JP2007508174A - 車室空気調和システム用部材および車室空気調和システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 車室空気調和用空気ガイドとして使用することができ、かつ構造空間を節約する特別単純な構造を有する部材を提示する。
【解決手段】 車室空気調和システム(1)用部材の(4)、特に複合部材であって、少なくとも部分的にプラスチック(K)で内張りされる1つの金属製本体(6)を含み、本体の空洞が、流通する媒体用の1つの流れ通路(8)を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段(12)が本体に一体化されている。
【選択図】 図3
【解決手段】 車室空気調和システム(1)用部材の(4)、特に複合部材であって、少なくとも部分的にプラスチック(K)で内張りされる1つの金属製本体(6)を含み、本体の空洞が、流通する媒体用の1つの流れ通路(8)を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段(12)が本体に一体化されている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、車室空気調和システム用流れ通路として使用される部材、特に車両支持体用複合部材に関する。本発明はさらに、このような1つの部材と1つの空調装置とを有する車室空気調和システムに関する。
自動車製造の方から、管により形成される支持体、例えば横支持体が公知であり、これらは金属からなり、相応に大きな肉厚を有する。その際、肉厚は十分な形状剛性、曲げ剛性、座屈剛性および捩り剛性用に、そして十分な耐圧縮荷重性用に相応に厚く実施されている。管形材または中空形材として構成される横支持体は、例えば車両フロント領域および空気ガイドの中央に配置される空調装置から側部吐出し口へと空気を案内するのに基本的に適している。
このような横支持体は例えば特許文献1により公知である。その際、横支持体は軽量化のため軽量構造材料、特に軽金属から外皮部材または本体の態様に形成されており、そのなかに横支持体の十分な剛性および耐圧縮剛性用に、少なくとも1つの通路を形成する1つのプラスチックコアが配置されている。空気流を流出させるために通路は複数の空気取出し穴を備えている。
通常、空調装置から空気ガイドを介して車室内に案内される空気を分配するために、空調装置と空気ガイドとの間に配置される1つの混合室内に1つの換気ドアが設けられており、この換気ドアは空調装置から空気ガイド内に流れる空気を量、分配、遮断および/または方向転換に関して制御する。車室内に直接注ぐ空気取出部に、車室内に流れる空気量を調整するためのドアが付加的に設けられている。混合室内に換気ドアをこのように配置すると、大きな構造空間が必要になる。
独国特許出願公開第10064522号明細書
そこで本発明の課題は、車室空気調和用空気ガイドとして使用することができ、かつ構造空間を節約する特別単純な構造を有する部材を提示することである。さらに、このような部材を備えた特別単純な車室空気調和システムが提供されねばならない。
この課題は、本発明によれば、車室空気調和システム用部材、特に複合部材において、少なくとも部分的にプラスチックで内張りされる1つの金属製本体を含み、本体の空洞が、流通する媒体用の1つの流れ通路を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段が本体に一体化されている部材によって解決される。車室空気調和システムに関してこの課題は、部材が少なくとも部分的にプラスチックで内張りされる1つの金属製本体を含み、本体の空洞が、流通する媒体、特に空気用の1つの流れ通路を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段が本体に一体化されているシステムによって解決される。
本発明の有利な諸構成は従属請求項の対象である。
その際本発明が出発点とするのは、空調装置、混合室およびこれに結合される空気案内通路が車両の縦軸線(X軸とも称する)に沿って空間的に配置されていることに起因して混合室の構造空間が限定されており、換気ドアが混合室内に配置されていることによって過大な構造空間が必要であり、この構造空間が低減されねばならないであろうとの考えである。それゆえに、元々存在する構造空間が特別単純に利用されねばならないであろう。このため、少なくとも部分的にプラスチックで内張りされる1つの金属製本体を含み、本体の空洞が、流通する媒体用の1つの流れ通路を形成している部材において、本体の空洞は媒体流量を制御するための1つの流れ制御手段を一体化するのに利用されるようになっている。流れ制御手段は特に、車両の空調装置から車室内に案内されて車室を温度調節するよう予定された空気流を制御するのに使用される。流れ制御手段を利用して流れ通路内の空気流もしくは空気流の流量は完全に閉鎖または開放しまたは任意の中間位置とすることができる。すなわち、流量は零に設定することができ、または流れ通路は空気流用に最大に開放され、すなわち、流れ通路内の空気流の流量は最大に調整される。また、空気流は方向転換させることができる。
混合室内に配置される代わりに流れ通路内に直接配置されるこのような流れ制御手段は既に使用中の構造空間を利用し、流れ制御手段の配置を混合室から流れ通路内にずらすことによって混合室の構造空間は減らすことができ、または空調装置の混合室が拡大されている。
望ましくは、金属製本体が媒体、例えば新鮮空気、冷空気および/または暖空気を流入および/または流出させるための複数の流れ穴を備えており、流れ穴が側部、中央、上部および/または下部に配置されている。その際、側部流れ穴は側部窓および側部車室の換気に役立つ。分割しておくことのできる中央流れ穴はフロント領域の換気に役立つ。上向きおよび/または下向きの流れ穴は足元空間および/またはフロントガラスの換気に役立つ。部材に結合される空調装置の調整に応じて個々の流れ穴は完全に閉じおよび/または開放し、または部分的に閉じおよび/または開放することができる。
構造空間を極力節約して流れ制御手段を配置するために、流れ制御手段は主に2つの流れ穴の間の移行領域に配置されている。部材の考えられる1実施形態において、流れ制御手段は主に1つの中央流れ穴と1つの側部流れ穴との間に配置されている。
有利には、部分的にプラスチックで内張りされる本体は少なくとも一部では穿孔して構成しておくことができる。これは望ましくは例えば穴領域で行われる。このような本体は特に、重量を節約しおよび/または構造を補強する利点を有する。
両方の流れ穴を制御する空気流通または空気分配のため、流れ制御手段の回転軸線は望ましくは流れ穴に対して垂直に延びている。その場合、流れ通路内での回転軸線の配置は一方の流れ穴と他方の流れ穴との間の空気分配に決定的に依存している。選択的に、流れ制御手段の回転軸線は水平に流れ穴へと延びることができる。この実施例において回転軸線は主に中央で支承され、流れ穴を横切って配置されている。
流れ制御手段は制御ドアとして、特に揺動ドア、ローラドアまたはバタフライドアとして構成されている。選択的に流れ制御手段はロールバンドカセット、ルーバカセット、V形ドア、二重ドア、例えば両開きドアとして構成しておくことができる。
媒体、特に空調装置の空気が空調装置内に逆流するのを防止するために、流れ制御手段に少なくとも1つの隔壁が付設されている。流れ制御手段の開放時にこの隔壁によって流れ通路の方向で空調装置内、特に混合室内への空気の逆流は防止される。
流れ制御手段、特に制御ドアの種類と機能および配置に応じて、これらは例えば回転軸線の周りに配置される少なくとも2つの偏向要素を含むことができ、一方の偏向要素は中央流れ穴を完全に閉じる第1位置と中央流れ穴を完全に開放する第2位置との間で変位可能に配置されており、他方の偏向要素は側部流れ穴を完全に閉じる第3位置と側部流れ穴を完全に開放する第4位置との間で変位可能に配置されている。流れ制御手段のこのような配置でもって、構造空間を極力節約する配置の他に、コンポーネント、特に流れ制御要素を節約する構造も与えられている。
例えば側部流れ通路内へのまたは前方にフロント領域内への空気分配を極力柔軟に調整するために、偏向要素は相互に別々に調節可能に配置されている。選択的に、偏向要素は相互に連結し、従って相互に依存して変位させることができる。好ましい1実施形態において偏向要素は互いに相対的に対称および/または非対称に移動可能である。例えば偏向要素、例えばドアまたはベーンは、回転軸線の周りで対称に、すなわち共通して互いに一定した開口角度で移動可能に配置されている。選択的に偏向要素は相互に別々に、任意に調整可能な開口角度で任意の位置に相互移動可能に配置しておくことができる。
極力単純な部材構造と極力簡単な組立のために流れ制御手段は個別に予め仕上げられたモジュールとして実施されている。これにより、既存の車両において流れ制御手段は流れ通路として構成される部材、特に複合部材に追加的に一体化することができ、これにより混合室内のドアは省くことができ、一層大きな混合空間が提供されている。
1つの空調装置とこの空調装置に結合される1つの部材とを有する車室空気調和システムにおいて、部材は少なくとも部分的にプラスチックで内張りされる1つの金属製本体を含み、本体の空洞は流通する媒体、特に空気用の1つの流れ通路を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段が本体に一体化されている。その際、流れ制御手段は例えば部材内で空調装置へのその結合領域に配置されている。換言するなら、流れ制御手段は空調装置から流れ通路への移行領域において部材自体内に配置されている。
部分的にプラスチックで内張りされる本体は有利には少なくとも一部で穿孔して構成しておくことができる。望ましくはこれは例えば穴領域で行われる。このような本体は特に、重量を節約しおよび/または構造を補強する利点を有する。
一般に、流れ通路として構成される部材は空調装置の中央に配置されており、流れ通路はそれぞれ横へと延び、かつ媒体を流入および/または流出させるための複数の流れ穴を備えている。好ましくは、流れ制御手段は流れ通路の2つの流れ穴の間、例えば1つの中央穴、特に1つの中央ノズルと1つの側部穴、特に1つの側部ノズルとの間の移行領域に配置されている。
本発明で達成される利点は特に、流れ通路として構成されて流れ制御手段を一体化される複合部材において車両空調装置内で使用するとき特別コンパクトで構造空間を節約して実施される車室空気調和システムが可能となることにある。このようにコンパクトでスペースを節約した実施に起因して重量も相応に少ない。それに加えて、流れ制御手段を一体化したこのような部材によって、既に使用中の構造空間が多重に利用される。それとともに部材は車両内の空調装置用空気案内通路として利用するのに特別適している。
本発明の実施例が図面を基に詳しく説明される。
相対応する部品にはいずれの図でも同じ符号が付けてある。
図1に車室空気調和システム1が略示されている。このシステム1は例えば車両内に組み込まれ、空調装置2から車室内に送られる空気流を調節する。システム1はこのため空調装置2を含み、流れ通路として構成される部材4がこの空調装置に結合されている。
部材4が有する本体6は好ましくは板、特に軽金属板、例えばアルミニウム板、マグネシウム板または精密鋼板から形成されている。例えば2つの積み重ねられた要素Eから形成される本体6は実施例において閉じた状態で中空形材として、特に管状中空形材として実施されている。選択的に本体6は箱形横断面を有する中空形材として実施しておくこともでき、および/または少なくとも一部で穿孔して構成しておくことができる。箱形横断面を有する可能な1実施形態において本体6は2つの要素E、例えば1つのU形材または1つの下殻と1つの蓋とで形成されている。
本体6は内面にプラスチックKを備えている。プラスチックKはその際一種のプラスチック内張りとして表面または内部に接合しまたは射出成形しておくことができる。少なくとも一部にプラスチックKで内張りされる本体6は閉状態のとき流れ通路8として、特に空調装置2の媒体、例えば空気を案内するための流れ通路として役立つ。
空調装置2は一般に、詳しくは図示しない仕方で、新鮮空気を供給するための1つのファンと空気を浄化するための1つのフィルタと冷凍サイクルの構成要素としての1つの蒸発器と加熱サイクルの構成要素としての1つのヒータコアと1つの温度調節手段と車室に供給される空気を温度調節するための1つの混合手段とを含み、この空気が部材4の流れ通路8内に案内される。
部材4は車室を空気調和するために複数の流れ穴S1〜S8を備えており、そのうち流れ穴S1〜S5は側部、中央および/または前部で車室に注ぐ。選択的にまたは付加的に、詳しくは図示しない他の流れ穴は上部および/または下部、特にフロントガラス領域もしくは車室足元空間に注ぐことができる。
流れ穴S8は空調装置2によって調和された空気を流れ通路8に供給するのに役立ち、空気は流動方向FRに沿って流れ通路8によってその側部流れ穴S6、S7を介して、車室に注ぐ流れ穴S1〜S5へと案内される。
図1に示すように、部材4は中央で空調装置2に配置されている。すなわち、部材4は空調装置2を受容するために湾曲推移を有し、中央に配置される湾曲部に空調装置2が結合されており、流れ通路8は横方向に延びる流れ腕を有し、流れ腕は例えばサイドガラス換気のため側部流れ穴S5、S4、特に側部ノズルに注ぐ。
極力良好に温度調節される空気用に混合手段または混合室内の混合空間を拡大するために、そこにふつう配置される空気分配ドアが省かれている。空気分配をもたらす流れ制御手段12を構造空間を極力節約して配置するために流れ制御手段は2つの流れ穴S1〜S7の間、例えば側部流れ穴S7と中央流れ穴S2との間の移行領域に配置されている。換言するなら、流れ制御手段12は特に空調装置2への部材4の結合領域において当該流れ穴S2、S7、S8の間で流れ通路8に一体化されている。従って、部材4内で元々利用可能な構造空間は空気分配を制御するための移動空間として利用される。これにより、混合室の従来の換気ドアは空調装置2と流れ通路8を有する部材4との結合領域に簡単にずらすことが可能になる。
図2は選択的実施形態の部材4を有する空気調和システム1の選択的実施形態を概略示す。車室フロント領域用の大きな中央流れ穴S2の代わりに2つの中央流れ穴S2が設けられており、この中央流れ穴内に、この側部腕内の流れ通路8用に空気を分配するための各1つの流れ制御手段12が配置されている。各流れ制御手段12はそれぞれ当該流れ穴S2とS7もしくはS2とS6の移行領域に配置されており、流動方向FRに沿って流れ通路8の側部腕内に空気分配が引き起こされる。
図3〜図5は空調装置2と部材4との結合領域においてこの結合領域に配置される流れ制御手段12についてさまざまな実施形態を有するシステム1の略横断面を示す。
図3は流れ通路8に一体化された流れ制御手段12を示しており、この流れ制御手段はいわゆるV形ドアとして構成されており、この流れ制御手段によって流れ穴S7、S2の方向で空気の流量は制御される。流れ通路8の種類および実施に応じて流れ通路は横断面で多角形、特に正方形または円形に構成しておくことができる。
流れ制御手段12が回転軸線Dを含み、この回転軸線の周りで2つの偏向要素14a、14bが揺動可能に配置されている。流れ制御手段12の回転軸線Dはこの場合流れ穴S7もしくはS2および流動方向FRに対して垂直に延びている。回転軸線Dは流れ通路8の十分に中心で2つの流れ穴S7、S2の間の移行領域に配置されている。
偏向要素14a、14bは、付属する流れ穴S7もしくはS2の横断面積に実質一致した表面をそれぞれ有する。図3には当該流れ穴S7もしくはS2を部分的または完全に開閉するための偏向要素14a、14bのさまざまな開放状態もしくは閉状態が示してある。
図4は選択的形状の偏向要素14aを有する流れ制御手段12の選択的形状を示しており、この偏向要素は僅かに折れ曲がった形状を有する。流れ制御手段12の構造、配置および形状は流れ通路8の当該領域内での所定の空気分配によって実質的に決まる。例えばスポイラ付きの各偏向要素14aおよび/または14b、または別のドア形状を実施しておくことができる。
図5が示す図4による流れ制御手段12は付属する隔壁16を有し、この隔壁は流れ穴S8内への、従って空調装置2の方向への空気の逆流を妨げる。その際隔壁16は固定式または可動式に構成しておくことができる。隔壁16の長さlは流れ制御手段12に付属した軸受によって限定されている。図5には2つの異なる長さの隔壁16が示してある。また、隔壁16は選択的に単一のドアとして構成しておくことができる。
図6〜図13は流れ穴S1〜S8のうち2つの流れ穴の間の移行領域においてそこに配置される流れ制御手段12のさまざまな実施形態を有する部材4の略横断面を示す。
図6が示す流れ制御手段12はその回転軸線Dが水平に当該流れ穴S2へと延びている。流れ制御手段12は流れ穴S7もしくはS2を開閉するためのドア状偏向要素14a、14bを有する。偏向要素14a、14bの位置は1つの駆動ユニット18を介して調整される。
図7は流れ穴S7、S2の方向で流れ通路8内の流動媒体、特に空気の流量を制御するための流れ制御手段12の他の実施形態を示す。偏向要素14a、14bは中央で支承されており、駆動ユニット18によって、当該流れ穴S7もしくはS2を完全に閉じる位置と完全に開放する位置との間を移動することができる。
図8は流れ制御手段12の他の実施形態を示しており、この流れ制御手段は二重ドアまたはルーバとして構成されている。二重ドアの両方のドアは偏向要素14a、14bを変位させるために、共通する駆動軸20を介して駆動ユニット18によって駆動される。
図9は流れ制御手段12として2つのドアから形成される両開きドアを示しており、このドアはやはり共通する駆動軸20を介して駆動ユニット18と結合されている。
図10は流れ制御手段12として1つの片側ドアを示しており、このドアはやはり駆動ユニット18と結合されている。図11は他の実施形態の流れ制御手段12を示す‐流れ通路8の中心に配置され、そのドア要素または偏向要素14a、14bがローラを介して位置を変更されるいわゆるローラドア。図12と図13は他の選択的実施形態の流れ制御手段12、一方でバタフライドア、他方で揺動ドアを示す。
以上述べた流れ制御手段12はすべて個別のモジュールとして予め仕上げることができ、このモジュールは特別簡単な仕方で追加的でも部材4に一体化することができる
流れ制御手段12の種類と形状および実施に応じて偏向要素14a、14bは相互に連結または分離して制御可能もしくは移動可能である。また、偏向要素14a、14bは互いに相対的に対称および/または非対称に移動することができる。
流れ制御手段12の種類と形状および実施に応じて偏向要素14a、14bは相互に連結または分離して制御可能もしくは移動可能である。また、偏向要素14a、14bは互いに相対的に対称および/または非対称に移動することができる。
偏向要素14a、14bの相応する位置によって流れ制御手段12は当該流れ穴S1〜S8内への流れ通路8を少なくとも部分的にまたは完全に閉鎖もしくは開放する。
1 空気調和システム
2 空調装置
4 部材
6 本体
8 流れ通路
12 流れ制御手段
14a、14b 偏向要素
16 隔壁
18 駆動ユニット
20 駆動軸
D 回転軸線
E 要素
FR 流動方向
K プラスチック
S1〜S8 流れ穴
2 空調装置
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8 流れ通路
12 流れ制御手段
14a、14b 偏向要素
16 隔壁
18 駆動ユニット
20 駆動軸
D 回転軸線
E 要素
FR 流動方向
K プラスチック
S1〜S8 流れ穴
Claims (18)
- 車室空気調和システム(1)用部材の(4)、特に複合部材であって、少なくとも部分的にプラスチック(K)で内張りされる1つの金属製本体(6)を含み、本体の空洞が、流通する媒体用の1つの流れ通路(8)を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段(12)が本体に一体化されている部材。
- 金属製本体(6)が媒体を流入および/または流出させるための複数の流れ穴(S1〜S8)を備えており、流れ穴が側部、中央、上部および/または下部に配置されている、請求項1記載の部材。
- 流れ制御手段(12)が2つの流れ穴(S2、S7)の間の移行領域に配置されている、請求項1または2記載の部材。
- 流れ制御手段(12)が1つの中央流れ穴(S2)と1つの側部流れ穴(S7、S6)との間に配置されている、請求項3記載の部材。
- 流れ制御手段(12)の回転軸線(D)が流れ穴(S1〜S8)に対して垂直に延びている、先行請求項のいずれか1項記載の部材。
- 流れ制御手段(12)の回転軸線(D)が水平に流れ穴(S1〜S8)へと延びている、先行請求項のいずれか1項記載の部材。
- 流れ制御手段(12)が制御ドアとして、特に揺動ドア、ローラドアまたはバタフライドアとして構成されている、先行請求項のいずれか1項記載の部材。
- 流れ制御手段(12)に少なくとも1つの隔壁(16)が付設されている、先行請求項のいずれか1項記載の部材。
- 流れ制御手段(12)、特に制御ドアが、回転軸線(D)の周りに配置される少なくとも2つの偏向要素(14a、14b)を含み、一方の偏向要素(14b)が中央流れ穴(S2)を完全に閉じる第1位置と中央流れ穴(S2)を完全に開放する第2位置との間で変位可能に配置されており、他方の偏向要素(14a)が側部流れ穴(S7)を完全に閉じる第3位置と側部流れ穴(S7)を完全に開放する第4位置との間で変位可能に配置されている、先行請求項のいずれか1項記載の部材。
- 偏向要素(14a、14b)が相互に連結されてまたは別々に制御可能である、請求項9記載の部材。
- 偏向要素(14a、14b)が互いに相対的に対称および/または非対称に移動可能である、請求項9または10記載の部材。
- 流れ制御手段(12)が個別に予め仕上げられたモジュールとして実施されている、先行請求項のいずれか1項記載の部材。
- 車室空気調和システム(1)であって、1つの空調装置(2)とこの空調装置(2)に結合される請求項1〜12のいずれか1項記載の1つの部材(4)とを有し、部材(4)が少なくとも部分的にプラスチック(K)で内張りされる1つの金属製本体(6)を含み、本体の空洞が、流通する媒体、特に空気用の1つの流れ通路(8)を形成し、また媒体流量を制御するための少なくとも1つの流れ制御手段(12)が本体に一体化されているシステム。
- 流れ制御手段(12)が部材(4)内で空調装置(2)へのその結合領域に配置されている、請求項13記載のシステム。
- 部材(4)が空調装置(2)の中央に配置されており、流れ通路(8)がそれぞれ横へと延び、かつ媒体を流入および/または流出させるための複数の流れ穴(S1〜S8)を備えている、請求項13または14記載のシステム。
- 空気分配を制御するための流れ制御手段(12)が流れ通路(8)の1つの中央流れ穴(S2)、特に1つの中央ノズルと1つの側部流れ穴(S6、S7)、特に1つの側部ノズルとの間に配置されている、請求項13〜15のいずれか1項記載のシステム。
- 流れ制御手段(12)が制御ドアとして、特にバタフライドア、揺動ドアまたはローラドアとして構成されている、請求項13〜16のいずれか1項記載のシステム。
- 流れ制御手段(12)が個別に予め仕上げられたモジュールとして実施されている、請求項13〜17のいずれか1項記載のシステム。
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