JP2006240539A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リヤシート側乗員の空調快適性を向上する。
【解決手段】空調風を生成する空調ユニット１００と、空調ユニット１００で生成された空調風をフロントシート１０の前方に設けられた吹出口３１からリヤシート２０，３０の上方空間に向けて送風する送風手段４，３２とを備え、送風手段４，３２により送風された空調風を車室内天井に沿ってリヤシート側乗員に導くように車室内天井に導風部４０を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、フロントシート前方の吹出口からリヤシート側に空調風を送風する車両用空調装置に関する。

ワンボックスカーなどの車室内空間が広い車両には、リヤシート側乗員の空調快適性の向上を図るため、リヤエアコンを搭載したものがある。しかし、リヤエアコンを搭載すると、コストが大幅に増加する。一方、リヤエアコンを搭載することなく、フロントシート前方の吹出口からリヤシート側に空調風を送風するようにした車両用空調装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置によると車両のインストルメントパネルのセンターベント吹出口の上部にアッパーベント吹出口を設け、運転席と助手席の間の空間を介しアッパーベント吹出口からリヤシート側乗員に向けて空調風を送風する。

特開平６−２４７１３７号公報

しかしながら、上記特許文献１記載のように運転席と助手席の間の空間を介しアッパーベント吹出口からリヤシート側乗員に向けて送風したのでは、フロントシートにより送風範囲が制限されるため、リヤシート側乗員にとって十分な空調風とはならない。とくに前後方向に複数列のリヤシートを有する車両にあっては、最後部のリヤシート側乗員にアッパーベント吹出口からの十分な空調風を送風することは難しい。

本発明による車両用空調装置は、空調ユニットで生成された空調風を送風手段によりフロントシートの前方に設けられた吹出口からリヤシートの上方空間に向けて送風し、この送風手段により送風された空調風を車室内天井に沿ってリヤシート側乗員に導くように車室内天井に導風部を形成したものである。

本発明によれば、フロントシートの前方の吹出口から送風された空調風を車室内天井に沿ってリヤシート側乗員に導くように車室内天井に導風部を形成したので、リヤシート側乗員に十分な空調風を送風することができ、乗員の空調快適性が向上する。

以下、図１〜図７を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置を有する車両の要部側面図であり、図２は平面図である。車室内には車両前後方向に３列のシート（フロントシート１０、セカンドシート２０、サードシート３０）が配置されている。車両天井部には車両前部の空調ユニット１００で生成された空調風をリヤシート側乗員に導くための導風部４０が形成されている。導風部４０の構成については後述する。

空調ユニット１００は車室内前方のインストルメントパネルＩＰの内側に配置されている。インストルメントパネルＩＰには左右一対のセンターベント吹出口１１Ａとサイドベント吹出口１１Ｂ（併せてフロントベント吹出口１１と呼ぶ）がフロントシート１０に面して設けられている。センターベント吹出口１１Ａ，１１Ｂの上方には運転席と助手席の間の上部空間に面してアッパーベント吹出口３１が設けられている。

フロントベント吹出口１１はフロントベントダクト１２を介して空調ユニット１００に接続され、アッパーベント吹出口３１はアッパーベントダクト３２を介して空調ユニット１００に接続されている。フロントベント吹出口１１からの空調風はフロントシート乗員の上半身に向けて送風され、アッパーベント吹出口３１からの空調風は車室内上部空間を通過し、セカンドシート２０とサードシート３０の間の車両天井部の目標点Ａに向けて送風される。

インストルメントパネルＩＰの下方にはフロントシート１０の足下に面してフロントフット吹出口１３が設けられ、フロントシート１０の下方にはセカンドシート２０の足下に面してセカンドフット吹出口２３が設けられ、セカンドシート２０の下方にはサードシート３０の足下に面してサードフット吹出口３３が設けられている。これら吹出口１３，２３，３３はそれぞれフロントフットダクト１４，セカンドフットダクト２４，サードフットダクト３４を介して空調ユニット１００に接続されている。なお、図示は省略するが、フロントウインドの近傍にはデフロスト吹出口が設けられている。

空調ユニット１００の概略構成を図３に示す。空調ユニット１００のダクト３の入口にはブロアファン４が配設され、ブロアファン４はブロアモータ５の駆動により回転する。ブロアファン４が回転すると、内外気切換ドア６を介してダクト３内に内気または外気が吸い込まれ、エバポレータ１を通過して冷却される。この冷却空気はエアミックスドア７の開度に応じた割合でヒータコア２を通過して加熱され、または冷却空気のままヒータコア２をバイパスする。ヒータコア２を通過およびバイパスした空気は、ヒータコア２の下流のエアミックスチャンバ８で混合され、所定温度の空調風とされる。

エアミックスチャンバ８には開閉可能なベントドア９１、フットドア９２、デフドア９３を介してそれぞれベントダクト９４、フットダクト９５、デフダクト９６が接続されている。ベントダクト９４は前述したフロントベントダクト１２とアッパーベントダクト３２にそれぞれ分岐し、フットダクト９５は前述したフロントフットダクト１４、セカンドフットダクト２４、サードフットダクト３４にそれぞれ分岐する。アッパーベントダクト３２内にはダクト通路を開閉可能なアッパーベントドア３５が設けられている。アッパーベントドア３５は例えば空調操作盤に設けられた後席送風スイッチ（不図示）のオン操作により開放し、オフ操作により閉鎖する。空調操作盤はインストルメントパネル中央部のセンタクラスタに設けられる。

ブロアモータ５，内外気切換ドア６，エアミックスドア７，および吹出口ドア９１〜９３の各駆動は周知の空調コントローラによって制御される。すなわち設定温度、日射量、車室内温度、外気温を用い、周知の演算式により目標吹出温度を演算し、この目標吹出温度と現在の吸込温度との偏差等によりエアミックスドア７の目標開度を演算する。そして、目標エアミックスドア開度に応じてブロアモータ５、内外気切換ドア６、エアミックスドア７，および吹出口ドア９１〜９３の各駆動を制御する。なお、これらを乗員のスイッチ操作に応じてマニュアル駆動することもできる。

ここで、導風部４０の構成について説明する。図１に示すように導風部４０はセカンドシート２０のヘッドレスト上方からサードシート３０のヘッドレスト上方にかけて形成され、その車両前後方向ほぼ中央に目標点Ａが設定される。図２に示すように導風部４０（斜線部）はアッパーベント吹出口３１に対応して車幅方向中央部に形成されるとともに、アッパーベント吹出口３１からの送風をサードシート３０の車幅方向全域にわたって導くように車両後方に向かうに従い車幅方向に拡大して形成されている。

図４は図２のIV-IV線断面図であり、図５は図２のV-V線断面図である。図４に示すようにルーフパネル４１の内側には内装材としてのルーフトリム４２が設けられ、ルーフトリム４２の表面に車幅方向にわたって複数の凹状の溝４３が等間隔に形成されている。図５に示すように各溝４３は、セカンドシート２０のヘッドレスト上方からサードシート３０のヘッドレスト上方にかけて、すなわちセカンドシート乗員１０１の頭上からサードシート乗員１０２の頭上にかけて前後方向に延設されている。

溝４３の前縁部４３ａは、アッパーベント吹出口３１からの空気がスムーズに溝４３に入射するように空気流れに沿って傾斜して形成されている。溝４３の後縁部４３ｂは、溝４３に沿って流れる空気の流れ方向をサードシート乗員１０２に向けて変更するようにＲ状に形成されている。これによりアッパーベント吹出口３１からの空調風が溝４３を介してサードシート３０のヘッドレスト上方に達し、サードシート乗員１０２に送風される。

この場合、溝４３に沿って空気を導風するためには、溝４３の深さ（図４のｈ）は５〜１０mm程度とすることが好ましい。なお、このとき乗員１０２の上方のヘッドクリアランスＨ１は例えば７０mm程度であり、ルーフパネル４１からルーフトリム４２の内表面までの距離Ｈ２は２０〜２５mm程度である。

図６（ａ），（ｂ）に溝４３の平面視形状の一例を示す。図６（ａ）では溝４３の幅が車両前後方向にかけて一定であり、車幅方向外側の溝４３は後方にかけて斜めに形成されている。図６（ｂ）では溝４３の幅が車両後方に向かうに従い徐々に拡大している。図６（ａ），（ｂ）のいずれも、車幅方向の溝４３の範囲は車両後方にいくに従い大きくなっている（ｗ１＜ｗ２）。なお、溝４３の平面視形状はこれに限らず、例えばなだらかな曲線形状としてもよい。

ここで、アッパーベント吹出口３１から吹き出される送風量をＧａ，アッパーベント吹出口３１からセカンドシート３０のヘッドレスト上方までの風速減衰係数α１，セカンドシート２０のヘッドレスト上方からサードシート３０のヘッドレスト上方までの風速減衰係数をα２，サードシート３０のヘッドレスト上方における溝４３の幅をｗとすると、サードシート乗員１０２の頭上を流れる空調風の風速ｖは次式(I)で表される。
ｖ＝Ｇａ・α１・α２／ｗ・ｈ (I)
本実施の形態ではｖ＝１m/s〜２．５m/sとなるように各部の形状が設定される。

本実施の形態に係わる車両用空調装置の主要な動作を説明する。
後席送風スイッチをオフするとアッパーベントドア３５が閉鎖する。この状態ではベントドア９１を通過した空調風はフロントベント吹出口１１のみから送風され、アッパーベント吹出口３１からは送風されない。したがって、フロントシート乗員に向けてより多くの風量を送風することができ、フロントシート乗員に対して優先的に送風する場合に有効である。

後席送風スイッチをオンするとアッパーベントドア３５が開放し、ベントドア９１を通過した空調風はフロントベント吹出口１１とアッパーベント吹出口３１の双方から吹き出される。このうちアッパーベント吹出口３１からの空調風は、運転席と助手席の間の車室内上部空間を通ってルーフトリム４２の表面の溝４３に入射し、溝４３に沿って車両後方に流れる。これによりルーフトリム表面における乱流を抑制することができ、アッパーベント吹出口３１からの空調風を溝４３に沿って効率よく車両後方に導くことができる。溝４３に沿って流れた空調風はサードシート３０のヘッドレスト上方の後縁部４３ｂで流れ方向が下方に変更される。これによりサードシート乗員に向けて空調風が送風され、サードシート乗員の空調快適性を向上することができる。

以上の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ルーフトリム４２のセカンドシート上方からサードシート上方にかけて車両前後方向に溝４３を延設して導風部４０を形成し、アッパーベント吹出口３１から車室内の上方空間に送風された空調風を、この導風部４０を介してサードシート乗員に導くようにした。これによりサードシート乗員に十分な空調風を送風することができ、サードシート乗員の空調快適性を向上することができる。また、リヤエアコンを設ける必要がなく、コストを低減することができる。
（２）ルーフトリム４２に溝４３を設けて導風部４０を形成するので、乗員の頭上のヘッドクリアランスを狭めることがなく、構成も容易である。これに対し例えばルーフトリム４２に導風板等を取り付けて空調風を車両後方に導く場合には、ヘッドクリアランスが狭くなり、構成も複雑となる。
（３）車幅方向に複数の溝４３を設けてルーフトリム４２の表面を凹凸状としたので、溝４３がビードの役目を果たし、ルーフの剛性を高めることができる。
（４）溝４３の前縁部４３ａを空調風の流れ方向に対応して傾斜して形成したので、空調風の圧力損失を低減することができる。
（５）溝４３の後縁部４３ｂをＲ状としたので、溝４３の後端部に達した空調風をスムーズにサードシード乗員に送風することができる。

なお、上記実施の形態（図４）では、車幅方向に複数の溝４３を等間隔に配設したが、例えば図７に示すようにリヤシート乗員が着座する位置に対応して溝４３を設けるようにしてもよい。これにより乗員のヘッドクリアランスＨ１を大きくすることができる。また、溝４３の凹凸の数が少ないため、見栄えがよく、成形も容易である。この場合、乗員の乗降を容易にするためにドア側のルーフトリム表面の高さＨ３を車幅中央側の高さＨ４より高くしてもよい。

上記実施の形態では、ルーフトリム表面に前後方向に溝４３（凹部）を延設して導風部４０を形成したが、フロントシート１０の前方から車室内の上方空間に向けて送風された空調風を車室内天井に沿ってリヤシート側乗員に導くのであれば、導風部４０の構成はいかなるものでもよい。例えば、ルーフトリム表面に突起部を設けて導風部を形成してもよい。センターベント吹出口１１Ａ,１１Ｂの上方にアッパーベント吹出口３１を設け、アッパーベント吹出口３１からの空調風をセカンドシート４０の上方空間に向けて送風するようにベントダクト３２を形成したが、送風手段の構成はこれに限らない。

上記実施の形態の空調装置は、前後方向に３列シートを有する車両に適用したが、２列シートを有するの車両や４列シート以上を有する車両にも適用可能である。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の車両用空調装置に限定されない。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記実施形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係になんら限定も拘束もされない。

本発明が適用される車両の要部側面図。 本発明が適用される車両の要部平面図。 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を構成する空調ユニットの概略構成を示す図。 図２のIV-IV線断面図。 図２のV-V線断面図。 図４，５の溝の平面視形状の一例を示す図。 図４の変形例を示す図。

符号の説明

４ ブロアファン
３１ アッパーベント吹出口
３２ アッパーベントダクト
４０ 導風部
４２ ルーフトリム
４３ 溝
１００ 空調ユニット

Claims (3)

1. 空調風を生成する空調ユニットと、
   前記空調ユニットで生成された空調風をフロントシートの前方に設けられた吹出口からリヤシートの上方空間に向けて送風する送風手段とを備え、
   前記送風手段により送風された空調風を車室内天井に沿ってリヤシート側乗員に導くように車室内天井に導風部を形成することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   前記導風部は、車室内天井表面に車両前後方向に延設された複数の凹部を有することを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置において、
   前記凹部は、リヤシート側乗員が着座する位置に対応して車両前後方向に設けられることを特徴とする車両用空調装置。

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