JP4833764B2 - 車両用空気調和装置のデフロスタ構造 - Google Patents

車両用空気調和装置のデフロスタ構造 Download PDF

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本発明は、フロントウィンドウ等の曇りの原因となる霧滴や霜を加熱風の吹き出しにより取り除く車両用空気調和装置のデフロスタ構造に関する。
従来、車両用空気調和装置のデフロスタ構造としては、空調ケースのデフ吹き出し開口端に連結し、暖房用熱交換器を経過した加熱風を吹き出す加熱風吹き出し口をウィンドウに向かって開口したデフロスタダクトと、空調ケースのデフ吹き出し部に配置され、前記デフ吹き出し部のドア開度を制御するデフロスタドアと、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
上記従来のデフロスタ構造では、窓晴れ性向上のため、ノズル部から吹き出される加熱風の風速分布や風向性を良くする方策として、デフロスタダクトに、空調ケースのデフ吹き出し開口端から出た加熱風の風を左右に拡散させる風向拡散部を設けることが知られている。
特開2000−219027号公報
しかしながら、従来の車両用空気調和装置のデフロスタ構造にあっては、デフロスタドアとして、空調ケースのデフ吹き出し部の車両前方位置にドア回転軸を設定し、上下方向に開閉動作(上方向の回動停止位置が全閉、下方向の回動停止位置が全開)させるドアを用いているため、フットモード等のように、デフロスタドアのドア開度を中間開度とするとき、デフロスタダクトの風向拡散部に加熱風が当たらず、ドア開口部からデフロスタドアのドア面に沿って流れ、そのままノズル部に達するというように、風向拡散部による加熱風の風向き拡散性能が発揮されない、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、デフロスタドアのドア開度が中間開度時であっても、デフロスタダクトの風向拡散部による加熱風の風向き拡散性能を発揮させ、ウィンドウの曇りを短時間で整然と取り除くことができる車両用空気調和装置のデフロスタ構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では、空調ケースのデフ吹き出し開口端に連結し、暖房用熱交換器を経過した加熱風を吹き出す加熱風吹き出し口をウィンドウに向かって開口したデフロスタダクトと、
前記空調ケースのデフ吹き出し部に配置され、前記デフ吹き出し部のドア開度を制御するデフロスタドアと、を備え、
前記デフロスタダクトは、前記デフ吹き出し開口端の直上位置に傾斜配置され、デフ吹き出し開口端からの加熱風が当たってから風向きを左右に拡散させる風向拡散部と、該風向拡散部により拡散された加熱風をウィンドウに向かって吹き出すノズル部と、を有する車両用空気調和装置のデフロスタ構造において、
前記デフロスタドアを、デフ吹き出し開口端より上流位置の車両前後方向に開通するデフ吹き出し通路の入口位置に配置し、かつ、前記デフロスタドアが、片持ちの平板ドアで構成され、そのドア回転軸をデフ吹き出し通路の下側位置で、前記デフ吹き出し通路の上流側に設定し、
前記デフロスタドアのドア開度が中間開度のとき、ドア面により規定される加熱風の風向きを、前記風向拡散部に当たる風向きに設定した
ことを特徴とする。
よって、本発明の車両用空気調和装置のデフロスタ構造にあっては、デフロスタドアのドア開度が中間開度のとき、デフロスタドアのドア面により規定される加熱風の風向きが、デフロスタダクトの風向拡散部に当たる風向きに設定される。
このデフロスタドアの配置により、デフロスタドアのドア開度が中間開度のとき、デフ吹き出し開口端からの加熱風は、風向拡散部に当たってから風向きを変えて左右に拡散する作用を示す。この拡散作用によりノズル部からウィンドウに向かって吹き出される加熱風は、その風速分布がノズル全幅にわたって均等化されることになり、ウィンドウの曇りの原因となる霧滴や霜が、加熱風の吹き出しにより全体的に取り除かれる。
この結果、デフロスタドアのドア開度が中間開度時であっても、デフロスタダクトの風向拡散部による加熱風の風向き拡散性能を発揮させ、ウィンドウの曇りを短時間で整然と取り除くことができる。加えて、デフロスタドアのドア開度が中間開度となるモード選択時、デフロスタドアのドア面を風向ガイドとして風向拡散部による風向拡散作用を享受することができる。
以下、本発明の車両用空気調和装置のデフロスタ構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
図1は実施例1のデフロスタ構造が適用されたヒータ&クーリングユニット(車両用空気調和装置の一例)を示す全体システム図である。
実施例1におけるヒータ&クーリングユニットは、図1に示すように、空調ケース1と、送風機2と、クリーンフィルタ3と、冷却用熱交換器4と、暖房用熱交換器5と、エアミックスドア6と、スライドドア駆動ギア7と、フットドア8と、冷風バイパス通路9と、暖風通路10と、フット吹き出し口11と、ベントドア12と、ベント吹き出し開口端13と、デフロスタドア14と、デフロスタ吹き出し開口端15と、混合風通路16と、デフ吹き出し通路17と、ベントドア回転軸18と、デフロスタドア回転軸19と、を備えている。
実施例1におけるヒータ&クーリングユニットへの付設部材や周辺部材として、図1に示すように、ベントダクト20と、デフロスタダクト21と、デフロスタガーニッシュ22と、インストルメントパネル23と、フロントウィンドウ24(ウィンドウ)と、を備えている。
前記クリーンフィルタ3は、前記冷却用熱交換器4の上流側に取り付けられている。このクリーンフィルタ3は、帯電繊維を使用しており、図外の空気取り入れ口から導入される外気や内気から、ほこり,花粉,粉塵等を取り除く。
前記冷却用熱交換器4は、エバポレータと呼ばれる熱交換器で、前記クリーンフィルタ3の下流位置に配置され、冷媒入口と冷媒出口を有する。
前記暖房用熱交換器5は、ヒータコアと呼ばれる熱交換器で、前記冷却用熱交換器4及び前記エアミックスドア6の下流位置に配置され、エンジン冷却入口とエンジン冷却水出口を有する。
前記エアミックスドア6は、前記冷却用熱交換器4の下流位置に配置され、ヒータ&クーリングユニットの小型化を図るためにスライドドアを採用し、スライドドア駆動ギア7により駆動される。このエアミックスドア6は、選択されるモードに応じ、冷風バイパス通路9を全開にする位置(図1の点線位置)から暖風通路10を全開にする位置(図1の実線位置)までの何れかの位置にドア開度が制御される。
前記フットドア8は、ドア開時、前記冷風バイパス通路9や前記暖風通路10からの空気を、フット吹き出し口11を介して乗員の足下に吹き出す。
前記ベントドア12は、ドア開時、前記混合風通路16からの冷風・暖風・混合風のいずれかを、ベント吹き出し開口端13を介してベントダクト20へ配風する。
前記デフロスタドア14は、ドア開時、前記暖風通路8および前記混合風通路16からの暖風を、デフ吹き出し開口端15を介してデフロスタダクト21へ配風する。
次に、実施例1のデフロスタ構造を、図2及び図3に基づいて詳しく説明する。
図2は実施例1のデフロスタ構造を示す要部断面図、図3は実施例1のデフロスタ構造におけるデフロスタダクトを示す斜視図である。
実施例1のデフロスタ構造は、図2に示すように、空調ケース1のデフ吹き出し開口端15に連結し、暖房用熱交換器5を経過した加熱風を吹き出す加熱風吹き出し口21dをフロントウィンドウ24に向かって開口したデフロスタダクト21と、空調ケース1のデフ吹き出し部に配置され、このデフ吹き出し部のドア開度を制御するデフロスタドア14と、を備えている。
前記デフロスタダクト21は、図2及び図3に示すように、空調ケース1のデフ吹き出し開口端15に連結されるユニット連結部21aと、前記デフ吹き出し開口端15の直上位置に傾斜配置され、デフ吹き出し開口端15からの加熱風が当たってから風向きを左右に拡散させる扇形の風向拡散部21bと、該風向拡散部21bにより拡散された加熱風をフロントウィンドウ24に向かって吹き出すノズル部21cと、該ノズル部21cの開口端である加熱風吹き出し口21dと、を有する。
前記デフロスタドア14は、図2に示すように、ドア開度が中間開度のとき、デフロスタドア14により規定される加熱風の風向きが、前記デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たる風向きとなるように配置している。
具体的には、前記デフロスタドア14を、図2に示すように、デフ吹き出し開口端15より上流位置の車両前後方向に開通するデフ吹き出し通路17の入口位置に配置し、かつ、デフロスタドア14のドア回転軸19をデフ吹き出し通路17の下側位置に設定し、デフロスタドア14のドア開度が中間開度のとき、ドア面14aにより規定される加熱風の風向きを、風向拡散部21bに当たる風向きに設定している。
次に、デフロスタドア14と隣接するベントドア12の構成と、両ドア12,14の関係について説明する。
前記空調ケース1は、デフ吹き出し開口端15と隣接する位置にベント吹き出し開口端13を配置すると共に、ベント吹き出し開口端13の領域にベントドア12を配置し、デフロスタドア14のドア回転軸19を、デフ吹き出し通路17の入口位置であってデフ吹き出し通路17の下側位置に設定し、ベントドア12のドア回転軸18を、デフ吹き出し通路17の入口位置であってデフ吹き出し通路17の上側位置に設定している。つまり、両ドア回転軸18,19は、図2に示すように、ドア回転軸18が上でドア回転軸19が下という、上下の位置関係で配置される。
実施例1におけるウィンドウは、フロントウィンドウ24であり、デフロスタダクト21は、図2に示すように、フロントウィンドウ24の下端部から内面に沿って加熱風を吹き出すように、風向拡散部21bとノズル部21cとによって断面形状を「く」の字形状としている。そして、空調ケース1は、車両前方位置にデフ吹き出し開口端15を配置し、該デフ吹き出し開口端15と隣接する車両後方位置にベント吹き出し開口端13を配置している。さらに、ベントドア12のドア開度が全閉で、かつ、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード(例えば、フットモードやフット/デフモード等)の選択時、図2に示すように、ベントドア12は、車両後方に向かって下がる後方下がり傾斜状態の設定とし、デフロスタドア14は、車両前方に向かって上がる前方上がり傾斜状態の設定としている。
次に、作用を説明する。
[風向き拡散作用]
図4は実施例1のデフロスタ構造におけるデフロスタダクトによる風向き拡散作用を説明する作用説明図である。以下、図4に基づいて、デフロスタダクトによる風向き拡散作用を説明する。
車両前後方向において、デフ吹き出し開口端15から真上の方向に吹き出された加熱風は、図4(a)に示すように、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たると、風向拡散部21bの傾斜面に沿う方向に風向きを変える。つまり、風向拡散部21bの前後方向の傾きがF1である場合、加熱風は傾きF1により風向きが変えられる。
一方、車両左右方向(車幅方向)において、デフ吹き出し開口端15から真上の方向に吹き出された加熱風は、図4(b)に示すように、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たると、風向拡散部21bの傾斜曲面に沿って左右に分かれる方向に風向きを変える。つまり、風向拡散部21bの左右方向の傾きがF2である場合、加熱風は傾きF2により、デフ吹き出し開口端15の中央部から右側は右方向に風向きが変えられ、デフ吹き出し開口端15の中央部から左側は左方向に風向きが変えられる。
したがって、デフ吹き出し開口端15から真上の方向に吹き出された加熱風は、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たると、図4(c)に示すように、前後方向の傾きF1と左右方向の傾きF2とが複合され、風向きFの方向に風向きが変えられることになる。つまり、デフ吹き出し開口端15の中央部から右側にて吹き出された加熱風は、風向きFにより右方向に拡散し、デフ吹き出し開口端15の中央部から左側にて吹き出された加熱風は、風向きFにより左方向に拡散される。
[デフロスタドアの中間開度時におけるデフロスタ作用]
フロントウィンドウのデフロスタ設計は、例えば、一定時間で最小限これだけは除霜しなければならないという設計が要求されるため、非常に難しいものとされている。
そこで、特開2000−219027号公報等に記載されている従来のデフロスタ構造をみると、図5に示すように、デフロスタドアとして、空調ケースのデフ吹き出し部の車両前方位置にドア回転軸を設定し、上下方向に開閉動作(上方向の回動停止位置が全閉、下方向の回動停止位置が全開)させるドアを用いている。
このため、フットモード等のように、デフロスタドアのドア開度を微小な中間開度とするとき、図5の実線矢印に示すように、デフロスタダクトの風向拡散部に加熱風が当たらず、ドア開口部からデフロスタドアのドア面に沿って流れ、そのままノズル部に達し、加熱風がフロントウィンドウの中央部のみに集中して吹き出されるというように、風向拡散部による加熱風の風向き拡散性能が発揮されない。
これに対し、実施例1のデフロスタ構造では、デフロスタドア14のドア開度が中間開度時であっても、デフロスタダクト21の風向拡散部21bによる加熱風の風向き拡散性能を発揮させ、ウィンドウの曇りを短時間で整然と取り除くことができるようにした。
すなわち、実施例1のデフロスタ構造にあっては、デフロスタドア14のドア開度が中間開度のとき、デフロスタドア14により規定される加熱風の風向きが、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たる風向きとなるように、デフロスタドア14が配置される構成を採用した。
このデフロスタドア14の配置により、デフロスタドア14のドア開度が中間開度のとき、デフ吹き出し開口端15からの加熱風は、風向拡散部21bに当たってから風向きを変えて左右に拡散する作用を示す。この拡散作用によりノズル部21cからフロントウィンドウ24に向かって吹き出される加熱風は、その風速分布がノズル全幅にわたって均等化されることになり、フロントウィンドウ24の曇りの原因となる霧滴や霜が、加熱風の吹き出しにより全体的に取り除かれる。
次に、実施例1でのデフロスタ作用を詳しく述べる。
実施例1では、例えば、フットモードやフット/デフモード等のように、デフロスタドア14のドア開度が中間開度とされるとき、ドア面14aにより規定される加熱風の風向きを、前記風向拡散部に当たる風向きに設定している。
このため、図2の実線矢印に示すように、混合風通路16からデフ吹き出し通路17の入口に向かってきた加熱風は、デフロスタドア14のドア面14aにより、デフロスタダクト21の風向拡散部21bから離れる方向への流れが阻止され、デフロスタダクト21の風向拡散部21bへ向かう方向に風向きが規定される。
このように、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード選択時、デフロスタドア14のドア面14aを風向ガイドとし、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たるようにしたことで、デフロスタドア14のドア開度が中間開度であっても風向拡散作用を享受することができる。
さらに、実施例1では、例えば、フットモードやフット/デフモード等のように、ベントドア12のドア開度が全閉で、かつ、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード選択時には、図2に示すように、ベントドア12は、車両後方に向かって下がる後方下がり傾斜状態の設定とし、デフロスタドア14は、車両前方に向かって上がる前方上がり傾斜状態の設定としている。
このため、図2の点線矢印に示すように、デフ吹き出し通路17より上流位置の混合風通路16では、ベントドア12のドア面12aにより、真上の方向に向かってきた加熱風の風向きがデフロスタドア14のドア面14aに向かう方向に風向きが変えられる。そして、デフ吹き出し通路17では、デフロスタドア14のドア面14aにより受け止められた加熱風が、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たる方向の風向きに変えられる。
このように、ベントドア12のドア開度が全閉で、かつ、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード選択時、ベントドア12のドア面12aと、デフロスタドア14のドア面14aとを風向ガイドとし、デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たるようにしたことで、混合風通路16での加熱風の流れが不安定な状況であっても、確実に風向拡散作用を享受することができる。
次に、効果を説明する。
実施例1のヒータ&クーリングユニットのデフロスタ構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 空調ケース1のデフ吹き出し開口端15に連結し、暖房用熱交換器5を経過した加熱風を吹き出す加熱風吹き出し口21dをウィンドウに向かって開口したデフロスタダクト21と、空調ケース1のデフ吹き出し部に配置され、このデフ吹き出し部のドア開度を制御するデフロスタドア14と、を備え、前記デフロスタダクト21は、前記デフ吹き出し開口端15の直上位置に傾斜配置され、デフ吹き出し開口端15からの加熱風が当たってから風向きを左右に拡散させる風向拡散部21bと、該風向拡散部21bにより拡散された加熱風をウィンドウに向かって吹き出すノズル部21cと、を有するヒータ&クーリングユニットのデフロスタ構造において、前記デフロスタドア14は、ドア開度が中間開度のとき、デフロスタドア14により規定される加熱風の風向きが、前記デフロスタダクト21の風向拡散部21bに当たる風向きとなるように配置したため、デフロスタドア14のドア開度が中間開度時であっても、デフロスタダクト21の風向拡散部21bによる加熱風の風向き拡散性能を発揮させ、ウィンドウの曇りを短時間で整然と取り除くことができる。
(2) 前記デフロスタドア14を、デフ吹き出し開口端15より上流位置の車両前後方向に開通するデフ吹き出し通路17の入口位置に配置し、かつ、デフロスタドア14のドア回転軸19をデフ吹き出し通路17の下側位置に設定し、前記デフロスタドア14のドア開度が中間開度のとき、ドア面14aにより規定される加熱風の風向きを、風向拡散部21bに当たる風向きに設定したため、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード選択時、デフロスタドア14のドア面14aを風向ガイドとして風向拡散部21bによる風向拡散作用を享受することができる。
(3) 前記空調ケース1は、デフ吹き出し開口端15と隣接する位置にベント吹き出し開口端13を配置すると共に、ベント吹き出し開口端13の領域にベントドア12を配置し、デフロスタドア14のドア回転軸19を、デフ吹き出し通路17の入口位置であってデフ吹き出し通路17の下側位置に設定し、ベントドア12のドア回転軸18を、デフ吹き出し通路17の入口位置であってデフ吹き出し通路17の上側位置に設定したため、ベントドア12の開閉動作とデフロスタドア14の開閉動作とが互いに干渉することなく行えると共に、両ドア回転軸18,19の端部にドアアクチュエータを容易に設定することができる。
(4) 前記ウィンドウは、フロントウィンドウ24であり、前記デフロスタダクト21は、風向拡散部21bとノズル部21cとによって断面形状を「く」の字形状とし、前記空調ケース1は、車両前方位置にデフ吹き出し開口端15を配置し、該デフ吹き出し開口端15と隣接する車両後方位置にベント吹き出し開口端13を配置し、前記ベントドア12のドア開度が全閉で、かつ、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード選択時、前記ベントドア12は、車両後方に向かって下がる後方下がり傾斜状態の設定とし、前記デフロスタドア14は、車両前方に向かって上がる前方上がり傾斜状態の設定としたため、ベントドア12のドア開度が全閉で、かつ、デフロスタドア14のドア開度が中間開度となるモード選択時、混合風通路16での加熱風の流れが不安定な状況であっても、ベントドア12とデフロスタドア14の両ドア面12a,14aを風向ガイドとし、確実に風向拡散作用を享受してフロントウィンドウ24の曇りを短時間で整然と取り除くことができる。
以上、本発明の車両用空気調和装置のデフロスタ構造を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、デフロスタ構造をフロントウィンドウへ適用する例を示したが、リアウィンドウ等のように他のウィンドウのデフロスタ構造であっても良い。要するに、風向拡散部を有し、加熱風吹き出し口をウィンドウに向かって開口したデフロスタダクトと、デフ吹き出し部のドア開度を制御するデフロスタドアと、を備えた車両用空気調和装置のデフロスタ構造であれば適用することができる。
実施例1のデフロスタ構造が適用されたヒータ&クーリングユニット(車両用空気調和装置の一例)を示す全体システム図である。 実施例1のデフロスタ構造を示す要部断面図である。 実施例1のデフロスタ構造におけるデフロスタダクトを示す斜視図である。 実施例1のデフロスタ構造におけるデフロスタダクトによる風向き拡散作用を説明する作用説明図である。 従来例のデフロスタ構造においてデフロスタドアが中間開度時における加熱風の流れを示す作用説明図である。
符号の説明
1 空調ケース
2 送風機
3 クリーンフィルタ
4 冷却用熱交換器
5 暖房用熱交換器
6 エアミックスドア
7 スライドドア駆動ギア
8 フットドア
9 冷風バイパス通路
10 暖風通路
11 フット吹き出し口
12 ベントドア
12a ドア面
13 ベント吹き出し開口端
14 デフロスタドア
14a ドア面
15 デフロスタ吹き出し開口端
16 混合風通路
17 デフ吹き出し通路
18 ベントドア回転軸
19 デフロスタドア回転軸
20 ベントダクト
21 デフロスタダクト
21a ユニット連結部
21b 風向拡散部
21c ノズル部
21d 加熱風吹き出し口
22 デフロスタガーニッシュ
23 インストルメントパネル
24 フロントウィンドウ(ウィンドウ)

Claims (3)

  1. 空調ケースのデフ吹き出し開口端に連結し、暖房用熱交換器を経過した加熱風を吹き出す加熱風吹き出し口をウィンドウに向かって開口したデフロスタダクトと、
    前記空調ケースのデフ吹き出し部に配置され、前記デフ吹き出し部のドア開度を制御するデフロスタドアと、を備え、
    前記デフロスタダクトは、前記デフ吹き出し開口端の直上位置に傾斜配置され、デフ吹き出し開口端からの加熱風が当たってから風向きを左右に拡散させる風向拡散部と、該風向拡散部により拡散された加熱風をウィンドウに向かって吹き出すノズル部と、を有する車両用空気調和装置のデフロスタ構造において、
    前記デフロスタドアを、デフ吹き出し開口端より上流位置の車両前後方向に開通するデフ吹き出し通路の入口位置に配置し、かつ、前記デフロスタドアが、片持ちの平板ドアで構成され、そのドア回転軸をデフ吹き出し通路の下側位置で、前記デフ吹き出し通路の上流側に設定し、
    前記デフロスタドアのドア開度が中間開度のとき、ドア面により規定される加熱風の風向きを、前記風向拡散部に当たる風向きに設定した
    ことを特徴とする車両用空気調和装置のデフロスタ構造。
  2. 請求項1に記載された車両用空気調和装置のデフロスタ構造において、
    前記空調ケースは、前記デフ吹き出し開口端と隣接する位置にベント吹き出し開口端を配置すると共に、前記ベント吹き出し開口端の領域にベントドアを配置し、
    前記デフロスタドアのドア回転軸を、デフ吹き出し通路の入口位置であってデフ吹き出し通路の下側位置に設定し、
    前記ベントドアのドア回転軸を、デフ吹き出し通路の入口位置であってデフ吹き出し通路の上側位置に設定したことを特徴とする車両用空気調和装置のデフロスタ構造。
  3. 請求項2に記載された車両用空気調和装置のデフロスタ構造において、
    前記ウィンドウは、フロントウィンドウであり、
    前記デフロスタダクトは、前記風向拡散部と前記ノズル部とによって断面形状を「く」の字形状とし、
    前記空調ケースは、車両前方位置にデフ吹き出し開口端を配置し、該デフ吹き出し開口端と隣接する車両後方位置にベント吹き出し開口端を配置し、
    前記ベントドアのドア開度が全閉で、かつ、前記デフロスタドアのドア開度が中間開度となるモード選択時、前記ベントドアは、車両後方に向かって下がる後方下がり傾斜状態の設定とし、前記デフロスタドアは、車両前方に向かって上がる前方上がり傾斜状態の設定としたことを特徴とする車両用空気調和装置のデフロスタ構造。
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