JP5928866B2 - 空調用ダクト - Google Patents

Description

本発明は、車両の空調用ダクトに関する。

特開２００５−３５３９９号公報には、車両の空調ユニットにおいて温度調整された空調空気を計器盤に設けられた複数の吹き出し口から車室内に吹き出させるために、空気通路を形成する１つの袋状ダクトを、計器盤の内側の全体に亘って計器盤と一体的に設ける車両用空調装置が記載されている。袋状ダクトには、空調ユニットに接続される流入口と各吹き出し口にそれぞれ接続される複数の流出口とが設けられる。空調ユニットからの空調空気は、袋状ダクトの流入口から空気通路に流入して各流出口から車室内に流出される。

特開２００５−３５３９９号公報

車両用の空調ユニットには、空調ユニットの内部に取り込まれた空気を全て冷却用の熱交換器で冷却し、冷却した空気の一部を加熱用の熱交換器で加熱して、冷却した空気と加熱した空気とを混合して所望の温度の空調風を生成するものがある。また、空調ユニットにおいて生成された空調風をインストルメントパネルの車幅方向の中央部及び両端に設けられたセンターベント吹き出し口やサイドベント吹き出し口などへ案内するために、空調ユニットに各吹き出し口に対応する複数の流出口を設け、各流出口と各吹き出し口との間の流路をそれぞれ形成する互いに独立した複数のダクトを設けているものがある。

上述のような空調ユニットに対して上述のようなダクトを用いると、空調ユニットの内部における冷風と温風とを混合する空間の大きさや、各流出口の配置などによっては、冷風と温風とが十分に混合されていない状態で、空調風が空調ユニットから各ダクト内へ流出する場合がある。この場合、各吹き出し口からそれぞれ異なる温度の空調風が吹き出され、乗員に不快感を与える。

これに対し、上記従来の装置では、空調ユニットと各吹き出し口とを１つの流路で連通するために１つの袋状ダクトを設けている。このため、空調ユニットにおいて生成された空調風は、全て袋状ダクトに区画される流路に流入して、各吹き出し口に接続された流出口から車室内に流出する。従って、冷風と温風とが十分に混合されていない状態の空調風が空調ユニットから流出された場合であっても、空調風を当該流路において更に混合することができる。しかし、この袋状ダクトは、インストルメントパネルの内側の全体に亘ってインストルメントパネルと一体的に形成されるので、車両によっては、インストルメントパネルやその内部に設けられる計器類や装置や車体補強部材などによって、冷風と温風とを十分に混合できる形状や大きさに形成することができず、上記不都合を解消できない場合がある。

そこで、本発明は、車両に設けられた各種部材や装置等に影響されることなく、インストルメントパネルに設けられたセンターベント吹き出し口及びサイドベント吹き出し口から車室内へ吹き出す空調風の温度を確実に均一化することが可能な空調用ダクトの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、冷風と温風とを適宜混合して空調風として流出口から流出させる空調ユニットの下流側に設けられ、流出口から流出した空調風をセンターベント吹き出し口とサイドベント吹き出し口とへ案内する車両の空調用ダクトであって、分岐部と第１分岐管と第２分岐管とを備える。センターベント吹き出し口は、インストルメントパネルの車幅方向の中央部に配置され、サイドベント吹き出し口は、インストルメントパネルの中央部よりも車幅方向端部側に配置される。分岐部は、空調ユニットの流出口に接続され、流出口と連通する空調風流入空間を内部に区画する。第１分岐管は、分岐部とセンターベント吹き出し口とを接続し、センターベント吹き出し口と空調風流入空間とを連通する第１流路を内部に区画する。第２分岐管は、分岐部とサイドベント吹き出し口とを接続し、サイドベント吹き出し口と空調風流入空間とを連通する第２流路を内部に区画する。分岐部は、空調風流入空間の下方を区画する底壁と、空調風流入空間の側方を区画する側壁と、底壁と対向して空調風流入空間の上方を区画する上壁とを有し、第１流路が第２流路よりも短くなるようにサイドベント吹き出し口よりもセンターベント吹き出し口の近くに配置されている。底壁には、空調ユニットの流出口と空調風流入空間とを連通する流入口が設けられ、側壁には、第１流路と空調風流入空間とを連通する第１流出口と、第２流路と空調風流入空間とを連通する第２流出口とが設けられている。第１流出口の上端は、第２流出口の上端よりも下方に配置されている。

上記構成では、センターベント吹き出し口に接続されて第１流路を区画する第１分岐管の上流端とサイドベント吹き出し口に接続されて第２流路を区画する第２分岐管の上流端とは、空調ユニットに接続されて空調風流入空間を区画する分岐部に配置される。このため、空調ユニットから各吹き出し口までの間の空調風の流路は、上流側では空調風流入空間の１つであり、途中で第１流路と第２流路とに分岐する。これにより、空調風は、空調ユニットから流出すると全て空調風流入空間に流入し、空調風流入空間を流通した後に第１流路と第２流路とへ分かれて流出し、第１流路又は第２流路を流通して各吹き出し口から車室内へ流出する。

従って、空調風流入空間を適切な形状及び大きさに区画する分岐部を設けることによって、冷風と温風とが十分に混合されていない状態の空調風が空調ユニットから流出された場合であっても、当該空調風を空調風流入空間において十分に混合して温度を均一化してから第１流路と第２流路とへ流出させ、センターベント吹き出し口及びサイドベント吹き出し口から車室内へ吹き出させることができる。また、分岐部は、車両に設けられた各種部材や装置等とは独立して設けられるので、これら部材や装置等に影響されることなく、空調風を十分に混合して温度を確実に均一化することができる。

また、空調ユニットの流出口から空調風流入空間への空調風の流入方向は、空調風流入空間から第１流路及び第２流路への空調風の流入方向と相違している。

例えば、分岐部を、６つの壁面を有する矩形形状に形成してもよい。第１分岐管の上流端と第２分岐管の上流端とは、分岐部の空調ユニットに接続される壁面（底壁）に対向しない壁面（側壁）に配置され、空調ユニットから空調風流入空間への空調風の流入方向と、空調風流入空間から第１流路及び第２流路への空調風の流入方向とが相違する。これにより、空調風流入空間に流入した空調風は、対向する壁面（上壁）に向かい、当該壁面に当たって周囲の壁面に沿って流れるように空調風流入空間内を旋回してから第１流路と第２流路とへ流出する。このため、混合が不十分な空調風が空調ユニットから流出された場合であっても、当該空調風を空調風流入空間において十分に混合して温度を確実に均一化することができる。

本発明によれば、車両に設けられた各種部材や装置等に影響されることなく、インストルメントパネルに設けられたセンターベント吹き出し口及びサイドベント吹き出し口から車室内へ吹き出す空調風の温度を確実に均一化することができる。

一実施形態の空調用ダクトを設けた車両の空調ユニットの概略図である。 一実施形態における空調用ダクトの斜視図である。

以下、本発明の一実施形態における空調用ダクトについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の空調用ダクトを設けた車両の空調ユニットの概略図である。図２は、本実施形態の空調用ダクトの斜視図である。

本実施形態の空調用ダクト１は、車両（図示省略）の空調ユニット８の下流側に設けられ、空調ユニット８で生成された空調風を、乗員の上半身へ向けて吹き出させるためのセンターベント吹き出し口３，４及びサイドベント吹き出し口５，６へ案内する。センターベント吹き出し口３，４は、インストルメントパネル２の車幅方向の中央部に形成され、サイドベント吹き出し口５，６は、インストルメントパネル２の中央部よりも車幅方向端部側に形成されている。なお、当該車両には、センターベント吹き出し口３，４とサイドベント吹き出し口５，６とがそれぞれ２つずつ形成され、サイドベント吹き出し口５，６は、車幅方向の両端に配置されている。

図１に示すように、空調ユニット８は、ケース９とブロアファン１３とエバポレータ１４と流路区画部材１５とエアミックスダンパ１８とヒータコア１９とを有する。ケース９は、中空の略箱形部材であり、内周面が空気の流路１０を区画する。ケース９には、ケース９の外部と流路１０とを連通するユニット流入口１１、ユニット流出口１２及び複数の流出口（図示省略）が形成されている。ユニット流出口１２は、空調用ダクト１を接続するための流出口であり、複数の流出口は、インストルメントパネル２に形成されたフット吹き出し口（図示省略）やデフロスタ吹き出し口７と空調ユニット８とを連通するダクト（図示省略）を接続するための流出口である。

ブロアファン１３は、流路１０のユニット流入口１１の近傍に設けられる。ブロアファン１３は、モータによって駆動され、ケース９の外部の空気をユニット流入口１２から流路１０へ流入させ、ユニット流出口１２へ向かって流通させる。エバポレータ１４は、流路１０のブロアファン１３の下流側に、流れ方向に直交して設けられる。エバポレータ１４は、冷媒（エアコンガス）が流通するチューブを有し、エバポレータ１４を通過する空気を冷却する。

流路区画部材１５は、板状部材であり、流路１０のエバポレータ１４の下流側に、空気の流れ方向に沿って設けられ、流路１０を加熱流路１６と通過流路１７とに区画する。エアミックスダンパ１８は、流路区画部材１５の上流端に回転自在に支持される。エアミックスダンパ１８は、モータによって駆動され、設定位置を変更されることによって、加熱流路１６と通過流路１７とへの空気の流入量を調節する。

ヒータコア１９は、加熱流路１６に空気の流れ方向に直交して設けられる。ヒータコア１９は、エンジンを冷却した冷却水が流通するチューブを有し、ヒータコア１９を通過する空気を加熱する。また、流路区画部材１５の下流側であって、流路１０の下流端のユニット流出口１２の近傍には、各種装置や部材等が設けられていないチャンバー部２０が設けられる。

上記のように構成された空調ユニット８では、ブロアファン１３が駆動されると、ケース９の外部の空気が、ユニット流入口１１から流路１０へ流入する。流路１０に流入した空気は、エバポレータ１４を通過することによって冷却され、冷却された空気（冷風）は、エアミックスダンパ１８の設定位置に応じて、加熱流路１６と通過流路１７とに分かれて流入する。加熱流路１６に流入した冷風は、ヒータコア１９を通過することによって加熱される。加熱流路１６を流通して加熱された空気（温風）と通過流路１７を流通した冷風とは、チャンバー部２０において合流して混合され、空調風としてユニット流出口１２から流出する。

図２に示すように、空調用ダクト１は、分岐部２１とセンターベントダクト３４とサイドベントダクト４５とを備える。

分岐部２１は、底壁２２と上壁２３と第１〜第４側壁２４〜２７とを有する中空の略箱形部材であり、内周面が空調風流入空間２８を区画する。底壁２２には、空調ユニット８に接続されてユニット流出口１２と空調風流入空間２８とを連通するダクト流入口２９が形成される。第１側壁２４には、第２側壁２５側の縁部の近傍に、分岐部２１の外部と空調風流入空間２８とを連通する第１接合孔３０が形成され、第４側壁２７側の縁部の近傍に、分岐部２１の外部と空調風流入空間２８とを連通する第２接合孔３１が形成される。第２側壁２５には、第３側壁２６側の縁部の近傍に、分岐部２１の外部と空調風流入空間２８とを連通する第３接合孔３２が形成される。第４側壁２７には、第３側壁２６側の縁部の近傍に、分岐部２１の外部と空調風流入空間２８とを連通する第４接合孔３３が形成される。また、分岐部２１は、底壁２２及び上壁２３の大きさが、ユニット流出口１２よりも僅かに大きく、底壁２２を上壁２３との間の長さが、空調風流入空間２８内に流入した空調風が単位時間あたりの流入量に関わらず上壁２３に当たる程度に形成される。

センターベントダクト３４は、第１センターベントダクト３５と第２センターベントダクト４０とを有する。第１センターベントダクト３５及び第２センターベントダクト４０は、中空で両端が開口する直線状の管状部材であり、断面がセンターベント吹き出し口３，４よりも僅かに小さい略矩形形状を有する。

第１センターベントダクト３５は、内周面が第１下流流路３６を区画し、一端３７が分岐部２１に形成された第１接合孔３０に接合されて、分岐部２１と一体的に形成されている。第１センターベントダクト３５の他端３８には、一方のセンターベント吹き出し口３に接続されて当該センターベント吹き出し口３と第１下流流路３６とを連通する第１ダクト流出口３９が形成されている。

第２センターベントダクト４０は、内周面が第２下流流路４１を区画し、一端４２が分岐部２１に形成された第２接合孔３１に接合されて、分岐部２１と一体的に形成されている。第２センターベントダクト４０の他端４３には、他方のセンターベント吹き出し口４に接続されて当該センターベント吹き出し口４と第２下流流路４１とを連通する第２ダクト流出口４４が形成されている。すなわち、第１下流流路３６及び第２下流流路４１は、センターベント吹き出し口３，４と空調風流入空間２８とを連通する第１流路として機能する。また、第１センターベントダクト３５及び第２センターベントダクト４０は、分岐部２１から一体的に延びてセンターベント吹き出し口３，４に接続され、第１下流流路３６及び第２下流流路４１を内部に区画する第１分岐管として機能する。

サイドベントダクト４５は、第１サイドベントダクト４６と第２サイドベントダクト５１とを有する。第１サイドベントダクト４６及び第２サイドベントダクト５１は、中空で両端が開口するＬ字状に屈折した管状部材であり、断面がサイドベント吹き出し口５，６よりも僅かに小さい略矩形形状を有する。

第１サイドベントダクト４６は、内周面が第３下流流路４７を区画し、一端４８が分岐部２１に形成された第３接合孔３２に接合されて、分岐部２１と一体的に形成されている。第１サイドベントダクト４６の他端４９には、一方のサイドベント吹き出し口５に接続されて当該サイドベント吹き出し口５と第３下流流路４７とを連通する第３ダクト流出口５０が形成されている。

第２サイドベントダクト５１は、内周面が第４下流流路５２を区画し、一端５３が分岐部２１に形成された第４接合孔３３に接合されて、分岐部２１と一体的に形成されている。第２サイドベントダクト５１の他端５４には、他方のサイドベント吹き出し口６に接続されて当該サイドベント吹き出し口６と第４下流流路５２とを連通する第４ダクト流出口５５が形成されている。すなわち、第３下流流路４７及び第４下流流路５２は、サイドベント吹き出し口５，６と空調風流入空間２８とを連通する第２流路として機能する。また、第１サイドベントダクト４６及び第２サイドベントダクト５１は、分岐部２１から一体的に延びてサイドベント吹き出し口５，６に接続され、第３下流流路４７及び第４下流流路５２を内部に区画する第２分岐管として機能する。

上記のように構成された空調用ダクト１では、空調ユニット８から流出された空調風は、全て空調風流入空間２８に流入する。空調風流入空間２８に流入した空調風は、分岐部２１の上壁２３へ向かって流れて上壁２３に当たり、上壁２３に沿って第１〜第４側壁２４〜２７へ向かって流れ、第１下流流路３６、第２下流流路４１、第３下流流路４７及び第４下流流路５２へ分かれて流出する。第１下流流路３６及び第２下流流路４１へ流入した空調風は、センターベント吹き出し口３，４から車室内へ流出し、第３下流流路４７及び第４下流流路５２へ流入した空調風は、サイドベント吹き出し口５，６から車室内へ流出する。

このように、本実施形態の空調用ダクト１によれば、空調ユニット８の下流側に分岐部２１を設け、分岐部２１の下流側にセンターベントダクト３４及びサイドベントダクト４５を設けて、空調ユニット８からセンターベント吹き出し口３，４及びサイドベント吹き出し口５，６までの間の空調風の流路のうち上流側を１つにするので、冷風と温風とが十分に混合されていない状態の空調風が空調ユニット８から流出された場合であっても、空調風を空調風流入空間２８において十分に混合して温度を均一化してから第１〜第４下流流路３６，４１，４７，５２へ流出させて、センターベント吹き出し口３，４及びサイドベント吹き出し口５，６から車室内へ吹き出させることができる。

また、分岐部２１を箱形に形成し、ダクト流入口２９が形成される底壁２２に対向する上壁２３に、センターベントダクト３４の上流端である一端３７，４２、及びサイドベントダクト４５の上流端である一端４８，５３を配置せず、空調風流入空間２８に流入した空調風を、上壁２３に当てて空調風流入空間２８内を旋回させてから第１〜第４下流流路３６，４１，４７，５２へ流入させるので、空調風を更に十分に混合して温度を確実に均一化することができる。

また、分岐部２１を、車両に設けられた各種部材や装置等とは独立して設けるので、これら部材や装置等に影響されることなく、空調風を十分に混合して温度を確実に均一化することができる。

また、空調風流入空間２８において冷風と温風とを混合することができるので、空調ユニット８内のチャンバー部２０を縮小又は省略することができ、空調ユニット８を小型化することができる。これにより、空調ユニット８のコストや重量等を低減することや、空調ユニット８内の各種装置等のレイアウト上の制約、またインストルメントパネル２内の各種装置等のレイアウト上の制約を緩和することができる。

また、空調ユニット８の下流側に分岐部２１を設け、分岐部２１とセンターベント吹き出し口３，４及びサイドベント吹き出し口５，６とをそれぞれ独立して連通するセンターベントダクト３４及びサイドベントダクト４５を設けるので、空調ユニット８と各吹き出し口３〜６とをそれぞれ独立して連通する複数のダクトを設けているものにおける各ダクトの構造や空調ユニット８内の各種装置の制御等を大きく変更する必要がなく、性能の玉成が容易である。

なお、分岐部２１の形状や大きさは、空調風を十分に混合できるものであれば、上記に限定されない。

また、センターベントダクト３４及びサイドベントダクト４５が接合される第１〜第４接合孔３０〜３３の配置は、空調風を十分に混合できるものであれば、上記に限定されない。

また、センターベントダクト３４及びサイドベントダクト４５の形状は、上記に限定されず、各吹き出し口の配置に応じた他の形状であってもよい。

また、センターベントダクト３４及びサイドベントダクト４５は、各吹き出し口に対応する数を設けることに限定されず、各吹き出し口の配置によっては、各ダクト３４，４５を下流部分で分岐させる形状に形成して、各吹き出し口よりも少ない数を設けてもよい。

上記実施形態は、本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。

本発明は、車両の空調装置に適用可能である。

１：空調用ダクト
８：空調ユニット
１１：ユニット流入口
１２：ユニット流出口
２０：チャンバー部
２１：分岐部
２８：空調風流入空間
２９：ダクト流入口
３５：第１センターベントダクト
３６：第１下流流路
４０：第２センターベントダクト
４１：第２下流流路
４６：第１サイドベントダクト
４７：第３下流流路
５１：第２サイドベントダクト
５２：第４下流流路

Claims (1)

1. 冷風と温風とを適宜混合して空調風として流出口から流出させる空調ユニットの下流側に設けられ、前記流出口から流出した空調風をインストルメントパネルの車幅方向の中央部のセンターベント吹き出し口と前記インストルメントパネルの前記中央部よりも車幅方向端部側のサイドベント吹き出し口とへ案内する車両の空調用ダクトであって、
   前記空調ユニットの流出口に接続され、該流出口と連通する空調風流入空間を内部に区画する分岐部と、
   前記分岐部と前記センターベント吹き出し口とを接続し、該センターベント吹き出し口と前記空調風流入空間とを連通する第１流路を内部に区画する第１分岐管と、
   前記分岐部と前記サイドベント吹き出し口とを接続し、該サイドベント吹き出し口と前記空調風流入空間とを連通する第２流路を内部に区画する第２分岐管と、を備え、
   前記分岐部は、前記空調風流入空間の下方を区画する底壁と、前記空調風流入空間の側方を区画する側壁と、前記底壁と対向して前記空調風流入空間の上方を区画する上壁とを有し、前記第１流路が前記第２流路よりも短くなるように前記サイドベント吹き出し口よりも前記センターベント吹き出し口の近くに配置され、
   前記底壁には、前記空調ユニットの前記流出口と前記空調風流入空間とを連通する流入口が設けられ、前記側壁には、前記第１流路と前記空調風流入空間とを連通する第１流出口と、前記第２流路と前記空調風流入空間とを連通する第２流出口とが設けられ、
   前記第１流出口の上端は、前記第２流出口の上端よりも下方に配置されている
   ことを特徴とする空調用ダクト。

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