JP2001039153A - 車載用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に窓ガラスの曇りを除去することができ
る車載用空調装置を提供する。 【解決手段】 フェイス開口部４４をフット開口部４３
より空気流れ下流側（ケースユニット４０の後方側）に
形成し、かつ、フット開口部４３をヒータ３０に対して
両側面側（バイパス通路４１側）に形成することによ
り、フット開口部４３とデフロスタ開口部４２とを独立
して形成する。これにより、窓ガラスの曇りを除去する
ために、乗員が吹出しグリルを操作する必要がないの
で、吹出しグリルの調整操作を行う必要がなく、容易に
窓ガラスの曇りを除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用空調装置に
関するもので、ショベルカー等の建設機械（建機）、ト
ラクタ等の農業用機械（農機）、及び産業用機械等の車
両に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】車載用車両用空調装置として、例えば特
開平９−２４９０２０号公報に記載の発明では、車両前
面の窓ガラスに沿って下方に吹き出す空気が流通するフ
ット・デフロスタ用吹出口を有するとともに、このフッ
ト・デフロスタ用吹出口に接続された吹出ダクトの最下
流部（車室内に向けて開口する吹出口）に、吹出空気の
向きを転向させる吹出グリルを設けている。

【０００３】そして、乗員（オペレータ）が吹出グリル
を操作することによって、吹出ダクト（フット・デフロ
スタ用吹出口）から吹き出す空気を窓ガラスに向けて吹
き出させる場合と、乗員の下半身に向けて吹き出させる
場合とを切り換えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載の発明では、窓ガラスの曇りを除去するためには、乗
員が吹出しグリルを操作する必要があるので、吹出しグ
リルの調整が煩わしい上に、窓ガラス全体を曇りを略均
一に除去するように吹出グリルを調整することが難しい
という問題がある。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、容易に窓ガラス
の曇りを除去することができる車載用空調装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１、３〜５に記載の発明では、フ
ット開口部（４３）を加熱用熱交換器（３０）に対して
前記バイパス通路（４１）側に形成し、デフロスタ開口
部（４２）を加熱用熱交換器（３０）に対向する位置に
形成し、さらに、フェイス開口部（４４）をフット開口
部（４３）より空気流れ下流側に形成したことを特徴と
する。

【０００７】つまり、本発明では、フェイス開口部（４
４）をフット開口部（４３）より空気流れ下流側に形成
したことにより、フット開口部（４３）を加熱用熱交換
器（３０）に対してバイパス通路（４１）側に形成する
ことが可能となったので、フット開口部（４３）とデフ
ロスタ開口部（４２）とを独立して形成することができ
る。

【０００８】したがって、窓ガラスの曇りを除去するた
めに乗員が吹出しグリルを操作する必要がないので、吹
出しグリルの調整操作を行う必要がなく、容易に窓ガラ
スの曇りを除去することができる。

【０００９】因みに、上記公報に記載発明では、本発明
のフット開口部（４３）に相当する部位にフェイス開口
部（４４）が形成されていたので、フット開口部（４
３）とデフロスタ開口部（４２）とを独立して形成する
ことできない。

【００１０】請求項２〜５に記載の発明では、加熱用熱
交換器（３０）は、ケースユニット（４０）のうち車両
左右方向において略中央部に配設され、デフロスタ開口
部（４２）は、前記ケースユニット（４０）のうち車両
前方側に対応する部位であって、加熱用熱交換器（３
０）に対向する位置に形成され、フット開口部（４３）
は、ケースユニット（４０）のうち車両側方側に対応す
る部位に形成され、さらに、フェイス開口部（４４）
は、ケースユニット（４０）のうち車両後方側に対応す
る部位に形成されていることを特徴とする。

【００１１】つまり、本発明では、フェイス開口部（４
４）をフット開口部（４３）よりケースユニット（４
０）の後方側に形成したことにより、フット開口部（４
３）を加熱用熱交換器（３０）に対して側面側に形成す
ることが可能となったので、フット開口部（４３）とデ
フロスタ開口部（４２）とを独立して形成することがで
きる。

【００１２】したがって、窓ガラスの曇りを除去するた
めに乗員が吹出しグリルを操作する必要がないので、吹
出しグリルの調整操作を行う必要がなく、容易に窓ガラ
スの曇りを除去することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明では、送風機（１
１、１２）の吸入口（１１ａ、１２ａ）は、ケースユニ
ット（４０）に形成された車室内空気を導入する内気導
入口（４６）に対向する部位に位置していることを特徴
とする。

【００１４】これにより、送風機（１１、１２）に空気
が吸入される前に、その空気が加熱又は冷却されること
がないので、熱ロスを大幅に低減することができる。

【００１５】請求項４に記載の発明では、内気導入口
（４６）は、車室内前方側に位置している特徴とする。

【００１６】これにより、車両のリアガラスを開けたと
きであっても、内気導入口（４６）に多量の土塵が吸入
されてしまうことを抑制できる。

【００１７】請求項５に記載の発明では、車室外空気を
導入する外気導入口（４７）が車室前方側に形成されて
いるとともに、この外気導入口（４７）には、導入空気
中の塵埃を除去するフィルタ（４８）が配設されている
ことを特徴とする。

【００１８】これにより、作業中であっても多量の土塵
が外気導入口（４７）に流入することを防止できるとと
もに、フィルタ（４８）の目詰まりを緩和できる。

【００１９】因みに、上記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
一例である。

【００２０】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る車載
用空調装置（以下、空調装置と略す。）を建機及び農機
に適用したものである。図１（ａ）は車室上方側から下
方側に向けて空調装置を見たときの模式図であり、図１
（ｂ）は車室側面側から空調装置を見たときの模式図で
あり、本実施形態に係る空調装置は、車室前方側の天井
部に設置される。

【００２１】図１中、１１、１２は空気を送風する第
１、２遠心式送風機（以下、第１、２送風機と略す。）
であり、２０は両送風機１１、１２から吹き出す空気を
冷却する冷却用熱交換器（以下、クーラと呼ぶ。）であ
る。なお、このクーラ２０は、冷媒を蒸発させることに
より冷凍能力を発揮する蒸気圧縮式冷凍サイクルの蒸発
器である。

【００２２】また、クーラ２０の空気流れ下流側には、
空気を加熱する加熱用熱交換器（以下、ヒータと呼
ぶ。）３０が配設されており、このヒータ３０及びクー
ラ２０は、空気の通路を構成するケースユニット４０内
に収納されている。因みに、ヒータ３０は、建機のエン
ジン（内燃機関）の冷却水を熱源として空気を加熱する
ものであり、ヒータ３０の加熱能力は、流量調整バルブ
（以下、バルブと略す。）３２によりヒータ３０に流通
する冷却水量を調節することにより行われる。

【００２３】なお、クーラ２０及びヒータ３０は、空気
の流れ対して直列に並んだ状態で、その熱交換コア面２
１、３１が車両前後方向と略直交するように配置されて
いる。ここで、熱交換コア面２１、３１とは、クーラ２
０及びヒータ３０の外形面のうち空気流れと略直交する
面を言う。

【００２４】そして、ヒータ３０の両側面側には、ヒー
タ３０を迂回させて空気を流通させるバイパス通路４１
が形成されており、このバイパス通路４１は、第１バイ
パスドア（連通状態調節手段）５１によって連通状態
（開度）が調節されている。ここで、ヒータ３０の両側
面とは、ヒータ３０の外形面のうち車室側面（車室左右
側）に対応する面を言う。

【００２５】また、ケースユニット４０には、車両前方
側窓ガラス（図示せず。）及び側面側窓ガラス（図示せ
ず。）の内面に向けて吹き出す空気が流通するデフロス
タ開口部４２、車室内乗員の下半身に向けて吹き出す空
気が流通するフット開口部（ヒータ開口部）４３、及び
車室内乗員の上半身に向けて吹き出す空気が流通するフ
ェイス開口部４４が形成されており、これら開口部４２
〜４４は、車室前後方向に延びるように想定した中心線
ＳＬに対して線対称となるように形成されている。同様
に、クーラ２０及びヒータ３０も中心線ＳＬに対して線
対称となるように、ケースユニット４０（車室）のうち
車両左右方向において略中央に配設されている。

【００２６】そして、デフロスタ開口部４２は、ヒータ
３０を通過した空気流れ直下に位置するように、ケース
ユニット４０（車室）のうち車両前方側に対応する部位
であって、ヒータ３０の熱交換コア面３１に対向する位
置に形成され、フット開口部４３は、ヒータ３０に対し
て両側面側のバイパス通路４１側に位置するように、ケ
ースユニット４０のうち車両側方側に対応する部位に形
成され、フェイス開口部４４は、フット開口部４３より
空気流れ下流側であって、ケースユニット４０のうち車
両後方側に対応する部位に形成されている。

【００２７】また、５２はバイパス通路４１及びヒータ
３０のうち少なくとも一方を通過した空気のうち、フッ
ト開口部４３を迂回してフェイス開口部４４に向けて流
通する空気（以下、この空気が流通する通路をフットバ
イパス通路４５と呼ぶ。）とフット開口部４３に向けて
流通する空気の風量割合を調節する第２バイパスドア
（フット・フェイス切換手段）であり、５３（図１
（ｂ）参照）はデフロスタ開口部４２を開閉するデフロ
スタドア（デフロスタ開閉手段）である。

【００２８】そして、第１、２バイパスドア５１、５２
及びデフロスタドア５３の開閉作動は、乗員が操作する
コントロールパネル６０の設定入力に基づいて予め設定
されたプログラムに従って電子制御装置（図示せず。）
により制御される。

【００２９】ところで、第１、２送風機１１、１２の吸
入口１１ａ、１２ａは、図１（ｂ）に示すように、ケー
スユニット４０に形成されて車室内空気を導入する内気
導入口４６に対向するように内気導入口４６の直上の部
位に形成されている。また、車室外空気を導入する外気
導入口４７は、車室天井部前方側に形成されており、こ
の外導入口４７には、導入空気中の塵埃を除去するフィ
ルタ４８が配設されている。

【００３０】なお、空調装置は、車室の天井（屋根）を
構成するルーフ部材７０及びケースユニット４０の下面
側（車室下方側）ケース壁４９により囲まれた空間７１
内に、送風機１１、１２が収納された状態となるように
車両に組み付けられており、外気導入口４７から導入さ
れた外気は、空間７１を流通して内気導入口４６から吸
入される内気と共に第１、２送風機１１、１２に吸入さ
れる。

【００３１】また、８０はデフロスタ開口部４２から吹
き出される空気を車両前方側窓ガラス及び側面側窓ガラ
スの内側面に向けて導くとともに、多数個の吹出口８１
が形成されたデフロスタダクトであり、このデフロスタ
ダクト８０は、図１（ａ）に示すように、天井から見て
車室後方側が開口したコの字状に形成されている。

【００３２】次に、本実施形態に係る空調装置の作動を
吹き出しモード毎ごとに述べる。

【００３３】１．フェイスモード（冷房運転時） このモードでは、図２に示すように、第１バイパスドア
５１を開いてバイパス通路４１を全開とし、かつ、第２
バイパスドア５２を開いてフットバイパス通路４５を全
開としてフット開口部４３に向けて空気が流通すること
を禁止した状態でバルブ３２を全閉とするとともに、デ
フロスタドア５３によりデフロスタ開口部４２を全閉と
する。

【００３４】これにより、クーラ２０にて冷却された空
気は、バイパス通路４１及びヒータ３０を通過してフッ
トバイパス通路４５を流通してファイル開口部４４から
乗員の上半身に向けて吹き出される。

【００３５】２．フットモード（暖房運転時） このモードでは、図３に示すように、第１バイパスドア
５１を閉じてバイパス通路４１を全閉とし、かつ、第２
バイパスドア５２を閉じてフットバイパス通路４５を全
閉としてフェイス開口部４４に向けて空気が流通するこ
とを禁止した状態でバルブ３２を全開とするとともに、
デフロスタドア５３によりデフロスタ開口部４２を全閉
とする。

【００３６】これにより、クーラ２０を通過した空気の
全ては、ヒータ３０を通過して加熱された後、フット開
口部４３から乗員の下半身に向けて吹き出される。

【００３７】３．デフロスタモード このモードでは、図４に示すように、第１バイパスドア
５１を閉じてバイパス通路４１を全閉とし、かつ、第２
バイパスドア５２を閉じてフットバイパス通路４５を全
閉としてフェイス開口部４４に向けて空気が流通するこ
とを禁止した状態でバルブ３２を全開とするとともに、
デフロスタ開口部４２を全開とする。

【００３８】これにより、クーラ２０を通過した空気の
全ては、ヒータ３０を通過して再加熱されて除湿され
る。その後、除湿された空気の多くは、デフロスタ開口
部４２からデフロスタダクト８０を経由して吹出口８１
から車両前方側窓ガラス及び側面側窓ガラスの内側面に
向けて吹き出され、その他の空気は、フット開口部４３
から乗員の下半身に向けて吹き出される。

【００３９】４．バイレベルモード このモードでは、図５に示すように、第２バイパスドア
５２を半開状態としてフットバイパス通路４５を半開と
してフット開口部４３及びフェイス開口部４４の両開口
部に向けて空気が流通するようにした状態で、デフロス
タドア５３によりデフロスタ開口部４２を全閉とする。

【００４０】これにより、クーラ２０にて冷却された空
気及びヒータ３０にて加熱された空気は、フットバイパ
ス通路４５及びその空気流れ上流側に混合されてフット
開口部４３及びフェイス開口部４４の両開口部から車室
内に向けて吹き出す。なお、車室内に吹き出す空気の温
度調整は、第１バイパス通路４１の連通状態（開度）及
びヒータ３０に流入する冷却水流量（バルブ３２の開
度）を調節することによって行う。

【００４１】次に、本実施形態の特徴を述べる。

【００４２】本実施形態によれば、フェイス開口部４４
をフット開口部４３より空気流れ下流側（ケースユニッ
ト４０の後方側）に形成したことにより、フット開口部
４３をヒータ３０に対して両側面側（バイパス通路４１
側）に形成することが可能となったので、フット開口部
４３とデフロスタ開口部４２とを独立して形成すること
ができる。

【００４３】したがって、窓ガラスの曇りを除去するた
めに乗員が吹出しグリルを操作する必要がないので、吹
出しグリルの調整操作を行う必要がなく、容易に窓ガラ
スの曇りを除去することができる。

【００４４】因みに、上記公報に記載発明では、本実施
形態のフット開口部４３に相当する部位にフェイス開口
部４４が形成されていたので、フット開口部４３とデフ
ロスタ開口部４２とを独立して形成することできない。

【００４５】また、デフロスタダクト８０が天井から見
て車室後方側が開口したコの字状に形成されているの
で、車両前方側窓ガラス及び側面側窓ガラスの曇りを容
易に防止又は略均一に除去することができる。

【００４６】ところで、上記公報に記載の発明では、内
気導入口がリアガラス近傍に設けられているとととも
に、その吸入された内気が天井と空調ユニットとの間の
空間を経由して送風機に吸入されるため、送風機に吸入
される前に内気（空気）が、夏場であっては加熱され、
冬場にあっては冷却されてしまう。このため、送風機に
吸入される前の状態における熱ロスが大きく、空調負荷
が必要以上に大きくなってしまう。

【００４７】これに対して、本実施形態では、第１、２
送風機１１、１２の吸入口１１ａ、１２ａは、内気導入
口４６に対向するように内気導入口４６の直上の部位に
形成されているので、第１、２送風機１１、１２に内気
が吸入される前に加熱又は冷却されることがなく、熱ロ
スを大幅に低減することができる。

【００４８】ところで、トラクタ等の農機では、作業中
に後方側で土塵が多く舞い上がるため、上記公報に記載
の発明のごとく、内気導入口がリアガラス近傍に設けら
れていると、リアガラスを開けた際に、内気導入口に多
量の土塵が吸入されてしまう。

【００４９】これに対して、本実施形態では、空調装置
は、車室前方側の天井部に設置されているので、内気導
入口４６が車室内前方側に位置することとなる。したが
って、リアガラスを開けたときであっても、内気導入口
４６に多量の土塵が吸入されてしまうことを抑制でき
る。

【００５０】また、外気導入口４７が車室前方側に形成
されているので、作業中であっても多量の土塵が外気導
入口４７に流入することを防止できるとともに、フィル
タ４８の目詰まりを緩和できる。

【００５１】また、送風機１１、１２、各開口部４２〜
４４、クーラ２０及びヒータ３０を中心線ＳＬに対して
線対称となるように配置しているので、車室左右の温度
分布及び風量分布を均一化することができ、空調感を向
上させることができる。

【００５２】また、フェイス開口部４４が、乗員から見
て前方側に位置しているので、乗員の上半身における温
度分布特性を向上させることができ、空調感を向上させ
ることができる。

【００５３】また、上記公報に記載の発明では、空調装
置が車室前方から後方に渡って全体に設置されていた
が、本実施形態では、空調装置が車室前方側の天井部に
集中的に設置されているので、乗員の頭部周りの居住性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る空調装置の模式図であ
る。

【図２】本発明の実施形態に係る空調装置におけるフェ
イスモード時の模式図である。

【図３】本発明の実施形態に係る空調装置におけるフッ
トモード時の模式図である。

【図４】本発明の実施形態に係る空調装置におけるデフ
ロスタモード時の模式図である。

【図５】本発明の実施形態に係る空調装置におけるバイ
レベルモード時の模式図である。

【符号の説明】

１１、１２…遠心式送風機、２０…クーラ（冷却用熱交
換器）、３０…加熱用熱交換器（ヒータ）、４０…ケー
スユニット、４１…バイパス通路、４２…デフロスタ開
口部、４３…フット開口部、４４…フェイス開口部、５
１…第１バイパスドア（連通状態調節手段）、５２…第
２バイパスドア、５３…デフロスタドア。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室天井部に設置され、車室内に吹き出
   す空気の調和を図る車載用空調装置であって、 空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）と、 前記冷却用熱交換器（２０）より空気流れ下流側に配設
   され、空気を加熱する加熱用熱交換器（３０）と、 空気の通路を構成して前記両熱交換器（２０、３０）を
   収納するとともに、前記加熱用熱交換器（３０）を迂回
   して空気を流通させるバイパス通路（４１）が形成され
   たケースユニット（４０）と、 前記バイパス通路（４１）の連通状態を調節する連通状
   態調節手段（５１）とを有し、 前記ケースユニット（４０）には、車両窓ガラスの内側
   面に向けて吹き出す空気が流通するデフロスタ開口部
   （４２）、車室内乗員の下半身に向けて吹き出す空気が
   流通するフット開口部（４３）、及び車室内乗員の上半
   身に向けて吹き出す空気が流通するフェイス開口部（４
   ４）が形成されており、 前記フット開口部（４３）を前記加熱用熱交換器（３
   ０）に対して前記バイパス通路（４１）側に形成し、 前記デフロスタ開口部（４２）を前記加熱用熱交換器
   （３０）に対向する位置に形成し、 さらに、前記フェイス開口部（４４）を前記フット開口
   部（４３）より空気流れ下流側に形成したことを特徴と
   する車載用空調装置。
2. 【請求項２】 車室天井部に設置され、車室内に吹き出
   す空気の調和を図る車載用空調装置であって、 空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）と、 前記冷却用熱交換器（２０）より空気流れ下流側に配設
   され、空気を加熱する加熱用熱交換器（３０）と、 空気の通路を構成して前記両熱交換器（２０、３０）を
   収納するとともに、前記加熱用熱交換器を迂回させて空
   気を流通させるバイパス通路（４１）が形成されたケー
   スユニット（４０）と、 前記バイパス通路（４１）の連通状態を調節する連通状
   態調節手段（５１）とを有し、 前記ケースユニット（４０）には、車両窓ガラスの内側
   面に向けて吹き出す空気が流通するデフロスタ開口部
   （４２）、車室内乗員の下半身に向けて吹き出す空気が
   流通するフット開口部（４３）、及び車室内乗員の上半
   身に向けて吹き出す空気が流通するフェイス開口部（４
   ４）が形成されており、 前記加熱用熱交換器（３０）は、前記ケースユニット
   （４０）のうち車両左右方向において略中央部に配設さ
   れ、 前記デフロスタ開口部（４２）は、前記ケースユニット
   （４０）のうち車両前方側に対応する部位であって、前
   記加熱用熱交換器（３０）に対向する位置に形成され、 前記フット開口部（４３）は、前記ケースユニット（４
   ０）のうち車両側方側に対応する部位に形成され、 さらに、前記フェイス開口部（４４）は、前記ケースユ
   ニット（４０）のうち車両後方側に対応する部位に形成
   されていることを特徴とする車載用空調装置。
3. 【請求項３】 前記ケースユニット（４０）内には、空
   気を送風する送風機（１１、１２）が配設され、 前記ケースユニット（４０）には、車室内空気を導入す
   る内気導入口（４６）が形成されており、 前記送風機（１１、１２）の吸入口（１１ａ、１２ａ）
   は、前記内気導入口（４６）に対向する部位に位置して
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の車載用空
   調装置。
4. 【請求項４】 前記内気導入口（４６）は、車室内前方
   側に位置している特徴とする請求項３に記載の車載用空
   調装置。
5. 【請求項５】 車室外空気を導入する外気導入口（４
   ７）が車室前方側に形成されているとともに、この外気
   導入口（４７）には、導入空気中の塵埃を除去するフィ
   ルタ（４８）が配設されていることを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれか１つに記載の車載用空調装置。