JP2008049844A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室前部のインストルメントパネルおよびインストルメントパネル内を効率的に冷却できる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】インテークボックス８の外気吸込口６とは別途、インストルメントパネル３内と車外とを連通する外気導入通路１８が設けられている。これにより、炎天下駐車後に高温になっている内気に比べて低温の外気を、外気導入通路１８を介してインストルメントパネル３内に取り入れて、インストルメントパネル３内の換気を行いつつインストルメントパネル３を冷却できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。

車両を炎天下で長時間にわたって駐車した場合、車室前部のインストルメントパネルが前面窓を介して日射されることで高温（５０〜７０℃）になり、当該インストルメントパネルが乗車初期時には発熱源となってしまい乗車初期時に車室内を効率的に冷却できないという問題があった。

そこで、従来、車室前部のインストルメントパネル内の熱気を排気できるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。この従来技術にあっては、図７に示すように、外気吸込口１０２および内気吸込口１０３が形成されるとともにこれら吸込口１０２、１０３を開閉する切替えドア１０４が取り付られたインテークボックス１０１と、インテークボックス１０１の下流に接続された送風ユニット１１５と、送風ユニット１１５の下流に接続された温調ユニット１１７と、インテークボックス１０１の外気吸込口１０２とカウルボックスに設けられた外気吸込口１１３とを連通する外気吸込通路１０５と、入口がインストルメントパネル１０７内に露出するとともに出口が前記外気吸込通路１０５の途中に連通接続された換気流路１０６と、換気流路１０６内に配置されたファン１０８と、換気流路１０６を開閉する開閉ドア１０９と、を備えた構造になっている。

この従来技術では、内気吸入モードとしてインテークボックス１０１の内気吸込口１０３を開いて外気吸込口１０２を閉じるとともに、換気流路１０６の開閉ドア１０９を開いてファン１０８を動作すると、インストルメントパネル１０７内の空気（熱気）１１０が換気流路１０６内に吸い込まれて、外気吸込通路１０５を逆流（符号１１１）して、カウルボックスの外気吸込口１１３から車外へ排出される。
特開２００５−１８６８６０号公報（段落番号００２８、００２９、図１）

しかしながら、上述した従来技術では、車室前部のインストルメントパネル１０７内に滞留する空気（熱気）１１０を換気流路１０６および外気吸込通路１０５を介してカウルボックスの外気吸込口１０２から車外へ排出できるが、高温になっているインストルメントパネル１０７またはインストルメントパネル１０７内を冷却する効果は薄いという問題があった。

本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、車室前部のインストルメントパネルおよびインストルメントパネル内を効率的に冷却することのできる車両用空調装置を提供することにある。

なお、上述の従来技術では、インテークボックス１０１近傍の限られた狭いスペースに、換気流路１０６、ファン１０８および開閉ドア１０９を設けるためにレイアウトを工夫する必要があり、レイアウトの設計が煩雑になるという問題もあった。また、インテークボックス１０１の内気吸込口１０３を開いて外気吸込口１０２を閉じるとともにファン１０８を動作することにより、インストルメントパネル１０７内の空気１１０が換気流路１０６内に吸い込まれ、インストルメントパネル１０７内で負圧が生じて車体漏洩部から外気が吸い込まれるため、この車体漏洩部の通気抵抗が大きいことから換気風量が不十分となる可能性もある。

上記目的を達成するため本発明の請求項１に係る発明は、内気吸込口および外気吸込口を有するとともにこれら吸込口を開閉するインテークドアを有するインテークボックスと、前記インテークボックスの下流に設けられた送風ユニットと、前記送風ユニットの下流に設けられ内部に冷却用熱交換器を有する温調ユニットと、前記温調ユニットの下流に設けられて車室内に向かう吹出ダクトと、が前記車室前部のインストルメントパネル内に配置された車両用空調装置であって、前記インストルメントパネル内と前記車外とを連通する外気導入通路を備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記外気導入通路に、外気導入用ファンを設けたことを特徴とする。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記外気導入通路と、前記インテークボックスの内気吸込口とは、それぞれ前記インストルメントパネル内で車幅方向逆側に設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る発明では、高温になっている内気よりも低温の外気を外気導入通路を介してインストルメントパネル内に導入することで、インストルメントパネルおよびインストルメントパネル内を効果的に冷却できる。つまり、炎天下で長時間駐車後の乗車直後に、車室内の発熱源となってしまうインストルメントパネルおよびインストルメントパネルの内部を効果的に冷却できるため、車室内の冷却性が向上する。なおインストルメントパネル内を冷却して高温となった空気（熱気）は、温調ユニットで温度調整された後に車室内に吹き出される。

また、本発明の請求項２に係る発明では、外気導入用ファンにより外気導入通路を介してインストルメントパネル内へ外気を強制的に導入できるので、インストルメントパネルおよびインストルメントパネル内をさらに効果的に冷却できる。

また、本発明の請求項３に係る発明では、外気導入通路を介してインストルメントパネル内へ取り入れた外気が、車幅方向の逆側の内気吸込口まで流れる際、インストルメントパネル内をまんべんなく流通するため、インストルメントパネルおよびインストルメントパネル内をさらに効果的に冷却できる。

以下、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を図に基づいて説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の概略構造を示す縦断面図、図２は図１の同車両用空調装置平面図、図３は図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、図４は図１の車両用空調装置により乗員の乗車時に換気を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１は車両用空調装置の概略構造を示すもので、この図１ではインテークボックス８および送風ユニット９と温調ユニット１１とが車両前後方向に列んでいるが、本実施形態の車両用空調装置では実際には図２に示すようにインテークボックス８および送風ユニット９と温調ユニット１１とが車幅方向に列んでいる。この図２では吹出ダクト１２、１３、１４を省略して図示してある。

図１〜図３に示すように、車両１の車室２の前部にはインストルメントパネル３が備えられ、このインストルメントパネル３内（つまりインストルメントパネル３の車両前方且つダッシュパネル２５の車両後方の空間内）に、本実施形態の車両用空調装置４が収納されている。この車両用空調装置４は、内気吸込口５および外気吸込口６が形成されるとともにこれら吸込口５，６を開閉するインテークドア７が取り付けられたインテークボックス８と、インテークボックス８の下流に連通接続された送風ユニット９と、送風ユニット９の下流に連通接続され内部に冷却用熱交換器（エバポレータ）１０を有する温調ユニット１１と、温調ユニット１１の下流に連通接続され車室２内に向かう吹出ダクト１２，１３，１４と、を備えて構成されている。温調ユニット１１内には、空気を冷却する冷却用熱交換器１０と、この冷却用熱交換器１０の下流側に設けられ空気を加熱する加熱用熱交換器（ヒータコア）１６と、冷却用熱交換器１０および加熱用熱交換器１６間に設けられたエアミックスドア１７と、が設けられている。エアミックスドア１７は、冷却用熱交換器１０を通過した空気を、加熱用熱交換器１６に導く空気と、加熱用熱交換器１６をバイパスする空気と、に所定の比率で分配して温度調整を行なうものである。

冷却用熱交換器１０および加熱用熱交換器１６の下流には、これらを通過した冷風および温風を混合するエアミックス室２６が形成されており、このエアミックス室２６の下流には、上述の吹出ダクト１２，１３，１４を接続する吹出口２７，２８，２９が設けられている。各吹出口２７，２８，２９には、当該吹出口２７，２８，２９を開閉する吹出モードドア２７ｄ、２８ｄ、２９ｄが設けられており、吹出モードドア２７ｄ，２８ｄ，２９ｄの開閉によりどの吹出ダクト１２，１３，１４から車室内に向けて空調風を吹き出すか選択できるようになっている。

なお、吹出ダクト１２はデフロスタ吹出ダクトであって、温調ユニット１１内で温調された空調風を車室の前面窓ＦＷに向けて吹き出させるためのものであり、吹出ダクト１３はベント吹出ダクトであって、温調ユニット１１内で温調された空調風を車室の前席乗員の上半身側に向けて吹き出させるためのものであり、吹出ダクト１４は温調ユニット１１内で温調された空調風を車室の前席乗員の足下に向けて吹き出させるものである。

そして、本第１実施形態の車両用空調装置４では、インストルメントパネル３内と車外とを連通し且つ開閉ドア１９を有する外気導入通路１８が、インテークボックス８の外気吸込口６とは別途備えられる。この外気導入通路１８は、インテークボックス８の内気吸込口５に対して車幅方向の逆側に設けられており、この例では外気導入通路１８が車幅方向右側に設けられ、インテークボックス８の内気吸込口５が車幅方向左側に設けられている。

この第１実施形態にあっては、図４に示す処理手順にしたがって乗員の乗車時に換気を行なうようになっている。すなわち、車両１のドア開閉を行なう電子キー（図示せず）からの乗車信号を受信することにより乗員の乗車を検出すると一連の動作を開始し、まずステップＳ１として車室２内の温度が所定温度（例えば４０℃）を越えているか判定し、所定温度を越えていればステップＳ２へ進む。ステップＳ２として温調ユニット１１の空調モードを循環モード（ＲＥＣ）にするとともに、デフロスタ吹出モードとしてデフロスタ吹出ダクト１２のみ開け、他のベント吹出ダクト１３およびフット吹出ダクト１４を閉じる。次いで、ステップＳ３として送風ユニット９のモードを最大風量にすることにより、内気吸込口５を介してインストルメントパネル３内より内気を吸入し、インストルメントパネル３内で負圧が発生するので、開閉ドア１９を開いて外気導入通路１８を介して外気が矢印Ａ１で示すように取り入れられる。次いで、上記の外気がインストルメントパネル３内を矢印Ａ２で示すように流れた後、内気吸込口５を介してインテークボックス８へ吸入されるため、インストルメントパネル３内の熱気を一掃できる。次いで、インテークボックス８内に吸い込まれた空気は、温度調整されて吹出ダクト１２から車室２内に吹き出される。

一方、上記のステップＳ１で車室２内の温度が所定温度以下であればインストルメントパネル３内の熱気を冷ます必要がないので、ステップＳ４に進んで送風ユニット９を停止させて開閉ドア１９を閉じた後、上記のステップＳ１へ戻るようになっている。

このように構成した第１実施形態では、炎天下で長時間駐車後に高温になってしまったインストルメント内の熱気を単に車外に排気する従来技術に比べ、インストルメントパネル内よりも低温の外気を外気導入通路１８を介してインストルメントパネル３内に導入することで、インストルメントパネル３およびインストルメントパネル３内を効果的に冷却できる。このように炎天下長時間駐車後の乗員初期時に車内の発熱源となってしまっていたインストルパネルを効果的に冷却できるため、乗員初期時の車室内の冷却性が向上することとなる。

また、このとき車体漏洩部ではなく外気導入通路１８を介して外気を吸入するので、通気抵抗が小さくなり、多くの換気風量を得ることができ、この点からもインストルメントパネル３およびインストルメントパネル３ｂ内の冷却効果が向上する。

なお、インストルメントパネル３内を冷却して高温となった空気（熱気）は温調ユニット１１で温度調整された後に車室２内に吹き出される。

また、本第１実施形態では、外気導入通路１８とインテークボックスの内気吸込口５が車幅方向逆側に設けられているため、外気導入通路１８を通じて車外からインストルメントパネル３内に導入された外気は、車幅方向逆側の内気吸込口５までインストルメントパネル３内を流動するので、インストルメントパネル３およびインストルメントパネル３内をまんべんなく冷却できる。

また、この第１実施形態では、インテークボックス８近傍の狭く限られた空間ではなくインテークボックスから離間した位置に、外気導入通路１８を設けたので、レイアウト設計を比較的容易に行なえる利点もある。

なお、上記第１実施形態にあっては、ステップＳ２にて温調ユニット１１の空調モードを循環モードにし、デフロスタ吹出モードとしてデフロスタ吹出ダクト１２のみ開けたが、デフロスタ吹出ダクト１２の代わりに、他のベント吹出ダクト１３あるいはフット吹出ダクト１４を開けるようにしてもよい。

図５は本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図、図６は図５の車両用空調装置により乗員の乗車時に換気を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下の本第２実施形態では第１実施形態と同様の構成には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

本第２実施形態の車両用空調装置４は、図１〜図４の第１実施形態に比べて、外気導入通路１８に、外気導入用ファン２１を設けたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。

この第２実施形態にあっては、図６に示す処理手順にしたがって乗員の乗車時に換気を行なうようになっている。すなわち、車両１のドア開閉を行なう電子キー（図示せず）からの乗車信号を受信することにより乗員の乗車を検出すると一連の動作を開始し、まずステップＳ１１として車室２内の温度が所定温度（例えば４０℃）を越えているか判定し、所定温度を越えていればステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２として温調ユニット１１の空調モードを循環モード（ＲＥＣ）にするとともに、デフロスタ吹出モードとしてデフロスタ吹出ダクト１２のみ開け、他のベント吹出ダクト１３およびフット吹出ダクト１４を閉じる。次いで、ステップＳ１３として外気導入用ファン２１を作動させて開閉ドア１９を開き、外気導入通路１８を介して外気を取り入れるとともに、ステップＳ１４として送風ユニット９のモードを最大風量にし、内気吸込口５を介してインテークボックス８へ空気を吸入すると、インストルメントパネル３内部を矢印Ａ３で示すように流れるため、インストルメントパネル３内の熱気を一掃できる。その後、インテークボックス８内に吸い込まれた空気は、温度調整されて吹出ダクト１２から車室２内に吹き出される。

このように構成した第２実施形態でも、上記の第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、この第２実施形態では、外気導入用ファン２１によりインストルメントパネル３内に外気を強制的に導入できるので、インストルメントパネル３およびインストルメントパネル３内をさらに効果的に冷却できる。

なお、上記第２実施形態では、ステップＳ１２にて温調ユニット１１の空調モードを循環モードにして内気吸込口５を介してインテークボックス８へ内気を吸入するようにしたが、循環・外気吸入混合モードにして内気吸込口５を介してインテークボックス８へ内気を吸入するとともに、外気吸込口６を介して比較的低い温度の外気を吸入することにより、インストルメントパネル３およびインストルメントパネル３内の冷却性能を向上できる。また、ステップＳ１２にてデフロスタ吹出モードとしてデフロスタ吹出ダクト１２のみ開けたが、デフロスタ吹出ダクト１２の代わりに、他のベント吹出ダクト１３あるいはフット吹出ダクト１４を開けるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の概略構造を示す縦断面図である。 同車両用空調装置の平面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。 同車両用空調装置により乗員の乗車時に換気を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置を示す平面図である。 同車両用空調装置により乗員の乗車時に換気を行なう際の処理手順を示すフローチャートである。 車両用空調装置の従来例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 車両
２ 車室
３ インストルメントパネル
４ 車両用空調装置
５ 内気吸込口
６ 外気吸込口
７ インテークドア
８ インテークボックス
９ 送風ユニット
１０ 冷却用熱交換器
１１ 温調ユニット
１２〜１４ 吹出ダクト
１８ 外気導入通路
１９ 開閉ドア
２０ 車両用空調装置
２１ 外気導入用ファン

Claims (3)

1. 内気吸込口（５）および外気吸込口（６）を有するとともにこれら吸込口（５，６）を開閉するインテークドア（７）を有するインテークボックス（８）と、前記インテークボックス（８）の下流に設けられた送風ユニット（９）と、前記送風ユニット（９）の下流に設けられ内部に冷却用熱交換器（１０）を有する温調ユニット（１１）と、前記温調ユニット（１１）の下流に設けられて車室（２）内に向かう吹出ダクト（１２）と、が前記車室（２）前部のインストルメントパネル（３）内に配置された車両用空調装置（４）であって、
   前記インストルメントパネル（３）内と車外とを連通する外気導入通路（１８）を備えることを特徴とする車両用空調装置（４）。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置（４）であって、
   前記外気導入通路（１８）に、外気導入用ファン（１９）を設けたことを特徴とする車両用空調装置（４）。
3. 請求項１または２に記載の車両用空調装置（４）であって、
   前記外気導入通路（１８）と、前記インテークボックス（８）の内気吸込口（５）と、は、前記インストルメントパネル（３）内で車幅方向逆側に設けられていることを特徴とする車両用空調装置（４）。

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