JP2013216110A - 車両用空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】システムの単純化、低コスト化を図り、しかも、空調負荷の低減による省エネルギー化を図りつつ快適なゾーン空調を行うことができる車両用空気調和システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る車両用空気調和システム１０Ａは、送風機によって送風路内に吸い込んだ空気を熱交換部によって所望の空調風に変換して車室内に吹き出す空気調和装置１１と、乗員が着座する座席周辺に配置された複数の吸込口３０と、シート４の内部に設けられるとともに、吸込口３０より吸い込んだ空調風を空気調和装置１１に戻すダクト４０と、空調風を吸い込む複数の吸込口３０を切り替え可能な切替手段５０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の一部、例えば乗員の周囲を空調領域とするゾーン空調（パーソナル空調）を行うことができる車両用空気調和システムに関する。

従来より、車両用空気調和システムとして、車室内の全体ではなく乗員の周囲のみを空調するゾーン空調を行うシステムが提案されている。

かかるシステムの第１従来例としては、特許文献１に開示されたものがある。この車両用空気調和システム１００は、図１０に示すように、シート１０１のシートクッション１０１ａの上面側に開口された吸込口１０２と、シート１０１のヘッドレスト１０１ｃの上方に開口された吹出口１０３と、吸込口１０２と吹出口１０３と間を連通する送風路１０４とを備えている。送風路１０４内には、送風機１０５と、エバポレータ１０６と、ヒータ１０７とが配置されている。

この第１従来例によれば、車室内の空気をシートクッション１０１ａの吸込口１０２より吸い込む。吸い込まれた空気は、エバポレータ１０６とヒータ１０７とによって所望温度の空調風とされる。この空調風は、ヘッドレスト１０１ｃの上方の吹出口１０３から吹き出される。この吹き出された空調風は、乗員の周囲を通って再びシートクッション１０１ａの吸込口１０２より吸い込まれる。

このような空調風の循環によって、乗員の周囲には空調風の強い流れが形成され、ゾーン空調が実現される。ゾーン空調により即冷房性・即暖性が向上する。

また、第２従来例としては、特許文献２に開示されたものがある。この車両用空気調和システム１１０は、図１１に示すように、インストルメントパネル内に配置された空気調和装置（不図示）と、シート空調装置１１１とを備えている。シート空調装置１１１は、シート１１２のシートバック１１２ｂの上部に開口された第１吸込口１１３と、シートバック１１２ｂの下部に開口された第１吹出口１１４と、第１吸込口１１３と第１吹出口１１４との間を連通する第１送風路１１５とを備えている。また、シート空調装置１１１は、シート１１２のシートクッション１１２ａの下面に開口された第２吸込口１２０と、シートクッション１１２ａの上面に開口された第２吹出口１２１と、第２吸込口１２０と第２吹出口１２１との間を連通する第２送風路１２２とを備えている。

第１送風路１１５と第２送風路１２２とには、送風機１１６，１２３と熱交換器１１７，１２４とがそれぞれ配置されている。第２吸込口１２０の下方には、空気調和装置より導かれたダクト１３０の先端が開口されている。

この第２従来例によれば、空気調和装置内で所望温度に空調された空調風は、車室内の前部より吹き出される。この吹き出された空調風は、乗員の周辺を通ってシートバック１１２ｂの第１吸込口１１３より吸い込まれる。これにより、空調風が回収されると共に、第１吸込口１１３より後方の車室空間に流れる空調風が抑制される。第１吸込口１１３より吸い込まれた空調風は、熱交換器１１７を通過してシートバック１１２ｂの第１吹出口１１４より車室内に吹き出される。

また、空気調和装置内で所望温度に空調された空調風は、ダクト１３０よりシートクッション１１２ａの下方に吹き出される。この吹き出された空調風は、シートクッション１１２ａの第２吸込口１２０より吸い込まれる。吸い込まれた空調風は、熱交換器１２４を通過してシートクッション１１２ａの第２吹出口１２１より車室内に吹き出される。

第１吹出口１１４及び第２吹出口１２１より吹き出された空調風は、乗員の周辺より車室内に放出され、空調されていない空気と混合されて空気調和装置内に戻される。このような空調風の循環によって、乗員の周囲には空調風の強い流れが形成され、ゾーン空調が実現される。ゾーン空調により即冷房性・即暖性が向上する。

特許第３３０１１０９号（特開平５ー２８６３４６号公報） 特開２００７−１２６０４７号公報

しかしながら、上述した第１従来例の車両用空気調和システム１００では、ゾーン空調専用のエバポレータ１０６とヒータ１０７とを配置する必要があるため、システムが複雑化、高コスト化するという問題がある。

一方、上述した第２従来例の車両用空気調和システム１１０では、全体空調を行う空気調和装置（不図示）の熱交換器を利用して空調風を作製しているが、シート１１２の第１吹出口１１４や第２吹出口１２１より吹き出された空調風は、空気調和装置の内気吸込力のみによって車室内を流れて空気調和装置に戻される。そのため、車室内を通過する過程で大きく熱ロスした空調風が空気調和装置に戻されるため、空気調和装置の空調負荷が大きく省エネの効果が得にくいという問題がある。

また、第２従来例の車両用空気調和システム１１０では、シート１１２の第１吹出口１１４や第２吹出口１２１から吹き出された空調風は、空気調和装置の内気導入口よりも近いシート１１２の第１吸込口１１３や第２吸込口１２０より吸い込まれ易い。すると、シート１１２の第１吹出口１１４や第２吹出口１２１から吹き出された空調風が空気調和装置に戻らないため、所望温度でない送風の循環流が形成されることになる。従って、快適なゾーン空調を実現するためには、シート空調装置１１１に熱交換器１１７，１２４が必要不可欠な構成部品となり、上述した第１従来例と同様に、システムが複雑化、高コスト化する。

そこで、本発明は、システムの単純化、低コスト化を図り、しかも、空調負荷の低減による省エネルギー化を図りつつ快適なゾーン空調を行うことができる車両用空気調和システムの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、送風機によって送風路内に吸い込んだ空気を熱交換部によって所望の空調風に変換して車室内に吹き出す空気調和装置と、乗員が着座する座席周辺に配置された複数の吸込口と、前記座席の内部に設けられるとともに、前記吸込口より吸い込んだ前記空調風を前記空気調和装置に戻すダクトと、前記空調風を吸い込む複数の前記吸入口を切り替え可能な切替手段とを備えることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記吸込口は、前記座席に着座した前記乗員の上半身位置に設けられる上方吸込口と、前記座席に着座した前記乗員の上半身位置に設けられる下方吸込口とによって構成され、前記切替手段は、前記下方吸込口の開閉を行うことを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、前記座席は、シートバックとシートクッションとによって構成され、前記ダクトは、前記シートバックの内部に設けられるバックダクトと、前記シートクッションの内部に設けられ、前記バックダクトと連通するクッションダクトとを備え、前記切替手段は、前記バックダクトと前記クッションダクトとの間に設けられることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴に係り、前記吸込口が配置されたシート位置より前方と後方で車室空間を仕切る可動仕切手段を備えることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の特徴に係り、前記ダクトは、前記座席の表面側に位置することを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至第５の特徴に係り、前記ダクトは、前記座席の表面側に設けられる表面側ダクトと、前記表面側ダクトよりも前記表面側から離れた位置に設けられ、前記表面側ダクトに連通する奥側ダクトとを備えることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、前記表面側ダクトと前記奥側ダクトとの連通部分に設けられ、前記表面側ダクト及び前記奥側ダクトの少なくとも一方に前記空調風を案内する案内手段を備えることを要旨とする。

本発明によれば、空気調和装置より車室内に吹き出された空調風は、乗員が着座する座席周辺に位置する吸込口より吸い込まれる。これにより、空調風が回収されると共に、吸込口より後方に流れる空調風が抑制される。吸込口より吸い込まれた空調風は、座席の内部に設けられたダクトを通って空気調和装置に戻される。このような空調風の循環によって、乗員の周囲には空調風の快適な流れが形成され、ゾーン空調が形成される。

ゾーン空調モードでは、空気調和装置の熱交換部を利用して所望温度の空調風を作製するため、ゾーン空調専用の熱交換部を必ず設置する必要がなくシステムの単純化、低コスト化が可能である。

吸込口で吸い込まれた空調風は、空気調和装置に戻される全経路において、座席の内部に設けられたダクト内を流れ、極力熱ロスなく空気調和装置に戻されるため、空気調和装置の空調負荷が低減する。また、吸込口より吸い込まれた空調風は、一切車室内に吹き出されないため、第２従来例のように、所望温度でない送風の循環流が乗員の周辺に形成されることもない。

その上、空調風が座席の内部に設けられたダクト内を通過するため、空調風を有効に利用して座席の温度を調整でき、冷暖房効果を上げて乗員に快適感を与えることができる。

以上より、システムの単純化、低コスト化を図り、しかも、空調負荷の低減による省エネルギー化を図りつつ快適なゾーン空調を行うことができる車両用空気調和システムを提供できる。

図１は、第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａのゾーン空調における冷房時の状態を示す概略側面図である。 図２は、第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａのゾーン空調における冷房時の状態を示す概略平面図である。 図３は、第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａの概略構成図である。 図４は、第１実施形態に係るシート４を示す概略側面図である。 図５（ａ）は、第１実施形態に係るシート４を示す平面図であり、図５（ｂ）は、第１実施形態に係るシート４を示す正面図であり、図５（ｃ）は、第１実施形態に係るシート４の一部を示す断面図である。 図６は、第１実施形態に係るシートクッション４ａの一部を示す拡大側面図である。 図７は、第１実施形態の変更例に係るシート４の一部を示す断面図である。 図８は、第２実施形態に係るシート４を示す側面図である。 図９（ａ）は、第３実施形態に係るシート４を示す側面図であり、図９（ｂ）は、第３実施形態に係るシート４を示す正面図である。 図１０は、第１従来例を示し、車両用空気調和システム１００の概略断面図である。 図１１は、第２従来例を示し、車両用空気調和システム１１０の概略断面図である。

次に、本発明に係る車両用空気調和システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）第１実施形態、（２）第２実施形態、（３）第３実施形態、（４）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）第１実施形態
（車両用空気調和システムの構成）
まず、第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａの構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、車両用空気調和システム１０Ａが設けられる車両１は、車室２内の最前部に設けられるインストルメントパネル３を有する。車室２内には、２つの前席（運転席、助手席）のシート４と、１つの長い後席のシート５とが設けられている。前席の各シート４は、シートクッション４ａと、シートバック４ｂと、ヘッドレスト４ｃとを有している。後席のシート５は、シートクッション５ａと、シートバック５ｂと、２つのヘッドレスト５ｃとを有している。

このような車両１に設けられた車両用空気調和システム１０Ａは、図１〜図３に示すように、空気調和装置１１と、前席の２人の乗員が着座するシート４周辺に配置された複数の吸込口３０と、空気調和装置１１の送風路１３と吸込口３０との間を連通するダクト４０と、複数の吸込口３０を切り替え可能な切替手段５０と、車室２の空間の一部を仕切る可動仕切手段６０と、各部の制御や各種演算を行う制御部７０とを備えている。

空気調和装置１１は、インストルメントパネル３の内側に配置された空調ユニット１２を有する。図３に示すように、空調ユニット１２内には、上述した送風路１３が形成されており、送風路１３の最上流には、車室２外の空気である外気を導入する外気導入口１４と、車室２内の空気である内気を導入する内気導入口１５とが設けられている。外気導入口１４と内気導入口１５とは、２枚のインテークドア１６ａ，１６ｂによって開閉される。

送風路１３内には、送風機１７と共に熱交換部であるエバポレータ１８及びヒータコア１９がこの順に配置されている。エバポレータ１８は、送風の冷却源であり、ヒータコア１９は、送風の加熱源である。エバポレータ１８とヒータコア１９との間には、ミックスドア２０が設けられている。

送風機１７は、ファンの回転によって送風路１３に内気や外気を吸い込む。エバポレータ１８は、送風路１３を通る全ての送風が通るように配置され、送風を冷却する。ヒータコア１９は、送風路１３のほぼ半分領域に配置され、送風を加熱する。ミックスドア２０は、ヒータコア１９を流れる送風と、ヒータコア１９をバイパスする送風との割合を調整する。この風量割合によって所望温度の空調風を作製する。

ヒータコア１９の下流には、デフロスタ吹出口２１と、ベント吹出口２２ａ，２２ｂと、フット吹出口２３ａ，２３ｂとが設けられている。デフロスタ吹出口２１は、空調風をフロントガラス（不図示）に向かって吹き出すようになっており、デフドア２４によって開閉される。

ベント吹出口２２ａ，２２ｂは、運転席側のベント吹出口２２ａと、助手席側のベント吹出口２２ｂとによって構成される。ベント吹出口２２ａ，２２ｂは、空調風を各乗員の上半身に向かって吹き出すようになっており、ベントドア２５によって開閉される。

フット吹出口２３ａ，２３ｂは、運転席側のフット吹出口２３ａと、助手席側のフット吹出口２３ｂとによって構成される。フット吹出口２３ａ，２３ｂは、空調風を各乗員の下半身に向かって吹き出すようになっており、フットドア２６によって開閉される。

吸込口３０は、シート４に着座した乗員の上半身位置に設けられる上方吸込口３０Ａ，３０Ｂと、シート４に着座した乗員の上半身位置に設けられる下方吸込口３１Ａ，３１Ｂとによって構成される。

上方吸込口３０Ａ，３０Ｂは、運転席と助手席の各シートバック４ｂの上部位置で、且つ、ヘッドレスト４ｃを挟んで左右位置に一対ずつ設けられている。つまり、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂは、計４箇所に設けられており、運転手と助手席の乗員との上半身の直ぐ後位置に開口されている。

下方吸込口３１Ａ，３１Ｂは、運転席と助手席の各シートクッション４ａの下部位置で、且つ、各１箇所に設けられている。つまり、下方吸込口３１Ａ，３１Ｂは、計２箇所に設けられており、運転手と助手席の乗員との下半身（足元）の直ぐ後位置に開口されている。下方吸込口３１Ａ，３１Ｂは、後述する分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂの開口によって形成されている。

ダクト４０は、その各一端が上方吸込口３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ接続された２本の分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂと、この２つの分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂが合流する合流ダクト４０Ｃとによって構成されている。分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂの途中には、吸込口３０を切り替え可能な切替手段５０が設けられている。なお、ダクト４０及び切替手段５０の詳細については、後述する。

合流ダクト４０Ｃの他端は、空調ユニット１２の送風機１７より上流の送風路１３の位置に接続されている。合流ダクト４０Ｃの開口位置には、吸込選択手段である吸込選択ドア４１（図３参照）が配置されている。吸込選択ドア４１は、ダクト４０内を空調ユニット１２の送風路１３に開閉する。なお、吸込選択ドア４１は、制御部７０によって制御される。

また、ダクト４０内には、温度センサＳ１（図３参照）が配置されている。温度センサＳ１は、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込まれる空調風の空気温度を検出する。温度センサＳ１の検出データは、制御部７０に出力される。

可動仕切手段６０は、各シートクッション４ａの下方においてシート後部位置で車室空間を前方と後方とに仕切る板状部材によって形成されている。可動仕切手段６０は、車室空間を仕切る仕切位置（図１の実線位置）と、車室空間を仕切らないで開放する開放位置（図１の仮想線位置）との間で移動できる。可動仕切手段６０は、制御部７０によって制御される。

操作パネル（不図示）は、種々の空調状態を指令できる。操作パネルでは、車室２内の全体を空調する全体空調と、車室２内の前席空間を優先空調するゾーン空調を選択できるようになっている。

制御部７０は、操作パネル（不図示）からの指令等によって空気調和装置１１を制御すると共に、吸込選択ドア４１及び吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂの切り替えを制御する。例えば、制御部７０は、全体空調が選択されると、吸込選択ドア４１を閉位置にし、インストルメントパネル３近くの温度センサ（不図示）によって空調風の吹き出し温度等を制御する。制御部７０は、操作パネルによって車室２内の前席空間を優先空調するゾーン空調が選択されると、吸込選択ドア４１を開位置にし、ダクト４０内の温度センサＳ１によって吹き出し温度等を制御する。なお、具体的な切り替え内容については、後述する。

（分岐ダクト及び切替手段の構成）
次に、上述した分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂ及び切替手段５０の構成について、図４〜図６を参照しながら説明する。

図４〜図６に示すように、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、シート４の表面側に隣接するように、シート４の内部に設けられている。各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ又は下方吸込口３１Ａ，３１Ｂにより回収した空調風を空調ユニット１２に戻すまでの間に複数の枝部４０Ｄにより複数方向に分岐されている（図５参照）。なお、隣接する枝部４０Ｄ同士の間隔は、乗員の温冷感覚を考慮して、均一温度が感じられる約６ｃｍ以下であることが好ましい。

各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、弾力性の材料（例えば、ゴム材（発泡ゴム）やスポンジ材（発泡ウレタン））によって構成されており、ブロー成形等によって成形されている。これにより、分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂ自体にもクッション性を確保でき、シート４自体のクッション性を維持できる。なお、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、必ずしも弾力性の材料によって形成される必要はなく、例えば、樹脂材（例えば、プラスチック材）によって形成されていてもよい。

このような各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、各シートバック４ｂの内部に設けられるバックダクト４５Ａ、４５Ｂと、各シートクッション４ａの内部に設けられるクッションダクト４６Ａ，４６Ｂとを備えている。クッションダクト４６Ａ，４６Ｂは、バックダクト４５Ａ、４５Ｂと連通するとともに、運転席と助手席とのシートクッション４ａの下方を通って、車室２の床下に設けられた合流ダクト４０Ｃと連通されている。そして、バックダクト４５Ａ、４５Ｂとクッションダクト４６Ａ，４６Ｂとの間には、各シートクッション４ａの下方に開口する下方吸込口３１Ａ，３１Ｂが形成されており、下方吸込口３１Ａ，３１Ｂの開閉を切り替える切替手段５０が設けられている。

切替手段５０は、空調風を吸い込む各上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び各下方吸込口３１Ａ，３１Ｂを切り替え可能な吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂによって構成されている。吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂは、下方吸込口３１Ａ，３１Ｂを全閉する閉位置（図６の仮想線位置）と、下方吸込口３１Ａ，３１Ｂを全開する開位置（図６の実線位置）と、これらの中間位置とに切り替えられる。

吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂの閉位置では、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂより空調風を吸い込む。吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂの開位置では、下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより空調風を吸い込む。吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂの中間位置では、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂと下方吸込口３１Ａ，３１Ｂとの双方より空調風を吸い込む。なお、吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂは、制御部７０によって制御される。

（車両用空気調和システムの動作）
次に、第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａの動作について、図１〜図６を参照しながら説明する。

図１〜図６に示すように、空気調和装置１１が駆動されると、送風機１７によって外気導入口１４や内気導入口１５より空気が送風路１３内に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、エバポレータ１８とヒータコア１９とによって所望温度の空調風とされ、その空調風が少なくとも一つのデフロスタ吹出口２１、ベント吹出口２２ａ，２２ｂ及びフット吹出口２３ａ，２３ｂにより車室２内に吹き出される。

全体空調モードでは、吸込選択ドア４１が閉位置に位置され、可動仕切手段６０が開放位置（図１及び図６の仮想線位置）に位置される。これにより、シート４の上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂは、空調風を吸い込まず、また、車室２が前方と後方で仕切られない。従って、空気調和装置１１より車室２内に吹き出された空調風は、車室２内のほぼ全域に行き渡るような流れとなり、車室２内の全体が空調される。

前席のゾーン空調モード（デフロスタ吹き出しモード時を除く）では、吸込選択ドア４１が開位置（図１及び図２参照）に位置され、可動仕切手段６０が仕切位置（図１及び図６の実線位置）に位置される。これにより、図１及び図２に示すように、空調風の吹き出しがベント吹き出しモードでは、ベント吹出口２２ａ，２２ｂより空調風が車室２内に吹き出される。また、図６に示すように、空調風の吹き出しがフット吹き出しモードでは、フット吹出口２３ａ，２３ｂより空調風が車室２内に吹き出される。

車室２内に吹き出された空調風は、前席の上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより送風機１７の吸引力によって吸い込まれる。空調風は、可動仕切手段６０によって後席側に流れるのを極力阻止されるため、効率的に上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂに吸い込まれる。

上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込まれた空調風は、ダクト４０を通って空調ユニット１２に戻される。空調風は、前席の乗員の周辺を集中的に通って上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより回収され、且つ、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより後方の車室２の空間への流れが抑制される。これにより、車室２内の前席にゾーン空調領域が形成される。

また、前席のゾーン空調モード（デフロスタ吹き出しモード時を除く）では、空調風の吹き出しモードに応じて吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂの位置が可変される。つまり、図１及び図２に示すように、冷房時に多用されるベント吹き出しモードでは、吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂが閉位置に位置される。これにより、空気調和装置１１より乗員の上半身高さに吹き出された空調風は、主に乗員の上半身高さを通って上方吸込口３０Ａ，３０Ｂより吸い込まれて、シートバック４ｂの内部に設けられたバックダクト４５Ａ、４５Ｂ及びシートクッション４ａの内部に設けられたクッションダクト４６Ａ，４６Ｂを通過する。その後、空調風は、合流ダクト４０Ｃを通過して送風路１３内へ循環される。

図６に示すように、暖房時に多用されるフット吹き出しモードでは、吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂが開位置に位置される。これにより、空気調和装置１１より乗員の下半身高さに吹き出された空調風は、主に乗員の下半身高さ（車室２の床下側）を通って下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込まれて、シートクッション４ａの内部に設けられたクッションダクト４６Ａ，４６Ｂを通過する。その後、空調風は、合流ダクト４０Ｃを通過して送風路１３内へ循環される。

暖房や冷房でもない中間時（例えば除湿運転）に多用されるバイレベル吹き出しモードやデフ・フット吹き出しモードでは、吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂが中間位置に位置される。これにより、空気調和装置１１より乗員の上半身及び下半身高さに吹き出された空調風は、主に乗員の上半身及び下半身高さを通って上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込まれる。このため、乗員の上半身及び下半身の周囲を通るような空調風の流れが形成される。

（作用・効果）
以上説明した第１実施形態によれば、空気調和装置１１より車室２内に吹き出された空調風は、乗員が着座するシート４周辺に位置する吸込口３０（上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂ）より吸い込まれる。これにより、空調風が回収されると共に、吸込口３０より後方（シート５側）に流れる空調風が抑制される。吸込口３０より吸い込まれた空調風は、シート４の内部に設けられたダクト４０を通って空気調和装置１１に戻される。このような空調風の循環によって、乗員の周囲には空調風の快適な流れが形成され、ゾーン空調が形成される。

ゾーン空調モードでは、空調ユニット１２のエバポレータ１８やヒータコア１９を利用して所望温度の空調風を作製するため、ゾーン空調専用の熱交換部を必ず設置する必要がなく、システムの単純化、低コスト化が可能である。

上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂで吸い込まれた空調風は、空気調和装置１１に戻される全経路においてダクト４０内を流れ、極力熱ロスなく空気調和装置１１に戻されるため、空気調和装置１１の空調負荷が低減する。また、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込まれた空調風は、一切車室２内に吹き出されないため、第２従来例のように、所望温度でない送風の循環流が乗員の周辺に形成されることもない。

その上、空調風がシート４の内部に設けられたダクト４０内を通過するため、空調風を有効に利用して、乗員が直接に接触するシート４の温度を調整でき、冷暖房効果を上げて乗員に快適感を与えることができる。

以上より、車両用空気調和システム１０Ａは、その構成の単純化、低コスト化を図ることができ、しかも、空調負荷の低減による省エネルギー化を図りつつ快適なゾーン空調を行うことができる。また、ゾーン空調により即冷房性・即暖性の向上を図ることができる。

第１実施形態によれば、シート４の内部に設けられたダクト４０が複数の枝部４０Ｄにより複数方向に分岐されているため、通気抵抗をできる限り増やすことなく、シェルアンドチューブタイプ熱交換器（いわゆる、多管式熱交換器）のような構造となり、シート４の表面を温調しやすくすることが可能となる。特に、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、シート４の表面側に隣接するように、シート４の内部に設けられているので、シート４の表面をさらに温調しやすくなり、乗員により快適感を与えることができる。

第１実施形態によれば、切替手段５０がバックダクト４５Ａ、４５Ｂとクッションダクト４６Ａ，４６Ｂとの間に設けられるので、冷房時に多用されるベント吹き出しモードにおいては、空気調和装置１１より乗員の上半身高さに吹き出された空調風は、バックダクト４５Ａ、４５Ｂ及びクッションダクト４６Ａ，４６Ｂに流れ、暖房時に多用されるフット吹き出しモード時においてクッションダクト４６Ａ，４６Ｂのみに流れる。このため、冷房時や暖房時において、シート４の温度を適切に調整でき、冷暖房効果が増大して乗員により快適感を与えることができる。

第１実施形態によれば、可動仕切手段６０が設けられているので、ゾーン空調モードでは、可動仕切手段６０を仕切位置に位置することにより、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂに吸い込まれずに、シート４の周辺より後方に流れようとする空調風を可動仕切手段６０で阻止することができる。従って、目的とするゾーン以外に空調風が流れ込むのを有効に抑制でき、空気調和装置１１の空調負荷が更に低減に低減され、省エネルギー化になる。

第１実施形態によれば、ダクト４０内を空調ユニット１２の送風路１３に開閉する吸込選択ドア４１が設けられるので、吸込選択ドア４１の位置切り替えによって全体空調とゾーン空調の両方を実現できる。しかも、吸込選択ドア４１の位置切り替えを制御すれば良いため、全体空調とゾーン空調の切り替え制御が容易である。

第１実施形態によれば、制御部７０は、吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂの開度も調整できるよう構成すれば、高さの異なる上方吸込口３０Ａ，３０Ｂと下方吸込口３１Ａ，３１Ｂとに対して空調風の吸い込み割合を可変でき、シートクッション４ａやシートバック４ｂの更にきめ細かい温度を調整できる。

第１実施形態によれば、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂとこれの切り替えができる吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂは、運転席側と助手席側にそれぞれ設けられているので、吸込口選択ドア５０Ａ，５０Ｂを別個独立に制御することによって前席全体のゾーン空調の他に、運転席のゾーン空調と助手席のゾーン空調を選択的に行うことができる。

第１実施形態によれば、ダクト４０の他端は、空調ユニット１２の送風機１７より上流の送風路１３の位置に接続されている。従って、空調ユニット１２の送風機１７の吸込力を利用して空調風を上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込むことができるため、吸い込み専用の送風機を別途設ける必要がない。これにより、システムの更なる単純化、低コスト化になる。

第１実施形態によれば、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂは、シート４に設けられている。シート４は、乗員が着座する既存の部品であるため、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂを配置するのに最も適した部品であり、設置し易い。

第１実施形態によれば、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂは、シートバック４ｂの上部に設けられている。空調風（暖風、冷風）の気流は、遮蔽物のない車室２の上部に集まり易いため、効率良く空調風を吸い込むことができ、回収率が高まる。

第１実施形態によれば、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂより吸い込まれる空調風の温度を検出する温度センサＳ１を備えている。従って、ゾーン空調モードでは、乗員の周辺を実際に通過した空調風の温度で空気調和装置１１の吹き出し温度等を制御することにより、的確な空調温度の制御が可能である。

（分岐ダクトの変更例）
次に、上述した分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂの変更例について、図７を参照しながら説明する。なお、上述した第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａと同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

変更例に係る分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、第１実施形態に係る分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂと比較すると、シート４の表面側の構成が異なる。

具体的には、図７に示すように、シート４の表面側に対応する各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂの一部（図７の上面４０Ｅ）は、通気性や透湿性に優れた材料によって形成されている。この通気性や透湿性に優れた材料としては、空調風に混入されたほこり等が進入してしまうことを防止できる程度であればよい。

このような変更例によれば、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ及び下方吸込口３１Ａ，３１Ｂからの空調風の吸い込みに加えて、シート４全体から空調風を回収することができ、空調風を吸い込む面積を増大させる効果が生じる。このため、乗員周囲に空調風を吸い込む気流が発生し、シート４の表面（乗員とシート４との接触面）において温調のみならず、ゾーン空調が作りやすくなる。さらに、乗員周囲に空調風を吸い込む気流が発生することに伴い、乗員の汗等を乾かす機能をも期待できる。

（２）第２実施形態
以下において、第２実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ｂについて、図８を参照しながら説明する。なお、上述した第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａと同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

第２実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ｂは、第１実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａと比較すると、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂ（バックダクト４５Ａ、４５Ｂ及びクッションダクト４６Ａ，４６Ｂ）が相違している。

具体的には、図８に示すように、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、シート４の表面側に設けられる表面側ダクト４７と、表面側ダクト４７よりも表面側よりも離れた位置（すなわち、シート４の奥側）に設けられるバイパスとしての奥側ダクト４８とを備えている。

表面側ダクト４７と奥側ダクト４８とは、その各一端側がヘッドレスト４ｃ側で互いに連結されており、他端側が合流ダクト４０Ｃに連結されている。表面側ダクト４７と奥側ダクト４８との連通部分には、表面側ダクト４７及び奥側ダクト４８の少なくとも一方に空調風を案内する案内手段としてのバイパス切替ドア８０が設けられている。

バイパス切替ドア８０は、表面側ダクト４７及び奥側ダクト４８の少なくとも一方に空調風を案内可能な板状部材によって形成されている。バイパス切替ドア８０は、表面側ダクト４７を全開する閉位置（図８の実線位置）と、奥側ダクト４８を全閉する閉位置（図８の仮想線位置）と、これらの中間位置とに切り替えられる。

表面側ダクト４７の閉位置では、空調風が奥側ダクト４８のみに案内される。奥側ダクト４８の閉位置では、空調風が表面側ダクト４７のみに案内される。バイパス切替ドア８０の中間位置では、空調風が表面側ダクト４７及び奥側ダクト４８の双方に案内される。

このような第２実施形態によれば、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂは、表面側ダクト４７と奥側ダクト４８とを備えているので、シート４の表面のみならず、シート４の内部をも冷暖房効果が増大させることができ、乗員に快適感をより与えることができる。

第２実施形態によれば、表面側ダクト４７と奥側ダクト４８との連通部分にバイパス切替ドア８０が設けられているので、シート４の表面の温調が不要の場合には、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂや下方吸込口３１Ａ，３１Ｂで吸い込まれた空調風をバイパスとしての奥側ダクト４８に逃がすことができ、シート５の表面を自然状態に保つことが可能となる。

（３）第３実施形態
以下において、第３実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ｃについて、図９を参照しながら説明する。なお、上述した第１，２実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａ，１０Ｂと同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

第３実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ｃは、第１，２実施形態に係る車両用空気調和システム１０Ａ，１０Ｂと比較すると、ダクト４０内に空調風の加熱源としてのヒータ９０が設けられている。

具体的には、図９に示すように、各ヒータ９０は、暖房時に使用される。各ヒータ９０は、各分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂ内におけるシートバック４ｂとヘッドレスト５ｃとの間に設けられている。各ヒータ９０は、シート４の幅方向に沿って長尺状を有しており、分岐ダクト４０Ａ，４０Ｂ内を通過する空調風を暖める。

なお、ヒータ９０のシート４への過熱を防止するために、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータや制御用センサ付ヒータなどのシート４の表面温度を制御することが好ましい。また、ヒータ９０における空調風の下流側に温度センサ等を設け、シート４の表面温度に対してヒータ９０を制御することによりシート４の表面温度を制御してもよい。さらに、車両１の断熱性能や車室２の温度、外気温度をセンシングし、空調風の風量に対してヒータ９０を制御することによりシート４の表面温度を制御してもよい。例えば、シート４の表面温度は、体温より低くかつ２５度よりも高く設定される。

以上説明した第３実施形態によれば、ヒータ９０が設けられているので、暖房時においてシート４の表面の温度を上げることができ、暖房効果を上げて乗員に快適感を与えることができる。

その上、ヒータ９０によって暖められた空調風は、極力熱ロスなく空気調和装置１１に戻されるため、空気調和装置１１の空調負荷が低減する。また、ヒータ９０によって暖められた空調風は、一切車室２内に吹き出されないため、第２従来例のように、所望温度でない送風の循環流が乗員の周辺に形成されることもない。

（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、車両用空気調和システム１０Ａ〜１０Ｃは、各実施形態に記載したものに限定されるものではなく、各実施形態での記載事項は一例に過ぎない。すなわち、車両用空気調和システム１０Ａ〜１０Ｃは、請求項２以降に挙げられた構成を備えていなくてもよい。

また、車両用空気調和システム１０Ａ〜１０Ｃは、予め車両１に搭載されていもよく、また、予め空気調和装置１１が搭載されている車両１においては、上方吸込口３０Ａ，３０Ｂ、ダクト４０（シート４）等を後付け設置するものであってもよい。

また、シート４の内部に設けられたダクト４０は、乗員の着席時の接触面を中心とした位置に配置されることが好ましく、腿の下、背中など接触部分を中心とした位置に配置されていてもよい。

また、ダクト４０は、２つの前席（運転席、助手席）のシート４の内部に設けられているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、後席のシート５にも設けられていてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…車両
２…車室
４，５…シート
１０Ａ〜１０Ｃ…車両用空気調和システム
１１…空気調和装置
１１…空気調和装置
１２…空調ユニット
１３…送風路
１７…送風機
１８…エバポレータ（熱交換部）
１９…ヒータコア（熱交換部）
３０…吸込口
３０Ａ，３０Ｂ…上方吸込口
３１Ａ，３１Ｂ…下方吸込口
４０…ダクト
４０Ａ，４０Ｂ…分岐ダクト
４０Ｃ…合流ダクト
４５Ａ，４５Ｂ…バックダクト
４６Ａ，４６Ｂ…クッションダクト
４７…表面側ダクト
４８…奥側ダクト
５０…切替手段
５０Ａ，５０Ｂ…吸込口選択ドア
６０…可動仕切手段
７０…制御部
８０…バイパス切替ドア
９０…ヒータ

Claims (7)

1. 送風機(17)によって送風路(13)内に吸い込んだ空気を熱交換部(18,19)によって所望の空調風に変換して車室(2)内に吹き出す空気調和装置(11)と、
   乗員が着座する座席(4)周辺に配置された複数の吸込口(30)と、
   前記座席(4)の内部に設けられるとともに、前記吸込口(30)より吸い込んだ前記空調風を前記空気調和装置(11)に戻すダクト(40)と、
   前記空調風を吸い込む複数の前記吸入口(30)を切り替え可能な切替手段(50)と
   を備えることを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。
2. 請求項１に記載の車両用空気調和システム(10A〜10C)であって、
   前記吸込口(30)は、
   前記座席(4)に着座した前記乗員の上半身位置に設けられる上方吸込口(30A,30B)と、
   前記座席(4)に着座した前記乗員の上半身位置に設けられる下方吸込口(31A,31B)とによって構成され、
   前記切替手段(50)は、前記下方吸込口(31A,31B)の開閉を行うことを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和システム(10A〜10C)であって、
   前記座席(4)は、シートバック(4b)とシートクッション(4a)とによって構成され、
   前記ダクト(40)は、
   前記シートバック(4b)の内部に設けられるバックダクト(45A,45B)と、
   前記シートクッション(4a)の内部に設けられ、前記バックダクト(45A,45B)と連通するクッションダクト(46A,46B)と
   を備え、
   前記切替手段(50)は、前記バックダクト(45A,45B)と前記クッションダクト(46A,46B)との間に設けられることを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用空気調和システム車両用空気調和システム(10A〜10C)であって、
   前記吸込口(30)が配置された座席(4)位置より前方と後方で車室(2)空間を仕切る可動仕切手段(60)を備えることを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車両用空気調和システム(10A〜10C)であって、
   前記ダクト(40)は、前記座席(4)の表面側に位置することを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の車両用空気調和システム(10A〜10C)であって、
   前記ダクト(40)は、
   前記座席の表面側に設けられる表面側ダクト(47)と、
   前記表面側ダクト(47)よりも前記表面側から離れた位置に設けられ、前記表面側ダクト(47)に連通する奥側ダクト(48)と
   を備えることを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。
7. 請求項６に記載の車両用空気調和システム(10A〜10C)であって、
   前記表面側ダクト(47)と前記奥側ダクト(48)との連通部分に設けられ、前記表面側ダクト(47)及び前記奥側ダクト(48)の少なくとも一方に前記空調風を案内する案内手段(80)を備えることを特徴とする車両用空気調和システム(10A〜10C)。

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