JP3678211B2

JP3678211B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP3678211B2
Application number: JP2002138129A
Authority: JP
Inventors: 正幸中西; 重人柳田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-14
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: JP2003326950A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の計器盤左右両端部に配置されて、冷房時には乗員頭部に向けて冷風を吹き出し、暖房時には車両側面窓ガラスに向けて温風を吹き出して曇り止めを行うサイドフェイス吹出口を有し、特に、どの吹出モードでもサイドフェイス吹出口から風が得られる構造の車両用空調装置において、サイドフェイス吹出口への空調空気の配風構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特開平１０−１６６８３８号公報に開示された車両用空調装置がある。この車両用空調装置は、計器盤部のセンタフェイス吹出口に接続されるセンタフェイス開口部と、計器盤部のサイドフェイス吹出口に接続されるサイドフェイス開口部と、乗員足元のフット吹出口に接続されるフット開口部と、車両前面窓ガラスに向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部とを備えている。
【０００３】
そして、空調ユニットの吹出モード切換機構簡素化のために、センタフェイス開口部とフット開口部とを隣接して設け、このセンタフェイス開口部とフット開口部への空気の流れを１枚のフェイスフット切換用ドアにより制御し、このセンタフェイス開口部とフット開口部の両方に通じるフェイスフット共通の空気通路とデフロスタ開口部への空気流れを１枚のデフロスタドアにより制御している。
【０００４】
それと共に、デフロスタドアの回転軸の近傍に常時開の開口部を形成し、この開口部をサイドフェイス開口部に連通させることにより、どの吹出モードでもサイドフェイス吹出口から風が得られる構造とした空調ユニットのレイアウト構成が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構造の空調ユニットにおいて、乗員足元に風を吹き出すフットモード時にサイドフェイス吹出口から低周波（２００〜５００Ｈｚ）のこもり音が発生するという問題がある。従来、このこもり音に対し、空調ユニットのサイドフェイス開口部から車室内左右両端部のサイドフェイス吹出口までを接続するサイドフェイスダクト内に柔らかいパッキン（ウレタン材）を貼って音を吸収するという対策が講じられている。
【０００６】
図７（ａ）は従来のサイドフェイスダクト３０を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）図中のＢ−Ｂ断面図である。ダクト３０の内面にパッキン３１が貼られている。また、図８は従来のパッキン貼付での効果を示すグラフである。グラフに示すように問題となる低周波、特に４００〜５００Ｈｚ付近で低減効果があり、聴感でも問題ないレベルに改善される。しかし、このダクト内面へのパッキン貼付は対策効果があるものの、狭いダクト内にパッキンを手貼りするのは非常に生産性が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、生産性を落とすことなく、こもり音の発生しない車両用空調装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下の技術的手段を採用する。請求項１に記載の発明では、常時開の開口部（１７ａ）と、ドア（１２）によって開閉される開口部（１１）とが隣接してあり、ドア（１２）の回転軸（１２ａ）が両開口部（１７ａ、１１）の間に配置されると共に、ドア（１２）がどこに位置しても常時開の開口部（１７ａ）を塞がぬよう、ドア（１２）の回転軸（１２ａ）近傍に常時開の開口部（１７ａ）に対応した切り欠き（１２ｃ）または開口を設けた車両用空調装置において、ドア（１２）によって開閉される開口部（１１）を閉じた状態で、切り欠き（１２ｃ）または開口によって生じる窪み部（１２ｃ）に空調風が回り込まぬよう、切り欠き（１２ｃ）または開口に対応した風向板（１８）を突出させて窪み部（１２ｃ）に蓋をしたことを特徴とする。
【０００９】
図６は、図３の本発明の実施形態に対応する従来の空調ユニットの要部詳細断面図である。また、図６・図３とも乗員足元に風を吹き出すフットモード時の状態で、空調空気の流れを白抜き矢印で示す。これらの空調ユニットは、サイドフェイス開口部（１７）に連通する常時開の開口部（１７ａ）をドア（１２）の回転軸（１２ａ）の近傍に形成することにより、どの吹出モードでもサイドフェイス吹出口から風が得られる構造としたものである。
【００１０】
暖房用熱交換器で加熱された空調空気は、フット吹出口への入口孔（１４）に流入すると同時に、サイドフェイス開口部（１７）に連通する常時開の開口部（１７ａ）にも流入する。この際、図６に示す従来では、ドア（１２）の回転軸（１２ａ）の近傍に設けた常時開の開口部（１７ａ）に対応した切り欠き（１２ｃ）が窪み部となり、ここへ空調空気の一部が回り込んで風流れの乱れが発生し、そのまま開口部（１７ａ）からその先の図示しないサイドフェイスダクトへと流れてゆく。
【００１１】
風流れが乱れた状態でダクト内へ流入すると、低周波（２００〜５００Ｈｚ）のこもり音がダクトに共鳴して増幅され、聴感で聞き取れるようになることで問題となっている。しかし、本発明の実施形態として図３に示すように、ドア（１２）の切り欠き（１２ｃ）でできる窪み部に風向板（１８）を突出させて蓋をすることにより、風流れの乱れが無くなり低周波（２００〜５００Ｈｚ）のこもり音が発生しない車両用空調装置とすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、風向板（１８）を、空調ケース（２）に一体に設けたことを特徴とする。これにより、生産性を落とすことなく、こもり音の発生しない車両用空調装置とすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、常時開の開口部（１７ａ）とはサイドフェイス開口部（１７、１７ａ）の一部であり、ドア（１２）によって開閉される開口部（１１）とは車両前面窓ガラスに向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（１１）であることを特徴とする。
【００１４】
これは、同じ条件ならば他の開口部にも本発明を適用することが可能であり、従来技術に記したように空調ユニットの吹出モード切換機構簡素化と、どの吹出モードでもサイドフェイス吹出口から風が得られる構造化により、サイドフェイス開口部（１７ａ）とデフロスタ開口部（１１）との間の部分に適用して好適である。
【００１５】
因みに、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例であり、図３・図６中で説明しなかった符号も後述する発明の実施形態の中で説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態における車両用空調装置の構造概要を示す平面図であり、図２は図1中Ａ−Ａで示す空調ユニットの断面図であり、フット吹出モードの状態を示す。また、図３は図２の空調ユニット断面図の要部詳細であり、図４は図３中のＷ矢視図である。
【００１７】
本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、空調ユニット１と送風機ユニット２０との２つの部分に分かれている（図１参照）。送風機ユニット２０は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置されている。
【００１８】
送風機ユニット２０は周知の如く内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切換導入する図示しない内外気切換箱と、この内外気切換箱から導入される空気を送風する送風機２１とから構成されている。この送風機２１は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。
【００１９】
空調ユニット１は、１つの共通の空調ケース２内に蒸発器（冷房用熱交換器）３とヒータコア（暖房用熱交換器）４を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース２はポリプロピレンのような、ある程度弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図２の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する左右２分割のケースからなる。この左右２分割のケースは、上記熱交換器３・４、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ケース２を構成する。
【００２０】
空調ユニット１は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後及び上下方向に対して、図２に示す形態で配置され、そして、空調ケース２の、最も車両前方部の部位には、空気流入口５が配設されている。この空気流入口５には、前述の送風機ユニット２０から送風される空調空気が流入する。この空気流入口５は助手席前方の部位に配置される送風機ユニット２０の空気出口部に接続するために、空調ケース２のうち、助手席側の側面に開口している（本実施形態は左ハンドル車用の車両用空調装置を示す）。
【００２１】
空調ケース２内において、空気流入口５の部位に蒸発器３が空気通路の全域を横切るように配置されている。この蒸発器３は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸収して、空調空気を冷却するものである。ここで、蒸発器３は図２に示すように、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース２内に設置されている。
【００２２】
蒸発器３は、本実施形態では周知の積層型のものであって、アルミニウム等の金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブ間にコルゲートフィンを介在させて多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。そして、蒸発器３の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア４が隣接配置されている。
【００２３】
このヒータコア４は、蒸発器３を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア４も蒸発器３と同様に、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース２内に設置されている。
【００２４】
また、ヒータコア４も周知のものであり、本実施形態ではアルミニウム等の金属薄板を溶接等により断面偏平状に接合してなる偏平チューブ間にコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。また、空調ケース２内で、ヒータコア４の上方部位には、このヒータコア４をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路６が形成されている。
【００２５】
空調ケース２内で、ヒータコア４と蒸発器３との間には、ヒータコア４で加熱される温風とヒータコア４をバイパスする冷風（すなわち、冷風バイパス通路６を流れる冷風）との風量割合を調整する平板状のエアミックスドア７が配置されている。このエアミックスドア７は、板部７ｂが水平方向に配置された回転軸７ａに一体に結合されており、この回転軸７ａにて車両上下方向に回動可能になっている。
【００２６】
このエアミックスドア７は上記風量割合の調整により空気温度を調整する温度調整手段を成す。回転軸７ａは、空調ケース２に回動自在に支持され、かつ回転軸７ａの一端部は空調ケース２の外部に突出して、図示しないリンク機構に結合されて、空調装置の温度制御機構（サーボモータのようなアクチュエータ等）により回動操作されるようになっている。
【００２７】
そして、空調ケース２内において、ヒータコア４の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア４との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面８が空調ケース２に一体成形されている。この壁面８によりヒータコア４の直後から上方に向かう温風通路９が形成され、この温風通路９の下流側（上方側）はヒータコア４の上方部において冷風バイパス通路６と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温風混合空間１０を形成している。
【００２８】
空調ケース２の上面部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部１１が開口している。このデフロスタ開口部１１は冷温風混合空間１０から温度制御された空調空気が流通するものであって、図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、この吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。尚、このデフロスタ開口部１１は、本発明でいうドアによって開閉される開口部であり、後述するセンタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７・１７ａに対する他の開口部である。
【００２９】
空調ケース２内には、第１の入口穴１４が形成され、この入口穴１４の下流に形成された空間に、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７と第２の入口穴１５ａとが形成されている。そして、デフロスタ開口部１１と入口穴１４とは、デフロスタドア１２によって選択的に開閉される。すなわち、デフロスタ開口部１１と入口穴１４はデフロスタドア１２によって開閉される。このデフロスタドア１２は、板部１２ｂが水平方向に配置された回転軸１２ａに一体に結合されており、この回転軸１２ａにて車両上下方向に回動可能になっている。
【００３０】
また、入口穴１５ａの下流側に前席用フット開口部１５ｂと後席用フット開口部１５ｃとが設けられている。そして、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７と入口穴１５ａとは、フェイスフット切換用ドア１６によって選択的に開閉される。
【００３１】
すなわち、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７とフット開口部１５ｂ・１５ｃとはフェイスフット切換用ドア１６によって開閉される。このフェイスフット切換用ドア１６は、板部１６ｂが水平方向に配置された回転軸１６ａに一体に結合されており、この回転軸１６ａにて車両上下方向に回動可能になっている。
【００３２】
また、デフロスタドア１２とフェイスフット切換用ドア１６は、吹出モード切換用のドア手段であって、図示しないリンク機構に連結されて、吹出モード切換機構（サーボモータのようなアクチュエータ）により連動操作されるようになっている。センタフェイス開口部１３とサイドフェイス開口部１７は、右側用（本実施形態では助手席側用）と左側用（本実施形態では運転席側用）とに分けられている（図１参照）。
【００３３】
そして、センタフェイス開口部１３は図示しないセンタフェイスダクトを介し、計器盤左右方向の中央部上方側に配置されているセンタフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内中央部の乗員頭部に向けて風を吹き出す。また、サイドフェイス開口部１７は後述する常時開の開口部１７ａと一緒にされ、図示しないサイドフェイスダクトを介し、計器盤左右両端部の上方側に配置されているサイドフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出す。
【００３４】
サイドフェイス吹出口は周知な如く手動操作される風向き変更装置を備えており、この風向き変更装置の風向板の方向調整により、吹出空気を車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出すことが可能になっている。また、フット開口部１５ｂ・１５ｃは夫々図示しないフットダクトを介してフット吹出口に接続され、そのフット吹出口から前席および後席の乗員足元に温風を吹き出す。
【００３５】
尚、上述した各ドア７・１２・１６は、いずれも各回転軸７ａ・１２ａ・１６ａおよび各回転軸７ａ・１２ａ・１６ａと一体に結合された各板部７ｂ・１２ｂ・１６ｂを有する。この各回転軸１６ａ・２１ａ・２５ａは長さが略同一である。また各板部７ｂ・１２ｂ・１６ｂは、樹脂または金属製のドア基板を有し、この基板の表裏両面にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造である。
【００３６】
次に、本実施形態の特徴構成を説明する。本実施形態の空調ユニット1は、サイドフェイス開口部１７に連通する常時開の開口部１７ａをデフロスタドア１２の回転軸１２ａの近傍に形成することにより、どの吹出モードでもサイドフェイス吹出口から風が得られる構造としたものである。
【００３７】
このように常時開の開口部１７ａと、デフロスタドア１２によって開閉されるデフロスタ開口部１１とが隣接してあり、デフロスタドア１２の回転軸１２ａが両開口部１７ａ、１１の間に配置されていると共に、デフロスタドア１２がどこに位置しても常時開の開口部１７ａを塞がぬよう、デフロスタドア１２の回転軸１２ａ近傍に常時開の開口部１７ａに対応した切り欠き１２ｃを設けている。
【００３８】
そして、デフロスタドア１２によって開閉されるデフロスタ開口部１１を閉じた状態で、切り欠き１２ｃによって生じる窪み部１２ｃに空調風が回り込まぬよう、切り欠き１２ｃに対応した風向板１８を突出させて窪み部１２ｃに蓋をしている。この風向板１８は、空調ケース２に一体成形して設けたものである。
【００３９】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。車両用空調装置は、周知のように、空調操作パネルに設けられた各種操作部材からの操作信号及び空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力される電子制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置の出力信号により各ドア７、１２、１６の位置が制御される。
【００４０】
図２はフット吹出モードが設定された状態を示しており、デフロスタドア１２によりデフロスタ開口部１１が閉じられ、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７、フット開口部１５ｂ・１５ｃに連通する入口穴１４は開放される。また、フェイスフット切換用ドア１６によりセンタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７が閉じられ、入口穴１５ａが開放される。
【００４１】
従って、送風機ユニット２０からの送風空気は主にフット開口部１５ｂ・１５ｃから前席および後席の乗員足元に向かって吹き出し暖房作用を行うと共に、一部の送風空気は常時開の開口部１７ａからサイドフェイスダクトを介して乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出す。図２のフット吹出モードでは、エアミックスドア７は最大暖房位置に操作された状態を示しているが、エアミックスドア７をこの最大暖房位置から最大冷房側へ回動操作することにより、吹出空気温度を任意に調整できる。
【００４２】
次に図示はしないが、デフロスタ吹出モードが設定された状態を説明する。デフロスタドア１２によりデフロスタ開口部１１が開放され、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７、フット開口部１５ｂ・１５ｃに連通する入口穴１４は閉じられる。従って、送風機ユニット２０からの送風空気は主にデフロスタ開口部１１から車両前面窓ガラスに向かって吹き出され、前面窓ガラスの曇り止めを行うと共に、一部の送風空気は常時開の開口部１７ａからサイドフェイスダクトを介して車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出され、側面窓ガラスの曇り止めを行う。
【００４３】
また、上記したデフロスタ吹出モードの状態からデフロスタドア１２を所定量だけ反時計方向に回動操作して、デフロスタ開口部１１の開度を小さくすると共に、入口穴１４の開度を大きくすることにより、デフロスタ開口部２０への吹出風量を減少して、フット開口部１５ｂ・１５ｃへの吹出風量を増加することができ、フットデフロスタ吹出モードが得られる。
【００４４】
次に、フェイス吹出モードが設定された状態を説明する。デフロスタドア１２は、デフロスタ開口部１１を閉塞する。フェイスフット切換用ドア１６は、フット開口部１５ｂ・１５ｃへの入口穴１５ａを閉塞して、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７を開放する。従って、送風空気はセンタフェイス開口部１３・サイドフェイス開口部１７・常時開の開口部１７ａを通ってセンタフェイス吹出口、サイドフェイス吹出口から乗員頭部に向かって吹き出される。
【００４５】
また、上記したフェイス吹出モードの状態からフェイスフット切換用ドア１６を所定量だけ反時計方向に回動操作して、センタフェイス開口部１３、サイドフェイス開口部１７とフット開口部１５ｂ・１５ｃへの入口穴１５ａとの中間位置とする。更に、エアミックスドア７は最大冷房位置と最大暖房位置の中間位置に操作する。
【００４６】
この状態では、送風機ユニット２０からの送風空気が空気流入口５より空調ユニット１内に流入し、蒸発器３にて冷却されて冷風となる。そして、この冷風がエアミックスドア７により冷風バイパス通路６を流れる部分とヒータコア４で再加熱される部分とに振り分けられる。
【００４７】
そして、ヒータコア４で加熱された温風は温風通路９を上昇した後に、冷温風混合空間１０に向かう。冷温風混合空間１０では、冷風バイパス通路６からの冷風と温風通路９からの温風とが混合されるが、冷風は主にフェイス開口部１３、１７側に流れ、温風は主にフット開口部１５ｂ・１５ｃ側に流れる。
【００４８】
これにより、フット開口部１５ｂ・１５ｃ側へ向かう空気の温度よりも、フェイス開口部１３、１７へ向かう空気の温度が低くなる。その結果、乗員の頭部に吹き出される吹出空気温度が乗員の足元に吹き出される吹出空気温度より低くなり、バイレベル吹出モードとして頭寒足熱型の快適な温度分布が得られる。
【００４９】
次に、本実施形態の特徴について述べる。常時開の開口部１７ａと、ドア１２によって開閉される開口部１１とが隣接してあり、ドア１２の回転軸１２ａが両開口部１７ａ、１１の間に配置されると共に、ドア１２がどこに位置しても常時開の開口部１７ａを塞がぬよう、ドア１２の回転軸１２ａ近傍に常時開の開口部１７ａに対応した切り欠き１２ｃを設けている。
【００５０】
そして、ドア１２によって開閉される開口部１１を閉じた状態で、切り欠き１２ｃによって生じる窪み部１２ｃに空調風が回り込まぬよう、切り欠き１２ｃに対応した風向板１８を突出させて窪み部１２ｃに蓋をしている。これにより、常時開の開口部１７ａへ風がスムーズに流入することから風流れの乱れが無くなり低周波（２００〜５００Ｈｚ）のこもり音が発生しない車両用空調装置とすることができる。
【００５１】
図５は本発明での効果を示すグラフである。グラフに示すように問題となる低周波、特に４００〜５００Ｈｚ付近で低減効果があり、聴感でも問題ないレベルに改善される。また、風向板１８を、空調ケース２に一体成形にて設けている。これにより、生産性を落とすことなく、こもり音の発生しない車両用空調装置とすることができる。
【００５２】
また、常時開の開口部１７ａとしてサイドフェイス開口部１７ａ、ドア１２によって開閉される開口部１１としてデフロスタ開口部１１に適用している。これは、同じ条件ならば他の開口部にも本発明を適用することが可能であり、空調ユニットの吹出モード切換機構簡素化と、どの吹出モードでもサイドフェイス吹出口から風が得られる構造化により、サイドフェイス開口部１７ａとデフロスタ開口部１１との間の部分に適用して好適である。
【００５３】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、デフロスタドア１２に矩形の切欠き１２ｃを設けているが、これに限るものではなく、通風を妨げなければ三角形や丸穴等の他の形状であっても良いし、切り抜きによる開口であっても良い。また、窪み部１２ｃに空調ケース２の外壁を突入させ、窪み部１２ｃを埋めるものであっても良い。また、本発明は、空調ユニット１内に蒸発器（冷房用熱交換器）３を配設しないタイプの空調装置に適用しても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、空調ユニット１の車両前後、左右、上下方向を規定したが、これに限らず、他の向きであってもよい。また，上記実施形態では、左右のサイドフェイス開口部１７・１７ａのそれぞれの開口面積を略同一としたが、風量配分のためそれぞれの開口面積が異なる構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車両用空調装置の構造概要を示す平面図である。
【図２】図1中Ａ−Ａで示す空調ユニットの断面図で、フット吹出モードの状態を示す。
【図３】図２の空調ユニット断面図の要部詳細である。
【図４】図３中のＷ矢視図である。
【図５】本発明での効果を示すグラフである。
【図６】図３に対応する従来の空調ユニットの要部詳細断面図である。
【図７】（ａ）は従来のサイドフェイスダクトを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）図中のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】従来のパッキン貼付での効果を示すグラフである。
【符号の説明】
２空調ケース
４ヒータコア（暖房用熱交換器）
７エアミックスドア（温度調整手段）
１１デフロスタ開口部（他の開口部、ドアによって開閉される開口部）
１２デフロスタドア（ドア）
１２ａ回転軸
１２ｃ切り欠き、窪み部
１３センタフェイス開口部
１７サイドフェイス開口部
１７ａサイドフェイス開口部（常時開の開口部）
１８風向板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a side face blower that is arranged at both left and right ends of the instrument panel in a passenger compartment to blow out cool air toward the passenger's head during cooling and blow out warm air toward the vehicle side window glass during heating to prevent fogging. The present invention relates to an air distribution structure for conditioned air to a side face outlet in a vehicle air conditioner having an outlet and having a structure in which wind is obtained from the side face outlet in any outlet mode.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, there is a vehicle air conditioner disclosed in JP-A-10-166838. This vehicle air conditioner has a center face opening connected to the center face outlet of the instrument panel, a side face opening connected to the side face outlet of the instrument panel, and a foot outlet at the foot of the passenger. A foot opening to be connected and a defroster opening to be connected to a defroster outlet for blowing wind toward the vehicle front window glass.
[0003]
In order to simplify the blow-off mode switching mechanism of the air conditioning unit, a center face opening and a foot opening are provided adjacent to each other, and the air flow to the center face opening and the foot opening is provided for one face foot. Controlled by the switching door, the air flow common to the face foot leading to both the center face opening and the foot opening and the air flow to the defroster opening are controlled by a single defroster door.
[0004]
At the same time, an opening that is normally open is formed in the vicinity of the rotation axis of the defroster door, and this opening is communicated with the side face opening so that air can be obtained from the side face outlet in any air blowing mode. The layout configuration of the air conditioning unit has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the air-conditioning unit having the above structure, there is a problem that a low-frequency (200 to 500 Hz) noise is generated from the side face outlet in the foot mode in which the wind is blown to the passenger's feet. Conventionally, measures against absorbing this noise by applying a soft packing (urethane material) to the side face duct connecting the side face opening of the air conditioning unit to the side face outlets at the left and right ends of the passenger compartment. Has been taken.
[0006]
Fig.7 (a) is a perspective view which shows the conventional side face duct 30, (b) is BB sectional drawing in (a) figure. A packing 31 is attached to the inner surface of the duct 30. Moreover, FIG. 8 is a graph which shows the effect by the conventional packing sticking. As shown in the graph, there is a reduction effect at a low frequency which is a problem, particularly around 400 to 500 Hz, and it is improved to a level where there is no problem even in audibility. However, although the packing on the inner surface of the duct has a countermeasure effect, there is a problem that it is very inefficient to manually apply the packing in the narrow duct.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that does not generate a booming noise without reducing productivity.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. In the invention according to claim 1, the normally open opening (17a) and the opening (11) opened and closed by the door (12) are adjacent to each other, and the rotating shaft (12a) of the door (12) is provided. The rotating shaft (12a) of the door (12) is arranged between both openings (17a, 11) and does not block the normally open opening (17a) wherever the door (12) is located. In a vehicle air conditioner provided with a notch (12c) or an opening corresponding to a normally open opening (17a) in the vicinity, the notch is opened with the opening (11) opened and closed by the door (12) closed. (12c) or that the notch (12c) or the wind direction plate (18) corresponding to the opening is projected to cover the recess (12c) so that the conditioned air does not enter the recess (12c) generated by the opening. Features.
[0009]
FIG. 6 is a detailed cross-sectional view of a main part of a conventional air conditioning unit corresponding to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 and FIG. 3, the flow of conditioned air is indicated by white arrows in the state of the foot mode in which the wind is blown to the passenger's feet. These air conditioning units have a normally open opening (17a) communicating with the side face opening (17) in the vicinity of the rotating shaft (12a) of the door (12), so that the side face blowing can be performed in any blowing mode. The structure allows wind to be obtained from the exit.
[0010]
The conditioned air heated by the heat exchanger for heating flows into the inlet hole (14) to the foot outlet and simultaneously flows into the normally open opening (17a) communicating with the side face opening (17). . At this time, in the prior art shown in FIG. 6, the notch (12c) corresponding to the normally open opening (17a) provided in the vicinity of the rotating shaft (12a) of the door (12) becomes a recessed portion, and the conditioned air is supplied here. A part of the air circulates and the turbulence of the wind flow occurs, and the air flows from the opening (17a) to a side face duct (not shown) as it is.
[0011]
When the air flows into the duct in a state where the wind flow is disturbed, a low-frequency (200 to 500 Hz) muffled sound is amplified in resonance with the duct and becomes a problem because it can be heard. However, as shown in FIG. 3 as an embodiment of the present invention, the wind direction turbulence plate (18) protrudes from the recess formed by the notch (12c) of the door (12) and the turbulence is disturbed. It can be set as the vehicle air conditioner which is lost and does not generate the low-frequency (200-500 Hz) booming sound.
[0012]
The invention according to claim 2 is characterized in that the wind direction plate (18) is provided integrally with the air conditioning case (2). Thereby, it can be set as the vehicle air conditioner which does not generate a booming sound, without reducing productivity.
[0013]
In the invention according to claim 3, the normally open opening (17a) is a part of the side face opening (17, 17a), and the opening (11) opened and closed by the door (12) is a vehicle. It is a defroster opening (11) connected to a defroster outlet for blowing wind toward the front window glass.
[0014]
This is because the present invention can also be applied to other openings under the same conditions. As described in the prior art, the blow mode switching mechanism of the air conditioning unit is simplified, and the side face blow-out port is used in any blow mode. It is suitable to apply to the part between the side face opening (17a) and the defroster opening (11) by the structuring from which the wind can be obtained.
[0015]
Incidentally, the reference numerals in parentheses attached to the respective means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and the reference numerals not described in FIGS. This will be described in the embodiment.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an outline of the structure of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the air conditioning unit indicated by AA in FIG. . 3 is a detail of a main part of the cross-sectional view of the air conditioning unit of FIG. 2, and FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow W in FIG.
[0017]
The ventilation system of the vehicle air conditioner of the present embodiment is roughly divided into two parts, an air conditioning unit 1 and a blower unit 20 (see FIG. 1). The blower unit 20 is arranged offset from the central part to the passenger seat side in the lower part of the instrument panel in the passenger compartment. On the other hand, the air conditioning unit 1 is arranged in the left-right direction in the lower part of the instrument panel in the passenger compartment. It is arranged at a substantially central part.
[0018]
As is well known, the blower unit 20 includes an inside / outside air switching box (not shown) that switches between the inside air (vehicle interior air) and the outside air (vehicle outside air) and a blower 21 that blows air introduced from the inside / outside air switching box. It is configured. The blower 21 rotates a well-known centrifugal multiblade fan (sirocco fan) with an electric motor.
[0019]
The air conditioning unit 1 is of a type in which both an evaporator (cooling heat exchanger) 3 and a heater core (heating heat exchanger) 4 are integrally incorporated in one common air conditioning case 2. The air-conditioning case 2 is made of a resin molded product having some elasticity and excellent strength, such as polypropylene. . This left and right divided case constitutes an air-conditioning case 2 by housing the heat exchangers 3 and 4 and a door and the like, which will be described later, and then integrally joined by fastening means such as metal spring clips and screws.
[0020]
The air conditioning unit 1 is arranged in the form shown in FIG. 2 with respect to the front and rear and up and down directions of the vehicle at a substantially central portion of the lower part of the instrument panel in the vehicle interior. Is provided with an air inlet 5. Air-conditioned air blown from the above-described blower unit 20 flows into the air inlet 5. This air inflow port 5 is opened on the side surface on the passenger seat side of the air conditioning case 2 in order to connect to the air outlet portion of the blower unit 20 disposed in the front portion of the passenger seat (this embodiment is a left-hand side). A vehicle air conditioner for a steering wheel vehicle is shown).
[0021]
In the air conditioning case 2, the evaporator 3 is disposed at the site of the air inlet 5 so as to cross the entire area of the air passage. As is well known, the evaporator 3 absorbs the latent heat of evaporation of the refrigerant in the refrigeration cycle from the conditioned air and cools the conditioned air. Here, as shown in FIG. 2, the evaporator 3 is installed in the air conditioning case 2 so as to be thin in the longitudinal direction of the vehicle and in the longitudinal direction in the vertical direction of the vehicle.
[0022]
The evaporator 3 is of a well-known laminated type in this embodiment, and a large number of the evaporators 3 are arranged with corrugated fins interposed between flat tubes formed by laminating two metal thin plates such as aluminum, and are integrally brazed. Is. The heater core 4 is disposed adjacent to the downstream side of the air flow (the vehicle rear side) of the evaporator 3 at a predetermined interval.
[0023]
The heater core 4 reheats the cold air that has passed through the evaporator 3, and hot engine cooling water (hot water) flows through the heater core 4 and heats the air using the cooling water as a heat source. As with the evaporator 3, the heater core 4 is also installed in the air conditioning case 2 so as to be thin in the longitudinal direction of the vehicle and in the longitudinal direction in the vertical direction of the vehicle.
[0024]
Also, the heater core 4 is well known, and in this embodiment, a large number of corrugated fins are interposed between flat tubes formed by joining thin metal plates such as aluminum in a flat cross section by welding or the like, and are integrally brazed. It is a thing. Further, in the air conditioning case 2, a cold air bypass passage 6 is formed in an upper portion of the heater core 4 to bypass the heater core 4 and through which air (cold air) flows.
[0025]
In the air conditioning case 2, the air volume ratio between the warm air heated by the heater core 4 and the cool air bypassing the heater core 4 (that is, the cool air flowing through the cool air bypass passage 6) is adjusted between the heater core 4 and the evaporator 3. A flat air mix door 7 is disposed. The air mix door 7 is integrally coupled to a rotating shaft 7a having a plate portion 7b disposed in the horizontal direction, and can be rotated in the vehicle vertical direction by the rotating shaft 7a.
[0026]
The air mix door 7 constitutes temperature adjusting means for adjusting the air temperature by adjusting the air volume ratio. The rotating shaft 7a is rotatably supported by the air conditioning case 2, and one end of the rotating shaft 7a protrudes to the outside of the air conditioning case 2 and is coupled to a link mechanism (not shown). The actuator is rotated by an actuator such as a motor.
[0027]
In the air conditioning case 2, a wall surface 8 extending in the vertical direction with a predetermined interval between the heater core 4 and the heater core 4 is integrally formed in the air conditioning case 2 on the air downstream side of the heater core 4 (part on the vehicle rear side). Yes. The wall 8 forms a hot air passage 9 that extends upward immediately after the heater core 4, and the downstream side (upper side) of the hot air passage 9 merges with the cold air bypass passage 6 in the upper portion of the heater core 4. A cool / warm air mixing space 10 for mixing air is formed.
[0028]
On the upper surface of the air conditioning case 2, a defroster opening 11 is opened at a front portion of the vehicle. The defroster opening 11 is circulated by the temperature-controlled air from the cold / hot air mixing space 10, and is connected to a defroster outlet through a defroster duct (not shown). Blows the wind toward the inside. The defroster opening 11 is an opening that is opened and closed by a door according to the present invention, and is another opening for a center face opening 13 and side face openings 17 and 17a described later.
[0029]
A first inlet hole 14 is formed in the air conditioning case 2, and a center face opening 13, a side face opening 17 and a second inlet hole 15 a are formed in a space formed downstream of the inlet hole 14. Is formed. The defroster opening 11 and the inlet hole 14 are selectively opened and closed by the defroster door 12. That is, the defroster opening 11 and the inlet hole 14 are opened and closed by the defroster door 12. The defroster door 12 is integrally coupled to a rotating shaft 12a having a plate portion 12b arranged in the horizontal direction, and can be rotated in the vehicle vertical direction by the rotating shaft 12a.
[0030]
A front seat foot opening 15b and a rear seat foot opening 15c are provided on the downstream side of the entrance hole 15a. The center face opening 13, the side face opening 17, and the entrance hole 15a are selectively opened and closed by the face foot switching door 16.
[0031]
That is, the center face opening 13, the side face opening 17, and the foot openings 15b and 15c are opened and closed by the face foot switching door 16. The face foot switching door 16 is integrally coupled to a rotating shaft 16a having a plate portion 16b arranged in the horizontal direction, and can be rotated in the vehicle vertical direction by the rotating shaft 16a.
[0032]
The defroster door 12 and the face foot switching door 16 are door means for blowing mode switching, and are connected to a link mechanism (not shown) and operated in conjunction with a blowing mode switching mechanism (actuator such as a servo motor). It has become so. The center face opening 13 and the side face opening 17 are divided into those for the right side (for the passenger seat side in this embodiment) and those for the left side (for the driver seat side in this embodiment) (see FIG. 1).
[0033]
The center face opening 13 is connected via a center face duct (not shown) to a center face air outlet located above the central portion in the lateral direction of the instrument panel. Blows the wind toward Further, the side face opening 17 is combined with a normally open opening 17a, which will be described later, and is connected to a side face outlet located above the left and right ends of the instrument panel via a side face duct (not shown). Wind is blown out from the air outlet toward the occupant head side or the vehicle side window glass on the left and right sides of the vehicle interior.
[0034]
The side face outlet is equipped with a wind direction changing device that is manually operated as is well known, and by adjusting the direction of the wind direction plate of this wind direction changing device, the blown air is sent to the passenger head side or vehicle side window glass on the left and right sides of the vehicle interior. It is possible to blow out the wind toward. The foot openings 15b and 15c are connected to foot outlets through foot ducts (not shown), respectively, and warm air is blown out from the foot outlets to the front and rear passenger feet.
[0035]
Each of the doors 7, 12, and 16 described above includes the rotating shafts 7 a, 12 a, and 16 a and the plate portions 7 b, 12 b, and 16 b that are integrally coupled to the rotating shafts 7 a, 12 a, and 16 a. The rotary shafts 16a, 21a, and 25a have substantially the same length. Each of the plate portions 7b, 12b, and 16b has a resin or metal door substrate, and has a structure in which an elastic sealing material such as urethane foam is attached to both front and back surfaces of the substrate.
[0036]
Next, the characteristic configuration of the present embodiment will be described. In the air conditioning unit 1 of the present embodiment, the normally open opening 17a that communicates with the side face opening 17 is formed in the vicinity of the rotation shaft 12a of the defroster door 12, so that wind can be generated from the side face outlet in any blowing mode. The resulting structure is obtained.
[0037]
Thus, the normally open opening 17a and the defroster opening 11 opened and closed by the defroster door 12 are adjacent to each other, and the rotating shaft 12a of the defroster door 12 is disposed between the openings 17a and 11. In addition, a notch 12c corresponding to the normally open opening 17a is provided in the vicinity of the rotation shaft 12a of the defroster door 12 so that the normally open opening 17a is not blocked wherever the defroster door 12 is located.
[0038]
And in the state which closed the defroster opening part 11 opened and closed by the defroster door 12, the airflow direction board 18 corresponding to the notch 12c protrudes, and a hollow part is prevented so that an air-conditioning wind may not enter into the hollow part 12c produced by the notch 12c. 12c is covered. The wind direction plate 18 is provided integrally with the air conditioning case 2.
[0039]
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. As is well known, a vehicle air conditioner includes an electronic control device (not shown) to which operation signals from various operation members provided on an air conditioning operation panel and sensor signals from various sensors for air conditioning control are input. The position of each door 7, 12, 16 is controlled by the output signal of this control device.
[0040]
FIG. 2 shows a state in which the foot blowing mode is set, and the defroster door 11 is closed by the defroster door 12, and the entrance communicating with the center face opening 13, the side face opening 17, and the foot openings 15b and 15c is shown. The hole 14 is opened. Further, the center face opening 13 and the side face opening 17 are closed by the face foot switching door 16, and the entrance hole 15a is opened.
[0041]
Accordingly, the blown air from the blower unit 20 performs a heating operation mainly from the foot openings 15b and 15c toward the front and rear occupant feet, and part of the blown air from the normally open opening 17a. Wind is blown out toward the occupant head side or vehicle side window glass through the side face duct. In the foot blowing mode of FIG. 2, the air mix door 7 is shown in a state where it is operated to the maximum heating position, but by turning the air mix door 7 from this maximum heating position to the maximum cooling side, The temperature can be adjusted arbitrarily.
[0042]
Next, although not shown, a state where the defroster blowing mode is set will be described. The defroster opening 11 is opened by the defroster door 12, and the inlet hole 14 communicating with the center face opening 13, the side face opening 17, and the foot openings 15b and 15c is closed. Accordingly, the blown air from the blower unit 20 is mainly blown out from the defroster opening 11 toward the front window glass of the vehicle to prevent the front window glass from being fogged, and part of the blown air is from the normally open opening 17a. Wind is blown out toward the side window glass of the vehicle through the side face duct to prevent the side window glass from being fogged.
[0043]
Further, by rotating the defroster door 12 counterclockwise by a predetermined amount from the state of the above-described defroster blowing mode, the opening degree of the defroster opening 11 is reduced and the opening degree of the inlet hole 14 is increased. The amount of air blown to the defroster opening 20 can be reduced to increase the amount of air blown to the foot openings 15b and 15c, and the foot defroster blow mode can be obtained.
[0044]
Next, a state where the face blowing mode is set will be described. The defroster door 12 closes the defroster opening 11. The face foot switching door 16 closes the entrance hole 15a to the foot openings 15b and 15c, and opens the center face opening 13 and the side face opening 17. Accordingly, the blown air is blown out from the center face outlet and the side face outlet toward the passenger's head through the center face opening 13, the side face opening 17, and the normally open opening 17a.
[0045]
In addition, the face foot switching door 16 is turned counterclockwise by a predetermined amount from the face blowing mode to the center face opening 13, the side face opening 17, and the foot openings 15b and 15c. An intermediate position with respect to the entrance hole 15a. Furthermore, the air mix door 7 is operated to an intermediate position between the maximum cooling position and the maximum heating position.
[0046]
In this state, the blown air from the blower unit 20 flows into the air conditioning unit 1 from the air inlet 5 and is cooled by the evaporator 3 to become cold air. Then, the cold air is distributed by the air mix door 7 into a portion that flows through the cold air bypass passage 6 and a portion that is reheated by the heater core 4.
[0047]
The hot air heated by the heater core 4 moves up the hot air passage 9 and then goes to the cold / hot air mixed space 10. In the cool / warm air mixing space 10, the cool air from the cool air bypass passage 6 and the warm air from the warm air passage 9 are mixed, but the cool air mainly flows toward the face openings 13 and 17, and the warm air mainly flows into the foot. It flows toward the openings 15b and 15c.
[0048]
Thereby, the temperature of the air which goes to the face opening parts 13 and 17 becomes lower than the temperature of the air which goes to the foot opening parts 15b and 15c side. As a result, the temperature of the blown air blown to the head of the occupant becomes lower than the temperature of the blown air blown to the feet of the occupant, so that a comfortable temperature distribution of the head cold foot type is obtained as the bi-level blowing mode.
[0049]
Next, features of the present embodiment will be described. The normally open opening 17a and the opening 11 opened and closed by the door 12 are adjacent to each other, the rotary shaft 12a of the door 12 is disposed between the openings 17a and 11, and the position of the door 12 is located. Even so, a notch 12c corresponding to the normally open opening 17a is provided in the vicinity of the rotary shaft 12a of the door 12 so as not to block the normally open opening 17a.
[0050]
And in the state which closed the opening part 11 opened and closed by the door 12, the airflow direction board 18 corresponding to the notch 12c protrudes in the hollow part 12c so that an air-conditioning wind may not enter the hollow part 12c produced by the notch 12c. It has a lid. Thereby, since a wind flows smoothly into the opening part 17a which is always open, it can be set as the vehicle air conditioner by which the disturbance of a wind flow is lose | eliminated and a low frequency (200-500 Hz) booming sound does not generate | occur | produce.
[0051]
FIG. 5 is a graph showing the effect of the present invention. As shown in the graph, there is a reduction effect at a low frequency which is a problem, particularly around 400 to 500 Hz, and it is improved to a level where there is no problem even in audibility. Further, the wind direction plate 18 is provided in the air conditioning case 2 by integral molding. Thereby, it can be set as the vehicle air conditioner which does not generate a booming sound, without reducing productivity.
[0052]
Further, the side face opening 17a is applied as the normally open opening 17a, and the defroster opening 11 is applied as the opening 11 opened and closed by the door 12. It is possible to apply the present invention to other openings under the same conditions, simplify the air-conditioning unit's blow mode switching mechanism, and make it possible to obtain wind from the side face vent in any blow mode. Therefore, it is suitable to be applied to a portion between the side face opening 17a and the defroster opening 11.
[0053]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the defroster door 12 is provided with the rectangular cutout 12c. However, the present invention is not limited to this, and other shapes such as a triangle or a round hole may be used as long as ventilation is not prevented. It may be an opening. Further, the outer wall of the air conditioning case 2 may be inserted into the recess 12c to fill the recess 12c. Further, the present invention may be applied to an air conditioner of a type in which the evaporator (cooling heat exchanger) 3 is not provided in the air conditioning unit 1.
[0054]
Moreover, in the said embodiment, although vehicle front-back, left-right, and the up-down direction of the air conditioning unit 1 were prescribed | regulated, it may be not only this but another direction. Moreover, in the said embodiment, although the opening area of each of the left and right side face openings 17 and 17a is made substantially the same, each opening area may be different for air volume distribution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an outline of the structure of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the air conditioning unit indicated by AA in FIG. 1 and shows a state in a foot blowing mode.
3 is a detail of a relevant part of the cross-sectional view of the air conditioning unit of FIG. 2;
4 is a view taken in the direction of arrow W in FIG. 3;
FIG. 5 is a graph showing the effect of the present invention.
6 is a detailed cross-sectional view of a main part of a conventional air conditioning unit corresponding to FIG. 3;
7A is a perspective view showing a conventional side face duct, and FIG. 7B is a sectional view taken along line BB in FIG. 7A.
FIG. 8 is a graph showing the effect of past packing.
[Explanation of symbols]
2 Air conditioning case 4 Heater core (heat exchanger for heating)
7 Air mix door (temperature adjustment means)
11 Defroster opening (other opening, opening opened and closed by door)
12 Defroster door (door)
12a Rotating shaft 12c Notch, hollow 13 Center face opening 17 Side face opening 17a Side face opening (normally open opening)
18 Wind direction board

Claims

An air conditioning case (2) forming an air passage;
A heating heat exchanger (4) provided in the air conditioning case (2) for heating conditioned air;
Temperature adjusting means (7) for adjusting the air temperature by adjusting the heating amount of the conditioned air by the heating heat exchanger (4);
A center face opening (13) that is provided in the air conditioning case (2) and that is connected to a center face air outlet that blows wind from the center of the passenger compartment toward the passenger head side, and is provided in the air conditioning case (2). The side face openings (17, 17a) connected to the side face outlets for blowing wind from the left and right ends of the passenger compartment toward the occupant head side and the vehicle side window glass are provided in the air conditioning case (2). , Including an opening (11) other than the center face opening (13) and the side face opening (17),
The normally open opening (17a) and the opening (11) opened and closed by the door (12) are adjacent to each other, and the rotating shaft (12a) of the door (12) is disposed in the both openings (17a, 11). ) Between the rotating shaft (12a) of the door (12) so as not to block the normally open opening (17a) wherever the door (12) is located. In the vehicle air conditioner provided with the notch (12c) or the opening corresponding to the open opening (17a),
With the opening (11) opened and closed by the door (12) closed, the notch (12c) or the notch (12c) A vehicle air conditioner characterized in that a wind direction plate (18) corresponding to the opening is projected to cover the recess (12c).

The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the wind direction plate (18) is provided integrally with the air conditioning case (2).

The normally open opening (17a) is a part of the side face opening (17, 17a), and the opening (11) opened and closed by the door (12) is directed toward the vehicle front window glass. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the vehicle air conditioner is a defroster opening (11) connected to a defroster outlet for blowing wind.