JP4250854B2

JP4250854B2 - Air conditioner

Info

Publication number: JP4250854B2
Application number: JP2000129066A
Authority: JP
Inventors: 孝志安芸; 耕太郎須田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2020-04-28
Also published as: JP2001310614A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気通路を開閉する開閉手段を備え、この開閉手段に作用する風圧に応じて空気通路を開閉する空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような空調装置として、本発明者等は、図４のような車両用空調装置を試作検討中である。
【０００３】
図４の構成を説明すると、ヒータコア１００の下流側に、フェイス開口部１１０、フット開口部１２０、デフロスタ開口部１３０、および各開口部１１０〜１３０を開閉する吹出モードドア１４０〜１６０が設けられている。
【０００４】
また、ヒータコア１００をバイパスした冷風が流れる冷風バイパス通路１７０、これを開閉する冷風バイパスドア１８０、およびヒータコア１００下流側から分岐してフェイス開口部１１０へ乗員の所望温度に調節された空調風を導くフェイス空調通路１９０が設けられており、冷風バイパス通路１７０は、ヒータコア１００上流側部位とフェイス空調通路１９０とを連通するようになっている。
【０００５】
２００は、冷風バイパス通路１７０とフェイス空調通路１９０との合流部であって、２１０は、フェイス空調通路１９０への分岐部と上記合流部２００との間の中間空気通路２２０を開閉するホットドアである。
【０００６】
ここで、各吹出モードドア１４０〜１６０によって、フェイス開口部１１０が閉口し、フット開口部１２０あるいはデフロスタ開口部１３０が開口している時に、冷風バイパスドア１８０が冷風バイパス通路１７０を開いた場合、冷風バイパス通路１７０を流れる冷風が、中間空気通路２２０をフット開口部１２０あるいはデフロスタ開口部１３０に向かって逆流する（以下、この逆流する冷風を逆流風という）。
【０００７】
ホットドア２１０は、上記逆流風によってフット開口部１２０あるいはデフロスタ開口部１３０からの吹出温度が低下することを防止するため、上記逆流風の風圧が作用すると中間空気通路２２０を全閉するように作動する。また、ホットドア２１０は、中間空気通路２２０を開いた時に、回動軸２３０から上記逆流風に沿って延出している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４の試作品では、各吹出モードドア１４０〜１６０によって、フェイス開口部１１０が閉口し、フット開口部１２０あるいはデフロスタ開口部１３０が開口している時に、冷風バイパスドア１８０が冷風バイパス通路１７０を開いた時に、上記逆流風は、矢印Ａに示すように、ホットドア２１０における回動軸２３０からの延出方向にほぼ沿って流れるので、上記逆流風の風圧がホットドア２１０に対して上記延出方向とほぼ同方向に作用し、ホットドア２１０が上記通路２２０を閉じる方向（矢印Ｂ）にうまく作動しない恐れがあった。
【０００９】
その結果、逆流風が中間空気通路２２０を流れ、フット開口部１２０あるいはデフロスタ開口部１３０からの吹出温度が乗員の所望温度よりも低下する恐れがあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、主として温風を吹出す開口部へ向かって冷風が逆流する時に、この逆流風を確実に遮断できる空調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決する手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。
【００１２】
すなわち、請求項１〜４記載の発明は、加熱用熱交換器（５）が設けられた加熱用空気通路（２ａ）からそれぞれ分岐して、主として冷風を吹出す第１開口部（６）へ空気を導く第１分岐通路（１３ａ）と、主として温風を吹出す第２開口部（７、８）へ空気を導く第２分岐通路（１３ｂ、１３ｃ）とを有し、加熱用熱交換器（５）上流側部位と第１分岐通路（１３ａ）とを連通する連通通路（１２）、連通通路（１２）と第１通路（１３ａ）との合流部（１４）、および加熱用空気通路（２ａ）から第１分岐通路（１３ａ）への分岐部との間の中間空気通路（２ｃ）を開閉する第３開閉手段（１６）を備え、第３開閉手段（１６）は、中間空気通路（２ｃ）において、上記分岐部から合流部（１４）へと向かう方向に作用する風圧と、合流部（１４）から上記分岐部へと向かう方向に作用する風圧との圧力差に応じて中間空気通路（２ｃ）を開閉するように構成され、第１開閉手段（９）が第１開口部（６）を閉口し、第２開閉手段（１０、１１）が第２開口部（７、８）を開口した時に、連通通路（１２）を流れる空気が中間空気通路（２ｃ）を逆流する空調装置であって、
第３開閉手段（１６）は、回動軸（１７）に回動自在な状態で支持され、中間空気通路（２ｃ）を開いた時に、中間空気通路（２）を逆流する空気流れ方向にほぼ沿った位置となる第１ドア部（１８）と、第１ドア部（１８）の先端部から連続的に延出する第２ドア部（１９）とを備え、第２ドア部（１９）は、第１ドア部（１８）が回動軸（１７）から延出する方向に対して、中間空気通路（２ｃ）を閉じる方向に所定の鋭角を有することを特徴としている。
【００１３】
上記技術的手段によると、第１ドア部（１８）が回動軸（１７）から延出する方向に対して、上記中間空気通路（２ｃ）を閉じる方向に所定の鋭角を有する第２ドア部（１９）を備えることによって、図３のＦ１に示すように、中間空気通路（２ｃ）にて第１ドア部（１８）が回動軸（１７）から延出する方向に沿って逆流風が流れた時に、第２ドア部（１９）に対して上記中間空気通路（２ｃ）を閉じる方向に作用する圧力（図３のＦ２）を得ることができる。
【００１４】
その結果、図４の試作品のように、第３開閉手段が、回動軸から一直線に延出したもの（第２ドア部がなく、第１ドア部のみを有するもの）と比べて、第３開閉手段（１６）がより確実に中間空気通路（２ｃ）を全閉する位置に作動し、第２開口部（７、８）からの吹出温度を低下することを防止できる。
【００１５】
特に、請求項２記載の発明では、加熱用空気通路（２ａ）から連通通路（１２）への分岐部（２ｂ）の上流側に冷却用熱交換器（３）を設けたことを特徴としている。
【００１６】
ここで、加熱用空気通路（２ａ）から連通通路（１２）への分岐部（２ｂ）の上流側に冷却用熱交換器（３）を設けた場合、上記逆流風の温度が低くなるので、第２開口部（７、８）からの吹出温度が低下する問題がより顕著である。
【００１７】
従って、上記請求項２記載の発明では、第３開閉手段（１６）が第２ドア部（１９）を備えることによって、第２開口部（７、８）からの吹出温度低下を防止する効果がより顕著である。
【００１８】
また、請求項３記載の発明では、ユーザーの手動操作に応じて連通通路（１２）を開閉する第４開閉手段（１５）を備えたことを特徴としている。
【００１９】
ここで、ユーザーの手動操作に応じて連通通路（１２）を開閉するものでは、第１開口部（６）が全閉し、第２開口部（７、８）を全開した時に、ユーザーが誤って連通通路（１２）を開いたままにした場合には、中間空気通路（１６）に上記逆流風が流れてしまうので、第３開閉手段（１６）によって中間空気通路（２ｃ）を全閉する必要性がより高い。
【００２０】
従って、上記請求項３記載の発明では、第３開閉手段（１６）が第２ドア部（１９）を備えることによって、第２開口部（７、８）からの吹出温度低下を防止する効果がより顕著である。
【００２１】
また、請求項４記載の発明では、車両に用いられ、第１開口部（６）が、車室内乗員の上半身に対応した部位へ向かって空気を吹出すフェイス開口部（６）であって、第２開口部が車室内乗員の足元に向かって空気を吹出すフット開口部（７）であることを特徴としている。
【００２２】
ここで、車両用空調装置では、フット開口部（７）はフェイス開口部（６）に比して高温度の空気を吹出すニーズがあり、上記逆流風によってフット開口部からの吹出温度が乗員の所望温度以下となると、乗員フィーリングが悪化してしまう。
【００２３】
これに対して請求項４記載の発明では、第３開閉手段（１６）が第２ドア部（１９）を有することによって、上記逆流風がフット開口部（７）へと流れることを確実に防止でき、乗員フィーリングの悪化防止という点で、より効果的である。
【００２４】
【発明の実施形態】
以下、本発明の空気通路切替装置を車両用空調装置に適用した一実施形態について、図１〜３を用いて説明する。なお、図１は本実施形態における空調ユニット１の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図２の要部拡大図である。
【００２５】
まず、空調ユニット１の構成について図１、２を用いて説明する。
【００２６】
図１に示すように、空調ユニット１は車室内への空気通路をなす空調ケース２を備える。空調ケース２には、空気上流側から、車室内空気を導入する内気吸込口（図示しない）、車室外空気を導入する外気吸込口（図示しない）、両吸込口を選択的に開閉する内外気切替ドア（図示しない）、空気を冷却する冷却用熱交換器としてのエバポレータ３、空調ケース２内に空気流を発生する送風手段としてのファン４、空気を加熱する加熱用熱交換器としてのヒータコア５がそれぞれ設けられている。
【００２７】
エバポレータ３は、図示しないコンプレッサ、コンデンサ、レシーバ、膨張弁とともに周知の冷凍サイクルをなす冷却用熱交換器である。
【００２８】
ファン４は、その駆動手段としてのサーボモータ４ａにて駆動される。
【００２９】
ヒータコア５は、図示しないエンジンの冷却水（以下、温水という）を熱源とする加熱用熱交換器であって、空調ケース２内に略水平に設けられている。ここで、ヒータコア５への温水流量は、温水弁（図示しない）の開度を調節することによって可変できるようになっている。本実施形態では、このように、上記温水弁の開度を調節してヒータコア５への温水流量を可変することによって、車室内への吹出温度を調節する（リヒート式）ようになっている。
【００３０】
また、空調ケース２には、ヒータコア５にて所望温度に調節された空気を、車室内乗員の上半身に対応した位置に向かって吹出すフェイス開口部６、車室内乗員の足元に向かって吹出すフット開口部７、車両フロントガラス内面に向かって吹出すデフロスタ開口部８がそれぞれ設けられている。
【００３１】
なお、周知のように、フェイス開口部からは主として冷風を吹出すことが望まれ、フット開口部およびデフロスタ開口部からは温風を吹出すことが望まれる。従って、本実施形態では、請求項１における第１開口部をフェイス開口部６にて構成し、請求項１における第２開口部をフット開口部７およびデフロスタ開口部８にて構成している。
【００３２】
また、９は、フェイス開口部６を開閉するフェイスドアであり、１０は、フット開口部７を開閉するフットドア、１１は、デフロスタ開口部８を開閉するデフロスタドアである。また、各ドア９〜１１は、それぞれの駆動手段としてのサーボモータ（図示しない）によって駆動する。なお、本実施形態では、請求項１における第１開閉手段をフェイスドア９にて構成し、請求項１における第２開閉手段をフットドア１０およびデフロスタドア１１にて構成している。
【００３３】
また、空調ケース２内において、ファン４にて圧送された空気を、ヒータコア５下流側部位へと導く加熱用空気通路２ａが形成されており、この加熱用空気通路２ａのヒータコア５上流側部位から分岐して、ヒータコア５をバイパスする冷風バイパス通路１２が形成されている。
【００３４】
また、加熱用空気通路２ａのヒータコア５下流側部位から分岐し、ヒータコア５にて所望温度に調節された空気を、フェイス開口部６へ導くフェイス空調通路１３ａ、フット開口部７へ導くフット空調通路１３ｂ、デフロスタ開口部８へ導くデフロスタ空調通路１３ｃがそれぞれ形成されている。
【００３５】
フェイス空調通路１３ａは、冷風バイパス通路１２に対して略垂直に合流するようになっており、この合流部１４と加熱用空気通路２ａから冷風バイパス通路１２への分岐部２ｂとの間には、冷風バイパス通路１２を開閉する冷風バイパスドア１５が設けられている。
【００３６】
なお、本実施形態では、請求項１における連通通路、第１分岐通路、第２分岐通路、それぞれ冷風バイパス通路１２、フェイス空調通路１３ａ、フット空調通路１３ｂおよびデフロスタ空調通路１３ｃにて構成しており、請求項３における第４開閉手段を冷風バイパスドア１５にて構成している。
【００３７】
冷風バイパスドア１５は、円弧状の周壁を有し、中空状に形成されたロータリドアであって、冷風バイパス通路１２内の空気流れ方向、及びフェイス空調通路１３ａ内の空気流れ方向に対して略垂直方向に作動するようになっている。
【００３８】
また、冷風バイパスドア１５は、冷風バイパス通路１２を全閉している時にフェイス空調通路１３ａを全開するとともに、冷風バイパス通路１２を全開している時にフェイス空調通路１３ａを全閉する。
【００３９】
また、本実施形態では、車室内乗員の上半身に対応した位置に設けられたフェイス吹出グリル（図示しない）に、冷風バイパスドア１５の開度を指示する指示部材（図示しない）が設けられている。更に、冷風バイパスドア１５と上記指示部材とがケーブル（図示しない）にて接続され、車室内乗員が上記指示部材を手動操作することによって、冷風バイパスドア１５が作動するようになっている。
【００４０】
なお、冷風バイパスドア１５は、その中空部分にフェイスドア９を入れ込むことが可能な状態で設置されており、冷風バイパスドア１５とフェイスドア９とがそれぞれ作動するときに、お互いが干渉しないようになっている。
【００４１】
ここで、後述するフットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモード時に、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２およびフェイス空調通路１３ａを開いた時には、合流部１４と加熱用空気通路２ａからフェイス空調通路１３ａへの分岐部との間の中間空気通路２ｃ（以下、逆流通路２ｃという）において冷風が逆流する。
【００４２】
すなわち、各吹出モードドア９〜１１によって、フェイス開口部６が閉口し、フット開口部７あるいはデフロスタ開口部８が開口している場合、冷風バイパス通路１２を流れる冷風が、逆流通路２ｃからフット開口部７あるいはデフロスタ開口部８に向かって流れる。
【００４３】
そこで、本実施形態では、この逆流通路２ｃを開閉するホットドア１６が設けられている。なお、本実施形態では、このホットドア１６にて請求項１における第３開閉手段を構成している。
【００４４】
ホットドア１６は、図２、３に示すように、回転軸１７に上端が回動自在な状態で支持された第１ドア部１８と、第１ドア部１８の先端部から連続的に延出した第２ドア部１９とによって構成されている。
【００４５】
また、ホットドア１６は、板厚の比較的薄い板状の樹脂材料にて構成され、冷風バイパス通路１２側の冷風側平面部２０に作用する圧力と、ヒータコア４直下流側の温風側平面部２１に作用する圧力との圧力差に応じて作動する。具体的には、冷風側平面部２０に作用する圧力が、温風側平面部２１に作用する圧力よりも大きくなったときに、逆流通路２ｃを全閉する（図２、３の一点鎖線位置）とともに、冷風側平面部２０に作用する圧力が、温風側平面部２１に作用する圧力よりも小さくなったときに、逆流通路２ｃを全開する（図２、３の二点鎖線位置）。
【００４６】
また、ホットドア１６は、上記圧力差がない状態では、自重によって図２、３の実線位置となる。
【００４７】
また、第１ドア部１８は、逆流通路２ｃを開いた状態では、回動軸１７からの延出方向が、逆流通路２ｃを逆流する冷風にほぼ沿うような位置となる（図２、３の実線位置参照）。
【００４８】
第２ドア部１９は、第１ドア部１８が回動軸１７から延出する方向に対して、ホットドア１６が逆流通路２ｃを閉じる方向に所定の鋭角を有している。この角度は、後述するフットモード、フットデフロスタモード、及びデフロスタモード時において、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２及びフェイス空調通路１３を開いたときに、ホットドア１６が逆流通路２ｃを全閉できるような角度に設定されている。
【００４９】
なお、本実施形態では、図３に示すように、ケース壁面のうち、冷風側平面部２０と対向するケース壁面５０が、ケース外側に向かって円弧状に突出した形状となっている。
【００５０】
次に、上記構成の作動について説明する。
【００５１】
車両用空調装置が始動すると、車室内の空調負荷に応じて上記温水弁の開度が調節され、ヒータコア５直下流側の空気温度が乗員の所望温度に制御されるとともに、車室内の空調負荷に応じて吹出モードがフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモードのいずれかに制御される。以下、吹出モード別に説明する。
【００５２】
（１）フェイスモード
フェイスモードでは、フェイス開口部６が全開、フット開口部７およびデフロスタ開口部８が全閉となるように各吹出モードドア９〜１１が制御される。
【００５３】
このとき、乗員の手動操作に基づいて、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２を全閉する位置に操作されているときには、フェイス空調通路１３ａを全開とする（図２の二点鎖線位置）。このとき、ホットドア１６は、温風側平面部２１に作用する圧力が冷風側平面部２０に作用する圧力よりも大きくなり、逆流通路２ｃを全開する（図２、３の二点鎖線位置）。従って、上記所望温度に調節された空気が、フェイス空調通路１３ａ、フェイス開口部６を介して車室内乗員の上半身に向かって吹出される。
【００５４】
この状態で、乗員が暑さを感じ、上記指示部材によって冷風バイパス通路１２を開けるように冷風バイパスドア１５が操作されると、冷風バイパスドア１５は冷風バイパス通路１２を開けた分、フェイス空調通路１３ａを閉じていく。
【００５５】
このとき、冷風バイパス通路１２を流れる冷風と、フェイス空調通路１３ａを流れる上記所望温度に調節された空気とが合流部１４にて混合され、フェイス開口部６を介して車室内乗員の上半身に向かって吹出される。
【００５６】
更に、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２を全開する位置に操作されると、フェイス空調通路１３ａが全閉となる（図２の実線位置）。従って、ヒータコア５をバイパスした空気のみが冷風バイパス通路１２、フェイス開口部６を介して車室内乗員の上半身に向かって吹出される（最大冷房状態）。
【００５７】
（２）バイレベルモード
バイレベルモードでは、フェイス開口部６及びフット開口部７を全開、デフロスタ開口部８を全閉するように各吹出モードドア９〜１１が制御される。
【００５８】
フェイス開口部６からは、フェイスモードと同様に冷風バイパスドア１５の開度に応じた温度の空気が吹出される。一方、フット開口部７からは上記所望温度に調節された空気が吹出される。
【００５９】
（３）フットモード
フットモードでは、フェイス開口部６を全閉、フット開口部７を全開、デフロスタ開口部８を若干量開口する位置に各吹出モードドア９〜１１が制御される。
【００６０】
ここで、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２及びフェイス空調通路１３ａを開けているときには、冷風バイパス通路１２を流れる冷風が、図３のＦ１の向きで逆流通路２ｃを逆流しようとする。しかしながら、本実施形態では、冷風側平面部２０に作用する圧力が、温風側平面部２１に作用する圧力よりも大きくなったときに、ホットドア１６が逆流通路２ｃを全閉する（図２、３の一点鎖線位置）ことによって、フット開口部７及びデフロスタ開口部８からの吹出温度が上記所望温度よりも低下することを防止している。
【００６１】
（４）フットデフロスタモード
フットデフロスタモードでは、フェイス開口部６を全閉、フット開口部７及びデフロスタ開口部８を全開する位置に各吹出モードドア９〜１１が制御される。なお、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２及びフェイス空調通路１３ａを開けているときには、上記フットモードと同様に、ホットドア１６によって、フット開口部７及びデフロスタ開口部８からの吹出温度低下を防止している。
【００６２】
（５）デフロスタモード
デフロスタモードでは、フェイス開口部６及びフット開口部７を全閉、デフロスタ開口部８を全開する位置に各吹出モードドア９〜１１が制御される。なお、冷風バイパスドア１５が冷風バイパス通路１２及びフェイス空調装置１３ａを開けているときには、上記フットデフロスタモードと同様に、ホットドア１６によって、デフロスタ開口部８からの吹出温度低下を防止している。
【００６３】
以上説明した本実施形態によると、ホットドア１６が、第１ドア部１８が回動軸１７から延出する方向に対して、ホットドア１６が逆流通路２ｃを閉じる方向に所定の鋭角を有した第２ドア部１９を備えているので、逆流通路２ｃに上記逆流風が流れようとした時には、図３に示すように、第２ドア部１９の冷風側平面部２０において、上記延出方向に沿って風圧Ｆ１が作用すると、ホットドア１６が逆流通路２ｃを閉じる方向へ分圧Ｆ２が作用する。
【００６４】
これにより、第２ドア部１９が形成されていない場合よりも、ホットドア１６が逆流通路２ｃを閉じる方向に作動しやすくなっている。その結果、ホットドア１６を、逆流通路２ｃの全閉位置に確実に作動させ、フット開口部７あるいはデフロスタ開口部８からの吹出温度が上記所望温度よりも低下することを確実に防止できる。
【００６５】
また、ホットドア１６の冷風側平面部２０と対向するケース壁面５０を外側へ突出させることによって、冷風をケース壁面５０に沿わせ、冷風側平面部２０に対して風圧をできるだけ垂直に作用させることができ、より確実にホットドア１６を上記全閉位置に作動させることができる。
【００６６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、第２ドア部１９が第１ドア部１８の先端部から直線状に延出しているが、例えば、若干の丸みをもって延出していても良い。要は、第１ドア部１８の延出方向に対して、ホットドア１６が逆流通路２ｃを閉じる方向に所定の鋭角を有していれば良い。
【００６７】
また、上記各実施形態では、請求項１における「第２開口部」を、フット開口部７およびデフロスタ開口部８にて構成したが、これに限らず、例えば、フット開口部７のみでも良い。
【００６８】
また、上記各実施形態では、ホットドア１６を、板厚の比較的薄い樹脂材にて構成したが、これに限らず、例えば、ゴム等の弾性材にて構成しても良い。要は、両平面部２０、２１に作用する圧力差に応じて作動するようなものであれば良い。
【００６９】
また、上記各実施形態では、本発明を車両用空調装置に適用した形態について説明したが、これに限らず、例えば、車両用以外の空調装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における空調ユニット１の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】本発明者等の試作品の模式図である。
【符号の説明】
２ａ…加熱用空気通路、
２ｃ…逆流通路（中間空気通路）、
３…エバポレータ（冷却用熱交換器）、
４…ファン（送風手段）、
６…フェイス開口部（第１開口部）、
７…フット開口部（第２開口部）、
８…デフロスタ開口部（第２開口部）
９…フェイスドア（第１開閉手段）、
１０…フットドア（第２開閉手段）、
１１…デフロスタドア（第２開閉手段）、
１２…冷風バイパス通路（連通通路）、
１３ａ…フェイス空調通路（第１分岐通路）、
１３ｂ…フット空調通路（第２分岐通路）、
１３ｃ…デフロスタ空調通路（第２分岐通路）
１４…合流部、
１５…冷風バイパスドア（第４開閉手段）
１６…ホットドア（第３開閉手段）、
１７…回動軸、
１８…第１ドア部、
１９…第２ドア部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner that includes opening / closing means for opening and closing an air passage, and that opens and closes the air passage according to wind pressure acting on the opening / closing means.
[0002]
[Prior art]
As the air conditioner as described above, the present inventors are studying a prototype of a vehicle air conditioner as shown in FIG.
[0003]
Referring to FIG. 4, on the downstream side of the heater core 100, a face opening 110, a foot opening 120, a defroster opening 130, and blowing mode doors 140 to 160 that open and close the openings 110 to 130 are provided. Yes.
[0004]
Further, a cold air bypass passage 170 through which the cold air that bypasses the heater core 100 flows, a cold air bypass door 180 that opens and closes the air, and a branch from the downstream side of the heater core 100 to guide the conditioned air adjusted to a passenger's desired temperature to the face opening 110. A face air conditioning passage 190 is provided, and the cold air bypass passage 170 communicates the upstream portion of the heater core 100 and the face air conditioning passage 190.
[0005]
Reference numeral 200 denotes a joining portion between the cold air bypass passage 170 and the face air conditioning passage 190, and 210 denotes a hot door that opens and closes the intermediate air passage 220 between the branching portion to the face air conditioning passage 190 and the joining portion 200. .
[0006]
Here, when the face opening 110 is closed by each of the blowing mode doors 140 to 160 and the foot opening 120 or the defroster opening 130 is opened, the cold air bypass door 180 opens the cold air bypass passage 170. The cold air flowing through the cold air bypass passage 170 flows backward through the intermediate air passage 220 toward the foot opening 120 or the defroster opening 130 (hereinafter, this cold air flowing backward is referred to as backflow air).
[0007]
The hot door 210 operates to fully close the intermediate air passage 220 when the wind pressure of the counterflow air acts in order to prevent the blowout temperature from the foot opening 120 or the defroster opening 130 from being lowered by the counterflow air. . The hot door 210 extends along the backflow from the rotating shaft 230 when the intermediate air passage 220 is opened.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prototype of FIG. 4, when the face opening 110 is closed and the foot opening 120 or the defroster opening 130 is opened by the blowing mode doors 140 to 160, the cold air bypass door 180 is the cold air bypass passage. When the 170 is opened, the backflow flows almost along the direction of extension from the rotating shaft 230 in the hot door 210 as indicated by an arrow A, so that the wind pressure of the backflow extends to the hot door 210. There is a possibility that the hot door 210 does not work well in the direction (arrow B) that closes the passage 220 because it acts in almost the same direction as the exit direction.
[0009]
As a result, the backflow air flows through the intermediate air passage 220, and there is a possibility that the temperature blown out from the foot opening 120 or the defroster opening 130 may be lower than the passenger's desired temperature.
[0010]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an air conditioner that can reliably block backflow air when the cool air flows back toward an opening that mainly blows out hot air.
[0011]
[Means for solving the problems]
In order to achieve the above object, the present invention uses the following technical means.
[0012]
That is, the invention according to claims 1 to 4 branches from the heating air passage (2a) provided with the heating heat exchanger (5), respectively, to the first opening (6) that mainly blows out cool air. A heating heat exchanger having a first branch passage (13a) that guides air and a second branch passage (13b, 13c) that guides air mainly to the second openings (7, 8) that blow out warm air (5) A communication passage (12) communicating the upstream portion with the first branch passage (13a), a junction (14) between the communication passage (12) and the first passage (13a), and a heating air passage ( 2a) includes a third opening / closing means (16) for opening / closing an intermediate air passage (2c) between the branch portion from the first branch passage (13a) to the first branch passage (13a), and the third opening / closing means (16) 2c), the wind pressure acting in the direction from the branching portion toward the merging portion (14), and the merging The intermediate air passage (2c) is opened and closed according to the pressure difference from the wind pressure acting in the direction from (14) toward the branch portion, and the first opening and closing means (9) is configured to open the first opening (6 ) And when the second opening and closing means (10, 11) opens the second opening (7, 8), the air flow through which the air flowing through the communication passage (12) flows back through the intermediate air passage (2c) There,
The third opening / closing means (16) is supported by the rotating shaft (17) so as to be rotatable. When the intermediate air passage (2c) is opened, the third opening / closing means (16) is substantially in the air flow direction in which the intermediate air passage (2) flows backward. A first door portion (18) that is positioned along the second door portion (19) that continuously extends from the tip of the first door portion (18), the second door portion (19) The first door portion (18) has a predetermined acute angle in the direction of closing the intermediate air passage (2c) with respect to the direction extending from the rotation shaft (17).
[0013]
According to the above technical means, the second door portion having a predetermined acute angle in the direction of closing the intermediate air passage (2c) with respect to the direction in which the first door portion (18) extends from the rotating shaft (17). By providing (19), as shown in F1 of FIG. 3, backflow air flows along the direction in which the first door portion (18) extends from the rotation shaft (17) in the intermediate air passage (2c). When flowing, a pressure (F2 in FIG. 3) acting in the direction of closing the intermediate air passage (2c) with respect to the second door portion (19) can be obtained.
[0014]
As a result, as shown in the prototype of FIG. 4, the third opening / closing means has a first opening portion that is linearly extended from the rotation shaft (the second door portion is not provided and only the first door portion is provided). It is possible to prevent the opening / closing means (16) from operating to a position where the intermediate air passage (2c) is fully closed more reliably and lowering the blowing temperature from the second openings (7, 8).
[0015]
In particular, the invention described in claim 2 is characterized in that the cooling heat exchanger (3) is provided on the upstream side of the branch portion (2b) from the heating air passage (2a) to the communication passage (12). .
[0016]
Here, when the cooling heat exchanger (3) is provided on the upstream side of the branch portion (2b) from the heating air passage (2a) to the communication passage (12), the temperature of the backflow air is reduced. The problem that the blowing temperature from the second opening (7, 8) decreases is more remarkable.
[0017]
Therefore, in the invention according to the second aspect, since the third opening / closing means (16) includes the second door portion (19), the effect of preventing the temperature drop from the second opening (7, 8) is prevented. More prominent.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fourth opening / closing means (15) for opening / closing the communication passage (12) in response to a manual operation by a user.
[0019]
Here, in the case where the communication passage (12) is opened and closed in accordance with the user's manual operation, when the first opening (6) is fully closed and the second opening (7, 8) is fully opened, the user makes an error. When the communication passage (12) is left open, the backflow air flows through the intermediate air passage (16), so that the intermediate air passage (2c) is fully closed by the third opening / closing means (16). The need is higher.
[0020]
Therefore, in the invention according to the third aspect, the third opening / closing means (16) includes the second door portion (19), thereby preventing the temperature drop from the second opening (7, 8). More prominent.
[0021]
Moreover, in invention of Claim 4, it is used for a vehicle, The 1st opening part (6) is a face opening part (6) which blows off air toward the site | part corresponding to the upper half of the passenger | crew in a vehicle interior, The second opening is a foot opening (7) that blows air toward the feet of passengers in the passenger compartment.
[0022]
Here, in the vehicle air conditioner, there is a need for the foot opening (7) to blow out air at a higher temperature than the face opening (6). When the temperature is lower than the desired temperature, the occupant feeling deteriorates.
[0023]
On the other hand, in the invention according to claim 4, the third opening / closing means (16) has the second door portion (19), thereby reliably preventing the backflow from flowing to the foot opening (7). This is more effective in preventing deterioration of the occupant feeling.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which an air passage switching device of the present invention is applied to a vehicle air conditioner will be described with reference to FIGS. 1 is a front view of the air conditioning unit 1 in the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
[0025]
First, the configuration of the air conditioning unit 1 will be described with reference to FIGS.
[0026]
As shown in FIG. 1, the air conditioning unit 1 includes an air conditioning case 2 that forms an air passage to the vehicle interior. The air-conditioning case 2 includes an air intake port (not shown) for introducing the passenger compartment air, an outdoor air inlet (not shown) for introducing the passenger compartment outdoor air, and an indoor / outdoor air that selectively opens and closes both intake ports. A switching door (not shown), an evaporator 3 as a cooling heat exchanger for cooling air, a fan 4 as a blowing means for generating an air flow in the air conditioning case 2, and a heater core as a heating heat exchanger for heating air 5 are provided.
[0027]
The evaporator 3 is a cooling heat exchanger that forms a well-known refrigeration cycle together with a compressor, a condenser, a receiver, and an expansion valve (not shown).
[0028]
The fan 4 is driven by a servo motor 4a as its driving means.
[0029]
The heater core 5 is a heating heat exchanger that uses engine coolant (not shown) (not shown) as a heat source, and is provided in the air conditioning case 2 substantially horizontally. Here, the flow rate of warm water to the heater core 5 can be varied by adjusting the opening of a warm water valve (not shown). In the present embodiment, as described above, by adjusting the opening degree of the hot water valve to vary the flow rate of the hot water to the heater core 5, the temperature of the air blown into the passenger compartment is adjusted (reheat type).
[0030]
In addition, the air conditioning case 2 blows air adjusted to a desired temperature by the heater core 5 toward the position corresponding to the upper body of the passenger in the passenger compartment, toward the feet of the passenger in the passenger compartment. A foot opening 7 and a defroster opening 8 that blows out toward the inner surface of the vehicle windshield are provided.
[0031]
As is well known, it is desirable to blow mainly cool air from the face opening, and blow warm air from the foot opening and the defroster opening. Therefore, in the present embodiment, the first opening in claim 1 is constituted by the face opening 6, and the second opening in claim 1 is constituted by the foot opening 7 and the defroster opening 8.
[0032]
Further, 9 is a face door that opens and closes the face opening 6, 10 is a foot door that opens and closes the foot opening 7, and 11 is a defroster door that opens and closes the defroster opening 8. The doors 9 to 11 are driven by servo motors (not shown) as respective driving means. In this embodiment, the first opening / closing means in claim 1 is constituted by the face door 9, and the second opening / closing means in claim 1 is constituted by the foot door 10 and the defroster door 11.
[0033]
Further, a heating air passage 2a is formed in the air conditioning case 2 to guide the air pumped by the fan 4 to the downstream portion of the heater core 5. From the upstream portion of the heater core 5 in the heating air passage 2a. A cold air bypass passage 12 that is branched and bypasses the heater core 5 is formed.
[0034]
Also, a face air conditioning passage 13a that branches from the downstream portion of the heater air passage 2a of the heating air passage 2a and that is adjusted to a desired temperature by the heater core 5 to the face opening 6, and a foot air conditioning passage that leads to the foot opening 7. 13b, a defroster air conditioning passage 13c leading to the defroster opening 8 is formed.
[0035]
The face air-conditioning passage 13a is joined substantially perpendicularly to the cold air bypass passage 12, and between the joining portion 14 and the branch portion 2b from the heating air passage 2a to the cold air bypass passage 12, A cold air bypass door 15 that opens and closes the cold air bypass passage 12 is provided.
[0036]
In this embodiment, the communication passage, the first branch passage, and the second branch passage according to claim 1 are configured by the cold air bypass passage 12, the face air conditioning passage 13a, the foot air conditioning passage 13b, and the defroster air conditioning passage 13c, respectively. The fourth opening / closing means in claim 3 is constituted by a cold air bypass door 15.
[0037]
The cold air bypass door 15 is a rotary door that has an arc-shaped peripheral wall and is formed in a hollow shape, and is substantially in the air flow direction in the cold air bypass passage 12 and the air flow direction in the face air conditioning passage 13a. It operates in the vertical direction.
[0038]
The cold air bypass door 15 fully opens the face air conditioning passage 13a when the cold air bypass passage 12 is fully closed, and fully closes the face air conditioning passage 13a when the cold air bypass passage 12 is fully opened.
[0039]
Further, in the present embodiment, an instruction member (not shown) for instructing the opening degree of the cold air bypass door 15 is provided on a face blowing grill (not shown) provided at a position corresponding to the upper body of the passenger in the passenger compartment. . Further, the cold air bypass door 15 and the indicator member are connected by a cable (not shown), and the cold wind bypass door 15 is activated when a passenger in the vehicle interior manually operates the indicator member.
[0040]
The cold air bypass door 15 is installed in a state where the face door 9 can be inserted into the hollow portion thereof, so that the cold air bypass door 15 and the face door 9 do not interfere with each other when the cold air bypass door 15 and the face door 9 are operated. It has become.
[0041]
Here, when the cold air bypass door 15 opens the cold air bypass passage 12 and the face air conditioning passage 13a in the foot mode, the foot defroster mode, and the defroster mode, which will be described later, from the merging portion 14 and the heating air passage 2a to the face air conditioning passage 13a. The cold air flows back in the intermediate air passage 2c (hereinafter referred to as the backflow passage 2c) between the two branch portions.
[0042]
That is, when the face opening 6 is closed and the foot opening 7 or the defroster opening 8 is opened by each of the blowing mode doors 9 to 11, the cold air flowing through the cold air bypass passage 12 is opened from the backflow passage 2c to the foot opening. It flows toward the part 7 or the defroster opening 8.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, a hot door 16 that opens and closes the backflow passage 2c is provided. In the present embodiment, the hot door 16 constitutes the third opening / closing means in claim 1.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 3, the hot door 16 continuously extends from the first door portion 18 supported on the rotary shaft 17 in a state where the upper end thereof is freely rotatable, and from the distal end portion of the first door portion 18. The second door portion 19 is configured.
[0045]
The hot door 16 is made of a plate-like resin material having a relatively thin plate thickness. The hot door 16 has a pressure acting on the cold air side flat portion 20 on the cold air bypass passage 12 side and a hot air side flat portion on the downstream side of the heater core 4. It operates according to the pressure difference from the pressure acting on 21. Specifically, when the pressure acting on the cold air side flat surface portion 20 becomes larger than the pressure acting on the hot air side flat surface portion 21, the reverse flow passage 2c is fully closed (the position indicated by the one-dot chain line in FIGS. In addition, when the pressure acting on the cold air side plane portion 20 becomes smaller than the pressure acting on the warm air side plane portion 21, the reverse flow passage 2c is fully opened (the position indicated by the two-dot chain line in FIGS. 2 and 3).
[0046]
Moreover, the hot door 16 will be in the position of the continuous line of FIGS.
[0047]
Further, the first door portion 18 is positioned so that the extending direction from the rotating shaft 17 substantially follows the cold air flowing back through the backflow passage 2c when the backflow passage 2c is opened (see FIGS. 2 and 3). (See solid line position).
[0048]
The second door portion 19 has a predetermined acute angle in the direction in which the hot door 16 closes the backflow passage 2 c with respect to the direction in which the first door portion 18 extends from the rotation shaft 17. This angle is set so that the hot door 16 can fully close the backflow passage 2c when the cold air bypass door 15 opens the cold air bypass passage 12 and the face air conditioning passage 13 in the foot mode, the foot defroster mode, and the defroster mode described later. The angle is set.
[0049]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the case wall surface 50 facing the cold air side plane portion 20 of the case wall surface has a shape protruding in an arc shape toward the outside of the case.
[0050]
Next, the operation of the above configuration will be described.
[0051]
When the vehicle air conditioner is started, the opening degree of the hot water valve is adjusted in accordance with the air conditioning load in the passenger compartment, the air temperature immediately downstream of the heater core 5 is controlled to the passenger's desired temperature, and the air conditioning load in the passenger compartment is increased. In response to this, the blowing mode is controlled to any one of the face mode, the bi-level mode, the foot mode, the foot defroster mode, and the defroster mode. Hereinafter, it demonstrates according to blowing mode.
[0052]
(1) Face mode In the face mode, the blowout mode doors 9 to 11 are controlled so that the face opening 6 is fully opened and the foot opening 7 and the defroster opening 8 are fully closed.
[0053]
At this time, when the cold air bypass door 15 is operated to a position where the cold air bypass passage 12 is fully closed based on the manual operation of the occupant, the face air conditioning passage 13a is fully opened (two-dot chain line position in FIG. 2). At this time, in the hot door 16, the pressure acting on the warm air side plane portion 21 becomes larger than the pressure acting on the cold air side plane portion 20, and the backflow passage 2c is fully opened (the position indicated by the two-dot chain line in FIGS. 2 and 3). Therefore, the air adjusted to the desired temperature is blown out toward the upper body of the passenger in the passenger compartment through the face air conditioning passage 13a and the face opening 6.
[0054]
In this state, when the occupant feels heat and the cold wind bypass door 15 is operated so as to open the cold wind bypass passage 12 by the indication member, the cold air bypass door 15 has the face air conditioning passage corresponding to the amount of the cold wind bypass passage 12 opened. 13a is closed.
[0055]
At this time, the cold air flowing through the cold air bypass passage 12 and the air adjusted to the desired temperature flowing through the face air-conditioning passage 13a are mixed at the merging portion 14 and directed toward the upper body of the passenger in the passenger compartment through the face opening 6. Is blown out.
[0056]
Further, when the cold air bypass door 15 is operated to a position where the cold air bypass passage 12 is fully opened, the face air conditioning passage 13a is fully closed (the position indicated by the solid line in FIG. 2). Accordingly, only the air that has bypassed the heater core 5 is blown out toward the upper body of the passenger in the passenger compartment through the cold air bypass passage 12 and the face opening 6 (maximum cooling state).
[0057]
(2) Bi-level mode In the bi-level mode, the blow-out mode doors 9 to 11 are controlled so that the face opening 6 and the foot opening 7 are fully opened and the defroster opening 8 is fully closed.
[0058]
From the face opening 6, air having a temperature corresponding to the opening degree of the cold air bypass door 15 is blown out as in the face mode. On the other hand, air adjusted to the desired temperature is blown out from the foot opening 7.
[0059]
(3) Foot mode In the foot mode, the blow-out mode doors 9 to 11 are controlled at positions where the face opening 6 is fully closed, the foot opening 7 is fully opened, and the defroster opening 8 is slightly opened.
[0060]
Here, when the cold air bypass door 15 opens the cold air bypass passage 12 and the face air conditioning passage 13a, the cold air flowing through the cold air bypass passage 12 attempts to flow backward in the reverse flow passage 2c in the direction of F1 in FIG. However, in this embodiment, when the pressure which acts on the cold wind side plane part 20 becomes larger than the pressure which acts on the warm air side plane part 21, the hot door 16 fully closes the backflow passage 2c (FIG. 2, 3), the blowing temperature from the foot opening 7 and the defroster opening 8 is prevented from lowering than the desired temperature.
[0061]
(4) Foot defroster mode In the foot defroster mode, the blowout mode doors 9 to 11 are controlled so that the face opening 6 is fully closed and the foot opening 7 and the defroster opening 8 are fully opened. When the cold air bypass door 15 opens the cold air bypass passage 12 and the face air conditioning passage 13a, the hot door 16 prevents a temperature drop from the foot opening 7 and the defroster opening 8 as in the foot mode. ing.
[0062]
(5) Defroster Mode In the defroster mode, the blowout mode doors 9 to 11 are controlled at positions where the face opening 6 and the foot opening 7 are fully closed and the defroster opening 8 is fully opened. When the cold air bypass door 15 opens the cold air bypass passage 12 and the face air conditioner 13a, the hot door 16 prevents a temperature drop from the defroster opening 8 as in the foot defroster mode.
[0063]
According to this embodiment described above, the hot door 16 has a second acute angle with a predetermined acute angle in the direction in which the hot door 16 closes the reverse flow passage 2c with respect to the direction in which the first door portion 18 extends from the rotating shaft 17. Since the door portion 19 is provided, when the backflow air is about to flow through the backflow passage 2c, the cold air side plane portion 20 of the second door portion 19 extends along the extending direction as shown in FIG. When the wind pressure F1 is applied, the partial pressure F2 is applied in the direction in which the hot door 16 closes the reverse flow passage 2c.
[0064]
Thereby, the hot door 16 is easier to operate in the direction of closing the reverse flow passage 2c than when the second door portion 19 is not formed. As a result, it is possible to reliably operate the hot door 16 to the fully closed position of the backflow passage 2c, and to reliably prevent the blowing temperature from the foot opening 7 or the defroster opening 8 from falling below the desired temperature.
[0065]
Further, by projecting the case wall surface 50 facing the cold air side plane portion 20 of the hot door 16 to the outside, the cold air can be made to follow the case wall surface 50 so that the wind pressure acts on the cold air side plane portion 20 as vertically as possible. It is possible to operate the hot door 16 to the fully closed position more reliably.
[0066]
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the second door portion 19 extends linearly from the distal end portion of the first door portion 18, but may extend with a slight roundness, for example. In short, it suffices that the hot door 16 has a predetermined acute angle in the direction in which the backflow passage 2c is closed with respect to the extending direction of the first door portion 18.
[0067]
In each of the above embodiments, the “second opening” in claim 1 is configured by the foot opening 7 and the defroster opening 8, but is not limited thereto, and may be, for example, only the foot opening 7.
[0068]
Moreover, in each said embodiment, although the hot door 16 was comprised with the resin material with comparatively thin board thickness, you may comprise with elastic materials, such as not only this but rubber | gum. In short, it may be anything that operates according to the pressure difference acting on both flat portions 20 and 21.
[0069]
Moreover, although each said embodiment demonstrated the form which applied this invention to the vehicle air conditioner, it is not restricted to this, For example, it can apply also to air conditioners other than the object for vehicles.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an air conditioning unit 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic diagram of a prototype of the inventors.
[Explanation of symbols]
2a ... Air passage for heating,
2c ... Backflow passage (intermediate air passage),
3. Evaporator (cooling heat exchanger),
4 ... Fan (air blowing means),
6 ... Face opening (first opening),
7: Foot opening (second opening),
8. Defroster opening (second opening)
9: Face door (first opening / closing means),
10: Foot door (second opening / closing means),
11: Defroster door (second opening / closing means),
12 ... Cold air bypass passage (communication passage),
13a: Face air conditioning passage (first branch passage),
13b ... Foot air conditioning passage (second branch passage),
13c: Defroster air conditioning passage (second branch passage)
14 ... Junction,
15 ... Cool air bypass door (fourth opening / closing means)
16 ... Hot door (third opening / closing means)
17 ... rotating shaft,
18 ... the first door,
19: Second door part.

Claims

Air blowing means (4) for generating an air flow;
A heat exchanger for heating (5) for heating air;
A heating air passage (2a) provided with the heating heat exchanger (5),
A first branch passage (13a) that is branched from the heating air passage (2a) and guides air to a first opening (6) that mainly blows cold air;
A second branch passage (13b, 13c) that is provided to be branched from the heating air passage (2a) and guides air to a second opening (7, 8) that mainly blows out hot air;
A communication passage (12) communicating the upstream portion of the heat exchanger for heating (5) and the first branch passage (13a);
First and second opening / closing means (9, 10, 11) for opening and closing the first and second openings (6, 7, 8), respectively, and the communication passage (12) and the first branch passage (13a) An intermediate air passage (2c) formed between the junction (14) and a branch portion from the heating air passage (2a) to the first branch passage (13a) is provided. 2c) comprising third opening / closing means (16) for opening / closing,
In the intermediate air passage (2c), the third opening / closing means (16) has a wind pressure acting in a direction from the branch portion toward the merge portion (14), and from the merge portion (14) to the branch portion. Is configured to open and close the intermediate air passage (2c) according to a pressure difference with the wind pressure acting in the direction toward
When the first opening / closing means (9) closes the first opening (6) and the second opening / closing means (10, 11) opens the second opening (7, 8), a communication passage ( 12) The air conditioner in which the air flowing through the intermediate air passage (2c) flows backward through the intermediate air passage,
The third opening / closing means (16) is supported by the rotating shaft (17) so as to be rotatable, and an air flow that flows backward through the intermediate air passage (2) when the intermediate air passage (2c) is opened. A first door portion (18) that is positioned substantially along the direction, and a second door portion (19) that extends continuously from the tip of the first door portion (18),
The second door portion (19) has a predetermined acute angle in a direction to close the intermediate air passage (2c) with respect to a direction in which the first door portion (18) extends from the rotation shaft (17). An air conditioner comprising:

The cooling heat exchanger (3) for cooling air is provided on the upstream side of the branch part (2b) from the heating air passage (2a) to the communication passage (12). The air conditioner described.

The air conditioner according to claim 1 or 2, further comprising a fourth opening / closing means (15) for opening and closing the communication passage (12) in response to a manual operation by a user.

The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the air conditioner is used in a vehicle.
The first opening (6) is a face opening (6) that blows out air to a position corresponding to the upper body of the passenger in the vehicle interior;
The vehicle air conditioner, wherein the second opening (7) is a foot opening (7) that blows air toward the feet of passengers in the passenger compartment.