JP3877187B2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベントモード時及びデフロストモード時における風量の増大を図ると同時に、バイレベルモード時におけるベント吹出口とフット吹出口との温度差を容易に調整できる自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路を有する自動車用空気空気調和装置としては、例えば、図１４又は図１５に示すものがある。図１４に示すものは、ユニットケース１内に取入れた空気を上方に向けて流す空気通路Ｄを有し、この空気通路Ｄの入り口部分にミックスドア３が設けられ、この下流側にヒータコア２が設置され、ヒータコア２の上方にデフロスト吹出口４、当該デフロスト吹出口４に隣接してベント吹出口５が開設され、デフロスト吹出口４とベント吹出口５とを開閉するようにベント／デフドア６が設けられている。ベント吹出口５の下方には、フット吹出口７が設けられ、これらを切換えるようにベント／フットドア８が設けられている。
【０００３】
図１５に示すものは、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路Ｄの入り口部分にミックスドア３が設けられ、この下流側に斜めに設けたヒータコア２が設置され、ヒータコア２の上方にベント吹出口５、デフロスト吹出口４が開設され、デフロスト吹出口４とベント吹出口５とを開閉するようにベント／デフドア６が設けられている。ベント吹出口５の斜め下方にフット吹出口７が設けられ、これらを切換えるようにベント／フットドア８が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図１４に示す空調ユニットにおいては、乗員の上半身に向けて空気を吹き出して車室内の冷房を行うベントモード時、及びガラスの曇り除去を行うデフロストモード時には、風量が多いといった利点がある。しかしながら、ベント吹出口５からは冷風をフット吹出口７からは温風を吹き出す頭寒足熱型の温調を行うバイレベルモード時には、図中斜線で示す領域Ａで、温風と冷風とが交差するように流れるため、上下差温の逆転現象を生じる虞れがある。
【０００５】
このような対策として、温風と冷風とが交差領域Ａに、別部品、例えば流れを変更させるドア等を設け、上下差温の逆転現象を防止することも考えられるが、この場合には、温度調整をこの別部品の存在を考慮して行わねばならないため、温度調整が煩雑になるといったことがある。
【０００６】
一方、図１５に示す空調ユニットにおいては、ベントモード時及びデフロストモード時には、風量が低下する虞れがあるが、バイレベルモード時には、フット吹出口７がヒータユニット２の近くに配置してあるため、フット吹出口７に温風が過大に流れ、ベント吹出口５とフット吹出口７との温度差（上下差温）が付き過ぎる虞れがある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、ベントモード時及びデフロストモード時における風量の増大を図ると同時にバイレベルモード時におけるベント吹出口とフット吹出口との温度差を容易に調整でき、コンパクトで及びコスト低減可能な自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路を有し、当該空気通路にヒータコアにより加熱された空気と当該ヒータコア (17) をバイパスした空気が流されるユニットケースと、
前記空気通路の上部に開設されたベント吹出口及びデフロスト吹出口と、
前記空気通路の流路途上の側部でかつ前記ヒータコアの近傍上部に設けられた一対のフット吹出口と、
当該フット吹出口にそれぞれ連設された一対のダクトと、前記空気通路を上方に向けて流れる空気流をフット吹出口に導いたり開閉する中間ドアと、を有する自動車用空気調和装置において、
前記空気通路の一部を前記一対のダクトにより区画することにより中央通路を形成し、前記中間ドアは、当該中央通路を上方に向けて流れる空気を調整する中央ドア部と、当該中央ドア部の両側に設けられ前記フット吹出口を開閉する側部ドア部とを有し、当該側部ドア部は、前記中央通路上の中央ドア部より前記空気通路側に突出し、当該空気通路を流れる空気流を反転させて前記フット吹出口に導くことができるようにしたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
【０００９】
このようにすれば、本発明は、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路を有するユニットにおいて、空気の流れを一対のダクトを利用して中央通路を流れるものと、通常の空気通路を流れるものが存在することになり、この中央通路を流れるものは中央ドア部により流れが調整され、通常の空気通路を流れるものは側部ドア部により、上方に流れる空気を反転させて側部吹出口よりダクトに取込むようになる。
【００１０】
従って、狭小なスペースのユニットケース内で、取入れた空気を途中で分配したり、また上方の吹出口から多量に吹き出したい場合に、上方に向けて流れる空気の流れを選別して流すとともに中央ドア部と側部ドア部により制御する姿勢状態を適宜変更すれば、中央ドア部や側部ドア部が空気の流れを邪魔せずに、簡単に上方の吹出口から多量に吹き出すことができると共に途中で側部吹出口にも空気を分配することができる。
また、中間ドアは、フットドアとなり、中央通路では中央ドア部により上方に流れる空気を調整でき、側部では側部ドア部により上方に流れる空気を反転させてフットダクトに取込むことができるので、フットダクトに空気を供給しないベントモード時及びデフロストモード時には、上方に向けて流れる空気を不必要にさえぎることがなく、風量を多くすることができ、バイレベルモード時には、ベント吹出口に供給する空気を中央ドア部が邪魔せずに流し、側部では側部ドア部が空気を反転させてフットダクトに取込むように夫々制御するため、ベント吹出口とフットダクトとの温度差を容易に調整することができる。
さらに、フット吹出口のコンパクト化を図ることができ、温度調整のための不要な部品を削減でき、製造コスト低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、前記中間ドアは、前記中央ドア部と側部ドア部とを立片を介して一体的に連結したことを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、中間ドアの中央ドア部と側部ドア部との間で風漏れが防止され、しかも１枚のドアを動作させることにより確実な配風制御を行なうことができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、前記ユニットケースは、前記中央通路の外方であって一対のダクト間に、冷風をベント吹出口に導くように形成されたフレッシュベント用の流路を有することを特徴とする。
【００１９】
このようにすれば、バイレベルモード時に、ベント吹出口に供給する空気をより多量に流すことができ、頭寒足熱のモードをより明確に体感させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、前記中間ドアは、前記フレッシュベント用の流路を流れる空気流を制御する調整用ドア部を有することを特徴とする。
【００２１】
このようにすれば、バイレベルモード時に、フットドアとともに調整ドア部が回動され、より上下の差温をより明確に制御できることになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る自動車用空気調和装置の空調ユニットの概略断面図であり、図２は図１に示すフットダクト及びフットドアを示す分解斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態１では、ユニットケース１０は、車室ＲとエンジンルームＥとを仕切るダッシュパネルＤＰの近傍であって、フロアパネルＦＰの上部の車室内に設けられ、前方から取り入れた空気を上方に向けて流す空気通路Ｄを有し、そして後方、側方あるいは上方に吹き出すようになっている。ここに、前後方向とは、車両の前後方向であり、側方とは車幅方向のことをいう。
【００２７】
ユニットケース１０は、前方上方に、遠心式多翼ファン１１を有するファンスクロール１２が設けられ、この多翼ファン１１により取込まれた空気は、ファンスクロール１２から下方に向けて吐出されるようになっている。
【００２８】
ユニットケース１０の下方には、冷房サイクルの１構成要素であるエバポレータ１３が前方に向けて下り傾斜するように配置され、このエバポレータ１３の下側には、Ｕターン流路１４が設けられている。
【００２９】
したがって、エバポレータ１３において、当該エバポレータ１３の内部を循環している冷媒と熱交換して冷却された空気は、Ｕターン流路１４でＵターンして上方に向けて流れるようになっている。なお、図中「４２，４３」は、エバポレータ１３のタンク部、「ｄr 」はエバポレータから流出したドレン水を車室Ｒ内から外部に排出するドレンパイプ、「Ｍ」は当該ユニットケース１０全体を支持するメンバーであり、当該メンバーＭの両端は車体パネルに固着されている。
【００３０】
前記エバポレータ１３の上部には、内部に高温のエンジン冷却水が流通しているヒータコア１７と、当該ヒータコア１７の側部に設けられたミックスドア１６が設けられ、Ｕターン流路１４でＵターンし上方に向けて流れる空気流が、ミックスドア１６によりヒータコア１７側と、これをバイパスするバイパス通路１５側に分岐されるようになっている。このミックスドア１６の位置により上方に流れる空気流をバイパス通路１５側とヒータコア１７側に配分し、ヒータコア１７の下流域に設けられたミックスチャンバ１８でミックスし、所定温度の空気流となるようにしている。
【００３１】
ユニットケース１０の上方には、ガラスの曇り除去を行うデフロスト吹出口Ｆd が開設され、このデフロスト吹出口Ｆd の後方には、乗員の上半身に向けて空気を吹き出して車室内の冷房を行うベント吹出口Ｆv が開設され、両者の間には、これらの切換えを行うベント／デフドア２０が設けられている。
【００３２】
図１に示すように、ユニットケース１０の背面側には、前記ベント吹出口Ｆv 下方の背面壁１０ａに凹部１０ｂが形成され、この凹部１０ｂを形成することにより生じる斜面を利用してフット吹出口Ｆf が設けられている。
【００３３】
このフット吹出口Ｆf は、図２に示すように、車幅方向に離間して一対設けられ、各フット吹出口Ｆf には、それぞれフットダクト２１が連設されている。さらに詳述すれば、これらフットダクト２１は、上端に空気を取込む入口であるフット吹出口Ｆf が斜めに開設され、前記凹部１０ｂを補うように膨出部２３が設けられ、下端には、乗員の足下に空気を吹出す出口２４が形成されている。
【００３４】
そして、前記膨出部２３の内側には、側壁２５が立設され、両フットダクト２１，２１の各側壁２５，２５間には空間、つまり、両側壁２５，２５の車幅方向中央部に形成される空間には、エバポレータ１３を通過した空気が上方に流れる中央通路２５ａが形成されている。
【００３５】
一方、これら一対のフット吹出口Ｆf ，Ｆf 及び中央通路２５ａの上側には、フットドア２６が設けられている。なお、理解を容易にするため、図２では、フットダクト２１の回転軸２７の位置を仮想線で示している。この回転軸２７は、フット吹出口Ｆf ，Ｆf との関係では、図２に示すように、背面壁１０ａの内側でフット吹出口Ｆf ，Ｆf の上部に位置している。この回転軸２７の車幅方向中央には、側壁２５，２５の間で揺動して上方に流れる空気（冷風）の量を調整する中央ドア部２８が設けられ、回転軸２７の車幅方向両側には、上方に流れる空気（冷風及び温風）をフット吹出口Ｆf ，Ｆf に導いたり、当該フット吹出口Ｆf ，Ｆf を閉鎖する一対の側部ドア部２９，２９が設けられている。中央ドア部２８と両側部ドア部２９，２９とは、三角形状の立片３０，３０を介して一体的に連結されている。
【００３６】
次に、モード別に作用を説明する。
【００３７】
（１）デフロストモード
デフロストモードは、図３に示すように、デフロスト吹出口Ｆd から温風をフロントガラス内面に吹出すモードであり、ベント／デフドア２０がデフロスト吹出口Ｆd のみを全開する位置、ミックスドア１６がバイパス通路１５を全閉する位置に設定してある。
【００３８】
フットドア２６は、図４に示すように（図４のハッチングはデフロストモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、中央ドア部２８は、上部背面壁１０ａに当接した状態にあり、側部ドア部２９，２９は、フット吹出口Ｆf ，Ｆf を全閉した状態にある。
【００３９】
多翼ファン１１からエバポレータ１３及びＵターン路１４を介して上方に流れる空気は、バイパス通路１５に入りヒータコア１７により加温されて温風となって上昇し、デフロスト吹出口Ｆd からフロントガラス内面に吹き出され、フロントガラスの曇りを晴らすことになる。
【００４０】
（２）フットモード
フットモードは、図５及び図６に示すように、フット吹出口Ｆf から温風を乗員の足下に吹出すモードであり、ミックスドア１６がバイパス通路１５を全閉する位置に設定してある。
【００４１】
フットドア２６は、図５及び図６に示すように（図６のハッチングはフットモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、側部ドア部２９，２９は、フット吹出口Ｆf ，Ｆf を全開した位置にあり、上部のデフロスト吹出口Ｆd 等への温風の流れを遮断するようになっている。中央ドア部２８は、背面壁１０ａから最も離間した位置にある。
【００４２】
多翼ファン１１からエバポレータ１３及びＵターン路１４を介して上方に流れる空気は、バイパス通路１５に入りヒータコア１７により加温されて温風となって上方に流れ、側部ドア部２９，２９により反転されてフット吹出口Ｆf ，Ｆf に入り、出口２４，２４より乗員の足下に吹き出る。
【００４３】
（３）バイレベルモード
バイレベルモードは、図７〜図１０に示すように、ベント吹出口Ｆv から乗員の上半身に向けて冷風を吹出すと共にフット吹出口Ｆf ，Ｆf から乗員の足下に温風を吹出して頭寒足熱型の空調を行うモードであり、ベント／デフドア２０は、ベント吹出口Ｆv を全開する位置、ミックスドア１６は、半開状態にセットされる。
【００４４】
フットドア２６に関しては、図８〜図１０に示すように（図１０のハッチングはバイレベルモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、中央ドア部２８は、図９に示すように、半開のような状態にあって背面壁１０ａからある程度離間しており、バイパス通路１５を上方に流れる冷風を上方に導きベント吹出口Ｆv から吹出すようになっている一方、側部ドア部２９，２９は、図９に示すように、半開から更に若干開いた状態にあり、ヒータコア１７により加温した温風をこの側部ドア部２９，２９により反転させて両フット吹出口Ｆf ，Ｆf に取込む。
【００４５】
このバイレベルモード時において、フットドア２６の揺動角を調整すれば、ベント吹出口Ｆv 及びフット吹出口Ｆf ，Ｆf への空気の温度を調整することができる。即ち、図８に示すように、車幅方向中央においては、中央ドア部２８の揺動角を調整することにより、冷風の量を制御でき、冷風だけでなく若干の温風もベント吹出口Ｆv に導くことができる一方、車幅方向両側においては、図９に示すように、フット吹出口Ｆf ，Ｆf に取込む温風の量を制御できる。
【００４６】
このようにフットドア２６の揺動角を調整するだけでベント吹出口Ｆv 及びフット吹出口Ｆf ，Ｆf での空気の温度を調整できるため、バイレベルモード時における温度差調整を容易に行うことができる。
【００４７】
（４）ベントモード
ベントモードは、乗員の上半身に冷風を吹出すモードであり、通常はエバポレータ１３に冷媒が循環されると共に、図１１に示すように、ミックスドア１６はヒータコア１７を全閉する位置、ベント／デフドア２０は、ベント吹出口Ｆv を全開する位置に設定してある。
【００４８】
フットドア２６に関しては、図４に示すように（なお、ベントモード時におけるフットドア２６の位置はデフロストモード時と同じであり、ハッチングはベントモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、中央ドア部２８は、背面壁１０ａに当接した状態にあり、側部ドア部２９，２９は、フット吹出口Ｆｔ，Ｆｔを全閉した状態にある。
【００４９】
多翼ファン１１からエバポレータ１３及びＵターン路１４を介して上方に流れる空気は、バイパス通路１５に入り上昇し、ベント吹出口Ｆv からフロントガラス内面に吹き出る。なお、温度調節する場合には、ミックスドア１６を所望の位置にセットすれば、ヒータコア１７により加温された後に、バイパス通路１５より上昇した冷風とミックスされ、所定の温度となってベント吹出口Ｆv から吹き出される。
【００５０】
（実施の形態２）
本実施の形態は、図１２に示すように、ユニットケース１０の前記中央通路２５ａの後方であって、一対のフットダクト２１間に、前記背面壁１０ａに沿って上下方向に延設された壁部材３１が設けられ、この壁部材３１と背面壁１０ａとの間に、冷風を直接ベント吹出口Ｆv に導くフレッシュベント用の流路３２が形成されたものである。
【００５１】
このフレッシュベント用の流路３２は、前述した頭寒足熱のバイレベルモード時に頭部をより一層冷却したいときに使用するもので、当該通路３２中に設けられたフレッシュベントドア３３を開放すれば、エバポレータ１３を通過した冷風が、バイパス通路１５よりフレッシュベント流路３２を通って直接ベント吹出口Ｆv に導くことができる。
【００５２】
（実施の形態３）
本実施の形態は、図１３に示すように、ユニットケース１０の車幅方向中央に、フットドア２６の中央ドア部２８と背面壁１０ａとの間に冷風バイパス流路３４が形成され、しかもフットドア２６の回転軸２７に対し反フットドア側に調整用ドア部３５が設けられたものである。
【００５３】
このようにすれば、前述したバイレベルモード時に、フットドア２６とともに調整ドア部３５が回動されることになる。したがって、例えば、図中フットドア２６をある中間点より時計方向に回動すれば、側部ドア部２９，２９により温風を多量にフットダクト２１に導入しやすくなり、逆に冷風バイパス流路３４側は調整用ドア部３５により絞られることになるので、足元の温風が増大することになる。また、反時計方向に回動すれば、冷風過多の状態が得られることになる。これにより上下の差温をより明確に付けることができることになる。
【００５９】
なお、本発明は、上述した実施の形態にされることなく、特許請求の範囲内において、種々に改変することができる。例えば、ファン１１の取付位置を変更しても良い。上記実施の形態では、ユニットの上部に設けているが、側部に設けても良い。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明では、狭小なスペースのユニットケース内で取入れた空気を途中で分配したり、また上方の吹出口から多量に吹き出したい場合に、上方に向けて流れる空気の流れを選別して流すとともに中央ドア部と側部ドア部により制御する姿勢状態を適宜変更すれば、中央ドア部や側部ドア部が空気の流れを邪魔せずに、簡単に上方の吹出口から多量に吹き出すことができると共に途中で側部吹出口にも空気を分配することができる。
また、中間ドアは、フットドアとなり、中央通路では中央ドア部により上方に流れる空気を調整でき、側部では側部ドア部により上方に流れる空気を反転させてフットダクトに取込むことができるので、フットダクトに空気を供給しないベントモード時及びデフロストモード時には、上方に向けて流れる空気を不必要にさえぎることがなく、風量を多くすることができ、バイレベルモード時には、ベント吹出口に供給する空気を中央ドア部が邪魔せずに流し、側部では側部ドア部が空気を反転させてフットダクトに取込むように夫々制御するため、ベント吹出口とフットダクトとの温度差を容易に調整することができる。
さらに、フット吹出口のコンパクト化を図ることができ、温度調整のための不要な部品を削減でき、製造コスト低減を図ることができる。
【００６１】
請求項２に記載の発明では、中間ドアの中央ドア部と側部ドア部との間で風漏れが防止され、しかも１枚のドアを動作させることにより確実な配風制御を行なうことができる。
【００６６】
請求項３に記載の発明では、バイレベルモード時に、ベント吹出口に供給する空気をより多量に流すことができ、頭寒足熱のモードをより明確に体感させることができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明では、バイレベルモード時に、フットドアとともに調整ドア部が回動され、より上下の差温をより明確に制御できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の概略断面図である。
【図２】 同実施の形態１のフットダクト及びフットドアを示す分解斜視図である。
【図３】 同実施の形態１のデフロストモード時における概略断面図である。
【図４】 同実施の形態１のデフロストモード時におけるフットダクト部分の概略斜視図である。
【図５】 同実施の形態１のフットモード時における概略断面図である。
【図６】 同実施の形態１のフットモード時におけるフットダクト部分の概略斜視図である。
【図７】 同実施の形態１のバイレベルモード時における概略断面図である。
【図８】 同実施の形態１のバイレベルモード時における車幅方向中央の概略断面図である。
【図９】 同実施の形態１のバイレベルモード時における車幅方向側部の概略断面図である。
【図１０】 同実施の形態１のバイレベルモード時におけるフットダクト部分の概略斜視図である。
【図１１】 前記実施の形態１のベントモード時における概略断面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２の概略断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態３の概略断面図である。
【図１４】 従来例の空調ユニットの概略断面図である。
【図１５】 他の従来例の空調ユニットの概略断面図である。
【符号の説明】
１０…ユニットケース、
１３…エバポレータ、
１７…ヒータコア、
２２…入口、
２４…出口、
２５ａ…中央通路、
２６…中間ドア（フットドア）、
２８…中央ドア部、
２９…側部ドア部、
３０…立片、
３２…フレッシュベント用の流路、
３５…調整用ドア部、
４１…冷媒出口Ｄ…空気通路、
Ｆd …デフロスト吹出口、
Ｆv …ベント吹出口、
Ｆf …フット吹出口。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベントモード時及びデフロストモード時における風量の増大を図ると同時に、バイレベルモード時におけるベント吹出口とフット吹出口との温度差を容易に調整できる自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路を有する自動車用空気空気調和装置としては、例えば、図１４又は図１５に示すものがある。図１４に示すものは、ユニットケース１内に取入れた空気を上方に向けて流す空気通路Ｄを有し、この空気通路Ｄの入り口部分にミックスドア３が設けられ、この下流側にヒータコア２が設置され、ヒータコア２の上方にデフロスト吹出口４、当該デフロスト吹出口４に隣接してベント吹出口５が開設され、デフロスト吹出口４とベント吹出口５とを開閉するようにベント／デフドア６が設けられている。ベント吹出口５の下方には、フット吹出口７が設けられ、これらを切換えるようにベント／フットドア８が設けられている。
【０００３】
図１５に示すものは、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路Ｄの入り口部分にミックスドア３が設けられ、この下流側に斜めに設けたヒータコア２が設置され、ヒータコア２の上方にベント吹出口５、デフロスト吹出口４が開設され、デフロスト吹出口４とベント吹出口５とを開閉するようにベント／デフドア６が設けられている。ベント吹出口５の斜め下方にフット吹出口７が設けられ、これらを切換えるようにベント／フットドア８が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した図１４に示す空調ユニットにおいては、乗員の上半身に向けて空気を吹き出して車室内の冷房を行うベントモード時、及びガラスの曇り除去を行うデフロストモード時には、風量が多いといった利点がある。しかしながら、ベント吹出口５からは冷風をフット吹出口７からは温風を吹き出す頭寒足熱型の温調を行うバイレベルモード時には、図中斜線で示す領域Ａで、温風と冷風とが交差するように流れるため、上下差温の逆転現象を生じる虞れがある。
【０００５】
このような対策として、温風と冷風とが交差領域Ａに、別部品、例えば流れを変更させるドア等を設け、上下差温の逆転現象を防止することも考えられるが、この場合には、温度調整をこの別部品の存在を考慮して行わねばならないため、温度調整が煩雑になるといったことがある。
【０００６】
一方、図１５に示す空調ユニットにおいては、ベントモード時及びデフロストモード時には、風量が低下する虞れがあるが、バイレベルモード時には、フット吹出口７がヒータユニット２の近くに配置してあるため、フット吹出口７に温風が過大に流れ、ベント吹出口５とフット吹出口７との温度差（上下差温）が付き過ぎる虞れがある。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、ベントモード時及びデフロストモード時における風量の増大を図ると同時にバイレベルモード時におけるベント吹出口とフット吹出口との温度差を容易に調整でき、コンパクトで及びコスト低減可能な自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路を有し、当該空気通路にヒータコアにより加熱された空気と当該ヒータコア (17) をバイパスした空気が流されるユニットケースと、
前記空気通路の上部に開設されたベント吹出口及びデフロスト吹出口と、
前記空気通路の流路途上の側部でかつ前記ヒータコアの近傍上部に設けられた一対のフット吹出口と、
当該フット吹出口にそれぞれ連設された一対のダクトと、前記空気通路を上方に向けて流れる空気流をフット吹出口に導いたり開閉する中間ドアと、を有する自動車用空気調和装置において、
前記空気通路の一部を前記一対のダクトにより区画することにより中央通路を形成し、前記中間ドアは、当該中央通路を上方に向けて流れる空気を調整する中央ドア部と、当該中央ドア部の両側に設けられ前記フット吹出口を開閉する側部ドア部とを有し、当該側部ドア部は、前記中央通路上の中央ドア部より前記空気通路側に突出し、当該空気通路を流れる空気流を反転させて前記フット吹出口に導くことができるようにしたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
【０００９】
このようにすれば、本発明は、取入れた空気を上方に向けて流す空気通路を有するユニットにおいて、空気の流れを一対のダクトを利用して中央通路を流れるものと、通常の空気通路を流れるものが存在することになり、この中央通路を流れるものは中央ドア部により流れが調整され、通常の空気通路を流れるものは側部ドア部により、上方に流れる空気を反転させて側部吹出口よりダクトに取込むようになる。
【００１０】
従って、狭小なスペースのユニットケース内で、取入れた空気を途中で分配したり、また上方の吹出口から多量に吹き出したい場合に、上方に向けて流れる空気の流れを選別して流すとともに中央ドア部と側部ドア部により制御する姿勢状態を適宜変更すれば、中央ドア部や側部ドア部が空気の流れを邪魔せずに、簡単に上方の吹出口から多量に吹き出すことができると共に途中で側部吹出口にも空気を分配することができる。
また、中間ドアは、フットドアとなり、中央通路では中央ドア部により上方に流れる空気を調整でき、側部では側部ドア部により上方に流れる空気を反転させてフットダクトに取込むことができるので、フットダクトに空気を供給しないベントモード時及びデフロストモード時には、上方に向けて流れる空気を不必要にさえぎることがなく、風量を多くすることができ、バイレベルモード時には、ベント吹出口に供給する空気を中央ドア部が邪魔せずに流し、側部では側部ドア部が空気を反転させてフットダクトに取込むように夫々制御するため、ベント吹出口とフットダクトとの温度差を容易に調整することができる。
さらに、フット吹出口のコンパクト化を図ることができ、温度調整のための不要な部品を削減でき、製造コスト低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、前記中間ドアは、前記中央ドア部と側部ドア部とを立片を介して一体的に連結したことを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、中間ドアの中央ドア部と側部ドア部との間で風漏れが防止され、しかも１枚のドアを動作させることにより確実な配風制御を行なうことができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、前記ユニットケースは、前記中央通路の外方であって一対のダクト間に、冷風をベント吹出口に導くように形成されたフレッシュベント用の流路を有することを特徴とする。
【００１９】
このようにすれば、バイレベルモード時に、ベント吹出口に供給する空気をより多量に流すことができ、頭寒足熱のモードをより明確に体感させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、前記中間ドアは、前記フレッシュベント用の流路を流れる空気流を制御する調整用ドア部を有することを特徴とする。
【００２１】
このようにすれば、バイレベルモード時に、フットドアとともに調整ドア部が回動され、より上下の差温をより明確に制御できることになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る自動車用空気調和装置の空調ユニットの概略断面図であり、図２は図１に示すフットダクト及びフットドアを示す分解斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態１では、ユニットケース１０は、車室ＲとエンジンルームＥとを仕切るダッシュパネルＤＰの近傍であって、フロアパネルＦＰの上部の車室内に設けられ、前方から取り入れた空気を上方に向けて流す空気通路Ｄを有し、そして後方、側方あるいは上方に吹き出すようになっている。ここに、前後方向とは、車両の前後方向であり、側方とは車幅方向のことをいう。
【００２７】
ユニットケース１０は、前方上方に、遠心式多翼ファン１１を有するファンスクロール１２が設けられ、この多翼ファン１１により取込まれた空気は、ファンスクロール１２から下方に向けて吐出されるようになっている。
【００２８】
ユニットケース１０の下方には、冷房サイクルの１構成要素であるエバポレータ１３が前方に向けて下り傾斜するように配置され、このエバポレータ１３の下側には、Ｕターン流路１４が設けられている。
【００２９】
したがって、エバポレータ１３において、当該エバポレータ１３の内部を循環している冷媒と熱交換して冷却された空気は、Ｕターン流路１４でＵターンして上方に向けて流れるようになっている。なお、図中「４２，４３」は、エバポレータ１３のタンク部、「ｄr 」はエバポレータから流出したドレン水を車室Ｒ内から外部に排出するドレンパイプ、「Ｍ」は当該ユニットケース１０全体を支持するメンバーであり、当該メンバーＭの両端は車体パネルに固着されている。
【００３０】
前記エバポレータ１３の上部には、内部に高温のエンジン冷却水が流通しているヒータコア１７と、当該ヒータコア１７の側部に設けられたミックスドア１６が設けられ、Ｕターン流路１４でＵターンし上方に向けて流れる空気流が、ミックスドア１６によりヒータコア１７側と、これをバイパスするバイパス通路１５側に分岐されるようになっている。このミックスドア１６の位置により上方に流れる空気流をバイパス通路１５側とヒータコア１７側に配分し、ヒータコア１７の下流域に設けられたミックスチャンバ１８でミックスし、所定温度の空気流となるようにしている。
【００３１】
ユニットケース１０の上方には、ガラスの曇り除去を行うデフロスト吹出口Ｆd が開設され、このデフロスト吹出口Ｆd の後方には、乗員の上半身に向けて空気を吹き出して車室内の冷房を行うベント吹出口Ｆv が開設され、両者の間には、これらの切換えを行うベント／デフドア２０が設けられている。
【００３２】
図１に示すように、ユニットケース１０の背面側には、前記ベント吹出口Ｆv 下方の背面壁１０ａに凹部１０ｂが形成され、この凹部１０ｂを形成することにより生じる斜面を利用してフット吹出口Ｆf が設けられている。
【００３３】
このフット吹出口Ｆf は、図２に示すように、車幅方向に離間して一対設けられ、各フット吹出口Ｆf には、それぞれフットダクト２１が連設されている。さらに詳述すれば、これらフットダクト２１は、上端に空気を取込む入口であるフット吹出口Ｆf が斜めに開設され、前記凹部１０ｂを補うように膨出部２３が設けられ、下端には、乗員の足下に空気を吹出す出口２４が形成されている。
【００３４】
そして、前記膨出部２３の内側には、側壁２５が立設され、両フットダクト２１，２１の各側壁２５，２５間には空間、つまり、両側壁２５，２５の車幅方向中央部に形成される空間には、エバポレータ１３を通過した空気が上方に流れる中央通路２５ａが形成されている。
【００３５】
一方、これら一対のフット吹出口Ｆf ，Ｆf 及び中央通路２５ａの上側には、フットドア２６が設けられている。なお、理解を容易にするため、図２では、フットダクト２１の回転軸２７の位置を仮想線で示している。この回転軸２７は、フット吹出口Ｆf ，Ｆf との関係では、図２に示すように、背面壁１０ａの内側でフット吹出口Ｆf ，Ｆf の上部に位置している。この回転軸２７の車幅方向中央には、側壁２５，２５の間で揺動して上方に流れる空気（冷風）の量を調整する中央ドア部２８が設けられ、回転軸２７の車幅方向両側には、上方に流れる空気（冷風及び温風）をフット吹出口Ｆf ，Ｆf に導いたり、当該フット吹出口Ｆf ，Ｆf を閉鎖する一対の側部ドア部２９，２９が設けられている。中央ドア部２８と両側部ドア部２９，２９とは、三角形状の立片３０，３０を介して一体的に連結されている。
【００３６】
次に、モード別に作用を説明する。
【００３７】
（１）デフロストモード
デフロストモードは、図３に示すように、デフロスト吹出口Ｆd から温風をフロントガラス内面に吹出すモードであり、ベント／デフドア２０がデフロスト吹出口Ｆd のみを全開する位置、ミックスドア１６がバイパス通路１５を全閉する位置に設定してある。
【００３８】
フットドア２６は、図４に示すように（図４のハッチングはデフロストモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、中央ドア部２８は、上部背面壁１０ａに当接した状態にあり、側部ドア部２９，２９は、フット吹出口Ｆf ，Ｆf を全閉した状態にある。
【００３９】
多翼ファン１１からエバポレータ１３及びＵターン路１４を介して上方に流れる空気は、バイパス通路１５に入りヒータコア１７により加温されて温風となって上昇し、デフロスト吹出口Ｆd からフロントガラス内面に吹き出され、フロントガラスの曇りを晴らすことになる。
【００４０】
（２）フットモード
フットモードは、図５及び図６に示すように、フット吹出口Ｆf から温風を乗員の足下に吹出すモードであり、ミックスドア１６がバイパス通路１５を全閉する位置に設定してある。
【００４１】
フットドア２６は、図５及び図６に示すように（図６のハッチングはフットモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、側部ドア部２９，２９は、フット吹出口Ｆf ，Ｆf を全開した位置にあり、上部のデフロスト吹出口Ｆd 等への温風の流れを遮断するようになっている。中央ドア部２８は、背面壁１０ａから最も離間した位置にある。
【００４２】
多翼ファン１１からエバポレータ１３及びＵターン路１４を介して上方に流れる空気は、バイパス通路１５に入りヒータコア１７により加温されて温風となって上方に流れ、側部ドア部２９，２９により反転されてフット吹出口Ｆf ，Ｆf に入り、出口２４，２４より乗員の足下に吹き出る。
【００４３】
（３）バイレベルモード
バイレベルモードは、図７〜図１０に示すように、ベント吹出口Ｆv から乗員の上半身に向けて冷風を吹出すと共にフット吹出口Ｆf ，Ｆf から乗員の足下に温風を吹出して頭寒足熱型の空調を行うモードであり、ベント／デフドア２０は、ベント吹出口Ｆv を全開する位置、ミックスドア１６は、半開状態にセットされる。
【００４４】
フットドア２６に関しては、図８〜図１０に示すように（図１０のハッチングはバイレベルモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、中央ドア部２８は、図９に示すように、半開のような状態にあって背面壁１０ａからある程度離間しており、バイパス通路１５を上方に流れる冷風を上方に導きベント吹出口Ｆv から吹出すようになっている一方、側部ドア部２９，２９は、図９に示すように、半開から更に若干開いた状態にあり、ヒータコア１７により加温した温風をこの側部ドア部２９，２９により反転させて両フット吹出口Ｆf ，Ｆf に取込む。
【００４５】
このバイレベルモード時において、フットドア２６の揺動角を調整すれば、ベント吹出口Ｆv 及びフット吹出口Ｆf ，Ｆf への空気の温度を調整することができる。即ち、図８に示すように、車幅方向中央においては、中央ドア部２８の揺動角を調整することにより、冷風の量を制御でき、冷風だけでなく若干の温風もベント吹出口Ｆv に導くことができる一方、車幅方向両側においては、図９に示すように、フット吹出口Ｆf ，Ｆf に取込む温風の量を制御できる。
【００４６】
このようにフットドア２６の揺動角を調整するだけでベント吹出口Ｆv 及びフット吹出口Ｆf ，Ｆf での空気の温度を調整できるため、バイレベルモード時における温度差調整を容易に行うことができる。
【００４７】
（４）ベントモード
ベントモードは、乗員の上半身に冷風を吹出すモードであり、通常はエバポレータ１３に冷媒が循環されると共に、図１１に示すように、ミックスドア１６はヒータコア１７を全閉する位置、ベント／デフドア２０は、ベント吹出口Ｆv を全開する位置に設定してある。
【００４８】
フットドア２６に関しては、図４に示すように（なお、ベントモード時におけるフットドア２６の位置はデフロストモード時と同じであり、ハッチングはベントモード時における中央ドア部２８及び側部ドア部２９，２９の位置を示す）、中央ドア部２８は、背面壁１０ａに当接した状態にあり、側部ドア部２９，２９は、フット吹出口Ｆｔ，Ｆｔを全閉した状態にある。
【００４９】
多翼ファン１１からエバポレータ１３及びＵターン路１４を介して上方に流れる空気は、バイパス通路１５に入り上昇し、ベント吹出口Ｆv からフロントガラス内面に吹き出る。なお、温度調節する場合には、ミックスドア１６を所望の位置にセットすれば、ヒータコア１７により加温された後に、バイパス通路１５より上昇した冷風とミックスされ、所定の温度となってベント吹出口Ｆv から吹き出される。
【００５０】
（実施の形態２）
本実施の形態は、図１２に示すように、ユニットケース１０の前記中央通路２５ａの後方であって、一対のフットダクト２１間に、前記背面壁１０ａに沿って上下方向に延設された壁部材３１が設けられ、この壁部材３１と背面壁１０ａとの間に、冷風を直接ベント吹出口Ｆv に導くフレッシュベント用の流路３２が形成されたものである。
【００５１】
このフレッシュベント用の流路３２は、前述した頭寒足熱のバイレベルモード時に頭部をより一層冷却したいときに使用するもので、当該通路３２中に設けられたフレッシュベントドア３３を開放すれば、エバポレータ１３を通過した冷風が、バイパス通路１５よりフレッシュベント流路３２を通って直接ベント吹出口Ｆv に導くことができる。
【００５２】
（実施の形態３）
本実施の形態は、図１３に示すように、ユニットケース１０の車幅方向中央に、フットドア２６の中央ドア部２８と背面壁１０ａとの間に冷風バイパス流路３４が形成され、しかもフットドア２６の回転軸２７に対し反フットドア側に調整用ドア部３５が設けられたものである。
【００５３】
このようにすれば、前述したバイレベルモード時に、フットドア２６とともに調整ドア部３５が回動されることになる。したがって、例えば、図中フットドア２６をある中間点より時計方向に回動すれば、側部ドア部２９，２９により温風を多量にフットダクト２１に導入しやすくなり、逆に冷風バイパス流路３４側は調整用ドア部３５により絞られることになるので、足元の温風が増大することになる。また、反時計方向に回動すれば、冷風過多の状態が得られることになる。これにより上下の差温をより明確に付けることができることになる。
【００５９】
なお、本発明は、上述した実施の形態にされることなく、特許請求の範囲内において、種々に改変することができる。例えば、ファン１１の取付位置を変更しても良い。上記実施の形態では、ユニットの上部に設けているが、側部に設けても良い。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明では、狭小なスペースのユニットケース内で取入れた空気を途中で分配したり、また上方の吹出口から多量に吹き出したい場合に、上方に向けて流れる空気の流れを選別して流すとともに中央ドア部と側部ドア部により制御する姿勢状態を適宜変更すれば、中央ドア部や側部ドア部が空気の流れを邪魔せずに、簡単に上方の吹出口から多量に吹き出すことができると共に途中で側部吹出口にも空気を分配することができる。
また、中間ドアは、フットドアとなり、中央通路では中央ドア部により上方に流れる空気を調整でき、側部では側部ドア部により上方に流れる空気を反転させてフットダクトに取込むことができるので、フットダクトに空気を供給しないベントモード時及びデフロストモード時には、上方に向けて流れる空気を不必要にさえぎることがなく、風量を多くすることができ、バイレベルモード時には、ベント吹出口に供給する空気を中央ドア部が邪魔せずに流し、側部では側部ドア部が空気を反転させてフットダクトに取込むように夫々制御するため、ベント吹出口とフットダクトとの温度差を容易に調整することができる。
さらに、フット吹出口のコンパクト化を図ることができ、温度調整のための不要な部品を削減でき、製造コスト低減を図ることができる。
【００６１】
請求項２に記載の発明では、中間ドアの中央ドア部と側部ドア部との間で風漏れが防止され、しかも１枚のドアを動作させることにより確実な配風制御を行なうことができる。
【００６６】
請求項３に記載の発明では、バイレベルモード時に、ベント吹出口に供給する空気をより多量に流すことができ、頭寒足熱のモードをより明確に体感させることができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明では、バイレベルモード時に、フットドアとともに調整ドア部が回動され、より上下の差温をより明確に制御できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１の概略断面図である。
【図２】 同実施の形態１のフットダクト及びフットドアを示す分解斜視図である。
【図３】 同実施の形態１のデフロストモード時における概略断面図である。
【図４】 同実施の形態１のデフロストモード時におけるフットダクト部分の概略斜視図である。
【図５】 同実施の形態１のフットモード時における概略断面図である。
【図６】 同実施の形態１のフットモード時におけるフットダクト部分の概略斜視図である。
【図７】 同実施の形態１のバイレベルモード時における概略断面図である。
【図８】 同実施の形態１のバイレベルモード時における車幅方向中央の概略断面図である。
【図９】 同実施の形態１のバイレベルモード時における車幅方向側部の概略断面図である。
【図１０】 同実施の形態１のバイレベルモード時におけるフットダクト部分の概略斜視図である。
【図１１】 前記実施の形態１のベントモード時における概略断面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態２の概略断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態３の概略断面図である。
【図１４】 従来例の空調ユニットの概略断面図である。
【図１５】 他の従来例の空調ユニットの概略断面図である。
【符号の説明】
１０…ユニットケース、
１３…エバポレータ、
１７…ヒータコア、
２２…入口、
２４…出口、
２５ａ…中央通路、
２６…中間ドア（フットドア）、
２８…中央ドア部、
２９…側部ドア部、
３０…立片、
３２…フレッシュベント用の流路、
３５…調整用ドア部、
４１…冷媒出口Ｄ…空気通路、
Ｆd …デフロスト吹出口、
Ｆv …ベント吹出口、
Ｆf …フット吹出口。
Claims (4)
- 取入れた空気を上方に向けて流す空気通路(D)を有し、当該空気通路 (D) にヒータコア (17) により加熱された空気と当該ヒータコア (17) をバイパスした空気が流されるユニットケース(10)と、
前記空気通路(D)の上部に開設されたベント吹出口 (Fv) 及びデフロスト吹出口 (Fd)と、
前記空気通路(D)の流路途上の側部でかつ前記ヒータコア (17) の近傍上部に設けられた一対のフット吹出口(Ff)と、
当該フット吹出口(Ff)にそれぞれ連設された一対のダクト(21,21)と、前記空気通路(D)を上方に向けて流れる空気流を前記フット吹出口(Ff)に導いたり開閉する中間ドア(26)と、を有する自動車用空気調和装置において、
前記空気通路(D)の一部を前記一対のダクト(21,21)により区画することにより中央通路(25a)を形成し、前記中間ドア(26)は、当該中央通路(25a)を上方に向けて流れる空気を調整する中央ドア部(28)と、当該中央ドア部(28)の両側に設けられ前記フット吹出口(Ff)を開閉する側部ドア部(29,29)とを有し、当該側部ドア部(29,29)は、前記中央通路(25a)上の中央ドア部(28)より前記空気通路(D)側に突出し、当該空気通路(D)を流れる空気流を反転させて前記フット吹出口(Ff)に導くことができるようにしたことを特徴とする自動車用空気調和装置。 - 前記中間ドア(26)は、前記中央ドア部(28)と側部ドア部(29,29) とを立片(30,30）を介して一体的に連結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。
- 前記ユニットケース(10)は、前記中央通路(25a)の外方であって一対のダクト(21,21)間に、冷風をベント吹出口(Fv)に導くように形成されたフレッシュベント用の流路(32)を有す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。
- 前記中間ドア(26)は、前記フレッシュベント用の流路(32)を流れる空気流を制御する調整用ドア部(35)を有することを特徴とする請求項３に記載の自動車用空気調和装置。
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