JP2016120822A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電力消費を抑制すると共に、部品点数の増加を抑制してコストダウン及び制御の簡便性を図る。
【解決手段】空気通路２の下流側において、温調された空気が運転席用のフット吹き出し口２３と、後席用のフット吹き出し口２４と、助手席用のフット吹き出し口２５とに連通する通風路２２は、第２仕切部材２６により、運転席用のフット吹き出し口２３と、それ以外のフット吹き出し口２４、２５とに仕切られる。通風路２２の上流側には、運転席用のフット吹き出し口２３を開閉可能な運転席用フットダンパ２７と、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５それぞれを一体的に開閉可能な一体型フットダンパ２８とが設けられる。運転席用フットダンパ２７を開き、一体型フットダンパ２８を閉じることにより、運転席のみ集中的に空気を吹き出させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用空調装置に関し、特に運転席のみ集中的に空気を吹き出させる一席集中運転を行う自動車用空調装置に関する。

運転席のみ集中的に空気を吹き出させる一席集中運転を行う自動車用空調装置としては、特許文献１に記載の装置が知られている。
この装置は、空調ケース内部の空気通路を運転席側、後席側及び助手席側の三つの通路に仕切る第１仕切部材及び第２仕切部材と、各空気通路の空気吹き出し口それぞれに設けられ、開閉によって車室内への空気の吹き出しを制御可能な開口部ドアと、第１及び第２仕切部材の空気吹き出し口よりも下流側に各空気通路と連通するように開閉可能な板ドアと、を含んで構成される。

上記の装置では、運転席のみに乗員がいる場合に、運転席側の空気通路の開口部ドアを開けると共に助手席側及び後席側の空気通路の各開口部ドアそれぞれを閉じて、運転席側の空気通路と後席側及び助手席側の空気通路との圧力差によって板ドアが開くことにより、運転席のみ集中的に空気を吹き出させる一席集中運転を行うことで電力消費を抑制している。

特許第５１２５９３０号

しかしながら、特許文献１では、運転席側及び助手席側の空気通路の開口部ドアと共に、後席側の空気吹き出し口を開閉するための開口部ドアを後席側の空気通路に設けており、専用のダンパ及びその稼働のためのリンク・レバー等の部品点数が増加するため、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、一席集中運転を行うことで電力消費を抑制すると共に、部品点数の増加を抑制してコストダウン及び制御の簡便性を図ることのできる自動車用空調装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明は、空調ケース内部の空気通路を運転席側と助手席側の二つの通路に仕切る第１仕切部材を備えた自動車用空調装置であって、前記空気通路の下流側において、温調された空気が運転席側の吹き出し口と、助手席側の吹き出し口とに連通する通風路と、前記通風路を、運転席用の吹き出し口と、該運転席用の吹き出し口以外の吹き出し口とにそれぞれ連通するように仕切る第２仕切部材と、前記運転席用の吹き出し口に連通するように仕切られた通風路を開閉可能な運転席用ダンパと、前記運転席用の吹き出し口以外の吹き出し口に連通するように仕切られた通風路を一体的に開閉可能な一体型ダンパと、を含んで構成され、前記運転席用ダンパを開き、前記一体型ダンパを閉じることにより、前記運転席用の吹き出し口から集中的に空気を吹き出させることを特徴とする。

本発明によれば、運転席用の吹き出し口以外の吹き出し口を一体的に閉じることで部品点数の増加を抑制してコストダウン及び制御の簡便性を図ることができると共に、運転席用に仕切られた吹き出し口から集中的に空気を吹き出させる一席集中運転を行うことで電力消費を抑制できる。

本発明の一実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図 同上空調装置の要部断面図 同上空調装置の要部透視図 運転席用フットダンパの斜視図 一体型フットダンパの斜視図

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る自動車用空調装置の全体構成図、図２は同上空調装置の要部断面図である。
空調装置（ＨＶＡＣ（Heating Ventilation and Air Conditioning）ユニット）１は、自動車（エンジン駆動の自動車、電気自動車、ハイブリッド車を含む）の車室内に配設され、車室内空気（内気）又は車室外空気（外気）を取込んで温調し、それを車室内に吹き出す。

空調装置１は、一端側に空気取込み口を有し、他端側に空気吹き出し口を有して、内部に空気通路３を形成する樹脂製の空調ケース２を含んで構成される。
空気通路３の入口側には、内気取込み口４及び外気取込み口５と、これらの取込み口４、５を選択的に切換える内外気切換ドア６と、フィルタ７と、取込み口４、５から空気（内気又は外気）を取込んで送風するブロア８と、が設けられる。
空気通路３のブロア８の下流側には、冷房用熱交換器であるエバポレータ９が設けられる。

エバポレータ９は、ヒートポンプサイクルの冷房用熱交換器であり、ヒートポンプサイクルの冷房運転時に、室外コンデンサ（図示せず）にて凝縮された冷媒が減圧手段を介して流入し、流入した冷媒は、空気との熱交換により加熱されて蒸発する。このとき、エバポレータ９を通流する空気が冷却されて、車室内の冷房に供される。尚、ヒートポンプサイクルの暖房運転時には、冷媒はエバポレータ９をバイパスする。

空調装置１は、また、空気通路３のエバポレータ９下流側を並列な第１空気通路１１と第２空気通路１２とに仕切る第１仕切部材（センタープレート）１０を含んで構成される。
従って、空気通路３のエバポレータ９下流側は、垂直に配置される仕切部材１０により、左右の並列な第１空気通路１１（運転席側）と第２空気通路１２（助手席側）とに仕切られている。

すなわち、第１空気通路１１を通過する空気は、後述するフット吹き出し口２３、２４から運転席及びその後席を含む運転席側に吹き出され、第２空気通路１２を通過する空気は、後述するフット吹き出し口２４、２５から助手席及びその後席を含む助手席側に吹き出される。
尚、空調ケース２は仕切部材１０の部分で分割されていて、仕切部材１０を挟み込んだ状態で一体に接合される。

第１空気通路１１はまた、仕切壁１３により、加熱用通路１５と、バイパス通路１７とに仕切られている。尚、図１では加熱用通路１５の横にバイパス通路１７を図示しているが、実際には、図２に示すように、加熱用通路１５の上側にバイパス通路１７が形成される。
第２空気通路１２もまた、仕切壁１４により、加熱用通路１６と、バイパス通路１８とに仕切られている。尚、図１では加熱用通路１６の横にバイパス通路１８を図示しているが、実際には、図２に示すように、加熱用通路１６の上側にバイパス通路１８が形成される。図２において、第２空気通路１２は、第１空気通路１１に対し、紙面の奥側にある。

２つの加熱用通路１５、１６には、暖房用熱交換器として、ヒータコア１９が設けられる。尚、ヒータコア１９は、２つの加熱用通路１５、１６に跨がって配置される。
従って、バイパス通路１７、１８は、加熱手段（ヒータコア１９）をバイパスしている。

ヒータコア１９は、エンジン冷却水（エンジンを冷却して受熱したエンジン冷却水）を熱媒体として、ヒータコア１９を通流する空気が加熱されて、車室内の暖房に供される。
尚、冷房運転時には、後述するエアミックスドア２０、２１の閉鎖により、空気との熱交換は行われず、冷媒はそのまま通過する。

尚、暖房用熱交換器として、図示しない室内コンデンサをヒータコア１９と直列に設けてもよい。詳しくは、ヒータコア１９が上流側に設けられ、室内コンデンサが下流側に設けられ、室内コンデンサもヒータコア１９と同様に２つの加熱用通路１５、１６に跨がって配置される。

室内コンデンサは、ヒートポンプサイクルの暖房用熱交換器であり、ヒートポンプサイクルの暖房運転時に、コンプレッサ（図示せず）にて圧縮された高温高圧のガス冷媒が流入し、空気との熱交換により凝縮液化される。このとき、室内コンデンサを通流する空気が加熱されて、車室内の暖房に供される。尚、ヒートポンプサイクルの冷房運転時には、後述するエアミックスドア２０、２１の閉鎖により、空気との熱交換は行われず、冷媒はそのまま通過する。

このとき、ヒータコア１９をエンジン駆動の自動車の場合に適した補助の加熱手段として用いる。
従って、電気自動車の場合は、補助の加熱手段として、ヒータコア１９に代えて、電気ヒータ、特にＰＴＣヒータを使用する。ＰＴＣヒータは、電気的に加熱されたヒータエレメントの中を空気を通過させることで、空気を加熱する。電気ヒータとして、特にＰＴＣヒータを用いることで、温度制御が容易となる。

第１空気通路１１における加熱用通路１５及びバイパス通路１７の入口側には、エアミックスドア２０が設けられる。
エアミックスドア２０は、加熱用通路１５及びバイパス通路１７へ流れる空気の割合を制御するもので、冷房運転時には加熱用通路１５への空気の流れを遮断する機能を有している。
第２空気通路１２における加熱用通路１６及びバイパス通路１８の入口側にも、エアミックスドア２１が設けられる。
エアミックスドア２１は、加熱用通路１６及びバイパス通路１８へ流れる空気の割合を制御するもので、冷房運転時には加熱用通路１６への空気の流れを遮断する機能を有している。
２つのエアミックスドア２０、２１が別々に開度調整可能に設けられることで、左右独立した温度調整が可能となる。

第１空気通路１１の出口側（加熱用通路１５とバイパス通路１７との出口側合流部）及び第２空気通路１２の出口側（加熱用通路１６とバイパス通路１８との出口側合流部）は、空気通路１１、１２において温調された空気が後述する各フット吹き出し口２３、２４、２５に連通する通風路２２を有する。

通風路２２には、その下流側で３方向に分岐し、運転席の乗員、運転席側及び助手席側の後席の乗員、及び助手席の乗員それぞれの足元に向けて空気を吹き出すべく、運転席用のフット吹き出し口２３、運転席側及び助手席側の後席用のフット吹き出し口２４、及び助手席用のフット吹き出し口２５が設けられる。

後席用のフット吹き出し口２４は、運転席用のフット吹き出し口２３と助手席用のフット吹き出し口２５との間、すなわち通風路２２の途中まで延在するセンタープレート１０の延長線上に位置する。
これにより、第１空気通路１１を通過した空気は、運転席用のフット吹き出し口２３及び後席用のフット吹き出し口２４を通過して、運転席及びその後席の乗員の足元に吹き出され、第２空気通路１２を通過した空気は、後席用のフット吹き出し口２４、及び助手席用のフット吹き出し口２５を通過して、助手席及びその後席の乗員の足元に吹き出される。

第１空気通路１１の出口側には、その下流側から通風路２２に延在する第２仕切部材（サブプレート）２６が設けられ、これにより、通風路２２は、運転席用のフット吹き出し口２３と、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５とに完全に仕切られている。

通風路２２の上流側には、運転席用のフット吹き出し口２３を開閉可能な運転席用フットダンパ２７と、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５それぞれを一体的に開閉可能な一体型フットダンパ２８と、が設けられる。

上記通風路よりも上流側の第１空気通路１１の出口側には、温調された空気を運転席の乗員の上半身に向けて吹き出すべく、運転席用のフェイス吹き出し口２９が設けられる。
尚、図１に示すように、運転席用のフェイス吹き出し口２９は、吹き出された空気が車室内の中央及びサイドから運転席の乗員に向かうように分岐している。

上記通風路よりも上流側の第２空気通路１２の出口側には、温調された空気を助手席の乗員の上半身に向けて吹き出すべく、助手席用のフェイス吹き出し口３０が設けられる。
尚、図１に示すように、助手席用のフェイス吹き出し口３０は、吹き出された空気が車室内の中央及びサイドから助手席の乗員に向かうように分岐している。

これら運転席用及び助手席用のフェイス吹き出し口２９、３０には、各吹き出し口２９、３０をそれぞれ開閉可能な運転席用フェイスダンパ３１と、助手席用フェイスダンパ３２と、が設けられる。

空気吹き出し口としては、この他、フェイス吹き出し口２９、３０よりも上流側に、フロントガラス等の曇り取りのためのデフ吹き出し口３３、３４が設けられる。但し、デフ吹き出し口３３、３４は、運転席側と助手席側とで均一な温度の空気を吹き出すべく、左右共通に配置され、これらデフ吹き出し口３３、３４を開閉可能なデフ吹き出し口用ダンパ３５も共通のものであるが、図１においては、便宜上、別個のものとして示してある。

次に、サブプレート２６、運転席用フットダンパ２７、及び一体型フットダンパ２８について、図３〜５を参照して説明する。
図３は空調装置１の要部透視図、図４は運転席用フットダンパ２７の斜視図、図５は一体型フットダンパ２８の斜視図である。

図３に示すように、サブプレート２６は、通風路２２の形状に沿って、通風路２２の上流側から運転席用のフット吹き出し口２３に向かうようＬ字形状に形成され、運転席用のフット吹き出し口２３を、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５と完全に隔離するように取付けられる。これにより、温調された空気が、通風路２２内で運転席用のフット吹き出し口２３のみに向かって通過するようにガイドされる。

すなわち、サブプレート２６は、運転席側の通風路２２を運転席用のフット吹き出し口２３と、運転席（及び助手席）の後席用のフット吹き出し口２４とにそれぞれ連通するように仕切る。
尚、サブプレート２６の形状は、Ｌ字形状に限られるものではなく、上記のような機能を果たすものであればよい。

このサブプレート２６と空調ケース２の内壁とに囲まれた通風路２２の上流側には、運転席用のフット吹き出し口２３を開閉可能な運転席用フットダンパ２７が取付けられる。
これにより、運転席用のフット吹き出し口２３からの空気の吹き出しが制御される。

一方、サブプレート２６とセンタープレート１０を隔てた空調ケース２の内壁とに囲まれた通風路２２の上流側には、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５それぞれを一体的に開閉可能な一体型フットダンパ２８が取付けられる。
これにより、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５それぞれからの空気の吹き出しが一体的に制御される。

ここで、一体型フットダンパ２８は、図４、５に示すように、運転席用フットダンパ２７とは異なり、センタープレート１０の端縁部を挿入可能な凹溝３６を備える。
この凹溝３６は、一体型フットダンパ２８の開閉動作時に、センタープレート１０の干渉を回避するように設けられる。
すなわち、一体型フットダンパ２８は、この凹溝３６にセンタープレート１０の端縁部が挿入され、センタープレート１０の長手方向に開閉動作する。

これにより、通風路２２において、センタープレート１０とサブプレート２６とに仕切られた通路、及びセンタープレート１０と空調ケース２の内壁とに仕切られた通路それぞれが一体的に開閉されるので、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５それぞれからの温調された空気の吹き出しを一体的に制御することができる。

本実施形態によれば、通風路２２において、運転席用のフット吹き出し口２３と、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５とを完全に仕切るサブプレート２７と、それぞれ独立して開閉可能な運転席用フットダンパ２７と、一体型フットダンパ２８を設けることにより、次のような効果を得ることができる。
運転席用フットダンパ２７を開き、一体型フットダンパ２８を閉じることにより、運転席用のフット吹き出し口２３から集中的に空気を吹き出させる一席集中運転を行うことで電力消費を抑制することができると共に、後席用及び助手席用のフット吹き出し口２４、２５それぞれを一体的に閉じることができるので部品点数を抑制してコストダウン及び制御の簡便性を図ることができる。

また、本実施形態によれば、運転席用フットダンパ２７を閉じて、一体型フットダンパ２８及び運転席用フェイスダンパ３１を開くことにより、運転手（運転席）以外の乗員（助手席及びその後席と、運転席の後席）の足元に向けて空気を吹き出させ、運転手には上半身のみに向けて空気を吹き出させることができる。

また、上記実施形態において、フット吹き出し口２３〜２５をフェイス吹き出し口とし、フェイス吹き出し口２９，３０をフット吹き出し口とするように入れ換えた構成としてもよい。この場合は、運転席用のフェイス吹き出し口から集中的に空気を吹き出させることができる。

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

１…空調装置（ＨＶＡＣユニット）
２…空調ケース
３…空気通路
４…内気取込み口
５…外気取込み口
６…内外気切換ドア
７…フィルタ
８…ブロア
９…エバポレータ
１０…第１仕切部材（センタープレート）
１１…第１空気通路
１２…第２空気通路
１３、１４…仕切壁
１５、１６…加熱用通路
１７、１８…バイパス通路
１９…ヒータコア
２０、２１…エアミックスドア
２２…通風路
２３…運転席用のフット吹き出し口
２４…運転席側及び助手席側の後席用のフット吹き出し口
２５…助手席用のフット吹き出し口
２６…第２仕切部材（サブプレート）
２７…運転席用フットダンパ
２８…一体型フットダンパ
２９…運転席用のフェイス吹き出し口
３０…助手席用のフェイス吹き出し口
３１…運転席用フェイスダンパ
３２…助手席用フェイスダンパ
３３、３４…デフ吹き出し口
３５…デフ吹き出し口用ダンパ
３６…凹溝

Claims (4)

1. 空調ケース内部の空気通路を運転席側と助手席側の二つの通路に仕切る第１仕切部材を備えた自動車用空調装置であって、
   前記空気通路の下流側において、温調された空気が運転席側の吹き出し口と、助手席側の吹き出し口とに連通する通風路と、
   前記通風路を、運転席用の吹き出し口と、該運転席用の吹き出し口以外の吹き出し口とにそれぞれ連通するように仕切る第２仕切部材と、
   前記運転席用の吹き出し口に連通するように仕切られた通風路を開閉可能な運転席用ダンパと、
   前記運転席用の吹き出し口以外の吹き出し口に連通するように仕切られた通風路を一体的に開閉可能な一体型ダンパと、
   を含んで構成され、
   前記運転席用ダンパを開き、前記一体型ダンパを閉じることにより、前記運転席用の吹き出し口から集中的に空気を吹き出させることを特徴とする自動車用空調装置。
2. 前記一体型ダンパは、前記第１仕切部材の長手方向に開閉動作し、該開閉動作時に前記第１仕切部材の干渉を回避する凹溝を備えることにより、前記運転席用の吹き出し口以外の吹き出し口を一体的に開閉可能となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の自動車用空調装置。
3. 前記各吹き出し口は、乗員の足元に向けて空気を吹き出すべく設けられたフット吹き出し口、又は乗員の上半身に向けて空気を吹き出すべく設けられたフェイス吹き出し口であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用空調装置。
4. 前記各吹き出し口は、乗員の足元に向けて空気を通過すべく設けられたフット吹き出し口であって、
   前記空気通路は、前記通風路よりも上流側に、運転席用のフェイス吹き出し口と、該運転席用のフェイス吹き出し口を開閉可能な運転席用フェイスダンパと、を含んで構成され、
   前記運転席用フェイスダンパ及び前記一体型ダンパを開き、前記運転席用ダンパを閉じることにより、前記運転席用のフット吹き出し口以外のフット吹き出し口と、前記運転席用のフェイス吹き出し口とから空気を吹き出させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車用空調装置。