JP2024050340A - 車両用空調ダクト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調ダクト装置１の空調機能を更に向上させる技術を提供すること。
【解決手段】
座席の側方かつ前記座席に対して車両ドアの逆側に配置される筐体２と、
前記筐体２のうち、車室フロア上面９３と前記座席の座面９４との間の位置に設けられている吹出口３と、
内部に空調空気の流路４０を有し、前記筐体２の内部に配置されて車両用空調装置と前記吹出口３とに接続されるダクト４と、を有し、
前記空調空気を、前記吹出口３から前記座席に対して斜め前方に吹き出す、車両用空調ダクト装置１。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の冷暖房を行うための車両用空調ダクト装置に関する。

一般的な車両には、冷暖房を行うための車両用空調システムが搭載されている。当該車両用空調システムは、車両用空調装置で得られた空調空気を、車両用空調ダクト装置を介して車両室内に供給するための装置ともいい得る。

近年、車両室内の温度環境を乗員にとってより快適にすべく、車両用空調システムによって車両室内の様々な箇所に空調空気を供給することが提案されている。
例えば冬場には、乗員は自身の下半身、特に足元付近に寒さを感じることが多い。このため多くの車両には、座席に着座した乗員の足元を暖房するためのフット用車両用空調ダクト装置が設けられている。

上記したフット用車両用空調ダクト装置は、そのフット吹出口をインストルメントパネルの下側に配置したものである。当該吹出口は、座席の下方、すなわち座席に着座した乗員の足先に向けて空調空気特に温風を供給する。

ここで、乗員は車両室内においても靴を履いているのが一般的である。このため、当該乗員の足先は温風を受けても温まり難い。
例えば寒冷時において、車両の起動後に車両用空調装置の暖機が完了して温風が発生し、さらに、乗員が足元の温かさを感じるまでには、おおよそ１０分程度が必要とされている。

近年、乗員の足先だけでなく、当該乗員の足元付近の比較的広範囲を空調する技術が提案されている。

例えば特許文献１には、リヤ前方吹出口２およびリヤ後方吹出口３を有する車両用空調ダクト装置が紹介されている。リヤ前方吹出口２は、車両における前部座席の下部に設けられ、後部座席に着座している乗員の足先に向けて温風を吹き出す。また、リヤ後方吹出口３は、後部座席の下部に設けられ、当該後部座席に着座している乗員の足元から膝へ向けて温風を吹き出す。

特開２０００－７９８２０

足先の温熱感向上のためには、乗員の身体のうち、太い血管がある部位および／または静脈やリンパ節のある部位を温めるのが有効である。この観点から、寒冷時においては乗員の脹脛付近を温めれば、乗員に迅速に温かさを知覚させることが可能と考えられる。

上記した特許文献１に紹介されている類いの車両用空調ダクト装置によると、乗員の膝周辺を温めることができる。これにより、当該車両用空調ダクト装置によると、比較的迅速に乗員に温かさを知覚させ得ると考えられる。

しかし、この種の車両用空調ダクト装置によっても、依然として寒冷時には乗員が足元の寒さや冷たさを知覚し、当該乗員が十分に快適とはいい難い状況におかれる場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車両用空調ダクト装置の空調機能を更に向上させる技術を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の車両用空調ダクト装置は、
座席の側方かつ前記座席に対して車両ドアの逆側に配置される筐体と、
前記筐体のうち、車室フロア上面と前記座席の座面との間の位置に設けられている吹出口と、
内部に空調空気の流路を有し、前記筐体の内部に配置されて車両用空調装置と前記吹出口とに接続されるダクトと、を有し、
前記空調空気を、前記吹出口から前記座席に対して斜め前方に吹き出す、車両用空調ダクト装置である。

本発明の車両用空調ダクト装置は空調機能の更に向上したものである。

車室内における実施例１の車両用空調ダクト装置を側面視した様子を模式的に表す説明図である。 車両室内における実施例１の車両用空調ダクト装置を前面視した様子を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用空調ダクト装置における吹出口と乗員の脹脛との位置関係を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用空調ダクト装置における風向調整要素を模式的に表す説明図である。 実施例１の車両用空調ダクト装置における風向調整要素を模式的に表す説明図である。 試験例１の結果を表す説明図である。 試験例２の結果を表す説明図である。 本発明の車両用空調ダクト装置における吹出口を配設可能な参考例の筐体を模式的に表す説明図である。 実施例２の車両用空調ダクト装置における風向調整要素を模式的に表す説明図である。 実施例２の車両用空調ダクト装置における風向調整要素を模式的に表す説明図である。

本発明の車両用空調ダクト装置は、要するに、その吹出口を設けた筐体を座席の側方かつ当該座席に対して車両ドアの逆側に配置し、当該吹出口を上記の筐体のうち車室フロア上面と座席の座面との間の位置に設けたものである。そして、ダクトを流れる空調空気を、当該吹出口から座席に対して斜め前方に吹き出すものである。

本発明の車両用空調ダクト装置によると、車室フロア上面と座席の座面との間の位置に設けた吹出口から座席に対して斜め前方に空調空気を吹き出す。当該空調空気は、吹出口の側方に位置する座席に着座した乗員の脹脛付近に当接する。
このように、本発明の車両用空調ダクト装置によると、乗員の脹脛付近に空調空気を吹き出すことで、寒冷期において乗員に迅速に温かさを知覚させ得る。

ここで、従来型の車両用空調ダクト装置、例えば上記した特許文献１の車両用空調ダクト装置によると、後部座席に着座した乗員の膝付近を温めることはできるが、前部座席に着座した乗員の足元付近を温めることはできない。

例えば、特許文献１の車両用空調ダクト装置におけるリヤ後方吹出口を後部座席の下方ではなく前部座席の下方に設けることで、当該前部座席に着座した乗員の膝付近を温めることも考えられる。しかし実際には、一般的な前部座席は前後方向にスライドするものであり、車両用空調ダクト装置を当該前部座席のスライドに追従させて変形や位置変化させることは困難であるため、この案は実現性に乏しい。

本発明の車両用空調ダクト装置は、既述したように、座席の側方に配置された筐体に空調空気の吹出口を設けたものである。このため当該筐体を前部座席の側方に配置すれば前部座席に着座する乗員を温めることができるし、当該筐体を後部座席の側方に配置すれば後部座席に着座する乗員を温めることができる。勿論、当該筐体を前部座席の側方と後部座席の側方とに各々配置すれば、前部座席に着座する乗員と後部座席に着座する乗員との両方を温めることができる。

また、乗員を効率よく温めるためには、当該乗員の両足の脹脛を空調空気に曝すのが適である。
本発明の車両用空調ダクト装置では、吹出口から空調空気を座席に対して斜め前方に吹き出す。このため、空調空気の一部は乗員の脹脛のうち吹出口に近い側にあるもの（必要に応じて吹出口側脹脛と称する）に当接する。そして、当該空調空気の残部は、さらに斜め前方に進み、乗員の脹脛のうち吹出口から遠い側にあるもの（必要に応じて逆側脹脛と称する）に当接する。これにより、本発明の車両用空調ダクト装置によると、乗員の両足の脹脛が空調空気に曝され、寒冷期においても迅速に乗員に温かさを知覚させ得る。

なお、上記の吹出口は筐体に設けたものであるため、本発明の車両用空調ダクト装置は座席のスライドに追従して変形等する必要はない。

さらに、本発明の車両用空調ダクト装置において、吹出口が設けられる筐体は、座席に対して車両ドアの逆側に配置される。

本発明の発明者は、上記した従来型の車両用空調ダクト装置によっても乗員が足元の寒さや冷たさを知覚する理由を探るにあたり、車両用空調ダクト装置以外の要因を検討した。そして、その考えを進めて、座席近傍にあり蓄熱材または熱伝導材として機能する可能性のある車両構成部材として、車両ドアに注目した。

つまり、車両ドアは質量が大きな車両構成部材であり、車両ドアの材料として比熱の大きな材料が用いられると、当該車両ドアは寒冷時に冷熱すなわち常温よりも低い熱エネルギを蓄熱する冷熱蓄熱材として機能する可能性がある。また、当該車両ドアに熱伝導性の高い材料が用いられる場合には、当該車両ドアは車両室外の冷熱を車両室内に伝導する熱伝導材として機能する可能性がある。

車両ドアは、一般的には金属製または樹脂製のドア基材が樹脂製のドアトリムで覆われてなる。しかし、当該ドアトリム自体が上記した蓄熱材や熱伝導材として機能する場合もあるし、また、車両ドア自体が温まらない限りドアの冷熱がドアトリムを通じて車両室内に供給される。
また、乗員の脚部がドアトリムに接触して、乗員が冷たさを知覚して不快に感じる虞もある。

本発明者は、乗員を温めたあとの空調空気によってドアトリムおよび車両ドアを温めることを想起し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の車両用空調ダクト装置によると、吹出口を設けた筐体を座席の側方かつ当該座席に対して車両ドアの逆側に配置しているため、乗員の両方の脹脛を通過した空調空気は、車両ドアの近傍に供給される。これにより、本発明の車両用空調ダクト装置によると、乗員を温めたあとの空調空気によってドアトリムおよび車両ドアを温めることが可能である。また、車両ドアに到達した空調空気は、当該車両ドアに堰き止められて車両ドアと座席との間に溜まる。この当該車両ドアと座席との間の温かい空気溜まりにより、乗員が知覚する温度は、実際の車両室内の温度よりも高くなる。
これらの協働により、本発明の車両用空調ダクト装置によると、乗員を迅速に温めて快適な環境におくことが可能である。つまり本発明の車両用空調ダクト装置は従来の車両用空調ダクト装置と比較して空調機能の更に向上したものである。

以下、本発明の車両用空調ダクト装置をその構成要素毎に説明する。
なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「ｘ～ｙ」は、下限ｘおよび上限ｙをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施形態中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。
以下、必要に応じて、空調空気の流路上流側を単に上流側と称し、空調空気の流路下流側を単に下流側と称する場合がある。

本発明の車両用空調ダクト装置は、筐体、吹出口、および、ダクトを有する。

このうち筐体は、車両における座席の側方であり、かつ、当該座席に対して車両ドアの逆側に配置される。
当該筐体は、ダクトを内部に配置し、かつ、吹出口を設けることができればよく、その形状等は特に限定しない。
例えば筐体は、本発明の車両用空調ダクト装置専用のものであっても良いし、コンソールボックスやドリンクホルダ、テーブル等に代表される各種の車両内装品と兼用であっても良い。

筐体は、運転席と助手席との間に配置されても良いし、２つの後部座席の間に配置されても良い。また当該筐体は、運転席と助手席との間から２つの後部座席の間まで延在しても良い。

筐体はダクトを内部に配置可能である。換言すると、筐体はダクトを配設可能な内部空間を有する。

ダクトは、その全体が当該内部空間に収納されても良いし、その一部が内部空間の外部、すなわち筐体の外部に露出しても良い。特に、ダクトにおける上流側の端部は、車両用空調装置に連絡される部分である。このため、当該ダクトにおける上流側の端部と車両用空調装置とを接続する作業の効率を考慮すると、ダクトのうち当該上流側の端部すなわち車両用空調装置側の端部は、筐体の外部に露出するのが好ましいといえる。ダクトにおけるその他の部分は、内部空間に収納され筐体の外部には露出しないのが好ましい。

ダクトの形状は直管状であっても良いし、一端および／または他端が複数に分岐した枝分かれ形状であっても良い。ダクトの形状は、空調空気の吹出口の位置や、車両用空調装置の位置等に応じて、適宜適切に設計すれば良い。

筐体の内部空間には、ダクトのみが配置されても良いし、ダクトに加えてダクト以外の車両搭載機器が配置されても良い。当該車両搭載機器としては、例えば、テーブル、オーディオ機器、カーナビゲーションシステムまたはそのモニタ、各種の機器を操作するためのタッチパネル等が例示される。これらの車両搭載機器は、本発明の車両用空調ダクト装置の一部とみなしても良いし、本発明の車両用空調ダクト装置とは別の装置とみなしても良い。

筐体は、既述したとおり吹出口を有する。本発明の車両用空調ダクト装置は吹出口を１つのみ有しても良いし、複数の吹出口を有しても良い。例えば、本発明の車両用空調ダクト装置によって運転席側にのみ空調空気を吹き出す場合には、１個のみの吹出口を設ければ良いし、本発明の車両用空調ダクト装置によって運転席側と助手席側との２方向に空調空気を吹き出す場合には、２個の吹出口を設ければ良い。吹出口の個数や位置は、空調空気を吹き出す対象に応じて適宜適切に設計すれば良い。

吹出口は、筐体のうち、車室フロア上面と座席の座面との間の位置に設けられている。当該位置に吹出口を設けることにより、座席に着座した乗員の脹脛付近に空調空気を吹き付けることが可能である。

吹出口の位置は、乗員の足首から脹脛の中央くらいの位置であるのが特に好適である。
具体的には、吹出口は、車室フロア上面から上方に５０ｍｍ～３００ｍｍの範囲内にあるのが好ましく、車室フロア上面から上方に５０ｍｍ～２００ｍｍの範囲内にあるのがより好ましく、車室フロア上面から上方に５０ｍｍ～１５０ｍｍの範囲内にあるのが特に好ましい。

吹出口から吹き出される空調空気は、座席に対して斜め前方に進行する。当該空調空気の向きを調整する方法としては、種々の方法を採用することが可能であり、特に限定されない。

例えば、吹出口自体を、座席に対して斜め前方を向くように配置することで、空調空気を座席に対して斜め前方に吹き出すことが可能である。
また、吹出口の内部に、空調空気の方向を調整するフィンを配置することで、空調空気を座席に対して斜め前方に吹き出すことも可能である。フィンについては追って詳説する。

吹出口の形状は特に限定しないが、座席に着座した乗員の脹脛付近に空調空気を信頼性高く吹き付けるためには、吹出口はスリット状をなすのが好ましい。

例えば前後方向において、座席に着座した乗員の脹脛付近に空調空気を信頼性高く吹き付けるためには、吹出口を筐体のうち座席側の側面に配置し、かつ、当該吹出口を前後方向に延びるスリット状とするのが好適である。当該スリット状の吹出口は、空調空気を吹き出す座席が前後方向にスライド可能である場合に特に有効である。

この場合のスリット状の吹出口は、座席の前後方向において、その長手方向の一端部を他端部よりも前側に配置したものということもできる。
ここで、例えば、「吹出口における長手方向の一端部が座席の前後方向において他端部よりも前側に位置する」とは、「吹出口の長手方向を座席の前後方向と概略同じ方向に向ける」ことを意味する。吹出口の長手方向は座席の前後方向と一致しなくて良いが、両者のなす角は９０°以下であるのが好ましく、４５°以下であるのがより好ましく、３０°以下であるのがさらに好ましく、１５°以下であるのが特に好ましい。

また、「座席の前後方向」は、「座席の向き」と捉えることもでき、座席に着座し乗員の臀部と膝とをむすぶ方向と一致する。当該乗員の膝側が座席の前側であり、臀部側が座席の後側である。本発明の車両用空調ダクト装置における座席の前後方向は、車両の進行方向と同じであっても良いし、異なっていても良い。

または、スリット状の吹出口を、筐体の前面に配置しても良い。この場合、吹出口は、２つの座席をむすぶ方向に延びるスリット状をなすのが好ましい。この場合、１つの吹出口で２つの座席に空調空気を供給することが可能である。

この場合、「吹出口は、２つの座席をむすぶ方向に延びるスリット状をなす」とは、「吹出口の長手方向を２つの座席をむすぶ方向と概略同じ方向に向ける」ことを意味する。２つの座席が前方を向く場合、当該２つの座席をむすぶ方向は、車幅方向ということもできる。

吹出口の長手方向は、２つの座席をむすぶ方向と一致しなくて良いが、両者のなす角は９０°以下であるのが好ましく、４５°以下であるのがより好ましく、３０°以下であるのがさらに好ましく、１５°以下であるのが特に好ましい。

なお、吹出口が筐体の前部に配置されている場合、本発明の車両用空調ダクト装置は、吹出口として、２つの座席の一方側に位置するものと、２つの座席の他方側に位置するものとの２つを有しても良い。または、当該２つの吹出口が一体化された１つの吹出口を有しても良い。

スリット状の吹出口を筐体の側部に配置する場合には、当該筐体の側部に傾斜面を設け、吹出口を当該傾斜面に設けるのが好適である。

また、スリット状の吹出口を筐体の前部に配置する場合には、筐体の前部に傾斜面を設け、吹出口を当該傾斜面に設けるのが好適である。

何れの場合にも、車両フロアの上面と座席の座面との間の位置において、やや車両フロア寄りの位置に吹出口を配置する場合には、筐体の前部または側部に設けられた傾斜面は、後側かつ上側と前側かつ下側との間で傾斜するのが好適である。
このような傾斜面にスリット状の吹出口を設けることにより、空調空気を下側から上側に向けて吹き出すことができる。したがってこの場合には、吹出口がやや下側にある場合にも、信頼性高く、空調空気を乗員の脹脛に吹き付けることができる。
なおこの場合には、吹出口の内部に後述するフィンを配置し、当該フィンによって空調空気をさらに斜め前方に向けて案内するのがより好適である。

また、車両フロアの上面と座席の座面との間の位置において、やや座面寄りの位置に吹出口を配置する場合には、筐体の前部または側部に設けられた傾斜面は、後側かつ下側と前側かつ上側との間で傾斜するのが好適である。
このような傾斜面にスリット状の吹出口を設けることにより、空調空気を上側から下側に向けて吹き出すことができる。この場合にも、吹出口の内部に後述するフィンを配置し、当該フィンによって空調空気をさらに斜め前方に向けて案内するのがより好適である。

本発明の車両用空調ダクト装置は、吹出口の内部に配置される風向調整要素を有するのが好適である。当該風向調整要素は、少なくとも一枚のフィンを有し、当該フィンによって空調空気の方向を調整するものである。

風向調整要素は、フィンを一枚のみ有しても良いし、複数有しても良い。フィンは固定されていても良いし、吹出口に対して回動可能であっても良い。

例えば長手方向における長さの長い吹出口であれば、複数のフィンを設けるのが好適である。そして当該複数のフィンは、吹出口の長手方向に対して交差する方向に延び、吹出口の短手方向に対して交差する方向に配列するのが好適である。空調空気の風向を吹出口の長手方向に沿って均一または略均一に整えるためである。

フィンが回動する場合は、当該フィンは筐体に対して直接的または間接的に枢支される。そして当該フィンは、その回動範囲のなかに、対象となる座席に対して空調空気を斜め前方に吹き出すよう案内できる斜め案内位置を含む。

吹出口が筐体の側部に配置されている場合、フィンは、斜め案内位置において、後側かつ奥側から前側かつ座席側に向けて傾斜すれば良い。場合によっては、さらに、下側から上側に向けて傾斜しても良い。

吹出口が筐体の前部に配置されている場合にも、フィンは、斜め案内位置において、後側かつ奥側から前側かつ座席側に向けて傾斜すれば良い。当該フィンは、場合によっては、さらに、下側から上側に向けて傾斜しても良い。
この場合、上記したように本発明の車両用空調ダクト装置が、吹出口として、２つの座席の一方側に位置するものと、２つの座席の他方側に位置するものとの２つを有する場合、各吹出口に配置するフィンとして、それぞれ異なる方向を向くものを選択すれば良い。

２つの座席の一方を運転席、他方を助手席とすると、運転席側に位置する吹出口に配置されるフィンは、当該運転席に対して、後側かつ奥側から前側かつ運転席側に向けて傾斜すれば良い。助手席側に位置する吹出口に配置されるフィンについても同様に、当該助手席に対して、後側かつ奥側から前側かつ助手席側に向けて傾斜すれば良い。

上記の２つの吹出口を一体化して１つの吹出口とする場合にも同様に、当該吹出口における運転席側の領域に配置するフィンは、当該運転席に対して、後側かつ奥側から前側かつ運転席側に向けて傾斜すれば良い。また、当該吹出口における助手席側の領域に配置するフィンは、当該助手席に対して、後側かつ奥側から前側かつ助手席側に向けて傾斜すれば良い。

風向調整要素は、フィンの位置を調整するための入力部を有するのが好適である。入力部は、乗員が自身の手で操作できる形状、例えば、ダイヤル状やノブ状をなすのが好適であるが、場合によっては、フィンの一つである操作フィン自体が入力部として機能しても良い。
なお、当該風向調整要素が、ダクト内における空調空気の流路を開閉するための開閉ダンパを有する場合、当該風向調整要素は開閉ダンパを開閉させるための入力部をさらに有しても良い。

特に複数のフィンを有する風向調整要素は、各フィンに加えて、当該各フィンを同期して回動させるための操作部を有するのが好適である。
操作部は、具体的には、各フィンを連結するリンクと、当該リンクに接続された上記の入力部と、を有するのが好適である。

入力部は、乗員が操作を行ない易いように、吹出口付近に配置されるのが好適である。
より具体的には、当該入力部は、吹出口の上側に配置され筐体の外側に露出するか、または、複数のフィンの１つである操作フィンに一体化されているのが特に好ましい。

吹出口から吹き出した空調空気を座席に着座した乗員の脹脛に当接させるためには、吹出口は、当該座席に対してやや前寄りの位置に配置されるのが好ましい。具体的には、座席に対する吹出口の前端の位置は、前後方向における当該座席の中央よりも前側にあるのが好ましく、当該座席の前端よりもさらに前に位置するのがより好ましい。

ところで、既述したように、吹出口から吹き出された空調空気は、座席に対して斜め前方に進む。このため吹出口が当該座席に対して過剰に前に出ているのは好ましくない。具体的には、吹出口の前端は、座席の前端から先側１５ｃｍ位置よりも後側にあるのが好適であり、座席の前端から先側１２ｃｍ位置よりも後側にあるのがより好適であり、座席の前端から先側１０ｃｍ位置よりも後側にあるのが特に好適である。

吹出口がスリット状をなす場合、当該吹出口の長手方向の長さと短手方向の長さとの比率は特に問わないが、省エネルギの観点からは、当該吹出口の流路断面積は過大でないのが好ましい。換言すると、吹出口における短手方向の長さは短い方が好ましい。
一方、車両用空調ダクト装置の圧力損失を考慮すると、当該吹出口の短手方向の長さはある程度長い方が好ましい。このため、スリット状をなす吹出口の長手方向の長さや短手方向の長さには、好ましい範囲が存在する。

具体的には、スリット状をなす吹出口の長手方向の長さは短手方向の長さの２倍以上であるのが好ましく、３倍以上であるのがより好ましく、５倍以上であるのがさらに好ましく、１０倍以上であるのが特に好ましい。

また、スリット状をなす吹出口の短手方向の長さすなわち当該吹出口の厚さは、１５ｍｍ以上であるのが好ましく、１８ｍｍ以上であるのがより好ましく、２０ｍ以上であるのが特に好ましい。
参考までに、本発明の発明者等が実際に測定したところ、当該吹出口の短手方向の長さが１５ｍｍ以上である場合には車両用空調ダクト装置の圧力損失は８０ｐａ以下になり、当該長さが１８ｍｍ以上である場合には車両用空調ダクト装置の圧力損失は６５ｐａ以下になり、当該長さが２０ｍｍ以上である場合には車両用空調ダクト装置の圧力損失は５０ｐａ以下になった。

本発明の車両用空調ダクト装置は、さらに、エンジンの冷却水と熱交換する熱交換器や、ＨＶＡＣ（ｈｅａｔｉｎｇ，ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）等の車両用空調装置を含み得る。更には、既述したフット用車両用空調ダクト装置におけるフット吹出口や、センターコンソールボックスの後部に設けられ後方に空調空気を吹き出す後部吹出口に代表されるその他の吹出口と、車両用空調装置と当該その他の吹出口とに接続されるダクトと、を含み得る。

以上の記載から把握される本発明の車両用空調ダクト装置の他の態様として、下記〔１〕～〔３〕を挙げることができる。

〔１〕
熱源である車両用空調装置と、
座席の側方かつ前記座席に対して車両ドアの逆側に配置される筐体と、
前記筐体のうち、車室フロア上面と前記座席の座面との間の位置に設けられている吹出口と、
内部に空調空気の流路を有し、前記筐体の内部に配置されて前記車両用空調装置と前記吹出口とに接続されるダクトと、を有し、
前記空調空気を、前記吹出口から前記座席に対して斜め前方に吹き出す、車両用空調ダクト装置。

〔２〕
座席の側方かつ前記座席に対して車両ドアの逆側に配置される筐体と、
前記筐体のうち、車室フロア上面と前記座席の座面との間の位置に設けられている吹出口と、
前記吹出口と異なる位置に配置され車両室内に開口する第２の吹出口と、
内部に空調空気の流路を有し、前記筐体の内部に配置されて車両用空調装置と前記吹出口とに接続されるダクトと、前記車両用空調装置と前記第２の吹出口とに接続される第２のダクトと、を有し、
前記空調空気を、前記吹出口から前記座席に対して斜め前方に吹き出す、車両用空調ダクト装置。

〔３〕
熱源である車両用空調装置と、
座席の側方かつ前記座席に対して車両ドアの逆側に配置される筐体と、
前記筐体のうち、車室フロア上面と前記座席の座面との間の位置に設けられている吹出口と、
前記吹出口と異なる位置に配置され車両室内に開口する第２の吹出口と、
内部に空調空気の流路を有し、前記筐体の内部に配置されて前記車両用空調装置と前記吹出口とに接続されるダクトと、前記車両用空調装置と前記第２の吹出口とに接続される第２のダクトと、を有し、
前記空調空気を、前記吹出口から前記座席に対して斜め前方に吹き出す、車両用空調ダクト装置。

以下、具体例を挙げて本発明の車両用空調ダクト装置を説明する。

（実施例１）
車室内における実施例１の車両用空調ダクト装置を側面視した様子を模式的に表す説明図を図１に示す。車両室内における実施例１の車両用空調ダクト装置を前面視した様子を模式的に表す説明図を図２に示す。実施例１の車両用空調ダクト装置における吹出口と乗員の脹脛との位置関係を模式的に表す説明図を図３に示す。実施例１の車両用空調ダクト装置における風向調整要素を模式的に表す説明図を図４および図５に示す。試験例１の結果を表す説明図を図６に示す。試験例２の結果を表す説明図を図７に示す。
以下、上、下とは鉛直方向における上、下を指し、前、後、左、右とは車両進行方向における前、後、左、右を意味するものとする。左右方向は車幅方向であり、前後方向は車両進行方向である。

図１、図２に示すように、実施例１の車両用空調ダクト装置１は、筐体２、吹出口３、ダクト４および、風向調整要素５を有する。
実施例１の車両用空調ダクト装置１における筐体２は、車両内装品の一種であるセンターコンソールボックスと兼用されたものである。

図２に示すよう、筐体２は、運転席９Ｄと助手席９Ｎとの間に配置されている。
筐体２は、運転席９Ｄの側方に配置され、かつ、当該運転席９Ｄに対して運転席側車両ドア（図略）の逆側に配置されている。また、筐体２は、助手席９Ｎの側方に配置され、かつ当該助手席９Ｎに対して助手席側車両ドア９０Ｄの逆側に配置されている。

当該筐体２は、内部空間２０を有する箱状をなし、その左右側部にはそれぞれ一つずつ吹出口３が配置されている。一方の吹出口３を運転席側吹出口３Ｄと称し、他方の吹出口３を助手席側吹出口３Ｎと称する。
さらに、筐体２の後部には、後方に空調空気を吹き出す２つの後部吹出口３Ｂが配置されている。吹出口３の詳細については後述する。

ダクト４は、内部に空調空気の流路４０を有する略筒状をなす。ダクト４の一端である上流側端部４ＵはＨＶＡＣ９２に接続されている。ダクト４の他端側すなわち下流側は２つに分岐している。

ダクト４の下流側部分の一方は、運転席９Ｄ側に位置し、その周壁には開口が設けられている。当該開口には運転席側吹出口３Ｄが接続されている。当該ダクト４の下流側端部４ＤＤは一方の後部吹出口３ＢＤに接続されている。

ダクト４の下流側部分の他方は、助手席９Ｎ側に位置し、その周壁には開口が設けられている。当該開口には助手席側吹出口３Ｎが接続されている。当該ダクト４の下流側端部４ＤＮは他方の後部吹出口３ＢＮに接続されている。

運転席側吹出口３Ｄと助手席側吹出口３Ｎとは左右対称であること以外は概略同じものである。以下、助手席側吹出口３Ｎについて説明するが、適宜、運転席側吹出口３Ｄと読み替えても良い。

助手席側吹出口３Ｎは、車室フロア上面９３と、助手席９Ｎの座面９４と、の間の位置に設けられている。図１に示すように、助手席側吹出口３Ｎは、長手方向を前後に向け、短手方向を上下に向けている。

実施例１の車両用空調ダクト装置１における助手席側吹出口３Ｎの位置は、助手席９Ｎの前端よりもさらに前側であり、かつ、助手席側吹出口３Ｎの前端は、助手席９Ｎの前端から先側１５ｃｍ位置よりも後側にある。
また、助手席側吹出口３Ｎの長手方向の長さは短手方向の長さの１０倍以上である。さらに、助手席側吹出口３Ｎの短手方向の長さすなわち当該助手席側吹出口３Ｎの厚さは、約１８ｍｍである。

助手席側吹出口３Ｎの内部には風向調整要素５が配置されている。風向調整要素５は、助手席側吹出口３Ｎの内部かつ奥側においてダクト４の内部に配置されている、ともいい得る。

図４に示すように、風向調整要素５は、複数のフィン５０と、開閉ダンパ５５とを有する。
当該複数のフィン５０は、前後方向すなわち助手席側吹出口３Ｎの長手方向に沿って配列し、助手席側吹出口３Ｎに対して固定されている。

各々のフィン５０は、上下方向および左右方向に延びている。各々のフィン５０は、助手席側吹出口３Ｎの短手方向に延びるともいい得る。

各々のフィン５０は、後側かつ右側（すなわち吹出口３の奥側）から、前側かつ左側（すなわち助手席９Ｎ側）に向けて傾斜している。各フィン５０は、ダクト４を流れる空調空気を、助手席９Ｎに対して斜め前方に案内する。したがって、各フィン５０は斜め案内位置に配置されているといい得る。

図４に示されるように、開閉ダンパ５５は、ダクト４の内部に配置され、ダクト４のうち後部吹出口３ＢＮに通じる部分を開閉する。開閉ダンパ５５はダクト４に枢支され当該ダクト４に対して回動可能である。図５に示すように、開閉ダンパ５５の回動軸５５Ｓは、接続部材５５Ｃを介して、ダイヤル状をなすダンパ用入力部５５Ｉに接続されている。実施例１の車両用空調ダクト装置１において、当該接続部材５５Ｃは複数のギヤである。

ダンパ用入力部５５Ｉは、筐体２の左側部の外側において、助手席側吹出口３Ｎの上側に露出している。

なお、ダンパ用入力部５５Ｉを図５中左矢印で示すダンパ閉方向に操作すると、図４に示すようにダクト４のうち後部吹出口３ＢＮに通じる部分が閉じられる。これにより、ダクト４を流通する空調空気は、助手席側吹出口３Ｎから助手席９Ｎに対して斜め前方に吹き出すものの、図略の後部吹出口３ＢＮには供給されない。

また、ダンパ用入力部５５Ｉを図５中右矢印で示すダンパ開方向に操作すると、ダクト４のうち後部吹出口３ＢＮに通じる部分が開かれる。これにより、ダクト４を流通する空調空気は、助手席側吹出口３Ｎから助手席９Ｎに対して斜め前方に吹き出し、加えて、当該空調空気は後部吹出口３Ｂから図略の後部座席に対して後方に吹き出す。

実施例１の車両用空調ダクト装置１の動作を以下に説明する。

実施例１の車両用空調ダクト装置１におけるダクト４には、ＨＶＡＣ９２で得られた暖かい空調空気が供給される。当該空調空気はダクト４の流路４０を流通し、下流側に向けて進む。当該空調空気は、ダクト４のうち上流側端部４Ｕよりも下流側の部分に接続されている助手席側吹出口３Ｎに供給される。

上記したように、助手席側吹出口３Ｎの内部には風向調整要素５が配置されている（図４）。当該風向調整要素５は、後側かつ右側から前側かつ左側に向けて傾斜している複数のフィン５０を有する。したがって、ダクト４を流通する空調空気は、各フィン５０によって案内され、助手席側吹出口３Ｎから助手席９Ｎに対して斜め前方に吹き出す。

図２および図３に示すように、このとき空調空気は、助手席９Ｎに着座している乗員９９の脹脛９９Ｃに向けて吹き出す。

より具体的には、先ず、空調空気は助手席９Ｎに着座している乗員９９の右足の脹脛９９ＲＣ（すなわち既述した吹出口側脹脛）に当接し、次いで、左足の脹脛９９ＬＣ（すなわち既述した逆側脹脛）に当接する。これにより、助手席９Ｎに着座している乗員９９の脹脛９９Ｃが迅速かつ十分に温められ、ひいては、当該乗員９９の身体全体が迅速かつ十分に温められる。

その後、空調空気は、さらに助手席側車両ドア９０Ｄに当接する。これにより、ドアトリムを含む助手席側車両ドア９０Ｄが温められる。換言すると、実施例１の車両用空調ダクト装置１によると、助手席９Ｎ側に着座している乗員９９を温めた廃熱により、助手席側車両ドア９０Ｄを温めることができる。これにより、助手席９Ｎに着座している乗員９９が例え誤って助手席側車両ドア９０Ｄに触れたとしても、当該乗員９９が冷たさを知覚することが回避される。

また、車両ドアが温められることにより、当該助手席側車両ドア９０Ｄからの熱伝導によって助手席９Ｎに着座している乗員９９が温められる。さらに、助手席側車両ドア９０Ｄに当接した空調空気は、助手席側車両ドア９０Ｄと助手席９Ｎとの間に滞留し、その結果、図２に示すように、助手席側車両ドア９０Ｄと助手席９Ｎとの間に温かい空気溜まり９８Ａが形成される。これにより乗員９９が知覚する温度は、実際の車両室内の温度よりも高くなる。

これらの協働により、実施例１の車両用空調ダクト装置１によると、寒冷時においても乗員９９が足元の寒さや冷たさを知覚し難い。つまり、実施例１の車両用空調ダクト装置１は、従来型の車両用空調ダクト装置１に比べて、空調機能の更に向上したものである。

〔試験例１〕
実施例１の車両用空調ダクト装置１に加えて、助手席９Ｎに着座した乗員９９の足元を暖房するためのフット用車両用空調ダクト装置（図略）を同じＨＶＡＣ９２に接続した。必要に応じて、当該フット用車両用空調ダクト装置をフット空調と称する。

気温０℃、ＨＶＡＣ９２の設定温度３５℃、実施例１の車両用空調ダクト装置１の流速３０ｍ^３／ｈ、フット空調の流速５０ｍ^３／ｈとした場合における、助手席９Ｎに着座した乗員９９の皮膚温度をシミュレーションにより算出した。

また、対照試験として、気温０℃、ＨＶＡＣ９２の設定温度３５℃、実施例１の車両用空調ダクト装置１を使用せず、フット空調の流速１００ｍ^３／ｈとした場合における、助手席９Ｎに着座した乗員９９の皮膚温度をシミュレーションにより算出した。
当該試験例１の結果を図６に示す。

図６に示すように、フット空調に実施例１の車両用空調ダクト装置１を併用した場合においては、フット空調のみを用い実施例１の車両用空調ダクト装置１を用いなかった場合に比べて、乗員９９の皮膚温度がおよそ０．６℃高くなった。

この結果は、実施例１の車両用空調ダクト装置１が優れた空調機能を発揮することを裏付ける。

〔試験例２〕
実施例１の車両用空調ダクト装置１、および、試験例１と同様のフット空調を実際の車両に搭載した。

〔Ａ〕気温０℃、ＨＶＡＣ９２の設定温度３５℃、実施例１の車両用空調ダクト装置１の流速３０ｍ^３／ｈ、フット空調の流速５０ｍ^３／ｈとした場合における、助手席９Ｎに着座した乗員９９の体感温度を評価した。

〔Ｂ〕対照試験として、気温０℃、ＨＶＡＣ９２の設定温度３５℃、実施例１の車両用空調ダクト装置１を使用せず、フット空調の流速１００ｍ^３／ｈとした場合における、助手席９Ｎに着座した乗員９９の体感温度を評価した。
体感温度は、温かい、やや温かいの２通りで評価した。
当該試験例２の結果を図７に示す。

図７に示すように、フット空調に実施例１の車両用空調ダクト装置１を併用した場合〔Ａ〕においては、フット空調のみを用い実施例１の車両用空調ダクト装置１を用いなかった場合〔Ｂ〕に比べて、足先が温かいと乗員９９が知覚するまでの時間が短かった。具体的には、上記〔Ａ〕の場合には、上記〔Ｂ〕の場合に比べて、３分も早く、乗員９９は足先の温かさを知覚した。

乗員９９の足元の温度については、サーモグラフィ像において白っぽく表示される比較的温度の高い領域の大きさは、上記〔Ａ〕の場合には上記〔Ｂ〕の場合と同等以上といえる。そして、上記〔Ａ〕の場合には、特に脹脛９９Ｃ付近における温度が高くなっていた。

この結果もまた、実施例１の車両用空調ダクト装置１が優れた空調機能を発揮することを裏付ける。

（参考例）
上記した実施例１では、運転席側吹出口３Ｄおよび助手席側吹出口３Ｎを筐体２たるセンターコンソールボックスの側部に設けたが、本発明の車両用空調ダクト装置１における吹出口３は筐体２の前部に設けることもできる。本発明の車両用空調ダクト装置１における吹出口３を配設可能な参考例の筐体２を模式的に表す説明図を図８に示す。

図８に示すように、参考例の筐体２は、その前部に傾斜面２１を有する。当該傾斜面２１は、車室フロア上面９３と座席の座面９４との間の位置において、やや座面９４寄りの位置にあり、後側かつ下側と前側かつ上側との間で傾斜している。
当該傾斜面２１に吹出口３を設けることにより、やや座面９４寄り、すなわち、やや上側にある当該吹出口３によって、空調空気を上側から下側に向けて吹き出すことができ、当該空調空気を乗員９９の脹脛９９Ｃに信頼性高く吹き付けることができる。

（実施例２）
実施例２の車両用空調ダクト装置１は、風向調整要素５以外は実施例１の車両用空調ダクト装置１と概略同じものである。実施例２の車両用空調ダクト装置１における風向調整要素５を模式的に表す説明図を図９および図１０に示す。
以下、実施例１の車両用空調ダクト装置１との相違点すなわち風向調整要素５を中心に、実施例２の車両用空調ダクト装置１を説明する。

図９に示すように、実施例２の車両用空調ダクト装置１における風向調整要素５は、複数のフィン５０を有し、開閉ダンパ５５を有さない。当該複数のフィン５０は、助手席側吹出口３Ｎの長手方向に沿って配列し、回動軸５０Ａを中心として回動する。
より具体的には、各フィン５０は上下方向および左右方向に延びる短冊状をなし、図略のリンクによって連結され、図９に示す閉位置と、図１０に示す斜め案内位置とを含む回動範囲を、互いに同期して回動する。

図１０に示すように、各フィン５０の長さは前側すなわち上流側から後側すなわち下流側に向けて長くなり、各フィン５０は左端を揃えて配列している。
したがって、ダクト４の内部におけるフィン５０の突出長さは、上流側のフィン５０から下流側のフィン５０にかけて増大している。
換言すると、各々のフィン５０をダクト４の軸線方向に投影した投影面積は、上流側のフィン５０から下流側のフィン５０にかけて増大しているといい得る。
当該投影面積は、各フィン５０を前方から後方に向けて投影した面積ともいい得る。または、当該投影面積は各フィン５０を後方から前方に向けて投影した面積ともいい得る。

図９に示す閉位置において、軸線方向と直交する方向におけるフィン５０の投影面積は最小となる。実施例２の車両用空調ダクト装置において、風向調整要素５は所謂フィンシャットレジスタであり、閉位置において各フィン５０は重なり合い、助手席側吹出口３Ｎを閉じる。

各フィン５０の操作は、図略のフィン用入力部を操作することによって行われる。フィン用入力部は上記した図略のリンクに接続されている。また、当該フィン用入力部は、実施例１の車両用空調ダクト装置におけるダンパ用入力部５５Ｉと同様に、ダイヤル状をなし、筐体２の左側部の外側において、助手席側吹出口３Ｎの上側に露出している。

図１０に示す斜め案内位置において、各々のフィン５０は、後側かつ右側から、前側かつ左側に向けて傾斜し、斜め案内位置に配置されている。このとき各フィン５０は、ダクト４を流れる空調空気を、助手席９Ｎに対して斜め前方に案内する。

したがって、このとき空調空気は、助手席９Ｎに着座している乗員９９の脹脛９９Ｃに向けて吹き出す。当該空調空気によって助手席９Ｎに着座している乗員９９の脹脛９９Ｃが迅速かつ十分に温められ、ひいては、当該乗員９９の身体全体が迅速かつ十分に温められる。

また、助手席側吹出口３Ｎから吹き出し、助手席９Ｎに着座している乗員９９の脹脛９９Ｃを通過した空調空気は、さらに助手席側車両ドア９０Ｄに当接し、助手席側車両ドア９０Ｄを温める。さらには、助手席側車両ドア９０Ｄに当接した空調空気は、助手席側車両ドア９０Ｄと助手席９Ｎとの間に滞留し、助手席側車両ドア９０Ｄと助手席９Ｎとの間に温かい空気溜まり９８Ａが形成される。

以上の協働により、実施例２の車両用空調ダクト装置１によると、寒冷時においても乗員９９が足元の寒さや冷たさを知覚し難い。

さらに、図９、１０に示すように、ダクト４の流路４０において風向調整要素５の下流側に到達した空調空気は、さらに下流側すなわち後部吹出口３Ｂに向けて流通し、当該後部吹出口３Ｂから図略の後部座席に対して後方に吹き出す。

実施例２の車両用空調ダクト装置では、図９に示すようにフィン５０が閉位置にあるときには、助手席側吹出口３Ｎは各フィン５０によって閉じられ、ダクト４を流通する空調空気のほぼ全量が後部吹出口３Ｂに供給される。

各フィン５０が閉位置以外の位置にあるとき、例えば、図１０に示すように各フィン５０が斜め案内位置にあるときには、助手席側吹出口３Ｎが開かれる。このとき、ダクト４の流路４０において、各フィン５０の突出長さは増大する。つまりこのとき各フィン５０は空調空気の流路４０に干渉する。

ここで、図１０に示すように、ダクト４の内部すなわち流路４０における各フィン５０の突出長さは、上流側のフィン５０から下流側のフィン５０にかけて徐々に増大する。換言すると、各フィン５０の投影面積は上流側のフィン５０から下流側のフィン５０にかけて徐々に増大する。これにより、ダクト４の軸線方向と直交する方向におけるダクト４の流路断面積は、助手席側吹出口３Ｎの奥側において、上流側から下流側にかけて徐々に減少する。

フィン５０が上記のように配列することにより、ダクト４の流路４０を流通する空調空気のうちダクト４の左側、すなわち、助手席側吹出口３Ｎ側を流通するものは、各フィン５０のうち最も上流側に位置するフィン５０ｆ１に当接する。そして、当該空調空気は、フィン５０ｆ１に案内されて流路を変え、助手席側吹出口３Ｎに供給され、当該助手席側吹出口３Ｎから助手席９Ｎに向けて斜め前方に吹き出す。

空調空気の残部、すなわち、フィン５０ｆ１に当接しなかった空調空気は、下流側に向けて進む。そしてフィン５０ｆ１に当接しなかった空調空気のうち、ダクト４の助手席側吹出口３Ｎ側を流通するものは、フィン５０ｆ１の後側すなわち下流側に隣接しフィン５０ｆ１よりも突出長さの長いフィン５０ｆ２に当接し、当該フィン５０ｆ２に案内されて助手席側吹出口３Ｎに供給され、助手席側吹出口３Ｎから助手席９Ｎに向けて斜め前方に吹き出す。

このように、ダクト４の流路４０を流通する空調空気は、軸線方向に配列する各フィン５０によって、順々に助手席側吹出口３Ｎに案内される。一方、ダクト４の流路を流通する空調空気のうちダクト４の右側、すなわち、助手席側吹出口３Ｎとは逆側を流通するものは、フィン５０に当接せず、そのまま下流側に向けて進み、後部吹出口３Ｂを経て車室後部すなわち後部座席に向けて吹き出す。これにより、ダクト４を流通する空調空気は、その内部に設けられたフィン５０によって、助手席側吹出口３Ｎと後部吹出口３Ｂとに分配される。したがって実施例２の車両用空調ダクト装置１は、直管状をなすダクト４を有するにも拘らず、助手席側吹出口３Ｎを経る流通経路と、後部吹出口３Ｂを経る流通経路と、の両方に空調空気を好適に分配することができる。

既述したように、ダクト４の流路４０における各フィン５０の突出長さは、上流側のフィン５０から下流側のフィン５０にかけて徐々に増大し、各フィン５０の投影面積もまた上流側のフィン５０から下流側のフィン５０にかけて徐々に増大する。このため、フィン５０のうち下流側にあるものは、ダクト４の流路４０において助手席側吹出口３Ｎから離れた領域を流通する空調空気と接し得る。

当該下流側にあるフィン５０に接した空調空気は、助手席側吹出口３Ｎのうち、十分な量の空調空気が供給され難い下流側の領域に供給される。したがって、実施例２の車両用空調ダクト装置によると、助手席側吹出口３Ｎに対して、その長手方向の全域にわたって、十分な量の空調空気を供給することが可能になる。このため、助手席側吹出口３Ｎがダクト４の軸線方向、すなわち空調空気の流通方向に沿って延びる形状であるにも拘わらず、当該助手席側吹出口３Ｎに供給される空調空気の量の偏りを低減でき、ひいては、助手席側吹出口３Ｎから吹き出す空調空気の量の偏りを低減できる。

実施例２の車両用空調ダクト装置１において、軸線方向と直交する方向におけるダクト４の流路断面積は、助手席側吹出口３Ｎの奥側において、フィン５０が斜め案内位置にあるとき（図１０参照）に、フィン５０が閉位置にあるとき（図９参照）の２０面積％以上である。このため、実施例２の車両用空調ダクト装置１においては、フィン５０が助手席側吹出口３Ｎを開いている場合にも、後部吹出口３Ｂに十分な量の空調空気を供給できる利点がある。

以上本発明を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態等に限定されるものではなく、当該実施形態等に記載した要素を適宜抽出し組み合わせて実施することや、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
また、本発明の明細書は、出願当初における各請求項の引用関係で示される技術思想に止まらず、各請求項に記載された事項を適宜組み合わせた技術思想を開示するものである。

１：車両用空調ダクト装置
２：筐体
２１：傾斜面
３：吹出口
４：ダクト
４０：流路
５：風向調整要素
５０：フィン
９Ｄ：運転席（座席）
９Ｎ：助手席（座席）
９０Ｄ：助手席側車両ドア（車両ドア）
９２：ＨＶＡＣ（車両用空調装置）
９３：車室フロア上面
９４：座面

Claims (4)

1. 座席の側方かつ前記座席に対して車両ドアの逆側に配置される筐体と、
   前記筐体のうち、車室フロア上面と前記座席の座面との間の位置に設けられている吹出口と、
   内部に空調空気の流路を有し、少なくとも一部が前記筐体の内部に配置されて車両用空調装置と前記吹出口とに接続されるダクトと、を有し、
   前記空調空気を、前記吹出口から前記座席に対して斜め前方に吹き出す、車両用空調ダクト装置。
2. 少なくとも一枚のフィンを有し前記吹出口の内部に配置される風向調整要素を有し、
   前記フィンは、前記吹出口に対して、後側かつ奥側から前側かつ座席側に向けて傾斜する斜め案内位置を含む回動範囲を回動可能である、請求項１に記載の車両用空調ダクト装置。
3. 前記風向調整要素は、前記フィンと前記フィンを回動させるための操作部、および／または、開閉ダンパと前記開閉ダンパを回動させるための操作部を有し、
   前記操作部のうち乗員が操作するための入力部は、
   前記吹出口の上側に配置され前記筐体の外側に露出する、請求項２に記載の車両用空調ダクト装置。
4. 前記筐体は前部または側部に傾斜面を有し、
   前記吹出口は前記傾斜面に設けられている、請求項１～請求項３の何れか一項に記載の車両用空調ダクト装置。

Images