CN107225930A - 车辆用空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用空调装置。本发明的目的在于通过简单的构造，使得在空调箱内使门进行开关操作时的内压下降，从而实现驱动力矩的下降。在车辆用空调装置(10)中，当从向乘客的面部附近吹送冷风的同时向脚部附近吹送暖风的双重模式，切换到仅将上述冷风吹送到面部附近的通风模式时，使加热风门(40)开始关闭的时刻相对于使通风风门(36)开始进一步打开的时刻延迟，在上述通风风门(36)充分打开的状态下，使上述加热风门(40)为完全关闭状态。由此，能够在空调箱(12)内的压力下降之后使加热风门(40)操作，因此能够减小驱动该加热风门(40)的执行器的驱动力矩。

Description

车辆用空调装置
技术领域
本发明涉及一种搭载于车辆的车辆用空调装置，该车辆用空调装置将由热交换器进行了温度调整的空气向车厢内送风，从而进行车厢内的温度调整。
背景技术
传统上，搭载于车辆的车辆用空调装置例如如专利文献1所示，利用送风机通过内外空气切换装置将空气引入空调箱(case)内，在通过驱动空气混合风门(air mix damper)将由作为冷却单元的蒸发制冷器(evaporator)冷却的冷风与由作为加热单元的加热器芯体(heater core)加热的暖风以期望的混合比率混合之后，例如从配设在上述空调箱中的多个出风口向车厢内送风。
在这样的车辆用空调装置中，在切换向车厢内的送风模式时，通过使经由导管(duct)连接到车厢内的乘客的面部附近的通风(vent)出风口和/或连接到乘客的脚部附近的足部出风口开关的多个门(door)操作，来进行切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-103951号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述车辆用空调装置中，当切换送风模式时，通常在相同时刻开始进行两个门的开关操作，例如，当从向乘客的面部以及脚部附近同时送风的双重模式(Bi-level mode)切换到仅向乘客的面部附近送风的通风模式时，使通风门向打开方向操作，使加热门向关闭方向操作。然而，在最近的车辆用空调装置中，尤其随着小型化以及大风量化的推进，如果在通风门充分打开之前关闭加热门，则存在空调箱内的内压上升，从而导致使上述加热门操作的驱动源的驱动力矩增加的问题。
为了解决该问题，通过使在切换送风模式时的各个门的操作成本均一化来抑制空调箱中的内压上升，但是由于限制了门和/或驱动该门的连杆(link)的布局，因而降低了设计的自由度。另外，在将多个门邻近配置的情况下，为了避免在操作过程中门的前端之间互相接近，针对驱动源的旋转，需要在模式变更的中途改变门的转动，因而存在导致连杆的构造进一步复杂化的问题。
本发明是鉴于上述问题而作出的，本发明的目的在于提供一种能够通过简单的构造，使得在空调箱内使门开关操作时的内压下降，从而实现降低驱动力矩的车辆用空调装置。
解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明的特征在于，车辆用空调装置包括送风机；空调箱，其在内部形成有来自送风机的送风流经的空气流路；第一开口和第二开口，其在空气流路的下游将空调箱的外侧与内侧连通；第一门，其开关第一开口；第二门，其开关第二开口；以及驱动源，其驱动第一门和第二门中的至少任一者，所述车辆用空调装置具有：第一模式，在第一模式下，第一门使第一开口开放，第二门使第二开口完全关闭或使第二开口为中间开度(opening degree)；以及第二模式，在第二模式下，第一门使第一开口比在第一模式下更加关闭，第二门使第二开口比在第一模式下更加打开，其中，当从第一模式转变到第二模式时，在第一门进行关闭操作之前使第二门开始打开操作。
根据本发明，在车辆用空调装置的空调箱中，具有开关第一开口的第一门和开关第二开口的第二门，当从第一模式转变到第二模式时，在第一门进行关闭操作之前使第二门开始打开操作，其中，在第一模式下，使第一开口开放而第二门使第二开口完全关闭或为中间开度，在第二模式下，第一门使第一开口比在第一模式下更加关闭而第二门使第二开口比在第一模式下更加打开。
由此，能够通过第二开口的开放，来抑制空调箱内压力的上升，通过在压力上升得到抑制的状态下使第一门开始关闭操作，从而能够抑制对第一门的操作阻力，而顺利地进行操作。其结果是，在从第一模式切换到第二模式时，通过使空调箱内的内压下降，减轻了用于驱动第一门的驱动负载，从而能够降低驱动源的驱动力矩。
另外，第二门是在屏蔽板上配设有转轴的板门，当从第一模式转变到第二模式时，在将屏蔽板向与送风相反的方向上移动的情况下，在屏蔽板上配设有转轴的板门容易受到空调箱内的内压的影响，但是通过如上所述使第二开口先开放而使内压下降，从而能够使第二门顺利地操作。
此外，通过同一驱动源使第一门和第二门操作，与通过各自单独的执行器(actuator)进行驱动的情况相比驱动力矩变大，因此通过上述方式降低空调箱内的内压，能够获得更好的效果。
另外，第一开口是与将送风导向乘客的脚部附近的导管连接的加热开口，而第二开口是与将送风导向乘客的面部附近的导管连接的通风开口，第一模式是使第一门和第二门各自的开度为中间开度的双重模式，第二模式是第一门使加热开口闭塞而第二门使通风开口为完全打开状态的通风模式。
发明效果
根据本发明能够获得如下效果。
即，在车辆用空调装置的空调箱中，具有开关第一开口的第一门和开关第二开口的第二门，当从第一模式转变到第二模式时，在第一门进行关闭操作之前使第二门开始打开操作，其中，在第一模式下，使第一开口开放而第二门使第二开口完全关闭或者为中间开度，在第二模式下，第一门使第一开口比在第一模式下更加关闭而第二门使第二开口比在第一模式下更加打开。由此能够通过第二开口的开放来抑制空调箱内压力(内压)的上升，通过在压力上升得到抑制的状态下使第一门开始关闭操作，能够抑制对第一门的操作阻力从而顺利地操作。其结果是，当从第一模式切换到第二模式时，通过使空调箱内的内压下降减轻了用于驱动第一门的驱动负载，从而能够降低驱动源的驱动力矩。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的车辆用空调装置的双重模式状态的整体剖面图。
图2是示出在图1的车辆用空调装置中从双重模式切换到通风模式的中途的状态的整体剖面图。
图3是示出从双重模式切换到通风模式时通风风门(vent damper)和加热风门(heat damper)的开度与执行器的驱动量之间的关系的特性曲线图。
图4是示出在图1的车辆用空调装置中已切换到通风模式的状态的整体剖面图。
具体实施方式
针对根据本发明的车辆用空调装置，以下将列举优选实施方式并参照附图来详细地进行说明。在图1中，附图标记10示出了根据本发明的实施方式的车辆用空调装置。应予说明，关于车辆用空调装置10，以图1所示的左侧(箭头A的方向)为车辆的前方侧，右侧(箭头B的方向)为该车辆的后方侧来进行说明。
如图1所示，该车辆用空调装置10包括构成空气的各通路的空调箱12，配设在上述空调箱12的内部并将上述空气冷却的蒸发制冷器14，加热该空气的加热芯体16，和用于切换在上述各通路内流通的空气的流向的风门机构18。
空调箱12例如是由树脂材料形成为箱状，在其上方开口有与各通路连通并向乘客的面部附近送风的通风出风口(第二开口，通风开口)20，和向车辆的前窗送风的除霜出风口22。另外，在空调箱12的车辆后方侧面形成有向车厢内的乘客的脚部附近送风的加热通路24。
另一方面，在空调箱12的内部，在作为车辆前方侧(箭头A的方向)的位置沿着垂直的方向直立地配设有蒸发制冷器14。在作为该蒸发制冷器14的上游侧的车辆前方侧(箭头A的方向)，形成有与未示出的送风机单元连通的供给通路26。对于蒸发制冷器14而言，在未示出的管中循环有制冷剂，通过管之间的空气与上述制冷剂进行热交换从而向下游侧供给冷风。
另外，在空调箱12中的、在作为蒸发制冷器14的下游侧的下方的位置处形成有暖风通路28并配设有加热芯体16，在上述暖风通路28的上方形成有绕过上述加热芯体16的冷风通路30。该加热芯体16被配设为在内部循环有来自未示出的内燃机的热水，通过与经过的空气进行热交换从而向下游侧供给暖风。
风门机构18包括：配设在蒸发制冷器14与加热芯体16之间的暖风通路28的第一空气混合风门32，配设在该第一空气混合风门32的上方的冷风通路30的第二空气混合风门34，用于切换通风出风口20与除霜出风口22的开关状态的通风风门(第二门)36，用于开关上述除霜出风口22的除霜风门38，以及用于切换加热通路24的连通状态的加热风门(第一门)40。
第一空气混合风门32具有一组门部44以转轴42为中心在互相远离的方向上延伸的蝶形构造，通过在未示出的执行器的驱动作用下以转轴42为支点转动，从而调整经过了蒸发制冷器14的冷风中向加热芯体16一侧的送风量(送风比例)。
与第一空气混合风门32相同，第二空器混合风门34由蝶形构造构成，通过在未示出的执行器的驱动作用下转动从而调整冷风通路30中的冷风的送风量(送风比例)。
通风风门36呈在通风出风口20与除霜出风口22之间由轴部46支撑并具有门部48的悬臂式构造，通过门部48在执行器(驱动源)的驱动作用下以上述轴部46为支点转动，从而利用上述门部48将通风出风口20和除霜出风口22中的任意一个闭塞并将另一个开放。
加热器风门40具有与通风风门36相同的悬臂式构造，以在邻近加热开口部(第一开口，加热开口)52的位置处由轴部54轴支撑并在下方配设有门部56的方式配置，并且以与通风风门36相同的执行器进行驱动。此外，加热风门40在执行器的驱动作用下，通过门部56向加热通路24侧转动从而使加热开口部52变为开放的状态(参见图1)，与之相反，通过上述门部56抵接于壁部58从而闭塞上述加热开口部52(参见图4)。
根据本发明的实施方式的车辆用空调装置10基本上具有如上所述的构造，接下来对其操作及作用效果进行说明。
首先，参照图1说明选择了向车厢内的乘客的面部及脚部附近送风的双重模式(第一模式)的情况。
首先，如果车辆用空调装置10启动，则由未示出的送风机吸入的空气被供给到空调箱12的供给通路26，并通过经过蒸发制冷器14从而被冷却。在该双重模式下，在未示出的执行器的驱动作用下，第一空气混合风门32从完全关闭状态转动规定角度而变为冷风能够向加热器芯体16侧流动的状态，第二空气混合风门34转动规定角度而变为完全打开状态，并且通风风门36打开到完全关闭位置与完全打开位置的中间，而且除霜出风口22被除霜风门38闭塞，加热风门40向离开加热开口部52的方向转动变为完全打开状态。
由此，通过经过蒸发制冷器14从而被冷却的冷风的一部分经过冷风通路30，从而绕过加热芯体16而从开口的通风出风口20向车厢内的乘客的面部附近送风，与此同时，剩余的冷风在暖风通路28中经过加热芯体16而被加热变为暖风，从开放的加热开口部52经过加热通路24而被送风至车厢内的乘客的脚部附近。
接下来，参照图2及图3说明从上述双重模式切换到仅向车厢内的乘客的面部附近送风的通风模式(第二模式)的情况。应予说明，图3是示出执行器的驱动量(操作角度)与通风风门36和加热风门40的关系的特性曲线图，特性曲线L1(细实线)示出了通风风门36的开度，特性曲线L2(粗实线)示出了加热风门40的开度。
首先，通过在执行器的驱动作用下使通风风门36开始朝向完全打开而打开，门部48以轴部46为支点向除霜出风口22侧开始转动。此时，加热风门40还未开始关闭操作而处于完全打开状态。
然后，在通风风门36转动规定角度后，以门部56接近加热开口部52侧的方式使加热风门40以轴部54为支点开始关闭操作。即，如图3所示，相对于执行器的驱动量，使加热风门40比通风风门36的打开操作延迟规定角度θ来开始关闭操作。由此，通过使通风风门36先开始打开操作，连通至外部的整体的开口面积不会因为上述通风风门36的操作而变窄，因此空调箱12内的压力(内压)不会上升，因此能够抑制内压成为使上述通风风门36向送风方向转动时的阻力。然后，在通风风门36打开一定程度，内压下降的状态下，使加热风门40开始关闭操作。
如图4所示，通过通风风门36进一步转动变为完全打开状态，加热风门40的门部56抵接于壁部58而变为闭塞了加热开口部52的状态，来切换到将流经冷风通路30的冷风从通风出风口20仅送风到车厢内的乘客的面部附近的通风模式。
如上所示，在本实施方式中，在车辆用空调装置10中，当从向乘客的面部及脚部附近送风的双重模式切换至仅向面部附近送风的通风模式时，使通风风门36和加热风门40不同时操作，而使上述通风风门36先开始打开操作，使其相对于执行器的驱动量操作规定角度θ，在使通风出风口20充分开放之后，再使上述加热风门40开始关闭操作。由此，通过在由于通风出风口20的开放而不使空调箱12内的压力(内压)上升的状态下使加热风门40进行关闭操作，从而能够减小对该加热风门40的操作阻力，从而使其顺利地操作。
因此，在切换至通风模式时，由于减轻了用于驱动通风风门36的执行器的驱动负载，因此能够实现驱动力矩的降低。
另外，通风风门36呈在门部48的端部具有轴部46的悬壁式构造，在驱动时上述门部48以与空调箱12内的送风的流向相反的方式进行操作，因此虽然容易受到空调箱12内的内压的影响，但如上所述，通过使通风出风口20先开放来降低内压，将上述送风的大部分导向通风出风口20，从而能够有效地使门部48顺利地操作。
此外，通过以同一执行器来驱动通风风门36和加热风门40，与通过各自单独的执行器进行驱动的情况相比，虽然驱动力矩变大，但如上所述通过使空调箱12内的内压下降，能够有效地降低驱动力矩，能够实现例如执行器的小型化。
另外，在根据上述本实施方式的车辆用空调装置10中，说明了通过执行器来使风门机构18操作的情况，但是不限于此，例如也可以通过与配设在车厢内的操作杆连接的线束来使上述风门机构18操作。
此外，已经说明了在从双重模式切换到通风模式的情况下的通风风门36和加热风门40的操作，但是并不特别限定于此。例如在从向车辆的前窗及脚部附近送风的加热除霜模式切换到仅向上述前窗送风的除霜模式的情况下，通过在加热风门40关闭之前先打开除霜风门38来抑制空调箱12内的压力上升，从而获得减小风门机构18的操作阻力的效果。
此外，本发明的车辆用空调装置不限于上述实施方式，当然也可以在不脱离本发明的主旨的范围内采用各种结构。
附图标记说明
10：车辆用空调装置 12：空调箱 18：风门机构
20：通风出风口 24：加热通路 28：暖风通路
30：冷风通路 36：通风风门 40：加热风门
44，48，56：门部 52：加热开口部

Claims (5)

1.一种车辆用空调装置，所述车辆用空调装置包括：
送风机；
空调箱，在其内部形成有来自所述送风机的送风流经的空气流路；
第一开口和第二开口，其在所述空气流路的下游将所述空调箱的外侧与内侧连通；
第一门，其开关所述第一开口；
第二门，其开关所述第二开口；以及
驱动源，其驱动所述第一门和所述第二门中的至少任一者，
所述车辆用空调装置具有：
第一模式，在所述第一模式下，所述第一门使所述第一开口开放，所述第二门使所述第二开口完全关闭或使所述第二开口为中间开度；以及
第二模式，在所述第二模式下，所述第一门使所述第一开口比在所述第一模式下更加关闭，所述第二门使所述第二开口比在所述第一模式下更加打开，
其中，当从所述第一模式转变到所述第二模式时，在所述第一门进行关闭操作之前使所述第二门开始打开操作。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中
所述第二门是在屏蔽板上配设有转轴的板门，当从所述第一模式转变到所述第二模式时，所述屏蔽板向与所述送风相反的方向移动。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用空调装置，其中
所述第一门和所述第二门通过同一驱动源而操作。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用空调装置，其中
所述第一开口是与将所述送风导向乘客的脚部附近的导管连接的加热开口，而所述第二开口是与将所述送风导向所述乘客的面部附近的导管连接的通风开口，
所述第一模式是使所述第一门和所述第二门各自的开度为中间开度的双重模式，所述第二模式是所述第一门使所述加热开口闭塞而所述第二门使所述通风开口为完全打开状态的通风模式。
5.根据权利要求3所述的车辆用空调装置，其中
所述第一开口是与将所述送风导向乘客的脚部附近的导管连接的加热开口，而所述第二开口是与将所述送风导向所述乘客的面部附近的导管连接的通风开口，
所述第一模式是使所述第一门和所述第二门各自的开度为中间开度的双重模式，所述第二模式是所述第一门使所述加热开口闭塞而所述第二门使所述通风开口为完全打开状态的通风模式。
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