WO2012114573A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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山本 雄大
竜也 遠山
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    • B60H2001/00078Assembling, manufacturing or layout details
    • B60H2001/00085Assembling, manufacturing or layout details of air intake

Definitions

  • the present invention suppresses generation of wind noise due to a small opening of the door, and prevents a feeling of comfort from being impaired in ventilation in the reproduction room against an increase in air volume due to ram pressure (running wind pressure due to vehicle travel).
  • the present invention relates to an air conditioner for automobiles.
  • the blowing mode door may be operated to a minute opening position. In this case, there is a problem that wind noise is generated because the air flow is rapidly narrowed by the minute gaps in the DEF opening and the FACE opening, and the air is ejected through the minute gaps at high speed.
  • Patent Document 1 which aims to suppress the occurrence of a problem due to the minute opening position of the blowing mode door.
  • FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the air conditioning unit of Patent Document 1
  • FIG. 1B shows the air volume ratio and door pattern of each mode of Patent Document 1.
  • the vehicle air conditioner of Patent Document 1 will be briefly described.
  • the vehicle air conditioner of Patent Document 1 is divided into two parts, an air conditioning unit 10 and a blower unit 9 that blows air to the air conditioning unit 10.
  • the blower unit 9 is arranged offset from the center to the passenger seat side in the inside of the instrument panel in the front part of the vehicle interior.
  • the air conditioning unit 10 is arranged in the vehicle inside of the instrument panel in the front part of the vehicle interior. It is arranged at a substantially central part in the left-right (width) direction.
  • the air conditioning unit 10 includes a resin air conditioning case 11 that constitutes an air passage that blows air toward the vehicle interior, and an evaporator 12 that forms a cooling heat exchanger in the air conditioning case 11, and heat exchange for heating.
  • a heater core 13 is built in.
  • An air inlet space 14 is formed in a portion of the air conditioning case 11 closest to the vehicle front side. Air blown from the centrifugal blower of the blower unit 9 flows into the air inlet space 14.
  • an evaporator 12 is disposed immediately after the air inlet space 14. As is well known, the evaporator 12 absorbs the latent heat of evaporation of the low-pressure refrigerant in the refrigeration cycle from the blown air to cool the blown air.
  • a heater core 13 is disposed at a predetermined interval from the evaporator 12 on the downstream side (vehicle rear side) of the evaporator 12. The heater core 13 reheats the cold air that has passed through the evaporator 12, and hot water (engine cooling water) flows from the vehicle engine into the heater core 13 and heats the air using this hot water as a heat source. .
  • the air passage of the air passing through the upstream side of the air flow of the heater core 13 is divided into an upper first upstream passage 16 and a lower second upstream passage 17 by the first upstream partition member 15 in the air conditioning case 11. It is divided into.
  • the first upstream partition member 15 is formed so as to extend from the air outlet side of the evaporator 12 to the air inlet side of the heater core 13, and so as to extend over the entire length in the vehicle left-right direction of the internal space of the air conditioning case 11. ing.
  • a first bypass passage 18 and a second bypass passage 19 through which the air (cold air) flows by bypassing the heater core 13 are formed in an upper portion and a lower portion of the heater core 13, respectively.
  • the second upstream passage 17 on the upstream side of the heater core 13 is formed such that the passage sectional area is larger than the passage sectional area of the first upstream passage 16 (for example, a ratio of 1: 9).
  • a first air mix door 20 and a second air mix door 21 are respectively disposed between the evaporator 12 and the heater core 13.
  • Each of the air mix doors 20 and 21 is configured by a flat slide door.
  • the air mix doors 20 and 21 are moved by the drive gears 20a and 21a in a direction intersecting the air flow of the air passage to open and close the air passage.
  • the first air mix door 20 and the second air mix door 21 constitute temperature adjusting means for adjusting the temperature of the air blown toward the vehicle interior windshield or the vehicle interior occupant by adjusting the air volume ratio.
  • a first downstream partition member 22 extending upward from a position on the extension line of the first upstream partition member 15 to the vehicle rear is provided. Yes. Furthermore, a first switching door 23 is provided so as to extend from the end of the first downstream partition member 22 to the upper wall surface of the air conditioning case 11 between the defroster opening 26 and the face opening 28. The 1st switching door 23 is arrange
  • a side passage 25 is formed.
  • the defroster opening 26, the face opening 28, and the foot opening 30 are opened and closed by a plate-shaped defroster door 27, a face door 29, and a foot door 31, which are rotatable about rotation shafts 27a, 29a, and 31a, respectively.
  • the first switching door 23 When the first switching door 23 is operated to the one-dot broken line position in FIG. 1, the first switching door 23 blocks communication between the first downstream passage 24 and the second downstream passage 25 (this is referred to as “partition position”). "). In contrast, when the first switching door 23 is operated to the solid line position in FIG. 1, the first downstream passage 24 and the second downstream passage 25 are communicated (this is referred to as “communication position”).
  • the defroster opening 26 and the foot opening 30 are fully opened by the corresponding blowing mode doors 27 and 31, respectively.
  • the opening degree of the defroster opening 26 is not limited to a full opening, and may be, for example, about a half opening that does not become a minute opening position.
  • the face opening 28 is closed by a face door 29.
  • the first switching door 23 is operated to a “partition position” that partitions the first downstream side passage 24 and the second downstream side passage 25 on the downstream side of the heater core 13, as shown by a one-dot broken line position in FIG. 1.
  • the first upstream partition member 15 is formed so that the passage sectional area of the second upstream passage 17 is larger than the passage sectional area of the first upstream passage 16, so that the air that has passed through the evaporator 12 is The air flows mainly in the second upstream passage 17, and a minute amount of air flows in the first upstream passage 16.
  • the defroster opening 26 and the foot opening 30 are fully opened by the corresponding blowing mode doors 27 and 31, and the face opening 28 is closed by the face door 29.
  • the first switching door 23 is operated to a “communication position” that allows the first downstream passage 24 and the second downstream passage 25 on the downstream side of the heater core to communicate with each other as shown by the solid line position in FIG. Thereby, the air volume of the air passing through the defroster opening 26 can be increased as compared with the foot mode.
  • the air volume of the air that mainly blows out from the foot opening 30 and flows into the defroster opening 26 without the defroster door 27 being set to the minute opening position. can be set to a minute air volume. Therefore, the air volume ratio of the air blown from the defroster opening 26 and the foot opening 30 can be set to an appropriate ratio, and problems such as abnormal noise generated by the minute opening position of the defroster door 27 can be suppressed. it can.
  • JP 2009-113538 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-16050
  • the present invention provides a vehicle air conditioner that suppresses the generation of wind noise due to a minute opening of a door and does not impair comfort even when the air volume increases due to ram pressure. Is.
  • the invention of claim 1 is characterized in that the inside air or the outside air is changed by switching the upper fan (52), the lower fan (53), and the switching doors (67, 68, 69, 67 ′, 68 ′).
  • the air conditioning system controls the temperature by using an evaporator (12), an air mix door, and a heater core (13), and blows air from the defroster opening (26), face opening (28), and foot opening (30) into the vehicle interior.
  • the first introduction passage (71) is an introduction passage through which only the outside air is introduced when the inside air and the outside air are separated and sucked, and the first introduction passage (71) or An air conditioner for a vehicle that is provided with an outside air amount adjustment mechanism that restricts the amount of outside air flow depending on the vehicle speed downstream thereof, and suppresses the generation of wind noise at the defroster opening (26) or the face opening (28). It is.
  • the amount of air flowing upward can be adjusted without setting the defroster door or the face door to a small opening, so that the generation of wind noise due to the small opening of the door is suppressed and the vehicle is operating at high speed. It is possible to adjust the air volume to an appropriate level without impairing the feeling of comfort against the increase in the air volume due to the ram pressure.
  • the first introduction passage (71) and the second introduction passage (70) are separated into the inside air and the outside air and suck in the inside / outside air two-layer mode, the outside air mode, Inside air or outside air is introduced in three suction modes of the inside air mode.
  • the first introduction passage (71) communicates with the defroster opening (26) and the face opening (28), and the second The introduction passage (70) communicates with the foot opening (30).
  • the outside air amount adjusting mechanism is a throttle door (72) provided in the first introduction passage (71).
  • the outside air amount adjusting mechanism is an iris shutter type throttle door (75) provided in the first introduction passage (71). It is characterized by being. Thereby, the same effect as that of the invention of claim 4 can be obtained.
  • the outside air amount adjusting mechanism includes a first discharge passage (81) extending from the upper fan (52) to the evaporator (12). ) Is an aperture door (78) provided at the top.
  • the invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the outside air amount adjusting mechanism includes a first discharge passage (81) extending from the upper fan (52) to the evaporator (12). ) And an open / close door (79) provided in a vertical passage partition member (73) between the lower fan (52) and the second discharge passage (81) from the lower fan (52) to the evaporator (12). And thereby, the same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.
  • the invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the outside air amount adjusting mechanism is a nose part gap variable mechanism (83) provided in a nose part of the upper fan (52). It is characterized by being. Thereby, the same effect as that of the invention of claim 4 can be obtained.
  • FIG. It is a schematic explanatory drawing of the inside / outside air suction FOOT mode in one Embodiment of this invention. It is a schematic explanatory drawing of the external air suction FOOT mode in one Embodiment of this invention. It is a schematic explanatory drawing of the inside / outside air suction FOOT mode in the modification of the suction inlet switching door of one Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the air conditioning unit of one Embodiment of this invention.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows other one Embodiment of an external air quantity adjustment mechanism.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows other one Embodiment (at the time of inside / outside air suction FOOT mode) of an outside air quantity adjustment mechanism. It is explanatory drawing which shows other one Embodiment (at the time of inside / outside air suction FOOT mode) of an outside air quantity adjustment mechanism. It is explanatory drawing which shows other one Embodiment of an external air quantity adjustment mechanism.
  • FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the inside / outside air suction FOOT mode in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of an outside air suction FOOT mode in an embodiment of the present invention.
  • the vehicle air conditioner of the present invention is divided into two parts: an air conditioning unit 10 called HVAC and a blower unit 9 that blows air to the air conditioning unit 10.
  • the blower unit 9 of the present embodiment has a two-layer structure that can blow inside air and outside air in two layers.
  • the intake port switching door that opens and closes the air introduction port includes an inside air switching door 67 provided at the inside air introduction port 65, an outside air switching door 68 provided at the outside air introduction port 66, and an inside / outside air switching door 69.
  • Inside / outside air suction mode (67: open, 68: open, 69: closed)
  • outside air mode (67: closed, 68: open, 69: open)
  • inside air mode (67: open, 68: closed, 69: open)
  • the suction port switching door is not necessarily limited to the embodiment of FIG.
  • FIG. 4 shows a modification of the suction port switching door of the present embodiment.
  • 65-1 and 66-1 are outside air inlets, and 65-2 and 66-2 are inside air inlets.
  • the switching doors 67 ′ and 68 ′ can be rotated to realize the inside / outside air suction mode, the outside air mode, and the inside air mode.
  • Patent Document 2 There are various forms other than these (see Patent Document 2 as an example).
  • the centrifugal blower 8 of the blower unit 9 includes an upper fan 52 and a lower fan 53.
  • the upper fan and the lower fan are not limited to upper and lower terms.
  • outside air passes through the first introduction passage 71 from the outside air introduction port 66, passes through the filter 90, and is sucked into the upper fan 52 from the upper introduction port 91. After that, it communicates with the defroster opening 26 and the face opening 28 via the first discharge passage 81.
  • the inside air passes through the second introduction passage 70 from the inside air introduction port 65, passes through the filter 90, and is sucked into the lower fan 53 from the lower introduction port 92. Thereafter, the foot opening 30 communicates with the second discharge passage 82.
  • the throttle door 72 Since the throttle door 72 is installed in the first introduction passage 71, the outside air is squeezed and blown to the defroster opening 26 and the face opening 28. Even if the vehicle speed increases and the ram pressure of the introduced outside air increases, the throttle door 72 can be adjusted to adjust the air volume blown from the defroster opening 26 and the face opening 28. As a result, even if the defroster door 27 and the face door 28 do not have a small opening, the airflow flowing on the upper side can be adjusted linearly. For this reason, it is possible to adjust to an appropriate air volume without impairing a feeling of comfort with respect to an increase in the air volume due to the ram pressure when the vehicle is operating at high speed while suppressing the generation of wind noise due to the minute opening of the door. .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an air conditioning unit according to an embodiment of the present invention.
  • This air conditioning unit is given as an example, and is not limited to this, and includes various modifications.
  • the air mix doors 20 and 21 are slide doors, but may be a rotary door, and there are various embodiments of the air mix door and the passage route.
  • the passage in the blower unit is divided into an upper (outside air side) air passage and a lower (inside air side) air passage by the first upstream partition member 15 and the first downstream partition member 22.
  • HVAC blower unit
  • the outside air suction FOOT mode will be described with reference to FIG.
  • the inside air switching door 67 provided at the inside air introduction port 65 is closed, the outside air switching door 68 provided at the outside air introduction port 66 is opened, and the inside / outside air switching door 69 is also opened. Therefore, outside air is introduced into both the first introduction passage 71 and the second introduction passage 70. Since the throttle door 72 is installed in the first introduction passage 71, the outside air is squeezed through the defroster opening 26 and the face opening 28 and then blown. In the FOOT mode, the air volume hitting the occupant's face is not increased. Although the outside air is blown into the second introduction passage 70 without being throttled, the air is communicated with the foot opening 30 via the second discharge passage 82 and is blown to the feet, so even if the air volume increases, there is no problem. .
  • This embodiment is effective in the FOOT mode.
  • FOOT mode there are various variations in the form of the FOOT mode.
  • FIG. 1B shows an example of the FOOT mode, such a FOOT mode may be used.
  • a slight amount of air is blown also from the defroster opening 26 and the face opening 28.
  • the present invention is not limited to this, and the effect of the present embodiment is exhibited as long as it is a mode that mainly distributes wind to the FOOT opening 30 (in this application, such a mode is referred to as a FOOT mode).
  • a FOOT mode even in the F / D mode, there is an effect of blowing outside air.
  • the throttle door 72 since the throttle door 72 is installed in front of the upper inlet 91 of the upper fan 52, the feeling of comfort is impaired against the increase in air volume due to ram pressure when the vehicle is operating at high speed. It can be adjusted to an appropriate air volume. Furthermore, the amount of work to be performed by the fan can be reduced, and an unexpected energy saving effect has been generated as noise is reduced.
  • FIG. 6A is an explanatory view showing another embodiment of the outside air amount adjusting mechanism
  • FIG. 6B is a schematic view showing an iris shutter type throttle door 75.
  • the diameter of the circular hole 76 at the center can be changed by the plurality of blades 77, and the function as an aperture door is exhibited. It is good to install in the bell mouth part of the upper inlet 91 of the upper fan 52.
  • the amount of air flowing through the first discharge passage 81 and the upper (outside air side) air passage is linearly adjusted. Thereby, it is possible to adjust to an appropriate air volume without impairing the comfort feeling against the increase in the air volume due to the ram pressure.
  • the throttle door 78 is provided in the first discharge passage 81 from the upper fan 52 to the evaporator 12.
  • the open / close door 79 is provided with a first discharge passage 81 from the upper fan 52 to the evaporator 12 and a second discharge from the lower fan 52 to the evaporator 12. It is an embodiment provided in the upper and lower passage partition member 73 between the passage 81. Since the opening / closing door 79 rotates toward the first discharge passage, the amount of air passing through the first discharge passage 81 can be reduced. Thereby, it is possible to adjust to an appropriate air volume without impairing the comfort feeling against the increase in the air volume due to the ram pressure.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing another embodiment of the outside air amount adjusting mechanism.
  • a gap between the nose portion and the outer peripheral portion of the fan blade 84 is adjusted by a nose portion gap variable mechanism 83 provided in the nose portion of the upper fan 52.
  • the gap between the nose portion and the fan blade outer peripheral portion is largely opened, the fan is idled and the amount of blown air is reduced. Thereby, it is possible to adjust to an appropriate air volume without impairing a feeling of comfort with respect to an increase in the air volume due to the ram pressure.
  • the nose part gap variable mechanism 83 swings in FIG. 9 to adjust the gap amount, but is not limited thereto, and may be moved linearly.
  • the fan is idled to reduce the amount of air blown and the work volume is also reduced, so that an energy saving effect is also produced.
  • Blower unit 10 Air conditioning unit 26 Defroster opening 28 Face opening 30 Foot opening 52 Upper fan 53 Lower fan 70 Second introduction passage 71 First introduction passage 81 First discharge passage 82 Second discharge passage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

切替ドアの切替により内気又は外気をそれぞれ上側ファンと下側ファンとに吸込む第1導入通路及び第2導入通路を有する送風機ユニットと、車室内に空気を吹出す空調ユニットを具備する車両用空調装置において、第1導入通路は、内気と外気を分離して吸込むときには外気のみが導入される導入通路であって、第1導入通路又はその下流に、車速に応じて外気送風量を制限する外気量調整機構を設けて、デフロスタ開口部又はフェイス開口部の風きり音の発生を抑制したことを特徴とする。

Description

車両用空調装置
 本発明は、ドア微小開度による風きり音の発生を抑制するとともに、ラム圧(車両走行による走行風圧力)による風量増大に対して模写室内送風において快適感を損なうことがないようにした車両用空調装置に関する。
 乗員の足元にむけて空調風を吹き出すFOOT(フット)モード時に、FOOT開口部を通して空調風を極端に多く分配するとともに、DEF(デフロスタ)開口部を通して微小風量の空気を車両窓ガラス側に向けて吹き出して車両窓ガラスの防曇性能を発揮させる場合がある。このようなFOOTモードにおいて、吹き出しモードドアが、微小開度位置に操作されることがある。この場合、DEF開口部やFACE開口部の微小隙間によって空気流れが急激に絞られ、微小隙間を空気が高速で噴出するので、風きり音が発生する問題があった。
 このような問題に対して、吹出モードドアの微小開度位置に起因する問題の発生を抑制することを目的とした特許文献1が知られている。図1(a)は、特許文献1の空調ユニットの概略断面図であり、(b)は、特許文献1の各モードの風量割合とドアパタンである。以下、特許文献1の車両用空調装置を簡単に説明する。
 特許文献1の車両用空調装置は、空調ユニット10と、この空調ユニット10に空気を送風する送風機ユニット9との2つの部分に分かれている。送風機ユニット9は車室内前部の計器盤内側のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット10は車室内前部の計器盤内側のうち、車両左右(幅)方向の略中央部に配置されている。空調ユニット10は、車室内へ向かって送風される空気通路を構成する樹脂製の空調ケース11を有し、この空調ケース11内に冷却用熱交換器をなす蒸発器12と、加熱用熱交換器をなすヒータコア13を内蔵している。空調ケース11内の、最も車両前方側の部位には空気入口空間14が形成されている。この空気入口空間14には送風機ユニット9の遠心式送風機の送風空気が流入する。
 空調ケース11内において空気入口空間14直後の部位に蒸発器12が配置されている。この蒸発器12は、周知のごとく冷凍サイクルの低圧冷媒の蒸発潜熱を送風空気から吸熱して送風空気を冷却するものである。そして、蒸発器12の空気流れ下流側(車両後方側)に、蒸発器12から所定の間隔を開けてヒータコア13が配置されている。ヒータコア13は、蒸発器12を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に、車両エンジンから高温の温水(エンジン冷却水)が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。
 ヒータコア13の空気流れ上流側を通過する空気の空気通路は、空調ケース11内の第1上流側仕切り部材15により、上方側の第1上流側通路16と下方側の第2上流側通路17とに仕切られている。この第1上流側仕切り部材15は、蒸発器12の空気出口側からヒータコア13の空気入口側にわたって延びるように形成され、かつ、空調ケース11内部空間の車両左右方向の全長にわたって延びるように形成されている。空調ケース11内の空気通路において、ヒータコア13の上方部位および下方部位には、それぞれヒータコア13をバイパスして空気(冷風)が流れる第1バイパス通路18、第2バイパス通路19が形成されている。ヒータコア13上流側の第2上流側通路17は、通路断面積が第1上流側通路16の通路断面積より大きくなるように形成されている(例えば、1対9の割合)。
 蒸発器12とヒータコア13との間には、第1エアミックスドア20および第2エアミックスドア21がそれぞれ配置されている。各エアミックスドア20、21は平板状のスライドドアにより構成されている。各エアミックスドア20、21は、駆動ギア20a、21aにより空気通路の空気流れと交差する方向に移動して、空気通路を開閉する。第1エアミックスドア20、第2エアミックスドア21は、風量割合の調整により車室内フロントガラスや車室内乗員側への吹出空気温度を調整する温度調整手段を構成する。
 ヒータコア13の空気流れ下流側(車両後方側)には、第1上流側仕切り部材15の車両後方への延長線上の位置から、上方に向けて延びる第1下流側仕切り部材22が、設けられている。さらに、第1下流側仕切り部材22の端部から、デフロスタ開口部26とフェイス開口部28との間の空調ケース11上壁面に延びるように、第1切替ドア23が設けられている。第1切替ドア23は、回転軸23aを中心に回転可能に配置されている。この第1下流側仕切り部材22、及び、第1切替ドア23により、デフロスタ開口部26に空気を導く第1下流側通路24と、フェイス開口部28、フット開口部30に空気を導く第2下流側通路25が形成されている。デフロスタ開口部26、フェイス開口部28、フット開口部30は、それぞれ、回転軸27a、29a、31aを中心に回転可能な板状のデフロスタドア27、フェイスドア29、フットドア31により、開閉される。
 第1切替ドア23が図1の一点破線位置に操作されると、第1切替ドア23が、第1下流側通路24と第2下流側通路25との連通を遮断する(これを「仕切り位置」という)。これに対して、第1切替ドア23が図1の実線位置に操作されると、第1下流側通路24と第2下流側通路25とを連通させる(これを「連通位置」という)。
 フットモード時には、デフロスタ開口部26、フット開口部30が、それぞれ対応する吹出モードドア27、31により、全開口される。デフロスタ開口部26の開度は、全開口に限定されるものではなく、例えば微小開度位置とならない半開口程度であってもよい。フェイス開口部28はフェイスドア29により閉塞される。第1切替ドア23は、図1の一点破線位置に示すように、ヒータコア13の下流側における、第1下流側通路24と第2下流側通路25とを仕切る「仕切り位置」に操作される。第1上流側仕切り部材15により、第2上流側通路17の通路断面積が第1上流通路16の通路断面積よりも大きくなるように形成されているため、蒸発器12を通過した空気は、第2上流側通路17に主に流れ、第1上流側通路16には微小風量の空気が流れる。
 フットデフロスタモードでは、フットモードと同様にデフロスタ開口部26、フット開口部30が対応する吹出モードドア27、31により全開口され、フェイス開口部28はフェイスドア29により閉塞される。第1切替ドア23は、図1の実線位置に示すようにヒータコアの下流側の第1下流側通路24と第2下流側通路25とを連通する「連通位置」に操作される。これにより、フットモードに比較してデフロスタ開口部26を通過する空気の風量を増大させることができる。
 このようにして、特許文献1の技術においては、フットモードにおいて、デフロスタドア27を微小開度位置にしなくとも、フット開口部30から主に空気を吹き出し、デフロスタ開口部26に流入する空気の風量を微小風量とすることができる。そのため、デフロスタ開口部26およびフット開口部30から吹き出す空気の風量割合を適正な割合とすることができるととともに、デフロスタドア27の微小開度位置により発生する異音等の問題を抑制することができる。
 この特許文献1の技術では、上述したように、ドア微小開度による風きり音の発生は抑制可能である。しかしながら、切替ドアが、仕切り位置もしくは連通位置に固定された状態で設定されるため、車両が外気モードにて高速走行しているときには、車両前面にかかるラム圧(走行時に外から押し込まれて発生する圧力)によって、送風機のスクロールケーシング出口での昇圧量が増えてしまう。このため、車室内へ流入する風量が増大して車室内の空調空気が換気されてしまうことと、乗員への風速感が狙いよりも大きくなってしまうことにより、快適感が得られないという問題がある。また、上下通風風量割合が固定されているので、車両仕様への適合時に、上下仕切位置とそれに付随するレイアウトの全面変更が必要であり、コスト及び工数が多くかかってしまう問題点も発生していた。
特開2009−113538号公報 特開2000−16050号公報
 本発明は、上記問題に鑑み、ドア微小開度による風きり音の発生を抑制するとともに、ラム圧による風量増大に対しても快適感を損なうことがないようにした車両用空調装置を提供するものである。
 上記課題を解決するために、請求項1の発明は、上側ファン(52)、下側ファン(53)、切替ドア(67、68、69、67’、68’)の切替により、内気又は外気を上側ファン(52)に吸込む第1導入通路(71)、内気又は外気を下側ファン(53)に吸込む第2導入通路(70)、及び、前記上側ファン(52)、前記下側ファン(53)からの送風空気をそれぞれ二層状態で吐出する、第1吐出通路(81)、第2吐出通路(82)を有する送風機ユニット(9)と、前記送風機ユニット(9)からの送風空気を、蒸発器(12)、エアミックスドア、ヒータコア(13)により温度調整して、デフロスタ開口部(26)、フェイス開口部(28)、フット開口部(30)から車室内に空気を吹出す空調ユニット(10)と、を具備する車両用空調装置において、前記第1導入通路(71)は、内気と外気を分離して吸込むときには外気のみが導入される導入通路であって、前記第1導入通路(71)又はその下流に、車速に応じて外気送風量を制限する外気量調整機構を設けて、前記デフロスタ開口部(26)又は前記フェイス開口部(28)の風きり音の発生を抑制した車両用空調装置である。
 これにより、デフロスタドア又はフェイスドアを微小開度にしなくても、上側を流れる風量を調整できるため、ドア微小開度による風きり音の発生を抑制しつつ、車両が高速運転している時のラム圧による風量増大に対し、快適感を損なうこと無く適切な風量に調整することができる。
 請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記第1導入通路(71)と前記第2導入通路(70)は、内気と外気を分離して吸込む内外気2層モード、外気モード、内気モードの3通りの吸込みモードで、内気又は外気が導入されることを特徴とする。
 請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記第1導入通路(71)が、前記デフロスタ開口部(26)、及び、前記フェイス開口部(28)に連通し、前記第2導入通路(70)が、前記フット開口部(30)に連通することを特徴とする。
 請求項4の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載の発明において、前記外気量調整機構が、前記第1導入通路(71)に設けられた絞りドア(72)であることを特徴とする。これにより、請求項1の発明と同じ効果が得られるとともに、ファンにさせる仕事量を減少させることができ、省エネ効果が得られる。
 請求項5の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載の発明において、前記外気量調整機構が、前記第1導入通路(71)に設けられたアイリスシャッタ式絞りドア(75)であることを特徴とする。これにより、請求項4の発明と同じ効果が得られる。
 請求項6の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載の発明において、前記外気量調整機構が、前記上側ファン(52)から前記蒸発器(12)に至る第1吐出通路(81)に設けられた絞りドア(78)であることを特徴とする。これにより、請求項1の発明と同じ効果が得られる。
 請求項7の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載の発明において、前記外気量調整機構が、前記上側ファン(52)から前記蒸発器(12)に至る第1吐出通路(81)と前記下側ファン(52)から前記蒸発器(12)に至る第2吐出通路(81)との間の上下通路仕切り部材(73)に設けられた開閉ドア(79)であることを特徴とする。これにより、請求項1の発明と同じ効果が得られる。
 請求項8の発明は、請求項1から3のいずれか1項記載の発明において、前記外気量調整機構が、前記上側ファン(52)のノーズ部に設けられたノーズ部間隙可変機構(83)であることを特徴とする。これにより、請求項4の発明と同じ効果が得られる。
 なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
(a)は、特許文献1の空調ユニットの概略断面図であり、(b)は、特許文献1の各モードの風量割合とドアパターンである。 本発明の一実施形態における、内外気吸込みFOOTモードの概略説明図である。 本発明の一実施形態における、外気吸込みFOOTモードの概略説明図である。 本発明の一実施形態の吸込口切替ドア変形例における、内外気吸込みFOOTモードの概略説明図である。 本発明の一実施形態の空調ユニットの断面図である。 (a)は、外気量調整機構の他の一実施形態を示す説明図であり、(b)は、アイリスシャッタ式絞りドア75を示す模式図である。 外気量調整機構の他の一実施形態(内外気吸込みFOOTモード時)を示す説明図である。 外気量調整機構の他の一実施形態(内外気吸込みFOOTモード時)を示す説明図である。 外気量調整機構の他の一実施形態を示す説明図である。
 本発明は、添付した図面を参照して、以下に説明するように、本発明の実施態様の記載を斟酌すればより明確に理解されるであろう。以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。従来技術に対しても同様に同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
 図2は、本発明の一実施形態における、内外気吸込みFOOTモードの概略説明図である。図3は、本発明の一実施形態における、外気吸込みFOOTモードの概略説明図である。図4は、本発明の一実施形態の吸込口切替ドア変形例における、内外気吸込みFOOTモードの概略説明図である。本発明の車両用空調装置は、HVACといわれる空調ユニット10と、この空調ユニット10に空気を送風する送風機ユニット9との2つの部分に分かれている。本実施形態の送風機ユニット9は、内気と外気を2層状態で送風できる2層構造である。
 空気導入口を開閉する吸込口切替ドアは、内気導入口65に設けられた内気用切替ドア67と、外気導入口66に設けられた外気用切替ドア68、内外気切替ドア69から構成されている。内外気吸い込みモード(67:開、68:開、69:閉)、外気モード(67:閉、68:開、69:開)、内気モード(67:開、68:閉、69:開)の3通りのモードにすることができる。外気の方が窓ガラスの防曇性能を確保できるので、場合により適宜これらのモードを選択できるようになっている。吸込口切替ドアは、必ずしも図2の実施形態に限定されるものではない。
 図4には本実施形態の吸込口切替ドアの変形例が示されている。図4において、65−1、66−1は、外気導入口であり、65−2、66−2は、内気導入口である。切替ドア67’、68’を回転して、内外気吸い込みモード、外気モード、内気モードを実現することができる。これら以外にも様々な形態が存在する(一例として、特許文献2参照)。
 送風機ユニット9の遠心式送風機8は、上側ファン52と下側ファン53で構成されている。ここで上側ファン、下側ファンとは、上下の語義に実施形態が限定されるものではない。図2に示す内外気吸込みFOOTモードでは、外気が外気導入口66から第1導入通路71を通り、フィルタ90を経て、上部導入口91から上側ファン52に吸入される。その後、第1吐出通路81を経て、デフロスタ開口部26及びフェイス開口部28に連通している。内気は内気導入口65から第2導入通路70を通り、フィルタ90を経て、下部導入口92から下側ファン53に吸入される。その後、第2吐出通路82を経てフット開口部30に連通している。
 第1導入通路71には、絞りドア72が設置されているので、デフロスタ開口部26及びフェイス開口部28には外気が絞られて送風される。車速が高速になって、導入外気のラム圧が高まっても絞りドア72を調整して、デフロスタ開口部26及びフェイス開口部28から吹出す風量を調整することができる。これによりデフロスタドア27およびフェイスドア28を微小開度にしなくても、上側を流れる風量をリニアに調整できる。このため、ドア微小開度による風きり音の発生を抑制しつつ、車両が高速運転している時のラム圧による風量増大に対し、快適感を損なうこと無く適切な風量に調整することができる。
 送風ユニット9の第1吐出通路81、第2吐出通路82は、上下通路仕切り部材73で仕切られて、それぞれ、空調ユニットの蒸発器12手前まで連続している。図5は、本発明の一実施形態の空調ユニットの断面図である。図1(a)と同一の符号を付してあるものはその説明を省略する。図1(a)とは異なり、第1切替ドア23は無く、第1上流側仕切り部材は、上下通路断面積を概ね半々にする位置に設置されている。この空調ユニットは、一例としてあげるものであって、これに限らず様々な変形例を本発明においては含むものである。図5の一実施形態の空調ユニットでは、エアミックスドア20、21がスライドドアとされているが、回転ドアで行ってもよく、エアミックスドアと通過経路には様々な実施形態が存在する。
 送風ユニット(HVAC)内通路は、第1上流仕切り部材15、第1下流仕切り部材22にて、上側(外気側)空気通路と下側(内気側)空気通路に仕切られている。FOOT開口部30からは、内気導入口65にて空気を吸い込んで暖められた高温内気を、再循環して吹き出す。一方、デフロスタ開口部26およびフェイス開口部28からは、外気導入口66にて空気を吸い込んだ低湿度の外気温風を、吹き出すことができる。
 次に、図3を参照して、外気吸込みFOOTモードを説明する。この場合には、内気導入口65に設けられた内気用切替ドア67は閉、外気導入口66に設けられた外気用切替ドア68は開、内外気切替ドア69も開となっている。したがって、第1導入通路71、第2導入通路70とも外気が導入される。第1導入通路71には、絞りドア72が設置されているので、デフロスタ開口部26及びフェイス開口部28には外気が絞られて送風される。FOOTモードにおいて、乗員の顔に当る風量は多くならないようになされている。第2導入通路70には、外気が絞られずに送風されるが、第2吐出通路82を経てフット開口部30に連通して足元に送風されるので、風量が増えてもさほど問題にはならない。
 本実施形態は、FOOTモードにおいて効果が発揮されるものである。ここで、FOOTモードに形態には、様々なバリエーションが存在する。図1(b)には、FOOTモードの一例が示されているが、このようなFOOTモードであっても良い。本実施形態においては、デフロスタ開口部26及びフェイス開口部28からも若干の風量が吹出すようにされている。もちろんこれに限るものではなく、FOOT開口部30に主に風を分配するモード(本願では、このようなモードをFOOTモードという)であれば、本実施形態の効果が発揮されるものである。その他、F/Dモードであっても外気が絞られて送風される効果が生じる。
 本実施形態においては、絞りドア72は、上側ファン52の上部導入口91の前に設置されているので、車両が高速運転している時のラム圧による風量増大に対し、快適感を損なうこと無く適切な風量に調整することができる。さらに、ファンにさせる仕事量を減少させることができ、騒音低減に伴って、思わぬ省エネ効果が発生している。
 図6(a)は、外気量調整機構の他の一実施形態を示す説明図であり、(b)は、アイリスシャッタ式絞りドア75を示す模式図である。複数羽根77で中心部の円孔76の直径を変化させることができ、絞りドアとしての機能を発揮する。上側ファン52の上部導入口91のベルマウス部に設置すると良い。第1吐出通路81、上側(外気側)空気通路を流れる風量をリニアに調整する。これにより、ラム圧による風量増大に対し、快適感を損なうこと無く適切な風量に調整することができる。
 図7、8は、外気量調整機構の他の一実施形態を示す説明図である。絞りドア78を上側ファン52から蒸発器12に至る第1吐出通路81に設けた実施形態である。図8の外気量調整機構の他の一実施形態においては、開閉ドア79を、上側ファン52から蒸発器12に至る第1吐出通路81と、下側ファン52から蒸発器12に至る第2吐出通路81との間の上下通路仕切り部材73に設けた実施形態である。開閉ドア79は、第1吐出通路側に回転するので、第1吐出通路81の通過風量を絞ることができる。これにより、ラム圧による風量増大に対し、快適感を損なうこと無く適切な風量に調整することができる。
 図9は、外気量調整機構の他の一実施形態を示す説明図である。上側ファン52のノーズ部に設けられたノーズ部間隙可変機構83で、ノーズ部とファン羽根84の外周部との間隙を調整する。ノーズ部とファン羽根外周部との間隙を大きく開放すると、ファンは空回りして送風量が減少する。これにより、ラム圧による風量増大に対し、快適感を損なうこと無く適切な風量に調整することができる。ノーズ部間隙可変機構83は図9では揺動して、間隙量を調整しているが、これに限定されずに、直線運動させても良い。ファンは空回りして送風量が減少するとともに、仕事量も減少するので、省エネ効果も生じる。
 本発明は、例示を目的として選択された特定の実施態様を参照して記述されているが、当業者にとっては本発明の基礎概念とその開示範囲から逸脱せずに、数多くのモディフィケーションが為しうることが明らかであろう。
 9  送風機ユニット
 10  空調ユニット
 26  デフロスタ開口部
 28  フェイス開口部
 30  フット開口部
 52  上側ファン
 53  下側ファン
 70  第2導入通路
 71  第1導入通路
 81  第1吐出通路
 82  第2吐出通路

Claims (8)

  1.  上側ファン(52)、下側ファン(53)、切替ドア(67、68、69、67’、68’)の切替により、内気又は外気を上側ファン(52)に吸込む第1導入通路(71)、内気又は外気を下側ファン(53)に吸込む第2導入通路(70)、及び、前記上側ファン(52)、前記下側ファン(53)からの送風空気をそれぞれ二層状態で吐出する、第1吐出通路(81)、第2吐出通路(82)を有する送風機ユニット(9)と、
     前記送風機ユニット(9)からの送風空気を、蒸発器(12)、エアミックスドア、ヒータコア(13)により温度調整して、デフロスタ開口部(26)、フェイス開口部(28)、フット開口部(30)から車室内に空気を吹出す空調ユニット(10)と、
     を具備する車両用空調装置において、
     前記第1導入通路(71)は、内気と外気を分離して吸込むときには外気のみが導入される導入通路であって、前記第1導入通路(71)又はその下流に、車速に応じて外気送風量を制限する外気量調整機構を設けて、前記デフロスタ開口部(26)又は前記フェイス開口部(28)の風きり音の発生を抑制した車両用空調装置。
  2.  前記第1導入通路(71)と前記第2導入通路(70)は、内気と外気を分離して吸込む内外気2層モード、外気モード、内気モードの3通りの吸込みモードで、内気又は外気が導入されることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
  3.  前記第1導入通路(71)が、前記デフロスタ開口部(26)、及び、前記フェイス開口部(28)に連通し、前記第2導入通路(70)が、前記フット開口部(30)に連通することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調装置。
  4.  前記外気量調整機構が、前記第1導入通路(71)に設けられた絞りドア(72)であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用空調装置。
  5.  前記外気量調整機構が、前記第1導入通路(71)に設けられたアイリスシャッタ式絞りドア(75)であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用空調装置。
  6.  前記外気量調整機構が、前記上側ファン(52)から前記蒸発器(12)に至る第1吐出通路(81)に設けられた絞りドア(78)であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用空調装置。
  7.  前記外気量調整機構が、前記上側ファン(52)から前記蒸発器(12)に至る第1吐出通路(81)と前記下側ファン(52)から前記蒸発器(12)に至る第2吐出通路(81)との間の上下通路仕切り部材(73)に設けられた開閉ドア(79)であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用空調装置。
  8.  前記外気量調整機構が、前記上側ファン(52)のノーズ部に設けられたノーズ部間隙可変機構(83)であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両用空調装置。
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