JP2000296710A - 空気調和ユニット及び車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内外気２層式の空気調和ユニットにおいて、
運転状況に応じてエバポレータ正面の正面風速に生じる
アンバランスを抑制して、エバポレータにおける圧力損
失の増加を防止する。 【解決手段】 外気導入口１１及び内気導入口１２が上
流側に開口しかつダンパを備えた吹き出し口１３，１
４，１５が下流側に開口するダクト１０と、ダクト１０
に設置され外気及び内気を同時に吸引して各吹き出し口
へ送風するブロアファン１９と、ダクト１０内に設置さ
れ外気及び内気と熱交換させるエバポレータ２１と、ダ
クト内１０に設置されて内気及び外気を加熱するヒータ
コア３１とを具備し、ダクト内１０が仕切板１６により
外気流路１７と内気流路１８とに分割された内外気２層
式の空気調和ユニットであって、エバポレータ２１の上
流側に外気及び内気のエバポレータ入口風速を調整する
風速制御ダンパ５１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
設置され、車室内における冷房及び暖房等の空気調和を
行う車両用空気調和装置に係り、特に、空気調和ユニッ
ト内を内外気が２層流で流れる空気調和装置に用いて好
適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用空気調和装置で暖房を行う際、車
室内空気（内気）を吸い込んでヒータコアで加熱し再度
車室内に吹き出すという内気循環運転を行うと、車室内
の湿度の高い空気が循環されるため窓ガラスが曇る。こ
のため、暖房運転時には、車室外の空気（外気）を吸い
込んでヒータコアで加熱した温風を車室内に吹き出すと
いう外気導入運転が一般的に行われている。しかし、外
気温度が極めて低い場合や、加熱源となるエンジン冷却
水の熱供給量が小さい車両、たとえばディーゼルエンジ
ンや省燃費エンジンなどを搭載した車両のエンジン廃熱
を利用する温水式ヒータでは、外気導入運転時に十分な
暖房効果を得られないことがある。

【０００３】そこで、従来より車室内の換気及び曇りの
除去と快適温度確保の両立を狙った車両用空気調和装置
の空気調和ユニットとして、ブロアファンにより同時に
吸い込む内気及び外気を所定の比率で分けられるよう
に、空気調和ユニット内に仕切を設けた内外気２層式の
ものが開発されている。すなわち、湿度の低い外気を主
として曇り除去に使用するため車室内の上層を流し、車
室内の下層（足元）には比較的温度の高い内気を循環さ
せて暖房性能を確保しようとするものである。

【０００４】図５は、従来の内外気２層式の空気調和ユ
ニットを示す断面図である。図５において、符号の１０
はケーシング兼用のダクト、１１は外気導入口、１２は
内気導入口、１３はデフロスタ吹き出し口、１４はフェ
イス吹き出し口、１５はフット吹き出し口、１６は仕切
板、１７は外気流路、１８は内気流路、１９はブロアフ
ァン、１９ａはブロアモータ、１３ａはデフロスタダン
パ、１４ａはフェイスダンパ、１５ａはフットダンパ、
２１はエバポレータ、３１はヒータコアをそれぞれ示し
ている。この場合、外気導入口１１から吸引された外気
は外気流路１７を通り、また、内気導入口１２から吸引
された内気は内気流路１８を通って、「デフロスト吹き
出しモード」、「フェイス吹き出しモード」、「フット
吹き出しモード」及び「バイレベル吹き出しモード」の
各吹き出しモードに応じて、エバポレータ２１やヒータ
コア３１を通過することで冷却または加熱される。こう
して空調された空気は、各吹き出し口１３，１４，１５
のうち設定された吹き出しモードに対応して開いている
ものから車室内へ向けて吹き出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の内外気２層式空気調和ユニットでは、仕切板１６が
固定であるため、ブロアファン１９により吸い込まれる
外気及び内気の割合は同一条件の下で常に一定になる。
換言すれば、ダクト１０は、ある条件の下で内外気の比
率が所定の値となるように外気流路１７と内気流路１８
との断面積比を設定して、仕切板１６で分割される。し
かしながら、実際の運転では、吹き出し側の各ダンパ１
３，１４，１５の開閉状態（すなわち吹き出しモードの
設定）、ブロアファン１９下流側の圧力損失変動、走行
する車両の速度変化などが発生するため、実際に吸い込
まれる内外気の割合が前述した所定の比率と異なること
があり、結果としてエバポレータ２１上流側の正面風速
（入口の風速）が外気流路１７側と内気流路１８側とで
アンバランスになるという問題があった。

【０００６】上述したような風速のアンバランスが生じ
ると、風速の２乗に比例してエバポレータ通過の抵抗が
増大することになるので、風速が高くなる領域と低くな
る領域とが存在するにもかかわらず、エバポレータ通過
による圧力損失が全体としては増加することになる。こ
のため、吹き出し口から所望の風量が得られなかった
り、あるいは、空調装置の運転騒音が高くなるなどの問
題が生じてくる。また、圧力損失の増加は、ブロアファ
ンの動力であるブロアモータの消費電力を増加させるこ
とにもなり、この点でも好ましいことではない。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、運転状況に応じてエバポレータ正面の正面風速に
生じるアンバランスを抑制して、エバポレータにおける
圧力損失の増加を防止することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため以下の手段を採用した。請求項１に記載の空
気調和ユニットは、車室外の空気を導入する外気導入口
及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口
しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、
該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入
口から外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ
送風するブロアファンと、前記ダクト内に設置され冷媒
と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータ
と、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置され
て前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹
き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切
換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板
により外気流路と内気流路とに分割された内外気２層式
の空気調和ユニットであって、前記エバポレータ上流側
に前記外気及び内気が前記エバポレータに流れ込む風速
を調整する風速制御手段を設けたことを特徴とするもの
である。

【０００９】このような空気調和ユニットによれば、エ
バポレータ上流側において外気流路を流れる外気及び内
気流路を流れる内気の風速が一定になるよう制御するこ
とができるので、エバポレータを通過する風速のアンバ
ランスが抑制される。

【００１０】請求項２に記載の車両用空気調和装置は、
車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を
導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出
し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置さ
れ前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気
を同時に吸引して前記吹き出し口へ送風するブロアファ
ンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気
との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の
前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気
を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ
取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパ
とを具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内
気流路とに分割され、かつ、前記エバポレータ上流側に
前記外気及び内気が前記エバポレータに流れ込む風速を
調整する風速制御手段を設けた内外気２層式の空気調和
ユニットと、ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、
高圧のガス冷媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデン
サと、高温高圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張
弁とを具備し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を
供給する冷媒系と、エンジン冷却水を前記ヒータコアに
導入する加熱源系と、前記空気調和ユニット、冷媒系及
び加熱源系の作動制御を行う制御部と、により構成した
ことを特徴とするものである。この場合の風速制御手段
は、好適には、前記エバポレータ入口における前記外気
流路及び前記内気流路の断面積を運転状況の情報に基づ
き変化させるダンパとすればよい。

【００１１】このような車両用空気調和装置によれば、
空気調和ユニット内のエバポレータ上流側において、外
気流路を流れる外気及び内気流路を流れる内気の風速が
一定になるよう制御することができるので、エバポレー
タを通過する風速のアンバランスが抑制される。

【００１２】請求項４に記載の空気調和ユニットは、車
室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導
入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し
口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され
前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を
同時に吸引して前記吹き出し口へ送風するブロアファン
と、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気と
の間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前
記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を
加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取
り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパと
を具備し、前記エバポレータ入口における内外気の風速
が均一になるように、前記ダクト内が仕切板により外気
流路と内気流路とに分割された内外気２層式の空気調和
ユニットであって、前記エバポレータ下流側に前記エバ
ポレータを通過した後前記外気流路及び前記内気流路に
流れ込む風量を調整する風量制御手段を設けたことを特
徴とするものである。

【００１３】このような空気調和ユニットによれば、エ
バポレータ上流側において外気流路及び内気流路を一定
の風速で流れた内外気を、エバポレータ通過後に必要風
量となるよう分配制御することができるので、きめ細か
い空調及び温度制御が可能となる。

【００１４】請求項５に記載の車両用空気調和装置は、
車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を
導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出
し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置さ
れ前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気
を同時に吸引して前記吹き出し口へ送風するブロアファ
ンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気
との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の
前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気
を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ
取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパ
とを具備し、前記エバポレータ入口における内外気の風
速が均一になるように前記ダクト内が仕切板により外気
流路と内気流路とに分割され、かつ、前記エバポレータ
下流側に前記エバポレータを通過した後前記外気流路及
び前記内気流路に流れ込む風量を調整する風量制御手段
を設けた内外気２層式の空気調和ユニットと、ガス状の
冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷媒を外気
と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高圧の液冷
媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備し、前記エ
バポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷媒系と、エ
ンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系と、
前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御
を行う制御部と、により構成したことを特徴とするもの
である。この場合の風量制御手段は、好適には、前記エ
バポレータ出口における前記外気流路及び前記内気流路
の断面積を運転状況の情報に基づき変化させるダンパと
すればよい。

【００１５】このような車両用空気調和装置によれば、
空気調和ユニットのエバポレータ上流側において外気流
路及び内気流路を一定の風速で流れた内外気を、エバポ
レータ通過後に必要風量となるよう分配制御することが
できるので、きめ細かい空調及び温度制御が可能とな
る。

【００１６】請求項７に記載の空気調和ユニットは、車
室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導
入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し
口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され
前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を
同時に吸引して前記吹き出し口へ送風するブロアファン
と、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気と
の間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前
記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を
加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取
り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパと
を具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気
流路とに分割された内外気２層式の空気調和ユニットで
あって、前記エバポレータ上流側に前記外気及び内気が
前記エバポレータに流れ込む風速を調整する風速制御手
段を設けると共に、前記エバポレータ下流側に前記エバ
ポレータを通過した後前記外気流路及び前記内気流路に
流れ込む風量を調整する風量制御手段を設けたことを特
徴とするものである。

【００１７】このような空気調和ユニットによれば、エ
バポレータ上流側において外気流路を流れる外気及び内
気流路を流れる内気の風速が一定になるよう制御するこ
とができるので、エバポレータを通過する風速のアンバ
ランスが抑制される。また、エバポレータ上流側におい
て外気流路及び内気流路を一定の風速で流れた内外気
を、エバポレータ通過後に必要風量となるよう分配制御
することができるので、きめ細かい空調及び温度制御が
可能となる。

【００１８】請求項８に記載の車両用空気調和装置は、
車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を
導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出
し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置さ
れ前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気
を同時に吸引して前記吹き出し口へ送風するブロアファ
ンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気
との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の
前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気
を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ
取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパ
とを具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内
気流路とに分割され、かつ、前記エバポレータ上流側に
前記外気及び内気が前記エバポレータに流れ込む風速を
調整する風速制御手段を設けると共に、前記エバポレー
タ下流側に前記エバポレータを通過した後前記外気流路
及び前記内気流路に流れ込む風量を調整する風量制御手
段を設けた内外気２層式の空気調和ユニットと、ガス状
の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷媒を外
気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高圧の液
冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備し、前記
エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷媒系と、
エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系
と、前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動
制御を行う制御部と、により構成したことを特徴とする
ものである。

【００１９】この場合の風速制御手段は、好適には、前
記エバポレータ入口における前記外気流路及び前記内気
流路の断面積を運転状況の情報に基づき変化させるダン
パとすればよい。また、この場合の風量制御手段は、好
適には、前記エバポレータ出口における前記外気流路及
び前記内気流路の断面積を運転状況の情報に基づき変化
させるダンパとすればよい。

【００２０】このような車両用空気調和装置によれば、
空気調和ユニットのエバポレータ上流側において、外気
流路を流れる外気及び内気流路を流れる内気の風速が一
定になるよう制御することができるので、エバポレータ
を通過する風速のアンバランスが抑制される。また、空
気調和ユニットのエバポレータ上流側において外気流路
及び内気流路を一定の風速で流れた内外気を、エバポレ
ータ通過後に必要風量となるよう分配制御することがで
きるので、きめ細かい空調及び温度制御が可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
係る空気調和ユニット及び車両用空気調和装置を図面に
基づいて説明する。図１において、空気調和ユニット１
Ａは、車室外から外気を導入する外気導入口１１及び車
室内から内気を導入する内気導入口１２が上流側に開口
し、かつ、デフロスタ吹き出し口１３、フェイス吹き出
し口１４及びフット吹き出し口１５が下流側に開口する
ダクト１０をケーシングとして、内部に上流側から順に
ブロアファン１９、エバポレータ２１及びヒータコア３
１を設置してある。ブロアファン１９はブロアモータ１
９ａにより回転駆動され、一方の外気導入口１１から外
気を、そして内気導入口１２から内気を同時に吸引し
て、各吹き出し口１３，１４，１５へ送風する機能を有
している。

【００２２】エバポレータ２１は後述する冷媒系の構成
要素であり、エバポレータを通過する外気及び内気と冷
媒系を循環する冷媒との間で熱交換させて、内外気を冷
却・除湿する機能を有している。また、エバポレータ２
１の下流側に設置されるヒータコア３１は、後述する加
熱源系の構成要素であり、通過する内気及び外気とエン
ジン冷却水との間で熱交換させて加熱する機能を有して
いる。そして、各吹き出し口１３，１４，１５には、指
定された吹き出しモードに応じて開閉し、空調空気を吹
き出す吹き出し口の切換操作を行うデフロスタダンパ１
３ａ，フェイスダンパ１４ａ，フットダンパ１５ａがそ
れぞれ取り付けられている。

【００２３】さて、上述したダクト１０の内部は、仕切
板１６により上下に分割されて、外気流路１７と内気流
路１８とが形成されている。上段の外気流路１７は、外
気導入口１１から吸引した外気が流れる流路であり、下
段の内気流路１８は、内気導入口１２から吸引した内気
が流れる流路である。このような構成の空気調和ユニッ
ト１Ａは、内外気２層式と呼ばれている。そして、仕切
板１６のエバポレータ２１上流側には、外気及び内気が
エバポレータ２１に流れ込む風速を調整する風速制御手
段として、風速制御ダンパ５１を設けてある。この風速
制御ダンパ５１は、アクチュエータ５１ａにより上下に
開閉操作可能である。

【００２４】次に、車両用空気調和装置の構成を図２に
基づいて説明する。この装置は、上述した空気調和ユニ
ット１Ａに加えて、冷媒系２、加熱源系３及び制御部４
を具備して構成される。冷媒系２は、エバポレータ２１
に低温低圧の液冷媒を供給するもので、コンプレッサ２
２、コンデンサ２３及び膨張弁２４とを具備している。
コンプレッサ２２は、エバポレータ２１で車室内の熱を
奪って気化した低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧
のガス冷媒としてコンデンサ２３へ送り出すものであ
る。自動車用空気調和装置の場合、コンプレッサ２２
は、通常エンジン３２よりベルト及びクラッチを介して
駆動力を受ける。コンデンサ２３は、エンジンルームの
前部に配設され、コンプレッサ２２から供給された高温
高圧のガス冷媒を外気で冷却し、ガス状の冷媒を凝縮液
化させるものである。こうして液化された冷媒は、図示
省略のレシーバへ送られて気液の分離がなされた後、高
温高圧の液冷媒として膨張弁２４に送られる。この膨張
弁２４では、高温高圧の液冷媒を減圧・膨張させること
によって低温低圧の液（霧状）冷媒とし、エバポレータ
２１へ供給する。

【００２５】続いて、加熱源系３の構成を図２に基づい
て簡単に説明する。この加熱源系３は、ヒータコア３１
に熱源となる高温のエンジン冷却水を供給するもので、
エンジン３２とラジエタ３３との間を循環するエンジン
冷却水系から、その一部をウォータバルブ３４による流
量制御を行って空気調和装置に導入するものである。な
お、図中の符号３５は冷却水循環用のポンプ、３６はサ
ーモスタット、３７はバイパス流路である。

【００２６】最後に、制御部４の構成を簡単に説明す
る。この制御部４は、空気調和装置を構成している空気
調和ユニット１Ａ、冷媒系２及び加熱源系３の作動制御
を行うもので、通常、乗員が各種の設定を行う操作パネ
ルに制御回路を組み込んで、インスツルメントパネルの
中央部に設置されている。この制御部４では、ダンパ類
の開閉操作による各種運転モードの選択切り換え、ブロ
アファン１９の風量切り換え及び所望の温度設定操作な
どに加えて、風速制御ダンパ５１の開閉操作を行うこと
ができる。また、この制御部４には、エバポレータ上流
側における外気の風速を検出する外気風速センサ５２、
同様に内気の風速を検出する内気風速センサ５３、車両
の走行速度を検出する車速センサ５４からの各検出信
号、ブロアモータ１９ａの入力電流値、そして、各吹き
出しダンパ１３ａ，１４ａ，１５ａの開閉及び開度の状
態が吹き出しダンパ開度情報５５として入力されるよう
になっており、これらにより空気調和ユニット１Ａ及び
空気調和装置の運転状況の情報が得られる。この結果、
制御部４においては、外気通路１７のエバポレータ入口
風速を外気風速センサ５２により、内気通路１８のエバ
ポレータ入口風速を内気風速センサ５３により検出で
き、さらに、車速に応じて変化するラム圧を車速センサ
５４で、また、ブロアファン１９下流側の圧力損失変動
や要求される風量などをダンパ開度情報５５で、それぞ
れ予測することが可能となる。なお、ブロアモータ１９
ａの入力電流値により、ブロアファン１９の負荷情報を
得ることができる。

【００２７】以下、上述した構成の空気調和ユニット１
Ａの作用を風速制御ダンパ５１の作動を中心に説明す
る。風速制御ダンパ５１は、外気及び内気がエバポレー
タ２１に流れ込む風速を調整するため、エバポレータ入
口における外気流路１７及び内気流路１８の断面積を空
気調和ユニット１Ａの運転状況に応じて変化させるもの
で、風速が高い、すなわち風量に対して流路が狭い場
合、流路を広げるように開閉作動する。この操作によ
り、風速が高い側では流路が広げられることにより風速
が低下し、風速が低い側では逆に流路が狭められること
により風速が増加するので、エバポレータ２１の入口で
は全面にわたって一定の風速となるよう制御することが
できる。

【００２８】このようにしてエバポレータ２１の正面風
速が一定になると、空気調和ユニット１Ａ内では通過抵
抗の大きいエバポレータ２１における圧力損失を最小限
に抑えることができ、各吹き出し口における十分な風量
を確保できる。また、常にある割合での完全２層流を形
成でき、換気及び曇りの除去と快適温度の提供とを両立
することができる。なお、外気流路１７の風速が増す要
因としては、たとえば車速の増加、外気流路側に開口す
るデフロスタ吹き出し口１３やフェイス吹き出し口１４
の開度が大きくなる場合などが考えられ、また、内気流
路１８の風速が増す要因としては、たとえば内気流路側
に開口するフット吹き出し口１５の開度が大きくなる場
合などが考えられる。

【００２９】ところで、上述した風速制御ダンパ５１の
作動を制御する制御部４には、外気風速センサ５２及び
内気風速センサ５３、車速センサ５３、吹き出しダンパ
顔度情報５５、そしてブロアモータ１９ａの入力電流値
を入力し、これら４種類の情報から空気調和装置の運転
状況を判断することで、最適のダンパ開度を算出してア
クチュエータ５１ａの作動信号を出力するよう制御して
いる。しかし、これら４種類の情報は必ずしも全てが必
要なわけではなく、いずれか１つの情報に基づく制御、
あるいは適当に複数の情報を選択して適宜組み合わせた
制御も可能であるが、情報が多いほどきめ細かく適切な
制御を実施することができる。

【００３０】続いて、図３に基づいて本発明に係る空気
調和ユニットの第２の実施形態を説明する。ここでは、
上述した第１の実施形態と異なる部分を中心に説明し、
同一部分についてはその説明を省略する。図３におい
て、符号の１Ｂは空気調和ユニット、１０はケーシング
を兼ねたダクト、１６ａは上流側仕切板、１６ｂは下流
側仕切板、１７は外気流路、１８は内気流路、２１はエ
バポレータである。この空気調和ユニット１Ｂでは、エ
バポレータ２１の上流側にある外気流路１７と内気流路
１８との断面積を、ある運転条件の下で、エバポレータ
２１の入口における外気及び内気の風速が一定となるよ
うに定めている。図示の例では、設定条件の吹き出しモ
ードにおける内外気の必要風量に見合うように、外気流
路１７の断面積が内気流路１８の断面積より大きく設定
されている。このような場合、吹き出しモードが設定条
件から変化すると、十分な風量を確保できなくなること
がある。

【００３１】そこで、エバポレータ２１の下流側に、外
気流路１７及び内気流路１８に流れ込む風量を調整する
風量制御手段として、下流側仕切板１６ｂに風量制御ダ
ンパ５７を設けてある。この風量制御ダンパ５７はアク
チュエータ５７ａで開閉操作され、外気風速センサ５
２、内気風速センサ５３、車速センサ５４、吹き出しダ
ンパ開度情報５５及びブロアモータの入力電流値５６の
何れか１つ、あるいは適当な複数の組合せ、あるいは全
ての情報をうけて、エバポレータ２１の下流側で必要な
風量となるように制御部４で算出した適切な開度に開閉
操作される。すなわち、エバポレータ２１の出口（下流
側）が外気流路１７及び内気流路１８に連なる面積を変
化させるものであり、大きな風量を必要とする流路側の
面積が大きくなるように制御する。

【００３２】この結果、エバポレータ２１の上流側では
正面風速が均一となって圧力損失が最小限に抑えられ、
下流側では各吹き出しモードに応じた必要風量を風量制
御ダンパ５７の開度を変化させて確保できるので、きめ
細かい空調及び換気が可能となる。

【００３３】本発明に係る空気調和ユニットの第３の実
施形態を図４に基づいて説明する。この場合も、上述し
た第１の実施形態と異なる部分を中心に説明し、同一部
分についてはその説明を省略する。この実施形態に示し
た空気調和ユニット１Ｃでは、図１に示した第１の実施
形態の空気調和ユニット１Ａに加えて、エバポレータ２
１の下流側に風量制御手段としての風量制御ダンパ５７
を設置してある。従って、エバポレータ２１の上流（入
口）側には風速制御ダンパ５１が設置され、下流（出
口）側には風量制御ダンパ５７が設置されている。これ
ら二つのダンパ５１，５７は、何れも制御部４から出力
される制御信号により作動するアクチュエータ５１ａ，
５７ａで開閉操作される。

【００３４】また、両ダンパ５１，５７の開度は、外気
風速センサ５２、内気風速センサ５３、車速センサ５
４、吹き出しダンパ開度情報５５及びブロアモータの入
力電流値５６の何れか１つ、あるいは適当な複数の組合
せ、あるいは全ての情報をうけて、エバポレータ２１の
上流側で内外気の風速が均一となり、かつ、エバポレー
タ２１の下流側で必要な風量に分配されるように、制御
部４で算出した適切な開度にそれぞれ開閉操作される。
この結果、エバポレータ２１を通過する内外気による圧
力損失を最小限に抑えると共に、運転モードに応じた必
要風量を各吹き出し口に十分に供給できるようになる。
従って、常にある割合での２層流を形成して、車室内の
空調及び換気をより一層きめ細かく制御できるようにな
る。

【００３５】

【発明の効果】上述した本発明の空気調和ユニット及び
車両用空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。 （１） 風速制御手段を設けることにより、エバポレー
タ上流側の内外気風速を均一に保つことができるので、
風速のアンバランスによって生じる圧力損失の増加を防
止することができる。 （２） 風量制御手段を設けることにより、エバポレー
タの下流側で必要な風量に分配することができるので、
適切な空調及び風量供給が可能となる。 （３） きめ細かいダンパ制御により常にある割合での
完全２層流を形成できるので、外気による曇りの除去や
換気を実施できると共に、内気循環による快適な暖房を
提供できる。 （４） エバポレータ通過時の圧力損失を最小限にでき
るので、車両用空気調和装置の運転騒音を低く抑えるこ
とができ、また、ブロアモータの消費電力も低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る空気調和ユニットの第１の実施
形態を示す構成図である。

【図２】 本発明に係る車両用空気調和装置の構成を示
す系統図である。

【図３】 本発明に係る空気調和ユニットの第２の実施
形態を示す構成図である。

【図４】 本発明に係る空気調和ユニットの第３の実施
形態を示す構成図である。

【図５】 従来の空気調和ユニットを示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 空気調和ユニット ２ 冷媒系 ３ 加熱源系 ４ 制御部 １０ ダクト １１ 外気導入口 １２ 内気導入口 １６ 仕切板 １７ 外気流路 １８ 内気流路 １９ ブロアファン ２１ エバポレータ ３１ ヒータコア ５１ 風速制御ダンパ（風速制御
手段） ５２ 外気風速センサ ５３ 内気風速センサ ５４ 車速センサ ５５ 吹き出しダンパ開度情報 ５６ ブロアモータの入力電流値 ５７ 風量制御ダンパ（風量制御
手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 守 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内 Ｆターム(参考） 3L011 BA01 BP02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室外の空気を導入する外気導入口及び
   車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しか
   つ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、 該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入
   口から外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ
   送風するブロアファンと、 前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間
   で熱交換させるエバポレータと、 前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前
   記内気及び外気を加熱するヒータコアと、 前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモ
   ードの切換操作を行うダンパとを具備し、 前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気流路とに分
   割された内外気２層式の空気調和ユニットであって、 前記エバポレータ上流側に前記外気及び内気が前記エバ
   ポレータに流れ込む風速を調整する風速制御手段を設け
   たことを特徴とする空気調和ユニット。
2. 【請求項２】 車室外の空気を導入する外気導入口及び
   車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しか
   つ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダ
   クト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口か
   ら外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ送風
   するブロアファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前
   記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、
   前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前
   記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出
   し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操
   作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板によ
   り外気流路と内気流路とに分割され、かつ、前記エバポ
   レータ上流側に前記外気及び内気が前記エバポレータに
   流れ込む風速を調整する風速制御手段を設けた内外気２
   層式の空気調和ユニットと、 ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷
   媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高
   圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備
   し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷
   媒系と、 エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系
   と、 前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御
   を行う制御部と、により構成したことを特徴とする車両
   用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記風速制御手段が、前記エバポレータ
   入口における前記外気流路及び前記内気流路の断面積を
   運転状況の情報に基づき変化させるダンパであることを
   特徴とする請求項２に記載の車両用空気調和装置。
4. 【請求項４】 車室外の空気を導入する外気導入口及び
   車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しか
   つ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、 該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入
   口から外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ
   送風するブロアファンと、 前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間
   で熱交換させるエバポレータと、 前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前
   記内気及び外気を加熱するヒータコアと、 前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモ
   ードの切換操作を行うダンパとを具備し、 前記エバポレータ入口における内外気の風速が均一にな
   るように、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気
   流路とに分割された内外気２層式の空気調和ユニットで
   あって、 前記エバポレータ下流側に前記エバポレータを通過した
   後前記外気流路及び前記内気流路に流れ込む風量を調整
   する風量制御手段を設けたことを特徴とする空気調和ユ
   ニット。
5. 【請求項５】 車室外の空気を導入する外気導入口及び
   車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しか
   つ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダ
   クト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口か
   ら外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ送風
   するブロアファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前
   記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、
   前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前
   記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出
   し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操
   作を行うダンパとを具備し、前記エバポレータ入口にお
   ける内外気の風速が均一になるように前記ダクト内が仕
   切板により外気流路と内気流路とに分割され、かつ、前
   記エバポレータ下流側に前記エバポレータを通過した後
   前記外気流路及び前記内気流路に流れ込む風量を調整す
   る風量制御手段を設けた内外気２層式の空気調和ユニッ
   トと、 ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷
   媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高
   圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備
   し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷
   媒系と、 エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系
   と、 前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御
   を行う制御部と、により構成したことを特徴とする車両
   用空気調和装置。
6. 【請求項６】 前記風量制御手段が、前記エバポレータ
   出口における前記外気流路及び前記内気流路の断面積を
   運転状況の情報に基づき変化させるダンパであることを
   特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。
7. 【請求項７】 車室外の空気を導入する外気導入口及び
   車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しか
   つ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、 該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入
   口から外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ
   送風するブロアファンと、 前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間
   で熱交換させるエバポレータと、 前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前
   記内気及び外気を加熱するヒータコアと、 前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモ
   ードの切換操作を行うダンパとを具備し、 前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気流路とに分
   割された内外気２層式の空気調和ユニットであって、 前記エバポレータ上流側に前記外気及び内気が前記エバ
   ポレータに流れ込む風速を調整する風速制御手段を設け
   ると共に、前記エバポレータ下流側に前記エバポレータ
   を通過した後前記外気流路及び前記内気流路に流れ込む
   風量を調整する風量制御手段を設けたことを特徴とする
   空気調和ユニット。
8. 【請求項８】 車室外の空気を導入する外気導入口及び
   車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しか
   つ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダ
   クト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口か
   ら外気及び内気を同時に吸引して前記吹き出し口へ送風
   するブロアファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前
   記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、
   前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前
   記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出
   し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操
   作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板によ
   り外気流路と内気流路とに分割され、かつ、前記エバポ
   レータ上流側に前記外気及び内気が前記エバポレータに
   流れ込む風速を調整する風速制御手段を設けると共に、
   前記エバポレータ下流側に前記エバポレータを通過した
   後前記外気流路及び前記内気流路に流れ込む風量を調整
   する風量制御手段を設けた内外気２層式の空気調和ユニ
   ットと、 ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷
   媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高
   圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備
   し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷
   媒系と、 エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系
   と、 前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御
   を行う制御部と、により構成したことを特徴とする車両
   用空気調和装置。
9. 【請求項９】 前記風速制御手段が、前記エバポレータ
   入口における前記外気流路及び前記内気流路の断面積を
   運転状況の情報に基づき変化させるダンパであることを
   特徴とする請求項８に記載の車両用空気調和装置。
10. 【請求項１０】 前記風量制御手段が、前記エバポレー
    タ出口における前記外気流路及び前記内気流路の断面積
    を運転状況の情報に基づき変化させるダンパであること
    を特徴とする請求項８に記載の車両用空気調和装置。