JP3342770B2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る自動車用空気調和
装置は、自動車室内の空気調和、即ち、冷房、暖房、除
湿を行う為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車室内の空気調和を行う為の自動車
用空気調和装置として、従来から各種構造のものが知ら
れている。例えば、実開昭５９−１６９２１３号公報に
は、図７に示す様な構造の自動車用空気調和装置が記載
されている。この図７に示した第１例の構造は、リヒー
トエアミックスタイプと呼ばれるものである。一般的に
自動車用空気調和装置は、図７に示す様に、インテーク
ユニット１とクーリングユニット２とヒータユニット３
とを、互いに直列に接続する事で構成されている。これ
ら各ユニット１〜３を構成するユニットケース１ａ、２
ａ、３ａが集まって、上記空気調和装置のケーシング４
を構成する。

【０００３】このケーシング４は、四周を囲まれた内側
流路５を有し、この内側流路５に空気調和用の空気を流
通自在である。このケーシング４の上流端を構成する、
上記インテークユニット１のユニットケース１ａは、車
外空気取り入れ口６と車内空気取り入れ口７とを有す
る。上記ユニットケース１ａ内にはインテークドア８を
設けている。このインテークドア８は、図７の実線又は
破線の位置で上記両空気取り入れ口６、７の一方を開放
する他、中間位置で両取り入れ口６、７を開口する。こ
の様な取り入れ口６、７を有するインテークユニット１
のユニットケース１ａ内には送風機９を設け、上記各空
気取り入れ口６、７から吸引した空気を、上記ケーシン
グ４の下流側に送れる様にしている。

【０００４】上記ケーシング４の中間部を構成するクー
リングユニット２のユニットケース２ａの内側にはエバ
ポレータ１０を、上記内側流路５全体を塞ぐ状態で、空
気の流れ方向（図７の左右方向）に対し直角に設けてい
る。このエバポレータ１０は、図示しないコンプレッ
サ、コンデンサ、リキッドタンク、膨張弁等と共に蒸気
圧縮式冷凍機を構成し、膨張弁を通過した冷媒を内部で
蒸発させる事により温度低下する。そして、上記内側流
路５に沿ってコア部を、図７の左から右に通過する空気
を冷却すると同時に、この空気中に含まれる水分を除去
（水蒸気を凝縮し捕集）する。尚、上記エバポレータ１
０内には、エアコンスイッチがＯＮされて、コンプレッ
サが駆動されている場合にのみ、冷媒が送り込まれる。
従って、冬期等、空気の冷却が不要とされる際には、エ
バポレータ１０内には冷媒が流通せず、このエバポレー
タ１０を通過する空気が冷却される事もない。

【０００５】又、上記ケーシング４の中間部から下流部
分を構成する、前記ヒータユニット３のユニットケース
３ａの内側にはヒータコア１１を設けている。このヒー
タコア１１は上記ユニットケース３ａの内側に、空気の
流れ方向に対し傾斜させて設け、前記内側流路５の一部
を塞いでいる。従って、このヒータコア１１の側方（図
７の上方）には、このヒータコア１１を通過しない空気
を通過させるバイパス通路１２が設けられる。そして、
このバイパス通路１２並びに上記ヒータコア１１の上流
側に、エアミックスドア１３を設けている。このエアミ
ックスドア１３は、その回動位置を調節する事により、
上記バイパス通路１２を通過する空気とヒータコア１１
を通過する空気との割合を調節する。尚、上記ヒータコ
ア１１内には、空気の加温が必要とされて、図示しない
温水コックが開いている場合にのみ、温水が送り込まれ
る。従って、夏期等、空気の加温が不要とされる際に
は、ヒータコア１１には温水が流通せず、このヒータコ
ア１１を通過する空気が加温される事もない。

【０００６】更に、上記ケーシング４の下流端となる、
前記ヒータユニット３のユニットケース３ａの下流端に
は、デフロスタ吹き出し口１４と、ダッシュパネル吹き
出し口１５と、足下吹き出し口１６とを、互いに並列に
設けている。そして、これら各吹き出し口１４〜１６
に、それぞれ第一〜第三のモードドア１７〜１９を設け
て、これら各吹き出し口１４〜１６からの空気の吹き出
し及び停止を制御自在としている。尚、前記内側流路５
の下流端部分で、これら各吹き出し口１４〜１６と上記
ヒータコア１１及びバイパス通路１２との間部分は、ミ
ックスチャンバ２０としている。

【０００７】上述の様に構成される空気調和装置の使用
時には、前記送風機９を運転し、インテークドア８の位
置に応じて車外或は車内、又は車外及び車内から取り入
れた空気を、前記内側流路５の下流側に送る。この空気
は、前記エバポレータ１０を通過して温度降下した（エ
バポレータ１０に冷媒が流れている場合）後、前記エア
ミックスドア１３の位置に応じて、前記ヒータコア１１
とバイパス通路１２との一方又は双方を通過する。上記
ヒータコア１１に温水が流れており、エアミックスドア
１３が中間位置に存在する場合には、上記ヒータコア１
１を通過して温度上昇した空気と上記バイパス通路１２
を通過した冷たいままの空気とは、ミックスチャンバ２
０部分で混ざり合う。そして、前記第一〜第三のモード
ドア１７〜１９の開閉状態に応じて、所望の吹き出し口
１４〜１６から車室内に吹き出す。

【０００８】次に、図８に示した構造は、例えば実開昭
５９−１６７７１５号公報に記載されたもので、フルリ
ヒートタイプと呼ばれている。この図８に示した第２例
の構造の場合にはヒータコア１１を、エバポレータ１０
とほぼ平行に配置している。そして、このヒータコア１
１の側方（図８の上方）に設けたバイパス通路１２を、
ドア２１により開閉自在としている。冷房時、或は頭寒
足熱時にはこのドア２１を図８の破線位置に回動させ
て、上記バイパス通路１２を開放する。又、フル暖房時
には上記ドア２１を図８の実線位置に回動させて、上記
バイパス通路１２を閉じる。その他の構成及び作用は、
上述した第１例と同様である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来構造の場合には、次に述べる様な
解決すべき問題点があった。先ず、図７に示した第１例
の構造の場合には、空気の流れ方向に亙る長さ寸法が大
きくなる事が避けられず、小型化が難しい。この為、軽
自動車等の小型自動車用の空気調和装置の設計が難し
い。即ち、上記第１例の構造の場合には、ヒータコア１
１を空気の流れ方向に対し傾斜させている事と、このヒ
ータコア１１の下流側にミックスチャンバ２０を設ける
事とにより、上記長さ寸法が大きくなり、上記不都合が
発生する。

【００１０】又、図８に示した第２例の構造の場合に
は、上記第１例の様な不都合がないが、バイパス通路１
２を開閉する為にモードドア１７〜１９とは独立したド
ア２１が必要であり、構造が複雑で製作費が嵩む事が避
けられない。本発明の自動車用空気調和装置は、上述の
様な不都合を何れも解消すべく考えたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の自動車用空気調
和装置は、前述した従来の自動車用空気調和装置と同様
に、四周を囲まれた内側流路を有し、この内側流路に空
気調和用の空気を流通自在なケーシングと、このケーシ
ングの上流端に設けられた空気取り入れ口と、上記ケー
シングの上流側端部内側に設けられ、上記空気取り入れ
口から吸引した空気を上記ケーシングの下流側に送る送
風機と、上記ケーシングの中間部内側に、上記内側流路
全体を塞ぐ状態で設けられ、通過する空気を冷却するエ
バポレータと、上記ケーシングの中間部内側で上記エバ
ポレータの下流側部分に、上記内側流路の一部を塞ぐ状
態で上記エバポレータとほぼ平行に配置され、通過する
空気を加温するヒータコアと、上記ケーシングの中間部
に設けられ、上記ヒータコアを通過しない空気を流通さ
せるバイパス通路と、上記ケーシングの下流端に設けら
れ、互いに並列な第一、第二の吹き出し口と、上記ケー
シングの下流側端部内側に設けられ、上記第一、第二の
吹き出し口への空気の送り出し状態を切り換えるモード
ドアとを備えている。

【００１２】特に、本発明の自動車用空気調和装置に於
いては、上記第一の吹き出し口は平坦な第一の板部に開
口している。この第一の板部と上記ヒータコアの端部と
の間に上記バイパス通路の下流端開口が存在しており、
上記第二の吹き出し口は、中間部内面側が上流に凸面と
なる方向に折れ曲がった第二の板部に開口している。そ
して、上記モードドアは、上記第一の板部の内面に当接
して上記第一の吹き出し口を閉鎖自在な基板部並びにこ
の基板部の先端部から折れ曲がった折れ曲がり板部を備
える。又、上記第二の吹き出し口は上記第二の板部の内
面と上記基板部並びに折れ曲がり板部との当接に基づい
て閉鎖自在である。更に、上記折れ曲がり板部は、第一
の板部の内面と上記基板部との当接時に上記バイパス通
路の下流端開口を塞ぐ位置に形成されている。

【００１３】

【作用】上述の様に構成される本発明の自動車用空気調
和装置は、次の様に作用して、第一、第二の吹き出し口
の開閉状態を切り換える。先ず、モードドアの基板部片
面を第一の板部の内面に当接させると、この基板部が上
記第一の吹き出し口を塞ぐと同時に、上記モードドアの
折れ曲がり板部が、バイパス通路の下流端開口を塞ぐ。
この結果、エバポレータを通過した空気は総て、ヒータ
コアを通過して第二の吹き出し口に送られる。

【００１４】次に、上記モードドアを構成する基板部の
他面及び上記折れ曲がり板部を第二の板部の内面に当接
させると、上記バイパス通路の下流端が開放されると同
時に、上記第二の吹き出し口が閉じられる。この結果、
上記ヒータコアを通過した空気と上記バイパス通路を通
過した空気とが混ざり合って、上記第一の吹き出し口に
送られる。

【００１５】更に、上記モードドアを中間位置にすれ
ば、上記バイパス通路の下流端開口並びに上記第一、第
二の両吹き出し口が何れも開放される。そして、バイパ
ス流路を通過した低温の空気がモードドアに案内されて
第一の吹き出し口に、ヒータコアを通過した高温の空気
が第二の吹き出し口に、それぞれ送られる。

【００１６】上記第一の吹き出し口には、上記モードド
アの位置に応じてヒータコアを通過した高温の空気も送
り込み自在である。従って、第一の吹き出し口から吹き
出す空気の温度は、モードドアの位置により調節自在で
ある。又、上記第二の吹き出し口から吹き出す空気の温
度は、エバポレータに流通させる冷媒の量（零を含
む）、或はヒータコアに流通させる温水の量（零を含
む）を変える事により調節自在である。

【００１７】

【実施例】図１〜６は本発明の実施例を示している。内
側流路５に空気調和用の空気を流通自在なケーシング４
の上流端（図１の左端）には、前述の図７〜８に示した
従来構造の場合と同様に、内外気切り換え自在な空気取
り入れ口（図１〜６には省略）を設けている。そして、
このケーシング４の上流側端部内側に送風機９を設け、
上記空気取り入れ口から吸引した空気を上記ケーシング
４の下流側（図１の右側）に送れる様にしている。

【００１８】上記ケーシング４の中間部内側にはエバポ
レータ１０を、上記内側流路５全体を塞ぐ状態で設けて
いる。このエバポレータ１０は冷媒の流通時に、コア部
を通過する空気を冷却する。又、上記ケーシング４の中
間部内側で上記エバポレータ１０の下流側部分にはヒー
タコア１１を、上記内側流路５の一部を塞ぐ状態で、上
記エバポレータ１０とほぼ平行に配置している。このヒ
ータコア１１は温水の流通時に、コア部を通過する空気
を加温する。上記ケーシング４の中間部で上記ヒータコ
ア１１の側方（図１、２、６の上方）には、バイパス通
路１２を設けている。このバイパス通路１２は、上記ヒ
ータコア１１を通過しない空気を流通させる。

【００１９】又、上記ケーシング４の下流端には、互い
に並列な第一の吹き出し口２２と第二の吹き出し口２３
とを設けている。図示の実施例の場合、自動車への組み
付け状態で上記第一の吹き出し口２２は、図示しないダ
クトを介して、ダッシュパネル吹き出し口等、車室上部
への吹き出し口に通じさせる。又、上記第二の吹き出し
口２３は、次述する分流ケース２４と図示しないダクト
とを介して、フロントガラス内面に向けて開口したデフ
ロスタ吹き出し口並びに足下吹き出し口（何れも図示せ
ず）に通じさせる。

【００２０】上記分流ケース２４は、上記ケーシング４
の下流端壁を構成する、後述する第二の板部２５の外面
に、気密に結合固定される。図４〜５に示す様にこの分
流ケース２４は、それぞれがほぼ鉛直方向に存在し互い
に交差する、１対の板部２６ａ、２６ｂを有する。そし
て、これら両板部２６ａ、２６ｂに、上記デフロスタ吹
き出し口に通じるデフロスタ開口２７、上記足下吹き出
し口に通じる足下開口２８を、それぞれ設けている。更
に、上記両板部２６ａ、２６ｂの間に切り換えドア２９
を設け、この切り換えドア２９を、上記両板部２６ａ、
２６ｂの交差部内側に設けられた枢軸３０を中心に揺動
自在としている。上記切り換えドア２９は、金属製又は
合成樹脂製の基板３１の両面に、ウレタンフォーム等の
気密材３２、３２を添着して成り、上記枢軸３０を中心
とする揺動に基づき、上記各開口２７、２８を開閉自在
である。

【００２１】更に、上記ケーシング４の下流側端部内側
には、本発明の特徴であるモードドア３３を設け、この
モードドア３３によって、前記第一、第二の吹き出し口
２２、２３への空気の送り出し状態並びに前記バイパス
通路１２の開閉状態を切り換え自在としている。この様
に、１枚のモードドア３３により各状態を切り換え自在
とすべく、上記第一の吹き出し口２２は平坦な第一の板
部３４に開口させている。前記バイパス通路１２の下流
端開口は、この第一の板部３４と上記ヒータコア１１の
端部との間に存在する。一方、上記第二の吹き出し口２
３は、前記第二の板部２５に開口している。この第二の
板部２５は、中間部内面側が上流に凸面となる方向に、
く字形に折れ曲がっている。

【００２２】そして、上記モードドア３３は、基板部３
５と折れ曲がり板部３６とを備え、全体を略く字形に形
成されている。即ち、このモードドア３３は、上記第一
の板部３４と第二の板部２５との交差部内側に設けられ
た枢軸３７を中心に揺動する、金属製又は合成樹脂製で
く字形の基板３８の両面に、ウレタンフォーム等の気密
材３９、３９を添着して成る。そして、上記基板部３５
は、第一の板部３４の内面に当接した状態で、上記第一
の吹き出し口２２を閉鎖自在な大きさを有する。又、上
記第二の吹き出し口２３は、上記モードドア３３が上記
第二の板部２５の内面に当接した状態で、上記基板部３
５並びに折れ曲がり板部３６により閉鎖自在な大きさを
有する。

【００２３】更に、上記折れ曲がり板部３６は、上記第
一の板部３４の内面と上記基板部３５との当接時に、上
記バイパス通路１２の下流端開口を閉鎖自在な形状と大
きさとを有する。尚、上記バイパス通路１２とヒータコ
ア１１との境界部分には仕切り部材４０を設け、この仕
切り部材４０から突壁４１を、上記バイパス通路１２の
側に張り出させている。この突壁４１は、上記モードド
ア３３が図１、２の鎖線位置に回動した状態で、前記折
れ曲がり板部３６が上記バイパス通路１２を確実に塞ぐ
様に機能する。

【００２４】上述の様に構成される本発明の自動車用空
気調和装置は次の様に作用して、第一、第二の吹き出し
口２２、２３の開閉状態を切り換える。先ず、自動車室
内を暖房若しくは除湿する場合には、モードドア３３
を、枢軸３７を中心として図１、２の時計方向に回動さ
せ、同図に鎖線で示す様に、上記モードドア３３を構成
する基板部３５の片面を第一の板部３４の内面に当接さ
せる。この様に基板部３５が上記第一の吹き出し口２２
を塞ぐと同時に、上記モードドア３３の折れ曲がり板部
３６が、バイパス通路１２の下流端開口を塞ぐ。この結
果、エバポレータ１０を通過した空気は総て、ヒータコ
ア１１を通過して第二の吹き出し口２３に送られる。

【００２５】この様に上記モードドア３３を図１、２の
鎖線位置に回動させた状態で、暖房を行う為には、上記
エバポレータ１０に冷媒を流通させる事なく、上記ヒー
タコア１１に必要量の冷媒を流通させる。この結果、上
記第二の吹き出し口２３が連通する、デフロスタ開口２
７、足下開口２８（図４、５）の一方又は双方に温風が
送られ、この温風が車室内の足下部分若しくはフロント
ガラスの内面に吹き出す。又、除湿を行う為には、上記
エバポレータ１０に必要量の冷媒を、上記ヒータコア１
１に必要量の温水を、それぞれ流通させる。この結果、
上記両開口２７、２８の一方又は双方に乾燥空気が送ら
れ、この乾燥空気が車室内の足下部分若しくはフロント
ガラスの内面に吹き出す。

【００２６】次に、自動車室内を冷房若しくは除湿する
場合には、上記モードドア３３を、枢軸３７を中心とし
て図１、２の反時計方向に回動させ、同図に実線状態で
示す様に、上記モードドア３３を構成する基板部３５の
他面及び前記折れ曲がり板部３６を、前記第二の板部２
５の内面に当接させる。この状態では、上記バイパス通
路１２の下流端開口が開放されると同時に、上記第二の
吹き出し口２３が閉じられる。この結果、上記ヒータコ
ア１１を通過した空気と上記バイパス通路１２を通過し
た空気とが混ざり合って、上記第一の吹き出し口２２に
送られ、ダッシュパネル等に設けられた吹き出し口か
ら、車室内の上部に吹き出す。この状態で、上記ヒータ
コア１１に温水を流通させず、エバポレータ１０への冷
媒流通のみを行わせれば、車室内の冷房を行える。又、
エバポレータ１０に必要量の冷媒を、上記ヒータコア１
１に必要量の温水を、それぞれ流通させれば、車室内の
除湿を行える。

【００２７】更に、頭寒足熱のバイレベルモードを実現
する為には、図６に示す様に、上記モードドア３３を中
間位置にする。この結果、上記バイパス通路１２の下流
端開口並びに上記第一、第二の両吹き出し口２２、２３
が何れも開放される。そして、バイパス流路１２を通過
した低温の空気がモードドア３３に案内されて第一の吹
き出し口２２に送られ、図示しないダクトを通じてダッ
シュパネル等、車室上部への吹き出し口から吹き出す。
一方、上記ヒータコア１１を通過した高温の空気が第二
の吹き出し口２３に送られ、更に前記足下開口２８（図
５）から車室下部への吹き出し口に送られる。この結
果、上部吹き出し口からは冷風が、下部吹き出し口から
は温風が、それぞれ吹き出して、頭寒足熱の為のバイレ
ベルモードを実現できる。

【００２８】尚、上記第一の吹き出し口２２には、バイ
パス通路１２を通過した低温の空気だけでなく、上記モ
ードドア３３の位置に応じて、ヒータコア１１を通過し
た高温の空気も送り込み自在である。従って、上記バイ
レベルモード状態で第一の吹き出し口２２から吹き出す
空気の温度は、モードドア３３の位置により調節自在で
ある。又、上記第二の吹き出し口２３から吹き出す空気
の温度は、エバポレータ１０に流通させる冷媒の量（零
を含む）、或はヒータコア１１に流通させる温水の量
（零を含む）を変える事により調節自在である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の自動車用空気調和装置は、以上
に述べた通り構成され作用するので、長さ寸法を小さく
し、しかも通路切り換え用のドアの数を少なくできる。
従って、小型でしかも部品点数が少なく、安価な装置を
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す略縦断側面図。

【図２】図１の右部拡大図。

【図３】ケーシングの下流側端部を外側から見た斜視
図。

【図４】分流ケースを装着した状態でケーシングの下流
側半部を外側から見た、一部を透視した状態で示す斜視
図。

【図５】図４のＡ−Ａ断面図。

【図６】頭寒足熱状態を実現する為の状態を示す、図１
と同様の図。

【図７】従来構造の第１例を示す略縦断側面図。

【図８】同第２例を示す略縦断側面図。

【符号の説明】

１ インテークユニット １ａ ユニットケース ２ クーリングユニット ２ａ ユニットケース ３ ヒータユニット ３ａ ユニットケース ４ ケーシング ５ 内側流路 ６ 車外空気取り入れ口 ７ 車内空気取り入れ口 ８ インテークドア ９ 送風機 １０ エバポレータ １１ ヒータコア １２ バイパス通路 １３ エアミックスドア １４ デフロスタ吹き出し口 １５ ダッシュパネル吹き出し口 １６ 足下吹き出し口 １７ 第一のモードドア １８ 第二のモードドア １９ 第三のモードドア ２０ ミックスチャンバ ２１ ドア ２２ 第一の吹き出し口 ２３ 第二の吹き出し口 ２４ 分流ケース ２５ 第二の板部 ２６ａ、２６ｂ 板部 ２７ デフロスタ開口 ２８ 足下開口 ２９ 切り換えドア ３０ 枢軸 ３１ 基板 ３２ 気密材 ３３ モードドア ３４ 第一の板部 ３５ 基板部 ３６ 折れ曲がり板部 ３７ 枢軸 ３８ 基板 ３９ 気密材 ４０ 仕切り部材 ４１ 突壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 102

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 四周を囲まれた内側流路を有し、この内
   側流路に空気調和用の空気を流通自在なケーシングと、
   このケーシングの上流端に設けられた空気取り入れ口
   と、上記ケーシングの上流側端部内側に設けられ、上記
   空気取り入れ口から吸引した空気を上記ケーシングの下
   流側に送る送風機と、上記ケーシングの中間部内側に、
   上記内側流路全体を塞ぐ状態で設けられ、通過する空気
   を冷却するエバポレータと、上記ケーシングの中間部内
   側で上記エバポレータの下流側部分に、上記内側流路の
   一部を塞ぐ状態で上記エバポレータとほぼ平行に配置さ
   れ、通過する空気を加温するヒータコアと、上記ケーシ
   ングの中間部に設けられ、上記ヒータコアを通過しない
   空気を流通させるバイパス通路と、上記ケーシングの下
   流端に設けられ、互いに並列な第一、第二の吹き出し口
   と、上記ケーシングの下流側端部内側に設けられ、上記
   第一、第二の吹き出し口への空気の送り出し状態を切り
   換えるモードドアとを備えた自動車用空気調和装置に於
   いて、上記第一の吹き出し口は平坦な第一の板部に開口
   しており、この第一の板部と上記ヒータコアの端部との
   間に上記バイパス通路の下流端開口が存在しており、上
   記第二の吹き出し口は、中間部内面側が上流に凸面とな
   る方向に折れ曲がった第二の板部に開口しており、上記
   モードドアは、上記第一の板部の内面に当接して上記第
   一の吹き出し口を閉鎖自在な基板部並びにこの基板部の
   先端部から折れ曲がった折れ曲がり板部を備え、上記第
   二の吹き出し口は上記第二の板部の内面と上記基板部並
   びに折れ曲がり板部との当接に基づいて閉鎖自在であ
   り、上記折れ曲がり板部は、第一の板部の内面と上記基
   板部との当接時に上記バイパス通路の下流端開口を塞ぐ
   位置に形成されている事を特徴とする自動車用空気調和
   装置。