(57)【要約】【課題】フロントガラスの温度及びフロントガラス近傍の湿度を正確に計測して、結露の発生を精度良く防止することが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置１は、フロントガラス１２の内側表面に取り付けられ、当該フロントガラス１２の温度を計測する温度センサ３１及び車室３内の湿度を計測する湿度センサ３２を一体型としたセンサーユニット３０を備えている。また、フロントガラス１２の温度とフロントガラス１２近傍の湿度との関係を示すマップ等に基づいてフロントガラス１２に結露が発生するか否かを判定する判定手段４０を備えている。さらに、内気導入口１１と外気導入口１０との間を摺動して、内気導入口１１と外気導入口１０との開度を調整するスライド弁体２１と、スライド弁体２１の摺動を制御する制御部２２と、を有する内外気調整手段２０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントガラスの上縁部内側表面に取り付けられた温度センサと、
前記温度センサと互いに隣り合う位置に配置された湿度センサと、
前記温度センサ及び前記湿度センサによる計測結果に基づいて前記フロントガラスに結露が発生するか否かを判定する判定手段と、
前記車室内へ循環させる内気の循環量及び車室外から導入する外気の導入量をそれぞれ調整する内外気調整手段と、を備え、
前記判定手段が、前記フロントガラスに結露が発生すると判定した場合に、前記内外気調整手段は外気の導入量を増加させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記内外気調整手段は、
循環させる内気を導入する内気導入口及び外気を導入する外気導入口を有する空調空気流路の内周面に沿って摺動して、前記内気導入口及び前記外気導入口を開閉するスライド弁体と、
前記スライド弁体を摺動させて、前記内気導入口及び前記外気導入口のうち何れか一方の開度を大きくしたときに、他方の開度を小さくする制御部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内の空調温度を調整する車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、車両用空調装置は、冷房運転時には冷却器によって空調空気を冷却することによって車室内に冷風を供給し、車室内の空調温度を低下させる。また、暖房運転時にはヒータによって空調空気を暖めることによって車室内に温風を供給し、車室内の空調温度を上昇させる。
【０００３】
通常の走行時は、車室内の冷たい空気又は暖かい空気を内気循環モードによって循環させる方が、外気を導入する外気導入モードよりも冷房効率又は暖房効率が優れているため、内気循環モードを用いることが好ましい。しかし、内気循環モードを使用している場合に、車室内の湿度が高くなるとフロントガラス等に結露が生じて運転手の視界を妨げる場合がある。そこで、係る場合には、外気導入モードに切り替えて外気を導入することで車室内の湿度を低下させて結露の発生を防止する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、フロントガラスの内側表面に取り付けられてフロントガラスの温度を取得する温度取得手段と、ダッシュボード上に設置されて、車室内の温度及び相対湿度から露点温度を算出する露点温度取得手段と、外気導入口と内気導入口のうちの何れか一方を閉止するとともに、他方を開放する内外気切替ドアと、を備えた車両用空調装置が開示されている。
この車両用空調装置は、温度取得手段により取得されたフロントガラスの温度と、露点温度取得手段によって算出された露点温度とを比較して、露点温度がフロントガラスの温度を超えないように内気循環モードと外気導入モードとを切り替えて結露の発生を防止するものである。具体的には、露点温度がフロントガラスの温度近傍になると、内気循環モードを外気導入モードに切り替えて、即ち内気導入口を内外気切替ドアで完全に閉止するとともに外気導入口を全開にして外気を車室内に導入し、車室内の湿度を低下させることで結露の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−３５６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の車両用空調装置では、温度取得手段及び露点温度取得手段がそれぞれデフロスタ吹出口近傍のフロントガラスの下部、ダッシュボードの上面に設置されているため、デフロスタ吹出口から供給される空調空気の影響を大きく受ける。このため、温度取得手段及び露点温度取得手段によって計測される温度や湿度は、フロントガラスの温度や車室内の湿度等を正確に反映した値ではないため、結露の発生予測精度が低くなる。このため、実際は車室内の湿度が低くて結露が発生しない場合に、内気循環モードが外気導入モードに切り替わったり、車室内の湿度が高くて結露が発生する場合に、内気循環モードが外気導入モードに切り替わらなかったりするおそれがある。
【０００７】
そこで本発明は、上述したような従来技術の状況の下になされた発明であって、フロントガラスの温度及びフロントガラス近傍の湿度を正確に計測して、結露の発生を精度良く防止することが可能な車両用空調装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであり、本発明の車両用空調装置は、車両のフロントガラスの上縁部内側表面に取り付けられた温度センサと、
前記温度センサと互いに隣り合う位置に配置された湿度センサと、
前記温度センサ及び前記湿度センサによる計測結果に基づいて前記フロントガラスに結露が発生するか否かを判定する判定手段と、
前記車室内へ循環させる内気の循環量及び車室外から導入する外気の導入量をそれぞれ調整する内外気調整手段と、を備え、
前記判定手段が、前記フロントガラスに結露が発生すると判定した場合に、前記内外気調整手段は外気の導入量を増加させることを特徴とする。
【０００９】
上記車両用空調装置によれば、温度センサは車室内に供給される空調空気による温度の影響を受けないフロントガラスの上縁部に取り付けられ、湿度センサは温度センサと互いに隣り合う位置に設けられているため、フロントガラスの温度及びフロントガラス近傍の湿度を正確に計測することができる。そして、判定手段が温度センサ及び湿度センサによって計測された結果に基づいて結露が発生するか否かを判定するため、精度の高い判定結果を得ることができる。さらに、フロントガラスに結露が発生すると判定された場合、内外気調整手段が外気導入量を増加させるため、結露が発生することを確実に防止できる。
【００１０】
また、前記内外気調整手段は、
循環させる内気を導入する内気導入口及び外気を導入する外気導入口を有する空調空気流路の内周面に沿って摺動して、前記内気導入口及び前記外気導入口を開閉するスライド弁体と、
前記スライド弁体を摺動させて、前記内気導入口及び前記外気導入口のうち何れか一方の開度を大きくしたときに、他方の開度を小さくする制御部と、を備えることとしてもよい。
【００１１】
このように、内外気調整手段は、スライド弁体と制御部とを備えているため、内気導入口及び外気導入口の開度を制御することができる。これにより、フロントガラスに結露が発生すると判定された場合に、外気導入口の開度を制御して必要最小限の外気を導入することができる。従って、車室内の空気の入れ替えを最小限にすることができるので、室内温度を安定させて冷暖房に使用するエネルギーを低減できる。これにより、燃費を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フロントガラスの温度及びフロントガラス近傍の湿度を正確に計測して、結露の発生を精度良く防止することが可能な車両用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る内外気調整手段を空調空気流路に設置した状態を示す平面図である。
【図４】本実施形態に係る内外気調整手段を空調空気流路に設置した状態を示す側面である。
【図５】図１のＡ矢視図であり、フロントガラス近傍を示す図である。
【図６】本実施形態に係る結露判定マップを示す図である。
【図７】本実施形態に係る車両用空調装置の内気循環モードと外気導入モードとの切替制御を示すフロー図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る内外気調整バルブを示す平面図である。
【図９】図８のＢ矢視図を示す。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る内外気切替バルブの概念図を示す。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る内外気切替バルブの概念図を示す。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る内外気切替バルブの概念図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を示す概念図である。また、図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の構成を示すブロック図である。
図１及び図２に示すように、車両用空調装置１は、車両の車室（キャブ）３内に配設され、下流側端部を車室３に接続された空調空気流路４と、当該空調空気流路４内の空調空気を上流側から下流側へと供給するブロワ５と、空調空気流路４内の空調空気を冷却するエバポレータ６と、空調空気流路４内の空調空気を暖めるヒータコア７と、車両用空調装置１の動作を制御するＥＣＵ９とを有している。
【００１６】
空調空気流路４の上流側端部には、外気を取り込む外気導入口１０と、車室３内の空気を取り込む内気導入口１１とが設けられている。外気導入口１０の直径と内気導入口１１の直径は、同じ大きさである。
【００１７】
車両用空調装置１は、外気導入口１０及び内気導入口１１の開度を制御する内外気調整手段２０を備えている。
【００１８】
図３及び図４は、それぞれ本実施形態に係る内外気調整手段２０を空調空気流路４に設置した状態を示す平面図、側面図である。
図３及び図４に示すように、内外気調整手段２０は、内気導入口１１と外気導入口１０との間を摺動して、内気導入口１１と外気導入口１０との開度を調整するスライド弁体２１と、スライド弁体２１の摺動を制御する制御部２２と、を備えている。
【００１９】
スライド弁体２１は、空調空気流路４の外形に沿って変形可能な四角形状の薄い鋼板（鋼板又は樹脂製の鎧戸式）から構成されている。スライド弁体２１は、内気導入口１１及び外気導入口１０のうち何れか一方を完全に閉塞できる大きさに形成されている。また、スライド弁体２１の図４中の左右方向の長さＬは、内気導入口１１の中心から外気導入口１０の中心までの距離と同一である。
このスライド弁体２１は、内気導入口１１及び外気導入口１０を挟むように配置された一対のガイド２３、２３に沿って摺動する。
【００２０】
制御部２２は、一端がスライド弁体２１の端部に接続されたラック２４と、空調空気流路４に固定され、ラック２４を保持する架台２５と、架台２５上に取り付けられ、ラック２４に噛合するピニオン（図示しない）を有するステップモータ２６と、を備えている。
【００２１】
ステップモータ２６が、後述する判定手段４０によって算出された摺動量に基づいて回動すると、ピニオンに噛合するラック２４が図４中の左右方向へ移動する。このラック２４の移動によってスライド弁体２１がガイド２３に沿って摺動する。
【００２２】
スライド弁体２１が摺動すると、内気導入口１１と外気導入口１０との開度を互いに大小逆の関係で変化させることができる。具体的には、スライド弁体２１が摺動して、内気導入口１１の開度が大きくなると、外気導入口１０の開度は小さくなる。このとき、スライド弁体２１の図４中の左右方向の長さＬは、内気導入口１１の中心から外気導入口１０の中心までの距離と同一に形成されているため、内気導入口１１の開口面積と外気導入口１０の開口面積との和は、常に一定となる。即ち、空調空気流路４内に導入される空気の流量を一定にすることができる。
一方、外気導入口１０の開度が大きくなると、内気導入口１１の開度は小さくなる。係る場合でも、内気導入口１１の開口面積と外気導入口１０の開口面積との和は、常に一定となるため、空調空気流路４内に導入される空気の流量を一定にすることができる。
【００２３】
また、図１に示すように、内気導入口１１や外気導入口１０から導入された空気は、空調空気流路４の上流側端部に設けられたブロワ５によって下流側へ供給される。
【００２４】
ブロワ５よりも下流側の空調空気流路４内に設けられたエバポレータ６は、冷凍サイクル装置（図示しない）の一部を構成しており、冷凍サイクル装置にて冷却された冷媒と空調空気流路４内の空調空気との間で熱交換を行うことで、空調空気を冷却する。
【００２５】
また、エバポレータ６よりも下流側の空調空気流路４内に設けられたヒータコア７は、エンジン等の動力源（図示しない）から回収した熱を、空調空気流路４内の空調空気に放出することで、空調空気を暖める。ヒータコア７の直上流には、ヒータ用ドア８が設けられている。
【００２６】
ヒータ用ドア８は、上流側から見てヒータコア７全体を覆った状態とヒータコア７の一部または全体を露出させた状態との間で回動可能である。このヒータ用ドア８の位置は、モータ１９によって調整される。ヒータ用ドア８の位置を調整することで、空調空気流路４の上流側に対するヒータコア７の露出量を制御するものである。
【００２７】
空調空気流路４の上流側に対するヒータコア７の露出量を制御することで、ヒータコア７の下流側に到達した空調空気のうち、ヒータコア７を通過した空調空気（ヒータコア７に加熱された空調空気）とヒータコア７を迂回した空気（ヒータコア７に加熱されなかった空調空気）との混合割合を制御して、空調空気の温度をコントロールすることができる。
【００２８】
ヒータ用ドア８の動作制御は、車室３内の空調温度が目標温度に保たれるように、ＥＣＵ９によって自動的に制御される。
【００２９】
空調空気流路４の下流側端部には、車室３内の乗員頭部に対向する位置に開口するフェイス吹出口１３と、車室３内の乗員脚部に対向する位置に開口するフット吹出口１４と、車両のフロントガラス１２の下部内面に対向する位置に開口するデフロスト吹出口１５とが設けられている。
【００３０】
フェイス吹出口１３、フット吹出口１４及びデフロスト吹出口１５には、各吹出口１３、１４、１５の開度をそれぞれ制御する吹出口切替ドア１６、１７、１８が設けられている。
各吹出口切替ドア１６、１７、１８は、空調空気流路４の内壁にヒンジ（図示しない）を介して取り付けられており、このヒンジを支点として各吹出口１３、１４、１５を閉止する位置と各吹出口１３、１４、１５を開放する位置とに回動することで、各吹出口１３、１４、１５の開度を制御する。
各吹出口切替ドア１６、１７、１８の動作制御は、車室３内の空調温度が目標温度に保たれるように、ＥＣＵ９によって自動的に制御される。
【００３１】
また、車両用空調装置１は、フロントガラス１２の内側表面に当接して、当該フロントガラス１２の温度を計測する温度センサ３１と、車室３内の湿度を計測する湿度センサ３２とを一体型としたセンサーユニット３０を備えている。湿度センサ３２は、センサーユニット３０内で、温度センサ３１と互いに隣り合う位置に配置されている。
【００３２】
センサーユニット３０は、車室３内に供給される空調空気による温度の影響を受けない位置であるフロントガラス１２の上縁部３４に取り付けられている。
本実施形態では、ルームミラー３３の取付け位置近傍にセンサーユニット３０が取り付けられている。この位置に取り付けることで、運転手の視界を妨げることを防止できる。尚、本明細書中において、フロントガラス１２の上縁部３４とは、図５で示すように、フロントガラス１２の上端からルームミラー３３の下端に対応する位置までとする。
センサーユニット３０の温度センサ３１及び湿度センサ３２は、それぞれ計測結果を電気信号として、後述する判定手段４０へ出力する。
【００３３】
また、図１に示すように、車室３内には、空調操作パネル３５が設けられており、ＥＣＵ９は、乗員が空調操作パネル３５に入力した各種動作指令（車両用空調装置１のＯＮ／ＯＦＦ、車室内目標温度設定、風量設定、外気導入モード、内気循環モード及びＡＵＴＯ（自動）運転モードの切り替え）に基づいて、車両用空調装置１の動作を制御する。
【００３４】
また、車両用空調装置１は、センサーユニット３０の温度センサ３１及び湿度センサ３２による計測結果より、フロントガラス１２に結露が発生するか否かを判定する判定手段４０を備えている。判定手段４０は、ＥＣＵ９内に設けられている。
【００３５】
判定手段４０は、図６に示すように、フロントガラス１２の温度と車室３内の湿度との関係を示すマップ等に基づいてフロントガラス１２に結露が発生するか否かを判定する。フロントガラス１２の温度と車室３内の湿度との関係が示されたマップ等はＥＣＵ９内の記憶装置４１に格納されている。
【００３６】
判定手段４０がフロントガラス１２に結露が発生すると判定した場合に、判定手段４０は続いて、結露を抑制するために必要な最小限の外気導入量を算出する。判定手段４０は、外気導入量と湿度低下量との関係を示す数式等に基づいて、外気導入量を算出する。外気導入量と湿度低下量との関係を示す数式等はＥＣＵ９内の記憶装置４１に格納されている。
【００３７】
そして、判定手段４０は、算出した外気導入量に基づいて制御部２２のスライド弁体２１の摺動量を算出する。判定手段４０は、外気導入量とスライド弁体２１の摺動量との関係を示す数式等に基づいてスライド弁体２１の所定摺動量を算出する。外気導入量とスライド弁体２１の摺動量との関係を示す数式等はＥＣＵ９内の記憶装置４１に格納されている。
その後、判定手段４０は、スライド弁体２１の所定摺動量を電気信号として内外気調整手段２０の制御部２２へ出力する。
【００３８】
続いて、制御部２２は、ステップモータ２６を作動させて、外気導入口１０の開度が大きくなるようにスライド弁体２１を所定摺動量だけ摺動させる。即ち、車両用空調装置１を外気導入モードに切り替える。
外気導入モードに切り替えられると、車室３内に供給される空調空気に、外気導入口１０から導入された外気が含まれる。これにより、車室３内の湿度を低減できるため、フロントガラス１２に結露が発生することを防止できる。
【００３９】
また、外気導入モードに切り替えられると、ＥＣＵ９は、デフロスト吹出口１５を全開にするとともに、ブロワ５の風量を増加させる。これにより、フロントガラス１２近傍に乾燥した空調空気が大量に吹き付けられることになり、フロントガラス１２に結露が発生することを確実に防止できる。
本明細書中において、車両用空調装置１を外気導入モードに切り替えるとは、内気循環モードを外気導入モードに切り替える場合と、外気導入モードでの運転をそのまま維持する場合との両方を含むものとする。
【００４０】
一方、判定手段４０がフロントガラス１２に結露が発生しないと判定した場合に、続いて、判定手段４０は、外気導入口１０を閉止する位置へスライド弁体２１を摺動させる旨の電気信号を制御部２２へ出力する。
【００４１】
次に、制御部２２は、ステップモータ２６を作動させて、外気導入口１０を閉止する位置へスライド弁体２１を摺動させて外気導入口１０の開度を０（ゼロ）とする。即ち、車両用空調装置１の運転を内気循環入モードに切り替える。
本明細書中において、車両用空調装置１を内気循環モードに切り替えるとは、外気導入モードを内気循環モードに切り替える場合と、内気循環モードでの運転をそのまま維持する場合との両方を含むものとする。
【００４２】
上述した構成からなる車両用空調装置１の制御フローについて以下で説明する。
【００４３】
図７は、本実施形態に係る車両用空調装置１の内気循環モードと外気導入モードとの切替制御を示すフロー図である。
図７に示すように、まず、空調操作パネル３５にＡＵＴＯ運転モードが入力されているか否かを判定する（ステップＳ１）。
ＡＵＴＯ運転モードが入力されていると判定された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）には、続いて、センサーユニット３０の温度センサ３１及び湿度センサ３２にて、それぞれフロントガラス１２の温度及びフロントガラス１２近傍の湿度を計測する（ステップＳ２）。
センサーユニット３０の温度センサ３１及び湿度センサ３２は、それぞれ計測結果を電気信号として、判定手段４０へ出力する。
【００４４】
次に、判定手段４０は、フロントガラス１２に結露が発生するか否かを判定する（ステップＳ３）。
判定手段４０は、フロントガラス１２の温度と車室３内の湿度との関係をあらわすマップと、センサーユニット３０の温度センサ３１及び湿度センサ３２にて計測された結果とに基づいて、結露が発生するか否かを判定する。
【００４５】
そして、結露が発生すると判定された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、次に、判定手段４０は必要最小限の外気導入量及びスライド弁体２１の所定摺動量を算出する（ステップＳ４）。
判定手段４０は、外気導入量と湿度低下量との関係を示す数式に基づいて、外気導入量を算出する。
続いて、判定手段４０は、算出した外気導入量を導入するために必要なスライド弁体２１の摺動量を算出する。係る場合に、判定手段４０は、外気導入量とスライド弁体２１の摺動量との関係を示す数式に基づいてスライド弁体２１の所定摺動量を算出する。
そして、判定手段４０は、スライド弁体２１の所定摺動量を電気信号として内外気調整手段２０の制御部２２へ出力する。
【００４６】
次に、制御部２２は、外気導入口１０が開口するようにスライド弁体２１を所定摺動量だけ摺動させて外気を導入する。即ち、外気導入モードに切り替える（ステップＳ５）。外気は、結露の発生を抑制するために必要な最小限の量だけ導入される。これにより、フロントガラス１２に結露が発生することを防止できる。
その後、再び、ステップＳ１を実施する。
【００４７】
一方、ステップＳ３にて、フロントガラス１２に結露は発生しないと判定された場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、続いて、判定手段４０は、外気導入口１０を閉止する位置へスライド弁体２１を摺動させる旨の電気信号を制御部２２へ出力する。
【００４８】
次に、制御部２２は、外気導入口１０を閉止する位置へスライド弁体２１を摺動させて外気導入口１０の開度を０（ゼロ）とする。即ち、車両用空調装置１の運転を内気循環入モードに切り替える（ステップＳ６）。
その後、再び、ステップＳ１を実施する。
【００４９】
ところで、ステップＳ１にて、空調操作パネル３５にＡＵＴＯ運転モードが入力されていないと判定した場合（ステップＳ１：ＮＯ）には、本制御を実施しない。
【００５０】
上述した本実施形態に係る車両用空調装置１によれば、温度センサ３１はフロントガラス１２に直接取り付けられ、湿度センサ３２は温度センサ３１の近傍に設けられているため、フロントガラス１２の温度及びフロントガラス１２近傍の湿度を計測することができる。
【００５１】
また、温度センサ３１及び湿度センサ３２から構成されるセンサーユニット３０は、フロントガラス１２の上縁部３４に取り付けられているので、ダッシュボードのデフロスタ吹き出し口等から供給される空調の影響を受けない。このため、フロントガラス１２の表面温度及びフロントガラス１２近傍の湿度を正確に計測することができる。また、フロントガラス１２の上縁部３４に取り付けられているため、運転手の視界を遮ることはない。
【００５２】
そして、判定手段４０が温度センサ３１及び湿度センサ３２によって計測された結果に基づいて結露が発生するか否かを判定するため、精度の高い判定結果を得ることができる。さらに、フロントガラス１２に結露が発生すると判定された場合、内外気調整手段２０が外気導入量を増加させるため、結露が発生することを確実に防止できる。
また、センサーユニット３０は一体型なので、フロントガラス１２の内側表面に容易に取り付けることができる。
【００５３】
さらに、内外気調整手段２０は、スライド弁体２１と制御部２２とを備えているため、内気導入口１１及び外気導入口１０の開度を制御して開口面積の調整を行って、内気循環量及び外気導入量を変化させることができる。これにより、フロントガラス１２に結露が発生すると判定された場合でも、必要最小限の外気を導入することができる。従って、車室内の空気の入れ替えを最小限にできるので室内温度を安定させて冷暖房に使用するエネルギーを低減できる。さらに、内外気の混合割合を安定させることができ、細かい温度調整が可能となり、車室内での快適性が向上する。
このため、車室内の空調温度を必要以上に冷却又は加温するのを防止して、車室内での快適性を維持すると共に、車両用空調装置１の駆動量を軽減させて燃費向上を図ることができる。
【００５４】
また、スライド弁体２１の長さＬは、内気導入口１１の中心から外気導入口１０の中心までの距離と同一に形成されているため、内気導入口１１の開口面積と外気導入口１０の開口面積との和は、常に一定となる。即ち、空調空気流路４内に導入される空気の流量を一定にすることができるため、車室３内に供給される空調空気の風量及び温度を安定させることができる。
更に、内気導入口１１の開口面積を調整する弁体２１と、外気導入口１０の開口面積を調整する弁体２１とを一体的に形成したことにより、内外気調整手段２０の弁体２１を駆動するステップモータ２６を１個とすることにより、ステップモータ２６のコスト低減が可能になると共に、ステップモータ２６を配設するためのスペースが1個分不要となり、スペースがコンパクトになり空調装置のレイアウト上有利になる。
【００５５】
そして、内気循環モードでは、車室３内の冷たい空気又は暖かい空気を循環させるため、車両の動力源の燃費の悪化を抑えつつ、車室３内の温度を快適な状態に保つことができる。すなわち、車両用空調装置１は、燃料電池自動車や電気自動車など、動力源の負担を極力低減することが求められる車両にも適用可能である。
【００５６】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述した第１実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００５７】
（第２実施形態）
図８は、空調空気流路４に配置されたスライド式の弁体２１と、該弁体２１の開度を駆動制御する制御部２２の平面図を示し、図９は、図８のＢ矢視図である。
図８及び図９に示すように、内外気調整手段２７の弁体２１は、内気導入口１１と外気導入口１０との間を摺動して、内気導入口１１と外気導入口１０との開度を調整する。
【００５８】
弁体２１は、空調空気流路４の外形に沿って変形可能な四角形状の薄い鋼板（鋼板又は樹脂製の鎧戸式）から構成されている。
図８に示すように、弁体２１は、直径寸法Ｌ２の開口断面を成す内気導入口１１に対し、内気導入口１１のステップモータ２６側の第１端縁Ｐ１位置と同一位置に位置している第２端縁Ｐ２（貫通孔２１ａの端縁）からステップモータ２６側に一辺がＬ２の正方形の貫通孔２１ａが穿設されている。
【００５９】
そして、弁体２１の外気導入口１０側の端縁である第３端縁Ｐ３は、該外気導入口１０の内気導入口１１側の端縁である第４端縁Ｐ４と同一位置になっている。
尚、空調空気流路４の内気導入口１１の外気導入口１０側の端縁である第５端縁Ｐ５と、第４端縁Ｐ４との長さＬ３がＬ２より長くなっている。
即ち、弁体２１で内気導入口１１を開放する際、弁体２１の摺動量はＬ２となっている。従って、Ｌ３がＬ２より短いと外気導入口１０を全閉できない。
但し、図９は、外気導入口１０が全開状態、内気導入口１１が全閉状態の場合である。
そして、第３端縁Ｐ３は正方形の貫通孔２１ａの幅方向（一対のガイド２３、２３延在方向と直行する方向）と平行に形成されている。
【００６０】
制御部２２は、一端が弁体２１の端部に接続されたラック２４と、空調空気流路４に固定され、ラック２４を保持する架台２５と、架台２５上に取り付けられ、ラック２４に噛合するピニオンギヤ（図示しない）を有するステップモータ２６と、を備えている。
ステップモータ２６は、後述するＥＣＵ９からの指令に基づいて回動すると、ピニオンギヤに噛合するラック２４が図９の左右方向へ移動する。このラック２４の移動によって弁体２１がガイド２３に沿って摺動する。
【００６１】
図８及び図９の状態は既述のとおり、内気導入口１１が弁体２１によって閉塞され、外気導入口１０が開放された状態になっている。
図９において、弁体２１が外気導入口１０側に摺動すると、弁体２１の貫通孔２１ａの第２端縁Ｐ２が内気導入口１１の端縁Ｐ１に位置すると共に、弁体２１の外気導入口１０側の第３端縁Ｐ３は外気導入口１０の第４端縁Ｐ４に位置している。
即ち、外気導入モードになっている。
この状態から内気導入モードに切替えると、弁体２１が内気導入口１１を開放、外気導入口１０を閉塞する方向に摺動すると、貫通孔２１ａの第２端縁Ｐ２が内気導入口１１の第５端縁Ｐ５側に移動して、内気導入口１１の開口面積が増大し始める。
弁体２１の第３端縁Ｐ３は、外気導入口１０の第４端縁から第６端縁Ｐ６側に摺動し始めて、外気導入口１０の開口面積を縮小し始める。
【００６２】
内気導入口１１が全開になると、第２端縁Ｐ２は第５端縁Ｐ５に位置し、第３端縁Ｐ３は外気導入口１０の第６端縁Ｐ６に位置して、外気導入口１０を全閉状態にする。
内気導入口１１と外気導入口１０は、弁体２１の摺動によって互い開度を大小逆の関係で変化させることになる。具体的には、弁体２１が摺動して、内気導入口１１の開度が大きくなると、外気導入口１０の開度は小さくなる。
また、外気導入モードにする場合は、ステップモータ２６を内気モード時と逆方方向に回転させることになる。
外気導入口１０、及び内気導入口１１と弁体２１との相対位置関係は、内気モード時の逆になるだけなので、説明は省略する。
従って、内気導入口１１の開口面積と外気導入口１０の開口面積との和は、常に一定となる。即ち、空調空気流路４内に導入される空気の流量を一定にすることができる。
一方、外気導入口１０の開度が大きくなると、内気導入口１１の開度は小さくなる。係る場合でも、内気導入口１１の開口面積と外気導入口１０の開口面積との和は、常に一定となるため、空調空気流路４内に導入される空気の流量を一定にすることができる。
【００６３】
このような構造にすることにより、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
（第３実施形態）
図１０に基づいて本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は第１及び第２実施形態に対し、内外気調整手段と、該内外気調整手段に対向した外気導入口及び内気導入口の断面形状に沿った形状の弁体に変えたものである。
従って、内外気調整手段、外気導入口及び内気導入口の説明だけを行い、第１及び第２実施形態と重複するところは説明を省略する。
図１０に示すように、一辺の長さがＬ２の正方形を成す外気導入口３７と、一辺の長さがＬ２の正方形を成す内気導入口３６とが後述する弁体２８の摺動方向に隣接して、配設されている。
外気導入口３７と内気導入口３６は同一の断面形状を成し、且つ配設方向に第３重複部Ｌ４の隙間を有している。Ｌ４は外気及び内気の導入管の厚さ等を考慮している。
【００６５】
内外気調整手段３８は、スライド式の弁体２８を駆動して外気導入口３７と内気導入口３６との開口面積を変化させると共に、外気導入口３７と内気導入口３６と対向して配設されている。
内外気調整手段３８は、外気導入口３７と内気導入口３６とを開閉するスライド式の弁体２８と弁体２８の下端部にＥＣＵ９の指令に基づいて弁体２８を駆動するステップモータ２６とを備えている。
弁体２８は、下端部に配設されたラック３２と、該ラック３２に噛合すると共に、ステップモータ２６回転駆動されるピニオンギア４６によって上下方向（図１０において）にスライドする。
尚、図が複雑になるため、弁体２８をスライドガイドするガイド部材は図示省略する。弁体２８は図１０において上下方向にスライドするものとする。
【００６６】
弁体２８は長方形の平板形状を成し、内気導入口３６の下端である第１端縁Ｒ１から下方へＬ１の長さの位置に第５端縁Ｓ５を有している。弁体２８は、第５端縁Ｓ５から上方Ｌ１の位置を底辺にして上方へ延在した一辺の長さがＬ２の正方形の貫通孔２８ａが形成されている。
Ｌ１は、貫通孔２８ａが内気導入口３６に位置した場合に弁体２８を摺動させるためのラック＆ピニオン部を確保するための部分である。
正方形の貫通孔２８ａの底辺位置を第６端縁Ｓ６、貫通孔２８ａの上辺位置を第７端縁Ｓ７とする。
更に、弁体２８は第７端縁Ｓ７から上方にＬ２＋Ｌ４の上端縁である第８端縁Ｓ８を有している。
従って、弁体２８はＬ１＋Ｌ２＋Ｌ２＋Ｌ４の長さと、Ｌ２＋αとの長方形を成している。
図１０は、弁体２８が内気導入口３６を開放し、外気導入口３７を閉塞した状態を斜視図的に表わしている。
そして、弁体２８の第８端縁Ｓ８は外気導入口の上縁である第４端縁Ｓ４と同位置にあり、貫通孔２８ａの第７端縁Ｓ７は内気導入口３６の上縁である第２端縁Ｓ２の位置にある。
弁体２８の２８ｂは、弁体２８と外気導入口３７との相対位置関係を説明するための、仮想孔で、実際には穿設されていない。
従って、図１０においては、内気導入口３６が全開しており、外気導入口３７が前閉した状態になっており、内気導入モードになっている。
【００６７】
このような構造において、外気導入モードに切替えるため、ステップモータ２６はＥＣＵ９の指令に基づいて、弁体２８を下方へ摺動するように回転駆動する。
弁体２８は、第７端縁Ｒ７が第２端縁Ｒ２から下方に摺動し、内気導入口３６の開口面積の縮小を開始する。
一方、弁体２８の第８端縁Ｓ８は外気導入口３７の第４端縁Ｓ４から下方へ摺動し、外気導入口３７の開口面積の解放を開始する。
弁体２８の第７端縁Ｓ７が内気導入口３６の第１端縁Ｒ１に達した時に、内気導入口３６は完全に閉塞される。
弁体２８の第８端縁Ｓ８は外気導入口３７の第３端縁Ｓ３位置に達しており、外気導入口３７は全開状態になる。
【００６８】
フロントガラス１２の結露が解消し、内気モード即ち、内気導入口３６を開放し、外気導入口３７を閉塞する場合を説明する。
既述のとおり、弁体２８の第８端縁Ｒ８は外気導入口３７の第３端縁Ｒ３位置し、貫通孔２８ａの第７端縁Ｓ７は内気導入口３６の第１端縁Ｓ１に位置している。
従って、弁体２８が上方へ摺動を開始すると、外気導入口３７は第３端縁Ｓ３側から閉塞が開始され、内気導入口３６は第１端縁Ｓ１から解放が開始される。  
従って、外気導入口３７と内気導入口３６との開口面積の和は常に一定となる。
第１及び第２実施形態の効果に加え、本実施形態においては、外気導入口３７と内気導入口３６とを0弁体２８の摺動方向に隣接させているので、弁体２８が開口面に沿って直線状に摺動するので、弁体２８の構造が簡単で、装置の信頼性が向上する。
外気導入口３７と内気導入口３６とを隣接させることにより、切替バルブ自体を小さくすることができ、装置全体をコンパクトにすることが可能となる。
【００６９】
（第４実施形態）
図１１に基づいて本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態は第３実施形態に対し、内外気調整手段と、該内外気調整手段に対向した外気導入口及び内気導入口が円弧状になっており、弁体形状も外気導入口及び内気導入口が円弧状に沿った形状に変更したものである
従って、内外気調整手段、外気導入口及び内気導入口の説明だけを行い、上述した各実施形態と重複するところは説明を省略する。
【００７０】
図１１に示すように、一辺の長さがＬ２の断面形状が正方形を成す外気導入口４８と、一辺の長さがＬ２の断面形状が正方形を成す内気導入口４９とが後述する弁体４２の摺動方向に長さＬ４の間隔を有して隣接して、配設されている。Ｌ４は外気及び内気の導入管の厚さ等を考慮している。
外気導入口４８と内気導入口４９の開口断面は、該外気導入口４８と内気導入口４９との中間部で、開口面から外方に延在する同一の中心Ｑを有した半径Ｒ１の円弧状断面を有している。
【００７１】
スライド式の弁体４２を駆動して外気導入口４８と内気導入口４９との開口面積を変化させる内外気調整手段３９が、外気導入口４８と内気導入口４９と対向して配設されている。
内外気調整手段３９は、外気導入口４８と内気導入口４９とを開閉するスライド式弁体４２と、該スライド式の弁体４２をＥＣＵ９の指令に基づいて中心Ｑ上に回転軸芯を有するステップモータ２６とを備えている。
【００７２】
弁体４２は、ステップモータ２６の回転軸２２ａに中心Ｑを固定した中心軸４４と、外気導入口４８と内気導入口４９の開口部に摺接する摺接部４５と、中心軸４４と摺接部４５とを連結する半径Ｒ２の連結杆４３とを備えている。
摺接部４５には、外気導入口４８と内気導入口４９とを開閉する貫通孔４５ａが配設されている。
尚、貫通孔４５ａの大きさ及び外気導入口４８と内気導入口４９との相対位置関係は、第３実施形態と同じなので省略する。
本実施形態においては、弁体４２を円弧状にして、外気導入口４８と内気導入口４９に摺動させる構造としたので、摺動方向のスペースエリアが第３実施形態に対し、更に装置全体をコンパクトにすることができる。
また、弁体４２には、弁体４２を駆動するための部分（例えば第４実施形態のＬ１部分）が不要なため装置全体を更にコンパクトにできる。
【００７３】
（第５実施形態）
図１２に基づいて本発明の第５実施形態について説明する。
第５実施形態は内外気調整手段の弁体を外気導入口用と、内気導入口用とに分離して、別々に駆動制御するものである。
従って、内外気調整手段、外気導入口及び内気導入口の説明だけを行い、上述した各実施形態と重複するところは説明を省略する。
図１２に示すように、一辺の長さがＬ２の正方形を成す外気導入口５９と、一辺の長さがＬ２の正方形を成す内気導入口５８とが後述する第１弁体５２及び第２弁体５６の摺動方向に隣接して、配設されている。
外気導入口５９と内気導入口５８は同一の断面形状を成し、且つ配設方向（弁体摺動方向）にＬ４の隙間を有している。Ｌ４は外気及び内気の導入管の厚さ等を考慮している。
【００７４】
内外気調整手段４７は、内気導入口５８を開閉制御する第１スライド式弁体５１と、外気導入口５９を開閉制御する第２スライド式弁体５５とを備えている。
第１スライド式弁体５１は、第１弁体５２と、該第１弁体５２の裏面に配設されたラック５３と、ステップモータ２６と、ラック５３に噛合すると共に、該ステップモータ２６の回転軸に固着され、ステップモータ２６の回転により駆動されるピニオンギア４６とを有している。
第１弁体５２はＥＣＵ９の指令に基づいて駆動されるステップモータ２６によって上下方向に回動する。
また、第２スライド式弁体５５は、第２弁体５６と、該第２弁体５６の裏面に配設されたラック５７と、ステップモータ２６と、ラック５７に噛合すると共に、該ステップモータ２６の回転軸に固着され、ステップモータ２６の回転により駆動されるピニオンギア４６とを有している。
尚、第１弁体５２及び第２弁体５６のスライドをガイドするガイドは図が複雑になるので省略する。
図１２は、内気導入口５８側が全開状態、外気導入口５９側が全閉の状態を示している。
【００７５】
このような状況において、外気導入が必要な場合には、ＥＣＵ９からの指令に基づいて、ステップモータ２６は第１弁体５２を上方(図１２において)へ長さＺだけ移動するように駆動する。内気導入口５８は第１弁体５２のＺ移動量相当分が閉塞される。
一方、外気導入口５９側は、ＥＣＵ９からの指令に基づいて、ステップモータ２６は第２弁体５６を上方(図１２において)へ長さＺだけ移動するように駆動する。外気導入口５９は第２弁体５６のＺ移動量相当分が開放される。
また、外気導入から内気導入に切換える場合、又は室内温度、湿度の状況に応じて内気と外気の要求混合割合に応じて第１弁体５２及び第２弁体５６のスライドを調整することができる。
但し、この場合にも、内気導入口５８側の開口面積と外気導入口５９側の開口面積の和は一定に保たれる。
更に、内気導入口５８及び外気導入口５９を同一形状としたが、形状が異なった場合でも、内気導入口５８及び外気導入口５９の開口面積の和が一定になるようにステップモータ２６の駆動を制御してもよい。
例えば、内気導入口５８がＬ２×Ｌ２の正方形、外気導入口５９がＬ／２×２Ｌ２の長方形の場合、外気導入口５９側の第２弁体５６の摺動量を第１弁体５２の２倍にする。
尚、本実施形態では、第１弁体５２及び第２弁体５６のスライド方向を同一方向にしたが、異なる方向に摺動させるようにしてもよい。
【００７６】
このような構造にすることで、第１及び第２実施形態と同様な効果が得られる。
また、内気導入口５８を開閉制御する第１スライド式弁体５１と、外気導入口５９を開閉制御する第２スライド式弁体５５とを備えた構造にしたので、内気導入口５８と外気導入口５９とを隣接する必要がない。
従って、空調装置のレイアウトの際、内気導入口５８と外気導入口５９との配置に自由度が増し、空調装置の性能向上が可能になると共に、運転席前部の狭い空間に収納するために複雑な形状になるのを防止でき、コスト上昇を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、空調装置が載置された車両、例えば、乗用車、バス、トラック等に適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  車両用空調装置
３  車室
４  空調空気流路
５  ブロワ
６  エバポレータ
７  ヒータコア
８  ヒータ用ドア
９  ＥＣＵ
１０、３７、４８  外気導入口
１１、３６、４９  内気導入口
１２  フロントガラス
１３  フェイス吹出口
１４  フット吹出口
１５  デフロスト吹出口
１６、１７、１８  吹出口切替ドア
１９  モータ
２０、２７、３８、３９、４７  内外気調整手段
２１、２８、４２  弁体（スライド弁体に相当）
２１ａ、２８ａ、４５ａ  貫通孔
２２  制御部
２３  ガイド
２４  ラック
２５  架台
２６  ステップモータ
３０  センサーユニット
３１  温度センサ
３２  湿度センサ
３３  ルームミラー
４６  ピニオンギア
３４  上縁部
３５  空調操作パネル
４０  判定手段
４１  記憶装置
４３  連結杆
【図１】
2014073808.tif 000003
【図２】
2014073808.tif 000004
【図３】
2014073808.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014073808.tif 000010
【図９】
2014073808.tif 000011
【図１０】
2014073808.tif 000012
【図１１】
2014073808.tif 000013
【図１２】
2014073808.tif 000014