JP2004262409A - 車載用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デフロスタ・ヒート吹出口２９が車室前面の中央に寄っていることの問題点を解消したうえ、冷房時はフェイス吹出口２８の方がデフロスタ・ヒート吹出口２９よりも風量が多く、且つバイレベルモード時はフェイス吹出口２８の方がデフロスタ・ヒート吹出口２９よりも吹出温度を低くする。
【解決手段】デフロスタ・ヒート吹出口２９を冷風バイパス通路２４に隣接して、冷風バイパス通路２４のすぐ車室前方側に配置した。また、デフロスタ・ヒート吹出口２９の空調風主流上流部にデフロスタ・ヒート吹出口２９の上部の略半分を覆うカバー部３０を設け、空調風の主流はカバー部３０を回り込んでからデフロスタ・ヒート吹出口２９に流入するようにした。また、冷風バイパス通路２４とデフロスタ・ヒート吹出口２９との間に、冷風バイパス通路２４からの空調風をフェイス吹出口２８側へと導くエアガイド３１を設けた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械、産業機械、農機等の車両のキャビン天井に搭載される車載用空調装置の構造に関し、特に各吹出口からの風量と吹出温度との改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車載用空調装置として、本出願人は先に特許文献１に示す車載用空調装置記載を出願している。この従来装置において車両前面ガラスの曇りを晴らすデフロスタ時、もしくは暖房時に温風を吹き出すデフロスタ・ヒート吹出口は、暖房用熱交換器直後の車室前面の中央部位に配置した構造となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２４９０２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来装置では、温風を吹き出すデフロスタ・ヒート吹出口が車室前面の中央に寄っているため、車両前面ガラスがフロストした時に前面ガラスの両端の曇りが晴れにくいという問題がある。また、デフロスタ・ヒート吹出口の真下がメータパネルとなっているため（図１（ｂ）参照）、温風が足元まで届きにくいという問題がある。
【０００５】
このため、デフロスタ・ヒート吹出口を空調ユニットの左右に振り分ける構造とすると、上記の従来装置では冷風バイパス通路とデフロスタ・ヒート吹出口とが近くなり、デフロスタ・ヒート吹出口とフェイス吹出口とを両方開口している場合に空調風のほとんどがデフロスタ・ヒート吹出口から出てしまい、フェイス吹出口からの風量が少なくなるという問題が起きる。
【０００６】
更に、冷風バイパス通路が開いて頭寒足熱を図るバイレベルモード時においては、足元へ向けて吹き出すデフロスタ・ヒート吹出口の吹出温度より乗員の頭部へ向けて吹き出すフェイス吹出口の吹出温度の方が高くなってしまうという問題も起きる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、温風を吹き出すデフロスタ・ヒート吹出口が車室前面の中央に寄っていることの問題点を解消したうえ、冷房時はフェイス吹出口の方がデフロスタ・ヒート吹出口よりも風量が多く、且つバイレベルモード時はフェイス吹出口の方がデフロスタ・ヒート吹出口よりも吹出温度が低くなる車載用空調装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、デフロスタ・ヒート吹出口（２９）を冷風バイパス通路（２４）に隣接して、冷風バイパス通路（２４）のすぐ車室前方側に配置したことを特徴とする。
【０００９】
これにより、車両左右方向においてデフロスタ・ヒート吹出口（２９）の位置が少なくとも暖房用熱交換器（１８）の幅分程度左右に離れた配置となるため、デフロスト範囲が広くなり前面ガラスの両端の曇りが晴れにくいという問題が解消される。また、温風がメータパネルに当たらず直接両足元に届いて暖房感が向上するため、従来の温風がメータパネルに当たって足元まで届きにくいという問題が解消される。
【００１０】
また、請求項２記載の発明では、デフロスタ・ヒート吹出口（２９）の空調風主流上流側にデフロスタ・ヒート吹出口（２９）の上部の略半分を覆うカバー部（３０）を設け、空調風の主流はカバー部（３０）を回り込んでからデフロスタ・ヒート吹出口（２９）に流入するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
これにより、請求項１に記載する冷風バイパス通路（２４）とデフロスタ・ヒート吹出口（２９）との位置関係であっても、空調時はデフロスタ・ヒート吹出口（２９）側に流れ込む風量が抑えられてフェイス吹出口（２８）の方がデフロスタ・ヒート吹出口（２９）よりも風量を多くすることができ、特に冷房時等の涼感を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項３記載の発明では、冷風バイパス通路（２４）とデフロスタ・ヒート吹出口（２９）との間に、冷風バイパス通路（２４）からの空調風をフェイス吹出口（２８）側へと導く空気ガイド手段（３１）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、請求項１に記載する冷風バイパス通路（２４）とデフロスタ・ヒート吹出口（２９）との位置関係であっても、バイレベルモード時は冷風バイパス通路（２４）からの冷風がフェイス吹出口（２８）側へ導かれるため、フェイス吹出口（２８）の方がデフロスタ・ヒート吹出口（２９）よりも吹出温度を低くすることができ、頭寒足熱が得られて空調感を向上させることができる。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１の（ａ）は本発明装置の一実施形態を示す平面配置図、（ｂ）はその側面配置図である。本発明は、建設機械・産業機械・農機等の車両に搭載される車載用空調装置についてであり、本実施形態は小型特殊車両（例えば、農業用トラクター）のキャビンの空調に適用した例を示すものである。図２は、本車載用空調装置の一実施形態における平面構成模式図である。
【００１５】
１０は車両の天井部外板、１１は車両前面の窓ガラス、１２は車両後面の窓ガラス、１３は車両の天井部内板、１４は空調ユニット、１５はこの空調ユニット１４の空調ケースで、本例では樹脂にて成形されており、後述する吹出ダクト２７が接続できるようになっている。この空調ケース１５は、図示を省略しているが、上ケースと下ケースとに２分割され、その内部にエバポレータ（冷房用熱交換器）１７、ヒータコア（暖房用熱交換器）１８等の機器を内蔵した後、上ケースと下ケースを適宜の締結手段にて一体に結合するようになっている。
【００１６】
エバポレータ１７は、図示しない車両エンジンにて駆動される圧縮機をもつ冷凍サイクルに設けられ、送風空気を冷媒の蒸発潜熱により冷却する。また、ヒータコア１８は車両エンジンの冷却水（温水）を熱源として送風空気を加熱する。車両の天井部において、空調風主流流通部１６は最前部に配置され、空調ユニット１４の本体部はこの空調風主流流通部１６の後方側に隣接して配置されている。
【００１７】
そして、送風機１９は空調ユニット１４の車両左右方向の側方、本例では右側の側方に配置されている。この送風機１９は周知の遠心式多翼ファン１９ａをスクロールケーシング１９ｂ内に収納した構成であり、このスクロールケーシング１９ｂの吹出口部を、空調ユニット１４においてエバポレータ１７の空気上流側（車両後方側）に連結して、ファン１９ａの送風空気がエバポレータ１７の空気上流側に流入するようになっている。
【００１８】
また、車両の天井部外板１０と天井部内板１３との間の空間を利用して、空調ユニット１４の空気吸入流路２０（図１（ｂ）参照）が形成されており、スクロールケーシング１９ｂの空気吸入口（図示せず）は上面側に配置されて、空気吸入流路２０に連通している。この空気吸入流路２０は、天井部外板１０の内側に全面的に形成されるものであって、その最も後方側の部位に、外気を導入する外気導入口２１および内気を導入する内気導入口２２が配置されている。
【００１９】
この内外気の両導入口２１・２２は内外気切替ドア２３により、空気吸入流路２０に対して連通・遮断される。また、内外気の両導入口２１・２２には、それぞれ空気中の塵埃等を除去する図示しないフィルタ部材が設けられている。前記したヒータコア１８に温水を循環させる温水回路には、ヒータコア１８への温水流量を調整する流量調整弁１８ａが設けられている。
【００２０】
次に、本発明に係る空調ユニット１４の構造を、車室内への吹出温度の制御機構および吹出モード切替機構を含めて説明する。まず、ヒータコア１８は空調ユニット１４の空調ケース１５内において、エバポレータ１７の空気下流側の中央部位に配置され、ヒータコア１８の左右両側には冷風のバイパス通路２４を設けている。
【００２１】
そして、この冷風バイパス通路２４には温度調整用の冷風バイパスドア２５が軸２５ａにより回動可能に配置されおり、この冷風バイパスドア２５により冷風バイパス通路２４の開度を調整して冷風量を調整できる。尚、冷風バイパスドア２５と流量調整弁１８ａは、図示しない空調制御パネルに設けられた温度調整部材（手動操作部材）に連結され、この温度調整部材の手動操作により連動して作動するようになっている。つまり、冷風バイパスドア２５の全開位置は流量調整弁１８ａを全閉する位置で、冷風バイパスドア２５の全閉位置は流量調整弁１８ａを全開する位置となる。
【００２２】
ヒータコア１８の空気下流側の面は、直接、空調風主流流通部１６に面して、空調風主流流通部１６に連通している。この空調風主流流通部１６内には、冷風バイパス通路２４に隣接して、冷風バイパス通路２４のすぐ車室前方側の部位に、下方に向けてデフロスタ・ヒート吹出口２９が設けてある。
【００２３】
このデフロスタ・ヒート吹出口２９は複数個（本実施例では左右に各２個づつ）車両左右方向に並べて配置してあり、このデフロスタ・ヒート吹出口２９からの吹出空気は、車両前面の窓ガラス１１の内側面に沿って下方に向かうので、運転者の足元部に温風を到達させるヒート吹出口としての役割と、窓ガラス１１の曇り止めを行うデフロスタ吹出口としての役割を兼ねるものである。このデフロスタ・ヒート吹出口２９には、手動操作にて吹出風の遮断および吹出方向の調整が可能なグリル機構３２（図１（ｂ）参照）が備えられている。
【００２４】
また、空調風主流流通部１６内において、バイパス通路２４からフェイス吹出ダクト２７（図１（ａ）参照）に向かう流路に、吹出モード切替用ドア２６が軸２６ａにより回動可能に配置されている。この吹出モード切替用ドア２６は冷風バイパスドア２５より空気下流側の部位を開閉して、フェイス吹出ダクト２７への空気流れを断続する。吹出モード切替用ドア２６は空調制御パネルに設けられた吹出モード切替部材（手動操作部材）に連結され、この切替部材の手動操作により開閉される。
【００２５】
フェイス吹出ダクト２７は図１に示すように、車室天井部の左右両側において、車室前部から後部に向かって延びるように配置されると共に、車室前部の位置にて空調風主流流通部１６の左右両端部に連結されている。そして、この左右のフェイス吹出ダクト２７にはそれぞれ２個づつのフェイス吹出口２８が設けられ、このフェイス吹出口２８から運転者Ａの上半身に向かって冷風を吹き出す。尚、フェイス吹出口２８には、手動操作にて吹出空気の遮断および吹出方向の調整が可能なグリル機構（図示せず）が備えられている。
【００２６】
次に、本発明の要部について説明する。図３は図２中のＢ方向矢視図である。空調風主流流通部１６内には、冷風バイパス通路２４に隣接して、冷風バイパス通路２４のすぐ車室前方側の部位に、下方に向けてデフロスタ・ヒート吹出口２９が設けてある。
【００２７】
そして、デフロスタ・ヒート吹出口２９の空調風主流上流側には、デフロスタ・ヒート吹出口２９の上部の略半分を覆う半球状のカバー部３０を設けている。このカバー部３０は、空調風主流流通部１６を流れる空調風の主流から、このカバー部３０を回り込んだ空調風だけがデフロスタ・ヒート吹出口２９に流入するようにしたものである。尚、このカバー部３０は、本実施例ではデフロスタ・ヒート吹出口２９のグリル機構に樹脂にて一体成形されている。
【００２８】
また、冷風バイパス通路２４とデフロスタ・ヒート吹出口２９との間には、冷風バイパス通路２４からの空調風を直後のデフロスタ・ヒート吹出口２９側へは流さずにフェイス吹出ダクト２７側へと導くエアガイド板（空気ガイド手段）３１を設けている。尚、このエアガイド板３１は、本実施例では空調ケース１５に樹脂にて一体成形されている。
【００２９】
次に、上記構成において作動を説明する。図４は最大冷房モードの状態を示し、冷凍サイクルの圧縮機および送風機１９を作動させることにより、エバポレータ１７に冷媒が循環すると共に、送風機１９の送風空気（内気または外気）がエバポレータ１７に送風され、エバポレータ１７にて送風空気が冷却され、冷風となる。ここで、図４に示すように、冷風バイパスドア２５がバイパス通路２４の全開位置に操作されると、連動した流量調整弁１８ａは全閉位置に操作される。
【００３０】
また、吹出モード切替用ドア２６は全開位置に操作され、フェイス吹出ダクト２７への流路を全開している。従って、エバポレータ１７で冷却された冷風は、バイパス通路２４を通って、空調風主流流通部１６を経由して車室左右のフェイス吹出ダクト２７に至る。そして、このフェイス吹出ダクト２７に設けられたフェイス吹出口２８から運転者Ａの上半身に向かって冷風が吹き出され、車室の冷房が行われる。
【００３１】
尚、最大冷房モード時には、流量調整弁１８ａの全閉によりヒータコア１８への温水の循環が停止されており、冷風中への放熱を防止する。また、空調風主流流通部１６のデフロスタ・ヒート吹出口２９に備えたグリル機構を手動操作して吹出口を閉鎖することにより、デフロスタ・ヒート吹出口２９からの冷風の吹出が阻止される。
【００３２】
冷房モードにおける吹出空気温度の調整は、冷風バイパスドア２５をバイパス通路２４の全開位置から閉位置側に回動することにより行なうことができる。すなわち、冷風バイパスドア２５を閉じることにより、流量調整弁１８ａが開弁して、ヒータコア１８への温水の循環が開始されるので、ヒータコア１８を通過する空気が加熱されて温風となる。この温風とバイパス通路２４からの冷風とを空調風主流流通部１６の後流側において混合することにより、フェイス吹出口２８から車室内へ吹き出す冷風温度を調整できる。
【００３３】
次に、図５は最大暖房モードを示し、冷風バイパスドア２５をバイパス通路２４の全閉位置に操作する。また、吹出モード切替用ドア２６を全閉位置に操作すると共に、デフロスタ・ヒート吹出口２９を全開する。これにより、送風機１９の送風空気が全量、ヒータコア１８を通過して加熱され、温風となるので、最大暖房状態となる。この時、吹出モード切替用ドア２６によりフェイス吹出ダクト２７への流路を全閉されるので、ヒータコア１８で加熱された温風は全てデフロスタ・ヒート吹出口２９から車室内へ吹き出す。
【００３４】
また、上記図５の最大暖房モードから、図示はしないが冷風バイパスドア２５をバイパス通路２４の中間の開度位置に操作すると共に、冷凍サイクルの圧縮機を作動させてエバポレータ１７に冷媒を循環させれば除湿暖房モードとなる。この除湿暖房モードは、外気温度が比較的低く、かつ湿度が高いような条件で使用する。
【００３５】
これにより、エバポレータ１７で冷却・除湿された冷風と、ヒータコア１８で加熱された温風とが混合した後、この混合空気はすべてデフロスタ・ヒート吹出口２９から車両前面の窓ガラス１１の内側面に沿って下方に吹き出し、窓ガラス１１の曇り止めを行ないながら車室の暖房を行なう。
【００３６】
次に、図６は春秋期のような中間シーズンに用いるバイレベルモードの状態を示す。このバイレベルモードは、上述した除湿暖房モードから、吹出モード切替用ドア２６を全開位置に操作したものである。これにより、ヒータコア１８を通過して加熱された温風の多くがデフロスタ・ヒート吹出口２９側へ流れ、この温風の一部が空調風主流流通部１６を通って、バイパス通路２４からの冷風と混合してフェイス吹出ダクト２７側へ流れる。
【００３７】
従って、このフェイス吹出ダクト２７のフェイス吹出口２８から吹き出す空気の温度を、デフロスタ・ヒート吹出口２９から吹き出す空気の温度より低くすることができ、頭寒足熱型の快適な温度分布を車室内に形成できる。尚、上述した除湿暖房モードおよびバイレベルモードにおいても、冷風バイパスドア２５の開度を調整して、冷風と温風の混合割合を調整することにより、吹出空気温度の調整を行なうことができる。
【００３８】
次に、本実施形態での特徴を説明する。まず、デフロスタ・ヒート吹出口２９を冷風バイパス通路２４に隣接して、冷風バイパス通路２４のすぐ車室前方側に配置している。これにより、車両左右方向においてデフロスタ・ヒート吹出口２９の位置が少なくとも暖房用熱交換器１８の幅分程度左右に離れた配置となるため、デフロスト範囲が広くなり前面ガラスの両端の曇りが晴れにくいという問題が解消される。また、温風がメータパネルに当たらず直接両足元に届いて暖房感が向上するため、従来の温風がメータパネルに当たって足元まで届きにくいという問題が解消される。
【００３９】
また、デフロスタ・ヒート吹出口２９の空調風主流上流側にデフロスタ・ヒート吹出口２９の上部の略半分を覆うカバー部３０を設け、空調風の主流はカバー部３０を回り込んでからデフロスタ・ヒート吹出口２９に流入するようにした。これにより、上記した冷風バイパス通路２４とデフロスタ・ヒート吹出口２９との位置関係であっても、空調時はデフロスタ・ヒート吹出口２９側に流れ込む風量が抑えられてフェイス吹出口２８の方がデフロスタ・ヒート吹出口２９よりも風量を多くすることができ、特に冷房時等の涼感を向上させることができる。
【００４０】
また、冷風バイパス通路２４とデフロスタ・ヒート吹出口２９との間に、冷風バイパス通路２４からの空調風をフェイス吹出口２８側へと導くエアガイド板３１を設けている。これにより、上記した冷風バイパス通路２４とデフロスタ・ヒート吹出口２９との位置関係であっても、バイレベルモード時は冷風バイパス通路２４からの冷風がフェイス吹出口２８側へ導かれるため、フェイス吹出口２８の方がデフロスタ・ヒート吹出口２９よりも吹出温度を低くすることができ、頭寒足熱が得られて空調感を向上させることができる。
【００４１】
（その他の実施形態）
上述の実施形態でデフロスタ・ヒート吹出口２９のカバー部３０は、デフロスタ・ヒート吹出口２９の上部の略半分を覆い、空調風の主流方向に対して直交して対向しているが、覆う割合やカバー部３０の空調風主流方向に対する角度はこれに限るものではなく、本実施例のようにデフロスタ・ヒート吹出口２９を丸型形状として、乗員が回動させて角度を変えることにより風量割合を調整できるものであっても良い。
【００４２】
しかし、デフロスタ・ヒート吹出口２９は丸型形状に限らず、角型等の形状であっても同じ効果が得られる。また、空調ユニット１４内の構成は、上述の実施形態と左右対称の位置関係にあっても良いし、ドアは片持ち支点の板ドアを用いているが、他のタイプのドアを用いて構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本車載用空調装置の一実施形態を示す平面配置図、（ｂ）はその側面配置図である。
【図２】本車載用空調装置の一実施形態における平面構成模式図である。
【図３】図２中のＢ方向矢視図である。
【図４】本車載用空調装置の最大冷房（フェイス）モードを示す平面構成模式図である。
【図５】本車載用空調装置の最大暖房（デフロスタ・ヒート）モードを示す平面構成模式図である。
【図６】本車載用空調装置の中間期（バイレベル）モードを示す平面構成模式図である。
【符号の説明】
１１ 窓ガラス
１４ 空調ユニット
１６ 空調風主流流通部
１７ エバポレータ（冷房用熱交換器）
１８ ヒータコア（暖房用熱交換器）
２４ 冷風バイパス通路
２５ 冷風バイパスドア
２６ 吹出モード切替用ドア
２８ フェイス吹出口
２９ デフロスタ・ヒート吹出口
３０ カバー部
３１ エアガイド板（空気ガイド手段）
Ａ 乗員

Claims (3)

1. 空調ユニット（１４）を車室前方側の天井部に設置すると共に、前記空調ユニット（１４）に空気を冷却する冷房用熱交換器（１７）および前記冷房用熱交換器（１７）を通過した空気を加熱する暖房用熱交換器（１８）を備え、
   前記暖房用熱交換器（１８）の左右両側の側方に、前記冷房用熱交換器（１７）で冷却された冷風をバイパスさせる冷風バイパス通路（２４）を設け、前記冷風バイパス通路（２４）の開度を冷風バイパスドア（２５）により調整するようにし、
   車両前面の窓ガラス（１１）の内側面に沿って下方に空気を吹き出すデフロスタ・ヒート吹出口（２９）を有する空調風主流流通部（１６）を、車室天井部の最前部に配置し、前記空調風主流流通部（１６）に隣接して、この空調風主流流通部（１６）より車室後方側に前記空調ユニット（１４）の本体部を配置し、前記冷風バイパス通路（２４）および前記暖房用熱交換器（１８）を通過した空気が前記空調風主流流通部（１６）に流入するようになっており、
   前記空調風主流流通部（１６）の後流に、車室内乗員（Ａ）の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口（２８）を構成すると共に、前記空調風主流流通部（１６）内に、前記フェイス吹出口（２８）への空気流れを断続する吹出モード切替用ドア（２６）を回動可能に設けた車載用空調装置において、
   前記デフロスタ・ヒート吹出口（２９）を前記冷風バイパス通路（２４）に隣接して、前記冷風バイパス通路（２４）のすぐ車室前方側に配置したことを特徴とする車載用空調装置。
2. 前記デフロスタ・ヒート吹出口（２９）の空調風主流上流側に前記デフロスタ・ヒート吹出口（２９）の上部の略半分を覆うカバー部（３０）を設け、空調風の主流は前記カバー部（３０）を回り込んでから前記デフロスタ・ヒート吹出口（２９）に流入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車載用空調装置。
3. 前記冷風バイパス通路（２４）と前記デフロスタ・ヒート吹出口（２９）との間に、前記冷風バイパス通路（２４）からの空調風を前記フェイス吹出口（２８）側へと導く空気ガイド手段（３１）を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用空調装置。

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