JPH11115450A

JPH11115450A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH11115450A
Application number: JP28065897A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Yomo; 四方　　一史; Yukio Kamimura; 上村　　幸男
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1999-04-27
Also published as: DE19847158B4; DE19847158A1

Abstract

(57)【要約】【課題】送風ユニット２および空調ユニット３を車両
左右方向の中央部に配置する完全センター置きレイアウ
トにおいて、内外気２層モードの成立と、車両上下方向
寸法の短縮とを図る。【解決手段】車両左右方向に延びる回転軸１０ｅに、
複数の遠心ファン１０ａ〜１０ｄを連結し、この複数の
遠心ファンのそれぞれの吸入側に対応して、外気吸入口
５ａ〜５ｃおよび内気吸入口６ａ〜６ｃを設け、内外気
２層モード時の、内気送風用の遠心ファン１０ｂ、１０
ｃのファンケーシング１０ｈ、１０ｉの空気吹出方向が
下向きとなり、外気送風用の遠心ファン１０ａ、１０ｄ
のファンケーシング１０ｇ、１０ｊの空気吹出方向が上
向きとなるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調空気の通路を
内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とに区画
形成することにより、フット吹出開口部からは暖められ
た高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ吹
出開口部からは低湿度の外気を吹き出すことにより、冬
期における暖房能力の向上と窓ガラスの防曇性確保との
両立を図った内外気２層タイプの車両用空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の内外気２層タイプの車両用空調
装置は、特開昭６０−８１０５号公報にて提案されてい
る。この従来技術の概要を説明すると、空調ケースの一
端側に送風ユニットの内気吸入口および外気吸入口が配
置され、他端側にフット吹出開口部、デフロスタ吹出開
口部、およびフェイス吹出開口部がそれぞれ配置されて
いる。これら各吹出開口部に対応して、空気流れを制御
する吹出モード切替用のデフロスタドア、フットドア、
およびフェイスドアが設置されている。

【０００３】そして、空調ケース内に、上記内気吸入口
から上記フェイス吹出開口部およびフット吹出開口部に
かけての第１空気通路と、上記外気吸入口から上記デフ
ロスタ吹出開口部にかけての第２空気通路とを区画形成
する仕切り板が設けられている。この仕切り板の空気下
流側の端部に、第１空気通路と第２空気通路とを連通す
る連通路を設け、この連通路をデフロスタドアにより開
閉するようにしている。

【０００４】さらに、上記両空気通路内には、暖房用熱
交換器、この暖房用熱交換器をバイパスするバイパス通
路、およびエアミックスドアがそれぞれ設けられた構成
となっている。そして、吹出モードとして、フット吹出
開口部とデフロスタ吹出開口部の両方を開口するフット
モードが選択されたときは、デフロスタドアによりによ
りデフロスタ吹出開口部を開くとともに上記連通路を閉
じる。また、フットドアによりフット吹出開口部を開
く。さらに、第１空気通路内には内気を導入し、第２空
気通路内には外気を導入して２層モードとする。

【０００５】これによって、既に温められている内気を
第１空気通路を通してフット吹出開口部から吹き出して
車室内を暖房できるので、フット吹出開口部からの吹出
空気温度が上昇して暖房性能を向上できる。これと同時
に、デフロスタ吹出開口部からは第２空気通路を通して
低湿度の外気を窓ガラスへ吹き出すので、窓ガラスの防
曇性能を確保できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置では、内気用の第１空気通路を車両下側に配置し、外
気用の第２空気通路を車両上側に配置するために、送風
ユニットの外気用送風ファン（遠心式ファン）を車両上
側に配置し、内気用送風ファン（遠心式ファン）を車両
下側に配置して、この両送風ファンの回転軸を車両上下
方向に向くように配置している。そして、外気用送風フ
ァンの吸込口の上側に外気導入口および外気ドアを配置
し、また、内気用送風ファンの下側に内気導入口および
内気ドアを配置する構成としている。

【０００７】このような構成であると、内外気用の２つ
の送風ファンを上下方向に積み重ねて配置しているの
で、送風ユニットの上下方向寸法がどうしても大きくな
ってしまい、空調装置の偏平化を阻害する。そのため、
車両上下方向寸法の制約が大きい車両では、空調装置の
搭載が困難となる。さらに、内外気導入の切替用ドア部
も送風ファンの上下方向に配置しているので、送風ユニ
ット部の上下方向寸法を一層増大させる。

【０００８】また、特開平９−２４７２３号公報には、
内外気用の２つの遠心式送風ファンの回転軸を車両前後
方向に水平に配置して、内外気用の２つの送風ファンを
車両前後方向に配置するとともに、この２つの送風ファ
ンの上方部に内外気導入の切替用ドア部を配置するもの
が開示されている。この従来装置では、外気導入口の車
両前後方向の両側に第１、第２の２つの内気導入口を配
置することにより、全内気モード時での内気吸入抵抗を
減少し、風量増加を図っている。

【０００９】この後者の従来装置の配置レイアウトによ
ると、２つの遠心式送風ファンの回転軸を車両前後方向
に水平に配置しているので、２つの送風ファンの吹出方
向は必然的に車両左右方向となる。従って、送風ユニッ
ト部からの空調空気と熱交換を行う空調ユニット部は送
風ユニット部に対して車両左右方向に配置することとな
る。このように、送風ユニット部と空調ユニット部を車
両左右方向に並べて配置するレイアウト（セミセンタ置
きレイアウト）は、送風ユニット部と空調ユニット部を
車両左右方向の中央部において、前後方向に直列配置す
るレイアウト（完全センター置きレイアウト）に比し
て、車両左右方向への占有スペースが大きくなって、車
両への搭載上、不利となる場合が多い。

【００１０】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
完全センター置きレイアウトの車両用空調装置におい
て、内外気を空調ユニット内の上下に仕切って流す内外
気２層モードを成立させるとともに、車両上下方向寸法
の短縮を図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、請求項１〜６記載の発明では、車両左右方向の中央
部にて、送風ユニット（２）が車両前方側に位置し、空
調ユニット（３）が車両後方側に位置するように、この
両ユニット（２、３）を配置する完全センター置きレイ
アウトにおいて、送風ユニット（２）における送風機回
転軸（１０ｅ）を車両左右方向に延びるように配置し、
この回転軸（１０ｅ）に複数の送風ファン（１０ａ〜１
０ｄ、１０１〜１０３）を車両左右方向にずらして連結
し、この複数の送風ファン（１０ａ〜１０ｄ、１０１〜
１０３）のそれぞれの吸入側に対応して、外気を吸入す
る外気吸入口（５ａ、５ｂ、５ｃ）および内気を吸入す
る内気吸入口（６ａ、６ｂ、６ｃ）を設け、さらに、内
外気２層モード時に、内気吸入口（６ａ、６ｂ、６ｃ）
からの内気を送風する送風ファン（１０ｂ、１０ｃ、１
０２）のファンケーシング（１０ｈ、１０ｉ、１０２
ａ）の空気吹出方向が下向きとなり、外気吸入口（５
ａ、５ｂ、５ｃ）からの外気を送風する送風ファン（１
０ａ、１０ｄ、１０１、１０３）のファンケーシング
（１０ｇ、１０ｊ、１０１ａ、１０３ａ）の空気吹出方
向が上向きとなるように、両ファンケーシング（１０
ｈ、１０ｉ、１０２ａ）、（１０ｇ、１０ｊ、１０１
ａ、１０３ａ）の形状を車両上下方向にずらしたことを
特徴としている。

【００１２】これによると、内外気２層モード時におい
て、内気側、外気側の両ファンケーシングの形状が車両
上下方向にずれているため、内気側のファンケーシング
（１０ｈ、１０ｉ、１０２ａ）の空気吹出方向が下向き
となり、また、外気側のファンケーシング（１０ｇ、１
０ｊ、１０２ａ）の空気吹出方向が上向きとなるので、
完全センター置きレイアウトにおいて、内気を下側の第
１空気通路（２２）に流し、外気を上側の第２空気通路
（２３）に流すことができる。従って、空調ユニット
（３）の下部側に内気を流して、上部側に外気を流すこ
とができる内外気２層モードを成立させることができ
る。

【００１３】ここで、従来の完全センター置きレイアウ
トのように、車両上下方向に複数の送風ファンを積み重
ねるという配置を採用せずに、本発明では、複数の送風
ファンを車両左右方向にずらして配置しているので、車
両上下方向の空調装置占有スペースを縮小できる。しか
も、従来のセミセンタ置きレイアウトに比較すれば、完
全センター置きレイアウトの採用により車両左右方向の
空調装置占有スペースをも縮小できる。

【００１４】この結果、車両左右、上下の両方向の占有
スペースを縮小でき、空調装置の車両への搭載が容易と
なる。特に、請求項３記載の発明では、空調ユニット
（３）のケース（２０）において、車両左右方向の両側
部で、かつ、暖房用熱交換器（２５）の空気下流側に位
置する部位に、第２空気通路（２３）と連通するように
サイドフェイス吹出開口部（３７）を配置し、このサイ
ドフェイス吹出開口部（３７）を、車両計器盤の左右両
端部から車室内側方部もしくは車両の側面窓ガラスに向
けて空気を吹出すサイドフェイス吹出口（３７ａ）に連
通させることを特徴としている。

【００１５】これによると、内外気２層モード時に、サ
イドフェイス吹出開口部（３７）を通過した外気の温風
をサイドフェイス吹出口（３７ａ）から車両の側面窓ガ
ラスに向けて吹出すことができ、側面窓ガラスの曇り止
めを良好に達成できる。しかも、サイドフェイス吹出開
口部（３７）をケース（２０）の車両左右方向の両側部
に配置しているから、サイドフェイス吹出開口部（３
７）とサイドフェイス吹出口（３７ａ）との間の接続用
のダクト配置を容易に行うことができる。

【００１６】また、請求項４記載の発明では、内気吸入
口（５ａ、５ｂ、５ｃ）および外気吸入口（４ａ、４
ｂ、４ｃ）を備える内外気切替箱（４）を、ファンケー
シング（１０ｇ〜１０ｊ、１０１ａ〜１０３ａ）の車両
前方側に配置することを特徴としている。これによる
と、内外気切替箱（４）をファンケーシング（１０ｇ〜
１０ｊ、１０１ａ〜１０３ａ）の車両上下方向の寸法
（高さ）と同等の範囲内に設置することが可能となり、
車両上下方向の空調装置占有スペースを一層縮小でき
る。

【００１７】なお、送風ファンとしては、請求項５記載
のように、軸方向から空気を吸込み、径方向の外方へ空
気を吹出す遠心多翼ファン（１０ａ〜１０ｄ）を用いた
り、あるいは、請求項６記載のように、径方向から空気
を吸込み、径方向の外方へ空気を吹出すクロスフローフ
ァン（１０１〜１０３）を用いることができる。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。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。（第１実施形態）図１、２は本発明の第１実施形態を示
すものであり、内外気２層モードの状態を示している。
図１、２において、本実施形態の空調装置１の通風系
は、空調空気の吸込み、送風を行う送風ユニット２と、
空調空気の熱交換、温度制御、吹出モード切替等の作用
を行う空調ユニット３とに大別される。そして、この送
風ユニット２と空調ユニット３は、車両前後方向に直列
に配置されて、１つのユニットとして一体化されてい
る。

【００１９】すなわち、空調装置１は、車室内前方の計
器盤（図示せず）下方のうち、車両左右方向の中央部に
設置され、車両の前後、左右、上下方向に対して図示の
方向となるように配置されて車両に搭載される。従っ
て、送風ユニット２が車両前方側に位置し、送風ユニッ
ト２の車両後方側に空調ユニット３が位置している。次
に、送風ユニット２を具体的に説明すると、送風ユニッ
ト２のうち、車両前方側の部位に、内外気切替箱４が配
置されており、この内外気切替箱４には車両前方側から
外気（車室外空気）を吸入する３個の外気吸入口５ａ、
５ｂ、５ｃと、送風ユニット２の下方側（図２参照）か
ら内気（車室内空気）を吸入する３個の内気吸入口６
ａ、６ｂ、６ｃが車両左右方向に並列に設けられてい
る。

【００２０】この３個の外気吸入口５ａ、５ｂ、５ｃと
３個の内気吸入口６ａ、６ｂ、６ｃは図２に示すように
それぞれ車両上下方向に隣接して配置されている。内外
気切替箱４において、上記した３個づつ設けた外気吸入
口５ａ、５ｂ、５ｃと内気吸入口６ａ、６ｂ、６ｃとの
間に、３枚の平板状の内外気切替ドア７ａ、７ｂ、７ｃ
が上下方向に回動可能に配置されて、これらの吸入口を
切替開閉する。

【００２１】この３枚の内外気切替ドア６ａ、６ｂ、６
ｃを回動させる回転軸は、図示の簡略化のために、１本
の回転軸として図示しているが、実際は外側の中空パイ
プ状の第１回転軸８の内周に、中実の第２回転軸９を摺
動可能に収納した構成としている。そして、第１回転軸
８には、左右両側の２枚の内外気切替ドア７ａ、７ｃを
連結し、また、第２回転軸９には中央部の内外気切替ド
ア７ｂを連結している。第１、第２回転軸８、９は車両
左右方向に延びるように水平配置され、内外気切替箱４
の壁部に対して回動可能に支持されている。内外気切替
箱４の壁部の外部に突出している第１、第２回転軸８、
９の一端部にはそれぞれ第１駆動用リンク８ａ、第２用
駆動リンク９ａを連結している。この駆動用リンク８
ａ、９ａは、それぞれ図示しない操作リンク機構を介し
て、サーボモータのようなアクチュエータに連結され、
このアクチュエータによって、内外気切替ドア７ａ、７
ｂ、７ｃは空調装置の内外気導入モード制御信号に応じ
て操作される。

【００２２】そして、上記外気吸入口５ａ、５ｂ、５ｃ
と内気吸入口６ａ、６ｂ、６ｃからの吸入空気を送風す
る送風機１０として、本例では、車両右側および左側に
それぞれ２個づつ配置された遠心式送風ファン１０ａ〜
１０ｄを設けている。この合計４個の遠心式送風ファン
１０ａ〜１０ｄは１本の回転軸１０ｅに連結されてい
る。

【００２３】この回転軸１０ｅは車両左右方向に水平に
延びるように配置され、その一端部に駆動用モータ１０
ｆが連結され、このモータ１０ｆを駆動源として、４個
の遠心式送風ファン１０ａ〜１０ｄと回転軸１０ｅが一
体に回転する。これらの送風ファン１０ａ〜１０ｄは周
知の遠心多翼ファン（シロッコファン、ラジアルファン
等））からなるものであって、それぞれファンケーシン
グ１０ｇ〜１０ｊ内に回転可能に収容されており、軸方
向から空気を吸込み、径方向の外方へ空気を吹出す。こ
こで、ファンケーシング１０ｇ〜１０ｊはそれぞれ渦巻
き形状の空気通路を独立に形成するスクロールケーシン
グであって、最も右側のファンケーシング１０ｇの吸入
口１０ｋは最も右側の外気吸入口５ａと内気吸入口６ａ
に連通可能になっている。

【００２４】以下、ファンケーシング１０ｈ〜１０ｊの
吸入口１０ｍ、１０ｎ、１０ｐは、それぞれ次の外気吸
入口５ｂと内気吸入口６ｂ、外気吸入口５ｃと内気吸入
口６ｃ、外気吸入口５ｄと内気吸入口６ｄに連通可能に
なっている。さらに、完全センター置きレイアウトにお
ける内外気２層モードを成立させるために、ファンケー
シング１０ｇ〜１０ｊは次のごとく構成されている。

【００２５】内外気２層モード時には、図１に示すよう
に、車両左右方向の両側に位置する外気吸入口５ａ、５
ｃから外気を吸入し、車両左右方向の中央部に位置する
内気吸入口６ｂから内気を吸入する。従って、４個の遠
心式送風ファン１０ａ〜１０ｄのうち、左右両側の遠心
式送風ファン１０ａ、１０ｄは外気を矢印Ｂのごとく送
風し、一方、中央部の遠心式送風ファン１０ｂ、１０ｃ
は内気を矢印Ａのごとく送風する。

【００２６】そこで、左右両側の遠心式送風ファン１０
ａ、１０ｄのファンケーシング１０ｇ、１０ｊの吹出流
路１１、１２からの空気吹出方向が上向きとなり、中央
部の遠心式送風ファン１０ｂ、１０ｃのファンケーシン
グ１０ｈ、１０ｉの吹出流路１３、１４からの空気吹出
方向が下向きとなるように、ファンケーシング１０ｇ〜
１０ｊの形状を設定している。

【００２７】そして、右側の２つのファンケーシング１
０ｇ、１０ｈの吹出流路１１、１３のうち、外気側の吹
出流路１１は車両上側にて左右方向に幅寸法Ｗ（Ｗ＝空
調ユニット３の左右方向の幅寸法の１／２）に拡大さ
れ、同様に、内気側の吹出流路１３は車両下側にて左右
方向に幅寸法Ｗに拡大されている。左側の２つのファン
ケーシング１０ｉ、１０ｊの吹出流路１２、１４のう
ち、外気側の吹出流路１２は車両上側にて、また、内気
側の吹出流路１４は車両下側にてそれぞれ、左右方向に
幅寸法Ｗに拡大されている。

【００２８】これにより、送風機１０の吹出側では、左
右両側の遠心式送風ファン１０ａ、１０ｄの送風する外
気Ｂが車両上側に送風され、中央部の遠心式送風ファン
１０ｂ、１０ｃの送風する内気Ａが車両下側に送風され
る。上記のように、外気側のファンケーシング１０ｇ、
１０ｊの吹出流路１１、１２からの空気吹出方向と、内
気側のファンケーシング１０ｈ、１０ｉの吹出流路１
３、１４からの空気吹出方向を上下方向にずらしている
ため、図２に示すように、外気側のファンケーシング１
０ｇ、１０ｊのノーズ部１５、１６が上側に位置し、内
気側のファンケーシング１０ｈ、１０ｉのノーズ部１
７、１８が下側に位置している。ここで、ノーズ部１５
〜１８とは、ファンケーシング１０ｇ〜１０ｊの巻き始
め部を構成する内方への突出部である。

【００２９】一方、空調ユニット３部のケース２０は車
両左右方向の幅寸法（＝２Ｗ）が大きくて、車両上下方
向の高さ寸法が小さい横長の偏平形状であり、そして、
ケース２０内の空気通路は、車両上下方向の中間部に位
置して水平方向に延びる仕切り板２１によって上下に２
つの通路２２、２３に区画されている。下側の第１空気
通路２２は内外気２層モード時における内気側通路を構
成し、上側の第２空気通路２３は内外気２層モード時に
おける外気側通路を構成する。なお、仕切り板２１は樹
脂製のケース２０に一体成形することができる。

【００３０】ケース２０のうち、最も車両前方側の部位
（換言すると、吹出流路１１〜１４直後の部位）には、
冷凍サイクルの蒸発器（冷房用熱交換器）２４が配置さ
れている。この蒸発器２４は吹出流路１１〜１４直後の
空気通路の全域を横断するように配置されている。蒸発
器２４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っ
て、吹出流路１１〜１４からの空気を全て冷却、除湿す
る。蒸発器２４は、例えば、冷媒が流れる偏平状のチュ
ーブと、このチューブに接合されたコルゲートフィンと
により構成される熱交換用コア部を有する積層型の構造
からなる。

【００３１】そして、蒸発器２４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（暖房用
熱交換器）２５が隣接配置されている。このヒータコア
２５は、蒸発器２５を通過した冷風を再加熱するもので
あって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流
れ、この温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２５も蒸発器２４と同様の横長形状であ
るが、ヒータコア２５の上下方向の高さ寸法は、ケース
２０の高さ寸法より小さくして、ヒータコア２５の上側
および下側にヒータコア２５をバイパスして空気（冷
風）が流れる冷風バイパス通路２６、２７を形成してい
る。

【００３２】ケース２０内の第１、第２空気通路２２、
２３にそれぞれ第１、第２エアミックスドア２８、２９
を回動可能に配設して、この両ドア２８、２９によりヒ
ータコア２５を通過する温風とヒータコア２５をバイパ
スする冷風との風量割合を調整して、車室内への吹出空
気温度を調整する。従って、本例では、エアミックスド
ア２８、２９は温度調整手段を構成するものであって、
図示しないリンク機構に連結されて、サーボモータのよ
うなアクチュエータにより、空調装置の温度制御信号に
応じて連動操作されるようになっている。

【００３３】なお、ヒータコア２５は周知の構成であっ
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、空調ユニット３部のケース２０と、送風ユニ
ット２のファンケーシング１０ｇ〜１０ｊはともに樹脂
製であるから、一体成形することができる。この場合、
送風ファン１０ａ〜１０ｄ、蒸発器２４、ヒータコア２
５、エアミックスドア２８、２９等の機器を収納するた
めに、一体成形のケース２０とファンケーシング１０ｇ
〜１０ｊを車両上下方向、車両左右方向等に複数に分割
し、上記機器の収納後に、複数のケース体を一体に締結
すればよい。

【００３４】次に、吹出モード切替機構を説明すると、
ケース２０の空気通路下流端（最も車両後方側）には複
数の吹出開口部３０〜３２、３７が形成されており、こ
のうち、デフロスタ吹出開口部３０は図２に示すように
ケース２０の上面部にて上側の第２空気通路２３の下流
端部に連通するように開口している。このデフロスタ吹
出開口部３０は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空調空
気を吹き出すものである。

【００３５】また、フェイス吹出開口部３１は、空調ケ
ース２の最も車両後方側の部位で、かつ、上方側に配置
され、上側の第２空気通路２３の下流端部に連通するよ
うに開口している。フェイス吹出開口部３１は図示しな
いフェイスダクトおよびフェイス吹出口を介して左右方
向中央部の乗員頭部側に向けて空調空気を吹き出すもの
である。

【００３６】次に、フット吹出開口部３２は、空調ケー
ス２の最も車両後方側の下方側部位にて、下側の第１空
気通路２２の下流端部に連通するように開口している。
フット吹出開口部３２は、図示しないフットダクトおよ
びフット吹出口を介して乗員の足元部に向けて空調空気
を吹き出すものである。そして、上記の吹出開口部３０
〜３２は吹出モード切替ドア３３〜３５により開閉さ
れ、この吹出モード切替ドア３３〜３５は図示しないリ
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
に連結され、このアクチュエータにより、空調装置の吹
出モード制御信号に応じて連動操作されるようになって
いる。なお、フット用の切替ドア３５は図２に示すよう
に、フット吹出開口部３２の開口時にはヒータコア２５
の上下方向中央部に位置して、第１、第２空気通路２
２、２３の連通路３６を閉じることにより、第１、第２
空気通路２２、２３を仕切る仕切り部材としての役割を
兼務する。

【００３７】また、上側の第２空気通路２３の下流端部
において、ヒータコア２５直後の部位（吹出モード切替
ドア３３、３４の直前の部位）にはサイドフェイス吹出
開口部３７が開口している。このサイドフェイス吹出開
口部３７は図１に示すようにケース２０において車両左
右方向の両側部に位置しており、サイドフェイスダクト
３７ｂを介してサイドフェイス吹出口３７ａに連通す
る。このサイドフェイス吹出口３７ａは周知のごとく車
両計器盤の左右両端部に配置されて空気吹出方向の変更
可能なものであって、夏期には乗員の頭部側に向けて空
気を吹出し、冬期には車両の側面窓ガラスに向けて空気
を吹出して側面窓ガラスの曇り止めを行う。

【００３８】次に、上記構成において本第１実施形態の
作動を吹出モードごとに説明する。「フット吹出モー
ド」フット吹出モード時には吹出モード切替ドア３３〜
３５が図２の実線位置に操作されるため、フット吹出開
口部３２は全開し、また、デフロスタ吹出開口部３０は
小開度で開口し、フェイス吹出開口部３１は全閉状態に
ある。

【００３９】一方、暖房始動時のごとく、最大暖房状態
を設定するときは、第１、第２エアミックスドア２８、
２９が図２の実線位置に操作されるため、冷風バイパス
通路２６、２７を全閉して、ヒータコア２５への空気流
路を全開する。そして、最大暖房状態を設定するとき
は、内外気２層モードを設定する。すなわち、内外気切
替箱４においては、図示しないアクチュエータおよびリ
ンク機構により左右両側の内外気切替ドア７ａ、７ｃが
図２に示すように下方へ回動操作されて、両側の内気吸
入口６ａ、６ｃを閉じて、両側の外気吸入口５ａ、５ｃ
を開く。これと同時に、中央部の内外気切替ドア７ｂが
図２に示すように上方へ回動操作されて、中央部の外気
吸入口５ｂを閉じて、中央部の内気吸入口６ｂを開く。

【００４０】これにより、送風機１０の駆動用モータ１
０ｆを作動させると、左右両側の送風ファン１０ａ、１
０ｄは両側の外気吸入口５ａ、５ｃから外気を吸入し、
両側のファンケーシング１０ｇ、１０ｊの吹出流路１
１、１２の空気吹出方向に従って、ケース２０内の上側
の第２空気通路２３に送風する。これに対し、中央部の
送風ファン１０ｂ、１０ｃは中央部の内気吸入口６ｂか
ら内気を吸入し、中央部のファンケーシング１０ｈ、１
０ｉの吹出流路１３、１４の空気吹出方向に従って、ケ
ース２０内の下側の第１空気通路２２に送風する。

【００４１】そして、下側の第１空気通路２２に送風さ
れた内気および上側の第２空気通路２３に送風された外
気はすべて蒸発器２４を通過した後、ヒータコア２５を
通過して加熱されて、温風となる。この温風のうち、下
側の第１空気通路２２の内気温風はフット吹出開口部３
２に流入し、図示しないフットダクトを経てフット吹出
口から車室内の乗員足元に吹き出す。

【００４２】これと同時に、上側の第２空気通路２３の
外気温風は、デフロスタ吹出開口部３０に流入し、図示
しないデフロスタダクトを経てデフロスタ吹出口から車
両窓ガラス内面に吹き出す。また、上側の第２空気通路
２３において、ヒータコア２５直後の部位にサイドフェ
イス吹出開口部３７が直接開口しているので、第２空気
通路２３の外気温風の一部はサイドフェイス吹出開口部
３７からサイドフェイスダクト３７ｂおよびサイドフェ
イス吹出口３７ａから車両の側面窓ガラスに向けて吹き
出す。

【００４３】ここで、フット吹出開口部３２から車室内
の乗員足元に吹き出す温風は、車室内の温度の高い内気
を再循環して加熱しているので、温風温度が十分高くな
り、暖房効果を向上できる。しかも、デフロスタ吹出開
口部３０およびサイドフェイス吹出開口部３７から車両
窓ガラスに向けて吹き出す温風は低湿度の外気を加熱し
た温風であるので、窓ガラスの防曇性を十分確保でき
る。

【００４４】また、前述した通り、デフロスタ吹出開口
部３０の開度はデフロスタ用吹出モードドア３３により
小開度になっているので、フット吹出モードにおける、
デフロスタ吹出開口部３０からの吹出風量を少量に抑制
して、乗員の頭部が火照るのを防止している。ここで、
デフロスタ吹出開口部３０およびサイドフェイス吹出開
口部３７からの吹出風量と、フット吹出開口部３２から
の吹出風量との風量割合は例えば、２：８程度である。

【００４５】次に、車室内温度が上昇して、暖房負荷が
減少すると、吹出空気温度制御のため、第１、第２エア
ミックスドア２８、２９が図２の実線で示す全開位置
（最大暖房状態）から中間開度位置に操作されるので、
ヒータコア２５に流入する空気量（温風量）が減少し
て、冷風バイパス通路２６、２７を冷風がバイパスして
流れる。このように、温風と冷風との混合により、車室
内への吹出空気温度を調整できる。

【００４６】中間温度制御域では、最大暖房能力を必要
としないため、内外気吸入モードは、通常、３個の内外
気切替ドア７ａ、７ｂ、７ｃにより内気吸入口６ａ、６
ｂ、６ｃを全て閉塞し、外気吸入口５ａ、５ｂ、５ｃを
全て開放する全外気モードに設定する。しかし、乗員の
手動操作よる設定にて、３個の内外気切替ドア７ａ、７
ｂ、７ｃにより外気吸入口５ａ、５ｂ、５ｃを全て閉塞
して、内気吸入口６ａ、６ｂ、６ｃを全て開放する全内
気モードとすることもできる。

【００４７】なお、冬期の暖房時には外気温度が低いた
め、蒸発器２４を有する冷凍サイクルは停止している。「フットデフロスタ吹出モード」フットデフロスタ吹出
モードでは、デフロスタ用吹出モードドア３３を図２の
実線位置より所定量時計方向に回動させて、デフロスタ
吹出開口部３０の開度を図２のフット吹出モード時より
も増大させる。これにより、デフロスタ吹出開口部３０
およびサイドフェイス吹出開口部３７からの吹出風量
と、フット吹出開口部３２からの吹出風量との風量割合
を例えば、５：５程度にして、窓ガラスの防曇性能を高
める。

【００４８】そして、最大暖房状態の設定時に、内外気
２層モードを設定するのは、フット吹出モード時と同じ
であり、その他の点もフット吹出モード時と同じであ
る。「デフロスタ吹出モード」デフロスタ吹出モードにおい
ては、デフロスタ用吹出モードドア３３によりデフロス
タ吹出開口部３０を全開するとともに、フェイス用吹出
モードドア３４およびフット用吹出モードドア３５によ
り、フェイス吹出開口部３１およびフット吹出開口部３
２を全閉する。フット用吹出モードドア３５は上下の２
つの空気通路２２、２３の連通路３６を開口する。

【００４９】従って、上下の２つの空気通路２２、２３
においてヒータコア２５で加熱された温風はすべてデフ
ロスタ吹出開口部３０およびサイドフェイス吹出開口部
３７から窓ガラス内面に吹き出して窓ガラスの曇り止め
を行う。このデフロスタ吹出モードにおいては、窓ガラ
スの防曇性確保のために、内外気吸入モードを通常、全
外気モードとする。

【００５０】「フェイス吹出モード」フェイス吹出モー
ドにおいては、フェイス用吹出モードドア３４がフェイ
ス吹出開口部３１の全開位置に操作され、これと同時
に、デフロスタ用吹出モードドア３３およびフット用吹
出モードドア３５がそれぞれデフロスタ吹出開口部３０
およびフット吹出開口部３２の全閉位置に操作される。
また、フェイス吹出モードは主に夏期の冷房時に使用さ
れるため、冷凍サイクルが運転され、蒸発器２４により
上下の両空気通路２２、２３の送風空気はすべて冷却さ
れて、冷風となる。この冷風はヒータコア２５により再
加熱されて、所望温度に調整される。

【００５１】そして、この所望温度の冷風はフェイス吹
出開口部３１から、図示しないフェイスダクトを通って
フェイス吹出口から左右方向中央部の乗員頭部側に向か
って吹き出して、車室内の冷房作用を行う。また、ヒー
タコア２５直後の部位から冷風の一部がサイドフェイス
吹出開口部３７からサイドフェイスダクト３７ｂを通っ
てサイドフェイス吹出口３７ａから車室内の左右両サイ
ドの上方部に向かって吹き出し、冷房作用を行う。な
お、サイドフェイス吹出口３７ａは手動操作にて空気の
吹出方向が調整可能なグリル機構を有しているので、夏
期の冷房時には空気の吹出方向を乗員側に変更する。

【００５２】このフェイス吹出モードでも、内外気吸入
モードは内外気切替ドア７ａ、７ｂ、７ｃにより、全内
気、全外気、内外気２層のいずれも選択可能となる。な
お、第１、第２エアミックスドア２８、２９を冷風バイ
パス通路２６、２７の全開位置（図２の２点鎖線位置）
に操作する最大冷房状態では、全内気吸入モードとし、
また、ヒータコア２５への温水循環を図示しない温水弁
により遮断することにより、冷房能力が最大となる。

【００５３】「バイレベル吹出モード」バイレベル吹出
モードにおいては、フェイス用吹出モードドア３４がフ
ェイス吹出開口部３１の全開位置に操作され、これと同
時に、デフロスタ用吹出モードドア３３がデフロスタ吹
出開口部３０の全閉位置に操作され、また、フット用吹
出モードドア３５はフット吹出開口部３２の全開位置に
操作される。従って、上側の第２空気通路２３の送風空
気がフェイス吹出開口部３１およびサイドフェイス吹出
開口部３７から吹出し、下側の第１空気通路２２の送風
空気がフット吹出開口部３２から吹出し、バイレベル吹
出モードが得られる。

【００５４】なお、バイレベル吹出モードは主に春秋の
中間季節に使用されるため、冷凍サイクルが運転され、
蒸発器２４により第１、第２空気通路２２、２３の送風
空気は冷却されて、冷風となった後に、この冷風はヒー
タコア２５により再加熱されて、所望温度に調整され
る。また、内外気吸入モードは通常、全外気モードを設
定するが、必要に応じて、全内気、あるいは内外気２層
モードを選択してもよい。

【００５５】上記第１実施形態では、送風ファンを４つ
の遠心式送風ファン１０ａ〜１０ｄに分割しているた
め、各遠心式送風ファン１０ａ〜１０ｄの外径を小さく
しても必要風量を確保でき、送風ユニット２の上下方向
の高さ寸法を十分短縮できる。（第２実施形態）図３、４は第２実施形態を示すもの
で、上記第１実施形態の送風機１０における４つの遠心
式送風ファン１０ａ〜１０ｄを左側の２つの遠心式送風
ファン１０ｃ、１０ｄに相当するものに変更している。
このため、遠心式送風ファン１０ｃ、１０ｄを収容して
いる２つのファンケーシング１０ｉ、１０ｊの吹出流路
１２、１４は、左右方向に、空調ユニット３の左右方向
幅寸法（２Ｗ）まで拡大されている。他の点は上記第１
実施形態と同じである。

【００５６】第２実施形態によると、必要風量の確保の
ためには、２つの遠心式送風ファン１０ｃ、１０ｄの外
径が上記第１実施形態のものより増加して、送風ユニッ
ト２の上下方向の高さ寸法が大きくなるが、送風ファン
１０ｃ、１０ｄの使用個数の減少に伴って、内外気吸入
口５ｂ、５ｃ、６ｂ、６ｃおよび内外気切替ドア７ｂ、
７ｃをそれぞれ２つに減少できるので、構成の簡素化に
よりコスト低減を図ることができる。

【００５７】（第３実施形態）図５、６は第３実施形態
を示すもので、上記第１実施形態、第２実施形態の送風
機１０では、シロッコファンのように軸方向から空気を
吸込み、径方向へ送風する遠心式送風ファン１０ａ〜１
０ｄを用いているが、第３実施形態では、送風ファンと
して、クロスフローファン１０１、１０２、１０３を用
いている。

【００５８】クロスフローファン１０１、１０２、１０
３は、周知のごとく多翼形の羽根車の軸方向と直角な断
面内（換言すると、径方向）を空気が通り抜ける横流
（貫流）ファンである。そのため、図６に示すように、
３つのクロスフローファン１０１、１０２、１０３を収
容している３つのファンケーシング１０１ａ、１０２
ａ、１０３ａは、ファンの吸入流路および吹出流路をい
ずれもファン径方向に配置する形状になっている。

【００５９】２層流モード時において内気は、車両左右
方向の中央部に位置するクロスフローファン１０２およ
びファンケーシング１０２ａによって送風され、外気
は、車両左右方向の両側に位置するクロスフローファン
１０１、１０３およびファンケーシング１０１ａ、１０
３ａによって送風される。このため、車両左右方向中央
部のファンケーシング１０２ａの吹出流路１３は、その
空気吹出方向が下向きとなり、車両左右方向両側のファ
ンケーシング１０１ａ、１０３ａの吹出流路１１、１２
は、その空気吹出方向が上向きとなるように、ファンケ
ーシング１０１ａ〜１０３ａの形状を設定している。こ
れに伴って、車両左右方向中央部のファンケーシング１
０２ａのノーズ部１７が下側にずれ、車両左右方向両側
のファンケーシング１０１ａ、１０３ａのノーズ部１
５、１６が上側にずれている。

【００６０】そして、車両左右方向中央部のファンケー
シング１０２ａの吹出流路（内気側流路）１３は車両下
側部にて、左右方向に、空調ユニット３の左右方向幅寸
法（２Ｗ）まで拡大されている。一方、車両左右方向の
両側のファンケーシング１０１ａ、１０３ａの吹出流路
（外気側流路）１１、１２は、それぞれ、車両上側にて
左右方向に幅寸法Ｗ（Ｗ＝空調ユニット３の左右方向の
幅寸法の１／２）に拡大されている。

【００６１】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、吹出空気温度の調整手段として、ヒータコア２５を
通過する温風とヒータコア２５をバイパスする冷風との
風量割合を調整するエアミックスドア２８、２９を用
い、このエアミックスドア２８、２９の開度により吹出
空気温度を調整しているが、ヒータコア２５に循環する
温水の流量または温度を調整する温水弁を用いて、吹出
空気温度を調整する方式の空調装置においても、本発明
は実施できる。

【００６２】また、車室内の右側と車室内の左側とで、
吹出空気温度を独立に制御するために、空調ユニット２
内の第１、第２空気通路２２、２３を車両左右方向にお
いても２分割し、かつ、吹出空気温度の調整手段を車室
内の右側空気通路と車室内の左側空気通路とにそれぞれ
独立に設ける方式の空調装置においても、本発明は実施
できる。

【００６３】また、上記実施形態では、吹出モードドア
として３つの板状のドア３３〜３５を使用しているが、
この３つの板状のドア３３〜３５の代わりに、複数の開
口部を有する１つのフィルム状の吹出モードドアを使用
できる。また、上記実施形態では、フット吹出モードお
よびフットデフロスタ吹出モードにおける最大暖房時の
みにおいて、内外気２層モードを設定しているが、フッ
ト吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードでは、
この吹出モードの設定と連動して常時、内外気２層モー
ドを設定するようにしてもよい。

【００６４】また、各ドア７ａ、７ｂ、７ｃ、２８、２
９、３３〜３５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手動操作部材に加
えられる手動操作力にて、上記各ドアを操作するように
してもよい。また、空調ユニット１内に蒸発器（冷房用
熱交換器）１６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】本発明の第１実施形態の内外気２層モード時に
おける概略平面断面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態の内外気２層モード時に
おける概略平面断面図である。

【図４】図３の縦断面図である。

【図５】本発明の第３実施形態の内外気２層モード時に
おける概略平面断面図である。

【図６】図５の縦断面図である。

【符号の説明】

２…送風ユニット、３…空調ユニット、４…内外気切替
箱、５ａ、５ｂ、５ｃ…外気吸入口、６ａ、６ｂ、６ｃ
…内気吸入口、７ａ、７ｂ、７ｃ…内外気切替ドア、１
０…送風機、１０ａ〜１０ｄ…遠心多翼ファン、１０１
〜１０３…クロスフローファン、１０ｅ…回転軸、１０
ｇ〜１０ｊ、１０１ａ〜１０３ａ…ファンケーシング、
２２、２３…第１、第２空気通路、２４…蒸発器、２５
…ヒータコア、３０…デフロスタ吹出開口部、３１…フ
ェイス吹出開口部、３２…フット吹出開口部、３３〜３
５…吹出モードドア、３７…サイドフェイス吹出開口
部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を吸込み送風する送風ユニット
（２）、およびこの送風ユニット（２）からの空調空気
の温度調整を行う空調ユニット（３）を有し、車両左右方向の中央部にて、前記送風ユニット（２）が
車両前方側に位置し、前記空調ユニット（３）が車両後
方側に位置するように、この両ユニット（２、３）を配
置し、前記空調ユニット（３）に、空気通路を形成するケース
（２０）と、このケース（２０）内に収容され、送風ユ
ニット（２）からの空調空気を加熱する暖房用熱交換器
（２５）とを備え、この暖房用熱交換器（２５）の空気下流側に、車室内の
乗員足元に空気を吹き出すフット吹出開口部（３２）、
車室内の乗員頭部に向かって空気を吹き出すフェイス吹
出開口部（３１）、および車両窓ガラスに向かって空気
を吹き出すデフロスタ吹出開口部（３０）を配置し、前記ケース（２０）内の空気通路を車両上下方向に２つ
に仕切って、前記ケース（２０）内の車両下方側に、内
気が流れる第１空気通路（２２）を形成するとともに、
前記ケース（２０）内の車両上方側に、外気が流れる第
２空気通路（２３）を形成し、前記フット吹出開口部（３２）と前記デフロスタ吹出開
口部（３０）の両方から同時に空気を吹き出す吹出モー
ドが設定されたとき、前記内気を前記第１空気通路（２２）を通して前記フッ
ト吹出開口部（３２）から吹き出し、前記外気を前記第
２空気通路（２３）を通して前記デフロスタ吹出開口部
（３０）から吹き出す内外気２層モードを設定する完全
センター置きレイアウトの車両用空調装置において、前記送風ユニット（２）には、車両左右方向に延びるよ
うに配置された回転軸（１０ｅ）と、この回転軸（１０
ｅ）に車両左右方向にずらして連結された複数の送風フ
ァン（１０ａ〜１０ｄ、１０１〜１０３）と、この複数
の送風ファン（１０ａ〜１０ｄ、１０１〜１０３）を収
容するファンケーシング（１０ｇ〜１０ｊ、１０１ａ〜
１０３ａ）とを備え、前記複数の送風ファン（１０ａ〜１０ｄ、１０１〜１０
３）のそれぞれの吸入側に対応して、前記外気を吸入す
る外気吸入口（５ａ、５ｂ、５ｃ）および前記内気を吸
入する内気吸入口（６ａ、６ｂ、６ｃ）を設け、さらに、前記内外気２層モード時に、前記複数の送風フ
ァン（１０ａ〜１０ｄ、１０１〜１０３）のうち、前記
内気吸入口（６ａ、６ｂ、６ｃ）からの内気を送風する
送風ファン（１０ｂ、１０ｃ、１０２）のファンケーシ
ング（１０ｈ、１０ｉ、１０２ａ）の空気吹出方向が下
向きとなり、前記外気吸入口（５ａ、５ｂ、５ｃ）からの外気を送風
する送風ファン（１０ａ、１０ｄ、１０１、１０３）の
ファンケーシング（１０ｇ、１０ｊ、１０１ａ、１０３
ａ）の空気吹出方向が上向きとなるように、前記両ファ
ンケーシング（１０ｈ、１０ｉ、１０２ａ）、（１０
ｇ、１０ｊ、１０１ａ、１０３ａ）の形状が車両上下方
向にずれていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】前記内外気２層モード時に、前記内気を
送風する送風ファン（１０ｂ、１０ｃ、１０２）のファ
ンケーシング（１０ｈ、１０ｉ、１０２ａ）が車両左右
方向の中央部に配置され、前記外気を送風する送風ァン（１０ａ、１０ｄ、１０
１、１０３）のファンケーシング（１０ｇ、１０ｊ、１
０１ａ、１０３ａ）が、車両左右方向において前記中央
部のファンケーシング（１０ｈ、１０ｉ、１０２ａ）の
左右両側に配置されていることを特徴とする請求項１に
記載の車両用空調装置。
【請求項３】前記空調ユニット（３）のケース（２
０）において、車両左右方向の両側部で、かつ、前記暖
房用熱交換器（２５）の空気下流側に位置する部位に、
前記第２空気通路（２３）と連通するようにサイドフェ
イス吹出開口部（３７）が配置されており、このサイドフェイス吹出開口部（３７）は車両計器盤の
左右両端部から車室内側方部もしくは車両の側面窓ガラ
スに向けて空気を吹出すサイドフェイス吹出口（３７
ａ）に連通し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。
【請求項４】前記内気吸入口（６ａ、６ｂ、６ｃ）お
よび前記外気吸入口（５ａ、５ｂ、５ｃ）を備える内外
気切替箱（４）が、前記ファンケーシング（１０ｇ〜１
０ｊ、１０１ａ〜１０３ａ）の車両前方側に配置されて
いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つ
に記載の車両用空調装置。
【請求項５】前記送風ファンは、軸方向から空気を吸
込み、径方向の外方へ空気を吹出す遠心多翼ファン（１
０ａ〜１０ｄ）からなることを特徴とする請求項１ない
し４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】前記送風ファンは、径方向から空気を吸
込み、径方向の外方へ空気を吹出すクロスフローファン
（１０１〜１０３）からなることを特徴とする請求項１
ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。