JP3139186B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置は、通常、送風
機、ヒータコア及びエバポレータを収容する本体ダクト
と、本体ダクトの入口に連通し本体ダクトに内外気を個
別に導入する内気導入ダクト及び外気導入ダクトと、本
体ダクトの出口と車室とを連通する吹出ダクトとを備え
ている。

【０００３】一方、従来の車室の換気は、上記送風機の
駆動により又は車両の走行に伴うラム圧により、外気を
吹出ダクトから吹き出して行うのが主流であるが、その
他、車体に専用の外気導入口を設け、この専用外気導入
口から専用のダンパや専用のダクトを通じて車室内に外
気を導入することも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら車室の換
気において、上記した既設の車両用空調装置から外気を
導入する場合、送風機、ヒータ及びエバポレータの空気
抵抗が大きいために車両の走行に伴うラム圧だけでは換
気風量が不足し、送風機の駆動が必要となり、車両必要
動力の増大を招く。また、例えばエバポレータ表面など
の汚損が生じると、車室に導入される換気用の外気に汚
損が生じる。

【０００５】一方、上記した専用の外気導入口を設ける
案は、車体に開口を新設せねばならず、風切音や外部騒
音に対して車室内を遮音する必要が新たに生じる不具合
がある。本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであ
り、車両用空調装置の送風機を用いたり、車体を開口し
たりすることなく、豊富な外気を車室内へ導入可能な車
両用空調装置を提供することを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空調装置
は、送風機及び熱授受装置を収容する本体ダクトと、前
記本体ダクトの入口に連通し前記本体ダクトに外気を導
入する外気導入ダクトと、前記本体ダクトの出口と車室
とを連通する吹出ダクトとを備える車両用空調装置にお
いて、前記本体ダクトを迂回して前記外気導入ダクトと
前記吹出ダクトと連通するバイパスダクトと、前記バイ
パスダクトと前記吹出ダクトとの連通を切り換える切り
換えダンパとを有し、冷房開始初期及び暖房開始初期の
少なくとも一方において前記バイパスダクトと前記吹出
ダクトとを連通させるように前記切り換えダンパを制御
することによって前記本体ダクト、前記吹出ダクト、前
記バイパスダクトおよび前記外気導入ダクトからなる閉
サイクルを形成し、前記送風機を作動させることにより
前記閉サイクル中で空気流を循環させることを特徴とし
ている。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【作用】外気導入ダクトは本体ダクトへ外気を導入す
る。本体ダクトの送風機は上記導入された外気を熱授受
装置を経由し、吹出ダクトを通じて車室へ送風する。バ
イパスダクトは、車両走行によるラム圧により外気導入
ダクトから流入する外気を吹出ダクトに送入する。上記
したバイパスダクトを通じて本体ダクトをバイパスして
流れる外気流量を制御することにより、換気時には、高
い空気抵抗を有する送風機や熱授受装置を経由せずに多
量の外気が吹出ダクトに流入し、吹出ダクトの各吹き出
し口から車室内へ吹き出される。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車両用空調
装置は、外気導入ダクトと吹出ダクトとを連通するバイ
パスダクトを設け、このバイパスダクトにより送風機や
熱授受装置を迂回して車室内に外気を導入する構成を採
用しているので、送風機を駆動することなく多量の外気
を車室に導入することができ、送風機動力の節減を図る
ことができる。また、車体への専用外気導入口の新設を
回避でき、それにより車室の静粛性が阻害されることも
無いという優れた効果を奏することができる。

【００１１】また、バイパスダクトからの外気を吹出ダ
クトの各吹き出し口から吹き出すことができるので、換
気時にフェース吹き出し口から多量の外気を吹き出すこ
とができ、運転者などに与える爽快感を向上することが
できる。 更に、冷房初期又は暖房初期に、切り換えダン
パを制御することにより本体ダクト、吹出ダクト、バイ
パスダクトおよび外気導入ダクトからなる閉サイクル中
で空気流を循環させるので、後述するように、冷房初期
には生温い風が車室に流入したり、エバポレータの表面
に付着したかびなどの影響により異臭が車室内に流入す
ることを防止することができ、暖房初期時には各ダクト
内に滞留する高湿低温空気がフロントガラスで冷却され
てその中の水分が露結するのを防止することができる。

【００１２】

【実施例】 本発明の車両用空調装置の一実施例を以下、
図面に基づいて説明する。この車両用空調装置は図１に
示すように車両に配設されており、上流側から送風機
１、エバポレータ（本発明でいう熱授受装置）２、ヒー
タコア（本発明でいう熱授受装置）３を順番に内設され
た本体ダクト４と、出口が本体ダクト４の入口に連通し
本体ダクト４に外気を導入する外気導入ダクト５と、車
室Ｒと本体ダクト４の入口とを連通し本体ダクト４に内
気を導入する内気導入ダクト６と、本体ダクト４の出口
と車室Ｒとを連通する吹出ダクト７とを備えている。

【００１３】なおここでは、各ダクト４、５、８は一体
構成されており、特に本体ダクト４と内気制御ダクト
（本発明でいうバイパスダクト）６は同一ケーシング内
に一体構成されている。更に、この車両用空調装置は、
内気導入ダクト６の内気導入口６０と車室Ｒ又は吹出ダ
クト７との連通を切り換える切り換えダンパ８と、外気
導入ダクト５に内設された外気制御ダンパ５１と、内気
導入ダクト６に内設された内気制御ダンパ６１と、吹出
ダクト７のデフ吹き出し口７１に内設されたデフダンパ
７２と、吹出ダクト７のフェース吹き出し口７３に内設
されたフェースダンパ７４と、吹出ダクト７のフット吹
き出し口７５に内設されたフットダンパ７６と、空調制
御用のコントローラ（本発明でいう制御手段）９とを備
えている。

【００１４】この実施例では、内気導入ダクト６は本発
明でいうバイパスダクトを兼ねており、外気制御ダンパ
５１は本発明でいう制御ダンパを兼ねている。なお、内
気制御ダンパ６１や各ダンパ７２、７４、７６を本発明
でいう制御ダンパとしてもよい。コントローラ９は、マ
イコンを内蔵しており、各種操作スイッチや図示しない
室温センサなどからの信号に基づいて各ダンパに内蔵さ
れたサーボモータ（図示せず）を開度制御する。

【００１５】また、外気導入ダクト５の入口は車両前方
へ開口し、外気導入ダクト５と内気導入ダクト６とは車
両進行方向に略直線配置されている。以下、上記装置の
作動について説明する。 （冷暖房モード）まずこの装置の通常の冷暖房動作につ
いて説明する。

【００１６】通常の冷暖房動作では、切り換えダンパ８
は内気導入ダクト６と車室Ｒとを連通させる位置（ｂ）
とされ、内気導入ダクト６と吹出ダクト７との連通は遮
断される。この状態で送風機１を回すと、ダンパ５１及
び６１の開度に応じた内外気が外気導入ダクト５及び内
気導入ダクト６を通じて本体ダクト４へ流入し、エバポ
レータ２及びヒータコア３で冷却、加熱されて吹出ダク
ト７を通じて各吹き出し口７１、７３、７５から吹き出
され、デフダンパ７２、フェースダンパ７４及びフット
ダンパ７６はそれぞれの吹き出し分流の流量を制御す
る。

【００１７】（換気モード）次に車室Ｒ内を換気する場
合について説明する。なお、送風機１は停止するものと
する。この場合、切り換えダンパ８は内気導入ダクト６
と吹出ダクト７とを連通させる位置（ａ）とされ、内気
導入ダクト６と車室Ｒとの直通は遮断される。ダンパ５
１、６１は開かれる。

【００１８】この状態では、外気は、車両走行によるラ
ム圧により外気導入ダクト５、内気導入ダクト６を直通
して吹出ダクト７に流入し、各吹き出し口７１、７３、
７５から吹き出される。このようにすれば、外気は、空
気抵抗が大きい送風機１、エバポレータ２及びヒータコ
ア３をバイパスして車室Ｒ内に流入することができるの
で、送風機１を駆動することなく、豊富な外気を車室Ｒ
内に取り込むことができる。また、この実施例では、外
気の導入を既設の車両用空調装置を用いて行うので、車
体の開口、ダンパやダクトの新設、車室騒音の増大とい
った問題も生じない。

【００１９】なお、切り換えダンパ８をｂの位置とし、
両ダンパ５１、６１を開くことにより、吹出ダクト７を
介することなく、外気を車室Ｒ内に導入することもでき
る。ただし、この場合には外気は例えばフェース吹き出
し口７３などから吹き出さないので、運転者に与える爽
快感が劣る。特にこの実施例では、切り換えダンパ８が
フェース吹き出し口７３に近接配置されているので、外
気導入ダクト５、内気導入ダクト６及び切り換えダンパ
８を通じて吹出ダクト７に流入した外気流が近接するフ
ェース吹き出し口７３からただちに吹き出すことがで
き、爽快感を向上することができる。

【００２０】またこの実施例では、内気導入ダクト６が
本発明でいうバイパスダクトを兼用し、かつ、切り換え
ダンパ８を備えているので、上記バイパス換気の実施に
際してバイパスダクトを新設する必要がなく、構造の複
雑化を抑制することができる。更にこの実施例では、内
気導入ダクト６及び外気導入ダクト５が略直線配置され
ているので、上記バイパス換気における空気抵抗が少な
く、外気流量を増大できるという利点もある。また、内
気導入ダクト６の出口とフェース吹き出し口７３とが吹
出ダクト７の背向位置に配設されているので、フェース
吹き出し口７３からの吹き出しを増大させて爽快感を更
に向上させる利点も有する。本実施例の要部をなす空調
制御動作を図１及び図２を参照して更に説明する。な
お、図２はコントローラ９の動作を示すフローチャート
である。この空調制御動作を図２のフローチャートに基
づいて説明する。

【００２１】なお、コントローラ９は車両用空調装置の
各ダンパの制御及び図示しない冷凍装置の制御、ヒータ
コア３の制御及び送風機１の制御を行っているが、それ
らの制御は周知であり、本発明の要旨と無関係であるの
で、それらの動作制御を行うメインルーチンの説明は省
略し、この実施例の動作に関係するサブルーチンのみを
説明する。ちなみにこのサブルーチンは例えば１００ｍ
ｓｅｃといった間隔で実行されるものとする。

【００２２】まず、エバポレータ２がその一部をなす冷
凍装置（図示せず）の圧縮機が駆動されてから又はヒー
タコア３の発熱開始してから、所定時間（例えば２分）
以内かどうかを調べ（１００）、以内であれば冷暖房開
始初期であるとしてステップ１０２に進み、そうでなけ
ればメインルーチンにリターンする。ステップ１０２で
は、切り換えダンパ８をａ側に倒し（１０２）、更にデ
フダンパ７２、フェースダンパ７４及びフットダンパ７
６を閉じる（１０４）。この結果、送風機１で生起され
た本体ダクト４内の空気流は、エバポレータ２及びヒー
タコア３で熱授受した後、内気導入ダクト６、外気導入
ダクト５を順次通じて本体ダクト４の入口にリターンす
る。 その後、所定時間経過後（１０６）、切り換えダ
ンパ８をｂ側に倒し、デフダンパ７２、フェースダンパ
７４及びフットダンパ７６をそれぞれ必要な開度に開い
て（１０８）、メインルーチンにリターンする。

【００２３】このようにすれば、以下の効果を奏するこ
とができる。まず、従来では冷房初期において生温い風
が車室Ｒに流入したり、エバポレータ２の表面に付着し
たかびなどの影響により異臭が車室Ｒ内に流入すること
がある。この実施例によれば、冷房初期において、ダク
ト４、７、６内を閉サイクルとして空気流を循環させる
ために、車室Ｒ内にこのような異臭が流入することを防
げる。更に、この空気流の循環により、エバポレータ２
の表面から分離したかびなどは、ダクト４、７、６の内
壁面や、ヒータコア３などに付着し、またエバポレータ
２に再付着し、時間の経過とともに薄くなる。したがっ
て、その後で、切り換えダンパ８をｂ側へ切り換え、各
ダンパ７２、７４及び７６をそれぞれ必要開度開けば、
異臭の少ない冷却空気を車室Ｒに送入することができ
る。

【００２４】なお、従来でも各ダンパ７２、７４及び７
６を閉鎖することにより、冷暖房初期において車室Ｒ内
への冷房空気の流入を防止することができる。しかし、
空気流を循環させなければ、エバポレータ２による空気
流の冷却が極めて不十分となり、またエバポレータ２表
面に剥離しやすい状態で付着するかびなどがそのまま付
着した状態となり、結局、各ダンパ７２、７４及び７６
を開いた状態から異臭が生じてしまう。

【００２５】次に暖房時において、各ダクト４〜７内に
高湿低温空気が滞留している場合を考える。この場合に
おいて、暖房開始初期には、ヒータコア３の表面は充分
高温に達しておらず、その結果、上記高湿低温空気がデ
フ吹き出し口７１からフロントガラス内面に沿って吹き
出される。フロントガラスが低温であれば、この高湿低
温空気がフロントガラスにより冷却され、その中の水分
が凝縮して露結が生じる。

【００２６】この実施例によれば、暖房開始から所定時
間遅延した後、車室Ｒ内への吹き出しを開始するので、
吹き出し空気は充分に高温低湿度（相対湿度）となって
おり、フロントガラスにより冷却されても凝縮するのを
防止することができる。なお、従来でも暖房初期にデフ
吹き出し口７１を閉鎖することは可能であるが、冷房時
と同様にヒータコア３から空気流への伝熱が阻害される
問題が生じる。

【００２７】またこの実施例によれば、バイパスダクト
（内気導入ダクト）６と本体ダクト４とが同一ケーシン
グ内に一体構成されているので、従来の空調装置に対し
構成の複雑化を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用空調装置の一実施例を示す模式
断面図である。

【図２】図１のコントローラの動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 送風機、２ エバポレータ（熱授受装置）、３ ヒ
ータコア（熱授受装置）、４ 本体ダクト、５ 外気導
入ダクト、６ 内気導入ダクト（バイパスダクト）、７
吹出ダクト、Ｒ 車室、 ９ コントローラ（制御手
段） ５１ 外気制御ダンパ（制御ダンパ）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送風機及び熱授受装置を収容する本体ダク
   トと、前記本体ダクトの入口に連通し前記本体ダクトに
   外気を導入する外気導入ダクトと、前記本体ダクトの出
   口と車室とを連通する吹出ダクトとを備える車両用空調
   装置において、前記本体ダクトを迂回して前記外気導入ダクトと前記吹
   出ダクトと連通するバイパスダクトと、前記バイパスダ
   クトと前記吹出ダクトとの連通を切り換える切り換えダ
   ンパとを有し、 冷房開始初期及び暖房開始初期の少なくとも一方におい
   て前記バイパスダクトと前記吹出ダクトとを連通させる
   ように前記切り換えダンパを制御することによって前記
   本体ダクト、前記吹出ダクト、前記バイパスダクトおよ
   び前記外気導入ダクトからなる閉サイクルを形成し、 前記送風機を作動させることにより前記閉サイクル中で
   空気流を循環させる ことを特徴とする車両用空調装置