JP5706864B2

JP5706864B2 - 車両用空調構造

Info

Publication number: JP5706864B2
Application number: JP2012238887A
Authority: JP
Inventors: 勝裕妹尾; 諒次江原; 賀章津田; 将太郎藤川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: JP2014088089A

Description

本発明は、車両用空調構造に関する。

車室内外の温度差によって車両のドアガラスが曇ったり、冬場に車両のドアガラスが氷結したりした場合において、ドアミラーによる視界を確保するために、車両用空調装置の空調用アウトレットを車両のインストルメントパネルに設け、かかる空調用アウトレットからの配風によって、ドアガラスの除曇及び氷結除去が行われる。

ここで、インストルメントパネルの位置、デザイン等によっては、空調用アウトレットがドアガラスから遠くなってしまうため、フロントガラスとドアガラスとの間のフロントピラーに空調用アウトレットを形成することがある（特許文献１参照）。

実開昭５８−４８５０７号公報

しかし、フロントピラーに空調用アウトレットを形成した構造においても、除曇性能及び氷結除去性能のさらなる向上が求められている。

本発明は、これらの問題に鑑みて成されたものであり、除曇性能及び氷結除去性能を好適に発揮することが可能な車両用空調構造を提供することを課題とする。

本発明に係る車両用空調構造は、車室内又は車室外の空気と室内熱交換器又は室外熱交換器との作用によって車室内の暖房、冷房及び除湿の機能を果たす車両用空調装置における車両用空調構造であって、フロントガラスとドアガラスとの間に設けられたフロントピラーガーニッシュに形成された空調用アウトレットと、前記空調用アウトレットに設けられたフィンと、前記空調用アウトレットと前記ドアガラスの前端部との間であり、かつ前記空調用アウトレットよりも車幅方向外側に設けられるとともに、前記ドアガラスの前端部の車幅方向外側に設けられたドアミラーの駆動機構が内蔵される配風用部材と、を備え、前記フィンは、前記空調用アウトレットを車幅方向外側の配風口と車幅方向内側の配風口とに区画する縦フィンを備え、前記縦フィンは、前記車幅方向外側の配風口が前記車幅方向内側の配風口よりも幅広となるように前記空調用アウトレットを区画することによって、前記車幅方向外側の配風口から配風される風量を、前記車幅方向内側の配風口から配風される風量よりも大きくするように構成されており、前記配風用部材は、車幅方向内側へ突出する凸部を備えることを特徴とする。

かかる構成によると、車幅方向外側の風量が車幅方向内側の風量よりも大きく、車幅方向外側から配風された空気は流量が増えた分だけ上下方向にも拡大して配風されるので、ドアガラスの前下端部に好適に配風し、除曇性能及び氷結防止性能を好適に発揮することができる。
また、かかる構成によると、配風用部材の凸部によって生じるコアンダ効果によってドアガラスの前下端部に集中的に配風するので、ドアガラスの前下端部に好適に配風し、除曇性能及び氷結防止性能を好適に発揮することができる。

本発明によれば、除曇性能及び氷結除去性能を好適に発揮することができる。

本発明の実施形態に係る車両用空調構造を車室内から見た図である。図１のフロントピラーの内部構造を示す図である。本発明の実施形態に係る車両用空調構造を示す断面図である。（ａ）は図３の部分拡大図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る車両用空調構造によって暖められたドアガラスの温度分布の一例を示す図である。従来技術に係る車両用空調構造を示す断面図である。（ａ）は図３の部分拡大図であり、（ｂ）は従来技術に係る車両用空調構造によって暖められたドアガラスの温度分布の一例を示す図である。

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、各図に示すように、車両を基準とした前後左右上下に基づいて説明する。

本発明の車両用空調構造は、車両用空調装置の配風口である空調用アウトレットまわりに関する発明である。車両用空調装置は、室内熱交換器を用いて車室内の空気同士を熱交換したり、室外熱交換器を用いて車室外の空気と車室内の空気とを熱交換したりすることによって、車室内の暖房、冷房及び除湿の機能を果たす。車両用空調装置によって暖められた、冷やされた、あるいは除湿された空気は、空調用アウトレットから車室内へ導入される。

以下の説明では、車両の右側のフロントピラーガーニッシュに適用された車両用空調構造を例にとって説明するが、車両の左側のフロントピラーにも、当該車両用空調構造が左右対称に適用される。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両用空調構造１は、車両のフロントガラス２とドアガラス３との間に設けられたフロントピラーガーニッシュ１０に形成された空調用アウトレット１１と、空調用アウトレット１１に設けられたフィン１２と、を備える。

ドアガラス３は、車両の前席用のサイドドア４の上部に形成された窓を開閉するものであり、ドアガラス３の前下端部の車室外側には、後方視認用のドアミラー５が設けられている。

フロントピラーガーニッシュ１０は、フロントガラス２とドアガラス３との間で上下方向に延設された装飾部材であって、下端側のインストルメントパネル及び上端側のルーフライニングと別体に形成された樹脂製部材である。
図３に示すように、フロントピラーガーニッシュ１０は、当該フロントピラーガーニッシュ１０の車幅方向外側に設けられた鋼製部材のフロントピラーインナ６ａ及びフロントピラーアウタ６ｂからなるフロントピラー６に固定されており、フロントピラー６とフロントピラーガーニッシュ１０との間には、ドアシール７が介設されている。

フロントピラー６とフロントピラーガーニッシュ１０との間に形成された空間には、ピラーダクト２０及びシール部材３０が設けられている。

図２及び図３に示すように、ピラーダクト２０は、車両用空調装置によって加温、冷却又は除湿された空気が流通する樹脂製ダクトである。ピラーダクト２０は、フロントピラーガーニッシュ１０との間に形成された空間内において上下方向に延設されており、当該ピラーダクト２０の上端部は湾曲して車両後方に延設されているとともに、当該ピラーダクト２０の上端部後面には、図３に示す開口部２１が形成されている。かかるピラーダクト２０は、平面視で車幅方向内側に凸となるように湾曲している。

シール部材３０は、縦長枠形状を呈する樹脂製部材であって、ピラーダクト２０の開口部２１を空調用アウトレット１１に位置決めした状態で、ピラーダクト２０の上端部とフロントピラーガーニッシュ１０とを互いに固定するとともに、ピラーダクト２０の開口部２１とフロントピラーガーニッシュ１０との間をシールし、車両用空調装置からの空気がピラーダクト２０内に入り込むことを防ぐ。シール部材３０がピラーダクト２０の上端部とフロントピラーガーニッシュ１０とを互いに固定する手法として、本実施形態では、ピラーダクト２０の開口部２１の周縁部がシール部材３０に挿通されており、シール部材３０の側面がフロントピラーガーニッシュ１０に接着等によって固定されている。

図１に示すように、空調用アウトレット１１は、フロントピラーガーニッシュ１０の後面下端部に形成された縦長穴である。空調用アウトレット１１は、やや車幅方向外側に向くように開口しており、車両用空調装置によって加温、冷却又は除湿された空気は、ピラーダクト２０の開口部２１及び当該空調用アウトレット１１を介して車室内へ配風される。

図２に示すように、フィン１２は、空調用アウトレット１１からフロントピラーガーニッシュ１０内への物落ちを防止するとともに、配風方向を設定するためのものであって、空調用アウトレット１１の縦方向に架設された１本の縦フィン１２ａと、空調用アウトレット１１の横方向に架設された複数本の横フィン１２ｂと、を備える。ここで、縦フィン１２ａは、主に配風方向を左右に設定するためのものであり、横フィン１２ｂは、配風方向を上下に設定するとともに物落ちを防止するためのものである。

図４（ａ）に示すように、空調用アウトレット１１における縦フィン１２ａによって区画された左右２つの配風口に関して、左側（車幅方向内側）の配風口１１ａの幅ｄ_１は、右側（車幅方向外側）の配風口１１ｂの幅ｄ_２よりも狭い。

また、図１に示すように、車両用空調構造１は、配風用部材の一例としてのミラーガーニッシュ４０を備える。ミラーガーニッシュ４０は、ドアミラー５の駆動機構等が内蔵される樹脂製部材であって、フロントピラーガーニッシュ１０とドアガラス３との間、すなわち、ドアガラス３の前下端部の車室内側に設けられている。

図３に示すように、ミラーガーニッシュ４０は、前後方向に延設される前端部４１と、前端部４１の後端から車幅方向内側に延設される第一中間部４２と、第一中間部４２の後端から斜め後方外側に延設される第二中間部４３と、第二中間部４２の後端から車幅方向外側に延設される後端部４４と、を備える。すなわち、ミラーガーニッシュ４０は、第一中間部４２及び第二中間部４３によって車幅方向内側への凸部を構成している。第二中間部４３は、後方へ行くほど車幅方向外側に向かうように傾斜しており、後記する空調用アウトレット１１の車幅方向外側の配風口１１ｂから配風される空気Ｙ２２の方向と略平行に設定されている。

＜空気の流れ＞
ここで、本発明の実施形態に係る車両用空調構造１による車室内での空気の流れと、従来技術に係る車両等空調構造による空気の流れと、について比較説明する。

＜実施形態における空気の流れ＞
本発明の実施形態に係る車両用空調構造１によって車室内へ配風した場合には、図３に示すように、ピラーダクト２０が平面視で車幅方向内側に凸となるように湾曲しているので、ピラーダクト２０の車幅方向内側を流れる空気Ｙ１１の流量が、ピラーダクト２０の車幅方向外側を流れる空気Ｙ２１の流量よりも大きくなる。

ここで、空調用アウトレット１１における車幅方向内側の配風口１１ａの幅ｄ_１（図４（ａ）参照）が車幅方向外側の配風口１１ｂの幅ｄ_２（図４（ａ）参照）よりも狭いので、車幅方向内側の空気Ｙ１１が内圧上昇によって分散する。
したがって、車幅方向内側の配風口１１ａからは、空気Ｙ１１の一部の空気Ｙ１２が配風され、かかる空気Ｙ１２はドアガラス３へは向かわずに車室後部へ配風される。また、車幅方向外側の配風口１１ｂからは、空気Ｙ１１の残りの空気Ｙ１３が空気Ｙ２１と合流した空気Ｙ２２が配風され、かかる空気Ｙ２２は、縦フィン１２ａによってドアガラス３へ向けて配風される。ここで、空気Ｙ２２（＝Ｙ２１＋Ｙ１３）の流量は、空気Ｙ１２（＝Ｙ１１−Ｙ１３）の流量よりも大きい。

また、ミラーガーニッシュ４０の第一中間部４２および第二中間部４３が凸部を構成しいるので、空気Ｙ２２の一部の空気Ｙ２３が、コアンダ効果によってドアガラス３の前下端部３ａ（図４（ｂ）参照）に集中的に配風され、空気Ｙ２２の残りの空気Ｙ２４は、そのまま直進してドアガラス３の前端部〜中央部に広範的に配風される。

かかる車両用空調構造１において、室内熱交換器を用いて車室内の空気を暖めて空調用アウトレット１１のみから温風を配風するＤＥＦ（デフロスタ）モードや、室内熱交換器を用いて車室内の空気を暖めて空調用アウトレット１１及び車室下部の空調用アウトレットから温風を配風するＨ／Ｄモードを用いた場合のドアガラス３の温度分布の一例を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）において、ドアガラス３に描画されたドット領域は、ドットの密度が高いほどドアガラス３の温度が高いことを表す。

図４（ｂ）に示すように、車両用空調構造１は、車幅方向外側の風量が車幅方向内側の風量よりも大きく、さらにコアンダ効果によってドアガラス３の前下端部に集中的に配風するとともに、集中的に配風された空気Ｙ２３（図３参照）は流量が増えた分だけ上下方向にも拡大して配風されるので、ドアガラス３の前下端部３ａを好適に暖め、除曇性能及び氷結防止性能を好適に発揮することができる。

＜従来技術における空気の流れ＞
一方、従来技術に係る車両用空調構造を図５及び図６に示す。図５及び図６において、実施形態に係る車両用空調構造１と類似の構成に関して、１００番台の符号を付している。

図５及び図６（ａ）に示すように、従来技術に係る車両用空調構造における縦フィン１１２ａによって区画された左右２つの配風口に関して、左側（車幅方向内側）の配風口１１１ａの幅ｄ_１０１は、右側（車幅方向外側）の配風口１１１ｂの幅ｄ_１０２と同じ長さである。したがって、車幅方向内側の配風口１１１ａからは、空気Ｙ１１１がそのまま空気Ｙ１１２が配風され、車幅方向外側の配風口１１１ｂからは、空気Ｙ１２１がそのまま空気Ｙ１２２が配風される。空気Ｙ１２２の流量は、空気Ｙ１１２の流量よりも小さい。

また、従来技術に係る車両用空調構造におけるミラーガーニッシュ１４０は、第一中間部４２及び第二中間部４３を備えておらず、上下に延設された前端部１４１と、前端部１４１の後端から車幅方向外側に延設される後端部１４４と、のみを備える。したがって、空調用アウトレット１１の車幅方向外側の配風口１１１ｂから配風される空気Ｙ１２２は、そのまま直進してドアガラス３の前端部〜中央部に広範的に配風され、ドアガラス３の前下端部１０３ａへ集中的に配風されることはない。

かかる車両用空調構造において、室内熱交換器を用いて車室内の空気を暖めて空調用アウトレット１１１のみから温風を配風するＤＥＦ（デフロスタ）モードや、室内熱交換器を用いて車室内の空気を暖めて空調用アウトレット１１１及び車室下部の空調用アウトレットから温風を配風するＨ／Ｄモードを用いた場合のドアガラス３の温度分布の一例を図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）において、ドアガラス１０３に描画されたドット領域は、図４（ｂ）と同様に、ドットの密度が高いほどドアガラス１０３の温度が高いことを表す。

図６（ｂ）に示すように、従来技術に係る車両用空調構造は、車幅方向外側の風量が車幅方向内側の風量よりも小さく、ミラーガーニッシュ１４０の車幅方向内側には空気の渦が生じやすい凹み領域Ｓが存在してコアンダ効果も発揮されないので、ドアガラス３の前下端部３ａに暖めきれない領域が発生する。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る車両用空調構造１は、車幅方向外側の風量が車幅方向内側の風量よりも大きく、さらにコアンダ効果によってドアガラス３の前下端部に集中的に配風するとともに、集中的に配風された空気Ｙ２３は流量が増えた分だけ上下方向にも拡大して配風されるので、ドアガラス３の前下端部３ａを好適に暖め、除曇性能及び氷結防止性能を好適に発揮することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、車両用空調構造１におけるミラーガーニッシュ４０をミラーガーニッシュ１４０に変更してもよい。また、配風用部材は、ミラーガーニッシュ４０に限定されず、例えばフロントピラーガーニッシュ１０と一体又は別体の部材であってもよく、サイドドア４の車両内面に設けられる装飾部材であるドアライニングと一体又は別体であってもよい。

１車両用空調構造
２フロントガラス
３ドアガラス
１０フロントピラーガーニッシュ
１１空調用アウトレット
１２フィン
４０ミラーガーニッシュ（配風用部材）

Claims

車室内又は車室外の空気と室内熱交換器又は室外熱交換器との作用によって車室内の暖房、冷房及び除湿の機能を果たす車両用空調装置における車両用空調構造であって、
フロントガラスとドアガラスとの間に設けられたフロントピラーガーニッシュに形成された空調用アウトレットと、
前記空調用アウトレットに設けられたフィンと、
前記空調用アウトレットと前記ドアガラスの前端部との間であり、かつ前記空調用アウトレットよりも車幅方向外側に設けられるとともに、前記ドアガラスの前端部の車幅方向外側に設けられたドアミラーの駆動機構が内蔵される配風用部材と、
を備え、
前記フィンは、前記空調用アウトレットを車幅方向外側の配風口と車幅方向内側の配風口とに区画する縦フィンを備え、
前記縦フィンは、前記車幅方向外側の配風口が前記車幅方向内側の配風口よりも幅広となるように前記空調用アウトレットを区画することによって、前記車幅方向外側の配風口から配風される風量を、前記車幅方向内側の配風口から配風される風量よりも大きくするように構成されており、
前記配風用部材は、車幅方向内側へ突出する凸部を備える
ことを特徴とする車両用空調構造。