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JP2010513127A - 霜取りダクトのネットワークを備えた車両用の空調装置 - Google Patents

霜取りダクトのネットワークを備えた車両用の空調装置 Download PDF

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JP2010513127A
JP2010513127A JP2009541956A JP2009541956A JP2010513127A JP 2010513127 A JP2010513127 A JP 2010513127A JP 2009541956 A JP2009541956 A JP 2009541956A JP 2009541956 A JP2009541956 A JP 2009541956A JP 2010513127 A JP2010513127 A JP 2010513127A
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フラヴィアン デュビーフ,
シリル パテロン,
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ルノー・エス・ア・エス
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Abstract

本発明は、上流部(31)と、及び前記上流部(31)と比べて横軸Tの方向の幅が広がった下流部(32)を有する分配ハウジング(30)に関し、前記上流部(31)に吸気口(33)が形成され、前記吸気口(33)は、空調装置の排気口に対応するように適合し、前記下流部(32)に第1の排気口(34)及び第2の排気口(35)が形成され、第1の排気口(34)及び第2の排気口(35)は、それぞれ霜取りフリーズ(14)及びサイド排気口(16)に向かって吹き付けられた空気を分配するダクトネットワークに対応するように適合し、第1のパイプ(340)が前記吸気口(33)を第1の排気口(34)へと接続し、第1のパイプ(340)は、ダクト隔壁(39)と、当該分配ハウジング(30)の側壁(36)との間に延び、第2のパイプ(350)が前記吸気口(33)を第2の排気口に接続し、第2のパイプ(350)がダクト隔壁(39)の間を少なくとも部分的に延び、第2のパイプ(350)は、気流を前記吸気口(33)の側方から前記吸気口(33)の中央に導き、第1のパイプ(340)は、第2のパイプ(350)の両側面まで延びており、当該分配ハウジング(30)は、第1のパイプ(34)と第2のパイプ(350)の間のL−V平面に沿って変化する断面を有する。

Description

本発明は、計器パネル内に霜取りダクトのネットワークを備えた車両用空調装置に関する。
本発明は、特に、霜取りダクトのネットワークが下流部及び上流部を有する分配ハウジングを備えた車両用空調装置に関し、この分配ハウジングにおいて、
・吸気口は、空調装置の霜取り開口に対応するように適合し、
・第1の排気口は、フロントガラス用の霜取りフリーズに対応するように適合し、
・第2の排気口は、サイド霜取り排気口と対応し、
・第1のパイプは、吸気口を第1の排気口に接続し、ダクト隔壁とハウジング側壁の間に延び、
・第2のパイプは、吸気口を第2の排気口に接続し、ダクト隔壁の間の少なくとも一部に延び、
・第2のパイプは、吸気口側上を吸気口の中央まで通じ、
・第1のパイプは、第2のパイプのいずれかの側まで通じている。
このような装置は特許文献、仏国特許出願第2876958号明細書にて記載されており、この装置において、フロントガラス用の霜取りフリーズまで良好に気流を分配し、また、サイド排気口を通して気流を吹き付けてサイドウィンドウの霜取りを改善するため、中央ダクトと二つの別個のサイドダクトとの間を隔離している。
しかし、隔壁の間を渦巻くことによって発生する圧力損失がかなり大きく、これによりダクトでの空気速度が不均等となるため、この装置はあまり満足できるものではない。また、フロントガラス用の霜取りフリーズの中央領域への空気の供給が不十分となる。結果的に、空気流に対する抵抗によって、サイドダクトへの空気流が妨害され、これにより、サイドウィンドウの霜取りが不十分になる。
本発明の目的は、上記のような問題を解決した、計器パネル内で霜取りダクトのネットワークを備えた車両用空調装置の分配ハウジングを提供することである。
本発明は、第1のパイプ(340)と第2のパイプ(350)の間にあるL−V平面において変化する断面を有する、上記の前提に従う分配ハウジングに関わる。
特定の実施形態によると、分配ハウジングは、以下の特徴の一又は複数を有する。
・第2のパイプの下流部は、第1の壁と、ダクト隔壁の間を横に延びる第2の壁とを備え、これら第1及び第2の壁は、空調装置から送られる気流に対する抵抗が抑えられるように、互いに対して実質的に平行であり、概して直線的に延びる。
・第1の排気口は、2つあり、かつ、第2の排気口の横に配置しており、各パイプは霜取りフリーズのオリフィスに対応し、霜取りフリーズは2つの離れたオリフィスを有する。
・第1のパイプは、L−V平面においてS字状の断面を有する。
・第2のパイプ内における、サイドダクトの前側の壁において、バッフルが配置されており、このバッフルは、サイド排気口へ気流を導くように、ダクト隔壁の間の実質的に中央において、上流側に向いた凸部を有する。
・第2のパイプ内における、サイドダクトの前側の壁において、バッフルが配置されており、このバッフルは、サイド排気口へと気流を導くように、フロントガラスの中央領域の霜取りのための付加的なオリフィスと、及びこの付加的なオリフィスの近傍に上流側に向いた凸部を有する。
・第2のパイプ内に位置する付加的なダクト壁の間を付加的なオリフィスが延び、サイド排気口へと向かう気流が、ダクト隔壁とサイドバッフルとの間で、付加的なオリフィスの両方の側面を通り抜け、サイドバッフルは、付加的なダクト壁の上流の方向に向いた尾根と、サイドダクトの前側の壁との間を延びる。
・サイドバッフルは、サイド排気口へ向かう気流に対する抵抗を抑えるように、曲面状の形状を有する。
・ダクト隔壁及び/又は付加的なダクト壁を、当該分配ハウジングの各排気口の間の気流の割合を変えることができるように、平行移動及び/又は回転運動することができる。
・第1の要素、及びカバーを形成する第2の要素により形成され、これら第1の要素及び第2の要素の少なくとも一方は、密封材を支持する。
また、本発明の更なる目的は、計器パネルにおける霜取りダクトのネットワークを備える車両用空調装置であり、このネットワークは、霜取りフリーズとサイド排気口へ吹き付ける空気を分配するためのダクトのネットワークに対応する下流部分と、及び空調装置の排気口に対応する上流部分とを有する本発明による分配ハウジングを備える。
さらに、本発明は、空調装置が送る空気がフロントガラスフリーズとサイド排気口へと運ばれるように車両の計器パネルに嵌め込まれる本発明による空調装置を備える車両に関する。
本発明の他の特徴及び効果は、本発明を限定するために利用されるべきではない後述の実施形態についての説明を、図面を参照しながら読み進めると明確になるであろう。
図1は本発明による装置を受ける計器パネルの上方及び後方からの斜視図(スリークオータービュー)である。 図2は本発明による分配ハウジングの後方からの斜視図(スリークオータービュー)である。 図3は図2のハウジングの正面からの斜視図(スリークオータービュー)である。 図4は図3のハウジングの断面IV〜IVに沿った断面図である。 図5は図3のハウジングの断面V〜Vに沿った断面図である。 図6Aはダクトとサイドダクトのネットワークの上方及び後方からの斜視図(スリークオータービュー)である。 図6Bは第1の実施形態のパイプ内の気流を示す図である。 図7は第2の実施形態のパイプ内の気流を示す図である。 図8は第3の実施形態のパイプ内の気流を示す図である。
以下の説明においては、方向Lは車両の進行軸に相当する縦方向を示し、方向Tは横方向、方向Vは垂直方向を示している。軸Lは車両の前方から後方へと向いており、軸Tは左から右へ、軸Vは底から頂上へと向いている。また、各要素の名称は気流における位置によって決まるため、気流は「上流」要素の前を通ってから「下流」要素の前を通り抜けることになる。
図1に示すように、従来自動車には計器パネル10と、計器パネル10によってユーザの視界から隠された空調装置とを備える運転位置がある。空調装置は乗員室内に空気を送るように設計されており、必要であれば暖め、また、冷やすことも可能である。
フロントガラスの霜取りないしデミスト(霧取り)を行うために、計器パネル10に設けられた霜取りフリーズ14を通って空気が乗員室へと送られる。前側の両方のサイドウィンドウの霜取りないしデミストを行うために、計器パネル10に設けられたサイド排気口16を通って空気が乗員室へと送られる。
霜取りフリーズ14とサイド排気口16は、ダクトネットワークによって空調装置とつながっている。より詳細には、これら霜取りフリーズ14とサイド排気口16は単一の霜取り排気口につながっており、これを介して空調装置が霜取りないしデミストのための空気を送ることができるようになっている。
乗員を快適にするため、計器パネル10には通気口18も設けられている。また、通気口18は、パイプを介して空調装置の少なくとも1つの通気口用開口につながっている。
ここでは、霜取りフリーズ14は、フロントガラス部の実質的に中央に位置する。また、霜取りフリーズ14は、横方向に延びる。本例では、霜取りフリーズ14の長さは、計器パネルの横方向の長さのほぼ1/4から1/3である。フロントガラスへの気流を最適化するために、霜取りフリーズ14は互いに横方向に離れた二つのオリフィス(開口部)22を備える。これらのオリフィス22はそれぞれグリル状に作られている。中央部にフリーズがあるにもかかわらず、これらオリフィス22は、別個で独立、分離しており横方向の位置においてずれがあるため、運転手が運転のために見なくてはならないフロントガラスの範囲に対して正確に空気の吹きつけを分配することが可能になる。
横長のカバー24はグリルを分けている。本実施例においてカバー24は、太陽光センサ26に対応する穴を形成している。この太陽光センサ26による太陽光の測定は、空調装置によって使われる。
排気口16と冷却装置の開口20の中央とは、約60〜70cmの距離離れており、冷却装置の開口20とフリーズ14とは、10〜20cmの距離離れている。開口20と排気口16を接続するパイプの区間は、開口20をフリーズ14の開口22に接続するパイプの区間とは異なる。開口部20を排気口16に接続するパイプにおける圧力損失は、開口20をフリーズ14の開口22に接続するパイプにおける圧力損失とは異なる。
霜取り機能のための気流は、以下のような割合で相当に分配されるべきである。即ち、フリーズ14のために60〜90%、各排気口16のために各5〜20%である。なぜなら、本実施例において、フリーズと、霜取りされるフロントガラスの領域との距離は、各排気口と対応するサイドウィンドウの間の距離と実質的に同一であるからである。
図2及び3は、空調装置から発生した気流のための分配ハウジング30を示している。
この分配ハウジング30を2つの部分に区分することができる。即ち、第1の部分は上流部分31、第2の部分は下流部分32である。通常、この分配ハウジング30は計器パネル10にて実質的に垂直方向に設置されており、上流部分31を下部、下流部分32を上部とも呼べる。
分配ハウジング30の上流部分31において、分配ハウジング30は空調装置の排気口と作用し合う吸気口33を有する。
下流部分32では、分配ハウジング30は第1の排気口34と第2の排気口35を有する。
第1の排気口34は、ハウジング30の上部32の第2の排気口35の両側に位置して、フロントガラスのフリーズ14のダクトと協働する。
第2の排気口35は、分配ハウジング30の上部32の概して中央に位置して、サイドダクト28と作用し合い、これにより、サイド排気口16へ空気を送ることが可能になる。
一般に、V−T平面上では、分配ハウジング30は側壁36により区切られたフレアー形状を有し、吸気口オリフィス33における断面は、上部32に位置する第1の排気口34及び第2の排気口35のすべての断面の大きさと比べて小さくなっている。
分配ハウジング30は、第2の排気口35の中央を通るL−V平面に対して実質的に対称である。
分配ハウジング30は、その中央領域と側面領域の間のL−V平面に沿って変化する断面を有し、より詳細には、分配ハウジング30の両側の側壁36の間を横に延びる第1の壁及び第2の壁の断面を有する。これらの第1及び第2の壁は、お互い実質的に平行に延びている。
図4は、IV-IV軸に沿った分配ハウジング30の側方領域の一方における部分を示している。これらの側方領域において、第1の壁37L及び第2の壁38Lは、第1の湾曲及び第2の湾曲を有するS字状の断面を有する。
第1の湾曲は、概して分配ハウジング30の上流ないし下部31に延びている。この第1の湾曲は、第1の壁37Lの外面上に凹面を形成し、これは、分配ハウジング30が計器パネル10内に位置するときに、第2の壁38Lの前方に位置する。
第2の湾曲は、概して分配ハウジング30の下流ないし上部32に延びている。この第2の湾曲は、第2の壁38Lの外面上に凹面を形成し、これは、分配ハウジング30が計器パネル10内に位置するときに、第1の壁37Lの上方に位置する。
第1の湾曲は、通常計器パネル10の裏の下部に位置する空調装置から、前方及び計器パネル10の上部へと空気を運ぶことを可能にする。
第2の湾曲は、第1の排気口34へと空気を運び、気流を霜取りフリーズ14の方向に向かわせることを可能にする。
第1及び第2の湾曲の曲率半径は、圧力損失が抑えられるように適合している。
図5は、V−V軸に沿った中央領域における分配ハウジング30の領域を示しており、より詳細には、分配ハウジング30の第1の壁37C及び第2の壁38Cを示している。
この中央領域及びその上流部31において、分配ハウジング30は側方領域に形成された第1の湾曲と同様であるが下流部32とは異なる湾曲を有する。
この下流部32において、第1の壁37C及び第2の壁38Cは互いに概して平行に直線的に延びている。分配ハウジング30が計器パネル10内に位置するとき、第1の壁37Cは第2の壁38Cの下に位置する。
この分配ハウジング30の下流部32は、分配ハウジング30の中央領域にあり、シケイン部や他の気流の障害物がなく、サイドダクト28への気流を増加させることを可能にし、従って、サイド排気口16への気流を増加させることが可能になる。
特許文献、仏国特許出願第2876958号明細書に記載の分配ハウジングを用いる際、気流はフロントガラスフリーズに約85%分配され、運転手及び乗員には、各サイド排気口を介して約7.5%分配される。本発明による分配ハウジング30では、サイド排気口16にて15〜30%の相対的な気流の増加を得ることができる。
図6Aは、分配ハウジング30上のサイドダクト28の配置を示している。これらサイドダクト28は、共通の吸気口28Eを有し、この吸気口28Eは分配ハウジング30の第2の排気口35、及びサイド排気口16に到達するまで、計器パネル10のサイド縁に向かって分配ハウジング30の両方の側方領域で横に延びる2つの部分と作用し合う。
分配ハウジング30の上部32では、分配ハウジング30はダクト隔壁39を有する。
まず、側方領域のパイプ34は、V−L平面において第1の壁37L及び第2の壁38Lによって、そしてV−T平面において分配ハウジング30の側壁36及びダクト隔壁39によって区画され、第1の排気口34へと延びている。
第2に、中央のパイプ35は、V−L平面において第1の壁37L及び第2の壁38Lによって、そしてV−T平面において分配ハウジング30のダクト隔壁39によって区画され、第2の排気口35へと延びている。
次に、気流は3つのパイプへと別れ、第1のサイドパイプ34は2つあり、第2のパイプは、単一の中央パイプ35である。
図6Bは、第1の実施形態による分配ハウジング30の様々なパイプ内を流れる気流を概略的に示している。
この第1の実施形態によると、両方のダクト隔壁39は、互いにほぼ平行に、上流から下流へと延びている。
サイドダクト28の排気口において、第2の中央パイプ350は、サイドダクト28の前側の壁におけるダクト隔壁39の間を横に延びるバッフル40を備える。このバッフル40の目的は、実質的に均等な方法で、中央の気流を両方のサイドダクト28へと分けることである。この第1の実施形態によると、気流は、2つのダクト隔壁39の間の実質的に中央に位置する、下流側を向いた凸部41により分けられる。
この凸部41の尾根は、気流を最適化するために丸めるとよい。
可能な限り下流にて気流が2つに分けられるので、2つのダクト隔壁39を近づけて、気流を流す空間を増やすことができる。また、ダクト隔壁39を近づけることにより、第1のサイドパイプ340のサイズを大きくし、結果的にフロントガラスへの気流を増やすことができる。
結果的に、気流の軌道の曲率半径が減り、気流の制限が少なくなり、圧力損失が減り、これにより、サイドダクト28が捕獲する気流を増やすことができる。
図7は、第2の実施形態による分配ハウジング30の様々なパイプ内を流れる気流を概略的に示している。
第2の実施形態は、第1の実施形態に比べて、第2の中央パイプ350内に配置されたバッフル400において異なる。このバッフル400は、2つのダクト隔壁39の間の実質的に中央に位置する付加的な通気オリフィス420を有し、通気オリフィス420の周りには、バッフル400の上流側に2つの凸部410、411が設けられている。
凸部410、411の尾根は、気流を最適化するために丸めるとよい。
付加的なオリフィス420は、付加的なフロントガラス霜取りダクトと作用し合う。この付加的なダクトは、フロントガラスの中央部の霜取りを可能にする。
この付加的なオリフィス420のおかげで、第1の実施形態よりもフロントガラスに当たる気流が分配され、フロントガラスに当たる気流は、最初の2つのサイドパイプ34から到来するものの他に、付加的な中央ダクト421からも到来する。
図8には、第3の実施形態による分配ハウジング30の様々なパイプ内を流れる気流を概略的に示している。
この第3の実施形態に従うと、第1及び第2の実施形態と比べてダクト隔壁39を分配ハウジング30の側壁36の近くに斜めに配置することにより、第1のサイドパイプ36の大きさは、第1の中央パイプ350のおかげで小さくなる。ダクト隔壁39は、分配ハウジング30の側壁36が形成する角度に近い角度を形成する。
第2の中央パイプ350は付加的な広幅化ダクト4200を収容している。この付加的なダクト4200は、付加的な壁430A、430Bにより区画される。ダクト隔壁39及び付加的な壁430A、430Bは、実質的に等しい長さにわたって延びる。
曲面状のバッフル4000は、付加的な壁430A、430Bの上流側の尾根431A、431Bを、それらに対応するサイドダクト28へと接続する。これらのバッフル4000の曲面によって、圧力損失を抑えるように漸進的にサイドダクト28へと気流を導くことが可能になる。
この第3の実施形態は、フロントガラスの霜取りのために3カ所を利用して中央部で多く霜取りする霜取りフリーズ14に特に適している。
変形例として、付加的な壁430A、430Bの上流側の尾根431A、431Bを丸めて、気流の抵抗を抑えることも可能である。
製造及び組み立てに関して、分配ハウジング30は、2つの要素により作ることができる。即ち、ダクトを形成する第1の要素310と、及び計器パネル10内に含まれる第2の要素320である。これら第1及び第2の要素310、320の間に密封材を挿入することにより、第2の要素320は、分配ハウジング30を閉じるカバーを形成する。
これら第1及び第2の要素310、320の面の断面が角度をあまり形成していない場合、第1及び第2の要素310、320の少なくとも一方に、単純な直線上の密封材を接着することにより、密封を実現することができる。
第1の変形実施形態によると、ダクト隔壁39及び/又は付加的なダクト壁430A、430Bは、平行移動及び/又は回転移動し、分配ハウジング30の各排気口の間の気流の割合を変更することができる。
第2の変形実施形態によると、分配ハウジング30の中央に位置する第2の排気口35へと空気を導く第2の中央パイプ350は、分配ハウジング30の他の要素とは別個の要素により形成することができる。
第3の変形実施形態によると、分配ハウジング30の上流部の前側の内壁上に空気を導くリブ材を配置して、第2の中央パイプ350を流れる気流を増やすことができる。

Claims (11)

  1. 上流部(31)と、及び前記上流部(31)と比べて横軸Tの方向の幅が広がった下流部(32)を有する分配ハウジング(30)であって、
    前記上流部(31)に吸気口(33)が形成され、前記吸気口(33)は、空調装置の排気口に対応するように適合し、
    前記下流部(32)に第1の排気口(34)及び第2の排気口(35)が形成され、第1の排気口(34)及び第2の排気口(35)は、それぞれ霜取りフリーズ(14)及びサイド排気口(16)に向かって吹き付けられた空気を分配するダクトネットワークに対応するように適合し、
    第1のパイプ(340)が前記吸気口(33)を第1の排気口(34)に接続し、第1のパイプ(340)は、ダクト隔壁(39)と、当該分配ハウジング(30)の側壁(36)との間に延び、
    第2のパイプ(350)が前記吸気口(33)を第2の排気口(35)に接続し、第2のパイプ(350)は、ダクト隔壁(39)の間を少なくとも部分的に延び、
    第2のパイプ(350)は、前記吸気口(33)の側方から前記吸気口(33)の中央まで通じており、
    第1のパイプ(340)は、第2のパイプ(350)の両側面まで延び、当該分配ハウジング(30)は、第1のパイプ(340)と第2のパイプ(350)の間のL−V平面に沿って変化する断面を有することを特徴とする、分配ハウジング。
  2. 第2のパイプ(35)の前記下流部(32)は、第1の壁(37C)、及び前記ダクト隔壁(39)の間を横に延びる第2の壁(38C)とを備え、これら第1及び第2の壁(37C、38C)は、空調装置から送られる気流に対する抵抗が抑えられるように、互いに対して実質的に平行であり、概して直線的に延びる
    ことを特徴とする請求項1に記載の分配ハウジング。
  3. 第1の排気口(34)は、2つあり、かつ、第2の排気口(35)の横に配置しており、各パイプ(340)は、前記霜取りフリーズ(14)のオリフィス(22)に対応し、前記霜取りフリーズ(14)は、2つの離れたオリフィスを有する
    ことを特徴とする請求項2に記載の分配ハウジング。
  4. 第1のパイプ(340)は、L−V平面においてS字状の断面を有する
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の分配ハウジング。
  5. 第2のパイプ(350)内における、前記サイドダクト(28)の前側の壁において、バッフル(40)が配置されており、このバッフル(40)は、サイド排気口(16)へと気流を導くように、前記ダクト隔壁(39)の間の実質的に中央において、上流側に向いた凸部(41)を有する
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分配ハウジング。
  6. 第2のパイプ(350)内における、前記サイドダクト(28)の前側の壁において、バッフル(400)が配置されており、このバッフル(400)は、サイド排気口(16)へと気流を導くように、フロントガラスの中央領域の霜取りのための付加的なオリフィス(420)、及びこの付加的なオリフィスの近傍に上流側に向いた凸部(410、411)を有する
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分配ハウジング。
  7. 第2のパイプ(350)内に位置する前記付加的なダクト壁(430A、430B)の間を付加的なオリフィス(4200)が延び、
    サイド排気口(16)へと向かう気流が、前記ダクト隔壁(39)とサイドバッフル(4000)との間で、前記付加的なオリフィス(4200)の両方の側面を通り抜け、前記サイドバッフル(4000)は、前記付加的なダクト壁(430A、430B)の上流の方向に向いた尾根(431A、431B)と、前記サイドダクト(28)の前側の壁との間を延びる
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分配ハウジング。
  8. 前記サイドバッフル(4000)は、前記サイド排気口(16)へ向かう気流に対する抵抗を抑えるように、曲面状の形状を有する
    ことを特徴とする請求項7に記載の分配ハウジング。
  9. 前記ダクト隔壁(39)及び/又は前記付加的なダクト壁(430A、430B)を、当該分配ハウジング(30)の各排気口の間の気流の割合が変化するように、平行移動及び/又は回転運動させることができる
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の分配ハウジング。
  10. 第1の要素(310)、及びカバーを形成する第2の要素(320)により形成され、これら第1の要素及び第2の要素(310、320)の少なくとも一方が密封材を支持する
    ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の分配ハウジング。
  11. 請求項1〜10のいずれかに記載の分配ハウジングを備え、
    空調装置により送られる気流が前記フロントガラスフリーズ(14)及び前記サイド排気口(16)へと送られるように、前記分配ハウジングが計器パネルに嵌められる
    ことを特徴とする車両。
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