JP2007203888A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後席用室内空調ユニットにおいて吹出口からの吹出空気の風量割合に偏りが生じることを抑制する。
【解決手段】ヒータユニット４０からの温風は、再熱防止板１３によって、冷風の流れ方向に対して直交する方向に案内されるものの、この温風の大半は、水平ガイド７０によって案内されて、冷風の流れ方向に対して平行に流れ、この水平ガイド７０の下流側で温風および冷風は、水平ガイド７０の下流側で混ざり合う。したがって、水平ガイド７０といった比較的簡素な構成で、吹出口１１、１２からそれぞれ吹き出される風量をほぼ同一にすることができる。すなわち、吹出口１１、１２のうち一方の吹出口から風量が他方の吹出口から風量に比べて多くなるといった風量割合の偏りが生じることを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒータユニットおよび冷房用熱交換器を用いて吹き出し空気温度を調整する空調装置に関する。

従来、車両用空調装置の後席用室内空調ユニットにおいて、図４に示すように、空調ケーシング１０、電動送風機２０、冷房用熱交換器３０、ヒータユニット４０、およびエアミックスドア５０を備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいて、電動送風機２０は、空調ケーシング１０内に配置され、内気を導入して車室内に向けて送風する遠心式の送風機である。冷房用熱交換器３０は、圧縮機等とともに冷凍サイクル装置を構成し、冷媒の蒸発により電動送風機２０からの送風空気を冷却する。ヒータユニット４０は、冷房用熱交換器３０により冷却された空気をエンジン冷却水（温水）により加熱する。

ここで、空調ケーシング１０のうちヒータユニット４０の側方には、ヒータユニット４０を迂回して冷房用熱交換器３０からの冷風を流すバイパス通路１５が設けられている。

エアミックスドア５０は、板状のドアであっって、ヒータユニット４０の空気上流側にて回転可能に支持されている。エアミックスドア５０は、バイパス通路１５に流れる空気量と、ヒータユニット４０に流れる空気量との風量比率Ｈを変えることにより、車室内に吹き出す空気温度を調整する。エアミックスドア５０は、その開度が、サーボモータにより駆動される。なお、エアミックスドア５０の開度ＳＷは、エアミックスドア５０の最大冷房位置（図のａ位置）を０％とし、エアミックスドア５０の最大暖房位置（図のｂ位置）を１００％とする百分率で表される。

さらに、空調ケーシング１０の最下流側には、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口１１、乗員の足下に向けて空気を吹き出すフット吹出口１２が設けられている。吹出口１１、１２の空気上流側には、回転可能に支持される吹出モードドア６０が設けられ、吹出モードドア６０は、サーボモータにより駆動され回転して、吹出口１１、１２を選択的に開放する。

また、ヒータユニット４０の下流側には、再熱防止板１３が設けられており、再熱防止板１３は、空調ケーシング１０の下側からバイパス通路１５側に向けて突出するように形成されている。再熱防止板１３は、最大冷房モードの実施時において、バイパス通路１５を通過した冷風がヒータユニット４０側に戻ってヒータユニット４０で加熱されることを抑制している。このことにより、最大冷房モードの実施時には、十分低温の冷風を吹出口１１、１２から吹き出することができる。

なお、最大冷房モードとは、エアミックスドア５０がヒータユニット４０の入口を全閉し、かつバイパス通路１５の入口を全開するモードのことである。

このように構成される空調装置においては、ヒータユニット４０を通過した温風が再熱防止板１３によってバイパス通路１５側に案内され、この案内された温風（図中Ｙｒ参照）がバイパス通路１５を通過した冷風の流れ方向（図中Ｙｒ参照）に対してほぼ直交する。これに伴って、温風と冷風と混合され、この混合された空気がフェイス吹出口１１、およびフット吹出口１２のいずれかから車室内に吹き出される。

本発明者は、上述の車両用空調装置において再熱防止板１３に着目して、吹出口１１、１２から吹き出される風量割合について検討したところ、次のような問題点がわかった。

すなわち、エアミックスドア５０の開度ＳＷが所定範囲（０％〜７０％の範囲）では、再熱防止板１３によってバイパス通路１５側に案内され温風と、バイパス通路１５を通過した冷風とが混合され、混合された空気が、それぞれ５０％：５０％の風量割合で吹出口１１、１２から吹き出される。すなわち、フェイス吹出口１１からの風量と、フット吹出口１２からの風量とがほぼ同一となる。

一方、エアミックスドア５０の開度ＳＷが１００％に近づくにつれて、ヒータユニット４０を通過する温風量が増えるため、再熱防止板１３によって案内され温風および冷風との混合空気の流れがフェイス吹出口１１側に偏る。これに伴い、図５に示すように、フェイス吹出口１１側に流れる風量（図中Ｙａ）が増え、フット吹出口１２側に流れる風量（図中Ｙｔ）が減る。このため、フェイス吹出口１１から吹出風量（図中Ｙａ）が増え、フット吹出口１２側に流れる風量が減るといった風量割合に偏りが生じる。

また、バイパス通路１５の下流側のエアミックス室１９の通路断面積を狭くして冷風および温風の流れを規制して、混合空気の流れの偏りを抑制することも考えられるが通風抵抗が増し風量低下或いは騒音上昇といった問題が生じる。

さらに、エアミックスドア５０の開度に連動して吹出モードドア６０の開度を調整することにより、フェイス吹出口１１からの風量と、フット吹出口１２からの風量との比率の調整することも考えられるが、構成が複雑によりコストアップを招くといった問題が生じる。

本発明は、上記点に鑑みて、比較的簡素な構成で、二つの吹出口からの風量割合に偏りが生じることを抑制するようにした車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、空調ケーシングと、空気の流れを発生する送風機と、送風機からの送風空気を冷却する冷房用熱交換器と、冷房用熱交換器を通過した冷風を加熱するヒータユニットと、ヒータユニットを迂回して前記冷房用熱交換器からの冷風を流すバイパス通路と、ヒータユニットに流入する空気量と、バイパス通路に流入する空気量とを変位によって変えるドアと、バイパス通路を通過した冷風をヒータユニット側に戻ることを抑制し、かつヒータユニットを通過した温風をバイパス通路側に案内する第１のガイドと、を備え、第１のガイドにより案内された温風とバイパス通路を通過した冷風とが混合され、この混合された空気が第１、第２吹出口から室内に吹き出すように構成され、バイパス通路を通過した冷風に第１のガイドにより案内された温風を対して平行に流れるように案内する第２のガイドを備え、第２のガイドにより案内された温風とバイパス通路を通過した冷風は第２のガイドの下流側で混合されて第１、第２吹出口から吹き出されるようになっていることを特徴とする。

したがって、冷風と温風とが平行に流れた後で第２のガイドの下流側で混合されて混合されるので、第１、第２の吹出口からそれぞれ吹き出される風量をほぼ同一にすることができる。以上により、ガイドといった比較的簡素な構成で、第１、第２の吹出口のうち一方の吹出口から風量が他方の吹出口から風量に比べて多くなるといった風量割合の偏りが生じることを抑制することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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。

（第１実施形態）
図１に本発明に係る車両用空調装置の後席用室内空調ユニットの一実施形態を示す。図においては、後席用室内空調ユニットを車両側方（すなわち、車両幅方向）から視た図であり、図において上矢印は天地方向の上方を示し、下矢印は天地方向の下方を示し、前矢印は走行方向を示し、後矢印は後方向を示している。なお、図１において、図４（或いは図５）と同一符号のものは、同一のものを示している。

本実施形態の後席用室内空調ユニットは、車室内の後席側の空間を空調するものであって、運転席側および助手席側の間に配置されているものである。後席用室内空調ユニットは、図４（或いは図５）の後席用室内空調ユニットの混合室１９に対して水平ガイド７０が追加されたものである。水平ガイド７０は、樹脂製の板状部材であって、空調ケーシング１０により前後方向から支持されて、図２に示すように、バイパス通路１５を通過した冷風に流れに対して水平に配置されており、水平ガイド７０は、再熱防止板１３により案内された温風を冷風に対して平行になるように案内する。

以上のように構成される本実施形態の作動について説明する。

まず、電動送風機２０が内気を導入して車室内に向けて送風する。すると、冷房用熱交換器３０が電動送風機２０からの送風空気を冷却する。その後、冷房用熱交換器３０からの冷風は、エアミックスドア５０の開度に基づく風量比率Ｈで、ヒータユニット４０側とバイパス通路１５側とに分流される。

ここで、バイパス通路１５に流入した冷風は、バイパス通路１５を通過すると、水平ガイド７０の上側を流れる。また、ヒータユニット４０に流入した冷風は、ヒータユニット４０によって加熱され、温風としてヒータユニット４０から吹き出される。

ここで、エアミックスドア５０の開度が所定範囲未満では、ヒータユニット４０に流入する風量が一定量未満になり、次のように下流側に流れる。すなわち、ヒータユニット４０から吹き出される温風は、再熱防止板１３によって、冷風の流れ方向（図１中Ｙｒ）に対して直交する方向に案内される。

その後、この案内された温風は、水平ガイド７０によって、案内されて、冷風の流れ方向（図１中Ｙｒ）に対して平行に流れる。その後、水平ガイド７０によって案内された温風と水平ガイド７０の上側を流れる冷風は、水平ガイド７０の下流側で混ざり合う。

また、エアミックスドア５０の開度が所定範囲以上になってヒータユニット４０に流入する風量が一定量よりも大きくなると、再熱防止板１３によって案内された温風の大半は、水平ガイド７０によってその下流側に案内されて冷風と混ざり合いものの、残りの温風（図１中Ｙｐ）は、水平ガイド７０の上流側に流れ冷風と混ざり合う。以上のように混ざり合った冷風および温風は、空調風として吹出口１１、１２の双方から吹き出される。

以上説明した本実施形態によれば、ヒータユニット４０からの温風は、再熱防止板１３によって、冷風の流れ方向（図１中Ｙｒ）に対して直交する方向に案内されるものの、この温風の大半は、水平ガイド７０によって案内されて、冷風の流れ方向（図１中Ｙｒ）に対して平行に流れ、この水平ガイド７０の下流側で温風および冷風は、水平ガイド７０の下流側で混ざり合う。したがって、水平ガイド７０といった比較的簡素な構成で、吹出口１１、１２からそれぞれ吹き出される風量をほぼ同一にすることができる。すなわち、吹出口１１、１２のうち一方の吹出口から風量が他方の吹出口から風量に比べて多くなるといった風量割合の偏りが生じることを抑制することができる。

なお、冷房用熱交換器３０からの冷風のうちヒータユニット４０に流入する風量が一定量よりも大きくなると、上述の如く、再熱防止板１３によって案内された温風の一部（図１中Ｙｐ）は、水平ガイド７０の上流側に流れて冷風と混ざり合うが、水平ガイド７０の上流側に流れる温風の風量は、水平ガイド７０によってその下流側に案内される温風に比べて、きわめて少ないので、風量割合に偏りが生じることはない。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、水平ガイド７０として板状部材を用いた例について説明したが、これに限らず、水平ガイド７０としては、図２に示すように、複数本の円柱７２をそれぞれ隙間を開けて平行に並べたものを用いてよい。

この場合、各円柱７２の上側に冷風（図２中Ｙｒ）が流れ、各円柱７２の下側に温風（図２中Ｙｏ）が流れ、温風および冷風は、 各円柱７２の間の各隙間で混ざり合うので、上述の第１実施形態に比べて、温風と冷風とが良好に混ざり合う。したがって、吹出口１１、１２からそれぞれ吹き出される空気において、温度むらが小さくなる。

上述の各実施形態では、エアミックスドア５０として板状のドアを用いた例について説明したが、これに限らず、エアミックスドア５０として、スライドドア、フィルムドアなどを用いてもよい。

上述の各実施形態では、車両用空調装置として、車室内のうち後席側を空調するものについて説明したが、これに限らず、前席側、或いは車室内全体を空調するものに適用してもよい。

上述の各実施形態では、本発明の空調装置を車両用空調装置に適用した例について説明したが、これに限らず、家庭用の空調装置、事務所用の空調装置、或いは、飛行機、列車等の移動体用の空調装置に適用してもよい。

以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、エアミックスドア５０が「変位可能に支持され、ヒータユニットに流入する空気量と、バイパス通路に流入する空気量とを変位によって変えるドア」に相当し、再熱防止板１３が、「バイパス通路を通過した冷風を前記ヒータユニット側に戻ることを抑制し、かつヒータユニットを通過した温風を前記バイパス通路側に案内する第１のガイド」に相当し、水平ガイド７０が「バイパス通路を通過した冷風に第１のガイドにより案内された温風を対して平行に流れるように案内する第２のガイド」に相当する。

本発明に係る第１実施形態の車両用空調装置の後席用室内空調ユニットの構成を示す模式図である。 図１中の水平ガイドを示す斜視図である。 本発明に係る第２実施形態の水平ガイドを示す斜視図である。 従来の車両用空調装置の後席用室内空調ユニットの構成を示す模式図である。 従来の車両用空調装置の後席用室内空調ユニットの問題点を説明するための図である。

符号の説明

１０…空調ケーシング、１１、１２…吹出口、１３…再熱防止板、
１５…バイパス通路、１９…エアミックス室、２０…電動送風機、
３０…冷房用熱交換器、４０…ヒータユニット、
５０…エアミックスドア、７０…水平ガイド。

Claims (3)

1. 空調ケーシングと、
   前記空調ケーシング内に配置され、空気の流れを発生する送風機と、
   前記送風機からの送風空気を冷却する冷房用熱交換器と、
   前記冷房用熱交換器を通過した冷風を加熱するヒータユニットと、
   前記ヒータユニットを迂回して前記冷房用熱交換器からの冷風を流すバイパス通路と、
   変位可能に支持され、前記ヒータユニットに流入する空気量と、前記バイパス通路に流入する空気量とを変位によって変えるドアと、
   前記バイパス通路を通過した冷風が前記ヒータユニット側に戻ることを抑制し、かつ前記ヒータユニットを通過した温風を前記バイパス通路側に案内する第１のガイドと、を備え、
   前記第１のガイドにより案内された温風と前記バイパス通路を通過した冷風とが混合され、この混合された空気が第１、第２吹出口から室内に吹き出すように構成される空調装置であって、
   前記バイパス通路を通過した冷風に対して平行に流れるように前記第１のガイドにより案内された温風を案内する第２のガイドを備え、
   前記第２のガイドにより案内された温風と前記バイパス通路を通過した冷風は前記第２のガイドの下流側で混合されて前記第１、第２吹出口から吹き出されるようになっていることを特徴とする空調装置。
2. 前記第２のガイドは、前記バイパス通路を通過した冷風の流れ方向に平行に配置されている板状部材であることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 前記第２のガイドには、前記温風および前記冷風が混合するように形成された隙間が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。

Images