(57)【要約】【課題】  空調風の気流を自然風の状態に近づけることができ、また運転席側と助手席側との空調風が干渉することを防止できる車両用空調装置を提供する。【解決手段】  車室１の前部のベント吹出し口１０に設けられ、空調風の風向きが上下方向に変化するように調整する風向き調整手段１８と、ブロア４の回転速度を制御する制御部２３とを備えた。これにより、ブロア４からの風速が短周期および長周期で変化するとともに、空調風の風向きが中間周期で変化するので、車室１へ供給する空調風の風速および風向きの変化の組み合わせで、空調風の気流を複雑に変化させることができ、また、空調風の風向きを左右方向に変化させる必要がない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気および内気を取入れて送風を行なうブロア（４）と、このブロア（４）に接続される送風路（５）と、この送風路（５）の途中に設けられ、通過する空気の熱交換を行なう熱交換器（６，７）と、前記送風路（５）から車室（１）内へ空気を吹出す複数箇所の吹出し口（９，１０，１１）とを備えた車両用空調装置（３）であって、
前記車室（１）の前部のベント吹出し口（１０）に設けられ、空調風の風向きが上下方向に変化するように調整する風向き調整手段（１８）と、前記ブロア（４）の回転速度を制御する速度制御手段（２３）とを備えたことを特徴とする車両用空調装置（３）。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置（３）であって、前記風向き調整手段（１８）が、上向きのアッパ位置と下向きのロア位置との間で周期的に回動するマイルドフロードア（１９）を備えたことを特徴とする車両用空調装置（３）。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用空調装置（３）であって、前記速度制御手段（２３）の制御により前記ブロア（４）への印加電圧を周期的に変化させるようにしたことを特徴とする車両用空調装置（３）。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用空調装置（３）であって、前記風向き調整手段（１８）により空調風の風向きを中間周期で変化させるとともに、前記速度制御手段（２３）により空調風の風速を短周期および長周期で変化させることを特徴とする車両用空調装置（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に所定温度の空調風を供給する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術に関連するものとして、例えば、特許文献1に記載されているように、空調風の吹出し領域を車幅方向で変化させる略半割円筒状の回転バルブを備えた「自動車の空調装置」が提案されている。この従来技術にあっては、空調風吹出し領域を車幅方向で変化させることにより、車室内へ吹出す位置による吹出し風量の異差を生じさせて、必要に応じて車室内へ車幅方向に均一に吹出す均一冷房と、局部的に多量の空調風を吹出すスポット冷房とを切替えることができる。
【特許文献１】実公昭６２−２９８６９号公報（１頁および２頁、第２図）  また、特許文献２に記載されているように、左右方向に回動するフィンを備えた「車両用空調装置」が提案されている。この従来技術にあっては、フィンの回動で空調風の風向きを左右方向に周期的に変化させることにより、空調風の気流を揺動させて、いわゆる「ゆらぎ風」を車室内へ供給することができる。
【特許文献２】特開平１１−３１００３４号公報（段落番号００１２および００１３、図２）  また、特許文献３に記載されているように、上下方向に回動する第１の風向き調整手段と、上下方向とは異なる方向に回動する第２の風向き調整手段とを有する「車両用送風方向調整装置」が提案されている。この従来技術にあっては、第１の風向き調整手段で空調風の風向きを周期的に上下方向に変化させるとともに、第２の風向き調整手段で空調風の風向きを他の方向に周期的に変化させることにより、車室内へ吹出す空調風の気流を上下方向および他の方向に揺動させて、ゆらぎ風を車室内へ供給することができる。
【特許文献３】特開平９−５２５１８号公報（段落番号００１０〜００１５、図１）  また、特許文献４に記載されているように、上下方向に回動する水平ルーバーと、左右方向に回動する垂直ルーバーを有する「車両用空調装置」が提案されている。この従来技術にあっては、水平ルーバーの回動で空調風の風向きを上下方向に周期的に変化させるとともに、垂直ルーバーの回動で空調風の風向きを左右方向に周期的に変化させることにより、車室内へ吹出す空調風の気流を上下左右方向に揺動させて、ゆらぎ風を車室内へ供給することができる。
【特許文献４】特開２００４−９０８５３号公報（段落番号００２６〜００２８、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来技術では、車室内へ吹出す位置による吹出し風量の異差を生じさせて、車室内へ均一に吹出す均一冷房と局部的に多量の空調風を吹出すスポット冷房とを切替えることができるが、空調風の吹出し速度は一定であり、車室内の乗員に及ぶ空調風の気流が自然風のようにランダムに変化する状態とは異なって単調であるため、上記の空調風の気流を自然風の状態に近づけることが要望されていた。
【０００４】
また、特許文献２に記載されている従来技術では、車室内へ吹出す空調風の風向きを左右方向に周期的に変化させることにより空調風の気流を揺動させることができるが、やはり空調風の吹出し速度は一定であるため、車室内の乗員に及ぶ空調風の気流が単調であり、特に、冷房を長い時間行なう場合に、乗員の満足感を得るのが難しいという問題があった。さらに、車室内の運転席側と助手席側とでそれぞれ空調風の風向きを左右方向に周期的に変化させることにより、これらの空調風の気流が互いに干渉してしまい、運転席側と助手席側とでそれぞれ温度調節を行なう際に独立温調の効果を損なうという問題もあった。
【０００５】
また、特許文献３およびに記載されている従来技術では、車室内へ吹出す空調風の気流を上下左右方向に揺動させることができるが、やはり空調風の吹出し速度は一定であるため、上記の特許文献２に記載されている従来技術と同様に、空調風の気流が単調であるとともに、運転席側と助手席側とでそれぞれ空調風の風向きを左右方向に周期的に変化させる場合、これらの空調風の気流が互いに干渉するという問題があった。なお、特許文献４に記載されている従来技術にあっても同様の問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、車室内へ供給する空調風の気流を、自然風のようにランダムに変化する状態に近づけることができるとともに、車室内の運転席側と助手席側との空調風の気流が互いに干渉することを防止することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明は、外気および内気を取入れて送風を行なうブロアと、このブロアに接続される送風路と、この送風路の途中に設けられ、通過する空気の熱交換を行なう熱交換器と、前記送風路から車室内へ空気を吹出す複数箇所の吹出し口とを備えた車両用空調装置であって、前記車室の前部のベント吹出し口に設けられ、空調風の風向きが上下方向に変化するように調整する風向き調整手段と、前記ブロアの回転速度を制御する速度制御手段とを備えた構成にしてある。
【０００８】
このように構成した本発明では、速度制御手段でブロアの回転速度を制御するとともに、車室の前部のベント吹出し口に設けられる風向き調整手段で空調風の風向きを調整することにより、上記のベント吹出し口から吹出す空調風の風速および風向きを変化させる。これにより、空調風の風速および風向きの変化を組み合わせて空調風の気流を複雑に変化させることができるので、空調風の気流を自然風のようにランダムに変化する状態に近づけることができる。また、空調風の風向きを上下方向に変化させるが左右方向には変化させないので、車室内の運転席側と助手席側との空調風の気流が互いに干渉することを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、車室内へ供給する空調風の気流を自然風のようにランダムに変化する状態に近づけることができ、また、運転席側と助手席側との空調風の気流が互いに干渉することを防止できる。したがって、車室内の運転席側と助手席側との独立温調を効果的に行なうことができるとともに、車室内の快適な空調環境を維持して乗員の満足感を得ることができ、車室内の居住性を向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の詳細を図に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図、図２は本実施形態に設けられるマイルドフロードアの動作を示す特性図、図３は本実施形態に設けられるブロアに長周期で印加される電圧の特性図、図４は本実施形態に設けられるブロアに短周期で印加される電圧の特性図、図５は本実施形態により供給される空調風の風速の推移を示す特性図である。
【００１２】
図１に示す車室１の前部には、図示しない計器やオーディオ機器などを収納するインストルメントパネル２が配設されている。
【００１３】
そして、本実施形態の車両用空調装置３は、上記のインストルメントパネル２内に収納されており、外気および内気を取入れて送風を行なうブロア４と、このブロア４に接続される送風路５と、この送風路５の途中に設けられ、図示しない外部冷媒回路を循環する冷媒を介して送風路５内の空気の熱交換を行なう冷却用エバポレータ６と、このエバポレータ６の下流側に配設され、エンジンの冷却水を熱源とする加熱用ヒータコア７と、これらのエバポレータ６およびヒータコア７間に設けられ、ヒータコア７を通過する風量とバイパスする風量との割合を調節するエアミックドア８と、送風路５から車室１内へ空気を吹出す複数箇所の吹出し口９，１０，１１とを備えている。これらの吹出し口９，１０，１１は、それぞれ送風路５に接続される吹出し通路１２，１３，１４の出口に配置されており、各入口には開閉ドア１５，１６，１７が設けられている。フット吹出し口９はインストルメントパネル２内の下部より車室１内の乗員の足元に向けて空調風を吹出し、ベント吹出し口１０はインストルメントパネル２の中間部より車室１内へ空調風を吹出し、デフロスタ吹出し口１１はインストルメントパネル２の上部より上方に向けて空調風を吹出すようになっている。ベント吹出し口１０には空調風の風向きが上下方向に変化するように調整する風向き調整手段１８が設けられ、この風向き調整手段１８は、下向きのロア位置と上向きのアッパ位置との間で上下方向に回動するマイルドフロードア、例えばフィン１９と、このフィン１９を駆動するフィン駆動体２０とから構成されている。
【００１４】
図３に示すように本実施形態に設けられる制御系２１は、エアコン操作部２２と、ＣＰＵなどからなる制御部２３とから構成されている。この制御部２３は、エアコン操作部２２からの操作信号や、種々のセンサー２４からの検出信号を入力するとともに、これらの入力信号に応じてブロア４、エアミックドア８、開閉ドア１５〜１７、およびフィン駆動体２０などに制御指令を出力する。なお、制御部２３により、ブロア４の回転速度、すなわちブロア４からの風速を制御する速度制御手段が構成されている。
【００１５】
この実施形態にあっては、エアコン操作部２２に入力するエアコン操作信号に応じて、制御部２３はフィン１９およびブロア４の制御を次のように行なうようになっている。すなわち、図２に示すように、車室１の前部のベント吹出し口１０に設けたフィン１９が、時間ｔ０から時間ｔ１まで１２秒間、下向きのロア位置から上方へ回動した後、上向きのアッパ位置で２秒間に停止し、時間ｔ２にて上向きのアッパ位置から下方へ６秒間回動し、時間ｔ３にて再び下向きのロア位置から上方へ回動を開始する。次いで、同様の動作を２０秒の周期で繰り返す。その結果、ベント吹出し口１０から吹出される空調風の風向きが２０秒の周期で上下方向に変化する。
【００１６】
また、図３に示すように、ブロア４への印加電圧を時間ｔ４から時間ｔ５まで８０秒間にわたってＳＩＮ波形パターンで変化させるとともに、同様の電圧変化を８０秒の周期で繰り返す。同時に、図４に示すように、ブロア４への印加電圧を時間ｔ６から時間ｔ７まで６〜１０秒間にわたってＳＩＮ波形パターンで変化させるとともに、同様の電圧変化を６〜１０秒間の周期で繰り返す。その結果、ブロア４からの風速が８０秒の長周期で、かつ６〜１０秒の短周期で増減する。
【００１７】
次いで、ブロア４から送風路５を介して送風するとともに、ベント吹出し口１０から車室１へ空調風を吹出す際に、この空調風の風速および風向きの変化の組み合わせにより、図５に示すように車室１内の乗員に及ぶ空調風の風速（平均）が複雑に変化する。
【００１８】
このように構成した本実施形態では、車室１の前部のベント吹出し口１０から空調風を吹出す際、乗員に及ぶ空調風の風速を複雑に変化させることができ、空調風の気流を自然風のようにランダムに変化する状態に近づけることができる。また、上記の空調風の風向きを上下方向に変化させるが左右方向には変化させないので、車室１内の運転席側と助手席側との空調風の気流が互いに干渉することを防止できる。
【００１９】
なお、本出願人により行なった屋外風速測定調査および車室内風速感調査によると、次のような評価が得られた。すなわち、（１）車室１内の乗員が感じる風速に関して良好な評価が得られたのは、８０秒程度の長周期と２０秒の中間周期と１０秒以下の短周期との組み合わせを中心として空調風の気流を変化させることであった。また、（２）空調風の風向きを上下方向に変化させることを実車で確認したところ良好な評価が得られた。しかしながら、この場合には風速の変化パターンが単調であるという不具合があった。また、（３）屋外風速の再現でブロア４への印加電圧を制御してブロア４の回転速度を変化させることにより、自然風の状態に近いパターンで風速変化を再現できた。しかしながら、この場合には風向きが変化しないため常に空調風が乗員に当たるという不具合もあった。そこで、上述した屋外風速測定調査および車室内風速感調査による評価を考慮して、本実施形態では、空調風の風速および風向きの変化を組み合わせることにより、図５に示すように空調風の気流を複雑に変化させるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、車室内の運転席側と助手席側との独立温調を効果的に行なうことができるとともに、車室内の快適な空調環境を維持し乗員の満足感を得ることができるという効果があるので、車両用空調装置として適用でき、その他、一般機械用あるいは産業機械用などの空調装置としても広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。
【図２】本実施形態に設けられるマイルドフロードアの動作を示す特性図である。
【図３】本実施形態に設けられるブロアに長周期で印加される電圧の特性図である。
【図４】本実施形態に設けられるブロアに短周期で印加される電圧の特性図である。
【図５】本実施形態により供給される空調風の風速の推移を示す特性図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  車室
２  インストルメントパネル
３  車両用空調装置
４  ブロア
５  送風路
６  エバポレータ（熱交換器）
７  ヒータコア（熱交換器）
９  フット吹出し口
１０  ベント吹出し口
１１  デフロスタ吹出し口
１８  風向き調整手段
１９  フィン（マイルドフロードア）
２０  フィン駆動体
２２  エアコン操作部
２３  制御部（速度制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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