JPH071948A - 車両の空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車室内温度の均一化により車室環境の快適性
を高める。 【構成】 車室１３の側部内面部に、該内面部に沿って
車室上下方向に延びるとともにその上端部１７aを車室
上部空間１３aに開口する上側通風口２０とし、その下
端部１７bを車室下部空間１３bに開口する下側通風口１
９とした通風路１７が形成されるとともに、該通風路１
７に、吹出方向を上記下側通風口１９側から上側通風口
２０側へ、あるいは上記上側通風口２０側から下側通風
口１９側へと可逆的に変更可能とされたファン１８を配
置したもの。かかる構成とすることで、例えば、冷房運
転時には通風路を通して車室下部空間１３bの冷たい空
気を車室上部空間１３a側へ吹き出すことで足元の冷え
過ぎを緩和し、また暖房運転時には車室上部空間１３a
の暖かい空気を車室下部空間１３b側へ吹き出すことで
乗員の“のぼせ"を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車両の空調装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車においては、車室内におけ
る乗員の快適性を高めるという観点から、車室空調用冷
暖房装置を備えるのが通例である。この場合、この冷暖
房装置からの冷気あるいは暖気の車室内への吹き出し
は、前席の乗員に対しては主としてインストルメントパ
ネル部分に設けた吹出口から、また後席の乗員に対して
は主として前席の後端部から後方へ向けて開口した吹出
口から、それぞれ行なわれるのが一般的であり、しかも
この吹き出し形態は固定化されている。従って、車室内
の快適性を確保するためには、これら各吹出口から吹き
出される冷気あるいは暖気が車室内において適度に循環
して車室内温度が均一化されることが条件となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
各吹出口から一律的に車室内に吹き出される冷気あるい
は暖気による車室温度の分布をみた場合、次に述べるよ
うに、自然法則的理由及び車室内構造に基づく理由によ
り、車室各部間において大きな偏りが生じ易く、結果的
に十分な快適性が得られにくいという問題がある。

【０００４】即ち、自然法則として、空気にはその比重
差により“暖かい空気は上に溜り、冷たい空気は下に溜
る"という普遍的性状があり、このため、特に冷房時に
は、冷気が乗員の足元近くに溜り、頭部側には届きにく
く、また逆に、暖房時には暖気は乗員の頭部付近に溜
り、足元側には届きにくくなる。また、車室内で空気が
循環する場合、障害物のない部分は空気がスムーズに循
環するが、障害物がある部分においては空気の循環が行
なわれにくいことから“空気溜り"となり易い。

【０００５】このような空気循環上の現象を図７に示す
ような自動車に当てはめてみると、次のようなことが言
える。

【０００６】冷房時 先ず、シート５１の車幅方向外側寄りの肩部５１aに近
い領域５３(以下、上部領域５３という)においては、車
室上部であるため冷気が届きにくく、しかもシート５１
とウインドガラス５７とに挟まれた部分であって空気の
循環性も悪く、さらにウインドガラス５７に近いので日
射による影響を受け易い、等のことから、温度が局部的
に高くなり、特に乗員はその肩の部分に暑さを感じるこ
とになる。

【０００７】一方、シート５１の車幅方向外側寄りの下
端部５１bに近い領域５４(以下、下部領域５４という)
においては、車室下部であるため冷気溜りとなり易く、
しかもシート５１の下端部５１bとドアトリム５６とに
挟まれた部分であって空気の循環性も悪く、さらにドア
５５によって日射がさえぎられて放射熱を受けにくい、
等のことから、温度が局部的に低くなり、特に乗員はそ
の足元に寒さを感じることになる。

【０００８】暖房時 上部領域５３においては、車室上部であるため暖気が溜
り易く、しかもシート５１とウインドガラス５７とに挟
まれた部分であって空気の循環性が悪いことから、温度
が局部的に高くなり、乗員が“のぼせ"易くなる。

【０００９】一方、下部領域５４においては、車室下部
であるため暖気が届きにくく、しかもシート５１の下端
部５１bとドアトリム５６とに挟まれた部分であって空
気の循環性が悪いことから、温度が局部的に低くなり、
乗員はその足元に寒さを感じることになる。

【００１０】このような冷房時あるいは暖房時における
不具合は、全て車室内における空気の循環性の悪さ等に
よって車室内の空気温度分布に偏りが生じることに起因
するものであり、従って、これを改善するには車室内温
度の均一分布を図る必要があるが、かかる観点からの有
効な技術は未だ提案されていない。

【００１１】そこで本願発明は、上述の如き従来の問題
点に鑑み、車室温度の均一化を促進しもって車室内の快
適性を高めんとしてなされたものである。

【００１２】尚、本願発明とは直接的な関係はないが、
ドアの内部にダクトを配置し、該ダクトを通して車内空
気の循環を行わしめるようにしたものとして、実開平４
ー３５９０５号公報に示されるものがある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項１記載の発
明では、車室の側部内面部に、該内面部に沿って車室上
下方向に延びるとともにその上端部を車室上部空間に開
口する上側通風口とし、その下端部を車室下部空間に開
口する下側通風口とした通風路を形成するとともに、該
通風路に、吹出方向を上記下側通風口側から上側通風口
側へ、あるいは上記上側通風口側から下側通風口側へと
可逆的に変更可能とされたファンを配置したことを特徴
としている。

【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
車両の空調装置において、上記ファンを、車室上部空間
と車室下部空間との温度差が所定値以上となった時に作
動するように構成したことを特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２記載の車両の空調装置において、上記ファンを
車室空調用冷暖房装置と連動して作動させ、且つ冷房運
転時には下側通風口側から上側通風口側へ、また暖房運
転時には上側通風口側から下側通風口側へ、それぞれ車
内空気を循環させる如くその吹出方向を制御することを
特徴としている。

【００１６】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
において、上記通風路を、車体側部を上下方向に延びる
ピラーの車室内面側に沿って配置されるピラートリムの
一部で構成したことを特徴としている。

【００１７】

【作用】本願各発明ではかかる構成とすることによって
それぞれ次のような作用が得られる。

【００１８】 請求項１記載の発明では、車室内にお
いて最も空気の循環が悪く“空気溜り"となり易い車室
側部内面部に、その上下両端にそれぞれ通風口をもった
通風路を設けるとともに、該通風路内に吹き出し方向を
可変としたファンを配置しているため、例えば、冬季に
おいて車室下部空間の温度が過度に下がって乗員が足元
に寒さを感じるような場合には、上記ファンを作動させ
て車室下部空間の冷たい空気を上記通風路を通して上側
通風口側に送り、ここから車室上部空間側へ吹き出させ
ることで、車室温度の均一化を図り、もって乗員の足元
の寒さを解消することができる。

【００１９】一方、夏季において車室上部空間の温度が
過度に上がって乗員が“のぼせ"易くなるような場合に
は、上記ファンを作動させて車室上部空間の暖かい空気
を上記通風路を通して下側通風口側に送り、ここから車
室下部空間側へ吹き出させることで、車室温度の均一化
を図り、もって乗員の“のぼせ"を未然に防止すること
ができる。

【００２０】 請求項２記載の発明では、車室上部空
間と下部空間との温度差が所定値以上となったときにお
いてのみ、即ち、実際に車室内の快適性が損なわれるお
それがある場合においてのみ、上記に記載した室内温
度の均一化作用が実行されるものであり、上記記載の
場合よりもさらに室内状況に即した空調制御が実現され
るものである。

【００２１】 請求項３記載の発明では、上記記載
のファンによる室内温度の均一化作用が室内空調用冷暖
房装置の作動に連動して行なわれることで、冷房時ある
いは暖房時における冷気あるいは暖気の循環性がより一
層良好ならしめられ、車室内における快適性がさらに高
められることになる。

【００２２】 請求項４記載の発明では、車室内空気
の循環路となる通風路がピラートリムの一部を利用して
形成されることで、通風路形成に伴うコストアップが可
及的に少ならしめられるものである。

【００２３】

【発明の効果】従って、本願各発明の車両の空調装置に
よれば、車室内において最も“空気溜り"が生じ易い側
部内面部にファンを備えた通風路を設け、該ファンを必
要に応じて可逆的に作動させることで“空気溜り"の発
生を防止して車室温度の均一化を図るようにしているこ
とから、車室温度の偏りに起因する乗員の局部的な寒さ
あるいは暑さを解消して車室内における快適性のより一
層の向上が図れ、延いては車両の商品価値の向上にも寄
与し得るものである。

【００２４】さらに、かかる基本的効果に加えて各請求
項記載の発明においてそれぞれ次のような特有の効果が
得られるものである。

【００２５】請求項２記載の車両の空調装置によれば、
ファンを作動させての車内空気の循環作用を快適性の確
保上必要と思われる場合においてのみ作動させること
で、該ファンの不必要な作動がなくなり、この結果とし
て、車室内における快適性と経済性の両立が可能となる
ものである。

【００２６】請求項３記載の車両の空調装置によれば、
ファンを作動させての車内空気の循環作用が車室空調用
冷暖房装置の作動と連動して行なわれることで、特に車
室内温度の不均一が大きくなり易い冷暖房時においても
快適な冷暖房性を確保することができ、車室内における
快適性のより一層の向上が可能ならしめられるものであ
る。

【００２７】

【実施例】以下、本願発明の車両の空調装置を添付図面
に基づいて具体的に説明すると、図１及び図２には本願
発明の実施例にかかる空調装置Ｘを備えた自動車の車体
１の要部が示されており、同各図において符号２は車体
１の下端側部を車体前後方向に配置されるとともにその
車幅方向内側にはフロアパネル６が接合されたサイドシ
ル、３は車体１の上端側部を車体前後方向に配置される
とともにその車幅方向内側にはルーフパネル５が接合さ
れたルーフレール、４は車室１３の車体前後方向の略中
央部に位置するようにして上記サイドシル２とルーフレ
ール３との間に跨って上下方向に向けて配置された後述
のセンターピラー、７は車室１３の後端部において上記
サイドシル２とルーフレール３とに跨って配置されたリ
ヤパネルである。そして、上記センターピラー４の車体
前方側位置にはフロントドア８が、また車体後方側位置
にはリヤドア９がそれぞれ配置されている。また、フロ
ントドア８の内方側にはフロントシート１１が、さらに
リヤドア９の内方側にはリヤシート１０が設けられてい
る。。

【００２８】上記センターピラー４は、図２及び図４に
示すように、車体外面側に位置するピラーアウター４１
と内面側に位置するピラーインナー４２とで閉断面を形
成するものであって、該ピラーインナー４２の下端寄り
位置にはベルト取出開口４３が開口され、さらに該ベル
ト取出開口４３に形成したリトラクター取付ブラケット
４４にはシートベルト装置３０のベルトリトラクター３
２が閉断面内に位置するようにして締着固定されてい
る。また、このベルトリトラクター３２から延びるシー
トベルト３１は、上記ピラーインナー４２の車室側面に
沿ってルーフレール３側に引き出され、ベルトガイド取
付部４５に固定されたベルトガイド３４において折り返
された後、さらにサイドシル２側に引き出されるととも
にその一端は該サイドシル２に固定されたベルトアンカ
ー３３に連結されている。

【００２９】また、上記センターピラー４のピラーイン
ナー４２の内側には、図２〜図４に示すように、樋状の
ピラートリム１６が該ピラーインナー４２を車室側から
覆うようにして取り付けられる。この場合、この実施例
においては、該ピラートリム１６と上記ピラーインナー
４２との間に、さらに樋状のダクト１５を該ピラートリ
ム１６と対向するようにして配置し、該ピラートリム１
６とダクト１５とによりサイドシル２側からルーフレー
ル３側に連続する矩形通路状の通風路１７を形成してい
る。そして、この通風路１７の下端は、上記ピラートリ
ム１６の下端側面に形成した下側通風口１９,１９を介
して車室１３の下部空間に臨ましめられる一方、該通風
路１７の上端は上記ルーフレール３の近傍に開口する上
側通風口２０を介して車室１３の上部空間に臨ましめら
れている。尚、このダクト１５とピラートリム１６には
それぞれ相互に重合する開口２６と開口２７が形成さ
れ、上記シートベルト３１はこの各開口２６,２７を通
して車室車室１３側に引き出されている。

【００３０】さらに、上記ダクト１５の下端近傍にはフ
ァン取付用凹部２９が凹設されるとともに、該ファン取
付用凹部２９にはブラケット２５を介してファン１８が
上記通風路１７内に位置するようにして配置されてい
る。また、このファン１８には可逆運転可能のファンモ
ータ２１が連結され、該ファンモータ２１によって上記
ファン１８を正転あるいは逆転駆動するようになってい
る。尚、この実施例においては、上記ファン１８が正転
することで図１に白抜き矢印で示すように車室１３の下
部側の空気を上記下側通風口１９,１９から吸入し、上
記通風路１７を通して上記上側通風口２０から車室１３
の上部側へ吹き出し、また逆に、上記上記ファン１８が
逆転することで図１に黒色矢印で示すように車室１３の
上部側の空気を上記上側通風口２０から吸入し、上記通
風路１７を通して上記下側通風口１９,１９から車室１
３の下部側へ吹き出すように、上記ファン１８の回転方
向を設定している。

【００３１】また、この自動車には、上記空調装置Ｘと
は別に、従来公知の車室空調用冷暖房装置(図示省略)が
備えられており、この実施例においては上記空調装置Ｘ
をこの冷暖房装置に連動させて制御することで車内空気
の循環状態を調整して車内温度の均一化を図りもって車
内の快適性を確保するようにしている。このため、この
空調装置Ｘの制御用に、上記ルーフレール３側にはその
近傍の空気温度を検出する上部温度センサ２２を、また
サイドシル２側にはその近傍の空気温度を検出する下部
温度センサ２３をそれぞれ設けている。

【００３２】以下、この空調装置Ｘの冷暖房装置との関
連における作動制御を、図５及び図６を参照して説明す
る。

【００３３】先ず、図５には空調制御の制御ブロック図
を示している。ここで、コントロールユニット７０は、
冷暖房装置をしての風量制御と吹出口制御と吸込口制御
と吹出温度制御とを行うとともに、上記空調装置Ｘをし
ての冷気あるいは暖気の循環方向制御とを行うように構
成されており、これらの制御要素として、冷暖房装置に
属するオートスイッチ(AUTO-SWと略記する)７１と内気
センサ７２と外気センサ７３と温度設定スイッチ７４
と、上記空調装置Ｘに属する上記上部温度センサ２２と
下部温度センサ２３とからそれぞれ制御信号を入力する
ようになっている。

【００３４】次に、図６のフロ−チャ−トを参照して上
記コントロールユニット７０における上記各制御を、上
記空調装置Ｘの制御を中心として説明する。

【００３５】ドライバーによりオートスイッチが操作さ
れると(ステップＳ１)、これを受けてステップＳ２にお
いて設定温度、車外環境等により空調風の吹き出しモー
ドを設定し、これに基づき空調制御(冷房運転制御ある
いは暖房運転制御)を実行する(ステップＳ３)。

【００３６】次に、この冷暖房装置の制御に引き続いて
本願発明の対象である空調装置Ｘの制御に移行し、冷房
運転時あるいは暖房運転時における車内空気の循環状態
を調整して車内温度の均一化を図る。即ち、先ずステッ
プＳ４において、車室１３内に“空気溜り"が生じてい
るかどうか(即ち、車室１３の上下両空間部間において
温度の不均一状態が発生しているかどうか)を、上記上
部温度センサ２２により検出される車室１３の上部のし
かもルーフレール３近傍における空気温度と、下部温度
センサ２３により検出される車室１３の下部のしかもサ
イドシル２の近傍における空気温度との比較から判定す
る。具体的には、両検出温度の差温が所定値以上である
場合には“空気溜り"が生じていると判定し、差温が所
定値以下である場合には“空気溜り"は生じていないと
判定する。

【００３７】ここで、“空気溜り"は生じていないと判
定された場合(即ち、車室１３の上下空間間において大
きな温度の偏りがなく車室内の快適性が十分に確保され
ていると認められる場合)には、空調装置Ｘの制御は行
わず、そのまま冷暖房装置の制御にリターンさせる(ス
テップＳ４)。

【００３８】これに対して、“空気溜り"が生じている
と判断された場合には、車室温度の不均一を解消すべ
く、先ず上記ファン１８による空気循環の方向を設定し
これに基づいて該ファン１８を作動させる(ステップＳ
５及びステップＳ６)。具体的には、冷房運転時におい
ては、上記ファン１８を正転させてサイドシル２近傍の
冷たい空気を通風路１７を通してルーフレール３側に移
動させ、上側通風口２０から車室１３の上部空間に吹き
出させる。また、暖房運転時においては、上記ファン１
８を逆転させてルーフレール３近傍の暖かい空気を通風
路１７を通してサイドシル２側に移動させ、下側通風口
１９,１９から車室１３の下部空間に吹き出させる。

【００３９】そして、このようなファン１８をしての空
気循環は、車室内温度が均一化されるまで(即ち、上記
差温が所定値以下となるまで)継続され(ステップＳ
７)、均一化が確認された時点でファン１８の作動を停
止させ(ステップＳ８)、通常の冷暖房制御にリターンさ
せる。従って、一旦、車室温度の均一化が達成されて上
記ファン１８の動が停止された後においても、その後の
冷暖房運転の継続により再び車室１３内に“空気溜り"
が生じた場合には再度ファン１８による車室空気の循環
制御が行なわれるものである。

【００４０】このように、この実施例においては、車室
１３内に“空気溜り"が生じて車室内温度がその上下間
において不均一となり快適性が損なわれると思われる状
態に至った場合には、空調装置Ｘを作動させて車内空気
を適正方向に循環させることで車内温度の均一化を図る
ようにしていることから、例えば、冷暖房運転時におい
て乗員の肩部分が局部的に暑くなったり、乗員の足元、
特に空気循環の悪い車室側部寄りの足元が局部的に冷え
て寒さを感じたりすること、あるいは暖房運転時におい
て乗員が“のぼせ"易くなったりすることが未然に且つ
確実に防止され、これにより車室１３内における快適性
が常時良好に維持されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施例にかかる空調装置を備えた車
両の車室内側からの要部斜視図である。

【図２】図１のII-II拡大縦断面図である。

【図３】図２のIII-III要部拡大断面図である。

【図４】図１に示したセンターピラー部分の分解斜視図
である。

【図５】図１に示した車両の空調装置における制御ブロ
ック図である。

【図６】図１に示した車両の空調装置における制御フロ
−チャ−ト図である。

【図７】空調状態説明用の車両の要部縦断面図である。

【符号の説明】

１は車体、２はサイドシル、３はルーフレール、４はセ
ンターピラー、５はルーフパネル、６はフロアパネル、
７はリヤパネル、８はフロントドア、９はリヤドア、１
０はリヤシート、１１はフロントシート、１２はトップ
シーリング、１３は車室、１５はダクト、１６はピラー
トリム、１７は通風路、１８はファン、１９は下側通風
口、２０は上側通風口、２１はファンモータ、２２は上
部温度センサ、２３は下部温度センサ、２５はブラケッ
ト、２６は開口、２７は開口、２８は通風溝、２９はフ
ァン取付用凹部、３０はシートベルト装置、３１はシー
トベルト、３２はベルトリトラクター、３３はベルトア
ンカー、３４はベルトガイド、４１はピラーアウター、
４２はピラーインナー、４３はベルト取出開口、４４は
リトラクター取付ブラケット、４５はベルトガイド取付
部、Ｘは空調装置である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室の側部内面部に、該内面部に沿って
   車室上下方向に延びるとともにその上端部を車室上部空
   間に開口する上側通風口とし、その下端部を車室下部空
   間に開口する下側通風口とした通風路が形成されるとと
   もに、該通風路には、吹出方向を上記下側通風口側から
   上側通風口側へ、あるいは上記上側通風口側から下側通
   風口側へと可逆的に変更可能とされたファンが配置され
   ていることを特徴とする車両の空調装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記ファンは、車室
   上部空間と車室下部空間との温度差が所定値以上となっ
   た時に作動するように構成されていることを特徴とする
   車両の空調装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、上記
   ファンは車室空調用冷暖房装置と連動して作動せしめら
   れ、且つ冷房運転時には下側通風口側から上側通風口側
   へ、また暖房運転時には上側通風口側から下側通風口側
   へ、それぞれ車内空気を循環させる如くその吹出方向が
   制御されることを特徴とする車両の空調装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、上記通風路が、車体
   側部を上下方向に延びるピラーの車室内面側に沿って配
   置されるピラートリムの一部で構成されていることを特
   徴とする車両の空調装置。