(57)【要約】【課題】車両用空調装置において、送風機の作動音が車室内側へ進入することを抑制し、乗員の快適性を向上させる。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する内外気切替ユニット１６は、車室内の空気を取り込む内気導入口４０がケーシング４２における車両前方側に開口し、車両後方側の側面には空調ケース１４内の送風機１８と同軸上に形成された第２吸入口４８が形成される。そして、送風機１８の駆動作用下に内気導入口４０から車室内の空気が吸い込まれ、第１及び第２吸入口３６、４８を通じて空調ケース１４の通路１２へと取り込まれる際、前記送風機１８の作動音が内気導入口４０を通じて車両前方側に放射され、車室内側への進入が抑制される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内気・外気を切り替えて取り込む内外気切替ユニットと、前記内外気切替ユニットの下流側に設けられ空気を車室内へと送風する送風機と、空気の流通する流路及び車室内へ送風する送風口とを有し前記内外気切替ユニットと接続される空調ケースと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気の熱交換を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
前記内外気切替ユニットは、前記送風機と連通する吸入口と、
前記外気を取り込む外気導入口と、
前記吸入口に対して車両前方側のみに設けられ、前記内気を取り込む内気導入口と
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記吸入口は、前記内気導入口とは対向しない位置に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用空調装置において、
前記空調ケースにおいて、前記送風機及び前記熱交換器は車両前後方向と直交する車両幅方向の中央に配置され、前記内外気切替ユニットは、前記車両幅方向において車両の助手席側に配置され、
前記送風機は、前記熱交換器から前記送風口まで延在する前記流路より前記車両後方側に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項３記載の車両用空調装置において、
前記送風機は、中心に回転軸を有し、該回転軸の一端側から前記空気を吸い込んで前記回転軸の径方向に送風する遠心式ファンであり、前記回転軸が前記車両幅方向に沿って配置され、前記吸入口は前記内外気切替ユニットの前記空調ケースと対向する壁面に形成されると共に、前記回転軸の一端側に配置されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項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、
前記内気導入口と前記吸入口との間にフィルタが設けられ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、車両に搭載され、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して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、送風機によって内気・外気を内部に空気通路を有した空調ケースへと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とを前記空調ケース内で所望の混合比率で混合した後、前記空調ケースに設けられた複数の吹出口から送風ダクトを通じて車室内へと送風することで前記車室内の温度及び湿度の調整を行っている。
【０００３】
このような車両用空調装置では、特許文献１に開示されるように、車室内へ取り込む外気・内気を切り替えるための内外気切替装置が設けられ、そのケーシングには、前記外気を取り込むための外気取入口と、前記内気を取り込むための内気取入口とを有している。そして、内外気切替装置には、外気取入口及び内気取入口の下方に設けられた送風機を駆動させ、前記外気取入口及び内気取入口にそれぞれ設けられたドアを開閉制御することで、前記外気取入口及び内気取入口のいずれか一方から選択的に空気を取り込んで空調ケース側へと供給する。
【０００４】
また、内外気切替装置は、一般的に、外気取入口がエンジンルーム側となる車両前方側、内気取入口が車室内側となる車両後方側となるように配置することで、前記外気取入口に接続され外気を導入するための導入ダクトの長さを短くしつつ、空調された車室内の空気を前記内気取入口から取り込むことで空調効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような車両用空調装置では、例えば、内気モードが選択され、内外気切替装置の内気取入口を開口させた際、下流側に配置された送風機の作動音が前記内気取入口を通じて車室内へと放射され、不快な騒音として乗員まで届いてしまうことで、該乗員の快適性を低下させてしまうという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、送風機の作動音が車室内側へと進入することを抑制し、乗員の快適性を向上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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、内気・外気を切り替えて取り込む内外気切替ユニットと、前記内外気切替ユニットの下流側に設けられ空気を車室内へと送風する送風機と、空気の流通する流路及び車室内へ送風する送風口とを有し前記内外気切替ユニットに接続される空調ケースと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気の熱交換を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
前記内外気切替ユニットは、前記送風機と連通する吸入口と、
前記外気を取り込む外気導入口と、
前記吸入口に対して車両前方側のみに設けられ、前記内気を取り込む内気導入口と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両用空調装置を構成する内外気切替ユニットは、空調ケースに設けられた送風機と連通する吸入口と、外気を取り込む外気導入口と、内気を取り込む内気導入口とを備え、内気導入口が吸入口に対して車両前方側のみに設けられている。
【００１０】
従って、送風機の駆動に伴って発生した作動音が、吸入口を通じて内外気切替ユニットの内部へと進入した場合でも、車両の前方側に設けられた内気導入口を通じて車室内とは反対側に放射される。その結果、作動音が車室内へと進入することが抑制され、作動音が騒音として乗員に届くことを抑制することで、乗員の快適性を向上させることができる。
【００１１】
また、吸入口を、内気導入口と対向しない位置に設けることにより、送風機で発生した作動音が、内気導入口へと一直線上に移動して直接外部へと放射されることを防止できるため、減衰した後に外部へと放射することができ、車両用空調装置の外部に放射される騒音レベルを抑制することができる。
【００１２】
さらに、空調ケースにおいて、送風機及び熱交換器は車両前後方向と直交する車両幅方向の中央に配置され、内外気切替ユニットは、車両幅方向において車両の助手席側に配置され、送風機は、熱交換器から送風口まで延在する流路より車両後方側に設けられるため、送風機によって空気が吸入される吸入口から内気導入口までの通路長さを長く確保することができるため、送風機で発生した作動音を外部に放射されるまでに十分に減衰させることができる。
【００１３】
さらにまた、送風機は、中心に回転軸を有し、該回転軸の一端側から空気を吸い込んで回転軸の径方向に送風する遠心式ファンであり、回転軸が車両幅方向に沿って配置され、吸入口を内外気切替ユニットの空調ケースと対向する壁面に形成すると共に、回転軸の一端側に配置することにより、回転軸の軸方向に吸い込み、且つ、送風する横断流送風機を適用した場合と比較し、送風効率を向上させることができるため、送風機の小型化を図ることが可能となる。
【００１４】
またさらに、内気導入口と吸入口との間にフィルタを設けることにより、送風機で発生した作動音が吸入口からフィルタを通じて内気導入口へと到達することで、上流側に設けられたフィルタによって作動音を好適に吸音して車両用空調装置の外部へと放射でき、騒音レベルをより一層抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、車両用空調装置を構成する内外気切替ユニットでは、内気を取り込む内気導入口が、空調ケースに設けられた送風機と連通する吸入口に対して車両前方側に設けられているため、送風機で発生した作動音が吸入口を通じて内外気切替ユニットの内部へと進入した場合でも、車両の前方側に設けられた内気導入口を通じて車室内とは反対側に放射できるため、作動音が車室内へと進入することが抑制され、騒音として乗員に届くことを抑制することで乗員の快適性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す外観斜視図である。
【図２】図１の車両用空調装置における空調ケースの断面図である。
【図３】図１の車両用空調装置における内外気切替ユニットの断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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１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。なお、車両用空調装置１０は、図２及び図３に示される左側（矢印Ａ方向）が車両の前方側、すなわち、エンジンルーム側となり、右側（矢印Ｂ方向）が該車両の後方側、すなわち、車室内側となるように搭載されるため、以下、矢印Ａ方向を車両前方とし、矢印Ｂ方向を車両後方として説明する。
【００１９】
この車両用空調装置１０は、図１〜図４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１４と、前記空調ケース１４の側部に連結され、外気・内気を取り込む内外気切替ユニット１６と、前記空調ケース１４の内部に配設される送風機１８と、前記空気を冷却するエバポレータ（熱交換器）２０と、該空気を加熱するヒータコア（熱交換器）２２と、前記各通路１２内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２４とを含む。そして、車両用空調装置１０は、車両のエンジンルームと車室内とを隔離する仕切壁Ｗ（図３参照）に対して車両後方側（矢印Ｂ方向）となる位置に搭載されると共に、内外気切替ユニット１６が助手席側となるように配置される。
【００２０】
空調ケース１４は、例えば、略対称形状の第１及び第２分割ケース２６、２８から構成され、前記第１及び第２分割ケース２６、２８は車両の幅方向（図１、図４中、矢印Ｃ方向）に分割可能に設けられている。この空調ケース１４の上方には、図２に示されるように、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口３０と、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３２とが隣接して開口している。
【００２１】
一方、空調ケース１４の内部には、車両用空調装置１０を車両に搭載した際に車両後方側（矢印Ｂ方向）となる位置に送風機１８が収納され、該送風機１８の下方にエバポレータ２０が収納されると共に、前記エバポレータ２０に対して車両前方側（矢印Ａ方向）となる位置にヒータコア２２が収納される。
【００２２】
また、第２分割ケース２８の側面には、内外気切替ユニット１６側に向かって開口した第１吸入口３６が形成され、前記内外気切替ユニット１６と前記空調ケース１４の内部とを連通している（図４参照）。
【００２３】
内外気切替ユニット１６は、図１及び図３に示されるように、外気を取り込む外気導入口３８及び内気を取り込む内気導入口４０を有したケーシング４２と、前記外気導入口３８と前記内気導入口４０の開口状態を切り替える切替ダンパ４４と、前記ケーシング４２の内部に設けられるフィルタ４６とを含む。
【００２４】
ケーシング４２は、その上方に外気導入口３８が開口し、車両のエンジンルーム内まで延在した図示しない吸入ダクトが接続される。一方、内気導入口４０は、外気導入口３８と略直交し、且つ、車両前方側（矢印Ａ方向）に開口するように形成される。なお、内気導入口４０は、図１に示されるように、その開口部が格子状に形成され、比較的大きなゴミ等がケーシング４２の内部へ吸入されてしまうことを防止している。
【００２５】
また、ケーシング４２には、図３及び図４に示されるように、空調ケース１４の第１吸入口３６に接続される第２吸入口４８を有し、前記第２吸入口４８を介してケーシング４２の内部と前記空調ケース１４の内部とが連通している。この第２吸入口４８は、ケーシング４２において車両後方側（矢印Ｂ方向）となる側面に開口している。
【００２６】
切替ダンパ４４は、図３に示されるように、例えば、断面Ｕ字状に形成され、その開口端部にダンパシャフト５０が挿通され、ケーシング４２に対して回動自在に設けられると共に、該切替ダンパ４４が、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、該開口端部とは反対側に形成された断面円弧状の壁部５２によって外気導入口３８及び内気導入口４０のいずれか一方が選択壁に閉塞される。
【００２７】
フィルタ４６は、例えば、ケーシング４２の下方に開口したフィルタ挿入口５４から内部へと挿入され、第２吸入口４８と外気導入口３８及び内気導入口４０との間に配置されると共に、前記外気導入口３８及び内気導入口４０と前記第２吸入口４８とを結ぶ空気の流通方向に対して略直交するように設けられる。そして、外気導入口３８又は内気導入口４０から取り込まれた空気をフィルタ４６に通過させることで、該空気に含まれる塵埃等を除去する。なお、フィルタ４６がフィルタ挿入口５４へと挿入された後、その開口部にフィルタカバー５６が装着されることで閉塞される。
【００２８】
送風機１８は、図４に示されるように、例えば、複数のフィンを有した回転ファン５８と、該回転ファン５８を回転駆動する駆動モータ６０と、スクロール部３４とを有した遠心式ファンであり、前記回転ファン５８及び駆動モータ６０の軸線Ｌ（図４参照）が空調ケース１４における車両の幅方向（矢印Ｃ方向）に延在するように略水平に配置されると共に、前記回転ファン５８が内外気切替ユニット１６側（図４中、矢印Ｃ１方向）となるように設けられる。また、送風機１８は、空調ケース１４における車両幅方向の中央、すなわち、第１分割ケース２６と第２分割ケース２８とに跨るように配置されると共に、その回転ファン５８が第１吸入口３６と略一直線状となるように設けられる。
【００２９】
すなわち、この車両用空調装置１０は、空調ケース１４の幅方向中央に送風機１８が設けられたフルセンター式のＨＶＡＣ(Ｈｅａｔｉｎｇ、Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ、ａｎｄ  Ａｉｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ)である。
【００３０】
そして、図示しないコントローラからの制御信号に基づき駆動モータ６０が回転駆動することで、回転ファン５８が一体的に回転し、それに伴って、内外気切替ユニット１６における内気導入口４０又は外気導入口３８から空気が取り込まれ、第２吸入口４８及び第１吸入口３６を通じて前記回転ファン５８の回転軸一端側から中心へと吸い込まれた後、ファンを通じて外周側へと送出され空調ケース１４のスクロール部３４から通路１２へと送風される。
【００３１】
エバポレータ２０は、図２に示されるように、例えば、空調ケース１４において送風機１８の下方に設けられ、該空調ケース１４の高さ方向に対して所定角度だけ傾斜するように配置される。詳細には、エバポレータ２０の上端部が車両後方側（矢印Ｂ方向）、下端部が車両前方側（矢印Ａ方向）となるように傾斜して配置される。そして、エバポレータ２０には、図示しない複数のチューブを通じて冷媒が循環されており、前記チューブの間に設けられたフィンに空気が通過することで、該空気と前記冷媒との熱交換がなされ、冷却された空気がエバポレータ２０の下流側へと供給される。
【００３２】
ヒータコア２２は、例えば、空調ケース１４においてエバポレータ２０より車両前方側（矢印Ａ方向）となる下流側に設けられ、該エバポレータ２０と同様に、該空調ケース１４の高さ方向に対して所定角度だけ傾斜し、且つ、略平行に配置される。そして、ヒータコア２２には、図示しない複数のチューブを通じて温水が循環されており、前記チューブの間に設けられたフィンに空気が通過することで、該空気と前記温水との熱交換がなされ、加熱された空気がヒータコア２２の下流側へと供給される。
【００３３】
ダンパ機構２４は、エバポレータ２０とヒータコア２２との間に設けられるエアミックスダンパ６２と、ベント送風口３０及びデフロスタ送風口３２の送風状態を切り替えるベント切替ダンパ６４とを有する。
【００３４】
エアミックスダンパ６２は、例えば、湾曲したプレート状に形成され、空調ケース１４の幅方向に沿って設けられ、その両側部が前記空調ケース１４の内壁面に設けられたガイド手段（図示せず）に沿って案内される。そして、エアミックスダンパ６２の内壁面には、該エアミックスダンパ６２のスライド方向に沿ってラックギア６６が設けられ、空調ケース１４に軸支されたシャフト６８のピニオンギア７０が噛合される。このシャフト６８が、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回転することで、エアミックスダンパ６２がガイド手段に沿って略鉛直方向にスライドし、空調ケース１４内において、エバポレータ２０によって冷却された空気（冷風）と、ヒータコア２２によって加熱された空気（温風）との混合比率を調整して下流側へと送風する。
【００３５】
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。なお、ここでは、図示しない乗員によって内気モードが選択され、図３に示されるように、切替ダンパ４４によって外気導入口３８が閉塞されている状態について説明する。
【００３６】
先ず、図示しない乗員が、車両用空調装置１０の搭載された車両の車室内に配置された操作レバーを操作することで、該操作レバーの操作に応じて図示しないアクチュエータが駆動し、それに伴って、シャフト６８が所定角度だけ回転してエアミックスダンパ６２が、図示しないガイド手段による案内作用下に上方又は下方へと所定距離だけスライド変位する。
【００３７】
また、同時に、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機１８の駆動モータ６０が回転駆動し回転ファン５８が回転する。これにより、内外気切替ユニット１６の内気導入口４０を通じて車室内の空気がケーシング４２内へと吸い込まれ、フィルタ４６を通過した後に、第２吸入口４８及び第１吸入口３６を通じて空調ケース１４内へと取り込まれ、回転ファン５８の回転軸一端側から中心に吸い込まれて外周側へと送出される。
【００３８】
この送風機１８から送出された空気は、図２に示されるように、その周縁に形成された通路１２を通じて下方へと流通し、エバポレータ２０を通過することで冷却された後、ヒータコア２２を通過した空気と混合されることで所望の温度へと調温され、ベント送風口３０又はデフロスタ送風口３２を通じて車室内へと送風される。
【００３９】
この際、送風機１８で発生する作動音は、開口した第１吸入口３６を通じて内外気切替ユニット１６のケーシング４２内へと進入し、外部に向かって開口した内気導入口４０を通じて車両の前方側（矢印Ａ方向）となる仕切壁Ｗ側（エンジンルーム側）に向かって放射される。すなわち、作動音は、車室内側（矢印Ｂ方向）へと放射されることがないため車室内への進入が抑制され、乗員に騒音として届くことが抑制されるため、乗員の快適性を向上させることができる。
【００４０】
また、作動音は、第１吸入口３６を通じてケーシング４２の内部へ到達した際、該第１吸入口３６と内気導入口４０とが一直線状に配置されておらず、略直交するように配置され、しかも、第１及び第２吸入口３６、４８に対向する壁面に開口を有していないため、前記作動音が前記内気導入口４０へと直接到達することがなく、ケーシング４２の内壁面に当たった後に該内気導入口４０から放射されることとなる。そのため、作動音は、ケーシング４２の内壁面に当たることで減衰され、より小さな音となって外部へと放射されるため、車両用空調装置１０の外部に放射される騒音レベルを抑制することができる。
【００４１】
さらに、内外気切替ユニット１６のケーシング４２には、第１吸入口３６と内気導入口４０との間にフィルタ４６が設けられているため、作動音が前記第１吸入口３６から前記フィルタ４６を通過して前記内気導入口４０側へと移動することで、該フィルタ４６によって好適に吸音されるため、前記内気導入口４０から車両用空調装置１０の外部へと放射される騒音レベルをより一層抑制することができる。
【００４２】
さらにまた、例えば、車両前方側に送風機１８を設け、且つ、内気導入口４０を車両前方側に開口させようとすると、前記内気導入口４０までの通路長さを車両の前後方向に確保できないため短くせざるを得ないか、車両幅方向に大型化せざるを得ないが、空調ケース１４において送風機１８を車両後方側、すなわち、車室内側（矢印Ｂ方向）に設けることで、小型化を図りつつ前記送風機１８における空気を吸入する第１吸入口３６から車両前方側（矢印Ａ方向）に開口した内外気切替ユニット１６の内気導入口４０までの通路長さを長く確保することができる。そのため、送風機１８で発生した作動音が外部に放射されるまで前記通路長さを利用して十分に減衰させることができる。
【００４３】
またさらに、送風機１８として、軸方向に空気を吸い込み、径方向に送風する遠心式ファンを用いることにより、前記軸方向に吸い込み、且つ、送風する横断流送風機（クロスフローファン）を適用した場合と比較し、送風効率を向上させることができるため、送風機１８の小型化を図ることができる。
【００４４】
また、内気導入口４０は、内外気切替ユニット１６を構成するケーシング４２において車両前方側（矢印Ａ方向）に開口させる場合に限定されるものではなく、例えば、前記ケーシング４２における下方側に開口させるようにしてもよい。すなわち、第１及び第２吸入口３６、４８に対して内気導入口４０が車両前方側（矢印Ａ方向）に設けられていれば、その方向は特に限定されるものではない。
【００４５】
さらに、内外気切替ユニット１６において、内気導入口４０が第１及び第２吸入口３６、４８に対して車両前方側（矢印Ａ方向）に設けられていれば、ケーシング４２の下方に送風機１８が設けられたセミセンター式のＨＶＡＣに適用するようにしてもよい。
【００４６】
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。
【符号の説明】
【００４７】
１０…車両用空調装置                １４…空調ケース
１６…内外気切替ユニット            １８…送風機
２０…エバポレータ                  ２２…ヒータコア
２４…ダンパ機構                    ３６…第１吸入口
３８…外気導入口                    ４０…内気導入口
４２…ケーシング                    ４４…切替ダンパ
４６…フィルタ                      ４８…第２吸入口
５８…回転ファン                    ６２…エアミックスダンパ
６４…ベント切替ダンパ
【図１】
2014240251.tif 000003
【図２】
2014240251.tif 000004
【図３】
2014240251.tif 000005
【図４】
2014240251.tif 000006