JP2022080069A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部の開口面積を確保でき、かつ吸込み口への水滴の浸入を防ぐことができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、エンジンルームと車室内とを区画するダッシュアッパー５に、車両用空調装置の内部に取り込まれる外気の吸込み口７を形成するとともに、ウインドシールドガラス２の下部２ａに設けられたカウルトップ４に開口部９を形成する。この開口部から流入した外気を吸込み口に流入して車両用空調装置の内部に取り込む。開口部は、吸込み口に対して車体前方に設けられている。開口部の車体前後方向へ延びる第４スリット縁部９ｄにはリブ４２が形成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。

車両用空調装置として、フロントウインドガラスの車体前方にカウルトップが設けられ、カウルトップに車体前方に向けて上方に傾斜するグリルが形成され、グリルに外気導入口（以下、開口部という）が設けられたものが知られている。開口部から外気がアッパダンパの側に流入し、流入した外気が車両用空調装置の吸込み口に流入する。流入した空気は、車両用空調装置を経由して車室内に吹き出す（例えば、特許文献１参照）。

実開平５－１５２３号公報

ところで、カウルトップの開口部には、洗車、雷雨等により水滴が上方から下方に向けて車幅方向横向き（具体的には、下方に向けて傾斜状）に浸入することが考えられる。開口部に浸入した水滴は、例えばアッパダンパの吸込み口の方向に跳ね返り（飛散し）、吸込み口から車両用空調装置の内部に浸入することが考えられる。
この対策として、例えば、開口部を吸込み口から離すことが考えられる。しかし、限られた車体寸法においては、開口部を吸込み口から離した場合、開口部に開口面積が制限される。このため、外気の導入量を確保することが難しく空調機能の性能を発揮できないおそれがある。

本発明は、開口部の開口面積を確保でき、かつ吸込み口への水滴の浸入を防ぐ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。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
（１）本発明に係る車両用空調装置は、エンジンルームと車室内とを区画するダッシュアッパー（例えば、実施形態のダッシュアッパー５）に、車両用空調装置（例えば、実施形態の車両用空調装置１０）の内部に取り込まれる外気の吸込み口（例えば、実施形態の吸込み口７）を形成するとともに、ウインドシールド（例えば、実施形態のウインドシールドガラス２）の下部（例えば、実施形態の下部２ａ）に設けられたカウルトップ（例えば、実施形態のカウルトップ４）に開口部（例えば、実施形態の開口部９）を形成して、この開口部から流入した外気が前記吸込み口に流入する車両用空調装置において、前記開口部は、前記吸込み口に対して車体前方に設けられ、かつ車体前後方向に延びる縁部（例えば、実施形態の第４スリット縁部９ｄ）にリブ（例えば、実施形態のリブ４２）が形成されている。

この構成によれば、開口部を吸込み口に対して車体前方に設けた。さらに、開口部の周縁部のうち車体前後方向に延びる縁部にリブを形成した。よって、例えば、洗車、雷雨等により水滴が上方から下方に向けて車幅方向横向き（具体的には、下向きの傾斜状）に開口部に流入した場合、流入した水滴をリブで受けることができる。
これにより、リブで受けた水滴をリブに沿って下方へ導くことにより、車両用空調装置の貫通孔への水滴の浸入を防ぐことができる。

さらに、開口部に流入した水滴をリブで下方へ導くことにより、開口部を吸込み口に近接させて形成できる。よって、限られた車体寸法において、開口部の開口面積を制限させることなく、必要な開口面積を確保できる。これにより、車両用空調装置の吸込み口への外気の導入量を確保することができ、空調機能の性能を発揮できる。

また、例えば、洗車、雷雨等による水滴が、開口部を経てリブの下方の空間に浸入することが考えられる。この場合、浸入した水滴が、ダッシュアッパパネルの底部で跳ね返り（飛散し）、跳ね返った水滴が吸込み口から車両用空調装置の内部に浸入することが考えられる。
そこで、ダッシュアッパパネルの底部で跳ね返った水滴が吸込み口から車両用空調装置の内部に浸入しないようにリブの高さが設定されている。
ここで、水滴の矢印Ａ方向への浸入角度θと、水滴の矢印Ｂ方向への跳ね返り角度θとを同一と仮定する。

さらに、ダッシュアッパパネルの底部で跳ね返った水滴の軌跡が吸込み口に届かない位置の開口部には、リブを形成しないようにできる。これにより、複数の開口部の一部にのみリブを形成するだけで済むので、開口部やリブ等を成形する成形型の製作の難易度を下げることができる。

加えて、リブの高さは、リブの下端とダッシュアッパパネルの底部との間の断面積（すなわち、リブの下方の断面積）が複数の開口部の総面積以上を確保するように設定されている。これにより、外気が複数の開口部からダッシュアッパパネル側に流入する際に、外気による通気抵抗の上昇を防止できる。

（２）前記開口部は、車幅方向に延びる縁部（例えば、実施形態の第１スリット縁部９ａ）にも他のリブ（例えば、実施形態の他のリブ５２）が形成されていてもよい。

この構成によれば、開口部のうち車幅方向に延びる縁部にも他のリブを形成した。よって、例えば、洗車、雷雨等により水滴が車体前方の上方から下方に向けて横向き（具体的には、下向きの傾斜状）に開口部に流入した場合、流入した水滴を他のリブで受けることができる。これにより、他のリブで受けた水滴を他のリブに沿って下方へ導くことにより、車両用空調装置の貫通孔への水滴の浸入を一層確実に防ぐことができる。

本発明によれば、開口部の開口面積を確保でき、かつ吸込み口への水滴の浸入を防ぐことができる。

本発明に係る第１実施形態の車両用空調装置を搭載した車両の縦断面図である。 第１実施形態の車両用空調装置を斜め前方からみた斜視図である。 第１実施形態の外気導入構造を斜め前方からみた概略斜視図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線に沿って破断した断面図である。 図４のＶ部を拡大した断面図である。 本発明に係る第２実施形態の外気導入構造を斜め前方からみた概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて車両用空調装置１０を説明する。なお、図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＬＨは車両の左側方を示す。

（第１実施形態）
＜車両用空調装置１０＞
図１は、第１実施形態の車両用空調装置１０を搭載した車両１の縦断面図である。
図中の符号２は、車両１の前席の前部のウインドシールドガラス（ウインドシールド）であり、符号３は、車両前部のエンジンルームの上方を覆うエンジンフードある。ウインドシールドガラス２の下部２ａには、カウルトップ４が設けられ、カウルトップ４の下方には、ダッシュアッパー５が配置されている。ダッシュアッパー５により車両１のエンジンルームと車室内とが区画されている。
カウルトップ４とダッシュアッパー５の間は、車両用空調装置１０の外気導入口１１に外気を導く導入通路６とされている。ダッシュアッパー５には、導入通路６に臨む吸込み口７が形成されている。吸込み口７は、接続ダクト８を介して車両用空調装置１０の外気導入口１１に接続され、車両用空調装置１０の内部に外気を取り込む開口である。

また、カウルトップ４には、外気導入と雨水等の水滴の排出を兼ねる開口部９が形成されている。ウインドシールドガラス２の下方位置において、開口部９から下方に滴下した水滴は、導入通路６の底部６ａを車幅方向に流れた後に、車幅方向外側の排水孔５０を通して車外に排出される。また、開口部９から導入通路６に流入した車両１の外部の空気（外気）は、吸込み口７に流入し、吸込み口７と接続ダクト８を通して外気導入口１１に導入される。開口部９、導入通路６、および吸込み口７等により外気導入構造４０が形成されている。外気導入構造４０については後で詳しく説明する。

車両用空調装置１０は、エアフィルタ１２、送風機１３、エバポレータ１４、ヒータコア１５、エアミックスドア１６等を有する空調ユニット１７を備えている。送風機１３とエバポレータ１４とヒータコア１５は、空調ユニット１７のケーシング１７ａ内において、空気の流れ方向の上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。ケーシング１７ａの空気の流れ方向の上流端には、車両１の外部の空気を導入する外気導入口１１と、車室内の空気を導入する内気導入口１８と、が形成されている。外気導入口１１と内気導入口１８は、内外気切替ドア１９によって開閉される。

エアフィルタ１２は、外気導入口１１および内気導入口１８と、送風機１３の間に配置されている。エバポレータ１４は、冷媒の気化熱によって導入空気を冷却する。ヒータコア１５は、エンジン冷却水の熱やヒートポンプシステムで発生した熱によって導入空気を加熱する。また、エアミックスドア１６は、図示しないアクチュエータによって回動可能とされ、回動位置に応じてヒータコア１５を通過する空気の割合を調整する。

外気導入口１１は、内外気切替ドア１９によって開かれているときに、前述の導入通路６と接続ダクト８を通して外気をケーシング１７ａ内に取り入れる。内気導入口１８は、内外気切替ドア１９によって開かれているときに、内気導入通路２０を通して車室内の空気をケーシング１７ａ内に取り入れる。第１実施形態の場合、外気導入口１１と内気導入口１８は、導入空気の進入方向が相互に公差するよう、ケーシング１７ａの上流側の端部に隣接して配置されている。

内外気切替ドア１９は、内気導入口１８を全閉にし、かつ外気導入口１１を全開にする第１位置と、内気導入口１８を全開にし、かつ外気導入口１１を全閉にする第２位置との間でスライド変位可能とされている。第１実施形態の場合、内外気切替ドア１９は、モータ等のドア操作用アクチュエータ２１の駆動によって円弧状にスライド変位する。内外気切替ドア１９は、内側面１９ａが円弧状の湾曲面によって構成されている。内側面１９ａの湾曲形状は、内外気切替ドア１９の円弧状のスライド軌道にほぼ沿う湾曲形状に形成されている。このため、内外気切替ドア１９は、外気導入口１１と内気導入口１８の一方を閉じているときには、他方の導入口から導入された空気を、円弧状の内側面１９ａに沿わせてエアフィルタ１２（送風機１３）の方向に案内することができる。
ドア操作用アクチュエータ２１は制御装置２２によって制御される。このため、内外気切替ドア１９による外気導入口１１と内気導入口１８の開閉動作は制御装置２２によって制御される。

送風機１３は、制御装置２２による制御によって駆動される駆動モータ１３ａを備えている。送風機１３は、外気導入口１１と内気導入口１８の少なくともいずれか一方から空気を吸い入れて下流側（エバポレータ１４側）に送り出す。また、駆動モータ１３ａ（送風機１３）の出力情報（例えば、駆動電圧や回転数）は、制御装置２２にフィードバックされる。

制御装置２２には、駆動モータ１３ａ（送風機１３）の出力情報の他、操作者によって操作される内外気切替スイッチ２３の状態情報と、車速センサ２４からの車速情報と、後述する吹出モードを検知する吹出モード検知部２５からの検知情報等が入力される。

また、空調ユニット１７の下流側には、ベント通路２６と、足元通路２７と、デフ通路２８が三分岐した状態で接続されている。ベント通路２６の車内側の端部は、車室内の乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのベント吹出口２６ａとされている。足元通路２７の車内側の端部は、車室内の乗員の足元に空調空気を吹き出すためのフロア吹出口２７ａとされている。また、デフ通路２８の車内側の端部は、車室内のウインドシールドガラス２の内面に空調空気を吹き出すためのデフ吹出口２８ａとされている。ベント吹出口２６ａと、フロア吹出口２７ａと、デフ吹出口２８ａは、夫々開閉ドア２９，３０，３１によって開閉操作される。

＜外気導入構造＞
図２は、第１実施形態の車両用空調装置１０を斜め前方からみた斜視図である。
図１、図２に示すように、カウルトップ４は、ダッシュアッパー５およびウインドシールドガラス２等に設けられている。カウルトップ４は、平面視でウインドシールドガラス２の下部２ａに沿って車幅方向に延びている。カウルトップ４は、車両用空調装置１０の吸込み口７に対応する部位に複数の開口部９が形成されている。開口部９は、前述したように、例えば外気導入と雨水等の水滴の排出を兼ねる孔である。

図３は、第１実施形態の外気導入構造４０を斜め前方からみた概略斜視図である。
図３に示すように、複数の開口部９は、例えば吸込み口７より車体前方に配置され、吸込み口７に対して車幅方向にスリット状に延びている。すなわち、開口部９は、長手方向が車幅方向に向いて形成されている。開口部９は、例えば、車幅方向に延びる第１スリット縁部９ａおよび第２スリット縁部９ｂと、車体前後方向に延びる第３スリット縁部９ｃおよび第４スリット縁部（縁部）９ｄと、を有している。第１スリット縁部９ａは、第２スリット縁部９ｂより車体後方（すなわち、吸込み口７の側）に配置されている。

第１スリット縁部９ａおよび第２スリット縁部９ｂは、第３スリット縁部９ｃおよび第４スリット縁部９ｄより長く形成されている。開口部９は、例えば、第１スリット縁部９ａ、第２スリット縁部９ｂ、第３スリット縁部９ｃ、および第４スリット縁部９ｄにより、車幅方向に延びる矩形あるいは長孔に開口されている。なお、開口部９は、長孔や矩形状に限らないで、任意の形状を選択してもよい。

図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿って破断した断面図である。図５は、図４のＶ部を拡大した断面図である。
図３から図５に示すように、複数の開口部９のうち、例えば吸込み口７に近接する開口部９にリブ４２が形成されている。リブ４２は、開口部９において、第４スリット縁部９ｄに形成されている。リブ４２は、第４スリット縁部９ｄから下方に向けてカウルトップ４に対して交差（第１実施形態では直交）するように折り曲げられた状態に延びている。リブ４２は、第４スリット縁部９ｄから下端までの高さがＨに形成されている。
開口部９およびリブ４２は、例えば、成形型を使用してスリット加工により成形されている。なお、開口部９およびリブ４２の成形はスリット加工に限らない。
開口部９、リブ４２、導入通路６、および吸込み口７等により外気導入構造４０が形成されている。

以上説明したように、第１実施形態の外気導入構造４０によれば、第４スリット縁部９ｄにリブ４２が形成されている。よって、例えば、洗車、雷雨等により水滴が上方から下方に向けて車幅方向横向き（具体的には、下向きの傾斜状）に開口部９に流入した場合、流入した水滴をリブ４２で受けることができる。
水滴をリブ４２で受けることにより、リブ４２で受けた水滴をリブ４２に沿って下方へ導いて、導入通路６の底部６ａに滴下させることができる。底部に滴下した水滴は、底部６ａを車幅方向に流れた後に、車幅方向外側の排水孔５０（図１参照）を通して車外に排出される。これにより、車両用空調装置１０（図１参照）の吸込み口７への水滴の浸入を防ぐことができる。

さらに、開口部９に流入した水滴をリブ４２で下方へ導くことにより、開口部９を吸込み口７に近接させて形成できる。よって、限られた車体寸法において、開口部９の開口面積を制限させることなく、必要な開口部９の開口面積を確保できる。これにより、車両用空調装置１０の吸込み口７への外気の導入量を確保することができ、空調機能の性能を発揮できる。

また、例えば、洗車、雷雨等による水滴が、第３スリット縁部９ｃとリブ４２の下端４２ａとの間の導入通路６に矢印Ａ方向に浸入することが考えられる。この場合、浸入した水滴が、導入通路６（ダッシュアッパー５）の底部６ａで矢印Ｂ方向に跳ね返り（飛散し）、跳ね返った水滴が吸込み口７から車両用空調装置１０（図１参照）の内部に浸入することが考えられる。
そこで、導入通路６の底部６ａで矢印Ｂ方向に跳ね返った水滴が吸込み口７から車両用空調装置１０の内部に浸入しないようにリブ４２の高さＨが設定されている。
ここで、水滴の矢印Ａ方向への浸入角度θと、水滴の矢印Ｂ方向への跳ね返り角度θとを同一と仮定する。

さらに、矢印Ｂ方向に跳ね返った水滴の軌跡が吸込み口７に届かない位置の開口部９には、リブ４２を形成しないようにできる。これにより、複数の開口部９の一部にのみリブ４２を形成するだけで済むので、開口部９やリブ４２等を成形する成形型の製作の難易度を下げることができる。

加えて、リブ４２の高さＨは、リブ４２の下端４２ａと導入通路６の底部６ａとの間の断面積（すなわち、リブ４２の下方の断面積）Ｓ１が複数の開口部９の総開口面積以上を確保するように設定されている。これにより、外気が複数の開口部９から導入通路６に流入する際に、外気による通気抵抗の上昇を防止できる。

（第２実施形態）
つぎに、第２実施形態の外気導入構造５０を図６に基づいて説明する。なお、第２実施形態の外気導入構造５０において、第１実施形態の外気導入構造４０と同一類似の構成部材については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
図６は、第２実施形態の外気導入構造５０を斜め前方からみた概略斜視図である。
図６に示すように、外気導入構造５０は、第１実施形態の外気導入構造４０に他のリブ５２を加えたもので、その他の構成は第１実施形態の外気導入構造４０と同様である。

他のリブ５２は、第１実施形態のリブ４２を有する開口部９において、第１スリット縁部（縁部）９ａに形成されている。他のリブ５２は、第１スリット縁部９ａから下方に向けてカウルトップ４に対して交差（第２実施形態では直交）するように折り曲げられた状態に延びている。他のリブ５２は、第１実施形態のリブ４２と同様に、第２スリット縁部９ｂから下端までの高さがＨ（図５参照）に形成されている。

以上説明したように、第２実施形態の外気導入構造５０によれば、第４スリット縁部９ｄのリブ４２に加えて、第１スリット縁部９ａに他のリブ５２が形成されている。よって、例えば、洗車、雷雨等により水滴が車体前方の上方から下方に向けて横向き（具体的には、下向きの傾斜状）に開口部９に流入した場合、流入した水滴を他のリブ５２で受けることができる。
水滴を他のリブ５２で受けることにより、他のリブ５２で受けた水滴を他のリブ５２に沿って下方へ導いて、導入通路６の底部６ａ（図５参照）に滴下させることができる。底部に滴下した水滴は、底部６ａを車幅方向に流れた後に、車幅方向外側の排水孔５０（図１参照）を通して車外に排出される。これにより、車両用空調装置１０（図１参照）の吸込み口７への水滴の浸入を一層確実に防ぐことができる。

さらに、第２実施形態の外気導入構造５０によれば、第２実施形態の外気導入構造４０と同様の作用、効果を得ることができる。
すなわち、外気導入構造５０によれば、車両用空調装置１０（図１参照）の吸込み口７への外気の導入量を確保することができ、空調機能の性能を発揮できる。
また、導入通路６の底部６ａ（図５参照）で跳ね返った水滴が吸込み口７から車両用空調装置１０の内部に浸入しないように他のリブ５２の高さＨ（図５参照）が設定されている。

さらに、導入通路６の底部６ａで跳ね返った水滴の軌跡が吸込み口７に届かない位置の開口部９には、他のリブ５２を形成しないようにできる。これにより、複数の開口部９の一部にのみ他のリブ５２を形成するだけで済むので、開口部９、リブ４２や他のリブ５２等を成形する成形型の製作の難易度を下げることができる。

加えて、他のリブ５２の高さＨ（図５参照）は、他のリブ５２の下端５２ａと導入通路６の底部６ａ（図５参照）との間の断面積（すなわち、他のリブ５２の下方の断面積）が複数の開口部９の総開口面積以上を確保するように設定されている。これにより、外気が複数の開口部９から導入通路６に流入する際に、外気による通気抵抗の上昇を防止できる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 車両
２ ウインドシールドガラス（ウインドシールド）
２ａ 下部
４ カウルトップ
５ ダッシュアッパー
７ 吸込み口
９ 開口部
９ａ 第１スリット縁部（縁部）
９ｄ 第４スリット縁部（縁部）
１０ 車両用空調装置
４０，５０ 外気導入構造
４２ リブ
５２ 他のリブ

Claims (2)

1. エンジンルームと車室内とを区画するダッシュアッパーに、車両用空調装置の内部に取り込まれる外気の吸込み口を形成するとともに、ウインドシールドの下部に設けられたカウルトップに開口部を形成して、この開口部から流入した外気が前記吸込み口に流入する車両用空調装置において、
   前記開口部は、前記吸込み口に対して車体前方に設けられ、かつ車体前後方向に延びる縁部にリブが形成されている、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記開口部は、車幅方向に延びる縁部にも他のリブが形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。

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