JPH11147414A - 自動車の空気調和装置における空気ダクト構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒータユニット側からメインダクトを通り流
れてきた空気を各分岐ダクトに案内して、これら各分岐
ダクトにそれぞれ所望量の空気を配分させようとする場
合に、上記案内によって圧力損失が大きくなるというこ
とを防止して、車室の各部の空気調和をより均一にさせ
る。 【解決手段】 メインダクト１０の上端部の開口を閉じ
る天井板１１を上記メインダクト１０の内部に向って膨
出させて膨出部１５を形成する。この膨出部１５の外面
を、ヒータユニット側から上記メインダクト１０を通り
流れてくる空気Ａを各分岐ダクト１２，１３に案内する
案内面１６，１７とする。上記各分岐ダクト１２，１３
に対応する各案内面１６，１７のうち、隣り合う案内面
１６，１７を互いに仕切る仕切板２１を設ける。この仕
切板２１を上記膨出部１５の外面から上記メインダクト
１０の孔芯２２にほぼ平行となるよう下方に向って延出
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の空気調和
装置において、ヒータユニットから吐出される空気を車
室の所望部位に向って吹き出させるよう案内する空気ダ
クト構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記空気ダクト構造には、従来、実開昭
６１‐３１９１３号公報で示されるものがある。

【０００３】これによれば、自動車の車室の前端部にイ
ンスツルメントパネルが設けられ、ヒータユニット側か
ら上方に向って延出するメインダクトが上記インスツル
メントパネルの内部に設けられると共に、上記メインダ
クトの上端部の開口を閉じる天井板が設けられ、かつ、
上記メインダクトの上端部からそれぞれほぼ水平方向に
延出してその各延出端部が上記車室に向って開口する複
数の分岐ダクトが設けられている。

【０００４】そして、上記ヒータユニットを駆動させる
と、このヒータユニットから吐出された空気が上記メイ
ンダクトと各分岐ダクト内の各空気通路を通って車室の
所望部位に向って吹き出され、これにより、車室の空気
が調和されるようになっている。

【０００５】また、上記の場合、ヒータユニット側から
上記メインダクトを通り流れてきた空気を、上記各分岐
ダクトに案内するための円弧状の案内板が上記メインダ
クトから各分岐ダクトへの分岐部内の空気通路に設けら
れている。上記案内板は、上記メインダクトを通り流れ
てきた空気をその円弧凹面に沿って流れさせることによ
り、上記各分岐ダクトに案内して、これら各分岐ダクト
にそれぞれ所望量の空気を配分し、もって、上記車室の
各部を互いにより均一に空気調和させるようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに円弧状の案内板により、その円弧凹面で空気が案内
されるとき、上記案内板の円弧凸面側を通る他の空気は
その慣性力で上記円弧凸面から剥離しがちとなって、渦
が生じる傾向となり、もって、圧力損失が大きくなると
いう不都合がある。

【０００７】しかも、上記案内板は空気通路の幅方向の
中途部に設けられているため、上記案内板の上流側の先
端部に空気が衝突したり、この案内板で上記空気通路が
狭められたりすることにより、上記圧力損失が更に大き
くなるという不都合がある。

【０００８】そして、上記したように圧力損失が大きく
なると、上記各分岐ダクトの延出端部の開口から車室に
向って空気が吹き出されるときの速度が低下し、このた
め、上記車室の各部の空気調和が不均一になるおそれを
生じる。

【０００９】そこで、空気ダクトにおける圧力損失を小
さくさせるよう、この空気ダクトの構造を改良すること
が考えられるが、メインダクトからの空気を各分岐ダク
トに配分する際の空気の配分量を所望量にさせると共
に、圧力損失を小さくさせるよう上記構造を改良すると
いうことは容易ではない。

【００１０】一方、上記したようにインスツルメントパ
ネルの内部に空気ダクトを設けているが、上記インスツ
ルメントパネルの内部は限られた狭い空間である一方、
上記空気ダクトは外形の大きいものであることから、こ
れらインスツルメントパネルと空気ダクトとの間には狭
い余剰空間しか存在しないこととなっている。

【００１１】このため、近時、普及しつつあるカーナビ
ゲーションシステムなどを上記インスツルメントパネル
に取り付けようとしても、これの取り付け空間の確保が
容易でないという問題がある。

【００１２】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、ヒータユニット側からメインダクトを通
り流れてきた空気を各分岐ダクトに案内して、これら各
分岐ダクトにそれぞれ所望量の空気を配分させようとす
る場合に、上記案内によって圧力損失が大きくなるとい
うことを防止し、もって、所定の圧力で上記空気を上記
各分岐ダクトの延出端部の開口から車室に向って吹き出
させるようにして、この車室の各部の空気調和をより均
一にさせることを課題とする。

【００１３】また、上記したように、圧力損失が大きく
なるということを防止した場合でも、メインダクトから
の空気を各分岐ダクトに配分する際の空気の配分量が、
より正確な所望量になるようにすることを課題とする。

【００１４】更に、上記空気ダクトをインスツルメント
パネルの内部に設けた場合でも、上記インスツルメント
パネルに対しカーナビゲーションシステムなどの計器類
の取り付けが容易にできるようにすることを課題とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の自動車の空気調和装置における空気ダクト構
造は、車室２の前端部にインスツルメントパネル３を設
け、ヒータユニット６側から上方に向って延出するメイ
ンダクト１０を上記インスツルメントパネル３の内部に
設けると共に、上記メインダクト１０の上端部の開口を
閉じる天井板１１を設け、上記メインダクト１０の上端
部からそれぞれほぼ水平方向に延出してその各延出端部
が上記車室２に向って開口する複数の分岐ダクト１２，
１３を設けた自動車の空気調和装置５において、

【００１６】上記天井板１１を上記メインダクト１０の
内部に向って膨出させて膨出部１５を形成し、この膨出
部１５の外面を、上記ヒータユニット６側から上記メイ
ンダクト１０を通り流れてくる空気Ａを上記各分岐ダク
ト１２，１３に案内する案内面１６，１７とし、

【００１７】上記各分岐ダクト１２，１３に対応する各
案内面１６，１７のうち、隣り合う案内面１６，１７を
互いに仕切る仕切板２１を設け、この仕切板２１を上記
膨出部１５の外面から上記メインダクト１０の孔芯２２
にほぼ平行となるよう下方に向って延出させたものであ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１９】図において、符号１は自動車の車体で、矢
印Ｆｒはこの自動車の前方を示している。

【００２０】上記車体１の内部が車室２であり、この車
室２の前端部には車幅方向に延びるインスツルメントパ
ネル３が設けられて車体１に支持されている。上記イン
スツルメントパネル３は樹脂製で、側面視断面で前後に
長い横向き板３ａと、この横向き板３ａの後端縁から下
方に向って一体的に延出する縦向き板３ｂとを有し、こ
のインスツルメントパネル３の内部（前下方）に空間４
が設けられている。

【００２１】上記車体１には空気調和装置５が装備され
ている。この空気調和装置５は、上記インスツルメント
パネル３内の空間４の下部に設けられてファンを有し空
気Ａを吐出可能とするヒータユニット６と、上記インス
ツルメントパネル３の上記縦向き板３ｂに形成されて上
記車室２に空気Ａを吹き出し可能とする空気吹き出し口
７，８と、上記インスツルメントパネル３内の空間４に
設けられて上記ヒータユニット６からの吐出空気Ａを上
記各空気吹き出し口７，８にまで案内する空気ダクト９
とを備えている。上記空気吹き出し口７，８のうちの一
部の空気吹き出し口７は、上記車室２の車幅方向のほぼ
中央に位置させられ、他の各空気吹き出し口８は、上記
車室２の車幅方向の各側部に位置させられて、いずれの
空気吹き出し口７，８も車室２の後端側に向うよう開口
させられている。

【００２２】上記空気ダクト９は、上記車室２の車幅方
向におけるほぼ中央部に配設され上記ヒータユニット６
側から上方に向って延出するメインダクト１０と、この
メインダクト１０の上端部の開口を閉じる天井板１１
と、上記メインダクト１０の上端部からそれぞれほぼ水
平方向に延出して、その各延出端部が上記空気吹き出し
口７，８を通し上記車室２に向って開口する複数（三
つ）の分岐ダクト１２，１３とを備えている。

【００２３】上記分岐ダクト１２，１３のうちの中央の
分岐ダクト１２は、上記メインダクト１０の上端部から
後方に向ってほぼ直線的に延出してその延出端部はほぼ
平行な二又に分岐し、かつ、その各延出端部は上記空気
吹き出し口７を通し車室２に向って開口している。ま
た、他の左右各側部の分岐ダクト１３は、上記メインダ
クト１０の上端部から左右各側方に向って延出した後、
その各延出端部が後方に折れ曲がり、かつ、上記各空気
吹き出し口８を通し車室２に向って開口している。上記
空気ダクト９は樹脂製とされ、その各内部が空気通路１
４とされている。

【００２４】上記ヒータユニット６を駆動させると、車
外および／もしくは車室２の空気Ａが上記ヒータユニッ
ト６に吸入されて加熱される一方、このヒータユニット
６から吐出される。上記ヒータユニット６から吐出され
て上記メインダクト１０の空気通路１４を上方に向って
流れてきた空気Ａのうちの一部の空気Ａ₁ は、上記した
中央の分岐ダクト１２の空気通路１４と、空気吹き出し
口７とを通り、車室２の車幅方向の中央部に向って後方
に吹き出される。また、上記した空気Ａのうちの他部の
空気Ａ₂ は、上記した左右各側部の分岐ダクト１３，１
３の各空気通路１４と各空気吹き出し口８とを通り、車
室２の車幅方向の側部に向って後方に吹き出される。

【００２５】上記天井板１１は上記メインダクト１０の
内部に向って膨出して膨出部１５が形成されている。こ
の膨出部１５の外面が複数（三つ）の案内面１６，１７
とされ、これら各案内面１６，１７は、上記ヒータユニ
ット６側から上記メインダクト１０を通り流れてくる空
気Ａを上記各分岐ダクト１２，１３に向ってそれぞれ所
望の空気量に配分すると共に、その配分した空気Ａ₁ ，
Ａ₂ を上記各分岐ダクト１２，１３に円滑に案内するこ
ととされている。

【００２６】上記膨出部１５の突出端部１９は点状とさ
れ、上記メインダクト１０の車幅方向での幅方向の中央
部で、このメインダクト１０の前壁に位置している。上
記案内面１６，１７のうちの中央の案内面１６は、上記
突出端部１９から上方に向うに従い後方に傾斜して上記
した中央の分岐ダクト１２の上面板に連なる逆三角形状
をなし、他の左右各側部の案内面１７は、上記突出端部
１９から上方に向うに従い左右各側方に傾斜して、上記
各側部の分岐ダクト１３の上面板に連なる逆三角形状を
なしている。上記各案内面１６，１７はいずれも平坦形
状をなし、このため、上記空気ダクト９の形状が単純と
なる分、射出等によるその成形が容易にできることとさ
れている。

【００２７】また、上記構成によれば、各案内面１６，
１７は、メインダクト１０の上端部の開口を閉じる天井
板１１を上記メインダクト１０の内部に向って膨出させ
ることにより成形した膨出部１５の外面であることか
ら、上記メインダクト１０からの空気Ａが上記案内面１
６，１７で案内されるとき、これら空気Ａはいずれも上
記空気ダクト９内の空気通路１４の内面に沿って流れる
ことから、剥離が防止され、これにより、渦の発生も防
止されて、圧力損失が大きくなるということが防止され
る。

【００２８】しかも、上記各案内面１６，１７は上記空
気ダクト９内の空気通路１４の内面そのものであって、
従来のように空気通路１４の幅方向の中途部に設けられ
るものではないことから、上記圧力損失の増大は効果的
に抑制される。

【００２９】よって、前記したように、ヒータユニット
６側からメインダクト１０を通り流れてきた空気Ａを各
分岐ダクト１２，１３に案内して、これら各分岐ダクト
１２，１３にそれぞれ所望量の空気Ａ₁ ，Ａ₂ を配分さ
せようとする場合に、上記案内によって圧力損失が大き
くなるということが防止され、このため、所定の圧力
で、上記各分岐ダクト１２，１３の延出端部の開口から
上記車室２に向って勢いよく空気Ａ₁ ，Ａ₂ が吹き出さ
れることとなって、上記車室２の各部の空気調和がより
均一になされる。

【００３０】なお、上記各案内面１６，１７を、上記各
空気Ａ₁ ，Ａ₂ の流れる方向に沿った視線でみた断面形
状で、上方に向って凹む凹面形状としてもよく、このよ
うにすれば、上記圧力損失をより少なくできる。

【００３１】なお、上記各案内面１６，１７の面積比率
や、突出端部１９の位置を変更調整すれば、上記各空気
Ａ₁ ，Ａ₂ の流量分配率の調整ができる。

【００３２】図３、４において、上記実施の形態で示し
た空気ダクト９と、従来の空気ダクト、つまり、上記膨
出部１５を形成せずにリブ状の案内板を設けた場合の従
来の空気ダクトとにつき、そのヒータユニット６の入口
側に不図示のファンにより圧縮した空気Ａを吹き込んだ
と仮定した場合のコンピュータによる計算結果につき説
明する。この場合、括弧内の数値は上記した従来のもの
を示している。

【００３３】図４において、空気ダクト９各部の圧力分
布（単位はＰ_a ：パスカル）につき説明すると、上記ヒ
ータユニット６の入口部のＰ₁ は９１（１３０）で両者
に大きな差があり、上記ヒータユニット６の出口部のＰ
₂ でも７０（１１０）であって大きな差のままであり、
上記メインダクト１０の天井板１１近傍のＰ₃ は１０
（１０）となってここで同じ値となる。このため、上記
実施の形態の空気ダクト９によれば、従来のものに比べ
て圧力損失が小さく抑えられていることがわかる。

【００３４】また、図４において、空気ダクト９各部の
速度分布（単位はｍ／ｓｅｃ）につき説明すると、上記
ヒータユニット６の出口部のＶ₁ は８（８）、上記メイ
ンダクト１０の上下方向の中途部のＶ₂ は１６（１
６）、上記分岐ダクト１２の開口部のＶ₃ は１２（１
２）となって、互いにほぼ同じ速度であるが、従来のも
のでは、天井板１１の下面に突設された上記リブ状の案
内板を過ぎた直後の各分岐ダクト１２，１３内に渦の発
生がみられた。

【００３５】図３において、上記実施の形態の空気ダク
ト９では、実線図示のように、各分岐ダクト１２，１３
から車室２内に吹き出される空気Ａ₁ ，Ａ₂ によって、
この車室２の各部位が互いにより均一に空気調和される
が、従来の空気ダクト９では、上記したように渦の発生
があって、一点鎖線図示のように空気Ａ₁ ，Ａ₂ が吹き
出すため、上記車室２の空気調和は不均一になりがちで
ある。

【００３６】図１、４〜６において、上記各分岐ダクト
１２，１３に対応する各案内面１６，１７のうち、隣り
合う案内面１６，１７を互いに仕切る仕切板２１が設け
られ、この仕切板２１は上記膨出部１５の外面から上記
メインダクト１０の孔芯２２にほぼ平行となるよう下方
に向って延出させられている。なお、図面の理解を容易
にするため、上記仕切板２１は梨地模様で示してある。

【００３７】このため、上記メインダクト１０を通り、
その孔芯２２に沿い上方に向って流れてきた空気Ａは、
上記仕切板２１の各面に衝突したり、剥離したりするこ
となく、これら各面に沿って円滑に流れ、大きな圧力損
失が生じることが回避される。

【００３８】そして、上記メインダクト１０から一旦い
ずれかの案内面１６，１７に向って流れてきた空気Ａ
₁ ，Ａ₂ は、その後、他の案内面１６，１７に向って流
れようとすることは、上記仕切板２１により防止され
る。

【００３９】よって、前記したように、膨出部１５の外
面の各案内面１６，１７による空気Ａ₁ ，Ａ₂ の案内に
よって、圧力損失が大きくなるということを防止した場
合でも、メインダクト１０からの空気Ａを各分岐ダクト
１２，１３に配分する際の空気Ａ₁ ，Ａ₂ の配分量は、
より正確な所望量にさせられる。

【００４０】また、上記各仕切板２１は上記天井板１１
に一体成形されたものであるため、空気ダクト９の強度
と剛性が向上させられて振動音の生じることが防止され
る。

【００４１】なお、上記仕切板２１の延出端縁を適度に
切除すれば、上記各空気Ａ₁ ，Ａ₂の流量分配率を変更
調整できる。

【００４２】図２、４において、前記したように、イン
スツルメントパネル３の内部の限られた狭い空間４に、
外形の大きい空気ダクト９が設けられていて、これらイ
ンスツルメントパネル３と空気ダクト９との間には狭い
余剰空間しか存在しないが、上記したように、空気ダク
ト９の一部の天井板１１は上記メインダクト１０の内部
に向って下方に膨出させられており、このため、上記イ
ンスツルメントパネル３と上下方向で対面する天井板１
１の上面に凹部２０が形成されている。

【００４３】よって、上記膨出部１５を形成したことに
より生じた凹部２０内の空間の利用により、上記インス
ツルメントパネル３に対しカーナビゲーションシステム
などの計器類２４の取り付けがし易くなる。

【００４４】特に、上記天井板１１はメインダクト１０
と共に車室２の車幅方向でのほぼ中央に配設されるもの
である一方、上記計器類２４が運転者と助手との間であ
るインスツルメントパネル３の車幅方向でのほぼ中央に
配設されることが好ましいカーナビゲーションシステム
のようなものである場合には、これら天井板１１と計器
類２４とは共に車幅方向でほぼ同じところに配設される
ことから、上記天井板１１の上面における凹部２０は、
上記計器類２４の取り付けにとっては極めて有効に利用
できることとなる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、車室の前端部にインス
ツルメントパネルを設け、ヒータユニット側から上方に
向って延出するメインダクトを上記インスツルメントパ
ネルの内部に設けると共に、上記メインダクトの上端部
の開口を閉じる天井板を設け、上記メインダクトの上端
部からそれぞれほぼ水平方向に延出してその各延出端部
が上記車室に向って開口する複数の分岐ダクトを設けた
自動車の空気調和装置において、

【００４６】上記天井板を上記メインダクトの内部に向
って膨出させて膨出部を形成し、この膨出部の外面を、
上記ヒータユニット側から上記メインダクトを通り流れ
てくる空気を上記各分岐ダクトに案内する案内面として
ある。

【００４７】このため、上記ヒータユニット側から上記
メインダクトを通り流れてきた空気は、上記案内面に案
内されて、上記各分岐ダクトにそれぞれ所望量の空気が
配分させられることとなる。

【００４８】そして、上記各案内面は、メインダクトの
上端部の開口を閉じる天井板を上記メインダクトの内部
に向って膨出させることにより成形した膨出部の外面で
あることから、上記メインダクトからの空気が上記案内
面で案内されるとき、これら空気はいずれも上記空気ダ
クト内の空気通路の内面に沿って流れることから、剥離
が防止され、これにより、渦の発生も防止されて、圧力
損失が大きくなるということが防止される。

【００４９】しかも、上記各案内面は上記空気ダクト内
の空気通路の内面そのものであって、従来のように空気
通路の幅方向の中途部に設けられるものではないことか
ら、上記圧力損失の増大は効果的に抑制される。

【００５０】よって、前記したように、ヒータユニット
側からメインダクトを通り流れてきた空気を各分岐ダク
トに案内して、これら各分岐ダクトにそれぞれ所望量の
空気を配分させようとする場合に、上記案内によって圧
力損失が大きくなるということが防止され、このため、
所定の圧力で、上記各分岐ダクトの延出端部の開口から
上記車室に向って勢いよく空気が吹き出されることとな
って、上記車室の各部の空気調和がより均一になされ
る。

【００５１】しかも、上記各分岐ダクトに対応する各案
内面のうち、また、隣り合う案内面を互いに仕切る仕切
板を設け、この仕切板を上記膨出部の外面から上記メイ
ンダクトの孔芯にほぼ平行となるよう下方に向って延出
させてある。

【００５２】このため、上記メインダクトを通り、その
孔芯に沿い上方に向って流れてきた空気は、上記仕切板
の各面に衝突したり、剥離したりすることなく、これら
各面に沿って円滑に流れ、大きな圧力損失が生じること
が回避される。

【００５３】そして、上記メインダクトから一旦いずれ
かの案内面に向って流れてきた空気は、その後、他の案
内面に向って流れようとすることは、上記仕切板により
防止される。

【００５４】よって、前記したように、膨出部の外面の
各案内面による空気の案内によって、圧力損失が大きく
なるということを防止した場合でも、メインダクトから
の空気を各分岐ダクトに配分する際の空気の配分量は、
より正確な所望量にさせられる。

【００５５】また、上記各仕切板は上記天井板に一体成
形されたものであるため、空気ダクトの強度と剛性が向
上させられて振動音の生じることが防止される。

【００５６】一方、前記したように、インスツルメント
パネルの内部の限られた狭い空間に、外形の大きい空気
ダクトを設けていることにより、これらインスツルメン
トパネルと空気ダクトとの間には狭い余剰空間しか存在
しないが、上記したように、空気ダクトの一部の天井板
を上記メインダクトの内部に向って下方に膨出させたた
め、上記インスツルメントパネルと上下方向で対面する
天井板の上面に凹部が形成されることとなる。

【００５７】よって、上記膨出部を形成したことにより
生じた凹部内の空間の利用により、上記インスツルメン
トパネルに対しカーナビゲーションシステムなどの計器
類の取り付けがし易くなる、という利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２で示した空気ダクトの部分拡大図である。

【図２】空気調和装置の斜視図である。

【図３】空気調和装置の平面図である。

【図４】空気ダクトの側面断面図である。

【図５】図３の部分拡大図である。

【図６】図５で示したものの正面部分断面図である。

【符号の説明】

１ 車体 ２ 車室 ３ インスツルメントパネル ４ 空間 ５ 空気調和装置 ６ ヒータユニット ９ 空気ダクト １０ メインダクト １１ 天井板 １２，１３ 分岐ダクト １４ 空気通路 １５ 膨出部 １６，１７ 案内面 １９ 突出端部 ２０ 凹部 ２１ 仕切板 ２２ 孔芯 ２４ 計器類 Ａ 空気 Ａ₁ ，Ａ₂ 空気

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室の前端部にインスツルメントパネル
   を設け、ヒータユニット側から上方に向って延出するメ
   インダクトを上記インスツルメントパネルの内部に設け
   ると共に、上記メインダクトの上端部の開口を閉じる天
   井板を設け、上記メインダクトの上端部からそれぞれほ
   ぼ水平方向に延出してその各延出端部が上記車室に向っ
   て開口する複数の分岐ダクトを設けた自動車の空気調和
   装置において、 上記天井板を上記メインダクトの内部に向って膨出させ
   て膨出部を形成し、この膨出部の外面を、上記ヒータユ
   ニット側から上記メインダクトを通り流れてくる空気を
   上記各分岐ダクトに案内する案内面とし、 上記各分岐ダクトに対応する各案内面のうち、隣り合う
   案内面を互いに仕切る仕切板を設け、この仕切板を上記
   膨出部の外面から上記メインダクトの孔芯にほぼ平行と
   なるよう下方に向って延出させた自動車の空気調和装置
   における空気ダクト構造。