JP6696815B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、熱の放出や熱の流入が多くなる窓際等に対して、空調風の流れを調整し車両の窓側とセンター側の寒暖差を緩和する車両用空調装置に関する。

従来の車両用空気調和システムとして、以下のシステムが知られている。図９（Ａ）では、冷房時のベント吹き出しモードにおける空調風の流れを示している。車両１００の運転席シート１０１のヘッドレスト１０３を挟むように上方吸込口１０４が設けられ、上方吸込口１０４は車両前方の上方吹出口１０５から吹き出された空調風を吸い込んでいる。このシステムにより、運転席シート１０１に着座する運転手１０６の上半身の周囲を通るような空調風が形成されている。

一方、図９（Ｂ）では、暖房時のフット吹き出しモードにおける空調風の流れを示している。車両１００の運転席シート１０１の下方には下方吸込口１０７が設けられ、下方吸込口１０７は車両前方のフット吹出口１０８から吹き出された空調風を吸い込んでいる。このシステムにより、運転席シート１０１に着座する運転手の足元等の下半身の周囲を通るような空調風が形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

従来の自動車用の熱機能構造体として、以下の構造が知られている。図１０では、自動車用の熱機能構造体を適用した断熱車両の概略図を示している。車両１２１のサイドガラス１２２の外側には断熱部材１２３が設置され、車室内への熱の侵入を防ぎ、車室内の温度上昇を低減している。断熱部材１２３の材料としては、例えば、織布、不織布、発泡材、真空断熱材から選ばれる少なくとも１つが用いられている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１３−８６７０５号公報 特開２００５−１１２１０８号公報

図９（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、従来の車両用空気調和システムでは、冷房時には運転手１０６の上半身の周囲を通る空調風が形成され、暖房時には運転手の下半身の周囲を通る空調風が形成されている。そして、どちらのモードの場合でも、運転席シート１０１の前方から吹き出された空調風を上方吸込口１０４または下方吸込口１０７から吸い込むシステムである。そのため、夏場の冷房時や冬場の暖房時等、運転手１０６の体全体を冷やし、あるいは、暖めたい場合に、例えば、運転手１０６の大腿部から胴部や頸部までを包み込むような空調風を発生させることが難しい。

特に、車両１００の窓際に位置する運転手１０６右側の頸部、肩部や上腕部周辺に空調風を流すことが難しく、車室内の寒暖差の厳しい領域に対して、空調風により運転手１０６を冷やし、あるいは、暖めることが難しいという課題がある。

具体的には、冬場には、通常、車室内を暖房して走行するが、車室内の熱は窓を介して車室外に放出され易く、車両１００のセンター側は暖かいが、車両１００の窓際は寒くなり、車室内に寒暖差が発生する。特に、車両１００の走行時には、車両１００の周囲に発生する空気の流れにより、窓を介して車室内の熱が車外に放出され易い。その結果、窓際に位置する運転手１０６の頸部、肩部や上腕部周辺が寒くなり易い状態である。

一方、夏場には、通常、車室内を冷房して走行するが、車室外の熱が窓を介して車室内に流入し易く、車室内のセンター側は冷やされるが、車両１００の窓際は暑くなり、車室内に寒暖差が発生する。特に、車両１００の窓際では、直射日光が差し込むこともあり、窓際に位置する運転手１０６の頸部、肩部や上腕部周辺が暑くなり易い状態である。

つまり、車両１００の窓際では、車室内の熱の放出や車室外からの熱の流入が発生し易く、窓際に位置する運転手１０６の頸部、肩部や上腕部周辺に対する寒暖対策が求められている。尚、助手席シート（図示せず）や後部座席シート等、窓際に近い位置に着座する乗員に対しても上記同様な課題があり、その解決が求められている。

また、図１０に示す如く、車両１２１の窓際対策として、車両１２１のサイドガラス１２２の外側に断熱部材１２３を設置することも可能である。しかしながら、運転席や助手席のサイドガラス１２２に断熱部材１２３としてフィルム等を貼り合せる際には、自動車窓ガラスに関する保安基準の可視光線の透過率の問題からも、使用材料が限定される。また、上記フィルム等を準備するため、材料コストや作業コスト等の余計なコストも発生する等、上記寒暖対策に対してあまり有効な対策ではないという課題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、車両用空調装置の吸込口が車両の窓側に配設され、吹出口から吹き出された空調風の大部分を窓側へ流すことで、車両の窓側とセンター側の寒暖差を緩和する車両用空調装置に関する。

本発明の車両用空調装置では、車両に配設されるシートに着座する乗員の肩部または前記肩部よりも上方の前記車両に配設され、前記シートの中心よりも前記車両の車幅方向の外側に配設される吸込口と、前記シートのシートクッションの前記車両の車幅方向の外側及び内側に配設される吹出口と、前記外側の吹出口からの吹出量と前記内側の吹出口からの吹出量とを調整可能な流量調整手段と、を有し、前記流量調整手段により前記外側の吹出口からは前記内側の吹出口よりも多くの空調風が吹き出され、前記吸込口は前記空調風を吸い込むことで、前記乗員と前記車両の窓との間に前記空調風からなる空気層を形成することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記吸込口が前記シートのシートバックの上端部またはヘッドレストに配設されることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記吸込口には、前記車両の車幅方向における前記吸込口の開口領域を可変させるシャッタが配設されていることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記吸込口と前記吹出口とを繋ぐ循環風路と、を有し、前記吸込口から吸い込まれた前記空調風は、前記循環風路を経由して前記吹出口から吹き出されることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記吹出口から吹き出される前記空調風の風向を調整する吹出風向調整手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、少なくとも前記流量調整手段または前記吹出風向調整手段を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記流量調整手段は、前記吹出口の開口面積を可変させるシャッタを有することを特徴とする。

本発明の車両用空調装置では、吹出口が乗員の着座するシート中心に対して両側に配設され、吸込口が上記シート中心に対して片側にのみ配設されている。吹出口から吹き出された空調風の大部分は吸込口から吸い込まれる。従って、窓際近傍領域に吸込口を配置することで、窓際等の熱の放出や流入の多い領域に対して空調風を多く流し、空調風による車室内の寒暖差対策を行うことができる。

また、本発明の車両用空調装置では、吸込口がシートに着座した乗員の肩部または肩部よりも上方に配設されることで、窓際の乗員の肩部及びその周辺部に空調風が確実に供給される。そして、窓際の乗員の体の一部が積極的に暖められ、または、冷やされることで、乗員の快適性が向上される。

また、本発明の車両用空調装置では、吸込口がシートバックの上端部またはヘッドレストに配設されることで、窓際の乗員の肩部及びその周辺部に空調風が確実に供給される。そして、窓際の乗員の体の一部が積極的に暖められ、または、冷やされることで、乗員の快適性が向上される。

また、本発明の車両用空調装置では、吸込口にシャッタが配設され、シャッタをスライド移動させることで吸込口の開口領域が調整される。そして、例えば、吸込口から吸い込む領域が、乗員の頭部に対して空調風の温度に応じて可変することで、乗員の快適性が高められる。

また、本発明の車両用空調装置では、吹出口から吹き出された空調風の大部分は吸込口から吸い込まれ、吸い込まれた空調風は空調装置内にて温度調整された後、再び、吹出口から吹き出される。そして、空調風がシート周囲にて空調装置を介して循環することで、空調装置の負荷が低減され、車両の省エネルギ運転が実現される。

また、本発明の車両用空調装置では、吹出口には流量調整手段が設けられ、外側の吹出口からの空調風の吹出量と内側の吹出口からの吹出量を異ならせることができる。従って、吸込口は上記シート中心に対して片側にのみ配設されるが、空調風の流れを調整することができ、窓際等の熱の放出や流入の多い領域に対して空調風を多く流し、空調風による車室内の寒暖差対策を行うことができる。

また、本発明の車両用空調装置では、吹出口には吹出風向調整手段が設けられ、吹出口から吹き出される空気の風向が調整される。そして、吸込口は上記シート中心に対して片側にのみ配設されるが、吹出口にて空調風の風向を調整することで、乗員の体を包み込み易い空調風を発生させることができる。

また、本発明の車両用空調装置では、車両に取り付けられた各種センサからの検出情報や乗員による操作情報等に応じて、空調風の風量や流れが、適宜、自動制御され、乗員の快適性が向上される。

また、本発明の車両用空調装置では、吹出口にシャッタが配設され、シャッタをスライド移動させることで吹出口の開口面積が調整される。そして、シャッタによる簡易な構造により、吹出口からの吹出量が調整され、空調風の流れが調整される。

本発明の一実施形態の車両用空調装置が配設された車両を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置の構成を説明する概略図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置が配設された助手席シートを説明するための（Ａ）斜視図、（Ｂ）上面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第１実施例を説明する（Ａ）正面図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）断面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第１実施例を説明する（Ａ）上面図、（Ｂ）上面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第２実施例を説明する（Ａ）正面図、（Ｂ）上面図、（Ｃ）断面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第３実施例を説明する正面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第４実施例を説明する正面図である。 従来の車両用空気調和システムを説明する（Ａ）概略側面図、（Ｂ）概略側面図である。 従来の自動車用の熱機能構造体を適用した断熱車両を示す概略縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を図面に基づき詳細に説明する。尚、一実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図１は、本実施形態の車両用空調装置３が配設された車両１を説明するための概略側面図である。図２は、本実施形態の車両用空調装置３を説明するための概略構成図である。

図１に示す如く、車両１のダッシュボード２の奥方には車両用空調装置３の空調ユニット７が配設されている。空調ユニット７内にて冷却または加熱された空調風が、助手席シート５に設けられた吹出口６Ｒ、６Ｌを介して車室内へと吹き出される。吹出口６Ｒ、６Ｌは、シートクッション５Ａの車幅方向の内側及び外側に一対配置されている。そして、車両用空調装置３は、例えば、助手席シート５等に配設され、シート用空調装置として用いられる。尚、空調ユニット７に代えて現存のＨＶＡＣ（暖房換気空調装置）を用いると共に、上記ＨＶＡＣに繋がるダクトを助手席シート５まで延在することにより循環風路を形成しても良い。

詳細は後述するが、助手席シート５のシートバック５Ｂの上端面であり、ヘッドレスト５Ｃよりも車両１の窓側には吸込口２４（図３（Ｂ）参照）が配置されている。吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの大腿部に沿って車両１の上方へと向かった後、吸込口２４から吸い込まれる。そして、吸込口２４から吸い込まれた空調風は、シートバック５Ｂに配設された吸込ダクト８を介して空調ユニット７へと帰還する。一方、帰還した空調風は、空調ユニット７内にて温度調整され、あるいは、その温度状態のまま、再び、送風ダクト９を介して吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される。

つまり、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出された空調風の大部分は直ぐに吸込口２４から吸い込まれることで、車室内の空調風が循環し、車両用空調装置３の負荷が低減され、車両１の省エネ運転が実現される。

尚、以下の説明では、車両用空調装置３が、助手席シート５に配設される場合について説明するが、この場合に限定されるものではなく、車両用空調装置３が運転席シートや後列シートに配設される場合でも良い。

図２に示す如く、車両用空調装置３は、主に、吹出口６Ｒ、６Ｌと、吸込ダクト８と、送風ダクト９と、吸込口２４と、空調ユニット７と、制御部１１と、日射センサ１６、室温センサ１７、外気温センサ１８等の各種センサと、操作スイッチ１９とを有している。また、空調ユニット７には、チャンバ４と、吸気ダクト１２と、ブロア１３と、エバポレータ１４と、ヒートコア１５と、が配設されている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有して構成され、車両空調制御のための各種の演算等を実行する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。そして、制御部１１は、例えば、日射センサ１６、室温センサ１７、外気温センサ１８等の各種センサから検出された情報に基づき各種の演算等を行うことで、車室内の室温状況等の現状を判別し、各吹出口６Ｒ、６Ｌからの空調風の吹出量や風向等を調整する。

チャンバ４は、例えば、車両１のダッシュボード２（図１参照）の奥方に配設され、チャンバ４の上流側にはブロア１３及び吸気ダクト１２が配設されている。吸気ダクト１２は外気を取り込む外気吸気ダクト１２Ａと内気を取り込む内気吸気ダクト１２Ｂに分岐している。そして、外気吸気ダクト１２Ａと内気吸気ダクト１２Ｂとは切替ダンパ２０により切替られ、チャンバ４内へと取り込まれる空気が選択される。例えば、ブロア１３及び切替ダンパ２０は制御部１１により制御され、モータ駆動によりブロア１３が駆動し、モータ駆動により切替ダンパ２０が外気吸気ダクト１２Ａを閉塞した場合には、内気吸気ダクト１２Ｂから車室内の空調風が取り込まれる。

チャンバ４内には、その上流側からクーラーユニットとしてのエバポレータ１４と、ヒータユニットとしてのヒータコア１５とが配設されている。エバポレータ１４はチャンバ４のほぼ全断面に対して配置され、ヒートコア１５はチャンバ４の約上半分の断面に対して配置されている。そして、エバポレータ１４とヒートコア１５との間には風路調整ダンパ２１が配設され、風路調整ダンパ２１によりヒートコア１５を通過する風量が調整されている。例えば、風路調整ダンパ２１は制御部１１により制御され、モータ駆動により風路調整ダンパ２１がチャンバ４の上方側を多く塞ぎ、ヒートコア１５を通過する風量が減少することで、車室内へと吹き出す空調風の温度は低くなる。

チャンバ４の下流側には送風ダクト９が接続され、送風ダクト９はシートクッション５Ａ（図１参照）内にて右側送風ダクト９Ｒと左側送風ダクト９Ｌに分岐し、その先端にはそれぞれ吹出口６Ｒ、６Ｌが設けられている。送風ダクト９の分岐箇所には風量調整ダンパ２２が配設され、風量調整ダンパ２２は送風ダクト９の流路面積を調整し、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される空調風の風量が調整されている。例えば、風量調整ダンパ２２は制御部１１により制御され、モータ駆動により吹出口６Ｒ側の右側送風ダクト９Ｒ側が多く塞がれた場合には、吹出口６Ｌから吹き出される空調風の風量が多くなる。

尚、詳細は後述するが、風量調整ダンパ２２は必ずしも送風ダクト９内に配設されている場合に限定するものではなく、例えば、吹出口６Ｒ、６Ｌに風量を調整するシャッタやルーバが配設される場合には、風量調整ダンパ２２は配設されない場合でも良い。また、風量調整ダンパ２２及びシャッタやルーバを組み合わせて風量が調整される場合でも良い。

吸込ダクト８はシートバック５Ｂ（図１参照）内に配設され、その先端には吸込口２４が設けられている。そして、吸込口２４は、シートバック５Ｂ上端部に対して車両１の外側にのみ配設されるため、上昇した空調風の大部分は車両１の外側へ向けて流れる。

日射センサ１６、室温センサ１７、外気温センサ１８等の各種センサが車両１に配設され、各センサ１６、１７、１８が制御部１１に接続している。日射センサ１６は太陽からの日射量を検出するセンサであり、室温センサ１７は車室内の空気温度を検出するセンサであり、外気温センサ１８は車室外の空気温度を検出するセンサである。制御部１１は、各センサ１６、１７、１８等から検出された情報に基づき各種の演算等を行い、例えば、切替ダンパ２０、風路調整ダンパ２１、風量調整ダンパ２２を駆動するモータを制御し、空調風の温度や風量等を調整する。

操作スイッチ１９が、押しボタン、回転ボタンやタッチパネル等から構成され、例えば、インストルメントパネルに配設されている。乗員Ｐ（図１参照）は、操作スイッチ１９を操作することで、空調モードや空調温度、風向や風量等を調整することができる。そして、操作スイッチ１９は制御部１１に接続し、乗員Ｐによる操作スイッチ１９の操作に応じて、制御部１１が各種制御を行い、空調風の温度、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される空調風の風量等が調整される。

図３（Ａ）は本実施形態の車両用空調装置３が配設された助手席シート５を説明するための斜視図であり、図３（Ｂ）は本実施形態の車両用空調装置３が配設された助手席シート５を説明するための上面図である。

図３（Ａ）に示す如く、助手席シート５は、乗員Ｐ（図１参照）が着座するシートクッション５Ａと、シートクッション５Ａの後方から上方に延び乗員Ｐの背面を支持するシートバック５Ｂと、シートバック５Ｂの上端部に配設されるヘッドレスト５Ｃとを有している。

シートクッション５Ａの上面側には一対の吹出口６Ｒ、６Ｌが配置されている。一点鎖線は助手席シート５の車幅方向の中心線２３を示すが、一対の吹出口６Ｒ、６Ｌは助手席シート５の中心線２３に対して車幅方向に左右対称に配置されている。尚、吹出口６Ｒ、６Ｌは車両１の前後方向に延在した開口部として形成されているが、この形状に限定するものではない。例えば、上記開口部よりも小さい円形状の吹出口６Ｒ、６Ｌが車両１の前後方向に一定間隔にて複数並んで配置される場合でも良く、シートクッション５Ａの上面全体に上記開口部よりも小さい円形状の吹出口６Ｒ、６Ｌが複数配置される場合でも良い。

送風ダクト９はシートクッション５Ａ内に配設され、空調ユニット７（図２参照）により冷却または加熱された空調風が送風ダクト９を介して吹出口６Ｒ、６Ｌから車室内へと吹き出される。吹出口６Ｒ、６Ｌは、例えば、シートクッション５Ａの上面側の端部近傍であり、中心線２３側へと傾斜した面に配置されている。そして、空調風は乗員Ｐの大腿部に沿って乗員Ｐの下半身を包み込むように、吹出口６Ｒ、６Ｌから車両１の上方へ向けて吹き出される。

図３（Ｂ）に示す如く、吸込口２４が配置される高さは、助手席シート５に着座する乗員Ｐの体型を基準として決定される。上記高さを決定する際の乗員Ｐの体型としては、規格化された体型モデルＡＭ５０、ＡＭ９５等を適宜採用して基準とする。

具体的には、一対の吸込口２４が、シートバック５Ｂの上端面であり、ヘッドレスト５Ｃよりも車両１の外側に配置されている。そして、吸込口２４は車両１の車幅方向に延在した開口部として形成されている。尚、本実施形態では、吸込口２４がシートバック５Ｂの上端面等に対して、助手席シート５の中心線２３よりも車両１の車幅方向の片側に配置されている。そして、吸込口２４は上記中心線２３に対して片側に配置されていれば良く、片側に複数配置される場合でも良い。

詳細は後述するが、吸込口２４がシートバック５Ｂの上端面であり、窓際に近い側に配置されることで、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出された空調風の大部分が乗員Ｐの上半身左側に流れる。そして、夏場には乗員Ｐの窓際の肩部やその近傍をより積極的に冷やし、冬場には乗員Ｐの窓際の肩部やその近傍をより積極的に暖めることができる。

尚、乗員Ｐの肩部の高さとは、腕部の付け根、即ち胴部と腕部との接続部の下部である脇の下近傍から、首の付け根近傍までの高さであり、換言すれば、肩甲骨近傍から首の付け根近傍までの高さに相当する。

先ず、図４及び図５を用いて本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れの第１実施例を説明する。図４（Ａ）は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する正面図であり、図４（Ｂ）は、本実施形態の車両用空調装置３の吸込口２４を説明する上面図である。図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）に示す吸込口のＡ−Ａ線方向の断面図を示している。図５（Ａ）は、本実施形態の車両用空調装置３の吸込口２４を説明する上面図であり、図５（Ｂ）は、本実施形態の車両用空調装置３の吸込口２４を説明する上面図である。

図４（Ａ）に示す如く、助手席シート５には乗員Ｐが着座しており、乗員Ｐの車両１の車幅方向の外側と内側には車両用空調装置３の吹出口６Ｒ、６Ｌが配置されている。詳細は後述するが、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出された空調風は、吹出口６Ｒ、６Ｌに設けられたルーバ３７（図６（Ｃ）参照）により乗員Ｐの中心に向かって斜め上方へと吹き出される。そして、矢印２６にて示すように、空調風は乗員Ｐの下半身を包み込むように大腿部に沿って流れ、乗員Ｐの中心の大腿部上方にて合流する。その後、矢印２７にて示すように、合流した空調風は乗員Ｐの中心に沿って車両１の上方へと流れる。このとき、乗員Ｐから発せられる熱により乗員Ｐの周囲には上昇気流が起り、乗員Ｐに沿って吹き出された空調風は、車両１の上方へと流れ易くなっている。

図４（Ｂ）に示す如く、シートバック５Ｂの上端面には、ヘッドレスト５Ｃよりも車両１の外側に吸込口２４が配置されている。そして、吸込口２４には可動式のシャッタ２８が配設され、シャッタ２８は車両１の車幅方向にスライドする。シャッタ２８には、例えば、砂状ハッチングにて示す略矩形形状の開口部２９が形成されている。尚、シャッタ２８は手動にてスライドする場合でも、制御部１１（図２参照）により制御され、モータによりスライドする場合でも良い。

図示したように、吸込口２４では、シャッタ２８の開口部２９が全て吸込口２４内に位置している。この状態では、吸込口２４の開口面積が最も大きくなり、吸込口２４から吸い込まれる空調風の風量が最大となる。

ここで、車両１の窓３２の近くは、夏場は直射日光や外部熱の流入により暑くなり易く、冬場は車室内の熱が放出されることで寒くなり易い環境下にあり、車両１のセンター側との寒暖差が大きくなり易い領域である。そこで、図４（Ａ）に示すように、乗員Ｐの中心にて合流し上昇した空調風の大部分が、矢印３０にて示すように、吸込口２４に向けて流れる。その結果、車両１の窓３２に近い乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺に対して空調風を多く流し、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺を積極的に暖めたり、または、冷やしたりすることで、乗員Ｐの快適性が向上される。

更には、図４（Ｃ）に示す如く、吸込口２４のシャッタ２８下方の吸込ダクト８には、
例えば、車両１の前後方向に回動自在なルーバ３４が配設されている。ルーバ３４を車両１の前方へと傾斜させることで、矢印３０にて示すように、乗員Ｐの前方に沿って上昇する空調風を吸込口２４から吸込み易くなる。そして、矢印３０にて示すように、空調風が乗員Ｐの頸部、肩部や上腕部周辺を包み込むような流れとなり、乗員Ｐの快適性が高められる。尚、ルーバ３４は手動にて動く場合でも、制御部１１（図２参照）により制御され、モータにより駆動する場合でも良い。

上述したように、車両用空調装置３では、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出された空調風が、乗員Ｐを包み込むように流れた後、吸込口２４から吸い込まれる。吸込口２４から吸い込まれた空調風は、空調ユニット７内にて温度調整等された後、再び、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される。そして、車両１の各シート毎に車両用空調装置３が配設された場合には、各シート毎に空調温度を調整して利用することが可能となる。また、空調ユニット７内にて温度調整された空調風の大部分が循環することで、温度調整された空調風の発散量を低減し、繰り返し空調風を循環させ、車両用空調装置３の負荷が低減され、車両１の省エネ運転が実現される。

尚、吸込口２４から吸い込まれる空調風が、吹出口２４のほぼ全体から吸い込まれる場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、図５（Ａ）に示すように、シャッタ２８を車幅方向の左側へスライドさせ、吸込口２４の左側（車両１の外側）が開口する場合がある。この場合には、空調風は乗員Ｐの頭部から離れて車両１の窓３２側へと流れる。冬場の暖房による空調風は顔に直接当たることで乗員Ｐに不快感を与えることもあり、シャッタ２８により空調風の流れを調整し、乗員Ｐの快適性が高められる。一方、図５（Ｂ）に示すように、シャッタ２８を車幅方向の右側へスライドさせ、吸込口２４の右側（車両１のセンター側）が開口する場合がある。この場合には、空調風は乗員Ｐの頭部側へと流れる。夏場の冷房による空調風が乗員Ｐの頭部近傍を流れることで、乗員の清涼感が高められる。

また、後述する第２実施例のように、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される空調風の風量を異ならせる場合でも良い。この時、吹出口６Ｒから吹き出される風量を吹出口６Ｌよりも多くすることで、空調風が乗員Ｐの右側から左側へと流れ、乗員Ｐの体全体を包み込むような流れが実現される。特に、吸込口２４は、乗員Ｐの左側にのみ配置される構造のため、吹出口６Ｒから車両１の上方に向けて多くの空調風を吹き出すことで、乗員Ｐの体全体を包み込み易くなる。

また、吸込口２４がシートバック５Ｂの上端面であり、ヘッドレスト５Ｃよりも車両１の外側に配置される場合について説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、吸込口２４がシートバック５Ｂの上端面であり、ヘッドレスト５Ｃよりも車両１のセンター側に配置される場合でも良い。通常、冬場の車両１の始動時には車室内は全体的に冷えた状態であるが、直射日光が入り込むことで、車両１のセンター側よりも窓際の方が温かい場合がある。このような場合において、車両１のセンター側へ暖房による空調風を流すことで、乗員Ｐの体を早く暖めることができる。

次に、図６（Ａ）〜（Ｃ）を用いて本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れの第２実施例を説明する。図６（Ａ）は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する正面図であり、図６（Ｂ）は、本実施形態の車両用空調装置３の吹出口６Ｒ、６Ｌを説明する上面図である。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）に示す吹出口のＢ−Ｂ線方向の断面図を示している。尚、第２実施例の説明の際に、上述した第１実施例を、適宜、参照する。

図６（Ａ）に示す如く、乗員Ｐが着座する助手席シート５には、乗員Ｐの両側のシートクッション５Ａ上面に吹出口６Ｒ、６Ｌが配置され、シートバック５Ｂ上端面の車両１の外側に吸込口２４が配置されている。そして、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される空調風の風量は調整が可能であり、図示したように、吹出口６Ｒを塞ぎ、吹出口６Ｌからのみ空調風を吹き出すことも可能である。

ここで、図６（Ｂ）に示す如く、吹出口６Ｒ、６Ｌにはそれぞれ可動式のシャッタ３５Ｒ、３５Ｌが配設され、シャッタ３５Ｒ、３５Ｌは車両１の前後方向にスライドする。シャッタ３５Ｒ、３５Ｌには、それぞれ、例えば、砂状のハッチングにて示す略矩形形状の開口部３６Ｌが形成されている。尚、シャッタ３５Ｒ、３５Ｌは手動にてスライドする場合でも、制御部１１（図２参照）により制御され、モータによりスライドする場合でも良い。

図示したように、吹出口６Ｒでは、シャッタ３５Ｒによりその開口部が完全に塞がれ、吹出口６Ｒからは空調風が吹き出されない状態となる。一方、吹出口６Ｌでは、シャッタ３５Ｌの開口部３６Ｌが全て吹出口６Ｌ内に位置している。この状態では、吹出口６Ｌの開口面積が最も大きくなり、吹出口６Ｌから吹き出される空調風の風量が最大となる。

また、図６（Ｃ）に示す如く、吹出口６Ｒ、６Ｌのシャッタ３５Ｒ、３５Ｌ下方の送風ダクト９Ｒ、９Ｌには、例えば、車両１の車幅方向に回動自在なルーバ３７が配設されている。ルーバ３７を車両１の車幅方向へと傾斜させることで、吹出口６Ｒ、６Ｌから吹き出される空調風の風向を調整することができる。

そして、吹出口６Ｒはシャッタ３５Ｒにより完全に塞がれ、吹出口６Ｌでは、３枚のルーバ３７が車両１の上下方向に向くことで、矢印３８にて示すように、空調風は吹出口６Ｌから車両１の上方へと吹き出される。一方、吸込口２４はシートバック５Ｂの上端部の車両１の外側（左側）にのみ配置されている。そして、図４（Ｂ）に示すように、吸込口２４から吸い込まれる空調風の風量が最大となる。

その結果、矢印３８にて示すように、吹出口６Ｌから車両１の上方へと吹き出された空調風は、乗員Ｐの左側を上昇し、矢印３９にて示すように、その大部分が吸込口２４から吸い込まれる。つまり、乗員Ｐと窓３２との間に空調風による空気層が形成された状態となり、夏場には窓３２から外部熱が流入しても、外部熱が乗員Ｐまで届き難くなり、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺が暑くなり過ぎることが防止される。また、窓３２を介して直射日光が当たる乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺には、冷房による空調風が流れることで、乗員Ｐの体が冷やされ、乗員Ｐの快適性が向上される。そして、車両内の窓側とセンター側の寒暖差も解消され易くなる。

同様に、冬場には、上記空気層により窓３２から車室内の熱が放出され難くなり、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺が寒くなり過ぎることが防止される。また、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺には、暖房による空調風が流れることで、乗員Ｐの体が暖められ、乗員Ｐの快適性が向上される。特に、車両１の走行時には、車両１の周囲に発生する空気の流れにより、窓３２を介して車室内の熱が車外に放出され易いが、上記空気層により車両１内の窓側とセンター側の寒暖差も解消され易くなる。

尚、第２実施例においても、吹出口６Ｌから吹き出された空調風が吸込口２４から吸い込まれ、車両用空調装置３内を循環する効果が上述した第１実施例と同様に得られる。また、吹出口６Ｌからのみ空調風が吹き出され、吸込口２４から空調風が吸い込まれる場合について説明したがこの場合に限定するものではない。例えば、吹出口６Ｒの開度がシャッタ２８Ｒにより調整され、吹出口６Ｒからも空調風の一部を吹き出すことで、第１実施例と同様に空調風が乗員Ｐを包み込むように流れる場合でも良い。また、吹出口６Ｒ、６Ｌを塞ぐ手段としては、シャッタ３３Ｒ、３３Ｌ、ルーバ３７または風量調整ダンパ２２（図２参照）のいずれか１つか、あるいは、その組み合わせにより行われる場合でも良い。

次に、図７を用いて本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れの第３実施例を説明する。図７は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する正面図である。尚、第３実施例の説明の際に、上述した第１実施例及び第２実施例を、適宜、参照する。

図７に示す如く、乗員Ｐが着座する助手席シート５には、乗員Ｐの両側に吹出口６Ｒ、６Ｌが配置されている。一方、吸込口４０が、助手席シート５に着座した乗員Ｐ上方の車両１のルーフ４１に配設されている。そして、吸込口４０は、助手席シート５の中心線２３よりも車両１の窓３２側であり、ルーフサイドレール４２近傍のルーフ４１にのみ配設されている。

そして、吸込口４０の構造は、上述した吸込口２４と同様であり、車両１の側壁３３内に配設された吸込ダクト（図示せず）を介して車両用空調装置３の空調ユニット７に接続している。また、図示しないが、吸込口４０には、シャッタ及びルーバが配設されている。尚、吸込口４０が、助手席シート５に着座した乗員Ｐの肩部周辺及び肩部よりも上方の車両１のピラー（図示せず）、ルーフサイドレール４２やヘッドレスト５Ｃに配設される場合でも良い。

図６（Ｂ）にて上述したように、シャッタ３５Ｒ、３５Ｌにより吹出口６Ｒ、６Ｌの開度を調整し、ルーバ３７により空調風の風向を調整する。そして、図７の矢印４３にて示すように、空調風の多くが吹出口６Ｒから車両１の上方へ吹き出され、矢印４４にて示すように、空調風の一部が吹出口６Ｌから乗員Ｐの大腿部を包み込むように吹き出される。一方、シャッタ（図示せず）による調整により吸込口２４から吸い込まれる空調風の風量が最大となる。

そして、乗員Ｐの右側から上昇した空調風は、矢印４５、４６にて示すように、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺を通り吸込口４０から吸い込まれる。その結果、車両１の窓３２に近い乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺へ空調風を多く流し、窓際の影響を大きく受ける乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺を積極的に暖めたり、または、冷やしたりすることで、乗員Ｐの快適性が向上される。

尚、第３実施例においても、第１実施例や第２実施例と同様に、空調風の循環、シャッタ等による吹出口６Ｒ、６Ｌからの風量の調整を行うことができる。

次に、図８を用いて本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れの第４実施例を説明する。図８は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する正面図である。尚、第４実施例の説明の際に、上述した第１実施例から第３実施例を、適宜、参照する。

図８に示す如く、乗員Ｐが着座する助手席シート５には、乗員Ｐの両側に吹出口６Ｒ、６Ｌが配置されている。一方、吸込口４０は、中心線２３よりも車両１の窓３２側であり、ルーフサイドレール４２近傍のルーフ４１にのみ配設されている。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を用いて説明した第２実施例と同様に、吹出口６Ｒはシャッタ３５Ｒにより完全に塞がれ、吹出口６Ｌでは、３枚のルーバ３７が車両１の外側上方を向くことで、図８の矢印４７にて示すように、空調風は吹出口６Ｌから車両１の上方であり、車両１の側壁３３へ向けて吹き出される。一方、シャッタ（図示せず）による調整により吸込口４０から吸い込まれる空調風の風量が最大となる。

その結果、矢印４８、４９にて示すように、吹出口６Ｌから車両１の斜め上方へと吹き出された空調風は、車両１の側壁３３及び窓３２に沿って車両１の上方へと流れ、その大部分が吸込口４０から吸い込まれる。つまり、車両１の側壁３３及び窓３２に沿って空調風による空気層が形成された状態となる。そして、上記空気層が形成されることでの効果は、第２実施例と同様であり、ここではその説明を省略する。

尚、第４実施例においても、第１実施例から第３実施例と同様に、空調風の循環、シャッタ等による吹出口６Ｒ、６Ｌからの風量の調整を行うことができる。

上述したように、車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する第１実施例から第４実施例では、吹出口６Ｒ、６Ｌが車両１の下方に配設され、吸込口２４、４０が車両１の上方に配設され、空調風が車両１の下方から吹き出され、車両１の上方にて吸い込まれる場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、吹出口６Ｒ、６Ｌの位置と吸込口２４、４０の位置が入れ替わり、吹出口６Ｒ、６Ｌが車両１の上方に配設され、吸込口２４、４０が車両１の下方に配設され、空調風が車両１の上方から吹き出され、車両１の下方にて吸い込まれる場合でも良い。この場合でも、上述したように、空調風による窓際対策の他、車室内の寒暖差対策を行うことができ、同様な効果を得ることができる。

また、吹出口６Ｒ、６Ｌがシートクッション５Ａに配設され、吸込口２４がシートバックの上端面やヘッドレストに配設される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、インテグレーテッドシートベルトが配設されたシートの場合には、シート上方側に設けられるシートベルトを挿通するための開口部を吸込口として用い、一方、シート下方側に設けられるシートベルト固定するための機構を配置する開口部を吹出口として用いる場合でも良い。また、吹出口６Ｒがセンターコンソールに配設され、吹出口６Ｌがピラーに配設される場合でも良い。

また、吸込口２４が、シートバック５Ｂの上端面とほぼ同一面となるように配設される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、吸込ダクト８の先端側がシートバック５Ｂの上端面から突出し、その先端に設けられる吸込口２４が助手席シート５の前方側を向くように配設される場合でも良い。この場合には、更に、助手席シート５の前方側を流れる空調風を吸い込み易くなる効果が得られる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１ 車両
３ 車両用空調装置
５ 助手席シート
６Ｒ、６Ｌ 吹出口
７ 空調ユニット
８ 吸込ダクト
９ 送風ダクト
１１ 制御部
１６ 日射センサ
１９ 操作スイッチ
２０ 切替ダンパ
２２ 風量調整ダンパ
２３ 中心線
２４ 吸込口
２８ シャッタ
２９ 開口部
３２ 窓
３３ 側壁
３４ ルーバ
３５Ｒ、３５Ｌ シャッタ
３６Ｌ 開口部
３７ ルーバ
４０ 吸込口
４１ ルーフ

Claims (7)

1. 車両に配設されるシートに着座する乗員の肩部または前記肩部よりも上方の前記車両に配設され、前記シートの中心よりも前記車両の車幅方向の外側に配設される吸込口と、
   前記シートのシートクッションの前記車両の車幅方向の外側及び内側に配設される吹出口と、
   前記外側の吹出口からの吹出量と前記内側の吹出口からの吹出量とを調整可能な流量調整手段と、を有し、
   前記流量調整手段により前記外側の吹出口からは前記内側の吹出口よりも多くの空調風が吹き出され、前記吸込口は前記空調風を吸い込むことで、前記乗員と前記車両の窓との間に前記空調風からなる空気層を形成することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記吸込口が前記シートのシートバックの上端部またはヘッドレストに配設され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. 前記吸込口には、前記車両の車幅方向における前記吸込口の開口領域を可変させるシャッタが配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記吸込口と前記吹出口とを繋ぐ循環風路と、を有し、
   前記吸込口から吸い込まれた前記空調風は、前記循環風路を経由して前記吹出口から吹き出されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
5. 前記吹出口から吹き出される前記空調風の風向を調整する吹出風向調整手段と、を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
6. 少なくとも前記流量調整手段または前記吹出風向調整手段を制御する制御部と、を有することを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記流量調整手段は、前記吹出口の開口面積を可変させるシャッタを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。

Images