JP2020132079A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置のケース内における流通抵抗を低減して空気をより円滑に流通させる。【解決手段】幅方向に分割可能な第１及び第２ケース部２２、２４からなる空調ケース１４には、エバポレータ１６と加熱ユニット１８との間に温風通路５２を上下に仕切る分割リブ３６を備え、この分割リブ３６は、上流側に設けられ第１ケース部２２と第２ケース部２４とを締結するねじ部材４６の挿通される柱部３８と、該柱部３８に対して下流側に延在し、該柱部３８に対して上下方向の厚さが小さく形成される絞り部４０と、前記絞り部４０の上面及び下面に対して上下方向に突出し、前記第１及び第２エアミックスドア５８、６０のシール部材７４ａ、７４ｂと当接する一組の第１及び第２突出部４２、４４とを備えている。そして、第１及び第２突出部４２、４４の高さは、絞り部４０の先端部４０ａと柱部３８の外周部との接線Ｌに対して内側となるように形成される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、空調ケース内の熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風することで車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。

本出願人は、空調ケース内において冷却器であるエバポレータの下流側に上下方向に動作する一組の第１及び第２エアミックスドアを備えた車両用空調装置を提案している（特許文献１参照）。この車両用空調装置では、第１及び第２エアミックスドアのスライド方向に沿った両端部にシール部材が設けられると共に、空調ケースの略中央部には、前記シール部材が接触して圧縮される分割リブが設けられている。

そして、分割リブは、幅方向に分割される空調ケースを互いに連結するためのねじ部材が挿通される柱部を有し、分割された一方の空調ケースにおける分割リブと他方の空調ケースにおける分割リブとが当接した状態で、前記ねじ部材によって幅方向に締結されている。

この分割リブにおける柱部は、例えば、その内部にねじ部材を挿通させるために空調ケースの分割方向から見て断面楕円状に形成されており、第１エアミックスドアと第２エアミックスドアが互いに離間するように上下に動作し、エバポレータとヒータコアとの間が連通した際、その流路上となるため前記分割リブが流路抵抗となっている。

特開２０１８−３９３９７号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、ケース内における流路抵抗を低減することで空気をより円滑に流通させることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の態様は、空気の流通する流路と、流路に配置される冷却器及び加熱器とを備え幅方向に分割可能なケースを有し、ケースにおいて冷却器と加熱器との間には流路を上下に仕切る仕切壁を備え、仕切られた各流路に上下方向に移動自在なスライドドアがそれぞれ設けられると共に、スライドドアの移動方向先端にシール部材を有した車両用空調装置において、
仕切壁は、冷却器側となる上流側に設けられ、分割された一方のケースと他方のケースとを締結する締結部を有した柱部と、
柱部に対して加熱器側となる下流側に設けられ、柱部に対して上下方向の厚さが小さく形成され下流側に向かって延在する絞り部と、
絞り部に対して上下方向に突出し、スライドドアのシール部材と当接する一組の突出部と、
を備え、
突出部の高さは、絞り部の下流側端部と柱部の外周部とに接する接線に対して内側となるように設定される。

本発明によれば、幅方向に分割可能に形成され、内部に設けられた冷却器と加熱器との間に流路を上下に仕切る仕切壁を備えたケースにおいて、この仕切壁は、冷却器側に設けられ分割された一方のケースと他方のケースとを締結する締結部を有した柱部と、柱部に対して加熱器側に設けられ柱部に対して上下方向の厚さが小さく形成され下流側に向かって延在した絞り部と、絞り部に対して上下方向に突出し、スライドドアのシール部材と当接する一組の突出部とを備えている。そして、突出部の高さが、絞り部の下流側端部と柱部の外周部とに接する接線よりも内側となるように形成されている。

これにより、仕切壁において、柱部の外周部と絞り部の下流側端部とに接する接線内となるように突出部の高さを抑えることで、冷却器側から加熱器側へと流れる空気の送風方向において突出部が好適に柱部の下流側に入るため、空気の流れが突出部に対して直接当たりにくくすることができる。

その結果、冷却器から加熱器側へと流れる空気の流れが、突出部に対して直接当たることによる流れの剥離や騒音の発生が抑制されるため、ケース内の仕切壁近傍における空気の流通抵抗が低減され、空気を円滑に下流側へと流通させることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、幅方向に分割可能なケースにおいて、冷却器と加熱器との間に設けられ流路を上下に仕切る仕切壁は、冷却器側に設けられケース同士を締結する締結部を有した柱部と、柱部に対して加熱器側に設けられ柱部に対して上下方向の厚さが小さく形成された絞り部と、絞り部に対して上下方向に突出し、スライドドアのシール部材が当接する一組の突出部とを備え、この突出部が、絞り部の下流側端部と柱部の外周部とに接する接線よりも内側となるように形成することにより、冷却器側から加熱器側へと流れる空気の送風方向において突出部を好適に柱部の下流側に隠れるように配置できるため、空気の流れが突出部に対して直接当たることを抑制することができる。

その結果、冷却器から加熱器側へと流れる空気の流れが、突出部に対して直接当たることによる流れの剥離や騒音の発生が抑制され、ケース内の仕切壁近傍における空気の流通抵抗が低減されることで、空気を円滑に下流側へと流通させることができる。

図１Ａは、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図であり、図１Ｂは、図１Ａの車両用空調装置における分割リブ近傍を示す拡大断面図である。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１Ａにおいて、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、図１Ａに示されるように、空気の各通路１２を構成する空調ケース（ケース）１４と、該空調ケース１４の内部に配設され空気を冷却するエバポレータ（冷却器）１６と、空気を加熱する加熱ユニット（加熱器）１８と、各通路１２内を流通する空気の流れを切り換えるドア機構２０とを含む。

この空調ケース１４は、車両の前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する幅方向に分割可能な第１及び第２ケース部２２、２４からなり、その上方（矢印Ｃ１方向）には、車室内における乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２６と、該ベント送風口２６と隣接して車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口２８とが開口している。なお、デフロスタ送風口２８が車両前方側（矢印Ａ方向）、ベント送風口２６が車両後方側（矢印Ｂ方向）となるように隣接して形成される。

また、空調ケース１４における後方側（矢印Ｂ方向）となる壁部には、車両の前後方向と直交する第１及び第２ケース部２２、２４の幅方向壁部には、車室内における乗員の足元近傍に送風を行うヒート送風口３０がそれぞれ形成されている。

一方、空調ケース１４の内部には、空気の流通方向における上流側（矢印Ａ方向）となる位置にエバポレータ１６が設けられ、該エバポレータ１６に対して下流側（矢印Ｂ方向）となる位置に所定間隔離間して加熱ユニット１８が設けられる。

この加熱ユニット１８は、例えば、内部に温水が循環することで空気を加熱するヒータコア３２と、このヒータコア３２の下流側（矢印Ｂ方向）に設けられ通電作用下に発熱する電気ヒータ３４とから構成され、該電気ヒータ３４が前記ヒータコア３２の下流側に設けられる。

また、空調ケース１４の内部には、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、エバポレータ１６とヒータコア３２との間に分割リブ（仕切壁）３６が設けられ、この分割リブ３６は、例えば、後述するドア機構２０の第１エアミックスドア５８と第２エアミックスドア６０との間において、ヒータコア３２の高さ方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿った略中央部近傍に設けられると共に、幅方向に沿ってそれぞれ延在することで、後述する温風通路５２を上下方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に仕切っている。

また、分割リブ３６は、例えば、エバポレータ１６側（矢印Ａ方向）に設けられた柱部３８と、該柱部３８に対して加熱ユニット１８側（矢印Ｂ方向）に向かって延在した絞り部４０と、前記絞り部４０に対して突出した一対の第１及び第２突出部４２、４４とを備え、前記柱部３８は、図１Ａに示される空調ケース１４の分割方向から見て、空気の送風方向（矢印Ｂ方向）に沿って長尺となるように断面楕円状に形成されている。

この柱部３８には、ねじ部材４６が挿通され螺合される貫通孔４８が形成され、前記ねじ部材４６によって第１ケース部２２と第２ケース部２４とが幅方向に締結される。すなわち、柱部３８は、第１ケース部２２と第２ケース部２４とを互いに連結するための締結部として機能する。

絞り部４０は、柱部３８における加熱ユニット１８側（矢印Ｂ方向、下流側）の端部から延在し、該加熱ユニット１８側に向かって徐々に上下方向に幅狭状となるように形成され、その先端部（下流側端部）４０ａが前記加熱ユニット１８を構成するヒータコア３２の上流側通風面３２ａに当接している。

第１及び第２突出部４２、４４は、例えば、断面半円状にそれぞれ形成され、絞り部４０の延在方向に沿った中央部近傍に形成されると共に、第１突出部４２が第１エアミックスドア５８側（矢印Ｃ１方向）となる上面に形成され、第２突出部４４が第２エアミックスドア６０側（矢印Ｃ２方向）となる下面に略対称となるように形成され、それぞれ上方及び下方に向かって所定高さで突出している。

また、第１及び第２突出部４２、４４は、図１Ｂに示されるように、絞り部４０の先端部４０ａと柱部３８の外周部とに接するように設定された接線Ｌに対して内側（絞り部４０側）となる高さでそれぞれ形成される。換言すれば、上記の接線Ｌに対して第１及び第２突出部４２、４４が外側（上方及び下方）に突出することがなく、該接線Ｌよりも絞り部４０側となるように設けられている。

そして、第１突出部４２には、後述する第１エアミックスドア５８が下降した際にシール部材７４ａが当接してシールされ、第２突出部４４には、後述する第２エアミックスドア６０が上昇した際にシール部材７４ｂが当接してシールされる。すなわち、第１及び第２突出部４２、４４は、第１及び第２エアミックスドア５８、６０のシール部材７４ａ、７４ｂが当接するシール部としてそれぞれ機能する。

さらに、空調ケース１４の内部には、図１Ａに示されるように、エバポレータ１６の配置される冷風通路５０と、該冷風通路５０の下流側に形成され加熱ユニット１８の配置される温風通路５２と、前記冷風通路５０の下流側において前記加熱ユニット１８を迂回する一組のバイパス通路５４ａ、５４ｂと、加熱ユニット１８の後方に設けられバイパス通路５４ａ、５４ｂを流通する冷風と、温風通路５２を流通する温風とが合流することで温調され温調風となる合流部５６とが形成される。

ドア機構２０は、エバポレータ１６とヒータコア３２との間に設けられ冷風と温風との混合割合を調節する第１エアミックスドア（スライドドア）５８と、前記エバポレータ１６の下流側においてバイパス通路５４ｂへの冷風の流通状態を切り替える第２エアミックスドア（スライドドア）６０と、ベント送風口２６から車室内への送風状態を調整するベント切替ドア６２と、デフロスタ送風口２８からフロントウィンドウへの送風状態を切り替えるデフロスタ切替ドア６４と、ヒート開口を開閉するヒート切替ドア６６とを含む。

第１及び第２エアミックスドア５８、６０は、空調ケース１４に対して回転自在に支持された第１及び第２シャフト６８、７０に対してラックギア７２を介してそれぞれ噛合され、図示しない駆動手段からの駆動力によって第１及び第２シャフト６８、７０が回転することで、前記第１及び第２エアミックスドア５８、６０が上下方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）にスライド変位すると共に、前記第１及び第２エアミックスドア５８、６０の上端及び下端にはそれぞれシール部材７４ａ、７４ｂが設けられている。

そして、第１エアミックスドア５８は、分割リブ３６の上方（矢印Ｃ１方向）となるように設けられ、上下方向にスライドすることで冷風通路５０を流れる冷風の温風通路５２側への流通割合を調節すると共に、上方へとスライドした際に上端のシール部材７４ａが空調ケース１４の内壁面に当接し、下方へとスライドした際に下端のシール部材７４ａが分割リブ３６の第１突出部４２へと当接してシールされる。

また、第２エアミックスドア６０は、分割リブ３６の下方（矢印Ｃ２方向）となるように設けられ、上下方向にスライドすることで前記温風通路５２と加熱ユニット１８の下方となるバイパス通路５４ｂとの流通割合を調節すると共に、上方へとスライドした際に上端のシール部材７４ｂが分割リブ３６の第２突出部４４へと当接してシールされ、下方へとスライドした際に下端のシール部材７４ｂが空調ケース１４の内壁面へと当接する。

ヒート切替ドア６６は、その回動作用下にヒート送風口３０に対する温調風の送風状態を切り替えている。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車両用空調装置１０において、乗員の足元近傍へ温調風を送風する暖房運転（ヒートモード）を行う場合には、ヒート切替ドア６６を回動させヒート送風口３０を開放状態とし、ベント切替ドア６２によってベント送風口２６を全閉状態とすると共に、第１エアミックスドア５８を上昇させ、第２エアミックスドア６０を下降させた状態とする。

そして、図示しない送風機から空調ケース１４内へと供給されエバポレータ１６を通過した冷風は、第１及び第２エアミックスドア５８、６０が互いに離間するように上下方向に移動しているため、加熱ユニット１８側に向かって流れる。この際、エバポレータ１６の下流側となる温風通路５２を流れる冷風は、分割リブ３６によって上下方向に分離されるが、該分割リブ３６は、上流側に設けられた柱部３８に対して下流側に向かって徐々に厚さが絞られた絞り部４０を有しているため、該分割リブ３６に当たった冷風の流れが上下方向に剥離して乱されることが抑制される。

さらに、柱部３８の外周部に沿って流れた冷風が絞り部４０の先端部４０ａまで流れる際、接線Ｌに沿うように略一直線状に流れるため、該接線Ｌに対して内側となるように設けられた第１及び第２突出部４２、４４が流れに対して直接当たることなく妨げとなることが抑制され、第１及び第２突出部４２、４４による冷風の上下方向への剥離が抑制される。

これにより、エバポレータ１６で冷却された冷風は、分割リブ３６に起因して流れの乱れが生じてしまうことが抑制され、加熱ユニット１８側へと円滑に流通し、その後に該加熱ユニット１８へ流入してヒータコア３２及び電気ヒータ３４を通過することで加熱されて温風となり下流側へと流通する。

そして、バイパス通路５４ａ、５４ｂを通じて加熱ユニット１８を迂回した冷風と、加熱ユニット１８を通過して加熱された温風とが合流部５６で合流することで温調され、開口したヒート送風口３０から車室内における乗員の足元近傍へと送風される。

以上のように、本実施の形態では、幅方向に分割可能な第１及び第２ケース部２２、２４を有した空調ケース１４において、エバポレータ１６と加熱ユニット１８との間には、第１エアミックスドア５８における下端のシール部材７４ａ、第２エアミックスドア６０における上端のシール部材７４ｂがそれぞれ当接可能であり、且つ、前記第１ケース部２２と前記第２ケース部２４とを幅方向に締結するねじ部材４６の挿通される分割リブ３６を備えている。

そして、分割リブ３６は、エバポレータ１６側（矢印Ａ方向）に設けられねじ部材４６の挿通される柱部３８と、該柱部３８の下流側（矢印Ｂ方向）に形成され該柱部３８よりも厚さが薄く形成された絞り部４０と、該絞り部４０に対して突出し第１及び第２エアミックスドア５８、６０のシール部材７４ａ、７４ｂが当接する第１及び第２突出部４２、４４を備え、前記第１及び第２突出部４２、４４の高さが、前記柱部３８と前記絞り部４０の先端部４０ａとの接線Ｌよりも内側となるように形成される。

従って、分割リブ３６において、柱部３８の外周部と絞り部４０の先端部４０ａとに接する接線Ｌ内となるように第１及び第２突出部４２、４４の高さを抑えることで、エバポレータ１６側から加熱ユニット１８側へと流れる空気の送風方向において、前記第１及び第２突出部４２、４４が前記柱部３８の下流側に隠れるように配置できるため、前記空気の流れが前記柱部３８に当たって沿うように流れた後に第１及び第２突出部４２、４４に直接当たりにくくなる。

その結果、エバポレータ１６から加熱ユニット１８側へと流れる空気の流れが、第１及び第２突出部４２、４４に対して直接当たった場合に懸念される上下方向への流れの剥離や騒音の発生が抑制され、空調ケース１４内の分割リブ３６近傍における空気の流通抵抗が低減されることで、前記空気を円滑に下流側へと流通させ加熱ユニット１８側へと導くことができる。

なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置 １４…空調ケース
１６…エバポレータ １８…加熱ユニット
２２…第１ケース部 ２４…第２ケース部
３６…分割リブ ３８…柱部
４０…絞り部 ４２…第１突出部
４４…第２突出部 ５２…温風通路
５８…第１エアミックスドア ６０…第２エアミックスドア
７４ａ、７４ｂ…シール部材

Claims (1)

1. 空気の流通する流路と、該流路に配置される冷却器及び加熱器とを備え幅方向に分割可能なケースを有し、該ケースにおいて前記冷却器と前記加熱器との間には前記流路を上下に仕切る仕切壁を備え、仕切られた各流路に上下方向に移動自在なスライドドアがそれぞれ設けられると共に、前記スライドドアの移動方向先端にシール部材を有した車両用空調装置において、
   前記仕切壁は、前記冷却器側となる上流側に設けられ、分割された一方のケースと他方のケースとを締結する締結部を有した柱部と、
   前記柱部に対して前記加熱器側となる下流側に設けられ、該柱部に対して上下方向の厚さが小さく形成され前記下流側に向かって延在する絞り部と、
   前記絞り部に対して上下方向に突出し、前記スライドドアのシール部材と当接する一組の突出部と、
   を備え、
   前記突出部の高さは、前記絞り部の下流側端部と前記柱部の外周部とに接する接線に対して内側となるように設定される、車両用空調装置。

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