JPH0557922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〓産業上の利用分野〓 本発明は車室内温度分布をよりきめ細かく調整
することのできる自動車用空気調和装置に関す
る。 〓従来の技術〓 感覚的にも生理的にも好ましくそして快適な居
住空間を得るためには、古くから言いならわされ
てきた身体の下部が相対的に身体上部に較べて温
かい、いわゆる頭寒足熱状態を実現する必要があ
り、昨今では自動車の車室内空調用装置にもこの
ような頭寒足熱機能が求められつつある。対応策
の一つとして例えば実開昭58−76412などにみら
れるように、被空調空気の吸入口と吹出口を備
え、内部に吸排気用ブロワ、空気の加熱または冷
却用熱交換器、冷風と温風を適宜に調和させて吹
出空気温度を調節するためのエアミツクスダンパ
等を納めた空調用ダクトの内部を区画壁によつて
空気の流れ方向に均等に２分割して形成された２
つの通風路のそれぞれに、各独立的に調整された
空気を吹出させる機能を与え、この吹出空気に車
室内上部空間と車室内下部空間の空調仕事を分担
して行わせる方法が提案されている。 〓発明が解決しようとする問題点〓 上記の如き、空調用ダクト内を２分割してそれ
ぞれに空調機能を有する２つの通風路を形成させ
る方法は、車室内上部空間と下部空間への各々の
吹出空気温度をよりきめ細かく調節させられる点
において有効であるが、車室内に吹出された空気
が消費された熱エネルギーを補給すべく再循環す
るために空調用ダクト内に帰還する際の吸入口は
共通しているので、空調用ダクトの吹出口から吐
出され車室内をめぐつて吸入口に戻る２つの空気
流の循環経路まではコントロールすることができ
なかつた。 本発明は車室内の上部空間と下部空間にそれぞ
れ独立した空調用空気の循環流を形成せしめるこ
とによつて、より理想的な頭寒足熱型空調状態を
より明確に生成せしめると共に、このような空調
状態をよりきめ細かくコントロールすることので
きる自動車用空気調和装置を提供することを目的
とする。 〓問題点を解決するための手段〓 上記目的を達成するために本発明の自動車用空
気調和装置は、車内または車外空気の切換導入手
段を付設した吸入口と、上部吹出口および下部吹
出口などの吹出口群とを有するダクト内に、上流
側から順次、前記吸入口に連接するブロワ、空調
用熱交換器、前記吹出口群の選択的開閉用ダン
パ、並びにエアミツクスダンパなどを納めてなる
自動車用空気調和装置において、前記ブロワの吸
気口部を、車室内上部空気の吸入域と車室内下部
空気の吸入域に区切るための、ブロワ吸気口部仕
切手段と、車室内上方に設けられて、前記上部空
気吸入域に連通し、前記上部吹出口と組合わせて
車室内上部循環空気流を生じさせるための上部内
気吸入口と、車室内下方に設けられて、前記下部
空気吸入域に連通し、前記下部吹出口と組合わせ
て車室内下部循環空気流を生じさせるための下部
内気吸入口と、前記空調用ダクト内に設けられ
て、該ダクト内を前記上部吸入域から上部吹出口
に至る第１の通風路と、前記下部吸入域から下部
吹出口に至る第２の通風路とに２分割するための
区画壁とを備える構成を採用した。 〓作用〓 上記の如き構成からなる本発明の自動車用空気
調和装置は、空気の切換導入手段が内気導入側に
切換られている状態のもとにおいて、上部内気吸
入口からブロワによつて吸入された空気は、ブロ
ワの吸入口部に至つて上部吸入域に吸い込まれ、
空調用ダクト内の第１の通風路を通過する間に空
調用熱交換器およびエアミツクスダンパ等の働き
によつて所望の吹出温度と吹出量に調節されたう
え、上部吹出口から吐出される。吐出空気は風圧
によつて車室内に拡散された後、上部吹出口によ
り近い位置に設けられ上部吸入口に吸引されて、
車室内上部空間に一つの空調用循環空気流が形成
される。 一方、下部内気吸入口から吸入された空気は同
様にして第２の通風路を通過する間に温度と吹出
量を調節されて下部吹出口から吐出された後、こ
の吹出口により近い位置に設けられた下部吸入口
に吸引されて車室内下部空間に別の空調循環空気
流が生成して、車室内の上部空間と下部空間とを
ほぼ完全に独立的に空調制御させられる。 〓実施例〓 以下に付図に示す実施例に基づいて本発明の構
成を具体的に説明する。 第１図は本発明装置の一実施例としての装置の
全体構成を説明した模式図であつて、Ａは空調用
ダクト、Ｂは車内または車外空気の切換導入手段
部分（当業界でいう内外気切換箱）、Ｃ１、Ｃ２
は内気吸入用ダクトユニツト部分、Ｄ１、Ｄ２は
空調済空気の吹出用ダクトユニツト部分であり、
空調用ダクトＡは更にブロワケース部分Ａ１と、
クーリングケース部分Ａ２とヒータケース部分Ａ
３を連接させて構成されている。図中の符号を順
次説明すると、１は空調用ダクトケーシングで上
記の如く３部分の接合体からなる。３は冷風発生
用熱交換器としてのエバポレータであり車載冷凍
装置から冷媒の循環供給をうける。４は温風発生
用ヒータコアでありエンジン冷却温水の循環供給
を受ける。１６と１７はその温水配管、７は上部
吹出口、７ａと７１はその延長用ダクトと吹出グ
リル、８は下部吹出口、８ａと８１はその延長用
ダクトと吹出グリルである。１０は空調用ダクト
ケーシング１の内部を通風方向に沿つて２分割す
るための区画壁であつてａおよびｂはそれぞれこ
の区画壁の設置によつて形成された第１通風路と
第２通風路であり、第１通風路ａは車室内上部空
間の空調空気を調温し、第２通路ｂは車室内下部
空間を空調するための空気を調温する役目を有し
ている。 この区画壁１０を空調用ダクトケーシング１内
に設置する位置は、冷風発生用熱交換器３の上流
側では、第２通風路ｂをたどる空気よりも第１通
風路ａをたどる空気の方がより強く冷やされるよ
うに第１通風路ａの横断面積を相対的により広く
採り、また冷風発生用熱交換器３の下流側から温
風発生用熱交換器４の下流側に至る間は、第１通
風路ａをたどる空気よりも第２通風路ｂをたどる
空気がより多量の熱エネルギーを吸収するよう
に、第２通風路ｂの断面積を第１通風路ａに較べ
て相対的に広く採るように配慮することが望まし
い。５と６は第１および第２通風路内にそれぞれ
れ配設されているヒータコア４の空気入口部に取
付けたエアミツクスダンパである。１１ははデフ
ロスト吹出口でフロントガラスの曇り止め用空気
を吹出す。１２は区画壁１０の下流側端部に設け
た第１および第２通風路の連通口、１３は上部吹
出口７とデフロスト吹出口１１とを選択的に開閉
させるための上部〜デフロスト吹出口切換用ダン
ンパ、１４は下部吹出口８と連通口１２との開閉
切換用ダンパ、１５はデフロストダンパである。
２０は渦巻型のブロワケーシング、２１はその吸
気口部、３２は吸気口部２１を車室内上部空気の
吸入域２１ａと車室内下部空気の吸入域２１ｂと
に区切るための仕切手段としての仕切板である。
３０は車内または車外空気の切換導入手段として
の、内外気切換弁の弁座機能を有する内外気切換
箱であり、後に詳述する円筒状弁体３１を嵌合さ
せるための筒壁面３０Ｃを備えており、この筒状
空隙の一方の筒端開口がブロワケーシング２０の
吸気口部２１に臨んでいる。 ７０は上部内気吸入口、８０は下部内気吸入口
であり、７０ａと８０ａはこれら吸入口をそれぞ
れブロワケーシング２０の吸気口部２１の上部空
気吸入域２１ａと下部空気の吸入域２１ｂに連通
させるための連通用ダクト、１１１はデフロスト
吹出グリル、１１ａはデフロストダクトである。 第２図と第３図はそれぞれブロワケース部分Ａ
１の正面方向縦断面図と、第２図のニ−ニ方向断
面図であつて、２２は圧縮空気の吐出口、２６は
渦巻型ブロワケーシング２０のノーズ部、２７は
ケーシング２０内を吐出口２２に向かつて流れる
空気流をより明確に２つの流れに分割させるため
の分流用ガイドであり、２３はブロワフアン２の
駆動用モータである。 第４図はブロワケース部分Ａ１と内外気切換箱
Ｂとの接合状態と、内外気切換弁の具体的構造を
例示した分解斜視図であつて、３０は円筒状の内
外気切換箱、３０ａと３０ｂは内外気切換箱３０
の周壁面に設けられた外気吸入口と内気吸入口で
あり、切換箱３０の一方の解放筒端３０ｄはブロ
ワケーシング２０の吸気口部２１にビス３７を用
いて連結される。３１は円筒状弁体であつて、そ
の一方の解放側筒端部３１ｄがブロワケーシング
の吸気口部２１に臨むようにして内外気切換箱３
０内に回動可能に嵌入されいている。この円筒状
弁体３１にはその内空部を筒軸方向に沿つて２等
分する如くして、前述の仕切壁３２がはめ込まれ
て内部は２つの区画室３１ｂと３１ｃに区切られ
ており、この２つの区画室に均等にまたがるよう
にして、且つ弁体が回動された時内外気切換箱３
０に設けられた外気吸入口３０ａまたは内気吸入
口３０ｂと合致されられる位置関係を保たせて、
筒壁面に弁口３１ａが設けられており、筒状弁体
３１の他方の筒端部は端面板３１ｅによつて封止
されている。ブロワケーシング２０、弁体３１お
よび内外気切換箱３０はいずれも硬質合成樹脂な
どを成形して作成される。３４は筒状弁体３１の
回転軸、３５は回転軸３４に固着された回動用桿
である。 第５図は第１図に示された実施例装置の全体構
成を理解しやすくするための各構成ユニツト部分
の分解斜視図であつて、図中の符号は既述のそれ
と共通している。 第６図は第１図に示された装置の各空気吹出口
グリルおよび各吸気口が車室内のどの個所に設置
されているかを例示した、自動車の運転席前面部
分の見取図であつて、Ｆは計器盤、Ｇはステアリ
ングハンドルであり、図中の他の符号は前記のそ
れと共通している。 第７図は第６図に描かれた自動車運転席部分の
側面図であつて、図中の矢印イは上部循環空気流
を、矢印ロは下部循環空気流を、また矢印ハはデ
フロスト吹出モード時の循環空気流をそれぞれ模
式的に示している。 次に上記装置の作動を主として第１図、第６図
および第７図を参照しながらデフロスト、フエイ
ス、フツトおよびバイレベルの異なつた四種類の
空調空気吹出モードにに分けて以下に説明する。
但し、内外気切換導入用弁体３１はいずれの作動
モードにおいても内気吸入側にセツトされている
ものとする。弁体３１を外気吸入側にセツトした
場合には、外気導入による車室内換気作用が行わ
れると共に、ガラスに結露を生じやすい条件のも
とではガラスの曇り止め効果が得られる点が異な
つてくる。 なお表１に各吹出モード毎に各吹出口７，８，
１１および連通口１２の開閉状態、デフロストダ
ンパ１５の作動、並びに２つのエアミツクスダン
パ５および６の作動の有様が如何に切換えられる
かを一覧表として示した。

【表】 〓デフロスト吹出モード〓 車室内に向けて開口する上部内気吸入口７０と
下部内気吸入口８０とからそれぞれれ吸入された
車室内循環用空気はそれぞれダクト７０ａとダク
ト８０ａを経てブロワ吸気口部２１に到達し、仕
切壁３２の存在によつて上部空気吸入域２１ａと
下部空気吸入域２１ｂに分けへだてられながらブ
ロワフアン２の回転力によつてブロワ内に吸い込
まれ、前述の如くしてブロワケーシング２０内を
吐出口２２に向けて圧送されて行く間に２つの空
気流に分別された状態のもとに空調用ダクトケー
シング１内に押し込まれる。そしてケーシング内
に設置されている区画壁１０の存在によつて、上
部吸入口７０からの吸入空気は第１通風路ａを、
また下部吸入口８０からの吸入空気は第２通風路
ｂをたどつて、それぞれに先ず冷房用熱交換器３
を通過することによつてこの熱交換器が働いてい
る時には冷却作用および除湿作用を受け、次いで
エアミツクスダンパ５または６の作動域に流入す
ることによつて、これらダンパの回動位置如何に
よつて流入空気の全部ないしは一部がヒータコア
４を通過させられて所望温度に加熱される。両通
風路ａおよびｂにはそれぞれヒータコア４のバイ
パス用通風路（図示略）が設けられているので、
ヒータコア４の出口部において、ヒータコアの通
過空気とバイパス通気路をたどつた冷風は合流
し、ここで最終的な吹出し空気温度に達する。こ
の吹出モードでは、両エアミクスダンパ５と６は
連通関係に保たれているので、通風路ａとｂをた
どつた空気の吹出し温度は同一となる。装置操作
用パネルのツマミをデフロストモード位置に設定
したことによつて装置の各可動部分は１に示され
た状態にセツトされているので、第２通風路ｂを
たどつた空気は連通口１２を通り抜けて第１通風
路内の空気と合流し、デフロスト吹出グリル１１
１からフロントガラスＫに沿つて上向きに吹き出
される。その後下降に転じた空気は第７図に矢印
ハで示された如き経路をたどつて吹出グリル１１
１により近い上部吸入口７０から再循環のために
ブロワフアン２の吸引力によつて吸い込まれる流
路をたどつてフロントガラスＫの曇り止め効果が
得られると共に車室内空間の空調が行われる。 〓フエイス吹出モード〓 車室内上部空間つまり乗員の上半身が位置する
領域に空調用循環空気流を生じさせる吹出しモー
ドであつて、装置可動部分は表１の如くセツトさ
れているので、上記デフロストモード同様にして
２つの通風路ａおよびｂの末端で合流した空気
は、開かれている唯１つの上部吹出口７からダク
ト７ａをたどつて上部吹出グリル７１から車室内
上部空間に吹き出された後、この吹出口により近
い吸入口である上部吸入口７０に吸い込まれる図
中に矢印イで示された如き上部循環空気流が生成
される。 〓フツト吹出モード〓 車室内の下部空間つまり乗員のひざより下方の
足元空間に強い下部循環空気流を、また上部空間
に弱い上部循環空気流を生じさせるための空調モ
ードであつて、装置の可動部分は表１の如く作動
し、連通口１２は閉ざされ、下部吹出口８が開
き、デフロスト吹出口１１も開かれているが、こ
の吹出口の開口面積より狭い表面積をもつたデフ
ロストダンパ１５がデフロスト吹出口１１のかな
りの面積をふさいでいるので、下部吹出口８から
は相対的に多量の空調済空気がダクト８ａを経て
下部吹出グリル８１に向けて吹出され、デフロス
ト吹出口１１からは相対的に少量の空調済空気が
デフロスト吹出グリル１１１に向けて吹出され
る。このモード時には図中に矢印ロで示された如
き下部循環空気流が形成される。必要に応じてデ
フロスト吹出口１１は閉鎖することもできる。 〓バイレベル吹出モード〓 車室内上部空間への空調済空気を供給する役目
を帯びた第１通風路ａと車室内下部空間を空調す
る役目を帯びた第２通風路ｂとの調温および吹出
量調節機能をそれぞれ個別的に制御することによ
つて車室内の温度分布、ことに上下方向の温度差
を極めてきめ細かく調節することを可能とし、理
想的ないわゆる頭寒足熱状態を実現させられる空
調モードであつて、両通風路ａおよびｂにそれぞ
れ設置されたエアミツクスダンパ５と６は計器盤
Ｆ部分に取付けられた装置制御パネル（図示略）
の操作用ツミを操作することによつて各々独立的
に回動させられるので、第１通風路ａのヒータコ
ア４を通過して吹出される空調済空気と、第２通
風路ｂからヒータコア４を通過して吹出される空
気との間には、ヒータコア４への給熱能力の限度
内において広い範囲にに亘つて任意の温度差を与
えることができる。 この空調モード時には原則として、上部〜デフ
ロスト吹出口切換ダンパ１３はデフロスト吹出口
１１を閉ざし、連通口１２もダンパ１４によつて
閉ざされて、装置の可動部分は表１に示された状
態にセツトされるので第１通風路ａ内で空気調和
が行われた空気は、上部吹出口７からダクト７ａ
を通つて上部吹出グリル７１から車室内上部空間
に向けて吹き出される。また第２通風路ｂ内で空
気調和作用を受けた空気は、下部吹出口８からダ
クト８ａを通つて下部吹出グリル８１から車室内
下部空間に向けて吹き出される。そして上部吹出
空気流はすでに説明したように、車室内上部空間
を循環した後、上部吸入口７０に吸入され、下部
吹出し空気流は下部吸入口８０に吸い込まれるの
で、上下両吹出し空気流が１つの吸入口を共用す
る従来のバイレベル空調モードを備えた空調装置
と異なつて第７図の矢印イまたはハで説明的に示
された上部循環空気流と矢印ロで示された下部循
環空気流とはほとんど混じり合う余地なく確然と
分別されることになり、より強調された頭寒足熱
状態を容易に作り出すことができる。そしてこの
ように上部の比較的冷たい空気と下部の比較的温
かい空気との好ましからざる混和が避けられると
いうことは、必要とする温風または冷風を循環供
給するための無駄なエネルギー浪費を押さえられ
ることを意味するので、装置の省動力運転が可能
となり、少なからぬ副次的な効果がもたらされ
る。なおこの空調モード時において、必要に応じ
て上部〜デフロスト吹出切換ダンパ１４によつて
上部吹出口７を閉ざし、且つデフロストダンパ１
５を開放させることによつて、上部吹出口７より
上方に位置するデフロスト吹出グリル１１１から
通風路ａ内で作り出された冷風を吹き出させるよ
うにすれば、乗員の個人的な好みにもよるが、よ
り快適な頭寒足熱型空調状態が得られる。 また上記実施例ではブロワフアン２は空調用ダ
クトケーシング１の最上流側に位置させたいわゆ
る押し込みタイプの使われ方がされているが、下
流側の適宜の個所に吸い込みタイプのブロワを設
置してもよく、この種の設計の部分的変更は必要
に応じて適宜に施しても本発明装置の機能的特長
が損われないことは勿論である。 〓発明の効果〓 上記の如き構成を備えた本発明装置は、ブロワ
の吸気口部が仕切手段によつて２つの吸入域に分
別されており、各吸入域は車室内に設けられた上
部および下部の２つの内気吸入口に連なつている
ので、従来のいわゆるバイレベル空調モード、つ
まり車室内上部への吹出空気と下部吹出空気の温
度をそれぞれ個別的に制御させる作動モードが可
能であることは勿論であるうえに、従来のバイレ
ベル空調方式の如く内気循環用吸入口が唯１つし
か備えられていない空調装置に較べると、車室内
上部循環空気流と下部循環空気流の流れをはるか
に確然と分別させることが可能となつて理想的な
頭寒足熱空調状態がより容易に実現され、且つよ
りきめ細かい空調状態の制御を行える。 また上部冷気と下部暖気の無益な混和が避けら
れるので、装置の作動効率が向上され、省エネル
ギー運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例装置の模式的構成
説明図、第２図はブロワケースの正面方向縦断面
図、第３図は第２図のニ−ニ方向断面図、第４図
はブロワケースとこのケースに組付けられた内外
気切換箱の分解斜視図、第５図は第１図に示され
た装置の分解斜視図、第６図は第１図に示された
装置の各空気吹出グリルと各吸入口との車室内へ
の配設状態を例示した、自動車運転席前面部分の
見取図、第７図は第６図に描かれた運転席部分の
側面図である。 図中、１……空調用ダクト、３……エバポレー
タ、４……ヒータコア、７……上部吹出口、８…
…下部吹出口、１０……区画壁、２０……ブロワ
ケーシング、２１……ブロワ吸気口部、２１ａ…
…車室内上部空気吸入域、２１ｂ……車室内下部
空気吸入域、３０……内外気切換箱、３１……弁
体、３２……仕切手段（仕切壁）、７０……上部
内気吸入口、７１……上部吹出グリル、８０……
下部内気吸入口、８１……上部吹出グリル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車内または車外空気の切換導入手段を付設し
   た吸入口と、上部吹出口および下部吹出口などの
   吹出口群とを有するダクト内に、上流側から順
   次、前記吸入口に連接するブロワ、空調用熱交換
   器、前記吹出口群の選択的開閉用ダンパ、並びに
   エアミツクスダンパなどを納めてなる自動車用空
   気調和装置において、 (イ) 前記ブロワの吸気口部を、車室内上部空気の
   吸入域と車室内下部空気の吸入域に区切るため
   の、ブロワ吸気口部仕切手段と、 (ロ) 車室内上方に設けられて、前記上部空気吸入
   域に連通し、前記上部吹出口と組合わせて車室
   内上部循環空気流を生じさせるための上部内気
   吸入口と、 (ハ) 車室内下方に設けられて、前記下部空気吸入
   域に連通し、前記下部吹出口と組合わせて車室
   内下部循環空気流を生じさせるための下部内気
   吸入口と、 (ニ) 前記空調用ダクト内に設けられて、該ダクト
   内を前記上部吸入域から上部吹出口に至る第１
   の通風路と、前記下部吸入域から下部吹出口に
   至る第２の通風路とに２分割するための区画壁
   とを備えたことを特徴とする自動車用空気調和
   装置。 ２ 前記第１の通風路と第２の通風路の横断面積
   を相異させられるように、前記区画壁の取付け位
   置が設定されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の自動車用空気調和装置。