JPH03224818A - 自動車用補助冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車室内の環境を快適にするための自動車用空
調装置を補助する自動車用補助冷暖房装置の改善に関す
るものである。

従来の技術 従来の自動車用空調装置は、エンジンの冷却に用いてい
る冷却水をヒータの熱源に用いるとともに、冷凍サイク
ルを構成し、これにより空気を冷却して、調和風を発生
させている。

しかし、この方式はいずれも空調風を発生させることで
暖冷房を行っているため、乗員の空調風に暴露されにく
い身体部位の温冷感がやや悪い状態にあった。そこで、
そのような身体部位に対応する箇所に電熱ヒータなどを
配し、空調風による温調不足を補うことが、たとえばシ
ートの内部にヒータを配置し、そのヒーターによって、
空調風に当たりにくい臀部や大腿部の下面を暖房する、
等のように行われていた。（特開昭５７−１４０２１６
号公報等参照）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の補助装置には、暖房を
補助する装置はあったが冷房を補助する装置はなかった
。むろん、冷凍サイクルで発生する低温の冷媒との間で
伝熱を行えば、種々の部位を冷房することが論理的には
可能であるが、一般に冷凍サイクルには高圧の冷媒ガス
を用いているために、車室内にこのような冷凍サイクル
の配管などを配置することは、シール性能の確保等問題
がある。

一方、従来から電子冷凍方式として、ペルチェ効果を使
った冷凍方式が知られている。これは異種金属線で閉回
路を形成し、電流を流すことで一方の面を構成する接点
は高温になり、他方の面を構成する接点は低温になると
いう原理を有する機器で、冷房にも暖房にも使えるとい
う有利さを持っている。

ところでこの電子冷凍方式は効率が低いために従来はあ
まり使用されていなかった。しかし最近になって効率が
改善されてきたことで自動車等への適用が考えられるよ
うになっている。

しかし、電子冷凍方式は一面を冷却するためには他面が
高温になるという性質のために、容易には自動車などへ
は適用できない。すなわち、発明者らの実験によると、
このような熱電デバイスに電流を通じても、暖房面とし
て使用される発熱部と冷房面として使用される吸熱部と
は、第１５図のようにしかならない。

このため、かかる熱電デバイスを暖房側の補助装置とし
て使う場合にはあまり問題はないが、冷房側の補助装置
として使う場合には冷却面の温度があまり低下しないた
めに、補助冷房の能力は極めて小さいという問題点があ
る。これは暖房面（発熱部）から熱が熱電デバイス自体
を通じて冷房面（吸熱面）に流れ込むためである。この
ため、補助冷房装置として熱電デバイスを使用するには
、暖房面に発生する熱を冷房面に流れ込まないようにす
る必要がある。

本発明は、従来のこのような問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、空調装置の空調
風での温調不足を効果的に補助可能な自動車用補助冷暖
房装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 このため本発明は、車室温度を検出する室温センサ等の
車室内外の熱環境量を検出する熱環境量検出手段と、該
熱環境量を基に車室内の熱負荷を算出する熱負荷算出手
段と、一側の面は車室を構成する匡体の一部とし他側の
面は車室内以外の空気と伝熱を行うように配設された異
種金属線で閉回路を形成し電流を流すことで一側の面を
構成する接点は高温（あるいは低温）になり他側の面を
構成する接点は低温（あるいは高温）になる熱電デバイ
スと、車室内の熱負荷の大小に応じて、熱電デバイスの
一側面（車室側の面）を暖房面、冷房面、冷暖房面とせ
ず、のいずれとして使用するかを決定する熱電デバイス
用途決定手段と、伝熱風を熱電デバイスの伝熱面に送り
熱電デバイス自体を通じて車室側伝熱面に流れ込む熱を
除去する伝熱風送風手段とを設けた。

作用 室温センサ等の熱環境量検出手段により検出した熱環境
量を基に車室内の熱負荷を算出する。

この熱負荷の大小に応じて熱電デバイス用途決定手段に
より熱電デバイスを暖房面、冷房面、いずれにも使用せ
ず、のいずれとして使用するかを決める。

また、伝熱風送風手段により、伝熱風を熱雷デバイスの
伝熱面に送り、熱雷デバイス自体を通じて車室側伝熱面
に流れ込む熱を除去する。

実施例 以下、本発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第５
図は本発明の第１実施例を示す図である。

まず構成を説明する。第１図には本発明の全体構成を示
す。１は外気温センサ、２は室温センサ、３は室温設定
手段、４は日射量センサ、５は熱電デバイス内表面温セ
ンサ、６は熱電デバイス外表面温センサで、これらのセ
ンサ群の検出データ及び設定手段よりなる熱環境量検出
手段よりの検出値がコントロール装置７に入力される。

コントロール装置７には、プロワファンモータ印加電圧
決定手段８、目標吹出温決定手段９、ニアミックスドア
開度決定手段ＩＯ１吹出モード決定手段１１、熱負荷算
出手段１２、熱電デバイス用途決定手段１３等が内蔵さ
れており、前記センサ群１，２，４，５．６及び設定手
段３より入力されるデータを基に、図示しない空調装置
を作動するためにプロワファンモータ印加電圧Ｖ　ｆａ
ｎｓ目標吹出温Ｔ。２、エアミックスドア開度Ｘ１ヒー
タ、パイレベル、ベントのいずれの吹出モードにするか
の決定等を行い、プロワファンモータ１４及び吹出モー
ドを設定するために各種空調ドアＩ８を駆動する各ドア
アクチュエータ１５等へ出力する。

さらにコントロール装置７において、車両のドア１９に
設定れれた熱電デバイス２０及び伝熱ファン２１を作動
させるために、熱負荷が熱負荷算出手段１２により算出
され、また熱電デバイス用途決定手段１３により熱電デ
バイス２０の車室側伝熱面を暖房に使用するか、冷房に
使用するか、または停止するかを決定して、伝熱風送風
手段を構成する電流切換装置１６及び伝熱ファン駆動ア
クチュエータ１７に出力する。

第２図には熱電装置２０のドアＩ９への装着状態及び、
伝熱風送風手段を示す。熱電デバイス２０はドア１９に
車室側伝熱面２７が車室を構成するドア内面の１部とし
て配設されている。２２はドア１９に配置された熱電デ
バイス２０の後面、すなわち車両室外側に取り付けられ
た伝熱用フィン、２１はその伝熱を促進するために外気
を伝熱用フィン２２に導入、再び車両外部へ排出するた
めのファン、２３はその排出口、２４は外気を取り入れ
るための取り入れ口である。なお２５はドア１９にほぼ
水平方向に取り付けられたアームレストである。

第３図には、熱電デバイス２０をその構成部品を分解し
た形で示す。２２は伝熱フィン、２６は伝熱デバイス２
０を収納する箱（一部のみ図示）、２７は冷房あるいは
暖房を行う車室側の伝熱面、２８は伝熱面と逆の温度変
化、すなわち伝熱面２７が熱くなるときは冷却される伝
熱面、２９は伝熱面２７．２８間の熱の移動を行うサー
モモジュール、３０は伝熱面２７の車室側前面に設けら
れた保護カバーである。

一 熱電デバイス２０は、サーモモジュール２９に電流を流
すことで、伝熱面２７は冷却あるいは暖房を行い、伝熱
面２８は逆の暖房あるいは冷却を行う。そして伝熱面２
７を冷却から暖房に切り換えるには電流を逆方向に流せ
ばよい。

なお、本実施例においては、空調装置はコントロール装
置７内蔵の各手段７〜Ｉ２によって自動的に制御される
装置を使用しているが、これに限るものではなく、どの
様な形式の空調装置でも良い。

以上の構成からなる、自動車用補助冷暖房装置を有する
自動用空調装置の作動を第４図のフローチャートにより
説明する。なお図中符号１０１〜１１８は処理手順（ス
テップ）の番号を示す。

図外の空調スイッチをＯＮにすると、空調装置とともに
コントローラが起動し、以降の処理判別に用いられる定
数Ａ−Ｈ及びり、〜５５のセットがなされ（ｌＯｌ）、
また、以降のステップにおいて判別の基準となる各種設
定量のセットが行われる（１０２）。

ここで、初期セットの行われる定数は、目標吹出温Ｔ。

ｆの計算式に用いられるＡ〜Ｅ１エアミックスドアの開
度Ｘの計算式に用いるＦ−Ｈ，そして熱負荷りの計算式
に用いるＬｌ−Ｌ５である。

また、設定量としては熱負荷設定量Ｌ−ａ、熱電デバイ
ス室外表面温度設定量Ｔ。ｕｔ”ａ及び熱電デバイス室
内表面温度設定量Ｔ１．、・ａがセットされる。なお空
調風制御のために外気温設定量Ｔ、・λ、室温設定量Ｔ
　１ｃ　＠　ａ　ｓ日射量設定量Ｓ−ａもセットされる
。

ステップ（１０３）では、各センサ１，２，４５．６及
び室温設定機３より、外気温Ｔ　ａｓ室温Ｔｉｃ、日射
量Ｓ、熱電デバイスの室内側と室外側の表面温度Ｔ　１
ｎ、　Ｔｏｃｔのデータ及び室温設定値Ｔ　ｓ　ｅ　ｔ
を入力する。

ステップ（１０４）ではプロワファンの風量を印加電圧
により制御するために、コントロール装置７のプロワフ
ァンモータ印加電圧決定手段８により室温センサ２で検
出した室温Ｔｉ。と室温設定手段３で設定した室温設定
値Ｔ　ｓａｔの差、すなわち（Ｔｉ。−Ｔ、、ｔ）によ
りプロワファン印加電圧設定値を決める。

印加電圧は、偏差（’ｒ　ｓｃ−’ｒ　、、ｔ）が大き
いほど増加し、風量を大きくすることで室温Ｔｉ。を室
温設定値Ｔ　Ｍ　１１　ｔに早急に近づける。

ステップ（１０５）では、目標吹出温決定手段９により
目標吹出温Ｔ　ｏ　ｒを外気温Ｔ６、室温Ｔｔ。、室温
設定値Ｔ　＠ａｔ）日射量Ｓから、Ｔｏｆ−Ａ−Ｔａ＋
Ｂ−ＴＬｃ＋Ｃ−Ｔ８．、ｔ＋Ｄ−８十Ｅ（Ａ−Ｅは定
数）として算出する。

ステップ（１０６）ではこの目標吹出温Ｔ。、にもとづ
いてエアミックスドア開度決定手段１０により、エアミ
ックスドアの開度ＸをＸ＝Ｆ・Ｔｏｒ”＋Ｇ　＊　Ｔｏ
ｒ＋、Ｈ（Ｆ−Ｈは定数）として算出する。

ステップ（１０７）では、目標吹出温度Ｔ。ｆに基づい
て、吹出モード決定手段１１により吹出モードを決定す
る。すなわち目標吹出温度が高ければヒータモード、中
程度であればパイレベルモード、低ければベントモード
である。

１ 以上説明した、処理ステップにより空調装置による空調
が行われる。

次いで、ステップ（１０８）では室温センサ２、日射量
センサ４、外気温センサｌで検出した、室温Ｔｉｃ、日
射量Ｓ、外気温Ｔ６及び室温設定手段３で設定した設定
室温Ｔ　ｓ　ｏ　ｔを使用して熱負荷算出手段１２によ
り熱負荷をＬ＝Ｔ１．ＸＬ１＋ＳＸＬ　２　＋Ｔ、、ｔ
ＸＬ　３　＋Ｔ、ＸＬ　４　＋Ｌ　５　（Ｌ　１−Ｌ５
一定数）として算出する。なお熱負荷りの値は、０から
１の範囲で分布するように、例えば０未満になれば、０
とみなす。

ステップ（１０９）では、ステップ（１０８）で算出し
た熱負荷りを用いて熱電デバイス２０を冷房側で使うか
、暖房側で使うか、あるいは停止するかを決める。

熱電デバイス２０を暖房側で使うか、停止するかは、熱
負荷りの値を０．４と０．５５のヒステリシスを持つ熱
負荷設定量Ｌ−ａと比較する。また冷房側で使用するか
停止するかは０．５と０．６５のヒステリシスを持つ設
定量と比較する。

２ ここで、もし現在熱負荷りの値が０．２であれば暖房側
にあり、この暖房側から停止状態に切り替わるためには
、熱負荷りの値は０．５５よりも大きくならなければ切
り替わらない。またいったん停止状態に切り替わると、
停止状態から暖房状態に切り替わるためには、熱負荷り
の値が０．４未満にならなければ切り替わらない。同様
に停止状態から冷房状態に切り替わるためには、熱負荷
りの値が０．６５よりも大きくなければ切り替わらない
。

このように状態の切り替わりに、ある範囲を設けること
によって、熱負荷りに多少の変動が生じても安定した制
御を行うことが可能である。

判別結果暖房側であればステップ（１１０）へ行き、冷
房側であればステップ（１１１）へ行く。

また停止であればステップ（１１６）へ進む。

ステップ１１０では、熱電デバイス２０の室外側伝熱面
２８の表面温度Ｔ。ｕｔを一２℃から０℃のヒステリシ
スを持った設定量Ｔ。Ｕ、・ａと比較する。ここで、も
しＴｏ□が以前に５℃であり、現在−１’Ｃなら図示し
た設定量の上の線の状態にあり、この状態をＯＮ状態と
呼ぶことにする。同様に、以前に一４℃であり、現在−
１℃なら図示した設定量の下の線の状態にあり、この状
態をＯＦＦ状態と呼ぶこととする。そして、ＯＮ状態に
ある場合には、Ｔ　ｏｕｔが一２℃未満にならなければ
ＯＦＦ状態に切り替わらない、またＯＦＦ状態にある場
合には、Ｔ　ｏｕｔが０℃よりも大きくならなければ、
ＯＮ状態に切り替わらない。以降のヒステリシスをもつ
設定量との判別は同様の意味を持つ。ここで、Ｔ　ｏｕ
ｔが設定量よりも大きいＯＮ状態であれば、ステップ（
１１２）へ行き、設定量より小さいＯＦＦ状態であれば
、ステップ（１１６）へ行く。

ステップ（１１２）においては、熱電デバイス２０゛の
室内側伝熱面２７の表面温度Ｔｉｎを４５℃から４８℃
のヒステリシスを持つ熱電デバイス室内側表面温度設定
量と比較する。そしてＯＮ状態であればステップ（１１
６）へ行き、ＯＦＦ状態であればステップ（１１４）へ
行く。

すなわち、ステップ（１１０）において、熱電デバイス
２０の室外側伝熱面２８の表面温度Ｔ　ｏｕｔが低すぎ
る場合には、熱電デバイス２０の使用を停止して熱電デ
バイス２０の伝熱フィン２３に霜が付着して窓ガラスの
収納が困難になるのを防止している。そして、熱電デバ
イス２０の室外側冷却面２７の温度がそれほど低くなけ
れば、ステップ（１１２）において熱電デバイス２０の
室内側伝熱面２７の表面温度を調べる。そして熱くなっ
ていなければ（ＯＦＦ状態であれば）、ステップ（１１
４）へ行き熱電デバイス２０を補助ヒータとして使用し
、熱すぎれば（ＯＮ状態）ステップ（１１６）へ行き、
熱電デバイス２０の使用を停止する。

冷房側のステップ（１１１）においては、熱電デバイス
２０の室外側伝熱面２８の表面温度Ｔ　ｏ　ｕ　ｔを６
５℃から７０℃のヒステリシスを有する設定量と比較す
る。そしてＯＮ状態ならばステップ（１１３）へ行き、
ＯＦＦ状態ならばステップ（１１６）へ行く。

５ ステップ（１１３）においては、熱電デバイス２０の室
内側伝熱面２７の表面温度Ｔｉ。を０℃から４℃のヒス
テリシスを有する熱電デバイス室内表面温度設定量Ｔｌ
ｎ・６と比較する。そしてＯＮ状態であればステップ（
１１５）へ行き、熱電デバイス２０を補助クーラーとし
て使用する。ＯＦＦ状態であればステップ（１１６）へ
行く。

すなわち、冷房側で使用する場合には、ステップ（１１
１）において、熱電デバイス２０の室外側伝熱面２８の
温度Ｔ。ｕｔが熱ければ熱電デバイス２０の使用を停止
しステップ（１１６）、又ステップ（１１３）において
熱電デバイス２０の室内側伝熱面２７の表面温度Ｔｉ。

が低すぎれば（ＯＦＦ状態）熱電デバイス２０の使用を
停止する（ステップ１１６）。ここでステップ（１０９
）からステップ（１１３）までが熱電デバイス用途決定
手段１３の作動ステップに当たる。

ステップ（１１７）では、コントロールユニット７によ
りステップ１０４で決定したプロワファンの印加電圧設
定値Ｖ　ｔａｎをプロワファンモータ６ スイッチ１４へ送りプロワファンモータ１８を駆動状態
とする。

ステップ（１１８）ではコントロールユニット７より各
ドアのアクチュエータ１７に出力し、各種空調ドア１９
を設定する。

このようにして、空調装置の暖房能力が不足していると
判断される場合には、熱電デバイス２０を補助的な暖房
器として使用し、冷房能力が不足していると判断される
場合には熱電デバイス２０を補助的な冷房器として使用
する。このため、空調風では温調できない人体部位も確
実に冷暖房され、乗員の空調快適性は向上する。

なお、以上説明した、第１実施例における熱電デバイス
２０のための伝熱用空気の流れは第５図に図示した方式
１の如くになっている。ここで図中の符号は第１図〜第
３図の構成部分の符号を示す。また伝熱促進のためのフ
ァン２１は熱電デバイス２０を使用しているときは常に
駆動されている。

第６図（Ａ）、（Ｂ）には、本発明の第２実施例のフロ
ーチャートを示す。

この実施例は、前述した第１実施例の構成に湿度計を追
加し、室内の相対湿度φを検出して、熱電デバイス２０
の室内側伝熱面２７の表面露点温度Ｔｄを算出し、該表
面露点温度Ｔｄを制御の特性値に加えて熱電デバイス伝
熱面２７に露が付くのを防止するものである。

制御動作を第６図（Ａ）、（Ｂ）のフローチャートに従
って説明する。なお第１実施例と同じ制御内容のステッ
プについては説明を省略する。

ステップ（２０１）、（２０２）は、第１実施例のステ
ップ（１０１）、（１０２）と同様である。

ステップ（２０３）では、第１実施例のステップ（１０
３）の検出値に車室内の相対湿度φが加わっている。

ステップ（２０４）からステップ（２０９）まではステ
ップ（１０４）からステップ（１０９）までと同様であ
る。

暖房側のステップ（２１０）では、熱電デバイス２０の
室外側伝熱面２７の表面温度Ｔ。Ｕ、を１０℃から１５
℃のヒステリシスを保つ設定量Ｔ　ｏｕｔ・ａと比較す
る。そして設定量よりも高い場合にはステップ（２１２
）で伝熱ファン２１の作動を停止し、低い場合はステッ
プ（２１３）で伝熱ファン２１の作動をおこなう。

冷房側のステップ（２１１）では、熱電デバイス２０の
室外側伝熱面２８の表面温度Ｔ　ｏｕｔを４０℃から４
５℃のヒステリシスを持つ設定量Ｔｏｕｔ”ａと比較す
る。そして、この設定量よりも高い場合にはステップ（
２１４）で伝熱ファン２１の作動を行い、低い場合には
ステップ（２１５）で伝熱ファン２１の作動を停止する
。

ステップ（２１６）およびステップ（２１７）は第１実
施例のステップ（１１０）およびステップ（１１１）と
同様である。

ステップ（２１８）では、熱電デバイス２０の室内側の
表面露点温度Ｔｄを室温Ｔｒｃと室内相対湿度φを用い
て計算する。ここで露点温度Ｔ６とは現在空気に含まれ
る単位体積あたりの水分の重９ 量が同じ場合、空気中から露となって表れる温度のこと
である。一般には簡単な計算式では示されないので、蒸
気線図等公知の表により近似関数を作り求めている。

ステップ２１９はステップ（１１２）と同様である。

ステップ２２０では、熱電デバイス２０の室内側表面温
度Ｔｉｎを前述の露点温度Ｔｄを基準として、（Ｔｄ＋
３）℃から（’ｒｄ＋６）℃のヒステリシスを持つ設定
量と比較する。そして露点温度付近よりも高ければステ
ップ（２２２）へ行き、熱電デバイス２０をクーラーと
して使用する。露点温度付近よりも低ければ熱電デバイ
ス２０の伝熱面２７に露が付く可能性があるので、ステ
ップ（２２３）へ進み熱電デバイス２０の使用を停止す
る。

ここで、露点温度Ｔ、よりもやや高い温度（Ｔ。

＋３）℃あるいは（Ｔｄ＋６）’Ｃをヒステリシスとし
た設定温度とするのは、温度センサ２や湿度センサ２２
の測定誤差を加味して余裕を持たせる０ ためである。

ステップ（２２１）からステップ（２２５）は前述の第
１実施例のステップ（１１４，）からステップ（１１８
）と同様である。

本実施例によれば伝熱ファン２１により伝熱デバイス２
０を冷却するため、冷却能力が向上するとともに第１実
施例と比較して、伝熱ファン２１を使用する条件を制限
しであるので、ファンを駆動する電力を節約させること
ができる。また、露点温度を検知して熱電デバイスをク
ーラーとして使用するようにしたので、熱電デバイスの
表面に露が発生するのを未然に防止することができる。

なお、本実施例における、伝熱空気の流れは、第１実施
例において第５図として示した方式１と同じである。

第７図〜第１０図には、本発明の第３実施例を示す。本
実施例は熱雷デバイス２０用の伝熱空気の流れを、第７
図に図示した方式２の如くにしたものである。なお図中
の符号は第８図〜第９図の構成部分の符号を示す。

まず、第８図に上り熱電デバイスまわりの構成を説明す
る。３２は室内の空気を乗員が着座する図示しないシー
トの側面下方から吸い込むための内気導入口、３３はそ
の空気を吸い込み、熱電デバイス２０へ供給するための
ファン、３４はそのファン３３を駆動するためのモータ
、３５はファン３３で発生した空気流を熱電デバイス２
０の伝熱面へ供給するためのダクト、３６は熱電デバイ
ス２０の室外側の伝熱面で伝熱した空気を排出口２３か
ら外へ吐き出すためのダクトである。

第９図によりファン３３付近を説明する。３７は室内の
空気を導入するための内気導入ダクトで前記の室内導入
口３２に連通している。３８は図示しないドアの下方に
設けられた外気導入口２４（第２図参照）に連通し外気
を取り入れるための外気導入ダクト、３９はファン３３
への空気の取り入れ口として、室内導入口３２を使うか
室外導入口を使うかを切り替えるための切替手段、４０
は切替手段３９を駆動するためのモータで、コントロー
ル装置７からの指令に従い作動する。このように構成さ
れているので、ダクト３７あるいは３８より内気あるい
は外気を導入し、熱電デバイス２０の室外側伝熱面２８
に空気を供することができる。

次に制御動作を第１０図（Ａ）、（Ｂ）のフローチャー
トに従い説明する。なお、前述した第１実施例第４図の
フローチャートと同一部分は説明を省略する。

ステップ（３０１）からステップ（３１６）までは第４
図のステップ（１０１）から（１１６）まで同様である
。

次にステップ（３１７）からステップ（３２３）におい
て、伝熱空気として内気外気のいずれを使用するかを決
定する。

ステップ（３１７）で、熱電デバイス２０の使用モード
を調べる。クーラモードであればステップ（３１Ｂ）へ
行き、ヒータモードならステップ（３１９）へ行く。

ステップ（３１８）では、外気温Ｔ、を伝熱空気として
内気、外気いずれを導入するかの判断温３ 度として予め定めた、例えば（室温Ｔｉ。＋２０）℃と
比較する。そしてもし外気温Ｔ、がこの比較温度よりも
高ければステップ（３２０）へ進み室内導入口３２から
内気を導入する。高くなければステップ（３２１）へ行
き外気導入口２４より外気を導入する。

一方、熱電デバイス２０をヒータとして使用している場
合には、ステップ（３１９）において、外気温Ｔ、を（
室温Ｔ１．−３５）℃の比較温度と比較する。もし外気
温Ｔ、がこの比較温度よりも高ければ、ステップ（３２
３）へ行き外気導入口より外気を導入する。高くなけれ
ばステップ（３２２）へ行き内気導入口３２より内気を
導入する。

ステップ（３２４）とステップ（３２５）とは前述第１
実施例における、ステップ（１２４）とステップ（１２
５）と同様である。

本実施例によれば、熱電デバイス２０用の伝熱空気を車
室内導入口３２と車室外導入口２４とを切り替えて導入
するようにしたので、室内温、外気温の高低を考慮した
効率的な補助冷暖房を行う４ ことができる。

第１１図〜第１３図には、本発明の第４実施例を示す。

本実施例では熱電デバイス２０用の伝熱空気の流れを第
１１図に図示した方式３の如くにし、伝熱空気を熱電デ
バイス２０の車外側伝熱面２７及び車室側伝熱面２８の
両面に切替流し伝熱するようにしたものである。

すなわち、外気導入口２４から導入された伝熱空気は、
第１．第２の切替手段４１．４２により切替られて第１
フアン４３又は第２フアン４４で加速される。そして再
び第３．第４の切替手段４５．４６によって切替えられ
て熱電デバイス２０の車外側伝熱面２８又は車室側伝熱
面２７より伝熱されて、外気排出口４７又は内気排出口
４８より排出される。

また、同様にして内気導入口３２より導入された伝熱空
気は、第１．第２切替手段４１．４２により切替えられ
て第１フアン４３又は第２フアン４４で加速され、再び
第３．第４の切替手段４５゜４６によって切替えられて
熱電デバイス２０の車外側伝熱面２８又は車室側伝熱面
２７より伝熱されて、外気排出口４７又は内気排出口４
８より排出される。

第１２図に、本実施例に使用する熱電デバイスの一例を
図示する。熱電デバイス２０の室内側伝熱面２７にも、
室外側伝熱面２８に設けられたフィン２２と同様にフィ
ン４９が設けられている。

そして室内側に配設された保護カバー５０には、熱電デ
バイス２０の車室側伝熱面を通る伝熱空気の導入口５１
が設けられている。

次に本実施例の制御動作を第１３図（Ａ）（Ｂ）のフロ
ーチャートに従って説明する。なお前述した第３実施例
の第１０図のフローチャートと同一部分は説明を省略す
る。　ステップ（４０１）からステップ（４２３）まで
は第３実施例のステップ（３０１）からステップ（３２
３）までと同様である。

次にステップ（４２４）からステップ（４３４）におい
て、熱電デバイス２０の用途別に熱電デバイス２０の室
外面２８と室内面２７のいずれの面に伝熱空気を流すか
を決める。

ステップ（４２４，）では、熱電デバイス２０の用途を
判別する。クーラとして使用するときは、ステップ（４
２５）へ行き、ヒータとして使用するときはステップ（
４３０）へ行く。

ステップ（４２５）では、熱電デバイス２０の室外側の
温度Ｔ。Ｕ、を５０℃から５５℃のヒステリシスを有す
る熱電デバイス室外面温度設定量Ｔｏｕｔ”ａと比較す
る。そして設定量よりも高い状態であればステップ（４
２７）へ進む。また低い状態であればステップ（４２６
）へ行く。

ステップ（４２６）では、熱電デバイス２０の室内側伝
熱面２７の温度Ｔ　１ｎを８℃から１２℃のヒステリシ
スを有する熱電デバイス室内表面温度設定量Ｔｉ、・ａ
と比較する。そして設定量Ｔｔｎ・ａよりも高ければス
テップ（４２８）へ行く。低ければステップ（４２９）
へ行く。

ステップ（４２７）では２個ある熱電デバイス用の第１
フアン４５と第２フアン４６の両方から伝熱空気を熱電
デバイス２０の室外外伝熱面２８７ の方へ吹き出す。こうすることに上り熱電デバイス２０
の室外側伝熱面２８が異常に加熱することを未然に防止
できる。

ステップ（４２８）では、第１フアン４５の伝熱風を熱
電デバイス２０の室外側伝熱面２８側に送り、第２フア
ン４６の伝熱風を熱電デバイス２０の室内側伝熱面２７
側へ送る。輻射による伝熱に伝熱風による伝熱が加わる
ので効率的な伝熱が期待できる。

ステップ（４２９）では、熱電デバイス用第１フアン４
５、第２フアン４６とも熱電デバイス２０の室内側伝熱
面２７側に用いる。

これにより熱電デバイスの室内側伝熱面２７が異常に低
温になり、霜などがつくことを未然に防止できる。また
、熱電デバイスの低温の面に空気を通過させて室内に配
風することで輻射熱のほかに対流による伝熱も行うこと
ができ、車室内で比較的温度の高い窓側の面を冷却する
とができる。

ステップ（４３０）においては、熱電デバイス２０をヒ
ータとして使用する場合であり、熱電デ８ バイス２０の室外側の面の温度Ｔ０８．を８℃から１２
℃のヒステリシスを有する熱電デバイス室外表面温度設
定量Ｔ。ｕｔ”ａと比較する。そして設定量よりも高け
ればステップ（４３１）へ行く。

また設定量よりも低ければステップ（４３２）へ行く。

ステップ（４３１）では、熱電デバイス２０の室内側の
面の温度Ｔｌｎを５０℃から５５℃のヒステリシスを有
する熱電デバイス室内表面温度設定量Ｔ１ｎ−ａと比較
する。そして室内側の温度Ｔ　ｓ　ｎが設定量Ｔｉ。・
ａよりも低ければステップ（４３３）へ行き、高ければ
ステップ（４３４）へ行く。

ステップ（４３２）で熱電デバイス２０の室外側の温度
が異常に低いので、熱電デバイス２０の室外側の面に第
１ファン４５．第２フアン４６とも配風させる。

これにより、熱電デバイスの室外側の面を適宜加熱する
ことができる。

ステップ（４３３）では、第１のファン４５を熱電デバ
イス２０の室外側面に、第２のファン４６を室内側面に
配風する。

ステップ（４３４）では、第１フアン４５、第２フアン
４６を共に熱電デバイス２０の室内側面に配風する。

このステップ（４３４）では、熱電デバイス２０の室内
側の面が異常に高いと考えるので、室内側の面にファン
４５．４６を２個とも配風することで、輻射熱のほかに
対流によっても暖房できるという効果がある。

ステップ（４３５）およびステップ（４３６）は、前述
の第３実施例のステップ（３２４）およびステップ（３
２５）と同様である。

本実施例によれば、熱電デバイス２０の配風を適宜切り
換えることにより、輻射熱だけではなく、対流による伝
熱も行うことができ、装備されている空調機器とあいま
って、車室内により快適な空調空間を形成できる。

なお、本実施例においては、２個のファン４５゜４６を
使用して、切り換える方式にしたが、１個のファンを使
用して配周口に切替手段を設けても良いし、２個よりも
多数のファンを切り換えるようにしてもよい。さらにフ
ァンを切り換える方式を示したが、ファンを停止させる
制御を加えることも当然に可能である。

第１４図には、本発明の第５実施例の伝熱風の流れを示
す。

この実施例は、第１切替手段５２によって伝熱風を外気
導入口２４または内気導入口３２から切替導入し、１個
のファン５３を使用し、第２切替手段５４によって伝熱
風を熱電デバイスの室内側伝熱面２７或は室外側伝熱面
２８に切替送風するようにしたものである。

発明の効果 本発明は以上説明したように構成されているので、空調
装置の温調不足を効果的に補助することができ、空調風
では温調できない人体の部位を温調することができるの
で、乗員の空調快適性は一段と向上する。

【図面の簡単な説明】

１ 第１図〜第５図は本発明の第１実施例を示す図で、第１
図は全体構成を示す図、第２図は熱電デバイスのドアへ
の装着状態及び伝熱風送風手段を示す図、第３図は熱電
デバイスの構成部品を分解して示した図、第４図は動作
を示すフローチャート、第５図は伝熱空気の流れ方式を
示す図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２実施例の
動作を示すフローチャート、第７図〜第１Ｏ図は本発明
の第３実施例を示す図で第７図は伝熱空気の流れ方式を
示す図、第８図は熱電デバイスのドアへの装着状態及び
伝熱風送風手段を示す図、第９図は伝熱空気切替手段付
近を示す図、第１θ図（Ａ）。 （Ｂ）は動作を示すフローチャート、第１１図〜、（Ｂ
）は動作を示すフローチャート、第１４図は本発明の第
５実施例の伝熱空気の流れ方式を示す図、第１５図は従
来の熱電デバイスの発熱部（暖房面）と吸熱部（冷房面
）の時間に対する温度変化を示す図である。 ２ １・・・外気温センサ、２・・・室温センサ、３・・・
室温設定手段、４・・・日射量センサ、５・・・熱電デ
バイス内表面温センサ、６・・・熱電デバイス外表面温
センサ、７・・・コントロール装置、８・・・プロワフ
ァンモータ印加電圧決定手段、９・・・目標吹出温決定
手段、１０・・・エアミックスドア開度決定手段、１１
・・・吹出モード決定手段、１２・・・熱負荷算出手段
、１３・・・熱電デバイス用途決定手段、１４・・・プ
ロワファンモータ、１５・・・各ドアアクチュエータ、
１６・・電流切換装置、１７・・・熱電ファン駆動アク
チュエータ、１８・・・各種空調ドア、１９・・・ドア
、２０・・・熱電テハイス、２１・・・ファン、２２・
・・フィン、２３・・・排出口、２４・・・外気導入口
、２５・・・アーム、レスト、２６・・・箱、２７・・
・熱電デバイス室内側伝熱面、２８・・・熱電デバイス
車外側伝熱面、２９・・・サーモモジュール、３０・・
・保護カバー、３２・・・内気導入口、３３・・・ファ
ン、３４・・・モータ、３５・・・供給ダクト、３６・
・・排出ダクト、３７・・・内気導入ダクト、３９・・
・切替手段、４０・・・モータ、４１・・・第１切替手
段、４２・・・第２切替手段、４３・・・第１フアン、
４４・・・第２フアン、４５・・・第３切替手段、４６
・・・第４切替手段、４７・・外気排出口、４８内気排
出口、４９・・・フィン、５ｏ・・・保護カバー５１・
・・導入口、５２・・・第１切替手段、５３・・・ファ
ン、５４・・・第２切替手段、 第 ３ 図 特開平３ ２２４８１８　（１２） 第 ８ 図 特開平３−２２４８１８　（１４） 第１１図 ５０ ０ 特開平３−２２４８１８　（１６）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）室温センサ等の車室内外の熱環境量を検出する熱
   環境量検出手段と、該熱環境量を基に車室内の熱負荷を
   算出する熱負荷算出手段と、一側の面は車室を構成する
   匡体の一部とし他側の面は車室内以外の空気と伝熱を行
   うように配設された熱電デバイスと、前記車室内の熱負
   荷の大小に応じて熱電デバイスの一側面（車室側の面）
   を暖房面、冷房面、冷暖房面とせずのいずれとして使用
   するかを決定する熱電デバイス用途決定手段と、伝熱風
   を熱電デバイスの伝熱面に送る伝熱風送風手段とを設け
   たことを特徴とする自動車用補助冷暖房装置。