JP4166553B2 - 車両用空調ユニット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の温度環境を調整する車両用空調ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から車室内の温度環境を改善するために、車両用空調ユニットによって温度調節がなされた空調風が車室内に送風されている。また、所謂ワンボックスタイプなどの車室内空間が比較的大きな車両の場合には、車室内前方に車両用空調ユニットを設置しただけでは、快適な温度環境を提供することが困難なため、車室内後方にも車両用空調ユニットを設置し、後席向けに温度調節がなされた空調風を送風することで車室内全体に対して快適な温度環境を提供することが行われている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−254947号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、後席向けの従来の車両用空調ユニットは、送風機と熱交換器が直列に配置されているため、車両に搭載する際に大きな空間を必要としていた。
【0005】
これにより、車両によっては送風機や熱交換器などの容量を小さくし、温度調節機能を犠牲にして車両用空調ユニットを小型化しなければ搭載できない可能性があった。
【0006】
そこで、本発明は、十分な温度調節性能を備えつつ、小型化が可能な車両用空調ユニットを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、上記課題を解決するため、車両に搭載され、内部に空調風が送風される車室内空気流路が形成されるユニットケースに、空調風を該車室内空気流路に導入するブロアファンと、空調風を冷却する吸熱用熱交換器と、空調風を加熱する放熱用熱交換器とが設けられた車両用空調ユニットにおいて、鉛直方向に沿って具備され、且つ略V字形状に配置される前記吸熱用熱交換器、および前記放熱用熱交換器と、これら吸熱用熱交換器と放熱用熱交換器の上方に具備される前記ブロアファンと、前記吸熱用熱交換器の前面と前記放熱用熱交換器の前面とによって形成される略V字形状を備えた空間の狭角部分に配置され、且つ該吸熱用熱交換器と該放熱用熱交換器の間を自在に回動し、且つユニットケースの上面と下面に軸支された温度制御ドアと、該ブロアファンから送風された空調風が、該吸熱用熱交換器と該放熱用熱交換器の上方から該略V字形状を備えた空間に流入し、この略V字形状を備えた空間から該吸熱用熱交換器、または該放熱用熱交換器を通過して、該吸熱用熱交換器の背面側、および該放熱用熱交換器の背面側のそれぞれに配置され、且つ車室内に連通される吹出口に連結される前記車室内空気流路と、該吸熱用熱交換器の背面側と該放熱用熱交換器の背面側と、該吹出口とを連通する連通部と、該放熱用熱交換器側の吹出口と該連通部を選択的に閉止し、且つユニットケースの上面と下面に軸支されたモード切替ドアと、が前記ユニットケース内部に配置され、該ユニットケースの上面に配置されるカム機構を備え、このカム機構が、該温度制御ドアを該ユニットケースに軸支する支持軸上端に一体に形成される温度制御カムと、該モード切替ドアを該ユニットケースに軸支する支持軸上端に一体に形成されるモード切替カムと、カム中心を中心に回転する回転面上に第1温度制御ピンと第2温度制御ピンと第1モード切替ピンと第2モード切替ピンとを具備するカムピン体とから構成され、該温度制御カムに設けられたカム面とカム溝、およびモード切替カムに設けられたカム面とカム溝と各ピンとが係合し、該モード切替ドアが該放熱用熱交換器側の吹出口を閉止した状態で、該温度制御ドアが自在に回動し、且つこの温度制御ドアが該吸熱用熱交換器を閉止した状態で、該モード切替ドアが自在に回動することを特徴とする。
【0010】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、吸熱用熱交換器と放熱用熱交換器を略V字形状に設置し、温度制御ドアを狭角部分に回動自在に設置し、ブロアファンを吸熱用熱交換器と放熱用熱交換器の上方に設置することによって、ユニットケース内部に形成される車室内空気流路を短くすることができるので、十分な温度調節性能を備えつつ、車両用空調ユニットを小型化することができる。
【0011】
また、モード切替ドアが放熱用熱交換器側の吹出口と連通部を選択的に閉止可能に設けられていることにより、ユニットケースを大型化せずに空調風の吹出口を変えることができる。
【0012】
さらに、温度制御ドアとモード切替ドアを比較的単純なカム機構で連係することができるので、ユニットケースを大型化せずに空調風の温度調節を行いつつ、吹出口を切り換えることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る車両用空調ユニット1の一実施形態の構成を示すために一部を透過した斜視図で、図中の矢印に沿って空調風が送風される。
【0014】
本実施形態の車両用空調ユニット1は、車室内の前後方向に複数の座席を具備する車両の後輪のタイヤハウス後方に配設され、後部座席周辺の車室内空間の空調を行うものである。
【0015】
この車両用空調ユニット1は、後述されるユニットケース10と、このユニットケース10内部に配設されるブロアファン(不図示)と、吸熱用熱交換器22と、放熱用熱交換器23と、温度制御ドア24と、モード切替ドア25と、温度制御ドア24とモード切替ドア25を連係させて開閉を行うカム機構30とから構成されている。
【0016】
ユニットケース10は、カタツムリの殻のような形状を備えた上部ケース11と、箱形形状を備えた下部ケース12とからなり、カタツムリの殻の口に当たる部分が下部ケース12の上面13aと連通し、且つ上部ケース11が下部ケース12から張り出されるように上部ケース11が下部ケース12に接続されている。
【0017】
また、ユニットケース10には、上部ケース11の側面14aに配設されて空調風が内部に導入される導入口15と、上部ケース11内部と下部ケース12内部に形成されて図1中の矢印に沿って空調風が送風される車室内空気流路16と、後述される吸熱用熱交換器22背面側22bの下部ケース12の上面13aに設けられて車両後方上部に設けられる吹出口(不図示)を通じて車室内に空調風を吐出するベント吹出口17と、後述される放熱用熱交換器23背面側23bに面した下部ケース12の側面14bに設けられて車両後方下部に設けられる吹出口(不図示)を通じて車室内に空調風を吐出するフット吹出口18とが設けられている。
【0018】
ブロアファンは、上部ケース11に配設され、ユニットケース10内部の車室内空気流路16に空調風を導入するものである。
【0019】
吸熱用熱交換器22は、下部ケース12に配設され、内部に冷媒が循環し、空調風が吸熱部22cを通過する際に空調風から熱を奪うことで、空調風の冷却と除湿を行うものである。
【0020】
放熱用熱交換器23は、下部ケース12に配設され、内部にエンジンなどの動力源(不図示)からの廃熱によって加熱された冷却水が循環し、空調風が放熱部23cを通過する際に、空調風に熱を与えるものである。
【0021】
また、吸熱用熱交換器22と放熱用熱交換器23は、下部ケース12内に鉛直方向に沿って具備され、且つ略V字形状に配置されている。
【0022】
車室内空気流路16は、導入口15から導入された空調風が上部ケース11内を円周方向に回転しつつ、下部ケース12内の吸熱用熱交換器22の前面22aと放熱用熱交換器23の前面23aとによって形成されるV字形状を備えた空間16aに送風されるように形成され、さらに、車室内空気流路16は、吸熱用熱交換器22の前面22aから吸熱部22cを通じて吸熱用熱交換器22の背面側22bに送風された空調風がベント吹出口17、またはフット吹出口18から吐出されるように形成されるとともに、放熱用熱交換器23の前面23aから放熱部23cを通じて放熱用熱交換器23の背面側23bに送風された空調風がベント吹出口17、またはフット吹出口18から吐出されるように形成されている。つまり、吸熱用熱交換器22の背面側22bと放熱用熱交換器23の背面側23bと、ベント吹出口17とフット吹出口18とを連通する連通部19が形成されている。
【0023】
温度制御ドア24は、吸熱用熱交換器22と放熱用熱交換器23によって形成されるV字形状を備えた空間16aの狭角部分16bに、吸熱用熱交換器22の吸熱部22cと放熱用熱交換器23の放熱部23cを選択的に閉止可能に回動するように下部ケース12の上面13aと下面13bに軸支されている。
【0024】
モード切替ドア25は、連通部19の放熱用熱交換器23の背面側23bからベント吹出口17に通じる部分と、フット吹出口18を選択的に閉止可能に回動するように下部ケース12の上面13aと下面13bに軸支されている。
【0025】
カム機構30は、下部ケース12の上面13aに配設され、温度制御ドア24の支持軸24a上端に一体に形成される温度制御カム31と、モード切替ドア25の支持軸25a上端に一体に形成されるモード切替カム32と、カム中心37を中心に回転する回転面上に第1温度制御ピン33と第2温度制御ピン34と第1モード切替ピン35と第2モード切替ピン36とを具備するカムピン体とから構成されている。
【0026】
また、カムピン体は、具備するカム中心37を中心にして回転することで、温度制御カム31に設けられたカム面31aとカム溝31b、およびモード切替カム32に設けられたカム面32aとカム溝32bと各ピン33、34、35、36とが係合し、温度制御ドア24とモード切替ドア25の回動操作が行われる。
【0027】
これにより、モード切替ドア25がフット吹出口18を閉止した状態では、温度制御ドア24が吸熱用熱交換器22の前面22aと放熱用熱交換器23の前面23aとの間を自在に回動し、また、この温度制御ドア24が吸熱用熱交換器22を閉止した状態では、モード切替ドア25がフット吹出口18と連通部19の放熱用熱交換器23の背面側23bからベント吹出口17に通じる部分との間を自在に回動する。
【0028】
次に、各送風状態について説明する。本実施形態の車両用空調ユニット1は、冷風ベント送風、温風ベント送風、および温風フット送風からなる3つの送風状態を備えている。図2〜図4には、各送風状態における温度制御ドア24とモード切替ドア25の位置と、図中の矢印によって空調風の送風経路が示されている。
【0029】
−冷風ベント送風−
図2に示されるように、冷風ベント送風の場合には、温度制御カム31に設けられたカム溝31bと第1温度制御ピン33が係合しつつ、モード切替ドア25のカム面32aに第1モード切替ピン35が当接している。これにより、温度制御ドア24が、吸熱部22c前面22aを開放しつつ、放熱部23c前面23aを閉止するように保持されるとともに、モード切替ドア25が、連通部19を開放しつつ、フット吹出口18を閉止するように保持されている。
【0030】
−温風ベント送風−
図3に示されるように、温風ベント送風の場合には、温度制御カム31に設けられたカム溝31bと第1温度制御ピン33が係合しつつ、カム面31aに第2温度制御ピン34が当接するとともに、モード切替ドア25のカム面32aに第1モード切替ピン35が当接している。これにより、温度制御ドア24が、放熱部23c前面23aを開放しつつ、吸熱部22c前面22aを閉止するように保持されるとともに、モード切替ドア25が、連通部19を開放しつつ、フット吹出口18を閉止するように保持されている。
【0031】
−温風フット送風−
図4に示されるように、温風フット送風の場合には、モード切替カム32に設けられたカム溝32bと第2モード切替ピン36が係合しつつ、カム面31aに第2温度制御ピン34が当接している。
【0032】
これにより、温度制御ドア24が、放熱部23c前面23aを開放しつつ、前面22aを閉止するように保持されるとともに、モード切替ドア25が、フット吹出口18を開放しつつ、連通部19を閉止するように保持されている。
【0033】
−送風切替え−
冷風ベント送風と温風ベント送風とを切り替える場合には、第1温度制御ピン33が温度制御カム31のカム溝31bを移動しながらカムピン体が回転することにより温度制御ドア24が回動し、吸熱用熱交換器22の前面22aと放熱用熱交換器23の前面23aを選択的に閉止する。また、モード切替カム32は、カムピン体が回転することにより、第1モード切替ピン35がカム面32a上を当接しつつ移動するため、モード切替ドア25がフット吹出口18を閉止する位置に保持される。
【0034】
温風ベント送風と温風フット送風とを切り換える場合には、第2モード切替ピン36がカム溝32bを移動しながらカムピン体が回転することによりモード切替ドア25が回動し、連通部19の放熱用熱交換器23の背面側23bからベント吹出口17に通じる部分と、フット吹出口18を選択的に閉止する。また、温度制御カム31は、カムピン体が回転することにより、第2温度制御ピン34がカム面31a上を当接しつつ移動するため、温度制御ドア24が吸熱用熱交換器22の前面22aを閉止する位置に保持される。
【0035】
以上の構成により、吸熱用熱交換器22と放熱用熱交換器23を略V字形状に設置し、温度制御ドア24を狭角部分16bに回動自在に設置し、ブロアファンを吸熱用熱交換器22と放熱用熱交換器23の上方に設置することによって、ユニットケース10内部に形成される車室内空気流路を短くすることができるので、十分な温度調節性能を備えつつ、車両用空調ユニット1を小型化することができる。
【0036】
また、モード切替ドア25がフット吹出口18と連通部19を選択的に閉止可能に設けられていることにより、ユニットケース10を大型化せずに空調風の吹出口を切替えることができる。
【0037】
さらに、温度制御ドア24とモード切替ドア25を比較的単純な構造を備えたカム機構30で連係することができるので、ユニットケース10を大型化せずに空調風の温度調節を行いつつ、吹出口を切り換えることができる。
【0038】
なお、本実施形態の車両用空調ユニットでは、カタツムリの殻のような形状を備えた上部ケース11が下部ケース12から張り出されるように上部ケース11が下部ケース12に接続されているが、上部ケース11が下部ケース12から張り出さないように下部ケース12に接続することでより一層の小型化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両用空調装置の第1実施形態の構成を示すシステム構成図で、内部構成を示すために一部を透過した斜視図である。
【図2】冷風ベント送風状態における温度制御ドアとモード切替ドアの位置を示した要部断面図である。
【図3】温風ベント送風状態における温度制御ドアとモード切替ドアの位置を示した要部断面図である。
【図4】温風フット送風状態における温度制御ドアとモード切替ドアの位置を示した要部断面図である。
【符号の説明】
1…車両用空調ユニット
10…ユニットケース
16…該車室内空気流路
16…車室内空気流路
16a…略V字形状を備えた空間
16b…狭角部分
17…ベント吹出口(吸熱用熱交換器側吹出口)
18…フット吹出口(放熱用熱交換器側吹出口)
19…連通部
22…吸熱用熱交換器
22b…吸熱用熱交換器の背面側
23…放熱用熱交換器
23a…放熱用熱交換器の前面
23b…放熱用熱交換器の背面側
24…温度制御ドア
25…モード切替ドア
30…カム機構
Claims (1)
- 車両に搭載され、内部に空調風が送風される車室内空気流路(16)が形成されるユニットケース(10)に、空調風を該車室内空気流路(16)に導入するブロアファンと、空調風を冷却する吸熱用熱交換器(22)と、空調風を加熱する放熱用熱交換器(23)とが設けられた車両用空調ユニットにおいて、
鉛直方向に沿って具備され、且つ略V字形状に配置される前記吸熱用熱交換器(22)、および前記放熱用熱交換器(23)と、
これら吸熱用熱交換器(22)と放熱用熱交換器(23)の上方に具備される前記ブロアファンと、
前記吸熱用熱交換器(22)の前面(22a)と前記放熱用熱交換器(23)の前面(23a)とによって形成される略V字形状を備えた空間(16a)の狭角部分(16b)に配置され、且つ該吸熱用熱交換器(22)と該放熱用熱交換器(23)の間を自在に回動し、且つユニットケース(10)の上面(13a)と下面(13b)に軸支された温度制御ドア(24)と、
該ブロアファンから送風された空調風が、該吸熱用熱交換器(22)と該放熱用熱交換器(23)の上方から該略V字形状を備えた空間(16a)に流入し、この略V字形状を備えた空間(16a)から該吸熱用熱交換器(22)、または該放熱用熱交換器(23)を通過して、該吸熱用熱交換器(22)の背面側(22b)、および該放熱用熱交換器(23)の背面側(23b)のそれぞれに配置され、且つ車室内に連通される吹出口(17、18)に連結される前記車室内空気流路(16)と、
該吸熱用熱交換器(22)の背面側(22b)と該放熱用熱交換器(23)の背面側(23b)と、該吹出口(17、18)とを連通する連通部(19)と、
該放熱用熱交換器(23)側の吹出口(18)と該連通部(19)を選択的に閉止し、且つユニットケース(10)の上面(13a)と下面(13b)に軸支されたモード切替ドア(25)と、
が前記ユニットケース(10)内部に配置され、
該ユニットケース(10)の上面(13a)に配置されるカム機構(30)を備え、
このカム機構(30)が、該温度制御ドア(24)を該ユニットケース(10)に軸支する支持軸(24a)上端に一体に形成される温度制御カム(31)と、該モード切替ドア(25)を該ユニットケース(10)に軸支する支持軸(25a)上端に一体に形成されるモード切替カム(32)と、カム中心(37)を中心に回転する回転面上に第1温度制御ピン(33)と第2温度制御ピン(34)と第1モード切替ピン(35)と第2モード切替ピン(36)とを具備するカムピン体とから構成され、
該温度制御カム(31)に設けられたカム面(31a)とカム溝(31b)、およびモード切替カム(32)に設けられたカム面(32a)とカム溝(32b)と各ピン(33、34、35、36)とが係合し、
該モード切替ドア(25)が該放熱用熱交換器(23)側の吹出口(18)を閉止した状態で、該温度制御ドア(24)が自在に回動し、且つこの温度制御ドア(24)が該吸熱用熱交換器(22)を閉止した状態で、該モード切替ドア(25)が自在に回動することを特徴とする車両用空調ユニット。
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