JPH09249020A - 車載用空調装置 - Google Patents

車載用空調装置

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JPH09249020A
JPH09249020A JP8061169A JP6116996A JPH09249020A JP H09249020 A JPH09249020 A JP H09249020A JP 8061169 A JP8061169 A JP 8061169A JP 6116996 A JP6116996 A JP 6116996A JP H09249020 A JPH09249020 A JP H09249020A
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和啓 福田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車室天井部に空調ユニットを設置する車載用
空調装置において、空調ユニットの小型化を図る。 【解決手段】 車両前面の窓ガラス11の内側面に沿っ
て下方に空気を吹き出すフット・デフロスタ用吹出口2
9a〜29cを有する吹出ダクト16を、車室天井部の
最前部に配置し、この吹出ダクト16に、車室内乗員の
上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口28a〜
28dを有するフェイス吹出ダクト27を連結し、吹出
ダクト16に隣接して、車室後方側に空調ユニット14
を配置し、吹出ダクト16内に、空調ユニット14の暖
房用熱交換器18のバイパス通路24の開度を調整する
温度調整用エアミックスドア25と、フェイス吹出ダク
ト27への空気流れを断続する吹出モード切替用ドア2
6とを回動可能に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械、農機、
産業機械等の車両に搭載される車載用空調装置におい
て、特に、天井置き空調ユニットの小形化を図るための
改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の車載用空調装置として
は、特開平6−92133号公報に記載されたものがあ
る。この従来装置では、車室天井部の後方側から前方側
へ向かって、送風機、冷房用熱交換器、暖房用熱交換
器、および吹出モード切替用のドア機構部を順次配置す
る構成となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような配置である
ため、車室天井部のスペースのほぼ全体を空調ユニット
が占めるようになり、車両運転者の頭部スペースの確保
が困難となる。そのため、車両運転者に圧迫感を与える
という問題があり、特に、車両全高に制限のある小型特
殊車両では空調装置の搭載が困難となる。
【0004】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
車室天井部に空調ユニットを設置する車載用空調装置に
おいて、空調ユニットの小型化を図ることを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項1〜5
記載の発明では、車両前面の窓ガラス(11)の内側面
に沿って下方に空気を吹き出すフット・デフロスタ用吹
出口(29a〜29c)を有する吹出ダクト(16)
を、車室天井部の最前部に配置し、この吹出ダクト(1
6)に、車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフ
ェイス吹出口(28a〜28d)を有するフェイス吹出
ダクト(27)を連結し、吹出ダクト(16)に隣接し
て、この吹出ダクト(16)より車室後方側に空調ユニ
ット(14)を配置し、吹出ダクト(16)内に、空調
ユニット(14)の暖房用熱交換器(18)のバイパス
通路(24)の開度を調整する温度調整用エアミックス
ドア(25)と、フェイス吹出ダクト(27)への空気
流れを断続する吹出モード切替用ドア(26)とを回動
可能に設けたことを特徴としている。
【0006】このように、車室天井部の最前部に設けた
吹出ダクト(16)内に、温度調整用エアミックスドア
(25)および吹出モード切替用ドア(26)を設けて
いるから、従来装置に比して、この両ドア(25、2
6)の設置スペース分だけ、空調ユニット(14)を車
室前方側に配置することができる。その結果、空調ユニ
ット(14)の位置を車両乗員の頭部上方よりも車室前
方側にずらすことが可能となり、車両乗員の頭部スペー
スの確保が容易となる。
【0007】特に、車両全高に制限のある小型特殊車両
でも車両運転者に圧迫感を与えることがなくなるため、
このような小型特殊車両でも空調装置の搭載が容易とな
る。また、請求項2記載の発明では、空調ユニット(1
4)の冷房用熱交換器(17)の上流側に空気を送風す
る送風機(19)を、空調ユニット(14)に対して車
両左右方向の側方に配置しているから、空調ユニット
(14)と送風機(19)とを含めた全体の車両前後方
向の寸法をより一層短縮でき、乗員の頭部スペースをさ
らに拡大できる。
【0008】また、請求項4記載の発明では、吹出ダク
ト(16)内において、フット・デフロスタ用吹出口
(29a〜29c)の左右両側で、かつ温度調整用エア
ミックスドア(25)より下方の部位に空気ガイド手段
(30)を備え、この空気ガイド手段(30)により、
左右両側のバイパス通路(24)からの冷風を一旦、上
方側へ偏向させてからフット・デフロスタ用吹出口(2
9a〜29c)側へ導くようにしている。
【0009】本発明装置では、温度調整用エアミックス
ドア(25)が吹出ダクト(16)内に配置されている
ため、吹出ダクト(16)に設けたフット・デフロスタ
用吹出口(29a〜29c)への冷風、温風の混合スペ
ースの確保がどうしても困難となるが、空気ガイド手段
(30)の冷風偏向作用により、フット・デフロスタ用
吹出口(29a〜29c)への冷風、温風の混合を良好
ならしめて、吹出口(29a〜29c)での吹出空気の
温度バラツキを低減できる。
【0010】また、請求項5記載の発明では、暖房用熱
交換器(18)に温水を循環させる温水回路に、温水量
を調整可能な温水弁(23)を備え、この温水弁(2
3)と温度調整用エアミックスドア(25)とを連動さ
せ、温度調整用エアミックスドア(25)がバイパス通
路(24)の全開位置のとき、温水弁(23)が閉弁
し、温度調整用エアミックスドア(25)がバイパス通
路(24)の全開位置から全閉側に移動するに従って、
温水弁(23)が開弁し、次第に開度を増加させるよう
にしている。
【0011】このように、温水弁(23)とエアミック
スドア(25)とを連動させることにより、エアミック
スドア(25)が暖房用熱交換器(18)の空気流路を
全閉しない配置レイアウトを採用しても、フット・デフ
ロスタ用吹出口(29a〜29c)およびフェイス吹出
口(28a〜28d)からの吹出空気温度を良好に制御
できる。
【0012】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は本発明を小型特殊車両(例え
ば、農業用トラクター)に適用した例を示すもので、1
0は車両の天井部外板、11は車両前面の窓ガラス、1
2は車両後面の窓ガラス、13は車両の天井部内板、1
4は空調ユニット、15はこのユニット14のケース
で、本例では樹脂にて後述する吹出ダクト16部分と一
体成形されている。このケース15は、図示を省略して
いるが、上ケースと下ケースとに2分割され、その内部
にエバポレータ(冷房用熱交換器)17、ヒータコア
(暖房用熱交換器)18等の機器を内蔵した後、上ケー
スと下ケースを適宜の締結手段にて一体に結合するよう
になっている。
【0014】エバポレータ17は、図示しない車両エン
ジンにて駆動される圧縮機をもつ冷凍サイクルに設けら
れ、送風空気を冷媒の蒸発潜熱により冷却する。また、
ヒータコア18は車両エンジンの冷却水(温水)を熱源
として送風空気を加熱する。車両の天井部において、吹
出ダクト16部分は最前部に配置され、空調ユニット1
4はこの吹出ダクト16の後方側に隣接して配置されて
いる。そして、送風機19は空調ユニット14の車両左
右方向の側方、本例では右側の側方に配置されている。
この送風機19は周知の遠心式多翼ファン19aをスク
ロールケーシング19b内に収納した構成であり、この
スクロールケーシング19bの吹出口部を、空調ユニッ
ト14においてエバポレータ17の空気上流側(車両後
方側)に連結して、ファン19aの送風空気がエバポレ
ータ17の空気上流側に流入するようになっている。
【0015】また、車両の天井部外板10と天井部内板
13との間の空間を利用して、空調ユニット14の空気
吸入流路20(図1(b)参照)が形成されており、ス
クロールケーシング19bの空気吸入口(図示せず)は
上面側に配置されて、空気吸入流路20に連通してい
る。この空気吸入流路20は、天井部外板10の内側に
全面的に形成されるものであって、その最も後方側の部
位に、外気を導入する外気導入口21および内気を導入
する内気導入口22が配置されている。この内外気の両
導入口21、22は内外気切替ドア23により、空気吸
入流路20に対して連通、遮断される。また、内外気の
両導入口21、22には、それぞれ空気中の塵埃等を除
去するフィルタ部材(図示せず)が設けられている。
【0016】前記したヒータコア18に温水を循環させ
る温水回路には、ヒータコア18への温水量を調整する
温水弁23が設けられている。次に、図2〜図5に基づ
いて、車室内への吹出空気温度の制御機構および吹出モ
ード切替機構を説明すると、ヒータコア18は空調ユニ
ット14のケース15内において、エバポレータ17の
空気下流側の中央部位に配置され、ヒータコア18の左
右両側には冷風のバイパス通路24が形成してある。そ
して、ヒータコア18の空気下流側の面は、直接、吹出
ダクト16に面して、吹出ダクト16に連通している。
【0017】この吹出ダクト16内には、温度調整用の
エアミックスドア25が軸25aにより回動可能に配置
されており、このドア25によりバイパス通路24の開
度を調整して、冷風量を調整できる。ここで、温度調整
用エアミックスドア25が左右両側のバイパス通路24
を全開する位置に操作されると、このバイパス通路24
とフット・デフロスタ用吹出口29a〜29cとの間の
流路が温度調整用エアミックスドア25により全閉され
る(図2参照)ようにしてある。
【0018】なお、エアミックスドア25と温水弁23
は、図示しない空調制御パネルに設けられた温度調整部
材(手動操作部材)に連結され、この温度調整部材の手
動操作により連動して作動するようになっている。ま
た、吹出ダクト16内において、エアミックスドア25
に隣接して、バイパス通路24からフェイス吹出ダクト
27(図1参照)に向かう流路に、吹出モード切替用ド
ア26が軸26aにより回動可能に配置されている。こ
のドア26はエアミックスドア25より空気下流側の部
位を開閉して、フェイス吹出ダクト27への空気流れを
断続する。吹出モード切替用ドア26は空調制御パネル
に設けられた吹出モード切替部材(手動操作部材)に連
結され、この切替部材の手動操作により開閉される。
【0019】フェイス吹出ダクト27は図1に示すよう
に、車室天井部の左右両側において、車室前部から後部
に向かって延びるように配置されるとともに、車室前部
の位置にて吹出ダクト16の左右両端部に連結されてい
る。そして、この左右のフェイス吹出ダクト27にはそ
れぞれ2個づつのフェイス吹出口28a〜28dが設け
られ、このフェイス吹出口28a〜28dから運転者A
の上半身に向かって冷風を吹き出す。なお、フェイス吹
出口28a〜28dには、手動操作にて吹出空気の遮断
および吹出方向の調整が可能なグリル機構(図示せず)
が備えられている。
【0020】また、吹出ダクト16において、ヒータコ
ア18の空気下流側の直後の部位に、下方に向けて、フ
ット・デフロスタ用吹出口29a〜29cが設けてあ
る。この吹出口29a〜29cは複数個、本例では3
個、車両左右方向に並べて配置してあり、この吹出口2
9a〜29cからの吹出空気は、車両前面の窓ガラス1
1の内側面に沿って下方に向かうので、運転者の足元部
に温風を到達させるフット吹出口としての役割と窓ガラ
ス11の曇り止めを行うデフロスタ吹出口としての役割
を兼ねるものである。この吹出口29a〜29cにも、
手動操作にて冷風吹出の遮断および吹出方向の調整が可
能なグリル機構(図示せず)が備えられている。
【0021】本実施形態では、3個のフット・デフロス
タ用吹出口29a〜29c間の吹出温度バラツキを低減
するために、図6に示すように、3個のフット・デフロ
スタ用吹出口29a〜29cの左右両側にガイド板(空
気ガイド手段)30を配置して、バイパス通路24から
の冷風が、このガイド板30を乗り越えて上方へ偏向し
てから吹出口29a〜29c側へ流入するようにしてあ
る。なお、ガイド板30は本例では、吹出ダクト16の
底面側に樹脂にて一体成形されている。
【0022】図6から理解されるように、ガイド板30
の上端面よりも、上方側に、ヒータコア18、バイパス
通路24およびエアミックスドア25を配置してある。
図7はエアミックスドア25と温水弁23の連動関係を
示すグラフで、エアミックスドア25の開位置はバイパ
ス通路24を全開する位置で、エアミックスドア25の
閉位置はバイパス通路24を全閉する位置である。
【0023】次に、上記構成において作動を説明する。
図2は最大冷房モードの状態を示し、冷凍サイクルの圧
縮機および送風機19を作動させることにより、エバポ
レータ17に冷媒が循環するとともに、送風機19の送
風空気(内気または外気)がエバポレータ17に送風さ
れ、エバポレータ17にて送風空気が冷却され、冷風と
なる。
【0024】ここで、図2に示すように、エアミックス
ドア25がバイパス通路24の全開位置に操作される
と、図7の制御特性から、温水弁23は全閉位置に操作
される。また、吹出モード切替用ドア26は全開位置に
操作され、フェイス吹出ダクト27への流路を全開して
いる。従って、エバポレータ17で冷却された冷風は、
バイパス通路24を通って、吹出ダクト16を経由して
車室左右のフェイス吹出ダクト27に至る。そして、こ
のダクト27に設けられたフェイス吹出口28a〜28
dから運転者Aの上半身に向かって冷風が吹き出され、
車室の冷房が行われる。
【0025】なお、最大冷房モード時には、温水弁23
の全閉によりヒータコア18への温水の循環が停止され
ており、冷風中への放熱を防止する。また、吹出ダクト
16のフット・デフロスタ用吹出口29a〜29cに備
えたグリル機構を手動操作して、吹出口29a〜29c
を閉鎖することにより、吹出口29a〜29cからの冷
風の吹出が阻止される。
【0026】冷房モードにおける吹出空気温度の調整
は、エアミックスドア25をバイパス通路24の全開位
置から閉位置側に開くことにより行うことができる。す
なわち、エアミックスドア25を開くことにより、図7
の制御特性に従って温水弁23が開弁して、ヒータコア
18への温水の循環が開始されるので、ヒータコア18
を通過する空気が加熱され、温風となる。この温風とバ
イパス通路24からの冷風とを吹出ダクト16において
混合することにより、フェイス吹出口28a〜28dか
ら車室内へ吹き出す冷風温度を調整できる。
【0027】次に、図3は春秋期のような中間シーズン
に用いるバイレベルモードの状態を示す。このバイレベ
ルモードでは、上記冷房モードに対して、エアミックス
ドア25をバイパス通路24の中間の開度位置に操作す
る。また、フット・デフロスタ用吹出口29a〜29c
に備えたグリル機構を手動操作して、吹出口29a〜2
9cを全開するとともに、吹出モード切替用ドア26を
全開する。
【0028】これにより、ヒータコア18を通過して加
熱された温風の多くがフット・デフロスタ用吹出口29
a〜29c側へ流れ、この温風の一部が吹出ダクト16
を通って、バイパス通路24からの冷風と混合してフェ
イス吹出ダクト27側へ流れる。従って、このダクト2
7のフェイス吹出口28a〜28dから吹き出す空気の
温度を、フット・デフロスタ用吹出口29a〜29cか
ら吹き出す空気の温度より低くすることができ、頭寒足
熱型の快適な温度分布を車室内に形成できる。
【0029】次に、図4は除湿暖房モードであり、外気
温度が比較的低く、かつ湿度が高いような条件で使用す
る。この除湿暖房モードでは、吹出モード切替用ドア2
6を全閉位置に操作して、フェイス吹出ダクト27への
流路を全閉する。また、エアミックスドア25をバイパ
ス通路24の中間の開度位置に操作するとともに、フッ
ト・デフロスタ用吹出口29a〜29cを全開する。
【0030】これにより、エバポレータ17で冷却、除
湿された冷風と、ヒータコア18で加熱された温風とが
混合した後、この混合空気はすべてフット・デフロスタ
用吹出口29a〜29cから車両前面の窓ガラス11の
内側面に沿って下方に吹出し、窓ガラス11の曇り止め
を行いながら、車室の暖房を行う。次に、図5は最大暖
房モードを示し、エアミックスドア25をバイパス通路
24の全閉位置に操作する。また、吹出モード切替用ド
ア26を全閉位置に操作するとともに、フット・デフロ
スタ用吹出口29a〜29cを全開する。
【0031】これにより、送風機19の送風空気が全
量、ヒータコア18を通過して加熱され、温風となるの
で、最大暖房状態となる。このとき、吹出モード切替用
ドア26によりフェイス吹出ダクト27への流路を全閉
されるので、ヒータコア18で加熱された温風はすべて
フット・デフロスタ用吹出口29a〜29cから車室内
へ吹出す。
【0032】なお、上記したバイレベルモードおよび除
湿暖房モードにおいても、エアミックスドア25の開度
を調整して、冷風と温風の混合割合を調整することによ
り、吹出空気温度の調整を行うことができる。ところ
で、フット・デフロスタ用吹出口29a〜29cを設け
た吹出ダクト16内にエアミックスドア25を設置する
とともに、この吹出口29a〜29cがヒータコア18
直後の部位に位置しているので、吹出口29a〜29c
に流れる冷風と温風の混合スペースを十分確保すること
ができない。そのため、このままの流路構成では、3個
のフット・デフロスタ用吹出口29a〜29c相互間
で、吹出空気温度のバラツキが発生しやすい。
【0033】すなわち、3個のフット・デフロスタ用吹
出口29a〜29cのうち、左右両側の吹出口29a、
29cにバイパス通路24からの冷風が多量に流入し、
中央の吹出口29bには少量の冷風が流入するのみで、
ヒータコア18からの温風は中央の吹出口29bに集中
しやすい。そこで、本実施形態では、3個のフット・デ
フロスタ用吹出口29a〜29cの左右両側にガイド板
30を配置して、バイパス通路24からの冷風が、図6
の矢印イに示すように、ガイド板30を乗り越えてか
ら、吹出口29a〜29c側へ流入するようにしてあ
る。これにより、左右両側の吹出口29a、29cに冷
風が直接、多量に流入するという事態を防止して、3個
の吹出口29a〜29cに比較的均一な割合で冷風と温
風を流入させることができ、3個の吹出口29a〜29
c相互間の吹出空気温度のバラツキを低減できる。 (他の実施形態)なお、上記実施形態では、空調ユニッ
ト14の樹脂製のケース15に吹出ダクト16部分を一
体成形しているが、ケース15に対して吹出ダクト16
を別体で形成してもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明装置の一実施形態を示す平面配
置図、(b)はその側面配置図である。
【図2】本発明装置の最大冷房モードを示す要部配置図
である。
【図3】本発明装置のバイレベルモードを示す要部配置
図である。
【図4】本発明装置の除湿暖房モードを示す要部配置図
である。
【図5】本発明装置の最大暖房モードを示す要部配置図
である。
【図6】本発明装置の要部の斜視図である。
【図7】本発明装置におけるエアミックスドア25と温
水弁23の開度特性を示すグラフである。
【符号の説明】 10…車両の天井部外板、11…車両前面の窓ガラス、
13…車両の天井部内板、14…空調ユニット、16…
吹出ダクト、17…エバポレータ(冷房用熱交換器)、
18…ヒータコア(暖房用熱交換器)19…送風機、2
3…温水弁、24…バイパス通路、25…エアミックス
ドア、26…吹出モード切替ドア、27…フェイス吹出
ダクト、28a〜28d…フェイス吹出口、29a〜2
9c…フット・デフロスタ用吹出口、30…ガイド板。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空調ユニット(14)を車室天井部に設
    置するとともに、この空調ユニット(14)に空気を冷
    却する冷房用熱交換器(17)およびこの冷房用熱交換
    器(17)を通過した空気を加熱する暖房用熱交換器
    (18)を備え、この暖房用熱交換器(18)の側方
    に、前記冷房用熱交換器(17)で冷却された冷風をバ
    イパスするバイパス通路(24)を設け、このバイパス
    通路(24)の開度を温度調整用エアミックスドア(2
    5)により調整するようにした車載用空調装置におい
    て、 車両前面の窓ガラス(11)の内側面に沿って下方に空
    気を吹き出すフット・デフロスタ用吹出口(29a〜2
    9c)を有する吹出ダクト(16)を、車室天井部の最
    前部に配置し、 この吹出ダクト(16)に、車室内乗員の上半身に向け
    て空気を吹き出すフェイス吹出口(28a〜28d)を
    有するフェイス吹出ダクト(27)を連結し、 前記吹出ダクト(16)に隣接して、この吹出ダクト
    (16)より車室後方側に前記空調ユニット(14)を
    配置し、 前記バイパス通路(24)および前記暖房用熱交換器
    (18)を通過した空気か前記吹出ダクト(16)に流
    入するようになっており、 さらに、前記吹出ダクト(16)内に、前記温度調整用
    エアミックスドア(25)、および前記フェイス吹出ダ
    クト(27)への空気流れを断続する吹出モード切替用
    ドア(26)を回動可能に設けたことを特徴とする車載
    用空調装置。
  2. 【請求項2】 前記空調ユニット(14)の前記冷房用
    熱交換器(17)の上流側に空気を送風する送風機(1
    9)を、前記空調ユニット(14)に対して車両左右方
    向の側方に配置したことを特徴とする請求項1に記載の
    車載用空調装置。
  3. 【請求項3】 前記バイパス通路(24)は、前記暖房
    用熱交換器(18)の左右両側の側方に配置されてお
    り、 前記温度調整用エアミックスドア(25)は前記左右両
    側のバイパス通路(24)に対応して前記暖房用熱交換
    器(18)の左右両側に配置されており、 前記フット・デフロスタ用吹出口(29a〜29c)
    は、前記暖房用熱交換器(18)直後の部位に配置され
    ており、 前記フェイス吹出ダクト(27)は、前記吹出ダクト
    (16)の左右両側端部に連結されて車室前部から後部
    に向かって延びるように配置されていることを特徴とす
    る請求項1または2に記載の車載用空調装置。
  4. 【請求項4】 前記吹出ダクト(16)内において、前
    記フット・デフロスタ用吹出口(29a〜29c)の左
    右両側で、かつ前記温度調整用エアミックスドア(2
    5)より下方の部位に空気ガイド手段(30)を備え、 この空気ガイド手段(30)により、前記左右両側のバ
    イパス通路(24)からの冷風を一旦、上方側へ偏向さ
    せてから前記フット・デフロスタ用吹出口(29a〜2
    9c)側へ導くようにしたことを特徴とする請求項1な
    いし4のいずれか1つに記載の車載用空調装置。
  5. 【請求項5】 前記暖房用熱交換器(18)に温水を循
    環させる温水回路に、温水量を調整可能な温水弁(2
    3)を備え、 この温水弁(23)と前記温度調整用エアミックスドア
    (25)とを連動させ、前記温度調整用エアミックスド
    ア(25)が前記バイパス通路(24)の全開位置のと
    き、前記温水弁(23)が閉弁し、前記温度調整用エア
    ミックスドア(25)が前記バイパス通路(24)の全
    開位置から全閉側に移動するに従って、前記温水弁(2
    3)が開弁し、次第に開度を増加させることを特徴とす
    る請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車載用空調
    装置。
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