(57)【要約】【課題】  エアコン始動時に空調風の吹出し温度を下げることができると共に、車室内の上部に滞留する熱気を排出できる車両用空調装置を提供する。【解決手段】  制御部３０が、車室２内の低温部から内気を吸い込んで空調風を形成する初期第１空調モードと、所定時間経過後にインストルメントパネル４上部の内気と車室２内の低温部の内気とを吸い込んで空調風を形成する初期第２空調モードと、空調風の吹出し温度が所定温度以下になったとき車室２内の低温部の内気を吸い込んで空調風を形成する安定空調モードとを備えた。これにより、エアコン始動時に車室２内低温部から内気を吸い込むので熱負荷が小さく冷却能力が向上し、空調風の吹出し温度が低くなる。その後、インストルメントパネル４上部の内気を吸い込むので車室２内の上部の熱気を排出できると共に、車室２内低温部から内気を吸い込むので吹出し温度が低い状態を維持できる。【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（９）と、このブロア（９）に接続される送風路（１３）と、この送風路（１３）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（１４）と、前記送風路（１３）から車室（２）内へ空気を吹出す複数箇所の吹出し口（１７，１８，１９）とを備えた車両用空調装置（６）であって、
前記車室（２）内の低温部から内気を吸い込んで空調風を形成する初期第１空調モードと、所定時間経過後に少なくともインストルメントパネル（４）上部の内気と前記車室（２）内の低温部の内気とを吸い込んで空調風を形成する初期第２空調モードとを備えたことを特徴とする車両用空調装置（６）。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置（６）であって、前記空調風の吹出し温度が所定温度以下になったとき少なくとも前記車室（２）内の低温部の内気を吸い込んで空調風を形成する安定空調モードを備えたことを特徴とする車両用空調装置（６）。
【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】
この種の従来の車両用空調装置として、例えば、車室のインストルメントパネルの下側から車室内の空気を吸い込んでインストルメントパネル中間部に位置するベント吹出し口から車室内へ空調風を吹出すようにしたものがある。このような従来の車両用空調装置にあっては、車室内の中間部から下方で空気の対流が生じて車室内上部での空気の対流が少ないため、車室内上部に滞留する熱気を排出するのに時間が掛かり、その間、車室内の乗員に冷房感を与えることができないという問題がある。例えば、停車中に車室内への日射によりフロントガラスなどを介して侵入熱量が多くなった場合、特にフロントガラスの内側やインストルメントパネル上部などに熱気が溜まることから、乗員が車室内に乗込んだときに上記の熱気に乗員の顔などがさらされて不快に感じるので、エアコン始動時に上記の滞留する熱気の排出が要望されている。
【０００３】
そこで、このような従来の問題を解決する一手段として、例えば、特許文献1に記載されているように、インストルメントパネルの上部から車室内の空気を吸い込み、インストルメントパネル中間部に位置する吹出し口から車室内へ空調風を吹出すようにした「車両用空気調和装置」が提案されている。この従来の空気調和装置にあっては、インストルメントパネルの上部から車室内の空気を吸い込み車室内の上部で空気の対流が生じるので、乗員の顔に近い部分に滞留する熱気を迅速に排出して乗員に冷房感を与えることができる。
【特許文献１】特開２００１−１５０９３１号公報（段落番号００１４〜００１６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、停車中に車室内の上部に熱気が溜まった場合、エアコン始動時にインストルメントパネルの上部から車室内の空気を吸い込むので、車室内の上部に滞留する熱気を迅速に排出することができるが、熱負荷が大きくなり冷却能力が低下するので、エアコン始動時に空調風の吹出し温度が高くなるという問題がある。
【０００５】
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、エアコン始動時に空調風の吹出し温度を下げることができると共に、車室内の上部に滞留する熱気を排出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】
【０００６】
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、前記車室内の低温部から内気を吸い込んで空調風を形成する初期第１空調モードと、所定時間経過後に少なくともインストルメントパネル上部の内気と前記車室内の低温部の内気とを吸い込んで空調風を形成する初期第２空調モードとを備えた構成にしてある。
【０００７】
このように構成した本発明では、エアコン始動時に初期第1空調モードの作動で車室内低温部から内気を吸い込むことにより、熱負荷が小さくなり冷却能力が向上するので空調風の吹出し温度を下げることができる。次いで、エアコン始動から所定時間経過後に、初期第２空調モードの作動で少なくともインストルメントパネル上部の内気を吸い込むことにより車室内の上部に滞留する熱気を排出でき、同時に、車室内低温部の内気も吸い込むことにより空調風の吹出し温度を下げた状態を維持できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、エアコン始動時にまず空調風の吹出し温度を下げた後、車室内のインストルメントパネル上部などに滞留する熱気を排出できると共に空調風の吹出し温度が低い状態を維持できる。したがって、停車中に車室内への日射により車室内のインストルメントパネル上部などに熱気が溜まる場合でも、乗員が車室内に乗込んだときに上記の熱気に乗員の顔などがさらされて不快に感じることがなくなり、車室内の快適な空調環境を維持して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】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図、図２は本実施形態により車室内に供給される空調風の対流を示す縦断面図、図３は本実施形態に設けられる制御系を説明する図、図４は本実施形態による空調風吹出し温度の推移を示すタイムチャート、図５は本実施形態によりエアコン制御を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。
【００１１】
図１に示す自動車では、図示しないエンジンなどを収納するエンジン室１と、乗員が乗り込む車室２とがダッシュパネル３によって仕切られている。車室２の前部（エンジン室１側）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４が配設され、このインストルメントパネル４上方にはフロントガラス５が嵌め込まれている。なお、例えば、停車中に車室１内への日射によりフロントガラス５などを介して侵入熱量が多くなった場合、図1に示すように特にフロントガラス５の内側やインストルメントパネル４上部などに熱気が溜まりやすい傾向にある。
【００１２】
そして、本実施形態の車両用空調装置６は、上記のインストルメントパネル４内に収納されており、取入れ通路７，８を介して外気および内気を取入れて送風を行なうブロア９と、外気取入れ通路７を開閉する外気ドア１０と、外気取入れ通路７および内気取入れ通路８を切替える内気ドア１１，１２と、ブロア９に接続される送風路１３と、この送風路１３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１３内の空気の熱交換を行なう冷却用エバポレータ１４と、このエバポレータ１４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１５と、これらのエバポレータ１４およびヒータコア１５間に設けられ、ヒータコア１５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１６と、送風路１３から車室２内へ空気を吹出す複数箇所の吹出し口１７，１８，１９とを備えている。これらの吹出し口１７，１８，１９は、それぞれ送風路１３に接続される吹出し通路２０，２１，２２の出口に配置されており、各入口には開閉ドア２３，２４，２５が設けられている。外気取入れ通路７の途中とデフロスタ吹出し通路２２の途中とは連通路２６により連通され、この連通路２６とデフロスタ吹出し通路２２とを切替えるＤＥＦ（デフロスタ）内気ドア２７が設けられている。フット吹出し口１７はインストルメントパネル４内の下部より車室２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１８はインストルメントパネル４の中間部より車室２内へ空調風を吹出し、デフロスタ吹出し口１９はインストルメントパネル４の上部よりフロントガラス５に向けて空調風を吹出すようになっている。
【００１３】
図３に示すように本実施形態に設けられる制御系２８は、エアコン操作部２９と、ＣＰＵなどからなる制御部３０とから構成されている。エアコン操作部２９はイグニッションスイッチ３１などから信号が入力され、制御部３０は、エアコン操作部２９から操作信号や種々のセンサー３２からの検出信号を入力すると共に、外気ドア１０、内気ドア１１，１２、およびＤＥＦ内気ドア２７へ開閉指令を出力する。この制御部３０では、エアコン始動から所定時間、車室２内の低温部から内気を吸い込んで空調風を形成する初期第１空調モードと、エアコン始動から所定時間経過後に少なくともインストルメントパネル４上部の内気と車室２内の低温部の内気とを吸い込んで空調風を形成する初期第２空調モードと、空調風の吹出し温度が所定温度（目標温度）以下になったとき少なくとも車室２内の低温部の内気を吸い込んで空調風を形成する安定空調モードとを有している。
【００１４】
この実施形態にあっては、イグニッションスイッチ３１がＯＮしてエアコン操作部２９から起動信号が出力されたとき、図５に示す処理手順にしたがって制御部３０によりエアコン制御を行なうようになっている。すなわち、手順Ｓ１としてセンサー３２から出力されるセンサー信号を読み込み、手順Ｓ２としてベントモードの場合にはブロア９を起動して開閉弁２４でベント吹出し通路２１を開くと共に、手順Ｓ３として車室２内への空調風の吹出し温度が車室２外の大気温度より高いかどうか判定する。その結果、空調風の吹出し温度が車室２外の大気温度より高いとき、手順Ｓ４として、図４の時間ｔ０にて図示しないタイマーの計時動作を開始すると共に、初期第1空調モードの作動により外気ドア１０で外気取入れ通路７を閉じ、内気ドア１１，１２で外気取入れ通路７を閉じて内気取入れ通路８を開き、ＤＥＦ内気ドア２７で連通路２６を閉じてデフロスタ吹出し通路２２を開く。これにより、内気取入れ通路８‐内気ドア１１，１２‐送風路１３‐開閉弁２４−ベント吹出し通路２１−ベント吹出し口１８の通路が形成されることから、ブロア９の作動により車室２の低温部、すなわち足元やインストルメントパネル4内から内気取入れ通路８を介して内気を吸い込んでエバポレータ１４で冷却することにより空調風を形成した後、ベント吹出し通路２１を介してベント吹出し口１８より車室２内へ空調風を吹出す。
【００１５】
次いで手順Ｓ５として、図４の時間ｔ０の計時開始から所定時間、例えば３‐５分が経過したとき、手順Ｓ６として、図４の時間ｔ１にて初期第２空調モードの作動により図１に示すように外気ドア１０で外気取入れ通路７を閉じ、一方の内気ドア１１で外気取入れ通路７を閉じて内気取入れ通路８を開き、他方の内気ドア１２で外気取入れ通路７を開いて内気取入れ通路８を閉じ、ＤＥＦ内気ドア２７で連通路２６を開いてデフロスタ吹出し通路２２を閉じる。これにより、内気取入れ通路８‐一方の内気ドア１１の吸込み通路が形成されると共に、デフロスタ吹出し口１９−デフロスタ吹出し通路２２−ＤＥＦ内気ドア２７−連通路２６−外気取入れ通路７‐他方の内気ドア１２の吸込み通路も形成されることから、車室２内の低温部から内気取入れ通路８を介して内気を吸い込むと共に、デフロスタ吹出し口１９からデフロスタ吹出し通路２２などを介して車室２内の上部の内気を吸い込んで、これら両方の内気をエバポレータ１４で冷却することにより空調風を形成した後、ベント吹出し通路２１を介してベント吹出し口１８より車室２内へ空調風を吹出す。
【００１６】
次いで手順７として、再びセンサー３２から出力されるセンサー信号を読み込み、手順Ｓ８として空調風の吹出し温度が所定の設定温度、例えば摂氏１５‐２０度の目標温度より低いかどうか判定し、空調風の吹出し温度が所定の設定温度より低い場合、手順Ｓ９として図４の時間ｔ２にて安定空調（通常制御）モードの作動により外気取入れあるいは内気取入れを行なう。例えば、外気取入れの場合には、外気ドア１０で外気取入れ通路７を開いて、内気ドア１１，１２で外気取入れ通路７を開いて内気取入れ通路８を閉じ、ＤＥＦ内気ドア２７で連通路２６を閉じてデフロスタ吹出し通路２２を開く。これにより、車室２外の空気を外気取入れ通路７を介して吸い込んでエバポレータ１４で冷却することにより空調風を形成して車室２内へ吹出す。一方、内気取入れの場合には、外気ドア１０で外気取入れ通路７を閉じ、内気ドア１１，１２で外気取入れ通路７を閉じて内気取入れ通路８を開き、ＤＥＦ内気ドア２７で連通路２６を閉じてデフロスタ吹出し通路２２を開く。これによって、車室２内の下部の空気を内気取入れ通路８を介して吸い込んでエバポレータ１４で冷却することにより空調風を形成して車室２内へ吹出す。
【００１７】
また、上記の手順Ｓ１にてセンサー３２から出力されるセンサー信号を読み込んだ結果、手順Ｓ１０としてベントモード以外の場合には、手順Ｓ１１として外気取入れを行なう。また、手順３にて車室２内へ空調風の吹出し温度が車室２外の大気温度以下であると判定したとき、手順Ｓ４、Ｓ５を省略して手順Ｓ６に進み初期第２空調モードの作動を行なう。また、手順Ｓ８にて空調風の吹出し温度が所定の設定温度以上であると判定した場合、手順Ｓ６に戻って初期第２空調モードの作動を行なう。
【００１８】
このように構成した本実施形態では、エアコン始動直後に車室２内の低温部から内気を吸い込んで空調風を形成することにより、熱負荷が小さく冷却能力を向上できるので、空調風の吹出し温度を下げることができる。その後、少なくともインストルメントパネル４上部の内気を吸い込むことにより、車室２内の上部に滞留する熱気を排出でき、同時に、車室２内の低温部の内気とを吸い込むことにより空調風の吹出し温度が低い状態を維持できる。さらに、空調風の吹出し温度が所定温度以下になったとき、少なくとも車室２内の低温部の内気を吸い込むことにより、さらに熱負荷が小さくなり冷却能力を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、エアコン始動時に空調風の吹出し温度を下げた後、車室内の上部に滞留する熱気を排出できると共に吹出し温度を下げた状態を維持でき、したがって、車室内の快適な空調環境を維持して車室内の居住性を向上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ると共に、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】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図である。
【図２】本実施形態により車室内に供給される空調風の対流を示す縦断面図である。
【図３】本実施形態に設けられる制御系を説明する図である。
【図４】本実施形態による空調風吹出し温度の推移を示すタイムチャートである。
【図５】本実施形態によりエアコン制御を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１  エンジン室
２  車室
４  インストルメントパネル
５  フロントガラス
６  車両用空調装置
７  外気取入れ通路
８  内気取入れ通路
９  ブロア
１０  外気ドア
１１，１２  内気ドア
１３  送風路
１４  エバポレータ（熱交換器）
１５  ヒータコア
１６  エアミックスドア
１７  フット吹出し口
１８  ベント吹出し口
１９  デフロスタ吹出し口
２６  連通路
２７  ＤＥＦ内気ドア
２９  エアコン操作部
３０  制御部
【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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