JP5724893B2

JP5724893B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP5724893B2
Application number: JP2012015131A
Authority: JP
Inventors: 松野尾　収二; 収二松野尾
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: JP2013154685A

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

従来、外気導入モード時の暖房性能を向上させるために、外気（車室内空気）を導入するための外気導入口と、内気導入モード時に内気（車室内空気）を導入するためのメインの第１内気導入口とを有する空調ケースに対して、外気導入モード時に内気を一部導入するためのサブの第２内気導入口を設けた車両用空調装置がある（例えば、特許文献１参照）。

このような車両用空調装置の具体的な構造としては、空調ケースにおいて、フィルタの上流側の側壁やフィルタの挿入口を塞ぐフィルタカバーに第２内気導入口が設けられ、この第２内気導入口に空調ケースとは別体のドアやシート（以下、ドア等という）が取付けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１８９０５９号公報

フィルタの上流側に第２内気導入口が単に設けられた構造では、第２内気導入口にドア等が無い場合、車速が高い等で外気量が多いときに、第２内気導入口から外気が車室内に洩れ、乗員が不快に感じる恐れがある。そこで、このような構造では、上述のように、別体のドア等が取り付けられる。

しかし、別体のドア等を取り付ける構造では、別体のドア等や取り付け用の部品が必要となるとともに、別体のドア等を空調ケースに取り付ける製造工程が必要となるために、製造コストが増大してしまう。したがって、製造コストの増大を避けるために、別体のドア等を設けないことが望まれる。

そこで、別体のドア等を設けずに第２内気導入口からの外気の洩れを抑制するために、空調ケースのうちフィルタの下流側に第２内気導入口を設けることが考えられる。これによれば、外気が第２内気導入口に到達するためには、フィルタを一度通過しなければならないので、フィルタの上流側に第２内気導入口が単に設けられた構造と比較して、外気が車室内に洩れ難い構造となっている。

しかし、この構造では、第２内気導入口から導入された内気がフィルタを通過しないため、内気とともに第２内気導入口から吸い込まれた異物がファン以降に進入していく可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、別体のドア等を設けなくても第２内気導入口からの外気の洩れを抑制できるとともに、第２内気導入口から内気を吸い込む際の異物の侵入を防止できる車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空調ケース（２１）は、フィルタ（４０）における空気流れ上流側の一部（４２）を覆う覆い部（２１３）を有し、
空調ケース（２１）における覆い部（２１３）には、外気導入モード時に内気を導入するための第２内気導入口（２７）が設けられており、
第２内気導入口（２７）から導入された内気が外気導入口（２４）から導入された外気と混ざることなくフィルタ（４０）を通過するようになっていることを特徴としている。

本発明の車両用空調装置は、外気導入モード時において、外気導入口から導入された外気と第２内気導入口から導入された内気とがフィルタ通過後に合流する構造のものである。このため、本発明によれば、外気導入口から導入された外気が第２内気導入口に到達するためには、圧力損失が高いフィルタを２回通過する必要があり、フィルタが抵抗となるので、別体のドア等を設けなくても第２内気導入口からの外気の洩れを抑制できる。

また、本発明によれば、第２内気導入口から導入された内気はフィルタを通過するので、第２内気導入口から内気を吸い込む際の異物の侵入を防止できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態に係る車両用空調装置の室内空調ユニットの断面構成を示す図である。図１中のＡ矢視図である。図１中の第２内気導入口付近を示す断面図である。第２実施形態に係る室内空調ユニットの第２内気導入口付近を示す断面図である。第３実施形態に係る室内空調ユニットの第２内気導入口付近を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
図１〜図３により、本発明の第１実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る車両用空調装置の室内空調ユニットの断面構成を示す図であり、図２は図１中のＡ矢視図であり、図３は図１中の第２内気導入口付近を示す断面図である。なお、図１中の上下前後方向は、車両搭載時における室内空調ユニットの前後上下方向を示している。

車両用空調装置は、室内空調ユニット１０を備えている。室内空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置され、その外殻を形成する空調ケース１１内に送風機３０や、図示しない冷却用熱交換器、加熱用熱交換器等を収容したものである。

空調ケース１１は、車室内に送風される車室内送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。空調ケース１１内の車室内送風空気流れ最上流側には、内気と外気とを切替導入する内外気切替装置２０が配置されている。

内外気切替装置２０は、内外気切替ケース２１およびその内部に配置されたロータリドア２２を備えている。そして、内外気切替ケース２１は、後述するスクロールケーシング３１の空気吸込口３１ａに連通して送風空気の通路を形成している。なお、内外気切替ケース２１と後述するスクロールケーシング３１とが一体的に結合されて空調ケース１１が構成されている。また、内外気切替ケース２１のうち車両後方側部位には内気を導入するため第１内気導入口２３が設けられ、車両前方側部位には外気を導入するための外気導入口２４が設けられている。

ロータリドア２２は、第１内気導入口２３および外気導入口２４の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドアであり、円弧状のドア部２２ａとドア部２２ａの端部に接着されたシール部材２２ｂとを有している。ドア部２２ａは樹脂製であり、シール部材２２ｂはゴム製である。ロータリドア２２が回転することによって、外気導入口２４と第１内気導入口２３とを選択的に開閉して、空調ケース１１に外気を導入する外気導入モードと空調ケース１１に内気を導入する内気導入モードとが切り替えられる。

また、内外気切替ケース２１のうち第１内気導入口２３および外気導入口２４の空気流れ下流側には、第１内気導入口２３および外気導入口２４から導入された空気を清浄するフィルタ４０が配置されている。

フィルタ４０は、通過する空気を濾過するもので、角筒形状の枠状体内に波形状または網目状のフィルタ４０本体が保持されている。フィルタ４０は、内外気切替ケース２１の車室内側（車両後方側）に配置される側壁部に形成された長方形状の開口部２５からスライド挿入が可能なものである。内外気切替ケース２１の内壁面には、フィルタ４０を開口部２５からスライド挿入でき、内部に保持できるように、図示しない凸状のボス状部または突条のレール状部が設けられている。なお、開口部２５は、樹脂製のフィルタカバー２６によって閉塞されている。

また、内外気切替ケース２１には、外気導入モード時に内気を一部導入するための第２内気導入口２７が設けられている。第２内気導入口２７は、外気導入口２４と第１内気導入口２３のうち外気導入口２４側（車両前方側）であって、フィルタ４０よりも空気流れ上流側に設けられている。

具体的には、内外気切替ケース２１は、フィルタ４０よりも外気導入口２４側に位置する第１側壁部２１１が、フィルタ４０の端面（側面）４１に対向する第２側壁部２１２よりも内外気切替ケース２１の内側に位置することにより、フィルタ４０よりも空気流れ上流側の通路幅が、フィルタ４０を保持する保持部での通路幅よりも狭い形状となっている。また、内外気切替ケース２１は、第１側壁部２１１と第２側壁部２１２の間で両者に連なって、フィルタ４０の空気流れ上流側の周縁部４２を直接覆う覆い部２１３を有する。この覆い部２１３は、外気導入口２４と第１内気導入口２３の並び方向における外気導入口２４側（車両前方側）に位置し、フィルタ４０のスライド方向に平行となっており、フィルタ４０に隣接している。そして、図１、２に示すように、この覆い部２１３に第２内気導入口２７が設けられている。したがって、第２内気導入口２７は、フィルタ４０の周縁部４２の直上に位置している。なお、図２では第２内気導入口２７に斜線を付している。

このような位置に第２内気導入口２７が配置されているため、第２内気導入口２７から導入された（吸い込まれた）内気は、外気導入口２４から導入された外気と混ざることなくフィルタ４０を通過するようになっている。

内外気切替装置２０の空気流れ下流側には、内外気切替装置２０から導入された空気を車室内へ向けて送風する送風機３０が配置されている。送風機３０は、渦巻き形状の通風路を形成するスクロールケーシング３１内に収容されている。この送風機３０は、遠心多翼ファン（シロッコファン）３０ａを図示しない電動モータにて駆動する電動送風機である。スクロールケーシング３１には、空気を吸い込むためのベルマウス状の吸込口３１ａが形成されている。

また、図示しないが、送風機３０の空気流れ下流側には、冷却用熱交換器および加熱用熱交換器として、冷凍サイクルの蒸発器およびエンジン冷却水回路に接続されたヒータコアが、車室内送風空気の流れに対して、この順に配置されている。

さらに、ヒータコアの空気流れ上流側または下流側には、ヒータコアを通過する空気量とヒータコアを迂回する空気量とを調節して車室内に吹き出す空気の吹出温度を調整するためのエアミックスドア（図示せず）が配置されている。

空調ケース１１の空気流れ最下流部には、吹出温度が調整された空調風を、冷却対象空間である車室内へ吹き出す吹出口が配置されている。具体的には、この吹出口としては、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）が設けられている。

次に、上述の構成の車両用空調装置の作用を図１に基づいて簡単に説明する。

ロータリドア２２が第１内気導入口２３を閉じて外気導入口２４を開く外気導入モードの場合、送風機３０の駆動により、外気導入口２４から導入された外気がフィルタ４０を通過して、吸込口３１ａからスクロールケーシング３１内に吸い込まれる。そして、スクロールケーシング３１から吹き出された空気は、蒸発器、ヒータコアを通過して温度調整されて、いずれかの吹出口から車室内に吹き出される。

この外気導入モードでは、第２内気導入口２７から内気が導入される。この第２内気導入口２７から導入された内気は、フィルタ４０を通過した後に、スクロールケーシング内に吸い込まれる外気に混入する。このように外気よりも温度が高い内気が外気に混入することにより、外気のみの場合よりも室内空調ユニット１０内に吸い込まれる吸込空気の温度が上昇するので、車室内の暖房性能が向上する。

ところで、上述の通り、本実施形態の車両用空調装置は、外気導入モード時において、外気導入口２４から導入された外気と第２内気導入口２７から導入された内気とがフィルタ４０通過後に合流する構造のものである。

このため、本実施形態によれば、図３に示すように、外気導入口２４から導入された外気が第２内気導入口２７に到達するためには、圧力損失が高いフィルタ４０を２回通過する必要があり、フィルタ４０が抵抗となるので、別体のドア等を設けなくても第２内気導入口２７からの外気の洩れを抑制できる。

また、本実施形態によれば、第２内気導入口２７から導入された内気はフィルタ４０を通過するので、第２内気導入口２７から内気を吸い込む際の異物の侵入を防止できる。

（第２実施形態）
図４により、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態は、第１実施形態の室内空調ユニットに対して、第２内気導入口２７の位置を変更したものである。図４は、第２実施形態に係る室内空調ユニットの第２内気導入口付近を示す断面図である。

本実施形態では、図４に示すように、内外気切替ケース２１の内部に仕切壁２１４が設けられている。この仕切壁２１４によって、外気導入口２４からフィルタ４０の位置までを外気が流れる第１通路５１と、第２内気導入口２７からフィルタ４０の位置までを内気が流れる第２通路５２とが別々に形成されている。そして、第２内気導入口２７は、内外気切替ケース２１のうち第２通路５２に面する位置に設けられている。

本実施形態においても、このような位置に第２内気導入口２７が配置されているため、外気導入モードの場合に、第２内気導入口２７から導入された内気は、外気導入口２４から導入された外気と混ざることなくフィルタ４０を通過するようになっている。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
図５により、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態は、第１実施形態の室内空調ユニットに対して、第２内気導入口２７の位置を変更したものである。図５は、第３実施形態に係る室内空調ユニットの第２内気導入口付近を示す断面図である。

本実施形態では、内外気切替ケース２１のうちフィルタ４０の側面４１に対向する第２側壁部２１２に第２内気導入口２７が設けられている。また、フィルタ４０は、図５に示すように、フィルタ４０の側面４１からも空気の通過が可能なものである。

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、内外気切替ケース２１のうちフィルタ４０に隣接する部位に第２内気導入口２７が配置されているため、外気導入モードの場合に、第２内気導入口２７から導入された内気は、外気導入口２４から導入された外気と混ざることなくフィルタ４０を通過するようになっている。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（他の実施形態）
上述の各実施形態では、内外気切替ドアとしてロータリドア２２を用いていたが、ロータリドア２２の代わりに、板ドアを用いても良い。

１１空調ケース
２１内外気切替ケース（空調ケース）
２１３覆い部
２１４仕切壁
２２ロータリドア（内外気切替ドア）
２３第１内気導入口
２４外気導入口
２７第２内気導入口
４０フィルタ
４２フィルタの空気流れ上流側の周縁部
５１第１通路
５２第２通路

Claims

外気を導入するための外気導入口（２４）および内気を導入するための第１内気導入口（２３）を有する空調ケース（２１）と、
前記外気導入口（２４）と前記第１内気導入口（２３）とを選択的に開閉して、前記空調ケース（２１）に外気を導入する外気導入モードと前記空調ケース（２１）に内気を導入する内気導入モードとを切り替える内外気切替ドア（２２）と、
前記空調ケース（２１）内に配置され、前記空調ケース（２１）内に導入された内気および外気が通過するフィルタ（４０）とを備え、
前記空調ケース（２１）は、前記フィルタ（４０）における空気流れ上流側の一部（４２）を覆う覆い部（２１３）を有し、
前記空調ケース（２１）における前記覆い部（２１３）には、前記外気導入モード時に内気を導入するための第２内気導入口（２７）が設けられており、
前記第２内気導入口（２７）から導入された内気が前記外気導入口（２４）から導入された外気と混ざることなく前記フィルタ（４０）を通過するようになっていることを特徴とする車両用空調装置。