(57)【要約】      （修正有）【課題】クロスメンバを送風ダクトの一部として利用するものにおいて、部品点数を減らすことのできる車両用空調装置を提供する。【解決手段】送風ユニット５から送り出した風を熱交換器１０を通して車室内へ吹き出す車両用空調装置において、インストルメントパネル１の内部に、車体構造を補強するための筒状のクロスメンバ２を配置し、該クロスメンバに送風ユニットからの風を導入する導入口３と導入された風を排出する排出口とを形成することで、クロスメンバ２の内部空間を送風ユニットからの風を車室内へ送り出すための送風ダクトの少なくとも一部として構成し、クロスメンバに、前記排出口として車両後方に向けて開口したベント吹出口２１、２２と、下方に向けて開口したフット吹出口２３とを設け、隣接するベント吹出口とフット吹出口を共通のモードドアで開閉制御できるようにした。【選択図】図１
2006027393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機（５ｂ、５２）から送り出した風を熱交換器（１０、５３、５４）を通して車室内へ吹き出す車両用空調装置（Ｍ）において、
インストルメントパネル（１）の内部に、車体構造を補強するための筒状のクロスメンバ（２、７０）を配置し、該クロスメンバ（２、７０）に前記送風機（５ｂ、５２）からの風を導入する導入口（３、７１）と導入された風を排出する排出口とを形成することで、クロスメンバ（２、７０）の内部空間を、前記送風機（５ｂ、５２）からの風を車室内へ送り出すための送風ダクトの少なくとも一部として構成し、前記クロスメンバ（２、７０）に、前記排出口として異なる吹出モードを実現するための複数モードの吹出口（２１、２２、２３、７５、７６）を設けた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であって、
前記複数モードの吹出口として、車両後方に向けて開口したベント吹出口（２１、２２、７５）と、下方に向けて開口したフット吹出口（２３、７６）とが設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用空調装置であって、
前記ベント吹出口（２１、２２、７５）およびフット吹出口（２３、７６）が隣接配置され、共通のモードドア（２７、８０）で開閉制御可能とされていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用空調装置であって、
前記ベント吹出口（２２）およびフット吹出口（２３）が同一円周上に設けられており、共通のモードドアとして円弧状のドア板を有するドラム式ドア（２７）が設けら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、筒状のクロスメンバの内部空間を送風ダクトの一部として利用する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調装置として、例えば特許文献１に開示されるように、送風機を備える送風ユニットと、内部に加熱用および冷却用の熱交換器を有するエアコンユニットと、を備え、このエアコンユニットから吹き出される温調風を配風する送風ダクトの一部（または全部）としてクロスメンバを利用するものがある。このような空調装置では、クロスメンバを送風ダクトの一部（または全部）として利用することにより、送風ダクトが不要になるか若しくは短くなるので、インストメントパネル内の空調装置の小型化が図れる利点がある。
【特許文献１】特開２００２−１８７４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来では、クロスメンバにはベント吹出口しか設けておらず、フット吹出口やフットダクトに関しては、依然としてエアコンユニットに直接設けていた。
【０００４】
本発明は、さらにダクト部品点数を減らしたいという要望に応えることのできる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】
【０００５】
請求項１の発明は、送風機から送り出した風を熱交換器を通して車室内へ吹き出す車両用空調装置において、インストルメントパネルの内部に、車体構造を補強するための筒状のクロスメンバを配置し、該クロスメンバに前記送風機からの風を導入する導入口と導入された風を排出する排出口とを形成することで、クロスメンバの内部空間を、前記送風機からの風を車室内へ送り出すための送風ダクトの少なくとも一部として構成し、前記クロスメンバに、前記排出口として異なる吹出モードを実現するための複数モードの吹出口を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置であって、前記複数モードの吹出口として、車両後方に向けて開口したベント吹出口と、下方に向けて開口したフット吹出口とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の車両用空調装置であって、前記ベント吹出口およびフット吹出口が隣接配置され、共通のモードドアで開閉制御可能とされていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の車両用空調装置であって、前記ベント吹出口およびフット吹出口が同一円周上に設けられており、共通のモードドアとして円弧状のドア板を有するドラム式ドアが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、車体構造を補強する部材であるクロスメンバに複数モードの吹出口を設けているので、各吹出ダクトを不要するか短くすることができ、ダクト部品点数の削減を図ることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、複数モードの吹出口としてベント吹出口とフット吹出口を設けているため、所定方向（フット＝足下、ベント＝乗員上半身）に向けてスムーズに配風できると共に、ベントダクトおよびフットダクトを不要するか短くすることができて、これにより、ダクト部品点数の削減を図ることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、ベントモードとフットモードを切り替えるモードドアが一つで済むため、さらに部品点数の削減が図れる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、モードドアにドラム式ドアを採用することにより、スムーズな吹出モード切替動作を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は第１実施形態の車両用空調装置の車室内側から見た正面図である。
【００１５】
図１中の点線で示すものは、車室前部のインストルメントパネル１およびメーター１Ａである。インストルメントパネル１の内部には、送風ユニット５から送り出した風を熱交換器１０を通して温調して車室内へ吹き出す車両用空調装置Ｍが設けられている。
【００１６】
また、インストルメントパネル１の内部には、車体構造を補強するための円筒状のクロスメンバ２が配されている。クロスメンバ２は車幅方向に延在する強度部材であり、両端のブラケット２Ａがサイドフレームに連結されている。送風ユニット５は、インテークユニット６と結合されたケーシング５ａに送風機５ｂを装備したもので、クロスメンバ２の中央下部に配置されている。
【００１７】
このクロスメンバ２には、送風ユニット５からの風を導入する導入口３と、導入された風を排出する排出口としてのベント吹出口２１、２２およびフット吹出口２３とが設けられている。これにより、クロスメンバ２の内部空間が、送風ユニット５からの風を車室内へ送り出すための送風ダクトの一部（または全部）として構成されている。なお、クロスメンバ２の車幅方向両端部（左右端部）付近に形成されたベント吹出口２２とフット吹出口２３は同一円周上に配置されており、１つのドラム式ドア（後述）により吹出モードの切り替えができるようになっている。
【００１８】
図２はクロスメンバ２の右半分の構成を拡大して示す内部を透視した斜視図、図３（ａ）は同クロスメンバ２の右半分の上から見た断面図、図３（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、送風ダクトの一部（または全部）を構成するクロスメンバ２の内部空間には筒状の熱交換器１０が配置されており、前記導入口３から導入されてベント吹出口２１、２２やフット吹出口２３から車室内に出て行く風が、この熱交換器１０を通過した上で出て行くようになっている。
【００２０】
クロスメンバ２の内部空間は、導入口３に通じる中央空間２０Ａと左右の空間２０Ｂとの３空間に分かれており、左右の各空間２０Ｂにそれぞれ熱交換器１０が収容されている。この熱交換器１０は、円筒状のクロスメンバ２の内周面に沿った円筒状に形成されており、その円筒周壁を空気が半径方向に通過することにより、その空気と、周壁内部を流通する熱交換媒体とが熱交換するように構成されている。
【００２１】
このように、この熱交換器１０は、周壁を半径方向に空気が流通するタイプであるため、車幅方向の中央側の端面は入口１１として開口されているものの、車幅方向の左右端部側の端面が閉鎖部材１２によって閉鎖されている。そして、中央空間２０Ａから導入された空気が、熱交換器１０の内周側の空間に入った後、円筒周壁を内周側から外周側に透過して、クロスメンバ２内の左右空間２０Ｂに流れるようになっている。図２、図３の白抜き矢印は空気の流れる経路を示している。
【００２２】
図４は熱交換器１０の構成例を示し、（ａ）は組立状態を示す図、（ｂ）は構成要素の分解図、（ｃ）は（ｂ）のＩＶｃ拡大図、（ｄ）は（ｂ）のＩＶｄ拡大図である。
【００２３】
熱交換器１０の本体部は、熱交換媒体（以下、単に媒体という）の通る溝１６ａを有した通路シート１６Ａと、空気の通る溝１６ｂを有した通路シート１６Ｂとを交互に積層することで構成されている。２種類の通路シート１６Ａ、１６Ｂは、Ｃ形リング状の平面視同形のもので、周方向の両端にタンク構成部としての貫通孔１６ｃを有している。
【００２４】
通路シート１６Ａ上の媒体の通る溝１６ａは、シートの片面にシート幅方向中央に位置させて円周方向に沿って形成されており、両端が貫通孔１６ｃに連通している。また、もう一方の通路シート１６Ｂ上の空気の通る溝１６ｂは、シートの片面に放射状に多数形成されている。そして、これらの２種の通路シート１６Ａ、１６Ｂを交互に積層することで、２本のタンク構成部１７を有する熱交換器１０が構成されている。各タンク構成部１７の長手方向一端側には、媒体供給管１８Ａと排出管１８Ｂとが接続されている。また、長手方向他端側は何らかの手段で塞がれている。
【００２５】
また、ベント吹出口２１、２２およびフット吹出口２３は、モード切替ドアで開閉制御されるようになっており、特に、図３（ｂ）に示すように、左右端のベント吹出口２２およびフット吹出口２３は、同一のドラム状切替ドア２７の円弧状ドア板によって開閉されるようになっている。
【００２６】
次に作用を述べる。
【００２７】
送風ユニット５から送り出された風は、クロスメンバ２の導入口３より中央空間２０Ａに入り、熱交換器１０の入口１１から熱交換器１０の内周側の空間に入る。そして、図４（ｄ）に示す溝１６ｂを通って半径方向に流れ、熱交換器１０の内周側から外周側に出て行く。この際、熱交換器１０の内部の図４（ｃ）に示す溝１６ａを流れる媒体と熱交換し、温風化または冷風化されて、ベント吹出口２１、２２やフット吹出口２３から車室内に吹き出されて行く。
【００２８】
この場合、クロスメンバ２内に収納した熱交換器１０は、加熱専用あるいは冷却専用として使用できるようにすることもできるし、加熱と冷却を切り替えて使用できるようにすることもできる。
【００２９】
図５は、熱交換器１０に温水と冷水を切り替えて流すことができるように構成した場合を示している。
【００３０】
図において、熱交換器１０には、温水ライン１０１と冷水ライン１０２が切替可能に接続されている。温水ライン１０１は、エンジン１１０の冷却水ラインの一部として構成されている。また、冷水ライン１０２は、コンプレッサ１２１、コンデンサ１２２、膨張弁１２３、チラー熱交換器１２４、アキュムレータ１２５などからなる冷凍サイクル１２０に連動するものとして構成されている。図において、１１２はラジエータ、１１３〜１１５は弁、１１６はウォーターポンプ、１１８はリザーバである。
【００３１】
この構成を採用すると、熱交換器１０に対して温水と冷水を選択的に流せるので、温水を流せば空気を温風化でき、冷水を流せば空気を冷風化できる。
【００３２】
以上のように、第１実施形態の車両用空調装置Ｍによれば、送風ダクトの少なくとも一部として利用するクロスメンバ２の内部に、従来エアコンユニット内に収容してあった熱交換器１０を配置したので、エアコンユニットを小型化または廃止でき、これにより空調装置全体を小型化・コンパクト化できる。
【００３３】
また、本実施形態ではベント吹出口２１、２２の他にフット吹出口２３もクロスメンバ２に直接設けられているので、フットダクトの省略により、ダクト部品点数の大幅な削減が達成できる。特に、ベント吹出口とフット吹出口を１つのモードドア（ドラム式ドア２７）で開閉できるようにしたので、ドア部品の点数削減を図ることができるし、ドラム式ドア２７の採用により吹出モードの切替をスムーズに行うことができる。
【００３４】
また、本実施形態では、円筒状のクロスメンバ２内に収納した熱交換器１０をクロスメンバ２の内周面に沿った筒形状に形成したので、クロスメンバ２内のスペースを有効に利用することができ、能力の大きな熱交換器１０をコンパクトに収納できる。
【００３５】
特に、本実施形態では、熱交換器１０が円筒状であるので、角筒状に形成した場合に比べて、スムーズに空気を流すことができるし、最もスペース効率に優れる。また、円筒状であるため、熱媒体の流路に角部がなく、流通抵抗が低いという利点も得られる。
【００３６】
また、本実施形態では、１つの熱交換器１０で加熱と冷却の両機能を果たすようにしたので、空調装置全体の更なる小型化・コンパクト化が可能となる。つまり、従来のエアコンユニット内に（加熱用および冷却用）熱交換器を配置する必要がなくなり、エアコンユニットそのものをインストルメントパネル１内から省略できる。従って、インストルメントパネル１内には送風ユニット５のみを配置すればよくなり、インストルメントパネル１内の中央部にエアコンユニットがあって邪魔だった問題を解消することができ、車室内の居住性の改善を図ることができる。
【００３７】
なお、上記実施形態のように、熱交換器１０までをクロスメンバ２内に入れてエアコンユニットを省略すれば、空調装置の大幅な小型化を達成できるが、そこまでしなくてもよい。
【００３８】
図６、図７に示す第２実施形態の車両用空調装置は、エアコンユニットはそのまま残し、クロスメンバにベント吹出口とフット吹出口の両方を設けた例である。
【００３９】
この場合、車体構造を補強するクロスメンバ７０は角筒状をなしており、インストルメントパネル１内のクロスメンバ７０の下側にエアコンユニット５０が配置されている。エアコンユニット５０は、空気通路を形成するケーシング５１の内部に送風機５２を配置し、その下流側にエバポレータ（冷却用熱交換器）５３と、ヒータコア（加熱用熱交換器）５４と、温度調整用のエアミックスドア５５とを配置したもので、エアミックスドア５５により、エバポレータ５３を通過後にヒータコア５４を通過する風５７と、ヒータコア５４をバイパスする風５６との混合割合を調節することにより、吹出風の温度を調節するものである。
【００４０】
このエアコンユニット５０の上端にベント・フット用の導風口６１とデフ用の導風口６２とが設けられ、ベント・フット用の導風口６１はクロスメンバ７０の導入口７１に接続され、デフ用の導風口６２はインストルメントパネル１の前端に開口するデフ吹出口６５に接続されている。
【００４１】
この場合のクロスメンバ７０は、図７、図８に示すように角筒状のもので、側壁面に車両後方に向けて開口したベント吹出口７５が設けられると共に、下壁面に下方に向けて開口したフット吹出口７６が設けられている。ベント吹出口７５とフット吹出口７６は隣接配置されており、共通のモードドア８０によって開閉制御されるようになっている。
【００４２】
従って、ベントダクトやフットダクトが省略できることにより、部品点数の削減が図れると共に、モードドアの数も最小限で済むため、コスト削減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態の車両用空調装置の車室内側から見た正面図である。
【図２】同車両用空調装置におけるクロスメンバの右半分の構成を拡大して示す内部を透視した斜視図である。
【図３】（ａ）は前記クロスメンバの右半分の上から見た断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。
【図４】第１実施形態の空調装置における熱交換器の構成例を示し、（ａ）は組立状態を示す図、（ｂ）は構成要素の分解図、（ｃ）は（ｂ）のＩＶｃ拡大図、（ｄ）は（ｂ）のＩＶｄ拡大図である。
【図５】前記熱交換器に対する媒体の供給システムの第１例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるクロスメンバの右半分の斜視図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｍ  車両用空調装置
５ｂ  送風機
１  インストルメントパネル
２，７０  クロスメンバ
２１，２２，７５  ベント吹出口（排出口）
２３，７５  フット吹出口（排出口）
２７  ドラム式ドア（モードドア）
８０  モードドア
【図１】
2006027393.tif 000003
【図２】
2006027393.tif 000004
【図３】
2006027393.tif 000005
【図４】
2006027393.tif 000006
【図５】
2006027393.tif 000007
【図６】
2006027393.tif 000008
【図７】
2006027393.tif 000009
【図８】
2006027393.tif 000010