JP4552360B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内のうち前席空調ゾーンと後席空調ゾーンとの間にエアカーテンを形成する空気を送風するエアカーテンユニットを備える車両用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、計器盤に配置された吹出口から前席空調ゾーンに空調風を吹き出して車室内を空調する前席空調ユニットを備える車両用空調装置においては、前席のみに乗員が乗車している前席乗車状態であっても車室内全体を空調することとなるため、前席空調ユニットの省能力化を損なってしまう。そこで、特開平1−237213号公報および特開平5−139143号公報に記載の車両用空調装置では、前席空調ゾーンと後席空調ゾーンとの間にエアカーテンを形成する空気を上下方向に送風するエアカーテンユニットを備え、前席乗員状態である場合にはエアカーテンユニットを作動させて、後席空調ゾーンに空調風が流れないようにして前席空調ユニットの省能力化を図っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の空調装置において、エアカーテンユニットを作動させたときに外気導入モードで前席空調ユニットを作動させると、前席空調ユニットの送風機の作動にともなって前席空調ゾーンの空気圧力が高くなるので、前席空調ゾーンと後席空調ゾーンとには空気の圧力差が生じる。そして、一般的に、車室内の空気を外部に排出する排出口は後席空調ゾーンの後方に設けられているため、前述の圧力差を有する車室内の空気の流れは前席空調ゾーンから後席空調ゾーンに向かう流れとなる。よって、エアカーテン前方から後方に多くの空調風が抜け出てしまうため、エアカーテンによる前席空調ユニットの省能力化の効果が低下してしまう。
【0004】
本発明は上記点に鑑み、エアカーテン前方から後方に抜け出る空調風を減少させて、エアカーテンによる前席空調ユニットの省能力化の効果を向上させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、車室内のうち前席側の前席空調ゾーン(10a)と後席側の後席空調ゾーン(10b)との間にエアカーテンを形成する車室内空気を送風するエアカーテンユニット(300)と、車両前方側から前席空調ゾーン(10a)に向けて空調風を送風する送風手段(120)、および空調風となる内気と外気の導入割合を調整する内外気切替手段(113)を有する前席空調ユニット(100)と、車室内のうち前席空調ゾーン(10a)のみに乗員が乗車している前席乗車状態であるか否かを判定する乗車状態判定手段(S71)とを備え、
乗車状態判定手段(S71)が前席乗車状態を判定した場合には、エアカーテンユニット(300)を作動させるとともに、内外気切替手段(113)を、少なくとも内気を導入する内気導入モードに維持させるようになっており、
さらに、エアカーテンユニット(300)には、送風ファン(320)を内蔵するケーシング(310)と、前記ケーシング(310)に接続されて車室内に空気を吹き出す吹出口(341)が開口する吹出ダクト(340)とが備えられ、
吹出口(341)での風速分布のうち最大風速部分(Cmax)が、吹出口(341)のうち車両前後方向の中心よりも車両後方側に偏って位置するように、吹出口(341)の車両前方側部分に、車両前方側に開口面積を拡大する拡大部(342)が形成されていることを特徴とする。
【0006】
これにより、前席乗車状態でありエアカーテンユニット(300)を作動させる時には、少なくとも内気が導入されるので、送風手段(120)の運転にともなう前席空調ゾーン(10a)の空気圧力上昇を小さくでき、前席空調ゾーン(10a)と後席空調ゾーン(10b)との空気の圧力差を小さくできる。また、前席空調ゾーン(10a)での循環風流れができる為、エアカーテン前方から後方に抜け出る空調風を減少でき、エアカーテンによる前席空調ユニット(100)の省能力化の効果を向上させることができる。
【0007】
なお、従来の空調装置において、空調風にフレッシュ感をもたせるために外気導入にする場合があるが、本発明におけるエアカーテンの使用形態は、前席側の空調ゾーン(10a)のみに乗員が乗車している場合であるため、内気を導入することによる空調風のフレッシュ感の低下は大きな問題とはならない。
【0008】
また、少なくとも内気を導入する内気導入モードにおける、内気導入量と外気導入量との導入割合に関し、内気の導入割合が大きいほど、前席空調ゾーン(10a)と後席空調ゾーン(10b)との空気の圧力差を小さくすることができることは明らかである。これに加えて、内気の導入割合が吸込風量全体の約20%以上になると、前席空調ゾーン(10a)と後席空調ゾーン(10b)との空気の圧力差が急激に小さくなることが経験的に知られている。よって、内気の導入割合を吸込風量全体の約20%以上にすれば、本発明の効果を顕著に発揮することができ、好適である。
【0009】
ここで、少なくとも内気を導入する内気導入モードにおける導入割合の設定が、内気の導入割合が50%より大きくなるように設定されていると、車両の窓ガラス温度が低い場合や車室内の湿度が高い場合には、窓ガラスが曇ってしまうことが懸念される。これに対し、請求項2に記載の発明では、車両の窓ガラスが曇る状態であるか否かを判定する曇り状態判定手段(S74)を備え、乗車状態判定手段(S71)が前席乗車状態を判定した場合であっても、曇り状態判定手段(S74)により窓ガラスが曇る状態であると判定され、かつ、内気導入量が外気導入量よりも多くなるように内気導入モードが設定されている場合には、内外気切替手段(113)を、外気を導入する外気導入モードに維持させることを特徴としているので、前席乗車状態であっても窓ガラスが曇る状態の場合には内気導入モードが禁止されて外気導入モードとなるので、窓ガラスの曇りを未然に防止することができる。
【0010】
ところで、請求項1に記載の発明では、前述したようにエアカーテンユニット(300)に、送風ファン(320)を内蔵するケーシング(310)と、ケーシング(310)に接続されて車室内に空気を吹き出す吹出口(341)が開口する吹出ダクト(340)とを備え、吹出口(341)での風速分布のうち最大風速部分(Cmax)が、吹出口(341)のうち車両前後方向の中心よりも車両後方側に偏って位置するように、吹出口(341)の車両前方側部分に、車両前方側に開口面積を拡大する拡大部(342)を形成している。
【0011】
これにより、吹出口(341)から吹き出される空気は、以下に説明するコアンダ効果により車両前方側に巻き込むように曲げられるので、エアカーテンは、車室内を前席および後席空調ゾーン(10a、10b)を仕切るように車両前後方向の略垂直方向に流れた後に、車両後方から前方に向かって流れることとなる。従って、車両前方側から前席空調ゾーン(10a)に向けて送風される空調風は、前席および後席空調ゾーン(10a、10b)の境界近傍で、エアカーテンにより車両前方側に押し戻されるので、後席空調ゾーン(10b)に空調風が流出することを抑制できる。
【0012】
ここで、コアンダ効果による気流曲げ作用について説明すると、風速の速い気流(以下、主流と呼ぶ。)と風速の遅い気流(以下、副流と呼ぶ。)とが同じ吹出口(341)から同時に吹き出されると、主流と副流との間には摩擦による付着作用が発生する。この付着作用により、吹出口(341)から遠離るにつれて、主流は副流に向かって徐々に曲げられることとなる。
【0013】
そして、上記請求項1に記載の発明における吹出口(341)での吹出空気を、車両前後方向の中心に対して前方側の吹出空気と後方側の吹出空気とに分けて考えると、最大風速部分(Cmax)は車両後方側に偏って位置するので、後方側の吹出空気が主流となり、前方側の吹出空気が副流となる。従って、上述の付着作用により、図13に例示するように、主流は、吹出口(341)から遠離るにつれて副流に向かって徐々に曲げられて、車両前方側に巻き込む流れの気流となる。
【0014】
ここで、最大風速部分(Cmax)を車両後方側に偏って位置させる手段として、吹出ダクト(340)内面のうち車両前方側部分に送風ファン(320)から送風される空気の抵抗となる抵抗部材を設けることが考えられるが、このように抵抗部材を設けると、吹出空気の圧損が非常に増大し、送風ファン(320)の能力負荷が大きくなってしまう。
【0015】
これに対し、請求項1に記載の発明では、吹出ダクト(340)のうち吹出口(341)の車両前方側部分に、車両前方側に開口面積を拡大する拡大部(342)を形成しているので、上述の抵抗部材を設ける場合に比べて吹出空気の圧損増大を抑制しつつ、最大風速部分(Cmax)を車両後方側に偏って位置させることができる。
【0016】
また、請求項3に記載の発明のように、拡大部(342)によって形成される拡大開口部(341a)の開口面積S1を主流開口部(341b)の開口面積S2の0.25〜0.5倍にすれば、エアカーテンを車両前方側に曲げることによる空調風流出の抑制効果を最大限に発揮できることが本発明者の実験により明らかになっている。
【0017】
また、請求項4に記載の発明のように、吹出口(341)から吹き出される空気の吹出方向と鉛直方向とのなす角度を30°以内にすれば、エアカーテンによる空調風流出の抑制効果を最大限に発揮できることが本発明者の実験により明らかになっている。
【0018】
また、請求項5に記載の発明では、エアカーテンユニット(300)は、車室の床部(15)に配置されて下方から上方に向けて空気を吹き出すようになっており、ケーシング(310)の空気吸込口(311)に接続された補助吸い込みダクト(360)を備え、補助吸い込みダクト(360)の先端を、床部(15)から所定高さだけ高い位置に配置したことを特徴とする。
【0019】
ここで、エアカーテンユニット(300)を車室の床部(15)に配置した場合に、エアカーテンユニット(300)のケーシング(310)に吸込口を直接設けると、車室の床部(15)近傍に漂う塵埃を、ケーシング(310)内に吸い込んでエアカーテンとともに車室内に吹き出してしまう。これに対し、上記請求項5に記載の発明によれば、吸込口(360a)を、床部(15)から所定高さだけ高い位置に配置するので、車室の床部(15)近傍に漂う塵埃をケーシング(310)内に吸い込んで車室内に吹き出してしまうことを抑制できる。
【0020】
また、乗車状態判定手段(S71)が前席乗車状態であると判定するにあたり、請求項6に記載の発明のように、後席空調ゾーン(10b)を空調する後席空調ユニット(200)が停止している場合に前席乗車状態であると判定するようにして好適である。
【0021】
また、請求項7に記載の発明では、前席空調ユニット(100)の内気導入口(111)に接続された補助内気ダクト(150)を備え、補助内気ダクト(150)の先端を、前席および後席空調ゾーン(10a、10b)の境界近傍に配置したことを特徴とする。
【0022】
ここで、空調ケース(110)は計器盤(20)の内側に配置されているため、空調ケース(110)内に導入さる内気は計器盤(20)の内側に位置する空気である。これに対し、上記請求項7に記載の発明によれば、前席および後席空調ゾーン(10a、10b)の境界近傍に位置する空気が内気として空調ケース(110)内に導入されるので、エアカーテンユニット(300)から吹き出された空気が前席および後席空調ゾーン(10a、10b)を仕切るように流れた後、そのまま空調ケース(110)に導入されることとなる。従って、前席空調ユニット(100)とエアカーテンユニット(300)との間で、車両左右方向の軸周りに内気が前席空調ゾーン(10a)を循環するように流れる。よって、エアカーテンによる空調風流出の抑制効果をより一層向上できる。
【0023】
また、請求項8に記載の発明では、前席乗車状態であり、かつ、助手席および運転席のうち運転席のみに乗員が乗車している場合に、前席空調ゾーン(10a)のうち運転席側の空調ゾーンと助手席側の空調ゾーンとをエアカーテンで仕切るようになっていることを特徴としているので、前席乗車状態のうち、運転席のみに乗員が乗車している場合には、前席空調ユニット(100)の省能力化の効果をより一層向上できる。
【0024】
また、請求項9に記載の発明のように、エアカーテンユニット(300)に、換気機能、清浄機能、脱臭機能、および循環機能のうち少なくとも1つの機能を付加するようにして好適である。
【0025】
なお、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。
【0026】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は、ワンボックス型のRV車に本発明を適用した本実施形態の全体の配置レイアウトを示す。本実施形態の車両用空調装置は、前席空調ユニット100、後席空調ユニット200およびエアカーテンユニット300を備えており、これらのユニット100、200、300の各空調手段(アクチュエータ)を、空調制御装置(以下エアコンECUという)400によって制御することにより、車室内の温度を常に設定温度に自動制御するように構成されたオートエアコンである。
【0027】
そして、前席空調ユニット100は、車室10内の最前部の計器盤20の内側部に配設されて、図2に示すように車室10内の前席11側の領域である前席空調ゾーン10aを空調するものである。
【0028】
また、後席空調ユニット200は、車室10内の後席(図2に示す2列目、3列目の座席)12、13側の領域である後席空調ゾーン10bを空調するものであり、車室10内の後席12、13側に配設されている。より具体的には、車両の後輪30を収容する後輪収容部(タイヤハウス)31の後方側の位置において、車両側面部の外装材と内装材(トリム)との間の側面空間に後席空調ユニット200は収容されている。
【0029】
また、エアカーテンユニット300は、図2に示すように、車室10内を前席空調ゾーン10aと後席空調ゾーン10bとの間に、車両左右方向に延びるエアカーテンを形成する空気を送風するものであり、車室10内の天井部14に配設されている。より具体的には、車両前後方向のうち前席11と2列目の後席12との間の位置において、天井部14を形成する内装材の車室10側の面にエアカーテンユニット300は取り付けられている。
【0030】
なお、図1、図2中の符号10cは、車室内の空気を外部に排出する排出口を示しており、後席空調ゾーン10bの後方に設けられている。
【0031】
次に、本実施形態による前席空調ユニット100の具体的構成について、図3に基づいて詳しく説明する。
【0032】
図3において、前席空調ユニット100は、前席空調ゾーン10aに空調空気を導く空気通路を形成する空調ケース110、この空調ケース110内において空気流を発生させる送風手段(例えば遠心式送風機)120、空調ケース110内を流れる空気を冷却して前席空調ゾーン10aを冷房するための冷凍サイクル130、および空調ケース110内を流れる空気を加熱して前席空調ゾーン10aを暖房するための冷却水回路140等から構成されている。
【0033】
空調ケース110は、計器盤20の内側部に配設されている。その空調ケース110の最も上流側(風上側)は、吸込口切替箱(内外気切替箱)110aを構成する部分で、車室内空気(以下内気という)を取り入れる内気導入口111、および車室外空気(以下外気という)を取り入れる外気導入口112を有している。さらに、内気導入口111および外気導入口112の内側には、内外気(吸込口)切替ダンパ(内外気切替手段)113が回動自在に取り付けられている。
【0034】
この内外気切替ダンパ113は、サーボモータ等のアクチュエータ114(図5参照)により駆動されて、吸込ロモードを完全内気導入モード、完全外気導入モード、内外気導入(半内気)モード、一部外気導入モード(少なくとも内気を導入する内気導入モード)等に切り替える。
【0035】
ここで、一部外気導入モードとは、内気導入量が外気導入量よりも多くなるように設定されたモードであり、本実施形態での一部外気導入モードでは、内気と外気との風量割合が8:2〜9:1となるように主に内気を導入するように設定されている。
【0036】
なお、内外気切替ダンパ113は、吸込口切替箱110aと共に内外気切替手段を構成する。そして、内外気切替ダンパ113を図3の実線位置に駆動させると、内気導入口111を完全に閉塞する完全外気導入モードとなり、2点鎖線位置に駆動させると、外気導入口112を完全に閉塞する完全内気導入モードとなり、破線位置に駆動させると、外気導入口112を僅かに開口させて内気の他に外気を一部導入する一部外気導入モードとなる。
【0037】
また、空調ケース110の最も下流側(風下側)は、吹出口切替箱110bを構成する部分で、デフロスタ開口部、フェイス開口部およびフット開口部が形成されている。そして、デフロスタ開口部にはデフロスタダクト115が接続されて、このデフロスタダクト115の最下流端には、車両のフロント窓ガラス40の内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口115aが開口している。
【0038】
また、フェイス開口部にはフェイスダクト116が接続されて、このフェイスダクト116の最下流端には、前席11に乗車している乗員の頭胸部に向かって主に冷風を吹き出すフェイス吹出口116aが開口している。なお、図1および図2に示す矢印Aに示すように、フェイス吹出口116aから吹き出される空調風は、車両前方側から前席空調ゾーン10aに向かって吹き出されるようになっている。
【0039】
さらに、フット開口部にはフットダクト117が接続されて、このフットダクト117の最下流端には、前席11に乗車している乗員の足元部に向かって主に温風を吹き出すフット吹出口117aが開口している。
【0040】
そして、各吹出口の内側には、2個の吹出口切替ダンパ118が回動自在に取り付けられている。2個の吹出口切替ダンパ118は、サーボモータ等のアクチュエータ119(図5参照)により駆動されて、吹出口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、フットデフモードまたはデフロスタモードのいずれかに切り替える。
【0041】
因みに、フェイスモードでは空調風の全量がフェイス吹出口116aから吹き出され、バイレベルモードでは空調風がフェイス吹出口116aとフット吹出口117aとから吹き出され、フットモードでは空調風の大部分(全吹出風量の80%程度)がフット吹出口117aから吹き出されるとともに空調風の一部がデフロスタ吹出口115aから吹き出される。また、フットデフモードではデフロスタ吹出口115aとフット吹出口117aとから吹き出され、具体的には、デフロスタ吹出口115aからの吹出風量は全吹出風量の40%程度、少なくとも全吹出風量の1/3以上に設定される。さらに、デフロスタモードでは空調風の全量がデフロスタ吹出口115aから吹き出される。なお、2個の吹出口切替ダンパ118は、吹出口切替箱110bと共に吹出口切替手段を構成する。
【0042】
遠心式送風機120は、空調ケース110と一体的に構成されたスクロールケース110cに回転自在に収容された遠心式ファン121、およびこの遠心式ファン121を回転駆動するブロワモータ122を有している。そして、ブロワモータ122は、ブロワ駆動回路123(図5参照)を介して印加されるブロワ端子電圧(以下ブロワ電圧という)に基づいて、送風量(遠心式ファン121の回転速度)が制御される。
【0043】
冷凍サイクル130は、エンジン1にベルト駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機131、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器132、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す受液器133、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁134、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させる蒸発器(冷却手段)135、およびこれらを環状に接続する冷媒配管等から構成されている。
【0044】
このうち、蒸発器135は、空気通路を全面塞ぐようにして空調ケース110内に配設され、自身を通過する空気を冷却する空気冷却作用および自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。換言すると、蒸発器135は、圧縮機131の作動により空調風を冷却、除湿する冷却用熱交換器である。また、圧縮機131には、エンジン1から圧縮機131への回転動力の伝達を断続するクラッチ手段としての電磁クラッチ136が連結されている。この電磁クラッチ136は、クラッチ駆動回路137(図5参照)により制御される。
【0045】
そして、電磁クラッチ136が通電された時に、エンジン1の回転動力が圧縮機131に伝達されて、蒸発器135による空気冷却作用が行われる。このとき、圧縮機131の吐出口より吐出される冷媒の吐出容量は、エンジン1の回転速度に比例して変化する。また、電磁クラッチ136の通電が停止した時に、エンジン1と圧縮機131とが遮断され、蒸発器135による空気冷却作用が停止される。ここで、凝縮器132は、車両が走行する際に生じる走行風を受け易い場所に配設され、内部を流れる冷媒と冷却ファン138により送風される外気および走行風とを熱交換する室外熱交換器である。
【0046】
冷却水回路140は、図示しないウォータポンプによって、エンジン1のウォータジャケットで暖められた冷却水を循環させる回路で、ラジエータ、サーモスタット(いずれも図示せず)およびヒータコア141を有している。このヒータコア141は、内部にエンジン1を冷却した冷却水が流れ、この冷却水を暖房用熱源として冷風を再加熱する。
【0047】
そして、ヒータコア141は、空気通路を部分的に塞ぐように空調ケース110内において蒸発器135よりも下流側に配設されている。ヒータコア141の空気上流側には、エアミックスダンパ142が回動自在に取り付けられている。
このエアミックスダンパ142は、サーボモータ等のアクチュエータ143(図5参照)に駆動されて、その停止位置によって、ヒータコア141を通過する空気量とヒータコア141を迂回する空気量との割合を調節して、前席空調ゾーン10aへ吹き出す空気の吹出温度を調整する吹出温度調整手段として働く。
【0048】
次に、本実施形態による後席空調ユニット200の具体的構成について、図1に基づいて簡単に説明すると、後席空調ユニット200は、後席空調ゾーン10bに空調空気を導く空気通路を形成する空調ダクト210、この空調ダクト210内において空気流を発生させる遠心式送風機(図示せず)、空調ケース110内を流れる空気を冷却して後席空調ゾーン10bを冷房するための冷凍サイクル130、および空調ダクト210内を流れる空気を加熱して後席空調ゾーン10bを暖房するための冷却水回路140等から構成されている。
【0049】
そして、後席空調ユニット200では、前席空調ユニット100に備えられている外気導入口112、内外気切替ダンパ113が廃止されており、常時、内気のみを吸い込んで運転するようになっている。また、デフロスタダクト115およびデフロスタ吹出口115aを廃止している他は、後席空調ユニット200の構成は前席空調ユニット100の構成と同じである。また、図1中の符号216および217のそれぞれは後席空調ゾーン10bに空調風を導く後席用フェイスダクトおよび後席用フットダクトを示している。
【0050】
次に、本実施形態によるエアカーテンユニット300の具体的構成について、図1および図4に基づいて説明すると、エアカーテンユニット300は、主に、内部に空気通路を形成するケーシング310と、このケーシング310内に配置された送風ファン320と、送風ファン320を回転駆動させるファンモータ(駆動手段)330とから構成されている。
【0051】
この送風ファン320は、図4に示すように、車両左右方向に延びるように回転軸321を配置した貫流ファン(クロスフローファン)であり、空気が羽根車322内を回転軸321と略直交する方向に貫流するようになっている。この貫流ファンは、遠心式のファンや軸流式のファン等のファンに比べて回転軸321方向に長く設計することができるので、車両左右方向に延びるエアカーテンを形成するのに好適である。
【0052】
ケーシング310のうち送風ファン320の空気流れ上流側部分かつ車両前方側部分にはエアカーテン吸込口311が開口しており、図1、4中の矢印Bに示すように前席空調ゾーン10aの空気がエアカーテン吸込口311に吸い込まれるようになっている。また、ケーシング310のうち送風ファン320の空気流れ下流側部分かつ車両下方側部分には吹出ダクト340が接続されており、吹出ダクト340の下端部分に開口するエアカーテン吹出口341から、略鉛直方向の下方に向かって図1、4中の矢印Cに示すように空気が吹き出されるようになっている。
【0053】
また、ケーシング310内のうち送風ファン320の空気流れ上流側には、空気通路を全面塞ぐようにして除塵フィルタ350が配設されている。この除塵フィルタ350は、例えば、ひだ折りした不織布により形成されており、空気中の塵を捕捉(除去)するようになっている。これにより、本実施形態のエアカーテンユニット300はエアカーテン機能の他に空気清浄機能を有するものとなっている。
【0054】
次に、本実施形態の制御系の構成を、図5および図6に基づいて説明する。エアコンECU400には、計器盤20に設けられたコントロールパネル50上の各スイッチおよび後席12、13近傍に設けられた図示しないコントロールパネル上の各スイッチからのスイッチ信号と、各センサからのセンサ信号とが入力される。なお、エアコンECU400は、空調装置の作動を制御すると共に、エンジン1の作動を制御するエンジンECUや、図示しないエアバックの作動を制御するエアバックECU等の他のECUと接続されて、各ECU間にて通信(送信および受信)可能になっている。
【0055】
ここで、コントロールパネル50上の各スイッチとは、主に、前席空調ユニット100の作動を設定するためのスイッチであり、図6に示すように、前席空調ユニット100の運転および停止を指令するための前席エアコン(A/C)スイッチ51およびエコノミー(ECO)スイッチ52、前席空調ユニット100の吸込ロモードを切り替えるための吸込口切替スイッチ53、前席空調ゾーン10aの温度を所望の温度に設定するための温度設定レバー54、前席空調ユニット100の遠心式ファン121の送風量を切り替えるための風量切替レバー55、前席空調ユニット100の吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチ、後席空調ユニット200の運転および停止を指令するための後席エアコン(A/C)スイッチ(操作手段)56、およびエアカーテンユニット300の運転および停止を指令するためのエアカーテンスイッチ(操作手段)57等である。
【0056】
このうち、前席A/Cスイッチ51は、車室内の快適性を重視するクールモードを指令するエアコンの運転スイッチである。また、ECOスイッチ52は、蒸発器135による空調風の冷却度合をクールモードよりも低めに設定して空調を行うエコノミーモード、具体的には圧縮機131のON/OFF温度をクールモード時の4℃ON、3℃OFFに対して、13℃ON、12℃OFFにする燃料経済性(省燃費性)を重視するエコノミーモードを指令するエアコンの運転スイッチである。
【0057】
風量切替レバー55は、ブロワモータ122への通電を停止するOFF位置、ブロワモータ122のブロワ電圧を自動コントロールするAUTO位置、ブロワモータ122に印加するブロワ電圧を最小値にして最小風量とするLO位置、ブロワモータ122に印加するブロワ電圧を中間値にして中間風量とするME位置、ブロワモータ122に印加するブロワ電圧を最大値にして最大風量とするHI位置に操作可能になっている。
【0058】
吹出口切替スイッチには、FACEモードに固定するためのフェイス(FACE)スイッチ58、B/Lモードに固定するためのハイレベル(B/L)スイッチ59、FOOTモードに固定するためのフット(FOOT)スイッチ60、F/Dモードに固定するためのフットデフ(F/D)スイッチ61、DEFモードに固定するためのデフロスタ(DEF)スイッチ62、および吹出口モードを自動コントロールするオート(AUTO)スイッチ63がある。
【0059】
また、後席12、13近傍に設けられたコントロールパネル上の各スイッチとは、後席空調ユニット200の作動を設定するためのスイッチであり、前述の温度設定レバー54、風量切替レバー55、FACEスイッチ58、FOOTスイッチ60、AUTOスイッチ63と同様の機能を果たすスイッチである。
【0060】
そして、各センサとは、図5に示したように、車室内の空気温度(以下内気温度という)を検出する内気温度センサ64、車室外の空気温度(以下外気温度という)を検出する外気温度センサ65、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ66、蒸発器135の空気冷却温度を検出するエバ後温度センサ67、およびヒータコア141に流入するエンジン冷却水の温度(冷却水温)を検出する冷却水温度センサ68等がある。
【0061】
このうち、エバ後温度センサ67は、具体的には蒸発器135直後の部位に配置され、蒸発器135を通過した直後の空気温度(以下エバ後温度という)を検出するサーミスタからなる。
【0062】
次に、本実施形態のエアコンECU400の制御処理を図7ないし図11に基づいて説明する。ここで、図7はエアコンECU400による基本的な制御処理を示したフローチャートであり、前席空調ユニット100およびエアカーテンユニット300の作動に関する制御を示すものである。後席空調ユニット200の作動制御に関しては、前席空調ユニット100の作動制御から後述のステップS70を除いたものと同様の制御内容であるため、以下、後席空調ユニット200の制御内容の説明は省略する。
【0063】
なお、エアコンECU400の内部には、図示しないCPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各センサ64〜68からのセンサ信号は、エアコンECU400内の図示しない入力回路によってA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【0064】
まず、イグニッションスイッチがONされてエアコンECU400に直流電源が供給されると、図7のルーチンが起動され、各イニシャライズおよび初期設定を行う(ステップS10)。次に、温度設定レバー54等の各スイッチからスイッチ信号を読み込む(ステップS20)。次に、内気温度センサ64、外気温度センサ65、日射センサ66、エバ後温度センサ67、および冷却水温度センサ68からのセンサ信号をA/D変換した後読み込む(ステップS30)。
【0065】
続いて、予めROMに記憶された下記の数1の式に基づいて車室10内に吹き出す空気の目標吹出温度TAOを算出する(ステップS40)。
【0066】
【数1】
TAO=KSET×TSET−KR×TR−KAM×TAM−KS×TS+Cなお、TSETは温度設定レバー54にて設定した設定温度、TRは内気温度センサ64にて検出した内気温度、TAMは外気温度センサ65にて検出した外気温度、TSは日射センサ66にて検出した日射量である。また、KSET、KR、KAMおよびKSはゲインで、Cは補正用の定数である。
【0067】
次に、予めROMに記憶された特性図(図8参照)から、目標吹出温度に対応するブロワ電圧(ブロワモータ122に印加する電圧)を決定する(ステップS50)。
【0068】
次に、図6に示したコントロールパネル50上のオートスイッチ63が操作されてオートモードが選択されている場合は、予めROMに記憶された特性図(マップ、図9参照)から、目標吹出温度に対応する吹出口モードを決定する(ステップS60)。この吹出口モードは、目標吹出温度が低温側から高温側へ上昇するにつれて、フェイスモード→バイレベルモード→フットモードと切替設定される。なお、吹出口切替スイッチ58〜62のいずれかが手動操作により選択されている場合は、その選択された吹出口モードが設定される。
【0069】
次に、吸込口モードを、完全外気導入モード、内外気(半内気)導入モード、完全内気導入モード、一部外気導入モードのいずれかに決定する(ステップS70)。このステップS70の詳細は後に説明する。
【0070】
次に、予めROMに記憶された下記の数2の式に基づいてエアミックスダンパ142の目標ダンパ開度(SW)を算出する(ステップS80)。
【0071】
【数2】
SW={(TAO−TE)/(TW−TE)}×100(%)
なお、TEはエバ後温度センサ67にて検出したエバ後温度で、TWは冷却水温度センサ68にて検出した冷却水温度である。
【0072】
そして、SW≦0(%)として算出されたとき、エアミックスダンパ142は、蒸発器135からの冷風の全てをヒータコア141から迂回させる位置(MAXCOOL位置)に制御される。また、SW≧100(%)として算出されたとき、エアミックスダンパ142は、蒸発器135からの冷風の全てをヒータコア141へ通す位置(MAXHOT位置)に制御される。さらに、0(%)<SW<100(%)として算出されたとき、エアミックスダンパ142は、蒸発器135からの冷風の一部をヒータコア141に通し、冷風の残部をヒータコア141から迂回させる位置に制御される。
【0073】
次に、圧縮機131の制御状態を決定し(ステップS90)、各ステップS40〜ステップS90にて算出または決定した各制御状態が得られるように、アクチュエータ114、119、143、ブロワ駆動回路123およびクラッチ駆動回路137に対して制御信号を出力する。(ステップS100)。
【0074】
次に、ステップS70の詳細を図10に示すフローチャートに基づいて説明すと、先ず、車室内のうち前席空調ゾーン10aのみに乗員が乗車している前席乗車状態であるか否かを判定する(ステップS71(乗車状態判定手段))。本実施形態では、後席エアコン(A/C)スイッチ56が投入されておらず、後席空調ユニット200が停止している場合に前席乗車状態であると判定するようにしている。
【0075】
そして、ステップS71にて前席乗車状態でないと判定された場合には、予めROMに記憶された特性図(図11参照)から、目標吹出温度に対応する吸込ロモードを決定する(ステップS72)。ここで、吸込ロモードの決定においては、目標吹出温度が低温側から高温側へ上昇するにつれて、完全内気導入モード→内外気(半内気)導入モード→完全外気導入モードと切替設定される。
【0076】
一方、ステップS71にて前席乗車状態であると判定された場合には、ファンモータ330に電圧を印可してエアカーテンユニット300を作動させ(ステップS73)、その後、車両の窓ガラスが曇る状態であるか否かを判定する(ステップS74(曇り状態判定手段))。本実施形態では、目標吹出温度TAOが所定温度T4以上である場合に窓ガラスが曇る状態であると判定している。なお、所定温度T4は、図11中のT1(例えば−10℃)、T2(例えば−5℃)、T3(例えば0℃)に比べて非常に大きい値であり、例えば55℃に設定されている。
【0077】
ここで、窓ガラスが曇る状態であるか否かは窓ガラス内側の湿度と窓ガラスの温度で決まるものであるため、これらの湿度および温度と関係する値(例えば窓ガラスの温度を左右する車速や外気温度TAM等)を加味して、ステップS74の判定を行うようにしてもよい。
【0078】
そして、目標吹出温度TAOが所定温度T4より小さい場合には、目標吹出温度TAOの変化に関わらず、内外気切替ダンパ113を一部外気導入モードに常に維持させる(ステップS75)。一方、目標吹出温度TAOが所定温度T4以上である場合には、ステップS72に従って吸込口モードを決定する。すなわち、吸込口モードが完全外気導入モードに決定されることとなる。
【0079】
次に、上記構成による空調装置の作動について簡単に説明する。
【0080】
送風機120によって空調ケース110内を流れる空気は、冷凍サイクル130内の蒸発器135を通過する際に冷媒と熱交換して冷却される。ここで、エアコンECU400によって圧縮機131の回転数を制御することにより、冷凍サイクル130内を流れる冷媒の流量を制御して、冷凍サイクル130の冷却性能を調整している。
【0081】
蒸発器135で冷却された空気は、冷却水回路140内のヒータコア141を通過する際にエンジン冷却水と熱交換して加熱される。そして、エアミックスダンパ142の開度(SW)によってヒータコア141を通過する空気とヒータコア141を迂回する空気との割合が調節され、こうして所定の温度に調整された空調空気が、各吹出口115a、116a、117aのうちの1つ或いは2つから吹き出される。
【0082】
そして、後席エアコン(A/C)スイッチ56が投入されていない場合には、前席乗車状態であると判定してエアカーテンユニットS73を作動させる。これにより、前席空調ゾーン10aから後席空調ゾーン10bに流れようとする空気は、図2の矢印Dに示すようにエアカーテンで遮られるので、前席空調ユニット100の省能力化を図ることができる。
【0083】
また前席乗車状態であると判定して、さらに、目標吹出温度TAOが所定温度T4より低い場合には窓ガラスが曇る状態ではないと判定して、目標吹出温度TAOの変化に関わらず、吸込口モードを一部外気導入モードに常に維持させる。
【0084】
これにより、前席乗車状態でありエアカーテンユニット300を作動させる時には、窓ガラスが曇る状態である場合を除き、一部外気導入モードに決定されるので、遠心式送風機120の運転にともなう前席空調ゾーン10aの空気圧力上昇を小さくでき、前席空調ゾーン10aと後席空調ゾーン10bとの空気の圧力差を小さくできる。よって、エアカーテン前方から後方に抜け出る空調風を減少でき、エアカーテンによる前席空調ユニット100の省能力化の効果を向上させることができる。
【0085】
さらに、このように前席乗車状態時に一部外気導入モードにすることにより、図2中の矢印A、Dに示すように前席空調ゾーン10aでの循環風流れができる為、エアカーテン前方から後方に抜け出る空調風を減少でき、エアカーテンによる前席空調ユニット100の省能力化の効果を向上させることができる。
【0086】
なお、前席空調ユニット100を冷房運転させる場合において、クールダウン時等の冷房負荷が大きいときには完全内気導入モードにすることが従来より知られているのに対し、本発明では、前席乗車状態でありエアカーテンユニット300を作動させる時には、冷房負荷に関わらず常に内気が導入されるので、冷房負荷に関わらずエアカーテンによる前席空調ユニット100の省能力化の効果を向上させることができる。
【0087】
また、窓ガラスが曇る状態である場合には一部外気導入モードに維持することが禁止され、目標吹出温度TAOの変化に応じて吸込口モードが決定されるので、窓ガラスが曇ってしまうことを未然に防止することができる。
【0088】
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、図4に示すように、エアカーテンユニット300の吹出ダクト340はダクト通路断面積が一定となるように真っ直ぐな形状に形成されているが、本実施形態では、図12に示すように、吹出ダクト340のエアカーテン吹出口341を形成する部分のうち車両前方側部分には、エアカーテン吹出口341の開口面積を拡大させる拡大部342が形成されている。
【0089】
具体的には、エアカーテン吹出口341のうち車両前方側に拡大した部分である拡大開口部341aの開口面積S1が、エアカーテン吹出口のうち拡大開口部の車両後方側部分である主流開口部341bの開口面積S2の0.25〜0.5倍に設定されている。
【0090】
これにより、図13に示すように、エアカーテン吹出口341のうち車両前後方向の中心Xよりも車両後方側に偏って最大風速部分Cmaxが位置するようになる。よって、エアカーテン吹出口341から吹き出される空気は、コアンダ効果により車両前方側に巻き込むように曲げられる(図13参照)ので、エアカーテンは、車室内を前席および後席空調ゾーン10a、10bを仕切るように車両前後方向の略垂直方向に流れた後に、車両後方から前方に向かって流れることとなる。従って、車両前方側から前席空調ゾーン10aに向けて送風される空調風は、前席および後席空調ゾーン10a、10bの境界近傍で、エアカーテンにより車両前方側に押し戻されるので、後席空調ゾーン10bに空調風が流出することを抑制できる。
【0091】
ここで、本発明の発明者は、後席空調ゾーン10bに空調風がエアカーテンから流出することを抑制できる度合が、主流と副流との風速比の違いによってどのように変化するのかを実験した。
【0092】
実験の初期条件としては、設定温度TSET=25℃、外気温度TAM=35℃、日射量TS=1kW/m2、室内温度TR=60℃、吸込口モードは内気のみを導入する内気導入モードであり、主流と副流との風速比は0.5である。
【0093】
そして、この初期状態から、エアカーテンユニット300を作動させるとともに、前席空調ユニット100を冷房運転(クールダウン)させて、時間経過とともに、前席空調ゾーン10aの室内温度と後席空調ゾーン10bの室内温度とを計測した。なお、前席空調ユニット100の遠心式送風機120の風量は図8に示すHIのブロワ電圧により400m3/hであり、エアカーテン風量は300m3/h(主流風速=6m/s、副流風速=3m/s)であり、前席空調ユニット100の作動は周知のクールダウン自動制御の条件による作動である。
【0094】
図14は、上記実験による計測結果を示すグラフであり、図中のΔTは、前席および後席空調ゾーン10a、10bの温度差を示しており、この温度差ΔTが大きいほど、エアカーテンによる効果が大きいと言える。そして、主流と副流との風速比を変化させて上記実験を行った結果、図15に示すように、風速比を0.3〜0.7の範囲となるようすれば温度差ΔTを約5℃以上にすることができ、特に、風速比を0.5にすれば温度差ΔTをピーク(約8℃)にできることが分かった。
【0095】
また、前記風速比を0.5に固定し、ブロワ電圧をHIにして、主流の風速を変化させて上記実験を行った結果、図16に示すように、主流の風速を4〜8m/s(風量は180〜350m3/h)の範囲となるようすれば温度差ΔTを約5℃以上にすることができ、特に、主流の風速を約6m/s(風量約300m3/h)にすれば温度差ΔTをピーク(約8℃)にできることが分かった。
【0096】
ここで、ブロワ電圧がME(遠心式送風機120の風量は300m3/h)の時にはエアカーテン風量を約150m3/hにし、ブロワ電圧がLO(遠心式送風機120の風量は240m3/h)の時にはエアカーテン風量を約80m3/hにして、エアカーテン風量をブロワ電圧の変化に連動させて変化させるようにすれば、温度差ΔTを常にピークにすることができ好適である。
【0097】
なお、本実施形態では、拡大開口部341aの開口面積S1と主流開口部341bの開口面積S2との比をS1:S2=4:6に設定することにより、風速比を0.5にすることを実現させている。そして、開口面積S1を開口面積S2の0.25〜0.5倍に形成することにより風速比を0.3〜0.7にすることができる。
【0098】
(第3実施形態)
上記第1および第2実施形態では、エアカーテン吹出口341から吹き出される空気は、略鉛直方向の下方に向かって吹き出されているが、本発明は、鉛直方向に吹き出すことに限られることはなく、本実施形態では、エアカーテン吹出口341から吹き出される空気の吹出方向と鉛直方向とのなす角度θ(図17参照)が30°以内となるように設定されている。
【0099】
ここで、第2実施形態で説明した温度差ΔTを計測する実験において、風速比を0.5に固定し、主流の風速を約6m/sに固定し、エアカーテン吹出口341から吹き出される空気の吹出角度θを変化させて上記実験を行った。その結果、図18に示すように、吹出角度θを±30°以内にすれば温度差ΔTを約5℃以上にでき、特に、吹出角度θを0°にすれば温度差ΔTをピーク(約8℃)にできることが分かった。
【0100】
(第4実施形態)
本実施形態では、図19に示すように、一端が空調ケース110の内気導入口111に接続され、他端が内気を吸い込む内気吸込口150aとして開口する補助内気ダクト150を備えている。そして、内気吸込口150aを、前席および後席空調ゾーン10a、10bの境界近傍に配置している。具体的には、車両左側の内装材と外装材との間に補助内気ダクト150を配置し、車両左側のセンターピラー(Bピラー)に設けられた開口部に内気吸込口150aを配置している。
【0101】
ここで、上記第1〜第3実施形態では空調ケース110内に導入さる内気は計器盤20の内側に位置する空気であるのに対し、本実施形態によれば、前席および後席空調ゾーン10a、10bの境界近傍に位置する空気が内気として空調ケース110内に導入されるので、エアカーテンユニット300から吹き出された空気は、前席および後席空調ゾーン10a、10bを仕切るように流れた後、前席空調ゾーン10aを漂うことなくそのまま内気吸込口150aに吸い込まれて補助内気ダクト150を介して内気導入口111から空調ケース110に導入されることとなる。
【0102】
従って、前席空調ユニット100とエアカーテンユニット300との間で、内気が車両左右方向の軸周りに前席空調ゾーン10aを循環するように流れることが、促進される。よって、エアカーテンによる空調風流出の抑制効果をより一層向上できる。
【0103】
なお、本実施形態は補助内気ダクト150を車両左側のみに備えているが、車両左右の内装材および外装材の間のそれぞれに補助内気ダクト150を配置して、左右のセンターピラー(Bピラー)開口部にそれぞれ内気吸込口150aを配置するようにしてもよい。また、補助内気ダクト150は樹脂により内装材と一体に成形して好適である。
【0104】
(第5実施形態)
上記第1〜第4実施形態では、エアカーテンユニット300を車室10内の天井部14に配設し、上方から下方に向けてエアカーテンを送風しているが、本実施形態では図20、21に示すように、エアカーテンユニット300を車両の床部15に配設し、下方から上方に向けて送風している。なお、本実施形態にて、前席乗車状態でありエアカーテンユニット300を作動させ、一部外気導入モードに決定した際には、図21中の矢印A、Dに示すように前席空調ゾーン10aでの循環風流れができる。
【0105】
なお、本実施形態においても、上記第2実施形態で述べたように、エアカーテン吹出口341のうち車両前後方向の中心Xよりも車両後方側に偏って最大風速部分Cmaxが位置するようにして好適であり、また、主流と副流との風速比、主流の風速、上記第3実施形態で述べた吹出角度θ等の設定も本実施形態にそのまま適用して好適であることが発明者の行った実験により確認されている。
【0106】
(第6実施形態)
本実施形態では、図22に示すように、上記第5実施形態のエアカーテンユニット300のうち、ケーシング310に開口するエアカーテン吸込口311に一端が接続され、他端が車室内の空気を吸い込む吸込口360aとして開口する補助吸込ダクト360を備えている。そして、この吸込口360aを床部15から所定高さだけ高い位置に配置している。具体的には、車両の図示しないセンターピラー(Bピラー)内に補助吸込ダクト360を配置し、このセンターピラーに設けられた開口部に吸込口360aを配置するようにしてもよいし、天井部14に設けられた開口部に吸込口360aを配置するようにしてもよい。
【0107】
ここで、エアカーテンユニット300を車室の床部15に配置した場合に、エアカーテンユニット300のケーシング310に開口するエアカーテン吸込口311から直接空気を吸い込むようにすると、車室の床部15近傍に漂う塵埃を、ケーシング310内に吸い込んでエアカーテンとともに車室内に吹き出してしまう。これに対し、本実施形態によれば、床部15から所定高さだけ高い位置に配置された吸込口360aから空気を吸い込むので、車室の床部15近傍に漂う塵埃を車室内に吹き出してしまうことを抑制できる。
【0108】
(第7実施形態)
本実施形態のエアカーテンユニット300は、エアカーテンを形成する空気を吹き出すエアカーテン機能の他に、車室内の空気を前方から後方に向けて送風して循環させる循環機能を有する。具体的には、車室10内の天井部14に配設されたエアカーテンユニット300の吹出ダクト340が、図12中の2点鎖線に示す位置まで移動可能となるように構成し、吹出ダクト340を移動させるアクチュエータ(駆動手段)を備える。そして、エアカーテンを使用しないときに吹出ダクト340を2点鎖線の位置に移動させて、前席空調ユニット100から吹き出された空調風を、後席空調ゾーン10bに向けて送風して強制的に循環させるようにエアカーテンユニット300を機能させる。
【0109】
これにより、特に、後席空調ユニット200を有さない車両用空調装置において、空調風を後席空調ゾーン10bに強制的に流すので、後席の乗員の温感フィーリングを快適にできる。
【0110】
(第8実施形態)
本実施形態では、上記第7実施形態のエアカーテンユニット300を、サンルーフ16を有する車両に適用させている。図23、24はサンルーフ16に本実施形態のエアカーテンユニット300を備えた状態を示す模式図であり、図23に示すようにサンルーフ16を閉じたときにはエアカーテン機能または循環機能を発揮するようにエアカーテンユニット300を作動させることができる。一方、図24に示すようにサンルーフ16を開いたときにはエアカーテンユニット300は、車室内空気を車室外に強制的に吹き出して換気する換気機能を発揮することができる。
【0111】
また、図25に示すように、エアカーテンユニット300に、光触媒を保持するハニカム状の板部材からなる光触媒脱臭フィルタ370を備え、エアカーテンユニット300に、車室内の空気を脱臭する脱臭機能を備えさせてもよい。また、図25に示すように、エアカーテンユニット300に熱交換器380を備えるようにしてもよく、図25に示す熱交換器380はペルチェ素子381およびヒートシンク382から構成されている。
【0112】
(他の実施形態)
上記第1〜第8実施形態では、ステップS75での吸込ロモードを、内気導入量が外気導入量よりも多くなるように設定された一部外気導入モードにしているが、本発明はこれに限られることなく、ステップS75にて吸込口モードを、少なくとも内気を導入する内気導入モードにすればよい。例えば、ステップS75での吸込ロモード完全内気モードにしてもよいし、内気導入量が外気導入量よりも少なくなるように設定されたモードにしてもよい。なお、内気の導入割合が吸込風量全体の約20%以上になると、前席空調ゾーン10aと後席空調ゾーン10bとの空気の圧力差が急激に小さくなることが経験的に知られているため、内気の導入割合を吸込風量全体の約20%以上にすれば、本発明の効果を顕著に発揮することができ、好適である。
【0113】
また、前席乗車状態である場合において、上記第1実施形態では、曇り状態判定手段(ステップS74)により窓ガラスが曇る状態であると判定された場合には、目標吹出温度TAOの変化に関わらず一部外気導入モードに常に維持させているが、本発明は、この曇り状態判定手段を廃止して、窓ガラスが曇る状態であるか否かに関わらず吸込口モードを少なくとも内気を導入する内気導入モードにするようにしてもよい。特に、ステップS75における吹出口モードが、内気導入量が外気導入量以下となるように設定されている場合には、車室内の湿度が下がるため、目標吹出温度TAOが所定温度T4であっても必ずしも窓ガラスが曇るとは限らない。よって、このような設定の場合には曇り状態判定手段を廃止して、窓ガラスが曇る状態であるか否かに関わらず前席乗車状態である場合にステップS75にて吸込口モードを少なくとも内気を導入する内気導入モードにするようにして好適である。
【0114】
また、上記第1〜第8実施形態では、エアカーテンユニット300の送風ファン320に貫流ファンを適用しているが、本発明はこれに限られることなく、遠心式のファンや軸流式のファン等を適用してもよい。
【0115】
また、上記第1実施形態では、乗車状態判定手段(ステップS71)は、後席空調ユニット200が停止している場合に前席乗車状態であると判定するようにしているが、本発明はこれに限られることなく、例えば、エアカーテンスイッチ57が投入されておらず、エアカーテンユニット300が停止している場合に前席乗車状態であると判定するようにしてもよい。また、例えば、後席12、13に乗員が乗車しているか否かを検出する後席乗員検出手段(例えば、着座センサ、焦電センサ、赤外線センサ等)を備え、このようなセンサの検出に応じて前席乗車状態であるか否かを判定するようにしてもよい。
【0116】
また、上記第2実施形態では、エアカーテン吹出口341の開口面積を拡大させる拡大部342を吹出ダクト340に形成することにより、エアカーテン吹出口341のうち車両前後方向の中心よりも車両後方側に偏って最大風速部分Cmaxが位置するようにしているが、最大風速部分Cmaxを偏って位置させる手段としては、拡大部342を形成することに限られず、例えば、吹出ダクト340内面のうち車両前方側部分に送風ファン320から送風される空気の抵抗となる抵抗部材を設けるようにしてもよい。
【0117】
また、本発明の車両用空調装置に、前席空調ゾーン10aのうち運転席側の空調ゾーンと助手席側の空調ゾーンとをエアカーテンで仕切る機能を備え、前席乗車状態を判定した場合であり、かつ、助手席および運転席のうち運転席のみに乗員が乗車している場合には、前席空調ゾーン10aと後席空調ゾーン10bとを仕切るエアカーテンの他に、運転席側の空調ゾーンと助手席側の空調ゾーンとを仕切るエアカーテンを形成するようにしてもよい。これによれば、前席空調ユニット100の省能力化の効果をより一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る空調装置の全体配置レイアウトを示す斜視図である。
【図2】図1の空調装置によるエアカーテンの位置を示す模式図である。
【図3】図1の空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図4】図1の空調装置のエアカーテンユニットの構造を示す模式図である。
【図5】図3の空調装置の制御系を示したブロック図である。
【図6】図3の空調装置のコントロールパネルの詳細を示す正面図である。
【図7】図5のエアコンECUによる基本的な制御処理を示すフローチャートである。
【図8】図7のフローチャートに係る目標吹出温度とブロワ電圧との関係を示す特性図である。
【図9】図7のフローチャートに係る目標吹出温度と吹出口モードとの関係を示す特性図である。
【図10】図7のフローチャートに係る吹出口モード決定処理を示すフローチャートである。
【図11】図7のフローチャートに係る目標吹出温度と吸込口モードとの関係を示す特性図である。
【図12】本発明の第2実施形態に係る空調装置のエアカーテンユニットの構造を示す模式図である。
【図13】図12のエアカーテンユニットによるコアンダ効果を説明する説明図である。
【図14】第2実施形態に係る空調装置によるエアカーテン効果を示す実験結果であり、時間と室内温度との関係を示すグラフである。
【図15】第2実施形態に係る空調装置によるエアカーテン効果を示す実験結果であり、時間と温度差ΔTとの関係を示すグラフである。
【図16】第2実施形態に係る空調装置によるエアカーテン効果を示す実験結果であり、主流の風速と温度差ΔTとの関係を示すグラフである。
【図17】本発明の第3実施形態に係るエアカーテンユニットから吹き出される空気の吹出角度を説明する説明図である。
【図18】第3実施形態に係る空調装置によるエアカーテン効果を示す実験結果であり、吹出角度と温度差ΔTとの関係を示すグラフである。
【図19】本発明の第4実施形態に係る空調装置を示す斜視図である。
【図20】本発明の第5実施形態に係る空調装置を示す斜視図である。
【図21】図20の空調装置によるエアカーテンの位置を示す模式図である。
【図22】本発明の第6実施形態に係る空調装置のエアカーテンユニットを示す模式図である。
【図23】本発明の第8実施形態に係る空調装置のエアカーテンユニットを示す模式図である。
【図24】図23のサンルーフが開いた状態を示す模式図である。
【図25】本発明の第8実施形態に係る空調装置のエアカーテンユニットを示す模式図である。
【符号の説明】
10a…前席空調ゾーン、10b…後席空調ゾーン、
100…前席空調ユニット、120…遠心式送風機(送風手段)、
113…内外気切替ダンパ(内外気切替手段)、
300…エアカーテンユニット、S71…乗車状態判定手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner including an air curtain unit that blows air forming an air curtain between a front seat air conditioning zone and a rear seat air conditioning zone in a vehicle interior.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle air conditioner equipped with a front seat air conditioning unit that air-conditions the vehicle interior by blowing conditioned air from the air outlet arranged on the instrument panel to the front seat air conditioning zone, before the passenger is on the front seat only Even in the seated state, the entire vehicle interior is air-conditioned, so the capacity saving of the front seat air-conditioning unit is impaired. Therefore, in the vehicle air conditioners described in JP-A-1-237213 and 5-139143, air that forms an air curtain between the front seat air conditioning zone and the rear seat air conditioning zone is blown in the vertical direction. In the front seat occupant state, the air curtain unit is actuated to prevent airflow from flowing into the rear seat air conditioning zone, thereby reducing the capacity of the front seat air conditioning unit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the air conditioner described in the above publication, if the front seat air conditioning unit is operated in the outside air introduction mode when the air curtain unit is operated, the air in the front seat air conditioning zone is activated along with the operation of the blower of the front seat air conditioning unit. Since the pressure is increased, an air pressure difference is generated between the front seat air conditioning zone and the rear seat air conditioning zone. In general, since the exhaust port for discharging the air in the vehicle interior to the outside is provided behind the rear seat air conditioning zone, the air flow in the vehicle interior having the above-described pressure difference is rearward from the front seat air conditioning zone. It becomes the flow toward the seat air conditioning zone. Therefore, since many air-conditioning winds escape from the front to the rear of the air curtain, the effect of reducing the capacity of the front seat air-conditioning unit by the air curtain is reduced.
[0004]
In view of the above points, an object of the present invention is to reduce the air-conditioning wind that escapes from the front of the air curtain to the rear, thereby improving the effect of reducing the capacity of the front seat air-conditioning unit by the air curtain.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an air curtain is provided between the front seat air conditioning zone (10a) on the front seat side and the rear seat air conditioning zone (10b) on the rear seat side in the vehicle interior. FormCar interiorThe air curtain unit (300) for blowing air, the blowing means (120) for blowing conditioned air from the front side of the vehicle toward the front seat air-conditioning zone (10a), and adjusting the introduction ratio of the inside air and the outside air to be conditioned air The front seat air conditioning unit (100) having the inside / outside air switching means (113) for determining whether or not the passenger is in the front seat boarding state where the passenger is in only the front seat air conditioning zone (10a) in the passenger compartment. Boarding state determination means (S71),
When the boarding state determination means (S71) determines the front seat boarding state, the air curtain unit (300) is operated and the inside / outside air switching means (113) is maintained in at least the inside air introduction mode for introducing the inside air.And
Further, the air curtain unit (300) includes a casing (310) including a blower fan (320) and a blowout duct that is connected to the casing (310) and has a blowout opening (341) that blows air into the vehicle interior. (340), and
Of the wind speed distribution at the air outlet (341), the maximum wind speed portion (Cmax) of the air outlet (341) is located on the rear side of the vehicle from the center in the vehicle front-rear direction of the air outlet (341). An enlarged portion (342) that enlarges the opening area is formed on the vehicle front side in the vehicle front side portion.It is characterized by that.
[0006]
Accordingly, when the air curtain unit (300) is operated in the front seat boarding state, at least the inside air is introduced, so that the increase in air pressure in the front seat air conditioning zone (10a) due to the operation of the air blowing means (120) is reduced. The air pressure difference between the front seat air conditioning zone (10a) and the rear seat air conditioning zone (10b) can be reduced. Moreover, since the circulation wind flow can be performed in the front seat air conditioning zone (10a), the air conditioning wind flowing out from the front to the rear of the air curtain can be reduced, and the effect of saving the capacity of the front seat air conditioning unit (100) by the air curtain can be improved. be able to.
[0007]
In addition, in the conventional air conditioner, outside air may be introduced in order to give a fresh feeling to the conditioned air. However, the use form of the air curtain in the present invention is that the occupant gets in only the air conditioning zone (10a) on the front seat side. Therefore, the reduction in freshness of the air-conditioning air due to the introduction of inside air is not a big problem.
[0008]
Moreover, regarding the introduction ratio of the inside air introduction amount and the outside air introduction amount at least in the inside air introduction mode for introducing inside air, the larger the inside air introduction ratio, the greater the difference between the front seat air conditioning zone (10a) and the rear seat air conditioning zone (10b). Obviously, the air pressure difference can be reduced. In addition to this, when the introduction ratio of the inside air is about 20% or more of the entire intake air volume, the experience is that the air pressure difference between the front seat air conditioning zone (10a) and the rear seat air conditioning zone (10b) is rapidly reduced. Known. Therefore, if the introduction ratio of the inside air is about 20% or more of the entire intake air volume, the effect of the present invention can be remarkably exhibited, which is preferable.
[0009]
Here, when the setting of the introduction ratio in at least the inside air introduction mode for introducing the inside air is set so that the introduction ratio of the inside air is larger than 50%, the humidity of the vehicle window glass is low or the humidity in the passenger compartment is reduced. When it is high, there is a concern that the window glass is fogged. On the other hand, in the invention according to claim 2, the vehicle is provided with a fog state determination means (S74) for determining whether or not the window glass of the vehicle is fogged, and the boarding state determination means (S71) is in the front seat riding state. Is determined by the cloudy state determination means (S74) to determine that the window glass is clouded, and the inside air introduction mode is set so that the inside air introduction amount is larger than the outside air introduction amount. If it is, the inside / outside air switching means (113) is maintained in the outside air introduction mode for introducing outside air. Since the mode is prohibited and the outside air introduction mode is set, fogging of the window glass can be prevented in advance.
[0010]
by the way,Claim1In the invention described inAs previously mentionedAir curtain unit (300)InA casing (310) having a built-in blower fan (320), and a blow-out duct (340) connected to the casing (310) and having a blow-out opening (341) for blowing air into the passenger compartment.e,The maximum wind speed portion (Cmax) in the wind speed distribution at the air outlet (341) is located more biased toward the vehicle rear side than the center in the vehicle front-rear direction of the air outlet (341).In addition, an enlarged portion (342) that enlarges the opening area is formed on the front side of the vehicle at the front side of the air outlet (341).
[0011]
As a result, the air blown out from the air outlet (341) is bent so as to be entrapped in the front side of the vehicle due to the Coanda effect described below, so that the air curtain is arranged in the front seat and rear seat air conditioning zones (10a, 10a, After flowing in a substantially vertical direction in the vehicle front-rear direction so as to partition 10b), the vehicle flows from the rear to the front. Therefore, the conditioned air blown from the front side of the vehicle toward the front seat air conditioning zone (10a) is pushed back to the front side of the vehicle by the air curtain in the vicinity of the boundary between the front seat and rear seat air conditioning zones (10a, 10b). It is possible to suppress the conditioned air from flowing into the rear seat air conditioning zone (10b).
[0012]
Here, the airflow bending action by the Coanda effect will be described. An airflow having a high wind speed (hereinafter referred to as a main flow) and an airflow having a low wind speed (hereinafter referred to as a subflow) are simultaneously blown from the same outlet (341). Then, an adhesion action due to friction occurs between the main flow and the side flow. As a result of this adhesion action, the main stream is gradually bent toward the substream as the distance from the air outlet (341) increases.
[0013]
And the above claims1When the blown air at the blowout port (341) in the invention described in the above is divided into the blown air on the front side and the blown air on the rear side with respect to the center in the vehicle longitudinal direction, the maximum wind speed portion (Cmax) is the vehicle. Since it is biased to the rear side, the rear side blowing air becomes the main flow, and the front side blowing air becomes the side flow. Therefore, as illustrated in FIG. 13, the main flow is gradually bent toward the substream as the distance from the air outlet (341) increases, resulting in a flow of air that flows into the front side of the vehicle.
[0014]
Here, as a means for biasing the maximum wind speed portion (Cmax) to the rear side of the vehicle, a resistance member serving as resistance of air blown from the blower fan (320) to the vehicle front side portion of the inner surface of the blowout duct (340) However, if the resistance member is provided in this manner, the pressure loss of the blown air is greatly increased, and the capacity load of the blower fan (320) is increased.
[0015]
In contrast, the claims1In the invention described in 4, the air outlet (341) of the air outlet duct (340).An enlarged portion (342) that enlarges the opening area is formed on the front side of the vehicle at the front side of the vehicle.Therefore, the maximum wind speed portion (Cmax) can be biased toward the vehicle rear side while suppressing an increase in the pressure loss of the blown air as compared with the case where the above-described resistance member is provided.
[0016]
Claims3Like the invention described inFormed by the enlarged portion (342)If the opening area S1 of the enlarged opening (341a) is set to 0.25 to 0.5 times the opening area S2 of the mainstream opening (341b), the effect of suppressing the outflow of air-conditioning wind by bending the air curtain toward the vehicle front side It has been clarified by experiments of the present inventor that the above can be maximized.
[0017]
Claims4As in the invention described in, if the angle formed between the blowing direction of the air blown out from the blow-out port (341) and the vertical direction is within 30 °, the effect of suppressing the outflow of air-conditioning wind by the air curtain is maximized. It is clear from experiments by the present inventors that this can be done.
[0018]
Claims5In the invention described in the above, the air curtain unit (300) is arranged on the floor (15) of the passenger compartment so as to blow out air from below to above, and an air inlet ( 311) is provided with an auxiliary suction duct (360), and the tip of the auxiliary suction duct (360) is arranged at a position higher than the floor (15) by a predetermined height.
[0019]
Here, when the air curtain unit (300) is disposed on the floor (15) of the passenger compartment, if the suction port is directly provided in the casing (310) of the air curtain unit (300), the floor (15 of the passenger compartment) ) Dust drifting in the vicinity is sucked into the casing (310) and blown out into the passenger compartment together with the air curtain. In contrast, the above claims5Since the suction port (360a) is arranged at a position higher than the floor (15) by a predetermined height, the dust drifting in the vicinity of the floor (15) of the passenger compartment is placed in the casing (310). It is possible to prevent the air from being sucked into the vehicle interior and blown into the vehicle interior.
[0020]
Further, when the boarding state determination means (S71) determines that the boarding state is in the front seat, the claim6When the rear seat air conditioning unit (200) that air-conditions the rear seat air conditioning zone (10b) is stopped, it is preferable to determine that the passenger is in the front seat boarding state.
[0021]
Claims7The auxiliary air duct (150) connected to the internal air inlet (111) of the front seat air conditioning unit (100) is provided, and the front end of the auxiliary internal air duct (150) is connected to the front seat and rear seat air conditioning zones. It is arranged near the boundary of (10a, 10b).
[0022]
Here, since the air conditioning case (110) is arranged inside the instrument panel (20), the inside air introduced into the air conditioning case (110) is air located inside the instrument panel (20). In contrast, the above claims7According to the invention described in the above, since air located near the boundary between the front seat and rear seat air conditioning zones (10a, 10b) is introduced into the air conditioning case (110) as the inside air, it blows out from the air curtain unit (300). After the air thus flowed flows so as to partition the front seat and rear seat air conditioning zones (10a, 10b), the air is directly introduced into the air conditioning case (110). Therefore, inside air flows between the front seat air conditioning unit (100) and the air curtain unit (300) so as to circulate in the front seat air conditioning zone (10a) around the vehicle left-right axis. Therefore, the effect of suppressing the outflow of conditioned air by the air curtain can be further improved.
[0023]
Claims8In the invention described in the above, when the passenger is in the front seat boarding state and the occupant is only in the driver seat among the passenger seat and the driver seat, the air conditioning zone on the driver seat side of the front seat air conditioning zone (10a) The air conditioning zone on the passenger's seat side is separated by an air curtain, so if the passenger is on the driver's seat only in the front seat riding state, the front seat air conditioning unit The effect of saving the capacity of (100) can be further improved.
[0024]
Claims9As described above, it is preferable to add at least one of a ventilation function, a cleaning function, a deodorizing function, and a circulation function to the air curtain unit (300).
[0025]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows an overall layout of this embodiment in which the present invention is applied to a one-box type RV vehicle. The vehicle air conditioner of the present embodiment includes a front seat
[0027]
The front seat
[0028]
Further, the rear seat
[0029]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0030]
In addition, the code |
[0031]
Next, a specific configuration of the front seat
[0032]
In FIG. 3, a front seat
[0033]
The
[0034]
The inside / outside
[0035]
Here, the partial outside air introduction mode is a mode in which the inside air introduction amount is set to be larger than the outside air introduction amount. In the partial outside air introduction mode in the present embodiment, the air volume ratio between the inside air and the outside air. Is set to mainly introduce the inside air so as to be 8: 2 to 9: 1.
[0036]
The inside / outside
[0037]
Further, the most downstream side (leeward side) of the
[0038]
In addition, a
[0039]
Furthermore, a
[0040]
In addition, two
[0041]
Incidentally, in the face mode, the entire amount of the conditioned air is blown out from the
[0042]
The
[0043]
The
[0044]
Among these, the
[0045]
When the
[0046]
The cooling
[0047]
The
The
[0048]
Next, a specific configuration of the rear seat
[0049]
In the rear seat
[0050]
Next, a specific configuration of the
[0051]
As shown in FIG. 4, the
[0052]
In the
[0053]
In addition, a
[0054]
Next, the configuration of the control system of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The
[0055]
Here, each switch on the
[0056]
Of these, the front seat A /
[0057]
The air
[0058]
The outlet switch includes a face (FACE) switch 58 for fixing to the FACE mode, a high level (B / L) switch 59 for fixing to the B / L mode, and a foot (FOOT) for fixing to the FOOT mode. )
[0059]
The switches on the control panel provided in the vicinity of the
[0060]
As shown in FIG. 5, each sensor includes an inside
[0061]
Among these, the post-evaporation temperature sensor 67 is specifically formed of a thermistor that is disposed immediately after the
[0062]
Next, a control process of the
[0063]
The
[0064]
First, when the ignition switch is turned on and DC power is supplied to the
[0065]
Subsequently, a target blowing temperature TAO of air blown into the
[0066]
[Expression 1]
TAO = KSET × TSET−KR × TR−KAM × TAM−KS × TS + C where TSET is a set temperature set by the
[0067]
Next, the blower voltage (voltage applied to the blower motor 122) corresponding to the target blowing temperature is determined from the characteristic diagram (see FIG. 8) stored in advance in the ROM (step S50).
[0068]
Next, when the
[0069]
Next, the suction port mode is determined as one of a complete outside air introduction mode, an inside / outside air (semi-inside air) introduction mode, a complete inside air introduction mode, and a partial outside air introduction mode (step S70). Details of step S70 will be described later.
[0070]
Next, the target damper opening degree (SW) of the
[0071]
[Expression 2]
SW = {(TAO-TE) / (TW-TE)} × 100 (%)
TE is the post-evaporation temperature detected by the post-evaporation temperature sensor 67, and TW is the cooling water temperature detected by the cooling
[0072]
When calculated as SW ≦ 0 (%), the
[0073]
Next, the control state of the
[0074]
Next, the details of step S70 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 10. First, it is determined whether or not the passenger is in the front seat boarding state where the passenger is in only the front seat
[0075]
And when it determines with it not being in a front seat boarding state in step S71, the suction low mode corresponding to target blowing temperature is determined from the characteristic view (refer FIG. 11) memorize | stored beforehand in ROM (step S72). Here, in the determination of the suction low mode, as the target blowing temperature rises from the low temperature side to the high temperature side, the setting is switched from the complete inside air introduction mode → the inside / outside air (half inside air) introduction mode → the complete outside air introduction mode.
[0076]
On the other hand, when it is determined in step S71 that the vehicle is in the front seat riding state, a voltage is applied to the
[0077]
Here, since whether or not the window glass is fogged is determined by the humidity inside the window glass and the temperature of the window glass, values related to these humidity and temperature (for example, the vehicle speed that affects the temperature of the window glass). Or the outside air temperature TAM, etc.) may be taken into consideration, and the determination in step S74 may be performed.
[0078]
When the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T4, the inside / outside
[0079]
Next, the operation of the air conditioner configured as described above will be briefly described.
[0080]
The air flowing in the
[0081]
The air cooled by the
[0082]
When the rear seat air conditioner (A / C) switch 56 is not turned on, it is determined that the passenger is in the front seat and the air curtain unit S73 is operated. As a result, air that is about to flow from the front seat
[0083]
Further, it is determined that the vehicle is in the front seat state, and further, when the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T4, it is determined that the window glass is not in a cloudy state, and suction is performed regardless of the change in the target blowing temperature TAO. Always keep the mouth mode partly outside air introduction mode.
[0084]
Accordingly, when the
[0085]
Further, by setting the partial outside air introduction mode when the front seat is in the riding state as described above, a circulating wind flow in the front seat air-
[0086]
In the case where the front seat
[0087]
In addition, when the window glass is clouded, it is prohibited to maintain a part of the outside air introduction mode, and the suction port mode is determined according to the change in the target blowing temperature TAO, so that the window glass is fogged. Can be prevented in advance.
[0088]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the
[0089]
Specifically, the opening area S1 of the
[0090]
Accordingly, as shown in FIG. 13, the maximum wind speed portion Cmax is located in the
[0091]
Here, the inventor of the present invention experimented how the degree to which the conditioned air can be prevented from flowing out of the air curtain into the rear seat
[0092]
As initial conditions of the experiment, set temperature TSET = 25 ° C., outside air temperature TAM = 35 ° C., solar radiation amount TS = 1 kW / m2The room temperature TR = 60 ° C., the suction port mode is an inside air introduction mode for introducing only the inside air, and the wind speed ratio between the main flow and the side flow is 0.5.
[0093]
Then, from this initial state, the
[0094]
FIG. 14 is a graph showing the measurement results of the above-described experiment. ΔT in the figure indicates the temperature difference between the front seat and rear seat air-
[0095]
Further, as a result of performing the above experiment with the wind speed ratio fixed at 0.5, the blower voltage set to HI, and the main wind speed changed, as shown in FIG. 16, the main wind speed was changed to 4 to 8 m / s. (Air volume is 180-350mThree/ H), the temperature difference ΔT can be increased to about 5 ° C. or more. In particular, the mainstream wind speed is about 6 m / s (the air volume is about 300 m).Three/ H), the temperature difference ΔT can be peaked (about 8 ° C.).
[0096]
Here, the blower voltage is ME (the air volume of the
[0097]
In this embodiment, the wind speed ratio is set to 0.5 by setting the ratio of the opening area S1 of the
[0098]
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the air blown out from the
[0099]
Here, in the experiment for measuring the temperature difference ΔT described in the second embodiment, the wind speed ratio is fixed to 0.5, the mainstream wind speed is fixed to about 6 m / s, and the air curtain is blown out from the
[0100]
(Fourth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 19, the auxiliary | assistant
[0101]
Here, in the first to third embodiments, the inside air introduced into the
[0102]
Therefore, it is promoted that the inside air flows between the front seat
[0103]
In this embodiment, the auxiliary
[0104]
(Fifth embodiment)
In the first to fourth embodiments, the
[0105]
In the present embodiment, as described in the second embodiment, the maximum wind speed portion Cmax is located in the
[0106]
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 22, in the
[0107]
Here, when the
[0108]
(Seventh embodiment)
The
[0109]
Thereby, especially in the vehicle air conditioner that does not have the rear seat
[0110]
(Eighth embodiment)
In the present embodiment, the
[0111]
Further, as shown in FIG. 25, the
[0112]
(Other embodiments)
In the first to eighth embodiments, the suction low mode in step S75 is set to the partial outside air introduction mode set so that the inside air introduction amount is larger than the outside air introduction amount. However, the present invention is not limited to this. In step S75, the suction port mode may be set to the inside air introduction mode that introduces at least inside air. For example, the suction low mode complete inside air mode in step S75 may be set, or the mode may be set so that the inside air introduction amount is smaller than the outside air introduction amount. It is empirically known that the difference in air pressure between the front seat air-
[0113]
In the case of the front seat boarding state, in the first embodiment, when the fogging state determining means (step S74) determines that the window glass is fogged, it relates to the change in the target blowing temperature TAO. However, the present invention abolishes the fog state determination means and introduces at least the inside air in the suction port mode regardless of whether or not the window glass is fogged. The inside air introduction mode may be set. In particular, when the air outlet mode in step S75 is set so that the inside air introduction amount is equal to or less than the outside air introduction amount, the humidity in the passenger compartment decreases, so even if the target outlet temperature TAO is the predetermined temperature T4. The window glass is not necessarily cloudy. Therefore, in such a setting, the fogging state determination means is abolished, and the suction port mode is set to at least the inside air mode in step S75 when the front seat is in the riding state regardless of whether or not the window glass is fogged. It is preferable to adopt the inside air introduction mode for introducing.
[0114]
In the first to eighth embodiments, the cross-flow fan is applied to the
[0115]
Further, in the first embodiment, the boarding state determination means (step S71) determines that the vehicle is in the front seat boarding state when the rear seat
[0116]
Moreover, in the said 2nd Embodiment, the
[0117]
Further, the vehicle air conditioner of the present invention has a function of partitioning the air conditioning zone on the driver's seat side and the air conditioning zone on the passenger seat side of the front seat
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall layout of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing the position of an air curtain by the air conditioner of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an overall configuration of the air conditioner of FIG. 1;
4 is a schematic diagram showing a structure of an air curtain unit of the air conditioner of FIG. 1. FIG.
5 is a block diagram showing a control system of the air conditioner of FIG. 3. FIG.
6 is a front view showing details of a control panel of the air conditioner of FIG. 3. FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing basic control processing by the air conditioner ECU of FIG. 5;
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a target blowing temperature and a blower voltage according to the flowchart of FIG.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a target outlet temperature and an outlet mode according to the flowchart of FIG.
10 is a flowchart showing an outlet mode determination process according to the flowchart of FIG. 7;
11 is a characteristic diagram showing a relationship between a target outlet temperature and a suction port mode according to the flowchart of FIG.
FIG. 12 is a schematic diagram showing a structure of an air curtain unit of an air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
13 is an explanatory diagram for explaining the Coanda effect by the air curtain unit of FIG. 12;
FIG. 14 is an experimental result showing an air curtain effect by the air conditioner according to the second embodiment, and is a graph showing a relationship between time and room temperature.
FIG. 15 is an experimental result showing an air curtain effect by the air conditioner according to the second embodiment, and is a graph showing a relationship between time and temperature difference ΔT.
FIG. 16 is an experimental result showing an air curtain effect by the air conditioner according to the second embodiment, and is a graph showing a relationship between a mainstream wind speed and a temperature difference ΔT.
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the blowing angle of air blown from an air curtain unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an experimental result showing an air curtain effect by the air conditioner according to the third embodiment, and is a graph showing a relationship between the blowing angle and the temperature difference ΔT.
FIG. 19 is a perspective view showing an air conditioner according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a perspective view showing an air conditioner according to a fifth embodiment of the present invention.
21 is a schematic diagram showing the position of an air curtain by the air conditioner of FIG. 20;
FIG. 22 is a schematic diagram showing an air curtain unit of an air conditioner according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 23 is a schematic diagram showing an air curtain unit of an air conditioner according to an eighth embodiment of the present invention.
24 is a schematic view showing a state in which the sunroof in FIG. 23 is opened.
FIG. 25 is a schematic diagram showing an air curtain unit of an air conditioner according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10a ... front seat air conditioning zone, 10b ... rear seat air conditioning zone,
100 ... Front seat air conditioning unit, 120 ... Centrifugal blower (air blowing means),
113 ... Inside / outside air switching damper (inside / outside air switching means),
300: Air curtain unit, S71: Riding state determination means.
Claims (9)
車両前方側から前記前席空調ゾーン(10a)に向けて空調風を送風する送風手段(120)、および前記空調風となる内気と外気の導入割合を調整する内外気切替手段(113)を有する前席空調ユニット(100)と、
車室内のうち前記前席空調ゾーン(10a)のみに乗員が乗車している前席乗車状態であるか否かを判定する乗車状態判定手段(S71)とを備え、
前記乗車状態判定手段(S71)が前記前席乗車状態を判定した場合には、前記エアカーテンユニット(300)を作動させるとともに、前記内外気切替手段(113)を、少なくとも内気を導入する内気導入モードに維持させるようになっており、
さらに、前記エアカーテンユニット(300)には、送風ファン(320)を内蔵するケーシング(310)と、前記ケーシング(310)に接続されて車室内に空気を吹き出す吹出口(341)が開口する吹出ダクト(340)とが備えられ、
前記吹出口(341)での風速分布のうち最大風速部分(Cmax)が、前記吹出口(341)のうち車両前後方向の中心よりも車両後方側に偏って位置するように、前記吹出口(341)の車両前方側部分に、車両前方側に開口面積を拡大する拡大部(342)が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。An air curtain unit (300) for blowing air in the vehicle interior to form an air curtain between the front seat air conditioning zone (10a) on the front seat side and the rear seat air conditioning zone (10b) on the rear seat side in the vehicle interior ;
Blowing means (120) for blowing conditioned air toward the front seat air conditioning zone (10a) from the front side of the vehicle, and inside / outside air switching means (113) for adjusting the introduction ratio of the inside air and the outside air serving as the conditioned air Front seat air conditioning unit (100),
Riding state determination means (S71) for determining whether or not the front seat is in a passenger seated state in which only passengers are in the front seat air conditioning zone (10a) in the passenger compartment,
When the riding state determining means (S71) determines the front seat riding state, the air curtain unit (300) is operated, and the inside / outside air switching means (113) introduces at least inside air. To maintain the mode ,
Further, the air curtain unit (300) has a casing (310) containing a blower fan (320) and a blowout opening (341) connected to the casing (310) for blowing air into the vehicle interior. A duct (340),
Of the wind speed distribution at the air outlet (341), the maximum air velocity portion (Cmax) is located on the air outlet side of the air outlet (341) so as to be biased toward the vehicle rear side from the center in the vehicle front-rear direction. The vehicle air conditioner is characterized in that an enlarged portion (342) that enlarges the opening area is formed on the vehicle front side in the vehicle front side portion of 341) .
前記乗車状態判定手段(S71)が前記前席乗車状態を判定した場合であっても、前記曇り状態判定手段(S74)により前記窓ガラスが曇る状態であると判定され、かつ、内気導入量が外気導入量よりも多くなるように前記内気導入モードが設定されている場合には、前記内外気切替手段(113)を、外気を導入する外気導入モードに維持させることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。A fog state determination means (S74) for determining whether or not the window glass of the vehicle is fogged;
Even when the boarding state determination means (S71) determines the front seat riding state, the fogging state determination means (S74) determines that the window glass is cloudy and the amount of inside air introduced is When the inside air introduction mode is set so as to be larger than the outside air introduction amount, the inside / outside air switching means (113) is maintained in the outside air introduction mode for introducing outside air. The vehicle air conditioner described in 1.
開口面積S1は開口面積S2の0.25〜0.5倍に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。The opening area of the enlarged opening part (341a) formed by the enlarged part (342) is S1, and the main stream opening part (341b) which is the vehicle rear side part of the enlarged opening part (341a) in the outlet (341). ) Is the opening area of S2,
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2 , wherein the opening area S1 is 0.25 to 0.5 times the opening area S2.
前記ケーシング(310)の空気吸込口(311)に接続された補助吸い込みダクト(360)を備え、
前記補助吸い込みダクト(360)の先端を、前記床部(15)から所定高さだけ高い位置に配置したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。The air curtain unit (300) is arranged on the floor (15) of the passenger compartment and blows out air from below to above,
An auxiliary suction duct (360) connected to the air inlet (311) of the casing (310),
The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4 , wherein a tip of the auxiliary suction duct (360) is disposed at a position higher than the floor (15) by a predetermined height.
前記乗車状態判定手段(S71)は、前記後席空調ユニット(200)が停止している場合に前記前席乗車状態であると判定することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。A rear seat air conditioning unit (200) for air conditioning the rear seat air conditioning zone (10b);
The riding state determining means (S71) is any one of claims 1 to 5 wherein the rear seat air conditioning unit (200) and judging that the said front seat riding condition when it is stopped The vehicle air conditioner described in 1.
前記補助内気ダクト(150)の先端を、前記前席および後席空調ゾーン(10a、10b)の境界近傍に配置したことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用空調装置。An auxiliary internal air duct (150) connected to the internal air inlet (111) of the front seat air conditioning unit (100);
Wherein the tip of the auxiliary inside air duct (150), for a vehicle according to any one of claims 1 to 6, characterized in that disposed near the boundary of the front seat and rear seat air zone (10a, 10b) Air conditioner.
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