JPH0225684Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は車両空気調和装置に関し、特に乗員
の体表面温度を検出して、吹出風温度、吹出し状
態等を制御するようにしたものである。

従来の車両用空気調和装置では、乗員がインス
トルメントパネル等に設けられた温度設定器を操
作して、所望の車室内温度を設定しておけば外気
温度、車室内温度、日射量等を検出して自動的に
吹出風の温度制御やコンプレツサの制御等が行な
われ、設定された温度に調節されるようになつて
いる。

ところで、乗員が設定温度に従つて制御された
車室内温度を快適と感じるか不快と感じるかは、
衣服より露出した顔や手などの体表面を通して最
も敏感に反応する。

また、乗員の着衣の状態や日射条件、あるいは
運転操作に伴う運動量等の相違により各乗員の体
温も異なつており、同一の設定温度であつても不
快と感じたり、快適と感じたりすることがある。

しかも、このような乗員の体温変化に伴なつ
て、人体から放出される熱量の変化の室温に与え
る影響は比較的小さく、かつ時間遅れを持つてい
るため従来の車両用空調装置では乗員の体温変化
に応じた適切な空調が行なえないという問題点が
あつた。

この考案は上記のような問題点に着目してなさ
れたもので、乗員の体表面温度を検出する赤外線
温度検出器等の温度センサを設け、乗員の体表面
温度に応じて吹出風温度、風量、吹出し状態等を
制御することによつて上記問題点を解決すること
を目的とする。

以下図面に基づいてこの考案を説明する。

第１図は本考案に係る車両用空気調和装置（以
下エアコンと称する）の一実施例を示すものであ
る。図において、１はエアコンに取り入れる空気
を車外空気とするか、車室内空気とするかの切換
えを行なうインテークドア、２は空気吸入用のブ
ロワフアン、３は図示しない圧縮冷凍装置の一部
を構成するエバポレータで、このエバポレータ３
はコンプレツサの作動により冷却器として働き、
通過する空気を冷却する。また、４はエンジン冷
却水によりここを通過する空気を暖めるヒータコ
ア、５は上記エバポレータ３を通過した冷風のう
ちヒータコア４を通過する風量を変えて吹出風の
温度を制御するための温度調節手段としてのエア
ミツクスドア、６はそのアクチユエータである。
７ａはインスト吹出口に連通されたダクト、７ｂ
はフロア側の吹出口に連通されたダクト、また、
８ａおよび８ｂはダクト７ａ，７ｂの入口に設け
られた開閉可能な制御ドア、９ａ，９ｂは制御ド
ア８ａ，８ｂのアクチユエータである。また１０
はエアコンの制御手段で、この制御手段１０には
外気温センサ１１、室温センサ１２、日射量セン
サ１３および赤外線センサ等の体表面温度センサ
１４ａ，１４ｂからの検出データおよび室温設定
器１５からの設定温度データ等が入力されてお
り、これらのデータに基づいて、図示しないエア
コンコンプレツサのクラツチのオン、オフ制御、
アクチユエータ６，９ａ，９ｂ等の調節を行なつ
て適切な空調制御を行なうようになつている。

第２図および第３図は上記体表面温度センサ１
４ａ，１４ｂの取付位置の一例を示すもので、実
施例ではフロントピラーの上端部に、運転席およ
び助手席の乗員の顔に対向するように取り付けら
れている。

また、第４図はインストルメントパネルに設け
られた吹出口およびそのダクトの構造を示すもの
で、ダクト１６は第１図におけるダクト７ａに接
続される。このダクト１６にはインスト吹出口１
７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが設けられている
とともに、ダクト１６の分岐部には配風量調整手
段としての配風切換ドア１８が設けられている。
１９はこの配風切換ドア１８のアクチユエータで
ある。また、上記インスト吹出口１７ａ〜１７ｄ
には吹出し状態調整手段としてそれぞれ吹出風の
方向を制御するルーバ２０ａ〜２０ｄが設けら
れ、このルーバ２０ａ〜２０ｄはそれぞれアクチ
ユエータ２１ａ〜２１ｄによつて角度が調節され
ることによつて吹出し方向を制御する。

上記アクチユエータ１９および２１ａ〜２１ｄ
も前記制御手段１０からの制御信号によつて制御
される。

次に上記制御手段１０による空調制御の一部を
説明する。

一般に人体における体表面温度は運動の強弱に
あまり関係なく32〜33℃にあるときが最も快適性
が高いことが知られている。また、人体からはそ
の表面（皮膚）温度に比例した赤外エネルギ（赤
外線）が放射されている。そこで温度センサ１４
ａおよび１４ｂで乗員から放射される赤外線を検
出して、乗員の有無及び体表面温度を検出しその
検出信号をエアコン制御手段１０に送る。制御手
段１０では例えば体表面温度が33℃より高い場合
にはエアミツクスドア５を制御して適当な温度の
冷風を作り出し、アクチユエータ２１ａ〜２１ｄ
を制御してルーバ２０ａ〜２０ｄの角度を調節
し、乗員の特に顔や上半身に向けて冷風を吹き出
させ、体表面温度の上昇を抑えるとともに、室温
を下げる。逆に体表面温度が32℃より低い場合に
は、温風を乗員に向けて吹き出させ体表面温度の
下降を抑えるとともに、室温を上げる。

また、左右の乗員の体表面温度が異なる場合、
又は助手席に乗員がいない場合には配風切換ドア
１８の角度を適切に調節して左右の風量を変える
ように制御する。さらに、各吹出口のルーバ２０
ａ〜２０ｄを制御して乗員に直接空調風を吹き付
けたり、あるいは分散させて吹き出す様に制御す
ることもできる。

なお空調装置の制御指標として人体の体表面温
度と外気温度の両者を用い、外部からの冷温幅射
を補償するようにしてもよい。例えば外気が異常
に低い場合には室温を若干高目に、又、逆の場合
には低目にすることによつて、より快適性の高い
空気調和をすることができる。

更に夏季において強い日射が当つている様な場
合には、乗員体表面温度が高くなつたときに冷風
を乗員に向けて集中的に吹き出させ、体表面温度
が低くなつたら、冷風を分散して吹き出させるこ
とにより快適な空調を得ることもできる。

また、検出温度範囲をあらかじめ設定（例えば
25℃〜40℃）しておき、その温度範囲以外又は温
度が急激に変化したような場合にはこれを無視す
ることにより空調装置の誤動作を防ぐようにする
こともできる。

なお、この場合の体表面温度測定方法として
は、30℃近傍の物体から放出される赤外線の波長
が８〜10μｍ程度で大気中を通過しやすいので、
８〜10μｍ程度の波長を通すフイルタをセンサ前
方に付け、このフイルタを通過して入つてきた赤
外線の温度に比例した分光放射束エネルギにより
発生した電荷を電圧として測定することにより、
体表面温度を測定するようにすればよい。

なお、体表面温度を測定する焦電型の赤外線セ
ンサは、入つて来る光を断続的に遮断するための
赤外線チヨツピング装置を必要とする。従来、こ
のチヨツピング装置としては一般に、モータによ
つて駆動されるフインが用いられていたが、例え
ば、第５図に示すように赤外線センサ１４の前方
に、液晶、塩化銅結晶、KDP、水晶等の光変調
素子３０を配置して、人体より放出された赤外線
をチヨツピング（断続的に遮光）するようにして
もよい。

また、前記実施例では体表面温度センサ１４
ａ，１４ｂをフロントピラー上部に取り付けるよ
うにしたが、インストルメントパネル等乗員の顔
や手に対向する他の箇所に取り付けるようにして
もよい。

以上説明したごとくこの考案は、車室内の温度
を検出する室温センサと、左右の乗員の体表面温
度を検出する体表面温度センサと、車室内の目標
温度を設定する室温設定器と、車室内に供給する
空気の温度を調整する温度調節手段と、該温度調
節手段で調整された空調風を車室内の左右の吹出
し口に供給するダクトと、前記吹出し口から送出
される空調風の吹出し状態を調整する吹出し状態
調整手段と、前記ダクト内に設けられ前記左右の
吹出し口への配風量を調整する配風量調整手段
と、前記室温センサと前記体表面温度センサと前
記室温設定器とからの信号により前記温度調節手
段を駆動し、前記空調風の温度を調整する信号を
発生すると共に、前記体表面温度センサからの信
号により体表面の温度が高い側の乗員への配風量
を増加させるよう前記配風量調整手段を駆動する
信号を発生し、かつ前記体表面温度センサからの
信号により体表面の温度が高いと判定した際には
乗員に集中的に空調風を供給するよう前記吹出し
状態調整手段を駆動する信号を発生し、体表面の
温度が低いと判定した際は乗員に拡散して空調風
を供給するよう前記吹出し状態調整手段を駆動す
る信号を発生する制御手段とを、備えて構成され
ているので、左右の乗員の体表面温度（発汗状
態）に応じて空調風の吹出し状態を切り換えてお
り、その吹出し状態を体表面温度に応じて速やか
に集中的な吹出しから拡散的な吹出し状態に自在
に変えることができ、乗員の快適性能を一層向上
させることができる。しかも本願考案にあつては
吹出し風温の制御もこの吹出し状態に応じて変化
させており、かつ左右の配風量も同時に制御して
いる。

従つて乗員の快適性能に最も影響を与える要因
を全て乗員の最も端的にその快適性能を表わす体
表面温度に応じて制御しておるので、最適な空調
状態を得ることができるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る車両用空気調和装置の一
実施例を示す概略構成図、第２図は体表面温度を
検出する温度センサの取付位置の一例を示す車室
内正面図、第３図はその側面図、第４図はインス
ト吹出口およびそのダクトの構成例を示す断面平
面図、第５図は温度センサのチヨツピング装置の
構成を示す拡大説明図である。 １０……制御手段、１１〜１３……センサ、１
４ａ，１４ｂ……体表面温度センサ、１５……室
温設定器、１７ａ〜１７ｄ……吹出し口、１８…
…配風切換ドア、２０ａ〜２０ｄ……ルーバ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車室内の温度を検出する室温センサと、左右の
   乗員の体表面温度を検出する体表面温度センサ
   と、車室内の目標温度を設定する室温設定器と、
   車室内に供給する空気の温度を調整する温度調節
   手段と、該温度調節手段で調整された空調風を車
   室内の左右の吹出し口に供給するダクトと、前記
   吹出し口から送出される空調風の吹出し状態を調
   整する吹出し状態調整手段と、前記ダクト内に設
   けられ前記左右の吹出し口への配風量を調整する
   配風量調整手段と、前記室温センサと前記体表面
   温度センサと前記室温設定器とからの信号により
   前記温度調節手段を駆動し、前記空調風の温度を
   調整する信号を発生すると共に、前記体表面温度
   センサからの信号により体表面の温度が高い側の
   乗員への配風量を増加させるよう前記配風量調整
   手段を駆動する信号を発生し、かつ前記体表面温
   度センサからの信号により体表面の温度が高いと
   判定した際は乗員に集中的に空調風を供給するよ
   う前記吹出し状態調整手段を駆動する信号を発生
   し、体表面の温度が低いと判定した際は乗員に拡
   散して空調風を供給するよう前記吹出し状態調整
   手段を駆動する信号を発生する制御手段とを、備
   えたことを特徴とする車両用空気調和装置。