JP2014156154A - 車両用暖房装置及び暖房付きインストルメントパネルモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の足を局所的かつ効率的に温めることができる乗物用暖房装置を提供する。
【解決手段】本開示の乗物用暖房装置１００Ａは、インストルメントパネル２０の下面ＢＳと上下方向において隣り合う位置でインストルメントパネル２０に装着されるべき車両用暖房装置１００Ａである。乗物用暖房装置１００Ａは、吸気口２、吹出口３、及び吸気口２から吹出口３への空気の流路としての内部空間４を有する筐体１０と、内部空間４に設けられているファン５と、内部空間４に設けられているヒータ６と、を備えている。使用状態において、筐体１０は、車両の幅方向におけるインストルメントパネル２０の中央から幅方向におけるインストルメントパネル２０の端部に片寄って配置されている、また、空気の流路４は、吹出口３以外の開口に向かって分岐することなく吸気口２から吹出口３まで延びている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のインストルメントパネルに装着されるべき車両用暖房装置に関する。また、本発明は、その車両用暖房装置を備える暖房付きインストルメントパネルモジュールに関する。

従来、車両のインストルメントパネルの内側に配置された車両用空調装置が知られている。このような車両用空調装置はＨＶＡＣ（Heating and Ventilating Air Conditioning）とも呼ばれている。

図１４Ａに示すように、特許文献１には、車両のインストルメントパネル３２０とダッシュパネル３６０との間の空間、すなわち、インストルメントパネル３２０の内側に配置されている車両用空調装置３００が開示されている。図１４Ｂに示すように、車両用空調装置３００は、ケース３１０、吸込口３０２、外気導入口３０２Ａ、ブロワ３０５、エバポレータ３０８、及びヒータコア３０６を有している。また、図１４Ａに示すように、車両用空調装置３００は、足下吹出口３０３Ａ、センタレジスタ吹出口３０３Ｂ、及びサイドレジスタ吹出口３０３Ｃを有している。

ブロワ３０５は、ブロワモータ３０５Ａ、ファン３０５Ｂ、及びファン３０５Ｃを有している。ブロワ３０５が作動することによって、車室内の空気（内気）が吸込口３０２から車両用空調装置３００の内部に導入され、又は、車室外の空気（外気）が外気導入口３０２Ａから車両用空調装置３００の内部に導入される。エバポレータ３０８は、ブロワ３０５の送風方向の下流側に配置されている。ブロワ３０５によって送風された空気はエバポレータ３０８で冷却及び除湿される。ヒータコア３０６は、エバポレータ３０８の送風方向の下流側に配置されている。ヒータコア３０６は、エンジン冷却水を熱源として、ヒータコア３０６を流れている空気を加熱する。ヒータコア３０６を通過した空気（温風）は、足下吹出口３０３Ａ、センタレジスタ吹出口３０３Ｂ、又はサイドレジスタ吹出口３０３Ｃから吹出される。

例えば、冬の暖房時に車両用空調装置３００の空調風の吹出モードがＦＯＯＴモードに設定されていると、図１４Ａに示すように、足下吹出口３０３Ａから車室内へ吹出された温風は、車室の内部空間の下部（概ね下半分）を大きく回ってから吸込口３０２に至る。

特開２０１１−１６８２１４号公報

上記の車両用空調装置によって、インストルメントパネルの下方で乗員の足を局所的かつ効率的に温めることは困難である。そこで、本発明は、インストルメントパネルの下方で乗員の足を局所的かつ効率的に温めることができる車両用暖房装置、及びその車両用暖房装置を備える暖房付きインストルメントパネルモジュールを提供する。

本開示は、
車両のインストルメントパネルの下面と上下方向において隣り合う位置でインストルメントパネルに装着されるべき車両用暖房装置であって、
吸気口、吹出口、及び前記吸気口から前記吹出口への空気の流路としての内部空間を有する筐体と、
前記内部空間に設けられているファンと、
前記内部空間に設けられているヒータと、を備え、
当該車両用暖房装置が前記インストルメントパネルに装着された使用状態において、前記筐体は、前記車両の幅方向における前記インストルメントパネルの中央から前記幅方向における前記インストルメントパネルの端部に片寄って配置されており、
前記使用状態において、前記吸気口は前記車両の前後方向における前記筐体の一方の端部で開口しており、かつ前記吹出口は前記車両の前後方向における前記筐体の他方の端部で下方に向かって開口しており、
前記使用状態において、前記車両の前後方向における前記吸気口と前記吹出口との距離は前記幅方向における前記筐体の幅よりも短く、
前記空気の流路は、前記吹出口以外の開口に向かって分岐することなく前記吸気口から前記吹出口まで延びている、
車両用暖房装置を提供する。

上記の車両用暖房装置によれば、インストルメントパネルの下方で乗員の足を局所的かつ効率的に温めることができる。

第１実施形態に係る暖房付きインストルメントパネルモジュールの正面図 図１の暖房付きインストルメントパネルモジュールの断面図 第１実施形態に係る車両用暖房装置の斜視図 第１実施形態に係る車両用暖房装置の側面図 第１実施形態に係る車両用暖房装置の正面図 温風の循環流について説明する断面図 温風の循環流について模式的に説明する図 変形例に係る暖房付きインストルメントパネルモジュールの断面図 別の変形例に係る車両用暖房装置の斜視図 図８の車両用暖房装置の輻射部材の斜視図 第２実施形態に係る車両用暖房装置の斜視図 第２実施形態に係る車両用暖房装置の側面図 第２実施形態に係る車両用暖房装置の背面図 温風の循環流について説明する断面図 温風の循環流について模式的に説明する図 従来の車両用空調装置による空調風の流れを説明する図 従来の車両用空調装置の一部を示す構成図

特許文献１の車両用空調装置３００のブロワ３０５及びヒータコア３０６は、車室の内部空間の下部を大きく回るように足下吹出口３０３Ａから温風を車室内へ吹出すために、比較的高い出力を有している。また、ブロワ３０５から送り出されてエバポレータ３０８を通過した空気をヒータコア３０６で加熱するので、ヒータコア３０６は高い出力を有している必要がある。このように、ブロワ３０５及びヒータコア３０６の出力は大きいので、車両用空調装置３００の消費電力は大きい。

インストルメントパネルの下方で乗員の足を局所的かつ効率的に温めるためには、温風が乗員の足に供給され、かつ車室の下部全体に温風が強制的に送風されないように、吹出口から乗員の足へ吹出される温風の風量を少なく設定することが望ましい。しかしながら、車両用空調装置３００において、ブロワ３０５の送風量は車室の下部全体の暖房に適切な範囲に設定されているので、上記の様な少ない送風量でブロワ３０５を作動させるのは困難である。

車両用空調装置３００において、ヒータコア３０６の下流側の空気の流路は、足下吹出口３０３Ａに加えて、センタレジスタ吹出口３０３Ｂ及びサイドレジスタ吹出口３０３Ｃまで形成されている必要がある。このため、足下吹出口３０３Ａまでの空気の流路を短くする構成を採用しにくく、ヒータコア３０６から足下吹出口３０３Ａまでの空気の流路はある程度の長さを要する。その結果、ケース３１０の、ヒータコア３０６から足下吹出口３０３Ａまでの空気の流路を形成する部分での放熱量が大きくなる。

本開示の第１態様は、
車両のインストルメントパネルの下面と上下方向において隣り合う位置でインストルメントパネルに装着されるべき車両用暖房装置であって、
吸気口、吹出口、及び前記吸気口から前記吹出口への空気の流路としての内部空間を有する筐体と、
前記内部空間に設けられているファンと、
前記内部空間に設けられているヒータと、を備え、
当該車両用暖房装置が前記インストルメントパネルに装着された使用状態において、前記筐体は、前記車両の幅方向における前記インストルメントパネルの中央から前記幅方向における前記インストルメントパネルの端部に片寄って配置されており、
前記使用状態において、前記吸気口は前記車両の前後方向における前記筐体の一方の端部で開口しており、かつ前記吹出口は前記車両の前後方向における前記筐体の他方の端部で下方に向かって開口しており、
前記使用状態において、前記車両の前後方向における前記吸気口と前記吹出口との距離は前記幅方向における前記筐体の幅よりも短く、
前記空気の流路は、前記吹出口以外の開口に向かって分岐することなく前記吸気口から前記吹出口まで延びている、
車両用暖房装置を提供する。

第１態様の車両用暖房装置の筐体は、使用状態において、インストルメントパネルの中央から幅方向におけるインストルメントパネルの端部に片寄って配置されている。また、空気の流路は、吹出口以外の開口に向かって分岐することなく吸気口から吹出口まで延びている。これらの特徴から明らかなように、第１態様の車両用暖房装置は、乗員の足を局所的に温めるために、従来の車両用のＨＶＡＣから独立して設けられた暖房装置である。このため、第１態様によれば、少ない風量で吹出口から温風を吹出すことができるようにファンを構成できる。これにより、第１態様の車両用暖房装置は、乗員の足を局所的に温めることができる。また、吹出口と吸気口とが上記の位置関係であることと相まって、温風が吹出口と吸気口との間で局所的に循環するように、吹出口から温風を吹出すことができる。このような温風の循環によって、吸気口に吸い込まれる空気の温度が高まるので、ヒータに要求される加熱量を低減することができる。第１態様によれば、ファンの消費電力及びヒータに要求される加熱量を低減できるので、インストルメントパネルの下方で乗員の足を局所的かつ効率的に温めることができる。また、第１態様によれば、吸気口と吹出口の距離が筐体の幅より短いので、筐体からの放熱を小さくすることができる。

本開示の第２態様は、第１態様に加えて、前記筐体は、前記空気の流路の一部として、前記吹出口の近傍の位置と前記吹出口との間に吹出流路を有し、前記吹出流路の流路断面積は、前記吹出流路よりも前記吸気口に近い位置での前記空気の流路の断面積より小さい、車両用暖房装置を提供する。第２態様によれば、吹出口から吹出される温風の流速を適切に高めることができる。

本開示の第３態様は、第１態様又は第２態様に加えて、前記吸気口は、前記使用状態において下方に向かって開口している、車両用暖房装置を提供する。第３態様によれば、吸気口は下方の空気を吸込みやすい。これにより、温風が吹出口と吸気口との間で局所的に循環しやすくなる。その結果、ヒータに要求される加熱量を低減できる。

本開示の第４態様は、第１態様〜第３態様のいずれか１つの態様に加えて、前記吹出口は、前記使用状態において、前記吸気口から前記車両の後方に離れた位置で開口している、車両用暖房装置を提供する。第４態様によれば、吹出口から吹出された温かい空気はインストルメントパネルの下方に溜まりやすい。これにより、乗員の足の温感を高めることができる。

本開示の第５態様は、第４態様に加えて、前記吹出口は、前記使用状態において、前記車両の前方かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている、車両用暖房装置を提供する。第５態様によれば、吹出口から吹出された温かい空気がインストルメントパネルの下方により溜まりやすい。これにより、乗員の足の温感を高めることができる。

本開示の第６態様は、第１態様〜第３態様のいずれか１つの態様に加えて、前記吹出口は、前記使用状態において、前記吸気口から前記車両の前方に離れた位置で開口している、車両用暖房装置を提供する。第６態様によれば、車両の後方に向かって温風が流れやすいので、乗員の足に加えて、乗員の下腿及び上腿を温めることができる。

本開示の第７態様は、第６態様に加えて、前記吹出口は、前記使用状態において、前記車両の後方かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている、車両用暖房装置を提供する。第７態様によれば、車両の後方に向かって温風がより流れやすいので、乗員の足に加えて、乗員の下腿及び上腿を温めることができる。

本開示の第８態様は、第１態様〜第７態様のいずれか１つの態様に加えて、前記吹出口は、前記使用状態において、前記幅方向の前記筐体の一端側と他端側とのそれぞれに形成されており、前記一端側の前記吹出口を左吹出口と、前記他端側の前記吹出口を右吹出口と定義したとき、前記左吹出口と前記右吹出口とは互いに前記幅方向に離れている、車両用暖房装置を提供する。第８態様によれば、左吹出口又は右吹出口から吹出される温風の流速を高めることができるので、乗員の両足を効率的に温めることができる。

本開示の第９態様は、第８態様に加えて、前記吸気口は前記使用状態における前記筐体の前記幅方向の中央に形成されている、又は、前記筐体は、前記吸気口の近傍に位置し前記吸気口の開口面積よりも小さい開口面積を有する内部吸込口をさらに有し、前記内部吸込口は、前記使用状態における前記筐体の前記幅方向の中央に形成されている、車両用暖房装置を提供する。第９態様によれば、左吹出口及び右吹出口から吹出された温風を効率的に吸い込むことができる。

本開示の第１０態様は、第９態様に加えて、前記左吹出口の近傍の位置から前記左吹出口までの前記空気の流路の一部である左吹出流路及び前記右吹出口の近傍の位置から前記右吹出口までの前記空気の流路の一部である右吹出流路は、前記筐体の前記幅方向の中央側かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている、車両用暖房装置を提供する。第１０態様によれば、左吹出口及び右吹出口から吹出された温風は、筐体の幅方向中央に集まりやすい。このため、左吹出口及び右吹出口から吹出された温風が吸気口又は内部吸込口の周辺に到達しやすい。その結果、温風が吸気口又は内部吸込口から吸い込まれやすいので、温風を効率的に循環させることができる。

本開示の第１１態様は、第１態様〜第１０態様のいずれか１つの態様に加えて、前記ファンは、前記吹出口から０．４〜２．０ｍ／秒の流速で空気を吹出すことが可能である、車両用暖房装置を提供する。第１１態様によれば、乗員の足を局所的かつ効率的に温めるために適切な風量で吹出口から温風を吹出すことができる。

本開示の第１２態様は、第１態様〜第１１態様のいずれか１つの態様に加えて、前記筐体に取り付けられ前記空気の流路における前記ヒータと前記吹出口との間の温風と熱交換して前記筐体の外部に熱を輻射する輻射部材をさらに備え、前記輻射部材は、前記使用状態において、下方に向かって熱を輻射する、車両用暖房装置を提供する。第１２態様によれば、乗員の温感を高めることができる。

本開示の第１３態様は、
車両のインストルメントパネルと、
前記インストルメントパネルの下面と上下方向において隣り合う位置で前記インストルメントパネルに装着されている第１態様〜第１２態様のいずれか１つの態様の車両用暖房装置と、を備える、
暖房付きインストルメントパネルモジュールを提供する。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は本発明の一例に関するものであり、本発明はこれらによって限定されるものではない。以下の説明において、車両は水平面に載置されているものとする。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、暖房付きインストルメントパネルモジュール１は、車両のインストルメントパネル２０と、車両用暖房装置１００Ａとを備えている。図２に示すように、インストルメントパネル２０は、車両の車室と車両の機関室とを隔てているダッシュパネル６０の後方に設けられている。インストルメントパネル２０は、上面部２１、前面部２２及び下面部２３を有している。上面部２１は、ダッシュパネル６０の上端から車両の後方に向かって延びている。前面部２２は、上面部２１と連続しつつ下方に向かって延びている。前面部２２は、車両の前後方向において乗員席４０と対向している面を形成している。下面部２３は、前面部２２と連続しつつ車両の前方に向かって延びている。下面部２３は、フロアパネル５０と上下方向において対向しているインストルメントパネル２０の下面ＢＳを形成している。上面部２１、前面部２２及び下面部２３は一体的に形成されていてもよいし、別部材で構成されていてもよい。下面部２３は、アンダーカバーともいう。なお、添付の図面において、ＸＹ平面が水平面である。Ｘ軸正方向が車両の前方である。Ｙ軸方向が車両の幅方向であり、Ｙ軸正方向は乗員席４０に着座している乗員を基準に左から右に向かう方向である。Ｚ軸が車両の上下方向であり、Ｚ軸負方向が鉛直方向である。本明細書において、「左」及び「右」は車両の乗員を基準に定めている。

図２に示すように、車両用暖房装置１００Ａは、車両のインストルメントパネル２０の下面ＢＳと上下方向（Ｚ軸方向）において隣り合う位置でインストルメントパネル２０に装着されている。すなわち、暖房付きインストルメントパネルモジュール１は、インストルメントパネル２０と、インストルメントパネル２０の下面ＢＳと上下方向（Ｚ軸方向）において隣り合う位置でインストルメントパネル２０に装着されている車両用暖房装置１００Ａとを備えている。図２に示すように、車両用暖房装置１００Ａは、インストルメントパネル２０の内側に配置されている。この構成によれば、車両用暖房装置１００Ａがインストルメントパネル２０によって保護される。このため、車両用暖房装置１００Ａは外部からの衝撃によって損傷しにくい。

図１に示すように、車両の運転ハンドル３０は、インストルメントパネル２０の中央より右側の位置に設けられている。インストルメントパネル２０は、運転ハンドル３０の前方に速度メータ等の各種メータを有している。インストルメントパネル２０とダッシュパネル６０との間の空間には、ＨＶＡＣシステム２００が配置されている。インストルメントパネル２０は、サイド吹出口２４及び中央吹出口２６を有している。サイド吹出口２４は、インストルメントパネル２０の左端部及びインストルメントパネル２０の右端部に１つずつ形成されている。中央吹出口２６は、インストルメントパネル２０の中央の上方の位置に形成されている。ＨＶＡＣシステム２００で生成された空調風は、サイド吹出口２４又は中央吹出口２６から車両の後方に向かって吹出される。これにより、車室の全体又は車室の前席部分の空間全体の空調が行われる。ＨＶＡＣシステム２００は公知の車両用ＨＶＡＣシステムと同様に構成されるので、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、車両用暖房装置１００Ａは、筐体１０と、ファン５と、ヒータ６とを備えている。図４Ａに示すように、筐体１０は、吸気口２、吹出口３、及び吸気口２から吹出口３への空気の流路としての内部空間４を有する。ファン５は内部空間４に設けられている。ヒータ６は内部空間４に設けられている。図１に示すように、車両用暖房装置１００ＡはＨＶＡＣシステム２００から独立して構成されている。具体的に、車両用暖房装置１００Ａがインストルメントパネル２０に装着された使用状態（以下、単に「使用状態」という）において、筐体１０は、車両の幅方向（Ｙ軸方向）におけるインストルメントパネル２０の中央から幅方向におけるインストルメントパネル２０の端部に片寄って配置されている。本実施形態では、幅方向におけるインストルメントパネル２０の中央からインストルメントパネル２０の左端側及びその右端側にそれぞれ１つの車両用暖房装置１００Ａが配置されている。すなわち、暖房付きインストルメントパネルモジュール１は、運転席に対応するようにインストルメントパネル２０に装着されている車両用暖房装置１００Ａ及び助手席に対応するようにインストルメントパネル２０に装着されている車両用暖房装置１００Ａを備えている。また、車両用暖房装置１００Ａは、乗員席４０に着座した乗員の足が置かれるためのフロアパネル５０上の位置と上下方向において対向する位置に設けられている。

図２に示すように、使用状態において、吸気口２は車両の前後方向（Ｘ軸方向）における筐体１０の一方の端部で開口しており、かつ吹出口３は車両の前後方向における筐体１０の他方の端部で下方に向かって開口している。また、図３に示すように、使用状態において、車両の前後方向における吸気口２と吹出口３との距離Ｌは、幅方向における筐体１０の幅Ｗより短い。このため、吸気口２から吹出口３への空気の流路４は短い。さらに、空気の流路４は、吹出口３以外の開口に向かって分岐することなく吸気口２から吹出口３まで延びている。図４Ａに示すように、筐体１０は、吹出口３の近傍の位置から吹出口３までの部分が吸気口２側に傾くように形成されている。

ファン５が作動することによって、吸気口２の周辺の空気が吸気口２から吸い込まれ内部空間４（流路）に供給される。この空気は、ファン５によって吹出口３に向って送られる。ファン５よりも流路４の下流側には、ヒータ６が配置されている。ヒータ６を通過する空気がヒータ６によって加熱される。このようにして生じた温風が吹出口３から筐体１０の外部へ吹出される。

図５に示すように、吹出口３から吹出された温風は乗員の下腿の前面（すね）に沿うようにして乗員の足に供給される。乗員の足に到達した温風は、吹出口３からさらに吹出された温風に押出されるように上方に向かって流れる。これにより、温風が吸気口２の周辺に到達する。この温風の一部が吸気口２に吸い込まれて筐体１０の内部空間４に供給される。このようにして、吹出口３から吹出された温風は、インストルメントパネル２０の下方で循環流を形成するように流れる。すなわち、車両用暖房装置１００Ａは、インストルメントパネル２０の下方で乗員の足を局所的に温めることができる。このような循環流によって吸気口２に吸い込まれる空気の温度が高まるので、ヒータ６に要求される加熱量を低減できる。車両用暖房装置１００Ａはインストルメントパネル２０の下方で乗員の足を局所的に温めればよいので、ファン５の送風量はＨＶＡＣ２００のブロワ（図示省略）の送風量より少なくてよい。このため、ファン５の消費電力を低減することができる。その結果、インストルメントパネル２０の下方で乗員の足を局所的かつ効率的に温めることができる。

ファン５としては、軸流ファン又は遠心ファンを用いることができる。インストルメントパネル２０の下方で乗員の足を局所的に温める暖房を効率良く実現する観点から、ファン５は、吹出口３から０．４〜２．０ｍ／秒の流速で空気を吹出すことが可能な作動域を有しているとよい。ファン５の送風量は例えば、１．８〜１０ｍ³／時であるとよい。

ヒータ５は、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ、セラミックヒータ等の電気ヒータである。この場合、ヒータ５は、電源（図示省略）から電力の供給を受けることによって発熱して流路４を流れている空気を加熱する。ヒータ５の出力は、例えば、５０〜３００Ｗである。ヒータ５は、筐体１０の外部の熱源（例えば、水冷式エンジン）と熱交換したクーラントによって加熱を行う温水ヒータ等であってもよい。

図４Ａに示すように、本実施形態において、吸気口２は下方に向かって開口している。このため、吸気口２は吸気口２の下方の空気を吸い込みやすい。その結果、図５に示すような温風の循環流が生じやすい。

図４Ａに示すように、吹出口３は、使用状態において、吸気口２から車両の後方（Ｘ軸負方向）に離れた位置で開口している。また、吹出口３は、使用状態において、車両の前方（Ｘ軸正方向）かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている。具体的に、筐体１０は、筐体１０の吹出口３の近傍の部分より車両の前方に吹出口３が位置するように形成されている。筐体１０は、例えば、吹出口３の開口面と交わり車両の幅方向に（Ｙ軸方向）に延びる仮想的な鉛直面に対して車両の前方に０°より大きく、かつ５０°以下である角度をなす方向に吹出口３から空気を吹出すように形成されている。このような構成によれば、図５に示すような温風の循環流が生じやすい。また、インストルメントパネルの２０の前方にはダッシュパネル６０が存在しているので、吹出口３から吹出された温かい空気がインストルメントパネル２０の下方の空間に溜まりやすい。このため、乗員の足の温感を高めることができる。

筐体１０は、鉛直方向に吹出口３から空気を吹出すように構成されていてもよい。筐体１０は、上記の仮想的な鉛直面に対して車両の後方に０°より大きく、かつ５０°以下である角度をなす方向に吹出口３から空気を吹出すように形成されていてもよい。このような構成によっても、乗員の下腿の前面（すね）に当たった温風の一部が乗員の下腿の前面（すね）に沿って車両の前方に流れることによって、吸気口２への温風の循環をある程度生じさせることができる。

図４Ａに示すように、ファン５は、ヒータ６よりも吸気口２の近くに位置している。本実施形態においては、ファン５よりも流路４の上流側の部分にヒータ６が存在しない。このような構成によれば、ファン５よりも上流側の流路４での空気の流れの圧力損失が低減されるので、ファン５の吸引力が低下することが抑制される。また、ヒータ６は流路４のファン５よりも下流側の部分に位置するので、ヒータ６と吹出口３との間の流路４の長さが比較的短い。このため、ヒータ６によって加熱された空気の熱が筐体１０から放熱することを抑制できる。さらに、ファン５から吹出された空気がヒータ６を必ず通過するので、吹出口３から吹出される温風の流速分布がばらつくことを抑制できる。

筐体１０は、空気の流路４の一部として、吹出口３の近傍の位置と吹出口３との間に吹出流路４Ａを有している。吹出流路４Ａの流路断面積は、吹出流路４Ａよりも吸気口２に近い位置、例えば、ファン５又はヒータ６が配置されている位置での空気の流路４の流路断面積よりも小さい。吹出流路４Ａの流路断面積をＳ１、吹出流路４Ａよりも吸気口２に近い位置での空気の流路４の流路断面積Ｓ２とすると、Ｓ２／Ｓ１は、例えば２〜１０である。このような構成によれば、吹出口３から吹出される温風の流速を高めることができる。その結果、乗員の足の温感を高めることができる。なお、吹出口３の近傍の位置とは、例えば、ファン５又はヒータ６よりも下流側の位置を意味する。

図３に示すように、本実施形態において、吹出口３は、使用状態において、幅方向（Ｙ軸方向）の筐体１０の一端側と他端側とのそれぞれに形成されている。ここで、一端側の吹出口３を左吹出口３Ａと、他端側の吹出口３を右吹出口３Ｂと定義したとき、左吹出口３Ａと右吹出口３Ｂとは幅方向に互いに離れている。このため、筐体１０の幅方向において吹出口が形成されている部分が限られているので、左吹出口３Ａ又は右吹出口３Ｂから吹出される温風の流速を高めることができる。また、左吹出口３Ａが乗員の左足を主に温め、右吹出口３Ａが乗員の右足を主に温める。これにより、乗員の両足を効率的に温めることができる。

図４Ｂに示すように、吸気口２は、筐体１０の幅方向（Ｙ軸方向）全体にわたって形成されている。また、筐体１０は、吸気口２の近傍に位置する内部吸込口２Ａを有する。内部吸込口２Ａの開口面積は吸気口２の開口面積よりも小さい。内部吸込口２Ａは、使用状態における筐体１０の幅方向の中央に形成されている。内部吸込口２Ａの開口面積は、例えば、吸気口２の開口面積の０．０１〜０．８倍である。ここで、吸気口２の近傍とは、ファン５又はヒータ６よりも上流側の位置を意味する。

空気の流路４は、吸気口２から吸気口２の開口面積にほぼ等しい流路断面積で内部吸込口２Ａまで延びている上流部分４Ｅを有する。また、空気の流路４は、内部吸込口２Ａから内部吸込口２Ａの開口面積にほぼ等しい流路断面積で後方（Ｘ軸負方向）にストレートに延びている中間部分４Ｆを有する。中間部分４Ｆに、ファン５が設けられている。さらに、空気の流路４は、そのストレートに延びている部分から幅方向に拡がるように分岐して左吹出口３Ａ又は右吹出口３Ｂまで延びている分岐部分４Ｇを有する。この分岐部分４Ｇにおいて、一対のヒータ６が、左吹出口３Ａへ延びている流路と右吹出口３Ｂへ延びている流路とに設けられている。上流部分４Ｅ、中間部分４Ｆ及び分岐部分４Ｇを形成する筐体１０は、平面視においてＨ形状を有している。

図４Ｂに示すように、左吹出口３Ａの近傍の位置から左吹出口３Ａまでの空気の流路４の一部である左吹出流路４Ａは、筐体１０の幅方向の中央側かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている。また、右吹出口３Ｂの近傍の位置から右吹出口３Ｂまでの空気の流路４の一部である右吹出流路４Ａも、筐体１０の幅方向の中央側かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている。筐体１０は、例えば、左吹出口３Ａの幅方向（Ｙ軸方向）の中心を通る車両の前後方向（Ｘ軸方向）に延びる仮想的鉛直面に対して車両の幅方向の中央側に０°より大きく６０°以下の角度をなす方向に左吹出口３Ａから空気を吹出すように形成されている。また、筐体１０は、例えば、右吹出口３Ｂの幅方向（Ｙ軸方向）の中心を通る車両の前後方向（Ｘ軸方向）に延びる仮想的鉛直面に対して車両の幅方向の中央側に０°より大きく６０°以下の角度をなす方向に右吹出口３Ｂから空気を吹出すように形成されている。

図６に示すように、左吹出口３Ａから吹出された温風は、乗員の左足Ｆに到達する。その後、この温風は、内部吸込口２Ａに向かうように流れる。また、右吹出口３Ｂから吹出された温風は、乗員の右足Ｆに到達する。その後、この温風は、内部吸込口２Ａに向かうように流れる。このように、本実施形態によれば、左吹出口３Ａ及び右吹出口３Ｂから吹出された温風は、乗員の足を経由して筐体１０の幅方向の中央に位置する内部吸込口２Ａに向かって流れる。このため、温風を効率的に循環させることができる。

＜変形例＞
本実施形態は、様々な観点から変形が可能である。例えば、図７に示すように、車両用暖房装置１００Ａは、インストルメントパネル２０の下面ＢＳに取り付けられるようにインストルメントパネル２０に装着されていてもよい。このような構成によれば、乗員の足と車両用暖房装置１００Ａとの距離が小さくなるので、乗員の足をより効率的に温めることができる。

図８に別の変形例に係る車両用暖房装置１００Ｂを示している。車両用暖房装置１００Ｂは、筐体１０に取り付けられた輻射部材７を備えている。この点を除き、車両用暖房装置１００Ｂは上記の実施形態と同様に構成されている。輻射部材７は、空気の流路４におけるヒータ６と吹出口３との間の温風と熱交換して筐体１０の外部に熱を輻射する。輻射部材７は、使用状態において、下方に向かって熱を輻射する。輻射部材７は、アルミニウム、鉄等の金属材料で作られた板状の部材である。大きな輻射面積を確保するために、輻射部材７の表面には、凹凸が形成されている。輻射部材７の裏面が筐体１０と接触することによってヒータ６と吹出口３との間の温風によって輻射部材７が加熱される。また、筐体１０に輻射部材７の大きさに応じた開口が形成されており、この開口を塞ぐように輻射部材７が取り付けられていてもよい。この場合、輻射部材７の裏面が流路４の一部を構成している。このような構成によれば、輻射部材７によって下方に熱を輻射することができるので、乗員の足の温感を迅速に高めることができる。

ヒータ６は、ファン５よりも吸気口２の近くに位置してもよい。このような構成によれば、ファン５と吹出口３との距離が比較的短いので、吹出口３から吹出される温風の流速を高めることができる。その結果、乗員の足の温感を高めることができる。

左吹出口３Ａから吹出される温風の温度と右吹出口３Ｂから吹出される温風の温度とは異なっていてもよい。すなわち、一対のヒータ６のうち一方のヒータ６の加熱量は、他方のヒータ６の加熱量より高くてもよい。例えば、左吹出口３Ａ及び右吹出口３Ｂのうち、車両の窓の近くに位置する吹出口３からより高温の温風を吹出すことができる。これにより、乗物の窓からの冷気輻射の影響を低減させて乗員の温感を官能的にバランスさせることができる。

吸気口２は、使用状態における筐体１０の幅方向（Ｙ軸方向）の全体にわたって形成されているのではなく、筐体１０の幅方向の中央に形成されていてもよい。

＜第２実施形態＞
本開示の第２実施形態の乗物用暖房装置１００Ｃについて説明する。なお、特に説明する場合を除き、第２実施形態は第１実施形態と同様に構成される。第１実施形態と第１実施形態の構成要素と同一又は対応する第２実施形態の構成要素には、第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明を省略することがある。すなわち、第１実施形態及び第１実施形態の変形例に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、本実施形態にも適用される。

図１０に示すように、乗物用暖房装置１００Ｃの吹出口３は、使用状態において、吸気口２から車両の前方に離れた位置で開口している。また、図１１Ａに示すように、吹出口３は、使用状態において、車両の後方（Ｘ軸負方向）かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている。さらに、吸気口２は、車両の後方かつ斜め下に向かって開口するように形成されている。図１２に示すように、吹出口３から吹出された温風は、乗員の足に到達する。乗員の足に到達した温風は吹出口３からさらに吹出される温風によって押し出されて、車両の後方かつ上方に向かって流れ、吸気口２の周辺に到達する。吸気口２の周辺に到達した温風は、吸気口２に吸い込まれる。このようにして、図１２に示すような温風の循環流が形成される。

温風の一部は、吸気口２で吸い込まれずに、乗員の下腿及び上腿に到達する。これにより、本実施形態の車両用暖房装置１００Ｃは、乗員の足に加え、乗員の下腿及び上腿を温めることができる。

なお、吹出口３は車両の前方かつ斜め下に向かって開口していてもよい。この場合、吹出口３から吹出された温風が乗員のつま先に到達しやすい。また、吹出口３から吹出されてダッシュパネル６０に到達した温風が車両の後方に向きを変えて流れることによって、乗員の足を温めることができる。

図１１Ｂに示すように、空気の流路４は、左吹出口３Ａの近傍の位置から左吹出口３Ａまでの空気の流路４の一部である左吹出流路４Ａを有している。左吹出流路４Ａは、筐体１０の幅方向の中央側かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている。また、空気の流路４は、右吹出口３Ｂの近傍の位置から右吹出口３Ｂまでの空気の流路４の一部である右吹出流路４Ａを有している。右吹出流路４Ａも、筐体１０の幅方向の中央側かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている。筐体１０は、例えば、左吹出口３Ａの幅方向（Ｙ軸方向）の中心を通る車両の前後方向（Ｘ軸方向）に延びる仮想的鉛直面に対して車両の幅方向の中央側に０°より大きく６０°以下の角度をなす方向に左吹出口３Ａから空気を吹出すように形成されている。また、筐体１０は、例えば、右吹出口３Ｂの幅方向（Ｙ軸方向）を通る車両の前後方向（Ｘ軸方向）に延びる仮想的鉛直面に対して車両の幅方向の中央側に０°より大きく６０°以下の角度をなす方向に右吹出口３Ｂから空気を吹出すように形成されている。

筐体１０は、吸気口２の近傍に位置し吸気口２の開口面積よりも小さい開口面積を有する内部吸込口２Ａを有している。内部吸込口２Ａは、使用状態における筐体１０の幅方向（Ｙ軸方向）の中央に形成されている。このような構成によれば、図１３に示すように、左吹出口３Ａから乗員の左足Ｆに到達した温風が内部吸込口２Ａに向かって流れる。また、右吹出口３Ｂから乗員の右足Ｆに到達した温風が内部吸込口２Ａに向かって流れる。このため、温風を効率的循環させることができる。

＜その他の変形例＞
車両用暖房装置１００Ａ〜１００Ｃの使用状態における姿勢は、添付の図面においてＸＹ平面が水平である場合の車両用暖房装置１００Ａ〜１００Ｃの姿勢に限られない。使用状態における車両用暖房装置１００Ａ〜１００Ｃの姿勢は、添付の図面におけるＸＹ平面が水平面に対して例えば５°以下の角度をなすように傾いた場合の車両用暖房装置１００Ａ〜１００Ｃの姿勢であってもよい。

本明細書に開示された車両用暖房装置は、自動車等の車両のインストルメントパネルに適用できる。

１ 暖房付きインストルメントパネルモジュール
２ 吸気口
３ 吹出口
３Ａ 左吹出口
３Ｂ 右吹出口
４ 内部空間（空気の流路）
４Ａ 吹出流路（左吹出流路、右吹出流路）
５ ファン
６ ヒータ
７ 輻射部材
１０ 筐体
２０ インストルメントパネル
１００Ａ〜１００Ｃ 車両用暖房装置
ＢＳ インストルメントパネルの下面

Claims (13)

1. 車両のインストルメントパネルの下面と上下方向において隣り合う位置でインストルメントパネルに装着されるべき車両用暖房装置であって、
   吸気口、吹出口、及び前記吸気口から前記吹出口への空気の流路としての内部空間を有する筐体と、
   前記内部空間に設けられているファンと、
   前記内部空間に設けられているヒータと、を備え、
   当該車両用暖房装置が前記インストルメントパネルに装着された使用状態において、前記筐体は、前記車両の幅方向における前記インストルメントパネルの中央から前記幅方向における前記インストルメントパネルの端部に片寄って配置されており、
   前記使用状態において、前記吸気口は前記車両の前後方向における前記筐体の一方の端部で開口しており、かつ前記吹出口は前記車両の前後方向における前記筐体の他方の端部で下方に向かって開口しており、
   前記使用状態において、前記車両の前後方向における前記吸気口と前記吹出口との距離は前記幅方向における前記筐体の幅よりも短く、
   前記空気の流路は、前記吹出口以外の開口に向かって分岐することなく前記吸気口から前記吹出口まで延びている、
   車両用暖房装置。
2. 前記筐体は、前記空気の流路の一部として、前記吹出口の近傍の位置と前記吹出口との間に吹出流路を有し、
   前記吹出流路の流路断面積は、前記吹出流路よりも前記吸気口に近い位置での前記空気の流路の断面積より小さい、請求項１に記載の車両用暖房装置。
3. 前記吸気口は、前記使用状態において下方に向かって開口している、請求項１又は２に記載の車両用暖房装置。
4. 前記吹出口は、前記使用状態において、前記吸気口から前記車両の後方に離れた位置で開口している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
5. 前記吹出口は、前記使用状態において、前記車両の前方かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている、請求項４に記載の車両用暖房装置。
6. 前記吹出口は、前記使用状態において、前記吸気口から前記車両の前方に離れた位置で開口している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
7. 前記吹出口は、前記使用状態において、前記車両の後方かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている、請求項６に記載の車両用暖房装置。
8. 前記吹出口は、前記使用状態において、前記幅方向の前記筐体の一端側と他端側とのそれぞれに形成されており、
   前記一端側の前記吹出口を左吹出口と、前記他端側の前記吹出口を右吹出口と定義したとき、前記左吹出口と前記右吹出口とは互いに前記幅方向に離れている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
9. 前記吸気口は前記使用状態における前記筐体の前記幅方向の中央に形成されている、又は、前記筐体は、前記吸気口の近傍に位置し前記吸気口の開口面積よりも小さい開口面積を有する内部吸込口をさらに有し、前記内部吸込口は、前記使用状態における前記筐体の前記幅方向の中央に形成されている、請求項８に記載の車両用暖房装置。
10. 前記左吹出口の近傍の位置から前記左吹出口までの前記空気の流路の一部である左吹出流路及び前記右吹出口の近傍の位置から前記右吹出口までの前記空気の流路の一部である右吹出流路は、前記筐体の前記幅方向の中央側かつ斜め下に向かって空気を吹出すように形成されている、請求項９に記載の車両用暖房装置。
11. 前記ファンは、前記吹出口から０．４〜２．０ｍ／秒の流速で空気を吹出すことが可能である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
12. 前記筐体に取り付けられ前記空気の流路における前記ヒータと前記吹出口との間の温風と熱交換して前記筐体の外部に熱を輻射する輻射部材をさらに備え、
    前記輻射部材は、前記使用状態において、下方に向かって熱を輻射する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両用暖房装置。
13. 車両のインストルメントパネルと、
    前記インストルメントパネルの下面と上下方向において隣り合う位置で前記インストルメントパネルに装着されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両用暖房装置と、を備える、
    暖房付きインストルメントパネルモジュール。

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