車両用空調装置
【課題】熱電素子を利用して発電すると共に、冷風と温風を混合するための空間を縮小することを目的とする。
【解決手段】エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスして加熱されていない空気とを混合するためのエアミックスチャンバースペース３６内に、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスした空気の双方が交わる位置に熱電素子４０を設ける。
【解決手段】エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスして加熱されていない空気とを混合するためのエアミックスチャンバースペース３６内に、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスした空気の双方が交わる位置に熱電素子４０を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置にかかり、特に、温風と冷風を混合した空気を車室内に吹き出す車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両用空調装置は、コンプレッサ、コンデンサ、エキスパンションバルブ、及びエバポレータを含む冷媒の循環サイクルを有しており、コンデンサによって外気と熱交換して冷却された冷媒をコンプレッサによって圧縮循環させ、エキスパンションバルブによって冷媒を急激に減圧してエバポレータに冷媒を循環することにより、除湿及び冷房を行う。また、エンジン冷却水が循環するヒータコアを備えて、当該ヒータコアによって暖房を行うと共に、エバポレータによって冷却された空気とヒータコアによって温められた空気を混合して空調風を生成して吹き出すようになっている。
【０００３】
この種の車両用空調装置では、種々の技術が提案されており、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、車両用空調装置を作動後にエバポレータに凝縮水が付着するため、エバポレータ近傍に熱電素子モジュールを配置して、空調運転の非稼働のときに、熱電素子モジュールを作動させて熱を発生してエバポレータに付着した凝縮水を除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両用空調装置は、エバポレータによって冷却された空気（冷風）と、ヒータコアによって温められた空気（温風）とを混合するのは効率的ではないが、除湿するためには、冷風と温風を混合する必要がある。また、混合する際には、混合むらを発生しないように、混合するための空間を確保する必要がある。
【０００７】
一方、特許文献１に記載の技術では、エバポレータの凝縮水を除去するために熱電素子を利用しているが、熱電素子を利用して、排熱を電力に変換して排熱回収する各種技術が提案されており、排熱を効率的に利用するという点では、改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、熱電素子を利用して発電すると共に、冷風と温風を混合するための空間を縮小することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、冷風と温風を混合する混合部と、前記混合部に設けられ、前記混合部の冷風と温風の温度差によって発電する熱電素子と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、混合部では、冷風と温風が混合される。例えば、エバポレータで冷却された冷風と、ヒータコアで加熱された温風が混合される。
【００１１】
そして、混合部の冷風と温風の温度差によって発電する熱電素子が混合部に設けられている。すなわち、混合部の冷風と温風の温度差によって発電することができる。また、冷風と温風の温度差によって発電することにより、冷風と温風の温度差を小さくして混合し易くすることができるため、混合部の空間を縮小することができる。
【００１２】
熱電素子は、例えば、請求項２に記載の発明のように、一方の面に冷風を受け、他方の面に温風を受ける位置に配置することによって、効率的に発電することが可能となると共に、冷風と温風の温度差を小さくして混合部の空間を縮小することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、冷風と温風の混合量を調整する調整手段と、調整手段の調整に応じて、風量を下げない位置へ前記熱電素子を移動するように、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動を連動させる連動手段と、を更に備えるようにしてもよい。このように構成することで、風量の低下を抑制することができる。この場合、連動手段は、請求項４に記載の発明のように、調整手段によって冷風が温風よりも多くなるように、混合量が調整された場合に、冷風の風量を妨げない位置へ熱電素子を移動し、調整手段によって冷風が温風より少なくなるように混合量が調整された場合に温風の風量を妨げない位置へ熱電素子を移動するように、調整手段の調整と熱電素子の移動を連動させるようにしてもよい。
【００１４】
なお、連動手段は、請求項５に記載の発明のように、調整手段を駆動する駆動手段と、熱電素子を移動する移動手段と、調整手段の調整と熱電素子の移動が連動するように、駆動手段及び移動手段を制御する制御手段と、を有するようにしてもよいし、ギヤやリンク機構等の機械的な構成を適用するようにしてもよい。
【００１５】
また、請求項１〜５の何れか１項に記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、空気の通路内に設けられ、熱電素子によって発電された電力によって発光する紫外線ランプを更に備えるようにしてもよい。このように構成することで、熱電素子によって発電された電力を有効利用することができ、紫外線ランプの点灯により殺菌することができる。
【００１６】
また、熱電素子は、請求項７に記載の発明のように、冷風及び温風を攪拌させるための予め定めた形状のフィンを有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、熱電素子を利用して発電すると共に、冷風と温風を混合するための空間を縮小することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は熱電素子を説明するための図であり、（Ｂ）は低温端側の温度を１０℃として高温端側の温度を変化させた場合の熱電素子の発電出力特性の一例を示す図である。
【図３】紫外線ランプを設けた例を示す図である。
【図４】熱電素子に設けるフィンの一例を示す図であり、（Ａ）は板状のフィンを設けた例を示し、（Ｂ）はひねり形状を設けたフィンを設けた例を示す。
【図５】本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【図６】エアミックスダンパ回転に連動した熱電素子の回転を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】エアミックスダンパに連動して熱電素子を移動させるための構成としてリンク機構を適用した例を示す図である。
【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の実施の形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
車両用空調装置１０は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６、及びエバポレータ１８を含む冷媒の循環路によって構成された冷凍サイクルを有する。
【００２１】
冷凍サイクル中の冷媒は、コンプレッサ１２によって圧縮されて循環され、エバポレータ１８によって圧縮されて液化している冷媒を気化することにより、このエバポレータ１８を通過する空気を冷却する。この時、エバポレータ１８では、通過する空気を冷却することにより、空気中の水分を結露させるようになっており、これにより、空気が除湿される。
【００２２】
エバポレータ１８の上流側にエキスパンションバルブ１６が設けられ、該エキスパンションバルブ１６によって、液化している冷媒が急激に減圧されることにより、冷媒を霧状にしてエバポレータ１８へ供給する。これによってエバポレータ１８の冷媒の気化効率を向上させている。
【００２３】
車両用空調装置１０のエバポレータ１８は、空調ユニット２０の内部に設けられている。この空調ユニット２０には、ブロアユニット２２が接続されており、ブロアユニット２２内に設けられたブロアファン２４をブロアモータ２６を駆動することで空調風が発生される。ブロアファン２４によって発生した空調風は、エバポレータ１８を通過することによって空調風が冷却される。
【００２４】
また、エバポレータ１８の空調風の下流側には、エアミックスダンパ２８及びヒータコア３０が設けられている。エアミックスダンパ２８は回動可能とされ、エバポレータ１８後の空気の、ヒータコア３０を通過する量とヒータコア３０をバイパスする量とを調整する。ヒータコア３０は、エンジン冷却水が循環し、該エンジン冷却水によってエアミックスダンパ２８によって案内された空気を加熱する。
【００２５】
すなわち、エバポレータ１８後の空気は、エアミックスダンパ２８の開度に応じてヒータコア３０へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア３０によって加熱されていない空気と混合された後に、車室内へ空気を吹き出す空気吹出し口へ繋がるダクトへ向けて送出される。すなわち、車両用空調装置１０では、エアミックスダンパ２８の開度を調整してヒータコア３０により加熱される空気の量を調節することで、空気吹出し口から車室内へ向けて吹き出す空気の温度調整を行う。なお、図１では、前席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための前席吹出し口ダンパ３２と、後席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための後席吹出し口ダンパ３４と、を示す。
【００２６】
車両用空調装置１０は、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気（温風）と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスする空気（冷風）を混合するが、空調風の温度むらを抑制するために、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスして加熱されていない空気とを混合するためのエアミックスチャンバースペース３６を有する。
【００２７】
エアミックスチャンバースペース３６内には、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスした空気の双方が交わる位置に熱電素子４０が設けられている。なお、熱電素子４０は、２種類の異種金属または半導体の両端を接続し、その両端に温度差を設けると起電力が発生する現象（ゼーベック効果）を利用した素子である。例えば、図２（Ａ）に示すように、ｐ型半導体とｎ型半導体を用いて一方の面に熱を加え、他方の面を冷却することにより電子（正孔）の移動が発生して発電する。
【００２８】
熱電素子４０は、熱電素子４０の一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に熱電素子４０が配置されている。なお、熱電素子４０は、複数の素子を配列したモジュールとしたものを適用するようにしてもよい。
【００２９】
続いて、本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置１０の作用について説明する。
【００３０】
ブロアモータ２６が回転されると、ブロアファン２４が回転されて空調風が発生される。発生した空調風は、エバポレータ１８を通過することによって冷却される。冷却された空調風は、エアミックスダンパ２８の開度に応じて、ヒータコア３０を通過する空気と、ヒータコア３０をバイパス空気に分岐される。
【００３１】
ヒータコア３０を通過した空気は、ヒータコア３０内を流れるエンジン冷却水によって加熱されてエアミックスチャンバースペース３６へ導かれる。
【００３２】
また、ヒータコア３０をパイパスした空気は、ヒータコア３０をバイパスしてそのままエアミックスチャンバースペース３６へ導かれる。
【００３３】
このとき、熱電素子４０は、上述したように、一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に熱電素子４０を設けられているため、温度差によって発電することができる。
【００３４】
また、ヒータコア３０によって加熱した空気と、ヒータコア３０をバイパスした空気を混合する際に、熱電素子４０の発電によって双方の温度が差が小さくなり、混合しやすくなるので、エアミックスチャンバースペース３６を縮小することが可能となる。
【００３５】
また、熱電素子４０は、低温端側の温度を１０℃として、高温端側の温度を変化させた場合、図２（Ｂ）に示すような発電出力を得ることができるので、熱電素子４０によって発電された電力は、自動車に搭載したバッテリに充電したり、車載機器に供給して利用することが可能となる。
【００３６】
例えば、図３に示すように、車両用空調装置１０の空調風の通路内に紫外線ランプ４２を更に設けて、熱電素子４０によって発電された電力を供給するようにしてもよい。図３に示すように、車両用空調装置１０内に設けられた紫外線ランプ４２に熱電素子４０の発電電力を供給して点灯することにより、紫外線によって車両用空調装置１０内を殺菌することができる。
【００３７】
紫外線ランプ４２の配置する位置としては、例えば、図３に示すように、結露し易いエバポレータ１８近傍に設けるようにしてもよいし、空調風の通路内の他の位置に設けるようにしてもよい。なお、図３では、熱電素子４０によって発電された電力を蓄電池４４へ充電して紫外線ランプ４２へ供給する例を示すが、紫外線ランプ４２は比較的省電力であり、熱電素子４０によって発電された電力のみでの点灯が可能であるため、熱電素子４０と紫外線ランプ４２を直接接続するようにしてもよい。
【００３８】
なお、熱電素子４０は、加熱された空気が送風される面と、冷却された空気が送風される面とに、加熱された空気及び冷却された空気を攪拌させるための予め定めた形状の複数のフィンを設けるようにしてもよい。
【００３９】
例えば、図４（Ａ）に示すように、加熱された空気が送風される面、及び冷却された空気が送風される面のそれぞれに板状のフィン４６を設けることによって、各空気が整流されて攪拌されやすくなる。或いは、図４（Ｂ）に示すように、板状のフィンにひねり形状を設けたフィン４８を設けることによって、各空気が回転するように整流されて更に攪拌されやすくなる。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）は共に、図１、３のエバポレータ１８側から観た図である。
【００４０】
また、本実施形態では、熱電素子４０は、熱電素子４０の一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に配置したが、配置位置を限定するものではなく、発電効率は下がるがエアミックスチャンバースペース内３６の他の位置に配置してもよい。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【００４１】
第１実施形態では、エアミックスチャンバースペース３６に熱電素子４０を単に設けた例を説明したが、第２実施形態では、第１実施形態に係わる車両用空調装置１０に対して、熱電素子４０が一端を回転軸として回転可能としたものである。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
【００４２】
第１実施形態と同様に、本実施形態の車両用空調装置は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６、及びエバポレータ１８を含む冷媒の循環路によって構成された冷凍サイクルを有する。
【００４３】
冷凍サイクル中の冷媒は、コンプレッサ１２によって圧縮されて循環され、エバポレータ１８によって圧縮されて液化している冷媒を気化することにより、このエバポレータ１８を通過する空気を冷却する。この時、エバポレータ１８では、通過する空気を冷却することにより、空気中の水分を結露させるようになっており、これにより、空気が除湿される。
【００４４】
エバポレータ１８の上流側にエキスパンションバルブ１６が設けられ、該エキスパンションバルブ１６によって、液化している冷媒が急激に減圧されることにより、冷媒を霧状にしてエバポレータ１８へ供給する。これによってエバポレータ１８の冷媒の気化効率を向上させている。
【００４５】
車両用空調装置のエバポレータ１８は、空調ユニット２０の内部に設けられている。この空調ユニット２０には、ブロアユニット２２が接続されており、ブロアユニット２２内に設けられたブロアファン２４をブロアモータ２６が回転することで空調風が発生される。ブロアファン２４によって発生した空調風は、エバポレータ１８を通過することによって空調風が冷却される。
【００４６】
また、エバポレータ１８の空調風の下流側には、エアミックスダンパ２８及びヒータコア３０が設けられている。エアミックスダンパ２８は回動可能とされ、エバポレータ１８後の空気の、ヒータコア３０を通過する量とヒータコア３０をバイパスする量とを調整する。ヒータコア３０は、エンジン冷却水が循環し、該エンジン冷却水によってエアミックスダンパ２８によって案内された空気を加熱する。
【００４７】
すなわち、エバポレータ１８後の空気は、エアミックスダンパ２８の開度に応じてヒータコア３０へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア３０によって加熱されていない空気と混合された後に、車室内へ空気を吹き出す空気吹出し口へ繋がるダクトへ向けて送出される。すなわち、車両用空調装置では、エアミックスダンパ２８の開度を調整してヒータコア３０により加熱される空気の量を調節することで、空気吹出し口から車室内へ向けて吹き出す空気の温度調整を行う。なお、図５では、前席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための前席吹出し口ダンパ３２と、後席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための後席吹出し口ダンパ３４と、を示す。
【００４８】
車両用空調装置は、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスする空気を混合するが、空調風の温度むらを抑制するために、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスして加熱されていない空気とを混合するためのエアミックスチャンバースペース３６を有する。
【００４９】
エアミックスチャンバースペース３６内には、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスした空気の双方が交わる位置に熱電素子４０が設けられている。
【００５０】
熱電素子４０は、熱電素子４０の一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に熱電素子４０が配置されている。具体的には、ヒータコア３０近傍に設けられ、ヒータコア３０側の端部を回転軸として、回転可能に配置されている。
【００５１】
また、車両用空調装置は、車両用空調装置の各種制御を行うためのエアコンＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。エアコンＥＣＵ５０には、上述のブロアモータ２６、エアミックスダンパ２８を駆動するためのエアミックスダンパ用モータ５２、コンプレッサ１２、日射センサ５４、外気温センサ５６、及び内気温センサ５８が接続されていると共に、車両用空調装置の温度設定や吹出し口の選択等の車両用空調装置の各種操作を行うための操作部６０が接続されており、外気温センサ５６、内気温センサ５８、及び日射センサ５４の検出値がエアコンＥＣＵ５０に入力され、各センサの検出結果に基づいて操作部６０の設定等に応じて車室内の空調制御を行うようになっている。
【００５２】
さらに、エアコンＥＣＵ５０には、熱電素子４０の回転を駆動するための熱電素子回転駆動用モータ６２が接続されており、エアミックスダンパ用モータ５２の駆動に連動して熱電素子回転駆動用モータ６２を駆動するようになっている。すなわち、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０が回転するようになっている。
【００５３】
ここで、エアミックスダンパ２８の回転に連動した熱電素子４０の回転について説明する。図６は、エアミックスダンパ２８回転に連動した熱電素子４０の回転を説明するための図である。
【００５４】
本実施の形態では、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転させることにより、熱電素子４０が空調風の流れを妨げない位置へ回転させるようになっている。
【００５５】
例えば、図６（Ａ）に示すように、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０をバイパスする通路が全閉となる位置へ回転された場合には、ヒータコア３０を通過して加熱された空気の風量を妨げないように、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０をエアミックスダンパ２８側へ回転し、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、エバポレータ１８を通過した空気がヒータコア３０をバイパスする通路と、ヒータコア３０を通過する通路と、へ通過するようにエアミックスダンパ２８が回転された場合には、ヒータコア３０を通過した空気と、ヒータコア３０をバイパスした空気の双方の空気の風量を妨げないように、図６（Ａ）よりもエアミックスダンパ２８から離れた位置にエアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転し、図６（Ｄ）に示すように、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０を通過する通路が全閉となる位置へ回転された場合には、ヒータコア３０をバイパスする空気の風量を妨げないように、図６（Ｃ）よりもエアミックスダンパ２８から離れた位置にエアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転する。
【００５６】
続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われる処理の流れの一例について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵ５０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５７】
ステップ１００では、各センサの検出結果、及び設定温度が取得されてステップ１０２へ移行する。すなわち、日射センサ５４、外気温センサ５６、及び内気温センサ５８の検出結果がエアコンＥＣＵ５０によって取得されると共に、操作部６０によって設定された設定温度がエアコンＥＣＵ５０によって取得される。
【００５８】
ステップ１０２では、目標吹出し温度がエアコンＥＣＵ５０によって算出されてステップ１０４へ移行する。なお、目標吹出し温度Ｔａｏは、以下の式を用いて演算することができる。
【００５９】
Ｔａｏ＝ｋ１・Ｔｓｅｔ−ｋ２・Ｔａ−ｋ３・Ｔｒ−ｋ４・ＳＴ＋Ｃ
ここで、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４はそれぞれ定数を表し、Ｔｓｅｔは操作部６０によって設定された設定温度、Ｔｒは内気温センサ５８によって検出された車室内温度、Ｔａは外気温センサ５６によって検出された外気温、ＳＴは日射センサ５４によって検出された日射量を表す。
【００６０】
ステップ１０４では、エアミックスダンパ用モータ５２がエアコンＥＣＵ５０の制御によって駆動されて目標吹出し温度になるようにエアミックスダンパ２８が作動されてステップ１０６へ移行する。
【００６１】
ステップ１０６では、熱電素子回転駆動用モータ６２がエアコンＥＣＵ５０の制御によって駆動されて、エアミックスに連動して熱電素子４０が回転されてステップ１０８へ移行する。すなわち、エアミックスダンパ２８の位置に応じて、図６（Ａ）〜（Ｄ）の各位置になるように熱電素子４０が回転される。
【００６２】
ステップ１０８では、当該処理を終了するか否かがエアコンＥＣＵ５０によって判定される。該判定は、例えば、操作部６０が操作されて車両用空調装置の停止が指示されたか否かを判定したり、図示しないイグニッションスイッチがオフされたか否か等を判定し、該判定が否定された場合には、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が否定された場合には、一連の処理を終了する。
【００６３】
このように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、熱電素子４０をエアミックスチャンバースペース３６に設けたので、温度差によって発電することができると共に、ヒータコア３０によって加熱した空気と、ヒータコア３０をバイパスした空気を混合する際に、熱電素子４０の発電によって双方の温度が差が小さくなり、混合しやすくなるので、エアミックスチャンバースペース３６を縮小することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、エアミックスダンパ２８の回転移動に連動して、熱電素子４０を風量の妨げない位置へ移動するようにしたので、熱電素子４０をエアミックスチャンバースペース３６に配置することによる風量低下を防止することができる。
【００６５】
なお、第２実施形態では、エアミックスダンパ２８の回転移動に連動して熱電素子回転駆動用モータ６２を駆動して熱電素子４０を移動するようにしたが、エアミックスダンパ２８に連動して熱電素子４０を移動させるための構成としては、これに限るものではなく、ギヤやリンク機構を介した機械的な構成を適用するようにしてもよい。
【００６６】
例えば、図８は、リンク機構を適用した例を示す。図８では、エアミックスダンパ２８の回転軸にエアミックスダンパリンク部材６４を固定し、熱電素子４０の回転軸に熱電素子リンク部材６６を固定し、各リンク部材をリンクロッド６８を介して接続することにより、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転させる例を示す。図８（Ａ）は、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０をバイパスする通路が全閉となる位置を示し、エバポレータ１８を通過した空気がヒータコア３０をバイパスする通路と、ヒータコア３０を通過する通路と、へ通過するようにエアミックスダンパ２８が回転された場合には、図８（Ｂ）に示すように、エアミックスダンパリンク部材６４、リンクロッド６８、及び熱電素子リンク部材６６が移動し、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０を通過する通路が全閉となる位置へ回転された場合には、図８（Ｃ）に示すように、エアミックスダンパリンク部材６４、リンクロッド６８、及び熱電素子リンク部材６６が移動する。
【００６７】
また、上記の各実施形態では、冷媒サイクルを備えた車両用空調装置を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、ヒータコアを用いて暖房のみを行う車両用空調装置に適用するようにしてもよい。
【００６８】
また、第２実施形態は、第１実施形態で説明したように、紫外線ランプ４２を設けるようにしてもよいし、熱電素子４０にフィン４６やフィン４８を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 車両用空調装置
２８ エアミックスダンパ
３６ エアミックスチャンバースペース
４０ 熱電素子
４２ 紫外線ランプ
４６、４８ フィン
５０ エアコンＥＣＵ
５２ エアミックスダンパ用モータ
６２ 熱電素子回転駆動用モータ
６４ エアミックスダンパリンク部材
６６ 熱電素子リンク部材
６８ リンクロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置にかかり、特に、温風と冷風を混合した空気を車室内に吹き出す車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に車両用空調装置は、コンプレッサ、コンデンサ、エキスパンションバルブ、及びエバポレータを含む冷媒の循環サイクルを有しており、コンデンサによって外気と熱交換して冷却された冷媒をコンプレッサによって圧縮循環させ、エキスパンションバルブによって冷媒を急激に減圧してエバポレータに冷媒を循環することにより、除湿及び冷房を行う。また、エンジン冷却水が循環するヒータコアを備えて、当該ヒータコアによって暖房を行うと共に、エバポレータによって冷却された空気とヒータコアによって温められた空気を混合して空調風を生成して吹き出すようになっている。
【０００３】
この種の車両用空調装置では、種々の技術が提案されており、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、車両用空調装置を作動後にエバポレータに凝縮水が付着するため、エバポレータ近傍に熱電素子モジュールを配置して、空調運転の非稼働のときに、熱電素子モジュールを作動させて熱を発生してエバポレータに付着した凝縮水を除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両用空調装置は、エバポレータによって冷却された空気（冷風）と、ヒータコアによって温められた空気（温風）とを混合するのは効率的ではないが、除湿するためには、冷風と温風を混合する必要がある。また、混合する際には、混合むらを発生しないように、混合するための空間を確保する必要がある。
【０００７】
一方、特許文献１に記載の技術では、エバポレータの凝縮水を除去するために熱電素子を利用しているが、熱電素子を利用して、排熱を電力に変換して排熱回収する各種技術が提案されており、排熱を効率的に利用するという点では、改善の余地がある。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、熱電素子を利用して発電すると共に、冷風と温風を混合するための空間を縮小することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、冷風と温風を混合する混合部と、前記混合部に設けられ、前記混合部の冷風と温風の温度差によって発電する熱電素子と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、混合部では、冷風と温風が混合される。例えば、エバポレータで冷却された冷風と、ヒータコアで加熱された温風が混合される。
【００１１】
そして、混合部の冷風と温風の温度差によって発電する熱電素子が混合部に設けられている。すなわち、混合部の冷風と温風の温度差によって発電することができる。また、冷風と温風の温度差によって発電することにより、冷風と温風の温度差を小さくして混合し易くすることができるため、混合部の空間を縮小することができる。
【００１２】
熱電素子は、例えば、請求項２に記載の発明のように、一方の面に冷風を受け、他方の面に温風を受ける位置に配置することによって、効率的に発電することが可能となると共に、冷風と温風の温度差を小さくして混合部の空間を縮小することが可能となる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、冷風と温風の混合量を調整する調整手段と、調整手段の調整に応じて、風量を下げない位置へ前記熱電素子を移動するように、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動を連動させる連動手段と、を更に備えるようにしてもよい。このように構成することで、風量の低下を抑制することができる。この場合、連動手段は、請求項４に記載の発明のように、調整手段によって冷風が温風よりも多くなるように、混合量が調整された場合に、冷風の風量を妨げない位置へ熱電素子を移動し、調整手段によって冷風が温風より少なくなるように混合量が調整された場合に温風の風量を妨げない位置へ熱電素子を移動するように、調整手段の調整と熱電素子の移動を連動させるようにしてもよい。
【００１４】
なお、連動手段は、請求項５に記載の発明のように、調整手段を駆動する駆動手段と、熱電素子を移動する移動手段と、調整手段の調整と熱電素子の移動が連動するように、駆動手段及び移動手段を制御する制御手段と、を有するようにしてもよいし、ギヤやリンク機構等の機械的な構成を適用するようにしてもよい。
【００１５】
また、請求項１〜５の何れか１項に記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、空気の通路内に設けられ、熱電素子によって発電された電力によって発光する紫外線ランプを更に備えるようにしてもよい。このように構成することで、熱電素子によって発電された電力を有効利用することができ、紫外線ランプの点灯により殺菌することができる。
【００１６】
また、熱電素子は、請求項７に記載の発明のように、冷風及び温風を攪拌させるための予め定めた形状のフィンを有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、熱電素子を利用して発電すると共に、冷風と温風を混合するための空間を縮小することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は熱電素子を説明するための図であり、（Ｂ）は低温端側の温度を１０℃として高温端側の温度を変化させた場合の熱電素子の発電出力特性の一例を示す図である。
【図３】紫外線ランプを設けた例を示す図である。
【図４】熱電素子に設けるフィンの一例を示す図であり、（Ａ）は板状のフィンを設けた例を示し、（Ｂ）はひねり形状を設けたフィンを設けた例を示す。
【図５】本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【図６】エアミックスダンパ回転に連動した熱電素子の回転を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】エアミックスダンパに連動して熱電素子を移動させるための構成としてリンク機構を適用した例を示す図である。
【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の実施の形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【００２０】
車両用空調装置１０は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６、及びエバポレータ１８を含む冷媒の循環路によって構成された冷凍サイクルを有する。
【００２１】
冷凍サイクル中の冷媒は、コンプレッサ１２によって圧縮されて循環され、エバポレータ１８によって圧縮されて液化している冷媒を気化することにより、このエバポレータ１８を通過する空気を冷却する。この時、エバポレータ１８では、通過する空気を冷却することにより、空気中の水分を結露させるようになっており、これにより、空気が除湿される。
【００２２】
エバポレータ１８の上流側にエキスパンションバルブ１６が設けられ、該エキスパンションバルブ１６によって、液化している冷媒が急激に減圧されることにより、冷媒を霧状にしてエバポレータ１８へ供給する。これによってエバポレータ１８の冷媒の気化効率を向上させている。
【００２３】
車両用空調装置１０のエバポレータ１８は、空調ユニット２０の内部に設けられている。この空調ユニット２０には、ブロアユニット２２が接続されており、ブロアユニット２２内に設けられたブロアファン２４をブロアモータ２６を駆動することで空調風が発生される。ブロアファン２４によって発生した空調風は、エバポレータ１８を通過することによって空調風が冷却される。
【００２４】
また、エバポレータ１８の空調風の下流側には、エアミックスダンパ２８及びヒータコア３０が設けられている。エアミックスダンパ２８は回動可能とされ、エバポレータ１８後の空気の、ヒータコア３０を通過する量とヒータコア３０をバイパスする量とを調整する。ヒータコア３０は、エンジン冷却水が循環し、該エンジン冷却水によってエアミックスダンパ２８によって案内された空気を加熱する。
【００２５】
すなわち、エバポレータ１８後の空気は、エアミックスダンパ２８の開度に応じてヒータコア３０へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア３０によって加熱されていない空気と混合された後に、車室内へ空気を吹き出す空気吹出し口へ繋がるダクトへ向けて送出される。すなわち、車両用空調装置１０では、エアミックスダンパ２８の開度を調整してヒータコア３０により加熱される空気の量を調節することで、空気吹出し口から車室内へ向けて吹き出す空気の温度調整を行う。なお、図１では、前席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための前席吹出し口ダンパ３２と、後席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための後席吹出し口ダンパ３４と、を示す。
【００２６】
車両用空調装置１０は、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気（温風）と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスする空気（冷風）を混合するが、空調風の温度むらを抑制するために、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスして加熱されていない空気とを混合するためのエアミックスチャンバースペース３６を有する。
【００２７】
エアミックスチャンバースペース３６内には、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスした空気の双方が交わる位置に熱電素子４０が設けられている。なお、熱電素子４０は、２種類の異種金属または半導体の両端を接続し、その両端に温度差を設けると起電力が発生する現象（ゼーベック効果）を利用した素子である。例えば、図２（Ａ）に示すように、ｐ型半導体とｎ型半導体を用いて一方の面に熱を加え、他方の面を冷却することにより電子（正孔）の移動が発生して発電する。
【００２８】
熱電素子４０は、熱電素子４０の一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に熱電素子４０が配置されている。なお、熱電素子４０は、複数の素子を配列したモジュールとしたものを適用するようにしてもよい。
【００２９】
続いて、本発明の第１実施形態に係わる車両用空調装置１０の作用について説明する。
【００３０】
ブロアモータ２６が回転されると、ブロアファン２４が回転されて空調風が発生される。発生した空調風は、エバポレータ１８を通過することによって冷却される。冷却された空調風は、エアミックスダンパ２８の開度に応じて、ヒータコア３０を通過する空気と、ヒータコア３０をバイパス空気に分岐される。
【００３１】
ヒータコア３０を通過した空気は、ヒータコア３０内を流れるエンジン冷却水によって加熱されてエアミックスチャンバースペース３６へ導かれる。
【００３２】
また、ヒータコア３０をパイパスした空気は、ヒータコア３０をバイパスしてそのままエアミックスチャンバースペース３６へ導かれる。
【００３３】
このとき、熱電素子４０は、上述したように、一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に熱電素子４０を設けられているため、温度差によって発電することができる。
【００３４】
また、ヒータコア３０によって加熱した空気と、ヒータコア３０をバイパスした空気を混合する際に、熱電素子４０の発電によって双方の温度が差が小さくなり、混合しやすくなるので、エアミックスチャンバースペース３６を縮小することが可能となる。
【００３５】
また、熱電素子４０は、低温端側の温度を１０℃として、高温端側の温度を変化させた場合、図２（Ｂ）に示すような発電出力を得ることができるので、熱電素子４０によって発電された電力は、自動車に搭載したバッテリに充電したり、車載機器に供給して利用することが可能となる。
【００３６】
例えば、図３に示すように、車両用空調装置１０の空調風の通路内に紫外線ランプ４２を更に設けて、熱電素子４０によって発電された電力を供給するようにしてもよい。図３に示すように、車両用空調装置１０内に設けられた紫外線ランプ４２に熱電素子４０の発電電力を供給して点灯することにより、紫外線によって車両用空調装置１０内を殺菌することができる。
【００３７】
紫外線ランプ４２の配置する位置としては、例えば、図３に示すように、結露し易いエバポレータ１８近傍に設けるようにしてもよいし、空調風の通路内の他の位置に設けるようにしてもよい。なお、図３では、熱電素子４０によって発電された電力を蓄電池４４へ充電して紫外線ランプ４２へ供給する例を示すが、紫外線ランプ４２は比較的省電力であり、熱電素子４０によって発電された電力のみでの点灯が可能であるため、熱電素子４０と紫外線ランプ４２を直接接続するようにしてもよい。
【００３８】
なお、熱電素子４０は、加熱された空気が送風される面と、冷却された空気が送風される面とに、加熱された空気及び冷却された空気を攪拌させるための予め定めた形状の複数のフィンを設けるようにしてもよい。
【００３９】
例えば、図４（Ａ）に示すように、加熱された空気が送風される面、及び冷却された空気が送風される面のそれぞれに板状のフィン４６を設けることによって、各空気が整流されて攪拌されやすくなる。或いは、図４（Ｂ）に示すように、板状のフィンにひねり形状を設けたフィン４８を設けることによって、各空気が回転するように整流されて更に攪拌されやすくなる。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）は共に、図１、３のエバポレータ１８側から観た図である。
【００４０】
また、本実施形態では、熱電素子４０は、熱電素子４０の一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に配置したが、配置位置を限定するものではなく、発電効率は下がるがエアミックスチャンバースペース内３６の他の位置に配置してもよい。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置の概略構成を示す図である。
【００４１】
第１実施形態では、エアミックスチャンバースペース３６に熱電素子４０を単に設けた例を説明したが、第２実施形態では、第１実施形態に係わる車両用空調装置１０に対して、熱電素子４０が一端を回転軸として回転可能としたものである。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
【００４２】
第１実施形態と同様に、本実施形態の車両用空調装置は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６、及びエバポレータ１８を含む冷媒の循環路によって構成された冷凍サイクルを有する。
【００４３】
冷凍サイクル中の冷媒は、コンプレッサ１２によって圧縮されて循環され、エバポレータ１８によって圧縮されて液化している冷媒を気化することにより、このエバポレータ１８を通過する空気を冷却する。この時、エバポレータ１８では、通過する空気を冷却することにより、空気中の水分を結露させるようになっており、これにより、空気が除湿される。
【００４４】
エバポレータ１８の上流側にエキスパンションバルブ１６が設けられ、該エキスパンションバルブ１６によって、液化している冷媒が急激に減圧されることにより、冷媒を霧状にしてエバポレータ１８へ供給する。これによってエバポレータ１８の冷媒の気化効率を向上させている。
【００４５】
車両用空調装置のエバポレータ１８は、空調ユニット２０の内部に設けられている。この空調ユニット２０には、ブロアユニット２２が接続されており、ブロアユニット２２内に設けられたブロアファン２４をブロアモータ２６が回転することで空調風が発生される。ブロアファン２４によって発生した空調風は、エバポレータ１８を通過することによって空調風が冷却される。
【００４６】
また、エバポレータ１８の空調風の下流側には、エアミックスダンパ２８及びヒータコア３０が設けられている。エアミックスダンパ２８は回動可能とされ、エバポレータ１８後の空気の、ヒータコア３０を通過する量とヒータコア３０をバイパスする量とを調整する。ヒータコア３０は、エンジン冷却水が循環し、該エンジン冷却水によってエアミックスダンパ２８によって案内された空気を加熱する。
【００４７】
すなわち、エバポレータ１８後の空気は、エアミックスダンパ２８の開度に応じてヒータコア３０へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア３０によって加熱されていない空気と混合された後に、車室内へ空気を吹き出す空気吹出し口へ繋がるダクトへ向けて送出される。すなわち、車両用空調装置では、エアミックスダンパ２８の開度を調整してヒータコア３０により加熱される空気の量を調節することで、空気吹出し口から車室内へ向けて吹き出す空気の温度調整を行う。なお、図５では、前席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための前席吹出し口ダンパ３２と、後席側に設けられた吹出し口へ繋がるダクトへの空調風の吹出しを行うための後席吹出し口ダンパ３４と、を示す。
【００４８】
車両用空調装置は、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスする空気を混合するが、空調風の温度むらを抑制するために、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスして加熱されていない空気とを混合するためのエアミックスチャンバースペース３６を有する。
【００４９】
エアミックスチャンバースペース３６内には、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０によって加熱された空気と、エバポレータ１８を通過してヒータコア３０をバイパスした空気の双方が交わる位置に熱電素子４０が設けられている。
【００５０】
熱電素子４０は、熱電素子４０の一方の面にヒータコア３０によって加熱された空気が送風され、熱電素子４０の他方の面にエバポレータ１８によって冷却された空気が送風される位置に熱電素子４０が配置されている。具体的には、ヒータコア３０近傍に設けられ、ヒータコア３０側の端部を回転軸として、回転可能に配置されている。
【００５１】
また、車両用空調装置は、車両用空調装置の各種制御を行うためのエアコンＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。エアコンＥＣＵ５０には、上述のブロアモータ２６、エアミックスダンパ２８を駆動するためのエアミックスダンパ用モータ５２、コンプレッサ１２、日射センサ５４、外気温センサ５６、及び内気温センサ５８が接続されていると共に、車両用空調装置の温度設定や吹出し口の選択等の車両用空調装置の各種操作を行うための操作部６０が接続されており、外気温センサ５６、内気温センサ５８、及び日射センサ５４の検出値がエアコンＥＣＵ５０に入力され、各センサの検出結果に基づいて操作部６０の設定等に応じて車室内の空調制御を行うようになっている。
【００５２】
さらに、エアコンＥＣＵ５０には、熱電素子４０の回転を駆動するための熱電素子回転駆動用モータ６２が接続されており、エアミックスダンパ用モータ５２の駆動に連動して熱電素子回転駆動用モータ６２を駆動するようになっている。すなわち、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０が回転するようになっている。
【００５３】
ここで、エアミックスダンパ２８の回転に連動した熱電素子４０の回転について説明する。図６は、エアミックスダンパ２８回転に連動した熱電素子４０の回転を説明するための図である。
【００５４】
本実施の形態では、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転させることにより、熱電素子４０が空調風の流れを妨げない位置へ回転させるようになっている。
【００５５】
例えば、図６（Ａ）に示すように、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０をバイパスする通路が全閉となる位置へ回転された場合には、ヒータコア３０を通過して加熱された空気の風量を妨げないように、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０をエアミックスダンパ２８側へ回転し、図９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、エバポレータ１８を通過した空気がヒータコア３０をバイパスする通路と、ヒータコア３０を通過する通路と、へ通過するようにエアミックスダンパ２８が回転された場合には、ヒータコア３０を通過した空気と、ヒータコア３０をバイパスした空気の双方の空気の風量を妨げないように、図６（Ａ）よりもエアミックスダンパ２８から離れた位置にエアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転し、図６（Ｄ）に示すように、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０を通過する通路が全閉となる位置へ回転された場合には、ヒータコア３０をバイパスする空気の風量を妨げないように、図６（Ｃ）よりもエアミックスダンパ２８から離れた位置にエアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転する。
【００５６】
続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われる処理の流れの一例について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵ５０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００５７】
ステップ１００では、各センサの検出結果、及び設定温度が取得されてステップ１０２へ移行する。すなわち、日射センサ５４、外気温センサ５６、及び内気温センサ５８の検出結果がエアコンＥＣＵ５０によって取得されると共に、操作部６０によって設定された設定温度がエアコンＥＣＵ５０によって取得される。
【００５８】
ステップ１０２では、目標吹出し温度がエアコンＥＣＵ５０によって算出されてステップ１０４へ移行する。なお、目標吹出し温度Ｔａｏは、以下の式を用いて演算することができる。
【００５９】
Ｔａｏ＝ｋ１・Ｔｓｅｔ−ｋ２・Ｔａ−ｋ３・Ｔｒ−ｋ４・ＳＴ＋Ｃ
ここで、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４はそれぞれ定数を表し、Ｔｓｅｔは操作部６０によって設定された設定温度、Ｔｒは内気温センサ５８によって検出された車室内温度、Ｔａは外気温センサ５６によって検出された外気温、ＳＴは日射センサ５４によって検出された日射量を表す。
【００６０】
ステップ１０４では、エアミックスダンパ用モータ５２がエアコンＥＣＵ５０の制御によって駆動されて目標吹出し温度になるようにエアミックスダンパ２８が作動されてステップ１０６へ移行する。
【００６１】
ステップ１０６では、熱電素子回転駆動用モータ６２がエアコンＥＣＵ５０の制御によって駆動されて、エアミックスに連動して熱電素子４０が回転されてステップ１０８へ移行する。すなわち、エアミックスダンパ２８の位置に応じて、図６（Ａ）〜（Ｄ）の各位置になるように熱電素子４０が回転される。
【００６２】
ステップ１０８では、当該処理を終了するか否かがエアコンＥＣＵ５０によって判定される。該判定は、例えば、操作部６０が操作されて車両用空調装置の停止が指示されたか否かを判定したり、図示しないイグニッションスイッチがオフされたか否か等を判定し、該判定が否定された場合には、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が否定された場合には、一連の処理を終了する。
【００６３】
このように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、熱電素子４０をエアミックスチャンバースペース３６に設けたので、温度差によって発電することができると共に、ヒータコア３０によって加熱した空気と、ヒータコア３０をバイパスした空気を混合する際に、熱電素子４０の発電によって双方の温度が差が小さくなり、混合しやすくなるので、エアミックスチャンバースペース３６を縮小することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、エアミックスダンパ２８の回転移動に連動して、熱電素子４０を風量の妨げない位置へ移動するようにしたので、熱電素子４０をエアミックスチャンバースペース３６に配置することによる風量低下を防止することができる。
【００６５】
なお、第２実施形態では、エアミックスダンパ２８の回転移動に連動して熱電素子回転駆動用モータ６２を駆動して熱電素子４０を移動するようにしたが、エアミックスダンパ２８に連動して熱電素子４０を移動させるための構成としては、これに限るものではなく、ギヤやリンク機構を介した機械的な構成を適用するようにしてもよい。
【００６６】
例えば、図８は、リンク機構を適用した例を示す。図８では、エアミックスダンパ２８の回転軸にエアミックスダンパリンク部材６４を固定し、熱電素子４０の回転軸に熱電素子リンク部材６６を固定し、各リンク部材をリンクロッド６８を介して接続することにより、エアミックスダンパ２８の回転に連動して熱電素子４０を回転させる例を示す。図８（Ａ）は、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０をバイパスする通路が全閉となる位置を示し、エバポレータ１８を通過した空気がヒータコア３０をバイパスする通路と、ヒータコア３０を通過する通路と、へ通過するようにエアミックスダンパ２８が回転された場合には、図８（Ｂ）に示すように、エアミックスダンパリンク部材６４、リンクロッド６８、及び熱電素子リンク部材６６が移動し、エアミックスダンパ２８がヒータコア３０を通過する通路が全閉となる位置へ回転された場合には、図８（Ｃ）に示すように、エアミックスダンパリンク部材６４、リンクロッド６８、及び熱電素子リンク部材６６が移動する。
【００６７】
また、上記の各実施形態では、冷媒サイクルを備えた車両用空調装置を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、ヒータコアを用いて暖房のみを行う車両用空調装置に適用するようにしてもよい。
【００６８】
また、第２実施形態は、第１実施形態で説明したように、紫外線ランプ４２を設けるようにしてもよいし、熱電素子４０にフィン４６やフィン４８を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 車両用空調装置
２８ エアミックスダンパ
３６ エアミックスチャンバースペース
４０ 熱電素子
４２ 紫外線ランプ
４６、４８ フィン
５０ エアコンＥＣＵ
５２ エアミックスダンパ用モータ
６２ 熱電素子回転駆動用モータ
６４ エアミックスダンパリンク部材
６６ 熱電素子リンク部材
６８ リンクロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷風と温風を混合する混合部と、
前記混合部に設けられ、前記混合部の冷風と温風の温度差によって発電する熱電素子と、
を備えた車両用空調装置。
【請求項２】
前記熱電素子は、一方の面に冷風を受け、他方の面に温風を受ける位置に配置した請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
冷風と温風の混合量を調整する調整手段と、
前記調整手段の調整に応じて、風量を下げない位置へ前記熱電素子を移動するように、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動を連動させる連動手段と、
を備えた請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記連動手段は、前記調整手段によって冷風が温風よりも多くなるように前記混合量が調整された場合に冷風の風量を妨げない位置へ前記熱電素子を移動し、前記調整手段によって冷風が温風より少なくなるように前記混合量が調整された場合に温風の風量を妨げない位置へ前記熱電素子を移動するように、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動を連動させる請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記連動手段は、前記調整手段を駆動する駆動手段と、前記熱電素子を移動する移動手段と、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動が連動するように、前記駆動手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、を有する請求項３又は請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
空気の通路内に設けられ、前記熱電素子によって発電された電力によって発光する紫外線ランプを更に備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記熱電素子は、冷風及び温風を攪拌させるための予め定めた形状のフィンを有する請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項１】
冷風と温風を混合する混合部と、
前記混合部に設けられ、前記混合部の冷風と温風の温度差によって発電する熱電素子と、
を備えた車両用空調装置。
【請求項２】
前記熱電素子は、一方の面に冷風を受け、他方の面に温風を受ける位置に配置した請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
冷風と温風の混合量を調整する調整手段と、
前記調整手段の調整に応じて、風量を下げない位置へ前記熱電素子を移動するように、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動を連動させる連動手段と、
を備えた請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記連動手段は、前記調整手段によって冷風が温風よりも多くなるように前記混合量が調整された場合に冷風の風量を妨げない位置へ前記熱電素子を移動し、前記調整手段によって冷風が温風より少なくなるように前記混合量が調整された場合に温風の風量を妨げない位置へ前記熱電素子を移動するように、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動を連動させる請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記連動手段は、前記調整手段を駆動する駆動手段と、前記熱電素子を移動する移動手段と、前記調整手段の調整と前記熱電素子の移動が連動するように、前記駆動手段及び前記移動手段を制御する制御手段と、を有する請求項３又は請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
空気の通路内に設けられ、前記熱電素子によって発電された電力によって発光する紫外線ランプを更に備えた請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記熱電素子は、冷風及び温風を攪拌させるための予め定めた形状のフィンを有する請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０６３３（Ｐ２０１１−２０６３３Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６９０４７（Ｐ２００９−１６９０４７）
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１７日（２００９．７．１７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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