JPH10315744A - 自動車用空気調和装置のインテークユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気の取入口の開口面積を大きくとりなが
ら、内気、外気の切替にかかるモータの負担がより小さ
い自動車用空気調和装置のインテークユニットを提供す
る。 【解決手段】 ファンスクロール部３０に、切頭円錐形
状のケース体２１および切替ドア２３を設け、ケース体
２１には内気取入口２１ｂと外気取入口２１ａとを設
け、切替ドア２３には空気を取り入れる空気取入口２３
ａと閉塞するシール部２３ｂとを設け、切替ドア２３の
回転により内気取入口２１ｂと前記外気取入口２１ａと
を選択的に開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気調和
装置のインテークユニットに係り、特にインテークユニ
ットに取り入れられる内気、外気を切り替える構成に特
徴を持つ自動車用空気調和装置のインテークユニットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置のインテークユニ
ットは、車室内の空気（内気）、車室外の空気（外気）
を選択的に取り入れ、より下流に設けられるクーラユニ
ットおよびヒータユニットへと送り込む構成である。

【０００３】図６に、一般的なインテークユニットの構
成を示す。図示したインテークユニットは、内部にファ
ン３を配置したファンスクロール部３０に、車室内外の
空気を選択的に取り込む内外気切替部２０を設け、ファ
ン３により、内外気切替部２０から空気を取り込むよう
にしたものである。

【０００４】ファンスクロール部３０は、スクロール１
３の内部に例えば多翼遠心式ファン３を配置している。
一方内外気切替部２０は、外気取入口１０、内気取入口
１２および両者を選択的に開閉する切替ドアであるイン
テークドア５を有していて、外気取入口１０には外気を
導入する外気導入ダクト（図示せず）が接続されてい
る。

【０００５】インテークドア５による外気取入口１０、
内気取入口１２の選択的な開閉は、以下のようにして行
われる。すなわち、インテークドア５は、軸ｓを中心に
して回動自在に取り付けられており、図示するように、
インテークドア５が、実線で示す位置にあるときは外気
取入口１０が閉じ、内気取入口１２が開く。この状態で
ファン３が回転すると、ファン３は、内気取入口１２よ
り内気だけを吸い込むようになる（以降、内気モードと
記す）。

【０００６】一方、インテークドア５が、図中に仮想線
で示す位置にある時には内気取入口１２が閉じ、外気取
入口１０が開く。この状態でファン３が回転すると、フ
ァン３は外気取入口１０より外気導入ダクトによって導
入される外気だけを吸い込むようになる（以降、外気モ
ードと記す）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動車用空気調
和装置におけるインテークユニットのインテークドア
は、板形状のドア部材を回動軸を中心に回動させる、い
わゆるドア型と呼ばれるタイプのものが主流であった。

【０００８】ところで、最近ではＲＶ車等の車室内の容
積が大きな車両の需要が高まっており、広い車室内に充
分な風量の空気を吹き出すためには、空気の取入れ量を
高めるべく、空気の取入口をなるべく大きく開口したい
という要請が強まる傾向にある。空気取入口の開口面積
が大きくなると、これを開閉するインテークドアの寸法
形状も当然大きくなることになる。しかし、ドア型のイ
ンテークドアをモータアクチュエータを用いて回動させ
る場合には、ドア部材の大型化に伴うドアの重量増等の
理由により、モータの回転にかかる負荷が大きくなるこ
とは避けられない。

【０００９】また、自動車を走行させながら自動車用空
気調和装置を内気モードで運転する場合には、外気導入
ダクトに入ってくる空気が外気取入口１０を閉塞するイ
ンテークドア５に圧力（ラム圧）を加えるようになる。
このラム圧が加わった状態で、自動車用空気調和装置の
モードを外気モードから内気モードへ切り替える場合、
ドア型のインテークドアは、その機構上モータによって
ラム圧に坑する方向に回動されるから、内気モードへの
切り替え時にはモータにも大きな回転トルクが要求され
ることになり、より大型のモータを備えることが必要と
なる。

【００１０】本発明は、このような点に鑑みて行われた
ものであって、空気取入口の面積を大きくとりながら、
切替時にラム圧の影響を受けにくい自動車用空気調和装
置のインテークユニットを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の自動車
用空気調和装置のインテークユニットは、内部にファン
を配置したファンスクロール部に、車室内外の空気を選
択的に取り込む内外気切替部を設け、前記ファンによ
り、前記内外気切替部から空気を取り込むようにした自
動車用空気調和装置のインテークユニットにおいて、前
記内外気切替部は略円錐形状を有するケース体と、ケー
ス体に回転自在に装着される略円錐形状の切替ドアとを
有し、前記ケース体の周面には、内気を取り入れる内気
取入口と、外気導入ダクトを介して外気を取り入れる外
気取入口とを設け、前記切替ドアの周面には、空気を取
り入れる空気取入口と、前記内気取入口または前記外気
取入口を閉塞するシール部とを設け、前記切替ドアの回
転により前記内気取入口と前記外気取入口とを選択的に
開閉することを特徴とするものである。

【００１２】このように構成することによって、切替ド
アを回転させることで内気取入口と外気取入口とを選択
的に開閉することができる。したがって、切替ドアをラ
ム圧がかかる方向と略直交する方向に駆動することによ
って外気モードから内気モードへの切り替えができる。
よって、ラム圧による切替ドアを回転するモータへの影
響が低減する。

【００１３】また、円錐表面という曲面に内気取入口お
よび外気取入口を設けられることによって、平面に内気
取入口および外気取入口を設けた場合よりも内気取入口
および外気取入口を大きく開口することに有利な構成と
なる。さらに円錐表面は傾斜しているから、同じ高さの
円柱と比べてもより内気取入口および外気取入口を大き
く開口することができる。

【００１４】請求項２に記載の自動車用空気調和装置の
インテークユニットは、前記切替ドアの周面に歯車形状
部を設け、歯車形状部は、少なくとも１箇所で歯車列と
接続し、当該歯車列と接続するモータによって回転され
ることによって前記切替ドアを回転することを特徴とす
るものである。

【００１５】このように構成することによって、切替ド
アを安定かつ円滑に回転させることができる。また切替
ドアを回転させる歯車形状部が支持歯車と切替ドアの回
転半径が大きい方の側で接続しているから、略円錐形状
を有する本発明の切替ドアは、支持歯車によってより安
定に支持されることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態につ
いて図面を示しながら説明する。

【００１７】図１は、本実施の形態の自動車用空気調和
装置のインテークユニット（以下、単にインテークユニ
ットと記す）の要部を示す斜視図である。また図２は、
図１の断面図で、図３は、図１および図２に示される切
替ドアを示す斜視図である。

【００１８】本発明のインテークユニットは、図１に示
すように、内部に例えば遠心式多翼ファン３を配置した
ファンスクロール部３０に、車室内外の空気を選択的に
取り込む内外気切替部２０を設け、前記ファン３によ
り、前記内外気切替部２０から空気を取り込むように構
成されている。

【００１９】前記内外気切替部２０は切頭円錐形状を有
するケース体２１と、ケース体２１に回転自在に装着さ
れる切頭円錐形状の切替ドア２３とを有し、ケース体２
１の周面には、内気を取り入れる内気取入口２１ｂと、
図示しない外気導入ダクト２５が接続され、外気を取り
入れる外気取入口２１ａとを設け、切替ドア２３の周面
には、空気を取り入れる空気取入口２３ａと、内気取入
口２１ｂまたは前記外気取入口２１ａを閉塞するシール
部２３ｂとを設け、切替ドア２３の回転により内気取入
口２１ｂと外気取入口２１ａとを選択的に開閉するよう
構成されている。

【００２０】さらに、図１には切替ドア２３を回転させ
るモータＭが示されているが、この構成については後述
するものとする。

【００２１】以下に、図２を用いて切替ドア２３の回転
による内気取入口２１ｂと外気取入口２１ａとの選択的
な開閉について説明する。

【００２２】図２に示すように、切替ドア２３は、ケー
ス体２１の内部に設けられて、支持部４０ｂでケース体
２１に支持されている。切替ドア２３の空気取入口２３
ａは、ファンスクロール部３０の図示しない空気吸込口
と連通しているから、空気取入口２３ａから取り入れら
れた空気は、ファンスクロール部３０のファン３によっ
て吸込まれ、空気吹出口１３ａから吹き出されて自動車
用空気調和装置の、より下流の構成を通って自動車の車
室内に吹き出されることになる。

【００２３】よって、本実施の形態の内気モードは、切
替ドア２３の空気取入口２３ａを、ケース体２１の内気
取入口２１ｂに合うように回転させて内気取入口２１ｂ
を開口し、切替シール部２３ｂは外気取入口２１ａを閉
塞することによって実現される。また、外気モードは、
空気取入口２３ａを外気取入口２１ａに合うように回転
させて外気取入口２１ａを開口し、シール部２３ｂは内
気取入口２１ｂを閉塞することによって実現される。

【００２４】本実施の形態では、ケース体２１および切
替ドア２３を切頭円錐形状に形成しているために、内気
取入口２１ｂ、外気取入口２１ａ、空気取入口２３ａ
は、いずれも円錐の周面という曲面に設けられることに
なる。このような構成は、平面に内外気の取入口を設け
る構成よりも、取入口を大きく開口することに有利であ
る。また円錐形状は、その周面の高さ方向の断面が傾斜
していることから、同じ高さの周面を持つ円柱と比較し
ても、取入口を大きく開口することにおいていっそう有
利となる。

【００２５】また本実施の形態では図３に示すように、
切替ドア２３周面に歯車形状部２３ｃを設け、歯車形状
部２３ｃは、切替ドア２３の回転半径が大なる側におけ
る少なくとも１箇所で歯車列ｇ３と接続し、歯車列ｇ３
と接続するモータＭによって回転されることによって切
替ドア２３を回転している。

【００２６】ケース体２１は、切替ドア２３の歯車形状
部２３ｃとモータＭの歯車列ｇ３とを接続するために切
り欠いてあって、モータＭが回転することによりモータ
Ｍ側の歯車列ｇ３は、歯車形状部２３ｃと噛み合いなが
ら回転して切替ドア２３を回転させている。さらに、歯
車形状部２３ｃと噛み合う位置に回転自在な歯車ｇ１、
ｇ２を設けても良い。このような歯車形状部２３ｃと噛
み合って回転する歯車を、歯車列ｇ３を含めて最低３個
設けることにより、切替ドアの回転が回転軸に垂直な面
内で振れることを防止し、切替ドア２３の回転を安定さ
せることができる。

【００２７】ところで、一般的に外気取入口は、例えば
ボンネット等に開口される自動車側の外気取入口と外気
導入ダクトによって接続されていて、外気導入ダクト
は、自動車側の外気取入口からエンジンルーム内を引き
回されて、インテークユニットの外気取入口に外気を導
入している。

【００２８】図４に、本実施の形態のケース体２１の外
気取入口２１ａに接続される外気導入ダクト２５を示
す。

【００２９】本実施の形態は、ケース体２１の周面から
外気を取り入れるように構成されており、外気導入ダク
ト２５をケース体２１の周面に接続しなければならな
い。よって外気導入ダクトは外気取入口２１ａの直前で
曲げられて、横方向に張り出すことになるが、ケース体
２１が切頭円錐形状を有しているためにケース体２１の
周面は傾斜しており、周面より外気導入ダクトが延出し
てもケース体２１の横方向に外気導入ダクトが張り出す
ことが抑止され、ケース体２１の寸法形状が大型化する
ことが緩和される。

【００３０】以上述べた本実施の形態は、内外気切替部
２０を切頭円錐形状に構成したことによって、内気取入
口２１ｂ、外気取入口２１ａ、空気取入口２３ａの開口
面積をいずれも大きくとることに有利な曲面かつ斜面の
円錐周面に設けることができる。よって内外気切換部２
０の寸法形状に比して内気取入口２１ｂ、外気取入口２
１ａ、空気取入口２３ａの開口面積を大きく取ることが
できて、より大量の空気を取り入れることが必要な自動
車用空気調和装置に対応することができる。

【００３１】また、内外気切替部２０における内気、外
気の切換が、切替ドア２３の回転によって行われるよう
にしたために、切替ドア２３を駆動するモータＭはラム
圧を受ける方向と略直交する方向に切替ドア２３を駆動
することになる。よって切替ドア２３を外気モードの位
置から内気モードの位置へ切り替える際に切替ドア２３
にかかるラム圧による影響が低減し、ひいては切替ドア
２３を回転するモータＭにかかる負荷が軽減される。

【００３２】また本実施の形態は、切替ドア２３の外周
に歯車形状部２３ｃを設け、モータＭ側の歯車列ｇ３と
噛み合わせて回転させることによって切替ドア２３を円
滑に回転させ、またモータＭの回転にかかる負荷をいっ
そう軽減することができる。

【００３３】さらに本実施の形態は、外気取入口２１ａ
と接続する外気導入ダクト２５を、円錐の周面から延出
させられるようになり、内外気切替部２０の周面に外気
導入ダクト２５を設けても、内外気切替部２０の寸法形
状の大型化を抑止し、ひいてはインテークユニットの大
型化を抑えることができる。

【００３４】このような本実施の形態の作用効果を、対
比例と比較することによって以下に詳述する。

【００３５】＜対比例＞実開昭６１−１２５８１２号公
報には、円筒形状の内外気切替部を備え、その内部に半
円状の切替ドアを回転自在に装着する構成のインテーク
ユニットの内外気切替装置の考案が記載されている。

【００３６】図５（Ａ）は、本願発明の切替ドア２３を
内設したケース体２１の断面を模式的に示した図で、図
５（Ｂ）は、対比例の考案の切替ドア２３０を内設した
ケース体２１０の断面を模式的に示した図である。また
図５（Ｃ）は、対比例と本願発明とを比較するための図
である。

【００３７】対比例の考案の構成は、図５（Ｂ）に示す
ように円筒形のケース体２１０の周面から内気を導入し
（図中矢線で示す）、上面から外気を導入するよう構成
されている。よって外気導入ダクト２５０は、ケース体
２１０の上面に接続されている。このような対比例の考
案は、内気の取入口が曲面に設けられる点で本願発明と
類似するものの、内外気切替部の形状が円筒形状である
点で相違している。

【００３８】つまり切頭円錐と円筒の形状を比較する
と、周面が曲面である点で両者は共通するものの、両者
の高さが同じである場合には、切頭円錐は周面が高さ方
向に傾斜していることにより、円筒よりも取入れ口の開
口面積を大きくすることにおいて有利である。その上、
対比例では外気取入口を円筒形状のケース体２１０の上
面に設けられていることから、特に外気取入口の開口面
積を大きくとることはできない。

【００３９】また図５（Ｃ）のように、対比例が内気取
入口、外気取入口を両方とも周面に設けたとしても、対
比例のケース体２１０は円筒形状を有しているために、
外気取入口に接続される外気導入ダクト２５０は、断面
の形状が垂直な円筒の周面から延出しなければならない
ことになる。よって図５（Ｃ）の構成は、本願発明の構
成を示す図５（Ａ）の構成との比較からも明らかなよう
に、図中の左右方向の寸法が大きくなる。

【００４０】また対比例の内外気切替部と接続する外気
導入ダクト２５０は、本願発明の外気導入ダクトよりも
直角に近い形状に曲げられる必要があるために、本願発
明よりもケース体２１０に流入する外気の通気抵抗が大
きくなる。

【００４１】以上述べたように、切頭円錐形状のケース
体２１を有する本願発明は、円筒形状のケース体２１０
を有する対比例よりも内気取入口２１ｂ、外気取入口２
１ａの開口面積を大きくとることに有利である。また対
比例よりも外気導入ダクト２５における外気の圧力損失
を低減することができるから、この点でも、より大量の
外気を取り入れることに有利である。また本願発明の内
外気切替部は切頭円錐形状であるために、対比例よりも
小型の構成とすることができ、インテークユニット内に
配置される点において有利である。

【００４２】

【発明の効果】請求項１記載の自動車用空気調和装置の
インテークユニットは、切替ドアを回転させて内気取入
口と外気取入口とを選択的に開閉する。よって外気モー
ドから内気モードへの切替え時、切替ドアをラム圧がか
かる方向と略直交する方向に駆動させることになり、切
替ドアを回転するモータへにかかるラム圧の影響が低減
する。

【００４３】また、本発明は円錐表面という傾斜した曲
面に内気取入口および外気取入口を設けられることによ
って、平面や傾斜しない円柱等の曲面よりも内気取入口
および外気取入口を大きく開口することに有利な構成と
なる。

【００４４】請求項２記載の自動車用空気調和装置のイ
ンテークユニットは、切替ドアを安定かつ円滑に回転さ
せ、また切替ドアを、支持歯車によってより安定に支持
されることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の実施の形態の自動車用空気調和装置
のインテークユニットの要部を示す斜視図である。

【図２】 図１に示した構成の断面図である。

【図３】 本発明の内外気切替部の歯車形状の部分を説
明する図である。

【図４】 本発明の一実施の形態の取入口側外気導入ダ
クトを示す。

【図５】 図５（Ａ）は、本願発明の切替ドアを内設し
た内外気切替部の断面を模式的に示した図である。図５
（Ｂ）は、対比例の考案の内外切替部の断面を模式的に
示した図である。図５（Ｃ）は、対比例と本願発明を比
較するための図である。

【図６】 一般的なインテークユニットの構成を示す図
である。

【符号の説明】

３…ファン １３…スクロール部 ２１…内外気切替部 ２１ａ…外気取入口 ２１ｂ…内気取入口 ２３…切替ドア ２３ａ…空気取入口 ２３ｂ…シール部 ２３ｃ…歯車形状部 ２５…取入口側外気導入ダクト ｇ３…歯車列

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にファン（３）を配置したファンス
   クロール部（３０）に、車室内外の空気を選択的に取り
   込む内外気切替部（２０）を設け、 前記ファン（３）により、前記内外気切替部（２０）か
   ら空気を取り込むようにした自動車用空気調和装置のイ
   ンテークユニットにおいて、 前記内外気切替部（２０）は略円錐形状を有するケース
   体（２１）と、当該ケース体（２１）に回転自在に装着
   される略円錐形状の切替ドア（２３）とを有し、 前記ケース体（２１）の周面には、内気を取り入れる内
   気取入口（２１ｂ）と、外気導入ダクト（２５）を介し
   て外気を取り入れる外気取入口（２１ａ）とを設け、 前記切替ドア（２３）の周面には、空気を取り入れる空
   気取入口（２３ａ）と、前記内気取入口（２１ｂ）また
   は前記外気取入口（２１ａ）を閉塞するシール部（２３
   ｂ）とを設け、前記切替ドア（２３）の回転により前記
   内気取入口（２１ｂ）と前記外気取入口（２１ａ）とを
   選択的に開閉することを特徴とする自動車用空気調和装
   置のインテークユニット。
2. 【請求項２】 前記切替ドア（２３）の周面に歯車形状
   部（２３ｃ）を設け、 当該歯車形状部（２３ｃ）は、少なくとも１箇所で歯車
   列（ｇ３）と接続し、当該歯車列（ｇ３）と接続するモ
   ータによって回転されることによって前記切替ドア（２
   ３）を回転することを特徴とする請求項１記載の自動車
   用空気調和装置のインテークユニット。