JP2003094933A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータユニットを出た温風を運転席側と助手
席側の足元に均一に配風するとともに送風ファンの騒音
を低減する車両用空調装置を提供すること。 【解決手段】 車両のインストルメントパネル1内部の
中央にヒータユニット2を配設し、該ヒータユニット2の
内部に送風ファン3を備えるとともに、該送風ファン3よ
り下部の前記ヒータユニット2の両側面に運転席側5aと
助手席側5bの足元に温風を配風する送風口6を設けた車
両用空調装置10である。この際、送風口6に左右一対の
ヒータダクト9を車幅方向に延設するとともに、該ヒー
タダクト9にて前記インストルメントパネル1の下側開口
部を遮蔽する。このため、前席足元5a、5bに上方から均
一に温風を配風することを可能にすると共に車室内騒音
を低減させることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関するものであり、より特徴的には自動車の前席足元に
温風を配風する車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車は動く空間であり、部屋である。
従って、自動車の快適性を向上することは、動力性能を
向上することと並んで重要な課題となっている。この快
適性を構成する要因の一つとして冷暖房性がある。

【０００３】最近の自動車はエアコンの装着率がきわめ
て高く、また冷暖房設備の装着を前提としてインストル
メントパネルに吹出口をあらかじめ設定して、運転席周
辺への配風を行っている。しかしながら、快適な冷暖房
性を確保するためには、ヒータユニットから出た温風や
冷風を単に前席足元に送るだけでは十分な快適性が得ら
れなかった。図５を参照してより具体的に説明すると、
特に冬季において、車両のインストルメントパネル１内
部中央に搭載されたヒータユニット２下方のヒータダク
ト４から搭乗者の足元５ａ、５ｂに温風（空調風）を配
風する場合、ヒータダクト４に近い足は熱く、遠い足は
冷たいという温度分布上のアンバランスが生じることが
あった。この場合、一般的に自動車の車室は構造的に断
熱効果が低く、また人間はほぼ１度の温度変化を敏感に
感知できるため、上記温度分布上のアンバランスは搭乗
者に不快感を与える場合があった。

【０００４】このため、吹出口からの距離によらず各所
へ均等な配風ができる車両用空調システムが求められて
いた。しかしながら、従来の技術では車室内中央のヒー
タダクト４側から車室内側方の乗員の脚部に向けて温風
を吹き出す構造（図５参照）を採用していたため、依然
として、左右の脚部の間に温度差を生じる場合があっ
た。

【０００５】車両用空調装置に関する先行技術として
は、実開昭６２−６０４１０号公報及び実開平５−３２
０２２号公報に開示されたものがある。前者の車両用空
調装置は、車幅の幅方向に延びるヒータダクトを配設
し、両端部吹出口の間に乗員の脚部全体に温風を吹き出
す複数の中間吹出口を形成したことによって、より優れ
た温度分布を提供するものである。後者の車両用空調装
置は、より優れた温度分布を実現させるため、車室内を
左右で独立させて左右独立温調を行うことを可能にして
いる。さらに、インテークユニットの内気循環口をダッ
シュパネルの外側に形成したカウルボックス内の空気導
入ダクトに接続し、インテークユニット内に組込んだブ
ロアーモータの空気吸込み音を直接車室内に伝播させ
ず、内気循環時における吸込み音に起因した室内騒音を
低下させるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に実
開昭６２−６０４１０号公報に開示されたものでは、中
間吹出口を形成するダクト構造は細長い管状部材より形
成され運転席前方の床近傍に配置しているため、乗員が
左右の足を運転席の前後方向で異なる位置に置いた場
合、ダクトに近い足は熱く、遠い足は冷たいという温度
分布上のアンバランスを生じる惧れがあった。また、実
開平５−３２０２２号公報に開示されたものでは、ダッ
シュパネルの外側に形成したカウルボックス内に空気導
入ダクトを配設する必要があるため構造が複雑になって
いた。

【０００７】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、ヒータユニットを出た温風を運転席側と助手席
側の足元に均一に配風するとともに送風ファンの騒音を
低減する車両用空調装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、請求項１に記載した発明におい
ては、車両のインストルメントパネル内部の中央にヒー
タユニットを配設し、該ヒータユニットの内部に送風フ
ァンを備えるとともに、該送風ファンより下部の前記ヒ
ータユニットの両側面に運転席側と助手席側の足元に温
風を配風する送風口を設けた車両用空調装置であって、
前記送風口には車幅方向に延設される左右一対のヒータ
ダクトを接続し、該ヒータダクトは下面に吹出口が形成
されるとともに、前記インストルメントパネル下部に該
インストルメントパネルの下側開口部を遮蔽するように
取付けられることを特徴とする。この構成では、送風フ
ァンを有するヒータユニットをインストルメントパネル
内に配置するとともに、インストルメントパネルの下部
開口部をヒータダクトで遮蔽したため、ヒータダクトを
インストルメントパネル下部開口部と同一の高い位置に
配置して前席足元に上方から均一に温風を送風すること
を可能にするとともに、車室内にファン騒音が侵入しに
くい構造を提供することを可能にする。

【０００９】次に、請求項２に記載した発明において
は、請求項１に記載されたものにおいて、前記ヒータダ
クトは断面を車両前後方向に長辺を有する矩形に形成す
るとともに、下方側の長辺に複数個の吹出口を設けたこ
とを特徴とする。この構成では、吹出口をダクト下面に
車両前後方向で任意の位置に配置することができ、かつ
従来技術と比較して複数個の吹出口を設けるために足元
への温風の片寄りを防止し、故により優れた温度分布を
提供することを可能にする。

【００１０】さらに請求項３に記載した発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
ヒータダクトは樹脂発砲部材から形成されることを特徴
とする。この構成では、遮音効果の高い樹脂発砲部材か
らダクトを形成することにより、騒音防止効果を向上さ
せ、さらに樹脂部材をブロー成形品（中空構造）とする
ことで、衝撃吸収性を高めることを可能にする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の新規な特徴は、特に添付
した請求の範囲に詳しく説明しているが、本発明は、図
面と共に説明した以下の詳細な説明からさらに明らかに
なる。

【００１２】まず、図１及び図２に基づいて、本発明の
実施の形態に係る車両用空調装置１０の概要を説明す
る。図１は、車両のインストルメントパネル１下方に配
置した車両用空調装置１０を透視的に示す斜視図であ
る。本発明に係る実施の形態では、従来技術と同様にし
て、インストルメントパネル１内部の中央にヒータユニ
ット２を配設し、該ヒータユニット２の内部に送風ファ
ン３を備える。この送風ファン３より下部の前記ヒータ
ユニット２の両側面に送風口６を設け、かつ該送風口６
にヒータダクト９を連設させて運転席側５ａと助手席側
５ｂの前席足元５に温風を送風する。尚、この送風口６
の取付位置は、図５に示した従来技術に係るヒータダク
ト４の取付位置と略同一位置である。

【００１３】図１に示すように、送風口６は左右一対の
ヒータダクト９を車幅方向に延設する。この際、送風口
６とヒータダクト９の接合部は差込み等、公知の手段に
より接続される。また、ヒータダクト９は下面に吹出口
８（図２参照）が形成されるとともに、インストルメン
トパネル１の下部にインストルメントパネル１の下側開
口部２０（図５参照）を遮蔽するよう取付けられる。こ
のヒータダクト９は、好適には一端部をヒータユニット
２の送風口６に嵌合するとともに、他端部を取付フラン
ジ２２を介してインストルメントパネル１の側壁にボル
ト２１によって締付け固定する。ただし、他の取付方法
によりヒータダクト９をインストルメントパネル１の下
側開口部２０（図５参照）を遮蔽するように固定しても
よい。さらに、送風口６とヒータダクト９を一体形成す
ることは任意である。

【００１４】本発明に係る実施の形態では、図１に示す
ように、まずヒータダクト９を送風口６の上方に向かわ
せ、そしてインストルメントパネル１の下面に沿って車
幅方向に延設させ、インストルメントパネル１の下側開
口部２０を遮蔽させるように取付ける。このため、従来
技術と比較して、ヒータダクトの位置を高い位置に配置
でき、温風を上方から足元に向かって配風することによ
り車両幅方向と車両前後方向の双方を均一な温度分布と
することができる。また、ヒータダクト９にてインスト
ルメントパネル１の下側開口部２０を遮蔽してこの遮蔽
された空間内にヒータユニット２内の送風ファン３を位
置させたことにより、送風ファン３の騒音が車両内に侵
入することを防止できる。

【００１５】次に、図２を参照してインストルメントパ
ネル１とヒータダクト９の取付け位置の関係を説明す
る。図２は、図１のII−II線に沿う運転席側５ａの断面
図である。図示されるように、ヒータダクト９は断面が
車両前後方向に長辺を有する矩形に形成されるととも
に、下方側の長辺に複数個の吹出口８を設ける。また、
同図に示すようにこのヒータダクト９は、インストルメ
ントパネル１の下端部に合わせて配置され、運転者の脚
部との干渉を防止する形状に形成されている。さらに、
インストルメントパネル１の下方にはステアリングシャ
フト１１、ペダルブラケット１３から延設されるブレー
キペダル１４等が配置されるため、ヒータダクト９を車
幅方向に延設する際に、ステアリングシャフト１１、ブ
レーキペダル１４等との干渉を避けるように一部切欠部
７（図１、図２参照）を形成する。このようにして、ヒ
ータダクト９の断面形状は、基本的にはインストルメン
トパネル１の下方形状に合わせて車両前後方向に長辺を
有する矩形として形成されるが、しかしながら周辺部品
との干渉を避けるために適宜切欠部７を形成するのは任
意である。

【００１６】次に、図３〜図５を参照して、ヒータダク
ト９の吹出口８についてより詳細な説明を行う。図３の
（Ａ）は、図２に示したヒータダクト９の拡大断面図で
ある。上述したように、ヒータダクト９は下方側の長辺
に複数個の吹出口８を設ける。この吹出口８の形状は任
意であって、例えば、吹出口８の横断面を円形状、楕円
形状、長方形状、または多角形状に形成してもよい。こ
のうち、図３の（Ｂ）は、ヒータダクト９の吹出口８ａ
の横断面を円形状に形成したときのヒータダクト９下面
図である。この吹出口８ａはヒータダクト９の下面前面
に複数個形成されるため、前席足元に均一な温風を送風
することができる。ただし、この吹出口８ａの具体的な
個数及び配列は適宜実施の形態に則して構成される。ま
た、図３の（Ｃ）に、ヒータダクト９の吹出口８ｂの横
断面を長方形状に形成したときのヒータダクト９下面図
を示す。横断面を長方形状に形成する場合、これら吹出
口８ｂは各々平行に配置されるのが好ましいが、しかし
これら吹出口８ｂは、ヒータダクト９長手方向に対して
垂直方向、平行方向、あるいは他の方向に配列されてよ
い。

【００１７】これら図３に示した吹出口８は、ヒータダ
クト９の底面から下方に向かって垂直に開口している
（図３のＡ参照）が、送風角度の調整のために適宜傾斜
させてもよい。また、吹出口８は、ヒータダクト９への
取付部を可動として送風角度を可変させてもよい（図示
略）。さらにこれら吹出口８の送風角度を調整させる場
合に、手動式に送風角度を変化させてもよく、また電子
制御式に送風角度を変化させてもよい。

【００１８】図４は、ヒータダクト９の吹出口８の他の
実施例で、吹出口８ｃを複数個の翼形状部材から形成し
たときの斜視図である。図３に示した実施の形態と比較
すると、図４に示した実施の形態ではヒータダクト９下
方に孔を穿設するのではなく、翼形状部材を用いて吹出
口８ｃを形成する点において異なる。図示されるよう
に、図４の（Ａ）に示す吹出口８ｃはヒータダクト９下
面前面に各々並列に複数個形成されて、前席足元に均一
な温風を送風する。これら吹出口８ｃはヒータユニット
２、送風ファン３、そして送風口６（図１参照）から送
られる温風を翼形の入口において受け入れて、翼弦に沿
って流入角度を変化させ、そして翼形の出口から前席足
元に向かって温風を配風する。これら吹出口８ｃは好適
には車幅方向、車体長手方向、あるいは他の方向に沿っ
て互いに平行に配置され、また、送風角度を手動操作に
よって任意に調整してもよく、また電子制御によって調
整してもよい。ただし、これら翼形の入口角度、翼弦の
形状及び翼形の出口角度は適宜実施の形態に従って形成
されるものとする。

【００１９】また、図４の（Ａ）に示す吹出口８ｃは各
々の翼形の取付位置の角度を変化させて、図４の（Ｂ）
に示すようにヒータダクト９の底面を密閉させるように
構成することが可能になる。この場合、図３に示した吹
出口８ａ、８ｂと比較して、図４に示した吹出口８ｃは
足元への送風を行わない場合に、吹出口を閉鎖してヒー
タユニット２、送風ファン３等の発する騒音をより外部
に漏出させずに低減させることが可能になる。

【００２０】このようにして、本発明に係る好適な実施
の形態では、ヒータダクト９の断面を車両前後方向に長
辺を有する矩形に形成するとともに、下方側の長辺に複
数個の吹出口８を設け、前席足元に均一な温風を送風す
ることを可能にする。この際、吹出口８を送風角度調整
自在式に提供してもよく、また電子制御式に送風角度を
変化させてもよい。また、これら吹出口８は形状を円形
状、楕円形状、長方形状、または多角形状に形成しても
よく、あるいは複数個の翼形状部材から形成されてもよ
い。

【００２１】また、本発明に係る実施の形態では、ヒー
タダクト９を用いてインストルメントパネル１の下側開
口部を遮蔽することで、車室内の静粛性向上に貢献す
る。これは、第一に、従来技術と比較して、ヒータユニ
ット２、送風ファン３等の発する騒音が室内に漏出する
ことを中空構造を利用して効果的に防ぐことが可能にな
るためである。また、第二に、従来技術ではインストル
メントパネル１の下側開口部を開口させていたことに対
して、本発明に係る実施の形態では上記下側開口部を遮
蔽するため、車室内の音響空間に変化をもたらすためで
ある。つまり、自動車の車室は音響空間を形成してお
り、特定の周波数で共振が起こるが、車室内の各パネル
の部分的な共振現象もまた「こもり音」と関係が深いた
め、パネル状のヒータダクト９を用いてインストルメン
トパネル１の下側開口部を閉口させることで、車室内の
静粛性の向上に寄与することが可能になるためである。
しかしながら、一般的に車室内の静粛性を向上させる手
段として、適宜遮音部材、吸音部材等を配置する手法が
効果的だと知られているが、しかし車室内形状を確定す
るボディーパネルは形状が複雑な場合が多く、数多くの
共振を有し、このため振動モードも複雑なため、より具
体的な振動低減方法は便宜実施の形態に依存することを
理解されたい。

【００２２】さらに、本発明に係る実施の形態では、上
記ヒータダクト９を発泡スチロール等を含む樹脂発砲部
材から形成してもよい。この場合、遮音効果の高い樹脂
発砲部材からヒータダクト９を形成することにより、騒
音防止効果をより向上させる。さらにヒータダクト９を
図３の（Ａ）に示したような樹脂部材のブロー成形品
（中空構造）とすることにより、車両衝突時には衝突荷
重を吸収しつつ破壊され、衝撃吸収性を高めることがで
きる。

【００２３】このように、本発明に係る実施の形態で
は、インストルメントパネル１の下部にヒータダクト９
を取付けてインストルメントパネル１の下側開口部（図
５の符号２０参照）を遮蔽することによって、単に車室
内温度分布の向上を可能にするのみならず、騒音侵入防
止効果、さらに衝撃吸収効果の向上を可能にする。

【００２４】尚、上述した、本発明に係るヒータダクト
９は搭乗者の足元に温風を配風する構造のみに関するも
のであり、従って、関連する空気調和システムの構造の
相違（ヒータ―クーラ独立式、ヒータ―クーラ切換式、
セミエアコン式、またはフルエアコン式）、または暖房
方式の構造の相違（温水式、排気式、燃焼式、または電
気式）によって本発明に係る請求の範囲は束縛されない
ことを理解されたい。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成された
車両用空調装置であるから、請求項１に記載した発明に
よれば、送風ファンを有するヒータユニットをインスト
ルメントパネル内に配置するとともに、インストルメン
トパネルの下部開口部をヒータダクトで遮蔽したため、
ヒータダクトをインストルメントパネル下部開口部と同
一の高い位置に配置して前席足元に上方から均一に温風
を送風することを可能にするとともに、車室内にファン
騒音が侵入しにくい構造を提供することを可能とする。

【００２６】さらに、請求項２に記載した発明によれ
ば、上記効果に加え、吹出口をダクト下面に車両前後方
向で任意の位置に配置することができ、かつ従来技術と
比較して複数個の吹出口を設けるために足元への温風の
片寄りを防止し、故により優れた温度分布を提供するこ
ととを可能とする。

【００２７】そして、請求項３に記載した発明によれ
ば、上記効果に加え、遮音効果の高い樹脂発砲部材から
ダクトを形成することにより、騒音防止効果を向上さ
せ、さらに樹脂部材をブロー成形品とすることで、衝撃
吸収性を高めることを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示
す斜視図である。

【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。

【図３】（Ａ）本発明の実施形態に係る、ヒータダクト
の拡大断面図と、（Ｂ）本発明の実施形態に係る、吹出
口を円形としたヒータダクト下面図と、（Ｃ）本発明の
実施形態に係る、吹出口を長方形状としたヒータダクト
下面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る、断面が翼形状の吹出
口を示す斜視図である。

【図５】従来技術に係る車両用空調装置を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ インストルメントパネル ２ ヒータユニット ３ 送風ファン ４ ヒータダクト（従来技術） ５ 前席足元 ６ 送風口 ７ 切欠部 ８ａ、８ｂ、８ｃ 吹出口 ９ ヒータダクト（本発明） １０ 車両用空調装置 ２０ 開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のインストルメントパネル内部の中
   央にヒータユニットを配設し、該ヒータユニットの内部
   に送風ファンを備えるとともに、該送風ファンより下部
   の前記ヒータユニットの両側面に運転席側と助手席側の
   足元に温風を配風する送風口を設けた車両用空調装置で
   あって、前記送風口には車幅方向に延設される左右一対
   のヒータダクトを接続し、該ヒータダクトは下面に吹出
   口が形成されるとともに、前記インストルメントパネル
   下部に該インストルメントパネルの下側開口部を遮蔽す
   るように取付けられることを特徴とする車両用空調装
   置。
2. 【請求項２】 前記ヒータダクトは断面を車両前後方向
   に長辺を有する矩形に形成するとともに、下方側の長辺
   に複数個の吹出口を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記ヒータダクトは樹脂発砲部材から形
   成されることを特徴とする請求項１または２に記載の車
   両用空調装置。