JP2009190471A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アシストブロワ３３が作動することによる振動が乗員に伝わって、乗員に不快感を与えることのない車両用空調装置を提供する。
【解決手段】アシストブロワ３３のスクロールケース３３１は、空調ユニット２の空調ケース１０とは別体で構成されるとともに、アシストブロワ３３は、インパネ７内で空調ユニット２の車両後方側に隣接配置されている。
これによれば、アシストブロワ３３が作動することによる振動が、空調ユニット２からリーンフォース６Ｄを介して乗員が触れているステアリングに伝わったり、乗員が触れているセンターコンソール９に伝わったりするのを防ぐことができるため、乗員に不快感を与えることがない。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の車室内空調を行う車両用空調装置に関するものである。

下記の特許文献１〜４には、少なくとも車室内前席側空間と後席側空間との２つの空調ゾーンへ空調風を吹き出し、後席側に吹き出す空調風の風量を増加させる補助送風機を、空調ユニットの下方、もしくは車両後方側に一体的に備える車両用空調装置が開示されている。また、同様の補助送風機を、運転席と助手席との間に配置されるセンターコンソール内に備える車両用空調装置が知られている。
特開２００４−１６１０５９号公報 特開２００４−１６１０６０号公報 特開２００４−１６１０６１号公報 特開２００５−１９９９７８号公報

しかしながら、上記した従来技術において、補助送風機を空調ユニットに一体的に備える構成では、補助送風機が作動することによる振動が、空調ユニットに伝わり、更に空調ユニットが取り付けられているリーンフォースに伝わり、更にリーンフォースに取り付けられているステアリングにまで振動が伝わることで、運転者に不快感を与えてしまうという問題点がある。

また、補助送風機をセンターコンソール内に備える構成では、乗員が座席周りでジュースなどをこぼした場合に送風モータにまでかかる可能性があり、送風モータがショートして発煙や故障を引き起こす虞がある。また、センターコンソールは、乗員が肘掛けとしても使うため、補助送風機が作動することによる振動が乗員にまで伝わり、乗員に不快感を与えてしまうという問題点がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、補助送風機が作動することによる振動が乗員に伝わって、乗員に不快感を与えることのない車両用空調装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、乗員が座席周りでジュースなどをこぼした場合でも、補助送風機にはかかりにくく、送風機モータがショートして発煙や故障を引き起こすことのない車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車両のインストルメントパネル（７）内に配設した空調ユニット（２）と、一端を空調ユニット（２）に接続し、他端を車両の左右方向略中央から前席乗員へ向けて空調風を吹き出す前席センターフェイス吹出口（２９）に接続して空調風の通路となるセンターフェイスダクト（２７）と、センターフェイスダクト（２７）から分岐し、先端を車室内後席側の吹出口である後席フェイス吹出口（３５）に接続して空調風の通路となる後席用ダクト（３２、３４）と、後席用ダクト（３２、３４）に設けられて車室内後席側に吹き出す空調風の風量を増加させる補助送風機（３３）とを備える車両用空調装置において、
補助送風機（３３）の送風ケース（３３１）は、空調ユニット（２）の空調ケース（１０）とは別体で構成されるとともに、補助送風機（３３）は、インストルメントパネル（７）内で空調ユニット（２）の車両後方側に隣接配置されていることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、補助送風機（３３）が作動することによる振動が、空調ユニット（２）からリーンフォース（６Ｄ）を介して乗員が触れているステアリングに伝わったり、乗員が触れているセンターコンソール（９）に伝わったりするのを防ぐことができるため、乗員に不快感を与えることがない。

また、乗員が座席（８Ｄ、８Ｐ）周りでジュースなどをこぼした場合でも、インストルメントパネル（７）内の補助送風機（３３）にはかかりにくく、ファンモータ（３３３）がショートして発煙や故障を引き起こすことがない。また、補助送風機（３３）をインストルメントパネル（７）内に配設することで、補助送風機（３３）の作動音を乗員に聞こえにくくすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、補助送風機（３３）の送風ケース（３３１）は、車両の床面（６Ａ）に固定されていることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、ゴムブッシュなどを介して、補助送風機（３３）を堅牢な床面（６Ａ）に固定することにより、補助送風機（３３）の作動時の振動を他の構造体に伝えにくい構造とすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、補助送風機（３３）は、扁平な送風ケース（３３１）内に扁平な遠心式多翼ファン（３３２）を配置して、その回転軸方向にて扁平に構成したものであり、回転軸が車両の略上下方向となるように補助送風機（３３）が車両に配設されていることを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、補助送風機（３３）は、扁平な送風ケース（３３１）内に扁平な遠心式多翼ファン（３３２）を配置して、その回転軸方向にて扁平に構成したものであり、回転軸が車両の略左右方向となるように補助送風機（３３）が車両に配設されていることを特徴としている。

これら請求項３または４に記載の発明によれば、補助送風機（３３）の車両上下方向での高さ寸法、もしくは車両左右方向での幅寸法（Ｗ）を小型にすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、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一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜３を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における車両用空調装置１の構成を示す模式図であり、図２は、図１の車両用空調装置１の車両への搭載状態を示す平面模式図、図３は、図２中のIII−III断面図である。

図１に示すように、本実施形態の車両用空調装置１は、空調ユニット２と後席送風ユニット３とを有して構成されている。空調ユニット２は、車両の車室内に空調風を導くための空気通路１１を形成する空調ケース１０、この空調ケース１０内に空気流れを発生させる遠心式のフロントブロワ２０、空調ケース１０内を流れる空気を冷却して車室内を冷房するためのエバポレータ（蒸発器）１７、および空調ケース１０内を流れる空気を加熱して車室内を暖房するためのヒータコア（温水加熱器）１９などから構成されている。

空調ユニット２は、図２に示すように、車両の車室５内前方側のインストルメントパネル（以下、インパネと略す）７内の略中央に配設され、フロントブロワ２０は助手席８Ｐの前方部分に配置されている。なお、エンジンルーム４と車室５とは、ダッシュパネル６Ｂおよびカウル６Ｃ（図３参照）で区画されている。

フロントブロワ２０の最も風流れ上流側は、吸込口切替箱（内外気切替箱）を構成する部分であり、車室内空気（内気）を取り入れる内気吸込口１４、および車室外空気（外気）を取り入れる外気吸込口１５を有している。さらに、内気吸込口１４および外気吸込口１５の内側には、内外気（吸込口）切替ドア１６が回動自在に取り付けられている。この内外気切替ドア１６は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータによって駆動され、吸込ロモードを内気循環モード、外気導入モードなどに切り替える。なお、内外気切替ドア１６は、吸込口切替箱と共に内外気切替手段を構成する。

また、フロントブロワ２０は、空調ケース１０と一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収容された遠心式多翼（シロッコ）ファン１２、およびこの遠心式多翼ファン１２を回転駆動するブロワモータ１３を有している。そして、ブロワモータ１３は、図示しないブロワ駆動回路を介して印加されるブロワ電圧に基づいて、遠心式多翼ファン１２の回転速度、つまりは送風量が制御される。

空気通路１１内であってフロントブロワ２０の下流側には、内部を流通する冷媒との熱交換により空調風を冷却するエバポレータ１７が配設されている。エバポレータ１７は、冷媒が循環する図示しない冷凍サイクルの一部を構成する。その冷凍サイクルは、車両走行用のエンジンにベルト駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す受液器、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁、減圧膨張された冷媒を蒸発気化させるエバポレータ１７、およびこれらを環状に接続する冷媒配管などから構成されている。

エバポレータ１７は、空気通路１１を全面塞ぐようにして空調ケース１０内に配設され、自身を通過する空気を冷却する空気冷却作用、および自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う室内熱交換器である。換言すると、エバポレータ１７は、圧縮機の作動により空調風を冷却、除湿する冷却用熱交換器である。

エバポレータ１７の空気流れ下流側には、エアミックスドア１８が回動自在に配設されており、そのエアミックスドア１８のさらに下流側には、空気通路１１を部分的に塞ぐようにヒータコア１９が配設されている。ヒータコア１９は、エンジン冷却水が循環する図示しない冷却水回路の一部を構成する。

冷却水回路は、図示しないウォータポンプにより、エンジンのウォータジャケットで暖められた冷却水を循環させる回路であり、ラジエータ、サーモスタットおよびヒータコア１９を有している。このヒータコア１９は、内部にエンジンを冷却した冷却水が流れ、この冷却水を暖房用熱源としての熱交換により、エバポレータ１７で冷却された空気を加熱する。

ヒータコア１９の上方には、ヒータコア１９を迂回して空気を流す冷風バイパス通路２１が形成されており、空調ケース１０の内部に、ヒータコア１９を迂回する冷風側通路と、ヒータコア１９を通過する温風側通路とを形成している。エアミックスドア１８は、サーボモータなどの図示しないアクチュエータに駆動され、その停止位置によって、ヒータコア１９を通過する空気量とヒータコア１９を迂回する空気量との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調節する吹出温度調節手段として働く。

空調ケース１０内の冷風バイパス通路２１および温風側通路の下流側には混合空間が形成され、冷風バイパス通路２１からの冷風と温風側通路からの温風とが混合されて以下の各開口部に供給される。空調ケース１０の最も風流れ下流側は、吹出口切替箱を構成する部分で、デフロスタ開口部２２、フェイス開口部２３、フット開口部２４およびサイドフェイス開口部３１が形成されている。

デフロスタ開口部２２は、デフロスタドア（吹出モード切替ドア）３０によって開閉され、フェイス開口部２３は、フェイスドア（吹出モード切替ドア）２５によって開閉され、フット開口部２４は、フットドア（吹出モード切替ドア）２６によって開閉される。

なお、サイドフェイス開口部３１にはサイドフェイスダクト２８が接続され、その他端はインパネ７の左右側部に設けられた図示しないサイドフェイス吹出口に接続され、車室内前席乗員の頭胸部に向けて主に冷風を吹き出す。そして、車室内のサイドフェイス吹出口に設けられた手動のルーバーにより、吹出モードに関係なく乗員が開閉するようになっている。

空調ケース１０内の３枚の吹出モード切替ドア２５、２６、３０は、回動自在に取り付けられており、サーボモータなどの図示しないアクチュエータにより駆動されて、吹出口モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモードまたはデフロスタモードのいずれかに切り替える。

具体的には、吹出モードがフェイスモードのときには、フェイス開口部２３が全開となり、デフロスタ開口部２２およびフット開口部２４が全閉となる。バイレベルモードのときには、フェイス開口部２３とフット開口部２４とが略半開で、デフロスタ開口部２２が全閉となる。フットモードのときには、フット開口部２４が略８割開、デフロスタ開口部２２が略２割開で、フェイス開口部２３が全閉となる。

フットデフロスタモードのときには、フット開口部２４が略６割開、デフロスタ開口部２２が略４割開で少なくとも全吹出風量の１／３以上に設定され、フェイス開口部２３が全閉となる。デフロスタモードのときには、デフロスタ開口部２２が全開となり、フェイス開口部２３およびフット開口部２４が全閉となる。なお、３枚の吹出モード切替ドア２５、２６、３０は、吹出口切替箱と共に吹出口切替手段を構成する。

そして、デフロスタ開口部２２には、図示しないデフロスタダクトが接続され、このデフロスタダクトの最下流端には、車両の前面窓ガラス６Ｅ（図３参照）の内面に向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口が開口している。また、フット開口部２４には、図示しないフットダクトが接続され、このフットダクトの最下流端には、車室内前席の乗員の足元に向けて主に温風を吹き出すフット吹出口が開口している。

なお、フェイス開口部２３には、空調ケース１０とは別体に形成されたセンターフェイスダクト２７が接続されている。センターフェイスダクト２７の空気流れ下流端側は、車室内前席乗員の頭胸部に向けて主に冷風を吹き出すセンターフェイス吹出口（前席センターフェイス吹出口）２９に接続されている。センターフェイス吹出口２９は、インパネ７の中央部近傍に設けられている。なお、制御系の構成および作動については、説明を省略する。

次に、後席送風ユニット３について説明する。センターフェイスダクト２７からは、センターフェイスダクト２７を通過する空調風の一部を、車室内後席乗員の頭胸部に向けて吹き出すための後席用ダクトの一部として、分岐ダクト３２が分岐されている（図３参照）。なお、分岐ダクト３２は、フェイス開口部２３よりも下流に設けられている。

そして、分岐ダクト３２の他端には、後席側に吹き出す空調風の風量を増加させるアシストブロワ（補助送風機）３３が設けられている。このアシストブロワ３３は、図３に示すように、扁平なスクロールケース（送風ケース）３３１内に、扁平な遠心式多翼（シロッコ）ファン３３２を配置して、その遠心式多翼ファン３３２を回転駆動するファンモータ３３３を含めて、その回転軸方向にて扁平に構成したものである。

このアシストブロワ３３は、図２に示すように、空調ユニット２とは別体で構成されており、インパネ７内で空調ユニット２の車両後方側に隣接配置され、車両の床面６Ａ（図３参照）に図示しないゴムブッシュなどを介して固定されている。なお、本実施形態では、その回転軸が車両の略上下方向に向けた姿勢で配設されている。

そして、スクロールケース３３１の吸入口３３１ａに分岐ダクト３２の他端が接続され、センターフェイスダクト２７を通過する空調風の一部を吸入するとともに、スクロールケース３３１の吐出口３３１ｂには、後席用ダクトの一部としての延長ダクト３４が接続されている。この延長ダクト３４は、図２に示すように、車室内前側で運転席８Ｄと助手席８Ｐとの間に配設されるセンターコンソール９内に配設され、その他端は、センターコンソール９上部の車両後方側に設けられたリアフェイス吹出口３５に接続されている。

アシストブロワ３３は、本空調装置１の作動を制御している図示しない制御装置によって作動制御され、ファンモータ３３３に印加されるアシストブロワ電圧に基づいて、所定の回転数で回転するようになっている。そして、上記構成による車両用空調装置１の吹出モードがフェイスモードで作動されるときには、センターフェイスダクト２７内を通過する空調風の一部が、後席送風ユニット３側へ配風されて、リアフェイス吹出口３５から後席乗員の頭胸部へ向けて空調風が吹き出される。

このとき、リアフェイス吹出口３５からの吹出風量を充分確保するために、アシストブロワ３３を作動させてリアフェイス風量を増加する。アシストブロワ３３は、分岐ダクト３２とセンターフェイスダクト２７とを介して空調ユニット２に接続されているため、アシストブロワ３３が作動することによる振動が空調ユニット２に伝わりにくくなっている。これにより、アシストブロワ３３の振動が空調ユニット２→リーンフォース６Ｄ→ステアリングと伝わって運転者に不快感を与えることが防げる。

次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。アシストブロワ３３のスクロールケース３３１は、空調ユニット２の空調ケース１０とは別体で構成されるとともに、アシストブロワ３３は、インパネ７内で空調ユニット２の車両後方側に隣接配置されている。これによれば、アシストブロワ３３が作動することによる振動が、空調ユニット２からリーンフォース６Ｄを介して乗員が触れているステアリングに伝わったり、乗員が触れているセンターコンソール９に伝わったりするのを防ぐことができるため、乗員に不快感を与えることがない。

また、乗員が座席８Ｄ、８Ｐ周りでジュースなどをこぼした場合でも、インパネ７内のアシストブロワ３３にはかかりにくく、ファンモータ３３３がショートして発煙や故障を引き起こすことがない。また、アシストブロワ３３をインパネ７内に配設することで、アシストブロワ３３の作動音を乗員に聞こえにくくすることができる。

また、アシストブロワ３３のスクロールケース３３１は、車両の床面６Ａに固定されている。これによれば、ゴムブッシュなどを介して、アシストブロワ３３を堅牢な床面６Ａに固定することにより、アシストブロワ３３の作動時の振動を他の構造体に伝えにくい構造とすることができる。

また、アシストブロワ３３は、扁平なスクロールケース３３１内に扁平な遠心式多翼ファン３３２を配置して、その回転軸方向にて扁平に構成したものであり、回転軸が車両の略上下方向となるようにアシストブロワ３３が車両に配設されている。これによれば、アシストブロワ３３の車両上下方向での高さ寸法を小型にすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図４および５を用いて説明する。図４は、上述した第１実施形態の図３に対応した本発明の第２実施形態における断面図であり、図５は、図４中のＶ視図である。なお、本実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

本実施形態では、図４および５に示すように、上述した扁平なアシストブロワ３３が、床面６Ａに立てた状態で、図示しないゴムブッシュなどを介して床面６Ａに固定されており、その回転軸方向が車両の略左右方向に向けた姿勢で配設されている。これによれば、アシストブロワ３３の車両左右方向での幅寸法Ｗを小型にすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態では、左右独立コントロールタイプの空調装置ではなかったが、左右独立コントロールタイプの空調装置に適用しても良い。この場合、複数のセンターフェイスダクトが合流する合流地点より下流側にアシストブロワ３３を設けることで、アシストブロワ３３を一つ設けるだけで良く、コストを抑えることができる。

本発明の第１実施形態における車両用空調装置１の構成を示す模式図である。 図１の車両用空調装置１の車両への搭載状態を示す平面模式図である。 図２中のIII−III断面図である。 図３に対応した本発明の第２実施形態における断面図である。 図４中のＶ視図である。

符号の説明

１…車両用空調装置
２…空調ユニット
６Ａ…車両の床面
７…インストルメントパネル
１０…空調ケース
２７…センターフェイスダクト
２９…センターフェイス吹出口（前席センターフェイス吹出口）
３２…分岐ダクト（後席用ダクト）
３３…アシストブロワ（補助送風機）
３４…延長ダクト（後席用ダクト）
３５…リアフェイス吹出口
３３１…スクロールケース（送風ケース）
３３２…遠心式多翼ファン

Claims (4)

1. 車両のインストルメントパネル（７）内に配設した空調ユニット（２）と、
   一端を前記空調ユニット（２）に接続し、他端を車両の左右方向略中央から前席乗員へ向けて空調風を吹き出す前席センターフェイス吹出口（２９）に接続して前記空調風の通路となるセンターフェイスダクト（２７）と、
   前記センターフェイスダクト（２７）から分岐し、先端を車室内後席側の吹出口である後席フェイス吹出口（３５）に接続して前記空調風の通路となる後席用ダクト（３２、３４）と、
   前記後席用ダクト（３２、３４）に設けられて前記車室内後席側に吹き出す前記空調風の風量を増加させる補助送風機（３３）とを備える車両用空調装置において、
   前記補助送風機（３３）の送風ケース（３３１）は、前記空調ユニット（２）の空調ケース（１０）とは別体で構成されるとともに、前記補助送風機（３３）は、前記インストルメントパネル（７）内で前記空調ユニット（２）の車両後方側に隣接配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記補助送風機（３３）の送風ケース（３３１）は、車両の床面（６Ａ）に固定されてい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. 前記補助送風機（３３）は、扁平な送風ケース（３３１）内に扁平な遠心式多翼ファン（３３２）を配置して、その回転軸方向にて扁平に構成したものであり、前記回転軸が前記車両の略上下方向となるように前記補助送風機（３３）が前記車両に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記補助送風機（３３）は、扁平な送風ケース（３３１）内に扁平な遠心式多翼ファン（３３２）を配置して、その回転軸方向にて扁平に構成したものであり、前記回転軸が前記車両の略左右方向となるように前記補助送風機（３３）が前記車両に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。

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