JP2018079715A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において車室内への送風量を増加させつつ温度センサ設置部へ十分且つ安定的に送風を行う。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４において、ヒート送風口３２に装着されたヒートダクト３４の壁部にアスピレータ２４を設け、このアスピレータ２４が、ヒートダクト３４内に設けられた接続管３６を通じて前記ヒート送風口３２と連通する。また、空調ケース１４には、ヒート送風口３２を開閉する第２切替ダンパ４８が設けられ、その幅方向中央には接続管３６に臨んで連通する孔部５４及びガイド部５６を備えている。例えば、第２切替ダンパ４８がヒート送風口３２を閉塞したベントモードにおいて、空調ケース１４内の空気がガイド部５６及び孔部５４を通じて接続管３６からアスピレータ２４へと供給される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用空調装置に関し、一層詳細には、車室内温度を検出する温度センサ設置部へと車室内の空気を導くためのアスピレータを有した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、車室内の温度を検出する温度センサを備え、この温度センサの設置部位に車室内の空気を導くためのアスピレータが設けられている。このアスピレータは、ケース本体の幅方向に沿った側壁に設置され、車室内の空気を二次空気として温度センサの設置部位へと吸引するノズルと、該ノズルの外周を取り囲むように空気流路を形成する本体と、空調ケースの内部を流通する空気の一部を一次空気として前記本体の内部へと取り込む一次空気導入部とからなる。

そして、車両用空調装置におけるケース本体内を流れる空気の一部をアスピレータの一次空気導入部へ導入することで、ベンチュリー効果によりノズルを通じて車室内の空気を二次空気として温度センサの設置部位へと吸引して車室内の空気温度を検出している。

特開２０１４−１４１１８５号公報

近年、上述したような車両用空調装置では、車室内への送風量をより増加させることを目的として通気抵抗の低減が図られており、このような通気抵抗の低減に伴ってケース本体内の圧力が低下し、アスピレータによって車室内の空気を十分な流量で吸引できないという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、車室内への送風量を増加させつつ温度センサ設置部へ十分且つ安定的に送風を行う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送風口を有した空調ケースと、空調ケースに設けられ車室内の空気を取り込んで温度センサ設置部へと供給するアスピレータとを有した車両用空調装置において、
送風口に接続され車室内における乗員近傍へ送風する送風ダクトと、空調ケース内に設けられ送風口を開閉するダンパとを有し、
アスピレータが送風ダクトに設けられ、送風ダクト及びダンパには、ダンパによる送風口の閉塞時において送風ダクトをバイパスしアスピレータと流路とを連通する連通路が設けら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空調ケースには、車室内における乗員近傍へ送風する送風ダクトが送風口に接続され、この送風ダクトにアスピレータが設けられると共に、送風口を開閉するダンパ及び送風ダクトには、送風口の閉塞時において送風ダクトをバイパスしアスピレータと流路とを連通する連通路が設けられる。これにより、ダンパが送風口を閉塞した送風モードにおいて、空調ケースの空気を流路から連通路を通じてアスピレータへと供給することが可能となり、一方、ダンパが開状態となる送風モードでも、開放された送風口を通じてアスピレータへと空調ケースの空気を供給することができる。

その結果、車両用空調装置における送風モードにかかわらず、空調ケース内の空気の一部を安定的にアスピレータへと供給できるため、例えば、空調ケース内の通気抵抗を低減させるために低圧損化させ内圧が低い場合でも、車室内の空気（内気）を十分な流量で安定的に温度センサ設置部へと送風を行って車室内の温度を検出することができる。

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空調ケースにおいて、車室内における乗員近傍へ送風する送風ダクトを送風口に接続し、送風ダクトにアスピレータを設けると共に、送風口を開閉するダンパ及び送風ダクトには、送風口の閉塞時において送風ダクトをバイパスしアスピレータと流路とを連通する連通路を設けることで、ダンパによる送風口の開閉状態に関わらず、空調ケースの空気を連通路を通じてアスピレータへと供給することが可能となる。その結果、車両用空調装置における様々な送風モードにおいて、空調ケース内の空気の一部を安定的にアスピレータへと供給でき、例えば、空調ケース内の通気抵抗を低減させるために低圧損化させ内圧が低い場合でも、車室内の空気（内気）を十分な流量で安定的に温度センサ設置部へと送風することができる。

図１Ａは、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図であり、図１Ｂは、図１Ａの車両用空調装置における第２切替ダンパの正面図である。

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１Ａ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１Ａに示されるように、空気の各通路（流路）１２を構成する空調ケース１４と、該空調ケース１４の内部に配設される送風機１６と、前記空気を冷却するエバポレータ１８と、該空気を加熱するヒータコア２０と、前記各通路１２内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２２と、前記空調ケース１４に設けられ車室内の空気を吸引するためのアスピレータ２４とを含む。なお、空調ケース１４の側部には、外気・内気を取り込むための内外気切替ユニット（図示せず）が連結されている。

空調ケース１４は、例えば、略対称形状の分割ケース２６ａ、２６ｂから構成され、その上方には、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２８と、車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口３０とが隣接して開口している。また、空調ケース１４における車両後方側（矢印Ａ方向）の壁部１４ａには、車室内における乗員の足元近傍へ送風するヒート送風口（送風口）３２が開口している。

このヒート送風口３２には、空調ケース１４の外側に乗員の足元近傍まで温風を送風するためのヒートダクト（送風ダクト）３４が装着される。このヒートダクト３４は、例えば、断面略矩形状でヒート送風口３２を覆うように設けられると共に、その車両後方側（矢印Ａ方向）となる壁部にアスピレータ２４が設けられる。

また、ヒートダクト３４の内部には、アスピレータ２４とヒート送風口３２とを繋ぐ筒状の接続管３６が設けられ、この接続管３６は、車両の前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略水平となり、その一端部が後述する第２切替ダンパ４８に当接自在に設けられ、他端部がアスピレータ２４の装着されたヒートダクト３４の壁部まで延在して貫通している。

一方、空調ケース１４の内部には、車両用空調装置１０を車両に搭載した際に車両前方側（矢印Ｂ方向）となる位置に送風機１６が収納され、該送風機１６の下方にエバポレータ１８が収納されると共に、前記エバポレータ１８に対して車両後方側（矢印Ａ方向）となる位置にヒータコア２０が収納される。

送風機１６は、例えば、複数のフィンを有した回転ファン３８と、該回転ファン３８を回転駆動する駆動モータ４０とを有した遠心式ファンである。

そして、図示しないコントローラからの制御信号に基づき駆動モータ４０が回転駆動することで、回転ファン３８が回転して内外気切替ユニット（図示せず）から取り込まれた空気が空調ケース１４側へと導入され通路１２へと送出される。

エバポレータ１８は、例えば、図示しない複数のチューブを通じて冷媒が循環されており、空気が通過することで前記冷媒と熱交換がなされ、冷却された空気がエバポレータ１８の下流側へと供給される。

ヒータコア２０は、例えば、空調ケース１４においてエバポレータ１８より下流側に設けられ、図示しない複数のチューブを通じて温水が循環されており、空気が通過することで前記温水と熱交換がなされ、加熱された空気がヒータコア２０の下流側へと供給される。

ダンパ機構２２は、例えば、エバポレータ１８とヒータコア２０との間に回動自在に設けられる第１エアミックスダンパ４２と、前記エバポレータ１８の下流側で前記ヒータコア２０の上部に回動自在に設けられる第２エアミックスダンパ４４と、ベント送風口２８及びデフロスタ送風口３０の送風状態を切り替える第１切替ダンパ４６と、ヒート送風口３２への送風状態を調整する第２切替ダンパ（ダンパ）４８とを有する。

第２切替ダンパ４８は、ヒート送風口３２の上方に軸部５０が軸支され、該軸部５０を支点としてドア部５２が開閉することで前記ヒート送風口３２の開閉状態を切り替えている。この軸部５０及びドア部５２は空調ケース１４の幅方向（図１Ｂ中、矢印Ｃ方向）に沿って延在し、そのドア部５２の幅方向中央には、厚さ方向に貫通した孔部（連通路）５４が形成されると共に、前記ドア部５２の空調ケース１４側（矢印Ｂ方向）の側面にはガイド部（連通路）５６が設けられる。

この孔部５４は、第２切替ダンパ４８がヒート送風口３２を閉塞した閉状態において、前記ヒート送風口３２を介して接続管３６と連通するように設けられ、且つ、前記接続管３６と略同一断面となるように上部が断面半円状に形成される。

ガイド部５６は、第２切替ダンパ４８の側面から車両前方側（矢印Ｂ方向）に突出し下方へと延在した筒状に形成され、孔部５４を覆うように形成されると共に、その下方が開口している。そして、ガイド部５６は、第２切替ダンパ４８がヒート送風口３２を閉塞した閉状態において、開口部がヒータコア２０に臨むように設けられる。そして、空調ケース１４内の空気が、開口した下方からガイド部５６の内部へと進入し、断面円弧状に形成されたガイド部５６の上部に沿って孔部５４側へと導かれる。

アスピレータ２４は、例えば、空調ケース１４の壁部１４ａにおいて幅方向中央に設けられ、そのボディ６０がヒートダクト３４の壁部に対して外側となり、その端面が前記ヒートダクト３４に設けられた接続管３６と連通するように設けられる。

ボディ６０は、例えば、本体部６２と、該本体部６２に接続され車室内の空気（内気）が導入される導入部６４と、該本体部６２に対して前記導入部６４とは反対側に接続され本体部６２内に取り込まれた空気の導出される導出部６６とを含む。

この導入部６４の端部には、例えば、車室内に設置された温度センサＳとの間を繋ぐ配管６８が接続され、その上流側端部には、例えば、車室内前方に設けられたインストルメントパネルに装着される収納部材（温度センサ設置部）７０が接続され、該収納部材７０に温度センサＳが収納されている。すなわち、アスピレータ２４は、配管６８を通じて収納部材７０と接続され連通している。

導出部６６は、本体部６２の他端部に接合され、該本体部６２から離間する方向に向かって突出した円筒テーパ状に形成され、本体部６２内に吸い込まれた空気を車室内へと排出する。

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、車室内の室温を低下させる冷房運転を行う場合（ベントモード）について説明する。図示しない乗員が車室内において操作レバーを操作して冷房運転を選択することで、該操作レバーの操作に応じて図示しないアクチュエータが駆動し、図１Ａに示されるように、第１エアミックスダンパ４２が回動して全閉状態となると共に、第２エアミックスダンパ４４が全開状態となる。

また、同時に、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１６の回転ファン３８が回転することにより、空調ケース１４内へと吸い込まれた空気が通路１２に沿って下方へと流通した後、エバポレータ１８を通過することで熱交換され所定温度に冷却される。

そして、冷却された空気は、ヒータコア２０側へと流れることなく上方に向かって流通した後、第１切替ダンパ４６の切替作用下に開口しているベント送風口２８を通じて車室内における乗員の顔近傍へと送風される。

この際、ヒートダクト３４に接続されるヒート送風口３２は第２切替ダンパ４８によって閉塞されているが、ベント送風口２８へ向かう空気の一部がガイド部５６の開口部から内部へと導かれ、孔部５４から接続管３６へと流通することでアスピレータ２４へと供給される。なお、ヒート送風口３２は、第２切替ダンパ４８の孔部５４を介してのみ空調ケース１４とアスピレータ２４とが連通しているため、前記空調ケース１４からの空気は接続管３６のみに流通し、前記ヒートダクト３４の内部へと流れることがなく乗員の足元近傍へ空気（冷風）が流れることはない。

すなわち、このベントモードにおいて、接続管３６はヒートダクト３４をバイパスしてアスピレータ２４と空調ケース１４の通路１２とを連通させている。

これにより、アスピレータ２４のボディ６０を通じて空気が導出部６６へと流れ、ベンチュリー効果によって前記本体部６２の内部で負圧が生じ、この負圧の発生によって導入部６４及び配管６８の空気が吸引されることで、収納部材７０の設置された車室内の空気がアスピレータ２４におけるボディ６０の内部へと吸い込まれる。その結果、車室内の空気が収納部材７０から配管６８を通じてアスピレータ２４へと吸い込まれる際、温度センサＳを通過する空気の温度（車室内温度）が検出され図示しないコントローラへと出力される。

すなわち、ヒート送風口３２が第２切替ダンパ４８によって閉塞されているベントモードにおいても、空調ケース１４内の空気をヒートダクト３４に設けられたアスピレータ２４へと供給することが可能となる。

次に、車室内における乗員の足元近傍へ温風を送風する暖房運転を行う場合（ヒートモード）には、図示しない操作レバーの操作に伴って第１エアミックスダンパ４２が全開状態となり、第２エアミックスダンパ４４が回動して全閉状態となると共に、第２切替ダンパ４８がヒート送風口３２から離間する方向に回動した開状態となる（図１Ａ中、二点鎖線形状参照）。

そして、送風機１６から送風されエバポレータ１８を通過することで冷却された空気は、ヒータコア２０を通過することで所定温度に加熱され、第２切替ダンパ４８によって開放されたヒート送風口３２から車室内へと供給される。この際、ヒート送風口３２からヒートダクト３４側へ流れる空気の一部が、該ヒート送風口３２の中央に設けられた接続管３６を通じてアスピレータ２４へと導入されることで、車室内の空気が収納部材７０からアスピレータ２４へと吸い込まれ、それに伴って、温度センサＳを通過する空気の温度（車室内温度）が検出される。

最後に、車室内における乗員の顔近傍へ冷風を送風し、同時に前記乗員の足元近傍へ温風を送風するバイレベルモードが選択された場合には、図示しない操作レバーの操作に伴って第１及び第２エアミックスダンパ４２、４４がそれぞれ全開状態と全閉状態との間となる中間開度となり、第１切替ダンパ４６がベント送風口２８を開放し、且つ、第２切替ダンパ４８がヒート送風口３２から若干だけ離間した中間開度となる。

そして、送風機１６から送風されエバポレータ１８を通過することで冷却された空気は、その一部がヒータコア２０を通過することで所定温度に加熱され、温風としてヒート送風口３２からヒートダクト３４を通じて乗員の足元近傍へと送風され、一方、ヒータコア２０を通過しない残りの空気（冷風）が上方へと流れてベント送風口２８から乗員の顔近傍へと送風される。

また、温風の一部がヒート送風口３２へと流れる際、その一部が接続管３６を通じてアスピレータ２４へと供給されると共に、冷風の一部がガイド部５６によって孔部５４からヒート送風口３２へと導かれ前記接続管３６を通じて前記アスピレータ２４へと供給される。これにより、アスピレータ２４へ供給された空気が本体部６２から導出部６６へと排出されることで、車室内の空気が収納部材７０から配管６８へと吸い込まれ、それに伴って、温度センサＳを通過する空気の温度（車室内温度）が検出される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４において、ヒート送風口３２に装着されたヒートダクト３４の壁部にアスピレータ２４を設け、前記ヒートダクト３４内に設けられた接続管３６を通じて前記ヒート送風口３２と連通するように設けられると共に、ヒート送風口３２を開閉する第２切替ダンパ４８に、接続管３６に臨んで連通する孔部５４及びガイド部５６を備えている。

これにより、第２切替ダンパ４８がヒート送風口３２を閉塞したベントモードにおいても、空調ケース１４内の空気をガイド部５６から孔部５４及び接続管３６を通じてアスピレータ２４のみへと供給することが可能となる。一方、第２切替ダンパ４８が開状態となるヒートモード及びバイレベルモードでも、開放されたヒート送風口３２の接続管３６を通じてアスピレータ２４へと空調ケース１４内の空気を供給することができる。

その結果、車両用空調装置１０における送風モードにかかわらず、空調ケース１４内の空気の一部を安定的にアスピレータ２４へと供給できるため、例えば、空調ケース１４内の通気抵抗を低減させるために低圧損化させ内圧が低い場合でも、配管６８を通じて車室内の空気（内気）を十分な流量でアスピレータ２４側へと取り込むことで温度センサＳの設置部位へと十分且つ安定的に送風を行って車室内の温度を検出することができる。

また、アスピレータ２４を、ヒートダクト３４を介して空調ケース１４の幅方向中央に配置することで、空調ケース１４において幅方向中央の比較的送風量や温度の安定した空気を前記アスピレータ２４へと取り込むことができる。そのため、幅方向に沿ったケース本体の側壁にアスピレータ２４を設置していた従来技術に係る車両用空調装置と比較し、前記アスピレータ２４へ取り込まれる空気の温度や送風量にばらつきが生じることが抑制され、安定した送風量や温度の空気を取り込んで利用することができる。

さらに、第２切替ダンパ４８における孔部５４及びガイド部５６の形状、ヒートダクト３４内における接続管３６の形状を変更することで、アスピレータ２４側に供給される空気の流量を調整でき、それに伴って、温度センサＳ側へと吸い込まれる車室内の空気の流速を調整することができる。

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 １４…空調ケース
１６…送風機 １８…エバポレータ
２０…ヒータコア ２２…ダンパ機構
２４…アスピレータ ３２…ヒート送風口
３４…ヒートダクト ３６…接続管
４８…第２切替ダンパ ５２…ドア部
５４…孔部 ５６…ガイド部
Ｓ…温度センサ

Claims (1)

1. 空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、該空調ケースに設けられ車室内の空気を取り込んで温度センサ設置部へと供給するアスピレータとを有した車両用空調装置において、
   前記送風口に接続され車室内における乗員近傍へ送風する送風ダクトと、前記空調ケース内に設けられ前記送風口を開閉するダンパとを有し、
   前記アスピレータが前記送風ダクトに設けられ、前記送風ダクト及び前記ダンパには、前記ダンパによる前記送風口の閉塞時において前記送風ダクトをバイパスし前記アスピレータと前記流路とを連通する連通路が設けられることを特徴とする車両用空調装置。

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