JP2007022311A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 日射の影響を低減してクールダウン時間を短縮することができる車両用空調装置の提供。
【解決手段】 車両の天井に沿って設けられるルーフダクト４ａは、上側ダクト４０１と下側ダクト４０２とを有する２階構造となっている。クールダウン時には、空調風は下側ダクト４０２により車室内に導かれ、上側ダクト４０１はルーフと下側ダクト４０２との間の断熱材として機能する。安定運転時には、空調風は上側ダクト４０１および連結ダクトを流れ、間接風として車室内に吹き出される。下側ダクト４０２には、中空構造のリブ部４１２が設けられており、上側ダクト４０１の空調風はリブ部４１２の中空部分を通って車室内に吹き出される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の外板に沿って配設されるダクトを有する車両用空調装置に関する。

従来、空調ユニットからの冷風を車室内に導くルーフダクトを車両のルーフと天井トリムとの間にレイアウトし、そのルーフダクトから下方に向けて冷風を吹き出す車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２９０４９号公報

しかしながら、直射日光を受けたルーフは温度が上昇し、特に夏季においては非常に高温となる。このような状況下においては、高温となったルーフからルーフダクトへの熱伝達が大きくなってダクト内部の冷風が温められてしまう。そのため、最も冷房能力が求められるクールダウン時において、車室内温度が所望温度に下がるまでの時間が延びてしまうという問題があった。

本発明は、車両の外板に沿って配設されて空調ユニットからの空調風を車室内に導くダクトを備えた車両用空調装置に適用される。そして、ダクトが、（ａ）車室内温度を所望温度まで急冷降下させるクールダウン時に、空調ユニットからの空調風を車室内に導く第１のダクトと、（ｂ）外板と第１のダクトとの間を断熱するように設けられ、クールダウン時よりも小さな冷力により車室内温度をほぼ一定に保持する安定運転時に、空調ユニットからの空調風を車室内に導く第２のダクトとを有することを特徴とする。

本発明によれば、第２のダクトによって外板と第１のダクトとが断熱されるため、第１のダクト内の空調風が日射の影響により暖められるのを防止することができ、クールダウン時間の短縮を図ることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明よる車両用空調装置の一実施の形態を示す図であり、車両用空調装置が搭載された車両を斜め後方から見た斜視図である。図１に示した車両１は、前席２ａ、中席２ｂ、後席２ｃと３列の座席を有するタイプの車両であって、主として前席２ａに空調風を供給する前席側空調ユニット（不図示）と、主として中席２ｂおよび後席２ｃに空調風を供給するための後席側空調ユニット３ａ，３ｂとを備えている。

空調ユニット３ａ，３ｂにはそれぞれ車両１のルーフに沿って配設されるルーフダクト４ａ，４ｂが設けられている。各空調ユニット３ａ，３ｂは蒸発器，ヒータコア，ブロアファン等をそれぞれ備えており、所望の温度の空調風をルーフダクト４ａ，４ｂに送風することができる。なお、空調ユニット３ａ，３ｂにはルーフダクト４ａ，４ｂの他に、例えば後席２ｃの側方から空調風を吹き出すためのダクトなどが設けられる場合もある。また、本実施の形態では、左右のルーフダクト４ａ，４ｂの各々に独立して空調ユニット３ａ，３ｂを設けたが、一つの後席側空調ユニットにより各ルーフダクト４ａ，４ｂに空調風を供給するような構成としても良い。

図２はルーフダクト４ａの主要部を示す斜視図である。なお、ルーフダクト４ａ，４ｂは形状が左右対称となっている他は同一構造を有しているので、以下では左側のルーフダクト４ａを用いて説明を行う。ルーフダクト４ａは上下２層構造となっており、ルーフ側に設けられた上側ダクト４０１と、その下側に配設された下側ダクト４０２とを備えている。上側ダクト４０１と下側ダクト４０２とは連結ダクト４０３により連結されている。

下側ダクト４０２は、ほぼ最大の冷力が要求されて車室内温度を所望温度まで急冷降下させるクールダウン時に、空調ユニット３ａからの空調風を車室内に導くためのダクトである。クールダウン時には、下側ダクト４０２に設けられた吹き出し口４１０から、空調ユニット３ａで充分に冷却された空調風が直接風として中席および後席に向けて吹き出される。

なお、一般的に、クールダウンとは夏季日中に空調がオンとされた直後に実行される急速冷却制御を指すが、ここでは、空調オン時に関わらず車室内温度を所望温度まで急冷降下させる制御もクールダウンに含まれる。クールダウン時においては、蒸発器下流の空気温度の目標値（目標吸込温度）を一時的に蒸発器の凍結開始温度以下の所定温度に設定して冷却能力を大きくするとともに、ヒータコアへ流入する空気を全て遮蔽するようにエアミックスドアを駆動制御する。その結果、充分に冷却された空気はヒータコアで加熱されることなく下側ダクト４０２に導かれる。

一方、上側ダクト４０１は、クールダウン時よりも小さな冷力により車室内温度を一定に保持する安定運転時に、空調ユニット３ａからの空調風を車室内に導くためのダクトである。上側ダクト４０１は車両のルーフと下側ダクト４０２との間を断熱するように設けられ、下側ダクト４０２の空調風は連結ダクト４０３を介して上側ダクト４０１へと流入する。

すなわち、上側ダクト４０１および下側ダクト４０２と連結ダクト４０３との連結部にはそれぞれ開口４０１ａ，４０２ａが形成されており、開口４０１ａを通って下側ダクト４０２から連結ダクト４０３に流入した空調風は、開口４０２ａを通って上側ダクト４０１に流入する。連結ダクト４０３に流入した空調風は、吹き出し口４１１から間接風として着座した乗員を外すように吹き出される。

図３は、図２のＡ矢視図である。ルーフダクト４ａには、下側ダクト４０２の通路中に立設するリブ部４１２が形成されている。図２に示すように、リブ部４１２は断面形状が長円形の中空構造体であり、リブ部４１２には上側ダクト４０１と車室内とを連通する貫通孔４１２ａが形成されている。上側ダクト４０１内の空調風は、リブ部４１２の貫通孔４１２ａを通って窓際に間接風として吹き出される。すなわち、リブ部４１２はルーフダクト４ａの強度を向上させる機能と、上側ダクト４０１内の空調風を車室内に導くダクトとしての機能を兼ね備えている。

図４は、上側ダクト４０１，下側ダクト４０２および連結ダクト４０３の連結部分を詳細に示す図である。図４では、内部の構造がわかりやすいように透視図とした。上述したように、連結ダクト４０３を介して下側ダクト４０２から上側ダクト４０１へと空調風を送風することができる。下側ダクト４０２に設けられたドア４１３は、上側ダクト４０１と下側ダクト４０２との間で空調風の切り換えを行うドアである。なお、ドア４１３の開度を調整することにより、ダクト４０１，４０２間の送風量を調節することも可能である。

ルーフダクト４ａには仕切り板４１４が設けられており、仕切り板４１４には、上側ダクト４０１の間接風が通過する開口４１４ａと、下側ダクト４０２の直接風が通過する開口４１４ｂとが形成されている。ドア４１３の回転軸に固定されたダイヤル４１５を回転させてドア４１３を矢印Ｒ方向に回動させることにより、開口４１４ｂが閉じられる位置と開口４０２ａが閉じられる位置との間でドア４１３を開閉駆動することができる。

クールダウン時にダイヤル４１５を操作して、開口４０２ａが閉じられる位置にドア４１３を駆動すると、下側ダクト４０２から連結ダクト４０３および上側ダクト４０１への空調風の流入が停止する。逆に、安定運転時にドア４１３を開口４１４ｂが閉じられる位置に回転移動すると、空調風が仕切り板４１４よりも下流に流れるのが阻止されるとともに、下側ダクト４０２の空調風が開口４０２ａを通って連結ダクト４０３および上側ダクト４０１へと流れ込む。その結果、間接風が連結ダクト４０３の開口４１１から吹き出されるとともに、上側ダクト４０１に流れ込んだ空調風がリブ部４１２から間接風として車室内に吹き出される。

また、ドア４１３を、開口４０２ａを閉じる位置と開口４１４ｂを閉じる位置との間に配設すると、ドア４１３の開閉位置に応じて下側ダクト４０２から上側ダクト４０１へと空調風が分配されることになる。なお、間接風の吹き出し口でもあるリブ部４１２は、開口４０１ａに対してほぼ等距離に設けられているため、通風抵抗がほぼ等しく騒音および風量バランスの点で優れている。

例えば、乗車時に車室内を快適な温度まで急冷するクールダウン時には、乗員がダイヤル４１５を操作してドア４１３により開口４０２ａを閉じる。これにより、冷たい直接風を下側ダクト４０２の吹き出し口から４１０から中席および後席に向けて吹き出させる。車室内が快適温度となったならば、ドア４１３により開口４１４ｂを閉じて、連結ダクト４０３の開口４１１から間接風を吹き出させるとともに、リブ部４１２を通して上側ダクト４０１の間接風を車室内に吹き出させる。

上述した実施の形態では、次のような作用効果を奏することができる。
（１）ルーフダクト４ａを上下二層構造としたので、ルーフと下側ダクト４０２との間に設けられた上側ダクト４０１が断熱材として機能し、下側ダクト４０２を流れる空調風が日射により暖められるのを防止することができる。そのため、温調ユニット３ａからの十分に冷えた直接風を車室内に供給することができ、速やかなクールダウンを行うことができる。
（２）ルーフダクト４ａの一部である上側ダクト４０１が断熱材として機能しているため、ルーフダクト４ａと別個に断熱材を設ける必要がなく、重量増加およびコスト上昇の抑制を図ることができる。
（３）リブ部４１２が、ルーフダクト４ａの強度向上のための構造体と、上側ダクト４０２の間接風を吹き出すための通路（ダクト）とを兼ねているので、ルーフダクト４ａの重量上昇を抑えつつ強度向上を図ることができる。

なお上述した実施の形態では、ドア４１３の回転軸に設けられたダイヤル４１５を手動操作して送風の切換動作を行う構成としたが、モータによりドア４１３を開閉駆動するようにしても良い。モータは空調装置の制御部に接続され、エアコン始動時の上述したクールダウン動作を自動で行うようにする。

以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、下側ダクト４０２は第１のダクトを、上側ダクト４０１は第２のダクトを、リブ部４１２はリブをそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまでも一例であり、発明を解釈する際、上記実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項の対応関係に何ら限定も拘束もされない。

本発明よる車両用空調装置の一実施の形態を示す図であり、車両用空調装置が搭載された車両を斜め後方から見た斜視図である。 ルーフダクト４ａの主要部を示す斜視図である。 図２のＡ矢視図である。 上側ダクト４０１，下側ダクト４０２および連結ダクト４０３の連結部分を詳細に示す図である。

符号の説明

３ａ，３ｂ 空調ユニット
４ａ，４ｂ ルーフダクト
４０１ 上側ダクト
４０１ａ，４０２ａ 開口
４０２ 下側ダクト
４０３ 連結ダクト
４１２ リブ部
４１３ ドア

Claims (3)

1. 車両の外板に沿って配設されて空調ユニットからの空調風を車室内に導くダクトを備えた車両用空調装置において、
   前記ダクトは、
   （ａ）車室内温度を所望温度まで急冷降下させるクールダウン時に、前記空調ユニットからの空調風を車室内に導く第１のダクトと、
   （ｂ）前記外板と前記第１のダクトとの間を断熱するように設けられ、前記クールダウン時よりも小さな冷力により車室内温度をほぼ一定に保持する安定運転時に、前記空調ユニットからの空調風を車室内に導く第２のダクトとを有することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   前記第１のダクトに中空の柱を形成し、前記柱の中空部分を介して前記第２のダクトと車室内とを連通することにより、前記第２のダクトの空調風を車室内に吹き出すことを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用空調装置において、
   前記外板は、車両のルーフであることを特徴とする車両用空調装置。

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