JP4516569B2 - 自動車空調装置の空気案内ハウジング用ドア - Google Patents

Description

本発明は、自動車空調装置の空気案内ハウジング用ドアであって、ドアが空気成層を可能とするために複数の領域を有するドアと、自動車用暖房または空調機構に関する。

従来は空気案内ハウジング内で多数のドアが使用され、ドアはさまざまな空気ダクト内で空気の流れを制御する。これは特に、成層流れを生成すべき場合に該当し、このために冷空気と暖空気は温度成層を形成しつつ適切に一部では混合され、一部では互いに平行に案内される。このためふつう複数の空気ダクトが相応に構成されており、ドアは空気ダクト内に、一般に相互に離間配置されており、相互に依存して一般に個々に制御され、１つのサーボモータによって操作される。

さらに、相応に分割構成されるドアを使用することができ、ドアは空気案内ハウジングの隔壁によって分割され、隔壁が空気ダクトを相互に分離する。相互に分離構成される個々の領域からなるこのようなドアは簡単に制御できるが、しかし特に取付空間需要に関してなお要望が残る。

本発明の課題は、自動車空調装置の空気案内ハウジング用の改良されたドアを提供することである。特に取付空間の利用が最適化され、冷空気経路の横断面の塞がれることが極力少なくされる。

この課題は、請求項１に記載の空調装置によって解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象である。

発明の実施形態

本発明によれば自動車空調装置の空気案内ハウジング用ドアが設けられており、ドアは空気成層を可能とするために直接に隣り合う複数の領域を有し、これらの領域が隔壁によって分割されており、隔壁は従来のドアとは異なり空気案内ハウジングの一部ではなく、ドアの一部であり、ドア自体が空気ダクトを形成し、これらの空気ダクトは相応するドア位置のとき空気を適切に誘導し、他の空気ダクトに供給する。ドアの領域で隔壁をドアに一体化することによって、従来のドアに設けられている隔壁を省くことができるので取付空間需要が減少する。

ドアは主に２つの外側領域とその間にある１つの中央領域とを有する。その際ドアは好ましくは、揺動軸に垂直に延設される中心面に関して鏡像対称に構成されている。その際好ましくは、２つの外側領域の流れ横断面は中央領域の流れ横断面とほぼ同じ大きさである。

主に、ドアはドラムドア形状の少なくとも１つの領域を有する。すなわち、この領域においてドアの外壁は好ましくはドアの揺動軸に関して同軸に配置されている。

それに加えてドアは好ましくは、揺動軸と平行に延びる平らなおよび／または揺動軸に向かって湾曲した少なくとも１つの領域を有し、この領域は主に中央領域である。

ドアの異なる領域の少なくとも２つは主にドアの周面に関して異なる幅にわたって延設されている。

ドアの少なくとも１つの領域は好ましくは、少なくとも一方の側に、揺動軸に関して斜めに延びる１つの末端を有し、ドアの回転時に空気通路はゆっくりと開く。その場合、この末端は直線的推移、またはその他の任意の特に弧状推移を有することができる。その場合特に、制御特性をドアの形状に簡単に一体化することができ、相応する調整運動を簡素化することができる。

安定性を高めるためにドアは好ましくは、特に平らな領域または僅かに湾曲した領域に、１つの領域の隔壁を互いに結合する１つの橋絡部を有する。その場合、橋絡部は誘導機能を果たすために湾曲構成しておくことができる。

少なくとも１つの端位置で密封するためにドアは好ましくは、外方に延設される少なくとも１つの縁部を有し、この端位置のとき縁部は空気案内ハウジングの相応する当接部に密封当接する。この縁部に、例えば弾性密封要素等の付加的密封手段を設けておくことができる。

密封機能を最適化するために縁部は好ましくは正面を越えて、極力揺動軸または相応する支承部にまで延設されている。

ドアは好ましくは一体に、特にプラスチック射出成形品として構成されている。このような構成は安価な製造を可能にする。

ドアの特殊構成、例えば個々のドア領域の斜めに延びる末端、外方に張り出す縁部、ドア周面に関して個々の領域が異なる幅にわたって延設されていることによって、空気案内ハウジングの相応する構成と合わせて、制御が簡素になる。というのも、主要な制御特性は既にドア形状およびそれと協動する空気案内ハウジング形状に含まれており、調整運動が簡素になり、それゆえに一層単純なサーボモータおよび／または一層単純な制御装置を使用することができるからである。

以下、図面を参考に１実施例に基づいて本発明が詳しく説明される。

多部分構成の空気案内ハウジング７内に配置される送風機２、蒸発器３、ヒータ４および補助ヒータ５を有する自動車空調装置１が、需要に即して温度調節しかつ成層空気流れを発生するために１つの混合ドア６を有する。

温度調節された空気は、ドアによって制御される空気ダクトを介して車室内のさまざまな領域に供給することができる。空気案内ハウジング７から分岐された１つの空気ダクト８が設けられており、この空気ダクトはウインドシールドガラスのデフロストに役立つ。デフロスト空気ダクト８を通して案内される空気量はデフロストドア９によって制御される。他の空気ダクト１０は側部ノズルと中央ノズルとに通じ、１つのドア１１によって制御可能である。さらに１つの足元空間空気ダクト１２が設けられており、これは足元空間ドア１３で制御可能である。

図１から明らかとなるように、換気空気ダクト１０は３部分構成であり、ここでは３つの部分ダクトがそれぞれほぼ同じ横断面を有する。部分ダクトはドア６と協動して中央ノズルと側部ノズルとの間での空気成層に役立つ。

隔壁または特殊構成された冷空気ダクトを無用とし、それとともに取付空間需要が多少少ない単一のドアによってこの空気成層を可能とするために、この実施例によれば３部分構成のドア６が設けられている。このドアはその揺動軸に２つのピン１４を有し、これらのピンは正面１５に配置されている。ドア６は、揺動軸に垂直にドア６の中心を延びる平面に関して鏡像対称に構成されており、この平面とドア６との交線が図１２に示してある。

ドア６はその対称性のゆえに２つの外側領域１６と１つの中央領域１７とを有し、その外側領域１６はドラムドア状に構成されている。すなわち、ドア６は中空円筒の一部の形状を有する。ドア６の縦方向に延設される片側１８で領域１６、１７が同じ高さで成端しており、密封向上のために半径方向外方に延設される１つの縁部１９が設けられており、この縁部は正面１５も越えてピン１４にまで延設されている。両方の外側領域１６の流れ横断面は両方で、この実施例によれば中央領域１７の流れ横断面にほぼ一致する。

中央領域１７は揺動軸の方向で湾曲もしくは凹面に構成され、側部領域１６から壁２０によって分離されている。壁２０の揺動軸側末端でこれらの壁は１つの橋絡部２１によって結合されており、この橋絡部は中央領域１７に合わせて僅かに湾曲している。この橋絡部２１は一方で空気誘導機能を有する一種のスポイラとして役立ち、他方でドア６の安定性を高めるのに役立つ。

側１８とは相反するドア６の側２２で領域１６、１７は、特に図１３から明らかとなるように、異なる高さで成端している。開口挙動を向上するために外側領域１６は斜めにして構成されており、すなわちそれは特に揺動軸と平行に延びているのではない。中央領域１７は揺動軸と平行に成端しており、やはり外方に延設される１つの縁部２３が設けられており、この縁部は外側領域１６の外面と正面１５も越えてピン１４にまで、従って縁部１９にまで延設されている。

以下、図３〜図１０を参考にドア６の機能が詳しく説明される。

図３と図４は１００％暖位置を示しており、すなわちドア６は蒸発器３から直接到来する冷空気に対してすべての領域１６、１７との経路を閉鎖している。その場合ドア６はその縁部１９が、相応に構成される空気案内ハウジング７に当接しており、冷空気が空気ダクト８、１２に達することはできない。ヒータ４および補助ヒータ５から到来する暖空気の流れ経路が、デフロストドア９および足元空間ドア１３の開口事例について、実線の矢印によって示してある。側部ノズルおよび中央ノズルへの空気供給用ドア１１はこの図によれば閉鎖されている。

図５と図６に示すようにドア６がゆっくりとその他方の端位置に動かされると、ドア６の中央領域１７の両側で１つの冷空気通路が開放され、この冷空気通路を通して冷空気が特にデフロスト空気ダクト８に流入する。これにより、足元空間内に誘導される空気の温度がデフロスト空気ダクト８内に達する空気の温度よりも高いことが達成される。幅広に構成される外側領域１６のゆえに冷空気通路はこれらの領域内でなお閉鎖されている。冷空気の流れ経路が図には点線の矢印で示してある。

図７と図８に示すようにドア６が継続して動かされると中央領域１７内の冷空気通路がさらに一層開口され、温度がさらに低下する。外側領域１６において冷空気通路は斜面のゆえにゆっくりと開口しはじめ、冷空気は外側領域１６内で特にデフロスト空気ダクト８に達する。ここでも、乗員にとって快適と感じられる温度成層は、足元空間内に誘導される空気の温度がデフロスト空気ダクト８内に達する空気の温度よりも高いことによって達成される。

空気ダクト１０の開口または少なくとも部分的開口を引き起こすドア位置（図３〜図８には図示せず）のとき、中央空気ダクトと側部空気ダクトとの間で温度成層が得られる。ドア６の上記形状によって、単数または複数の中央ノズルに供給される空気の温度は側部ノズル内の空気温度よりも低く、そのことがやはり室内の快適性向上に寄与する。というのも、サイドウインドを介した熱放射は車室内の中央よりも大きく、前記温度成層によって、少なくとも乗員によって感じられる温度分布の均一化が生じるからである。

図９と図１０に示すように暖空気通路が完全に閉じられていると、すべての領域１６、１７において冷空気は相応する空気ダクト８、１０、１２に達する。その際、図示実施例ではデフロスト空気ダクト８も足元空間内の空気ダクト１２も閉じられており、均一に冷たい空気のみが側部ノズルおよび中央ノズル用ダクト１０内に達する。

それとともに空気の成層を可能とすることができ、ドア６のすべての混合位置または中間位置のとき、ウインドシールドガラスに供給される空気は足元空間に供給される空気よりも冷たく、もしくは中央ノズルに供給される空気は側部ノズルに供給される空気よりも冷たい。

空気案内ハウジングの斜視図である。 図１の空気案内ハウジングを一部切欠いて示す同じ斜視図である。 １００％暖のドア位置におけるドア中央部の空気案内ハウジングの断面図である。 図３のドア位置におけるドア側部領域の空気案内ハウジングの断面図である。 ７５％暖のドア位置におけるドア中央部の空気案内ハウジングの断面図である。 図５のドア位置におけるドア側部領域の空気案内ハウジングの断面図である。 ５０％暖のドア位置におけるドア中央部の空気案内ハウジングの断面図である。 図７のドア位置におけるドア側部領域の空気案内ハウジングの断面図である。 ０％暖のドア位置におけるドア中央部の空気案内ハウジングの断面図である。 図９のドア位置におけるドア側部領域の空気案内ハウジングの断面図である。 ドアの斜視図である。 図３〜図１０の交線を図示した図１１の図である。 ドアの他の斜視図である。 ドアの横断面図である。

符号の説明

１ 自動車空調装置
２ 送風機
３ 蒸発器
４ ヒータ
５ 補助ヒータ
６ ドア
７ 空気案内ハウジング
８ デフロスト空気ダクト
９ デフロストドア
１０ 空気ダクト
１１ ドア
１２ 足元空間空気ダクト
１３ 足元空間ドア
１４ ピン
１５ 正面
１６ 外側領域
１７ 中央領域
１８ 側
１９ 縁部
２０ 壁
２１ 橋絡部
２２ 側
２３ 縁部

Claims (13)

1. 自動車用の空調装置（１）であって、空気案内ハウジング（７）と、蒸発器（３）と、空気案内ハウジング（７）のための揺動するドア（６）と、縁部（１９）とを有し、ドア（６）が空気成層と温度制御を可能とするために揺動軸に沿って複数の領域（１６、１７）を有し、複数の領域（１６、１７）が直接に隣り合っており、これらの複数の領域（１６、１７）がドア（６）の一部である複数の隔壁によって分割されており、ドア（６）がドラムドア形状の少なくとも１つの領域（１６）を有し、領域（１６）がドア（６）の揺動軸に関して同軸に配置されており、ドア（６）が、揺動軸に向かって湾曲した少なくとも１つの領域（１７）を有し、ドア（６）が全領域（１６、１７）で蒸発器（３）から直接到来する冷空気の経路を閉鎖し、ドア（６）の縁部（１９）が、相応に構成される空気案内ハウジング（７）に当接していることを特徴とする空調装置。
2. ドア（６）が２つの外側領域（１６）とその間にある１つの中央領域（１７）とを有することを特徴とする、請求項１記載の空調装置。
3. ドア（６）が鏡像対称に構成されていることを特徴とする、請求項１または２記載の空調装置。
4. 両方の外側領域（１６）を合わせた流れ横断面が、中央領域（１７）の流れ横断面に一致することを特徴とする、請求項２または３記載の空調装置。
5. ドア（６）の異なる領域（１６、１７）の少なくとも２つがドアの周面に関して異なる幅にわたって延設されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の空調装置。
6. ドア（６）の少なくとも１つの領域（１６）が、開口挙動を向上するために斜めにして構成された外側領域（１６）となっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の空調装置。
7. ドア（６）が、１つの領域（１７）の隔壁を互いに結合する１つの橋絡部（２１）を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項記載の空調装置。
8. 橋絡部が湾曲構成されていることを特徴とする、請求項７記載の空調装置。
9. ドア（６）が、外方に延設される少なくとも１つの縁部（１９、２３）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項記載の空調装置。
10. 縁部（１９、２３）が正面（１５）を越えて延設されていることを特徴とする、請求項９記載の空調装置。
11. ドア（６）が一体に構成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項記載の空調装置。
12. ドア（６）が１つのプラスチック射出成形品であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項記載の空調装置。
13. 空調装置が、熱交換器、ヒータコア、蒸発器、フィルタ、温度混合ドア、混合室、単数または複数の流れ経路、空気を吐出しダクトに分配するための単数または複数の制御ドア：以上の部材の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項記載の空調装置。

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