JP5276307B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

従来から、車室内に空調空気とともにイオン（例えば車室内を除菌するための除菌イオン）を吹き出すようにした車両用空調装置が知られている。例えば、特許文献１のものは、空調ユニットに接続された空調ダクトと、イオンを発生させるイオン発生装置と、これらの空調ダクトとイオン発生装置とを連通する連通ダクトとを備えている。そして、イオン発生装置からのイオンを、このイオン発生装置に内蔵されたブロワーにより、連通ダクトを介して空調ダクト内に導入させるようになっている。
特開２００６−３４１７５９号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、連通ダクトを空調ダクトに何の工夫もなく単に接続させているだけなので、場合によっては、空調ダクト内を流れる空調空気の勢いに押されて、イオン発生装置からのイオンを空調ダクト内に導入することができないおそれがある。この問題を解決するため、イオン発生装置のブロワーを大型化することも考えられるが、車両の軽量化などの観点から、それは望ましくない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、イオン発生装置からのイオンを連通ダクトを介して空調ダクト内に導入させるようにした車両用空調装置において、イオン発生装置のブロワーを大型化することなく、イオン発生装置からのイオンを連通ダクトを介して空調ダクト内に確実に導入することにある。

第１の発明は、空調ダクトと、イオンを発生させるイオン発生装置と、該空調ダクトと該イオン発生装置とを連通する連通ダクトとを備え、上記イオン発生装置からのイオンを該連通ダクトを介して上記空調ダクト内に導入させるようにした車両用空調装置であって、 上記空調ダクトは、車幅方向に延びて車幅方向両端部がそれぞれ左右のヒンジピラーに取り付けられたインパネメンバの車両後方に設けられており、上記イオン発生装置は、上記空調ダクトの下方に位置しており、上記連通ダクトは、上記インパネメンバの車両後方にて上記空調ダクトと上記イオン発生装置とを連通するように湾曲部が形成されており、上記空調ダクトには湾曲部が形成されており、上記空調ダクトは、車両の車幅方向中央部に配置された空調ユニットから車幅方向外側に延びた後に車両後方に湾曲することにより、上記湾曲部が形成されており、上記連通ダクトは、上記イオン発生装置から車両後方に延びた後に車両前方に湾曲することにより、上記湾曲部が形成され、上記空調ダクトの負圧発生部としての、上記湾曲部の内周側に接続され、上記空調ダクトにおける車両後方に延びる部分に隣接配置されていることを特徴とすることを特徴とするものである。

これにより、連通ダクトを空調ダクトの負圧発生部に接続しているので、イオン発生装置からのイオンが負圧発生部に発生した負圧により連通ダクトを介して空調ダクト内に吸い込まれる。よって、イオン発生装置のブロワーを大型化することなく、イオン発生装置からのイオンを連通ダクトを介して空調ダクト内に確実に導入することができる。

また、空調ダクトの湾曲部の内周側を負圧発生部としているので、空調ダクトに負圧発生部を別途設けることなく、湾曲部の内周側を利用して、イオン発生装置からのイオンを空調ダクト内に確実に導入することができる。

また、イオン発生装置を空調ダクトの下方に配置しているので、イオン発生装置のサービス性を向上させることができる。

また、空調ダクトの下流端に近い部分に湾曲部を形成しているので、イオン発生装置からのイオンを空調ダクトの下流端に近い部分の内部に導入することができる。よって、効果的にイオンを車室内に吹き出すことができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記空調ダクトの上記湾曲部は、上下方向一方側に湾曲する第１湾曲部と、該第１湾曲部の直後に車両後方に湾曲する第２湾曲部とを有しており、上記連通ダクトは、上記第１湾曲部の内周側に接続されていることを特徴とするものである。

これにより、空調ダクトの湾曲部は、上下方向一方側に湾曲する第１湾曲部と、この第１湾曲部の直後に車両後方に湾曲する第２湾曲部とを有しているので、第１湾曲部内の内周側には、第２湾曲部内の内周側に発生する負圧により高負圧が発生する。そして、連通ダクトを第１湾曲部の内周側に接続しているので、イオン発生装置からのイオンが空調ダクト内に確実に吸い込まれる。よって、イオン発生装置からのイオンを空調ダクト内に一層確実に導入することができる。

第３の発明は、上記第１又は２の発明において、上記空調ダクトの上記湾曲部の内周側には、上記連通ダクトが接続される突起部と、該突起部に連続する補強リブとが形成されていることを特徴とするものである。

これにより、空調ダクトの湾曲部の内周側に、連通ダクトが接続される突起部と、この突起部に連続する補強リブとを形成しているので、突起部の剛性を高くすることができる。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記イオン発生装置は、上記インパネメンバに取り付けられていることを特徴とするものである。

これにより、イオン発生装置を、車幅方向に延びて車幅方向両端部がそれぞれ左右のヒンジピラーに取り付けられた高剛性のインパネメンバに取り付けているので、イオン発生装置の支持剛性を高くすることができる。

第５の発明は、上記第４の発明において、上記インパネメンバには、これから下方に延びて上記ヒンジピラーに取り付けられたインパネメンバ取付ブラケットが設けられており、上記イオン発生装置は、上記インパネメンバ取付ブラケットに取り付けられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、連通ダクトを空調ダクトの負圧発生部に接続しているので、イオン発生装置からのイオンが負圧発生部に発生した負圧により連通ダクトを介して空調ダクト内に吸い込まれ、よって、イオン発生装置のブロワーを大型化することなく、イオン発生装置からのイオンを連通ダクトを介して空調ダクト内に確実に導入することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
本発明の実施形態に係る車両用空調装置１は、図１に示すように、空調ユニット１０に接続された運転席側空調ダクト２０と、イオン（例えば車室Ｒ（図２参照）内を除菌するための除菌イオン）を発生させるイオン発生装置３０と、これらの運転席側空調ダクト２０とイオン発生装置３０とを連通する連通ダクト４０とを備えていて、イオン発生装置３０からのイオンを連通ダクト４０を介して運転席側空調ダクト２０内に導入させるようになっている。なお、図１の符号５０は運転席側空調ダクト２０とほぼ同様の構成の助手席側空調ダクト、５１は運転席側空調ダクト２０から車両後方（以下、単に後方という）に延びる第１中央側空調ダクト、５２は助手席側空調ダクト５０から後方に延びる第２中央側空調ダクトである。

上記空調ユニット１０は、フロア５３とダッシュパネル５４とインパネ５５との間の空間部分（図２参照）であって車両の車幅方向中央部に配置されていて、作動時には空気取入れ口（図示せず）から取り入れた空気を温度調節して、この空調空気を内蔵されたブロワー（図示せず）により各空調ダクト２０，５０〜５２を介して車室Ｒ内に送入するようになっている。

上記運転席側空調ダクト２０は、図１、図３〜図７に示すように、上下２型からなる金型で一体成形されていて、空調ユニット１０から車幅方向外側に延びた後に後方に湾曲し、その後、後方かつ上方に延びており、その下流端に車室Ｒ側に開口する空気吹出し口２１が形成されている。つまり、運転席側空調ダクト２０はいわゆるベンダクトである。以下、運転席側空調ダクト２０のうちその湾曲している部分を湾曲部２２という。この湾曲部２０は、詳しくは、下方（上下方向一方側）に湾曲する第１湾曲部２２ａと、この第１湾曲部２２ａの直後に、すなわち第１湾曲部２２ａの直下流側において後方に湾曲する第２湾曲部とを有している。つまり、湾曲部２０は下方かつ後方に湾曲している。また、運転席側空調ダクト２０のうち湾曲部２２から空気吹出し口２１までの部分の長さは、空調ユニット１０から湾曲部２２までの部分よりも短い。

第１湾曲部２２ａの内周側、詳しくは第１湾曲部２２ａ（言い換えると、湾曲部２２の上流側部分）における外面の後面側の下側部分には、後方に突起して運転席側空調ダクト２０内と連通する筒状の突起部２３が一体に形成されている。連通ダクト４０の下流端部４０ａはこの突起部２３に外嵌め固定されている。つまり、連通ダクト４０の下流端部４０ａは、湾曲部２２の第１湾曲部２２ａの内周側に接続されている。湾曲部２２の第１湾曲部２２ａの内周側には、突起部２３の車幅方向両側に連続して湾曲部２２の湾曲方向に延びる補強リブ２４が一体に形成されている。この補強リブ２４は、運転席側空調ダクト２０を金型成形した際にはみ出した余分なばりをそのまま残したものである。

運転席側空調ダクト２０の車両前方（以下、単に前方という）近傍にはインパネメンバ５６が配設されている。このインパネメンバ５６は、車幅方向に延びて車幅方向両端部がそれぞれ左右のヒンジピラー（図示せず）に取り付けられていて、インパネ５５を支持している。インパネメンバ５６には、その車幅方向両端部から下方に延びるインパネメンバ取付ブラケット５７がそれぞれ配設されている。このインパネメンバ取付ブラケット５７は、左右のヒンジピラーにそれぞれ取り付けられていて、下端部が、インパネメンバ５６の下方にて車幅方向に延びるメンバ５８にそれぞれ固定されている。以下、インパネメンバ取付ブラケット５７とは運転席側（図１の右側）のものを指す。インパネメンバ取付ブラケット５７は、車両前後方向に延びる側壁部５７ａと、この側壁部５７ａの前端部から車幅方向内側に延びる前壁部５７ｂと、側壁部５７ａの後端部から車幅方向外側に延びる後壁部５７ｃとを有している。

上記イオン発生装置３０は、図１、図３〜図９に示すように、略直方体状に形成されていて、運転席側空調ダクト２０の下方（図２参照）かつ湾曲部２２の前方近傍に位置するように、車幅方向外側の面にてインパネメンバ取付ブラケット５７の前壁部５７ｂにブラケット３１，３２を介してボルト締結されており、作動時にはイオンを発生させて、このイオンを内蔵されたブロワー（図示せず）により連通ダクト４０を介して運転席側空調ダクト２０内に送入するようになっている。このように、イオン発生装置３０を湾曲部２２の近傍に配置しているので、この連通ダクト４０の長さを短くすることができる。そして、イオン発生装置３０は、連通ダクト４０が取り付けられた状態で、車両用空調装置１の組立の最後の方にインパネメンバ５６のインパネメンバ取付ブラケット５７に前方から組み付けられる。この組付け時には、連通ダクト４０の下流端部４０ａが運転席側空調ダクト２０の突起部２３に接続される。このように、イオン発生装置３０を最後の方に取り付けるので、イオン発生装置３０が車両用空調装置１の組立完了前に何かに当たって故障するのを抑制することができる。

上記連通ダクト４０は、運転席側空調ダクト２０よりも細いものであり、運転席側空調ダクト２０の突起部２３から略Ｕ字状に湾曲し、湾曲部２２の下方近傍を通って上流端部４０ｂが、イオン発生装置３０の後面から後方に飛び出すダクト接続部３３に接続されている。このダクト接続部３３は、インパネメンバ取付ブラケット５７の側壁部５７ａから車幅方向内側に延びるブラケット５９に取り付けられている。

−車両用空調装置の動作−
以下、車両用空調装置１の動作を説明する。空調ユニット１０及びイオン発生装置３０が作動すると、空調ユニット１０からの空調空気が各空調ダクト２０，５０〜５２内を流れ、空気吹出し口２１から車室Ｒ内に吹き出す。これらの空調ダクト２０，５０〜５２のうち運転席側空調ダクト２０では、内部を空調空気とともにイオン発生装置３０からのイオンも流通し、これらが空気吹出し口２１から車室Ｒ内に噴出する。

ところで、運転席側空調ダクト２０のうち湾曲している部分の内部では、その外周側で空調空気の流れが速く、その内周側でその流れが遅くなっているため、その内周側に負圧が発生する。つまり、運転席側空調ダクト２０のうち湾曲している部分の内周側は負圧発生部を構成する。ここで、本実施形態の湾曲部２２では、後方に湾曲する第２湾曲部２２ｂの直前に、下方に湾曲する第１湾曲部２２ａを設けているので、第１湾曲部２２ａ内の内周側には、第２湾曲部２２ｂ内の内周側に発生する負圧により高負圧が発生する。そして、連通ダクト４０を第１湾曲部２２ａの内周側に接続しているため、イオン発生装置３０からのイオンが第１湾曲部２２ａ内の内周側に発生した高負圧により連通ダクト４０を介して運転席側空調ダクト２０内に吸い込まれる。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、連通ダクト４０を運転席側空調ダクト２０の負圧発生部に接続しているので、イオン発生装置３０からのイオンが負圧発生部に発生した負圧により連通ダクト４０を介して運転席側空調ダクト２０内に吸い込まれる。よって、イオン発生装置３０のブロワーを大型化することなく、イオン発生装置３０からのイオンを連通ダクト４０を介して運転席側空調ダクト２０内に確実に導入することができる。

また、運転席側空調ダクト２０の湾曲部２２の内周側を負圧発生部としているので、運転席側空調ダクト２０に負圧発生部を別途設けることなく、湾曲部２２の内周側を利用して、イオン発生装置３０からのイオンを運転席側空調ダクト２０内に確実に導入することができる。

さらに、運転席側空調ダクト２０の下流端に近い部分に湾曲部２２を形成しているので、イオン発生装置３０からのイオンを運転席側空調ダクト２０の下流端に近い部分の内部に導入することができる。よって、効果的にイオンを車室Ｒ内に吹き出すことができる。

さらにまた、湾曲部２２は、下方に湾曲する第１湾曲部２２ａと、この第１湾曲部２２ａの直後に後方に湾曲する第２湾曲部２２ｂとを有しているので、第１湾曲部２２ａ内の内周側には、第２湾曲部２２ｂ内の内周側に発生する負圧により高負圧が発生する。そして、連通ダクト４０を第１湾曲部２２ａの内周側に接続しているので、イオン発生装置３０からのイオンが運転席側空調ダクト２０内に確実に吸い込まれる。よって、イオン発生装置３０からのイオンを運転席側空調ダクト２０内に一層確実に導入することができる。

また、湾曲部２２の第１湾曲部２２ａの内周側に、連通ダクト４０が接続される突起部２３と、この突起部２３に連続する補強リブ２４とを形成しているので、突起部２３の剛性を高くすることができる。

さらに、イオン発生装置３０を、車幅方向に延びて車幅方向両端部がそれぞれ左右のヒンジピラーに取り付けられた高剛性のインパネメンバ５６に取り付けているので、イオン発生装置３０の支持剛性を高くすることができる。

さらにまた、イオン発生装置３０を運転席側空調ダクト２０の下方に配置しているので、イオン発生装置３０のサービス性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、湾曲部２２を下方に湾曲させた直後に後方に湾曲させているが、上方に湾曲させた直後に後方に湾曲させてもよい。さらに、後方に湾曲させる直前に下方、又は上方に湾曲させなくてもよい。ただし、イオン発生装置３０からのイオンを運転席側空調ダクト２０内に確実に導入するには、下方、又は上方に湾曲させるのが望ましい。

本実施形態では、イオン発生装置３０をインパネメンバ５６にインパネメンバ取付ブラケット５７を介して取り付けているが、これに限らず、例えば、インパネメンバ５６に直接取り付けてもよい。

（参考例）
本参考例は、連通ダクト４０やイオン発生装置３０の配置位置などが実施形態１とは異なるものである。以下、その相違点を説明する。

運転席側空調ダクト２０は、図１０〜図１５に示すように、上下に２分割された分割体からなっていて、空調ユニット１０から車幅方向外側に延びた後に後方に湾曲し、その後、そのまま後方に延びており、空気吹出し口２１の周縁部に補強フランジ２５が一体に形成されている。湾曲部２２の下流側部分２２ｃの内周側、詳しくは下流側部分２２ｃにおける外面の車幅方向内側の面側の、下側部分には、斜め後方に突起する突起部２３が一体に形成されている。連通ダクト４０の下流端部４０ａはこの突起部２３に外嵌め固定されている。つまり、連通ダクト４０の下流端部４０ａは湾曲部２２の下流側部分２２ｃの内周側に接続されている。

運転席側空調ダクト２０の外面の前面側には、湾曲部２２の近傍にイオン発生装置３０が取り付けられる３つの取付部２６が一体に形成されている。湾曲部２２の外面の前面側には、これらの取付部２６の車幅方向外側の部分にイオン発生装置３０が接続される中間ダクト２７を有するダクト装置２８が取り付けられている。

イオン発生装置３０は、後面にて運転席側空調ダクト２０の取付部２６にブラケット３４を介してボルト締結されている。イオン発生装置３０には、車幅方向外側の面からダクト接続部３３が突き出ている。このダクト接続部３３は、イオン発生装置３０から車幅方向外側に延びた後に後方に湾曲していて、その下流端部の周縁部にウレタン材（スポンジ材）からなる差込み部３３ａが形成されており、この差込み部３３ａに中間ダクト２７の上流端部２７ａが差込み固定されている。そして、イオン発生装置３０は、車両用空調装置１の組立の最後の方に運転席側空調ダクト２０の取付部２６に前方から組み付けられる。この組付け時には、イオン発生装置３０のダクト接続部３３の差込み部３３ａが中間ダクト２７の上流端部２７ａに接続される。

連通ダクト４０は、運転席側空調ダクト２０の湾曲部２２から車幅方向内側に延びた後に下方に湾曲し、その後、前方に湾曲して湾曲部２２の下方近傍を通り、それから、上方に湾曲して上流端部４０ｂが中間ダクト２７の下流端部２７ｂに接続されている。

なお、車両用空調装置１の動作は実施形態１とほぼ同様である。

−効果−
以上により、本参考例によれば、連通ダクト４０を湾曲部２２の下流側部分２２ｃの内周側に接続しているので、イオン発生装置３０からのイオンを車室Ｒ内への吹出し方向に沿うように運転席側空調ダクト２０内に導入することができる。よって、効果的にイオンを車室Ｒ内に吹き出すことができる。

また、運転席側空調ダクト２０の外面に、イオン発生装置３０が取り付けられる取付部２６を設けているので、イオン発生装置３０を運転席側空調ダクト２０の周りにコンパクトに配置することができる。

さらに、取付部２６を運転席側空調ダクト２０の外面の前面側に設けているので、イオン発生装置３０を車両前方から組み付けることができる。よって、イオン発生装置３０を容易に組み付けることができる。

さらにまた、取付部２６を運転席側空調ダクト２０の外面の前面側に設けているので、運転席側空調ダクト２０をイオン発生装置３０の車両後方、すなわち車室Ｒ側に配置することができる。よって、イオン発生装置３０からの騒音が車室Ｒ内に伝わるのを抑制することができる。

また、運転席側空調ダクト２０の外面の前面側に、イオン発生装置３０に接続される中間ダクト２７を設け、連通ダクト４０をこの中間ダクト２７に接続しているので、イオン発生装置３０と連通ダクト４０とを別々に組み付けることができる。よって、イオン発生装置３０を容易に組み付けることができる。

なお、本参考例では、取付部２６を運転席側空調ダクト２０の外面の前面側に形成しているが、これに限らず、後面側や上面側、底面側に形成してもよい。但し、イオン発生装置３０を車両前方から容易に組み付けるには、前者が望ましい。

本参考例では、補強リブ２４を形成していないが、形成してもよい。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、イオン発生装置３０からのイオンを運転席側空調ダクト２０内に導入しているが、これに限らず、例えば、助手席側空調ダクト５０内に導入してもよい。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明にかかる車両用空調装置は、イオン発生装置のブロワーを大型化することなく、イオン発生装置からのイオンを連通ダクトを介して空調ダクト内に確実に導入する用途等に適用できる。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置を斜め後方から見た図である。 車両前部の一部分を切断した断面図である。 運転席側空調ダクト等を後方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を上方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を下方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を前方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を斜め下前方から見た図である。 ブラケット及び連通ダクトが取り付けられた状態のイオン発生装置をブラケットとは反対側から見た図である。 ブラケット及び連通ダクトが取り付けられた状態のイオン発生装置をブラケット側から見た図である。 運転席側空調ダクト等を後方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を斜め下後方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を下方から見た図である。 運転席側空調ダクト等を前方から見た図である。 イオン発生装置が取り付けられていない状態の運転席側空調ダクト等を斜め前方から見た図である。 図１３のXV−XV線矢視断面図である。

１ 車両用空調装置
１０ 空調ユニット
２０ 運転席側空調ダクト
２２ 湾曲部
２２ａ 下方湾曲部分
２２ｃ 下流側部分
２３ 突起部
２４ 補強リブ
２６ 取付部
２７ 中間ダクト
３０ イオン発生装置
４０ 連通ダクト
５６ インパネメンバ
５７ インパネメンバ取付ブラケット

Claims (5)

1. 空調ダクトと、イオンを発生させるイオン発生装置と、該空調ダクトと該イオン発生装置とを連通する連通ダクトとを備え、上記イオン発生装置からのイオンを該連通ダクトを介して上記空調ダクト内に導入させるようにした車両用空調装置であって、
   上記空調ダクトは、車幅方向に延びて車幅方向両端部がそれぞれ左右のヒンジピラーに取り付けられたインパネメンバの車両後方に設けられており、
   上記イオン発生装置は、上記空調ダクトの下方に位置しており、
   上記連通ダクトは、上記インパネメンバの車両後方にて上記空調ダクトと上記イオン発生装置とを連通するように湾曲部が形成されており、
   上記空調ダクトには湾曲部が形成されており、
   上記空調ダクトは、車両の車幅方向中央部に配置された空調ユニットから車幅方向外側に延びた後に車両後方に湾曲することにより、上記湾曲部が形成されており、
   上記連通ダクトは、上記イオン発生装置から車両後方に延びた後に車両前方に湾曲することにより、上記湾曲部が形成され、上記空調ダクトの負圧発生部としての、上記湾曲部の内周側に接続され、上記空調ダクトにおける車両後方に延びる部分に隣接配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   上記空調ダクトの上記湾曲部は、上下方向一方側に湾曲する第１湾曲部と、該第１湾曲部の直後に車両後方に湾曲する第２湾曲部とを有しており、
   上記連通ダクトは、上記第１湾曲部の内周側に接続されていることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用空調装置において、
   上記空調ダクトの上記湾曲部の内周側には、上記連通ダクトが接続される突起部と、該突起部に連続する補強リブとが形成されてい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つに記載の車両用空調装置において、
   上記イオン発生装置は、上記インパネメンバに取り付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項４記載の車両用空調装置において、
   上記インパネメンバには、これから下方に延びて上記ヒンジピラーに取り付けられたインパネメンバ取付ブラケットが設けられており、
   上記イオン発生装置は、上記インパネメンバ取付ブラケットに取り付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
   

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