JP4160432B2 - 車両用インストルメントパネルの面冷房構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用インストルメントパネルの面冷房構造に関し、更に詳しくは、冷たい微風をインストルメントパネルの内部を通ってから表面に沿って吹き出す車両用インストルメントパネルの面冷房構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両室内を冷却する場合は、インストルメントパネル等に設けられたベント吹出口から、まず強い冷風を吹き出して室内を急冷させ、所定の室内温度に達したのち、エアーコンディショナーユニットのファン速度を低減させて弱い冷風に切り換える温度調整を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４６４４６公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術によるインストルメントパネルの面冷房構造では、乗員にはベント吹出口から、いわゆるスポット的な冷風が吹き付けられるため、このスポット冷風によって髪が乱れたりコンタクトレンズが乾きやすいという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、冷たい微風を吹き出すことにより、乗員に対して不快感を与えることのない車両用インストルメントパネルの面冷房構造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】
前記請求項１に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造は、表面側と裏面側に、非通気性の表皮と芯材とをそれぞれ配設し、これらの表皮材と芯材との間に通気性を有する発泡材を設けたインストルメントパネルに空調装置を設けた車両用インストルメントパネルの面冷房構造において、前記表皮材に形成した開口部からなる空気吹出口を前記インストルメントパネルの前部に配置し、面冷房用エアダクトを、前記空気吹出口から離間されたインストルメントパネル前部に配置すると共に、これらの空気吹出口と面冷房用エアダクトを車幅方向に沿って延設し、前記空調装置からの除湿された冷風をインストルメントパネルの発泡材内部に前記面冷房用エアダクトから流入させて、冷風を前記面冷房用エアダクトから空気吹出口に至るまで発泡材中をインストルメントパネルの面に沿って送給させたのち、前記空気吹出口から流出して表皮の表面に沿って流れるように構成したことを特徴とする。
【０００７】
前記請求項２に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造は、請求項１に記載の車両用インストルメントパネルの面冷房構造であって、前記インストルメントパネル（１０）の断面形状を、前方側が高くて後方側が低い湾曲状に形成したことを特徴とする。
【０００８】
前記請求項３に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造は、請求項１又は２に記載の車両用インストルメントパネルの面冷房構造であって、前記インストルメントパネルには、前記空気吹出口とは別のベント吹出口が設けられ、このベント吹出口に送給する冷風と、空気吹出口に送給する冷風とを選択的に振り分けることが可能な切換ドアを設けたことを特徴とする。
【０００９】
前記請求項４に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造は、 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用インストルメントパネルの面冷房構造であって、前記空気吹出口から冷風を吹き出してこの冷風が流れるインストルメントパネルの表面を冷やすことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
前記請求項１に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造によれば、冷風がインストルメントパネルを構成する発泡材内部をインストルメントパネルに沿って流れるため、空気吹出口から流れる冷風は微風となると共に、インストルメントパネルの表面を冷やすことができ、インストルメントパネル表面における面冷房を行うことができる。また、冷風が発泡材内部を流れるため、通常では、表皮材の表面側と裏面側の温度差が出来てしまい、表皮材表面に結露が発生することが懸念されるが、除湿された冷風を表皮材表面に沿って流すことにより除湿効果が得られ、インストルメントパネル表面に結露が発生することがない。
【００１１】
前記請求項２に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造によれば、インストルメントパネルを前方側が高くて後方側が低い湾曲状に形成し、かつ、前記空気吹出口を前記インストルメントパネルの前部に形成しているため、空気吹出口から吹き出された微風は、インストルメントパネル表面を伝って確実に乗員に向けて流れる。
【００１２】
前記請求項３に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造によれば、選択的に振り分けることが可能な切換ドアを設けているため、確実に冷風の吹出部位を切り換えることができる。従って、例えば、室内温度が高い場合には、最初にベント吹出口から冷風を吹き出し、所定の温度になったあと、吹き出し部分を空気吹出口に切り換えれば、ベント吹出口の冷風よりも弱いマイルドな微風を吹き出すようにすることができ、車両室内の空調手順を２段階に分けて行えて、効率的に車両室内を空調することができる。
【００１３】
前記請求項４に記載された車両用インストルメントパネルの面冷房構造によれば、インストルメントパネルの発泡材内部を通ってきた冷風でインストルメントパネル表面を冷やすため、乗員に対して強い冷風を直接吹き付けることなく、車両室内の温度を間接的に調整することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態によるインストルメントパネル１０には、車幅方向の中央にセンターベント１１が設けられ、左右両端にはサイドベント１２，１３とサイドデフグリル１４，１５が設けられており、これらのセンターベント１１、サイドベント１２，１３及びサイドデフグリル１４，１５は、ともにグリルが設けられたベント吹出口である。また、インストルメントパネル１０の向かって右側は運転席側であり、左側は助手席側である。運転席側には各種のメータ類の表示パネル１６が設けられており、助手席側にはエアバッグリッド１７及びグローブボックス１８が配設されている。これらのエアバッグリッド１７とグローブボックス１８の間、及びセンターベント１１と表示パネル１６との間のインストルメントパネル１０の内部には、後述する面冷房用エアダクト１９，２０が配設されている。さらに、インストルメントパネル１０の前部には、面冷房用の空気吹出口２２，２３が車幅方向に沿って設けられおり、これらの空気吹出口２２，２３の前部にはフロントデフグリル２４が設けられている。
【００１６】
図２は、図１のＡ−Ａ線による断面図である。インストルメントパネル１０の内方（下側）には、エアーコンディショナーユニット２５が設けられている。このエアーコンディショナーユニット２５は、デフダクト２６を介して前記フロントデフグリル２４に連通され、ベントダクト２７を介してセンターベント１１に連通し、同図の矢印に示すように、エアーコンディショナーユニット２５を作動させると、該エアーコンディショナーユニット２５から除湿された冷風ｗが送給され、サイドベント１２，１３及びセンターベント１１からスポット的な冷風Ｗ１が吹き出されるように構成されている。また、ベントダクト２７は、図１に示した面冷房用エアダクト１９，２０に接続されており、この面冷房用エアダクト１９，２０からインストルメントパネル１０の発泡体内部に流入した冷たい微風ｗ２が空気吹出口２２から車両室内に吹き出されるように構成されている。なお、センターベント１１の下部には、オーディオ機器等の電子機器２８が上下に配設されており、エアーコンディショナーユニット２５の下部には車体パネル４４が配設されている。なお、符号４５は、後方斜め上方に延びるフロントガラスである。
【００１７】
そして、図３に示すように、助手席側のインストルメントパネル１０の内方には、車幅方向に延設されたクロスカービーム２９にブラケット３０を介してエアバッグ装置３１が支持されており、該エアバッグ装置３１の斜め後方側には、インストルメントパネル１０の裏面側に面冷房用エアダクト１９が車幅方向に沿って延設されている。この面冷房用エアダクト１９は、ベントダクト２７を介して前記エアーコンディショナーユニット２５に接続されており、また、同図に示すように、エアーコンディショナーユニット２５の横にはブロアユニット３２が配設されており、該ブロアユニット３２の上部には、サイドデフダクト４６が延設されている。
【００１８】
図４は、面冷房用エアダクト１９近傍の断面図を示している。この面冷房用エアダクト１９は、全体として断面略ハット形状に形成されており、インストルメントパネル１０側にはフランジ部３３が形成されている。この面冷房用エアダクト１９が取り付けられている部位のインストルメントパネル１０の裏面には、メッシュ状の通気孔３４が多数穿設されている。インストルメントパネル１０は、同図に示すように、表面側の表皮材３５、裏面側の芯材３６、及びこれらの表皮材３５と芯材３６との間に配設された発泡材３７から構成されており、表皮材３５と芯材３６は共に非通気性であり、発泡材３７は連続気泡タイプとして通気性を有する。従って、発泡材３７の内部に送給された冷風ｗは表皮材３５からも芯材３６からも漏れることなく、発泡材３７内部をインストルメントパネル１０面に沿って微風ｗ２となってゆっくりと送給される。そして、前記面冷房用エアダクト１９はフランジ部３３を含めて合成樹脂から形成されているため、フランジ部３３をインストルメントパネル１０の芯材３６に溶着させることによって、冷たい微風ｗ２を外部に逃がすことがなく送給させることができる。また、空気吹出口２２は、発泡材３７にグリル３８が埋設された構造となっており、下方の面冷房用エアダクト１９から通気孔３４及び発泡材３７を介してインストルメントパネル１０面に沿って送給された微風ｗ２は空気吹出口２２のグリル３８から車両室内に吹き出される。
【００１９】
図５は、本実施形態による面冷房構造を有するインストルメントパネル１０の内部を模式的に示す概略図である。前述したように、車両前方側にはエアーコンディショナーユニット２５が配設され、該エアーコンディショナーユニット２５の後側には車幅方向に沿ってベントダクト２７が延設されている。該ベントダクト２７の左右両端と中央の後側には、それぞれサイドベント１２，１３及びセンターベント１１が設けられており、ベントダクト２７は、面冷房用エアダクト１９，２０に接続されている。なお、これらのベント以外は説明を簡略化するために省略してあり、それぞれのベントには、グリル３９が設けられ、該グリル３９の内方側には、センターベント１１及びサイドベント１２，１３を開閉する切換ドア４０，４１，４２が設けられている。なお、前記面冷房用エアダクト１９，２０は、通気孔３４とインストルメントパネル１０の発泡材３７とを介して空気吹出口２２に連通している。
【００２０】
前記構成を有する車両用インストルメントパネル１０の面冷房構造による冷風の流れを説明する。まず、図６〜図８を用いて通常のスポット的な冷風ｗ１を吹き出す場合について説明する。図７に示すように、切換ドアを開成した場合は、センターベント１１及びサイドベント１２，１３から強い風量のスポット冷風ｗ１が車両室内に向けて吹き付けられる。ここで、同図に示すように、切換ドア４０〜４２を開成した状態でもエアーコンディショナーユニット２５からはベントダクト２７を介して面冷房用エアダクト１９，２０に冷風ｗが送給されている。しかし、センターベント１１及びサイドベント１２，１３の開口面積が面冷房用の通気孔３４（図４参照）の開口面積よりも非常に大きいため、センターベント１１及びサイドベント１２，１３の方が通気抵抗が小さく、吹き出される冷風ｗ１の風量も大きくなる。こうして、切換ドア４０〜４２を開成した場合は、図８に示すように、乗員４３に対してスポット的な冷風ｗ１が吹き付けられる。
【００２１】
一方、図９〜図１１を用いて、切換ドア４０〜４２を閉成した場合について説明する。冷風ｗは、図１０に示すように、エアーコンディショナーユニット２５からベントダクト２７を介して面冷房用エアダクト１９，２０に送給されたのち、空気吹出口２２，２３から車両室内に向けて吹き出される。具体的には、図４で説明したように、面冷房用エアダクト１９からインストルメントパネル１０の芯材３６に形成した通気孔３４を介して発泡材３７内部に冷風ｗが流入し、この発泡材３７内をインストルメントパネル１０面に沿って上方に流れる。この発泡材３７は、細かな気泡が連続して多数形成されており、通気性を有するため、冷風ｗは発泡材３７内部をゆっくりと上方に流れながら微風ｗ２となり表皮材３５を冷やす。そして、微風ｗ２は空気吹出口２２から吹き出されたのち、図１１に示すようにインストルメントパネル１０表面を伝って、乗員４３に向けてゆっくりと柔らかく流れる。ここで、前記微風ｗ２によって表皮材３５を冷やすため、表皮材３５の表面側と裏面側の温度差がなくなる、あるいは裏面側の方が温度は低いがその温度差は小さくなり、さらに、除湿された冷微風ｗ２がインストルメントパネル１０表面側上を流れることにより、インストルメントパネル１０表面での除湿効果が得られ、インストルメントパネル１０表面に結露が発生することはない。なお、図２に示すように、面冷房によってインストルメントパネル１０表面が冷却されるため、車両室内をこのインストルメントパネル１０表面によって間接的に冷却することができる。この間接的な冷房は、乗員４３にスポット的な冷風を直接吹き付けるものでないため、乗員４３に対して不快感を与えない。
【００２２】
さらに、図１２に示すように、インストルメントパネル１０の表面が冷却されるため、乗員４３から発せられる輻射熱Ｈがインストルメントパネル１０面に移動して吸収されることによって、車両室内を間接的に冷却する面冷房を行うことができる。通常、輻射熱の原理より、全ての固体の表面はその絶対温度の４乗に比例する輻射熱を電磁波の形で放出しており、温度の異なる２つの固定表面の間では温度差に応じた輻射による熱移動が生じる。このように、インストルメントパネル１０が冷却されれば、該インストルメントパネル１０の表面と乗員４３との間で直接的な熱の授受が生じるため、効率的な面冷房を行うことができる。
【００２３】
そして、図１３は、冷房能力と風量との相関関係を示すグラフである。このグラフに示すように、冷房能力は吹き付ける風量に比例する。即ち、冷却ファンの回転速度を上げて風量を大きくすれば、これに伴って冷房能力も向上する。
【００２４】
従来は車両室内を冷却する場合は、冷却ファンを急速に作動させて急冷することにより、一時的に車両室内を冷却させたのち、冷却ファン速度を遅くして風量を下げることによって冷房能力を低下させる方法を採用している。しかし、本発明によれば、冷却ファン速度を低下させることなく、即ち冷房能力を低下させることなく、車両室内の温度調整を行うことができるため、非常に効率的な冷却を行うことができる。
【００２５】
以上述べたように、本発明は、前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態を採用することができる。
【００２６】
例えば、前記実施形態では、通常ベント吹出口であるセンターベント１１及びサイドベント１２，１３からは冷風を吹き出すため、発泡材３７内部に流入する風も冷風としたが、この冷風に替えて、温風を発泡材３７内部に流入させることも可能であり、その場合は、インストルメントパネル１０における面暖房が可能となる。尚、図２及び図８中におけるＤ１は、エアーコンディショナーユニットのデフダクト２６へ流れる風の開閉を行うデフドアであり、Ｄ２はベントダクト２７へ流れる風の開閉を行うベントドアである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるインストルメントパネルを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図４】図３の要部を示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態による面冷房構造を有するインストルメントパネルの内部を示す概略図である。
【図６】ベント吹出口からスポット風を送給している状態のインストルメントパネルを示す斜視図である。
【図７】ベント吹出口からスポット風を送給している状態のインストルメントパネル内部の冷風の流れを示す概略図である。
【図８】乗員に対してスポット風を吹き付けている状態を示す概略図である。
【図９】空気吹出口から微風を送給している状態のインストルメントパネル内部の冷風の流れを示すインストルメントパネルの斜視図である。
【図１０】空気吹出口から微風を送給している状態のインストルメントパネル内部の冷風の流れを示す概略図である。
【図１１】乗員に対して空気吹出口から微風を吹き出している状態を示す概略図である。
【図１２】乗員から発せられる輻射熱がインストルメントパネルの空気吹出口に移動する状態を示す概略図である。
【図１３】冷房能力と冷風の吹付け量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…インストルメントパネル
１１…センターベント（ベント吹出口）
１２，１３…サイドベント（ベント吹出口）
２２，２３…空気吹出口
３５…表皮材
３６…芯材
３７…発泡材
４０〜４２…切換ドア

Claims (4)

1. 表面側と裏面側に、非通気性の表皮（３５）と芯材（３６）とをそれぞれ配設し、これらの表皮材（３５）と芯材（３６）との間に通気性を有する発泡材（３７）を設けたインストルメントパネル（１０）に空調装置を設けた車両用インストルメントパネルの面冷房構造において、
   前記表皮材（３５）に形成した開口部からなる空気吹出口（２２，２３）を前記インストルメントパネル（１０）の前部に配置し、面冷房用エアダクト（１９，２０）を、前記空気吹出口（２２，２３）から離間されたインストルメントパネル前部に配置すると共に、これらの空気吹出口（２２，２３）と面冷房用エアダクト（１９，２０）を車幅方向に沿って延設し、
   前記空調装置からの除湿された冷風（ｗ）をインストルメントパネル（１０）の発泡材（３７）内部に前記面冷房用エアダクト（１９，２０）から流入させて、冷風（ｗ２）を前記面冷房用エアダクト（１９，２０）から空気吹出口（２２，２３）に至るまで発泡材（３７）中をインストルメントパネル（１０）の面に沿って送給させたのち、前記空気吹出口（２２，２３）から流出して表皮（３５）の表面に沿って流れるように構成したことを特徴とする車両用インストルメントパネルの面冷房構造。
2. 前記インストルメントパネル（１０）の断面形状を、前方側が高くて後方側が低い湾曲状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用インストルメントパネルの面冷房構造。
3. 前記インストルメントパネル（１０）には、前記空気吹出口（２２，２３）とは別のベント吹出口（１１，１２，１３）が設けられ、このベント吹出口（１１，１２，１３）に送給する冷風（ｗ）と、空気吹出口（２２，２３）に送給する冷風（ｗ）とを選択的に振り分けることが可能な切換ドア（４０，４１，４２）を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用インストルメントパネルの面冷房構造。
4. 前記空気吹出口（２２，２３）から冷風（ｗ２）を吹き出してこの冷風（ｗ２）が流れるインストルメントパネル（１０）の表面を冷やすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用インストルメントパネルの面冷房構造。

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