(57)【要約】【課題】ケース内のエアミックス通路に配設したロータリードアを用いて調和空気の導出口を開閉する場合に、前記エアミックス通路における調和空気流通時の抵抗を減少させて十分な風量を容易に確保できるようにして空調性能を向上させる。【解決手段】ケース１０上壁にエアミックス通路３０の下流端と連通するデフロスタ導出口、ベント導出口及びヒート導出口を並設する。導出口並設方向に回動する周壁部４１を有するロータリードア４０をエアミックス通路３０に配設する。周壁部４１の回動軸方向両端にケース１０への支持軸４３を有する端壁部４２を形成する。ケース１０のエアミックス通路３０内面の左右両側に外側へ窪む凹部１０ａ，１０ａを形成し、該凹部１０ａ，１０ａ内にロータリードア４０の端壁部４２，４２を位置付ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を収容したケースに調和空気の導出口が形成され、前記ケース内に調和空気を前記導出口まで導く空気通路が設けられ、該空気通路には、前記導出口に対向する略円弧面状の周壁部を備えたロータリードアが回動可能に配設され、前記ロータリードアを回動させて前記周壁部により前記導出口を開閉するようにした空調装置であって、
前記ロータリードアの周壁部の軸線方向両端には、該周壁部から軸線の径方向内側へ延びる端壁部が設けられ、
前記空気通路内面には該空気通路の外側へ窪む凹部が形成され、該凹部内に前記ロータリードアの端壁部が位置付けられていることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
請求項１において、
空気通路内面の凹部は、ロータリードアの端壁部の回動範囲に対応して形成されていることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
ロータリードアの端壁部内面は、前記ロータリードアよりも空気流れ方向上流側の空気通路内面と略同一面上に位置付けられていることを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両に搭載される空調装置に関し、特に、熱交換器を収容したケースの調和空気導出口をそのケース内に配設したロータリードアにより開閉するようにした構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば自動車に搭載される空調装置として、ケース内の熱交換器により生成された調和空気を導出口まで導くための空気通路をケース内に設け、前記導出口に対向配置される略円弧面状の周壁部を有するロータリードアを前記空気通路に回動可能に配設し、該ロータリードアの回動動作により導出口を開閉するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
前記特許文献１の空調装置では、ロータリードアの周壁部の軸線方向両端に径方向内側へ延びる端壁部を設け、該端壁部に形成された支持軸をケースで支持し、その支持軸周りに周壁部が回動するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８―４８１２９号公報（第３頁、第４頁、図１、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特許文献１の空調装置においては、空気通路の内面が略平坦に延びていて、ロータリードアがこの空気通路に配設されているので、ロータリードアの端壁部が、該ロータリードアよりも空気流れ方向上流側の空気通路内面からその空気通路内側へはみ出た状態となる。このことによって、空気通路をその上流側からロータリードアへ向かう調和空気の流れが該ロータリードアの端壁部に衝突して乱れ、これにより、空気流通時の抵抗が大きくなって十分な風量が確保できず空調性能が低下してしまう。
【０００６】
本発明は斯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、ロータリードアの端壁部をケースの空気通路内側へはみ出させないようにすることにより、空気通路における空気流通時の抵抗を減少させて十分な風量を容易に確保できるようにし、空調性能を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の解決手段では、ロータリードアの端壁部を空気通路内面に形成した凹部内に位置付けるようにした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、熱交換器を収容したケースに調和空気の導出口が形成され、前記ケース内に調和空気を前記導出口まで導く空気通路が設けられ、該空気通路には、前記導出口に対向する略円弧面状の周壁部を備えたロータリードアが回動可能に配設され、前記ロータリードアを回動させて前記周壁部により前記導出口を開閉するようにした空調装置を対象とする。
【０００９】
そして、前記ロータリードアの周壁部の軸線方向両端には、該周壁部から軸線の径方向内側へ延びる端壁部を設け、前記空気通路内面には該空気通路の外側へ窪む凹部を形成し、該凹部内に前記ロータリードアの端壁部を位置付ける構成とする。
【００１０】
この構成によれば、ケースの導出口が開くまでロータリードアを回動させると、熱交換器により生成された調和空気が空気通路を介して導出口から導出される。この際、ロータリードアの端壁部が空気通路内面の凹部内に位置していて空気通路内側にはみ出していないので、空気通路を上流側からロータリードアへ向かう調和空気の流れが該ロータリードアの端壁部に衝突しない。これにより、空気通路における空気流通時の抵抗が減少して調和空気が導出口へ向けてスムーズに流れるようになり、十分な風量が容易に得られ空調性能が向上する。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、空気通路内面の凹部をロータリードアの端壁部の回動範囲に対応して形成する構成とする。
【００１２】
この構成によれば、ロータリードアがどの回動角度にあるときでも、該ロータリードアの端壁部を凹部内に位置付けることが可能となり、よって、ロータリードアの回動角度に関わらず空気通路における空気流通時の抵抗が減少する。一方、空気通路内面に凹部を形成することによって該空気通路を流通する空気の流れが若干乱れることが考えられるが、この発明では、凹部が端壁部の回動範囲に対応して形成されて凹部の形成範囲が必要最小限となり、凹部による空気の流れの乱れが極めて少なくなる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、ロータリードアの端壁部内面を、前記ロータリードアよりも空気流れ方向上流側の空気通路内面と略同一面上に位置付ける構成とする。
【００１４】
この構成によれば、ロータリードアの端壁部内面と空気通路内面との間に段差がないため、ロータリードアよりも空気流れ方向上流側からロータリードアに向かって流れる調和空気は、流れを乱されることなくスムーズに流れるようになり、空気流通時の抵抗がより一層減少して、空調性能がさらに向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、「前」とは車両前後方向の前側を、また「後」とは車両前後方向の後側を、さらに「左」とは車幅方向の左側を、さらにまた「右」とは車幅方向の右側をそれぞれ表すこととする。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１の外観を示し、この空調装置１は、車室前端に位置するインストルメントパネル（図示せず）内部に配設されており、調和空気を生成する空調ユニット２が左右中央部に位置付けられ、該空調ユニット２に空気を送風する送風ユニット３がその空調ユニット２の左側に隣接配置されている。
【００１８】
前記送風ユニット３は樹脂製のケース４を備えていて、該ケース４の後側上部には内気取入口５が形成され、一方、その反対側の前側には外気取入口が形成されている。前記内気取入口５は格子状のグリル７で覆われ、インストルメントパネル内で車室内に開放されている一方、外気取入口は、該外気取入口に接続される外気取入ダクト８を介してフロントウインドガラス前側の車体カウル部（図示せず）を経て車外に連通しており、この外気取入口により車室外の空気を、また前記内気取入口５により車室内の空気をそれぞれケース４内に取り入れるようにしている。
【００１９】
前記ケース４内部には、水平左右方向の支持軸周りに揺動する内外気切替ドア（図示せず）が配置されている。この内外気切替ドアの支持軸はケース４上端に支持され、その一方側の端部がケース４から外部に突出し、その突出部には電動アクチュエータ（図示せず）が駆動連結されており、該電動アクチュエータによる内外気切替ドアの支持軸周りの回動切り替えにより、外気取入口及び内気取入口５の一方を開放して他方を閉塞するようにしている。
【００２０】
また、図示しないが、送風ユニット３のケース４下端には、上下方向に延びる出力軸をケース４内部に臨ませた状態でブロワモータが取り付けられ、該ブロワモータの出力軸には、ケース４内の下半部に収容された遠心式ファンが回転一体に取付固定されている。このケース４下半部の右側には空気の吹出口が形成されていて、前記遠心式ファンの回転により、前記外気取入口及び内気取入口５の一方から取り入れられた空気が吹き出すようになっている。
【００２１】
一方、前記空調ユニット２は送風ユニット３のケース４よりも大型の樹脂製ケース１０を備えていて、該ケース１０はその左右中央部で左側部材１１と右側部材１２とに２分割されており、その２つの部材１１，１２がファスナやネジ等を用いて一体化されている。このケース１０内部の前側には、図３に示すように、送風ユニット３からの空気を取り入れる空気取入空間Ｒが設けられ、前記左側部材１１における空気取入空間Ｒ左側に対応する部分には、前記送風ユニット３の吹出口に接続される空気導入口１４が形成されている。
【００２２】
前記空気導入空間Ｒの後側には、空気を冷却する冷却用熱交換器としてのエバポレータ１７が縦置きに配置されている。前記エバポレータ１７は、図示しないがエンジンルームに配設されたコンプレッサ等と共に冷凍サイクルを構成しており、この冷凍サイクルを循環する冷媒をクーラパイプを介してエバポレータ１７に給排することにより、該エバポレータ１７を通過する空気を冷却するようにしている。この空気冷却時にエバポレータ１７の表面に発生した凝縮水はケース１０の底壁に滴下し、該底壁に設けられた排水通路１８からケース１０外部に排出される。
【００２３】
前記ケース１０内面の前後中央部には、該ケース１０内部をエバポレータ１７側の冷風通路２０と、その後側の温風通路２１とに区画する区画壁２３が一体に形成されている。該区画壁２３の上下方向中間部は後側へ突出するくの字状に形成されていて、その突出部の上半部に第１開口２４が形成される一方、下半部には第２開口２５が形成されている。前記冷風通路２０は、エバポレータ１７下流側の略上半部から後側へ前記第１開口２４まで延びており、この冷風通路２０によりエバポレータ１７を通過した空気の一部ないし全部を直接流すようにしている。
【００２４】
一方、温風通路２１は、第２開口２５から後側に延びた後、上側に向かって斜め前側に延びている。この温風通路２１の第２開口２５近傍には、空気を加熱する加熱用熱交換器としてのヒータコア２７が温風通路２１を横切るように配置されている。前記ヒータコア２７は図示しないがヒータパイプを介して車載エンジンの冷却水通路に接続されており、エンジンの冷却により昇温した冷却水をヒータコア２７に流すことにより、該ヒータコア２７を通過する空気を加熱するようにしている。
【００２５】
前記冷風通路２０の下流端と温風通路２１の下流端とは、空気通路としてのエアミックス通路３０に連通していて、このエアミックス通路３０において冷風及び温風を混合させ調和空気を生成している。前記区画壁２３の冷風通路２０側には、エアミックス通路３０への冷風及び温風の流入割合を変更するエアミックスドア３１が配設され、該エアミックスドア３１の支持軸３１ａは、区画壁２３に隣接しかつ第１開口２４及び第２開口２５の間でケース１０に支持され、その一方側の端部がケース１０から外部に突出し、その突出部にはエアミックスドア３１を支持軸３１ａ周りに上下に回動させる電動アクチュエータ（図示せず）が駆動連結されている。
【００２６】
前記電動アクチュエータによるエアミックスドア３１の回動切り替えにより、第１開口２４及び第２開口２５の開度が変更されるようになっている。すなわち、エアミックスドア３１を上側へ回動させて第１開口２４を全閉すると第２開口２５が全開となってエバポレータ１７を通過した空気の全部が温風通路２１に流れ込む。一方、エアミックスドア３１を下側へ回動させて第１開口２４を全開にすると第２開口２５が全閉となってエバポレータ１７を通過した空気の全部がエアミックス通路３０に流れ込む。そして、これら２つの位置の中間位置では、冷風通路２０及び温風通路２１の各開度を逆方向に相対的に変えて、エアミックス通路３０において冷風及び温風の混合割合を変えて調和空気の温度を変更調整するようにしている。
【００２７】
前記エアミックス通路３０の空気流れ方向下流側はケース１０内の上端まで延びていて、このエアミックス通路３０の下流端に対応するケース１０上壁には、その前側から後側へ順にデフロスタ導出口３５、ベント導出口３６及びヒート導出口３７が並設され、前記エアミックス通路３０下流端がこれら導出口３５〜３７に接続されている。前記デフロスタ導出口３５は、ダクト（図示せず）を介して前記インストルメントパネルのデフロスタ吹出しノズルに接続され、また前記ベント導出口３６はダクト（図示せず）を介して前記インストルメントパネルのベント吹出しノズルに接続されている。また、前記ヒート導出口３７には、ケース１０後側壁に一体に形成されたヒートダクト３８の上流端が接続されている。このヒートダクト３８の下流側は、ケース１０の下部まで延びて、その下流端には乗員の足元に調和空気を導くダクト（図示せず）が接続されるようになっている。
【００２８】
前記エアミックス通路３０内には、前記デフロスタ導出口３５、ベント導出口３６及びヒート導出口３７を選択的に開閉するロータリードア４０が配設され、このロータリードア４０の回動位置により調和空気の吹出モードが切り替えられるようになっている。
【００２９】
前記ロータリードア４０は、図４に示すように、大略、円筒を軸線に沿って半分に分割したような形状を有しており、略円弧面状に形成された周壁部４１と、この周壁部４１の前記軸線方向両端に連続してそれぞれ径方向内側へ延びる端壁部４２，４２とを備えている。前記周壁部４１は、各導出口３５〜３７に対向配置されるものであり、この周壁部４１により各導出口３５〜３７のうち少なくとも１つを閉じてその導出口とエアミックス通路３０上流側との連通状態を遮断するようになっている。
【００３０】
一方、前記各端壁部４２は、略半円状に形成されこの端壁部４２の周壁部４１と反対側の縁部は略直線状に延び、この縁部近傍の軸線対応箇所には左側及び右側支持軸４３，４３が一体に形成されている。これら左側支持軸４３の左端及び右側支持軸４３の右端は、前記ケース１０の左側壁及び右側壁をそれぞれ貫通して外部に突出していて、この状態でロータリードア４０はケース１０に支持されている。
【００３１】
前記ロータリードア４０の右側支持軸４３の右端には、前記ケース１０外面に固定された電動アクチュエータ４６（図１及び図２にのみ示す）が駆動連結されており、ロータリードア４０は、前記電動アクチュエータ４６により前記軸線を回動軸として前記導出口３５〜３７並設方向に回動する。前記電動アクチュエータ４６は、図示しないが、空調制御部に接続されていて乗員がインストルメントパネルの空調操作部により調和空気の吹出モードの切り替え操作をすると、空調制御部が電動アクチュエータ４６を作動させてロータリードア４０が回動するようになっている。
【００３２】
前記ロータリードア４０の周壁部４１の周方向一側（図３及び図４の左側）寄りには、開口４４，４４，…が回動軸方向に複数並設され、該開口４４，４４，…を介して前記導出口３５〜３７のうち少なくとも１つとエアミックス通路３０上流側とが連通状態となる。また、ロータリードア４０の周壁部４１には、各導出口３５〜３７周縁をシールするためのゴム製シール部材５０，５０，…が周方向に間隔をあけて７箇所に配設されている。各シール部材５０は、回動軸方向に延び周壁部４１から径方向外側へ突出するゴム製の板状部材から構成され、その先端がケース１０の各導出口３５〜３７周縁に撓んだ状態で接触して各導出口周縁をシールするようになっている。尚、これら各シール部材５０は、周壁部４１に形成されたスリット４１ａに挿入保持されるようになっている。
【００３３】
図３及び図５に示すように、このロータリードア４０の周方向他側（図３及び図４の右側）への回動限界は、周壁部４０の開口４４がベント導出口３６と略一致して該ベント導出口３６が全開となるベントモード位置とされている。このベントモード位置では、各端壁部４２の支持軸４３側の縁部が略水平となり、周壁部４１によりデフロスタ導出口３５及びヒート導出口３７が全閉となるとともに、それらデフロスタ導出口３５及びヒート導出口３７周縁が前記シール部材５０，５０，…によりシールされて調和空気がベント導出口３６のみから吹き出すようになる。
【００３４】
一方、図３及び図５に仮想線で示すように、前記ロータリードア４０の周方向一側への回動限界は、周壁部４１の周方向他側の端部がデフロスタ導出口３５及びベント導出口３６の間に位置してデフロスタ導出口３５が全開となるデフロスタモード位置とされている。このデフロスタモード位置では、各端壁部４２の支持軸４３側の縁部が上下方向に延びるように位置し、周壁部４１によりベント導出口３６及びヒート導出口３７が全閉となるとともに、それらベント導出口３６及びヒート導出口３７周縁が前記シール部材５０，５０，…によりシールされて調和空気がデフロスタ導出口３５のみから吹き出すようになる。
【００３５】
また、前記ロータリードア４０は、乗員が選択した吹出モードに応じて、前記ベントモード位置からデフロスタモード位置までの間の所定位置で停止するようになっており、これにより、調和空気がヒート導出口３７のみから吹き出すヒートモードや、ベント導出口３６及びヒート導出口３７から吹き出すバイレベルモード等に切り替えられる。
【００３６】
図１に示すように、前記ケース１０のエアミックス通路３０内面における左右両側には、ケース１０外側へ窪む凹部１０ａ，１０ａが形成され、ロータリードア４０がケース１０に支持された状態で、該ロータリードア４０の端壁部４２，４２が前記凹部１０ａ，１０ａ内にそれぞれ位置付けられるようになっている。この凹部１０ａ，１０ａに対応してケース１０の左右両側壁には、図５に示すように、外側へ膨出する膨出部１０ｂ，１０ｂが形成されている。前記エアミックス通路３０内面の各凹部１０ａは、ケース１０を左右方向に見て支持軸４３を中心とする円の下側前部を切り欠いた形状を有している。この切欠部分の支持軸４３近傍から略水平前側に延びる水平縁部は、ロータリードア４０が前記ベントモード位置にあるときの端壁部４２の支持軸４３側の縁部に対応している。一方、前記切欠部分の支持軸４３近傍から略鉛直下側へ延びる鉛直縁部は、ロータリードア４０が前記デフロスタモード位置にあるときの端壁部４２の支持軸４３側の縁部に対応している。
【００３７】
また、前記各凹部１０ａの水平縁部から鉛直縁部までの外周縁は、ロータリードア４０がベントモード位置からデフロスタモード位置まで回動した際の周壁部４１の軌跡に対応している。つまり、凹部１０ａは、ロータリードア４０の回動動作による端壁部４２の回動範囲に対応して形成されていて、ロータリードア４０の回動角度がベントモード位置からデフロスタモード位置の間にあるときに、端壁部４２が凹部１０ａ内に位置するようになっている。
【００３８】
また、図１に示すように、前記各凹部１０ａの内面はロータリードア４０の端壁部４２と略平行に延びていて、その凹部１０ａの深さ寸法は端壁部４２の板厚と略同じに設定されている。これにより、ロータリードア４０がケース１０に支持された状態で、端壁部４２の全体が凹部１０ａ内に位置し、かつ端壁部４２内面が、ロータリードア４０よりも空気流れ方向上流側のエアミックス通路３０内面における左右両側面と略同一面上に位置する。
【００３９】
以上のように構成された空調装置１では、例えばベントモードのときには、エアミックス通路３０を流通する調和空気がロータリードア４０内に流れ込み、周壁部４１の開口４４，４４，…及びケース１０のベント導出口３６を順に通って、インストルメントパネルのダクトを介してベント吹出しノズルから車室に供給される。
【００４０】
このエアミックス通路３０の調和空気がロータリードア４０内へ流れ込む際には、ロータリードア４０の端壁部４２，４２がエアミックス通路３０内面の凹部１０ａ，１０ａ内に位置付けられていて、該エアミックス通路３０の内側へはみ出していないので、調和空気の流れが各端壁部４２の支持軸４３側の縁部に衝突しない。これにより、エアミックス通路３０における空気流通時の抵抗が減少して調和空気がベント導出口３６へ向けてスムーズに流れるようになり、十分な風量を容易に得ることができて空調性能を向上させることができる。
【００４１】
また、ロータリードア４０の端壁部４２，４２内面と、このロータリードア４０よりも空気流れ方向上流側のエアミックス通路３０内面とを略同一面上に位置付けるようにしたので、端壁部４２，４２内面とエアミックス通路３０内面との間に段差が形成されず、これにより、上流側からロータリードア４０に向かって流れる調和空気は、流れを乱されることなくスムーズに流れるようになる。その結果、エアミックス通路３０における空気流通時の抵抗がより減少して、空調性能をさらに高めることができる。
【００４２】
さらに、エアミックス通路３０内面の凹部１０ａ，１０ａは、ロータリードア４０の回動動作による端壁部４２，４２の回動範囲に亘って形成されているので、ロータリードア４０がどの回動角度にあるときでも、端壁部４２，４２全体を凹部１０ａ，１０ａ内にそれぞれ位置付けることができて、エアミックス通路３０の空気流通時の抵抗をロータリードア４０の回動角度に関わらず同じ様に減少させることができる。
【００４３】
一方、前記の如くエアミックス通路３０内面に凹部１０ａ，１０ａを形成することによってエアミックス通路３０内面に段差が生じ、これにより、調和空気の流れが若干乱れることが考えられる。これに対して、この実施形態では、凹部１０ａ，１０ａが端壁部４２，４２の回動範囲に対応して形成されているので、凹部１０ａ，１０ａの形成範囲が必要最小限となり、凹部１０ａ，１０ａを形成することによる空気の流れの乱れを極めて少なくすることができる。
【００４４】
尚、この実施形態では、周壁部４１に複数の開口４４，４４，…を有するロータリードア４０を用いて、各導出口３５〜３７のうち少なくとも１つと開口４４，４４，…とが略一致するまでロータリードア４０を回動させてその導出口を開くようにしているが、これに限らず、図示しないが、例えば導出口が２以下の場合では、周壁部に開口を形成することなく、周壁部が導出口と重ならない位置となるまでロータリードアを回動させることにより導出口を開くように構成してもよい。
【００４５】
また、本発明は、車両用以外のロータリードアを備える空調装置に適用することも可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係る空調装置によると、ロータリードアの周壁部の軸線方向両端に端壁部を設け、空気通路内面に凹部を形成して該凹部内に前記ロータリードアの端壁部を位置付けるようにしたので、空気通路を上流側からロータリードアへ向かう調和空気の流れが該ロータリードアの端壁部に衝突せず、空気通路における空気流通時の抵抗が減少して十分な風量を容易に得ることができて、空調性能を向上させることができる。
【００４７】
請求項２記載の発明によると、凹部をロータリードアの端壁部の回動範囲に対応して形成するようにしたので、ロータリードアの回動角度に関わらず空気通路における空気流通時の抵抗を減少させることができ、この場合に、空気通路内面に凹部を形成したことによる空気の流れの乱れを極めて少なくできる。
【００４８】
請求項３記載の発明によると、ロータリードアの端壁部内面を空気通路内面と略同一面上に位置付けたので、空気流通時の抵抗がより一層減少し空調性能をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図５のＡ−Ａ線における断面図である。
【図２】空調装置を後側から見た斜視図である。
【図３】空調ユニットの内部構造を示す縦断面図である。
【図４】ロータリードアを右側から見た斜視図である。
【図５】空調ユニット上部の右側面図である。
【符号の説明】
１０        ケース
１０ａ      凹部
１７        エバポレータ（冷却用熱交換器）
２７        ヒータコア（加熱用熱交換器）
３０        エアミックス通路（空気通路）
３５        デフロスタ導出口
３６        ベント導出口
３７        ヒート導出口
４０        ロータリードア
４１        周壁部
４２        端壁部
【図１】
2004276691.tif 000003
【図２】
2004276691.tif 000004
【図３】
2004276691.tif 000005
【図４】
2004276691.tif 000006
【図５】
2004276691.tif 000007