JP2002144848A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調ユニットと空気案内壁との寸法が充分に
確保されない場合でも、送風機ユニット側と反送風機ユ
ニット側とで空調ユニット内の風速分布を均一化できる
車両用空調装置を提供する。 【解決手段】 送風機ユニット２００が空調ユニット３
００の側方にオフセット配置され、空気案内壁３１２が
設けられた車両用空調装置１００において、空気案内壁
３１２を、高抵抗領域Ａ側へ空気を案内する第１の空気
案内壁３１２１と、低抵抗領域Ｂ側へ空気を案内する第
２の空気案内壁３１２２とから構成する。第１の空気案
内壁３１２１には、段部３１２ａ、３１２ｂを形成し、
第２の空気案内壁３１２２と空調ユニット３００間に形
成される空間部３４０内には、空気流路３１７内の左側
に連通する流路３４０ａと、右側に連通する流路３４０
ｂとに分割する流路分割壁３１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調ユニット内の
空気流れに対して送風機ユニットをオフセット配置した
車両用空調装置において、空調ユニット内の風速分布を
車両左右方向に対して均一化をするための改良構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のオフセットタイプの車両
用空調装置としては、例えば特開平１０−２３０７３３
号公報に示されるものが知られている。即ち、図５に示
すように、空調ユニット３００は、送風機ユニット２０
０からの送風空気の方向を空調ユニット３００内の空気
流れ方向に案内する空気案内壁３１２が設けられてお
り、この空気案内壁３１２には、空気流れの方向転換を
促進させる段部３１２ａ、３１２ｂが設けられている。

【０００３】この段部３１２ａ、３１２ｂにより、送風
機ユニット２００からの送風空気の方向をスムーズに空
調ユニット３００側に方向転換させることができ、送風
空気の動圧により送風機ユニット２００から離れた反送
風機ユニット側に流れが偏ることが無く、送風機ユニッ
ト側と反送風機ユニット側間の空調ユニット３００内の
風速分布を均一化するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
車両居住空間の拡大化に伴い車両用空調装置１００自身
の搭載スペースは縮小され、空調ユニット３００と空気
案内壁３１２との寸法Ｘが充分に確保できない場合、段
部３１２ａ、３１２ｂによりＸ方向の流路面積の減少度
合いが大きくなり、反送風機ユニット側に向けて流通抵
抗が非常に大きくなるので、特に空調ユニット３００内
の蒸発器３２０と加熱器３３０とが互いに空気流れ方向
にラップしないような通風抵抗の低い領域Ｂでは、送風
機ユニット側へ空気流れがが偏り、風速分布の均一化が
確保できなくなる。

【０００５】本発明の目的は、上記問題に鑑み、空調ユ
ニットと空気案内壁との寸法が充分に確保されない場合
でも、送風機ユニット側と反送風機ユニット側とで空調
ユニット内の風速分布を均一化できる車両用空調装置を
提供することにある。

【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、以下の技術的手段を採用する。

【０００７】請求項１に記載の発明では、空気を送風す
る送風機ユニット（２００）から送風される空気を温度
調節して車室内へ吹出す空調ユニット（３００）を備
え、空調ユニット（３００）内の空気流路（３１７）に
は、空気を冷却する蒸発器（３２０）および空気を加熱
する加熱器（３３０）とが空気流れ方向に対して互いに
重なる高抵抗領域（Ａ）と、いずれか一方のみとなる低
抵抗領域（Ｂ）とが上下方向に形成されており、送風機
ユニット（２００）は、空調ユニット（３００）の側方
にオフセット配置され、空調ユニット（３００）には送
風機ユニット（２００）からの空気の方向を空気流路
（３１７）側へ案内する空気案内壁（３１２）が設けら
れた車両用空調装置において、空気案内壁（３１２）
を、高抵抗領域（Ａ）側へ空気を案内する第１の空気案
内壁（３１２１）と、低抵抗領域（Ｂ）側へ空気を案内
する第２の空気案内壁（３１２２）とから構成する。第
１の空気案内壁（３１２１）には、空気流れの方向転換
を促進させる段部（３１２ａ、３１２ｂ）を形成し、第
２の空気案内壁（３１２２）と空調ユニット（３００）
間に形成される空間部（３４０）内には、空気流路（３
１７）内の送風機ユニット側に連通する流路（３４０
ａ）と、反送風機ユニット側に連通する流路（３４０
ｂ）とに分割する流路分割壁（３１３）を設けたことを
特徴としている。

【０００８】これにより、省スペース化のため空調ユニ
ット（３００）と空気案内壁（３１２）との寸法が充分
に確保できない場合に、従来では段部（３１２ａ、３１
２ｂ）により反送風機ユニット側に向けて流通抵抗の増
加度合いが大きくなり、特に通風抵抗の低い領域（低抵
抗領域Ｂ）で、風速分布が空気流路（３１７）の送風機
ユニット側に偏りがちに成るものに対して、流路分割壁
（３１３）の導風効果により、反送風機ユニット側にも
空気が送風されるようになるので、送風機ユニット側と
反送風機ユニット側間の風速分布を均一にすることがで
きる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明のように、送
風機ユニット側に連通する流路（３４０ａ）の流路面積
を、反送風機ユニット側に連通する流路（３４０ｂ）の
流路面積より小さくしてやれば、流路長さに対応した流
路面積とすることができるので、両流路（３４０ａ、３
４０ｂ）内の抵抗を同等にし、更に送風機ユニット側と
反送風機ユニット側との風速分布の均一化が可能とな
る。

【００１０】更に、請求項３に記載の発明のように、流
路分割壁（３１３）を、復数設けるようにしても良い。

【００１１】これにより、送風される空気量を空気流路
（３１７）の送風機ユニット側から反送風機側に向けて
木目細かく調節できるので、風速分布の均一化の効果を
向上できる。

【００１２】請求項４に記載の発明のように、空調ユニ
ット（３００）内の空気流路（３１７）を形成する空調
ケース（３１０）を、上下に分割される上側ケース（３
１０ａ）と下側ケース（３１０ｂ）とから構成し、第１
の空気案内壁（３１２１）を、両ケース（３１０ａ、３
１０ｂ）のいずれか一方に形成し、第２の空気案内壁
（３１２２）および流路分割壁（３１３）を、両ケース
（３１０ａ、３１０ｂ）の他方に形成するようにすれ
ば、第２の空気案内壁（３１２２）内の流路分割壁（３
１３）は、樹脂成形による上下方向の型抜きで容易に形
成でき、一体構造として安価にできる。

【００１３】尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述す
る実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は、本発明
の第１実施形態を示すものであり、本実施形態の車両用
空調装置（以下、空調装置）１００の通風系は、大別し
て、送風機ユニット２００と空調ユニット３００との２
つの部分から構成されている。送風機ユニット２００
は、車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側
へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユ
ニット３００は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右
方向の略中央部に配置されている。

【００１５】送風機ユニット２００は、周知の遠心多翼
ファン（シロッコファン）から成るファン２２２を有
し、このファン２２２は渦巻き状のスクロールケーシン
グ２２１内に配置され、電動モータ２２３にて回転駆動
される。ファン２２２の送風空気はスクロールケーシン
グ２２１の渦巻き形状に沿って矢印Ｃのごとく送風され
る。そして、この下流側は、後述する空調ユニット３０
０と接続するために流路拡大部２２１ａ、空気出口部２
２１ｂが形成されている。

【００１６】ファン２２２の吸入口は、車両上方側（図
１（ｂ）の上方側）に設けられ、内外気切替箱２１０を
通して空気を吸入する。この内外気切替箱２１０は、周
知のごとく内気（車室内空気）吸入口２１１と外気（車
室外空気）吸入口２１２と、これらの吸入口を切替開閉
する切替ドア（図示せず）とを有している。

【００１７】空調ユニット３００は、１つの共通の空調
ケース３１０内に冷房用熱交換器としての蒸発器３２０
と暖房用熱交換器としての加熱器３３０との両者を一体
的に内蔵するタイプのものである。空調ケース３１０
は、ポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、
強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図１（ｂ）、
（ｃ）の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する上
側ケース３１０ａと下側ケース３１０ｂとから成る。こ
の両ケース３１０ａ、３１０ｂは、蒸発器３２０、加熱
器３３０、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バ
ネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて
空調ケース３１０を構成する。

【００１８】空調ユニット３００は、車室内の計器盤下
方部の略中央部に、車両の前後、左右および上下方向に
対して、図１に示す形態で配置され、そして、空調ケー
ス３１０の、最も車両前方側の部位には、空気入口部３
１１が設けられており、この空気入口部３１１には、前
述の送風機ユニット２００から送風される空気が流入す
る。この空気入口部３１１は、助手席前方の部位に配置
される送風機ユニット２００のスクロールケーシング２
２１の空気出口部２２１ｂと接続するために、空調ケー
ス３１０のうち、助手席側の側面に開口している。

【００１９】空調ケース３１０内に形成される空気流路
３１７には、空気入口部３１１直後の部位に蒸発器３２
０が配置されている。この蒸発器３２０は、車両前後方
向には薄型の形態で空気流路３１７を横断するように配
置されている。従って、蒸発器３２０の車両上下左右方
向に延びる全面に空気入口部３１１からの送風空気が流
入する。この蒸発器３２０は、周知のごとく冷凍サイク
ルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱して、空気を冷却す
るものであり、アルミニュウム等の偏平チューブをコル
ゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付け
したものである。

【００２０】そして、蒸発器３２０の空気流れ下流側
（車両後方側）に、所定の間隔を開けて加熱器３３０が
配置されている。この加熱器３３０は、蒸発器３２０を
通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高
温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源と
して空気を加熱するものである。この加熱器３３０も周
知のものであって、アルミニュウム等の偏平チューブを
コルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう
付けしたものである。

【００２１】加熱器３３０は、後述するバイパス流路３
５０を形成するために、蒸発器３２０よりも上下方向に
小さい寸法としており、空気流路３１７内は、空気の流
れ方向に対して、蒸発器３２０と加熱器３３０とが互い
に重なり合い、送風空気に対する抵抗が高くなる高抵抗
領域Ａと、蒸発器３２０のみを通過し送風空気に対する
抵抗が低くなる低抵抗領域Ｂとが上下方向に形成されて
いる。

【００２２】一方、空調ケース３１０のうち、蒸発器３
２０の車両前方側に位置する部位には、送風機ユニット
２００からの空気の方向を空調ケース３１０内の空気流
路３１７側へ案内する空気案内壁３１２が形成されてい
る。この空気案内壁３１２は、車両前後方向に寸法Ｘを
有しており、上記高抵抗領域Ａ側に空気を案内する第１
の空気案内壁３１２１と、低抵抗領域Ｂ側に空気を案内
する第２の空気案内壁３１２２とに分けられ、設定形状
が異なるようにしている。

【００２３】第１の空気案内壁３１２１は、図２に示す
ように、車両左右方向の途中に、本例では２箇所の段部
３１２ａ、３１２ｂが形成されている。この段部３１２
ａ、３１２ｂは車両前後方向に沿って形成され、送風機
ユニット２００から車両右方向へ送風される空気流が車
両後方側へ方向転換するのを促進するためのものであ
る。具体的には、空気流路３１７の送風機ユニット側
（以下、左側）から反送風機ユニット側（以下、右側）
にほぼ３等分する位置に段部３１２ａ、３１２ｂを設け
ている。そして、第１の空気案内壁３１２１は、空調ケ
ース３１０の下側ケース３１０ｂに一体で形成されてい
る。

【００２４】また、第２の空気案内壁３１２２において
は、図３に示すように、この第２の空気案内壁３１２２
と空調ユニット３００との間（具体的には、蒸発器３２
０との間）に形成される空間部３４０内に、空気流路３
１７の左側と右側にそれぞれ連通する流路３４０ａ、３
４０ｂに分割する流路分割壁３１３を設けている。そし
て、この流路分割壁３１３は、空気入口部３１１側にお
いて、空気流路３１７の左側に連通する流路３４０ａの
流路面積は、右側に連通する流路３４０ｂの流路面積よ
りも小さくなるようにしている。具体的には、流路３４
０ａの流路面積をａ、流路３４０ｂの流路面積をｂとす
ると、ａ：ｂ＝１：２ となるようにしており、また、
蒸発器３２０側において、この蒸発器３２０の車両左右
方向の略中央で当接するようにしている。そして、第２
の空気案内壁３１２２および流路分割壁３１３は、空調
ケース３１０の上側ケース３１０ａに一体で形成されて
いる。

【００２５】図１に示すように、空気流路３１７内の低
抵抗領域Ｂにおいては、加熱器３３０をバイパスして空
気（冷風）が流れるバイパス流路３５０が形成されてい
る。また、蒸発器３２０と加熱器３３０との間の部位に
は、蒸発器３２０で冷却された冷風の内、加熱器３３０
で加熱される温風と、バイパス流路３５０を通って加熱
器３３０をバイパスする冷風との風量割合を調整する平
板状のエアミックスドア３６１が配置されている。こ
の、エアミックスドア３６１は、図示しないリンク機構
を介して、サーボモータ等を用いたアクチュエータ機構
に連結され、このアクチュエータ機構により回動位置が
調整されるようになっている。このアクチュエータ機構
は空調装置の電子制御装置（図示せず）により回転量が
自動制御されるようになっている。

【００２６】そして、空気流路３１７内において、加熱
器３３０の空気下流側（車両後方側の部位）には、バイ
パス流路３５０と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温
風混合空間３７０が形成されている。

【００２７】冷温風混合空間３７０の下流側の空調ケー
ス３１０の上面部において、デフロスタ開口部３１４が
開口している。このデフロスタ開口部３１４は、冷温風
混合空間３７０から温度制御された空調空気が流出する
ものであって、図示しないデフロスタダクトを介してデ
フロスタ吹出し口に接続され、このデフロスタ吹出し口
から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹出す。こ
のデフロスタ開口部３１４は、デフロスタドア３６２に
より開閉される。

【００２８】デフロスタ開口部３１４の車両後方側の部
位には、センタフェイス開口部３１５ａおよびサイドフ
ェイス開口部３１５ｂが設けられており、冷温風混合空
間３７０から温度制御された空調空気が流出する。その
中で、センタフェイス開口部３１５ａには、図示しない
センタフェイスダクトを介して、計器盤左右方向の中央
部上方側に配置されているセンターフェイス吹出し口に
接続され、この吹出し口から車室内中央部の乗員頭部に
向けて風を吹出す。また、サイドフェイス開口部３１５
ｂには、図示しないサイドフェイスダクトに連結され
て、このダクトを介して計器盤左右両端部の左右のサイ
ドフェイス吹出し口に接続され、この吹出し口から車室
内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向
けて風を吹出す。各フェイス開口部３１５ａ、３１５ｂ
は、フェイスドア３６３により開閉される。

【００２９】次に、空調ケース３１０の左右方向の側面
には、左右のフット開口部３１６が設けられており、図
示しないフットダクト、フット吹出し口を経て乗員足元
に風を吹出す。このフット開口部３１６は、フットドア
３６４により開閉される。

【００３０】デフロスタドア３６２、フェイスドア３６
３、フットドア３６４は、吹出しモード切替え用のドア
手段であって、図示しないリンク機構を介して、サーボ
モータ等からなる吹出モード切替え用のアクチュエータ
機構に連結されて、このアクチュエータ機構により連動
操作されるようになっている。

【００３１】次に、上記構成における本実施形態の作動
を説明する。空調装置１００は、周知のように、空調操
作パネルに設けられた各種操作部からの操作信号および
空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力される
電子制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置
の出力信号により電動モータ２２３、ファン２２２が作
動し、内気あるいは外気を吸入し、スクロールケーシン
グ２２１を介して空調ユニット３００へ空気を送風す
る。送風された空気は、蒸発器３２０、加熱器３３０に
よって冷却、加熱され、両者の空気の混合割合をエアミ
ックスドア３６１で調節することで空調風として、各ド
ア３６２、３６３、３６４の開閉状態に応じて各開口部
３１４、３１５ａ、３１５ｂ、３１６から車室内の各吹
出し口に吹出す。

【００３２】この時、送風機ユニット２００からの送風
空気は、空気案内壁３１２部で空調ケース３１０内の空
気流路３１７側へ流れの方向が転換される。高抵抗領域
Ａにおいては、図２に示すように、段部３１２ａ、３１
２ｂに当り流れの方向が蒸発器３２０の全面に均一に転
換される。また、低抵抗領域Ｂにおいては、図３に示す
ように、流路分割壁３１３により分割される両流路３４
０ａ、３４０ｂにそれぞれ分かれて送風される。

【００３３】車室内の各吹出し口は、例えばサイドフェ
イス吹出し口のように、運転席側および助手席側それぞ
れ設けられており、空調風は両吹出し口から均等に吹出
されるようにする必要があるが、本実施形態の構成、作
動によれば、省スペース化のため空気案内壁３１２の寸
法Ｘが充分に確保できない場合に、従来では段部３１２
ａ、３１２ｂにより左側から右側に向けて流通抵抗の増
加度合いが大きくなり、特に低抵抗領域Ｂで風速分布が
空気流路３１７の左側に偏りがちに成るものに対して、
流路分割壁３１３の導風効果により、空気流路３１７の
右側にも空気が送風されるようになるので、左右方向の
風速分布を均一にすることができる。

【００３４】この時、送風機ユニット側に連通する流路
３４０ａの流路面積を、反送風機ユニット側流路３４０
ｂの流路面積より小さくしており（１：２）、流路長さ
に対応した流路面積とすることができるので、各流路３
４０ａ、３４０ｂ内の抵抗を同等にし、更に空気流路３
１７内の左右方向の風速分布の均一化が可能となる。

【００３５】尚、第１の空気案内壁３１２１を下側ケー
ス３１０ｂに設け、第２の空気案内壁３１２２および流
路分割壁３１３を上側ケース３１０ａに設けており、上
下方向に分割しているので、第２の空気案内壁３１２２
内の流路分割壁３１３は、樹脂成形による上下方向の型
抜きで容易に形成でき一体構造として安価にできる。

【００３６】（その他の実施形態）図４に示すように、
上記第１実施形態に対して、流路分割壁は、３１３ａ、
３１３ｂのように空間部３４０内で複数設けるようにし
ても良い。これにより、送風される空気量を空気流路３
１７の左側から右側に向けて木目細かく調節できるの
で、風速分布の均一化の効果を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における全体構成を示す
（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図であ
る。

【図２】図１におけるＤ−Ｄ部の断面図である。

【図３】図１におけるＥ−Ｅ部の断面図である。

【図４】その他の実施形態を示す断面図である。

【図５】従来技術を示す（ａ）は平面図、（ｂ）はＦ方
向からの矢視図出ある。

【符号の説明】

１００ 車両用空調装置 ２００ 送風機ユニット ３００ 空調ユニット ３１０ 空調ケース ３１０ａ 上側ケース ３１０ｂ 下側ケース ３１２ 空気案内壁 ３１２１ 第１の空気案内壁 ３１２２ 第２の空気案内壁 ３１２ａ、３１２ｂ 段部 ３１３ 流路分割壁 ３１７ 空気流路 ３２０ 蒸発器 ３３０ 加熱器 ３４０ 空間部 ３４０ａ 送風機ユニット側に連通する流路 ３４０ｂ 反送風機ユニット側に連通する流路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を送風する送風機ユニット（２０
   ０）と、 この送風機ユニット（２００）から送風される空気を温
   度調節して車室内へ吹出す空調ユニット（３００）とを
   備え、 前記空調ユニット（３００）内の空気流路（３１７）に
   は、空気を冷却する蒸発器（３２０）および空気を加熱
   する加熱器（３３０）とが空気流れ方向に対して互いに
   重なる高抵抗領域（Ａ）と、いずれか一方のみとなる低
   抵抗領域（Ｂ）とが上下方向に形成されており、 前記送風機ユニット（２００）は、前記空調ユニット
   （３００）の側方にオフセット配置され、 前記空調ユニット（３００）には、前記送風機ユニット
   （２００）からの空気の方向を前記空気流路（３１７）
   側へ案内する空気案内壁（３１２）が設けられた車両用
   空調装置において、 前記空気案内壁（３１２）は、前記高抵抗領域（Ａ）側
   へ空気を案内する第１の空気案内壁（３１２１）と、前
   記低抵抗領域（Ｂ）側へ空気を案内する第２の空気案内
   壁（３１２２）とから成り、 前記第１の空気案内壁（３１２１）には、空気流れの方
   向転換を促進させる段部（３１２ａ、３１２ｂ）が形成
   され、 前記第２の空気案内壁（３１２２）と前記空調ユニット
   （３００）間に形成される空間部（３４０）内には、前
   記空気流路（３１７）内の送風機ユニット側に連通する
   流路（３４０ａ）と、反送風機ユニット側に連通する流
   路（３４０ｂ）とに分割する流路分割壁（３１３）が設
   けられたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記送風機ユニット側に連通する流路
   （３４０ａ）の流路面積は、前記反送風機ユニット側に
   連通する流路（３４０ｂ）の流路面積より小さくしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記流路分割壁（３１３）は、復数設け
   られたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記空調ユニット（３００）内の前記空
   気流路（３１７）を形成する空調ケース（３１０）は、
   上下に分割される上側ケース（３１０ａ）と下側ケース
   （３１０ｂ）とから成り、 前記第１の空気案内壁（３１２１）は、両ケース（３１
   ０ａ、３１０ｂ）のいずれか一方に形成され、 前記第２の空気案内壁（３１２２）および前記流路分割
   壁（３１３）は、両ケース（３１０ａ、３１０ｂ）の他
   方に形成されたことを特徴とする請求項１〜３に記載の
   車両用空調装置。