JP2007269053A - 車両用換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空調装置を内気循環に設定しても車室内の空気の入れ換えを行うことができ、空調装置を内気循環に設定しても車室内の空気の入れ換えを３列目シートのところまで短時間で行うことができ、車室と外気との温度差や湿度差が大きいときに車室の換気を行っても空調装置の熱負荷を少なくする車両用換気装置を提供する。
【解決手段】車両用換気装置１１は、車両の空調装置とは別に、車室１４内に外気を導入する。アンダボデー近傍に配置されて、車室内の内気を吸込む内気吸込み口３１と、内気吸込み口より上方で且つ、空調装置の吹出し口の近傍に配置された外気車室吹出し口３２と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、空調装置とは別に配置した車両用換気装置に関するものである。

車両の前部に空調装置が配置されて、この空調装置の空気をリヤドアに導いて吹出す技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
また、車両のフロントドアに、内外に貫通させたダクトが取付けられ、自然換気させるものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
実開平６−３６９０９号公報（第３頁、図２） 特開昭６３−１２１５２１号公報（第４頁、第２図）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１０は、従来の技術（特許文献１）の基本構成を説明する図であり、従来のドアトリムのエアダクト構造２０１は、リヤドア２０２に通風口２０３が取付けられ、通風口２０３に空調装置の空気がフロントドアダクト２０４、ピラーダクト２０５、リヤドアダクト２０６によって導かれている。フロントドア２０７内にフロントドアダクト２０４、センターピラー２０８内にピラーダクト２０５、リヤドア２０２内にリヤドアダクト２０６が取付けられ、フロントドアダクト２０４がインストルメントパネル内のドアトリムノズルに接続され、後部座席の冷房効果を向上させることができるというものである。

しかし、特許文献１のドアトリムのエアダクト構造２０１では、空調装置の設定を内気循環にした場合、外気の取込み口が閉じられるので、外気を車室内に取り入れることができないという問題がある。
また、空調装置の設定が内気循環のときに、窓を開けて換気すると、車室内の温度が変化するので、空調装置の熱負荷が大きくなるという問題がある。

次に、特許文献２を説明する。
図１１は、従来の技術（特許文献２）の基本構成を説明する図であり、従来の自動車のドア構造２２１は、ドア２２２のドアガラス２２３を境にして車外側上部に、外気取入口２２４又は空調装置に連通している取入用ダクト２２５が配設され、取入用ダクト２２５に対応する位置で且つ、車内側に車内側吹出口２２６が配設され、ドアガラス２２３の下部に連通孔２２７が開けられている。

しかし、特許文献２の自動車のドア構造２２１では、空調装置の設定を内気循環にした場合、換気すると、車室内の温度が変化するので、空調装置の熱負荷が大きくなるという問題がある。
また、車内側吹出口２２６から吹出す空気は後部座席まで流れ難くい。特に、３列シートの自動車の場合、３列目のシートのところの換気に時間がかかるという問題がある。

本発明は、空調装置を内気循環に設定しても車室内の空気の入れ換えを行うことができ、空調装置を内気循環に設定しても車室内の空気の入れ換えを３列目シートのところまで短時間で行うことができ、車室と外気との温度差や湿度差が大きいときに車室の換気を行っても空調装置の熱負荷を少なくする車両用換気装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車両の車室の冷暖房を行う空調装置とは別に、車室を換気する車両用換気装置において、車室の床であるアンダボデー近傍に配置されて、車室内の内気を吸込む内気吸込み口と、内気吸込み口より上方で且つ、空調装置の吹出し口の近傍に配置された外気車室吹出し口と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、内気吸込み口から吸込まれた排出空気と外気車室吹出し口へ導かれる換気用外気との間で熱交換が行われる熱交換器を配置したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、内気吸込み口及び外気車室吹出し口が車両のフロントドアに配置されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、冷暖房を行う空調装置とは別の車両用換気装置は、アンダボデー近傍に配置されて、車室内の内気を吸込む内気吸込み口と、内気吸込み口より上方で且つ、空調装置の吹出し口の近傍に配置された外気車室吹出し口と、を備えたので、車両用換気装置を作動させ、空調装置を内気循環に設定して作動させると、外気車室吹出し口から吹出す新鮮な外の空気（外気）は、インストルメントパネルに取付けられた空調装置の吹出し口から吹出す空気の気流によって、３列目シートへ向かって中層を押し流される。３列目シートへまで達した新鮮な空気（外気）は、アンダボデーに沿って内気吸込み口へ向かって流れ、内気吸込み口から吸込まれて排出される。従って、空調装置を内気循環に設定しても車室内の空気の入れ換えを行うことができるという利点がある。
また、空調装置を内気循環に設定しても車室内の空気の入れ換えを３列目シートのところまで短時間で行うことができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、内気吸込み口から吸込まれた排出空気と外気車室吹出し口へ導かれる換気用外気との間で熱交換が行われる熱交換器を配置したので、車室内から排出される排出空気（内気）が熱交換器を通ると、換気用外気の温度や湿度を熱交換器によって調整することができるので、換気用外気と内気の温度差や湿度差を小さくすることができる。従って、車室と外気との温度差や湿度差が大きいときに車室の換気を行っても空調装置の熱負荷を少なくすることができるという利点がある。

請求項３に係る発明では、内気吸込み口及び外気車室吹出し口が車両のフロントドアに配置されたので、外気車室吹出し口をフロントドア近傍のインストルメントパネルに配置された空調装置のサイドの吹出し口に近づけるのは容易であるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明の車両用換気装置の外観を示す図である。
車両用換気装置１１は、車両１２が備える空調装置１３とは別に採用されて、車室１４の換気を行うもので、車両１２の外面に内気排出口１５が配置され、内気排出口１５の隣に外気取入口１６が配置されている。具体的には後で説明する。

車両１２は、空調装置１３と、車室１４と、車室１４の床であるアンダボデー２２と、車室１４の右側壁をなす右サイドボデー２３、フロントドアであるところの右前ドア２４、右後ドア２５と、右側壁とほぼ対称な左サイドボデー、左前ドア、左後ドアと、車室１４の前壁の一部をなすインストルメントパネル２６と、１列目・２列目シート２７と、３列目シート２８と、を備える。

図２は、本発明の車両用換気装置を説明する図である。
車両用換気装置１１はまた、内気排出口１５に連通し、アンダボデー２２近傍の車室１４に配置されて、車室１４内の内気を吸込む内気吸込み口３１と、外気取入口１６（図１参照）に連通し、内気吸込み口３１より上方（矢印ａ１の方向）に配置された外気車室吹出し口３２とを備える。

空調装置１３は、既存の空調装置であり、インストルメントパネル２６に取付けられた運転席用の運転席中央吹出し口３５並びに空調装置の吹出し口であるところの運転席サイド吹出し口３６と、助手席用の助手席中央吹出し口３７並びに助手席サイド吹出し口３８と、を備え、これらの吹出し口３５〜３８から予め設定された空気が図に示していないブロアやダクトによって吹出す。

右前ドア２４は、アウタパネル４１と、アウタパネル４１の縁に縁が固定されたインナパネル４２と、アウタ・インナパネル４１，４２と一体で成形した窓枠部４３と、窓枠部４３に沿って昇降（矢印ａ２の方向）する窓ガラス４４と、窓ガラス４４を昇降させる窓ガラス昇降装置４５（図３参照）と、インナパネル４２に取付けられたドア内装材４６と、を備える。

車両用換気装置１１は、具体的には、右前ドア２４に配置されたもので、右前ドア２４の下部に内気吸込み口３１が取付けられ、右前ドア２４の上部に外気車室吹出し口３２が取付けられるとともに、空調装置１３の吹出し口であるところの運転席サイド吹出し口３６の近傍に外気車室吹出し口３２が配置されたものである。

左前ドア（右前ドア２４とほぼ対称）には、車両用換気装置１１と同様の車両用換気装置１１が取付けられている。

図３は、本発明の車両用換気装置の側面図及び窓ガラス昇降装置の側面図であり、窓ガラス４４がガラス上死点Ｔまで上がった状態を右前ドア２４のインナパネル４２及びドア内装材４６を除いて示している。
図４は、本発明の車両用換気装置の断面図（ドアの窓を閉じた状態）であり、右前ドア２４の窓ガラス４４をガラス上死点Ｔまで上げたときの車両用換気装置１１を示している。

車両用換気装置１１は、より具体的には、右前ドア２４のインナパネル４２の下部に取付けられた内気吸込み口３１と、内気吸込み口３１が接続されてアウタパネル４１とインナパネル４２との間に配置されるとともにアウタパネル４１及び／又はインナパネル４２に固定された熱交換器５１と、熱交換器５１を介して内気吸込み口３１に連通しアウタパネル４１に固定された内気排出口１５と、右前ドア２４のインナパネル４２の上部に取付けられた外気車室吹出し口３２と、外気車室吹出し口３２に接続されるとともに窓ガラス昇降装置４５の可動機構５３に取付けられたダクト連結部５４と、ダクト連結部５４に接続されるとともに熱交換器５１に接続されたダクト５５と、ダクト５５に熱交換器５１を介して連通している外気取入口１６と、内気吸込み口３１及び外気車室吹出し口３２を制御する制御部（図に示していない）とからなる。
熱交換器５１は、温度と湿度を交換するタイプのものが好ましい。

窓ガラス昇降装置４５は、ケーブル式で、電動モータ５７を備えた駆動機構５８と、駆動機構５８に係合されたケーブル６１と、インナパネル４２に取付けられた案内機構６２と、案内機構６２に昇降自在（矢印ａ２の方向）に嵌合しかつ、ケーブル６１に取付けられて昇降する可動機構５３と、窓ガラス４４の前端がガイドされる前ガイド６３と、窓ガラス４４の後端がガイドされる後ガイド６４と、を備え、可動機構５３がガラス４４の下端６５に取付けられて、可動機構５３の昇降によって窓ガラス４４が昇降する。

図５は、本発明の車両用換気装置の分解図である。図４を併用して説明する。
内気吸込み口３１は、インナパネル４２に内気排出ブロア６６が取付けられ、内気排出ブロア６６にグリル６７が嵌合されたものである。
外気車室吹出し口３２は、インナパネル４２に外気吸引ブロア６８が取付けられ、外気吸引ブロア６８にルーバ７１が嵌合されたものである。ルーバ７１は外気の空気量・風向を調節するものである。

内気排出ブロア６６は、内気を強制的に車外に排出するもので、仕様は任意である。
外気吸引ブロア６８は、外気を強制的に車室に吹込むもので、仕様は任意である。
内気排出ブロア６６と外気吸引ブロア６８とは同じものを使用するのが、生産コスト削減の点から望ましい。

内気排出口１５は、アウタパネル４１に取付けられるグリルで、車外からの異物の侵入を防ぐものである。
外気取入口１６は、アウタパネル４１にケース部７２が取付けられ、ケース部７２内にフイルタ７３が取付けられ、フイルタ７３より外で且つケース部７２の外側にグリル７４が形成され、グリル７４で車外からの異物の侵入を防ぐとともに通風を行うものである。
なお、フイルタ７３は外気取入口１６に取付けられたが、外気車室吹出し口３２に取付けるものでもよい。

熱交換器５１はまた、熱交換器本体７７の中央に第１入口７８が形成され、第１入口７８に連通する第１出口８１が熱交換器本体７７の上部に形成され、第１入口７８に対向する熱交換器本体７７の中央に第２入口８２が形成され、第２入口８２に連通する第２出口８３が熱交換器本体７７の下部に形成されている。第１入口７８に内気排出ブロア６６が接続され、第１出口８１に内気排出口１５が接続され、第２入口８２に外気取入口１６が接続され、第２出口８３にダクト５５が接続されている。
ダクト５５は、伸縮自在な管で、例えば、蛇腹が用いられている。

図６は、本発明の車両用換気装置が備える外気吸引ブロアとダクト連結部の関係を説明する斜視図である。図５を併用して説明する。
外気吸引ブロア６８は、ケース８５に連なる着脱継手端面８６に等配に配置した第１磁石８７を４個有する。

ダクト連結部５４は、窓ガラス昇降装置４５の可動機構５３にブラケット部９１が形成され、ブラケット部９１の表の着脱面９２に第１磁石８７に対応して吸いつく第２磁石９３が４個取付けられ、ブラケット部９１の裏の継手部９４にダクト５５が接続されている。窓ガラス４４がガラス上死点Ｔ（図４参照）に達すると、ダクト連結部５４の中心Ｃｄと外気車室吹出し口３２並びに外気吸引ブロア６８の中心Ｃｂは一致する。

図７は、本発明の車両用換気装置と窓ガラス昇降装置との関係を説明する図であり、窓ガラス４４がガラス下死点Ｂまで下がった状態を右前ドア２４のインナパネル４２及びドア内装材４６を除いて示している。
図８は、本発明の車両用換気装置の断面図（ドアの窓を開けた状態）であり、右前ドア２４の窓ガラス４４をガラス下死点Ｂまで下げたときの車両用換気装置１１を示している。

車両用換気装置１１は、窓ガラス昇降装置４５で窓ガラス４４を下げると、窓ガラス昇降装置４５の可動機構５３に取付けられたブラケット部９１が同時に下降するので、ブラケット部９１に配置されたダクト連結部５４が外気車室吹出し口３２の外気吸引ブロア６８から離れ、ダクト５５を縮める。
右前ドア２４の窓を開けたときは、車両用換気装置１１で換気する必要がないので、外気吸引ブロア６８とダクト連結部５４を接続しなくてもよい。

次に、本発明の車両用換気装置１１の作用を説明する。
図２、図４及び図５に示すように、右前ドア２４の窓ガラス４４を閉じた状態で、例えばインストルメントパネル２６に配置された車両用換気装置１１のスイッチ（図に示していない）を「ＯＮ」にすると、内気排出ブロア６６並びに外気吸引ブロア６８が同時に作動するので、内気排出ブロア６６によって内気（排出空気）は矢印ｅ１のように吸引されて、熱交換器５１を通って、内気排出口１５から矢印ｅ２のように排出される。同時に、外気吸引ブロア６８によって外気（換気用外気）は矢印ｅ３のように吸引されて、熱交換器５１を通って、外気車室吹出し口３２から車室１４に矢印ｅ４のように吹込まれる。従って、車室１４の換気を行うことができる。

図９は、本発明の車両用換気装置を作動させたときの車室内の気流の流れを説明する作用図である。図１及び図４を併用して説明する。
右前ドア２４に配置した車両用換気装置１１の作用を説明する。左前ドアに配置した車両用換気装置１１の作用は右前ドア２４に配置した車両用換気装置１１と同様である。

車両用換気装置１１を作動させ、空調装置１３を内気循環に設定して作動させると、外気車室吹出し口３２から矢印ｅ４のように吹出す新鮮な空気（外気）９６は、インストルメントパネル２６に取付けられた空調装置１３の運転席サイド吹出し口３６から矢印ｅ５のように吹出す空気９７の気流によって、３列目シート２８へ向かって中層１０１（約車室の高さ／２の位置）を押し流される。車室１４内の後の隅１０２まで達した新鮮な空気（外気）９６は、アンダボデー２２に沿う下層１０３を内気吸込み口３１へ向かって矢印ｅ１のように流れ、内気吸込み口３１から吸込まれて内気排出口１５から排出される。従って、空調装置１３を内気循環に設定しても車室１４内の空気の入れ換えを行うことができる。また、空調装置１３を内気循環に設定しても車室１４内の空気の入れ換えを３列目シート２８のところまで短時間で行うことができる。

その際、車室１４内から排出される内気（排出空気）が熱交換器５１を通ると、前ドア２４の下部に配置した外気取入口１６から取り込む新鮮な外の空気（換気用外気）の温度と湿度からなるエンタルピーを熱交換器５１によって調整することができる。これにより、外気と内気の温度差や湿度差を小さくすることができる。従って、車室１４と外気との温度差や湿度差が大きいときに車室１４の換気を行っても空調装置１１の熱負荷を少なくすることができる。
左前ドアに配置した車両用換気装置１１も、右前ドア２４に配置した車両用換気装置１１と同様の作用・効果を発揮する。

図５及び図６に示しているように、車両用換気装置１１では、外気車室吹出し口３２の外気吸引ブロア６８に第１磁石８７が取付けられ、外気吸引ブロア６８に接続されるダクト連結部５４に第２磁石９３が取付けられているので、外気車室吹出し口３２にダクト連結部５４を接続するのは簡単である。また、外気車室吹出し口３２に接続したダクト連結部５４を切り離すのは容易である。

図３〜図８に示しているように、車両用換気装置１１では、フロントドア（右前ドア）２４の上部に外気車室吹出し口３２が配置され、外気車室吹出し口３２に連通する熱交換器５１がフロントドア２４の下部に配置され、これら上下の外気車室吹出し口３２と熱交換器５１がフロントドア（右前ドア）２４内に配置した伸縮自在な蛇腹５５で連通し、且つ、外気車室吹出し口３２に蛇腹５５の端がダクト連結部５４で着脱自在に接続され、ダクト連結部５４がフロントドア（右前ドア）２４の窓ガラス昇降装置４５に取付けられている。その結果、右前ドア２４の窓を開けるために窓ガラス４４を下降させても、窓ガラス４４は外気車室吹出し口３２に外気を導く通路に干渉しない。つまり、外気車室吹出し口３２に外気を導く通路（ダクト５５）を窓ガラス４４が開閉時に通過する軌跡内にも配置できるので、ダクト５５の設置位置の自由度を高めることができる。また、通路（ダクト５５）の断面積を大きくして、ダクト５５の圧損を低減することができる。これにより、換気性能を高めることができ、車室１４の快適性を向上させることができる。

尚、本発明の車両用換気装置は、実施の形態ではフロントドアに配置したが、フロントドア以外のドアや壁にも配置可能である。

本発明の車両用換気装置は、３列シートの四輪車に好適である。

本発明の車両用換気装置の外観を示す図 本発明の車両用換気装置を説明する図 本発明の車両用換気装置の側面図及び窓ガラス昇降装置の側面図 本発明の車両用換気装置の断面図（ドアの窓を閉じた状態） 本発明の車両用換気装置の分解図 本発明の車両用換気装置が備える外気吸引ブロアとダクト連結部を説明する斜視図 本発明の車両用換気装置と窓ガラス昇降装置との関係を説明する図 本発明の車両用換気装置の断面図（ドアの窓を開けた状態） 本発明の車両用換気装置を作動させたときの車室内の気流の流れを説明する作用図 従来の技術（特許文献１）の基本構成を説明する図 従来の技術（特許文献２）の基本構成を説明する図

符号の説明

１１…車両用換気装置、１２…車両、１３…空調装置、１４…車室、２２…アンダボデー、２４…フロントドア（右前ドア）、３１…内気吸込み口、３２…外気車室吹出し口、３６…空調装置の吹出し口（運転席サイド吹出し口）、５１…熱交換器。

Claims (3)

1. 車両の車室の冷暖房を行う空調装置とは別に、車室を換気する車両用換気装置において、
   前記車室の床であるアンダボデー近傍に配置されて、車室内の内気を吸込む内気吸込み口と、前記内気吸込み口より上方で且つ、前記空調装置の吹出し口の近傍に配置された外気車室吹出し口と、を備えたことを特徴とする車両用換気装置。
2. 前記内気吸込み口から吸込まれた排出空気と前記外気車室吹出し口へ導かれる換気用外気との間で熱交換が行われる熱交換器を配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用換気装置。
3. 前記内気吸込み口及び前記外気車室吹出し口が前記車両のフロントドアに配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用換気装置。

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