JP2005199771A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 仕切られた各空気通路を流れる空気の独立温度コントロール性能の悪化を防止することが可能な車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】 第１空気通路４１と第２空気通路４２とを区画形成する仕切板３０に両空気通路４１、４２を開閉するフットドア５０を組み込むための貫通孔３１には、可撓性を有する軟質壁３２が形成されており、フットドア５０が組み付けられた後には、軟質壁３２により貫通孔３１を塞ぐことができる。したがって、第１、第２空気通路４１、４２を流れる空気が貫通孔３１を通じて行き来することを防止でき、各空気通路４１、４２を流れる空気の独立温度コントロール性能の悪化を防止することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、空調ケース内の空気通路が複数の空気通路に仕切られ、それぞれの空気通路を流れる空気を独立して温度調節する車両用空調装置に関する。

従来技術として、例えば、下記特許文献１に開示された車両用空調装置がある。この車両用空調装置では、空調ケース内を仕切板で２つの空気通路に仕切り、空気通路毎に温風と冷風とがそれぞれ独立した所定の割合で導入されて、空気を温度調節するようになっている。これにより、車室内の各領域（例えば前席左右各領域）に、それぞれ独立して温調（温度コントロール）された空気を吹き出すようになっている。

また、各空気通路には、吹出モードドア等の、空気通路を流れる空気の流れを変化させるための配風手段としての板状のドアがそれぞれ取り付けられ、仕切板を挟んで両側に位置する各空気通路のドアが連動するようになっている。

図７に、空調ケース１１１内に一体構造のドア部材１５０を配設した場合の要部断面構造の一例を示す。図７に示す空調ケース１１１内には仕切板１３０が設けられ、第１空気通路１４１と第２空気通路１４２とが形成されている。そして、ドア部材１５０は、第１空気通路１４１に配設された第１ドア本体１５１と第２空気通路１４２に配設された第２ドア本体１５２とを、シャフト１５３で一体的に連結して構成し、両ドア本体１５１、１５２が連動するようになっている。

このようなドア部材１５０を仕切板１３０の中央部（縁部以外の部分）に設ける場合には、仕切板１３０に貫通孔１３１を形成し、この貫通孔１３１にドア部材１５０を挿通して、各ドア本体１５１、１５２を各空気通路１４１、１４２に配設するものが知られている。
特開２００１−２５３２２３号公報

しかしながら、上記従来技術の車両用空調装置では、仕切板１３０の貫通孔１３１を通じて、各空気通路１４１、１４２を流れる空気が行き来するため、各空気通路の独立温度コントロール性能が悪化する場合があるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであって、仕切られた各空気通路を流れる空気の独立温度コントロール性能の悪化を防止することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
空調ケース（１１）と、
空調ケース（１１）内に形成される通風路を、第１空気通路（４１）と第２空気通路（４２）とに仕切る仕切部材（３０）と、
第１空気通路（４１）を流れる空気を温度調節する第１温調手段（１６Ａ）と、
第２空気通路（４２）を流れる空気を第１温調手段（１６Ａ）に対して独立して温度調節する第２温調手段（１６Ｂ）と、
第１空気通路（４１）内の第１温調手段（１６Ａ）より下流側に設けられ、第１空気通路（４１）を流れる空気の配風状態を調節する第１ドア本体（５１）、第２空気通路（４２）内の第２温調手段（１６Ｂ）より下流側に設けられ、第２空気通路（４２）を流れる空気の配風状態を調節する第２ドア本体（５２）、および第１ドア本体（５１）と第２ドア本体（５２）とを一体的に連結するシャフト（５３）を有するドア部材（５０）と、
仕切部材（３０）に設けられ、ドア部材（５０）を挿通することが可能な貫通孔（３１）とを備え、
第１空気通路（４１）を流れる空気と第２空気通路（４２）を流れる空気とが、それぞれ車室内の異なる領域に吹き出される車両用空調装置において、
ドア部材（５０）を挿通した後の貫通孔（３１）に、第１空気通路（４１）と第２空気通路（４２）とを隔離する隔離部材（３２）が形成されていることを特徴としている。

これによると、隔離部材（３２）により第１、第２空気通路（４１、４２）を流れる空気が貫通孔（３１）を通じて行き来することを防止できる。したがって、各空気通路（４１、４２）を流れる空気の独立温度コントロール性能の悪化を防止することができる。

また、請求項２に記載の発明では、隔離部材（３２）は、貫通孔（３１）へのドア部材（５０）の挿通に伴なって撓むことが可能な可撓性部材（３２）であることを特徴としている。

これによると、隔離部材（３２）を貫通孔（３１）へのドア部材（５０）挿通前に形成したとしても、隔離部材（３２）を撓ませて、ドア部材（５０）を組み付けることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、隔離部材（３２）をなす可撓性部材（３２）を熱可塑性エラストマ材料により形成すれば、隔離部材（３２）を容易に形成することができる。

また、請求項４に記載の発明では、隔離部材（３２）は、仕切部材（３０）と一体成形されていることを特徴としている。

これによると、貫通孔（３１）への隔離部材（３２）の形成が容易である。

また、請求項５に記載の発明では、隔離部材（３２）には、シャフト（５３）の形状に応じた凹部（３４）が形成されていることを特徴としている。

これによると、ドア部材（５０）の駆動抵抗を増加することなく、第１ドア本体（５１）と第２ドア本体（５２）とを一体的に連結するシャフト（５３）の周囲において、第１、第２空気通路（４１、４２）を流れる空気の行き来することを防止できる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用した一実施形態における車両用空調装置の室内ユニットのうち空調ユニット部分の縦断面図であり、図２は、本発明の一実施形態における仕切部材である仕切板を示す平面図（側面視図）である。

本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、空調ユニット１０と図示しない送風機ユニットとの２つの部分に分かれている。送風機ユニット部は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置されている。

図示しない送風機ユニット部は周知のごとく内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から導入される空気を送風する送風機とから構成されている。この送風機は周知の遠心多翼ファン（例えばシロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。

空調ユニット１０は、１つの共通の空調ケース１１内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２とヒータコア（暖房用熱交換器）１３とを内蔵するタイプのものである。本実施形態の空調ユニット１０は、空調ケース１１内に、蒸発器１２より下流側の通風路を左右略均等に分割して仕切る仕切部材としての仕切板３０を備えている。

この仕切板３０により、車室内運転席側の空調領域に向けて吹き出す空気を流通する第１空気通路（仕切板３０より紙面表側の通路）４１と、車室内助手席側の空調領域に向けて吹き出す空気を流通する第２空気通路（仕切板３０より紙面裏側の通路）４２とが区画形成されている。

空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、分割された複数のケースからなる。この分割されたケースは、上記熱交換器１２、１３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ケース１１を構成する。

空調ユニット１０は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後および上下方向に対して、図１に示す形態で配置され、空調ケース１１の最も車両前方部の部位には、空気流入口１４が配設されており、この空気流入口１４には、前述の送風機ユニットから送風される空気が流入する。この空気流入口１４は助手席前方の部位に配置される送風機ユニットの空気出口部に接続するために、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。

空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位に蒸発器１２が空気通路の全域を横切るように配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸収して、空気を冷却するものである。ここで、蒸発器１２は図１に示すように、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。

また、蒸発器１２は周知の積層型のものであって、アルミニウム等の金属薄板等により構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。そして、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が隣接配置されている。

このヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア１３も蒸発器１２と同様に、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に若干傾斜して設置されている。

ヒータコア１３は周知のものであって、アルミニウム等の金属薄板等により構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。

また、空調ケース１１内で、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れるバイパス通路である冷風バイパス通路１５が形成されている。そして、ヒータコア１３の上端部の車両前方側の部位に、ヒータコア１３を通る空気（温風）と冷風バイパス通路１５を通る空気（冷風）の風量割合を調整するエアミックスドア１６（第１空気通路４１内にエアミックスドア１６Ａ、第２空気通路４２内にエアミックスドア１６Ｂ）が配置されている。

エアミックスドア１６Ａ、１６Ｂはそれぞれ平板状のものであって、水平方向に配置された回転軸１６ａ、１６ｂと一体に結合されており、この回転軸１６ａ、１６ｂとともに車両上下方向に回動可能になっている。

一方、空調ケース１１内において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア１３との間に所定間隔をおいて下方から上方に延びる壁部１７が設けられている。この壁部１７により、ヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１８が形成されている。

なお、エアミックスドア１６Ａ、１６Ｂの回転軸１６ａ、１６ｂは、空調ケース１１および仕切板３０に回転自在に支持されるとともに空調ケース１１の外部に突出して、それぞれ図示しないリンク機構に結合されて、空調装置の温度制御機構（サーボモータのようなアクチュエータ等）により左右独立して回動操作されるようになっている。

エアミックスドア１６Ａは、本実施形態における第１温調手段であり、エアミックスドア１６Ｂは、本実施形態における第２温調手段である。

冷風バイパス通路１５の下流側（車両後方側）の部位には、冷風バイパス通路１５からの冷風と温風通路１８からの温風とを合流させて、冷風と温風とを混合させる冷温風混合空間２０が形成されている。

空調ケース１１の上面部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部２１が開口している。このデフロスタ開口部２１は冷温風混合空間２０から温度制御された空気が流入するものであって、図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、この吹出口から車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出すようになっている。

デフロスタ開口部２１はデフロスタドア２２により開閉される。このデフロスタドア２２は、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸２２ａに結合された平板状ドア部にて形成されている。

空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２１よりも車両後方側の部位には、フェイス開口部２３が開口している。このフェイス開口部２３も冷温風混合空間２０から温度制御された空気が流入するものである。フェイス開口部２３は、図示しないフェイスダクトを介して、計器盤左右方向の中央部上方側に配置されているフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内中央部の乗員頭部に向けて風を吹き出す。

フェイス開口部２３はフェイスドア２４により開閉される。このフェイスドア２４は、空調ケース１１および仕切板３０に回動可能に支持された回転軸２４ａに結合された平板状ドア部にて形成されている。

また、空調ケース１１のうち、壁部１７よりもさらに車両後方側の部位に、フット通風路２６が形成されており、このフット通風路２６にも冷温風混合空間２０から温度制御された空気が連通口２５を介して流入する。フット通風路２６の下端にはフット開口部２７が開口している。フット開口部２７は、図示しないフットダクトを介してフット吹出口に接続され、この吹出口から車室内の乗員足元に向けて風を吹き出す。

フット通風路２６の上流端に位置する連通口２５はフットドア５０により開閉される。すなわち、フット開口部２７は実質的にフットドア５０により開閉される。このフットドア５０は、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸（シャフト）５３に結合された平板状ドア部にて形成されている。なお、フットドア５０については後述する。

上記したデフロスタドア２２、フェイスドア２４およびフットドア５０は、吹出モード切替用のモードドアであって、図示しないリンク機構に連結されて、吹出モード切替機構（サーボモータのようなアクチュエータ等）により操作されるようになっている。

なお、上述した各ドア１６Ａ、１６Ｂ、２２、２４、５０は、いずれも単体の状態では同様の構造であり、各回転軸１６ａ、１６ｂ、２２ａ、２４ａ、５３と一体に結合された樹脂または金属製のドア基板を、回転軸半径方向一方向または両方向に有し、この基板の両面にウレタンフォームのような弾性シール材層を形成した構造である。フェイスドア２４およびフットドア５０は、ドア本体（ドア基板部）を第１通風路４１内、および第２通風路４２内にそれぞれ有している。

また、フェイス開口部２３およびフット開口部２７も、第１通風路４１および第２通風路４２に対応して２つに分割形成されている。

図１では図示を省略しているが、図２に示すように、樹脂製（本例ではポリプロピレン製）の仕切板３０には、空調ケース１１内においてフットドア５０が配設される部位（連通口２５に対応する部位）に、空調ユニット１０組立時にフットドア５０を挿通するための貫通孔３１が形成されている。そして、貫通孔３１には、貫通孔３１の上下辺部においてそれぞれ接続するように仕切板３０に一体成形された一対の軟質壁３２が形成されている。

この一対の軟質壁３２の間には、貫通孔３１の略中央部において先端部同士が略接触状態を形成するようにスリット３３が形成されている。そして、軟質壁３２のスリット３３側の中央部には、フットドア５０の回転軸（シャフト）５３の形状に対応した凹部３４が形成されている。

この軟質壁３２は、例えば成形加工性に優れる熱可塑性エラストマ材料からなり、貫通孔３１へのフットドア５０挿通時には撓むことが可能な可撓性部材である。

図３は、空調ユニット１０の、図２におけるＡ−Ａ線断面を回転図示した図であり、図４は、空調ユニット１０の、図２におけるＢ−Ｂ線断面を示した図である。

図３、図４に示すように、フットドア５０は、第１空気通路４１の連通口２５を開閉する第１ドア本体５１と、第２空気通路４２の連通口２５を開閉する第２ドア本体５２とを、回転軸（シャフト）５３により一体的に連結したものであり、各ドア本体５１、５２は連動して各連通口２５において同様な開閉状態を形成するようになっている。フットドア５０は、本実施形態におけるドア部材である。

一方、仕切板３０の貫通孔３１に形成された軟質壁３２は、図４に示すように、リップ状をなしており、前述した凹部３４内の先端が回転軸５３に摺接している。軟質壁３２は、貫通孔３１において第１空気通路４１と第２空気通路４２とを隔離する本実施形態における隔離部材である。

次に、空調ユニット１０の組立方法について説明する。

図５は、空調ケース１１へ、仕切板３０、各ドア１６Ａ、１６Ｂ、５０等を組み付ける手順を説明するための分解斜視図である。なお、図５では、前述した空調ユニット１０と若干異なる形状のユニット分解図を用いている。

空調ケース１１は右ケース１１Ａと左ケース１１Ｂとに分割形成されている。空調ユニット１０を組み立てるときには、まず、左ケース１１Ｂにエアミックスドア１６Ｂを組み付ける。そして次に、図示を省略したフェイスドアを縁部に組み付けた仕切板３０を左ケース１１Ｂに組み付け、さらに、仕切板３０の貫通孔３１にフットドア５０を組み込む。このとき、貫通孔３１の軟質壁３２は、図６に示すように、フットドア５０の第２ドア本体５２の挿通に伴なって撓み、挿通が完了すると弾性力により図４に示すように復元する。

フットドア５０を組み付けたら、図示しないデフロスタドア、エアミックスドア１６Ａを組み付けた右ケース１１Ａを順次左ケース１１Ｂに組み付け、空調ユニット１０を完成する。なお、ここでは、両熱交換器１２、１３、図示しないリンク機構等の組み付けに関しては、従来と同様な周知の方法であるので、説明は省略している。

上述の構成および組立方法によれば、第１空気通路４１と第２空気通路４２とを区画形成する仕切板３０に設けられ、両空気通路４１、４２を開閉するフットドア５０を組み込むための貫通孔３１には、エラストマ材料からなる可撓性を有する軟質壁３２が形成されている。そして、軟質壁３２を撓ませてフットドア５０を組み付けることができるとともに、フットドア５０が組み付けられた後には、軟質壁３２により貫通孔３１を塞ぐことができる。

したがって、この軟質壁３２により、第１、第２空気通路４１、４２を流れる空気が貫通孔３１を通じて行き来することを防止できる。このようにして、各空気通路４１、４２を流れる空気の独立温度コントロール性能の悪化を防止することができる。

また、軟質壁３２は、仕切板３０に対し一体成形されているので、別部材として成形し組み付ける必要がない。

さらに、軟質壁３２には、フットドア５０の回転軸５３の形状に応じた凹部３４が形成されている。これにより、軟質壁３２が貫通孔３１を塞いでいても、フットドア５０を抵抗なく回転することができるとともに、回転軸５３の周囲のシール性も確保することができる。

（他の実施形態）
上記一実施形態では、隔離部材として軟質壁３２を仕切板３０の貫通孔３１に一体成形していたが、隔離部材を仕切板３０と別体の部材としてもかまわない。可撓性を有する隔離部材をドア部材挿設前に貫通孔３１に組み付けるものであってもよいし、リジッドな隔離部材をドア部材挿設後に貫通孔３１に組み付けるものであってもよい。

また、上記一実施形態では、第１、第２温調手段は、エアミックスドア１６Ａ、１６Ｂであったが、エアミックスドアを設けずに、ヒータコアを空気通路毎に配置して、冷却水通水量を調節することで温度コントロールを行なうものであってもよい。

また、上記一実施形態では、空調ユニット１０は、所謂左右独立温度コントロールユニットであったが、車室内の異なる領域を独立して空調するものであれば、本発明を適用して有効である。例えば、前後独立温度コントロールユニットにも適用可能である。

本発明の一実施形態における車両用空調装置の空調ユニット１０の縦断面図である。 仕切部材である仕切板３０を示す平面図（側面視図）である。 空調ユニット１０の、図２におけるＡ−Ａ線断面図（回転図示）である。 空調ユニット１０の、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 組付け手順を説明するための分解斜視図である。 フットドア５０組付け途中状態を示す要部断面図である。 従来の車両用空調装置の要部断面図である。

符号の説明

１０ 空調ユニット
１１ 空調ケース
１６Ａ エアミックスドア（第１温調手段）
１６Ｂ エアミックスドア（第２温調手段）
３０ 仕切板（仕切部材）
３１ 貫通孔
３２ 軟質壁（隔離部材、可撓性部材）
３４ 凹部
４１ 第１空気通路
４２ 第２空気通路
５０ フットドア（ドア部材）
５１ 第１ドア本体
５２ 第２ドア本体
５３ 回転軸（シャフト）

Claims (5)

1. 空調ケース（１１）と、
   前記空調ケース（１１）内に形成される通風路を、第１空気通路（４１）と第２空気通路（４２）とに仕切る仕切部材（３０）と、
   前記第１空気通路（４１）を流れる空気を温度調節する第１温調手段（１６Ａ）と、
   前記第２空気通路（４２）を流れる空気を前記第１温調手段（１６Ａ）に対して独立して温度調節する第２温調手段（１６Ｂ）と、
   前記第１空気通路（４１）内の前記第１温調手段（１６Ａ）より下流側に設けられ、前記第１空気通路（４１）を流れる空気の配風状態を調節する第１ドア本体（５１）、前記第２空気通路（４２）内の前記第２温調手段（１６Ｂ）より下流側に設けられ、前記第２空気通路（４２）を流れる空気の配風状態を調節する第２ドア本体（５２）、および前記第１ドア本体（５１）と前記第２ドア本体（５２）とを一体的に連結するシャフト（５３）を有するドア部材（５０）と、
   前記仕切部材（３０）に設けられ、前記ドア部材（５０）を挿通することが可能な貫通孔（３１）とを備え、
   前記第１空気通路（４１）を流れる空気と前記第２空気通路（４２）を流れる空気とが、それぞれ車室内の異なる領域に吹き出される車両用空調装置において、
   前記ドア部材（５０）を挿通した後の前記貫通孔（３１）に、前記第１空気通路（４１）と前記第２空気通路（４２）とを隔離する隔離部材（３２）が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記隔離部材（３２）は、前記貫通孔（３１）への前記ドア部材（５０）の挿通に伴なって撓むことが可能な可撓性部材（３２）であ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. 前記可撓性部材（３２）は、熱可塑性エラストマ材料により形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. 前記隔離部材（３２）は、前記仕切部材（３０）と一体成形されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記隔離部材（３２）には、前記シャフト（５３）の形状に応じた凹部（３４）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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