JPH05294130A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フロントガラスの曇りを招くことなく、後席
の乗員まで送風空気を送ることのできる車両用空気調和
装置の提供。 【構成】 冷媒蒸発器４で冷却された冷風をＤＥＦダク
ト１４に導く冷風ダクト２１と、ヒータコア５で加熱さ
れた温風をＤＥＦダクト１４に導く温風ダクト２２とを
設け、各ダクト２１、２２を開閉する冷風ダクトドア２
３および温風ダクトドア２４の開度が、フロントガラス
に曇りが生じないように、エアコン制御装置によって制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空気調和装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用空気調和装置では、車
室内に送風空気を吐出するための吹出口が各所に設けら
れており、これらの吹出口は、車室内のエアコン操作パ
ネルに設けられた吹出口切替レバーを乗員が操作するこ
とで選択することができる。あるいは、車室内温度を常
に設定温度に自動調整するオートエアコンの場合には、
設定された車室内温度に応じて、自動的に吹出口の選択
が行われる。通常、車室内の冷房を行う場合には、乗員
の上半身に向かって送風空気を吐出するＶＥＮＴ吹出口
が選択されるが、送風量が少なくて後席の乗員まで冷風
が届かない場合等には、後席の乗員が冷風感を得ること
ができない。そこで、車両のフロントガラスに向かって
送風空気を吐出するＤＥＦ吹出口を選択して、冷風をＤ
ＥＦ吹出口より吐出させることにより、フロントガラス
に沿って流れた冷風が、前席の乗員の頭部上方を流れ
て、後席の乗員まで届くことにより、後席の乗員が冷風
感を得るようにすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＤＥＦ吹出
口より冷風を吐出させた場合に、例えば、梅雨時等で
は、冷風が長時間フロントガラスに当たることでフロン
トガラスの外側面で結露することにより、フロントガラ
スが曇るという不具合を生じる。本発明は、上記事情に
基づいて成されたもので、その目的は、フロントガラス
が曇ることなく、後席の乗員まで送風空気を送ることの
できる車両用空気調和装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、車室内に向かって送風空気を導く送風ダ
クトと、この送風ダクト内に配されて、通過する空気を
加熱する加熱器と、前記送風ダクトの下流端に接続され
て、車両のフロントガラスに向かって開口するＤＥＦ吹
出口に送風空気を導くＤＥＦダクトと、前記ＤＥＦダク
トを開閉するＤＥＦドアと、前記加熱器の上流側より、
前記送風ダクト内を流れる冷風の一部を前記ＤＥＦドア
より下流側の前記ＤＥＦダクトに導く冷風ダクトと、こ
の冷風ダクトを開閉する冷風ダクトドアと、前記加熱器
で加熱された温風の一部を前記ＤＥＦドアより下流側の
前記ＤＥＦダクトに導く温風ダクトと、この温風ダクト
を開閉する温風ダクトドアと、前記フロントガラスの曇
りを判定する判定手段を有し、前記ＤＥＦドアが前記Ｄ
ＥＦダクトを閉じる特定の吹出口モードが選択されるこ
とにより、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記フ
ロントガラスが曇らないように前記冷風ダクトドアおよ
び前記温風ダクトドアの開度を制御する制御手段とを備
えたことを技術的手段とする。

【０００５】

【作用】上記構成より成る本発明の車両用空気調和装置
は、以下の作用を奏する。車両のフロントガラスが曇る
場合、ＤＥＦ吹出口より吹き出される送風空気の吹出風
速を大きくするか、または吹出温度を高くすることによ
り、フロントガラスの曇りを解消することが可能であ
る。そこで、判定手段によってフロントガラスが曇ると
判定された場合には、ＤＥＦ吹出口より吹き出される送
風空気の吹出風速が大きくなるように、または吹出温度
が高くなるように冷風ダクトドアおよび温風ダクトドア
の開度を制御することにより、フロントガラスの曇りを
解消することができる。

【０００６】また、判定手段によってフロントガラスが
曇らないと判定された場合には、ＤＥＦ吹出口より吹き
出される送風空気の吹出風速が小さくなるように、また
は吹出温度が低くなるように冷風ダクトドアおよび温風
ダクトドアの開度を制御する。この結果、フロントガラ
スが曇ることなく、ＤＥＦ吹出口より吹き出された送風
空気は、フロントガラスに沿って流れた後、車両の前席
に着座する乗員の頭部上方を流れて後席の乗員まで達す
る。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置の一実施
例を図１ないし図４を基に説明する。図１は車両用空気
調和装置の全体構成図である。この車両用空気調和装置
１は、車室内に向かって送風空気を導く送風ダクト２、
この送風ダクト２内で車室内に向かう空気流を生じさせ
る送風機３、送風ダクト２内に配された冷凍サイクルの
冷媒蒸発器４、送風ダクト２内で冷媒蒸発器４の下流側
に配されたヒータコア５を備え、後述するエアコン制御
装置６（図２参照）によって車室内温度を常に設定温度
に保つように制御するオートエアコンである。なお、ヒ
ータコア５は、エンジン冷却水を熱源として通過する空
気を加熱する本発明の加熱器であり、ヒータコア５の上
流側と下流側とに設けられた２枚のエアミックスドア７
によって、ヒータコア５を通過する空気量とヒータコア
５を迂回する空気量との割合が調節される。

【０００８】送風ダクト２は、その上流端に内気導入口
８および外気導入口９が設けられ、どちらかの導入口
８、９が内外気切替ドア１０によって閉塞される。送風
ダクト２の下流端には、車室内に開口する各吹出口１１
〜１３（車両のフロントガラスに向かって開口するＤＥ
Ｆ吹出口１１、乗員の上半身に向かって開口するＶＥＮ
Ｔ吹出口１２、乗員の足元に向かって開口するＦＯＯＴ
吹出口１３）にそれぞれ送風空気を導くためのＤＥＦダ
クト１４、ＶＥＮＴダクト１５、およびＦＯＯＴダクト
１６が接続されている。

【０００９】送風ダクト２内に開口する各ダクト１４〜
１６の上流端には、各ダクト１４〜１６を開閉するＤＥ
Ｆドア１７、ＶＥＮＴドア１８、ＦＯＯＴドア１９が設
けられている。これらの各ドア１７〜１９は、選択され
た吹出口モードに応じて作動する。吹出口モードは、Ｄ
ＥＦ吹出口１１より送風空気を吹き出すＤＥＦモードお
よびＭＩＬＤフローモード（本発明の特定の吹出口モー
ド）、ＶＥＮＴ吹出口１２より送風空気を吹き出すＶＥ
ＮＴモード、ＦＯＯＴ吹出口１３より送風空気を吹き出
すＦＯＯＴモード、ＦＯＯＴ吹出口１３とＶＥＮＴ吹出
口１２の両方より送風空気を吹き出すＢＩ−ＬＥＶＥＬ
モード、ＦＯＯＴ吹出口１３とＤＥＦ吹出口１１の両方
より送風空気を吹き出すＦＯＯＴ−ＤＥＦモードが設定
されている。

【００１０】また、本実施例の車両用空気調和装置１に
は、送風ダクト２内を流れる送風空気の一部を直接ＤＥ
Ｆダクト１４に導くためのバイパスダクト２０が設けら
れている。このバイパスダクト２０は、上流側が冷風ダ
クト２１と温風ダクト２２とに分岐されており、冷風ダ
クト２１は、冷媒蒸発器４とヒータコア５との間で送風
ダクト２内に開口し、温風ダクト２２は、図１に示すよ
うに、送風ダクト２内まで引き延ばされて、ヒータコア
５の下流面の一部に接近して開口されている。送風ダク
ト２内に開口する冷風ダクト２１の上流端には、冷風ダ
クト２１を開閉する冷風ダクトドア２３が設けられ、温
風ダクト２２内には、温風ダクト２２を開閉する温風ダ
クトドア２４が設けられている。この冷風ダクトドア２
３および温風ダクトドア２４は、冷房モード時に、運転
席前面のエアコン操作パネル２５（図２参照）に設けら
れたＭＩＬＤフロースイッチ（図示しない）をオンする
ことで、上述のＭＩＬＤフローモードが選択されて、冷
風ダクト２１および温風ダクト２２を開くように制御さ
れる。このＭＩＬＤフローモードが選択された場合に
は、ＤＥＦドア１７がＤＥＦダクト１４を閉じるように
制御され、ＤＥＦ吹出口１１には、バイパスダクト２０
を介して送風空気（冷風）が導かれる。

【００１１】上記のエアミックスドア７、内外気切替ド
ア１０、ＤＥＦドア１７、ＶＥＮＴドア１８、ＦＯＯＴ
ドア１９、冷風ダクトドア２３、温風ダクトドア２４
は、それぞれサーボモータ２６〜３２（図２参照）によ
って駆動され、各サーボモータ２６〜３２の作動は、エ
アコン制御装置６によって制御される。なお、冷風ダク
トドア２３と温風ダクトドア２４を駆動する各サーボモ
ータ３１、３２は、全開と全閉との間を数ステップ（例
えば８ステップ）に区切られており、各々の方向へ１ス
テップずつ動かされる。

【００１２】エアコン制御装置６（本発明の制御手段）
は、図２に示すように、乗員がエアコン操作パネル２５
で車室内温度を設定することにより、外気温センサ３
３、内気温センサ３４、内気湿度センサ３５、車速セン
サ３６、日射センサ３７、ＤＥＦ吹出温度センサ３８、
ＤＥＦ吹出風速センサ３９、およびエバポレータセンサ
４０からの各信号を基に、送風機３、冷凍サイクルの冷
媒圧縮機４１、および各上記サーボモータ２６〜３２へ
の制御信号を出力する。また、エアコン制御装置６は、
上記各センサ３３〜４０の値を基に、フロントガラスの
内表面温度（Ｔｇｉ）と外表面温度（Ｔｇｏ）、フロン
トガラス内表面の露点温度（Ｔｄｉ）と外表面の露点温
度（Ｔｄｏ）、および車室内の絶対湿度（Ｘ）を算出
し、これらの算出値より、フロントガラスの曇りを判定
する判定回路（図示しない・本発明の判定手段）を有す
る。

【００１３】次に、本実施例の作動を図３に示すフロー
チャートを基に説明する。なお、図３のフローチャート
は、冷風ダクトドア２３および温風ダクトドア２４を駆
動する際のエアコン制御装置６の作動を示すものであ
る。まず、ＭＩＬＤフロースイッチがオンされたか否か
を判断する（ステップＳ１）。ＭＩＬＤフロースイッチ
がオンされてない場合（ＮＯ）には、冷風ダクトドア２
３および温風ダクトドア２４を閉じたままとする（ステ
ップＳ２）。ＭＩＬＤフロースイッチがオンされて、Ｍ
ＩＬＤフローモードが選択された場合（ＹＥＳ）には、
冷風ダクト２１を介してＤＥＦダクト１４に導かれた冷
風と温風ダクト２２を介してＤＥＦダクト１４に導かれ
た温風とが混合して、ＤＥＦ吹出口１１より吹き出され
る。このＤＥＦ吹出口１１より吹き出された送風空気
（冷風）は、フロントガラスに沿って流れた後、車両の
前席に着座する乗員の頭部上方を流れて、後席に着座す
る乗員まで達する。これにより、前席の乗員は、冷風が
直接顔に当たることなく主に頭部が冷やされることで快
適感を得ることができ、後席の乗員は、穏やかな冷風が
上半身に当たることで心地良い冷風感を得ることができ
る。

【００１４】ここで、梅雨時等では、冷風が長時間フロ
ントガラスに当たることでフロントガラスの外表面で結
露することにより、フロントガラスが曇る場合がある。
このフロントガラスの曇りを防ぐためには、図４に示す
ように、ＤＥＦ吹出風の吹出風速を大きくするか、また
は吹出温度を高くすれば良い。そこで、ＭＩＬＤフロー
モードが選択された場合には、フロントガラスの曇りを
防止するために、以下の制御が行われる。まず、フロン
トガラスの内表面温度（Ｔｇｉ）および外表面温度（Ｔ
ｇｏ）を求めるとともに、湿り空気線図（図示しない）
を基にフロントガラス内表面の露点温度（Ｔｄｉ）およ
び外表面の露点温度（Ｔｄｏ）を算出し、さらに車室内
の絶対湿度（Ｘ）を算出する（ステップＳ３〜Ｓ５）。
次に、ステップＳ３〜Ｓ５で求めたフロントガラスの内
表面温度（Ｔｇｉ）、外表面温度（Ｔｇｏ）、フロント
ガラス内表面の露点温度（Ｔｄｉ）、外表面の露点温度
（Ｔｄｏ）、および車室内の絶対湿度（Ｘ）が判定回路
に入力され、この判定回路によって、フロントガラスが
曇る時の条件を判定する（ステップＳ６）。

【００１５】そして、その判定を基に、フロントガラス
が曇るか否かを判断し（ステップＳ７）、曇ると判断さ
れた場合（ＹＥＳ）には、冷風ダクトドア２３を閉じる
方向へ１ステップ駆動するとともに、温風ダクトドア２
４を開く方向へ１ステップ駆動する（ステップＳ８）。
このように、冷風ダクト２１の開口割合を小さくして、
温風ダクト２２の開口割合を大きくすることにより、Ｄ
ＥＦ吹出風の吹出風速を大きくするとともに、吹出温度
を高くしてフロントガラスの曇りを解消する。まだフロ
ントガラスの曇りが解消されない場合には、以後、フロ
ントガラスの曇りが解消するまで冷風ダクトドア２３を
閉じる方向へ１ステップずつ駆動するとともに、温風ダ
クトドア２４を開く方向へ１ステップずつ駆動する。

【００１６】また、曇らないと判断された場合（ＮＯ）
には、冷風ダクトドア２３を開く方向へ１ステップ駆動
するとともに、温風ダクトドア２４を閉じる方向へ１ス
テップ駆動する（ステップＳ９）。以後、フロントガラ
スの曇りが生じない限界まで冷風ダクトドア２３を開く
方向へ１ステップずつ駆動するとともに、温風ダクトド
ア２４を閉じる方向へ１ステップずつ駆動する。このよ
うに、冷風ダクト２１の開口割合を大きくして、温風ダ
クト２２の開口割合を小さくすることにより、フロント
ガラスに曇りが生じることなく、ＤＥＦ吹出風の吹出温
度を低くすることができる。

【００１７】このように、本実施例では、冷風ダクトド
ア２３および温風ダクトドア２４を１ステップずつ駆動
していくことで、フロントガラスに曇りが生じないよう
に、ＤＥＦ吹出風の吹出温度および吹出風速（風量）を
調整しながら、後席の乗員まで送風空気を送ることがで
きる。なお、本実施例では、各ドア７、１０、１７、１
８、１９、２３、２４の駆動手段としてサーボモータ２
６〜３２を使用したが、同様の作動を行うマグネットバ
ルブを使用しても良い。フロントガラスの内表面温度
（Ｔｇｉ）および外表面温度（Ｔｇｏ）を計算によって
求めたが、フロントガラスの表面に直接センサを貼付し
て求めても良い。また、フロントガラスの曇りを判定す
る判定手段として、エアコン制御装置６に判定回路を持
たせたが、フロントガラスに結露センサを貼り付けて、
フロントガラスの曇りを判定するようにしても良い。

【００１８】

【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、フロン
トガラスの曇りを招くことなく、フロントガラスに沿っ
てＤＥＦ吹出風を流すことにより、後席の乗員まで送風
空気を送ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る車両用空気調和装置の全体構成
図である。

【図２】本実施例に係る車両用空気調和装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】本実施例に係るエアコン制御装置の作動を示す
フローチャートである。

【図４】ＤＥＦ吹出風の吹出温度と吹出風速との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置 ２ 送風ダクト ５ ヒータコア（加熱器） ６ エアコン制御装置（制御手段） １１ ＤＥＦ吹出口 １４ ＤＥＦダクト １７ ＤＥＦドア ２１ 冷風ダクト ２２ 温風ダクト ２３ 冷風ダクトドア ２４ 温風ダクトドア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）車室内に向かって送風空気を導く送風
   ダクトと、 ｂ）この送風ダクト内に配されて、通過する空気を加熱
   する加熱器と、 ｃ）前記送風ダクトの下流端に接続されて、車両のフロ
   ントガラスに向かって開口するＤＥＦ吹出口に送風空気
   を導くＤＥＦダクトと、 ｄ）前記ＤＥＦダクトを開閉するＤＥＦドアと、 ｅ）前記加熱器の上流側より、前記送風ダクト内を流れ
   る冷風の一部を前記ＤＥＦドアより下流側の前記ＤＥＦ
   ダクトに導く冷風ダクトと、 ｆ）この冷風ダクトを開閉する冷風ダクトドアと、 ｇ）前記加熱器で加熱された温風の一部を前記ＤＥＦド
   アより下流側の前記ＤＥＦダクトに導く温風ダクトと、 ｈ）この温風ダクトを開閉する温風ダクトドアと、 ｉ）前記フロントガラスの曇りを判定する判定手段を有
   し、前記ＤＥＦドアが前記ＤＥＦダクトを閉じる特定の
   吹出口モードが選択されることにより、前記判定手段の
   判定結果に基づいて、前記フロントガラスが曇らないよ
   うに前記冷風ダクトドアおよび前記温風ダクトドアの開
   度を制御する制御手段と を備えた車両用空気調和装置。