JP2021095095A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通路内の空気の流れの偏りを是正し、通路抵抗を減らして効率の良い空調を行うとともに、空調時のノイズを抑えた車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置１００は、車両前方に開口し車両１の外部の空気（外気）を導入可能な外気導入口１１ｂ、および導入された空気を前方に導出可能な空気導出口１１ｃを有し、内部に空気の通路１１ａを形成するケース１１と、空気導出口１１ｃの上流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部１２と、フィルタ部１２の下流側に配置され、通路１１ａ内に導入された空気を吸い込み可能な送風機２０と、を備える。通路１１ａは、外気導入口１１ｂの開口面とフィルタ部１２の上流面との間で角度θが鈍角になるように屈曲形成される。ケース１１は、通路１１ａにおけるフィルタ部１２の上流側の空気の一部を、車両前方に向かうように整流し、フィルタ部１２へ案内するガイド部１１ｆを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

特許文献１には、一つの外気導入口と二つの内気導入口とを有するケースを備える車両用空調装置（車両用ＨＶＡＣシステム）が開示されている。特許文献１の車両用空調装置では、外気導入口に連なる通路と内気導入口に連なる通路とを区画することで、内気導入口を介して車室内に漏れ出す外気量を低減している。また、特許文献１の車両用空調装置のように、内気導入口を二つ配置して開口面積を確保している。

特開２００７−２５３９３８号公報

しかしながら、車両において車両用空調装置を配置する際には、エンジンルーム内に配置される部品との関係や車室内の空間確保の観点からレイアウト上の制約が生じて、車両外部の空気を導入する外気導入口と、導入された空気を導出する空気導出口とを、同一方向にした方が好ましい場合がある。この場合には、ケース内部の通路が屈曲形成されることになり、通路内に導かれた空気が急角度で大きく曲げられてエアフィルタに流れることになる。その結果、通路内に導かれた空気は、エアフィルタに流れる際、通路外周側に集中して流れ込み易くなる一方で、通路内周側には流れにくくなり、通路内の空気の流れが外周側に偏り易くなる。

本発明は、このような問題を解決するために発明されたもので、上記の通路内の空気の流れの偏りを是正し、通路抵抗（圧力損失）を減らして効率の良い空調を行うことを目的とする。

本発明のある態様に係る車両用空調装置は、車両前方に開口し車両外部の空気を導入可能な外気導入口、および導入された空気を前方に導出可能な空気導出口を有し、内部に空気の通路を形成するケースと、前記空気導出口の上流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部と、前記フィルタ部の下流側に配置され、前記通路内に導入された空気を吸い込み可能な送風機と、を備え、前記通路は、前記外気導入口の開口面と前記フィルタ部の上流面との間で角度が鈍角になるように屈曲形成され、前記ケースは、前記通路における前記フィルタ部の上流側の空気の一部を、前記車両前方に向かうように整流し、前記フィルタ部へ案内するガイド部を有する。

本発明のある態様に係る車両用空調装置では、ガイド部によってフィルタ部の上流側の空気の一部が車両前方に向かうように整流されることで、フィルタ部へ空気が案内され易くなる。したがって、ガイド部によって通路内の空気の流れの偏りを是正できるので、通路抵抗を減らして効率の良い空調を行うことができる。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置の内外気切替装置周りの概略構成を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第１の内気導入ドアおよび第２の内気導入ドアの開閉態様を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置が外気導入モードであるときの通路内の空気の流れを示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置が内気循環モードであるときの通路内の空気の流れを示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置が部分再循環モードであるときの通路内の空気の流れを示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す断面図であり、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態に係るガイド部がある車両用空調装置のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す図である。 本発明の比較例に係るガイド部がない車両用空調装置のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す図である。 本発明の変形例に係る車両用空調装置の第１の内気導入ドアの開閉態様を示す縦断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

まず、図１を参照して、車両１に設けられ車室３内の温度を調整する空調装置１００（車両用空調装置）の構成について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る空調装置１００の内外気切替装置１０周りの概略構成を示す縦断面図である。

車両１の前部には図示しないエンジン等を収容するエンジンルーム２が設けられ、エンジンルーム２の後方には車室３が設けられる。エンジンルーム２と車室３とは、ダッシュパネルなどの隔壁４によって仕切られている。なお、電気自動車の場合には、エンジンルーム２には走行用のモータ等が収容される。

空調装置１００は、内外気切替装置１０と、送風機２０（ブロワ）と、図示しない空調装置本体とを備えている。

なお、一般的な車両用空調装置では、内外気切替装置１０、送風機２０、および空調装置本体は、一体となって車室３内の前部、すなわち隔壁４の後方に設置され、乗員から見えないように図示しないインストルメントパネルによって覆われている。

したがって、一般的な車両用空調装置では、車室３の前部に全体が位置することになる分、車室３内の空間が狭くなり易い。

これに対して、本発明の実施形態に係る空調装置１００では、送風機２０および空調装置本体がエンジンルーム２内に設置され、内外気切替装置１０が車室３内に設置される。

したがって、空調装置１００では、車室３内の前部に内外気切替装置１０のみが位置することになるので、車室３内の空間を確保し易くなる。

送風機２０は、ファン２１を回転させることによって、空調に用いる空気を空調装置１００の内部に吸い込む。吸い込んだ空気は、送風機２０から空調装置本体へと送風される。ファン２１には、例えば円筒状のシロッコファンが用いられる。

空調装置本体の内部には、送風機２０から送風された空気の温度を調整するためのエバポレータやヒータコア等が配置される。温度が調整された空気は、空調装置本体から車室３へと吹き出される。なお、車室３へと吹き出される空気は、温度とともに湿度が調整されてもよい。

内外気切替装置１０は、ケース１１と、フィルタ部１２と、第１の内気導入ドア１３と、第２の内気導入ドア１４とを有する。

ケース１１は、筒状に形成され、内部に空気の通路１１ａを形成する。また、ケース１１には、外気導入口１１ｂと、空気導出口１１ｃとが形成される。

外気導入口１１ｂは、車両１の外部の空気（外気）をケース１１内の通路１１ａに導入可能な開口である。外気導入口１１ｂは、ケース１１の前方に位置し、エンジンルーム２側、すなわち車両前方に開口する。このように、外気導入口１１ｂが車両前方に開口することによって、車両１の走行時に空気が外気導入口１１ｂに向かって流れ易くなり、空気の導入効率を向上させることができる。

空気導出口１１ｃは、ケース１１内の通路１１ａに導入された空気を前方のエンジンルーム２側に導出可能な開口である。外気導入口１１ｂから導出された空気は、エンジンルーム２内に配置された送風機２０のケース内を通ってファン２１に吸い込まれる。空気導出口１１ｃは、前方に配置された送風機２０と接続するためのレイアウト上の制約があるので、外気導入口１１ｂと同様にケース１１の前方に位置し、外気導入口１１ｂと略同一方向の車両前方に開口することになる。このように、空調装置１００では、ケース１１に形成される空気導出口１１ｃの配置を決めるために、エンジンルーム２内の送風機２０や空調装置本体との位置関係や接続関係が考慮されている。

通路１１ａは、外気導入口１１ｂの開口面とフィルタ部１２の上流面との間で角度θが鈍角（θ＞９０°）になるように屈曲形成される。

ケース１１では、通路１１ａのうち、外気導入口１１ｂからフィルタ部１２までの通路部分が特に曲率半径が小さくなるように曲げられており、内部を流れる空気の流れる方向が当該通路部分で急激に変えられることになる。すなわち、当該通路部分の終点となるフィルタ部１２の上流面は、起点となる外気導入口１１ｂの開口面から空気の流れに沿った回りで９０度以上回転した位置に位置する。その際の回転中心は、図１に破線で示す外気導入口１１ｂの開口面に沿って延びる仮想平面と、フィルタ部１２の上流面に沿って延びる仮想平面とが、交わる交線Ｌ（図１では点）になる。

交線Ｌは、フィルタ部１２がケース１１に対して斜めに設置されることで、ケース１１の中心よりも車両前方に位置する。したがって、通路１１ａは、特に外気導入口１１ｂからフィルタ部１２までの通路部分において、車両前方側が内周面になり、車両後方側が外周面になる。また、交線Ｌがケース１１の中心よりも車両前方に位置した上で、角度θが鈍角になっているので、フィルタ部１２の上流面が車両後方を向いており、下流面が車両前方を向いている。

また、ケース１１には、第１内気導入口１１ｄと、第２内気導入口１１ｅと、ガイド部１１ｆとが形成される。

第１内気導入口１１ｄおよび第２内気導入口１１ｅは、車室３内からの空気を導入可能な開口であり、通路１１ａの外気導入口１１ｂとフィルタ部１２との間に設けられる。

第１内気導入口１１ｄは、ガイド部１１ｆよりも車両前方側に開口する。第１内気導入口１１ｄは、図１に示すように、通路１１ａの内周面で車両前方に向かって開口する。

また、第１内気導入口１１ｄは、フィルタ部１２の上流面が臨む位置の外、すなわちフィルタ部１２の上流面から垂直に延びる垂直面領域の領域外に配置される。当該垂直面領域は、フィルタ部１２の面から上流側に垂直に伸ばした領域であり、例えば図１に示すように、２つの２点破線の間における領域になる。したがって、第１内気導入口１１ｄから導入される空気の流れる方向も、外気導入口１１ｂから導入される空気の流れと同様に、通路１１ａ内で急激に変えられることになる。

第２内気導入口１１ｅは、ガイド部１１ｆよりも車両後方側に開口する。第２内気導入口１１ｅは、図１に示すように、通路１１ａの外周面で車両後方に向かって開口する。

ガイド部１１ｆは、通路１１ａにおけるフィルタ部１２の上流側の空気の一部を、車両前方に向かうように整流し、フィルタ部１２へ案内する板部材である。ガイド部１１ｆは、ケース１１の通路１１ａの中心付近でケース１１の長手方向、すなわち空気の流れ方向に延びるように配置されており、通路１１ａを内周側の通路と外周側の通路とに仕切る仕切りになる。そのため、外気導入口１１ｂから通路１１ａに導入された空気は、ガイド部１１ｆによって、通路１１ａの内周側の通路に流れる空気と外周側の通路に流れる空気とに分けられて、フィルタ部１２へと案内される。

なお、ガイド部１１ｆは、第１内気導入口１１ｄや第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気も、同様にフィルタ部１２へ案内することができる。

また、ガイド部１１ｆは、上流側に位置する上流側端部１１ｆ１と、下流側に位置する下流側端部１１ｆ２とを有する。

上流側端部１１ｆ１は、第１内気導入口１１ｄの開口下端１１ｄ１よりも上流側、すなわち外気導入口１１ｂ側に位置する。したがって、第１内気導入口１１ｄから導入した空気をガイド部１１ｆによって通路１１ａの内周側に案内し易くできる。

下流側端部１１ｆ２は、フィルタ部１２の上流面に近接する。したがって、ガイド部１１ｆによって通路１１ａの内周側の通路と外周側の通路とに二分された空気は、合流したり反対側の通路に逆流することなく、フィルタ部１２へと流される。なお、下流側端部１１ｆ２は、図１に示すようにフィルタ部１２の上流面の近傍に位置しているが、フィルタ部１２の上流面に当接させてもよい。

次に、内外気切替装置１０が有するフィルタ部１２について説明する。

フィルタ部１２は、通路抵抗（圧力損失）が小さくなるように空気導出口１１ｃに向けられて、空気導出口１１ｃの上流側に配置される。また、フィルタ部１２は、通路１１ａ内において空気を有効に通せる部分の面積、すなわち有効面積が広くなるように、図１に示すように傾斜して配置される。

フィルタ部１２は、内部を空気が通過可能なエアフィルタ１２ａを有する。フィルタ部１２の通路抵抗は、有効面積が広くなるほど単位面積当たりの空気の通過量が減って小さくすることができるが、当該有効面積はエアフィルタ１２ａの面積によってほぼ規定される。

エアフィルタ１２ａは、空気中の塵埃や花粉等の微粒子を捕集し、車室３内に送風される空気を清浄にする。なお、空気中の悪臭成分やカビ等をエアフィルタ１２ａに吸着させて分解することで、車室３内に送風される空気を浄化してもよい。

また、エアフィルタ１２ａは、フィルタ部１２の枠体によって保持されており、通路１１ａを流れる空気を遮る方向に面が広がるように配置される。そして、エアフィルタ１２ａは、フィルタ部１２の車室３側の側部から取り出して交換可能であり、フィルタ部１２の枠体に挿入されると通路１１ａの内周側を形成するケース１１の内壁に当接して空気を遮る。したがって、通路１１ａを流れる空気がエアフィルタ１２ａを通過してから空気導出口１１ｃに流れることになるので、車室３内に送風される空気を清浄にすることができる。

続いて、内外気切替装置１０が有する第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４について、図２を参照して説明する。

図２は、空調装置１００の第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４の開閉態様を示す縦断面図である。

第１の内気導入ドア１３は、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な開閉式のフラップドアであり、通路１１ａの車両前方側に設けられて、上流側が軸支される。

第１の内気導入ドア１３は、図２に実線で示すように第１内気導入口１１ｄを閉じる閉位置にある場合には、第１内気導入口１１ｄから導入される空気を遮断できる。第１の内気導入ドア１３が閉位置にある場合、第１の内気導入ドア１３のドア先端は、第１内気導入口１１ｄの開口下端１１ｄ１の近傍でケース１１の内壁と近接する。なお、第１の内気導入ドア１３のドア先端をケース１１の内壁と当接させることで、第１内気導入口１１ｄから導入される空気がより遮断され易くなるようにしてもよい。

他方で、第１の内気導入ドア１３は、図２に実線で示す第１内気導入口１１ｄを閉じる位置から開き、図２に２点破線で示すように第１内気導入口１１ｄを開く開位置の間にある場合には、第１内気導入口１１ｄを介して車室３からの空気を通路１１ａ内に導入することができる。なお、ドア先端をガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１と当接させてもよい。

第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な開閉式のフラップドアであり、通路１１ａの車両後方側に設けられて、上流側が軸支される。

第２の内気導入ドア１４は、図２に実線で示すように第２内気導入口１１ｅを閉じる閉位置にある場合には、第２内気導入口１１ｅから導入される空気を遮断できる。第２の内気導入ドア１４が閉位置にある場合、第２の内気導入ドア１４のドア先端は、第２内気導入口１１ｅの開口下端の近傍でケース１１の内壁に近接する。なお、第２の内気導入ドア１４のドア先端をケース１１の内壁と当接させることで、第２内気導入口１１ｅから導入される空気がより遮断され易くなるようにしてもよい。

他方で、第２の内気導入ドア１４は、図２に実線で示す第２内気導入口１１ｅを閉じる位置から、図２に２点破線で示すように第２内気導入口１１ｅを開く開位置の間にある場合には、第２内気導入口１１ｅを介して車室３内からの空気を通路１１ａ内に導入することができる。なお、ドア先端をガイド部１１ｆの下流側端部１１ｆ２と当接させてもよい。

次に、図３から図５を参照して、空調装置１００の各空調モードについて説明する。各空調モードは、車室３内の運転者等の操作要求に応じて空調装置１００が備える図示しないコントローラによって選択される。このように、空調装置１００のコントローラは、空調制御部（空調制御手段）として機能する。

図３は、空調装置１００が外気導入モードであるときの通路１１ａ内の空気の流れを示す縦断面図である。図４は、空調装置１００が内気循環モードであるときの通路１１ａ内の空気の流れを示す縦断面図である。図５は、空調装置１００が部分再循環モードであるときの通路１１ａ内の空気の流れを示す縦断面図である。

＜外気導入モード＞
外気導入モードは、車両１の外部の空気（外気）を通路１１ａ内に導入するモードであり、外気導入モードが選択されると図３に矢印で示すように通路１１ａを空気が流れる。

外気導入モードが選択されている場合には、第１の内気導入ドア１３は、第１内気導入口１１ｄから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように閉位置に位置する。また、第２の内気導入ドア１４も、同様に、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように閉位置に位置する。したがって、外気導入口１１ｂから導入された空気が通路１１ａ内を通過して空気導出口１１ｃへと流れる。

＜内気循環モード＞
内気循環モードは、車室３内の空気を通路１１ａ内に導入するモードであり、内気循環モードが選択されると図４に矢印で示すように通路１１ａを空気が流れる。

内気循環モードが選択されている場合には、第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように開位置に位置する。閉位置の第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４が、図４に示すようにガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１または下流側端部１１ｆ２と当接することで、通路１１ａを隙間なく閉鎖することができ、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのをより遮断し易くできる。

＜部分再循環モード＞
部分再循環モードは、車両１の外部の空気および車室３内の空気の両方を通路１１ａ内に導入するモードであり、部分再循環モードが選択されると図５に矢印で示すように通路１１ａを空気が流れる。

部分再循環モードが選択されている場合には、第１の内気導入ドア１３は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを制限もしくは遮断するように開位置に位置する。他方で、第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように閉位置に位置する。

したがって、新鮮な外気を取り入れつつ、温度調整がなされた車室３内の空気の一部を任意の割合で混合して再度循環させることができるので、外気温と車室３内の温度との温度差が大きいときでも負荷が高まることなく新鮮な空気を取り入れる空調を行うことができる。

また、車室３内の空気は第１内気導入口１１ｄを介して通路１１ａの内周側、すなわち車室３から離れている車両前方から取り込まれ、車両１の外部の空気は外気導入口１１ｂを介して同様に車室３から離れている車両前方から取り込まれる。したがって、車室３から離れている位置から空気が取り込まれるので、空気を取り込む際のノイズが車室３に伝わることを抑制でき、車室３内の静音環境を高く保つことができる。

また、ガイド部１１ｆの下流側端部１１ｆ２は、フィルタ部１２の上流面に近接しているので、外気導入口１１ｂから導入した空気が第１内気導入口１１ｄに逆流することを防止できる。したがって、車室３内に、空調されていない外気が直接流れることがなく、車両１の外部の空気および車室３内の空気の両方を送風する部分再循環モードによる空調を適切に行うことができる。

なお、部分再循環モードにおいて、第１の内気導入ドア１３と第２の内気導入ドア１４との開閉位置は、反対にしてもよい。すなわち、第１の内気導入ドア１３を閉位置にして車両１の外部の空気を通路１１ａの内周側に流し、第２の内気導入ドア１４を開位置にして車室３内の空気を通路１１ａの外周側から取り込んでもよい。

続いて、図６から図７Ｂを参照して、空調装置１００のフィルタ部１２を通過する空気の流量分布について説明する。

図６は、空調装置１００のフィルタ部１２を通過する空気の流量分布を示す断面図であり、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。

フィルタ部１２の下流面における空気は、図６に濃淡で示す流量分布のようにケース１１やフィルタ部１２に沿って流れる。図６では、濃い部分が空気の流量が比較的大きいことを示し、薄い部分が空気の流量が比較的小さいことを示している。

フィルタ部１２の縁付近では、ケース１１やフィルタ部１２の形状による影響を受けて抵抗が加わり、空気の流量が比較的小さくなる。他方で、フィルタ部１２の縁付近以外では、ケース１１やフィルタ部１２の形状による影響が小さくなって、空気の流量が比較的大きくなる。

ここで、ガイド部１１ｆがある場合とない場合における、フィルタ部１２の下流面での空気の流量分布の差について説明する。

図６に示すように、フィルタ部１２の下流面を縦３列横４行の１２等分となるように領域Ｒ１から領域Ｒ１２に区分けして、各領域における空気の流量分布の評価を行った。例えば、領域Ｒ１から領域Ｒ３は通路１１ａの内周側に対応する領域であり、領域Ｒ１０から領域Ｒ１２は通路１１ａの外周側に対応する領域である。

図７Ａは、本発明の実施形態に係るガイド部１１ｆがある空調装置１００のフィルタ部１２を通過する空気の流量分布を示す図である。図７Ｂは、本発明の比較例に係るガイド部がない車両用空調装置（空調装置）のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す図である。図６の領域Ｒ１から領域Ｒ１２に対応する部分に、小から大の値が流量として示されている。なお、領域Ｒ１は、測定されていない領域となっている。

空調装置１００では、上述の通りケース１１にガイド部１１ｆが形成されている。他方で、比較例に係る空調装置では、ガイド部が形成されていないケースが用いられている。

図７Ｂに示すように、比較例に係るガイド部がない空調装置では、通路の内周側の領域Ｒ２および領域Ｒ３における空気の流量が小となっている。これは、車両前方を向いた外気導入口から通路内に入った空気に、慣性力が働くためである。通路内に入った空気は、ケースの外周面に当たり下方へ流れ方向を変えることになるので、フィルタ部において通路の内周側に対応する領域Ｒ２、Ｒ３における空気の流量が小さくなり易い。また、領域Ｒ２、Ｒ３の空気の流量が小さくなった分だけ、領域Ｒ２、Ｒ３の外側に対応する領域Ｒ４から領域Ｒ６の空気の流量が大きくなっている。そのため、比較例に係る空調装置では、空気が偏って流れることになりノイズが発生し易くなる。

これに対して、図７Ａに示すように、本発明の実施形態に係るガイド部１１ｆがある空調装置１００では、領域Ｒ２から領域Ｒ１２における空気の流量は、いずれも中以上となっており小の領域がない。また、本発明の実施形態に係る空調装置１００では、空気の流量が大になる領域は領域Ｒ７のみであり、比較例の空気の流量が大になる領域（領域Ｒ４から領域Ｒ６）と比べて、領域数が少ない。このように、本発明の実施形態に係る空調装置１００では、外気導入口１１ｂから通路１１ａ内に入った空気の一部を、ガイド部１１ｆによって通路１１ａの内周側へと案内できるので、通路１１ａ内の空気流れの偏りを減らせて、ノイズを抑えることができる。また、フィルタ部１２のエアフィルタ１２ａに対して均一に空気を流せるので、エアフィルタ１２ａ全体を使って空気を清浄し易くなりフィルタ交換周期を長くできるとともに、通路抵抗を減らして効率の良い空調を行うことができる。

なお、空調装置１００では、第１の内気導入ドア１３は、開閉式のフラップドアであったが、例えば、図８に示すように、回転式のロータリードアを第１の内気導入ドア２１３として用いてもよい。

図８は、本発明の変形例に係る空調装置２００（車両用空調装置）の第１の内気導入ドア２１３の開閉態様を示す縦断面図である。

第１の内気導入ドア２１３は、図８に示すように、ガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１に軸支されて回転可能になっている。

また、ケース１１の側面には、車室３内から空気を導入するための第１内気導入口２１１ｄが設けられる。

第１の内気導入ドア２１３は、第１内気導入口２１１ｄ付近の通路１１ａを囲う閉位置に位置している場合には、第１内気導入口２１１ｄからの空気が、第１の内気導入ドア２１３の外側の通路１１ａへ通過することを遮断する。他方で、外気導入口１１ｂから導入される空気は、第１の内気導入ドア２１３によって遮断されることなく、通路１１ａ内を流れることができる。

また、第１の内気導入ドア２１３は、外気導入口１１ｂ側の通路１１ａを囲う開位置方向に位置している場合には、外気導入口１１ｂからの空気が、第１の内気導入ドア２１３の外側の通路１１ａへ通過することを制限もしくは遮断する。他方で、第１内気導入口２１１ｄから導入される空気は、第１の内気導入ドア２１３の開口部を通って、通路１１ａ内を流れることができる。

このように、第１の内気導入ドア２１３として回転式のロータリードアを用いても、通路１１ａ内の空気の流れを切り替えることができる。

また、第１の内気導入ドア２１３だけでなく、第２の内気導入ドア１４を回転式のロータリードアにしてもよい。このように、第２の内気導入ドア１４に回転式のロータリードアを用いても、同様に通路１１ａ内の空気の流れを切り替えることができる。

上記した実施形態に係る空調装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。

空調装置１００（車両用空調装置）は、車両前方に開口し車両１の外部の空気（外気）を導入可能な外気導入口１１ｂ、および導入された空気を前方に導出可能な空気導出口１１ｃを有し、内部に空気の通路１１ａを形成するケース１１と、空気導出口１１ｃの上流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部１２と、フィルタ部１２の下流側に配置され、通路１１ａ内に導入された空気を吸い込み可能な送風機２０と、を備える。通路１１ａは、外気導入口１１ｂの開口面とフィルタ部１２の上流面との間で角度θが鈍角になるように屈曲形成される。ケース１１は、通路１１ａにおけるフィルタ部１２の上流側の空気の一部を、車両前方に向かうように整流し、フィルタ部１２へ案内するガイド部１１ｆを有する。

このような空調装置１００によれば、ガイド部１１ｆによってフィルタ部１２の上流側の空気の一部が車両前方に向かうように整流されることで、フィルタ部１２へ空気が案内され易くなる。したがって、ガイド部１１ｆによって通路１１ａ内の空気の流れの偏りを是正できるので、通路抵抗を減らして効率の良い空調が行えるとともに、空調時のノイズを抑えることができる。

また、空調装置１００では、ケース１１は、車室３内からの空気を導入可能な第１内気導入口１１ｄおよび第２内気導入口１１ｅを、外気導入口１１ｂとフィルタ部１２との間に有する。第１内気導入口１１ｄは、ガイド部１１ｆよりも車両前方側に開口し、第２内気導入口１１ｅは、ガイド部１１ｆよりも車両後方側に開口する。

このような空調装置１００によれば、車室３内からの空気を２つの開口（第１内気導入口１１ｄ、第２内気導入口１１ｅ）から通路１１ａ内に導入できるので、開口面積を確保し易くなり、吸い込み音を低減させることができる。

また、空調装置１００では、ガイド部１１ｆは、上流側端部１１ｆ１が第１内気導入口１１ｄの開口下端１１ｄ１よりも外気導入口１１ｂ側に位置し、下流側端部１１ｆ２がフィルタ部１２の上流面に近接する。

このような空調装置１００によれば、ガイド部１１ｆによって通路１１ａが区分けされ空気の流れが制限されるので、ガイド部１１ｆで分けられた空気を合流させたり反対側の通路に逆流させることなく、フィルタ部１２へと流すことができる。

また、空調装置１００は、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な第１の内気導入ドア１３をさらに備える。第１の内気導入ドア１３は、上流側が軸支されるフラップドアであり、第１内気導入口１１ｄを介して車室３内からの空気が導入される場合に、ドア先端が第１内気導入口１１ｄを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの上流側までの間に位置する。

このような空調装置１００によれば、第１の内気導入ドア１３のドア先端が、内気導入口１１ｄを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの上流側までの間に位置するので、外気導入口１１ｂからの空気と内気導入口１１ｄからの空気を任意の割合で混合することができる。また、ガイド部１１ｆの上流側に近接する場合は、外気導入口１１ｂからの空気が第１の内気導入ドア１３を超えて通路１１ａに下流側に流れることを抑制できる。また、第１の内気導入ドア１３とガイド部１１ｆとによって、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気をフィルタ部１２へ案内できるので、通路１１ａ内の空気の流れの偏りを減らすことができる。

また、空調装置１００は、第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な第２の内気導入ドア１４をさらに備える。第２の内気導入ドア１４は、通路１１ａの車両後方側に設けられて上流側が軸支されるフラップドアであり、第２内気導入口１１ｅを介して車室３内からの空気が導入される場合に、ドア先端が第２内気導入口１１ｅを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの下流側までの間に位置する。

このような空調装置１００によれば、第２の内気導入ドア１４のドア先端が、内気導入口１１ｅを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの下流側までの間に位置するので、外気導入口１１ｂからの空気と内気導入口１１ｄからの空気を任意の割合で混合することができる。また、ガイド部１１ｆの下流側に近接する場合は、外気導入口１１ｂからの空気が第２の内気導入ドア１４を超えて通路１１ａの下流側に流れることを抑制できる。また、第２の内気導入ドア１４とガイド部１１ｆとによって、第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気をフィルタ部１２へ案内できるので、通路１１ａ内の空気の流れの偏りを減らすことができる。

また、空調装置１００では、車両１の外部の空気を通路１１ａ内に導入する外気導入モードである場合に、第１の内気導入ドア１３は、第１内気導入口１１ｄから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断し、第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。

このような空調装置１００によれば、第１の内気導入ドア１３や第２の内気導入ドア１４によって、車室３内からの空気の流れを遮断でき、外気導入口１１ｂを介して車両１の外部の空気のみを通路１１ａ内に導入できるので、車室３内の換気を伴う外気導入モードによる空調を適切に行うことができる。

また、空調装置１００では、車室３内の空気を通路１１ａ内に導入する内気循環モードである場合に、第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。

このような空調装置１００によれば、車両１の外部からの空気の流れを遮断でき、第１内気導入口１１ｄや第２内気導入口１１ｅを介して車室３内からの空気のみを通路１１ａに導入できるので、空調された空気を再度利用する内部循環モードによる空調を適切に行うことができる。

また、空調装置１００では、車両１の外部の空気（外気）および車室３内の空気を通路１１ａ内に導入する部分再循環モードである場合に、第１の内気導入ドア１３と第２の内気導入ドア１４との一方は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを制限もしくは遮断し、他方は、第１内気導入口１１ｄまたは第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。

このような空調装置１００によれば、ガイド部１１ｆと第１の内気導入ドア１３と第２の内気導入ドア１４とによって、外気のみが通過する通路と、車室３内からの空気のみもしくは内気と外気を任意の割合で混合された空気が通過する通路とを、通路１１ａ内にそれぞれ形成できるので、外気を取り入れ換気しつつ空調された空気を再度利用する部分再循環モードによる空調を適切に行うことができる。

また、空調装置１００では、部分再循環モードである場合に、第１の内気導入ドア１３は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを制限もしくは遮断し、第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。

このような空調装置１００によれば、車室３内の空気は第１内気導入口１１ｄを介して車室３から離れている車両前方から取り込まれ、車両１の外部の空気は外気導入口１１ｂを介して同様に車室３から離れている車両前方から取り込まれる。したがって、車室３から離れている位置から空気を通路１１ａ内に取り込めるので、空気を取り込む際のノイズが車室３に伝わることを抑制でき、車室３内の静音環境を高く保つことができる。

また、空調装置１００では、第１内気導入口１１ｄは、フィルタ部１２の上流面から垂直に延びる垂直面領域の領域外に配置される。ガイド部１１ｆは、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気をフィルタ部１２へ案内する。

このような空調装置１００によれば、第１内気導入口１１ｄから導入される空気の流れる方向も、外気導入口１１ｂから導入される空気の流れと同様に、通路１１ａ内で急激に変えられることになるが、第１内気導入口１１ｄから導入される空気をガイド部１１ｆによってフィルタ部１２へ案内できるので、空気の流れの偏りを減らすことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記の空調装置１００では、ガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１は、開位置にあるときの第１の内気導入ドア１３のドア先端と近接する位置に配置されたが、外気導入口１１ｂの開口面付近まで通路１１ａに沿って延ばしてもよい。この場合には、開位置にあるときの第１の内気導入ドア１３のドア先端は、ガイド部１１ｆの側部と近接することで、同様に通路１１ａを遮断することができる。

また、第１の内気導入ドア１３、２１３や第２の内気導入ドア１４として、フラップドアやロータリードアを用いたが、ドア中央部を軸支したバタフライドアや、複数のスライドドア等の他のドアを適宜用いてもよい。

１００、２００ 空調装置（車両用空調装置）
１０ 内外気切替装置
１１ ケース
１１ａ 通路
１１ｂ 外気導入口
１１ｃ 空気導出口
１１ｄ 第１内気導入口
１１ｅ 第２内気導入口
１１ｆ ガイド部
１２ フィルタ部
１３ 第１の内気導入ドア
１４ 第２の内気導入ドア
２０ 送風機
２１１ｄ 第１内気導入口
２１３ 第１の内気導入ドア

本発明のある態様に係る車両用空調装置は、車両前方に開口し車両外部の空気を導入可能な外気導入口、車室内の空気を導入可能な内気導入口、および導入された空気を前記外気導入口と略同一方向の車両前方のエンジンルーム側に導出可能な空気導出口を有し、内部に空気の通路を形成するケースと、前記空気導出口の上流側であって、前記外気導入口と前記内気導入口との下流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部と、前記フィルタ部の下流側であって、前記車両前方のエンジンルーム側に配置され、前記通路内に導入された空気を吸い込み可能な送風機と、を備え、前記通路は、前記外気導入口の開口面と前記フィルタ部の上流面との間で角度が鈍角になるように屈曲形成され、前記ケースは、前記通路における前記フィルタ部の上流側の空気の一部を、前記車両前方に向かうように整流し、前記フィルタ部へ案内するガイド部を有する。

Claims (10)

1. 車両用空調装置であって、
   車両前方に開口し車両外部の空気を導入可能な外気導入口、および導入された空気を前方に導出可能な空気導出口を有し、内部に空気の通路を形成するケースと、
   前記空気導出口の上流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部と、
   前記フィルタ部の下流側に配置され、前記通路内に導入された空気を吸い込み可能な送風機と、
   を備え、
   前記通路は、前記外気導入口の開口面と前記フィルタ部の上流面との間で角度が鈍角になるように屈曲形成され、
   前記ケースは、前記通路における前記フィルタ部の上流側の空気の一部を、前記車両前方に向かうように整流し、前記フィルタ部へ案内するガイド部を有する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置であって、
   前記ケースは、車室内からの空気を導入可能な第１内気導入口および第２内気導入口を、前記外気導入口と前記フィルタ部との間に有し、
   前記第１内気導入口は、前記ガイド部よりも車両前方側に開口し、
   前記第２内気導入口は、前記ガイド部よりも車両後方側に開口する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置であって、
   前記ガイド部は、上流側端部が前記第１内気導入口の開口下端よりも前記外気導入口側に位置し、下流側端部が前記フィルタ部の上流面に近接する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置であって、
   前記第１内気導入口から前記通路内に導入される空気を遮断可能な第１の内気導入ドアをさらに備え、
   前記第１の内気導入ドアは、上流側が軸支されるフラップドアであり、前記第１内気導入口を介して前記車室内からの空気が導入される場合に、ドア先端が前記第１内気導入口を遮断する位置から、前記ガイド部の上流側までの間に位置する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項４に記載の車両用空調装置であって、
   前記第２内気導入口から前記通路内に導入される空気を遮断可能な第２の内気導入ドアをさらに備え、
   前記第２の内気導入ドアは、前記通路の車両後方側に設けられて上流側が軸支されるフラップドアであり、前記第２内気導入口を介して前記車室内からの空気が導入される場合に、ドア先端が前記第２内気導入口を遮断する位置から、前記ガイド部の下流側までの間に位置する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項５に記載の車両用空調装置であって、
   前記車両外部の空気を前記通路内に導入する外気導入モードである場合に、
   前記第１の内気導入ドアは、前記第１内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断し、
   前記第２の内気導入ドアは、前記第２内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
7. 請求項５または請求項６に記載の車両用空調装置であって、
   前記車室内の空気を前記通路内に導入する内気循環モードである場合に、
   前記第１の内気導入ドアおよび前記第２の内気導入ドアは、前記外気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
8. 請求項５から請求項７のいずれか一つに記載の車両用空調装置であって、
   前記車両外部の空気および前記車室内の空気を前記通路内に導入する部分再循環モードである場合に、
   前記第１の内気導入ドアと前記第２の内気導入ドアとの一方は、前記外気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを制限もしくは遮断し、他方は、前記第１内気導入口または前記第２内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
9. 請求項８に記載の車両用空調装置であって、
   前記部分再循環モードである場合に、
   前記第１の内気導入ドアは、前記外気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを制限もしくは遮断し、
   前記第２の内気導入ドアは、前記第２内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
   ことを特徴とする車両用空調装置。
10. 請求項２から請求項９のいずれか一つに記載の車両用空調装置であって、
    前記第１内気導入口は、前記フィルタ部の前記上流面から垂直に延びる垂直面領域の領域外に配置され、
    前記ガイド部は、前記第１内気導入口から前記通路内に導入される空気を前記フィルタ部へ案内する、
    ことを特徴とする車両用空調装置。

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