JPH058634A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有効に空調及び換気を行うことを可能とす
る。 【構成】 空調ユニット８は，車室内前部に開口した吹
き出し口８７，８８，８９を有する。車両下部，車両上
部，車両後部に，それぞれ車室内と車室外との間の換気
を行うための下部換気ファン１５，上部換気ファン１
４，後部換気ファン１６を設ける。使用に当たっては，
室内空調換気モードに応じて，例えば制御装置２を用い
て，下部換気ファン１５，上部換気ファン１４，後部換
気ファン１６に制御信号を送る。これにより，車室内に
おいて，上記吹き出し口８７，８８，８９，下部換気フ
ァン１５，上部換気ファン１４，後部換気ファン１６の
間に，室内空調換気モードに応じた空気流れを形成する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，自動車用空調装置に係
り，具体的には車室内における空気流れの切り換え構造
に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に，自動車においては，図９に示すご
とく，空調ユニット８を搭載している。そして，該空調
ユニット８のデフ吹き出し口８７，ベント吹き出し口８
８，ヒータ吹き出し口８９を車室内前部に開口させてい
る。上記空調ユニット８は，送風ファン８３，エバポレ
ータ８４，ヒータコア８５を有する。

【０００３】外気吸い込み口８１又は内気吸い込み口８
２より取り入れられた空気は，送風ファン８３によって
送風される。また，エバポレータ８４は，取り入れられ
た空気を冷却したり，除湿したりするためのものであ
る。また，ヒータコア８５は，上記空気を加熱するため
のものである。該ヒータコア８５の近傍には，エアミッ
クスダンパ８６を開閉可能に配設している。そして，該
エアミックスダンパ８６の開度によって，ヒータコア８
５を通る空気量を調節し，車室内に吹き出す空気温度を
コントロールするようにしている。

【０００４】使用に当たっては，乗員がヒータコントロ
ールパネル（図省略）を操作する。これにより，いずれ
かの吹き出し口が決定され，空調後の空気が該吹き出し
口より車室内に吹き出される。また，車両後部には，排
出口９０を設けており，外気モードで使用された時は，
車室内の空気は，主にこの排出口９０より車室外に排出
される。また，自動車においては，図１０に示すごと
く，車両後部に換気ファン９２を設ける場合がある。こ
こでは，太陽電池による換気システムを示す。

【０００５】即ち，同図に示すごとく，車両のルーフに
は，太陽電池９１を配設しており，該太陽電池９１は，
上記換気ファン９２に電気的に接続している。したがっ
て，上記換気システムは，該太陽電池９１により換気フ
ァン９２を駆動し，駐車時に外気を車室内に取り入れ
て，車室内の空気の温度上昇を防ぐ構造となっている。
なお，符号９３はダンパを示している。該ダンパ９３
は，換気ファン９２がＯＦＦの時に，通路を閉じて外気
や雨の侵入を防ぐ為のものである。また，電源に太陽電
池ではなく，車両のバッテリーを使用しても同様な効果
を得ることができる。

【０００６】また，自動車においては，車両のピラーを
利用して車室内の換気を行う場合がある（例えば，実開
平１−１２３９１０号公報）。即ち，センターピラーの
下部には，車室外に開口する第１換気口と換気ファンと
を設ける。また，フロントピラー及びリヤピラーには，
車室内に開口する第２換気口を設ける。そして，第１換
気口と第２換気口とをルーフレール及びセンターピラー
によって連通させるこれにより，第１換気口より取り入
れた外気を，第２換気口より車室内へ吹き出すようにし
ている。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来の自動車
用空調装置においては，それぞれ次の不具合を有する。
即ち，図９に示す空調装置においては，後席に人がいな
くても車両全体が暖房される。そのため，無駄が多かっ
た。また，頭寒足熱を行う場合は，ヒータ本体の中で各
吹き出し間の温度差を作ってやる必要があり，非常に設
計が難しかった。

【０００８】また，図１０に示すごとく，換気ファン９
２を用いた換気システムは，空調ユニットとは関係無
く，単独で使用される。したがって，換気ファン９２は
換気専用のファンとなり車両全体から考えると無駄が多
かった。 また，実開平１−１２３９１０号公報に示す
自動車用空調装置においては，各ピラーに換気口を設
け，該換気口を介して車室内の換気のみを行うようにし
ている。したがって，該換気口を空調ユニットに接続し
て空調に利用することができず，車両全体から考えると
無駄が多かった。本発明は，かかる従来の問題点に鑑
み，有効に空調及び換気を行うことができる，自動車用
空調装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題の解決手段】本発明は，空調ユニットの吹き出し
口を車室内前部に開口させた自動車において，車両下部
に設けられ車室内と車室外との間の換気を行うための下
部換気ファンと，車両上部に設けられ車室内と車室外と
の間の換気を行うための上部換気ファンと，車両後部に
設けられ車室内と車室外との間の換気を行うための後部
換気ファンとよりなり，室内空調換気モードに応じて，
車室内における上記吹き出し口，下部換気ファン，上部
換気ファン，後部換気ファンの間の空気流れを切り換え
るように構成したことを特徴とする自動車用空調装置に
ある。

【００１０】本発明において最も注目すべきことは，車
両に複数の換気ファンを設け，これらの換気ファンを使
い分けて，車室内における空気流れを切り換える構成と
したことにある。上記下部換気ファンは，例えば駐車
時，車両下方の影の部分に存在する，比較的温度の低い
外気を車室内に取り入れることを主な目的とする。上記
上部換気ファンは，例えば駐車時，車室内上部に存在す
る，温度の高い内気を車両上方へ逃すことを主な目的と
する。

【００１１】上記後部換気ファンは，車室内前部から車
室内後部へ向けて空気流れを形成し，車室内全体の冷暖
房を行うことを主な目的とする。これらの換気ファン
は，車両にそれぞれ開口した換気口に配設する。該換気
ファンは，例えばプロペラファンにより構成し，正逆回
転可能とすることが望ましい。これにより，車室内と車
室外との間のいずれの方向にも換気を行うことが可能と
なる。そして，車室内において多用な空気流れを形成す
ることが可能となる。また，上記３種の換気ファンは，
車両の下部，上部，後部にそれぞれ１個以上設け，例え
ば下部に２個，その他は各１個という様に任意数設ける
ことができる。

【００１２】上記室内空調換気モードとしては，例えば
駐車時換気，デフモード時におけるフロントガラスの晴
れパターンの改善，ヒータモード時における頭寒足熱，
前席優先の省エネ暖房，車室内の全体暖房などがある。
これらの室内空調換気モードの切り換え操作は，制御装
置により行うことが望ましい（図１参照）。これによ
り，スムーズな切り換えが可能となる。また，この切り
換え操作は，手動で各換気ファンを選択的にＯＮ又はＯ
ＦＦすることにより行うこともできる。上記空調ユニッ
トとしては，冷暖房を行うタイプのもの（例えば，エア
コンユニット），暖房のみ行うタイプのもの（例えば，
ヒータユニット）などがある。上記吹き出し口として
は，デフ吹き出し口，ベント吹き出し口，ヒータ吹き出
し口がある。

【００１３】

【作用及び効果】本発明においては，室内空調換気モー
ドに応じて，下部換気ファン，上部換気ファン，後部換
気ファンを，選択的にＯＮ又はＯＦＦする。これによ
り，車室内において，空調ユニットの吹き出し口，下部
換気ファン，上部換気ファン，後部換気ファンの間に，
上記室内空調換気モードに応じた空気流れが形成され
る。例えば，駐車時換気の場合には，下部換気ファンか
ら上部換気ファンに向かって空気流れを形成する。ま
た，車室内の全体暖房の場合には，空調ユニットの吹き
出し口から後部換気ファンに向かって空気流れを形成す
る。それ故，本発明によれば，有効に空調及び換気を行
うことが可能な，自動車用空調装置を提供することがで
きる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例にかかる自動車用空調装置に
つき，図１〜図８を用いて説明する。本例装置は，図１
に示すごとく，車両下部に設けられ車室内と車室外との
間の換気を行うための下部換気ファン１５と，車両上部
に設けられ車室内と車室外との間の換気を行うための上
部換気ファン１４と，車両後部に設けられ車室内と車室
外との間の換気を行うための後部換気ファン１６と，上
記３種の換気ファンを制御するための制御装置２とより
なる。これにより，室内空調換気モードに応じて，車室
内における空調ユニット８の吹き出し口８７，８８，８
９，上記下部換気ファン１５，上部換気ファン１４，後
部換気ファン１６の間の空気流れを切り換えるように構
成してある。

【００１５】以下，詳述する。即ち，本例においては，
上記空調ユニット８の送風ファン８３とは別に，３個の
換気ファン１４，１５，１６を，それぞれ前席天井部，
前席シート下部，及びリヤボード部に設けてある。これ
らの３個の換気ファン１４，１５，１６は，それぞれ換
気口１４０，１５０，１６０に配設してある。また，こ
れらの３個の換気ファン１４，１５，１６は，それぞれ
プロペラファンで構成されており，特に換気ファン１４
は，回転方向を逆にすれば，外気を車室内に吸い込む事
も出来る構造となっている。

【００１６】これらの換気ファンの取り付け構造につい
て詳細に説明する。まず，上部換気ファン１４は，図２
に示すごとく，駆動用モータ１４１と，該モータ１４１
の出力軸に取り付けたプロペラファン１４２と，換気フ
ァンを使用しない時に通路を閉じるためのダンパ１４３
と，これらを収納するためのフード１４５とよりなる。
該フード１４５内には，車室内への水の侵入を防止する
ためのラビリンス１４４を設けてある。また，上記モー
タ１４１は，制御装置２及びバッテリ（図示略）に電気
的に接続してある。

【００１７】該制御装置２は，切り換えスイッチ（図示
略）を有している。そして，表１に示すごとく，該切り
換えスイッチにより室内空調換気モード１〜室内空調換
気モード５を選択できるようになっている。また，該制
御装置２は，空調ユニット８にも電気的に接続してあ
り，該空調ユニット８の送風ファン８３の作動状態及び
各吹き出し口８７〜８９のダンパの開閉状態をチェック
するようにしている。その他の下部及び後部換気ファン
１５，１６の取り付け構造も，上記と同様である。な
お，上記空調ユニット８の構造は，従来と同様である。

【００１８】

【表１】

【００１９】本例装置は，上記のように構成されている
ので，次の作用効果を呈する。表１に各室内空調換気モ
ードに応じた送風ファン８３，上部換気ファン１４，下
部換気ファン１５，後部換気ファン１６の使い分けを示
し，図３から図７にそれらの室内空調換気モードにおけ
る空気の流れを示す。各図中点線矢印は冷風状態，実線
矢印は温風状態における各空調流れの状態を示す。

【００２０】まず，図３に示す駐車時換気の場合につい
て説明する。制御装置２（図１）における切り換えスイ
ッチ（図示略）を室内空調換気モード１に設定する。こ
のとき，制御装置２は，空調ユニット８の送風ファン８
３がＯＦＦとなっているか否か等のチェックを行う。そ
して，異状がなければ，該制御装置２は，予め登録され
た条件に従って，各換気ファン１４，１５，１６に制御
信号を送る。これにより，表１に示すごとく，送風換気
ファン１６はＯＦＦとなる。また，換気ファン１４，１
５は，ＯＮとなる。そのため，換気ファン１５は，車両
下の比較的冷たい外気を車室内に取り入れる。また，換
気ファン１４は，車室内の温まった空気を車室外に排出
する。その結果，空気流れは，図３において矢印により
示すごとく，車両下方より車両上方へ向けてスムーズな
流れとなる。

【００２１】ここで，本発明による駐車後換気の換気効
果について，図８を用いて説明する。図８では，太陽電
池を用いた小型車において，換気なしの場合，１個のフ
ァンによる押込みの場合，１個のファンによる吸出しの
場合，２個のファンによる押込み及び吸出しの場合につ
いて，駐車時の車室内平均温度の比較を行っている。同
図により，従来（図１０）のような１個のファンシステ
ムの場合（５３．３又は５３．８℃）と比較して，本発
明にかかる２個のファンシステムの方（４９．９℃）
が，３．４〜３．９℃程度，余計に車室内平均温度が下
がっており，換気効果が大きいことが分かる。これは，
２個のファンシステムの方が車の内外差圧をゼロに出来
るので，低温外気の吸い込み，高温内気の排出と言った
換気を効率良く行える為である。

【００２２】次に，図４に示すデフモード時におけるフ
ロントガラスの晴れパターンの改善の場合について説明
する。このとき，空調ユニットは，外気吸い込みのデフ
モードに設定する。したがって，送風ファン８３は，Ｏ
Ｎとなる。そして，制御装置２における切り換えスイッ
チを室内空調換気モード２に設定する。これにより，表
１に示すごとく，換気ファン１５，１６は，ＯＦＦとな
る。また，換気ファン１４は，ＯＮとなる。そのため，
換気ファン１４は，図４に示すごとく，車室内の空気を
外に排出する。この様な構成にするとデフ吹き出し口８
７から吹き出された空気は，フロントガラスに沿って流
れる為，ガラス近傍の湿度が下がる。

【００２３】この結果，フロントガラスの晴れパターン
を良くすることが出来る。例えば，外気が０℃のとき，
空調ユニット８の風量がＬＯＷ風量の１２０ｍ³/Ｈで換
気ファン１４を駆動し，１００ｍ³/Ｈの空気を該換気フ
ァン１４から車室外に排出した場合，ガラス近傍の湿度
を相対湿度で２〜５％程度改善することができる。

【００２４】次に，図５に示すヒータモード時の頭寒足
熱を行う場合について説明する。空調ユニット８は，外
気吸い込みのヒータモードに設定する。このとき，送風
ファン８３はＯＮとなる。これにより，ヒータコアで温
められた空気は，ヒータ吹き出し口８９より車室内に吹
き出される。そして，制御装置２の切り換えスイッチを
室内空調換気モード３に設定すると，表１に示すごと
く，換気ファン１５はＯＦＦ，換気ファン１６はＯＮと
なる。そのため，図５に示すごとく，車室内の空気は，
車室外に排出される。

【００２５】この場合，換気ファン１４をＯＮとし，外
気を車室内に取り入れると乗員顔部付近の温度が下が
る。そのため，頭寒足熱となり，顔のホテリを無くす事
が出来る。例えば，外気が０℃の時，換気ファン１４で
５０ｍ³/Ｈの外気を取り入れた場合，顔部付近の温度を
約５℃程度下げる事が出来る。

【００２６】次に，図６に示す前席優先の省エネ暖房の
場合について説明する。このとき，空調ユニット８は，
外気吸い込みのヒータモードに設定する。したがって，
送風ファン８３は，ＯＮとなる。これにより，ヒータコ
アで温められた空気は，ヒータ吹き出し口８９より車室
内に吹き出される。この場合，制御装置２の切り換えス
イッチは，室内空調換気モード４に設定する。これによ
り，表１に示すごとく，換気ファン１５，１６は，ＯＦ
Ｆとなる。また，換気ファン１４は，ＯＮとなる。その
ため，車室内の空気は，車室外に排出される。

【００２７】この様な構成にすると，ヒータ吹き出し口
８９より吹き出された温風は，後席に流れにくくなる。
そのため，前席優先の暖房が可能となる。後席に乗車人
員がいない場合に，この様なモードを使用すれば，前席
の暖房能力を向上出来たり，省エネ暖房をする事が出来
る。例えば，外気が０℃の時，空調ユニット８の風量が
ＬＯＷ風量の１２０ｍ³/Ｈで換気ファン１４を駆動し，
１００ｍ³/Ｈの空気を該換気ファン１４から車室外に排
出した場合，前席は後席より平均温度で約２℃だけ暖房
能力を向上する事が出来る。

【００２８】次に，図７に示す車室内全体暖房の場合に
ついて説明する。このとき，空調ユニット８は，外気吸
い込みのヒータモードに設定する。したがって，送風フ
ァン８３は，ＯＮである。これにより，ヒータコアで温
められた空気は，ヒータ吹き出し口８９より車室内に吹
き出される。この場合，換気ファン１４，１５はＯＦＦ
である（表１）。そのため，車室内の空気は，車室外に
排出される。この様な構成にすると，温風は車室内全体
に流れる為，全体暖房が可能となる。

【００２９】このように，本例によれば，室内空調換気
モードに応じて，有効に空調及び換気を行うことができ
る。なお，図３から図７において，３個の換気ファン１
４，１５，１６は，車両バッテリーで作動する様にして
いるが，太陽電池で作動させても良い（図１０参照）。
また，本例は，３個の換気ファンの場合について説明し
たが，換気ファンの数は３個に限定するものではない。
例えば，前席天井に付ける換気ファン１４は，運転席，
助手席にそれぞれ付けて，助手席に乗員がいるいないを
区別しても良く，２個同時に作動させても同様な効果は
得られる。換気ファン１５，１６も同じである。

【００３０】また，換気ファン１５，１６の位置も，前
席シート下部，リヤボードに限定するものではない。換
気ファン１５は冷たい空気を取り入れる所ならばどこで
も良いし，換気ファン１６は車両全体に空気がながれる
様な所ならばどこでも良い。また，これらの換気ファン
１４，１５，１６は，プロペラファンに限定するもので
はない。また，図３に示す駐車時換気の場合，換気ファ
ン１４，１５を両方ＯＮとしたが，多少性能はダウンす
るもののどちらかのファンをＯＮさせても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例にかかる自動車用空調装置の概略説明
図。

【図２】実施例の空調装置の上部換気ファンの詳細説明
図。

【図３】実施例の空調装置の室内空調換気モード１にお
ける作用説明図。

【図４】実施例の空調装置の室内空調換気モード２にお
ける作用説明図。

【図５】実施例の空調装置の室内空調換気モード３にお
ける作用説明図。

【図６】実施例の空調装置の室内空調換気モード４にお
ける作用説明図。

【図７】実施例の空調装置の室内空調換気モード５にお
ける作用説明図。

【図８】実施例の空調装置の換気効果の説明図。

【図９】従来の自動車用空調装置の概略説明図。

【図１０】従来の他の空調装置の概略説明図。

【符号の説明】

１４．．．上部換気ファン， １５．．．下部換気ファン， １６．．．後部換気ファン， ２．．．制御装置， ８．．．空調ユニット， ８３．．．送風ファン， ８７．．．デフ吹き出し口， ８８．．．ベント吹き出し口， ８９．．．ヒータ吹き出し口，

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 空調ユニットの吹き出し口を車室内前部
   に開口させた自動車において， 車両下部に設けられ車室内と車室外との間の換気を行う
   ための下部換気ファンと，車両上部に設けられ車室内と
   車室外との間の換気を行うための上部換気ファンと，車
   両後部に設けられ車室内と車室外との間の換気を行うた
   めの後部換気ファンとよりなり， 室内空調換気モードに応じて，車室内における上記吹き
   出し口，下部換気ファン，上部換気ファン，後部換気フ
   ァンの間の空気流れを切り換えるように構成したことを
   特徴とする自動車用空調装置。