JPH09156342A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外径形状が一致しないエバポレータとヒータ
コアとを同一のユニットケース内に配置することにより
生じる余剰スペースを有効に利用し、よりコンパクト化
を図った一体型の「自動車用空気調和装置」を提供する
こと。 【解決手段】 ヒータコア１３とエバポレータ１５とを
同一のユニットケース１２内に上下の位置関係を有する
ように配置した一体型の自動車用空気調和装置であっ
て、前記ヒータコア１３とエバポレータ１５との空気流
通面積の差により生じる前記ユニットケース１２内外の
余剰空間Ｓに、配風通路（１７又は２２又は２４）を配
置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータコアとエバ
ポレータとを同一のユニットケース内に配置した一体型
の自動車用空気調和装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用空気調和装置は、車室
内あるいは車室外の空気を選択的に取り入れるインテー
クユニットと、該インテークユニットからの空気を冷却
するクーラユニットと、該クーラユニットからの空気を
加熱するヒータユニットという３つのユニットを車幅方
向に直列的に連結しており、これら各ユニット内を、い
わば直線的に空気を流しつつ温度調節し、この温調され
た空気を車室内所定領域に向かってダクトにより吹き出
すようにしている。

【０００３】つまり、空気を冷却する冷却源である冷房
サイクルを構成するエバポレータと、空気を加熱する加
熱源であるエンジン冷却水が流れるヒータコアとは、車
幅方向に概して平行に対設され、これらを通って空気を
流しつつ温調するようになっているので、比較的スペー
スを必要とする構造となっている。

【０００４】一方、自動車用空気調和装置は、車室内前
方のインストルメントパネルの下方という狭小な空間に
設置されるので、全体形状はよりコンパクトなものが望
ましいとされている。

【０００５】したがって、最近では、空気を車幅方向に
沿って流さず、車幅方向と直交する長手方向に沿ってほ
ぼＵ字状に上下しつつ流すようにしたものが提案されて
いる（実開昭５７−２０２３１１号公報等参照）。この
自動車用空気調和装置は、前記インテークユニット、ク
ーラユニット及びヒータユニットという３つのユニット
を、図７に示すように配置し、ファンｆを回転させるこ
とにより車室内空気取入口２ａ又は車室外空気取入口２
ｂから取り込まれた空気をエバポレータ３を流通した後
に、底部でＵターンさせ、エアーミックスドア４により
ヒータコア５側とバイパス通路６側とに分岐し、ミック
スチャンバ７で冷風と温風をミックスし、ベント口８
ｖ、フット口８ｆ等の各吐出口８から車室内に向かって
吹き出すようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この自動車用
空気調和装置では、平面的にエバポレータ３とヒータコ
ア５が離間して配置されているので、長手方向の長さＬ
が大きく、コンパクト化の要請からは、まだ不十分なも
のである。

【０００７】この点を改良する手段として、エバポレー
タ３とヒータコア５とを同一のユニットケース１内に上
下に配置した一体型の自動車用空気調和装置とすること
が考えられる。

【０００８】ところが、これらエバポレータ３とヒータ
コア５は、自動車用空気調和装置の冷却源あるいは加熱
源となるものであり、冷房性能あるいは暖房性能に直接
影響を及ぼす中心的構成部材であることから、それぞれ
性能を重視して設計されており、両者の外径形状も、必
ずしも同一とはならないことが多い。一般的には、エバ
ポレータ３の方が大きく、ヒータコア５の方が小さい。
このため、エバポレータ３とヒータコア５とを同一のユ
ニットケース１内に上下に配置しても、ユニットケース
１自体にはその周辺に余剰空間が生じ、自動車用空気調
和装置全体を有効にコンパクト化することは難しいとい
うのが実情である。

【０００９】なお、本願明細書中において使用する「余
剰空間」とは、エバポレータとヒータコアの設計上から
必然的に生じる外径形状の差に基づくデッドスペースを
指称するものであり、自動車用空気調和装置の配管や他
の種々のユニットを設置した結果生じるようなデッドス
ペースまでも意味するものではない。

【００１０】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、外径形状が一致しないエバポ
レータとヒータコアとを同一のユニットケース内に配置
することにより生じる余剰空間を有効に利用し、装置全
体のコンパクト化を図った一体型の自動車用空気調和装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、請求項毎に次のように構成される。請求項
１に記載の発明は、ヒータコアとエバポレータとを１つ
のユニットケース内に上下の位置関係を有するように配
置した一体型の自動車用空気調和装置であって、前記ヒ
ータコアとエバポレータとの空気流通面積の差により生
じる前記ユニットケース内部又は外部に生じる余剰空間
に、配風通路を形成したことを特徴とする。請求項２に
記載の発明は、前記配風通路を、乗員の足元に空気を吹
き出すフットダクトとしたことを特徴とする。請求項３
に記載の発明は、前記配風通路を、前記エバポレータに
より冷却された空気をそのまま車室内に配風するフレッ
シュベントダクトとしたことを特徴とする。請求項４に
記載の発明は、前記ユニットケースが、前記ヒータコア
とエバポレータとの間に、該エバポレータを流通した空
気をヒータコア側と該ヒータコアをバイパスするバイパ
ス通路側に分岐するエアーミックスドアを有し、前記フ
レッシュベントダクトの一部を前記バイパス通路とした
ことを特徴とする。

【００１２】

【作用】このように構成した本発明にあっては、請求項
毎に次のように作用する。請求項１に記載の発明にあっ
ては、ヒータコアとエバポレータとを同一のユニットケ
ース内に上下に配置したとき、ヒータコアとエバポレー
タとの空気流通面積の差によりユニットケース内外に余
剰空間が生じるが、この余剰空間に、通常ユニットケー
スと所定の吹出口とを連通する配風ダクトやあるいは空
気が流通する通路を設けると、このような配風通路を別
途配置する場合に比し、ユニット全体はコンパクト化
し、スペースの有効利用を図ることができる。ユニット
ケースの外部の余剰空間に、配風通路を形成すれば、ユ
ニットケースの外部形状を所望の形状、例えば箱型等と
することができ、車室内前方のインストルメントパネル
の下方という狭小な空間に設置する場合に、作業性が向
上するのみでなくスペース的にもより好ましいものとな
る。また、ユニットケースの内部の余剰空間に、配風通
路を形成すれば、外部突出物のないユニットケースとす
ることができ、この場合もスペース的により好ましいも
のとなり、しかもインストルメントパネル下方の狭小な
空間がスッキリとしたものとなる。請求項２に記載の発
明にあっては、ユニットケース外部の余剰空間をフット
ダクトに利用しているので、通常温風を乗員の足元に吹
出すフットダクトを不必要に延長しなくても乗員の足元
に温風を吹出すことができる。また、ヒータコア壁面の
再通過による風温低下の防止が図れ、余剰空間からの吹
下ろし風による頭寒足熱性が向上し、長い余剰空間の整
流作用による足元配風性が向上し、従来あった下部フッ
トダクトの不必要による車両高さ寸法の縮小によるレイ
アウト自由度の向上が図れる。請求項３に記載の発明に
あっては、ユニットケース内部の余剰空間をフレッシュ
ベントダクトに利用しているので、別途ユニットケース
外部にフレッシュベントダクトを設ける必要がなくな
り、スペース的に有利となる。請求項４に記載の発明に
あっては、ヒータコアとエバポレータとの間にエアーミ
ックスドアを設けたとき、ヒータコアをバイパスして空
気を流すバイパス通路が必要となるが、このバイパス通
路をフレッシュベントダクトの一部としているので、不
必要にユニットケースが肥大化することはなく、スペー
ス的に有利となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１を示
す概略縦断面図、図２は図１の２−２線に沿う概略図、
図３は図１の３−３線に沿う概略断面図である。

【００１４】（実施の形態１）まず、図１に示すよう
に、本実施の形態１の自動車用空気調和装置１０は、車
室Ｒ内とエンジンルームＥＲとを仕切るダッシュパネル
１１の近傍であってインストルメントパネル（図示せ
ず）の下部に設けられた１つのユニットケース１２を有
している。

【００１５】ユニットケース１２内には、ヒータコア１
３とエバポレータ１５が図示のように上下の位置関係を
もって配置され、外径形状の小さいヒータコア１３は、
上方に、外径形状の大きいエバポレータ１５は、下方に
位置するように設けられている。ヒータコア１３とエバ
ポレータ１５との間には、エアーミックスドア１６が設
けられ、エアーミックスドア１６の開度状態によりエバ
ポレータ１５を流通した空気の、ヒータコア１３側を流
れる量と、該ヒータコア１３の側部に形成されたバイパ
ス通路１７側を流れる量の比率を調節し、吹出し空気の
温度を調節するようになっている。

【００１６】なお、ヒータコア１３には、導管１４ａ内
を流れているエンジン冷却水が開閉弁１４ｂを介して導
入されるようになっており、エバポレータ１５には、導
管１８ａ内を流れている冷媒が膨脹弁１８ｂを介して導
入されるようになっている。エバポレータ１５は、図外
のコンプレッサあるいはコンデンサや、膨脹弁１８ｂな
どとともに周知の冷房サイクルを構成しており、コンプ
レッサから吐出された高温高圧状態の冷媒が、コンデン
サ及び膨脹弁１８ｂを経て低温低圧の冷媒とされ、エバ
ポレータ１５に導入される。

【００１７】ユニットケース１２には、下部に空気入口
１９が設けられ、この空気入口１９には、切換ドアとブ
ロアを有しかつ車室内空気あるいは車室外空気を選択し
て配風するインテークユニット（図示せず）が連通され
ている。

【００１８】したがって、このインテークユニットによ
り選択された空気は、空気入口１９からユニットケース
１２内に導入され、エバポレータ１５及びヒータコア１
３を通ってユニットケース１２内を上方へと流され、該
ユニットケース１２の上端に開設された吹出口（図示実
施例では、デフ口２０及びベント口２１）よりダクトを
介して車室内に配風されるようになっている。

【００１９】なお、デフ口２０には、デフドア２０ａ
が、ベント口２１には、ベントドア２１ａがそれぞれ回
動可能に設けられている。

【００２０】前記ユニットケース１２は、外径形状の小
さいヒータコア１３と外径形状の大きいエバポレータ１
５とを内部に収納するように、前後壁１２ａ，１２ｂは
平坦面とされているが（図１参照）、両側壁１２ｃ，１
２ｄはヒータコア１３の側面とエバポレータ１５の側面
とを繋ぐ湾曲面（図３参照）を有するものにより形成さ
れているので、この両側壁１２ｃ，１２ｄの側部には、
余剰空間Ｓ（図２参照）が存在することになる。

【００２１】したがって、本実施例では、この余剰空間
Ｓを利用してフットダクト２２を設置し、両側壁１２
ｃ，１２ｄに沿って乗員の足元に温風を吹き出すように
している。このようにすれば、本来ならば、フットダク
ト２２用のスペースを別途設けて設置しなければならな
いものを、外径形状の小さいヒータコア１３と外径形状
の大きいエバポレータ１５とに起因する余剰空間Ｓを有
効利用して設置でき、自動車用空気調和装置自体をコン
パクトにすることができるのみでなく、狭小な自動車用
空気調和装置設置スペースを有効利用することができ
る。また、温風は、ヒータコア１３の壁面を再通過する
ことになるので、この壁面からの熱を受け風温低下が防
止され、しかも、余剰空間Ｓからの吹下ろし風による頭
寒足熱性も向上する。さらに、長い余剰空間Ｓの整流作
用による足元配風性も向上することになる。

【００２２】なお、図中の符号「２２ａ」はフット口、
「２２ｂ」はフットドア、「２３」はドレンパイプであ
る。

【００２３】次に、上記実施例の作用を説明する。ベントモード ベントモードは、乗員の顔面に向かって冷風を吹き出す
モードであり、インテークユニットから空気入口１９を
経てユニットケース１２内に向かって配風される。この
空気は、すべてエバポレータ１５に導かれ、ここで冷却
された後に、エアーミックスドア１６の開度に応じてヒ
ータコア１３側とバイパス通路１７側とに所定の比率で
分岐される。

【００２４】ヒータコア１３側を通る空気は、ヒータコ
ア１３により加熱され、バイパス通路１７側を通る空気
は、ヒータコア１３により加熱されることなくバイパス
通路１７を通って流れ、両者は、ヒータコア１３の上部
においてミックスされ、所定の温度とされる。そして、
デフ口２０あるいはフット口２２ａに設けられている各
ドア２０ａ，２２ｂが閉鎖状態で、ベント口２１のドア
２１ａが開放されていると、このベント口２１から車室
内に向かって温調された空気が吐出され、車室内を冷房
する。

【００２５】フットモード フットモードは、乗員の足元に向かって温風を吹き出す
モードであり、インテークユニットから空気入口１９を
経てユニットケース１２内に向かって配風される。この
空気は、すべてエバポレータ１５に導かれ、ここで一旦
冷却された後に、エアーミックスドア１６の開度に応じ
てヒータコア１３側とバイパス通路１７側とに所定の比
率で分岐され、前記と同様に、ヒータコア１３の上部に
おいてミックスされ、所定の温度とされる。そして、デ
フ口２０あるいはベント口２１に設けられている各ドア
２０ａ，２１ａが閉鎖状態で、フット口２２ａのドア２
２ｂが開放されていると、このフット口２２ａからフッ
トダクト２２を通り、乗員の足元に向かって温風を吹き
出すことになり、車室内を暖房する。

【００２６】デフロストモード デフロストモードは、フロントガラス等に向かって温風
を吹き出し、曇りを晴らすモードである。このモードで
は、空気入口１９からユニットケース１２内に向かって
配風された空気は、すべてエバポレータ１５に導かれ、
ここで一旦冷却され、除湿された後に、ヒータコア１３
によって加熱され、フット口２２ａあるいはベント口２
１に設けられている各ドア２２ｂ，２１ａが閉鎖状態
で、デフ口２０のドア２０ａが開放されていると、この
デフ口２０からデフダクト（図示せず）を通り、フロン
トガラス等に向かって温風を吹き出し、フロントガラス
等の曇りを晴らす。

【００２７】上記実施例では、ユニットケース１２の外
部に生じる余剰空間Ｓをフットダクト２２設置用のスペ
ースとして利用しているが、ユニットケース１２の外部
形状を異形なものとせず、矩形状とし、内部にフットダ
クト２２を形成しても良い。つまり、図４〜６に示す第
２実施例では、ここをフットダクト２２とフレッシュベ
ントダクト２４を設置する部分として利用したものであ
る。

【００２８】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２を示す概略縦断面図、図５は図４の５−５線に沿う
概略図、図６は図４の６−６線に沿う概略断面図であ
り、図１〜３に示す部材と共通する部材には同一符号を
付している。

【００２９】実施の形態２のユニットケース１２は、全
体が矩形箱状としたもので、前後壁１２ａ，１２ｂ及び
両側壁１２ｃ，１２ｄとも平坦面であり（図４参照）、
外径形状の小さいヒータコア１３と外径形状の大きいエ
バポレータ１５を内部に収納することにより生じる余剰
空間は、ユニットケース１２内にフットダクト２２とフ
レッシュベントダクト２４を設置する部分として利用し
ている。

【００３０】つまり、この実施例では、図５，６より明
らかなように、エバポレータ１５で冷却された空気がヒ
ータコア１３及びバイパス通路１７を通って流れるよう
に一対の第１仕切板２５により仕切って形成した中央通
路２６と、この中央通路２６の両側に第１仕切板２５と
ユニットケース１２の両側壁１２ｃ，１２ｄとの間を第
２仕切板２７により仕切ることにより形成したフットダ
クト２２及びフレッシュベントダクト２４とを有してい
る。

【００３１】中央通路２６には、通路中にヒータコア１
３と、該ヒータコア１３の前面に設けられたエアーミッ
クスドア１６と、該ヒータコア１３をバイパスする空気
が流れるバイパス通路１７が形成されている。

【００３２】フットダクト２２及びフレッシュベントダ
クト２４は、前記ヒータコア１３とエバポレータ１５の
形状の相違から前記中央通路の両側に生じる余剰空間を
利用して設けられているが、フットダクト２２は、上部
にフット口２２ａが設けられ、下端部は、足元に向かっ
て空気を吹き出すようにされるとともにエバポレータ１
５からの冷却空気が流入しないように閉塞されている。
フレッシュベントダクト２４は、上端にフレッシュベン
トドア２４ａが回動可能に設けられ、下端は開放されエ
バポレータ１５からの冷風が直接流入するようになって
いる。

【００３３】そして、中央通路２６の上端には、ベント
ドア２１ａにより開閉されるベント口２１（図６参照）
及びデフドア２０ａにより開閉されるデフ口２０（図４
参照）が設けられている。

【００３４】本実施の形態２では、ベントモードの場合
は、空気入口１９からユニットケース１２内に向かって
配風された空気は、すべてエバポレータ１５に導かれ、
ここで冷却された後に、中央通路２６とフレッシュベン
トダクト２４に流入する。

【００３５】この中央通路２６においては、冷却された
空気は、エアーミックスドア１６の開度に応じてヒータ
コア１３側とバイパス通路１７側とに所定の比率で分岐
され、ヒータコア１３側を通る空気は、ヒータコア１３
により加熱され、バイパス通路１７側を通る空気は、ヒ
ータコア１３により加熱されることなく流され、両者
は、ヒータコア１３の上部においてミックスされ、所定
の温度となった後に、ベント口２１から車室内に向かっ
て吐出され、車室内を冷房する。

【００３６】一方、フレッシュベントダクト２４に流入
した空気は、フレッシュベントドア２４ａが開放されて
いるときには、そのままフレッシュベントダクト２４を
通って車室内に吐出され、車室内を冷房する。

【００３７】フットモードの場合は、ベントモードと同
様に、中央通路２６においてエアーミックスドア１６に
よりヒータコア１３側とバイパス通路１７側とに分岐さ
れ、ヒータコア１３側を通る空気は、ヒータコア１３に
より加熱され、バイパス通路１７側を通る空気は、ヒー
タコア１３により加熱されることなく流され、両者は、
ヒータコア１３の上部においてミックスされ、所定の温
度とされる。その後、この空気は、フット口２２ａから
フットダクト２２を通って下方に向かって流下し、乗員
の足元に向かって温風を吹き出し、車室内を暖房する。

【００３８】デフロストモードの場合は、ベントモード
の場合に開放されていたベントドア２１ａが閉鎖され、
デフドア２０ａが開放された状態であり、中央通路２６
を通って吹き出された温風がデフ口２０よりダクトによ
ってフロントガラス等の近傍まで導かれ、フロントガラ
ス等に向かって吹き出された温風により曇りを晴らすこ
とになる。

【００３９】なお、以上説明した実施の形態は、本発明
の理解を容易にするために記載されたものであって、本
発明を限定するために記載されたものではない。したが
って、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の
技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物も含む趣旨
である。上記実施の形態では、余剰空間Ｓは、ユニット
ケース１２の外部あるいは内部においてフットダクト２
２あるいはフレッシュベントダクト２４として利用して
いるが、本発明は、これのみでなく、広く空気の通り
道、つまり配風通路として利用することができるもので
ある。例えば、インテークユニットに車室外の空気ある
いは車室内の空気を導くためのダクトを設置する空間と
して利用しても良く、また、ハーネスの通路あるいは種
々の物品収納庫としても使用可能である。

【００４０】また、前記実施の形態２では、余剰空間Ｓ
を利用してフレッシュベントダクト２４を設けている
が、ヒータコア１３の設置場所等を考慮する等、所定の
場合によっては、第１仕切板２５の一部を除去し、当該
フレッシュベントダクト２４を前述したバイパス通路１
７の一部として利用することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、請求
項毎に次のような効果を奏する。請求項１に記載の発明
によれば、ヒータコアとエバポレータとを同一のユニッ
トケース内に上下に配置したとき、ヒータコアとエバポ
レータとの空気流通面積の差によりユニットケース内外
に余剰空間が生じるが、この余剰空間に配風通路を配置
すると、ユニット全体はコンパクト化し、スペースの有
効利用を図ることができる。請求項２に記載の発明によ
れば、ユニットケース外部の余剰空間をフットダクトに
利用しているので、通常温風を乗員の足元に吹出すフッ
トダクトを不必要に延長しなくても乗員の足元に温風を
吹出すことができる。また、ヒータコア壁面の再通過に
よる風温低下の防止が図れ、余剰空間からの吹下ろし風
による頭寒足熱性が向上し、長い余剰空間の整流作用に
よる足元配風性が向上し、従来あった下部フットダクト
の不必要による車両高さ寸法の縮小によるレイアウト自
由度の向上が図れる。請求項３に記載の発明によれば、
ユニットケース内部の余剰空間をフレッシュベントダク
トに利用しているので、ユニットケースの形状が平滑な
外面となり、スペース的に有利となるとともにユニット
全体の取扱いも容易となり、作業性も向上する。請求項
４に記載の発明によれば、ヒータコアとエバポレータと
の間にエアーミックスドアを設けたとき、ヒータコアを
バイパスして空気を流すバイパス通路が必要となるが、
このバイパス通路をフレッシュベントダクトの一部とし
ているので、不必要にユニットケースが肥大化すること
はなく、スペース的に有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す概略縦断面図であ
る。

【図２】 図１の２−２線に沿う概略図である。

【図３】 図１の３−３線に沿う概略断面図である。

【図４】 本発明の第２実施例を示す概略縦断面図であ
る。

【図５】 図４の５−５線に沿う概略図である。

【図６】 図４の６−６線に沿う概略図である。

【図７】 従来の自動車用空気調和装置を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１２…ユニットケース、 １３…ヒータコア、 １５…エバポレータ、 １６…エアーミックスドア、 １７…バイパス通路、 ２２…フットダクト、 ２４…フレッシュベントダクト、 Ｓ…余剰空間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 幸雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 渋谷 直治 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータコア(13)とエバポレータ(15)とを
   １つのユニットケース(12)内に上下の位置関係を有する
   ように配置した一体型の自動車用空気調和装置であっ
   て、前記ヒータコア(13)とエバポレータ(15)との空気流
   通面積の差により生じる前記ユニットケース(12)内部又
   は外部に生じる余剰空間(S) に、配風通路(17 又は22又
   は24) を形成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】 前記配風通路は、乗員の足元に空気を吹
   き出すフットダクト(22)である請求項１に記載の自動車
   用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記配風通路は、前記エバポレータ(15)
   により冷却された空気をそのまま車室内に配風するフレ
   ッシュベントダクト(24)である請求項１に記載の自動車
   用空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記ユニットケース(12)は、前記ヒータ
   コア(13)とエバポレータ(15)との間に、該エバポレータ
   (15)を流通した空気をヒータコア(13)側と該ヒータコア
   (13)をバイパスするバイパス通路(17)側に分岐するエア
   ーミックスドア(16)を有し、前記フレッシュベントダク
   ト(24)の一部を前記バイパス通路(17)としたことを特徴
   とする請求項３に記載の自動車用空気調和装置。