JPS61207205A - 車両用空気調和装置 - 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］ 本発明は車両用空気調和装置に関し、特に車両内外の空
気を適量導入して空気調和を実行する車両用空気調和装
置に関する。

［従来の技術］ 従来より車両用の空気調和装置にあっては、車両外の空
気（以下、外気という）を車両内に導入することによっ
て換気の目的を達成している。この換気を実行するもの
として従来は次のような装置が提案されている。

外気導入口及び内気導入口からそれぞれ導入される外気
、内気を、ダンパ等の作用によりその混合比率を変更す
るもの、すなわち空気調和を実行する空気量における外
気の占める割合を変更しつつ換気を行うのである。

このような装置が、各種車両に採用されており、車両の
居住性をより向上させているのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のごとき従来の空気調和装置も以下
のごとき問題点を有しており、未だに充分なものではな
かった。

従来のものは、外気導入量をＩＩＩ　ａｌｌすることが
不可能なのである。すなわち、空気調和装置の動作モー
ド、例えば急速冷房・暖房時あるいは通常の換気時等に
応じて空気調和装置の空気調和を実行する空気量が変更
されるが、そのときの空気量に対する外気の割合のみが
ダンパ等で制御されるのであり、外気導入量はその動作
モードに応じて広範囲に変動することになる。従って空
気量の多い時においては不必要な換気を実行するために
、例えば空気調和装置が外気を暖めているときには、そ
の暖房能力が不足して車両的温度を所望値まで上昇でき
なかったり、逆に空気量の少ない時には外気量が不足し
て車両内のタバコの煙等を排出することができず、空気
調和の目的そのものが達成できないのである。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、車両内の空
気を換気する外気の導入量を所望の値に制御することが
できる優れた車両用空気調和装置を提供することをその
目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は、
第１図の基本的構成に示すごとく、車両内空気及び車両
外空気を送Ｊ！ｌ装置Ｆにより作り出される送風圧力に
より導入する空気導入手段Ｃ１を有する車両用空気調和
装置において、前記空気導入手段Ｃ１内に導入される車
両内空気および／または車両外空気の空気量を制限する
空気量制限手段Ｃ２と、 前記空気導入手段Ｃ１の送風量に関連する要素を検出す
る送風量検出手段Ｃ３と、 該送風量検出手段Ｃ３の検出結果に応じて前記空気量制
限手段Ｃ２を制御する制御手段Ｃ４とを備えることを特
徴とする車両用空気調和装置をその要旨としている。

［作用］ 本発明における空気導入手段Ｃ１とは、外気、内気を空
気調和装置内に導入する作用をする。例えば従来同様に
、軸流式や遠心式等各種のファンを回転駆動することに
よって生じる該ファンの入口と出口との圧力差、送風圧
力によって取り込み操作が達成される。この送風圧力に
よって単位時間当たりにファンを通過、すなわち空気調
和装置に導入される空気量が決定されることとなる。

空気量制限手段Ｃ２とは、上記空気導入手段Ｃ１によっ
て導入される外気、内気の空気量を制限する。ここで制
限の対象としては、外気のみ、内気のみ、あるいは外気
と内気とを相対的にと３種の態様があるが、そのいずれ
でもよい。空気調和装置に導入され、空気調和処理が施
される絶対的な空気量は前記のごとく空気導入手段Ｃ１
によって発生される送風圧力によって一義的に決定信れ
る。従って、空気量制限手段Ｃ２では絶対量を制限する
程精度の高いものでなくともよく外気と内気との相対的
割合を変更可能であれば充分なのである。

送風量検出手段Ｃ３とは、上記説明か゛ら明らかなごと
く空気調和装置に導入される絶対空気量を検出するもの
である。よって、例えばファンの出入口での圧力差、送
風圧力を検出するもの、あるいはファンの入口は大気圧
であるとの推定の下に出口での圧力のみを検出するもの
等で構成可能である。また、ファンの回転数、消費電力
等から送風圧力等を類推する等の技術を利用すれば装置
の簡略化に都合が良い。

制御手段Ｃ４は、前記送７１！検出手段Ｃ３の検出結果
に応じて前記空気量制限手段Ｃ２を制御するものである
。詳述したごとく、送風量検出手段Ｃ３により空気調和
装置に導入する絶対空気量を検出可能であり、空気Ｉ制
限手段Ｃ２により該絶対空気量に占める外気の割合を変
更することが可能である。従って、制御手段Ｃ４によっ
て適宜空気量制限手段Ｃ２を制御すれば外気導入量を所
望の値とすることができるのである。

以下、上記した本発明の車両用空気調和装置を具体的に
説明するために実施例を挙げて詳述する。

［実施例］ 第２図は実施例の車両用空気調和装置を搭載したバスの
概略的な透視図であり、図の二点鎖線はバスの車体１及
び最後部の座席シート３を示している。

図の実線が車両用空気調和装置の主要な機能部分を表わ
している。最後部座席シート３の後方でリヤウィンドウ
下部の後方視野を妨げない場所には、後゛に詳説する空
気調和ユニツ１−（以下、Ａ／Ｃユニットという）１０
が配置される。このＡ／Ｃユニット１０によって空気流
が作り出されるのであり、その空気流の基の１つである
外気は、車体１の漬方上部の左右に開口された外気導入
孔１２ｈ１ら吸入され、外気導入管１４を通ってＡ／Ｃ
ユニット１０へ導かれている。ここで、外気導入孔１２
は車両走行動圧（ラム圧）の影響を回避すべく車体１の
左右両側面に開口している。また、Ａ／Ｃユニット１０
で適度な空気調和処理が施された空気は外気導入管１４
の取り付は口よりやや前方に設けられた送風孔から送風
され、送風方向を切替える切替ダクト１６を介して車両
の長手方向に直線的に延びた床上ダクト１８あるいは天
井ダクト２０へ送風される。

また、２２は車両駆動用の内燃機関に直結されるプーリ
で、ベルト２４を介して２つのコンプレッサ２６を同時
に駆動する。車両の床下にはその他の空気調和装置であ
るコンデンサ２８等が備えられ、冷媒等の熱交換を実行
し、排気は路面へ向けてなされる。

上記空気調和装置の制御系は、車両の運転座席近傍に集
中配置され、運転者の操作により、および各種のセンサ
、例えば内気温センサ、外気温センサ等の出力信号によ
り前記コンプレッサ２６や切替ダクト１６の制御を実行
している。

第３図がＡ／Ｃユニット１０を取り出したところを示す
概略図である。外気導入管１４から導入される外気及び
後述するごとく導入される内気は、Ａ／Ｃユニット１０
の漬方の空気導入部にて混合された後に前方にあるヒー
タ・コア、エバポレータ・コアを通過して所望の気温と
され、切替ダクトを介して床上ダクト１８又は天井ダク
ト２０へ送られるのである。この空気の流れを示すため
にＡ／Ｃユニット１０のＡＡ端面図を第４図に示す。

図にはＡ／Ｃユニット１０の設置位ｉｉ−がより明確と
なるように車両の最後部座席３及び車両のリヤウィンド
ＲＷを二点鎖線で示している。図のようにＡ／Ｃユニッ
ト１０はカバー３０によって保護されると同時に、該カ
バー３０が車両の床面に対して開口しており床面付近の
内気の導入路を構成している。３２は送風機で、空気導
入部３４に外気及び内気を導入混合してエバポレータ・
コア３６、ヒータ・コア３８を通過させ、空気調和処理
した後に両端に存する切替ダクト１６へ送風する。

このエバポレータ・コア、ヒータ・コア３８に選択的に
冷媒や温水等が流入され、ここを通過する空気導入部３
４内の空気に所望の空気調和処理を実行するのである。

また、４０はフィルタで内気の除塵を実行する。４２は
内気１ｍｌ整ダンパで、図中に表示した矢印方向に適宜
回動じてフィルタ４２を通過した内気の空気導入部３４
への流量を制限する。送風ｌ１１３２はモータ３２ａに
よって駆動されるシロッコファンを用いており、車両の
幅方向に等間隔で８ｆｉＡ連設されており、運転すると
きの回転数を可変とすることで送風能力を切替えている
。

この内気１ｕｌｌ整ダンパ４２及び送風８１３２の関係
の詳細を第５図に示す。図はＡ／Ｃユニット１０をリヤ
ウィンド側から透視したものの中央部から右側のみを示
したものである。図のように、送風機３２は片側に４個
連設され、内気調整ダンパ４２を通る内気及び外気導入
管１４を通る外気を空気導入部３４に導き、エバポレー
タ・コア３６、ヒータ・コア３８が存する空気調和処理
のために仕切られた室へ連通路４５を介して送り出し、
空気調和処１！！終了後には切替ダクト１６を介して冷
房時には上方の天井ダクト２０へ、暖房時には下方の床
上ダクト１８へ送風する。

以上、詳述した構成の空気調和装置を運転者等が操作す
ると、送風！１１３２の運転回転数が自動的に決定され
るとともに、内気！！ＩＩダンパ４２がアクチュエータ
５０によって適宜回動され、空気導入部３４に流入する
内気量を調節する。

以下、この送風機３２と内気ｆｌＪ整ダンパ４２との動
作について説明する。

本実施例では空気調和処理のカロリーＩＩＩ罪として４
種類の送肩邑が選択可能であり、第６図の説明図に示す
ごとく送風１ａ３２の電力供給を切替えている。図は、
片方４個の送Ｊ［３２の電力供給を示しているが、残り
の４１１１も同じである。図示のＶｃｃが送風機３２７
図中の記号Ｍ）の電源ラインで、モードＭ１時には４個
全ての送風機３２にＶＣＣそのものが印加され、送風機
３２は高回転をする。モードＭ２では電力制限用抵抗が
１個送風機３２にシリーズに接続され、回転数が少し落
ちる。

モードＭ３では電源Ｖｃｃに２個の送風１１３２がシリ
ーズとなり、その回転数はモードＭ１時と比較して、は
ぼ半減することになる。更にモードＭ４では２個の送風
機３２及び２個の電力制限用抵抗Ｒが電源ＶＣＣにシリ
ーズとなり、その回転数は一層低く制御される。

第７図が上記モードＭ１〜Ｍ４の切替えを実行する電気
回路図である。電源Ｖｃｃの電力供給を受ける制御装置
７０が３つの接続点ａ、ｂ、ｃを有しており、運転者等
の操作に応じてそれらの接続点ａ、ｂ、ｃを選択的に接
地状態とし、リレーＲＬＢ１ないしＲＬＢＯを励磁する
のである。このリレーＲＬＢ１ないしＲＬＢＯのそれぞ
れのリレーの接点が送風機３２の電力供給路に配線され
ている。簡単のため、リレーの接点では励磁コイルと同
一符号を付しているが、図は全てのリレーが励磁されて
いないときの接点の状態を示している。

図より明らかなように接続点ａが接地され電１ｖｃｃに
よりリレーＲＬＢ１、ＲＬＢ６が励磁されてその接点が
作動するとモードＭ４の電力供給路（第６図参照）が形
成され、更に接続点すが接地されるとモードＭ２の電力
供給路が形成される。

これらの接続点の接地状態とモードの関係が第６図の下
欄に示される。

このように制御装置７０の動作によって送風機３２の回
転数、すなわち導入される空気逢が決定されるのである
が、制御装ｆｉ２７０は上記接続点ａ１ｂ、ｃの接地状
態に対応して、もう１つの制御対象を制御する。それが
、第７図に示す電動機５２であり、前記第５図において
示した内気１ｗ４整ダンパ４２を回動するアクチュエー
タ５０の駆動力源である。このアクチュエータ５０の構
造説明図を第８図に示す。第８図（イ）はＡ／Ｃユニッ
トの斜視図、（ロ）はそのダンパ４２とアクチュエータ
５０どの分解図を示す。図において、５４がアクチュエ
ータ５０の空気調和装置固定のためのアクチュエータ固
定用ブラケットであり、短辺にあ□る２対の係止孔５６
をビス止めして固定される。

このアクチュエータ固定用ブラケット５４の上面には３
個の電動機固定用ビス孔５８が穿設されており、電動機
固定用ブラケット６０番固着し、これによって電動機５
２は空気調和装置につり下げられる。また、電動１１１
５２の回転軸は公知のギヤから構成されるギヤボックス
６２の作用により作動レバー６４を矢印のごとく回動さ
せるべく接続される。この作動レバー６４の突起６４′
を長孔６６′に挿入する作動枠６６は作動レバー６４の
回動によってアクチュエータ固定用ブラケット５４に対
してその長辺方向に移動することが可能である。このよ
うに、アクチュエータ固定用ブラケット５４と、その下
部にあって長辺方向に移動する作動枠６６の側面には同
じ間隔で多数の嵌入孔５４ａ　、６６ａが形成されてお
り、それぞれに内気ＩＩ整ダンパ４２の側面に突出して
いる突起４２ａ　、４２ｂが回動自在に嵌入される。突
起４２ａは内気１ｗＡ整ダンパ４２の短辺中央部に１対
設けられ、一方がアクチュエータ固定用ブラケット５４
の嵌入孔５４ａに、他方が空気調和装置本体にそれぞれ
嵌入され、回動自在となる。また、突起４２ｂは内気＠
調整ダンパ４２のアクチュエータ５０側にのみ設けられ
、突起４２ａよりも下方で僅かにダンパ面より後方に取
り付けられている。

この突起４２ｂを前述の作動枠６６の嵌入孔６６ａに嵌
入すれば、作動枠６６の移動によって内気室調整ダンパ
４２は突起４２ａを軸として回動し、内気を空気調和装
置に導入する際の有効面積を変更することが可能となる
のである。なお、嵌入孔５４ａ　、６６ａの穿設の１１
１隔は、内気室調整ダンパ４２の幅と同程度にされてい
るため、内気室調整ダンパ４２が完全に横を向くように
作動すると、有効面積は「０」　（以下、開孔率Ｏ％と
いう）に、また完全に縦を向くように作動すると有効面
積を最大限に（以下、開孔率１００％という）と調整す
ることができ、開孔率Ｏ％〜１００％まで自在に変更で
きる。なお、第７図に示す可変抵抗５３は、ギヤボック
ス６２内に設けられているポジションセンサであり、上
記の開孔率が現在どれほどに制御されているかを制御装
置７０に出力するものである。これにより制御装置７０
はポジションセンサ５３の出力と比較しつつ電動機５２
を駆動し所望の開孔率を実現できるのである。

この制御装置７０が前述のごと（送風機３２の動作を制
御して空気導入量を決定するのであるが、そのときは笥
＃１機５２を駆動して開孔率を第９図のように変更する
。図は各モード毎に開孔率と換気１１（外気の導入機）
との関係を示したものである。本実施例では換気量を常
に、すなわちどのようなモードで空気調和装置が作動中
であっても一定に保つべく開孔率を変更する。モードＭ
１時には開孔率１００％、モードＭ２時に３０％、モー
ドＭ３時に１５％、モードＭ４時に５％にすることで換
気量は常時６００　ｒｒｒ／ｈに保たれているのである
。

すなわち、本実施例の空気調和装置によれば、空気調和
処理に応じてｔ８理する空気量が自動的に選択されると
同時に、該空気量に応じて開孔率がｉ、ＩＩ　ｔｉｎさ
れて常に外気導入量、すなわち換気量が６００　ｒｒｒ
／ｈに保たれるのである。

従って車両内の空気は常時最適の換気の実行により快適
さが維持されることになる。また、換気量が常に一定で
あることは、エバポレータ・コア３６やヒータ・コア３
８の備えるべきカロリーとして予めどれだけの値であれ
ば車両内め空気調和が可能であるかを設計段階で決定で
きるため、空気調和装置を製作するに当たり必要以上に
大きな容量を有するものとせずともよく、設計時間の短
縮や経済性からも好ましいのである。

［発明の効果］ 以上、実施例を挙げて詳述したごとく、本発明の車両用
空気調和装置は、 車両内空気及び車両外空気を送風装置により作り出され
る送風圧力により導入する空気導入手段を有する車両用
空気調和装置において、前記空気導入手段内に導入され
る車両内空気および／または車両外空気の空気量を制限
する空気量制限手段と、 前記空気導入手段の送風量に関連する要素を検出する送
風醋検出手段と、 該送風量検出手段の検出結果に応じて前記空気量制限手
段を制御する制御手段とを備えることを特徴とするもの
である。　　。

従って、車両内空気の換気量を空気調和装置の動作モー
ドや走行速度によらず制御手段の制御に応じて自在に変
更することが可能となるのである。

これにより、換気が不充分で車両内空気が汚染されたま
まの状態になることや、換気量が必要以上になされ車両
内気温の制御が不可能となる状態を回避することができ
、常に車両内は快適な空気調和処理がなされることとな
る。

また、換気量が所望に応じて変更できるので、空気調和
装置を設計する際のカロリー計算等も簡単になり、設計
、開発にも有効となる副次的効果をも秦する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の空気
調和装置が車両に搭載されたときの概略構造図、第３図
はそのＡ／Ｃユニット部分の詳細図、第４図はそのＡ／
Ｃユニット部分の端部口、第５図はそのＡ／Ｃユニット
部分の透視図、第６図はその送風機の動作モードと電力
供給回路及び制ｍ＋装置の動作の対応を示す説明図、第
７図はその送風機や制御装置の電気回路図、第８図（イ
）はＡ／Ｃユニットの斜視図、（Ｃ１）はそのダンパ４
２とアクチュエータ５０部分の分解図、第９図はその開
孔率と換気量との関係を動作モード毎に示したグラフで
ある。 １０・・・Ａ／Ｃユニット １２・・・外気導入管 ３２・・・送風機 ３６・・・エバポレータ・コア ３８・・・ヒータ・コア ４２・・・内気■調整ダンパ ５０・・・アクチュエータ ７０・・・制御装置 第１図 ｒ７ 図面その３ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両内空気及び車両外空気を送風装置により作り出さ
   れる送風圧力により導入する空気導入手段を有する車両
   用空気調和装置において、 前記空気導入手段内に導入される車両内空気および／ま
   たは車両外空気の空気量を制限する空気量制限手段と、 前記空気導入手段の送風量に関連する要素を検出する送
   風量検出手段と、 該送風量検出手段の検出結果に応じて前記空気量制限手
   段を制御する制御手段と を備えることを特徴とする車両用空気調和装置。