JP2013132941A - 車両用空気調和装置の風路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な組み付け作業で独立した複数の風路を形成することができる車両用空気調和装置の風路構造を提供する。
【解決手段】エバポレータ４５と、ヒータコア４６と、エバポレータ４５で冷却された空気をヒータコア４６へ流す風量とその冷却された空気をバイパス風路を介してヒータコア４６の下流側へ流す風量とを調整するスライドドア６１,７１,８１とを有し、バイパス風路の空気とヒータコア４６の空気とを混合させ、スライドドア６１,７１,８１の開度を調整することでその混合比率を変えて、混合された空気の温度を調整する車両用空気調和装置において、エバポレータ４５の下流側に、中央風路とこの両側の２つの側方風路と形成し、各風路にスライドドア６１,７１,８１を設けたの風路構造であって、中央風路を形成するサブケース６０と、サブケース６０を左右から挟み込んで挟持する分割ケース４１,４２とを備え、サブケース６０と左右分割ケース４１,４２とで側方風路を形成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両用空気調和装置内に独立した複数の風路を形成した風路構造に関する。

従来から、車両の例えば前席と後席などとで独立に温調することのできる車両用空気調和装置が知られている（特許文献１,２参照）。

かかる車両用空気調和装置は、ケース内に設けたエバポレータとヒータコアとの間に空気の流れ方向に沿って２つの仕切板をそのケース内に設け、この２つの仕切板によって３つの小風路を形成し、各小風路にドアを上下方向にスライド移動可能に設けたものである。このドアをスライド移動することにより、エバポレータで冷却された空気をヒータコアへ流す風量及びその冷却された空気をバイパス風路を介してヒータコアの下流側へ流す風量とを調整するようになっており、バイパス風路を通ってきた空気とヒータコアを通ってきた空気とを混合させ、ドアをスライド移動させることによってその混合比率を変えて空気の温度を調整するものである。

特開２００１−２７０３２０号公報 特開２０００−２７２３２７号公報

しかしながら、このような車両用空気調和装置にあっては、独立した複数の風路を形成するために仕切板をケース内に配置して保持させるため、その組み付け作業が面倒であるという問題あった。

この発明の目的は、簡単な組み付け作業で独立した複数の風路を形成することができる車両用空気調和装置の風路構造を提供することにある。

請求項１の発明は、空気を冷却するエバポレータと、このエバポレータの下流側に配置されたヒータコアと、前記エバポレータとヒータコアとの間に配置されるとともに、前記エバポレータで冷却された空気を前記ヒータコアへ流す風量及びその冷却された空気をバイパス風路を介して前記ヒータコアの下流側へ流す風量とを調整するドアとを有し、前記バイパス風路を通ってきた空気とヒータコアを通ってきた空気とを混合させるとともに、前記ドアの開度を調整することによって前記バイパス風路を通る風量と前記ヒータコアを通る風量との比率を変えて、混合された空気の温度を調整する車両用空気調和装置において、前記エバポレータの下流側に、中央風路とこの中央風路の両側の２つの側方風路とを互いに独立して形成し、各風路に前記ドアを設けた車両用空気調和装置の風路構造であって、
前記中央風路を形成するサブケースと、
このサブケースを左右から挟み込んで挟持する左右一対の分割ケースとを備え、
前記サブケースと前記分割ケースの一方とで前記側方風路の一方を形成し、
前記サブケースと前記分割ケースの他方とで前記側方風路の他方を形成することを特徴とする。

請求項２の発明は、前記サブケースは、スライド移動することによって前記バイパス風路を通る風量と前記ヒータコアを通る風量との比率を変える前記ドアと、このドアをスライド移動させる移動機構とを設けたサブケースユニットであることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記一対の分割ケースに、互いに相対向するフランジをそれぞれ形成し、このフランジ同士を接合して一対の分割ケースを接続することによって、前記サブケースを挟持することを特徴とする。

請求項４の発明は、前記サブケースの外側面にフランジを形成し、このフランジを前記一対の分割ケースのフランジに挟み込ませて接合したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、サブケースを一対の分割ケースで左右から挟み込んで組み付けるだけで、独立した複数の風路を形成することができ、その組み付け作業は簡単なものとなる。

請求項２の発明によれば、サブケースがドアと移動機構を設けたサブケースユニットであることにより、風路構造の組み付けを簡単に行うことができる。

請求項３の発明によれば、側方風路の気密性を高めることができる。

請求項４の発明によれば、側方風路の気密性をさらに高めることができる。

この発明に係る車両用空気調和装置のユニット筐体の構成を示した分解斜視図である。 ３つの独立した風路を示した概念図である。 分割ケースの接合の仕方を示した説明図である。 図１のユニット筐体の構成を示した断面図である。 エアミックスドア装置の構成を示した分解斜視図である。 図５の裏側から見た分解斜視図である。 エアミックスドア装置を示した斜視図である。 中央サブケースを示した斜視図である。 第２実施例を示した説明図である。 この発明に係る車両用空気調和装置を搭載した車両を示した説明図である。 インストルメントパネルと空調装置本体との位置関係を示した説明図である。

以下、この発明に係る車両用空気調和装置の風路構造の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。

［第１実施例］
図１０及び図１１に示すように、自動車などの車両１には、空気調和装置（空調装置）２が設けられている。

この空調装置２は、車室の前部に設置されたインストルメントパネル３の内部に設けられた空調装置本体４と、この空調装置本体４から車室の各部に設けられた吹出口５に対して空調用空気を送給するダクト６とを備えている。

空調装置本体４は、図１に示すように、ユニット筐体４０と、空気を冷却するエバポレータ４５と、空気を暖めるヒータコア４６と、冷却された空気と暖められた空気とを混合して空気の温度を調整するエアミックスドア装置５０等とを備えている。
［ユニット筐体］
ユニット筐体４０は、図１において左側にある左分割ケース４１と、右側にある右分割ケース４２と、配風モードモジュール４３と、足下ダクト連結部４４とを有している。
［左分割ケース］
左分割ケース４１は、図２に示す左風路１１を形成する左側壁部４１Ａと底壁部４１Ｂと上壁部４１Ｃ等とを有し、右側面が開口され、この開口４１Ｄ（図１参照）の縁部には周縁に沿ってフランジ４１ａが形成されている。左分割ケース４１内には、エバポレータ４５とヒータコア４６の左半分と、エアミックスドア装置５０の左半分とが配置されるようになっている。

左分割ケース４１の上壁部４１Ｃには、左風路１１と配風モードモジュール４３内とを連通させる切欠４１Ｃａが形成されている。
［右分割ケース］
右分割ケース４２は、図２に示す右風路１２を形成する右側壁部４２Ａと底壁部４２Ｂと上壁部４２Ｃ等とを有し、左側面が開口され、この開口４２Ｄ（図１参照）の縁部には周縁に沿ってフランジ４２ａが形成されている。右分割ケース４２内には、エバポレータ４５とヒータコア４６の右半分と、エアミックスドア装置５０の右半分とが配置されるようになっている。

右分割ケース４２の上壁部４２Ｃには、右風路１２と配風モードモジュール４３内と連通させる切欠４２Ｃａが形成されている。
［エアミックスドア装置］
エアミックスドア装置５０は、図５に示すように、中央風路１０（図２参照）を形成した中央サブケースユニット（サブケースユニット）６０と、左スライドドアユニット７０と、右スライドドアユニット８０とを有している。左スライドドアユニット７０は左風路（側方風路）１１に配置され、右スライドドアユニット８０は右風路（側方風路）１２に配置される。
［中央サブケースユニット］
中央サブケースユニット６０は、図５及び図６に示すように、正面視で長方形状を呈する開口６０Ｋを形成したサブケース６２と、このサブケース６２に上下にスライド移動可能に取り付けられた中央スライドドア（ドア）６１と、中央スライドドア６１を上下にスライド移動させるスライド機構（移動機構）１００とを有している。

サブケース６２は、図８に示すように、上部に下流側に向かって延びるバイパス風路１０Ｐを形成したバイパス風路壁部６３と、ヒータコア４６で暖められた空気をバイパス風路１０Ｐ側へ案内する温風風路６４Ｈ（図４参照）を形成した温風風路壁部６４とを有しており、図２に示すように中央風路１０を区画形成している。

バイパス風路壁部６３の上面と温風風路壁部６４の外面にはフランジ６０ｇが形成されている。

サブケース６２の側壁１３,１４は、図２に示すように中央風路１０の側壁を形成するものであり、バイパス風路壁部６３の側壁部６３ｂ,６３ｃと、温風風路壁部６４の側壁部６４ａ,６４ｂと、開口６０Ｋからヒータコア４６までの壁６２ｄとを形成している（図４参照）。

また、図２に示すように、バイパス風路壁部６３の上壁部６３ａが中央風路１０の上壁部を形成し（図５参照）、この上壁部６３ａが左右分割ケース４１，４２の上壁部４１Ｃ，４２Ｃに当接するようになっている。

サブケース６２の底壁部６２Ｄ（図４参照）が中央風路１０の底壁部を形成し、底壁部６２Ｄが左右分割ケース４１，４２の底壁部４１Ｂ，４２Ｂに当接するようになっている。

中央風路１０は、図４に示すように、バイパス風路１０Ｐと、サブケース６２の開口６０Ｋからヒータコア４６を通って温風風路６４Ｈの上部までの風路とを有する。

また、サブケース６２には、側壁１３,１４と温風風路壁部６４との間に凹部６５が形成され、この凹部６５内にはヒータコア４６の中央部が挿入される。

サブケース６２の裏面（開口６０Ｋに対して上流側の面）の左右両側には、図６に示すように、相対向した一対のリブ６２Ａ,６２Ａが形成されており、このリブ６２Ａ,６２Ａの内面の上部と下部には、合計４つのガイド溝６１ｂ（図４参照）が上下に沿って円弧状に形成されている。
［スライド機構］
スライド機構１００は、図６に示すように、サブケース６２のリブ６２Ａ,６２Ａに形成された一対の支持壁６０ｃ,６０ｃ間に回動自在に取り付けられた駆動ギア９２と、この駆動ギア９２に噛合した第１従動ギア１０２と、この第１従動ギア１０２に一体形成された第２従動ギア１０３とを有している。第２従動ギア１０３は中央スライドドア６１のラック６１ｄに噛合し、駆動ギア９２の回転によって第１,第２従動ギア１０２,１０３を介して中央スライドドア６１が上下にスライド移動するようになっている。

中央スライドドア６１の両側部の上部と下部に合計４つの突起６１ａが形成され、この４つの突起６１ａ（図６において１つのみ図示）がサブケース６２のリブ６２Ａ,６２Ａのガイド溝６１ｂ…にそれぞれ挿入されており、中央スライドドア６１がガイド溝６１ｂ…に案内されてスライド移動する。

駆動ギア９２は、右スライドドアユニット８０に設けられたモータＭ１の駆動軸に連結した連結シャフト９０に接続されており、モータＭ１の駆動によって連結シャフト９０を介して回転していく。

中央スライドドア６１が上に移動されると、開口６０Ｋの上部が閉成されていきバイパス風路１０Ｐに流れる風量が減少していく。このとき、開口６０Ｋの下部が開成されていき、ヒータコア４６へ流れる風量が増加していく。逆に、中央スライドドア６１が下に移動されると、開口６０Ｋの下部が閉成されていきヒータコア４６へ流れる風量が減少していく。このとき、開口６０Ｋの上部が開成されていき、バイパス風路１０Ｐに流れる風量が増加していく。

バイパス風路壁部６３の先端側では、バイパス風路１０Ｐを通ってきた空気と、温風風路６４Ｈを通ってきた空気とが混合され、中央スライドドア６１のスライド移動によってその混合比率が変えられて空気の温度が調整される。この温度が調整された空気は、例えば車両の後部座席へ送風される。
［左スライドドアユニット］
左スライドドアユニット７０は、図５及び図６に示すように、正面視で長方形状を呈する開口７２ａを形成した枠体７２と、この枠体７２の裏面（開口７２ａに対して上流側となる面）に上下方向にスライド移動可能に設けられた左スライドドア（ドア）７１と、この左スライドドア７１を上下にスライド移動させる左スライド機構７３とを有している。

枠体７２の裏面の両側にはリブ７２Ａ,７２Ａが形成されており、このリブ７２Ａ,７２Ａの内面の上部と下部に合計４つのガイド溝７０ｂ…が形成されている。各ガイド溝７０ｂは上下に沿って円弧状に形成されている。

枠体７２の右側面（図５において）の上部と下部には突起７２Ｐ,７２Ｐが形成されている。
［左スライド機構］
左スライド機構７３は、図６に示すように、枠体７２のリブ７２Ａ,７２Ａに回動自在に取り付けられた一対のギア７１ｇ,７１ｇと、このギア７１ｇ,７１ｇを回転させるモータ(図示せず)とを有している。

ギア７１ｇ,７１ｇはシャフト７１ｆの両端部に固定され、このシャフト７１ｆがリブ７２Ａ,７２Ａに回動自在に保持されている。ギア７１ｇ,７１ｇは、左スライドドア７１の裏面に形成されたラック７１ａ,７１ａに噛合しており、ギア７１ｇ,７１ｇの回転によって左スライドドア７１が上下にスライド移動することになる。

左スライドドア７１の上部と下部に合計４つの突起７１Ｔ（図６において２つのみ図示）が形成され、この４つの突起７１Ｔが枠体７２のリブ７２Ａ,７２Ａのガイド溝７０ｂ…にそれぞれ挿入されており、左スライドドア７１がガイド溝７０ｂ…に案内されてスライド移動する。

左スライドドア７１が上に移動されると、開口７２ａの上部が閉成されていき図示しない左バイパス風路に流れる風量が減少していく。このとき、開口７２ａの下部が開成されていき、ヒータコア４６へ流れる風量が増加していく。逆に、左スライドドア７１が下に移動されると、開口７２ａの下部が閉成されていきヒータコア４６へ流れる風量が減少していく。このとき、開口７２ａの上部が開成されていき、左バイパス風路に流れる風量が増加していく。

左バイパス風路を通ってきた空気と、ヒータコア４６を通ってきた空気とが混合され、左スライドドア７１のスライド移動によってその混合比率が変えられて空気の温度が調整される。この空気は配風モードモジュール４３を介して例えば車両１の助手席側へ送風される。

左バイパス風路と、開口７２ａからヒータコア４６を通ってバイパス風路と合流するまでの左温風風路とは左分割ケース４１と中央サブケースユニット６０のサブケース６２とで形成され、その左バイパス風路と左温風風路とで左風路１１を形成する。この左風路１１は中央風路１０から独立した風路となっている。
［右スライドドアユニット］
右スライドドアユニット８０は、図５及び図６に示すように、正面視で長方形状を呈する開口８２ａを形成した枠体８２と、この枠体８２の裏面に上下方向にスライド移動可能に設けられた右スライドドア（ドア）８１と、この右スライドドア８１を上下にスライド移動させる右スライド機構８３とを有している。

枠体８２の裏面の両側にはリブ８２Ａ,８２Ａが形成されており、このリブ８２Ａ,８２Ａの内面の上部と下部に合計４つのガイド溝８０ｂ…が形成されている。各ガイド溝８０ｂは上下に沿って円弧状に形成されている。

枠体８２の右側面（図６において）の上部と下部には突起８２Ｐ,８２Ｐが形成されている。
［右スライド機構］
右スライド機構８３は、図６に示すように、枠体８２のリブ８２Ａ,８２Ａに回動自在に取り付けられた一対のギア８１ｇ,８１ｇと、このギア８１ｇ,８１ｇを回転させるモータ(図示せず)とを有している。

ギア８１ｇ,８１ｇはシャフト８１ｆの両端部に固定され、このシャフト８１ｆがリブ８２Ａ,８２Ａに回動自在に保持されている。ギア８１ｇ,８１ｇは、右スライドドア８１の裏面に形成されたラック８１ａ,８１ａに噛合しており、ギア８１ｇ,８１ｇの回転によって右スライドドア８１が上下にスライド移動することになる。

右スライドドア８１の上部と下部に合計４つの突起８１Ｔ（図６において１つのみ図示）が形成され、この４つの突起８１Ｔが枠体８２のリブ８２Ａ,８２Ａのガイド溝８０ｂ…にそれぞれ挿入されており、右スライドドア８１がガイド溝８０ｂ…に案内されてスライド移動する。

右スライドドア８１が上に移動されると、開口８２ａの上部が閉成されていき図示しない右バイパス風路に流れる風量が減少していく。このとき、開口８２ａの下部が開成されていき、ヒータコア４６へ流れる風量が増加していく。逆に、右スライドドア８１が下に移動されると、開口８２ａの下部が閉成されていきヒータコア４６へ流れる風量が減少していく。このとき、開口８２ａの上部が開成されていき、右バイパス風路に流れる風量が増加していく。

右バイパス風路を通ってきた空気と、ヒータコア４６を通ってきた空気とが混合され、右スライドドア８１のスライド移動によってその混合比率が変えられて空気の温度が調整される。この空気は配風モードモジュール４３を介して例えば車両１の運手席側へ送風される。

右バイパス風路と、開口８２ａからヒータコア４６を通って右バイパス風路と合流するまでの右温風風路とは右分割ケース４２と中央サブケースユニット６０のサブケース６２とで形成され、その右バイパス風路と右温風風路とで右風路１２（図２参照）を形成する。この右風路１２は中央風路１０から独立した風路となっている。右バイパス風路と、開口８２ａからヒータコア４６を通って右バイパス風路と合流するまでの右温風風路とは右分割ケース４２によって形成され、その右バイパス風路と右温風風路とで右風路１２を形成する。この右風路１２は中央風路１０から独立した風路となっている。

そして、エアミックスドア装置５０と左右分割ケース４１,４２とで風路構造が構成される。
［エアミックスドア装置の組み付け］
図５および図６に示すように、エアミックスドア装置５０の組み付けは、左スライドドアユニット７０の枠体７２の突起７２Ｐ,７２Ｐを中央サブケースユニット６０のサブケース６２の左側面（図５において）の孔図示せず)に圧入することにより、左スライドドアユニット７０を中央サブケースユニット６０の左側に取り付け、右スライドドアユニット８０の枠体８２の突起８２Ｐ,８２Ｐを中央サブケースユニット６０のサブケース６２の右側面の孔(図示せず)に圧入することにより、右スライドドアユニット８０を中央サブケースユニット６０の右側に取り付け、図７に示すようにエアミックスドア装置５０を組み付ける。
［ユニット筐体の組み付け］
エアミックスドア装置５０の組み付けが終了したら、図１に示すように、左分割ケース４１内に例えばエバポレータ４５を配置し、右分割ケース４２内にヒータコア４６を配置し、この左分割ケース４１と右分割ケース４２とでエアミックスドア装置５０を左右から挟み込み、左右分割ケース４１,４２内にエアミックスドア装置５０の左右スライドドアユニット７０,８０及び中央サブケースユニット６０を挿入させていく。

そして、図２に示すように、左右分割ケース４１,４２の底壁部４１Ｂ,４２Ｂが中央サブケースユニット６０のサブケース６２の底壁部６２Ｄに重ね、左右分割ケース４１,４２の上壁部４１Ｃ,４２Ｃがサブケース６２の上壁部６３ａに重ねて、左分割ケース４１のフランジ４１ａと右分割ケース４２のフランジ４２ａとを中央サブケースユニット６０のフランジ６０ｇを挟み込むようにして接合させる。この挟み込みにより、サブケースユニット６０を左右分割ケース４１,４２で挟持することになる。

左右分割ケース４１,４２の底壁部４１Ｂ,４２Ｂとサブケース６２の底壁部６２Ｄとの当接と、左右分割ケース４１,４２の上壁部４１Ｃ,４２Ｃとサブケース６２の上壁部６３ａとの当接により、図２に示すように、サブケース６２によって形成される中央風路１０から独立した左右風路１１,１２が形成される。

左分割ケース４１のフランジ４１ａと右分割ケース４２のフランジ４２ａとの接合により左右風路１１,１２の気密性が高まる。また、左右分割ケース４１,４２のフランジ４１ａ,４２ａで中央サブケースユニット６０のフランジ６０ｇを挟み込むようにして接合しているので、その左右風路１１,１２の気密性をさらに高めることができる。

フランジ４１ａ,４２ａの接合は、例えば図３に示すように左分割ケース４１のフランジ４１ａに突起部４１ｂと突条部４１ｃを形成し、その突起部４１ｂと突条部４１ｃに対向した右分割ケース４２のフランジ４２ａに凹部４２ｂと溝４２ｃとを形成し、フランジ４１ａの突起部４１ｂ及び突条部４１ｃをフランジ４２ａの凹部４２ｂ及び溝４２ｃに圧入させることにより行う。この場合、中央サブケースユニット６０のフランジ６０ｇがそれらの圧入に干渉しないように、その部分でフランジ６０ｇの高さを短くしておく。

このように、左右分割ケース４１,４２で中央サブケースユニット６０を左右から挟み込むようにして接続するだけで、図２に示すように、中央風路１０の左右両側に独立した左風路１１と右風路１２とを形成することができ、その組み付け作業は簡単に行える。このため、従来のように、中央風路１０から独立した左右風路１１,１２を形成するのための仕切壁を取り付ける作業は不要となる。

また、中央サブケースユニット６０は、中央スライドドア６１とスライド機構１００とを有しているので、この中央サブケースユニット６０に左右分割ケース４１,４２を組み付けるだけで風路構造が構成され、その風路構造の組み付けを簡単に行うことができる。
［第２実施例］
図９は第２実施例を示す。この第２実施例では、左右分割ケース１４１,１４２の開口の縁部にフランジ１４１ａ,１４２ａを形成し、このフランジ１４１ａ,１４２ａを中央サブケースユニット６０のサブケース６２の側壁１３,１４に接合するようにしたものである。

この実施例によれば、サブケース６２の上壁部６３ａ及び底壁部６２Ｄに左右分割ケース１４１,１４２の上壁部１４１Ａ,１４２Ａ及び底壁部１４１Ｄ,１４２Ｄを重ねないので、左右分割ケース１４１,１４２の材料を節約することができる。

上記実施例では、サブケース６２で１つの中央風路１０を形成しているが、独立した複数の中央風路を形成してもよい。この場合、各中央風路に対応してスライドドアを設けてもよい。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々設計変更できることは勿論である。

４１ 左分割ケース（分割ケース）
４２ 右分割ケース（分割ケース）
４５ エバポレータ
４６ ヒータコア
６１ 中央スライドドア
６２ サブケース
７１ 左スライドドア（スライドドア）
８１ 右スライドドア（スライドドア）

Claims (4)

1. 空気を冷却するエバポレータと、このエバポレータの下流側に配置されたヒータコアと、前記エバポレータとヒータコアとの間に配置されるとともに、前記エバポレータで冷却された空気を前記ヒータコアへ流す風量及びその冷却された空気をバイパス風路を介して前記ヒータコアの下流側へ流す風量とを調整するドアとを有し、前記バイパス風路を通ってきた空気とヒータコアを通ってきた空気とを混合させるとともに、前記ドアの開度を調整することによって前記バイパス風路を通る風量と前記ヒータコアを通る風量との比率を変えて、混合された空気の温度を調整する車両用空気調和装置において、前記エバポレータの下流側に、中央風路とこの中央風路の両側の２つの側方風路とを互いに独立して形成し、各風路に前記ドアを設けた車両用空気調和装置の風路構造であって、
   前記中央風路を形成するサブケースと、
   このサブケースを左右から挟み込んで挟持する左右一対の分割ケースとを備え、
   前記サブケースと前記分割ケースの一方とで前記側方風路の一方を形成し、
   前記サブケースと前記分割ケースの他方とで前記側方風路の他方を形成することを特徴とする車両用空気調和装置の風路構造。
2. 前記サブケースは、スライド移動することによって前記バイパス風路を通る風量と前記ヒータコアを通る風量との比率を変える前記ドアと、このドアをスライド移動させる移動機構とを設けたサブケースユニットであることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置の風路構造。
3. 前記一対の分割ケースに、互いに相対向するフランジをそれぞれ形成し、このフランジ同士を接合して一対の分割ケースを接続することによって、前記サブケースを挟持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空気調和装置の風路構造。
4. 前記サブケースの外側面にフランジを形成し、このフランジを前記一対の分割ケースのフランジに挟み込ませて接合したことを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置の風路構造。