JPH10114209A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイレベルモードにおける上下の吹出空気に
適度な温度差をつける。 【解決手段】 冷風バイパス通路１５を通過した冷風と
暖房用熱交換器１３を通過した温風とを冷温風混合空間
１９にて混合させ、この空間１９から空気を空気通路２
３を経てフェイス開口部２２およびフット開口部２４に
導入する。そして、暖房用熱交換器１３を通過した温風
の一部を、温風バイパス通路２５により、冷温風混合空
間１９および空気通路２３をバイパスして、直接、フッ
ト開口部２４に導入する。フェイス開口部２２およびフ
ット開口部２４を、フットフェイス切替用ドア２６によ
り切替開閉するとともに、このドア２６によりフット開
口部２４を開放するとき、同時に、温風バイパス通路２
５も開放するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイレベルモード
時における上下の吹出空気に適度な温度差をつけること
ができる車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の車両用空調装置を例示する
もので、車室内計器盤下方部のうち、車両左右方向の中
央部に配設された１つの共通の空調ケース１１内に蒸発
器１２とヒータコア１３とを車両前後方向に配設し、エ
アミックスドア１６にて空調空気の温度制御を行い、こ
の空調空気の流れ方向を２つの吹出モードドア２１、２
６にて切替え、フェイスモード、バイレベルモード、フ
ットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモー
ド等の吹出モードを得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フェイス開
口部２２およびフット開口部２４を同時に開放して、乗
員の頭部および足元部に向けて同時に風を吹き出すバイ
レベル吹出モードでは、フェイス開口部２２からの吹出
空気温度をフット開口部２４からの吹出空気温度より所
定温度だけ低くして、頭寒足熱の温度分布を得ることが
快適な空調フィーリングのために要求される。

【０００４】しかし、図５に示す従来技術では、フェイ
ス開口部２２とフット開口部２４を１枚のモードドア２
６にて開閉し、さらに、フェイス開口部２２とフット開
口部２４への共通の空気通路２３をデフロスタドア２１
にて開閉する構造になっているので、この共通の空気通
路２３の開口面積がデフロスタドア２１の大きさの制約
からどうしても小さくなってしまう。

【０００５】その結果、ヒータコア１３を通過した温風
と、ヒータコア１３をバイパスした冷風が上記共通の空
気通路２３部分にて混ざりやすくなり、フェイス開口部
２２からの吹出空気と、フット開口部２４からの吹出空
気との間に温度差が付かないという問題があった。そこ
で、本発明は上記点に鑑みて、温度制御後の空気を、共
通の空気通路を通してフェイス開口部およびフット開口
部に導入するタイプのものにおいて、バイレベルモード
時における上下の吹出空気に適度な温度差をつけること
ができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すため
に、請求項１〜３記載の発明では、冷風バイパス通路
（１５）を通過した冷風と暖房用熱交換器（１３）を通
過した温風とを混合させる冷温風混合空間（１９）と、
この空間（１９）から空気をフェイス開口部（２２）お
よびフット開口部（２４）に導入する空気通路（２３）
と、暖房用熱交換器（１３）を通過した温風の一部を、
冷温風混合空間（１９）および空気通路（２３）をバイ
パスして、直接、フット開口部（２４）に導入する温風
バイパス通路（２５）と、フェイス開口部（２２）およ
びフット開口部（２４）を切替開閉するフットフェイス
切替用ドア手段（２６）とを備え、このドア手段（２
６）によりフット開口部（２４）を開放するとき、同時
に、温風バイパス通路（２５）を開放するようにしたこ
とを特徴としている。

【０００７】このような構成によると、フェイス開口部
（２２）およびフット開口部（２４）を同時に開放する
バイレベル吹出モードでは、温風バイパス通路（２５）
も同時に開放されるため、温風バイパス通路（２５）を
通して、暖房用熱交換器（１３）を通過した温風の一部
を直接、フット開口部（２４）に導入することができ
る。

【０００８】そのため、冷温風混合空間（１９）からの
空気を、共通の空気通路（２３）を通してフェイス開口
部（２２）およびフット開口部（２４）に導入する構成
であっても、フェイス開口部（２２）に比してフット開
口部（２４）側の吹出空気温度を上記のバイパス温風の
分だけ必ず高くすることができ、頭寒足熱型の快適な温
度分布を得ることができる。

【０００９】しかも、温風バイパス通路（２５）はフッ
トフェイス切替用ドア手段（２６）により開閉されるも
のであるから、モード切替用ドア手段を追加する必要は
なく、簡潔な構成で済む。なお、上記各手段に付した括
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。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態を示す
ものであり、本実施形態の車両用空調装置の通風系は、
大別して、空調ユニット１０と図示しない送風機ユニッ
トとの２つの部分に分かれている。送風機ユニット部は
車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオ
フセットして配置されており、これに対し、空調ユニッ
ト１０部は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略
中央部に配置されている。

【００１１】図示しない送風機ユニット部は周知のごと
くは内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替
導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から導入さ
れる空気を送風する送風機とから構成されている。この
送風機は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電
動モータにて回転駆動するものである。空調ユニット１
０部は、１つの共通の空調ケース１１内に蒸発器（冷房
用熱交換器）１２とヒータコア（暖房用熱交換器）１３
を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調
ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性
を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図１
の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する左右２分
割のケースからなる。この左右２分割のケースは、上記
熱交換器１２、１３、後述のドア等の機器を収納した後
に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に
結合されて空調ケース１１を構成する。

【００１２】空調ユニット１０部は、車室内の計器盤下
方部の略中央部に、車両の前後および上下方向に対し
て、図１に示す形態で配置され、そして、空調ケース１
１の、最も車両前方側の部位には空気流入口１４が配設
されている。この空気流入口１４には、前述の送風機ユ
ニットから送風される空調空気が流入する。この空気流
入口１４は助手席前方の部位に配置される送風機ユニッ
トの空気出口部に接続するために、空調ケース１１のう
ち、助手席側の側面に開口している。

【００１３】空調ケース１１内において、空気流入口１
４直後の部位に蒸発器１２が空気通路の全域を横切るよ
うに配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷
凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、
空調空気を冷却するものである。ここで、蒸発器１２は
図１に示すように、車両前後方向には薄型で、車両上下
方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置さ
れている。

【００１４】また、蒸発器１２は周知の積層型のもので
あって、アルミニュウム等の金属薄板を２枚張り合わせ
て構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して
多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。そし
て、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所
定の間隔を開けてヒータコア１３が隣接配置されてい
る。このヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風
を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン
冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を
加熱するものである。このヒータコア１３も蒸発器１２
と同様に、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長
手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されてい
る。

【００１５】但し、ヒータコア１３は垂直より若干の角
度だけ車両前方側へ傾斜して配置されている。また、ヒ
ータコア１３は周知のものであって、アルミニュウム等
の金属薄板を溶接等により断面偏平状に接合してなる偏
平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置
し、一体ろう付けしたものである。また、空調ケース１
１内で、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコ
ア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパ
ス通路１５が形成されている。空調ケース１１内で、ヒ
ータコア１３と蒸発器１２との間には、ヒータコア１３
で加熱される温風とヒータコア１３をバイパスする冷風
（すなわち、冷風バイパス通路１５を流れる冷風）との
風量割合を調整する平板状のエアミックスドア１６が配
置されている。ここで、このエアミックスドア１６は、
水平方向に配置された回転軸１６ａと一体に結合されて
おり、この回転軸１６ａとともに車両上下方向に回動可
能になっている。

【００１６】回転軸１６ａは、空調ケース１１に回転自
在に支持され、かつ回転軸１６ａの一端部は空調ケース
１１の外部に突出して、図示しないリンク機構に結合さ
れて、空調装置の温度制御機構（サーボモータのような
アクチュエータ等）により回動操作されるようになって
いる。そして、空調ケース１１内において、ヒータコア
１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコ
ア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる仕切
り壁１７が空調ケース１１に一体成形されている。この
仕切り壁１７によりヒータコア１３の直後から上方に向
かう温風通路１８が形成され、この温風通路１８の下流
側（上方側）はヒータコア１３の上方部において冷風バ
イパス通路１５と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温
風混合空間１９を形成している。

【００１７】空調ケース１１の上面部において、車両前
方側の部位にはデフロスタ開口部２０が開口している。
このデフロスタ開口部２０は冷温風混合空間１９から温
度制御された空調空気が流入するものであって、図示し
ないデフロスタダクトおよびデフロスタ吹出口を介し
て、車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出す。デフロス
タ開口部２０に至る通路に設けられた入口穴２０ａはデ
フロスタドア２１により開閉される。このデフロスタド
ア２１は回転軸２１ａにより回動自在になっている。

【００１８】空調ケース１１の上面部において、デフロ
スタ開口部２０よりも車両後方側（乗員寄り）の部位に
はフェイス開口部２２が開口している。このフェイス開
口部２２も冷温風混合空間１９から温度制御された空調
空気が空気通路２３を通して流入するものであって、フ
ェイス開口部２２は図示しないフェイスダクトを介して
計器盤上方部のフェイス吹出口より乗員頭部に向けて風
を吹き出す。空気通路２３はデフロスタドア２１により
開閉される。

【００１９】また、空調ケース１１のうち、車両後方側
の側面の上部側には、フット開口部２４が開口してい
る。このフット開口部２４には冷温風混合空間１９から
温度制御された空調空気が空気通路２３を通って流入す
る。さらに、冷温風混合空間１９および空気通路２３と
並列的に温風バイパス通路２５が配設され、この温風バ
イパス通路２５の設置により、ヒータコア１３を通過し
た温風が、冷温風混合空間１９および空気通路２３をバ
イパスして、直接、フット開口部２４に流入するように
してある。

【００２０】そして、フット開口部２４は図示しないフ
ットダクトを介してフット吹出口から前席側の乗員足元
に温風を吹き出す。ここで、フット開口部２４よりも下
方部位に、２点鎖線で示す後席用フット開口部２４０を
追加設置して、車室内の後席側の乗員足元にも温風を吹
き出すようにしてもよい。フット開口部２４の入口穴２
４ａおよび温風バイパス通路２５の出口部と、フェイス
開口部２２との間に、フットフェイス切替用ドア２６が
回転軸２６ａにより回動自在に設置され、このドア２６
によりフット開口部２４の入口穴２４ａおよび温風バイ
パス通路２５の出口部とフェイス開口部２２が切替開閉
される。

【００２１】デフロスタドア２１とフットフェイス切替
用ドア２６は、吹出モード切替用のドア手段であって、
図示しないリンク機構に連結されて、吹出モード切替機
構（サーボモータのようなアクチュエータ等）により連
動操作されるようになっている。なお、上述した各ドア
１６、２１、２６は、いずれも単体の状態では同一構造
であり、各回転軸１６ａ、２１ａ、２６ａと一体に結合
された樹脂または金属製のドア基板を有し、この基板の
表裏両面にウレタンフォームのような弾性シール材を貼
着した構造である。

【００２２】次に、上記構成において本実施形態の作動
を説明すると、車両用空調装置は、周知のように、空調
操作パネルに設けられた各種操作部材からの操作信号お
よび空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力さ
れる電子制御装置（図示せず）を備えており、この制御
装置の出力信号により各ドア１６、２１、２６の位置が
制御される。

【００２３】図１は、春秋期のような中間シーズンにお
いて用いられるバイレベル吹出モードが設定された状態
を示しており、このバイレベル吹出モードでは、デフロ
スタドア２１はデフロスタ開口部２０の入口穴２０ａを
閉塞し、空気通路２３を開放している。また、フットフ
ェイス切替用ドア２６は、フェイス開口部２２とフット
開口部２４の入口穴２４ａとの中間位置に操作されて、
フェイス開口部２２、フット開口部２４の入口穴２４ａ
および温風バイパス通路２５の出口部をいずれも開放し
ている。

【００２４】さらに、エアミックスドア１６は最大冷房
位置と最大暖房位置の中間位置に操作されている。この
状態では、図示しない送風機ユニットからの送風空気が
空気流入口１４より空調ユニット１０内に流入し、蒸発
器１２にて冷却されて冷風となる。そして、この冷風が
エアミックスドア１６により冷風バイパス通路１５を流
れる部分とヒータコア１３で再加熱される部分とに振り
分けられる。

【００２５】そして、ヒータコア１３で加熱された温風
は温風通路１８を上昇した後に、冷温風混合空間１９に
向かう流れと、温風バイパス通路２５に向かう流れとに
分岐される。この温風バイパス通路２５を通過した温風
は、フットフェイス切替用ドア２６に案内されて、直接
フット開口部２４側へ向かう。一方、冷温風混合空間１
９では、冷風バイパス通路１５からの冷風と温風通路１
８からの温風が混合されて所定温度に調整され、しかる
のち空間１９からの空気は空気通路２３を通過してフェ
イス開口部２２とフット開口部２４に流れる。

【００２６】従って、上記した温風バイパス通路２５を
通過する温風の分だけ、フット開口部２４側へ向かう空
気の温度が、フェイス開口部２２へ向かう空気の温度よ
り高くなる。その結果、フェイス開口部２２を通って乗
員の頭部に吹き出される吹出空気温度がフット開口部２
４を通って乗員の足元部に吹き出される吹出空気温度よ
り低くなり、頭寒足熱型の快適な温度分布が得られる。

【００２７】次に、図２はデフロスタ吹出モードが設定
された状態を示しており、２枚のモードドア２１、２６
によりデフロスタ開口部２０のみが開放され、フェイス
開口部２２、フット開口部２４の入口穴２４ａおよび温
風バイパス通路２５の出口部はいずれも閉塞される。従
って、送風空気はすべてデフロスタ開口部２０を通って
車両窓ガラスに向けて吹き出され、窓ガラスの曇り止め
を行う。

【００２８】図１のバイレベル吹出モードおよび図２の
デフロスタ吹出モードでは、いずれもエアミックスドア
１６は最大暖房位置と最大冷房位置との中間位置に操作
された状態を示しているが、エアミックスドア１６をこ
の中間位置から最大冷房側または最大暖房側へ回動操作
することにより、吹出空気温度を任意に調整できる。次
に、図３はフェイス吹出モードの状態を示しており、２
枚のモードドア２１、２６によりフェイス開口部２２の
みが開放され、デフロスタ開口部２０、フット開口部２
４の入口穴２４ａおよび温風バイパス通路２５の出口部
はいずれも閉塞される。従って、送風空気はすべてフェ
イス開口部２２を通って乗員頭部に向かって吹き出され
る。

【００２９】図３では、エアミックスドア１６はヒータ
コア１３への空気流入路を全閉する最大冷房状態を示し
ているが、エアミックスドア１６を最大冷房状態から最
大暖房側へ回動操作することにより、フェイス吹出モー
ドにおける吹出空気温度を任意に調整できる。次に、図
４はフット吹出モードの状態を示しており、２枚のモー
ドドア２１、２６によりフェイス開口部２２のみが閉塞
され、デフロスタ開口部２０と、フット開口部２４の入
口穴２４ａおよび温風バイパス通路２５の出口部はいず
れも開放される。但し、デフロスタドア２１はデフロス
タ開口部２０の入口穴２０ａの開度を絞り、空気通路２
３の開度を大きくする位置に操作されており、これによ
り、デフロスタ開口部２０への吹出風量を２０％程度に
設定し、フット開口部２４への吹出風量を８０％程度に
設定している。この結果、窓ガラスの曇り止めを行いな
がら、乗員足元への温風吹出による暖房作用を行うこと
ができる。

【００３０】なお、図４では、エアミックスドア１６は
冷風バイパス通路１５を全閉する最大暖房状態を示して
いるが、エアミックスドア１６を最大暖房状態から最大
冷房側へ回動操作することにより、フット吹出モードに
おける吹出空気温度を任意に調整できる。また、図示を
省略するが、図４のフット吹出モードの状態からデフロ
スタドア２１を所定量だけ反時計方向に回動操作して、
図４の状態よりもデフロスタ開口部２０の入口穴２０ａ
の開度を大きくし、空気通路２３の開度を小さくするこ
とにより、デフロスタ開口部２０とフット開口部２４へ
の吹出風量をともに５０％程度（同等の風量）に設定す
るフットデフロスタ吹出モードが得られる。

【００３１】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、各ドア１６、２１、２６の操作をリンク機構を介し
てサーボモータのようなアクチュエータにより行う場合
について説明したが、空調操作パネルに設けられた温度
制御レバー、吹出モードレバー等の手動操作部材に加え
られる手動操作力にて、操作ケーブル等を介して上記各
ドアを操作するようにしてもよい。

【００３２】また、空調ユニット１０内に蒸発器（冷房
用熱交換器）１２を配設しないタイプの空調装置にも同
様に本発明を適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における空調ユニット部の
断面図で、バイレベル吹出モードの状態を示す。

【図２】図１の空調ユニット部のデフロスタ吹出モード
の状態を示す断面図である。

【図３】図１の空調ユニット部のフェイス吹出モードの
状態を示す断面図である。

【図４】図１の空調ユニット部のフット吹出モードの状
態を示す断面図である。

【図５】従来装置の空調ユニット部の断面図である。

【符号の説明】

１０…空調ユニット、１１…空調ケース、１２…蒸発
器、１３…ヒータコア、１５…冷風バイパス通路、１６
…エアミックスドア、１９…冷温風混合空間、２０…デ
フロスタ開口部、２１…デフロスタドア、２２…フェイ
ス開口部、２３…空気通路、２４…フット開口部、２５
…温風バイパス通路、２６…フットフェイス切替用ド
ア。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調空気を加熱する暖房用熱交換器（１
   ３）と、 この暖房用熱交換器（１３）をバイパスして空調空気を
   流す冷風バイパス通路（１５）と、 前記暖房用熱交換器（１３）を通過する温風と前記冷風
   バイパス通路（１５）を通過する冷風との風量割合を調
   節するエアミックスドア（１６）と、 前記冷風バイパス通路（１５）を通過した冷風と前記暖
   房用熱交換器（１３）を通過した温風とを混合させる冷
   温風混合空間（１９）と、 車室内乗員の頭部に向けて風を吹き出すフェイス吹出口
   に接続されるフェイス開口部（２２）と、 車室内乗員の足元に向けて風を吹き出すフット吹出口に
   接続されるフット開口部（２４）と、 前記冷温風混合空間（１９）から空気を前記フェイス開
   口部（２２）および前記フット開口部（２４）に導入す
   る空気通路（２３）と、 前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風の一部を、
   前記冷温風混合空間（１９）および前記空気通路（２
   ３）をバイパスして、直接、前記フット開口部（２４）
   に導入する温風バイパス通路（２５）と、 前記フェイス開口部（２２）および前記フット開口部
   （２４）を切替開閉するフットフェイス切替用ドア手段
   （２６）とを備え、 このドア手段（２６）により前記フット開口部（２４）
   を開放するとき、同時に、前記温風バイパス通路（２
   ５）も開放するようにしたことを特徴とする車両用空調
   装置。
2. 【請求項２】 車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出す
   デフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（２
   ０）と、 このデフロスタ開口部（２０）を開閉するデフロスタド
   ア手段（２１）とを備え、 このデフロスタドア手段（２１）により前記空気通路
   （２３）を開閉するようにしたことを特徴とする請求項
   １に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 空調空気の通路を形成する空調ケース
   （１１）を備え、 この１つの空調ケース（１１）内に、空調空気を冷却す
   る冷房用熱交換器（１２）が前記暖房用熱交換器（１
   ３）の空気流れ上流側に隣接して配設されており、 前記空調ケース（１１）内において、前記暖房用熱交換
   器（１３）が車両後方側の下方部位に配置され、前記冷
   房用熱交換器（１２）が前記暖房用熱交換器（１３）よ
   りも車両前方側に配置されており、 前記暖房用熱交換器（１３）の上方側に、前記冷風バイ
   パス通路（１５）、前記冷温風混合空間（１９）、およ
   び前記温風バイパス通路（２５）が配置されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装
   置。