JP3686191B2 - Air conditioner for automobile - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空気調和装置に関し、特に一つのユニットケース内にエバポレータとヒータコアが設けられた自動車用空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な自動車用空気調和装置においては、図5に示すように、外気又は内気を取り入れるインテークユニット10、取り入れられた空気を冷却するエバポレータ11が設けられたクーラユニット12、及び取り入れられた空気を加熱するヒータコア13が設けられ所望の温度の調和空気とするヒータユニット14が、車室内のインストルメントパネル下部に車両左右方向に延伸して取り付けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車室内が狭小な小型車などにおいては、上述した自動車用空気調和装置を車両左右方向に延伸して取り付けると、乗員の足元スペースが狭くなるという問題があり、従来より、室内の余剰スペースを利用できるコンパクトな自動車用空気調和装置の開発が望まれていた。
【0004】
また、自動車用空気調和装置を設計する場合には、レイアウトの問題を解消する以前の問題として、適切な調和空気を供給するという本来的な機能を発揮させる必要があり、例えば、ユニットケース内の通気抵抗を最小限にするための配置や、車室内に吹出される空気の温度を所望の温度に調節するいわゆる温調性能を確保することが必要不可欠となる。
【0005】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、コンパクト化され、加えて通気抵抗の低減や温調性能を高めた自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、ユニットケースと、前記ユニットケース内に収納され空気を冷却するエバポレータと、前記ユニットケース内に収納され空気を加熱するヒータコアと、前記ユニットケースに設けられ主として冷風を導出し車室内の乗員の上半身に向けて吹き出すための冷風吹出口と、前記ユニットケースに設けられ主として温風を導出する温風吹出口であって車室内の乗員の足下に向けて吹き出すためのフット吹出口およびフロントガラスやサイドガラスの内面に向けて吹き出すためのデフロスト吹出口と、を有し、前記エバポレータ以降の空気通路が、前記ヒータコアを通過する温風通路と、前記ヒータコアを迂回して流れる冷風通路とに分岐されてなる自動車用空気調和装置において、
前記エバポレータと前記ヒータコアとを略平行に配置し、
前記冷風通路を前記ユニットケースに沿って直線的に形成する一方、前記温風通路を前記冷風通路に対して湾曲して形成し、
前記冷風通路の側から順に、前記冷風吹出口、前記フット吹出口、前記デフロスト吹出口を配置し、
前記冷風吹出口と前記温風吹出口とを仕切ると共に前記温風吹出口と前記温風通路とを仕切る仕切壁に、主として冷風が流れ込む領域に臨む第1開口と、前記ヒータコアの空気出口に臨む第2開口とを形成し、
前記第1開口に、第1ドアを開閉自在に取り付け、
前記第2開口に、第2ドアを開閉自在に取り付け、
空調モードに応じて前記第1と第2のドアは開閉ないし開度調整され、
前記空調モードのうち、温風系空調モード時に、前記第2開口は開かれ、
前記空調モードのうち、前記冷風吹出口から導出した冷風を乗員の上半身に向けて吹出すと共に前記フット吹出口から導出した温風を乗員の足元に向けて吹出すバイレベルモード時に、前記第1開口は開かれ、前記第2開口は閉じられることを特徴とする自動車用空気調和装置である。
【0007】
かかる構成の自動車用空気調和装置は、ユニットケース内にエバポレータとヒータコアとが略平行に配置されているので、きわめてコンパクト化されたものとなり、車室内の余剰スペースを利用して配置することができる。また、冷風通路をユニットケースに沿って直線的に形成することにより、フルクール時における通気抵抗を低減することができ、急冷効果が高まることになる。さらに、温風系空調モード時に第2開口を開くことにより、温風通路の湾曲形状がヒータコアの空気出口からは直線形状に変更されるため、温風が通る経路の通気抵抗が著しく低減される。この結果、温風吹出口まで、騒音の増大を招くことなく大風量の温風を流下させることが可能となり、暖房性能や窓晴れ性能などを高めることが可能となる。しかも、バイレベルモード時に、第1開口は開かれ、第2開口は閉じられるので、ヒータコアを通過した温風は第2開口からフット吹出口へは流下せずに、湾曲形状をなす温風通路を通り、第1開口からフット吹出口に流下して、乗員の足元に向けて吹き出される。したがって、必要以上に多量の温風がフット吹出口に流下しないため、乗員の上半身に向けて吹き出される冷風と、足元に向けて吹き出される温風との温度差が大きくなり過ぎることはなく、快適な頭寒足熱タイプの空調を実現できる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、前記ヒータコアが、前記エバポレータの上部に略水平に設けられていることを特徴とする。
【0009】
本発明において、ヒータコアとエバポレータとは略平行であれば良く、両者を縦置き(空気の通過面が略鉛直をなす)に配置することも、両者を横置き(空気の通過面が略水平をなす)に配置することも、あるいは両者を斜め置きに配置することも可能であるが、請求項2に記載の発明のように、ヒータコアが、エバポレータの上部に略水平に設けられていることがより好ましい。このように、ヒータコアを上部に、エバポレータを下部に設けると、ユニットケースの高さ方向の寸法を所定内に抑えつつ、該ユニットケースの車両左右方向または前後方向の寸法を小さくすることができるため、ユニットケースの車室内における設置スペースを大幅に低減することが可能となる。また、エバポレータを下部に配置することにより、エバポレータで発生する凝縮水の排水構造が容易となる。
【0014】
また、請求項に記載の発明は、前記バイレベルモード時において、前記第2ドアは、開度が調整されて開閉されることを特徴とする。
【0015】
乗員の温度感覚や車両の使用環境は個々に異なるものであることから、上記のように構成すれば、バイレベルモード時の前記温度差を広範囲の中から所望に応じて設定することができ、ユーザの要望を広く受け入れることが可能となる。
【0016】
また、請求項に記載の発明は、前記第1ドアは、前記冷風吹出口に開閉自在に設けられた冷風吹出口用ドアと一体的に構成されていることを特徴とする。
【0017】
かかる構成によれば、冷風吹出口用ドアの駆動系を流用して第1ドアを開閉できるため、第1ドア用の駆動系が複雑になることはない。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態である自動車用空気調和装置のユニットを示す断面図である。
【0019】
図示するユニット21のユニットケース22内には、エバポレータ23と、ヒータコア24とが収納されている。これらヒータコア24およびエバポレータ23は、空気の通過面が略水平をなし、エバポレータ23の上部にヒータコア24が位置するように収納されている。エバポレータ23とヒータコア24との間には、エバポレータ23を通過した空気を案内する湾曲状の案内板25が形成されている。エバポレータ23には図示しない冷房サイクルからの冷媒が循環し、取り入れ空気との間で熱交換することにより当該取り入れ空気を冷却する。また、ヒータコア24にはエンジンの冷却水が循環し、当該ヒータコア24を通過する空気との間で熱交換することにより空気を加熱する。
【0020】
ユニット21は、図示しないインテークユニットに接続されており、インテークユニットにより取り入れられた外気および/または内気は、エバポレータ23の下側に形成された導入口26からユニットケース22内へ導入され、エバポレータ23を通過し、上方へ向かって流れる。
【0021】
このようにエバポレータ23とヒータコア24とを水平に上下に配置することで、ユニットケースの高さ方向の寸法を所定内に抑えつつ、該ユニットケースの車両左右方向又は前後方向の寸法を小さくすることができる。これにより、きわめてコンパクト化されたユニット21が構成され、ユニットケース22の車室内における設置スペースを大幅に低減することが可能となるため、車室内の余剰スペースを利用して配置することができる。
【0022】
ヒータコア24の近傍には、ヒータコア24を通過して混合室27へ流下する温風通路28が湾曲して形成されており、またヒータコア24を迂回してユニットケース22に沿ってそのまま混合室27へ上昇する冷風通路29が形成されている。換言すれば、ユニットケース22に沿って直線的に形成された冷風通路29に対して、ヒータコア24がオフセットされ、これにより温風通路28が湾曲して形成されている。また、ヒータコア24の前面であって、温風通路28と冷風通路29との分岐点には、ミックスドア30が回動可能に設けられている。
【0023】
このミックスドア30は、乗員が設定した温度に応じて、モータアクチュエータなどによってその開度が調節され、温風通路28を全閉するフルクール位置FC(図1の二点鎖線で示す位置)と、冷風通路29を全閉するフルホット位置FH(図1に実線で示す位置)との間を回動する。ミックスドア30の開度によって温風通路28へ流れる空気量と冷風通路29へ流れる空気量との比率が調節される。エバポレータ23を通過した空気は、ミックスドア30によって温風通路28と冷風通路29とに分岐され、温風通路28に導かれた空気はヒータコア24を通過することにより加熱される。一方、冷風通路29に導かれた空気はそのままの温度を維持するが、混合室27に流下すると温風通路28を通過した温風と混合することにより所望の温度に調節された空気となる。
【0024】
ユニットケース22の上部には、主として冷風を導出する冷風吹出口としてのベント吹出口31と、主として温風を導出する温風吹出口としてのフット吹出口32およびデフロスト吹出口33とが形成されている。フット吹出口32は、ユニットケース22の側面部にベント吹出口31に近接して形成されている。これらベント吹出口31、フット吹出口32およびデフロスト吹出口33は、それぞれ、車室内の乗員の上半身に向けて調和空気を供給するための吹出口、車室内の乗員の足下に向けて調和空気を吹き出すための吹出口、フロントガラスやサイドガラスの内面に向けて調和空気を吹き出すための吹出口である。また、ベント吹出口31を開閉するベントドア(冷風吹出口用ドアに相当する)34、デフロスト吹出口33およびフット吹出口32を開閉するデフ−フットドア35が開閉自在に取付けられ、空調モードに応じて各吹出口31,32,33を開閉するようになっている。
【0025】
特に、本実施の形態である自動車用空気調和装置のユニット21では、ユニットケース22の上部に、冷風吹出口31(ベント吹出口)と温風吹出口32,33(フット吹出口およびデフロスト吹出口)とを仕切ると共に温風吹出口32,33と温風通路28とを仕切る仕切壁40が設けられている。この仕切壁40には、混合室27のうち主として冷風が流れ込む領域に臨みフット吹出口32に近接する第1開口41と、ヒータコア24の空気出口24aに臨む第2開口42とが形成されている。また、第1開口41を開閉する第1ドア43、第2開口42を開閉する第2ドア44が開閉自在に取付けられ、空調モードに応じて第1開口41、第2開口42を開閉するようになっている。
【0026】
さらに、図示する実施例では、第1ドア43は、ベントドア34と一体的に構成され、全体としてバタフライドア45となっている。このバタフライドア45は、ベントドア34がベント吹出口31を閉じると第1ドア43も第1開口41を閉じ、ベントドア34がベント吹出口31を開くにつれて第1ドア43も第1開口41を開くように回動する。また、ベントドア34がベント吹出口31を最大限に開くと、この位置に回動したベントドア34によって第1開口41が閉じられるようになっている。第1ドア43とベントドア34とを一体化してバタフライドア45とすることにより、ベントドア34の駆動系を流用して第1ドア43も開閉できるため、第1ドア43用の駆動系が複雑にならない。
【0027】
次に、作用を説明する。
【0028】
上記構成の自動車用空気調和装置のユニット21によれば、インテークユニットからの空気は導入口26からユニットケース22内に導入され、エバポレータ23を通過することにより冷却される。このエバポレータ23を通過した空気は案内板25により案内されつつ上昇し、ミックスドア30に至る。このミックスドア30によって、エバポレータ23を通過した空気は、温風通路28と冷風通路29とに分岐され、温風通路28に導かれた空気はヒータコア24を通過して温風となって混合室27に流下し、冷風通路29に導かれた空気は冷風のまま混合室27に流下する。混合室27において温風と冷風とが混合され、所望の温度に調節された空気となる。
【0029】
混合室27の空気は、乗員が設定した空調モードに対応した吹出口31,32,33から吹き出される。空調モードは、車室内に設けられた空調モードレバーの操作などによって設定される。空調モードごとの空気の流れを図2および図3に基づいて説明する。
【0030】
図2(A)(B)は、主として温風を車室内に吹出す温風系空調モード時の空気の流れを示す図である。温風系空調モードには、乗員の足元に向けて温風を吹出して車室内の暖房を行うフットモードと、ガラスの曇り除去を行うデフロストモードとがあり、図2(A)は、フットモード時の空気の流れを示し、同図(B)は、デフロストモードの空気の流れを示す図である。
【0031】
図2(A)(B)に示すように、温風系空調モード時には、ベント吹出口31はベントドア34により全閉され、第1開口41も第1ドア43により全閉される一方、第2開口42が第2ドア44により全開される。そして、フットモードが選択されている場合には、図2(A)に示すように、デフ−フットドア35により、フット吹出口32が全開され、デフロスト吹出口33が全閉される。また、デフロストモードが選択されている場合には、図2(B)に示すように、デフ−フットドア35により、フット吹出口32が全閉され、デフロスト吹出口33が全開される。
【0032】
温風系空調モード時には第2開口42が開かれているので、ヒータコア24の空気出口24aが第2開口42に臨み、ヒータコア24を通過した温風が温風吹出口32,33に向けてそのまま流下する。ミックスドア30が冷風通路29を全閉するフルホット位置FH以外にあるときには、冷風通路29を流下してきた冷風は、混合室27において温風と混合され、所望の温度に調節された空気が温風吹出口32,33に向けて流下する。これにより、フットモード時には、主に温風を乗員の足元に向けて吹出して車室内の暖房を行うことができ、デフロストモード時には、主に温風をフロントガラスやサイドガラスの内面に向けて吹出してガラスの曇り除去を行うことができる。
【0033】
上記のように温風系空調モード時に第2開口42を開くことにより、温風通路28の湾曲形状がヒータコア24の空気出口24aからは直線形状に変更されるため、温風が通る経路の通気抵抗が著しく低減される。この結果、フット吹出口32またはデフロスト吹出口33まで、騒音の増大を招くことなく大風量の温風を流下させることが可能となり、暖房性能や窓晴れ性能を高めることが可能となる。
【0034】
なお、車室内を暖房しながら窓の曇りを防止するデフ/フットモードも温風系空調モードの一つであり、このデフ/フットモードの場合には図示省略するが、デフ−フットドア35により、フット吹出口32が大きく開かれ、デフロスト吹出口33が微開とされている。空気の流れは上述したのと同様であり、温風が通る経路の通気抵抗が低減される結果、暖房性能および窓晴れ性能を高めることが可能となる。
【0035】
図3(A)は、ベントモード時の空気の流れを示す図である。
【0036】
図3(A)に示すように、ベントモード時には、ベント吹出口31のみがベントドア34により全開され、デフロスト吹出口33はデフ−フットドア35により、フット吹出口32に連なる第1開口41はベントドア34により、第2開口42は第2ドア44により、それぞれ全閉される。
【0037】
ベントモード時には第1、第2開口41,42がともに閉じられているので、空気は、フット吹出口32およびデフロスト吹出口33に向けて流れない。ミックスドア30が温風通路28を全閉するフルクール位置FC以外にあるときには、温風通路28を流下してきた温風は、混合室27において冷風と混合され、所望の温度に調節された空気がベント吹出口31に向けて流下する。これにより、主に冷風を乗員の上半身に向けて吹出して車室内の冷房を行うことができる。
【0038】
ベントモード時には第2開口42が閉じられるので温風通路28は湾曲形状のままであるが、当該モードでは温風量が比較的少量であるため、温風通路28の通気抵抗が多少増加しようとも温調性能に支障を来すことはない。
【0039】
本実施の形態である自動車用空気調和装置のユニット21では、特に、ミックスドア30が温風通路28を全閉するとともにベント吹出口31のみが全開するフルクールモードにおいて、エバポレータ23を通過した冷風は、ユニットケース22に沿って直線的に冷風通路29を上昇するため、通気抵抗が小さく、急冷効果を高めることができる。
【0040】
また、冷房サイクルを作動させてエバポレータ23に冷媒を循環させると、取り入れ空気との間で熱交換が行われ、これによりエバポレータ23の表面に凝縮水が付着するが、本実施の形態である自動車用空気調和装置のユニット21では、エバポレータ23をユニットケース22の下部に配置しているので、凝縮水をそのままユニットケース22に落下させ、ドレン口36から排水することができる。
【0041】
図3(B)は、バイレベルモード時の空気の流れを示す図である。バイレベルモードは、ベント吹出口31から導出した冷風を乗員の上半身に向けて吹出すと共にフット吹出口32から導出した温風を乗員の足元に向けて吹出して、頭寒足熱タイプの空調モードである。
【0042】
図3(B)に示すように、バイレベルモード時には、ベント吹出口31がベントドア34により半開され、これに伴い第1開口41が第1ドア43により半開される。デフロスト吹出口33はデフ−フットドア35により、第2開口42は第2ドア44により、それぞれ全閉される。
【0043】
バイレベルモード時には第1開口41が半開されているので、温風通路28を流下してきた温風は第1開口41を通ってフット吹出口32に向けて主として流下し、冷風通路29を流下してきた冷風はベント吹出口31に向けて主として流下する。これにより、乗員の上半身には冷風が吹出される一方で、足元には温風が吹出され、頭寒足熱タイプの空調を行うことができる。
【0044】
特に、本実施の形態である自動車用空気調和装置のユニット21では、温風通路28の通気抵抗の低減を図る第2開口42および第2ドア44を設けてあるので、バイレベルモード時において、第2ドア44を開度制御して開閉することで、車室内に吹出されるフット風とベント風との温度差の制御を簡単に行うことができる。
【0045】
すなわち、図4に示されるバイレベルモードにおける温度特性線図から明らかなように、フット風とベント風との温度差は、第2開口42を全閉しているときを最小にし、第2ドア44を回動して第2開口42を弱開、中開にするにつれて大きくなり、第2開口42を全開にすると最大となる。バイレベルモード時のフット風とベント風との温度差いわゆる上下差温は、通常10〜30℃に設定するのが好ましいとされているが、乗員の温度感覚や車両の使用環境は個々に異なるものであることから、上下差温を広範囲の中から所望に応じて設定し得る本実施の形態のユニット21は、ユーザの要望を広く受け入れることが可能となる。
【0046】
【発明の効果】
以上述べたように請求項1に記載の発明によれば、ユニットケース内にエバポレータとヒータコアとが略平行に配置されているので、きわめてコンパクト化された自動車用空気調和装置となる。したがって、車室内の余剰スペースを有効に利用して配置することができる。また、冷風通路をユニットケースに沿って直線的に形成することにより、フルクール時における通気抵抗を低減することができ、急冷効果が高まることになる。さらに、温風系空調モード時に第2開口を開くので、温風通路の湾曲形状がヒータコアの空気出口からは直線形状に変更され、温風が通る経路の通気抵抗が著しく低減される。この結果、温風吹出口まで、騒音の増大を招くことなく大風量の温風を流下させることが可能となり、暖房性能や窓晴れ性能などを高めることが可能となる。しかも、バイレベルモード時に、第1開口は開かれ、第2開口は閉じられるので、バイレベルモード時に必要以上に多量の温風がフット吹出口に流下しないため、乗員の上半身に向けて吹き出される冷風と、足元に向けて吹き出される温風との温度差が大きくなり過ぎることはなく、快適な頭寒足熱タイプの空調を実現できる。
【0047】
また、請求項2に記載の発明によれば、ユニットケースの高さ方向の寸法を所定内に抑えつつ、該ユニットケースの車両左右方向または前後方向の寸法を小さくすることができるため、ユニットケースの車室内における設置スペースを大幅に低減することが可能となる。また、エバポレータを下部に配置することにより、エバポレータで発生する凝縮水の排水構造が容易となる。
【0050】
また、請求項に記載の発明によれば、バイレベルモード時の前記温度差を広範囲の中から所望に応じて設定することができ、乗員の温度感覚や車両の使用環境は個々に異なるものであることから、ユーザの要望を広く受け入れることが可能となる。
【0051】
また、請求項に記載の発明によれば、冷風吹出口用ドアの駆動系を流用して第1ドアを開閉できるため、第1ドア用の駆動系が複雑にならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態である自動車用空気調和装置のユニットを示す断面図である。
【図2】 図2(A)(B)は、主として温風を車室内に吹出す温風系空調モード時の空気の流れを示す図であり、同図(A)は、フットモード時の空気の流れを示し、同図(B)は、デフロストモードの空気の流れを示す図である。
【図3】 図3(A)は、ベントモード時の空気の流れを示し、同図(B)は、バイレベルモードの空気の流れを示す図である。
【図4】 本発明の実施の形態のバイレベルモードにおける温度特性線図を示すグラフである。
【図5】 従来の自動車用空気調和装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
21…自動車用空気調和装置のユニット
22…ユニットケース
23…エバポレータ
24…ヒータコア
24a…ヒータコアの空気出口
27…混合室
28…温風通路
29…冷風通路
31…ベント吹出口(冷風吹出口)
32…フット吹出口(温風吹出口)
33…デフロスト吹出口(温風吹出口)
34…ベントドア(冷風吹出口用ドア)
35…デフ−フットドア
40…仕切壁
41…第1開口
42…第2開口
43…第1ドア
44…第2ドア
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automotive air conditioner, and more particularly to an automotive air conditioner in which an evaporator and a heater core are provided in one unit case.
[0002]
[Prior art]
In a general automobile air conditioner, as shown in FIG. 5, an intake unit 10 for taking in outside air or inside air, a cooler unit 12 provided with an evaporator 11 for cooling the taken-in air, and the taken-in air A heater unit 14 provided with a heater core 13 for heating and conditioned air at a desired temperature is attached to the lower part of the instrument panel in the vehicle compartment so as to extend in the vehicle left-right direction.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a small car with a narrow interior, there is a problem that if the above-described automobile air conditioner is extended and attached in the left-right direction of the vehicle, the passenger's foot space becomes narrower. Development of a compact automobile air conditioner that can be used has been desired.
[0004]
Moreover, when designing an air conditioner for automobiles, it is necessary to demonstrate the original function of supplying appropriate conditioned air as a problem before solving the layout problem. It is indispensable to ensure the arrangement for minimizing the airflow resistance and the so-called temperature control performance for adjusting the temperature of the air blown into the passenger compartment to a desired temperature.
[0005]
The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and an object thereof is to provide an automobile air conditioner that is compact and additionally has reduced ventilation resistance and improved temperature control performance. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a unit case, an evaporator housed in the unit case for cooling air, a heater core housed in the unit case for heating air, and the unit. A cold air outlet provided in the case for mainly leading out the cold air and blowing it out toward the upper body of the passenger in the passenger compartment, and a hot air outlet provided in the unit case for mainly leading out the hot air in the passenger compartment And a defrost outlet for blowing out toward the inner surface of the windshield and side glass, and an air passage after the evaporator is a hot air passage that passes through the heater core, and In an automotive air conditioner branched to a cool air passage that flows around the heater core,
The evaporator and the heater core are arranged substantially in parallel,
While forming the cold air passage linearly along the unit case, the warm air passage is curved with respect to the cold air passage,
In order from the cold air passage side, the cold air outlet, the foot outlet, and the defrost outlet are arranged,
A partition wall that partitions the cold air outlet and the hot air outlet and partitions the hot air outlet and the hot air passage, a first opening that mainly faces a region where cool air flows, and a second that faces the air outlet of the heater core. Forming an opening,
A first door is attached to the first opening so as to be freely opened and closed.
A second door is attached to the second opening so as to be freely opened and closed.
Depending on the air conditioning mode, the first and second doors are opened and closed or the opening is adjusted ,
Among the air conditioning modes, the second opening is opened during the hot air system air conditioning mode,
In the air conditioning mode, in the bi-level mode in which the cold air derived from the cold air outlet is blown toward the upper body of the occupant and the warm air derived from the foot outlet is directed toward the occupant's feet, An automotive air conditioner characterized in that an opening is opened and the second opening is closed .
[0007]
The automobile air conditioner having such a configuration is extremely compact because the evaporator and the heater core are arranged substantially in parallel in the unit case, and can be arranged using the excess space in the vehicle interior. . Further, by forming the cool air passage linearly along the unit case, the ventilation resistance at the time of full cool can be reduced, and the rapid cooling effect is enhanced. Furthermore, since the curved shape of the hot air passage is changed to a linear shape from the air outlet of the heater core by opening the second opening during the hot air system air conditioning mode, the airflow resistance of the path through which the hot air passes is significantly reduced. . As a result, it is possible to flow a large amount of warm air to the warm air outlet without causing an increase in noise, and it is possible to improve the heating performance and the window clearing performance. In addition, since the first opening is opened and the second opening is closed in the bi-level mode, the warm air that has passed through the heater core does not flow down from the second opening to the foot outlet, but forms a curved shape. And then flows down from the first opening to the foot outlet and is blown out toward the feet of the occupant. Therefore, since an excessive amount of hot air does not flow down to the foot outlet, the temperature difference between the cold air blown toward the passenger's upper body and the hot air blown toward the feet does not become too large. , Comfortable head cold foot type air conditioning.
[0008]
The invention according to claim 2 is characterized in that the heater core is provided substantially horizontally above the evaporator.
[0009]
In the present invention, the heater core and the evaporator need only be substantially parallel, and they can be placed vertically (the air passage surface is substantially vertical), or they can be placed horizontally (the air passage surface is substantially horizontal). The heater core may be provided substantially horizontally on the top of the evaporator as in the second aspect of the invention. More preferred. As described above, when the heater core is provided in the upper portion and the evaporator is provided in the lower portion, the size of the unit case in the vehicle left-right direction or the front-rear direction can be reduced while the height of the unit case is kept within a predetermined range. The installation space in the vehicle compartment of the unit case can be greatly reduced. Moreover, the drainage structure of the condensed water generated by the evaporator is facilitated by arranging the evaporator at the lower part.
[0014]
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the bi-level mode, the second door is opened and closed with its opening degree adjusted.
[0015]
Since the occupant's temperature sensation and vehicle usage environment are different from each other, if configured as described above, the temperature difference at the bi-level mode can be set as desired from a wide range, It becomes possible to widely accept the user's request.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, the first door is configured integrally with a cold air outlet door provided to be openable and closable at the cold air outlet.
[0017]
According to such a configuration, since the first door can be opened and closed by diverting the drive system for the cold air outlet, the drive system for the first door is not complicated.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a unit of an automotive air conditioner according to an embodiment of the present invention.
[0019]
An evaporator 23 and a heater core 24 are accommodated in a unit case 22 of the unit 21 shown in the figure. The heater core 24 and the evaporator 23 are accommodated so that the air passage surface is substantially horizontal and the heater core 24 is positioned above the evaporator 23. Between the evaporator 23 and the heater core 24, a curved guide plate 25 for guiding the air that has passed through the evaporator 23 is formed. A refrigerant from a cooling cycle (not shown) circulates in the evaporator 23 and cools the intake air by exchanging heat with the intake air. Further, engine cooling water circulates in the heater core 24 and heats the air by exchanging heat with the air passing through the heater core 24.
[0020]
The unit 21 is connected to an intake unit (not shown), and outside air and / or inside air taken in by the intake unit is introduced into the unit case 22 from an introduction port 26 formed on the lower side of the evaporator 23. Pass through and flow upward.
[0021]
Thus, by arranging the evaporator 23 and the heater core 24 horizontally vertically, the size of the unit case in the vehicle left-right direction or the front-rear direction can be reduced while keeping the height dimension of the unit case within a predetermined range. Can do. As a result, the unit 21 that is extremely compact is configured, and the installation space of the unit case 22 in the vehicle interior can be greatly reduced, and therefore, the excess space in the vehicle interior can be used.
[0022]
In the vicinity of the heater core 24, a hot air passage 28 that passes through the heater core 24 and flows down to the mixing chamber 27 is curved, and bypasses the heater core 24 and goes directly to the mixing chamber 27 along the unit case 22. A rising cool air passage 29 is formed. In other words, the heater core 24 is offset with respect to the cold air passage 29 formed linearly along the unit case 22, whereby the hot air passage 28 is curved and formed. A mix door 30 is rotatably provided at a branch point between the hot air passage 28 and the cold air passage 29 on the front surface of the heater core 24.
[0023]
The opening degree of the mix door 30 is adjusted by a motor actuator or the like according to the temperature set by the occupant, and a full cool position FC (a position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) where the hot air passage 28 is fully closed. Then, it rotates between a full hot position FH (a position indicated by a solid line in FIG. 1) where the cold air passage 29 is fully closed. The ratio of the amount of air flowing to the hot air passage 28 and the amount of air flowing to the cold air passage 29 is adjusted by the opening degree of the mix door 30. The air that has passed through the evaporator 23 is branched into the hot air passage 28 and the cold air passage 29 by the mix door 30, and the air guided to the hot air passage 28 is heated by passing through the heater core 24. On the other hand, the air guided to the cold air passage 29 maintains the temperature as it is, but when it flows down to the mixing chamber 27, it is mixed with the hot air that has passed through the hot air passage 28 to become air adjusted to a desired temperature.
[0024]
In the upper part of the unit case 22, a vent outlet 31 as a cold air outlet mainly for leading out cool air, and a foot outlet 32 and a defrost outlet 33 as hot air outlets for mainly leading out hot air are formed. . The foot outlet 32 is formed in the side surface portion of the unit case 22 in the vicinity of the vent outlet 31. These vent outlet 31, foot outlet 32, and defrost outlet 33 are respectively an outlet for supplying conditioned air toward the upper body of the passenger in the passenger compartment, and conditioned air toward the feet of the passenger in the passenger compartment. It is a blower outlet for blowing out conditioned air toward the inner surface of the blower outlet and the windshield and side glass. In addition, a vent door (corresponding to a cold air outlet door) 34 that opens and closes the vent outlet 31, a defrost outlet 33, and a diff-foot door 35 that opens and closes the foot outlet 32 are openably and closably attached. Each air outlet 31, 32, 33 is opened and closed.
[0025]
In particular, in the unit 21 of the automotive air conditioner according to the present embodiment, a cold air outlet 31 (vent outlet) and hot air outlets 32 and 33 (foot outlet and defrost outlet) are provided above the unit case 22. And a partition wall 40 for partitioning the hot air outlets 32 and 33 and the hot air passage 28. The partition wall 40 is formed with a first opening 41 that faces a region of the mixing chamber 27 where mainly cool air flows and is close to the foot outlet 32, and a second opening 42 that faces the air outlet 24 a of the heater core 24. . A first door 43 that opens and closes the first opening 41 and a second door 44 that opens and closes the second opening 42 are attached to be openable and closable so as to open and close the first opening 41 and the second opening 42 according to the air conditioning mode. It has become.
[0026]
Further, in the illustrated embodiment, the first door 43 is configured integrally with the vent door 34 and is a butterfly door 45 as a whole. In the butterfly door 45, the first door 43 also closes the first opening 41 when the vent door 34 closes the vent outlet 31, and the first door 43 opens the first opening 41 as the vent door 34 opens the vent outlet 31. To turn. Further, when the vent door 34 opens the vent outlet 31 to the maximum extent, the first opening 41 is closed by the vent door 34 rotated to this position. By integrating the first door 43 and the vent door 34 into the butterfly door 45, the first door 43 can be opened and closed by diverting the drive system of the vent door 34, so the drive system for the first door 43 is not complicated. .
[0027]
Next, the operation will be described.
[0028]
According to the unit 21 of the automobile air conditioner having the above-described configuration, the air from the intake unit is introduced into the unit case 22 from the introduction port 26 and is cooled by passing through the evaporator 23. The air that has passed through the evaporator 23 rises while being guided by the guide plate 25 and reaches the mix door 30. The air that has passed through the evaporator 23 is branched into the hot air passage 28 and the cold air passage 29 by the mix door 30, and the air guided to the hot air passage 28 passes through the heater core 24 to become hot air and becomes a mixing chamber. The air guided to the cold air passage 29 flows down to the mixing chamber 27 while being cooled. In the mixing chamber 27, warm air and cold air are mixed to form air adjusted to a desired temperature.
[0029]
The air in the mixing chamber 27 is blown out from the air outlets 31, 32, 33 corresponding to the air conditioning mode set by the passenger. The air conditioning mode is set by operating an air conditioning mode lever provided in the passenger compartment. The flow of air for each air conditioning mode will be described with reference to FIGS.
[0030]
2 (A) and 2 (B) are diagrams showing the air flow in the warm air system air conditioning mode in which mainly warm air is blown into the vehicle interior. In the hot air system air conditioning mode, there are a foot mode in which warm air is blown toward the feet of the passenger to heat the passenger compartment, and a defrost mode in which the glass is defrosted. FIG. 2 (A) shows the foot mode. FIG. 4B is a diagram showing the air flow in the defrost mode.
[0031]
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the hot air system air conditioning mode, the vent outlet 31 is fully closed by the vent door 34, and the first opening 41 is also fully closed by the first door 43, while the second The opening 42 is fully opened by the second door 44. When the foot mode is selected, as shown in FIG. 2 (A), the foot outlet 32 is fully opened and the defrost outlet 33 is fully closed by the differential-foot door 35. When the defrost mode is selected, as shown in FIG. 2 (B), the foot outlet 32 is fully closed and the defrost outlet 33 is fully opened by the differential-foot door 35.
[0032]
Since the second opening 42 is opened in the hot air system air conditioning mode, the air outlet 24a of the heater core 24 faces the second opening 42, and the hot air passing through the heater core 24 flows down toward the hot air outlets 32 and 33 as it is. To do. When the mix door 30 is in a position other than the full hot position FH where the cold air passage 29 is fully closed, the cold air flowing down the cold air passage 29 is mixed with the warm air in the mixing chamber 27, and the air adjusted to a desired temperature is heated. It flows down toward the wind outlets 32 and 33. As a result, in foot mode, warm air can be blown mainly toward the passenger's feet to heat the passenger compartment, and in defrost mode, warm air is mainly blown toward the inner surfaces of the windshield and side glass. Defrosting of the glass can be performed.
[0033]
As described above, by opening the second opening 42 in the hot air system air conditioning mode, the curved shape of the hot air passage 28 is changed to a linear shape from the air outlet 24a of the heater core 24, and therefore, the ventilation of the path through which the hot air passes. Resistance is significantly reduced. As a result, it is possible to cause a large amount of warm air to flow down to the foot outlet 32 or the defrost outlet 33 without increasing noise, and it is possible to improve heating performance and window clearing performance.
[0034]
The differential / foot mode for preventing the fogging of the window while heating the passenger compartment is also one of the hot air system air conditioning modes. In the case of this differential / foot mode, although not shown, The foot air outlet 32 is greatly opened, and the defrost air outlet 33 is slightly opened. The air flow is the same as described above, and as a result of reducing the ventilation resistance of the path through which the warm air passes, it is possible to improve the heating performance and the window clearing performance.
[0035]
FIG. 3A is a diagram showing the air flow in the vent mode.
[0036]
As shown in FIG. 3A, in the vent mode, only the vent outlet 31 is fully opened by the vent door 34, the defrost outlet 33 is opened by the differential-foot door 35, and the first opening 41 connected to the foot outlet 32 is the vent door 34. Thus, the second openings 42 are each fully closed by the second door 44.
[0037]
Since both the first and second openings 41 and 42 are closed in the vent mode, air does not flow toward the foot outlet 32 and the defrost outlet 33. When the mix door 30 is located at a position other than the full cool position FC where the hot air passage 28 is fully closed, the hot air flowing down the hot air passage 28 is mixed with the cold air in the mixing chamber 27 and is adjusted to a desired temperature. Flows down toward the vent outlet 31. As a result, it is possible to cool the passenger compartment by mainly blowing cool air toward the upper body of the passenger.
[0038]
Since the second opening 42 is closed in the vent mode, the warm air passage 28 remains in a curved shape. However, in this mode, the amount of warm air is relatively small, so even if the ventilation resistance of the warm air passage 28 increases slightly, There will be no hindrance to the performance.
[0039]
In the unit 21 of the automotive air conditioner according to the present embodiment, in particular, the cool air that has passed through the evaporator 23 in the full cool mode in which the mix door 30 fully closes the hot air passage 28 and only the vent outlet 31 fully opens. Since the cool air passage 29 rises linearly along the unit case 22, the airflow resistance is small and the rapid cooling effect can be enhanced.
[0040]
In addition, when the cooling cycle is operated and the refrigerant is circulated through the evaporator 23, heat exchange is performed with the intake air, whereby condensed water adheres to the surface of the evaporator 23. The automobile according to the present embodiment In the unit 21 of the air conditioning apparatus for use, since the evaporator 23 is disposed below the unit case 22, the condensed water can be dropped into the unit case 22 as it is and drained from the drain port 36.
[0041]
FIG. 3B is a diagram showing the air flow in the bi-level mode. The bi-level mode is a head cold foot heat type air conditioning mode in which cold air derived from the vent outlet 31 is blown toward the upper body of the occupant and warm air derived from the foot outlet 32 is directed toward the occupant's feet.
[0042]
As shown in FIG. 3B, in the bi-level mode, the vent outlet 31 is half-opened by the vent door 34, and accordingly, the first opening 41 is half-opened by the first door 43. The defrost outlet 33 is fully closed by the differential-foot door 35 and the second opening 42 is fully closed by the second door 44.
[0043]
Since the first opening 41 is half-opened in the bi-level mode, the warm air flowing down the warm air passage 28 mainly flows down toward the foot outlet 32 through the first opening 41 and then flows down the cold air passage 29. The cool air mainly flows down toward the vent outlet 31. As a result, cold air is blown out to the upper body of the occupant, while warm air is blown out to the feet, so that the head cold foot heat type air conditioning can be performed.
[0044]
In particular, in the unit 21 of the automotive air conditioner according to the present embodiment, the second opening 42 and the second door 44 for reducing the airflow resistance of the hot air passage 28 are provided. By controlling the opening degree of the second door 44 to open and close, the temperature difference between the foot wind blown into the passenger compartment and the vent wind can be easily controlled.
[0045]
That is, as apparent from the temperature characteristic diagram in the bi-level mode shown in FIG. 4, the temperature difference between the foot wind and the vent wind is minimized when the second opening 42 is fully closed, and the second door As the second opening 42 is weakly opened and opened in the middle by turning 44, the maximum is obtained when the second opening 42 is fully opened. The temperature difference between the foot wind and the vent wind in the bi-level mode, the so-called top / bottom differential temperature, is usually preferably set to 10 to 30 ° C., but the temperature sensation of the occupant and the vehicle usage environment differ individually. Therefore, the unit 21 of the present embodiment that can set the temperature difference between the upper and lower sides as desired from a wide range can be widely accepted by the user.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the evaporator and the heater core are disposed substantially in parallel in the unit case, the vehicle air conditioner is extremely compact. Therefore, the surplus space in the passenger compartment can be used effectively. Further, by forming the cool air passage linearly along the unit case, the ventilation resistance at the time of full cool can be reduced, and the rapid cooling effect is enhanced. Furthermore, since the second opening is opened during the hot air system air conditioning mode, the curved shape of the hot air passage is changed to a linear shape from the air outlet of the heater core, and the ventilation resistance of the path through which the hot air passes is remarkably reduced. As a result, it is possible to flow a large amount of warm air to the warm air outlet without causing an increase in noise, and it is possible to improve the heating performance and the window clearing performance. In addition, since the first opening is opened and the second opening is closed in the bi-level mode, a larger amount of hot air does not flow down to the foot outlet in the bi-level mode, and is blown out toward the upper body of the occupant. The temperature difference between the cool air and the warm air blown toward the feet does not become too large, and a comfortable head-and-foot heat type air conditioning can be realized.
[0047]
According to the second aspect of the present invention, the size of the unit case in the vehicle left-right direction or the front-rear direction can be reduced while the height of the unit case is kept within a predetermined range. The installation space in the vehicle interior can be greatly reduced. Moreover, the drainage structure of the condensed water generated by the evaporator is facilitated by arranging the evaporator at the lower part.
[0050]
According to the invention described in claim 3 , the temperature difference in the bi-level mode can be set as desired from a wide range, and the temperature sensation of the occupant and the environment in which the vehicle is used are individually different. Therefore, it is possible to widely accept the user's request.
[0051]
According to the fourth aspect of the invention, since the first door can be opened and closed by diverting the drive system for the cold air outlet door, the drive system for the first door is not complicated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a unit of an automotive air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 (A) and 2 (B) are diagrams showing the air flow in the warm air system air conditioning mode in which mainly warm air is blown into the vehicle interior. FIG. 2 (A) is a diagram in the foot mode. The flow of air is shown, and FIG. 5B is a view showing the flow of air in the defrost mode.
FIG. 3A shows the air flow in the vent mode, and FIG. 3B shows the air flow in the bi-level mode.
FIG. 4 is a graph showing a temperature characteristic diagram in the bi-level mode according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional automobile air conditioner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Unit 22 of motor vehicle air conditioner ... Unit case 23 ... Evaporator 24 ... Heater core 24a ... Heater core air outlet 27 ... Mixing chamber 28 ... Hot air passage 29 ... Cold air passage 31 ... Vent air outlet (cold air outlet)
32 ... Foot outlet (hot air outlet)
33 ... defrost outlet (warm air outlet)
34 ... Vent door (cold air outlet door)
35 ... Diff-foot door 40 ... Partition wall 41 ... First opening 42 ... Second opening 43 ... First door 44 ... Second door

Claims (4)

ユニットケース(22)と、前記ユニットケース(22)内に収納され空気を冷却するエバポレータ(23)と、前記ユニットケース(22)内に収納され空気を加熱するヒータコア(24)と、前記ユニットケース(22)に設けられ主として冷風を導出し車室内の乗員の上半身に向けて吹き出すための冷風吹出口(31)と、前記ユニットケース(22)に設けられ主として温風を導出する温風吹出口(32,33)であって車室内の乗員の足下に向けて吹き出すためのフット吹出口(32)およびフロントガラスやサイドガラスの内面に向けて吹き出すためのデフロスト吹出口(33)と、を有し、前記エバポレータ(23)以降の空気通路が、前記ヒータコア(24)を通過する温風通路(28)と、前記ヒータコア(24)を迂回して流れる冷風通路(29)とに分岐されてなる自動車用空気調和装置において、
前記エバポレータ(23)と前記ヒータコア(24)とを略平行に配置し、
前記冷風通路(29)を前記ユニットケース(22)に沿って直線的に形成する一方、前記温風通路(28)を前記冷風通路(29)に対して湾曲して形成し、
前記冷風通路(29)の側から順に、前記冷風吹出口(31)、前記フット吹出口(32)、前記デフロスト吹出口(33)を配置し、
前記冷風吹出口(31)と前記温風吹出口(32,33)とを仕切ると共に前記温風吹出口(32,33)と前記温風通路(28)とを仕切る仕切壁(40)に、主として冷風が流れ込む領域に臨む第1開口(41)と、前記ヒータコア(24)の空気出口(24a)に臨む第2開口(42)とを形成し、
前記第1開口(41)に、第1ドア(43)を開閉自在に取り付け、
前記第2開口(42)に、第2ドア(44)を開閉自在に取り付け、
空調モードに応じて前記第1と第2のドア(43,44)は開閉ないし開度調整され、
前記空調モードのうち、温風系空調モード時に、前記第2開口(42)は開かれ、
前記空調モードのうち、前記冷風吹出口(31)から導出した冷風を乗員の上半身に向けて吹出すと共に前記フット吹出口(32)から導出した温風を乗員の足元に向けて吹出すバイレベルモード時に、前記第1開口(41)は開かれ、前記第2開口(42)は閉じられることを特徴とする自動車用空気調和装置。
A unit case (22); an evaporator (23) that is housed in the unit case (22) and cools air; a heater core (24) that is housed in the unit case (22) and heats the air; and the unit case A cold air outlet (31) provided in (22) for mainly leading out cool air and blowing it out toward the upper body of the passenger in the passenger compartment, and a hot air outlet (in the unit case (22) for mainly leading out hot air) 32 , 33) and a defroster outlet (33) for blowing out toward the inner surface of the windshield and side glass, and a foot outlet (32) for blowing out toward the feet of the passengers in the passenger compartment , The air passage after the evaporator (23) bypasses the warm air passage (28) passing through the heater core (24) and the heater core (24). The air-conditioning system comprising branches into the cool air passage (29) flowing Te,
The evaporator (23) and the heater core (24) are arranged substantially in parallel,
The cold air passage (29) is formed linearly along the unit case (22), while the hot air passage (28) is formed curved with respect to the cold air passage (29),
In order from the cold air passage (29) side, the cold air outlet (31), the foot outlet (32), the defrost outlet (33) are arranged,
Cold air is mainly formed in the partition wall (40) that partitions the cold air outlet (31) and the hot air outlet (32, 33) and partitions the hot air outlet (32, 33) and the hot air passage (28). Forming a first opening (41) facing the region into which the air flows and a second opening (42) facing the air outlet (24a) of the heater core (24),
A first door (43) is removably attached to the first opening (41),
A second door (44) is removably attached to the second opening (42),
Depending on the air conditioning mode, the first and second doors (43, 44) are opened / closed or adjusted in opening .
Among the air conditioning modes, the second opening (42) is opened during the hot air system air conditioning mode,
Among the air-conditioning modes, a bi-level that blows out cold air derived from the cold air outlet (31) toward the upper body of the occupant and blows warm air derived from the foot outlet (32) toward the feet of the occupant. The automotive air conditioner characterized in that, in the mode, the first opening (41) is opened and the second opening (42) is closed .
前記ヒータコア(24)が、前記エバポレータ(23)の上部に略水平に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の自動車用空気調和装置。  The automotive air conditioner according to claim 1, wherein the heater core (24) is provided substantially horizontally above the evaporator (23). 前記バイレベルモード時において、前記第2ドア(44)は、開度が調整されて開閉されることを特徴とする請求項1に記載の自動車用空気調和装置。 The air conditioner for an automobile according to claim 1, wherein, in the bi-level mode, the second door (44) is opened and closed with an opening degree adjusted . 前記第1ドア(43)は、前記ベント吹出口(31)に開閉自在に設けられた冷風吹出口用ドア(34)と一体的に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の自動車用空気調和装置。 The said 1st door (43) is comprised integrally with the door (34) for cold wind outlets provided in the said vent outlet (31) so that opening and closing was possible. Air conditioner for automobiles.
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