JPH0453726B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用空調装置に関する。

従来の自動車空調装置は、一般に車両エンジン
を駆動源とする冷凍サイクルの蒸発器に送風機の
送風空気を全量通過させ、ここで冷却れた冷風を
ヒータコアにて所定温度まで再加熱することによ
り温度制御を行なうようにしている。

従つて、最大冷房時および最大暖房時を除く温
度制御時においても、蒸発器による冷房能力は最
大に発揮されたままであり、車両エンジンの動力
損失が大きいという不具合がある。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、温度
制御時に車両エンジンの動力損失を大幅に軽減で
きる自動車用空調装置を提供することを目的とす
る。

以下本発明を図示の実施例について詳述する。

第１図は本発明装置の概略図であり、自動車車室
内の計器盤内側の中央付近に設けられた空調用ケ
ース１０内を上下二段に分離し、その下段に車両
エンジンの冷却水を熱源とするヒータコア１１、
上段に冷凍サイクルの蒸発器１２を設置してあ
る。送風機１３によつて送風される空気は空調用
ケース１０内でヒータコア１１又は蒸発器１２を
通過した後、上方吹出口１４等の各種吹出口に送
られる。前記送風機１３は、本例では空調用ケー
ス１０の左側方に隣接配置されている。また、送
風器１３の上部には内外気を切替導入する内外気
切替箱１５が一体に設けられている。

第２図は、本発明装置における空調ユニツトの
車室内取付場所を具体的に示した概念図であり、
車両計器盤１６の中央部内側に、上記空調用ケー
ス１０内に蒸発器１２とヒータコア１１を上下２
段に収納した空調ユニツトＡが取付けられている
ことを示している。

第３図は本発明装置の通風系の概略構成を示す
断面図であり、前記蒸発器１２を有する第１空気
通路１７と、ヒータコア１１を有する第２空気通
路１８とが並列に構成されている。この両空気通
路１７，１８の入口部には第１ダンパ１９が設置
されており、この第１ダンパ１９によつて送風機
１３から送られた空気はヒータコア１１側の空気
通路１８と蒸発器１２側の空気通路１７とに振り
分けられる。前記ヒータコア１１の温水回路には
温水弁が設けてないので、ヒータコア１１には常
時温水が流通するようになつている。前記両空気
通路１７，１８の出口部にはこの両者を連絡する
連絡通路２０が設けられている。前記した上方吹
出口１４は第１空気通路１７を通過した空気を乗
員の上半身に向つて吹出すように設けられてお
り、主に冷房・換気モードにおいて使用されるも
のである。この上方吹出口１４と連絡通路２０は
第２ダンパ２１によつて切替開閉されるようにな
つている。また、連絡通路２０から第２空気通路
１８側へ流入する空気の量を温度制御ダンパ４３
によつて調整するようになつており、この温度制
御ダンパ４３はその中央部の軸を中心として回動
するものであつて、第２空気通路１８側の空気の
量をも制御する。下方吹出口２２は第２空気通路
１８および連絡通路２０を通過した空気を乗員の
足元部に吹出すように設けられており、主に暖房
モードにおいて使用されるものである。デフロス
タ吹出口２３は前記通路１８，２０を通過した空
気を車両フロントガラス面に吹出すように設けら
れており、主にデフモードにおいて使用されるも
のである。下方吹出口２２は第３ダンパ２４によ
つて開閉されるようになつている。ここで、第
１、第２、第２ダンパ１９，２１，２４は後述す
る吹出モード設定部材によつて連動操作されるよ
うになつており、これらダンパ１９，２１，２４
の作動位置を選択することにより暖房モード、デ
フモード、冷房換気モード、バイレベルモードの
各吹出モードを設定できるようになつている。

隔壁２５は、空調用ケース１０内を上下２段に
仕切るためのものであつて、この隔壁２５により
第１、第２空気通路１７，１８が区画形成されて
いる。

周知のごとく、送風機１３はモータ１３ａによ
り駆動され、また内外気切替箱１５は内外気切替
ダンパ１５ａと外気吸入口１５ｂと内気吸入口１
５ｃとから構成されている。

蒸発器１２にはそのフイン表面温度を検出する
感温チユーブ２６ａが取付けられており、この感
温チユーブ２６ａは銅等の熱伝導の良好な金属に
て形成された金属細管よりなり、その内部には温
度変化に対応して体積が著しく変化するガス媒体
が封入されており、このガス媒体の体積変化に起
因する圧力変化によつて第４図に示すサーモスタ
ツト本体２６内蔵の電気スイツチを開閉するよう
になつている。

第４図において、サーモスタツト本体２６はそ
のケース２６ｂ内に電気スイツチを内蔵してお
り、ケース２６ｂに設けられた取付けステー２６
ｃによつて蒸発器近傍の空調用ケース１０に取付
けられる。さらに、ケース２６ｂには温度設定レ
バー２６ｄが軸２６ｅを中心にして回動可能なご
とく取付けられており、軸２６ｅの回動によりケ
ース２６ｃ内のばね取付荷重を調整して、サーモ
スタツト設定温度を変え得るようになつている。

第５図は上記サーモスタツト本体２６の電気ス
イツチを含む電気回路図であり、この電気スイツ
チは電磁クラツチ２７に直列接続されている。電
磁クラツチ２７は車両エンジンと圧縮機２８との
間を断続するものであり、圧縮機２８は、凝縮器
４０、レシーバ４１、膨張弁等の減圧装置４２、
蒸発器１２等とともに周知の空調用冷凍サイクル
を構成している。

２９は一般にエアコンスイツチと称されている
圧縮機作動スイツチ、３０は送風機制御スイツ
チ、３１は車両エンジンのキースイツチ、３２は
車載バツテリである。送風機制御スイツチ３０は
可動片３０ａをOFF、Lo、Me、Hiの４位置に
操作されるように構成され、送風機モータ１３ａ
の速度切替を行なうとともに、電磁クラツチ２７
の通電回路を断続する。

第６図は空調制御パネル３３を示すもので、こ
のパネル３３は計器盤１６もしくはその近傍で、
運転席より操作しやすい位置に設置されている。
空調制御パネル３３には、前記圧縮機作動スイツ
チ２９の押しボタン式ノブ２９ａ、送風機制御ス
イツチ３０の可動片３０ａを操作する回転式ノブ
３０ｂがそれぞれ手動操作可能に設けられてい
る。

３４は吹出モード設定部材で、パネル３３の横
溝３３ａ内を移動可能なごとく設けられたレバー
３４ａと、このレバー３４ａの先端に取付けられ
たノブ３４ｂとにより構成されており、前記レバ
ー３４ａには適宜のリンク機構、コントロールワ
イヤ等を介して、第１ダンパ１９、第２ダンパ２
１、及び第３ダンパ２４が連結されている。

３５は温度設定部材で、パネル機構３３ｂ内を
移動可能なごとく設けられたレバー３５ａと、こ
のレバー３５ａの先端に取付けられたノブ３５ｂ
とにより構成されており、前記レバー３５ａには
適宜のリンク機構、コントロールワイヤ等を介し
て、前記温度制御ダンパ４３及びサーモスタツト
本体２６の温度設定レバー２６ｄが連結されてい
る。

３６は内外気導入設定部材で、パネル３３の横
溝３３ｃ内を移動可能なごとく設けられたレバー
３６ａと、このレバー３６ａの先端に取付けられ
たノブ３６ｂとにより構成されており、前記レバ
ー３６ａには適宜のリンク機構、コントロールワ
イヤ等を介して、前記内外切替ダンパ１５ａが連
結されている。

次に、上記構成において本実施例の作動を説明
する。各吹出しモード毎に作動を説明する。

(1) 冷房換気（VENT）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂを第６図
においてVENTの位置に操作すると、第１ダン
パ１９、第２ダンパ２１、第３ダンパ２４がそれ
ぞれ第７図に示す位置に操作される。従つて、送
風機制御スイツチ３０によつて送風機１３を作動
させると、その送風空気は第１空気通路１７側の
み流れ、蒸発器１２を通過した後、上方吹出口１
４のみから車室内へ吹出す。圧縮機作動スイツチ
２９を投入すれば、サーモスタツト本体部２６の
電気スイツチを介して電磁クラツチ２７に通電さ
れ、圧縮機２８が車両エンジンによつて駆動され
るので、蒸発器１２において送風空気が冷却され
冷風となり、車室内の冷房を行なうことができ
る。

冷房時の温度制御は、温度設定部材３５により
サーボスタツト本体部２６の設定温度を変えるこ
とにより行なうことができる。すなわち、第８図
に示すごとく、温度設定部材３５の操作位置を最
大冷房位置（COOL）側から最大暖房装置
（HOT）側へ移動させるに従つて、サーモスタツ
ト設定温度が高くなり、蒸発器出口の冷風温度が
高くなる。このとき温度制御ダンパ４３も同時に
移動し、その開度が変化するが、第１ダンパ１９
と第２ダンパ２１によつて第２空気通路１８と連
絡通路２０が閉じられているので、冷房時の温度
制御に影響しない。なお、第７図における温度制
御ダンパ４３の位置はノブ３５ｂが最大冷房位置
（COOL）にあるときの状態を示す。また、ヒー
タコア１１には温水が常時流通しているが、ヒー
タコア１１周辺の高温空気が第１空気通路１７側
に洩れることはないので、何ら問題は生じない。

一方、圧縮器作動スイツチ２９をオフして圧縮
機２７を停止するとともに、内外気切替ダンパ１
５ａを外気側に操作して、外気吸入口１５ｂを開
放すれば、車室外空気が第１空気通路１７を通つ
て上方吹出口１４から車室内へ吹出し、車室の換
気を行なうことができる。

(2) 暖房（HEAT）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂを
HEATの位置に操作すると、第１ダンパ１９、
第２ダンパ２１、第３ダンパ２４がそれぞれ第９
図、第１０図に示す位置に操作される。従つて、
第１空気通路１７および第２空気通路１８の両方
に送風空気が流入するようになり、また上方吹出
口１４が閉塞され、下方吹出口２２およびデフロ
スタ吹出口２３が開放される。いま、この状態に
おいて、温度設定部材３５のノブ３５ｂを最大暖
房位置（HOT）に操作すると、温度制御ダンパ
４３は第９図の位置に操作され、第２空気通路１
８側を最大に開き、連絡通路２０側の開度を最小
限とする。また、サーモスタツト設定温度は最も
高温に設定されるが、暖房モードでは通常、圧縮
機作動スイツチ２９がオフ状態になつているの
で、サーモスタツト設定温度は温度制御に関係し
ない。

送風空気の大部分は、第２空気通路１８を通つ
てヒータコア１１で加熱されて温風となり、下方
吹出口２２から吹出す。送風空気の一部は第１空
気通路１７、連絡通路２０を通つて冷風状態のま
ま、デフロスタ吹出口２３の入口部に流入し、こ
こで温風と混合する。従つて、デフロスタ吹出口
２３からは、下方吹出口２２より若干低温の温風
を吹出すことができ、頭寒足熱の快適な吹出温度
分布が得られる。

上記状態において、圧縮機作動スイツチ２９を
オンすれば、デフロスタ吹出口２３から除湿温風
を吹出して、デフロスタ効果を高めることができ
る。

また、第１０図に示すように、温度設定部材３
５により温度制御ダンパ４３を中間位置に操作す
ると、連絡通路２０からの冷風が下方吹出口２２
の入口部で温風と混合されるので、下方吹出口２
２から吹出す温風の温度を適当に低下させること
ができ、温度制御を行うことができる。この冷風
と温風の風量割合すなわち吹出空気温度はダンパ
４３の位置によつて自由に調整できる。デフロス
タ吹出口２３は下方吹出口２２より常に冷風の割
合が多いので、その吹出空気温度は下方吹出口２
２より常に若干低い温度となる。

(3) バイレベル（BI−LEVEL）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂをBI−
LEVELの位置に操作すると、第１ダンパ１９、
第２ダンパ２１、第３ダンパ２４がそれぞれ第１
１図に示す位置に操作される。従つて、送風空気
は上方吹出口１４、下方吹出口２２およびデフロ
スタ吹出口２３のいずれからも吹出す。この場
合、３つの吹出口から吹出す空気の温度は、下方
吹出口２２→デフロスタ吹出口２３→上方吹出口
１４の順に次第に低くなるので、頭寒足熱の快適
な吹出温度分布が得られる。

温度制御は、温度設定部材３５の操作位置を変
えることにより、上方吹出口１４側ではサーモス
タツト設定温度が変化して、温度制御が行なわれ
る。一方、下方吹出口２２、デフロスタ吹出口２
３側ではダンパ４３の移動によつて冷温風の混合
割合が変化して、温度制御が行なわれる。

(4) デフロスタ（DEF）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂをDEF
の位置に操作すると、第１ダンパ１９、第２ダン
パ２１、第３ダンパ２４がそれぞれ第１２図に示
す位置に操作され、前述の暖房モードに比して、
第３ダンパ２４が下方吹出口２２を閉じている点
が異なる。送風空気はすべてデフロスタ吹出口２
３から吹出して、フロントガラスの曇り除去の機
能を最大限に行なう。温度制御は、バイレベルモ
ードと同様にサーモスタツト設定温度の調整とダ
ンパ４３の移動との組み合わせにより行なう。

以上説明した実施例は、本発明の好適な実施態
を示すものであるが、本発明はこれに限定される
ことなく種々変形可能である。

例えば、上述の実施例では、蒸発器１２の冷却
度合を、感温チユーブ２６ａ内の媒体圧力に応じ
て電気スイツチを開閉するサーモスタツトにより
検出し、このサーモスタツトにより電磁クラツチ
２７の通電を断続しているが、上記感温チユーブ
２６ａの代りにサーミスタ等の感温素子を用い、
この感温素子の検出信号に応じてスイツチング動
作するスイツチ回路を設け、このスイツチ回路に
より電磁クラツチ２７の通電を断続するようにし
てもよい。

また、上述の実施例では、蒸発器１２により冷
却能力を、圧縮機２８の作動の断続により行なつ
ているが、圧縮機２８としてその吐出容量を変化
し得る可変容量型のものを用い、圧縮機２８の容
量を制御することにより、蒸発器１２の冷却能力
を制御するようにしてもよい。

また、空調制御パネル３３における各部材３
４，３５，３６の手動操作力によつて各ダンパ等
を直接操作する代りに、各部材３４，３５，３６
によつて電気的に制御される作動操作（ダイヤフ
ラム、アクチユエータ、モータ等）を設け、この
作動装置によつて各ダンパ等を操作してもよいこ
とはもちろんである。

以上詳述したように本発明では、上方吹出口１
４側の温度制御を、ヒータコア１１による再加熱
でなく、蒸発器１２の冷却能力そのものを変えて
行なうことにより車両エンジンの省動力を図るこ
とができ、しかもこれに加え送風空気を、蒸発器
１２側の第１空気通路１７と、ヒータコア１１側
の第２空気通路１８とに分割して供給することが
できるので、蒸発器１２側風量を減少でき、これ
により蒸発器１２の冷却負荷が減少し、車両エン
ジンの省動力をより一層図ることができるという
効果が大である。

また、ヒータコア１１に常時温水を流通させる
ことができるので、温水弁を廃止でき、構成の簡
略化を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は本発明装置の概略斜視図、第２図は空調用ユニ
ツト部の車室内での取付位置を示す斜視図、第３
図は本発明装置の通風系の概略断面図、第４図は
サーモスタツト部の斜視図、第５図は冷凍サイク
ル図を含む電気回路図、第６図は空調制御パネル
の斜視図、第７図および第９図〜第１２図はいず
れも作動説明図で、第３図と同等の図である。第
８図は温度設定部材の操作位置による作動特性図
である。 １１……ヒータコア、１２……蒸発器、１４…
…上方吹出口、１７……第１空気通路、１８……
第２空気通路、１９……第１ダンパ、２０……連
絡通路、２１……第２ダンパ、２２……下方吹出
口、２６……サーモスタツト本体部（電気制御手
段）、３３……空調制御パネル、３４……吹出モ
ード設定部材、３５……温度設定部材、４３……
温度制御ダンパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷凍サイクルの構成部品である蒸発器を有す
   る第１空気通路と、この第１空気通路と並列に構
   成され、かつ車両エンジンの冷却水を熱源とする
   ヒータコアを有する第２空気通路と、前記両空気
   通路の入口部に設けられ、前記両空気通路への空
   気流入量を制御する第１ダンパと、前記両空気通
   路の出口部を連絡する連絡通路と、前記第１空気
   通路を通過した空気を乗員の上半身に向つて吹出
   す上方吹出口と、前記第２空気通路および前記連
   絡通路を通過した空気を乗員の足元部に吹出す下
   方吹出口と、前記上方吹出口および前記連絡通路
   を開閉する第２ダンパと、前記連絡通路から前記
   下方吹出口側へ流れる冷風と前記第２空気通路か
   ら前記下方吹出口側へ流れる温風との風量割合を
   制御する温度制御ダンパと、前記蒸発器による冷
   却能力を制御する電気制御手段と、空調制御パネ
   ルに設けられ、前記第１ダンパおよび前記第２ダ
   ンパの作動位置を制御する吹出モード設定部材
   と、空調制御パネルに設けられ、前記温度制御ダ
   ンパおよび前記電気制御手段の作動を制御する温
   度設定部材とを具備し、前記上方吹出口から吹出
   す空気の温度を前記電気制御手段により制御し、
   前記下方吹出口から吹出す空気の温度を前記温度
   制御ダンパにより制御するようにした自動車用空
   調装置。 ２ 前記ヒータコアの上部に隔壁を介在して前記
   蒸発器を配置する特許請求の範囲第１項記載の自
   動車用空調装置。 ３ 前記電気制御手段は、前記蒸発器を冷凍サイ
   クルの圧縮機の作動を前記蒸発器の冷却度合に応
   じて断続するように構成されている特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の自動車用空調装置。