(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室外の空気と車室内の空気とを切り替えて導入し、調和空気を生成するように構成された車両用空調装置において、
車室外の空気を導入するための外気導入口と、車室内の空気を導入するための内気導入口とが形成されたインテークボックスを備え、
上記インテークボックスには、上記外気導入口から車体カウルまで延びるインテークダクト部と、上記外気導入口を覆う格子部材とが設けられ、
上記インテークダクト部の上流端は、上記車体カウルの内部に連通する開口部で構成され、上記インテークダクト部の壁部には、上記開口部の車体左右方向の開口幅を上記外気導入口の開口幅よりも拡大させるように膨出部が形成され、
上記膨出部の壁部には、該膨出部を車体のインストルメントパネルに締結するための締結部材が挿通する挿通孔が形成され、
上記格子部材は、上記インテークダクト部に挿入されて上記挿通孔よりも上記外気導入口側に配置され、該格子部材の空気通過面が立体形状となるように湾曲しており、
上記格子部材は、外気導入時に上記車体カウル内を車体左右方向に流通する外気の主流に略直交する方向に延び、該主流が流通する主流流通部を備えていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
格子部材は、インテークボックスに固定されていることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室外の空気を導入するインテークボックスを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の車両用空調装置として、冷却用及び加熱用熱交換器を収容したケースにインテークボックスを設け、ケースに導入する空気をインテークボックスによって車室外の空気（外気）と車室内の空気（内気）とに切り替えるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記インテークボックスには、外気導入口と内気導入口とが形成されている。インテークボックスの内部には、外気導入口と内気導入口とのうち、一方を閉じ、かつ、他方を開くインテークドアが設けられており、このインテークドアの動作によって外気を導入する外気導入モードと内気を導入する内気導入モードとに切り替えられるようになっている。
【０００４】
外気導入モード時に導入される外気には、ゴミ等の異物が混ざっている場合がある。異物が外気と一緒にケース内に吸い込まれると故障の原因となる虞れがあるので、特許文献１のインテークボックスの外気導入口は、異物の吸い込みを防止するための略平坦な板状の格子部材で覆われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４９９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の空調装置のように外気導入口を格子部材で覆うと、格子部材が外気導入時の通気抵抗となって大風量の確保が困難になり、ひいては、空調性能に悪影響を及ぼすことになる。
【０００７】
また、特許文献１の格子部材は略平坦な板状であるため、特に大風量時に導入される多量の外気が当たった際に振動しやすく、異音の発生原因となることが考えられる。
【０００８】
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、外気導入口を覆う格子部材を設ける場合に、外気導入時の通気抵抗を減少させて空調性能の向上を図るとともに、格子部材の振動を抑制して異音の発生を回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、格子部材の空気通過面が立体形状となるように該格子部材を湾曲させた。
【００１０】
第１の発明は、車室外の空気と車室内の空気とを切り替えて導入し、調和空気を生成するように構成された車両用空調装置において、車室外の空気を導入するための外気導入口と、車室内の空気を導入するための内気導入口とが形成されたインテークボックスを備え、上記インテークボックスには、上記外気導入口から車体カウルまで延びるインテークダクト部と、上記外気導入口を覆う格子部材とが設けられ、上記インテークダクト部の上流端は、上記車体カウルの内部に連通する開口部で構成され、上記インテークダクト部の壁部には、上記開口部の車体左右方向の開口幅を上記外気導入口の開口幅よりも拡大させるように膨出部が形成され、上記膨出部の壁部には、該膨出部を車体のインストルメントパネルに締結するための締結部材が挿通する挿通孔が形成され、上記格子部材は、上記インテークダクト部に挿入されて上記挿通孔よりも上記外気導入口側に配置され、該格子部材の空気通過面が立体形状となるように湾曲しており、上記格子部材は、外気導入時に上記車体カウル内を車体左右方向に流通する外気の主流に略直交する方向に延び、該主流が流通する主流流通部を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
この構成によれば、格子部材の空気通過面が立体形状となるので、平面のものに比べて空気通過面積が増大する。これにより、外気導入時の通気抵抗が減少する。また、格子部材が湾曲していることで、平坦なものに比べて剛性が向上し、大風量時の振動が抑制される。
【００１２】
また、外気の主流が格子部材を通過し易くなる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、格子部材は、インテークボックスに固定されていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、格子部材を利用してインテークボックスの剛性を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、格子部材の空気通過面を立体形状としたことで、空気通過面積が増大して抵抗が減少するので、大風量を確保し易くなり、空調性能を向上できる。さらに、格子部材を湾曲させたことで、格子部材の剛性が高まって大風量時の振動を抑制でき、異音の発生を回避できる。
【００１６】
また、格子部材が外気の主流に略直交する方向に延びる主流流通部を備えているので、外気の主流が格子部材を通過し易くなり、通気抵抗をより一層低減できる。
【００１７】
第２の発明によれば、格子部材をインテークボックスに固定したことで、格子部材を利用してインテークボックスの剛性を高めることができる。これにより、インテークボックスの振動を抑制して異音の発生を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態にかかる車両用空調装置の斜視図である。
【図２】インテークボックスの正面図である。
【図３】図１のIII−III線に相当する断面図である。
【図４】格子部材の正面図である。
【図５】格子部材の平面図である。
【図６】格子部材を前方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態にかかる車両用空調装置１を示すものである。この空調装置１は、自動車の車室内に配設されたインストルメントパネル（図示せず）内に収容されている。空調装置１は、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器及び遠心式送風ファン（図示せず）が車幅方向中央部に配置される、いわゆるフルセンタタイプの空調装置である。
【００２１】
尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」といい、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」というものとする。
【００２２】
空調装置１は、上記熱交換器及び送風ファンを収容するケース１０と、ケース１０に取り付けられるインテークボックス１１とを備えている。ケース１０は、樹脂製の左側部材１０ａ、右側部材１０ｂ及び下側部材１０ｃを組み合わせて構成されている。このケース１０内には、インテークボックス１１を介して空気が導入される。ケース１０内に導入された空気を熱交換器によって温度調節した後、車両の各部に供給するようになっている。
【００２３】
ケース１０の前側には、送風ファンを収容するためのスクロールケーシング１２が設けられている。送風ファンは、スクロールケーシング１２内において、回転軸が左右方向に延びる姿勢となるように配置されている。
【００２４】
スクロールケーシング１２の右側壁には、送風ファンを駆動するためのモーター１４が取り付けられている。
【００２５】
ケース１０のスクロールケーシング１２よりも下側には、冷却用及び加熱用熱交換器が収容されている。冷却用熱交換器は、冷凍サイクルの一要素を構成する周知のエバポレータである。冷却用熱交換器には、冷媒を給排するためのクーラーパイプ１５，１５が接続されている。これらクーラーパイプ１５，１５は、ケース１０の右側壁を貫通して外部へ延びており、ケース１０に形成されたクーラーパイプ用ブラケット１６に支持されている。
【００２６】
加熱用熱交換器は、エンジンの冷却水が循環するように構成された周知のヒータコアである。加熱用熱交換器には、エンジンの冷却水を給排するためのヒーターパイプ１８，１８が接続されている。ヒーターパイプ１８，１８は、ケース１０の左側壁を貫通して外部へ延びており、ケース１０に形成されたヒーターパイプ用ブラケット１９に支持されている。
【００２７】
下側部材１０ｃには、冷却用熱交換器で空気を冷却する際に発生した凝縮水を排水するためのドレン２０が設けられている。
【００２８】
ケース１０内には、図示しないが、温度調節ダンパが設けられている。この温度調節ダンパは、冷却用熱交換器を通過する空気の量と、加熱用熱交換器を通過する空気の量とを変更するように構成されている。
【００２９】
ケース１０には、デフロスタ吹出口２３、ベント吹出口（図示せず）及びフット吹出口２５が形成されている。また、ケース１０内には、図示しないが、吹出方向切替ダンパが設けられている。吹出方向切替ダンパの作動により、デフロスタ吹出口２３、ベント吹出口及びフット吹出口２５の任意の吹出口から調和空気が吹き出すようになっている。
【００３０】
尚、符号２７は、車体への取付脚を示している。また、図３に示すように、ケース１０の左側壁には、インストルメントパネルに固定される固定板２８が設けられている。
【００３１】
スクロールケーシング１２の左側壁には、図示しない空気吸い込み孔が形成されている。上記インテークボックス１１はスクロールケーシング１２の空気吸い込み孔に連通した状態で、該スクロールケーシング１２の左側壁に固定されている。
【００３２】
図１に示すように、インテークボックス１１は、スクロールケーシング１２の左側壁から左側、かつ、上側へ向けて延びる筒状をなしている。
【００３３】
インテークボックス１１の上部には、インテークダクト部３０が設けられている。インテークダクト部３０の上流端は、前方へ向けて開口する開口部３０ａで構成されている。また、図３に示すように、インテークダクト部３０の右側壁部は前側へ行くほど右側に位置するように形成された膨出部３１を備えている。この膨出部３１の形成により、インテークダクト部３０の開口部３０ａは、右方向に拡大しており、左右に長い形状となっている。また、インテークダクト部３０の右側壁の前端は、左側壁の前端よりも前方に位置している。
【００３４】
図２に示すように、膨出部３１の壁部の上部には、前後方向に貫通する上側締結孔３２が形成されている。この上側締結孔３２には、図３に示すボルト３５が挿通するようになっている。ボルト３５は、ケース１０の固定板２８を貫通して、インストルメントパネルの一部を構成する部材３６に螺合するようになっている。すなわち、インテークボックス１１は、ケース１０と共にインストルメントパネルに固定されている。また、膨出部３１の壁部の下部には、後述する格子部材５０を締結するための下側締結孔（図示せず）が形成されている。下側締結孔は、前後方向に延びており、ねじ等の締結部材Ａが螺合するようになっている。
【００３５】
インテークダクト部３０の開口部３０ａは、車体カウル１００の左側に貫通形成された貫通孔１０１に接続されている。車体カウル１００は、フロントウインド（図示せず）の下方において左右方向に延びる空間を形成するように、パネル材を組み合わせて構成されたものである。車体カウル１００には、右側から外気が導入されるようになっている。従って、車体カウル１００内の空気の流れは、図３に矢印Ｘで示すように右側から貫通孔１０１に向かう流れとなる。
【００３６】
図２にも示すように、インテークダクト部３０の開口部３０ａ周りには、フランジ３８が形成されている。図３に示すように、フランジ３８の右縁部は、ケース１０の前方に位置している。図１に示すように、フランジ３８の左側には、後述する格子部材５０を締結するための締結孔３８ａが形成されている。締結孔３８ａは、前後方向に延びており、ねじ等の締結部材Ａが螺合するようになっている。図３に示すように、フランジ３８は、車体カウル１００の貫通孔１０１周縁部に押し付けられるようになっている。この状態でインテークダクト部３０の開口部３０ａと車体カウル１００の貫通孔１０１とが接続される。尚、フランジ３８には、図示しないがシール材が設けられている。
【００３７】
インテークボックス１１の上部には、車室外の空気（外気）を導入するための外気導入口２４が形成されている。この外気導入口２４は、前側に向けてインテークダクト部３０内に臨むように開口し、該インテークダクト部３０に連通している。
【００３８】
外気導入口２４の上下寸法は、インテークダクト部３０の開口部３０ａの上下寸法と略同じに設定されている。一方、外気導入口２４の左右寸法は、インテークダクト部３０の開口部３０ａの左右寸法よりも短く設定されている。従って、外気導入口２４の開口面積は、開口部３０ａの開口面積よりも狭くなっている。
【００３９】
インテークボックス１１の下壁部には、車室内の空気（内気）を導入するための内気導入口４０が形成されている。内気導入口４０は、インストルメントパネル内で開口している。また、内気導入口４０は、図示しないグリルによって覆われている。
【００４０】
インテークボックス１１の内部には、インテークドア４１が配設されている。インテークドア４１は、閉塞板４１ａと、閉塞板４１ａを回動させるための回動軸４１ｂとを備えている。回動軸４１ｂは、前後方向に延びており、インテークボックス１１の前壁部及び後壁部にそれぞれ回動可能に支持されている。閉塞板４１ａは回動軸４１ｂの径方向に延びている。
【００４１】
インテークドア４１が下方へ回動すると（図２に破線で示す）、内気導入口４０が閉塞され、かつ、外気導入口２４に通じるインテークボックス１１内の通路が開放される。これにより、外気導入モードとなる。一方、インテークドア４１が上方へ回動すると、内気導入口４０が開放され、かつ、外気導入口２４に通じるインテークボックス１１内の通路が閉塞される。これにより、内気導入モードとなる。尚、インテークドア４１は、例えばアクチュエータ等で回動させてもよいし、乗員の手動操作で回動させてもよい。
【００４２】
インテークボックス１１には、外気導入口２４を覆う格子部材５０が取り付けられている。この格子部材５０は、外気に混ざっているゴミ等の異物がケース１０内に吸い込まれるのを防止するためのものである。
【００４３】
図４に示すように、格子部材５０は、枠部５１と、格子部５２とを備えており、図５に示すように、全体として右側が左側に比べて後方に位置するように湾曲している。図４に示すように、枠部５１は、インテークボックス１１への取付状態において前側から見たとき（正面視）、左右方向に長い略矩形状となるように形成されており、図２に示すように、外気導入口２４の周縁部に沿って延びる形状となっている。
【００４４】
図６にも示すように、枠部５１の左部分５１ａは、略上下方向に直線状に長く延びるとともに、前後方向に延びる板状に形成されている。図５に示すように、左部分５１ａは、下側に行くほど後方に位置するように傾斜している。左部分５１ａの上下方向中央部近傍には、左側取付板５４が左側へ突出するように設けられている。左側取付板５４には、締結部材Ａの挿通孔５４ａが前後方向に貫通するように形成されている。
【００４５】
また、枠部５１の上部分５１ｂは、左右方向に延びるとともに、前後方向に延びる板状に形成されている。図４に示すように、上部分５１ｂの左端は、左部分５１ａの上端部に連なっている。上部分５１ｂと左部分５１ａとの境界部は、円弧状に湾曲している。図５に示すように、上部分５１ｂは、左部分５１ａから右側へ向かって略直線状に延びた後、後方へ湾曲しながら延び、上部分５１ｂの右側の所定部位は、右側へ向かって略直線状に延びている。
【００４６】
枠部５１の下部分５１ｃは、上部分５１ｂと略平行に左右方向に延びている。下部分５１ｃの左端は、左部分５１ａの下端部に連なっている。下部分５１ｃと左部分５１ａとの境界部は、円弧状に湾曲している。下部分５１ｃは、上部分５１ｂと略同様に、左部分５１ａから右側へ向かって略直線状に延びた後、後方へ湾曲しながら延び、下部分５１ｃの右側の所定部位は、右側へ向かって略直線状に延びている。また、図６に示すように、下部分５１ｃの右側には、前方へ向けて延出する延出部５３が設けられている。
【００４７】
枠部５１の右部分５１ｄは、略上下方向に直線状に長く延びるとともに、左右方向に延びる板状に形成されている。右部分５１ｄは、下側に行くほど後方に位置するように傾斜しており、その傾斜度合いは、左部分５１ａよりも緩い。右部分５１ｄの上端及び下端は、上部分５１ｂの右端部及び下部分５１ｃの右部分にそれぞれ連なっている。
【００４８】
右部分５１ｄの下端部近傍には、右側取付板５５が右側へ突出するように設けられている。右側取付板５５には、締結部材Ａの挿通孔５５ａが前後方向に貫通するように形成されている。
【００４９】
格子部５２は、上下方向に延び、かつ、前後方向に延びる複数の縦構成部５２ａと、左右方向に延び、かつ、前後方向に延びる横構成部５２ｂとが組み合わされて構成されている。縦構成部５２ａは、左右方向に略等間隔に配置され、上端部及び下端部が枠部５１の上部分５１ｂ及び下部分５１ｃに連なっている。横構成部５２ｂは、上下方向に略等間隔に配置され、左端部及び右端部が枠部５１の左部分５１ａ及び右部分５１ｄに連なっている。従って、格子部５２の形状は枠部５１の形状に対応することになる。つまり、格子部材５０は全体的に湾曲しいて、空気通過面は、その左側が略平面である一方、右側は右端に近づくほど後方に位置するように傾斜し、かつ、左右方向中央部近傍は湾曲するような立体形状となる。
【００５０】
上記のように構成された格子部材５０をインテークボックス１１に取り付ける際には、まず、格子部材５０をインテークダクト部３０に挿入して、外気導入口２４を覆うように配置する。そして、締結部材Ａを格子部材５０の左側取付板５４の挿通孔５４ａに挿通してインテークダクト部３０のフランジ３８の締結孔３８ａに螺合させる。さらに、別の締結部材Ａを格子部材５０の右側取付板５５の挿通孔５５ａに挿通して膨出部３１の下側締結孔に螺合させる。格子部材５０をインテークボックス１１に取り付けることにより、インテークボックス１１の剛性が向上する。
【００５１】
空調装置１を車両に組み付ける際には、まず、インテークボックス１１を外した状態のケース１０を組み付ける。その後、インテークボックス１１を組み付ける。インテークボックス１１はケース１０の左側壁部に固定する。さらに、インテークボックス１１の上側締結孔３２に、図３に示すボルト３５を挿通し、そのボルト３５をケース１０の固定板２８を貫通させてインストルメントパネルの部材３６に螺合させる。これにより、インテークボックス１１がケース１０の固定板２８と共にインストルメントパネルの部材３６に固定されることになる。このとき、インテークダクト部３０内の右側にボルト３５及びその締結用工具を挿入することになるが、格子部材５０は、インテークダクト部３０の右側には無いので、格子部材５０が邪魔になることはない。
【００５２】
車両に組み付けられた状態では、図３に示すように、格子部材５０の右側部分５０ａは、外気導入時の外気の主流に略直交する方向に延びることになる。すなわち、外気は、車体カウル１００の右側から左側へ向けて流れながら外気導入口２４に吸い込まれるので、外気の主流の方向（矢印Ｘで示す）は、外気導入口２４近傍では左後方となる。一方、格子部材５０の右側部分５０ａは、右端に近づくほど後方に位置するように傾斜している。よって、格子部材５０の右側部分５０ａの延びる方向と外気の主流とが略直交することになる。格子部材５０の右側部分５０ａは、本発明の主流流通部である。
【００５３】
次に、上記空調装置１の作動時について説明する。送風ファンが回転し、かつ、外気導入モードとされると、車体カウル１００の右側から流れてきた外気が外気導入口２４に吸い込まれる。このとき、外気は格子部材５０を通過することになり、異物がケース１０に吸い込まれるのを防止できる。外気が格子部材５０を通過する際、格子部材５０は、空気通過面が立体形状となるように湾曲しているので、従来のように空気通過面が平坦な場合に比べて広くなる。これにより、外気導入時の通気抵抗が減少する。また、格子部材５０の右側部分５０ａと外気の主流とが略直交することになるので、外気の主流が格子部材５０を通過し易くなり、このことによっても、外気導入時の通気抵抗が減少する。
【００５４】
また、特に大風量時には大量の外気が格子部材５０に当たる。このとき、格子部材５０が湾曲していて従来の平坦なものに比べて剛性が向上しているので、大風量時の振動が抑制される。
【００５５】
以上説明したように、この実施形態にかかる空調装置１によれば、格子部材５０の空気通過面を立体形状としたことで、空気通過面積が増大して通気抵抗が減少するので、大風量を確保し易くなり、空調性能を向上できる。さらに、格子部材５０を湾曲させたことで、格子部材５０の剛性が高まって大風量時の振動を抑制でき、異音の発生を回避できる。
【００５６】
また、格子部材５０の右側部分５０ａが外気の主流に略直交する方向に延びているので、外気の主流が格子部材５０を通過し易くなり、通気抵抗をより一層低減できる。
【００５７】
また、格子部材５０をインテークボックス１１に固定したことで、格子部材５０を利用してインテークボックス１１の剛性を高めることができる。これにより、インテークボックス１１の振動を抑制して異音の発生を回避できる。
【００５８】
尚、上記実施形態では、空調装置１がフルセンタタイプである場合について説明したが、本発明は、これに限らず、例えば、熱交換器を車幅方向中央部に配置し、送風ファンを熱交換器の側方に配置するように構成されたセミセンタタイプの空調装置にも適用できる。
【００５９】
また、格子部材５０の形状は、空気通過面が立体形状、即ち、３次元の空間的広がりを持つ形状となるように湾曲していればよいのであって、上記した形状に限られるものではない。
【００６０】
また、格子部材５０は締結部材Ａによる固定方法以外にも、例えば、接着等の固定方法によってインテークボックス１１に固定することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上説明したように、本発明は、例えば、自動車に搭載される空調装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１        車両用空調装置
１０      ケース
１１      インテークボックス
２４      外気導入口
４０      内気導入口
５０      格子部材
５１      枠部
５０ａ    右側部分（主流流通部）
【図１】
0005508040.tif 000002
【図２】
0005508040.tif 000003
【図３】
0005508040.tif 000004
【図４】
0005508040.tif 000005
【図５】
0005508040.tif 000006
【図６】
0005508040.tif 000007