JP3239518B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷風と温風をミックス
する機能を備えた車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車両用空調装置として、例えば
実開平１−９１６１４号公報に記載されたものが知られ
ている。図９に示すように、上記公報記載の空調装置
は、導風口１００ａから取り込まれる空気の流れ方向と
ほぼ直交する方向へ排風口１００ｂが開口するヒーター
ケース１００と、このヒーターケース１００の導風口１
００ａからの空気の流れ方向下流側へ向うほど排風口１
００ｂへ接近するように傾けてヒーターケース１００内
に収納されたヒーターコア１０１と、ヒーターコア１０
１の前面１０１ａ側で回動してヒーターコア１０１を通
過する空気の流量とヒーターコア１０１の前面１０１ａ
側を迂回する空気の流量との比率を調整するエアーミッ
クスドア１０２とを具備するもので、ヒーターコア１０
１の前面側を迂回した冷風とヒーターコア１０１を通過
した温風とを排風口１００ｂの直前のエアーミックス領
域ＡＭで合流させて排風口１００ｂから排出させる。排
風口１００ｂから排出された空気は、ヒーターケース１
００の下流のディストリビュータ（不図示）によって車
室各所の吹出口に分配され、車室内へ排出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した公報記載の空
調装置では、ヒーターケース１００の排風口１００ｂの
直前にエアーミックス領域ＡＭを設けているので、ヒー
ターコア１０１を通過した温風とヒーターコア１０１を
迂回した冷風とが十分に混ざらないまま排風口１００ｂ
から排出され、排風口１００ｂ付近の温度分布に大きな
ばらつきが生じることがある。このため、車室への吹出
温度を安定させるには、ヒーターケース１００の下流の
ディストリビュータ内でさらに空気を混ぜ合わせる必要
がある。したがって、ディストリビュータの設計に際し
ては、空気の混合効率を優先する必要が生じて形状や寸
法の自由度がなくなり、多数の車種間で共用可能なディ
ストリビュータを設計することが困難であった。そし
て、ディストリビュータが車種毎に異なれば、これに応
じてヒーターケース側の形状も変更を余儀なくされ、車
種毎にそれぞれヒーターケースおよびディストリビュー
タを専用設計する必要が生じて設計作業が煩に堪えなか
った。かかる問題を解決する手段として、冷風や温風の
流れ方向を偏向させるリブをヒーターケース１００内に
適宜固設して、排風口１００ｂよりも上流で冷風と温風
をミックスさせることが考えられる。しかし、この場合
にはヒーターケース１００内での通気抵抗が増加するの
で、クールダウン時やウォームアップ時に送風量を増加
させたときの車室への吹出風量が減少し、騒音が上昇す
る。

【０００４】本発明の目的は、ヒーターケース内での通
気抵抗の増加を抑制しつつ、ヒーターケースの排風口付
近での温度分布のばらつきを解消できる車両用空調装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、本発明は、導風口１０から取り込
まれる空気の流れ方向と交差する方向へ排風口１１が開
口する中空のヒーターケース１と、導風口１０からの空
気の流れ方向下流側へ向うほど排風口１１へ接近するよ
うに傾けてヒーターケース１内に配置されたヒーターコ
ア２と、このヒーターコア２を通過して排風口１１へ向
う空気の流量とヒーターコア２の導風口１０に臨む前面
２２側を迂回して排風口１１へ向う空気の流量との比率
を調整する調整手段４とを備えた車両用空調装置に適用
される。そして、上述した目的は、排風口１１の導風口
１０側の端部１１ａとその反対側の端部１１ｂとの間に
設定した回転中心５０の回りに回動可能かつ回転中心５
０から導風口１０側およびその反対側の双方へ延びる案
内ドア５をヒーターケース１内に配設し、この案内ドア
５の回転中心５０から導風口１０側へ向う一端部５ａ
を、排風口１１の導風口１０側の端部１１ａから回転中
心５０までの隙間を閉じる冷風遮断位置Ｐｃｓと回転中
心５０からヒーターコア２の前面２２側へ立上がる冷風
通過位置Ｐｃｏとの間で回動可能とし、案内ドア５の回
転中心５０に対する他端部５ｂを、一端部５ａが冷風遮
断位置Ｐｃｓにあるとき回転中心５０からヒーターコア
２の背面２３側へ向けて立上がるように配置し、一端部
５ａが冷風通過位置Ｐｃｏにあるとき、他端部５ｂは回
転中心５０から配風口１１の導風口１０と反対側の端部
１１ｂまでの隙間を閉じるように配置して達成される。

【０００６】

【作用】案内ドア５をその一端部５ａが冷風通過位置Ｐ
ｃｏとなるように回動させたときは、排風口１１の導風
口１０側の端部１１ａから案内ドア５の回転中心５０ま
でが開口するので、ヒーターコア２の前面２２側を迂回
した空気をそのまま排風口１１からヒーターケース１外
に排出させることができる。このとき、排風口１１の導
風口１０と反対側の端部１１ｂから案内ドア５の回転中
心５０までの隙間が閉じるので、騒音の上昇を回避でき
る。案内ドア５をその一端部５ａが冷風遮断位置Ｐｃｓ
となるように回動させたときは、排風口１１の導風口１
０側の端部１１ａから案内ドア５の回転中心５０までの
隙間が閉じるとともに案内ドア５の他端部５ｂが回転中
心５０からヒーターコア２の背面２３側へ立上がるの
で、ヒーターコア２の前面２２側を迂回した空気をヒー
ターコア２の背面２３側へ導き、ヒーターコア２を通過
した直後の温風Ｈと合流させることができる。合流後の
空気は、排風口１１の導風口１０と反対側の端部１１ｂ
と案内ドア５の他端部５ｂとの間の隙間からヒーターケ
ース１外に排出できる。

【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。

【０００８】

【実施例】

−第１実施例− 以下、図１〜図５を参照して本発明の第１実施例を説明
する。図１および図２において符号１はヒーターケー
ス、２はヒーターコアである。ヒーターケース１は直方
体容器状をなし、不図示のクーリングユニットから送ら
れる冷風Ｃを取り込む導風口１０と、この導風口１０と
直交する方向に開口してディストリビュータ３へ空気を
排出する排風口１１とを備えている。なお、ディストリ
ビュータ３は排風口１１からの空気を車室各所へ分配す
るもので、ベント吹出口３０、フット吹出口３１および
デフ吹出口３２を備えている。冷風Ｃは、クーリングユ
ニット内のエバポレータで冷却されて送風されるもの
と、エバポレータで冷却されることなく送風されるもの
のいずれも含む。

【０００９】ヒーターコア２は、導風口１０からの空気
の流れ方向下流側へ向うほど排風口１１へ接近するよう
に傾けてヒーターケース１内に配置され、その前端２０
は排風口１１と反対側の壁面１２に突き当てられて不図
示のヒーターパイプと接続されている。一方、ヒーター
コア２の後端２１はヒーターケース１の排風口１１と壁
面１２とのほぼ中間に位置している。ヒーターコア２を
このような配置におくのは、ヒーターケース１の奥行寸
法（図１の上下方向）の増加を防ぎつつヒーターコア２
の長さを大きくして十分な熱量を確保するとともに、ヒ
ーターコア２と接続されるヒーターパイプの長さをなる
べく短くして熱効率の低下を抑制し、さらにはヒーター
コア２の前面２２側を迂回して排風口１１へ向う冷風Ｃ
の流路をなるべく短くかつ直線的にして通気抵抗を極力
小さくするためである。

【００１０】ヒーターコア２の直前には、不図示のアク
チュエータによりヒーターコア２の後端２１近傍に設け
た軸４０を中心として回転駆動されるエアーミックスド
ア４が設けられている。このエアーミックスドア４がヒ
ーターコア２の前面２２を完全に覆う位置（以下、全閉
位置）Ｐｈｓにあるときは、導風口１０から取り込まれ
た冷風Ｃがヒーターコア２を通過することが阻止され
る。一方、エアーミックスドア４がヒーターコア２の前
面２２を完全に開放する位置（以下、全開位置）Ｐｈｏ
にあるときは、ヒーターケース１の排風口１１側の壁面
１３との隙間が閉塞されて導風口１０からの冷風Ｃの全
量がヒーターコア２へ導かれる。エアーミックスドア４
が全閉位置Ｐｈｓと全開位置Ｐｈｏの間にあるときは、
エアーミックスドア４の位置に応じた量の冷風Ｃがヒー
ターコア２の前面２２側へ導かれ、残余の冷風Ｃがヒー
ターコア２の前面２２側を迂回して排風口１１側へ導か
れる。

【００１１】排風口１１の直前には、排風口１１の導風
口１０側の端部１１ａとその反対側の端部１１ｂとの中
間に設けた軸５０を中心として回動可能な案内ドア５が
設けられている。この案内ドア５は、軸５０を境として
ヒーターケース１の内側へ略く字状に折れ曲る形状をな
している。案内ドア５の軸５０から導風口１０側へ向う
一端部５ａは、排風口１１の端部１１ａから軸５０まで
の隙間を閉じる冷風遮断位置Ｐｃｓ（図１の実線位置）
と、軸５０からエアーミックスドア４の軸４０の近傍ま
で延在する冷風通過位置Ｐｃｏ（図１の２点鎖線位置）
との間で回動可能とされる。冷風通過位置Ｐｃｏにある
ときの案内ドア５の一端部５ａは、全閉位置Ｐｈｓのエ
アーミックスドア４とほぼ一直線をなす。

【００１２】一方、案内ドア５の軸５０に対する他端部
５ｂは、一端部５ａが冷風通過位置Ｐｃｏにあるとき軸
５０から排風口１１の端部１１ｂまでの隙間を閉塞し、
一端部５ａが冷風遮断位置Ｐｃｓにあるとき軸５０から
ヒーターコア２の背面２３側へ向って斜めに立上がるよ
うに配置される。

【００１３】エアーミックスドア４および案内ドア５の
位置は、車室内に設けた不図示の温度調節レバーの指示
位置に基づいて不図示の制御装置で制御される。以下、
図１、図３および図４により温度調節レバーと各ドア
４，５の位置関係を説明する。

【００１４】温度調節レバーが最も高温側のフルホット
位置にあるときは、図３に示すようにエアーミックスド
ア４が全開位置Ｐｈｏに回動し、案内ドア５は、その一
端部５ａが冷風遮断位置Ｐｃｓとなるように回動する。
これにより、導風口１０からの冷風Ｃの全量がヒーター
コア２へ導かれ、ヒーターコア２を通過した温風Ｈが案
内ドア５の他端部５ｂと排風口１１の端部１１ｂとの間
から排出される。以下、この状態をフルホット状態と呼
ぶ。一方、温度調節レバーが最も低温側のフルクール位
置にあるときは、図４に示すようにエアーミックスドア
４が全閉位置Ｐｈｓに回動し、案内ドア５は、その一端
部５ａが冷風通過位置Ｐｃｏとなるように回動する。こ
れにより、導風口１０から取り込まれた冷風Ｃの全量が
ヒーターコア２の前面２２を迂回して案内ドア５の一端
部５ａと排風口１１の端部１１ａとの間から排出され
る。以下、この状態をフルクール状態と呼ぶ。

【００１５】温度調節レバーがフルホット位置とフルク
ール位置との間にあるときは、図１に実線で示すよう
に、エアーミックスドア４が温度調節レバーの指示位置
に応じた位置に保持され、案内ドア５は、その一端部５
ａが冷風遮断位置Ｐｃｓとなる位置に保持される。これ
により、導風口１０からの冷風Ｃは、その一部がヒータ
ーコア２に導かれ、残りがヒーターコア２の前面２２側
を迂回して案内ドア５の他端部５ｂによりヒーターコア
２の背面側のエアーミックス領域ＡＭへ導かれる。この
エアーミックス領域ＡＭでヒーターコア２を通過した温
風Ｈとヒーターコア２を迂回した冷風Ｃとが合流し、温
度調節レバーの指示位置に応じた温度の空気が生成され
る。そして、合流後の空気は案内ドア５の他端部５ｂと
排風口１１の端部１１ｂとの間から排出される。

【００１６】以上のエアーミックスドア４と案内ドア５
との位置関係を図５に示す。エアーミックスドア４は温
度調節レバーの操作に応じて全閉位置Ｐｈｓと全開位置
Ｐｈｏとの間で連続的に移動する。案内ドア５はエアー
ミックスドア４が全閉位置Ｐｈｓにあるときのみ、その
一端部５ａが冷風通過位置Ｐｃｏとなるように回動し、
エアーミックスドア４が全閉位置Ｐｈｓから移動する
と、直ちに一端部５ａが冷風遮断位置Ｐｃｓとなるよう
に回動する。

【００１７】本実施例では、ヒーターコア２の背面２３
側のエアーミックス領域ＡＭで冷風Ｃと温風Ｈが合流す
るので、ヒーターケース１内で冷風Ｃと温風Ｈとが十分
混ざり合い、排風口１１付近での温度分布が均一とな
る。したがって、ディストリビュータ３側で再度空気を
混ぜ合わせる必要がなく、ディストリビュータ３の寸法
形状に関する制約が解消される。ディストリビュータ３
とヒーターケース１との接続構造にも制約がなくなり、
ヒーターケース１を車両へ搭載する際の自由度も高ま
る。例えば、排風口１１を車両の後方へ向けて搭載する
ことも、車両の上方へ向けて搭載することもできる。

【００１８】フルクール状態のときは案内ドア５の一端
部５ａがヒーターコア２の前面２２側を迂回した冷風Ｃ
の流れ方向に沿って傾斜し、フルホット状態のときはヒ
ーターコア２の背面２３側から排風口１１へ向う温風Ｈ
の流れ方向に沿って案内ドア５の他端部５ｂが傾斜する
ので、案内ドア５の追加による通気抵抗の増加はほとん
どなく、温度調節レバーをフルクール位置やフルホット
位置にして風量を最大に設定するクールダウン時やウォ
ームアップ時の車室への吹出風量や騒音に悪影響が生じ
ない。

【００１９】−第２実施例− 図６〜図８を参照して本発明の第２実施例を説明する。
上述した第１実施例と共通する部分には同一符号を付
し、説明を省略する。図６〜図８に示すように、本実施
例では、案内ドア５の軸５０が全閉位置Ｐｈｓにあるエ
アーミックスドア４の延長上よりも導風口１０側に寄せ
て設けられるとともに、排風口１１が第１実施例に比し
て導風口１０と反対側へ拡大され、これにより案内ドア
５の一端部５ａが冷風通過位置Ｐｃｏに移動するフルク
ール状態（図８）のとき、案内ドア５の他端部５ｂと排
風口１１の端部１１ｂとの間に隙間が残されて案内ドア
５の両側からディストリビュータ３へ冷風Ｃが排出され
る。エアーミックスドア４が全閉位置Ｐｈｓと全開位置
Ｐｈｏとの間に移動するエアーミックス状態（図６）の
ときは、案内ドア５の一端部５ａが冷風遮断位置Ｐｃｓ
へ移動してヒーターコア２を迂回した冷風Ｃが案内ドア
５の他端部５ｂでヒーターコア２の背面２３側へ導かれ
る。エアーミックスドア４が全開位置Ｐｈｏに移動する
フルホット状態のときは、案内ドア５の一端部５ａが冷
風遮断位置Ｐｃｓへ移動し、ヒーターコア２を通過した
温風Ｈが案内ドア５の他端部５ｂと排風口１１の端部１
１ｂとの間からでディストリビュータ３へ排出される。
図中６はヒーターコア２と接続されるヒーターパイプで
ある。

【００２０】この例によれば、フルクール時の排風口１
１の開口面積が増加するので、大風量を確保できる。ま
た、案内ドア５を導風口１０側に寄せるとともに排風口
１１を導風口１０と反対側へ拡大したので、エアーミッ
クス状態およびフルホット状態のときの案内ドア５と排
風口１１の端部１１ｂとの間の隙間が大きくなり、通気
抵抗が一層小さくなる。フルクール時の開口面積を増加
させる手段としては、排風口１１の導風口１０側の端部
１１ａにフルクール時のみ開く冷風バイパスドアを設け
ることが従来から行なわれていたが、この例では一枚の
ドアで対処できるので、部品点数が減少してコストが削
減される。

【００２１】以上の実施例では回動式のエアーミックス
ドア４を調整手段として用いたが、例えばヒーターコア
２の前面２２に沿って移動するシャッタ式のものでも良
い。案内ドア５の一端部５ａ，他端部５ｂはともに平板
状に限定されず、湾曲形状や屈曲形状に形成しても良
い。エアーミックスドア４と案内ドア５の動作は、アク
チュエータと制御装置とによって切換え制御するものに
限らない。例えば、温度調節レバー、エアーミックスド
ア４および案内ドア５をロッドやワイヤなどの機械的手
段で連結して所望の切換え動作を実現させるものでもよ
い。エアーミックスドア４および案内ドア５は目標吹出
温度Ｘ_Mに応じて制御してもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、案内
ドアの一端部を冷風遮断位置に移動させることにより、
ヒーターコアを迂回した冷風をヒーターコアの背面側へ
導いて温風と十分に混ぜ合わせることができるので、排
風口付近での温度分布のばらつきを解消してヒーターケ
ースの下流に設けるディストリビュータの寸法形状に関
する制約を解消し、多車種間でのディストリビュータの
共用化を実現し、ひいてはヒーターケースも共用化して
空調装置の設計工数、コストの削減を実現できる。ディ
ストリビュータとヒーターケースとの接続構造の制約を
解消してヒーターケースを車両へ搭載する際の自由度も
高め得る。大風量が要求されるクールダウン時やウォー
ムアップ時には、案内ドアを排風口へ向う空気の流れ方
向に沿って傾斜させて通気抵抗の増加を防止し、車室へ
の吹出風量の減少を回避できるとともに、クールダウン
時には排風口の導風口と反対側の端部から案内ドアの回
転中心までの隙間が閉じ、騒音の上昇を回避できる。一
枚のドアによりフルクール状態での排風口の開口面積の
増加を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るヒーターケースのエ
アーミックス状態における断面図。

【図２】第１実施例に係るヒーターケースとディストリ
ビュータとの接続構造を示す斜視図。

【図３】第１実施例に係るヒーターケースのフルホット
状態における断面図。

【図４】第１実施例に係るヒーターケースのフルクール
状態における断面図。

【図５】第１実施例に係るヒーターケース内の各ドアの
位置関係を示す図。

【図６】本発明の第２実施例に係るヒーターケースのエ
アーミックス状態における断面図。

【図７】第２実施例に係るヒーターケースのフルホット
状態における断面図。

【図８】第２実施例に係るヒーターケースのフルクール
状態における断面図。

【図９】従来のヒーターケースの断面図。

【符号の説明】

１ ヒーターケース ２ ヒーターコア ４ エアーミックスドア（調整手段） ５ 案内ドア ５ａ 案内ドアの一端部 ５ｂ 案内ドアの他端部 １０ 導風口 １１ 排風口 ２２ ヒーターコアの前面 ２３ ヒーターコアの背面 ＡＭ エアーミックス領域 Ｃ 冷風 Ｈ 温風 Ｐｃｏ 冷風通過位置 Ｐｃｓ 冷風遮断位置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導風口から取り込まれる空気の流れ方向
   と交差する方向へ排風口が開口する中空のヒーターケー
   スと、前記導風口からの空気の流れ方向下流側へ向うほ
   ど前記排風口へ接近するように傾けて前記ヒーターケー
   ス内に配置されたヒーターコアと、このヒーターコアを
   通過して前記排風口へ向う空気の流量と当該ヒーターコ
   アの前記導風口に臨む前面側を迂回して前記排風口へ向
   う空気の流量との比率を調整する調整手段とを備えた車
   両用空調装置において、 前記排風口の前記導風口側の端部とその反対側の端部と
   の間に設定した回転中心の回りに回動可能かつ前記回転
   中心から前記導風口側およびその反対側の双方へ延びる
   案内ドアを、前記ヒーターケース内に配設し、 この案内ドアの前記回転中心から前記導風口側へ向う一
   端部を、前記排風口の前記導風口側の端部から前記回転
   中心までの隙間を閉じる冷風遮断位置と、前記回転中心
   から前記ヒーターコアの前記前面側へ立上がる冷風通過
   位置との間で回動可能とし、 当該案内ドアの前記回転中心に対する他端部を、前記一
   端部が前記冷風遮断位置にあるとき前記回転中心から前
   記ヒーターコアの背面側へ向けて立上がるように配置
   し、前記一端部が前記冷風通過位置にあるとき、前記他
   端部は前記回転中心から前記配風口の前記導風口と反対
   側の端部までの隙間を閉じるように配置したことを特徴
   とする車両用空調装置。