JP2017177875A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において異臭の発生を回避しつつ空調ケースの高さ寸法を小型化する。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する内外気切替ユニット１４は、ケーシング２８の内部に外気と内気とを切り替える切替ダンパ３０と、該切替ダンパ３０の下方に設けられるフィルタ３２とを備え、前記フィルタ３２は略水平に配置され、且つ、前記内外気切替ユニット１４からの空気が空調ケース１２側へと流れる吸入通路４０内に所定量だけ突出し、車両幅方向から見て前記吸入通路４０と重複するように配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。

従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、例えば、送風機によって内外気切替装置を通じて空気を空調ケース内へと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とをエアミックスダンパを駆動させることで所望の混合比率に混合した後、例えば、前記空調ケースに設けられた複数の送風口から車室内へと送風している。

例えば、特許文献１に開示される車両用空調装置の内外気切替ユニットでは、ケーシングの上部に外気導入口、内気導入口が開口すると共に、下方には送風機が設けられている。また、外気導入口及び内気導入口の開放状態を切り替えるダンパと送風機との間にはフィルタが設けられ、空気中に含まれる塵埃等を除去している。

しかしながら、上述した車両用空調装置では、フィルタをケーシングに対して挿入又は取り出すための開口部が車両後方側（車室内側）、且つ、略水平方向に開口しているため、例えば、前記フィルタの交換作業を行う場合には、車室内のインストルメントパネルやグローブボックス等を取り外す必要が生じ、その作業が非常に煩雑であると共に作業工数が増加してしまうという問題がある。

そこで、上述した課題を解決するために、例えば、特許文献２のような車両用空調装置が知られている。この車両用空調装置では、空調ケースの内部においてエバポレータの上流側にフィルタを設け、例えば、車両幅方向に取り出し可能な構成とすることでフィルタの交換作業を容易としている。

特開２００３−１１６５９号公報 特開２００４−９８７８２号公報

しかしながら、特許文献２に係る車両用空調装置では、エバポレータの上流側に近接してフィルタが設けられているため、前記エバポレータで発生した凝縮水が前記フィルタに付着し、カビ等の繁殖に起因した異臭の発生が懸念されると共に、前記フィルタを空調ケース内に収納することで該空調ケースの大型化を招くという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、異臭の発生を回避しつつ空調ケースの高さ寸法を小型化することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流通する流路及び車室内へ送風する送風口を有した空調ケースと、空調ケースに接続され内気・外気を切り替えて取り込む内外気切替ユニットと、空調ケースの内部に設けられ空気を車室内へと送風する送風機と、空調ケースの内部に設けられ空気の熱交換を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
内外気切替ユニットの内部には、車両幅方向に延在し送風機と連通する吸入通路と、
吸入通路の径方向外側に設けられるフィルタと、
を有し、
フィルタの一部が、車両幅方向から見て吸入通路と重複して配置されることを特徴とする。

本発明によれば、車両用空調装置を構成する内外気切替ユニットにおいて、その内部で車両幅方向に延在し送風機と連通する吸入通路と、吸入通路の径方向外側に設けられるフィルタとを備え、フィルタの一部を車両幅方向から見て吸入通路と重複するように配置している。

従って、吸入通路において流通する空気量の少ない部位にフィルタの一部を重複させるように配置することで、吸入通路を流れる空気の通気抵抗を極力抑えつつ、内外気切替ユニットの高さ寸法を低減することができるため、空調ケースを含む車両用空調装置の高さ寸法を小型化することができる。また、熱交換器とフィルタとが離れて配置されるため、凝縮水の付着に起因した異臭の発生を防止することができる。

また、フィルタを、吸入通路の鉛直上方向に配置することにより、内外気切替ユニットが占有している高さ空間を最小限とすることができる。

さらに、フィルタを、車両前後方向よりも車両幅方向に長く形成することで、フィルタを含む内外気切替ユニットを車両前後方向にも小型化することができる。

さらにまた、フィルタを、内外気切替ユニットのケーシングの側面に形成された挿入孔から内部へと挿入し、ケーシングには、挿入孔から挿入方向に延在し、フィルタを保持するガイドを有し、ガイドを吸入通路を避けるように形成し、ガイドの挿入方向端部をフィルタから離れる方向に傾斜させるとよい。これにより、挿入孔からフィルタを挿入する際にガイドによって所定の位置へと案内されるため、フィルタがガイドの端部に接触して損傷してしまうことなく、所定の位置へと好適に導くことができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、車両用空調装置を構成する内外気切替ユニットにおいて、その内部で車両幅方向に延在し送風機と連通する吸入通路と、吸入通路の径方向外側に設けられるフィルタとを備え、フィルタの一部を車両幅方向から見て吸入通路と重複するように配置することで、吸入通路を流れる空気の通気抵抗を極力抑えつつ、内外気切替ユニットの高さ寸法を低減することができるため、空調装置を含む車両用空調装置の高さ寸法を小型化することが可能となる。また、熱交換器とフィルタとが離れて配置されるため、凝縮水の付着に起因した異臭の発生を回避することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。 図１の車両用空調装置における内外気切替ユニットの断面図である。 図２の内外気切替ユニットにおけるフィルタ近傍を示す拡大断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、該空調ケース１２の側部に連結され、外気・内気を取り込む内外気切替ユニット１４とを含む。なお、車両用空調装置１０は、図２に示される左側（矢印Ａ方向）が車両の前方側、すなわち、エンジンルーム側となり、右側（矢印Ｂ方向）が該車両の後方側、すなわち、車室内側となるように搭載されるため、以下、矢印Ａ方向を車両前方とし、矢印Ｂ方向を車両後方として説明する。

空調ケース１２は、その内部に図示しないエバポレータ及びヒータコアが設けられ、前記エバポレータによって通路内を流通する空気が冷却され、一方、ヒータコアによって通路内を流通する空気が加熱される。そして、冷却された冷風と加熱された温風とがダンパの回動作用下に所定割合で混合され、ベント送風口１６やデフロスタ送風口１８を通じて車室内へと供給される。

また、空調ケース１２の内部には送風機２０が設けられ、内外気切替ユニット１４を通じて吸い込まれた空気が連結ダクト２２を通じて空調ケース１２内へと導かれる。

内外気切替ユニット１４は、図１〜図４に示されるように、外気を取り込む外気導入口２４及び内気を取り込む内気導入口２６を有したケーシング２８と、前記外気導入口２４と前記内気導入口２６の開口状態を切り替える切替ダンパ３０と、前記ケーシング２８の内部に設けられるフィルタ３２とを含む。また、この内外気切替ユニット１４は、車両用空調装置１０が車両に搭載される際、助手席側となるように配置される。

ケーシング２８は、例えば、車両の幅方向（図２中、矢印Ａ方向）に分割可能な２つの分割ケーシング部３４ａ、３４ｂからなり、一方の分割ケーシング部３４ａが連結ダクト２２を介して空調ケース１２に接続される。そして、外気導入口２４及び内気導入口２６がケーシング２８の上方おいて隣接するように開口している（図２参照）。

また、車両後方側（矢印Ｂ方向）となるケーシング２８の側壁には、フィルタ３２の挿入されるフィルタ挿入口３６が開口している。このフィルタ挿入口３６は、例えば、フィルタ３２の断面形状に対応した断面長方形状に形成され、略水平方向に開口すると共に、ケーシング２８の内部にフィルタ３２が収納された状態でカバー３８が装着されることで閉塞される。

一方、ケーシング２８の内部には、下方となる位置に幅方向（矢印Ｃ方向）に沿って空調ケース１２側へと延在する吸入通路４０が形成され、該吸入通路４０の端部が連結ダクト２２を介して前記空調ケース１２の内部と連通している。この吸入通路４０は、例えば、断面円形状で内外気切替ユニット１４の幅方向（矢印Ｃ方向）に沿って一直線状に延在している。

さらに、吸入通路４０の上方には、略水平方向に延在し、フィルタ挿入口３６に臨んだ保持壁４２が形成される。この保持壁４２は、略中央部に開口部４４が形成され、上面にフィルタ３２が載置されることで保持されると共に、吸入通路４０内となるように形成される。

また、保持壁４２には、開口部４４に臨み、且つ、フィルタ挿入口３６とは反対側（図２中、矢印Ａ方向）となる部位に吸入通路４０側（下方）に向かって傾斜したガイドリブ（ガイド）４６が設けられる。

そして、ケーシング２８の内部において、切替ダンパ３０の収納された上部側と吸入通路４０とが開口部４４を通じて連通する。

切替ダンパ３０は、ケーシング２８の内部において外気導入口２４及び内気導入口２６に臨むように設けられ、例えば、所定間隔離間するように設けられた一組の端壁４８ａ、４８ｂと、該端壁４８ａ、４８ｂの角部同士を連結するように設けられたシャフト５０と、前記端壁４８ａ、４８ｂの端部同士を接続し、前記シャフト５０から離間した遮蔽壁５２とを有している。このシャフト５０及び遮蔽壁５２はケーシング２８内で車両幅方向に沿って延在し、前記シャフト５０の端部が分割ケーシング部３４ａ、３４ｂの側壁に形成された孔部（図示せず）にそれぞれ挿通されることで回転自在に支持される。

そして、切替ダンパ３０は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、シャフト５０の設けられる開口端部とは反対側に形成された遮蔽壁５２が外気導入口２４及び内気導入口２６のいずれか一方に臨む位置まで移動し、両者のいずれか一方が選択的に閉塞される。

フィルタ３２は、例えば、波状に複数回折曲された不織布からなり、略矩形状に形成され、ケーシング２８内で保持壁４２に載置されることで保持されると共に、その一部が吸入通路４０側に突出するように配置される。すなわち、保持壁４２が、図２に示される車両用空調装置１０の幅方向から見て、吸入通路４０の通路断面積の一部と重複するように形成され、それに伴って、フィルタ３２の一部が吸入通路４０の上部と重複している。

なお、吸入通路４０側へのフィルタ３２の突出量は、例えば、前記フィルタ３２の厚み以下、又は、前記吸入通路４０の通路断面積の半分以下となるように設定される。

また、フィルタ３２は、車両の前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った長さ寸法Ｌ１（図２参照）よりも幅方向（矢印Ｃ方向）に沿った幅寸法Ｌ２（図４参照）の方が大きくなるように形成されている。

そして、外気導入口２４又は内気導入口２６からケーシング２８内へと導入された空気がフィルタ３２を通過して吸入通路４０側へと流れることで、前記空気中に含まれる塵埃等が捕捉され除去された後、連結ダクト２２を通じて空調ケース１２側へと流通する。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機２０が駆動することで内外気切替ユニット１４の外気導入口２４又は内気導入口２６のいずれか一方を通じて空気がケーシング２８内へと吸い込まれ、フィルタ３２を通過した後に開口部４４を通じて吸入通路４０側へと流通する。そして、空気が吸入通路４０に沿って幅方向へと流れ、連結ダクト２２を通じて空調ケース１２の内部へと導入される。この空調ケース１２内に導入された空気は各通路に沿って流通し、図示しないエバポレータやヒータコアを通過することで冷却・加熱された後、所定割合で混合されて調温され図示しない送風口から車室内へと供給される。

この際、吸入通路４０を流れる空気は、その通路断面積において比較的下方に沿って流れるため、該吸入通路４０の下部側の流量が多く、反対に上部側の流量が少ない。そのため、吸入通路４０の径方向外側へフィルタ３２を重複配置させていても空気の通気抵抗は最小限に抑制される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する内外気切替ユニット１４には、車両幅方向（矢印Ｃ方向）に沿って延在し送風機２０と連通する吸入通路４０を備え、前記吸入通路４０における径方向外側にフィルタ３２を設けている。

この吸入通路４０を通じて内外気切替ユニット１４から空調ケース１２側へと空気が流れる際、前記空気は前記吸入通路４０の下側に流れやすいため、相対的に前記吸入通路４０の上側を流れる空気量が少なくなる。

そのため、吸入通路４０の上側に対して内外気切替ユニット１４のフィルタ３２を突出させるように配置し、車両幅方向から見て前記吸入通路４０と重複させることで、前記吸入通路４０を流れる空気の通気抵抗を極力抑えつつ、前記内外気切替ユニット１４の高さ寸法を低減することができ、それに伴って、車両用空調装置１０を高さ方向に小型化することができる。

また、フィルタ３２を吸入通路４０の鉛直上方向に配置することで、内外気切替ユニット１４の設けられる助手席側で占有している高さ空間を最小限とすることができる。

さらに、フィルタ３２を車両前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）よりも車両幅方向（矢印Ｃ方向）に長くなるように形成することで、該フィルタ３２を含む内外気切替ユニット１４を前記車両前後方向に小型化することができる。

さらにまた、内外気切替ユニット１４のケーシング２８において、フィルタ３２を保持するガイドリブ４６の挿入方向端部が、前記フィルタ３２から離れる方向（すなわち、吸入通路４０側）に向けて傾斜しているため、フィルタ挿入口３６からフィルタ３２を挿入する際に前記ガイドリブ４６によって前記フィルタ３２が所定の位置へと案内される。そのため、フィルタ３２がガイドリブ４６の端部に接触して損傷してしまうことなく、所定の位置へと好適に導くことができる。

またさらに、フィルタ３２が空調ケース１２内のエバポレータとは離れて配置されるため、前記エバポレータに付着した凝縮水がフィルタ３２へと付着することがなく、該凝縮水に起因した異臭の発生が防止される。

また、送風機２０は、例えば、その回転軸線が吸入通路４０の中心軸線と略一致するように空調ケース１２内に配置されていてもよい。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置 １２…空調ケース
１４…内外気切替ユニット ２０…送風機
２２…連結ダクト ２８…ケーシング
３０…切替ダンパ ３２…フィルタ
３６…フィルタ挿入口 ４０…吸入通路
４２…保持壁 ４６…ガイドリブ

さらにまた、フィルタを、内外気切替ユニットのケーシングの側面に形成された挿入口から内部へと挿入し、ケーシングには、挿入口から挿入方向に延在し、フィルタを保持するガイドを有し、ガイドを吸入通路を避けるように形成し、ガイドの挿入方向端部をフィルタから離れる方向に傾斜させるとよい。これにより、挿入口からフィルタを挿入する際にガイドによって所定の位置へと案内されるため、フィルタがガイドの端部に接触して損傷してしまうことなく、所定の位置へと好適に導くことができる。

ケーシング２８は、例えば、車両の幅方向（図１中、矢印Ｃ方向）に分割可能な２つの分割ケーシング部３４ａ、３４ｂからなり、一方の分割ケーシング部３４ａが連結ダクト２２を介して空調ケース１２に接続される。そして、外気導入口２４及び内気導入口２６がケーシング２８の上方において隣接するように開口している（図２参照）。

Claims (4)

1. 空気の流通する流路及び車室内へ送風する送風口を有した空調ケースと、前記空調ケースに接続され内気・外気を切り替えて取り込む内外気切替ユニットと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気を車室内へと送風する送風機と、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気の熱交換を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
   前記内外気切替ユニットの内部には、車両幅方向に延在し前記送風機と連通する吸入通路と、
   前記吸入通路の径方向外側に設けられるフィルタと、
   を有し、
   前記フィルタの一部が、前記車両幅方向から見て前記吸入通路と重複して配置されることを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記フィルタは、前記吸入通路の鉛直上方向に配置されることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
   前記フィルタは、車両前後方向よりも前記車両幅方向に長く形成されることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記フィルタは、前記内外気切替ユニットのケーシングの側面に形成された挿入孔から内部へと挿入され、
   前記ケーシングには、前記挿入孔から挿入方向に延在し、前記フィルタを保持するガイドを有し、
   前記ガイドは前記吸入通路を避けるように形成され、前記ガイドの挿入方向端部が前記フィルタから離れる方向に傾斜していることを特徴とする車両用空調装置。

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