(57)【要約】【課題】乗員の上半身に吹き出される空気の湿度を上昇可能であり、且つ乗員の上半身に吹き出される空気の温度を低下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、内気が流通する内気通風路１０ｂおよび外気が流通する外気通風路１０ａが形成された空調ケース１０を備える。車両用空調装置１は、外気通風路１０ａを流通した外気を乗員の上半身に向けて吹き出すフェイス吹出通路８０と、内気通風路１０ｂを流通した内気を乗員の下半身に向けて吹き出すフット吹出通路８ｃ１とを有する。車両用空調装置１は、ヒータコア６よりも上流において外気通風路１０ａから分岐し、フェイス吹出通路８０に合流するバイパス通路１０ｃと、バイパス通路１０ｃの連通状態と遮断状態とを切り替えるバイパスドア１５とを有する。車両用空調装置１は、フェイス吹出通路８０を流通する空気を加湿する加湿装置９を備える。【選択図】図１
2019182134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内気が流通する内気通風路（１０ｂ）および外気が流通する外気通風路（１０ａ）が形成された空調ケース（１０）と、
前記内気通風路に前記内気を送風し、前記外気通風路に前記外気を送風する送風装置（３）と、
前記空調ケースの内部に収容され、前記内気通風路を流通する前記内気および前記外気通風路を流通する前記外気を冷却する冷却用熱交換器（４）と、
前記冷却用熱交換器よりも下流に配置されて前記内気通風路を流通する前記内気および前記外気通風路を流通する前記外気を加熱する加熱用熱交換器（６）と、
前記外気通風路を流通した前記外気を乗員の上半身に向けて吹き出す上方吹出通路（８０；８５）と、
前記内気通風路を流通した前記内気を前記乗員の下半身に向けて吹き出すフット吹出通路（８ｃ１）と、
前記加熱用熱交換器よりも上流において前記外気通風路から分岐し、前記上方吹出通路に合流するバイパス通路（１０ｃ）と、
前記バイパス通路の連通状態と遮断状態とを切り替える切替部（１５）と、
前記上方吹出通路を流通する空気を加湿する加湿装置（９）と、
を備える車両用空調装置。
【請求項２】
前記バイパス通路は、前記冷却用熱交換器よりも上流において前記外気通風路から分岐する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記上方吹出通路は、センタフェイス吹出口およびサイドフェイス吹出口に連通するフェイス吹出通路である請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記上方吹出通路は、センタフェイス吹出口およびサイドフェイス吹出口に連通するフェイス吹出通路と独立した通路である請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記センタフェイス吹出口から吹き出される空気の流量を調整するセンタ吹出ドア（７ｂｃ）と、
前記サイドフェイス吹出口から吹き出される空気の流量を調整するサイド吹出ドア（７ｂｓ）と、
前記センタ吹出ドアおよび前記サイド吹出ドアの開度を制御する制御部（１００）と、
を備え、
前記制御部は、
前記加湿装置が作動し、且つ前記バイパス通路が前記遮断状態である場合に、前記サイド吹出ドアの開度を前記センタ吹出ドアの開度に対して低下させる請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記加湿装置を制御する制御部（１００）を備え、
前記制御部は、
車室内湿度が閾値を下回ったか否かを判定する湿度判定部（１０３）と、
前記車室内湿度が前記閾値を下回ったと判定された場合には、加湿を開始するように前記加湿装置を制御する加湿実行部（１０４）と、
を備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記加湿装置および前記切替部を制御する制御部（１００）を備え、
前記制御部は、
前記加湿装置が作動中で且つ前記バイパス通路が前記遮断状態である場合に、車室内湿度が加湿時閾値を上回ったか否かを判定する加湿時湿度判定部（１０３）と、
前記加湿時湿度判定部において前記車室内湿度が前記加湿時閾値を上回ったと判定された場合には、前記バイパス通路を前記連通状態とするように前記切替部を制御するバイパス調整部（１０５）と、
を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記加湿装置および前記切替部を制御する制御部（１００）を備え、
前記制御部は、
前記加湿装置が加湿を実行していない状態で且つ前記バイパス通路が前記連通状態である場合に、車室内湿度がバイパス時閾値を下回っているか否かを判定するバイパス時湿度判定部（１０３）を有し、
前記バイパス時湿度判定部において前記車室内湿度が前記バイパス時閾値を下回っていると判定された場合には、前記加湿装置を作動させる請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、内外気２層式の車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、空調ケース内に外気通風路および内気通風路が形成された所謂内外気２層式の車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置には、内気通風路を流通する内気の一部を冷却用熱交換器および加熱用熱交換器を迂回させて乗員の上半身に吹き出させるバイパス通路が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４‐２３７３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
暖房時の車両用空調装置においては、乗員の上半身に吹き出される空気の湿度が高いことが望ましく、また、乗員の上半身に吹き出される空気の温度が足元に吹き出される空気に対して低いことが望ましい。従来技術では、暖房により比較的温度の高い状態である内気を乗員の上半身に吹き出させるため、温度の低下という点に関して改善の余地がある。
【０００５】
開示される目的は、乗員の上半身に吹き出される空気の湿度を上昇可能であり、且つ乗員の上半身に吹き出される空気の温度を低下可能な車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された車両用空調装置のひとつは、内気が流通する内気通風路（１０ｂ）および外気が流通する外気通風路（１０ａ）が形成された空調ケース（１０）と、内気通風路に内気を送風し、外気通風路に外気を送風する送風装置（３）と、空調ケースの内部に収容され、内気通風路を流通する内気および外気通風路を流通する外気を冷却する冷却用熱交換器（４）と、冷却用熱交換器よりも下流に配置されて内気通風路を流通する内気および外気通風路を流通する外気を加熱する加熱用熱交換器（６）と、外気通風路を流通した外気を乗員の上半身に向けて吹き出す上方吹出通路（８０；８５）と、内気通風路を流通した内気を乗員の下半身に向けて吹き出すフット吹出通路（８ｃ１）と、加熱用熱交換器よりも上流において外気通風路から分岐し、上方吹出通路に合流するバイパス通路（１０ｃ）と、バイパス通路の連通状態と遮断状態とを切り替える切替部（１５）と、上方吹出通路を流通する送風空気を加湿する加湿装置（９）と、を備える。
【０００８】
この開示によれば、外気通風路を流通する外気の一部を、加熱用熱交換器よりも上流でバイパス通路に流通させて上方吹出通路に合流させることができる。このため、暖房時には、比較的低温の外気により上方吹出通路から吹き出される空気の温度を低下させることができる。加えて、上方吹出通路に流入する空気が加湿装置により加湿される。これにより乗員の上半身に吹き出される空気の湿度を上昇可能である。以上により、乗員の上半身に吹き出される空気の湿度を上昇可能であり、且つ乗員の上半身に吹き出される空気の温度を低下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】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の車両用空調装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図６】第３実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。
【図７】第４実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態の車両用空調装置１について、図１〜図４を参照しながら説明する。車両用空調装置１は、空気を取り込み送風する送風ユニットと、送風ユニットが送風した空気を温度調整する空調ユニットとを備える。送風ユニットおよび空調ユニットは、例えば車両の前方においてインストルメントパネルとダッシュパネルとの間に搭載されている。車両用空調装置１は、送風ユニットおよび空調ユニットの外殻を形成する空調ケース１０を備える。
【００１１】
空調ケース１０は、例えばある程度の弾性を有し強度的にも優れたポリプロピレン等の樹脂材料で形成されている。空調ケース１０は、例えば複数の分割体を組み合わせて結合することで形成されている。空調ケース１０は、内部に内外気切替ドア２、送風装置３、エバポレータ４、エアミックスドア５、ヒータコア６、複数の吹出ドア７ａ〜７ｃを備える。空調ケース１０は、車室内に供給される空気が流通する複数の空気通路を提供する。
【００１２】
送風ユニットは、内外気切替ドア２と、送風装置３とを備える。送風ユニットは、空調ケース１０に形成された内気取込口１１および外気取込口１２から空気を取り込み、空調ユニットに対して送風する。内気取込口１１は、車室内空気である内気を取り込む。外気取込口１２は車外空気である外気を取り込む。内外気切替ドア２は、内気取込口１１から取り込む内気と外気取込口１２から取り込む外気との取込割合を調整する。
【００１３】
送風装置３は、内気側ファン３２、外気側ファン３１および２つのファン３１、３２を回転駆動するモータ３３を有する。内気側ファン３２は、内気取込口１１から取り込まれた内気を送風する。外気側ファン３１は、外気取込口１２から取り込まれた外気を送風する。内気側ファン３２および外気側ファン３１は、上下方向に重ねられて設置され、共通の回転軸によってモータ３３に連結されている。
【００１４】
空調ユニットは、空調ケース１０と、空調ケース１０に収容されたエバポレータ４、エアミックスドア５、ヒータコア６および複数の吹出ドア７ａ〜７ｂを備える。空調ケース１０は、送風ユニットから送風された空気が流通する通風路１０ａ、１０ｂを提供する。通風路１０ａ、１０ｂは、空調ケース１０に設けられた区画板１３によって、外気が流通する外気通風路１０ａと内気が流通する内気通風路１０ｂとに区画されている。区画板１３は、空調ケース内を上下方向に区画している。区画板１３は、エバポレータ４の上流側からヒータコア６の下流側までを区画している。外気通風路１０ａは、外気側ファン３１によって送風された空気が流通する通路である。内気通風路１０ｂは、外気通風路１０ａの下方に形成された通風路１０ａ、１０ｂであり、内気側ファン３２によって送風された空気が流通する通路である。２つの通風路１０ａ、１０ｂは、ヒータコア６の下流側で合流している。
【００１５】
エバポレータ４は、冷凍サイクルから供給される低温低圧の冷媒が内部を流通する熱交換器である。エバポレータ４は、熱交換部を通過する送風空気と、内部を流通する冷媒との間の熱交換を提供する。換言すれば、エバポレータ４は送風空気を冷却する。エバポレータ４は、外気通風路１０ａおよび内気通風路１０ｂ両方の全体を横切るように配置される。換言すればエバポレータ４は、空調ケース１０内を通過する実質的に全ての送風空気と熱交換可能に配置されている。エバポレータ４は、冷却用熱交換器の一例である。
【００１６】
ヒータコア６は、エバポレータ４よりも下流に設けられる。ヒータコア６は、車両のエンジン冷却水が内部を流通する熱交換器である。ヒータコア６は、熱交換部を通過する送風空気と、内部を流通するエンジン冷却水との間の熱交換を提供する。換言すれば、ヒータコア６は送風空気を加熱する。ヒータコア６は、加熱用熱交換器の一例である。
【００１７】
外気通風路１０ａにおけるヒータコア６の上方にはヒータコア６を迂回して流れる空気が流通する通路が形成されている。内気通風路１０ｂにおけるヒータコア６の下方にはヒータコア６を迂回して流れる通路が形成されている。ヒータコア６の上流側には、ヒータコア６に隣接するエアミックスドア５が設けられている。エアミックスドア５は、スライドドア、フィルムドア等多様なドア部材により提供される。エアミックスドア５は、外気通風路１０ａおよび内気通風路１０ｂにそれぞれ１つずつ設けられている。エアミックスドア５は、ヒータコア６を流通する空気と、ヒータコア６を迂回する空気との流量割合を調整する。
【００１８】
空調ケース１０における空気の通風路１０ａ、１０ｂの下流側には、デフロスタ開口部８ａ、フェイス開口部８ｂ、フット開口部８ｃが設けられている。デフロスタ開口部８ａは、区画板１３よりも上方に設けられている。デフロスタ開口部８ａは、内気通風路１０ｂよりも外気通風路１０ａに近接して設けられた開口部である。デフロスタ開口部８ａには、内気通風路１０ｂを流入する内気よりも外気通風路１０ａを流通する外気が容易に流入する。デフロスタ開口部８ａは、ウインドシールドに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口にダクト等を介して連通されている。デフロスタ開口部８ａに流入する空気の流量は、デフロスタドア７ａの開度変化によって調整される。デフロスタドア７ａの開度は、空調ＥＣＵ１００によって制御される。
【００１９】
フット開口部８ｃは、デフロスタ開口部８ａおよびフェイス開口部８ｂよりも下方に設けられた開口部である。フット開口部８ｃは、区画板１３よりも下方に設けられている。すなわちフット開口部８ｃは、外気通風路１０ａよりも内気通風路１０ｂに近接して形成されている。フット開口部８ｃには、内気通風路１０ｂを流通する内気が流入する。
【００２０】
フット開口部８ｃは、フット吹出通路８ｃ１に連通している。フット吹出通路８ｃ１は、フット開口部８ｃに連結されたダクト等により形成される空気通路である。フット吹出通路８ｃ１の下流端には、車室内に開口して乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口が形成されている。フット吹出口は、車室内においてフェイス吹出口よりも下方で空気を吹き出す吹出口である。
【００２１】
フェイス開口部８ｂは、デフロスタ開口部８ａよりも下方でフット開口部８ｃよりも上方に設けられた開口部である。フェイス開口部８ｂは、区画板１３よりも上方に設けられている。フェイス開口部８ｂは、内気通風路１０ｂよりも外気通風路１０ａに近接して設けられた開口である。フェイス開口部８ｂには、外気通風路１０ａを流通した外気が流入する。ヒータコア６よりも下流において設けられている。フェイス開口部８ｂには、フェイス吹出通路８０が接続されている。
【００２２】
フェイス吹出通路８０は、例えば空調ケース１０のフェイス開口部８ｂに接続されたダクトによって形成される空気通路である。フェイス吹出通路８０は、共通通路８１と、共通通路８１の下流側に連結されて共通通路８１から互いに分岐するセンタ吹出通路８２およびサイド吹出通路８３とを備える。フェイス吹出通路８０の下流端にはフェイス吹出口が形成されている。フェイス吹出通路８０は、外気通風路１０ａを流通した外気を、フェイス吹出口から吹き出すことで乗員の上半身に対して吹き出す通路である。フェイス吹出通路８０は、車室内においてフット吹出通路８ｃ１よりも上方から空気を吹き出す通路である。第１実施形態においてフェイス吹出通路８０は、上方吹出通路の一例である。
【００２３】
センタ吹出通路８２は、下流端にセンタフェイス吹出口が形成された通路である。センタ吹出通路８２は、例えばセンタフェイス吹出口と同数だけ互いに分岐している。センタフェイス吹出口は、車幅方向において車室内の中央付近に設けられた吹出口である。センタフェイス吹出口は、例えばインスツルメントパネルの車幅方向中央付近に車幅方向に並んで２つ設けられる。センタフェイス吹出口は、車室内で上下方向においてフット吹出口よりも上方に開口する吹出口である。センタフェイス吹出口は、１つが運転席に着座した乗員の上半身側を向くように配置され、もう１つが助手席に着座した乗員の上半身側を向くように配置される。
【００２４】
サイド吹出通路８３は、サイドフェイス吹出口に連通する通路である。サイド吹出通路８３は、サイドフェイス吹出口と同数だけ互いに分岐している。サイドフェイス吹出口は、車幅方向において車室内の両側部に設けられた一組の吹出口である。サイドフェイス吹出口は、例えば車幅方向においてインスツルメントパネルの中央よりもサイドウィンドウに近い側に設けられている。センタ吹出通路８２およびサイド吹出通路８３は、車室内において上下方向に関してデフロスタ吹出口よりも下方で且つフット吹出口よりも上方にて空気を吹き出す。
【００２５】
センタ吹出通路８２およびサイド吹出通路８３のそれぞれには、センタ吹出ドア７ｂｃとサイド吹出ドア７ｂｓが設けられている。センタ吹出ドア７ｂｃとサイド吹出ドア７ｂｓは、空調ＥＣＵ１００によって開度を制御される。センタ吹出ドア７ｂｃおよびサイド吹出ドア７ｂｓは、開度の変更によって各吹出通路８２、８３から吹き出す空気の流量を調整する。センタ吹出ドア７ｂｃおよびサイド吹出ドア７ｂｓは、開度を互いに独立して調整可能である。または、サイド吹出ドア７ｂｓの開度をセンタ吹出ドア７ｂｃの開度に対して小さく設定できるモードを実現可能であれば、各吹出ドア７ｂｃ、７ｂｓがモードリンク等により連動する構成であってもよい。
【００２６】
共通通路８１は、センタ吹出通路８２およびサイド吹出通路８３の上流側に連通する通路である。共通通路８１は、センタ吹出通路８２およびサイド吹出通路８３のそれぞれに分岐する前の空気が流れる通路である。共通通路８１には、バイパス通路１０ｃが連通している。共通通路８１には、加湿装置９が設けられている。
【００２７】
バイパス通路１０ｃは、外気通風路１０ａから分岐して形成された空気通路である。バイパス通路１０ｃは、ヒータコア６およびエバポレータ４よりも上流側で外気通風路１０ａから分岐して、フェイス吹出通路８０に合流するように形成された通路である。すなわちバイパス通路１０ｃは、流入した外気を、ヒータコア６およびエバポレータ４を迂回してフェイス吹出通路８０に流入するように導く通路である。換言すれば、バイパス通路１０ｃを流通する外気は、エバポレータ４およびヒータコア６にて温度調整されることなくフェイス吹出通路８０に流入する。
【００２８】
バイパス通路１０ｃは、フェイス吹出通路８０のうち共通通路８１に連通している。すなわち、センタフェイス吹出口およびサイドフェイス吹出口の両方に、バイパス通路１０ｃを流通した外気が分配される。バイパス通路１０ｃは、ヒータコア６下流の温度調整された空気とヒータコア６より上流のヒータコア６で加熱される前の外気とを合流させる通路であるといえる。フェイス吹出通路８０には加湿装置９が設けられているため、バイパス通路１０ｃは、加湿装置９によって加湿された空気にヒータコア６を迂回した外気を合流させる通路であるといえる。
【００２９】
バイパス通路１０ｃには、バイパスドア１５が設けられている。バイパスドア１５は、板ドア、スライドドア、フィルムドア等の多様なドア部材によって提供され得る。バイパスドア１５は、電動アクチュエータ等を介して空調ＥＣＵ１００によって制御され、その開度を連続的または段階的に調整される。バイパスドア１５は、開度の変更によって外気通風路１０ａからバイパス通路１０ｃへと流入する空気の通風面積を変化させて、バイパス通路１０ｃを流通する空気の流量を調整する。これによりバイパスドア１５は、バイパス通路１０ｃの連通状態と遮断状態とを切り替えることができる。すなわちバイパスドア１５が任意の開度で開かれた開状態である場合にはバイパス通路１０ｃが連通状態となり、バイパスドア１５がバイパス通路１０ｃを実質的に閉塞する閉状態である場合にはバイパス通路１０ｃが遮断状態となる。バイパスドア１５は、切替部の一例である。
【００３０】
加湿装置９は、水蒸気および／または霧状の水をフェイス吹出通路８０内に供給する装置である。加湿装置９は、例えば容器に貯留された水を任意のタイミングで噴霧可能な給水式の加湿器によって提供される。給水式の加湿装置９は、超音波式、スチーム式、気化式等の多様な方式によって提供される。加湿装置９は、フェイス吹出通路８０内に加湿空気を供給可能に形成されている。例えば加湿装置９は、フェイス吹出通路８０内に開口する吹出ノズル等から、直接フェイス吹出通路８０内に対して加湿空気を噴霧可能である。加湿装置９は、例えば加湿空気をフェイス吹出通路８０を流通する空気流れの下流側に向かって噴霧可能に設けられている。加湿装置９は、その作動および停止を空調ＥＣＵ１００によって制御される。
【００３１】
空調ＥＣＵ１００は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータを主なハードウェア要素として備える。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能な所定のプログラムを非一時的に記憶する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。空調ＥＣＵ１００は、記憶媒体に記憶された各種のプログラムをＣＰＵ等のプロセッサによって実行することで、各種制御処理を実施する機能を有する。空調ＥＣＵ１００が提供する手段および／または機能は、記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、空調ＥＣＵ１００がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。空調ＥＣＵ１００は、車両に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）のうちの１つである。または、複数のＥＣＵが空調ＥＣＵ１００の機能を分担する構成であってもよい。空調ＥＣＵ１００は、制御部の一例である。
【００３２】
空調ＥＣＵ１００は、インストルメントパネル等に設けられた操作スイッチの入力情報や、車両に設けられた各種センサからの検出情報に基づいて、車両用空調装置１の作動を制御する。空調ＥＣＵ１００は、冷凍サイクルの作動制御、送風装置３の作動および風量制御、エアミックスドア５、吹出ドア７ａ〜７ｃ、バイパスドア１５の開度制御、加湿装置９の作動制御等を行う。図２に示すように、空調ＥＣＵ１００は、加湿装置９のＯＮ要求、ＯＦＦ要求を入力する加湿スイッチ９０、バイパスドア１５の開状態を要求するバイパス開放スイッチ１５０、車室内の湿度を検出する湿度センサ７０からの情報を取得可能である。湿度センサ７０は、例えば車幅方向においてサイドフェイス吹出口とサイドウィンドウとの間に設けられている。湿度センサ７０は、車幅方向においてセンタフェイス吹出口よりもサイドフェイス吹出口に近い位置に設けられていると、よりサイドウィンドウ付近の湿度を検出しやすくなる。
【００３３】
空調ＥＣＵ１００は、機能ブロックとして、加湿要求判定部１０１と、バイパス要求判定部１０２と、湿度判定部１０３と、加湿実行部１０４と、バイパス開度調整部１０５と、フェイス開度調整部１０６とを備える。
【００３４】
加湿要求判定部１０１は、乗員が加湿を要求しているか否かを判定する。加湿要求判定部１０１は、例えば加湿スイッチ９０がオン状態である場合に、乗員が加湿を要求していると判定する。
【００３５】
バイパス要求判定部１０２は、乗員がバイパス通路１０ｃの開放を要求しているか否かを判定する。バイパス要求判定部１０２は、例えばバイパス開放スイッチ１５０がオン状態である場合に、乗員がバイパス通路１０ｃの開放を要求していると判定する。乗員がバイパス通路１０ｃの開放を要求していることは、乗員がフェイス吹出温度の低下を要求していると言い換えることもできる。
【００３６】
湿度判定部１０３は、湿度センサ７０の検出した湿度情報に基づいて、車室内湿度と閾湿度との大小関係を判定する。湿度判定部１０３は、例えば予め記憶された複数の閾値を状況に応じて使い分けて判定に使用する。
【００３７】
加湿実行部１０４は、加湿要求判定部１０１および湿度判定部１０３の判定に基づいて、加湿装置９のオン状態、オフ状態を制御する。加湿実行部１０４は、乗員から加湿を要求され且つ車室内湿度が閾湿度α１を下回る場合に、加湿装置９をオン状態とする。加湿実行部１０４は、乗員が加湿を要求している場合であっても湿度が閾湿度α１を上回っている状態であれば加湿装置９をオフ状態とする。
【００３８】
バイパス開度調整部１０５は、バイパスドア１５の開度を調整する。バイパス開度調整部１０５は、乗員が外気バイパススイッチをオン状態にした場合に、バイパスドア１５を開状態とする。このときバイパス開度調整部１０５は、予め設定された開度でバイパスドア１５を開く。または、開度を乗員が調整可能となっており、乗員が適宜設定した開度でバイパスドア１５を開く構成であってもよい。バイパス開度調整部１０５は、バイパス調整部の一例である。
【００３９】
フェイス開度調整部１０６は、センタ吹出ドア７ｂｃおよびサイド吹出ドア７ｂｓの開度を調整する。フェイス開度調整部１０６は、サイド吹出ドア７ｂｓの開度とセンタ吹出ドア７ｂｃの開度とを実質的に同等の状態とする等開度モードを実行可能である。加えてフェイス開度調整部１０６は、サイド吹出ドア７ｂｓの開度をセンタ吹出ドア７ｂｃの開度に対して小さくするサイド低開度モードを実行可能である。ここでサイド吹出ドア７ｂｓの開度をセンタ吹出ドア７ｂｃの開度に対して小さくするとは、複数のサイド吹出ドア７ｂｓのそれぞれの開度が、複数のセンタ吹出ドア７ｂｃのいずれの開度よりも小さいことを意味する。サイド低開度モードは、サイドフェイス吹出口から吹き出す風量をセンタフェイス吹出口から吹き出す風量に対して小さくするモードであるともいえる。
【００４０】
次に第１実施形態の空調ＥＣＵ１００が実行する加湿制御の一例について図３のフローチャートを参照して説明する。空調ＥＣＵ１００は、まずステップＳ１０で、乗員からの加湿要求があるか否かを判定する。ステップＳ１０では、加湿スイッチ９０が入力されていると加湿要求があると判定する。ステップＳ１０の処理は、加湿要求判定部１０１の処理に相当する。加湿要求があると判定されると、ステップＳ２０へと進む。
【００４１】
ステップＳ２０では、湿度センサ７０が検出した湿度情報に基づいて、車室内湿度が閾湿度α１を下回るか否かを判定する。ステップＳ２０の処理は、湿度判定部１０３の実行する処理に相当する。閾湿度α１は、例えば予め空調ＥＣＵ１００に記憶された値であり、それ以上湿度が上昇すると窓曇りの発生が予測される閾値である。ステップＳ２０にて車室内湿度が閾湿度α１以上であると判定された場合、加湿を行うと窓曇りが発生する湿度まで車室内湿度が上昇してしまうため、これを避けるためステップＳ２４へと進む。
【００４２】
ステップＳ２４では、加湿装置９を作動させない処理を実行する。換言すれば、加湿装置９がＯＦＦの状態を継続させる。このとき、加湿を実行できない旨を視覚情報、聴覚情報等により乗員に対して通知してもよい。ステップＳ２４の処理を終了すると、ステップＳ２５へと進む。ステップＳ２５では、等開度モードを実行する。すなわち、サイド低開度モードを実行していた場合には等開度モードに切り替え、等開度モードを実行していた場合にはその状態を維持する。ステップＳ２５の処理を終了すると、ステップＳ１０へと戻る。
【００４３】
一方でステップＳ２２にて車室内湿度が閾湿度α１を下回っていると判定された場合には、加湿を行っても問題ないため、ステップＳ２２へと進む。ステップＳ２２では、加湿装置９を作動させて加湿を開始する。また、既に加湿を開始している場合にはその作動状態を維持する。ステップＳ２２の処理は、加湿実行部１０４が実行する処理に相当する。
【００４４】
ステップＳ２２の処理を行うと、ステップＳ２３へと進む。ステップＳ２３ではサイド低開度モードを実行する。これにより、サイドフェイス吹出口から吹き出される加湿空気の風量がセンタフェイス吹出口から吹き出される加湿空気の風量よりも小さくなる。ステップＳ２３の処理を実行すると、ステップＳ３０へと進む。
【００４５】
ステップＳ３０では、車室内湿度が閾湿度α１を上回ったか否かを判定する。閾湿度α１を上回っていないと判定されると、加湿を続行しても問題ないため、ステップＳ１０へと戻る。一方で車室内湿度が閾湿度α１を上回ったと判定されると、窓曇りを抑制するためにステップＳ４０へと進む。閾湿度α１は、加湿時閾値の一例でもある。すなわち湿度判定部１０３は加湿時湿度判定部の一例でもある。
【００４６】
ステップＳ４０では、バイパスドア１５を予め設定された開度で開く。これにより、温度調整される前の状態の外気がバイパス通路１０ｃを流通して共通通路８１に流入する。これにより、冬季の比較的乾燥した空気が加湿空気と混ざり合い、フェイス吹出口から吹き出される空気の湿度が低下する。
【００４７】
ステップＳ４０の後はステップＳ５０へと進む。ステップＳ５０では、車室内湿度が閾湿度α１を上回ったか否かを判定する。車室内湿度が閾湿度α１を上回ったと判定された場合には、ステップＳ５２へと進む。ステップＳ５０の処理は、湿度判定部１０３の処理の１つである。
【００４８】
ステップＳ５２では、バイパスドア１５の開度をステップＳ５０の時点の開度よりも大きい開度に調整する。これにより、加湿空気と混ざり合う外気の割合を大きくして、フェイス吹出口から吹き出される空気の湿度をさらに低下させる。ステップＳ５２の処理を行うと、再びステップＳ１０へと戻る。ステップＳ５２における開度の増加量は、予め設定された一定量であってもよいし、車室内湿度と閾湿度α１との差分等に基づいて空調ＥＣＵ１００にて適宜変更される量であってもよい。
【００４９】
一方で、ステップＳ５０にて車室内湿度が閾湿度α１以下であると判定されると、ステップＳ５４へと進む。ステップＳ５４では、車室内湿度が閾湿度α２を下回るか否かを判定する。下回ると判定されると、ステップＳ５６へと進み、バイパスドア１５の開度をステップＳ５０の時点の開度よりも低下させる。換言すれば、加湿空気と混ざり合う外気の割合を小さくして、フェイス吹出口から吹き出される空気の湿度を上昇させる。ステップＳ５６の処理を行うと、再びステップＳ１０へと戻る。ステップＳ５４における開度の低下量は、予め設定された一定量であってもよく車室内湿度と閾湿度α２との差分等に基づいて空調ＥＣＵ１００にて適宜変更される量であってもよい。
【００５０】
一方ステップＳ５４にて車室内湿度が閾湿度α２以上であると判定されると、ステップＳ５８へと進む。ステップＳ５８では、バイパスドア１５の開度を維持する。換言すれば、バイパスドア１５の開度を変更しない。これにより、車室内湿度が閾湿度α１から閾湿度α２の間に収まっている場合には、バイパスドア１５の開度を維持できる。ステップＳ５８の処理を実行すると、再びステップＳ１０に戻り、図３のフローチャートの処理を繰り返す。
【００５１】
次に第１実施形態の空調ＥＣＵ１００が実行する吹出温度低下制御の一例について図４のフローチャートを参照して説明する。空調ＥＣＵ１００は、例えば暖房運転中で且つＢ／Ｌモードやフェイスモード等のフェイス吹出口から空気を吹き出す吹出モードを実行中の場合に、図４の処理を実行する。空調ＥＣＵ１００は、特に加湿装置９が実行中でない場合、すなわち図３のステップＳ１０にて否定判定がなされている場合に、図４の処理を実行する。
【００５２】
空調ＥＣＵ１００は、まずステップＳ１１０で、乗員によるフェイス吹出温度の低下要求があるか否かを判定する。すなわちステップＳ１１０では、外気バイパススイッチがＯＮ状態になっているか否かを判定し、ＯＮ状態になっていると低下要求があると判定する。ステップＳ１１０は、バイパス要求判定部１０２にて実行される処理である。
【００５３】
低下要求があると判定されると、ステップＳ１２０へと進み、バイパスドア１５を所定の開度で開状態に制御する。一方でステップＳ１１０にて低下要求がないと判定されると、ステップＳ１３０へと進み、バイパスドア１５を閉状態に制御する。ステップＳ１２０およびステップＳ１３０は、バイパス開度調整部１０５にて実行される処理である。ステップＳ１２０またはステップＳ１３０の処理を終えると、再びステップＳ１１０へと戻りフローチャートの処理を繰り返す。
【００５４】
次に第１実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について説明する。車両用空調装置１は、内気が流通する内気通風路１０ｂおよび外気が流通する外気通風路１０ａが形成された空調ケース１０と、内気通風路１０ｂに内気を送風し、外気通風路１０ａに外気を送風する送風装置３とを備える。車両用空調装置１は、空調ケース１０の内部に収容され、内気通風路１０ｂを流通する内気および外気通風路１０ａを流通する外気を冷却するエバポレータ４を有する。車両用空調装置１は、エバポレータ４よりも下流に配置されて内気通風路１０ｂを流通する内気および外気通風路１０ａを流通する外気を加熱するヒータコア６を有する。車両用空調装置１は、外気通風路１０ａを流通した外気を乗員の上半身に向けて吹き出すフェイス吹出通路８０と、内気通風路１０ｂを流通した内気を乗員の下半身に向けて吹き出すフット吹出通路８ｃ１とを有する。車両用空調装置１は、ヒータコア６よりも上流において外気通風路１０ａから分岐し、フェイス吹出通路８０に合流するバイパス通路１０ｃと、バイパス通路１０ｃの連通状態と遮断状態とを切り替えるバイパスドア１５とを有する。車両用空調装置１は、フェイス吹出通路８０を流通する空気を加湿する加湿装置９を備える。
【００５５】
これによれば、加熱用熱交換器外気通風路１０ａを流通する外気の一部を、ヒータコア６よりも上流でバイパス通路１０ｃに流通させてフェイス吹出通路８０に合流させることができる。このため、暖房時には、比較的低温の外気によりフェイス吹出通路８０から吹き出される空気の温度を低下させることができる。加えて、フェイス吹出通路８０に流入する空気が加湿装置９により加湿される。これにより乗員の上半身に吹き出される空気の湿度を上昇可能である。以上により、乗員の上半身に吹き出される空気の湿度を上昇可能であり、且つ乗員の上半身に吹き出される空気の温度を低下可能な車両用空調装置１を提供することができる。
【００５６】
バイパス通路１０ｃは、エバポレータ４よりも上流において外気通風路１０ａから分岐する。これによれば、エバポレータ４によって除湿される前の外気をフェイス吹出通路８０へと合流させることができる。したがって、外気の湿度を比較的低下させることなくフェイス吹出通路８０へと合流させることができる。
【００５７】
バイパス通路１０ｃはフェイス吹出通路８０に合流する。これによれば、バイパス通路１０ｃを通過した空気が合流する通路を追加する必要がない。したがって、より低コストの車両用空調装置１を提供できる。
【００５８】
空調ＥＣＵ１００は、加湿装置９が作動し、且つバイパス通路１０ｃが遮断状態である場合に、サイド吹出ドア７ｂｓの開度をセンタ吹出ドア７ｂｃの開度に対して低下させる。これによれば、加湿装置９が加湿を実施する場合には、よりサイドウィンドウに近いサイドフェイス吹出口から吹き出される空気量を抑制できる。これにより、サイドウィンドウ付近の湿度上昇を抑制でき、窓曇りを抑制可能である。
【００５９】
空調ＥＣＵ１００は、車室内の湿度が閾湿度α１を下回ったか否かを判定する湿度判定部１０３と、湿度が閾湿度α１を下回ったと判定された場合には、加湿を開始するように加湿装置９を制御する加湿実行部１０４と、を備える。これにより、車両用空調装置１は、車室内の湿度が低下した場合に、自動で加湿を開始することができる。
【００６０】
空調ＥＣＵ１００は、加湿装置９が作動中で且つバイパス通路１０ｃが遮断状態である場合に、車室内湿度が閾湿度α１を上回ったか否かを判定する湿度判定部１０３を有する。空調ＥＣＵ１００は、湿度判定部１０３において車室内湿度が閾湿度α１を上回ったと判定された場合には、バイパス通路１０ｃを連通状態とするようにバイパスドア１５を制御するバイパス開度調整部１０５を有する。
【００６１】
これによれば、加湿装置９が加湿を実行している際に、車室内湿度が閾湿度α１を上回ると、フェイス吹出通路８０にバイパス通路１０ｃから外気を合流させることができる。これにより、冬季の比較的乾燥した外気によって、フェイス吹出通路８０から吹き出される空気の湿度を低下させることができる。したがって、車室内湿度の上昇を抑制させることが可能である。
【００６２】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図５において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００６３】
第２実施形態における空調ＥＣＵ１００は、乗員がバイパスドア１５を開状態にする制御を行うと、車室内湿度に基づいて加湿装置９を作動させる制御を行う。湿度判定部１０３は、バイパス要求判定部１０２の判定に基づきバイパス開度調整部１０５がバイパスドア１５を開状態に制御した場合に、車室内湿度が閾湿度βを下回るか否かを判定する。加湿実行部１０４は、湿度判定部１０３にて車室内湿度が閾湿度βを上回ると判定された場合に加湿装置９を作動させる。閾湿度βは、例えば予め空調ＥＣＵ１００に設定された値であり、乗員が空気の乾燥を感じる湿度の上限値として実験等により求められた値である。
【００６４】
第２実施形態の車両用空調装置１が実行する処理について図５のフローチャートを参照して説明する。まずステップＳ２１０では、乗員からのバイパス開放要求があるか否かを、バイパス開放スイッチ１５０の投入状態に基づき判定する。ステップＳ２１０の処理は、バイパス要求判定部１０２の実行する処理に相当する。
【００６５】
ステップＳ２１０でバイパス開放要求がないと判定されると、ステップＳ２３０へと進む。ステップＳ２３０では、バイパスドア１５を閉状態に制御する。ステップＳ２３０の処理を実行すると、再びステップＳ２１０へと戻る。
【００６６】
一方ステップＳ２１０にてバイパス開放要求があると判定されると、ステップＳ２２０へと進む。ステップＳ２２０では、要求に基づいてバイパスドア１５を開状態に制御し、ステップＳ２４０へと進む。
【００６７】
ステップＳ２４０では、車室内湿度が閾湿度βを下回っているか否かを判定する。閾湿度βを下回っていると判定された場合には、バイパス通路１０ｃからの外気の導入により車室内の湿度が低下しているので、ステップＳ２５０へと進む。ステップＳ２４０の処理は、湿度判定部１０３の実行する処理である。閾湿度βは、バイパス時閾値の一例である。すなわち湿度判定部１０３は、バイパス時湿度判定部の一例である。
【００６８】
ステップＳ２５０では、加湿装置９を作動させる。これにより、フェイス吹出口から吹き出される空気の湿度を上昇させる。このため、フェイス吹出口からは、フット吹出口からの空気に比べて温度が低く、且つある程度加湿された空気が吹き出される。ステップＳ２５０の処理を実行すると、再びステップＳ２１０の処理に戻る。
【００６９】
一方ステップＳ２４０で車室内湿度が閾湿度βを上回っている場合には、加湿が必要なほど車室内が乾燥していないので、ステップＳ２６０に進み加湿装置９の作動を停止させる。また、既に加湿装置９の作動が停止している状態であれば、停止状態を維持する。ステップＳ２６０の処理を実行すると、再びステップＳ２１０の処理に戻る。
【００７０】
第２実施形態の車両用空調装置１によれば、空調ＥＣＵ１００は、加湿装置９が加湿を実行していない状態で且つバイパス通路１０ｃが連通状態である場合に、車室内湿度が閾湿度βを下回っているか否かを判定する湿度判定部１０３を有する。湿度判定部１０３において車室内湿度が閾湿度βを下回っていると判定された場合には、加湿実行部１０４が加湿装置９を作動させる。これによれば、バイパス通路１０ｃを連通状態とすることで比較的乾燥した外気が流入し、車室内湿度が低下した場合には、加湿装置９を作動させることができる。したがって、バイパス通路１０ｃを連通状態とすることによる車室内の湿度低下を抑制することができる。
【００７１】
（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図６において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００７２】
第３実施形態の車両用空調装置において、バイパス通路１０ｃはエバポレータ４よりも下流側で且つヒータコア６よりも上流側で外気通風路１０ａから分岐するように形成されている。すなわち、エバポレータ４を通過して且つヒータコア６を通過していない空気がバイパス通路１０ｃへと流入する構成となっている。バイパス通路１０ｃは、第２エアミックスドアよりも上流側で外気通風路１０ａより分岐する。
【００７３】
第３実施形態の車両用空調装置も、ヒータコア６にて加熱されていない状態の外気を直接フェイス吹出通路へと流入させることができる。特に第３実施形態においてはバイパス通路１０ｃにエバポレータ４によって冷却された外気が流入することになるため、フェイス吹出口から吹き出される空気の温度をより低下させることが可能である。
【００７４】
（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図７において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。
【００７５】
第４実施形態の車両用空調装置１は、外気側開口部８ｄおよび外気側吹出通路８５を有する。外気側開口部８ｄは、外気通風路１０ａを流通した空気が外気側吹出通路８５に流出する際に通過する開口である。外気側開口部８ｄは、デフロスタ開口部８ａおよびフェイス開口部８ｂとは独立して設けられている。換言すれば、外気側開口部８ｄは空調ケース１０におけるデフロスタ開口部８ａおよびフェイス開口部８ｂとは異なる場所に形成された開口である。外気側開口部８ｄは、例えば区画板１３の下流端よりも上下方向において上方に設けられている。すなわち外気側開口部８ｄは内気通風路１０ｂよりも外気通風路１０ａに近接するように設けられている。外気側開口部８ｄから流出する空気の量は、空調ＥＣＵ１００による外気吹出ドア７ｄの開度制御によって調整される。
【００７６】
外気側吹出通路８５は、外気側開口部８ｄから流出した空気を、外気吹出口まで導く空気通路である。外気側吹出通路８５は、外気側開口部８ｄに接続されたダクトによって形成される。外気側吹出通路８５は、フェイス吹出通路８０とは独立した空気通路である。外気側吹出通路８５は、上方吹出通路の一例である。
【００７７】
外気吹出口は、車室内に形成された吹出口の１つである。外気吹出口は、フェイス吹出口とは独立した吹出口である。外気吹出口は、座席に着座した乗員の上半身に対して空気を吹き出す。外気吹出口は、フット吹出口よりも上方で空気を吹き出す。外気吹出口は、例えば座席に着座した状態の乗員の顔部を指向して空気を吹き出す吹出口である。外気吹出口は、例えばフェイス吹出口よりも乗員に近接した位置から空気を吹き出す。外気吹出口は、例えばインストルメントパネルから延出するダクトや、車室内の天井に延出するダクト、座席の周囲から延出するダクト等により提供できる。
【００７８】
バイパス通路１０ｃは、ヒータコア６の上流側から分岐し、外気側吹出通路８５に合流するように形成されている。すなわちバイパス通路１０ｃは、ヒータコア６より上流の外気を、フェイス吹出通路８０ではなく外気側吹出通路８５へと導く。したがってバイパス通路１０ｃは、外気吹出口から吹き出される空気の温度をフット吹出口やフェイス吹出口から吹き出される空気よりも低下させることが可能である。
【００７９】
加湿装置９は、外気側吹出通路８５に設けられている。すなわち加湿装置９は、外気側吹出通路８５を流通する空気を加湿する。これにより加湿装置９は、外気吹出口から吹き出される空気をフェイス吹出口やデフロスタ吹出口から吹き出される空気よりも高い湿度とすることが可能である。また外気側吹出通路８５は、フェイス吹出通路８０とは独立した通路である。このため、フェイス吹出口から空気を吹き出さない吹出モードの場合でも、加湿空気を吹き出したり、フット吹出通路８ｃ１から吹き出される空気に対して温度を低下された空気を吹き出したりすることが可能である。
【００８０】
（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
【００８１】
上述の実施形態において、加湿要求判定部１０１は、加湿スイッチ９０が投入されたことに基づいて乗員が加湿を要求していると判定する。これに代えて、加湿要求判定部１０１は、音声入力や携帯端末を介した加湿要求信号の受信等により乗員が加湿を要求していると判定してもよい。加湿要求判定部１０１は、乗員が加湿の要求に関連付けられる入力情報を取得した際に加湿を要求していると判定する構成であればよく、入力手段によって限定されない。また、バイパス要求判定部１０２についても同様に、乗員がフェイス吹出温度の要求に関連付けられる入力情報を取得した場合に吹出温度の低下を要求していると判定する構成であればよく、入力手段はスイッチの投入に限られない。
【００８２】
上述の実施形態において、ヒータコア６はエンジン冷却水と送風空気との間の熱交換を提供する熱交換器であるとしたが、ヒートポンプサイクルにおける凝縮器であってもよい。
【００８３】
第１実施形態において、バイパス通路１０ｃは、フェイス吹出通路８０における共通通路８１に合流するように形成されているとした。これに代えて、バイパス通路１０ｃがセンタ吹出通路８２および／またはサイド吹出通路８３に合流するように形成されていてもよい。特にバイパス通路１０ｃをセンタ吹出通路８２のみに合流するように構成すると、サイドウィンドウに比較的近接した位置にあるサイドフェイス吹出口からは加湿空気が吹き出されないため、加湿装置９の作動による窓曇りを抑制することができる。
【００８４】
上述の実施形態において、加湿装置９は給水式の加湿器によって提供されるとしたが、これに代えて外気および／または内気中の水分を吸収し、吸収した水分を送風空気中に供給する無給水式の加湿器によって提供されてもよい。無給水式の加湿器は、例えばシリカゲルやゼオライト等の空気中の水分を吸着／脱離可能な吸着材を有するものを採用できる。無給水式の加湿器を使用する場合には、バイパス通路１０ｃを流通した低温の外気を加湿器に供給することで吸着材に水分を吸着させることができる。また、バイパス通路１０ｃを閉塞してヒータコア６で加熱された暖風を加湿器に供給することで吸着材から水分を脱離させ、加湿することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  車両用空調装置、  １０  空調ケース、  １００  空調ＥＣＵ（制御部）、  １０３  湿度判定部、  １０３  加湿時湿度判定部、  １０３  バイパス時湿度判定部、  １０４  加湿実行部、  １０５  バイパス調整部、  １０ａ  外気通風路、  １０ｂ  内気通風路、  １０ｃ  バイパス通路、  １５  切替部、  ３  送風装置、  ４  冷却用熱交換器、  ６  加熱用熱交換器、  ７ｂｃ  センタ吹出ドア、  ７ｂｓ  サイド吹出ドア、  ８０、８５  上方吹出通路、  ８ｃ１  フット吹出通路、  ９  加湿装置。
【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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【図６】
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【図７】
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