JPH0645293B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、窓ガラスに向かって空気を吹出すデフロスト
モードの改良を図った自動車用空調装置に関する。

〔従来の技術〕

ダクトの一端に内外気切換箱を有し、他端は車室内への
デフロスタ吹出口、ヒート吹出口及びベント吹出口を有
し、前記ダクト内には空気を冷却し冷風とするエバポレ
ーターと、その下流に配置され、空気を加熱し温風とす
るヒータコアと、前記ヒータコアを通過する温風を調節
するエアミックスダンパとを備えた従来の自動車用空調
装置において、通常冬期暖房時において窓ガラスに曇り
が生じた場合、解決策としてデフロスタモードあるいは
ヒートモードによる除湿暖房を行う。これは内外気切換
箱から吸い込まれた空気はエバポレーターにより冷やさ
れ露点温度に達し空気中に含まれている水蒸気は凝縮し
て露となり乾燥した空気となる。そしてその乾燥した空
気はヒータコアによって加熱され温風となりヒート吹出
口、デフロスタ吹出口より吹出され車室内の露点温度を
下げ、くもりを除去あるいは防止するというものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上述した従来のものでは、冬期の冷えた外気を
さらにエバポレータで冷やし乾燥してヒータコアで加熱
するという方法をとっているために、除湿時の暖房能力
は非常に低くなる。また外気温がさらに低い場合や、デ
ィーゼル車などの低熱源車の場合は暖房能力はさらに低
くなり、視界を確保するためには、デフロスタモードに
設定し乗員への暖房を犠牲にしてデフロスタ吹出口より
吹出すために、足元が非常に寒く不快であるという問題
点があった。

そこで本発明では窓ガラスの曇り除去あるいは防止を行
いながらなお足元にも十分な温風を供給し、暖房感を向
上することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、上記目的を達成するために(a)一端側
に空気吸入口を有し、他端側に窓ガラスに向かって空気
を吹出すデフロスタ吹出口を少なくとも有する第１ダク
トと、 (b)前記第１ダクト内に設けられ、送風空気を冷却する
エバポレータと、 (c)前記エバポレータをバイパスするように設けられ、
その吹出側端部に乗員の足元に開口するヒータ吹出口を
有する第２ダクトと、 (d)前記第１ダクトと前記第２のダクトの両ダクト内に
配置され、送風空気を加熱するヒータコアと、 (e)前記ヒータ吹出口と前記デフロスタ吹出口を開閉
し、この両吹出口から同時に風を吹出すデフ・ヒータモ
ードを設定できる吹出口切換ダンパ手段と、 (f)前記吹出口切換ダンパ手段と連動し、前記デフ・ヒ
ータモード時には前記第２のダクトを開通するように設
けられた第２ダクト開閉用ダンパ手段とを備えるという
技術的手段を採用する。

〔作用及び効果〕

上記技術的手段によれば、 エバポレータをバイパスする第２ダクトと第２ダクト開
閉用ダンパを設けたことにより、デフ・ヒータモード時
にはエバポレータをバイパスする第２のダクトに導入さ
れた空気はそのままヒータコアにより加熱されヒート吹
出口より吹出すことができる。エバポレータをバイパス
するため冷却されることなくヒータコアを通過し加熱さ
れヒート吹出口より吹出されるため、エバポレータを通
過し冷却され、ヒータコアで加熱されベント吹出口やデ
フロスタ吹出口から吹出される温風よりもエバポレータ
で冷却されていない分だけ温度の高い温風を得ることが
できる。

また、エバポレータにて除湿されないために、湿度のあ
る温風を得ることができる。この温度のある温風は、実
際の温度よりも感覚的な温度、勿ち、体感温度を上昇さ
せるという効力があるためさらにフィーリングが良くな
る。

またデフロスタ吹出口からは、エバポレータ９を通過し
除湿冷却されさらにヒータコア１０によって加熱され
た、空気が吹出すので、窓ガラスの曇り除去、防止を行
える。

以上説明したように本発明は、単にエバポレータをバイ
パスする第２ダクトと第２ダクト開閉ダンパを設けるこ
とにより、窓ガラスの曇り除去および防止を行いなが
ら、なお乗員の足元に実際の温度より高い体感温度を有
する温度のある温風を供給できる、デフ・ヒートモード
を設定できる。

〔実施例〕

本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図に第１実施例の自動車用空調装置を示す。

１は内外気切替箱で、内外気切替ダンパ２を内蔵してお
り、このダンパ２によって、内気吸入口３と外気吸入口
４を切替開閉するようになっている。５は送風機で、内
外気切替箱１の下部に一体に組付けられている送風機ケ
ーシング６と、モータ７ａと、このモータ７ａによって
駆動されるシロッコファン７ｂとを有している。８は第
１ダクトであるメインダクトで、一端には前記内外気切
替箱１と送風機５を有し、他端には、ベント吹出口とデ
フロスタ吹出口を有しており、途中には自動車エンジン
によって駆動される圧縮機を有する冷凍サイクルのエバ
ポレータ９を内蔵している。１１はメインダクト８と並
列に設けられ、エバポレータ９をバイパスするように設
けられた第２のダクトであるバイパスダクトである。バ
イパスダクト８とエバポレータ９の上流部位にて開口部
１１ａによって連通されている。そしてこの開口部１１
ａには、図中Ｅ，Ｆの位置に設定され開口部１１ａを開
閉するダンパ１６が設けられている。なお、バイパスダ
クト１１とメインダクト８は仕切壁１２ａ，１２ｂによ
って仕切られる。バイパスダクト１１の上流側端部は、
前記開口部１１ａを有し、下流側端部はヒータ吹出口を
有している。１０は自動車エンジンの冷却扱いを熱源と
するヒータコアで、メインダクト８内の一部とバイパス
ダクト１１内の両通路内に位置するように設けられてお
り、熱交換面にはダンパ１７，１８の位置を設定した
り、メインダクト８とバイパスダクト１１との遮断を確
実に行うための補助仕切壁２３，２４が設けられてい
る。

また１３は、乗員の足元に向かって空気を吹出すヒート
吹出口で、運転席側及び助手席側に開口するように設け
られている。このヒート吹出口１３は吹出口切換ダンパ
であり、図中、Ｊ，Ｋの位置に設定されるダンパ２０に
よって開閉される。１４はベント吹出口で、図示しない
三方分岐ダクトを介して、乗員の上半身に向かって空気
を吹出し、通常自動車の計器盤上部の中央部と左右両側
の３箇所に設けられている。このベント吹出口は図中
Ｌ，Ｍの位置に設定されるダンパ２１によって開閉され
る。１５はデフロスタ吹出口で、図示しないデフロスタ
ダクトを介して、自動車の前面窓ガラスに向かって空気
を吹出す。通常、計器盤の上面で、かつ、窓ガラスに隣
接する箇所に数箇所設けられている。このデフロスタ吹
出口は吹出口切換ダンパであり、図中Ｎ，Ｏの位置に設
定されるダンパ２２によって開閉される。

さらに、前記ダンパ１７，１８は、第２ダクト開閉用ダ
ンパで、ヒータコア１０の上流と下流のメインダクト８
とバイパスダクト１１の仕切壁１２に沿って支点１７
ａ，１８ａが設けられ、バイパスダクト１１を開閉する
ように回動する。ダンパ１７は、補助仕切壁２３によっ
て回動位置が図中Ｃ，Ｄの位置に設定される。ダンパ１
８は、回動範囲内の図中、Ｇ，Ｈ，Ｊの位置に固定でき
る。

またさらに、ダクト８内でエバポレータ９の下流でヒー
タコア１０の空気流入側の端部にはヒータコア１０を通
過する風量割合を調節するエアミックスダンパ１９が設
けられており、このエアミックスダンパ１９の開度を図
中Ａ，Ｂの範囲内で調整することによって車室内への吹
出空気温度を任意に調節できるようになっている。

第２図は自動車の計器盤もしくはその周辺に設置される
空調制御パネル３０を示すものであって、３１は内外気
切替スイッチで、内外気切替ダンパ２を第１図の１点鎖
線で示す外気吸入位置（ＦＲＥＳＨ）と第１図の実線で
示す内気吸入位置（ＲＥＣＩＲＣ）とに操作するもので
ある。３２は温度調整ノブで、エアミックスダンパ１９
の位置を第１図の１点鎖線Ａで示す最大冷房位置（ＣＯ
ＯＬ）と第１図の破線Ｃで示す最大暖房位置（ＨＯＴ）
の間で連続的に調整するものである。３３は吹出モード
設定スイッチで、第１図に示した各種ダンパ１６，１
７，１８，１９，２０，２１，２２の開閉を図示してい
ないアクチュエータ機構、例えばダイヤフラムと負圧源
とその負圧供給器に設けられた電磁弁を組み合わせたも
の、あるいはサーボモータを使ったものによって制御す
ることにより、次の５つの吹出モードを設定するもので
ある。

すなわち、(1)のバイレベル（Ｂ_ｉ−Ｌ）モード、(2)ベ
ント（Ｖ_ent ）モード、(3)ヒート（Ｈ_eat ）モード、
(4)デフロスタ（Ｄ_EFモード、(5)デフ・ヒート（Ｄ_ef−
Ｈ_eat ）。これらはモード設定スイッチ３３によって設
定するようになっている。３４は送風機制御スイッチ
で、ファン駆動用モータ７ａへの通電回路を制御するこ
とにより送風機の停止（ＯＦＦ）、低速（Ｌｏ）、中速
（Ｍｅ）、高速（Ｈｉ）を設定するものである。３５は
一般エアコンスイッチと称される圧縮機作動スイッチ
で、冷凍サイクルの圧縮機用電磁クラッチへの通電を断
続して圧縮機の作動を断続するものである。従って、こ
のスイッチ３５をオンして圧縮機を作動させるとエバポ
レータ９による冷却作用が得られる。

次に、本実施例の作動を説明する。第２図のモード設定
スイッチをベント（Ｖ_ent ）モードに設定すると、ダン
パ２１が第１図の点線位置Ｍに操作され、ベント吹出口
１４が開放される。

これと連動して、ダンパ１６，１７，１８，２０，２２
がそれぞれ第１図のＥ，Ｃ，Ｇ，Ｏの位置に操作され、
デフロスタ吹出口１５及びヒート吹出口１３を閉じる。

従って、送風機５の送風空気は、ダクト８内へ送風され
エバポレータ９を通過した後、ヒータコア１０内に流入
し、第２図の制御パネル３０の温度コントロールレバー
３２に連動するエアミックスダンパ１９の開度により定
まる適温の空気となって、ベント吹出口１４に流れる。
なお、最大冷房時のエアミックスダンパ１９はＡの位
置。ベント吹出口１４に導入された空気は、図示しない
車室内ベント吹出口により車室内の乗員上半身に向かっ
て吹出し、冷房又は換気の作用を行う。

次にヒート（Ｈ_eat ）モードにおいては、ダンパ２１が
第１図のＬの位置に操作され、ベント吹出し口１４を閉
じるとともにダンパ２２が第１図のＯの位置に操作さ
れ、デフロスタ吹出口１５を閉じる。そしてダンパ２０
は、第１図のＫの位置に操作されヒート吹出口１３を開
放する。これに連動して、ダンパ１６，１７，１８は
Ｅ，Ｃ，Ｉの位置に操作される。従って、ダクト８に送
風された空気はエバポレータ９を通過しヒータコア１０
で加熱され温風が、ヒータ吹出口１３から、図示しない
車室内ヒート吹出口より乗員足元に吹出され、暖房作用
を行なう。

なお、吹出口温度コントロールは第２図の制御パネルの
温度コントロールレバー３２を調節することによりエア
ミックスダンパ１９が回動し、任意の位置に固定でき
る。なお、最大暖房時にはＢの位置である。

次にデフロスタ（Ｄ_EF）モードにおいては、ダンパ２
０，２１がそれぞれ第１図のＪ，Ｋの位置に操作されヒ
ート吹出口１３及びベント吹出口１４を閉じる。そし
て、ダンパ２２は第１図のＮの位置に操作され、デフロ
スタ吹出口１５を開放する。それに連動してダンパ１
６，１７，１８はそれぞれ第１図のＥ，Ｃ，Ｇの位置に
操作され、ヒータモード、ベントモードと同様にエアミ
ックスダンパ１９によって適温となるようにコアミック
スされた空気はデフロスタ吹出口１５より吹出し、さら
に図示しない車室内デフロスタ吹出口から窓ガラスに向
かって吹出され、窓ガラスの曇り除去の作用を行う。

次に、バイレベル（Ｂ_ｉ−Ｌ）モードについて説明す
る。ダンパ２２は第１図のＯの位置に操作されデフロス
ト吹出口を閉じる。そして、ダンパ２０，２１は第１図
のＫ，Ｍの位置に操作されヒート吹出口１３とベント吹
出口１４を開放する。それに連動してダンパ１６，１
７，１８，１９はそれぞれ第１図のＥ，Ｃ，Ｈの位置に
操作され、エアミックスダンパ１９の角度によって、ベ
ント吹出口１４の吹出温度は任意に調整することができ
る。ヒータ吹出口１３には、図中ヒータコア１０の上部
をそのまま通過した空気が導入される。このため図示し
ない車室内ベント吹出口は車室内ヒータ吹出口より同等
か低い温度の空気が吹出し、乗員の足元には温風が、上
方には足元より温度の低い温風を吹出し、頭寒足熱形の
快適な吹出空気温度分布を得ることもできる。

なお、ダンパ１８を第１図のＨの位置に固定することな
くＧ〜Ｉの任意の位置を選択できるようにし、ヒータ吹
出口１３とベント吹出口１４への風量を制御しても良
い。

次に本発明の特徴をなすデフ・ヒート（Ｄ_EF−Ｈ_eat ）
モードについて説明する。デフ・ヒートモードでは、ダ
ンパ２１が第１図のＬの位置に操作され、またダンパ２
０，２２がそれぞれ第１図のＫ，Ｎの位置に操作される
ので、ヒート吹出口１３とデフロスタ吹出口１５の両方
が同時に開放される。これに連動してダンパ１６，１
７，１８，１９はそれぞれ第１図のＦ，Ｄ，Ｈの位置に
操作される。

このときエアミックスダンパ１９はダンパ１７に当たら
ない範囲で任意に設定できる。

送風機５によってダクト８内に送風された空気は、一部
バイパスダクト１１へ導入され、残りはエバポレータ９
を通過する。バイパスダクト１１へ導入された空気は、
ヒータコア１０の一部を通過し、加熱され温風となって
ヒータ吹出口１３より吹出し図示せぬ車室内ヒータ吹出
口より乗員の足元に吹出される。

ここで重要なことは、バイパスダクト１１内には、内外
器切換箱より送風機５によって吸入された空気がエバポ
レータ９をバイパスし、そのまま導入され、ヒータコア
１０によって加熱されるということである。

また、ダクト８内へ送風された空気は、曇り除去、防止
のために第２図の３５で示すエアコンスイッチがＯＮさ
れている場合、エバポレータ９で除湿冷却される。除湿
冷却された空気は、バイパスダクト１１内に配置された
一部分を除くヒタコア１０を通過し、エアミックスダン
パ１９の開度により定まる適温の空気となってデフロス
ト吹出口１５より吹出す。

本例では、デフ・ヒートモードでのヒート吹出口とデフ
ロスト吹出口の風量の割合は、ほぼ、５：５で同等であ
る。

このため、外気導入の場合には、冬期の絶対温度の低い
外気は、エバポレータ９を通過することにより除湿冷却
され、さらに絶対温度を低くして、ヒータコア１０で加
熱されデフロスト吹出口１５より吹出す。

エバポレータ９をバイパスして、バイパスダクト１１内
に導入された外気は、エバポレータ９で除湿されないの
で、湿度を有したままヒータ吹出口１３より体感温度の
高い温風を吹出す。

次に内気導入の場合には、外気よりも内気の方が絶対温
度は高いが、外気導入の場合と同様に、デフロスト吹出
口からは、乾燥した温風が、ヒータ吹出口からは湿気を
含んだ温風が吹出す。この内気導入の場合には、一度ヒ
ータコア１０で加熱された温風が、再び内気導入されて
リヒートされるため、暖房効率が良くなるという利点が
ある。

なお本実施例では、デフロストモータとデフ・ヒートモ
ードを分けたが、これは日本の梅雨時などのように、足
元の温風を必要とせず、除湿のみを必要とし、窓ガラス
のくもりの除去、あるいは防止を行うよう場合には車室
内に必要以上の湿気をとどめることを防ぐことができる
ためである。しかし、場合によっては、デフロスタモー
ドをなくして、デフ・ヒートモードのみにしても良い。

第３図は第２実施例を示すものである。第１図における
送風機５では、内気か外気のどちらかのみ吸込むといっ
た構成を持った自動車用空調装置である。冬期では、内
気の方が外気より湿度が高いので、内気循環で、空調装
置を運転した場合には、外気を導入して除湿した場合に
比べて、湿気が車室内に残る。そこで、第２実施例で
は、ダンパ１７が、第３図のＥの位置に操作された時に
は、連動して作動する補助送風機２５を設ける。

この補助送風機２５は、内気のみ吸込むようにし、ヒー
ト吹出口より吹出す。主送風機５は、外気を吸込むこと
により乾燥した空気となりデフロスタ吹出口より吹出
す。

こうすることにより、ヒート吹出口からは、デフロスト
吹出口より若干湿った温風を出すことができ、さらに車
室内の湿気のこもりを防ぐことができる。

次に、第３実施例を第４図に示す。第４図は、リヒート
式のヒータコア１０を用いたもので、このヒータコア１
０に流入するエンジン冷却吸いの流量を温水弁４０にて
調整することによりヒータコア１０の放熱量を変化させ
て、吹出空気の温度制御を行うものであるが、このリヒ
ート式のヒータコア１０を有する自動車用空調装置にお
いても、第４図に示される様に、デフ・ヒータモードを
設定でき、本発明は実施できる。

また第１、第２実施例において、バイ・レベルモード時
において、エバポレータ９が冷却運転時にダンパ１６を
第１図中Ｆの位置に操作し、ダンパ１７をＤの位置に操
作することにより、第３図ではダンパ１７をＤの位置に
操作することにより、補助送風機２５う作動させること
により、ヒート吹出口１３よりエバポレータ９をバイパ
スする湿度のある温風を出すことができるようにしても
良い。

さらに、第１、第２実施例のヒータモードにおいて、第
１図中でダンパ１６をＦの位置に、ダンパ１７をＤの位
置に、ダンパ１８をＩの位置に操作することにより、バ
イパスダクト１１内にも送風されることになるが、エバ
ポレータ９を通過しないため圧力損失が少なくなるの
で、メインダクト８とバイパスダクト１１を通過する風
量が大きくなり、暖房能力が増すようにしても良い。

なお、上記３つの実施例ではヒータコア１０をダクト８
とバイパスダクト１１の両ダクトに共有させたが、別個
のヒータコアを用いても良い。

さらに、上記した第１、第２、３引例では、いずれも送
風機をダクト上流に配置し、空気をダクト内に送り込
む、いわゆる押し込みタイプについて説明したが、送風
機をヒータコア下流に配置し、空気をダクト内から吸い
込む、いわゆる吸い込みタイプのものにおいても本発明
を同様に実施できることは勿論である。

また、さらに各ダンパを吹出モード位置に関連して操作
するアクチュエータは、リンク機構を用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す空気流路断面図、第
２図は本発明における制御パネルの正面図、第３図は本
発明の第２実施例を示す空気流路断面図、第４図は本発
明の第３実施例を示す空気流路断面図である。 １……内外気切換箱，２……内外気切換ダンパ，３……
内気吸入口，４……外気吸入口，５……送風機，８……
第１のダクト，９……エバポレータ，１０……ヒータコ
ア，１１……バイパスダクト（第２のダクト），１２…
…仕切壁，１３……ヒート吹出口，１４……ベント吹出
口，１５……デフロスタ吹出口，１６，１７……第２ダ
クト開閉用ダンパ，１９……エアミックスダンパ，２０
……ヒート吹出口ダンパ（吹出口切換ダンパ），２１…
…ベント吹出口ダンパ，２２……デフロスタ吹出口ダン
パ（吹出口切換ダンパ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a)一端側に空気吸入口を有し、他端側に
   窓ガラスに向かって空気を吹出すデフロスタ吹出口を少
   なくとも有する第１ダクトと、 (b)前記第１ダクト内に設けられ、送風空気を冷却する
   エバポレータと、 (c)前記エバポレータをバイパスするように設けられ、
   その吹出側端部に乗員の足元に開口するヒータ吹出口を
   有する第２ダクトと、 (d)前記第１ダクトと前記第２のダクトの両ダクト内に
   配置され、送風空気を加熱するヒータコアと、 (e)前記ヒータ吹出口と前記デフロスタ吹出口を開閉
   し、この両吹出口から同時に風を吹出すデフ・ヒータモ
   ードを設定できる吹出口切換ダンパ手段と、 (f)前記吹出口切換ダンパ手段と連動し、前記デフ・ヒ
   ータモード時には前記第２のダクトを開通するように設
   けられた第２ダクト開閉用ダンパ手段とを備えたことを
   特徴とする自動車用空調装置。