JP2876778B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、車室内の空気を加湿する機能を含み構成
された車両用空調装置に関する。

［従来の技術］ 車両に搭載される空調装置にあっては、車室内外の温
度を検出し、その温度状態に応じて、車室に開口設定さ
れるベント吹出し口から、冷房風あるいは暖房風を吹出
すように構成される。この様な車室内空調制御を行った
場合、車室内温度が快適性に富む温度状態に制御される
と共に、車室内の除湿作用が行われ、車室内空気が乾燥
されるようになる。

この様にして車室内の湿度が著しく低下されたような
場合は、乗員にのど渇れ等が生じ、乗員にとって好まし
くない環境となる。したがって、とくに空調装置が設備
された車室内に、車室内空気を加湿する加湿器を設置す
ることが考えられている。

しかし、車室内に蒸気等の多量を霧を発生した場合に
は、とくに外気温度の低い冬場において窓ガラスが曇る
ようになり、運転環境に悪影響を与える。また、車室内
を均一に加湿しようとすると、その加湿量が増大し、加
湿器の大型化と共に、加湿のための水を貯蔵する水タン
クを大型化しなければならない。したがって、車室内を
効果的に加湿するための、車載に適する加湿手段が現状
では存在しない。

現在考えられている車載に適する加湿器では、加湿量
に制限があるため、車室内の湿度環境を改善し、のど渇
れの解消をするまでに至っていない。そして、実際に車
室内に加湿器を設置した場合であっても、乗員に対して
加湿効果は現れず、発生された加湿空気は車室内の空気
の流れに乗って、そのまま車外に放出される。したがっ
て、現実には加湿効果が無いに等しい。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、冷
房あるいは暖房の空調制御と共に、乗員に対する加湿効
果が充分に得られるようにして、車室内における居住環
境が確実に改善されるようにした車両用空調装置を提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る車両用空調装置は、乗員の顔の方向に
加湿空気を供給する加湿器を車室内に設定すると共に、
空調空気吹出し口に吹出し空気の制御機構を設定し、前
記加湿器にはその作動状態を検知する手段を設け、この
検知手段からの信号に基づき、前記空調空気吹出し口の
制御機構を制御して、加湿時には非加湿時より前記吹出
し口から前記乗員の顔の方向に向かう空気流を減少させ
るようにしているものである。

［作用］ この様に構成される車両用空調装置において、例えば
加湿器が作動されていない状態では、空調空気の吹出し
口からの空気流は、乗員の顔の方向に向けて設定されて
いる。そして、加湿器が作動され、加湿しているときに
は、例えば空調空気の吹出し口からの風の方向が、乗員
の顔の方向から変えられ、加湿器からの加湿空気が、乗
員の顔の方向に集中して供給されるようになる。したが
って、車室内の空気が乾燥した状態であっても、乗員に
対しては充分な湿度が与えられるようになり、のど渇れ
等の発生が確実に抑制されて、小容量の加湿器であって
も車室内の居住環境が効果的に改善されるようになる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図は概略的な構成を示すもので、車室内には加
湿手段11が設定され、この加湿手段から乗員に対して加
湿空気が供給されるようになっている。この場合、加湿
手段の加湿空気を吹出すノズルは乗員の顔の方向に向け
て設定され、この加湿手段で発生された加湿空気が、乗
員に対して効率的に作用するように構成されている。

この加湿手段11には、加湿空気を発生する動作状態を
検出する検出手段12が設けられる。

そして、この検出手段12で検出された、加湿手段11の
動作状態の検出信号は、エアコン吹出し風制御手段13に
対して制御指令信号として供給される。

この様な車両にあっては、通常の空調装置（エアコ
ン）が搭載されているもので、このエアコン装置の冷房
あるいは暖房の吹出し空気は、例えば車室の前方に開口
形成したベント（VENT）吹出し口から吹出され、例えば
このベント吹出し口から吹出された空調空気は、乗員の
顔の方向に向けて設定されている。この場合、ベント吹
出し口には、その吹出し方向を決定するグリルが形成さ
れているもので、動作状態検出手段12で加湿手段11の動
作状態が検出されたときに、ベント吹出し口に設定され
るグリルの方向を変化させ、乗員の顔の方向に向けられ
た空調空気の流れを減少させるようにする。この場合、
ベント吹出し口から吹出された空調空気は、例えば車両
の側面の窓ガラスの方向に向けられるようにして、加湿
空気によって発生される窓ガラスの曇りの発生を防止す
るようにすると効果的である。

第２図はこの様な空調装置の車室15内の状況を示して
いるもので、加湿器20は例えば側面の窓の所に、乗員16
の座席に近接した位置に設置し、この加湿器20の加湿空
気を放出するノズル201が、乗員16の顔の方向に向けて
設置されている。

この様な車両においては、前述したように冷房および
暖房のためのエアコン装置が搭載されているもので、こ
の車室15の前方のフロントパネル17の部分には、その中
央に位置してセンターベント吹出し口18が設定される。
また、その左右にはそれぞれサイドベント吹出し口191
および192が設定されている。この各ベント吹出し口1
8、191、192は、それぞれ乗員の操作によって、その吹
出し方向が可変することのできるものであるが、例えば
空調効果を高めるために、乗員の方向に向けて設定され
ている。

第３図はこの様に車両に搭載される空調装置の構成を
示すもので、冷房および暖房を行うエアコンシステム
は、ブロアアッセンブリ21を備える。このブロアアッセ
ンブリ21は、モータ211によって駆動されるブロア212、
車室外に通じる外気吸い込み口213、および車室内に通
じる内気吸い込み口214からなる空気吸い込み口部が設
けられ、外気吸い込み口213あるいは内気吸い込み口214
の一方を選択するインテークドア215が設定されてい
る。そして、ブロア212が駆動されたときに、インテー
クドア215で選択されて開口された吸い込み口から、空
気がダクト22に送り込まれるようにしている。

このダクトト22の上流側には、エバポレータ23が設定
されている。このエバポレータ23には、図示しない冷媒
圧縮機で圧縮された冷媒が供給され、通過される空気を
冷却するクーラユニットを構成する。また、このエバポ
レータ23の下流側には、ダクト22の空気通路の一部を塞
ぐようにしてヒータユニットを構成するヒータコア24が
設定されている。このヒータコア24には、例えばこの車
両に搭載されるエンジンの冷却水が循環され、エンジン
によって加熱された冷却水によって、このヒータコア24
部分を通過した空気を加熱するようになっている。

そして、ダクト22のヒータコア24が存在しない領域を
開閉するようにしてエアミックスダンパ25を設け、この
ダンパ25によってヒータコア24への空気の流入量、さら
にヒータコア24部を通過する空気の量が可変されるよう
にする。すなわち、このエアミックスダンパ25は、ヒー
タコア24で加熱された空気と、このヒータコア24を通過
することなくエバポレータ23で冷却された空気の量との
混合割合を調節するようになり、クーラユニット部およ
びヒータユニット部でそれぞれ冷却および加熱された空
気の混合割合に対応して、出力空気の温度が制御される
ようにしている。

この様にして温度調節された空調空気は、車室内に開
口設定されるセンターベント吹出し口18、左右のサイド
ベント吹出し口191および192に供給され、このそれぞれ
の吹出し口から車室内に空調空気として吹出される。ま
た、前面ガラスに対して設定されるセンタデフ（DEF）2
61、ガイドデフ（262および263から、切り替えダンパ27
の状態に対応して選択的に吹出され、さらに足元のフッ
ト（Foot）吹出し口28から切り替えダンパ29で選択して
吹出されるようになる。

ここで、センターベント吹出し口18、サイドベント吹
出し口191、192には、それぞれの吹出し方向を制御する
グリル311、321および322が設定されている。これらグ
リルは基本的に手動によってその吹出し方向が設定され
るように構成されているものであるが、とくに乗員の方
向に向けて設定されるようになるサイドベント吹出し口
191および192のグリル321および322は、それぞれモータ
331および332によって作動されるアクチュエータによっ
て、その方向が切り替え駆動されるようになっている。

このグリル321および322をそれぞれ駆動するモータ33
1および332は、加湿器20の動作状態を検出する制御回路
34からの指令によって制御される。そして、加湿器20が
動作状態に設定されたことが制御回路34で検出されたな
らば、サイドベント吹出し口191および192それぞれのグ
リル321および322の空気吹き出し方向が、それぞれ車両
の両側に設定される窓の方向に向けられるように、切り
替え駆動されるようにする。

また、制御回路34からの検出信号は、ブロアモータ21
1にも指令を与え、加湿器20が動作状態のときに、ブロ
ア212の回転速度を減じ、空調空気の吹出し量が減じら
れるようにしている。

第４図はこの様に構成される装置の、とくに制御回路
34における制御動作の流れを示している。この制御回路
34は加湿器20の動作状態を検出する機能を含むように、
例えばマイクロコンピュータによって構成され、とくに
詳細は図示していないが、車外温度、車室内温度等を検
出すると共に、車室内温度の設定手段の設定値との対応
でエアコン装置を制御し、車室内への吹出し温度を制御
する機能を含み構成されている。

まずステップ100で、例えば自動車のイグニッション
スイッチ等の操作に対応して制御動作が開始される。そ
して、ステップ101で加湿器20の動作状態を判別し、加
湿器20が動作状態（ON）の状態にあると判定されたとき
には、次のステップ102の処理に移行する。このステッ
プ102では、この自動車に搭載されているエアコン装置
（A/C）の作動モードを判定する。具体的には、エアコ
ン装置が作動状態にあって、このエアコンモードが“ハ
イレベル”で“ベント吹出し”であるか否かを判定す
る。

ここで、車室内に設定される加湿器20から、加湿空気
が出力されている場合について考察すると、加湿器で発
生された加湿空気が、エアコン装置から吹出される空調
空気によって乱されることなく、乗員の顔面部分に到達
させることによって、良好な加湿効果が得られる。例え
ば、車室に開口するベント吹出し口から、空調空気が強
い力で吹出されていると、加湿器20から発生された加湿
空気の流れが乱され、加湿空気が乗員の顔面部に到達し
ない。したがって、充分な加湿効果が得られない。ま
た、車室内の加湿が必要とされる季節は、主にエアコン
装置で暖房運転される冬場である。この様な暖房運転の
ときの作動モードは、主にフット吹出し口28から暖房空
気が吹出されるモードであり、定常状態においてハイレ
ベルモードでの作動が考えられる。

加湿器が動作される加湿時において問題となるのは、
この様なハイレベルモードにおいて、ベント吹出し口19
1、192から乗員の方向に向けられる送風である。加湿効
果を充分にするためには、ベント吹出し口191、192から
吹出される風量を低減すると共に、その吹出し方向が乗
員の方向に向けられないようにすることである。

このため、ステップ102でエアコンモードを判定する
もので、このモードが“ハイレベルモード”または“ベ
ントモード”であると判定されたときは、次のステップ
103に進んで、ブロアファン212を駆動するモータ211に
供給される電圧を低減する。そして、ブロアファン212
で発生される風量を下げる。

さらにステップ104において、グリル321および322の
空気吹出し方向を可変するアクチュエータ駆動用のモー
タ331および332に指令を与え、左右のサイドベント吹出
し口191および192から吹出される空気の方向を、乗員以
外の方向、例えば両側の窓の方向に向ける。また、とく
に駆動機構は図示していないが、センターベント吹出し
口18のグリル311の方向を、車室の中央方向に向ける。

ステップ101において加湿器が動作状態ではないと判
定されたときには、ステップ105に進んでエアコン装置
を通常運転状態に設定する。また、ステップ102でエア
コン装置が動作状態であっても、“ハイレベルモード”
または“ベントモード”ではないと判定されたときは、
ベント吹出し口からの送風が、加湿器20からの加湿空気
の流れにあまり影響しないものであるため、ステップ10
5に進んでエアコンの通常運転状態を継続させる。

この様な制御動作により加湿器20が動作状態のとき
は、空調用の吹出し空気流が、加湿器20からの加湿空気
の流れを乱さないようになるため、乗員に対して充分な
加湿効果を与えることができる。とくに、外気温度が低
い場合に問題となる窓ガラスの曇りが生じない程度の加
湿量で、乗員に対しての必要な加湿動作を実現すること
ができる。

ここで、ベント吹出し口に設定したグリルの方向制御
のみで、加湿空気の流れの乱れの発生を充分に低減する
ことができれば、ブロアファン212による空調風量の低
減制御は必要ない。また、室内空調に影響を及ぼす風量
制御を避けて、センタベント吹出し口18と、サイドベン
ト吹出し口191、192の風量割合を変化させるダンパ機構
を設定し、乗員の顔付近に与えられる空調用送風を低減
させるようにしてもよい。

また、エアコン制御との兼ね合いから室温が低い場合
（例えばウォームアップの初期）は、とくに窓ガラスに
曇りが発生し易い。この様な状況のときには、室温が特
定される設定温度に達するまで、加湿器が作動されない
ようにする条件を付加することによって、より効果的な
実効性の高い加湿制御が可能となる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る車両用空調装置によれ
ば、車室内に空調器を設置してこれを作動させた場合、
とくに乗員に対して効果的な加湿制御が行えるものであ
り、加湿容量を増大させることなく、エアコンの吹出し
空気に妨害されることなしに、乗員に加湿空気を供給で
きるようになる。したがって、車室内の湿度環境が効果
的に改善されるようになり、例えば冬場等の外気が低温
の状態において、窓ガラスの曇りの発生等も効果的に防
止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る車両用空調装置を説
明する概略的な構成図、第２図は車室内の状況を示す
図、第３図はこの空調装置の全体的な構成を説明する
図、第４図はこの空調装置の制御回路の動作の流れを説
明するフローチャートである。 11……加湿手段、12……加湿手段の動作検出手段、13…
…エアコンの風制御手段、16……乗員、18……センター
ベント吹出し口、191、192……サイドベント吹出し口、
20……加湿器、22……ダクト、23……エバポレータ、24
……ヒータコア、311、321、322……グリル、34……制
御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 3/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内に設定され、乗員の顔の方向に向け
   て加湿風が供給されるように加湿風吹出し口が設定され
   た加湿器と、 前記車室内に開口して設けられ、吹出し風の制御機構が
   設定された空調空気吹出し口と、 前記加湿器の動作状態を検知し、前記吹出し口の制御機
   構を制御する手段とを具備し、 前記加湿器による加湿時には、非加湿時より前記空調空
   気吹出し口から前記乗員の顔方向に向かう空気流が減少
   されるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。