine (internal combustion engine) as a travel drive source, or a fuel cell vehicle that travels by a motor that uses a fuel cell and an in-vehicle battery as a power source.
車両用空調装置の室内空調ユニット10は、車室内11の前部に位置する計器盤12の内側空間に配置される。この室内空調ユニット10は周知のように内外気切替機構、電動送風機、冷房用熱交換器、暖房用熱交換器、暖房用熱交換器での加熱度合いを調節して車室内吹出空気温度を調節するエアミックスドアや温水流量調節弁等の温度調節手段、および吹出モード切替機構等を有している。
The indoor
そして、室内空調ユニット10は温度調節された空調風を車室内11へ吹き出して車室内11を空調すると同時に、この空調風の一部を分岐して後述のシート空調およびバッテリ温度管理の機能も併せて発揮するようになっている。
The indoor
車室内11には乗員の着座する前席側の車両シート13と後席側の車両シート14が配置されている。この前後の車両シート13、14にはそれぞれシート空調ユニット15、16が装備されている。このシート空調ユニット15、16の具体例は図2により後述する。
A
バッテリ17およびバッテリ収納ハウジング17aは前後の車両シート13、14の下方部、より具体的には、車室内11と床下部とを仕切る床板18の下方部に搭載される。このバッテリ17は、ハイブリッド車や燃料電池車において要求される蓄電容量を満たす大容量バッテリである。
The
バッテリ収納ハウジング17aはバッテリ17の周囲に空気を通風可能な空隙部を形成した状態で、バッテリ17を収納している。
The battery storage housing 17a stores the
そして、車室内11の床板18の上面部には、室内空調ユニット10内で温度調節された後の空調風が導入されるダクト19が搭載される。そのため、ダクト19の上流端(車両前方端)は、室内空調ユニット10内部のうちで、暖房用熱交換器下流側の温度調節後の空調風が流れる部位に接続される。
A
このダクト19は、シート空調ユニット15、16およびバッテリ収納ハウジング17aの両方に室内空調ユニット10の空調風を送り込むための共通ダクトである。この共通ダクト19は車室内11の床板18の上面部にて車両前後方向に細長く延びるように配置される。ここで、共通ダクト19は車両左右方向(幅方向)に対しては中央部付近に配置される。
This
共通ダクト19の上面部には上部分岐ダクト19a、19bが車両前後方向の2箇所に配置され、前側の上部分岐ダクト19aは前席側車両シート13のシート空調ユニット15に接続され、後側の上部分岐ダクト19bは後席側車両シート14のシート空調ユニット16に接続される。
なお、前席側車両シート13および後席側車両シート14が車室内11の左右に設けられ、前後左右の4席の車両シート13、14にそれぞれシート空調ユニット15、16が装備される場合は、前後の上部分岐ダクト19a、19bをさらに車両左右方向にも分岐して4席の車両シート13、14のシート空調ユニット15、16にそれぞれ接続すればよい。
In the case where the front seat
共通ダクト19の下面部には下部分岐ダクト19c、19dが車両前後方向の2箇所に配置され、この下部分岐ダクト19c、19dは床板18を貫通してバッテリ収納ハウジング17aに接続される。
バッテリ収納ハウジング17aの車両後方端には排気ダクト20の一端部(下端部)が接続され、この排気ダクト20は車室内11の後方部に形成されるトランクルーム21内において略上下方向に配置されている。この排気ダクト20の他端部(上端部)は車両外部へ開口して排気口20aを形成する。
One end (lower end) of the
また、排気ダクト20のうち、トランクルーム21内に位置する途中部位には排気用電動送風機22が配置されている。この排気用電動送風機22は図示しない送風ファンとこの送風ファンを回転駆動するモータとを有する。
In addition, an exhaust
そして、本例の排気用電動送風機22は、モータの回転方向を正逆両方向に切り替えて、送風ファンの回転方向を切り替えることにより、バッテリ収納ハウジング17a内から排気ダクト20の排気口20a側へ空気を送風する通常時の排気機能と、排気ダクト20の排気口20aからバッテリ収納ハウジング17a側へ空気を送風する給気機能とを切り替えることができるようになっている。
And the
なお、このような排気機能と給気機能とを切替可能とする送風機22の送風ファンとしては、例えば、空気が軸方向と直角な断面内を通り抜けるクロスフローファン(横流ファン)が好適である。
In addition, as a ventilation fan of the
次に、シート空調ユニット15、16の具体例を図2により説明すると、車両シート13、14は、乗員の尻部を支えるシートクッション部13a、14aと、乗員の背中部を支えるシートバック部13b、14bとを有している。
Next, a specific example of the seat
シートクッション部13a、14aの下方部に、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aを配置し、この電動送風機15a、16aの吸入ダクト15b、16bに、シート空調およびバッテリ温度管理用の共通ダクト19の上部分岐ダクト19a、19bを接続する。
The
電動送風機15a、16aの吹出側はシートクッション側送風ダクト15c、16cおよびシートバック側送風ダクト15d、16dの上流端に接続される。このシートクッション側送風ダクト15c、16cの下流端はシートクッション側配風溝15e、16eに、また、シートバック側送風ダクト15d、16dの下流端はシートバック側配風溝15f、16fにそれぞれ接続される。
The blowout sides of the
シートクッション部13a、14aおよびシートバック部13b、14bの表皮部材13c、14c、13d、14dにはそのほぼ全域にわたって多数の微細な吹出穴(図示せず)が形成される。両配風溝15e、16e、15f、16fは、この微細な吹出穴(図示せず)に電動送風機15a、16aの送風空気(空調風)を送り込むためのものである。配風溝15e、16e、15f、16fは、表皮部材13c、14c、13d、14dの内側に配置される弾性部材(クッション部材)13e、14e、13f、14fに形成される。
Numerous fine blowout holes (not shown) are formed in almost all of the
この内側弾性部材13e、14e、13f、14fと表皮部材13c、14c、13d、14dとの間には、それぞれシートクッション側電気ヒータ15g、16gおよびシートバック側電気ヒータ15h、16hが配置される。この電気ヒータ15g、16g、15h、16hにより電動送風機15a、16aの送風空気および表皮部材13c、14c、13d、14dを加熱するようになっている。
Seat cushion side
次に、図3はシート空調およびバッテリ温度管理用の共通ダクト19における流路切替機構の具体例を示すもので、図1の上部分岐ダクト19a、19bおよび下部分岐ダクト19c、19d部分の拡大断面図である。共通ダクト19内部のうち、両分岐ダクト19a、19b、19c、19dの分岐部位に第1ドア23および第2ドア24を配置している。
Next, FIG. 3 shows a specific example of the flow path switching mechanism in the
第1ドア23は上部分岐ダクト19a、19b側に配置され、上部分岐ダクト19a、19bを開閉する。また、第2ドア24は下部分岐ダクト19c、19d側に配置され、下部分岐ダクト19c、19dを開閉する。
The
この両ドア23、24は、それぞれ回転軸23a、24aを中心として開閉可能な板ドアで構成され、この回転軸23a、24aは図示しないリンク機構を介して共通のドア操作機構に連結され、両ドア23、24を連動操作するようになっている。
Both the
本実施形態では、このドア操作機構にサーボモータにより構成される電気アクチュエータ25を備え、この電気アクチュエータ25の作動角を変化させることにより、両ドア23、24の流路開閉作動を連動して変化させるようになっている(後述の図4(a)〜(f)参照)。なお、ドア操作機構の電気アクチュエータ25の作動は、図示しない空調用制御装置の制御出力により制御される。
In the present embodiment, the door operation mechanism is provided with an
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。先ず、夏場において、車両シート13、14およびバッテリ17の双方を冷却するときは、ドア操作機構の電気アクチュエータ25により第1、第2ドア23、24を図4(a)のように共通ダクト19の上下の両分岐ダクト19a、19b、19c、19dの同時開放位置に連動操作する。
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. First, in the summer, when both the vehicle seats 13 and 14 and the
また、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aおよび排気ダクト20の排気用電動送風機22を作動させる。なお、電気ヒータ15g、16g、15h、16hへの通電は遮断する。
In addition, the
ここで、夏場においては室内空調ユニット10にて車室内温度よりも十分低い温度に冷却された冷風を車室内11へ吹き出して、車室内11を冷房している。このため、室内空調ユニット10の冷風の一部が図5に示すように分岐されて共通ダクト19内部へ流入する。
Here, in the summer, the
そして、共通ダクト19内の冷風の一部は図4(a)、図5の矢印aのように上部分岐ダクト19a、19bからシート空調ユニット15、16側へ流れる。具体的には、上部分岐ダクト19a、19bから冷風は電動送風機15a、16a→シートクッション側送風ダクト15c、16cおよびシートバック側送風ダクト15d、16d→シートクッション側配風溝15e、16eおよびシートバック側配風溝15f、16fを経てシート表皮部材13c、14c、13d、14dの吹出穴から吹き出す。
A part of the cool air in the
これにより、車両シート13、14に着座している乗員の体に直接冷風を吹き付けるとともに、車両シート13、14自体を冷却して乗員の冷房感を向上できる。 Accordingly, it is possible to blow cool air directly on the occupant's body seated on the vehicle seats 13 and 14 and to cool the vehicle seats 13 and 14 themselves to improve the cooling feeling of the occupants.
これと同時に、共通ダクト19内の冷風の残部は図4(a)、図5の矢印bのように下部分岐ダクト19c、19dからバッテリ収納ハウジング17a→排気ダクト20および排気用電動送風機22を経て排気ダクト20の下流端の排気口20aから車両外部へ吹き出す。これにより、バッテリ収納ハウジング17a内に収納されているバッテリ17の周囲を冷風が通過して、バッテリ17を冷却できる。
At the same time, the remaining portion of the cold air in the
次に、夏場の冷房始動直後(乗員の乗車直後)では車室内温度が高温度に上昇しているので、室内空調ユニット10の冷房熱負荷が非常に高い状態になっている。このような冷房高負荷条件のときは、図4(b)に示すようにドア操作機構の電気アクチュエータ25により第1ドア23を上部分岐ダクト19a、19bの開放位置に操作するとともに第2ドア24を下部分岐ダクト19c、19dの閉塞位置に操作する。このときは、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aのみを作動させ、排気ダクト20の排気用電動送風機22は停止する。電気ヒータ15g、16g、15h、16hへの通電はこのときも遮断する。
Next, immediately after the start of cooling in summer (immediately after the occupant gets on), the temperature in the passenger compartment has risen to a high temperature, so the cooling heat load of the indoor
これにより、共通ダクト19内の冷風の全量がシート空調ユニット15、16側へ送風され、シート空調ユニット15、16によるシート冷却効果を増大できる。なお、冷房始動後、時間が経過して冷房熱負荷が低下すれば、第1、第2ドア23、24を図4(a)の状態に操作して、車両シート13、14およびバッテリ17の双方を冷却する。
Thereby, the whole amount of the cool air in the
次に、夏場の冷房時において、バッテリ17のみを冷却して、車両シート13、14の冷却を行わない場合は、図4(c)に示すようにドア操作機構の電気アクチュエータ25により第1ドア23を上部分岐ダクト19a、19bの閉塞位置に操作するとともに第2ドア24を下部分岐ダクト19c、19dの開放位置に操作する。
Next, in the case of cooling in summer, when only the
このときは、排気ダクト20の排気用電動送風機22のみを作動させ、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aは停止する。電気ヒータ15g、16g、15h、16hへの通電はこのときも遮断する。
At this time, only the exhaust
これにより、共通ダクト19内の冷風の全量がバッテリ17側へ送風され、バッテリ17の冷却効果を増大できる。
As a result, the entire amount of cold air in the
次に、冬場の暖房時において、室内空調ユニット10の暖房能力に余裕があるとき、例えば、暖房用熱交換器の熱源である温水の温度が十分高い温度に上昇しているときは、室内空調ユニット10の暖房能力を利用してシート暖房効果を得る。この場合は、図4(d)に示すようにドア操作機構の電気アクチュエータ25により、第1ドア23を上部分岐ダクト19a、19bの開放位置に操作するとともに第2ドア24を下部分岐ダクト19c、19dの閉塞位置に操作する。
Next, when there is room in the heating capacity of the indoor
このときは、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aのみを作動させ、排気ダクト20の排気用電動送風機22は停止する。
At this time, only the
室内空調ユニット10では、車室内温度よりも十分高い温度に加熱された温風を車室内11へ吹き出して、車室内11を暖房する。このため、室内空調ユニット10の温風の一部が分岐されて図6のように共通ダクト19内部へ流入する。
The indoor
この共通ダクト19内部の温風の全量が図4(d)、図6の矢印aのようにシート空調ユニット15、16の空気流路に流入し、この流入温風は、シート表皮部材13c、14c、13d、14dの吹出穴から吹き出す。これにより、車両シート13、14に着座している乗員の暖房感を高めることができる。
The total amount of warm air inside the
次に、冬場の暖房時において、室内空調ユニット10の暖房能力を利用してシート暖房効果を発揮すると同時に、低温状態にあるバッテリ17を加熱してバッテリ温度を効率のよい適切な温度範囲に上昇させる場合は、図4(e)に示すようにドア操作機構の電気アクチュエータ25により、第1ドア23および第2ドア24を上下の両分岐ダクト19a、19b、19c、19dの開放位置に操作する。
Next, during heating in winter, the seat heating effect is exhibited by utilizing the heating capacity of the indoor
このときは、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aおよび排気ダクト20の排気用電動送風機22を作動させる。
At this time, the
これにより、室内空調ユニット10の温風の一部が分岐されて共通ダクト19内部へ流入する。この共通ダクト19内部の温風の一部が図4(e)の矢印aのようにシート空調ユニット15、16の空気流路に流入し、この流入温風は、シート表皮部材13c、14c、13d、14dの吹出穴から吹き出す。これにより、車両シート13、14に着座している乗員の暖房感を高めることができる。
Thereby, a part of the warm air of the indoor
また、共通ダクト19内部の温風の残りは図4(e)の矢印bのようにバッテリ17側に送風され、バッテリ17を加熱する。バッテリ17加熱後の温風は排気ダクト20を通過して車両外部へ排出される。
Further, the remaining hot air inside the
次に、冬場の暖房時において、バッテリ17の発熱量が大きくてバッテリ17の温度が十分上昇した場合には、バッテリ17の廃熱を利用してシート暖房効果を高めることができる。この場合は、図4(f)に示すようにドア操作機構の電気アクチュエータ25により、第1ドア23および第2ドア24を、共通ダクト19の通路を全閉し、かつ、上下の分岐ダクト19a、19b、19c、19dを同時に開放する位置に操作する。
Next, during heating in winter, when the amount of heat generated by the
また、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aを作動させるとともに、排気ダクト20の排気用電動送風機22を逆転状態にて作動させる。
Further, the
これにより、排気用電動送風機22は排気ダクト20の排気口20aから車両外部の外気を吸入して、排気ダクト20を図7の矢印cのようにバッテリ収納ハウジング17aへ向かって送風する。ここで、排気口20aはトランクルーム21の上方部にて車両外部へ開口しているので、車両エンジンの外気ガス等が混入していない新鮮な外気を吸入できる。
Accordingly, the exhaust
バッテリ収納ハウジング17a内に流入した空気はバッテリ17により加熱されて温風となり、この温風は上下の分岐ダクト19a、19b、19c、19dを図4(f)、図7の矢印dのようにシート空調ユニット15、16へ向かって流れる。そして、この流入温風は、シート空調ユニット15、16の空気流路を通過してシート表皮部材13c、14c、13d、14dの吹出穴から吹き出す。これにより、車両シート13、14に着座している乗員の暖房感を高めることができる。
The air that has flowed into the
なお、図4(d)、図4(e)および図4(f)の各暖房時に、電気ヒータ15g、16g、15h、16hに通電して電気ヒータを発熱させれば、電気ヒータ15g、16g、15h、16hにて温風を再度加熱できるので、シート暖房効果を更に向上できる。
When the
次に、図8は、シート空調ユニット15、16の電気ヒータ15g、16g、15h、16hの発熱作用のみでシート暖房効果を得る場合を示している。この場合は、シート空調ユニット15、16の電気ヒータ15g、16g、15h、16hに通電して電気ヒータを発熱させるとともに、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aおよび排気ダクト20の排気用電動送風機22を停止する。
Next, FIG. 8 shows a case where the seat heating effect is obtained only by the heating action of the
これにより、シート空調ユニット15、16では、シート表皮部材13c、14c、13d、14dを電気ヒータで直接加熱することにより、車両シート13、14に着座している乗員に暖房感を与えることができる。
Thus, in the seat
従って、車両エンジンの始動直後のように、室内空調ユニット10の暖房能力およびバッテリ17の廃熱をともに利用できない場合でも、乗員に直ちに暖房感を与えることができる。
Therefore, even when both the heating capacity of the indoor
なお、図8によるシート暖房時は共通ダクト19への送風が不要であるから、第1ドア23および第2ドア24の操作位置は例えば、図4(f)の位置に設定すればよい。
In addition, since the ventilation to the
ところで、本実施形態によると、1本の共通ダクト19を用いて、室内空調ユニット10からの空調風(冷風または温風)をシート空調ユニット15、16の空気流路およびバッテリ収納ハウジング17a内に導入することにより、車両シート13、14の空調(冷房または暖房)とバッテリ17の温度管理(冷却または加熱)を行うことができる。
By the way, according to the present embodiment, the air-conditioning air (cold air or hot air) from the indoor air-
そのため、車両シート13、14への空調風導入とバッテリ17への空調風導入のためにそれぞれ専用のダクトを設ける場合に比較して、ダクト搭載のためのスペースを半減できる。
Therefore, the space for mounting the duct can be halved as compared with the case where dedicated ducts are provided for introducing the conditioned air into the vehicle seats 13 and 14 and introducing the conditioned air into the
なお、シート空調ユニット15、16にペルチェ素子を用いた冷却手段を備えて、冷房時にシート吹き出し空気をペルチェ素子により冷却することも考えられるが、このペルチェ素子による冷房機能に比較すると、本実施形態は室内空調ユニット10からの冷風を利用するから、ペルチェ素子の消費電力を節約できる。
In addition, although it is conceivable that the sheet air-
一方、暖房時には、室内空調ユニット10からの温風またはバッテリ17の廃熱で加熱された温風をシート空調ユニット15、16の空気流路に導入することにより、車両シート13、14の暖房を行うことができる。これにより、シート空調ユニット15、16の電気ヒータ15g、16g、15h、16hの使用期間を短くして、電気ヒータ消費電力を低減できる。
On the other hand, at the time of heating, the vehicle seats 13 and 14 are heated by introducing warm air from the indoor
また、室内空調ユニット10からの温風を利用して低温状態のバッテリ17を効率のよい適切な温度域に加熱する機能も発揮できる。
Moreover, the function which heats the
(第2実施形態)
第1実施形態では、共通ダクト19の上部分岐ダクト19a、19bをシート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aの吸入ダクト15b、16bに直接接続し、また、共通ダクト19の下部分岐ダクト19c、19dをバッテリ収納ハウジング17aに直接接続しているが、第2実施形態では、第1実施形態における上下の分岐ダクト19a、19b、19c、19dを廃止し、その代わりに、図9、図10に示すように車両シート13、14の下方部に冷風または温風を吹き出す吹出口19e、19fを共通ダクト19に設けている。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
なお、第2実施形態では、図10に例示するように吹出口19eと吹出口19fをそれぞれ車両左右両側に配置し、それにより、前後左右の4つの車両シート13、14の下方部に向けて冷風または温風を吹き出すようになっている。図10において、斜線領域Aはシート下方部における空調風(冷風または温風)の吹出領域を示す。
In the second embodiment, as illustrated in FIG. 10, the
そして、シート空調ユニット15、16の電動送風機15a、16aの吸入ダクト15b、16b(図2参照)を車両シート13、14の下方部(空調風吹出領域A)に開口するとともに、バッテリ収納ハウジング17aの上部ダクト17bを床板18を貫通して車両シート13、14の下方部(空調風吹出領域A)に開口するようになっている。
Then, the
第2実施形態によると、夏期の冷房時には室内空調ユニット10からの冷風を吹出口19e、19fから車両シート13、14の下方部に吹き出して、車両シート下方部に低温の冷風吹出領域Aを形成できる。これにより、電動送風機15a、16aを作動させることにより、シート空調ユニット15、16では車両シート下方部(吹出領域A)の低温空気を吸入してシート表皮部材13c、14c、13d、14dの吹出穴から吹き出すことにより、シート冷房機能を発揮できる。
According to the second embodiment, at the time of cooling in summer, the cool air from the indoor
これと同時に、排気ダクト20の排気用電動送風機22を正規の回転方向で作動させることにより、車両シート下方部(吹出領域A)の低温空気が上部ダクト17bからバッテリ収納ハウジング17a内に吸入され、バッテリ17を冷却できる。このバッテリ冷却後の空気は排気ダクト20を通過して車両外部へ排出される。
At the same time, by operating the
冬期の暖房時には、室内空調ユニット10からの温風を吹出口19e、19fから車両シート13、14の下方部に吹き出して、車両シート下方部に高温の温風吹出領域Aを形成できる。これにより、電動送風機15a、16aを作動させることにより、シート空調ユニット15、16では車両シート下方部(吹出領域A)の高温空気を吸入してシート表皮部材13c、14c、13d、14dの吹出穴から吹き出すことにより、シート暖房機能を発揮できる。
During heating in winter, hot air from the indoor air-
これと同時に、排気ダクト20の排気用電動送風機22を正規の回転方向で作動させることにより、車両シート下方部の高温空気が上部ダクト17bからバッテリ収納ハウジング17a内に吸入され、バッテリ17を加熱できる。このバッテリ加熱後の空気は排気ダクト20を通過して車両外部へ排出される。
At the same time, by operating the exhaust
そして、第2実施形態によると、第1実施形態では必要であった共通ダクト19とシート空調ユニット15、16とのダクト接続作業および共通ダクト19とバッテリ収納ハウジング17aとのダクト接続作業が不要になるから、空調装置の車両搭載作業を大幅に簡素化できる利点がある。
According to the second embodiment, the duct connection work between the
第2実施形態においても排気用電動送風機22を逆回転させることにより、前述の図7と同様にバッテリ17の廃熱を利用したシート暖房機能を発揮できる。また、図8と同様に、電動送風機15a、16aを停止してシート表皮部材13c、14c、13d、14dを電気ヒータ15g、16g、15h、16hで直接加熱することにより、車両シート13、14に着座している乗員に暖房感を与えるようにしてもよい。
In the second embodiment as well, by rotating the exhaust
(他の実施形態)
なお、車両用空調装置に、車室内の前席側領域を空調する前席側空調ユニット(第1実施形態の室内空調ユニット10に相当)と、車室内の後席側領域を空調する後席側空調ユニットとを備える場合は、前席側空調ユニットおよび後席側空調ユニットのうち、少なくとも一方で温度調節された空調風を共通ダクト19に導入すればよい。したがって、前席側空調ユニットではなく、後席側空調ユニットから空調風を共通ダクト19に導入してもよい。
(Other embodiments)
The vehicle air conditioner includes a front seat side air conditioning unit (corresponding to the indoor
また、第1,第2実施形態では、前後左右の4つの車両シート13、14にそれぞれシート空調ユニット15、16を装備する場合について説明したが、例えば、前席側の左右の車両シート13のみにシート空調ユニット15を装備する場合、あるいは右ハンドル車において右側の車両シート13、14のみにシート空調ユニット15、16を装備する場合、あるいは左ハンドル車において左側の車両シート13、14のみにシート空調ユニット15、16を装備する場合等にも本発明は同様に適用できる。
In the first and second embodiments, the case where the front and rear left and right four
10…室内空調ユニット、13、14…車両シート、15、16…シート空調ユニット、
17…バッテリ、17a…バッテリ収納ハウジング、19…共通ダクト、
23…第1ドア(切替手段)、24…第2ドア(切替手段)。
DESCRIPTION OF
17 ... Battery, 17a ... Battery housing, 19 ... Common duct,
23 ... 1st door (switching means), 24 ... 2nd door (switching means).
Claims (6)
冷房用熱交換器および暖房用熱交換器を少なくとも有し、温度調節された空調風を前記車室内(11)へ吹き出す室内空調ユニット(10)と、
前記車両シート(13、14)に配置され、シート表皮部材(13c、14c、13d、14d)から空調風を吹き出すシート空調ユニット(15、16)とを備え、
前記バッテリ(17)は、その周囲に通風可能な状態でバッテリ収納ハウジング(17a)内に収納されており、
前記シート空調ユニット(15、16)の空気流路および前記バッテリ収納ハウジング(17a)内部に前記室内空調ユニット(10)内の前記空調風を導く共通ダクト(19)を備えることを特徴とする車両用空調装置。 An air conditioner installed in a vehicle in which a battery (17) is arranged at a lower floor of a vehicle seat (13, 14) provided in a vehicle interior (11),
An indoor air conditioning unit (10) that has at least a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger, and blows out temperature-controlled conditioned air into the vehicle interior (11);
A seat air-conditioning unit (15, 16) disposed on the vehicle seat (13, 14) and for blowing conditioned air from the seat skin members (13c, 14c, 13d, 14d);
The battery (17) is stored in the battery storage housing (17a) in a state where ventilation is possible around the battery (17),
A vehicle comprising a common duct (19) for guiding the conditioned air in the indoor air conditioning unit (10) inside the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16) and the battery housing (17a). Air conditioner.
前記車両シート(13、14)の下方部に形成される空調風吹出領域(A)の空調風を前記シート空調ユニット(15、16)の空気流路および前記バッテリ収納ハウジング(17a)内部に導くようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。 The common duct (19) is configured to blow the conditioned air on a floor surface below the vehicle seat (13, 14),
The conditioned air in the conditioned air blowing area (A) formed in the lower part of the vehicle seat (13, 14) is guided to the air flow path of the seat air conditioning unit (15, 16) and the inside of the battery housing housing (17a). The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the vehicle air conditioner is configured as described above.
前記排気ダクト(20)に設けられた排気用送風機(22)とを備え、
前記排気用送風機(22)を、前記バッテリ収納ハウジング(17a)内から車両外部への空気排出方向と、車両外部から前記バッテリ収納ハウジング(17a)内への空気吸入方向の正逆両方向へ送風可能な構成とした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。 An exhaust duct (20) for discharging air in the battery housing (17a) to the outside of the vehicle;
An exhaust fan (22) provided in the exhaust duct (20),
The exhaust fan (22) can blow air in the direction of air discharge from the battery housing housing (17a) to the outside of the vehicle and in the forward and reverse directions of the air suction direction from the outside of the vehicle to the battery housing housing (17a). 6. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the vehicle air conditioner is configured as described above.
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