JP2007083751A

JP2007083751A - 車両用空調装置

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Publication number: JP2007083751A
Application number: JP2005271800A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Tarukawa; 雄一樽川
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: US20070062683A1; CN100473556C; US7798207B2; JP4425842B2; CN1935545A

Abstract

【課題】複数の吹出口から同時に送風される空気の温度差をより一層小さくすることにより車室内における乗員の快適性をさらに向上させる。
【解決手段】ハウジング１２内においてエバポレータ１４から第１通路２６を介して導入された冷風は、エアミックスドア１８に形成したガイド部５０によって層状に分割されると共に、該ガイド部５０のガイド壁５８によってその進行方向が上方に向かって変更され、且つ、第１壁部５２によってさらに進行方向が上方に向かって段階的に変更された後に混合部３６に導入される。一方、ヒータコア１６から第３通路３４を介して導入された温風は、前記冷風と混合部３６において混合されて混合風としてフェイス吹出口３８、デフロスタ吹出口４０又はフット吹出口から車室内に送風される。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却手段、加熱手段及びエアミックスドアを備え、前記冷却手段及び加熱手段を介して車室内の温度を調整可能な車両用空調装置に関する。

車両に搭載される車両用空調装置は、エバポレータにより冷却された空気と、ヒータコアにより加熱された空気とを所望の混合比率で混合した後、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口又はフット吹出口から送風することで、車室内の温度及び湿度の調整を行っている。この場合、乗員の快適性を高めるためには、冷風及び温風をできるだけ良好な状態に混合させる必要がある。

本出願人は、冷風及び温風を適度に混合させて供給するための機構を設けた車両用空調装置を提案している（特許文献１参照）。この車両用空調装置では、ハウジング内に導入された空気を分流させるエアミックスドアの側面に、該空気の流通方向に沿った複数のガイド部を設け、前記ガイド部を介して冷風と温風との送風方向を互いに制御することにより、前記冷風と温風とを好適に混合してフェイス吹出口、デフロスタ吹出口又はフット吹出口から車室内へと選択的に供給している。

特開２００５−３５３７５号公報

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、複数の吹出口から同時に送風される空気の温度差を小さくして車室内における乗員の快適性をより一層向上させることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、空気を冷却して冷風を供給する冷却手段と、空気を加熱して温風を供給する加熱手段と、混合部において前記冷風及び前記温風を所定の混合比率で混合するためのエアミックスドアと、前記混合比率で混合された混合風を吹出口ドアを介して複数の吹出口から選択的に所定の部位へと吹き出す車両用空調装置において、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記混合部に導く冷風通路と、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記加熱手段で加熱して前記混合部へと導く温風通路と、
前記冷風通路及び前記温風通路の間に配設される前記エアミックスドアにおいて、該冷風通路及び前記温風通路に臨む面に装着され、前記エアミックスドアの開閉作用下に前記冷風及び温風通路に当接して連通を遮断するシール部材と、
前記エアミックスドアにおける前記混合部に臨む面に形成され、前記冷風通路から供給された前記冷風の送風方向を変更する第１壁部と、前記温風通路から供給された前記温風の送風方向を変更する第２壁部とを有し、前記冷風及び前記温風を混合するガイド部と、
前記ガイド部において前記第１及び第２壁部の間に設けられ、前記混合部に臨む面に対する突出量が、前記第１及び第２壁部より小さく、且つ、前記シール部材の突出量より小さく設定されるガイド壁と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、エアミックスドアには、混合部に臨む面に冷風の送風方向を変更する第１壁部と温風の送風方向を変更する第２壁部とが設けられ、前記第１及び第２壁部の間にガイド壁を設けている。そして、このガイド壁は、エアミックスドアにおける混合部に臨む面に対する突出量が、第１及び第２壁部の突出量より小さく、且つ、前記エアミックスドアに装着されたシール部材の突出量より小さく設定されている。

従って、エアミックスドアが回動して、温風通路に対する該エアミックスドアの回動角度が小さい場合には、例えば、冷風の送風方向が、突出量の異なるガイド壁及び第１壁部によって段階的に変更されるため、該送風方向を緩やかに変更することにより前記混合部内における所望の位置へと送風し、温風と冷風との混合状態を良好とすることができる。このため、従来のガイド壁を設けていない車両用空調装置と比較し、エアミックスドアに形成されたガイド壁によって冷風及び温風をより一層好適に混合させることができるため、複数の吹出口から送風される混合風の温度との差を小さくして、車室内における乗員に対して不快感を与えることなく、快適な空調を行うことができる。

また、温風通路に対する該エアミックスドアの回動角度が大きい場合には、該エアミックスドアに沿って流通する冷風は、前記シール部材の表面に沿って流通するため該シール部材より突出量が小さく設定されたガイド壁によってその送風方向が変更されることがなく、従来の車両用空調装置と同様に混合部内において温風と好適に混合させることができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、エアミックスドアの回動角度が小さい場合においても、該エアミックスドアに設けられたガイド壁を介して冷風の送風方向を緩やかに変更することができるため、前記冷風を混合部内における所望の位置へと送風することが可能となり、前記冷風を混合部内において温風と良好な状態で混合させることができる。その結果、従来のガイド壁を設けていない車両用空調装置と比較し、複数の吹出口から送風される混合風の温度との差を小さくして、車室内における乗員に対して不快感を与えることを回避することができる。

本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。

この車両用空調装置１０は、空気の各通路を構成するハウジング１２と、前記ハウジング１２の内部に配設され、空気を冷却するエバポレータ１４（冷却手段）と、前記空気を加熱するヒータコア１６（加熱手段）と、前記空気が調温された冷風及び温風を所定の混合比率で混合して混合風とするエアミックスドア１８と、前記混合風の吹出口を選択する第１及び第２吹出口ドア２０、２２を含む。

ハウジング１２には、エバポレータ１４の上流側に図示しないブロアファンから空気が導入される導入通路２４が形成され、前記エバポレータ１４の下流側は、エアミックスドア１８によって第１通路（冷風通路）２６及び第２通路（温風通路）２８に分岐される。この第１通路２６側には、エアミックスドア１８によって開度が調整される第１開口部３０が形成され、前記第２通路２８側には、前記エアミックスドア１８によって開度が調整される第２開口部３２が形成される。また、第２通路２８の下流側にはヒータコア１６が配設され、前記ヒータコア１６の下流側には、湾曲して第１開口部３０に連通する第３通路（温風通路）３４が形成される。

この第３通路３４と第１開口部３０とが接合されるハウジング１２の略中央部には、冷風及び温風が混合される混合部３６が形成され、前記混合部３６に臨むように第１吹出口ドア２０が配設される。第１吹出口ドア２０は、フェイス吹出口３８及びデフロスタ吹出口４０と混合部３６とを連通するフェイス通路４２及び／又は前記混合部３６とフット吹出口（図示せず）とを連通するフット通路４４との連通状態を切り換える。

また、第２吹出口ドア２２は、フェイス吹出口３８とデフロスタ吹出口４０と連通するデフロスタ通路４６との間に設けられ、該フェイス吹出口３８とデフロスタ吹出口４０との連通状態を切り換えている。

エアミックスドア１８は、図２及び図３に示されるように、ハウジング１２に対して軸部４８を中心に回動自在に保持され、その第１通路２６側となる第１面１８ａには、該第１面１８ａより突出したガイド部５０が形成される。このガイド部５０は、第１開口部３０側に配設され、第１通路２６から導かれた冷風の送風方向を混合部３６側へと変更する複数の第１壁部５２と、エバポレータ１４側に配設され、前記第３通路３４から導かれた温風の送風方向を前記混合部３６側に変更する複数の第２壁部５４と、前記第１壁部５２及び第２壁部５４を交互に連結する複数の第３壁部５６と、前記第１壁部５２、第２壁部５４及び第３壁部５６によって囲繞された部位に形成されるガイド壁５８とを備える。すなわち、ガイド部５０は、第１壁部５２、第２壁部５４及び第３壁部５６によってラビリンス構造となる。

第３壁部５６は、エアミックスドア１８の長手方向（図３中、矢印Ａ方向）と略直交する方向に延在し、互いに所定間隔離間して略平行に配設されている。そして、第３壁部５６は、第１面１８ａからの突出量が、第１壁部５２及び第２壁部５４に連結される両端部から中央部位にかけて徐々に小さくなるように形成される。

詳細には、図３に示されるように、ガイド部５０は、例えば、エアミックスドア１８の長手方向（矢印Ａ方向）に沿って所定間隔離間した５枚の第１壁部５２と、該第１壁部５２の間となるように設けられる４枚の第２壁部５４と、前記第１壁部５２の端部と第２壁部５４の端部とをそれぞれ接続する１０枚の第３壁部５６とから構成され、前記ガイド壁５８が、エアミックスドア１８の長手方向に沿った両端部となる第１壁部５２と第３壁部５６とに囲まれた部位にそれぞれ一組設けられる。

このガイド壁５８は、第１壁部５２と略平行に形成されると共に、対向配置された一組の第３壁部５６の間を連結するように形成される。また、第３壁部５６の長手方向に沿った略中央部に設けられている。

一方、エアミックスドア１８には、ガイド部５０が設けられる第１面１８ａに該ガイド部５０を囲繞するようにシート状の第１シール部材６０が装着されると共に、第２通路２８側となる第２面１８ｂにも同様にシート状の第２シール部材６２が装着されている。この第１及び第２シール部材６０、６２は、例えば、ウレタン等の弾性部材から略同一の厚さで形成され、前記エアミックスドア１８を挟持するように第１及び第２面１８ａ、１８ｂに対して装着されている（図２参照）。そして、エアミックスドア１８が回動して第１開口部３０に当接した際に、第１シール部材６０を介して第１開口部３０が閉塞されて混合部３６と第１通路２６との連通が遮断されると共に、前記エアミックスドア１８が第２開口部３２に当接した際に、第２シール部材６２を介して第２開口部３２が閉塞される。

第１シール部材６０は、その略中央部にガイド部５０の形状に対応して略長方形状に切り抜かれた孔部６４を備え、前記孔部６４に前記ガイド部５０を挿通させた後に、該ガイド部５０を取り囲むように第１面１８ａに対して装着される。この際、図２に示されるように、第１シール部材６０の厚さ寸法Ｈ１が、エアミックスドア１８の第１面１８ａに対するガイド壁５８の高さ寸法Ｈ２より大きく設定される（Ｈ１＞Ｈ２）。換言すれば、第１面１８ａからのガイド壁５８の突出量が、前記第１面１８ａに装着された第１シール部材６０の厚さ寸法Ｈ１より小さく設定され、前記ガイド壁５８が、前記第１シール部材６０の表面より外部に突出することがない。

また、第２シール部材６２は、エアミックスドア１８における第２面１８ｂの全面にわたって装着されている。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車両用空調装置１０が始動されると、図示しないブロアファンが回転し、導入通路２４からハウジング１２内に空気が導入される。この導入された空気は、エバポレータ１４を通過することにより冷却され、冷風として第１通路２６及び／又は第２通路２８に供給される。

この場合、エアミックスドア１８が図１及び図２に示す状態に設定されているものとすると、第１通路２６に供給された冷風は、エアミックスドア１８に形成したガイド部５０を介して混合部３６に導入される。また、第２通路２８に供給された冷風は、ヒータコア１６を通過することで加熱されて温風となり、第３通路３４から混合部３６に導入される。

ここで、図１及び図２、図４及び図５に従って、エアミックスドア１８の回動角度によるガイド部５０による冷風及び温風の混合作用について説明する。なお、ここでは、第２開口部３２の端面に対するエアミックスドア１８の回動角度をθとする。

先ず、図２に示されるように、エアミックスドア１８が第２開口部３２より所定角度だけ第１開口部３０側に回動して回動開度θが小さい場合には、第１通路２６からガイド部５０に導入された冷風は、複数の第３壁部５６によってその流通方向に沿って層状に分割される。そして、第３壁部５６間を流れる冷風は、前記エアミックスドア１８の両端部に設けられたガイド壁５８によって第１面１８ａに対して上方に向かって所定角度方向にその進行方向が変更され、さらにガイド部５０に沿って流通した冷風が、第１壁部５２により進行方向がさらに上方に向かった混合部３６側へと変更される。すなわち、冷風の進行方向は、ガイド部５０のガイド壁５８及び第１壁部５２によって段階的に上方に向かって変更されて混合部３６へと導かれる。

また、第３通路３４を流通する温風は、前記ガイド部５０を介して流通された冷風と混合部３６において混合され、その混合風が車両用空調装置１０の設定状態に応じて選択されたフェイス吹出口３８、デフロスタ吹出口４０又はフット吹出口（図示せず）から車室内に送風される。このように、エアミックスドア１８の回動開度θが小さい場合には、第１開口部３０を通じて混合部３６に供給される冷風を、前記エアミックスドア１８に設けられたガイド壁５８によって前記混合部３６のフット通路４４側へと導くことができる。

次に、図４及び図５に示されるように、エアミックスドア１８が第２開口部３２に対して第１開口部３０側へと所定角度だけ回動し、上述した図１及び図２のエアミックスドア１８と比較して該エアミックスドア１８の回動角度θが大きく設定された場合について説明する。

この場合には、第１通路２６からエアミックスドア１８に向けて送風される冷風が、第１開口部３０側に接近したエアミックスドア１８の第１シール部材６０の表面に沿って流通し、ガイド部５０に導入されて複数の第３壁部５６によって層状に分割される。この際、冷風は、第１シール部材６０の表面に沿って流通してガイド部５０へと流れ込んでいるため、該第１シール部材６０より高さ寸法（突出量）が小さいガイド壁５８の影響を受けることなく、第１壁部５２側へと流通することとなる。換言すれば、冷風が、第１シール部材６０より窪んだ位置に配置されたガイド部５０内に入り込みにくいため、且つ、前記第１シール部材６０より高さ寸法の小さなガイド壁５８によってその流れが妨げられることがない。

この冷風は、第３通路３４側に配設された第１壁部５２により進行方向が混合部３６内におけるフット通路４４側へと変更される。すなわち、エアミックスドア１８の開度が大きい場合には、冷風の進行方向は、第１壁部５２によって一度のみ変更されて混合部３６へと導かれる。

また、第３通路３４を流通する温風は、前記ガイド部５０を介して流通された冷風と混合部３６において混合され、その混合風が車両用空調装置１０の設定状態に応じて選択されたフェイス吹出口３８、デフロスタ吹出口４０又はフット吹出口（図示せず）から車室内に送風される。

これにより、エアミックスドア１８の回動開度θが大きい場合には、混合部３６に供給される冷風がガイド壁５８の影響を受けることなく、従来のガイド壁を備えていないエアミックスドアを有する車両用空調装置と同様に、第１通路２６からの冷風を好適にフット通路４４を介してフット吹出口側へと導くことができる。

最後に、エアミックスドア１８が第１開口部３０及び第２開口部３２から略同角度だけ回動した中間位置である場合には、第１通路２６からガイド部５０に導入された冷風が、複数の第３壁部５６によって層状に分割された後、第１通路２６側に配設された第２壁部５４により進行方向が前記混合部３６側に変更される。

さらに、第１壁部５２及び第２壁部５４は、第３壁部５６によって交互に連結されているため、冷風又は温風がフェイス通路４２側又はフット通路４４側に直接送風されることがない。そのため、混合部３６において冷風と温風とが好適な状態で混合される。なお、第３壁部５６における中央部のエアミックスドア１８からの突出量は、冷風及び温風が導入される両端部よりも小さく設定されているため、冷風及び温風は、ガイド部５０の中央部分において良好な状態に混合される。

例えば、図１及び図４に示すように、第２吹出口ドア２２がフェイス吹出口３８を閉塞し、第１吹出口ドア２０によって混合部３６及びデフロスタ通路４６が連通すると共に、前記混合部３６及びフット通路４４を連通したヒータデフモードに設定されている場合、混合部３６で混合された混合風は、デフロスタ通路４６を介してデフロスタ吹出口４０から車室内に送風されると共に、フット通路４４を介してフット吹出口から車室内に送風される。

また、第２吹出口ドア２２がフェイス吹出口３８を開放したフェイスモード又はバイレベルモードでは、混合部３６で混合された混合風が、フェイス通路４２を介してフェイス吹出口３８から車室内に送風されると共に、フット通路４４を介してフット吹出口から車室内に送風される。

図６は、フェイス吹出口３８及びフット吹出口から車室内に混合風が送風されるバイレベルモードにおいて、前記フェイス吹出口３８及びフット吹出口から送風される混合風の温度とエアミックスドア１８の開度との関係を示す特性曲線である。なお、エアミックスドア１８の開度は、該エアミックスドア１８が第２開口部３２を閉塞した状態を全閉状態（開度０％）とし、第１開口部３０を閉塞した状態を全開状態（開度１００％）としている。換言すれば、エアミックスドア１８の回動角度θと前記開度とは比例している。

また、図中の破線Ｂ１、Ｂ２は、従来のガイド壁を備えていないエアミックスドアを有する車両用空調装置におけるフェイス吹出口３８からの混合風の温度と、フット吹出口から送風される混合風の温度を示す特性値であり、実線Ｃ１、Ｃ２は、エアミックスドア１８にガイド壁５８を含むガイド部５０を備えた本実施の形態に係る車両用空調装置１０におけるフェイス吹出口３８からの混合風の温度と、フット吹出口から送風される混合風の温度の特性値を示している。詳細には、Ｂ１、Ｃ１が、フェイス吹出口３８から送風される混合風の温度に関する特性曲線を示し、Ｂ２、Ｃ２が、フット吹出口から送風される混合風の温度に関する特性曲線を示している。

この結果から、エアミックスドア１８において第１通路２６側にガイド壁５８を有するガイド部５０を備えた本実施の形態では、前記エアミックスドア１８の開度が小さい場合に、図示しないフット吹出口から送風される混合風の温度を、従来の車両用空調装置と比較してより低く抑えることができると諒解される。

一方、エアミックスドア１８の開度が大きい場合には、フット吹出口から送風される混合風の温度が、従来の車両用空調装置と比較して略同等に維持されていることが諒解される。

以上のように、本実施の形態では、冷風が流通する第１通路２６側となるエアミックスドア１８の第１面１８ａに、該冷風が導入されるガイド部５０を設け、該ガイド部５０を、第１開口部３０側に設けられる第１壁部５２と、エバポレータ１４側に設けられる第２壁部５４と、前記第１及び第２壁部５２、５４間を接続する第３壁部５６と、前記第１及び第３壁部５２、５６に囲まれた一組のガイド壁５８とから構成している。

これにより、第２開口部３２に対するエアミックスドア１８の回動角度θが小さい場合に、ガイド部５０のガイド壁５８及び第１壁部５２によって冷風の進行方向を混合部３６に向かうように段階的に変更し、該進行方向を緩やかに変更することにより前記混合部３６内における所望の位置へと送風して第３通路３４から導入される温風と混合させることが可能となる。このため、従来のガイド壁を設けていない車両用空調装置と比較し、前記冷風を混合部３６内においてフェイス通路４２側からフット通路４４側へと導くことができるため、前記フェイス通路４２に流通する混合風の温度の低下を防止すると共に、前記フット通路４４側に流通する混合風の温度を好適に低下させることが可能となる。その結果、エアミックスドア１８に形成したガイド部５０によって冷風及び温風を好適に混合させることができるため、フェイス吹出口３８又はデフロスタ吹出口４０から送風される混合風の温度と、フット吹出口から送風される混合風の温度との差を小さくすることができ、車室内における乗員に対して不快感を与えることなく、快適な空調を行うことができる。

また、第２開口部３２に対するエアミックスドア１８の回動角度θが大きい場合に、ガイド壁５８が第１シール部材６０の厚さ寸法Ｈ１より小さく形成されているため、前記エアミックスドア１８に沿って流通する冷風は、前記ガイド壁５８によってその進行方向が変更することがなく、従来の車両用空調装置と同様に混合部３６内において前記冷風をフット通路４４側に導くことができる。そのため、フェイス通路４２に流通する混合風の温度に対して前記フット通路４４側に流通する混合風の温度を低下させることができ、フェイス吹出口３８又はデフロスタ吹出口４０から送風される混合風の温度と、図示しないフット吹出口から送風される混合風の温度との差を小さくすることができるため、車室内における乗員に対して不快感を与えることなく、快適な空調を行うことができる。

なお、上述した本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０では、エアミックスドア１８において第１通路２６と対向するガイド部５０及びガイド壁５８を設ける構成としているが、該ガイド壁５８を含むガイド部５０は、エアミックスドア１８に設けられる場合に特に限定されるものではなく、第１吹出口ドア２０又は第２吹出口ドア２２に設けて混合部３６、フェイス通路４２、フット通路４４、デフロスタ通路４６を流通する混合風の進行方向を所望の方向に制御するようにしてもよい。

また、ガイド壁５８は、上述したエアミックスドア１８の長手方向に沿った両端部に設けられる場合に限定されず、エバポレータ１４と対向して第１壁部５２と第３壁部５６とに囲まれた部位にそれぞれ設けるようにしてもよい。

本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体縦断面図である。図１の車両用空調装置におけるエアミックスドア近傍の拡大縦断面図である。図１の車両用空調装置におけるエアミックスドア単体の斜視図である。図１においてエアミックスドアの開度が大きく設定された状態を示す車両用空調装置の全体縦断面図である。図４の車両用空調装置におけるエアミックスドア近傍の拡大縦断面図である。車両用空調装置におけるエアミックスドアの開度と車室内に送風される混合風の温度との関係を示す特性曲線図である。

符号の説明

１０…車両用空調装置１２…ハウジング
１４…エバポレータ１６…ヒータコア
１８…エアミックスドア１８ａ…第１面
１８ｂ…第２面２０…第１吹出口ドア
２２…第２吹出口ドア２６…第１通路
２８…第２通路３４…第３通路
３６…混合部３８…フェイス吹出口
４０…デフロスタ吹出口５０…ガイド部
５２…第１壁部５４…第２壁部
５６…第３壁部５８…ガイド壁
６０…第１シール部材６２…第２シール部材

Claims

空気を冷却して冷風を供給する冷却手段と、空気を加熱して温風を供給する加熱手段と、混合部において前記冷風及び前記温風を所定の混合比率で混合するためのエアミックスドアと、前記混合比率で混合された混合風を吹出口ドアを介して複数の吹出口から選択的に所定の部位へと吹き出す車両用空調装置において、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記混合部に導く冷風通路と、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記加熱手段で加熱して前記混合部へと導く温風通路と、
前記冷風通路及び前記温風通路の間に配設される前記エアミックスドアにおいて、該冷風通路及び前記温風通路に臨む面に装着され、前記エアミックスドアの開閉作用下に前記冷風及び温風通路に当接して連通を遮断するシール部材と、
前記エアミックスドアにおける前記混合部に臨む面に形成され、前記冷風通路から供給された前記冷風の送風方向を変更する第１壁部と、前記温風通路から供給された前記温風の送風方向を変更する第２壁部とを有し、前記冷風及び前記温風を混合するガイド部と、
前記ガイド部において前記第１及び第２壁部の間に設けられ、前記混合部に臨む面に対する突出量が、前記第１及び第２壁部より小さく、且つ、前記シール部材の突出量より小さく設定されるガイド壁と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。