JP2008024120A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷風が回転軸と軸カバーとの間を通り冷風バイパス側に漏れることを抑制する。
【解決手段】エアミックスドア１９が動作領域θａの中間領域内に位置するときには、遮蔽板１９３がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間で回転軸１９ａを空気上流側から遮蔽する。このため、冷房用熱交換器１６からの冷風がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間に流入することが遮られる。また、格納部１３０は、遮蔽板１９３を空気下流側から覆うように形成されているので、格納部１３０から冷風が漏れることはない。以上により、エアミックスドア１９と一端部ａ１との間に流入する冷風が、回転軸１９ａと軸カバー１２０との間を通り冷風バイパス１８側に漏れることが抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転自在に支持されるドアを備える空調装置に関する。

従来、車両用空調装置の空調ケーシング内において、ヒータコアに流入する風量と冷風バイパスに流入する風量との風量割合を調整するエアミックスドアと、空調ケーシングの内側壁に設けられシールリブと、エアミックスドアの回転軸を下流側からカバーして回転軸から下流側に空気が漏れるのを防ぐ軸カバーと、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいて、図８（ａ）に示すように、エアミックスドア１が、動作領域θの一端部に位置するときにはエアミックスドア１がパッキン部材およびシールリブ２ａの間が密着してヒータコアの入口を閉鎖する。また、図８（ｂ）に示すように、エアミックスドア１が動作領域θの他端部に位置するときにはエアミックスドア１がパッキン部材およびシールリブ２ｂの間が密着して冷風バイパスの入口を閉鎖する。

以上により、エアミックスドア１が動作領域θの両端部のいずれかに位置するときにエアミックスドア１および空調ケーシングの内壁の間を良好にシールすることができる。
特開２００４−１３０９７３号公報

上述の車両用空調装置では、図８（ｃ）に示すように、エアミックスドア１が動作領域θの中間領域に位置するとき、ヒータコア入口側から流入した冷風が、矢印Ｙに示すように、エアミックスドア１の回転軸の下流側（回転軸１ａと軸カバー１ｂとの間）を通り冷風バイパス側に漏れてしまう。このため、エアミックスドア１による風量割合調整が良好に行われなくなる。

本発明は、上記点に鑑み、ドア回転軸の空気下流側を通り空気が漏れることを抑制するようにした空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、板ドア本体から突出するように設けられ、動作領域のうち中間領域内に板状ドアが位置するときに動作領域の一端部と板ドア本体との間で回転軸を軸方向に亘って覆うように形成されている遮蔽板と、空調ケーシングの軸方向両側壁の間で遮蔽板を覆うように形成され、遮蔽板をそれぞれ収納する格納部と、を備えていることを第１の特徴とする。

したがって、板状ドアが動作領域のうち中間領域内に位置するときに遮蔽板によって、動作領域の一端部と板ドア本体との間で回転軸を軸方向に亘って覆うことができる。このため、板状ドアが動作領域の中間領域内に位置するときに、動作領域の一端部と板ドア本体との間に流入する空気流が遮蔽板によって遮られるので、動作領域の一端部と板ドア本体との間から、ドア回転軸の空気下流側を通り空気が漏れることを抑制することができる。また、格納部が遮蔽板を覆うように形成されているので、格納部が遮蔽板を収納している状態では、遮蔽板および格納部の間から空気が漏れ難くすることができる。

また、本発明では、空調ケーシングの軸方向両側壁の間に設けられ、動作領域のうち中間領域内に板状ドアが位置するときに動作領域の一端部と板ドア本体との間で回転軸を軸方向に亘って覆うように形成されている遮蔽板と、板状ドア側に設けられ、遮蔽板を収納する格納部と、を備えていることを第２の特徴とする。

したがって、板状ドアが動作領域の中間領域内に位置するときに遮蔽板によって、動作領域の一端部と板ドア本体との間で回転軸を軸方向に亘って覆うことができる。このため、板状ドアが動作領域のうち中間領域内に位置するときに、動作領域の一端部と板ドア本体との間に流入する空気流が遮蔽板によって遮られるので、動作領域の一端部と板ドア本体との間から、ドア回転軸の空気下流側を通り空気が漏れることを抑制することができる。また、格納部が遮蔽板を覆うように形成されているので、格納部が遮蔽板を収納している状態では、遮蔽板および格納部の間から空気が漏れ難くすることができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の車両用空調装置の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。

車両用空調装置の空調ケーシング１０は、車室内前部の計器盤内側に配置され、車室内へ向けて流れる空気の通路を形成している。空調ケーシング１０の空気流れの上流端には内外気切替箱１１が設けられている。この内外気切替箱１１内に設けられた内外気切替ドア１２により内気吸入口１３と外気吸入口１４とを切り替えて開閉することにより、車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）を切替導入する。なお、内外気切替ドア１２は、サーボモータにより駆動される。

内外気切替箱１１の空気流れ下流側には、内気吸入口１３および外気吸入口１４のうちいずれか一方から空気を吸入し車室内に向けて吹き出す送風機１５が配置されており、送風機１５は、回転により空気流を発生する羽根車１５ａと、羽根車１５ａを回転駆動する電動モータ１５ｂとからなる。空調ケーシング１０内において送風機１５の空気流れ下流側には、冷却手段としての冷房用熱交換器１６が配置されている。この冷房用熱交換器１６は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機などとともに冷凍サイクルを構成するもので、冷媒の蒸発により送風機１５の送風空気を冷却する。

空調ケーシング１０内において冷房用熱交換器１６の空気流れ下流側には、加熱手段としてのヒータコア１７が配置されている。このヒータコア１７は車両エンジンの冷却水（温水）を熱源として送風空気を加熱する。

ヒータコア１７の側方には、ヒータコア１７をバイパスして送風空気を流すためのバイパス通路１８が形成されている。冷房用熱交換器１６とヒータコア１７との間には、エアミックスドア１９が配置されている。

エアミックスドア１９は、回転軸１９ａおよび板ドア本体１９ｂから構成され、動作領域θａ内を回転するものである。回転軸１９ａは、空気流方向（矢印Ｙａ参照）に対して直交するように配置され、かつ空調ケーシング１０に対して回転自在に支持される。板ドア本体１９ｂは、回転軸１９ａから空気上流側に突出するように形成される。

エアミックスドア１９は温度調節手段であり、ヒータコア１７の空気流入口１７ａ（空気流路）を通過する温風とバイパス通路１８を通過する冷風との風量割合を調節することにより車室内へ吹き出す空気の温度を調節する。なお、エアミックスドア１９はサーボモータにより回動される。また、エアミックスドア１９の具体的な構造については後述する。

ここで、空調ケーシング１０の内壁において、エアミックスドア１９が動作領域θａの端部ａ１、ａ２のいずれかに位置するときに、エアミックスドア１９および空調ケーシング１０の内壁の間をシールするシールリブ３０、３１が設けられている。なお、シールリブ３０、３１は、後述する空気漏れ抑制構造を構成している。

空調ケーシング１０の空気流れ下流端部には、デフロスタ開口部２０とフェイス開口部２１とフット開口部２２とが開口している。デフロスタ開口部２０はデフロスタダクトを介して車両フロント窓ガラス内面に向けて送風空気を吹き出す。フェイス開口部２１は、フェイスダクトを介して車室内乗員の顔部や上半身などの上半身側に向けて送風空気を吹き出す。フット開口部２２は、フットダクトを介して乗員の脚部や下半身などの下半身側に向けて送風空気を吹き出す。

デフロスタ開口部２０の上流側には、デフロスタ開口部２０を開閉するデフロスタドア２３が設けられており、フェイス開口部２１の上流側には、フェイス開口部２１を開閉するフェイスドア２４が設けられている。フット開口部２２の上流側には、フット開口部２２を開閉するフットドア２５が設けられている。デフロスタドア２３、フェイスドア２４ およびフットドア２５は、リンク機構を介して共通のサーボモータにより駆動される。

デフロスタドア２３は、回転軸２３ａおよび板ドア本体２３ｂから構成され、動作領域θｂ内を回転するものである。回転軸２３ａは、空気流方向に対して直交するように配置され、かつ空調ケーシング１０に対して回転自在に支持される。板ドア本体２３ｂは、回転軸２３ａから空気上流側に突出するように形成される。

フェイスドア２４は、回転軸２４ａおよび板ドア本体２４ｂから構成され、動作領域θｃ内を回転するものである。回転軸２４ａは、空気流方向に対して直交するように配置され、かつ空調ケーシング１０に対して回転自在に支持される。板ドア本体２４ｂは、回転軸２４ａから空気上流側に突出するように形成される。

フットドア２５は、回転軸２５ａおよび板ドア本体２５ｂから構成され、動作領域θｄ内を回転するものである。回転軸２５ａは、空気流方向に対して直交するように配置され、かつ空調ケーシング１０に対して回転自在に支持される。板ドア本体２５ｂは、回転軸２５ａから空気上流側に突出するように形成される。

ここで、ドア１９、２３〜２５は、その寸法等がそれぞれ異なるものの実質的に同様の構造を有している。以下、ドア１９、２３〜２５の代表例としてエアミックスドア１９の構造、およびその空気漏れ防止構造について図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

図２（ａ）はエアミックスドア１９を図１中Ｓ方向から視た図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のエアミックスドア１９の上面図、図２（ｃ）は図２（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、エアミックスドア１９の板ドア本体１９ｂは、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等）からなるドア基板１９０、エラストマ（例えば、オレフィン系エラストマ）等からなりドア基板１９０を挟むように配置されるパッキン部材１９１、１９２から構成される。

エアミックスドア１９の裏面側には、図２（ｃ）に示すように、遮蔽板１９３が設けられており、遮蔽板１９３は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等）からなるもので、ドア基板１９０から突出して湾曲状に形成される。遮蔽板１９３は、後述するように、回転軸１９ａの空気下流側を通って空気が漏れるのを抑制する。

次に、エアミックスドア１９の空気漏れ防止構造について図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

図３（ａ）は、エアミックスドア１９を取り外した状態で空調ケーシング１０を空気上流側から視た図である、図３（ｂ）は図３（ａ）において空調ケーシング１０の側壁を外した状態で図中右側から視た側面図である。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、空調ケーシング１０の側壁１０ａ、１０ｂ（すなわち、回転軸１９ａの軸方向両側の側壁）には、回転軸１９ａが貫通する軸孔１１０ａ、１１０ｂが設けられている。

側壁１０ａ、１０ｂの間には、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等）からなり、回転軸１９ａの周りから空気下流側に空気が漏れるのを遮蔽する軸遮蔽部１２０が設けられている。軸遮蔽部１２０は、側壁１０ａ、１０ｂから支持され、回転軸１９ａを軸方向に亘り空気下流側から覆うように半筒状に形成されている。なお、軸遮蔽部１１０は、側壁１０ａ、１０ｂに対してネジ等の締結部材によって固定されている。或いは、軸遮蔽部１１０は、側壁１０ａ、１０ｂに対して一定成形されたものを用いても良い。

シールリブ３１は、側壁１０ａ、１０ｂからそれぞれ空気流路側（すなわち、エアミックスドア１９側）に突起する突起部であって、図３（ｂ）に示すように、動作領域θａの一端部ａ２に沿うように軸遮蔽部１２０から直線状に形成されている。

シールリブ３２は、側壁１０ａ、１０ｂからそれぞれ空気流路側（すなわち、エアミックスドア１９側に）から突起する突起部であって、図３（ｂ）に示すように、動作領域θａの一端部ａ１に沿うように軸遮蔽部１２０から直線状に形成されている。

側壁１０ａ、１０ｂの間において軸遮蔽部１２０の径外方向には、遮蔽板１９３を収納する格納部１３０が設けられている。格納部１３０は、軸遮蔽部１２０は、側壁１０ａ、１０ｂから支持され、口部１３０ａを空気上流側に向け、かつ遮蔽板１９３を空気下流側から覆うように形成されている。格納部１３０は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等）を用いて、軸遮蔽部１２０とともに一体に成形されている。

次に、本実施形態の作動について図４を参照して説明する。図４はエアミックスドア１９を軸方向から視た図である。

まず、図中ｅ１（鎖線）で示すように、エアミックスドア１９が動作領域θａの一端部ａ１に位置するとき、エアミックスドア１９のパッキン部材１９２が空調ケーシング１０の内壁１０ａ、１０ｂのシールリブ３１にそれぞれ密着する。これに伴い、エアミックスドア１９がヒータコア１７の空気流入口１７ａを閉鎖した状態において、エアミックスドア１９が空調ケーシング１０の内壁１０ａ、１０ｂとの間をそれぞれシールすることができる。また、軸遮蔽部１２０がエアミックスドア１９の回転軸１９ａの周りからヒータコア１７側に空気が漏れるのを遮蔽している。このとき、遮蔽板１９３が格納部１３０内に収納されている。

次に、エアミックスドア１９が動作領域θａの一端部ａ１から時計回りに回転すると、遮蔽板１９３が格納部１３０から出始める。そして、図中実線で示すように、エアミックスドア１９が動作領域θａの中間領域（すなわち、端部ａ１、ａ２の間の領域）内に位置するときには、遮蔽板１９３がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間で回転軸１９ａを空気上流側から遮蔽することになる。このとき、冷房用熱交換器１６からの冷風が遮蔽板１９３により遮られる。

このとき、遮蔽板１９３の一部が格納部１３０内に収納されており、格納部１３０が遮蔽板１９３を覆うように形成されているので、格納部１３０および遮蔽板１９３の間から空気がヒータコア１７側に漏れるのを抑制することができる。

次に、エアミックスドア１９が時計回りに回転して、図中ｅ２（鎖線）で示すように、エアミックスドア１９が動作領域θａの一端部ａ２で停止すると、エアミックスドア１９のパッキン部材１９２が空調ケーシング１０の内壁１０ａ、１０ｂのシールリブ３２にそれぞれ密着する。また、軸遮蔽部１２０がエアミックスドア１９の回転軸１９ａの周りからバイパス通路１８側に空気が漏れるのを遮蔽している。

これに伴い、エアミックスドア１９が冷風バイパス通路１８を閉鎖した状態において、エアミックスドア１９が空調ケーシング１０の内壁１０ａ、１０ｂとの間をそれぞれシールすることができる。

以上説明した本実施形態によれば、エアミックスドア１９が動作領域θａの中間領域内に位置するときには、遮蔽板１９３がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間で回転軸１９ａを空気上流側から遮蔽する。このため、冷房用熱交換器１６からの冷風がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間に流入することが遮られる。

以上により、エアミックスドア１９と一端部ａ１との間に流入する冷風圧力が遮蔽板１９３によって弱められ、送風空気が、回転軸１９ａと軸カバー１２０との間を通り冷風バイパス１８側に漏れることが抑制することができる。また、エアミックスドア１９と他端部ａ２との間に流入する冷風圧力が遮蔽板１９３によって弱められ、送風空気が、回転軸１９ａと軸カバー１２０との間を通りヒータコア１７側に漏れることが抑制することができる。

さらに、格納部１３０は、遮蔽板１９３を空気下流側から覆うように形成されているので、格納部１３０および遮蔽板１９３の間からヒータコア１７側に漏れることが抑制することができる。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、遮蔽板がエアミックスドア側に設け、格納部を空調ケーシング側に設けた例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、遮蔽板がエアミックスドア側に設け、格納部を空調ケーシング側に設けた例について図５〜図７を参照して説明する。

図５（ａ）はエアミックスドア１９を図１中Ｓ方向から視た図、図５（ｂ）は図５（ａ）中のエアミックスドア１９の上面図、図５（ｃ）は図５（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、エアミックスドア１９の板ドア本体１９ｂには、格納部１３０が設けられており、格納部１３０は、ドア基板１９０から図示上側（すなわち、冷風バイパス１８側）に断面三角形に突出し、冷風バイパス１８側から覆うように形成され、かつ開口部１３０ａが図示下側（動作領域θａの端部ａ２）に向くように形成されている。格納部１３０は、樹脂材料からなるもので、ドア基板１９０と一体に成形されたものである。

図６（ａ）は、エアミックスドア１９を取り外した状態で空調ケーシング１０を空気上流側から視た図である、図６（ｂ）は図６（ａ）において空調ケーシング１０の側壁を外した状態で図中右側から視た側面図である。

遮蔽板１９３は、側壁１０ａ、１０ｂの間に配置されて、軸遮蔽部１２０の下側端部から下側に延出する支持部１９３ａにより支えられている。遮蔽板１９３は、樹脂材料（例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等）からなるもので、遮蔽板１９３は、軸遮蔽部１２０および支持部１９３ａとともに、一体形成されたものである。

以上のように構成された本実施形態によれば、図７中実線で示すように、エアミックスドア１９が動作領域θａの中間領域内に位置するときには、遮蔽板１９３がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間で回転軸１９ａを空気上流側から遮蔽することになる。このとき、冷房用熱交換器１６からの冷風がエアミックスドア１９と動作領域θａの一端部ａ１との間に流入することが遮られる。

ここで、格納部１３０は、遮蔽板１９３をバイパス通路１８側から覆うように形成されているので、ヒータコア１７の入口側から格納部１３０を通して冷風バイパス１８を通して冷風が漏れることはない。

以上により、上述の第１実施形態と同様に、遮蔽板１９３が設けられているので、エアミックスドア１９と一端部ａ１との間に流入する冷風が、回転軸１９ａと軸カバー１２０との間を通り冷風バイパス１８側に漏れることが抑制することができる。

また、上述の第１、第２実施形態において、格納部１３０内において遮蔽板１９３との間をシールするためのスポンジ等のシール部材を配置してもよい。これにより、遮蔽板１９３が格納部１３０に収納されたときに、遮蔽板１９３および格納部１３０の間の隙間を通してヒータコア１７側に空気が漏れるのを強く抑制することができる。

以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、エアミックスドア１９がドアに相当し、軸遮蔽部１２０が軸カバー部に相当し、シールリブ３１が第１、第２のシールリブに相当し、遮蔽板１９３が遮蔽部に相当し、格納部１３０が格納部に相当する。

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。 図１のエアミックスドアの構成を示す図である。 図１の空調ケーシングの内部を示す図である。 図１のエアミックスドアの作動を説明するための図である。 本発明の第２実施形態においてエアミックスドアの構成を示す図である。 第２実施形態において空調ケーシングの内部を示す図である。 第２実施形態においてエアミックスドアの作動を説明するための図である。 従来のエアミックスドアの作動を説明するための図である。

符号の説明

１９…エアミックスドア、θａ…動作領域、１９３…遮蔽板
ａ１、ａ２…動作領域の一端部、１９ａ…回転軸、１６…冷房用熱交換器、
１３０…格納部、１２０…軸カバー。

Claims (3)

1. 空気を流す空調ケーシング（１０）と、
   前記空調ケーシング内にて空気流方向に対して交差するように配置され、かつ回転自在に支持される回転軸と、この回転軸から突出するように形成されて回転により空気流路（１７ａ）を開閉する板ドア本体と、を備えるドア（１９、２３、２４、２５）と、
   前記空調ケーシングの軸方向両側壁からそれぞれ突出し、前記ドアの動作領域の一端部（ａ２）に前記ドアが位置するときに前記空気流路を閉鎖した状態で前記板ドア本体および前記空調ケーシングの軸方向両側壁の間をそれぞれシールする第１、第２のシールリブ（３１）と、
   前記空調ケーシングの軸方向両側壁の間にて前記回転軸の空気下流側から覆うように形成され、前記ドアの動作領域の一端部（ａ２）に前記ドアが位置するときに、前記回転軸の周りから前記空気流路に空気が漏れるのを遮蔽する軸カバー部（１２０）と、を備える空調装置において、
   前記板ドア本体から突出するように設けられ、前記動作領域のうち中間領域内に前記板状ドアが位置するときに前記動作領域の一端部と前記板ドア本体との間で空気上流側から前記回転軸を覆うように形成されている遮蔽部（１９３）と、
   前記空調ケーシングの軸方向両側壁の間で前記遮蔽板を覆うように形成され、前記遮蔽部を収納する格納部（１３０）と、
   を備えていることを特徴とする空調装置。
2. 空気を流す空調ケーシングと、
   前記空調ケーシング内にて空気流方向に対して交差するように配置され、かつ回転自在に支持される回転軸と、この回転軸から突出するように形成されて回転により空気流路を開閉する板ドア本体と、を備えるドアと、
   前記空調ケーシングの軸方向両側壁からそれぞれ突出し、前記ドアの動作領域の一端部に前記ドアが位置するときに前記空気流路を閉鎖した状態で前記板ドア本体および前記空調ケーシングの軸方向両側壁の間をそれぞれシールする第１、第２のシールリブと、
   前記空調ケーシングの軸方向両側壁の間にて前記回転軸の空気下流側から覆うように形成され、前記ドアの動作領域の一端部に前記ドアが位置するときに、前記回転軸の周りから前記空気流路に空気が漏れるのを遮蔽する軸カバー部と、を備える空調装置において、
   前記空調ケーシングの軸方向両側壁の間に設けられ、前記動作領域の中間領域内に前記板状ドアが位置するときに前記動作領域の一端部と前記板ドア本体との間で前記回転軸を空気上流側から覆うように形成されている遮蔽板と、
   前記板状ドアにおいて前記遮蔽板を覆うように形成され、前記遮蔽板を収納する格納部と、
   を備えていることを特徴とする空調装置。
3. 前記格納部内には、前記遮蔽板の間をシールするシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の空調装置。

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