JP4665229B2

JP4665229B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP4665229B2
Application number: JP2005123279A
Authority: JP
Inventors: 大助荒木; 洋都築; 好弘関谷; 敬介原
Original assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2025-04-21
Also published as: JP2006298181A; WO2006114909A1; EP1872983B1; US20090049853A1; EP1872983A1; US7891409B2; EP1872983A4

Description

本発明は、自動車に搭載される空調装置に関し、特に空調ユニットに形成されるベント用開口部及びデフロスタ用開口部に関するものである。

図４に示す従来の空調ユニット１００は、一般に縦置き型と称されるものであり、ユニットケース１０１の上部には、乗員の上半身へ向けて送風するためのベント吹出口１０２と連通するベント用開口部１０３、フロントガラスＦに向けて送風するためのデフロスタ吹出口１０４と連通するデフロスタ用開口部１０５が形成されている。また、通常の車両においては、車幅（車両左右）方向に延びるステアリングメンバ１０６が、空調ユニット１００の近傍部を横切るように配置されており、デフロスタダクト１０８（又はベントダクト１０７）は、このステアリングメンバ１０６を迂回するように配されている。このような従来の空調ユニット１００においては、全般的にベント用開口部１０３がユニットケース１０１の車両前後方向後方側、デフロスタ用開口部１０５が前方側に配されている。図５は、この従来の空調ユニット１００を用いた空調装置のベントダクト１０７の形状を模式的に示すものである。ベントダクト１０７は、車室内の車幅（左右）方向略中央部に配置されるセンタベント吹出口１０２ａと連通する２本のセンタ連通路１０７ａと、車室内の車幅方向両端部に配置されるサイドベント吹出口１０２ｂと連通する２本のサイド連通路１０７ｂとを有して構成される。

また、車両用空調ユニットに関する従来発明として、次のようなものが開示されている。特許文献１に開示される車両空調装置は、空調ユニットの車幅方向両端部に、センタベント用（センタフェイス）開口部が形成され、空調ユニットの車幅方向中央部に、サイドベント用（サイドフェイス）開口部が形成されるものであり、これにより上記センタ連通路１０７ａに相当する部分の圧損を低減でき、吹出風量を増加させることができるとされている。
特開２００３−３２６９４８号公報（段落番号００１０〜００１２、図１、図７参照）

空調装置における騒音は、主にユニットケース内での乱流に起因して発生し、ダクトを通って車室内に達するものであることがわかっている。このことから、騒音を低減させるためには、ユニットケース内での乱流の発生を防止すること、又は発生した乱流（脈動）を車室内に達するまでに十分減衰させることが重要である。

上記図４に示す従来の縦置き型の空調ユニットにおいては、ベント用開口部１０３がユニットケース２の車両前後方向後方側、デフロスタ用開口部１０５が前方側に形成されているため、実線の矢印Ａで示す冷風は、ベント吹出口１０２から吹き出される際に、ユニットケース１０１内を前方側から後方側へ交差するような流れとなり、また同様に、破線の矢印Ｂで示す温風も、デフロスタ用吹出口１０４から吹き出される際には、ユニットケース１０１内を後方側から前方側へ交差する流れとなる。このような空気の流れにより、従来のユニットケース１０１内では乱流が発生しやすい状態となっていた。

また、ベント用開口部１０３がユニットケース１０１の後方、即ち車室側に形成されていることにより、ベントダクト１０７のセンタ連通路１０７ａ（図５（ａ）参照）はサイド連通路１０７ｂと比較して大幅に短くならざるを得なかった。そのため、短いセンタ連通路１０７ａにおいて、ユニットケース１０１内で生じた乱流の減衰が十分になされないという問題があった。更に、両連通路１０７ａ，１０７ｂ間の長さの差により、ベントダクト１０７内での通気抵抗の不均衡が大きくなり、この不均衡がセンタとサイドの風量配分をセンタ側に偏らせる原因となっており、これを解消するためにセンタ連通路１０７ａに邪魔板１１０、絞り部１１１（図５（ｂ）参照）等の手段を設ける必要があった。

また、上記特許文献１に開示される構造によっても、ユニットケース内での乱流の発生の防止、又は発生した乱流の減衰といった効果は望めないため、騒音の低減を図るには改善の余地があった。

そこで、本発明は、縦置き型の空調ユニットを具備する空調装置において、大幅な騒音の低減を図ること課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、図１に示すように、ユニットケース２内にブロワ３、エバポレータ５、ヒータコア６が略縦方向に配置され、前記エバポレータ５が車両前後方向前方側に配置されると共に前記ヒータコア６が車両前後方向後方側に配置され、該ユニットケース２に、車室内に形成されるベント吹出口２０と連通するベント用開口部１５及び車室内に形成されるデフロスタ吹出口２１と連通するデフロスタ用開口部１６が形成されてなる空調ユニット１が、ステアリングメンバ２３の下方に配置され、前記ベント用開口部１５と前記ベント吹出口２０とがベントダクト２５により連通され、前記デフロスタ用開口部１６と前記デフロスタ吹出口２１とがデフロスタダクト２６により連通されてなる車両用空調装置において、前記ベント用開口部１５が前記ステアリングメンバ２３より車両前後方向前方側に位置すると共に、前記デフロスタ用開口部１６が前記ステアリングメンバ２３より車両前後方向後方側に位置することを特徴とするものである（請求項１）。

このように、ベント用開口部１５がユニットケース２の前方側に形成されると共に、デフロスタ用開口部１６がユニットケース２の後方側に形成されることにより、冷風（矢印Ａ）がベント用開口部１５へ流れる際、又は温風（矢印Ｂ）がデフロスタ用開口部１６へ流れる際に、従来のようにユニットケース２内で風が前後方向に交差することがなく、上方へ向かって略直線的に進行するようになる。これにより、ユニットケース２内での乱流の発生を防止でき、騒音を低減させることができる。また、ベント用開口部１５とデフロスタ用開口部１６とがステアリングメンバ２３を挟むように配置されることにより、特にベントダクト２５の形状的な自由度が増し、設計上又は性能上の調整が容易となる。

また、上記請求項１記載の構成において、図２に示すように、前記ベントダクト２５は、車室内において車幅方向の略中央部に形成されるセンタベント吹出口２０ａと連通するセンタ連通路２５ａを有し、該センタ連通路２５ａは、前記ステアリングメンバ２３を上方側から迂回し、且つ前記ユニットケース２に形成された前記デフロスタ用開口部１６を車幅方向両端側から迂回し、車両前後方向後方へ延設されることが好ましい（請求項２）。

これにより、センタ連通路２５ａを従来よりも長く設計することができるので、ユニットケース２内で発生した騒音（乱流による脈動）を、センタベント吹出口２０ａに到るまでに十分減衰させることができる。また、このセンタ連通路２５ａと、車室内において車幅方向の略両端部に形成されるサイドベント吹出口２０ｂと前記ベント用開口部１５とを連通させるサイド連通路２５ｂとの長さの差を小さくするためのダクト長の調整が、従来よりもしやすい構造となるため、ベントダクト２５内の通気抵抗の均一化を図りやすく、更なる騒音の低減、また送風性の向上が可能となる。更に、本構成に係るセンタ連通路２５ａによれば、２つのセンタベント吹出口２０ａ，２０ａを車幅方向に離して形成することが容易となるため、両センタベント吹出口２０ａ，２０ａ間に、ナビゲーション、オーディオ等の機器３０を載置するための空間を形成しやすくなる。

また、上記請求項２記載の構成において、図２及び図３に示すように、前記デフロスタダクト２６は、前記ステアリングメンバ２３及び前記ベントダクト２５をこれらの上方側から迂回して車両方向前方へ延設されることが好ましい（請求項３）。

これにより、デフロスタダクト２６を配設する際に、ステアリングメンバ２３及びベントダクト２５を効率的に迂回させることができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１に示す空調ユニット１は、縦置き型のものであり、センタコンソール部に載置されるユニットケース２内に、ブロワ３、エバポレータ５、及びヒータコア６が略縦（上下）方向に配置されてなるものである。ユニットケース２内には、ブロワ３、フィルタ４、エバポレータ５、ヒータコア６、温風／冷風切替ドア１０、ベント切替ドア１１、デフロスタ切替ドア１２、フット切替ドア１３等が配置され、また該ユニットケース２の上面部には、ベント用開口部１５、デフロスタ用開口部１６、フット用開口部１７が形成されている。ベント用開口部１５とインストルメントパネルＩの乗員との対抗面に形成されたベント吹出口２０とがベントダクト２５により連通され、デフロスタ用開口部１６とフロントガラスＦ等の曇りを除去することを目的として形成されるデフロスタ吹出口２１とがデフロスタダクト２６により連通され、またフット用開口部１７とフット吹出口（図示せず）とが所定のダクト（図示せず）により連通されている。

本発明に係る空調ユニット１においては、エバポレータ５が車両前後方向前方側、ヒータコア６が後方側に配置されている。図１中、実線の矢印Ａは冷風、破線の矢印Ｂ及び一点鎖線の矢印Ｃは温風の流れを示している。これらの矢印が示すように、冷風Ａはユニットケース２内の前方側、温風Ｂは後方側を流れる。また、通常の空調運転時においては、冷風Ａはベント吹出口２０から、温風Ｂはデフロスタ吹出口２１又はフット吹出口から吹き出される。

また、ベント用開口部１５がステアリングメンバ２３より車両前後方向前方側、デフロスタ用開口部１６がステアリングメンバ２３より後方側に位置している。

上記のように、本発明に係る空調ユニット１においては、ベント用開口部１５がユニットケース２の前方側、デフロスタ用開口部１６が後方側に形成されているため、冷風Ａがベント用開口部１５へ流れる際、又は温風Ｂがデフロスタ用開口部１６へ流れる際に、従来のようにユニットケース２内で風が前後方向に交差することがなく、上方へ向かって略直線的に進行する。これにより、ユニットケース２内での乱流の発生が抑制され、騒音を低減させることができる。

図２及び図３において、ベントダクト２５及びデフロスタダクト２６の構成例が示されている。車室内には、ベント吹出口２０として、センタベント吹出口２０ａ及びサイドベント吹出口２０ｂが形成され、前記デフロスタ吹出口２１として、フロントガラスＦの下端部に車幅（左右）方向に延びるように配置されたフロントデフロスタ吹出口２１ａ及びサイドベント吹出口２０ｂよりも更に車幅方向外側に配置されたサイドデフロスタ吹出口２１ｂが形成されている。ベントダクト２５は、ベント用開口部１５とセンタベント吹出口２０ａを連通されるセンタ連通路２５ａと、ベント用開口部１５とサイドベント吹出口２０ｂとを連通されるサイド連通路２０ｂとを有している。デフロスタダクト２６は、デフロスタ用開口部１６とフロントデフロスタ吹出口２１ａとを連通させるフロント連通路２６ａと、デフロスタ用開口部１６とサイドデフロスタ吹出口２１ｂとを連通させるサイド連通路２６ｂとを有している。デフロスタダクト２６のフロント連通路２６ａは略扇状に広がる形状を有し、サイド連通路２６ｂはこのフロント連通路２６ａの扇状の広がりに沿って両サイドに向かって分岐するように形成されている。

ベントダクト２５は、ベント用開口部１５の車幅方向の両端部からそれぞれ上方へ立ち上がると共にステアリングメンバ２３をその上方側から迂回し、車両前後方向後方へ延設されている。そして、センタ連通路２５ａはユニットケース２に形成されたデフロスタ用開口部１６を迂回するように車幅方向外側へ、サイド連通路２５ｂはやや車両前後方向前方側へ湾曲した形状となっている（図２参照）。これら両連通路２５ａ，２５ｂの湾曲形状を調整することにより、ベントダクト２５内の通気抵抗の均一化を図ることができる。

デフロスタダクト２６は、デフロスタ用開口部１６から上方へ立ち上がると共に、ステアリングメンバ２３及びベントダクト２５の中央部をこれらの上方側から迂回し、車両前後方向前方へ延設されている。即ち、ベントダクト２５とデフロスタダクト２６とが立体交差するような形状となっている。

上記構成により、センタ連通路２５ａを従来よりも長くすることができるので、ユニットケース２内で発生した騒音（乱流による脈動）を、センタベント吹出口２０ａに到るまでに十分減衰させることができる。また、このセンタ連通路２５ａとサイド連通路２５ｂとの長さの差を小さくすることができるため、ベントダクト２５内の通気抵抗が均一化され、更なる騒音の低減が可能となる。更に、２つのセンタベント吹出口２０ａ，２０ａを車幅方向に離して形成することが容易となるため、両センタベント吹出口２０ａ，２０ａ間に、ナビゲーション、オーディオ等の機器３０を載置するための空間を形成しやすくなる。

図１は、本発明に係る車両用空調装置の構造を示す図である。図２は、本発明に係る車両用空調装置におけるベントダクト及びデフロスタダクトの構造を示す上面図である。図３は、本発明に係る車両用空調装置におけるベントダクト及びデフロスタダクトの構造を示す斜視図である。図４は、従来の空調ユニットの構造を示す図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、従来の車両用空調装置におけるベントダクトの構造を示す図である。

符号の説明

１空調ユニット
２ユニットケース
３ブロワ
４フィルタ
５エバポレータ
６ヒータコア
１０，１１，１２，１３エアミックスドア
１５ベント用開口部
１６デフロスタ用開口部
２０ベント吹出口
２０ａセンタベント吹出口
２０ｂサイドベント吹出口
２１デフロスタ吹出口
２１ａフロントデフロスタ吹出口
２１ｂサイドデフロスタ吹出口
２５ベントダクト
２５ａセンタ連通路
２５ｂサイド連通路
２６デフロスタダクト
２６ａフロント連通路
２６ｂサイド連通路
Ａ冷風
Ｂ，Ｃ温風
Ｆフロントガラス
Ｉインストルメントパネル

Claims

ユニットケース内にブロワ、エバポレータ、ヒータコアが略縦方向に配置され、前記エバポレータが車両前後方向前方側に配置されると共に前記ヒータコアが車両前後方向後方側に配置され、該ユニットケースに、車室内に形成されるベント吹出口と連通するベント用開口部及び車室内に形成されるデフロスタ吹出口と連通するデフロスタ用開口部が形成されてなる空調ユニットが、ステアリングメンバの下方に配置され、前記ベント用開口部と前記ベント吹出口とがベントダクトにより連通され、前記デフロスタ用開口部と前記デフロスタ吹出口とがデフロスタダクトにより連通されてなる車両用空調装置において、
前記ベント用開口部が前記ステアリングメンバより車両前後方向前方側に位置すると共に、前記デフロスタ用開口部が前記ステアリングメンバより車両前後方向後方側に位置することを特徴とする車両用空調装置。
前記ベントダクトは、車室内において車幅方向の略中央部に形成されるセンタベント吹出口と連通するセンタ連通路を有し、該センタ連通路は、前記ステアリングメンバを上方側から迂回し、且つ前記ユニットケースに形成された前記デフロスタ用開口部を車幅方向両端側から迂回し、車両前後方向後方へ延設されることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
前記デフロスタダクトは、前記ステアリングメンバ及び前記ベントダクトをこれらの上方側から迂回して車両方向前方へ延設されることを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。