JP5626094B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、内気および外気を異なる吹出口から吹き出すことのできる内外気二層式の車両用空調装置に関する。

従来、車室内へ送風される送風空気を冷却する冷却用熱交換器を備える車両用空調装置が知られている。この種の車両用空調装置では、冷却用熱交換器にて発生した臭いが送風空気とともに車室内へ流入してしまうことが問題となる。

ここで、この臭いの発生原因は、冷却用熱交換器にて送風空気を露点温度以下まで冷却して送風空気に含まれる水分を凝縮させてしまうと、臭いを発生させるカビ胞子や微生物等の原因物質が湿潤した冷却用熱交換器の外表面に付着してしまうことにある。さらに、送風空気の臭いは、原因物質が付着した冷却用熱交換器の外表面が乾燥する際に強くなることが知られている。

そこで、特許文献１の車両用空調装置では、冷却用熱交換器を通過した送風空気を車室内に吹き出す複数の吹出口へ導くダクト内に、外来光により再生可能な光触媒脱臭装置を配置して、光触媒脱臭装置によって臭いが取り除かれた送風空気を車室内に吹き出すようにしている。

また、特許文献２には、冷却用熱交換器を備える車両用空調装置の一種として、車室内へ送風される送風空気の空気通路として第１、第２空気通路を形成するケーシングを有し、さらに、第１空気通路を流通する送風空気を乗員の上半身へ向けて吹き出すフェイス吹出口および第２空気通路を流通する送風空気を乗員の下半身へ向けて吹き出すフット吹出口を設けた、いわゆる内外気二層式の車両用空調装置が開示されている。

特開２００５−２５４９９０号公報 特開平１１−１１５４５０号公報

しかしながら、特許文献１のように、ダクト内に光触媒脱臭装置を配置することは、車両用空調装置の製造コストを増加させてしまう点で望ましくない。これに対して、光触媒脱臭装置等を追加することなく、送風空気を車室内に吹き出す複数の吹出口の開閉状態を変化させることによって、臭いによる乗員の不快感を抑制する「臭気排出制御」と呼ばれる制御が知られている。

具体的には、この「臭気排出制御」では、車両用空調装置の始動後、車室内への送風が開始されてから所定時間を経過するまでは、フェイス吹出口等から送風空気が吹き出されることを禁止して、フット吹出口から送風空気を吹き出すようにしている。

これにより、車両用空調装置の使用後に冷却用熱交換器の外表面が乾燥することによってケーシング内の空気通路に滞留していた臭いが、送風空気とともに乗員の上半身（顔）側へ向けて吹き出されてしまうことを抑制し、さらに、空気通路に滞留していた臭いを乗員の下半身（足下）側へ排出した後に、フェイス吹出口から送風空気を吹き出すことで、臭いによる乗員の不快感を抑制している。

ところが、この「臭気排出制御」を、特許文献２に開示されているような内外気二層式の車両用空調装置に適用しても、臭いによる乗員の不快感を充分に抑制できないことがある。その理由は、一般的な内外気二層式の車両用空調装置では、第１空気通路を流れる送風空気を、フェイス吹出口あるいは車両窓ガラスへ向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口から吹き出すからである。

つまり、内外気二層式の車両用空調装置にて「臭気排出制御」を実行し、車室内への送風が開始されてから所定時間を経過するまで、フェイス吹出口から送風空気が吹き出されることを禁止しても、第１空気通路内に滞留している臭いは排出されないので、所定時間の経過後に乗員の顔に近い位置に送風空気を吹き出すフェイス吹出口あるいはデフロスタ吹出口から送風空気を吹き出すと、臭いによる乗員の不快感を抑制することができない。

本発明は上記点に鑑みて、第１送風手段から送風された第１送風空気を第１空気通路を介して乗員の上半身へ向けて吹き出し、第２送風機から送風された第２送風空気を第２空気通路を介して乗員の下半身へ向けて吹き出す車両用空調装置において、臭いによる乗員の不快感を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内へ向けて空気を送風する第１、第２送風ファン（１２ａ、１２ｂ）と、第１送風ファン（１２ａ）から送風された第１送風空気を流通させる第１空気通路（Ａ１）および第２送風ファン（１２ｂ）から送風された第２送風空気を流通させる第２空気通路（Ａ２）を形成するケーシング（１１）と、第１、第２送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１５）とを備え、ケーシング（１１）には、少なくとも第１送風空気を乗員の上半身へ向けて吹き出すフェイス開口部（１１ｄ）、および、少なくとも第２送風空気を乗員の下半身へ向けて吹き出すフット開口部（１１ｅ）が形成された車両用空調装置であって、
フェイス開口部（１１ｄ）の開度を調整するフェイスドア（２０ｂ）と、フット開口部（１１ｅ）の開度を調整するフットドア（２０ｃ）と、フェイス開口部（１１ｄ）およびフット開口部（１１ｅ）よりも第１、第２送風空気流れ上流側に配置されて、第１空気通路（Ａ１）と第２空気通路（Ａ２）とを連通させる連通路（１１ｆ）と、連通路（１１ｆ）を開閉する連通路ドア（２０ｄ）とを備え、
フェイス開口部（１１ｄ）およびフット開口部（１１ｅ）を介して車室内へ向けて吹き出される送風空気の吹出モードとして、
フェイス開口部（１１ｄ）の開度をフット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させるとともに、連通路（１１ｆ）を閉じるフットモード、および
フェイス開口部（１１ｄ）の開度をフット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させるとともに、連通路（１１ｆ）を開く臭気排出モードを有することを特徴とする。

これによれば、送風空気の吹出モードとして、臭気排出モードを有しているので、第１空気通路（Ａ１）を流れる第１送風空気を、連通路（１１ｆ）を介してフット開口部（１１ｅ）を介して乗員の下半身（足下）へ吹き出すことができる。

さらに、臭気排出モードでは、フェイス開口部（１１ｄ）の開度をフット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させるので、第１空気通路を流れる送風空気のうち、フェイス開口部（１１ｄ）を介して乗員の上半身へ吹き出される風量よりも、フット開口部（１１ｅ）を介して乗員の上半身へ吹き出される風量を増加させることができる。
従って、臭気排出モードに切り替えることによって、第１空気通路（Ａ１）の冷却用熱交換器（１５）にて発生した臭いを主に乗員の下半身（足下）側へ排出することが可能となり、臭いによる乗員の不快感を抑制することができる。
また、請求項１に記載の発明では、フットモード時に連通路（１１ｆ）を閉じるから、第１、第２送風ファン（１２ａ、１２ｂ）により送風される送風空気を第１、第２空気通路（Ａ１、Ａ２）にそれぞれ独立して流通させることができる。

なお、請求項に記載された「フェイス開口部（１１ｄ）の開度をフット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させる」とは、フェイス開口部（１１ｄ）が僅かな開度であっても開いていることのみを意味するものではなく、フェイス開口部（１１ｄ）が全閉状態（閉塞された状態）となっていることも含まれる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、ケーシング（１１）には、第１送風空気を車両窓ガラス（Ｗ）へ向けて吹き出すデフロスタ開口部（１１ｃ）が形成されており、デフロスタ開口部（１１ｃ）の開度を調整するデフロスタドア（）を備え、臭気排出モードでは、デフロスタ開口部（１１ｃ）の開度をフット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させることを特徴とする。

これによれば、送風空気を乗員の顔に近い部位である車両窓ガラス（Ｗ）へ向けて吹き出すデフロスタ開口部（１１ｃ）を有する車両用空調装置であっても、請求項１に記載の発明と同様に、臭気排出モードに切り替えることによって、第１空気通路（Ａ１）内に位置付けられる冷却用熱交換器（１５）にて発生した臭いを主に乗員の下半身（足下）側へ排出することが可能となる。

なお、請求項に記載された「デフロスタ開口部（１１ｃ）の開度をフット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させる」とは、デフロスタ開口部（１１ｃ）が僅かな開度であっても開いていることのみを意味するものではなく、デフロスタ開口部（１１ｃ）が全閉状態（閉塞された状態）となっていることも含まれる。

従って、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の車両用空調装置において、臭気排出モードでは、フェイス開口部（１１ｄ）およびデフロスタ開口部（１１ｃ）を全閉とし、フット開口部（１１ｅ）を全開としてもよい。

これにより、第１空気通路（Ａ１）を流れる送風空気の全風量をフット開口部（１１ｅ）を介して乗員の下半身へ向けて吹き出すことができる。その結果、臭気排出モードに切り替えることによって、第１空気通路（Ａ１）内で発生した臭いを確実に乗員の下半身（足下）側へ排出することが可能となる。

請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、臭気排出モードは、少なくとも第１送風ファン（１２ａ）による送風が開始された後、予め定めた基準時間（ＫＴ）が経過するまでの間に切り替えられる吹出モードであることを特徴とする。

これによれば、少なくとも第１送風ファン（１２ａ）による送風が開始されてから基準時間（ＫＴ）を経過するまでの間は、第１空気通路を流れる送風空気のうち乗員の顔に近い部位へ送風される風量を減少させて、第１空気通路を流れる送風空気を主に乗員の下半身へ向けて吹き出すことができる。

従って、車両用空調装置の作動停止後に冷却用熱交換器（１５）の外表面が乾燥することによってケーシング（１１）内の第１空気通路（Ａ１）に滞留していた臭いを乗員の下半身（足下）側へ排出した後に、フェイス吹出口（１１ｄ）を介して送風空気を吹き出すことができ、臭いによる乗員の不快感を効果的に抑制することができる。

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。

車両用空調装置の全体構成を示す車両の模式的な断面図である。 臭気排出制御時におけるタイムチャートである。

以下、図１、２を用いて、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成を説明するための車両の模式的な一部断面図である。まず、車両用空調装置１は、車室内へ送風される送風空気の温度調整、湿度調整を行う室内空調ユニット１０を備えている。

この室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング１１内に送風機１２、蒸発器１５、エアミックスドア１７、ヒータコア１６等を収容したものである。

ケーシング１１は、その内部に車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて形成されている。さらに、本実施形態のケーシング１１の内部には、その内部に形成された空気通路を上方側の第１空気通路Ａ１と下方側の第２空気通路Ａ２の２つの空気通路に仕切る仕切板１１ａが配置されている。

送風機１２は、車室内へ向けて送風空気を送風するもので、遠心多翼ファン（シロッコファン）からなる第１、第２送風ファン１２ａ、１２ｂを、共通する電動モータ（図示せず）にて駆動する電動送風機であって、後述する空調制御装置から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。従って、この電動モータは、送風機１２の送風能力変更手段を構成している。

より具体的には、第１、第２送風ファン１２ａ、１２ｂは、それぞれ第１、第２空気通路Ａ１、Ａ２に配置された図示しない第１、第２スクロールケーシング内に回転可能に収容されている。これにより、第１送風ファン１２ａによって送風された第１送風空気は、図１の実線矢印に示すように第１空気通路Ａ１を流通し、第２送風ファン１２ｂによって送風された第２送風空気は、図１の破線矢印に示すように第２空気通路Ａ２を流通する。

さらに、本実施形態では、送風機１２の空気流れ上流側であって、ケーシング１１の空気流れ最上流側に、第１、第２送風ファン１２ａ、１２ｂの吸い込み側へ導入される車室外空気（外気）および車室内空気（内気）との導入割合を変化させる内外気切替装置１３を配置している。

内外気切替装置１３には、第１送風ファン１２ａの吸い込み側へ内気を導入させる内気導入口１３ａ、および、第１、第２送風ファン１２ａ、１２ｂの吸い込み側へ外気を導入させる外気導入口１３ｂが形成されている。さらに、内外気切替装置１３の内部には、内気導入口１３ａおよび外気導入口１３ｂの開口面積を連続的に調整して、第１送風ファン１２ａの吸いこみ側へ導入させる内気と外気との風量割合を変化させる内外気切替ドア１３ｃが配置されている。

内外気切替ドア１３ｃは、図示しない内外気切替装置用の電動アクチュエータ（サーボモータ）によって駆動される回転軸と、その一端側に回転軸が連結された板状のドア本体部を有する、いわゆる片持ちドアで構成されている。また、内外気切替装置用の電動アクチュエータは、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、この電動アクチュエータが内外気切替ドア１３ｃを変位させることによって、第１、第２送風ファン１２ａ、１２ｂの吸い込み側へ導入される内気および外気の導入モードを切り替えている。この導入モードとしては、具体的に、内気モード、外気モード、内外気混入モードが設けられている。

内気モードは、第１、第２空気通路Ａ１、Ａ２の双方へ内気を導入するモードであり、内外気切替ドア１３ｃが、内気導入口１３ａを全開とするとともに外気導入口１３ｂを全閉とすることによって、第１送風ファン１２ａの吸い込み側へ内気を導入し、第２送風ファン１２ｂの吸い込み側へ外気を導入するモードである。

外気モードは、第１、第２空気通路Ａ１、Ａ２の双方へ外気を導入する車室内に外気を吹き出すモードであり、内外気切替ドア１３ｃが、それぞれ内気導入口１３ａを全閉とするとともに外気導入口１３ｂを全開とすることによって、第１、第２送風ファン１２ａ、１２ｂの双方の吸い込み側へ外気を導入するモードである。

内外気混入モードは、内外気切替ドア１３ｃが内気導入口１３ａおよび外気導入口１３ｂの双方を開くことによって、第１送風ファン１２ａの吸い込み側へ内気を導入し、第２送風ファン１２ｂの吸い込み側へ外気を導入するモードである。

次に、送風機１２の空気流れ下流側には、蒸発器１５が配置されている。蒸発器１５は、図示しない蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する構成機器の１つであり、冷凍サイクル内の低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

この蒸発器１５は、ケーシング１１内に配置された仕切板１１ａに設けられた貫通穴を貫通するように配置されて、その上方側熱交換部が第１空気通路Ａ１内に位置付けられ、下方側熱交換部が第２空気通路Ａ２内に位置付けられている。

従って、蒸発器１５の上方側熱交換部では第１送風空気が冷却され、蒸発器１５の下方側熱交換部では第２送風空気が冷却される。なお、ケーシング１１のうち第２空気通路Ａ２の蒸発器１５の下方側には、蒸発器１５で発生した凝縮水（ドレン水）を排出するためのドレン水排出口１１ｂが設けられている。

さらに、蒸発器１５の空気流れ下流側には、ヒータコア１６が配置されている。ヒータコア１６は、図示しないエンジン冷却水回路を循環する高温のエンジン冷却水を内部に流入させ、エンジン冷却水と蒸発器１５通過後の冷風とを熱交換させて、冷風を加熱する加熱用熱交換器である。

このヒータコア１６は、蒸発器１５と同様に、ケーシング１１内に配置された仕切板１１ａに設けられた貫通穴を貫通するように配置されて、その上方側熱交換部が第１空気通路Ａ１内に位置付けられ、下方側熱交換部が第２空気通路Ａ２内に位置付けられている。従って、ヒータコア１６の上方側熱交換部では蒸発器１５の上方側熱交換部にて冷却された第１送風空気が加熱され、ヒータコア１６の下方側熱交換部では蒸発器１５の下方側熱交換部にて冷却された第２送風空気が加熱される。

さらに、ヒータコア１６の上方側熱交換部を通過した第１送風空気は、第１空気通路Ａ１内のヒータコア１６の空気流れ下流側に設けられた第１混合空間Ｂ１へ流入し、ヒータコア１６の下方側熱交換部を通過した第２送風空気は、第２空気通路Ａ２内のヒータコア１６の空気流れ下流側に設けられた第２混合空間Ｂ２へ流入する。

また、第１空気通路Ａ１のヒータコア１６の上方側には、蒸発器１５の上方側熱交換部にて冷却された冷風をヒータコア１６の上方側熱交換部を迂回させて第１混合空間Ｂ１へ流す第１バイパス通路Ｃ１が形成されており、第２空気通路Ａ２のヒータコア１６の下方側には、蒸発器１５の下方側熱交換部にて冷却された冷風をヒータコア１６の下方側熱交換部を迂回させて第２混合空間Ｂ２へ流す第２バイパス通路Ｃ２が形成されている。

第１、第２混合空間Ｂ１、Ｂ２は、それぞれヒータコア１６の上方側熱交換部および下方側熱交換部を通過した第１、第２送風空気（温風）と第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２を通過した第１、第２送風空気（冷風）とを混合する空間である。さらに、第１、第２混合空間Ｂ１、Ｂ２は、後述するように車室内へ吹き出される送風空気をケーシング１１から流出させる各開口部１１ｃ〜１１ｅに連通している。

また、蒸発器１５とヒータコア１６との間には、エアミックスドア１７が配置されている。エアミックスドア１７は、蒸発器１５通過後の空気のうち、ヒータコア１６の上方側熱交換部を通過する送風空気量と第１バイパス通路Ｃ１を通過する送風空気量との風量割合、および、ヒータコア１６の下方側熱交換部を通過する送風空気量と第２バイパス通路Ｃ２を通過する送風空気量との風量割合を同時に調整する風量割合調整手段である。

本実施形態では、エアミックスドア１７として、平板状部材を、図示しないエアミックスドア用の電動アクチュエータ（サーボモータ）にてスライド変位させて、ヒータコア１６の送風空気流入面の開口面積および第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２の入口側の開口面積を同時に変化させるスライド式ドアを採用している。

より具体的には、本実施形態のエアミックスドア１７は、ヒータコア１６の開口面積を縮小させるに伴って第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２の入口側の開口面積を拡大させ、逆に、ヒータコア１６の開口面積を拡大させるに伴って第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２の入口側の開口面積を縮小させるようになっている。

そして、このエアミックスドア１７によるヒータコア１６および第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２入口側の開口面積の調整によって、第１、第２混合空間Ｂ１、Ｂ２へ流入する冷風量と温風量との風量割合がそれぞれ調整されて、第１、第２混合空間Ｂ１、Ｂ２にて混合された空調風の温度が調整される。

従って、エアミックスドア１７は、車室内へ吹き出される空調風の温度を調整する温度調整手段としての機能も果たしている。なお、エアミックスドア用の電動アクチュエータは、空調制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。

ケーシング１１の空気流れ最下流部には、車室内へ吹き出される送風空気をケーシング１１から流出させるデフロスタ開口部１１ｃ、フェイス開口部１１ｄ、フット開口部１１ｅが形成されている。

デフロスタ開口部１１ｃは、第１混合空間Ｂ１に連通するように設けられ、車両窓ガラスＷへ向けて吹き出される送風空気を流出させる開口穴である。このデフロスタ開口部１１ｃは、デフロスタダクト１８ａを介して車室内に配置されたデフロスタ吹出口１９ａに接続され、このデフロスタ吹出口１９ａから車両窓ガラスＷの内面へ向けて空調風が吹き出される。

フェイス開口部１１ｄは、デフロスタ開口部１１ｃと同様に第１混合空間Ｂ１に連通するように設けられ、乗員の上半身へ向けて吹き出される送風空気を流出させる開口穴である。このフェイス開口部１１ｄは、フェイスダクト１８ｂを介して車室内に配置されたフェイス吹出口１９ｂに接続されており、このフェイス吹出口１９ｂから乗員の上半身へ向けて空調風が吹き出される。

フット開口部１１ｅは、第２混合空間Ｂ２に連通するように設けられ、乗員の下半身（足下）に向かって吹き出される送風空気を流出させる開口穴である。このフット開口部１１ｅは、フットダクト１８ｃを介して、フット吹出口１９ｃに接続されている。そして、このフット吹出口１９ｃから、乗員の下半身（足下）へ向けて空調風が吹き出される。

これらの各開口部１１ｃ〜１１ｅの上流部には、それぞれデフロスタドア２０ａ、フェイスドア２０ｂ、および、フットドア２０ｃが回転自在に配置されている。これらの各ドア２０ａ〜２０ｃは、それぞれ電動アクチュエータ（サーボモータ）によって駆動される回転軸と、その板面の略中央部に回転軸が連結された板状のドア本体部を有する、いわゆるバタフライドアで構成されている。

さらに、各ドア２０ａ〜２０ｃの回転軸は、図示しないリンク機構を介して連結されており、各ドア２０ａ〜２０ｃは、共通の電動アクチュエータによって開閉操作される。なお、吹出モード切替手段用の電動アクチュエータは、空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

また、本実施形態の仕切板１１ａには、ヒータコア１６よりも空気流れ下流側であって、第１空気通路Ａ１におけるデフロスタ開口部１１ｃおよびフェイス開口部１１ｄよりも空気流れ上流側の部位と第２空気通路Ａ２におけるフット開口部１１ｅよりも空気流れ上流側の部位とを連通させる位置に、仕切板１１ａの第１空気通路側と第２空通路側とを貫通する貫通穴が設けられている。

この貫通穴は、デフロスタ開口部１１ｃ、フェイス開口部１１ｄおよびフット開口部１１ｅよりも第１、第２送風空気流れ上流側に配置されて、第１空気通路Ａ１と第２空気通路Ａ２とを連通させる連通路１１ｆを構成している。さらに、この連通路１１ｆには、連通路１１ｆを開閉する、前述の内外気切替ドア１３ｃと同様の片持ちドアで構成された連通路ドア２０ｄが配置されている。

従って、連通路ドア２０ｄが連通路１１ｆを開くことによって、第１送風空気をフット開口部１１ｅ側へ導き、第２送風空気をデフロスタ開口部１１ｃおよびフェイス開口部１１ｄ側へ導くこともできる。なお、この連通路ドア２０ｄは、連通路ドア用の電動アクチュエータによって開閉操作され、この連通路ドア用の電動アクチュエータも空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

これらの各ドア２０ａ〜２０ｄは、送風空気を吹き出す吹出口や、各吹出口から吹き出す送風空気を第１送風空気とするかあるいは第２送風機空気とするかが選択される吹出モードを切り替える吹出モード切替手段を構成している。さらに、本実施形態の車両用空調装置１には、吹出モード切替手段によって切り替えられる吹出モードとして、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、デフロスタモード、および、臭気排出モードが設けられている。

フェイスモードは、連通路ドア２０ｄが連通路１１ｆを閉じた状態で、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを閉じ、フェイスドア２０ｂがフェイス開口部１１ｄを全開し、フットドア２０ｃがフット開口部１１ｅを閉じることによって、フェイス吹出口１９ｂから、乗員の上半身へ向けて送風空気を吹き出す吹出モードである。

バイレベルモードは、連通路ドア２０ｄが連通路１１ｆを閉じた状態で、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを閉じ、フェイスドア２０ｂがフェイス開口部１１ｄを開き、フットドア２０ｃがフット開口部１１ｅを開くことによって、フェイス吹出口１９ｂおよびフット吹出口１９ｃから、それぞれ車室内乗員の上半身と下半身へ向けて送風空気を吹き出す吹出モードである。

フットモードは、連通路ドア２０ｄが連通路１１ｆを閉じた状態で、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを微少開度だけ開き、フェイスドア２０ｂがフェイス開口部１１ｄを微少開度だけ開き、フットドア２０ｃがフット開口部１１ｅを全開することによって、主に、フット吹出口１９ｃから、車室内乗員の下半身向けて送風空気を吹き出す吹出モードである。

さらに、臭気排出モードは、連通路ドア２０ｄが連通路１１ｆを開いた状態で、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを微少開度だけ開き、フェイスドア２０ｂがフェイス開口部１１ｄを微少開度だけ開き、フットドア２０ｃがフット開口部１１ｅを全開することによって、主に、フット吹出口１９ｃから、車室内乗員の下半身向けて送風空気を吹き出す吹出モードである。

上記説明から明らかなように、臭気排出モードは、フットモードに対して、連通路ドア２０ｄが連通路１１ｆを開くことが異なる。また、デフロスタモードは、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを全開とし、その他のドア２０ｂ〜２０ｄが各開口部１１ｄ、１１ｅおよび連通路１１ｆを閉じることによって、デフロスタ吹出口１９ａから車両フロント窓ガラスＷ内面に空調風を吹き出す吹出モードである。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の電気制御部について説明する。図示しない空調制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された送風機１２の電動モータ、第１、第２内外気切替装置用の電動アクチュエータ、エアミックスドア用の電動アクチュエータおよび吹出モード切替手段用の電動アクチュエータ等の作動を制御する。

また、空調制御装置の入力側には、内気の温度を検出する内気温センサ、外気の温度を検出する外気温センサ、日射量を検出する日射センサ、蒸発器１５から吹き出される送風空気の蒸発器吹出空気温度を検出する蒸発器温度センサ、ヒータコア１６に流入するエンジン冷却水温度を検出する水温センサ等の各種空調用センサ群（図示せず）が接続されている。

なお、本実施形態の蒸発器温度センサは、具体的に蒸発器１５の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサとして、蒸発器１５のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、蒸発器１５を流通する冷媒の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。

さらに、空調制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置される操作パネル（図示せず）が接続されており、各種空調用センサ群の検出信号および各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。

具体的には、この操作パネル設けられた各種空調操作スイッチとしては、冷凍サイクル（具体的には圧縮機）の作動指令信号を出力するエアコンスイッチ、車室内温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定手段をなす温度設定スイッチ、吹出モードをマニュアル設定する吹出モードスイッチ、導入モードをマニュアル設定する内外気切替スイッチ、送風機１２の風量をマニュアル設定する送風機作動スイッチ、車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除するオートスイッチ等が設けられている。

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。本実施形態の車両用空調装置１では、車両作動スイッチの投入により車両が作動状態となっている際に、操作パネルのオートスイッチおよびエアコンスイッチが投入されると、空調制御装置が、予めその記憶回路に記憶されている通常運転時用の空調制御プログラムを実行する。

通常運転時用の空調制御プログラムが実行されると、前述の空調用センサ群により検出された検出信号および操作パネルの操作信号が読込まれ、これらの信号に基づいて車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯが算出される。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは操作パネルの温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサによって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサによって検出された外気温、Ｔｓは日射センサによって検出される日射量、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインおよびＣは補正用の定数である。

さらに、空調制御装置が目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、送風機ユニットの電動モータ、各種電動アクチュエータ等の制御状態を決定し、決定した制御状態が得られるように各種アクチュエータに制御信号を出力する。そして、再び、検出信号および操作信号の読込み→目標吹出温度ＴＡＯの算出→新たな制御状態の決定→制御信号の出力といったルーチンを繰り返す。

例えば、送風機ユニットの電動モータの制御状態については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して決定される。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で電動モータへ出力する制御電圧を最大として送風空気量を最大量付近に制御し、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域に近づくに伴って送風空気量を減少させる。

エアミックスドア用の電動アクチュエータについては、エアミックスドア１７の開度が目標開度ＳＷとなるように決定される。具体的には、目標開度ＳＷは下記数式Ｆ２により算出される。
ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）〕×１００（％）…（Ｆ２）
ここで、Ｔｅは蒸発器温度センサによって検出された蒸発器吹出空気温度、Ｔｗは水温センサによって検出されたエンジン冷却水温度である。

なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１７の最大冷房位置であり、第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２入口側を全開とし、ヒータコア１６側を全閉とする。また、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア１７の最大暖房位置であり、第１、第２バイパス通路Ｃ１、Ｃ２入口側を全閉とし、ヒータコア１６側を全開とする。

第１、第２内外気切替装置用の電動アクチュエータについては、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域となる最大冷房時には内気モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域となる最大暖房時には第１内外気混入モードが選択される。

吹出モード切替手段用の電動アクチュエータについては、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切替える。

従って、フェイスモードは、主に目標吹出温度ＴＡＯが低温域となる夏季の冷房時に選択され、バイレベルモードは、主に目標吹出温度ＴＡＯが中温域となる春秋季の空調時に選択され、フットモードは、主に目標吹出温度ＴＡＯが低温域となる冬季の冷房時に選択されることになる。さらに、車室内湿度センサを設けて、この湿度センサの検出値から車両窓ガラスＷに曇りが発生する可能性が高い場合には、デフロスタモードを選択するようにしてもよい。

さらに、本実施形態の空調制御装置では、車両が作動状態となると、通常運転時用の空調制御プログラムとは別の制御プログラムを実行する。この制御プログラムでは、車両が作動状態となった後に、初めて送風機１２による送風が開始された後、予め定めた基準時間ＫＴ（例えば、１０秒）が経過するまでは、図２のタイムチャートに示すように、吹出モードを強制的に臭気排出モードに切り替える臭気排出制御が実行される。

従って、車両が作動状態となった後に、初めて送風機１２による送風が開始された後、予め定めた基準時間が経過するまでは、第１送風空気は連通路１１ｆを介してフット開口部１１ｅ側へ流れ込み、第２送風空気とともに、乗員の下半身（足下）へ向けて吹き出されることになる。

本実施形態の車両用空調装置１では、上記の如く作動するので、以下のような優れた効果を得ることができる。例えば、通常運転時の最大冷房時には、導入モードを内気モードとし、吹出モードをフェイスモードとすることで、内気循環型の速効冷房を実現でき、乗員の上半身（顔）へ向けて速やかに冷風を送風して空調フィーリングを向上させることができる。

また、通常運転時の最大暖房時には、導入モードを第１内外気混入モードとし、吹出モードをフットモードとすることで、車両窓ガラスＷへ向けて内気よりも湿度の低い外気を送風して車両窓ガラスＷの防曇性能を向上させるとともに、乗員の下半身（足下）へ向けて外気よりも温度の高い内気を送風して頭寒足熱型の快適な空調フィーリングを実現することができる。

さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、臭気排出モードを有しているので、第１空気通路Ａ１を流れる第１送風空気を、連通路１１ｆを介して主にフット開口部１１ｅを介して乗員の下半身（足下）へ吹き出すことができる。

そして、送風機１２による送風が開始されてから基準時間ＫＴを経過するまでの間は、吹出モードを強制的に臭気排出モードへ切り替える臭気排出制御を実行するので、第１空気通路を流れる送風空気のうち乗員の顔に近い部位へ送風される風量を減少させて、第１空気通路を流れる送風空気を主に乗員の下半身へ向けて吹き出すことができる。

従って、前回の車両用空調装置１の作動停止後に、湿潤していた蒸発器１５の外表面が乾燥することによって第１空気通路Ａ１に滞留していた臭いを乗員の下半身（足下）側へ排出した後に、デフロスタ吹出口１９ａおよびフェイス吹出口１９ｂから送風空気を吹き出すことができ、臭いによる乗員の不快感を効果的に抑制することができる。
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、臭気排出モード時に、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを微少開度だけ開き、フェイスドア２０ｂがフェイス開口部１１ｄを微少開度だけ開いた例を説明したが、デフロスタドア２０ａがデフロスタ開口部１１ｃを閉じ、フェイスドア２０ｂがフェイス開口部１１ｄを閉じるようにしてもよい。

これによれば、第１空気通路Ａ１を流れる送風空気の全風量をフット開口部１１ｅを介してフット吹出口１９ｃから乗員の下半身へ向けて吹き出すことができるので、臭気排出モードに切り替えることによって、第１空気通路Ａ１内で発生した臭いを確実に乗員の下半身（足下）側へ排出することが可能となる。

（２）上述の実施形態では、車両作動スイッチの投入により車両が作動状態となった際に臭気排出制御を実行し、この臭気排出制御にて送風機１２による送風が開始された後、基準時間ＫＴが経過するまで、吹出モードを強制的に臭気排出モードに切り替える例を説明したが、臭気排出制御はこれに限定されない。

例えば、エアコンスイッチの投入時、送風機作動スイッチの投入時に臭気排出制御を実行するようにしてもよいし、さらに、エアコンスイッチあるいは送風機作動スイッチが投入された後、基準時間ＫＴが経過するまで、強制的に送風機１２を作動させるとともに、吹出モードを臭気排出モードに切り替えるようにしてもよい。この際、送風機１２を停止したまま、走行風（ラム圧）によって第１空気通路Ａ１を流れる外気によって臭いを排出してもよい。

（４）上述の実施形態では、内外気切替装置１３の内外気切替ドア１３ｃとして片持ちドアを採用した例を説明したが、内外気切替ドア１３ｃは、これに限定されない。例えば、エアミックスドア１７と同様のスライドドアや、ロータリドアを採用してもよい。また、エアミックスドア１７、吹出モード切替手段を構成する各ドア２０ａ〜２０ｄについても同様に、他の形式のドアを採用してもよい。

（５）上述の実施形態では、ヒータコア１６の上方側熱交換部を通過する送風空気量と第１バイパス通路Ｃ１を通過する送風空気量との風量割合、および、ヒータコア１６の下方側熱交換部を通過する送風空気量と第２バイパス通路Ｃ２を通過する送風空気量との風量割合を同時に調整するエアミックスドア１７を採用しているが、エアミックスドア１７はこれに限定されない。

例えば、ヒータコア１６の上方側熱交換部を通過する送風空気量と第１バイパス通路Ｃ１を通過する送風空気量との風量割合を調整する第１エアミックスドア、および、ヒータコア１６の下方側熱交換部を通過する送風空気量と第２バイパス通路Ｃ２を通過する送風空気量との風量割合を同時に調整する第２エアミックスドアの２つのエアミックスドアを採用してもよい。

（６）上述の実施形態では、第１送風ファン１２ａと第２送風ファン１２ｂを共通する電動モータで駆動する構成としているが、もちろん、第１送風ファン１２ａと第２送風ファン１２ｂを駆動する電動モータを別々に設けてもよい。この場合は、臭気排出制御時に、第２送風ファン１２ｂの作動が開始していなくても、第１送風ファン１２ａによる送風が開始された後、基準時間ＫＴが経過するまで、吹出モードを強制的に臭気排出モードに切り替えるようにすればよい。

１１ ケーシング
１１ｃ デフロスタ開口部
１１ｄ フェイス開口部
１１ｅ フット開口部
１１ｆ 連通路
１２ａ、１２ｂ 第１送風ファン
１３、１４ 第１、第２内外気切替装置
１５ 蒸発器
２０ａ デフロスタドア
２０ｂ フェイスドア
２０ｃ フットドア
２０ｄ 連通路ドア
Ａ１、Ａ２ 第１、第２空気通路

Claims (4)

1. 車室内へ向けて空気を送風する第１、第２送風ファン（１２ａ、１２ｂ）と、
   前記第１送風ファン（１２ａ）から送風された第１送風空気を流通させる第１空気通路（Ａ１）および前記第２送風ファン（１２ｂ）から送風された第２送風空気を流通させる第２空気通路（Ａ２）を形成するケーシング（１１）と、
   前記第１、第２送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１５）とを備え、
   前記ケーシング（１１）には、少なくとも前記第１送風空気を乗員の上半身へ向けて吹き出すフェイス開口部（１１ｄ）、および、少なくとも前記第２送風空気を前記乗員の下半身へ向けて吹き出すフット開口部（１１ｅ）が形成された車両用空調装置であって、
   前記フェイス開口部（１１ｄ）の開度を調整するフェイスドア（２０ｂ）と、
   前記フット開口部（１１ｅ）の開度を調整するフットドア（２０ｃ）と、
   前記フェイス開口部（１１ｄ）および前記フット開口部（１１ｅ）よりも前記第１、第２送風空気流れ上流側に配置されて、前記第１空気通路（Ａ１）と前記第２空気通路（Ａ２）とを連通させる連通路（１１ｆ）と、
   前記連通路（１１ｆ）を開閉する連通路ドア（２０ｄ）とを備え、
   前記フェイス開口部（１１ｄ）および前記フット開口部（１１ｅ）を介して前記車室内へ向けて吹き出される送風空気の吹出モードとして、
   前記フェイス開口部（１１ｄ）の開度を前記フット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させるとともに、前記連通路（１１ｆ）を閉じるフットモード、および
   前記フェイス開口部（１１ｄ）の開度を前記フット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小させるとともに、前記連通路（１１ｆ）を開く臭気排出モードを有することを特徴とする車両用空調装置。
2. さらに、前記ケーシング（１１）には、前記第１送風空気を車両窓ガラス（Ｗ）へ向けて吹き出すデフロスタ開口部（１１ｃ）が形成されており、
   前記デフロスタ開口部（１１ｃ）の開度を調整するデフロスタドア（）を備え、
   前記臭気排出モードでは、前記デフロスタ開口部（１１ｃ）の開度を前記フット開口部（１１ｅ）の開度よりも縮小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。
3. 前記臭気排出モードでは、前記フェイス開口部（１１ｄ）および前記デフロスタ開口部（１１ｃ）を全閉とし、前記フット開口部（１１ｅ）を全開とすることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記臭気排出モードは、少なくとも前記第１送風ファン（１２ａ）による送風が開始された後、予め定めた基準時間（ＫＴ）が経過するまでの間に切り替えられる吹出モードであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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