JP4458982B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

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Description

本発明は、主にベント吹き出しの際の複数の吹出口からの配風バランスの向上を図った車両用空調装置に関するものである。
車両用空調装置の例として、インストルメントパネルの中央部から乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すセンタベント吹出口と、インストルメントパネルの両側部から車両側面窓ガラスの近傍に向けて空調風を吹き出すサイドベント吹出口と、を備えるものが多くある。これらのセンタベント吹出口やサイドベント吹出口には、通常、インストルメントパネル中央内部に配置したエアコンユニットから空調風をダクトを介して送るようになっており、ダクトの基部に接続するエアコンユニットの吹出口に空調ドア(ベントドア)を設けているのが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−274150号公報
ところが、単に空調ドアでダクトへの通風量をコントロールするだけでは、センタベント吹出口及びサイドベント吹出口からの吹出風量の配風バランスが悪いという問題がある。即ち、エアコンユニットの吹出口からセンタベント吹出口までのダクトの長さは、エアコンユニットの吹出口からサイドベント吹出口までのダクトの長さに比べて短いため、前者のダクトの通気抵抗が後者のそれに比べて小さく、ゆえに、センタベント吹出口からの吹出風量がサイドベント吹出口からの吹出風量に比べて多くなり、各吹出口からの配風バランスが悪くなるという問題がある。
本発明は、上記事情を考慮し、通気抵抗の異なる2つのダクトに空調風を分流する場合に、空調ドアによりできるだけ配風バランスを良好に保ちながら分流することのできる車両用空調装置を提供することを目的とする。
請求項1の発明の車両用空調装置は、エアコンユニットのユニットケース上に設けられて空調風を外部に向けて吹き出す1つの吹出口に、それぞれ先端に車室内への直接の吹出口を有した通気抵抗小なる第1のダクトの基端開口と、通気抵抗大なる第2のダクトの基端開口とが並べて接続されており、その接続部分に、前記エアコンユニットの吹出口と前記第1、第2の2つのダクトとの開度を調節するバタフライ型の空調ドアが設けられ、且つ、該空調ドアの開時の回動方向が、回動軸の両側の2翼のうちの前記第1のダクトに対応する片翼が前記エアコンユニットの吹出口の内側に入り込み、且つ、前記第2のダクトに対応する他の片翼が該第2のダクトの内側に入り込む方向に設定され、前記エアコンユニットの吹出口が矩形の開口として形成されており、その矩形の1本の対角線上に前記回動軸が配置されることで、前記空調ドアが、三角形の両片翼を回動させるものとして構成されていることを特徴とする。
請求項の発明は、請求項に記載の車両用空調装置であって、前記エアコンユニットの吹出口が、前記エアコンユニットのユニットケースの上面にベント吹出口として左右対称に2つ設けられ、これら各吹出口に前記空調ドアが左右対称に動作するように配備され、両空調ドアの互いに近い方の片翼が前記通気抵抗小なる第1のダクトを主に開閉するものとして、また、互いに遠い方の片翼が前記通気抵抗大なる第2のダクトを主に開閉するものとして設けられており、しかも、前記第1のダクトが、先端にセンタベント吹出口を有したセンタベントダクトとして設けられ、前記第2のダクトが、先端にサイドベント吹出口を有した左右のサイドベントダクトとして、エアコンユニットの各吹出口ごとに設けられていることを特徴とする。
請求項の発明は、請求項1に記載の車両用空調装置であって、前記エアコンユニットの吹出口が矩形の開口として形成され、その矩形の1対の対向辺を各二等分する線上に前記回動軸が配置されることで、前記空調ドアが、長方形の両片翼を回動させるものとして構成されていることを特徴とする。
請求項の発明は、請求項に記載の車両用空調装置であって、前記エアコンユニットの吹出口が、前記エアコンユニットのユニットケースの上面にベント吹出口として左右対称に2つ設けられ、これら各吹出口に前記回動軸を互いに平行にして前記空調ドアが左右対称に動作するように配備され、両空調ドアの互いに近い方の片翼が前記通気抵抗小なる第1のダクトを主に開閉するものとして、また、互いに遠い方の片翼が前記通気抵抗大なる第2のダクトを主に開閉するものとして設けられており、しかも、前記第1のダクトが、先端にセンタベント吹出口を有したセンタベントダクトとして設けられると共に、前記第2のダクトが、先端にサイドベント吹出口を有したサイドベントダクトとして、エアコンユニットの各吹出口ごとに設けられていることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、空調ドアを開いて、エアコンユニットの吹出口からの風を第1のダクトと第2のダクトに分流するとき、第1のダクトに対応する空調ドアの片翼がエアコンユニットの吹出口の内側(風上側)に入り込み、第2のダクトに対応する片翼が該第2のダクトの内側(風下側)に入り込む。つまり、通気抵抗小なる第1のダクト側では、ドア(片翼)が風に逆らうように上流側に斜めに傾き、通気抵抗大なる第2のダクト側では、ドア(片翼)が風の流れに従うように下流側に斜めに傾く。従って、ドアを通過する際の前者と後者の風の流れに対する抵抗を比べた場合、前者が後者に比べて大きくなり、また、後者が前者に比べて小さくなり(つまり流れ易くなり)、その結果、ダクトの通気抵抗の大小の違いを相殺しながら空調風を各ダクトに流すことができて、第1、第2のダクトの先端吹出口から車内へ向けて吹き出す空調風の配風バランスの改善を図ることができる。即ち、両ダクトの基端側にバタフライ型の空調ドアを設けて、その空調ドアの開く方向を工夫するだけで、車内へ吹き出す風の配風バランスを良くすることができる。
また、各ダクトとエアコンユニット吹出口の連通路の開閉を三角翼で行うことになるので、各三角翼の頂点の向く方向であれば、どの方向に第1、第2のダクトを延ばしても、できるだけ低い通気抵抗で空調風を誘導することができる。従って、第1のダクトと第2のダクトが互いに直交する方向に延びる場合であって、通風性能を高めることができる。
請求項の発明によれば、エアコンユニットの左右の2つのベント吹出口から出る風を、それぞれ空調ドアでセンタベントダクトと左右のサイドベントダクトに分流するので、ダクトの先端のセンタベント吹出口と左右のサイドベント吹出開口とから、良好な配風バランスで車内に空調風を吹き出すことができる。
請求項の発明によれば、各ダクトと吹出口の連通路の開閉を長方形の翼で行うので、通常使用する空調ドアと同様の単純な構造で、通風路の開閉と、通風量の調節と、ダクトの通気抵抗を考慮した風の誘導とを行うことができる。
請求項の発明によれば、エアコンユニットの左右の2つのベント吹出口から出る風を、それぞれ空調ドアでセンタベントダクトと左右のサイドベントダクトに分流するので、センタベント吹出口と左右のサイドベント吹出口とから、良好な配風バランスで車内に空調風を吹き出すことができる。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図1は第1実施形態の車両用空調装置におけるベントダクト周辺のレイアウトを示す斜視図である。
図において、符号1で示すエアコンユニットは、図示略の車両のインストルメントパネルの中央内部に装備されており、エアコンユニット1の上部には、サイドベントダクト22A、22Bやセンタベントダクト22Cが接続されている。
エアコンユニット1は、ユニットケース2の内部に熱交換器や通風路を備え、図示略のファンユニットから送られる風をユニットケース2に設けた導風口3から取り入れることにより、温調された空調風を生成して、ユニットケース2に設けられた各吹出口11、12、13から吹き出すものであり、空調風の吹出口として、フット吹出口11、ベント吹出口12、デフ吹出口13を備えている。
このうちベント吹出口12として、ユニットケース2の上面には、矩形の2つのベント吹出口12A、12Bが左右対称に並べて配置されている。左側のベント吹出口12Aには、センタベントダクト22C(第1のダクトに相当)の基端開口の左側部分と、左側のサイドベントダクト22A(第2のダクトに相当)の基端開口とが並べて接続されている。また、右側のベント吹出口12Bには、センタベントダクト22Cの基端開口の右側部分と、右側のサイドベントダクト22B(第2のダクトに相当)の基端開口とが並べて接続されている。
ここで、センタベントダクト22Cは、車両後方に向けて短く延びており、先端に乗員の頭部や胸部に向けて空調風を吹き出すセンタベント吹出口CVを有している。また、両サイドベントダクト22A、22Bは、車両両側部にまで長く延びており、先端に車両側面窓ガラスの近傍に向けて空調風を吹き出すサイドベント吹出口SVを有している。この場合、センタベントダクト22Cとサイドベントダクト22A、22Bの通気抵抗を比べた場合、前者はダクト長が短いことから通気抵抗小、後者はダクト長が長いことから通気抵抗大となる。
図2はエアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bに設けられた空調ドア(ベントドア)の構造を示しており、(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は断面図である。
エアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bと、センタベントダクト22C及びサイドベントダクト22A、22Bとの接続部分には、エアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bとセンタとサイドの2つのダクト22C、22A、22Bの開度を調節するバタフライ型の空調ドア(ベントドア)30A、30Bが装備されている。空調ドア30A、30Bは、各ベント吹出口12A、12Bにそれぞれ1個ずつ設けられている。
バタフライ型の空調ドア30A、30Bは、全体的に平板と見なせる1枚のドア板31の幅方向中央に回動軸32を配し、その回動軸32を回動させることにより、ドア板31を構成する両翼31a、31bを、ベント吹出口12A、12Bに対し適当な角度に開閉させるものである。なお、ドア板31は、ベント吹出口12A、12Bの開口内で回動でき且つ同開口をほぼ閉鎖できる程度の大きさに設定されている。
この場合、矩形のベント吹出口12A、12Bに対して、空調ドア30A、30Bは斜めに設けられている。即ち、矩形のベント吹出口12A、12Bの1本の対角線上に回動軸32を配置することで、空調ドア30A、30Bは、三角形の両片翼31a、31bを回動させるものとして構成されている。
2つの空調ドア30A、30Bは左右対称に配置されており、2本の回動軸32は、互いに近接する端部が車両前方側に位置し、互いに離間する端部が車両後方側に位置するよう、上から見てハの字の位置関係で配置されている。また、左右のベント吹出口12A、12Bに設けられた空調ドア30A、30Bは、左右対称に動作するように配備され、左右対称に連携して開閉させるために、回動軸32同士が歯車33で結合されている。
また、センタベントダクト22C及びサイドベントダクト22A、22Bとの配置関係から、左右の空調ドア30A、30Bは、互いに近い方の片翼31bが、通気抵抗小なるセンタベントダクト22C(第1のダクト)を主に開閉するものとして、また、互いに遠い方の片翼31aが、通気抵抗大なるサイドベントダクト22A、22B(第2のダクト)を主に開閉するものとして設けられている。
そして、ここで重要なことは、図2(b)、(c)に示すように、バタフライ型の空調ドア30A、30Bの開時の回動方向が、回動軸32の両側の2翼のうちのセンタベントダクト(第1のダクト)22Cに対応する片翼31bが、エアコンユニット2のベント吹出口12A、12Bの内側に入り込み、且つ、サイドベントダクト(第2のダクト)22A、22Bに対応する他の片翼31aが、サイドベントダクト22A、22Bの内側に入り込む方向に設定されていることである。これは、ドア板31の開方向をそのように設定することで、ドアの隙間の関係で、サイドベントダクト22A、22B側へは空調風W1が流れ易くなり、センタベントダクト22C側へは空調風W2が流れにくくなるからである。
次に作用を説明する。
上述したように、この実施形態の空調装置では、空調ドア30A、30Bを開いて、エアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bからの風をセンタベントダクト22Cとサイドベントダクト22A、22Bに分流するときに、センタベントダクト22Cに対応する空調ドアの片翼31bが、エアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bの内側(風上側)に入り込み、サイドベントダクト22A、22Bに対応する片翼31aが、該サイドベントダクト22A、22Bの内側(風下側)に入り込む方向に開く。つまり、通気抵抗小なるセンタベントダクト22C側では、ドア(片翼31b)が風に逆らうように上流側に斜めに傾き、通気抵抗大なるサイドベントダクト22A、22B側では、ドア(片翼31a)が風の流れに従うように下流側に斜めに傾く。
従って、空調ドア30A、30Bを通過する際の前者と後者の空調風W2、W1の流れを比べた場合、後者が前者に比べて流れやすくなり、その結果、ダクト22A、22B、22Cの通気抵抗の大小の違いを相殺しながら、空調風を各ダクト22A、22B、22Cに流すことができて、各ダクト22A、22B、22Cの先端のサイドベント吹出口SV及びセンタベント吹出口CVから車内へ向けて吹き出す空調風の配風バランスが良くなる。特にこの場合、両ダクト22A、22B、22Cの基端側にバタフライ型の空調ドア30A、30Bを設けて、その空調ドア30A、30Bの開く方向を工夫するだけよいので、実現が容易である。
また、この実施形態のように、各ダクト22A、22B、22Cとエアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bの連通路の開閉を三角翼31a、31bで行うようにした場合は、各三角翼31a、31bの頂点の向く方向であれば、どの方向にセンタベントダクト22Cやサイドベントダクト22A、22Bを延ばしても、低い通気抵抗で空調風を誘導することができるので、通風性能を高めながら、センタベントダクトやサイドベントダクトのレイアウトの自由度を確保することができる。
次に本発明の第2実施形態を図3を用いて説明する。
この実施形態では、エアコンユニットのユニットケース102に1個のベント吹出口112だけが設けられており、そのベント吹出口112に1個の空調ドア130が装備されている。ベント吹出口112は矩形の開口として形成されており、その矩形の1対の対向辺を各二等分する線上に回動軸132を配置することで、空調ドア130が、長方形の両片翼131a、131bを回動させるものとして構成されている。そして、空調ドア130を設けたベント吹出口112に、先端がセンタベント吹出口CVとして開口したセンタベントダクト122Cの基端開口と、先端がサイドベント吹出口SVとして開口したサイドベントダクト122Aの基端開口とが、並べて接続されている。
この場合、空調ドア130のドア板131が開くときに、回動軸132の両側の2翼のうちのベント吹出口112の内側に入り込む方の片翼131b側に、センタベントダクト122Cの基端開口が接続され、ベント吹出口112の外側に出る方の片翼131a側に、サイドベントダクト122Aの基端開口が接続されている。そして、内側に入る方の片翼131bによって、センタベント吹出口CVからの吹出風量が調節され、外側に出る方の片翼131aによって、サイドベント吹出口SVからの吹出風量が調節されるようになっている。なお、サイドベントダクト122Aは、図示しないが途中で左右に二股に分かれている。
このように、バタフライ型の空調ドア130の開く方向を設定したことにより、第1実施形態と同様に、センタベント吹出口CVとサイドベント吹出口SVからの吹出風量バランスを良好に保つことができる。この場合、空調ドア130が通常の長方形翼型となるので、一般に使用する空調ドアと同様の単純な構造で、通風路の開閉と、通風量の調節と、ダクトの通気抵抗を考慮した風の誘導とを行うことができる。
次に本発明の第3実施形態を図4を用いて説明する。
この実施形態では、第1実施形態と同様に、エアコンユニットのユニットケース2に2つのベント吹出口12A、12Bが設けられている。但し、空調ドア230A、230Bの取り付け方向が、第1実施形態と異なる。
即ち、エアコンユニットの各ベント吹出口12A、12Bに対し、回動軸232を互いに平行にして、空調ドア230が左右対称に動作するように配備されている。そして、各空調ドア230のドア板231を構成する両翼231a、231bのうち、互いに近い方の片翼231bがセンサベントダクト22Cを主に開閉するものとして、また、互いに遠い方の片翼231aがサイドベントダクト22A、22Bを主に開閉するものとして設けられている。
また、空調ドア230を開くときには、センタベントダクト22Cを開閉する中央側の片翼231bがベント吹出口12A、12Bの内側に入り、サイドベントダクト22A、22Bを開閉する外側の片翼231aがベント吹出口12A、12Bの外側に出る(サイドベントダクト22A、22Bの内側に入る)方向にドア板231が回動するようになっている。
従って、この実施形態においても、第1実施形態と同様に、センタベント吹出口CVとサイドベント吹出口SVからの吹出風量バランスを良好に保つことができる。また、空調ドア230が通常の長方形翼型となるので、一般に使用する空調ドアと同様の単純な構造で、通風路の開閉と、通風量の調節と、ダクトの通気抵抗を考慮した風の誘導とを行うことができる。
本発明の第1実施形態の車両用空調装置におけるベントダクト周辺のレイアウトを示す斜視図である。 第1実施形態におけるエアコンユニット1のベント吹出口12A、12Bに設けられた空調ドアの構造を示しており、(a)は平面図、(b)は斜視図、(c)は断面図である。 本発明の第2実施形態の構成図で、(a)は側断面図、(b)は要部斜視図である。 本発明の第3実施形態の構成図で、(a)は要部斜視図、(b)は平面図である。
符号の説明
1 エアコンユニット
2,102 ユニットケース
12,12A,12B,112 ベント吹出口
22A,22B,122A サイドベントダクト
22C,122C センタベントダクト
30A,30B,130,230A,230B 空調ドア
31a,31b,131a,131b,231a,231b 片翼
32,132,232 回動軸
SV サイドベント吹出口
CV センタベント吹出口

Claims (4)

  1. エアコンユニット(1)のユニットケース(2、102)上に設けられて空調風を外部に向けて吹き出す1つの吹出口(12A、12B、112)に、それぞれ先端に車室内への直接の吹出口(CV、SV)を有した通気抵抗小なる第1のダクト(22C、122C)の基端開口と、通気抵抗大なる第2のダクト(22A、22B、122A)の基端開口とが並べて接続されており、その接続部分に、前記エアコンユニット(1)の吹出口(12A、12B、122)と前記第1、第2の2つのダクト(22C、22A、22B、122C、122A)との開度を調節するバタフライ型の空調ドア(30A、30B、130、230A、230B)が設けられ、且つ、該空調ドア(30A、30B、130、230A、230B)の開時の回動方向が、回動軸(32、132)の両側の2翼(31a、31b、131a、131b、231a、231b)のうちの前記第1のダクト(22C、122C)に対応する片翼(31b、131b、231b)が前記エアコンユニット(1)の吹出口(12A、12B、122)の内側に入り込み、且つ、前記第2のダクト(22A、22B、122A)に対応する他の片翼(31a、131a、231a)が該第2のダクト(22A、22B、122A)の内側に入り込む方向に設定され、前記エアコンユニット(1)の吹出口(12A、12B)が矩形の開口として形成されており、その矩形の1本の対角線上に前記回動軸(32)が配置されることで、前記空調ドア(30A、30B)が、三角形の両片翼(31a、31b)を回動させるものとして構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  2. 請求項1に記載の車両用空調装置であって、
    前記エアコンユニット(1)の吹出口(12A、12B)が、前記エアコンユニット(1)のユニットケース(2)の上面にベント吹出口(12A、12B)として左右対称に2つ設けられ、これら各吹出口(12A、12B)に前記空調ドア(30A、30B)が左右対称に動作するように配備され、両空調ドア(30A、30B)の互いに近い方の片翼(31b)が前記通気抵抗小なる第1のダクト(22C)を主に開閉するものとして、また、互いに遠い方の片翼(31a)が前記通気抵抗大なる第2のダクト(22A、22B)を主に開閉するものとして設けられており、しかも、前記第1のダクト(22C)が、先端にセンタベント吹出口(CV)を有したセンタベントダクト(22C)として設けられ、前記第2のダクト(22A、22B)が、先端にサイドベント吹出口(SV)を有した左右のサイドベントダクト(22A、22B)として、エアコンユニット(1)の各吹出口(12A、12B)ごとに設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
  3. 請求項1に記載の車両用空調装置であって、
    前記エアコンユニット(1)の吹出口(12A、12B、112)が矩形の開口として形成され、その矩形の1対の対向辺を各二等分する線上に前記回動軸(132、232)が配置されることで、前記空調ドア(130、230A、230B)が、長方形の両片翼(131a、131b、231a、231b)を回動させるものとして構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  4. 請求項3に記載の車両用空調装置であって、
    前記エアコンユニット(1)の吹出口(12A、12B)が、前記エアコンユニット(1)のユニットケース(2、102)の上面にベント吹出口(12A、12B)として左右対称に2つ設けられ、これら各吹出口(12A、12B)に前記回動軸(232)を互いに平行にして前記空調ドア(230A、230B)が左右対称に動作するように配備され、両空調ドア(230A、230B)の互いに近い方の片翼(231b)が前記通気抵抗小なる第1のダクト(22C)を主に開閉するものとして、また、互いに遠い方の片翼(231a)が前記通気抵抗大なる第2のダクト(22A、22B)を主に開閉するものとして設けられており、しかも、前記第1のダクト(22C)が、先端にセンタベント吹出口(CV)を有したセンタベントダクト(22C)として設けられると共に、前記第2のダクト(22A、22B)が、先端にサイドベント吹出口(SV)を有したサイドベントダクト(22A、22B)として、エアコンユニット(1)の各吹出口(12A、12B)ごとに設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
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