JP4457775B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、送風ダクト内に設けられた送風機の回転によりリヤベント吹出口等に強制送風を行う車両用空調装置に関する。

従来より、車両前部に設けられた空調ユニットからの空調風をリヤベントダクトを介して車両後席側のリヤベント吹出口へ導くようにした空調装置が知られている。この種の空調装置には、リヤベントダクト内に送風機を配置し、送風機によってリヤベントダクト内の空気をリヤベント吹出口に向けて強制送風するようにしたものがある。ここで、リヤベントダクトおよびフロントベントダクトは空調ユニットのベントドアの下流に接続され、空調モードに応じてベントドアが開放するとリヤベント吹出口とフロントベント吹出口からそれぞれ空調風が送風される。なお、この種の車両用空調装置に関する先行技術文献としては以下のものがある。

特開平５−１３９１４８号公報

上述した従来の車両用空調装置では、フロントベント吹出口のみから空調風を送風する場合はリヤベントダクト内の送風機の運転を停止する。しかしながら、リヤベントダクトはベントドアの下流に接続されているため、送風機を停止したにも拘わらずベントドアを通過した空調風はリヤベント吹出口に導かれ、乗員の要求に反してリヤベント吹出口から流出する。これを回避するためリヤベントダクト内にダクト通路を開閉可能なドアを設けると、コストが高くつく。

本発明による車両空調装置は、空調ユニット側に位置する第１の送風ダクトと、第１の送風ダクトに連通孔を介して鉛直方向に連通する第２の送風ダクトを含み、空調ユニットで生成された空調風を車室内に設けられた所定の吹出口に導く送風ダクトと、第２の送風ダクト内における第１の送風ダクトとの連通部分に配設され、送風ダクト内に導かれた空調風を吹出口に送風する送風機と、送風機の上流側で第１の送風ダクトの内部空間と外部空間とを連通する連通通路と、送風機の停止時に、空調ユニットで生成された空調風が導かれて第１の送風ダクトの内部が外部空間より高い圧力となることにより、連通通路を開放し、送風機の回転時に、送風機の回転により第１の送風ダクト内が負圧となることにより連通通路を閉鎖する開閉ドアとを備えることを特徴とする。
また、本発明による車両空調装置は、空調ユニットで生成された空調風を車室内に設けられた所定の吹出口に導く送風ダクトと、送風ダクト内に配設され、送風ダクト内に導かれた空調風を前記吹出口に送風する送風機と、送風機の上流側で送風ダクトの内部空間と外部空間とを連通する連通通路と、送風ダクトの内部空間と外部空間との差圧により駆動され、送風機の停止時に連通通路を開放し、送風機の回転時に閉鎖する開閉ドアと、送風機と連通通路の間の送風ダクト内の空気通路に設けられ、送風機の回転時に空気通路を開放し、送風機の停止時に前記空気通路を閉鎖する通路ドアと、を備えることを特徴とする。
さらに、本発明による車両空調装置は、空調ユニットで生成された空調風を車室内に設けられた所定の吹出口に導く送風ダクトと、略鉛直方向に設けられた回転軸を中心に送風ダクト内に回転可能に配設され、送風ダクト内に導かれた空調風を上方から吸い込み、吹出口に送風する送風機と、送風機の上方において送風ダクトの内方に略水平方向に突出する突出部と、突出部よりも上方において回転軸の全周にわたってそれぞれ連結され、送風機の回転停止時に自重により突出部に当接し、送風機の回転時に遠心力により突出部との間に隙間を生じるように設けられる複数枚のプレート部材とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、送風ダクト内の送風機の上流側で送風ダクトの内部空間と外部空間とを連通する連通通路を形成し、この内部空間と外部空間との差圧によって開閉する開閉ドアにより送風機の停止時に連通通路を開放し、送風機の回転時に閉鎖するようにした。これにより送風機の停止時に送風ダクト内の空気は連通通路から排出されるので、乗員の要求に反して吹出口から送風されることがなく、また、開閉ドア駆動用のアクチュエータを設ける必要がないため、安価に構成できる。
また、本発明によれば、送風機の回転軸を鉛直方向に設けて送風機の上方に送風ダクトの内方に略水平方向に突出する突出部を形成するとともに、この突出部よりも上方において回転軸に複数枚のプレート部材を連結し、送風機の回転停止時に自重によってプレート部材が突出部に当接し、送風機の回転時に遠心力により突出部との間に隙間を生じるようにした。これにより送風機の停止時にプレート部材により通路が閉ざされるため、乗員の要求に反して吹出口から送風されることがなく、また、プレート部材駆動用のアクチュエータを別途設ける必要がないため、安価に構成できる。

−第１の実施の形態−
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる車両用空調装置の全体構成を示す斜視図である。本実施の形態に係わる車両用空調装置は、空調風を生成する空調ユニット１００と、空調ユニット１００からの空調風をリヤシートに面した左右一対のリヤベント吹出口２０に導くリヤベントダクト２１〜２４と、リヤベントダクト２２内に収容され、空調ユニット１００からの空調風をリヤベント吹出口２０に強制送風するリヤファン２５とを有する。空調ユニット１００は車室内前方のインストルメントパネルの内側に配置され、リヤベントダクト２１〜２４はフロアカーペットの下方に車両前後方向にわたって延設される。なお、図示は省略するが車両用空調装置は、リヤシートの足下に面したリヤフット吹出口と、空調ユニット１００からの空調風をリヤフット吹出口に導くリヤフットダクト（図２の１３）をさらに有する。

空調ユニット１００の概略構成を図２に示す。空調ユニット１００は、主に空気を吸い込み、冷却するブロアクーリングユニット１０１と、空気を加熱するヒータユニット１０２からなる。

空調ユニット１００のダクト３の入口にはブロアファン４が配設され、ブロアファン４はブロアモータ５の駆動により回転する。ブロアファン４が回転すると、内外気切換ドア６を介して内気吸込用ダクト６１または外気吸込用ダクト６２からダクト３内に内気または外気が吸い込まれ、エバポレータ１を通過して冷却される。この冷却空気はエアミックスドア７の開度に応じた割合でヒータコア２を通過して加熱され、または冷却空気のままヒータコア２をバイパスする。ヒータコア２を通過およびバイパスした空気は、ヒータコア２の下流のエアミックスチャンバ８で混合され、所定温度の空調風とされる。

エアミックスチャンバ８には開閉可能なベントドア９１、フットドア９２、デフドア９３を介してそれぞれベントダクト９４、フットダクト９５、デフダクト９６が接続されている。ベントダクト９４はフロントベントダクト１１とリヤベントダクト２１に分岐し、フットダクト９５はフロントフットダクト１２とリヤフットダクト１３に分岐する。これによりベントドア９１を通過した空調風はインストルメントパネルに設けられたフロントベント吹出口と上述したリヤベント吹出口２０に導かれ、フットドア９５を通過した空調風はフロントシートの足下に面して設けられたフロントフット吹出口と上述したリヤフット吹出口に導かれ、デフロストドア９２を通過した空調風はフロントウインド近傍のデフロスト吹出口に導かれる。

吹出口ドア９１〜９３は空調モードに応じて例えば次のように開閉する。ベントモード時にはベントドア９１が開放するとともにフットドア９２とデフドア９３が閉鎖し、バイレベルモード時にはベントドア９１とフットドア９２が開放するとともにデフドア９３が閉鎖し、フットモード時にフットドア９２が開放するとともにベントドア９１とデフドア９３が閉鎖し、デフロストモード時にはデフドア９３が開放するとともにベントドア９１とフットドア９２が閉鎖する。

空調モードは周知の空調コントローラによって制御される。すなわち設定温度、日射量、車室内温度、外気温を用い、周知の演算式により目標吹出温度を演算し、この目標吹出温度と現在の吸込温度との偏差等によりエアミックスドア７の目標開度を演算する。そして、目標エアミックスドア開度に応じて吹出口ドア９１〜９３の開閉を自動制御する。なお、ブロアモータ５、内外気切換ドア６、エアミックスドア７の各駆動も目標エアミックスドア開度に応じて制御する。これらを乗員のスイッチ操作に応じてマニュアル制御することもできる。

リヤファン２５は乗員のスイッチ操作に応じて駆動する。すなわちリヤベントスイッチがオンされるとリヤファン２５が回転し、オフされると停止する。なお、リヤファン２５の回転はベントドア９１の開放時（ベントモード時あるいはバイレベルモード時）にのみ許容され、ベントドア９１の閉鎖時には禁止される。

次に、第１の実施の形態に係わる車両用空調装置の特徴的な構成について説明する。図３は図１のIII-III線断面図、すなわちリヤベントダクト２１の鉛直断面図である。リヤベントダクト２２はリヤベントダクト２１端部の下端面に装着され、リヤベントダクト２１と２２は連通孔２６を介して鉛直方向に連通している。リヤベントダクト２２の側面にリヤベントダクト２３，２４が装着され、リヤベントダクト２２と２３およびリヤベントダクト２２と２４はそれぞれ連通孔２７を介して水平方向に連通している。リヤダクト２１〜２４はそれぞれフロアカーペット２８と車体フレーム２９の間に格納されている。

リヤファン２５はリヤベントダクト２２を介して車体フレーム２９から支持されている。リヤファン２５はブロアファンであり、その回転軸方向の吸込面は連通孔２６に面し、遠心方向の吐出面は連通孔２７に面している。リヤファン２５が回転するとリヤファン２５の上方の圧力が負圧になってリヤベントダクト２１内から空気が吸い込まれ、リヤベントダクト２３，２４に吐き出される。

リヤベントダクト２１内には、リヤファン２４よりも上流側にダクト通路を開閉するための開閉ドア３１が設けられている。開閉ドア３１の先には排出口３２が開口され、リヤベントダクト２１とフロアカーペット２８の下方空間ＳＰとは排出口３２を介して連通している。開閉ドア３１は上端部に設けられた回動軸３３を支点に回動自在に支持され、リヤベントダクト２１と空間ＳＰとの圧力差に応じて後述するように開閉する。なお、開閉ドア３１は小さな圧力差でも開閉するように軽量化して形成されている。リヤベントダクト２１の先端部は図１に示すように車両後方および左右側方の三方に分岐し、そのそれぞれに開閉ドア３１が設けられ、排出口３２が開口されている。

第１の実施の形態に係わる車両用空調装置の主要な動作を説明する。
例えばフットモード時にはベントドア９１が閉鎖される。このときリヤベントダクト２１に空調風は送風されず、開閉ドア３１は自重によって閉鎖する。一方、ベントモード時にはベントドア９１が開放され、リヤベントダクト２１に空調風が送風される。この状態でリヤベントスイッチをオンするとリヤファン２５が回転し、リヤベントダクト２１内の空気はリヤベント吹出口２０に向けて強制送風され、リヤベント吹出口２０から後席乗員に向けて吹き出される。これによりリヤベントダクト２１〜２４内の送風がアシストされ、リヤベントダクト２１〜２４が長く通気抵抗が大きい場合であっても所望の送風を得ることができる。

リヤファン２５の回転時には、リヤファン２５の上流側が負圧となり、空間ＳＰの圧力がリヤベントダクト２１内の圧力よりも大きくなる。これにより図３に示すように開閉ドア３１にはドアを閉鎖するような差圧が作用し、開閉ドア３１によって排出口３２が密閉される。したがって、リヤベントダクト２１内の空調風が空間ＳＰに流出しないので、風量の低下を抑制できる。また、空間ＳＰ内の空気がリヤベントダクト２１に流入しないので、リヤベント吹出口２０からは空調ユニット１００で温度調整された空調風をそのまま送風できる。

ベントモード時にリヤベントスイッチをオフすると、リヤファン２５の回転が停止する。このときリヤベントダクト２１にはベントドア９１を通過した空気が導かれるため、リヤベントダクト２１内の圧力は空間ＳＰの圧力よりも高い。これにより図４に示すように開閉ドア３１にはドアを開放するような差圧が作用し、３カ所の開閉ドア３１がそれぞれ開放される。この場合、３カ所の開閉ドア３１のうち、リヤベントダクト２１の延長上に位置する開閉ドア３１の表面は、ドア３１の閉鎖時にリヤベントダクト２１内の空気の流れに対して略垂直である。そのため、この開閉ドア３１にはより大きな風圧が作用し、ドア３１の開放がとくに容易である。

開閉ドア３１が開放されるとリヤベントダクト２１内の空気は各排出口３２からそれぞれ排出され、排出された空気はフロアカーペット２８の下方空間ＳＰで拡散する。これによりリヤベントダクト２１〜２４とフロアカーペット２８との間が空気層により断熱され、リヤベントダクト２１〜２４およびリヤファン２５からフロアカーペット２８への入熱を緩和できる。この場合、リヤベントダクト２１内の空気が三方から排出されることで、広範囲にわたって空気が拡散され、効率的な断熱効果を得ることができる。また、排出口３２の面積が増大し、空気排出時の騒音を低減できる。ベントドア９１が閉鎖され、リヤベントダクト２１内と空間ＳＰとの圧力差がなくなると、開閉ドア３１は自重により閉鎖する。

以上の第１の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）リヤファン２５の上流のリヤベントダクト２１に排出口３２を開口するとともに、この排出口３２に面して開閉ドア３１を設け、リヤベントダクト２１内とフロアカーペット２８の下方空間ＳＰとの差圧によって開閉ドア３１を開閉するようにした。すなわちリヤファン２５の回転によりダクト２１内の圧力が空間ＳＰの圧力より小さくなると開閉ドア３１が閉鎖し、リヤファン２５の停止によりダクト２１内の圧力の方が大きくなると開閉ドア３１が開放するようにした。これによりリヤファン２５を停止した場合に、リヤベント吹出口２０からの空気の吹き出しを防止することができ、乗員の不快感を解消できる。また、開閉ドア３１は差圧により開閉するので、開閉ドア駆動用のアクチュエータを設ける必要がなく、安価に構成できる。

（２）一部の開閉ドア３１を、ドア３１の閉鎖時にリヤベントダクト２１内の空気の流れに対して略垂直となるように設けたので、リヤファン２５の停止時にベントドア９１が開放されると、開閉ドア３１の表面により大きな風圧が作用し、差圧によるドア３１の開放が容易である。したがって、開閉ドア３１が大きく開放されるので、排出口３２の面積を確保するために開閉ドア３１の数を増やす必要がなく、空調装置の小型化が可能である。
（３）排出口３２を介してリヤベントダクト２１内とフロアカーペット２８の下方空間ＳＰとを連通するようにしたので、排出口３２から排出された空気は空間ＳＰ内で拡散され、この拡散された空気層により断熱効果を得ることができる。
（４）排出口３２を三方向に設けるので、排出口３２から排出された空気を広範囲にわたって空気を効率よく拡散することができるとともに、空気排出時の騒音も低減できる。
（５）開閉ドア３１を上端部の回動軸３３を支点に回動可能に設けたので、自然状態において開閉ドア３１は自重により閉鎖する。したがって、リヤファン２５の回転時にリヤベントダクト２１内と空間ＳＰとの差圧、すなわちリヤファン２５の吸い込み力が小さい場合であっても、開閉ドア３１の閉鎖状態を維持できる。

−第２の実施の形態−
図５〜図１０を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、リヤベントダクト２１に排出口３２を開口するとともに排出口３２に開閉ドア３１を設け、リヤファン２５の回転／停止に伴うダクト内外の差圧の変化により開閉ドア３１を開閉するようにしたが、第２の実施の形態では、排出口３２や開閉ドア３１を設けることなくリヤファン２５の回転／停止に応じて連通孔２６を開閉するように構成する。

図５は、第２の実施の形態に係わる車両用空調装置の要部斜視図であり、図６は図５のVI-VI線断面図、図７は図５のリヤベントダクト２２の斜視図である。なお、図１〜４と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。図６に示すようにリヤファン２５の回転軸２５ａは連通孔２６よりも上方に突出し、回転軸２５ａの上端部に薄板状の開閉プレート３６がピン３６ａを介して上下方向に回動可能に連結されている。

図７に示すように開閉プレート３６は略扇状形状をなし、回転軸２５ａの周囲に全周にわたって複数枚取り付けられている。開閉プレート３６は遠心方向にわたって表面がねじられ、断面が翼形状をなしている。各開閉プレート３６の周方向縁部は隣接する回転プレート３６の縁部と交互に重なり合い、開閉プレート３６の遠心方向端部はこれよりも水平方向内方に突出したリヤベントダクト２２の上面２２ａに当接している。なお、開閉プレート３６の板厚は遠心方向に一定ではなく、回転軸２５ａとの連結部が薄肉化されている。

以上の図６，７はリヤファン２５の停止状態に相当する。すなわちリヤファン２５の停止状態では、開閉プレート３６がそれぞれ自重により下方に回動し、リヤベントダクト２２の上面２２ａに当接する。これにより開閉プレート３６によって連通孔２６が閉塞される。したがって、ベントドア９１が開放した場合であってもリヤベントダクト２１内の空気はリヤベントダクト２２へはほとんど流れず、リヤベント吹出口２０からの送風を抑制することができる。

一方、リヤファン２５が回転すると開閉プレート３６も一体に回転し、図９に示すように開閉プレート３６は遠心力により浮き上がる。これによりリヤベントダクト２２の上面２２ａと開閉プレート３６との間、および互いに隣接する開閉プレート３６の間にそれぞれ隙間が生じ、これらの隙間を介してリヤベントダクト２１内の空気が図８に示すようにリヤベントダクト２２に吸い込まれる。これによりリヤファン２５の回転時にリヤベント吹出口２０から空調風を吹き出すことができる。この場合、開閉プレート３６は翼形状であるため軸流ファンとして機能し、ファンの吸込効率を高めることができる。

このように第２の実施の形態では、リヤファン２５の回転軸２５ａの上端部に複数枚の開閉プレート３６を上下方向に回動可能に連結したので、開閉プレート３６はリヤファン２５の停止時に自重によって下方に回動し、リヤファン２５の回転時に遠心力により上方に回動する。これによりリヤファン２５の回転／停止に伴い開閉プレート３６によって連通孔２６を開閉することができ、リヤファン２５の停止時におけるリヤベント吹出口２０からの送風を抑制することができる。また、開閉プレート３６をファン２５の回転軸２５ａに連結するので、開閉プレート３６を回動するためのアクチュエータを別途設ける必要がなく、安価に構成できる。開閉プレート３６を翼形状としたので、開閉プレート３６が軸流ファンとして機能し、効率よく空気を吸い込むことができる。

以上では、開閉プレート３６を上下方向に回動するようにしたが、上下方向にスライドさせるようにしてもよい。その一例を図１０に示す。図１０では回転軸２５ａの上端部がテーパ状に形成されている。回転軸の周面には上下方向にスリット溝２５ｂが設けられ、このスリット溝２５ｂに開閉プレート３６が上下動可能に連結されている。リヤファン２５の停止時には図示のように開閉プレート３６が下方に移動し、開閉プレート３６により連通孔２６が閉鎖される。リヤファン２５の回転時には開閉プレート３６に遠心力が作用するため開閉プレート３６は溝２５ｂに沿って上方に移動する。これにより連通孔２６が開放される。

−第３の実施の形態−
図１１〜図１４を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、リヤファン２５と排出口の間の通路を開閉可能なドアを設けた点である。さらに第１の実施の形態では、リヤファン２５の上方のリヤベントダクト２１の後端部に開閉ドア３１を設けたが、第３の実施の形態では、リヤファン２５の前方に開閉ドアを設ける。

図１１は、第３の実施の形態に係る車両用空調装置の要部を示す前後方向の鉛直断面図である。なお、図３と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第１の実施の形態との相違点を主に説明する。リヤベントダクト２１はリヤファン２５の前部において車両前方から後方にかけて迫り上がり部２１Ａを有し、この迫り上がり部２１Ａの左右側面にダクト２１内とフロアカーペット２８の下方空間ＳＰとを連通する排出口５２がそれぞれ開口されている。迫り上がり部２１Ａの左右側面には排出口５２を塞ぐように略三角形状の開閉ドア５１が取り付けられ、開閉ドア５１はその上端部の前後水平方向に延在した回動軸５１ａを支点に左右方向に回動可能となっている。なお、リヤベントダクト２１の後端部は閉塞されている。このため、リヤベントダクト２１の後端部にドアの回動スペースは不要であり、フロアカーペット２８の段部２８ａは図３のものより前方に位置している。

迫り上がり部２１Ａの排出口５２の上方には、左右水平方向の回動軸５３ａを支点に上下方向に回動可能にバタフライドア５３が設けられ、バタフライドア５３の回動によりダクト２１内の通路５４が開閉される。すなわち図１１に示すようにバタフライドア５３の後端部が上方に回動すると通路５４が開放され、図１２に示すようにバタフライドア５３の後端部が下方に回動すると通路５４が閉鎖される。通路５４の閉鎖時にはバタフライドア５３の後端部はリヤベントダクト２１の内壁に当接し、ドア５３は略水平状態となる。

バタフライドア５３の構成を詳しく説明する。図１３に示すようにバタフライドア５３の回動軸５３ａはドアの中央よりも前方に設けられ、回動軸５３ａの後方にドアの重心が位置する。すなわち、バタフライドア５３の後部には回動軸５３ａの前側と後側の長さの差分のアンバランス部５３Ａが存在する。バタフライドア５３にはリヤダクト２１内の空気の流れによりドア５３を開放する力（開放力Ｆ１）が作用するとともに、アンバランス部５３Ｕの自重によりドア５３を閉鎖する力（閉鎖力Ｆ２）が作用する。

ここで、アンバランス部５３Ａの面積をＳ，バタフライドア５３の上流側おｎ圧力をＰ２，下流側の圧力をＰ１，アンバランス部５３Ａの自重をｍｇ（ｍは質量，ｇは重力加速度），バタフライドア５３と水平線とのなす角をθとすると、開放力Ｆ１はＳ×（Ｐ２−Ｐ１）、閉鎖力Ｆ２はｍｇcosθとなる。したがって、開放力Ｆ１による回転モーメントが閉鎖力Ｆ２による回転モーメントより大きくなるとドア５３はＲ１方向に回転して通路５４が開放され、開放力Ｆ１による回転モーメントが閉鎖力Ｆ２による回転モーメントより小さくなるとドア５３はＲ２方向に回転して通路５４が閉鎖される。なお、リヤファン５３の回転時に、Ｆ１による回転モーメントがＦ２による回転モーメントより大きくなるように各部が設定されている。

第３の実施の形態に係る車両用空調装置の主要な動作を説明する。
ベントモード時にリヤベントスイッチのオンによりリヤファン２５を作動すると、リヤファン２５上流の圧力は負圧となり、バタフライドア５３の上流側圧力Ｐ２が下流側圧力Ｐ１よりも大きくなる。これによりバタフライドア５３には閉鎖力Ｆ２よりも大きな開放力Ｆ１が作用し、図１１に示すように通路５４が開放される。その結果、リヤベントダクト２１からの空気はリヤベントダクト２２およびリヤベントダクト２３，２４を介し、リヤベント吹出口２０から送風される。この場合、閉鎖力Ｆ２はcosθに比例するため、バタフライドア５３の開度θが大きくなるに従い閉鎖力Ｆ２は小さくなり、ドア５３の開放が容易である。

このときフロアカーペット２８の下方空間ＳＰ内の圧力Ｐ０はバタフライドア５３の上流側圧力Ｐ２よりも大きい。この差圧によって開閉ドア５１は閉鎖され、排出口５２からの空気の流出を阻止できる。リヤファン回転時における迫り上がり部２１Ａの流速分布ｆを図１４に示す。図示のように迫り上がり部２１Ａにおいては空気の流れが偏流し、後方（下方）の流速が前方（上方）の流速よりも速い。このためバタフライドア５３の後部（アンバランス部５３Ａ）には前部よりも大きな動圧が作用し、通路５４内の空気の流れによるバタフライドア５３の回動が容易である。

一方、ベントモード時にリヤベントスイッチのオフによりリヤファン２５の作動を停止すると、通路５４内の圧力Ｐ２は空間ＳＰの圧力Ｐ０よりも大きくなる。この差圧により図１２に示すように開閉ドア５１が開放され、通路５４内の空気が空間ＳＰに排出される。この場合、開閉ドア５１はダクト側面の下側、つまり流速が速い箇所（図１４参照）を開放するように設けられているため、開閉ドア５１の開度を大きくすることなくダクト２１の外側に多くの空気を排出することができる。

開閉ドア５１が開放されると通路５４内の圧力Ｐ２が低下し、開放力Ｆ１が閉鎖力Ｆ２よりも小さくなる。これによりバタフライドア５３のアンバランス部５３Ａが下方に回動し、通路５４が閉鎖される。その結果、リヤベントダクト２２〜２４への空気の流れが遮断され、リヤベント吹出口２０からの空気の吹き出しを防止することができる。この場合、バタフライドア５３の水平時にcosθが最大となり、閉鎖力Ｆ２が最大となるため、アンバランス部５３Ａの重量を増加させることなく安定した閉鎖状態を維持できる。

第３の実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）リヤファン２５の上流のリヤベントダクト２１内に通路５４を開閉可能にバタフライドア５３を設けるとともに、バタフライドア５３の上流の排出口５２を開閉する開閉ドア５１を設け、リヤファン２５の回転時にバタフライドア５３が開放かつ開閉ドア５１が閉鎖し、リヤファン２５の回転停止時にバタフライドア５３が閉鎖かつ開閉ドア５１が開放するようにした。これによりリヤファン２５の回転停止時にリヤベント吹出口２０からの空気の吹き出しを確実に防止することができ、後席乗員の空調快適性を一層向上することができる。
（２）リヤファン前方のリヤベントダクト２１の側面に開閉ドア５１を設けるので、後席乗員の足下のフロアカーペット２８の段部２８ａを、第１の実施の形態のものよりも前側にずらすことができ、乗員の足下スペースが広がる。また、開閉ドア５１の位置が乗員から遠ざかるので、乗員に対する騒音を低減できる。
（３）リヤファン２５の回転および停止に伴う通路５４内の圧力変化によりバタフライドア５３を開閉するので、ドア駆動用のアクチュエータが不要であり、安価に構成できる。
（４）バタフライドア５３が水平状態で通路５４を閉じるようにしたので、ドア５３の閉鎖時にアンバランス部５３Ａの自重による閉鎖力Ｆ２が最大となり、アンバランス量を大きくしなくても安定した閉鎖力Ｆ２を確保できる。また、バタフライドア５３の開度θが大きくなるほど閉鎖力Ｆ２は小さくなり、通路５４内の空気の流れによるドア５３の開放が容易である。
（５）リヤベントダクト２１の迫り上がり部２１Ａにバタフライドア５３を設けるので、リヤファン２５の作動時にアンバランス部５３Ａに大きな動圧がかかり、ドア開度θを大きくすることができる。その結果、通路５４内の通気抵抗が減少する。
（６）リヤベントダクト２１の迫り上がり部２１Ａの流速が速い箇所に開閉ドア５１を設けるので、リヤファン２５の停止時に通路５４内から空間ＳＰへ多くの空気を排出することができる。その結果、開閉ドア５１の開度を大きする必要がなく、レイアウトの自由度が向上する。

なお、上記実施の形態では、リヤベント吹出用の送風機としてブロアファン２５を用いたが、軸流ファンとすることもできる。上記実施の形態は、リヤベントダクト２１〜２４内の送風を例にして説明したが、他の送風ダクト（例えばリヤフットダクトなど）にも本発明を適用できる。したがって、本発明の吹出口もリヤベント吹出口２０に限らない。

上記第１の実施の形態では、リヤベントダクト２２の端部に排出口３２を設けたが、ファンの上流側でダクトの内部空間と外部空間が連通するのであれば、連通通路の位置、形状は上述したものに限らない。開閉ドア３１を上下方向に回動可能に設けたが、ファンの回転／停止に伴うダクトの内部と外部との差圧の変化によって回動するのでれば、回動方向はこれに限らない。排出口３２を３カ所に設けたが、排出口３２の数はこれに限らない。

上記第２の実施の形態では、開閉プレート３６を翼形状としたが、プレート部材の形状はこれに限らない。ファン２５の停止時に開閉プレート３６がリヤベントダクト２２の上端面に当接するようにしたが、突出部の形状はこれに限らない。

上記第３の実施の形態では、リヤベントダクト２１の迫り上がり部２１Ａにバタフライドア５３を設けたが、リヤファン２５の回転時に通路５４を開放し、リヤファン２５の停止時に排出口５２の下流側の通路５４を閉鎖するのであれば、通路ドアの形状、配置は上述したものに限らない。また、連通通路としての排出口５２の位置、形状も上述したものに限らない。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の車両用空調装置に限定されない。

本発明の第１の実施の形態に係わる車両用空調装置の全体構成を示す図。 本発明を構成する空調ユニットの概略構成を示す図。 図１のIII-III線断面図であり、リヤファンの回転時における動作を示す図。 図１のIII-III線断面図であり、リヤファンの停止時における動作を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係わる車両用空調装置の要部斜視図。 図５のV-VI線断面図であり、リヤファンの停止時における動作を示す図。 図６のリヤベントダクトの斜視図。 図５のV-VI線断面図であり、リヤファンの回転時における動作を示す図。 図８のリヤベントダクトの斜視図。 第２の実施の形態の変形を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る車両用空調装置の前後方向鉛直断面図であり、リヤファンの回転時における動作を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係る車両用空調装置の前後方向鉛直断面図であり、リヤファンの停止時における動作を示す図。 第３の実施の形態に係る車両用空調装置を構成するバタフライドアの構成を示す図。 迫り上がり部における空気の流れを示す図。

符号の説明

２０ リヤベント吹出口
２１〜２４ リヤベントダクト
２１Ａ 迫り上がり部
２２ａ 上面
２５ リヤファン
２５ａ 回転軸
２８ フロアカーペット
３１ 開閉ドア
３２ 排出口
３３ 回動軸
３６ 開閉プレート
５１ 開閉ドア
５２ 排出口
５３ バタフライドア
５３Ａ アンバランス部
５４ 通路
１００ 空調ユニット

Claims (11)

1. 空調ユニット側に位置する第１の送風ダクトと、前記第１の送風ダクトに連通孔を介して鉛直方向に連通する第２の送風ダクトを含み、前記空調ユニットで生成された空調風を車室内に設けられた所定の吹出口に導く送風ダクトと、
   前記第２の送風ダクト内における前記第１の送風ダクトとの連通部分に配設され、前記送風ダクト内に導かれた空調風を前記吹出口に送風する送風機と、
   前記送風機の上流側で前記第１の送風ダクトの内部空間と外部空間とを連通する連通通路と、
   前記送風機の停止時に、前記空調ユニットで生成された空調風が導かれて前記第１の送風ダクトの内部が外部空間より高い圧力となることにより、前記連通通路を開放し、前記送風機の回転時に、前記送風機の回転により前記第１の送風ダクト内が負圧となることにより前記連通通路を閉鎖する開閉ドアとを備え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、
   前記開閉ドアは、前記連通通路の閉鎖時にドア表面が前記送風ダクト内の空気の流れに対向するように設けられる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、
   前記送風ダクトはフロアカーペットの下方に車両前後方向にわたって延設されたリヤダクトであり、前記連通通路は前記リヤベントダクトの内部空間と、前記フロアカーペットと前記リヤダクトの間の外部空間とを連通するように設けられることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の車両用空調装置において、
   前記連通通路は異なる方向に複数設けられ、これら連通通路にそれぞれ前記開閉ドアが設けられることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記開閉ドアは、上端部の回動軸を支点に上下方向に回動自在に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
6. 空調ユニットで生成された空調風を車室内に設けられた所定の吹出口に導く送風ダクトと、
   前記送風ダクト内に配設され、送風ダクト内に導かれた空調風を前記吹出口に送風する送風機と、
   前記送風機の上流側で前記送風ダクトの内部空間と外部空間とを連通する連通通路と、
   前記送風ダクトの内部空間と外部空間との差圧により駆動され、前記送風機の停止時に前記連通通路を開放し、前記送風機の回転時に閉鎖する開閉ドアと、
   前記送風機と前記連通通路の間の前記送風ダクト内の空気通路に設けられ、前記送風機の回転時に前記空気通路を開放し、前記送風機の停止時に前記空気通路を閉鎖する通路ドアと、を備えることを特徴とする車両用空調装置。
7. 請求項６に記載の車両用空調装置において、
   前記送風ダクトはフロアカーペットの下方に車両前後方向にわたって延設されたリヤダクトであり、前記開閉ドアは前記送風機の前方に配設され、前記連通通路は前記リヤベントダクトの内部空間と、前記フロアカーペットと前記リヤダクトの間の外部空間とを連通するように設けられることを特徴とする車両用空調装置。
8. 請求項６または７に記載の車両用空調装置において、
   前記通路ドアは、前記送風機の回転および停止に伴う前記空気通路内の圧力変化により開閉するバタフライドアであることを特徴とする車両用空調装置。
9. 請求項８に記載の車両用空調装置において、
   前記送風ダクトは、前記空気通路が迫り上がる迫り上がり部を有し、前記バタフライドアおよび前記開閉ドアはこの迫り上がり部に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
10. 空調ユニットで生成された空調風を車室内に設けられた所定の吹出口に導く送風ダクトと、
    略鉛直方向に設けられた回転軸を中心に前記送風ダクト内に回転可能に配設され、送風ダクト内に導かれた空調風を上方から吸い込み、前記吹出口に送風する送風機と、
    前記送風機の上方において前記送風ダクトの内方に略水平方向に突出する突出部と、
    前記突出部よりも上方において前記回転軸の全周にわたってそれぞれ連結され、前記送風機の回転停止時に自重により前記突出部に当接し、前記送風機の回転時に遠心力により前記突出部との間に隙間を生じるように設けられる複数枚のプレート部材とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
11. 請求項１０に記載の車両用空調装置において、
    前記プレート部材は、翼形状を有することを特徴とする車両用空調装置。
    

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