JP2020037308A - Vehicular air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車室内の乗員の快適性を高める車両用空調システムに関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioning system that enhances the comfort of occupants in a passenger compartment.
従来、車両の車室内における乗員の快適性を高める為に、様々な車室内空調に関する技術が開発されている。このような技術に関する発明として、例えば、特許文献1に記載された発明が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to enhance the comfort of occupants in a vehicle cabin, various technologies related to vehicle interior air conditioning have been developed. As an invention relating to such a technique, for example, an invention described in
特許文献1には、車室全体を対象とした空調を行う室内空調装置と、車室内における特定領域であるシートを対象とした空調を行うシート空調装置と、空調制御装置とを有して構成された車両用空調システムに関する発明が記載されている。
特許文献1に記載された発明によれば、室内空調装置による車室全体を対象とした空調と、シート空調装置によるシートを対象とした空調を利用することができる為、車室内における乗員の快適性を向上させることができる。
According to the invention described in
又、特許文献1のような車両用空調システムでは、室内空調装置と、シート空調装置とを協調させて動作させることで、省エネルギ化を図りつつ、効率よく車室内の快適性を高めることができる。
Further, in a vehicle air-conditioning system as disclosed in
例えば、室内送風機の送風量等を手動操作にて調整するように構成された室内空調装置と、シート空調装置を協調して作動させる場合には、シート空調装置の作動に伴い、室内送風機の送風量を下げる操作を行わなければ、車両用空調システム全体としての省エネルギ化を図ることができない。換言すると、車両用空調システム全体としての省エネルギ化を図る為に、乗員に煩雑な操作が要求されてしまう。 For example, in the case where an indoor air conditioner configured to manually adjust an air blower amount or the like of an indoor blower and a seat air conditioner are operated in cooperation, the air blower of the indoor blower is operated in accordance with the operation of the seat air conditioner. Unless the operation for reducing the air volume is performed, energy saving of the entire vehicle air conditioning system cannot be achieved. In other words, the occupant is required to perform a complicated operation in order to save energy as the entire vehicle air conditioning system.
本発明は、これらの点に鑑みてなされており、室内空調装置と領域空調装置とを有する車両用空調システムに関し、煩雑な操作を必要とせずに、室内空調装置と領域空調装置とを協調させた動作を可能とした車両用空調システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and relates to an air conditioning system for a vehicle having an indoor air conditioner and an area air conditioner, without requiring a complicated operation, coordinating the indoor air conditioner and the area air conditioner. It is an object of the present invention to provide a vehicle air-conditioning system capable of performing an operation.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の車両用空調システムは、
車両の車室(C)内に対して送風する室内送風機(17)を有し、室内送風機により送風された送風空気を用いて、車室全体を対象とした空調を行う室内空調装置(10)と、
車室内の一部に定められた特定領域に対して送風する領域送風機(44)を有し、領域送風機にて送風された送風空気によって、特定領域を対象とした空調を行う領域空調装置(40)と、
電源(50)から電源電圧の供給を受けて室内空調装置を動作させる単独状態と、電源電圧の供給を受けて室内空調装置及び領域空調装置を協調して動作させる協調状態とを実現する為の空調モジュール(70)と、を有し、
空調モジュールは、
室内送風機に対して電源電圧を供給する為の室内側接続部(71)と、
領域送風機に対して電源電圧を供給する為の領域側接続部(72)と、
電源電圧が供給される給電経路として、室内側接続部に接続される単独状態と、領域側接続部に接続される協調状態との何れか一方に切り替えるスイッチ(73)と、
スイッチに対して並列に配置されると共に、室内側接続部に対して接続された抵抗(74)と、を有している。
In order to achieve the object, the vehicle air conditioning system according to
An indoor air conditioner (10) that has an indoor blower (17) that blows air into the vehicle compartment (C) of the vehicle and that performs air conditioning for the entire vehicle room using the blast air blown by the indoor blower. When,
An area air conditioner (40) having an area blower (44) for blowing air to a specific area defined in a part of the vehicle interior, and performing air conditioning for the specific area by the blast air blown by the area blower (40) )When,
A single state in which the indoor air conditioner is operated by receiving the supply of the power supply voltage from the power supply (50), and a cooperative state in which the indoor air conditioner and the area air conditioner are operated in cooperation by receiving the supply of the power supply voltage. An air conditioning module (70),
The air conditioning module
An indoor connection portion (71) for supplying a power supply voltage to the indoor blower,
An area-side connection portion (72) for supplying a power supply voltage to the area blower;
A switch (73) that switches between a single state connected to the indoor side connection section and a cooperative state connected to the area side connection section as a power supply path to which the power supply voltage is supplied;
A resistor (74) arranged in parallel with the switch and connected to the indoor side connection portion.
当該車両用空調装置によれば、室内空調装置による車室全体を対象とした空調と、領域空調装置による特定領域を対象とした空調を実現することができ、車室内の乗員の快適性を向上させることができる。 According to the vehicle air conditioner, it is possible to realize air conditioning for the entire passenger compartment by the indoor air conditioner and air conditioning for a specific area by the area air conditioner, thereby improving the comfort of the occupants in the passenger compartment. Can be done.
当該車両用空調システムは、空調モジュールを有しており、空調モジュールの抵抗がスイッチに対して並列に配置されると共に、室内側接続部に対して接続されている。これにより、当該車両用空調システムは、スイッチを操作することで、室内空調装置側に電源電圧が供給される単独状態と、室内空調装置側と領域空調装置側の両者に電源電圧が供給される協調状態とを実現することができる。 The vehicle air conditioning system has an air conditioning module, and the resistance of the air conditioning module is arranged in parallel with the switch and connected to a cabin side connection. Thereby, in the air conditioning system for a vehicle, the power supply voltage is supplied to both the indoor air conditioner side and the area air conditioner side by operating the switch to the single state where the power supply voltage is supplied to the indoor air conditioner side. Cooperative state can be realized.
又、協調状態に切り替えられた場合には、領域側接続部に対する給電経路が接続されると同時に、室内側接続部に対する給電経路は、抵抗を介して接続される。この為、室内送風機に印加される電圧は抵抗によって低下することになる為、室内送風機による送風量は、単独運転時よりも低下することになる。 Further, when the state is switched to the cooperative state, the power supply path to the area-side connection part is connected, and at the same time, the power supply path to the indoor-side connection part is connected via a resistor. For this reason, since the voltage applied to the indoor blower is reduced by the resistance, the amount of air blown by the indoor blower is reduced as compared with the time of the single operation.
即ち、当該車両用空調システムによれば、空調モジュールを配置して協調状態に切り替えることで、室内空調装置及び領域空調装置を協調して動作させることができる。これにより、当該車両用空調システムは、協調状態での空調運転に際して、車室内の快適性を維持したまま、省エネルギ化を図ることができる。 That is, according to the vehicle air conditioning system, the indoor air conditioner and the area air conditioner can be operated cooperatively by arranging the air conditioning module and switching to the cooperative state. Thus, the air conditioning system for a vehicle can save energy while maintaining the comfort in the cabin during the air conditioning operation in a cooperative state.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施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, reference numerals in parentheses of each means described in this section and in the claims indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
本実施形態に係る車両用空調システム1は、電動モータから走行用の駆動力を得る車両(即ち、電気自動車)に搭載されており、当該車両の車室C内を適切な温度に調整する為に用いられる。
The vehicle air-
図1に示すように、車両用空調システム1は、車室Cの前方側に配置された室内空調装置10と、車室C内で乗員が着座するシート5に配置されたシート空調装置40と、電源電圧を供給する為のバッテリ50と、室内空調装置10とシート空調装置40を協働して動作させる為の空調モジュール70とを有して構成されている。
As shown in FIG. 1, the vehicle
先ず、車両用空調システム1における室内空調装置10の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1に示すように、室内空調装置10は、車室Cにおける最前部の計器盤(例えば、インストルメントパネル)内側に配置されており、冷凍サイクル装置20によって調整された空調風を車室全体に対して供給可能に構成されている。
First, the configuration of the
当該室内空調装置10は、いわゆるマニュアルエアコンとして構成されており、計器盤に配置された図示しない操作パネルの操作部を乗員が手動で操作することによって、送風空気の温度や送風量等が調整される。
The
室内空調装置10は、その外殻を形成するケーシング11内に、室内送風機17と、冷凍サイクル装置20の構成機器である室内送風機17を収容している。当該ケーシング11は、車室C内に送風される送風空気の空気通路を形成している。そして、ケーシング11は、一定の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。
The
更に、ケーシング11の内部には、図示は省略するが、内外気切替箱、ヒータコア、バイパス通路及びエアミックスドア等が収容されている。内外気切替箱は、ケーシング11の空気通路の最上流部に配置されている。当該内外気切替箱は、車室C内と連通する内気導入口と、車室Cの外部と連通する外気導入口と、内外気切替ドアを有している。
Further, inside the
内外気切替ドアは、内外気切替箱の内部において回転自在に配置されており、上述した操作パネルの操作に従って移動するように構成されている。内外気切替箱は、内外気切替ドアの位置を移動させることで、内気導入口より内気(車室内空気)を導入する内気モードと、外気導入口より外気(車室外空気)を導入する外気モードと、内気と外気を同時に導入する半内気モードとを切り替えることができる。 The inside / outside air switching door is rotatably disposed inside the inside / outside air switching box, and is configured to move in accordance with the operation of the operation panel described above. The inside / outside air switching box moves the position of the inside / outside air switching door to introduce inside air (vehicle interior air) from the inside air introduction port and outside air mode to introduce outside air (vehicle outside air) from the outside air introduction port. And a semi-inside air mode in which inside air and outside air are simultaneously introduced.
そして、内外気切替箱の下流側には、電動式の室内送風機17が配置されている。室内送風機17は、遠心多翼ファンをモータ17aにより駆動し、車室C内に向かって空気を送風するように構成されている。
An electric
当該室内送風機17は、モータ17aの回転数を変化させることで、室内送風機17による車室C内への送風量を調整することができる。室内送風機17(即ち、モータ17a)に対するバッテリ50からの印加電圧を変化させることで、モータ17aの回転数を調整することができる。
The
室内送風機17に対する印加電圧は、上述した操作パネルを用いた乗員の手動操作に応じて変化する。つまり、当該室内空調装置10において、室内送風機17の送風量は、操作パネルを用いた乗員の手動操作に応じて任意に調整される。
The voltage applied to the
図1に示すように、室内送風機17の下流側には、蒸発器21が配置されている。当該蒸発器21は、室内空調装置10における冷凍サイクル装置20を構成している。室内空調装置10における冷凍サイクル装置20は、図2に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクルとして構成されており、蒸発器21に加え、圧縮機22、凝縮器23、膨張弁24を有している。
As shown in FIG. 1, an
そして、当該冷凍サイクル装置20では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)が採用されており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルが構成されている。もちろん、冷媒としてHFO系冷媒(例えば、R1234yf)や自然冷媒(例えば、R744)等を採用してもよい。更に、冷媒には圧縮機22を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
In the
当該冷凍サイクル装置20において、蒸発器21に流入した低圧の冷媒は、室内送風機17によって送風された送風空気から吸熱して蒸発する。従って、蒸発器21は、室内送風機17から送風された送風空気を冷却することができる。
In the
冷凍サイクル装置20における圧縮機22は、冷凍サイクル装置20において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機22は、車室の前方に配置されて電動モータ等が収容される駆動装置室内に配置されている。圧縮機22は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機であり、バッテリ50から印加される印加電圧に応じた冷媒吐出能力を発揮する。
The
圧縮機22における電動モータの回転数は、圧縮機22の電動モータにおける印加電圧の大きさに対応する。そして、圧縮機22に対する印加電圧の大きさは、上述した操作パネルに対する乗員の手動操作によって変更される。つまり、圧縮機22の冷媒吐出能力は上述した操作パネルに対する乗員の手動操作によって調整される。
The rotation speed of the electric motor in the
凝縮器23は、圧縮機22から吐出された冷媒と室外送風機である冷却ファンから送風された車室外空気(即ち、外気)とを熱交換させて冷媒を凝縮させる。凝縮器23は、いわゆる放熱器として機能する。冷却ファンは、電動式送風機であり、モータに入力される制御電圧によって稼働率(即ち、回転数)が変化するように構成されている。
The
膨張弁24は、凝縮器23から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧部であり、いわゆる機械式膨張弁によって構成されている。弁体は、冷媒通路の通路開度(換言すれば絞り開度)を変更可能に構成されており、冷凍サイクル装置20を循環する冷媒の温度に応じて冷媒通路の通路開度を変更している。
The
つまり、膨張弁24は、冷凍サイクル装置20を循環する冷媒の温度に応じて、圧縮機22に吸入される冷媒の過熱度が所定値となるように絞り開度を調整して、冷媒を等エンタルピ的に減圧している。
That is, the
冷凍サイクル装置20においては、膨張弁24にて減圧膨張された冷媒は、蒸発器21に流入して蒸発し、その後、再び圧縮機22に流入する。このように、圧縮機22→凝縮器23→膨張弁24→蒸発器21→圧縮機22の順で冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。尚、上述した冷凍サイクルの構成装置(蒸発器21〜膨張弁24)の間は、それぞれ冷媒配管によって接続されている。
In the
尚、図2に示す冷凍サイクル装置20は、冷凍サイクルの構成の一例であり、他のサイクル構成を採用することも可能である。冷凍サイクル装置20の構成機器として、蒸発器21〜膨張弁24に加えて、気液分離器、他の熱交換器(例えば、チラー等)を配置してもよい。又、サイクルにおける冷媒回路を切り替える為の構成として、三方弁や開閉弁等が配置されていてもよい。
Note that the
当該室内空調装置10における蒸発器21の空気流れ下流側には、ヒータコアが配置されている。ヒータコアは、バッテリ50の温度を調整する為の図示しないバッテリ冷却水回路を循環する冷却水を熱源として用い、蒸発器21通過後の空気(冷風)を加熱する。このヒータコアの側方には、バイパス通路が形成されている。バイパス通路は、蒸発器21を通過した空気を、ヒータコアを迂回させてヒータコアの空気流れ下流側へ導く。
A heater core is arranged on the downstream side of the air flow of the
そして、蒸発器21に対する空気流れ下流側であって、ヒータコア及びバイパス通路に対する空気流れ上流側には、エアミックスドアが回転自在に配置されている。エアミックスドアは、操作パネルに対する乗員の手動操作に応じて、エアミックスドアの回転位置(開度)を連続的に調整可能になっている。
An air mixing door is rotatably disposed downstream of the air flow with respect to the
室内空調装置10では、エアミックスドアの開度により、ヒータコアを通る空気量(温風量)と、バイパス通路を通過してヒータコアをバイパスする空気量(冷風量)との割合を調節することができる。即ち、室内空調装置10は、エアミックスドアの開度を手動操作で調整することで、車室C内に吹き出す空気の温度を調整することができる。
In the
更に、ケーシング11の送風空気流れ最下流部には、複数の吹出口が配置されている。これらの吹出口は、エアミックスドアにより温度調整された空調風を、空調対象空間である車室C内へ吹き出すように形成されている。そして、複数の吹出口には、フェイス吹出口12と、デフロスタ吹出口と、フット吹出口が配置されている。
Further, a plurality of air outlets are arranged at the most downstream portion of the air flow of the
図1に示すように、フェイス吹出口12は、車室C前部の計器盤(例えば、インストルメントパネル)に形成されており、シート5に着座した乗員の上半身へ空調風を吹き出す為の吹出口である。
As shown in FIG. 1, the
尚、図示は省略するが、デフロスタ吹出口は、車両の前面に配置されたフロントガラスWfに向けて空調風を吹き出す為の吹出口である。そして、フット吹出口は、シート5に着座した乗員の足元へ空調風を吹き出す為の吹出口である。 Although not shown, the defroster outlet is an outlet for blowing out conditioned air toward a windshield Wf disposed on the front of the vehicle. The foot outlet is an outlet for blowing conditioned air to the feet of the occupant seated on the seat 5.
そして、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口12及びフット吹出口の上流部には、デフロスタドア、フェイスドア及びフットドアが、それぞれ回転自在に配置されている。即ち、デフロスタドアは、デフロスタ吹出口の開口面積を調整可能に配置されており、フェイスドアは、フェイス吹出口12の開口面積を調整可能に配置されている。そして、フットドアは、フット吹出口の開口面積を調整可能に配置されている。
A defroster door, a face door, and a foot door are rotatably disposed upstream of the defroster outlet, the
当該デフロスタドア、フェイスドア及びフットドアは、リンク機構等を介して、操作パネルに対する乗員の手動操作に応じて、それぞれ回転する。従って、室内空調装置10によれば、操作パネルに対する乗員の手動操作によって、吹出口モードを切り替えることができる。
The defroster door, the face door, and the foot door rotate via a link mechanism or the like in response to a manual operation of an occupant on the operation panel. Therefore, according to the
このように構成された室内空調装置10は、室内送風機17及び冷凍サイクル装置20を作動することで、適切な温度に調整された空調風を車室C内に供給することができる。これにより、室内空調装置10は、車室C内の全体を対象として乗員の快適性を向上させることができる。
By operating the
又、当該室内空調装置10は、操作パネルに対して乗員が手動操作を行うことで、車室C内全体に供給される送風空気の温度、車室C全体に対して室内送風機17で供給される送風量を調整することができる。更に、室内空調装置10は、操作パネルに対して乗員が手動操作を行うことで、内外気の切り替えや、吹出口モードの切り替えを行うことができる。
Further, in the indoor air-
続いて、車両用空調システム1におけるシート空調装置40の構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。上述したように、シート空調装置40は、車室C内のシート5に配置されており、当該シート5に着座した乗員の快適性を向上させる。
Subsequently, the configuration of the
図1に示すように、シート5は、座面部6と、背もたれ部7と、ヘッドレスト部8とを有しており、車室Cの床面に対して、車両の前後方向へスライド移動可能に配置されている。座面部6は、乗員が着座する部分であり、その上面に多孔質製のクッション部を有している。
As shown in FIG. 1, the seat 5 has a
そして、背もたれ部7は、座面部6に座った乗員を背後から支持する部分を構成しており、その前面に多孔質製のクッション部を有している。ヘッドレスト部8は、背もたれ部7の上部に配置されており、シート5に座った乗員の頭部を背後から支持可能に構成されている。
And the
シート空調装置40は、シート5における背もたれ部7の内部に配置されており、シート通風路41と、シート送風機44とを有して構成されている。シート通風路41は、背もたれ部7のクッション部よりも後方において、背もたれ部7の内部に配置されており、シート空調装置40における空気の流路として機能する。そして、当該シート通風路41は、複数のシート吹出口42とシート吸込口43とを有している。
The
複数のシート吹出口42は、背もたれ部7の前面における複数個所に配置されており、中空状のシート通風路41の内部と連通している。従って、当該シート空調装置40は、背もたれ部7のクッション部を介して、背もたれ部7の前方の領域に対してシート通風路41の内部の空気を供給することができる。
The plurality of
そして、シート吸込口43は、シート通風路41の端部に形成されており、背もたれ部7の背面側に配置されている。従って、本実施形態では、背もたれ部7の前方の空間は、背もたれ部7のクッション部及びシート通風路41を介して、背もたれ部7の後方と連通することになる。
The
シート送風機44は、シート5における背もたれ部7の内部において、シート通風路41による空気流路上に配置されている。即ち、シート送風機44は、シート通風路41における複数のシート吹出口42と、シート吸込口43の間に配置されている。
The
そして、当該シート送風機44は、モータによってファンを回転させることで送風する電動式送風機であり、モータに対する印加電圧の大きさによって送風量が変化するように構成されている。
The
図1に示すように、当該車両用空調システム1においては、シート送風機44は、バッテリ50から供給された印加電圧がかかることで、シート通風路41におけるシート吸込口43から車室C内の空気を吸い込み、複数のシート吹出口42から背もたれ部7の前方へ供給することができる。従って、シート送風機44は領域送風機として機能する。
As shown in FIG. 1, in the vehicle air-
このように、当該シート空調装置40は、シート送風機44による送風を行うことで、シート5に座った乗員の快適性を高めることができる。つまり、シート空調装置40は、領域空調装置として機能する。そして、本実施形態においては、シート5における座面部6の上方で且つ背もたれ部7の前方となる領域が特定領域に相当する。
As described above, the
尚、シート空調装置40は、室内空調装置10と同様に、バッテリ50からの電力供給を受けて作動するように構成されている。バッテリ50からの電力線は、シート5のスライドを許容するように余裕のあるコイル配線で構成されている。
The
次に、本実施形態に係る空調モジュール70について、図面を参照しつつ説明する。空調モジュール70は、室内空調装置10及びシート空調装置40に対してバッテリ50の電源電圧を供給することで、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調して動作させる為のモジュールである。
Next, the
この空調モジュール70は、例えば、室内空調装置10が搭載された車両に、シート空調装置40を追加して車両用空調システム1を構成した場合に取り付けられる。図1に示すように、空調モジュール70は、室内空調装置10及びシート空調装置40と、バッテリ50の間に介在しており、室内空調装置10及びシート空調装置40に対して、バッテリ50から電力を供給可能に接続する。
The
図3、図5に示すように、空調モジュール70は、給電用コネクタ70aと、室内側接続部71と、シート側接続部72と、スイッチ73と、抵抗74とを有している。当該空調モジュール70は、スイッチ73の操作を行うことで、単独状態と協調状態とを切り替えるように構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
ここで、本実施形態において、単独状態とは、バッテリ50からの電源電圧の供給を受けて、室内空調装置10を単独で空調運転させる状態を意味する。そして、協調状態は、バッテリ50からの電源電圧の供給を受けて、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調させて空調運転させる状態を意味する。
Here, in the present embodiment, the stand-alone state means a state in which the power supply voltage is supplied from the
給電用コネクタ70aは、電源であるバッテリ50の電力を、空調モジュール70に対して供給する為に、バッテリ50の電力線が接続される部分である。図5に示すように、給電用コネクタ70aには、バッテリ側コネクタ50aが着脱可能に取り付けられる。当該バッテリ側コネクタ50aは、バッテリ50の電力線の端部に配置されている。尚、給電用コネクタ70aは、室内送風機17におけるモータ17aの給電用端子と同一形状に形成されている。
The
ここで、バッテリ50からの電力線には、室内側可変抵抗75が配置されている。当該室内側可変抵抗75は、上述した計器盤に配置された操作パネルの操作に応じて、一定の範囲内にて抵抗値を変化させるように構成されている。
Here, an
従って、バッテリ50の電力線がそのまま室内送風機17のモータ17aに接続されている場合は、室内側可変抵抗75の抵抗値を調整することで、モータ17aに対する印加電圧の大きさを調整することができる。つまり、室内側可変抵抗75の抵抗値を調整することによって、室内空調装置10における送風量を調整できる。
Therefore, when the power line of the
尚、バッテリ50の電力線が給電用コネクタ70aに接続されている場合については、室内側可変抵抗75の抵抗値を調整することで、空調モジュール70に対する印加電圧の大きさが調整される。
In the case where the power line of the
室内側接続部71は、室内空調装置10側に対してバッテリ50の電源電圧を供給する為の電力線接続部であり、室内側コネクタ71aを有している。図5に示すように、当該室内側接続部71の室内側コネクタ71aは、バッテリ側コネクタ50aと同一形状に形成されており、室内送風機17におけるモータ17aの接続部に対して着脱可能に取り付けられている。
The indoor
従って、当該空調モジュール70では、室内側接続部71側の電力線を介して、室内空調装置10における室内送風機17のモータ17aに接続される。この結果、当該空調モジュール70は、室内側接続部71を介して、室内空調装置10の室内送風機17に対して電源電圧を供給することができる。
Therefore, in the
シート側接続部72は、シート空調装置40側に対してバッテリ50の電源電圧を供給する為の電力線接続部であり、図示しないシート側コネクタを有している。当該シート側コネクタをシート空調装置40側に接続することで、空調モジュール70のシート側接続部72は、シート空調装置40におけるシート送風機44のモータに対して、電力線を介して接続される。
The seat-
この結果、当該空調モジュール70は、シート側接続部72を介して、シート空調装置40のシート送風機44に対して電源電圧を供給することができる。当該シート側接続部72は、領域側接続部として機能する。
As a result, the
スイッチ73は、当該車両用空調システム1において、単独状態での空調運転と、協調状態での空調運転とを切り替える為に操作されるスイッチである。図3に示すように、スイッチ73は、乗員による手動操作に応じて、給電用コネクタ70aに接続された電力線に対して、室内側接続部71側の電力線と、シート側接続部72側の電力線の何れか一方をオンにして、何れか他方をオフにするように構成されている。
The
図3に示すように、抵抗74はスイッチ73に対して並列に配置されている。抵抗74の一端側は、給電用コネクタ70a側の電力線に接続されており、抵抗74の他端側は、室内側接続部71側の電力線において、スイッチ73における室内側接続部71側の接点と室内側コネクタ71aの間に接続されている。
As shown in FIG. 3, the
このように構成された空調モジュール70にて、スイッチ73の操作が行われると、バッテリ50の電源電圧の給電経路が切り替えられる。図3を参照しつつ具体的に説明すると、スイッチ73において、室内側接続部71側をオンにし、シート側接続部72側をオフにすると、室内送風機17のモータ17aに対して電源電圧が供給され、シート送風機44のモータに対する電源電圧の供給が遮断される。
When the
この為、当該車両用空調システム1においては、室内空調装置10による空調運転だけが実行され、シート空調装置40による空調運転は運転停止状態になる。即ち、当該車両用空調システム1によれば、空調モジュール70のスイッチ73に関して、室内側接続部71側をオンにする操作を行うことで、単独状態を実現することができる。
Therefore, in the vehicle
一方、スイッチ73において、室内側接続部71側をオフにして、シート側接続部72側をオンにすると、シート送風機44のモータには、バッテリ50の電源電圧が供給される。この時、室内送風機17のモータ17aに対する給電経路には、抵抗74が配置された経路が含まれる。この為、室内送風機17のモータ17aには、抵抗74による電圧降下はあるが、バッテリ50の電源電圧が印加される。
On the other hand, when the
従って、当該車両用空調システム1においては、室内空調装置10による空調運転と共に、シート空調装置40による空調運転が実行される。即ち、当該車両用空調システム1によれば、空調モジュール70のスイッチ73に関して、シート側接続部72側をオンにする操作を行うことで、協調状態を実現することができる。
Therefore, in the vehicle air-
このように構成された空調モジュール70は、室内空調装置10とシート空調装置40を協調して制御する為に取り付けられる。例えば、室内空調装置10だけが搭載された車両に対してシート空調装置40を後に追加して搭載した場合に、空調モジュール70が有効に活用される。
The
室内空調装置10だけが搭載された車両においては、図4に示すように、バッテリ側コネクタ50aは室内送風機17のモータ17aに接続される。ここで、室内空調装置10における室内送風機17の送風量は、室内送風機17におけるモータ17aの回転数に対応し、当該モータ17aに対する印加電圧が高いほど増大する。
In a vehicle equipped with only the
図3からわかるように、この場合の室内送風機17に対しては、室内側可変抵抗75にて調整された電源電圧がモータ17aに印加されるので、室内空調装置10における送風量を操作パネルの操作によって調整することができる。
As can be seen from FIG. 3, the power supply voltage adjusted by the
ここで、室内空調装置10だけが搭載された車両に対してシート空調装置40を後に追加して、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調制御する場合には、バッテリ50からの電源電圧を、室内空調装置10と共にシート空調装置40へ供給する為のハードウェア構成が必要となる。
Here, in a case where the
又、室内空調装置10及びシート空調装置40を単純に同時に動作させた場合には、乗員の快適性を向上させることができるが、室内空調装置10及びシート空調装置40を同時に動作させる関係上、消費エネルギが増大してしまうことが考えられる。この為、室内空調装置10及びシート空調装置40を同時に動作させる場合には、乗員の快適性の向上と空調運転に関する省エネルギ化を両立させることも考慮する必要がある。
Further, when the indoor air-
この場合に対応する為に、バッテリ50と、室内空調装置10及びシート空調装置40との間に、空調モジュール70が取り付けられる。上述したように、空調モジュール70の給電用コネクタ70aには、バッテリ50側の電力線におけるバッテリ側コネクタ50aが接続される。
To cope with this case, an
当該給電用コネクタ70aは、室内送風機17のモータ17aにおける接続部と同一形状に形成されている。従って、バッテリ側コネクタ50aをそのまま、給電用コネクタ70aに対して着脱することができる。
The
そして、室内側接続部71の室内側コネクタ71aは、室内送風機17におけるモータ17aの接続部に対して接続される。当該室内側コネクタ71aは、バッテリ側コネクタ50aと同一形状に構成されている為、そのまま、モータ17aの接続部に対して室内側コネクタ71aを着脱することができる。
The
尚、シート側接続部72のシート側コネクタ部は、シート空調装置40側の接続部に接続される。これにより、シート側接続部72を介して、バッテリ50の電源電圧がシート空調装置40のシート送風機44に対して供給される。この為、シート空調装置40による空調運転が可能となる。
The seat-side connector of the seat-
このように、当該車両用空調システム1によれば、空調モジュール70を取り付ける簡易な作業を行うだけで、室内空調装置10及びシート空調装置40の協調した動作を実現させることができる。そして、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調して動作させることにより、車両用空調システム1全体の省エネルギ化を促進させつつ、車室C内における乗員の快適性を高めることができる。
As described above, according to the vehicle air-
次に、本実施形態に係る車両用空調システム1の運転状態による室内送風機17に対する印加電圧(以下、室内側印可電圧)と、シート送風機44に対する印加電圧(以下、シート側印可電圧)の変化について、図6、図7を参照しつつ説明する。以下の説明における前提条件として、バッテリ50の電源電圧は予め定められた値を示すものとする。
Next, changes in the applied voltage to the indoor blower 17 (hereinafter, the indoor-side applied voltage) and the applied voltage to the seat blower 44 (hereinafter, the seat-side applied voltage) depending on the operation state of the vehicle
先ず、単独状態における室内送風機17に対する印加電圧とシート送風機44に対する印加電圧について説明する。上述したように、スイッチ73の操作によって単独状態になると、シート送風機44に対する給電経路が遮断される。この為、図6に示すように、シート側印加電圧は0となる。この結果、単独状態では、シート空調装置40は、空調運転を行うことはなく、停止した状態となる。
First, the voltage applied to the
そして、単独状態において、室内送風機17のモータ17aには、バッテリ50からの電源電圧が、閉状態のスイッチ73を介して供給される。この為、室内送風機17に対しては、バッテリ50の電源電圧がそのまま印加される。この時の室内側印加電圧は、バッテリ50の電源電圧に対応する電圧値Vsを示す。
In the independent state, the power supply voltage from the
従って、単独状態の場合は、室内送風機17のモータ17aは、室内側印可電圧の電圧値Vsに対応する回転数で動作する。この為、当該車両用空調システム1は、シート空調装置40の空調運転を停止した状態で、室内空調装置10の空調運転を実行することができる。
Therefore, in the case of the single state, the
次に、協調状態における室内側印加電圧とシート側印加電圧について説明する。上述したように、スイッチ73の操作によって協調状態になると、シート送風機44に対する給電経路が接続される。
Next, the indoor-side applied voltage and the seat-side applied voltage in the cooperative state will be described. As described above, when a cooperative state is established by operating the
この為、図7に示すように、バッテリ50の電源電圧がシート送風機44に対して供給される。これにより、協調状態において、シート送風機44のモータはシート側印加電圧に対応する回転数で動作する為、シート空調装置40の空調動作が実行される。
Therefore, the power supply voltage of the
一方、協調状態の場合には、室内送風機17のモータ17aには、バッテリ50からの電源電圧が、抵抗74を介して供給される。この為、室内送風機17に対しては、バッテリ50の電源電圧は、抵抗74により電圧降下した状態で印加される。従って、図7に示すように、協調状態における室内側印加電圧は、単独状態の室内側印可電圧の電圧値Vsよりも低い電圧値Vcを示す。
On the other hand, in the case of the cooperative state, the power supply voltage from the
従って、協調状態の場合は、室内送風機17のモータ17aは、単独状態よりも低い室内側印加電圧に対応する回転数で動作する。この為、当該車両用空調システム1は、シート空調装置40の運転を実行しつつ、室内空調装置10の空調運転を、単独状態よりも送風量を抑えた状態で実行することができる。
Therefore, in the case of the cooperative state, the
つまり、当該車両用空調システム1によれば、協調状態における室内空調装置10の室内送風機17による送風量を、単独状態の場合よりも抑えることで、室内空調装置10及びシート空調装置40を単純に同時に動作させた場合よりも、消費エネルギを抑えることができる。
That is, according to the vehicle
車両用空調システム1全体としては、シート空調装置40の空調運転と同時に、室内空調装置10の空調運転を行う場合(つまり、協調状態)には、室内送風機17の送風量を抑える為、車室C内における乗員の快適性を維持しつつ、車両用空調システム1全体としての省エネルギ化を図ることができる。
As a whole, when the air-conditioning operation of the indoor air-
そして、当該車両用空調システム1においては、室内空調装置10における室内送風機17の送風量を低下させた場合、温度調整の対象となる送風空気の量が低下する為、冷凍サイクル装置20における圧縮機22の冷媒吐出能力を抑えることができる。
In the
この為、協調状態における室内空調装置10は、室内送風機17の作動に伴う消費エネルギに加えて、圧縮機22の作動に伴う消費エネルギも抑制することができる為、車室Cに対する空調運転の省エネルギ化に大きく貢献することができる。
For this reason, the
以上説明したように、本実施形態に係る車両用空調システム1は、図1に示すように、車室C全体を対象とした空調を行う室内空調装置10と、車室C内に配置されたシート5を対象とした空調を行うシート空調装置40と、電源としてのバッテリ50と、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調して動作させる為の空調モジュール70と、を有している。
As described above, the vehicle air-
当該車両用空調システム1によれば、室内空調装置10による車室C全体を対象とした空調と、シート空調装置40によるシート5を対象とした空調を実現することができ、車室C内の乗員の快適性を向上させることができる。
According to the vehicle air-
当該車両用空調システム1は、空調モジュール70を有している為、図3等に示すように、スイッチ73の操作によって、室内空調装置10だけを空調運転させる単独状態と、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調させて空量運転させる協調状態とを切り替えることができる。
Since the vehicle air-
図6、図7に示すように、協調状態の場合における室内側印加電圧は、抵抗74による電圧降下の影響を受ける為、単独状態における室内側印加電圧よりも低くなる。つまり、シート空調装置40と同時に、室内空調装置10の空調運転が行われる場合には、シート送風機44の送風量に応じて、室内送風機17の送風量を低く調整して協調させることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the indoor-side applied voltage in the case of the cooperative state is lower than the indoor-side applied voltage in the single state because it is affected by the voltage drop due to the
即ち、当該車両用空調システム1は、空調モジュール70を配置した簡易な構成で、室内空調装置10とシート空調装置40とを協調させた動作を実現することができる。例えば、室内空調装置10が搭載された車両に対してシート空調装置40を追加する場合、空調モジュール70を配置することで、室内空調装置10とシート空調装置40の協調した動作を実現させることができる。
That is, the vehicle
又、図2に示すように、当該車両用空調システム1において、室内空調装置10は、蒸発器21、圧縮機22、凝縮器23、膨張弁24を含む冷凍サイクル装置20を有しており、室内送風機17にて送風された送風空気の温度を調整している。
As shown in FIG. 2, in the vehicle
当該車両用空調システム1により、室内空調装置10とシート空調装置40を協調して動作させて、室内送風機17による送風量を低下させた場合、温度調整の対象となる送風空気の量が少なくなる為、車室C内の快適性を低下させることなく、圧縮機22における冷媒吐出能力を下げることが可能となる。
When the
つまり、当該車両用空調システム1によれば、室内空調装置10及びシート空調装置40を協調して動作させる場合に、室内送風機17による送風量を下げることで、圧縮機22における消費エネルギを抑制することができ、車両用空調システム1全体として、更なる省エネルギ化を図ることができる。
That is, according to the vehicle
(他の実施形態)
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。又、上述した実施形態を、例えば、以下のように種々変形することも可能である。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. That is, various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described embodiments may be appropriately combined. Further, the above-described embodiment can be variously modified as follows, for example.
(1)上述した実施形態においては、車両用空調システム1は、バッテリ50の電力を用いて、走行用モータにより駆動する電気自動車に搭載されていたが、本発明に係る車両用空調システムが適用可能な車両は、この態様に限定されるものではない。本発明に係る車両用空調システムは、エンジンで駆動する車両に適用することも可能であるし、エンジン及び走行用モータを利用可能に構成されたハイブリッド車に適用しても良い。
(1) In the above-described embodiment, the vehicle
(2)又、上述した実施形態においては、シート5に着座した乗員の快適性を向上させるシート空調装置40を、領域空調装置の例として挙げていたが、これに限定されるものではない。例えば、車室Cの天井部分に配置され、車室C内の後方部分(例えば、後部座席)を対象として送風空気を供給する天井置きの車両用空調装置を、領域空調装置としてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the
この天井置きの車両用空調装置に関し、吸い込んだ空気をそのまま車室Cの後方部分に供給する態様(即ち、天井置きサーキュレータ)としても良いし、冷凍サイクル装置20等によって温度調整された送風空気を、車室Cの後方部分に供給する態様とすることも可能である。
Regarding this ceiling-mounted vehicle air conditioner, a mode in which the sucked air is supplied as it is to the rear part of the passenger compartment C (that is, a ceiling-mounted circulator) may be used, or the blast air whose temperature is adjusted by the
(3)そして、上述した実施形態においては、シート空調装置40は、背もたれ部7側に配置されているシート通風路41〜シート送風機44を有する構成であったが、この構成に限定されるものではない。
(3) In the above-described embodiment, the seat air-
例えば、上述した構成における背もたれ部7側の構成に対して、下側通風路、下側吹出口、下側吸込口、下側送風機からなる構成を、座面部6側に追加しても良い。この場合における下側通風路は、シート5の座面部6内部において、クッション部よりも下方に配置されており、シート空調装置40の座面部6側における空気の流路として機能する。
For example, a configuration including a lower ventilation path, a lower outlet, a lower suction port, and a lower blower may be added to the
複数の下側吹出口は、座面部6の上面における複数個所に配置されており、中空状の下側通風路の内部と連通している。下側吸込口は、下側通風路の端部に形成されており、座面部6の下面側に配置されている。
The plurality of lower air outlets are arranged at a plurality of locations on the upper surface of the
下側送風機は、シート5の座面部6内部において、下側通風路による空気流路上に配置されている。即ち、下側送風機は、下側通風路における下側吸込口から空気を吸い込み、複数の下側吹出口から送風空気を吹き出すように構成される。
The lower blower is arranged inside the
このように、シート空調装置40に関し、背もたれ部7側の構成に対して、座面部6側の構成を加えることで、シート5に着座した乗員の快適性を、更に向上させることができる。又、シート空調装置40に関して、背もたれ部7側の構成(シート通風路41〜シート送風機44)を廃止して、座面部6側の構成を有する態様とすることも可能である。
As described above, with respect to the
(4)又、上述した実施形態においては、室内空調装置10は、冷凍サイクル装置20の低圧冷媒を熱源として、室内送風機17で送風された送風空気を冷却していたが、この態様に限定されるものではない。室内空調装置10において、冷凍サイクル装置20の高圧冷媒を熱源として送風空気を加熱しても良い。又、室内空調装置10にて送風空気の温度を調整する為の構成としては、電熱ヒータやペルチェ素子等の他の構成を採用することも可能である。
(4) In the above-described embodiment, the
1 車両用空調システム
10 室内空調装置車室内空調ユニット
17 室内送風機
40 シート空調装置
44 シート送風機
70 空調モジュール
71 室内側接続部
72 シート側接続部
73 スイッチ
74 抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記車室内の一部に定められた特定領域に対して送風する領域送風機(44)を有し、前記領域送風機にて送風された送風空気によって、前記特定領域を対象とした空調を行う領域空調装置(40)と、
電源(50)から電源電圧の供給を受けて前記室内空調装置を動作させる単独状態と、前記電源電圧の供給を受けて前記室内空調装置及び前記領域空調装置を協調して動作させる協調状態とを実現する為の空調モジュール(70)と、を有し、
前記空調モジュールは、
前記室内送風機に対して前記電源電圧を供給する為の室内側接続部(71)と、
前記領域送風機に対して前記電源電圧を供給する為の領域側接続部(72)と、
前記電源電圧が供給される給電経路として、前記室内側接続部に接続される単独状態と、前記領域側接続部に接続される協調状態との何れか一方に切り替えるスイッチ(73)と、
前記スイッチに対して並列に配置されると共に、前記室内側接続部に対して接続された抵抗(74)と、を有している車両用空調システム。 An indoor air conditioner (17) that has an indoor blower (17) that blows air into the vehicle compartment (C) of the vehicle and that performs air conditioning for the entire vehicle room using the air blown by the indoor blower ( 10),
An area air conditioner having an area blower (44) for blowing air to a specific area defined in a part of the vehicle interior, and performing air conditioning for the specific area by the air blown by the area blower. A device (40);
A single state in which the indoor air conditioner is operated by receiving a supply of a power supply voltage from a power supply (50); Air conditioning module (70) for realizing,
The air conditioning module comprises:
An indoor connection portion (71) for supplying the power supply voltage to the indoor blower,
An area-side connection portion (72) for supplying the power supply voltage to the area blower;
A switch (73) that switches between a single state connected to the indoor side connection unit and a cooperative state connected to the area side connection unit as a power supply path to which the power supply voltage is supplied;
And a resistor (74) arranged in parallel with the switch and connected to the indoor side connection portion.
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(22)と、前記圧縮機にて圧縮された高圧冷媒を凝縮させる凝縮器(23)と、前記凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部()と、前記減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱させる蒸発器(21)と、を含む冷凍サイクル装置(20)を有し、
前記冷凍サイクル装置を循環する冷媒を熱源として、前記室内送風機にて送風される送風空気の温度を調整して前記車室全体に供給する請求項1に記載の車両用空調システム。 The indoor air conditioner,
A compressor (22) for compressing and discharging the refrigerant, a condenser (23) for condensing the high-pressure refrigerant compressed by the compressor, and a decompression unit () for decompressing the refrigerant flowing out of the condenser. An evaporator (21) for evaporating the refrigerant decompressed by the decompression unit and absorbing heat, and a refrigeration cycle device (20) including:
2. The vehicle air conditioning system according to claim 1, wherein the refrigerant circulating in the refrigeration cycle apparatus is used as a heat source to adjust the temperature of the air blown by the indoor blower and supply the adjusted air to the entire vehicle compartment.
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