JP4187211B2

JP4187211B2 - 車両用換気装置

Info

Publication number: JP4187211B2
Application number: JP2004148534A
Authority: JP
Inventors: 慎一原; 裕照屋; 好弘関谷; 昭彦吉田; 正幸藤本; 啓樹永山; 雄一郎岡田; 宏昭原田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Valeo Thermal Systems Japan Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: JP2005206135A

Description

本発明は、駐車中に車内温度が上昇すると換気を行なう車両用換気装置に関し、特にインストルメンタルパネル（以下、インパネという）の内部空間の滞留空気を強制的に排気する車両用換気装置に関する。

夏季に自動車を停車しておくと、車内温度が７０℃以上にもなり、乗員に不快感を与えると共に、冷房に対して非常に大きなエネルギーを要している。一般にこれを駐車時の熱負荷と呼び、様々な対策が行なわれている。例えば、ガラスを熱線カットガラスにして、車内への熱の進入を防止し、或いは駐車中にブロワーにより換気を行い、熱を車外に排出するものなどの先行技術がある（例えば、特許文献１〜６を参照）。

しかし、上記公知技術は、ただ換気して外気を導入するというもので、効率良く、車内空気を追い出すというものではなかった。

また、換気技術として自動車のドアロックを解除したときに、窓が開き、エアコンのブロアを作動させるという技術もある（例えば特許文献７を参照。）。しかし、ドアロックの解除と共に窓が開くということ、エアコンのブロアを利用して風を吹き出すことは、搭乗者の乗り込み時には不自然で、不快感を与えるものであった。

さらにドアキーの挿入時から所定時間だけ換気する技術もある（例えば特許文献８を参照。）。しかし、ドアキーの挿入をしてから搭乗者が車内に入るまでの時間は非常に短時間であり、車内温度を低下させるまでには至らない。
特開平５−１４７４２６号公報特開平８−１１５２４号公報特公平３−３８１３４号公報特開平２−２５６５１０号公報特開昭６１−１４３２１１号公報実開昭５８−２２３０８号公報特開平５−２８６３５１号公報特開平５７−３３０１１号公報

本発明者らは、車内の熱の分布を調査した結果、フロントガラス近傍や室内天井部近傍が６４℃程度であったのに対して、インパネ天板は直射日光を受けやすく、しかもインパネ部には構成部品が多いためそれらの構成部品が加熱されて高温になるため、インパネ部は９０℃を超える場合もあることが判明した。これらの構成部品は熱容量が比較的大きなものがあり、一旦加熱されると冷却され難い。そして、インパネ内部空間の空気は滞留しているため熱伝導を受けやすく、非常に高温となる。本発明は、このインパネ内部空間の滞留空気を強制的に車外に排気することで、インパネ内部の温度を下げ、それによりインパネ表面の温度を下げ、ひいては車内への放熱熱エネルギーを低減することを目的とする。この際、インパネ内部空間の滞留空気を効率良く車外に排出できれば、車内温度の低下に効果的である。そこで空調装置のインテーク部に換気ブロアの吐出口を接続することでインパネの熱を効率的に排出する車両用換気装置を提供することを目的とする。特に、駐車中に日射による車内温度の上昇を防止するため、駐車中に車内温度が上昇すると換気を行なう車両用換気装置を提供することを目的とする。

さらに、車内温度が高い車両に搭乗者が乗り込む際に、搭乗の所定時間前に本発明の車両用換気装置を作動させることで車内温度を下げて、搭乗者に不快感を与えない車両用換気装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、インパネ内部空間の滞留空気を強制排気する本発明に係る車両用換気装置は、車外空気吸入口に連通している外気導入流路と、車内空気吸入口と、内外気導入の切換えを行なうインテークドアとを有する内外気切換え箱と、該内外気切換え箱から車内の吹出口に向かって空気流れを形成する通気流路と、該通気流路に設けられ、前記空気流れを形成する空調ブロアと、車両のインストルメンタルパネルの内部空間に配置され、かつ、吸込口が該インストルメンタルパネル側に向けられると共にインストルメンタルパネルの内壁面の近くに配置された換気ブロアと、一端が前記換気ブロアの吐出口に連通しており、且つ他端が前記外気導入流路に連通している換気流路と、該換気流路に設けられた開閉ダンパと、を備え、さらに、エンジン制御装置からエンジン作動・停止情報を入力し、内気センサから車内温度情報を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、バッテリ電圧情報を入力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段を備え、該制御手段は、エンジンが停止状態であるとの情報、車内温度が所定温度以上であるとの情報及びバッテリ電圧が所定値以上であるとの情報が入力されたときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することを特徴とする。インパネ内部の滞留空気が高温になることを着目し、この空気を優先的に車外に強制排気する装置である。インパネ内部、ひいては車内温度を効果的に低下させることができると共に、空調装置の外気導入部を排気口として兼用させることで特別な換気用の穴を開ける必要もない。また、最も高温になる箇所（インストルメンタルパネルの内壁面の近く）の空気を優先的に車外に強制排気するものである。そして、駐車中に車内温度が上昇すると換気を行ない、駐車中に日射による車内温度の上昇を防止することができる。

ここで、前記換気ブロアの吸込口は、前記インストルメンタルパネルのうち日射を受ける部分に向けられていることが好ましい。もっとも高温になる箇所の空気を優先的に車外に強制排気するものである。

さらに、前記換気ブロアの吸込口と前記インストルメンタルパネルの内壁面との間に通気抵抗物を介在させない位置に該吸入口を配置することがより好ましい。吸入抵抗を低減し、インパネ内部の滞留空気を隅々まで吸引して排気させることができる。

また本発明に係る車両用換気装置では、一端を前記換気ブロアの吸込口に接続し且つ他端の開口部を前記インストルメンタルパネルの内壁面の近くに配置した換気吸込ダクトを設けることが好ましい。スペースの問題から換気ブロアの吸込口をインストルメンタルパネルの内壁面の近くに配置できない場合に対応することができる。

本発明に係る車両用換気装置では、前記換気ブロアの吸込口、若しくは前記換気吸込ダクトの他端の開口部は、前記インストルメンタルパネルの内部空間の滞留空気を吸気する吸込口であることが好ましい。インストルメンタルパネルの内部空間の滞留空気は高温であるため、この空気を強制排気することでインパネ内部の温度を効果的に低下させる。

本発明に係る車両用換気装置は、車外空気吸入口に連通している外気導入流路と、車内空気吸入口と、内外気導入の切換えを行なうインテークドアとを有する内外気切換え箱と、該内外気切換え箱から車内の吹出口に向かって空気流れを形成する通気流路と、該通気流路に設けられ、前記空気流れを形成する空調ブロアと、車両のインストルメンタルパネルの内部空間に配置され、インストルメンタルパネルの天板下に配置されたデフダクトに吸込口が連通されている換気ブロアと、一端が前記換気ブロアの吐出口に連通しており、且つ他端が前記外気導入流路に連通している換気流路と、該換気流路に設けられた開閉ダンパと、を備え、さらに、エンジン制御装置からエンジン作動・停止情報を入力し、内気センサから車内温度情報を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、バッテリ電圧情報を入力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段を備え、該制御手段は、エンジンが停止状態であるとの情報、車内温度が所定温度以上であるとの情報及びバッテリ電圧が所定値以上であるとの情報が入力されたときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することを特徴とする。デフダクトは、インパネ天板の真下に配置されることが多いので、デフダクト内の滞留空気は高温となる。このデフダクト内の高温の滞留空気を強制排気することで、インパネ内の温度を効果的に低下させることができる。そして、駐車中に車内温度が上昇すると換気を行ない、駐車中に日射による車内温度の上昇を防止することができる。

さらに本発明に係る車両用換気装置では、前記制御手段は、エンジンが作動状態であるとの情報が入力されたときに、前記開閉ダンパの開閉手段へ閉の信号を出力することが好ましい。インテーク部の通気流路から換気ブロアの換気流路への逆流を防止し、空調作動時において、ＲＥＣモードでは外気の侵入を防止し、フレッシュモードでは内気の混入を防止することができる。

本発明に係る車両用換気装置では、ドアロック解除の信号を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段を設け、前記制御手段は、ドアロック解除の信号を入力したときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力する場合を含む。蓄熱した箇所を集中的に換気する本発明に係る車両用換気装置において、ドアロック解除と共に換気を稼動させることで、乗員が乗り込むまでの限られた時間内で車内温度の低減を図るものである。

ここで前記制御手段は、ドアロック解除時に前記車両用換気装置の稼動の可否を判断するために、車内温度と外気温度を比較参照することが好ましい。換気装置の稼動のタイミングを車内温度と車外温度の両方により判断することにより、中間期の暑いという現象にも対応することができる。

ここで前記制御手段は、前記車内温度が規定温度以上であるときに、前記車両用換気装置を稼動させることが好ましい。規定値Ｐを持たせたものである。

ここで前記制御手段は、車内温度と外気温度の差分温度を用いて、前記車両用換気装置の作動可否を判断することが好ましい。本制御を用いることで暖房時、中間温度時、暑熱時を問わず必要なときに換気が可能となる。暖房時においても車両内部が過冷却された場合なども換気により温度上昇が見込めること、暑熱時は必要時に効率的に稼動が可能であることなどが上げられる。特にここで示す差分温度Ｑに関しては、一般に２〜５℃が望ましいが特に限定はしない。

本発明に係る車両用換気装置では、前記制御手段は、前記車両用換気装置の稼動後、最大稼働時間が５分であることが好ましい。乗車前、後を問わず本制御及び装置においては最大効果が計られる時間が５分であることを規定したものである。

本発明に係る車両用換気装置では、エンジン制御装置からエンジン作動・停止情報を入力し、内気センサから車内温度情報を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段と、車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を入力し、該情報を前記制御手段へ出力する受信手段と、を設け、前記制御手段は、エンジンが停止状態であるとの情報及び車内温度が所定温度以上であるとの情報が入力され、且つ、前記受信手段から前記車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を入力したときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することが好ましい。車内温度が高い車両に搭乗者が乗り込む際に、搭乗の所定時間前に本発明の車両用換気装置を作動させ、車内温度を下げることができるので、搭乗者に不快感を与えない。

ここで本発明に係る車両用換気装置では、前記車両に搭乗者が近づいたことを示す情報は、スマートキー、リモートコントロールキー等の車両キーから発信される車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号であるか、或いは携帯電話、ＰＨＳ等の通信端末から発信される車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号である場合を含む。これらの情報（信号）は、車両から離れた状態のときに発信しうるので、搭乗前の換気時間を所定時間以上確保することができる。

さらに本発明に係る車両用換気装置では、前記受信手段は、前記搭乗者が前記車両に乗り込む１〜５分間前に、前記車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を受けることができる受信範囲を有することが好ましい。すなわち、搭乗者が車両に乗り込むまでの所要時間が１〜５分間となる距離圏において、車両に設けた受信手段と搭乗者が所持しているスマートキー、リモートコントロールキー、或いは携帯電話、ＰＨＳ等の通信端末との間で前記情報の受信・発信を可能とすることが好ましい。後述する実施例で示すように、本発明に係る車両用換気装置では、わずか１分間の換気により車内温度を低下させる効果がある。したがって、搭乗者が車両に乗り込む１〜５分間前から当該車両用換気装置を作動させることで、搭乗者の不快感を低減させることができる。

本発明により、インパネ内部に滞留する高温空気を強制的に車外に排気することで、インパネ内部の温度を下げ、それによりインパネ表面の温度を下げ、ひいては車内への放熱熱エネルギーを低減することができる。この際、インパネ内部に滞留する空気を効率良く車外に排出するので、車内温度の低下に効果的である。駐車中に車内温度が上昇すると、これを低下させることもできる。

以下、本発明について実施形態を示しながら詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。以下、図１から図７及び図９を参照しながら本実施形態に係る車両用換気装置について説明する。
（第１実施形態）

図１は本実施形態に係る車両用換気装置１００の一形態を示す概略図である。車両用換気装置１００は、インテーク部である内外気切換え箱１０と、内外気切換え箱１０から車内の吹出口（不図示）に向かって空気流れを形成する通気流路２ａ，２ｂ，２ｃを形成するケース１と、ケース１内に配置された空調ブロア１１と、車両のインパネ３の内部空間４に配置された換気ブロア１４と、換気ブロア１４の排気空気用のダクトである換気流路５と、換気流路５に設けられた開閉ダンパ６とを少なくとも備える。車両用換気装置１００は、さらにエバポレータ１３をケース１内に配置し、ＨＶＡＣを兼用している。また車内の吹出口（不図示）から吹き出す空気を浄化しておくために、図１に示すようにフィルタユニット１２を例えばケース１内の通気流路２ｂに配置しても良い。さらに、車両用換気装置１００は制御手段３０と、制御手段３０へ車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を出力する受信手段３６とを備える。

内外気切換え箱１０は、車外空気吸入口２０に連通している外気導入流路９と、車内空気吸入口８と、内外気導入の切換えを行なうインテークドア７とを有する。車外空気吸入口２０は、フレッシュモードのときに外気を取り込むための吸入口であり、取り込まれた外気は、外気導入流路９を介して内外気切換え箱１０の通気流路２ａに取り込まれる。車内空気吸入口８は、リサーキュレーション（ＲＥＣ）モードのときに車内の空気を内外気切換え箱１０の通気流路２ａに取り込む吸入口である。

通気流路２ａ，２ｂ，２ｃは、ケース１により形成される。通気流路２ａには、内外気切換え箱１０に取り込まれた空気が空調ブロア１１によって吸い込まれるときに空気流れ２１が形成される。通気流路２ｂには、空調ブロア１１によって空気流れ２２が形成される。通気流路２ｃには、エバポレータ１３を透過した冷却空気の空気流れ２３が形成される。

空調ブロア１１は、ケース１内の通気流路に設けられ、前述のように空気流れ２１，２２，２３を形成する。なお、図１ではブロアは、遠心式のシロッコファンを示したが、ターボファンであっても良く、さらに貫流式ブロアであっても良い。

フィルタユニット１２は空気を浄化するためのものであり、フィルタ面が覆われないようにフィルタ端部を固定するフィルタ枠に、集塵フィルタと脱臭フィルタとを組み合わせて組み込むことが好ましい。

エバポレータ１３は、空調の冷凍サイクルを構成する。冷凍サイクルは、少なくとも、気化状態の冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ（不図示）と、コンプレッサから吐出された冷媒を冷却し冷媒を凝縮するコンデンサ（不図示）と、コンデンサで凝縮した冷媒を絞り作用により気液混合体にする膨張弁（不図示）と、膨張弁で気液混合体となった冷媒の蒸発熱により空気を冷却除湿するエバポレータ１３とを備える。なお、空気流れ２３の下流には、ヒータコア（不図示）、エアミックスドア（不図示）が配置され、さらに下流には車内の吹出口として、ベント吹出し口（不図示）、サイドベント吹出し口（不図示）若しくはデフロスト吹出し口（不図示）、又はフット吹出し口（不図示）等の吹出し口が設けられる。

車両のインパネ３は、ファイヤーボードと運転席・助手席との間に、車両計器類、ＨＶＡＣユニット等の構成部品を配置したときに、これらを収容し、車室を仕切るものである。車両のインパネ３の天板部分は、フロントガラスを透過した直射日光を受けて加熱される。そして、インパネ３の内部空間４の滞留空気は高温となる。そして内部空間４内に配置された上記構成部品も加熱されることとなるが、これらは熱容量が大きいものが多く、一旦、加熱されると冷却されるまで時間がかかることとなる。

換気ブロア１４は、車両のインパネ３の内部空間４に配置され、インパネ３の内部空間４に滞留する高温空気を排気するために、吸込口１４ａをインパネ３側に向けるように配置することが好ましい。特に、換気ブロア１４の吸込口１４ａは、インパネ３のうち日射を受ける部分に向けられていることが望ましい。すなわち、インパネ３のうちフロントガラス側に近い部分で直射日光を受ける部分に向かって吸込口１４ａを向けることが良い。このようにすることで、インパネ３の内部空間４の滞留空気のうち、最も高温空気を優先的に強制排気できる。また、車両のインパネ３の内部空間４には、上記構成部品が配置されている。このような場合には、換気ブロア１４の吸込口１４ａは、インパネ３の内壁面、つまりインパネ天板の裏面の壁面との間に上記構成部品等の通気抵抗物を介在させない位置に、吸入口１４ａを配置すると良い。車両のインパネ３の内部空間４に余裕のスペースがあれば、インパネ３の内壁面の近くに換気ブロア１４の吸込口１４ａを配置しても良い。

ここで図２に示すように、車両用換気装置２００は、一端を換気ブロア１４の吸込口１４ａに接続し且つ他端の開口部２８をインパネ３の内壁面の近くに配置した換気吸込ダクト２９を設けても良い。図２は、換気吸込ダクトを設けた場合の車両用換気装置の一形態を示す概略図である。換気吸込ダクト２９を設けることで、スペースの問題から換気ブロアの吸込口をインストルメンタルパネルの内壁面の近くに配置できない場合に対応することができる。すなわち、車両用換気装置２００では、換気ブロアの吸込口１４ａ若しくは、換気吸込ダクト２９の開口部２９は、インパネ３の内部空間４の滞留空気を吸気する吸込口となる。

図１に示したように、換気ブロア１４の作動により、インパネ３の内部空間４に空気流れ２４が形成される。一方、換気ブロア１４の吐出口は、外気導入流路９と連通させるための換気流路５を設けている。さらに換気流路５には開閉ダンパ６を設けている。開閉ダンパ６とインテークドア７の開閉を制御することで、換気ブロア１４を作動させたときにインパネ内部に滞留する空気を強制的に車外に排気するための空気流れ２５，２６を形成する。そして、インパネ内部の温度を下げ、それによりインパネ表面の温度を下げ、ひいては車内への放熱熱エネルギーを低減することができる。熱容量が比較的大きなインパネ内部に配置された構成部品４５は空気流れ２４が形成されることで冷却される。

制御手段３０は、エンジン作動・停止情報をエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）３２から入力し、また内気センサ３１から車内温度情報を入力する。また制御手段３０は、換気ブロア１４のオン−オフを制御する作動手段３４へオン又はオフの信号を出力し、また開閉ダンパ６の開閉手段３３へ開又は閉の信号を出力する。さらに制御手段３０は、インテークドア７の内外気切替作動手段３５へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する。

受信手段３６は、車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を受ける受信機である。受信手段３６は、車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を入力すると共に、制御手段３０へ該情報を出力する。受信手段３６は、車両のドア、トランク、ダッシュボードなどいずれに設置しても良い。車両に搭乗者が近づいたことを示す情報とは、例えば、スマートキー、リモートコントロールキー等の車両キーから発信される車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号、或いは携帯電話、ＰＨＳ等の通信端末から発信される車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号がある。これらの車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号を、電波、赤外線等の媒体により伝達することで、遠隔から操作が可能である。遠隔操作可能範囲は、搭乗者が車両に乗り込む１〜５分間前に、受信手段３６が車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を受けることができる範囲であることが好ましい。例えば、車両を中心として半径８０ｍから４００ｍである。ただし、車両を中心として半径８０ｍ未満の範囲とすることを制限するものではない。車両のセキュリティと換気時間確保の観点から、ドアロック解除前に車両用換気装置を作動させるが好ましく、これを実現するためには搭乗者が近づいたことを示す情報として換気開始信号とすることがより好ましい。

なお、車両に発信機（不図示）を設置しても良い。車両キーや携帯電話、ＰＨＳ等の通信端末がその発信機から信号を受けて、当該信号を解析して所定の条件を満たしたときのみ、受信手段３６が車両キーや携帯電話、ＰＨＳ等の通信端末から発信された信号を受け付けるように登録手段、認証手段を設けても良い。

次に図３を参照しながら、車両用換気装置１００の使用方法について説明する。まず、通常の空調運転を行なう場合について説明する。図３は、車両用換気装置１００が空調装置として空調運転をしたときの空気流れを示す概念図である。開閉ダンパ６を閉とする。まず、インテークドア７をフレッシュモードとすると、空調ブロア１１が作動することにより、外気導入流路９は、車外空気吸入口２０から取り込んだ車外空気を換気流路５に逆流させることなく、空気流れ２７を形成する。そして通気流路２ａ内の空気流れ２１が形成される。また、インテークドア７をＲＥＣモードとすると、空調ブロア１１が作動することにより、車内空気吸入口８から車内空気が取り込まれて通気流路２ａで空気流れ２１が形成される。空調ブロア１１から吐出された空気流れ２２は、フィルタユニット１２で清浄化され、エバポレータ１３により冷却される。エバポレータ１３を通過した空気流れ２３は、その一部若しくは全部がヒータコア（不図示）で加熱され、車内の吹出口（不図示）から吹き出す。このように、ＨＶＡＣを備えた車両用換気装置１００によって、温度・湿度をコントロールされた空気が車内に吹き出して空調がなされる。

次に、駐車中に日射を受けて車内温度が上昇した場合に、車両用換気装置１００を用いて車内をクールダウンさせる換気運転を行なう場合について説明する。図４は、車両用換気装置１００が換気装置として換気運転をしたときの空気流れを示す概念図である。図５は本実施形態に係る車両用換気装置１００の作動を示すフローチャートである。エンジンＥＣＵ３２からエンジンの作動状態を判断し（ステップＳ１）、オフの場合は内気センサ３１の値で車内温度が４０℃以上であるか否かの判断を行なう（ステップＳ２）。車内温度が４０℃未満であるときは換気ブロア１４をオフ（ステップＳ８）としたままで、ステップＳ１に戻る。車内温度が４０℃以上である場合は、バッテリ電圧センサ（不図示）の示す車載バッテリの電圧が１２Ｖ以上であるか否かの判断を行なう（ステップＳ３）。車載バッテリの電圧が１２Ｖ未満の場合は、バッテリ上がりを防止するため換気ブロア１４をオフ（ステップＳ８）としたままで、ステップＳ１に戻る。一方、車載バッテリの電圧が１２Ｖ以上の場合は、ＨＶＡＣへ空気が流れることを防止するために、インテークドア７の内外気切替作動手段３５によりインテークドア７をＲＥＣモードとする（ステップＳ４）。また、開閉手段３３により開閉ダンパ６を開とする（ステップＳ５）。次に作動手段３４により換気ブロア１４のファンを回す（ステップＳ６）。換気ブロア１４が作動することにより、インパネ３の内部空間４に滞留している高温空気が空気流れ２４として換気ブロア１４の吸込口１４ａに向かって形成される。換気ブロア１４から吐出された空気は、換気流路５において空気流れ２５を形成し、外気導入流路９内に流れる。そして、インテークドア７がＲＥＣモードとなっているため、外気導入流路９内で空気流れ２６が形成され、車外空気吸入口２０から高温空気が排出される。次に車載バッテリの電圧が１１Ｖ未満であるか否かの判断を行なう（ステップＳ７）。車載バッテリの電圧が１１Ｖ未満の場合は、バッテリ上がりを防止するためファンをオフとする（ステップＳ８）。一方、車載バッテリの電圧が１１Ｖ以上の場合は、ステップ１に戻る。

エンジンオンとなった場合（ステップＳ１）、エアコンＥＣＵ（不図示）からのエアコン情報によりエアコンのオン-オフの判断を行なう（ステップＳ９）。エアコンがオンの場合には、作動手段３４により換気ブロア１４のファンをオフとする（ステップＳ１０）。また、開閉手段３３により開閉ダンパ６を閉とする（ステップＳ１１）。これにより、ＲＥＣモード又はフレッシュモードのいずれも可能な空調運転となる。開閉ダンパ６を閉とすることで、ＲＥＣモードのときに外気の侵入の防止がなされ、フレッシュモードのときは内気の混入を防止できる。そして、ステップＳ１に戻る。

図５のフローチャートでは、車内温度４０℃を基準として換気ブロアの作動を判断したが、これは例示であって、３５℃以上で任意に設定しても良い。また換気ブロア１４の作動手段３４は、例えば車内温度が４０以上５０℃未満の場合は風量を少（２０ｍ^３／ｈｒ）、５０℃以上６０℃未満の場合は風量を中（７０ｍ^３／ｈｒ）、７０℃以上の場合は風量を多（１００ｍ^３／ｈｒ）と、車内温度に比例して増やすようにファンの回転数を制御しても良い。また、図５では車載バッテリの電圧により、バッテリ上がりを防止するフローを示したが、換気ブロアをオンとした後、作動が所定時間を経過した後にオフとなるように制御しても良い。もちろん、ＯＮ／ＯＦＦの２段階の制御でも、本発明の範囲に相当する。例えば、５０℃以下ではＯＦＦ、５０℃以上になった時に換気ファンを作動させるようにしても良い。

ここで、図６に本実施形態に係る車両用換気装置を作動させたときの車内の空気流れの様子を示す。矢印は空気流れを示す。空調運転時は図６（ａ）に示すように、インパネ３の高温領域が重点的に冷やされることなく、車内全体を空気が循環し、平均的に車内が空調される。一方、駐車時の換気運転時は図６（ｂ）に示すように、インパネ３の内部空間４の高温の滞留空気を重点的に車外へ排出する。したがって、車内温度分布のもっとも高い領域であるインパネ３の内部空間４が重点的に冷やされ、駐車時の車内温度の上昇を抑制することができる。
（第２形態）

図７は本実施形態に係る車両用換気装置３００の一形態を示す概略図である。車両用換気装置３００は、車両用換気装置１００と類似の構成を有し、換気ブロア１４の吸込口１４ａがデフダクト４０に連通しているところが異なる。

デフダクト４０は、フロントガラス又は運転席と助手席のサイドガラスの曇り止めのために設けられた車内吹出し口の１つであるデフロスト４１及びサイドデフロスト４２へ空気を送るダクトである。デフダクト４０は、インパネ３の天板下に配置されることが多い。インパネ３の内部空間４のうちの多くが、デフダクト４０で占められる場合もある。したがって、インパネ３の天板部分がフロントガラスを透過した直射日光を受けて加熱されると、デフダクト４０内の滞留空気は高温となる。そして内部空間４内に配置された熱容量の大きい構成部品４５も加熱されることから、デフダクト４０内の滞留空気もインパネ３の内部空間４の滞留空気は同様に一旦、加熱されると冷却されるまで時間がかかることとなる。

車両用換気装置３００では、図７に示したように、換気ブロア１４の作動により、デフダクト４０内において吸込口１４ａに向かって空気流れ４３が形成される。これに伴って、デフロスト４１及びサイドデフロスト４２を通してインパネ３の天板上付近の高温空気が空気流れ４４を形成しながら吸込まれることとなる。すなわち、インパネ３の天板上付近の高温空気及びデフダクト４０内の高温の滞留空気が換気ブロア１４の作動により、吸込口１４ａに吸込まれる。一方、換気ブロア１４の吐出口は、第１形態と同様に外気導入流路９と連通させるための換気流路５を設けている。さらに換気流路５には開閉ダンパ６を設けている。開閉ダンパ６とインテークドア７の開閉を制御することで、換気ブロア１４を作動させたときにインパネ３の天板上付近の高温空気及びデフダクト４０内の高温の滞留空気を強制的に車外に排気するための空気流れ２５，２６を形成することができる。そして、インパネ内部の温度及びインパネ表面の温度を下げ、ひいては車内への放熱熱エネルギーを低減することができる。熱容量が比較的大きなインパネ内部に配置された構成部品４５は空気流れ４３が形成されることで冷却される。

車両用換気装置３００の使用方法は、車両用換気装置１００の場合と同様であり、開閉ダンパ６を閉とすることでＨＶＡＣによる空調運転が可能となる。開閉ダンパ６を開とすることで、換気運転となり、インパネ３の天板上付近の高温空気及びデフダクト４０内の高温の滞留空気を強制的に車外に排気することができる。また、図５で示したフローチャートを車両用換気装置３００に適用することで、駐車時の車内温度のクールダウンを行なうことができる。
（搭乗時の換気制御方法）

次に搭乗者が駐車中の車両に乗り込む際に、実施形態に係る車両用換気装置を作動させて車内温度を低下させる方法について説明する。図１、図２、或いは図７に示すいずれの車両用換気装置においても作動可能であるが、図１に示す車両用換気装置を例として説明する。また、図９に搭乗時の車両用換気装置の作動を説明するためのフローチャートを示す。まず、エンジンＥＣＵ３２からエンジンの作動状態を判断し（ステップＳ２１）、オフの場合は受信手段３６に、車両ドアロックキー解除信号又は換気開始信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ２２）。車両ドアロックキー解除信号又は換気開始信号を検知しなかった場合には、ステップＳ１に戻る。車両ドアロックキー解除信号又は換気開始信号を検知した場合には、内気センサ３１の値で車内温度が例えば４０℃以上であるか否かの判断を行なう（ステップＳ２３）。車内温度が４０℃未満であるときは換気ブロア１４をオフ（ステップＳ２８）としたままで、ステップＳ１に戻る。車内温度が４０℃以上である場合は、ＨＶＡＣへ空気が流れることを防止するために、インテークドア７の内外気切替作動手段３５によりインテークドア７をＲＥＣモードとする（ステップＳ２４）。また、開閉手段３３により開閉ダンパ６を開とする（ステップＳ２５）。次に作動手段３４により換気ブロア１４のファンを回す（ステップＳ２６）。換気ブロア１４が作動することにより、図１に示すようにインパネ３の内部空間４に滞留している高温空気が空気流れ２４として換気ブロア１４の吸込口１４ａに向かって形成される。換気ブロア１４から吐出された空気は、換気流路５において空気流れ２５を形成し、外気導入流路９内に流れる。そして、インテークドア７がＲＥＣモードとなっているため、外気導入流路９内で空気流れ２６が形成され、車外空気吸入口２０から高温空気が排出される。次に換気ブロア１４の作動時間が５分以下であるか、５分を越えたかの判断を行なう（ステップＳ２７）。作動時間が５分以下である場合、ステップＳ１に戻る。一方、作動時間が５分を越えた場合には換気ブロア１４をオフとする（ステップＳ２８）。そして、ステップＳ１に戻る。

エンジンオンとなった場合（ステップＳ２１）、エアコンＥＣＵ（不図示）からのエアコン情報によりエアコンのオン-オフの判断を行なう（ステップＳ２９）。エアコンがオンの場合には、作動手段３４により換気ブロア１４のファンをオフとする（ステップＳ３０）。また、開閉手段３３により開閉ダンパ６を閉とする（ステップＳ３１）。これにより、ＲＥＣモード又はフレッシュモードのいずれも可能な空調運転となる。開閉ダンパ６を閉とすることで、ＲＥＣモードのときに外気の侵入の防止がなされ、フレッシュモードのときは内気の混入を防止できる。そして、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ２７では換気ブロア１４の作動時間の判断を５分としたが、１〜５分の間で任意に設定しても良い。後述するように１分間程度の換気により車内温度を低下させることができる。さらに作動時間が５分程度であるため、バッテリへの負担が少ない。この換気では、車内頭部近傍の高温度の空気が足部などの低温部の空気と攪拌されて、人体の中で非常に敏感な部位である顔付近の温度を低下させることができる。しかもハンドルなどの表面温度も著しく低下し、乗車してすぐに快適に操作できる。さらにはやく冷房が効き始める。この作動状況について、搭乗者が車両外部からはわからないため、不快感を与えない。なお、車両ドアロックキー解除信号又は換気開始信号を検知し、換気装置を作動させる場合に、同時にドアの窓を開ける制御を行なっても良い。

図９において、受信手段３６に、車両ドアロックキー解除信号又は換気開始信号が入力されたか否かを判断した（ステップＳ２２）が、本ステップにおいては、単純にドアロック解除が為されたか否かを判断することとしても良い。すなわち、ドアロック解除が為されると換気装置を稼動させることとしても良い。

この場合、図９のステップＳ２３のように、車内温度が規定温度以上（図９の場合は４０℃以上）であれば換気装置を稼動させることとすることが好ましい。単純に規定値Pを持たせたものである。また、車内温度と外気温度を比較参照して、換気装置の稼動の有無を判定しても良い。稼動タイミングを車内温度と外気温度の両方により判定することで、中間期の暑いという現象にも対応できる。さらに、車内温度と外気温度の差分温度を用いて、換気装置の作動可否を判断することとしても良い。本制御を用いることで暖房時、中間温度時、暑熱時を問わず必要なときに換気が可能となる。暖房時においても車両内部が過冷却された場合なども換気により温度上昇が見込めること、暑熱時は必要時に効率的に稼動が可能であることなどが上げられる。特にここで示す差分温度Ｑに関しては、一般に２〜５℃が望ましいが特に限定はしない。

本発明に係る車両用換気装置では、前記制御手段は、前記車両用換気装置の稼動後、最大稼働時間が５分であることが好ましい。乗車前の５分だけでなく、乗車前、後を問わず、本制御及び装置においては最大効果が計られる時間が５分であることに対応させたものである。

（実施例１）
図７に示した車両用換気装置３００を使用して、車内温度の温度上昇の評価を行なった。換気ブロアは車内温度が４５℃以上となったときに作動させることとした。炎天下条件の風洞実験で換気ブロアの風量を５０ｍ^３／ｈｒとして、車内を換気した場合を実施例１とした。ここで、５０ｍ^３／ｈｒの換気量は、換気回数１０回／ｈｒに相当する。ここで換気回数とは単位時間当たりに室内の空気が置き換わる回数をいう。次に炎天下条件の風洞実験で換気ブロアの風量を０ｍ^３／ｈｒとして、車内を換気しなかった場合を比較例１とした。車内温度と経過時間との関係を図８に示した。図８を参照すると、経過時間１５０分のとき、実施例１は比較例１よりも約８℃低温である。したがって、換気ブロアを作動させてデフダクトの滞留空気並びにデフロストとサイドデフロストから吸引されるインパネ近傍空気を車外に強制排気することで、車内温度上昇を抑制することができる。なお、図１に示した車両用換気装置１００を使用しても同様の結果を得た。

（実施例２）
図７に示した車両用換気装置３００を使用して、車内温度のクールダウンの評価を行なった。気温３５℃、湿度７０％、日射０．８ｋＷ／ｍ^２、２時間放置の炎天下条件の風洞実験で換気ブロアの風量を５０ｍ^３／ｈｒとして、車内を換気によりクールダウンした場合を実施例２とした。図１０に車内温度の経時変化を示した。また、図１１にハンドル表面温度の経時変化を示した。図１０からわずか１分程度で車内温度が５５．３℃から５２．２℃となり、３.１℃低下することがわかった。さらに５分程度で車内温度が５５．３℃から５１．２℃となり、４.１℃低下することがわかった。また、図１１からわずか１分程度でハンドル表面温度が６８．８℃から６４．７℃となり、４.１℃低下することがわかった。さらに５分程度でハンドル表面温度が６８．８℃から６１．５℃となり、７.３℃低下することがわかった。なお、図１に示した車両用換気装置１００を使用しても同様の結果を得た。

本実施形態に係る車両用換気装置の一形態を示す概略図である。換気吸込ダクトを設けた場合の車両用換気装置の一形態を示す概略図である。本実施形態に係る車両用換気装置を空調装置として空調運転をしたときの空気流れを示す概念図である。本実施形態に係る車両用換気装置を換気装置として換気運転をしたときの空気流れを示す概念図である。本実施形態に係る車両用換気装置の作動を示すフローチャートである。本実施形態に係る車両用換気装置を作動させたときの車内の空気流れを示す概略図であって、（ａ）は空調運転時の空気流れ、（ｂ）は換気ブロア作動時の空気流れを示す。本実施形態に係る車両用換気装置の第２形態を示す概略図である。第２実施形態に係る車両用換気装置２００を使用して、車内温度の温度上昇の評価を行なったときの車内温度と経過時間との関係を示すグラフであり、換気ブロアの風量を５０ｍ^３／ｈｒとした場合（実施例１）と、換気ブロアの風量を０ｍ^３／ｈｒとした場合（比較例１）とを示す。搭乗時の車両用換気装置の作動の一例を示すフローチャートである。実施例２における車内温度の経時変化を示した。実施例２におけるハンドル表面温度の経時変化を示した。

符号の説明

１，ケース
２ａ，２ｂ，２ｃ，通気流路
３，インパネ
４，内部空間
５，換気流路
６，開閉ダンパ
７，インテークドア
８，車内空気吸入口
９，外気導入流路
１０，内外気切換え箱
１１，空調ブロア
１２，フィルタユニット
１３，エバポレータ
１４，換気ブロア
１４ａ，吸込口
２０，車外空気吸入口
２１，２２，２４，２５，２６，２７，４３，４４空気流れ
２８，開口部２８
２９，換気吸込ダクト
３０，制御手段
３１，内気センサ
３２，エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）
３３，開閉手段
３４，作動手段
３５，内外気切替作動手段
３６，受信手段
４０，デフダクト
４１，デフロスト
４２，サイドデフロスト
４５，構成部品
１００，２００，３００，車両用換気装置

Claims

車外空気吸入口に連通している外気導入流路と、車内空気吸入口と、内外気導入の切換えを行なうインテークドアとを有する内外気切換え箱と、該内外気切換え箱から車内の吹出口に向かって空気流れを形成する通気流路と、該通気流路に設けられ、前記空気流れを形成する空調ブロアと、車両のインストルメンタルパネルの内部空間に配置され、かつ、吸込口が該インストルメンタルパネル側に向けられると共にインストルメンタルパネルの内壁面の近くに配置された換気ブロアと、一端が前記換気ブロアの吐出口に連通しており、且つ他端が前記外気導入流路に連通している換気流路と、該換気流路に設けられた開閉ダンパと、を備え、さらに、エンジン制御装置からエンジン作動・停止情報を入力し、内気センサから車内温度情報を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、バッテリ電圧情報を入力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段を備え、該制御手段は、エンジンが停止状態であるとの情報、車内温度が所定温度以上であるとの情報及びバッテリ電圧が所定値以上であるとの情報が入力されたときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することを特徴とする車両用換気装置。
前記換気ブロアの吸込口は、前記インストルメンタルパネルのうち日射を受ける部分に向けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用換気装置。
前記換気ブロアの吸込口と前記インストルメンタルパネルの内壁面との間に通気抵抗物を介在させない位置に該吸入口を配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用換気装置。
一端を前記換気ブロアの吸込口に接続し且つ他端の開口部を前記インストルメンタルパネルの内壁面の近くに配置した換気吸込ダクトを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用換気装置。
前記換気ブロアの吸込口、若しくは前記換気吸込ダクトの他端の開口部は、前記インストルメンタルパネルの内部空間の滞留空気を吸気する吸込口であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の車両用換気装置。
車外空気吸入口に連通している外気導入流路と、車内空気吸入口と、内外気導入の切換えを行なうインテークドアとを有する内外気切換え箱と、該内外気切換え箱から車内の吹出口に向かって空気流れを形成する通気流路と、該通気流路に設けられ、前記空気流れを形成する空調ブロアと、車両のインストルメンタルパネルの内部空間に配置され、インストルメンタルパネルの天板下に配置されたデフダクトに吸込口が連通されている換気ブロアと、一端が前記換気ブロアの吐出口に連通しており、且つ他端が前記外気導入流路に連通している換気流路と、該換気流路に設けられた開閉ダンパと、を備え、さらに、エンジン制御装置からエンジン作動・停止情報を入力し、内気センサから車内温度情報を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、バッテリ電圧情報を入力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段を備え、該制御手段は、エンジンが停止状態であるとの情報、車内温度が所定温度以上であるとの情報及びバッテリ電圧が所定値以上であるとの情報が入力されたときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することを特徴とする車両用換気装置。
前記制御手段は、エンジンが作動状態であるとの情報が入力されたときに、前記開閉ダンパの開閉手段へ閉の信号を出力することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の車両用換気装置。
ドアロック解除の信号を入力し、前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段を設け、
前記制御手段は、ドアロック解除の信号を入力したときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の車両用換気装置。
前記制御手段は、ドアロック解除時に前記車両用換気装置の稼動の可否を判断するために、車内温度と外気温度を比較参照することを特徴とする請求項８記載の車両用換気装置。
前記制御手段は、前記車内温度が規定温度以上であるときに、前記車両用換気装置を稼動させることを特徴とする請求項８又は９記載の車両用換気装置。
前記制御手段は、車内温度と外気温度の差分温度を用いて、前記車両用換気装置の作動可否を判断することを特徴とする請求項８、９又は１０記載の車両用換気装置。
前記制御手段は、前記車両用換気装置の稼動後、最大稼働時間が５分であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１記載の車両用換気装置。
エンジン制御装置からエンジン作動・停止情報を入力し、
内気センサから車内温度情報を入力し、
前記換気ブロアの作動手段へオン又はオフの信号を出力し、
前記開閉ダンパの開閉手段へ開又は閉の信号を出力し、
且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号又は外気導入モードとする信号を出力する制御手段と、
車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を入力し、該情報を前記制御手段へ出力する受信手段と、を設け、
前記制御手段は、エンジンが停止状態であるとの情報及び車内温度が所定温度以上であるとの情報が入力され、且つ、前記受信手段から前記車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を入力したときに、前記換気ブロアの作動手段へオンの信号を出力し、前記開閉ダンパの開閉手段へ開の信号を出力し、且つ前記インテークドアの内外気切替作動手段へ内気導入モードとする信号を出力することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１又は１２記載の車両用換気装置。
前記車両に搭乗者が近づいたことを示す情報は、スマートキー、リモートコントロールキー等の車両キーから発信される車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号であるか、或いは携帯電話、ＰＨＳ等の通信端末から発信される車両ドアロックキー解除信号又は／及び換気開始信号であることを特徴とする請求項１３記載の車両用換気装置。
前記受信手段は、前記搭乗者が前記車両に乗り込む１〜５分間前に、前記車両に搭乗者が近づいたことを示す情報を受けることができる受信範囲を有することを特徴とする請求項１３又は１４記載の車両用換気装置。