換気装置
【課題】 本発明は、空調装置が消費するエネルギの量を抑えつつ車内環境を良くすることができる換気装置を提供する。
【解決手段】 換気装置６０は、車内１０ａの空気を吸気するとともに当該吸気した空気を空気調和した後車内１０ａに戻す内気循環運転が可能な空調装置２０と、車外１０ｂより外気を、空調装置２０を通さずに車内１０ａに導入可能な換気口部６１と、換気口部６１を通して外気を車内に送風可能な送風機６２と、送風機６２の動作を制御する制御部２６とを備える。
【解決手段】 換気装置６０は、車内１０ａの空気を吸気するとともに当該吸気した空気を空気調和した後車内１０ａに戻す内気循環運転が可能な空調装置２０と、車外１０ｂより外気を、空調装置２０を通さずに車内１０ａに導入可能な換気口部６１と、換気口部６１を通して外気を車内に送風可能な送風機６２と、送風機６２の動作を制御する制御部２６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に設けられる換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、車室内の環境（温度など）を乗員にとって過ごしやすいように調整（調和）する空調装置を備えている。空調装置は、例えば車体の前側部分、具体的にはインストルメントパネルの内側に配置されている。
【０００３】
空調装置は、当該装置内にクーリングユニットやヒータユニットとなどを備えており、空調を行っている。空調装置は、車室内の空気を循環しながら空調（空気を調整すること、空気調和）する内気循環モードと、車外の空気を導入し、当該導入された空気を空調する外気導入モードとを有している（例えば、特許文献１，２参照）。これら、内気循環モードと外気導入モードとは、空調装置のスイッチ操作（内気循環モードまたは外気導入モードの選択）により、切り換えられる。
【０００４】
一方、空調装置は、当該空調装置の運転モードとして、マニュアルエアコンモードと、オートエアコンモードを有している。マニュアルエアコンモードは、車内に噴出される空気（空調された後の空気）の温度や、噴出される空気の風量などを乗員が調整する。
【０００５】
オートエアコンモードでは、乗員が温度を設定すると、車室内の温度が当該設定された温度になるように空調装置の動作が制御される。オートエアコンモードでは、各設定に基づいて、内気循環モードと外気導入モードとが自動的に選択される。例えば、窓ガラスのくもりを取り除くべくまたは窓ガラスがくもらないようにするべく空気を窓ガラスに当てるように設定されている場合では、外気導入モードが選択される。また、車室内を早急に冷却する場合では、内気循環モードが選択される。
【特許文献１】特開２０００−１３５９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内気循環モードが選択されると、車内の空気が循環されるため、乗員の呼吸によって、車内の空気中の二酸化炭素濃度が増加するとともに湿度が上昇する傾向にある。車内の空気中の二酸化炭素濃度が増加すると乗員に対して好ましくない。また、車内の湿度が上昇すると、窓がくもりやすくなる傾向にあり、運転者の視界が確保されにくくなるので好ましくない。このため、外気導入モードを併用することによって窓くもりを抑制することが行われる。
【０００７】
一方、乗員が空調装置を用いて車内の温度を快適な温度に調整（調和）する場合、車外の温度と車室内の温度との温度差が生じている。特に、夏や冬では、特に温度差が大きくなる傾向にある。このため、オートエアコンモード中に外気循環モードが選択されると、導入された外気温を調整するために、空調装置で用いられるエネルギ量が大きくなる傾向にある。
【０００８】
本発明の目的は、空調装置が消費するエネルギの量を抑えつつ車内環境を良くすることができる換気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の換気装置は、車内の空気を吸気するとともに当該吸気した空気を空気調和した後前記車内に戻す内気循環運転が可能な空調装置と、車外より外気を、前記空調装置を通さずに前記車内に導入可能な換気口部と、前記換気口部を通して外気を車内に送風可能な送風機と、前記送風機の動作を制御する制御部とを備える。
【００１０】
請求項２に係る発明の換気装置では、請求項１に記載の換気装置において、前記制御部は、前記車内の湿度が所定の湿度以上となると前記送風機を動作させる。
【００１１】
請求項３に係る発明の換気装置では、請求項２に記載の換気装置において、前記制御部は、前記車内の温度にもとづいて前記車内の湿度を求めるマップを備える。
【００１２】
請求項４に係る発明の換気装置では、請求項２に記載の換気装置において、前記車内の湿度を検出する湿度検出センサを備える。
【００１３】
請求項５に係る発明の換気装置では、請求項１に記載の換気装置において、前記制御部は、前記車内の二酸化炭素濃度が所定の二酸化炭素濃度以上となると前記送風機を動作させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の換気装置は、空調装置のエネルギの消費を抑えつつ、車内の環境を良くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る換気装置を、図１〜５を用いて説明する。図１は、本実施形態の換気装置６０を備える自動車１０を示す側面図である。なお、自動車１０は、本発明で言う車両の一例である。図１中では、車内１０ａの様子を示すために、乗員の乗降用のドアと着座用シートとなどが省略されている。
【００１６】
図１に示すように、自動車１０は、車室内の温度を調整（調和）する空調装置２０と、車内１０ａに車外１０ｂの空気を導く換気装置６０とを備えている。空調装置２０は、一例として、インストルメントパネル１１内に収容されている。
【００１７】
図２は、自動車１０を概略的に示す概略図である。なお、図２中では、インストルメントパネル１１は、切りかかれて一部が示されている。また、図２中、自動車１０の前後には、各々一対の前輪１６と後輪１７とが設けられている。図２に示すように、空調装置２０は、ハウジング２１と、クーリングユニット２２と、ヒータユニット２３と、ブロワユニット２４と、スイッチ部２５と、制御部２６と、車室内の温度を検出する温度検出センサ２７となどを備えている。空調装置２０は、本発明で言う空調装置の一例である。
【００１８】
ブロワユニット２４と、クーリングユニット２２と、ヒータユニット２３とは、ハウジング２１内に収容されている。ハウジング２１には、当該ハウジング２１内に車内１０ａの空気を導入可能な吸気口２８が設けられている。吸気口２８は、車内１０ａに露出している。
【００１９】
ブロワユニット２４は、ハウジング２１内において吸気口２８の近傍に配置されている。ブロワユニット２４は、吸気口２８を通して車内１０ａの空気をハウジング２１内に導入する。本実施形態の空調装置２０は、車内１０ａの空気を循環する（車内１０ａの空気をブロワユニット２４によってハウジング２１内に導入し、当該導入された空気を空調し、空調された空気を再び車内１０ａに戻す）内気循環式である。なお、内気循環式とは、本願発明で言う、内気循環運転可能であることの一例である。
【００２０】
クーリングユニット２２は、吸気口２８より導入された空気を冷却する機能を有している。ヒータユニット２３は、吸気口２８より導入された空気を暖める機能を有している。
【００２１】
なお、ハウジング２１内には、吸気口２８から導入された空気を、クーリングユニット２２を通して冷却した後再び車内１０ａに戻す流路と、ヒータユニット２３を通して暖めた後再び車内１０ａに戻す流路とが設けられている。この流路は、図示しないダンパなどによって切り替えられる。
【００２２】
制御部２６は、クーリングユニット２２とブロワユニット２４とヒータユニット２３と上記されたダンパとなどの動作を制御する。なお、図２中では、制御部２６は、クーリングユニット２２と、ヒータユニット２３と、ブロワユニット２４とから離れた位置に図示されているが、制御部２６の位置は、図示される位置に限定されるものでない。
【００２３】
スイッチ部２５は、インストルメントパネル１１に設けられており、乗員（例えば運転者）によって操作しやすい位置に配置されている。スイッチ部２５を正面から見た状態を、図２中に拡大して示している。
【００２４】
スイッチ部２５には、噴出される空気の温度を調整する温度スイッチ３０と、車内１０ａに噴出される風の風量を調整する風量スイッチ４０と、車内１０ａにおいて空調された後の空気を噴出する噴出し口のうちいずれかを選択する噴出し口スイッチ５０などが設けられている。
【００２５】
温度スイッチ３０の操作部３１は、回転式である。操作部３１の周囲には、決定印３２が設けられている。操作部３１は、決定印３２に対して回転可能である。操作部３１には、各温度を示す目盛３３が設けられている。操作部３１を回転することによって目盛３３の位置が調整される。温度を示す目盛３３のうち、決定印３２と重なる位置の温度が選択される。後述されるマニュアルエアコンモードでは、空気は、決定印３２と重なる位置の温度で噴出されるようになる。後述されるオートマニュアルエアコンモードでは、車内１０ａの温度は、決定印３２と重なる位置の温度に保たれるよう制御される。
【００２６】
風量スイッチ４０の操作部４１は、回転式である。操作部４１の周囲には、決定印４２が設けられている。操作部４１は、決定印４２に対して回転可能である。操作部４１には、噴出される風量を示す目盛４３と、ＯＦＦ印４４と、ＡＵＴＯ印４５とが設けられている。
【００２７】
操作部４１が操作されてＯＦＦ印４４が決定印４２と重なると、空調装置２０は動作を停止する。操作部４１が操作されて風量を示す目盛４３のいずれかが決定印４２と重なると（風量が設定されると）、空調装置２０は、後述されるマニュアルエアコンモードが選択され、かつ、設定された風量で空気が噴出される。
【００２８】
噴出し口スイッチ５０の操作部５１は、回転式である。操作部５１の周囲には、決定印５２が設けられている。操作部５１は、決定印５２に対して回転可能である。操作部５１には、噴出し口の位置を示す印が設けられている。例えば、デフロスター噴出し口や、足元から噴出す噴出し口などである。
【００２９】
操作部５１が操作されていずれかの噴出し口を示す印が決定印５２と重なると、当該噴出し口が選択され、当該噴出し口から空調された後の空気が噴出する。なお、上記されたスイッチ部２５の構造は、一例であって限定されるものではない。
【００３０】
制御部２６は、上記されたスイッチ部２５（スイッチ３０，４０，５０）が操作されると、当該操作にそうように、ブロワユニット２４とクーリングユニット２２とヒータユニット２３と上記されたダンパなどを制御する。
【００３１】
空調装置２０は、動作のモードとして、マニュアルエアコンモードと、オートエアコンモードとを有している。
【００３２】
マニュアルエアコンモードは、車内１０ａに噴出される空気（空調装置２０によって空調された後の空気）の温度を乗員が調整し、空気が噴出される噴出し口を乗員が選択し、噴出される風量（空気の量）を乗員が調整する。これらの調整、選択は、上記されたスイッチ部２５を操作することによって行われる。マニュアルエアコンモードは、風量スイッチ４０の操作部４１の風量を示す目盛４３のいずれかが決定印４２に合わせられると設定される。
【００３３】
なお、クーリングユニット２２とヒータユニット２３とには、温度センサ２２a，２３aが設けられている。温度センサ２２aは、クーリングユニット２２によって調整（調和）された後の空気の温度、つまり、噴出される空気の温度を検出する。温度センサ２３aは、ヒータユニット２３によって調整（調和）された後の空気の温度、つまり、噴出される空気の温度を検出する。
【００３４】
温度センサ２２ａ，２３ａは、制御部２６に接続されており、噴出される空気の温度を把握する。そして、制御部２６は、マニュアルエアコンモードが選択された際には、噴出し口から噴出される空気の温度が、乗員によって設定された温度となるように、クーリングユニット２２とヒータユニット２３との動作を制御する。
【００３５】
なお、温度センサ２２ａ，２３ａに代えて各噴出し口に温度センサを設けて、当該温度センサより得られる噴出される空気の温度に基づいて、クーリングユニット２２の動作とヒータユニット２３の動作とが制御されてもよい。要するに、噴出される空気の温度が把握される構造であればよい。
【００３６】
オートエアコンモードは、車内１０ａの温度を乗員が設定した温度に保つように空調装置２０の動作が制御される運転モードである。オートエアコンモードは、風量スイッチ４０の操作部４１のＡＵＴＯ印４５が決定印４２に合わせられることによって設定される。
【００３７】
オートエアコンモードとなると、制御部２６は、車室内の温度を、乗員が設定した設定温度に保たれるようにクーリングユニット２２の動作とヒータユニット２３の動作となどを制御する。このとき、制御部２６は、クーリングユニット２２またはヒータユニット２３に車内１０ａの空気が供給されるように、かつ、噴出される風量を調整（調和）するために、ブロワユニット２４の動作も制御する。
【００３８】
オートエアコンモードでの設定温度とは、温度スイッチ３０によって設定された温度である。オートエアコンモードでは、噴出し口より噴出される空気の温度はスイッチ３０によって設定された温度とは異なり、制御部２６によって制御される。なお、噴出し口は、乗員が選択できるようになってもよい。
【００３９】
温度検出センサ２７は、車内１０ａの温度を検出する。本実施形態では、温度検出センサ２７は、一例として、ハウジング２１の近傍に設けられている。温度検出センサ２７は、制御部２６に接続されており、検出した車内１０ａの温度を制御部２６に送信する。なお、温度検出センサ２７は、車内１０ａの温度を検出できる位置に配置されればよい。
【００４０】
制御部２６は、オートエアコンモード時には、温度検出センサ２７によって検出された車内１０ａの温度と設定された温度とを比較し、車内１０ａの温度が設定温度となるようにクーリングユニット２２とヒータユニット２３とブロワユニット２４とを制御する。
【００４１】
制御部２６は、記憶部２９を備えている。記憶部２９は、温度に対応する相対湿度を示すマップ２９ａと、自動車の窓にくもりが生じやすくなる相対湿度のデータ２９ｂとを備えている。
【００４２】
マップ２９ａが示す相対湿度は、各温度に対する当該温度での平均的な相対湿度を示しており、実験や観測などによって得られる。この実験は、自動車１０が用いられる場所（国）で行われ、例えば、自動車１０が日本で用いられる場合では、上記実験や観測は、日本で行われる。例えば、マップ２９ａは、季節ごとに対応するよう、複数備えられてもよい。例えば、春用のマップ、梅雨時期のマップ、夏用のマップなどである。春用のマップは、春の各温度に対する相対湿度を示す。夏用のマップは、夏の各温度に対する相対湿度を示す。窓くもりが生じやすくなる相対湿度を示すデータ２９ｂは、実験などによって得られる。
【００４３】
図３は、自動車１０の後部を示す斜視図である。図１〜３に示すように、換気装置６０は、一例として、車体の後部に設けられている。換気装置６０は、換気口部６１と、送風機６２と、二酸化炭素濃度検出センサ６３と、換気装置６０の動作を制御する制御部とを備えている。
【００４４】
換気口部６１は、車体の側壁部１２に形成されており、車外１０ｂより車内１０ａに外気を導入可能である。換気口部６１の構造の一例としては、側壁部１２（本発明で言う車体の一部）に車内１０ａと車外１０ｂとを連通する連通孔６１ａが設けられ、当該連通孔に例えばフィルタ６１ｂなどが設けられて雨などの液体が当該換気口部６１を通して車内１０ａに流入しないようになっている。
【００４５】
なお、換気口部６１は、側壁部１２に形成されることに限定されない。換気口部６１は、外気を車内１０ａに導入できる位置に設けられればよい。また、換気口部６１の構造は、上記に限定されない。例えば、換気口部６１を通して車外１０ｂより雨などの流体が流入するおそれがない場所では、換気口部６１の構造は、フィルタがなく連通孔だけであってもよい。
【００４６】
送風機６２は、換気口部６１の近傍に配置されている。送風機６２は、ハウジング６４と、当該ハウジング６４内に収容されるインペラ６５となどを備えている。ハウジング６４は、換気口部６１と例えば管部材６６などを介して連結されている。インペラ６５が回転すると、換気口部６１を通して外気がハウジング６４内に導入される。
【００４７】
ハウジング６４には、車内１０ａ側に向かって開口する供給口６７が形成されている。ハウジング６４内に導入された外気は、供給口６７を通って車内１０ａに導入される。
【００４８】
二酸化炭素濃度検出センサ６３は、車室内の空気の二酸化炭素の濃度を検出する。二酸化炭素濃度検出センサ６３は、制御部２６に接続されており、制御部２６に空気中の二酸化炭素濃度を送信する。このため、制御部２６は、車室内の空気中の二酸化炭素濃度を把握する。
【００４９】
本実施形態では、換気装置６０用の制御部として、空調装置２０の制御部２６が共通して用いられている。言い換えると、制御部２６は、換気装置６０の制御部としても機能する。制御部２６は、送風機６２の動作を制御する。なお、制御部２６とは別途に、換気装置６０用に独立して制御部が設けられてもよい。換気装置６０用に別途に制御部が設けられる場合には、二酸化炭素濃度検出センサ６３は、換気装置６０用の制御部に接続され、検出された二酸化炭素濃度が当該制御部に送信される。
【００５０】
また、車体の外壁部を構成する部位には、断熱材が設けられている。一例として、側壁部のインナパネル（図示せず）とアウタパネル（図示せず）との間に、断熱材が設けられている。断熱材によって、車体の外壁部を通して車外１０ｂの温度が車内１０ａに伝達されることが抑制されて、車内１０ａの温度が保たれるようになっている。断熱材は、好ましくは、車室全体を覆うように設けられている。
【００５１】
つぎに、換気装置６０の動作を説明する。まず、換気装置６０の動作として、エンジン１３が停止した状態での換気装置６０の動作を説明する。
【００５２】
図４は、エンジン１３が停止した状態での換気装置６０の動作を示すフローチャートである。エンジン１３が停止している状態では、制御部２６は、例えば車載バッテリで動作する。または、車体には、太陽電池が設けられており、エンジン１３が停止している状態では、制御部２６は、太陽電池によって動作するようになっていてもよい。
【００５３】
まず、制御部２６は、エンジン１３が停止すると、ステップＳＴ１１において、温度検出センサ２７によって車内１０ａの温度を検出する。車内１０ａが摂氏温度４０度以上であると、ステップＳＴ１２に進む。なお、ステップＳＴ１１で比較される温度は、摂氏温度４０度に限定されない。任意に設定される。
【００５４】
ステップＳＴ１２では、制御部２６は、換気装置６０を駆動する。このため、換気口部６１を通って車外１０ｂの空気（外気）が車内１０ａに導入される。なお、車内１０ａの空気は、車体に設けられる隙間を通って車外１０ｂに自然に排出される。車体の隙間としては、例えば図３に示すように乗降用の開口を覆うドア１４と乗降用開口との間の隙間１５などである。外気が車内１０ａに導入されることによって、車内１０ａの温度が低下する。ついで、ステップＳＴ１３に進む。
【００５５】
ステップＳＴ１３では、制御部２６は、温度検出センサ２７によって車内１０ａの温度を検出する。車内１０ａの温度が摂氏温度３５度以上である場合では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）を駆動し続ける。ステップＳＴ１３において車内１０ａの温度が摂氏温度３５度未満となると、ステップＳＴ１４に進む。なお、ステップＳＴ１３で用いられる閾地は、摂氏温度３５に限定されない。この温度は、任意に設定される。
【００５６】
ステップＳＴ１４では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）の動作を停止する。また、ステップＳＴ１１において、車内１０ａの温度が４０未満であると、換気装置６０は駆動されない。ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４までの制御は、エンジン１３が停止されている間行われる。
【００５７】
エンジン１３の駆動の停止中に上記動作が行われることによって、車内１０ａの温度が高くなることが抑制される。例えば、夏に自動車を駐車場に駐車した際では、車内１０ａの温度が４０度以上となることが抑制されるようになる。このため、乗員が自動車に乗車した際に、車内１０ａの温度が高くなりすぎるといった車内１０ａ環境が悪くなることが抑制される。
【００５８】
つぎに、エンジン１３が駆動している状態であって、かつ、空調装置２０がオートエアコンモードである状態での換気装置６０の動作を説明する。図５は、エンジン１３が駆動している状態での換気装置６０の動作を示すフローチャートである。
【００５９】
図５に示すように、エンジン１３が駆動している状態では、まず、ステップＳＴ２１において、制御部２６は、二酸化炭素濃度検出センサ６３によって、車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度を検出する。そして、制御部２６は、車内１０ａの二酸化炭素濃度が、予め設定された所定の二酸化炭素濃度以上であるか否かを判定する。
【００６０】
ここで言う、予め設定された所定の二酸化炭素濃度とは、任意に設定される値であり、記憶部２９に保存されている。予め設定された二酸化炭素濃度は、一例としては、運転者（乗員）に眠気を生じやすくなる濃度である。運転者に眠気が生じやすくなる濃度は、予め実験などによって得ることができる。ここで言う、運転者に眠気が生じやすくなる二酸化炭素濃度は、本発明で言う所定の二酸化炭素濃度の一例である。
【００６１】
ステップＳＴ２１で、車内１０ａの二酸化炭素濃度が予め設定される所定濃度以上であると判定されると、ステップＳＴ２４に進む。ステップＳＴ２４では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって外気が車内１０ａに導入され、それゆえ、車内１０ａの二酸化炭素濃度が減少する。
【００６２】
ステップＳＴ２１で、車内１０ａの二酸化炭素濃度が設定濃度未満であると判定されると、ステップＳＴ２２に進む。ステップＳＴ２２では、制御部２６は、温度検出センサ２７によって、車内１０ａの温度を検出する。そして、制御部２６は、車内１０ａの温度が設定温度以上であるか否かを判定する。なお、ここで言う設定温度とは、乗員が空調装置２０をオートエアコンモードにした際に設定した車内１０ａの設定温度である。
【００６３】
ステップＳＴ２２において、制御部２６が、車内１０ａの温度が設定温度以上であると判定すると、ステップＳＴ２３に進む。
【００６４】
ステップＳＴ２３では、制御部２６は、自動車１０の窓（特にフロントガラス１８、図１に示す）がくもるおそれがあるか否かを判定する。これは、設定温度が車内１０ａの温度より低い場合、空調装置２０がオートエアコンモードで運転することによって、車内１０ａの温度は設定温度に近づき、設定温度となる。車内１０ａ温度が低下することによって、空気中の飽和水蒸気量が低下し、それゆえ、相対湿度が上昇する。この結果、窓にくもりが生じやすくなる傾向にあるためである。
【００６５】
ステップＳＴ２３では、まず、制御部２６は、温度検出センサ２７によって、車内１０ａの温度を測定する。車内１０ａの温度は、ステップＳＴ２２で検出されたデータを用いてもよい。ついで、制御部２６は、記憶部に保存されているマップ２９ａより、温度検出センサ２７によって検出された車内１０ａの温度に対する相対湿度を求める。
【００６６】
ついで、制御部２６は、マップ２９ａより得られた車内１０ａの相対湿度と、設定湿度とを比較する。ここで言う設定湿度とは、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度（データ２９ｂ）である。本実施形態では、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度（データ２９ｂ）は、本発明で言う所定の湿度の一例である。上記のように、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度２９ｂは、予め実験などによって求められており、記憶部２９に保存されている。
【００６７】
制御部２６は、マップ２９ａより得られた車内１０ａの相対湿度が、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度２９ｂ以上であると判定すると、ステップＳＴ２４に進む。
【００６８】
ステップＳＴ２４では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって、車内１０ａに外気が導入される。
【００６９】
空調装置２０は、車内１０ａの空気が循環される内気循環式である。このため、車内１０ａの空気中に含まれる水蒸気量は、乗員の呼吸によって増加する。また、車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度も増加する。しかしながら、ステップＳＴ２４で換気装置６０が駆動されることによって車内１０ａに外気が導入されるので、車内１０ａの空気中の水蒸気量が低下し、それゆえ、車内１０ａの相対湿度が下がる。同様に、車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度も低下する。
【００７０】
ついで、ステップＳＴ２１に戻る。空調装置２０がオートエアコンモードである場合は、ステップＳＴ２１〜ＳＴ２５までの動作が繰りかえされる。なお、ステップＳＴ２２では、車室内の温度が設定温度未満となると、ステップＳＴ２５に進む。
【００７１】
ステップＳＴ２５では、換気装置６０の駆動が停止される。車室内温度が設定温度未満となると、空調装置２０は、温度を下げる必要がなくなる。温度が下がらない場合では、空気中の相対湿度が上昇しない。それゆえ、空気中の水蒸気に起因する窓くもりが生じにくくなるためである。
【００７２】
図４に示すように、エンジン１３の駆動が停止されている場合であっても、換気装置６０が動作することによって、車内１０ａの温度が高くなりすぎることが抑制される。言い換えると、車内１０ａ環境が悪くなることが抑制される。
【００７３】
図５に示すように、エンジン１３が駆動されて、かつ、空調装置２０がオートエアコンモードである場合では、換気装置６０が駆動されることによって、車内１０ａの二酸化炭素濃度が設定濃度より多くなることが抑制され、かつ、窓がくもることが抑制される。この結果、運転者の視界が損なわれることが抑制される。言い換えると、車内１０ａ環境が悪くなることが抑制される。
【００７４】
また、換気装置６０によって外気が車内１０ａに取り入れられるため、空調装置２０が消費するエネルギ量を小さくすることができる。この点について、具体的に説明する。換気装置６０によって外気が車内１０ａに導入されるため、空調装置２０は、車内１０ａの相対湿度および二酸化炭素濃度を低下すべく外気を導入して当該導入された外気の温度を調整（調和）して車内１０ａに供給する必要がない。
【００７５】
例えば夏などでは、外気の温度と乗員が望む設定温度（オートエアコンモードで乗員が設定する設定温度）との温度差は、比較的大きい。このため、空調装置２０が外気を導入して、当該外気の温度を調整（調和）する場合、空調装置２０で消費されるエネルギ量は大きくなる傾向にある。
【００７６】
しかしながら、本実施形態では、自動車１０が換気装置６０を備えるため、空調装置２０は、外気を導入する構造ではなく車内１０ａの空気を循環させる内気循環式である。この結果、空調装置２０が消費するエネルギ量は小さく抑えることができる。言い換えると、換気装置６０を備えることによって、空調装置２０は、外気を導入する構造を備えずに、内気循環のみできる構造でよくなる。
【００７７】
このように、換気装置６０によって、空調装置２０が消費するエネルギの量を抑えつつ車内１０ａ環境を良くすることができる。
【００７８】
なお、本実施形態では、空調装置２０は、内気循環運転のみを行う構造であるが、内気循環運転を可能な構造に加えて外気を導入可能な構造を有してもよい。具体的には、ハウジング２１内に車外の空気を導くとともに当該導かれた空気を空気調和する機能を有していてもよい。このような構造であっても、内気循環運転が可能である。
【００７９】
この構造の場合、例えば外気温度の急激な変化に伴い急にフロントガラス１８がくもった場合などに、空調装置２０を介して外気を導入するとともに導入された空気をフロントガラス１８にあてる。このことによって、フロントガラス１８のくもりをとることができる。このような場合にのみ空調装置２０が外気を導入することによって、空調装置２０で消費されるエネルギ量を小さく抑えることができる。
【００８０】
また、換気装置６０が、空調装置２０のオートエアコンモードと連動して動作をすることによって、具体的には、オートエアコンモードが実施される際に設定される設定温度を閾地として用いることによって（ステップＳＴ２２）、車内１０ａの二酸化炭素濃度と相対湿度の上昇とを効率よく抑制することができる。
【００８１】
この点について具体的に説明する。空調装置２０は、オートエアコンモードに設定されると、車内１０ａ温度が設定温度となるように、かつ、設定温度が保持されるように動作をし続ける。空調装置２０は、内気循環式である。このため、空調装置２０が動作し続けると、乗員の呼吸によって車内１０ａの二酸化炭素濃度と相対湿度とが上昇する傾向にある。
【００８２】
しかしながら、換気装置６０がオートエアコンの動作と連動して動作することによって、オートエアコンモード時には換気装置６０が動作をするので、二酸化炭素濃度の上昇と相対湿度の上昇とが抑制される。
【００８３】
また、車内の湿度を検出するためにマップ２９ａを備えている。マップ２９ａを利用することによって、湿度を検出するセンサを用いることがないので、コストを削減することができる。
【００８４】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る換気装置を、図６，７を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【００８５】
本実施形態では、換気装置６０の構造と動作とが第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について、具体的に説明する。
【００８６】
図６は、本実施形態の自動車１０を示す概略図である。図６に示すように、換気装置６０は、第１の実施形態で説明された構成に加えて、さらに、湿度検出センサ６８を備えている。湿度検出センサ６８は、車内１０ａの空気中の相対湿度を検出する。湿度検出センサ６８は、本実施形態では一例としてハウジング６４の近傍に設けられている。なお、湿度検出センサ６８は、車内１０ａの相対湿度を検出できる位置に設けられればよい。
【００８７】
湿度検出センサ６８は、制御部２６に接続されている。湿度検出センサ６８は、検出した車内１０ａの相対湿度を示すデータを制御部２６に送信する。このため、制御部２６は、車内１０ａの相対湿度を把握する。
【００８８】
つぎに、本実施形態での換気装置６０の動作を説明する。図７は、エンジン１３が駆動している状態での換気装置６０の動作を示すフローチャートである。なお、エンジン１３が停止している場合の換気装置６０の動作は、第１の実施形態と同様である（図４と同様の動作である）。
【００８９】
本実施形態では、換気装置６０は、空調装置２０の動作（オートエアコンモードを含む動作）に連動しないで動作する。言い換えると、換気装置６０は、空調装置２０が動作している状態および動作していない状態であっても動作する。図７に示すように、まず、ステップＳＴ３１において、二酸化炭素濃度検出センサ６３によって車内１０ａの空気中の二酸化炭素の濃度が検出される。車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度が設定濃度以上である場合は、ステップＳＴ３３に進む。ここで言う設定濃度は、第１の実施形態と同様であり、乗員に眠気が生じやすくなる濃度である（本発明で言う所定の二酸化炭素濃度の一例）。
【００９０】
ステップＳＴ３３では、制御部２６は、換気装置６０を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって外気が車内１０ａに導入される。外気が導入されることによって車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度が低下する。
【００９１】
ステップＳＴ３１において、二酸化炭素濃度が設定二酸化炭素濃度未満である場合は、ステップＳＴ３２に進む。ステップＳＴ３２では、制御部２６は、窓くもりが生じやすいか否かを判定する。この動作について、具体的に説明する。
【００９２】
まず、制御部２６は、湿度検出センサ６８によって車内１０ａの相対湿度を検出する。ついで、制御部２６は、車内１０ａの相対湿度と、設定湿度とを比較する。ここで言う設定湿度とは、窓くもりが生じやすくなる相対湿度２９ｂ（第１の実施形態と同様であり、本発明で言う所定の湿度の一例）である。制御部２６は、車内１０ａの相対湿度が窓くもりを生じやすくなる相対湿度以上であると判定すると、ステップＳＴ３３に進む。
【００９３】
ステップＳＴ３３では、制御部２６は、換気装置６０を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって、車外１０ｂの空気が車内１０ａに導入されるため、車内１０ａの水蒸気量が低下し、それゆえ、車内１０ａの相対湿度が低下する。
【００９４】
ステップＳＴ３２において車室内の湿度が設定湿度未満となると、ステップＳＴ３４に進む。ステップＳＴ３４では、制御部２６は、換気装置６０の動作を停止する。
【００９５】
本実施形態では、湿度検出センサ６８を用いることによって、マップ２９ａを用いることがなく、車内１０ａの相対湿度をより正確に検出することができる。このため、本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、車内１０ａの相対湿度をより正確に検出できるようになる。本実施形態では、制御部２６は、マップ２９ａを備えなくてもよい。
【００９６】
また、本実施形態では、換気装置６０は、空調装置２０の動作（オートエアコンモードを含む動作）とは関係なく動作するので、車内１０ａの二酸化炭素濃度と相対湿度とが上昇することを常に抑制することができる。
【００９７】
なお、第１の実施の形態においても、湿度検出センサ６８が用いられて、当該湿度検出センサ６８によって車内１０ａの二酸化炭素濃度を検出するようにしてもよい。または、第２の実施形態においても、第１の実施形態で説明されたマップ２９ａを用いて湿度を検出するようにしてもよい。
【００９８】
第１，２の実施形態では、本発明で言う所定湿度として、窓くもりが生じやすくなる湿度とした。しかしながら、本発明で言う所定湿度は、窓くもりが生じやすくなる湿度に限定されるものではなく、任意に設定できる値である。
【００９９】
同様に、第１，２の実施形態では、本発明で言う所定の二酸化炭素濃度として、乗員に眠気が生じやすくなる二酸化炭素濃度とした。しかしながら、本発明で言う所定の二酸化炭素濃度は、乗員に眠気が生じやすくなる二酸化炭素濃度に限定されるものではなく、任意に設定できる値である。
【０１００】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る換気装置を備える自動車を示す側面図。
【図２】図１に示された自動車を示す概略図。
【図３】図１に示された自動車の後部を示す斜視図。
【図４】図２に示された換気装置の、エンジンが停止した状態での動作を示すフローチャート。
【図５】図２に示された換気装置の、エンジンが駆動している状態での動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る換気装置を備える自動車を示す概略図。
【図７】図６に示された換気装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ｂ…車外、１０ａ車内、２０…空調装置、２６…制御部、６０…換気装置、６１…換気口部、６２…送風機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に設けられる換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、車室内の環境（温度など）を乗員にとって過ごしやすいように調整（調和）する空調装置を備えている。空調装置は、例えば車体の前側部分、具体的にはインストルメントパネルの内側に配置されている。
【０００３】
空調装置は、当該装置内にクーリングユニットやヒータユニットとなどを備えており、空調を行っている。空調装置は、車室内の空気を循環しながら空調（空気を調整すること、空気調和）する内気循環モードと、車外の空気を導入し、当該導入された空気を空調する外気導入モードとを有している（例えば、特許文献１，２参照）。これら、内気循環モードと外気導入モードとは、空調装置のスイッチ操作（内気循環モードまたは外気導入モードの選択）により、切り換えられる。
【０００４】
一方、空調装置は、当該空調装置の運転モードとして、マニュアルエアコンモードと、オートエアコンモードを有している。マニュアルエアコンモードは、車内に噴出される空気（空調された後の空気）の温度や、噴出される空気の風量などを乗員が調整する。
【０００５】
オートエアコンモードでは、乗員が温度を設定すると、車室内の温度が当該設定された温度になるように空調装置の動作が制御される。オートエアコンモードでは、各設定に基づいて、内気循環モードと外気導入モードとが自動的に選択される。例えば、窓ガラスのくもりを取り除くべくまたは窓ガラスがくもらないようにするべく空気を窓ガラスに当てるように設定されている場合では、外気導入モードが選択される。また、車室内を早急に冷却する場合では、内気循環モードが選択される。
【特許文献１】特開２０００−１３５９８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内気循環モードが選択されると、車内の空気が循環されるため、乗員の呼吸によって、車内の空気中の二酸化炭素濃度が増加するとともに湿度が上昇する傾向にある。車内の空気中の二酸化炭素濃度が増加すると乗員に対して好ましくない。また、車内の湿度が上昇すると、窓がくもりやすくなる傾向にあり、運転者の視界が確保されにくくなるので好ましくない。このため、外気導入モードを併用することによって窓くもりを抑制することが行われる。
【０００７】
一方、乗員が空調装置を用いて車内の温度を快適な温度に調整（調和）する場合、車外の温度と車室内の温度との温度差が生じている。特に、夏や冬では、特に温度差が大きくなる傾向にある。このため、オートエアコンモード中に外気循環モードが選択されると、導入された外気温を調整するために、空調装置で用いられるエネルギ量が大きくなる傾向にある。
【０００８】
本発明の目的は、空調装置が消費するエネルギの量を抑えつつ車内環境を良くすることができる換気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の換気装置は、車内の空気を吸気するとともに当該吸気した空気を空気調和した後前記車内に戻す内気循環運転が可能な空調装置と、車外より外気を、前記空調装置を通さずに前記車内に導入可能な換気口部と、前記換気口部を通して外気を車内に送風可能な送風機と、前記送風機の動作を制御する制御部とを備える。
【００１０】
請求項２に係る発明の換気装置では、請求項１に記載の換気装置において、前記制御部は、前記車内の湿度が所定の湿度以上となると前記送風機を動作させる。
【００１１】
請求項３に係る発明の換気装置では、請求項２に記載の換気装置において、前記制御部は、前記車内の温度にもとづいて前記車内の湿度を求めるマップを備える。
【００１２】
請求項４に係る発明の換気装置では、請求項２に記載の換気装置において、前記車内の湿度を検出する湿度検出センサを備える。
【００１３】
請求項５に係る発明の換気装置では、請求項１に記載の換気装置において、前記制御部は、前記車内の二酸化炭素濃度が所定の二酸化炭素濃度以上となると前記送風機を動作させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の換気装置は、空調装置のエネルギの消費を抑えつつ、車内の環境を良くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る換気装置を、図１〜５を用いて説明する。図１は、本実施形態の換気装置６０を備える自動車１０を示す側面図である。なお、自動車１０は、本発明で言う車両の一例である。図１中では、車内１０ａの様子を示すために、乗員の乗降用のドアと着座用シートとなどが省略されている。
【００１６】
図１に示すように、自動車１０は、車室内の温度を調整（調和）する空調装置２０と、車内１０ａに車外１０ｂの空気を導く換気装置６０とを備えている。空調装置２０は、一例として、インストルメントパネル１１内に収容されている。
【００１７】
図２は、自動車１０を概略的に示す概略図である。なお、図２中では、インストルメントパネル１１は、切りかかれて一部が示されている。また、図２中、自動車１０の前後には、各々一対の前輪１６と後輪１７とが設けられている。図２に示すように、空調装置２０は、ハウジング２１と、クーリングユニット２２と、ヒータユニット２３と、ブロワユニット２４と、スイッチ部２５と、制御部２６と、車室内の温度を検出する温度検出センサ２７となどを備えている。空調装置２０は、本発明で言う空調装置の一例である。
【００１８】
ブロワユニット２４と、クーリングユニット２２と、ヒータユニット２３とは、ハウジング２１内に収容されている。ハウジング２１には、当該ハウジング２１内に車内１０ａの空気を導入可能な吸気口２８が設けられている。吸気口２８は、車内１０ａに露出している。
【００１９】
ブロワユニット２４は、ハウジング２１内において吸気口２８の近傍に配置されている。ブロワユニット２４は、吸気口２８を通して車内１０ａの空気をハウジング２１内に導入する。本実施形態の空調装置２０は、車内１０ａの空気を循環する（車内１０ａの空気をブロワユニット２４によってハウジング２１内に導入し、当該導入された空気を空調し、空調された空気を再び車内１０ａに戻す）内気循環式である。なお、内気循環式とは、本願発明で言う、内気循環運転可能であることの一例である。
【００２０】
クーリングユニット２２は、吸気口２８より導入された空気を冷却する機能を有している。ヒータユニット２３は、吸気口２８より導入された空気を暖める機能を有している。
【００２１】
なお、ハウジング２１内には、吸気口２８から導入された空気を、クーリングユニット２２を通して冷却した後再び車内１０ａに戻す流路と、ヒータユニット２３を通して暖めた後再び車内１０ａに戻す流路とが設けられている。この流路は、図示しないダンパなどによって切り替えられる。
【００２２】
制御部２６は、クーリングユニット２２とブロワユニット２４とヒータユニット２３と上記されたダンパとなどの動作を制御する。なお、図２中では、制御部２６は、クーリングユニット２２と、ヒータユニット２３と、ブロワユニット２４とから離れた位置に図示されているが、制御部２６の位置は、図示される位置に限定されるものでない。
【００２３】
スイッチ部２５は、インストルメントパネル１１に設けられており、乗員（例えば運転者）によって操作しやすい位置に配置されている。スイッチ部２５を正面から見た状態を、図２中に拡大して示している。
【００２４】
スイッチ部２５には、噴出される空気の温度を調整する温度スイッチ３０と、車内１０ａに噴出される風の風量を調整する風量スイッチ４０と、車内１０ａにおいて空調された後の空気を噴出する噴出し口のうちいずれかを選択する噴出し口スイッチ５０などが設けられている。
【００２５】
温度スイッチ３０の操作部３１は、回転式である。操作部３１の周囲には、決定印３２が設けられている。操作部３１は、決定印３２に対して回転可能である。操作部３１には、各温度を示す目盛３３が設けられている。操作部３１を回転することによって目盛３３の位置が調整される。温度を示す目盛３３のうち、決定印３２と重なる位置の温度が選択される。後述されるマニュアルエアコンモードでは、空気は、決定印３２と重なる位置の温度で噴出されるようになる。後述されるオートマニュアルエアコンモードでは、車内１０ａの温度は、決定印３２と重なる位置の温度に保たれるよう制御される。
【００２６】
風量スイッチ４０の操作部４１は、回転式である。操作部４１の周囲には、決定印４２が設けられている。操作部４１は、決定印４２に対して回転可能である。操作部４１には、噴出される風量を示す目盛４３と、ＯＦＦ印４４と、ＡＵＴＯ印４５とが設けられている。
【００２７】
操作部４１が操作されてＯＦＦ印４４が決定印４２と重なると、空調装置２０は動作を停止する。操作部４１が操作されて風量を示す目盛４３のいずれかが決定印４２と重なると（風量が設定されると）、空調装置２０は、後述されるマニュアルエアコンモードが選択され、かつ、設定された風量で空気が噴出される。
【００２８】
噴出し口スイッチ５０の操作部５１は、回転式である。操作部５１の周囲には、決定印５２が設けられている。操作部５１は、決定印５２に対して回転可能である。操作部５１には、噴出し口の位置を示す印が設けられている。例えば、デフロスター噴出し口や、足元から噴出す噴出し口などである。
【００２９】
操作部５１が操作されていずれかの噴出し口を示す印が決定印５２と重なると、当該噴出し口が選択され、当該噴出し口から空調された後の空気が噴出する。なお、上記されたスイッチ部２５の構造は、一例であって限定されるものではない。
【００３０】
制御部２６は、上記されたスイッチ部２５（スイッチ３０，４０，５０）が操作されると、当該操作にそうように、ブロワユニット２４とクーリングユニット２２とヒータユニット２３と上記されたダンパなどを制御する。
【００３１】
空調装置２０は、動作のモードとして、マニュアルエアコンモードと、オートエアコンモードとを有している。
【００３２】
マニュアルエアコンモードは、車内１０ａに噴出される空気（空調装置２０によって空調された後の空気）の温度を乗員が調整し、空気が噴出される噴出し口を乗員が選択し、噴出される風量（空気の量）を乗員が調整する。これらの調整、選択は、上記されたスイッチ部２５を操作することによって行われる。マニュアルエアコンモードは、風量スイッチ４０の操作部４１の風量を示す目盛４３のいずれかが決定印４２に合わせられると設定される。
【００３３】
なお、クーリングユニット２２とヒータユニット２３とには、温度センサ２２a，２３aが設けられている。温度センサ２２aは、クーリングユニット２２によって調整（調和）された後の空気の温度、つまり、噴出される空気の温度を検出する。温度センサ２３aは、ヒータユニット２３によって調整（調和）された後の空気の温度、つまり、噴出される空気の温度を検出する。
【００３４】
温度センサ２２ａ，２３ａは、制御部２６に接続されており、噴出される空気の温度を把握する。そして、制御部２６は、マニュアルエアコンモードが選択された際には、噴出し口から噴出される空気の温度が、乗員によって設定された温度となるように、クーリングユニット２２とヒータユニット２３との動作を制御する。
【００３５】
なお、温度センサ２２ａ，２３ａに代えて各噴出し口に温度センサを設けて、当該温度センサより得られる噴出される空気の温度に基づいて、クーリングユニット２２の動作とヒータユニット２３の動作とが制御されてもよい。要するに、噴出される空気の温度が把握される構造であればよい。
【００３６】
オートエアコンモードは、車内１０ａの温度を乗員が設定した温度に保つように空調装置２０の動作が制御される運転モードである。オートエアコンモードは、風量スイッチ４０の操作部４１のＡＵＴＯ印４５が決定印４２に合わせられることによって設定される。
【００３７】
オートエアコンモードとなると、制御部２６は、車室内の温度を、乗員が設定した設定温度に保たれるようにクーリングユニット２２の動作とヒータユニット２３の動作となどを制御する。このとき、制御部２６は、クーリングユニット２２またはヒータユニット２３に車内１０ａの空気が供給されるように、かつ、噴出される風量を調整（調和）するために、ブロワユニット２４の動作も制御する。
【００３８】
オートエアコンモードでの設定温度とは、温度スイッチ３０によって設定された温度である。オートエアコンモードでは、噴出し口より噴出される空気の温度はスイッチ３０によって設定された温度とは異なり、制御部２６によって制御される。なお、噴出し口は、乗員が選択できるようになってもよい。
【００３９】
温度検出センサ２７は、車内１０ａの温度を検出する。本実施形態では、温度検出センサ２７は、一例として、ハウジング２１の近傍に設けられている。温度検出センサ２７は、制御部２６に接続されており、検出した車内１０ａの温度を制御部２６に送信する。なお、温度検出センサ２７は、車内１０ａの温度を検出できる位置に配置されればよい。
【００４０】
制御部２６は、オートエアコンモード時には、温度検出センサ２７によって検出された車内１０ａの温度と設定された温度とを比較し、車内１０ａの温度が設定温度となるようにクーリングユニット２２とヒータユニット２３とブロワユニット２４とを制御する。
【００４１】
制御部２６は、記憶部２９を備えている。記憶部２９は、温度に対応する相対湿度を示すマップ２９ａと、自動車の窓にくもりが生じやすくなる相対湿度のデータ２９ｂとを備えている。
【００４２】
マップ２９ａが示す相対湿度は、各温度に対する当該温度での平均的な相対湿度を示しており、実験や観測などによって得られる。この実験は、自動車１０が用いられる場所（国）で行われ、例えば、自動車１０が日本で用いられる場合では、上記実験や観測は、日本で行われる。例えば、マップ２９ａは、季節ごとに対応するよう、複数備えられてもよい。例えば、春用のマップ、梅雨時期のマップ、夏用のマップなどである。春用のマップは、春の各温度に対する相対湿度を示す。夏用のマップは、夏の各温度に対する相対湿度を示す。窓くもりが生じやすくなる相対湿度を示すデータ２９ｂは、実験などによって得られる。
【００４３】
図３は、自動車１０の後部を示す斜視図である。図１〜３に示すように、換気装置６０は、一例として、車体の後部に設けられている。換気装置６０は、換気口部６１と、送風機６２と、二酸化炭素濃度検出センサ６３と、換気装置６０の動作を制御する制御部とを備えている。
【００４４】
換気口部６１は、車体の側壁部１２に形成されており、車外１０ｂより車内１０ａに外気を導入可能である。換気口部６１の構造の一例としては、側壁部１２（本発明で言う車体の一部）に車内１０ａと車外１０ｂとを連通する連通孔６１ａが設けられ、当該連通孔に例えばフィルタ６１ｂなどが設けられて雨などの液体が当該換気口部６１を通して車内１０ａに流入しないようになっている。
【００４５】
なお、換気口部６１は、側壁部１２に形成されることに限定されない。換気口部６１は、外気を車内１０ａに導入できる位置に設けられればよい。また、換気口部６１の構造は、上記に限定されない。例えば、換気口部６１を通して車外１０ｂより雨などの流体が流入するおそれがない場所では、換気口部６１の構造は、フィルタがなく連通孔だけであってもよい。
【００４６】
送風機６２は、換気口部６１の近傍に配置されている。送風機６２は、ハウジング６４と、当該ハウジング６４内に収容されるインペラ６５となどを備えている。ハウジング６４は、換気口部６１と例えば管部材６６などを介して連結されている。インペラ６５が回転すると、換気口部６１を通して外気がハウジング６４内に導入される。
【００４７】
ハウジング６４には、車内１０ａ側に向かって開口する供給口６７が形成されている。ハウジング６４内に導入された外気は、供給口６７を通って車内１０ａに導入される。
【００４８】
二酸化炭素濃度検出センサ６３は、車室内の空気の二酸化炭素の濃度を検出する。二酸化炭素濃度検出センサ６３は、制御部２６に接続されており、制御部２６に空気中の二酸化炭素濃度を送信する。このため、制御部２６は、車室内の空気中の二酸化炭素濃度を把握する。
【００４９】
本実施形態では、換気装置６０用の制御部として、空調装置２０の制御部２６が共通して用いられている。言い換えると、制御部２６は、換気装置６０の制御部としても機能する。制御部２６は、送風機６２の動作を制御する。なお、制御部２６とは別途に、換気装置６０用に独立して制御部が設けられてもよい。換気装置６０用に別途に制御部が設けられる場合には、二酸化炭素濃度検出センサ６３は、換気装置６０用の制御部に接続され、検出された二酸化炭素濃度が当該制御部に送信される。
【００５０】
また、車体の外壁部を構成する部位には、断熱材が設けられている。一例として、側壁部のインナパネル（図示せず）とアウタパネル（図示せず）との間に、断熱材が設けられている。断熱材によって、車体の外壁部を通して車外１０ｂの温度が車内１０ａに伝達されることが抑制されて、車内１０ａの温度が保たれるようになっている。断熱材は、好ましくは、車室全体を覆うように設けられている。
【００５１】
つぎに、換気装置６０の動作を説明する。まず、換気装置６０の動作として、エンジン１３が停止した状態での換気装置６０の動作を説明する。
【００５２】
図４は、エンジン１３が停止した状態での換気装置６０の動作を示すフローチャートである。エンジン１３が停止している状態では、制御部２６は、例えば車載バッテリで動作する。または、車体には、太陽電池が設けられており、エンジン１３が停止している状態では、制御部２６は、太陽電池によって動作するようになっていてもよい。
【００５３】
まず、制御部２６は、エンジン１３が停止すると、ステップＳＴ１１において、温度検出センサ２７によって車内１０ａの温度を検出する。車内１０ａが摂氏温度４０度以上であると、ステップＳＴ１２に進む。なお、ステップＳＴ１１で比較される温度は、摂氏温度４０度に限定されない。任意に設定される。
【００５４】
ステップＳＴ１２では、制御部２６は、換気装置６０を駆動する。このため、換気口部６１を通って車外１０ｂの空気（外気）が車内１０ａに導入される。なお、車内１０ａの空気は、車体に設けられる隙間を通って車外１０ｂに自然に排出される。車体の隙間としては、例えば図３に示すように乗降用の開口を覆うドア１４と乗降用開口との間の隙間１５などである。外気が車内１０ａに導入されることによって、車内１０ａの温度が低下する。ついで、ステップＳＴ１３に進む。
【００５５】
ステップＳＴ１３では、制御部２６は、温度検出センサ２７によって車内１０ａの温度を検出する。車内１０ａの温度が摂氏温度３５度以上である場合では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）を駆動し続ける。ステップＳＴ１３において車内１０ａの温度が摂氏温度３５度未満となると、ステップＳＴ１４に進む。なお、ステップＳＴ１３で用いられる閾地は、摂氏温度３５に限定されない。この温度は、任意に設定される。
【００５６】
ステップＳＴ１４では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）の動作を停止する。また、ステップＳＴ１１において、車内１０ａの温度が４０未満であると、換気装置６０は駆動されない。ステップＳＴ１１〜ＳＴ１４までの制御は、エンジン１３が停止されている間行われる。
【００５７】
エンジン１３の駆動の停止中に上記動作が行われることによって、車内１０ａの温度が高くなることが抑制される。例えば、夏に自動車を駐車場に駐車した際では、車内１０ａの温度が４０度以上となることが抑制されるようになる。このため、乗員が自動車に乗車した際に、車内１０ａの温度が高くなりすぎるといった車内１０ａ環境が悪くなることが抑制される。
【００５８】
つぎに、エンジン１３が駆動している状態であって、かつ、空調装置２０がオートエアコンモードである状態での換気装置６０の動作を説明する。図５は、エンジン１３が駆動している状態での換気装置６０の動作を示すフローチャートである。
【００５９】
図５に示すように、エンジン１３が駆動している状態では、まず、ステップＳＴ２１において、制御部２６は、二酸化炭素濃度検出センサ６３によって、車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度を検出する。そして、制御部２６は、車内１０ａの二酸化炭素濃度が、予め設定された所定の二酸化炭素濃度以上であるか否かを判定する。
【００６０】
ここで言う、予め設定された所定の二酸化炭素濃度とは、任意に設定される値であり、記憶部２９に保存されている。予め設定された二酸化炭素濃度は、一例としては、運転者（乗員）に眠気を生じやすくなる濃度である。運転者に眠気が生じやすくなる濃度は、予め実験などによって得ることができる。ここで言う、運転者に眠気が生じやすくなる二酸化炭素濃度は、本発明で言う所定の二酸化炭素濃度の一例である。
【００６１】
ステップＳＴ２１で、車内１０ａの二酸化炭素濃度が予め設定される所定濃度以上であると判定されると、ステップＳＴ２４に進む。ステップＳＴ２４では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって外気が車内１０ａに導入され、それゆえ、車内１０ａの二酸化炭素濃度が減少する。
【００６２】
ステップＳＴ２１で、車内１０ａの二酸化炭素濃度が設定濃度未満であると判定されると、ステップＳＴ２２に進む。ステップＳＴ２２では、制御部２６は、温度検出センサ２７によって、車内１０ａの温度を検出する。そして、制御部２６は、車内１０ａの温度が設定温度以上であるか否かを判定する。なお、ここで言う設定温度とは、乗員が空調装置２０をオートエアコンモードにした際に設定した車内１０ａの設定温度である。
【００６３】
ステップＳＴ２２において、制御部２６が、車内１０ａの温度が設定温度以上であると判定すると、ステップＳＴ２３に進む。
【００６４】
ステップＳＴ２３では、制御部２６は、自動車１０の窓（特にフロントガラス１８、図１に示す）がくもるおそれがあるか否かを判定する。これは、設定温度が車内１０ａの温度より低い場合、空調装置２０がオートエアコンモードで運転することによって、車内１０ａの温度は設定温度に近づき、設定温度となる。車内１０ａ温度が低下することによって、空気中の飽和水蒸気量が低下し、それゆえ、相対湿度が上昇する。この結果、窓にくもりが生じやすくなる傾向にあるためである。
【００６５】
ステップＳＴ２３では、まず、制御部２６は、温度検出センサ２７によって、車内１０ａの温度を測定する。車内１０ａの温度は、ステップＳＴ２２で検出されたデータを用いてもよい。ついで、制御部２６は、記憶部に保存されているマップ２９ａより、温度検出センサ２７によって検出された車内１０ａの温度に対する相対湿度を求める。
【００６６】
ついで、制御部２６は、マップ２９ａより得られた車内１０ａの相対湿度と、設定湿度とを比較する。ここで言う設定湿度とは、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度（データ２９ｂ）である。本実施形態では、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度（データ２９ｂ）は、本発明で言う所定の湿度の一例である。上記のように、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度２９ｂは、予め実験などによって求められており、記憶部２９に保存されている。
【００６７】
制御部２６は、マップ２９ａより得られた車内１０ａの相対湿度が、窓にくもりが生じやすくなる相対湿度２９ｂ以上であると判定すると、ステップＳＴ２４に進む。
【００６８】
ステップＳＴ２４では、制御部２６は、換気装置６０（インペラ６５）を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって、車内１０ａに外気が導入される。
【００６９】
空調装置２０は、車内１０ａの空気が循環される内気循環式である。このため、車内１０ａの空気中に含まれる水蒸気量は、乗員の呼吸によって増加する。また、車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度も増加する。しかしながら、ステップＳＴ２４で換気装置６０が駆動されることによって車内１０ａに外気が導入されるので、車内１０ａの空気中の水蒸気量が低下し、それゆえ、車内１０ａの相対湿度が下がる。同様に、車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度も低下する。
【００７０】
ついで、ステップＳＴ２１に戻る。空調装置２０がオートエアコンモードである場合は、ステップＳＴ２１〜ＳＴ２５までの動作が繰りかえされる。なお、ステップＳＴ２２では、車室内の温度が設定温度未満となると、ステップＳＴ２５に進む。
【００７１】
ステップＳＴ２５では、換気装置６０の駆動が停止される。車室内温度が設定温度未満となると、空調装置２０は、温度を下げる必要がなくなる。温度が下がらない場合では、空気中の相対湿度が上昇しない。それゆえ、空気中の水蒸気に起因する窓くもりが生じにくくなるためである。
【００７２】
図４に示すように、エンジン１３の駆動が停止されている場合であっても、換気装置６０が動作することによって、車内１０ａの温度が高くなりすぎることが抑制される。言い換えると、車内１０ａ環境が悪くなることが抑制される。
【００７３】
図５に示すように、エンジン１３が駆動されて、かつ、空調装置２０がオートエアコンモードである場合では、換気装置６０が駆動されることによって、車内１０ａの二酸化炭素濃度が設定濃度より多くなることが抑制され、かつ、窓がくもることが抑制される。この結果、運転者の視界が損なわれることが抑制される。言い換えると、車内１０ａ環境が悪くなることが抑制される。
【００７４】
また、換気装置６０によって外気が車内１０ａに取り入れられるため、空調装置２０が消費するエネルギ量を小さくすることができる。この点について、具体的に説明する。換気装置６０によって外気が車内１０ａに導入されるため、空調装置２０は、車内１０ａの相対湿度および二酸化炭素濃度を低下すべく外気を導入して当該導入された外気の温度を調整（調和）して車内１０ａに供給する必要がない。
【００７５】
例えば夏などでは、外気の温度と乗員が望む設定温度（オートエアコンモードで乗員が設定する設定温度）との温度差は、比較的大きい。このため、空調装置２０が外気を導入して、当該外気の温度を調整（調和）する場合、空調装置２０で消費されるエネルギ量は大きくなる傾向にある。
【００７６】
しかしながら、本実施形態では、自動車１０が換気装置６０を備えるため、空調装置２０は、外気を導入する構造ではなく車内１０ａの空気を循環させる内気循環式である。この結果、空調装置２０が消費するエネルギ量は小さく抑えることができる。言い換えると、換気装置６０を備えることによって、空調装置２０は、外気を導入する構造を備えずに、内気循環のみできる構造でよくなる。
【００７７】
このように、換気装置６０によって、空調装置２０が消費するエネルギの量を抑えつつ車内１０ａ環境を良くすることができる。
【００７８】
なお、本実施形態では、空調装置２０は、内気循環運転のみを行う構造であるが、内気循環運転を可能な構造に加えて外気を導入可能な構造を有してもよい。具体的には、ハウジング２１内に車外の空気を導くとともに当該導かれた空気を空気調和する機能を有していてもよい。このような構造であっても、内気循環運転が可能である。
【００７９】
この構造の場合、例えば外気温度の急激な変化に伴い急にフロントガラス１８がくもった場合などに、空調装置２０を介して外気を導入するとともに導入された空気をフロントガラス１８にあてる。このことによって、フロントガラス１８のくもりをとることができる。このような場合にのみ空調装置２０が外気を導入することによって、空調装置２０で消費されるエネルギ量を小さく抑えることができる。
【００８０】
また、換気装置６０が、空調装置２０のオートエアコンモードと連動して動作をすることによって、具体的には、オートエアコンモードが実施される際に設定される設定温度を閾地として用いることによって（ステップＳＴ２２）、車内１０ａの二酸化炭素濃度と相対湿度の上昇とを効率よく抑制することができる。
【００８１】
この点について具体的に説明する。空調装置２０は、オートエアコンモードに設定されると、車内１０ａ温度が設定温度となるように、かつ、設定温度が保持されるように動作をし続ける。空調装置２０は、内気循環式である。このため、空調装置２０が動作し続けると、乗員の呼吸によって車内１０ａの二酸化炭素濃度と相対湿度とが上昇する傾向にある。
【００８２】
しかしながら、換気装置６０がオートエアコンの動作と連動して動作することによって、オートエアコンモード時には換気装置６０が動作をするので、二酸化炭素濃度の上昇と相対湿度の上昇とが抑制される。
【００８３】
また、車内の湿度を検出するためにマップ２９ａを備えている。マップ２９ａを利用することによって、湿度を検出するセンサを用いることがないので、コストを削減することができる。
【００８４】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る換気装置を、図６，７を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
【００８５】
本実施形態では、換気装置６０の構造と動作とが第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について、具体的に説明する。
【００８６】
図６は、本実施形態の自動車１０を示す概略図である。図６に示すように、換気装置６０は、第１の実施形態で説明された構成に加えて、さらに、湿度検出センサ６８を備えている。湿度検出センサ６８は、車内１０ａの空気中の相対湿度を検出する。湿度検出センサ６８は、本実施形態では一例としてハウジング６４の近傍に設けられている。なお、湿度検出センサ６８は、車内１０ａの相対湿度を検出できる位置に設けられればよい。
【００８７】
湿度検出センサ６８は、制御部２６に接続されている。湿度検出センサ６８は、検出した車内１０ａの相対湿度を示すデータを制御部２６に送信する。このため、制御部２６は、車内１０ａの相対湿度を把握する。
【００８８】
つぎに、本実施形態での換気装置６０の動作を説明する。図７は、エンジン１３が駆動している状態での換気装置６０の動作を示すフローチャートである。なお、エンジン１３が停止している場合の換気装置６０の動作は、第１の実施形態と同様である（図４と同様の動作である）。
【００８９】
本実施形態では、換気装置６０は、空調装置２０の動作（オートエアコンモードを含む動作）に連動しないで動作する。言い換えると、換気装置６０は、空調装置２０が動作している状態および動作していない状態であっても動作する。図７に示すように、まず、ステップＳＴ３１において、二酸化炭素濃度検出センサ６３によって車内１０ａの空気中の二酸化炭素の濃度が検出される。車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度が設定濃度以上である場合は、ステップＳＴ３３に進む。ここで言う設定濃度は、第１の実施形態と同様であり、乗員に眠気が生じやすくなる濃度である（本発明で言う所定の二酸化炭素濃度の一例）。
【００９０】
ステップＳＴ３３では、制御部２６は、換気装置６０を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって外気が車内１０ａに導入される。外気が導入されることによって車内１０ａの空気中の二酸化炭素濃度が低下する。
【００９１】
ステップＳＴ３１において、二酸化炭素濃度が設定二酸化炭素濃度未満である場合は、ステップＳＴ３２に進む。ステップＳＴ３２では、制御部２６は、窓くもりが生じやすいか否かを判定する。この動作について、具体的に説明する。
【００９２】
まず、制御部２６は、湿度検出センサ６８によって車内１０ａの相対湿度を検出する。ついで、制御部２６は、車内１０ａの相対湿度と、設定湿度とを比較する。ここで言う設定湿度とは、窓くもりが生じやすくなる相対湿度２９ｂ（第１の実施形態と同様であり、本発明で言う所定の湿度の一例）である。制御部２６は、車内１０ａの相対湿度が窓くもりを生じやすくなる相対湿度以上であると判定すると、ステップＳＴ３３に進む。
【００９３】
ステップＳＴ３３では、制御部２６は、換気装置６０を駆動する。換気装置６０が駆動されることによって、車外１０ｂの空気が車内１０ａに導入されるため、車内１０ａの水蒸気量が低下し、それゆえ、車内１０ａの相対湿度が低下する。
【００９４】
ステップＳＴ３２において車室内の湿度が設定湿度未満となると、ステップＳＴ３４に進む。ステップＳＴ３４では、制御部２６は、換気装置６０の動作を停止する。
【００９５】
本実施形態では、湿度検出センサ６８を用いることによって、マップ２９ａを用いることがなく、車内１０ａの相対湿度をより正確に検出することができる。このため、本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、車内１０ａの相対湿度をより正確に検出できるようになる。本実施形態では、制御部２６は、マップ２９ａを備えなくてもよい。
【００９６】
また、本実施形態では、換気装置６０は、空調装置２０の動作（オートエアコンモードを含む動作）とは関係なく動作するので、車内１０ａの二酸化炭素濃度と相対湿度とが上昇することを常に抑制することができる。
【００９７】
なお、第１の実施の形態においても、湿度検出センサ６８が用いられて、当該湿度検出センサ６８によって車内１０ａの二酸化炭素濃度を検出するようにしてもよい。または、第２の実施形態においても、第１の実施形態で説明されたマップ２９ａを用いて湿度を検出するようにしてもよい。
【００９８】
第１，２の実施形態では、本発明で言う所定湿度として、窓くもりが生じやすくなる湿度とした。しかしながら、本発明で言う所定湿度は、窓くもりが生じやすくなる湿度に限定されるものではなく、任意に設定できる値である。
【００９９】
同様に、第１，２の実施形態では、本発明で言う所定の二酸化炭素濃度として、乗員に眠気が生じやすくなる二酸化炭素濃度とした。しかしながら、本発明で言う所定の二酸化炭素濃度は、乗員に眠気が生じやすくなる二酸化炭素濃度に限定されるものではなく、任意に設定できる値である。
【０１００】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る換気装置を備える自動車を示す側面図。
【図２】図１に示された自動車を示す概略図。
【図３】図１に示された自動車の後部を示す斜視図。
【図４】図２に示された換気装置の、エンジンが停止した状態での動作を示すフローチャート。
【図５】図２に示された換気装置の、エンジンが駆動している状態での動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る換気装置を備える自動車を示す概略図。
【図７】図６に示された換気装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１０２】
１０ｂ…車外、１０ａ車内、２０…空調装置、２６…制御部、６０…換気装置、６１…換気口部、６２…送風機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車内の空気を吸気するとともに当該吸気した空気を空気調和した後前記車内に戻す内気循環運転が可能な空調装置と、
車外より外気を、前記空調装置を通さずに前記車内に導入可能な換気口部と、
前記換気口部を通して外気を車内に送風可能な送風機と、
前記送風機の動作を制御する制御部と
を具備することを特徴とする換気装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記車内の湿度が所定の湿度以上となると前記送風機を動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記車内の温度にもとづいて前記車内の湿度を求めるマップを具備する
ことを特徴とする請求項２に記載の換気装置。
【請求項４】
請求項２に記載の換気装置において、
前記車内の湿度を検出する湿度検出センサを具備する
ことを特徴とする換気装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記車内の二酸化炭素濃度が所定の二酸化炭素濃度以上となると前記送風機を動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項１】
車内の空気を吸気するとともに当該吸気した空気を空気調和した後前記車内に戻す内気循環運転が可能な空調装置と、
車外より外気を、前記空調装置を通さずに前記車内に導入可能な換気口部と、
前記換気口部を通して外気を車内に送風可能な送風機と、
前記送風機の動作を制御する制御部と
を具備することを特徴とする換気装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記車内の湿度が所定の湿度以上となると前記送風機を動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記車内の温度にもとづいて前記車内の湿度を求めるマップを具備する
ことを特徴とする請求項２に記載の換気装置。
【請求項４】
請求項２に記載の換気装置において、
前記車内の湿度を検出する湿度検出センサを具備する
ことを特徴とする換気装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記車内の二酸化炭素濃度が所定の二酸化炭素濃度以上となると前記送風機を動作させる
ことを特徴とする請求項１に記載の換気装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２２１７６０（Ｐ２０１０−２２１７６０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６８９９８（Ｐ２００９−６８９９８）
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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