JP3239519B2 - 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】この種の空調装置として図１１および図
１２に示すものが知られている。この空調装置は、導風
口１０および排風口１１を備えた中空のヒーターケース
１の内部にヒーターコア２が配設され、このヒーターコ
ア２と排風口１１との間に、導風口１０から取り込まれ
る冷風Ｃをヒーターコア２から迂回させて排風口１１へ
導く冷風流路Ｒｃが設けられたもので、ヒーターコア２
の前面２０側に配置されたエアーミックスドア３を回動
支点Ｐ0の回りに回動させて導風口１０からヒーターコ
ア２へ向う空気の流量と冷風流路Ｒｃへ向う空気の流量
との比率を調整し、ヒーターコア２を通過した温風Ｈと
冷風流路Ｒｃに案内された冷風Ｃとを排風口１１の直前
で合流させて排風口１１からエアーミックスドア３の回
動位置に応じた温度の空気を排出させる。排風口１１か
ら排出された空気は、ヒーターケース１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。なお、導風口１０から取
り込まれる冷風Ｃは、ヒーターケース１の上流のエバポ
レータで冷却されるものと冷却されないもののいずれも
含む。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した空調装置で
は、エアーミックスドア３がヒーターコア２の前面２０
とほぼ同じ大きさの一枚板で構成されているため、風圧
に抗してエアーミックスドア３を駆動し保持するために
大きな力が必要となる。エアーミックスドア３の作動範
囲が大きいので、これに合わせてヒーターケース１も大
きくしなければならない。一枚のエアーミックスドア３
でヒーターコア２の開口量と冷風流路Ｒｃの開口量を相
補的に増減するので、ヒーターコア２へ導く空気と冷風
流路Ｒｃへ導く空気との分配量の微調整が困難である。
また、上述した空調装置では、エアーミックスドア３を
作動範囲の途中で保持したとき（図１２）、冷風流路Ｒ
ｃに導かれた冷風Ｃが排風口１１へ直行するために温風
Ｈと十分に混ざり合わず、排風口１１付近の温度分布が
大きくばらつくことがある。このため、下流のディスト
リビュータで再度エアーミックスを行なう必要が生じ、
ディストリビュータの設計自由度が低下する。

【０００４】なお、エアーミックスドア３の駆動力を軽
減できる例として、実開昭６０−１６１０号公報には、
図１３に示すごとくヒーターコア２の前面２０に折り畳
み可能な一枚のシャッタ式のエアーミックスドア４を設
けたものが開示されている。しかし、かかる装置は単独
のエアーミックスドア４でヒーターコア２の開口面積を
調整しているに過ぎず、ヒーターコア２を通過する空気
と迂回する空気との流量比の微調整やヒーターコア２の
下流での冷風と温風とのエアーミックス効率については
何等配慮がされていない。

【０００５】本発明の目的は、ヒーターケースからの吹
出し温度を調整するためのドアを小さい力で駆動および
保持でき、ドアの作動範囲も小さく、ヒーターコアおよ
び冷風流路への空気の分配量の微調整が容易で吹出し温
度のばらつきも改善できる車両用空調装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【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および排風
口１１を備えた中空のヒーターケース１の内部にヒータ
ーコア２が配設され、このヒーターコア２と排風口１１
との間に、導風口１０から取り込まれる空気Ｃをヒータ
ーコア２から迂回させて排風口１１へ導く冷風流路Ｒｃ
が設けられた車両用空調装置に適用される。そして、上
述した目的は、ヒーターケース１内に、ヒーターコア２
の導風口１０に臨む前面２０に沿って折り畳み可能な第
１のドア５と、ヒータケース１の排風口１１側の内壁に
ほぼ当接するように設けた回動軸６１２を支点に、冷風
流路Ｒｃ上にて冷風流路Ｒｃを横断する方向へ折り畳み
可能な第２のドア６とを配設し、第１のドア５および第
２のドア６がそれぞれの折り畳み途中の位置にあると
き、第１のドア５と第２のドア６との間に、ヒーターコ
ア２を迂回した空気をヒーターコア２を通過して排風口
１１へ向う途中の空気と合流させる調温流路Ｒｍを形成
することで達成される。

【０００７】

【作用】第１のドア５と第２のドア６の折り畳み量に応
じてヒーターコア２および冷風流路Ｒｃの開口量が互い
に独立して変化し、導風口１０からの空気は、ヒーター
コア２の前面２０と冷風流路Ｒｃとの開口量の比率に応
じてヒーターコア２および冷風流路Ｒｃへ分配される。
第２のドア６の回動支点６１２はヒータケース１の排風
口１１側の内壁にほぼ当接するように設けるため、第１
のドア５および第２のドア６が折り畳み途中の位置にあ
るとき、ヒーターコア２を迂回した空気は、第１のドア
５と第２のドア６との間の調温流路Ｒｍによりヒーター
コア２を通過して排風口１１へ向う途中の空気と合流
し、これにより排風口１１の上流でエアーミックスが行
なわれる。調温流路Ｒｍは、第２のドア６が折り畳み途
中であるために第２のドア６が完全に折り畳まれたとき
の冷風流路Ｒｃよりも狭くなる。したがって、調温流路
Ｒｍに導かれた空気は従来よりも高速高圧状態でヒータ
ーコア２からの空気と合流する。従来一枚板で構成され
ていた温度調整用のドアが折り畳み可能な第１のドア５
および第２のドア６に分割されているので、各ドア５，
６に加わる風圧による抵抗が減少してドア５，６の駆動
および保持に要する力が低減され、作動範囲も小さくな
る。

【０００８】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。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図５を参照して、本発明の一実
施例を説明する。なお、上述した図１１および図１２に
示す従来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１〜図３に示すように、本実施例では、ヒ
ーターケース１内に、ヒーターコア２の前面２０に沿っ
て折り畳み可能な第１のドア５と、冷風流路Ｒｃの入口
位置にて冷風流路Ｒｃを横断する方向へ折り畳み可能な
第２のドア６とが配設されている。これら第１のドア５
および第２のドア６と開閉機構の詳細を図４および図５
に示す。なお、両ドア５，６およびこれらの開閉機構は
同一であるため、以下では第１のドア５の側を説明し、
第２のドア６の側は対応する符号を図中に括弧書で付し
て説明を省略する。

【００１０】図４および図５に示すように、第１のドア
５は、一対のシャッタ板５０，５１の一側部に歯車部５
００，５１０を形成し、これら歯車部５００，５１０を
互いに噛合させた状態で歯車部５００，５１０と一体の
ピン５０１，５１１をプレート５２に回動自在に嵌合さ
せて各シャッタ板５０，５１を折り畳み可能としたもの
で、歯車部５００，５１０とプレート５２によって図１
〜図３の回動支点Ｐ1が構成される。

【００１１】シャッタ板５０，５１の歯車部５００，５
１０と反対側の側部にはピン５０２，５１２が一体に取
り付けられる。一方のシャッタ板５０のピン５０２はそ
の下端がベースプレート５３上に刻設した溝５３０内に
移動可能に挿入され、他方のシャッタ板５１のピン５１
２はその下端が溝５３０に隣接して設けたピン穴５３１
に回動可能に挿入される。ピン５１２の上端はリンク５
４を介してアクチュエータのロッド５５と連結され、該
アクチュエータはリンク５４およびピン５１２を介して
シャッタ板５１をピン５１２の回りに一定範囲回動させ
る。シャッタ板５１の回転は歯車部５１０，５００を介
してシャッタ板５０に伝達される。シャッタ板５０は溝
５３０に拘束されてピン５１２の回りに回転できないの
で、歯車部５１０，５００から伝達される回転を吸収す
べくピン５０２を中心に逆方向へ回動しつつ溝５３０の
長手方向へ移動する。これによりシャッタ板５０，５１
の折り畳み量が変化する。

【００１２】ベースプレート５３はヒーターケース１の
内壁に固定される。５６，５７はシャッタ板５０，５１
の上下端からの空気の漏れを防止するシール材であり、
上側のシール材５６はヒーターケース１の内壁に当接
し、下側のシール材５７はベースプレート５３に当接す
る。なお、図４に２点鎖線で示すようにリンク５４に代
えてピン５０２にベルトやワイヤ等の駆動部材５８を取
り付け、アクチュエータで駆動部材５８を溝５３０の長
手方向に駆動してシャッタ板５０を往復運動させ、これ
に従動してシャッタ板５１を回動させてもよい。

【００１３】図１〜図３に示すように、第１のドア５
は、ピン５１２がヒーターコア２の排風口１１の側の端
部に位置し、ピン５０２がピン５１２の取り付け位置に
対して排風口１１と反対側でヒーターコア２の前面２０
に沿って往復移動するように取り付けられる。ピン５０
２をヒーターケース１の内壁にほぼ当接する位置まで移
動させた状態（図２の状態）では、シャッタ板５０，５
１がほぼ一直線に並んでヒーターケース２の前面２０が
閉塞される。

【００１４】第２のドア６は、ピン６１２がヒーターケ
ース１の排風口１１側の内壁とほぼ当接し、ピン６０２
がピン６１２の取り付け位置よりもヒーターコア２に近
い側で冷風流路Ｒｃを横断する方向に往復移動するよう
に取り付けられる。ピン６０２を第１のドア５の側に最
大限移動させた状態（図３の状態）ではシャッタ板６
０，６１がほぼ一直線に並び、この状態で第１のドア５
を完全に折り畳むと第１のドア５の回動支点Ｐ1と第２
のドア６のピン６１２側の側部とがほぼ当接して冷風流
路Ｒｃが閉塞される。図１に示すように、第１のドア５
および第２のドア６がそれぞれの折り畳み途中の位置に
あるときは、第１のドア５と第２のドア６との間に、ヒ
ーターコア２を迂回した冷風Ｃをヒーターコア２から排
風口１１へ向う温風Ｈの流路のほぼ中間位置に導く調温
流路Ｒｍが形成される。なお、第１のドア５および第２
のドア６は、回動支点Ｐ1，Ｐ2を導風口１０の側へ突き
出すように折り畳まれる。

【００１５】以上のように構成された空調装置では、第
１のドア５および第２のドア６の折り畳み量を変化させ
て排風口１１からの吹出し温度を調整する。図２に示す
ように、第２のドア６を完全に折り畳み、第１のドア５
を最大限に引伸したときは、ヒーターコア２の前面２０
が完全に覆われる一方で冷風流路Ｒｃが全開状態となる
ので、導風口１０から取り込まれる冷風Ｃの全量がヒー
ターコア２の前面２０を迂回して排風口１１へ直行す
る。以下、この状態をフルクール状態と呼ぶ。図３に示
すように、第１のドア５を完全に折り畳み、第２のドア
６を最大限に引伸したときは、ヒーターコア２の前面２
０が完全に開口する一方で、冷風流路Ｒｃが完全に閉塞
されるので、導風口１０から取り込まれる冷風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のみが排風口１１から排出される。以下、この状
態をフルホット状態と呼ぶ。

【００１６】図１に示すように、第１のドア５と第２の
ドア６を折り畳み途中の位置に保持したときは、第１の
ドア５の折り畳み量に応じてヒーターコア２の前面２０
の開口量が変化し、第２のドア６の折り畳み量に応じて
冷風流路Ｒｃの開口量が変化する。導風口１０からの冷
風Ｃはこれらの開口量の比に応じてヒーターコア２およ
び冷風流路Ｒｃに分配される。この状態をエアーミック
ス状態と呼ぶ。

【００１７】エアーミックス状態では、冷風流路Ｒｃが
第１のドア５および第２のドア６で狭められて調温流路
Ｒｍとなり、この調温流路Ｒｍを通過した冷風Ｃはヒー
ターコア２を通過して排風口１１へ向う温風Ｈとその流
れの途中で合流する。このため、排風口１１よりも上流
で冷風Ｃと温風Ｈとが混ざり合い、排風口１１上でエア
ーミックスを行なう従来例よりもヒーターケース１内で
のエアーミックスが促進される。調温流路Ｒｍは、第２
のドア６を完全に折り畳んだときの冷風流路Ｒｃ（図
２）に比して遥かに狭いので、調温流路Ｒｍに導かれた
冷風Ｃは絞り作用を受けて高速高圧状態で温風Ｈと合流
する。温風Ｈはヒーターケース１の壁面に沿って（図１
下向き）流れ、冷風Ｃは温風Ｈに対してほぼ直角に合流
する。このため、冷風Ｃと温風Ｈとのエアーミックスが
一層促進され、この結果、排風口１１での温度分布のば
らつきが大きく改善される。

【００１８】ヒーターコア２および冷風流路Ｒｃの開口
量を第１のドア５および第２のドア６でそれぞれ別に調
整するので、単独のドアで相補的に開口量を増減する従
来例に比して開口量を細かく調整できる。例えば、ヒー
ターコア２側の開口量を固定しつつ冷風流路Ｒｃだけ開
口量を増減したり、両者の開口量を同時に増加あるいは
減少させ、変化量の差分だけ開口量の比率を変化させて
空気分配量を微調整することもできる。

【００１９】温度調整用のドアが折り畳み可能な第１の
ドア５および第２のドア６に分割されているので、風圧
に抗して各ドア５，６を駆動し保持するために必要な力
が軽減される。各ドア５，６が小さくなる分それぞれの
作動範囲も小さくなり、ヒーターケース１の小型化が可
能となる。

【００２０】本実施例で示した第１のドア５および第２
のドア６の配置はあくまで一例であり本発明はこれに限
らない。図６〜図８は図１〜図３の例に対して第２のド
ア６の折り畳み方向を反転させた例である。すなわち、
この例では第２のドア６のピン６１２が第１のドア５を
完全に折り畳んだときの回動支点Ｐ1にほぼ当接する位
置に配置され、スライド可能なピン６０２が、ピン６１
２の取り付け位置よりも排風口１１に近い側で冷風流路
Ｒｃを横断する方向に移動可能とされている。この例で
は、フルホット状態（図８）のとき図３の例と全く同様
にドア５，６が並ぶものの、フルクール状態では図７に
示すように第２のドア６がヒーターコア２側で折り畳ま
れて冷風流路Ｒｃが完全に開口する。そして、エアーミ
ックス状態では、図６に示すように第１のドア５と第２
のドア６との間に調温流路Ｒｍが形成されるとともに、
第２のドア６とヒーターケース１の内壁との間で冷風流
路Ｒｃが開口し、ヒーターコア２を迂回した冷風Ｃが調
温流路Ｒｍと冷風流路Ｒｃとに分配される。

【００２１】図６〜図８の例では、ヒーターコア２を迂
回した冷風Ｃが調温流路Ｒｍおよび冷風流路Ｒｃの２段
に分かれて温風Ｈと合流し、しかも調温流路Ｒｍおよび
冷風流路Ｒｃはフルクール状態での冷風流路Ｒｃ（図
７）より狭いので、各合流箇所では少量の冷風Ｃが温風
Ｈに高速高圧で衝突する。このため、図１２の従来例と
比較してヒーターケース１内でのエアーミックスが促進
され、吹出し温度のばらつきが改善される。

【００２２】実施例で示した第１のドア５および第２の
ドア６の開閉機構はあくまで一例であって、ドア５，６
を折り畳みできるものであればその種類を問わない。そ
の変形例を図９に示す。図９の例では、一対のシャッタ
板７０，７１を蝶番７２で回動自在に連結してドア７が
構成される。ドア７の一方のシャッタ板７０の端部７０
ａはプーリ７３ａ〜７３ｃ間に巻回されたベルト７４と
連結され、他方のシャッタ板７１の端部７１ａはプーリ
７３ａとともに回動自在に設けられる。これにより、ベ
ルト７４の走行方向および走行量に応じてシャッタ板７
０，７１の折り畳み量が調整される。なお、この例にお
いてプーリ７３ｃおよびベルト７４を図１０に示すよう
に歯付きプーリ７５と歯付きベルト７６に変更してもよ
い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１のドアおよび第２のドアの折り畳み量を変化させて
ヒーターコアおよび冷風流路の開口量を別々に調整する
ので、一枚のエアーミックスドアを回動させて空気の分
配量を調整する従来例に比してヒーターコアおよび冷風
流路への空気の分配量の微調整が容易で、ドアの駆動お
よび保持に必要な力が低減される。ドアの作動範囲も小
さくなってヒーターケースの小型化が可能となる。第２
のドアの回動支点をヒータケースの排風口側の内壁にほ
ぼ当接するように設け、第１のドアと第２のドアとの間
に形成される調温流路により、ヒーターケース内でのエ
アーミックスが促進されて排風口での温度分布のばらつ
きが改善されるのでヒーターケースの下流側でのエアー
ミックスを考慮する必要がなくなるとともに、空気の分
配量の微調整の実現とあいまってヒーターケースからの
吹出し温度を正確に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るヒーターケース内のエ
アーミックス状態におけるドアの配置を示す図。

【図２】図１のヒーターケース内のフルクール状態にお
けるドアの配置を示す図。

【図３】図１のヒーターケース内のフルホット状態にお
けるドアの配置を示す図。

【図４】図１のドアおよびその開閉機構の概略を示す
図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図。

【図６】図１のドアの回動支点を変更した変形例におけ
るエアーミックス状態でのドアの配置を示す図。

【図７】図６のヒーターケース内のフルクール状態にお
けるドアの配置を示す図。

【図８】図６のヒーターケース内のフルホット状態にお
けるドアの配置を示す図。

【図９】図４に示すドア開閉機構の変形例を示す図。

【図１０】図９に示すドア開閉機構の変形例を示す図。

【図１１】従来のヒーターケースの内部を示す図。

【図１２】図１１のヒーターケースのエアーミックス状
態におけるドア配置を示す図。

【図１３】従来の他の例におけるヒーターケースの内部
を示す図。

【符号の説明】

１ ヒーターケース ２ ヒーターコア ５ 第１のドア ６ 第２のドア １０ 導風口 １１ 排風口 Ｃ 導風口からの冷風 Ｈ ヒーターコアを通過した温風 Ｒｃ 冷風流路 Ｒｍ 調温流路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導風口および排風口を備えた中空のヒー
   ターケースの内部にヒーターコアが配設され、このヒー
   ターコアと前記排風口との間に前記導風口から取り込ま
   れる空気を前記ヒーターコアから迂回させて前記排風口
   へ導く冷風流路が設けられてなる車両用空調装置におい
   て、 前記ヒーターケース内に、前記ヒーターコアの前記導風
   口に臨む前面に沿って折り畳み可能な第１のドアと、前
   記ヒータケースの排風口側の内壁にほぼ当接するように
   設けた回動軸を支点に、前記冷風流路上にて当該冷風流
   路を横断する方向へ折り畳み可能な第２のドアとを配設
   し、 前記第１のドアおよび第２のドアがそれぞれの折り畳み
   途中の位置にあるとき、当該第１のドアと第２のドアと
   の間に、前記ヒーターコアを迂回した空気を前記ヒータ
   ーコアを通過して前記排風口へ向う途中の空気と合流さ
   せる調温流路を形成することを特徴とする車両用空調装
   置。