JP2007290448A - 車両用空調装置およびアスピレータ - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサと湿度センサを装備する場合に、よりコンパクトに構成することができ、かつより検出精度を向上することができる車両用空調装置を得る。
【解決手段】アスピレータ（５）と、空気の温度を検出する温度センサ（１３）と、空気の湿度を検出する湿度センサ（６）と、を備えた車両用空調装置において、湿度センサ（６）をアスピレータ（５）に設ける一方、温度センサ（１３）を、アスピレータ（５）より空気通路上流側に位置する別の部品としての導入ダクト（２）に設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置および当該空調装置で用いられるアスピレータに関する。

オートエアコン等の空調装置が装備される車両には、車室内の空気の温度を計測する内気温センサ、外気温度を計測する外気温センサ、車室内の空気の湿度を計測する湿度センサ、日射量を計測する日射量センサ等の種々のセンサが設けられる場合がある。

その一例として、下記特許文献１には、インストルメントパネルに設けた導入口からホースを介してアスピレータに内気を導入するように構成するとともに、当該導入口を形成した部分に、内気センサおよび湿度センサを有する温湿度検出装置を設けた空調装置が開示されている。
特開２０００−３５１３１２号公報

しかしながら、上記空調装置では、内気センサと湿度センサとを一つの温湿度検出装置に集約して設けた分、温湿度検出装置が大型化してしまい、車両における部品レイアウト上の制約を受けやすくなって、各車種毎に温湿度検出装置の形状や仕様を変更せざるを得なくなり、ひいては、設計の手間が増えたり、製造コストが嵩んだりするという問題が生じる場合があった。

また、温湿度検出装置内で内気センサと湿度センサとが相互に近接して配置されることになるため、内気センサの発熱を受けて湿度センサの検出結果に誤差が生じたりする場合もあった。

そこで、本発明は、温度センサと湿度センサを装備する場合に、よりコンパクトに構成することができ、かつより検出精度を向上することができる車両用空調装置を得ることを目的とする。

本発明にあっては、空調ユニット（４）から取り入れた空気の流動に伴う圧力低下を利用して車室（２０）内から所定の空気通路を介して空気を導入するアスピレータ（５）と、空気の温度を検出する温度センサ（１３）と、空気の湿度を検出する湿度センサ（６）と、を備えた車両用空調装置において、前記湿度センサ（６）をアスピレータ（５）に設ける一方、前記温度センサ（１３）を、当該アスピレータ（５）より空気通路上流側に位置する別の部品（２）に設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、温度センサをアスピレータに設け、湿度センサをアスピレータより上流側の別の部品に設けたため、温度センサと湿度センサとが一つの装置内に集約されることに伴う装置の大型化や、センサ同士の相互作用による検出誤差を、抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかる車両用空調装置が設けられた車両前部の側面図、図２は、アスピレータの断面図、図３は、湿度センサの概略構成を示す図、図４は、アスピレータの入口筒を示す図であって、（ａ）は湿度センサを取り付けた状態を示す外観図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図５は、本実施形態の変形例にかかるアスピレータの入口筒を示す図であって、（ａ）は湿度センサを取り付けた状態を示す外観図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図１に示すように、車両のインストルメントパネル１には開口を備えた略筒状の導入ダクト２が設けられており、この導入ダクト２はホース３を介して空調ユニット（ＨＶＡＣ−ＵＮＩＴ）４に付設されたアスピレータ５に接続されている。そして、かかる構成において、アスピレータ５内で、空調ユニット４から取り入れた空気の流動を利用して負圧を生じさせ、この負圧を利用して、車室２０内の空気（内気）を、導入ダクト２およびホース３内の空気通路を介してアスピレータ５内に導入するようになっており、さらに、この導入された内気に対して、アスピレータ５に設けた湿度センサ６によって、湿度を検出するようになっている。また、導入ダクト２には、その内部の空気通路に臨ませるようにして、温度センサ（内気温センサ）１３が設けられており、この温度センサ１３によって内気温を検出するようになっている。なお、７は、フロントウインドウパネルである。

アスピレータ５は、例えば樹脂により形成されており、図２に示すように、空調ユニット４から空気を取り入れる空気取入筒５ａと、ホース３の端部３ａが外嵌されて当該ホース３内から空気（内気）を導入する入口筒５ｂと、アスピレータ５内に導入された空気を外に排出する出口筒５ｃとを備え、入口筒５ｂと出口筒５ｃとがほぼ一直線状に配列されるとともに、当該直線とほぼ直交するように空気取入筒５ａが接続され、全体として略Ｔ字状の外観を呈している。

そして、空気取入筒５ａと出口筒５ｃとは略直角に折れ曲がる状態で連設されて一連の空気通路が形成されるとともに、入口筒５ｂの下流端部に連設された僅かに先細の接続ノズル５ｄの先端部が隙間を持って出口筒５ｃ内に挿入された状態に形成され、かかる構成により、空気取入筒５ａから出口筒５ｃに至る空気通路の略中央部に、入口筒５ｂからの空気通路が合流するようになっている。

したがって、空調ユニット４から排出された空気は、空気取入筒５ａを通り、さらに、接続ノズル５ｄの先端部と出口筒５ｃとの間の絞られた隙間を通って出口筒５ｃ内に流入することになるが、この空気の流動に伴って、出口筒５ｃ内（すなわち接続ノズル５ｄの下流側）において圧力低下（負圧）が生じる。本実施形態では、この圧力低下を利用して、車室２０内の空気（内気）を、導入ダクト２およびホース３内の空気通路を介してアスピレータ５内に導入している。

ここで、空気取入筒５ａの先端部は空調ユニット４の外壁４ａに設けられた開口４ｂ内に挿入されるとともに、当該先端部の外周に設けられた環状のフランジ５ｆは外壁４ａに突き当てられており、この状態で空気取入筒５ａが空調ユニット４に取り付けられている。

また、入口筒５ｂの先端部の端縁外周には環状の突起５ｅを形成して、ホース３が抜けないようにしてある。

さらに、図４の（ｂ）にも示すように、入口筒５ｂの周壁の一部に略平坦な矩形状領域として取付壁部５ｇが形成されており、この取付壁部５ｇの略中央部に開口５ｈが形成されている。

そして、湿度センサ６は、図２に示すように、フランジ部６ａとその略中央部から突出する本体部６ｂとを備えており、本体部６ｂが開口５ｈ内に挿入されるとともにフランジ部６ａが取付壁部５ｇの外面に突き当てられた状態で、入口筒５ｂに筒外から装着される。かかる構成により、本体部６ｂが開口５ｈを通じて筒内に露出した状態が得られる。なお、８はケーブルである。

この湿度センサ６は、例えば非加熱型のセラミック湿度センサとして構成することができ、図３に示すように、センサ回路部９と検出部１０とを備え、検出部１０による検出湿度をセンサ回路部９によって電圧の一次関数に変換し、湿度変化を電圧変化として出力するように構成することができる。なお、１１，１２は端子である。

ここで、図４を参照して、湿度センサ６の取付構造についてより詳細に説明する。

入口筒５ｂに形成された取付壁部５ｇ上には、間隙をあけて一対の嵌合爪部５ｉ，５ｉが突設されて所謂スナップフィット機構が形成されており、これら嵌合爪部５ｉ，５ｉによって湿度センサ６（のフランジ部６ａの一対の端縁）が係止されている。すなわち、嵌合爪部５ｉ，５ｉの先端部の内側面は、先端側に向かうにつれて外側に向かう傾斜面となっており、湿度センサ６（フランジ部６ａ）を嵌合爪部５ｉ，５ｉの先端部側から押し当てることで嵌合爪部５ｉ，５ｉの間隔が弾性的に押し拡げられるとともに、当該湿度センサ６が取付壁部５ｇの外面に当接する位置まで押し込まれると嵌合爪部５ｉ，５ｉが内側に戻り、かくして、嵌合爪部５ｉ，５ｉによって湿度センサ６が係止された状態が得られる。この場合、フランジ部６ａと取付壁部５ｇとの間に適宜ガスケットやパッキンを挟む等して、シール性を向上させることができる。

また、図５は、湿度センサ６の取付構造の変形例を示す。この例では、アスピレータ５Ａの入口筒ｂの取付壁部５ｇ上を覆うように、薄肉化した易屈曲部５ｍを介して接離可能に接続された蓋部５ｋを設け、この蓋部５ｋにより、本体部６ｂが開口５ｈ内に挿入されるとともにフランジ部６ａが取付壁部５ｇの外面に突き当てられた状態に配置された湿度センサ６を、その裏面側から覆うようにしている。さらに、蓋部５ｋにおいて易屈曲部５ｍの反対側となる端部には、爪部５ｎを設ける一方、取付壁部５ｇ側にも対応する爪部５ｊを設けておき、これら爪部５ｎ，５ｊ同士を係止させることで、蓋部５ｋが閉じた状態で固定され、この蓋部５ｋによって湿度センサ６を取付壁部５ｇに押さえつけるようにしてある。

以上の本実施形態によれば、アスピレータ５と、温度を検出する温度センサ１３と、湿度を検出する湿度センサ６と、を備えた車両用空調装置において、湿度センサ６をアスピレータ５に設ける一方、温度センサ１３を、当該アスピレータ５より空気通路上流側に位置する別の部品としての導入ダクト２に設けたため、温度センサ１３と湿度センサ６とが一つの装置内に集約されることに伴う当該装置の大型化や、センサ同士の相互作用による検出誤差を抑制することができる。

特に、温度センサ１３を湿度センサ６の上流側、すなわちより車室２０に近い側に設けることで、車室２０内の温度をより精度良く検出することができるという利点がある。さらに、湿度センサ６をアスピレータ５に設けたため、ホース３内を通過した後に乱れが落ち着き比較的安定した流れとなった空気流に対して湿度を検出することができる分、湿度の検出精度も向上することができる。

また、この場合、本実施形態のように、温度センサ１３を、インストルメントパネル１に取り付けた導入ダクト２に設けるようにすれば、比較的簡単に温度センサ１３を装備することができる。この場合、導入ダクト２には比較的小型の温度センサ１３のみが装備されることになるため、従来のように導入ダクトに温度センサと湿度センサの双方が装備されていた場合に比べて導入ダクト２をより小型化することができ、当該導入ダクト２をレイアウトしやすくなる上、車種間での共用可能性を高めてコスト削減に資するという利点もある。

また、本実施形態では、湿度センサ６を、アスピレータ５の入口筒５ｂの取付壁部５ｇに形成した開口５ｈから筒内に露出させた状態で筒外から取り付けるようにしたため、製造時やメンテナンス時における湿度センサ６の取り付けおよび取り外しを容易に行うことができて、当該作業の手間を減らして作業コストを抑制することができるという利点がある。特に、空調ユニット４にアスピレータ５を取り付けた後に湿度センサ６を装備することも可能となるため、製造時における湿度センサ６の取付工程の設定自由度が高くなって、製造のタクトタイム短縮につながるという利点もある。

また、本実施形態では、アスピレータ５に、湿度センサ６をワンタッチで装着することができるスナップフィット機構（嵌合爪部５ｉ，５ｉや爪部５ｎ，５ｊ）を設けたため、ネジ等を用いて取り付ける場合に比べて部品点数を減らし、かつ作業の手間を減らして、製造コストをより一層低く抑えることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、温度センサを導入ダクト以外の部品に取り付けるようにしてもよいし、アスピレータの具体的な構成等も適宜に変更可能である。

本発明の実施形態にかかる車両用空調装置が設けられた車両前部の側面図。 本発明の実施形態にかかる車両用空調装置のアスピレータの断面図。 本発明の実施形態にかかる車両用空調装置の湿度センサの概略構成を示す図。 本発明の実施形態にかかる車両用空調装置のアスピレータの入口筒を示す図であって、（ａ）は湿度センサを取り付けた状態を示す外観図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。 本発明の実施形態にかかる車両用空調装置の変形例にかかるアスピレータの入口筒を示す図であって、（ａ）は湿度センサを取り付けた状態を示す外観図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図。

符号の説明

１ インストルメントパネル
２ 導入ダクト（別の部品）
３ ホース
４ 空調ユニット
５ アスピレータ
５ｂ 入口筒
５ｇ 取付壁部（側壁）
５ｈ 開口
６ 湿度センサ
１３ 温度センサ
２０ 車室

Claims (4)

1. 空調ユニット（４）から取り入れた空気の流動に伴う圧力低下を利用して車室（２０）内から所定の空気通路を介して空気を導入するアスピレータ（５）と、空気の温度を検出する温度センサ（１３）と、空気の湿度を検出する湿度センサ（６）と、を備えた車両用空調装置において、
   前記湿度センサ（６）をアスピレータ（５）に設ける一方、前記温度センサ（１３）を、当該アスピレータ（５）より空気通路上流側に位置する別の部品（２）に設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記アスピレータ（５）は、前記空気通路を形成するホース（３）が接続される入口筒（５ｂ）を備え、
   前記湿度センサ（６）を、前記入口筒（５ｂ）の側壁（５ｇ）に形成した開口（５ｈ）から筒内に露出させた状態で筒外から取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記ホース（３）の上流端が接続されるとともにインストルメントパネル（１）に取り付けられる導入ダクト（２）を備え、
   前記温度センサ（１３）を、前記導入ダクト（２）に取り付けたことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 請求項２または３に記載の車両用空調装置に用いられ、前記空気通路を形成するホース（３）が接続される入口筒（５ｂ）を備えるアスピレータ（５）であって、
   前記入口筒（５ｂ）の側壁（５ｇ）に開口（５ｈ）が形成され、前記湿度センサ（６）を当該開口（５ｈ）から筒内に露出させた状態で筒外から取り付けられるように構成されたことを特徴とするアスピレータ。

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