車両用空調装置のドアおよびこれを備える車両用空調装置

【課題】高強度・高剛性を確保しつつドアの軽量化を図るとともに、ドア自体に断熱効果を持たせる。
【解決手段】バス車両用空調装置の内外気切替ドアにおいて、ドア本体部２０の構造を、所定間隔にて対向する２枚の板部３１、３２と、２枚の板部３１、３２の間で、２枚の板部３１、３２の強度および剛性を向上させるとともに、２枚の板部３１、３２の間を複数の空間３４に仕切る仕切り壁３３とを有する構造とする。仕切り壁３３の具体的な配置としては、ドア本体部２０の回転軸に直交する横断面で、仕切り壁３３が六角形の辺を形成してハニカム構造を構成するように配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置のドアおよびこれを備える車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置のドアの一例としては、バス車両用空調装置の内外気切替ドアがある（例えば、特許文献１参照）。また、従来では、この内外気切替ドアとして、鉄、アルミニウム等の金属製のドアが使用されている。
【特許文献１】特開２００７−３０７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内外気切替ドアとして金属製のドアが使用されるのは、車両に搭載されるドアは路面から振動を受けやすいので強度が必要であり、また、バス車両用空調装置に用いられるドアは長尺なため、ドアがたわみやすく、これを防止するために剛性が必要だからである。
【０００４】
しかし、金属製のドアは、高強度・高剛性ではあるが、樹脂製のものよりも重量が増加してしまうという問題がある。また、重量が増加すると、かえって振動面での振れを増長してしまうという問題がある。
【０００５】
また、ドアが金属製の場合、内外気切替ドアは内気と外気とに触れるため、両者の温度差により、ドア表面が結露する場合があるので、断熱材をドア表面に取り付ける必要があった。このため、ドアが金属製の場合、部品点数が多くなってしまうという問題がある。
【０００６】
なお、上記問題は、バス車両用空調装置に限らず、バス以外の車両に搭載される車両用空調装置のドアにおいても言えることである。ただし、上記問題のうち重量増加の問題は、特に、バス車両用空調装置に用いられるドアのように長尺なドアにおいて言えることであり、断熱材が必要となる問題は、特に、内外気切替ドアのように温度差のある空気に触れるドアにおいて言えることである。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、高強度・高剛性を確保しつつドアの軽量化を図ることを第１の目的とする。また、高強度・高剛性を確保しつつドアの軽量化を図るとともに、ドア自体に断熱効果を持たせることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空調ケース（７）に設けられた開口部（１５、１７）を開閉する樹脂製のドア本体部（２０）を備え、ドア本体部（２０）は、所定間隔にて対向する２枚の板部（３１、３２）と、２枚の板部（３１、３２）の間に位置し、２枚の板部（３１、３２）を支えて２枚の板部（３１、３２）の強度および剛性を向上させるとともに、２枚の板部（３１、３２）の間を複数の空間（３４）に仕切る仕切り壁（３３、４１、４２、４３、４４、４５）とを有していることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、ドア本体部を樹脂製とし、仕切り壁によって２枚の板部の強度・剛性を高めつつ、ドア本体部の内部に複数の空間を形成する構造を採用しているので、高強度・高剛性を確保しつつドア本体部の軽量化を実現できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、ドア本体部（２０）の長手方向に直交する横断面において、複数の空間（３４）が多角形形状で仕切られるように、仕切り壁（３３、４１、４２、４３、４４、４５）が配置されていることを特徴としている。仕切り壁の配置としては、例えば、このような配置が採用可能である。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、ドア本体部（２０）の横断面において、仕切り壁（３３）は複数の六角形を有するハニカム構造を構成するように配置されていることを特徴としている。強度・剛性を高めるという観点では、請求項３に記載の発明のように、複数の六角形を有するハニカム構造を構成するように仕切り壁を配置することが好ましい。
【００１２】
なお、請求項１〜３に記載の発明では、ドア本体部の内部に複数の空間が形成されているので断熱性を有している。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、仕切り壁（３３、４１、４２、４３）は、２枚の板部（３１、３２）の並び方向に空間（３４）を並べて形成していることを特徴としている。これによれば、２枚の板部の並び方向に複数の空気層を形成しているので、空気層が２枚の板部の並び方向で１層の場合よりも断熱性能を高めることができる。
【００１４】
請求項１〜４に記載の発明は、例えば、請求項５に記載のように、バス車両用空調装置の内外気切替ドアに適用可能である。バス車両用空調装置の内外気切替ドアは、上述の通り、一方向に長い形状であるため、高強度・高剛性が特に要求され、さらに、温度差の異なる内気と外気とに触れるため、ドア表面が結露しないようにすることが特に要求される。したがって、請求項１〜４に記載の発明をバス車両用空調装置の内外気切替ドアに適用した場合に、請求項１〜４に記載の発明によって得られる効果が特に大きい。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、空気通路を内部に形成する空調ケース（７）と、空調ケース（７）の内部に設置され、空気通路を流れる空気と熱交換する熱交換器（１０）と、空調ケース（７）に設置される請求項１ないし５のいずれか１つに記載のドア（９）とを備えることを特徴としている。これによれば、上記した発明と同様の効果を奏する。
【００１６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
本実施形態は、バス車両用空調装置の内外気切替ドアに本発明を適用したものである。
【００１８】
図１に、本発明の第１実施形態におけるバス車両用空調装置とこれを搭載するバス車両６の斜視図を示す。
【００１９】
本実施形態の空調装置は、主に、クーリングユニット１およびコンデンシングユニット２で構成される冷房ユニット３と、コンプレッサ４と、クーリングユニット１で冷却された空気を各座席の上部に供給するためのクーラーダクト５とを備えている。冷房ユニット３はバス車両６の屋根上に搭載され、コンプレッサ４はバス車両６の後部に配設され、クーラーダクト５は車室内の天井に配設されている。
【００２０】
コンデンシングユニット２内には、図示しないが、外気と熱交換を行う高温側の熱交換器としてのコンデンサやコンデンサ冷却ファン等が収容されている。
【００２１】
図２に、図１中のクーリングユニット１の外観斜視図を示し、図３、４に、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、ＩＶ−ＩＶ線断面図を示す。
【００２２】
クーリングユニット１は、空気通路を内部に形成する空調ケース７を備えている。この空調ケース７の内部には、外気フィルタ８、内外気切替ドア９、エバポレータ１０、送風機１１が配置されている。
【００２３】
空調ケース７は、上から見たときの平面形状が横長の長方形であり、ケース本体１２とケース上蓋１３とを有している。ケース本体１２には、空気流れの上流側に外気導入口１４および車室内に連通する内気導入用開口部としての内気導入口１５が設けられており、空気流れの下流側に冷気送出口１６が設けられている。一方、ケース上蓋１３には、外気導入口１４を介して車室外に連通する外気導入用開口部１７が設けられている。
【００２４】
外気用フィルタ８は、空調ケース７の内部に導入される外気中の塵埃を除去するものである。エバポレータ１０は、空気と熱交換して空気を冷却する冷房用熱交換器であり、コンプレッサ５、コンデンサ等と冷媒配管で接続されることによって、冷凍サイクルを構成するものである。送風機１１は、空調ケース７の内部に空気流れを形成するものである。
【００２５】
内外気切替ドア９は、回転軸９ａを回転中心として回転することによって、内気導入口１５と外気導入用開口部１７とを選択して開閉するものである。
【００２６】
具体的には、内外気切替ドア９が図３の位置に停止したときが内気導入状態であり、内外気切替ドア９が図４の位置に停止したときが外気導入状態である。
【００２７】
図３の内気導入状態では、内外気切替ドア９は内気導入口１５を開放し、外気導入用開口部１７を閉塞している。これにより、空調ケース７の下方に位置する内気導入口１５より吸い込まれた内気は、図中の矢印のように、エバポレータ１０で熱交換された後、送風機１１によって冷気送出口１６より車両室内に吹き出される。
【００２８】
一方、図４の外気導入状態では、内外気切替ドア９は内気導入口１５を閉塞し、外気導入用開口部１７を開放している。これにより、空調ケース７の図中左側面の外気導入口１４より吸い込まれた外気は、外気フィルタ８を通過した後、外気導入用開口部１７を通り、エバポレータ１０で熱交換され、送風機１１によって冷気送出口１６より車室内に吹き出される。
【００２９】
図５に図３、４中の内外気切替ドア９の平面図を示す。図５に示すように、内外気切替ドア９は、いわゆるバタフライドアであり、具体的には、ドア本体部２０と、ドア本体部２０の軸方向端部を保持する保持部２１と、保持部２１の一部である軸部２２とを備え、ドア本体部２０の短い方の幅の中央に軸部２２が位置している。
【００３０】
ドア本体部２０が内気導入口１５と外気導入用開口部１７とを選択して開閉する部分であり、軸部２２が内外気切替ドア９の回転軸９ａを構成する部分である。また、ドア本体部２０および保持部２１は、別体の樹脂製部品であり、ドア本体部２０に対して保持部２１が嵌め込み、接着、ビス止め等によって固定される。
【００３１】
ドア本体部２０および保持部２１を構成する樹脂材料としては、例えば、耐熱性、耐衝撃性等に優れるポリカーボネート等が採用可能である。なお、軸部２２は、保持部２１と一体であり、保持部２１と同一の樹脂材料で連続して形成される。
【００３２】
ドア本体部２０は、一方向に長く、この一方向に直交する他方向に短い形状であり、具体的には、平面形状が回転軸方向に長い長方形である。例えば、短い方の幅Ｌ１は１０〜２０ｃｍであり、長い方の幅Ｌ２は１００〜１５０ｃｍである。このように、ドア本体部２０は長尺で大きい形状であるため、たわみ防止のために高強度・高剛性である構造がドア本体部２０に要求される。
【００３３】
そこで、本実施形態では、ドア本体部２０の構造として、図６に示す断面構造を採用している。ドア本体部２０は、この断面構造がドア本体部２０の長手方向、すなわち、回転軸方向に続いている。図６に図５中の内外気切替ドアのＶＩ−ＶＩ線断面図を示す。
【００３４】
図６に示すように、ドア本体部２０は、所定間隔にて対向する２枚の板部３１、３２と、２枚の板部３１、３２の間に位置する仕切り壁３３とを有する構造である。この仕切り壁３３は、２枚の板部３１、３２を支えることで、２枚の板部３１、３２の強度および剛性を向上させるとともに、２枚の板部３１、３２の間を複数の空間３４に仕切ることで、ドア本体部２０の内部に複数の空気層を形成している。
【００３５】
２枚の板部３１、３２は、平板形状の部分であり、互いに平行に配置されている。
【００３６】
仕切り壁３３は、２枚の板部３１、３２の両方に連なっており、仕切り壁３３は、２枚の板部３１、３２を支持して、両者の間隔を保持している。なお、図６中の２枚の板部３１、３２および仕切り壁３３の厚さは同じであるが、異なっていても良い。
【００３７】
また、仕切り壁３３は、図６に示すように、ドア本体部２０の長手方向、すなわち、回転軸方向に直交する横断面において、複数の六角形を有するハニカム構造を構成するように配置されている。具体的には、仕切り壁３３は、六角形の辺３３ａ、３３ｂ、３３ｃを形成するように配置されており、すなわち、２枚の板部３１、３２に対して傾いている辺３３ａ、３３ｂと、２枚の板部３１、３２に平行な辺３３ｃとを形成するように配置されている。これにより、仕切り壁３３は、２枚の板部３１、３２を含めて、六角形に仕切られた空間３４を形成している。この空間３４は、図６の紙面垂直方向、すなわち、回転軸に平行な方向に延びている。
【００３８】
本実施形態では、仕切り壁３３は、２枚の板部３１、３２の並び方向、すなわち、ドア本体部２０の厚さ方向である２枚の板部３１、３２に垂直な方向で、２つの六角形が並ぶように配置されている。これによって、２枚の板部３１、３２の並び方向に、２つもしくは３つの空気層３４が形成されている。
【００３９】
また、本実施形態では、仕切り壁３３は、２枚の板部３１、３２に平行であって、六角形の内部で六角形の頂点同士をつなぐ辺３３ｄを形成する部分を有している。この辺３３ｄは、ハニカム構造を構成する仕切り壁３３における２枚の板部３１、３２に垂直な方向での変形を抑制するためのものである。
【００４０】
図６中の仕切り壁３３によって構成されたハニカム構造部は、２枚の板部３１、３２の並び方向における強度・剛性が、２枚の板部３１、３２よりも高いので、２枚の板部３１、３２の強度・剛性を向上させている。
【００４１】
本実施形態のドア本体部９は、２枚の板部３１、３２および仕切り壁３３が一体成形、すなわち、同一の樹脂材料で連続して成形されたものである。なお、２枚の板部３１、３２と仕切り壁３３とを別体として樹脂成形した後、これらを接合することによってドア本体部９を形成しても良い。
【００４２】
以上の通り、本実施形態では、ドア本体部２０を樹脂製とし、仕切り壁３３によって２枚の板部３１、３２の強度・剛性を高めつつ、ドア本体部２０の内部に複数の空間３４を形成する構造を採用しているので、高強度・高剛性を確保しつつドア本体部２０の軽量化を実現するとともに、ドア本体部２０の内部の複数の空間３４によって、ドア本体部２０自体に断熱効果を持たせることができる。
【００４３】
よって、本実施形態によれば、ドア本体部２０自体が断熱効果を有しているので、ドア本体部が金属製の場合に必要であった断熱材を不要にでき、ドア本体部の部品点数を減らすことができる。
【００４４】
（第２実施形態）
第１実施形態では、２つの板部３１、３２の間の仕切り壁３３をハニカム構造を形成するように配置していたが、２つの板部３１、３２を支えるとともに、複数の空間に仕切っていれば、六角形以外の多角形形状を形成するように配置しても良い。
【００４５】
図７に、本実施形態における内外気切替ドア９のドア本体部２０の断面図を示す。図７は、回転軸方向に垂直な断面図であり、図７中の仕切り壁４１が図６中の仕切り壁３３に対応している。
【００４６】
本実施形態では、ドア本体部２０の回転軸方向に直交する断面において、仕切り壁４１は四角形の辺４１ａ、４１ｂを形成するように配置されている。本実施形態においても、２枚の板部３１、３２の並び方向に、四角形に仕切られた２つの空気層３４が形成されている。
【００４７】
（第３実施形態）
図８に、本実施形態における内外気切替ドア９のドア本体部２０の断面図を示す。図８は、回転軸方向に垂直な断面図であり、図８中の仕切り壁４２が図６中の仕切り壁３３に対応している。
【００４８】
本実施形態では、ドア本体部２０の回転軸方向に直交する断面において、仕切り壁４２は八角形の辺４２ａと四角形の辺４２ｂとを形成するように配置されている。本実施形態においても、２枚の板部３１、３２の並び方向に、八角形および四角形に仕切られた２つもしくは３つの空気層３４が形成されている。
【００４９】
（第４実施形態）
図９に、本実施形態における内外気切替ドア９のドア本体部２０の断面図を示す。図９は、回転軸方向に垂直な断面図であり、図９中の仕切り壁４３が図６中の仕切り壁３３に対応している。
【００５０】
本実施形態では、ドア本体部２０の回転軸方向に直交する断面において、仕切り壁４３は三角形の辺４３ａ、４３ｂを形成するように配置されている。本実施形態においても、２枚の板部３１、３２の並び方向に、三角形に仕切られた２つの空気層３４が形成されている。
【００５１】
（第５実施形態）
図１０に、本実施形態における内外気切替ドア９のドア本体部２０の断面図を示す。図１０は、回転軸方向に垂直な断面図であり、図１０中の仕切り壁４４が図６中の仕切り壁３３に対応している。
【００５２】
本実施形態では、ドア本体部２０の回転軸方向に直交する断面において、仕切り壁４４は四角形の辺を形成するように配置されている。ただし、第２実施形態とは異なり、仕切り壁４４は２枚の板部３１、３２に対して垂直に立っており、空気層３４は、２枚の板部３１、３２の並び方向で１つのみである。
【００５３】
なお、ドア本体部２０の内部において、２枚の板部３１、３２の並び方向に、仕切り壁によって仕切られた空気層３４が複数並んでいる方が、１層の場合よりも断熱効果が高い。したがって、より高い断熱効果を得るという観点では、本実施形態よりも上述の第１〜第４実施形態の方が好ましい。
【００５４】
（第６実施形態）
図１１（ａ）に、本実施形態における内外気切替ドア９の平面図を示し、図１１（ｂ）に内外気切替ドア９の側面図を示す。また、図１２に、図１１（ｂ）中のドア本体部２０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図を示す。図１２は、２つの板部３１、３２に平行な断面図である。また、図１３に、ドア本体部２０の分解斜視図を示す。
【００５５】
本実施形態では、多角形の辺を形成するように配置される仕切り壁の向きが、上述の実施形態と異なっている。
【００５６】
すなわち、図１３に示すように、ドア本体部２０は、上述の実施形態と同様に２つの板部３１、３２と、この間の仕切り壁４５とを有して構成される。しかし、図１１（ａ）、図１２に示すように、ドア本体部２０の内気導入口１５、外気導入用開口部１７を開閉する面の方向に対して平行な断面において、仕切り壁４５は複数の六角形を有するハニカム構造を構成するように配置されている。
【００５７】
本実施形態では、仕切り壁４５の全ての面方向が、２つの板部３１、３２に対して直交しているので、第１実施形態と比較して、ドア本体部２０の強度・剛性は優れている。しかしながら、仕切り壁４５に仕切られた空気層３４は、第５実施形態と同様に、２枚の板部３１、３２の並び方向で１層のみであるので、本実施形態よりも、上述の第１〜第４実施形態の方が断熱効果が高い。
【００５８】
（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、内外気切替ドア９として、ドア本体部２０と、ドア本体部２０の回転軸９ａとなる軸部２２とを有し、ドア本体部２０の短い方の幅の中央に軸部２２が位置するバタフライドアを採用していたが、ドア本体部２０の短い方の幅の一端に軸部２２が位置するドアを採用しても良い。また、内外気切替ドア９として、ドア本体部が回転軸を基準に回転する構成でなく、ドア本体部がその面方向にスライドする構成のドアを採用しても良い。また、ドア本体部２０は、平板形状に限らず、断面が円弧形状であっても良い。
【００５９】
（２）上述の実施形態では、クーリングユニット１がバス車両の屋根に搭載されていたが、天井や床等に搭載されていても良い。
【００６０】
（３）上述の実施形態では、バス車両用空調装置の内外気切替ドアに本発明を適用していたが、バス車両用空調装置の他のドアや、バス車両以外の車両用空調装置のドアに本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態におけるバス車両用空調装置とこれを搭載するバス車両の斜視図である。
【図２】図１中のクーリングユニットの外観斜視図である。
【図３】図２中のクーリングユニットのＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２中のクーリングユニットのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３、４中の内外気切替ドアの平面図である。
【図６】図５中のドア本体部のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】第２実施形態における内外気切替ドアのドア本体部の断面図である。
【図８】第３実施形態における内外気切替ドアのドア本体部の断面図である。
【図９】第４実施形態における内外気切替ドアのドア本体部の断面図である。
【図１０】第５実施形態における内外気切替ドアのドア本体部の断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、第６実施形態における内外気切替ドアの平面図、側面図である。
【図１２】図１１（ｂ）中のドア本体部のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１１（ａ）中のドア本体部の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
７空調ケース
９内外気切替ドア
２０ドア本体部
２２軸部
３１、３２板部
３３仕切り壁

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置の空調ケース（７）に設置されるドア（９）であって、
前記空調ケース（７）に設けられた開口部（１５、１７）を開閉する樹脂製のドア本体部（２０）を備え、
前記ドア本体部（２０）は、所定間隔にて対向する２枚の板部（３１、３２）と、
前記２枚の板部（３１、３２）の間に位置し、前記２枚の板部（３１、３２）を支えて前記２枚の板部（３１、３２）の強度および剛性を向上させるとともに、前記２枚の板部（３１、３２）の間を複数の空間（３４）に仕切る仕切り壁（３３、４１、４２、４３、４４、４５）とを有していることを特徴とする車両用空調装置のドア。
【請求項２】
前記ドア本体部（２０）は一方向に長い形状であり、
前記ドア本体部（２０）の長手方向に直交する横断面において、前記複数の空間（３４）が多角形形状で仕切られるように、前記仕切り壁（３３、４１、４２、４３、４４、４５）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置のドア。
【請求項３】
前記ドア本体部（２０）の前記横断面において、前記仕切り壁（３３）は複数の六角形を有するハニカム構造を構成するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置のドア。
【請求項４】
前記仕切り壁（３３、４１、４２、４３）は、前記２枚の板部（３１、３２）の並び方向に前記空間（３４）を並べて形成していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置のドア。
【請求項５】
前記ドアは、バス車両用空調装置の内外気切替ドア（９）であり、
前記ドア本体部（２０）は、空調ケース（７）に設けられた内気導入用開口部（１５）と外気導入用開口部（１７）とを開閉するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置のドア。
【請求項６】
空気通路を内部に形成する前記空調ケース（７）と、
前記空調ケース（７）の内部に設置され、前記空気通路を流れる空気と熱交換する熱交換器（１０）と、
前記空調ケース（７）に設置される請求項１ないし５のいずれか１つに記載のドア（９）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。

【図１】