JP2001058511A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents
自動車用空気調和装置Info
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Abstract
え、コンパクト化を図りつつ、エバポレータで発生した
凝縮水の飛水を低減することができる「自動車用空気調
和装置」を提供する。 【解決手段】 ミックスドア5のドア本体12におけ
る、空気流が当接する膨出部の表面は、空気流の上流側
に向かって凸状に湾曲している。したがって、エバポレ
ータ2を通過し、矢印A方向にミックスドア5に向かう
空気は、ドア本体12の膨出部の表面に沿って案内され
るようにして、矢印A′方向に流れるので、冷風通路6
に入り込む空気の流れFは、不用意に狭められることが
なく、この結果、風速が高くなることが無くなる。ま
た、温風通路3からの温風がミックスドア5の凹状に湾
曲した裏面に沿って流されるように構成した場合は、空
気通路を広く確保することができるので、通気抵抗が低
減される。
Description
でスライド移動して温風および冷風の空気流を制御する
板状のミックスドアを有する自動車用空気調和装置に関
し、特に、エバポレータで発生した凝縮水の飛水を低減
するようにした自動車用空気調和装置に関する。
は、インテークユニットにより内外気を選択的に取り入
れ、この空気をクーリングユニットケース(以下単にユ
ニットケースという。)に導き、当該ユニットケース内
のエバポレータを通過させて空気を冷却し、この冷却空
気をヒータコアにより加熱したり、当該ヒータコアをバ
イパスした後に前記加熱した空気とミックスして、所定
温度の温風とした後に、各種吹出口から車室内に吹出し
ている。ここに、「エバポレータ」とは、周知のように
冷房サイクル中の膨脹弁などで減圧された低温低圧冷媒
が内部を流通し、ここに導入された空気を冷媒との熱交
換により冷却するものである。また、「ヒータコア」と
は、高温のエンジン冷却水が内部を流通し、ここに導入
された空気を高温のエンジン冷却水との熱交換により加
熱するものである。
な車室内に設置されることから全体形状にスペース的制
約があるので、最近のものは、エバポレータとヒータコ
アとを略水平にして1つのユニットケース内に上下配置
となるように収納した、いわゆる一体型のものが知られ
ている。
に設けられ、冷却空気をヒータコアを通過する空気とヒ
ータコアをバイパス空気とに所定の比率で分岐させるた
めのミックスドアを、1つの支点で支持されたドアを当
該支点を中心として回動する構成とするとスペース的に
大きくなることから、エバポレータとヒータコアとの距
離をもっと短くしてスペースを小さくするために、ミッ
クスドアをスライド移動可能な偏平な板状ドアとしたも
のが考えられる。
スドアを備え、エバポレータとヒータコアとをユニット
ケース内に略水平置きにした一体型の自動車用空気調和
装置の概略断面図である。
は、ユニットケース1の下方に、空気の通過面が傾斜さ
れたエバポレータ2が設置され、エバポレータ2の上方
にヒータコア4が設けられている。そして、エバポレー
タ2とヒータコア4との間に板状のミックスドア50が
略水平方向にスライド可能に設けられている。このミッ
クスドア50により、エバポレータ2を通過した空気
(冷風)をヒータコア4を通過する温風通路3側と、ヒ
ータコア4をバイパスするバイパス通路6側に所定の比
率で分岐させ、エバポレータ2からバイパス通路6を通
った冷風と、ヒータコア4から温風通路3を通り仕切壁
7によりガイドされた温風とをミックスゾーン8でミッ
クスし、所定の温度の空気としている。
合には、ユニットケース1の上方に設けられたベントド
アDv により開閉されるベント吹出口Ov より冷風が吹
出され、デフモード(窓の曇りを晴らすモード)の場合
には、前記ベントドアDv により開放されたデフ−フッ
ト口Odfから仕切壁7とユニットケース1とにより形成
された上部通路9に流入した空気(主として温風)が、
デフ−フットドアDdfにより開閉されるデフロスト吹出
口Od より吹出され、フットモード(暖房モード)の場
合には、前記デフ−フット口Odfから上部通路9に流入
した空気(主として温風)が、前記デフ−フットドアD
dfにより開閉されるフット吹出口Of より吹出される。
示す一体型の自動車用空気調和装置にあっては、特に最
大冷房時には、エバポレータ2を通過し、図中矢印A0
方向にミックスドア50に向かう空気は、ミックスドア
50の表面に案内されるようにして、図中矢印A0 ′方
向に流れるので、冷風通路6に入り込む空気の流れ(風
軸)F0 が狭められる結果、風速が高くなり過ぎるとい
う問題があった。
生した空気中の凝縮水が、下方から上方に向かう風速の
高い空気の流れによって、ベント吹出口Ov から飛水し
易いという問題が生じるに至った。
能な板状のミックスドアを備え、コンパクト化を図りつ
つ、エバポレータで発生した凝縮水の飛水を低減するこ
とができる自動車用空気調和装置を提供することを目的
とする。
る手段により達成される。
ポレータとヒータコアとの間に、板状のミックスドアを
設け、エバポレータを通過した空気を、ミックスドアを
スライド移動させることにより、ヒータコアを通過する
温風通路側とヒータコアをバイパスするバイパス通路側
とに所定の比率で分岐させ、バイパス通路から送られる
冷風と温風通路から送られる温風とをミックスゾーンで
ミックスし、ユニットケースに設けられた吹出口から車
室内に吹出すようにした自動車用空気調和装置におい
て、前記ミックスドアの空気流が当接する中央近傍の表
面は、空気流の上流側に向かって凸状に湾曲しているこ
とを特徴とする自動車用空気調和装置。
スの下方に、前記ヒータコアは、前記エバポレータの上
方に、それぞれ略水平に配置されていることを特徴とす
る上記(1)に記載の自動車用空気調和装置。
コアがそれぞれ略垂直に配置されていることを特徴とす
る上記(1)に記載の自動車用空気調和装置。
クスドアの凹状に湾曲した裏面に沿って流されることを
特徴とする上記(1)に記載の自動車用空気調和装置。
通路からの温風を、前記ミックスドアの凹状に湾曲した
裏面との間を通して、前記ミックスゾーンに導くフット
ドアを有することを特徴とする上記(4)に記載の自動
車用空気調和装置。
アの上流側に設けられる回転可能な歯車に噛合するラッ
クを有し、該ラックは、空気流の上流側に向かって凹状
に湾曲していることを特徴とする上記(1)又は(2)
に記載の自動車用空気調和装置。
に基づいて説明する。
空気調和装置を示す概略断面図、図2は、ミックスドア
を一部破断して示す概略斜視図、図3は、ミックスドア
及びスライド機構を示す図1の上下方向に切断した断面
図、図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図、図5は、溝
カム部分を説明するための図である。
が乗員側(室内側)、右側がエンジンルーム側になるよ
うに車室内に配置される。なお、図面中、図7に示す部
材と共通する部材には同一符号を付してある。
は、エバポレータ2が水平に対しやや傾斜して配置され
ており、図示しないインテークユニットから取り入れた
車室外空気(外気)又は車室内空気(内気)をエバポレ
ータ2の下方の空気取り入れ口31からエバポレータ2
を通過して上方に流すようになっている。エバポレータ
2には、図示しない冷房サイクルからの冷媒が循環して
おり、この冷媒と取入れ空気との間で熱交換することに
より当該取入れ空気を冷却する。
が水平に配置されている。ヒータコア4には、高温のエ
ンジンの冷却水が循環しており、このエンジンの冷却水
と空気が熱交換されることにより、通過する空気が加熱
されるようになっている。
配置することで、高さ方向の寸法や左右方向又は前後方
向の寸法が小さいコンパクトなユニットケース1とな
り、車室内におけるユニットケース1の設置スペースを
大幅に低減し、これにより車室内に生じる余剰スペース
を有効に利用することができる。
レータ2の比較的冷媒入り口タンク2a寄りの下部に空
気取り入れ口31が設けられており、この空気取り入れ
口31から入った空気は、入り口タンク2a寄りに比較
的多く流れ、エバポレータ2の比較的低温の部分に空気
が当たるように流れることになるため、熱交換効率が良
好となっている。
間には、板状のミックスドア5が略水平方向にスライド
可能に設けられている。このミックスドア5をスライド
機構Mを介してスライド移動させることにより、エバポ
レータ2を通過した空気(冷風)をヒータコア4を通し
て加熱して流す温風通路3側と、ヒータコア4をバイパ
スするバイパス通路6側と、に所定の比率で分岐させる
ようになっている(温風通路3側あるいはバイパス通路
6側に選択的に流す場合を含む)。エバポレータ2から
バイパス通路6を通った冷風と、ヒータコア4から温風
通路3を通り仕切壁7によりガイドされた温風とは、ミ
ックスゾーン8でミックスされ、所定の温度の空気とさ
れる。
た温度に応じて、図1中の左右方向にスライド移動され
ることにより、その開度が調節され、温風通路3側を全
閉するフルクール位置(図1で示す位置)と、バイパス
通路6側を全閉するフルホット位置との間の任意の位置
で停止し、その開度位置によって温風通路3へ流れる空
気量とバイパス通路6へ流れる空気量との比率を調節
し、ミックスゾーン8でミックスされる冷風と温風の量
を調節するようになっている。
風が吐出される冷風吹出口としてのベント吹出口Ov が
設けられ、このベント吹出口Ov はベントドアDv によ
り選択的に開閉されるようになっている。つまり、ベン
トモードの場合には、ベントドアDv がベント吹出口O
v を開き、冷風をベント吹出口Ov から吹出し、デフ−
フットモードの場合には、ベントドアDv がベント吹出
口Ov を閉じるようになっている。
ると、空気流はデフ−フット口Odfより上部通路9に流
入する。この上部通路9には、前記デフ−フット口Odf
の後流側上部に、デフ−フットドアDdfにより開閉さ
れ、主として温風を吹き出すデフロスト吹出口Od が設
けられ、このデフロスト吹出口Od の後流側には、デフ
−フットドアDdfにより開閉されるフット吹出口Of が
設けられ、このフット吹出口Of の両側方(紙面に垂直
な方向)には、図示しないフットダクトに連通する接続
口32が設けられている。
員の上半身に向けて調和空気を吹出す口、デフロスト吹
出口Od は、フロントガラスやサイドガラスの内面に向
けて調和空気を吹出す口、フット吹出口Of は、車室内
の乗員の足元に向けて調和空気を吹出す口である。
バポレータ2とヒータコア4との間で、エバポレータ2
を通過した上流側からの空気流を遮断する方向に伸延さ
れたドア本体12を有している。ドア本体12は、概し
て外周の平坦部12aと、内部のドーム状の膨出部12
bとを有しており、外面側には発泡ウレタンなどからな
るシール部材15が貼着されている。なお、図2〜図5
においては、図示する便宜上、ミックスドアの向きは図
1に示す向きと異なっている。
出部12bの表面は、空気流の上流側に向かって凸状に
湾曲しており、その断面は円弧状を呈している。この膨
出部12bの凸状の表面は、空気流をヒータコア4に導
く場合やバイパス通路Bへ導くときのガイドとなる。
補強を兼ねた一対の側面部16が設けられている。これ
ら側面部16とドア本体12の側端との間には、図示し
ない駆動手段により駆動される部分歯車20と噛合され
るラック17が端から端まで連続して形成されている。
凹状に湾曲しており、その断面は円弧状を呈している。
つまり、膨出部12bの湾曲方向と、ラック17の湾曲
方向とは、逆になっている。このようにすれば、ミック
スドア5およびその上流側に設けられる回転可能な部分
歯車20を、ユニットケース1内のエバポレータ2とヒ
ータコア4との間にコンパクトに配置することができ
る。
ニットケース1の側壁より突出したガイド用の溝カム1
9内に転動自在に嵌挿される案内ローラ18が突出され
ている。この案内ローラ18は、場合によっては転動し
ない円柱状のピンであっても良い。
するためのスライド機構Mは、ユニットケース1の側壁
に形成された溝カム19と、ドア本体12の内面側部に
形成されたラック17に噛合する一対の部分歯車20
と、この部分歯車20を相互に連結する軸21と、この
軸21の端部に固着された駆動歯車22とを有してい
る。
転駆動させる駆動手段は、ユニットケース1の側壁に取
り付けられる。駆動手段としては、例えば電動モータや
減速用歯車等がケーシング内に収容されたモータアクチ
ュエータ等が使用される。
に、ミックスドア5のラック17の曲率半径とほぼ同じ
曲率半径rを有するように形成され、ドア本体12の4
つの案内ローラ18を支持し、ドア本体12が風圧を受
けてもガタつくことなく作動するようにしたものであ
る。この溝カム19は、ユニットケース1の左右の各側
壁に円弧状に一対形成され、図5中上方の案内ローラ1
8は図5中上方の溝カム19に、図5中下方の案内ロー
ラ18は図5中下方の溝カム19にそれぞれ嵌挿され
る。また、各溝カム19の終端部19aは斜め下流側に
曲げられており、ドア本体12が、スライドの終端位置
で当該スライドの方向と交差する方向、つまりスライド
方向から斜め下流側に移動するようになっている。
ス1の仕切壁33に当接し、加圧され、シール性の向上
を図るようにしている。つまり、シール部材15は、常
時仕切壁33と当接せず、必要な時にのみ当接すること
になるので、長期にわたりシール性の低下が防止され、
シール性が向上する。しかも、ドアを作動する時の摩擦
もなく、操作力も少なく好ましいものとなる。
は、前記ドア本体12がスライドの終端位置で当該スラ
イドの方向と交差する方向に移動させるために、端部に
形成された歯若しくはその近傍の歯を他の歯20bより
も歯丈が高い高歯20aとし、駆動部23が部分歯車2
0を回転駆動させることにより当該高歯20aがドア本
体12に形成されたラック17を介してドア本体12を
押圧し溝カム19に沿って移動させるようにしている。
7は、図示のように、上下端部若しくはその近傍の歯が
他の歯17bよりも歯丈が高い高歯17aとしている。
つまり、ラック17の端部の高歯17aの歯先が、回動
中心Oからの半径が、徐々に変化するようにし、前記部
分歯車20の高歯部分20aと確実に噛合し、ドア本体
12を溝カム19に沿うようにしている。
レータ2の下方の空気取り入れ口31からユニットケー
ス1内に導入され、エバポレータ2を通過することによ
り冷却される。このエバポレータ2を通過した空気は上
昇し、ミックスドア5に至る。エバポレータ2を通過し
た空気は、ミックスドア5により温風通路3とバイパス
通路6とに分岐され、温風通路3に導かれた空気は、ヒ
ータコア4を通過して温風となり、バイパス通路6から
の空気は冷風のまま流れ、両者はミックスゾーン8にお
いてミックスされ、所望の温度に調節される。
ードに対応した吹出口Ov ,Od ,Of から吹き出され
る。空調モードは、車室内に設けられた空調モードレバ
ーの操作などによって設定される。
することから、この最大冷房時について、図1を用いて
説明する。
トモードが選択される。つまり、ベントドアDv によ
り、デフ−フット口Odfが全閉される一方で、ベント吹
出口Ov が開放状態とされる。また、ミックスドア5
は、図1中右端に位置され、ヒータコア4の上流側前面
が全閉される。
却された空気は、バイパス通路6を通過して、ベント吹
出口Ov に入る。そして、ベント吹出口Ov を通った冷
風は、車室内に向けて吹き出される。
ア本体12における空気流が当接する膨出部12bの表
面が、空気流の上流側に向かって凸状に湾曲しているの
で、エバポレータ2を通過し、図中矢印A方向にミック
スドア5に向かう空気は、ミックスドア5の膨出部12
bの表面に沿って案内されるようにして、図中矢印A′
方向に流れるので、冷風通路6に入り込む空気の流れF
は、不用意に狭められることがなく、図7に示した場合
よりも広げられ、この結果、風速が高くなり過ぎること
は無く、図7に示した場合よりも低下する。
ックスドア5を備え、コンパクト化を図りつつ、エバポ
レータ2で発生した凝縮水が、下方から上方に向かう空
気の流れによって、ベント吹出口Ov から飛水する事態
の発生を低減することが可能となる。
ユニットケース1内にそれぞれ略水平に配置される図1
に示すようなユニットでは、レイアウト上、冷風通路6
を通過する冷風が直接ベント吹出口Ov に向かうことに
なるので、飛水低減の効果が顕著に得られる。
車用空気調和装置を示す概略断面である。なお、図1に
示した自動車用空気調和装置との共通点については、説
明を省略し、主な相違点について説明する。
ポレータ2とヒータコア4とを略垂直置きにしたもので
あり、フット吹出口Of の開放時に、温風通路3からの
温風を、ミックスドア5の凹状に湾曲した裏面との間を
通して、ミックスゾーン8に導くフットドアDf を有し
ている。
口Od をそれぞれ図中矢印で示す方向に開閉するための
ベントドアDv 、デフロストドアDd が、それぞれ設け
られている。
方向にスライド可能に配置されており、ミックスドア5
を移動させるためのスライド機構は、図示省略してあ
る。そして、図6に示す自動車用空気調和装置は、右側
が乗員側(室内側)、左側がエンジンルーム側になるよ
うに車室内に配置される。なお、図1に示した部材と共
通する部材には、同一の符号を付してある。
と同様の効果を得ることができることに加え、さらに以
下のような作用効果を奏することができる。
を、ミックスドア5の凹状に湾曲した裏面によって拡大
することができ、ひいては、ユニットの車両前後方向の
寸法をよりコンパクト化することが可能となる。また、
フットドアDf が開状態の時でも、空気通路を広く確保
することができるので、通気抵抗が低減される。しか
も、ミックスドア5の凹状に湾曲した裏面に沿って風が
流れるので、特にフルホット時において、フット吹出口
Of への配風量が増加する。
フットドアDf 自身が温風通路3からの温風をミックス
ゾーン8に導くエアガイド機能を兼ねることができる。
したがって、温調時には、ミックスゾーン8で温風と冷
風との混合を十分行わせることができ、エアミックス性
が向上する。
定されず、本発明の範囲を逸脱しない範囲において種々
変形可能である。
ア5の空気流が当接する膨出部12bの表面は、断面円
弧状を呈するようにしたが、本発明は、ミックスドア5
の空気流が当接する中央近傍の表面が空気流の上流側に
向かって凸状に湾曲した形状であれば、特に円弧状に限
られるものではない。
載の発明によれば、ミックスドアの空気流が当接する中
央近傍の表面が、空気流の上流側に向かって凸状に湾曲
しているので、エバポレータを通過しミックスドアに向
かう空気は、ミックスドアの表面に沿って案内されるよ
うにして流れ、冷風通路に入り込む空気の流れは、不用
意に狭められることがなく、この結果、風速が高くなる
ことが無くなる。したがって、スライド移動可能な板状
のミックスドアを備え、コンパクト化を図りつつ、エバ
ポレータで発生した凝縮水の飛水を低減することが可能
となる。
に記載の発明の効果に加え、レイアウト上、冷風通路を
通過する冷風が直接吹出口に向かうことになるので、飛
水低減の効果が顕著に得られる。
に記載の発明の効果に加え、ヒータコアを経た空気の通
路を、ミックスドアの凹状に湾曲した裏面によって拡大
することができ、ひいては、ユニットの車両前後方向の
寸法をよりコンパクト化することが可能となる。また、
空気通路を広く確保することができるので、通気抵抗が
低減される。しかも、ミックスドアの凹状に湾曲した裏
面に沿って風が流れるので、特にフルホット時において
風量が増加する。
に記載の発明の効果に加え、フットドアが開状態の時で
も空気通路を広く確保することができると共に、フット
ドア自身が温風通路からの温風をミックスゾーンに導く
エアガイド機能を兼ねることができる。したがって、温
調時には、ミックスゾーンで温風と冷風との混合を十分
行わせることができ、エアミックス性が向上する。
〜5のいずれかに記載の発明の効果に加え、ミックスド
アおよびその上流側に設けられる回転可能な歯車を、ユ
ニットケース内のエバポレータとヒータコアとの間にコ
ンパクトに配置することができる。
装置を示す概略断面である。
である。
上下方向に切断した断面図である。
和装置を示す概略断面である。
え、エバポレータとヒータコアとをユニットケース内に
略水平置きにした一体型の自動車用空気調和装置の概略
断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ユニットケース(1) 内に配置されたエバ
ポレータ(2) とヒータコア(4)との間に、板状のミック
スドア(5)を設け、エバポレータ(2) を通過した空気
を、ミックスドア(5)をスライド移動させることによ
り、ヒータコア(4)を通過する温風通路(3) 側とヒータ
コア(4)をバイパスするバイパス通路(6)側とに所定の
比率で分岐させ、バイパス通路(6)から送られる冷風と
温風通路(3) から送られる温風とをミックスゾーン(8)
でミックスし、ユニットケース(1)に設けられた吹出口
(Ov,Of,Od)から車室内に吹出すようにした自動車用空気
調和装置において、 前記ミックスドア(5)の空気流が当接する中央近傍の表
面は、空気流の上流側に向かって凸状に湾曲しているこ
とを特徴とする自動車用空気調和装置。 - 【請求項2】 前記エバポレータ(2) は、ユニットケー
ス(1) の下方に、前記ヒータコア(4)は、前記エバポレ
ータ(2) の上方に、それぞれ略水平に配置されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の自動車用空気調和装
置。 - 【請求項3】 前記エバポレータ(2) および前記ヒータ
コア(4)がそれぞれ略垂直に配置されていることを特徴
とする請求項1に記載の自動車用空気調和装置。 - 【請求項4】 前記温風通路(3) からの温風が前記ミッ
クスドア(5)の凹状に湾曲した裏面に沿って流されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の自動車用空気調和装
置。 - 【請求項5】 フット吹出口(Of)の開放時に、前記温風
通路(3) からの温風を、前記ミックスドア(5)の凹状に
湾曲した裏面との間を通して、前記ミックスゾーン(8)
に導くフットドア(Df)を有することを特徴とする請求項
4に記載の自動車用空気調和装置。 - 【請求項6】 前記ミックスドア(5)は、該ミックスド
ア(5)の上流側に設けられる回転可能な歯車に噛合する
ラック(17)を有し、該ラック(17)は、空気流の上流側に
向かって凹状に湾曲していることを特徴とする請求項1
〜5のいずれかに記載の自動車用空気調和装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23612299A JP4084911B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 自動車用空気調和装置 |
US09/522,895 US6351961B1 (en) | 1999-08-23 | 2000-03-10 | Automotive air conditioner |
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JP4084911B2 JP4084911B2 (ja) | 2008-04-30 |
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