JP2024029984A - 車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バタフライ式の切替ドアにおいて、より多くの内気をケーシングの内部に導入することができる車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置を提供する。【解決手段】ケーシング１１は、平面状の外側内気導入口１４ａを形成しているフレーム部１１ｂと、フレーム部１１ｂの側方においてフレーム部１１ｂとの間で側面内気導入口１４ｂを形成しているとともに、外側内気導入口１４ａ及び側面内気導入口１４ｂよりも内気の流れ方向の下流側に内側内気導入口１４ｃを形成し、切替ドア１２が内部に設置されている本体部１１ａと、を有し、切替ドア１２は、本体部１１ａの内部からフレーム部１１ｂと対向したときにフレーム部１１ｂから離れる方向に曲がった曲げ部１２ａを有し、内側内気導入口１４ｃは、曲げ部１２ａを有した切替ドア１２の形状に対応した面状とされ、回転軸Ｘを中心に回動する切替ドア１２によって閉塞される。【選択図】図４

Description

本開示は、車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置に関する。

車両用空調装置（ＨＶＡＣ）の内外気の切替を行う切替ドアには、一般的にバタフライ式やロータリー式がある。

ロータリー式の切替ドアを採用した場合（例えば特許文献１）、ケーシングの側面にも内気導入口としての開口を設けることができて、内気導入口としての開口面積を大きく確保することができる。そのため、バタフライ式の切替ドアと比較すると、開口から導入される風量を多くすることができる。

特開２００３－１７０７２７号公報

しかしながら、ロータリー式の切替ドアを採用した場合、切替ドア自体のサイズが大きくなったりケーシングとの遮風部分が増えたりするので、バタフライ式の切替ドアと比較すると、コストの面では不利となる。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、バタフライ式の切替ドアにおいて、より多くの内気をケーシングの内部に導入することができる車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本開示の一態様に係る車両用空調装置の内外気切替機構は、内気及び外気が導入されるケーシングと、回転軸を中心に回動する切替ドアと、を備えている車両用空調装置の内外気切替機構であって、前記ケーシングは、平面状の外側内気導入口を形成しているフレーム部と、該フレーム部の側方において前記フレーム部との間で側面内気導入口を形成しているとともに、前記外側内気導入口及び前記側面内気導入口よりも内気の流れ方向の下流側に内側内気導入口を形成し、前記切替ドアが内部に設置されている本体部と、を有し、前記切替ドアは、前記本体部の内部から前記フレーム部と対向したときに該フレーム部から離れる方向に曲がった曲げ部を有し、前記内側内気導入口は、前記曲げ部を有した前記切替ドアの形状に対応した面状とされ、前記回転軸を中心に回動する前記切替ドアによって閉塞される。

また、本開示の一態様に係る車両用空調装置は、上記の内外気切替機構を備えている。

本開示によれば、バタフライ式の切替ドアにおいて、より多くの内気をケーシングの内部に導入することができる。

本開示の一実施形態に係る車両用空調装置の斜視図である。 図１に示す切断線ＩＩ－ＩＩにおける断面図である（外気導入時）。 図１に示す切断線ＩＩ－ＩＩにおける断面図である（内気導入時）。 本開示の一実施形態に係る内外気切替機構の斜視図である（外気導入時）。 本開示の一実施形態に係る内外気切替機構の斜視図である（内気導入時）。 本開示の一実施形態に係る内外気切替機構の外側内気導入口を示す斜視図である。 本開示の一実施形態に係る内外気切替機構の側面内気導入口を示す斜視図である。 本開示の一実施形態に係る内外気切替機構の内側内気導入口を示す斜視図である。 格子構造が設けられた内外気切替機構の斜視図である。 本開示の一実施形態の変形例に係る内外気切替機構の斜視図である（外気導入時）。

以下、本開示の一実施形態に係る車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置について、図面を参照して説明する。

［車両用空調装置の概要］
図１に示すように、車両用空調装置１は、ブロワ３０に取り込まれる空気について、内気と外気とを切り替える内外気切替機構１０を備えている。

図１から図３に示すように、内外気切替機構１０は、内気及び外気が取り込まれる部分であり、ケーシング１１及び切替ドア１２を有している。
内外気切替機構１０の詳細な構成については後述する。

内外気切替機構１０の下方には、ブロワ３０が設けられている。
ブロワ３０は、ケーシング１１の下部と連通したブロワケーシング３１、ブロワケーシング３１に収容されたファン３２及びファン３２を回転駆動する電動モータ３３を有している。

ブロワ３０は、電動モータ３３によってブロワケーシング３１の内部でファン３２が回転駆動されることで、内外気切替機構１０及びブロワケーシング３１の内部に空気が引き込まれる方向の流れを生成する。
内外気切替機構１０に取り込まれた空気は、例えば、フィルタ４１を介してブロワ３０に導かれ、ブロワ３０の下流側に設けられた熱交換器（図示せず）と熱交換された後に車内に供給される。

［内外気切替機構］
以下、内外気切替機構１０の詳細な構成について説明する。
図２から図５に示すように、内外気切替機構１０は、いわゆるバタフライ式の開閉ダンパであり、上述の通り、ケーシング１１及び切替ドア１２を有している。

図４及び図５に示すように、ケーシング１１は、本体部１１ａ及びフレーム部１１ｂを有している。

本体部１１ａは、箱状の部分であり、内部に切替ドア１２が設けられている。
本体部１１ａの奥行方向Ｄｄにおける正面側には、内側内気導入口１４ｃが開口している。内側内気導入口１４ｃは、切替ドア１２の正面の形状に対応している。詳細については後述する。
本体部１１ａの奥行方向Ｄｄにおける背面側には、外気導入口１４ｄが開口している。外気導入口１４ｄは、切替ドア１２の背面の形状に対応している。詳細については後述する。

フレーム部１１ｂは、本体部１１ａによって画定された内側内気導入口１４ｃを覆うようにして本体部１１ａに設けられた枠状（あるいは梁状）の部分である。
フレーム部１１ｂは、奥行方向Ｄｄで内側内気導入口１４ｃよりも前方、かつ、高さ方向Ｄｈで内側内気導入口１４ｃよりも上方において、平面状の外側内気導入口１４ａを画定している。
また、フレーム部１１ｂは、幅方向Ｄｗにおける少なくとも１つの側方において、本体部１１ａの側壁との間で側面内気導入口１４ｂを画定している。すなわち、側面内気導入口１４ｂは、本体部１１ａの側壁とフレーム部１１ｂとによって画定されている。

以上をまとめると、ケーシング１１は、内気を導入するための３種類の開口（外側内気導入口１４ａ、側面内気導入口１４ｂ、内側内気導入口１４ｃ）及び外気を導入するための１種類の開口（外気導入口１４ｄ）を有していることになる。

なお、外側内気導入口１４ａは図６においてドットで塗られた部分であり、側面内気導入口１４ｂは図７においてドットで塗られた部分であり、内側内気導入口１４ｃは図８においてドットで塗られた部分である。

図２から図５に示すように、切替ドア１２は、ケーシング１１の本体部１１ａの内部に収容されている。
切替ドア１２は、駆動部１３（図１参照）によって、幅方向Ｄｗに沿った回転軸Ｘの周りに回動可能に構成されている。

切替ドア１２は、ケーシング１１のフレーム部１１ｂに対向したときにフレーム部１１ｂから離間する方向（奥行方向Ｄｄの後側）に、言い換えれば、外側内気導入口１４ａに対向したときに外側内気導入口１４ａから離間する方向（奥行方向Ｄｄの後側）に折れ曲がっており、幅方向Ｄｗに沿って延在した曲げ部１２ａを有している。
例えば図２及び図４に示した例の場合、切替ドア１２は、曲げ部１２ａを境界とした二面から構成されている。すなわち、切替ドア１２は、曲げ部１２ａを境界とした屈曲面を形成していることになる。

一方で、切替ドア１２の正面と対向する内側内気導入口１４ｃ（すなわち、内側内気導入口１４ｃを画定する本体部１１ａの部分）の形状は、曲げ部１２ａを有した切替ドア１２の形状に対応しており、フレーム部１１ｂから離間する方向に折れ曲がった面状とされている。

つまり、駆動された切替ドア１２が内側内気導入口１４ｃを画定する本体部１１ａの部分に押し付けられたとき、内側内気導入口１４ｃは、ケーシング１１の内側から切替ドア１２の正面によって閉塞されるように構成されている。

このとき、本体部１１ａと接触する切替ドア１２の正面の周縁及び／又は切替ドア１２の正面と接触する本体部１１ａの部分には、遮風部が形成されている。遮風部には、例えば遮風材が設けられている。

なお、内側内気導入口１４ｃは、幅方向Ｄｗと直交する面における断面形状が幅方向Ｄｗに沿って同一である。

以上のように構成された内側内気導入口１４ｃは、外側内気導入口１４ａ及び側面内気導入口１４ｂと連通している。
このとき、内側内気導入口１４ｃは、外側内気導入口１４ａ及び側面内気導入口１４ｂよりも空気の流れ方向の下流側に位置している。すなわち、外側内気導入口１４ａから取り込まれた空気に加えて、側面内気導入口１４ｂから取り込まれた空気も内側内気導入口１４ｃからケーシング１１の内部に導入されることになる。これによって、ケーシング１１の内部に導入される空気の流量を増大させることができる。

切替ドア１２の背面と対向する外気導入口１４ｄ（すなわち、外気導入口１４ｄを画定する本体部１１ａの部分）の形状は、曲げ部１２ａを有した切替ドア１２の形状に対応しており、同じように折れ曲がった形状とされている。

つまり、駆動された切替ドア１２が外気導入口１４ｄを画定する本体部１１ａの部分に押し付けられたとき、外気導入口１４ｄは、ケーシング１１の内側から切替ドア１２の背面によって閉塞されるように構成されている。

このとき、本体部１１ａと接触する切替ドア１２の背面の周縁及び／又は切替ドア１２の背面と接触する本体部１１ａの部分には、遮風部が形成されている。遮風部には、例えば遮風材が設けられている。

なお、外気導入口１４ｄは、幅方向Ｄｗと直交する面における断面形状が幅方向Ｄｗに沿って同一である。

図９に示すように、ケーシング１１のフレーム部１１ｂに格子構造１５を設けてもよい。

格子構造１５は、外部から外側内気導入口１４ａを介して異物が侵入することを防止するための構成である。
格子構造１５は、例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ～４０ｍｍ×４０ｍｍ程度の多数の格子を形成する剛な枠体や構造体である。

本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
外側内気導入口１４ａ及び側面内気導入口１４ｂから内気をケーシング１１の内部に導入することができる。そのため、側面内気導入口１４ｂを設けた分、内気導入口としての開口面積を増大させることができるので、より多くの内気をケーシング１１の内部に導入することができる。

また、外側内気導入口１４ａを形成しているフレーム部１１ｂによってケーシング１１の強度や剛性を向上させることができる。そのため、切替ドア１２の回動に伴う振動等を低減することができる。

また、格子構造１５によって、外部から外側内気導入口１４ａを介してケーシング１１の内部に異物が侵入する可能性を低減することができる。

また、格子構造１５によってフレーム部１１ｂを強化することができる。そのため、ケーシング１１の強度や剛性を更に向上させることができる。

［変形例］
図１０に示すように、切替ドア１２を、ケーシング１１のフレーム部１１ｂに対向したときにフレーム部１１ｂから離間する方向に滑らかに折れ曲がった構成としてもよい。すなわち、曲げ部１２ａが全面に及んでおり、切替ドア１２が湾曲面を形成していることになる。

以上の通り説明した一実施形態に係る車両用空調装置の内外気切替機構及び車両用空調装置は、例えば、以下のように把握される。
すなわち、本開示の第１態様に係る車両用空調装置（１）の内外気切替機構（１０）は、内気及び外気が導入されるケーシング（１１）と、回転軸（Ｘ）を中心に回動する切替ドア（１２）と、を備えている車両用空調装置の内外気切替機構であって、前記ケーシングは、平面状の外側内気導入口（１４ａ）を形成しているフレーム部（１１ｂ）と、該フレーム部の側方において前記フレーム部との間で側面内気導入口（１４ｂ）を形成しているとともに、前記外側内気導入口及び前記側面内気導入口よりも内気の流れ方向の下流側に内側内気導入口（１４ｃ）を形成し、前記切替ドアが内部に設置されている本体部（１１ａ）と、を有し、前記切替ドアは、前記本体部の内部から前記フレーム部と対向したときに該フレーム部から離れる方向に曲がった曲げ部（１２ａ）を有し、前記内側内気導入口は、前記曲げ部を有した前記切替ドアの形状に対応した面状とされ、前記回転軸を中心に回動する前記切替ドアによって閉塞される。

本態様に係る車両用空調装置の内外気切替機構によれば、ケーシングは、平面状の外側内気導入口を形成しているフレーム部と、フレーム部の側方においてフレーム部との間で側面内気導入口を形成しているとともに、内気導入口及び側面内気導入口よりも内気の流れ方向の下流側に内側内気導入口を形成し、切替ドアが内部に設置されている本体部と、を有し、切替ドアは、本体部の内部からフレーム部と対向したときにフレーム部から離れる方向に曲がった曲げ部を有し、内側内気導入口は、曲げ部を有した切替ドアの形状に対応した面状とされ、回転軸を中心に回動する切替ドアによって閉塞されるので、切替ドアによって閉塞される内側内気導入口に連通する外側内気導入口及び側面内気導入口から内気をケーシングの内部に導入することができる。そのため、側面内気導入口を設けた分、内気導入口としての開口面積を増大させることができるので、より多くの内気をケーシングの内部に導入することができる。

また、外側内気導入口を形成しているフレーム部によってケーシングの強度や剛性を向上させることができる。そのため、切替ドアの回動に伴う振動等を低減することができる。

また、本開示の第２態様に係る車両用空調装置の内外気切替機構は、第１態様において、前記フレーム部には、格子構造（１５）が設けられている。

本態様に係る車両用空調装置によれば、格子構造が設けられているので、格子構造によって、外部から外側内気導入口を介してケーシングの内部に異物が侵入する可能性を低減することができる。

また、格子構造によってフレーム部を強化することができる。そのため、ケーシングの強度や剛性を更に向上させることができる。

また、本開示の第３態様に係る車両用空調装置は、第１態様又は第２態様の内外気切替機構を備えている。

１ 車両用空調装置
１０ 内外気切替機構
１１ ケーシング
１１ａ 本体部
１１ｂ フレーム部
１２ 切替ドア
１２ａ 曲げ部
１３ 駆動部
１４ａ 外側内気導入口
１４ｂ 側面内気導入口
１４ｃ 内側内気導入口
１４ｄ 外気導入口
１５ 格子構造
３０ ブロワ
３１ ブロワケーシング
３２ ファン
３３ 電動モータ
４１ フィルタ
Ｘ 回転軸

Claims (3)

1. 内気及び外気が導入されるケーシングと、
   回転軸を中心に回動する切替ドアと、
   を備えている車両用空調装置の内外気切替機構であって、
   前記ケーシングは、
   平面状の外側内気導入口を形成しているフレーム部と、
   該フレーム部の側方において前記フレーム部との間で側面内気導入口を形成しているとともに、前記外側内気導入口及び前記側面内気導入口よりも内気の流れ方向の下流側に内側内気導入口を形成し、前記切替ドアが内部に設置されている本体部と、
   を有し、
   前記切替ドアは、前記本体部の内部から前記フレーム部と対向したときに該フレーム部から離れる方向に曲がった曲げ部を有し、
   前記内側内気導入口は、前記曲げ部を有した前記切替ドアの形状に対応した面状とされ、前記回転軸を中心に回動する前記切替ドアによって閉塞される、
   車両用空調装置の内外気切替機構。
2. 前記フレーム部には、格子構造が設けられている、
   請求項１に記載の車両用空調装置の内外気切替機構。
3. 請求項１又は２に記載の内外気切替機構を備えている、
   車両用空調装置。