| 【発明の名称】 |
車両用空調装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】小池 隆夫
【住所又は居所】埼玉県大里郡江南町大字千代字東原３９番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール内
【氏名】古城 浩隆
【住所又は居所】埼玉県大里郡江南町大字千代字東原３９番地 株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール内
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| 【要約】 |
【課題】デフロスト側開口部とベント側開口部との両方からの送風を可能とする車両用空調装置において、ベント側開口部から送風される空気の温度とデフロスト側開口部から送風される空気の温度との差を小さくし、違和感のない快適な空調状態を得る。
【解決手段】エアミックスドア８の下流側において空調ケース３の上部に開口されたデフロスト開口部９とサイドベント開口部１０ｂとの両方から送風する状態が形成される場合に、エアミックスドア８の下流側からデフロスト開口部９へ流入する空気の一部を連通路３２を介してサイドベント開口部１０ｂへ導く。連通路３２は、デフロスト開口部９とサイドベント開口部１０ｂとの境界を形成する空調ケース３に形成された仕切部１６に形成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配されて該空調ケース内に導入された空気を加熱可能とする加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器の上方をバイパスして下流側へ導かれる空気と前記加熱用熱交換器を通過して下流側へ導かれる空気との割合を調節するエアミックスドアと、前記エアミックスドアの下流側において前記空調ケースの上部に開口されたデフロスト側開口部およびベント側開口部と、これら開口部の開度を調節するモードドアとを有して構成され、前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部との両方から送風する状態が形成可能である車両用空調装置において、前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部との両方から送風する状態が形成されている場合に、前記エアミックスドアの下流側から前記デフロスト側開口部へ流入する空気の一部を前記ベント側開口部へ導く連通路を設けるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】 前記ベント側開口部は、センタベント開口部と、その脇に設けられたサイドベント開口部とを有して構成され、前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部との両方から送風する状態は、前記デフロスト側開口部と前記サイドベント開口部とから送風する状態であることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】 前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部とは、前記空調ケースの隣り合う位置に形成されており、前記連通路は、前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部との境界を形成する前記空調ケースに形成された仕切部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項４】 前記仕切部は、前記空調ケースを構成するケース部材を契合させるために形成された中空部分を有しており、前記連通路は、前記中空部分を閉塞した上でこの中空部分を過ぎるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項５】 前記モードドアは、前記デフロスト側開口部の開度を調節するデフロストドアと、前記ベント側開口部の開度を調節するベントドアとを有して構成され、前記連通路は、前記デフロストドアが前記仕切部にシートするシート部よりも上流側と前記ベントドアが前記仕切部にシートするシート部よりも下流側とを連通させるものである請求項３又は４記載の車両用空調装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、デフロスト開口部とベント開口部との両方から同時に送風する状態を可能としている車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用空調装置として、車室上方へ空調空気を供給するベント開口部をセンタベント開口部とサイドベント開口部とに分けて形成し、吹出モードに拘わらず、サイドベント開口部から空調空気を吹き出すようにした構成が考えられている（特開平９−２６３１２０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構成を、空調ケース内に配設される加熱用熱交換器の上方側にバイパス通路が形成され、その下流側においてデフロスト開口部とベント開口部とが空調ケースの上部に形成される一般的な車両用空調装置に適用すると、吹出モードがデフロストモードに設定された場合に、デフロスト開口部から吹き出す空気の温度よりサイドベント開口部から吹き出す空気の温度が高くなり、窓ガラスの曇りを晴らしたいだけであるのに、乗員の顔が火照ってしまい、乗員に違和感や不快感を与えてしまう不都合が指摘されている。これは、一般的な車両用空調装置においては、デフロスト開口部がベント開口部よりもバイパス通路寄りに形成されているため、デフロスト開口部にはバイパス通路を通過した空気が流入しやすくなり、また、サイドベント開口部には温度の高い空気が流入しやすくなるという構造上の問題であると考えられている。
【０００４】そこで、この発明においては、デフロスト側開口部とベント側開口部との両方からの送風を可能とする車両用空調装置において、ベント側開口部から吹き出す空気温度がデフロスト側開口部から吹き出す空気温度よりも高くなることによる上述した不都合を解消し、ベント側開口部から送風される空気の温度とデフロスト側開口部から送風される空気の温度との差を小さくし、違和感のない快適な空調状態を得ることができる車両用空調装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するために、この発明に係る車両用空調装置は、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配されて該空調ケース内に導入された空気を加熱可能とする加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器の上方をバイパスして下流側へ導かれる空気と前記加熱用熱交換器を通過して下流側へ導かれる空気との割合を調節するエアミックスドアと、前記エアミックスドアの下流側において前記空調ケースの上部に開口されたデフロスト側開口部およびベント側開口部と、これら開口部の開度を調節するモードドアとを有して構成され、前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部との両方から送風する状態が形成可能である構成において、前記デフロスト側開口部と前記ベント側開口部との両方から送風する状態が形成されている場合に、前記エアミックスドアの下流側から前記デフロスト側開口部へ流入する空気の一部を前記ベント側開口部へ導く連通路を設けるようにしたことを特徴としている（請求項１）。
【０００６】したがって、デフロスト側開口部とベント側開口部との両方から送風する状態が形成された場合には、連通路を介してエアミックスドアの下流側からベント側開口部へ流入する空気の一部がベント側開口部へ導かれるので、このベント側開口部へ導かれた空気により、ベント側開口部から送風される空気の温度を低下させることが可能となり、デフロスト側開口部から送風される空気の温度とベント側開口部から送風される空気の温度との差を小さくすることが可能となる。
【０００７】ここで、ベント側開口部は、センタベント開口部と、その脇に設けられたサイドベント開口部とを有して構成される車両用空調装置にあっては、デフロスト側開口部とベント側開口部との両方から送風する状態を、デフロスト側開口部とサイドベント開口部とから送風する状態とすることで、吹出モードに拘わらず、サイドベント開口部から空調空気を吹き出すようにしている空調装置に適用することが可能となる。
【０００８】また、デフロスト側開口部とベント側開口部とは、空調ケースの隣り合う位置に形成される構成においては、連通路を、デフロスト側開口部とベント側開口部との境界を形成する空調ケースに形成された仕切部に形成することが好ましい（請求項３）。
【０００９】特に、仕切部が空調ケースを構成するケース部材を契合させるために形成された中空部分を有している場合には、連通路を中空部分を閉塞して該中空部分を過ぎるように形成するようにしてもよい（請求項４）。
【００１０】さらに、モードドアを、デフロスト側開口部の開度を調節するデフロストドアと、ベント側開口部の開度を調節するベントドアとを有して構成する場合においては、連通路を、デフロストドアが仕切部にシートするシート部よりも上流側の部分とベントドアが仕切部にシートするシート部よりも下流側の部分とを連通させるように形成するとよい（請求項５）。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図面により説明する。図１及び図２おいて、車両のセンターコンソール部に搭載されるセンター置きタイプの空調装置１が示されている。この空調装置１は、エンジンルームと車室とを区画する仕切板よりも車室側に配されているもので、内部に空気流路２が形成された空調ケース３に、エバポレータ４、温水ヒータ５が車幅方向のほぼ同位置に収納されており、図示しない送風機から供給される空気が空調ケース３の最上流側に設けられた空気導入口６を介して導入されるようになっている。
【００１２】エバポレータ４は、空調ケース３内において導入される全ての空気が通過するように立設して配置され、また、温水ヒータ５は、エバポレータ４よりも下流側（車室側）に位置する空調ケース３の下部に立設されている。空調ケース３内には、エバポレータ４を通過した空気を温水ヒータ５をバイパスして下流側へ導くバイパス通路２ａが形成されており、このバイパス通路２ａを通過する空気と、温水ヒータ５を通過する空気との割合が該温水ヒータ５の上方に設けられたエアミックスドア８によって調節されるようになっている。
【００１３】エアミックスドア８の下流側には、バイパス通路２ａを通過した空気と温水ヒータ５を通過した空気との混合を可能にする混合エリア２ｂが形成され、この混合エリア２ｂを介して、フロントガラスへ向けて空気を吹き出すデフロスト開口部９、車室上方へ空気を吹き出すベント開口部１０（車両の前方中程から車室上方へ空気を吹き出すセンタベント開口部１０ａ、及びセンタベント開口部１０ａよりも車両の両側部から車室上方へ空気を吹き出すサイドベント開口部１０ｂ）、車室下方へ空気を吹き出すフット開口部１１が形成されている。
【００１４】ここで、デフロスト開口部９とベント開口部１０とは、空気流路２の最下流端に位置する空調ケース３の上部に形成されている。デフロスト開口部９は、ベント開口部１０よりもバイパス通路寄りとなる空調ケース３の前方側に形成されており、混合エリア２ｂから前方側へ分岐したデフロスト通路２ｃを介して混合エリア２ｂの空気が流入されるようになっている。また、ベント開口部１０は、混合エリア２ｂから後方側へ分岐したベント通路２ｄを介して混合エリア２ｂから供給される空気が流入されるようになっている。フット開口部１１は、空調ケース３の車室側に向けられる側面の下端部に形成されており、空調ケース３の車室側に向けられる側面に沿って上方へ延びる隔壁１４で画定されるフット通路２ｅを介して混合エリア２ｂに連通されている。
【００１５】前記空調ケース３は、エバポレータ４及び温水ヒータ５を載置するように設けられたロアケース部材３ａと、このロアケース部材３ａの上部に着脱自在に組み付けられた左右縦割りの２分割構造をなすアッパーケース部材３ｂ，３ｃとを有して構成され、これらケース部材３ａ，３ｂ，３ｃをタッピングスクリューなどを用いて契合するようにしている。特に、アッパーケース部材３ｂ，３ｃのデフロスト開口部９とベント開口部１０との間に位置する部分には、これら開口部の境界を形成する仕切部１６が形成されている。この仕切部１６は、図３にも示されるように、それぞれのアッパーケース部材３ｂ, ３ｃの車幅方向に形成されているもので、それぞれのアッパーケース部材３ｂ, ３ｃの側面に開口された中空部分１６ａを有する有底の筒状体によって構成され、それぞれの底部１６ｂを突き合わせると共にタッピングスクリュー１７によって契合することで車巾方向に一体的に形成されている。
【００１６】そして、デフロスト開口部９の開度は、この開口部の手前に設けられたデフロストドア２０によって調節され、センタベント開口部１０ａ及びサイドベント開口部１０ｂの開度は、この開口部の手前に設けられたベントドア２１によって調節され、フット開口部１１の開度は、この開口部の手前に設けられたフットドア２２によって調節されるようになっている。
【００１７】これらデフロストドア２０、ベントドア２１、フットドア２２によって吹出モードを切り換えるモードドアが構成されており、デフロストドア２０は、空調ケース３の内面に形成されたシート部２３と前記仕切部１６の車両前方側の端部に形成されたシート部２４とに当接してデフロスト開口部９を閉塞する位置からデフロスト通路２ｃを流れる空気と略平行となる位置にかけて回動するようになっている。
【００１８】また、ベントドア２１は、センタベント開口部１０ａの開口量を調節するセンタドア部２１ａと、サイドベント開口部１０ｂの開口量を調節するサイドドア部２１ｂとによって構成され、これらセンタドア部２１ａとサイドドア部２１ｂとは同じ回転軸２１ｃに位相を一致させて固装されており、一体に回動するようになっている。ここで、センタドア部２１ａは、周縁に緩衝材２５が施されてセンタベント開口部１０ａを完全に閉塞できる大きさに形成されているのに対し、サイドドア部２１ｂは、吹出モードに拘わらず、サイドベント開口部１０ｂから空調空気を吹き出すことができるよう、サイドベント開口部１０ｂの開口面積よりも小さい面積に形成されている。このため、センタドア部２１ａは、空調ケース３の後方側の側壁の内面に形成されたシート部２６と仕切部１６の下端部に形成されたシート部２７とに当接してセンタベント開口部１０ａを閉塞する位置からベント通路２ｄを流れる空気と略平行となる位置にかけて回動するようになっており、また、サイドドア部２１ｂは、センタドア部２１ａに伴って動くものの、センタドア部２１ａがセンタベント開口部１０ａを閉塞する場合でも、サイドベント開口部１０ｂが完全に閉塞されることはなく、隙間２８が形成されるようになっている。
【００１９】さらに、フットドア２２は、フット通路２ｅの内壁に形成されたシート部２９と当接してフット開口部１１を閉塞する位置からフット通路２ｅを流れる空気と略平行となる位置にかけて回動するようになっている。
【００２０】したがって、送風機から送られる空気は、エバポレータ４を通過する際に冷却され、エアミックスドア８の開度に応じて、温水ヒータ５を通過して流れる空気とバイパスして流れる空気との割合が調節され、エアミックスドア８の下流側において適宜混合された後に吹出モードに応じて開放された開口部から吹き出されるようになり、また、吹出モードに拘わらず、サイドベント開口部１０ｂから送風されるようになっている。
【００２１】前記仕切部１６には、デフロストドア２０がシートする部分よりも上流側の部分でデフロスト通路２ｃと中空部分１６ａとを連通する開口部３０と、ベントドア１０がシートする部分よりも下流側の部分でベント通路２ｄと中空部分１６ａとを連通する開口部３１とが形成され、デフロストドア２０のシート部２４よりも上流側の部分とベントドア２１のシート部２７よりも下流側の部分との間に、デフロスト開口部９へ流入する空気の一部をベント開口部１０へ導く連通路３２を形成するようにしている。そして、この仕切部１６の中空部分１６ａは、図４にも示されるように、空調ケース３の側方から装着される蓋体３３によって閉塞されるようになっている。
【００２２】尚、上述の構成において、各吹出モードと各開口部から送風される全送風量に対する風量割合は、概ね図５に示されるように設定されている。即ち、ベントモード時においては、センタベント開口部１０ａから送風される風量割合を約５０％、サイドベント開口部１０ｂから送風される風量割合を約５０％とし、デフロスト開口部９及びフット開口部１１から送風される風量割合を０％とする。また、バイレベルモード時においては、センタベント開口部１０ａから送風される風量割合を約３０％、サイドベント開口部１０ｂから送風される風量割合を約３０％、フット開口部１１から送風される風量割合を約４０％とし、デフロスト開口部９から送風される風量割合を０％とする。ヒートモード時においては、サイドベント開口部１０ｂから送風される風量割合を約２５％、フット開口部１１から送風される風量割合を約５５％とし、デフロスト開口部９から送風される風量割合を約２０％とし、センタベント開口部１０ａから送風される風量割合を０％とする。デフフットモード時においては、サイドベント開口部１０ｂから送風される風量割合を約２５％、フット開口部１１から送風される風量割合を約４５％とし、デフロスト開口部９から送風される風量割合を約３０％とし、センタベント開口部１０ａから送風される風量割合を０％とする。デフロストモード時においては、サイドベント開口部１０ｂから送風される風量割合を約２５％、デフロスト開口部９から送風される風量割合を約７５％とし、センタベント開口部１０ａ及びフット開口部１１から送風される風量割合を０％とする。
【００２３】上述の構成において、吹出モードがデフロストモードに設定されると、図１に示されるように、デフロストドア２０が全開位置に設定され、フットドア２２が全閉位置に設定され、センタドア部２１ａも全閉位置に設定される。この状態においては、サイドドア部２１ｂは、サイドベント開口部１０ｂの開度が最も小さくなる位置に設定されるが、サイドドア部２１ｂと空調ケース３の内面との間に形成される隙間２８を介して、エアミックスドア８の下流側からの空気がサイドベント開口部１０ｂから送出されることとなる。このような状態においては、仕切部１６に形成された連通路３２を介してデフロスト開口部９へ流入する空気の一部がサイドベント開口部１０ｂへ導かれるので、バイパス通路２ａから回り込む温度の低い空気がサイドベント開口部１０ｂへ導かれやすくなる。このため、デフロストモード時において、サイドベント開口部１０ｂから送風される空気の温度を低下させることができ、デフロスト開口部９から送風される空気の温度とサイドベント開口部１０ｂから送風される空気の温度との差を小さくすることが可能となる。
【００２４】実際、上述の構成の空調装置において、デフロスト開口部９の左右から吹き出す空気温度と左右のサイドベント開口部１０ｂから吹き出す空気温度とを、仕切部１６に連通路３２を設けなかった場合と設けた場合とでエアミックスドア８の位置を変化させて測定すると、図６及び図７に示される結果が得られた。尚、図中、▼はデフロスト開口部９から送出されてフロントガラスの右側（右ハンドル車であれば運転席側）寄りに吹き出す空気の温度、▽はデフロスト開口部９から送出されてフロントガラスの左側（右ハンドル車であれば助手席側）寄りに吹き出す空気の温度、●は右側（右ハンドル車であれば運転席側）のサイドベント開口部１０ｂから送出される空気の温度、○は、左側（右ハンドル車であれば助手席側）のサイドベント開口部１０ｂから送出される空気の温度をそれぞれ示す。また、これらの測定結果は、上述の空調装置において、運転席側に送風機を配置し、運転席側から空調ケースの最上流側に空気を導入するようにした構成に関するものである。
【００２５】この結果から明らかなように、連通路３２を設けた場合には、連通路３２を設けない場合に比べて、エアミックスドア８の位置がフルホット側にある場合（温水ヒータを通過する空気量がバイパス通路２ａを通過する空気量よりも多くなる場合）において、サイドベント開口部１０ｂから送風される空気の温度が低くなり、サイドベント開口部１０ｂから送風される空気とデフロスト開口部９から送風される空気との温度差が小さくなる傾向にある。また、この結果から判るように、連通路３２を設けたことにより、エアミックスドア８の位置がフルホット側にある場合に、デフロスト開口部９から送風される空気の平均温度が高められる傾向にある。本来、デフロスト開口部９から送風する空気は、窓ガラスの曇りを晴らすために温度が高い方が好ましく、上述の結果は、連通路３２を設けたことで、曇り晴らしの性能を向上させることができることをも示している。
【００２６】したがって、上述した連通路３２をデフロスト開口部９とサイドベント開口部１０ｂとの間に設けたことにより、デフロスト性能の向上を図ることができると共に、乗員へ向って送風される空気の温度を低下させ、乗員に違和感や不快感を与える不都合を低減できることが確認された。
【００２７】尚、上述の構成例においては、特に、センター置きの車両用空調装置に採用した場合の例を示したが、空調ケース内に配設される温水ヒータの上方側にバイパス通路が形成され、その下流側においてデフロスト開口部とベント開口部とが空とつ調ケースの上部に形成され、デフロスト開口部がベント開口部よりもバイパス通路寄りに形成されている他の空調装置においても、同様の構成として、デフロスト側開口部とベント側開口部との両方から送風する状態において、デフロスト側開口部から送風される空気の温度とベント側開口部から送風される空気の温度との差を小さくするようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上、述べたように、この発明によれば、デフロスト側開口部とベント側開口部との両方から送風する状態が形成可能である車両用空調装置において、デフロスト側開口部とベント側開口部との両方から送風する状態が形成されている場合に、エアミックスドアの下流側からデフロスト側開口部へ流入する空気の一部をベント側開口部へ導く連通路を設けるようにしたので、デフロスト側開口部から送風される空気の温度とベント側開口部から送風される空気の温度との差を小さくすることが可能となり、違和感のない快適な空調状態を得ることが可能となる。
【００２９】特に、車室上方へ空調空気を供給するベント側開口部を、センタベント開口部とサイドベント開口部とに分けて形成し、吹出モードに拘わらず、サイドベント開口部から空調空気を常時吹き出すようにしている場合には、デフロスト側開口部とサイドベント開口部との両方から送風する状態が形成される場合でも、デフロスト側開口部から送風される空気の温度とサイドベント開口部から送風される空気の温度との差を小さくすることが可能となり、デフロストの要請を満たしつつ、乗員への顔の火照りを緩和することができるなど、違和感のない快適な空調状態を形成することが可能となる。
【００３０】また、デフロスト側開口部とベント側開口部とを空調ケースの隣り合う位置に形成する構成においては、連通路をデフロスト側開口部とベント側開口部との境界を形成する空調ケースに形成した仕切部に形成することで、連通路を形成するために格別な構造体を設ける必要がなくなる。特に、仕切部が空調ケースを構成するケース部材を契合するために形成された中空部分を有する場合には、連通路を中空部分を閉塞した上でこの中空部分を過ぎるように形成するようにしてもよく、このような構成とすることで、既存の構成を利用して連通路を形成することが可能となると共に、空調ケースのデッドスペースの有効利用を図ることが可能となる。
【００３１】さらに、モードドアを、デフロスト側開口部の開度を調節するデフロストドアと、ベント側開口部の開度を調節するベントドアとを有して構成する場合においては、連通路を、デフロストドアが仕切部にシートするシート部よりも上流側の部分とベントドアが仕切部にシートするシート部よりも下流側の部分とを連通させるように形成することで、デフロスト側開口部をデフロストドアによって閉塞する場合において、ベント側からデフロスト側開口部へ空気が導かれてしまう不都合を避けることが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５００３０９１２６
【氏名又は名称】株式会社ゼクセルヴァレオクライメートコントロール
【住所又は居所】埼玉県大里郡江南町大字千代字東原３９番地
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| 【出願日】 |
平成１４年３月１５日（２００２．３．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６９０７３
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 和保 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２６７０３０（Ｐ２００３−２６７０３０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年９月２５日（２００３．９．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−７２１８２（Ｐ２００２−７２１８２） |
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