特許 6137891 車両用空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6137891

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】車両用空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20170522BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 611D

   B60H1/00 102C

   B60H1/00 102Q

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-58996(P2013-58996)

(22)【出願日】2013年3月21日

(65)【公開番号】特開2014-184750(P2014-184750A)

(43)【公開日】2014年10月2日

【審査請求日】2016年1月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141901

【氏名又は名称】株式会社ケーヒン

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】日下 巨樹

(72)【発明者】

【氏名】北村 綱鋭

(72)【発明者】

【氏名】古泉 友啓

(72)【発明者】

【氏名】山本 真範

【審査官】 田中 一正

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０９１３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５５７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１１９８４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１２４９８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｂ６０Ｈ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送風機と、前記送風機からの送風を車両前方から導入すると共に内部に空気流路を有するケースと、前記ケースの内部に収容される冷却機器と、前記ケースの内部でかつ前記冷却機器に対して車両後方に収容される加熱機器と、前記加熱機器を制御する制御処理部とを有する車両用空気調和装置であって、
前記ケースは、
前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器が設置される加熱流路と、
前記空気流路の一部であると共に前記冷却機器が設置される冷却流路と、
前記加熱流路の上方に配置される前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器で加熱された温風と前記冷却機器で冷却された冷風とが混合される混合部と、
前記混合部よりも上方に形成される第１吹出口と、
前記混合部よりも車両後方に形成される第２吹出口と
を有し、
前記加熱機器は、個別に温度調節が可能な複数の加熱領域を有し、
前記制御処理部は、環境特性を検出すると共に車両に搭載される検出手段の出力に基づいて前記加熱機器の各加熱領域の温度を調節し、
前記加熱領域として、前記加熱機器の上部に配置される上段加熱領域と、前記加熱機器の下部に配置される下段加熱領域とを有し、
前記検出手段が日射センサであり、
前記制御処理部は、前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくするときに前記下段加熱領域の温度を前記上段加熱領域の温度よりも高くし、前記日射センサが日射を検出したときに、前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくすると判断する
ことを特徴とする車両用空気調和装置。

【請求項2】

送風機と、前記送風機からの送風を車両前方から導入すると共に内部に空気流路を有するケースと、前記ケースの内部に収容される冷却機器と、前記ケースの内部でかつ前記冷却機器に対して車両後方に収容される加熱機器と、前記加熱機器を制御する制御処理部とを有する車両用空気調和装置であって、
前記ケースは、
前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器が設置される加熱流路と、
前記空気流路の一部であると共に前記冷却機器が設置される冷却流路と、
前記加熱流路の上方に配置される前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器で加熱された温風と前記冷却機器で冷却された冷風とが混合される混合部と、
前記混合部よりも上方に形成される第１吹出口と、
前記混合部よりも車両後方に形成される第２吹出口と
を有し、
前記加熱機器は、個別に温度調節が可能な複数の加熱領域を有し、
前記制御処理部は、環境特性を検出すると共に車両に搭載される検出手段の出力に基づいて前記加熱機器の各加熱領域の温度を調節し、
前記加熱領域として、前記加熱機器の上部に配置される上段加熱領域と、前記加熱機器の下部に配置される下段加熱領域とを有し、
前記検出手段として室温センサを備え、
前記制御処理部は、前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくするときに前記下段加熱領域の温度を前記上段加熱領域の温度よりも高くし、前記室温センサが検出する温度と設定温度との差が、前記基準値を下回ったときに前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくすると判断する
ことを特徴とする車両用空気調和装置。

【請求項3】

送風機と、前記送風機からの送風を車両前方から導入すると共に内部に空気流路を有するケースと、前記ケースの内部に収容される冷却機器と、前記ケースの内部でかつ前記冷却機器に対して車両後方に収容される加熱機器と、前記加熱機器を制御する制御処理部とを有する車両用空気調和装置であって、
前記ケースは、
前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器が設置される加熱流路と、
前記空気流路の一部であると共に前記冷却機器が設置される冷却流路と、
前記加熱流路の上方に配置される前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器で加熱された温風と前記冷却機器で冷却された冷風とが混合される混合部と、
前記混合部よりも上方に形成される第１吹出口と、
前記混合部よりも車両後方に形成される第２吹出口と
を有し、
前記加熱機器は、個別に温度調節が可能な複数の加熱領域を有し、
前記制御処理部は、環境特性を検出すると共に車両に搭載される検出手段の出力に基づいて前記加熱機器の各加熱領域の温度を調節し、
前記加熱領域として、前記加熱機器の上部に配置される上段加熱領域と、前記加熱機器の下部に配置される下段加熱領域とを有し、
前記検出手段として外気温センサ及び室温センサとを備え、
前記制御処理部は、前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくするときに前記上段加熱領域の温度を前記下段加熱領域の温度よりも高くし、前記外気温センサの検出する温度と前記室温センサが検出する温度との差が、基準値を超えたときに前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくすると判断する
ことを特徴とする車両用空気調和装置。

【請求項4】

送風機と、前記送風機からの送風を車両前方から導入すると共に内部に空気流路を有するケースと、前記ケースの内部に収容される冷却機器と、前記ケースの内部でかつ前記冷却機器に対して車両後方に収容される加熱機器と、前記加熱機器を制御する制御処理部とを有する車両用空気調和装置であって、
前記ケースは、
前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器が設置される加熱流路と、
前記空気流路の一部であると共に前記冷却機器が設置される冷却流路と、
前記加熱流路の上方に配置される前記空気流路の一部であると共に前記加熱機器で加熱された温風と前記冷却機器で冷却された冷風とが混合される混合部と、
前記混合部よりも上方に形成される第１吹出口と、
前記混合部よりも車両後方に形成される第２吹出口と
を有し、
前記加熱機器は、個別に温度調節が可能な複数の加熱領域を有し、
前記制御処理部は、環境特性を検出すると共に車両に搭載される検出手段の出力に基づいて前記加熱機器の各加熱領域の温度を調節し、
前記加熱領域として、前記加熱機器の上部に配置される上段加熱領域と、前記加熱機器の下部に配置される下段加熱領域とを有し、
前記検出手段として室温センサを備え、
前記制御処理部は、前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくするときに前記上段加熱領域の温度を前記下段加熱領域の温度よりも高くし、前記室温センサが検出する温度と設定温度との差が、基準値を超えたときに前記第１吹出口から吐出される空気と前記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくすると判断する
ことを特徴とする車両用空気調和装置。

【請求項5】

前記加熱機器と前記冷却機器との間に配置されると共に車両の駆動源を冷却するための冷却水を用いて空気を加熱するヒータコアを備え、
前記加熱機器は電流を流すことにより発熱する電気ヒータである
ことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の車両用空気調和装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用空気調和装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的に、車両用空気調和装置は車両内前方に搭載されていて、送風ファンによって送風する空気をエバポレータによって除湿及び冷却するように構成されている。車両用空気調和装置がエアミックス方式の場合は、エバポレータを通過した空気の一部あるいは全部がエアミックスドアを介してヒータコアに送られて加温された後、残部の空気と混合されて所定温度の調和空気に生成され、その生成された調和空気が車両内の各吹出口に供給されるように構成されている。

【0003】

ヒータコアでは、エンジン側から加熱された冷却水が供給され、この冷却水と空気とを熱交換することによって温風を生成している。ところが、近年のエンジン効率の向上により、エンジンにおける発熱量は減少している。このため、特にエンジンの始動直後等においては、ヒータコアに供給される冷却水の温度が低く、ヒータコアにおいて必要な熱量を確保できない場合がある。そこで、例えば特許文献１では、ヒータコアの下流側に別途ヒータを設置し、このヒータを用いて空気を加熱する構成を採用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−０３４１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、上述のヒータを用いるためには、このヒータを駆動するためのエネルギが別途必要となる。例えば、このヒータとして電気ヒータを用いる場合には、電気ヒータを駆動するためにバッテリに蓄えられた電力を消費することになる。このため、このようなヒータは、効率よく使用する必要がある。

【0006】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、車両用空気調和装置において、空気を効率的に加熱することにより、少ないエネルギにて車室内に快適な環境を形成することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記目的を達成するための手段として、以下の構成を採用する。

【0008】

第１の発明は、送風機と、上記送風機からの送風を車両前方から導入すると共に内部に空気流路を有するケースと、上記ケースの内部に収容される冷却機器と、上記ケースの内部でかつ上記冷却機器に対して車両後方に収容される加熱機器と、上記加熱機器を制御する制御処理部とを有する車両用空気調和装置であって、上記ケースが、上記空気流路の一部であると共に上記加熱機器が設置される加熱流路と、上記空気流路の一部であると共に上記冷却機器が設置される冷却流路と、上記加熱流路の上方に配置される上記空気流路の一部であると共に上記加熱機器で加熱された温風と上記冷却機器で冷却された冷風とが混合される混合部と、上記混合部よりも上方に形成される第１吹出口と、上記混合部よりも車両後方に形成される第２吹出口とを有し、上記加熱機器が、個別に温度調節が可能な複数の加熱領域を有し、上記制御処理部が、環境特性を検出すると共に車両に搭載される検出手段の出力に基づいて上記加熱機器の各加熱領域の温度を調節するという構成を採用する。

【0009】

第２の発明は、上記第１の発明において、上記加熱領域として、上記加熱機器の上部に配置される上段加熱領域と、上記加熱機器の下部に配置される下段加熱領域とを有するという構成を採用する。

【0010】

第３の発明は、上記第２の発明において、上記制御処理部が、上記第１吹出口から吐出される空気と上記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくするときに上記下段加熱領域の温度を上記上段加熱領域の温度よりも高くするという構成を採用する。

【0011】

第４の発明は、上記第２の発明において、上記制御処理部が、上記第１吹出口から吐出される空気と上記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくするときに上記上段加熱領域の温度を上記下段加熱領域の温度よりも高くするという構成を採用する。

【0012】

第５の発明は、上記第３の発明において、上記検出手段が日射センサであり、上記制御処理部が、上記日射センサが日射を検出したときに、上記第１吹出口から吐出される空気と上記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくすると判断するという構成を採用する。

【0013】

第６の発明は、上記第３の発明において、上記検出手段として室温センサを備え、上記制御処理部が、上記室温センサが検出する温度と設定温度との差が、上記基準値を下回ったときに上記第１吹出口から吐出される空気と上記第２吹出口から吐出される空気との温度差を大きくすると判断するという構成を採用する。

【0014】

第７の発明は、上記第４の発明において、上記検出手段として外気温センサ及び室温センサとを備え、上記制御処理部が、上記外気温センサの検出する温度と上記室温センサが検出する温度との差が、基準値を超えたときに上記第１吹出口から吐出される空気と上記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくすると判断するという構成を採用する。

【0015】

第８の発明は、上記第４の発明において、上記検出手段として室温センサを備え、上記制御処理部が、上記室温センサが検出する温度と設定温度との差が、基準値を超えたときに上記第１吹出口から吐出される空気と上記第２吹出口から吐出される空気との温度差を小さくすると判断するという構成を採用する。

【0016】

第９の発明は、上記第１〜第８いずれかの発明において、上記加熱機器と上記冷却機器との間に配置されると共に車両の駆動源を冷却するための冷却水を用いて空気を加熱するヒータコアを備え、上記加熱機器は電流を流すことにより発熱する電気ヒータであるという構成を採用する。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ケースの内部に収容される加熱機器が、個別に温度調節が可能な複数の加熱領域を有している。このため、加熱機器を通過する空気に対して所望の温度分布を付与することが可能となり、位置の異なる第１吹出口と第２吹出口とから吐出される空気の温度を、個別に調節することが可能となる。よって、車室内において暖かい空気を必要とする箇所に対して局所的に暖かい空気を供給し、車室内において暖かい空気を必要としない箇所に対して無駄に暖かい空気を供給することがないようにすることが可能となり、暖められた空気を効率的に室内に供給することが可能となる。したがって、本発明によれば、空気を効率的に加熱することにより、少ないエネルギにて車室内に快適な環境を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態における車両用空気調和装置の概略構成を示す断面図である。

【図2】（ａ）が本発明の一実施形態における車両用空気調和装置が備えるＰＴＣヒータの正面図であり、（ｂ）が本発明の一実施形態における車両用空気調和装置が備えるＰＴＣヒータの回路図である。

【図3】（ａ）がＰＴＣヒータにおいて下段加熱領域のみで空気を加熱するときの空気の流れを示す模式図であり、（ｂ）がＰＴＣヒータにおいて上段加熱領域のみで空気を加熱するときの空気の流れを示す模式図である。

【図4】（ａ）及び（ｂ）が本発明の一実施形態における車両用空気調和装置の変形例の概略構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用空気調和装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

【0020】

図１は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓの概略構成を示す断面図である。この図に示すように、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓは、ケース１と、エバポレータ２（冷却機器）と、エアミックスダンパ装置３と、ヒータコア４と、ＰＣＴヒータ５（加熱機器）と、制御処理部６と、デフロスタ吹出口用モードダンパ７と、ベント吹出口用モードダンパ８と、ヒート吹出口用モードダンパ９と、日射センサ１０と、送風機１１とを備えている。

【0021】

ケース１は、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓの外形を形作り、エバポレータ２及びヒータコア４等を内部に収容している。このケース１の内部には、空気流路として、エバポレータ２が設置される冷却流路１ａと、ヒータコア４が設置される加熱流路１ｂと、冷風と暖風とが混合されて調和空気とされる混合部１ｃとが形成されている。また、ケース１には、外部に露出すると共に混合部１ｃと接続される複数の吹出口（デフロスタ吹出口１ｄ（第１吹出口）、ベント吹出口１ｅ（第１吹出口）及びヒート吹出口１ｆ（第２吹出口））が設けられている。このケース１は、送風機１１からの送風を車両前方から導入する。

【0022】

デフロスタ吹出口１ｄは、ウィンドウに対して調和空気を供給するための開口であり、混合部１ｃの上方に形成されている。また、ベント吹出口１ｅは、乗員の顔に対して調和空気を供給するための開口であり、混合部１ｃの上方に形成されている。また、ヒート吹出口１ｆは、乗員の足元に対して調和空気を供給するための開口であり、混合部１ｃよりも車両後方に形成されている。

【0023】

また、ケース１の内部には、図１に示すように、ヒータコア４が設置される加熱流路１ｂから混合部１ｃに暖風を供給する暖風用開口１ｇと、エバポレータ２が設置される冷却流路１ａから混合部１ｃに冷風を供給する冷風用開口１ｈと、冷却流路１ａから加熱流路１ｂに冷風を供給する加熱用開口１ｉとが設けられている。

【0024】

エバポレータ２は、車両に搭載される冷凍サイクルの一部であり、冷却流路１ａの内部に配置されている。このエバポレータ２は、送風機１１により冷却流路１ａ内に供給された空気を冷却して冷風を生成する。

【0025】

エアミックスダンパ装置３は、エバポレータ２の下流側に配置されており、エバポレータ２にて生成された冷風の加熱流路１ｂへの供給量を調節するものである。より詳細には、エアミックスダンパ装置３は、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの間でスライド可能とされたエアミックスダンパ３ａ（スライドドア）と、当該エアミックスダンパ３ａを駆動するためのラックアンドピニオン機構３ｂを備えている。

【0026】

エアミックスダンパ３ａは、樹脂性のシート材であり、エバポレータ２にて生成された冷風（空気流）が通過する開口である冷風用開口１ｈ及び加熱用開口１ｉの開口率を同時に調節し、冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの開口割合を調節する。また、エアミックスダンパ３ａは、スライド方向と直交する方向の幅方向における両端がケース１の内壁に設けられたガイド溝に摺動可能に嵌合されており、当該両端がガイド溝を摺動しながら冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの間で移動する。

【0027】

ラックアンドピニオン機構３ｂは、エアミックスダンパ３ａをスライドさせるための機構であり、不図示のモータから動力を伝達されることによって回転駆動するピニオンと、当該ピニオンの回転動力を直線動力に変換してエアミックスダンパ３ａに伝達するラックとを備えている。また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓにおいて、ラックアンドピニオン機構３ｂのラックは、エアミックスダンパ３ａと一体的に形成されている。

【0028】

このような本実施形態の車両用空気調和装置Ｓでは、エアミックスダンパ３ａによって冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉとの開口割合を調節することによって加熱流路１ｂへの冷風の供給量を調節している。この結果、混合部１ｃにおける冷風と暖風との混合割合が調節されて調和空気の温度が調節される。

【0029】

ヒータコア４は、加熱流路１ｂの内部に配置されており、加熱用開口１ｉを介して供給される冷風を加熱することによって暖風を生成するものである。

【0030】

ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ５は、不図示のバッテリから電力を供給されることによって発熱する電気ヒータであり、エバポレータ２に対して車両後方に収容されている。図２（ａ）は、ＰＴＣヒータ５の正面図であり、図２（ｂ）はＰＴＣヒータ５の回路図である。ＰＴＣヒータ５は、１つのスイッチ５ａに対して、抵抗からなる発熱部５ｂが複数直列接続されてなるヒータユニット５１を備え、このヒータユニット５１が上下方向に４段配列されることによって形成されている。また、これらのヒータユニット５１のうち、上側の２段が配置される領域が上段加熱領域Ｒ１とされ、下側の２段が配置される領域が下段加熱領域Ｒ２とされている。上段加熱領域Ｒ１に配置されたヒータユニット５１と、下段加熱領域Ｒ２に配置されたヒータユニット５１とは、加熱領域ごとに制御可能とされており、これによって上段加熱領域Ｒ１と下段加熱領域Ｒ２とが個別に温度調節が可能となっている。つまり、上段加熱領域Ｒ１を加熱状態とし、下段加熱領域Ｒ２を非加熱状態とすることや、上段加熱領域Ｒ１を非加熱状態とし、下段加熱領域Ｒ２を加熱状態とすることができる。

【0031】

図１に戻り、制御処理部６は、ＰＴＣヒータ５及び日射センサ１０に対して電気的に接続されており、日射センサ１０が検出する日射量（環境特性）に基づいてＰＴＣヒータ５の上段加熱領域Ｒ１と下段加熱領域Ｒ２との温度を制御する。

【0032】

制御処理部６は、日射センサ１０が日射を検出した場合（すなわち日射センサ１０の検出値が予め記憶する日射量の基準値を超えた場合）に、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を大きくすると判断し、下段加熱領域Ｒ２の温度を上段加熱領域Ｒ１の温度よりも低くなるようにＰＴＣヒータ５を制御する。つまり、制御処理部６は、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を大きくすると判断したときには、上段加熱領域Ｒ１に配置されたヒータユニット５１が発熱せず、下段加熱領域Ｒ２に配置されたヒータユニット５１が発熱する状態とする。

【0033】

一方、制御処理部６は、日射センサ１０が日射を検出しない場合（すなわち日射センサ１０の検出値が予め記憶する日射量の基準値を超えない場合）に、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくすると判断し、上段加熱領域Ｒ１の温度を下段加熱領域Ｒ２の温度よりも高くなるようにＰＴＣヒータ５を制御する。つまり、制御処理部６は、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくすると判断したときには、上段加熱領域Ｒ１に配置されたヒータユニット５１が発熱し、下段加熱領域Ｒ２に配置されたヒータユニット５１が発熱しない状態とする。

【0034】

デフロスタ吹出口用モードダンパ７は、デフロスタ吹出口１ｄの開閉を行うダンパであり、ケース１内で回動可能に構成されている。ベント吹出口用モードダンパ８は、ベント吹出口１ｅの開閉を行うダンパであり、ケース１内において回動可能に構成されている。ヒート吹出口用モードダンパ９は、ヒート吹出口１ｆの開閉を行うダンパであり、ケース１内において回動可能に構成されている。

【0035】

なお、エアミックスダンパ装置３と、デフロスタ吹出口用モードダンパ７と、ベント吹出口用モードダンパ８と、ヒート吹出口用モードダンパ９とは、不図示のモータから動力が供給される。

【0036】

日射センサ１０は、例えば、車両のダッシュボード上に設置されており、車室内の日射量を測定し、その測定結果を車内の環境特性を示す値として出力する。送風機１１は、ケース１の冷却流路１ａと接続されており、内気あるいは外気を冷却流路１ａに供給する。

【0037】

このような構成を有する本実施形態の車両用空気調和装置Ｓによれば、エアミックスダンパ装置３によって冷風用開口１ｈと加熱用開口１ｉが両方とも開口されているモードでは、冷却流路１ａに供給された空気がエバポレータ２によって冷却されることで冷風とされ、この冷風の一部が加熱流路１ｂに供給される。そして、加熱流路１ｂでヒータコア４によって加熱されることで生成された暖風が暖風用開口１ｇから混合部１ｃに供給され、加熱流路１ｂに供給されなかった冷風が冷風用開口１ｈから混合部１ｃに供給される。混合部１ｃに供給された冷風と暖風とは混合されて温調空気とされ、デフロスタ吹出口１ｄ、ベント吹出口１ｅ及びヒート吹出口１ｆのうち開口されているいずれかから車室内に供給される。

【0038】

ここで、デフロスタ吹出口１ｄおよびベント吹出口１ｅとヒート吹出口１ｆの間において、ヒート吹出口１ｆからの送風温度は他の２つの吹出口の温度に比べて高い傾向がある。これは、暖風用開口１ｇからの暖風がケース１の上部に形成されるデフロスタ吹出口１ｄやベント吹出口１ｅへ供給されるためには混合部１ｃにて一度冷風用開口１ｈから供給される冷風と交差する必要があり、混合部１ｃ内で冷風とぶつかった温風の多くが車両後方側に形成されたヒート吹出口１ｆ側へ流れやすいことに起因する。

【0039】

また、加熱流路１ｂを流れる送風のうち、ヒータコア４およびＰＴＣヒータ５の下方を流れる送風は加熱流路１ｂの下方側内壁から車両後方側の内壁を沿って流れ、車両後方側の内壁に連なるヒート吹出口１ｆのほうへ優先的に流れる傾向がある。逆にヒータコア４およびＰＴＣヒータ５の上方を流れる送風は加熱流路１ｂの内壁に沿わないため、暖風用開口１ｇから混合部１ｃに供給された後に上方のデフロスタ吹出口１ｄやベント吹出口１ｅ側へ流れる傾向がある。

【0040】

デフロスタ吹出口１ｄ及びベント吹出口１ｅの少なくともいずれかと、ヒート吹出口１ｆとが開口されているときに、制御処理部６は、日射センサ１０から入力される検出値が予め記憶する基準値を超えた場合には、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を大きくすると判断する。

【0041】

このように判断した制御処理部６は、下段加熱領域Ｒ２の温度を上段加熱領域Ｒ１の温度よりも高くなるようにＰＴＣヒータ５を制御する。つまり、制御処理部６は、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を大きくすると判断したときには、上段加熱領域Ｒ１に配置されたヒータユニット５１が発熱せず、下段加熱領域Ｒ２に配置されたヒータユニット５１が発熱する状態とする。混合部１ｃが加熱流路１ｂの上方に配置され、ヒート吹出口１ｆが混合部１ｃの後方に配置されていることから、図３（ａ）に示すように、加熱流路１ｂの下部を流れる空気Ｘ１が加熱流路１ｂの車両後方側の内壁に沿って流れ、車両後方側の内壁に連なるヒート吹出口１ｆに流れ込みやすい。このため、下段加熱領域Ｒ２のみが加熱を行うようにすることで、図３（ａ）に示すように、ヒート吹出口１ｆから吐出される空気Ｘ１が集中的に加熱され、結果として、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気Ｘ２とヒート吹出口１ｆから吐出される空気Ｘ１との温度差が、ＰＴＣヒータ５が無通電時のときよりも大きくなる。

【0042】

また、デフロスタ吹出口１ｄ及びベント吹出口１ｅの少なくともいずれかと、ヒート吹出口１ｆとが開口されているときに、制御処理部６は、日射センサ１０から入力される検出値が予め記憶する基準値を超えていない場合には、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくすると判断する。

【0043】

このように判断した制御処理部６は、上段加熱領域Ｒ１の温度を下段加熱領域Ｒ２の温度よりも高くなるようにＰＴＣヒータ５を制御する。つまり、制御処理部６は、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくすると判断したときには、下段加熱領域Ｒ２に配置されたヒータユニット５１が発熱せず、上段加熱領域Ｒ１に配置されたヒータユニット５１が発熱する状態とする。図３（ｂ）に示すように、加熱流路１ｂの上部を流れる空気Ｘ２はデフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅに流れ込みやすいため、上段加熱領域Ｒ１のみが加熱を行うようにすることで、図３（ｂ）に示すように、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気Ｘ２が集中的に加熱される。これにより、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気Ｘ２の温度がヒート吹出口１ｆから吐出される空気Ｘ１の温度に近づくため、結果として、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気Ｘ２とヒート吹出口１ｆから吐出される空気Ｘ１との温度差が小さくなる。

【0044】

なお、実際に、加熱用開口１ｉの開度が７０％時のデフロスタ吹出口１ｄから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を測定した。この結果、上段加熱領域Ｒ１のみが空気の加熱を行うようにしたときのヒート吹出口１ｆから吐出される空気の温度に対してデフロスタ吹出口１ｄからの空気の温度は６．３℃低かったのに対して、下段加熱領域Ｒ２のみが空気の加熱を行うようにしたときのヒート吹出口１ｆから吐出される空気の温度に対してデフロスタ吹出口１ｄからの空気の温度は１２．２℃低かった。

【0045】

以上のような本実施形態の車両用空気調和装置Ｓによれば、ケース１の内部に収容されるＰＴＣヒータ５が、個別に温度調節が可能な上段加熱領域Ｒ１と下段加熱領域Ｒ２とを有している。このため、ＰＴＣヒータ５を通過する空気に対して温度分布を付与することが可能となり、混合部１ｃの上方に位置するデフロスタ吹出口１ｄ及びベント吹出口１ｅと、混合部１ｃの車両後方かつ下方に位置するヒート吹出口１ｆとから吐出される空気の温度を、個別に調節することが可能となる。よって、車室内において暖かい空気を必要とする箇所に対して局所的に暖かい空気を供給し、車室内において暖かい空気を必要としない箇所に対して無駄に暖かい空気を供給することがないようにすることが可能となり、暖められた空気を効率的に室内に供給することが可能となる。したがって、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓによれば、空気を効率的に加熱することにより、少ないエネルギにて車室内に快適な環境を形成することが可能となる。

【0046】

また、本実施形態の車両用空気調和装置Ｓによれば、日射センサ１０の出力に応じて、日射量が多いときに車室内の上部に供給される空気（デフロスタ吹出口１ｄ及びベント吹出口１ｅから吐出される空気）の温度上昇を抑えながら、車室内の下部に供給される空気（ヒート吹出口１ｆから吐出される空気）を暖めることにより、車室内の温度上昇を実現する。また、日射量が少ないときに車室内の上部と下部に供給される空気の温度差を小さくした状態で車室内の温度上昇を実現する。日射量が多い場合には、乗員の上半身が日射により暖かい状態であることから、車室内の上部に供給される空気の温度上昇を抑えることにより乗員が快適に過ごすことができる。また、日射量が少ない場合には、乗員の上半身が日射により暖められていない状態であることから、車室内の上部と下部に供給される空気の温度差を小さくする（日射量が多い場合に対して車室内の上部に供給される空気の温度を相対的に高くする）ことにより乗員が快適に過ごすことができる。

【0047】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0048】

例えば、上記実施形態においては、日射センサ１０が検出する日射に応じて、デフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくか大きくするかを判断し、この判断に基づいて上段加熱領域Ｒ１と下段加熱領域Ｒ２との温度を調整する構成について採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）や図４（ｂ）に示す構成を採用することもできる。

【0049】

図４（ａ）は、日射センサ１０に換えて、外気温センサ１２（検出手段）と、室温センサ１３（検出手段）とを備えている。このような構成では、外気温センサ１２は車室外の温度（環境特性）を検出し、室温センサ１３は車室内の温度（環境特性）を検出する。また、制御処理部６は、外気温センサ１２の検出する温度と室温センサ１３が検出する温度との差が、予め記憶する基準値を超えたときにデフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくするように上段加熱領域Ｒ１と下段加熱領域Ｒ２との温度を調整する。このような構成によれば、車室内の温度と外気温との差が大きく、ウィンドウから多くの熱が外部に放出されるような場合に、車室内の上部に供給される空気の温度を相対的に高くすることにより乗員が快適に過ごすことができるようになる。

【0050】

図４（ｂ）は、日射センサ１０に換えて室温センサ１３（検出手段）のみを備えている。このような構成では、制御処理部６は、室温センサ１３が検出する温度と設定温度との差が、予め記憶する基準値を超えたときにデフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を小さくすると判断し、基準値を下回ったときにデフロスタ吹出口１ｄあるいはベント吹出口１ｅから吐出される空気とヒート吹出口１ｆから吐出される空気との温度差を大きくすると判断する。このような構成によれば、車室内の温度が設定温度に対して低い場合には、車室内の上部に供給される空気の温度を相対的に高くすることにより乗員が快適に過ごすことができるようになり、また車室内の温度が設定温度に達したときには、車室内の上部に供給される空気の温度上昇を抑えることによりいわゆる頭寒足熱を実現して乗員が快適に過ごすことができる。

【0051】

また、上記実施形態においては、ＰＴＣヒータ５に加熱領域として上段加熱領域Ｒ１と下段加熱領域Ｒ２とが設けられた構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＴＣヒータ５の加熱領域が、上下方向にさらに複数段設けられた構成や、左右方向に分割された構成を採用することも可能である。このようなＰＴＣヒータ５に対して加熱領域をどのようにレイアウトするかについては、ケース内の空気の流れや空気の吐出口の位置等に応じて決定する。

【符号の説明】

【0052】

１……ケース、１ａ……冷却流路（空気流路）、１ｂ……加熱流路（空気流路）、１ｃ……混合部（空気流路）、１ｄ……デフロスタ吹出口（第１吐出口）、１ｅ……ベント吹出口（第１吐出口）、１ｆ……ヒート吹出口（第２吐出口）、１ｇ……暖風用開口、１ｈ……冷風用開口、１ｉ……加熱用開口、２……エバポレータ（冷却機器）、３……エアミックスダンパ装置、３ａ……エアミックスダンパ、３ｂ……ラックアンドピニオン機構、４……ヒータコア、５……ＰＴＣヒータ（加熱機器）、５ａ……スイッチ、５ｂ……発熱部、６……制御処理部、７……デフロスタ吹出口用モードダンパ、８……ベント吹出口用モードダンパ、９……ヒート吹出口用モードダンパ、１０……日射センサ（検出手段）、１１……送風機、１２……外気温センサ（検出手段）、１３……室温センサ（検出手段）、５１……ヒータユニット、Ｒ１……上段加熱領域（加熱領域）、Ｒ２……下段加熱領域（加熱領域）、Ｓ……車両用空気調和装置、Ｘ１……空気、Ｘ２……空気

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】