JP3797314B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風空気を車室内に吹き出すための吹出口を備える車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、車両用空調装置においては、送風空気の状態（すなわち吹出温度、風量）を調整する空調ユニットと、この空調ユニットにより調整された送風空気を車室内に吹き出すための吹出口とを備えるようにしたものがある。そして、この吹出口の１つとして、乗員の上半身に送風空気を吹き出すためのフェイス吹出口を計器盤の略中央部に配置していた。
【０００３】
しかし、計器盤の略中央部には、ディスプレイや操作スイッチパネル等が配置されている。そして、近年、車両内機器の高機能化が進み、計器盤の略中央部において、ディスプレイの大型化や操作スイッチが増加する傾向にあり、計器盤の略中央部にてフェイス吹出口を配置するための場所が不足する可能性が生じてきた。
【０００４】
これに対して、本発明者等は、フェイス吹出口を計器盤のうちメータ機器の近傍にて車両後方に向けて配置することを検討したものの、フェイス吹出口の配置場所によっては、フェイス吹出口から吹き出される送風空気がステアリング等の障害物に衝突して、送風空気が乗員（運転者）に直接的に当たらないようになることが分かった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、障害物を避けて、所望の方向に送風空気を吹き出す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。
【０００６】
【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、請求項１に記載の発明では、送風空気の状態を調整する空調ユニット（１ａ）と、空調ユニットにより状態が調整された送風空気を車室内に吹き出すための第１及び第２の吹出口（３ａ、３ｂ）と、を備える車両用空調装置であって、第１及び第２の吹出口からそれぞれ吹き出された送風空気が、ステアリング（１００）の内側で衝突して合成気流を発生し、この合成気流を送風空気として運転者に当てるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
このように、第１及び第２の吹出口によってそれぞれ吹き出された空気を衝突
させて合成気流を発生させることにより、この合成気流としての送風空気を、ステアリングを避けて、運転者の方向に、吹き出すことができる。請求項２に記載の発明では、送風空気の状態を調整する空調ユニット（１ａ）と、空調ユニットにより状態が調整された送風空気を車室内に吹き出すための第１及び第２の吹出口（３ａ、３ｂ）と、を備える車両用空調装置であって、第１及び第２の吹出口からそれぞれ吹き出された送風空気が衝突されて合成気流を発生させるようになっており、さらに、第１の吹出口から吹き出される第１の送風量と第２の吹出口から吹き出される第２の送風量との風量割合を調整して合成気流の風向を調整する手段（５０、６０）を有することを特徴とする。このことにより、合成気流としての送風空気を、障害物を避けて、所望の方向に、吹き出すことができるとともに、その合成気流の風向を調整することができる。
【０００８】
上記した請求項１、２に係る発明に対し、以下のようにすることができる。すなわち、請求項３に記載の発明のように、第１及び第２の吹出口が計器盤（１０）のうちメータ部（２０）の近傍に配置されるように構成してもよい。さらに、請求項４に記載の発明のように、第１及び第２の吹出口が、メータ部を挟むように配置されているようにしてもよい。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明では、第１及び第２の吹出口が、左右方向に配置されているようにしてもよい。そして、請求項６に記載の発明では、第１及び第２の吹出口が、上下方向に配置されているようにしてもよい。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、第１及び第２の吹出口のうち少なくとも一方から吹き出される送風空気の風向を調整する風向調整手段（４０ａ、４０ｂ）を有するようにしてもよい。
【００１２】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１、図２に本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を示す。図１は、車両用空調装置を示す模式図、図２は、車両用空調装置の吹出口の配置を示す斜視図である。
【００１４】
車両用空調装置は、図１に示すように、空調ユニット１ａを備えている。
【００１５】
空調ユニット１ａは、送風を発生する送風機、蒸気圧縮式冷凍機の吸熱作用を利用して送風を冷却して冷風を発生する冷却器、エンジン冷却水を熱源として冷風を加熱する加熱器、冷風が加熱器を迂回するためのバイパス通路、バイパス通路を通過した冷風と加熱器に過熱された温風とを混合して空調空気を発生する混合室、加熱器に流れる送風とバイパス通路に流れる送風との風量割合を開度により調節して空調空気の吹出温度エアミックスドアとが収納されている。
【００１６】
また、車両用空調装置には、ダクト２が接続されており、ダクト２は、空調ユニット１ａにより温度が調整されて混合室から吹き出される送風空気を車室内側に導くもので、このダクト２には、分岐ダクト４が接続されている。分岐ダクト４は、ダクト２により導かれた送風空気を分岐してメータ吹出口３ａ、３ｂに導く。
【００１７】
分岐ダクト４内には、風量割合調整用の回転ドア（板ドア）５０が設けられており、この回転ドア５０は、ステッピングモータ６０により駆動されて、ダクト２により導かれた送風空気の送風量のうちメータ吹出口３ａ側に吹き出される送風量とメータ吹出口３ｂ側に吹き出される送風量との割合を調整する。
【００１８】
ここで、メータ吹出口３ａ、３ｂは、図２に示すように、インストルメントパネル１０内にて、例えば、液晶パネルなどにより車速、エンジン回転数、走行距離などを表示するメータ機器２０の近傍に配置されている。そして、メータ吹出口３ａ、３ｂは、メータ機器２０の下側においてそれぞれ水平に配置されたもので、車両後方に向けて長方形に開口されている。
【００１９】
なお、図２中の符号３０は、大型ディスプレイを示す。また、符号３１は、集中操作スイッチで、空調装置の操作パネル５１、オーディオ装置の操作パネル及びカーナビゲーションの操作パネル等の操作を集中的に行うための操作スイッチである。
【００２０】
さらに、メータ吹出口３ａ、３ｂ内のそれぞれには、図１に示すように、風向板４０ａ、４０ｂが配設されており、風向板４０ａ、４０ｂは、略垂直方向に立てられて、かつ、回転可能にインストルメントパネル１０に支持されている。このことにより、風向板４０ａ、４０ｂの向きを車両左右方向に変えることにより、メータ吹出口３ａ、３ｂから吹き出される送風の向きを車両左右方向に変えることができる。
【００２１】
また、車両用空調装置は、図１に示すように、電子制御装置（Ａ／ＣＥＣＵ）５０を備えている。電子制御装置５０は、コンピュータを備えており、空調ユニット１ａの送風機の回転数を制御するための処理（すなわち送風量制御）、吹出口モードの選択処理、サーボモータを介してエアミックスドアの開度を制御して送風空気の吹出温度を調節するための処理、メータ吹出口３ａ、３ｂからの風量割合を調整するためにステッピングモータ６０を介して回転ドア５０を回転させるための処理を行う。
【００２２】
次に、本実施形態の作動について図３乃至図６を用いて説明する。
【００２３】
先ず、電源が投入されて電子制御装置５０が空調ユニット１ａのへの制御を開始すると、空調ユニット１ａが、送風の温度調節および送風量調整を開始して空調送風をダクト２、分岐ダクト４を介してメータ吹出口３ａ、３ｂから吹き出させる。
【００２４】
ここで、メータ吹出口３ａ、３ｂの風向板４０ａ、４０ｂが、乗員の操作により、図１中の鎖線で示すごとく車両前後方向に並行に向けられているとき、図３に示すように、メータ吹出口３ａ、３ｂが、車両後方に向けて空調空気をそれぞれ吹き出す。
【００２５】
これに伴い、メータ吹出口３ａ、３ｂから吹き出される空調空気は、矢印２００ａのごとく、ステアリング１００或いはこのステアリングを握る運転者の手に衝突する。このため、メータ吹出口３ａ、３ｂから吹き出される空調空気を運転者の上半身に直接当てることができない。
【００２６】
そこで、このように吹き出される空調空気に乗員が煩わしさを感じた場合に、乗員の操作により、メータ吹出口３ａの風向板４０ａ、４０ｂを、図１中の実線で示すごとく車両右側に傾け、メータ吹出口３ｂの風向板４０ａ、４０ｂを、図１中の実線で示すごとく車両左側に傾ける。すなわち、メータ吹出口３ａ、３ｂのそれぞれの風向板４０ａ、４０ｂは、送風方向を互いにクロスさせるように調整させる。
【００２７】
この場合、図４中の矢印２００ｂの如くメータ吹出口３ａから車両右側に向け送風を吹き出し、図４中の矢印２００ｃの如くメータ吹出口３ｂから車両左側に向け送風を吹き出する。これにより、メータ吹出口３ａ、３ｂからそれぞれ吹き出される空調空気がステアリング１００の内側で衝突するので、矢印２００ｄのごとく車両後方に流れる合成気流が発生してこの合成気流を送風空気として運転者に直接当てることができる。
【００２８】
次に、乗員が、操作部５１に対して合成気流が左右に揺らぐように指示するための操作を行ったとき、電子制御装置５０が操作部５１からの操作信号に基づき、ステッピングモータ６０によって、回転ドア５０を揺動させる。これに伴い、ダクト２により導かれた送風空気の送風量のうち、メータ吹出口３ａに導かれる送風量ＳＡと、メータ吹出口３ｂに導かれる送風量ＳＢとの割合を繰り返し変化させることになる。
【００２９】
このことにより、送風量ＳＡが送風量ＳＢより多い期間（ＳＡ＞ＳＢ）と、送風量ＳＡが送風量ＳＢより小さい期間（ＳＡ＞ＳＢ）とを交互に繰り返すことになる。
【００３０】
ここで、送風量ＳＡが送風量ＳＢより多い期間においては、メータ吹出口３ａから吹き出される送風量が、メータ吹出口３ｂから吹き出される送風量に比べて多い。したがって、メータ吹出口３ａ、３ｂから吹き出される空調空気の衝突により生じる合成気流が、ステアリング１００の内側から矢印２００ｅのごとく車両右側に流れて運転者の上半身の右側に直接当てることができる。
【００３１】
また、送風量ＳＡが送風量ＳＢより少ない期間においては、メータ吹出口３ａから吹き出される送風量が、メータ吹出口３ｂから吹き出される送風量に比べて少ない。したがって、メータ吹出口３ａ、３ｂから吹き出される空調空気の衝突により生じる合成気流が、ステアリング１００の内側から、図６に示す矢印２００ｆのごとく、車両左側に流れて運転者の上半身の左側に直接当てることができる。
【００３２】
以上により、送風量ＳＡと送風量ＳＢとの割合を繰り返し変化させることにより、合成気流が流れる向きを変えることができ、運転者にとって合成気流が当たる箇所が左右に変わる。このため、運転者にとって合成気流が左右に揺らぐように感じることができる。
【００３３】
以下、本実施形態の特徴につき述べる。本実施形態では、温度、風量が調整された空調空気を吹き出す空調ユニット１ａと、空調ユニット１ａにより吹き出された空調空気を車室内に吹き出すためのメータ吹出口３ａ、３ｂとを備える。そして、メータ吹出口３ａ、３ｂのそれぞれの風向板４０ａ、４０ｂは、送風方向を互いにクロスさせるように調整されている。このことにより、メータ吹出口３ａ、３ｂからそれぞれ吹き出された空調空気をステアリング１００内で衝突させて合成気流を所望方向に、すなわちメータ機器２０に対して車両後側の運転者の方向に、ステアリング１００等の障害物を避けて、吹き出させることができる。したがって、運転者に対する快適性を向上することができる。
【００３４】
また、メータ吹出口３ａ、３ｂからそれぞれ吹き出される送風量を繰り返し調整することにより、合成気流が流れる向きを左右に変えることができ、運転者にとって合成気流が左右に揺らぐように感じることができる。したがって、運転者に対する快適性をより一層向上することができる。
【００３５】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、メータ吹出口３ａ、３ｂがメータ機器２０の下側に配置されたものを示したが、本第２実施形態では、これに代えて、メータ吹出口３ａ、３ｂを挟んで図７に示すように上下に配置されるようにする。
【００３６】
このことにより、メータ吹出口３ａ、３ｂからそれぞれ吹き出される空調空気がステアリング１００の内側で衝突して車両後方に流れる合成気流が発生させることができ、この合成気流を送風空気として運転者に直接当てることができる。
【００３７】
また、本実施形態において、回転ドア５０を揺動させて、ダクト２により導かれた送風空気の送風量のうちメータ吹出口３ａに導かれる送風量ＳＡとメータ吹出口３ｂに導かれる送風量ＳＢとの割合を繰り返し変化させた場合、図８、図９に示すようになる。
【００３８】
ここで、送風量ＳＡが送風量ＳＢより多い期間では、メータ吹出口３ａからの送風量が、メータ吹出口３ｂからの送風量に比べて多い。このとき、図８に示すように、メータ吹出口３ａ、３ｂから矢印３００ａ、３００ｂの如く吹き出される空調空気の衝突により生じる合成気流が、ステアリング１００の内側から矢印３００ｃのごとく運転者の胸付近に直接当てることができる。
【００３９】
また、送風量ＳＡが送風量ＳＢより少ない期間では、メータ吹出口３ａからの送風量が、メータ吹出口３ｂからの送風量に比べて少ない。このとき、図９に示すように、メータ吹出口３ａ、３ｂから矢印３００ｄ、３００ｅの如く吹き出される空調空気の衝突により生じる合成気流が、ステアリング１００の内側から矢印３００ｆのごとく運転者の首付近に直接当てることができる。
【００４０】
以上により、送風量ＳＡと送風量ＳＢとの割合を繰り返し変化させることにより、合成気流が流れる向き上下にを変えることができ、運転者にとって合成気流が当たる箇所が上下に変わる。このため、運転者にとって合成気流が上下に揺らぐように感じることができる。
【００４１】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、メータ吹出口３ａ、３ｂがメータ機器２０の下側に配置されたものを示したが、本第３実施形態では、これに代えて、メータ吹出口３ａ、３ｂを挟んで図１０に示すように左右に配置して、メータ吹出口３ａ、３ｂの形状として、縦長のものを用いるようにする。
【００４２】
（他の実施形態）
さらに、上記第１実施形態では、乗員の操作により、メータ吹出口３ａの風向板４０ａ、４０ｂの向きを変えるようにした例を示したが、サーボモータ、ステッピングモータなどの電動モータに駆動により、風向板４０ａ、４０ｂの向きを変えるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記第１実施形態では、合成気流の風向を調整するために、分岐ダクト４内に、回転ドア５０を設け、ダクト２により導かれた送風空気の送風量のうちメータ吹出口３ａ側に吹き出される送風量とメータ吹出口３ｂ側に吹き出される送風量との割合を調整するようにしたものを示したが、これに限らず、２つの送風機により、メータ吹出口３ａ側とメータ吹出口３ｂ側とにそれぞれ空調空気を吹き出させるようにする。そして、２つの送風機の送風量を調整して、メータ吹出口３ａ側に吹き出される送風量とメータ吹出口３ｂ側に吹き出される送風量との割合を調整して合成気流の風向を調整するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の模式図を示す図である。
【図２】図１に示す車両用空調装置のメータ吹出口の配置を示す斜視図である。
【図３】図１に示す車両用空調装置の作動を説明するための図である。
【図４】図１に示す車両用空調装置の作動を説明するための図である。
【図５】図１に示す車両用空調装置の作動を説明するための図である。
【図６】図１に示す車両用空調装置の作動を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。
【図８】図７に示す車両用空調装置の作動を説明するための図である。
【図９】図７に示す車両用空調装置の作動を説明するための図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。
【符号の説明】
１ａ…空調ユニット、３ａ、３ｂ…メータ吹出口、２０…メータ機器、４０ａ、４０ｂ…風向板、１００…ステアリング。

Claims (7)

1. 送風空気の状態を調整する空調ユニット（１ａ）と、
   前記空調ユニットにより状態が調整された送風空気を車室内に吹き出すための第１及び第２の吹出口（３ａ、３ｂ）と、を備える車両用空調装置であって、
   前記第１及び第２の吹出口からそれぞれ吹き出された送風空気が、ステアリング（１００）の内側で衝突して合成気流を発生し、この合成気流を送風空気として運転者に当てるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 送風空気の状態を調整する空調ユニット（１ａ）と、
   前記空調ユニットにより状態が調整された送風空気を車室内に吹き出すための第１及び第２の吹出口（３ａ、３ｂ）と、を備える車両用空調装置であって、
   前記第１及び第２の吹出口からそれぞれ吹き出された送風空気が衝突されて合成気流を発生させるようになっており、
   さらに、前記第１の吹出口から吹き出される第１の送風量と前記第２の吹出口から吹き出される第２の送風量との風量割合を調整して前記合成気流の風向を調整する手段（５０、６０）を有することを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記第１及び第２の吹出口が、計器盤（１０）のうちメータ部（２０）の近傍に配置されてい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装置。
4. 前記第１及び第２の吹出口が、前記メータ部を挟むように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記第１及び第２の吹出口が、左右方向に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記第１及び第２の吹出口が、上下方向に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記第１及び第２の吹出口のうち少なくとも一方から吹き出される送風空気の風向を調整する風向調整手段（４０ａ、４０ｂ）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

Images