JP2005104185A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車室内の広い範囲に空調風を供給する。
【解決手段】 フィルムドア１６をスライドさせて天井から吹き出す空気の吹出位置を変更する。これにより、吹出グリルにて空調風を供給する従来発明に比べて、車室内の広い範囲に空調風を供給することができ得る。したがって、ウインドウガラスの全面に均等に空気を吹き付けてガラスの曇りを除去する、または車室内全体を空調風を供給して車室内全体を快適な温度とする等の空調運転モードを容易に実施することができ得る。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用空調装置に関するもので、ショベルカー等の建設機械（建機）、トラクタ等の農業用機械（農機）、および産業用機械（いわゆる、建機）等の特殊車両に適用して有効である。

従来の特殊車両用の空調装置では、天井の固定された位置に空気の吹出口を設け、この固定された吹出口から冷風または温風を車室（キャビン）内に供給していた（例えば、特許文献１参照）。
実開平７−９６１１号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、固定された吹出口から冷風や温風等の温度が調節された空調風が吹き出されているので、スポット（局所）的な送風のみしかできず、吹出口に設けられた吹出グリルの可動範囲を超える領域には、空調風を供給することができないという問題がある。

因みに、吹出グリルとは、帯板状のブレードを有して構成されたもので、このブレードを所定方向に向けることにより、吹出空気を所定方向に案内（転向）させるものである。

このため、特許文献１に記載の発明では、例えばウインドウガラスの全面に均等に空気を吹き付けてガラスの曇りを除去する、または車室内全体に空調風を供給して車室内全体を快適な温度とするといった空調運転モードを実施することができない。

本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な車両用空調装置を提供し、第２には、車室内の広い範囲に空調風を供給することができるようにすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、天井部から車室内に空気を吹き出すことができる車両用空調装置であって、空気を送風する送風機（３）と、室内に吹き出す空気の温度を調節する空気温度調節手段（５、６、７、８、８ａ）と天井から吹き出す空気の吹出位置を変更する吹出位置変更機構（１５、１６、１７ａ、１７ｂ）とを備えることを特徴とする。

これにより、吹出グリルにて空調風を供給する従来発明に比べて、車室内の広い範囲に空調風を供給することができ得る。

したがって、例えばウインドウガラスの全面に均等に空気を吹き付けてガラスの曇りを除去する、または車室内全体に空調風を供給して車室内全体を快適な温度とする等の空調運転モードを容易に実施することができ得る。

請求項２に記載の発明では、吹出位置変更機構（１５、１６、１７ａ、１７ｂ）は、天井に設けられた複数個の空気吹出口（１５）を開閉する開閉手段（１６、１７ａ、１７ｂ）を有して構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明では、開閉手段は、所定箇所に開口部（１６ａ）が設けられた薄膜状のフィルムドア（１６）、およびこのフィルムドア（１６）を空気吹出口（１５）が設けられた面に対して平行移動させる移動手段（１７ａ、１７ｂ）を有して構成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明では、移動手段（１７ａ、１７ｂ）は、フィルムドア（１６）の巻き取りようにしてフィルムドア（１６）を空気吹出口（１５）が設けられた面に対して平行移動させることを特徴とするものである。

因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本実施形態は、本発明に係る車両用空調装置を特殊車両に適用したものであって、図１、２は本実施形態係る空調装置による空気（空調風）の吹出状態を示す説明図であり、図３は空調風流れを示す模式図であり、図４は天井ダクトの説明図であり、図５は空調ユニットの説明図である。

先ず、図５を用いて空調ユニット１について述べる。

空調ユニット１は、内部に熱交換器が収納されて室内に吹き出す空気が流通する空調ケーシング２、空調ケーシング２の空気流れ上流側に設けられた遠心式の送風機３、および空調ケーシング２内に室内空気を導入する場合と室外空気導入する場合とを切り替える内外気切替装置（図示せず。）等からなるものである。

なお、遠心式の送風機３とは、遠心ファン（ＪＩＳ Ｂ ０１３２ 番号１００４等参照）、遠心ファンを収納する渦巻き状のスクロールケーシングおよび遠心ファンを回転させる電動モータ等の駆動源等からなるものである。

また、空調ケーシング２内に収納された熱交換器としては、空気を冷却する蒸発器５および空気を加熱するヒータコア６があり、ヒータコア６は、蒸発器５より空気流れ下流側に位置するように空気流れに対して直列に並んでいる。

そして、空調ケーシング２内には、ヒータコア６を迂回させて空気を下流側に流すバイパス通路７が設けられているとともに、このバイパス通路７を通過する冷風量とヒータコア６を通過して下流側に流れる温風量とを調節するエアミックスドア８が設けられている。

なお、第２のエアミックスドア８ａは、エアミックスドア８と連動してヒータコア６の後流側コア面を開閉するもので、エアミックスドア８によりヒータコア６の上流側コア面が閉じられたときに、第２のエアミックスドア８ａにてヒータコア６の後流側コア面を閉じてヒータコア６の後流側に存在する空気がヒータコア６により加熱されることを抑制して冷房能力を高める。

ここで、コア面とは、ヒータコア６や蒸発器５等の熱交換器のコア（熱交換部）を通過する空気の主流方向と略直交する仮想の面を言う。

そして、本実施形態では、エアミックスドア８、８ａの開度、つまりバイパス通路７の連通状態を調節して車室内に供給される空気の温度や湿度を調節している。つまり、本実施形態では、エアミックスドア８、８ａ、バイパス通路７、蒸発器５およびヒータコア６等にて、特許請求の範囲に記載された「室内に吹き出す空気の温度を調節する空気温度調節手段」が構成されている。

また、空調ケーシング２のうちヒータコア６より空気流れ下流側の上方側には、天井ダクト９（図３参照）に温度等が調節された空調風を供給する第１供給口１０が設けられ、空調ケーシング２のうちヒータコア６より空気流れ下流側の下方側には、車出内下方側（本実施形態では、座席下部）で開口したフット吹出口１２（図３参照）に空調風を供給する第２供給口１１が設けられている。

第１開閉ドア１０ａは、第１供給口１０の連通状態を調節する開閉手段であり、第２開閉ドア１１ａは、第２供給口１１の連通状態を調節する開閉手段であり、第１開閉ドア１０ａおよび第２開閉ドア１１ａ、およびエアミックスドア８、８ａおよび送風機３の作動は、電子制御装置（図示せず。）により制御されている。

なお、空調ユニット１は、図３に示すように、座席後方側の下部に搭載されているため、第１供給口１０と天井ダクト９とは、上下方向に延びるダクト１３により接続され、第２供給口１１とフット吹出口１２とは、ダクト１４ａ、１４ｂにより接続されている。

因みに、ダクト１４ｂは、空調ユニット１から供給された空調風を車室内幅方向に渡って形成された複数個のフット吹出口１２に分配供給するものである。

天井ダクト９は、車室内天井の略全域に渡って拡がって空気の通路を構成する樹脂または金属製のものであり、この天井ダクト９の下面側、つまり乗員頭部側の略全域には、図４に示すように、天井ダクト９に供給された空調風を吹き出させるための吹出口１５が多数個設けられている。

また、天井ダクト９内には、図３に示すように、天井ダクト９の下方側の内壁面、つまり吹出口１５が設けられた面に対して平行移動する薄膜状のフィルムドア１６、およびフィルムドア１６の移動方向両端側を巻き取りようにしてフィルムドア１６を平行移動させる巻き取り装置１７ａ、１７ｂが配置されている。

因みに、フィルムドア１６は、例えばポリエチレンテレフタッレート（ＰＥＴ）ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルエーテルケルトン（ＰＥＥＫ）等の摩擦係数が小さく摺動性に優れたものであればなんでもよい。

なお、巻き取り装置１７ａ、１７ｂは電子制御装置により制御されており、この巻き取り装置１７ａ、１７ｂが特許請求の移動手段に相当する。

そして、フィルムドア１６の所定箇所には開口部１６ａが設けられており、図４に示すように、フィルムドア１６を平行移動させて開口部１６ａの位置を変位させることにより、吹出口１５を開閉して天井から吹き出される空調風の吹出位置を変更する。

つまり、本実施形態では、フィルムドア１６、巻き取り装置１７ａ、１７ｂおよび吹出口１５等により、特許請求の範囲に記載された吹出位置変更機構が構成されている。

なお、本実施形態に係る空調装置のフィルムドア１６は、開口部１６ａがフィルムドア１６の幅方向、つまり移動方向と直交する方向略全域で開口しているとともに、車室内前後方向に移動する。

次に、本実施形態に係る空調装置の概略作動を述べる。

１．冷房運転時（図１参照）
乗員が操作する温度設定装置（図示せず。）により冷房運転が指定された場合には、第１供給口１０を開いた状態で、フィルムドア１６の開口部１６ａが略乗員頭上に位置するようにフィルムドア１６を平行移動させる。

これにより、冷風を乗員の頭上から車室内に供給することができるので、乗員に心地よい冷房感を与えることができる。

なお、このとき、第２供給口１１は閉じても開いても良く、第２供給口１１を開けば、乗員の頭上側および足下側の両方から空調風を車室内に供給することができる。

２．暖房運転時
乗員が操作する温度設定装置により暖房運転が指定された場合には、第１供給口１０を閉じて第２供給口１１からフット吹出口１２に空調風を供給する。

これにより、温風を乗員を足下側から車室内に供給することができるので、乗員に心地よい暖房感を与えることができる。

４．デフロスタモード（図２参照）
乗員がデフロスタモードを設定したときには、第１供給口１０を開き、かつ、第２供給口１１を閉じた状態で、第１供給口１０を開いた状態で、フィルムドア１６の開口部１６ａがフロントウインドウガラス１８（図３参照）近傍に位置するようにフィルムドア１６を平行移動させる。

これにより、空調ユニット１により除湿された空調風をフロントウインドウガラス１８の内面に吹き付けることができるので、容易にフロントウインドウガラス１８全面の曇りを除去することができる。

次に、本実施形態に係る車両用空調装置の作用効果を述べる。

本実施形態では、天井から吹き出す空気の吹出位置を変更することができるので、吹出グリルにて空調風を供給する従来発明に比べて、車室内の広い範囲に空調風を供給することができ得る。

したがって、ウインドウガラスの全面に均等に空気を吹き付けてガラスの曇りを除去する、または車室内全体に空調風を供給して車室内全体を快適な温度とする等の空調運転モードを容易に実施することができ得る。

なお、特殊車両では、普通乗用車と異なり、広い視界を確保する必要があるので、天井を除いた乗員を囲むほぼ全面がガラス張りとなっているので、本実施形態のごとく、天井から吹き出す空気の吹出位置を変更すれば、空調用のダクトにて視界を遮ることなく、車室内全体に空調風を供給することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、特殊車両に本発明に係る車両用空調装置を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、フィルムドア１６は１枚であり、かつ、車室内前後方向に移動するのみであったが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、デフロスタモード時に、ウインドウガラスのうちフロントウインドウガラス１８のみに空調風が吹き付けられたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば左右のウインドウガラスに空調風が吹き付けられるようにフィルムドア１６に開口部１６ａを設けてもよい。

また、上述の実施形態では、天井ダクト９の下面側の壁面に吹出口１５を設けたが、フィルムドア１６に十分な剛性がある場合には、天井ダクト９の下面側の壁面を廃止してフィルムドア１６自体で天井ダクト９の下面側を閉塞するようにしてもよい。

また、特許請求の範囲に記載された吹出位置変更機構および開閉手段は、上述の実施形態に示された構成に限定されるものではない。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本実施形態係る空調装置による空気（空調風）の吹出状態を示す説明図である。 本実施形態係る空調装置による空気（空調風）の吹出状態を示す説明図である。 本実施形態係る空調装置の空調風流れを示す模式図である。 本実施形態係る天井ダクトを上方から見た図である。 本実施形態係る空調ユニットの説明図である。

符号の説明

１…空調ユニット、９…天井ダクト、１２…フット吹出口、１３…ダクト、
１５…吹出口、１６…フィルムドア、１６ａ…開口部、１８…ウインドウガラス。

Claims (4)

1. 天井部から車室内に空気を吹き出すことができる車両用空調装置であって、
   空気を送風する送風機（３）と、
   室内に吹き出す空気の温度を調節する空気温度調節手段（５、６、７、８、８ａ）と
   天井から吹き出す空気の吹出位置を変更する吹出位置変更機構（１５、１６、１７ａ、１７ｂ）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記吹出位置変更機構（１５、１６、１７ａ、１７ｂ）は、天井に設けられた複数個の空気吹出口（１５）を開閉する開閉手段（１６、１７ａ、１７ｂ）を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記開閉手段は、所定箇所に開口部（１６ａ）が設けられた薄膜状のフィルムドア（１６）、およびこのフィルムドア（１６）を前記空気吹出口（１５）が設けられた面に対して平行移動させる移動手段（１７ａ、１７ｂ）を有して構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記移動手段（１７ａ、１７ｂ）は、前記フィルムドア（１６）の巻き取りようにして前記フィルムドア（１６）を前記空気吹出口（１５）が設けられた面に対して平行移動させることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。

Images