JP2007314035A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室後席の乗員の空調環境をより快適なものに改善できる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】送風路２の下流側に、車室２３の後席２２へ空調風を送風するリアベント送風路Ｄ３と、前席２１上部へ空調風を送風するアッパーベント送風路Ｄ５と、これらの送風路Ｄ３、Ｄ５を切替える切替ドア２７とを設けた。これにより、リアベント送風路Ｄ３を介し空調風を供給し、リア吹出口３１から後席２２へ空調風を直接的に供給する。また、後席２２の乗員が操作部を操作して切替ドア２７でリアベント送風路Ｄ３からアッパーベント送風路Ｄ５に切替えて、アッパーベント送風路Ｄ５を介して空調風を供給して前席２１上部へ送り出して車室２３内で循環させることにより、後席２２へ空調風を間接的に供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などに搭載される車両用空調装置に係り、送風路の下流側に車室の前席および後席へそれぞれ空調風を送風する複数の送風路を備えた車両用空調装置に関する。

この種の従来技術に関連するものとして、特許文献１に開示されている「車両用空調装置」が挙げられる。この従来技術では、図１２〜図１４に示すように、ケーシング１０１内に形成される送風路１０２の途中に、空気をろ過する空気フィルタ１０３と、空気を冷却するエバポレータ１０４と、このエバポレータ１０４の下流側に位置し、空気を加熱するヒータコア１０５とが設けられるとともに、上記のケーシング１０１内部の下流側が、車両幅方向（送風方向と直交する水平方向）の中央部に配置された第１ゾーンＺＺ１と、車両幅方向の左側に配置された第２ゾーンＺＺ２と、車両幅方向の右側に配置された第３ゾーンＺＺ３とに区切られている。図１３に示すように第１ゾーンＺＺ１には後席用ミックスドア１０６およびリアベント送風路ＤＤ１が設けられ、図１４に示すように第２ゾーンＺＺ２には前席用ミックスドア１０７および左側送風路ＤＤ２が設けられ、同様に、第３ゾーンＺＺ３には図示しない前席用ミックスドアおよび右側送風路が設けられている。上記のミックスドア１０６，１０７はそれぞれエバポレータ１０４とヒータコア１０５との間に配置されており、それぞれ送風方向と直交する水平方向に延びる回転軸１０８，１０９を軸線まわりに回転させることにより各ミックスドア１０６，１０７が上下方向へスライドするように構成されている。

この従来技術にあっては、エバポレータ１０４を通過した空気を、第１ゾーンＺＺ１の後席用ミックスドア１０６によりヒータコア１０５に導く空気とヒータコア１０５をバイパスする空気とに所定の比率で分配して温度調整を行ない、空調風をリアベント送風路ＤＤ１を介して導き図示しないリア吹出口から車室後席に向けて吹出す。また、第２ゾーンＺＺ２の前席用ミックスドア１０７によりヒータコア１０５に導く空気とヒータコア１０５をバイパスする空気とに所定の比率で分配して温度調整を行ない、空調風を左側送風路ＤＤ２を介して導きデフ吹出口１１０、ベント吹出口１１１およびフット吹出口１１２から車室の左側前席（右ハンドル車の助手席）へ吹出し、同様に、第３ゾーンＺＺ３の図示しない右側送風路を介して空調風を導き車室の右側前席（右ハンドル車の運転席）へ吹出す。これにより、車室の左右側前席と後席とでそれぞれ独立して空調を行なうことができる。
特開２００４−１１４９１３号公報

しかしながら、上述した従来技術では、車室の左右側前席と後席とでそれぞれ独立して空調を行なうことができるが、車室後席の乗員がリア吹出口からの空調風が直接当たることを嫌う場合、リア吹出口を塞ぐか、もしくはリア吹出口のルーバを動かすことにより直接風を避ける必要があり、この場合に車室後席への空調風の供給が停止するので、車室後席の乗員の快適性を損なうという問題があった。

本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、車室後席の乗員の空調環境をより快適なものに改善することができる車両用空調装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１の発明は、ケーシング内に形成される送風路に、送風ファンから送られる空気の熱交換を行なう熱交換器を備えた車両用空調装置であって、前記送風路の下流側に、車室の後席へ空調風を送風するリアベント送風路と、前記車室の前席上部へ空調風を送風するアッパーベント送風路と、これらのリアベント送風路およびアッパーベント送風路を切替える切替ドアとを設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置であって、前記前席への空調風の吹出し温度制御から独立して前記後席への空調風の吹出し温度制御を行なうことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の車両用空調装置であって、前記切替ドアの切替操作を行なう操作部を設けたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置であって、温度センサで検出した温度検出信号に応じて前記切替ドアの切替制御を行なう制御部を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、送風ファンから送風路を介して送られる空気の熱交換を熱交換器で行なった後、リアベント送風路を介し空調風を供給してリア吹出口から吹出すことにより、車室後席への空調風を直接的に供給する。また、切替ドアの作動で空調風の経路をリアベント送風路からアッパーベント送風路に切替えることにより、このアッパーベント送風路を介して空調風を車室の前席上部へ空調風を送り出し、車室内で空調風を循環させる。これによって、車室後席の乗員が、直接風が当たることを嫌う場合であっても、空調風を車室後席へ間接的に供給することができ、車室後席の乗員の空調環境をより快適なものに改善することができる。

請求項２の発明によれば、車室前席への空調風の吹出し温度制御から独立して車室後席への空調風の吹出し温度を独立して制御することによって、車室前席の乗員に適応する空調環境とは別に、車室後席の乗員に適応する空調環境を実現することができる。

請求項３の発明によれば、車室のリア吹出口の近傍に設けた操作部を車室後席の乗員が手動操作して切替ドアを切替えることにより、車室後席への直接的な送風と間接的な送風を車室後席の乗員が選択することができる。

請求項４の発明によれば、温度センサで温度を検出して、この温度センサから出力される温度検出信号に応じて制御部により切替ドアの切替制御を行なうので、車室後席への直接的な送風と間接的な送風を自動的に切替えることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を備えた車両の断面図、図２は図１のＥ部を拡大して示すリア吹出口を示す正面図、図３は本実施形態に設けられるケーシングの正面図、図４は図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図５は図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

図１に示す車両２０は、前席２１および後席２２を有する車室２３を備えており、本実施形態の車両用空調装置２４は、車室２３前部に設置されるケーシング２５を備えている。このケーシング２５内に形成される送風路２の下流側は、車両幅方向（送風方向と直交する水平方向）の中央部に配置された第１ゾーンＺ１と、車両幅方向の左側に配置された第２ゾーンＺ２と、車両幅方向の右側に配置された第３ゾーンＺ３とに区切られている。また、ケーシング２５内に形成される送風路２には、導入された空気を冷却するエバポレータ４と、このエバポレータ４の下流側に各ゾーンＺ１〜Ｚ３を横切るように位置し、空気を加熱するヒータコア５とが設けられる。

図４に示すように第１ゾーンＺ１には、後席用ミックスドア６およびリアベント送風路Ｄ３、リアフット送風路Ｄ４、およびアッパーベント送風路Ｄ５と、リアフット送風路Ｄ４を開閉するリアフットドア２６と、リアベント送風路Ｄ３およびアッパーベント送風路Ｄ５を切替える切替ドア２７とが設けられている。すなわち、上述した後席２２用の第１ゾーンＺ１では、ベント吹出し・デフ吹出しドアを設置する空間が不要のため、その空間を利用してアッパーベント送風路Ｄ５が設けられている。

図５に示すように左側前席２１用の第２ゾーンＺ２には、前席用ミックスドア７および左デフ送風路Ｄ６、左ベント送風路Ｄ７、および左フット送風路Ｄ８が設けられている。なお、右側前席２１用の第３ゾーンＺ３も同様に、図示しない前席用ミックスドアおよび右デフ送風路、右ベント送風路、および右フット送風路が設けられている。

図３に示すようにケーシング２５上部には、アッパーベント送風路Ｄ５より車室２３の前部上方へ向けて空調風を吹出すアッパー吹出口（アッパーベント吹出口）２８と、左ベント送風路Ｄ７より左側前席２１へ向けて空調風を吹出す左ベント吹出口２９と、第３ゾーンＺ３の右ベント送風路より右側前席２１へ向けて空調風を吹出す右ベント吹出口３０とが設けられている。

なお、上記のミックスドア６，７はそれぞれエバポレータ４とヒータコア５との間に配置されており、それぞれ送風方向と直交する水平方向に延びる回転軸８，９を軸線まわりに回転させることにより各ミックスドア６，７が上下方向へスライドするように構成されている。

図１および図２に示すように車室２３の後席２２の前方には、リアベント送風路Ｄ３より空調風を後席２２に向けて吹出すリア吹出口３１、このリア吹出口３１からの空調風吹出しを停止するグリルシャッタ３２、および切替ドア２７の切替操作を行なう操作部（図示せず）と、リアフット送風路Ｄ４より空調風を後席２２に向けて吹出すリアフット吹出口（図示せず）とが設けられている。

この第１実施形態にあっては、図示しない送風ファンから送風路２を介して送られる空気の熱交換をエバポレータ４およびヒータコア５で行なった後、各送風路Ｄ３〜Ｄ８などを介して車室２３へ空調風を供給する。その際に、第２ゾーンＺ２のミックスドア７および第３ゾーンＺ３のミックスドアの作動で前席２１への空調風の吹出し温度を調整するとともに、これとは独立して第１ゾーンＺ１のミックスドア６の作動で後席２２への空調風の吹出し温度を調整することにより、前席２１の乗員に適応する空調環境とは別に、後席２２の乗員に適応する空調環境を実現することができる。

第１ゾーンＺ１のリアベント送風路Ｄ３を介し空調風を供給することにより、図１の矢印Ａ１で示すようにリア吹出口３１から吹出して後席２２へ空調風を直接的に供給する。また、後席２２の乗員が操作部を操作して切替ドア２７を作動させることにより空調風の経路をリアベント送風路Ｄ３からアッパーベント送風路Ｄ５に切替えて、このアッパーベント送風路Ｄ５を介して空調風を供給して、図１の矢印Ａ２で示すように前席２１上部へ送風することにより、車室２３内で空調風を循環させる。

このように構成した第１実施形態では、後席２２の乗員が直接風を望む場合、リア吹出口３１から後席２２の乗員に向けて直接的に送風することができる。一方、リア吹出口３１からの空調風が直接当たることを嫌う場合、アッパーベント送風路Ｄ５から空調風を吹出して車室２３内で循環させることにより、空調風を後席２２の乗員へ間接的に供給することができる。したがって、後席２２の乗員の空調環境をより快適なものに改善することができる。なお、後席２２にリア吹出口３１からの空調風が全くいらない場合には、グリルシャッタ３２にてリア吹出口３１を任意に閉じることができる。

図６は本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置のケーシングを示す正面図、図７は図６のＦ−Ｆ線に沿う断面図、図８は図６のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。なお、図６〜図８において前述した図１〜図５および図１２〜図１４に示すものと同等のものには同一符号を付してある。

図６〜図８に示す本実施形態の車両用空調装置４１では、前述した図１〜図５に示す第１実施形態と比べて、ケーシング４２の車両幅方向の中央部に配置された第１ゾーンＺ１に、アッパーデフ送風路Ｄ９と、このアッパーデフ送風路Ｄ９を開閉するデフドア４３とが追加して設けられたことが異なっており、その他の構成は第１実施形態と基本的に同様である。第１ゾーンＺ１のデフドア４３は、第２ゾーンＺ２の左デフ送風路Ｄ６を開閉するデフドア４４、および第３ゾーンＺ３の右デフ送風路を開閉するデフドア（図示せず）と連動して開閉する。

この第２実施形態にあっては、リアベント送風路Ｄ３を介し空調風を導きリア吹出口３１から吹出すことによって、後席２２へ空調風を直接的に供給する。また、切替ドア２７の作動により空調風の経路をリアベント送風路Ｄ３からアッパーベント送風路Ｄ５に切替えて空調風を前席２１上部へ送り出し、車室２３内で空調風を循環させることにより、空調風を後席２２へ間接的に供給する。さらに、第２ゾーンＺ２のデフドア４４および第３ゾーンＺ３のデフドアが開いてデフモードになったとき、第１ゾーンＺ１のデフドア４３も開いてデフモードに切替わり、車室２３前部のフロントガラスに向けて空調風を吹出す。

このように構成した第２実施形態では、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第２実施形態では、デフモード時に第２ゾーンＺ２の左デフ送風路Ｄ６および第３ゾーンＺ３の右デフ送風路から車室２３前部のフロントガラスに向けて空調風を吹出すとともに、第１ゾーンＺ１のデフドア４３からも車室２３前部のフロントガラスに向けて空調風を吹出すので、デフモード性能を向上せることができる。

図９は本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置の制御系を説明するブロック図、図１０は第３実施形態により車両の前席空調を行なう際の処理手順を示すフローチャート、図１１は第３実施形態により車両の後席空調制御を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。なお、図９において前述した図１〜図８に示すものと同等のものには同一符号を付してある。また、図１０のａ部分は図１１のａ部分に連続している。

図９に示すように本実施形態では、温度センサ、例えば後席２２専用インカーセンサ５３などから出力される温度検出信号に応じて切替ドア２７の切替制御を行なう制御部５１と、切替ドア２７を作動させるアクチュエータ５２とが設けられている。なお、その他の構成は前述した第１実施形態と基本的に同様である。

この第３実施形態にあっては、図１０に示す処理手順にしたがって前席空調を行ない、まず手順Ｓ１として前席空調をＯＮして、手順Ｓ２として前席空調ベントモードかどうか判定する。その結果、上記の手順Ｓ２にて前席空調ベントモードであることを判定した場合、図１１の後席空調制御へ移行する。すなわち、手順Ｓ３としてインカーセンサ５３で後席２２の温度を検出して温度検出信号を制御部５１へ入力した後、手順Ｓ４として、上記の温度検出信号に基づいて制御部５１により後席雰囲気温度ＴＡ１を後席雰囲気温度設定値ＲＸｍ（例えば２５℃）と比較する。その結果、後席雰囲気温度ＴＡ１が後席雰囲気温度設定値ＲＸｍ以上である場合、手順Ｓ５として、制御部５１の制御によりアクチュエータ５２で切替ドア２７を作動させてアッパーベント送風路Ｄ５を閉じてリアベント送風路Ｄ３を開く。その結果、リアベント送風路Ｄ３を介し空調風を供給することにより、リア吹出口３１から吹出して後席２２へ空調風を直接的に供給する。一方、上記の手順Ｓ４にて後席雰囲気温度ＴＡ１が後席雰囲気温度設定値ＲＸｍより低い場合、手順Ｓ６としてリアベント送風路Ｄ３を閉じてアッパーベント送風路Ｄ５を開く。その結果、アッパーベント送風路Ｄ５を介して空調風を供給して前席２１上部へ送り出し、車室２３内で空調風を循環させることにより、後席２２へ空調風を間接的に供給する。なお、上記の手順Ｓ１にて前席空調フットモードあるいはデフモードであると判定した場合には、上記の後席空調制御を行なわない。

このように構成した第３実施形態では、インカーセンサ５３などから出力される温度検出信号に応じて制御部５１で切替ドア２７を制御することにより、車室２３の後席２２への直接的な送風と間接的な送風を自動的に切替えることができるので、後席２２の乗員の快適性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を備えた車両の断面図である。 図１のＥ部を拡大して示すリア吹出口を示す正面である。 本実施形態に設けられるケーシングの正面図である。 図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図３のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置のケーシングを示す正面図である。 図６のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。 図６のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置の制御系を説明するブロック図である。 第３実施形態により車両の前席空調を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。 第３実施形態により車両の後席空調制御を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。 従来の車両用空調装置を示す正面図である。 図１２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

２ 送風路
４ エバポレータ（熱交換器）
５ ヒータコア（熱交換器）
６、７ ミックスドア
２０ 車両
２１ 前席
２２ 後席
２３ 車室
２４ 車両用空調装置
２５ ケーシング
２６ リアフットドア
２７ 切替ドア
２８ アッパー吹出口
２９ 左ベント吹出口
３０ 右ベント吹出口
３１ リア吹出口
４１ 車両用空調装置
４２ ケーシング
４３ デフドア
５１ 制御部
５２ アクチュエータ
５３ 後席用インカーセンサ（温度センサ）
Ｄ３ リアベント送風路
Ｄ４ リアフット送風路
Ｄ５ アッパーベント送風路
Ｄ６ 左デフ送風路
Ｄ７ 左ベント送風路
Ｄ８ 左フット送風路
Ｄ９ アッパーデフ送風路

Claims (4)

1. ケーシング（２５，４２）内に形成される送風路（２）に、送風ファンから送られる空気の熱交換を行なう熱交換器（４，５）を備えた車両用空調装置であって、
   前記送風路（２）の下流側に、車室（２３）の後席（２２）へ空調風を送風するリアベント送風路（Ｄ３）と、
   前記車室（２３）の前席（２１）上部へ空調風を送風するアッパーベント送風路（Ｄ５）と、
   これらのアッパーベント送風路（Ｄ５）およびリアベント送風路（Ｄ３）を切替える切替ドア（２７）とを設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置であって、
   前記前席（２１）への空調風の吹出し温度制御から独立して前記後席（２２）への空調風の吹出し温度制御を行なうことを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置であって、
   前記後席（２２）へ空調風を吹出するリア吹出口（３１）の近傍に、前記切替ドア（２７）の切替操作を行なう操作部を設けたことを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置であって、
   温度センサ（５３）から出力される温度検出信号に応じて前記切替ドア（２７）の切替制御を行なう制御部（５１）を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
   

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