JPH09240253A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高風量化及び低騒音化を両立し、同時にエア
ーミックス性及びバイレベルモードにおける温度差も好
適に設定できる「自動車用空気調和装置」を提供する。 【解決手段】 ベント吹出口３３がヒータケース３０ａ
のヒータコア３１の対面側の側壁に開設され、フット吹
出口３４がベント吹出口３３に隣接した下流側の側壁に
開設され、バイパス路３２入口側とベント吹出口３３と
を直接結ぶ冷風路３７がヒータケース３０ａの側壁に形
成されている。冷風路３７の入口はエアーミックスドア
３６で開閉制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気調和
装置に関し、特に高風量化・低騒音化及びエアーミック
ス性やバイレベルモードの温度差の向上を図ることがで
きる自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用空気調和装置には、頭
寒足熱の状態とするバイレベルモードがあるが、このモ
ードにおける上下の温度差の改善を図ったものとして、
例えば特開昭６３−１７，１０９号公報に開示された自
動車用空気調和装置が知られている。

【０００３】この自動車用空気調和装置は、ユニット内
に設けられたヒータコアと、これを迂回する第１のバイ
パス路と、ヒータコア側に流れる空気量と第１のバイパ
ス路側に流れる空気量の比を制御するエアミックスダン
パとを有し、さらにベント吹出口へ冷風を案内する第２
のバイパス路と、この第２のバイパス路を開閉するダン
パとを有している。

【０００４】この装置は、バイレベルモードにおいてエ
アミックスダンパの開度を制御すると、ベント吹出口に
案内される冷風量が変化するので、ベント吹出口とフッ
ト吹出口から吹き出される空気の温度差を制御できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車用空
気調和装置において、車室内に大量の調和空気を供給し
ようとすると、ユニット内を通過する空気量も必然的に
増加することから騒音の問題が生じることとなる。

【０００６】また、調和空気のエアーミックス性あるい
は上述したバイレベルモードの温度差を向上させるため
に、ユニット内にエアーミックス用リブや偏向リブある
いは上述したダンパが設けられたることもあるが、この
ようなリブやダンパも騒音の増加につながる。

【０００７】このように高風量化や調和空気の温度制御
の向上と、騒音とは、互いに相反する技術的課題であ
り、高風量化及び低騒音化を同時に実現するために高効
率の送風機を採用することも考えられるが、消費電力が
大きくなる等、新たな問題が生じる虞れがある。

【０００８】また、ユニット自体を大きくすると、高風
量化及び低騒音化が達成されるが、現在でも狭小な車室
内スペースをさらに狭小なものとすることになるので、
これも現実的でない。

【０００９】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、自動車用空気調和装置におい
て、高風量化及び低騒音化を同時に達成し、エアーミッ
クス性及びバイレベルモード時の温度差も好適に設定で
きるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の自動車用空気調和装置は、空気通
路となるユニットケースと、前記空気通路内に設けられ
たヒータコアと、取入空気が前記ヒータコアを迂回する
ように前記空気通路に形成されたバイパス路と、前記空
気通路内に回動自在に設けられ、前記ヒータコアと前記
バイパス路とをそれぞれ通過する空気量比率を調節する
エアーミックスダンパと、前記空気通路内に形成され前
記ヒータコアを通過した空気と前記バイパス路を通過し
た空気とを混合する混合室と、前記混合室の前記ユニッ
トケースの壁面に開設されたベント吹出口及びフット吹
出口とを少なくとも有する自動車用空気調和装置におい
て、前記ベント吹出口が、前記ユニットケースの前記ヒ
ータコアの対面側の側壁に開設され、前記バイパス路入
口側と前記ベント吹出口とを直接結ぶ冷風路が前記ユニ
ットケースの前記側壁に形成されたことを特徴とする。

【００１１】本発明の自動車用空気調和装置では、バイ
パス路入口側とベント吹出口とを直接結ぶ冷風路がユニ
ットケースの側壁に形成されているので、バイレベルモ
ード時において、取入空気はエアーミックスダンパによ
りヒータコアとバイパス路及び冷風路とに分割される
が、冷風路を流通する冷風はそのままベント吹出口に導
かれ、一方、ヒータコアを通過した温風は、混合室をタ
ーンしてベント吹出口に隣接するフット吹出口に導かれ
るので、両者が混合する可能性は著しく少なくなり、温
風と冷風との温度差を大きくすることができる。また、
種々のモード時においても、ヒータコアを迂回する空気
流の抵抗となることがきわめて少なくなり、高風量化及
び低騒音化を両立させることができる。

【００１２】請求項２に記載の自動車用空気調和装置
は、冷風路を、エアーミックスダンパを併用して開閉制
御するので、冷風路専用のダンパが不要であり、これに
ともなうリンク機構、アクチュエータ及び制御回路等の
各種部品の増加が抑制できる。

【００１３】請求項３に記載の自動車用空気調和装置
は、ベント吹出口の下流側にフット吹出口が開設され、
前記ベント吹出口をベントダンパが閉塞するとき前記冷
風路の出口も一緒に閉塞するようにしたので、フルホッ
ト状態以外のヒータモードにおいて、ヒータコアとバイ
パス路を通過した空気を混合室でミックスするとき、ユ
ニットケースの側壁からバイパス路側に突出するように
設けられた冷風路自体により、冷風の流れが変向される
ので、混合性はより良くなり、騒音の発生も低減でき
る。

【００１４】請求項４に記載の自動車用空気調和装置
は、エアーミックスドア及びベントダンパが冷風路を常
時開放するように構成したので、常時冷風路からベント
吹出口を介してサイドベントグリルに空気を導くことが
でき、窓ガラスの曇りを防止できる。

【００１５】

【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は本発明の自動車用空気調和
装置の本実施の形態を示す全体断面図であり、便宜上、
インテークユニットは側面断面図、クーラユニット及び
ヒータユニットは平面断面図を示す。

【００１６】この自動車用空気調和装置は、ブロア１２
を回転し、インテークドア１１を選択的に開閉すること
により車室内空気と車室外空気とを選択的に取り込むイ
ンテークユニット１０と、周知の冷房サイクル系と接続
されているエバポレータ２２が設けられたクーラユニッ
ト２０と、前記インテークユニット１０から取り込ま
れ、クーラユニット２０のエバポレータ２２により冷却
され、或いは冷却されないでそのまま通過した空気を、
ヒータコア３１及び／又はバイパス路３２を通過させる
ことにより所望の温度の空気とし、ベント吹出口３３、
デフロスト吹出口３５あるいはフット吹出口３４などの
複数の吹出口から各ダクトを介して車室内に配風するよ
うにしたヒータユニット３０とからなっている。

【００１７】このヒータコア３１には、７０〜８０℃程
度のエンジン冷却水が内部に導かれ、このエンジン冷却
水により通過空気を加熱するようになっているが、この
ヒータコア３１は、図１に示すように、ヒータユニット
ケース３０ａの側壁の一方からユニットケース３０ａ内
の略中央部まで挿入されて固定される構造となってい
る。

【００１８】また、ヒータユニットケース３０ａのヒー
タコア３１の対面側には、クーラユニット２０から流下
した空気が、当該ヒータコア３１を迂回するバイパス路
３２が形成されており、これらヒータコア３１とバイパ
ス路３２を流通する空気の比率をエアーミックスダンパ
３６により制御している。このエアーミックスダンパ３
６は、ヒータコア３１の前面を完全に閉塞する位置（図
１に実線で示す）から、バイパス路３２及び後述する冷
風路３７を完全に閉塞する位置（図１に二点鎖線で示
す）までの間を回動するようになっているが、その制御
はリンク機構及びアクチュエータ等により行なわれる。

【００１９】また、ヒータユニットケース３０ａのヒー
タコア３１及びバイパス路３２の下流には混合室３８が
形成され、ヒータコア３１を通過した温風とバイパス路
３２を通過した冷風を適度に混合する空間となってい
る。

【００２０】なお、この温風と冷風との混合をより高め
るために、ヒータユニットケース３０ａの内面に突起あ
るいはリブ等が設けてもよい。

【００２１】一方、ヒータコア３１が挿入された側壁に
対面するヒータユニットケース３０ａの他方の側壁に
は、ベント吹出口３３と、下流側のフット吹出口３４と
が隣接して開設されている。

【００２２】ベント吹出口３３は、ダクト３３ａを介し
て車室内のインストルメントパネルに設けられたベント
グリル３３ｂ，３３ｃに接続されており、乗員の上半身
に向かって調和空気（主として冷風）を供給する。

【００２３】フット吹出口３４は、図外のダクトが接続
されており、車室内のフロア近傍、すなわち乗員の足元
に調和空気（主として温風）を供給する。

【００２４】なお、前述したベント吹出口３３及びフッ
ト吹出口３４以外にも、ヒータユニットケース３０ａの
さらに他の側壁にデフロスト吹出口３５が開設され、図
外のダクトを介して車室内のインストルメントパネルに
設けられたデフロストグリルに接続されて、主として温
風をフロントガラス内面に向かって供給するようになっ
ている。

【００２５】上述したベント吹出口３３、フット吹出口
３４及びデフロスト吹出口３５には、それぞれベントダ
ンパ３３Ｄ、フットダンパ３４Ｄ及びデフダンパ３５Ｄ
が回動自在に設けられており、図示しないリンク機構あ
るいはアクチュエータ等によって所定の組合せをもって
開閉制御される。

【００２６】例えば、バイレベルモードにおいては、デ
フダンパ３５Ｄが全閉で、ベントダンパ３３Ｄとフット
ダンパ３４Ｄとがそれぞれ半開となる。このとき、エア
ーミックスダンパ３６を中間位置に回動させると、ベン
ト吹出口３３から乗員の上半身に向かって冷風を供給す
ると同時にフット吹出口３４からは乗員の足元に向かっ
て温風を供給し、いわゆる頭寒足熱型の温調を行う。

【００２７】ヒータモードでは、ベントダンパ３３Ｄと
デフダンパ３５Ｄとが全閉で、フットダンパ３４Ｄが全
開とされる。このとき、エアーミックスダンパ３６がバ
イパス路３２等を狭めると、これにより多量の温風をフ
ット吹出口３４を介して乗員の足元に供給する。

【００２８】ベントモードでは、フットダンパ３４Ｄ及
びデフダンパ３５Ｄが全閉で、ベントダンパ３３Ｄが全
開となる。このとき、エアーミックスダンパ３６がヒー
タコア３１を通る空気が少なくなるように回動される
と、多量の冷風がベント吹出口３３を介して乗員の上半
身に供給される。

【００２９】特に、本実施の形態では、ヒータユニット
ケース３０ａ内において、エバポレータ２２側に入口３
７ａを有し、当該ヒータユニットケース３０ａの側壁か
らバイパス路３２側に突出するように当該側壁に沿って
伸延し、ベント吹出口３３の部分に出口３７ｂを有する
冷風路３７が形成されている。

【００３０】しかも、この冷風路３７の入口３７ａは、
上述したエアーミックスダンパ３６の先端部分によって
バイパス路３２とともに開閉制御され、冷風路３７の出
口３７ｂは、ダクト３３ａ内に設けられたベントダンパ
３３Ｄによって、その余のベント吹出口３３とともに開
閉制御されるようになっている。

【００３１】次に、前記実施の形態の作用を説明する。
例えば、図２に示すバイレベルモードにおいては、エア
ーミックスダンパ３６は中間位置に回動し、デフダンパ
３５Ｄは全閉位置に、ベントダンパ３３Ｄ及びフットダ
ンパ３４Ｄはそれぞれ半開位置にセットされる。

【００３２】エアーミックスダンパ３６が、バイパス路
３２を全閉する位置から開放する方向に移動すると、冷
風路３７の入口３７ａが開口されることになるので、イ
ンテークユニット１０で取り入れられ、クーラユニット
２０を通過することにより冷却された空気は、当該エア
ーミックスダンパ３６により一部はヒータコア３１側
に、残りはバイパス路３２と冷風路３７にそれぞれ流れ
るように分割される。

【００３３】この分割された空気の内、まず、冷風路３
７を通過する冷風は、そのままベント吹出口３３に導か
れる。バイパス路３２を通過する冷風は、冷風路３７の
外壁に沿って混合室３８に流下し、該混合室３８の最も
上流側に開口したベント吹出口３３に導かれる。一方、
ヒータコア３１側に導かれた空気は、ヒータコア３１で
加熱されて温風となり、混合室３８の内壁に沿ってター
ンし、フット吹出口３４に導かれる。

【００３４】したがって、ベント吹出口３３にはクーラ
ユニット２０により冷却された状態の冷風そのものが導
かれ、フット吹出口３４にはヒータコア３１により加熱
された温風が導かれることになるので、乗員の頭部に配
風するベント口と足元に配風するフット口からそれぞれ
吹き出される空気の温度差は、大きくなり、いわゆる頭
寒足熱型の温調が実現できる。

【００３５】このとき、ヒータユニットケース３０ａ内
の空気通路を通気抵抗の観点からみると、ヒータコア３
１は明らかに大きな抵抗となっており、これに比較すれ
ばバイパス路３２側における冷風路３７の占める抵抗は
殆ど無視できる程度の抵抗である。すなわち、冷風路３
７がないとした場合におけるバイパス路３２は、全く干
渉物がないので大量の空気を低騒音で流すことができ
る。

【００３６】このため、本実施の形態のように冷風路３
７が形成され、その分だけ通気抵抗が増加して供給空気
量が減少し騒音が増加したとしても、それは乗員が感じ
るほどのものではなく相対的には微差となる。

【００３７】また、冷風路３７がバイパス路３２側の通
気抵抗になるとしても、ヒータユニットケース３０ａの
側壁に沿って形成されており、しかも冷風路３７内を通
過する空気は、そのままベント吹出口３３に導かれるの
で、やはり通気抵抗の増加分は著しく小さい。

【００３８】このようなことから、本実施の形態では、
高風量化及び低騒音化を実現することができ、消費電力
が増加する高効率の送風機を採用する必要もなく、また
ヒータユニット３０を大きくする必要もない。

【００３９】さらに、本実施の形態の冷風路３７は、エ
アーミックスダンパ３６により開閉されるので、特開昭
６３−１７，１０９号公報に開示された自動車用空気調
和装置のように冷風路３７に専用のダンパを設けること
が省略でき、これにともなうリンク機構やアクチュエー
タ等の部品を削減できる。

【００４０】また、図２にＸで示す領域は、循環する温
水の影響でヒータコア３１の周囲の温度が高くなってい
る部分を示すものである。ヒータコア３１は、前述した
ようにヒータユニット３０内に、熱いものを、いわば挿
入された状態となっているので、ヒータコア３１を通過
した空気のみならず、バイパス路３２を通過して混合室
３８に流下した空気も、このヒータコア３１からの輻射
熱によって加熱されることになり、前記したＸ部分が生
じるのである。

【００４１】このようなＸ部分が存在していると、必然
的に混合室３８で得られた調和空気は、当初予定してい
る温度よりも高めになりがちであるが、本実施の形態で
は、ヒータユニット３０内に冷風路３７を形成している
ので、いわば冷たいものをヒータユニット３０内に挿入
している状態となっており、この冷風路３７を通過する
冷風は、ヒータコア３１からの輻射熱の影響を受けず、
またこの冷風路３７を通過する冷風がバイパス路３２を
通過する空気を冷却し、前記Ｘ部分による温度上昇を補
正する機能を発揮することとなり、これにより高くなり
がちな混合空気を適度な温度に調節することができる。

【００４２】本実施の形態の自動車用空気調和装置は、
図２に示すバイレベルモード以外のモードにおいても、
高風量化と低騒音化を両立させることができる。

【００４３】例えば、図１に示すベントモードでは、エ
アーミックスダンパ３６がヒータコア３１の前面を全閉
する、いわゆるフルクール状態においては、クーラユニ
ット２０からの冷風は、バイパス路３２及び冷風路３７
に分割されながらベント吹出口３３に導かれるが、上述
した理由により、たとえ冷風路３７が設けられていて
も、バイパス路３２及び冷風路３７の通気抵抗は著しく
小さいので、大量の冷風を低騒音で供給することが可能
となる。特に、ベントモードでは、大量の風量を吹き出
した方が冷風感が得られることが知られているが、この
ような大風量を必要とする場合でも、ベント吹出口３３
から高風量を吹き出すことができ、しかも低騒音が可能
となる。

【００４４】また、ヒータモードにおいて、エアーミッ
クスダンパ３６がバイパス路３２及び冷風路３７をとも
に全閉するフルホット状態の場合は、通常のものと同様
に、すべての空気がヒータコア３１により加熱されてフ
ット吹出口３４より乗員の足元に供給される。

【００４５】しかし、フルホット状態以外のときには、
クーラユニット２０からの空気は、ヒータコア３１とバ
イパス路３２を通過し、ここで加熱された空気と加熱さ
れなかった空気が混合室３８でミックスされ、ターンし
てフット吹出口３４に導かれる。この場合、ベント吹出
口３３は、ベントダンパ３３Ｄにより閉じられているの
で、冷風は、バイパス路３２を通るとき、ユニットケー
スの側壁からバイパス路側に突出するように設けられた
冷風路３７自体により流れが変向されることになり、温
風に対して流れが乱れた状態の冷風が吹き込むので、両
者の混合性はより向上することになる。しかも、ヒータ
モードは、ベントモードに比べ小風量で行なわれるの
で、騒音の発生はない。

【００４６】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をも含む趣旨であ
る。

【００４７】例えば、図３に示すように、エアーミック
スダンパ３６の先端に冷風路３７に通じる開口３６ａを
形成するかあるいはエアーミックスダンパ３６を冷風路
３７の分だけ短くする。また、ベントダンパ３３Ｄの先
端に冷風路３７に通じる開口３３Ｄａを形成するかある
いはベントダンパ３３Ｄも冷風路３７の後端の分だけ短
くする。

【００４８】このように構成すれば、エアーミックスダ
ンパ３６がバイパス路３２を全閉し、ベントダンパ３３
Ｄがベント吹出口３３を全閉し、窓の曇りを晴らすデフ
ロストモードにしても、クーラユニット２０からの冷風
を、常時冷風路３７からベント吹出口３３を介してサイ
ドベントグリル３３ｃに導くことができるので、フロン
トドアの窓ガラスの曇りも同時に晴らすことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、冷風
路が設けられているけれども、これはユニットケースの
側壁に形成されているので、ヒータコアを迂回する空気
流の抵抗となることがきわめて少なく、したがって高風
量化及び低騒音化を両立させることができる。しかも、
バイレベルモードにおいて、冷風路、及びベント吹出口
とフット吹出口との設定位置関係により、温風と冷風と
の両者が混合する可能性が著しく少なくなり、両者の温
度差を大きくすることができるので、いわゆるモヤモヤ
感のない頭寒足熱型の温調を実現できる。

【００５０】このように、本発明の自動車用空気調和装
置は、高風量化及び低騒音化を同時に達成でき、エアー
ミックス性及びバイレベルモードにおける温度差も好適
に設定できる。

【００５１】また、この冷風路は、エアーミックスダン
パを併用して開閉制御されるので、冷風路専用のダンパ
が不要であり、これにともなうリンク機構、アクチュエ
ータ及び制御回路等の各種部品の増加が抑制できる。

【００５２】さらに、ヒータモードにおいてベント吹出
口を開閉するベントダンパが冷風路の出口を閉塞するよ
うにすれば、フルホット状態以外のときに、冷風と温風
の混合性はより良くなり、騒音の発生も低減できる。

【００５３】加えて、ダンパ自体を切り欠く等により常
時冷風路に冷風が流れるようにすれば、窓ガラスの曇り
も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す断面図である。

【図２】 同実施の形態のバイレベルモード時を示す断
面図である。

【図３】 本発明の他の実施の形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

３０…ヒータユニット、 ３１…ヒータコア、 ３２…バイパス路、 ３３…ベント吹出口、 ３４…フット吹出口、 ３５…デフ吹出口、 ３６…エアーミックスダンパ、 ３７…冷風路、 ３８…混合室。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気通路となるユニットケース(30a）
   と、前記空気通路内に設けられたヒータコア(31)と、取
   入空気が前記ヒータコア(31)を迂回するように前記空気
   通路に形成されたバイパス路(32)と、前記空気通路内に
   回動自在に設けられ、前記ヒータコア(31)と前記バイパ
   ス路(32)とをそれぞれ通過する空気量比率を調節するエ
   アーミックスダンパ(36)と、前記空気通路内に形成され
   前記ヒータコア(31)を通過した空気と前記バイパス路(3
   2)を通過した空気とを混合する混合室(38)と、前記混合
   室(38)の前記ユニットケース(30a）の壁面に少なくとも
   ベント吹出口(33)が開設された自動車用空気調和装置に
   おいて、 前記ベント吹出口(33)が、前記ユニットケース(30a）の
   前記ヒータコア(31)の対面側の側壁に開設され、 前記バイパス路(32)入口側と前記ベント吹出口(33)とを
   直接結ぶ冷風路(37)が前記ユニットケース(30a）の前記
   側壁に形成されたことを特徴とする自動車用空気調和装
   置。
2. 【請求項２】 前記ユニットケース(30a）は、前記冷風
   路(37)の入口が前記エアーミックスドア(36)により開閉
   制御されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載
   の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記ユニットケース(30a）は、前記ベン
   ト吹出口(33)の下流側に前記フット吹出口(34)が開設さ
   れ、前記ベント吹出口(33)をベントダンパ(33D）が閉塞
   するとき前記冷風路(37)の出口も一緒に閉塞するように
   したことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用
   空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記エアーミックスドア(36)及びベント
   ダンパ(33D）は、前記冷風路(37)を常時開放するように
   構成したことを特徴とする請求項１に記載の自動車用空
   気調和装置。