JPH11189026A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両上下方向寸法の短縮により計器盤中央部
への搭載性を改善する。 【解決手段】 車室内へ向かって送風される空気と熱交
換を行う熱交換器１６、１９を、その最長寸法の部位が
車両左右方向に向くように形成した横長形状とし、この
横長形状の熱交換器１６、１９を収容するケース２を、
その最長寸法の部位が車両左右方向に向くように形成し
た横長形状とし、この横長形状のケース２の内部に、送
風空気が熱交換器１６、１９を通過して車両前方側から
車両後方側へ向かって流れる空気通路１２を形成する。
横長形状のケース２を、計器盤１００内の車両左右方向
の中央部で、かつ運転席側および助手席側の足元空間１
３０の上方側に至るまでの範囲にわたって配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車室内前部の計器盤
中央部への搭載性を改善した車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両車用空調装置においては、車
室内前部の計器盤近辺に空調ユニットを配置するに際し
て、冷房用蒸発器、暖房用ヒータコア、吹出モード切替
機構等を内蔵する空調ユニットを、計器盤のうち車両左
右方向の略中央部に配置するとともに、この空調ユニッ
トに空調空気を送風する送風機ユニットを空調ユニット
側方の助手席側にオフセット配置するセミセンター置き
レイアウトのものが実用化されている。

【０００３】また、送風機部を空調ユニット部の車両前
方側に配置した完全センター置きレイアウトも一部実用
化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のセミセ
ンター置きレイアウトおよび完全センター置きレイアウ
トのいずれにおいても、車両上下方向の寸法が比較的大
きい形状をなしているので、空調ユニットの底部面が車
室内床面の近傍位置まで下がっている。このことを具体
的に述べると、従来の空調ユニットの底部面は、通常、
車室内床面から数十ｍｍ程度の高さに位置しているの
で、乗員（運転者および助手席側乗員）の足部と干渉を
起こすレベルまで下がっている。

【０００５】そのため、空調ユニットの底部面側と乗員
足部との干渉を避けるために、空調ユニットの車両左右
方向の寸法（幅寸法）を通常３００ｍｍ程度以内に抑え
るようにしている。このように、車両左右方向の寸法を
抑える結果、冷房、暖房の必要能力を得るための熱交換
器容積や送風機のファン径の確保のために、空調ユニッ
トの体格は必然的に、車両上下方向の寸法が大きくなっ
てしまう。

【０００６】図９は従来のセミセンター置きレイアウト
の具体例を示すもので、車両前後方向の寸法Ｌ＝４００
ｍｍ程度で、車両上下方向の寸法Ｈ＝４５０ｍｍ程度で
あり、また、ユニット底面部と車室内床面１２０との高
さｈ＝４０〜５０ｍｍ程度である。なお、図９におい
て、２は空調ケース、１６は蒸発器、１９はヒータコ
ア、１００は計器盤である。

【０００７】このように、従来のセミセンター置きレイ
アウトでは、計器盤１００の左右方向の中央部におい
て、上下方向に大きなスペースを占めて搭載されている
ので、利用価値の高い中央部のスペース付近に多く配置
される種々の機器との干渉が発生しやすく、空調装置の
車両搭載上の大きな障害となっている。また、完全セン
ター置きレイアウトにおいても、基本的には同様の傾向
にあり、空調ユニットの体格が車両上下方向に大きな寸
法を有するものとなり、同様の不具合を持っている。

【０００８】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
車両上下方向寸法の短縮により車両計器盤中央部への搭
載性を著しく改善できる車両用空調装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【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記載の発明では、車室内へ向かって送風さ
れる空気と熱交換を行う熱交換器（１６、１９）を、そ
の最長寸法の部位が車両左右方向に向くように形成した
横長形状とし、この横長形状の熱交換器（１６、１９）
を収容するケース（２）を、その最長寸法の部位が車両
左右方向に向くように形成した横長形状とし、この横長
形状のケース（２）の内部に、送風空気が熱交換器（１
６、１９）を通過して車両前方側から車両後方側へ向か
って流れる空気通路（１２）を形成し、横長形状のケー
ス（２）を、計器盤（１００）内の車両左右方向の中央
部で、かつ運転席側および助手席側の足元空間（１３
０）の上方側に至るまでの範囲にわたって配設したこと
を特徴としている。

【００１０】このように、空調ユニットの熱交換器（１
６、１９）およびケース（２）を横長形状とすることに
より、必要性能発揮のための熱交換器容積を車両左右方
向寸法の拡大により確保することができる。そのため、
空調ユニット全体の形状を車両上下方向寸法の小さい横
長形状にすることができ、これにより、空調ユニットを
計器盤内の中央部に搭載する際に、空調ユニットと他の
機器との干渉が減り、空調ユニットの搭載性を著しく改
善できる。

【００１１】しかも、このように、横長形状のケース
（２）を運転席側および助手席側の足元空間（１３０）
の上方側に至るまでの範囲にわたって配設するから、暖
房時にケース（２）の横長形状を有効活用して、運転席
側および助手席側の乗員の左右両足に向かって幅広く温
風を吹き出すことが可能となり、暖房フィーリングを向
上できる。

【００１２】同様に、冷房時でも、ケース（２）の横長
形状を有効活用して、乗員の上半身に向かって幅広く冷
風を吹き出すことが可能となり、乗員に対する冷風の気
流感を増大させて冷房フィーリングを向上できる。ま
た、請求項２記載の発明では、回転軸（７ｆ）の方向が
車両左右方向に向くように配置された横長形状の送風機
（７）と、最長寸法の部位が車両左右方向に向くように
形成され、送風機（７）の送風空気と熱交換を行う横長
形状の熱交換器（１６、１９）と、最長寸法の部位が車
両左右方向に向くように形成され、横長形状の送風機
（７）および横長形状の熱交換器（１６、１９）を収容
する横長形状のケース（２）とを有し、この横長形状の
ケース（２）内部に、送風空気が熱交換器（１６、１
９）を通過して車両前方側から車両後方側へ向かって流
れる空気通路（１２）を形成したことを特徴としてい
る。

【００１３】このような構成によっても、請求項１記載
の発明と同様の作用効果を発揮できる。また、請求項３
記載の発明では、横長形状の熱交換器（１６、１９）の
車両前方側に横長形状の送風機（７）を配設することを
特徴としている。これよると、送風機（７）の送風空気
を車両前方側から熱交換器（１６、１９）を通過して車
両後方側へ略直線的に送風することができ、空気通路の
圧損を非常に小さくでき、風量の増加と送風騒音の低減
を図ることができる。

【００１４】横長形状のケース（２）の車両左右方向寸
法（Ｗ）は、請求項４に記載のように車両上下方向寸法
（Ｈ）の１．５倍以上の大きさにすることが空調ユニッ
トの車両搭載性の観点から好ましい。また、請求項５記
載の発明のように、横長形状のケース（２）の車両左右
方向寸法（Ｗ）および車両前後方向寸法（Ｌ）を車両上
下方向寸法（Ｈ）の１．５倍以上として、横長形状のケ
ース（２）を偏平形状とすれば、空調ユニットの車両搭
載性をより一層改善できる。

【００１５】また、横長形状のケース（２）の車両左右
方向寸法（Ｗ）は、具体的には、請求項６記載のごとく
４００ｍｍ以上とするのがよい。また、請求項７記載の
発明のごとく車両搭載状態において、横長形状のケース
（２）の底面部を車室内床面より２００ｍｍ以上の高さ
とすれば、横長形状のケース（２）の下方側に乗員足部
のための空間を十分形成できる。

【００１６】また、請求項８記載の発明のごとく熱交換
器として、空気流れの上流側に配設された冷房用熱交換
器（１６）と、この冷房用熱交換器（１６）の空気流れ
下流側に配設された暖房用熱交換器（１９）とを備え、
この両熱交換器（１６、１９）をケース（２）内におい
て水平面より微小な傾斜角度（θ₁ 、θ₂ ）で傾斜配置
すれば、横長形状のケース（２）内部に形成される車両
上下方向寸法（Ｈ）の小さい空間内に、両熱交換器（１
６、１９）をコンパクトに配置、収納できる。

【００１７】また、請求項９記載の発明のごとく送風機
（７）を熱交換器（１６、１９）に対して下方側に配設
し、送風機（７）により送風される送風空気が車両下方
側から車両上方側に上昇した後に熱交換器（１６、１
９）を通過する配置構成とすることもできる。また、請
求項１０記載の発明のごとく送風機（７）を熱交換器
（１６、１９）に対して上方側に配設し、送風機（７）
により送風される送風空気が車両上方側から車両下方側
に下降した後に熱交換器（１６、１９）を通過する配置
構成とすることもできる。

【００１８】また、請求項１１記載の発明のごとく、送
風機（７）および熱交換器（１６、１９）をケース
（２）内部に、ケース（２）の車両左右方向寸法（Ｗ）
の略全幅にわたって配設すれば、ケース（２）の横長形
状を最大限活用して、送風機能力および熱交換器能力を
発揮できる。また、請求項１２記載の発明のごとく、ケ
ース（２）に、熱交換器（１６、１９）通過後の空気を
車室内への吹出口（２５、２７、２８）側に導く吹出開
口部（２０、２１、２２）を有し、この吹出開口部（２
０、２１、２２）をケース（２）の車両左右方向寸法
（Ｗ）の略全幅にわたって開口する横長形状とすれば、
ケース（２）の横長形状を最大限活用して、幅広い吹出
空気流を形成できる。

【００１９】また、請求項１３記載の発明のごとく、吹
出開口部（２０、２１、２２）のうち、乗員足元部に温
風を吹き出すフット吹出開口部（２２）を、温風が真下
に向けて吹き出すように形成すれば、ケース側の温風吹
出位置と乗員足元部との距離が短くなって、暖房フィー
リングを向上できる。また、請求項１４記載の発明のご
とく、送風機（７）を、共通の１本の回転軸（７ｅ）に
４個の送風ファン（７ａ〜７ｄ）を串刺し状に連結した
構成にすれば、各送風ファンのファン径を小径にしても
必要風量を確保できるので、横長形状のケース（２）に
よる小さな車両上下方向寸法（Ｈ）の空間内に送風機
（７）を配設できる。

【００２０】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。

【００２１】

【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。 （第１実施形態）図１〜４は第１実施形態を示すもの
で、本実施形態の空調装置通風系は、１つの一体型空調
ユニット１として構成され、この空調ユニット１は車室
内前方の計器盤１００（図１、２参照）内部のうち、車
両左右方向の中央部に設置される。この際、空調ユニッ
ト１は車両の前後、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。

【００２２】次に、この空調ユニット１の車両搭載形態
について具体的に述べると、空調ユニット１は図３に例
示するように車両左右方向の寸法Ｗおよび車両前後方向
の寸法Ｌに比して上下方向の寸法Ｈが小さい、全体とし
て偏平な横長形状にしてある。この偏平横長形状の空調
ユニット１の寸法関係をより具体例に述べると、車両左
右方向の寸法Ｗが最長の寸法であって、例えば、５８０
ｍｍである。また、車両前後方向の寸法Ｌは例えば、３
５０ｍｍである。そして、車両上下方向の寸法Ｈが最小
の寸法であって、例えば、１８０ｍｍである。従って、
この寸法設定によれば、Ｗ＞３Ｈ、Ｌ≒２Ｈの関係とな
る。

【００２３】なお、車両への搭載性改善のための偏平横
長形状を得るためには、車両左右方向寸法Ｗおよび車両
前後方向寸法Ｌをともに車両前後方向寸法Ｌの１．５倍
以上とするのがよく、また、車両左右方向寸法Ｗは４０
０ｍｍ以上とするのがよい。そして、空調ユニット１を
偏平横長形状とすることにより、図１に示すように、空
調ユニット１の底面部を車室内床面１１０から高い位置
に設定することが可能となり、その結果、車室内床面１
１０に対する空調ユニット１の底面部の高さｈを３００
ｍｍ以上の高さに設定することが可能となる。

【００２４】これにより、図１に示すように、空調ユニ
ット１の底面部の下方側に、車室内運転席および助手席
の乗員足部１２０にとって十分余裕のある足元空間１３
０を形成することができる。これに伴って、空調ユニッ
ト１は図２に示すように、計器盤１００内の車両左右方
向の中央部で、かつ運転席側および助手席側の足元空間
１３０の上方側に至るまでの範囲にわたって配設してあ
る。

【００２５】すなわち、従来装置では、図２の２点鎖線
ａで図示するように、空調ユニットを計器盤１００下方
の車両左右方向の中央部に位置するセンターコンソール
１４０の幅寸法と略同一の寸法内に設置していたが、本
実施形態では、空調ユニット１を偏平横長形状として、
空調ユニット１の底面部の高さｈを高くすることによ
り、車両左右方向の中央部から運転席側および助手席側
の足元空間１３０、１３０の上方側に至るまでの範囲に
わたって空調ユニット１を配設している。

【００２６】その場合、計器盤１００内の助手席側エア
バック装置１５０と、運転席側のステアリングホィール
１６０の取付ステー１６１との間のスペースに空調ユニ
ット１が搭載されるように、空調ユニット１の車両左右
方向の寸法Ｗ（＝５８０ｍｍを設定してある。なお、図
２において、１７０は速度計等の計器である。次に、上
記のごとく偏平横長形状に構成された空調ユニット１の
具体的構成を詳細に説明すると、空調ユニット１は樹脂
製の空調ケース２を有し、この空調ケース２は後述の複
数の分割ケースを一体に締結することにより、偏平横長
形状を構成するものであって、その内部に、送風空気が
熱交換器を通過して車両前方側から車両後方側へ向かっ
て流れる空気通路を形成し、この空調ケース２内に後述
の各種機器が収容される。

【００２７】図３、４に示すように、空調ユニット１の
うち、最も車両前方側の部位に、内外気切替機構３が配
置されており、この内外気切替機構３には車両前方側か
ら外気（車室外空気）を吸入する外気吸入口４が上方側
に設けられている。また、この外気吸入口４の下方側に
隣接して、内気（車室内空気）を吸入する内気吸入口５
が設けられている。ここで，外気吸入口４と内気吸入口
５は図４に示すように、空調ケース２の最前部に形成さ
れた円弧面に形成されている。

【００２８】内外気切替機構３の内部には、上記外気吸
入口４と内気吸入口５とを切替開閉する内外気切替ドア
６が摺動可能に配置されている。この内外気切替ドア６
は、上記両吸入口４、５の円弧面に沿った円弧状に形成
されている。そして、内外気切替ドア６の内側円弧面に
は内歯車が形成されており、この内外気切替ドア６の内
歯車には駆動歯車６０が噛み合っており、この駆動歯車
６０の回転により各内外気切替ドア６が両吸入口４、５
の円弧面に沿って図１の上下方向に摺動する。また、駆
動歯車６０は図示しない回転伝達機構を介してアクチュ
エータ（サーボモータ）に連結されて、回転駆動され
る。

【００２９】そして、上記外気吸入口４と内気吸入口５
からの吸入空気を送風する送風機７を、図３に示すよう
に、多数個（本例では４個）の送風ファン７ａ、７ｂ、
７ｃ、７ｄにより構成している。これら４個の送風ファ
ン７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは共通の１本の回転軸７ｅに
串刺し状に連結され、この回転軸７ｅを介してモータ７
ｆにより回転駆動される構成となっている。

【００３０】これらの送風ファン７ａ〜７ｄは周知の遠
心多翼ファン（シロッコファン）からなるものであっ
て、それぞれ空調ケース２と一体成形されたスクロール
ケース２ａ内に配置されている。送風ファン７ａ〜７ｄ
の軸方向の側方にはファン吸入口が形成され、送風ファ
ン７ａ〜７ｄは、このファン吸入口を通して前記両吸入
口４、５からの空気を吸入し、スクロールケース２ａの
渦巻き形状に沿って矢印Ａ（図４）のように送風する。

【００３１】上記のように、送風機７として、１本の共
通の回転軸７ｅに４個の送風ファン７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄを串刺し状に連結した構造とすることにより、この
４個の送風ファンの組合せで必要送風量を確保できるの
で、ファン径を従来の１個または２個の送風ファンを用
いるものに比して大幅に減少することができ（例えば、
ファン径φを１００ｍｍ程度にすることができ）、前述
の車両上下方向寸法Ｈ＝１８０ｍｍという、小寸法の範
囲内に送風機７が設置可能となる。

【００３２】一方、偏平横長形状の空調ケース２の内部
には、車両前方側の内外気の両吸入口４、５の部位から
送風機７により送風される空気が熱交換器１６、１９を
通過して車両後方側へ向かって流れる空気通路１２が形
成されている。そして、空調ケース２内において、スク
ロールケース２ａの出口直後の部位に蒸発器（冷房用熱
交換器）１６が上記空気通路１２の全域を横切るように
配置されている。

【００３３】特に、本例では、蒸発器１６を空調ケース
２の車両左右方向の寸法Ｗと略同等の寸法を有する横長
形状（図３参照）とするとともに、蒸発器１６を水平方
向から微少角度θ₁ だけ傾斜させた配置形態とすること
より、蒸発器１６を車両上下方向に対して小さなスペー
ス内で配置できるようにしている。蒸発器１６の幅Ｄ ₁
は例えば１３０ｍｍである。

【００３４】このように蒸発器１６を配置しているた
め、送風ファン７ａ〜７ｄからの送風空気は矢印Ａのご
とく空調ケース２内の空気通路１２の底部側に送風され
た後に、蒸発器１６を下方から上方へ通過する。蒸発器
１６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。ま
た、蒸発器１６は周知の積層型のものであって、アルミ
ニュウム等の２枚の金属薄板を最中状に張り合わせて構
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。

【００３５】そして、蒸発器１６の直ぐ上方の部位（空
気流れ下流側）にはエアミックスドア（温度制御手段）
１７が車両前後方向（図４の左右方向）に摺動可能に隣
接配置されている。このエアミックスドア１７は、図４
に示すように平板に近似した大きな曲率半径を持つ円弧
状の板部材からなり、かつ、空調ケース２の車両左右方
向の寸法Ｗと略同等の寸法を有する横長形状にしてあ
る。

【００３６】そして、エアミックスドア１７の内側円弧
面には内歯車が形成されており、この内歯車には駆動歯
車１８が噛み合っており、この駆動歯車１８の回転によ
りエアミックスドア１７が車両前後方向（図４の左右方
向）に摺動する。このエアミックスドア１７の摺動によ
り、空気通路１２においてヒータコア（暖房用熱交換
器）１９を通過する温風とヒータコア１９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
を制御できるようにしてある。

【００３７】また、駆動歯車１８は図示しない回転伝達
機構を介して、アクチュエータ（サーボモータ）に連結
されて、回転駆動される。ヒータコア１９は、蒸発器１
６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。ヒータコア１９は
上記駆動歯車１８およびエアミックスドア１７の上方部
位から車両後方側にかけて空気通路１２の全域を横切る
ように配置されている。

【００３８】このヒータコア１９も蒸発器１６と同様
に、空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗと略同等の寸
法を有する横長形状（図３参照）とするとともに、ヒー
タコア１９を水平方向から微少角度θ₂ だけ傾斜させた
配置形態とすることより、ヒータコア１９を車両上下方
向に対して小さなスペース内で配置できるようにしてい
る。ヒータコア１９の幅Ｄ₂ は例えば、９０ｍｍであ
る。

【００３９】ここで、蒸発器１６とヒータコア１９の傾
斜方向は逆方向であり、蒸発器１６は車両後方に向かっ
て下向きに傾斜し、ヒータコア１９は車両後方に向かっ
て上向きに傾斜しており、かつ、蒸発器１６の車両後方
側の一部の領域とヒータコア１９の車両前方側の一部の
領域が車両前後方向には所定間隔を開けてラップする位
置関係で配置されている。

【００４０】また、ヒータコア１９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。次に、本実施形態における吹出モード切替機構の概
要を説明すると、空調ケース２の空気通路下流側には複
数の吹出開口部２０〜２２が形成されており、２０はデ
フロスタ吹出開口部であり、このデフロスタ吹出開口部
２０は図１、３、４に示すように空調ケース２の上面部
において車両前後方向の略中央部位で空気通路１２に開
口している。

【００４１】そして、このデフロスタ吹出開口部２０に
は、図１に示すようにデフロスタダクト２３が接続さ
れ、このデフロスタダクト２３の先端には車両窓ガラス
２４の内面に向けて空調空気を吹き出すためのデフロス
タ吹出口２５が設けられいる。次に、２１は車室内の乗
員頭部側に向けて空気を吹き出すためのフェイス吹出開
口部で、空調ケース２の上面部において、デフロスタ吹
出開口部２０よりも車両後方側の部位に開口している。
このフェイス吹出開口部２１にはフェイスダクト２６が
接続され、このフェイスダクト２６の先端には車室内の
乗員頭部へ向けて空気を吹き出すフェイス吹出口２７が
設置されている。

【００４２】２２は車室内の乗員足元部側に向けて空気
を吹き出すためのフット吹出開口部で、空調ケース２の
底面側において、最も車両後方側の部位に開口してい
る。本例では、このフット吹出開口部２２の直ぐ下方部
位に、乗員足元部へ向けて真下に空気を吹き出すための
フット吹出口２８が空調ケース２に直接形成されてい
る。上記した吹出開口部２０〜２２およびフット吹出口
２８も、図３に示すように空調ケース２の車両左右方向
の寸法Ｗと略同等の寸法を有する横長形状にしてある。

【００４３】上記した吹出開口部２０〜２２はフィルム
状の吹出モードドア２９により切替開閉される。このフ
ィルム状の吹出モードドア２９は薄膜状の可撓性材料、
具体的には、ポリエチレン樹脂のごとく可撓性、強度に
優れた樹脂製フィルム材にて構成されるものであって、
その所定部位に開口部（図示せず）を有する周知のもの
である。

【００４４】このフィルム状の吹出モードドア２９は空
調ケース２の車両左右方向の幅寸法Ｗと略同等の幅寸法
を有し、所定の開口パターンの形成により、上記の各吹
出開口部２０〜２２への空気流れを切替制御するもので
ある。図４に示すように、空調ケース２内には、駆動軸
３０と従動軸３１が、空調ケース２に対して回転自在に
支持されている。この駆動軸３０および従動軸３１に
は、フィルム状の吹出モードドア２９の両端が固定およ
び巻回されている。そして、フィルム状の吹出モードド
ア２９は、駆動軸３０と従動軸３１と中間ガイド部３
２、３３とによって上記の各吹出開口部２０〜２２をそ
れぞれ横切るようにして、一定の張力が付与された状態
で空調ケース２の内壁面に沿って摺動可能に配設されて
いる。

【００４５】上記駆動軸３０はステップモータ等のアク
チュエータによって駆動され、この駆動軸３０の回転は
図示しない回転伝達機構を介して従動軸３１に伝達され
る。従って、アクチュエータにより駆動軸３０を正逆両
方向に回転させることにより、従動軸３１も連動して正
逆両方向に回転し、これにより、フィルム状の吹出モー
ドドア２９の一端部が両軸３０、３１の一方から巻き戻
され、他方に巻回されるという運動を行って、各吹出開
口部２０〜２２の内壁面に沿ってフィルム状の吹出モー
ドドア２９が摺動する。

【００４６】そして、フィルム状の吹出モードドア２９
には、空気を通過させるための開口部（図示せず）が形
成されており、上記アクチュエータにより駆動軸３０を
正逆両方向に回転させて吹出モードドア２９を所定の位
置で停止させることによって、この開口部と前記各吹出
開口部２０〜２２との連通、遮断を切り替えるようにな
っている。

【００４７】空調ケース２内に上述した種々の機器を収
納する組付作業を可能とするため、空調ケース２は複数
に分割された分割ケースから構成されており、例えば、
スクロールケース２ａ部は、送風ファン中心線Ｃにより
車両前方側と車両後方側とに２分割し、そして、車両後
方側の部分も蒸発器１６側の下側部分、ヒータコア１９
側の上側部分等の複数の部分に分割して構成される。

【００４８】次に、上記構成において作動を説明する。 「フット吹出モード」フット吹出モード時にはフィルム
状の吹出モードドア２９の移動により、吹出モードドア
２９の開口部がフット吹出開口部２２を全開する。これ
により、送風機７により送風される空気（内気または外
気）が蒸発器１６を通過した後に、エアミックスドア１
７の摺動位置によりヒータコア１９により再加熱される
風量が調整されて空気温度が調整される。

【００４９】ここで、図４の矢印Ｂはデフロスタ吹出モ
ード時における空気流れを示しており、フット吹出モー
ド時には、エアミックスドア１７が車両後方側（図４の
右側）へ摺動するので、矢印Ｂと逆方向、すなわち、ヒ
ータコア１９を上方から下方へと空気が通過して再加熱
される。ヒータコア１９にて調整された温風はフット吹
出開口部２２を介してフット吹出口２８から乗員の足部
１２０に向けて真下に吹出して車室内の暖房を行う。

【００５０】なお、このとき、温風の一部をデフロスタ
吹出開口部２０からデフロスタダクト２３を介してデフ
ロスタ吹出口２５より車両窓ガラス２４の内面に向けて
吹出すようにすれば、車両窓ガラス２４の曇り止めを行
うことができる。このフット吹出モードにおいて、フッ
ト吹出口２８が乗員足部１２０の上方に位置しているの
で、温風を乗員足部１２０に向けて真下に吹き下ろして
暖房を行うことができる。特に、空調ユニット１を偏平
横長形状として、フット吹出口２８を計器盤１００内の
車両左右方向の中央部から運転席側および助手席側の足
元空間１３０の上方側にわたって配設してあるから、従
来装置に比して、フット吹出口２８の右端部を運転者の
右足部に近接させることができるとともに、フット吹出
口２８の左端部を助手席乗員の左足部に近接させること
ができる。

【００５１】従って、運転者の左右両足、および助手席
乗員の左右両足の全体に対して温風を吹き下ろすことが
でき、暖房フィーリングを向上できる。また、上記のよ
うに、乗員足部１２０の上方に位置するフット吹出口２
８から温風を乗員足部１２０に向けて真下に吹き下ろし
て暖房を行うことができるから、従来装置で通常必要と
していた別体のフットダクトを不要にしたり、あるい
は、極端に短い簡単なものにすることができる。図３、
４の図示例では、別体のフットダクトを廃止し、フット
吹出開口部２２とフット吹出口２８との間を小寸法（６
０ｍｍ程度）の連通路２８ａで接続しているだけであ
る。

【００５２】ここで、連通路２８ａ、フット吹出口２８
を廃止して、フット吹出開口部２２自体を吹出口とし
て、フット吹出開口部２２の部位から温風を直接真下に
向けて吹き出すようにしてもよい。また、車両搭載状態
において、偏平横長形状のケース２の底面部を車室内床
面１１０より十分な高さｈ（３００ｍｍ以上）に位置さ
せることができるので、図１に示すようにケース２の下
方側に乗員足部１２０のための空間１３０を十分形成で
きる。ここで、ケース２の底面部の高さｈは実用上２０
０ｍｍ以上の高さにすれば支障はない。 「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、フィルム状の吹出モードドア２９がアクチュエー
タにより操作されて、吹出モードドア２９の開口部によ
りデフロスタ吹出開口部２０を全開する。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、外気モードとする。従っ
て、送風機７により外気が吸入され、空気通路１２内に
外気が送風される。この外気は、蒸発器１６を通過した
後に、ヒータコア１９側へ向かう。

【００５３】デフロスタ吹出モードでは、エアミックス
ドア１７が車両前方側（図４の左側）へ摺動するので、
外気が矢印Ｂのように下方からヒータコア１９に流入
し、ヒータコア１６にて加熱され、温度調整される。そ
して、この加熱された温風はヒータコア１９の上方へ流
れて、デフロスタ吹出開口部２０からデフロスタダクト
２３を介してデフロスタ吹出口２５より車両窓ガラス２
４の内面に向けて吹出す。これにより、車両窓ガラス２
４の曇り止めを行うことができる。

【００５４】ところで、空調ユニット１を偏平横長形状
として、デフロスタ吹出開口部２０を空調ユニット１と
略同等の幅寸法（車両左右方向寸法Ｗ）を有する横長形
状にしているから、この横長形状を利用して、デフロス
タ吹出開口部２０とデフロスタ吹出口２５とを接続する
デフロスタダクト２３を、曲がりの少ない最短距離で直
線的に配置できるので、デフロスタダクト２３における
圧損を減少して、デフロスタ風量の増加による曇り止め
能力の向上、騒音低減を図ることができる。 「フェイス吹出モード」フェイス吹出モードにおいて
は、フィルム状の吹出モードドア２９がアクチュエータ
により操作されてフェイス吹出開口部２１を全開する。
また、冷凍サイクルが運転されるので、送風機６の送風
空気は蒸発器１６により冷却されて、冷風となる。

【００５５】そして、最大冷房状態では、図１に示すよ
うに、エアミックスドア１７が駆動歯車１８の回転によ
り、車両前後方向の中間位置に移動する。そのため、送
風機７により送風される空気が蒸発器１６で冷却されて
冷風となった後に、その全量がエアミックスドア１７の
車両前方側および車両後方側に形成される流路を通って
ヒータコア１９の上下両側の空間に流れ込む。

【００５６】そして、この上下両側の空間にはフェイス
吹出開口部２１が開口しているので、冷風はヒータコア
１９を通過することなく、ヒータコア１９の下方空間お
よび上方空間からそのまま直線的にフェイス吹出開口部
２１に流入し、フェイスダクト２６を介してフェイス吹
出口２７から車室内へ吹き出す。以上により、蒸発器１
６で冷却された冷風がヒータコア１９により再加熱され
ることなく車室内へ吹き出して、最大冷房能力が発揮さ
れる。このとき、空気流れ流路が内外気の吸入口４、
５、送風機７、および蒸発器１６の順に車両前方側から
車両後方側へ向かって略直線的に配置され、かつ、蒸発
器１６で冷却された冷風がヒータコア１９の上下両側の
流路を直線的に通過してフェイス吹出開口部２１に流入
するとともに、ヒータコア１９の直後にフェイス吹出開
口部２１が位置しているので、冷風流路の圧損を大幅に
低減でき、冷風の風量増加を図ることができる。

【００５７】さらに、フェイス吹出開口部２１が空調ユ
ニット１と略同等の幅寸法（車両左右方向寸法Ｗ）を有
する横長形状にしているから、この横長形状を利用し
て、フェイス吹出開口部２１とフェイス吹出口２７とを
接続するフェイスダクト２６を、曲がりの少ない最短距
離で直線的に配置できるので、フェイスダクト２６にお
ける圧損を減少して、より一層フェイス時の冷風風量を
増加でき、最大冷房能力を向上できる。

【００５８】しかも、フェイス吹出開口部２１の横長形
状を利用して、幅広い冷風吹出しを行うことができるの
で、冷風吹出しの気流感を乗員の上半身の広範囲にわた
って与えることができ、冷房フィーリングも向上でき
る。なお、最大冷房時には、通常、ヒータコア１９に温
水を循環する温水回路に設けた温水弁を閉じて、ヒータ
コア１９への温水循環を停止する。

【００５９】次に、車室内温度が低下して冷房負荷が減
少すると、最大冷房状態から冷房能力を制限した温度制
御状態に移行する。この温度制御状態では、エアミック
スドア１７の摺動位置の調整により冷風の一部をヒータ
コア１９で再加熱して吹出空気温度の調整を行う。次
に、上記の各吹出モードに共通する利点について述べる
と、本第１実施形態によると、空調ユニット１が偏平横
長形状であるとともに、内外気の吸入口４、５、送風機
７、および熱交換器１６、１９を車両前方側から後方側
へ向かって、直線的に配置しているから、ケース２内の
空気通路１２を曲がりの少ない、圧損の小さい形態にし
て、風量の増加と騒音の低減を図ることができ、また、
流路曲がり部分による通路スペースが不要となるので、
空調ユニット１の体格を小さくしてスペース化を実現で
きる。

【００６０】また、図３に示すように、吹出開口部２
０、２１、２２を横長の左右対称の形状にすることがで
きるから、ケース２内の空気通路１２を左右方向に均一
にスムースに流すことができ、このことからも、風量の
増加と騒音の低減を図ることができる。また、空調ユニ
ット１全体をほぼ左右対称の形状にすることができるか
ら、右ハンドル車と左ハンドル車に同じ空調ユニット１
を共通使用でき、空調ユニット１のコスト低減を図るこ
とができる。

【００６１】ところで、近年、車両においては、空調ユ
ニット１、助手席側エアバッグ装置１５０、計器類１７
０等の車室内機器を計器盤１００に予め一体に組付けて
おき、これら機器を一体化した計器盤１００全体を一体
構造として車室内前部に搭載する、いわゆるモジュール
構造にする要求が高まっている。このモジュール構造に
よると、空調ユニット１等の車室内機器が計器盤１００
に対し予め工場内で一体に組付けてあるので、車両への
搭載作業を著しく簡略化できる。また、空調ユニット１
等の車室内機器と計器盤１００とを予め一体化すること
により、これら機器の全体スペースを縮小でき、車室内
居住性を向上できる等の利点がある。

【００６２】このモジュール構造を採用する場合に、第
１実施形態による上下方向寸法Ｈ＝１８０ｍｍ程度の偏
平横長形状の空調ユニット１を組み合わせることによ
り、空調ユニット１を含む計器盤モジュールユニット全
体の上下方向寸法を３５０〜４００ｍｍ程度に抑えるこ
とができる。しかるに、図９の従来装置であると、上下
方向寸法Ｈ＝４５０ｍｍ程度であるので、空調ユニット
１を含む計器盤モジュールユニット全体の上下方向寸法
が５００〜６００ｍｍ程度に増加してしまう。

【００６３】そのため、計器盤モジュールユニットを車
両搭載のため、前席のドア開口部から車室内へ持ち込む
際に、計器盤モジュールユニットと車体各部との干渉が
発生しやすく、計器盤モジュールユニットの搭載作業性
を悪化させる。しかし、第１実施形態によると、計器盤
モジュールユニットの上下方向寸法を３５０〜４００ｍ
ｍ程度に抑えることができるので、計器盤モジュールユ
ニットと車体各部との干渉が起こりにくくなって、計器
盤モジュールユニットの搭載作業性を良好にすることが
できる。

【００６４】（第２実施形態）図５は第２実施形態であ
り、車両エンジン２００が車室内の計器盤１００側に食
い込むように配置される車両に対して本発明による偏平
横長形状の空調ユニット１を搭載する場合であり、この
ような車両においても、空調ユニット１の偏平横長形状
を利用して、空調ユニット１を計器盤１００内に容易に
搭載することができる。

【００６５】（第３実施形態）図６、７は第３実施形態
であり、上記の第１、第２実施形態に比較して、空調ユ
ニット１の車両前後方向寸法Ｌを小さくするとともに、
車両上下方向寸法Ｈをある程度大きくして、空調ユニッ
ト１を概略矩形の断面形状を有する横長形状としてい
る。具体的には、空調ユニット１（空調ケース２）の車
両左右方向寸法Ｗ＝５００ｍｍ、車両上下方向寸法Ｈ＝
２８０ｍｍ、車両前後方向寸法Ｌ＝２３０ｍｍである。

【００６６】第３実施形態では、空調ケース２内の空間
の上方側において、車両前後方向の中央部に蒸発器１６
を略垂直に配置し、この蒸発器１６の車両後方側にスラ
イド式のエアミックスドア１７およびヒータコア１９を
略垂直に配置している。そして、蒸発器１６、エアミッ
クスドア１７およびヒータコア１９の下方側に送風機７
の軸方向が車両左右方向に向くようにして送風機７を配
置している。

【００６７】蒸発器１６の車両左右方向寸法は上記Ｗと
略同一であり、また、車両上下方向寸法は１３０ｍｍ
で、車両前後方向寸法は５０ｍｍであり、蒸発器１６は
全体として横長形状になっている。ヒータコア１９の車
両左右方向寸法は上記Ｗより若干短くて４５０ｍｍであ
り、車両上下方向寸法は９０ｍｍで、車両前後方向寸法
は２７ｍｍであり、ヒータコア１９は全体として横長形
状になっている。

【００６８】空調ケース２の最も車両前方側の上方部分
に、外気吸入口４と内気吸入口５が隣接して設けてあ
り、回転軸６１により回転可能な平板状の内外気切替ド
ア６により両吸入口４、５を切替開閉する。また、空調
ケース２の最も車両前方側の下方部分には補助内気吸入
口５ａが設けてあり、この補助内気吸入口５ａを回転軸
６２により回転可能な平板状の内外気切替ドア６ａによ
り開閉する。

【００６９】上記両吸入口４、５から吸入された空気
は、空調ケース２の上方から下方へ向かって流れて、除
塵用フィルタ４０を通過した後に、空調ケース２内の下
方に配置された送風機７の送風ファン７ａ〜７ｄに吸入
されるようになっている。また、補助内気吸入口５ａか
らの内気は図７に示すように直接送風ファン７ａ〜７ｄ
に吸入される。送風ファン７ａ〜７ｄを収容しているス
クロールケース２ａの空気出口部は図７に示すように、
上方に向くように配置されているので、送風ファン７ａ
〜７ｄの送風空気は上方に向って流れる。

【００７０】その後、送風空気は空調ケース２内上方部
の傾斜案内面４１に沿って車両後方側へ流れ方向を変換
して蒸発器１６を通過する。そして、蒸発器１６を通過
後に、エアミックスドア１７によりヒータコア１９を通
過する空気と、ヒータコア１９をパイパスする空気との
風量割合が調整されて、温度調整が行われる。その後、
温度調整された空気が図示しないフィルム状の吹出モー
ドドアにより切替開閉される吹出開口部２０〜２２側へ
流れる。

【００７１】上記した第３実施形態による空調ユニット
１は、第１、第２実施形態に比して車両上下方向寸法Ｈ
が高くなる（２８０ｍｍ）ものの、車両前後方向寸法Ｌ
が小さくなる（２３０ｍｍ）ので、車両前後方向寸法Ｌ
の制約が大きい車両に適用するとメリットが大きい。 （第４実施形態）図８は第４実施形態であり、上記第３
実施形態では、空調ケース２内の下方側に送風機７を配
置して、この送風機７の上方側に蒸発器１６、エアミッ
クスドア１７、およびヒータコア１９を配置している
が、第４実施形態では図８に示すように、空調ケース２
内の上方側に送風機７を配置して、この送風機７の下方
側に蒸発器１６、エアミックスドア１７、およびヒータ
コア１９を配置している。他の点は上記第３実施形態と
同じであり、空調ユニット１（空調ケース２）の車両左
右方向寸法Ｗ、車両上下方向寸法Ｈ、および車両前後方
向寸法Ｌは上記第３実施形態と同じに設定できる。

【００７２】（他の実施形態）なお、上記実施形態で
は、遠心多翼ファンからなる４個の送風ファン７ａ〜７
ｄを使用しているが、これを横長の１つのクロスフロー
ファンに置換することも可能である。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
イプや、ヒータコア（暖房用熱交換器）１９を配設しな
いタイプの空調装置にも本発明は同様に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による空調ユニットの車
両搭載状態を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施形態と従来装置の搭載スペー
スを比較して示す車両計器盤部の概略説明図である。

【図３】本発明の第１実施形態による空調ユニットの透
視斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態による空調ユニットの断
面図である。

【図５】本発明の第２実施形態による空調ユニットの車
両搭載状態を示す断面図である。

【図６】本発明の第３実施形態による空調ユニットの側
面図である。

【図７】本発明の第３実施形態による空調ユニットの断
面図である。

【図８】本発明の第４実施形態による空調ユニットの概
略断面斜視図である。

【図９】従来の空調ユニットの車両搭載状態を示す断面
図である。

【符号の説明】

２…ケース、７…送風機、１２…空気通路、１６…蒸発
器、１９…ヒータコア、１００…計器盤。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内前方部の計器盤（１００）内に配
   設される車両用空調装置であって、 車室内へ向かって送風される空気と熱交換を行う熱交換
   器（１６、１９）を、その最長寸法の部位が車両左右方
   向に向くように形成した横長形状とし、 この横長形状の熱交換器（１６、１９）を収容するケー
   ス（２）を、その最長寸法の部位が車両左右方向に向く
   ように形成した横長形状とし、 この横長形状のケース（２）の内部に、前記送風空気が
   前記熱交換器（１６、１９）を通過して車両前方側から
   車両後方側へ向かって流れる空気通路（１２）を形成
   し、 前記横長形状のケース（２）を、前記計器盤（１００）
   内の車両左右方向の中央部で、かつ運転席側および助手
   席側の足元空間（１３０）の上方側に至るまでの範囲に
   わたって配設したことを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 回転軸（７ｆ）の方向が車両左右方向に
   向くように配置された横長形状の送風機（７）と、 最長寸法の部位が車両左右方向に向くように形成され、
   前記送風機（７）の送風空気と熱交換を行う横長形状の
   熱交換器（１６、１９）と、 最長寸法の部位が車両左右方向に向くように形成され、
   前記横長形状の送風機（７）および前記横長形状の熱交
   換器（１６、１９）を収容する横長形状のケース（２）
   とを有し、 この横長形状のケース（２）内部に、前記送風空気が前
   記熱交換器（１６、１９）を通過して車両前方側から車
   両後方側へ向かって流れる空気通路（１２）を形成した
   ことを特徴とする車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記横長形状の熱交換器（１６、１９）
   の車両前方側に前記横長形状の送風機（７）が配設され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装
   置。
4. 【請求項４】 前記横長形状のケース（２）の車両左右
   方向寸法（Ｗ）は、車両上下方向寸法（Ｈ）の１．５倍
   以上の大きさを有し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。
5. 【請求項５】 前記横長形状のケース（２）の車両左右
   方向寸法（Ｗ）および車両前後方向寸法（Ｌ）を車両上
   下方向寸法（Ｈ）の１．５倍以上として、前記横長形状
   のケース（２）を偏平形状としたことを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 【請求項６】 前記横長形状のケース（２）の車両左右
   方向寸法（Ｗ）は４００ｍｍ以上であることを特徴とす
   る請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調
   装置。
7. 【請求項７】 車両搭載状態において、前記横長形状の
   ケース（２）の底面部を車室内床面より２００ｍｍ以上
   の高さとしたことを特徴とする請求項１ないし６のいず
   れか１つに記載の車両用空調装置。
8. 【請求項８】 前記熱交換器として、空気流れの上流側
   に配設された冷房用熱交換器（１６）と、この冷房用熱
   交換器（１６）の空気流れ下流側に配設された暖房用熱
   交換器（１９）とを備え、 前記冷房用熱交換器（１６）と前記暖房用熱交換器（１
   ９）を前記ケース（２）内において水平面より微小な傾
   斜角度（θ₁ 、θ₂ ）で傾斜配置したことを特徴とする
   請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装
   置。
9. 【請求項９】 前記送風機（７）が前記熱交換器（１
   ６、１９）に対して下方側に配設されており、前記送風
   機（７）により送風される送風空気が車両下方側から車
   両上方側に上昇した後に前記熱交換器（１６、１９）を
   通過することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調
   装置。
10. 【請求項１０】 前記送風機（７）が前記熱交換器（１
    ６、１９）に対して上方側に配設されており、前記送風
    機（７）により送風される送風空気が車両上方側から車
    両下方側に下降した後に前記熱交換器（１６、１９）を
    通過することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調
    装置。
11. 【請求項１１】 前記送風機（７）および前記熱交換器
    （１６、１９）が前記ケース（２）内部に、前記ケース
    （２）の車両左右方向寸法（Ｗ）の略全幅にわたって配
    設されていることを特徴とする請求項２、３、９、１０
    のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
12. 【請求項１２】 前記ケース（２）に、前記熱交換器
    （１６、１９）通過後の空気を車室内への吹出口（２
    ５、２７、２８）側に導く吹出開口部（２０、２１、２
    ２）を有し、 この吹出開口部（２０、２１、２２）を前記ケース
    （２）の車両左右方向寸法（Ｗ）の略全幅にわたって開
    口する横長形状としたことを特徴とする請求項１ないし
    １１のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
13. 【請求項１３】 前記吹出開口部（２０、２１、２２）
    のうち、乗員足元部に温風を吹き出すフット吹出開口部
    （２２）は、温風を真下に向けて吹き出すように形成さ
    れていることを特徴とする請求項１２に記載の車両用空
    調装置。
14. 【請求項１４】 前記送風機（７）は、共通の１本の回
    転軸（７ｅ）に４個の送風ファン（７ａ〜７ｄ）を串刺
    し状に連結した構成からなることを特徴とする請求項
    ２、３、９、１０、１１のいずれか１つに記載の車両用
    空調装置。