JPH06183248A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】空調装置において、単一のブロワの採用のもと
に、簡単な構成を付加して、その２方向への各吹出口か
らの各吹出風量を相互に独立的に制御する。 【構成】制御ダンパ７０がダクト１０の導入部１２の内
壁中間部位に回転可能に設けられている。この制御ダン
パ７０が、その開度に応じてブロワ２０からの送風空気
流の各ダクト部１０L、１０Rへの流入量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両その他各種建造物
に採用するに適した空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、車両用センター置きユニ
ット型空調装置においては、運転席側及び補助席側の各
吹出口から吹き出す各空気流の量を相互に独立的に制御
しようとする場合、ブロワ、エアミックスダンパ及び吹
出モード切り換え機構がそれぞれ２セットずつ必要とさ
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成においては、車両への設置スペースやコスト等
との関係上、ブロワは１個しか設置できないことが多い
ため、上述のような各吹出口からの各吹出空気流の量の
独立制御をおこなうことができないという実情にあっ
た。

【０００４】そこで、本発明は、このようなことに対処
すべく、各種の空調装置において、単一のブロワの採用
のもとに、簡単な構成を付加して、その２方向への各吹
出口からの各吹出風量を独立的に制御できるようにしよ
うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、本発明の構成は、図１にて示すように、室内の２つ
のゾーンへ導通する２つのダクト１、２と、２つのダク
ト１、２を介して室内へ空気を送風する送風手段３と、
２つのダクト１、２の分岐点に設けられ、開度変化可能
なダンパ４と、このダンパ４を駆動するダンパ駆動手段
５と、前記２つのゾーンへの各必要吹出風量を決定する
必要吹出風量決定手段６と、この２つの必要吹出風量に
基づいてダンパ駆動手段５を制御する制御手段７とを備
えるようにしたことにある。

【０００６】

【発明の作用・効果】このように本発明を構成したこと
により、必要吹出風量決定手段６が前記２つのゾーンへ
の必要吹出風量を決定すると、制御手段７が、同２つの
ゾーンへの必要吹出風量に基づいてダンパ駆動手段５を
制御し、このダンパ駆動手段５がダンパ４の開度を制御
する。これにより、各ダクト１、２を介し室内の異なる
ゾーンへ吹き出す風量がダンパ４の制御開度により相互
に独立的に制御される。従って、ダンパ４という簡単な
構成要件の付加によって、各異なるゾーンへの独立的な
空調が単一の送風手段３でもって可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
ると、図２は、車両用センター置きユニット型空調装置
に本発明が適用された例を示している。この空調装置は
ダクト１０を備えており、このダクト１０の後流部内に
は、隔壁１１が同後流部の軸方向に沿い配設されて左側
ダクト部１０L及び右側ダクト部１０Rを区画形成してい
る。また、ダクト１０の導入部１２には、ブロワ２０が
その送風口２１にて連結されており、このブロワ２０
は、そのブロワモータＭの作動に応じ、当該車両の車室
内からの空気流或いは外気流を導入して送風口２１から
ダクト１０内にその導入部１２を通し送風する。ダクト
１０の中間部位内にはエバポレータ３０が配設されてお
り、このエバポレータ３０は、ブロワ２０からの送風空
気流を冷却して両ダクト部１０L、１０R内に流動させ
る。

【０００８】各エアミックスダンパ４０L、４０Rは、各
ダクト部１０L、１０R内にそれぞれ配設されており、こ
れら各エアミックスダンパ４０L、４０Rは、隔壁１１の
中間部位を通し両ダクト部１０L、１０Rの各中央に亘り
配設したヒータコア５０の左右各隅角部に揺動可能にそ
れぞれ軸支されている。これら各エアミックスダンパ４
０L、４０Rは、各サーボモータ４０Lａ、４０Rａにより
それぞれ駆動されて、その各開度に応じて、各ダクト部
１０L、１０R内への流入空気流のヒータコア５０への流
入量及び同ヒータコア５０に対するバイパス量を調整す
る。ヒータコア５０はその流入空気流を加熱して後流側
へ流動させる。

【０００９】ダクト部１０Lの吹出部内には、吹出モー
ド切り換え機構６０Lが配設されており、一方、ダクト
部１０Rの吹出部内には、吹出モード切り換え機構６０R
が配設されている。吹出モード切り換え機構６０L は、
一対の吹出口開閉ダンパ６１、６２を備えており、吹出
口開閉ダンパ６１は、ダクト部１０L のフット吹出口１
３を開閉可能に設けられ、一方、吹出口開閉ダンパ６２
は、ダクト部１０L のフェイス吹出口１４を開閉可能に
設けられている。吹出モード切り換え機構６０Rは、一
対の吹出口開閉ダンパ６３、６４を備えており、吹出口
開閉ダンパ６３は、ダクト部１０R のフット吹出口１５
を開閉可能に設けられ、一方、吹出口開閉ダンパ６４
は、ダクト部１０R のフェイス吹出口１６を開閉可能に
設けられている。しかして、各吹出口開閉ダンパ６１、
６２、６３、６４は、各サーボモータ６１ａ、６２ａ、
６３ａ、６４ａ（図３参照）により駆動されてフエイス
吹出口１３、フット吹出口１４、フエイス吹出口１５、
フット吹出口１６をそれぞれ開閉する。但し、フット吹
出口１３及びフェイス吹出口１４は、助手席の着座乗員
の脚部及び頭部に向けそれぞれ開口している。一方、フ
ット吹出口１５及びフェイス吹出口１６は、運転席の着
座乗員の脚部及び頭部に向けそれぞれ開口している。

【００１０】ダクト１０の導入部１２の内壁中間部位に
は、本発明の要部を構成する制御ダンパ７０が、その回
転軸７１にて、回転可能に軸支されており、この制御ダ
ンパ７０は、サーボモータ７０ａにより駆動されて、そ
の開度θに応じ、ブロワ２０からエバポレータ３０を介
する各ダクト部１０L、１０R内への各冷却空気流の流入
量を調整する。かかる場合、制御ダンパ７０が図２にて
図示実線の中央開度位置ｂにあるとき、開度θは、θ＝
０（度）をとり、各ダクト部１０L、１０Rへの冷却空気
流の流入量を等しくする量に対応する。また、制御ダン
パ７０が図４（Ａ）にて図示実線の左側開度位置ａにあ
るとき、開度θは、θ＝−α（度）をとり、ダクト部１
０Lへの冷却空気流の流入量を、ダクト部１０Rへの冷却
空気流の流入量よりも所定量多くする量に対応する。一
方、制御ダンパ７０が図４（Ｂ）にて図示実線の右側開
度位置ｃにあるとき、開度θは、θ＝＋α（度）をと
り、ダクト部１０Rへの冷却空気流の流入量を、ダクト
部１０Lへの冷却空気流の流入量よりも所定量多くする
量に対応する。

【００１１】次に、空調装置の電気回路構成について図
３を参照して説明すると、空調スイッチ８０は空調装置
を作動させるとき操作されて操作信号を発生する。温度
設定器９０は、当該車両の車室内の所望の温度を設定し
設定温信号を発生する。内気温センサ１００は、車室内
の左右中央の温度を検出し内気温検出信号を発生する。
外気温センサ１１０は当該車両の外側の温度を検出し外
気温検出信号を発生する。日射センサ１２０は車室内左
側部への入射日射量を検出し左側日射検出信号を発生す
る。一方、日射センサ１３０は車室内右側部への入射日
射量を検出し右側日射検出信号を発生する。Ａ−Ｄ変換
器１４０は温度設定器１００からの設定温信号、内気温
センサ１１０からの内気温検出信号、外気温センサ１２
０からの外気温検出信号、日射センサ１２０からの左側
日射検出信号及び日射センサ１３０からの右側日射検出
信号を設定温Ｔset、内気温Ｔr、外気温Ｔam、左側日射
量ＴSL及び右側日射量ＴSRにそれぞれディジタル変換す
る。

【００１２】マイクロコンピュータ１５０は、コンピュ
ータプログラムを、図５及び図６にて示すフローチャー
トに従い、空調スイッチ８０及びＡ−Ｄ変換器１４０と
協働により実行し、この実行中において、 ブロワモー
タＭ及び各サーボモータ４０Lａ、４０Rａ 、６１ａ、
６２ａ、６３ａ、６４ａ及び７０ａにそれぞれ接続した
各駆動回路１７０ａ〜１７０ｇを駆動制御するに必要な
演算処理をする。但し、上述のコンピュータプログラム
はマイクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予め記憶され
ている。また、マイクロコンピュータ１５０は当該車両
のバッテリからイグニッションスイッチを介し給電され
て作動状態とまり、空調スイッチ８０からの操作信号に
応答してコンピュータプログラムの実行を開始する。

【００１３】このように構成した本実施例において、マ
イクロコンピュータ１５０が前記バッテリからの給電の
もとに作動状態となり、空調スイッチ８０からの操作信
号に応答して図５及び図６のフローチャートに従い、コ
ンピュータプログラムの実行をステップ２００にて開始
すれば、同マイクロコンピュータ１５０が、ステップ２
１０にて、初期化の処理をし、ステップ２２０にて、Ａ
−Ｄ変換器１４０から設定温Ｔset、内気温Ｔr、外気温
Ｔam、左側日射量ＴSL及び右側日射量ＴSRを入力され
る。ついで、マイクロコンピュータ１５０が、ステップ
２３０にて、次の数１による関係式に基づき設定温Ｔse
t、内気温Ｔr、外気温Ｔam及び左側日射量ＴSLに応じて
ダクト部１０Lからの吹出空気流の必要吹出温度ＴAOLを
演算する。

【００１４】

【数１】ＴAOL＝Ｋset・Ｔset−Ｋr・Ｔr−Ｋam・Ｔam
−ＫS・ＴSL＋Ｃ 但し、この関係式において、Ｋset、Ｋr、Ｋam、ＫS は
ゲインを表し、また、Ｃは定数を表し、マイクロコンピ
ュータ１５０のＲＯＭに予め記憶されている。

【００１５】ついで、マイクロコンピュータ１５０が、
ステップ２４０にて、ダクト部１０Lからの吹出風量ＱL
に対応するモータ電圧ＶLと同ダクト部１０Lからの吹出
空気流の必要吹出温度ＴAOLとの間の関係を表すＶL−Ｔ
AOL データ（図７（Ａ）参照）に基づきモータ電圧ＶL
をステップ２３０における演算必要吹出温度ＴAOL に応
じ演算する。ついで、マイクロコンピュータ１５０が、
ステップ２５０にて、モータ電圧ＶLと吹出風量ＱLとの
関係を表すＶLーＱLデータ（図８（Ａ）参照）に基づき
ステップ２４０におけるモータ電圧ＶLに応じて吹出風
量ＱLを演算する。但し、モータ電圧ＶLは、吹出風量Ｑ
Lに対応するブロワモータＭへの印加電圧に相当する。
また、ＶLーＱLデータは、ＶL−ＴAOLデータと共に、マ
イクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予め記憶されてい
る。

【００１６】然る後、マイクロコンピュータ１５０が、
ステップ２６０にて、次の数２による関係式に基づき設
定温Ｔset、内気温Ｔr、外気温Ｔam及び右側日射量ＴSR
に応じてダクト部１０Rからの吹出空気流の必要吹出温
度ＴAORを演算する。

【００１７】

【数２】ＴAOR＝Ｋset・Ｔset−Ｋr・Ｔr−Ｋam・Ｔam
−ＫS・ＴSR＋Ｃ 但し、この関係式はマイクロコンピュータ１５０のＲＯ
Ｍに予め記憶されている。

【００１８】ついで、マイクロコンピュータ１５０が、
ステップ２７０にて、ダクト部１０Rからの吹出風量ＱR
と同ダクト部１０Rからの吹出空気流に対応するモータ
電圧ＶRと必要吹出温度ＴAORとの間の関係を表すＶR−
ＴAORデータ（図７（Ｂ）参照）に基づきモータ電圧ＶR
をステップ２６０における演算必要吹出温度ＴAOR に
応じ演算する。ついで、マイクロコンピュータ１５０
が、ステップ２８０にて、モータ電圧ＶRと吹出風量ＱR
との関係を表すＶRーＱRデータ（図８（Ｂ）参照）に基
づきステップ２７０におけるモータ電圧ＶRに応じて吹
出風量ＱRを演算する。但し、モータ電圧ＶRは、吹出風
量ＱRに対応するブロワモータＭへの印加電圧に相当す
る。また、ＶRーＱRデータは、ＶR−ＴAORデータと共
に、マイクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予め記憶さ
れている。

【００１９】このようにしてステップ２８０における演
算処理が終了すると、マイクロコンピュータ１５０が、
ステップ２９０にて、総吹出風量ＱT を、ステップ２５
０での吹出風量ＱL及びステップ２８０での吹出風量ＱR
の加算によって求め、総吹出風量ＱTと目標モータ電圧
Ｖoとの関係を表すＱTーＶoデータ（図８（Ｃ）参照）
に基づき演算総吹出風量ＱTに応じて目標モータ電圧Ｖo
を演算する。かかる場合、ＶL＝３（Ｖ）及びＶR＝９
（Ｖ）であれば、ＱL＝ＱL3、ＱR＝ＱR9及びＱT はこれ
らＶL＝３（Ｖ）及びＶR ＝９（Ｖ）に応じて定まるの
で、これに対応してＶoが定まる（図７、図８（Ａ）
（Ｂ）及び図９（Ａ）参照）。

【００２０】ついで、マイクロコンピュータ１５０が、
ステップ３００にて、ステップ２５０における吹出風量
ＱL 及びステップ２８０における吹出風量ＱRに基づき
｛ＱL／（ＱL＋ＱR）｝ を演算し、｛ＱL／（ＱL＋Ｑ
R）｝と制御ダンパ７０の目標開度θo との関係を表す
制御ダンパ開度データ（図９（Ａ）参照）に基づき、演
算した｛ＱL／（ＱL＋ＱR）｝に応じて、制御ダンパ７
０の目標開度θoを決定する。かかる場合、ＱL＝ＱL3
及びＱR＝ＱR9に基づき｛ＱL／（ＱL＋ＱR）｝が演算さ
れれば、θo ＝＋βである。但し、前記制御ダンパ開度
データはマイクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予め記
憶されている。

【００２１】ステップ３００における演算処理後、マイ
クロコンピュータ１５０が、ステップ３１０にて、制御
ダンパ７０の現実の開度θを目標開度θo＝＋β にする
に必要な制御ダンパ開度出力信号を発生し、かつ、ステ
ップ３２０にて、ブロワモータＭへの印加電圧を目標モ
ータ電圧Ｖo にするに必要なモータ出力信号を発生す
る。すると、サーボモータ７０ａが、マイクロコンピュ
ータ１５０からの制御ダンパ開度出力信号に基づき駆動
回路１７０ｇにより駆動されて制御ダンパ７０を目標開
度θo＝＋β に制御する。また、ブロワモータＭがマイ
クロコンピュータ１５０からのモータ出力信号に基づき
駆動回路１６０により目標モータ電圧Ｖoにて駆動され
る。このため、ブロワ２０が、ステップ２９０における
演算総吹出風量ＱT に相当する量でもって、空気流をエ
アダクト１０内に導入部１２を通して送風する。

【００２２】すると、制御ダンパ７０が目標開度θo＝
＋β に制御されているため、送風量のうち、ダクト部
１０Lへの流入風量が、ダクト部１０Rへの流入風量より
も、＋βに対応する量だけ多くなるように、制御ダンパ
７０により流量の割り振り制御をなされて、送風空気流
がエバポレータ３０に流入して冷却される。

【００２３】ステップ３２０における演算処理後、マイ
クロコンピュータ１５０が、次の空調演算処理ルーティ
ン３３０にて、両エアミックスダンパ４０L、４０Rの各
目標開度を各必要吹出温度ＴAOL、ＴAORに基づきそれぞ
れ演算し、両吹出モード切り換え機構６０L、６０Rの各
吹出モードを決定して、これら演算目標開度及び決定吹
出モードをそれぞれ出力する。すると、各サーボモータ
４０Lａ、４０Rａが、マイクロコンピュータ１５０から
の各演算目標開度に基づき各駆動回路１７０ａ、１７０
ｂにより駆動されて各エアミックスダンパ４０L 、４０
R を各演算目標開度に向けて駆動する。また、各サーボ
モータ６１ａ、６２ａが、マイクロコンピュータ１５０
からの各決定吹出モードに基づき各駆動回路１７０ｃ、
１７０ｄにより駆動されて各吹出口開閉ダンパ６１、６
２を各決定吹出モードに向けて駆動し、一方、各サーボ
モータ６３ａ、６４ａが、マイクロコンピュータ１５０
からの各決定吹出モードに基づき各駆動回路１７０ｅ、
１７０ｆにより駆動されて各吹出口開閉ダンパ６３、６
４を各決定吹出モードに向けて駆動する。

【００２４】このため、ダクト部１０Lへ流量ＱLでもっ
てエバポレータ３０から流入する冷却空気流が、エアミ
ックスダンパ４０L の目標開度に応じてヒータコア５０
の左側部により部分的に加熱されて吹出モード切り換え
機構６０L を介し両吹出口１３、１４の一方から車室内
に吹き出し、一方、ダクト部１０Rへ流量ＱRでもってエ
バポレータ３０から流入する冷却空気流が、エアミック
スダンパ４０R の目標開度に応じてヒータコア５０の右
側部により部分的に加熱されて吹出モード切り換え機構
６０R を介し両吹出口１５、１６の一方から車室内に吹
き出す。

【００２５】以上説明したように、各モータ電圧ＶL、
ＶRを図７の各データから各必要吹出温度ＴAOL、ＴAOR
に基づき独立的に決定し、各吹出風量ＱL、ＱRを図８
（Ａ）、（Ｂ）の各データから各モータ電圧ＶL、ＶRに
基づき独立的に決定し、目標モータ電圧Ｖo を図８
（Ｃ）のデータから各吹出風量ＱL、ＱRの総和に基づき
決定し、制御ダンパ７０の目標開度θo を図９（Ａ）の
データから｛ＱL／（ＱL＋ＱR）｝に基づき決定し、各
エアミックスダンパ４０L、４０Rの目標開度を各吹出風
量ＱL、ＱRに基づき演算し、各吹出モード切り換え機構
６０L、６０R の吹出モードを独立的に決定して、ブロワ
モータＭを目標モータ電圧Ｖo で駆動することにより各
吹出風量ＱL、ＱRの総和に相当する量にて送風させ、制
御ダンパ７０を目標開度θo に制御し、各ダクト部１０
L、１０R内の独立的な空調制御のもとに、各ダクト部１
０L、１０Rから補助席及び運転席への吹出風量を独立的
に制御するようにした。これにより、単一のブロワ２０
の採用によっても、補助席及び運転席の各乗員に対する
独立的な自動空調制御が適正に実現され得る。

【００２６】また、本発明の実施にあたっては、ダンパ
スイッチ機構を採用し、このダンパスイッチ機構から、
その操作により、制御ダンパ７０を中央開度位置ｂ、左
側開度位置ａ或いは右側開度位置ｃに駆動するとき、中
央開度位置指令信号、左側開度位置指令信号或いは右側
開度位置指令信号を発生させるようにして、これらいず
れかの信号により、ステップ３００にて制御ダンパ７０
の目標開度を決定するようにして実施してもよい。これ
により、各ダクト部１０L、１０Rからの吹出風量を、乗
員の好みに応じた前記ダンパスイッチ機構の操作でもっ
て、独立的に制御し得る。

【００２７】また、前記実施例においては、各日射セン
サ１２０、１３０を採用して各必要吹出温度ＴAOL、ＴA
ORをそれぞれ演算するようにしたが、これに代えて、車
室内の左右中央に設けた単一の日射センサの採用のもと
に各必要吹出温度ＴAOL、ＴAORをそれぞれ演算するよう
にして実施してもよい。また、内気温センサ１００は、
車室内の左右両側部にそれぞれ設けて本発明を実施して
もよい。

【００２８】また、本発明の実施にあたっては、図７の
各データに代えて、図９（Ｂ）にて示すモータ電圧と
｛（ＴAOL＋ＴAOR）／２｝との関係を示すデータを採用
し、このデータにより、各ダクト部１０L、１０Rからの
吹出風量を平等に制御するようにして実施してもよい。

【００２９】また、本発明の実施にあたっては、車両用
空調装置に限ることなく、一般建造物内の二カ所の空調
を行うようにした空調装置等に本発明を適用して実施し
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】特許請求の範囲の記載に対応する対応図であ
る。

【図２】本発明を適用した車両用センター置きユニット
型空調装置の概略断面図である。

【図３】同空調装置のためのブロック図である。

【図４】同空調装置における制御ダンパの開度に応じた
各空気流の吹出状態の説明図である。

【図５】図３のマイクロコンピュータの作用を表すフロ
ーチャートの前段部である。

【図６】同フローチャートの後段部である。

【図７】必要吹出温度ＴAOLとモータ電圧ＶLとの関係及
び必要吹出温度ＴAOLRとモータ電圧ＶRとの関係をそれ
ぞれ示すグラフである。

【図８】吹出風量ＱLとモータ電圧ＶLとの関係、吹出風
量ＱRとモータ電圧ＶRとの関係及び総吹出風量ＱTと目
標モータ電圧Ｖoとの関係をそれぞれ示すグラフであ
る。

【図９】｛ＱL／（ＱL＋ＱR）｝と目標モータ電圧Ｖoと
の関係及び図７の各データの変形例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０…ダクト、１０L、１０R…ダクト部、２０…ブロ
ワ、３０…エバポレータ、７０…制御ダンパ、７０ａ…
サーボモータ、１５０…マイクロコンピュータ、１６
０、１７０ｇ…駆動回路、Ｍ…ブロワモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内の２つのゾーンへ導通する２つのダク
   トと、 前記２つのダクトを介して室内へ空気を送風する送風手
   段と、 前記２つのダクトの分岐点に設けられ、開度変化可能な
   ダンパと、 このダンパを駆動するダンパ駆動手段と、 前記２つのゾーンへの各必要吹出風量を決定する必要吹
   出風量決定手段と、 この２つの必要吹出風量に基づいて前記ダンパ駆動手段
   を制御する制御手段とを備えることを特徴とする空調装
   置。