JP2018027721A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前後方向の寸法を大きくすることなく、後席用の十分な風量を確保することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】空調ケース４には、前席用フット通路および後席用フット通路に連通するチャンバＣが形成され、チャンバは、各前席用フット通路に連通する第１エリアＡ１と、該第１エリアの左右に連通する第２エリアＡ２とを有すると共に、第１エリアの下流側と第２エリアの下流側とに連通する後席用補助通路６００ａ、６００ｂを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両室内温度を調節する車両用空調装置に関する。

従来から、空調ケースに、ベントドアを有するサイドベント吹出口と、デフドアを有するデフ吹出口と、フットドアを有するフット吹出口とを備えた車両用空調装置が種々提供されている（特許文献１等）。

この種の車両用空調装置としては、空調ケース内の空調風を前席乗員の足元側に空調風を送風する前席用フット開口部と、後席乗員の足元側に空調風を送風する後席フット開口部とを備えるものがある。

これにより、前席乗員の足元のみならず、後席乗員の足元にも空調風を送風することができる。

特開２００３−１５４８３６号公報

ところが、従来技術に係る空調装置では、空調ケースの側面に一対の前席用フット開口部が形成されているため、後席用フット開口部を形成する場合に、後席用の風量を十分に稼ごうとすると、車両前後方向の寸法が大きくなってしまうという不都合があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両前後方向の寸法を大きくすることなく、後席用の十分な風量を確保することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両用空調装置は、内部に空調用空気が流れる空気通路を有する中空の空調ケースの両側面に形成される前席用フット開口部と、前記両前席用フット開口部の間に形成される後席用フット開口部と、前記前席用フット開口部に連通する前席用フットダクトから成る前席用フット通路と、前記後席用フット開口部に連通する後席用フットダクトから成る後席用フット通路と、を備えた車両用空調装置において、前記空調ケースには、前記前席用フット通路および前記後席用フット通路に連通するチャンバが形成され、前記チャンバは、前記各前席用フット通路に連通する第１エリアと、該第１エリアの左右に連通する第２エリアとを有すると共に、前記第１エリアの下流側と前記各第２エリアの下流側とに連通する補助通路を備えることを特徴とする。

実施の形態に係る車両用空調装置を配設したインストルメントパネルの構成例を示す斜視図である。 実施の形態に係る車両用空調装置の構成例を示す側方断面図である。 実施の形態に係る車両用空調装置が備えるチャンバ等を示す断面斜視図である。 実施の形態に係る車両用空調装置の通風状態を示す断面図である。 実施の形態に係る車両用空調装置の通風状態を示す上方断面図である。 実施の形態に係る車両用空調装置の全体構成を示す概略平面図である。 従来の車両用空調装置の通風状態を示す断面図である。 従来の車両用空調装置の通風状態を示す上方断面図である。 実施の形態に係る車両用空調装置に適用されるフットドアの構成例を示す表側斜視図である。 実施の形態に係る車両用空調装置に適用されるフットドアの構成例を示す裏側斜視図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

［実施の形態に係る車両用空調装置の概略構成］
図１、図２を参照して、実施の形態に係る車両用空調装置１の構成等について説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る車両用空調装置１が配設されるインストルメントパネル２００について簡単に説明する。

本実施形態の車両用空調装置１は、車室内前方に位置するインストルメントパネル２００内部の略中央に位置するように配設されている（図１には現れない）。

そして、車両用空調装置１で生成された空調風は、図示しないダクトを介して、インストルメントパネル２００の上面側に形成されたデフ吹出口２０１、前面側に形成されたセンタベント吹出口２０２、サイドベント吹出口２０３、２０４および図示しない前席用フット吹出口からそれぞれ空調風Ｗ２０、Ｗ２１（Ｗ２１ａ、Ｗ２１ｂ）、Ｗ２２（Ｗ２２ａ、Ｗ２２ｂ）、Ｗ２３（Ｗ２３ａ、Ｗ２３ｂ）として車内に吹き出される。

また、サイドウィンドウの曇りを防止するために車室内のサイドベント吹出口２０３、２０４に接続されるサイドベント配風ダクトを介して、いわゆるサイドベント漏らし風Ｗ３０（Ｗ３０ａ、Ｗ３０ｂ）を常時吹き出す曇り防止吹出口２０５ａ、２０５ｂが、サイドベント吹出口２０３、２０４の近傍に設けられている。

また、図示は省略するが、後席側に延設されるダクトを介して接続される後席用フット吹出口からも空調風が車内に吹き出されるようになっている。

（車両用空調装置の構成例）
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る車両用空調装置１の構成例について説明する。

図２に示すように、車両用空調装置１は、図上、右上内部に空調用空気Ｗ１０が流れる空気通路３を有する中空の空調ケース４と、この空調ケース４の内部に設置されて、空気通路３を流れる空調用空気Ｗ１０を冷却・除湿する冷却用熱交換器（エバポレータ）５と、空調ケース４の内部に設置されて、空調用空気Ｗ１０を加熱する加熱用熱交換器（ヒータコア）７と、冷却用熱交換器５からの冷風Ｗ９と加熱用熱交換器７で加熱された温風Ｗ８との風量割合を調整するミックスドア１００と、加熱用熱交換器７で加熱された温風Ｗ８の出口となる温風出口部１２とに臨む位置で、冷却用熱交換器５からの冷風Ｗ９と温風出口部１２からの温風Ｗ８とを混合する混合室１３とを有する。

ここで、冷却用熱交換器５は、風上側（上流側）にフィルタ５０を備えている。

また、加熱用熱交換器７は、冷却用熱交換器５の風下側（下流側）に設置されている。

なお、加熱用熱交換器７の下流側には、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ５１が設けられている。

また、混合室１３の上流側には、乗員の足元へ空調用空気を吹き出すためのフット開口部Ｆと、フット開口部Ｆを開閉するためのフットドア１８が設けられている。

フットドア１８は、上端側の回転軸１８５によりＤ１方向に回動可能に軸支されている。

なお、フットドア１８の詳細な構成については、図９および図１０を参照して後述する。

また、混合室１３の上流側には、乗員の胸元へ向けて空調用空気Ｗ１２を吹き出すためのベント開口部２１、窓曇防止のためにフロントウインドウガラスへ向けて空調用空気Ｗ１１を吹き出すデフ開口部２２などの開口部が形成されている。

ベント開口部２１およびデフ開口部２２の近傍には、これらを開閉するためのモードドア２３が回転軸２３ａによりＤ２方向に回動可能に軸支されている。

ここで、空調用空気Ｗ８〜Ｗ１２等は、空調ケース４の入側に設けられたファン２５によって、空調ケース４内へ導入される外気Ｗ１から生成するようになっている。

このファン２５は、ファン本体２５ａと、ファンケース２５ｂとを有しており、車両用空調装置１に対して一体的に設けられている。

一部の空気の流通は、ミックスドア１００によって、温風通路２７側と冷風Ｗ７側とに分岐された後、混合室１３にて再び合流されるようになっている。

加熱用熱交換器７およびＰＴＣヒータ５１は、温風通路２７内に設けられている。

ミックスドア１００は、図２に示すように、２枚のドア部材１００ａ、１００ｂを蝶番部１００ｃにより揺動可能に連結した二つ折り構造を備えている。

このミックスドア１００は、上方のドア部材１００ｂが備える回転軸１２０を支点として回動され、この動きに連動して、下方のドア部材１００ａがレール部材２５０に沿ってＤ３方向に移動するように構成されている。

冷却用熱交換器５は、内部で冷媒を蒸発させることによって空調用空気（外気）Ｗ１から蒸発潜熱を奪うようにした蒸発器（エバポレータ）で構成されている。

加熱用熱交換器７は、エンジン冷却系統で使われるエンジン冷却液の熱を利用して空調用空気Ｗ２を加熱する加熱器（ヒータコア）で構成されている。

なお、図上、符号４５０は、冷却用熱交換器５用の冷媒入出力部である。

（車両用空調装置のチャンバ等の構成）
図３〜図６を参照して、本実施の形態に係る車両用空調装置１が備えるチャンバＣ等の構成について説明する。

ここで、図３は、実施の形態に係る車両用空調装置１が備えるチャンバＣ等を示す断面斜視図、図４は、車両用空調装置１の通風状態を示す断面図、図５は、その上方断面図、図６は、車両用空調装置１の全体構成を示す概略平面図である。

図３に示すように、車両用空調装置１の前方側（車両の乗車室側）には、空調ケース４の両側面に形成される前席用フット開口部ＦＦ１、ＦＦ２と、両前席用フット開口部ＦＦ１、ＦＦ２の間に形成される後席用フット開口部ＲＦ１、ＲＦ２と、前席用フット開口部ＦＦ１、ＦＦ２に連通する前席用フットダクト５０１Ａ、５０１Ｂから成る前席用フット通路５００Ａ、５００Ｂと、後席用フット開口部ＲＦ１、ＲＦ２に連通する後席用フットダクト７０１から成る後席用フット通路７００（図４参照）とが設けられている。

また、空調ケース４には、前席用フット通路５００Ａ、５００Ｂおよび後席用フット通路７００に連通するチャンバＣが形成されている。

このチャンバＣは、各前席用フット通路５００Ａ、５００Ｂに連通する第１エリアＡ１と、第１エリアＡ１の左右に連通する第２エリアＡ２（Ａ２ａ、Ａ２ｂ）とを有している。

さらに、チャンバＣは、第１エリアＡ１の下流側と各第２エリアＡ２ａ、Ａ２ｂの下流側とに連通する後席用補助通路６００ａ、６００ｂを備えている。

なお、図３に示すチャンバＣの構成例では、第１エリアＡ１は、チャンバＣ内の車両幅方向に延びる最狭部８００で構成されている。

また、各第２エリアＡ２ａ、Ａ２ｂは、最狭部８００より径が大きい大径部８０１ａ、８０１ｂで構成されている。

また、各前席用フット開口部ＦＦ１、ＦＦ２は、車両幅方向に向かって開口されている。

第１の態様に係る車両用空調装置１によれば、前席用フット通路５００Ａ、５００Ｂおよび後席用フット通路７００に連通するチャンバＣにおいて、第１エリアＡ１の下流側と各第２エリアＡ２ａ、Ａ２ｂの下流側とに連通する後席用補助通路６００ａ、６００ｂを備えているので、車両前後方向の寸法を大きくすることなく、後席用フット通路７００の断面を稼ぐことができ、後席用の十分な風量を確保することができる。

ここで、図４〜図６を参照して、車両用空調装置１のチャンバＣ等における通風状態について説明する。

図４〜図６に示すように、チャンバＣの左右からは、前席用フット通路５００Ａ、５００Ｂに対して空調風Ｗ５０ａ、Ｗ５０ｂが流入し、図１に示すサイドベント吹出口２０３、２０４等へ供給される空調風Ｗ１００ａ、Ｗ１００ｂとなり、前席乗員の足元に出力される。

一方、後席用フット通路７００に対しては、後席用フット開口部ＲＦ１、ＲＦ２から空調風Ｗ５１ａ、Ｗ５１ｂが流入すると共に、後席用補助通路６００ａ、６００ｂを介して空調風Ｗ５０ａ、Ｗ５０ｂの一部が空調風Ｗ５２ａ、Ｗ５２ｂとして流入する。

なお、図４において、符号５１０ａ、５１０ｂで示される部位は、後席用フットダクト７０１の上端側において、内側に突出する壁部である。

そして、空調風Ｗ５１ａ、Ｗ５１ｂおよびＷ５２ａ、Ｗ５２ｂは、図４および図６に示すように、車両の後方側に延設されるダクト７０２Ａ、７０２Ｂを介して後席側に導かれ、後席用フット吹出口から空調風１０１ａ、１０１ｂとして、後席乗員の足元に出力される。

ここで、図７および図８を参照して、従来の車両用空調装置９００のチャンバＣ’等における通風状態について簡単に説明する。

なお、図４および図５に示す本実施の形態と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

従来の車両用空調装置９００のチャンバＣ’では、チャンバＣ’の左右端部の下方には、後席用フットダクト７０１から延設される壁部９０１ａ、９０１ｂが形成されている。

そのため、チャンバＣ’の左右からは、前席用フット通路５００Ａ、５００Ｂに対して空調風Ｗ５０ａ、Ｗ５０ｂおよび壁部９０１ａ、９０１ｂに沿って流れる空調風Ｗ２００ａ、Ｗ２００ｂが流入し、図１に示すサイドベント吹出口２０３、２０４等へ供給される空調風Ｗ１００ａ、Ｗ１００ｂとなり、前席乗員の足元に出力される。

一方、後席用フット通路７００に対しては、後席用フット開口部から空調風Ｗ５１ａ、Ｗ５１ｂが流入するのみであるため、後席用フット吹出口から空調風２０１ａ、２０１ｂとして後席乗員の足元に出力される風量が、本実施の形態に係る車両用空調装置１より少なくなるという難点がある。

このような従来の車両用空調装置９００において、同じ幅寸法で、後席用に風量を稼ごうとすると、チャンバＣ’を車両前後方向にサイズアップする必要があり、装置全体の車両前後方向の寸法が大きくなり、小型化の要請に応えることができないという不都合がある。

これに対して、本実施の形態に係る車両用空調装置１によれば、上述したように、後席用補助通路６００ａ、６００ｂを介して空調風Ｗ５０ａ、Ｗ５０ｂの一部が空調風Ｗ５２ａ、Ｗ５２ｂとして流入するため、車両前後方向の寸法を大きくすることなく、後席用の十分な風量を確保することができる。これにより、車両前後方向の小型化を図りたいとの要請に応えることができる。

また、本実施の形態に係る車両用空調装置１では、各前席用フット開口部ＦＦ１、ＦＦ２は、車両幅方向に向かって開口されているので、通路の断面を稼ぐことができ、より十分な風量を確保することができる。

（車両用空調装置のフットドアの構成例）
図２、図９および図１０を参照して、本実施の形態に係る車両用空調装置１に適用されるフットドア１８の構成例について説明する。

ここで、図９は、実施の形態に係る車両用空調装置１に適用されるフットドア１８の構成例を示す表側斜視図、図１０は、裏側斜視図である。

図２に示すように、空調ケース４内には、前席用フット開口部ＦＦ１、ＦＦ２および後席用フット開口部ＲＦ１、ＲＦ２に連通するフット開口部Ｆを開閉するフットドア１８が、回転軸１８５の左右先端部１８５ａが図示しない軸受部に支持されて回動可能に設けられている。

フットドア１８は、例えば、耐熱性樹脂等で成形されている。

このフットドア１８のドア本体１８０の車両幅方向の両端部１８１ａ、１８１ｂは、フット開口部Ｆの反対側に屈曲されている。

これにより、フットドア１８の左右方向に流れる空気の抵抗を低減することができ、空調ケース４内において空調風を円滑に流通させることができる。

また、図１０に示すように、フットドア１８の両端部１８１ａ、１８１ｂの上方側付根部１８２ａ、１８２ｂと、回転軸１８５の両端部１８５ａ、１８５ｂとで形成される領域には、空調風の遮蔽部１８３ａ、１８３ｂが形成されている。

これにより、フットドア１８が全開となった際（図２に示す状態）に、遮蔽部１８３ａ、１８３ｂによって空調風が上方へ吹き抜けるのを防ぐことができ、密閉性を向上させることができる。

なお、図９に示すように、フットドア１８の表側には、ドア本体１８０を補強する多数のリブ１８６が立設されている。

また、ドア本体１８０の略中央には、温風と冷風の混合性を向上させる突起部１８７が形成されている。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

１…車両用空調装置
４…空調ケース
５…冷却用熱交換器（エバポレータ）
７…加熱用熱交換器（ヒータコア）
１８…フットドア
５０…フィルタ
１００…ミックスドア
１８０…ドア本体
１８１ａ、１８１…端部
１８２ａ、１８２ｂ…上方側付根部
１８３ａ、１８３ｂ…遮蔽部
１８５…回転軸
１８６…リブ
１８７…突起部
５００Ａ、５００Ｂ…前席用フット通路
５０１Ａ、５０１Ｂ…前席用フットダクト
６００ａ、６００ｂ…後席用補助通路
７００…後席用フット通路
７０１…後席用フットダクト
７０２Ａ、７０２Ｂ…ダクト
８００…最狭部
８０１ａ、８０２ｂ…大径部
Ａ１…第１エリア
Ａ２ａ、Ａ２ｂ…第２エリア
Ｃ…チャンバ
ＦＦ１、ＦＦ２…前席用フット開口部
ＲＦ１、ＲＦ２…後席用フット開口部

Claims (5)

1. 内部に空調用空気が流れる空気通路を有する中空の空調ケース（４）の両側面に形成される前席用フット開口部（ＦＦ１、ＦＦ２）と、
   前記両前席用フット開口部の間に形成される後席用フット開口部（ＲＦ１、ＲＦ２）と、
   前記前席用フット開口部に連通する前席用フットダクト（５０１Ａ、５０１Ｂ）から成る前席用フット通路（５００Ａ、５００Ｂ）と、
   前記後席用フット開口部に連通する後席用フットダクト（７０１）から成る後席用フット通路（７００）と、
   を備えた車両用空調装置（１）において、
   前記空調ケースには、前記前席用フット通路および前記後席用フット通路に連通するチャンバ（Ｃ）が形成され、
   前記チャンバは、前記各前席用フット通路に連通する第１エリア（Ａ１）と、該第１エリアの左右に連通する第２エリア（Ａ２）とを有すると共に、前記第１エリアの下流側と前記各第２エリアの下流側とに連通する後席用補助通路（６００ａ、６００ｂ）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記第１エリアは、前記チャンバ内の車両幅方向に延びる最狭部（８００）で構成され、
   前記各第２エリアは、前記最狭部より径が大きい大径部（８０１ａ、８０１ｂ）で構成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. 前記各前席用フット開口部は、車両幅方向に向かって開口されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調ケース内には、前記前席用フット開口部および後席用フット開口部に連通するフット開口部（Ｆ）を開閉するフットドア（１８）が、回転軸（１８５）により回動可能に設けられ、
   該フットドアの車両幅方向の両端部（１８１ａ、１８１ｂ）は、前記フット開口部の反対側に屈曲されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置。
5. 前記フットドアの前記両端部の上方側付根部（１８２ａ、１８２ｂ）と、前記回転軸の端部とで形成される領域には、空調風の遮蔽部（１８３ａ、１８３ｂ）が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。

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