车辆用空气调节装置的制作方法

本发明涉及一种搭载于车辆的车辆用空气调节装置。

本申请基于2017年5月30日在日本提出申请的特愿2017-107108号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术：

已知有一种车辆用空气调节装置，具备蒸发器和配设于蒸发器的下游的加热器芯，将来自蒸发器的冷风和来自加热器芯的暖风混合而成的气流向车厢内吹出。

在专利文献1的车辆用空气调节装置中，通过风门等来分别调整暖风的流量和冷风的流量，由此调整暖风与冷风的混合比例。暖风和冷风混合而成的气流从车厢前侧的足部、面部以及车厢后侧的足部、面部吹出。车厢的空气调节通过从这些足部、面部吹出的气流来进行。在专利文献1中，构成为将该暖风和冷风混合而成的气流向车厢前侧和车厢后侧的双方吹出，因此无法独立地调整向车厢后侧吹出的气流的温度、流量。

在专利文献2所述的车辆用空气调节装置中，通过分隔板来将进行了热交换的空气流路分隔为四个流路。这些进行了热交换的空气流路分别相对于车厢前侧的左右和后侧的左右四个座位独立地设置。在专利文献2中，根据上述构成，能独立地调整向后侧吹出的气流的温度、流量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-131889号公报

专利文献2：日本特开2010-162946号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

然而，专利文献2所记载的车辆用空气调节装置构成为，将进行了热交换的空气流路分割为多个而独立，分别向车厢前侧的左右和车厢后侧的左右吹出气流。因此，在关闭后侧的流路而向车厢前侧吹出气流的情况下，后侧的流路变为单纯的死角空间(deadspace)，只有在被分割成多个的空气流路中的一部分流路进行了热交换的气流向车厢内吹出。

在如上所述关闭了后侧的流路的状态下，相对于车厢整体吹出的流量、热量大幅减少。因此，在车厢前侧更强地进行空气调节，同时车厢整体也进行空气调节的情况下，效率差。例如，在整个车厢处于低温状态下对车厢前侧进行强力制暖，以便对整个车厢进行制暖的情况下，或者在车厢整体处于高温状态下地对车厢前侧进行强力制冷，以便对整个车厢进行制冷的情况下，使整个车厢达到舒适的温度需要时间。

本发明的目的在于，提供一种能对整个车厢高效地进行空气调节的车辆用空气调节装置。

技术方案

根据本发明的第一方案，车辆用空气调节装置具备：蒸发器、加热器芯、前侧流路部以及后侧流路部。加热器芯配设于所述蒸发器的下游。前侧流路部将由来自所述蒸发器的冷风和来自所述加热器芯的暖风的双方构成的气流向车厢前侧吹出。后侧流路部将所述气流向车厢后侧吹出，并且与所述前侧流路部独立地设置。所述后侧流路部具备：后侧管道、第一连通路、第二连通路、第一风门以及第二风门。后侧管道从所述加热器芯的下游向所述车厢后侧延伸。第一连通路将所述蒸发器的下游与所述前侧流路部连通。第二连通路将所述蒸发器的下游与所述加热器芯的下游连通。第一风门能通过打开关闭所述第一连通路来将气流选择性地导入至所述第一连通路或所述第二连通路。第二风门改变所述加热器芯的下游开口、所述后侧管道以及所述第二连通路之间的连通状态。

在第一方案中，具备：第一风门，打开关闭第一连通路；以及第二风门，改变加热器芯的下游开口、后侧管道以及第二连通路之间的连通状态。因此，当通过第一风门来堵塞第一连通路时，来自蒸发器下游的冷风通过第二连通路朝向从加热器芯下游延伸的后侧管道而不通过第一连通路朝向前侧流路部。此时，如果通过第二风门来调整加热器芯的下游开口的开度、后侧管道的开度以及第二连通路的开度，则能在混合了来自第二连通路的冷风和来自加热器芯的暖风的状态下，从后侧管道向车厢后侧吹出气流。例如，如果通过第二风门来减小第二连通路的开度，增大加热器芯的下游开口的开度，则能将更高温的气流向车厢后侧送入。此外，如果通过第二风门来增大第二连通路的开度，减小加热器芯的下游开口的开度，则能将更低温的气流向车厢后侧送入。即，通过第二风门来改变冷风与暖风的混合比率，由此能调节向车厢后侧送入的气流的温度。

当通过第一风门来打开第一连通路时，来自蒸发器的下游的冷风通过第一连通路流向前侧流路部。此时，如果通过第二风门来堵塞后侧管道，则来自加热器芯的下游开口的暖风通过第二连通路流入至第一连通路。因此，能使暖风流入至前侧流路部。其结果是，即使在通过第二风门堵塞后侧管道而未向车厢后侧进行气流的供给的情况下，在后侧流路部也不会产生死角空间，不会在该死角空间产生压力损失。

根据本发明的第二方案，在第一方案的车辆用空气调节装置中，还可以具备能切换第一状态和第二状态的控制部。在此，第一状态是所述第一风门打开所述第一连通路并且所述第二风门堵塞所述后侧管道的状态。第二状态是所述第一风门堵塞所述第一连通路并且所述第二风门打开所述后侧管道的状态。

在第二方案中，能通过控制部来控制第一风门和第二风门的动作，能自动地切换使气流不向车厢后侧流入的第一状态和使气流向车厢后侧流入的第二状态。在后侧流路部不会产生死角空间，不会在该死角空间产生压力损失，无论向车厢后侧的送气、温度调节的有无，都能对整个车厢高效地进行空气调节。

根据本发明的第三方案，第二方案的车辆用空气调节装置还可以具备用于设定所述车厢后侧的温度的后侧设定输入部。也可以是，所述控制部在所述第二状态下，基于所述后侧设定输入部的输入控制所述第二风门的动作，调整所述加热器芯的下游开口和所述第二连通路的开度。

在第三方案中，在进行向车厢后侧的送气的第二状态下，通过控制部基于后侧设定输入部的输入控制第二风门的动作，调整加热器芯的下游开口和第二连通路的开度。因此，能调整来自加热器芯的下游开口的暖风和来自第二连通路的冷风的平衡，进行向车厢后侧供给的气流的温度调节，能在车厢后侧提供舒适的车厢空间。

根据本发明的第四方案，第二或第三方案中任一方案的车辆用空气调节装置还可以具备检测后座的乘坐者的有无的后座人员检测部。也可以是，所述控制部基于所述后座人员检测部的检测结果控制所述第一风门和所述第二风门的动作，切换所述第一状态和所述第二状态。

在第四方案中，能基于后座人员检测部的检测结果自动地切换使气流不向车厢后侧流入的第一状态和使气流不向车厢后侧流入的第二状态。由此，根据后座的乘坐者的有无，能自动地决定有无向车厢后侧的进行了温度调节的气流的供给。

根据本发明的第五方案，第二至第四方案中任一方案的车辆用空气调节装置还可以具备检测所述车厢后侧的温度的后侧温度检测部。也可以是，所述控制部基于所述后侧温度检测部的检测结果控制所述第一风门的动作，切换所述第一状态和所述第二状态。

在第五方案中，能基于后侧温度检测部的检测结果自动地切换使气流不向车厢后侧流入的第一状态和使气流向车厢后侧流入的第二状态。由此，能基于后侧温度检测部的检测结果判断后座的乘坐者的有无，自动地决定有无向车厢后侧的进行了温度调节的气流的供给。

有益效果

根据上述车辆用空气调节装置，能对整个车厢高效地进行空气调节。

附图说明

图1是本发明的实施方式的车辆用空气调节装置的概略整体立体图。

图2是表示本发明的实施方式的车辆用空气调节装置的后侧流路部的纵剖面图，示出了后侧管道关闭的第一状态。

图3是表示本发明的实施方式的车辆用空气调节装置的加热器芯的下游侧的空气流路的概略的剖面图，是图2的a-a剖面图。

图4是表示本发明的实施方式的车辆用空气调节装置的后侧流路部的纵剖面图，示出了后侧管道打开的第二状态。

具体实施方式

以下，参照图1至图4对本发明的实施方式的车辆用空气调节装置10进行说明。

车辆用空气调节装置10配置于车辆前侧的车宽方向的大致中央部。如图1至图3所示，车辆用空气调节装置10一体地具备：用于导入空气的鼓风机单元等空气导入部11、与导入的空气的气流进行热交换的热交换部12以及从热交换部12内到车厢内的各部分连续设置的空气流路13。

热交换部12在壳体40内具有：蒸发器14以及配设于蒸发器14的下游的加热器芯15。

在蒸发器14中，制冷剂在未图示的散热器等之间循环，对导入至车辆用空气调节装置10的空气进行冷却而生成冷风。

发动机的冷却水在加热器芯15中循环。加热器芯15对来自蒸发器14的冷风进行加热而生成暖风。

如图3所示，空气流路13在壳体40内由分隔壁13a在车宽方向上分隔为多个。空气流路13从热交换部12内连续。空气流路13配设为，将来自蒸发器14的冷风和来自加热器芯15的暖风混合而成的气流向车厢内的各部分吹出。

该实施方式中的空气流路13具有：左右的前侧流路部16，用于向车厢前侧引导气流；以及后侧流路部17，设于这些前侧流路部16之间，用于向车厢后侧吹出气流。

前侧流路部16具备：前面部18a、前足部18b以及除霜器部18c等前侧管道18。

后侧流路部17具备：热交换部12的内部流路20、后侧管道19、第一连通路21、第二连通路22、第一风门23以及第二风门24。热交换部12的内部流路20设于蒸发器14的下游侧和加热器芯15的上下游侧。后侧管道19、第一连通路21以及第二连通路22与内部流路20连接。第一风门23配置于内部流路20内。第二风门24与第一风门23独立地设置。

内部流路20从蒸发器14的下游起分支。内部流路20使来自蒸发器14的气流的一部分能向加热器芯15的上游开口15a侧流动，使剩余部分能向第一连通路21和第二连通路22侧流动。在加热器芯15的下游设有下游开口15b。下游开口15b能使来自加热器芯15的气流流出。

在内部流路20的各部分也可以设有用于改变流路的截面积的风门、用于混合冷风和暖风的或者用于调整冷风与暖风的比例的风门等。

后侧管道19设为从加热器芯15的下游向车厢后侧延伸。在车厢后侧分支地设有后侧面部和后侧足部等，但省略详细的图示。

第一连通路21将蒸发器14的下游侧的内部流路20与前侧流路部16的前侧管道18之间连通。

第一风门23设于第一连通路21的入口。能通过第一风门23的开闭动作来打开关闭第一连通路21。本实施方式的第一风门23为例如蝶形风门(butterflydamper)。该第一风门23构成为，以沿车宽方向延伸的轴23a为中心可转动地设置，能通过未图示的驱动部进行动作。

第二连通路22是将蒸发器14的下游的内部流路20与加热器芯15的下游的下游开口15b之间连通的通路。

第二风门24设于第二连通路22的一个端部(加热器芯15的下游侧的端部)、加热器芯15的下游开口15b以及后侧管道19的上游侧的端部之间。第二连通路22、下游开口15b以及后侧管道19能经由第二风门24相互连通。本实施方式的第二风门24为例如旋转风门(rotarydamper)。此外，如图3所示，第二风门24具有：轴24a，沿车宽方向延伸；以及支承片24b，与轴24a连接，从车宽方向观察呈扇形。

该第二风门24构成为能通过未图示的驱动部以轴24a为中心转动。第二风门24能通过其转动角度来改变第二连通路22、加热器芯15的下游开口15b以及后侧管道19之间的连通状态。

例如，支承片24b绕轴24a转动，由此能如图3所示，堵塞后侧管道19，或者如图4所示，打开后侧管道19，调整加热器芯15的下游开口15b与第二连通路22的开度的比例。第二风门能360度旋转，因此除此之外，能根据第二风门24的支承片24b的位置来调整各部分的开度并进行打开关闭。

在该车辆用空气调节装置10中设有用于使向车厢的气流的吹出最优化的控制系统30。

本实施方式的控制系统30具备：后侧设定输入部31、后座人员检测部32、后侧温度检测部33以及控制部34。后侧设定输入部31是用于设定车厢后侧的温度的输入部。后座人员检测部32检测后座的乘坐者的有无。后侧温度检测部33检测车厢后侧的温度。控制部34控制第一风门23和第二风门24的未图示的驱动部的动作。

后侧设定输入部31能输入车厢后侧的设定温度。该后侧设定输入部31既可以由乘坐者设定车厢后侧的具体的温度，也可以选择预先设定的温度(模式)。

后座人员检测部32只要能感测后座的乘坐者的有无即可，可以是例如红外线传感器等ir传感器(人体传感器)、感测乘坐者向后座就座的加压传感器等。

后侧温度检测部33是检测在后座就座的乘坐者附近的温度的温度传感器等。

控制部34由mpu(微处理器；microprocessorunit)等构成，基于在后侧设定输入部31中设定的温度设定值、由后座人员检测部32感测到的乘坐者的有无以及由后侧温度检测部33感测到的车厢后侧的温度，控制第一风门23和第二风门24的动作。

在该控制部34中，能通过控制第一风门23和第二风门24的动作来切换第一状态(参照图2)和第二状态(参照图4)。在此，第一状态是利用第一风门23来打开第一连通路21，并且利用第二风门24来堵塞后侧管道19的状态。第二状态是利用第一风门23来堵塞第一连通路21，并且利用第二风门24来打开后侧管道19的状态。

接着，对控制部34的控制顺序进行说明。

在由后座人员检测部32感测到在后座就座的乘坐者的状态下，在通过后侧设定输入部31来设定所希望的温度时，车辆用空气调节装置10的控制部34控制第一风门23和第二风门24的动作。而且，在由后座人员检测部32感测到在后座就座的乘坐者的状态下，在通过后侧设定输入部31来设定所希望的温度时，车辆用空气调节装置10的控制部34进行车厢的空气调节，并控制第一风门23和第二风门24的动作。

在该控制中，设为堵塞第一风门23，并打开第二风门24的第二状态(参照图4)。而且，在上述控制中，基于在后侧设定输入部31中设定的温度与由后侧温度检测部33检测到的温度的差，通过第二风门24调整加热器芯15的下游开口15b的开度与第二连通路22的开度的开度比例。

由此，根据开度比例混合了来自加热器芯15的暖风和从蒸发器14经由第二连通路22送来的冷风的气流从后侧管道19向车厢后侧吹出。

例如，在后侧设定输入部31中设定的温度与由后侧温度检测部33检测到的温度的差为规定值以上的情况下，控制部34使第二风门24进一步动作，改变冷风与暖风的混合比例。

接着，在后座人员检测部32感测到乘坐者不在后座的情况下，或者在未进行车厢后侧的空气调节的情况下，控制部34利用第二风门24来完全地堵塞后侧管道19。此时，第一风门23变为完全地打开第一连通路21的第一状态(参照图2)，蒸发器14的下游经由第一连通路21与前侧管道18连通。

由此，在后侧流路部17中，能使来自蒸发器14的下游的冷风和该冷风的一部分由加热器芯15加热并经由第二连通路22的暖风分别到达第一连通路21，流入至前侧流路部16。这些冷风和暖风与在前侧流路部16流通的其他气流一起，从前侧管道18向车厢前侧吹出。

根据本实施方式的车辆用空气调节装置10，具备：第一风门23，打开关闭第一连通路21；以及第二风门24，改变加热器芯15的下游开口15b、后侧管道19以及第二连通路22的连通状态。因此，在第二状态下，如果通过第一风门23来关闭第一连通路21，通过第二风门24来调整加热器芯15的下游开口15b的开度、后侧管道19的开度以及第二连通路22的开度，则能将混合了冷风和暖风的气流从后侧管道19向车厢后侧吹出。

此时，利用第二风门24来调整加热器芯15的下游开口15b的开度和第二连通路22的开度，由此能与向车厢前侧吹出的气流独立地调整向车厢后侧的气流的温度。

另一方面，作为第一状态，通过第二风门24来完全关闭后侧管道19，停止向车厢后侧吹出气流，通过第一风门23来完全打开第一连通路21，由此能使在加热器芯15进行了热交换的气流流向前侧流路部16。因此，即使停止向车厢后侧吹出气流，在壳体40内也不会产生死角空间，也不会因这样的死角空间而产生压力损失。

由此，能抑制在整个车厢进行了温度调节的气流的流量发生大的变化。即，即使停止向车厢后侧吹出气流，也能将该气流的流量、热量向车厢前侧吹出。因此，在本实施方式中，能切换车厢后侧的气流的温度调节、送气的有无，并且无论车厢后侧的气流的温度调节、送气的有无，都能对整个车厢高效地进行空气调节。

在本实施方式中，控制部34基于后侧设定输入部31的输入控制第二风门24的动作，能改变暖风与冷风的混合比例，因此能自动地调整车厢后侧的温度。由此，能在车厢后侧提供舒适的车厢空间。

在本实施方式中，控制部34基于后座人员检测部32的检测结果调整第二风门24的开度，因此能根据后座的乘坐者的有无自动地打开关闭后侧管道19。由此，能自动地决定有无向车厢后侧的进行了温度调节的气流的供给。

在本实施方式中，能基于后侧温度检测部33的检测结果判断后座的乘坐者的有无，自动地决定有无向车厢后侧的进行了温度调节的气流的供给。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的构成并不限于该实施方式，也包括不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等。

例如，上述对以下例子进行了说明：控制部34基于在后侧设定输入部31中设定的温度设定值、由后座人员检测部32感测到的乘坐者的有无以及由后侧温度检测部33感测到的车厢后侧的温度，控制第一风门23和第二风门24的动作。但是，并不特别限定于该控制方法，能够适当选择控制的方法。

例如，也可以设置后侧设定输入部31、后座人员检测部32以及后侧温度检测部33中的至少一个。此外，也能够检测其他状态变量进行控制。

在上述实施方式中，在一对前侧流路部16之间设有后侧流路部17，但相反，也可以在一对后侧流路部17之间设置前侧流路部16，并不特别限定前侧流路部16和后侧流路部17的配置、形状。

工业上的可利用性

本发明能应用于车辆用空气调节装置。根据本发明，能高效地对整个车厢进行空气调节。

符号说明

10车辆用空气调节装置

11空气导入部

12热交换部

13空气流路

13a分隔壁

14蒸发器

15加热器芯

15a上游开口

15b下游开口

16前侧流路部

17后侧流路部

18前侧管道

18a前面部

18b前足部

18c除霜器部

19后侧管道

20内部流路

21第一连通路

22第二连通路

23第一风门

23a轴

24第二风门

24a轴

24b支承片

30控制系统

31后侧设定输入部

32后座人员检测部

33后侧温度检测部

34控制部

40壳体