WO2010061648A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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WO2010061648A1
WO2010061648A1 PCT/JP2009/058675 JP2009058675W WO2010061648A1 WO 2010061648 A1 WO2010061648 A1 WO 2010061648A1 JP 2009058675 W JP2009058675 W JP 2009058675W WO 2010061648 A1 WO2010061648 A1 WO 2010061648A1
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WO
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air
vehicle
conditioning unit
mode
air conditioning
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/058675
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English (en)
French (fr)
Inventor
上ケ島勇人
赤堀康浩
Original Assignee
トヨタ車体株式会社
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    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
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    • B60H1/00849Damper doors, e.g. position control for selectively commanding the induction of outside or inside air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner having a forced ventilation function.
  • an air conditioner having a hot air discharging means for driving a front blower provided in a front seat air conditioning unit arranged in front of the vehicle for a predetermined time before starting the air conditioner to discharge the hot air in the vehicle (for example, see Patent Document 1).
  • an air conditioner provided with a control means for performing forced ventilation by driving the rear motor fan of the rear seat air conditioner after switching the intake door to the outside air introduction side and closing the blowing path by the closing means has also been proposed ( Patent Document 2).
  • it is also considered that hot air is discharged by introducing a solar ventilation system or the like.
  • JP 2007-8227 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-142076
  • Patent Document 1 has the following problems. That is, in the above-described conventional technology, as described above, the interior of the vehicle is ventilated only by the front seat air conditioning unit, and thus it is difficult to sufficiently exhaust the hot air in the vehicle. In particular, in a vehicle having a vehicle body with a large cabin such as a minivan or SUV (Sports Utility Vehicle), the problem becomes remarkable. For this reason, it has been difficult to say that the cooling capacity of the air conditioner under hot weather can be sufficiently improved.
  • the prior art described in Patent Document 2 performs forced ventilation by turning on a forced ventilation switch in the driver's seat, and does not perform forced ventilation before starting the air conditioner. Furthermore, when a solar ventilation system or the like is introduced, there is a problem that the cost of the ventilation system increases because it is a dedicated product.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and is intended to provide a vehicle air conditioner that is low in cost and can improve the cooling capacity of the air conditioner by lowering the temperature inside the vehicle before starting the air conditioner. It is what.
  • the present invention is a vehicle air conditioner having a front seat air conditioning unit provided on the front side in the vehicle and a rear seat air conditioning unit provided on the rear side in the vehicle,
  • the front seat air conditioning unit selectively opens and closes the inside air intake port for taking in the air inside the vehicle, the outside air introduction port for taking in air outside the vehicle, and the inside air intake port and the outside air introduction port, thereby changing the intake mode to the inside air circulation mode.
  • the rear seat air conditioning unit selectively includes an inside air blowing port that blows out the air sucked from the inside of the vehicle, an exhaust air blowing port that discharges the air drawn from the inside of the vehicle, and the inside air blowing port and the exhaust air blowing port.
  • a blower opening switching door that opens and closes and switches the air blowing mode to the inside air blowing mode or the exhaust mode, and a rear blower that sucks air inside the vehicle and blows air.
  • the front seat air conditioning unit is controlled so that the intake mode is preferentially set to the outside air introduction mode
  • the rear seat air conditioning unit is controlled so that the air blowing mode is set to the exhaust mode.
  • the vehicle air conditioner has a control unit for operating the front blower and the rear blower in the mode to control the vehicle to forcibly ventilate for a predetermined time.
  • the present invention has the above-described configuration, outside air having a temperature lower than the temperature inside the vehicle is introduced into the vehicle by the front seat air conditioning unit, and air inside the vehicle, i.e., hot air inside the vehicle, is taken outside the vehicle by the rear seat air conditioning unit. Can be discharged. Thereby, it is possible to obtain a vehicle air conditioner that is low in cost and can improve the cooling capacity of the air conditioner by lowering the temperature in the vehicle before starting the air conditioner.
  • the air conditioner when hot air is accumulated in the vehicle while the vehicle is stopped, the air conditioner can be operated before starting the air conditioner to forcibly exhaust the hot air in the vehicle to the outside of the vehicle and ventilate the vehicle interior.
  • the front seat air conditioning unit and the rear seat air conditioning unit operate in cooperation as described above, introduction of outside air by the front seat air conditioning unit and air in the vehicle (hot air) by the rear seat air conditioning unit. This can be done in conjunction with the discharge. Therefore, the hot air in the vehicle can be discharged efficiently.
  • outside air is sufficiently sucked into the front seat air conditioning unit from the outside air inlet of the front seat air conditioning unit, and is then blown into the vehicle from the front air vent provided in the front seat air conditioning unit.
  • outside air having a temperature sufficiently lower than the hot air inside the vehicle can be sufficiently sent into the vehicle.
  • the inside of a vehicle can be made into a positive pressure by the ventilation from a front ventilation opening.
  • the rear blower is operated in the rear seat air conditioning unit, the hot air in the vehicle can be sufficiently sucked into the rear seat air conditioning unit. And after that, the inside of a vehicle can be fully ventilated by discharging
  • the heat load acting on the air conditioner when the air conditioner is started can be sufficiently reduced, and the cooling capacity can be greatly improved.
  • the interior of the vehicle can be quickly brought to a comfortable temperature.
  • the rear seat air conditioning unit selectively opens and closes the exhaust air blowing port, the exhaust air blowing port, and the existing inside air blowing port.
  • the vehicle air conditioner having the above-described excellent operational effects can be obtained at a low cost with a simple configuration including the air outlet switching door that switches the mode to the inside air blowing mode or the exhaust mode.
  • the cost of the air conditioner can be reduced.
  • the present invention it is possible to provide a vehicle air conditioner that is low in cost and can improve the cooling capacity of the air conditioner by lowering the temperature inside the vehicle before starting the air conditioner.
  • the system block diagram of the vehicle air conditioner in an Example Sectional drawing of the front seat air-conditioning unit in an Example. Sectional drawing of the rear seat air conditioning unit in an Example.
  • the vehicle air conditioner of the present invention has both a front seat air conditioning unit and a rear seat air conditioning unit, and can particularly exhibit its function in a vehicle having a relatively large cabin such as a minivan or an SUV.
  • the rear seat air conditioning unit is disposed between a vehicle body outer plate of the vehicle and a trim that is provided on the inner side of the vehicle body outer plate and communicates with the interior of the vehicle.
  • the outer side of the rear seat air conditioning unit is covered by a cover that has an air suction port for sucking air on the opposite side and that forms an air passage between the in-vehicle communication port and the air suction port. It is preferable.
  • the hot air discharge capability of the rear seat air conditioning unit can be improved.
  • the cover can efficiently inhale the hot air in the vehicle into the rear seat air conditioning unit without inhaling excess hot air existing in the space between the vehicle body outer plate and the trim. Then, the hot air can be discharged from the rear seat air conditioning unit to the outside of the vehicle.
  • the remote control switch is preferably integrated with a remote control key for unlocking or locking the door of the vehicle. In this case, it is possible to obtain a vehicle air conditioner having an excellent effect as described above at low cost without increasing the types of components.
  • the time for forced ventilation is preferably 1 to 3 minutes.
  • the temperature in the vehicle can be sufficiently lowered before the air conditioner is started in a short time with a small load on the battery.
  • the vehicle air conditioner 1 of this example includes the following front seat air conditioning unit 2, rear seat air conditioning unit 3, and control unit 4.
  • the front seat air conditioning unit 2 is provided on the front side of the interior 51 of the vehicle 5.
  • the front seat air conditioning unit 2 includes a front duct 21 that is an air passage in the front seat air conditioning unit 2, and an inside air inlet 221 that takes air in the vehicle 51 into the front seat air conditioning unit 2.
  • the front seat air conditioning unit 2 selectively opens and closes the inside air intake port 221 and the outside air introduction port 222 to perform an inside air circulation mode for taking in the inside air from the inside air intake port 221 and an outside air introduction mode for taking in the outside air from the outside air introduction port 222.
  • the inside / outside air switching door 211 and the front blower 24 which takes in the inside air or outside air from the inside air intake port 221 or the outside air introduction port 222 and blows air.
  • the rear seat air conditioning unit 3 is provided on the rear side of the vehicle interior 51.
  • the rear seat air conditioning unit 3 includes an inside air blowing port 32 for blowing the inside air sucked from the inside of the vehicle 51 into the inside of the vehicle 51, and an exhaust air blowing for discharging the inside air drawn from the inside of the vehicle 51 to the outside of the vehicle 52. And a mouth 33.
  • a blower duct 321 connected to a blower outlet (not shown) disposed on the ceiling of the vehicle 5 is connected to the inside air blower port 32.
  • an exhaust duct 331 connected to the exhaust port 521 is connected to the exhaust air blowing port 33.
  • the rear seat air conditioning unit 3 selectively opens and closes the inside air blowing port 32 and the exhaust air blowing port 33 to change the blowing mode to the inside air blowing mode for blowing the inside air from the inside air blowing port 32 to the vehicle interior 51 or the inside air from the exhaust blowing port 331.
  • the air outlet switching door 311 for switching to the exhaust mode for discharging the air to the outside 52 of the vehicle and the rear blower 34 for sucking the inside air and blowing air.
  • control unit 4 operates the remote control switch 60 for forced ventilation from outside the vehicle 52 so that the front seat air conditioning unit 2 is preferentially set to the outside air introduction mode, and the rear seat air conditioning unit 3 Controls the ventilation mode to the exhaust mode, and controls the vehicle interior 51 to forcibly ventilate for a predetermined time by operating the front blower 24 and the rear blower 34 in these modes. Details will be described below.
  • the vehicle air conditioner 1 of this example can exert its effects remarkably by applying it to a vehicle 5 having a large cabin such as a minivan or SUV as shown in FIG. This is because the vehicle 5 having a large cabin is generally provided with an air conditioning unit not only at the front but also at the rear. By operating these in conjunction with each other as described later, the hot air in the vehicle interior 51 is efficiently It is because it can discharge well. And the vehicle air conditioner 1 of this example has the front seat air conditioning unit 2, the rear seat air conditioning unit 3, and the control unit 4 as mentioned above.
  • the front seat air conditioning unit 2 will be described with reference to FIGS.
  • the front seat air conditioning unit 2 has the following components in addition to the components described above. As shown in FIG. 7, an engine room in which an engine or the like (not shown) is stored is provided in front of the interior 51 of the vehicle 5. An instrument panel 512 in which the instrument 513 and the audio device 514 are accommodated is disposed in front of the vehicle interior 51, and a windshield 515 is fitted above the instrument panel 512.
  • the front air outlet 23 through which air is blown out from the front seat air conditioning unit 2 is provided in an instrument panel 512 disposed in front of the vehicle interior 51 as shown in FIG. A front face blower opening 231 for blowing air.
  • the front air outlet provided in the front seat air conditioning unit 2 is provided.
  • the exit switching damper 212 switches the air passage in the front duct 21 so that the air outlet becomes the front face air outlet 231.
  • the front blower 23 is blown from the defroster blower 232 blown from the bottom of the windshield 513 or the passenger's feet as shown in FIG.
  • the front foot blower port 233 can also be used.
  • the front seat air conditioning unit 2 includes the inside / outside air switching door 211 for switching between the inside air circulation mode and the outside air introduction mode.
  • the inside air inlet 221 for circulating the air (inside air) in the vehicle 51 is provided.
  • the outside air inlet 222 and the inside air inlet 221 can be selectively opened and closed.
  • the front seat air conditioning unit 2 has an evaporator 251 and a heater core 252 in the front duct 21, and can be air-conditioned by passing through these.
  • the evaporator 251 and the heater core 252 do not operate during forced ventilation.
  • the rear seat air conditioning unit 3 has, in addition to the above-described components, another inside air blowing port 37 for blowing out the inside air sucked from the inside of the vehicle 51 to the inside 51 of the vehicle.
  • a blower duct 371 connected to a blower outlet (not shown) disposed in the trim 500 of the vehicle 5 is connected to the inside air blower port 37.
  • the rear seat air conditioning unit 3 has a rear outlet switching damper 312, thereby selectively opening and closing the inside air blowing ports 32 and 37, and changing the inside air blowing mode to the face mode via the inside air blowing port 32, The mode is switched to the foot mode via another inside air blowing port 37.
  • the rear-seat air conditioning unit 3 passes through the air ducts 321 and 371 to a rear face air outlet (not shown) that blows inhaled inside air toward the passenger's face and a rear foot air outlet (not shown) that blows out toward the feet.
  • the exhaust blower port 33 and the exhaust duct 331 are adjacent to the inside air blower port 32 side in the face mode. Is provided.
  • the rear seat air conditioning unit 3 is disposed between a vehicle body outer plate 520 of the vehicle 5 and a trim 500 described later, and an outer periphery thereof is covered with a cover 300 described later.
  • the cover 300 made of synthetic resin, for example, is arranged on the vehicle interior 51 side with respect to the vehicle body outer plate 520 and is in close contact with the trim 500 having a plurality of vehicle communication ports 501 communicating with the vehicle interior 51.
  • the outer periphery of the unit 3 is covered.
  • the rear seat air conditioning unit 3 has an air inlet 36 on the side opposite to the side where the trim 500 is disposed.
  • an air passage is formed between the in-vehicle communication port 501 and the air suction port 36.
  • the cover 300 is integrated with the rear seat air conditioning unit 3, but may be formed separately.
  • the rear-seat air conditioning unit 3 has an evaporator 351 and a heater core 352 in addition to the air blowing switching door 311 and the rear blower 34 described above, and can be air-conditioned by passing through these.
  • the evaporator 351 and the heater core 352 do not operate during forced ventilation.
  • the control unit 4 receives a signal 600 from the remote control key 6, collates it and sends a signal to an air conditioner ECU 41 (to be described later) and a collation ECU 42.
  • An air conditioner ECU 41 that controls the operation of the front seat air conditioning unit 2 and the rear seat air conditioning unit 3 based on the operation start signal, a body ECU 43 that controls locking and unlocking of the door in the body of the vehicle 5, and the electric power of the entire system of the vehicle 5 It has power management ECU44 which controls.
  • the air conditioner ECU 41, the body ECU 43, and the power management ECU 44 are connected so that they can communicate with each other.
  • step S1 of the figure Before getting into the vehicle 5 placed under the hot sun, the forced ventilation remote control switch 60 integrated with the remote control key 6 is turned ON.
  • the remote control switch 60 can be configured to be turned on by one long press.
  • step S2 of FIG. 5 the state of the vehicle 5 is confirmed.
  • the ignition switch (not shown) is OFF, all the doors of the vehicle 5 are closed, or if there is a hood, the hood is closed, or the ignition key is not touched. Or whether the brake is OFF or the anti-theft system is in an alarm state.
  • step S21 When it is confirmed that these items are in a normal state (step S21), the door lock state is confirmed as shown in step S3. On the other hand, when an abnormality is confirmed in the above item (step S22), the vehicle air conditioner 1 is not activated. Then, as shown in step S4, it is confirmed whether the door is locked. If the door is locked (step S41), the power supply of the air conditioning system is turned on as shown in step S5. On the other hand, when the door is not locked (step S42), the power supply of the air conditioning system is not turned on.
  • step S6 the state of the shift position is confirmed.
  • the shift position is other than parking (P) (step S62)
  • the vehicle air conditioner 1 ends its operation.
  • step S61 the remaining battery level of the battery 7 is confirmed as shown in step S7.
  • the remaining battery level of the battery 7 does not satisfy the required amount (step S72), the vehicle air conditioner 1 ends its operation.
  • step S71 when the battery remaining amount of the battery 7 satisfies the required amount (step S71), as shown in step S8, it is determined whether or not the cooling operation condition is satisfied with respect to the set temperature, that is, the in-vehicle temperature with respect to the set temperature. Determine if the material requires ventilation. And when it determines with ventilation operation
  • step S92 If there is an abnormality in the cooling system at this time (step S92), the vehicle air conditioner 1 ends its operation. On the other hand, when there is no abnormality in the cooling system (step S91), as shown in step S10, the vehicle air conditioner 1 performs the ventilation operation until the end by a 3-minute timer.
  • the air conditioner ECU 41 sets the inside / outside air switching door. 211 is operated to switch the intake mode to the outside air introduction mode for taking in outside air from the outside air introduction port 222.
  • the front air outlet switching damper 212 switches to the front face air outlet 231.
  • the front seat air conditioning unit 2 operates the inside / outside air switching door 211 as described above, and simultaneously operates the front blower 24 to introduce outside air into the front seat air conditioning unit 2 from the outside air introduction port 222.
  • the outside air introduced into the seat air conditioning unit 2 is blown from the front blower opening 23 to the vehicle interior 51 (see arrow W in FIG. 4 and arrow w1 in FIG. 2).
  • the rear seat air conditioning unit 3 operates the rear air outlet switching damper 312 to operate the internal air outlet when the internal air outlet mode is set to the foot mode via the internal air outlet 37 according to the instruction of the air conditioner ECU 41.
  • the mode is switched to the face mode via the inside air blower port 32.
  • indication of air-conditioner ECU41 while operating the ventilation opening switching door 311, while closing the internal air ventilation opening 32 and opening the exhaust ventilation opening 33, the inside air suck
  • the air blowing mode is switched to the exhaust mode so as to flow.
  • the rear seat air conditioning unit 3 operates the air outlet switching door 311 and the rear air outlet switching damper 312 as described above, and at the same time, operates the rear blower 34 to draw the air in the vehicle 51 from the air inlet 36 to the rear seat air conditioning unit 3.
  • the inside air sucked into the rear seat air conditioning unit 3 is discharged from the exhaust air blowing port 33 (see the arrow W in FIG. 4 and the arrow w2 in FIG. 3).
  • hot air is discharged from the louver 521 provided on the vehicle outer plate 520 to the vehicle exterior 52.
  • the vehicle air conditioner 1 of this example can reduce the temperature of the interior 51 by 10 ° C. within 3 minutes after the control unit 4 receives the signal 600. It is configured as follows.
  • the temperature of the interior 51 set to 25 ° C. by the air conditioner when the vehicle 5 is parked is as high as 80 ° C. within a few minutes after parking. It may become. Therefore, as shown in FIG. 6, after the signal 600 is transmitted from the remote control key 6, the cooling capacity of the air conditioner is reduced by, for example, reducing the temperature of the vehicle interior 51 from 80 ° C. to 70 ° C. for 3 minutes until getting on. Can be significantly improved.
  • the vehicle air conditioner 1 of this example is operated before the air conditioner is started to forcibly discharge the hot air in the vehicle to the outside 52 and ventilate the vehicle interior 51. Can do.
  • the front seat air conditioning unit 2 and the rear seat air conditioning unit 3 operate in cooperation as described above, the introduction of outside air by the front seat air conditioning unit 2 and the interior 51 of the vehicle by the rear seat air conditioning unit 3 are achieved.
  • the discharge of air (hot air) can be performed in conjunction with each other. Therefore, the hot air in the vehicle interior 51 can be discharged efficiently.
  • outside air is sufficiently sucked into the front seat air conditioning unit 2 from the outside air introduction port 222 and is blown into the vehicle interior 51 from the front blowing port 23. Therefore, the outside air having a temperature sufficiently lower than the hot air in the vehicle interior 51 can be sufficiently sent into the vehicle interior 51. And the inside 51 of a vehicle can be made into a positive pressure by the ventilation from the front ventilation opening 23. FIG.
  • the rear blower 34 is operated in the rear seat air conditioning unit 3, the hot air inside the vehicle 51 can be sufficiently sucked into the rear seat air conditioning unit 3. And after that, the inside 51 of a vehicle can be fully ventilated by discharging
  • the heat load acting on the air conditioner when the air conditioner is started can be sufficiently reduced, and the cooling capacity can be remarkably improved.
  • the vehicle 51 can be quickly brought to a comfortable temperature.
  • the rear-seat air-conditioning unit 3 is provided with the exhaust air blowing port 33, the exhaust air blowing port 33, and the existing inside air blowing ports 32 and 37.
  • the vehicle air conditioner 1 having the above-described excellent operational effects can be obtained at a low cost with a simple configuration in which the air blowing mode switching door 311 that selectively opens and closes and switches the air blowing mode to the inside air blowing mode or the exhaust mode is provided. Can do.
  • the cost of the air conditioner can be reduced.
  • the hot air discharge capability of the rear seat air conditioning unit 3 can be improved.
  • the cover 300 allows the hot air in the vehicle interior 51 to be efficiently sucked into the rear seat air conditioning unit 3 without sucking excess hot air existing in the space between the vehicle body outer plate 520 and the trim 500. Can do. Then, the hot air can be discharged from the rear seat air conditioning unit 3 to the outside 52 of the vehicle.
  • the remote control switch 60 for forced ventilation is integrated with a remote control key 6 that unlocks or locks the door of the vehicle 5. For this reason, the vehicle air conditioner 1 which has the outstanding effect as mentioned above can be obtained at low cost, without increasing a component kind.
  • the front air blowing port 23 is a front face air blowing port 231 that is provided in the instrument panel 512 disposed on the front side of the vehicle interior 51 and blows air toward the passenger. For this reason, the outside air introduced from the outside air introduction port 222 can be supplied evenly and efficiently from the front face air blowing port 231 to the vehicle interior 51. Therefore, the temperature in the vehicle interior 51 can be sufficiently lowered before the air conditioner is started, and the cooling capacity of the air conditioner can be further improved.
  • the vehicle air conditioner 1 is configured to be able to reduce the temperature of the interior 51 by 10 ° C. within 3 minutes after the control unit 4 receives the operation start signal 600.
  • the temperature of 51 can be lowered sufficiently. Therefore, the cooling capacity of the air conditioner can be further improved.

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Abstract

 車両用空調装置1の前席空調ユニット2は、内気吸入口と、外気導入口と、吸気モードを内気循環モード又は外気導入モードに切り替える内外気切替ドア211と、フロントブロア24とを有する。後席空調ユニット3は、内気送風口と、排気送風口と、送風モードを内気吹出モード又は排気モードに切り替える送風口切替ドア311と、リアブロア34とを有する。車外52からのリモコンスイッチ操作により、前席空調ユニット2は吸気モードが優先的に外気導入モードに、また、後席空調ユニット3は送風モードが排気モードになるように制御するとともに、これらのモードでフロントブロア24及びリアブロア34を作動させて車内を強制換気するように制御するコントロールユニット4を有する。

Description

車両用空調装置
 本発明は、強制換気機能を有する車両用空調装置に関する。
 従来、夏の炎天下などにおいては、車内の温度が非常に高温となり、搭乗者が乗車した直後に空調装置(エアコン)を作動させても車内が冷却されるまでは多大な時間がかかっていた。このため、手動でドアを開閉して車内の換気を行ったり、停車中に窓を開けっ放しにしたりしてその熱気を排出していた。ところが、その操作が煩わしく、また、駐車スペース及び防犯上の制約などもあった。
 そのため、エアコン始動前に所定時間、車両の前方に配される前席空調ユニット内に設けられたフロントブロアを駆動して車内の熱気を排出させる熱気排出手段を有する空調装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、インテークドアを外気導入側に切り替え、閉鎖手段により吹き出し路を閉鎖した後、後席空調装置のリヤモータファンを駆動させて強制換気を行う制御手段を設けた空調装置も提案されている(特許文献2参照)。さらに、ソーラー換気システムなどを導入することによって熱気を排出することも考えられている。
特開2007-8227号公報 特開2000-142076号公報
 ところが、特許文献1に記載の従来技術においては、以下のような問題点があった。すなわち、上記の従来技術では、前述したとおり前席空調ユニットのみによって車内の換気を行うものであるため、車内の熱気を十分に排出することが困難であった。特にミニバンやSUV(スポーツ・ユーティリティ・ビークル)などのキャビンの大きな車体を有する車両では、その問題が顕著となる。そのため、炎天下におけるエアコンの冷却能力を十分に向上させることができるとは言い難かった。また、特許文献2に記載の従来技術は、運転席の強制換気スイッチのオン操作により強制換気を行うもので、エアコン始動前に強制換気するものではない。
 さらに、ソーラー換気システムなどを導入する場合にあっては、それが専用品であるため、換気システムのコストが増大してしまうという問題があった。
 本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、低コストであって、エアコン始動前に車内の温度を下げてエアコンの冷却能力を向上させることができる車両用空調装置を提供しようとするものである。
 本発明は、車内の前方側に備えつけられる前席空調ユニットと、車内の後方側に備えつけられる後席空調ユニットとを有する車両用空調装置であって、
 上記前席空調ユニットは、車内の空気を取り込む内気吸入口と、車外の空気を取り込む外気導入口と、上記内気吸入口と上記外気導入口とを選択的に開閉して吸気モードを内気循環モード又は外気導入モードに切り替える内外気切替ドアと、上記内気吸入口又は上記外気導入口から内気又は外気を取り込んで送風を行うフロントブロアとを有し、
 上記後席空調ユニットは、車内から吸入した空気を車内に吹き出す内気送風口と、車内から吸入した空気を車外に排出する排気送風口と、上記内気送風口と上記排気送風口とを選択的に開閉して送風モードを内気吹出モード又は排気モードに切り替える送風口切替ドアと、車内の空気を吸入して送風を行うリアブロアとを有し、
 車外からのリモコンスイッチ操作により、上記前席空調ユニットは吸気モードが優先的に外気導入モードとなるように、また、上記後席空調ユニットは送風モードが排気モードとなるように制御するとともに、これらのモードで上記フロントブロア及び上記リアブロアを作動させて車内を所定時間だけ強制換気するように制御するコントロールユニットを有することを特徴とする車両用空調装置にある。
 本発明の作用効果について説明する。
 本発明は、上記構成を有するため、前席空調ユニットにて車内の温度よりも低温の外気を車内に導入し、かつ、後席空調ユニットにて車内の空気、すなわち、車内の熱気を車外に排出することができる。これにより、低コストであって、エアコン始動前に車内の温度を下げてエアコンの冷却能力を向上させることができる車両用空調装置を得ることができる。
 すなわち、停車中に車内に熱気が溜まった場合、エアコン始動前に空調装置を作動させて車内の熱気を強制的に車外へと排出して車内を換気することができる。
 特に、本発明においては、上記のとおり前席空調ユニットと後席空調ユニットとが協働して作動するため、前席空調ユニットによる外気の導入と、後席空調ユニットによる車内の空気(熱気)の排出とを連動して行うことができる。そのため、車内の熱気を、効率良く排出することができる。
 具体的には、本発明においては、外気を前席空調ユニットの外気導入口から十分に前席空調ユニット内に吸気して、それを前席空調ユニットに設けられたフロント送風口から車内に送風する。そのため、車内の熱気よりも十分に温度の低い外気を十分に車内に送り込むことができる。そして、フロント送風口からの送風により、車内を正圧とすることができる。さらにそれに加えて、後席空調ユニット内においては、リアブロアを作動させてあるため、車内の熱気を後席空調ユニット内に十分吸入することができる。そしてその後、排気送風口から車内の熱気を排出することにより、車内を十分に換気することができる。
 このようにして、車内を換気した後においては、エアコン始動時においてエアコンに作用する熱負荷を十分に小さくすることができ、その冷却能力を格段に向上させることができる。そして、車内に搭乗者が乗り込んで運転を開始するときには、車内を早期に快適な温度となるようにすることができる。
 また、本発明では、従来から車両に備えつけられているエアコンユニットをそのまま用いつつ、後席空調ユニットに排気送風口と、該排気送風口と既存の内気送風口とを選択的に開閉して送風モードを内気吹出モード又は排気モードに切り替える送風口切替ドアとを設ける簡便な構成で、前述した優れた作用効果を有する車両用空調装置を低コストにて得ることができる。
 また、冷却能力の高いエアコンを使用する必要がなくなるため、エアコンの低コスト化を図ることもできる。
 以上のとおり、本発明によれば、低コストであって、エアコン始動前に車内の温度を下げてエアコンの冷却能力を向上させることができる車両用空調装置を提供することができる。
実施例における、車両用空調装置のシステム構成図。 実施例における、前席空調ユニットの断面図。 実施例における、後席空調ユニットの断面図。 実施例における、車両の断面模式図。 実施例における、車両用空調装置が換気作動するまでのフロー図。 実施例における、車両用空調装置の換気作動前及び換気作動後の車内の温度を示す説明図。 実施例における、車内の前方側を示す説明図。
 本発明の車両用空調装置は、前席空調ユニット及び後席空調ユニットの双方を有し、特にミニバンやSUVなどのようにキャビンが比較的大きい車両においてその機能を顕著に発揮することができる。
 また、上記後席空調ユニットは、車両の車体外板と該車体外板よりも内側に設けられ車内と連通する車内連通口を有するトリムとの間に配設されるとともに、該トリムが配される側と反対側において空気を吸入する空気吸入口を有し、かつ、上記車内連通口と上記空気吸入口との間の空気の通路を形成するカバーにより上記後席空調ユニットの外周が覆われていることが好ましい。
 この場合には、後席空調ユニットの熱気排出能力を向上させることができる。換言すれば、上記カバーにより、車体外板とトリムとの間の空間に存在する余分な熱気を吸入することなく、車内の熱気を効率的に後席空調ユニット内に吸入することができる。そしてその熱気を、後席空調ユニットから車外に排出することができる。
 また、上記リモコンスイッチは、車両のドアを開錠又は施錠するリモートコントロールキーと一体化してなることが好ましい。
 この場合には、部品種類を増加させることなく、前述したとおり優れた作用効果を有する車両用空調装置を低コストにて得ることができる。
 また、強制換気する時間は、1~3分間であることが好ましい。
 この場合には、バッテリへの負荷が少ない短い時間でエアコン始動前に車内の温度を十分に下げることができる。
 本発明の車両用空調装置に係る実施例について、図1~図7とともに説明する。
 図1、図4に示すように、本例の車両用空調装置1は、下記の前席空調ユニット2と、後席空調ユニット3と、コントロールユニット4とを有する。
 上記前席空調ユニット2は、図4に示すように、車両5の車内51の前方側に備えつけられている。
 かかる前席空調ユニット2は、図2に示すように、該前席空調ユニット2内における空気の通路であるフロントダクト21と、車内51の空気を前席空調ユニット2に取り込む内気吸入口221と、フロントダクト21内に外気を導入するための外気導入口222と、フロントダクト21内に取り込まれた空気を車内51に送風するためのフロント送風口23とを有する。
 また、前席空調ユニット2は、内気吸入口221と外気導入口222とを選択的に開閉して内気吸入口221から内気を取り込む内気循環モードと外気導入口222から外気を取り込む外気導入モードとを切り替える内外気切替ドア211と、内気吸入口221又は外気導入口222から内気又は外気を取り込んで送風を行うフロントブロア24とを有する。
 上記後席空調ユニット3は、図4に示すように、車内51の後方側に備えつけられている。
 かかる後席空調ユニット3は、図3に示すように、車内51から吸入した内気を車内51へ吹き出すための内気送風口32と、車内51から吸入した内気を車外52に排出するための排気送風口33とを有する。内気送風口32には、車両5の天井に配設された、図示しない吹出口に接続される送風ダクト321が連結されている。また、排気送風口33には、排気口521に接続される排気ダクト331が連結されている。
 また、後席空調ユニット3は、内気送風口32と排気送風口33とを選択的に開閉して送風モードを内気送風口32から内気を車内51へ吹き出す内気吹出モード又は排気送風口331から内気を車外52へ排出する排気モードに切り替える送風口切替ドア311と、内気を吸入して送風を行うリアブロア34とを有する。
 また、コントロールユニット4は、車外52から強制換気用のリモコンスイッチ60を操作することにより、前席空調ユニット2は吸気モードが優先的に外気導入モードとなるように、また、後席空調ユニット3は送風モードが排気モードとなるように制御するとともに、これらのモードでフロントブロア24及びリアブロア34を作動させて車内51を所定時間だけ強制換気するように制御する。
 以下、詳細に説明する。
<車両用空調装置の構成>
 本例の車両用空調装置1は、図4に示すような、例えば、ミニバンやSUVなどのようにキャビンが大きな車両5に適用することにより、その作用効果を顕著に発揮することができる。これは、このようにキャビンの大きな車両5には、一般にフロントのみならずリアにも空調ユニットが配設されており、これらを後述するよう連動して作動させることで、車内51の熱気を効率良く排出できるからである。
 そして、本例の車両用空調装置1は、前述したとおり、前席空調ユニット2と、後席空調ユニット3と、コントロールユニット4とを有する。
 上記前席空調ユニット2について、図2、図7とともに説明する。
 前席空調ユニット2は、前述した構成要素のほか、以下のような構成要素を有する。
 図7に示すように車両5の車内51の前方には、図示しないエンジンなどが収納されるエンジン室が設けられている。車内51の前方には計器513やオーディオ機器514が収納されるインストルメントパネル512が配置され、このインストルメントパネル512の上方にフロントガラス515が嵌め込まれている。
 前席空調ユニット2から空気が吹き出されるフロント送風口23は、本例では、図7に示すように、車内51の前方に配設されるインストルメントパネル512に設けられ、搭乗者に向かって送風するフロントフェイス送風口231である。なお、下記のデフロスタ送風口232や下記のフロントフット送風口233に送風口が設定されている場合には、図1、図2に示すように、前席空調ユニット2内に設けられたフロント吹出口切替ダンパ212によって、送風口がフロントフェイス送風口231となるようにフロントダクト21内の空気の通路を切り替える。
 なお、上記フロント送風口23は、上記のとおりフロントフェイス送風口231のほか、図2に示すように、フロントガラス513の下から送風されるデフロスタ送風口232や、搭乗者の足元から送風されるフロントフット送風口233とすることもできる。
 また、前席空調ユニット2は、前述したとおり、内気循環モードと外気導入モードとを切り替えるための内外気切替ドア211を有する。具体的には、図2に示すように、外気導入口222のほか、車内51の空気(内気)を循環させるための内気吸入口221を有する。そして、上記内外気切替ドア211を用いることにより、外気導入口222と、内気吸入口221とを選択的に開閉することができるよう構成されている。
 また、前席空調ユニット2は、上記のほか、フロントダクト21内にエバポレータ251やヒータコア252を有し、これらを通過することにより空調することができる。ただし、本例において、強制換気中は、エバポレータ251やヒータコア252などは作動しない。
 次に、後席空調ユニット3について、図3とともに説明する。
 また、後席空調ユニット3は、前述した構成要素のほか、車内51から吸入した内気を車内51へ吹き出すための別の内気送風口37を有している。該内気送風口37には、車両5のトリム500に配設された図示しない吹出口に接続される送風ダクト371が連結されている。また、後席空調ユニット3は、リア吹出口切替ダンパ312を有し、それによって内気送風口32、37を選択的に開閉して、内気吹出モードを内気送風口32を経由するフェイスモードと、別の内気送風口37を経由するフットモードとに切り替えている。すなわち、後席空調ユニット3は、吸入した内気を搭乗者の顔に向かって吹き出す図示しないリアフェイス吹出口と、足元に向かって吹出す図示しないリアフット吹出口とにそれぞれ送風ダクト321、371を介して接続され、リア吹出口切替ダンパ312によりこれらを切り替えることができるよう構成されている
 本例においては、前述の排気送風口33及び排気ダクト331は、フェイスモード時の内気送風口32側に隣接して設けられている。
 後席空調ユニット3は、図3に示すように、車両5の車体外板520と後述するトリム500との間に配設されるとともに、その外周が後述するカバー300で覆われている。
 具体的には、例えば合成樹脂からなるカバー300は、車体外板520よりも車内51側に配され車内51と連通する複数の車内連通口501を有するトリム500に密接した状態で、後席空調ユニット3の外周を覆っている。そして、後席空調ユニット3は、トリム500が配される側と反対側に空気吸入口36を有する。そしてさらに、カバー300によって後席空調ユニット3の外周を覆うことにより、車内連通口501と空気吸入口36との間に空気の通路が形成されている。
 なお、本例では、カバー300は、後席空調ユニット3と一体化してなるものとしたが、別体にて形成することもできる。
 後席空調ユニット3は、前述した送風口切替ドア311、リアブロア34のほか、エバポレータ351やヒータコア352を有し、これらを通過することにより空調することができる。ただし、本例において、強制換気中は、エバポレータ351やヒータコア352などは作動しない。
 次に、コントロールユニット4について、図1、図4とともに説明する。
 コントロールユニット4は、両図に示すように、リモートコントロールキー6からの信号600を受信し、これを照合して後述するエアコンECU41などに信号を送信する照合ECU42と、照合ECU42から送られてきた作動開始信号に基づいて前席空調ユニット2及び後席空調ユニット3の作動を制御するエアコンECU41と、車両5のボデーにおけるドアの施開錠を制御するボデーECU43と、車両5のシステム全体の電力制御を行うパワーマネジメントECU44とを有する。これらエアコンECU41、ボデーECU43及びパワーマネジメントECU44は、相互に通信できるように接続されている。
<車両用空調装置の作動前>
 次に、本例の車両用空調装置1が作動するまでの手順の一例について、図5とともに説明する。
 同図のステップS1に示すように、炎天下の下に置かれた車両5に乗り込む前に、前述したリモートコントロールキー6と一体化してなる強制換気用のリモコンスイッチ60をONにする。かかるリモコンスイッチ60は、例えば、1回の長押しによってON状態となるよう構成することができる。
 次いで、図5のステップS2に示すように、車両5の状態を確認する。そして、ここでは、例えば、イグニッションスイッチ(図示略)がOFFとなっているか、車両5のすべてのドアが閉まっているか、フードがある場合にはフードが閉じられているか、イグニッションキーがささっていないか、ブレーキがOFFとなっているか、盗難防止システムが警報状態になっていないかなどを確認する。
 これらの項目が正常な状態にあると確認された場合(ステップS21)には、ステップS3に示すように、ドアロック状態を確認する。一方、上記項目に異常が確認された場合(ステップS22)には、車両用空調装置1は起動しない。
 そして、ステップS4に示すようにドアがロックされているかを確認し、ドアがロックされている場合(ステップS41)には、ステップS5に示すように、空調システムの電源がONする。一方、ドアがロックされていない場合(ステップS42)には、空調システムの電源はONしない。
 次いで、ステップS6に示すように、シフトポジションの状態を確認する。そして、シフトポジションがパーキング(P)以外である場合(ステップS62)には、車両用空調装置1は動作を終了する。
 一方、シフトポジションがパーキング(P)である場合(ステップS61)には、ステップS7に示すように、バッテリ7の電池残量を確認する。そして、バッテリ7の電池残量が必要量を満たさない場合(ステップS72)には、車両用空調装置1は動作を終了する。
 次いで、バッテリ7の電池残量が必要量を満たす場合(ステップS71)には、ステップS8に示すように、設定温度に対して冷房作動条件を満たしているかどうか、すなわち設定温度に対する車内温度を判断材料として換気作動が必要か否かを判定する。そして、換気作動が不要と判定された場合(ステップS82)には、車両用空調装置1は動作を終了する。
 一方、この時点で換気作動が必要と判定された場合(ステップS81)には、ステップS9に示すように、冷房システムに異常がないかを確認する。
 このとき冷房システムに異常がある場合(ステップS92)には、車両用空調装置1は動作を終了する。
 一方、冷房システムに異常がない場合(ステップS91)には、ステップS10に示すように、車両用空調装置1が3分間のタイマーで終了まで換気作動を行う。
<車両用空調装置の作動後>
 次に、車両5の内部に備えつけられたコントロールユニット4に信号600が送られた後の車両用空調装置1の動作について、図1とともに説明する。
 上記のようにコントロールユニット4にて受信されたリモートコントロールキー6からの信号600に基づいて、エアコンECU41から前席空調ユニット2に制御信号が送信される(矢印X参照)とともに、後席空調ユニット3にも同様に制御信号が送信される(矢印Y参照)。
 そして、前席空調ユニット2は、吸気モードが内気吸入口221から内気を取り込むように設定されている場合、すなわち、内気循環モードに設定されている場合には、エアコンECU41は、内外気切替ドア211を作動させて吸気モードを外気導入口222から外気を取り込む外気導入モードへ切り替える。
 また、送風口がフロントフット送風口233などに設定されている場合には、フロント吹出口切替ダンパ212によってフロントフェイス送風口231に切り替える。
 また、前席空調ユニット2は、上記のとおり内外気切替ドア211を作動させると同時に、フロントブロア24を作動させて外気を外気導入口222から前席空調ユニット2内に導入するとともに、該前席空調ユニット2内に導入された外気をフロント送風口23から車内51に送風する(図4における矢印W、図2における矢印w1参照)。
 一方、後席空調ユニット3は、エアコンECU41の指示に従って、内気吹出モードが内気送風口37を経由するフットモードに設定されている場合には、リア吹出口切替ダンパ312を作動させて、内気吹出モードが内気送風口32を経由するフェイスモードとなるように切り替える。さらに、エアコンECU41の指示に従って、送風口切替ドア311を作動させて、内気送風口32を閉じるとともに、排気送風口33を開き、後席空調ユニット3内に吸入された内気が排気送風口331に流れるよう、送風モードを排気モードに切り替える。
 また、後席空調ユニット3は、上記のとおり送風口切替ドア311やリア吹出口切替ダンパ312を作動させると同時に、リアブロア34を作動させて車内51の空気を吸入口36から後席空調ユニット3内に吸入するとともに後席空調ユニット3内に吸入した内気を排気送風口33から排出する(図4における矢印W、図3における矢印w2参照)。
 そして、車両外板520に設けられたルーバ521から熱気が車外52に排出される。
 以上の動作を行うことにより、車内51の熱気を車外52へと排出することができる。
 具体的な性能としては、本例の車両用空調装置1は、図6に示すように、コントロールユニット4が信号600を受信してから3分間で車内51の温度を10℃低減することができるよう構成されている。
 すなわち、例えば、気温が35℃、日射量が1000W/m2の炎天下においては、車両5の駐車時にはエアコンによって25℃に設定された車内51の温度は、駐車後数分で、80℃もの高温となることがある。
 そこで、リモートコントロールキー6から信号600を送信した後、図6に示すように、乗車するまでの3分間に、例えば、80℃から70℃まで車内51の温度を下げることにより、エアコンの冷却能力を格段に向上させることができる。
 以下に、本例の作用効果について説明する。
 本例は、上記構成を有するため、前席空調ユニット2にて車内51の温度よりも低温の外気を車内51に導入し、かつ、後席空調ユニット3にて車内51の空気、すなわち、車内51の熱気を車外52に排出することができる。これにより、低コストであって、エアコン始動前に車内51の温度を下げてエアコンの冷却能力を向上させることができる車両用空調装置1を得ることができる。
 すなわち、停車中に車内51に熱気が溜まった場合、エアコン始動前に本例の車両用空調装置1を作動させて車内の熱気を強制的に車外52へと排出して車内51を換気することができる。
 特に、本例においては、上記のとおり前席空調ユニット2と後席空調ユニット3とが協働して作動するため、前席空調ユニット2による外気の導入と、後席空調ユニット3による車内51の空気(熱気)の排出とを連動して行うことができる。そのため、車内51の熱気を、効率良く排出することができる。
 具体的には、本例においては、外気を外気導入口222から十分に前席空調ユニット内2に吸気して、それをフロント送風口23から車内51に送風する。そのため、車内51の熱気よりも十分に温度の低い外気を十分に車内51に送り込むことができる。そして、フロント送風口23からの送風により、車内51を正圧とすることができる。さらにそれに加えて、後席空調ユニット3内においては、リアブロア34を作動させてあるため、車内51の熱気を後席空調ユニット3内に十分吸入することができる。そしてその後、排気送風口33から車内51の熱気を排出することにより、車内51を十分に換気することができる。
 このようにして、車内51を換気した後においては、エアコン始動時においてエアコンに作用する熱負荷を十分に小さくすることができ、その冷却能力を格段に向上させることができる。そして、車内51に搭乗者が乗り込んで運転を開始するときには、車内51を早期に快適な温度となるようにすることができる。
 また、本例では、従来から車両5に備えつけられているエアコンユニットをそのまま用いつつ、後席空調ユニット3に排気送風口33と、該排気送風口33と既存の内気送風口32、37とを選択的に開閉して送風モードを内気吹出モード又は排気モードに切り替える送風口切替ドア311とを設ける簡便な構成で、前述した優れた作用効果を有する車両用空調装置1を低コストにて得ることができる。
 また、冷却能力の高いエアコンを使用する必要がなくなるため、エアコンの低コスト化を図ることもできる。
 また、後席空調ユニット3は、その外周がカバー300により覆われているため、後席空調ユニット3の熱気排出能力を向上させることができる。換言すれば、カバー300により、車体外板520とトリム500との間の空間に存在する余分な熱気を吸入することなく、車内51の熱気を効率的に後席空調ユニット3内に吸入することができる。そしてその熱気を、後席空調ユニット3から車外52に排出することができる。
 また、強制換気用のリモコンスイッチ60は、車両5のドアを開錠又は施錠するリモートコンロールキー6と一体化してなる。このため、部品種類を増加させることなく、前述したとおり優れた作用効果を有する車両用空調装置1を低コストにて得ることができる。
 また、フロント送風口23は、車内51の前方側に配設されるインストルメントパネル512に設けられるとともに搭乗者に向かって送風するフロントフェイス送風口231である。このため、外気導入口222から導入された外気を、フロントフェイス送風口231から車内51にまんべんなく、かつ、効率良く供給することができる。そのため、エアコン始動前に車内51の温度を十分に下げることができ、エアコンの冷却能力を一層向上させることができる。
 また、車両用空調装置1は、コントロールユニット4が作動開始信号600を受信してから3分間で上記車内51の温度を10℃低減することができるよう構成されているため、エアコン始動前に車内51の温度を十分に下げることができる。そのため、エアコンの冷却能力をより一層向上させることができる。
 以上のとおり、本例によれば、低コストであって、エアコン始動前に車内の温度を下げてエアコンの冷却能力を向上させることができる車両用空調装置を提供することができる。

Claims (4)

  1.  車内の前方側に備えつけられる前席空調ユニットと、車内の後方側に備えつけられる後席空調ユニットとを有する車両用空調装置であって、
     上記前席空調ユニットは、車内の空気を取り込む内気吸入口と、車外の空気を取り込む外気導入口と、上記内気吸入口と上記外気導入口とを選択的に開閉して吸気モードを内気循環モード又は外気導入モードに切り替える内外気切替ドアと、上記内気吸入口又は上記外気導入口から内気又は外気を取り込んで送風を行うフロントブロアとを有し、
     上記後席空調ユニットは、車内から吸入した空気を車内に吹き出す内気送風口と、車内から吸入した空気を車外に排出する排気送風口と、上記内気送風口と上記排気送風口とを選択的に開閉して送風モードを内気吹出モード又は排気モードに切り替える送風口切替ドアと、車内の空気を吸入して送風を行うリアブロアとを有し、
     車外からのリモコンスイッチ操作により、上記前席空調ユニットは吸気モードが優先的に外気導入モードとなるように、また、上記後席空調ユニットは送風モードが排気モードとなるように制御するとともに、これらのモードで上記フロントブロア及び上記リアブロアを作動させて車内を所定時間だけ強制換気するように制御するコントロールユニットを有することを特徴とする車両用空調装置。
  2.  請求項1において、上記後席空調ユニットは、車両の車体外板と該車体外板よりも内側に設けられ車内と連通する車内連通口を有するトリムとの間に配設されるとともに、該トリムが配される側と反対側において空気を吸入する空気吸入口を有し、かつ、上記車内連通口と上記空気吸入口との間の空気の通路を形成するカバーにより上記後席空調ユニットの外周が覆われていることを特徴とする車両用空調装置。
  3.  請求項1又は2において、上記リモコンスイッチは、車両のドアを開錠又は施錠するリモートコントロールキーと一体化してなることを特徴とする車両用空調装置。
  4.  請求項1~3のいずれか一項において、強制換気する時間は、1~3分間であることを特徴とする車両用空調装置。
     
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