(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】
(24)【登録日】2022-01-24
(45)【発行日】2022-02-01
(54)【発明の名称】車両用空調装置
(51)【国際特許分類】
B60H 1/00 20060101AFI20220125BHJP
【FI】
B60H1/00 102J
(21)【出願番号】P 2018007719
(22)【出願日】2018-01-19
【審査請求日】2020-09-03
(73)【特許権者】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100210572
【氏名又は名称】長谷川 太一
(72)【発明者】
【氏名】原 淳一郎
(72)【発明者】
【氏名】近川 法之
(72)【発明者】
【氏名】小東 宏次
【審査官】奈須 リサ
(56)【参考文献】
【文献】特開2014-148186(JP,A)
【文献】特開2015-221666(JP,A)
【文献】特開2002-337533(JP,A)
【文献】特開2001-253223(JP,A)
【文献】特開2005-178544(JP,A)
【文献】特開平10-181333(JP,A)
【文献】特開平11-115457(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60H 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に取り付けられる車両用空調装置であって、
空気を冷却するエバポレータと、
空気を加熱するヒータコアと、
前記エバポレータ及び前記ヒータコアを収容し、該エバポレータから供給される空気と
該ヒータコアから供給される空気とを混合する空間を画成するとともに、該空間で混合された空気を流通させるセンター吹出流路、及びサイド吹出流路が形成されたユニットケースと、
前記センター吹出流路、及び前記サイド吹出流路の開閉状態を切り換えるダンパと、
を備え、
前記センター吹出流路及び前記サイド吹出流路は、前記車両の走行方向に隣接して配列され、
前記ダンパは、
前記ユニットケースの内面における前記センター吹出流路と前記サイド吹出流路との間に設けられ、前記車両の走行方向に直交する幅方向に延びる中心軸回りに回転可能な回転軸と、
該回転軸に設けられ、前記中心軸に対する径方向外側に向かって
所定角度をなして互いに異なる方向に延びる第一ダンパ本体、及び第二ダンパ本体と、
を有し、
前記ダンパは、前記第一ダンパ本体が前記センター吹出流路を閉塞し、且つ前記第二ダンパ本体が前記サイド吹出流路を閉塞する閉塞位置と、前記第一ダンパ本体が前記センター吹出流路を開放し、且つ前記第二ダンパ本体が前記サイド吹出流路を開放する開放位置
との間で回動可能であ
り、
前記開放位置における前記所定角度は、前記第一ダンパ本体を前記センター吹出流路の内面に当接させるとともに、前記空間内を通過する空気の流れる方向に沿うように前記第二ダンパ本体を前記空間内に向かって突出させる角度である車両用空調装置。
【請求項2】
前記センター吹出流路、及び前記サイド吹出流路は、互いに異なる方向に向かって延び、
前記ダンパが前記閉塞位置にある時、前記第一ダンパ本体は前記センター吹出流路の延びる方向に直交する平面上に広がり、前記第二ダンパ本体は前記サイド吹出流路の延びる方向に直交する平面上に広がる請求項1に記載の車両用空調装置。
【請求項3】
前記ユニットケースには、前記空間に連通するフット吹出流路がさらに形成され、
該フット吹出流路の開閉状態を切り換えるフットダンパをさらに備え、
該フットダンパは、
前記幅方向に延びる第二中心軸回りに回転可能な第二回転軸と、
該第二回転軸に設けられ、前記第二中心軸に対する径方向外側に向かって延びるフットダンパ本体と、
を有する請求項1又は2に記載の車両用空調装置。
【請求項4】
前記フット吹出流路が開状態にある時、前記フットダンパ本体と前記第一ダンパ本体とは、同一の平面上に広がっている請求項3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。
【背景技術】
【0002】
例えば下記特許文献1に記載されているように、自動車等に用いられる車両用空調装置は、加熱用熱交換器であるヒータコアと、冷却用熱交換器であるエバポレータと、これらヒータコア及びエバポレータを通過した温風、又は冷風を混合するエアミックス空間を画成するユニットケースと、エアミックス空間内における温風と冷風との混合割合を変化させるエアミックスダンパと、を備えている。このような装置では、エアミックスダンパの回動量を調整することで、冷風と温風との混合の割合が変化して、所望の温度の風を得ることができる。
【0003】
エアミックス空間を通過した風は、ユニットケースに形成された複数の吹出口を通じて、車両内の各部に送られる。吹出口の例として具体的には、車両のインスツルメントパネルから乗員の上半身周囲に向かって風を吹出し、センターベント、及びサイドベントのそれぞれに連通するセンターベント吹出口、及びサイドベント吹出口や、乗員の足元付近に向かって風を吹出すフット吹出口がある。ユニットケース内には、それぞれの吹出口の開閉状態を切り換える複数のダンパが設けられている。乗員の操作に基づいて各ダンパの開閉状態が変化し、所望の場所に風が送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記の構成では、各吹出口にダンパが1つずつ設けられているため、部品点数が増加してしまい、製造コストの増大につながる虞がある。特に、上記のセンターベントとサイドベントとは、互いに連動して開閉状態が切り換えられることが多い。言い換えると、センターベント吹出口とサイドベント吹出口にそれぞれ別個のダンパを設けることは必ずしも経済的とは言えない。さらに、可動部(ダンパ)が増えることによって故障の可能性が高まる懸念もある。したがって、部品点数が削減されるとともに、耐久性のさらに向上した車両用空調装置に対する要請が高まっている。
【0006】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、低廉かつ耐久性の高い車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第一の態様によれば、車両用空調装置は、車両に取り付けられる車両用空調装置であって、空気を冷却するエバポレータと、空気を加熱するヒータコアと、前記エバポレータ及び前記ヒータコアを収容し、該エバポレータから供給される空気と該ヒータコアから供給される空気とを混合する空間を画成するとともに、該空間で混合された空気を吹き出すセンター吹出流路、及びサイド吹出流路が形成されたユニットケースと、前記センター吹出流路、及び前記サイド吹出流路の開閉状態を切り換えるダンパと、を備え、前記センター吹出流路及び前記サイド吹出流路は、前記車両の走行方向に隣接して配列され、前記ダンパは、前記ユニットケースの内面における前記センター吹出流路と前記サイド吹出流路との間に設けられ、前記車両の走行方向に直交する幅方向に延びる中心軸回りに回転可能な回転軸と、該回転軸に設けられ、前記中心軸に対する径方向外側に向かって所定角度をなして互いに異なる方向に延びる第一ダンパ本体、及び第二ダンパ本体と、を有し、前記ダンパは、前記第一ダンパ本体が前記センター吹出流路を閉塞し、且つ前記第二ダンパ本体が前記サイド吹出流路を閉塞する閉塞位置と、前記第一ダンパ本体が前記センター吹出流路を開放し、且つ前記第二ダンパ本体が前記サイド吹出流路を開放する開放位置との間で回動可能であり、前記開放位置における前記所定角度は、前記第一ダンパ本体を前記センター吹出流路の内面に当接させるとともに、前記空間内を通過する空気の流れる方向に沿うように前記第二ダンパ本体を前記空間内に向かって突出させる角度である。
【0008】
この構成によれば、ダンパを開放位置と閉塞位置との間で回動させることにより、センター吹出流路、及びサイド吹出流路の開閉状態を同時に切り換えることができる。即ち、センター吹出流路、及びサイド吹出流路に対応するダンパをそれぞれ別個に設ける必要がない。これにより、部品点数を削減することができる。
【0009】
本発明の第二の態様によれば、前記センター吹出流路、及び前記サイド吹出流路は、互いに異なる方向に向かって延び、前記ダンパが前記閉塞位置にある時、前記第一ダンパ本体は前記センター吹出流路の延びる方向に直交する平面上に広がり、前記第二ダンパ本体は前記サイド吹出流路の延びる方向に直交する平面上に広がってもよい。
【0010】
この構成によれば、センター吹出流路とサイド吹出流路とが互いに異なる方向に延びている場合であっても、第一ダンパ本体、及び第二ダンパ本体によって、第一ダンパ本体、及び第二ダンパ本体のそれぞれに対応するセンター吹出流路、及びサイド吹出流路を十分に閉塞することができる。言い換えると、センター吹出流路、及びサイド吹出流路の延びる方向に自由度を持たせることができる。
【0011】
本発明の第三の態様によれば、前記ユニットケースには、前記空間に連通するフット吹出流路がさらに形成され、該フット吹出流路の開閉状態を切り換えるフットダンパをさらに備え、該フットダンパは、前記幅方向に延びる第二中心軸回りに回転可能な第二回転軸と、該第二回転軸に設けられ、前記第二中心軸に対する径方向外側に向かって延びるフットダンパ本体と、を有してもよい。
【0012】
この構成によれば、フット吹出流路を通じて車両内のさらに多くの領域に風を送ることができる。さらに、フットダンパによってフット吹出流路の開閉状態を切り換えることで、車両内部の温度分布をさらに緻密に調節することができる。
【0013】
本発明の第四の態様によれば、前記フット吹出流路が開状態にある時、前記フットダンパ本体と前記第一ダンパ本体とは、同一の平面上に広がっていてもよい。
【0014】
この構成によれば、フットダンパ本体と第一ダンパ本体とが同一の平面上に広がっていることから、これらフットダンパ本体と第一ダンパ本体に沿って流れる風に対する圧損を低減することができる。これにより、フット吹出流路に向かって、十分な量の風を円滑に流通させることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、低廉かつ耐久性の高い車両用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成を示す断面図であって、フェイスダンパが開放位置にある状態を示している。
【
図2】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成を示す断面図であって、エアミックスダンパが最大暖房位置にあり、且つフェイスダンパが閉塞位置にある状態を示している。
【
図3】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成を示す断面図であって、エアミックスダンパが最大冷房位置にあり、且つフェイスダンパが閉塞位置にある状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る車両用空調装置100は、エバポレータ1及びヒータコア2と、これらを収容するユニットケース3と、ユニットケース3内部の空気の流れを調整するエアミックスダンパ4、フット切換ダンパ5(フットダンパ)、デフ切換ダンパ6、及びフェイスダンパ9(ダンパ)と、を備えている。なお、
図1は、車両用空調装置100が搭載される車両の走行方向に交差する方向である幅方向から当該車両用空調装置100を見た断面図である。以下の説明において「断面視」とは、この幅方向からの断面を指す。
【0018】
エバポレータ1としては、一例として、蒸気圧縮式冷凍サイクルを採用した冷却用熱交換器が用いられる。エバポレータ1内を流れる低圧の冷媒が、当該エバポレータ1の周囲を流れる空気からの吸熱によって蒸発することで、この空気を冷却する。本実施形態では、エバポレータ1は厚肉板状に形成されている。
【0019】
ヒータコア2としては、不図示の車両用のエンジン等からの温水(すなわち、エンジン冷却水)により空気を加熱する温水式の加熱用熱交換器が用いられる。ヒータコア2の周囲を流れる空気に対して、ヒータコア2内を流れる温水からの熱量が与えられることで、この空気を加熱する。本実施形態では、ヒータコア2も、エバポレータ1と同様に、厚肉板状に形成されている。
【0020】
ユニットケース3は、これらエバポレータ1とヒータコア2とを収容するとともに、内部に空気流路を画成する。より具体的には、このユニットケース3の内側には、冷房空間7と、暖房空間8と、フット吹出流路92と、エアミックスダンパ格納空間91(空間)と、中継空間93と、センター吹出流路94Aと、サイド吹出流路94Bと、デフ吹出流路95(デフロスター吹出流路)と、が形成されている。
【0021】
冷房空間7には、エバポレータ1が収容される。エバポレータ1は、冷房空間7内を2つの空間に区画している。より具体的には、冷房空間7は、導入空間71と、冷風供給空間72と、を有している。車両の走行方向においてエバポレータ1の一方側に形成される空間は、不図示のファン等によって導入された空気が流通する導入空間71とされている。エバポレータ1の他方側の空間(すなわち、エバポレータ1を挟んで導入空間71とは反対側に形成される空間)は、エバポレータ1によって冷却された空気が流通する冷風供給空間72とされている。すなわち、導入空間71内の空気は、ファンからの送風によってエバポレータ1に接触することで冷却されて、冷風供給空間72内に流入する。
【0022】
暖房空間8には、ヒータコア2が収容される。暖房空間8は、後述するエアミックスダンパ格納空間91の一部を介して冷房空間7と互いに連通されている。より具体的には、暖房空間8は上記の冷房空間7に冷風供給空間72側から対向する位置に設けられている。ヒータコア2は、暖房空間8内を3つの空間に区画している。暖房空間8は、第二導入空間81と、温風供給空間82と、リターン空間83と、を有している。車両の走行方向においてヒータコア2を挟んで一方側(すなわち、ヒータコア2から冷房空間7を向く側)の空間は、上記の冷風供給空間72から供給された空気が導かれる第二導入空間81とされている。ヒータコア2の他方側の空間(ヒータコア2を挟んで第二導入空間81とは反対側に形成される空間)は、ヒータコア2によって加熱された空気が流通する温風供給空間82とされている。すなわち、第二導入空間81内の空気は、ヒータコア2に接触することで加熱されて、温風供給空間82内に流入する。
【0023】
さらに、暖房空間8内において、ヒータコア2の上側端部と、ユニットケース3の内壁との間には空間が形成されている。この空間は、上記の第二導入空間81、及び温風供給空間82を順次通過した空気を、後述のエアミックスダンパ格納空間91に戻すためのリターン空間83とされている。
【0024】
以上のように構成された冷房空間7と暖房空間8とは、エアミックスダンパ格納空間91によって互いに連通されている。エアミックスダンパ格納空間91のうち、第三端部t3と回転軸41(中心軸A1)とを結ぶ線分よりも上方の空間、及びそのさらに上方である後流側のユニットケース3内の空間(後述する中継空間93)では、冷房空間7で冷却された空気(冷風)と、暖房空間8で加熱された空気(温風)とが混合される。より具体的には、エアミックスダンパ格納空間91は、冷房空間7の冷風供給空間72と、暖房空間8の温風供給空間82とに連通するとともに、おおむね上方に向かって延びる流路である。エアミックスダンパ格納空間91における冷房空間7側には、当該エアミックスダンパ格納空間91内を流通する空気を上方に向かって案内する案内隔壁部10が設けられている。
【0025】
さらに、エアミックスダンパ格納空間91には、上記の冷房空間7、及び暖房空間8から導入される空気の混合の割合を調整するエアミックスダンパ4が設けられている。エアミックスダンパ4は、エアミックスダンパ格納空間91と暖房空間8との境界上でユニットケース3によって回転可能に支持されている板状の部材である。より具体的には、このエアミックスダンパ4は、車両の幅方向に延びる中心軸A1回りに回転する回転軸41と、この回転軸41を挟んで、それぞれ幅方向と交差する平面上に延びるエアミックスダンパ本体42と、再熱防止ダンパ43と、を有している。
【0026】
本実施形態では、回転軸41は、エアミックスダンパ格納空間91と暖房空間8との境界上における上側の端部(第一端部t1)と下側の端部(第二端部t2)とを結ぶ略直線上に設けられている。さらに、回転軸41は、断面視でヒータコア2の上側端部と上下方向において概ね一致する位置に設けられている。加えて、回転軸41から上記の案内隔壁部10の下側端部(第三端部t3)までの寸法は、回転軸41から第二端部t2までの寸法と略同一である。
【0027】
エアミックスダンパ本体42は、断面視で回転軸41から上記の第二端部t2までの寸法(同様に、回転軸41から案内隔壁部10の第三端部t3までの寸法)の分だけ延びている。一方で、再熱防止ダンパ43は、回転軸41を挟んでこのエアミックスダンパ本体42とはおおむね反対の方向に延びている。より詳細には、再熱防止ダンパ43は、エアミックスダンパ本体42の延びる平面を基準として、エアミックスダンパ格納空間91側に向かって傾斜して延びている。
【0028】
以上のように構成されたエアミックスダンパ4は、
図1に示す位置(最大冷房位置Pc)と、
図2で示す位置(最大暖房位置Ph)との間で回動可能とされている。最大冷房位置Pcでは、エアミックスダンパ本体42の先端部(回転軸41とは反対側の端部)は、第二端部t2に対してエアミックスダンパ格納空間91側から当接する。同時に、再熱防止ダンパ43は、回転軸41から第一端部t1に対して概ね上下方向から対向する位置で保持される。これにより、最大冷房位置Pcでは、エアミックスダンパ本体42によって冷房空間7と暖房空間8とが区画されるとともに、冷房空間7とエアミックスダンパ格納空間91とが連通される。
【0029】
一方で、最大暖房位置Phでは、エアミックスダンパ本体42の先端部は、案内隔壁部10の第三端部t3に対してエアミックスダンパ格納空間91側から当接する。同時に、再熱防止ダンパ43は、ヒータコア2の上端にリターン空間83側から当接する。これにより、冷房空間7と暖房空間8とが連通されるとともに、暖房空間8とエアミックスダンパ格納空間91とがリターン空間83を介して連通される。
【0030】
エアミックスダンパ格納空間91内において、上記の案内隔壁部10に対して走行方向からおおむね対向する領域(すなわち、暖房空間8の上方)には、ユニットケース3の内壁によってフット吹出流路92が形成されている。このフット吹出流路92は、車両の内部で乗員の足元に空気を送るためのフット吹出口(不図示)と連通されている。
【0031】
フット吹出流路92の端部(エアミックスダンパ格納空間91側の端部)は、エアミックスダンパ格納空間91からの空気を導入するためのフット導入口E1とされている。フット導入口E1は断面視でおおむね上下方向に広がる開口である。フット導入口E1の上側の端部は第五端部t5とされ、下側の端部は第六端部t6とされている。
【0032】
フット吹出流路92内には、フット切換ダンパ5が設けられている。フット切換ダンパ5は、フット吹出流路92内で回転可能に支持されている板状の部材である。より具体的には、フット切換ダンパ5は、車両の幅方向に延びる中心軸A2(第二中心軸)回りに回転する回転軸51(第二回転軸)と、この回転軸51を挟んで幅方向と交差する平面上に延びるフット切換ダンパ本体52(フットダンパ本体)と、を有している。フット切換ダンパ本体52は、フット吹出流路92の断面積と概ね同等の面積を有している。
【0033】
フット吹出流路92の内面には、上方に向かって凹むフット切換ダンパ5を収容する収容空間5Vが形成されている。即ち、
図2に示すように、フット切換ダンパ5が開放位置P3(後述)にある時、当該フット切換ダンパ5は、収容空間5V内に収容される。フット吹出流路92の延びる方向から見て、収容空間5Vに収容されたフット切換ダンパ5は、フット吹出流路92中に突出していない。言い換えると、この状態において、フット切換ダンパ5の表面は、フット吹出流路92の他の内面と概ね面一をなしている。
【0034】
以上のように構成されたフット切換ダンパ5は、
図1で示す位置(閉塞位置P4)と、
図2で示す位置(開放位置P3)との間で回動可能とされている。閉塞位置P4では、フット切換ダンパ本体52の先端部は、フット吹出流路92の内面に対して当接する。これにより、閉塞位置P4では、フット切換ダンパ本体52によってエアミックスダンパ格納空間91(より詳細には、中継空間93)とフット吹出流路92とが区画される。
【0035】
一方で、開放位置P3では、フット切換ダンパ本体52は、上述の収容空間5V内に収容される。これにより、エアミックスダンパ格納空間91とフット吹出流路92とが後述の中継空間93を介して連通される。
【0036】
エアミックスダンパ格納空間91の上側には、さらに他の空間が形成されている。この空間は、中継空間93とされている。中継空間93は、エアミックスダンパ格納空間91と連通されている。中継空間93は、上述のように上述した冷風と温風との混合に加えて、エアミックスダンパ格納空間91から供給された空気を、後述するデフ吹出流路95と、センター吹出流路94Aと、サイド吹出流路94Bと、に向けて分配するための空間である。
【0037】
フット導入口E1に対して走行方向からおおむね対向する領域には、ユニットケース3の内壁によってデフ吹出流路95が形成されている。このデフ吹出流路95は、概ね上下方向に延びており、車両の内側からウインドシールド(フロントウインドウ)に向けてデフロスト(除霜)用の空気を送るためのデフロスター吹出口(不図示)と連通されている。
【0038】
デフ吹出流路95の端部(中継空間93側の端部)は、中継空間93からの空気を導入するためのデフ導入口E2とされている。デフ導入口E2は断面視で概ね上下方向に広がる開口である。デフ導入口E2の上側の端部は第七端部t7とされ、下側の端部は第八端部t8とされている。
【0039】
このデフ吹出流路95には、デフ切換ダンパ6が設けられている。デフ切換ダンパ6は、デフ導入口E2上で回転可能に支持されている板状の部材である。より具体的には、デフ切換ダンパ6は、車両の幅方向に延びる中心軸A3回りに回転する回転軸61と、この回転軸61から幅方向と交差する平面上に延びるデフ切換ダンパ本体62と、を有している。
【0040】
中継空間93の上側には、さらに他の空間が形成されている。この空間は、センター吹出流路94A、サイド吹出流路94Bとされている。センター吹出流路94Aは、中継空間93から供給された空気を取り込んで、車両のインスツルメントパネル中央部に設けられたセンター吹出口(不図示)に送るための流路である。サイド吹出流路94Bは、車両のインスツルメントパネル両端部に設けられたサイド吹出口(不図示)に空気を送るための流路である。センター吹出口、及びサイド吹出口は、主に乗員の上半身に向けて冷風又は温風を送るために設けられる。
【0041】
センター吹出流路94Aとサイド吹出流路94Bとは、車両の走行方向に隣接して配列されている。センター吹出流路94Aとサイド吹出流路94Bとは、互いに異なる方向に延びている。具体的には、センター吹出流路94Aは、車両の走行方向前方側から後方側に向かうに従って、上下方向における下側から上側に向かうにように延びている。サイド吹出流路94Bは、概ね上下方向に延びている。センター吹出流路94Aは、サイド吹出流路94Bに対して、車両の走行方向後方側に設けられている。
【0042】
センター吹出流路94Aは、ユニットケース3の一部である筒状のセンター吹出流路形成部3Aによって形成されている。センター吹出流路形成部3Aの中継空間93側の端部は、中継空間93に向かって開口するセンター側開口部E3とされている。サイド吹出流路94Bは、ユニットケース3の一部である筒状のサイド吹出流路形成部3Bによって形成されている。サイド吹出流路形成部3Bの中継空間93側の端部は、中継空間93に向かって開口するサイド側開口部E4とされている。センター側開口部E3とサイド側開口部E4とは、互いに異なる平面内に広がっている。言い換えると、センター側開口部E3とサイド側開口部E4とは、同一の平面上には設けられていない。
【0043】
センター吹出流路94Aとサイド吹出流路94Bとの間には、フェイスダンパ9が取り付けられている。より詳細には、フェイスダンパ9は、センター吹出流路94Aの内面とサイド吹出流路94Bの内面とが交差する第九端部t9に設けられている。フェイスダンパ9は、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bの開閉状態を切り換える。
【0044】
フェイスダンパ9は、車両の幅方向に延びる中心軸A4回りに回転可能な回転軸31と、回転軸31に設けられ、中心軸A4に対する径方向外側に向かって互いに異なる方向に延びる第一ダンパ本体32、及び第二ダンパ本体33と、を有している。回転軸31は、上記の第九端部t9で回転可能に支持されている。第一ダンパ本体32は、回転軸31からセンター吹出流路94A側に向かって延びる板状をなしている。第二ダンパ本体33は、回転軸31からサイド吹出流路94B側に向かって延びる板状をなしている。第一ダンパ本体32と第二ダンパ本体33とは、互いに180°未満の角度をなしている。より具体的には、第一ダンパ本体32と第二ダンパ本体33とがなす角度θは、θ=180°-(センター吹出流路94Aとサイド吹出流路94Bがなす角度の半分)とされることが望ましい。
【0045】
回転軸31から第一ダンパ本体32の先端部までの寸法は、第九端部t9から第五端部t5までの寸法に等しい。回転軸31から第二ダンパ本体33の先端部までの寸法は、第九端部t9から第七端部t7までの寸法に等しい。さらに、フェイスダンパ9が閉塞位置P2にあるとき、第一ダンパ本体32は、センター吹出流路94Aの延びる方向に直交する平面上に広がっている。また、フェイスダンパ9が閉塞位置P2にあるとき、第二ダンパ本体33は、サイド吹出流路94Bの延びる方向に直交する、第一ダンパ本体32とは異なる他の平面上に広がっている。つまり、フェイスダンパ9が閉塞位置P2にあるとき、センター吹出流路94Aのセンター側開口部E3及びサイド吹出流路94Bのサイド側開口部E4は、フェイスダンパ9の第一ダンパ本体32と第二ダンパ本体33とによって閉塞するように設けられている。なお、ここで言う「流路の延びる方向」とは、各流路の開口面に対する法線方向を指している。さらに、「直交」とは、必ずしも厳密な直交状態を指すものではなく、直交状態を志向して構成されていれば、わずかな製造誤差や公差等は許容される。
【0046】
以上のように構成されたフェイスダンパ9は、
図1で示す位置(開放位置P1)と、
図2で示す位置(閉塞位置P2)との間で回動可能とされている。開放位置P1では、第一ダンパ本体32はセンター吹出流路94Aの内面に当接し、第二ダンパ本体33は中継空間93内に向かって突出する。これにより、開放位置P1では、エアミックスダンパ格納空間91に対してセンター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bが開放される(連通する)。
【0047】
一方で
図2に示すように、閉塞位置P2では、第一ダンパ本体32の先端部は第五端部t5に当接し、第二ダンパ本体33の先端部は第七端部t7に当接する。これにより、中継空間93とセンター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bとが区画される。フェイスダンパ9が閉塞位置P2であって、且つフット切換ダンパ5が開放位置P3である時、第一ダンパ本体32と上述のフット切換ダンパ本体52とは、互いに同一の平面上に広がっている。なお、ここで言う「同一」とは、必ずしも厳密な一致を指すものではなく、一致させることを志向して構成されている限りにおいて、わずかな製造誤差や公差等は許容される。
【0048】
以上のような構成のもとで、エアミックスダンパ4、フット切換ダンパ5、デフ切換ダンパ6、及びフェイスダンパ9をそれぞれ回動させることにより、冷房空間7からの冷風と暖房空間8からの温風との混合の割合が調整されるとともに、各流路(フット吹出流路92、デフ吹出流路95、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94B)への空気の分配状態が切り替えられる。
【0049】
まず、車両用空調装置100を冷房運転する場合(最大冷房運転時)について説明する。最大冷房運転時には、
図1又は
図3に示すように、エアミックスダンパ4が上述の最大冷房位置Pcで保持される。より具体的には、エアミックスダンパ本体42の先端部が、第二端部t2に当接した状態で保持されるとともに、再熱防止ダンパ43の先端部が、第一端部t1に対して上下方向に対向した状態で保持される。
【0050】
以上により、冷房空間7と暖房空間8とがエアミックスダンパ4によって区画されるとともに、冷房空間7とエアミックスダンパ格納空間91とが連通される。このような状態で、不図示のファンから冷房空間7内に向けて空気が送られる。冷房空間7内に導入された空気は、導入空間71側からエバポレータ1に接触することで吸熱されて冷風となる。この冷風は、ファンからの送風によって、冷房空間7(冷風供給空間72)と連通されたエアミックスダンパ格納空間91に流入する。さらに、エアミックスダンパ格納空間91から上方に流通した後、フット切換ダンパ5、デフ切換ダンパ6、及びフェイスダンパ9の位置に応じて、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94B、デフ吹出流路95、並びにフット吹出流路92の少なくともいずれか1つに向かって導かれる。
【0051】
具体的には、フット切換ダンパ5が閉塞位置P4にある時には、フット切換ダンパ本体52によってエアミックスダンパ格納空間91(中継空間93)とフット吹出流路92とが区画される。これにより、冷房空間7から供給された冷風は、フット吹出流路92には流れずに、中継空間93に向かって流れ、中継空間93に流れた空気は、デフ切換ダンパ6、フェイスダンパ9の開閉状態に応じて、センター吹出流路94A、サイド吹出流路94B、及びデフ吹出流路95に向かって流れる。
【0052】
図1又は
図3に示すようにフット切換ダンパ5が閉塞位置P4にあるとともに、デフ切換ダンパ6がデフ吹出流路95を閉塞する位置にあり、且つフェイスダンパ9が開放位置P1にある場合には、中継空間93内を流通する空気は、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bに向かって流れる。デフ切換ダンパ6が開放位置にある場合には、中継空間93内を流通する空気は、デフ吹出流路95に向かって流れる(不図示)。
【0053】
続いて、車両用空調装置100を暖房運転する場合(最大暖房運転時)について説明する。最大暖房運転時には、
図2に示すように、エアミックスダンパ4が上述の最大暖房位置Phで保持される。より具体的には、エアミックスダンパ本体42の先端部は、案内隔壁部10の第三端部t3に対してエアミックスダンパ格納空間91側から当接する。同時に、再熱防止ダンパ43は、ヒータコア2の上端にリターン空間83側から当接する。
【0054】
以上により、冷房空間7と暖房空間8とが連通されるとともに、暖房空間8とエアミックスダンパ格納空間91とがリターン空間83を介して連通される。このような状態で、不図示のファンから冷房空間7内に向けて空気が送られる。冷房空間7内に導入された空気は、ファンからの送風によって、冷房空間7と連通された暖房空間8に第二導入空間81側から流入する。暖房空間8内でヒータコア2に接触して熱を受け取ることでこの空気は温風となる。さらに、この温風は、暖房空間8(温風供給空間82)に沿って上方に向かって流れた後、リターン空間83を経て、このリターン空間83と連通されたエアミックスダンパ格納空間91に再び流入する。
【0055】
エアミックスダンパ格納空間91に流入した温風は、さらに上方に向かって流通した後、上記したように、フット切換ダンパ5、デフ切換ダンパ6、及びフェイスダンパ9の位置に応じて、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94B、デフ吹出流路95、並びにフット吹出流路92の少なくとも一つの流路向かって流れる。
【0056】
なお、エアミックスダンパ4は、上記した最大冷房位置Pc、及び最大暖房位置Phの間で自在に回動できる。すなわち、エアミックスダンパ4を、この最大冷房位置Pcと最大暖房位置Phとの間における中途位置で保持することで、冷風と温風との混合の割合が適宜に調整される。より詳細には、エアミックスダンパ4を最大冷房位置Pcに偏った位置に保持した場合、低温の空気を車両の内部に供給することができる。一方で、エアミックスダンパ4を最大暖房位置Phに偏った位置に保持した場合、高温の空気を車両の内部に供給することができる。
【0057】
以上、説明したように、本実施形態に係る構成によれば、フェイスダンパ9を開放位置P1と閉塞位置P2との間で回動させることにより、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bの開閉状態を同時に切り換えることができる。即ち、センター吹出流路94A、サイド吹出流路94Bに対応するダンパをそれぞれ別個に設ける必要がない。これにより、部品点数を削減することができ、装置の製造コストが低減されるとともに、メンテナンスの容易性を確保することができる。さらに、可動部(ダンパ)の数が削減されることから、故障や動作不良を生じる可能性が低減され、より耐久性の高い車両用空調装置100を提供することができる。
【0058】
さらに、本実施形態では、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bは、互いに異なる方向に向かって延び、フェイスダンパ9が閉塞位置P2にある時、第一ダンパ本体32はセンター吹出流路94Aの延びる方向に直交する平面上に広がり、第二ダンパ本体33はサイド吹出流路94Bの延びる方向に直交する平面上に広がっている。例えば、本実施形態のように、フェイスダンパ9の第一ダンパ本体32と第二ダンパ本体33とは、それぞれセンター吹出流路94Aのセンター側開口部E3と、サイド吹出流路94Bのサイド側開口部E4とに合わせて、回転軸31を中心に180°未満の角度をなしている。具体的には、第一ダンパ本体32と第二ダンパ本体33とがなす角度θは、θ=180°-(センター吹出流路94Aとサイド吹出流路94Bがなす角度の半分)とされることが望ましい。
【0059】
この構成によれば、センター吹出流路94Aとサイド吹出流路94Bとが互いに異なる方向に延びている場合であっても、第一ダンパ本体32、及び第二ダンパ本体33によって、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bを十分に閉塞することができる。言い換えると、センター吹出流路94A、及びサイド吹出流路94Bの延びる方向に自由度を持たせることができる。さらに、第一ダンパ本体32と第二ダンパ本体33とがなす角度θを上記のように設定することで、フェイスダンパ9が開放位置P1にある時における第二ダンパ本体33が延びる方向を、中継空間93を通過する空気の流れに沿わせることができる。これにより、中継空間93を通過する空気の流れが妨げられる可能性を低減することができる。結果としてフェイスダンパ9が開放位置P1にある時における圧力損失が最小化されることで送風量調節を適正化することができる。
【0060】
加えて、本実施形態に係る構成によれば、フット吹出流路92を通じて車両内のさらに多くの領域に風を送ることができる。さらに、フット切換ダンパ5によってフット吹出流路92の開閉状態を切り換えることで、車両内部の温度分布をさらに緻密に調節することができる。
【0061】
さらに加えて、本実施形態では、センター吹出流路94Aが閉状態にあり、且つフット吹出流路92が開状態にある時、フット切換ダンパ本体52と第一ダンパ本体32とは、同一の平面上に広がっている。換言すると、第一ダンパ本体32が閉塞位置にあり、且つフット吹出流路92が開放位置にある時、フット切換ダンパ本体52の先端部と、第一ダンパ本体32の先端部とは、互いに向かい合うように配置される。この構成によれば、フット切換ダンパ本体52と第一ダンパ本体32とが同一の平面上に広がっていることから、これらフットダンパ本体と第一ダンパ本体32に沿って流れる風に対する圧損を低減することができる。これにより、フット吹出流路92に向かって、十分な量の風を円滑に流通させることができる。
【0062】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明した。しかしながら、上記の構成は一例に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の改修や変更を加えることが可能である。
【0063】
例えば、上記の実施形態では、車両用空調装置100が車両の幅方向に配置されることとした。しかしながら、車両用空調装置100の配置される方向や姿勢は上記実施形態によっては限定されず、設計や仕様に応じて適宜に変更することが可能である。
【0064】
さらに、上記の実施形態では、エアミックスダンパ格納空間91に連通する流路として、フェイス吹出流路94、デフ吹出流路95、及びフット吹出流路92を備える構成に基づいて説明した。しかしながら、これら流路の態様は上記実施形態によっては限定されない。例えば上記の各流路に加えて、車両の後部座席等に向けて空気を送る他の流路等を備えていてもよい。
【0065】
さらに、これら流路、及び各ダンパの延びる方向や寸法、各部の相対的な位置関係は、上記実施形態によっては限定されず、設計や仕様に応じて適宜変更されてよい。
【符号の説明】
【0066】
1 エバポレータ
2 ヒータコア
3 ユニットケース
3A センター吹出流路形成部
3B サイド吹出流路形成部
4 エアミックスダンパ
5 フット切換ダンパ
6 デフ切換ダンパ
7 冷房空間
8 暖房空間
9 フェイスダンパ
10 案内隔壁部
31 回転軸
32 第一ダンパ本体
33 第二ダンパ本体
41 回転軸
42 エアミックスダンパ本体
43 再熱防止ダンパ
51 回転軸
52 フット切換ダンパ本体
61 回転軸
62 デフ切換ダンパ本体
71 導入空間
72 冷風供給空間
81 第二導入空間
82 温風供給空間
83 リターン空間
91 エアミックスダンパ格納空間(空間)
92 フット吹出流路
93 中継空間
94A センター吹出流路
94B サイド吹出流路
95 デフ吹出流路
100 車両用空調装置
t1 第一端部
t2 第二端部
t3 第三端部
t4 第四端部
t5 第五端部
t6 第六端部
t7 第七端部
t8 第八端部
t9 第九端部