JP4387719B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、後席乗員の快適性の向上を図った車両用空調装置に関するものである。

通常の車両では、車室前方のインストルメントパネルの内部にエアコンユニットが装備されており、そのエアコンユニットで作り出した空調風を、インストルメントパネルに設けた吹出口を通して、車室内に供給するようになっている。この場合、一般に後席は、前席からの空調風の流れを受ける形になるが、インストルメントパネルの吹出口から吹き出された空調風が後席まで十分に届かないことがある。

そこで、例えば、運転席と助手席の間に設置されたセンターコンソールに、後席方向へ空調風を誘導するためのダクトを設けたり（特許文献１参照）、フロアに沿って前席側から後席側にダクトを配設し、そのダクトの先端を、後席側に設けた送風ユニットの吸込側に接続して、送風ユニットから後席側の空間に空調風を吹き出すようにしたりしている（特許文献２参照）。

一方、空調風の後席側への誘導とは別のアイデアとして、ワンボックスカー等の車両の天井部に空気清浄器を取り付けたものがある（特許文献３参照）。この天井部に設置した空気清浄器は、車内の汚れた空気を吸引してフィルタを介して車内に吹き出すことにより車内を清浄化する役目と、夏場などに車内天井部に溜まった高温の空気を車外に排出する役目を果たす。
特開平１１−２２７４５３号公報（図１、図２） 特開平５−１３９１４３号公報（図１） 特開２００１−２８７５４２号公報（図１）

特許文献１や特許文献２に記載の技術のように、ダクトを用いて空調風を後席側へ誘導する場合、ダクトを設けるスペースが余分に必要であったり、ダクトの設置コストが余分にかかったりする問題がある。

特許文献３に記載の技術のように車室内天井部に空気清浄器を設けた場合、車内の広い範囲の空気を効率よく吸い込むために吸込口を下に向けて配置するのが普通であるため、前席側に供給された空調風を積極的に後席側へ誘導するような役目は期待できない。

本発明は、ダクトを用いず、省スペース化及び低コスト化を図りながら、インストルメントパネルの吹出口から吹き出された空調風を、後席側へ積極的に効率良く誘導することのできる車両用空調装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、車室前方のインストルメントパネルに、エアコンユニットからの空調風を車室内に吹き出す吹出口が設けられる共に、車室内天井部に、前記インストルメントパネルの吹出口から車室内に吹き出された空調風を、ケーシング前部の前方を向いた吸込口から吸い込んでケーシング後部の後方を向いた吹出口から車室内後席方向へ向けて吹き出す天井部送風ユニットが設けられ、前記インストルメントパネルの吹出口として、前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す通常のロアベント吹出口とは別に、車室内天井部に向けて空調風を吹き出すアッパベント吹出口が設けられている前記アッパベント吹出口からの送風があるときにだけ、前記天井部送風ユニットが作動するように制御系を構成することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置であって、前記天井部送風ユニットのケーシングが、横幅に比して高さの小さな薄型筒状に形成され、その中に送風のためのブロアが装備されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の車両用空調装置であって、前記天井部送風ユニットのケーシングが、横幅に比して高さの小さな薄型筒状に形成され、その中に送風のためのブロアが装備されており、そのケーシングに、展開・格納自在な後席用モニタ装置が一体に設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置であって、前記ロアベント吹出口として、局所的に空調風を吹き出すスポット吹出口と、広い範囲に向けて空調風を吹き出す面吹出口とが設けられ、前記スポット吹出口と面吹出口とが選択的に開閉可能とされていることを特徴とする。なお、スポット吹出口は面吹出口の一部として構成されていてもよい。

請求項５の発明は、請求項１または４に記載の車両用空調装置であって、前記天井部送風ユニットが、前席の真上に配置されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用空調装置であって、前記天井部送風ユニットの吹出口に、吹出風の風向調節のための手段が設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車室内天井部に天井部送風ユニットを設けたので、インストルメントパネルの吹出口から吹き出された空調風を、送風ユニットなどを何も設けない場合に比べて、効率良く後席方向に誘導することができる。この場合、天井部送風ユニットのケーシングには、前部に前方を向いた吸込口があり、後部に後方を向いた吹出口があるので、インストルメントパネルの吹出口から吹き出された空調風を、車室内天井部に位置するケーシング内に効率よく吸い込んで、後席方向へ向けて押し流すことができる。従って、この吸い込んで押し流す動作により、インストルメントパネル上側のフロントガラス内面から天井部内面に沿っての空調風の流れを積極的に作り出すことができ、それによって、前席乗員の周辺環境に接触する前の新鮮な空調風を、後席側へ円滑に供給することができ、後席側乗員の快適性を増すことができる。また、その実現のためには、車室内天井部に天井部送風ユニットを配設するだけであり、フロア下などにダクトを配設したりする必要がないので、省スペース化と低コスト化を図ることができる。さらに、アッパベント吹出口からの吹出風は車室内天井部に向かうため、更に効率良く天井部送風ユニットの機能を発揮させることができる。なお、アッパベント吹出口から送風があるときにだけ、天井部送風ユニットが作動するように制御系を構成すれば、より有効に無駄なく後席方向への空調風の誘導を行うことができる。

請求項２の発明によれば、天井部送風ユニットのケーシングが、横幅に比して高さの小さな薄型筒状に形成され、その中に送風のためのブロアが装備されているから、天井部に装備されていながらも、出っ張り感を小さくすることができ、乗員の邪魔になりにくい。

請求項３の発明によれば、天井部送風ユニットのケーシングには、後席用モニタ装置を展開・格納自在に設けているので、後席用モニタ装置の一部に天井部送風ユニットが隠れて付属しているように見せることができ、後席への空調風の円滑な誘導という重要な役割を果たすにもかかわらず、その機能の割りには、天井部送風ユニットをあまり目立たなくさせることができ、天井部に邪魔なものがあるという感じを一層なくすことができる。

請求項４の発明によれば、従来よりあるスポット吹出モードに面吹出モードを加えることができ、スポット吹出と面吹出とを自由に切り換えることができる。例えば、車室内温度環境の安定時には、面吹出モードの選択により、マイルドな送風を前席乗員に提供することができる。なお、面吹出モード時には、スポット吹出モード時と比べて、後席側への配風量が大幅に低下する可能性があるが、上述の天井部送風ユニットの働きにより、後席方向への配風を十分に確保できるため、前席乗員に対応した面吹出モードの選択時であっても、後席乗員の快適性を確保することができる。

請求項５の発明によれば、天井部送風ユニットが前席の真上に配置されているので、前席乗員の頭上を越す空調風の流れを後席乗員に提供することができ、後席乗員の快適性をさらに増すことができる。ちなみに、天井部送風ユニットの配置位置が後方過ぎると、インストルメントパネルのアッパベント吹出口から吹き出された空気流を天井部送風ユニットが有効に吸い込めなくなる可能性が出てくる。また、天井部送風ユニットの配置位置が前方過ぎると、天井部送風ユニットから吹き出した空調風を後席まで届かせにくくなる。従って、天井部送風ユニットはどこに配置してもよいわけではなく、前席の真上に配置するのが最良であると言える。

請求項６の発明によれば、車内後席方向への風向調節が可能であるため、後席乗員の快適性の一層の向上が図れる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

図１（ａ）は実施形態の空調装置を備えた車両の車室側方から見た概略構成図、（ｂ）は天井部送風ユニットの拡大図、図２は空調風の流れをわかりやすく示す車室内部前方部分の斜視図である。

図１（ａ）において、Ａは車室であり、車室Ａ内の前部には前席シート１１、その後部には後席シート１２が設置されている。１２Ｍは後席乗員である。車室Ａの前方にはインストルメントパネル１があり、インストルメントパネル１の上側には後傾したフロントガラス２が広がり、フロントガラス２の上端は車室天井部３の前端に至る。

インストルメントパネル１の内部にはエアコンユニット３０が装備され、車室内天井部３には天井部送風ユニット５０が装備されている。天井部送風ユニット５０は、前席シート１１の背もたれ部分のほぼ真上に設置されている。

エアコンユニット３０は、ケーシング３１、ブロア３２、エバポレータ３３、エアミックスドア３４、ヒータ３５などを備えている。インストルメントパネル１の下方には前席乗員の足元へ空調風を吹き出すフット吹出口３６、インストルメントパネル１の前席に面する位置には前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すロアベント吹出口（センタベント吹出口やサイドベント吹出口など）３７、インストルメントパネル１の手前側上面には車室内天井部３へ向けて空調風を吹き出すアッパベント吹出口、インストルメントパネル１の車両進行方向前端にはフロントガラス２の内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口３９が設けられている。これら車室Ａ内に空調風を吹き出すための各吹出口３６〜３９は、必要に応じて、ダクトやドアを介してエアコンユニット３０につながっている。４０は、アッパベント吹出口３８とロアベント吹出口３７の開閉用ドアである。

天井部送風ユニット５０は、横幅に比して高さの小さな薄型筒状のケーシング５１と、ケーシング５１内に装備されたブロア５３とを備えている。ケーシング５１は、前部に前方を向いた吸込口５２、後部に後方を向いた吹出口５４を有しており、この天井部送風ユニット５０はブロア５３を駆動することにより、主にインストルメントパネル１のアッパベント吹出口３８から車室天井部３へ向けて吹き出された空調風（矢印Ｆ）を、ケーシング前部の吸込口５２から吸い込んでケーシング後部の吹出口５４から車室内後席方向へ向けて吹き出す。

天井部送風ユニット５０の吹出口５４には、吹出風の風向調節のためのグリル５５が設けられており、後席方向への風向調節が自由にできるようになっている。また、天井部送風ユニット５０のケーシング５１の下面には、後端を支点にして上下方向に展開・格納自在に後席用モニタ装置６０が取り付けられている。

このように天井部送風ユニット５０のケーシング５１が薄型に形成されていることにより、天井部３に装備されていながらも、天井部送風ユニット５０の出っ張り感が小さくなり、乗員の邪魔になりにくくなる。また、後席用モニタ装置６０が一体化されていることにより、後席用モニタ装置６０の一部に天井部送風ユニット５０が隠れて付属しているように見え、結果的に機能の割りに天井部送風ユニット５０が目立たなくなる。

次に空調作用について述べる。

この車両用空調装置では、車室内天井部３に天井部送風ユニット５０が設けられているので、インストルメントパネル１のアッパベント吹出口３８から吹き出された空調風を、効率良く後席シート１２の乗員１２Ｍに向けて誘導することができる。特にこの天井部送風ユニット５０では、ケーシング５１の前部に前方を向いた吸込口５２があり、後部に後方を向いたグリル５５付きの吹出口５４があるので、アッパベント吹出口３８から車室内天井部３へ向けて吹き出された空調風Ｆを、ケーシング５１内に効率よく吸い込んで後席方向へ向けて押し流すことができる。

従って、この前方から吸い込んで後方に押し流す動作により、インストルメントパネル１の上側のフロントガラス２の内面から天井部３の内面に沿っての空調風の流れを積極的に作り出すことができ、それによって、前席乗員の周辺環境に接触する前の新鮮な空調風を後席側へ円滑に供給することができる。また、天井部送風ユニット５０が前席シート１１の真上に位置しているので、前席乗員の頭上を越す空調風の流れを後席乗員１２Ｍに提供することができ、その結果、後席側乗員１２Ｍの快適性を増すことができる。

また、その実現のためには、車室内天井部３に天井部送風ユニット５０を配設するだけであり、フロア下やコンソールなどにダクトを配設したりする必要がないので、省スペース化と低コスト化を図ることができる。

なお、アッパベント吹出口３８からの送風があるときにだけ、天井部送風ユニット５０が作動するように制御系を構成することにより、より有効に無駄なく後席方向への空調風の誘導を行うことができる。

また、天井部送風ユニット５０におけるブロアの配置形態は特に限定されるものではなく、例えば、図３に示す天井部送風ユニット５０Ｂのように、下面に吸引面が位置するようにブロア５３Ｂを配置することもできる。その場合は、ケーシング５１Ｂの下面側に吸込カバー５２Ｃを設けて、吸込口５２Ｂを前方へ向ける。そうすることで、前記の天井部送風ユニット５０と同じ吸い込み機能を発揮させることができる。５４Ｂはケーシング後端の吹出口、５５Ｂは吹出風の風向調節のためのグリルである。

また、ロアベント吹出口３７として、通常は、図４に示すように、センタベント吹出口７７Ａやサイドベント吹出口７７Ｂ等の局所的に空調風を吹き出すスポット吹出口のみが設けられているが、それ以外に、広い範囲に向けて空調風を吹き出す面吹出口７７Ｃを追加してもよい。この場合の面吹出口７７Ｃは、センタベント吹出口７７Ａとサイドベント吹出口７７Ｂとの間に位置しており、センタベント吹出口７７Ａやサイドベント吹出口７７Ｂよりも広い開口面積を有している。また、吹出風速を弱めるために開口面にメッシュ等が張られている。

スポット吹出口（センタベント吹出口７７Ａとサイドベント吹出口７７Ｂ）と面吹出口７７Ｃは、選択的に開閉できるようになっており、スポット吹出モードと面吹出モードとを自由に切り換えることができる。例えば、炎天下で長時間駐車していたときの車室内を冷房する冷房初期時には、風速の高いスポット吹出風で乗員および車室内の熱気を吹き飛ばす。また、クールダウンを終えて車室内が熱的に安定した安定時には、面吹出モードの選択により風速を落として、乗員の身体の一部が局部的に冷える過ぎることを防止する。

このような面吹出モード時には、スポット吹出モード時と比べて、後席側への配風量が大幅に低下する可能性があるが、上述の天井部送風ユニット５０、５０Ｂの働きにより、後席方向への配風を十分に確保できるため、前席乗員への吹き出しを考慮した面吹出モードの選択時であっても、後席乗員の快適性を確保することができる。

（ａ）は本発明の実施形態の空調装置を備えた車両の車室側方から見た概略構成図、（ｂ）は天井部送風ユニットの拡大図である。 本発明の実施形態の車両用空調装置を備えた車両の内部前方部分の斜視図である。 天井部送風ユニットの他の例を示し、（ａ）は側断面図、（ｂ）は下面図である。 本発明の他の実施形態の説明図で、面吹出口を備えたインストルメントパネルの概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ 車室
１ インストルメントパネル
３ 天井部
１１ 前席シート
１２ 後席シート
３０ エアコンユニット
３７ ロアベント吹出口
３８ アッパベント吹出口
５０，５０Ｂ 天井部送風ユニット
５１，５１Ｂ ケーシング
５２，５２Ｂ 吸込口
５４，５４Ｂ 吹出口
６０ 後席用モニタ装置
７７Ａ センタベント吹出口（スポット吹出口）
７７Ｂ サイドベント吹出口（スポット吹出口）
７７Ｃ 面吹出口

Claims (6)

1. 車室前方のインストルメントパネル（１）に、エアコンユニットからの空調風を車室（Ａ）内に吹き出す吹出口（３６〜３９）が設けられる共に、車室内天井部（３）に、前記インストルメントパネル（１）の吹出口（３６〜３９）から車室（Ａ）内に吹き出された空調風を、ケーシング（５１，５１Ａ）前部の前方を向いた吸込口（５２，５２Ｂ）から吸い込んでケーシング（５１，５１Ａ）後部の後方を向いた吹出口（５４，５４Ｂ）から車室内後席方向へ向けて吹き出す天井部送風ユニット（５０，５０Ｂ）が設けられ、前記インストルメントパネル（１）の吹出口（３６〜３９）として、前席乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す通常のロアベント吹出口（３７）とは別に、車室内天井部（３）に向けて空調風を吹き出すアッパベント吹出口（３８）が設けられている前記アッパベント吹出口（３８）からの送風があるときにだけ、前記天井部送風ユニット（５０，５０Ｂ）が作動するように制御系を構成することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置であって、
   前記天井部送風ユニット（５０，５０Ｂ）のケーシング（５１，５１Ａ）が、横幅に比して高さの小さな薄型筒状に形成され、その中に送風のためのブロア（５３，５３Ｂ）が装備されていることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置であって、
   前記天井部送風ユニット（５０，５０Ｂ）のケーシング（５１，５１Ａ）が、横幅に比して高さの小さな薄型筒状に形成され、その中に送風のためのブロア（５３，５３Ｂ）が装備されており、そのケーシング（５１，５１Ａ）に、展開・格納自在な後席用モニタ装置（６０）が一体に設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１に記載の車両用空調装置であって、
   前記ロアベント吹出口（３７）として、局所的に空調風を吹き出すスポット吹出口（７７Ａ、７７Ｂ）と、広い範囲に向けて空調風を吹き出す面吹出口（７７Ｃ）とが設けられ、前記スポット吹出口（７７Ａ、７７Ｂ）と面吹出口（７７Ｃ）とが選択的に開閉可能とされていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１または４に記載の車両用空調装置であって、
   前記天井部送風ユニット（５０，５０Ｂ）が、前席（１１）の真上に配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用空調装置であって、
   前記天井部送風ユニット（５０，５０Ｂ）の吹出口（５４，５４Ｂ）に、吹出風の風向調節のための手段（５５，５５Ｂ）が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。

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