JP3979262B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内に設置され車室内の空気中にマイナスイオンを放出するマイナスイオン発生装置と、少なくともデフロスタ吹出口を含む複数の吹出口から車室内に吹き出される吹出風のモードを切り換えるモード切換手段とを備えた車両用空調装置の吹出口制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、リラックスや血圧正常化に効果があるとされるマイナスイオンを発生させるマイナスイオン発生装置が知られている(特許文献1参照)。また、このマイナスイオンの効果を利用して、心身共にストレスの多い車両乗員の疲労を低減させる車載用のマイナスイオン発生装置が提案されている(特許文献2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−199655号公報
【0004】
【特許文献2】
特開平11−188222号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マイナスイオン発生装置から放出されるマイナスイオンは、車室内のプラスイオンに吸収されるため、発生装置から離れるにつれてマイナスイオンは減少してゆく。このため、前後席を含めて車室内の各乗員にマイナスイオンを充分に供給することが難しく、マイナスイオンの効果が充分に発揮されないという問題がある。
【0006】
本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、マイナスイオン発生装置から放出されるマイナスイオンを、車室内の各乗員に充分に供給できる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、車室内に設置され車室内の空気中にマイナスイオンを放出するマイナスイオン発生装置(30)と、少なくともデフロスタ吹出口(16)を含む複数の吹出口から車室内に吹き出される吹出風のモードを切り換えるモード切換手段(17〜20)と、モード切換手段(17〜20)の作動を自動で制御する空調制御手段(21)とを備え、
空調制御手段(21)は、マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、吹出風がマイナスイオン発生装置(30)に当たるモードとなるようモード切換手段(17〜20)を操作する車両用空調装置において、
マイナスイオン発生装置(30)を車両前面窓ガラス(M)の周辺に設置すると共に、空調制御手段(21)は、マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、デフロスタ吹出口(16)から吹き出す風量割合が通常空調制御状態よりも多くなるようモード切換手段(17〜20)を操作することを特徴とする。
【0008】
これにより、マイナスイオン発生装置(30)から放出されるマイナスイオンを吹出風に乗せて車室内の各乗員に充分に行き渡らせることができる。また、マイナスイオン発生装置(30)作動時は、常に空気が供給されて入れ替わることより装置内にマイナスイオンが充満することがなく、マイナスイオンの生成が促される。
【0010】
また、これにより、例えば車両前面窓ガラス(M)の上端付近にマイナスイオン発生装置(30)を設置して、これに当たり易いデフロスタ吹出口(16)からの吹出風を増やすことにより、前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域にマイナスイオンを充分に供給することができる(図3参照)。
【0011】
請求項2に記載の発明では、マイナスイオン発生装置(30)を車両前面窓ガラス(M)の周辺に設置すると共に、空調制御手段(21)は、マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、モード切換手段(17〜20)をデフロスタ吹出モードに操作することを特徴とする。
【0012】
これにより、例えば車両前面窓ガラス(M)の上端付近にマイナスイオン発生装置(30)を設置して、これに吹出風が当たり易いデフロスタ吹出モードとすることにより、前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域にマイナスイオンを充分に供給することができる(図3参照)。
【0013】
請求項3に記載の発明では、マイナスイオン発生装置(30)を車両前面窓ガラス(M)の周辺に設置すると共に、空調制御手段(21)は、マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、モード切換手段(17〜20)を間欠的にデフロスタ吹出モードに操作することを特徴とする。
【0014】
これにより、例えば車両前面窓ガラス(M)の上端付近にマイナスイオン発生装置(30)を設置して、これに吹出風が当たり易いデフロスタ吹出モードに間欠的に操作することにより、車室内の空調状態を維持しつつ前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域にマイナスイオンを供給することができる(図3参照)。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【0015】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。本実施形態は、本発明に係る車両用空調装置1を水冷エンジン搭載の車両に適用したものであり、図1はその車両用空調装置1の概要構成を示す模式図である。空気流路をなす空調ケーシング2の空気上流部位には、車室内空気を吸入するための内気吸入口3と、車室外空気を吸入するための外気吸入口4とが形成されると共に、これらの吸入口3・4を選択的に開閉する吸入口切換ドア5が設けられている。また、この吸入口切換ドア5は、サーボモータ6等の駆動手段によって切換開閉される。
【0016】
この吸入口切換ドア5の下流側部位には、送風ブロワ7が配設されており、この送風ブロワ7により両吸入口3・4から吸入された空気が、後述する各吹出口14〜16に向けて送風されている。送風ブロワ7の空気下流側には、空気冷却手段を成すエバポレータ8が配設されており、送風ブロワ7により送風された空気は全てこのエバポレータ8を通過する。
【0017】
エバポレータ8は、図示しないコンプレッサ・コンデンサ・膨張弁と共に配管結合されて周知の冷凍サイクルを構成しており、コンプレッサは図示しないエンジンに図示しない電磁クラッチを介して連結され、その電磁クラッチを断続することでON−OFF制御される。エバポレータ8の空気下流側には、空気加熱手段を成すヒータコア10が配設されており、このヒータコア10は、図示しない先のエンジンの冷却水を熱源として空気を加熱している。
【0018】
また、空調ケーシング2には、ヒータコア10をバイパスするバイパス通路12が形成されており、ヒータコア10の空気上流側には、ヒータコア10を通る風量とバイパス通路12を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア13が配設されている。そして、サーボモータ26等の駆動手段にてこのエアミックスドア13の開度を調節して風量割合を調節し、吹出空気温度を調節している。
【0019】
また、空調ケーシング2の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口14と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口15と、フロントガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口16と、複数の吹出口が形成されている。
【0020】
そして、上記各吹出口14〜16の空気上流側部位には、モード切換ドアとしてのフェイスドア18・フットドア19・デフロスタドア20が配設されていて、サーボモータ17等の駆動手段によって連動駆動され、それぞれの吹出口を開閉することにより、吹出モードが切り換えられる。
【0021】
21は、電磁クラッチ・送風ブロワ7及びサーボモータ6・17・26等の駆動手段等を制御する空調制御装置(以下、ECUという)であり、ECU21は中央演算装置(CPU)、随時読み込み・書き込み可能な記憶装置(RAM)及び読み込み専用の記憶装置(ROM)等からなる周知のマイクロコンピュータである。また、ECU21は本発明の要部である吹出口制御手段ともなっており、詳細は後述する。
【0022】
このECU21には、所望の車室内温度を設定する温度設定手段22と、車室内の温度を検出する内気温センサ23と、外気の温度を検出する外気温センサ24と、車室内に侵入する日射量を検出する日射センサ25と、エバポレータ8の後流温度を検出する温度センサ9と、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ11と、サーボモータ26に付いていてエアミックスドア13の開度を検出するポテンションメーター27が入力接続されている。
【0023】
ECU21は、これらセンサ群28からの入力信号に基づいて後述の手順により、コンプレッサをON−OFFさせる電磁クラッチや、送風ブロワ7を駆動する図示しないモータコントローラや、吸入口切換ドア5を駆動するサーボモータ6や、エアミックスドア13を駆動するサーボモータ26や、モード切換ドア18〜20を駆動するサーボモータ17に制御信号を出力する。
【0024】
次に、マイナスイオン発生装置30について説明する。図2はマイナスイオン発生装置30の概要構造を示す模式図である。図3に示す様に、マイナスイオン発生装置30は、筐体31にて空気通路31aを形成し、その空気通路31a中に、空気中にマイナス電子の流れ(移動)を起こすため対となった電極32・33を備えている。また、空気通路31aの外部には、両電極32・33に電圧を印加するための電源4が配設されている。
【0025】
そして、例えば、一方の電極(例えば針状)32を陰極(−)、他方の電極33を接地電極(GND)とし、電源4から高電圧(例えば−6.5kV)を印加すると、両電極32・33間にて空気中にマイナス電子の移動が起こり、マイナスイオンが発生する。35は、空気通路31aの上流側に設置され、両電極32・33間のマイナスイオン発生部に空気を送る送風装置である。
【0026】
次に、図3は車室内での配置と送風状態を示す車両断面図である。車両用空調装置1は車室内前方の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置され、前述した送風ブロワ7部が中央部から助手席側へオフセットするように配置されている。そして、前述したように複数の吹出口から、車室内乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すフェイス(FACE)吹出風と、車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット(FOOT)吹出風と、車両前面窓ガラスMの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタ(DEF)吹出風とが選択されて吹き出される。
【0027】
また、マイナスイオン発生装置30は、車両前面窓ガラスMの上端付近に設置され、前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域に前述の空気通路31aを向けて、マイナスイオン風を吹き出すようになっている。
【0028】
次に、上記構成における車両用空調装置1の制御について説明する。ECU21は、当該車両の図示しないイグニッションスイッチのON時に図示しないバッテリから給電されて作動状態になり、この車両用空調装置1の作動を開始させるエアコンスイッチのON時にECU21内に記憶されたコンピュータプログラムの実行を開始する。
【0029】
以下、このECU21が実行するメイン制御について、図4に示すフローチャートに沿って説明する。車両用空調装置1の自動制御処理を開始すると、まずステップS1で記憶している数値の初期化の処理を行なう。次にステップS2で、車両乗員が温度設定手段22でセットした設定温度と、内気温センサ23、外気温センサ24、日射センサ25、温度センサ9、水温センサ11等の各種センサにて検出された温度等を読み込み、補正等の処理を行なう。
【0030】
ステップS3では、凍結防止を含むコンプレッサの稼動に関し、電磁クラッチが制御される。ステップS4では、ステップS2で入力された温度条件から車室内を設定温度にしてゆく上で必要な吹出風の温度(必要吹出温度)TAOを数式から演算する。ステップS5では、算出された必要吹出温度TAOとブロワ風量(電圧)との関係に基づき、ブロワ7を駆動するモータコントローラの電圧が制御される。
【0031】
ステップS6では、ステップS4で算出された必要吹出温度TAOと、ステップS2で読み込んだ温度センサ9、水温センサ11等の各熱交換器の状態に基づき、必要吹出温度TAOとするために必要なエアミックスドア13の開度が数式に従って決定されサーボモータ26が制御される。
【0032】
ステップS7では、必要吹出温度TAOと車室内へ吹き出す空気流の吹出モードとの関係を表わす吹出モードパターンデータに基づき、ステップS4で算出された必要吹出温度TAOから吹出モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモードのいずれかに決定されサーボモータ17が制御される。
【0033】
また、このステップS7内での具体的な処理に、本発明の要部である吹出口制御も含まれ、詳細は後述する各実施形態でのフローチャートで説明する。以上説明したような、図2のフローチャートに示すサイクルを約0.25秒毎に1回の周期で繰り返すことにより空調制御を行なっている。
【0034】
図5は本実施形態における制御信号の経路を示す説明図である。マイナスイオン発生装置30を稼動するか否かのON・OFF信号は、マイナスイオン発生装置操作部36を乗員が操作することにより入力される。そして、このON・OFF信号は、前述の温度設定手段22を含む空調装置コントローラ29を介してマイナスイオン発生装置30をON・OFFさせると共に、そのON・OFF状態をECU(空調制御装置)21にも伝達されるようになっている。
【0035】
次に、前述のメイン制御のステップS7中で行なう本発明の吹出口制御について説明する。図6は、本発明の第1実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートである。ステップS11では、図示しないエアコン操作パネルに設けられたマイナスイオン発生装置操作部36がON状態か否かを判定する。判定の結果、マイナスイオン発生装置操作部36がOFF状態の場合には、ステップS12に進んで通常の空調制御を実行する。
【0036】
しかし、マイナスイオン発生装置操作部36のスイッチ等が操作されてマイナスイオン発生の信号が吹出口制御手段でもあるECU21に入力されると、ステップS13に進んでマイナスイオン発生装置30を作動させる。そして、ステップS14でその時選択されている吹出モードを検出し、その選択されている吹出モードがマイナスイオン発生装置30に吹出風を当てるために選定した所定の吹出モードか否かを判定する。
【0037】
判定の結果、上記所定の吹出モードである場合は、ステップS12に進んで通常の空調制御を実行する。また、判定の結果、上記所定の吹出モードと異なる場合はステップS15に進み、上記所定の吹出モードへと吹出口を変更するものである。
【0038】
これは例えば、マイナスイオン発生装置30を図1に示すように車両前面窓ガラスMの上端付近に設置し、発生装置30に吹出風を当てるためにはデフロスタモードが最適な設定において、デフロスタモード以外が選択されている場合にはデフロスタモードに変更するものであり、マイナスイオン発生装置30を図1と異なりフェイス吹出口の近傍に設置し、発生装置30に吹出風を当てるためにはフェイスモードが最適な設定において、フェイスモード以外が選択されている場合にはフェイスモードに変更するものである。
【0039】
このような本実施形態での特徴を述べると、ECU21は、マイナスイオン発生装置30が作動する間、吹出風がマイナスイオン発生装置30に当たるモードとなるようモード切換手段であるサーボモータ17・フェイスドア18・フットドア19・デフロスタドア20等を操作することにある。
【0040】
これにより、マイナスイオン発生装置30から放出されるマイナスイオンを吹出風に乗せて車室内の各乗員に充分に行き渡らせることができる。また、マイナスイオン発生装置30作動時は、常に空気が供給されて入れ替わることより装置内にマイナスイオンが充満することがなく、マイナスイオンの生成が促される。
【0041】
(第2実施形態)
本実施形態では、マイナスイオン発生装置30を車両前面窓ガラスMの周辺に設置することを前提とする。そして図7は、本発明の第2実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートであり、上述した第1実施形態のフローチャートとはステップS14・15に相当する部分の作動のみ異なる。つまり、図6のフローチャートと同様ステップS13でマイナスイオン発生装置30を作動させた後、ステップS16でその時選択されている吹出モードを検出し、その選択されている吹出モードがデフロスタモードか否かを判定する。
【0042】
判定の結果、デフロスタモードである場合は、ステップS12に進んで通常の空調制御を実行する。また、判定の結果、デフロスタモードと異なる場合はステップS17に進み、デフロスタ吹出口16から吹き出す風量割合が通常空調制御状態よりも多く変更するものである。
【0043】
このような本実施形態での特徴を述べると、ECU21は、マイナスイオン発生装置30が作動する間、デフロスタ吹出口16から吹き出す風量割合が通常空調制御状態よりも多くなるようモード切換手段であるサーボモータ17・フェイスドア18・フットドア19・デフロスタドア20等を操作することにある。
【0044】
これにより、車両前面窓ガラスMの上端付近に設置したマイナスイオン発生装置30に吹出風が当たり易いデフロスタ吹出口16からの吹出風を増やすことにより、前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域にマイナスイオンを充分に供給することができる(図1参照)。
【0045】
(第3実施形態)
本実施形態も、マイナスイオン発生装置30を車両前面窓ガラスMの周辺に設置することを前提とする。そして図8は、本発明の第3実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートであり、上述した第2実施形態のフローチャートとはステップS17に相当する部分の作動のみ異なる。つまり、図7のフローチャートと同様ステップS16でその時選択されている吹出モードを検出し、その選択されている吹出モードがデフロスタモードか否かを判定する。
【0046】
判定の結果、デフロスタモードである場合は、ステップS12に進んで通常の空調制御を実行する。また、判定の結果、デフロスタモードと異なる場合はステップS18に進み、吹出モードをデフロスタモードに変更するものである。
【0047】
このような本実施形態での特徴を述べると、ECU21は、マイナスイオン発生装置30が作動する間、デフロスタ吹出口16から吹き出す風量割合が通常空調制御状態よりも多くなるようモード切換手段であるサーボモータ17・フェイスドア18・フットドア19・デフロスタドア20等を操作することにある。
【0048】
これにより、車両前面窓ガラスMの上端付近に設置したマイナスイオン発生装置30に吹出風が当たり易いデフロスタ吹出モードとすることにより、前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域にマイナスイオンを充分に供給することができる(図1参照)。
【0049】
(第4実施形態)
本実施形態も、マイナスイオン発生装置30を車両前面窓ガラスMの周辺に設置することを前提とする。そして図9は、本発明の第4実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートであり、上述した第3実施形態のフローチャートとはステップS18に相当する部分の作動のみ異なる。つまり、図8のフローチャートと同様ステップS16でその時選択されている吹出モードを検出し、その選択されている吹出モードがデフロスタモードか否かを判定する。
【0050】
判定の結果、デフロスタモードである場合は、ステップS12に進んで通常の空調制御を実行する。また、判定の結果、デフロスタモードと異なる場合はステップS19に進み、間欠的にデフロスタ吹出モードに操作するものである。
【0051】
このような本実施形態での特徴を述べると、ECU21は、マイナスイオン発生装置30が作動する間、間欠的にデフロスタ吹出モードになるようモード切換手段であるサーボモータ17・フェイスドア18・フットドア19・デフロスタドア20等を操作することにある。
【0052】
これにより、車両前面窓ガラスMの上端付近に設置したマイナスイオン発生装置30に吹出風が当たり易いデフロスタ吹出モードに間欠的にすることにより、車室内の空調状態を維持しつつ前後席を含めて車室内の各乗員が吸入し易い領域にマイナスイオンを供給することができる(図1参照)。
【0053】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、吹出口構成をフェイス吹出口14・フット吹出口15・デフロスタ吹出口16で構成しているがこれに限るものではない。また、モード切換ドアもフェイスドア18・フットドア19・デフロスタドア20で構成しているがこれに限るものではない。また、モード切換ドアの駆動手段もサーボモータ17で連動駆動しているがこれに限るものではない。また、モード切換ドアに板ドアを用いているがこれに限るものではなく、ロータリドア等の軸回動ドアや、フレキシブルドア、フィルムドア等の面スライドドア等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用空調装置の概要構成を示す模式図である。
【図2】マイナスイオン発生装置の概要構造を示す模式図である。
【図3】車室内での配置と送風状態を示す車両断面図である。
【図4】車両用空調装置のメイン制御例を示すフローチャートである。
【図5】制御信号の経路を示す説明図である。
【図6】本発明の第1実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第2実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第3実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第4実施形態における空調制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
16 デフロスタ吹出口
17 サーボモータ(モード切換手段)
18 フェイスドアモード切換手段)
19 フットドアモード切換手段)
20 デフロスタドア(モード切換手段)
21 エアコンECU(空調制御手段)
30 マイナスイオン発生装置
M 車両前面窓ガラス
Claims (3)
- 車室内に設置され車室内の空気中にマイナスイオンを放出するマイナスイオン発生装置(30)と、
少なくともデフロスタ吹出口(16)を含む複数の吹出口から車室内に吹き出される吹出風のモードを切り換えるモード切換手段(17〜20)と、
前記モード切換手段(17〜20)の作動を自動で制御する空調制御手段(21)とを備え、
前記空調制御手段(21)は、前記マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、前記吹出風が前記マイナスイオン発生装置(30)に当たるモードとなるよう前記モード切換手段(17〜20)を操作する車両用空調装置において、
前記マイナスイオン発生装置(30)を車両前面窓ガラス(M)の周辺に設置すると共に、前記空調制御手段(21)は、前記マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、前記デフロスタ吹出口(16)から吹き出す風量割合が通常空調制御状態よりも多くなるよう前記モード切換手段(17〜20)を操作することを特徴とする車両用空調装置。 - 車室内に設置され車室内の空気中にマイナスイオンを放出するマイナスイオン発生装置(30)と、
少なくともデフロスタ吹出口(16)を含む複数の吹出口から車室内に吹き出される吹出風のモードを切り換えるモード切換手段(17〜20)と、
前記モード切換手段(17〜20)の作動を自動で制御する空調制御手段(21)とを備え、
前記空調制御手段(21)は、前記マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、前記吹出風が前記マイナスイオン発生装置(30)に当たるモードとなるよう前記モード切換手段(17〜20)を操作することを特徴とする車両用空調装置において、
前記マイナスイオン発生装置(30)を車両前面窓ガラス(M)の周辺に設置すると共に、前記空調制御手段(21)は、前記マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、前記モード切換手段(17〜20)をデフロスタ吹出モードに操作することを特徴とする車両用空調装置。 - 車室内に設置され車室内の空気中にマイナスイオンを放出するマイナスイオン発生装置(30)と、
少なくともデフロスタ吹出口(16)を含む複数の吹出口から車室内に吹き出される吹出風のモードを切り換えるモード切換手段(17〜20)と、
前記モード切換手段(17〜20)の作動を自動で制御する空調制御手段(21)とを備え、
前記空調制御手段(21)は、前記マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、前記吹出風が前記マイナスイオン発生装置(30)に当たるモードとなるよう前記モード切換手段(17〜20)を操作することを特徴とする車両用空調装置において、
前記マイナスイオン発生装置(30)を車両前面窓ガラス(M)の周辺に設置すると共に、前記空調制御手段(21)は、前記マイナスイオン発生装置(30)が作動する間、前記モード切換手段(17〜20)を間欠的にデフロスタ吹出モードに操作することを特徴とする車両用空調装置。
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