JP2005219520A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空調すべき内気と外気を切り換えてブロワへ取り込む際に、空気の圧力損失を低下させて低騒音化する車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 本発明の車両用空調装置１は、空気を内気と外気を切り替えて導入する内外気切換ハウジング４と、空気を冷却するエバポレータと、内外気切換ハウジングにより導入された空気をエバポレータへ送出するブロワ２と、を有し、内外気切換ハウジングは、内気導入口８が形成された内気導入壁面４ａと、外気導入口１２が形成された外気導入壁面４ｂと、その軸を中心に回動することにより内気導入壁面及び外気導入壁面から導入される内気及び外気を切り換える内外気切換ドア１４と、を備え、内気導入壁面及び内外気切換ドアが、デッキクロスメンバー３２に対向するように形成された凹部を有し且つ所定距離だけ離間するように配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用空調装置に係り、特に、車両のインストルメントパネル内を車幅方向に延びる補強部材に隣接して配置される車両用空調装置に関する。

従来から、空調すべき空気をブロワへ取り込む際に、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）を切り換える車両用空調装置は、例えば、特許文献１に記載されているようなものが知られている。
この従来の車両用空調装置は、内外気切換箱を備え、この内外気切換箱には、内気を導入する内気導入口と、外気を導入する外気導入口が設けられている。また、これらの内気導入口及び外気導入口は、内外気切換箱内に設けられた内外気切換ドアによって開閉されるようになっている。

特開平１０−１０９５１７号公報

しかしながら、従来の車両用空調装置は、車両に搭載された状態では、車室内の前方に設けられたインストルメントパネルの内部に配置されており、内外気切換箱の内気導入口は、車室内側を向いて開口している。このため、内気導入口が、インストルメントパネルの内部に設けられているデッキクロスメンバー等の車内部品に接近することになる。この結果、内気導入口とデッキクロスメンバー等の車内部品との距離が小さくなるほど、内気の圧力損失が大きくなり、風量が低下してしまうという問題がある。
また、従来の車両用空調装置では、上述したように内気の圧力損失が大きくなる分、ブロアの回転数を増加させなければならないため、ブロアによる騒音が大きくなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、空調すべき内気と外気を切り換えてブロワへ取り込む際に、特に内気の圧力損失を低下させて風量を増加させる車両用空調装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、ブロワの回転数を低下させ、ブロアによる騒音を低下させる車両用空調装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、車両のインストルメントパネル内を車幅方向に延びる補強部材に隣接して配置される車両用空調装置であって、空気を内気と外気を切り替えて導入する内外気切替手段と、空気を冷却するエバポレータと、上記内外気切替手段により導入された空気を上記エバポレータへ送出する空気送出手段と、を有し、上記内外気切替手段は、内気導入口が形成された内気導入壁面と、外気導入口が形成された外気導入壁面と、その軸を中心に回動することにより内気導入壁面及び外気導入壁面から導入される内気及び外気を切り換える内外気切換ドアと、を備え、上記内気導入壁面及び内外気切換ドアが、上記補強部材に対向するように形成された凹部を有し且つ所定距離だけ離間するように配置されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、内気導入壁面及び内外気切換ドアが、補強部材に対向するように形成された凹部を有し且つ所定距離だけ離間するように配置されているため、内外気切替手段が空気を導入される際の空気の圧力損失を低下させて、風量を増加させることができる。また、ブロワの回転数を低下させ、低騒音化することができる。

本発明において、内外気切替手段の内気導入壁面及び内外気切換ドアに形成された凹部は、２つの平面により形成されるのが好ましい。
本発明において、内外気切替手段の内気導入壁面及び内外気切換ドアに形成された凹部は、曲面により形成されてもよい。
本発明において、内外気切替手段の内気導入壁面及び内外気切換ドアは、凹部の曲面の曲率中心が補強部材の中心の近傍に位置するように配置されるのが好ましい。
本発明において、所定距離は、少なくとも１０ｍｍであるのが好ましい。

本発明の車両用空調装置によれば、空調すべき内気と外気を切り換えてブロワへ取り込む際に、特に内気の圧力損失を低下させて風量を増加させることができる。
また、ブロワの回転数を低下させ、ブロアによる騒音を低下させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の車両用空調装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による車両用空調装置を示す概略断面図であり、図２は、本発明の第１実施形態による車両用空調装置を示す概略斜視図である。
図１及び図２に示すように、本発明の第１実施形態による車両用空調装置１は、ブロワ２と、このブロワ２に導入される前の空気を収容する内外気切換ハウジング４とを備えている。この内外気切換ハウジング４は、車室内６の空気（内気）をハウジング４内に導入する内気導入口８を含む内気導入壁面４ａと、車室外１０の空気（外気）をハウジング４内に導入する外気導入口１２を含む外気導入壁面４ｂとを備えている。
この内気導入壁面４ａは、内気導入口８を含む２つの平面によって形成され、車室内６側へ向かってほぼＬ字形の凹部となっている。一方、外気導入壁面４ｂは、外気導入口１２を含む２つの平面によって形成され、車室外１０側へ向かって内気導入壁面４ａの形状とほぼ等しくＬ字形に突出した凸部となっている。
また、内外気切換ハウジング４内には、内外気切換ドア１４が回転軸１６を中心に回動可能に設けられており、この内外気切換ドア１４によって、内外気切換ハウジング４内に導入される内気と外気が切り換えられるようになっている。
すなわち、この内外気切換ドア１４は、その外面が内外気切換ハウジング４のほぼＬ字形の内気導入壁面４ａに一致する形状となっており、内外気切換ハウジング４内に外気を導入する場合には、内外気切換ドア１４が図１に実線で示す外気モード位置となり、内気導入口８が閉鎖され、外気導入口１２が開放されるようになっている。
一方、内外気切換ハウジング４内に内気を導入する場合には、内外気切換ドア１４が図１に鎖線で示す内気モード位置となり、内気導入口８が開放され、外気導入口１２が閉鎖されるようになっている。

さらに、ブロワ２のケーシング１８内にはシロッコファン２０が設けられており、このシロッコファン２０は、その下部に設けられているブロアモータ２２の駆動によって回転するようになっている。モータ２２が駆動してシロッコファン２０が回転すると、内気または外気が内外気切換ハウジング４内に取り込まれ、この内気または外気は、ケーシング１８上に設けられたエアフィルタ２４を通過して清浄化され、ケーシング１８内に取り込まれるようになっている。
ケーシング１８内に取り込まれた内気または外気は、シロッコファン２０の回転によって吐出通路２６に吐き出されるようになっている。この吐出通路２６を通過した内気または外気は、吐出通路２６の出口２８からブロワ２の下流に設けられている空調ユニット（図示せず）のエバポレータ（図示せず）へ送られて空調されるようなっている。

図１に示すように、車両に搭載された状態の車両用空調装置１は、車室６の最前部に車幅方向に沿って設けられたインストルメントパネル３０の内部（車両前方側）の所定位置に配置されるようになっている。すなわち、インストルメントパネル３０の内部には、インストルメントパネル３０を補強するデッキクロスメンバー３２が車幅方向（図１の紙面に対して垂直方向）に延びており、このデッキクロスメンバー３２に隣接してエアバック３４やハーネス（図示せず）等が配置されている。また、エアバック３４の車両前方側には、乗員の上体付近に供給される空調風が通過するフェイスダクト３６、フロントウインドウ（図示せず）付近に供給される空調風が通過するデフダクト３８が設けられ、車両用空調装置１は、インストルメントパネル３０の内部におけるこれらの要素３２，３４，３６，３８に隣接して配置されている。

また、インストルメントパネル４の内部には、車室外の所定箇所からの外気が通過する外気導入ダクト４０が設けられ、この外気導入ダクト４０は、内外気切換ハウジング４の外気導入口１２に連結されている。
一方、デッキクロスメンバー３２の下方には、グローブボックス４２が設けられている。車室内６からインストルメントパネル４の内部への内気の取り込みは、例えば、グローブボックス４２の下方付近等にある取込口（図示せず）から行うようになっている。
ここで、内外気切換ハウジング４の内気導入口８を含み、且つほぼＬ字形の凹部となっている内気導入壁面４ａは、デッキクロスメンバー３２に対向してほぼ平行となり、所定距離だけ離間しているが、この壁面４ａとデッキクロスメンバー３２との最短距離Ｌ（図１参照）は、好ましくは、約１０ｍｍ以上となるようになっている。

つぎに、本発明の第１実施形態による車両用空調装置１の動作（作用）について説明する。
本実施形態の車両用空調装置１において外気を空調する場合には、内外気切換ハウジング４内の内外気切換ドア１４が、図１に実線で示す外気モード位置となり、このドア1４によって、内外気切換ハウジング４の内気導入口８が閉鎖され、外気導入口１２が開放される。
一方、本実施形態の車両用空調装置１において内気を空調する場合には、内外気切換ハウジング４内の内外気切換ドア１４が、図１に鎖線で示す内気モード位置となり、このドア1４によって、内外気切換ハウジング４の内気導入口８が開放され、外気導入口１２が閉鎖される。

上述したように、内外気切換ハウジング４内の内外気切換ドア１４の位置が決められると、ブロワ２において、ブロアモータ２２が駆動し、シロッコファン２０が回転する。
内外気切換ハウジング４内の内外気切換ドア１４が内気モードの場合には、例えば、グローブボックス４２の下方付近等にある取込口（図示せず）で車室内６からインストルメントパネル３０の内部へ取り込まれた内気が、デッキクロスメンバー３２付近に集められ、シロッコファン２０の回転により内気導入口８から内外気切換ハウジング４内に取り込まれる。
一方、内外気切換ハウジング４内の内外気切換ドア１４が外気モードの場合には、車室外１０の外気が、外気導入ダクト４０を通過して、内外気切換ハウジング４の外気導入口１２からハウジング４内に取り込まれる。

このように内外気切換ハウジング４内に取り込まれた内気または外気は、ハウジング４内のケーシング１８上に設けられたエアフィルタ２４を通過して清浄化され、ケーシング１８内に取り込まれる。
ケーシング１８内に取り込まれた内気または外気は、シロッコファン２０の回転によって吐出通路２６に吐き出され、吐出通路２６内を通過する。この吐出通路２６内の内気または外気は、吐出通路２６の出口２８からブロワ２の下流に設けられている空調ユニット（図示せず）のエバポレータ（図示せず）へ送られて空調される。

本発明の第１実施形態の車両用空調装置１によれば、デッキクロスメンバー３２と内気導入壁面４ａとの距離が従来のものよりも大きくなる。このため、内外気切換ハウジング４内の内外気切換ドア１４が内気モードの場合、デッキクロスメンバー３２付近に集められた内気がシロッコファン２０の回転により内気導入口８からハウジング４内に取り込まれる際、内気の圧力損失を低下させ、風量を増加させることができる。
また、本実施形態の車両用空調装置１によれば、上述したように内気の風量を増加させることができるため、ブロワ２のシロッコファン２０の回転数を低下させ、シロッコファン２０から発生する騒音を低下させることができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置１によれば、ブロワ２の駆動源を小さくすることができ、装置全体を小型化し、製品コストを下げることができる。

つぎに、図３は、本発明の第２実施形態による車両用空調装置を示す図１と同様な概略断面図である。ここで、図３において、図１に示す部分と同一の部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図３に示すように、本発明の第２実施形態による車両用空調装置５０は、ブロワ２に導入される空気を収容する内外気切換ハウジング５４を備えている。この内外気切換ハウジング５４は、内気導入口８を含む内気導入壁面５４ａと外気導入口１２を含む外気導入壁面５４ｂとによって形成されている。この内気導入壁面５４ａは内気導入口８を含む凹状の曲面となっており、この曲面は、デッキクロスメンバー３２に対向してほぼ平行となり、所定距離だけ離間している。
また、図３に示す内気導入壁面５４ａの曲面では、曲率がほぼ一定となっており、その曲率の中心は、デッキクロスメンバー３２の中心３２ａとほぼ一致するようになっている。ここで、デッキクロスメンバー３２の中心３２ａと内気導入壁面５４ａとの距離Ｒは、好ましくは、約６０ｍｍ以上となるようになっている。

一方、外気導入壁面５４ｂは、外気導入口１２を含む凸状の曲面となっており、この凸状の曲面は、車室外１０側へ向かって内気導入壁面５４ａとほぼ一致する曲面形状で突出している。
また、内外気切換ハウジング５４内には、内外気切換ドア６４が回転軸１６を中心に回動可能に設けられており、この内外気切換ドア６４によって、内外気切換ハウジング５４内に導入される内気と外気が切り換えられるようになっている。すなわち、この内外気切換ドア６４は、その外面がハウジング５４の内気導入壁面４ａ及び外気導入壁面５４ｂの曲面にほぼ一致する形状となっている。
また、内外気切換ドア６４は、内外気切換ハウジング４内に外気を導入する場合には、図３に実線で示す外気モード位置となり、内気導入口８を閉鎖して外気導入口１２を開放し、内外気切換ハウジング４内に内気を導入する場合には、図３に鎖線で示す内気モード位置となり、内気導入口８を開放して外気導入口１２を閉鎖するようになっている。

上述した本発明の第２実施形態による車両用空調装置５０によれば、第１実施形態による車両用空調装置１と同様に、デッキクロスメンバー３２と内気導入壁面５４ａとの距離が従来のものよりも大きくなる。このため、内外気切換ハウジング５４内の内外気切換ドア６４が内気モードの場合、デッキクロスメンバー３２付近に集められた内気がシロッコファン２０の回転により内気導入口８からハウジング５４内に取り込まれる際に、内気の圧力損失を低下させ、風量を増加させることができる。
また、本実施形態の車両用空調装置５０によれば、上述したように内気の風量を増加させることができるため、ブロワ２のシロッコファン２０の回転数を低下させ、シロッコファン２０から発生する騒音を低下させることができる。
さらに、本実施形態の車両用空調装置５０によれば、ブロワ２の駆動源を小さくすることができ、装置全体を小型化し、製品コストを下げることができる。

なお、上述した本発明の第２実施形態による車両用空調装置５０では、内外気切換ハウジング５４における内気導入壁面５４ａの曲率がほぼ一定であり、その曲率の中心が、デッキクロスメンバー３２の中心３２ａとほぼ一致するような形態を一例として説明したが、このような形態に限定しなくてもよい。すなわち、本実施形態の車両用空調装置５０では、デッキクロスメンバー３２と内気導入壁面５４ａとの間の最短距離が所定距離以上になるような両者の位置関係をみたすようにすれば、内気導入壁面５４ａの曲率の中心が、デッキクロスメンバー３２の中心３２ａと一致していなくても第１及び第２実施形態のものと同様な作用効果を得ることができる。

車両に搭載された状態の本発明の第１実施形態による車両用空調装置を示す概略断面図である。 本発明の第１実施形態による車両用空調装置を示す概略斜視図である。 本発明の第２実施形態による車両用空調装置を示す概略断面図である。

符号の説明

１，５０ 車両用空調装置
２ ブロワ
４，５４ 内外気切換ハウジング
４ａ，５４ａ 内気導入壁面
４ｂ，５４ｂ 外気導入壁面
６ 車室内
８ 内気導入口
１０ 車室外
１２ 外気導入口
１４，６４ 内外気切換ドア
１６ 回転軸
１８ ケーシング
２０ シロッコファン
２２ ブロアモータ
２４ エアフィルタ
２６ 吐出通路
２８ 吐出通路出口
３０ インストルメントパネル
３２ デッキクロスメンバー
３４ エアバック３４
３６ フェイスダクト
３８ デフダクト
４０ 外気導入ダクト
４２ グローブボックス

Claims (5)

1. 車両のインストルメントパネル内を車幅方向に延びる補強部材に隣接して配置される車両用空調装置であって、
   空気を内気と外気を切り替えて導入する内外気切替手段と、
   空気を冷却するエバポレータと、
   上記内外気切替手段により導入された空気を上記エバポレータへ送出する空気送出手段と、を有し、
   上記内外気切替手段は、内気導入口が形成された内気導入壁面と、外気導入口が形成された外気導入壁面と、その軸を中心に回動することにより内気導入壁面及び外気導入壁面から導入される内気及び外気を切り換える内外気切換ドアと、を備え、上記内気導入壁面及び内外気切換ドアが、上記補強部材に対向するように形成された凹部を有し且つ所定距離だけ離間するように配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 上記内外気切替手段の内気導入壁面及び内外気切換ドアに形成された凹部は、２つの平面により形成されている請求項１記載の車両用空調装置。
3. 上記内外気切替手段の内気導入壁面及び内外気切換ドアに形成された凹部は、曲面により形成されている請求項１記載の車両用空調装置。
4. 上記内外気切替手段の内気導入壁面及び内外気切換ドアは、上記凹部の曲面の曲率中心が上記補強部材の中心の近傍に位置するように配置されている請求項３記載の車両用空調装置。
5. 上記所定距離は、少なくとも１０ｍｍである請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用空調装置。

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