(57)【要約】【課題】小型であってもフット等に配風される空調風の目標風量を確保可能であり、しかも、コストが安価な車両用空調装置を提供する。【解決手段】空調ケース１０内に空気通路２が形成され、空気通路２には、上流側開口部３と下流側開口部４とが設けられ、上流側開口部３と下流側開口部４との間に、上流側開口部３を開閉する空気通路切替ドア５が配設され、空気通路切替ドア５は、軸部５１の一方の側に板部５２が設けられ、板部５２は、上流側開口部３を開放する位置にあるとき、空調ケース１０とともに誘導通路２ａを形成し、上流側開口部３から流入した空調風が、ドア５の軸方向に沿って誘導通路２ａを流れて下流側開口部４に流入するように構成された車両用空調装置Ａにおいて、板部５２を平面状とした場合よりも誘導通路２ａの断面積が拡大するように、板部５２を屈曲する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ケースを備え、
前記空調ケース内に、空調風が流通する空気通路が形成され、
前記空気通路には、上流側開口部と、前記上流側開口部の開口面と略直交するように配置された開口面を有する下流側開口部とが設けられ、
前記空気通路内の前記上流側開口部と前記下流側開口部との間に、前記上流側開口部を開閉する空気通路切替ドアが配設され、
前記空気通路切替ドアは、前記上流側開口部付近に配設された軸部と、前記軸部の一方の側に延設された板部とを備えて、前記軸部を中心に回動可能に構成され、
前記板部は、前記上流側開口部を開放する位置にあるとき、前記空調ケースとともに、前記上流側開口部から前記下流側開口部に空調風を誘導する誘導通路を形成し、
前記上流側開口部から流入した空調風が、前記空気通路切替ドアの軸方向に沿って前記誘導通路を流れて前記下流側開口部に流入するように構成された車両用空調装置であって、
前記板部は、前記軸方向に略垂直な面を切断面とする前記誘導通路の断面積が、前記板部を平面状とした場合の前記断面積よりも拡大するように屈曲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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関し、詳しくは、内部に形成された空気通路の開口部を開閉することにより空気流れを切替える空気通路切替ドアを備えた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オーディオ機器等が車両に備えられるようになり車両スペースの制約が大きくなったことから、車両用空調装置の小型化が要望されている。このような要望に対し、従来から用いられている車両用空調装置の空気通路切替ドアとしては、図３〜図６に示すものがある。以下の説明において、車両用空調装置における前後・左右・上下方向は、車両搭載時における車両の前後・左右・上下方向にそれぞれ一致した方向を言うものとし、図１及び図３〜図６に前後・上下方向を矢印で示す。なお、左は、図１及び図３〜図６における紙面手前方向、右は紙面奥方向となる。
【０００３】
図３は、空気通路切替ドアとしていわゆる片持ちドア（一端が軸着され、他端は自由とされたドア）１０５を配設した車両用空調装置である。図２の車両用空調装置は、空調ケース１００を備え、空調ケース１００内には、ヒータコア１０６を経た温風とヒータコア１０６を迂回した冷風とを混合するエアミックス領域１０１や、空調ケース１００内後端部に形成された空気通路１０２等が設けられている。
【０００４】
空気通路１０２には、上流側開口部１０３と、上流側開口部１０３の開口面と略直交する開口面を有する下流側開口部１０４（図３中、灰色部分で示す）とが設けられている。下流側開口部１０４は、車両前席下部（フット）方向へ空調風を誘導するためのフット開口部である。また、空気通路１０２の下部には、車両後席（リア）方向へ空調風を誘導するためのリア開口部（図示せず）が設けられている。すなわち、空気通路１０２は、エアミックス領域１０１から上流側開口部１０３を経て流入した空調風を、フットやリアへ配風するための通路となる。なお、図３の仮想線１０９は、オーディオ機器の配置部位を示すものである。
【０００５】
空気通路１０２内の上流側開口部１０３と下流側開口部１０４との間には、上流側開口部１０３を開閉する片持ちドア１０５が配設されている。片持ちドア１０５は、上流側開口部１０３付近に配設された軸部１０５ａと、軸部１０５ａの一方の側に延設された平板状の板部１０５ｂとを備えて、軸部１０５ａを中心に回動可能に構成されている。そして、板部１０５ｂが上流側開口部１０３を開放する位置（図３中、実線位置）にあるとき、板部１０５ｂは、空調ケース１００とともに、上流側開口部１０３から下流側開口部１０４に空調風を誘導する誘導通路１０２ａ（図３中、斜線部分で示す）を形成することとなる。そして、空調風は、上流側開口部１０３から、誘導通路１０２ａをドア１０５の軸方向に沿って流れ、下流側開口部１０４に誘導されることとなる。なお、図３中、ドア１０５の閉塞位置を２点鎖線で示す。
【０００６】
また、図４は、空気通路切替ドアとしていわゆるバタフライドア１１０を配設した車両用空調装置である。なお、図４〜図６において図３と同様の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。バタフライドア１１０は、軸部１１０ａと軸部１１０ａの両側に延設される板部１１０ｂ、１１０ｃとを備えており、軸部１１０ａが回動可能に空調ケース１００に取着されて、板部１１０ｂ、１１０ｃが上流側開口部１０３を開閉するように構成されている。
【０００７】
さらに、図５は、空気通路切替ドアとしていわゆるフィルムドア１２０を配設した車両用空調装置である。フィルムドア１２０は、開口部（図示せず）が一部に形成されたフィルム状のドア部１２０ｃを備え、ドア部１２０ｃが両端に配設されたギア１２０ａ、１２０ｂに適宜巻き取られることにより、ドア部１２０ｃの開口部が移動するように構成されている。そして、ドア部１２０ｃの開口部が上流側開口部１０３に重なったとき、上流側開口部１０３を開放し、ドア部１２０ｃの開口部が上流側開口部１０３に重ならないとき、上流側開口部１０３を閉塞するものである。
【０００８】
また、図６は、空気通路切替ドアとしていわゆるスライドドア１３０を配設した車両用空調装置である。スライドドア１３０は略平板状のドア部１３０ａを備え、ドア部１３０ａにはそのスライド方向に沿って歯状部（図示せず）が設けられている。そして、その歯状部に、スライドドア１３０に隣接して設けられたギア（図示せず）が噛み合っており、そのギアの回転によりスライドドア１３０が摺動して、上流側開口部１３０を開閉することとなる。
【０００９】
なお、本発明の空調装置における空気通路切替ドアと同様に屈曲されたドアとしては、下記特許文献１に記載された内外気切替ダンパがある。このダンパは、ドアの一部をお椀型に膨らませることにより、円形開口部（本発明の下流側開口部に相当）の開口面積が小さくならないようにして、送風量の低減防止を図ったものである。但し、特許文献１のダンパは、ダンパの軸方向に沿って空気を誘導するものではなく、ダンパの軸方向と直交する方向に（すなわち、ダンパシャフト側端部からその反対側の先端部に向かって）空気を誘導するものであるので、本発明の空調装置における空気通路切替ドアとはその機能及び効果を異にするものである。なお、特許文献１のダンパのように、下流側開口部がドアの先端方向に位置し、ドアの先端方向に空気を誘導するものにおいては、通路断面積が広がる方向に空気を誘導することとなるので、通風抵抗の問題は起きにくく、風量の確保は比較的容易である。
【００１０】
また、本発明の空調装置における空気通路切替ドアと同様に屈曲された空気通路切替ドアとしては、下記特許文献２に記載されたものもある。但し、特許文献２記載のドアは、高温空気が冷風中に混入することを抑制して最大冷房能力の低下を防止等するものであり、本発明の空調装置における空気通路切替ドアのように、屈曲により通路面積を拡大して風量確保を図るものではない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平５−１５５２３４号公報
【特許文献２】
特開２０００−８５３３４公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように車両スペースの制約があるため、空気通路１０２の前後方向の幅は狭くせざるを得ない。しかし、空気通路１０２の前後方向の幅が狭小であると、図３に示すように、平板状の片持ちドア１０５ではドア開度Θ１が十分でなくなり、ドア１０５の軸方向に垂直な面を切断面とする誘導通路１０２ａの断面積（図３の斜線部分の面積）が小さくなるため、下流側開口部１０４へ配風される空調風の目標風量が確保できないという問題があった。特に、ドア１０５の軸方向に沿って空調風を誘導することとなる場合には、上記誘導通路１０２ａの断面積が小さいと、通風抵抗が大きいため、目標風量の確保が困難であった。
【００１３】
また、図４に示すように、バタフライドア１１０では、ドア開度を大きくしようとすると、板部１１０ｂがエアミックス領域１０１中に大きく突出することとなって、空気流れの妨げになるので、ドア開度を大きくすることができず、やはり、通風抵抗が大きいため、下流側開口部１０４へ配風される空調風の目標風量を確保できないという問題があった。
【００１４】
さらに、フィルムドア１２０やスライドドア１２０では、ドア開度の問題は無いが、構成や組付けが複雑で、コストが増大するという問題があった。
【００１５】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、小型であってもフット等に配風される空調風の目標風量を確保可能であり、しかも、コストが安価な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用空調装置は、空調ケースを備え、前記空調ケース内に、空調風が流通する空気通路が形成され、前記空気通路には、上流側開口部と、前記上流側開口部の開口面と略直交するように配置された開口面を有する下流側開口部とが設けられ、前記空気通路内の前記上流側開口部と前記下流側開口部との間に、前記上流側開口部を開閉する空気通路切替ドアが配設され、前記空気通路切替ドアは、前記上流側開口部付近に配設された軸部と、前記軸部の一方の側に延設された板部とを備えて、前記軸部を中心に回動可能に構成され、前記板部は、前記上流側開口部を開放する位置にあるとき、前記空調ケースとともに、前記上流側開口部から前記下流側開口部に空調風を誘導する誘導通路を形成し、前記上流側開口部から流入した空調風が、前記空気通路切替ドアの軸方向に沿って前記誘導通路を流れて前記下流側開口部に流入するように構成された車両用空調装置であって、前記板部は、前記軸方向に略垂直な面を切断面とする前記誘導通路の断面積が、前記板部を平面状とした場合の前記断面積よりも拡大するように屈曲されていることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、板部を平面状とした場合よりも通風抵抗が少なくなるので、より多くの空調風を誘導通路に取り入れて下流側開口部へ誘導することができ、装置サイズを大きくすることなく、フット等に配風される空調風の目標風量を確保可能となる。また、空気通路切替ドアは、軸部と、軸部の一方の側に延設された板部とを備えた、いわゆる片持ちドアであるので、製造・組付けが容易であり、コストが安価である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置Ａの要部概略断面図である。車両用空調装置Ａは、空調ケース１０を備え、空調ケース１０内には、図示しないエバポレータ及びヒータコア６が配設され、ヒータコア６を経た温風とヒータコア６を迂回した冷風とを混合するエアミックス領域１が設けられている。また、空調ケース１０内には、エアミックス領域１の下流側である後端部に、空調風が流通する空気通路２が形成されている。
【００１９】
空気通路２の前壁７の中央部には、上流側開口部３が設けられ、前壁７と略直交する空気通路２の側壁８（車両用空調装置Ａでは空気通路２の右側壁であり、図１紙面奥に配置される壁）の上部には、下流側開口部４が設けられている。すなわち、空気通路２には、上流側開口部３と、上流側開口部３の下流側側方に配置される下流側開口部４とが設けられ、下流側開口部４の開口面（図１中、灰色部分で示す）は、上流側開口部３の開口面（図１中、１点鎖線で示す）と略直交するように（詳しくは、下流側開口部４の開口面の延長面と、上流側開口部３の開口面の延長面とが略直交するように）配置されている。
【００２０】
下流側開口部４は、フット方向へ空調風を誘導するためのフット開口部である。また、空気通路２の下部には、リア方向へ空調風を誘導するためのリア開口部（図示せず）が設けられている。すなわち、空気通路２は、エアミックス領域１から上流側開口部３を経て流入した空調風を、フットやリアへ配風するための通路となる。なお、図１の仮想線９は、オーディオ機器の配置部位を示すものであり、オーディオ機器は車両用空調装置Ａの後方に配置される。
【００２１】
空気通路２内の上流側開口部３と下流側開口部４との間には、上流側開口部３を開閉する空気通路切替ドア５が配設されている。空気通路切替ドア５は、上流側開口部３付近に配設された軸部５１と、軸部５１の一方の側に延設された板部５２と、板部５２の上端部下流側面に貼着されたパッキン５３と、板部５２の上流側面全面に貼着された図示しないパッキンとから構成されている。軸部５１は、略丸棒状に形成され、空調ケース１０に形成された軸受け部に回動可能に取着されて、上流側開口部３の下端部付近に配設されており、ドア５は軸部５１を中心に回動可能となっている。なお、軸部５１とドア部５２とは、合成樹脂により一体成形されている。
【００２２】
板部５２は、板状であり、先端部５２ａが上流側へ屈曲されて、全体としてドア５の軸方向に垂直な面を切断面としたときの断面が略く字形状をなすように形成されている。これに対応して、前壁７の上流側開口部３上端付近の部位７ａも、上流側に若干膨出されている。なお、板部５２の屈曲の程度が大きいと、部位７ａが上流側に大きく膨出することとなり、上流側開口部３を閉塞してエアミックス領域１から上方に空調風を誘導する場合等に、空気流れの妨げとなってしまう。したがって、板部５２の屈曲の程度は、部位７ａによる空気流れの妨げが問題にならない程度とされる。
【００２３】
また、ドア５の軸方向における板部５２の幅は、空気通路２の左右方向の幅より若干小さい程度とされ、板部５２は、上流側開口部３を開放する位置（図１中、実線位置）にあるとき、空調ケース１０とともに（詳しくは、空気通路２の上部の各壁部をなす空調ケース１０の各部分とともに）、上流側開口部３から下流側開口部４に空調風を誘導する誘導通路２ａ（図１中、斜線部分で示す）を形成することとなる。なお、図１中、ドア５の閉塞位置を２点鎖線で示す。
【００２４】
ここで、図１と図３とを比較するとわかるように、板部５２を上記のように屈曲したことにより、ドア５の軸方向に略垂直な面を切断面とする誘導通路２ａの断面積（図１の斜線部分の面積）は、板部５２を平面状とした場合の断面積（図３の斜線部分の面積）よりも拡大されている。特に、車両用空調装置Ａにおいては、板部５２は、ドア開度Θ２が図３におけるドア開度Θ１に比べて大きくなるように屈曲されている。車両用空調装置Ａでは、ドア開度Θ２は、Θ１よりも約１５度大きくなっている。
【００２５】
そして、車両用空調装置Ａにおいては、空気通路切替ドア５が開放されているとき、エアミックス領域１で温度調整された空調風は、上流側開口部３から誘導通路２ａに流入し、ドア５の軸方向に沿って誘導通路２ａを流れて下流側開口部４に流入する。換言すれば、車両用空調装置Ａにおいては、上流側開口部３から流入した空調風は、板部５２に沿って図１中紙面奥方向に向かうよう略直角に曲がって、下流側開口部４に流入することとなる。なお、板部５２と側壁８との隙間等から、空調風の一部が下方に流れ、図示しないリア開口部に流入する。
【００２６】
このとき、上述したように、ドア５の軸方向に略垂直な面を切断面とする誘導通路２ａの断面積は、図３の場合に比べ拡大されているので、誘導通路２ａの通風抵抗は図３の場合に比べて小さくなっており、空調風が誘導通路２ａに流入し易くなる。すなわち、車両用空調装置Ａでは、図３の場合に比べ、装置サイズを大きくすることなく、より多くの空調風を誘導通路２ａに取り入れて下流側開口部４へ誘導できることとなり、フット等に配風される空調風の目標風量を確保可能となる。
【００２７】
特に、ドア５のドア開度Θ２は、図３におけるドア１０５のドア開度Θ１よりも大きくなっている。図２は、ドア開度と風量増加についての実験結果を示したグラフであるが、ドア開度の増加量が増大するにつれ、風量が増加することが分かる。したがって、車両用空調装置Ａでは、フット等に配風される空調風の目標風量がさらに容易に確保できることとなる。
【００２８】
また、空気通路切替ドア５は、軸部５１の一方の側に板部５２が設けられた、いわゆる片持ちドアであるので、構成・組付けが容易でコストが安価である。
【００２９】
なお、板部５２の形状は上述したものに限られず、例えば、上流側面が凹面、下流側面が凸面となるように、複数回屈曲させた板状としたり、断面が円弧状となるように形成したりしてもよい。なお、ドア開度が大きくなるように屈曲することが望ましい。
【００３０】
すなわち、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で、本発明は種々の構成を採り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の要部概略断面図である。
【図２】ドア開度と風量増加の関係を示すグラフである。
【図３】片持ちドアを用いた従来の車両用空調装置の要部概略断面図である。
【図４】バタフライドアを用いた従来の車両用空調装置の要部概略断面図である。
【図５】フィルムドアを用いた従来の車両用空調装置の要部概略断面図である。
【図６】スライドドアを用いた従来の車両用空調装置の要部概略断面図である。
【符号の説明】
２…空気通路
２ａ…誘導通路
３…上流側開口部
４…下流側開口部
５…空気通路切替ドア
１０…空調ケース
５１…軸部
５２…板部
Ａ…車両用空調装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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