JP2006103396A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両中央部の上下方向のスペースを確保することができ、また、空調本体部内で発生した騒音、又は、空調本体部内を伝達してきた騒音を減衰させて車室内の騒音レベルの低減を図ることが可能な車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 空気通路１１が形成された空調本体部３と、空調本体部３に接続されるダクト部４と、空調本体部３を介して空気を送風する送風機５と、空調本体部３内を流れる空気の温度を調節する温調手段と、温調手段で温調された空気を該温調手段の下流側に設けられた吹出用開口部を選択して送出する吹出モード切替手段とを具備する車両用空調装置において、吹出モード切替手段までの空気通路１１を左右に分割すると共に吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂをそれぞれの空気通路に分割して設け、左右の吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂの間に空間部２１を設ける。
【選択図】 図４

Description

この発明は、車両等に用いられる空調装置であって、吹出モード切替手段を左右に分割して設けた車両用空調装置に関する。

現在、吹出モードをデフロストモード、サイドベントモード、センタベントモード等に切り換えるモード切替部を左右に分割した車両用空調装置としては、下記する特許文献１や特許文献２に示される構成が知られている。

このうち、特許文献１には、送風ユニットを他の空調機器に対して車幅方向にオフセットするいわゆるセミセンタータイプの車両用空調装置において、送風機の下流側に配されるエバポレータより下流側を仕切り板により分割し、モード切替部までの空気風路を左右に分割した構成が開示されている。

また、特許文献２には、送風機を含む他の空調機器を車幅方向の略同位置に配置するいわゆるフルセンタータイプの車両用空調装置において、送風機の下流側に配されるエバポレータより下流側を仕切り板により分割し、モード切替部までの空気風路を左右に分割した構成が開示されている。

特開２００４−７４９２２号公報 特開２００４−９７５４号公報

しかしながら、車幅方向の中央部に設置する上述した空調装置においては、車両側の要求として、吹出モードの左右独立制御の要請に加え、インストルメントパネル中央上部にエアコン操作部、オーディオユニット、カーナビゲーション装置などが集中するため、上下方向のスペースを確保する必要がある。
また、空調本体部内で発生する騒音、又は、空調本体部内を伝播してきた騒音をいかに低減するかも重要な課題である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、左右独立の吹出モードを実現する構成を確保しつつ、車両中央部の上下方向のスペースを確保することができ、また、空調本体部内で発生した騒音、又は、空調本体部内を伝達してきた騒音を減衰させて車室内の騒音レベルの低減を図ることが可能な車両用空調装置を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、この発明に係る車両用空調装置は、空気通路が形成された空調本体部と、前記空調本体部に接続されるダクト部と、前記空調本体部を介して空気を送風する送風機と、前記空調本体部内を流れる空気の温度を調節する温調手段と、前記温調手段で温調された空気を該温調手段の下流側に設けられた吹出用開口部を選択して送出させる吹出モード切替手段とを具備する構成において、前記吹出モード切替手段までの空気通路を左右に分割すると共に分割したそれぞれの空気通路に前記吹出モード切替手段を分割して設け、左右の前記吹出モード切替手段の間に空間部を設けたことを特徴としている（請求項１）。

したがって、吹出モード切替手段までの通路を左右に分割し、この分割されたそれぞれの空気通路に吹出モード切替手段を設け、左右の吹出モード切替手段の間に空間部を設けるようにしたので、空調装置を車両の車幅方向中央部に設置する場合でも、吹出モード切替手段間に設けられた空間部により空調装置の上部にスペースを確保することが可能となる。また、吹出モード切替手段までの通路が分割され、さらに分割された通路から必要により吹出グリルへ通じる端末ダクトが引き回されるので、空調本端部内を通過した空気を紆余曲折させて流すことが可能となり、空調本体部内で発生した騒音、又は、空調本体部
内を伝播してきた騒音を減衰させることが可能となる。

ここで、左右の吹出モード切替手段の間に形成された空間部に前記送風機の一部を配置させるようにしてもよい（請求項２）。このような構成によれば、限られた空間で送風機の大型化が図れ、送風性能を向上させることが可能となる。

また、空気通路をダクト部において左右に分割し、左右の吹出モード切替手段をダクト部に設けるようにしても（請求項３）、吹出モード切替手段のドアを共通の入力に同期させて制御するようにしてもよい（請求項４）。

左右の吹出モード切替手段のドアを共通の入力に同期させる具体的構成としては、左右の吹出モード切替手段のドアを一本のケーブルを二股にしてそれぞれのリンク機構に接続させるようにしても、単一のアクチュエータによりそれぞれのリンク機構を作動させるようにしてもよい。この際、左右の吹出モード切替手段のドアのリンク機構は、リンク機構の簡素化を図るために空間部側に設置することが好ましい（請求項５）。

空調装置の車両への搭載を容易にするために、空調本体部とダクト部との接合は、ダクト部を上方向から、または、後方斜め上から嵌合させることで行なうようにしてもよい（請求項６）。

また、空間部を有効利用し、左右の室内空気の循環効率を向上させるために、インテーク装置の内気を導入する内気導入ダクトを空間部に配置してもよい（請求項７）。

さらに、モード切替手段の下流側での端末ダクトの配設を容易にするために、左右の吹出モード切替手段により開閉される吹出用開口部を、車両前方からデフロスト吹出用開口部、サイドベント吹出用開口部、センタベント吹出用開口部の順で配置するとよい（請求項８）。

さらにまた、端末ダクトの組付けを容易にするために、サイドベントダクトを、ダクト部に対して車両左右方向から嵌合可能な構造としても（請求項９）、製造の簡素化を図るために、左右の吹出モード切替手段のドアを、左右で共通のドアを用いるようにしてもよい（請求項１０）。

以上述べたように、この発明に係る車両用空調装置によれば、吹出モード切替手段までの通路を左右に分割し、この分割されたそれぞれの空気通路に吹出モード切替手段を設け、左右の吹出モード切替手段の間に空間部を設けたので、空調装置の上部にスペースを確保することが可能となり、また、空気を曲折させて流すことが可能になるので、空調本体部内で発生した騒音、又は、空調本体部内を伝播してきた騒音を減衰させて車室内の騒音レベルを低減させることが可能となる。

以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

図１及び図２において、車両用空調装置の全体構成図が、図３において、前記車両用空調装置の機構を簡略化して書き表した構成図が示されている。

この車両用空調装置１は、車両のセンターコンソール部に搭載されるフルセンター置きタイプのもので、エンジンルームと車室とを区画する仕切板２よりも車室側に配されており、内部に空気流路１１が形成された空調本体部３にダクト部４を着脱可能に接続して構成されている。空調本体部３には、送風機５、エバポレータ６、ヒータコア７等が車幅方向のほぼ同位置に収納され、送風機５に対峙して設けられたインテーク装置４０を介して内気や外気を空調本体部内に導入するようにしている。

この例において、エバポレータ６は、送風機５の下流側となる下方に配置され、空調本体部３内に導入される全ての空気を通過させるように立設させ、また、ヒータコア７は、エバポレータ６よりも下流側（車室側）において空調本体部３の下部に立設されている。尚、図中において、前方とは、車両前方側のことであり、エンジンルーム側を指す。また、後方とは、車両後方側のことであり、車室側を指す。

ヒータコア７は、エバポレータ６の下半分に対峙するように設けられているもので、ヒータコア７の上方には、エバポレータ６を通過した空気をヒータコア７をバイパスして下流側へ導く冷風通路８が形成されている。また、ヒータコア６を通過した空気を下流側へ導く温風通路９がヒータコア６の後方から上方に向かって形成されている。

ヒータコア７の上方には、冷風通路８を流れる空気と温風通路９を流れる空気との割合を調節するエアミックスドア１０が配置されている。このエアミックスドア１０は板ドアによって構成されているもので、冷風通路８を全閉にする位置から温風通路９を全閉にする位置にかけて回動するようになっており、冷風通路８を全閉にする場合には温風通路９が全開となり、温風通路９を全閉にする場合には、冷風通路８が全開となるようになっている。

したがって、空調本体部３には、送風機５から一旦下方へ向かって空気が流れ、下方でＵターンする過程でエバポレータ６やヒータコア７を通過して上方へ流れる、全体としてＵ字状をなす空気通路１１が形成されている。

そして、エアミックスドア１０の下流側には、冷風通路７を通過した空気と温風通路９を通過した空気とを混合させる混合エリア１２が形成され、また、エアミックスドア１０よりも下流側には温調された空気を取り出す吹出用開口部がこの空調本体部３及びダクト部４に設けられている。

この例において、フット吹出用開口部１５を除く他の吹出用開口部、即ち、センタベント吹出用開口部１６、デフロスト吹出用開口部１７、及びサイドベント吹出用開口部１８
は、ダクト部４に設けられ、また、フット吹出用開口部１５は、空調本体部３の左右両側壁に設けられている。

ダクト部４は、送風機５の下端とほぼ同レベルになる空調本体部３の車両後方側上端面３ａに対して、上方向から、または、後方斜め上から嵌合しているもので、図４にも示されるように、空調本体部３との接続部位の下流側で二股に分岐して離れるように上方へ延設されている。分岐したダクト部４（左側ダクト部４ａおよび右側ダクト部４ｂ）のそれぞれには、フット吹出用開口部１５を除く他の吹出用開口部（センタベント吹出用開口部１６、デフロスト吹出用開口部１７、及びサイドベント吹出用開口部１８）の開度を調節する吹出モード切替装置２０（左側の吹出モードを切り替える左側吹出モード切替装置２０ａと右側の吹出モードを切り替える右側吹出モード切替装置２０ｂ）が設けられている。即ち、吹出モード切替装置２０までの空気通路１１はダクト部４で左右に分割され（左側空気通路１１ａ，右側空気通路１１ｂ）、吹出モード切替装置２０はそれぞれの空気通路１１ａ，１１ｂに分割して設けられ、左右の吹出モード切替装置（２０ａ，２０ｂ）の間には空間部２１が形成されている。

また、ダクト部４は、図５にも示されるように、上端部が車両前方側へ延設するように形成され、センタベント吹出用開口部１６は、左側ダクト部４ａ及び右側ダクト部４ｂのそれぞれで、車両後方側壁面の上部に形成され、デフロスト吹出用開口部１７は、ダクト部４の最下流端に位置する車両前方側壁面に形成され、サイドベント吹出用開口部１８は、ダクト部４のセンタベント吹出用開口部１６とデフロスト吹出用開口部１７との間に位置する上側壁面に形成されている。即ち、左右のそれぞれの吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂにより開閉される吹出用開口部（センタベント吹出用開口部１６、デフロスト吹出用開口部１７、及びサイドベント吹出用開口部１８）は、車両前方からデフロスト吹出用開口部１７、サイドベント吹出用開口部１８、センタベント吹出用開口部１６の順で配置されている。

そして、センタベント開口部１６は、センタベント用モードドア２２により開度が調節され、デフロスト吹出用開口部１７とサイドベント吹出用開口部１８は、デフベント用モードドア２３により、開度が調節されるようになっている。また、フット吹出開口部１５は、フット用モードドア１９により開度が調節されるようになっている。

センタベント用モードドア２２とデフベント用モードドア２３は、左右で共通したものが用いられ、また共通の入力に同期させている。即ち、左側（助手席側）のセンタベント用モードドア２２ａとデフベント用モードドア２３ａは、右側（運転席側）のセンタベント用モードドア２２ｂとデフベント用モードドア２３ｂとしても利用できるようになっており、インストルメントパネルに装着されたコントロールパネル２４に通じる一本のケーブル２５を二股に分けて左右のモードドアを駆動させるリンク機構２６ａ，２６ｂのそれぞれに接続し（図１に示す）、左右のモードドアを同時に駆動するようにしている。左右のリンク機構２６ａ、２６ｂは、分岐した左右のダクト部４ａ，４ｂの空間部２１側に設置され、この例においては、左右のリンク機構２６ａ、２６ｂが正確に同期するようにロッド２７を介して連結されている。また、空間部２１には、前記送風機５の一部が入り込むように配置させている。

そして、それぞれの吹出モード切替装置２０の下流側には、ダクト部４の吹出用開口部に接続するセンタベント吹出ダクト３０、デフロスト吹出ダクト３１、サイトベント吹出ダクト３２が設けられている。
センタベント吹出ダクト３０は、ダクト部４のセンタベント吹出用開口部１６に接続され、一旦空間部２１側に延設させた後に、車両後方側へ屈曲させて延設させ、図示しないインストルメントパネルのセンタベント吹出グリルに接続されるようになっている。また、デフロスト吹出ダクト３１は、ダクト部４のデフロスト吹出用開口部１７に接続され、車両前方側へ延設させた後に上方へ延設し、インストルメントパネル上面に設けられたデフロスト吹出グリルに接続されるようになっている。さらに、サイドベント吹出ダクト３２は、ダクト部４のサイドベント吹出用開口部１８に接続され、車幅方向の空間部２１から遠ざかる方向に延設させた後に、車両後方側へ屈曲させて延設させ、図示しないインストルメントパネルのサイドベント吹出グリルに接続されるようになっている。尚、フット吹出用開口部１５には、足元に開口されたフット吹出ダクト３３が接続されるようになっている。尚、図中３４は、車体の左右方向に延びるクロスカービームである。

上記構成において、吹出モード切替装置２０までの通路を左右に分割し、分岐させた左側ダクト部４ａで構成される左側空気通路１１ａと右側ダクト部４ｂで構成される右側空気通路１１ｂとのそれぞれに吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂを分割して設け、この分割された左右の吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂの間に空間部２１を設けたので、空調装置を車両の車幅方向中央部に設置する場合でも、空調装置上部にスペースを確保することが可能となる。
特に、上述の構成の空調装置（ＨＶＡＣ）においては、ユニット上方、車両前方側に送風機５がその径方向が車両前後方向となるように配置され、ユニット上方、車両後方側に吹出モード切替装置が送風機５に近接して配置される構成であるため、車両前後方向での余裕スペースを確保しずらい状況にあるが、吹出モード切替装置を左右に分割し中央部に空間部を設けることでインストルメントパネル中央上部にスペースを確保することが可能となる。

このため、インストルメントパネル中央上部に集中するエアコン操作部、オーディオユニット、カーナビゲーション装置などを収容する十分なスペースを確保することが可能になる。また、この例においては、左右の吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂの間の空間部２１を利用して、送風機５の一部を配置させるようにしたので、限られた空間で送風機５の大型化が図れ、送風性能を向上させることが可能となる。

また、上述の構成においては、ダクト部４が左右に分岐した上でセンタベント吹出ダクト３０やサイドベント吹出ダクト３２が曲折されて引き回されるので、空気がダクト内を曲折して流れることになり、空調本体部内で発生した騒音、又は、空調本体部内を伝播してきた騒音を減衰させ、車室内の騒音レベルを低減させることが可能となる。

さらに、上述の構成を採用することで以下のような効果が得られる。
空調本体部３とダクト部４との接合を、上下方向または斜め後方での嵌合により行なうようにしたので、インストルメントパネル内のクロスカービーム３４が空調装置に近接して設けられるような場合でも、空調装置の車両への搭載を容易に行なうことが可能となる。
左右の吹出モード切替装置２０により開閉される吹出用開口部を、車両前方からデフロスト吹出用開口部１７、サイドベント吹出用開口部１８、センタベント吹出用開口部１６の順で設けたので、モード切替部２０の下流側のダクト（センタベント吹出ダクト３０、デフロスト吹出ダクト３１、サイトベント吹出ダクト３２）の配設を容易に行なうことが可能となる。
また、上述の吹出用開口部の配置により、センタベント吹出用開口部１６をセンタベント用モードドア２２により開度調節し、デフロスト吹出用開口部１７とサイドベント吹出用開口部１８をデフベント用モードドア２３により開度調節する構成を容易に形成することができる。これにより、センタベント吹出用開口部１６の開度調節と独立して、デフモードとサイドモードの各吹出口間の開度割合をデフベント用モードドア２３により行うことができるので、例えば、センタベント吹出用開口部１６を閉じた状態でサイドベント風量とデフモード風量との割合を調節し、デフモード吹き出しによる窓曇りの防止と、サイドベントからの微量の温風を吹き出させることによる乗員の快適性の向上を両立させることが可能となる。
左右の吹出モード切替装置２０のモードドアを、共通のドアを用いて構成するようにしたので、製造の簡素化を図ることができ、コストの低減を実現できる。
左右の吹出モード切替装置２０のモードドアのそれぞれリンク機構２６ａ，２６ｂを空間部２１側に設置するようにしたので、リンク機構の簡素化を図ることが可能となる。
左右の吹出モード切替装置２０の間に空間部２１を設け、この空間部２１に送風機５の一部を配置させるようにしたので、空調装置の車両前後方向の寸法を小さくすることが可能となり、また、クロスカービーム３４と空調装置とが干渉してクロスカービーム３４の屈曲を余儀なくされる不都合もなくなり、クロスカービーム３４のストレート化を維持することが可能となる。

尚、上述の構成例においては、左右の吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂのドア（センタベント用モードドア２２、デフベント用モードドア２３）を共通の入力に同期させる具体的構成として、左右の吹出モード切替装置２０ａ，２０ｂのドアを駆動するそれぞれのリンク機構２６ａ，２６ｂを一本のケーブル２５を二股にしてそれぞれのリンク機構に接続するようにしたが、単一のアクチュエータによりそれぞれのリンク機構を作動させるようにしてもよい。また、一本のケーブルを左右いずれかの吹出モード切替装置のリンク機構に連結させ、他の吹出モード切替装置のリンク機構はケーブルが接続された吹出モード切替装置のリンク機構とロッド２７で連結し、一方のリンク機構から他方のリンク機構へロッド２７を介して動力を伝達するようにしてもよい。

また、上述の構成を前提として、図６に示されるように、空間部２１に前記インテーク装置４０の内気を導入する内気導入ダクトを配置してもよい。即ち、インテーク装置は、図３に示されるように、外気導入口開閉用インテークドア４１で開閉する外気導入口４２と内気導入口開閉用インテークドア４３で開閉する内気導入口４４とを有し、外気導入口４２を仕切壁２の開口部２ａに接続し、内気導入口４４に内気導入ダクト４５を接続し、この内気導入ダクト４５を空間部２１を利用して送風機５の上方を回すように配設し、送風機５に対してインテーク装置４０が設けられた側と反対側へ内気導入ダクト４５を開口させ（インテーク装置が助手席側であれば、内気導入ダクト４５を運転席側へ開口させ）、左右室内空気の循環効率を向上させるようにしてもよい。

さらに、図７に示されるように、サイドベントダクト３２は、ダクト部４に対して車両左右方向から嵌合可能な構造とし、ダクトの組付けを容易にするようにしてもよい。

さらにまた、上述の構成においては、ダクト部４で二股に分岐させ、吹出モード切替装置２０がフット吹出用開口部１５を除く他の吹出用開口部（センタベント吹出用開口部１６、デフロスト吹出用開口部１７、及びサイドベント吹出用開口部１８）の開度を調節する構成であったが、空調本体部３で二股に分岐させ、吹出モード切替装置をフット吹出用開口部１５を含む全ての吹出用開口部の開度を調節する構成としてもよい。

図１は、本発明にかかる車両用空調装置の全体構成を示す正面図である。 図２は、図１の車両用空調装置の側面図である。 図３は、本発明にかかる車両用空調装置の機構を簡略化して書き表した構成図である。 図４は、図２に示す車両用空調装置のＡ−Ａ線で切断した断面図である。 図５は、本発明にかかる車両用空調装置のダクト部の構成例を示す断面図である。 図６は、図３に示す車両用空調装置のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 図７は、サイドベント吹出ダクトとダクト部との接続関係を示す斜視図である。

符号の説明

１ 空調装置
３ 空調本体部
４ ダクト部
５ 送風機
６ エバポレータ
７ ヒータコア
１０ エアミックスドア
１１ 空気流路
１６ センタベント吹出用開口部
１７ デフロスト吹出用開口部
１８ サイドベント吹出用開口部
２０ 吹出モード切替装置
２１ 空間部
２２ センタベント用モードドア
２３ デフベント用モードドア
４０ インテーク装置
４５ 内気導入ダクト

Claims (10)

1. 空気通路が形成された空調本体部と、前記空調本体部に接続されるダクト部と、前記空調本体部を介して空気を送風する送風機と、前記空調本体部内を流れる空気の温度を調節する温調手段と、前記温調手段で温調された空気を該温調手段の下流側に設けられた吹出用開口部を選択して送出させる吹出モード切替手段とを具備する車両用空調装置において、
   前記吹出モード切替手段までの空気通路を左右に分割すると共に分割したそれぞれの空気通路に前記吹出モード切替手段を分割して設け、左右の前記吹出モード切替手段の間に空間部を設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記空間部に前記送風機の一部を配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
3. 前記空気通路は前記ダクト部において左右に分割され、前記左右の吹出モード切替手段は、前記ダクト部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
4. 前記左右の吹出モード切替手段のドアを共通の入力に同期させたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
5. 前記左右の吹出モード切替手段のドアのリンクを、前記空間部側に設置したことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
6. 前記空調本体部と前記ダクト部との接合は、ダクト部を上方向から、または、後方斜め上から嵌合するものであることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
7. 前記空間部にインテーク装置の内気を導入する内気導入ダクトを配したことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
8. 前記左右の吹出モード切替手段により開閉される吹出用開口部は、車両前方からデフロスト吹出用開口部、サイドベント吹出用開口部、センタベント吹出用開口部の順で配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
9. 前記サイドベントダクトは、前記ダクト部に対して車両左右方向から嵌合可能な構造であることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
10. 前記左右の吹出モード切替手段のドアは、左右で共通のドアが用いられていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。

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