JP2022144451A - 車両用空調ダクト構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡潔な構造で効率のよい配置および結露水の防止が可能な車両用空調ダクト構造を提供することを目的とする。
【解決手段】当該ダクト構造１００は、車両のインストルメントパネル１０２の前方に搭載された空調システム本体１０４からの空気をインストルメントパネル１０２に設けられたサイドベント吹出口１０８ａおよびサイドデミスタ吹出口１１２ａそれぞれに案内する。当該ダクト構造１００は、空調システム本体１０４とサイドベント吹出口１０８ａとをつなぐ内側送風路１３４と、空調システム本体１０４とサイドデミスタ吹出口１１２ａとをつなぐ外側送風路１３６とを含み、外側送風路１３６は、内側送風路１３４に沿った所定範囲にわたって、内側送風路１３４に一体的に集合している。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用空調ダクト構造に関するものである。

一般に、車両のインストルメントパネルには、空調システムからの空気が流れるサイドベントの吹出口や、サイドガラスの結露を防ぐサイドデミスタの吹出口が複数設けられている。そして、各吹出口と空調システム本体とは、インストルメントパネルの前方にてダクト類でつながれている。

サイドベントダクトおよびサイドデミスタダクトは、主に個別の部品として設置され、それぞれ送風路を形成している。例えば特許文献１の技術では、図１に記載されているように、上記サイドベントダクトに相当するエアコンダクト１１と、サイドデミスタダクトに相当するデフロスタダクト１２とがそれぞれ個別に設けられている。

特開２０１５－８９７２７号公報

インストルメントパネルの前方では、上記サイドベントダクトおよびサイドデミスタダクトをレイアウト可能なスペースに限りがある。そのため、これらサイドベントダクトおよびサイドデミスタダクトは、互い近接して設けられることが多く、ダクト同士の接触によるラトル音（異音）の対策が必要となることがある。また、特にサイドベントを冷房モードにしたとき、ダクトの表面から他の機器への結露水の滴下の対策が必要となることがある。これら対策として、例えばダクトの表面にパッキンを貼り付けたり、ダクトを発泡材料で成形したりすること等も行われているが、作業工程および材料コストの増加につながることから、より低廉な手法が求められている。

本発明は、このような課題に鑑み、簡潔な構造で効率のよい配置および結露水の防止が可能な車両用空調ダクト構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用空調ダクト構造の代表的な構成は、車両のインストルメントパネルの前方に搭載された空調システム本体からの空気をインストルメントパネルに設けられた所定の第１および第２の吹出口それぞれに案内する車両用空調ダクト構造において、空調システム本体と第１の吹出口とをつなぐ第１送風路と、空調システム本体と第２の吹出口とをつなぐ第２送風路とを含み、第２送風路は、第１送風路に沿った所定範囲にわたって、第１送風路に一体的に集合していることを特徴とする。

本発明によれば、簡潔な構造で効率のよい配置および結露水の防止が可能な車両用空調ダクト構造を提供することが可能になる。

本発明の実施例に係る車両用空調ダクト構造の概要を示す図である。 図１（ｂ）のダクト構造を上方から見た図である。 図２の集合ダクトの各断面を表した図である。 図３（ａ）の集合ダクトの各変形例を示した図である。

本発明の一実施の形態に係る車両用空調ダクト構造は、車両のインストルメントパネルの前方に搭載された空調システム本体からの空気をインストルメントパネルに設けられた所定の第１および第２の吹出口それぞれに案内する車両用空調ダクト構造において、空調システム本体と第１の吹出口とをつなぐ第１送風路と、空調システム本体と第２の吹出口とをつなぐ第２送風路とを含み、第２送風路は、第１送風路に沿った所定範囲にわたって、第１送風路に一体的に集合していることを特徴とする。

上記の構成によれば、２系統のダクトを１本にまとめて構造を簡潔化できるため、インストルメントパネルの前方の限られたレイアウトスペースにも効率よく配置することが可能になる。特に、周辺部品との接触を防ぎつつ、ダクト同士の干渉も回避できるため、設計の自由度が向上するとともに、異音の発生の原因を抑えるなど、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）対策を容易に採ることが可能になる。

上記の所定範囲では、第２送風路が第１送風路の周囲を覆う二重管構造が形成されている。

上記構成によれば、よりコンパクトな構成を実現すると共に、第２送風路が断熱空気層となって第１送風路の熱交換量を減らし、熱損失を抑えることが可能になる。

上記の第１の吹出口は、インストルメントパネルの車幅方向の端部に車両後方を向いて設けられたサイドベント吹出口であり、第２の吹出口は、インストルメントパネルのサイドベント吹出口の近傍に当該車両のサイドガラスを向いて設けられたサイドデミスタ吹出口である。

サイドデミスタは、サイドガラスの結露や曇りを解消するための機構であって、主に温風が流れる。上記構成では、サイドベント用の第１送風路の外側にサイドデミスタ用の第２送風路を形成することで、サイドデミスタをサイドベントの断熱層として利用し、例えばサイドベントの冷房使用時におけるダクト周囲の結露抑制や、サイドベントの暖房使用時における温度低下等の効果を得ることができる。特に、結露抑制効果によれば、周辺機器の防水対策を省略してコストを抑えることが可能になる。

上記の第２送風路は、空調システム本体から当該車両のフロントガラスに向かって延びるフロントガラス用のデミスタダクトから分岐して設けられている。

上記構成によれば、デミスタ用の空気を効率良く運用することが可能になる。

上記の第２送風路の外壁には、外壁を第１送風路の外壁に到達する程度に窪ませた複数の凹形状部が形成されている。

上記の凹形状部によれば、ダクトの剛性を向上させ、振動による異音等を効率よく抑えることが可能になる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る車両用空調ダクト構造（以下、ダクト構造１００）の概要を示す図である。図１（ａ）は、当該ダクト構造１００が実施されたインストルメントパネル１０２の斜視図である。以下、図１その他の本願のすべての図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Backward)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Leftward)、R(Rightward)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(upward)、D(downward)で例示する。

インストルメントパネル１０２には、空調システム本体１０４からの空気が提供される複数の吹出口が設けられている。例えば、冷暖房等の風を提供する吹出口として、車幅方向の中央付近の左右にセンタベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが設けられ、車幅方向端側それぞれにはサイドベント吹出口１０８ａ、１０８ｂが設けられている。センタベント吹出口１０６ａ、１０６ｂおよびサイドベント吹出口１０８ａ、１０８ｂは、乗員に風を提供するために、車両後方を向いて設けられている。

当該ダクト構造１００では、ガラスに温風を当てて結露や曇りを解消するための吹出口として、フロントガラス用のフロントデミスタ吹出口１１０およびサイドガラス用のサイドデミスタ吹出口１１２ａ、１１２ｂが設けられている。フロントデミスタ吹出口１１０は、インストルメントパネル１０２の上面の前側にフロントガラスに沿って上方を向いて設けられている。サイドデミスタ吹出口１１２ａは、インストルメントパネル１０２のうちサイドベント吹出口１０８ａよりも上方にサイドガラスを向いて設けられている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のインストルメントパネル１０２を取り外した状態のダクト構造１００の図である。空調システム本体１０４は、ＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）とも呼ばれる暖房、冷房、換気、および空調などを行う機器であって、インストルメントパネル１０２の車幅方向中央の前方に設けられている。

空調システム本体１０４からは、各吹出口に向かってダクトが延びている。各ダクトには、空調システム本体１０４から冷風や温風、および通常の送風など、各モードを切り替えることによって様々な空気が供給される。

センタベントダクト１１４は、空調システム本体１０４とセンタベント吹出口１０６ａ、１０６ｂとをつないでいる。フロントデミスタダクト１１６は、空調システム本体１０４とフロントデミスタ吹出口１１０とをつないでいる。

集合ダクト１１８、１２０は、サイドベント用およびサイドデミスタ用の２系統のダクトを１本に集合させた構成のダクトである。例えば集合ダクト１１８は、空調システム本体１０４およびフロントデミスタダクト１１６と、サイドベント吹出口１０８ａ、１０８ｂおよびサイドデミスタ吹出口１１２ａ、１１２ｂをつないでいる。

図２は、図１（ｂ）のダクト構造１００を上方から見た図である。センタベントダクト１１４は、上方から見てＵ字状の二股構造になっていて、２つの開口１１４ａ、１１４ｂが後方を向いている。フロントデミスタダクト１１６は、空調システム本体１０４の前側から上方に延び、車幅方向に沿った開口１２２を上端に有している。

集合ダクト１１８、１２０は、空調システム本体１０４の上部のうちセンタベントダクト１１４の左右の脇それぞれから車幅方向外側に延びた後、開口１４２が車両後方を向くように湾曲している。

本実施例の集合ダクト１１８は、上述したように２系統のダクトを１本に集合させたものであって、根本側および先端側が二股の構造になっている。例えば、集合ダクト１１８の根本側には、第１根本部１２６と、第２根本部１３０が含まれている。第１根本部１２６は、空調システム本体１０４の上部に設けられた第１供給部１２４から延びている。第２根本部１３０は、フロントデミスタダクト１１６の側部に設けられた第２供給部１２８から延びている。第１供給部１２４および第２供給部１２８は、いずれも空調システム本体１０４（図２参照）からの空気が供給される。

集合ダクト１１８の先端側は、第１先端部１３８と、第２先端部１４０に分岐している。第１先端部１３８は、第１の吹出口であるサイドベント吹出口１０８ａ（図１（ａ）参照）に接続される。第２先端部１４０は、第１先端部１３８よりも小径であって、第２の吹出口であるサイドデミスタ吹出口１１２ａに接続される。

図３は、図２の集合ダクト１１８の各断面を表した図である。図３（ａ）は、図２の集合ダクト１１８のＡ－Ａ断面における斜視図である。図３（ａ）に示すように、集合ダクト１１８の主要な部分（集合部１３２）では、第１送風路である内側送風路１３４と第２送風路である外側送風路１３６とが結合し、外側送風路１３６が内側送風路１３４の周囲を覆う二重管を形成している。この二重管構造は、２重ブロー成型によって一体に製造することもできるが、小径のパイプの外側に分割可能な大径のパイプをツメの嵌合等によって取り付けることによっても可能である。

図３（ｂ）は、図２の集合ダクト１１８のＢ－Ｂ断面図である。内側送風路１３４は、根本側の第１根本部１２６（図２参照）と先端側の第１先端部１３８とを含んで構成されていて、第１供給部１２４とサイドベント吹出口１０８ａ（図１（ａ）参照）とをつなぐ。外側送風路１３６は、根本側の第２供給部１２８（図２参照）と先端側の第２先端部１４０とを含んでいて、第２供給部１２８とサイドデミスタ吹出口１１２ａ（図１（ａ）参照）とをつなぐ。

図２に示したように、外側送風路１３６の第１根本部１２６は、内側送風路１３４の上方のフロントデミスタダクト１１６から分岐し、内側送風路１３４に向かって斜め下方に延びている。よって、外側送風路１３６には、デミスタ用の風を効率よく流すことが可能になっている。そして、図３（ｂ）に示したように、外側送風路１３６は、内側送風路１３４の外側に一体的に集合して内側送風路１３４に沿って延び、第２先端部１４０が内側送風路１３４から斜め上方に分岐している。

外側送風路１３６の第２先端部１４０の開口１４４は、サイドデミスタ吹出口１１２ａ（図１（ａ）参照）につながれる。なお、他の例として、内側送風路１３４の第１先端部１３８の開口１４２をサイドデミスタ吹出口１１２ａにつなぎ、外側送風路１３６の第２先端部１４０の開口部１４４をサイドベント吹出口１０８ａにつなぐことも可能である。いずれの例においても、外側送風路１３４は、サイドベント吹出口１０８ａおよびサイドデミスタ吹出口１１２ａのうち、内側送風路１３４がつながれていない側につながれる。

以上のように、本実施例では、１本の集合ダクト１１８によって、第１供給部１２４とサイドベント吹出口１０８ａ（図１（ａ）参照）、および第２供給部１２８とサイドデミスタ吹出口１１２ａとをつないでいる。この構成によれば、２系統のダクトを１本にまとめて構造を簡潔化できるため、インストルメントパネル１０２の前方の限られたレイアウトスペースにも効率よく配置することが可能できる。特に、周辺部品との接触を防ぎつつ、ダクト同士の干渉も回避できるため、設計の自由度が向上するとともに、異音の発生の原因を抑えるなど、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）対策を容易に採ることが可能になる。

上述した集合ダクト１１８は、よりコンパクトな構成を実現すると共に、内側送風路１３４の外側を外側送風路１３６が覆うことで、外側送風路１３６が断熱空気層となって内側送風路１３４の熱交換量を減らし、熱損失を抑えることが可能になっている。

例えば、サイドベント用の内側送風路１３４の冷房時、すなわち夏季などは、ガラスが結露等する機会は少なく、サイドデミスタ用の外側送風路１３６は無風の状態である場合が多い。この場合、外側送風路１３６の断熱空気層としての働きにより、内側送風路１３４の冷風温度の上昇を緩和することができる。

また、結露が起こりやすい冬季等においては、サイドベント用の内側送風路１３４とサイドデミスタ用の外側送風路１３６に共に温風が流れるため、外側送風路１３６の温度の低下を抑えることができる。特に、２重管構造の集合ダクト１１８は、ダクトが２本である場合に比べて外気に触れる表面積が減るため、外表面での熱交換量を抑え、温度低下を防ぐことができる。

さらに、集合ダクト１１８では、サイドベント用の内側送風路１３４の冷房使用時において、外側に外側送風路１３６が存在していることによって、ダクト周囲の結露を抑制することができる。この結露抑制効果によれば、周辺機器の防水対策を省略してコストを抑えることが可能になる。

集合ダクト１１８では、内側送風路１３４の外周を外側送風路１３６が覆う事で、内側送風路１３４すなわちサイドベントからの放射音や振動音を遮蔽する事も可能である。よって、当該ダクト構造１００によれば、消音用のパッキン等の部品追加によるコスト増加を起こすこと無く、ＮＶＨ性能の向上を図ることができる。

集合ダクト１１８は、サイドベント用およびサイドデミスタ用のダクトを一体化させたものであるため、部品点数の削減も可能となる。よって、個別のサイドベントダクトおよびサイドデミスタダクトを備える場合に比べて、組付け作業が簡易になり、生産性の向上に資することができる。

（変形例）
図４は、図３（ａ）の集合ダクトの各変形例を示した図である。図４では、上記実施例にて既に説明した構成要素と同じものには同じ符号を付していて、これによって既出の構成要素については説明を省略する。また、以下の説明において、既に説明した構成要素と同じ名称のものについては、例え異なる符号を付していても、特に明記しない場合は同じ機能を有しているものとする。

図４（ａ）は、第１変形例の集合ダクト２００を示した図である。集合ダクト２００は、外側送風路１３６の外壁２０２上に、複数の凹形状部２０６を有している。凹形状部２０６は、外壁２０２を内側送風路１３４の外壁２０４に到達する程度に溝状に窪ませた部位であり、外側送風路１３６の外周上の４か所に当該集合ダクト２００の軸方向に沿って設けられている。凹形状部２０６は、外側送風路１３６を塞がないため、外側送風路１３６は問題なく空気を送ることができる。

凹形状部２０６によれば、集合ダクト２００の剛性を向上させ、振動による異音等を効率よく抑えることが可能になる。なお、凹形状部２０６は、集合ダクト２００の内側送風路１３４と外側送風路１３６の結合している部分の全域にわたる溝として設けてもよいが、独立した溝を規則的に並べた構成として設けることもできる。

図４（ｂ）は、第２変形例の集合ダクト２２０を示した図である。集合ダクト２２０は、外側送風路１３６の外壁２０２上に、複数の凹形状部２２２を有している。凹形状部２２２は、外壁２０２を内側送風路１３４の外壁２０４に到達する程度に円形に窪ませた部位であり、外側送風路１３６の外周上の複数個所に設けられている。この凹形状部２２２によっても、集合ダクト２２０の剛性を向上させ、振動による異音等を効率よく抑えることが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両用空調ダクト構造に利用することができる。

１００…ダクト構造、１０２…インストルメントパネル、１０４…空調システム本体、１０６ａ、１０６ｂ…センタベント吹出口、１０８ａ、１０８ｂ…サイドベント吹出口、１１０…フロントデミスタ吹出口、１１２ａ、１１２ｂ…サイドデミスタ吹出口、１１４…センタベントダクト、１１４ａ、１１４ｂ…開口、１１６…フロントデミスタダクト、１１８…集合ダクト、１２２…開口、１２４…第１供給部、１２６…第１根本部、１２８…第２供給部、１３０…第２根本部、１３２…集合部、１３４…内側送風路、１３６…外側送風路、１３８…第１先端部、１４０…第２先端部、１４２…開口、１４４…開口、２０２…外壁、２０４…外壁、２０６…凹形状部、２２０…集合ダクト、２２２…凹形状部

Claims (5)

1. 車両のインストルメントパネルの前方に搭載された空調システム本体からの空気を該インストルメントパネルに設けられた所定の第１および第２の吹出口それぞれに案内する車両用空調ダクト構造において、
   前記空調システム本体と前記第１の吹出口とをつなぐ第１送風路と、
   前記空調システム本体と前記第２の吹出口とをつなぐ第２送風路とを含み、
   前記第２送風路は、前記第１送風路に沿った所定範囲にわたって、該第１送風路に一体的に集合していることを特徴とする車両用空調ダクト構造。
2. 前記所定範囲では、前記第２送風路が前記第１送風路の周囲を覆う二重管構造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ダクト構造。
3. 前記第１の吹出口は、前記インストルメントパネルの車幅方向の端部に車両後方を向いて設けられたサイドベント吹出口であり、
   前記第２の吹出口は、前記インストルメントパネルの前記サイドベント吹出口の近傍に当該車両のサイドガラスを向いて設けられたサイドデミスタ吹出口であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調ダクト構造。
4. 前記第２送風路は、前記空調システム本体から当該車両のフロントガラスに向かって延びるフロントガラス用のデミスタダクトから分岐して設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用空調ダクト構造。
5. 前記第２送風路の外壁には、該外壁を前記第１送風路の外壁に到達する程度に窪ませた複数の凹形状部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用空調ダクト構造。

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