JP7095533B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。

特許文献１には、車室内の座席に着座した乗員に向けて空調装置により送風を行う車両用空調装置が開示されている。同文献１に記載の車両用空調装置は、シートを挟んで対向するドアトリム及びセンターコンソールの少なくとも一方に設けられたアームレストと、アームレストを支持する本体部と、アームレストと本体部との間に位置するとともに、空調ユニットにより送給された空気が吹き出される吹出口とを備えている。こうした空調装置によれば、吹出口を乗員の近傍に配置することができる。また、乗員がアームレストに肘を掛けた状態であっても、当該吹出口が乗員の腕などによって遮られることはない。

特開２０１４－１４１１３１号公報

ところで、特許文献１に記載の空調装置においては、以下の不都合が生じるおそれがある。すなわち、ドアトリム及びセンターコンソールの双方に吹出口が設けられている場合には、各吹出口から吹き出された空気が、乗員の膝の上方において合流する。このようにして合流した空気は、乗員の顔などに吹き付けられることとなり、乗員に不快感を与えるおそれがある。また、ドアトリム及びセンターコンソールのいずれか一方に吹出口が設けられている場合には、吹出口から吹き出された空気が、乗員の膝の上方を通過し、その一部が乗員の顔などに吹き付けられることとなる。

本発明の目的は、乗員の快適性を向上させることのできる車両用空調装置を提供することにある。

上記目的を達成するための車両用空調装置は、車両の乗員が着座するシートの車幅方向の内側に位置するセンターコンソールの側面に設けられ、前記乗員に向けて空気を吹き出す吹出口と、前記シートの前記車幅方向の外側に位置するドアトリムの側面に設けられ、前記吹出口から吹き出された前記空気を吸い込む吸込口と、を備える。

同構成によれば、センターコンソールの側面に吹出口が設けられており、ドアトリムの側面に吸込口が設けられている。このため、センターコンソールとドアトリムとの間に位置するシートに着座した乗員には、センターコンソールの吹出口から吹き出された空気が吹き付けられる。そして、当該空気は、ドアトリムの吸込口から吸い込まれることとなる。このような空気の流れによって、センターコンソール側からドアトリム側へ向かうエアカーテンが形成される。このため、上記エアカーテンにより乗員の顔に向かって空気が吹き付けられることを抑制しつつ、乗員の体温を適切に調節することができる。したがって、乗員の快適性を向上させることができる。

上記車両用空調装置において、前記吹出口は、ヒータにより温められた空気を吹き出すものであり、前記吹出口及び前記吸込口は、前記シートの座面よりも上方に位置していることが好ましい。

寒冷下においては、人間の大腿部を温めることが体温の調節を早期に図る上で有効である。上記構成によれば、吹出口及び吸込口がシートの座面よりも上方に位置しているため、吹出口から吸込口に向かうエアカーテンが乗員の大腿部に到達しやすくなる。また、当該エアカーテンは、吹出口から吹出口に向かうことから乗員の大腿部の周囲に暖かい空気の層を均一に形成する。これらにより、乗員の体温を早期に調節することができる。したがって、乗員の快適性をより向上させることができる。

また、上記構成は、乗員の大腿部に局所的に空気を吹き付けるものであるため、車両内の空気全体の温度を調節する場合と比較して、電力の消費量を抑えることができる。
上記車両用空調装置において、前記ドアトリムが設けられた前記車両のサイドドアには、前記吸込口に吸い込まれた前記空気を前記車両の外部に排出する排出口が設けられていることが好ましい。

同構成によれば、例えば、ドアトリムの吸込口から吸い込まれた空気を車両内において循環させる構成と比較して、簡易な構成で車両用空調装置を実現させることができる。
上記車両用空調装置において、前記吹出口は、前記センターコンソールの前記車幅方向の両側面に設けられており、前記吸込口は、前記車幅方向の両側のドアトリムの側面に設けられていることが好ましい。

同構成によれば、センターコンソールを挟んで配置される一対のシートに着座する２人の乗員に対して前述したエアカーテンをそれぞれ形成することができる。
上記車両用空調装置において、前記センターコンソールの内部には、前記吹出口に接続される接続流路が設けられており、前記接続流路のうち前記センターコンソール内に位置する部分には、当該接続流路内の空気を加熱するヒータが配置されていることが好ましい。

同構成によれば、ヒータにより暖められた空気を吹出口から吹き出すことができるため、低温時において乗員を早期に温めることができる。したがって、乗員の快適性をより一層向上させることができる。

また、センターコンソール内においてヒータにより暖められた空気が、当該センターコンソールに設けられた吹出口を通じて乗員に吹き付けられる。このため、ヒータにより暖められた空気が乗員に到達するまでに温度低下しにくくなる。したがって、乗員を効率的に温めることができる。

上記車両用空調装置において、前記センターコンソールの内部には、前記吹出口に接続される接続流路が設けられており、前記接続流路には、前記接続流路を開閉するバルブが設けられていることが好ましい。

同構成によれば、接続流路のうち乗員が着座している側の接続流路を開放するとともに、乗員が着座していない側の接続流路を閉塞することができる。これにより、シートに着座している乗員にのみ空気を吹き付けることができる。そして、バルブにより接続流路を閉塞する場合には、当該接続流路に設けられたヒータを停止することができる。したがって、車両用空調装置の電力の消費量を好適に抑えることができる。

本発明によれば、乗員の快適性を向上させることができる。

車両用空調装置の一実施形態について、同装置が適用される車両を模式的に示す平面図。 同実施形態の車両用空調装置の構造を示す断面図。

以下、図１及び図２を参照して、一実施形態について説明する。
まず、本実施形態の車両用空調装置５０（以下、空調装置５０）が適用される車両１０について説明する。車両１０は、車載バッテリーの電力によりモータを駆動させて走行する電気自動車である。なお、車両１０は、左右対称に構成されているため、左右一方の構成のみを説明し、他方の構成については一方の構成と同一の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。

図１に示すように、車両１０は、フロアパネル１２から立設されたフロントピラー１３と、フロントピラー１３の後方においてフロアパネル１２から立設されたセンターピラー１４とを備えている。なお、フロントピラー１３の上端とセンターピラー１４の上端は車両１０の上部を構成するルーフ（図示略）に連結されている。フロントピラー１３とセンターピラー１４との間には、サイドドア２０が設けられている。サイドドア２０は、フロントピラー１３にヒンジ（図示略）を介して回動可能に連結されている。

図１及び図２に示すように、サイドドア２０は、車両１０の外側面を構成するドア本体部２１と、ドア本体部２１の内側に設けられたドアトリム２２とを備えている。ドア本体部２１には、ドア本体部２１に対して昇降可能なパワーウィンドウ２３が設けられている。

車両１０は、車幅方向に間隔を置いて設けられた一対のシート３０を有している。シート３０は、乗員Ｐが着座するシートクッション３１と、シートクッション３１の後側に連結されたシートバック３２と、シートバック３２の上部に設けられたヘッドレスト３３とを備えている。

各シート３０の間には、センターコンソール４０が設けられている。センターコンソール４０は、前後方向に沿って延びるコンソール本体４１と、コンソール本体４１に連結された箱形状のコンソールボックス４２とを備えている。

本実施形態の車両１０には、シート３０に着座した乗員Ｐを温めるための空調装置５０が設けられている。空調装置５０は、センターコンソール４０の車幅方向の両側面に設けられ、乗員Ｐに向けて空気を吹き出す吹出口５１と、車幅方向の両側のドアトリム２２の側面に設けられ、吹出口５１から吹き出された空気を吸い込む吸込口５２とを備えている。吹出口５１及び吸込口５２は、シート３０のシートクッション３１の座面よりも上方に位置している。また、吹出口５１及び吸込口５２は、フロアパネル１２からの高さが略同一であり、車幅方向において対向している。なお、吹出口５１及び吸込口５２は、車両前後方向に対して長い長方形状をなしている。

吹出口５１は車両前後方向に沿って延在する接続流路６０に接続されている。接続流路６０の一端は、例えばインストルメンタルパネル内に設けられた空調ユニット（いずれも図示略）に接続されており、他端は吹出口５１に接続されている。接続流路６０は、上記空調ユニットから車両１０のフロアパネル１２の下方を経由してセンターコンソール４０の内部に配置されている。

図２に示すように、吹出口５１の開口の下縁には、センターコンソール４０の内側に向かって突出する整流部６１が設けられている。整流部６１は、吹出口５１の車両前後方向の全体にわたって設けられている。整流部６１により、吹出口から吹き出される空気が乗員Ｐに向かって吹き出されるようになる。

図１に示すように、接続流路６０のうちセンターコンソール４０内に位置する部分には、接続流路６０内の空気を温めるヒータ７０が配置されている。また、接続流路６０のうち、ヒータ７０と吹出口５１との間には、吹出口５１から空気を吹き出すための送風機８１が設けられている。

サイドドア２０のドア本体部２１には、ドアトリム２２の吸込口５２に吸い込まれた空気を車両の外部に排出する排出口５３が設けられている。ドアトリム２２内の吸込口５２とドア本体部２１の排出口５３との間には、吸込口５２から空気を吸い込むための送風機８２が設けられている。排出口５３には、空調装置５０の動作中にのみ開弁するバルブ（図示略）が設けられている。

なお、本実施形態の空調装置５０は、吹出口５１から吹き出される空気の流量よりも吸込口５２に吸い込まれる空気の流量が少なくなるように設定されている。
本実施形態の作用について説明する。

接続流路６０内には、空調ユニットにより温度調節された空気が流れる。送風機８１を作動させることにより、当該空気が乗員Ｐに向かってセンターコンソール４０の吹出口５１から吹き出される。そして送風機８２を作動させることにより、吹出口５１から吹き出された空気は、ドアトリム２２の吸込口５２から吸い込まれることとなる。このような空気の流れによって、センターコンソール４０側からドアトリム２２側へ向かうエアカーテンが形成される。

本実施形態の効果について説明する。
（１）空調装置５０は、車両１０の乗員Ｐが着座するシート３０の車幅方向の内側に位置するセンターコンソール４０の側面に設けられ、乗員Ｐに向けて空気を吹き出す吹出口５１と、シート３０の車幅方向の外側に位置するドアトリム２２の側面に設けられ、吹出口５１から吹き出された空気を吸い込む吸込口５２とを備える。

こうした構成によれば、上記作用を奏することから、上記エアカーテンにより乗員Ｐの顔に向かって空気が吹き付けられることを抑制しつつ、乗員Ｐの体温を適切に調節することができる。したがって、乗員Ｐの快適性を向上させることができる。

（２）吹出口５１は、ヒータ７０により温められた空気を吹き出すものであり、吹出口５１及び吸込口５２は、シート３０のシートクッション３１の座面よりも上方に位置している。

寒冷下においては、人間の大腿部を温めることが体温の調節を早期に図る上で有効である。上記構成によれば、吹出口５１及び吸込口５２がシート３０のシートクッション３１の座面よりも上方に位置しているため、吹出口５１から吸込口５２に向かうエアカーテンが乗員Ｐの大腿部に到達しやすくなる。また、当該エアカーテンは、吹出口５１から吸込口５２に向かうことから乗員Ｐの大腿部の周囲に暖かい空気の層を均一に形成する。これらにより、乗員Ｐの体温を早期に調節することができる。したがって、乗員Ｐの快適性をより向上させることができる。

また、上記構成は、乗員Ｐの大腿部に局所的に空気を吹き付けるものであるため、車両１０内の空気全体の温度を調節する場合と比較して、電力の消費量を抑えることができる。

（３）ドアトリム２２が設けられた車両１０のサイドドア２０には、吸込口５２に吸い込まれた空気を車両１０の外部に排出する排出口５３が設けられている。
こうした構成によれば、例えば、ドアトリム２２の吸込口５２から吸い込まれた空気を車両１０内において循環させる構成と比較して、簡易な構成で空調装置５０を実現させることができる。

（４）吹出口５１は、センターコンソール４０の車幅方向の両側面に設けられており、吸込口５２は、車幅方向の両側のドアトリム２２の側面に設けられている。
こうした構成によれば、センターコンソール４０を挟んで配置される一対のシート３０に着座する２人の乗員Ｐに対して前述したエアカーテンをそれぞれ形成することができる。

（５）センターコンソール４０の内部には、吹出口５１に接続される接続流路６０が設けられており、ヒータ７０は、接続流路６０のうちセンターコンソール４０内に位置する部分に配置されている。

こうした構成によれば、ヒータ７０により暖められた空気を吹出口５１から吹き出すことができるため、低温時において乗員Ｐを早期に温めることができる。したがって、乗員Ｐの快適性をより一層向上させることができる。

また、センターコンソール４０内においてヒータ７０により暖められた空気が、センターコンソール４０に設けられた吹出口５１を通じて乗員Ｐに吹き付けられる。このため、ヒータ７０により暖められた空気が乗員Ｐに到達するまでに温度低下しにくくなる。したがって、乗員Ｐを効率的に温めることができる。

（６）吸込口５２がドアトリム２２に設けられている。
例えば、吸込口を有するダクトがシート３０の車幅方向の外側に配置される構成の場合、乗員Ｐの乗降時において上記ダクトが邪魔になるおそれがある。

この点、上記構成によれば、吸込口５２がドアトリム２２に設けられているため、乗員Ｐは車両１０に円滑に乗降することができる。
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・図１に二点鎖線にて示すように、空調装置５０は、各接続流路６０を開閉する一対のバルブ６２を備えるものであってもよい。こうした構成によれば、接続流路６０のうち乗員Ｐが着座している側の接続流路６０を開放するとともに、乗員Ｐが着座していない側の接続流路６０を閉塞することができる。これにより、シート３０に着座している乗員Ｐにのみ空気を吹き付けることができる。そして、バルブ６２により接続流路６０を閉塞する場合には、当該接続流路６０に設けられた送風機及びヒータを停止することができる。したがって、空調装置５０の電力の消費量を好適に抑えることができる。

・ヒータ７０は、省略することもできる。この場合、上記空調ユニットにより暖められた空気を吹出口５１から吹き出すようにしてもよい。また、車両１０のバッテリーの廃熱を利用して暖められた空気を吹出口５１から吹き出すようにしてもよい。

・空調装置５０が適用される車両は電気自動車に限定されない。他に例えば、内燃機関を有する車両や、燃料電池を有する車両に対しても適用することができる。
・空調装置５０は、車両１０の車幅方向の一方側にのみ設けられるものであってもよい。

・排出口５３は省略することもできる。この場合、ドアトリム２２の内部において吸込口５２に接続される接続流路を設け、当該接続流路を介して吸込口５２から吸い込まれた空気を車両１０内において循環させて、吹出口５１から吹き出すようにしてもよい。

・吹出口５１及び吸込口５２のフロアパネル１２からの高さを互いに異ならせるようにしてもよい。
・吹出口５１及び吸込口５２の数や形状は適宜変更することができる。

・本実施形態では、空調装置５０により乗員Ｐを温める場合について例示したが、乗員Ｐを冷やす場合についても空調装置５０を適用することができる。
・吹出口５１から吹き出される空気の流量及び吸込口５２に吸い込まれる空気の流量は適宜調節することができる。

・空調装置５０に加えて、乗員Ｐの前方から空気が吹き出される周知の空調装置や、シートヒータ及びハンドルヒータなどを適宜併用することもできる。

１０…車両、１２…フロアパネル、１３…フロントピラー、１４…センターピラー、２０…サイドドア、２１…ドア本体部、２２…ドアトリム、２３…パワーウィンドウ、３０…シート、３１…シートクッション、３２…シートバック、３３…ヘッドレスト、４０…センターコンソール、４１…コンソール本体、４２…コンソールボックス、５０…空調装置（車両用空調装置）、５１…吹出口、５２…吸込口、５３…排出口、６０…接続流路、６１…整流部、６２…バルブ、７０…ヒータ、８１…送風機、８２…送風機、Ｐ…乗員。

Claims (4)

1. 車両の乗員が着座するシートの車幅方向の内側に位置するセンターコンソールの側面に設けられ、前記乗員に向けて空気を吹き出す吹出口と、
   前記シートの前記車幅方向の外側に位置するドアトリムの側面に設けられ、前記吹出口から吹き出された前記空気を吸い込む吸込口と、を備え、
   前記ドアトリムが設けられた前記車両のサイドドアには、前記吸込口に吸い込まれた前記空気を前記車両の外部に排出する排出口が設けられている、
   車両用空調装置。
2. 前記センターコンソールの内部には、前記吹出口に接続される接続流路が設けられており、
   前記接続流路のうち前記センターコンソール内に位置する部分には、当該接続流路内の空気を温めるヒータが配置されている、
   請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記接続流路には、前記接続流路を開閉するとともに、前記接続流路を閉塞する場合に前記ヒータを停止可能なバルブが設けられている、
   請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記吹出口は、前記センターコンソールの前記車幅方向の両側面に設けられており、
   前記吸込口は、前記車幅方向の両側のドアトリムの側面に設けられている、
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の車両用空調装置。

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