JP2001322419A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気圧損を低減でき、しかも、全高が低くセ
ンタパネル部への設置が容易な車両用空気調和装置を提
供する。 【解決手段】 ケーシング１０２内の通風路に吸入口側
から順に、エバポレータ１０４を略垂直にかつヒータコ
ア１０５を略水平に配設する。ヒータコア１０５の前後
で通風路を分割するよう仕切部材１１１を設置すると共
にその上流側先端部に風量調整ダンパ１１０を取り付け
る。さらに、ヒータコア１０５近傍の下面側にエアミッ
クスダンパ１１６ａ，１１６ｂを配置し、風量調整ダン
パ１１０とエアミックスダンパ１１６ａ，１１６ｂとの
間にガイドベーン１１３，１１３ａを設け、フート吹出
口に接続するフートダクトをケーシング１０２と一体成
形して配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車等の車両に
搭載されて車室内の空気調和を行う車両用空気調和装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空気調和装置を図面に基づ
いて簡単に説明する。なお、図３は車両用空気調和装置
の従来構成を示す縦断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿
う縦断面図である。図３及び図４において、車両用空気
調和装置１（以下、空調装置と言う）を形成するケーシ
ング２の一端には内気吸込口６及び外気吸込口７が開口
して設置されている。これら内気吸込口６及び外気吸込
口７は内外気切換ダンパ８の開閉操作により選択切換さ
れ、車両室内循環空気あるいは車両外気のいずれか一方
が導入される。以後、ケーシング２内に導入される車両
室内循環空気（内気）及び車両外気（外気）を総称し
て、「空調空気」と呼ぶことにする。

【０００３】上記内気吸込口６及び外気吸込口７の下流
側近傍には、電動モータＭと直結した送風ファン３が配
設されている。送風ファン３の下流に形成され空調空気
が通過する通風路９には、全断面に対してエバポレータ
４が配設されている。エバポレータ４の冷媒入口（図示
省略）は冷媒配管（図示省略）を介して膨張弁（図示省
略）に接続され、また、エバポレータ４の冷媒出口（図
示省略）は冷媒配管（図示省略）を介してコンプレッサ
（図示省略）に接続されている。従って、コンプレッサ
を運転してエバポレータ４に冷媒を供給すると、エバポ
レータ４を通過する空調空気と冷媒とを熱交換させて冷
房運転が可能になる。エバポレータ４へ空調空気を導く
通風路９は、仕切り１１によって第１通風路１２及び第
２通風路１３に仕切られている。この仕切り１１の上流
端には風量調整ダンパ１０が装備され、該風量調整ダン
パ１０の開度調整により第１通風路１２及び第２通風路
１３へ流入する空調空気の風量が制御される。

【０００４】エバポレータ４を経た下流の通風路には、
断面の一部にヒータコア５が配設されている。ヒータコ
ア５の温水入口（図示省略）及び温水出口（図示省略）
は、温水配管（図示省略）を介して車両用エンジンの冷
却水回路に接続されている。従って、ヒータコア５には
高温のエンジン冷却水が導入され、通過する空調空気を
加熱して暖房運転が可能になる。エバポレータ４を通過
した空調空気をヒータコア５へ導く通風路は、仕切り１
１により第３通風路１４及び第４通風路１５に仕切られ
ている。そして、ヒータコア５の直前上流部（空調空気
入口部）には、第３通風路１４及び第４通風路１５から
ヒータコア５への通風量を制御するエアミックスダンパ
１６ａ及び１６ｂが配設されている。

【０００５】上述した構成の空調装置１が運転される
と、送風ファン３が駆動し、内外気切換ダンパ８の位置
によって車両室内循環空気あるいは車両外気がケーシン
グ２内の通風路９に圧送される。通風路９内に圧送され
た空気は、風量調整ダンパ１０により第１通風路１２及
び第２通風路１３に分流されてエバポレータ４を流過す
るが、流過する過程で冷媒と熱交換して冷却され、それ
ぞれヒータコア５に通じる第３通風路１４及び第４通風
路１５に入る。第３通風路１４からの冷風は、ヒータコ
ア５直前のエアミックスダンパ１６ａによりヒータコア
５を通過して再熱される部分と、冷風通路１７に流入す
る部分とに分流されるが、これらはヒータコア５の後流
の通風路１９にて混合して適正温度に調温される。同じ
く、第４通風路１５からの冷風は、エアミックスダンパ
１６ｂによりヒータコア５により再熱される部分と、冷
風通路１８に流入する部分とに分流されるが、ヒータコ
ア５の後流の通風路２０にて混合して適正温度に調温さ
れる。

【０００６】調温された各通風路からの温調風は、空調
装置１の運転モード、例えばベント（フェース）モード
の場合は、ベントダンパ２２ａ及び２２ｂ開によりケー
シング２に設置されたベント吹出口２１ａ及び２１ｂか
ら、これに接続する図示していないエアコンダクトを経
て車両室内に吹出される。ヒータモードの場合は、フー
トダンパ２４ａ及び２４ｂ、デフロスタダンパ２７ａ及
び２７ｂ開（ベントダンパ閉）により、フート吹出口２
３ａ及び２３ｂに一体に配設したフートダクト２５ａ及
び２５ｂから車両室内の乗員足許に、そしてデフロスタ
吹出口２６ａ及び２６ｂからこれに接続する図示してい
ないデフロスタダクトを経て車両フロントガラスに高温
温調風が吹出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来構成の車
両用空気調和装置においては、次のような問題並びに欠
点があった。 エバポレータ４とヒータコア５とを上下に配置し、
送風ファン３と通風路９で接 続した空調装置１におい
ては、送風ファン３からエバポレータ４の間の空気圧
損が大きくなる。 エバポレータ４の搭載スペースにより空調装置１の
全高が高くなる。 フートダクト２５ａ及び２５ｂをケーシング２と一
体化する場合、エバポレータ４とフートダクト２５ａ及
び２５ｂ間の熱交換により、ヒータモードではフート吹
出温度が低下し、バイレベルモードではエバポレータ能
力の低下が発生する。 構造上風量調整ダンパ１０は送風ファン３とエバポ
レータ４の間の配置となるが、この場合、エバポレータ
４の上流部で第１通風路１２及び第２通風路１３に分離
されるため、各通風路にエバポレータ４のフロストコン
トロール用センサがそれぞれ必要になり、すなわち二つ
のフロストコントロール用センサが必要になり、さら
に、これによりエバポレータ４の能力が制限される。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、全高が低く空気圧損を低減できる車両用空気調和
装置を提供するものである。

【０００９】

【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
車両用空気調和装置は、一端に空調空気の吸入口を備え
他端に各運転モードに対応した吹出口を設けてなるケー
シング内の前記吸入口から前記吹出口に至る通風路中
に、送風ファンと、エバポレータと、前記通風路を分割
する仕切部材と、分割された各通風路への風量調整ダン
パ手段と、エアミックスダンパと、ヒータコアと、前記
吹出口に設けた吹出口ダンパとを具備してなる車両用空
気調和装置において、前記通風路内に前記吸入口側から
順に、前記エバポレータを略垂直にかつ前記ヒータコア
を略水平に配設し、前記ヒータコアの前後で前記通風路
を分割するよう前記仕切部材を設置すると共にその上流
側先端部に風量調整ダンパ手段を取り付け、前記ヒータ
コア近傍の下面側に前記エアミックスダンパを配置し、
前記通風路の前記風量調整ダンパ手段と前記エアミック
スダンパとの間に整流手段を設け、フート吹出口に接続
するフートダクトを前記ケーシングと一体成形して配置
したことを特徴とするものである。

【００１０】このような車両用空気調和装置によれば、
エバポレータを送風ファンに接近して略垂直に配設し、
さらに送風ファンに接続する通風路及びヒータコアに接
続する通風路を短くして十分なスペースを確保できるの
で、空気圧損を大幅に低減することができる。また、エ
バポレータは送風ファンとヒータコアとの間に略垂直に
配置されているので、車両用空調装置の高さ寸法（全
高）を低減できるようになる。そして、ケーシングと一
体成形したフートダクトは、エバポレータと接触する部
分をなくすことができるので、温度差の大きい相互の熱
交換をなくすことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用空気調
和装置（空調装置）の一実施形態を、図面に基づいて説
明する。図１及び図２に示すように、空調装置１０１は
中空のケーシング１０２内に各種の機器類を設置して構
成される。ケーシング１０２の一端には、内外気切換ダ
ンパ１０８により開閉される内気吸込口１０６及び外気
吸込口１０７が設置されている。これら内気吸込口１０
６及び外気吸込口１０７は内外気切換ダンパ１０８の開
閉操作により選択切換され、車両室内循環空気あるいは
車両外気のいずれか一方を空調空気としてケーシング１
０２内に導入することができる。内気吸込口１０６及び
外気吸入口１０７に近接するケーシング１０２内の下流
側には、駆動源となる電動モータＭと直結した送風ファ
ン１０３が配設されている。そして、送風ファン１０３
の下流に形成される通風路１０９には、略垂直にエバポ
レータ１０４が配設されている。

【００１２】エバポレータ１０４からヒータコア１０５
に至る通風路１１２は、ヒータコア１０５に近い領域が
仕切部材１１１により第１通風路１１４及び第２通風路
１１５に分割されている。また、仕切部材１１１の最上
流側（エバポレータ１０４側）先端部には、開閉操作に
より第１通風路１１４及び第２通風路１１５に導く空調
空気の風量を制御する風量調整ダンパ手段として風量調
整ダンパ１１０が装備されている。第１通風路１１４及
び第２通風路１１５には、整流手段としてガイドベーン
１１３及び１１３ａが設けられている。この整流手段
は、風量調整ダンパ１１０とヒータコア１０５との中間
部（ヒータコア１０５の上流側）、特に水平方向の流れ
が上向きに変わる部分においてそれぞれヒータコア１０
５へ流入する空調空気を整流する目的で配設されてい
る。また、ガイドベーン１１３及び１１３ａは互いに略
平行に配設され、第１通風路１１４及び第２通風路１１
５に分割する仕切部材１１１は、両通風路１１４，１１
５に共用のガイドベーン１１３ａとして機能している。
なお、ガイドベーン１１３は、両通路１１４，１１５に
それぞれ複数設けてもよい。

【００１３】ヒータコア１０５は略水平に配設され、第
１通風路１１４及び第２通風路１１５からヒータコア１
０５へ流入する空調空気の流量を制御するため、ヒータ
コア１０５の下面側近傍、すなわち上流側近接部の第１
通風路１１４及び第２通風路１１５には、それぞれスラ
イド式のエアミックスダンパ１１６ａ及び１１６ｂが装
備されている。なお、ヒータコア１０５は第１通風路１
１４及び第２通風路１１５の全断面に配設されず、ヒー
タコア１０５及びエアミックスダンパ１１６ａ，１１６
ｂのない部分が冷風通路１１７，１１８となる。ヒータ
コア１０５の下流側（上面側）通風路は、仕切部材１１
１により第３通風路１１９及び第４通風路１２０に仕切
られ、各通風路１１９、１２０には空調装置１０１の運
転モードに対応した吹出口及び吹出口ダンパが装備され
ている。

【００１４】すなわち、第３通風路１１９には、ベント
吹出口１２１ａ及びベントダンパ１２２ａと、デフロス
ト吹出口１２６ａ及びデフロストダンパ１２７ａと、フ
ート吹出口１２３ａ及びフートダンパ１２４ａとが配設
され、かつ、フート吹出口１２３ａは、ケーシング１０
２と一体成形されたフートダクト１２５ａと接続されて
いる。同様に、第４通風路１２０には、ベント吹出口１
２１ｂ及びベントダンパ１２２ｂと、デフロスト吹出口
１２６ｂ及びデフロストダンパ１２７ｂと、フート吹出
口１２３ｂ及びフートダンパ１２４ｂとが配設され、か
つ、フート吹出し口１２３ｂは、ケーシング１０２と一
体成形されたフートダクト１２５ｂと接続されている。

【００１５】上述した構成の空調装置１０１において、
送風ファン１０３により通風路１０９内に吸引された空
調空気は、エバポレータ１０４を通過する過程で冷媒と
熱交換し冷却されて通風路１１２に圧送される。通風路
１１２に入った冷風は、エバポレータ１０４の後流に配
設されている風量調整ダンパ１１０の位置（開度）によ
り第１通風路１１４及び第２通風路１１５に分配され、
これら第１通風路１１４及び第２通風路１１５に設置さ
れたガイドベーン１１３及び１１３ａで整流されてヒー
タコア１０５に圧送される。第１通風路１１４及び第２
通風路１１５の風量は、ヒータコア１０５の直前に配設
されたエアミックスダンパ１１６ａ及び１１６ｂの設定
位置（開度）に従って、それぞれヒータコア１０５を通
過する加熱風量部分と、ヒータコア１０５をバイパスし
冷風通路１１７及び１１８に流入する冷風部分とに分流
される。

【００１６】ヒータコア１０５を通過する加熱風量部分
は、ヒータコア１０５を流れる温水と熱交換して再熱さ
れる。この再熱された加熱風量部分は、ヒータコア１０
５の後流で第３通風路１１９及び第４通風路１２０に入
るが、ここで冷風通路１１７及び１１８から流入した冷
風部分と混合して、設定された適正温度に調温される。
第３通風路１１９及び第４通風路１２０で調温されたそ
れぞれの温調風は、空調装置１０１の運転設定モード
（ベント、フート、デフロスト等）に従って、各通風路
に装備されたベント吹出口１２１ａ及び１２１ｂ、フー
ト吹出口１２３ａ及び１２３ｂ、デフロスト吹出口１２
６ａ及び１２６ｂを経て車両室内に吹出される。

【００１７】この場合、フート吹出口１２３ａ，１２３
ｂには、ケーシング１０２と一体成形された左右一対の
フートダクト１２５ａ及び１２５ｂがそれぞれ接続され
ており、フート吹出ダンパ１２４ａ及び１２４ｂの開閉
によって車両室内への吹出しが制御される。

【００１８】以上の構成においては、エバポレータ１０
４は送風ファン１０３に接近して略垂直に配設され、さ
らに送風ファン１０３に接続する通風路１０９及びヒー
タコア１０５に接続する通風路１１２は短くかつ十分な
スペースが確保されているので、本空調装置１０１内の
空気圧損が大幅に低減し風量増加が図られる。上記のよ
うにエバポレータ１０４は略垂直に設置され、送風ファ
ン１０３とヒータコア１０５との間に配置されているの
で、車両センタパネル部内に設置される空調装置１０１
の高さ寸法を低減できるようになり、この結果、車両搭
載スペースの確保が容易になる。

【００１９】また、上記の配置により、ケーシング１０
２と一体成形したフートダクト１２５ａ及び１２５ｂは
エバポレータ１０４と接触する部分がなく、従って、フ
ート吹出空気の温風とエバポレータ１０４との間で熱交
換がなくなるので、相互の性能への影響が解消できる。
さらに、風量調整ダンパ１１０及び仕切部材１１１がエ
バポレータ１０４の後流となる通風路１１２内に配設さ
れたことにより、エバポレータ１０４のフロストコント
ロール用センサの設置を一個所にすることが可能にな
り、コスト低減が図られると共に、フロストコントロー
ルによるエバポレータ１０４の性能への影響を解消する
ことができる。

【００２０】

【発明の効果】上述した本発明の車両用空気調和装置に
よれば、以下の効果が得られる。 （１） 空気圧損が低減されるため、駆動力や騒音を低
減して風量を増加させることが可能になり、性能や商品
性の向上に大きな効果を奏する。 （２） 高さ寸法を低減できることにより車両搭載スペ
ースの確保が容易になるので、車両側における設計の自
由度が向上する。 （３） フートダクトがエバポレータと接触する部分が
なくなるので、フートダクトを流れる温風とエバポレー
タとの間で熱交換がなくなり、相互の性能への影響が解
消されることで、性能を向上させることが可能になる。 （４）フロストコントロール用センサを一個所に設置す
ればよいので、コスト低減が図られると共に、フロスト
コントロールによるエバポレータの性能への影響を解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による車両用空気調和装置の一実施形
態を示す縦断面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】 従来の車両用空気調和装置の構成を示す縦断
面図である。

【図４】 図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１０１ 車両用空気調和装置（空調装
置） １０２ ケーシング １０３ 送風ファン １０４ エバポレータ １０５ ヒータコア １１０ 風量調整ダンパ（風量調整ダン
パ手段） １１１ 仕切部材 １１３，１１３ａ ガイドベーン（整流手段） １１４ 第１通風路 １１５ 第２通風路 １１６ａ，１１６ｂ エアミックスダンパ １１７，１１８ 冷風通路 １１９ 第３通風路 １２０ 第４通風路 １２５ａ，１２５ｂ フートダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小南 聡 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冷熱事業本部内 Ｆターム(参考） 3L011 BA01 BP00 BP02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に空調空気の吸入口を備え他端に
   各運転モードに対応した吹出口を設けてなるケーシング
   内の前記吸入口から前記吹出口に至る通風路中に、送風
   ファンと、エバポレータと、前記通風路を分割する仕切
   部材と、分割された各通風路への風量調整ダンパ手段
   と、エアミックスダンパと、ヒータコアと、前記吹出口
   に設けた吹出口ダンパとを具備してなる車両用空気調和
   装置において、 前記通風路内に前記吸入口側から順に、前記エバポレー
   タを略垂直にかつ前記ヒータコアを略水平に配設し、 前記ヒータコアの前後で前記通風路を分割するよう前記
   仕切部材を設置すると共にその上流側先端部に風量調整
   ダンパ手段を取り付け、 前記ヒータコア近傍の下面側に前記エアミックスダンパ
   を配置し、 前記通風路の前記風量調整ダンパ手段と前記エアミック
   スダンパとの間に整流手段を設け、 フート吹出口に接続するフートダクトを前記ケーシング
   と一体成形して配置したことを特徴とする車両用空気調
   和装置。