JP6032353B2 - 空調システムのための専用床抽気 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年８月２７日に出願された米国実用特許出願第１４／０１０，６４７号の優先権、および２０１２年８月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／６９４，９７４号の利益を主張する。上記出願の開示全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。

本開示は、車両用暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムに関する。より詳細には、本開示は、ＨＶＡＣシステムがフェイスモードまたはパネルモードにあるとき、空気を床吹出口に導く専用床抽気に関する。

ここでは、本開示に関する背景技術が提供され、これは必ずしも公知技術ではない。

車両は、車両の車室内の人々の快適性を向上させるために、ＨＶＡＣシステムを組み込むことが公知である。ＨＶＡＣシステムは、ＨＶＡＣシステムを通って吹き込まれる空気を、暖房熱交換器および／または冷房熱交換器を使用して暖房および冷房する。暖房熱交換器は、通常、空気を暖房するための熱源としてエンジン冷却液を利用する。冷房熱交換器は、通常、車両のエンジンによって電力供給される車両内の空調システムの一部である、蒸発器である。ＨＶＡＣシステムを通って吹き込まれる空気は、車両の外部の空気、車両の車室内部の空気、または車両の外部の空気と車両の車室内部の空気の組合せに由来する。ＨＶＡＣシステムを通って吹き込まれる空気は、調整され（暖房され／冷房され）、次いで１つまたは複数の出口孔を通って車両の車室の中に導かれる。

これらの車両用ＨＶＡＣシステムは、それらの意図された目的のために働いてきたが、一部の不利益が残っている。例えば、これらのＨＶＡＣシステム内の空気分配システムは、空気がデフロスタ吹出口を通ってフロントガラスに導かれるデフロスタモード、空気が計器盤内の通気孔を通って乗員の上半身に向かって導かれるフェイスモード、および空気を乗員の足元に向かって導く床吹出口に向かって空気が導かれるフロアモードを提供するように設計されている。通常、デフロスタモードは、フロントガラスの曇りを取り除くために使用され、フェイスモードは、車室の冷房中に使用され、フロアモードは、車室の暖房中に使用される。

一部のＨＶＡＣシステムは、モードの組合せを乗員によって設定されることが可能である。これらの組合せモードは、デフロスタ／フットモード、フェイス／フットモード、もしくは２層と呼ばれるもの、または２つ以上のモードのあらゆる他の組合せであることが可能である。これらの２層モード以外に、通常のＨＶＡＣシステムは、フェイスモードが選択されたときはすべての空気を計器盤内の通気孔に導き、フロアモードが選択されたときはすべての空気を床通気孔に導く。

一部の設計では、調整された空気の一部を常に床通気孔に供給することが有利であり得る。一部の気流を常に床通気孔に供給することにより、空気の循環が乗員の足元に確保される。例えば、ＨＶＡＣシステムが車室の冷房中にフェイスモードに設定されているとき、車両内の乗員に対する快適レベルを増加させるために、少量の冷気を床通気孔に供給することが有利であり得る。

ここでは、本開示の全体的な要約が提供され、これはすべての範囲およびすべての特徴の包括的開示ではない。

本開示は、ＨＶＡＣシステムがフェイスモードに設定されているとき、ＨＶＡＣシステムが少量の気流を床通気孔に提供する技術分野を提供する。本開示では、フェイスモードとフロアモードとを切り替えるドアが提供される。フェイスモードでは、ドアは床通気孔への気流を禁止し、フロアモードでは、ドアは計器盤内の通気孔への気流を禁止する。空調ケースは、一定量の調整された空気が、床通気孔への気流を禁止するドアを迂回できる床通気孔の抽気通路を提供される。この手法では、ＨＶＡＣシステムがフェイスモードであるとき、一定量の気流が床通気孔に提供される。

開示される暖房、換気および空調システムは、フェイス吹出口およびフット吹出口を画定するケースと、ドアの一端で前記ケースに枢着されており、フェイス吹出口を閉じ、フット吹出口を開く第１の位置と、フェイス吹出口を開き、フット吹出口を閉じる第２の位置との間で移動可能な第１のドアと、第１のドアの枢着された一端の周囲に画定されたバイパス通路であって、第１のドアが第２の位置にあるとき、第１のドアの周囲の気流が、気流をフット吹出口に提供することを許可するバイパス通路とを備えており、バイパス通路は、第１のドアの枢着された一端の近傍に設けられた開口端であって、第１のドアが第２の位置にあるときに第１のドアの一端の周囲の気流を許可することにより、フット吹出口への気流を許可する開口端を有する。
適用性のさらなる領域は、本明細書に提供された説明から明らかになろう。本概要における説明および具体例は、例示目的を意図するに過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。

本明細書に記載された図面は、すべての可能な実装形態ではなく、選択された実施形態のみを例示することを目的とし、本開示の範囲を限定することを意図するのもではない。

その中に概略的に示された本開示による、ＨＶＡＣシステムを備える車両の側面図である。 図１に示されたＨＶＡＣシステムの空調ケースの断面図である。 図２に示された空調ケースの斜視図である。 図２および３に示された空調ケースの、バイパス通路の拡大斜視図である。

対応する参照番号は、図面の各図を通して対応する部分を示す。

次に例示的実施形態は、添付図面を参照してより完全に述べられる。例示的実施形態は、本開示が完全にされ、また範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。具体的構成部品、装置、および方法の例などの、多数の具体的な詳細は、本開示の実施形態の完全な理解を提供するために説明される。具体的な詳細が利用される必要はなく、例示的実施形態は多くの異なる形で具現化されてもよく、いずれも本開示の範囲を限定すると解釈されるべきではないことが、当業者には明らかになろう。

本明細書において使用される用語は、特定の例示的実施形態を説明することのみを目的とし、限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈が明確にそうでないと示さない限り、複数形も含むことを意図してもよい。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、および「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は、包括的であり、したがって述べられた特徴、整数、ステップ、操作、構成要素、および／またはコンポーネントが存在することを指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、構成要素、コンポーネント、および／またはこれらの群の存在または追加を除外しない。本明細書に記載された方法ステップ、プロセス、および操作は、実行の順番を具体的に特定されない限り、論じられたまたは示された特定の順番でそれらを必ず実行する必要があると解釈されるべきではない。また追加ステップまたは代替ステップを利用してもよいことも理解されたい。

構成要素または層が、別の構成要素または層「の上にある」、「に係合している」、「に連結している」、もしくは「に結合している」と言われるとき、構成要素または層は、その他の構成要素または層の直接上にある、係合している、連結している、もしくは結合していてもよく、あるいは介在の構成要素または層が存在してもよい。一方、構成要素が、別の構成要素または層「の直接上にある」、「に直接係合している」、「に直接連結している」、または「に直接結合している」と言われるとき、介在の構成要素または層がなくてもよい。構成要素間の関係を説明するために使用される他の用語は、同様に解釈されるべきである（例えば、「間に」と「直接間に」、「隣接する」と「直接隣接する」など）。本明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連して列挙された項目の１つまたは複数の任意のおよびすべての組合せを含む。

第１、第２、第３などの用語は、様々な構成要素、コンポーネント、領域、層および／または部分を説明するために本明細書で使用され得るが、これらの構成要素、コンポーネント、領域、層および／または部分は、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、１つの構成要素、コンポーネント、領域、層または部分を別の領域、層または部分から区別するために使用され得るに過ぎない。本明細書で使用される場合、「第１」、「第２」などの用語および他の数値は、文脈により明確に示されない限り、連続または順番を示唆するものではない。したがって、以下に論じられる第１の構成要素、コンポーネント、領域、層または部分は、例示的実施形態の教示から逸脱することなく、第２の構成要素、コンポーネント、領域、層または部分と呼ぶことができる。

「内部」、「外部」、「真下」、「下」、「下部」、「上」および「上部」などの空間的相対語は、図に示されたように１つの構成要素または特徴と別の構成要素（複数可）または特徴（複数可）との関係を説明するのに、説明をわかりやすくするために本明細書に使用されてもよい。空間的相対語は、図に示された配向に加えて、使用時または作動時に装置の異なる配向を包含することが意図されてもよい。例えば、図における装置が回転された場合は、他の構成要素または特徴の「下」または「真下」と記載された構成要素は、他の構成要素または特徴の「上」に配向されるはずである。したがって、例示的用語「下」は、上および下の両方の配向を包含することができる。装置は他の方向に向けられ（９０度または他の方向に回転され）てもよく、本明細書に使用された空間的相対記述子はそれに従って解釈される。

図１〜４を参照すると、本開示によるＨＶＡＣシステム１２を組み込む車両１０が示されている。ＨＶＡＣシステム１２は、通常車両１０のダッシュボードを伴って配置され、ＨＶＡＣシステム１２を通って流れる空気を冷房または暖房する。空気を冷房するために、ＨＶＡＣシステム１２は、蒸発器（図示せず）を車両の空調システムの一部である空調ケース１４内に収納する。空気を暖房するために、ＨＶＡＣシステム１２は、暖房熱交換器１６を空調ケース１４内に収納し、空調ケース１４は、通常車両１０のエンジン冷却システム（図示せず）からエンジン冷却液を受領する。

ＨＶＡＣシステム１２は、蒸発器（図示せず）の上流側に配置された、従来のファン（図示せず）を有する空調ケース１４を備える。蒸発器の中に流れる低圧の冷媒は、蒸発のために空調ケース１４内の空気から熱を吸収する。内側／外側空気切り替えボックス（図示せず）は、通常従来のファンの吸引側に配置される。車室の内側の空気（内気）および／または車室の外側の空気（外気）は、従来のファンにより内側／外側空気切り替えボックスを通って空調ケース１４の中に導入される。

空調ケース１４は、蒸発器の下流側に暖房熱交換器１６を収納する。車両エンジン（図示せず）の温水（冷却液）は、送水ポンプ（図示せず）により暖房熱交換器１６に導かれる。送水弁（図示せず）は、暖房熱交換器１６に供給されるエンジン冷却液の流量を制御するために組み込まれてもよい。

空調ケース１４は、蒸発器のすぐ下流、かつ暖房熱交換器１６のすぐ上流に冷気領域３０を備える。空気混合ドア３２は、暖房熱交換器１６を通って導かれる冷気領域３０からの冷気の量、および暖房熱交換器１６を迂回する冷気バイパス通路３４を通って導かれる空気の量を制御する。空気混合ドア３２は枢動ドアとして示されているが、当技術分野に公知のあらゆるタイプのドアを使用することが本開示の範囲内である。第２の冷気バイパス通路３６は、冷気バイパス通路３４から暖房熱交換器１６の側面上に配置される。冷気バイパス通路３６は、冷気を後部乗員用空気分配システム３８に導き、後部乗員用空気分配システム３８は、空気を車両１０の後部座席領域に導く。空気分配システム３８は、気流を後部フェイスダクト４４と後部フットダクト４２との間の後部座席領域に切り替える、ドア４０を備える。

空気混合ドア３２は、ＨＶＡＣシステム１２に対して設定した温度要求に依存して、気流を冷気バイパス通路３４に導いて気流が暖房熱交換器１６に進むのを禁止する、気流が暖房熱交換器１６を通るように導いて気流が冷気バイパス通路３４に進むのを禁止する、または気流が冷気バイパス通路３４と暖房熱交換器１６を通るのを許可するように位置付けられることが可能である。暖房熱交換器１６を通るように導かれた空気は、暖気領域５０に流れる。暖気領域５０は、空気分配システム３８および暖／冷混合領域５２と連通する。ドア５４は、暖気領域５０および車両１０の後部座席領域に進む冷気バイパス通路３６からの空気の量を制御する。

暖／冷混合領域５２は、暖気領域５０からの暖気および冷気バイパス通路３４からの冷気を受領する。暖気および冷気は、一緒に混合されて、ＨＶＡＣシステム１２に対して設定された温度で調整された空気を提供する。調整された空気は、暖／冷混合領域５２から空調ケース１４によって画定された吹出口の１つまたは複数に供給される。空調ケース１４は、空気を車両１０のフロントガラス６２に導くデフロスタ吹出口６０、空気を車両１０の車室の上部に導く、計器盤内の複数の通気孔に空気を導くフェイス吹出口６４、および空気を車室の下部に導く、１つまたは複数のフット通気孔に空気を導くフット吹出口６８を画定する。

デフロスタドア７０は、気流をデフロスタ吹出口６０および／またはフェイス吹出口６４ならびにフット吹出口６８に導く。デフロスタドア７０は循環枢動ドアとして示されているが、当技術分野に公知のあらゆるタイプのドアを使用することが本開示の範囲内である。デフロスタドア７０を、すべての空気をデフロスタ吹出口６０に導く、すべての空気をフェイス吹出口６４およびフット吹出口６８に導く、または空気をデフロスタ吹出口６０ならびにフェイス吹出口６４およびフット吹出口６８の両方に導くように設定することができる。

フェイス／フットドア７２は、気流をフェイス吹出口６４および／またはフット吹出口６８に導く。フェイス／フットドア７２は、平坦な枢動ドアとして示されているが、当技術分野に公知のあらゆるタイプのドアを使用することが本開示の範囲内である。フェイス／フットドア７２を、フェイス吹出口６４への気流を禁止する、フット吹出口６８への気流を禁止する、またはフェイス吹出口６４およびフット吹出口６８の両方への気流を許可するように設定することができる。

空調ケース１４は、開放空気バイパス通路８０を画定し、開放空気バイパス通路８０は、フェイス／フットドア７２がフット吹出口６８への気流を禁止するように位置付けられたときに、一定量の気流がフェイス／フットドア７２を迂回し、気流をフット吹出口６８に提供することを許可する。したがって、フェイス／フットドア７２がフット吹出口６８への気流を禁止するときに、一定量の空気がフェイス／フットドア７２を迂回して空気バイパス通路８０を通り、この一定量の気流をフット吹出口６８に提供することが許可される。

実施形態の前述の説明は、例示および説明目的で提供されている。実施形態の前述の説明は、本開示を網羅するまたは限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は、概ねその特定の実施形態に限定されるのではなく、適切な場合、交換可能であり、具体的に示されていないまたは記載されていない場合であっても、選択された実施形態に使用することができる。また同じ実施形態は多くの方法で変化されてもよい。このような変形形態は、本開示からの逸脱とみなされるべきではなく、このような修正形態のすべては、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (6)

1. フェイス吹出口およびフット吹出口を画定するケースと、
   ドアの一端で前記ケースに枢着されており、前記フェイス吹出口を閉じ、前記フット吹出口を開く第１の位置と、前記フェイス吹出口を開き、前記フット吹出口を閉じる第２の位置との間で移動可能な第１のドアと、
   前記第１のドアの枢着された前記一端の周囲に画定されたバイパス通路であって、前記第１のドアが前記第２の位置にあるとき、前記第１のドアの周囲の気流が、気流を前記フット吹出口に提供することを許可するバイパス通路とを備えており、
   前記バイパス通路は、前記第１のドアの枢着された前記一端の近傍に設けられた開口端であって、前記第１のドアが前記第２の位置にあるときに前記第１のドアの前記一端の周囲の気流を許可することにより、前記フット吹出口への前記気流を許可する開口端を有する、暖房、換気および空調システム。
2. 前記ケースはデフロスタ吹出口を画定し、前記暖房、換気および空調システムは、前記デフロスタ吹出口を閉じる第１の位置と、前記デフロスタ吹出口を開く第２の位置との間で移動可能な第２のドアをさらに備える、請求項１に記載の暖房、換気および空調システム。
3. 前記フェイス吹出口および前記フット吹出口への気流は、前記第２のドアが前記第２の位置にあるとき、前記第２のドアによって禁止される、請求項２に記載の暖房、換気および空調システム。
4. 前記第２のドアは、前記第１のドアから気流の方向に前記ケースを通って遡る、請求項３に記載の暖房、換気および空調システム。
5. 前記ケース内に配置された暖房熱交換器をさらに備え、
   前記ケースは冷気通路を画定し、
   前記暖房、交換および空調システムは、第３のドアをさらに画定し、前記第３のドアは、前記暖房熱交換器を通る気流、および前記冷気通路を通る気流を制御する、請求項３に記載の暖房、換気および空調システム。
6. 前記ケース内に配置された暖房熱交換器をさらに備え、
   前記ケースは冷気通路を画定し、
   前記暖房、交換および空調システムは、空気混合ドアをさらに画定し、前記空気混合ドアは、前記暖房熱交換器を通る気流、および前記冷気通路を通る気流を制御する、請求項１に記載の暖房、換気および空調システム。

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