JP2007191137A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両衝突時における空調機冷媒の車室内への漏洩を防止することのできる車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】本発明の車両用空調装置は、インストルメントパネル内に設けられた空調ユニット１と、空調ユニット１内又は送風ダクト２内に配設され、車室内への全吹出口７を閉塞可能な少なくとも一つの閉塞手段８と、空調ユニット１の空気取込口に配設されたインテークドア３と、空調ユニット１内に内蔵された送風ファン４と、閉塞手段８、インテークドア３、及び、送風ファン４を制御する制御部９と、車両の衝突を検出する衝突検出手段１０とを備えており、衝突検出手段１０による車両衝突検出時に、制御部９が、閉塞手段８によって全吹出口７を閉塞し、送風ファン４を停止させることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒が循環する熱交換器を車室内に備えた車両用空調装置に関する。

近年、車両には空調機（エアコンディショナー）が装備されているのが一般的である。車室内の温度を温めるにはエンジンの予熱を用いるが、車室内の温度を冷やしたり除湿を行う場合は空調機の冷却回路が用いられる。冷却回路では、冷媒を気化させてその気化熱で車室内の温度を下げる車室内熱交換器と、エンジンルーム前端などに配置され冷媒を冷却液化させるコンデンサとの間で冷媒を循環させている。

冷媒としては地球環境保護の為二酸化炭素や炭化水素系のものが用いられる。そこで、従来技術では空調機の冷媒が車室内に漏洩したことを検出したときに漏洩した冷媒を車室外へ放出するためのベントバルブなどを新設した空調機に関する発明も知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１８９１２９号公報

しかし、上述した特許文献１に記載された空調装置では、漏洩した冷媒を車室外放出するだけで、室内の空調装置内に既に漏洩してしまった冷媒が車室内に漏洩することを防ぐことはできない。

従って、本発明の目的は、車両衝突時における空調機冷媒の車室内への漏洩を素早く防止することのできる車両用空調装置を提供することにある。

本発明の車両用空調装置は、車両のインストルメントパネル内に設けられた空調ユニットと、空調ユニット内又は送風ダクト内に配設され、車室内への全吹出口を閉塞可能な少なくとも一つの閉塞手段と、空調ユニットの空気取込口に配設されたインテークドアと、空調ユニット内に内蔵された送風ファンと、閉塞手段、インテークドア、及び、送風ファンを制御する制御部と、車両の衝突を検出する衝突検出手段とを備えており、衝突検出手段による車両衝突検出時に、制御部が、閉塞手段によって全吹出口を閉塞し、送風ファンを停止させることを特徴としている。

本発明の車両用空調装置によれば、車両が衝突し、空調ユニットの破損によって冷媒が車室内に漏洩した可能性のある場合には、閉塞手段によって漏洩した冷媒が空調ユニットから車室内に漏洩するのを素早く防止できる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に本発明の第一実施形態を示す。図１は、本実施形態の車両用空調装置の構成図である。空調ユニット１は、車両の図示しないインストルメントパネル内に設けられ、そのケーシング２の内部に以下の各種構成部品が配置されている。空調風流路の上流側から下流側に沿って、インテークドア３、ブロアファン（送風ファン）４、エバポレータ５、ヒータコア６がこれらの順に配設されている。ヒータコア６の下流側のケーシング２は、各吹出口７に続くダクトとして分岐されている。そして、各吹出口７のダクトごとに、モード切替ドア（閉塞手段）８が配されている。

インテークドア３は、空調ユニット１内に外気を取り込むか内気を取り込むかを切り替えるものであり、外気導入モードか内気循環モードかを切り替える。モード切替ドア８の開閉を制御することで、吹き出しモードを切り替えることができる。インテークドア３や各モード切替ドア８及びブロアファン４は、空調を統合的に制御するＥＣＵ（制御部）９に接続されており、ＥＣＵ９によって制御されている。ＥＣＵ９には、車両衝突検出手段１０も接続されている。車両衝突検出手段１０は、本実施形態においては、乗員保護用エアバッグのための衝突検出手段であり、エアバッグセンサやエアバッグ用ＥＣＵなどによって構成されている。

次に、上述した構成の車両用空調装置における車両衝突時の冷媒の車室内への漏洩防止制御について説明する。車両衝突検出手段１０によって車両が衝突したことが検出されると、衝突信号がＥＣＵ９に送信される。衝突による車体の変形によってエバポレータ５が破損し、エバポレータ５から冷媒が車室内に漏洩する可能性がある。このため、衝突信号を受信したＥＣＵ９は、まず、ブロアファン４を停止させ、次に、全てのモード切替ドア８を閉塞させるとともに、インテークドア３を外気導入モード位置にする。この状態が、図１に示されている状態である。

このようにすることで、もし仮にエバポレータ５から冷媒が漏洩したとしても、全てのモード切替ドア８が閉塞されているため、漏洩した冷媒は車室内に侵入することがない。また、漏洩した冷媒は、インテークドア３が外気導入モード位置にあるため、空調ユニット１内を上流側に移動して車室外に放出される。この結果、車両衝突時に空調器冷媒が車室内に侵入することが抑止される。

ここで、本実施形態では、ヒータコア６の配管部分からの冷媒漏れを確実に抑止するため、ケーシング２にリブを設けてヒータコア６をはめ込んであり、このはめ込み部分に気密性を確保するためのシール材１１を取り付けてある。このようにすることで、ヒータコア６の配管部分からの冷媒漏れも確実に防止できる。この構造は、後述する第二実施形態や第三実施形態にも適用可能である。

本実施形態では、閉塞手段が、吹き出しモードを切り替えるモード切替ドア８である。このようにすることで、冷媒を空調ユニット１内に閉じこめるための機構を新設することなく閉塞手段を実現できる。この結果、部品点数の削減や組付性向上、コスト削減を実現できる。また、本実施形態では、衝突検出手段が、乗員保護用エアバッグのための衝突検出手段と共用されている。このようにすることで、部品を新設することなく衝突検出手段を実現できる。この結果、部品点数の削減や組付性向上、コスト削減を実現できる。

さらに、本実施形態では、車両衝突検出時に、まずブロアファン４を停止させた後に、全てのモード切替ドア８を閉塞させるとともに、インテークドア３を外気導入モード位置にする。このようにすることで、冷媒の車室内への急速漏洩を防止することができ、ファン停止後に閉塞手段を作動させることで確実に車室内への漏洩を防止することができる。

図２に、本発明の第二実施形態を示す。本実施形態において、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。以下には、上述した第一実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態においては、ヒータコア６の大きさが半分とされており、このヒータコア６とエバポレータ５との間に、スライドドア（フィルムドア）１２が配設されている。スライドドア１２はエアミックスドアとして機能するとともに、車両衝突時における閉塞手段としても機能する。スライドドア１２も、ＥＣＵ９によって制御される。図３に、スライドドア１２のみを示す。

スライドドア１２には、図３（ａ）に示されるように、様々な形態の開口部１２ａ，１２ｂが形成されており、この開口部１２ａ，１２ｂの位置を調節することで、エバポレータ５を通過する冷気とヒータコア６を通過する暖機との割合を調節でき、エアミックスドアとして機能する。同時に、スライドドア１２は、図３（ｂ）に示されるように、全く開口部を持たないような部分も備えており、このようにすることで、インテークドア３からエバポレータ５までの空間を、ヒータコア６以降の空間と隔絶させることができ、車両衝突時の閉塞手段として機能させることもできる。

車両衝突検出手段１０によって車両が衝突したことが検出されると、衝突信号がＥＣＵ９に送信され、衝突信号を受信したＥＣＵ９は、まず、ブロアファン４を停止させ、次に、スライドドア１２を閉塞状態とするとともに、インテークドア３を外気導入モード位置にする。この状態が、図２に示されている状態である。このようにすることで、もし仮にエバポレータ５から冷媒が漏洩したとしても、スライドドア１２によって閉塞されているため、漏洩した冷媒は車室内に侵入することがない。また、漏洩した冷媒は、インテークドア３が外気導入モード位置にあるため、空調ユニット１内を上流側に移動して車室外に放出される。この結果、車両衝突時に空調器冷媒が車室内に侵入することが抑止される。閉塞手段をスライドドア１２として構成したため、スペース効率が高い閉塞手段を配設することができる。また、上述したように、エアミックスドアと共用させることも可能となる。

図４に、本発明の第三実施形態を示す。本実施形態において、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。以下には、上述した第一実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態においては、ヒータコア６とエバポレータ５との間に、閉塞手段としての冷媒保持用エアバッグ１３が配設されている。図４に示される状態は、車両衝突時に冷媒保持用エアバッグ１３が展開された状態であり、通常はモジュール１３ａ内に収納された状態である。

また、この冷媒保持用エアバッグ１３には、エバポレータ５側に複数の小さな孔が形成されており、冷媒保持用エアバッグ１３を膨張させたガスは孔を介してエバポレータ５側に排出される。さらに、エバポレータ５のヒータコア６側表面、ヒータコア６のエバポレータ５側表面、及び、エバポレータ５とヒータコア６との間のケーシング２内壁には、粘着材（接着手段）１４が塗布されている。このため、冷媒保持用エアバッグ１３が展開されると、その表面が粘着材と接触し、内部のガスが抜けても冷媒保持用エアバッグ１３はエバポレータ５とヒータコア６との間を閉塞した状態を維持する。

車両衝突検出手段１０によって車両が衝突したことが検出されると、衝突信号がＥＣＵ９に送信され、衝突信号を受信したＥＣＵ９は、まず、ブロアファン４を停止させ、次に、冷媒保持用エアバッグ１３を展開させるとともに、インテークドア３を外気導入モード位置にする。この状態が、図４に示されている状態である。このようにすることで、もし仮にエバポレータ５から冷媒が漏洩したとしても、冷媒保持用エアバッグ１３によって閉塞されているため、漏洩した冷媒は車室内に侵入することがない。また、漏洩した冷媒は、インテークドア３が外気導入モード位置にあるため、空調ユニット１内を上流側に移動して車室外に放出される。この結果、車両衝突時に空調器冷媒が車室内に侵入することが抑止される。

冷媒保持用エアバッグ１３の展開時には、冷媒保持用エアバッグ１３のエバポレータ５側に設けられた多数の孔からガスが噴出するため、エバポレータ５から漏洩した冷媒はインテークドア３側に押し出され、車室外に放出されやすくなり、冷媒の車室内への漏洩が確実に防止される。また、このガスによって冷媒濃度が希釈されることにもなる。さらに、冷媒保持用エアバッグ１３の展開後に内部のガスが抜けたあとでも、粘着材１４によって冷媒保持用エアバッグ１３による閉塞状態が維持されるため、冷媒保持用エアバッグ１３の展開後であっても冷媒の車室内への漏洩は確実に防止される。

図５に、本発明の第四実施形態を示す。本実施形態において、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

ケーシング２の内部には、空調風の流れ方向に沿って、インテークドア３、ブロアファン４、エバポレータ５、及びヒータコア６がこれらの順に配置されている。空調ユニット１の端部の上側に配置されたデフ（ＤＥＦ：ＤＥＦＲＯＳＴＥＲ）用吹出口２１、下側に配置されたＦＯＯＴ用吹出口２２、高さ方向中央に配置されたＦＡＣＥ用吹出口２３、及び前記デフ用吹出口２１の下部に配置されたサイドデフ用吹出口２４が、図外のダクトを介してインストルメントパネルの吹出口（図示せず）に連通されている。このインストルメントパネルの吹出口から車室内に空調風が吹き出される。なお、インストルメントパネルに形成されたサイドデフ吹出口は、インストルメントパネルの前端部の左右両端に配置されており、フロントウインドウの左右両側及びドア用ウインドウの曇り止めのために配設されている。このため、サイドデフ吹出口から車室外方向に向けて空調風が吹き出される。また、車室内を開放させる開放手段２８が設けられており、該開放手段２８は、ＥＣＵ９からの信号によって開放される。この開放手段２８として、例えばドア又はドアウインドウを用いることができる。

また、空調ユニット１の空気取入口２５は、下側に配置された内気用取入口２６と上側に配置された外気用取入口２７とに分かれて形成されている。そして、前記インテークドア３は、空気取入口２５に回動可能に支持されており、図５の実線に示すように下側に回動した場合には、上側の外気用取入口２７から車室外の空気を取り入れることができる。また、デフ用吹出口２１、ＦＯＯＴ用吹出口２２、ＦＡＣＥ用吹出口２３、及びサイドデフ用吹出口２４の内側には、それぞれ吹出口用ドア２１ａ、２２ａ、２３ａが開閉可能に支持されている。これらの吹出口用ドア２１ａ〜２３ａ（閉塞手段３０）が図５の実線に示す位置にあるときは、サイドデフ用吹出口２４以外の吹出口２１、２２、２３が閉塞される。なお、前記サイドデフ用吹出口２４は、図外のダクトを介して、インストルメントパネルのサイドデフ吹出口に接続されており、これらのサイドデフ用吹出口２４、ダクト、及びサイドデフ吹出口が排出手段２９に構成されている。

前記構成を有する本実施形態の空調装置の作動手順を説明する。

まず、車両が衝突荷重を受けると、車両衝突検出手段１０からＥＣＵ９に衝突信号が送信される。次いで、ＥＣＵ９の信号によってブロアファン４が停止し、各ドア２１ａ〜２３ａが閉じることによってデフ用吹出口２１、ＦＯＯＴ用吹出口２２、及びＦＡＣＥ用吹出口２３が閉塞する。

こののち、所定時間経過した後、インテークドア３が外気モードに切り替わり、外気用取入口２７から空調ユニット１内に外気が取り込まれる。そして、開放手段であるドアウインドウがパワーウインドウ装置によって開く。この後、サイドデフ用吹出口２４から空調ユニット１内の冷媒を排出する。この冷媒は、インストルメントパネルのサイドデフ吹出口から車室外方向に吹き出され、ドアウインドウが開口したドアの窓部から車室外に排出される。

本実施形態によれば、開放手段２８及び排出手段２９を更に備えている。従って、漏洩した冷媒をさらに積極的に車室外へ排出することができる。

また、サイドデフ用吹出口２４、ダクト及びサイドデフ吹出口を排出手段２９としたため、既存部品を流用又は簡易な改造等することによって、排出手段２９が得られる。このため、製造コストを安価に抑えることができる。また、一度停止したブロアファン４を再度稼働させることによって、より積極的に冷媒を車室外に排出することができる。

本発明の車両用空調装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。また、上述した閉塞手段による空調機冷媒の車室内漏洩を防止するモードを、アイドルやキーオフ等の車両が停車状態の時にも実施することによって、車両停車時に漏洩した冷媒が車室内に入ることをことを防ぐこともできる。また、第二及び第三実施形態においても、モード切替ドア８を第一実施形態と同様に制御し、モード切替ドア８も閉塞手段として併用してもよい。さらに、第三及び第四実施形態では、車両衝突検出手段からの信号を直接エアバッグ１３の展開信号として用いてもよい。なお、前記第四実施形態において、パワーウインドウ装置が故障等を起こした場合には、ドア自体を開状態によって冷媒を車室外に排出させても良い。さらに、前記冷媒として、二酸化炭素、プロパン、アンモニア等を用いても良い。

本発明の車両用空調装置の第一実施形態を示す車両構成図である。 本発明の車両用空調装置の第二実施形態を示す車両構成図である。 第二実施形態におけるスライドドアを示す図である。 本発明の車両用空調装置の第三実施形態を示す車両構成図である。 本発明の車両用空調装置の第四実施形態を示す車両構成図である。

符号の説明

１ 空調ユニット
２ ケーシング
３ インテークドア
４ ブロアファン（送風ファン）
５ エバポレータ
６ ヒータコア
７ 吹出口
８ モード切替ドア（閉塞手段）
９ ＥＣＵ（制御部）
１０ 車両衝突検出手段（乗員保護用エアバッグのための衝突検出手段）
１１ シール材
１２ スライドドア（フィルムドア）（閉塞手段）
１３ 冷媒保持用エアバッグ（閉塞手段）
１４ 粘着材（接着手段）
２１ａ、２２ａ、２３ａ 吹出口用ドア（閉塞手段）
２４ サイドデフ用吹出口（排出手段）
２８ 開放手段

Claims (11)

1. 車両のインストルメントパネル内に設けられた空調ユニットと、
   前記空調ユニット内又は送風ダクト内に配設され、車室内への全吹出口を閉塞可能な少なくとも一つの閉塞手段と、
   前記空調ユニットの空気取込口に配設されたインテークドアと、
   前記空調ユニット内に内蔵された送風ファンと、
   前記閉塞手段、前記インテークドア、及び、前記送風ファンを制御する制御部と、
   車両の停車状態を検出する停車状態検出手段とを備えており、
   前記停車状態検出手段によって車両の停車状態を検出した時に、前記制御部が、前記閉塞手段によって全吹出口を閉塞し、前記送風ファンを停止させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記停車検出手段が、車両の衝突を検出する車両衝突検出手段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. 前記閉塞手段が、吹き出しモードを切り替えるモード切替ドアであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
4. 前記閉塞手段が、前記空調ユニット内のエバポレータ下流側に配設されたフィルムドアであることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
5. 前記閉塞手段が、前記空調ユニット内のエバポレータ下流側に配設された冷媒保持用エアバッグであり、該冷媒保持用エアバッグは前記車両衝突検出手段の検出信号によって作動し、少なくとも前記エバポレータ表面に設けられた接着手段により空気通路を閉塞することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
6. 前記冷媒保持用エアバッグが、前記エバポレータ側に多数の孔を有していることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記冷媒保持用エアバッグと接触する前記空調ユニットの内壁に接着手段が設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用空調装置。
8. 前記車両衝突検出手段による車両衝突検出時に、まず前記送風ファンを停止させた後に、冷媒が車室外へ放出可能となるように前記閉塞手段及び前記インテークドアが制御されることを特徴とする請求項２〜７の何れか一項に記載の車両用空調装置。
9. 前記車両衝突検出手段が、乗員保護用エアバッグのための衝突検出手段と共用されていることを特徴とする請求項２〜８の何れか一項に記載の車両用空調装置。
10. 車両のドア又はドアウインドウからなる開放手段と、前記空調ユニット内の冷媒を車室外に排出する排出手段とを更に備え、
    前記送風ファンを停止させたのち、前記インテークドアを外気導入モードに切り替え、前記開放手段を開放し、前記排出手段によって空調ユニット内の冷媒を車室外に排出するように構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用空調装置。
11. 前記排出手段は、空調ユニットに設けられたサイドデフ用吹出口とインストルメントパネルに設けられたサイドデフ吹出口とを有することを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調装置。

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