(57)【要約】【課題】車両用空調装置によるインストルメントパネルに対する寸法への制約を小さくして、フロントシート着座者の足元空間を広く確保し、車内の居住性を向上させる。【解決手段】車両の前方から後方に向かって空気取入口６、冷却用熱交換器３、加熱用熱交換器５が順に配置されると共に、冷却用熱交換器３を通過した空気の加熱用熱交換器５への供給及び遮断を切り換えるエアミックスドア４が冷却用熱交換器３と加熱用熱交換器５との間に配置される。加熱用熱交換器５及びエアミックスドア４が冷却用熱交換器３の下端３ａよりも上方に位置し、且つ加熱用熱交換器５がエアミックスドア４の下端よりも上方に位置しており、冷却用熱交換器３の側方に同交換器への送風を行うブロアが配置される。【選択図】図１
2005306058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方から後方に向かって空気取入口（６）、冷却用熱交換器（３）、加熱用熱交換器（５）が順に配置されると共に、
冷却用熱交換器（３）を通過した空気の加熱用熱交換器（５）への供給及び遮断を切り換えるエアミックスドア（４）が冷却用熱交換器（３）と加熱用熱交換器（５）との間に配置された構造となっており、
加熱用熱交換器（５）及びエアミックスドア（４）が冷却用熱交換器（３）の下端（３ａ）よりも上方に位置し、
且つ加熱用熱交換器（５）がエアミックスドア（４）の下端よりも上方に位置しており、
冷却用熱交換器（３）の側方に同交換器への送風を行うブロアが配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記空気取入口（６）は、冷却用熱交換器（３）の上端（３ｂ）よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記エアミックスドア（４）は、冷却用熱交換器（３）の上端（３ｂ）よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記加熱用熱交換器（５）は、冷却用熱交換器（３）の上端（３ｂ）より下方に位置していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の車両用空調装置。
【請求項５】
ベントダクトに接続されるベント口（１６）が車両後方に開口し、デフロスタダクトに接続されるデフロスタ口（１５）が車両前方に開口していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記エアミックスドア（４）は、円弧状の切換ドア（４ｂ）を有し、
この切換ドア（４ｂ）の全体が回動して空気流の切り換えを行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関し、特に、インストルメントパネルに対する上下方向寸法への制約を小さくできる構造とすることにより、フロントシート着座者の足元空間を広く確保して車内の居住性を向上させることが可能な車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、特許文献１に記載された従来の車両用空調装置を示し、ブロアファン１００からの送風路内にエアフィルタ１１０、冷却用熱交換器としてのエバポレータ１１３、エアミックスドア１１５、加熱用熱交換器としてのヒータコア１１７が上流側から下流側に向かって横並び状に順に配置されている。また、エバポレータ１１０及びヒータコア１１７は、縦置き姿勢となることにより、車両の上下方向に延びた状態となっている。
【０００３】
エアミックスドア１１５の上方部位は、冷風と温風とをミックスするミックスチャンバ１２０となっており、このミックスチャンバ１２０に、車内各部の吹出口への空調エアの切り換えを行うモード切換部が連通している。すなわち、ミックスチャンバ１２０には、デフロスタダクトに接続されるデフ口１２１、ベントダクトに接続されるベント口１２２、フットダクトに接続されるフット口１２３が連通するものである。なお、デフ口１２１にはデフドア１３１、ベント口１２２にはベントドア１３２、フット口１２３にはフットドア１３３がそれぞれ対応するように配置されている。
【０００４】
図６は、特許文献２に記載された別の従来の車両用空調装置を示す。
【０００５】
この車両用空調装置においても、冷却用熱交換器としてのエバポレータ１１３、エアミックスドア１１５、加熱用熱交換器としてのヒータコア１１７が送風路の上流側から下流側に向かって横並び状に順に配置されていると共に、エバポレータ１１３及びひヒータコア１１７が縦置き姿勢となっている。
【０００６】
また、ヒータコア１１７の下流側には温風バイパスドア１４１が開閉可能に取り付けられており、温風バイパスドア１４１の下流側には２つのフット口１４２，１４３が連通するように形成されている。さらに、エアミックスドア１１５の上方には、デフロスタ口１４５及びベント口１４６が横並び状に区画されて形成されており、デフロスタ口１４５にはデフロスタドア１４７が開閉可能に取り付けられ、ベント口１４６にはベントドア１４９が開閉可能に取り付けられている。
【０００７】
図６に示す車両用空調装置では、エアミックスドア１１５が平板状となっており、約９０°の範囲内で回動することにより空調エアの切り換えを行うようになっている。
【特許文献１】特開２００３−１４６０４５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６７０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図５及び図６に示す車両用空調装置では、エバポレータ１１３、エアミックスドア１１５、ヒータコア１１７が車両の前後方向に沿って直列となって配置され、且つエバポレータ１１３及びヒータコア１１７が縦置きとなっているため、前後方向の寸法及び上下方向の寸法が大きくなっている。このため、車両用空調装置を収納するインストルメントパネルの中央部分の突出量が大きくなり、足元スペースが制約されて車内の居住空間が狭くなり、居住性が低下する問題を有している。
【０００９】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、インストルメントパネルに対する寸法への制約を小さくすることにより、フロントシート着座者の足元空間を広く確保し、これにより車内の居住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】
【００１０】
請求項１記載の発明の車両用空調装置は、車両の前方から後方に向かって空気取入口、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器が順に配置されると共に、冷却用熱交換器を通過した空気の加熱用熱交換器への供給及び遮断を切り換えるエアミックスドアが冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に配置された構造となっており、加熱用熱交換器及びエアミックスドアが冷却用熱交換器の下端よりも上方に位置し、且つ加熱用熱交換器がエアミックスドアの下端よりも上方に位置しており、冷却用熱交換器の側方に同交換器への送風を行うブロアが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用空調装置であって、前記空気取入口は、冷却用熱交換器の上端よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両用空調装置であって、前記エアミックスドアは、冷却用熱交換器の上端よりも下方に位置していることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の車両用空調装置であって、前記加熱用熱交換器は、冷却用熱交換器の上端より下方に位置していることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の車両用空調装置であって、ベントダクトに接続されるベント口が車両後方に開口し、デフロスタダクトに接続されるデフロスタ口が車両前方に開口していることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の車両用空調装置であって、前記エアミックスドアは、円弧状の切換ドアを有し、この切換アの全体が回動して空気流の切り換えを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、加熱用熱交換器及びエアミックスドアが冷却用熱交換器の下端よりも上方に位置し、且つ加熱用熱交換器がエアミックスドアの下端よりも上方に位置することにより、冷却用熱交換器が最も下位で、エアミックスドアが中間、加熱用熱交換器が最も上位に位置した状態となっており、しかも冷却用熱交換器、エアミックスドア、加熱用熱交換器の順で配置される。このような配置では、車両の後方に向かうにつれて構成部材が高い位置となっている。しかも、ブロアが冷却用熱交換器の側方に配置されることにより、ブロアが冷却用熱交換器と横並び状となり、車両の前後方向に突出することがない。
【００１７】
このような構造では、車両用空調装置がインストルメントパネルに与える上下方向への寸法の制約を小さくすることができ、インストルメントパネルの下部スペースを車両の前後方向に沿って広くすることができる。これにより、フロントシート着座者の足元空間を広く確保することができ、車内の居住性を大幅に向上させることができる。また、インストルメントパネルのデザインの自由度を増大することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、空気取入口が冷却用熱交換器の上端よりも下方に位置することにより、インストルメントパネルに与える上下方向の制約が小さくなり、車内の居住性を向上させることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、エアミックスドアが冷却用熱交換器の上端よりも下方に位置することにより、インストルメントパネルに与える上下方向の制約が小さくなり、車内の居住性を向上させることができる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、加熱用熱交換器が冷却用熱交換器の上端より下方に位置することにより、インストルメントパネルに与える上下方向の制約が小さくなり、車内の居住性を向上させることができる。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、ベント口が車両後方に開口し、デフロスタ口が車両前方に開口することにより、通風ダクトを空調装置上面上方に配置する必要がなくなる。このため、インストルメントパネルの上下方向の寸法を小さくすることができ、デザインの自由度が増大する。
【００２２】
請求項６記載の発明によれば、空気流の切り換えを行うエアミックスドアの切換ドアが円弧状となっているため、空気が円滑に流動することができる。このため、最大暖房時や最大冷房時における空調を効率良く行うことができる。また、切換ドアの切り換え作動時にも、風圧の影響が少なくなり、円滑に切り換え作動することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は本発明の一実施形態の断面図、図２は分解斜視図、図３は最大冷房時における空調エアの流れを示す断面図、図４は最大暖房時における空調エアの流れを示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、インストルメントパネル２１の内部にユニットケース１が設けられており、ユニットケース１の送風路内に、エアフィルタ２、冷却用熱交換器としてのエバポレータ３、エアミックスドア４、加熱用熱交換器としてのヒータコア５が上流側から下流側に向かって配置されている。
【００２５】
また、ブロア（図示省略）からのエアをユニットケース１内に導入するための空気取入口６がエアフィルタ２の上流側に開口されている。図示を省略するが、ブロアはエバポレータ３の側方（紙面貫通方向）にユニットケース１と横並び状となって配置されるものである。ブロアとしては、ブロアモータによって回転駆動される多翼ファンがスクロールケーシング内に配置された遠心式のもの、その他の構造を使用することができる。いずれにしても、ブロアがエバポレータ３の側方に配置されることにより、ブロアは車両の前後方向に突出することがない。
【００２６】
エアフィルタ２は、空気取入口６からユニットケース１内に導入されるエアを濾過するものであり、これによりエバポレータ３やヒータコア５に、埃、砂等の異物が堆積して冷房能力、暖房能力が低下することを防止するものである。この場合、空気取入口６はエバポレータ３の上端３ｂよりも下方に位置するように配置されるものである。
【００２７】
エバポレータ３は、内部に低温低圧状態の冷媒を循環させて熱を吸熱させるものであり、ヒータコア５は図示を省略した温水ラインに接続され、エンジンの駆動によって高温となったエンジン冷却水を熱源として発熱する。
【００２８】
エアミックスドア４は、エバポレータ３及びヒータコア５の間に配置されることにより、エバポレータ３を通過したエアをヒータコア５側と、ヒータコア５の上方側とに分配調節するものである。ヒータコア５の上方側では、エバポレータ３を通過した冷風と、ヒータコア５を通過した温風とが混合される。従って、ヒータコア５の上方側は、冷風と温風とをミックスするエアミックスチャンバ８となっている。
【００２９】
エアミックスチャンバ８の上方には、クロスカービーム９を介してドアケース１０が取り付けられている。ドアケース１０の上面は、その外側のインストルメントパネル２１の上面に対向しており、このドアケース１０には、デフロスタドア１１、ベントドア１２及びフットドア１３が取り付けられている。
【００３０】
デフロスタドア１１は、フロントガラス（図示省略）に空調エアを吹き付けるためのデフロスタダクトに接続されるデフロスタ口１５に設けられ、ベントドア１２は、センタベントダクト及びサイドベントダクトに接続されるベント口１６に設けられ、フットドア１３は、フットダクトに接続されるフット口１７に設けられている。これらのドア１１、１２、１３は回転することにより空調エアの流量の調整を行うようになっている。
【００３１】
この実施形態において、ベント口１６はドアケース１０の車両後方に開口し、デフロスタ口１５はドアケース１０の車両前方に開口している。また、フット口１７はドアケース１０の側面に開口している。従って、ベント口１６及びデフロスタ口１５をドアケース１０の上面に開口させる必要がなく、インストルメントパネル２１の上下方向の寸法を小さくすることができる。
【００３２】
上面がインストルメントパネル２１の上面と対向しているドアケース１０の下面には、エア導入口１８が開口されている。クロスカービーム９は、インストルメントパネル２１内を車幅方向に延びたパイプ材からなり、その両端部分が車体に指示される。このクロスカービーム９の中間部分には、エア導入口１８と連通するための開口部９ａが形成されている。従って、開口部９ａがユニットケース１に開口された接続口１９と、ドアケース１０のエア導入口１８との間に挟まれるようにクロスカービーム９を設けることによりユニットケース１からの空調エアをドアケース１０内に導入することができ、それぞれのドア１１、１２、１３を介して各ダクトに空調エアを供給することができる。
【００３３】
次に、この実施形態における配置構造を説明する。
【００３４】
エアミックスドア４及びヒータコア５は、エバポレータ３の下端３ａ（図１参照）よりも上方に位置するように配置される。これに加えて、ヒータコア５はエアミックスドア４の下端よりも上方に位置するように配置される。このように配置することにより、エバポレータ３が最も下に位置し、エアミックスドア４が中間に位置し、ヒータコア５が最も上位に位置した状態となる。しかも、車両の前方から後方に向かってエバポレータ３、エアミックスドア４、ヒータコア５が順に配置される。
【００３５】
このような配置構造では、車両の後方に向かうにつれて構成部材が高い位置となるため、車両用空調装置が収納されるインストルメントパネル２１への上下方向の寸法の制約を小さくすることができる。このため、図１に示すように、インストルメントパネル２１の下部スペース２２を車両の前後方向に沿って広く確保することができ、フロントシート着座者の足元空間が広くなる。従って、居住性を大幅に向上させることができると共に、インストルメントパネル２１のデザインの自由度を増大させることが可能となる。
【００３６】
また、この実施形態では、空気取入口６がエバポレータ３の上端よりも下方に位置しているため、空気取入口６がインストルメントパネル２１に与える上下方向の制約を小さくすることができ、居住性を向上させることが可能となる。
【００３７】
エアミックスドア４は、後述するように、回動によって冷風及び温風の分配調整を行うが、上方に回動した最大回動位置においても、エバポレータ３の上端３ｂよりも下方に位置するように配置され、また、ヒータコア５は横置き姿勢で配置されるが、エバポレータ３の上端３ｂよりも下方に位置するように配置される。このように、エアミックスドア４及びヒータコア５がエバポレータ３の上端３ｂよりも下方に位置することにより、これらがインストルメントパネル２１に与える上下方向に制約が小さくなる。従って、居住性をさらに向上させることが可能となる。
【００３８】
エアミックスドア４は、扇状に広がるドア本体４ａと、ドア本体４ａの自由端を連結する切換ドア４ｂとを有している。切換ドア４ｂはドア本体４ａの自由端を連結した状態で円弧状に湾曲しており、ドア本体４ａが回動することにより切換ドア４ｂの全体が下方位置から上方位置に移動して冷風及び温風の分配調整を行う。
【００３９】
図３は、最大冷却時を示し、エアミックスドア４が最下方位置に回動している。この状態では、エバポレータ３からの冷風がヒータコア５に導入されることなく、エアミックスチャンバ８に達し、エアミックスチャンバ８からドアケース１０内に流入する。この場合、エバポレータ３からの冷風は円弧状の切換ドア４ｂに沿って円滑に流動することができる。かかる最大冷却時では、デフロスタドア１１及びフットドア１３が閉じ、ベントドア１２が最大に開いているため、冷風を着座者に対して吹き付けることができる。
【００４０】
図４は、最大暖房時を示し、エアミックスドア４が最下上方位置に回動しており、エバポレータ３を通過したエアが円弧状の切換ドア４ｂに沿って流動した後、ヒータコア５に流入して加熱される。そして、加熱された温風がドアケース１０内に流入する。かかる、最大暖房時ではデフロスタドア１１及びベントドア１２が閉じ、フットドア１３が最大に開いているため、温風を着座者の足元に吹き付けることができる。
【００４１】
以上の最大冷房時、最大暖房時において、エバポレータ３を通過したエアはエアミックスドア４の円弧状の切換ドア４ｂに沿って流動するため円滑に流動することができる。これにより、最大冷房時や最大暖房時における空調を効率良く行うことができる。さらに、切換ドア４ｂの作動時においても、風圧の影響が少なくなり、円滑に切り換えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態における車両用空調装置の断面図である。
【図２】一実施形態の分解斜視図である。
【図３】最大冷房時のエアの流れを示す断面図である。
【図４】最大暖房時のエアの流れを示す断面図である。
【図５】従来の車両用空調装置の断面図である。
【図６】別の従来の車両用空調装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ユニットケース
２  フィルタ
３  エバポレータ（冷却用熱交換器）
３ａ  エバポレータの下端
３ｂ  エバポレータの上端
４  エアミックスドア
４ａ  ドア本体
４ｂ  切換ドア
８  エアミックスチャンバ
９  クロスカービーム
１０  ドアケース
１１  デフロスタドア
１２  ベントドア
１３  フットドア
１５  デフロスタ口
１６  ベント口
１７  フット口
２１  インストルメントパネル
２２  インストルメントパネルの下部スペース
【図１】
2005306058.tif 000003
【図２】
2005306058.tif 000004
【図３】
2005306058.tif 000005
【図４】
2005306058.tif 000006
【図５】
2005306058.tif 000007
【図６】
2005306058.tif 000008