JPH06183252A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 室内空調運転者に安静感を与えることができ
るとともに覚醒感をも与えることのできる空調装置の提
供。 【構成】 ゆらぎスイッチのうち一方のスイッチを押す
と、図１（ａ）に示すゆらぎ成分（ΔＶ１）がブロワ電
圧に加えられる。これによって覚醒感のある風量ゆらぎ
制御が行われる。またゆらぎスイッチのうち他方のスイ
ッチを押すと、図１（ｂ）に示すゆらぎ成分（ΔＶ２）
がブロワ電圧に加えられる。これによって安静感のある
風量ゆらぎ制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内へ送風される空気
を繰り返し変動させ、これによって室内空調運転者に快
適感を与えることのできる空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】室内に吹き出される空気を繰り返し変動
させ、室内空調運転者に快適感を与える空調装置が従来
から広く一般的に知られている。例えば特公昭６２−５
６４０９号公報にて開示されている空気調和装置による
と、周波数とパワーとの関係が反比例の関係にある特性
（以下、１／ｆ特性という）にて送風制御を行うことに
よって室内空調運転者に快適感を与えている。更に上記
装置は、上記１／ｆ特性のパワーレンジあるいは周波数
レンジを手動あるいは自動で設定できるようにすること
によって、室内空調運転者に与える快適感を向上させよ
うとしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置によって
１／ｆ特性のパワーレンジあるいは周波数レンジをどの
ように設定しても、上記公告公報の第９図に示すよう
に、周波数と風速との関係は反比例の関係のまま（１／
ｆ特性のまま）である。一般に、周波数と風速との関係
が１／ｆの関係にて送風制御した場合、室内の空調運転
者は安静感を覚えることが知られている。しかし例えば
室内空調運転者が眠気を感じた場合には、この１／ｆ特
性によって眠気を解消することはできない。

【０００４】そこで本発明は上記課題を解決するため
に、室内空調運転者に安静感を与えることができるとと
もに覚醒感をも与えることのできる空調装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【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、室内へ空気を導く通風路と、前記通風路を
介して室内へ空気を送風する送風手段と、前記送風手段
によって室内へ送風される空気を繰り返し変動させるゆ
らぎ信号を発生するゆらぎ信号発生手段と、前記室内へ
吹き出される空気量と時間との関係が室内空調運転者へ
安静感を与える特性である安静特性を記憶している安静
特性記憶手段と、前記室内へ吹き出される空気量と時間
との関係が室内空調運転者へ覚醒感を与える特性である
覚醒特性を記憶している覚醒特性記憶手段と、前記ゆら
ぎ信号を受けたときに、前記安静特性あるいは前記覚醒
特性に基づいて室内への送風制御を行う送風制御手段と
を備えることを特徴とする空調装置をその要旨とする。

【０００６】

【作用】本発明によると、ゆらぎ信号発生手段によって
ゆらぎ信号が発生された場合、送風制御手段がそのゆら
ぎ信号を受け、送風手段からの空気流を繰り返し変動さ
せるように制御する。このとき送風制御手段は、安静特
性記憶手段が記憶している安静特性に基づいて送風制御
したり、あるいは覚醒特性記憶手段が記憶している覚醒
特性に基づいて送風制御するので、室内運転者に安静感
を与えたりあるいは覚醒感を与えることができる。

【０００７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では室内空調
運転者に安静感および覚醒感を与えることができるの
で、室内空調運転者が例えばいらいらしているようなと
きには上記安静特性によってこのいらいらを解消するこ
とができ、また室内空調運転者が眠気を感じているよう
なときには上記覚醒特性によってこの眠気を解消するこ
とができるといった効果がある。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に従って説明す
る。まず、本発明空調装置を車両用の空調装置に適用し
た実施例の構成について図２に従って説明する。

【０００９】図２に示すように、通風路としての通風ダ
クト２０の空気上流側には、内気導入口８と外気導入口
９とが形成されている。内気導入口８と外気導入口９と
は、内外気サ−ボモ−タ５によって駆動される内外気切
替ダンパ６によって開閉される。

【００１０】内外気切替ダンパ６の空気下流側部位に
は、自身が回転することによって内気導入口８または外
気導入口９から空気を導入し、この空気を通風ダクト２
０を介して車室内へ吹き出すためのブロワ１９が配設さ
れている。またこのブロワ１９は、ブロワコントローラ
４から印加される電圧によって駆動されるブロワモータ
によって駆動される。尚、この実施例ではブロワモータ
１１およびブロワ１９にて送風手段を構成している。

【００１１】ブロワ１９の空気下流側部位にはエバポレ
ータ１２が配設されている。このエバポレータ１２は、
自身内部を流れる冷媒が周囲の空気から吸熱することに
よって空気を冷却除湿する熱交換器であり、図示しない
コンプレッサ、コンデンサ、減圧器とともに周知の冷凍
サイクルを形成する。またエバポレータ１２の空気直下
流側部位には、エバポレータ１２を通過した直後の空気
温度を検出するエバポレータ吹出空気温度センサ２３が
配設されている。

【００１２】エバポレータ１２の空気下流側部位にはヒ
ータコア１３が配設されている。このヒータコア１３
は、図示しない配管を介して流れてくるエンジン冷却水
を熱源として空気を加熱する熱交換器である。またヒー
タコア１３への前記エンジン冷却水の流入は、前記配管
途中に設けられた図示しないウォータバルブの開閉によ
って断続される。またヒータコア１３の放熱部分である
フィンの一部分には、エンジン冷却水温度を検出するた
めの図示しない水温センサが設けられている。

【００１３】ヒータコア１３の空気上流側部位には、エ
バポレータ１２によって冷却除湿された空気がヒータコ
ア１３を通る割合とヒータコア１３をバイパスする割合
とを調節するエアミックスダンパ２１が配設されてい
る。また、エアミックスダンパ２１はエアミックスサ−
ボモ−タ１４によって駆動される。

【００１４】通風ダクト２０の空気最下流側部位には、
車室内乗員の上半身へ向かって主に冷風を吹き出すため
のフェイス吹出口１５、乗員の足元へ向かって主に温風
を吹き出すためのフット吹出口１６、およびフロントガ
ラスへ向かって主に温風を吹き出すための図示しないデ
フロスタ吹出口が形成されている。そしてこれらフェイ
ス吹出口１５、フット吹出口１６、およびデフロスタ吹
出口の開閉は、吹出口切替ダンパ１７等によって行われ
る。また、吹出口切替ダンパ１７は吹出口切替サ−ボモ
−タ１８によって駆動される。

【００１５】ＥＣＵ７には、車室内温度を検出する内気
温度センサ１、外気温度を検出する外気温度センサ２、
車室内へ入り込んでくる日射量を検出する日射センサ
３、車室内温度を乗員が手動で設定するための温度設定
器１０、ブロワモータ１１に印加する電圧を繰り返し変
動させるためのゆらぎスイッチ２２、およびエバポレー
タ吹出空気温度センサ２３からの信号がそれぞれ入力さ
れる。そしてこれらの入力信号に基づいて所定の演算が
行われ、この演算結果に基づいて内外気サ−ボモ−タ
５、ブロワコントローラ４、エアミックスサ−ボモ−タ
１４、吹出口切替サ−ボモ−タ１８、および図示しない
ウォータバルブへ制御信号が出力される。尚、この実施
例ではゆらぎスイッチ２２にてゆらぎ信号発生手段を構
成している。

【００１６】次に、ブロワ１９の駆動制御系の構成につ
いて図３を用いて説明する。ＥＣＵ７は上記演算処理結
果の通りにブロワ１９に印加する電圧をフィードバック
制御するために、端子４にてブロワ電圧ＶＭを検出して
いる。またＥＣＵ７は端子３からブロワコントローラ４
へ制御入力を与えて出力電圧ＢＬＷを制御する。端子２
はブロワモータ１１をバッテリー電圧（＋Ｂ）で駆動さ
せるためにブロワコントローラ４の出力ターミナルを短
絡するバイパスリレー４ａを駆動する端子１あり、端子
１はブロワモータ１１に電源を供給するためのメインリ
レー４ｂを駆動する端子である。また４ｃはパワートラ
ンジスタ、４ｄは温度ヒューズである。

【００１７】次にゆらぎスイッチ２２について図４を用
いて説明する。ゆらぎスイッチ２２は図４に示すように
スイッチ２２ａと２２ｂとで構成されている。ここでス
イッチ２２ａを押すと、スイッチ２２ａからＥＣＵ７に
ゆらぎ信号が出力され、これを受けたＥＣＵ７はブロワ
モータに印加される電圧が繰り返し変動するようにブロ
ワコントローラ４を制御する。これによって、安静効果
のある風量ゆらぎが実現される。またスイッチ２２ｂを
押すと、スイッチ２２ｂからＥＣＵ７にゆらぎ信号が出
力され、これを受けたＥＣＵ７はブロワモータに印加さ
れる電圧が繰り返し変動するようにブロワコントローラ
４を制御する。これによって、覚醒効果のある風量ゆら
ぎが実現される。

【００１８】次にこの実施例の作動を図５に従って説明
する。ここで図５はＥＣＵ７内のマイクロコンピュータ
の制御処理を示したフローチャートである。先ずステッ
プ１１０にて、内気温度センサ１からの内気温度（Ｔ
Ｒ）、外気温度センサ２からの外気温度（ＴＡＭ）、日
射センサ３からの日射量（ＴＳ）、エバポレータ吹出空
気温度センサ２３からのエバポレータ吹出空気温度（Ｔ
Ｅ）、図示しない水温センサからのエンジン冷却水温
（ＴＷ）、温度設定器１０からの車室内設定温度（ＴＳ
ＥＴ）、およびゆらぎスイッチ２２からの信号をそれぞ
れ読み込む。

【００１９】次にステップ１２０にて下記数式１に従い
車室内への目標吹出空気温度（ＴＡＯ）を演算する。

【００２０】

【数１】ＴＡＯ＝ＫＳＥＴ×ＴＳＥＴ−ＫＲ×ＴＲ−Ｋ
ＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ （ＫＳＥＴ、ＫＲ、ＫＡＭ、およびＫＳは係数であり、
Ｃは定数である） 次にステップ１３０では、車室内への吹出空気温度がス
テップ１２０にて求めたＴＡＯとなるべく、エアミック
スダンパ２１の目標開度（ＳＷ）を下記数式２に従って
演算する。

【００２１】

【数２】ＳＷ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）×１００／（ＴＷ−Ｔ
Ｅ） （％） 次にステップ１４０では、図６に示す相関関係から決定
されるブロワ電圧か、または乗員がマニュアルでブロワ
風量を設定するための図示しない風量設定器によって決
定されたブロワ電圧から、基準ブロワ電圧Ｖ１を決定す
る。なお、前記相関関係は前記マイクロコンピュータ内
のＲＯＭに記憶されている。

【００２２】次にステップ１５０では、ステップ１２０
にて求めたＴＡＯに応じた吹出モードを、図７に示す相
関関係から決定される吹出モードか、あるいは図示しな
い吹出モード設定スイッチによって設定される吹出モー
ドから、吹出モードを決定する。なお、この相関関係は
前記マイクロコンピュータ内のＲＯＭに記憶されてい
る。

【００２３】次にステップ１６０では、ゆらぎスイッチ
２２（図２）がオンされているか否かを判定する。ゆら
ぎスイッチ２２がオンされていない（ＮＯ）場合、ステ
ップ１７０にて、ブロワコントローラ４へ出力する最終
的なブロワ電圧Ｖをステップ１４０にて求めたブロワ電
圧Ｖ１に決定する。

【００２４】ステップ１６０にてゆらぎスイッチ２２が
オンされている（ＹＥＳ）と判定された場合は、ステッ
プ１８０にてフラグｆの状態を判定する。ここでフラグ
ｆは、車室内乗員に安静感を与える風量ゆらぎを行うべ
きかあるいは覚醒感を与える風量ゆらぎを行うべきかを
示すフラグであり、具体的にはゆらぎスイッチ２２（図
４）のうちスイッチ２２ａが押されたときにｆ＝０に設
定され、スイッチ２２ｂが押されたときにｆ＝１が設定
される。

【００２５】ステップ１８０にてｆ＝１（ＹＥＳ）と判
定された場合は、ステップ１９０にて、ブロワコントロ
ーラ４へ出力する最終的なブロワ電圧Ｖを、ステップ１
４０にて求めたブロワ電圧Ｖ１に図１（ａ）に示すゆら
ぎ成分（ΔＶ１）を加えた値に決定する。またステップ
１８０にてｆ＝０（ＮＯ）と判定された場合は、ステッ
プ２００にて、ブロワコントローラ４へ出力する最終的
なブロワ電圧Ｖを、ステップ１４０にて求めたブロワ電
圧Ｖ１に図１（ｂ）に示すゆらぎ成分（ΔＶ２）を加え
た値に決定する。

【００２６】上記図１（ａ）に示す特性は車室内乗員に
覚醒感を与えるための覚醒特性で、同じ形の三角波がラ
ンダムに発生するように作られている。つまり三角波が
発生していない時間（Ｔ2 ）がランダムに変わるように
作られている。この特性はマイクロコンピュータ内のＲ
ＯＭに記憶されている。

【００２７】図１（ｂ）に示す特性は車室内乗員に安静
感を与えるための安静特性で、同じ形の台形波がランダ
ムに発生するように作られている。この安静特性は、上
記覚醒特性の三角波の頂点の部分の時間Ｔ2 をαだけ長
くした特性である。

【００２８】つまり、ステップ１９０ではＴ1 ＝０とし
て図１（ａ）に示す覚醒特性を選択し、この特性に基づ
いて最終的なブロワ電圧を決定し、またステップ２００
ではＴ1 ＝αとして図１（ｂ）に示す安静特性を選択
し、この特性に基づいて最終的なブロワ電圧を決定す
る。尚、この実施例ではＲＯＭにて安静特性記憶手段お
よび覚醒特性記憶手段を構成している。

【００２９】そしてステップ２１０にて、エアミックス
ダンパ２１の開度がステップ１３０にて求めた開度（Ｓ
Ｗ）となるようにエアミックスサ−ボモ−タ１４へ制御
信号を出力する。

【００３０】次にステップ２２０にて、上記ステップ１
７０、ステップ１９０、ステップ２００にて決定された
ブロワ電圧Ｖをブロワコントローラ４へ印加するように
制御信号を出力する。

【００３１】次にステップ２３０にて、吹出モードがス
テップ１５０にて決定された吹出モードとなるように吹
出口切換サ−ボモ−タ１８へ制御信号を出力する。その
後リターンする。

【００３２】ここで、ゆらぎスイッチ２２（図４）のス
イッチ２２ｂを押して図１（ａ）に示す覚醒特性にて車
室内への送風制御を行ったときの、乗員顔部での風速の
周波数特性を図８に示す。またスイッチ２２ａを押して
図１（ｂ）に示す安静特性にて車室内への送風制御を行
ったときの、乗員顔部での風速の周波数特性を図９に示
す。

【００３３】図８および図９に示すように、特に乗員に
認知できる周波数成分である１０^-1〜２×１０^-2HZ（１
０秒〜５０秒周期の波）部分において、図８ではフラッ
トな部分が現れているのに対し図９では斜めになってい
るのがわかる。つまり、図１（ａ）に示す覚醒特性に基
づいて送風制御を行うことによって覚醒効果が現れ、図
１（ｂ）に示す安静特性に基づいて送風制御を行うこと
によって安静効果が現れる。

【００３４】以上述べたように、上記実施例では、ゆら
ぎスイッチ２２のうちスイッチ２２ａを押すことによっ
て車室内乗員に安静感を与えることができ、スイッチ２
２ｂを押すことによって車室内乗員に覚醒感を与えるこ
とができるので、例えば乗員がいらいらしているような
場合にはスイッチ２２ａを押すことによってそのいらい
らを解消することができ、また眠いと感じた場合にはス
イッチ２２ｂを押すことによってその眠気を解消するこ
とができる。

【００３５】また上記実施例では、覚醒特性および安静
特性を、時間Ｔ1 を０としたりαとすることによって簡
単に作ることができる。上記実施例においては、ゆらぎ
スイッチ２２をスイッチ２２ａおよびスイッチ２２ｂと
に分け、それぞれのスイッチを押し分けることによって
安静感のあるゆらぎを実行したり覚醒感のあるゆらぎを
実行するようにしたが、ゆらぎスイッチ２２を２つのス
イッチに分けずに１つのスイッチで形成し、そのスイッ
チを一度押したら覚醒感のあるゆらぎの実行、もう一度
押したら安静感のあるゆらぎの実行、更にもう一度押し
たらゆらぎの停止を指令するようにしても良い。またシ
ーソースイッチのようなもので形成しても良い。

【００３６】また上記実施例では、ゆらぎ信号発生手段
をゆらぎスイッチ２２にて構成したが、例えば車室内温
度が安定状態になったら自動的にゆらぎを開始したり、
タイマを用いて所定時間経過したら自動的にゆらぎを開
始するようにしても良い。また、車速センサ等で車速を
検出し、その車速から図１０に従って渋滞状態か走行状
態かを判定し、渋滞状態であれば安静感のあるゆらぎを
実行し、走行状態であれば覚醒ゆらぎを実行するように
しても良い。つまりマイクロコンピュータにてゆらぎ信
号発生手段を構成しても良い。

【００３７】また上記実施例では本発明を車両用空調装
置として適用した例を説明したが、室内用空調装置、扇
風機等に適用しても良い。尚、この実施例ではステップ
１９０、ステップ２００、およびステップ２２０にて送
風制御手段を構成している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例における風量ゆらぎ成分を示す
特性であり、（ａ）は覚醒特性、（ｂ）は安静特性であ
る。

【図２】上記実施例の通風系および制御系を示す構成図
である。

【図３】上記実施例の送風駆動制御系の構成図である。

【図４】上記実施例のゆらぎスイッチの形状を示す外観
図である。

【図５】上記実施例のマイクロコンピュータの制御処理
の手順を示すフローチャートである。

【図６】上記実施例における目標吹出温度とブロワ電圧
との相関関係図である。

【図７】上記実施例における目標吹出温度と吹出モード
との相関関係図である。

【図８】図１（ａ）に示す覚醒特性にて送風制御した場
合の、乗員顔部での風速の周波数特性図である。

【図９】図１（ｂ）に示す覚醒特性にて送風制御した場
合の、乗員顔部での風速の周波数特性図である。

【図１０】他の実施例における車速とゆらぎモードとの
相関関係図である。

【符号の説明】

４ 送風制御手段としてのブロワコントローラ １１ 送風手段としてのブロワモータ １９ 送風手段としてのブロワ ２０ 通風路としての通風ダクト ２２ ゆらぎ信号発生手段としてのゆらぎスイッチ ステップ１９０ 送風制御手段 ステップ２００ 送風制御手段 ステップ２２０ 送風制御手段

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 寒川 克彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内へ空気を導く通風路と、 前記通風路を介して室内へ空気を送風する送風手段と、 前記送風手段によって室内へ送風される空気を繰り返し
   変動させるゆらぎ信号を発生するゆらぎ信号発生手段
   と、 前記室内へ吹き出される空気量と時間との関係が室内空
   調運転者へ安静感を与える特性である安静特性を記憶し
   ている安静特性記憶手段と、 前記室内へ吹き出される空気量と時間との関係が室内空
   調運転者へ覚醒感を与える特性である覚醒特性を記憶し
   ている覚醒特性記憶手段と、 前記ゆらぎ信号を受けたときに、前記安静特性あるいは
   前記覚醒特性に基づいて室内への送風制御を行う送風制
   御手段とを備えることを特徴とする空調装置。