JP2007112159A

JP2007112159A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP2007112159A
Application number: JP2005302312A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ozeki; 幸夫尾関; Masaharu Onda; 正治恩田
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2025-10-17
Also published as: JP4789579B2

Abstract

【課題】車室の後部に車室の前部と同一温度の空調風を吹き出すことができ、車室の後部での快適性を向上できる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】本発明は、送風路４の途中に、差温ドア１４を設けたことで、ベントモード冷房時に差温ドア１４で温風のリヤ通路１３への流入を抑制するとともに冷風Ｃ１をリヤ通路１３へ導いて後部吹出口１２へ送り出し冷風Ｃ２を温風Ｗと混合してベント吹出口９へ送り出し、リヤ通路１３を流動する間に吸熱で冷風Ｃ１の温度が下がり、冷風Ｃ１の温度がベント吹出口９から吹き出す冷風Ｃ２の温度と同一となる。フットモード暖房時に、冷風のリヤ通路１３への流入を抑制するとともに、温風を後部吹出口１２へ送り出し、温風を冷風と混合してフット吹出口８へ送り出す。その結果、リヤ通路１３を流動する間に放熱で温風の温度が下がるので、この温風の温度がフット吹出口８から吹き出す温風の温度と同一となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の前部および後部に所定温度の空調風を供給する車両用空調装置に関する。

例えば、特許文献1に記載されているように、ベントモードの最大冷房時にエアミックスドアとベントドアとが略一直線上に配列するように上記の両ドアを配置した「車両用空調装置」が提案されている。この従来技術にあっては、ベントモードの最大冷房時に略一直線上に配列したエアミックスドアとベントドアとに沿って冷風が流動して、ベントドアから車室内の前部へ冷風が吹き出されるので、上記の冷風流路の圧損を低減でき、最大冷房時の冷房能力を向上させることができる。
特開平１１−１１１３５号公報（段落番号００２２、図１）

しかしながら、特許文献１に記載されている従来技術では、エアミックスドアとベントドアとの配列により冷風流路の圧損を低減できるが、車室内の前部からリヤ通路を介して空調風を導いて後部のリヤベントより吹き出す場合、前記のリヤ通路を流動する間に放熱または吸熱により熱損失が生じるため、車室の後部へ吹き出す空調風の温度が車室の前部へ吹き出す空調風の温度と異なり、車室の後部での快適性を損なうという問題があった。

例えば、車室内の前部から後部へ空調風を導くリヤ通路（ダクト）の入口で測定した空調風の温度が図１４の破線Ｌ１で示すように推移するのに対して、リヤ通路（ダクト）の出口で測定した空調風の温度が図１５の破線Ｌ２，Ｌ３で示すように変化する。すなわち、ベントモード冷房時に、図１５の破線Ｌ２で示すようにリヤ通路での吸熱により冷風の温度が上昇する。一方、フットモード暖房時に、図１５の破線Ｌ３で示すようにリヤ通路での放熱により温風の温度が下降する。

本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、車室後部に車室前部と同一温度の空調風を吹き出すことができ、車室後部での快適性を向上することのできる車両用空調装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の車両用空調装置は、送風用ブロアに接続される送風路と、この送風路の途中に設けられ、通過する空気を冷却するエバポレータと、このエバポレータの下流側に配設される加熱用ヒータコアと、これらのエバポレータおよびヒータコア間に設けられ、ヒータコアを通過する風量とバイパスする風量との割合を調節するエアミックスドアと、前記送風路から前記車室内の前部へ空気を吹き出す前部吹出口と、前記送風路から分岐するリヤ通路と、このリヤ通路を介して送られる空調風を前記車室の後部へ吹き出す後部吹出口とを備えた車両用空調装置であって、前記送風路の途中に、前記後部吹出口への冷風導入量または温風導入量を変化させる差温ドアを設けた構成にしてある。

このように構成した本発明では、冷房時に、送風路の途中に設けた差温ドアにより後部吹出口への冷風導入量を変化させて、例えば、比較的多くの冷風をリヤ通路を介して後部吹出口へ送り出すとともに、冷風をヒータコアで加熱した温風と混合して前部吹出口へ送り出す。その結果、前記のリヤ通路を流動する間に吸熱により冷風の温度が下がるので、後部吹出口から吹き出す冷風の温度が前部吹出口から吹き出す冷風の温度と同一となる。また、暖房時に比較的多くの温風をリヤ通路を介して後部吹出口へ送り出すとともに、温風を冷風と混合して前部吹出口へ送り出す。その結果、前記のリヤ通路を流動する間に放熱により温風の温度が下がるので、後部吹出口から吹き出す温風の温度が前部吹出口から吹き出す温風の温度との差を小さく出来る。これにより、車室後部に車室前部と温度差が小さい空調風を吹き出すことができる。

本発明の車両用空調装置では、車室後部に車室前部と同一温度の空調風を吹き出すことができ、したがって、車室後部での快適性を向上することができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の詳細を図に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図、図２は第１の実施形態によりフットモード暖房を行う状態を示す縦断面図、図３は第１の実施形態に設けられるリヤ通路の入口での空調風の温度の推移を示す図、図４は第１の実施形態に設けられるリヤ通路の出口での空調風の温度の推移を示す図である。

本実施形態の車両用空調装置１は、車室２の前部のインストルメントパネル３内に収納されており、図示しない送風用ブロアに接続される送風路４と、この送風路４の途中に設けられ、図示しない外部冷媒回路を循環する冷媒を介して送風路４内の空気を冷却するエバポレータ５と、このエバポレータ５の下流側に配設され、エンジンの冷却水を熱源とする加熱用ヒータコア６と、これらのエバポレータ５およびヒータコア６間に設けられ、ヒータコア６を通過する風量とバイパスする風量との割合を調節するエアミックスドア７と、送風路４から車室２の前部へ空気を吹き出す複数箇所の吹出口８，９，１０と、送風路４の途中から分岐する分岐通路１１と、この分岐通路１１の出口に接続され、後部吹出口１２へ空調風を導くリヤ通路１３と、送風路４の途中に設けられ、後部吹出口１２への冷風導入量または温風導入量を変化させる差温ドア１４とを備えている。車室２の前部の吹出口８，９，１０にはそれぞれ開閉ドア８ａ，９ａ，１０ａが設けられている。これらのうちフット吹出口８はインストルメントパネル３内の下部より車室２内の乗員の足元に向けて空調風を吹き出し、ベント吹出口９はインストルメントパネル３の中間部より車室２内へ空調風を吹き出し、デフロスタ吹出口１０はインストルメントパネル３の上部より図示しないフロントガラスに向けて空調風を吹き出すようになっている。後部吹出口１２にも開閉ドア１２ａが設けられている。

差温ドア１４は、送風路４と分岐通路１１とを仕切る仕切り壁１５の上端の近傍に配置され、開閉ドア８ａ，９ａなどと連動して回動する。例えば、図１に示すようにベント吹出口９の開閉ドア９ａが開くとき、差温ドア１４が仕切り壁１５と略一直線上に並ぶ状態まで回動して、差温ドア１４の先端が仕切り壁１５の上端に当接する。また、図２に示すようにフット吹出口８の開閉ドア８ａが開くとき、差温ドア１４が仕切り壁１５に対して略直交する位置まで回動して、差温ドア１４と仕切り壁１５の上端との間に隙間が形成される。

この第1の実施形態にあっては、図３および図４に示すように、エアミックスドア７の開度が所定の基準開度Ｄ以下でベントモード冷房を行い、所定の基準開度Ｄ以上でフットモード暖房を行う場合を例示している。上記の基準開度Ｄ以下では、図１に示すように差温ドア２１が閉じた位置にあり、エアミックスドア７の開度によってリヤ通路１３の入口での温度が図３の実線Ｌ４で示すように推移する。上記の基準開度Ｄ以上では、図２に示すように差温ドア２１が開いた位置にあり、エアミックスドア７の開度によってリヤ通路１３の入口での温度が図３の実線Ｌ５で示すように推移する。

例えば、ベントモード冷房時に、図１に示すようにベント吹出口９の開閉ドア９ａが開くとともに、これと連動して差温ドア１４が仕切り壁１５と略一直線上に並ぶ状態まで回動して差温ドア１４の先端が仕切り壁１５の上端に当接する。これにより、エバポレータ５を通過した比較的多くの冷風Ｃ１を差温ドア１４により分岐通路１１へ導くとともに、ヒータコア６を通過した温風Ｗのリヤ通路１３への流入を抑制するので、上記の冷風Ｃ１が分岐通路１１に導入された後、リヤ通路１３を介して後部吹出口１２へ送り出される。同時に、冷風Ｃ２が温風Ｗと混合してベント吹出口９へ送り出される。その結果、リヤ通路１３の入口での冷風Ｃ１の温度は、図３の実線Ｌ４で示すように破線Ｌ１で示す従来の場合と比べて低くなっている。次いで、リヤ通路１３を通過する間に上記の温風Ｃ１の温度が吸熱により図４の実線Ｌ６で示すように上がるので、フット吹出口８から吹き出す温風Ｃ２の温度と同一となる。

また、フットモード暖房時に、図２に示すようにフット吹出口８の開閉ドア８ａが開くとともに、これと連動して差温ドア１４が仕切り壁１５に対して略直交する位置まで回動して、差温ドア１４と仕切り壁１５の上端との間に隙間が形成される。これにより、ヒータコア６を通過した比較的多くの温風Ｗ１を差温ドア１４によりリヤ通路１３へ導くとともに、エバポレータ５を通過した冷風Ｃのリヤ通路１３への流入を抑制するので、上記の温風Ｗ１が差温ドア１４に沿って分岐通路１１に導入された後、リヤ通路１３を介して後部吹出口１２へ送り出される。同時に、温風Ｗ２が冷風Ｃと混合してフット吹出口８へ送り出される。その結果、リヤ通路１３の入口での温風Ｗ１の温度は、図３の実線Ｌ５で示すように破線Ｌ１で示す従来の場合と比べて高くなっている。次いで、リヤ通路１３を通過する間に上記の温風Ｗ１の温度が放熱により図４の実線Ｌ６で示すように下がるので、フット吹出口８から吹き出す温風Ｗ２の温度と温度差が小さくなる。

このように構成した第１の実施形態では、車室２の後部に車室２の前部と温度差が小さい空調風を吹き出すことができ、車室２の後部での快適性を向上することができる。

図５は本発明の第２の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図、図６は第２の実施形態によりフットモード暖房を行う状態を示す縦断面図、図７は第２の実施形態によりデフロスタモードの空調を行う状態を示す縦断面図、図８は図５のA方向から見た差温ドアの部分の平面図、図９は差温ドアの斜視図、図１０は第２の実施形態に設けられるリヤ通路の入口での空調風の温度および差温ドアの作動状態を示す図、図１１は第２の実施形態に設けられるリヤ通路の出口での空調風の温度および差温ドアの作動状態を示す図である。なお、図５〜図１１において前述した図１〜図４に示す第１の実施形態と同様のものには同一符号を付してある。また、図６および図７では一部の図示を省略したが、図５に示すように分岐通路１１の出口に、後部吹出口１２へ空調風を導くリヤ通路１３が接続されている。また、図１０（ａ）はリヤ通路の入口での空調風の温度の推移を示す図で、図１０（ｂ）は差温ドアの作動状態を示す図である。同様に、図１１（ａ）はリヤ通路の出口での空調風の温度の推移を示す図で、図１１（ｂ）は差温ドアの作動状態を示す図である。

本実施形態の車両用空調装置２０は、前述した図１〜図４に示す第１の実施形態と比べて、差温ドア２１の構成が異なっており、その他の構成は基本的に同様である。すなわち、差温ドア２１は、インストルメントパネル３に回転可能に設けられる回転軸２２と、この回転軸２２に取付けられ、開口部２３を有するドアパネル２４とから構成されている。差温ドア２１は、ベントモード冷房時に、図５に示すように閉じた位置にあり、フットモード暖房時に、図６に示すように開いた位置にあり、デフロスタモード時に、図７に示すようにさらに仕切り壁１５から離れる位置まで回動している。

この第２の実施形態にあっては、図１０および図１１に示すように、エアミックスドア７の開度が所定の基準開度Ｄ以下でベントモード冷房を行い、所定の基準開度Ｄ以上でフットモード暖房を行う場合を例示している。上記の基準開度ＤよりＣＯＬＤ（低温）側の所定開度Ｄ１以下では、図１０（ｂ）に示すように差温ドア２１が閉じた位置にあり、エアミックスドア７の開度によってリヤ通路１３の入口での温度が図１０（ａ）の実線Ｌ７で示すように推移する。上記の基準開度ＤよりＨＯＴ（高温）側の所定開度Ｄ２以上では、図１０（ｂ）に示すように差温ドア２１が開いた位置にあり、エアミックスドア７の開度によってリヤ通路１３の入口での温度が図１０（ａ）の実線Ｌ９で示すように推移する。また、上記の所定開度Ｄ１、Ｄ２間では、差温ドア２１が閉じた位置から開いた位置に移行して、リヤ通路１３の入口での温度が図１０（ａ）の実線Ｌ８で示すように推移する。

例えば、ベントモード冷房時に、図５に示すようにベント吹出口９の開閉ドア９ａが開くとともに、これと連動して差温ドア２１が閉じている。このとき、差温ドア２１のドアパネル２４が仕切り壁１５の上端に当接する状態でヒータコア６の方向へ張り出すとともに、分岐通路１１の入口に開口部２３が位置している。これにより、エバポレータ５を通過した比較的多くの冷風Ｃ１が差温ドア２１で開口部２３を介して分岐通路１１に導かれるとともに、ヒータコア６を通過した温風Ｗのリヤ通路１３への流入を抑制するので、上記の冷風Ｃ１がリヤ通路１３を介して後部吹出口１２へ送り出される。同時に、冷風Ｃ２が温風Ｗと混合してベント吹出口９へ送り出される。その結果、リヤ通路１３の入口での冷風Ｃ１の温度は、図１０（ａ）の実線Ｌ７で示すように破線Ｌ１で示す従来の場合と比べて低くなっている。次いで、リヤ通路１３を通過する間に上記の冷風Ｃ１の温度が吸熱により図１１（ａ）の実線Ｌ１０で示すように上がるので、フット吹出口８から吹き出す冷風Ｃ２の温度と温度差が小さくなる。

また、フットモード暖房時に、図６に示すようにフット吹出口８の開閉ドア８ａが開くとともに、これと連動して差温ドア２１が開く。このとき、差温ドア２１のドアパネル２４が仕切り壁１５に対して略直交する位置まで回動して、差温ドア２１と仕切り壁１５の上端との間に隙間が形成される。これにより、差温ドア２１のドアパネル２４がヒータコア６の方向へ張り出すので、ドアパネル２４により温風Ｗ１をリヤ通路１３へ導くとともに、冷風Ｃのリヤ通路１３への流入を抑制するので、上記の温風Ｗ１が差温ドア１４に沿って分岐通路１１に導入された後、リヤ通路１３を介して後部吹出口１２へ送り出される。同時に、温風Ｗ２が冷風Ｃと混合してフット吹出口８へ送り出される。その結果、リヤ通路１３の入口を通る温風Ｗ１の温度は、図１０（ａ）の実線Ｌ９で示すように破線Ｌ１で示す従来の場合と比べて高くなっている。次いで、リヤ通路１３を通過する間に上記の温風Ｗ１の温度が放熱により図１１（ａ）の実線Ｌ１０で示すように下がるので、フット吹出口８から吹き出す温風Ｗ２の温度と温度差が小さくなる。

このように構成した第２の実施形態でも、車室２の後部に車室２の前部と温度差が小さい空調風を吹き出すことができ、車室２の後部での快適性を向上することができる。

又差温ドア２１を開閉ドア８ａ、９ａなどと連動せずにエアミックスドア７とさせても良い。これにより吹出しモードによらず吹出し温度の調整に合わせ車室後部に車室全部との温度差が小さい空調風を吹き出すことが出来る。このとき、エアミックスドア７と差温ドアの開度は図１０（ａ）の様に開閉を切り替えても、エアミックスドアの開度に連動させて差温ドア２１の開度を変化させても良い。

図１２は本発明の第３の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図、図１３は第３の実施形態によりフットモード暖房を行う状態を示す縦断面図である。なお、図１２および図１３において前述した図１〜図１１に示すものと同様のものには同一符号を付してある。なお、図１２および図１３では一部の図示を省略したが、分岐通路１１の出口に、後部吹出口１２へ空調風を導くリヤ通路１３が接続されている。

本実施形態の車両用空調装置３０は、前述した図１〜図４に示す第１の実施形態と比べて、差温ドア３１の構成が異なっており、その他の構成は基本的に同様である。すなわち、差温ドア３１は、仕切り壁１５の上端に回転可能に設けられる回転軸３２と、この回転軸３２に取付けられ、回転軸３２より所定距離を開けて配置されるドアパネル３３とから構成されている。

この第２の実施形態にあっては、例えば、ベントモード冷房時に図１２に示すようにベント吹出口９の開閉ドア９ａが開くとともに、これと連動して差温ドア２１のドアパネル３３が傾斜し、その一端がインストルメントパネル３に当接する状態にあり、エバポレータ５を通過した比較的多くの冷風Ｃ１がドアパネル３３と回転軸３２との間の隙間を介して分岐通路１１に流入可能である。これにより、上記の冷風Ｃ１が分岐通路１１に導入された後、リヤ通路１３を介して後部吹出口１２へ送り出される。同時に、冷風Ｃ２が温風Ｗと混合してベント吹出口９へ送り出される。その結果、上記の冷風Ｃ２と比べて、冷風Ｃ１の温度がリヤ通路１３の入口では低いが、リヤ通路１３を通過する間に吸熱により上昇するので、後部吹出口１２から吹き出す際の冷風Ｃ１の温度は、ベント吹出口９から吹き出す冷風Ｃ２の温度と温度差が小さくなる。

また、フットモード暖房時に、図１３に示すようにフット吹出口８の開閉ドア８ａが開くとともに、差温ドア３１のドアパネル３３が仕切り壁１５が略直交する位置まで回動する。このとき、エバポレータ５を通過した冷風Ｃ１が差温ドア３１を介して分岐通路１１に流入することが抑制され、一方、ドアパネル３３の一部が仕切り壁１５よりヒータコア６の方向へ張り出すので、ドアパネル２４により比較的多くの温風Ｗ１を分岐通路１１に導入した後、リヤ通路１３を介して後部吹出口１２へ送り出す。同時に、温風Ｗ２が冷風Ｃと混合してフット吹出口８へ送り出される。その結果、上記の温風Ｗ１の温度がリヤ通路１３の入口では高いが、リヤ通路１３を通過する間に放熱により下がるので、後部吹出口１２から吹き出す際の温風Ｗ１の温度は、フット吹出口８から吹き出す冷風Ｗ２の温度と温度差が小さくなる。

このように構成した第３の実施形態でも、車室２の後部に車室２の前部と温度差が小さい空調風を吹き出すことができ、車室２の後部での快適性を向上することができる。

本発明は、車室の後部に車室前部と同一温度の空調風を吹き出すことができ、したがって、車室の後部での快適性を向上できるという効果があるので、車両用空調装置として適用できると共に、その他、一般機械用あるいは産業機械用などの空調装置としても広く適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図である。第１の実施形態によりフットモード暖房を行う状態を示す縦断面図である。第１の実施形態に設けられるリヤ通路の入口での空調風の温度の推移を示す図である。第１の実施形態に設けられるリヤ通路の出口での空調風の温度の推移を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図である。第２の実施形態によりフットモード暖房を行う状態を示す縦断面図である。第２の実施形態によりデフロスタモードの空調を行う状態を示す縦断面図である。図５のA方向から見た差温ドアの部分の平面図である。差温ドアの斜視図である。第２の実施形態に設けられるリヤ通路の入口での空調風の温度および差温ドアの作動状態を示す図である。第２の実施形態に設けられるリヤ通路の出口での空調風の温度および差温ドアの作動状態を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る車両用空調装置を示す縦断面図である。第３の実施形態によりフットモード暖房を行う状態を示す縦断面図である。従来の車両用空調装置のリヤ通路の入口での空調風の温度の推移を示す図である。従来の車両用空調装置のリヤ通路の出口での空調風の温度の推移を示す図である。

符号の説明

１車両用空調装置
２車室
４送風路
５エバポレータ
６ヒータコア
７エアミックスドア
８，９，１０吹出口（前部吹出口）
１１分岐通路
１２後部吹出口
１３リヤ通路
１４差温ドア
１５仕切り壁
２０車両用空調装置
２１差温ドア
２２回転軸
２３開口部
２４ドアパネル
３０車両用空調装置
３１差温ドア
３２回転軸
３３ドアパネル

Claims

送風用ブロアに接続される送風路（４）と、この送風路（４）の途中に設けられ、通過する空気を冷却するエバポレータ（５）と、このエバポレータ（５）の下流側に配設される加熱用ヒータコア（６）と、これらのエバポレータ（５）およびヒータコア（６）間に設けられ、ヒータコア（６）を通過する風量とバイパスする風量との割合を調節するエアミックスドア（７）と、前記送風路（４）から前記車室（２）内の前部へ空気を吹き出す前部吹出口（８，９、１０）と、前記送風路（４）から分岐するリヤ通路（１３）と、このリヤ通路（１３）を介して送られる空調風を前記車室（２）の後部へ吹き出す後部吹出口とを備えた車両用空調装置（１）であって、
前記送風路（４）の途中に、前記後部吹出口（１２）への冷風導入量または温風導入量を変化させる差温ドア（１４）を設けたことを特徴とする車両用空調装置（１）。
請求項１に記載の車両用空調装置（１）であって、前記差温ドア（１４）は、ベントモード冷房時に、前記ヒータコア（６）を通過した温風の前記リヤ通路（１３）への流入を抑制するとともに、フットモード暖房時に、前記エバポレータ（５）を通過した冷風の前記リヤ通路（１３）への流入を抑制することを特徴とする車両用空調装置（１）。
請求項１に記載の車両用空調装置（１）であって、前記差温ドア（１４）は、ベントモード冷房時に、前記エバポレータ（５）を通過した冷風を前記リヤ通路（１３）へ導くとともに、フットモード暖房時に、前記ヒータコア（６）を通過した温風を前記リヤ通路（１３）へ導くことを特徴とする車両用空調装置（１）。
請求項１に記載の車両用空調装置（１）であって、前記差温ドア（１４）は、前記エアミックスドア（７）と連動し、前記エアミックスドア（７）の開度が所定の基準開度以下の低温側で前記ヒータコア（６）を通過した温風を前記リヤ通路（１３）へ抑制するとともに、前記エアミックスドア（７）の開度が所定の基準開度以上の高温側で前記エバポレータ（５）を通過した冷風を前記リヤ通路側（１３）へ抑制することを特徴とする車両用空調装置（１）。