特許第6121346号(P6121346)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6121346
(24)【登録日】2017年4月7日
(45)【発行日】2017年4月26日
(54)【発明の名称】車両用空調装置
(51)【国際特許分類】
   B60H 1/00 20060101AFI20170417BHJP
   B32B 7/02 20060101ALI20170417BHJP
   B32B 27/40 20060101ALI20170417BHJP
   B32B 27/12 20060101ALI20170417BHJP
【FI】
   B60H1/00 102L
   B60H1/00 102S
   B32B7/02 105
   B32B27/40
   B32B27/12
【請求項の数】6
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2014-29458(P2014-29458)
(22)【出願日】2014年2月19日
(65)【公開番号】特開2015-151106(P2015-151106A)
(43)【公開日】2015年8月24日
【審査請求日】2016年3月30日
(73)【特許権者】
【識別番号】000124454
【氏名又は名称】河西工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100144048
【弁理士】
【氏名又は名称】坂本 智弘
(74)【代理人】
【識別番号】100186679
【弁理士】
【氏名又は名称】矢田 歩
(74)【代理人】
【識別番号】100189186
【弁理士】
【氏名又は名称】大石 敏弘
(72)【発明者】
【氏名】成富 忠和
(72)【発明者】
【氏名】立木 智博
【審査官】 久保田 信也
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−022311(JP,A)
【文献】 特開2003−146051(JP,A)
【文献】 特開2011−042254(JP,A)
【文献】 特開2010−042794(JP,A)
【文献】 実開昭62−124195(JP,U)
【文献】 特開2007−153134(JP,A)
【文献】 特開2005−1472(JP,A)
【文献】 特開2004−189071(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60H 1/00
B32B 7/02
B32B 27/12
B32B 27/40
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ルーフパネルとヘッドライニングとの間に、車室内へ空調エアを送風するためのダクトを備えた車両用空調装置において、
前記ダクトは、上底部と、フランジ部と、前記上底部及び前記フランジ部を繋ぐ脚部とを備え、
下面側が開口され、ヘッドライニングと合わせられて、下底が上底より長い断面概略台形の空間を形成するものであり、
樹脂製の基材層と、
前記基材層の前記ルーフパネルと対向している表面に積層した赤外線を反射する赤外線反射層と、
を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項2】
前記赤外線反射層は、前記基材層の表裏両面に被覆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】
前記赤外線反射層は、透明なベースフィルムと、該ベースフィルムの表面に蒸着された金属膜とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用空調装置。
【請求項4】
前記基材層は、ウレタン樹脂基材層と、該ウレタン樹脂基材層の表裏両面に各々積層された繊維補強層とを有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【請求項5】
前記基材層は、繊維基材層と、該繊維基材層の少なくとも前記ルーフパネルと対向している表面に積層された接着層とを有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【請求項6】
前記基材層は、前記ルーフパネルと対向している表面と反対の裏面側に積層された通気止めフィルム層を備える、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両用空調装置に関するものであり、特に、ルーフパネルとヘッドライニングとの間に、車室内へ空調エアを送風するダクトを設けた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車等の空調装置において、乗員を囲む車室の天井内にダクトを配置して、空調ユニットで生成された空調エアを天井側から車室内に吹き出すようにした車両用空調装置は知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図16は、従来の自動車の空調装置を説明する概略構成配置図である。従来の自動車の空調装置は、ルーフパネル51とヘッドライニング52との間に、図示しない空調ユニット内で生成された空調エア53を車室54内へ導くためのダクト55を設け、このダクト55で送られて来た空調エア53を、ダクト55の出口側とヘッドライニング52との間に接続して設けた吹出口部材56を通して車室54内に吹き出すようにしている。
【0004】
このような、車両用空調装置におけるダクトは、軽量性が求められるので、一般に樹脂材でなり、例えば図17に示すようにブロー成形による形成、あるいは図18に示すようにウレタン樹脂基材をプレス成形することにより作られている。
【0005】
すなわち、図17に示すダクト55は、ブロー成形により筒状に作られ、ヘッドライニング52の裏面にホットメルト等の接着剤で留める、あるいは図示しないルーフレール、ルーフボウ等にクリップ等で機械式に留められている。
【0006】
一方、図18に示すダクト55は、プレス成形により下面側が開口された断面概略台形状に形成されておりヘッドライニング52と合わせられて空間を持たせ、その空間が空調エア53の通り道となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2008−265445号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、従来の空調装置のダクト55は、単に樹脂材をブロー成形、あるいはプレス成形をしてなるものであるから、外部温度等の影響を大きく受ける。
【0009】
すなわち、図19に示すように夏季の炎天下では、日差しによりルーフパネル51が非常に高温になり、その熱がルーフパネル51を透過してダクト55の全体を暖める。その時、空調ユニットから送られて来る冷やされた空調エア53は、ダクト55の熱で暖められ、本来の温度よりも高い温度で車室54内に注がれる。このため、車室54内の温度を下げようと空調ユニットの負荷を上げるため、燃費が悪化するという問題点があった。
【0010】
一方、冬季では、寒気によりルーフパネル51が冷やされ、その寒気がルーフパネル51を透過してダクト55の全体を冷やす。その時、空調ユニットから送られて来る暖められた空調エア53は、そのダクト55の熱で冷やされ、本来の温度よりも低い温度で車室54内に注がれる。このため、車室54内の温度を上げようと空調ユニットの負荷を上げるため、燃費が悪化するという問題点があった。
【0011】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、空調ユニットから送られて来る空調エアが外部温度道等の影響を受けないようにして空調効率を高め、燃費の向上を図ることができる車両用空調装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、(1)本発明は、ルーフパネルとヘッドライニングとの間に、車室内へ空調エアを送風するためのダクトを備えた車両用空調装置において、前記ダクトが、樹脂製の基材層と、前記基材層の前記ルーフパネルと対向している表面に積層した赤外線を反射する赤外線反射層と、を有する車両用空調装置を提供する。
【0013】
(2)本発明は、上記(1)において、前記赤外線反射層が、前記基材層の表裏両面に被覆されている、車両用空調装置を提供する。
【0014】
(3)本発明は、上記(1)又は(2)において、前記赤外線反射層が、透明なベースフィルムと、該ベースフィルムの表面に蒸着された金属膜とを有する車両用空調装置を提供する。
【0015】
(4)本発明は、上記(1)又は(2)において、前記基材層が、ウレタン樹脂基材層と、該ウレタン樹脂基材層の表裏両面に各々積層された繊維補強層とを有する車両用空調装置を提供する。
【0016】
(5)本発明は、上記(1)から(3)のいずれかににおいて、前記基材層が、繊維基材層と、該繊維基材層の少なくとも前記ルーフパネルと対向している表面に積層された接着層とを有する車両用空調装置を提供する。
【0017】
(6)本発明は、上記(1)から(5)のいずれかにおいて、前記基材層が、前記ルーフパネルと対向している表面と反対の裏面側に積層された通気止めフィルム層を備える、車両用空調装置を提供する。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、基材層の表面に積層している赤外線反射層により断熱されて、夏季には日差しによるダクト内の温度上昇が軽減できるので、ダクト内を通る空調エアは空調ユニット内で生成された温度を保持しながら車室内に注がれる。そのため、従来の構造に比べて空調ユニットの負荷を上げずに、車室内の温度を下げることができ、燃費(電費)の向上が期待できる。反対に冬季には、寒気によるダクト内の温度下降が軽減できるので、ダクト内を通る空調エアは空調ユニット内で生成された温度を保持しながら車室内に注がれる。そのため、従来の構造に比べて空調ユニットの負荷を上げずに、車室内の温度を上げることができ、燃費(電費)の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明に係る車両用空調装置の第1実施形態が適用された自動車の要部を模式的に示す縦断面図である。
図2】第1実施形態における車両用空調装置のダクトが自動車の天井部に配設されている状態を説明するための模式的斜視図である。
図3】第1実施形態における車両用空調装置の作用を説明する図(図2のA−A線断面に相当する)である。
図4図3のB部拡大断面図である。
図5】車両用空調装置のダクトを形成する基材の一変形例を説明する図である。
図6】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例1を説明する図である。
図7】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例2を説明する図である。
図8】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例3を説明する図である。
図9】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例4を説明する図である。
図10】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例5を説明する図で、赤外線反射層を示している。
図11】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例6を説明する図で、赤外線反射層を示している。
図12】車両用空調装置のダクトを形成する基材の実施例7を説明する図で、赤外線反射層を示している。
図13】本発明の第2実施形態における車両用空調装置のダクトが自動車の天井部に配設されている状態を説明するための模式的斜視図である。
図14図13のC−C線断面に相当する概略断面図である。
図15図14のD部拡大断面図である。
図16】従来の自動車の空調装置を説明する概略構成配置図である。
図17】従来の空調装置におけるダクトの一例を説明する模式的斜視図である。
図18】従来の空調装置における別のダクトの例を説明する模式的斜視図である。
図19】従来の空調装置の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の車両用空調装置を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で同一の構成部分は同一符号を付して説明をする。
【0021】
(第1実施形態)
図1は本発明に係る車両用空調装置の第1実施形態が適用された自動車の要部を模式的に示す縦断面図である。
【0022】
第1実施形態の車両用空調装置が適用された図1に示す自動車10は、乗員が座る座席シート11を囲む車室12を有している。車室12の天井は、ルーフパネル13と、そのルーフパネル13との間に空間を設けて該ルーフパネル13の下側(車室12側)に配設されているヘッドライニング14とを備えている。
【0023】
そして、本発明の空調装置は、図示しないエンジンルーム内に配設された同じく図示しない空調ユニットと、その空調ユニットにつながり、該空調ユニットで生成された空調エア15を車室12内へ送風するためのダクト16を、図1図3に示すようにルーフパネル13とヘッドライニング14との間の空間内に配設している。また、ダクト16の先端には吹出口部材17が設けられている。そして、空調ユニットで生成されてダクト16で送られて来た空調エア15は、吹出口部材17を通して車室12内へ吹き出されるようになっている。
【0024】
前記ダクト16は、図3及び図4に示すように樹脂製基材層18の表裏両面に赤外線を反射させて断熱する赤外線反射層19を積層してなるシート状の基材20を、プレス成形して、下面側が開口された断面概略台形に形成されている。なお、樹脂製基材層18は例えばウレタン樹脂である。また、赤外線反射層19は、図5に示すように樹脂製基材層18の片面、好ましくはルーフパネル13と対向している表面側にだけ設けた構造にしてもよい。
【0025】
そして、前記ダクト16は、前記ヘッドライニング14と合わせられて空間を持たせ、その空間が空調エア15の通り道となっている。そのダクト16は、図3に示すようにダクト16のフランジ部16aをホットメルト等の接着剤で留める、あるいはクリップ等で機械的に留められている。
【0026】
次に、第1の実施形態における車両用空調装置の作用を、図3を使用して説明する。
【0027】
上記のように構成したダクト16を、ルーフパネル13とヘッドライニング14との間の空間内に配設している車両用空調装置は、夏季の炎天下で、例え日差しによりルーフパネル13が高温となり、その熱がルーフパネル13を透過してダクト16側に到達すると、赤外線反射層19が熱を反射する。したがって、ルーフパネル13を透過して来た熱は赤外線反射層19で遮断され、樹脂製基材層18内に伝わるのを抑えてダクト16内の温度上昇を軽減できる。これにより、空調ユニット内で冷やされて送られて来る空調エア15の温度上昇を抑えて、冷やされた空調エア15を車室12内へ注ぐことができる。そのため、空調ユニットの負荷を上げずに、車室12内の温度を下げることができ、燃費(電費)の向上が期待できる。
【0028】
反対に、冬季では、寒気によりルーフパネル13が冷やされ、その寒気がルーフパネル13を透過してダクト16側に到達すると、赤外線反射層19が熱を反射し、樹脂製基材層18内が冷やされるのを抑え、ダクト16内の温度降下を軽減できる。これにより、空調ユニット内で暖められて送られて来る空調エア15の温度降下を抑えて車室12内へ注ぐことができる。そのため、空調ユニットの負荷を上げずに、車室12内の温度を上げることができ、燃費(電費)の向上が期待できる。
【0029】
なお、本実施形態のダクト16のように、樹脂製基材層18の表裏両面に赤外線反射層19を各々積層した構造とした場合では、ダクト16内を通る空調エア15の熱が樹脂製基材層18側に伝わって奪われるのを抑えることができる。これにより、空調エア15を更に効率良く車室12内へ送ることができる。
【0030】
また、第1の実施形態を実施する場合、ダクト16を構成する基材20の樹脂製基材層18及び赤外線反射層19は、次の各実施例のように構成し、それらを組み合わせて実施可能である。まず、実施例1〜4で樹脂製基材層18の構成について説明をし、続いて実施例5〜7で赤外線反射層19の構成について説明する。
【0031】
(実施例1)
実施例1は図6に示す。同図に示す樹脂製基材層18は、ウレタン樹脂基材層18aと、そのウレタン樹脂基材層18aの表裏両面に、樹脂製基材層18の強度を補うための繊維補強層18bを積層した構造をなす。そして、前記赤外線反射層19は、その繊維補強層18b上に各々積層して配置される。なお、繊維補強層18bは、例えばガラスマット等の繊維材料にイソシアネート等の湿気硬化性接着剤又は熱硬化性樹脂接着剤を、含浸又は塗布した状態でウレタン樹脂基材層18a上に積層される。
【0032】
(実施例2)
実施例2は図7に示す。同図に示す樹脂製基材層18は、ウレタン樹脂基材層18aと、そのウレタン樹脂基材層18aの表裏両面に、樹脂製基材層18の強度を補うための繊維補強層18bを積層した構造をなす。また、繊維補強層18bは、実施例1の場合と同様に、例えばガラスマット等の繊維材料にイソシアネート等の湿気硬化性接着剤又は熱硬化性樹脂接着剤を、含浸又は塗布した状態でウレタン樹脂基材層18a上に各々積層して接着固定される。さらに、その接着時に、ルーフパネル13と対向する繊維補強層18bの表面上には、前記赤外線反射層19が積層配置されて、その赤外線反射層19が繊維補強層18b側の前記接着剤で固定される。反対のウレタン樹脂基材層18aの裏面側には、積層された繊維補強層18b上に通気を遮断する例えばPET(ポリエチレンテレフタラート)樹脂又はPP(ポリプロピレン)樹脂等でなる通気止めフィルム21が積層配置されて、その通気止めフィルム21が繊維補強層18b側の前記接着剤で固定される。
【0033】
(実施例3)
実施例3は図8に示す。同図に示す樹脂製基材層18は、繊維基材層18cと、その繊維基材層18cの表裏両面に設けられた接着層18dを積層した構造をなす。そして、前記赤外線反射層19は、その接着層18d上に各々積層して配置される。なお、繊維基材層18cは、例えばフェルト、PET樹脂等の繊維材料にイソシアネート等の湿気硬化性接着剤又は熱硬化性樹脂接着剤を、含浸又は塗布した状態でシート状に形成して積層される。接着層18dは、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂をシート状に固めて形成されたもので、初期形態はパウダー状、液体状、固体状等に形成されている。
【0034】
(実施例4)
実施例4は図9に示す。同図に示す樹脂製基材層18は、実施例3と同様に、繊維基材層18cと、その繊維基材層18cの表裏両面に設けられた接着層18dを積層した構造をなす。そして、前記赤外線反射層19は、ルーフパネル13と対向する繊維基材層18cの表面側の接着層18d上に積層して配置され、その接着層18dの接着剤で固定される。一方、繊維基材層18cの裏面側に設けられた接着層18d上に実施例3の場合と同じように、例えばPET(ポリエチレンテレフタラート)樹脂又はPP(ポリプロピレン)樹脂等でなる通気を遮断する通気止めフィルム21が積層配置され、その接着層18dの接着剤で固定される。
【0035】
(実施例5)
実施例5は図10に示す。同図に示す赤外線反射層19は、シート状をした透明なベースフィルム19aと、そのベースフィルム19a上に設けられた金属膜19bとでなる。ベースフィルム19aは、例えばPET樹脂又はPP樹脂等でなり、金属膜19bは例えばアルミ蒸着により形成されている。そして、実施例5では、金属膜19bをベースフィルム19aの裏面側(樹脂製基材層18と対向する側の面)に設けている。
【0036】
(実施例6)
実施例6は図11に示す。同図に示す赤外線反射層19は、実施例5と同じようにシート状をした透明なベースフィルム19aと、そのベースフィルム19a上に設けられた金属膜19bとでなる。そして、実施例6では、金属膜19bをベースフィルム19aの表面側(ルーフパネル13と対向する側の面)に設けている。
【0037】
(実施例7)
実施例7は、図12に示す。同図に示す赤外線反射層19は、実施例5、実施例6と同じようにシート状をした透明なベースフィルム19aと、そのベースフィルム19a上に設けられた金属膜19bとでなる。そして、実施例7では、金属膜19bをベースフィルム19aの表裏両面側(樹脂製基材層18と対向する側の面及びルーフパネル13と対向する側の面)に各々設けている。
【0038】
なお、上記実施例5〜実施例7において、好ましくは赤外線反射層19の厚みは0.8μm〜25μmで、そのうち金属膜19bの厚みは0.01μm〜0.09μmの範囲に設定されている。
【0039】
(第2実施形態)
図13図15は本発明の第2実施形態における車両用空調装置を説明する図で、図13は車両用空調装置のダクトが自動車の天井部に配設されている状態を説明するための模式的斜視図、図14図13のC−C線断面に相当する概略断面図で、図15図14のD部拡大断面図である。
【0040】
図13及び図14に示すように、第2実施形態における車両用空調装置のダクト26はブロー成形により断面が扁平な口状(矩形状)をした筒体として作られ、第1実施形態におけるダクト16と同様に、ルーフパネル13とヘッドライニング14との間の空間内に配設している。また、ダクト26の先端には吹出口部材27が設けられている。そして、空調ユニットで生成されてダクト2で送られて来た空調エア15は、吹出口部材27を通して車室12内へ吹き出されるようになっている。
【0041】
更に詳述すると、前記ダクト26は、図14及び図15に示すように樹脂製基材層18の表面(ルーフパネル13と対向している表面)に、赤外線を反射する赤外線反射層19を積層した基材20により形成されている。なお、樹脂製基材層18は例えばウレタン樹脂であり、赤外線反射層19は透明なベースフィルム19aの表面に金属膜19bが蒸着されたフィルムシートとして形成されている。
【0042】
そして、前記ダクト26は、ヘッドライニング52の裏面にホットメルト等の接着剤で留める、あるいは図示しないルーフレール、ルーフボウ等にクリップ等で機械式に留められている。
【0043】
次に、第2の実施形態における車両用空調装置の作用を、図14を使用して説明する。
【0044】
上記のように構成したダクト26を、ルーフパネル13とヘッドライニング14との間の空間内に配設している車両用空調装置は、夏季の炎天下で、例え日差しによりルーフパネル13が高温となり、その熱がルーフパネル13を透過してダクト26側に到達すると、赤外線反射層19が熱を反射する。したがって、ルーフパネル13を透過して来た熱を赤外線反射層19で遮断され、樹脂製基材層18内に伝わるのを抑えてダクト26内の温度上昇を軽減できる。これにより、空調ユニット内で冷やされて送られて来る空調エア15の温度上昇を抑えて車室12内へ注ぐことができる。そのため、空調ユニットの負荷を上げずに、車室12内の温度を下げることができ、燃費(電費)の向上が期待できる。
【0045】
反対に、冬季では、寒気によりルーフパネル13が冷やされ、その寒気がルーフパネル13を透過してダクト26側に到達すると、赤外線反射層19が熱を反射し、樹脂製基材層18内が冷やされるのを抑え、ダクト26内の温度降下を軽減できる。これにより、空調ユニット内で暖められて送られて来る空調エア15の温度降下を抑えて車室12内へ注ぐことができる。そのため、空調ユニットの負荷を上げずに、車室12内の温度を上げることができ、燃費(電費)の向上が期待できる。
【0046】
なお、赤外線反射層19は、樹脂製基材層18の表裏両面に各々積層した構造としてもよい。樹脂製基材層18の表裏両面に赤外線反射層19を設けた場合では、第1の実施形態の場合と同じように、ダクト26内を通る空調エア15の熱が樹脂製基材層18側に伝わって奪われるのを抑えることができる。これにより、空調エア15を更に効率良く車室12内へ送ることができる。
【0047】
また、第2の実施形態におけるダクト26の場合も、基材20を構成する樹脂製基材層18及び赤外線反射層19は、第1実施形態で説明した各実施例1〜実施例7とそれぞれ同じように構成し、それらを組み合わせて実施することもできる。
【0048】
また、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0049】
10 自動車
11 座席シート
12 車室
13 ルーフパネル
14 ヘッドライニング
15 空調エア
16 ダクト
16a フランジ部
17 吹出口部材
18 樹脂製基材層
18a ウレタン樹脂基材層
18b 繊維補強層
18c 繊維基材層
18d 接着層
19 赤外線反射層
19a ベースフィルム
19b 金属膜
20 基材
21 通気止めフィルム
26 ダクト
27 吹出口部材
図1
図2
図3
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図5
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