JP2540748B2 - 吹出口開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、室内に向かって空気を吹き出す吹出口の開
閉を行う開閉装置に関し、特に車両用空気調和装置に用
いて好適なものである。

［従来の技術］ 例えば、車両用空気調和装置では、胸元吹出口（ベン
ト吹出口）、足元吹出口（ヒータ吹出口）、フロントガ
ラス吹出口（デフロスタ吹出口）などの複数の吹出口を
備え、車両乗員の選択する吹出口切替モードに応じて吹
出口を選択し、選択された吹出口から空気調和装置内に
調和された空気を車室内の各部に吐出するように設けら
れている。

そして、上記複数の吹出口の選択するために、各吹出
口にダンパを設け、複数のダンパの切替えによって、吹
出口切替モードに応じた吹出口の選択を行っていた。

しかるに、複数の吹出口にダンパを設けた空気調和装
置では、各ダンパにダンパ駆動のためのワイヤやアクチ
ュエータなどが必要となり、制御や機構が複雑となるこ
とから部品点数が多くなり製造コストが高くなる問題点
を備えていた。

そこで、これらの問題点を解決する従来技術として、
特公昭51−40335号が公知である。

この公知技術では、複数の吹出口を備える空気調和装
置のケーシング内に、一端がケーシング内に開口すると
ともに他端が閉鎖され、周囲に１つまたは複数の吹出口
と内部とを連通可能な開口部を有する円筒ダンパを配置
し、回動操作機構により円筒ダンパを回動操作すること
で、複数の吹出口の開閉制御を行うものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、上述した公知技術において、ケーシング内
に配置した円筒ダンパの一端より円筒ダンパ内に流入し
た空気は、円筒ダンパの他端へ向かって軸線方向に流れ
た後、ケーシングの吹出口と連通された開口部より吹き
出される。このため、開口部より吹き出される空気の流
速は、開口部の他端側の方が、一端側の方より速くな
る。

この結果、ケーシングに設けられた吹出口が、分岐ダ
クトを介して室内に開口する複数の吐出口に連通する場
合などには、各吐出口から室内に吐出される空気風量に
偏りが生じる。このため、特に冷房あるいは暖房の際に
は、室内の温度分布が不均一になり、乗員に不快感を与
える場合が生じる問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、選択した吹出口から吹き出される空気の風量割合
をほぼ均一化することのできる吹出口開閉装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、室内に向かって
空気を吹き出すための複数の吹出口と、該複数の吹出口
の上流側で、前記複数の吹出口の開口面に沿って移動す
ることにより、前記複数の吹出口のうち少なくとも１つ
の吹出口を選択的に開口させうる開口部を備えた開閉手
段と、該開閉手段を前記複数の吹出口の開口面に沿って
移動させる操作手段とを備え、前記開閉手段の前記開口
部は、該開口部によって選択開口された前記吹出口より
吹き出される空気の風量割合がほぼ均一となるように、
前記吹出口を通過する際の空気速度の高い部分の開口率
を小さくしたことを技術的手段とする。

［作用］ 上記構成よりなる本発明は、操作手段によって、開閉
手段を複数の吹出口の開口面に沿って移動させ、開閉手
段の開口部を選択した吹出口に合わせることで、複数の
吹出口のうち少なくとも１つの吹出口を開口する。以
後、開閉手段の移動とともに開口部を移動することによ
り、選択的に吹出口を開口することができる。

このとき、吹出口を通過する空気の風量割合がほぼ均
一となるように、開閉手段の開口部を、流速の大きい部
分の開口率が小さくなるように形成する。

［発明の効果］ 本発明によれば、流速の大きい部分の開口率を小さく
することで流速が抑えられるとともに、吐出風量が減少
し、その分、開口率の大きい部分を通過する空気の流速
が大きくなるとともに、吐出風量が増大する。

その経過、流速の大きい部分と小さい部分とで開口率
が同一であった場合と比較して、開口部の全体において
風量割合がほぼ均一になり、例えば、吹出口に連通する
吐出口が複数設けられている場合においても、各吐出口
より吐出される空気風量に偏りが生じるのを防ぐことが
できる。

［実施例］ 次に、本発明の吹出口開閉装置の一実施例を図面に基
づき説明する。

第１図は本発明の吹出口開閉装置を適用した吹出口切
替機構の斜視図、第２図は第１図に示す吹出口切替機構
を有する車両用空気調和装置の概略図を示す。

本実施例の空気調和装置１は、第２図に示すように、
車室内と連通する空調ダクト２の上流側に、車室内空気
を循環させるための内気導入口３と外気を取り入れるた
めの外気導入口４とを形成した内外気切替箱５が設けら
れている。そして、内気導入口３および外気導入口４の
いずれか一方は、内外気切替ダンパ６によって閉塞され
る。

空調ダクト２内には、車室内に向かって空気流を発生
させる送風機７、冷凍サイクルの冷媒蒸発器よりなる冷
却器８、エンジン冷却水を熱源として通過する空気を加
熱する加熱器９が順に配設され、加熱器９を通過する空
気流路と並列に、加熱器９をバイパスするバイパス通路
10が形成されている。なお、加熱器９を通過する空気量
と加熱器９をバイパスして通過する空気量とは、エアミ
ックスダンパ11によって調節される。

空調ダクト２の下流側には、エアミックスダンパ11に
よって調節された空気を車室内の各部に供給するため
の、本発明の吹出口開閉装置を適用した吹出口切替機構
12が設けられている。

この吹出口切替機構12は、開口された一端側（第２図
左側）が空調ダクト２の下流端に接続されるとともに、
他端側が閉塞されたケース13を備える。

ケース13は、第１図に示すように、全体において断面
が五角形状を呈して形成され、空調ダクト２の下流端と
接続される一端側のみが断面矩形を呈して形成されてい
る。このケース13の上面、斜上正面、および底面には、
本発明の吹出口であるデフロスタ吹出口14、ベント吹出
口15、およびヒータ吹出口16が開設されている。

デフロスタ吹出口14、ベント吹出口15、およびヒータ
吹出口16は、それぞれの開口面が四角形状を呈し、幅方
向の開口長が同一に設けられている。周方向の開口長
は、デフロスタ吹出口14とヒータ吹出口16とが同一で、
ベント吹出口15が、デフロスタ吹出口14およびヒータ吹
出口16より大きく設けられている。

デフロスタ吹出口14には、第３図に示すように、デフ
ロスタ吹出口14より吹き出される空気を車両のフロント
ガラス17に吹き付けるためのデフロスタノズル18が装着
され、ベント吹出口15には、ベント吹出口15より吹き出
される空気をインストルメントパネル19の中央および両
側より車両乗員の胸元付近に吹き付ける三方分岐ノズル
20が装着され、ヒータ吹出口16には、ヒータ吹出口16よ
り吹き出される空気を車両乗員の足下付近に吹き出すヒ
ータノズル21が装着されている。

ケース13内には、後述するフィルムダンパ22を取り付
けるためのフレーム23が配設され、フレーム23の底部の
複数箇所で、スクリュウ（図示しない）によってケース
13に固定されている。

フレーム23は、第４図に示すように、概略形状がケー
ス13の内形に対応し、その構成は、略五角形の２つの枠
体24と、この枠体24の対向する角コーナー部を支持する
とともにフィルムダンパ22を内周より支持する支柱25
と、枠体24の上下に亘って形成され、フィルムダンパ22
を駆動する駆動アーム26の駆動軸27を軸支するための支
柱28とからなる。なお、ケース13の背面に対応する枠体
24の柱部分24aは、駆動軸27を中心として回動する駆動
アーム26の回動軌跡に沿った円弧を形成している。

駆動アーム26はコの字形を呈し、支柱28に軸支された
駆動軸27の両端部に溶着されている。この駆動アーム26
は、第３図、および第６図ないし第８図に示す実線の位
置から二点鎖線の位置の間で駆動軸27の回動に伴って回
動される。

上記フレーム23の外周には、本発明の開閉手段である
フィルムダンパ22が取り付けられ、駆動アーム26の回動
に応じて、フルーム23の外周上を各吹出口14、15、16の
開口面に沿ってスライドする。このフイルムダンパ22
は、例えば、ポリエチレン系樹脂よりなる一枚の帯状を
呈する可撓性の膜状部材で構成されている。

フィルムダンパ22をフレーム23の外周に取り付ける際
には、帯状のフィルムダンパ22を環状にしてフレーム23
の外周に装着し、フィルムダンパ22の両端部を駆動アー
ム26の先端部にかしめ加工や溶着などにより結合して取
り付ける。

フィルムダンパ22には、デフロスタ吹出口14、ベント
吹出口15、およびヒータ吹出口16に対応して、第５図に
示すように、第１開口部29、第２開口部30、および第３
開口部31が開設されている。この各開口部29、30、31
は、フィルムダンパ22がフレーム23の外周上を各吹出口
14、15、16の開口面に沿ってスライドすることにより、
各吹出口14、15、16を選択的に開口させることができ
る。

ここで、フィルムダンパ22の各開口部29、30、31とケ
ース13に開設された各吹出口14、15、16との位置関係
を、第６図ないし第８図を用いて説明する。

まず、駆動アーム26が、第６図に示す実線の位置にあ
る時には、第１開口部29がデフロスタ吹出口14を開口す
る位置にある。次に、駆動アーム26が時計回りに回動し
て第７図に示す実線の位置にある時には、フィルムダン
パ22がスライドして第３開口部31がヒータ吹出口16を開
口する位置にある。そして、さらに駆動アーム26が回動
して、第８図に示す実線の位置にある時には、フィルム
ダンパ22がスライドして第２開口部30がベント吹出口15
を開口する位置にある。

このように、フィルムダンパ22の各開口部29、30、31
が各吹出口14、15、16を選択的に開口することにより、
送風機７の作動によって、空調ダクト２からケース13内
に流入した空気が、開口された吹出口14（または15、1
6）より車室内に向けて吹き出される。

なお、空調ダクト２からケース13内に流入した空気
は、ケース13の他端側に向かって流れた後、開口された
吹出口14（または15、16）より吹き出される。このた
め、各吹出口14、15、16より吹き出される際の空気の流
速は、各吹出口14、15、16の他端側の方が一端側の方よ
り大きくなり、風量割合に偏りが生じる。

このため本実施例では、フィルムダンパ22の各開口部
29、30、31を格子状に区画し、各開口部29、30、31の地
端側部分の開口率を一端側部分の開口率より小さくなる
よう、第５図に示すように、各開口部29、30、31の他端
側部分の開口面積を一端側部分の開口面積より小さく形
成している。これにより、各開口部29、30、31によって
選択開口された各吹出口14、15、16より吹き出される空
気の風量割合をほぼ均一にすることができる。

なお、格子状に区画した各開口部29、30、31内面の帯
状部分に、脱臭用の臭い取りフィルタ（図示しない）を
取り付けることにより、各開口部29、30、31によって選
択開口された吹出口14、15、16より吹き出される空気に
対する脱臭効果をもたせることもできる。

上記フィルムダンパ22を駆動する駆動アーム26が溶着
された駆動軸27は、一方の端部（第１図右手前側）がケ
ース13の他端側壁面から突出して設けられ、その端部
に、駆動軸27を回動操作するための駆動レバー32が取り
付けられている。

なお、本発明の操作手段は、フレーム23、駆動アーム
26、駆動軸27、駆動レバー32により構成される。

駆動レバー32は、図示しないワイヤーを介して、第９
図に示す空気調和コントロールパネル33に設けられた吹
出モード選択レバー34に連結され、吹出モード選択レバ
ー34の設定位置に応じて駆動軸27を回動操作する。

本実施例の空気調和コントロールパネル33には、車両
乗員が吹出モード選択レバー34を操作することにより選
択されるデフロスタ吹出口モード、ベント吹出口モー
ド、ヒータ吹出口モードが設けられている。また、吹出
モード選択レバー34の他に、送風機７の起動および風量
調節を行うファンスイッチ35、内外気切替ダンパ６を操
作する内外気切替レバー36、クーラスイッチ37、エアミ
ックスダンパ駆動レバー38が設けられている。

なお、本実施例では、加熱器９には常にエンジン冷却
水が供給されているものとする。

次に、上記実施例の空気調和装置１の作動を説明す
る。

ファンスイッチ35がONとされると、送風機７の作動に
より、内外気切替レバー36の操作に応じて開口された内
気導入口３または外気導入口４より、空調ダクト２内に
空気が供給される。

空調ダクト２内に供給された空気は、冷却器８を通過
する際に、クーラスイッチ37がONされていると、冷却器
８を流れる冷媒と熱交換されて冷却される。冷却器８を
通過したのち、エアミックスダンパ11の設定位置に応じ
た割合で、加熱器９ないしバイパス通路10を通過し、加
熱器９の下流で合流して混合される。混合された空気
は、吹出口切替機構12を構成するケース13内に配設され
たフィルムダンパ22の内部に供給される。

ａ）空気調和コントロールパネル33の吹出モード選択レ
バー34を、デフロスタ吹出口モードに設定した場合。

駆動レバー32がワイヤを介して駆動されることで、駆
動軸27とともに、駆動アーム26が第６図に示す実線の位
置に回動され、フィルムダンパ22をフレーム23の外周上
でスライドさせる。

そして第６図に示すように、フィルムダンパ22の第１
開口部29がデフロスタ吹出口14と一致してデフロスタ吹
出口14を開口するとともに、ベント吹出口15、およびヒ
ータ吹出口16がフィルムダンパ22によって塞がれる。

これにより、フィルムダンパ22の内部に供給された空
気がデフロスタ吹出口14より吹き出され、デフロスタノ
ズル18を介して車両のフロントガラス17に吹き付けられ
る。

このとき、フィルムダンパ22の第１開口部29を複数に
区画し、それぞれの開口面積の開口率を適宜変えたこと
により、デフロスタ吹出口14より吹き出される空気の風
量割合をほぼ均一にすることができる。この結果、デフ
ロスタノズル18の吐出口が複数箇所ある場合など、それ
ぞれの吐出口よりフロントガラス17に吹き付けられる風
量の偏りをなくすことができる。

ｂ）空気調和コントロールパネル33の吹出モード選択レ
バー34を、ヒータ吹出口モードに設定した場合。

駆動レバー32がワイヤを介して駆動されることで、駆
動軸27とともに、駆動アーム26が第７図に示す実線の位
置に回動され、フィルムダンパ22をフレーム23外周上で
スライドさせる。

そして第７図に示すように、フィルムダンパ22の第２
開口部30がヒータ吹出口16と一致してヒータ吹出口16を
開口するとともに、デフロスタ吹出口14、およびベント
吹出口15がフィルムダンパ22によって塞がれる。

これにより、フィルムダンパ22の内部に供給された空
気がヒータ吹出口16より吹き出され、ヒータノズル21を
介して車両乗員の足下付近に吹き付けられる。

このとき、フィルムダンパ22の第２開口部30を複数に
区画し、それぞれの開口面積の開口率を適宜変えたこと
により、ヒータ吹出口16より吹き出される空気の風量割
合をほぼ均一にすることができる。この結果、ヒータノ
ズル21の吐出口が複数箇所ある場合など、それぞれの吐
出口より車両乗員の足下付近に吹き付けられる風量の偏
りをなくすことができる。

ｃ）空気調和コントロールパネル33の吹出モード選択レ
バー34を、ベント吹出口モードに設定した場合。

駆動レバー32がワイヤを介して駆動されることで、駆
動軸27とともに、駆動アーム26が第８図に示す実線の位
置に回動され、フィルムダンパ22をフレーム23の外周上
でスライドさせる。

そして第８図に示すように、フィルムダンパ22の第３
開口部31がベント吹出口15と一致してベント吹出口15を
開口するとともに、デフロスタ吹出口14、およびヒータ
吹出口16がフィルムダンパ22によって塞がれる。

これにより、フィルムダンパ22の内部に供給された空
気がベント吹出口15より吹き出され、三方分岐ノズル20
を介して車両乗員の胸元付近に吹き付けられる。

このとき、フィルムダンパ22の第３開口部31を複数に
区画し、それぞれの開口面積の開口率を適宜変えたこと
により、ベント吹出口15より吹き出される空気の風量割
合をほぼ均一にすることができる。この結果、三方分岐
ノズル20より車両乗員の足下付近に吹き付けられる風量
の偏りをなくすことができる。

上述したように、フィルムダンパ22の各開口部29、3
0、31を格子状に区画し、各開口部29、30、31によって
開口された各吹出口14、15、16より吹き出される空気の
流速に応じて、それぞれの開口面積を変え、流速の大き
い部分の開口率を小さくしたことにより、各吹出口14、
15、16より吹き出される空気の風量割合をほぼ均一にす
ることができる。

その結果、各吹出口14、15、16に連通する車室内の吐
出口が複数箇所ある場合などには、各吐出口より吐出さ
れる空気量の偏りをなくすことができ、特に、暖房や冷
房の際など、車両乗員に不快感を与えることなく車室内
の空調を行うことができる。

（変形例） 駆動軸27を軸支するための支柱28の支持部の形状を、
第10図に示すように、駆動軸27を軸支する支柱28の穴39
に切欠き、39aを設け、駆動軸27を切欠き39aより差し込
むような形にすることにより、駆動軸27と駆動アーム26
とを一体成形してフレーム23に取り付けることができ
る。

フィルムダンパ22の各開口部29、30、31を、格子状に
区画した場合を例示したが、格子状に限定する必要はな
く、吐出風量を低下させない程度に、菱形、丸形、楕円
形などの形状でも良い。

本発明の吹出口開閉装置を車両用空気調和装置の吹出
口切替機構に適用した場合を例示したが、車両用空気調
和装置の他に、鉄道車両、船舶、あるいは住宅用の空気
調和装置の吹出口切替機構に用いても良い。

複数の吹出口として、デフロスタ吹出口、ベント吹出
口、およびヒータ吹出口の３つを例示したが、３つ以外
であっても良い。

フィルムダンパを、ワイヤを介して手動操作する例を
示したが、電動モータ、負圧アクチュエータなど他の操
作手段によって回動操作させても良い。

また、フィルムダンパを単一の部材で構成したが、膜
状部材の外周面に摺動抵抗を低減させる目的でクロスな
どを接着させて用いても良い。

本発明の開閉手段として、可撓性の膜状部材であるフ
ィルムダンパを使用したが、円筒型の周面上に開口部を
開設したロータリダンパを使用しても良い。

ケースに設けた各吹出口の開口長は、各吹出口の所望
される空気量に応じて変更しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は吹出口切替機構の斜視図、第２図は車両用空気調和
装置の概略図、第３図は吹出口切替機構の車両搭載図、
第４図はフレームと駆動アームとの斜視図、第５図はフ
ィルムダンパの斜視図、第６図ないし第８図はフィルム
ダンパの作動説明図、第９図は空気調和コントロールパ
ネルの平面図、第10図は駆動軸の取り付けに関する変形
例を示す図である。 図中 14……デフロスタ吹出口、15……ベント吹出口、
16……ヒータ吹出口、22……フィルムダンパ（開閉手
段）、23……フレーム（操作手段）、26……駆動アーム
（操作手段）、27……駆動軸（操作手段）、29……第１
開口部、30……第２開口部、31……第３開口部、32……
駆動レバー（操作手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室内に向かって空気を吹き出すための複数
   の吹出口と、 該複数の吹出口の上流側で、前記複数の吹出口の開口面
   に沿って移動することにより、前記複数の吹出口のうち
   少なくとも１つの吹出口を選択的に開口させうる開口部
   を備えた開閉手段と、 該開閉手段を前記複数の吹出口の開口面に沿って移動さ
   せる操作手段とを備え、 前記開閉手段の前記開口部は、該開口部によって選択開
   口された前記吹出口より吹き出される空気の風量割合が
   ほぼ均一となるように、前記吹出口を通過する際の空気
   速度の高い部分の開口率を小さくしたことを特徴とする
   吹出口開閉装置。
2. 【請求項２】前記開閉手段は、可撓性の膜状部材である
   ことを特徴とする請求項１記載の吹出口開閉装置。
3. 【請求項３】前記開閉手段は、円筒型のロータリダンパ
   であることを特徴とする請求項１記載の吹出口開閉装
   置。