JP2009012567A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
従来、エアコンユニットにて調温された空気を吹き出すことで車室内の温度や湿度を調整する空調機能(エアコン機能)と、車室内の空気を排気することで例えば炎天下に駐車したときの車室内の温度上昇を抑制する換気機能とを備えた車両用空調装置が知られている(特許文献1を参照)。
この特許文献1に記載された車両用空調装置は、換気モード時に上部空調ダクトを利用して車室内上部の空気を排気できるとともに、空調モード時には上部空調ダクトの吹出口および下部空調ダクトの吹出口の両方から空調風を吹き出すようになっている。これにより、既存の空調ダクトを利用して、車室内上部にこもりやすい熱気等を車室外へ効率的に排気できるようになっている。
Conventionally, an air conditioner function (air conditioner function) that adjusts the temperature and humidity of the passenger compartment by blowing out the air adjusted by the air conditioner unit, and a passenger compartment when the vehicle is parked under hot weather, for example, by exhausting the air in the passenger compartment 2. Description of the Related Art A vehicle air conditioner having a ventilation function that suppresses an increase in temperature is known (see Patent Document 1).
The vehicle air conditioner described in Patent Document 1 can exhaust the air in the upper part of the passenger compartment by using the upper air conditioning duct in the ventilation mode, and can also exhaust the air outlet of the upper air conditioning duct and the air outlet of the lower air conditioning duct in the air conditioning mode. Both are designed to blow air conditioned air. As a result, it is possible to efficiently exhaust hot air or the like easily trapped in the upper part of the passenger compartment to the outside of the passenger compartment using an existing air conditioning duct.
しかし、上記した従来の車両用空調装置は、空調ダクトを利用して排気を行うため、車室内にこもった熱を短時間で排気しようとすると、空調ダクトの通風抵抗が大きすぎるために、換気モード時に使用する排気ファンの消費電力量が大きくなってしまうという問題があった。特に、排気ファンの電源として車載バッテリを使用した場合には、換気モード時にはエンジンを停止しているのが通常であるために、車載バッテリが過放電により上がってしまう場合があるので問題であった。 However, the above-described conventional vehicle air conditioner exhausts air using an air conditioning duct. Therefore, if the heat trapped in the vehicle interior is exhausted in a short time, the ventilation resistance of the air conditioning duct is too large. There is a problem that the power consumption of the exhaust fan used in the mode increases. In particular, when an in-vehicle battery is used as the power supply for the exhaust fan, the engine is usually stopped in the ventilation mode, so the in-vehicle battery may rise due to overdischarge. .
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、空調モード及び換気モードを備えた車両用空調装置において、換気モード時に使用する排気ファンの消費電力量を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce power consumption of an exhaust fan used in a ventilation mode in a vehicle air conditioner having an air conditioning mode and a ventilation mode. To do.
課題を解決するための手段は、以下の発明である。
第1発明は、熱交換器によって調温された空気を送風する送風ファンと、前記送風ファンによって送風された空気を車室内に吹き出す吹出口と、前記吹出口と前記送風ファンを接続する接続ダクトと、を備える車両用空調装置であって、前記接続ダクトの途中には分岐ダクトが設けられており、前記分岐ダクトの末端には吸引口が設けられており、前記吸引口から車室内の空気を吸引して車室外へ排気する排気ファンが備えられ、車室内の空調をコントロールする空調モードと車室内の空気を車室外へ排気する換気モードを切り換え可能であって、前記空調モード時には、前記接続ダクト及び前記吹出口を介して、前記送風ファンによって送風された空気が車室内へ吹き出されるようになっており、前記換気モード時には、前記吹出口及び前記接続ダクトより構成される第1経路、及び、前記吸引口及び前記分岐ダクトより構成される第2経路を介して、車室内の空気が前記排気ファンによって車室外へ排気されることを特徴とする車両用空調装置である。
Means for solving the problems are the following inventions.
The first invention is a blower fan that blows air adjusted by a heat exchanger, a blower outlet that blows air blown by the blower fan into a vehicle interior, and a connection duct that connects the blower outlet and the blower fan. A branch duct is provided in the middle of the connection duct, and a suction port is provided at the end of the branch duct, and air from the suction port to the vehicle interior And an exhaust fan for exhausting the vehicle interior to the outside of the passenger compartment, and switching between an air conditioning mode for controlling the air conditioning in the passenger compartment and a ventilation mode for exhausting the air in the passenger compartment to the outside of the passenger compartment. The air blown by the blower fan is blown out into the passenger compartment through the connection duct and the blower outlet, and in the ventilation mode, the blower outlet and the front Air in the vehicle compartment is exhausted outside the vehicle compartment by the exhaust fan through a first route constituted by a connection duct and a second route constituted by the suction port and the branch duct. It is a vehicle air conditioner.
第1発明によれば、空調モード時には、接続ダクト及び吹出口を介して、熱交換器によって調温された空気を車室内へ吹き出すことができる。一方、換気モード時には、吹出口及び接続ダクトより構成される第1経路、及び、吸引口及び分岐ダクトより構成される第2経路を介して、車室内の空気を吸引して車室外へ排気することができる。つまり、換気モード時には、第2経路を使用する分だけ通風抵抗が低減するために、短時間で排気できるとともに、換気モード時に使用する排気ファンの消費電力量を従来よりも低減することが可能となる。 According to the first aspect, in the air conditioning mode, the air conditioned by the heat exchanger can be blown out into the vehicle compartment via the connection duct and the air outlet. On the other hand, in the ventilation mode, air in the vehicle compartment is sucked and exhausted outside the vehicle compartment via the first route constituted by the outlet and the connection duct and the second route constituted by the suction port and the branch duct. be able to. In other words, in the ventilation mode, the ventilation resistance is reduced by the amount of use of the second path, so that exhaust can be performed in a short time and the power consumption of the exhaust fan used in the ventilation mode can be reduced as compared with the conventional case. Become.
第2発明は、上記第1発明の車両用空調装置であって、前記吸引口の開口面積は、前記吹出口の開口面積よりも大きいことを特徴とする車両用空調装置である。 A second invention is the vehicle air conditioner according to the first invention, wherein the opening area of the suction port is larger than the opening area of the air outlet.
第2発明によれば、換気モード時に使用する吸引口の開口面積が、空調モード時に使用する吹出口の開口面積よりも大きいために、換気モード時の通風抵抗が空調モード時よりも小さくなる。したがって、換気モード時に使用する排気ファンの消費電力量を低減することが可能である。 According to the second aspect, since the opening area of the suction port used in the ventilation mode is larger than the opening area of the air outlet used in the air conditioning mode, the ventilation resistance in the ventilation mode is smaller than that in the air conditioning mode. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the exhaust fan used in the ventilation mode.
第3発明は、上記第1発明または第2発明の車両用空調装置であって、前記分岐ダクトの断面積は、前記接続ダクトの断面積よりも大きいことを特徴とする車両用空調装置である。 3rd invention is a vehicle air conditioner of the said 1st invention or 2nd invention, Comprising: The cross-sectional area of the said branch duct is larger than the cross-sectional area of the said connection duct, It is a vehicle air conditioner characterized by the above-mentioned. .
第3発明によれば、換気モード時に使用する分岐ダクトの断面積が、空調モード時に使用する接続ダクトの断面積よりも大きいために、換気モード時の通風抵抗が空調モード時よりも小さくなる。したがって、換気モード時に使用する排気ファンの消費電力量を低減することが可能である。 According to the third invention, since the cross-sectional area of the branch duct used in the ventilation mode is larger than the cross-sectional area of the connection duct used in the air-conditioning mode, the ventilation resistance in the ventilation mode is smaller than that in the air-conditioning mode. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the exhaust fan used in the ventilation mode.
第4発明は、上記第1発明から第3発明のうちいずれかの車両用空調装置であって、前記分岐ダクトの入り口に開閉ダンパが設けられており、前記空調モード時には、前記開閉ダンパは前記分岐ダクトの入り口を閉じており、前記換気モード時には、前記開閉ダンパは前記分岐ダクトの入り口を開いていることを特徴とする車両用空調装置である。 A fourth invention is the vehicle air conditioner according to any one of the first to third inventions, wherein an opening / closing damper is provided at an entrance of the branch duct, and in the air conditioning mode, the opening / closing damper is The vehicle air conditioner is characterized in that the entrance of the branch duct is closed, and the opening / closing damper opens the entrance of the branch duct in the ventilation mode.
第4発明によれば、空調モード時には分岐ダクトの入り口が開閉ダンパによって閉じられているために、熱交換器によって調温された空気が分岐ダクト内に流入することが阻止される。したがって、吹出口から吹き出される空気の量が減少しないために、吹出口から吹き出される空気の流速を一定以上に保つことが可能であり、車室内の空調効率が良くなる。 According to the fourth invention, since the entrance of the branch duct is closed by the open / close damper in the air conditioning mode, the air regulated by the heat exchanger is prevented from flowing into the branch duct. Therefore, since the amount of air blown from the blower outlet does not decrease, the flow rate of the air blown from the blower outlet can be maintained at a certain level or more, and the air conditioning efficiency in the vehicle interior is improved.
また、第4発明によれば、換気モード時には分岐ダクトの入り口が開閉ダンパによって開かれているために、接続ダクト及び分岐ダクトの両方を使って車室内の空気を排気することが可能である。したがって、換気モード時における通風抵抗を低減することで排気ファンの消費電力量を低減することが可能である。 According to the fourth invention, since the entrance of the branch duct is opened by the open / close damper in the ventilation mode, it is possible to exhaust the air in the vehicle interior using both the connection duct and the branch duct. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the exhaust fan by reducing the ventilation resistance in the ventilation mode.
第5発明は、上記第1発明から第4発明のうちいずれかの車両用空調装置であって、前記排気ファンの定格消費電力は、前記送風ファンの定格消費電力よりも小さいことを特徴とする車両用空調装置である。 A fifth invention is the vehicle air conditioner according to any one of the first to fourth inventions, wherein the rated power consumption of the exhaust fan is smaller than the rated power consumption of the blower fan. It is a vehicle air conditioner.
第5発明によれば、換気モード時に使用する排気ファンの定格消費電力が小さいために、排気ファンの電源に車載バッテリを使用した場合であっても、車載バッテリが過放電によりあがってしまうことを防止できる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the rated power consumption of the exhaust fan used in the ventilation mode is small, even if the on-board battery is used as the power source of the exhaust fan, the on-board battery will rise due to overdischarge. Can be prevented.
本発明によれば、空調モード及び換気モードを備えた車両用空調装置において、換気モード時に使用する排気ファンの消費電力量を低減することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the vehicle air conditioner provided with the air conditioning mode and the ventilation mode, it becomes possible to reduce the power consumption of the exhaust fan used at the time of the ventilation mode.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態の車両用空調装置10の斜視図である。図2は、空調モード時における車両用空調装置10の全体構成を示している。図3は、換気モード時における車両用空調装置10の全体構成を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a
図1に示すように、車両用空調装置10は、車両後方側のパッケージトレイ12の下部に格納された熱交換器14と、熱交換器14によって調温された空気を送風する送風ファン16と、送風ファン16によって送風された空気を車室内に吹き出す吹出口18と、送風ファン16と吹出口18とを接続する接続ダクト20を備えている。
As shown in FIG. 1, the
熱交換器14は、自動車用エアコンユニットに使用される公知のエバポレーターやヒータ等により構成されている。熱交換器14によって調温された空気は、送風ファン16によって送風される。送風ファン16によって送風された空気は、車室内上部に設けられた吹出口18から車室内に吹き出される。吹出口18と送風ファン16は接続ダクト20によって接続されている。
The
接続ダクト20は、車両天井部の左右側縁部に沿って(図では左側縁部のみ記載)前後方向に延びるようにして設けられており、車両の天井パネルRPとその天井パネルRPの下方に装着される天井内装材RLとの間に配置されている。
The connecting
接続ダクト20の途中には、車両天井部の車幅方向の中央部に向かって延びるように分岐する分岐ダクト22が設けられている。分岐ダクト22の末端には、車室内に向けて開口する吸引口24が設けられている。
In the middle of the
また、接続ダクト20の途中には、車室内の空気を吸引口24から吸引して車両後部のトランク26内へ排気する排気ファン28が設けられている。トランク26の下部には、トランク26内の空気を車外へ排気することのできるベントホール29が設けられており、排気ファン28によってトランク26内に排気された空気は、ベントホール29を介して車外へ排気されるようになっている。
Further, an
図2、図3に示すように、分岐ダクト22の入り口には、板状のドアをモータにより分岐ダクト22の入り口付近に設けた回転軸を中心にして回転させることで、分岐ダクト22の入り口を開閉することのできる開閉ダンパ30が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, at the entrance of the
排気ファン28の吸い込み側には、板状のドアをモータにより排気ファン28付近のダクトに設けた回転軸を中心にして回転させることで、第1及び第2の位置に切換えが可能な切換ダンパ31が設けられている。切換ダンパ31が第1の位置にある場合には、排気ファン28の吸い込み側が閉じられており、かつ、送風ファン16の吹き出し側が開かれた状態となる(図2参照)。これとは反対に、切換ダンパ31が第2の位置にある場合には、排気ファン28の吸い込み側が開かれており、かつ、送風ファン16の吹き出し側が閉じられた状態となる(図3参照)。
On the suction side of the
図2に示すように、車両用空調装置10が空調モードに設定されたときには、開閉ダンパ30によって分岐ダクト22の入り口が閉じられる。また、切換ダンパ31によって送風ファン16の吹き出し側が開かれる。そして、パッケージトレイ12の上部に設けられた吸引口12aから車室内の空気が吸引されて熱交換器14によって調温される。熱交換器14によって調温された空気は、送風ファン16によって送風される。送風ファン16によって送風された空気は、車室内上部に設けられた吹出口18から車室内に吹き出される。つまり、接続ダクト20及び吹出口18を介して、熱交換器14によって調温された空気が車室内へ吹き出される。
As shown in FIG. 2, when the
図3に示すように、車両用空調装置10が換気モードに設定されたときには、開閉ダンパ30によって分岐ダクト22の入り口が開かれる。また、切換ダンパ31によって排気ファン28の吸い込み側が開かれる。そして、車室内上部に設けられた吹出口18及び吸引口24の両方から、車室内の空気が排気ファン28によって吸引されてトランク26内に排気される。つまり、吹出口18及び接続ダクト20によって構成される第1経路A、及び、吸引口24及び分岐ダクト22より構成される第2経路Bを介して、車室内の空気が排気ファン28によって車室外へ排気される。
As shown in FIG. 3, when the
したがって、本実施形態の車両用空調装置10によれば、換気モード時には、第2経路Bを使用する分だけ空調モード時よりも通風抵抗が減少するために、排気ファン28の消費電力量を従来よりも低減することが可能となる。例えば、従来技術では50〜150Wh程度であった排気ファン28の消費電力量を、5〜10Wh程度まで低減することが可能である。
Therefore, according to the
また、換気モード時に使用する吸引口24の開口面積が、空調モード時に使用する吹出口18の開口面積よりも大きいために、換気モード時の通風抵抗が空調モード時よりも減少する。したがって、換気モード時に使用する排気ファン28の消費電力量を従来よりも低減することが可能である。
Moreover, since the opening area of the
また、換気モード時に使用する分岐ダクト22の断面積が、空調モード時に使用する接続ダクト20の断面積よりも大きいために、換気モード時の通風抵抗が空調モード時よりも減少する。したがって、換気モード時に使用する排気ファン28の消費電力量を従来よりも低減することが可能である。
Further, since the cross-sectional area of the
図2に示すように、車両用空調装置10が空調モードに設定されているときには、分岐ダクト22の入り口が開閉ダンパ30によって閉じられているために、熱交換器14によって調温された空気が分岐ダクト22内に流入することが阻止されている。したがって、吹出口18から吹き出される空気の流速が一定以上に保たれており、車両の乗員に吹き付けられる冷房風あるいは暖房風の流速が一定以上に保たれ、車室内の空調効率が良くなる。
As shown in FIG. 2, when the
図3に示すように、車両用空調装置10が換気モードに設定されているときには、分岐ダクト22の入り口が開閉ダンパ30によって開かれているために、接続ダクト20及び分岐ダクト22の両方を使って車室内の空気を排気することが可能である。したがって、換気モード時における通風抵抗が空調モード時よりも減少するために、排気ファン28の消費電力量を従来よりも低減することが可能である。
As shown in FIG. 3, when the
換気モード時の通風抵抗は小さいために、排気ファン28は、送風ファン16よりも小さいものを使用することができる。すなわち、排気ファン28の定格消費電力量は、送風ファン16の定格消費電力量よりも小さくてもよい。
排気ファン28の定格消費電力量を小さくすることによって、エンジンを停止するのが通常である換気モード時に排気ファン28の電源として車載バッテリを使用した場合であっても、車載バッテリが過放電により上がってしまうことを防止することができる。
Since the ventilation resistance in the ventilation mode is small, an
By reducing the rated power consumption of the
なお、排気ファン28としては、例えば軸流ファンを使用することができる。送風ファン16としては、例えば遠心式ファンを使用することができる。
As the
空調モードと換気モードの切換え操作は、手動で実行してもよいし、自動で実行してもよい。例えば、車両の走行中は空調モードに自動的に切り換わるようにし、車両の停車時(エンジン停止時)は換気モードに自動的に切り換わるようにしてもよい。 The switching operation between the air conditioning mode and the ventilation mode may be performed manually or automatically. For example, the air-conditioning mode may be automatically switched while the vehicle is traveling, and the ventilation mode may be automatically switched when the vehicle is stopped (when the engine is stopped).
排気ファン28のON/OFF操作は、手動で実行してもよいし、自動で実行してもよい。例えば、車室内温度が所定温度以上(例えば30度以上)になったときには排気ファン28が自動的にONになり、車室内温度が所定温度未満(例えば30度未満)になったときには排気ファン28が自動的にOFFになるようにしてもよい。
The ON / OFF operation of the
以上説明したように、本実施形態の車両用空調装置10によれば、換気モード時の通風抵抗を低減することが可能であり、換気モード時に使用する排気ファン28の消費電力量を従来よりも大幅に低減することが可能となる。
As described above, according to the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、空調モード時には、パッケージトレイ12の上部に設けられた吸引口12aから車室内の空気を吸引して熱交換器14によって調温する例を示したが、図示しない外気吸引口から車室外の空気を取り入れて熱交換器14によって調温するようにしてもよい。
(2)上記実施形態では、排気ファン28の電源として車載バッテリを使用する例を示したが、車両に搭載したソーラー電池を使用してもよい。この場合、車載バッテリが上がってしまうことをより有効に防止することができる。
(3)上記実施形態では、熱交換器14及び送風ファン16からなるエアコンユニットをパッケージトレイ12の下部に設置する例を示したが、エアコンユニットをその他の場所、例えば車両後部のトランク26内に設置してもよい。
(4)上記実施形態では、換気モード時には切換ダンパ31が送風ファン16の吹き出し側を閉じる第1の位置にある例を示したが、この切換ダンパ31が第1の位置と排気ファン28の吸い込み側を閉じる第2の位置の中間の位置にあるようにしてもよい(切換ダンパ31が、図3中の点線で示す位置にあるようにしてもよい)。この場合は、換気モード時に、パッケージトレイ12の上部に設けられた吸引口12a付近の熱気を、その吸引口12aから吸い込んで換気することが可能となる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) In the above embodiment, in the air-conditioning mode, the example in which the air in the passenger compartment is sucked from the
(2) In the above embodiment, an example in which an in-vehicle battery is used as a power source for the
(3) In the above embodiment, the example in which the air conditioner unit including the
(4) In the above embodiment, the switching
10…車両用空調装置
14…熱交換器
16…送風ファン
18…吹出口
20…接続ダクト
22…分岐ダクト
24…吸引口
28…排気ファン
30…開閉ダンパ
31…切換ダンパ
A…第1の経路
B…第2の経路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記接続ダクトの途中には分岐ダクトが設けられており、前記分岐ダクトの末端には吸引口が設けられており、前記吸引口から車室内の空気を吸引して車室外へ排気する排気ファンが備えられ、車室内の空調をコントロールする空調モードと車室内の空気を車室外へ排気する換気モードを切り換え可能であって、
前記空調モード時には、前記接続ダクト及び前記吹出口を介して、前記送風ファンによって送風された空気が車室内へ吹き出されるようになっており、
前記換気モード時には、前記吹出口及び前記接続ダクトより構成される第1経路、及び、前記吸引口及び前記分岐ダクトより構成される第2経路を介して、車室内の空気が前記排気ファンによって車室外へ排気されることを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle comprising: a blower fan that blows air regulated by a heat exchanger; a blower outlet that blows air blown by the blower fan into a vehicle interior; and a connection duct that connects the blower outlet and the blower fan. Air conditioner for
A branch duct is provided in the middle of the connection duct, a suction port is provided at the end of the branch duct, and an exhaust fan that sucks air inside the vehicle interior from the suction port and exhausts it outside the vehicle interior. It is possible to switch between an air conditioning mode for controlling air conditioning in the passenger compartment and a ventilation mode for exhausting air inside the passenger compartment to the outside of the passenger compartment,
During the air conditioning mode, the air blown by the blower fan is blown out into the passenger compartment via the connection duct and the outlet.
In the ventilation mode, the air in the vehicle compartment is moved by the exhaust fan through the first path composed of the outlet and the connection duct and the second path composed of the suction port and the branch duct. A vehicle air conditioner that is exhausted to the outside.
前記吸引口の開口面積は、前記吹出口の開口面積よりも大きいことを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1,
The vehicle air conditioner characterized in that an opening area of the suction port is larger than an opening area of the air outlet.
前記分岐ダクトの断面積は、前記接続ダクトの断面積よりも大きいことを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
The vehicle air conditioner characterized in that a cross-sectional area of the branch duct is larger than a cross-sectional area of the connection duct.
前記分岐ダクトの入り口に開閉ダンパが設けられており、前記空調モード時には、前記開閉ダンパは前記分岐ダクトの入り口を閉じており、前記換気モード時には、前記開閉ダンパは前記分岐ダクトの入り口を開いていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
An opening / closing damper is provided at the entrance of the branch duct, the opening / closing damper closes the entrance of the branch duct in the air conditioning mode, and the opening / closing damper opens the entrance of the branch duct in the ventilation mode. An air conditioner for a vehicle.
前記排気ファンの定格消費電力は、前記送風ファンの定格消費電力よりも小さいことを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle air conditioner characterized in that the rated power consumption of the exhaust fan is smaller than the rated power consumption of the blower fan.
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---|---|---|---|---|
WO2010084634A1 (en) * | 2009-01-22 | 2010-07-29 | トヨタ車体株式会社 | Vehicle air conditioner |
-
2007
- 2007-07-03 JP JP2007175175A patent/JP2009012567A/en active Pending
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