JP3931672B2

JP3931672B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP3931672B2
Application number: JP2002023518A
Authority: JP
Inventors: 信之土居; 裕之田原; 英明石田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003220820A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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空調ユニットと、計器盤左右方向の中央部上方側に配置されたセンタフェイス吹出口と、計器盤左右両端部に配置されたサイドフェイス吹出口とを有する車両用空調装置における空気配風構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特開平１０−１６６８３８号公報に開示された車両用空調装置がある。この車両用空調装置は、計器盤部のセンタフェイス吹出口に接続されるセンタフェイス開口部と、計器盤部のサイドフェイス吹出口に接続されるサイドフェイス開口部と、乗員足元のフット吹出口に接続されるフット開口部と、車両前面窓ガラスに向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部とを備えている。
【０００３】
そして、空調ユニットの吹出モード切換機構簡素化のために、センタフェイス開口部とフット開口部とを隣接して設け、このセンタフェイス開口部とフット開口部への空気の流れを１枚のフットフェイス切換用ドアにより制御し、このセンタフェイス開口部とフット開口部の両方に通じるフットフェイス共通の空気通路とデフロスタ開口部への空気流れを１枚のデフロスタドアにより制御すると共に、デフロスタドアの回転軸の周囲に空間を形成し、この空間をサイドフェイス開口部に連通するようにした空調ユニットのレイアウト構成が考えられている。
【０００４】
そして、このレイアウト構成では、空調ケースの上面部の各開口部の配置は図９に示すような構成が提案されている。図９において、１が空調ユニット、１１が空調ケース、２０がデフロスタ開口部、２１ａがデフロスタドアの回転軸、２２がセンタフェイス開口部、３０がサイドフェイス開口部である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、図１０に示すように、車両の計器盤左右方向中央部の上方側に、ナビゲーションシステムのモニターＭやセンターメータとして計器盤そのものが配置される場合が多くなってきた。
【０００６】
しかし、これは空調ユニット１の上方に当たるため、先のような各開口部の配置を持つ従来の車両用空調装置では、図１０に示すように、モニターＭとサイドフェイスダクト５との間を縫ってセンタフェイスダクト４を取り廻すような構成となり、両ダクト４、５とも形状が複雑となり充分な通路面積を取れないことより吹出風量が低下したり送風騒音が大きくなるという問題点がある。または、その問題を回避して送風性能を確保しようとすると、ダクト部が車両上下方向に大型化するという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、ダクト部を車両上下方向に大型化することなくセンタフェイス吹出口及びサイドフェイス吹出口への送風性能を確保することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
請求項１に記載の発明では、空調ケース（１１）の車両左右方向略中央部にサイドフェイス開口部（３０）を配置すると共に、そのサイドフェイス開口部（３０）に対して車両左右方向外側にセンタフェイス開口部（２２）を配置するとともに、
空調ケース（１１）に、センタフェイス開口部（２２）及びサイドフェイス開口部（３０）以外の他の開口部（２０）と、温度調整手段（１６）により温度調整された後の空調空気が流れる部位に配置され、センタフェイス開口部（２２）及びサイドフェイス開口部（３０）と他の開口部（２０）とを選択的に開閉する吹出モード切換手段（２１）とを設け、吹出モード切換手段（２１）は、センタフェイス開口部（２２）及びサイドフェイス開口部（３０）と他の開口部（２０）との間に設けられた回転軸（２１ａ）を有し、空調ケース（１１）にて回転軸（２１ａ）の周囲に温度調整手段（１６）により温度調整された後の空調空気が常時流入し得る空間（２６）を形成すると共に、この空間（２６）をサイドフェイス開口部（３０）に連通させたことを特徴とする。
【００１２】
これにより、吹出モード切換手段（２１）が、センタフェイス開口部（２２）及びサイドフェイス開口部（３０）に通じる第１入口穴（２３）と他の開口部（２０）に通じる第２入口穴（２０ａ）とのいずれかを閉じている場合及びいずれも開いている場合にも、サイドフェイス開口部（３０）は温度調整手段（１６）により温度調整された後の空調空気が流れる部位に連通しており、サイドフェイス吹出口に空調空気を送ることができる。すなわち、吹出モードに関係なく、常時サイドフェイス吹出口へ空調空気を送風することができる。
【００１３】
因みに、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一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態における空調ユニット１の断面図で、デフロスタ吹出モードの状態を示し、図２は図１の空調ユニット１の上面図である。また、図３は本発明の空調ユニット１に各吹出ダクト３〜６を取り付けた状態を示す斜視図である。
【００１６】
本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、空調ユニット１と送風機ユニット２との２つの部分に分かれている（図３参照）。送風機ユニット２は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置されている。
【００１７】
送風機ユニット２は周知のごとくは内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切換導入する内外気切換箱と、この内外気切換箱から導入される空気を送風する送風機とから構成されている。この送風機は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。空調ユニット１は、１つの共通の空調ケース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を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。
【００１８】
空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度弾性を有し、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）に分割面を有する左右２分割のケースからなる。この左右２分割のケースは、上記熱交換器１２、１３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ケース１１を構成する。
【００１９】
空調ユニット１は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後及び上下方向に対して、図１に示す形態で配置され、そして、空調ケース１１の、最も車両前方部の部位には、空気流入口１４が配設されており、この空気流入口１４には、前述の送風機ユニット２から送風される空調空気が流入する。この空気流入口１４は助手席前方の部位に配置される送風機ユニット２の空気出口部に接続するために、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。
【００２０】
空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位に蒸発器１２が空気通路の全域を横切るように配置されている。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収して、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で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００２１】
また、蒸発器１２は周知の積層型のものであって、アルミニウム等の金属薄板を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。そして、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ヒータコア１３が隣接配置されている。
【００２２】
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で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００２３】
また、ヒータコア１３は周知のものであって、アルミニ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。また、空調ケース１１内で、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１５が形成されている。
【００２４】
空調ケース１１内で、ヒータコア１３と蒸発器１２との間には、ヒータコア１３で加熱される温風とヒータコア１３をバイパスする冷風（すなわち、冷風バイパス通路１５を流れる冷風）との風量割合を調整する平板状のエアミックスドア１６が配置されている。ここで、エアミックスドア１６は、水平方向に配置された回転軸１６ａと一体に結合されており、この回転軸１６ａと共に車両上下方向に回動可能になっている。
【００２５】
このエアミックスドア１６は上記風量割合の調整により空気温度を調整する温度調整手段を成す。回転軸１６ａは、空調ケース１１に回動自在に支持され、かつ回転軸１６ａの一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構に結合されて、空調装置の温度制御機構（サーボモータのようなアクチュエータ等）により回動操作されるようになっている。
【００２６】
そして、空調ケース１１内において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面１７が空調ケース１１に一体成形されている。この壁面１７によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１８が形成され、この温風通路１８の下流側（上方側）はヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１５と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温風混合空間１９を形成している。
【００２７】
空調ケース１１の上面部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部２０が開口している。このデフロスタ開口部２０は冷温風混合空間１９から温度制御された空調空気が第２入口穴である入口穴２０ａを通って流入するものであって、デフロスタダクト３を介してデフロスタ吹出口に接続され、この吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。
【００２８】
空調ケース１１内には、第１入口穴である入口穴２３が形成され、この入口穴２３の下流に形成された空間に、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０と入口穴２４ａとが形成されている。そして、入口穴２０ａと入口穴２３とは、デフロスタドア２１によって選択的に開閉される。すなわち、デフロスタ開口部２０と入口穴２３はデフロスタドア２１によって開閉される。このデフロスタドア２１は、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸２１ａと、この回転軸２１ａに設けられた板部２１ｂとにより構成される。
【００２９】
また、入口穴２４ａの下流側にフット開口部２４が設けられている。そして、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０と入口穴２４ａとは、フットフェイス切換用ドア２５によって選択的に開閉される。すなわち、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０とフット開口部２４とはフットフェイス切換用ドア２５によって開閉される。このフットフェイス切換用ドア２５は、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸２５ａと、この回転軸２５ａに設けられた板部２５ｂとにより構成される。
【００３０】
デフロスタドア２１とフットフェイス切換用ドア２５は、吹出モード切換用のドア手段であって、図示しないリンク機構に連結されて、吹出モード切換機構（サーボモータのようなアクチュエータ）により連動操作されるようになっている。
【００３１】
センタフェイス開口部２２とサイドフェイス開口部３０は、右側用（Ｒ、運転席側用）と左側用（Ｌ、助手席側用）とに分けられている。また、本実施形態の特徴として、サイドフェイス開口部３０をユニットの中央部に設け、その車両左右方向両外にセンタフェイス開口部２２を配置している（図２参照）。
【００３２】
そして、センタフェイス開口部２２はセンタフェイスダクト４を介し、計器盤左右方向の中央部上方側に配置されているセンタフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内中央部の乗員頭部に向けて風を吹き出す（図３参照）。
【００３３】
また、サイドフェイス開口部３０はサイドフェイスダクト５を介し、計器盤左右両端部の上方側に配置されているサイドフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出す。
【００３４】
サイドフェイス吹出口は周知なごとく手動操作される風向変更装置を備えており、この風向き変更装置の風向板の方向の調整により、吹出空気を車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出すことが可能になっている。また、フット開口部２４はフットダクト６を介してフット吹出口に接続され、このフット吹出口から乗員足元に温風を吹き出す。
【００３５】
尚、上述した各ドア１６、２１、２５は、いずれも各回転軸１６ａ、２１ａ、２５ａ及び各回転軸１６ａ、２１ａ、２５ａと一体に結合された各板部１６ｂ、２１ｂ、２５ｂを有する。この各回転軸１６ａ、２１ａ、２５ａは長さが略同一である。また各板部１６ｂ、２１ｂ、２５ｂは、樹脂または金属製のドア基板を有し、この基板の表裏両面にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造である。
【００３６】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。車両用空調装置は、周知のように、空調操作パネルに設けられた各種操作部材からの操作信号及び空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力される電子制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置の出力信号により各ドア１６、２１、２５の位置が制御される。
【００３７】
図１はデフロスタ吹出モードが設定された状態を示しており、デフロスタドア２１によりデフロスタ開口部２０のみが開放され、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０、フット開口部２４に連通する入口穴２３は閉塞される。従って、送風機ユニット２からの送風空気は主にデフロスタ開口部２０を通って車両前面窓ガラスに向かって吹き出され、前面窓ガラスの曇り止めを行う。
【００３８】
図１のデフロスタ吹出モードでは、エアミックスドア１６は最大暖房位置に操作された状態を示しているが、エアミックスドア１６をこの最大暖房位置から最大冷房側へ回動操作することにより、吹出空気温度を任意に調整できる。
【００３９】
次に図７は、フット吹出モードが設定された状態を示す。尚、図７は後述する第２実施形態を示すものであり空調レース１１の形状が図１と一部異なっているが、ドア類の作動は同じであるため、この図を用いて説明する。
【００４０】
フットフェイス切換用ドア２５は、センタフェイス開口部２２及びサイドフェイス開口部３０を閉塞する。一方、デフロスタドア２１は入口穴２０ａの開度を絞り、入口穴２３の開度を大きくする位置に操作される。これにより、フット開口部２４の入口穴２４ａが大きく開放されると共に、デフロスタ開口部２０がわずかに開放される。従って、窓ガラスの曇り止めを行いながら、乗員足元への温風吹出による暖房作用を行うことができる。
【００４１】
また、上記したフット吹出モードの状態からデフロスタドア２１を所定量だけ反時計方向に回動操作して、入口穴２０ａの開度を大きくすると共に、入口穴２３の開度を小さくすることにより、デフロスタ開口部２０への吹出風量を増加して、フット開口部２４への吹出風量を減少することができ、フットデフロスタ吹出モードが得られる。
【００４２】
次に図８は、フェイス吹出モードが設定された状態を示す。尚、図８も後述する第２実施形態を示すものであり空調レース１１の形状が図１と一部異なっているが、ドア類の作動は同じであるため、この図を用いて説明する。
【００４３】
デフロスタドア２１は、デフロスタ開口部２０への入口穴２０ａを閉塞する。フットフェイス切換用ドア２５は、フット開口部２４への入口穴２４ａを閉塞して、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０を開放する。従って、送風空気はセンタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０を通ってセンタフェイス吹出口、サイドフェイス吹出口から乗員頭部に向かって吹き出される。
【００４４】
また、上記したフェイス吹出モードの状態からフットフェイス切換用ドア２５を所定量だけ時計方向に回動操作して、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０とフット開口部２４への入口穴２４ａとの中間位置とする。更に、エアミックスドア１６は最大冷房位置と最大暖房位置の中間位置に操作する。
【００４５】
この状態では、送風機ユニット２からの送風空気が空気流入口１４より空調ユニット１内に流入し、蒸発器１２にて冷却されて冷風となる。そして、この冷風がエアミックスドア１６により冷風バイパス通路１５を流れる部分とヒータコア１３で再加熱される部分とに振り分けられる。
【００４６】
そして、ヒータコア１３で加熱された温風は温風通路１８を上昇した後に、冷温風混合空間１９に向かう。冷温風混合空間１９では、冷風バイパス通路１５からの冷風と温風通路１８からの温風とが混合されるが、冷風は主にフェイス開口部２２、３０側に流れ、温風は主にフット開口部２４側に流れる。
【００４７】
これにより、フット開口部２４側へ向かう空気の温度よりも、フェイス開口部２２、３０へ向かう空気の温度が低くなる。その結果、乗員の頭部に吹き出される吹出空気温度が乗員の足元に吹き出される吹出空気温度より低くなり、バイレベル吹出モードとして頭寒足熱型の快適な温度分布が得られる。
【００４８】
次に、本実施形態での特徴構成と、それによる効果を説明する。
【００４９】
空調ケース１１の車両左右方向略中央部にサイドフェイス開口部３０を配置すると共に、そのサイドフェイス開口部３０に対して車両左右方向外側にセンタフェイス開口部２２を配置している。
【００５０】
これにより、図３に示すように、センタフェイスダクト４及びサイドフェイスダクト５を素直な経路で取り廻すことができるようになることから、ダクト形状が簡単となり、車両上下方向に大型化することなく充分な通路面積を確保でき、センタフェイス吹出口及びサイドフェイス吹出口への送風性能を充分に確保することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図４ないし図８に基づいて説明する。図４は空調ユニット１の断面図で、デフロスタ吹出モードの状態を示し、図５は図４の空調ユニット１の上面図である。
【００５２】
図１ないし図３の第１実施形態と異なる点として、空調ケース１１にてデフロスタドア２１の回転軸２１ａの周囲に、エアミックスドア１６により温度調整された後の空調空気が常時流入し得る空間２６を形成している（図４参照）。そして、更に空調ケース１１に連通部として切欠部３０ａを設けることにより、この空間２６をサイドフェイス開口部３０に連通させている（図５参照）。
【００５３】
これにより、吹出モードに関係なく、常時サイドフェイス開口部３０へ空調空気を送風することができ、図示しないサイドフェイス吹出口から乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出す。
【００５４】
図６はこの第２実施形態におけるデフロスタドア２１の正面図である。図に示すように、デフロスタドア２１は板部２１ｂの回転軸２１ａ側両端に空気通過部である切欠２１ｃを設けた構造となっている。
【００５５】
これは、図４のようにデフロスタ吹出モード時で、デフロスタドア２１によりデフロスタ開口部２０のみが開放され、センタフェイス開口部２２、サイドフェイス開口部３０、フット開口部２４に連通する入口穴２３が閉塞された場合、空調空気は回転軸２１ａ周りを経由して先の空間２６へ吹き出されるが（図４中の実線矢印）、切欠２１ｃを設けることにより充分な風量が確保される（図４中の白抜き矢印）。
【００５６】
図７はフット吹出モードの状態を示し、図８はフェイス吹出モードの状態を示す。各ドアの動きは第１実施形態で説明した通りであり、いずれの吹出モードであっても空間２６を通してサイドフェイス開口部３０へ空調空気が送風される。
【００５７】
尚、図８のフェイス吹出モードにおいて、デフロスタドア２１によりデフロスタ開口部２０への入口孔２０ａを閉塞する場合、デフロスタドア２１に設けた切欠２１ｃの部分は、対応するように入口孔２０ａ内に設けた突出部２０ｂにて閉塞されるようになっている。また、その他の部分については第１実施形態と同じであり、その説明を省略する。
【００５８】
次に、本実施形態での特徴構成と、それによる効果を説明する。
【００５９】
空調ケース１１に、センタフェイス開口部２２及びサイドフェイス開口部３０以外のデフロスタ開口部（他の開口部）２０と、エアミックスドア１６により温度調整された後の空調空気が流れる部位に配置され、センタフェイス開口部２２及びサイドフェイス開口部３０とデフロスタ開口部２０とを選択的に開閉するデフロスタドア２１とを設け、デフロスタドア２１は、センタフェイス開口部２２及びサイドフェイス開口部３０と他のデフロスタ開口部２０との間に設けられた回転軸２１ａを有し、空調ケース１１にて回転軸２１ａの周囲にエアミックスドア１６により温度調整された後の空調空気が常時流入し得る空間２６を形成すると共に、この空間２６を、同じく空調ケース１１に設けた切欠孔３０ａからサイドフェイス開口部３０に連通させている。
【００６０】
これにより、デフロスタドア２１が、センタフェイス開口部２２及びサイドフェイス開口部３０に通じる入口穴２３とデフロスタ開口部２０に通じる入口穴２０ａとのいずれかを閉じている場合、及びいずれも開いている場合にも、サイドフェイス開口部３０はエアミックスドア１６により温度調整された後の空調空気が流れる部位に連通しており、サイドフェイス吹出口に空調空気を送ることができる。すなわち、吹出モードに関係なく、常時サイドフェイス吹出口へ空調空気を送風することができる。
【００６１】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、空調ユニット１の車両前後、左右、上下方向を規定したが、これに限らず、他の向きであってもよい。また，上記各実施形態では、左右のサイドフェイス開口部３０のそれぞれの開口面積を略同一としたが、風量配分のためそれぞれの開口面積が異なる構成であってもよい。また、上記実施形態では、デフロスタドア２１の切欠２１ｃは矩形であったが、これに限らず、空気が通過するものであれば三角形や丸穴等の他の形状であってもよい。
【００６２】
また、上記各実施形態では、各ドア１６、２１、２５の操作をリンク機構を介してサーボモータのようなアクチュエータにより行う場合について説明したが、空調操作パネルに設けられた温度制御レバー、吹出モードレバー等の手動操作部材に加えられる手動操作力にて、操作ケーブル等を介して上記各ドアを操作するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記各実施形態では、空調ユニット１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同様に本発明を適用できることはもちろんである。また、上記各実施形態では、フット開口部２４として、前席側への温風吹出用の他に後席用のフット開口部を追加設置して、車室内の後席側の乗員足元にも温風を吹き出すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における空調ユニット部の断面図で、デフロスタ吹出モードの状態を示す。
【図２】図１の空調ユニット部の上面図である。
【図３】本発明の空調ユニット部に各吹出ダクトを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における空調ユニット部の断面図で、デフロスタ吹出モードの状態を示す。
【図５】図４の空調ユニット部の上面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるデフロスタドアの正面図である。
【図７】図４の空調ユニット部のフット吹出モードの状態を示す要部断面図である。
【図８】図４の空調ユニット部のフェイス吹出モードの状態を示す要部断面図である。
【図９】従来技術における空調ユニット部の上面図である。
【図１０】従来技術における空調ユニット部に各吹出ダクトを取り付けた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１空調ケース
１３ヒータコア（暖房用熱交換器）
１６エアミックスドア（温度調整手段）
２０デフロスタ開口部（他の開口部）
２１デフロスタドア（吹出モード切換手段）
２１ａ回転軸
２２センタフェイス開口部
２６空間
３０サイドフェイス開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning unit disposed at a substantially central portion in the vehicle left-right direction of a lower portion of the instrument panel in the vehicle interior, a center face outlet disposed above the center portion in the left-right direction of the instrument panel, and an instrument panel. The present invention relates to an air distribution structure in a vehicle air conditioner having side face outlets disposed at both left and right ends.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, there is a vehicle air conditioner disclosed in JP-A-10-166838. This vehicle air conditioner has a center face opening connected to the center face outlet of the instrument panel, a side face opening connected to the side face outlet of the instrument panel, and a foot outlet at the foot of the passenger. A foot opening to be connected and a defroster opening to be connected to a defroster outlet for blowing wind toward the vehicle front window glass.
[0003]
And in order to simplify the blowing mode switching mechanism of the air conditioning unit, a center face opening and a foot opening are provided adjacent to each other, and the air flow to the center face opening and the foot opening is provided as one foot face. Controlled by the switching door, the air flow common to the foot face leading to both the center face opening and the foot opening and the air flow to the defroster opening are controlled by a single defroster door, and the rotation axis of the defroster door A layout configuration of an air conditioning unit is conceived in which a space is formed around the door and the space communicates with the side face opening.
[0004]
In this layout configuration, a configuration as shown in FIG. 9 is proposed for the arrangement of the openings on the upper surface of the air conditioning case. In FIG. 9, 1 is an air conditioning unit, 11 is an air conditioning case, 20 is a defroster opening, 21a is a rotating shaft of the defroster door, 22 is a center face opening, and 30 is a side face opening.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, as shown in FIG. 10, the instrument panel itself is often disposed as a monitor M or a center meter of the navigation system above the central part of the instrument panel in the left-right direction.
[0006]
However, since this is above the air conditioning unit 1, in the conventional vehicle air conditioner having the arrangement of the openings as described above, a space between the monitor M and the side face duct 5 is sewn as shown in FIG. 10. Therefore, the ducts 4 and 5 are complicated in shape and cannot take up a sufficient passage area, resulting in a problem that the amount of blown air is reduced and blowing noise is increased. Or if it tries to avoid the problem and ensure ventilation performance, there exists a problem that a duct part will enlarge in a vehicle up-down direction.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to secure the air blowing performance to the center face outlet and the side face outlet without increasing the size of the duct portion in the vehicle vertical direction. An object of the present invention is to provide a vehicular air conditioner that can be used.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0011]
In the invention described in 請 Motomeko 1, the side face openings in the vehicle right-left direction substantially central portion of the air conditioning case (11) with placing (30), the vehicle lateral direction outer side with respect to the side face openings (30) A center face opening (22) in the
In the air conditioning case (11), the conditioned air after the temperature adjustment by the temperature adjustment means (16) and the opening (20) other than the center face opening (22) and the side face opening (30) flow. Blowing mode switching means (21) which is disposed at the site and selectively opens and closes the center face opening (22) and side face opening (30) and the other opening (20) is provided. (21) has a rotation axis (21a) provided between the center face opening (22) and the side face opening (30) and the other opening (20), and the air conditioning case (11) Then, a space (26) into which the conditioned air after the temperature adjustment by the temperature adjustment means (16) can always flow is formed around the rotation shaft (21a), and this space (26) is formed in the side face opening (30 ) Wherein the allowed through.
[0012]
Thereby, the blowing mode switching means (21) is connected to the first inlet hole (23) leading to the center face opening (22) and the side face opening (30) and the second inlet hole leading to the other opening (20). When both of (20a) are closed and when both are open, the side face opening (30) communicates with a portion through which conditioned air flows after temperature adjustment by the temperature adjustment means (16). The conditioned air can be sent to the side face outlet. That is, the conditioned air can be constantly blown to the side face outlet regardless of the blowing mode.
[0013]
Incidentally, the reference numerals in parentheses attached to the respective means are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air conditioning unit 1 according to the first embodiment of the present invention, showing a state of a defroster blowing mode, and FIG. 2 is a top view of the air conditioning unit 1 of FIG. Moreover, FIG. 3 is a perspective view which shows the state which attached each blowing duct 3-6 to the air conditioning unit 1 of this invention.
[0016]
The ventilation system of the vehicle air conditioner of the present embodiment is roughly divided into two parts, an air conditioning unit 1 and a blower unit 2 (see FIG. 3). The blower unit 2 is arranged offset from the central part to the passenger seat side in the lower part of the instrument panel in the passenger compartment, whereas the air conditioning unit 1 is arranged in the left-right direction in the lower part of the instrument panel in the passenger compartment. It is arranged at a substantially central part.
[0017]
As is well known, the blower unit 2 includes an inside / outside air switching box for switching between the inside air (vehicle interior air) and the outside air (vehicle outside air) and a blower for blowing air introduced from the inside / outside air switching box. ing. This blower rotates a known centrifugal multiblade fan (sirocco fan) by an electric motor. The air conditioning unit 1 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 one common air conditioning case 11.
[0018]
The air-conditioning case 11 is made of a resin molded product having some elasticity and excellent strength, such as polypropylene. The air-conditioning case 11 is made of a left and right divided case having a dividing surface in the vertical direction (vehicle vertical direction) in FIG. . This left and right divided case constitutes an air conditioning case 11 by housing devices such as the heat exchangers 12 and 13 and a door, which will be described later, and then being integrally coupled by fastening means such as metal spring clips and screws.
[0019]
The air conditioning unit 1 is arranged in the form shown in FIG. 1 with respect to the front and rear and up and down directions of the vehicle at a substantially central portion of the lower part of the instrument panel in the passenger compartment. Is provided with an air inlet 14, and the conditioned air blown from the blower unit 2 flows into the air inlet 14. This air inflow port 14 is opened in the side surface of the air conditioning case 11 on the passenger seat side in order to connect to the air outlet portion of the blower unit 2 disposed in the front portion of the passenger seat.
[0020]
In the air conditioning case 11, the evaporator 12 is disposed at a position immediately after the air inlet 14 so as to cross the entire area of the air passage. As is well known, the 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 so as to be thin in the longitudinal direction of the vehicle and in the longitudinal direction in the vertical direction of the vehicle.
[0021]
Further, the evaporator 12 is a well-known laminated type, and is formed by laminating a large number of flat tubes formed by laminating two metal thin plates such as aluminum with corrugated fins and brazing them integrally. A heater core 13 is disposed adjacent to the downstream side of the air flow (the vehicle rear side) of the evaporator 12 with a predetermined interval.
[0022]
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. Like the evaporator 12, the heater core 13 is also installed in the air conditioning case 11 so that it is thin in the vehicle front-rear direction and has a longitudinal direction in the vehicle vertical direction.
[0023]
The heater core 13 is a well-known one, and is formed by laminating a large number of flat tubes formed by joining thin metal plates such as aluminum in a flat cross section by welding or the like with corrugated fins, and integrally brazing them. . In the air conditioning case 11, a cold air bypass passage 15 that bypasses the heater core 13 and flows air (cold air) is formed above the heater core 13.
[0024]
Within the air conditioning case 11, the air volume ratio between the warm air heated by the heater core 13 and the cool air bypassing the heater core 13 (that is, the cool air flowing through the cool air bypass passage 15) is adjusted between the heater core 13 and the evaporator 12. A flat air mix door 16 is disposed. Here, the air mix door 16 is integrally coupled to a rotary shaft 16a arranged in the horizontal direction, and can be rotated in the vehicle vertical direction together with the rotary shaft 16a.
[0025]
The air mix door 16 constitutes temperature adjusting means for adjusting the air temperature by adjusting the air volume ratio. The rotating shaft 16a is rotatably supported by the air conditioning case 11, and one end portion of the rotating shaft 16a protrudes outside the air conditioning case 11 and is coupled to a link mechanism (not shown), so that the temperature control mechanism (servo) of the air conditioner is provided. The actuator is rotated by an actuator such as a motor.
[0026]
In the air conditioning case 11, a wall surface 17 extending in the vertical direction with a predetermined interval between the heater core 13 and the heater core 13 is integrally formed in the air conditioning case 11 on the air downstream side (the vehicle rear side portion) of the heater core 13. Yes. The wall surface 17 forms a hot air passage 18 that extends upward immediately after the heater core 13, and the downstream side (upper side) of the hot air passage 18 merges with the cold air bypass passage 15 in the upper portion of the heater core 13, A cool / warm air mixing space 19 for mixing air is formed.
[0027]
On the upper surface of the air conditioning case 11, a defroster opening 20 is opened at a front portion of the vehicle. The defroster opening 20 allows the conditioned air whose temperature is controlled from the cold / hot air mixing space 19 to flow in through the inlet hole 20a which is the second inlet hole, and is connected to the defroster outlet through the defroster duct 3. The wind is blown out from the air outlet toward the inner surface of the vehicle front window glass.
[0028]
An inlet hole 23 that is a first inlet hole is formed in the air conditioning case 11, and a center face opening 22, a side face opening 30, and an inlet hole 24 a are formed in a space formed downstream of the inlet hole 23. Is formed. The inlet hole 20 a and the inlet hole 23 are selectively opened and closed by the defroster door 21. That is, the defroster opening 20 and the inlet hole 23 are opened and closed by the defroster door 21. The defroster door 21 includes a rotation shaft 21a rotatably supported by the air conditioning case 11, and a plate portion 21b provided on the rotation shaft 21a.
[0029]
A foot opening 24 is provided on the downstream side of the inlet hole 24a. The center face opening 22, the side face opening 30, and the entrance hole 24a are selectively opened and closed by the foot face switching door 25. That is, the center face opening 22, the side face opening 30, and the foot opening 24 are opened and closed by the foot face switching door 25. The foot face switching door 25 includes a rotating shaft 25a that is rotatably supported by the air conditioning case 11, and a plate portion 25b provided on the rotating shaft 25a.
[0030]
The defroster door 21 and the foot face switching door 25 are blowing mode switching door means, and are connected to a link mechanism (not shown) so as to be operated in conjunction by a blowing mode switching mechanism (an actuator such as a servo motor). It has become.
[0031]
The center face opening 22 and the side face opening 30 are divided into those for the right side (R, for the driver's seat side) and those for the left side (L, for the passenger seat side). Further, as a feature of the present embodiment, the side face opening 30 is provided in the center of the unit, and the center face opening 22 is disposed on both sides in the vehicle left-right direction (see FIG. 2).
[0032]
The center face opening 22 is connected via the center face duct 4 to a center face air outlet located above the central portion of the instrument panel in the left-right direction. The wind is blown out (see FIG. 3).
[0033]
Further, the side face opening 30 is connected to the side face air outlets disposed above the left and right ends of the instrument panel via the side face duct 5, and the passenger head side on both the left and right sides of the vehicle interior from the air outlet. Or wind is blown toward the vehicle side window glass.
[0034]
The side face outlet is equipped with a wind direction change device that is manually operated as is well known, and by adjusting the direction of the wind direction plate of this wind direction change device, the blowout air is sent to the passenger head side or vehicle side window on the left and right sides of the vehicle interior. It is possible to blow wind toward the glass. The foot opening 24 is connected to the foot outlet through the foot duct 6 and blows warm air from the foot outlet to the passenger's feet.
[0035]
Note that each of the doors 16, 21, 25 described above includes the rotation shafts 16a, 21a, 25a and the plate portions 16b, 21b, 25b integrally coupled to the rotation shafts 16a, 21a, 25a. The rotary shafts 16a, 21a, and 25a have substantially the same length. Each of the plate portions 16b, 21b, and 25b has a resin or metal door substrate, and has a structure in which an elastic sealing material such as urethane foam is attached to both front and back surfaces of the substrate.
[0036]
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. As is well known, a vehicle air conditioner includes an electronic control device (not shown) to which operation signals from various operation members provided on an air conditioning operation panel and sensor signals from various sensors for air conditioning control are input. The position of each door 16, 21, 25 is controlled by the output signal of this control device.
[0037]
FIG. 1 shows a state in which the defroster blowing mode is set, and only the defroster opening 20 is opened by the defroster door 21, and the entrance hole communicates with the center face opening 22, the side face opening 30, and the foot opening 24. 23 is closed. Accordingly, the blown air from the blower unit 2 is mainly blown out toward the vehicle front window glass through the defroster opening 20 to prevent the front window glass from being fogged.
[0038]
In the defroster blowing mode of FIG. 1, the air mix door 16 is shown in a state where it is operated to the maximum heating position, but by rotating the air mix door 16 from the maximum heating position to the maximum cooling side, the blown air The temperature can be adjusted arbitrarily.
[0039]
Next, FIG. 7 shows a state in which the foot blowing mode is set. FIG. 7 shows a second embodiment to be described later. Although the shape of the air conditioning race 11 is partially different from that in FIG. 1, the operation of the doors is the same.
[0040]
The foot face switching door 25 closes the center face opening 22 and the side face opening 30. On the other hand, the defroster door 21 is operated to a position where the opening of the inlet hole 20a is reduced and the opening of the inlet hole 23 is increased. As a result, the inlet hole 24a of the foot opening 24 is largely opened, and the defroster opening 20 is slightly opened. Therefore, it is possible to perform a heating operation by blowing warm air toward the passenger's feet while preventing the fogging of the window glass.
[0041]
Further, by rotating the defroster door 21 counterclockwise by a predetermined amount from the state of the foot blowing mode described above, the opening of the inlet hole 20a is increased and the opening of the inlet hole 23 is decreased, The amount of air blown to the defroster opening 20 can be increased, and the amount of air blown to the foot opening 24 can be reduced, and a foot defroster blow mode can be obtained.
[0042]
Next, FIG. 8 shows a state in which the face blowing mode is set. FIG. 8 also shows a second embodiment which will be described later, and the shape of the air conditioning race 11 is partially different from that of FIG. 1, but the operation of the doors is the same, and will be described with reference to this figure.
[0043]
The defroster door 21 closes the inlet hole 20 a to the defroster opening 20. The foot face switching door 25 closes the entrance hole 24 a to the foot opening 24 and opens the center face opening 22 and the side face opening 30. Accordingly, the blown air is blown out from the center face air outlet and the side face air outlet toward the passenger's head through the center face opening 22 and the side face opening 30.
[0044]
In addition, the foot face switching door 25 is rotated clockwise by a predetermined amount from the face blowing mode, and the center face opening 22, the side face opening 30, and the entrance hole 24a to the foot opening 24 are operated. And an intermediate position. Furthermore, the air mix door 16 is operated to an intermediate position between the maximum cooling position and the maximum heating position.
[0045]
In this state, the blown air from the blower unit 2 flows into the air conditioning unit 1 from the air inlet 14 and is cooled by the evaporator 12 to become cold air. Then, the cold air is distributed by the air mix door 16 into a portion that flows through the cold air bypass passage 15 and a portion that is reheated by the heater core 13.
[0046]
The hot air heated by the heater core 13 moves up the hot air passage 18 and then travels to the cold / hot air mixing space 19. In the cool / warm air mixing space 19, the cool air from the cool air bypass passage 15 and the warm air from the warm air passage 18 are mixed, but the cool air mainly flows to the face openings 22 and 30 side, and the warm air mainly flows into the foot. It flows to the opening 24 side.
[0047]
Thereby, the temperature of the air which goes to the face opening parts 22 and 30 becomes lower than the temperature of the air which goes to the foot opening part 24 side. As a result, the temperature of the blown air blown to the head of the occupant becomes lower than the temperature of the blown air blown to the feet of the occupant, so that a comfortable temperature distribution of the head cold foot type is obtained as the bi-level blowing mode.
[0048]
Next, the characteristic configuration in this embodiment and the effect by it are demonstrated.
[0049]
A side face opening 30 is arranged at a substantially central portion of the air conditioning case 11 in the left-right direction of the vehicle, and a center face opening 22 is arranged outside the side face opening 30 in the left-right direction of the vehicle.
[0050]
As a result, as shown in FIG. 3, the center face duct 4 and the side face duct 5 can be routed through a straight path, so the duct shape is simplified and the vehicle is not enlarged in the vertical direction. A sufficient passage area can be ensured, and air blowing performance to the center face air outlet and the side face air outlet can be sufficiently ensured.
[0051]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view of the air conditioning unit 1, showing the state of the defroster blowing mode, and FIG. 5 is a top view of the air conditioning unit 1 of FIG.
[0052]
A difference from the first embodiment of FIGS. 1 to 3 is a space in which the conditioned air after the temperature adjustment by the air mix door 16 can always flow around the rotation shaft 21a of the defroster door 21 in the air conditioning case 11. 26 (see FIG. 4). Further, by providing the air conditioning case 11 with a notch 30a as a communicating portion, the space 26 is communicated with the side face opening 30 (see FIG. 5).
[0053]
Accordingly, the conditioned air can be constantly blown to the side face opening 30 regardless of the blowing mode, and the wind is blown from the side face blowout port (not shown) toward the occupant head side or the vehicle side window glass.
[0054]
FIG. 6 is a front view of the defroster door 21 in the second embodiment. As shown in the figure, the defroster door 21 has a structure in which notches 21c as air passage portions are provided at both ends of the plate portion 21b on the rotating shaft 21a side.
[0055]
As shown in FIG. 4, in the defroster blowing mode, only the defroster opening 20 is opened by the defroster door 21, and the inlet hole 23 communicating with the center face opening 22, the side face opening 30, and the foot opening 24 is formed. When closed, the conditioned air is blown out to the space 26 through the rotation shaft 21a (solid arrow in FIG. 4), but a sufficient air volume is secured by providing the notch 21c (FIG. 4). The white arrow inside).
[0056]
FIG. 7 shows the state of the foot blowing mode, and FIG. 8 shows the state of the face blowing mode. The movement of each door is as described in the first embodiment, and conditioned air is blown to the side face opening 30 through the space 26 in any blowing mode.
[0057]
In the face blowing mode of FIG. 8, when the inlet hole 20a to the defroster opening 20 is closed by the defroster door 21, the portion of the notch 21c provided in the defroster door 21 is provided in the inlet hole 20a so as to correspond. The protrusion 20b is closed. Other parts are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0058]
Next, the characteristic configuration in this embodiment and the effect by it are demonstrated.
[0059]
In the air conditioning case 11, the defroster opening part (other opening part) 20 other than the center face opening part 22 and the side face opening part 30 and the part where the conditioned air after the temperature adjustment by the air mix door 16 flows are arranged, A defroster door 21 that selectively opens and closes the center face opening 22 and the side face opening 30 and the defroster opening 20 is provided. There is a rotating shaft 21a provided between the opening 20 and a space 26 is formed around the rotating shaft 21a in the air conditioning case 11 so that the conditioned air after the temperature adjustment by the air mix door 16 can always flow in. At the same time, the space 26 is opened from the notch hole 30a provided in the air conditioning case 11 to the side face opening 30. It is communicated.
[0060]
Accordingly, when the defroster door 21 closes either the inlet hole 23 leading to the center face opening 22 and the side face opening 30 or the inlet hole 20a leading to the defroster opening 20, and both are open. Even in this case, the side face opening 30 communicates with the portion through which the conditioned air flows after the temperature adjustment by the air mix door 16 and can send the conditioned air to the side face outlet. That is, the conditioned air can be constantly blown to the side face outlet regardless of the blowing mode.
[0061]
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the vehicle front-rear, left-right, and up-down directions of the air-conditioning unit 1 are defined. Further, in each of the above embodiments, the opening areas of the left and right side face opening portions 30 are substantially the same. However, the respective opening areas may be different for air volume distribution. Moreover, in the said embodiment, although the notch 21c of the defroster door 21 was a rectangle, not only this but other shapes, such as a triangle and a round hole, may be sufficient if air passes.
[0062]
In each of the above embodiments, the operation of each door 16, 21, 25 is described as being performed by an actuator such as a servo motor via a link mechanism. However, the temperature control lever provided in the air conditioning operation panel, the blowing mode are described. You may make it operate said each door via an operation cable etc. with the manual operation force added to manual operation members, such as a lever.
[0063]
Further, in each of the above-described embodiments, it is needless to say that the present invention can be similarly applied to an air conditioner of a type in which the evaporator (cooling heat exchanger) 12 is not provided in the air conditioning unit 1. Further, in each of the above embodiments, as the foot opening 24, in addition to the warm air blowing to the front seat side, a foot opening for the rear seat is additionally installed so that the foot of the passenger on the rear seat side of the vehicle interior You may make it blow off warm air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air conditioning unit according to a first embodiment of the present invention, showing a state of a defroster blowing mode.
2 is a top view of the air conditioning unit section of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a state where each outlet duct is attached to the air conditioning unit of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of an air conditioning unit in a second embodiment of the present invention, showing a state of a defroster blowing mode.
5 is a top view of the air conditioning unit portion of FIG. 4. FIG.
FIG. 6 is a front view of a defroster door according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a main part showing a state of a foot blowing mode of the air conditioning unit shown in FIG. 4;
8 is a cross-sectional view of a main part showing a state of a face blowing mode of the air conditioning unit part of FIG. 4;
FIG. 9 is a top view of an air conditioning unit in the prior art.
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which each outlet duct is attached to an air conditioning unit in the prior art.
[Explanation of symbols]
11 Air-conditioning case 13 Heater core (heat exchanger for heating)
16 Air mix door (temperature adjustment means)
20 Defroster opening (other openings)
21 Defroster door (outlet mode switching means)
21a Rotating shaft 22 Center face opening 26 Space 30 Side face opening

Claims

An air conditioning case (11) disposed at a substantially central portion in the vehicle left-right direction of the lower part of the instrument panel in the passenger compartment,
A heating heat exchanger (13) provided in the air conditioning case (11) for heating the conditioned air;
A temperature adjusting means (16) for adjusting the air temperature by adjusting the heating amount of the conditioned air by the heating heat exchanger (13);
A center face opening (22) provided in the air conditioning case (11) and connected to a center face outlet for blowing wind from the center of the passenger compartment toward the occupant head;
A side face opening (30) provided in the air conditioning case (11) and connected to a side face outlet for blowing wind from the left and right ends of the passenger compartment toward the occupant head side and the vehicle side window glass. In vehicle air conditioners,
The side face opening (30) is arranged at a substantially central portion in the vehicle left-right direction of the air conditioning case (11), and the center face opening (30) is located on the outer side in the vehicle left-right direction with respect to the side face opening (30). with placing 22),
In the air conditioning case (11), the opening (20) other than the center face opening (22) and the side face opening (30),
The conditioned air after the temperature adjustment by the temperature adjustment means (16) is disposed at a site where the conditioned air flows, the center face opening (22), the side face opening (30), and the other opening (20). Blowing mode switching means (21) for selectively opening and closing
The blowing mode switching means (21) has a rotation shaft (21a) provided between the center face opening (22) and the side face opening (30) and the other opening (20). In the air conditioning case (11), a space (26) in which conditioned air after the temperature adjustment by the temperature adjustment means (16) can always flow is formed around the rotating shaft (21a). car dual air conditioner you characterized in that the space (26) and communicated with the side face openings (30).