JPH01190523A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、温風と冷風を用いて空気温度を調節する自動
車用空気調和装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、自動車用空気調和装置は、自動車用にあっては取
付スペースの制約を受け、限られたスペースを利用して
急速冷房性能及び急速暖房性能の向上を図るために空気
調和装置内を流れる空気を一大風量化する傾向にある。

従来、熱交換器を通風路内に固定し、この熱交換器前面
に回動可能に設けられたダンパによって空気温度を調節
するものでは、特に冷房時に通風路内を通過する空気は
、熱交換器等が抵抗となる。

従って通風面積が減り風量の制約を受けるので吹出口か
ら吹出される空気量が減少し大風量化を困難にしている
。また、大風量化のためにファンを大型化することも考
えられているがヒータ等を通過する時の風切り音が騒音
となる。

これらの対策として、熱交換器を回動可能に設けること
が、実公昭４０−２３４１９号公報等に開示されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

熱交換器を回動可能にするためには、エアミックス用の
ダンパ等よりも熱交換器ユニットは重く重力に逆らって
動かしたり、風の流れ（風圧）に逆らって動かしたりす
るため、その重い分だけより大きな操作力を必要とする
。また、熱交換器にラジェータからのエンジン冷却水を
循環させるパイプと熱交換器との結合部における回動機
種の複雑化及び結合部端のシール性が十分得られないと
いう問題がある。

本発明は上記課題に鑑みて、熱交換器を回動する操作力
が小さく、かつ熱交換器にラジェータからのエンジン冷
却水を循環させるパイプと熱交換器との結合部の機構を
簡略化した回動可能な熱交換器を備えた自動車用空気調
和装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では車室外あるいは車室内より吸入された空気を
車室内に向けて導くための通風路を形成するヒータケー
スを設ける。

このヒータケース内に軸支される回動軸を中心として前
記ヒータケース内を流れる空気流に対して所定角度で傾
く開位置から平行となる閉位置まで一定量回動じ、前記
ヒータケース内を流れる空気を加熱させるための熱交換
器を設ける。

この熱交換器には、ラジェータからのエンジン冷却水を
導入する導入パイプと、熱交換器内を循環したエンジン
冷却水を導出する導出パイプとを設ける。

そして、前記ヒータケース内に前記熱交換器を通過する
空気とを前記熱交換器を迂回する空気の雨空気量を制御
するエアミックスダンパを設けることを手段とする。

［作用］ 上記構成により、急速冷房時には熱交換器をヒータケー
ス内を流れる空気流れに対して平行とすることにより、
冷風の通路内通過面積を広くとることができ、急速暖房
時には熱交換器を最大回動じ、ダンパを回動させること
によりヒータケースを通過する全空気を熱交換器を通過
させ、全空気を加熱させることができる。

また、中間温度コントロール時にはエアミックスダンパ
のみを作動させることにより、熱交換器を最大回動位置
に固定させたままで回動させる必要がなくなる。

〔発明の効果〕

従って、急速冷房、急速暖房が可能であり、また熱交換
器の回動幅が小さくヒータケース内を流れる空気に対し
それほど影響を受けず、熱交換器を回動する操作力が小
さくてすむ。

また、導入パイプ、導出パイプと熱交換器及びヒータケ
ースとの結合部の構造が簡略化され、シール性の問題も
解決される。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例について説明する。

第１図は、本発明の実施例の車両用空気調和装置の構成
を示す。

空気を車室内に送り込む空調ダクト１２があり、この空
調ダク１−１２には、外気導入口２１と内気循環口２２
が開口し、外気導入口２１は車室外に、内気循環口２２
は車室内にそれぞれ通じている。

また、この空調ダクト１２の一側端には回動軸２３ａが
配され、この回動軸２３ａを中心とじて回動する板状の
内外気切替えダンパ２３が設けられている。この内外気
切替えダンパ２３は、エアコン操作パネルの内外気切替
えレバー（省図示）を操作することにより、この操作レ
バーの変位がワイヤー（省図示）を介して軸２３ａに伝
わる。

その結果、内外気切替えダンパ２３は回動軸２３ａを中
心として回動し、外気導入口２１を閉じると共に内気循
環口２２を開いて内気を循環させる内気循環モードと、
内気循環口２２を閉じると共に外気導入口２１を開いて
外気を導入する外気導入モードと、内気循環口２２及び
外気導入口２１を両方とも開き、内気を循環させると共
に外気を導入する中間モードとに切替わり、内気の循環
及び外気の導入を切替えている。

空調ダクト１２の下流側には、通風ダクト１３が接続さ
れ、この通風ダクト１３内にはプロワモータ２４ａ及び
このプロワモータ２４ａにより回転するファン２４ｂと
からなる送風器２０が設けられている。内外気切替えダ
ンパ２３を切替えることにより選択された内気あるいは
外気はこの送風器２０より吸入され、通風ダクト１３の
下流側に送り込まれる。

通風ダクト１３の下流側には、ターラダクト１５が接続
され、このクーラダク）１５内にエバポレータ２５が設
けられている。このエバポレータ２５は、屈曲したチュ
ーブ（省図示）と、このチューブの屈曲部間に固定され
た波状フィン（省図示）を有し、冷凍サイクル（省図示
）の作動時には、液相冷媒がこのエバポレータ２５のチ
ューブ内に流入する。この液相冷媒は、通風ダクト１３
に流入してエバポレータ２５の液状フィン及びチューブ
の間隙を通過する空気の熱を吸収して蒸発し気相冷媒と
なる。一方、その通過する空気は熱を吸収されることよ
って冷却される。

ターラダクト１５の下流側には、ヒータケースｌが接続
されている。このヒータケース１内には後述する熱交換
器（以下ヒータコアと称す）２及びエアミックスダンパ
６が設けられており、このヒータコア２及びエアミック
スダンパ６によってヒータケース１内を流れる空気の温
度を調節する。

ヒータケースｌの下流側には、その一端２６ａがヒータ
ケース１の下流側に、他端２６ｂが車室内のフロントウ
ィンドウ側（省図示）に向は開口しているデフロスタダ
クト２６と、その一端２７ａがヒータケース１の下流側
に、他端２７ｂが車室内のフロントパネル前面（省図示
）に開口しているベンチレーシゴンダクト２７と、その
一端２８ａがヒータケース１の下流側に、他端２８ｂが
車室内の下部付近（省図示）に開口しているヒータダク
ト２８が接続されている。

各ダクトにはそれぞれ通風路の連通若しくは遮断を切替
えるためのデフロスタダンパ２６０、ベンチレーション
ダンパ２７０、ヒータコアダンパ２８０が設けられ、エ
アコン操作パネルのモード切替えレバー（省図示）を操
作することによりこの操作レバーの変位がワイヤを介し
て各ダクトの軸に伝えられ、各ダクトの連通が開閉され
る。

次に第２〜１０図に実施例の要部を示す。

第２図、第３図、第４図に示すように、ヒータコア２は
自動車のエンジン冷却水を熱源とするほぼ矩形の熱交換
器で、第１上部タンク３０ａ、第２上部タンク３０ｂ及
び下部タンク３１を有し、これら第１上部タンク３０ａ
、第２上部タンク３０ｂと乍部タンク３１間には両タン
クを連通ずる複数のチューブ３２と隣接するチューブ間
に接合された波状フィン３３とを有する。

第１上部タンク３０ａ及び下部タンク３１にはそれぞれ
回動軸４ａ、４ｂが一体成形されており、この回動軸４
ａ、４ｂがヒータケース１内に軸支されている。従って
、ヒータコア２はこれらの回動軸４ａ、４ｂを中心とし
て回動する。

また、第１上部タンク３０ａにはエンジン側（省図示）
からの高温となったエンジン冷却水を第１上部タンク３
０ａ内に導入する導入パイプ（以下流入管と称す）３ａ
の一端３１１が接続され、ヒータコア２内に導入し熱交
換され、低温となったエンジン冷却水をエンジン側に導
出する導出パイプ（以下流出管と称す）３ｂの一端３１
３が第２上部タンク３０ｂに接続されている。

流入管３ａの他端３１２と流出管３ｂの他端３ｌ４はそ
れぞれエンジンルーム内（省図示）にてフレキシブルパ
イプ（省図示）に接続され、このフレキシブルパイプは
ラジェータ（省図示）に接続さている。

フレキシブルパイプにはウォータパルプ（省図示）が設
けられており、ラジェータからのエンジン冷却水がフレ
キシブルパイプを通りヒータコア２に流入するのを開閉
している。

このウォータバルブは、最大冷房時には全閉し、最大暖
房時及び中間温度時には全開する。

ラジェータよりフレキシブルパイプを通り比較的高温な
冷却水が第１上部タンク３０に流入し、第１上部タンク
３０ａと下部タンク３１とに連通しているチューブ３２
を通り下部タンク３１に流入する。下部タンク３１に流
入したエンジン冷却水は今度は下部タンク３１と第２上
部タンク３０ｂとに連通しているチューブ３２を通り、
第２上部タンク３０ｂに流入する。この間に比較的高温
であったエンジン冷却水は、各チューブ３２壁やフィン
３３を介して通過する空気と熱交換を行い比較的低温な
エンジン冷却水となる。一方ヒータコア２を通過した空
気はこの熱交換により加熱され温風となる。上部タンク
３０ｂに流入した比較的低温なエンジン冷却水は、流出
管３ｂから流出し、フレキシブルパイプを通りラジェー
タにもどる。

第５図、第６図に示すように、ヒータコア２がヒータケ
ースｌ内の壁面２側に回動軸４ａ、４ｂを中心に回動可
能に取付けられ、壁面ＩＣ側にはケースの窪み１ｃが設
けられている。

回動軸４ｂの端部はヒータケース１外にてエアコン操作
パネルの温度切替えレバー（省図示）にワイヤー（省図
示）を介して接続され、ヒータコア２は同レバーの操作
に応じてヒータケース１内を通過する空気に対してヒー
タコア２が平行となり、ケースの窪みＩＣにヒータコア
２が半分かくれる閉位置Ａから、ヒータケース１内を通
過する空気に対してヒータコア２が約３０°の角度をな
す開位置Ｂまで回動軸４ａ、４ｂを中心として回動し、
再位置のいづれか一方に位置固定となる。

また流入管３ａ及び流出管３ｂはヒータコア２と一体回
動しヒータケース１外に設けられたストッパ８ａ及び８
ｂによって回動量が規則されている。

流入管３ａがストッパ８ａに当接している場合、ヒータ
コア２は閉位置Ａにあり、流出管３ｂがストッパ８ｂ（
当接している場合、ヒータコア２は開位置Ｂにある。

すなわち、ストッパ８ａは、ヒータコア２が閉位置Ａよ
りも図中左方向にさらに回動するのを規則し、ストッパ
８ｂは、ヒータコア２が開位置Ｂよりも図中右方向にさ
らに回動するのを規則する。

また、幅をほぼヒータコアと同じくする板状のエアミッ
クスダンパ６には、軸６ａがビス等（省図示）で取付け
られているか、又は一体成形され、この軸６ａの両端は
ヒータケースｌ内に軸支されている。エアミックスダン
パ６はヒータケースｌ内に軸６ａを中心に回動可能に設
けられている。

この軸６ａはヒータケースｌ外にてエアコン操作パネル
の温度調節しバー（省図示）にワイヤを介して接続され
、同レバーの操作に応じてエアミックスダンパ６は閉位
置■と開位置Ｈの間を回動する。

閉位置■はヒータケース１内を通過する空気の流れに対
してエアミックスダンパ６が水平となる位置である。

開催？Ｉｎはエアミックスダンパ６が最大開放された位
置であり、この時、エアミックスダンパ６の先端６ｂは
ヒータケース１内の壁面２ｂに当接する。

第７図、第８図に示すように、ヒータケース１には長方
形状の開口部１ｄが設けられている。この開口部１ｄの
全面をふさぐごとく伸縮自在のゴム状パツキン９がヒー
タケース１内壁に設けられている。

ゴム状パツキン９とヒータケース１の接合部２０１は図
示しないビスや接着剤等で接合されシール性を保持して
いる。このゴム状パツキン９には、複数の段付波状部９
ａ、９ｂが設けられており、その各先端には円形状の穴
９１．９２が開口している。穴９１からは流入管３ａ、
穴９２からは流出管３ｂがそれぞれ突き出している。

流入管３ａと穴９Ｉの接合部２０２及び流出管３ｂと穴
９２の接合部２０３はそれぞれ接着剤等で接合されシー
ル性を保持している。

ヒータコア２の回動と共に流入管３ａ及び流出管３ｂが
回動すると、複数の段付波状部９ａ、９ｂがこれらの動
きに合わせて図中左右方向にそれぞれ伸び縮みする。従
って流入管３ａと流出管３ｂの回！ｌ］ｍは前述したよ
うに閉位置Ａから開位置Ｂの間に限られ、この間で複数
の段付波状部９ａ。

９ｂの伸び縮みは可能であることより流入管３ａ及び流
出管３ｂが回動してもヒータケース１と開口部１ｄの接
合部２０１及び流出管３ａと穴９１の接合部２０２、流
出管３ｂと穴９２の接合部２０３のシール性を保持しつ
つ流出管３ａ及び流入管３ｂの回動が可能となっている
。

以上の構成よりなる本実施例の車両用空気調和装置の作
動を説明する。

通風ダクト１３内の送風器２０が作動すると前述のエア
コン操作パネルの内外気切替えレバーと連動している内
外気切替えダンパ２３により選択された空気が外気導入
口２１あるいは内気循環口２２がら空調ダクト１２を通
り、通風ダクト１３の下流側に送風器２０により吸入さ
れ、エバポレータ２５を通過し、冷凍サイクルの作動時
には冷却されてヒータケース１内に送り込まれる。

前述のエアコン操作パネルの温度調節レバーが最大冷房
（Ｍａ　ｘ−Ｃｏ　ｏ　Ｉ）位置に置かれている場合ヒ
ータコア２は、ヒータケース１内を通過する空気の流れ
に対し平行となりケースの窪みＩＣにヒータコア２が半
分かくれる開催１１ＺＡにある。

この時流入管３ａがストッパ８ａに当接しており、ウォ
ータバルブは閉じられている。またエアミックスダンパ
６もヒータケース１内を通過する空気の流れに対し平行
となる閉位置Ｉにあるためヒータケース１内の空気の通
路面積をヒータケース１の断面積に近づけることができ
る。この結果ヒータケース１内を通過する全ての空気は
エバポレータ２５を通過したままの温度状態でヒータコ
ア２やエアミックスダンパ６に妨げられることな（、ヒ
ータケース１の下流側に接続され各ダクト２６〜２８の
うち、各ダンパ２６０〜２８０が開口状態にあるダクト
を通り、各吹出口より車室内に吹出される。

温度調節レバーが中間温度コントロール位置に置かれる
とヒータコア２は、ワイヤを介して回動軸４ａ、４ｂを
中心としてヒータケース１内を流れる空気に対して約３
０°の角度となる開位置Ｂまで回動し固定される。この
時、流出管３ｂがストッパ８ｂに当接しウォータバルブ
が全開される。

一方、エアミックスダンパ６は、温度調節しバーの操作
に応じワイヤを介して軸６ａを中心に回動し閉位置Ｉか
ら開位置■の間の温度ｍ１ｆｆレバーの操作位置に対応
した位置に固定され、ヒータコア２を通過する空気とヒ
ータコア２を迂回する空気とに振り分け、空気量を調節
する。この結果、ヒータケース１内を通過する空気は２
方向に分けられヒータケース１内の下流側において、ヒ
ータコア２を通過し加熱されて温風となった空気とヒー
タコア２を迂回しエバポレータ２５を通過したままの温
度状態の空気とが混合され、適度な温度に調節される。

この適度に温度調節された空気は、ヒータケース１の下
流側に接続された各ダクト２６〜２８のうち各ダンパ２
６０〜２８０が開口状態にあるダクトを通り各吹出口よ
り、車室内に吹出される。

温度調節レバーが最大暖房（Ｍａｙ−Ｈｏｔ）位置に置
かれると、ヒータコア２はヒータケース１内を流れる空
気に対して約３０″′の角度となる開位置Ｂに固定され
流出管３ｂがストッパ８ｂに当接したままの状態であり
ウォータバルブも全開している。エアミックスダンパ６
はヒータケースｌ内の壁面２ｂに先端６ｂが当接する開
位置■ま−でワイヤを介して軸６ａを中心として回動し
固定される。この結果、ヒータコア１内を通過する全て
の空気はヒータコア２を通過するため加熱されて温風と
なりヒータケース１の下流側に接続され−た各ダクト２
６〜２８のうち各ダンパ２６０〜２８０が開口状態にあ
るダクト通り、各吹出口より車室内に吹出される。

上記作動により車室内の温度が調節される。

以上の説明による実施例ではヒータコア２及びエアミッ
クスダンパ６の軸６ａがヒータケース１内に軸支されて
いたが、第９図、第１０図にしめすように、ヒータコア
２にエアミックスダンパ６の軸６ａを軸支するための軸
受５ａ、５ｂを設け、ヒータコア２とエアミックスダン
パ６を一体とすることもできる。またエアミックスダン
パ６を回動し、温度調節レバーに接続された軸６ａの駆
動用ガイド溝１０がエアミックスダンパ６と一体となっ
たヒータコア２が閉位置Ａから閉位置Ｂまで回動できる
ようにヒータケース１内に設けられている。

上記構成により、温度調節レバーがＭａｙ−Ｃｏｏ１位
置に置かれている場合、ヒータコア２は閉位置Ａにより
、エアミックスダンパ６によって完全に表面を覆われて
いる。この結果ヒータコア２の表面に空気がほとんど接
触しないためウォータバルブが不要となる。

エアミックスダンパ６とヒータコア２が接触しているこ
ととウォータバルブが不要であることが前述の実施例と
異なるがそれ以外の作動は同様であり省略する。

温度調節レバーが中間温度コントロール位置に置かれる
とヒータコア２とエアミックスダンパ６が同時に回動し
、ヒータコア２は開位置Ｂに固定される。この時、軸６
ａが閉位置Ｉまで駆動用ガイド溝１０を移動し、エアミ
ックスダンパ６も閉位置■まで移動する。その後エアミ
ックスダンパ６°は閉位置Ｉと開位置■の間を回動可能
となる。

その他の作動は前述の実施例と同様であり省略する。

温度調節しバーがＭａｘ−Ｈｏｔ位置に置かれた場合作
動は前述の実施例と同様であり省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す概略断面図、第２図はヒ
ータコアの正面図、第３図はヒータコアの上面図、第４
図はヒータコアの側面図、第５図はヒータコア及びエア
ミックスダンパの回転位置を上部から示す要部拡大図、
第６図はヒータケース要部の透視図、第７図はヒータケ
ースの開口部゛　　とヒータコアの流入管及び流出管と
の接続部を示す拡大図、第８図は第７図の■−■断面図
、第９図〜第１０図は第２実施例を示すもので、第９図
はヒータコア及びエアミックスダンパの回転位置を上部
から示す要部拡大部、第１０図はヒータケース要部の透
視図である。 １・・・ヒータケース、２・・・ヒータコア（熱交換器
）。 ３ａ・・・流入管（導入パイプ）、３ｂ・・・流出管（
導出パイプ）、４ａ、４ｂ・・・回動軸、６・・・エア
ミックスダンパ、Ａ・・・閉位置（ヒータコア）、Ｂ・
・・開位置（ヒータコア）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車室外あるいは車室内より吸入された空気を車室内に
   向けて導くための通風路を形成するヒータケースと、 このヒータケースに軸支される回動軸を中心として前記
   ヒータケース内を回動し、前記ヒータケース内を流れる
   空気を加熱させるための熱交換器と、 前記ヒータケース内を回動し、前記熱交換器に向けて流
   れる空気の量と前記熱交換器を迂回して流れる空気の量
   とを制御するエアミックスダンパとを備え、 前記熱交換器は被熱交換流体を受け入れるための導入パ
   イプと、被熱交換流体を導出するための導出パイプとを
   有すると共に、前記ヒータケース内を流れる空気流に対
   して所定角度で傾く開位置から平行となる閉位置まで回
   動し、 前記エアミックスダンパは前記熱交換器が前記ヒータケ
   ース内を流れる空気流に対して所定角度で傾く位置にあ
   る時、回動制御されることを特徴とする自動車用空気調
   和装置。