(57)【要約】【課題】乗員の近傍の温度を望ましい温度に確保でき、且つ空調効率を高めることができる空調装置を提供する。【解決手段】コンソールボックス１４の側壁１４３の内側面に止着された支持板３３上には円筒形状の支持筒３４及びサーボモータ３７が止着されており、支持筒３４の筒内には円筒形状のナット３５が回転可能に嵌入されている。ナット３５にはねじ軸３９が螺合されている。サーボモータ３７の回転は、駆動歯車３８及び被動歯車３６を介してナット３５に伝えられる。ねじ軸３９は、被動歯車３６を貫通して導入口３２１から上方へ延出している。ねじ軸３９の上端には吸い込み口形成枠４０が止着されている。ナット３５が往復回転すると、ねじ軸３９が上下動する。吸い込み口形成枠４０と上壁３２とにはベローズ４１が上下に伸縮可能に止着されている。導入口３２１と吸い込み口４０１とは、ベローズ４１内を介して連通している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸い込んだ空気の温度調整を行なって温度調整後の空気を吹き出す空調ユニットが備えられている車両における空調装置において、
前記空調ユニットの吸い込み口が前席以後に設けられており、
通路延長形成部が前記吸い込み口に接続されており、
前記通路延長形成部は、前記吸い込み口を備えており、
前記通路延長形成部の延長方向は、上方向成分を有する車両における空調装置。
【請求項２】
前記通路延長形成部は、伸縮可能な伸縮筒である請求項１に記載の車両における空調装置。
【請求項３】
前記通路延長形成部は、昇降可能な昇降筒である請求項１に記載の車両における空調装置。
【請求項４】
前記吸い込み口を昇降させる昇降駆動手段が設けられている請求項２及び請求項３のいずれか1項に記載の車両における空調装置。
【請求項５】
前記吸い込み口は、前記前席の背もたれ部の高さの半分より上の位置まで上昇可能である請求項２乃至請求項４のいずれか1項に記載の車両における空調装置。
【請求項６】
少なくとも車両の前後方向へ前記通路延長形成部を傾動させる傾動手段が設けられている請求項１乃至請求項５のいずれか1項に記載の車両における空調装置。
【請求項７】
センターコンソールが備えられており、前記吸い込み口を含む空気吸い込み通路の一部は、前記センターコンソールに設けられている請求項１乃至請求項６のいずれか1項に記載の車両における空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置の吹き出し口から吹き出された温度調整後の空気をコンソールボックス内へ導く技術が特許文献１に開示されている。空調装置を構成する冷凍回路の一部である蒸発器は、コンソールボックス内に収容されており、コンソールボックスの側面には車室内の空気を吸い込む吸い込み口が設けられている。車室内の空気は、吸い込み口からコンソールボックス内に吸い込まれ、コンソールボックス内に吸い込まれた空気は、蒸発器によって冷却される。蒸発器によって冷却された空気は、前席よりも前方にある吹き出し口から後方へ吹き出される。
【０００３】
特許文献１に開示の技術では、前席に着座した乗員を冷却した空気がコンソールボックス内に吸い込まれ、温度調整された空気が前席に着座した乗員の近くを循環する。温度調整された空気を乗員の近くで循環させることにより、乗員の近傍の温度を望ましい温度に確保して良好な空調感を乗員に与えることができる。
【０００４】
吹き出し口から吹き出した空気が本来冷却する必要のない自動車の内装材を冷やしてしまうような場合には、吸い込み口で吸われる空気温度が高くなり、余分に空調能力が必要となる。つまり、空調効率が低下する。
【０００５】
温度調整された空気を前席に着座した乗員の近くで循環させる場合の空調効率は、車室内全体に温度調整された空気を流す場合に比べれば向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭５８−９２１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示のコンソールボックスは、車室のフロアに設置されており、コンソールボックスに設けられた吸い込み口は、前席よりも前側において、座席に乗員が着座した場合に乗員の足元近傍に相当する箇所にある。前席よりも前側にある吹き出し口から吹き出された空気が座席に着座した乗員に当たった場合、乗員の肩口を抜けて後方に流れるため、前席よりも前側に設けられた吸い込み口付近の空気の温度は、あまり低くなく、空調効率が高いとは言えない。
【０００８】
本発明は、乗員の近傍の温度を望ましい温度に確保でき、且つ空調効率を高めることができる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】
【０００９】
本発明は、吸い込んだ空気の温度調整を行なって温度調整後の空気を吹き出す空調ユニットが備えられている車両における空調装置を対象とし、請求項１の発明では、前記空調ユニットの吸い込み口が前席以後に設けられており、通路延長形成部が前記吸い込み口に接続されており、前記通路延長形成部は、前記吸い込み口を備えており、前記通路延長形成部の延長方向は、上方向成分を有する。
【００１０】
なお、吸い込み口が前席以後に設けられるとは、前後方向において吸い込み口が前席の一部と同じ位置あるいは前席よりも後ろに設けられることを指す。
吹き出された空気は、座席に着座した乗員の肩口を抜けて流れるため、車室内の上部（例えば座席の背もたれの半分の高さ位置より上）は、空気温度が低い領域である。通路延長形成部の延長方向及び延長長さを適宜設定することによって、乗員の近傍の温度を望ましい温度に確保でき、且つ空気温度が低い領域へ吸い込み口を配置することができる。
【００１１】
好適な例では、前記通路延長形成部は、伸縮可能な伸縮筒である。
伸縮筒の伸縮長さを調整することによって吸い込み口の高さ位置を適正設定することができる。伸縮筒は、吸い込み口の高さ位置を調整する上で好適な通路延長形成部である。
【００１２】
好適な例では、前記通路延長形成部は、昇降可能な昇降筒である。
昇降筒の昇降位置を調整することによって吸い込み口の高さ位置を適正設定することができる。
【００１３】
好適な例では、前記吸い込み口を昇降させる昇降駆動手段が設けられている。
昇降駆動手段の採用は、吸い込み口の高さ位置を変更する等の制御を可能にする。
好適な例では、前記吸い込み口は、前記前席の背もたれ部の高さの半分より上の位置まで上昇可能である。
【００１４】
前席の背もたれ部の高さの半分より上の位置は、空気温度が低い領域であり、このような温度領域に吸い込み口を配置可能な構成は、乗員の近傍の温度を望ましい温度にし、且つ空調効率を高める上に特に有効である。
【００１５】
好適な例では、少なくとも車両の前後方向へ前記通路延長形成部を傾動させる傾動手段が設けられている。
後席における乗員の着座の有無等に応じて、吸い込み口の位置の設定を更にきめ細かく行なうことができる。
【００１６】
好適な例では、センターコンソールが備えられており、前記吸い込み口を含む空気吸い込み通路の一部は、前記センターコンソールに設けられている。
センターコンソールとは、車幅の中央に設けられた箱型の部材であり、例えば、スイッチ類が設けられていたり、収納ボックスが設けられていたりするものを指す。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の空調装置は、乗員の近傍の温度を望ましい温度に確保でき、且つ空調効率を高めることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、自動車の模式図。（ｂ）は、側断面図。
【図２】部分拡大側断面図。
【図３】部分拡大正断面図。
【図４】第２の実施形態を示す部分拡大正断面図。
【図５】部分拡大側断面図。
【図６】第２の実施形態を示す部分拡大正断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、自動車１０の車室１１内の一対の前席１２，１３の間にはセンターコンソールであるコンソールボックス１４が設置されている。センターコンソールとは、車幅の中央〔例えば、運転席（前席１２）と助手席（前席１３）との間〕に配置された箱型の部材であり、例えばスイッチ類が設けられていたり、収納ボックスが備えられていたりするものを指す。なお、以下においては、前側を自動車１０の前側〔図１（ａ）において左側〕、後側を自動車１０の後側〔図１（ａ）において右側〕とする。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、車室１１と車室外とを区画するフロントパネル１５の内側、且つインストルメントパネル１６の下側には空調ユニット１７が設けられている。空調ユニット１７は、収納器１８と、収納器１８内に収納された熱交換器１９と、収納器１８の下壁に装着されたブロワ２０とを備えている。収納器１８の後壁には流入口１８０が形成されており、収納器１８の上壁には第１流出口１８１及び第２流出口１８２が形成されている。収納器１８の下壁には第３流出口１８３が形成されている。
【００２１】
ブロワ２０のファン２０１は、流入口１８０と熱交換器１９との間に配置されており、ブロワ２０のモータ２０２が作動している状態では、ファン２０１が流入口１８０から収納器１８内へ空気を導入する。流入口１８０から収納器１８内へ導入された空気は、熱交換器１９で冷却されて温度調整される。
【００２２】
第１流出口１８１は、ダンパ２１によって開閉され、第２流出口１８２は、ダンパ２２によって開閉される。第３流出口１８３は、ダンパ２３によって開閉される。第１流出口１８１、第２流出口１８２及び第３流出口１８３の少なくとも１つは開いており、熱交換器１９で温度調整された空気は、開いている流出口から収納器１８外へ流出する。
【００２３】
第１流出口１８１は、吹き出し通路２４を介してインストルメントパネル１６の前面の吹き出し口２５に通じている。第２流出口１８２は、吹き出し通路２６を介してインストルメントパネル１６の上面の吹き出し口２７に通じている。
【００２４】
コンソールボックス１４に形成された収納室１４１は、アームレスト用蓋２８によって開閉される。収納室１４１の下側には前後方向通路２９が前後方向に沿って形成されている。前後方向通路２９の出口２９１は、コンソールボックス１４の前壁に開口しており、出口２９１と流入口１８０とが接続管３０を介して接続されている。
【００２５】
コンソールボックス１４の後部には垂直通路３１が上下方向に沿って形成されている。垂直通路３１の下部は、前後方向通路２９に接続されている。垂直通路３１、前後方向通路２９及び接続管３０は、空調装置の空気吸い込み通路を構成し、垂直通路３１は、空気吸い込み通路の前席１２，１３以後に設けられた導入部である。
【００２６】
図２に示すように、垂直通路３１は、コンソールボックス１４を構成する後壁１４４と、収納室１４１を形成する室形成壁１４５と、上壁３２と、コンソールボックス１４を構成する左右一対の側壁１４２，１４３〔図３参照〕とによって形成されている。垂直通路３１は、上壁３２に上下に貫設された導入口３２１を介して上方に開口している。
【００２７】
図３に示すように、側壁１４３の内側面には支持板３３が水平方向へ延びるように止着されている。支持板３３上には円筒形状の支持筒３４が上方へ筒先を向けて止着されており、支持筒３４の筒内には円筒形状のナット３５が回転可能に嵌入されている。ナット３５のねじ孔（図示略）は、上下方向を向いており、ナット３５の上端面には被動歯車３６がナット３５と一体的に回転可能に止着されている。支持板３３上にはサーボモータ３７が取り付けられており、サーボモータ３７の出力軸３７１には駆動歯車３８が出力軸３７１と一体的に回転可能に止着されている。駆動歯車３８は、被動歯車３６に噛合されており、サーボモータ３７が往復回転すると、被動歯車３６及びナット３５が一体的に往復回転する。
【００２８】
ナット３５にはねじ軸３９が螺合されている。ねじ軸３９は、被動歯車３６を貫通して導入口３２１から上方へ延出している。ねじ軸３９の上端には吸い込み口形成枠４０が止着されている。ナット３５が往復回転すると、ねじ軸３９が上下動する。サーボモータ３７は、空調装置作動スイッチ（図示略）のＯＮ操作に基づいて所定量正転する。サーボモータ３７が正転すると、ねじ軸３９が上動する。サーボモータ３７は、前記空調装置作動スイッチのＯＦＦ操作に基づいて所定量逆転する。サーボモータ３７が逆転すると、ねじ軸３９が下動する。
【００２９】
図２に示すように、吸い込み口形成枠４０には吸い込み口４０１が形成されている。吸い込み口形成枠４０と上壁３２とにはベローズ４１が上下に伸縮可能に止着されている。導入口３２１と吸い込み口４０１とは、ベローズ４１内を介して連通しており、垂直通路３１は、導入口３２１、ベローズ４１内及び吸い込み口４０１を介して車室１１内に連通している。ベローズ４１は、通路延長形成部としての伸縮筒である。
【００３０】
次に、第１の実施形態における作用を説明する。なお、前記空調装置作動スイッチがＯＦＦ状態にあるときには、ねじ軸３９が図２に示す最下動位置にある。
前記空調装置作動スイッチがＯＮ操作されると、サーボモータ３７が正転作動し、サーボモータ３７の正転が駆動歯車３８及び被動歯車３６を介してナット３５に伝達される。ナット３５は、ねじ軸３９を上動させる方向に回転し、ねじ軸３９が図２に示す最下動位置から図３に示す最上動位置へ上動する。ねじ軸３９が図２に鎖線で示す最上動位置にあるときの吸い込み口４０１の高さ位置は、前席１２，１３の背もたれ部１２１，１３１の上下長さの中央の高さ位置以上にある。
【００３１】
吹き出し口２５から吹き出した空気は、吸い込み口４０１からベローズ４１内を経由して垂直通路３１内へ導入される。吹き出し口２５から吹き出した空気の流れは、前席１２，１３に着座している乗員の主として胸、肩及び頭部に当たるようにして吸い込み口４０１へ導かれる。垂直通路３１へ導入された空気は、前後方向通路２９、接続管３０、収納器１８及び吹き出し通路２４を経由して吹き出し口２５へ還流する。
【００３２】
前記空調装置作動スイッチがＯＦＦ操作されると、サーボモータ３７が逆転作動し、サーボモータ３７の逆転が駆動歯車３８及び被動歯車３６を介してナット３５に伝達される。ナット３５は、ねじ軸３９を下動させる方向に回転し、ねじ軸３９が図３に示す最上動位置から図２に示す最下動位置へ下動する。
【００３３】
サーボモータ３７、駆動歯車３８、被動歯車３６、ナット３５及びねじ軸３９は、通路延長形成部の先端部を昇降させる昇降駆動手段を構成する。通路延長形成部の延長方向は、垂直方向且つ上方向という上方向成分のみである。
【００３４】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）車室１１内の上部（例えば前席１２，１３の背もたれ部１２１，１３１の上下長さの半分の高さ位置より上）は、空気温度が低い領域である。ベローズ４１の延長方向及びベローズ４１の延長長さ（ベローズ４１の伸縮長さ）を適宜設定することによって、温度調整された空気流を乗員に効果的に当て、且つ空気温度が低い領域（車室１１内の上部）へ吸い込み口４０１を配置することができる。吸い込み口４０１の高さ位置を前席１２，１３の背もたれ部１２１，１３１の上下長さの中央の高さ位置以上に配置した状態は、乗員の近傍の温度を望ましい温度にし、且つ空調効率を高めることに特に有効である。
【００３５】
（２）ベローズ４１は、伸縮最大長さ以下で伸縮長さを調整することによって吸い込み口４０１の高さ位置を適正設定することができる。ベローズ４１は、吸い込み口４０１の高さ位置を調整する上で特に好適な通路延長形成部である。
【００３６】
（３）ベローズ４１が伸縮可能であるため、空調が不要な場合にはベローズ４１を縮めることができる。空調が不要な場合には、ベローズ４１を縮めておけば、後席１２，１３の乗員の視界がベローズ４１によって妨げられることはない。
【００３７】
次に、図４及び図５の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
図４に示すように、支持筒３４及びサーボモータ３７を支持する支持板３３Ａは、コンソールボックス１４の壁から離間している。コンソールボックス１４の側壁１４３と平行な内側壁１４６には支軸４２が回転可能に支持されており、コンソールボックス１４の側壁１４２には支軸４３が支軸４２と同軸上で回転可能に支持されている。支持筒３４は、支軸４２と支軸４３との間で支軸４２，４３に止着されて支持されている。
【００３８】
支軸４２の一端は、内側壁１４６を貫通して側壁１４３に向けて突出しており、支軸４２の突出端部には被動歯車４４が止着されている。側壁１４３の内側面にはサーボモータ４５が取り付けられている。サーボモータ４５の出力軸４５１に止着された駆動歯車４６は、被動歯車４４に噛合されている。被動歯車４４及び駆動歯車４６は、減速歯車機構を構成する。サーボモータ４５の回転は、被動歯車４４及び駆動歯車４６を介して支軸４２に伝えられ、支軸４２，４３、支持筒３４、支持板３３Ａ、サーボモータ３７及びねじ軸３９が支軸４２，４３を中心にして一体的に回転する。
【００３９】
図４に示すように、サーボモータ４５，３７は、制御装置Ｃの制御を受ける。制御装置Ｃは、空調装置作動スイッチ４７からのＯＮ−ＯＦＦ情報及び後席（図示略）における乗員の着座有無を検出する着座センサ４８からの着座有無検出情報に基づいて、サーボモータ４５，３７の回転を制御する。
【００４０】
空調装置作動スイッチ４７がＯＮ操作されると、制御装置Ｃは、着座センサ４８からの着座有無検出情報に基づいて、後席における乗員の着座の有無を判断する。後席における乗員の着座が無いとの判断の場合、制御装置Ｃは、サーボモータ３７を正転させる。これより、図４に実線で示す待機位置にある吸い込み口形成枠４０が図４に鎖線で示す最上動位置へ上動される。この場合、サーボモータ４５が作動されることはない。図４に鎖線で示す最上動位置は、図５の実線で示す吸い込み口形成枠４０を真っ直ぐ上へ上動した位置である。
【００４１】
後席における乗員の着座が有るとの判断の場合、制御装置Ｃは、サーボモータ３７を正転させると共に、サーボモータ４５を正転させる。これにより、ねじ軸３９が支軸４２，４３を中心にして後方へ傾動し、且つ吸い込み口形成枠４０が図５に鎖線で示す上動位置へ上動される。
【００４２】
乗員の着座が有る状態から無い状態に変わると、制御装置Ｃは、サーボモータ４５を逆転させる。これにより、ねじ軸３９が支軸４２，４３を中心にして図５の鎖線位置から前方へ傾動し、吸い込み口形成枠４０が図５の鎖線位置から図４の鎖線位置、即ち最上動位置へ移動する。この状態（乗員の着座が無い状態）から乗員の着座が有る状態に変わると、制御装置Ｃは、サーボモータ４５を正転させる。これにより、ねじ軸３９が支軸４２，４３を中心にして図４の鎖線位置から後方へ傾動し、吸い込み口形成枠４０が図４の鎖線位置から図５の鎖線位置へ移動する。
【００４３】
吸い込み口形成枠４０が図４の鎖線位置にある状態において空調装置作動スイッチ４７がＯＦＦ操作されると、制御装置Ｃは、サーボモータ３７を逆転させる。これにより、吸い込み口形成枠４０が図４に示す鎖線位置から実線で示す待機位置へ下動する。
【００４４】
吸い込み口形成枠４０が図５の鎖線位置にある状態において空調装置作動スイッチ４７がＯＦＦ操作されると、制御装置Ｃは、サーボモータ３７，４５を逆転させる。これにより、吸い込み口形成枠４０が図５に示す鎖線位置から実線で示す待機位置へ下動する。
【００４５】
サーボモータ４５、駆動歯車４６、被動歯車４４及び支軸４２，４３は、車両の前後方向へ通路延長形成部を傾動させる傾動手段を構成する。通路延長形成部の延長方向は、上方向成分と後方向成分とからなる。
【００４６】
第２の実施形態では第１の実施形態と同様の効果が得られる。又、ベローズ４１を傾動（つまりねじ軸３９を傾動）させることによって自動車１０の前後方向における吸い込み口４０１の位置を調整することができる。その結果、後席における乗員の着座の有無等に応じて吸い込み口４０１の位置の設定を更にきめ細かく行なうことができる。
【００４７】
次に、図６の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
垂直通路３１には空気吸い込み筒４９が昇降可能に配設されている。前後方向通路２９は、空気吸い込み筒４９の筒内及び空気吸い込み筒４９の上端の吸い込み口４９１を介して車室１１〔図１（ｂ）参照〕内に連通している。
【００４８】
通路延長形成部としての昇降筒である空気吸い込み筒４９の側面にはラック５０が上下方向に延びるように止着されている。コンソールボックス１４の側壁にはサーボモータ５１が取り付けられており、サーボモータ５１の出力軸５１１に止着されたピニオン５２がラック５０に噛合されている。サーボモータ５１の回転は、ピニオン５２及びラック５０を介して空気吸い込み筒４９へ伝えられ、空気吸い込み筒４９が上下動する。
【００４９】
図６に実線で示す空気吸い込み筒４９の位置は、最下動位置にある待機位置であり、鎖線で示す空気吸い込み筒４９の位置は、最上動位置である。
第３の実施形態では、空気吸い込み筒４９の上下動の最大長さを適宜設定することによって、温度調整された空気流を乗員に効果的に当て、且つ空気温度が低い領域〔図１（ｂ）に示す車室１１内の上部〕へ吸い込み口４９１を配置することができる。
【００５０】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○通路延長形成部を車両の左右方向へ傾動させるようにしてもよい。
○第３の実施形態において、図６に鎖線で示す最上動位置に空気吸い込み筒４９を固定配置してもよい。
【００５１】
○第３の実施形態において、空気吸い込み筒４９を待機位置と最上動位置とに手動で切り換え配置できるようにしてもよい。
○第３の実施形態において、空気吸い込み筒４９の側面に吸い込み口を設けてもよい。
【００５２】
○通路延長形成部に複数の吸い込み口を設けてもよい。例えば、第３の実施形態において、上方を指向する吸い込み口４９１以外に、後方を指向する吸い込み口を空気吸い込み筒４９の後側の側面に設けてもよい。
【００５３】
○空気吸い込み通路の導入部を前席よりも後側に設けてもよい。
○自動車の車室フロアの下側に空気吸い込み通路を設けてもよい。
○暖房用熱交換器を備えた空調装置に本発明を適用してもよい。
【００５４】
○暖房用熱媒体及び冷房用熱媒体を選択して熱交換器に供給できる空調装置に本発明を適用してもよい。
○通路延長形成部は、伸縮可能になっていなくてもよい。
【００５５】
○空調を使う際には吸い込み口が自動で上がり、空調を使わない際には吸い込み口が自動で下がるように昇降駆動手段を制御してもよい。
○後席を備えた自動車の場合、センターコンソールが後席の間にまで延びて設けられている場合にも、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１２，１３…前席。１４…センターコンソールであるコンソールボックス。２９…空気吸い込み通路を構成する前後方向通路。３１…空気吸い込み通路の導入部としての垂直通路。３２１…導入口。３７，５１…昇降駆動手段を構成するサーボモータ。３９…昇降駆動手段を構成するねじ軸。４０１，４９１…吸い込み口。４１…通路延長形成部である伸縮筒としてのベローズ。４５…傾動手段を構成するサーボモータ。４２，４３…傾動手段を構成する支軸。４９…通路延長形成部である昇降筒としての空気吸い込み筒。
【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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