JP3776218B2

JP3776218B2 - 自動車用空気調和装置

Info

Publication number: JP3776218B2
Application number: JP27463297A
Authority: JP
Inventors: 章代鶴嶋; 充博黒川
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JPH11105535A

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する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空気調和装置の中には、ケースの通風路内にエンジン冷却水を熱源とするヒータコアとは別に、抵抗発熱体を熱源とする補助ヒータユニットをヒータコアに隣接して配設し、エンジン始動後の暖機期間のようにエンジン冷却水温が所定値以上に達していない時期には、この補助ヒータユニットを発熱作動させて暖房できるようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
補助ヒータユニットをヒータコアに隣接して配設してあるため、エンジンの暖機完了後における空気調和装置の通常の作動時でもこの補助ヒータユニットが通気抵抗となって風量損失を生じてしまう。
【０００４】
また、補助ヒータユニットをケースの特定の吹出口、例えばフット吹出口に設けることも考えられるが、この場合でも空気調和装置の通常の作動時にフット吹出口での風量損失が問題となるばかりでなく、他の吹出口からは補助ヒータユニットの補助暖房による温風の吹出しが行われず、ユーザーのニーズに応えられなくなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は通常の空気調和作動時に補助ヒータユニットが通気抵抗となって風量損失を生じることがなく、かつ、ユーザーのニーズに合わせて早期暖房を行わせることができる自動車用空気調和装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、空気が導入されるケースの通風路内に設けたエンジン冷却水を熱源とするヒータコアとは別に、抵抗発熱体を熱源としてエンジンの暖機期間における暖房作動時に発熱作動する補助ヒータユニットを、ガイドレールに沿って前記通風路と交差する暖房使用位置と、通風路から外れた格納位置と、にスライド自在に配設したことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明にあっては、ヒータコアの後流に、ヒータコアをバイパスした冷風とヒータコアを通過した温風を混合するエアミックス室を設けて、エアミックス室の出口部から分岐された複数の吹出口から温調した空気を吹き出す構造とし、請求項１に記載の補助ヒータユニットの暖房使用位置を、ヒータコア後流のエアミックス室の出口部に設定したことを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明にあっては、ケースの上流に、ケースに空気を導入するためのブロアユニットを設け、請求項１に記載の補助ヒータユニットの暖房使用位置を、ブロワユニットのスクロールから接線方向に延びるアウトレット部に設定し、補助ヒータユニットの格納位置を、前記スクロールと前記アウトレットとの間の隅部のデットスペースに設定したことを特徴としている。
【０００９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、エンジン始動後でエンジン冷却水温が所定値以上に達していない暖機期間では、空気調和装置を暖房作動させると通風路内の暖房使用位置にある補助ヒータユニットが発熱作動し、ブロワユニットよりケース内に送られてくる導入空気をこの補助ヒータユニットで昇温させ、エンジンの暖機期間でも早期に所要温度の温風を各吹出口から吹出させることができる。
【００１０】
エンジンの暖機完了後における通常の空気調和作動時には、前記補助ヒータユニットを通風路から外れた格納位置へ移動させることにより、該補助ヒータユニットが通風路内で通気抵抗体となることがなく、従って、風量損失の問題を生じるのを回避することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、補助ヒータユニットの暖房使用位置をヒータコア後流のエアミックス室の出口部に設定してあるため、該補助ヒータユニットで熱交換された温風の温度低下を来すことがなく、早期暖房効果を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、補助ヒータユニットの暖房使用位置をブロワユニットのスクロールから接線方向に延びるアウトレット部に設定してあるため、補助ヒータユニットの格納位置をブロワユニットのスクロールとアウトレット部との間の隅部のデッドスペースに設定することができて、空気調和ユニットの小型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１４】
図１において、１は空調ユニットのケースを示し、該ケース１内には後述するブロワユニットからブロワ連通口２に送風されてくる空気の上流側から、エバポレータ３とエンジン冷却水を熱源とするヒータコア４とをこの順に配設してある。
【００１５】
エバポレータ３とヒータコア４との間には、エバポレータ３を通過した冷風をヒータコア４に指向させる下向きに、又はヒータコア４を迂回する上向きに選択的に通風させ、あるいは該冷風を前記両方に適宜の比率で分配するエアミックスドア５を配設してあると共に、該ヒータコア４の上方部分を前記エバポレータ３を通過した冷風と、ヒータコア４を通過した温風とが混合するエアミックス室６としてある。
【００１６】
エアミックス室６の上方のケース１の上壁にはベントドア８によって開閉されるベント吹出口７を設けてあると共に、該ベント吹出口７の前側に隣接してデフドア１０で開閉されるデフロスタ吹出口９を設けてある。
【００１７】
また、エアミックス室６の後側には隔壁１１によってフット通路１２を隔成してある。
【００１８】
このフット通路１２はケース１内に上下方向に延在して上側部で前記エアミックス室６に連通し、下端にはフット吹出口１３を設けてある。
【００１９】
この実施形態では前記フット吹出口１３に近接して、フット通路１２の後側にリヤベント吹出口１４を設けてあり、これらフット吹出口１３とリヤベント吹出口１４との分岐部に設けたモードドア１５の切換え作動により、前記リヤベント吹出口１４から後席乗員側へ温調空気を吹出すことができるようにしてある。
【００２０】
また、本実施形態では前述のベントドア８およびデフドア１０は何れも歯車機構からなるスライド機構Ｍによってベント吹出口７，デフロスタ吹出口９を閉塞する閉塞位置と、ベント吹出口７，デフロスタ吹出口９を開放する格納位置とに亘ってケース１の上壁内面に沿ってスライド可能なスライドドアＳ・Ｄで構成している。
【００２１】
また、エアミックスドア５もこれらベントドア８およびスライドドア１０と同様にスライド機構Ｍによって上下方向にスライド移動する円弧状のスライドドアＳ・Ｄで構成している。
【００２２】
このエアミックスドア５は左右１対設けて、ドライバー席側と助手席側とで独立して温度調整作用を行わせるようにしてもよい。
【００２３】
一方、ケース１の内部隔壁１６の後側上縁と、前記フット通路１２を隔成する隔壁１１の上端との間を開口とするエアミックス室６の出口部（通風路）には、該出口部と交差する暖房使用位置と、内部隔壁１６の上側とケース１の上壁とで囲まれて通風路から外れたデッドスペースＳに設定された格納位置とに亘って補助ヒータユニット３０を可動的に配設してある。
【００２４】
補助ヒータユニット３０は、複数の放熱フィンを有する通気構造となっていて、例えばサーミスタ等の抵抗発熱体を熱源としている。
【００２５】
この補助ヒータユニット３０は、例えばエンジン冷却水温を感知する図外の水温センサと空気調和装置の作動スイッチとの共働によってオン，オフ作動され、エンジンが暖機期間にあってエンジン冷却水温が所定値以上に達していない状態の時に空気調和装置の作動スイッチがオン作動されると、該補助ヒータユニット３０がオン作動して前記抵抗発熱体が所定温度にまで発熱し、エンジンが暖機完了してエンジン冷却水温が所定値を越えるとオフ作動するようになっている。
【００２６】
図２は前記補助ヒータユニット３０を暖房使用位置と格納位置とへスライド移動させる駆動装置の一例を示している。
【００２７】
補助ヒータユニット３０の左右両側にはガイドフレーム３１を付設してあって、該ガイドフレーム３１をケース１の左右両側壁の内面に突設したガイドレール３２に係合して、該ガイドレール３２に沿って前記暖房使用位置と格納位置とへスライド移動できるようにしてある。
【００２８】
一方のガイドフレーム３１の上面にはラック３３を形成してあって、該ラック３３にドライブピニオン３４を噛合配置してある。
【００２９】
ドライブピニオン３４のドライブシャフト３５はケース１の側壁を貫通して軸支されていて、該ドライブシャフト３５のケース１外の突出端には、駆動モータ３７および歯車減速機構３８からなる駆動ユニット３６を連設してある。
【００３０】
前記駆動ユニット３６は補助ヒータユニット３０のオン，オフに連動して、該補助ヒータユニット３０がオン作動すると該補助ヒータユニット３０を前記エアミックス室６の出口部に交差する暖房使用位置へスライド移動させ、補助ヒータユニット３０がオフ作動すると該補助ヒータユニット３０を暖房使用位置より通風路３から外れた前記デッドスペースＳの格納位置へスライド移動させるようにしてある。
【００３１】
以上の実施形態の構造によれば、エンジン始動後でエンジン冷却水温が所定値以上に達していない状態の時に、空気調和装置の作動スイッチをオン作動させて暖房作用を行わせようとしても、ヒータコア４での熱交換による導入空気の昇温は期待できない。
【００３２】
ところが、このエンジンの暖機期間でも前述のように空気調和装置の作動スイッチがオン作動されると、補助ヒータユニット３０が発熱作動すると同時に駆動ユニット３６が作動して該補助ヒータユニット３０をエアミックス室６の出口部に交差する暖房使用位置へスライド移動させる。
【００３３】
従って、図外のブロワユニットから送風されてくる導入空気は、このエアミックス室６の出口部に移動されて所定温度にまで発熱した補助ヒータユニット３０で熱交換して昇温され、エンジンの暖機期間でも早期に所要温度の温風を運転モードに応じて各吹出口７，１４又は９あるいは１３から吹出させることができる。
【００３４】
特に本実施形態では、前述のように補助ヒータユニット３０の暖房使用位置を各吹出口７，９，１３，１４に近いエアミックス室６の出口部に設定してあるため、該補助ヒータユニット３０で熱交換された温風がエバポレータ３や低温状態にあるヒータコア４で温度低下されることがなく、該補助ヒータユニット３０の発熱体の略設定温度で前記各吹出口７，９，１３，１４から吹出させることができる。
【００３５】
そして、エンジンが暖機完了してエンジン冷却水温が所定値以上になると、補助ヒータユニット３０がオフ作動すると同時に駆動ユニット３６が作動して、該補助ヒータユニット３０を前記エアミックス室６の出口部に交差した暖房使用位置より、通風路から外れたデッドスペースＳの格納位置へスライド移動させるから、エンジンの暖機完了後における通常の空気調和作動時には、該補助ヒータユニット３０が通風路内で通気抵抗体となることがなく、風量損失を生じるのを回避することができる。
【００３６】
図３は本発明の第２実施形態を示すもので、本実施形態では、補助ヒータユニット３０をケース１のブロワ連通口２に連なるブロワユニット１７のアウトレット部１８に交差する暖房使用位置と、該アウトレット部１８から外れた格納位置とに可動的に配設してある。
【００３７】
補助ヒータユニット３０の可動手段および発熱作動条件等は前記第１実施形態と同様に設定してある。
【００３８】
ブロワユニット１７のアウトレット部１８は遠心式多翼ファン１９を配設したスクロール２０の一側に、該スクロール２０の接線方向にオフセットして設けられており、従って、この第２実施形態のように補助ヒータユニット３０の暖房使用位置をアウトレット部１８に設定することにより補助ヒータユニット３０の格納部２１を、図３に示すようにスクロール２０とアウトレット部１８との間の隅部のデッドスペースＳに隔成することができるので、空気調和ユニットの小型化を図ることができる。
【００３９】
なお、この第２実施形態のように補助ヒータユニット３０がブロワユニット１７のアウトレット部１８に交差して配置されるようにした場合、空気調和装置の電気作動回路に、補助ヒータユニット３０が発熱作動した際にエバポレータ３の冷凍サイクルを停止すると共に、ヒータコア４のウォータバルブを閉動させる遮断回路を設けて、補助ヒータユニット３０の早期暖房による温風の降温化を回避するようにすることが望ましい。
【００４０】
前記実施形態ではケース１の通風路にエバポレータ３を組込んだユニットを例示したが、ヒータコア４のみを組込んだユニットに適用して前述と同様の効果を奏せられる。
【００４１】
また、ベントドア８，デフドア９およびエアミックスドア５は何れもスライドドアＳ・Ｄとして構成しているが、これらはフラップタップのものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態のスライド駆動装置の一例を示す断面図。
【図３】本発明の第２実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
１ケース
４ヒータコア
６エアミックス室
１７ブロワユニット
１８アウトレット部
２０スクロール
３０補助ヒータユニット

Claims

空気が導入されるケース（１）の通風路内に設けたエンジン冷却水を熱源とするヒータコア（４）とは別に、抵抗発熱体を熱源としてエンジンの暖機期間における暖房作動時に発熱作動する補助ヒータユニット（３０）を、ガイドレール（３２）に沿って、前記通風路と交差する暖房使用位置と、通風路から外れた格納位置と、にスライド自在に配設したことを特徴とする自動車用空気調和装置。
前記ヒータコア（４）の後流に、前記ヒータコア（４）をバイパスした冷風と前記ヒータコア（４）を通過した温風を混合するエアミックス室（６）を設けて、前記エアミックス室（６）の出口部から分岐された複数の吹出口（７、９、１３、１４）から温調した空気を吹き出す構造とし、
補助ヒータユニット（３０）の暖房使用位置を、前記エアミックス室（６）の出口部に設定した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。
前記ケース（１）の上流に、前記ケース（１）に空気を導入するブロアユニット（１７）を設け、補助ヒータユニット（３０）の暖房使用位置を、前記ブロワユニット（１７）のスクロール（２０）から接線方向に延びるアウトレット部（１８）に設定し、前記補助ヒータユニット（３０）の格納位置を、前記スクロール（２０）と前記アウトレット（１８）との間の隅部のデットスペース（Ｓ）に設定した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。