JP2001105831A - 車両用空気調和ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通気抵抗の小さい流れを確保し、中央部及び
両サイドの吹出口からほぼ均等に無理なく吹出せるよう
にする。 【解決手段】 エンジンルーム２９の後方で、車室２３
内の前方に配置するユニットケース１内に、送風機５
と、送風機５からの空気が、車室側となる車室側ケース
壁面３５に沿って下降した後、エンジンルーム２９側と
なるエンジンルーム側ケース壁面４１に沿って上昇し、
室内用吹出口５９ａ，５９ｂと連通し合う上方開放口
７，９へ向かって流れる空気調和通路１１とを設け、そ
の空気調和通路１１内に、冷却用熱交換器１３と加熱用
熱交換器１５とを配置して、急激に屈曲することのない
助走路ｄを確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車に適する
車両用空気調和ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器
及び送風機を一体にした車両用空気調和ユニットをエン
ジンルームの後方で、車室内前方の車幅方向中央部に配
置するものとして例えば、特開平９−２６７６２０号公
報に示すものが知られている。

【０００３】その概要を図６に示す。

【０００４】即ち、送風機１０１から吹出された空気
は、例えば、通過時の空気を冷却する冷却用熱交換器１
０３及び通過時の空気を温ためる加熱用熱交換器１０５
をそれぞれ通過することで、所定の吹出し温度に混合調
和される。調和された空気は、車室１０７側となるユニ
ットケース壁面に沿って上昇した後、室内用吹出口１０
９から車室１０７内へ吹出される構造となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の空気調和ユニッ
トは、調和された空気の流れが、車室１０７側となるユ
ニットケース壁面に沿って上昇した後、ただちに車室１
０７内へ吹出されるため、上昇した空気の流れは、図に
おいて、右側へ向けて強制的に屈曲される流れとなる。

【０００６】このために、通気抵抗が増加し、効率の低
下を招いている。

【０００７】また、室内用吹出口１０９がベンチレータ
吹出口の場合、中央部と左右の両サイドにあるため、調
和された空気は、吹出口のある中央部で左右へ分岐さ
れ、両サイドへ向かう流れとなる。したがって、吹出風
は両サイドに比べて中央部が強くなるアンバランスが生
じる。

【０００８】これを解消するために、中央部へ向かう流
れを制限することで、両サイドとのバランスをとってい
るが、反面、構造が複雑になると共に、その分通気抵抗
が増加して空気の流れを制限するため、最大風量が低下
する。それを補なうために、吹出風量を増大させると、
風量音が大きくなって静寂性が保てなくなり品質感を損
ねる問題が起きる。

【０００９】また、空気調和ユニットをはじめ、車室内
前方、計器パネル内のステアリング固定用メンバーの車
両組付性合理化のため、車両組付け時の前に、例えば特
開平１１−７８４８２号公報のように予めサブアッシー
する工法がとられることがあるが、その際、空気調和ユ
ニット側と、ステアリング固定用メンバー側が固定され
る。この時、組付け時の空気調和ユニットの自重を始め
として、空気調和ユニット固定部及びステアリング固定
用メンバー並びに車両側パネル固定部の寸法のバラツキ
管理が悪いと、それらの集積により空気調和ユニットに
歪みが生じ、車室側へ吹き出す切換えドアの作動に支障
をきたす場合があった。

【００１０】そこで、この発明は、前記問題点の解消を
図った車両用空気調和ユニットを提供することを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項１にあっては、エンジンルームの
後方で、車室内の前方に配置するユニットケース内に、
送風機と、送風機からの空気が、車室側となる車室側ケ
ース壁面に沿って下降した後、エンジンルーム側となる
エンジンルーム側ケース壁面に沿って上昇し、室内用吹
出口と連通し合う上方開放口へ向かって流れる空気調和
通路とを設け、その空気調和通路内に、冷却用熱交換器
と加熱用熱交換器とを配置する。

【００１２】これにより、送風機から吹出された空気
は、例えば、冷却用及び加熱用の各熱交換器を通過する
ことで混合調和され、室内用吹出口から車室内へ吹出さ
れる。この時、調和された空気は、エンジンルーム側ケ
ース壁面に沿って上昇した後、室内用吹出口へ向かう流
れとなるため、室内用吹出口までの助走路が長く確保さ
れる結果、通気抵抗の小さい連続した無理のない流れが
得られる。

【００１３】また、長い助走路によって中央部へ向かう
流れを制限しなくても、中央部及び両サイドへほぼ均等
に空気の流れを分配できる。

【００１４】また、この発明の請求項２によれば、冷却
用熱交換器は送風機の風を車両前後方向に通過させるよ
う配置され、その冷却用熱交換器と隙間を有して加熱用
熱交換器が配置され、かつ、加熱用熱交換器はその長手
方向の延長線上で冷却用熱交換器と交差するよう配置す
る。

【００１５】これにより、冷却用熱交換器と加熱用熱交
換器の上下方向の配置寸法を、抑えることが可能となる
ため、その分、ユニットケースの上下方向のコンパクト
化が図れる。

【００１６】また、この発明の請求項３によれば、冷却
用熱交換器の傾斜角度を垂直から約３０度の範囲内に設
定する一方、加熱用熱交換器の上流側を水平から約１０
度の範囲内の角度で起き上がるようにする。

【００１７】これにより、上から下に流れる空気は冷却
用熱交換器に対して、一番効率のよい状態の流れが得ら
れる。この場合、冷却用熱交換器の傾斜角度は約２０度
にすることが最も好ましい。また、冷却用熱交換器を通
過した空気は加熱用熱交換器に対して、一番効率のよい
状態の流れが確保されるため、次の空気の上昇につなが
る設計仕様に沿った円滑な流れが得られる。

【００１８】また、この発明の請求項４によれば、室内
用吹出口と連通し合う上方開放口を、エンジンルーム側
ケース壁面から上壁面に続く領域内に設けると共に、そ
の上方開放口に、開閉ドアを備えるようにする。

【００１９】これにより、開閉ドアは、エンジンルーム
側の領域に配置することが可能となるため、ステアリン
グ固定用メンバーを利用してサブアッシーする際に支持
点から遠く離れるようになるため、組み付け時の空気調
和ユニットの自重を始めとして、空気調和ユニット固定
部及びステアリング固定用メンバー並びに車両側パネル
固定部の寸法に若干のバラツキ等があっても、開閉ドア
の取付部に歪みが伝わりにくく作動に支障をきたすこと
はない。

【００２０】しかも、組付けがし易くなると共に、車室
内から遠く離れ、又乗員との間に下降ダクトや送風機等
があり遮音されることで、乗員の耳に伝わる吐出空気音
及び車室内へ伝わる開閉ドア作動音等が小さくなるメリ
ットが得られる。

【００２１】

【発明の効果】この発明の車両用空気調和ユニットによ
れば、次のような効果を奏する。

【００２２】（１）空気の流れを、エンジンルーム側ケ
ース壁面に沿って上昇し、上方開放口から室内側吹出口
へ向かって流れる長い助走路を確保することができるた
め、通気抵抗の小さい円滑な流れを確保することができ
ると共に、中央部及び両サイドの吹出口からほぼ均等に
無理なく、吹出すことができる。この結果、高風量，低
騒音化が図れる。

【００２３】（２）冷却用熱交換器は送風機の風を車両
前後方向に通過させるよう配置され、その冷却用熱交換
器と隙間を有して加熱用熱交換器が配置され、かつ、加
熱用熱交換器はその長手方向の延長線上で冷却用熱交換
器と交差するよう配置するレイアウト構造にできるた
め、上下方向の配置寸法を抑えることが可能となり、そ
の分ユニットケースの上下方向のコンパクト化が図れ、
設計自由度が増すようになる。

【００２４】（３）３０度の範囲内に設定された冷却用
熱交換器と、上流側が水平から略１０度の角度範囲内で
起き上がった加熱用熱交換器とによって送風機からの空
気は、上から下へ流れた後、効率よく冷却用熱交換器及
び加熱用熱交換器を通過し上昇する設計仕様に沿った効
率のよい流れが得られる。

【００２５】（４）上方開放口を、ユニットケースのエ
ンジンルーム側ケース壁面及び上壁面に集中して配置で
きたため、開閉ドアは、例えば、ステアリング固定用メ
ンバーを利用してサブアッシーする支持点から遠く離れ
るようになるため、開閉ドアの取付部に、歪みが伝わり
にくく、円滑な開閉動作が期待できる。しかも、開閉ド
アの取付けが容易になると共に、車室内から遠く離れ、
又乗員との間に下降ダクトや送風機等があり遮音される
ことで、乗員の耳に伝わる吹出空気音及び開閉ドア音が
小さくなるメリットが得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５の図面を参照
しながら、この発明の実施の形態について具体的に説明
する。

【００２７】図１において、１は空気調和ユニット３の
ユニットケースを示している。

【００２８】ユニットケース１は、締結ねじ等により左
右に分離可能な形状となっていて、内部には、主要な構
成要素としての送風機５と、送風機５からの空気を後述
する上方開放口７，９へ向け誘導案内する空気調和通路
１１と、空気調和通路１１内に配置された冷却用熱交換
器１３及び加熱用熱交換器１５とを備えている。

【００２９】送風機５は、ユニットケース１の上方に設
けられた弧状のハウジング１７内に配置され、駆動モー
タ１９によって回転動力が与えられるようになってい
る。

【００３０】ハウジング１７は、送風機５の回転によ
り、空気をハウジング１７内に取入れる取入口２１と、
車室２３側へ向けて吹き出す送風口２５とを有してい
る。

【００３１】空気調和通路１１は、前記ハウジング１７
の送風口２５と接続連通し合うと共に、送風口２５から
の空気を、車室２３側に沿って下降案内する下降通路２
７と、下降した空気をエンジンルーム２９側へ案内し、
ＵターンさせるＵターン通路３１と、Ｕターン通路３１
でＵターンした空気を上方開放口７，９へ向かって案内
する上昇通路３３から成っている。

【００３２】空気調和通路１１の下降通路２７は、ユニ
ットケース１の車室側ケース壁面３５と左右両側壁３７
を利用する形状となっている。Ｕターン通路３１はユニ
ットケース１の底壁面３９と左右両側壁３７を利用する
形状となっている。上昇通路３３は、ユニットケース１
のエンジンルーム側ケース壁面４１と左右両側壁３７及
び前記弧状に形成されたハウジング１７の背面を利用す
る形状となっている。

【００３３】冷却用熱交換器１３と加熱用熱交換器１５
は、空気調和通路１１の下降通路２７とＵターン通路３
１の領域にわたって配置され、冷却用熱交換器１３は上
流側に、その下流側に加熱用熱交換器１５がそれぞれ設
けられている。

【００３４】冷却用熱交換器１３は、冷媒が流れる冷媒
管と多数のフイン（いずれも図示していない）とで構成
され、ユニットケース１内に設けられた上下の支持ブラ
ケット４３によって支持されており、上端側がエンジン
ルーム２９側となる加熱用熱交換器１５に向かって所定
角度前傾した傾斜姿勢となっている。傾斜角度θ１は垂
直から約３０度の範囲内に設定されているが、好ましく
は２０度がベストとなっている。これにより、送風口２
５からの空気が下降通路２７を介して冷却用熱交換器１
３のフインとフインの間を通過する設計仕様に沿った効
率のよい流れが確保されると共に、熱交換が行なわれ、
冷却されるようになっている。

【００３５】なお、冷却用熱交換器１３は、図外の圧縮
機，凝縮器，膨張弁と連通し、圧縮機から吐出された冷
媒が、凝縮器，膨張弁を通り、蒸発器となる前記冷却用
熱交換器１３から、再び圧縮機へ戻る冷凍サイクルを構
成している。

【００３６】加熱用熱交換器１５は、前記冷却用熱交換
器１３からの空気が、加熱用熱交換器１５を通らずにミ
ックスドア４５側へ向かう第１通路４７と加熱用熱交換
器１５を通る第２通路４９を構成する略水平な姿勢の配
置となっていて、前後の支持ブラケット５１によって支
持されている。加熱用熱交換器１５の姿勢角度θ２は略
水平から上流側が５度から１０度起上がる角度が最も適
している。これにより、図１に示すように加熱用熱交換
器１５は、その長手方向の延長線上ＣＬで冷却用熱交換
器１３に対して交差する配置構造となることで、各熱交
換器１３，１５の上下方向の配置寸法を抑えた形状とな
っている。

【００３７】なお、加熱用熱交換器１５は、図外のエン
ジンによって加熱された加熱水が流れるようになってい
て、熱交換器本体を空気が通過する時に、熱交換が行な
われ、加熱されるようになっている。

【００３８】ミックスドア４５は、図１実線位置の時、
第１通路４７を閉とし、フルホット状態が得られると共
に冷却用熱交換器１３からの空気を全量加熱用熱交換器
１５へ向けて流すよう切換制御する。以下、ミックスド
ア４５が、鎖線位置へ向かって回動する第１通路４７の
開度量に対応して、加熱用熱交換器１５を通過する通過
量が設定されることで、混合調和された空気が確保され
るようになっている。

【００３９】一方、上方開放口７，９は、エンジンルー
ム側ケース壁面４１とそのケース壁面４１から続く上壁
面５３に集中して配置されている。上壁面５３に設けら
れた上方開放口９はベント口，エンジンルーム側ケース
壁面４１に設けられた上方開放口７はデフロスター口と
なっていて、各上方開放口７，９の中央部位には各上方
開放口７，９を交互に切換制御する開閉ドア５５が設け
られている。したがって、開閉ドア５５の組付けが容易
に行なえることが可能となっている。

【００４０】また、ベント口となる上方開放口９には、
中央と左右両サイドの室内用吹出口５９ａ，５９ｂ・５
９ｂを有するベンチレータダクト５９が接続されてい
る。

【００４１】これにより、図１に示すように、上方開放
口９からの助走路ｄが長くできるため、中央及び左右の
各室内用吹出口５９ａ，５９ｂへ向けてほぼ均等に無理
なく流すことが可能となっている。

【００４２】デフロスター口となる上方開放口７には、
フロントガラス６１へ向けて空気を吹出すデフロスター
ダクト６３が接続されている。

【００４３】なお、図１において６５は足元へ空気を送
るフット口，６７はドレン溜りをそれぞれ示している。

【００４４】フット口６５は、開閉ドア６９により開閉
可能となっている。この場合、例えば、図１に示すよう
に、開閉ドア６９及びミックスドア４５が、例えば、そ
れぞれ半分の開度量の時、混合調和された空気の流れが
確保されるものの、第１通路４７を通過した空気がフッ
ト口６５へ向け流れにくくなるため、ミックスドア４５
の側方に図５に示すバイパス通路７２を設けるようにす
ることが望ましい。

【００４５】ドレン溜り６７は、支持ブラケット４３か
ら延長された仕切板７１により仕切られていて、冷却用
熱交換器１３を通過する空気の影響を直接受けることが
ない構造となっていて、底部にはドレン口７５が設けら
れている。

【００４６】このように構成された空気調和ユニット３
によれば、送風機５から吹出された空気は、冷却用熱交
換器１３及び加熱用熱交換器１５を通過する時に冷却、
加熱され混合調和される。調和された空気は、各開閉ド
ア５５，６９を開閉制御することで、車室内２３へ向け
吹出される。

【００４７】これら一連の動作において、ベンチレータ
吹出しの場合、調和された空気は、エンジンルーム側と
なる上昇通路３３に沿って上昇する時に、弧状のハウジ
ング１７の背面に沿う流れと相俟って、室内用吹出口５
９ａ，５９ｂへ向かうスムーズな流れが得られる。しか
も、室内用吹出口５９ａまでの助走路ｄが長く確保でき
る結果、図１矢印の如く通気抵抗の小さい連続した円滑
な流れが確保されるため、中央及び両サイドの室内用吹
出口５９ａ，５９ｂからほぼ均等に空気を吹出すことが
できる。

【００４８】また、開閉ドア５５は、車室内２３から遠
く離れ、又乗員との間に送風機５、下降通路２７等があ
り遮音されるため、吐出空気音及び車室２３内へ伝わる
ドア開閉音が小さくなるメリットが得られる。しかも、
例えば、ステアリング固定用メンバー７７を利用してユ
ニットケース１の後方を２点７９，７９で、前方を１点
８０でそれぞれ鎖線の如くサブアッシーする際に、その
支持点から開閉ドア５５から遠く離れるため、組付け時
に空気調和ユニットの自重を始めとして、空気調和ユニ
ット固定部及びステアリング固定用メンバー並びに車両
側パネル固定部の寸法に若干のバラツキが起きても開閉
ドアの取付部に歪みが伝わりにくく、開閉ドアの円滑な
作動が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる車両用空気調和ユニットを示
した概要切断側面図。

【図２】車両用空気調和ユニットの内部を示した概要斜
視図。

【図３】ベント口となる上方開放口に接続されるベンチ
レータダクトの概要平面図。

【図４】空気調和ユニット全体の概要斜視図。

【図５】ミックスドアの側方にバイパス通路を設けた図
１のＡ−Ａ線断面図。

【図６】従来例を示した図１と同様の概要切断面図。

【符号の説明】

１ ユニットケース ５ 送風機 ７，９ 上方開放口 １１ 空気調和通路 １３ 冷却用熱交換器 １５ 加熱用熱交換器 ２３ 車室 ２９ エンジンルーム ３５ 車室側ケース壁面 ４１ エンジンルーム側ケース壁面 ５９ａ，５９ｂ 室内用吹出口 ６１ 助走路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンルーム（２９）の後方（２３）
   で、車室内の前方に配置するユニットケース（１）内
   に、送風機（５）と、送風機（５）からの空気が、車室
   （２３）側となる車室側ケース壁面（３５）に沿って下
   降した後、エンジンルーム側となるエンジンルーム側ケ
   ース壁面（４１）に沿って上昇し、室内用吹出口（５９
   ａ）と連通し合う上方開放口（７）（９）へ向かって流
   れる空気調和通路（１１）とを設け、その空気調和通路
   （１１）内に、冷却用熱交換器（１３）と加熱用熱交換
   器（１５）とを配置したことを特徴とする車両用空気調
   和ユニット。
2. 【請求項２】 冷却用熱交換器（１３）は送風機（５）
   の風を車両前後方向に通過させるよう配置され、その冷
   却用熱交換器（１３）と隙間を有して加熱用熱交換器
   （１５）が配置され、かつ、加熱用熱交換器（１５）は
   その長手方向の延長線上で冷却用熱交換器（１３）と交
   差するよう配置されていることを特徴とする請求項１記
   載の車両用空気調和ユニット。
3. 【請求項３】 冷却用熱交換器（１３）は上端が加熱用
   熱交換器（１５）に接近する傾斜角度が垂直から約３０
   度の範囲内に設定される一方、加熱用熱交換器（１５）
   は上流側が水平から約１０度の範囲内の角度で起き上が
   っていることを特徴とする請求項２記載の車両用空気調
   和ユニット。
4. 【請求項４】 室内用吹出口（５９ａ）と連通し合う上
   方開放口（９）は、エンジンルーム側ケース壁面（４
   １）から上壁面（５３）に続く領域内に設けられると共
   に、開閉ドア（５５）を備えていることを特徴とする請
   求項１記載の車両用空気調和ユニット。