JP2017178277A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の車両用空調装置では、乗員の体を包み込むような空調風を形成することが難しいという課題があった。
【解決手段】
本発明の車両用空調装置１は、例えば、助手席シート５上方のルーフ６に一対の吹出口７Ｒ、７Ｌが配置され、シートクッション５Ａの車幅方向の側面には吸込口８Ｒ、８Ｌが配置されている。そして、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの前方にて交差し、合流した後、合流した空調風は乗員Ｐの胴部に沿って下方へと流れる。その後、乗員Ｐの大腿部等の下半身と当たり拡散し、吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれる。この気流の流れにより、乗員Ｐの体を包み込むような空調風の流れが形成され、乗員Ｐの快適性が高められる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に、乗員の体を包み込むような気流を形成し、乗員の快適性を向上させる車両用空調装置に関する。

従来の車両用空気調和システムとして、以下のシステムが知られている。図６（Ａ）では、冷房時のベント吹き出しモードにおける空調風の流れを示している。車両１００の運転席シート１０１のヘッドレスト１０３を挟むように上方吸込口１０４が設けられ、上方吸込口１０４は車両前方の上方吹出口１０５から吹き出された空調風を吸い込んでいる。このシステムにより、運転席シート１０１に着座する運転手１０６の上半身の周囲を通るような空調風が形成されている。

一方、図６（Ｂ）では、暖房時のフット吹き出しモードにおける空調風の流れを示している。車両１００の運転席シート１０１の下方には下方吸込口１０７が設けられ、下方吸込口１０７は車両前方のフット吹出口１０８から吹き出された空調風を吸い込んでいる。このシステムにより、運転席シート１０１に着座する運転手の足元等の下半身の周囲を通るような空調風が形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来の車両用空調装置として、以下の装置が知られている。冷房時と暖房時とで切り替え可能な第１通風口と第２通風口とを有し、第１通風口は座席の側部に設けられ、第２通風口は座席の着座部、背もたれ部及び頭支持部の乗員側に設けられている。そして、冷房時において、第２通風口から吹き出された空気は、乗員に直接当たった後、第１通風口から吸い込まれる。他方、暖房時において、第１通風口から吹き出された空気は、乗員の周りを経由して第２通風口から吸い込まれる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１３−８６７０５号公報 特開２０１１−１８９７６４号公報

図６（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、特許文献１に記載された従来の車両用空気調和システムでは、冷房時には運転手１０６の上半身の周囲を通る空調風が形成され、暖房時には運転手の下半身の周囲を通る空調風が形成されている。そして、どちらのモードの場合でも、運転席シート１０１の前方のダッシュボード等に設けられた上方吹出口１０５やフット吹出口１０８から空調風が吹き出され上方吸込口１０４または下方吸込口１０７から吸い込むシステムである。

そのため、乗員の体の一部に対して暖められた空調風や冷やされた空調風を吹き付けることは可能であったが、乗員の体を包み込むような空調風を供給することが難しく、乗員が快適性を満たし難いという課題がある。

また、冷房時と暖房時とでは乗員が快適と感じる気流は異なる。例えば、冷房時には、体だけでなく頸部や顔を冷風で冷やすことが望ましい。他方、暖房時には、暖められた空調風が乗員の顔等に直接当たることによって、乗員が不快に感じることがある。そのため、特許文献２に記載された従来技術のように、冷房時と暖房時とで吹き出し及び吸い込みを単に逆転させる制御では、冷房時と暖房時の乗員の快適性を両立させることが難しいという課題がある。

また、冬場には、通常、車室内を暖房して走行するが、車室内の熱は窓を介して車室外に放出され易く、車両１００のセンター側は暖かいが、車両１００の窓際は寒くなり、車室内に寒暖差が発生する。特に、車両１００の走行時には、車両１００の周囲に発生する空気の流れにより、窓を介して車室内の熱が車外に放出され易い。その結果、窓際に位置する運転手１０６の頸部、肩部や上腕部周辺が寒くなり易い状態である。

一方、夏場には、通常、車室内を冷房して走行するが、車室外の熱が窓を介して車室内に流入し易く、車室内のセンター側は冷やされるが、車両１００の窓際は暑くなり、車室内に寒暖差が発生する。特に、車両１００の窓際では、直射日光が差し込むこともあり、窓際に位置する運転手１０６の頸部、肩部や上腕部周辺が暑くなり易い状態である。

つまり、車両１００の窓際では、車室内の熱の放出や車室外からの熱の流入が発生し易く、窓際に位置する運転手１０６の頸部、肩部や上腕部周辺に対する寒暖対策が求められている。尚、助手席シート（図示せず）や後部座席シート等、窓際に近い位置に着座する乗員に対しても上記同様な課題があり、その解決が求められている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、車両の上方から吹き出した空調風を乗員の前方で合流させ、その合流した空調風を車両の下方にて吸い込むことで、乗員の体を包み込むような気流を形成することで、乗員の快適性を向上させる車両用空調装置に関する。

本発明の車両用空調装置では、車両に配設されるシートに着座する乗員の肩部または前記肩部よりも上方の前記車両に配設され、前記シートの中心よりも前記車両の車幅方向の外側及び内側にそれぞれ配置される吹出口と、前記乗員の大腿部よりも下方の前記車両に配設され、少なくとも前記シートの中心よりも前記車両の車幅方向の外側または内側に配置される吸込口と、を有し、前記外側の吹出口から吹き出される空気と前記内側の吹出口から吹き出される空気とが前記乗員の前方にて交差し、合流空気を形成し、前記合流空気を前記吸込口から吸い込むことを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記合流空気は前記車両の鉛直方向に対して下方または斜め下方に流れ、前記乗員の一部に当たった後、前記吸込口から吸い込まれることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、少なくとも前記外側の吹出口から吹き出される前記空気の風向または前記内側の吹出口から吹き出される前記空気の風向を調整する吹出風向調整手段と、を有し、前記吹出風向調整手段により前記空気の風向は調整され、前記車両の車幅方向において前記乗員の最外部と接する前記空気の中心線よりも前記シートの中心側に前記吸込口が配置されていることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記吹出風向調整手段を制御する風向制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記合流空気は前記乗員に当たることなく前記吸込口から吸い込まれることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記吸込口は、前記車両の車幅方向において前記シートよりも外側または内側に配置されていることを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記合流空気を形成する前記空気の交差する領域は、前記車両の前後方向において前記吹出口と前記吸込口とを結ぶ仮想線上または前記仮想線よりも後方に位置することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記合流空気を形成する前記空気の交差する領域は、前記車両の前後方向において前記吹出口と前記吸込口とを結ぶ仮想線よりも前方に位置することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記外側の吹出口からの吹出量と前記内側の吹出口からの吹出量とを調整可能な流量調整手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の車両用空調装置では、前記流量調整手段による前記吹出量を制御する吹出制御部と、を有することを特徴とする。

本発明の車両用空調装置では、吹出口がシートに着座した乗員の肩部または肩部よりも上方に配置され、車両の上方から吹き出された空調風は、乗員の前方にて交差し、合流する。合流した空調風は乗員に沿って略下方へと流れ、車両の下方に配置された吸込口から吸い込まれる。この空調風の流れにより、乗員の体を包み込むような気流が形成され、乗員の快適性が高められる。

また、本発明の車両用空調装置では、上記合流した空調風が乗員の体に沿って下方に流れ、乗員の下半身等に当たることで拡散した後、車両の下方に配置された吸込口から吸い込まれる。この空調風の流れにより、乗員の下半身まで包み込むような気流が形成される。

また、本発明の車両用空調装置では、吹出口には吹出風向調整手段が設けられ、吹出口から吹き出される空気の風向が調整される。そして、乗員の最外部と接する空調風の中心線よりもシートの中心側に吸込口が配置されることで、上記拡散した空調風が乗員側へと引き込まれ、乗員の下半身まで包み込むような気流が形成される。

また、本発明の車両用空調装置では、車両に取り付けられた各種センサからの検出情報や乗員による操作情報等に応じて、空調風の風向が、適宜、自動制御され、空調風の気流がコントロールされることで乗員の快適性が向上される。

また、本発明の車両用空調装置では、上記合流した空調風が乗員と車両の窓及びドアトリムとの間を流れることで、乗員と車両の窓等との間に空調風による空気層が形成される。そして、窓際等の熱の放出や流入の多い領域に対して空調風を多く流し、空調風による車室内の寒暖差対策を行うことができる。

また、本発明の車両用空調装置では、吸込口がドアトリムに配置されることで、上記空調風による空気層が車両の窓及びドアトリムに沿って形成され、空調風による車室内の寒暖差対策を行うことができる。

また、本発明の車両用空調装置では、上記空調風が交差し、合流する領域が、吹出口と吸込口とを結ぶ仮想線上または前記仮想線よりも後方に位置している。そして、吹出口から吹き出された空調風及び合流した空調風が、乗員に沿って流れることで、乗員の体を包み込むような気流が形成される。

また、本発明の車両用空調装置では、上記空調風が交差し、合流する領域が、吹出口と吸込口とを結ぶ仮想線よりも前方に位置している。そして、合流した空調風が乗員側へと引き込まれることで、乗員の体を包み込むような気流が形成される。

また、本発明の車両用空調装置では、吹出口には流量調整手段が設けられ、外側の吹出口からの空調風の吹出量と内側の吹出口からの吹出量を異ならせることができる。そして、空調風の吹出量により合流した空調風の気流が調整され、窓際等の熱の放出や流入の多い領域に対して空調風を多く流し、空調風による車室内の寒暖差対策を行うことができる。

また、本発明の車両用空調装置では、車両に取り付けられた各種センサからの検出情報や乗員による操作情報等に応じて、空調風の吹出量が、適宜、自動制御され、空調風の気流がコントロールされることで乗員の快適性が向上される。

本発明の一実施形態の車両用空調装置が配設された車両を説明するための概略図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置の構成を説明する概略図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置の吹出風向調整手段を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第１実施例を説明する（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図である。 本発明の一実施形態の車両用空調装置における空調風の流れの第２実施例を説明する（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図である。 従来の車両用空気調和システムを説明する（Ａ）概略側面図、（Ｂ）概略側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を図面に基づき詳細に説明する。尚、一実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図１は、本実施形態の車両用空調装置３が配設された車両１を説明するための概略側面図である。図２は、本実施形態の車両用空調装置３を説明するための概略構成図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本実施形態の車両用空調装置３の吹出風向調整手段を説明する断面図である。

図１に示す如く、車両１のダッシュボード２の奥方には車両用空調装置３の空調ユニット４が配設されている。空調ユニット４内にて冷却または加熱された空調風が、助手席シート５上方のルーフ６に設けられた吹出口７Ｒ、７Ｌを介して車室内へと吹き出される。一方、吸込口８Ｒ、８Ｌは、車幅方向の内側及び外側のシートクッション５Ａの側面に一対配置されている。そして、車両用空調装置３は、例えば、助手席シート５等に配設され、シート用空調装置として用いられる。尚、空調ユニット４に代えて現存のＨＶＡＣ（暖房換気空調装置）を用いると共に、上記ＨＶＡＣに繋がるダクトを助手席シート５まで延在することにより循環風路を形成しても良い。

尚、以下の説明では、車両用空調装置３が、助手席シート５に配設される場合について説明するが、この場合に限定されるものではなく、車両用空調装置３が運転席シートや後列シートに配設される場合でも良い。

詳細は後述するが、吹出口７Ｒ、７Ｌは、助手席シート５上方であり、助手席シート５の中心線２６（図４（Ａ）参照）に対して車幅方向の内側及び外側に一対配置されている。そして、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの頭部上方からその頭部に直接当たらないように乗員Ｐの前方へと流れ、例えば、乗員Ｐの顎下にて交差し、合流する。合流した空調風は、乗員Ｐの前方を略下方へと流れ、乗員Ｐの大腿部等の下半身に当たることでその周囲に拡散した後、吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれる。

そして、吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれた空調風は、シートクッション５Ａに配設された吸込ダクト９を介して空調ユニット４へ帰還する。一方、帰還した空調風は、空調ユニット４内にて温度調整され、あるいは、その温度状態のまま、再び、送風ダクト１０を介して吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される。尚、送風ダクト１０は、その途中を省略して図示しているが、ピラー（図示せず）等を介してルーフ６まで配設されている。

つまり、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風の大部分は直ぐに吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれることで、車室内の空調風が循環し、車両用空調装置３の負荷が低減され、車両１の省エネ運転が実現される。

図２に示す如く、車両用空調装置３は、主に、空調ユニット４と、吹出口７Ｒ、７Ｌと、吸込口８Ｒ、８Ｌと、吸込ダクト９と、送風ダクト１０と、制御部１１と、日射センサ１７、室温センサ１８、外気温センサ１９等の各種センサと、操作スイッチ２０とを有している。また、空調ユニット４には、チャンバ１２と、吸気ダクト１３と、ブロア１４と、エバポレータ１５と、ヒートコア１６と、が配設されている。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有して構成され、車両空調制御のための各種の演算等を実行する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。そして、制御部１１は、例えば、日射センサ１７、室温センサ１８、外気温センサ１９等の各種センサから検出された情報に基づき各種の演算等を行うことで、車室内の室温状況等の現状を判別し、吹出口７Ｒ、７Ｌからの空調風の吹出量、風向や温度等を調整する。

チャンバ１２は、例えば、車両１のダッシュボード２（図１参照）の奥方に配設され、チャンバ１２の上流側にはブロア１４及び吸気ダクト１３が配設されている。吸気ダクト１３は外気を取り込む外気吸気ダクト１３Ａと内気を取り込む内気吸気ダクト１３Ｂに分岐している。そして、外気吸気ダクト１３Ａと内気吸気ダクト１３Ｂとは切替ダンパ２１により切替られ、チャンバ１２内へと取り込まれる空気が選択される。例えば、ブロア１４及び切替ダンパ２１は制御部１１により制御され、モータ駆動によりブロア１４が駆動し、また、モータ駆動により切替ダンパ２１が外気吸気ダクト１３Ａを閉塞した場合には、内気吸気ダクト１３Ｂから車室内の空調風が取り込まれる。

チャンバ１２内には、その上流側からクーラーユニットとしてのエバポレータ１５と、ヒータユニットとしてのヒータコア１６とが配設されている。エバポレータ１５はチャンバ１２のほぼ全断面に対して配置され、ヒートコア１６はチャンバ１２の約上半分の断面に対して配置されている。そして、エバポレータ１５とヒートコア１６との間には風路調整ダンパ２２が配設され、風路調整ダンパ２２によりヒートコア１６を通過する風量が調整されている。例えば、風路調整ダンパ２２は制御部１１により制御され、モータ駆動により風路調整ダンパ２２がチャンバ１２の上方側を多く塞ぎ、ヒートコア１６を通過する風量が減少することで、車室内へと吹き出す空調風の温度は低くなる。

チャンバ１２の下流側には送風ダクト１０が接続され、送風ダクト１０はルーフ６（図１参照）内にて右側送風ダクト１０Ｒと左側送風ダクト１０Ｌに分岐し、その先端にはそれぞれ吹出口７Ｒ、７Ｌが設けられている。送風ダクト１０の分岐箇所には風量調整ダンパ２３が配設され、風量調整ダンパ２３は送風ダクト１０の流路面積を調整し、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風の風量が調整されている。例えば、風量調整ダンパ２３は制御部１１により制御され、モータ駆動により吹出口７Ｒ側の右側送風ダクト１０Ｒ側が多く塞がれた場合には、吹出口７Ｌから吹き出される空調風の風量が多くなる。

吸込ダクト９は、シートクッション５Ａ（図１参照）内にて右側吸込ダクト９Ｒと左側吸込ダクト９Ｌに分岐し、その先端にはそれぞれ吸込口８Ｒ、８Ｌが設けられている。尚、送風ダクト１０と同様に、吸込ダクト９の分岐箇所に風量調整ダンパが配設され、吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれる空調風の風量が調整される場合でも良い。また、吸込口８Ｒ、８Ｌは必ずしもシートクッション５Ａの両側に配置される必要はなく、用途に応じて少なくともどちらか一方の側面に配置されていれば良い。

尚、詳細は後述するが、風量調整ダンパ２３は必ずしも送風ダクト１０内に配設されている場合に限定するものではなく、例えば、吹出口７Ｒ、７Ｌに風量を調整するシャッタ（図示せず）やルーバ２４、２５（図３参照）が配設される場合には、風量調整ダンパ２３は配設されない場合でも良い。また、風量調整ダンパ２３及びシャッタ（図示せず）やルーバ２４、２５を組み合わせて風量が調整される場合でも良い。

日射センサ１７、室温センサ１８、外気温センサ１９等の各種センサが車両１に配設され、各センサ１７、１８、１９が制御部１１に接続している。日射センサ１７は太陽からの日射量を検出するセンサであり、室温センサ１８は車室内の空気温度を検出するセンサであり、外気温センサ１９は車室外の空気温度を検出するセンサである。制御部１１は、各センサ１７、１８、１９等から検出された情報に基づき各種の演算等を行い、例えば、切替ダンパ２１、風路調整ダンパ２２、風量調整ダンパ２３を駆動するモータを制御し、空調風の温度や風量等を調整する。

操作スイッチ２０が、押しボタン、回転ボタンやタッチパネル等から構成され、例えば、インストルメントパネルに配設されている。乗員Ｐ（図１参照）は、操作スイッチ２０を操作することで、空調モードや空調温度、風向や風量等を調整することができる。そして、操作スイッチ２０は制御部１１に接続し、乗員Ｐによる操作スイッチ２０の操作に応じて、制御部１１が各種制御を行い、吹出口７Ｒ、７Ｌからの吹き出される空調風の風量、空調風の温度等や吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれる空調風の風量等が調整される。

図３（Ａ）は、吹出口近傍の車両の車幅方向の断面図を示し、図３（Ｂ）は、吹出口近傍の車両の前後方向の断面図を示している。尚、図３（Ａ）及び（Ｂ）では、吹出口７Ｌ及び左側送風ダクト１０Ｌを図示して説明するが、吹出口７Ｒ及び右側送風ダクト１０Ｒも同じ構造となり、その説明は省略する。

図３（Ａ）に示すように、吹出口７Ｌはルーフ６に配設され、左側送風ダクト１０Ｌには、吹出口７Ｌ側に車両１の車幅方向に回転自在な３枚のルーバ２４が配設されている。３枚のルーバ２４が車両の車幅方向に傾斜することで、車両１の車幅方向において、吹出口７Ｌから吹き出される空調風の風向が調整される。尚、３枚のルーバ２４が水平方向に並ぶことで、左側送風ダクト１０Ｌは塞がれる。

一方、図３（Ｂ）に示すように、左側送風ダクト１０Ｌには、ルーバ２４よりも車両１の上方側に車両１の前後方向に回転自在な３枚のルーバ２５が配設されている。３枚のルーバ２５が車両の前後方向に傾斜することで、車両１の前後方向において、吹出口７Ｌから吹き出される空調風の風向が調整される。尚、３枚のルーバ２５が水平方向に並ぶことで、左側送風ダクト１０Ｌは塞がれる。

詳細は後述するが、ルーバ２４、２５の角度を調整し、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風の風向を調整することで、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風が乗員Ｐの前方にて交差し、合流する領域が調整される。尚、ルーバ２４、２５は手動にて回転する場合でも、制御部１１（図２参照）により制御され、モータにより回転する場合でも良い。

先ず、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れの第１実施例を説明する。図４（Ａ）は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する正面図であり、図４（Ｂ）は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する側面図である。

図４（Ａ）に示す如く、助手席シート５は、乗員Ｐが着座するシートクッション５Ａと、シートクッション５Ａの後方から上方に延び乗員Ｐの背面を支持するシートバック５Ｂと、シートバック５Ｂの上端部に配設されるヘッドレスト５Ｃとを有している。

一点鎖線は助手席シート５の車幅方向の中心線２６を示すが、一対の吹出口７Ｒ、７Ｌは助手席シート５の中心線２６に対して車幅方向に左右対称に配置されている。図示したように、空調ユニット４（図２参照）により冷却または加熱された空調風が送風ダクト１０（図２参照）を介して吹出口７Ｒ、７Ｌから車室内へと吹き出される。上述したように、ルーバ２４（図３（Ａ）参照）により車両１の車幅方向における空調風の風向が調整される。

矢印２７、２８にて示すように、空調風は、吹出口７Ｒ、７Ｌから乗員Ｐの頭部を避けるように中心線２６側へと向けて吹き出される。例えば、ルーフ６から吹き出された空調風が、直接、乗員Ｐの頭部に当たることで、空調風が頭部近傍にて拡散し、乗員の下半身まで空調風が届き難くなり、体を包み込むような空調風が実現し難くなる。また、冬場等の暖房時の空調風が、直接、乗員Ｐの顔に当たることで、乗員Ｐは不快に感じる傾向にある。一方、夏場等の冷房時の空調風においても、空調風が、直接、乗員Ｐの顔に当たることは、最初の段階では乗員Ｐも爽快に感じるかもしれないが、継続することで不快に感じる傾向にある。

その結果、矢印２７〜３０にて示すように、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの頭部に、直接、当たることなく、乗員Ｐの顔の近傍を通過し、丸印３１にて示す乗員Ｐの顎下周辺にて交差する。そして、上記交差し、合流した空調風は、矢印３２にて示すように、乗員Ｐの胴部に沿って車両１の略下方へ流れる。これにより、乗員Ｐの体を包み込むような気流が形成され、乗員Ｐの快適性が高められる。

例えば、乗員Ｐから発せられる熱により乗員Ｐの周囲には上昇気流が起り、その熱が乗員Ｐの顎下のシャツから放出される場合には、その熱を合流した空調風により乗員Ｐの下半身側へと押し下げることができる。また、乗員Ｐの顔近傍を空調風が通過することで、適度に、乗員Ｐの顔を温めたり、あるいは、冷やしたり出来るので、乗員Ｐの快適性が向上される。

本実施例では、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風の中心線３３、３４とルーフ６の平坦面との成す角度α１、β１がそれぞれ同一となるように、空調風の風向が調整されている。ここで、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風は、例えば、吹出口７Ｒ、７Ｌの開口面積と略同じ断面積を有して吹き出されるが、中心線３３、３４とは、その空調風の流れ方向に交差する断面の中心を通る線であり、３点鎖線にて図示している。

そして、車両１の車幅方向において、吸込口８Ｒ、８Ｌは、シートクッション５Ａと接する中心線３３、３４よりも助手席シート５の中心線２６側に配置されている。例えば、助手席シート５のシートクッション５Ａには、その内側及び外側の側面に吸込口８Ｒ、８Ｌが一対配置されている。

上述したように、合流した空調風は、矢印３２にて示すように、乗員Ｐの胴部に沿って略下方へ流れた後、乗員Ｐの大腿部等の下半身に当たり、乗員Ｐの大腿部周辺に拡散する。そして、乗員Ｐの大腿部周辺に拡散した空調風は、矢印３５〜３８にて示すように、乗員Ｐの大腿部等の下半身に沿って乗員Ｐを包み込むように流れ、吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれる。つまり、乗員Ｐの大腿部周辺に拡散した空調風は、乗員Ｐ側へ引き戻されるように吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれることで、乗員Ｐの大腿部等の下半身に沿った空調風の気流が実現される。

尚、一対の吹出口７Ｒ、７Ｌが配置される高さは、助手席シート５に着座する乗員Ｐの体型を基準として決定される。上記高さを決定する際の乗員Ｐの体型としては、規格化された体型モデルＡＭ５０、ＡＭ９５等を適宜採用して基準とする。また、乗員Ｐの肩部の高さとは、腕部の付け根、即ち胴部と腕部との接続部の下部である脇の下近傍から、首の付け根近傍までの高さであり、換言すれば、肩甲骨近傍から首の付け根近傍までの高さに相当する。

図４（Ｂ）に示す如く、車両１の前後方向において、吹出口７Ｒ、７Ｌは、例えば、乗員Ｐの頭部上方またはヘッドレスト５Ｃ上方のルーフ６に一対配置され、吸込口８Ｒ、８Ｌは乗員Ｐの膝部近傍の下方のシートクッション５Ａの側面に一対配置されている。そして、４点鎖線は、車両１の前後方向における吹出口７Ｌと吸込口８Ｌの中心間を結ぶ仮想線３９を示している。

上述したように、ルーバ２５（図３（Ｂ）参照）により車両１の前後方向における空調風の風向が調整され、丸印３１にて示す空調風の交差する領域は、主に、仮想線３９上の領域または乗員Ｐと仮想線３９との間に位置している。この構造により、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの前方であり、乗員Ｐの胴部近傍にて交差し、合流する。そして、空調風の大部分が、乗員Ｐの下半身側まで流れることで、乗員Ｐの体の広い範囲に対して空調風を届かせ、乗員Ｐを温めたり、あるいは、冷やしたりすることができ、乗員Ｐの快適性が高められる。例えば、吸込口８Ｌがシートクッション５Ａの前方側へ配置されることで、乗員Ｐの大腿部周辺へ当たり拡散した空調風は、乗員Ｐの膝付近までを包み込むように流れる。

また、第１実施例の変形例として、点線にて示すように吸込口８Ｌがシートクッション５Ａの後方側へ配置され、仮想線３９Ａが乗員Ｐと重なる場合でも良い。この場合には、ルーバ２５（図３（Ｂ）参照）により空調風の風向を調整することで、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風が乗員Ｐの前方へ流れ、仮想線３９よりも車両１の前方側にて空調風が交差し、合流する。そして、合流した空調風は、乗員Ｐから離れる方向へ流れ易いが、吸込口８Ｒ、８Ｌにより乗員Ｐ側へと引き戻すことで、乗員Ｐを包み込む空調風が実現される。

尚、第１実施例では、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風の吹出量が略同一となり、矢印３２にて示すように、乗員Ｐの顎下周辺にて交差し、合流した空調風は、主に、車両１の垂直方向下方向けて流れる場合について説明したが、この場合に限定するものではない。第１実施例の変形例として、例えば、風量調整ダンパ２３を制御し、吹出口７Ｌから吹き出される空調風の吹出量が吹出口７Ｒから吹き出される空調風の吹出量よりも多くなる場合でも良い。

この場合、上記第１実施例と同様に、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風は、丸印３１にて示すように、乗員Ｐの顎下周辺にて交差し、合流する。そして、合流した空調風は、吹出口７Ｌから吹き出される空調風に導かれ、車両１の垂直方向よりも車両１内側の斜め下方に向けて流れる。そして、合流した空調風は、主に、乗員Ｐの右側の大腿部周辺へ当たり拡散した後、吸込口８Ｒ、８Ｌから吸い込まれる。つまり、吹出口７Ｒ、７Ｌからの吹出量を調整し、乗員Ｐの体のどちらかに偏らせて空調風を流すこともできる。

例えば、冬場の車両１の始動時には車室内は全体的に冷えた状態であるが、直射日光が入り込むことで、車両１のセンター側よりも窓際の方が温かい場合がある。車両１を始動した後、制御部１１（図２参照）が車両１の日射センサ１７（図２参照）等から検出された情報に基づき冬場であると判断した場合には、先ず、吹出口７Ｌからの空調風の吹出量を吹出口７Ｒからの空調風の吹出量よりも多くし、車両１のセンター側に暖められた空調風を多く流す場合でも良い。そして、車両１の始動直後は、吹出口７Ｌからの吹出量を多くし、乗員Ｐの車両１のセンター側を空調風により積極的に温めることも出来る。

その後、空調風により車室内全体が一定温度になる等、始動開始後一定時間経過した後は、吹出口７Ｒ、７Ｌからの吹出量を均一にすることも出来る。上述したように、合流した空調風が、乗員Ｐの大腿部等の下半身と当たる範囲内にて、吹出口７Ｒ、７Ｌからの吹出量を異ならせ、乗員Ｐの一方側へ空調風を偏らせることで、目的に応じて乗員Ｐの快適性が高められる。尚、上記冬場の車両１の始動時には、吹出口７Ｌからの空調風の吹出量を多くすることで、同時に、窓際の乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺も温めることができる。

また、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風は、丸印３１にて示す乗員Ｐの顎下周辺にて交差し、合流する場合について説明したがこの場合に限定するものではない。上記交差する領域の上限は上記顎下周辺であり、その下限は大腿部上方であり胴部のへそ周辺である。つまり、少なくとも合流した空調風が、乗員Ｐの大腿部等の下半身と当たる前に、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風が交差することで、上述した効果が得られる。

次に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れの第２実施例を説明する。図５（Ａ）は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する正面図であり、図５（Ｂ）は、本実施形態の車両用空調装置３から吹き出される空調風の流れを説明する側面図である。尚、第２実施例の説明の際に、上述した第１実施例を、適宜、参照する。

図５（Ａ）に示す如く、一対の吹出口７Ｒ、７Ｌは助手席シート５の中心線２６に対して車幅方向に左右対称に配置されている。第２実施例では、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風の中心線４１、４２とルーフ６の平坦面との成す角度α２、β２がα２＜β２となるように、それぞれの空調風の風向が調整されている。具体的には、ルーバ２４（図３（Ａ）参照）を介して空調風の風向が調整され、矢印４３〜４６にて示すように、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、丸印４７にて示すように、乗員Ｐの左脇の前方にて交差し、合流する。

一方、吸込口８Ｌは、例えば、車両１の窓４８側のシートクッション５Ａの側面にのみ配置されている。詳細は後述するが、車両１の窓際に空調風による空気層を形成し、車両１内の寒暖差対策を行う場合には、吸込口８Ｌは、少なくとも１つ配置されていれば良い。尚、図４（Ａ）に示す第１実施例と同様に、シートクッション５Ａに吸込口８Ｒ、８Ｌを一対配置する場合でも良く、この場合には、吸込口８Ｒがシャッタ（図示せず）やルーバ（図示せず）等により塞がれる構造でも良い。また、吸込口８Ｒがセンターコンソールに配設される場合でも良い。

図５（Ｂ）に示す如く、車両１の前後方向において、吹出口７Ｒ、７Ｌが、例えば、乗員Ｐの頭部よりも前方のルーフ６に配置されることで、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの頭部に、直接、当たることなく、乗員Ｐの顔の近傍を通過させることができる。尚、図４（Ｂ）に示すように、吹出口７Ｒ、７Ｌは、例えば、乗員Ｐの頭部上方のルーフ６に一対配置される場合でも良く、この場合には、ルーバ２５（図３（Ｂ）参照）を介して車両１の前後方向の空調風の風向が調整される。

また、４点鎖線は、車両１の前後方向における吹出口７Ｌと吸込口８Ｌの中心間を結ぶ仮想線４９を示している。丸印４７にて示す空調風の交差する領域は、主に、乗員Ｐと仮想線４９との間に位置している。この構造により、吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出された空調風は、乗員Ｐの前方であり、乗員Ｐの脇部近傍にて交差し、合流する。そして、乗員Ｐの上半身側では、空調風が乗員Ｐに沿って流れることで、乗員Ｐを温めたり、あるいは、冷やしたりすることができ、乗員Ｐの快適性が高められる。尚、夏場には、汗を掻きやすい脇周辺を冷やすことができる。

図５（Ａ）に示す如く、上記交差し、合流した空調風は、矢印５０にて示すように、乗員Ｐの胴部前方から車両１の窓４８及びドアトリム５１側へと外れ、車両１の斜め下方へと流れる。その後、矢印５２にて示すように、合流した空調風は、吸込口８Ｌにより乗員Ｐ側へと引き戻すように吸い込まれることで、空調風が乗員Ｐの側面に沿って流れる。尚、例えば、吹出口７Ｌからの空調風の吹出量を吹出口７Ｒからの空調風の吹出量よりも多くすることで、合流した空調風が乗員Ｐの側面近傍を流れるようにする場合でも良い。

ここで、車両１の窓４８の近くは、夏場は直射日光や外部熱の流入により暑くなり易く、冬場は車室内の熱が放出されることで寒くなり易い環境下にあり、車両１のセンター側との寒暖差が大きくなり易い領域である。

そこで、矢印５０、５２にて示すように、合流した空調風は、乗員Ｐの左側を下降し、その大部分が吸込口８Ｌから吸い込まれる。つまり、乗員Ｐと窓４８及びドアトリム５１との間に空調風による空気層が形成された状態となり、夏場には窓４８から外部熱が流入しても、外部熱が乗員Ｐまで届き難くなり、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺が暑くなり過ぎることが防止される。また、窓４８を介して直射日光が当たる乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺には、冷房による空調風が流れることで、乗員Ｐの体が冷やされ、乗員Ｐの快適性が向上される。そして、車両内の窓側とセンター側の寒暖差も解消され易くなる。

同様に、冬場には、上記空気層により窓４８から車室内の熱が放出され難くなり、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺が寒くなり過ぎることが防止される。また、乗員Ｐの左側の肩部及びその周辺には、暖房による空調風が流れることで、乗員Ｐの体が温められ、乗員Ｐの快適性が向上される。特に、車両１の走行時には、車両１の周囲に発生する空気の流れにより、窓４８を介して車室内の熱が車外に放出され易いが、上記空気層により車両１内の窓側とセンター側の寒暖差も解消され易くなる。

また、第２実施例の変形例として、吸込口８Ｌが、シートクッション５Ａと対向する領域のドアトリム５１に配設される場合でも良い。この場合には、吹出口７Ｒからの空調風の吹出量を吹出口７Ｌからの空調風の吹出量よりも多くし、合流した空調風が車両１の窓４８及びドアトリム５１近傍を流れるようになる。そして、吸込口８Ｌがドアトリム５１に配設されることで、車両１の窓４８及びドアトリム５１に沿った空調風の流れが実現される。

尚、本実施形態では、助手席シート５の中心線２６に対して対称な位置に吹出口７Ｒ、７Ｌ等を配置し、空調風の風向を調整する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、車両１内に助手席シート５に着座する乗員Ｐの位置や姿勢等を検出するカメラ等を設け、そのカメラによって検出される乗員Ｐの姿勢等に応じて吹出口７Ｒ、７Ｌから吹き出される空調風の吹出量や風向を制御しても良い。この制御により、乗員Ｐは必ずしも助手席シート５の中心線２６に合わせて着座することもなく、また、乗員Ｐの位置や姿勢等の変化に応じて、乗員Ｐに適した空調風を形成することで、乗員Ｐの快適性が高められる。

また、吹出口７Ｒ、７Ｌが助手席シート５上方のルーフ６に配置される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、吹出口７Ｒ、７Ｌは、助手席シート５に着座する乗員Ｐの肩部または肩部上方の車両１に配置されれば良く、助手席シート５のシートバック５Ｂの上端面であり、ヘッドレスト５Ｃの両側に配置される場合でも良い。また、両側の送風ダクト１０Ｒ、１０Ｌの先端側がシートバック５Ｂの上端面から突出し、その先端に設けられる吹出口７Ｒ、７Ｌが助手席シート５の前方側を向くように配設される場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１ 車両
３ 車両用空調装置
４ 空調ユニット
５ 助手席シート
６ ルーフ
７Ｒ、７Ｌ 吹出口
８Ｒ、８Ｌ 吸込口
９ 吸込ダクト
１０ 送風ダクト
１１ 制御部
１７ 日射センサ
２０ 操作スイッチ
２１ 切替ダンパ
２３ 風量調整ダンパ
２４、２５ ルーバ
２６ 中心線
３３、３４ 中心線
３９ 仮想線

Claims (10)

1. 車両に配設されるシートに着座する乗員の肩部または前記肩部よりも上方の前記車両に配設され、前記シートの中心よりも前記車両の車幅方向の外側及び内側にそれぞれ配置される吹出口と、
   前記乗員の大腿部よりも下方の前記車両に配設され、少なくとも前記シートの中心よりも前記車両の車幅方向の外側または内側に配置される吸込口と、を有し、
   前記外側の吹出口から吹き出される空気と前記内側の吹出口から吹き出される空気とが前記乗員の前方にて交差し、合流空気を形成し、前記合流空気を前記吸込口から吸い込むことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記合流空気は前記車両の鉛直方向に対して下方または斜め下方に流れ、前記乗員の一部に当たった後、前記吸込口から吸い込まれることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 少なくとも前記外側の吹出口から吹き出される前記空気の風向または前記内側の吹出口から吹き出される前記空気の風向を調整する吹出風向調整手段と、を有し、
   前記吹出風向調整手段により前記空気の風向は調整され、前記車両の車幅方向において前記乗員の最外部と接する前記空気の中心線よりも前記シートの中心側に前記吸込口が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記吹出風向調整手段を制御する風向制御手段と、を有することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記合流空気は前記乗員に当たることなく前記吸込口から吸い込まれることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
6. 前記吸込口は、前記車両の車幅方向において前記シートよりも外側または内側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記合流空気を形成する前記空気の交差する領域は、前記車両の前後方向において前記吹出口と前記吸込口とを結ぶ仮想線上または前記仮想線よりも後方に位置することを特徴とする請求項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。
8. 前記合流空気を形成する前記空気の交差する領域は、前記車両の前後方向において前記吹出口と前記吸込口とを結ぶ仮想線よりも前方に位置することを特徴とする請求項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。
9. 前記外側の吹出口からの吹出量と前記内側の吹出口からの吹出量とを調整可能な流量調整手段と、を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
10. 前記流量調整手段による前記吹出量を制御する吹出制御部と、を有することを特徴とする請求項９に記載の車両用空調装置。

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