(57)【要約】【課題】多数の吹出グリルから車室内に空気が吹き出される車両用空調装置において、ダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路を用いることなく、室内温度の均一化を可能にする。【解決手段】複数の吹出グリル４のうち送風機２１に近い位置に配置された近接吹出グリル４ａの空気流れ上流部に、ダクト３内を流れる空気の動圧によって作動するとともに、ダクト３内を流れる空気の速度が高くなるほど近接吹出グリル４ａの開口面積を小さく調整する風向板５を設ける。ダクト３内を流れる空気の速度が高くなるほど近接吹出グリル４ａの開口面積を小さくすることにより、ダクト３内を流れる空気の速度に拘わらず各吹出グリル４ａ、４ｂから吹き出される空気の速度を均一化することが可能となり、室内温度の均一化を図ることができる。【選択図】図３
2009018740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機（２１）から送風された空気がダクト（３）内の通路（３１）を介して複数の吹出グリル（４）から車室内に吹き出される車両用空調装置において、
前記複数の吹出グリル（４）のうち前記送風機（２１）に近い位置に配置された近接吹出グリル（４ａ）の空気流れ上流部に、前記ダクト（３）内を流れる空気の動圧によって作動するとともに、前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど前記近接吹出グリル（４ａ）の開口面積を小さく調整する風向板（５）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記近接吹出グリル（４ａ）から吹き出される空気の速度と他の吹出グリル（４ｂ）から吹き出される空気の速度との差をグリル間速度差としたとき、
前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときの前記グリル間速度差が、前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大でないときの前記グリル間速度差よりも小さくなるように、前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときの前記風向板（５）による前記近接吹出グリル（４ａ）の開口面積の調整量が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記近接吹出グリル（４ａ）の開口面積が他の吹出グリル（４ｂ）の開口面積よりも小さく設定されるとともに、
前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最小のときに前記風向板（５）が前記近接吹出グリル（４ａ）を全開にするように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
送風機（２１）から送風された空気がダクト（３）内の通路（３１）を介して複数の吹出グリル（４）から車室内に吹き出される車両用空調装置において、
前記複数の吹出グリル（４）のうち前記送風機（２１）に近い位置に配置された近接吹出グリル（４ａ）は、連通開口部（３３）を介して前記通路（３１）と連通され、
前記連通開口部（３３）に、前記ダクト（３）内を流れる空気の動圧によって作動するとともに、前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど前記連通開口部（３３）の開口面積を小さく調整する風向板（５）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
前記近接吹出グリル（４ａ）から吹き出される空気の速度と他の吹出グリル（４ｂ）から吹き出される空気の速度との差をグリル間速度差としたとき、
前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときの前記グリル間速度差が、前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大でないときの前記グリル間速度差よりも小さくなるように、前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときの前記風向板（５）による前記連通開口部（３３）の開口面積の調整量が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記近接吹出グリル（４ａ）の開口面積が他の吹出グリル（４ｂ）の開口面積よりも小さく設定されるとともに、
前記ダクト（３）内を流れる空気の速度が最小のときに前記風向板（５）が前記連通開口部（３３）を全開にするように設定されていることを特徴とする請求項４または５に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、送風機から送風された空気がダクト内の通路を介して複数の吹出グリルから車室内に吹き出される車両用空調装置に関し、特に、バスのような長いダクトを有する車両用空調装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来のバス用空調装置は、車両の屋根上に送風機を含む空調ユニットを搭載し、車両前後方向に延びるダクトを室内に配置して、ダクトに設けた多数の吹出グリルから空調風を室内に向けて吹き出すようになっている。
【０００３】
この場合、送風機に近い位置の吹出グリルから吹き出される空気の速度は、送風機から遠い位置の吹出グリルから吹き出される空気の速度よりも高くなる傾向がある。そして、この傾向はダクト内を流れる空気の速度が高くなるほど顕著になる。このように、吹出グリルの位置によって風速が異なると、室内温度が位置によって異なってしまう。そこで、室内温度の均一化技術として、ダクト内にダンパや補助送風機を配置し、室内熱負荷の変化に応じてダンパや補助送風機の制御を行うものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平７−１０８８１４号公報
【特許文献２】実開昭６３−１７９２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来装置では、ダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が必要である。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、ダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路を用いることなく、室内温度の均一化を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴では、複数の吹出グリル（４）のうち送風機（２１）に近い位置に配置された近接吹出グリル（４ａ）の空気流れ上流部に、ダクト（３）内を流れる空気の動圧によって作動するとともに、ダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど近接吹出グリル（４ａ）の開口面積を小さく調整する風向板（５）を備えている。
【０００７】
前述したように、送風機（２１）に近い位置の吹出グリル（４ａ）から吹き出される空気の速度は、送風機（２１）から遠い位置の吹出グリル（４ｂ）から吹き出される空気の速度よりも高くなり、しかも、この傾向はダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど顕著になる。
【０００８】
したがって、ダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど近接吹出グリル（４ａ）の開口面積を小さくすることにより、ダクト（３）内を流れる空気の速度に拘わらず各吹出グリル（４ａ、４ｂ）から吹き出される空気の速度を均一化することが可能となり、室内温度の均一化を図ることができる。また、風向板（５）はダクト（３）内を流れる空気の動圧によって作動するため、従来装置におけるダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が不要である。
【０００９】
この場合、近接吹出グリル（４ａ）から吹き出される空気の速度と他の吹出グリル（４ｂ）から吹き出される空気の速度との差をグリル間速度差としたとき、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときのグリル間速度差が、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大でないときのグリル間速度差よりも小さくなるように、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときの風向板（５）による近接吹出グリル（４ａ）の開口面積の調整量を設定することができる。
【００１０】
このようにすれば、グリル間速度差が大きくなりやすい状況のとき、すなわちダクト（３）内の風速が最大のときに、確実に室内温度の均一化を図ることができる。
【００１１】
また、この場合、近接吹出グリル（４ａ）の開口面積を他の吹出グリル（４ｂ）の開口面積よりも小さく設定するとともに、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最小のときに風向板（５）が近接吹出グリル（４ａ）を全開にするように設定することができる。
【００１２】
このようにすれば、ダクト（３）内の風速が最小のときに、各吹出グリル（４ａ、４ｂ）から吹き出される空気の速度を均一化することが可能となり、確実に室内温度の均一化を図ることができる。
【００１３】
本発明の第２の特徴では、複数の吹出グリル（４）のうち送風機（２１）に近い位置に配置された近接吹出グリル（４ａ）は、連通開口部（３３）を介して通路（３１）と連通され、連通開口部（３３）に、ダクト（３）内を流れる空気の動圧によって作動するとともに、ダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど連通開口部（３３）の開口面積を小さく調整する風向板（５）を備えている。
【００１４】
このような構成では、ダクト（３）内を流れる空気の速度が高くなるほど連通開口部（３３）の開口面積を小さくすることにより、ダクト（３）内を流れる空気の速度に拘わらず各吹出グリル（４ａ、４ｂ）から吹き出される空気の速度を均一化することが可能となり、室内温度の均一化を図ることができる。また、風向板（５）はダクト（３）内を流れる空気の動圧によって作動するため、従来装置におけるダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が不要である。
【００１５】
この場合、近接吹出グリル（４ａ）から吹き出される空気の速度と他の吹出グリル（４ｂ）から吹き出される空気の速度との差をグリル間速度差としたとき、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときのグリル間速度差が、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大でないときのグリル間速度差よりも小さくなるように、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最大のときの風向板（５）による連通開口部（３３）の開口面積の調整量を設定することができる。
【００１６】
このようにすれば、グリル間速度差が大きくなる状況のとき、すなわちダクト（３）内の風速が最大のときに、確実に室内温度の均一化を図ることができる。
【００１７】
また、この場合、近接吹出グリル（４ａ）の開口面積を他の吹出グリル（４ｂ）の開口面積よりも小さく設定するとともに、ダクト（３）内を流れる空気の速度が最小のときに風向板（５）が連通開口部（３３）を全開にするように設定することができる。
【００１８】
このようにすれば、ダクト（３）内の風速が最小のときに、各吹出グリル（４ａ、４ｂ）から吹き出される空気の速度を均一化することが可能となり、確実に室内温度の均一化を図ることができる。
【００１９】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る車両用空調装置を搭載したバスの模式的な平面図、図２は図１の空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図、図３は図１の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、本実施形態における空調装置は、車両前後方向にシート１１が多数配置されたバス車両１に搭載されている。
【００２２】
空調装置は、２つの空調ユニット２がバス車両１の屋根上に配置されている。空調ユニット２内に配置された送風機２１は、図示しない電動モータにて駆動されることにより、空気吸入口２２から吸入した空気をダクト３（詳細後述）を介して車室内に吹き出す。また、送風機２１は、電動モータへの印加電圧を制御することにより、送風空気の速度（風速）が制御されるようになっている。
【００２３】
送風機２１の上流側には蒸発器２３が配置されている。この蒸発器２３は、車両エンジン（図示せず）により駆動される圧縮機（図示せず）を持つ冷凍サイクルに設けられるものであって、蒸発器２３に流入した低圧冷媒が送風機２１の送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。
【００２４】
ダクト３は、バス車両１の車室内の天井肩部において、車両の右側と左側に配置され、車両前後方向に延びている。ダクト３には、各シート１１の位置に対応して吹出グリル４が設けられている。そして、送風機２１から送風された空気は、ダクト３内の通路３１を介して各吹出グリル４まで導かれ、この吹出グリル４から車室内に吹き出される。
【００２５】
ここで、多数の吹出グリル４のうち、空調ユニット２の直下に配置された吹出グリル、換言すると、送風機２１に近い位置に配置された吹出グリルを、以下近接吹出グリル４ａという。因みに、本実施形態では、近接吹出グリル４ａは、車両の左右のダクト３にそれぞれ３個設けられている。また、近接吹出グリル４ａ以外の吹出グリル、換言すると、送風機２１から遠い位置に配置された吹出グリルを、以下他の吹出グリル４ｂという。
【００２６】
そして、ダクト３内の通路３１において近接吹出グリル４ａの空気流れ上流部には、近接吹出グリル４ａの開口面積を制御する風向板５が設けられている。この風向板５は、板状のドア部５１の一端に軸５２を有する片持ちドアであり、引っ張りコイルばね６により、近接吹出グリル４ａの開口面積を大きくする向きに付勢されている。
【００２７】
また、風向板５は、ダクト３内を流れる空気の動圧によって引っ張りコイルばね６に抗して作動するようになっており、より詳細には、ダクト３内を流れる空気の速度（以下、ダクト内風速という）が高くなるほど近接吹出グリル４ａの開口面積を小さくするように作動する。
【００２８】
図２に示すように、送風機２１の電動モータへの印加電圧が最低電圧に制御されてダクト内風速が最も低く制御されているときには、ダクト３内を流れる空気の動圧によって風向板５に発生するモーメントが小さいため、風向板５は近接吹出グリル４ａの開口面積を最大にする位置（すなわち全開位置）に移動する。
【００２９】
前述したように、空調ユニットに近い位置の吹出グリルから吹き出される空気の速度は、空調ユニットから遠い位置の吹出グリルから吹き出される空気の速度よりも高くなる傾向がある。そこで、本実施形態では、近接吹出グリル４ａの全開時の開口面積を他の吹出グリル４ｂの開口面積よりも小さく設定して、圧損により近接吹出グリル４ａから吹き出される空気の速度を適度に低下させるようにしている。これにより、ダクト内風速が最も低く制御されているときに、吹出グリル４の位置に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化される。
【００３０】
送風機２１の電動モータへの印加電圧が高められてダクト内風速が高くなるのに伴って、ダクト３内を流れる空気の動圧によって風向板５に発生するモーメントが大きくなり、風向板５は近接吹出グリル４ａの開口面積を小さくする位置に移動する。
【００３１】
そして、図３に示すように、送風機２１の電動モータへの印加電圧が最高電圧に制御されてダクト内風速が最も高く制御されているときには、ダクト３内を流れる空気の動圧によって風向板５に発生するモーメントが最大になるため、風向板５は近接吹出グリル４ａの開口面積を最小に調整する位置（例えば半開位置）に移動する。
【００３２】
これにより、近接吹出グリル４ａの圧損が増加して近接吹出グリル４ａから吹き出される空気の速度が低下する。したがって、ダクト内風速が最も高く制御されているときに、吹出グリル４の位置に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化される。
【００３３】
なお、ダクト内風速が最大のときの、吹出グリル４から吹き出される空気の速度の均一化を最優先した設計を行うのが望ましい。すなわち、近接吹出グリル４ａから吹き出される空気の速度と他の吹出グリル４ｂから吹き出される空気の速度との差をグリル間速度差としたとき、ダクト内風速が最大のときのグリル間速度差が、ダクト内風速が最大でないときのグリル間速度差よりも小さくなるように、ダクト内風速が最大のときの風向板５による近接吹出グリル４ａの開口面積の調整量を設定する。このようにすれば、グリル間速度差が大きくなりやすい状況のとき、すなわちダクト内風速が最大のときに、確実に室内温度の均一化を図ることができる。
【００３４】
上記本実施形態によれば、ダクト内風速が高くなるほど近接吹出グリル４ａの開口面積を小さくすることにより、ダクト内風速に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化され、室内温度の均一化を図ることができる。また、風向板５はダクト３内を流れる空気の動圧によって作動するため、従来装置におけるダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が不要である。
【００３５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は第２実施形態に係る車両用空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図、図５は図４の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。本実施形態は、第１実施形態の風向板５を、スライド式に変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
図４、図５に示すように、本実施形態の風向板５は、Ｌ字状曲げられた板状のスライドドアである。この風向板５は、引っ張りコイルばね６により、近接吹出グリル４ａから離れる向き、すなわち、近接吹出グリル４ａの開口面積を大きくする向きに付勢されている。また風向板５は、ダクト３内を流れる空気の動圧によって引っ張りコイルばね６に抗して作動するようになっており、より詳細には、ダクト内風速が高くなるほど近接吹出グリル４ａに近づいて、近接吹出グリル４ａの開口面積を小さくするように作動する。
【００３７】
図４に示すように、ダクト内風速が最も低く制御されているときには、ダクト３内を流れる空気の動圧が小さいため、風向板５は近接吹出グリル４ａから最も離れた位置にあって、近接吹出グリル４ａの開口面積を最大にする。
【００３８】
また、図５に示すように、ダクト内風速が最も高く制御されているときには、ダクト３内を流れる空気の動圧によって風向板５は近接吹出グリル４ａに最接近した位置にあって、近接吹出グリル４ａの開口面積を最小にする。
【００３９】
したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ダクト内風速に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化され、室内温度の均一化を図ることができる。また、従来装置におけるダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が不要である。
【００４０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図６は第３実施形態に係る車両用空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図、図７は図６の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。本実施形態は、第１実施形態の風向板５を、翼型に変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
図６、図７に示すように、本実施形態においては、第１実施形態の引っ張りコイルばね６は廃止されている。ダクト３内の通路３１と近接吹出グリル４ａは隔壁３２によって仕切られるとともに、通路３１と近接吹出グリル４ａは隔壁３２に設けた連通開口部３３を介して連通している。
【００４２】
風向板５は、断面が翼型形状のドア部５１と軸５２を有し、連通開口部３３を空気が流れるとドア部５１に揚力が発生し、その揚力によりドア部５１が軸５２を中心に回転して連通開口部３３の開口面積を制御するようになっている。また、ドア部５１は軸５２を中心とした一端側と他端側とで重さが異なっており、連通開口部３３を空気が流れていないときは、ドア部５１の重い側が下方に位置して、ドア部５１は天地方向に向いた状態になる。
【００４３】
図６に示すように、ダクト内風速が最も低く制御されているときには、ドア部５１に発生する揚力が小さいため、ドア部５１は略天地方向に向いた状態になり、連通開口部３３の開口面積が最大になる。
【００４４】
また、図７に示すように、ダクト内風速が最も高く制御されているときには、風向板５はドア部５１に発生する揚力により連通開口部３３を閉じる向きに回転し、連通開口部３３の開口面積が最小になる。これにより、連通開口部３３の圧損が増加して近接吹出グリル４ａから吹き出される空気の速度が低下する。したがって、ダクト内風速が最も高く制御されているときに、吹出グリル４の位置に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化される。
【００４５】
このように、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ダクト内風速に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化され、室内温度の均一化を図ることができる。また、従来装置におけるダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が不要である。
【００４６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図８は第４実施形態に係る車両用空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図、図９は図８の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。本実施形態は、第１実施形態の風向板５を、重り付きのバタフライドアに変更したものである。なお、第１実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図８、図９に示すように、本実施形態においては、第１実施形態の引っ張りコイルばね６は廃止されている。ダクト３内の通路３１と近接吹出グリル４ａは隔壁３２によって仕切られるとともに、通路３１と近接吹出グリル４ａは隔壁３２に設けた連通開口部３３を介して連通している。
【００４８】
風向板５は、板状のドア部５１の中間部に軸５２を有するバタフライドアである。ドア部５１の一端側に重り７が取り付けられており、連通開口部３３を空気が流れていないときは、重り７が下方に位置して、ドア部５１は天地方向に向いた状態になる。
【００４９】
図８に示すように、ダクト内風速が最も低く制御されているときには、ダクト３内を流れる空気の動圧によって風向板５に発生するモーメントが小さいため、ドア部５１は略天地方向に向いた状態になり、連通開口部３３の開口面積が最大になる。
【００５０】
また、図９に示すように、ダクト内風速が最も高く制御されているときには、ダクト３内を流れる空気の動圧によって風向板５に発生するモーメントが最大なるため、ドア部５１の一端側が隔壁３２に当接する位置まで回転し、連通開口部３３の開口面積が最小になる。これにより、連通開口部３３の圧損が増加して近接吹出グリル４ａから吹き出される空気の速度が低下する。したがって、ダクト内風速が最も高く制御されているときに、吹出グリル４の位置に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化される。
【００５１】
このように、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ダクト内風速に拘わらず各吹出グリル４から吹き出される空気の速度が均一化され、室内温度の均一化を図ることができる。また、従来装置におけるダンパや補助送風機の作動を制御する電気的制御回路が不要である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を搭載したバスの模式的な平面図である。
【図２】図１の空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図３】図１の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図５】図４の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図７】図６の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る車両用空調装置におけるダクト内風速が低いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【図９】図８の空調装置におけるダクト内風速が高いときの作動状態を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
３…ダクト、４…吹出グリル、４ａ…近接吹出グリル、５…風向板、２１…送風機、３１…通路。
【図１】
2009018740.tif 000003
【図２】
2009018740.tif 000004
【図３】
2009018740.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009018740.tif 000009
【図８】
2009018740.tif 000010
【図９】
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