JPH0549503B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体素子の作用原理を応用した、自
動車搭載用空調装置の風向切換え式空気吹き出し
口に関する。

［従来技術］ 乗用自動車の車室内への空調空気の吹き出し方
法としては、デフロスタの吹き出し口からの噴出
空気流が遠達性に優れ車室内にあまねく行きわた
る循環気流を生じやすいので、通常の内気循環モ
ードの場合にもこのデフロスタ吹き出し口を使用
するのが好ましいことがわかつているが、デフロ
スト気流はフロントガラスの下端部からガラス面
に沿つて吹き上がるので、冷房していない時の湿
気を多く含んだ内気によつてガラス内面に結露を
生じる難点があり、このデフロスト気流により幾
分車室内側に傾いてガラス面からやや隔つて天井
向きに吹き上げる、いわば第３の空調気流の吹き
出し口を設ける動きがみられる。冷房時のフロン
トガラス外面への結露に関しても同様のことがい
える。しかしこの第３の吹き出し口を設けること
は、車両組立用部品数の削減、車重の軽減そして
コスト低減を指向する方向とは逆行する結果を招
く。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の自動車用空調装置は、従来のデフロス
タに流体素子の作用原理を応用した風向偏向機構
を組込むことによつて、従来技術の項で述べたよ
うな第３の空調用空気吹き出し口を設けることな
く、デフロスト吹き出し口からデフロスト用気流
と、デフロスト気流より幾分内側に傾いて車室内
側に流れ、ガラス面に結露させる恐れがなくしか
も換気機能がデフロスト気流並みに優秀な第３の
空調空気流（以下VENTモードという）とを
切換え吹き出しすることのできる空気吹き出し口
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の自動車用空調装置は、底面に空気調和
装置から供給される空気の噴出用のスリツト状ノ
ズルを有し、頂面に前記ノズルから噴入した空気
の車室内への吐出用開口を備えた空気箱と、前記
吐出用開口の前記スリツト方向と平行する両口縁
部に、両凸曲面が相対向するとともに少なくとも
一方の下端部が前記空気箱内に突出するように取
付けられ、且つその曲率がそれぞれ異なる断面円
弧状の２枚の風向偏向板と、少なくとも一方の下
端部が前記空気箱内に突出するように取付けられ
た前記風向偏向板によつて隔てられている前記空
気箱の側端に形成された大気への連通口と、該連
通口に付設した口部開閉機構とからなり、前記２
枚の風向偏向板の一方はフロントガラス方向を指
向し、他方は車室上部方向を指向したことを特徴
とする。

本発明の好ましい実施態様によれば、前記２枚
の風向偏向板はいずれも下端部が前記空気箱内に
突出するように取付けられるとともに、該２枚の
風向偏向板の下端部が前記空気箱内に突出する長
さが各々相異させ、前記口部開閉機構は、大気へ
の連通口の開口度を連続的変化可能に構成されて
なる。

〔作用及び発明の効果〕

上記の構成からなる自動車用空調装置は、次の
ような効果を奏する。

(イ) 液体素子の原理を応用した構造単純な空気流
の吹き出し方向偏向機構を在来のデフロスタ吹
き出し口に付加した構成を有する本発明装置
は、唯一基でフロントガラスの結露防止用のデ
フロスト気流の吹き出しと、従来技術の項で述
べたごとき、理想的な車室内換気流としての
VENTモード気流の吹き出し口を兼務でき
るので、VENTモード専用の吹き出し口を
新たに設ける必要がなくなり、製品価格や車重
をほとんど増大させることなく、車室内居住性
を大幅に向上させることが可能になる。同時に
暖房時および冷房時のフロントガラス結露問題
も解消できる。

(ロ) 内気循環モードのもとで暖房を行なつても、
特にフロントガラスに結露を生じ難いので、外
気導入を控えることが可能となり、寒冷地にお
いて、あるいはエンジン冷却水温の上昇度合い
の低いジーゼルエンジン等について、暖房能力
不足問題の改善に大きく寄与することができ
る。

［実施例］ 次に本発明の自動車用空調装置を図に示す実施
例に基づいて説明する。

はじめに本発明装置を乗用自動車に装架した有
様をその側面図としての第１図によつて説明する
と、本発明装置Ａは、計器パネルＢの前縁部とフ
ロントガラスＣの下端部の交接点に当る在来の自
動車のデフロスタ吹き出し口が占めていた個所に
取付けられており、本発明装置Ａの下底面は車載
空調ユニツトＤのデフロスタダクトＥに連接され
ている。図中Ｆは外気導入用ブロワ、Ｇは冷房用
蒸発器、Ｈは暖房用ヒータコア、Ｉはエアミツク
スダンパ、ＪとＫは空調済空気の車室内吹き出し
ダクトである。本発明装置Ａには、後述する空調
空気済の吹き出し方向を、図の矢印イで示された
ようにフロントガラスに添つたデフロスト用風向
と、矢印ロで示されたごとき、フロントガラスか
ら幾分隔るように車室内側に傾いたVENT風
向とを切換えさせる役目を持つたソレノイド弁９
が付設されている。

次に本発明の装置の構成を側断面略図としての
第２図と一部破断面を含む斜視図としての第３図
を参照しながら説明すると、全体として箱状をな
し、装置の主体部を構成する空気箱１には、その
底面に空調済空気の送出用ダクトＥから送り込ま
れてくる空調済空気を箱内に向けて噴出させるた
めのスリツト状ノズル２が設けられており、また
空気箱１の頂面には噴入空気の車室内への吐出口
３が開口している。そして、スリツト状ノズル２
と対向する位置関係をもつて設けられた空気吐出
口３のスリツトと平行する側の両口縁部には、そ
の全長にわたつて曲率がそれぞれ異る２枚の円弧
状風向偏向板４と５が、その下端部４ａおよび５
ａを空気箱１内に突出するようにして取付けられ
る。この２枚の風向偏向板が空気箱内に突出する
ことによつて、空気箱１の内空部は３つの空気に
区切られるわけであるが、その中で両側端の空間
６と７とは流体力学でいうところの整流素子の風
向偏向用空気室として機能する部分であつて、こ
の実施例においては、その一方の空気室６の一の
壁面に大気への連通口８が設けられ、この連通口
８は、付属のソレノイド弁９によつて開閉可能状
態におかれている。１１は大気の導入口であり、
１０は弁体である。また１２はデフロスタダクト
Ｅとスリツト状ノズル２との連接用カバー体、１
３は２枚の風向偏向板間のスペーサーである。な
お、大気導入口１１は図示を省いたエアフイルタ
に接続されている。

次いで、前述の第１図なしい第３図を参照しな
がら本発明装置の作動の仕組みと作動方法の説明
に移ると、まずフロントガラスの結露防止のため
デフロストモードを採つた場合には、デフロスタ
用ダンパの開動作と連動して常時は開放状態にあ
る大気への連通口８を閉鎖すべくソレノイド弁９
が働く。ダクトＥを経て、スリツト状ノズル２に
吹き込まれた空調済空気はこのノズルを通過する
ことによつて縮流となり２つの風向偏向用空気室
６と７の間を通過するが、その際空気室６に付属
する大気連通口８は閉じているので、２つの空気
室の大気への連通状態は同一条件下にあり両空気
室内の空気が通過空気流に巻き込まれる度合いは
等しいために何等風向偏向作用力を受けることな
くこの部分を通り抜ける。そして両風向偏向板の
下端に達した噴出空気は、両偏向板４と５の表面
部の空気を巻き込みながら吹き上げるが、円弧状
をなす両板のそれぞれの曲率半径Ｒ１とＲ２とは
同じでなくＲ１＞Ｒ２の関係に予め定められてい
るために、両偏向板面における空気巻き込みは偏
向板４の表面部においてより多く行なわれ、その
結果として偏向板４の表面部は偏向板５の表面部
に対して負圧状態に置かれ、いわゆるコアンダ効
果によつてスリツト状ノズル２から噴出した空気
流は偏向板４側に強制的に偏向せしめられてフロ
ントガラス面に添つて吹き上がるデフロストモー
ド気流イが得られる。

またフロントガラス前から幾分離れて斜め上方
に吹き上がる遠達性に勝り且つ空調時にもガラス
面結露の心配のないVENT換気モードを得た
い時には、計器盤Ａに設けられた操作盤によつて
ソレノイド弁９を大気連通口８を開の側に働かせ
る。大気連通口８が開の状態のもとでは、２つの
風向偏向用空気室６および７の内、空気の補給が
得られない空気室７の方が、通過気流による減圧
作用力をより大きく受け、スリツト状ノズル２か
らの噴出気流は空気室７の側に引き止せられて風
向偏向板５に接近し、風向偏向板５の曲率半径Ｒ
２の方が風向偏向板４の曲率半径Ｒ１より小さい
にもかかわらず、前述のコアンダ効果は風向偏向
板５の表面部により強く現れる結果として空気室
７により図の右側に引き止せされた噴出流は風向
偏向板５によりさらに右変に偏向しVENTモ
ード気流ロとなる。

本発明になる装置の付随的特徴として、整流素
子の構成要素をなす２枚の風向偏向板の取付方法
にも工夫がなされている。すなわち第２図にみら
れるように２枚の偏向板４と５とが空気箱１内に
突出している長さは同一ではなく△ｈだけ偏向板
４の突出長さを長くしてある。このためにデフロ
ストモードの場合には、スリツト状ノズル２から
吹き上がつてくる噴流により早く接した偏向板４
の表面側に偏向板５よりも優先的にコアンダ効果
が生じ、デフロストモードが強勢される。一方、
VENTモードにおいてはすでに説明したよう
にスリツト状ノズル２からの噴出気流は両空気室
６と７間の気圧勾配によつて両室間を通過する間
に空気室７側に片寄せられ、偏向板５に接近して
吹き上げるためコアンダ効果は偏向板５に優勢に
生じてVENTモードが強勢される。

また本発明装置の別の構成要素をなす２つの風
向偏向空気室は、両室の大気への連通状態に差異
を生じさせることによつて前述の２枚の風向偏向
板の機能を逆転させる働きを担つているが、上記
の実施例においては両空気室の奥行、つまりスリ
ツト状ノズル２スリツト方向の長さが20〜30cm以
上にも長くなると、空気室の内奥部ほど大気連通
口８から侵入する大気圧の影響が遅延して到達す
るために、本装置の風向偏向作用の原動力となる
両空気室６と７間の圧力差の他に、大気連通口８
を備えた空気室６の内部にもの奥行方向の圧力差
が生じ、空調用吹き出し空気流の風向制御が確実
に行ない難くなる恐れが生じてくる。そこで対応
策として第４図に示されたようにスリツト状ノズ
ル２のスリツト方向のそれぞれの口縁部と各風向
偏向板と下端部とを連接させるようにして多数の
孔ａを設けた大気流拡散板１４を取付ける方策を
講じた。孔ａの径は大気連通口１５からの隔りが
増すにつれてしだいに大きくなるように配慮する
ことによつて空気室内の圧力勾配をより確実に小
さくすることができる。なおこの場合には、大気
連通口１５を第４図に描かれているように空気箱
の長手方向側壁面に設けてあり、空気室内の気圧
勾配をより少なくするのに役立つている。

さらに空気室付属の大気連通口の通気制御を通
気口全開または全閉の２つのモードに限ることな
く、通気量を連続的に変化させられるようにスラ
イド作動式の連通口開閉弁を用いてもよい。第５
図ないし第７図にスライド式通気口開閉弁を組込
んだ本発明装置の構造と作動を説明した。この実
施例においては、スリツト状ノズル２から吹き出
す空気流路の両側に位置する１組の風向偏向用空
気室６および７の各々に大気連通口８が設けられ
ており、その内の一方の大気連通口だけにスライ
ド式通気口開閉弁１６が組付けられており、他方
の連通口は開閉弁を欠く。

次にこの装置の作動の説明に移ると、第５図は
両連通口８がともに開放された使用状態を示して
おり、両空気室６と７の大気への連通状態は同等
なので、スリツト状ノズル２から噴出した気流は
両空気室間に挾まれた第１の風向偏向用通気路ハ
を通り抜ける際に何等の偏向作用力も受けずに直
進する。しかし相対向して配置された２枚の風向
偏向板４と５に挾まれた第２の風向偏向用通気路
ニを通過する時には、すでに説明したようなコア
ンダ効果が曲率半径のより大きな風向偏向板４の
側により強く生じるために、気流は風向偏向板４
の側に引き寄せられて通気路ハの左端側に偏向さ
せられる。

次に第７図に示されたように空気室６に付属す
るスライド式通気口開閉弁１６を全閉にすると、
通気路ハを吹き抜ける気流による空気室内空気の
巻き込み現象に対して外気を室内に補給する能力
が、大気連通口が全開している空気室７に比べて
目立つて低下することとなり、通気路ハ内に、こ
の通気路を横断する方向にこの図では右下がりの
気圧勾配を生じて通過気流は低圧側の通気路右端
に押しやられ、次いで通気路ニに進入すると、気
流により近接して位置する風向偏向板５の呈する
コアンダ効果によつて完全に右側に偏向した吹き
出し空気流が得られる。

次に第６図に描かれた如く空気室６に付属する
スライド式通気口開閉弁１６を半ば閉じた状態に
セツトした場合には、上述の理由によつて通気路
ハを横断する方向に、スライド式通気口開閉弁１
６の閉鎖度合いに応じた気圧勾配が生じ、完全左
側偏向と完全右側偏向の中間の任意方向に吹き出
し空気を偏向させることができる。

流体素子の原理を活用した本発明装置におい
て、風向偏向用空気室は、必ずしも通気流を挾ん
で両側に対をなして設置する必要はなく、片側一
室のみでも風向偏向機能を生じさせることができ
る。第８図にそのような事例を装置側断面略図と
して示した。１７は装置主体部分としての空気箱
であり、その底面は車室内空調用空気の供給ダク
トＭが接続されるとともに、その中央部に空調用
空気の噴出用ノズル１８が開口している。噴出空
気流の偏向用空気室１９は左側のみに設けられ、
右側には存在しない。２０は空気室１９に設けた
通気穴であつて、この場合には大気へではなくて
与圧状態にある車室内空調空気の供給用バイパス
ダクトＮと連通状態にあり、通気穴２０には開閉
用ソレノイド弁２１およびその弁体２２が組付け
られている。空気室１９の頂面に設けた空気吐出
口２３には、ノズル１８の口縁部と対向する位置
関係をもつて一対の風向偏向板２４と２５が取付
けられているが、偏向板２４の下端部は空気室１
９内に幾分没入する状態で組付けらているのに対
して、偏向板２５の下端部はノズル１８の一方の
口縁部に直接接合されている。この装置の作動に
ついて説明すると、開閉用ソレノイド弁２１が空
気室１９の通気穴２０を閉じた状態のもとでは、
ノズル１８から噴出する気流が図つた左側の空気
室１９内を空気巻き込み作用によつて減圧させる
度合いが噴出気流の右側におけるよりも大きいた
めに噴気流は左側に偏向され、且つ偏向板２４の
曲率半径は偏向板２５よりも大であるために、偏
向板２４に生ずるコアンダ効果によつてさらに左
側に強く偏向されホに示されたような左側偏向気
流が得られる。逆に通気穴２０を開放した場合に
は、前記の与圧された空気がダクトＮを通つて空
気室１９内に吹き込むので、ノズル１８からの噴
気流は気圧差によつて図の右側に偏向され、次い
でこの偏向した気流に近接して位置する風向偏向
板２５のコアンダ効果に基づいてさらに右側に偏
向させられヘに示された右側偏向気流が得られ
る。第１０図に本実施例の装置A′を乗用自動車
に装架した状況を示した。供給用バイパスダクト
Ｎは空調ユニツトＤのブロワＦの下流側送風路に
つらなつている。

本発明装置と、車載冷房装置との組付け関連状
況を第９図に略解した。Ｆは換気用ブロワ、Ｌは
内外気切換えダンパ、Ｇは冷房用蒸発器、Ｕは冷
媒圧縮機、Ｖは凝縮機、Ｗはレシーバ、Ｘは圧縮
機用マグネツトクラツチ、ＹはエンジンＴの付属
フアン、Ｚはウオーターバルブである。またＨは
ヒータコア、Ｉはエアミツクスダンパ、Ｒはモー
ド切換えダンパ群、Ｋ，ＪおよびＳはそれぞれ暖
房、冷房および換気用ダクトであり、Ｐは本発明
装置Ａの大気への連通口、Ｅは既存のデフロスタ
ダクトである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を乗用自動車に装架した状
態の側面図、第２図は本発明装置の構成と作動の
略解図、第３図および第４図はそれぞれ本発明装
置の第１および第２の実施態様を説明した一部破
断面を含む斜視図、第５図ないし第７図は第３の
実施態様についての構造と作動を略解した側断面
図、第８図は第４の実施態様についての側断面
図、第９図は本発明装置を車載冷暖房装置に組付
けた状況の略解図、第１０図は第８図に示された
実施例の装置を乗用自動車に装架した状況の側面
図である。 図中、１，１７……空気箱、２，１８……スリ
ツト状ノズル、３……空気吐出口、４，５，２
４，２５……風向偏向板、６，７，１９……空気
室、８，１５……大気への連通口、９，２１……
ソレノイド弁、１０……弁体、１４……大気流拡
散板、１６……スライド式通気口開閉弁、Ａ，
A′……本発明装置、Ｅ……デフロスタダクト、
Ｎ……供給用バイパスダクト、Ｄ……車載空調ユ
ニツト、イ……デフロスト用気流、ロ……
VENTモード気流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底面に空気調和装置から供給される空気の噴
   出用のスリツト状ノズルを有し、頂面に前記ノズ
   ルから噴入した空気の車室内への吐出用開口を備
   えた空気箱と、 前記吐出用開口の前記スリツト方向と平行する
   両口縁部に、両凸曲面が相対向するとともに少な
   くとも一方の下端部が前記空気箱内に突出するよ
   うに取付けられ、且つその曲率がそれぞれ異なる
   断面円弧状の２枚の風向偏向板と、 少なくとも一方の下端部が前記空気箱内に突出
   するように取付けられた前記風向偏向板によつて
   隔てられている前記空気箱の側端に形成された大
   気への連通口と、 該連通口に付設した口部開閉機構とからなり、 前記２枚の風向偏向板の一方はフロントガラス
   方向を指向し、他方は車室上部方向を指向したこ
   とを特徴とする自動車用空調装置。 ２ 前記２枚の風向偏向板はいずれも下端部が前
   記空気箱内に突出するように取付けられるととも
   に、該２枚の風向偏向板の下端部が前記空気箱内
   に突出する長さが各々相異することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の自動車用空調装置。 ３ 前記口部開閉機構は、大気への連通口の開口
   度を連続的変化可能に構成されたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の自動
   車用空調装置。