JP2015003605A - フロントデフロスタノズル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車幅方向の全長を短くしても、簡単な構造で従来のフロントデフロスタノズル装置と同等の曇り除去性能を発現させる。
【解決手段】フロントウインドウガラス200側に開口するフロント側吹出開口12からの風を主としてフロントウインドウガラス200の左右端部側へ送風し、フロント側吹出開口12に隣接してフロント側吹出開口12より車室内側に開口するリア側吹出開口13からの風を主としてフロントウインドウガラス200の中央部分に送風する。それぞれの風が干渉し合うのが抑制される。
【選択図】図６

Description

本発明は、自動車のフロントデフロスタノズル装置に関し、詳しくはコンパクトな形状ながらも曇り除去性能に優れたフロントデフロスタノズルに関する。

自動車の空調装置の一部品として、フロントウインドウガラスの下方でインストルメントパネルに開口するフロントデフロスタノズルが広く用いられている。このフロントデフロスタノズルは、フロントガラスの下端部に沿って車幅方向に細長く延びる吹出開口をもち、その下端部はインストルメントパネル内部に延びて送風機の吹出口に連結されている。このフロントデフロスタノズルからの送風によって、フロントウインドウガラスの曇りを除去することができる。

従来のフロントデフロスタノズルは、車幅方向に延びる細長形状の吹出開口を備え、フロントウインドウガラスの下端部に沿ってフロントウインドウガラスのほぼ全長に吹出開口を形成して送風することで、フロントウインドウガラスの全面の曇りを除去している。ところが近年、インストルメントパネルにヘッドアップディスプレイ装置を設けることが行われている。すると、ヘッドアップディスプレイ装置の設置場所によっては、フロントデフロスタノズルの吹出開口の位置と干渉する場合があり、この干渉を避けるためにフロントデフロスタノズルの吹出開口の長さを短くすることが望まれている。

しかしながらフロントデフロスタノズルの吹出開口の長さを短くすると、フロントウインドウガラスの全面に行き渡るように送風するのが困難となる。そこで特開2009−196606号公報には、主吹出開口をヘッドアップディスプレイ装置より車室内側に形成し、補助吹出開口をヘッドアップディスプレイ装置とフロントウインドウガラスの間に形成したフロントデフロスタノズル装置が提案されている。

特開2009−196606号公報

しかしながら特許文献１に記載のフロントデフロスタノズル装置においては、主吹出開口と補助吹出開口との二つの吹出開口が離れた位置に必要となり、それぞれの吹出開口と送風機を結ぶ流路もそれぞれ必要となるため、複雑な形状となって成形工数が増大するとともに組付工数も多大となる。

本発明は特許文献１と同様の課題を解決しようとするものであるが、より簡単な構造で、かつ従来のフロントデフロスタノズル装置と同等の曇り除去性能を発現させることを目的とする。

上記課題を解決する本発明のフロントデフロスタノズル装置の特徴は、自動車のフロントウインドウガラスの下方でインストルメントパネルに開口し車幅方向に延びる細長形状の吹出開口をもつフロントデフロスタノズル装置であって、吹出開口は自動車の前後方向に複数に区画されてフロントウインドウガラス側に開口するフロント側吹出開口と、フロント側吹出開口に隣接してフロント側吹出開口より車室内側に開口するリア側吹出開口とを有し、フロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、リア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風されることにある。

本発明のフロントデフロスタノズル装置では、フロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、リア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風される。このようにしたことにより、左右端部側への送風が中央部分への送風に巻き込まれるような不具合が抑制される。また中央部分への送風が左右端部側への送風に影響されることも防止される。したがって、フロントウインドウガラスの全面にほぼ均等に送風することが可能となり、フロントウインドウガラスの全面でほぼ同等の曇り除去性能が発現される。

また単位時間当たりにリア側吹出開口から吹き出す風量を、単位時間当たりにフロント側吹出開口から吹き出す風量より多くすれば、上記作用がさらに確実に奏され、フロントウインドウガラスの全面での曇り除去性能が向上する。

従来例のフロントデフロスタノズル装置の設置状態を示し、車室内側から見た模式的な正面図である。 従来例のフロントデフロスタノズル装置を改良したものの設置状態を示し、車室内側から見た模式的な正面図である。 図２のフロントデフロスタノズル装置からの送風によるフロントウインドウガラスの風速分布図である。 図２のフロントデフロスタノズル装置にガイドフィンを設けた場合のフロントウインドウガラスの風速分布図である。 実施例１に係るフロントデフロスタノズル装置の斜視図である。 実施例１に係るフロントデフロスタノズル装置の断面図である。 実施例１に係るフロントデフロスタノズル装置の設置状態を示し、車室内側から見た模式的な正面図である。 実施例１のフロントデフロスタノズル装置からの送風によるフロントウインドウガラスの風速分布図である。 比較例１のフロントデフロスタノズル装置からの送風によるフロントウインドウガラスの風速分布図である。 比較例２のフロントデフロスタノズル装置からの送風によるフロントウインドウガラスの風速分布図である。

本発明のフロントデフロスタノズル装置は、車幅方向に延びる細長形状の吹出開口を備えている。この吹出開口は、フロントウインドウガラスの下方でインストルメントパネルに開口している。フロントデフロスタノズルは、一般には吹出開口をもつアッパ筒体と、送風機の吹出口に連結されるロア筒体とから構成され、アッパ筒体とロア筒体とが一体となって、内部に空気流路が形成されている。送風機の吹出口から出た風は、ロア筒体に流入して空気流路を通り吹出開口からフロントウインドウガラスに向かって吹き出される。

吹出開口は自動車の前後方向に複数に区画され、フロントウインドウガラス側に開口するフロント側吹出開口と、フロント側吹出開口に隣接してフロント側吹出開口より車室内側に開口するリア側吹出開口とを有している。フロント側吹出開口とリア側吹出開口の数は、それぞれ一つずつの合計２個、いずれか一方が１個で他方が２個の合計３個、あるいはそれぞれ二つずつの合計４個などとすることができる。

またインストルパネルに一つの吹出開口が開口していてもよいし、場合によっては、インストルパネルの車幅方向に複数の吹出開口が開口していてもよい。後者の場合には、複数のアッパ筒体を備えたフロントデフロスタノズル装置となる。この場合、ロア筒体は一つで複数のアッパ筒体に分岐する流路をもつように構成してもよいし、アッパ筒体と同数のロア筒体をもつように構成することもできる。

本発明の最大の特色は、フロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、リア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風されるように構成したところにある。後述の比較例にも示されるように、これとは逆に、リア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、フロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風されるように構成した場合には、リア側吹出開口からの風がフロント側吹出開口からの風に巻き込まれるために、左右端部側へ送風される風が多くなるものの中央部分とフロントウインドウガラスの上部半分への送風が不足する。

この不具合を改善するためにフロント側吹出開口とリア側吹出開口からの単位時間あたりの送風量を変化させ、フロント側吹出開口の単位時間あたりの送風量を多くしても、フロントウインドウガラスの上部への送風が不十分となる。

すなわち、フロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、リア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風されるように構成したことによって初めて、フロントウインドウガラス全面への効率良い送風が可能となる。フロント側吹出開口から吹き出す風とリア側吹出開口から吹き出す風が、互いに影響しにくくなるためである。

単位時間当たりにフロント側吹出開口及びリア側吹出開口から吹き出す風量は、例えば両開口で同一とすることができる。またフロント側吹出開口の方がフロントウインドウガラスに近い。したがって単位時間当たりにリア側吹出開口から吹き出す風量を、単位時間当たりにフロント側吹出開口から吹き出す風量より多くすることも好ましい。このようにすれば、フロントウインドウガラスの全面にほぼ均等に送風することが可能となり、フロントウインドウガラスの全面でほぼ同等の曇り除去性能が発現される。

例えば、フロント側吹出開口から吹き出す風量を全体の30〜40％とし、リア側吹出開口から吹き出す風量を全体の60〜70％とすることができる。このように風量を異ならせるには、吹出開口の開口面積を異ならせる、あるいはロア筒体からフロント側吹出開口及びリア側吹出開口へ供給される風量自体を異ならせる方法がある。

なおフロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風されるように、あるいはリア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風されるようにするには、フロント側吹出開口及びリア側吹出開口へ向かうアッパ筒体の流路の傾斜を調整したり、フロント側吹出開口及びリア側吹出開口に適切に傾斜したフィンを形成したりすることで、行うことができる。

以下、従来例、比較例及び実施例によって、本発明の実施形態を具体的に説明する。

[従来例]
従来のフロントデフロスタノズル装置100は、600mmの細長形状の一つの吹出開口を有し、図１に示すようにフロントウインドウガラス200の車幅方向中心線と吹出開口の中心線が一致するようにインストルメントパネルに固定されている。吹出開口101内には傾斜構造が略左右対称となるようにフィンが設けられ、支障無くフロントウインドウガラス全面に送風することができる。

図１に示すように、近年の自動車（左ハンドル車）では、運転席側のインストルメントパネルにヘッドアップディスプレイ装置300が設けられているものがある。このような場合には、インストルメントパネルに600mmもの吹出開口を備えることが困難となり、フロントデフロスタノズル装置100の吹出開口101の全長を450mm程度までに短縮することが求められている。しかし吹出開口101を左右対称に短くすると、フロントウインドウガラス200の左右両端部への風量が不足する。そこで図２に示すように、フロントデフロスタノズル装置100の車幅方向中心線をフロントウインドウガラス200の車幅方向中心線からヘッドアップディスプレイ装置300と反対側へずらすとともに、吹出開口101の長さをヘッドアップディスプレイ装置300側で短くヘッドアップディスプレイ装置300と反対側で長くして吹出開口101の全長を450mm程度にすることが考えられた。

しかしその場合のフロントウインドウガラス200における風速分布をＣＦＤ解析（風流れシミュレーション）によってシミュレーションしたところ、図３に示すように、フロントウインドウガラス200の運転席側と助手席側で風速不足の部位40（図の斜線部）が発生し、その風速不足の部位40において風量が不足した。

そこでフロントウインドウガラス200の運転席側と助手席側により多く送風するために、吹出開口101内にガイドフィンを配置したところ、運転席側と助手席側の風速は改善されたものの、図４に示すようにフロントウインドウガラス200の上半分で風速が不足した。したがって従来の一つの吹出開口101をもつフロントデフロスタノズル装置100では、全長450mmとすると、フロントウインドウガラス200の全体に均一に送風することが困難であり、ガイドフィンの位置や形状で風速分布が大きく変化することから、最適チューニングが極めて難しいことがわかった。

図５，６に本発明の一実施例に係るフロントデフロスタノズル装置１を示す。このフロントデフロスタノズル装置１は、アッパ筒体10と、図示されない送風機の吹出口に連結されるロア筒体11とから構成されている。アッパ筒体10の先端には、細長形状のフロント側吹出開口12とリア側吹出開口13とが形成されている。フロント側吹出開口12とリア側吹出開口13とは隔壁14によって区画され、隔壁14はアッパ筒体10からロア筒体11まで延び、アッパ筒体10とロア筒体11の内部には、図６に示すように隔壁14によって区画されたフロント側流路15とリア側流路16とが形成されている。

このフロントデフロスタノズル装置１は、フロント側吹出開口12がフロントウインドウガラス200側に開口し、リア側吹出開口13がフロント側吹出開口12より車室内側に開口するように、インストルメントパネルに固定されて用いられる。ロア筒体11の端部は図示されない送風機に連結され、フロント側吹出開口12から吹き出す風量が全体の35％、リア側吹出開口13から吹き出す風量が全体の65％となるように設定されている。

図７に示すように、インストルメントパネル200の運転席側にはヘッドアップディスプレイ装置300が設けられているために、フロントデフロスタノズル装置１はその中心線がフロントウインドウガラス300の車幅方向の中心線より助手席側にずれて配置されている。フロント側吹出開口12は助手席側の長さがリア側吹出開口13より長く形成され、フロント側吹出開口12からの風は、フロント側流路15の内壁面の傾斜角及びフロント側吹出開口12に設けられたガイドフィン17の傾斜角によって、図７に一点鎖線で囲まれた左右の領域(A)の部分に主として送風される。領域(A)の部分は、フロントウインドウガラス200の面積の35％を占める。一方リア側吹出開口13からの風は、リア側流路16の内壁面の傾斜角及びリア側吹出開口13に設けられたガイドフィンの傾斜角によって、図７の中央部に存在する台形形状の領域(B)の部分に主として送風される。領域(B)の部分は、フロントウインドウガラス200の面積の65％を占める。

本実施例のフロントデフロスタノズル装置における送風シミュレーションを行い、図８にその結果である風速分布図を示す。風速の大きい部位20がフロントウインドウガラス200の左右両側と中央部分に平均的に存在し、フロントウインドウガラス200の下部から上部まで風速が滑らかに変化していることがわかる。風速不足の部位40は上部に僅かに存在するだけである。

すなわち本実施例のフロントデフロスタノズル装置によれば、ヘッドアップディスプレイ装置300と共存しつつ、従来と同等の曇り除去性能が発現される。

[比較例１]
本実施例のフロントデフロスタノズル装置は、実施例１のリア側吹出開口13と同一の構造のものがフロントウインドウガラス200側に開口し、実施例１のフロント側吹出開口12と同一の構造のものが車室内側に開口していること以外は実施例１と同様の二重構造のものである。フロントウインドウガラス200側の吹出開口からはフロントウインドウガラス200の中央部分を狙って送風され、車室内側の吹出開口からはフロントウインドウガラス200の左右両端部を狙って送風される。すなわち実施例１とは、前後が逆になっている。但し、フロントウインドウガラス200側の吹出開口から吹き出す風量が全体の50％、車室内側の吹出開口から吹き出す風量が全体の50％となるように構成されている。

本比較例のフロントデフロスタノズル装置による送風シミュレーションを行い、図９にその結果である風速分布図を示す。フロントウインドウガラス200の上半分が風速不足の部位40であった。

[比較例２]
比較例１のフロントデフロスタノズル装置において、フロントウインドウガラス200側の吹出開口から吹き出す風量が全体の70％、車室内側の吹出開口から吹き出す風量が全体の30％となるように調節した。同様に送風シミュレーションを行い、図10にその結果である風速分布図を示す。風速不足の部位40は縮小されたものの、実施例１に比べてフロントウインドウガラス200の上部がまだ風速不足であることがわかる。

１：フロントデフロスタノズル装置
12：フロント側吹出開口 13：リア側吹出開口
14：隔壁 15：フロント側流路
16：リア側流路 17：ガイドフィン
20：風速の大きい部位 40：風速不足の部位
100：フロントデフロスタノズル装置
200：フロントウインドウガラス
300：ヘッドアップディスプレイ装置

上記課題を解決する本発明のフロントデフロスタノズル装置の特徴は、自動車のフロントウインドウガラスの下方でインストルメントパネルに開口し車幅方向に延びる細長形状の吹出開口をもつフロントデフロスタノズル装置であって、吹出開口は自動車の前後方向に複数に区画されてフロントウインドウガラス側に開口するフロント側吹出開口と、フロント側吹出開口に隣接してフロント側吹出開口より車室内側に開口するリア側吹出開口とを有し、フロント側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、リア側吹出開口からの風が主としてフロントウインドウガラスの中央部分に送風され、単位時間当たりにリア側吹出開口から吹き出す風量は、単位時間当たりにフロント側吹出開口から吹き出す風量より多く、１つの吹出口をもち、吹出口は隔壁によってフロント側吹出開口とリア側吹出開口に区画されていることにある。

Claims (2)

1. 自動車のフロントウインドウガラスの下方でインストルメントパネルに開口し車幅方向に延びる細長形状の吹出開口をもつフロントデフロスタノズル装置であって、
   該吹出開口は該自動車の前後方向に複数に区画されて該フロントウインドウガラス側に開口するフロント側吹出開口と、該フロント側吹出開口に隣接して該フロント側吹出開口より車室内側に開口するリア側吹出開口とを有し、該フロント側吹出開口からの風が主として該フロントウインドウガラスの左右端部側へ送風され、該リア側吹出開口からの風が主として該フロントウインドウガラスの中央部分に送風されることを特徴とするフロントデフロスタノズル装置。
2. 単位時間当たりに前記リア側吹出開口から吹き出す風量は、単位時間当たりに前記フロント側吹出開口から吹き出す風量より多い請求項１に記載のフロントデフロスタノズル装置。

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