JPH08268040A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調ユニットの小型化を図り、エバポレータ
上の凝縮水の飛水の問題を解消し、低騒音化および高風
量化を図る。 【構成】 この自動車用空気調和装置の空調ユニット３
０は、空気導入部３２、熱交換器設置部３５、混合空間
部３７および配風部３９が一体化され、上方から下方に
向けて順に、空気導入部、熱交換器設置部および混合空
間部が配置されている。配風部は、混合空間部からの空
気が下方から上方に向けて流れるように、混合空間部の
空気出口３８に連通されている。また、熱交換器設置部
には、エバポレータ３３およびヒータコア３４を、各空
気流入面３３ａ，３４ａが略上下方向に沿うように向か
い合わせて配置してある。さらに、遠心式多翼ファン３
１により送風される空気の高動圧領域側に通気抵抗が低
い方のエバポレータを配置し、高動圧領域側とは反対側
に混合空間部の空気出口を配置してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気導入部、熱交換器
設置部、混合空間部および配風部を一体化して１つの空
調ユニットを構成してなる自動車用空気調和装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空気調和装置には、空調
ユニットを車室内中央部の計器盤内部にコンパクトに収
納し、車室内取付スペースの低減を図るようにした自動
車用空気調和装置が提案されている（特開昭６０−２９
３２１号公報参照）。

【０００３】この公報に開示される自動車用空気調和装
置の空調ユニット１０は、図６（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、導入された空気を冷却するエバポレータ１１および
導入された空気を加熱するヒータコア１２が設けられる
熱交換器設置部１３と、エバポレータ１１を通過した空
気とヒータコア１２を通過した空気とを混合する混合室
１４を形成する混合空間部１５と、当該混合空間部１５
に連通し空気を車室内の所定位置に向けて吹き出す配風
部１６とを備えている。空調ユニット１０は、これら熱
交換器設置部１３、混合空間部１５および配風部１６を
一体化して、１つのユニットに構成されている。また、
空調ユニット１０の側方に隣接して、回転駆動されるフ
ァンが設けられ外気または内気を取り込む空気導入部１
７が配置されている。空気導入部１７のファンにより空
調ユニット１０内に送風された空気は、回動自在に設け
られたミックスドア１８によりエバポレータ１１に向か
う通路とヒータコア１２に向かう通路とに振り分けられ
る。ミックスドア１８の回動角度により、エバポレータ
１１を通過する空気量とヒータコア１２を通過する空気
量との比率を調整し、車室内に吹き出す空気の温度制御
がなされる。また、配風部１６内には、所定の空調モー
ドを実現するモードドア１９（ベントドア２０、フット
ドア２１、デフドア２２の総称）が開閉自在に設けられ
ている。

【０００４】この空調ユニット１０における熱交換器設
置部１３は、隔壁２３により上下方向に２段に分離さ
れ、上段側にエバポレータ１１が配置され、下段側にヒ
ータコア１２が配置されている。エバポレータ１１で
は、空気と冷媒との熱交換によって空気中に含まれる水
分が凝縮することから、エバポレータ１１は、凝縮水受
け皿２４を介して隔壁２３上に載置されている。

【０００５】空気導入部１７のファンは、自動車用空気
調和装置の分野では一般に、ファンスクロール内に設け
られる遠心式多翼ファンより構成されている。この遠心
式多翼ファンによってファンスクロールの吐出口から吐
出される空気の動圧は、周知のように均一ではない。つ
まり、図７（Ａ）に示すように、遠心式多翼ファン２５
の回転軸２６に直交する平面で見た場合、ファンスクロ
ール２７の吐出口２８のうちノーズ部２９とは反対側の
領域が、動圧の高い空気が分布する高動圧領域となって
いる。また、同図（Ｂ）に示すように、ファン２５の回
転軸２６に沿う平面で見た場合、ファン２５のボス部２
５ａが椀形状を有しているので、吐出口２８のうちファ
ン２５の基部側の領域が、動圧の高い空気が分布する高
動圧領域となっている。

【０００６】そして、上述した自動車用空気調和装置で
は、空気導入部１７の配置位置から見て、高動圧領域側
にヒータコア１２が位置している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の空調ユ
ニット１０における熱交換器設置部１３では、エバポレ
ータ１１およびヒータコア１２が上下方向に沿って２段
に配置されていることから、空調ユニット１０の上下方
向の寸法が長くなってしまい、空調ユニット１０を小型
化するには限界があった。

【０００８】また、エバポレータ１１を凝縮水受け皿２
４を介して隔壁２３上に載置していが、エバポレータ１
１が載置されている隔壁２３の下面に結露した露が下段
に落下する虞もある。このため、落下した凝縮水を排水
する構造を空調ユニット１０の底部に設ける必要があ
り、この点からも空調ユニット１０の小型化が阻害され
る。

【０００９】また、エバポレータ１１の空気流出面と、
配風部１６の空気入口が近接しているため、エバポレー
タ１１上の凝縮水が飛水して、車室内に吹き出される空
気に混入する虞がある。

【００１０】また、高動圧領域側にヒータコア１２が位
置しているが、一般的には、エバポレータ１１の通気抵
抗よりもヒータコア１２の通気抵抗の方が大きいため、
空気がヒータコア１２を通過する際の騒音が大きく、こ
の騒音を低減するために、高風量化が阻害される結果と
なる。空気導入部１７からの空気をミックスドア１８に
よってエバポレータ１１およびヒータコア１２に振り分
けて流下させるタイプの空調ユニット１０にあっては、
低騒音化および高風量化を図るためには、エバポレータ
１１およびヒータコア１２の通気抵抗の違いを考慮し
て、遠心式多翼ファン２５および両熱交換器１１，１２
が配置される位置関係を決定する必要がある。

【００１１】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、空気導入部、熱交換器
設置部、混合空間部および配風部を一体化して１つの空
調ユニットを構成した自動車用空気調和装置であって、
空調ユニットの小型化をさらに図り、エバポレータ上の
凝縮水の飛水の問題を解消し、しかも、低騒音化および
高風量化を図り得る自動車用空気調和装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の本発明は、回転駆動されるファンが
設けられ外気または内気を取り込む空気導入部と、導入
された空気を冷却するエバポレータおよび導入された空
気を加熱するヒータコアが設けられる熱交換器設置部
と、前記エバポレータを通過した空気と前記ヒータコア
を通過した空気とを混合する混合室を形成する混合空間
部と、当該混合空間部の空気出口に連通し空気を車室内
の所定位置に向けて吹き出す配風部と、前記空気導入部
から送風される空気を前記エバポレータおよび前記ヒー
タコアに振り分けて、前記エバポレータを通過する空気
量と前記ヒータコアを通過する空気量との比率を調整す
るミックスドアと、前記配風部内に開閉自在に設けられ
所定の空調モードを実現するモードドアと、を有する自
動車用空気調和装置において、前記空気導入部、前記熱
交換器設置部、前記混合空間部および前記配風部から空
調ユニットを構成すると共に、上方位置から下方位置に
向けて順に、前記空気導入部、前記熱交換器設置部およ
び前記混合空間部を配置し、前記混合空間部からの空気
が下方位置から上方位置に向けて流れるように、前記配
風部を前記混合空間部の前記空気出口に連通し、前記エ
バポレータおよび前記ヒータコアを空気の流れに対して
並列となるように前記熱交換器設置部に配置したことを
特徴とする自動車用空気調和装置である。

【００１３】また、請求項２に記載の本発明は、前記空
気導入部、前記熱交換器設置部、前記混合空間部および
前記配風部を一体化して１つの空調ユニットを構成して
なる自動車用空気調和装置である。

【００１４】また、請求項３に記載の本発明は、前記フ
ァンを、ファンスクロール内に設けられる遠心式多翼フ
ァンより構成し、当該遠心式多翼ファンにより送風され
る空気のうち動圧の高い空気が分布する高動圧領域側
に、前記エバポレータおよび前記ヒータコアのうち通気
抵抗が低い方の熱交換器を配置したことを特徴とする自
動車用空気調和装置である。

【００１５】また、請求項４に記載の本発明は、前記高
動圧領域側とは反対側に、前記混合空間部の前記空気出
口を配置したことを特徴とする自動車用空気調和装置で
ある。

【００１６】また、請求項５に記載の本発明は、前記混
合空間部の底部に、前記エバポレータで凝縮された凝縮
水を排出する排出口を設けたことを特徴とする自動車用
空気調和装置である。

【００１７】また、請求項６に記載の本発明は、前記熱
交換器設置部は、前記エバポレータおよび前記ヒータコ
アのうち通気抵抗が高い方の熱交換器が配置される側
に、当該通気抵抗が高い方の熱交換器を迂回して空気を
流すバイパス通路が設けられていることを特徴とする自
動車用空気調和装置である。

【００１８】また、請求項７に記載の本発明は、前記バ
イパス通路は、前記エバポレータおよび前記ヒータコア
のうち通気抵抗が高い方の熱交換器を迂回した空気を、
当該熱交換器の空気流出面に沿って流下させる狭小通路
部を有することを特徴とする自動車用空気調和装置であ
る。

【００１９】

【作用】請求項１に記載の本発明のように構成すれば、
空調ユニットを車幅方向の中心に対してほぼ左右対称な
形状とすることができ、右ハンドル仕様の車両あるいは
左ハンドル仕様の車両のいずれにも共通して搭載するこ
とができる。

【００２０】また、エバポレータおよびヒータコアを空
気の流れに対して並列となるように熱交換器設置部に配
置してあるので、エバポレータおよびヒータコアを上下
方向に２段にして熱交換器設置部に配置した従来の空調
ユニットに比べると、熱交換器設置部の上下方向の寸法
が短くなり、ひいては空調ユニットの上下方向の寸法が
短くなる。さらに、空気導入部が助手席側の足下に飛び
出すことがない。したがって、助手席側の足下に設置ス
ペースを必要としないので、空調ユニット全体の小型化
を達成することができ、当該空調ユニットを車室内中央
部の計器盤内部にコンパクトに収納でき、車室内設置ス
ペースの低減を図ることができる。

【００２１】また、空気導入部から混合空間部まで下向
きに流れた空気は、混合空間部の空気出口から配風部に
流下した後にＵターンして、当該配風部内を上向きに流
れる。したがって、エバポレータ上の凝縮水が飛水して
も、この凝縮水が車室内に吹き出される空気に混入する
虞はない。

【００２２】請求項２に記載の本発明のように構成すれ
ば、空気導入部をも含めて、熱交換器設置部、混合空間
部および配風部を一体化して１つの空調ユニットとして
あるので、空調ユニットの取付を３点で行うことがで
き、車載作業が容易で、車両への組み付け時間も短くな
る。

【００２３】請求項３に記載の本発明のように構成すれ
ば、通気抵抗が高い側の熱交換器を高動圧領域側に配置
した場合に比べて、空気が通る際の騒音を低減すること
ができ、高風量化を図ることができる。

【００２４】請求項４に記載の本発明のように構成すれ
ば、熱交換器設置部に向けて送風された空気は、その動
圧の高低差が可及的に緩和され、偏流が低減される。こ
の結果、空気は、各熱交換器の空気流入面の全面に亘っ
て均一に流れ込むようになり、熱交換効率が高められ
る。

【００２５】請求項５に記載の本発明のように構成すれ
ば、混合空間部が凝縮水を排水するための空間を兼用す
ることになり、凝縮水排水空間を混合空間部とは別個独
立に設定する場合に比べて、空調ユニットは一層小型な
ものとなる。

【００２６】請求項６に記載の本発明のように構成すれ
ば、エバポレータとヒータコアの通気抵抗に違いがある
場合でも、エバポレータの上流から混合空間部にまで至
る経路全体の通気抵抗と、ヒータコアの上流から混合空
間部にまで至る経路全体の通気抵抗とが、ほぼ等しくな
る。

【００２７】請求項７に記載の本発明のように構成すれ
ば、通気抵抗が高い方の熱交換器を迂回した空気は、狭
小通路部から、当該熱交換器の空気流出面に沿って流下
する。そして、この空気が当該熱交換器を通る空気を誘
引するため、温風の温度低下または冷風の温度上昇が可
及的に低減される。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。

【００２９】図１は、本発明の一実施例に係る自動車用
空気調和装置の空調ユニットを示す正面図、図２（Ａ）
は、同実施例の空調ユニットの要部を示す側断面図、図
２（Ｂ）は、同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であ
る。

【００３０】本実施例の自動車用空気調和装置も、空調
ユニット３０を車室内中央部の計器盤内部にコンパクト
に収納し、車室内取付スペースの低減を図るようにした
ものである。

【００３１】前記空調ユニット３０は、図１および図２
に示すように、回転駆動されるファン３１が設けられ外
気または内気を取り込む空気導入部３２と、導入された
空気を冷却するエバポレータ３３および導入された空気
を加熱するヒータコア３４が設けられる熱交換器設置部
３５と、エバポレータ３３を通過した空気とヒータコア
３４を通過した空気とを混合室３６する空間を形成する
混合空間部３７と、当該混合空間部３７の空気出口３８
に連通し空気を車室内の所定位置に向けて吹き出す配風
部３９とを備えている。

【００３２】空調ユニット３０は、図２（Ｂ）において
左右方向（車両の幅方向に一致する）に２分割されたユ
ニットケース３０ａ，３０ｂを相互に突き合わせて形成
されている。特に、この空調ユニット３０は、空気導入
部３２、熱交換器設置部３５、混合空間部３７および配
風部３９を一体化して、１つのユニットを構成してい
る。さらに、上方位置から下方位置に向けて順に、空気
導入部３２、熱交換器設置部３５および混合空間部３７
が配置され、混合空間部３７からの空気が下方位置から
上方位置に向けて流れるように、配風部３９を混合空間
部３７の空気出口３８に連通してある。また、車室Ｒと
エンジンルームＥとを仕切るダッシュパネル４０に空調
ユニット３０を取り付けるために、ユニットケースには
取付板４１を３点設定してある。この３つの取付板４１
のうちの１点は、ダッシュパネル４０に対する空調ユニ
ット３０の取付位置の位置決めを行うためのもので、他
の２点は位置ズレを吸収し得るために長孔またはＵ字状
の切り欠きを形成した構成となっている。

【００３３】空気導入部３２には、外気導入口４５およ
び内気導入口４６が形成され、外気導入口４５には外気
導入ダクト４７が接続されている。空気導入部３２に
は、外気または内気を選択的に導入するために、インテ
ークドア４８が開閉自在に設けられている。インテーク
ドア４８を適宜位置に回動することにより、外気のみ、
内気のみ、または、内外気の両方が導入される。空気導
入部３２のファン３１は、自動車用空気調和装置の分野
では一般的な、ファンスクロール４９内に設けた遠心式
多翼ファンより構成してある。遠心式多翼ファン３１は
その回転軸５０が左右方向に沿うように配置され、当該
ファン３１を駆動するファンモータ５１が空気導入部３
２の側方位置に取り付けられている。ファンモータ５１
により遠心式多翼ファン３１を回転駆動すると、外気あ
るいは内気は、空気導入部３２に設けたベルマウス５２
を通ってファンスクロール４９内に取り込まれ、ファン
スクロール４９の吐出口５３から熱交換器設置部３５に
向けて吐出される。

【００３４】熱交換器設置部３５には、エバポレータ３
３およびヒータコア３４が空気の流れに対して並列とな
るように配置されている。つまり、エバポレータ３３の
空気流入面３３ａおよびヒータコア３４の空気流入面３
４ａが略上下方向に沿うように、当該エバポレータ３３
およびヒータコア３４を向かい合わせて配置してある。
本実施例では、エバポレータ３３およびヒータコア３４
は略Ｖ字形状に若干傾斜して配置されている。エバポレ
ータ３３は、図示しない冷房サイクルに組み込まれ、低
温の冷媒が循環する。この冷媒と空気との間で熱交換す
ることにより、当該空気が冷却される。ヒータコア３４
は、図示しないエンジン冷却系に組み込まれ、エンジン
冷却水が循環する。このエンジン冷却水と空気との間で
熱交換することにより、当該空気が加熱される。図示す
る実施例では、エバポレータ３３およびヒータコア３４
の通気抵抗の大小関係は、エバポレータ３３の通気抵抗
よりもヒータコア３４の通気抵抗の方が大きいものとな
っている。

【００３５】熱交換器設置部３５の中央部には、熱交換
器設置部３５内を左右に仕切る隔壁５５が設けられてい
る。この隔壁５５により、空気導入部３２の空気吐出
口、つまりファンスクロール４９の吐出口５３からエバ
ポレータ３３の空気流入面３３ａに至る通路５６（以
下、「エバポレータ側上流通路」という）と、ファンス
クロール４９の吐出口５３からヒータコア３４の空気流
入面３４ａに至る通路５７（以下、「ヒータコア側上流
通路」という）とが形成されている。また、ユニットケ
ース３０ａとエバポレータ３３の空気流出面３３ｂとの
間には、エバポレータ３３を通過した空気を混合空間部
３７に案内する通路５８（以下、「エバポレータ側下流
通路」という）が形成され、ユニットケース３０ｂとヒ
ータコア３４の空気流出面３４ｂとの間には、ヒータコ
ア３４を通過した空気を混合空間部３７に案内する通路
５９（以下、「ヒータコア側下流通路」という）が形成
されている。

【００３６】また、熱交換器設置部３５には、ファンス
クロール４９の吐出口５３に近接させて、ミックスドア
６０が開閉自在に設けられている。ミックスドア６０の
回動軸は、隔壁５５の上端部に位置している。空気導入
部３２から熱交換器設置部３５に送風された空気は、ミ
ックスドア６０により、エバポレータ側上流通路５６
と、ヒータコア側上流通路５７とに振り分けられる。

【００３７】ミックスドア６０がヒータコア側上流通路
５７を閉じるフルクール位置ＦＣに回動した場合には、
熱交換器設置部３５に送風された空気は、全て、エバポ
レータ側上流通路５６に流下し、エバポレータ３３を通
過する際に冷却されて冷風となり、エバポレータ側下流
通路５８を流下して混合空間部３７に至る。また、ミッ
クスドア６０がエバポレータ側上流通路５６を閉じるフ
ルホット位置ＦＨに回動した場合には、熱交換器設置部
３５に送風された空気は、全て、ヒータコア側上流通路
５７に流下し、ヒータコア３４を通過する際に加熱され
て温風となり、ヒータコア側下流通路５９を流下して混
合空間部３７に至る。また、ミックスドア６０がフルク
ール位置ＦＣおよびフルホット位置ＦＨ以外の中間位置
に回動した場合には、熱交換器設置部３５に送風された
空気は、ミックスドア６０の回動角度に応じた比率で、
エバポレータ側上流通路５６とヒータコア側上流通路５
７とに振り分けられ、それぞれ、エバポレータ３３で冷
却され、ヒータコア３４で加熱される。このようにミッ
クスドア６０の回動角度を調整することにより、エバポ
レータ３３を通過する空気量とヒータコア３４を通過す
る空気量との比率を調整して、車室内に吹き出す空気の
温度制御がなされる。なお、車室Ｒ内のコントロールパ
ネルには、車室内温度を設定するための温度設定レバー
や温度設定ボタンが設けられ、ミックスドア６０は、レ
バーに連結されたリンクやケーブル、モータアクチュエ
ータなどを介して、乗員が設定した温度に応じた開度に
駆動される。

【００３８】熱交換器設置部３５の下方側に位置させて
混合空間部３７が配置され、この混合空間部３７には、
エバポレータ３３を通過した空気とヒータコア３４を通
過した空気とを混合する空間としての混合室３６が形成
されている。エバポレータ３３では、空気と冷媒との熱
交換によって空気中に含まれる水分が凝縮するので、こ
の凝縮水は、通過する空気とともに、あるいはエバポレ
ータ３３表面を伝わって混合室３６に落下する。落下し
た凝縮水を空調ユニット３０の外部に排出するために、
混合空間部３７の底部は凝縮水を集め易いロート形状に
形成され、さらに、混合空間部３７内に連通する排水パ
イプ６２（排出口に相当する）が最下部に取り付けられ
ている。このように、混合室３６は、エバポレータ３３
で凝縮された凝縮水を排水するための空間として機能し
ている。逆に言えば、凝縮水を排水するための空間が、
混合室３６の一部として機能している。

【００３９】混合空間部３７における車室側側面の下方
位置に空気出口３８が形成され、この空気出口３８に、
混合空間部３７からの空気が下方位置から上方位置に向
けて流れるように、配風部３９が接続されている。配風
部３９は上下方向に伸びる略箱形状を有し、配風部３９
内の空気を取り出すために、上端位置にはベント口６５
およびデフロスト口６６が形成され、下方位置にはフッ
ト口６７が形成されている。このフット口６７は、空気
出口３８よりも上方の位置に開口している。

【００４０】ベント口６５には図示しないベントダクト
が接続され、このベントダクトを介して、インストルメ
ントパネルの前面に設けたベント吹出口から乗員の上半
身に向けて空気が吹き出される。デフロスト口６６には
図示しないデフダクトが接続され、このデフダクトを介
して、インストルメントパネルの上面や側部に設けたデ
フ吹出口からフロントガラス内面やサイドガラス内面に
向けて空気が吹き出され、ガラスの曇りを除去するよう
になっている。フット口６７には、配風部３９と一体的
に形成されたフットダクト６８が接続され、このフット
ダクト６８を介して、運転手席および助手席に着座する
乗員の足元に向けて空気が分配され吹き出される。

【００４１】配風部３９内には、ベント口６５とデフロ
スト口６６に至る連通部６９とを開閉するベント／デフ
ドア７０が開閉自在に設けられ、さらに、フット口６７
を開閉するフットドア７１が開閉自在に設けられてい
る。以下の説明では、ベント／デフドア７０およびフッ
トドア７１を総称して、モードドア７２とも指称する。
このモードドア７２を適宜位置に開閉することにより、
所定の空調モードが実現される。空調モードには、乗員
の上半身に向けて空気を吹き出して車室内の冷房を行う
ベントモード（ＶＥＮＴ）、乗員の足元に向けて空気を
吹き出して車室内の暖房を行うフットモード（ＦＯＯ
Ｔ）、ガラスの曇り除去を行うデフロストモード（ＤＥ
Ｆ）、頭寒足熱空調を行うバイレベルモード（Ｂ／
Ｌ）、ガラスの曇りを抑えつつ車室内を暖房するデフ／
フットモード（Ｄ／Ｆ）がある。

【００４２】モードドア７２による配風制御は公知の技
術に属するので詳細な説明は省略するが、各空調モード
時のドア位置のみを以下に示す。つまり、 空調モード ＶＥＮＴ Ｂ／Ｌ ＦＯＯＴ Ｄ／Ｆ ＤＥＦ ベント／デフドア位置 フットドア位置 である。

【００４３】ところで、前述したように、遠心式多翼フ
ァン３１によってファンスクロール４９の吐出口５３か
ら吐出される空気の動圧は均一ではない。そして、本実
施例の自動車用空気調和装置では、遠心式多翼ファン３
１により送風される空気のうち動圧の高い空気が分布す
る高動圧領域側に、エバポレータ３３およびヒータコア
３４のうち通気抵抗が低い方の熱交換器であるエバポレ
ータ３３を配置し、高動圧領域側とは反対側に、混合空
間部３７の空気出口３８を配置してある。つまり、図２
（Ｂ）に示すように、ファン３１の回転軸５０に沿う平
面で見て、ファン３１の基部と同じ側にエバポレータ３
３を配置し、図２（Ａ）に示すように、ファン３１の回
転軸５０に直交する平面で見て、ファンスクロール４９
の吐出口５３のうちノーズ部５４と同じ側に混合空間部
３７の空気出口３８を配置してある。

【００４４】なお、ヒータコア３４の方がエバポレータ
３３よりも通気抵抗が低い場合には、高動圧領域側にヒ
ータコア３４を配置する。

【００４５】次ぎに、本実施例の作用を説明する。

【００４６】ファンモータ５１により遠心式多翼ファン
３１を回転駆動すると、インテークドア４８の回動位置
に応じて、外気あるいは内気がベルマウス５２を通って
ファンスクロール４９内に取り込まれ、ファンスクロー
ル４９の吐出口５３から下側に向けて吐出される。この
とき、ノーズ部５４とは反対側で、ファン３１の基部側
の領域が、動圧の高い空気が分布する高動圧領域となっ
ている。

【００４７】熱交換器設置部３５に送風された空気は、
ミックスドア６０がフルクール位置ＦＣに位置する場合
には、全て、エバポレータ３３を通過して冷風となり、
混合空間部３７の混合室３６に流下する。また、ミック
スドア６０がフルホット位置ＦＨに位置する場合には、
熱交換器設置部３５に送風された空気は、全て、ヒータ
コア３４を通過して温風となり、混合室３６に流下す
る。また、ミックスドア６０がフルクール位置ＦＣおよ
びフルホット位置ＦＨ以外の中間位置に回動した場合に
は、熱交換器設置部３５に送風された空気は、ミックス
ドア６０の回動角度に応じた比率で、エバポレータ側上
流通路５６とヒータコア側上流通路５７とに振り分けら
れる。そして、エバポレータ３３を通過した冷風はエバ
ポレータ側下流通路５８を流下して混合室３６に至り、
ヒータコア３４を通過した温風はヒータコア側下流通路
５９を流下して混合室３６に至り、冷風および温風は当
該混合室３６内で混合され、所定の温度に調整される。

【００４８】ここに、遠心式多翼ファン３１により送風
される空気には動圧の高い空気が分布する高動圧領域が
存在している。エバポレータとヒータコアとの間にミッ
クスドアを配置するタイプの自動車用空気調和装置で
は、エバポレータが整流効果を発揮するので、許容され
る温度設定範囲のうち中間温度を設定した場合には、ミ
ックスドアの位置は、フルクール位置とフルホット位置
とのほぼ１／２の位置に回動すればよい。

【００４９】ところが、本実施例のように、遠心式多翼
ファン３１により送風される空気をミックスドア６０に
よってエバポレータ３３およびヒータコア３４に振り分
けて流下させるタイプの空調ユニット３０では、上記の
場合に前記１／２の位置にミックスドア６０を回動した
のでは、高動圧領域側に配置されたエバポレータ３３に
空気が流下し易くなり、車室Ｒ内に実際に吹き出される
空気の温度は、前記中間温度よりも低いものとなり、乗
員に違和感を与えることとなる。そこで、本実施例で
は、図３に示すように、遠心式多翼ファン３１により送
風される空気の動圧分布を考慮して、許容される温度設
定範囲（Ｔmin 〜Ｔmax ）のうち中間温度（（Ｔmin ＋
Ｔmax ）／２）を設定した場合には、ミックスドア６０
の位置は、前記１／２の位置よりもフルホット位置ＦＨ
寄りに回動するようにしてある。これにより、車室Ｒ内
に実際に吹き出される空気の温度は、設定された温度と
なり、乗員に違和感を与えることがない。なお、このよ
うなミックスドア６０の開度特性は、実機を用いたトラ
イアンドエラーにより最適なものを選択している。

【００５０】ミックスドア６０がフルホット位置ＦＨ以
外の位置に回動すると共に冷房サイクルが作動している
場合には、エバポレータ３３で凝縮水が生じるが、混合
室３６に落下した凝縮水は、ロート形状をなす混合空間
部３７の底部に集められ、排水パイプ６２を通ってエン
ジンルームＥに排出される。

【００５１】混合空間部３７内の空気は、空気出口３８
を通って配風部３９内に流下し、配風部３９内を下方位
置から上方位置に向けて流れる。そして、モードドア７
２による配風制御がなされ、所定の空調モードが実現さ
れる。例えば、ＶＥＮＴの場合には、ベント／デフドア
７０は、ベント口６５を開くと共に開口部６９を閉じる
図２（Ａ）中符号「」の位置に回動し、フットドア７
１は、フット口６７を閉じる同図中符号「」の位置に
回動しており、配風部３９内に流下した空気は、ベント
口６５→ベントダクト→ベント吹出口と流れ、乗員の上
半身に向けて吹き出される。

【００５２】このように作用する本実施例の自動車用空
気調和装置にあっては、空気導入部３２をも含めて、熱
交換器設置部３５、混合空間部３７および配風部３９を
一体化して１つの空調ユニット３０にしてあるので、ダ
ッシュパネル４０に対する空調ユニット３０の取付を３
点で行うことができ、車載作業の容易化のみならず、車
両への組み付け時間の短縮を図ることができる。

【００５３】さらに、空調ユニット３０は車幅方向の中
心に対してほぼ左右対称な形状を有するので、右ハンド
ル仕様の車両あるいは左ハンドル仕様の車両のいずれに
も共通して搭載することができ、ユニットの共用化を通
して価格の低減を図ることができる。

【００５４】また、エバポレータ３３およびヒータコア
３４を、各空気流入面３３ａ，３４ａが略上下方向に沿
うように向かい合わせて熱交換器設置部３５に配置して
あるので、エバポレータ１１およびヒータコア１２を上
下方向に２段にして熱交換器設置部１３に配置した従来
の空調ユニット１０に比べると、熱交換器設置部３５の
上下方向の寸法が短くなり、ひいては空調ユニット３０
の上下方向の寸法が短くなる。また、空気導入部３２を
最上部位置に一体化した空調ユニット３０であるので、
外気導入ダクト４７を短くでき、さらには、上下方向の
寸法が従来の空調ユニット１０と同じであると仮定して
も、本実施例の空調ユニット３０では、空気導入部３２
が助手席側の足下に飛び出すことがない。したがって、
本実施例の構成の方が、助手席側の足下に設置スペース
を必要としないので、空調ユニット３０全体の小型化を
達成することができ、当該空調ユニット３０を車室内中
央部の計器盤内部にコンパクトに収納でき、車室内設置
スペースの低減を図ることができる。

【００５５】また、混合空間部３７は凝縮水を排水する
ための空間を兼用しているので、従来の空調ユニット１
０ではユニット底部に凝縮水を排水する構造をさらに設
けなければならなかった点を考慮すれば、本実施例の方
が空調ユニット３０の小型化を達成することができる。

【００５６】また、空気導入部３２から混合空間部３７
まで下向きに流れた空気は、混合空間部３７の空気出口
３８から配風部３９に流下した後にＵターンして、当該
配風部３９内を上向きに流れるようになっている。ま
た、配風部３９内の空気を取り出すためのベント口６５
やフット口６７などは、少なくとも前記空気出口３８よ
り上方の位置に開口している。したがって、エバポレー
タ３３上の凝縮水が飛水しても車室Ｒ内に吹き出される
空気に混入する虞はなく、凝縮水の飛水の問題が解消さ
れる。

【００５７】また、遠心式多翼ファン３１により送風さ
れる空気のうち動圧の高い空気が分布する高動圧領域側
に、通気抵抗がヒータコア３４よりも低いエバポレータ
３３を配置してあるので、通気抵抗が高い側の熱交換器
を高動圧領域側に配置した場合に比べて、空気が通る際
の騒音を低減することができ、高風量化を図ることも可
能となる。

【００５８】また、高動圧領域側とは反対側に、混合空
間部３７の空気出口３８を配置してあるので、熱交換器
設置部３５に向けて送風された空気は、その動圧の高低
差が可及的に緩和され、偏流が低減される。この結果、
空気は、各熱交換器３３，３４の空気流入面３３ａ，３
４ａの全面に亘って均一に流れ込むようになり、熱交換
効率が高められ、より小型の熱交換器３３，３４を使用
することができる。

【００５９】このように、空気導入部３２からの空気を
ミックスドア６０によってエバポレータ３３およびヒー
タコア３４に振り分けて流下させるタイプの空調ユニッ
ト３０において、遠心式多翼ファン３１により送風され
る空気の動圧分布や、エバポレータ３３およびヒータコ
ア３４の通気抵抗の違いを考慮して、遠心式多翼ファン
３１と両熱交換器３３，３４との位置関係、および、遠
心式多翼ファン３１と空気出口３８との位置関係を決定
してあるので、熱交換効率を高めつつ低騒音化および高
風量化を図ることができるのである。

【００６０】なお、上述した実施例では、いわゆる片持
ち式のミックスドア６０の場合を図示したが、本発明は
この場合に限定されるものではない。例えば、図４に示
すように、バタフライ式のミックスドア７５を用いるこ
とも可能である。この実施例では、エバポレータ３３お
よびヒータコア３４を、空気流入面３３ａ，３４ａが上
下方向に沿うように、傾斜させることなく配置してあ
る。また、隔壁７６は、熱交換器設置部３５内を左右に
仕切り得るように、バタフライ式ミックスドア７５の下
端が描く軌跡に対応した円弧形状に形成してある。この
実施例においても、上述したのと同じ作用、効果を奏す
る。

【００６１】図５は、さらに他の実施例における空調ユ
ニット８０を示す断面図である。空気導入部３２から均
一な動圧分布で熱交換器設置部３５に向けて空気が送風
されると仮定し、ミックスドア６０が１／２の位置（上
下方向に沿う位置）に回動した場合であっても、エバポ
レータ３３およびヒータコア３４の通気抵抗に違いがあ
ると、各熱交換器３３，３４における圧力損失の違いに
より、エバポレータ３３通過後の冷風流量とヒータコア
３４通過後の温風流量とが相違し、混合室３６内で冷風
と暖風を十分に混合できない虞がある。エアミックス性
の向上を図るために混合室３６内にリブなどを設けたの
では、空調ユニット８０全体の通気抵抗が増加してしま
い、高風量化および低騒音化を図り難いという問題を招
来してしまう。

【００６２】そこで、この実施例の熱交換器設置部３５
にあっては、エバポレータ３３およびヒータコア３４の
うち通気抵抗が高い方の熱交換器であるヒータコア３４
が配置される側に、当該ヒータコア３４を迂回して空気
を流すバイパス通路８１を設けてある。このように構成
すれば、エバポレータ側上流通路５６からエバポレータ
３３およびエバポレータ側下流通路５８を通って混合空
間部３７にまで至る経路全体の通気抵抗と、ヒータコア
側上流通路５７からヒータコア３４、バイパス通路８１
およびヒータコア側下流通路５９を通って混合空間部３
７にまで至る経路全体の通気抵抗とが、ほぼ等しくな
る。

【００６３】したがって、空気導入部３２から均一な動
圧分布で熱交換器設置部３５に向けて空気が送風される
と仮定し、ミックスドア６０が前記１／２位置に回動し
た場合には、エバポレータ３３通過後の冷風流量とヒー
タコア３４通過後の温風流量とがほぼ等しくなり、混合
室３６内で冷風と暖風とを十分に混合することができ
る。このため、混合室３６内にリブなどを設ける必要が
ないので、空調ユニット８０全体の通気抵抗の増加を招
くことがなく、高風量化および低騒音化を達成すること
ができる。

【００６４】なお、図示した実施例では遠心式多翼ファ
ン３１を用いているため、空気導入部３２から送風され
る空気は均一な動圧分布ではない。このため、前述した
ように、エバポレータ３３およびヒータコア３４のそれ
ぞれに等量の空気を振り分け得るミックスドア６０の回
動位置は、前記１／２位置ではなく、フルホット位置Ｆ
Ｈ寄りの位置である。また、バイパス通路８１の通路面
積などは、遠心式多翼ファン３１により送風される空気
の動圧分布をも考慮して決定してある。

【００６５】このようにバイパス通路８１を設けた場合
には、ヒータコア３４を迂回して流れる空気により、温
風の温度が低下するとも考えられる。

【００６６】そこで、この実施例のバイパス通路８１に
は、ヒータコア３４を迂回して流れる空気を、当該ヒー
タコア３４の空気流出面３４ｂに沿って流下させる狭小
通路部８２を設けてある。このように構成すれば、ヒー
タコア３４を迂回して当該ヒータコア３４の空気流出面
３４ｂに沿って流下する空気が、ヒータコア３４を通る
空気を誘引することになるので、温風の温度低下を可及
的に低減することが可能になる。

【００６７】なお、エバポレータ３３の方がヒータコア
３４よりも通気抵抗が高い場合には、エバポレータ３３
が配置される側に、当該エバポレータ３３を迂回して空
気を流すバイパス通路８１を設け、さらに、エバポレー
タ３３を迂回して流れる空気を当該エバポレータ３３の
空気流出面３３ｂに沿って流下させる狭小通路部８２を
バイパス通路８１に設ける。

【００６８】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、空調
ユニットを車幅方向の中心に対してほぼ左右対称な形状
とすることができるので、右ハンドル仕様の車両あるい
は左ハンドル仕様の車両に拘らず、ユニットを共用化す
ることで価格の低減を図ることができる。

【００６９】また、エバポレータおよびヒータコアを空
気の流れに対して並列となるように熱交換器設置部に配
置し、さらに空気導入部が助手席側の足下に飛び出すこ
ともないので、助手席側の足下に設置スペースを必要と
せず、空調ユニット全体の小型化を達成することがで
き、当該空調ユニットを車室内中央部の計器盤内部にコ
ンパクトに収納でき、車室内設置スペースの低減を図る
ことができる。

【００７０】さらに、混合空間部からの空気は下方位置
から上方位置に向けて配風部内を流れるので、エバポレ
ータ上の凝縮水が飛水しても車室内に吹き出される空気
に混入する虞はなく、凝縮水の飛水の問題が解消され
る。

【００７１】請求項２に記載の本発明によれば、空気導
入部をも含めて、熱交換器設置部、混合空間部および配
風部を一体化して１つの空調ユニットにしてあるので、
車載作業の容易化のみならず、車両への組み付け時間の
短縮を図ることができる。

【００７２】請求項３に記載の本発明によれば、遠心式
多翼ファンにより送風される空気の高動圧領域側に通気
抵抗が低い方の熱交換器を配置してあるので、通気抵抗
が高い方の熱交換器を高動圧領域側に配置した場合に比
べて、空気が通る際の騒音を低減することができ、高風
量化を図ることができる。

【００７３】請求項４に記載の本発明によれば、高動圧
領域側とは反対側に前記混合空間部の前記空気出口を配
置したので、遠心式多翼ファンにより送風される空気
は、各熱交換器の空気流入面の全面に亘って均一に流れ
込むようになり、熱交換効率が高められ、より小型の熱
交換器を使用することができる。

【００７４】請求項５に記載の本発明によれば、混合空
間部が凝縮水を排水するための空間を兼用するので、空
調ユニットは一層小型なものとなる。

【００７５】請求項６に記載の本発明によれば、エバポ
レータとヒータコアの通気抵抗に違いがある場合でも、
エバポレータが設置された経路の通気抵抗と、ヒータコ
アが設置された経路の通気抵抗とをほぼ等しくでき、混
合空間部内で冷風と暖風とを十分に混合することができ
る。このため、混合室内にリブなどを設ける必要がなく
なり、空調ユニット全体の通気抵抗の増加を招くことが
なく、高風量化および低騒音化が達成される。

【００７６】請求項７に記載の本発明によれば、通気抵
抗が高い方の熱交換器を迂回して空気が流れても、温風
の温度低下または冷風の温度上昇が可及的に低減され、
乗員には違和感が生じることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る自動車用空気調和装
置の空調ユニットを示す正面図である。

【図２】 図２（Ａ）は、同実施例の空調ユニットの要
部を示す側断面図、図２（Ｂ）は、同図（Ａ）のＢ−Ｂ
線に沿う断面図である。

【図３】 ミックスドアの開度特性を示す図である。

【図４】 ミックスドアを改変した他の実施例に係る空
調ユニットを示す断面図である。

【図５】 バイパス通路を設けたさらに他の実施例に係
る空調ユニットを示す断面図である。

【図６】 図６（Ａ）は、従来の自動車用空気調和装置
を示す概略斜視図、図６（Ｂ）は、空調ユニットの内部
を示す概略構成図である。

【図７】 図７（Ａ）（Ｂ）は、遠心式多翼ファンによ
ってファンスクロールの吐出口から吐出される空気の動
圧分布の説明に供する断面図である。

【符号の説明】

３０、８０…空調ユニット ３１…遠心式多翼ファン（ファン） ３２…空気導入部 ３３…エバポレータ ３３ａ…空気流入面 ３３ｂ…空気流出面 ３４…ヒータコア ３４ａ…空気流入面 ３４ｂ…空気流出面 ３５…熱交換器設置部 ３６…混合室 ３７…混合空間部 ３８…空気出口 ３９…配風部 ４８…インテークドア ４９…ファンスクロール ５３…吐出口 ５４…ノーズ部 ５５、７６…隔壁 ６０、７５…ミックスドア ６２…排水パイプ（排出口） ６５…ベント口 ６６…デフロスト口 ６７…フット口 ７２…モードドア（７０…ベント／デフドア、７１…フ
ットドア） ８１…バイパス通路 ８２…狭小通路部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動されるファン(31)が設けられ外
   気または内気を取り込む空気導入部(32)と、 導入された空気を冷却するエバポレータ(33)および導入
   された空気を加熱するヒータコア(34)が設けられる熱交
   換器設置部(35)と、 前記エバポレータ(33)を通過した空気と前記ヒータコア
   (34)を通過した空気とを混合する混合室(36)を形成する
   混合空間部(37)と、 当該混合空間部(37)の空気出口(38)に連通し空気を車室
   内の所定位置に向けて吹き出す配風部(39)と、 前記空気導入部(32)から送風される空気を前記エバポレ
   ータ(33)および前記ヒータコア(34)に振り分けて、前記
   エバポレータ(33)を通過する空気量と前記ヒータコア(3
   4)を通過する空気量との比率を調整するミックスドア(6
   0,75) と、 前記配風部(39)内に開閉自在に設けられ所定の空調モー
   ドを実現するモードドア(72)と、を有する自動車用空気
   調和装置において、 前記空気導入部(32)、前記熱交換器設置部(35)、前記混
   合空間部(37)および前記配風部(39)から空調ユニット(3
   0)を構成すると共に、上方位置から下方位置に向けて順
   に、前記空気導入部(32)、前記熱交換器設置部(35)およ
   び前記混合空間部(37)を配置し、 前記混合空間部(37)からの空気が下方位置から上方位置
   に向けて流れるように、前記配風部(39)を前記混合空間
   部(37)の前記空気出口(38)に連通し、 前記エバポレータ(33)および前記ヒータコア(34)を空気
   の流れに対して並列となるように前記熱交換器設置部(3
   5)に配置したことを特徴とする自動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記空気導入部(32)、前記熱交換器設置
   部(35)、前記混合空間部(37)および前記配風部(39)を一
   体化して１つの空調ユニットを構成してなる請求項１に
   記載の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】前記ファン(31)を、ファンスクロール(49)
   内に設けられる遠心式多翼ファンより構成し、 当該遠心式多翼ファン(31)により送風される空気のうち
   動圧の高い空気が分布する高動圧領域側に、前記エバポ
   レータ(33)および前記ヒータコア(34)のうち通気抵抗が
   低い方の熱交換器(33(34))を配置したことを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の自動車用空気調和装
   置。
4. 【請求項４】前記高動圧領域側とは反対側に、前記混合
   空間部(37)の前記空気出口(38)を配置したことを特徴と
   する請求項３に記載の自動車用空気調和装置。
5. 【請求項５】前記混合空間部(37)の底部に、前記エバポ
   レータ(33)で凝縮された凝縮水を排出する排出口(62)を
   設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
   れかに記載の自動車用空気調和装置。
6. 【請求項６】前記熱交換器設置部(35)は、前記エバポレ
   ータ(33)および前記ヒータコア(34)のうち通気抵抗が高
   い方の熱交換器(34(33))が配置される側に、当該通気抵
   抗が高い方の熱交換器(33(34))を迂回して空気を流すバ
   イパス通路(81)が設けられていることを特徴とする請求
   項１ないし請求項５のいずれかに記載の自動車用空気調
   和装置。
7. 【請求項７】前記バイパス通路(81)は、前記エバポレー
   タ(33)および前記ヒータコア(34)のうち通気抵抗が高い
   方の熱交換器(34(33))を迂回した空気を、当該熱交換器
   (34(33))の空気流出面(34b(33b))に沿って流下させる狭
   小通路部(82)を有することを特徴とする請求項６記載の
   自動車用空気調和装置。