本发明涉及一种搭载于汽车等车辆的空调装置。
背景技术:
在汽车等车辆中,为了调节乘客室的内部的温度而使用有空调装置。在这样的车辆用空调装置中,通过从配置于乘客室的前方部等的通风口吹出强的气流,来调节该乘客室的整体的温度。
例如,在专利文献1中,以朝向乘客的从大腿部到腰部的下半身的方式设置通风口,由此从该通风口吹出热风。通过这样地将强的热风直接吹向乘客,能够直接使该乘客暖和。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-105120号公报
技术实现要素:
技术问题
然而,在专利文献1中,在坐在座椅上的乘客的前方,以朝后的方式配置有通风口。这样在从前方的通风口向乘客吹出热风的情况下,该热风在沿着从乘客的大腿部到腰部的下肢移动后,沿着该乘客的上肢向上方移动,因此该乘客的脸等头部会被吹到。因此,有可能给乘客带来不适感。
因此,期望一种能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度的车辆用空调装置。
技术方案
本发明的一个形态的车辆用空调装置具备:第一风道,其具有配置于座椅的在宽度方向上的一侧的第一通风口,所述座椅为设置于车辆的乘坐用的座椅;第二风道,其具有配置于所述座椅的在宽度方向上的另一侧的第二通风口;以及第三风道,其具有配置于所述座椅的前方的第三通风口。
技术效果
根据本发明的车辆用空调装置,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
附图说明
图1a是示意性地示出应用本发明的第一实施方式(构成例1)中的空调装置的车辆的构成的俯视图。
图1b是示意性地示出应用本发明的第一实施方式(构成例1)中的空调装置的车辆的构成的侧视图。
图2是示出本发明的第一实施方式(构成例1)中的空调装置的构成的俯视图。
图3a是示出使用了图2所示的空调装置的情况下的空气的流动的正视图。
图3b是示出使用了图2所示的空调装置的情况下的空气的流动的俯视图。
图4是示出本发明的第一实施方式(构成例2)中的空调装置的构成的俯视图。
图5是示出本发明的第一实施方式(构成例3)中的空调装置的构成的俯视图。
图6a是示出使用了图5所示的空调装置的情况下的空气的流动的正视图。
图6b是示出使用了图5所示的空调装置的情况下的空气的流动的俯视图。
图7是示出本发明的第一实施方式(构成例4)中的空调装置的构成的俯视图。
图8a是示意性地示出应用本发明的第二实施方式(构成例1)中的空调装置的车辆的构成的俯视图。
图8b是示意性地示出应用本发明的第二实施方式(构成例1)中的空调装置的车辆的构成的侧视图。
图9是示出本发明的第二实施方式(构成例1)中的空调装置的构成的俯视图。
图10a是示出使用了图9所示的空调装置的情况下的空气的流动的正视图。
图10b是示出使用了图9所示的空调装置的情况下的空气的流动的俯视图。
图11是示出本发明的第二实施方式(构成例2)中的空调装置的构成的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。应予说明,说明顺序如下所述。
1.车辆用空调装置(第一实施方式)
1-1.构成例1
1-2.构成例2
1-3.构成例3
1-4.构成例4
2.车辆用空调装置(第二实施方式)
2-1.构成例1
2-2.构成例2
<1.车辆用空调装置(第一实施方式)>
对本发明的第一实施方式的车辆用空调装置(以下,仅称为“空调装置”。)进行说明。该空调装置例如具有下述构成例1~4分别说明的构成。
<1-1.构成例1>
首先,对构成例1的空调装置2进行说明。
[应用空调装置的车辆的构成]
应用构成例1的空调装置2的车辆1例如具有以下所说明的构成。
图1a和图1b示意性地示出了应用构成例1的空调装置2的车辆1的构成。其中,图1a为车辆1的俯视图,并且图1b为车辆1的侧视图。
应予说明,在图1a和图1b中按如下方式定义方向和尺寸。将图1a和图1b中的左侧作为“前”,右侧作为“后”,并且将图1b中的上侧作为“上”,下侧作为“下”。此外,将图1a中的上下方向的尺寸作为“宽度”,将图1b中的上下方向的尺寸作为“高度”。这些定义在后述的图2以后的图中也同样。
车辆1的种类并不特别限定。这里所说明的车辆1例如为汽车。在车辆1的在前后方向上的大致中央部形成有用于乘客乘坐的乘客室。在车辆1的前方部形成有用于容纳燃料发动机等的前室,并且在该车辆1的后方部形成有可作为行李厢等使用的后室。
乘客室由具有大致四角形等形状的地板11、直立设置在该地板11的前方角部的一对a柱12、直立设置在地板11的在前后方向上的大致中央端部的一对b柱13、以及直立设置在该地板11的后方角部的一对c柱14而形成。一对a柱12和一对c柱14通过一对车顶纵梁15连结。一对b柱13分别接合于一对车顶纵梁15中的各个车顶纵梁的在前后方向上的大致中央部。在一对车顶纵梁15之间配置有具有大致四角形等形状的车顶板16,并且该车顶板16接合于一对车顶纵梁15。
在地板11和一对a柱12之间配置有例如踢脚板(toeboard)17,并且在该踢脚板17的上方配置有例如仪表板18。在由仪表板18、一对a柱12和车顶板16包围的空间中嵌入有前挡风玻璃19。在一对c柱14之间的空间中嵌入有后窗玻璃20。
在一对a柱12和一对b柱13之间配置有一对前车门,所述一对前车门由一对a柱12中的各个a柱以可旋转的方式支持。在一对b柱13和一对c柱14之间配置有一对后车门,所述一对后车门由一对b柱13中的各个b柱以可旋转的方式支持。其中,在图1a和图1b中省略了前车门和后车门的图示。在地板11的在宽度方向上的两端部接合有一对侧梁21。
这样,设置于车辆1的乘客室为具有大致长方体等立体形状的箱形空间。
此外,在地板11的在宽度方向上的大致中央部,例如形成有朝乘客室的内侧突出并沿前后方向延伸的中央通道(centertunnel)22。在中央通道22的下方配置有用于将燃料发动机的驱动力传递到后轮的驱动轴等。
在地板11的前方部安装有前排座椅,该前排座椅例如包括在宽度方向上排列地配置的两个座椅(驾驶员座椅23和副驾驶座椅24)。驾驶员座椅23为驾驶员可使用的乘坐用的座椅,并且副驾驶座椅24为驾驶员的同乘人可使用的乘坐用的座椅。驾驶员座椅23例如包括座部41和安装于该座部41的背部42。副驾驶座椅24例如与上述的驾驶员座椅23同样地包括座部41和背部42。在驾驶员座椅23的座部41与副驾驶座椅24的座部41之间配置有上述的中央通道22。在中央通道22的上方配置有变速杆25、侧面制动杆和作为内饰部件的储物箱(consolebox)26等。该储物箱26配置在副驾驶座椅24的一侧(靠近乘客室的中心的一侧)。其中,在图1a和图1b中省略了侧面制动杆的图示。
在驾驶员座椅23和副驾驶座椅24的前方,例如配置有沿宽度方向延伸的仪表板18。在驾驶员座椅23的前方,以从仪表板18向后突出的方式配置有方向盘27。
在地板11的后方部安装有后排座椅,该后排座椅例如包括可供多名乘客使用的一个座椅(长条座椅28)。长条座椅28例如与上述的驾驶员座椅23同样地包括座部41和背部42。该长条座椅28例如具有与地板11的宽度相等的宽度。长条座椅28如上所述为可供多名乘客使用的乘坐用的座椅,在该长条座椅28例如最多可供三名乘客乘坐。
另外,在汽车等车辆中,通常,作为该车辆的动力源而使用有燃料发动机。然而,根据二氧化碳的排放量限制等,存在采用将燃料发动机和电动机并用的混合动力驱动方式的情况,并且还存在仅采用电动机作为动力源的情况。
在使用了电动机的车辆中,存在作为热源和动力源的燃料发动机未搭载在车辆上的情况。此外,存在虽然在车辆上搭载了燃料发动机,但该燃料发动机通常是不工作的情况。在这些情况中,为了获得乘客室的空调用的冷气或暖气,而使用搭载于车辆的蓄电池的电力。然而,如果搭载于车辆的蓄电池的电力被空调所消耗,则车辆的可行驶距离变短,并且需要抑制速度等车辆的行驶性能。
根据这些情况,对于车辆用的空调装置,正在寻求改善该空调装置的耗能量。特别地,使用车辆的乘客例如具有在冬季脚尖等下肢容易感觉冷的倾向。
因此,在本实施方式中,提出不对设置于车辆1的乘客室的内部整体进行空气调节,而能够针对每个乘客实现空气调节的空调装置2。该空调装置2为所谓的个人空调装置。通过使用这样的空调装置2,能够减少对乘客室的内部整体进行空气调节的必要性。此外,即使在将对乘客室的内部整体进行空气调节的空调装置和本实施方式的空调装置2并用的情况下,也能够削减对该乘客室的内部整体进行空气调节所带来的负担,因此能够期待削减空调装置2的耗能量。
[空调装置的构成]
构成例1的空调装置2例如具有以下所说明的构成。
图2是示出构成例1的空调装置2的构成的俯视图。
空调装置2,例如具备:内侧风道51(第一风道)、内侧风扇52、外侧风道54(第二风道)、外侧风扇55、前侧风道57(第三风道)、前侧风扇58、调温单元61、以及控制部71。
调温单元61在单元盒62的内部容纳有:加热器63、制冷元件64和温度传感器65等。加热器63使用搭载于车辆1的蓄电池的电力来对单元盒62的内部的空气加热。制冷元件64使用搭载于车辆1的蓄电池的电力来冷却单元盒62的内部的空气。应予说明,调温单元61例如可以连结于对乘客室的内部整体进行空气调节的其他空调装置的风道,并从该其他空调装置供应被加热的空气或被冷却的空气。此外,调温单元61例如可以从燃料发动机等供应热水等热媒或冷却水等冷媒。温度传感器65检测单元盒62的内部的空气温度。
在内侧风道51的一端部设置有内侧通风口53(第一通风口),并且该内侧风道51的另一端部连结于调温单元61的单元盒62。在内侧通风口53,例如可以设置百叶窗(louver)等风向调节机构。在内侧风道51的内部,例如可以设置能够使该内侧风道51以低速吸入空气并以低速吹出空气的内侧风扇52。
在外侧风道54的一端部设置有外侧通风口56(第二通风口),并且该外侧风道54的另一端部连结于调温单元61的单元盒62。在外侧通风口56,例如可以设置百叶窗等风向调节机构。在外侧风道54的内部,例如可以设置能够使该外侧风道54以低速吸入空气并以低速吹出空气的外侧风扇55。
在前侧风道57的一端部设置有前进气口59(第三通风口),并且该前侧风道57的另一端部连结于调温单元61的单元盒62。在前进气口59,例如可以设置百叶窗等风向调节机构。在前侧风道57的内部,例如可以设置能够使该前侧风道57以低速吸入空气的前侧风扇58。
控制部71对空调装置2的工作进行控制。该控制部71例如包括微型计算机等。其中,控制部71也可以为了与设置于车辆1的其他控制部构筑一个微型计算机而进行一体化。该微型计算机例如为发动机控制单元(ecu)等。在控制部71连接有加热器63、制冷元件64、温度传感器65、内侧风扇52、外侧风扇55及前侧风扇58等。
该空调装置2针对乘客乘坐的每个座椅进行设置。这里,空调装置2例如针对副驾驶座椅24进行设置。
具体说来,内侧通风口53例如配置于副驾驶座椅24的在宽度方向上的一侧(靠近储物箱26的一侧),并且设置于储物箱26的靠近该副驾驶座椅24的一侧的侧面。即,内侧通风口53与副驾驶座椅24分开设置。此外,内侧通风口53例如配置于比副驾驶座椅24的座部41(座表面)的位置高的位置。
外侧通风口56例如配置于副驾驶座椅24的在宽度方向上的另一侧(远离储物箱26的一侧)。即,外侧通风口56与副驾驶座椅24分开设置。此外,外侧通风口56例如与副驾驶座椅24的座部41相比位于外侧(在宽度方向上为远离车辆1的中心的一侧),配置于比该座部41(座表面)的位置高的位置。
前进气口59配置于副驾驶座椅24的前方。更具体地,前进气口59例如设置于在乘客乘坐于副驾驶座椅24时位于该乘客的脚旁的踢脚板17。此外,前进气口59例如配置于比副驾驶座椅24的座部41(座表面)的位置低的位置。
调温单元61例如容纳于储物箱26的内部。由此,内侧风道51例如与调温单元61同样地容纳于储物箱26的内部。外侧风道54从储物箱26导出,并且经过副驾驶座椅24的座部41的下方而延伸到该座部41的对面侧。前侧风道57从储物箱26导出,并且沿着中央通道22向前方延伸直到踢脚板17为止。
[空调装置的工作]
构成例1的空调装置2例如按如下所说明的那样进行工作。
图3a和图3b示出使用了图2所示的构成例1的空调装置2的情况下的空气的流动。其中,图3a为车辆1的正视图,并且图3b为车辆1的俯视图。
控制部71获取温度传感器65的检测温度。此外,控制部71控制加热器63的工作和停止以达到所期望的温度,并且控制制冷元件64的工作和停止以达到所期望的温度。控制部71在温度控制时的目标温度,例如在冬季只要是使乘客的体感温度变高的温度即可,不特别限定,并且在夏季只要是使乘客的体感温度变低的温度即可,不特别限定。在冬季等需要暖气的情况下的目标温度例如为20℃左右。
该控制部71基于用户的操作使内侧风扇52、外侧风扇55和前侧风扇58分别工作,由此开始进行空气调节控制。此时,控制部71使内侧风扇52、外侧风扇55和前侧风扇58分别以低速旋转。
内侧风扇52的转速并不特别限定,例如以使从内侧风道51吹出的气流的流速为0.01m/秒以上且6m/秒以下的方式进行设定。外侧风扇55的转速并不特别限定,例如以使从外侧风道54吹出的气流的流速为0.01m/秒以上且6m/秒以下的方式进行设定。通过这样地将流速设定为6m/秒以下,能够将起因于气流的乘客体感温度的下降抑制在1度左右或1度以下。
前侧风扇58的转速并不特别限定,例如以成为与上述的内侧风扇52的转速所对应的流速和上述的外侧风扇55的转速所对应的流速的合计对应的速度的方式对前侧风扇58的转速进行设定。由此,能够产生从内侧风扇52朝向前侧风扇58的弱的空气的流动和从外侧风扇55朝向前侧风扇58的弱的空气的流动。其中,为了以使前侧风道57所吸入的气流的流速为0.01m/秒以上且6m/秒以下的方式设定前侧风扇58的转速,优选将内侧风扇52的转速(从内侧风道51吹出的气流的流速)抑制得更低,并且优选将外侧风扇55的转速(从外侧风道54吹出的气流的流速)抑制得更低。应予说明,优选内侧风扇52的转速(从内侧风道51吹出的气流的流速)和外侧风扇55的转速(从外侧风道54吹出的气流的流速)彼此相同,但也可以彼此不同。
由此,从内侧通风口53吹出由调温单元61进行了调温的气流,并且从外侧通风口56吹出由调温单元61进行了调温的气流。从内侧通风口53和外侧通风口56吹出的气流以朝向座部41下落的方式移动,由此在该座部41的座表面上合流。在该座表面上合流的气流滞留在该座表面上。
随之而来的,从内侧通风口53吹出的气流的流速和从外侧通风口56吹出的气流的流速,优选为能够使这些气流在从内侧通风口53和外侧通风口56排出后以朝向座部41逐渐下落的方式移动的速度。关于这些气流流速的详细情况如上所述。
前进气口59将从内侧通风口53和外侧通风口56吹出的气流吸入,更具体地,将存在于副驾驶座椅24的座部41的前方的空气吸入。由此,滞留在座部41的座表面上的空气在沿着该座表面向前方移动后,进一步朝向座部41的前方移动,因此朝向前进气口59移动。
这样,空调装置2通过从副驾驶座椅24(座部41)的在宽度方向上的两侧吹出弱的气流,能够产生滞留在该座部41的座表面上的空气,并且使滞留在该座表面上的气流朝向座部41的前方缓慢地移动。由此,产生沿着乘坐在副驾驶座椅24的乘客的下肢从大腿部向脚尖缓慢地流动的气流,因此能够利用该气流以环绕乘客的整个下肢的方式形成经过调温的空气层。
[空调装置的作用和效果]
如以上所说明的,在构成例1的空调装置2中,通过在副驾驶座椅24(座部41)的在宽度方向上的两侧设置内侧通风口53和外侧通风口56,而从内侧通风口53和外侧通风口56分别吹出弱的气流。因此,从内侧通风口53吹出的低速的弱的气流和从外侧通风口56吹出的低速且弱的气流在座部41(座表面)上合流之后,变得容易滞留在该座表面上。滞留在该座表面上的气流被供应到乘坐在副驾驶座椅24的乘客的大腿部,因此变得容易滞留在该大腿部附近。并且,通过在副驾驶座椅24(座部41)的前方设置前进气口59,该前进气口59微弱地吸入气流。因此,滞留在座表面上的气流朝向副驾驶座椅24的前方移动。
其结果,气流沿着乘坐在副驾驶座椅24的乘客的下肢流动,因此从该乘客的大腿部向脚尖流动。在此情况下,通过经过调温的气流来环绕乘客的大腿部、膝盖、小腿、脚踝和脚趾等整个下肢。由此,将乘客的整个下肢的体感温度左右均等且整体地进行调节,因此整体地抑制该乘客的大腿部等下肢变凉的情况。因此,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
在此情况下,由于利用了低速且弱的气流,所以与利用高速且强的气流的情况相比,能够抑制因为气流而过度从乘客夺取热量的情况。应予说明,在利用低速且弱的气流的情况下,也存在因为该气流而过度从乘客夺取热量的可能性,此时,只要调节气流的温度以使得不过度从乘客夺取热量即可。
此外,气流在从宽度方向上的两侧朝向副驾驶座椅24流动后,向该副驾驶座椅24的前方流动,因此与气流从乘客的前方向该乘客流动的情况不同,变得难以以使气流沿着上肢而到达头部或其周围的方式移动。因此,气流难以吹到脸部,变得难以给乘客带来不适感。
特别地,在构成例1的空调装置2中,在副驾驶座椅24的一侧配置有储物箱26,如果在该储物箱26的侧面设置内侧通风口53,则能够利用该储物箱26的高度,容易地将内侧通风口53设置在比乘坐在副驾驶座椅24的乘客的大腿部高的位置。
此外,如果将能够加热气流和冷却气流的调温单元61容纳于储物箱26的内部,则从调温单元61到内侧通风口53的距离(内侧风道51的长度)变得足够短,并且从调温单元61到外侧通风口56的距离(外侧风道54的长度)变得足够短。因此,能够充分抑制在内侧风道51和外侧风道54中的热损失。此外,通过将调温单元61容纳于储物箱26的内部,能够以使该调温单元61不在副驾驶座椅24的周围露出的方式进行设置。
此外,从内侧通风口53和外侧通风口56吹出的气流被吸入前进气口59之后,如果经过前侧风道57而返回调温单元61,则气流在副驾驶座椅24的周围循环。因此,能够抑制对气流再次加热所需的热量。此外,在使调温单元61连续工作的期间,能够明显削减持续对气流加热所需的总热量。
由此,能够不损害乘客的体感温度等舒适性,而削减空气调节所使用的能量的量。
<1-2.构成例2>
下面,对构成例2的空调装置2进行说明。
在构成例2的空调装置2中,与上述的构成例1的空调装置2不同,内侧通风口53和外侧通风口56分别配置于副驾驶座椅24。构成例2的空调装置2的构成和工作除了以下所说明的构成和工作之外与构成例1的空调装置2的构成和工作相同。
在以下的说明中,主要对与构成例1的空调装置2之间的不同点进行说明。此外,为了便于说明而使用与构成例1的空调装置2相同的符号。
图4示出了构成例2的空调装置2的构成,与图2对应。即,图4所示的空气的流动与图2所示的情况大致相同。
内侧通风口53例如配置于副驾驶座椅24的在宽度方向上的一侧,并设置在该副驾驶座椅24的背部42。外侧通风口56例如配置于副驾驶座椅24的在宽度方向上的另一侧,并设置在该副驾驶座椅24的背部42。该背部42例如具有以能够将乘客的腰部从左右夹住并进行支撑的方式向前方突出的一对突出部分。优选地,内侧通风口53设置于上述的一对突出部分中的一个,并且外侧通风口56设置于上述的一对突出部分中的另一个。内侧风道51和外侧风道54分别从储物箱26导出,并且延伸到副驾驶座椅24的背部42为止。
在构成例2的空调装置2中,以配置于副驾驶座椅24的在宽度方向上的两侧的方式在该副驾驶座椅24的背部42设置内侧通风口53和外侧通风口56。即使在此情况下,也从内侧通风口53和外侧通风口56分别吹出弱的气流,并且前进气口59吸入该弱的气流,因此由经过调温的气流来环绕乘坐在副驾驶座椅24的乘客的大腿部、膝盖、小腿、脚踝和脚趾等整个下肢。由此,将乘客的整个下肢的体感温度左右均等且整体地进行调节,因此整体地抑制该乘客的大腿部等下肢变凉的情况。因此,得到与构成例1的空调装置2相同的效果,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
应予说明,在构成例2的空调装置2中,如上所述将内侧通风口53和外侧通风口56两者设置在了副驾驶座椅24的背部42。然而,如图2所示,可以将内侧通风口53和外侧通风口56中的一个与副驾驶座椅24分开设置。在此情况下,例如可以与构成例1的空调装置2同样地将内侧通风口53设置在副驾驶座椅24之外的储物箱26等。
<1-3.构成例3>
下面,对构成例3的空调装置2进行说明。
在构成例3的空调装置2中,与上述的构成例1的空调装置2相比,外侧风扇55的工作情况不同。外侧风扇55例如由控制部71进行控制,由此从外侧通风口56吸入气流。构成例3的空调装置2的构成和工作除了以下所说明的构成和工作之外与构成例1的空调装置2的构成和工作相同。
在以下的说明中,主要对与构成例1的空调装置2之间的不同点进行说明。此外,为了便于说明而使用与构成例1的空调装置2相同的符号。
图5示出了构成例3的空调装置2的构成,与图2对应。图6a和图6b示出使用了图5所示的空调装置2的情况下的空气的流动,与图3a和图3b对应。
控制部71使内侧风扇52以低速工作。由此,内侧风道51从内侧通风口53吹出弱的气流。此外,控制部71使外侧风扇55和前侧风扇58分别以低速工作。由此,外侧风道54将从内侧风道51吹出的气流从外侧通风口56吸入,并且前侧风道57将从内侧风道51吹出的气流从前进气口59吸入。
在此情况下,在内侧通风口53、外侧通风口56和前进气口59之间产生空气的流动。具体说来,内侧风道51从内侧通风口53吹出气流,并且外侧风道54从外侧通风口56吸入气流,因此在乘坐于副驾驶座椅24的乘客的前方,在内侧通风口53和外侧通风口56之间产生空气的流动。此外,前侧风道57从前进气口59吸入气流,因此在内侧通风口53和外侧通风口56之间流动的空气的一部分朝向前进气口59移动。
内侧风扇52的转速例如以使从内侧风道51吹出的气流的流速为0.01m/秒以上且6m/秒以下的方式进行设定。前侧风扇58的转速和外侧风扇55的转速例如以使前侧风道57吸入的气流的流速和外侧风道54吸入的气流的流速的合计与内侧风道51吹出的气流的流速对应的方式进行设定。由此,能够产生从内侧风扇52朝向外侧风扇55的弱的空气的流动、和从内侧风扇52朝向前侧风扇58的弱的空气的流动。在此情况下,为了提高远离外侧通风口56的前进气口59的进气性能,可以使前侧风扇58的转速(前侧风道57吸入的气流的流速)比外侧风扇55的转速(外侧风道54吸入的气流的流速)快。
在构成例3的空调装置2中,外侧风道54从外侧通风口56吸入弱的气流,因此从内侧通风口53朝向外侧通风口56产生弱的气流。即,在乘坐于副驾驶座椅24的乘客的前方,产生沿着该乘客的上肢(上半身)和下肢(大腿部)流动的弱的气流。并且,设置于副驾驶座椅24的前方的前侧风道57从前进气口59微弱地吸入气流。在此情况下,在副驾驶座椅24的座部41的上方流动的气流从该座部41的上方向前方移动,因此由经过调温的气流来环绕乘客的大腿部、膝盖、小腿、脚踝和脚趾等整个下肢。由此,将乘客的整个下肢的体感温度左右均等且整体地进行调节,因此整体地抑制该乘客的大腿部等下肢变凉的情况。因此,与构成例1的空调装置2同样地,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
<1-4.构成例4>
下面,对构成例4的空调装置2进行说明。
在构成例4的空调装置2中,与上述的构成例1的空调装置2不同,前进气口59设置于仪表板18的下部。除了以下所说明的构成和工作之外,构成例4的空调装置2的构成和工作与构成例1的空调装置2的构成和工作相同。
在以下的说明中,主要对与构成例1的空调装置2之间的不同点进行说明。此外,为了便于说明而使用与构成例1的空调装置2相同的符号。
图7示出了构成例4的空调装置2的构成,与图2对应。即,图7所示的空气的流动与图2所示的情况大致相同。
前进气口59例如设置于在踢脚板17的上方配置的仪表板18的下部。该仪表板18的下部例如为仪表板18的下表面等。前侧风道57从单元盒62导出,并且延伸到仪表板18。
在构成例4的空调装置2中,前进气口59设置于仪表板18的下部。因此,与将前进气口59设置于踢脚板17的情况相同,能够利用气流以整体地包围乘坐于副驾驶座椅24的乘客的下肢的方式形成空气层。并且,由于前进气口59设置于比踢脚板17更靠近上方且乘客难以看到的仪表板18的下部,所以能够不影响乘客室的内部美观的设计性地设置前进气口59。此外,不将前进气口59设置于作为车辆1自身的构成部件的踢脚板17,而是将前进气口59设置于作为该车辆1的内部装饰部件的仪表板18,因此能够不影响车辆1的刚性等而容易地设置前进气口59。因此,与构成例1的空调装置2同样地,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
应予说明,前进气口59不限于上述的仪表板18,例如也可以设置于侧梁21或地板11等。然而,在将前进气口59设置于侧梁21等的情况下,雨滴和灰尘等会容易进入前侧风道57的内部,因此需要采取对策。特别地,在将前进气口59设置于侧梁21等的中央部分或后端部分而非前端部分的情况下,该前进气口59变得容易被人看到,因此有可能对乘客室的内部美观的设计性带来影响。
<2.车辆用空调装置(第二实施方式)>
下面,对本发明的第二实施方式的车辆用空调装置进行说明。该车辆用空调装置例如具有下述的构成例1、2所说明的构成。
<2-1.构成例1>
首先,对构成例1的空调装置102进行说明。
[应用空调装置的车辆的构成]
应用构成例1的空调装置102的车辆101例如具有以下所说明的构成。
图8a和图8b示意性地示出了应用构成例1的空调装置102的车辆101的构成。其中,图8a为车辆101的俯视图,并且图8b为车辆101的侧视图。应予说明,对方向和尺寸的定义与上述的第一实施方式相同。
车辆101的构成例如与在第一实施方式中说明的车辆1的构成(参照图1a和图1b)大致相同。
即,车辆101具有乘客室、前室和后室。该乘客室由地板111、一对a柱112、一对b柱113、一对c柱114而形成。一对a柱112和一对c柱114通过一对车顶纵梁115连结,在该一对车顶纵梁115接合有车顶板116。
在地板111和一对a柱112之间例如配置有踢脚板117,并且在该踢脚板117的上方例如配置有仪表板118。在由仪表板118、一对a柱112和车顶板116包围的空间中嵌入有前挡风玻璃119。在一对c柱114之间的空间中嵌入有后窗玻璃120。在地板111的在宽度方向上的两端部接合有一对侧梁121。
在地板111上例如形成有中央通道122,在该中央通道122的下方例如配置有驱动轴等。
在地板111的前方部安装有前排座椅,该前排座椅例如包括两个乘坐用的座椅(驾驶员座椅123和副驾驶座椅124)。驾驶员座椅123例如包括座部141和安装于该座部141的背部142。副驾驶座椅124例如与上述的驾驶员座椅123同样地包括座部141和背部142。在驾驶员座椅123与副驾驶座椅124之间配置有上述的中央通道122。在中央通道122的上方配置有变速杆125、侧面制动杆和作为内饰部件的储物箱126等。
在驾驶员座椅123和副驾驶座椅124的前方,例如配置有仪表板118,在驾驶员座椅123的前方配置有方向盘127。
在地板111的后方部安装有后排座椅,该后排座椅例如包括一个乘坐用的座椅(长条座椅128)。长条座椅128例如与上述的驾驶员座椅123同样地包括座部141和背部142。该长条座椅128例如具有与地板111的宽度相等的宽度。
如上述的第一实施方式中所说明的那样,对于车辆用的空调装置,正在寻求改善该空调装置的耗能量。特别地,使用车辆的乘客例如具有在夏季颈部和腋下等上肢容易感觉热的倾向。
因此,在本实施方式中,与上述的第一实施方式同样地提出不对设置于车辆101的乘客室的内部整体进行空气调节,而例如能够针对每个乘客实施空气调节的空调装置102(即,个人空调装置)。通过使用这样的空调装置102,例如能够减少对乘客室的内部整体进行空气调节的必要性。此外,即使在将对乘客室的内部整体进行空气调节的空调装置和本实施方式的空调装置102并用的情况下,也能够削减对该乘客室的内部整体进行空气调节所带来的负担,因此能够期待削减车辆用的空调装置102的耗能量。
[空调装置的构成]
构成例1的空调装置102例如具有以下所说明的构成。
图9是示出构成例1的空调装置102的构成的俯视图。
空调装置102例如具备:内侧排气风道151(第一风道)、内侧排气风扇152、外侧排气风道154(第二风道)、外侧排气风扇155、前侧排气风道157(第三风道)、前侧排气风扇158、调温单元161、以及控制部171。
调温单元161在单元盒162的内部容纳有:加热器163、制冷元件164和温度传感器165等。加热器163使用搭载于车辆101的蓄电池的电力来对单元盒162的内部的空气加热。制冷元件164使用搭载于车辆101的蓄电池的电力来冷却单元盒162的内部的空气。对于此外的调温单元161的详细情况例如与上述的调温单元61相同。
在内侧排气风道151的一端部设置有内侧排气口153(第一通风口),并且该内侧排气风道151的另一端部连结于调温单元161的单元盒162。在内侧排气口153,例如可以设置百叶窗等风向调节机构。在内侧排气风道151的内部,例如可以设置能够使该内侧排气风道151以低速吸入空气并以低速吹出空气的内侧排气风扇152。
在外侧排气风道154的一端部设置有外侧排气口156(第二通风口),并且该外侧排气风道154的另一端部连结于调温单元161的单元盒162。在外侧排气口156,例如可以设置百叶窗等风向调节机构。在外侧排气风道154的内部,例如可以设置能够使该外侧排气风道154以低速吸入空气并以低速吹出空气的外侧排气风扇155。
在前侧排气风道157的一端部设置有前排气口159(第三通风口),并且该前侧排气风道157的另一端部连结于调温单元161的单元盒162。在前排气口159,例如可以设置百叶窗等风向调节机构。在前侧排气风道157的内部,例如可以设置能够使该前侧排气风道157以低速吸入空气并以低速吹出空气的前侧排气风扇158。
控制部171对空调装置102的工作进行控制。关于该控制部171的详细情况例如与上述的控制部71相同。在控制部171连接有加热器163、制冷元件164、温度传感器165、内侧排气风扇152、外侧排气风扇155和前侧排气风扇158等。
该空调装置102例如针对乘客乘坐的每个座椅进行设置。这里,空调装置102例如针对副驾驶座椅124进行设置。
具体说来,内侧排气口153例如配置于副驾驶座椅124的在宽度方向上的一侧(靠近储物箱126的一侧),并且设置于储物箱126的靠近该副驾驶座椅124的一侧的侧面。即,内侧排气口153与副驾驶座椅124分开设置。内侧排气口153例如配置于比副驾驶座椅124的座部141(座表面)的位置高的位置。
外侧排气口156例如配置于副驾驶座椅124的在宽度方向上的另一侧(远离储物箱126的一侧),该外侧排气口156与副驾驶座椅124分开设置。此外,外侧排气口156例如配置于比副驾驶座椅124的座部141(座表面)的位置高的位置。
前排气口159配置于副驾驶座椅124的前方,更具体地,例如设置于仪表板118。该前排气口159例如在比副驾驶座椅124的座部141(座表面)的位置高的位置以朝后的方式设置。此外,前排气口159例如具有沿宽度方向延伸的多个狭缝,并且具有与副驾驶座椅124的宽度对应的宽度。
调温单元161例如容纳于储物箱126的内部。随之而来的,内侧排气风道151例如与调温单元161同样地容纳于储物箱126的内部。外侧排气风道154从储物箱126导出,并经过副驾驶座椅124的座部141的下方而延伸到该座部141的对面侧。前侧排气风道157从储物箱126导出,并沿着中央通道122延伸到仪表板118为止。
[空调装置的工作]
构成例1的空调装置102例如按如下所说明的那样进行工作。
图10a和图10b示出使用了图9所示的构成例1的空调装置102的情况下的空气的流动。其中,图10a为车辆101的正视图,并且图10b为车辆101的俯视图。
控制部171获取温度传感器165的检测温度。此外,控制部171控制加热器163的工作和停止以达到所期望的温度,并且控制制冷元件164的工作和停止以达到所期望的温度。控制部171在温度控制时的目标温度,例如在冬季只要是使乘客的体感温度变高的温度即可,不特别限定,并且在夏季只要是使乘客的体感温度变低的温度即可,不特别限定。在冬季等需要暖气的情况下的目标温度例如为20℃左右。
该控制部171基于用户的操作使内侧排气风扇152、外侧排气风扇155和前侧排气风扇158分别工作,由此开始进行空气调节控制。此时,控制部171使内侧排气风扇152、外侧排气风扇155和前侧排气风扇158分别以低速旋转。由此,内侧排气风道151从内侧排气口153吹出由调温单元161进行了调温的第一气流,并且外侧排气风道154从外侧排气口156吹出由调温单元161进行了调温的第二气流。此外,前侧排气风道157从前排气口159吹出由调温单元161进行了调温的第三气流。
内侧排气风扇152的转速并不特别限定,例如以使从内侧排气风道151吹出的第一气流的流速为0.01m/秒以上且6m/秒以下的方式进行设定。外侧排气风扇155的转速并不特别限定,例如以使从外侧排气风道154吹出的第二气流的流速为0.01m/秒以上且6m/秒以下的方式进行设定。通过这样地将流速设定为6m/秒以下,能够将起因于第一气流和第二气流的乘客体感温度的下降抑制在1℃左右或1℃以下。利用内侧排气风扇152而从内侧排气风道151吹出的低速的第一气流、和利用外侧排气风扇155而从外侧排气风道154吹出的低速的第二气流在乘坐于副驾驶座椅124的乘客的前方(座部141的上方)合流后,在该乘客的前方(上肢的附近)滞留。
随之而来的,从内侧排气口153吹出的第一气流的流速和从外侧排气口156吹出的第二气流的流速,优选为能够使该第一气流和第二气流在从内侧排气口153和外侧排气口156分别排出后以朝向座部141逐渐下落的方式移动的速度。关于该第一气流和第二气流的流速的详细情况如上所述。
此外,控制部171,如上所述使前侧排气风扇158以低速旋转。由此,前侧排气风道157利用前侧排气风扇158而吹出第三气流,所述第三气流的流速比利用内侧排气风扇152而从内侧排气风道151吹出的第一气流的流速和利用外侧排气风扇155而从外侧排气风道154吹出的第二气流的流速大。前排气口159例如具有与副驾驶座椅124的宽度实质上相同的宽度,因此从该前排气口159吹出的第三气流具有与副驾驶座椅124的宽度同等以上的宽度,并朝向后方流动。由此,在乘坐于副驾驶座椅124的乘客的前方滞留的第一气流和第二气流,被利用前侧排气风扇158而从前排气口159吹出的第三气流向上方推送,因此朝向乘客的上肢移动。被该第三气流推送的第一气流和第二气流环绕于乘客的上肢并沿着该上肢向后方流动。
特别地,控制部171例如在低速的范围内使前侧排气风扇158的转速变化。由此,利用前侧排气风扇158而从前排气口159吹出的第三气流的气流,能够在比利用内侧排气风扇152而从内侧排气口153吹出的第一气流的流速和利用外侧排气风扇155而从外侧排气口156吹出的第二气流的流速大的流速、和比两者的流速小的流速之间切换。在流速小的情况下能够使第一气流和第二气流在乘坐于副驾驶座椅124的乘客的前方滞留,并且在流速大的情况下,能够使滞留在乘客的前方的第一气流和第二气流朝向乘客的上肢移动。
[空调装置的作用和效果]
如以上所说明的那样,在构成例1的空调装置102中,内侧排气风道151微弱地吹出第一气流,并且外侧排气风道154微弱地吹出第二气流。由此,从内侧排气风道151吹出的第一气流和从外侧排气风道154吹出的第二气流在乘坐于副驾驶座椅124的乘客的上肢的前方合流之后滞留。
此外,从内侧排气风道151吹出的第一气流的流速和从外侧排气风道154吹出的第二气流的流速分别为能够使第一气流和第二气流在合流之后以朝向副驾驶座椅124的座部141逐渐下落的方式移动的速度。由此,在乘客的上肢的前方合流的第一气流和第二气流变得容易滞留在该上肢的前方。
进一步地,在副驾驶座椅124的前方,从以朝向该副驾驶座椅124的方式设置的前侧排气风道157微弱地吹出幅度宽的第三气流。由此,在乘客的上肢的前方滞留的第一气流和第二气流沿着该上肢向上方移动。
因此,在乘客的上肢的前方滞留的第一气流和第二气流环绕于该上肢,由此,能够有效地供应朝向乘客的颈部和腋下等上肢并在该乘客的上肢的前方滞留的气流。
在此情况下,从内侧排气风道151吹出的弱的第一气流、和从外侧排气风道154吹出的弱的第二气流均朝向前方移动,与此相对,从前侧排气风道157吹出的弱的第三气流朝向后方移动。由此,通过朝向前方的第一气流和第二气流与朝向后方的第三气流合流,使得合流后的第一气流和第二气流朝向前方和后方移动的速度变慢,因此该合流后的第一气流和第二气流变得难以向前方和后方移动。
因此,有效地抑制合流后的第一气流和第二气流的速度,由此该合流后的第一气流和第二气流变得容易环绕于乘客的上肢。因此,能够有效地将合流后的第一气流和第二气流供应到乘客的颈部和腋下等上肢。
并且,有效地抑制合流后的第一气流和第二气流的流速,由此使该合流后的第一气流和第二气流变得非常弱。由此,难以给乘客带来不适感,并且能够朝向该乘客的脸部等供应合流后的第一气流和第二气流。
因此,与上述的第一实施方式同样地,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
特别地,在构成例1的空调装置102中,如果前排气口159具有与副驾驶座椅124的宽度实质上相同的宽度,则能够利用具有与该副驾驶座椅124的宽度对应的宽度的气流,朝向乘坐于该副驾驶座椅124的乘客的上肢充分地供应合流后的第一气流和第二气流。因此能够进一步使合流后的第一气流和第二气流对乘客的上肢进行环绕。
此外,如果从前侧排气风道157吹出的第三气流的流速能够在比从内侧排气风道151吹出的第一气流的流速和从外侧排气风道154吹出的第二气流的流速大的流速、和比两者的流速小的流速之间切换,则使得从内侧排气风道151吹出的第一气流和从外侧排气风道154吹出的第二气流在乘坐于副驾驶座椅124的乘客的上肢的前方一直断续地进行合流,并且合流后的第一气流和第二气流持续地朝向乘客供应。因此,能够进一步使合流后的第一气流和第二气流对乘客的上肢进行环绕。在此情况下,例如如果从内侧排气风道151和外侧排气风道154分别吹出冷气,则能够使冷气对乘客的上肢进行环绕。
此外,如果将能够对空气进行加热和冷却的调温单元161容纳于储物箱126的内部,则从调温单元161到内侧排气口153的距离(内侧排气风道151的长度)变得充分短,并且从调温单元161到外侧排气口156的距离(外侧排气风道154的长度)变得充分短。因此,能够充分抑制在内侧排气风道151和外侧排气风道154中的热损失。此外,通过将调温单元161容纳于储物箱126的内部,能够以使该调温单元161不在副驾驶座椅124的周围露出的方式进行设置。
由此,能够不损害乘客的体感温度等舒适性,而削减空气调节所使用的能量的量。
<2-2.构成例2>
下面,对构成例2的空调装置102进行说明。
在构成例2的空调装置102中,与上述的构成例1的空调装置102不同,内侧排气口153和外侧排气口156分别配置于副驾驶座椅124。除了以下所说明的构成和工作之外,构成例2的空调装置102的构成和工作与构成例1的空调装置102的构成和工作相同。
在以下的说明中,主要对与构成例1的空调装置102之间的不同点进行说明。此外,为了便于说明而使用与构成例1的空调装置102相同的符号。
图11示出了构成例2的空调装置102的构成,与图9对应。即,图11所示的空气的流动与图9所示的情况大致相同。
内侧排气口153例如配置于副驾驶座椅124的在宽度方向上的一侧,并设置在该副驾驶座椅124的背部142。外侧排气口156例如配置于副驾驶座椅124的在宽度方向上的另一侧,并设置在该副驾驶座椅124的背部142。该背部142例如具有以能够将乘客的腰部从左右夹住并进行支撑的方式向前方突出的一对突出部分。优选地,内侧排气口153设置于上述的一对突出部分中的一个,并且外侧排气口156设置于上述的一对突出部分中的另一个。
在构成例2的空调装置102中,以配置于副驾驶座椅124的在宽度方向上的两侧的方式在该副驾驶座椅124的背部142设置内侧排气口153和外侧排气口156。并且,从内侧排气口153吹出的第一气流和从外侧排气口156吹出的第二气流变得容易在乘坐于副驾驶座椅124的乘客的上肢的前方合流。即使在此情况下,也从内侧排气口153吹出弱的第一气流,并从外侧排气口156吹出弱的第二气流,进一步地从前排气口159吹出弱的第三气流,由此移动合流后的第一气流和第二气流以对乘客的上肢进行环绕,因此通过被调温的第一气流和第二气流来包围乘客的整个上肢。由此,利用被调温的第一气流和第二气流来左右均等且整体地调节乘客的整个上肢的体感温度,因此能够给乘客的颈部和腋窝等上肢带来凉爽的感觉。因此,与构成例1的空调装置102同样地,能够抑制给乘客带来不适感的同时调节该乘客的体感温度。
应予说明,在构成例2的空调装置102中,如上所述将内侧排气口153和外侧排气口156两者设置在了副驾驶座椅124的背部142。然而,例如如图9所示,可以将内侧排气口153和外侧排气口156中的一个与副驾驶座椅124分开设置。在此情况下,例如可以与构成例1的空调装置102同样地将内侧排气口153设置在副驾驶座椅124之外的储物箱126等。
以上所说明的几个实施方式为本发明的优选实施方式的一例。因此,关于本发明的几个实施方式的详细情况不限于在各实施方式中所说明的形态,在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种变形和变更。