JPH0664442A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調能力の低下を防止しながらも使用者に揺
らぎ感を与え、且つ使用者に揺らぎ感を与えるのに不要
な空調機器が一緒に揺らぐことを防止することを可能に
する。 【構成】 車室内へ空気を送る送風ダクト２と、この送
風ダクト２内に空気流を発生させるブロワ３と、送風ダ
クト２のヒータコア１６の下流側を流れる空気を加湿す
る加湿器４と、オートエアコン選択時にブロワ３の風量
制御、車室内の温度制御を入力信号に基づいて自動的に
コントロールする制御装置５とを備えている。そして、
制御装置５に弱揺らぎスイッチ３４のオン信号が入力さ
れた場合には、加湿器４を所定時間毎にオン、オフする
ことによって、ブロワ３により車室内に送られる空気の
加湿量を変化させて、ブロワ３の風量を変化させること
なく自動車の乗員に揺らぎ感を与える揺らぎモードを実
行するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用者に揺らぎ感を与
える揺らぎモードを行うようにした空気調和装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、運転者の催眠を防止する対策
の１つとして、送風機の印加電圧を交互に増減して風量
を変化させて運転者に揺らぎ感を与える揺らぎモードを
行うことにより、運転者の覚醒度を高めるようにした空
気調和装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の空気
調和装置において、例えば最大冷房運転時には、送風機
の風量を減らす方向でしか運転者に揺らぎ感を与えるこ
とができず、目標吹出温度（ＴＡＯ）より吹出口から吹
き出される空気の吹出温度が大きく上昇して冷房能力が
著しく低下してしまうという不具合があった。そこで、
揺らぎモード時に目標吹出温度も揺らがせることが考え
られるが、目標吹出温度を揺らがせると、運転者に揺ら
ぎ感を与えるのに不要な空調機器（内外気切替ダンパ、
吹出口切替ダンパ等）も一緒に揺らいでしまうという課
題があった。本発明は、空調能力の低下を防止しながら
も使用者に揺らぎ感を与え、且つ使用者に揺らぎ感を与
えるのに不要な空調機器が一緒に揺らぐことを防止する
空気調和装置の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、室内に空気を
送るための送風ダクトと、この送風ダクトを介して室内
へ空気を送る送風機と、この送風機により室内に送られ
る空気を加湿する加湿器と、使用者に揺らぎ感を与える
揺らぎモードを指示する指示手段を有し、この指示手段
により揺らぎモードが指示された際に、前記加湿器の加
湿量を繰り返し変化させる制御装置とを備えた技術手段
を採用した。

【０００５】

【作用】本発明は、指示手段によって揺らぎモードが指
示されると、加湿器の加湿量を繰り返し変化させること
により、送風機により送風ダクト内を流れる空気が加湿
器より発生する水分により冷却される度合が変化する。
このため、使用者に揺らぎ感が与えられるので、仮に最
大冷房運転時であっても空気調和装置の空調能力を低下
させることはない。

【０００６】

【実施例】つぎに、本発明の空気調和装置を図に示す一
実施例に基づいて説明する。 〔実施例の構成〕図１は本発明を用いた自動車用空気調
和装置を示した図である。自動車用空気調和装置１は、
オートエアコンであって、車室内に空気を送るための送
風ダクト２、この送風ダクト２内に車室内に向かう空気
流を発生させるブロワ３、送風ダクト２内を流れる空気
を加湿する加湿器４、および各空調機器を制御して室内
温度と風量を自動コントロールする制御装置５とを備え
る。

【０００７】送風ダクト２の内部には、内気導入口６か
ら導入した車室内空気（内気）または外気導入口７から
導入した車室外空気（外気）をデフ吹出口８、フェイス
吹出口９またはフット吹出口１０へ送る空気流路が形成
されている。送風ダクト２の上流側には、内気と外気と
を切り替える内外気切替ダンパ１１が設けられている。
また、送風ダクト２の下流側には、デフ吹出口８、フェ
イス吹出口９、フット吹出口１０をそれぞれ開閉するデ
フダンパ１２、フェイスダンパ１３、フットダンパ１４
が設けられている。

【０００８】そして、送風ダクト２内には、エバポレー
タ１５が設けられている。このエバポレータ１５は、送
風ダクト２内を流れる空気と冷媒とを熱交換させる冷凍
サイクルの冷媒蒸発器である。そのエバポレータ１５の
下流側には、ヒータコア１６が設けられている。このヒ
ータコア１６は、エバポレータ１５より吐出された空気
とエンジン冷却水とを熱交換させる熱交換器である。な
お、ヒータコア１６の前面には、ヒータコア１６を通過
する空気量とヒータコア１６を迂回する空気量とを調節
するエアミックスダンパ１７が設けられている。

【０００９】ブロワ３は、本発明の送風機であって、送
風ダクト２の上流側に収められ、ブロワモータ１８によ
り回転駆動される。そのブロワモータ１８は、ブロワコ
ントローラ１９より印加される印加電圧に応じて、ブロ
ワ３の回転数を連続的に変化させる。加湿器４は、送風
ダクト２のヒータコア１６の下流側に連結する連結ダク
ト２０に組み付けられ、例えば超音波式加湿器等が使用
され、印加電圧に応じて振動子を振動させることにより
発生した霧化粒子を送風ダクト２内を流れる空気に誘引
させて空気を加湿する。なお、加湿器４は、制御装置５
よりハイレベル（Ｈｉ）の電圧が印加されると加湿量が
多くなり、ローレベル（Ｌｏ）の電圧が印加されると加
湿量が少なくなる。

【００１０】制御装置５は、加湿器４と、ブロワコント
ローラ１９と、内外気切替ダンパ１１、デフダンパ１
２、フェイスダンパ１３、フットダンパ１４およびエア
ミックスダンパ１７を駆動するアクチュエータ２１〜２
５とを制御する。なお、制御装置５は、各種の入力信号
とインプットされたプログラムに基づいて各アクチュエ
ータを制御して車室内を空調するものである。そして、
制御装置５は、使用者に操作される温度設定器２６、オ
ートエアコンスイッチ２７、車室内の温度を検出する内
気センサ２８、外気温度を検出する外気センサ３０、日
射量を検出する日射センサ３１を備える。さらに、制御
装置５は、エバポレータ１５の下流の温度を検出するエ
バ後温度センサ３２、ヒータコア１６内に流入するエン
ジン冷却水の温度を検出する水温センサ３３を備える。
なお、制御装置５は、図２に示したように、それぞれ制
御装置へ自動車の乗員に揺らぎ感を与える揺らぎモード
を指示する指示手段としての弱揺らぎスイッチ３４、中
揺らぎスイッチ３５、強揺らぎスイッチ３６を備える。

【００１１】また、制御装置５は、目標吹出温度ＴＡＯ
を次の数式１によって算出する。

【数１】 ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −ＫR ・ＴＲ−ＫAM・ＴＡＭ−ＫS ・ＴＳ＋Ｃ なお、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｔset は温度設定器２
６の設定温度信号、ＫR は内気温度ゲイン、ＴＲは内気
センサ２８の温度信号、ＫAMは外気温度ゲイン、ＴＡＭ
は外気センサ３０の温度信号、ＫS は日射ゲイン、ＴＳ
は日射センサ３１の日射信号、Ｃは補正定数である。

【００１２】次に、制御装置５は、各揺らぎスイッチ３
４〜３６がオフ、あるいは強揺らぎスイッチ３６がオン
（揺らぎモード）のとき、エアミッスダンパ１７の目標
開度ＳＷを、次の数式２によって算出する。

【数２】 ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００ また、制御装置５は、弱揺らぎスイッチ３４がオン（揺
らぎモード）のとき、エアミッスダンパ１７の目標開度
ＳＷを、次の数式３によって算出する。

【数３】 ＳＷ＝｛（ＴＡＯ＋１−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００ そして、制御装置５は、中揺らぎスイッチ３５がオン
（揺らぎモード）のとき、エアミッスダンパ１７の目標
開度ＳＷを、次の数式４によって算出する。

【数４】 ＳＷ＝｛（ＴＡＯ＋２−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００ なお、ＴＥはエバ後温度センサ３２の温度信号、ＴＷは
水温センサ３３の温度信号である。そして、エアミック
スダンパ１７は、アクチュエータ２５によって、実際の
開度が目標開度ＳＷになるように制御される。

【００１３】次に、オートエアコンスイッチ２７のオン
時における内外気切替制御について説明する。内外気切
替ダンパ１１は、図３に示したように、目標吹出温度Ｔ
ＡＯにより決定される。そして、内外気切替ダンパ１１
は、アクチュエータ２１によって決定された内気モー
ド、外気モードとなるように駆動される。次に、オート
エアコンスイッチ２７のオン時における吹出口制御につ
いて説明する。フェイスダンパ１３とフットダンパ１４
は、図４に示したように、目標吹出温度ＴＡＯにより決
定される。そして、フェイスダンパ１３とフットダンパ
１４は、アクチュエータ２３、２４によって決定された
フットモード、バイレベルモード、フェイスモードとな
るように駆動される。

【００１４】次に、オートエアコンスイッチ２７のオン
時における風量制御について説明する。ブロワ３の風量
（ブロワモータ１８の印加電圧）は、エンジンの起動後
に水温センサ３３によって検出される水温の値が十分に
上昇した後に、図５に示したように、目標吹出温度ＴＡ
Ｏにより決定される。なお、ここで決定された電圧を、
基準電圧Ｖとする。そして、ブロワ３は、ブロワコント
ローラ１９を介して制御装置５によって制御される。つ
まり、制御装置５は、ブロワモータ１８の印加電圧を検
出して、ブロワコントローラ１９によるブロワモータ１
８への印加電圧を制御する。また、強揺らぎスイッチ３
６がオン（揺らぎモード）のとき、制御装置５は、図５
で決定された基準電圧Ｖに、図６（Ａ）のタイムチャー
トに示すような揺らぎ電圧ΔＶを減じた電圧（Ｖ−Δ
Ｖ）と基準電圧Ｖとを所定時間毎に交互に繰り返すよう
にブロワモータ１８を制御する。

【００１５】次に、オートエアコンスイッチ２７のオン
時における加湿量制御について説明する。加湿器４の加
湿量は、図６（Ｂ）のタイムチャートに示したように、
各揺らぎスイッチ３４〜３６の選択状態（揺らぎモー
ド）に応じて制御装置５にプログラムされた揺らぎ波形
により決定される。そして、加湿器４は、弱揺らぎスイ
ッチ３４がオンされている場合に、ローレベル（Ｌｏ）
の低電圧が印加されて低加湿量に制御される。また、中
揺らぎスイッチ３５、強揺らぎスイッチ３６がオンされ
ている場合には、加湿器４にハイレベル（Ｈｉ）の高電
圧が印加されて高加湿量に制御される。

【００１６】〔実施例の作用〕つぎに、この自動車用空
気調和装置１の作動を図１ないし図７に基づいて簡単に
説明する。図７は制御装置５のオートエアコンスイッチ
２７のオン時の作動フローチャートである。先ず、温度
設定器２６の設定温度信号Ｔset 、内気センサ２８の温
度信号ＴＲ、外気センサ３０の温度信号ＴＡＭ、日射セ
ンサ３１の日射信号ＴＳを読み込む。さらに、エバ後温
度センサ３２の温度信号ＴＥ、水温センサ３３の温度信
号ＴＷを読み込む（ステップＳ１）。次に、前述の数式
１にしたがって目標吹出温度ＴＡＯを算出する（ステッ
プＳ２）。

【００１７】そして、制御装置５にプログラムされてい
る図３に基づいて内外気モードを決定し（ステップＳ
３）、制御装置５にプログラムされている図４に基づい
て吹出口モードを決定する（ステップＳ４）。次に、弱
揺らぎスイッチ３４がオンされているか否かを判断する
（ステップＳ５）。ステップＳ５の判断結果がＮｏの場
合には、中揺らぎスイッチ３５がオンされているか否か
を判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６の判断結果
がＮｏの場合には、強揺らぎスイッチ３６がオンされて
いるか否かを判断する（ステップＳ７）。

【００１８】ステップＳ７の判断結果がＮｏの場合に
は、前述の数式２にしたがってエアミックスダンパ１７
の目標開度ＳＷを算出し（ステップＳ８）、次に、目標
開度ＳＷが得られるようにエアミックスダンパ１７を駆
動するアクチュエータ２５へ制御信号を出力し（ステッ
プＳ９）、加湿器４をオフ（ＯＦＦ）する（ステップＳ
１０）。そして、制御装置５にプログラムされている図
５に基づいてブロワ３の風量、つまりブロワモータ１８
の印加電圧を決定し（ステップＳ１１）、次に、決定さ
れた印加電圧がブロワモータ１８に印加されるように、
ブロワコントローラ１９へ制御信号を出力する（ステッ
プＳ１２）。そして、その後リターンする。したがっ
て、各揺らぎスイッチ３４〜３５がオフされている場合
には通常の風量制御および温度制御が行われる。

【００１９】また、ステップＳ５の判断結果がＹｅｓの
場合には、前述の数式３にしたがってエアミックスダン
パ１７の目標開度ＳＷを算出し（ステップＳ１３）、次
に、目標開度ＳＷが得られるようにエアミックスダンパ
１７を駆動するアクチュエータ２５へ制御信号を出力す
る（ステップＳ１４）。そして、加湿器４にローレベル
（Ｌｏ）の電圧を所定時間毎に印加する（ステップＳ１
５）。その後にステップＳ１１の制御を行う。したがっ
て、弱揺らぎスイッチ３４がオンされている場合には、
加湿器４に所定時間毎にローレベル（Ｌｏ）の電圧が印
加される。よって、エバポレータ１５を通過する際に冷
却された冷風、あるいはヒータコア１６を通過する際に
加熱された温風は、送風ダクト２の下流側を通過すると
き、加湿器４で発生する霧化粒子によって冷やされた
り、冷やされなかったりする。このため、吹出口より吹
き出される空気の吹出温度は、図６（Ｃ）に示したよう
に、ＴＡＯ±１（℃）の範囲で揺らぐことになる。

【００２０】また、ステップＳ６の判断結果がＹｅｓの
場合には、前述の数式４にしたがってエアミックスダン
パ１７の目標開度ＳＷを算出し（ステップＳ１６）、次
に、目標開度ＳＷが得られるようにエアミックスダンパ
１７を駆動するアクチュエータ２５へ制御信号を出力す
る（ステップＳ１７）。そして、加湿器４にハイレベル
（Ｈｉ）の電圧を所定時間毎に印加する（ステップＳ１
８）。その後にステップＳ１１の制御を行う。したがっ
て、中揺らぎスイッチ３５がオンされている場合には、
弱揺らぎスイッチ３４がオンされているときより加湿量
が大きく揺らぐため、吹出口より吹き出される空気の吹
出温度が、図６（Ｃ）に示したように、ＴＡＯ±２
（℃）の範囲で大きく揺らぐことになる。

【００２１】ステップＳ７の判断結果がＹｅｓの場合に
は、前述の数式２にしたがってエアミックスダンパ１７
の目標開度ＳＷを算出し（ステップＳ１９）、次に、目
標開度ＳＷが得られるようにエアミックスダンパ１７を
駆動するアクチュエータ２５へ制御信号を出力する（ス
テップＳ２０）。そして、加湿器４にハイレベル（Ｈ
ｉ）の電圧を所定時間毎に印加する（ステップＳ２
１）。

【００２２】さらに、図６（Ａ）に基づいて図５の基準
電圧Ｖに揺らぎ電圧ΔＶを減じた印加電圧（Ｖ−ΔＶ）
を決定し（ステップＳ２２）、次に、印加電圧（Ｖ−Δ
Ｖ）と基準電圧Ｖとが所定時間毎に交互にブロワモータ
１８に印加されるように、ブロワコントローラ１９へ制
御信号を出力する（ステップＳ２３）。なお、本例で
は、加湿器４がオフされた時にブロワモータ１８に印加
電圧（Ｖ−ΔＶ）が印加され、加湿器４にハイレベル
（Ｈｉ）の電圧が印加された時にブロワモータ１８に基
準電圧Ｖが印加される。そして、その後リターンする。

【００２３】したがって、強揺らぎスイッチ３６がオン
されている場合には、上述の中揺らぎスイッチ３５がオ
ンされているときの作動に加えて、加湿器４がオフされ
ている時にはブロワ３により送風ダクト２内を流れる空
気の冷却度が弱まる。このため、吹出口より吹き出され
る空気の吹出温度は、図６（Ｃ）に示したように、ＴＡ
Ｏを中心にして大きく揺らぐことになる。

【００２４】〔実施例の効果〕以上のように、この実施
例の自動車用空気調和装置１は、仮に最大冷房運転（Ｍ
ａｘ・Ｃｏｏｌ）時であっても、ブロワ３の風量を減ら
す方向だけでなく、加湿器４の加湿量にて車室内へ吹き
出す空気の温度を揺らがせることができる。このため、
車室内へ吹き出される空気の吹出温度が目標吹出温度よ
り大きく上昇することを防止できるので、揺らぎモード
時の冷房能力の低下を抑えることができる。

【００２５】また、弱揺らぎスイッチ３４と中揺らぎス
イッチ３５がオンされている時には、加湿量を変化させ
て自動車の乗員に揺らぎ感を与える揺らぎモードを行う
ようにしている。このため、ブロワ３の音や送風ダクト
２内の送風ノイズが変化しないので、自動車の乗員に不
快感を与えてしまうことはない。そして、強揺らぎスイ
ッチ３６がオンされている時には、加湿量とブロワ３の
風量を変化させて自動車の乗員に揺らぎ感を与える揺ら
ぎモードを行うようにしている。このため、仮にブロワ
３の風量の変化速度が小さくても、揺らぎによる快適感
を得ることができる。さらに、目標吹出温度ＴＡＯを揺
らがせることなく、自動車の乗員に揺らぎ感を与える揺
らぎモードを行うようにしている。このため、自動車の
乗員に揺らぎ感を与えるのに不要な空調機器（例えば内
外気切替ダンパ１１、フェイスダンパ１３、フットダン
パ１４等）が一緒に揺らいでしまうという不具合を防止
することができる。

【００２６】〔変形例〕本実施例では、弱揺らぎスイッ
チ３４、中揺らぎスイッチ３５、強揺らぎスイッチ３６
の選択状態によって吹出温度の揺らぎ量を３段階に変化
させたが、１つの揺らぎスイッチのみ設けて吹出温度の
揺らぎ量を変化させても良い。また、加湿器４による加
湿量の変化のみで使用者に揺らぎ感を与える揺らぎモー
ドを行うようにしても良い。本実施例では、指示手段と
して、手動操作によって揺らぎモードを指示する弱揺ら
ぎスイッチ３４、中揺らぎスイッチ３５、強揺らぎスイ
ッチ３６等の操作スイッチを用いたが、例えば室内の温
度が設定温度付近に安定した時に自動的に揺らぎモード
を指示する指示手段を用いても良い。本実施例では、加
湿器４をオン、オフすることにより加湿量を変化させて
自動車の乗員に揺らぎ感を与える揺らぎモードを行った
が、例えば加湿器４にローレベルの電圧とハイレベルの
電圧とを交互に印加することにより加湿量を変化させて
使用者に揺らぎ感を与える揺らぎモードを行っても良
い。本実施例では、本発明を自動車用空気調和装置に用
いたが、本発明を他の車両用空気調和装置に用いても良
く、また家庭用空気調和装置に用いても良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、加湿器の加湿量を繰り返し変
化させるだけで、使用者に揺らぎ感を与えることができ
るので、最大冷房運転時において空気調和装置の空調能
力の低下を抑えることができる。また、指示手段による
揺らぎモードの指示によって加湿器の加湿量を変化させ
て使用者に揺らぎ感を与えることができるので、使用者
に揺らぎ感を与えるのに不要な空調機器が一緒に揺らぐ
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた自動車用空気調和装置を示した
概略図である。

【図２】図１の自動車用空気調和装置の揺らぎスイッチ
を示した平面図である。

【図３】目標吹出温度と内外気モードとの関係を示した
グラフである。

【図４】目標吹出温度と吹出口モードとの関係を示した
グラフである。

【図５】目標吹出温度とブロワモータの基準電圧との関
係を示したグラフである。

【図６】ブロワモータの印加電圧、加湿器の加湿量、吹
出温度のタイムチャートである。

【図７】制御装置のプログラムによる作動フローチャー
トである。

【符号の説明】

１ 自動車用空気調和装置 ２ 送風ダクト ３ ブロワ（送風機） ４ 加湿器 ５ 制御装置 ３４ 弱揺らぎスイッチ（指示手段） ３５ 中揺らぎスイッチ（指示手段） ３６ 強揺らぎスイッチ（指示手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）室内に空気を送るための送風ダク
   トと、 （ｂ）この送風ダクトを介して室内へ空気を送る送風機
   と、 （ｃ）この送風機により室内に送られる空気を加湿する
   加湿器と、 （ｄ）使用者に揺らぎ感を与える揺らぎモードを指示す
   る指示手段を有し、この指示手段により揺らぎモードが
   指示された際に、前記加湿器の加湿量を繰り返し変化さ
   せる制御装置とを備えた空気調和装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御装置は、前
   記指示手段により揺らぎモードが指示された際に、前記
   送風機の風量も交互に増減させることを特徴とする空気
   調和装置。