JP3772470B2

JP3772470B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP3772470B2
Application number: JP16028697A
Authority: JP
Inventors: 上村　　幸男
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JPH115426A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気加熱源として温水式の暖房用熱交換器の他に補助電気ヒータを組み合わせる車両用空調装置に関するものであって、特に、空調ケース内通路を内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とに区画形成することにより、フット開口部からは暖められた高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ開口部からは低湿度の外気を吹き出す、いわゆる内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置は、特開平５−１２４４２６号公報等にて知られており、この従来技術の概要を説明すると、空調ケースの一端側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、他端側にはフット開口部、デフロスタ開口部、およびフェイス開口部がそれぞれ形成されている。
【０００３】
そして、この空調ケース内に、上記内気吸入口から上記フェイス開口部およびフット開口部にかけての第１空気通路と、上記外気吸入口から上記デフロスタ開口部にかけての第２空気通路とを区画形成する仕切り板が設けられている。
さらに、上記両空気通路内には、暖房用熱交換器、この暖房用熱交換器をバイパスするバイパス通路、およびエアミックスドアがそれぞれ設けられた構成となっている。
【０００４】
そして、吹出モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、およびフットモードのいずれかが選択されたときは、そのときの内外気モードが内気循環モードであれば、上記両空気通路内に内気を導入し、外気導入モードであれば、上記両空気通路内に外気を導入する。また、吹出モードとしてデフロスタモードが選択されたときは、上記両空気通路内に外気を導入する。
【０００５】
さらに、吹出モードとしてフットデフロスタモードが選択されたときは、第１空気通路内に内気を導入し、第２空気通路内に外気を導入する２層流モードとする。これによって、既に温められている内気を再循環してフット開口部から吹き出して車室内を暖房できるので、車室内への吹出空気温度が高くなり、暖房性能を向上できる。これと同時に、デフロスタ開口部からは低湿度の外気を窓ガラスへ吹き出すので、窓ガラスの防曇性能を確保できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、車両エンジンの高効率化により車両暖房用の熱源である温水（エンジン冷却水）の温度が低下する傾向にあり、この温水温度の低下により暖房能力が不足することが大きな課題となっている。しかるに、上記従来技術では、このような暖房能力不足に対して十分対応できない場合があった。
【０００７】
そこで、本出願人では、内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置において、暖房用熱交換器の空気吹出側のうち、内気側の部位に補助電気ヒータを設置して、暖房能力の向上を図ったものを試作検討してみた。
その場合、暖房用熱交換器として、熱交換コア部の全部のチューブを温水が入口側から出口側に向かって一方向に流れる一方向流れタイプのものを用いた。この一方向流れタイプは温水の流通抵抗が小さいとともに、熱交換コア部のチューブ配列方向の吹出温度差が発生しないという利点を持っている。
【０００８】
そして、この一方向流れタイプの暖房用熱交換器の温水入口を内気側の第１空気通路に設定し、温水出口を外気側の第２空気通路に設定して、温水が内気側から外気側に向かって一方向のみに流れるようにすると、外気側の第２空気通路では温水温度が低下しているとともに、外気温度が内気温度に比して大幅に低いので、補助電気ヒータの発熱により内気側の空気が加熱されると、内外気２層流モードにおいて、外気側のデフロスタ吹出空気温度が内気側のフット吹出空気温度に比して極端に低下してしまう。
【０００９】
この結果、乗員に対する暖房フィーリングを悪化させたり、窓ガラスの防曇能力を低下させるといった不具合を招来することが分かった。
なお、空気通路を内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とに仕切らず、１つの空気通路を形成する通常の空調装置においても、暖房用熱交換器が一方向流れタイプであって、その温水入口側に補助電気ヒータを設置すると、暖房用熱交換器の温水出口側では温水温度が低下するとともに、補助電気ヒータによる加熱がないので、吹出空気温度が大きく低下してしまい、同様の不具合を生じる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、一方向流れタイプの暖房用熱交換器を用いる車両用空調装置において、暖房用熱交換器の温水入口側部位と温水出口側部位との間の吹出空気温度差を適切に設定可能とすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１〜６記載の発明では、全部のチューブ（１３ｄ）を温水入口側から温水出口側に向かって温水が一方向に流れる一方向流れタイプの暖房用熱交換器（１３）に対して、その温水出口側の部位に補助電気ヒータ（１６）を配置することを特徴としている。
【００１２】
これによると、暖房用熱交換器（１３）は温水の一方向流れ（全パス）タイプであるため、暖房用熱交換器（１３）単体でみると、暖房用熱交換器（１３）の温水出口側では温水温度の低下により吹出空気温度が低下することになる。
そして、この温度分布が低温となる温水出口側の部位に補助電気ヒータ（１６）を配置しているから、補助電気ヒータ（１６）の発熱により温水出口側の空気が加熱されても、暖房用熱交換器の温水入口側部位と温水出口側部位との間の吹出空気温度差を過度に増大させることなく、適切に設定できる。
【００１３】
さらに、本発明によると、内外気２層流モードを選択可能な空調装置において、内気側のフット吹出空気温度と、外気側のデフロスタ吹出空気温度との温度差を適切に設定できる。なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態を示すものであり、ディーゼルエンジン車のように、温水（エンジン冷却水）温度が比較的低い温度となる低熱源車に適用したものである。
【００１５】
空調装置通風系は、大別して、送風機ユニット１と空調ユニット１００の２つの部分に分かれている。空調ユニット１００部は、車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されるものであり、一方、送風機ユニット１は図１の図示形態では、空調ユニット１００の車両前方側に配置する状態を図示している。すなわち、空調ユニット１００を車室内に配置し、送風機ユニット１はエンジンルーム内において空調ユニット１００の前方位置に配置するレイアウトとしている。
【００１６】
ここで、送風機ユニット１を車室内において空調ユニット１００の側方（助手席側）にオフセット配置するレイアウトとすることもできる。
まず、最初に、送風機ユニット１部を具体的に説明すると、送風機ユニット１には内気（車室内空気）を導入する第１、第２の２つの内気導入口２、２ａと、外気（車室外空気）を導入する１つの外気導入口３が備えられている。これらの導入口２、２ａ、３はそれぞれ第１、第２の２つの内外気切替ドア４、５によって開閉可能になっている。
【００１７】
この両内外気切替ドア４、５は、それぞれ回転軸４ａ、５ａを中心として回動操作される平板状のものであって、図示しないリンク機構、ケーブル等を介して、空調操作パネル（図示せず）の内外気切替用手動操作機構（レバーやダイヤルを用いた機構）に連結され、連動操作するか、あるいは、両内外気切替ドア４、５をサーボモータを用いた内外気切替用アクチュエータ機構により連動操作する。
【００１８】
本例では、内気導入口２、２ａと外気導入口３と内外気切替ドア４、５と上記手動操作機構またはアクチュエータ機構とにより内外気切替手段が構成されている。
そして、上記導入口２、２ａ、３からの導入空気を送風する第１（内気側）ファン６および第２（外気側）ファン７が、送風機ユニット１内に配置されている。この両ファン６、７は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）からなるものであって、１つの共通の電動モータ７ｂにて同時に回転駆動される。
【００１９】
図１は後述する２層流モードの状態を示しており、第１内外気切替ドア４は第１内気導入口２を開放して外気導入口３からの外気通路３ａを閉塞しているので、第１（内気側）ファン６の吸入口６ａに内気が吸入される。これに対し、第２内外気切替ドア５は第２内気導入口２ａを閉塞して外気導入口３からの外気通路３ｂを開放しているので、第２（外気側）ファン７の吸入口７ａに外気が吸入される。
【００２０】
従って、この状態では、第１ファン６は、内気導入口２からの内気を第１空気通路（内気側通路）８に送風し、第２ファン７は、外気導入口３からの外気を第２空気通路（外気側通路）９に送風するようになっており、第１、第２空気通路８、９は、第１ファン６と第２ファン７との間に配置された仕切り板１０により仕切られている。この仕切り板１０は、両ファン６、７を収納する樹脂製のスクロールケーシング１０ａに一体成形できる。
【００２１】
なお、本実施形態では、第１ファン６の外径を小とし、第２ファン７の外径を大にしている。これは、第２ファン７側において、電動モータ７ｂの存在により吸入口７ａの開口面積が減少するのを防止するためである。
次に、空調ユニット１００部は空調ケース１１内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２とヒータコア（暖房用熱交換器）１３とを両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図１の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する複数の分割ケースからなる。この複数の分割ケース内に、上記熱交換器１２、１３、後述するドア等の機器を収納した後に、この複数の分割ケースを金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合することにより、空調ユニット１００部が組み立てられる。
【００２２】
空調ケース１１内において、最も車両前方側の部位に蒸発器１２が設置され、空調ケース１１内の第１、第２空気通路８０、９０の全域を横切るように蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。ここで、蒸発器１２は図１に示すように、車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００２３】
また、空調ケース１１内部の空気通路は、蒸発器１２の上流部からヒータコア１３の下流部に至るまで、仕切り板１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより車両下方側の第１空気通路（内気側通路）８０と車両上方側の第２空気通路（外気側通路）９０とに仕切られている。この仕切り板１５ａ〜１５ｃは空調ケース１１に樹脂にて一体成形され、車両左右方向に略水平に延びる固定仕切り部材である。
【００２４】
なお、蒸発器１２は周知の積層型のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を最中状に２枚張り合わせて構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。
ヒータコア１３は、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けて隣接配置されている。このヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア１３も蒸発器１２と同様に、車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内に設置されている。より具体的に述べると、ヒータコア１３は、仕切り板１５ｂと１５ｃの間において、第１空気通路８０と第２空気通路９０の両方に跨がって配置されている。
【００２５】
しかも、ヒータコア１３は蒸発器１２に対して上方側にオフセット配置され、ヒータコア１３のうち、第２空気通路９０側の部分はこの第２空気通路９０の全域を横切るように設置されている。一方、ヒータコア１３のうち、第１空気通路８０側の部分はこの第１空気通路８０の最下方部に後述の冷風バイパス通路１７を形成するように設置されている。
【００２６】
なお、ヒータコア１３は図２に示すものであって、その熱交換コア部１３ｃはアルミニュウム等の金属薄板を溶接等により断面偏平状に接合してなる偏平チューブ１３ｄをコルゲートフィン１３ｅを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。
本例のヒータコア１３は、温水入口側タンク１３ａを上方の第２空気通路９０側に配置するとともに、温水出口側タンク１３ｂを下方の第１空気通路８０側に配置している。そして、この両タンク１３ａ、１３ｂの間に上記偏平チューブ１３ｄおよびコルゲートフィン１３ｅからなる熱交換コア部１３ｃを構成している。従って、ヒータコア１３は温水入口側タンク１３ａからの温水が熱交換コア部１３ｃの全部の偏平チューブ１３ｄを上方から下方への一方向に流れる一方向流れタイプ（全パスタイプ）として構成されている。
【００２７】
そして、ヒータコア１３に流入する温水の流量（または温水の温度）を調整する温水弁１４をヒータコア１３の温水入口側流路に設けて、この温水弁１４の温水流量（または温水温度）の調整作用により車室内への吹出空気温度を調整できるようにしてある。つまり、本例では、この温水弁１４により車室内への吹出空気温度を調整する温度調整手段を構成している。
【００２８】
ヒータコア１３の空気下流側のうち、第１空気通路８０側の直後の部位、換言すると、ヒータコア１３の温水出口側の部位に補助電気ヒータ１６が配置されている。この補助電気ヒータ１６は図１の紙面垂直方向には第１空気通路８０の幅方向全長にわたって配置されている。
この補助電気ヒータ１６は、温水温度が所定温度（例えば、７５°Ｃ）以下のとき（エンジン始動直後のように温水温度の低いとき、あるいはエンジン暖機終了後でも温水温度が十分上昇しないとき）に、その発熱作用により空調空気を即効的に加熱するための補助暖房装置である。
【００２９】
この補助電気ヒータ１６は所定温度にて抵抗値が急激に増加する正の抵抗温度特性を有する正特性サーミスタ（ＰＴＣヒータ）で構成することが安全性等の点で好ましい。
この補助電気ヒータ１６は、具体的には、チタン酸バリウムのようなセラミック材料からなるＰＴＣヒータを空気通過用の多数の穴部を有するハニカム状に成形したものである。
【００３０】
次に、空調ケース１１内の第１空気通路８０において、ヒータコア１３の下方側には、ヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１７が形成され、この冷風バイパス通路１７は最大冷房時にマックスクールドア１８により開放される。
また、空調ケース１１の上面部には、ヒータコア１３直後の第２空気通路９０に連通するデフロスタ開口部１９が開口している。このデフロスタ開口部１９は図示しないデフロスタダクトおよびデフロスタ吹出口を介して、車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出すためのものである。このデフロスタ開口部１９はデフロスタドア２０により開閉され、このデフロスタドア２０は回転軸２０ａにより回動自在なバタフライ状になっている。
【００３１】
空調ケース１１の最も車両後方側（乗員寄り）の部位には、第１空気通路８０と直接連通するフェイス開口部２１が開口している。このフェイス開口部２１は図示しないフェイスダクトを介して計器盤上方部のフェイス吹出口より乗員頭部に向けて風を吹き出すためのものである。このフェイス開口部２１はフェイスドア２２により開閉され、このフェイスドア２２は回転軸２２ａにより回動自在なバタフライ状になっている。
【００３２】
前述した仕切り板１５ｃの最も空気下流側の端部と、フェイス開口部２１の入口部との間に、第１、第２空気通路８０、９０の間を連通する連通路２３が設けてられており、この連通路２３は回転軸２４ａにより回動自在な平板状の連通ドア２４により開閉される。
また、空調ケース１１の下面のうち、車両後方側の部位にはフット開口部２５が開口しており、このフット開口部２５は第１空気通路８０においてヒータコア１３および補助電気ヒータ１６の空気下流側の部位と連通している。このフット開口部２５は図示しないフットダクトを介してフット吹出口から車室内の乗員足元に温風を吹き出すためのものである。このフット開口部２５はフットドア２６により開閉され、このフットドア２６は回転軸２６ａにより回動自在なバタフライ状になっている。
【００３３】
なお、デフロスタドア２０、フェイスドア２２、およびフットドア２６は吹出モード切替用のドア手段であって、図示しないリンク機構、ケーブル等を介して空調操作パネルの吹出モード切替用手動操作機構に連結されて、連動操作するか、あるいは、吹出モード切替用のドア手段をサーボモータを用いたモード切替用アクチュエータ機構により連動操作する。
【００３４】
また、温水弁１４およびマックスクールドア１８は温度調整手段であって、図示しないリンク機構、ケーブル等を介して空調操作パネルの温度調整用手動操作機構に連結されて、連動操作するか、あるいは、これら温度調整手段をサーボモータを用いた温度調整用アクチュエータ機構により連動操作する。
次に、上記構成において本実施形態の作動を吹出モード別に説明する。
【００３５】
（１）フット吹出モード
冬期の暖房始動時のごとく、最大暖房状態を設定するときは、内外気切替用操作機構が操作されて、２層流モードが設定される。すなわち、送風機ユニット１において、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２を開放し、外気導入口３からの外気通路３ａを閉塞する。また、第２内外気切替ドア５が第２内気導入口２ａを閉塞し、外気導入口３からの外気通路３ｂを開放する。
【００３６】
これにより、第１送風ファン６は、内気を第１内気導入口２から吸入口６ａを経て吸入し、これと同時に、第２送風ファン７は、外気を外気導入口３から外気通路３ｂ、吸入口７ａを経て吸入する。そして、第１送風ファン６により送風される内気は、第１空気通路８を通って、空調ユニット１００の第１空気通路８０を流れる。また、第２送風ファン７により送風される外気は、第２空気通路９を通って、空調ユニット１００の第２空気通路９０を流れる。
【００３７】
一方、吹出モード切替用操作機構が操作されて、フットドア２６はフット開口部２５を開放し、フェイスドア２２はフェイス開口部２１を閉塞する。デフロスタドア２０はデフロスタ開口部１９を少量開放する。なお、２層流モードであっても、後述の理由から、連通ドア２４は連通路２３を全開または少量開く小開度の位置に操作される。
【００３８】
一方、冬期の暖房始動時には温度調整用操作機構により温水弁１４を全開させ、最大暖房状態となる。これにより、ヒータコア１３に最大流量の温水が流れるとともに、マックスクールドア１８は冷風バイパス路１７を閉塞する。
そして、第１空気通路８０を流れる内気は、蒸発器１２を通過した後、ヒータコア１３にて加熱されて、温風となり、フット開口部２５を経て車室内の乗員足元に吹き出す。これと同時に、第２空気通路９０を流れる外気は、蒸発器１２を通過した後、ヒータコア１３にて加熱されて、温風となり、デフロスタ開口部１９を経て車両窓ガラス内面に吹き出す。
【００３９】
この場合、第１空気通路８、８０側では、外気に比して高温の内気を再循環してヒータコア１３で加熱しているので、乗員足元への吹出温風温度が高くなり、暖房効果を向上できる。一方、デフロスタ開口部１９からは、内気に比して低湿度の外気を加熱して吹き出しているので、窓ガラスの曇り止めを良好に行うことができる。
【００４０】
また、フット吹出モードでは、通常、デフロスタ開口部１９からの吹出風量を１５〜２０％程度、フット開口部２５からの吹出風量を８５〜８０％程度の風量割合に設定するので、第２空気通路９０側の外気温風を全開または小開度の連通路２３を通して第１空気通路８０側の内気温風の中に混入することにより、上記風量割合を達成することができる。
【００４１】
次に、車室内温度が上昇して、暖房負荷が減少すると、吹出空気温度制御のため、温水弁１４を全開位置（最大暖房状態）から中間開度位置に操作し、ヒータコア１３に流入する温水流量を減少させる。このとき、連通ドア２４は上記した全開または小開度の位置に維持されたままであり、また、マックスクールドア１８も冷風バイパス通路１７を閉塞したままである。
【００４２】
中間温度制御域では、最大暖房能力を必要としていないため、内外気吸入モードは、通常、第１、第２の内気導入口２、２ａをともに閉塞し、外気導入口３を開放する全外気モードに設定するのがよい。しかし、乗員の手動操作よる設定にて、外気導入口３を閉塞して、第１、第２の内気導入口２、２ａをともに開放する全内気モードとしたり、前述のように内気と外気とを同時に導入する内外気２層流モードとすることもできる。
【００４３】
ところで、フット吹出モードにおいて、温水弁１４を全開させる最大暖房状態において、ヒータコア１３を循環する温水温度が所定温度（例えば、７５°Ｃ）以下のときには、この温水温度を検知して図示しない制御回路にて補助電気ヒータ１６に通電され、補助電気ヒータ１６が発熱するので、ヒータコア１３の内気側（第１空気通路８０側）の吹出空気を加熱できる。これにより、温水の低温時における暖房能力不足を解消できる。
【００４４】
ここで、ヒータコア１３の温水入口を第２空気通路９０側に設定し、ヒータコア１３の温水出口を第１空気通路８０側に設定して、補助電気ヒータ１６をヒータコア１３の温水出口側（第１空気通路８０側）に設置しているから、内気の温風を吹き出すフット開口部２５の吹出空気温度と外気の温風を吹き出すデフロスタ開口部１９の吹出空気温度との温度差を適切に設定できる。
【００４５】
つまり、一方向流れタイプのヒータコア１３単体でみると、温水入口側の吹出空気温度が高くなるのに対して、温水出口側では温水温度の低下分だけ吹出空気温度が低くなる。そこで、本実施形態では、補助電気ヒータ１６をヒータコア１３の温水出口側に設置して、ヒータコア１３の温水出口側（温水による加熱量の少ない側）の吹出空気温度を補助電気ヒータ１６の発熱量により高めている。
【００４６】
これにより、補助電気ヒータ１６の発熱による温度上昇を一方向流れタイプのヒータコア１３の吹出温度分布により緩和できるので、ヒータコア１３の温水入口側に補助電気ヒータ１６を設置する場合に比して、フット開口部２５側とデフロスタ開口部１９側との吹出空気温度差を小さくでき、フット開口部２５側の吹出空気温度を適切な量だけ、デフロスタ開口部１９側より高くすることができる。
【００４７】
従って、デフロスタ開口部１９側の吹出空気温度が極端に低下することに起因する暖房フィーリングの悪化、窓ガラスの防曇能力の不足といった不具合を回避できる。
なお、補助電気ヒータ１６の発熱量を温水温度の低下に応じて増大させるように自動的に調整してもよい。
【００４８】
（２）フットデフロスタ吹出モード
フットデフロスタ吹出モードでは、フット開口部２５からの吹出風量と、デフロスタ開口部１９からの吹出風量とを略同等（５０％づつ）とするため、フットドア２６によりフット開口部２５を全開するとともに、デフロスタドア２０によりデフロスタ開口部１９を全開する。そして、連通ドア２４を連通路２３の全閉位置に操作する。なお、フェイス開口部２１はフェイスドア２２により閉塞されたままである。
【００４９】
以上により、連通路２３からフット開口部２５側へ流入する外気温風の流れがなくなるので、フット開口部２５には第１空気通路８０の内気温風が全量流入し、また、デフロスタ開口部１９には第２空気通路９０の外気温風が全量流入する。これにより、フット開口部２５からの吹出風量と、デフロスタ開口部１９からの吹出風量とを略同等にすることが可能となる。
【００５０】
温水弁１４を全開する最大暖房時には、内外気の２層流モードを設定し、暖房効果の向上と窓ガラスの防曇性の確保との両立を図ることができるという点はフット吹出モードと同じである。また、温水弁１４の開度調整により所望の中間温度制御が可能であり、また、中間温度制御域では、通常、全外気モードに設定するが、乗員の手動操作よる設定にて、全内気モードとしたり、内外気２層流モードとすることもできる。
【００５１】
また、フットデフロスタ吹出モードにおいても、補助電気ヒータ１６は上述のフット吹出モード時と同様に補助暖房熱源の役割を果たすことができるとともに、フット開口部２５側とデフロスタ開口部１９側との吹出空気温度の間に適切な温度差を設定する役割を果たすことができる。
（３）デフロスタ吹出モード
デフロスタ吹出モードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を、また、フットドア２６がフット開口部２５をそれぞれ全閉する。そして、デフロスタドア２０がデフロスタ開口部１９を全開し、連通ドア２４が連通路２３を全開する。従って、第１、第２空気通路８０、９０からの空調空気をデフロスタ開口部１９を通して窓ガラス内面のみに吹き出して、曇り止めを行う。このときは、窓ガラスの防曇性確保のために、通常、全外気吸入モードとする。
【００５２】
また、デフロスタ吹出モードにおいても補助電気ヒータ１６は補助暖房熱源の役割を果たすことができる。
（４）フェイス吹出モード
フェイス吹出モードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を全開し、デフロスタドア２０がデフロスタ開口部１９を、またフットドア２６がフット開口部２５をそれぞれ全閉する。連通ドア２４は連通路２３を全開する。従って、第１、第２空気通路８０、９０の下流部はいずれもフェイス開口部２１に連通する。
【００５３】
そのため、蒸発器１２により冷却された冷風がヒータコア１３により再加熱されて、温度調整された後、すべてフェイス開口部２１側へ吹き出す。
このときも、内外気吸入モードは第１、第２内外気切替ドア４、５により、全内気、全外気、内外気２層流のいずれも選択可能となる。
なお、最大冷房状態では、全内気吸入モードとし、また、温水弁１４が全閉状態となり、ヒータコア１３への温水循環が遮断されるとともに、マックスクールドア１８が冷風バイパス通路１７を開くので、冷風の送風量を増加でき、冷房能力が最大となる。また、フェイス吹出モードでは補助電気ヒータ１６に通電することはない。
【００５４】
（５）バイレベル吹出モード
バイレベル吹出モードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を全開するとともに、フットドア２６がフット開口部２５を全開する。デフロスタドア２０はデフロスタ開口部１９を全閉する。また、連通ドア２４が連通路２３を全開する。従って、フェイス開口部２１とフット開口部２５を通して、車室の上下両方から同時に風を吹き出すことができる。
【００５５】
（第２実施形態）
図３は第２実施形態を示すものであり、第２実施形態では第１実施形態とは逆にヒータコア１３の温水入口側タンク１３ａを下方の第１空気通路８０側に配置するとともに、温水出口側タンク１３ｂを上方の第２空気通路９０側に配置している。従って、ヒータコア１３は温水入口側タンク１３ａからの温水が熱交換コア部１３ｃの全部の偏平チューブ１３ｄを下方から上方への一方向に流れる一方向流れタイプ（全パスタイプ）として構成されている。
【００５６】
そして、ヒータコア１３の空気下流側のうち、温水出口側となる第２空気通路９０側の直後の部位に補助電気ヒータ１６を配置している。
第２実施形態においても、温水温度の低下により吹出空気温度が低下するヒータコア１３の温水出口側に補助電気ヒータ１６を配置することにより、補助電気ヒータ１６の発熱量の分だけ、ヒータコア１３の温水出口側の吹出空気温度を高めることができる。従って、フット開口部２５側とデフロスタ開口部１９側との吹出空気温度差が過度に増大することを回避して、この両開口部１９、２５間の吹出空気温度差を適切な温度差に設定することができる。
【００５７】
また、第２実施形態によると、ヒータコア１３の温水入口側タンク１３ａが下方の第１空気通路８０側に位置し、温水出口側タンク１３ｂが上方の第２空気通路９０側に位置しているので、温水温度が所定温度以上に上昇して、補助電気ヒータ１６への通電が遮断された後に、全外気モードまたは全内気モードが設定された場合に、ヒータコア１３の吹出空気温度を下方の第１空気通路８０側よりも上方の第２空気通路９０側が低くすることができる。
【００５８】
従って、この上下温度差を利用して、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおいてフット吹出空気温度に比してデフロスタ吹出空気温度を低くして、車室内温度分布を頭寒足熱の快適な状態に設定できる。
同様に、バイレベル吹出モードにおいてもフット吹出温度に比してフェイス吹出温度を低くすることができるので、車室内温度分布を頭寒足熱の快適な状態とすることができる。
【００５９】
（他の実施形態）
なお、上記の実施形態に限らず、本発明は種々な形態で実施可能であり、以下、本発明の他の実施形態について説明する。
▲１▼上記の実施形態では温水温度の低下により補助電気ヒータ１６に自動的に通電する場合について説明したが、車室内の空調操作パネルに、乗員の操作より調整される発熱量調整部材を設置して、この発熱量調整部材の手動操作により補助電気ヒータ１６の発熱量および発熱のＯＮ、ＯＦＦを調整可能としてもよい。
【００６０】
▲２▼バイレベル吹出モードにおいて、デフロスタ開口部１９を微少開度開くようにしてもよい。例えば、フェイス開口部２１、フット開口部２５、およびデフロスタ開口部１９からの吹出風量の割合が、例えば、４５：４０：１５となるように、各開口部２１、２５、１９の開度を設定して、各開口部２１、２５、１９のすべてから同時に風を吹き出すようにしてもよい。
【００６１】
▲３▼空調ユニット１００内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２を配設しないタイプの空調装置にも本発明は適用できる。
▲４▼上記の実施形態では、空調空気の通路を内気側の第１空気通路８、８０と外気側の第２空気通路９、９０とに区画形成することにより、内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置に本発明を適用する場合について説明したが、空気通路を内気側の第１空気通路８、８０と外気側の第２空気通路９、９０とに仕切らず、１つの空気通路を形成する通常の空調装置においても、暖房用熱交換器１３を一方向流れタイプとし、その空気下流側の温水出口側に補助電気ヒータ１６を設置することにより、本発明を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の通風系の全体構成図である。
【図２】図１に示すヒータコアの正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の通風系の全体構成図である。
【符号の説明】
１…送風機ユニット、２、２ａ…内気導入口、３…外気導入口、
４、５…第１、第２内外気切替ドア、６、７…第１、第２ファン、
８、８０…第１空気通路、９、９０…第２空気通路、１１…空調ケース、
１２…蒸発器、１３…ヒータコア、１４…温水弁、１６…補助電気ヒータ、
１９…デフロスタ開口部、２０…デフロスタドア、２１…フェイス開口部、
２２…フェイスドア、２５…フット開口部、２６…フットドア、
１００…空調ユニット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that combines an auxiliary electric heater in addition to a hot water heating heat exchanger as an air heating source, and in particular, the air passage inside the air conditioning case is connected to the first air passage on the inside air side and the outside air. By forming a partition with the second air passage on the side, the heated high-temperature air is recirculated and blown out from the foot opening, while the low-humidity outside air is blown out from the defroster opening. It is suitable for use in a vehicle air conditioner in which the flow mode can be set.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vehicular air conditioner capable of setting this kind of inside / outside air two-layer flow mode is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-124426, etc. An outline of this prior art will be described. The inside air inlet and the outside air inlet are formed, and a foot opening, a defroster opening, and a face opening are formed on the other end side.
[0003]
A partition that partitions the first air passage from the inside air inlet to the face opening and the foot opening and the second air passage from the outside air inlet to the defroster opening in the air conditioning case. A plate is provided.
Further, in each of the air passages, a heating heat exchanger, a bypass passage that bypasses the heating heat exchanger, and an air mix door are provided.
[0004]
And when any of the face mode, the bi-level mode, and the foot mode is selected as the blowing mode, if the inside / outside air mode at that time is the inside air circulation mode, the inside air is introduced into the both air passages, In the outside air introduction mode, outside air is introduced into both the air passages. Further, when the defroster mode is selected as the blowing mode, outside air is introduced into both the air passages.
[0005]
Further, when the foot defroster mode is selected as the blowing mode, a two-layer flow mode is adopted in which inside air is introduced into the first air passage and outside air is introduced into the second air passage. As a result, the already warmed inside air can be recirculated and blown out from the foot opening to heat the vehicle interior, so that the temperature of the air blown into the vehicle interior becomes high and the heating performance can be improved. At the same time, since low humidity outside air is blown out from the opening of the defroster to the window glass, the anti-fogging performance of the window glass can be ensured.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, the temperature of hot water (engine cooling water), which is a heat source for vehicle heating, tends to decrease due to the high efficiency of the vehicle engine, and it is a big problem that the heating capacity is insufficient due to the decrease in the hot water temperature. ing. However, the conventional technology described above may not be able to sufficiently cope with such a lack of heating capacity.
[0007]
In view of this, the present applicant, in a vehicle air conditioner capable of setting the inside / outside air two-layer flow mode, installs an auxiliary electric heater on the inside air side of the air blowing side of the heating heat exchanger, I tried to make a prototype of the improvement.
In that case, as the heat exchanger for heating, a one-way flow type in which hot water flows in one direction from the inlet side toward the outlet side was used for all the tubes of the heat exchange core part. This one-way flow type has the advantage that the flow resistance in the tube arrangement direction of the heat exchange core portion does not occur while the flow resistance of the hot water is small.
[0008]
The hot water inlet of the heat exchanger for heating of this one-way flow type is set to the first air passage on the inside air side, the hot water outlet is set to the second air passage on the outside air side, and the hot water flows from the inside air side to the outside air side. When the air flows in only one direction, the hot water temperature is lowered in the second air passage on the outside air side, and the outside air temperature is significantly lower than the inside air temperature. When the side air is heated, the temperature of the defroster blown air on the outside air becomes extremely lower than the temperature of the foot blown air on the inside air in the two-layer flow mode.
[0009]
As a result, it was found that the heating feeling for the occupant is deteriorated and the window glass is deteriorated in antifogging ability.
Even in a normal air conditioner that forms one air passage without dividing the air passage into a first air passage on the inside air side and a second air passage on the outside air side, the heat exchanger for heating is a one-way flow type. If an auxiliary electric heater is installed on the hot water inlet side, the hot water temperature is lowered on the hot water outlet side of the heating heat exchanger, and since there is no heating by the auxiliary electric heater, the blown air temperature is greatly lowered. A similar problem occurs.
[0010]
In view of the above points, the present invention provides a vehicle air conditioner that uses a one-way flow type heating heat exchanger, and a difference in temperature of the blown air between a hot water inlet side portion and a hot water outlet side portion of the heating heat exchanger. The purpose is to make it possible to set appropriately.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claims 1 to 6 In the described invention, all the tubes (13d) are connected to the one-way flow type heating heat exchanger (13) in which the hot water flows in one direction from the hot water inlet side toward the hot water outlet side. An auxiliary electric heater (16) is arranged at the site.
[0012]
According to this, since the heating heat exchanger (13) is a unidirectional flow (all paths) type of warm water, the warm water of the heating heat exchanger (13) when viewed as a single unit of the heating heat exchanger (13). On the outlet side, the temperature of the blown air decreases due to a decrease in the hot water temperature.
And since the auxiliary electric heater (16) is arranged in the portion on the hot water outlet side where the temperature distribution becomes low, even if the air on the hot water outlet side is heated by the heat generated by the auxiliary electric heater (16), It can set appropriately, without increasing the blowing air temperature difference between the warm water inlet side site | part and the warm water outlet side site | part of a heat exchanger excessively.
[0013]
further, The present invention according to, In the air conditioner capable of selecting the inside / outside air two-layer flow mode, the temperature difference between the inside air-side foot blowing air temperature and the outside air-side defroster blowing air temperature can be appropriately set. In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means shows the correspondence with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, which is applied to a low heat source vehicle in which hot water (engine cooling water) temperature is relatively low like a diesel engine vehicle.
[0015]
The air conditioning system ventilation system is roughly divided into two parts, a blower unit 1 and an air conditioning unit 100. The air conditioning unit 100 part is arranged at a substantially central part in the left-right direction of the vehicle in the lower part of the instrument panel in the passenger compartment. On the other hand, the blower unit 1 in the illustrated form of FIG. The state arrange | positioned in the side is shown in figure. That is, the air conditioning unit 100 is arranged in the vehicle compartment, and the blower unit 1 is arranged in a position in front of the air conditioning unit 100 in the engine room.
[0016]
Here, it is also possible to adopt a layout in which the blower unit 1 is offset from the side of the air conditioning unit 100 (passenger seat side) in the passenger compartment.
First, a part of the blower unit 1 will be described in detail. First and second inside air inlets 2 and 2a for introducing inside air (vehicle compartment air) into the blower unit 1 and outside air (outside the vehicle compartment). One external air inlet 3 for introducing air) is provided. These inlets 2, 2 a and 3 can be opened and closed by first and second inside / outside air switching doors 4 and 5, respectively.
[0017]
Both the inside / outside air switching doors 4 and 5 are plate-like ones that are rotated around the rotation shafts 4a and 5a, respectively, and are connected to an air conditioning operation panel (not shown) via a link mechanism, a cable, etc. (not shown). The internal / external air switching manual operation mechanism (mechanism using levers and dials) is operated in conjunction with each other, or both the internal / external air switching doors 4 and 5 are actuator mechanisms using a servo motor. Interlock operation with.
[0018]
In this example, the inside / outside air switching means is constituted by the inside air introduction ports 2, 2a, the outside air introduction port 3, the inside / outside air switching doors 4, 5 and the manual operation mechanism or actuator mechanism.
A first (inside air side) fan 6 and a second (outside air side) fan 7 for blowing the introduced air from the introduction ports 2, 2 a, 3 are arranged in the blower unit 1. Both the fans 6 and 7 are well-known centrifugal multiblade fans (sirocco fans), and are simultaneously driven to rotate by one common electric motor 7b.
[0019]
FIG. 1 shows a state of a two-layer flow mode to be described later, and the first inside / outside air switching door 4 opens the first inside air introduction port 2 and closes the outside air passage 3a from the outside air introduction port 3. Inside air is sucked into the inlet 6 a of the first (inside air side) fan 6. On the other hand, since the second inside / outside air switching door 5 closes the second inside air introduction port 2a and opens the outside air passage 3b from the outside air introduction port 3, the suction port 7a of the second (outside air side) fan 7 is opened. Outside air is inhaled.
[0020]
Therefore, in this state, the first fan 6 blows the inside air from the inside air introduction port 2 to the first air passage (inside air side passage) 8, and the second fan 7 draws the outside air from the outside air introduction port 3 to the second air. An air passage (outside air side passage) 9 is blown, and the first and second air passages 8 and 9 are partitioned by a partition plate 10 disposed between the first fan 6 and the second fan 7. It has been. The partition plate 10 can be integrally formed with a resin scroll casing 10 a that houses the fans 6 and 7.
[0021]
In the present embodiment, the outer diameter of the first fan 6 is reduced and the outer diameter of the second fan 7 is increased. This is to prevent the opening area of the suction port 7a from being reduced due to the presence of the electric motor 7b on the second fan 7 side.
Next, 100 parts of the air conditioning unit is of a type in which both an evaporator (cooling heat exchanger) 12 and a heater core (heating heat exchanger) 13 are integrally incorporated in the air conditioning case 11. The air conditioning case 11 is made of a resin molded product having a certain degree of elasticity and excellent strength, such as polypropylene, and a plurality of divided cases having a dividing surface in the vertical direction (vehicle vertical direction) in FIG. . By housing the heat exchangers 12 and 13 and devices such as doors, which will be described later, in the plurality of divided cases, by joining the plurality of divided cases together by fastening means such as metal spring clips and screws, 100 parts of the air conditioning unit are assembled.
[0022]
In the air conditioning case 11, the evaporator 12 is installed at the most front portion of the vehicle, and the evaporator 12 is disposed so as to cross the entire area of the first and second air passages 80 and 90 in the air conditioning case 11. As is well known, this evaporator 12 absorbs the latent heat of evaporation of the refrigerant in the refrigeration cycle from the conditioned air and cools the conditioned air. Here, as shown in FIG. 1, the evaporator 12 is installed in the air conditioning case 11 in a thin shape in the vehicle front-rear direction.
[0023]
Further, the air passage inside the air conditioning case 11 extends from the upstream portion of the evaporator 12 to the downstream portion of the heater core 13 by a partition plate 15a, 15b, 15c and a first air passage (inside air passage) 80 on the vehicle lower side. The vehicle is partitioned into a second air passage (outside air passage) 90 on the vehicle upper side. The partition plates 15a to 15c are fixed partition members that are integrally formed with the air conditioning case 11 with resin and extend substantially horizontally in the vehicle left-right direction.
[0024]
Note that the evaporator 12 is a well-known laminated type, and a large number of flat tubes formed by laminating two metal thin plates such as aluminum in the middle are laminated and corrugated with corrugated fins. Is.
The heater core 13 is arranged adjacent to the downstream side of the air flow (the vehicle rear side) of the evaporator 12 at a predetermined interval. The heater core 13 reheats the cold air that has passed through the evaporator 12, and hot engine cooling water (hot water) flows through the heater core 13 to heat the air using the cooling water as a heat source. Similar to the evaporator 12, the heater core 13 is also installed in the air conditioning case 11 in a thin shape in the vehicle longitudinal direction. More specifically, the heater core 13 is disposed across both the first air passage 80 and the second air passage 90 between the partition plates 15b and 15c.
[0025]
Moreover, the heater core 13 is offset upward with respect to the evaporator 12, and a portion of the heater core 13 on the second air passage 90 side is installed so as to cross the entire area of the second air passage 90. On the other hand, a portion of the heater core 13 on the first air passage 80 side is installed so as to form a cold air bypass passage 17 (to be described later) in the lowermost portion of the first air passage 80.
[0026]
The heater core 13 is shown in FIG. 2, and the heat exchange core portion 13c has a large number of flat tubes 13d formed by joining thin metal plates such as aluminum in a flat cross section by welding or the like with corrugated fins 13e interposed. They are stacked and brazed together.
In the heater core 13 of this example, the hot water inlet side tank 13a is arranged on the upper second air passage 90 side, and the hot water outlet side tank 13b is arranged on the lower first air passage 80 side. And between these tanks 13a and 13b, the heat exchange core part 13c which consists of the said flat tube 13d and the corrugated fin 13e is comprised. Therefore, the heater core 13 is configured as a one-way flow type (all-pass type) in which hot water from the hot water inlet side tank 13a flows in one direction from the upper side to the lower side through all the flat tubes 13d of the heat exchange core portion 13c.
[0027]
And the hot water valve 14 which adjusts the flow volume (or temperature of warm water) which flows into the heater core 13 is provided in the warm water inlet side flow path of the heater core 13, and the adjustment effect | action of the warm water flow volume (or warm water temperature) of this hot water valve 14 is provided. Thus, the temperature of air blown into the passenger compartment can be adjusted. That is, in this example, the hot water valve 14 constitutes a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the air blown into the vehicle interior.
[0028]
The auxiliary electric heater 16 is disposed in a portion immediately after the first air passage 80 side in the air downstream side of the heater core 13, in other words, a portion on the warm water outlet side of the heater core 13. The auxiliary electric heater 16 is arranged over the entire length in the width direction of the first air passage 80 in the direction perpendicular to the sheet of FIG.
The auxiliary electric heater 16 is used when the hot water temperature is not higher than a predetermined temperature (for example, 75 ° C.) (when the hot water temperature is low, such as immediately after starting the engine, or when the hot water temperature does not rise sufficiently even after the engine warm-up is finished). In addition, it is an auxiliary heating device for heating air-conditioned air quickly and effectively by its heat generation action.
[0029]
The auxiliary electric heater 16 is preferably composed of a positive temperature coefficient thermistor (PTC heater) having a positive resistance temperature characteristic in which the resistance value rapidly increases at a predetermined temperature in terms of safety.
Specifically, the auxiliary electric heater 16 is formed by forming a PTC heater made of a ceramic material such as barium titanate into a honeycomb shape having a large number of holes for air passage.
[0030]
Next, in the first air passage 80 in the air conditioning case 11, a cold air bypass passage 17 that bypasses the heater core 13 and flows air (cold air) is formed on the lower side of the heater core 13. It is opened by the max cool door 18 during cooling.
Further, a defroster opening 19 communicating with the second air passage 90 immediately after the heater core 13 is opened on the upper surface of the air conditioning case 11. The defroster opening 19 is for blowing wind toward the inner surface of the vehicle window glass via a defroster duct and a defroster outlet (not shown). The defroster opening 19 is opened and closed by a defroster door 20, and the defroster door 20 has a butterfly shape that is rotatable by a rotating shaft 20a.
[0031]
A face opening 21 that directly communicates with the first air passage 80 is opened at a portion of the air conditioning case 11 closest to the vehicle rear side (close to the passenger). The face opening 21 is for blowing air from a face outlet at the upper part of the instrument panel toward the passenger's head through a face duct (not shown). The face opening 21 is opened and closed by a face door 22, and the face door 22 has a butterfly shape that can be rotated by a rotating shaft 22a.
[0032]
A communication passage 23 that communicates between the first and second air passages 80 and 90 is provided between the end portion on the most downstream side of the partition plate 15c and the inlet portion of the face opening 21. The communication path 23 is opened and closed by a flat communication door 24 that is rotatable by a rotating shaft 24a.
In addition, a foot opening 25 is opened at the rear side of the air conditioning case 11 at the rear side of the vehicle. The foot opening 25 is on the air downstream side of the heater core 13 and the auxiliary electric heater 16 in the first air passage 80. It communicates with the part of. The foot opening 25 is for blowing warm air from a foot outlet through a foot duct (not shown) to the feet of passengers in the passenger compartment. The foot opening 25 is opened and closed by a foot door 26. The foot door 26 has a butterfly shape that can be rotated by a rotating shaft 26a.
[0033]
The defroster door 20, the face door 22, and the foot door 26 are door means for blowing mode switching, and are connected to a blowing mode switching manual operation mechanism of the air conditioning operation panel via a link mechanism, a cable, etc. (not shown). The door unit for switching the blowing mode is operated in conjunction with the mode switching actuator mechanism using a servo motor.
[0034]
Further, the hot water valve 14 and the max cool door 18 are temperature adjusting means, and are linked to a temperature adjusting manual operation mechanism of the air conditioning operation panel via a link mechanism, a cable, etc. (not shown), or operated in conjunction with each other, or These temperature adjusting means are operated in conjunction by a temperature adjusting actuator mechanism using a servo motor.
Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described for each blowing mode.
[0035]
(1) Foot blowing mode
When the maximum heating state is set as in the case of the heating start in winter, the inside / outside air switching operation mechanism is operated to set the two-layer flow mode. That is, in the blower unit 1, the first inside / outside air switching door 4 opens the first inside air introduction port 2 and closes the outside air passage 3 a from the outside air introduction port 3. Further, the second inside / outside air switching door 5 closes the second inside air introduction port 2 a and opens the outside air passage 3 b from the outside air introduction port 3.
[0036]
Thus, the first blower fan 6 sucks the inside air from the first inside air introduction port 2 through the suction port 6a, and at the same time, the second blower fan 7 sucks the outside air from the outside air introduction port 3 to the outside air passage 3b. Inhale through mouth 7a. Then, the internal air blown by the first blower fan 6 flows through the first air passage 80 of the air conditioning unit 100 through the first air passage 8. Further, the outside air blown by the second blower fan 7 flows through the second air passage 90 of the air conditioning unit 100 through the second air passage 9.
[0037]
On the other hand, the blowing mode switching operation mechanism is operated, the foot door 26 opens the foot opening 25, and the face door 22 closes the face opening 21. The defroster door 20 opens a small amount of the defroster opening 19. Even in the two-layer flow mode, the communication door 24 is operated to a position of a small opening degree that opens the communication passage 23 fully or for a small amount for reasons described later.
[0038]
On the other hand, at the start of heating in winter, the warm water valve 14 is fully opened by the temperature adjusting operation mechanism, and the maximum heating state is reached. As a result, the maximum flow of hot water flows through the heater core 13, and the max cool door 18 closes the cold air bypass 17.
Then, after passing through the evaporator 12, the inside air flowing through the first air passage 80 is heated by the heater core 13, becomes warm air, and blows out to the passenger's feet in the passenger compartment through the foot opening 25. At the same time, the outside air flowing through the second air passage 90 passes through the evaporator 12, is heated by the heater core 13, becomes warm air, and blows out to the inner surface of the vehicle window glass through the defroster opening 19.
[0039]
In this case, on the first air passages 8 and 80 side, the high-temperature internal air is recirculated and heated by the heater core 13 as compared with the outside air, so the temperature of the hot air blown out to the occupant's feet is increased, and the heating effect is increased. Can be improved. On the other hand, since the outside air having a low humidity is heated and blown out from the defroster opening 19 as compared with the inside air, the window glass can be well-fogged.
[0040]
Further, in the foot blowing mode, the blowing air volume from the defroster opening 19 is normally set to about 15 to 20%, and the blowing volume from the foot opening 25 is set to an air volume ratio of about 85 to 80%. The air volume ratio can be achieved by mixing the air temperature air on the 90 side into the air temperature air on the first air passage 80 side through the fully open or small opening communication passage 23.
[0041]
Next, when the passenger compartment temperature rises and the heating load decreases, the hot water valve 14 is operated from the fully open position (maximum heating state) to the intermediate opening position to control the blown air temperature, and the hot water flowing into the heater core 13 is controlled. Reduce the flow rate. At this time, the communication door 24 remains maintained at the fully opened or small opening position, and the max cool door 18 also keeps the cold air bypass passage 17 closed.
[0042]
Since the maximum heating capacity is not required in the intermediate temperature control region, the inside / outside air intake mode is generally an all outside air mode in which both the first and second inside air introduction ports 2 and 2a are closed and the outside air introduction port 3 is opened. It is good to set to. However, by setting by the occupant's manual operation, the outside air introduction port 3 is closed and the first and second inside air introduction ports 2 and 2a are both opened. It is also possible to adopt a two-layer flow mode in which the inside and outside air are introduced simultaneously.
[0043]
By the way, when the hot water temperature circulating through the heater core 13 is not more than a predetermined temperature (for example, 75 ° C.) in the maximum heating state in which the hot water valve 14 is fully opened in the foot blowing mode, this hot water temperature is detected and a control circuit (not shown) is detected. Since the auxiliary electric heater 16 is energized and the auxiliary electric heater 16 generates heat, the blown air on the inside air side (first air passage 80 side) of the heater core 13 can be heated. Thereby, the lack of heating capacity at the time of the low temperature of warm water can be eliminated.
[0044]
Here, the hot water inlet of the heater core 13 is set to the second air passage 90 side, the hot water outlet of the heater core 13 is set to the first air passage 80 side, and the auxiliary electric heater 16 is set to the hot water outlet side of the heater core 13 (first Since it is installed on the air passage 80 side), the temperature difference between the blown air temperature of the foot opening 25 that blows warm air of the inside air and the blown air temperature of the defroster opening 19 that blows warm air of the outside air can be set appropriately. .
[0045]
That is, when viewed from the one-way flow type heater core 13 alone, the blown air temperature on the hot water inlet side becomes high, whereas the blown air temperature is lowered on the hot water outlet side by the amount of decrease in the hot water temperature. Therefore, in the present embodiment, the auxiliary electric heater 16 is installed on the warm water outlet side of the heater core 13, and the temperature of the blown air on the warm water outlet side of the heater core 13 (side where the amount of heating by the hot water is small) It is raised by.
[0046]
As a result, the temperature rise due to the heat generated by the auxiliary electric heater 16 can be mitigated by the blowout temperature distribution of the one-way flow type heater core 13, so that compared with the case where the auxiliary electric heater 16 is installed on the hot water inlet side of the heater core 13 The difference in the blown air temperature between the opening 25 side and the defroster opening 19 side can be reduced, and the blown air temperature on the foot opening 25 side can be made higher than the defroster opening 19 side by an appropriate amount.
[0047]
Therefore, it is possible to avoid problems such as deterioration of the heating feeling and insufficient defogging ability of the window glass due to the extremely low temperature of the blown air on the defroster opening 19 side.
In addition, you may adjust automatically so that the emitted-heat amount of the auxiliary | assistant electric heater 16 may be increased according to the fall of warm water temperature.
[0048]
(2) Foot defroster blowing mode
In the foot defroster blowing mode, in order to make the blown air volume from the foot opening 25 and the blown air volume from the defroster opening 19 substantially equal (in increments of 50%), the foot opening 25 is fully opened by the foot door 26 and the defroster is opened. The defroster opening 19 is fully opened by the door 20. Then, the communication door 24 is operated to the fully closed position of the communication path 23. Note that the face opening 21 remains blocked by the face door 22.
[0049]
As described above, since the flow of the outside air temperature flowing from the communication passage 23 toward the foot opening 25 is eliminated, the entire amount of the internal air temperature in the first air passage 80 flows into the foot opening 25 and the defroster opening 19 The entire amount of the outside air temperature in the second air passage 90 flows into the air. As a result, the amount of air blown from the foot opening 25 and the amount of air blown from the defroster opening 19 can be made substantially equal.
[0050]
At the time of maximum heating when the hot water valve 14 is fully opened, the two-layer flow mode of the inside and outside air is set, and it is the same as the foot blowing mode that the heating effect can be improved and the anti-fogging property of the window glass can be ensured. It is. Further, the desired intermediate temperature control is possible by adjusting the opening degree of the hot water valve 14, and in the intermediate temperature control region, the all outside air mode is usually set, but the all inside air mode is set by the manual operation of the occupant. Or an internal / external air two-layer flow mode.
[0051]
Also, in the foot defroster blowing mode, the auxiliary electric heater 16 can serve as an auxiliary heating heat source as in the above-described foot blowing mode, and the blown air from the foot opening 25 side and the defroster opening 19 side. It can serve to set an appropriate temperature difference between the temperatures.
(3) Defroster blowing mode
In the defroster blowing mode, the face door 22 fully closes the face opening 21, and the foot door 26 fully closes the foot opening 25. The defroster door 20 fully opens the defroster opening 19, and the communication door 24 fully opens the communication path 23. Therefore, the conditioned air from the first and second air passages 80 and 90 is blown out only to the inner surface of the window glass through the defroster opening 19 to prevent fogging. At this time, in order to ensure the anti-fogging property of the window glass, the whole outside air suction mode is usually set.
[0052]
Further, even in the defroster blowing mode, the auxiliary electric heater 16 can serve as an auxiliary heating heat source.
(4) Face blowing mode
In the face blowing mode, the face door 22 fully opens the face opening 21, the defroster door 20 fully closes the defroster opening 19, and the foot door 26 fully closes the foot opening 25. The communication door 24 fully opens the communication path 23. Accordingly, the downstream portions of the first and second air passages 80 and 90 both communicate with the face opening 21.
[0053]
Therefore, after the cold air cooled by the evaporator 12 is reheated by the heater core 13 and the temperature is adjusted, all the air is blown out to the face opening 21 side.
At this time, the inside / outside air intake mode can be selected from the whole inside air, the whole outside air, and the inside / outside air two-layer flow by the first and second inside / outside air switching doors 4 and 5.
In the maximum cooling state, the mode is the all-air intake mode, the hot water valve 14 is fully closed, the hot water circulation to the heater core 13 is interrupted, and the max cool door 18 opens the cold air bypass passage 17. The air flow rate can be increased, and the cooling capacity is maximized. Further, in the face blowing mode, the auxiliary electric heater 16 is not energized.
[0054]
(5) Bi-level blowing mode
In the bi-level blowing mode, the face door 22 fully opens the face opening 21 and the foot door 26 fully opens the foot opening 25. The defroster door 20 fully closes the defroster opening 19. The communication door 24 fully opens the communication path 23. Therefore, the wind can be blown out from both the upper and lower sides of the passenger compartment through the face opening 21 and the foot opening 25 at the same time.
[0055]
(Second Embodiment)
FIG. 3 shows the second embodiment. In the second embodiment, the hot water inlet side tank 13a of the heater core 13 is disposed on the lower first air passage 80 side and the hot water outlet is opposite to the first embodiment. The side tank 13b is disposed on the upper second air passage 90 side. Therefore, the heater core 13 is configured as a one-way flow type (all-pass type) in which hot water from the hot water inlet side tank 13a flows in one direction from the bottom to the top through all the flat tubes 13d of the heat exchange core portion 13c.
[0056]
And the auxiliary electric heater 16 is arrange | positioned in the site | part just after the 2nd air channel | path 90 side used as the warm water exit side among the air downstream sides of the heater core 13. FIG.
Also in the second embodiment, by arranging the auxiliary electric heater 16 on the hot water outlet side of the heater core 13 where the blown air temperature decreases due to the decrease in the hot water temperature, the hot water of the heater core 13 is increased by the amount of heat generated by the auxiliary electric heater 16. The outlet air temperature on the outlet side can be increased. Therefore, an excessive increase in the air temperature difference between the foot opening 25 and the defroster opening 19 is avoided, and the air temperature difference between the openings 19 and 25 is set to an appropriate temperature difference. can do.
[0057]
Further, according to the second embodiment, the hot water inlet side tank 13a of the heater core 13 is located on the lower first air passage 80 side, and the hot water outlet side tank 13b is located on the upper second air passage 90 side. When the all outside air mode or all the inside air mode is set after the hot water temperature rises to a predetermined temperature or more and the energization to the auxiliary electric heater 16 is cut off, the temperature of the air blown from the heater core 13 is set to the lower first temperature. The second air passage 90 side above the air passage 80 side can be lowered.
[0058]
Therefore, by utilizing this difference between the upper and lower temperatures, the defroster blowing air temperature can be set lower than the foot blowing air temperature in the foot blowing mode and the foot defroster blowing mode, and the vehicle compartment temperature distribution can be set to a comfortable state of head cold foot heat. .
Similarly, in the bi-level blowing mode, the face blowing temperature can be lowered as compared with the foot blowing temperature, so that the vehicle compartment temperature distribution can be in a comfortable state of head cold foot heat.
[0059]
(Other embodiments)
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention can be implemented in various forms. Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described.
(1) In the above embodiment, the case where the auxiliary electric heater 16 is automatically energized due to the decrease in the temperature of the hot water has been described. However, a heating value adjusting member that is adjusted by the operation of the passenger is installed on the air conditioning operation panel in the passenger compartment. The heat generation amount of the auxiliary electric heater 16 and ON / OFF of the heat generation may be adjustable by manual operation of the heat generation amount adjustment member.
[0060]
(2) In the bi-level blowing mode, the defroster opening 19 may be opened slightly. For example, the opening degree of each opening part 21, 25, 19 is set so that the ratio of the blowing air volume from the face opening part 21, the foot opening part 25, and the defroster opening part 19 is 45:40:15, for example. And you may make it blow off wind from all the opening parts 21, 25, and 19 simultaneously.
[0061]
(3) The present invention can also be applied to a type of air conditioner in which the evaporator (cooling heat exchanger) 12 is not provided in the air conditioning unit 100.
(4) In the above-described embodiment, the air-conditioning air passage is divided into the first air passages 8 and 80 on the inside air side and the second air passages 9 and 90 on the outside air side, whereby the inside / outside air two-layer flow mode is achieved. Although the case where the present invention is applied to a settable vehicle air conditioner has been described, the air passage is not divided into the first air passages 8 and 80 on the inside air side and the second air passages 9 and 90 on the outside air side. Even in a normal air conditioner that forms an air passage, the present invention can be implemented by making the heating heat exchanger 13 a one-way flow type and installing the auxiliary electric heater 16 on the hot water outlet side downstream of the air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a ventilation system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the heater core shown in FIG.
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a ventilation system according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blower unit, 2, 2a ... Inside air introduction port, 3 ... Outside air introduction port,
4, 5 ... first and second inside / outside air switching doors, 6, 7 ... first and second fans,
8, 80 ... 1st air passage, 9, 90 ... 2nd air passage, 11 ... Air-conditioning case,
12 ... Evaporator, 13 ... Heater core, 14 ... Hot water valve, 16 ... Auxiliary electric heater,
19 ... Defroster opening, 20 ... Defroster door, 21 ... Face opening,
22 ... Face door, 25 ... Foot opening, 26 ... Foot door,
100: Air conditioning unit.

Claims

A heating heat exchanger (13) for heating air-conditioned air using hot water flowing through a number of tubes (13d) as a heat source;
A foot opening (25) that blows out the conditioned air that has passed through the heating heat exchanger (13) toward the feet of the passengers in the vehicle interior;
A defroster opening (19) for blowing out the conditioned air that has passed through the heat exchanger for heating (13) toward the inner surface of the vehicle window glass;
An auxiliary electric heater (16) arranged on the air downstream side of the heating heat exchanger (13) and heating the conditioned air ;
Inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) capable of selecting an inside / outside air two-layer flow mode in which both inside and outside air are classified and sucked at the same time as the conditioned air suction mode;
A first air passage (8, 80) through which the inside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the foot opening (25);
A second air passage that is partitioned from the first air passage (8, 80) and through which the outside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the defroster opening (19). (9, 90)
The heating heat exchanger (13) is a unidirectional flow type in which hot water flows in one direction from the hot water inlet side toward the hot water outlet side through the entire tube (13d),
The warm water inlet side of the heating heat exchanger (13) is disposed on the second air passage (9, 90) side, and the hot water outlet side of the heating heat exchanger (13) is the first air passage (8). 80) side,
The auxiliary electric heater (16) is disposed in a portion on the hot water outlet side of the heating heat exchanger (13), and is a vehicle air conditioner.

A heating heat exchanger (13) for heating air-conditioned air using hot water flowing through a number of tubes (13d) as a heat source;
A foot opening (25) that blows out the conditioned air that has passed through the heating heat exchanger (13) toward the feet of the passengers in the vehicle interior;
A defroster opening (19) for blowing out the conditioned air that has passed through the heat exchanger for heating (13) toward the inner surface of the vehicle window glass;
An auxiliary electric heater (16) arranged on the air downstream side of the heating heat exchanger (13) and heating the conditioned air;
Inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) capable of selecting an inside / outside air two-layer flow mode in which both inside and outside air are classified and sucked at the same time as the conditioned air suction mode;
A first air passage (8, 80) through which the inside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the foot opening (25);
A second air passage that is partitioned from the first air passage (8, 80) and through which the outside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the defroster opening (19). (9, 90)
The heating heat exchanger (13) is a unidirectional flow type in which hot water flows in one direction from the hot water inlet side toward the hot water outlet side through the entire tube (13d),
The warm water inlet side of the heating heat exchanger (13) is arranged on the first air passage (8, 80) side, and the hot water outlet side of the heating heat exchanger (13) is on the second air passage (9). , 90) side,
The auxiliary electric heater (16) is disposed in a portion on the hot water outlet side of the heating heat exchanger (13), and is a vehicle air conditioner.

A heating heat exchanger (13) for heating air-conditioned air using hot water flowing through a number of tubes (13d) as a heat source;
A foot opening (25) that blows out the conditioned air that has passed through the heating heat exchanger (13) toward the feet of the passengers in the vehicle interior;
A defroster opening (19) for blowing out the conditioned air that has passed through the heat exchanger for heating (13) toward the inner surface of the vehicle window glass ;
An auxiliary electric heater (16) arranged on the air downstream side of the heating heat exchanger (13) and heating the conditioned air;
Inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) capable of selecting an inside / outside air two-layer flow mode in which both inside and outside air are classified and sucked at the same time as the conditioned air suction mode;
A first air passage (8, 80) through which the inside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the foot opening (25);
A second air passage that is partitioned from the first air passage (8, 80) and through which the outside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the defroster opening (19). (9, 90)
The heating heat exchanger (13) is a unidirectional flow type in which hot water flows in one direction from the hot water inlet side toward the hot water outlet side through the entire tube (13d),
The warm water inlet side of the heating heat exchanger (13) is disposed on the second air passage (9, 90) side, and the hot water outlet side of the heating heat exchanger (13) is the first air passage (8). 80) side,
The vehicle air conditioner characterized in that the auxiliary electric heater (16) is disposed on the first air passage (8, 80) side.

A heating heat exchanger (13) for heating air-conditioned air using hot water flowing through a number of tubes (13d) as a heat source;
A foot opening (25) that blows out the conditioned air that has passed through the heating heat exchanger (13) toward the feet of the passengers in the vehicle interior;
A defroster opening (19) for blowing out the conditioned air that has passed through the heat exchanger for heating (13) toward the inner surface of the vehicle window glass;
An auxiliary electric heater (16) arranged on the air downstream side of the heating heat exchanger (13) and heating the conditioned air;
Inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) capable of selecting an inside / outside air two-layer flow mode in which both inside and outside air are classified and sucked at the same time as the conditioned air suction mode;
A first air passage (8, 80) through which the inside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the foot opening (25);
A second air passage that is partitioned from the first air passage (8, 80) and through which the outside air flows from the inside / outside air switching means (2, 2a, 3, 4, 5) toward the defroster opening (19). (9, 90)
The heating heat exchanger (13) is a unidirectional flow type in which hot water flows in one direction from the hot water inlet side toward the hot water outlet side through the entire tube (13d),
The warm water inlet side of the heating heat exchanger (13) is arranged on the first air passage (8, 80) side, and the hot water outlet side of the heating heat exchanger (13) is on the second air passage (9). , 90) side,
The vehicle air conditioner characterized in that the auxiliary electric heater (16) is disposed on the second air passage (9, 90) side.

Any of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a temperature adjusting means (14) for adjusting the temperature of the hot water flow or air-conditioned air by adjusting the temperature of circulating the the heating heat exchanger (13) The vehicle air conditioner according to claim 1.

The vehicle according to any one of claims 1 to 5 , wherein the auxiliary electric heater (16) is energized when the temperature of the hot water circulating through the heating heat exchanger (13) is equal to or lower than a predetermined temperature. Air conditioner.