JP2003112517A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フットダクト内を通る空調風を再加熱するよ
うにした車両用空調装置において、フット吹出口からの
吹出風量の低下を少なくする。 【解決手段】 空調ケース７内に冷却用熱交換器８と加
熱用熱交換器９とを配置し、空調ケース７内で温度調整
された空調風を乗員の足元側に導くフットダクト１５、
２１、３０を空調ケース７に隣接して配置した車両用空
調装置において、加熱用熱交換器９をバイパスして空調
風が流れるバイパス通路２０ａがフットダクト内に形成
されるようにして、加熱用熱交換器９の一部をフットダ
クト内の通路に臨ませて配置する。このバイパス通路２
０ａによりフットダクト内での圧力損失が小さくなるた
め、フット吹出口３２からの吹出風量の低下を少なくす
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、冷却用熱交換器お
よび加熱用熱交換器を備える車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空調ケース内に冷却用熱交換器お
よび加熱用熱交換器を備え、冷却用熱交換器の上方に加
熱用熱交換器を配置し、送風空気を両熱交換器の下方か
ら上方に向かって通過させるようにした車両用空調装置
においては、両熱交換器を通過して温度調整された空調
風を乗員の足元から吹き出すために、フットダクトによ
り空調風を下方に導くようになっている。

【０００３】そして、空調風がフットダクト内を通る際
に周囲と熱交換して空調風の温度が低下するため、フッ
トデフロスタモード時には、フット吹出口から吹き出す
空調風の温度がデフロスタ吹出口から吹き出す空調風の
温度よりも低下してしまい、快適性の観点から望まれる
特性とは逆になってしまうという問題があった。

【０００４】この問題に対処するために、特開平１１−
１４７４１３号公報では、加熱用熱交換器をフットダク
ト内の通路にも配置して、フットダクト内を通る空調風
を再加熱するようにした車両用空調装置が提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載の従来装置によれば上記の問題は解消されるも
のの、フットダクト内の通路全体を塞ぐようにして加熱
用熱交換器が配置されるためフットダクト内での圧力損
失が大きくなってしまい、フット吹出口からの吹出風量
が著しく低下してしまうという新たな問題が発生してし
まう。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、フットダクト内を通る空調風を再加熱するようにし
た車両用空調装置において、フット吹出口からの吹出風
量の低下を少なくすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、空気通路を形成する空
調ケース（７）と、この空調ケース内に配置されて空気
を冷却する冷却用熱交換器（８）と、空調ケース内に配
置されて空気を加熱する加熱用熱交換器（９）と、空調
ケースに隣接して配置され、空調ケース内で温度調整さ
れた空調風を乗員の足元側に導くフットダクト（１５、
２１、３０）とを備える車両用空調装置において、加熱
用熱交換器をバイパスして空調風が流れるバイパス通路
（２０ａ）がフットダクト内に形成されるようにして、
加熱用熱交換器の一部をフットダクト内の通路に臨ませ
て配置したことを特徴とする。

【０００８】これによると、加熱用熱交換器の一部をフ
ットダクト内の通路に臨ませているため、フットダクト
内を通る空調風を再加熱することができ、従って、フッ
トデフロスタモード時には、フット吹出口から吹き出す
空調風の温度をデフロスタ吹出口から吹き出す空調風の
温度よりも高くして快適性を確保することができる。ま
た、フットダクト内に形成されたバイパス通路によりフ
ットダクト内での圧力損失が小さくなるため、フット吹
出口からの吹出風量の低下を少なくすることができる。

【０００９】ここで、請求項２に記載の発明のように、
加熱用熱交換器（９）の熱交換用コア部（９１）をフッ
トダクト（１５、２１、３０）内の中間位置まで突出さ
せることにより、請求項１の発明を好適に実施すること
ができる。

【００１０】また、請求項３に記載の発明のように、加
熱用熱交換器（９）のタンク（９２）にフットダクト
（１５、２１、３０）の内壁面を構成させることによ
り、請求項１の発明を好適に実施することができる。

【００１１】なお、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も
のである。

【００１２】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の第１実
施形態を図１、図２にて説明する。ここで、図１は空調
ユニットの概略構成を示す断面図であり、図２はフット
ダクト内の構成を示す図１のＡ視図である。

【００１３】図１において、空調装置は大別して送風機
ユニットと空調ユニットとに分けられ、送風機ユニット
と空調ユニットは、車室４０内の計器盤周辺において、
車室４０とエンジンルーム４１とを仕切る隔壁（ダッシ
ュパネル）４２に近接して搭載されている。

【００１４】そして、例えば左ハンドル車の場合、空調
ユニットを車両幅方向の略中央部位に配置して、送風機
ユニットは車両の右側（右ハンドル車では左側）に位置
する助手席側にオフセットするように搭載される。従っ
て、本例の空調装置は空調ユニットのみを車両幅方向の
略中央部位に配置したセミセンター置きレイアウトにな
っている。

【００１５】空調ユニットは、樹脂製の空調ケース７内
に冷凍サイクルの蒸発器（冷却用熱交換器）８およびヒ
ータコア（加熱用熱交換器）９を略水平方向に配置する
水平置きユニットを構成している。空調ケース７におい
て蒸発器８の下方部には、送風機ユニットからの送風空
気が流入する空気通路１０が形成されている。

【００１６】上記蒸発器８は全体として薄型直方体に形
成されているもので、冷媒通路を構成する偏平状のチュ
ーブと、このチューブ相互の間に接合されたコルゲート
フィンとからなる熱交換用コア部（図示せず）を有して
いる。そして、蒸発器８下方の空気通路１０に流入した
送風空気は、熱交換用コア部のチューブとコルゲートフ
ィンとの間隙部を下方から上方へと流れ、冷媒がこの送
風空気から蒸発潜熱を吸熱して蒸発することにより、送
風空気が冷却される。

【００１７】ヒータコア９も全体として薄型直方体に形
成されているものであって、車両エンジン（図示せず）
からの温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する。そ
のため、ヒータコア９は周知のごとく温水が流通する多
数の偏平状のチューブと、この多数のチューブ相互の間
に接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア
部９１（図２参照）を有し、さらに、チューブへの温水
の分配もしくはチューブからの温水の集合を行うタンク
９２（図２参照）を有している。

【００１８】このヒータコア９は、蒸発器８の上方にお
いて略水平に配置され、蒸発器８からの送風空気を加熱
して、上方へ導出するようになっている。ここで、ヒー
タコア９は空調ケース７内で車両前方側に位置してお
り、ヒータコア９の側方（車両後方側）にはヒータコア
９をバイパスして空気を流すバイパス通路１１が形成さ
れている。なお、ヒータコア９の詳細な配置等について
は後述する。

【００１９】ヒータコア９の近傍にはエアミックスドア
１２が配置され、このエアミックスドア１２により、ヒ
ータコア９を通過する空気（温風）とバイパス通路１１
を通過する空気（冷風）との風量割合を調整して、車室
内への吹出空気温度を調整する。

【００２０】ヒータコア９の上方部には、ヒータコア９
通過後の温風が流れる温風通路１４が空調ケース７の壁
部１５により形成され、この温風通路１４からの温風と
バイパス通路１１からの冷風が空気混合室１６で混合し
て、所定温度の空気となる。

【００２１】空調ケース７の上面部で車両後方側の部位
には、車室内の乗員頭部に向けて空気を吹出すためのフ
ェイス開口部１７が開口している。また、空調ケース７
の上面部でフェイス開口部１７よりもやや車両前方側の
部位には、フロントガラス内面に向けて空気を吹出すた
めのデフロスタ開口部１８が開口しており、デフロスタ
開口部１８に接続されるダクト（図示せず）を介してデ
フロスタ吹出口（図示せず）からロントガラス内面に空
調風が吹き出されるようになっている。

【００２２】空調ケース７の車両前方側の部位には、車
室内の乗員足元に向けて空気を吹出すためのフット開口
部１９が開口している。このフット開口部１９の下方に
は、フット開口部１９を通過後の空調風が流れるフット
空気通路２０が空調ケース７の壁部２１により形成さ
れ、フット空気通路２０は空調ケース７の上下方向中間
部で下向きに開口している。

【００２３】空調ケース７とは別に形成された樹脂製の
ダクト３０が、空調ケース７の車両前方側に配置されて
フット空気通路２０の端部に接続され、このダクト３０
内のフット空気通路３１により空気を空調ケース７の下
方まで導き、フット吹出口３２から前席乗員足元に向け
て空気を吹き出すようにしている。

【００２４】因みに、フット空気通路２０を形成する空
調ケース７の壁部１５、２１と、フット空気通路３１を
形成するダクト３０とが、空調ケース７内で温度調整さ
れた空調風を乗員の足元側に導くフットダクトを構成し
ている。

【００２５】上記の開口部１７〜１９は、いずれも空気
混合室１６の空気流れ下流側に位置している。そして、
各開口部１７〜１９を開閉するために、２つの吹出モー
ド切替用のドア２２、２３が回動可能に配置されてい
る。

【００２６】一方のドア２２はフェイス開口部１７と連
通路２４を切替開閉するフェイスドアであり、他方のド
ア２３はこの連通路２４とデフロスタ開口部１８との
間、およびこの連通路２４とフット開口部１９との間を
切替開閉するフットデフロスタ切替ドアである。この両
ドア２２、２３は板状のもので、それぞれ回転軸２５、
２６に連結され、回転軸２５、２６を中心として回動可
能になっている。

【００２７】空調ケース７の底部には、車両前方側に突
出するドレンパイプ２７が形成されており、ドレンパイ
プ２７は隔壁４２の連通穴４３を貫通してエンジンルー
ム４１に突出している。そして、蒸発器８で発生した凝
縮水がドレンパイプ２７を介して車室外に排出されるよ
うになっている。

【００２８】次に、図１、図２に基づいてヒータコア９
の配置等について説明すると、ヒータコア９における熱
交換用コア部９１およびタンク９２の一部は、空調ケー
ス７の壁部１５を貫通してフット空気通路２０内の中間
位置まで延びており、フット空気通路２０の通路面積の
略半分がヒータコア９によって塞がれている。従って、
フット空気通路２０においてヒータコア９が配置された
部位には、ヒータコア９をバイパスして空調風が流れる
バイパス通路２０ａが形成されている。

【００２９】次に、上記構成に基いて本実施形態の作動
を説明する。空調装置の作動スイッチ（図示せず）が投
入されると、送風機ユニットが作動して送風空気が蒸発
器８下方の空気通路１０に流入する。

【００３０】そして、蒸発器８の下面へ流れた送風空気
は蒸発器８を下方から上方へと通過し、この間に蒸発器
８の熱交換用コア部のチューブ内を流れる冷媒の蒸発潜
熱で空気は除湿、冷却される。そして、この冷却空気は
さらに上方へ流れ、エアミックスドア１２の回動位置に
従って、ヒータコア９へ導入される空気とバイパス通路
１１を通過する空気とに振り分けられる。

【００３１】ヒータコア９へ導入された空気は加熱され
て温風となり、温風通路１４を通過した後に、空気混合
室１６にて温風通路１４からの温風とバイパス通路１１
からの冷風とが混合して所定温度の空気となる。

【００３２】この所定温度の空気は、２つの吹出モード
切替ドア２２、２３により選択された開口部、すなわ
ち、フェイス開口部１７、デフロスタ開口部１８および
フット開口部１９のいずれか１つまたは複数を通過して
車室４０内へ吹出し、車室４０内を空調する。

【００３３】図１はフットモード状態を示しており、２
つの吹出モード切替ドア２２、２３は図１の実線位置に
あって、空調風はフット開口部１９を通過後フット空気
通路２０、３１を通って空調ケース７の下方まで導か
れ、フット吹出口３２から前席乗員足元に向けて吹き出
される。

【００３４】また、図１の状態からフットデフロスタ切
替ドア２３をを中間開度位置に回動させるとフットデフ
ロスタモード状態になり、デフロスタ開口部１８を介し
てフロントガラス内面に向けて空調風が吹き出されると
共に、フット開口部１９およびフット空気通路２０、３
１を介して空調風が前席乗員足元に向けて吹き出され
る。

【００３５】そして、フットデフロスタモード時には、
フット空気通路２０内まで延びたヒータコア９により、
フット空気通路２０内を通る空調風が再加熱されるた
め、フット吹出口３２から乗員足元に向けて吹き出す空
調風の温度を、デフロスタ吹出口からフロントガラス内
面に向けて吹き出す空調風の温度よりも高くすることが
できる。

【００３６】また、フット空気通路２０においてヒータ
コア９が配置された部位には、ヒータコア９をバイパス
して空調風が流れるバイパス通路２０ａが形成されてい
るため、フット空気通路２０内での圧力損失が小さくな
り、フット吹出口３２からの吹出風量の低下を少なくす
ることができる。

【００３７】（第２実施形態）本発明の第２実施形態を
図３、図４にて説明する。ここで、図３は空調ユニット
の概略構成を示す断面図であり、図４はフットダクト内
の構成を示す図３のＢ視図である。

【００３８】第１実施形態では、フット空気通路２０内
に、ヒータコア９における熱交換用コア部９１およびタ
ンク９２の一部を配置しているのに対し、本実施形態で
は、フット空気通路２０内に、ヒータコア９におけるタ
ンク９２の一部を配置している。

【００３９】具体的には、タンク９２が空調ケース７の
壁部１５を貫通してフット空気通路２０に露出してお
り、タンク９２においてフット空気通路２０に露出する
部分は、壁部１５、２１と共に、フット空気通路２０を
形成するようになっている。換言すると、タンク９２が
フットダクトの内壁面を構成している。

【００４０】本実施形態によると、フットデフロスタモ
ード時には、フット空気通路２０内を通る空調風が、フ
ット空気通路２０に露出したタンク９２の表面で熱交換
して再加熱されるため、フット吹出口３２から乗員足元
に向けて吹き出す空調風の温度を、フロントガラス内面
に向けて吹き出す空調風の温度よりも高くすることがで
きる。

【００４１】また、フット空気通路２０においてヒータ
コア９が配置された部位には、ヒータコア９をバイパス
して空調風が流れるバイパス通路２０ａが形成されてい
るため、フット空気通路２０内での圧力損失が小さくな
り、フット吹出口３２からの吹出風量の低下を少なくす
ることができる。

【００４２】なお、ヒータコア９が全パス（一方向流
れ）タイプの場合、すなわち、入口側のタンクに流入し
た全ての温水が熱交換用コア部９１のチューブを通って
出口側のタンクに向かって流れるタイプの場合、入口側
タンクの温水の方が出口側タンクの温水よりも高温であ
る。そこで、入口側タンクをフット空気通路２０に露出
させることにより、フット空気通路２０での空調風の再
加熱を効率よく行うことができる。但し、ヒータコア９
が全パスタイプの場合でも、出口側タンクをフット空気
通路２０に露出させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態における空調ユニットの
断面図である。

【図２】フットダクト内の構成を示す図１のＡ視図であ
る。

【図３】本発明の第２実施形態における空調ユニットの
断面図である。

【図４】フットダクト内の構成を示す図３のＢ視図であ
る。

【符号の説明】

７…空調ケース、８…蒸発器（冷却用熱交換器）、９…
ヒータコア（加熱用熱交換器）、１５、２１、３０…フ
ットダクトを構成する壁部及びダクト、２０ａ…バイパ
ス通路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気通路を形成する空調ケース（７）
   と、この空調ケース内に配置されて空気を冷却する冷却
   用熱交換器（８）と、前記空調ケース内に配置されて空
   気を加熱する加熱用熱交換器（９）と、前記空調ケース
   に隣接して配置され、前記空調ケース内で温度調整され
   た空調風を乗員の足元側に導くフットダクト（１５、２
   １、３０）とを備える車両用空調装置において、 前記加熱用熱交換器をバイパスして空調風が流れるバイ
   パス通路（２０ａ）が前記フットダクト内に形成される
   ようにして、前記加熱用熱交換器の一部を前記フットダ
   クト内の通路に臨ませて配置したことを特徴とする車両
   用空調装置。
2. 【請求項２】 前記加熱用熱交換器（９）の熱交換用コ
   ア部（９１）が、前記フットダクト（１５、２１、３
   ０）内の中間位置まで突出している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】 前記加熱用熱交換器（９）は、温水を流
   すための多数のチューブと、前記チューブへの温水の分
   配もしくは前記チューブからの温水の集合を行うタンク
   （９２）とを備え、 前記タンクが前記フットダクト（１５、２１、３０）の
   内壁面を構成することを特徴とする請求項１に記載の車
   両用空調装置。