JP4833511B2

JP4833511B2 - 自動車用小型空調装置

Info

Publication number: JP4833511B2
Application number: JP2003401155A
Authority: JP
Inventors: プイスギュールセルジュ; エリオジル; ナジサイド
Original assignee: ヴァレオクリマチザション
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: ES2283699T3; DE60312290T3; ATE355986T1; JP2004182226A; DE60312290T2; EP1426216B2; FR2847855B1; EP1426216B1; ES2283699T5; EP1426216A1; DE60312290D1; FR2847855A1

Description

本発明は、自動車の車室に導入する空気を処理する空調装置に関する。この装置は、水分の分離手段、および外気と循環空気とを切り替える選択手段を備えている。

上述のような空調装置は、換気や冷暖房に役立つものであるが、従来の空調装置の一部または全部には、次のような不都合がある。
−前述の各手段が、互いに異なる位置に配置されているため、これらの手段を別々に組み立てねばならず、材料費と人件費が増加するとともに、装置の容積が大きくなる。また、空気の循環サイクルが長く、かつ複雑となるため、空気循環に必要なエネルギーと騒音が大きくなる。
−選択手段を、外気モードと循環空気モードとの間で切り替えたときに、空気の流量や騒音の大きさが異なり、搭乗者に不快感を与える。
−循環空気が、フィルタを通過しない。

本発明の目的は、上述のような不都合を解消することにある。

本発明は、特に上述のような空調装置を目的とし、前述の各手段を、エンジンルームと車室を仕切る隔壁に固定された共通のハウジング内にすべて収容することを企図している。

また、本発明は、小型で、製造と組立てを経済的に行うことができる空調装置を提供するものである。本発明においては、構成部品を一まとめにし、その配置を工夫することで、空気循環に必要なエネルギーを少なくし、騒音も小さくする。

上に述べた以外の本発明の特徴は、以下の通りである。
−前記共通のハウジングは、前記エンジンルームに位置している。
−前記共通のハウジングの一部は前記エンジンルームに、他の一部は前記車室に位置する。
−前記共通のハウジングは、前記車室に位置している。
−前記共通のハウジングはさらに、前記車室側においてファンを備え、このファンは、このファンの近傍に配置されているフィルタ手段を通過した空気を吸引するようになっている。
−前記ファンは、前記共通のハウジングまたは隔壁に固定された他のハウジングに収容されている。
−前記共通のハウジングは、フィルタ手段を具備する置。
−前記隔壁には、前記選択手段における選択により、車室から循環用の空気を取り入れるための通路となる第１のオリフィスと、外気を前記フィルタ手段からファンへ送り出すための第２のオリフィスが形成されている。
−前記ハウジングには、前記選択手段における選択により、車室から循環用の空気を取り入れるための第１の通路と、外気を前記フィルタ手段からファンへ送り出すための第２の通路となる共用オリフィスが形成されている。
−前記第１の通路は環状であって、前記第２の通路を取り囲んでいる。
−前記ファンは、前記共通のハウジングに収容されている。
−前記ファンは、ホイール、およびこのホイールの回転軸と同軸のモータを備え、このモータは、前記ホイールの側から、前記フィルタ手段に向かって、軸方向に突出している。
−前記ファンは、ホイール、およびホイールの回転軸と同軸のモータを備え、このモータは、前記フィルタ手段と反対の側から、前記ホイールに向かって、軸方向に突出している。
−前記フィルタ手段は、少なくとも、外部から内部へ向けて空気が通過する環状のフィルタを備えている。
−前記環状のフィルタ手段は、前記ファンの回転軸と同軸である。
−前記選択手段は、前記環状フィルタを取り囲む環状の空間を外気または車室の内部と連通させるよう、前記環状フィルタの周りで同期的に回動しうる少なくとも２つの連通手段を含んでいる。
−前記選択手段は、前記環状フィルタの回転軸に関して互いに対称に配置された２つの連通手段を含んでいる。
−前記共通のハウジングの内壁、または前記２つのハウジングの少なくとも一方の内壁は、騒音を吸収する材料で被覆されている。

本発明によれば、空気循環に必要なエネルギーが少なくてすみ、かつ騒音も小さい小型の空調装置が提供される。

本発明の特徴と効果を、以下の説明において、添付の図面を参照して、より詳細に明らかにする。

図１に示す装置は、金属製隔壁５の両側に位置するエンジンルーム３と車室４に、別々に配置された２つのプラスチック製ハウジング１，２を備えている。隔壁５は、ファイアウォールと呼ばれ、自動車ボディーの一部をなして、エンジンルーム３と車室４を区画している。

固定手段６は、隔壁に設けられた開口７の周りを包囲して、隔壁に取り付けたハウジング1における空気の流れを堰き止めている。ハウジング1の内部には、回動するフラップ８と環状のフィルタ９が設けられている。これらの要素は、ハウジング１の壁体と共働して、ハウジング1の内部を４つの空間に仕切っている。

第１の空間10は、図示していない外気と連通している。第２の環状空間11は、開口７と同軸をなすハウジング1の環状の内壁12を取り囲み、開口７と連通している。第３の環状空間13は、開口７および内壁12と同軸をなす円錐台形状の環状フィルタ９を包囲している。この環状空間13は、ハウジング1の径方向に延びる環状の壁体14によって、空間11との間を仕切られている。第４の空間15は、フィルタ９および内壁12の内部において、径方向に位置している。

ハウジング２には、ファン20のホイールが収容されている。ハウジング２の環状の壁体21は、ハウジング1の内壁12と同軸をなし、気密を保つ固定手段22によって、内壁12に接続されている。ファン20のホイールは、モータ23によって駆動される。モータ23は、ホイールの回転軸と同軸をなし、モータのステータは、ハウジング２に固定されている。ホイール20は、軸方向において、フィルタ９とモータ23との間に配置される。

フラップ８は、２つの境界位置の間で変位することができる。フラップ８は、図中の実線で示す位置においては、壁体14に連続して、空間11と空間13とを仕切っている。このとき、空間10と空間13とは互いに連通する。ファン20が吸気すると、外気が空間10を通って空間13に入り込む。ついで外気は、フィルタ９を通過して、空間15に至る。その後、ファン20が、空間15から、外気を車室に送り、空調（冷暖房や車室内各所への送風）が行われる。

フラップ８が、破線で示す位置にあるときは、空間11と空間13の間の通路が開放され、他方空間10と空間13の間の通路は閉鎖される。すると、車室から入り込んだ空気は吸引され、開口7を通過し、空間11を経て空間13に至る。この後、空気は、前述のような経路を辿る。フラップ８は、循環空気と外気を混合するように、上記２つの位置の中間の位置をとることもできる。

外気に含まれている水分を分離するため、空間10において、例えば溝やバッフルプレートのような図示していない公知の手段を設けることができる。

図２において、図１と類似の要素には、同じ符号を付して、説明を省略する。このような要素は、エンジンルーム３、車室４、隔壁５、固定手段６、環状の開口7および円錐台形状のフィルタ９である。

シリンダ12aは、空気を直ちにフィルタ９の下流側に案内する。シリンダ12aの壁体は、図１の内壁１２とは異なり、ファンのハウジング2aの一部であって、フィルタを収容するハウジング1aの一部ではない。固定手段２２と同様に、２つのハウジング1a,2aを気密に保つ固定手段22aは、エンジンルーム３側に位置している。

図１のハウジング１内に設けられた空間11は、２つのハウジングの外部に位置する環状の空間11aと置き換えられており、これらのハウジングの壁体と隔壁５によって区画されている。空間10は、空間13に似た空間13aの全周を包囲する空間10aと置き換えられている。

図１では、フラップ８はただ１つであるが、図２の実施形態においては、２つのフラップ8a,8aが設けられている。これらのフラップ8a,8aは、フィルタ９、シリンダ12a、およびファン20aの軸に関して、互いに対称とされている。これら２つのフラップは、破線で示す２つの位置の間で、同期的に変位する。

フラップ8a,8aは、図の水平の位置においては、空間11aと空間13aの間の通路を閉鎖し、他方空間10aと空間13aの間の通路を開放して、外気を処理できるようにする。一方、垂直の位置においては、フラップ8a,8aは、閉鎖されていた通路を開放し、また開放されていた通路を閉鎖して、循環空気を処理できるようにする。実線で示すように、フラップ8a,8aは、循環空気と外気を混合するように、上記２つの位置の中間の位置をとることもできる。

ここでは、ファンのモータ23aのステータは、シリンダ12aの壁体に固定されている。ファンのモータ23aは、空調装置の軸方向の容積を小さくするように、その一部が、ファン20aのホイールの内側に収容され、軸方向の残り部分だけが、フィルタ９の側に位置するようにしてある。

図３に示す装置は、図２の装置とはかなり異なっている。すなわち、ハウジング1aと2aは、隔壁５の両側、すなわちエンジンルーム３と車室４に広がる単一のハウジング1bによって置き換えられている。ハウジング1bは、フラップ8a、フィルタ９、ならびにファン20aのホイールおよびモータ23aを具備している。隔壁５の開口7bは、この装置を自動車に取付ける際に、ハウジング1bの一部をエンジンルーム３内に挿入できるように、十分に広くしてある。ハウジングは、この周縁部から突出し、気密に固定する固定手段６によって隔壁５に連結されている環状のフランジ22を有する。

図３に示すフィルタ９は、円筒形であり、図１と図２におけるような円錐台形状ではない。しかし、この形状は、装置の機能に何ら影響を及ぼすことはない。

図４と図５に示す装置は、それぞれ図２と図３に示した装置と似ているが、モータ23aの一部が、ファンのホイール20aの内部に収容され、残りの部分は、フィルタ９と反対側に当たる軸方向外側に位置している点が異なる。

図６に示す装置は、図１、図２、および図４に示す装置のように、２つのプラスチック製ハウジング1cと2cを具備している。これらのハウジング1cと2cは、隔壁５の両側に位置するエンジンルーム３と車室４にそれぞれ設けられ、円形の開口7aを気密に保つ手段６によって、隔壁５に固定されている。

図３におけるように、ハウジング1cにおける環状のフィルタ９と、ハウジング2cにおけるファン20aのホイールは、開口7aと同軸に配置されている。ファン用のモータ23aは、一部がホイールの内部に収容され、他の一部がフィルタの内部に収容されることによって、装置の軸方向の容積を減らすことに寄与している。

回動する単一のフラップ8bは、実線で示す位置と破線で示す位置の間で変位することができる。フラップ8bは、実線で示す位置においては、図１に示したものと同様の空間10と空間13を互いに区画している。このとき、隔壁５の第２の開口7bは、開放される。他方、破線で示す位置においては、フラップ8bは、開口7bを閉鎖し、空間10と空間13の間の通路を開放する。

本発明は、ここで単に例示の意味で説明した態様の空調装置に限られるものではなく、特許請求の範囲内で当業者が想起しうるあらゆる変形例を包含する。

本発明は、水分の分離手段、およびここで説明したような外気と循環空気とを切り替える選択手段を具備するとももに、エンジンルームと車室を区画する隔壁に固定された共通のハウジングに収容され、かつフィルタ手段を含まない空調装置をも包含するものである。

本発明に係る装置の部分的な模式図である。本発明に係る装置の部分的な模式図である。本発明に係る装置の部分的な模式図である。本発明に係る装置の部分的な模式図である。本発明に係る装置の部分的な模式図である。本発明に係る装置の部分的な模式図である。

符号の説明

１，２ハウジング
３エンジンルーム
４車室
５隔壁
６固定手段
７開口
８フラップ
９フィルタ
10, 11, 13, 15 空間
12 内壁
20 ファン
23 モータ

Claims

自動車の車室に導入する空気を調整する空調装置であって、
エンジンルーム（３）と車室（４）とを区画する隔壁（５）に固定された共通のハウジング（１）に収容される、水分の分離手段、外気導入と空気再循環のいずれかを選択するための選択手段（８）、フィルタ手段（９）、前記フィルタ手段（９）を通過した空気を吸引するためのファンホイール（２０）（２０ａ）および駆動モータ（２３ａ）、を備え、
再循環された空気は、前記隔壁（５）に設けられた共用開口部（７）を通して前記共通のハウジング（１）に入り、前記共通のハウジング（１）は、前記共用開口部（７）を通じて第１の通路と第２の通路を画定し、前記第１の通路は、再循環された空気を車室（４）から前記選択手段（８）に取り入れ、前記第２の通路は、外気を前記フィルタ手段（９）から前記ファンホイール（２０）（２０ａ）へ送り出し、再循環された空気は、前記フィルタ手段（９）により濾過され、前記フィルタ手段（９）は、前記選択手段（８）と前記ファンホイール（２０）（２０ａ）の間に配置され、前記ファンホイール（２０）（２０ａ）および前記駆動モータ（２３ａ）は、前記車室（４）側において、前記フィルタ手段（９）の近傍に設置され、前記ファンホイール（２０）（２０ａ）は、前記共通のハウジング（１）または隔壁（５）に固定された他のハウジング（２）に収容されていることを特徴とする空調装置。
前記共通のハウジング（１）は、前記エンジンルーム（３）に位置していることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記共通のハウジング（１）の一部は、前記エンジンルーム（３）に、他の一部は前記車室（４）に位置していることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記共通のハウジング（１）は、前記車室（４）に位置することを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記隔壁（５）には、再循環された空気を車室（４）から選択手段に取り入れるための第１開口部（７ｂ）と、外気をフィルタ手段からファンへ送り出すための第２開口部（７ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記第１の通路は環状であって、前記第２の通路を取り囲んでいることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記ファン（２０ａ）は、前記共通のハウジング（１ｂ）に収容されていることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
前記ファン（２０ａ）は、ホイール、およびこのホイールの回転軸と同軸のモータ（２３ａ）を備え、このモータ（２３ａ）は、前記ホイールの側から、前記フィルタ手段に向かって、軸方向に突出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空調装置。
前記ファン（２０ａ）は、ホイール、およびこのホイールの回転軸と同軸のモータ（２３ａ）を備え、このモータ（２３ａ）は、前記フィルタ手段と反対の側から、前記ホイールに向かって、軸方向に突出していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空調装置。
前記フィルタ手段は、少なくとも、外部から内部へ向けて空気が通過する環状フィルタ（９）を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の空調装置。
前記環状フィルタ（９）は、前記ファン（２０）の回転軸と同軸であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の空調装置と組み合わされた請求項１０記載の空調装置。
前記選択手段は、前記環状フィルタ（９）を取り囲む環状の空間（１３）を外気または車室の内部と連通させるよう、前記環状フィルタの周りで同期的に回動しうる少なくとも２つの連通手段（８ａ）を備えていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の空調装置。
前記選択手段は、前記環状フィルタ（９）の回転軸に関して互いに対称に配置された２つの連通手段（８ａ）を含むことを特徴とする請求項１２記載の空調装置。
前記共通のハウジング（１）（１ｂ）の内壁、または前記２つのハウジング（１）（２）の少なくとも一方の内壁は、騒音を吸収する材料で被覆されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の空調装置。