JPS59195413A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用空調装置に関する。

従来の自動車用空調装置は、一般に車両エンジンを駆動
源とする冷凍サイクルの蒸発器に送風機の送風空気を全
量通過させ、ここで冷却された冷風をヒータコアにて所
定温度まで再加熱することにより温度制御を行なうよう
にしている。

従って、最大冷房時および最大暖房時を除く温度制御時
においても、蒸発器による冷房能力は最大に発揮された
ままであり、車両エンジンの動力損失が大きいという不
具合がある。

本発明は上記点に鑑みてなされたもので、温度制御時に
車両エンジンの動力損失を大幅に軽減できる自動車用空
調装置を提供することを目的とする。

以下本発明を図示の実施例について詳述する。

第１図は本発明装置の概略図であり、自動車車室内の計
器盤内側の中央付近に設けられた空調用ケース１０内を
上下二段に分離し、その下段に車両エンジンの冷却水を
熱源とするヒータコア１１、上段に冷凍サイクルの蒸発
器１２を設置しである。

送風機１３によって送風される空気は空調用ケース１０
内でヒータコア１１又は蒸発器１２を通過した後、上方
吹出口１４等の各種吹出口に送られる。前記送風機１３
は、本例では空調用ケースｌＯの左側方に隣接配置され
ている。また、送風機１３の上部には内外気を切替導入
する内外気切替箱１５が一体に設けられている。

第２図は、本発明装置における空調ユニットの車室内取
付場所を具体的に示した概念図であり、車両計器盤１６
の中央部内側に、上記空調用ケース１０内に蒸発器１２
とヒータコア１１を」二Ｆ２段に収納した空調ユニット
八が取付けられていることを示している。

第３図は本発明装置の通風系の概略構成を示す断面図で
あり、前記蒸発器１２を有する第１空気通路１７と、ヒ
ータコア１１を有する第２空気通路１８とが並列に構成
されている。この両空気通路１７．１８の入口部には第
１ダンパ１９が設置されており、この第１ダンパ１９に
よって送風機１３から送られた空気はヒータコア１１例
の空気通路１８と蒸発器１２側の空気通路１７とに振り
分けられる。前記ヒータコア１１の温水回路には温水弁
が設けてないので、ヒータコア１１には常時温水が流通
するようになっている。前記両空気通路１７．１８の出
口部にはこの両者を連絡する連絡通路２０が設けられて
いる。前記した上方吹出口１４は第１空気通路１７を通
過した空気を乗員の上半身に向って吹出すように設けら
れており、主に冷房・換気モードにおいて使用されるも
のである。この上方吹出口１４と連絡通路２ｏは第２ダ
ンパ２１によって切替開閉されるようになっ−といる。

また、連絡通路２ｏから第２空気通路１８側へ流入する
空気の量を温度制御ダンパ４３によって調整するように
なっており、この温度制御ダンパ４３はその中央部の軸
を中心として回動するものであって、第２空気通路１８
側の空気の量をも制御する。下方吹出口２２は第２空気
通路１８および連絡通路２０を通過した空気を乗員の足
元部に吹出すように設けられており、主に暖房モードに
おいて使用されるものである。デフロ′スク吹出口２３
は前記通路１〜８，２ｏを通過した空気を車両フロンｉ
・ガラス面に吹出すように設けられており、主にデフモ
ードにおいて使用されるもの°Ｃある。下方吹出口２２
は第３ダンパ２４によって開閉されるようになっている
。ここで、第１、第２、第２ダンパ１９，２１．　２４
は後述する吹出モート設定部材によって連動操作される
ようになっており、これらダンパ１９．２１．２４の作
動位置を選択することにより暖房モー１゛、デフモード
、冷房換気モード、パイレベルモードの各吹出モードを
設定できるようになっている。

隔壁２５は、空調用ケース１ｏ内を上下２段に仕切るた
めのものであって、この隔壁２５により第１、第２空気
通路１７．１８が区画形成されている。

Ｆ’Ｊ　知ノコと（、送風機１３はモータ１３ａにより
駆動され、また内外気切替箱１５は内外気切替ダンパ１
５ａと外気吸入口１５ｂと内気吸入口１５Ｃとから構成
されている。

蒸発器１２にはそのフィン表面温度を検出する・感温チ
ューブ２６’、ａが取付けられており、この感温チュー
ブ２６ａは鋼等の熱伝導の良好な金属にて形成された金
属細管よりなり、その内部には温度変化に対応して体積
が著しく変化するカス媒体が封入されており、このガス
媒体の体積変化に起因する圧力変化によって第４図に示
すサーモスタット本体２６内蔵の電気スイッチを開閉す
るようになっている。

第４図において、サーモスタット本体２６はそのケース
２６ｂ内に電気スイッチを内蔵しており、ケース２６ｂ
に設けられた取付はステー２６Ｃによって蒸発器近傍の
空調用ケース１０に取付けられる。さらに、ケース２６
ｂには温度設定レバー２６ｄが軸２６ｅを中心にして回
動可能なごとく取付けられており、軸２６ｅの回動によ
りケース２６Ｃ内のばね取付荷重を調整して、サーモス
タット設定温度を変え得るようになっている。

第５図は上記サーモスタット本体２６の電気スイッチを
含む電気回路図であり、この電気スイッチは電磁クラ、
チ２７に直列接続されている。電磁クラツチ２７は車両
エンジンと圧縮機２８との間を断続するものであり、圧
縮機２８は、凝縮器４０、レシーバ４１、膨張弁等の減
圧装置４２、蒸発器１２等とともに周知の空羽用冷凍サ
イクルを構成している。

２９は一般にエアコンスイッチと称されている圧縮機作
動スイツチ、３０は送風機制御スイッチ、３１は車両エ
ンジンのキースイッチ、３２は車載バッテリである。送
風機制御スイッチ３ｏは可動片３０ａをＯＦＦ、Ｌｏ、
Ｍｅ、Ｈｉの４位置に操作されるように構成され、送風
機モータ１３ａの速度切替を行なうとともに、電磁クラ
ッチ２７の通電回路を断続する。

第６図は空調制御パネル３３を示すもノで、このパネル
３３は計器盤１Ｇもしくはその近傍で、運転席より操作
しやすい位置に設置されている。

空調制御パネル３３には、前記圧縮機作動スイッチ２９
の押しボタン式ノブ２９ａ８送風機制御スイッチ３０の
可動片３０ａ）ｉ：操作する回転式ノブ３０ｂがそれぞ
れ手動操作可能に設けられている。

３４は吹出モード設定部材で、パネル３３の横溝３３ａ
内を移動可能なごとく設けられたレバー３４ａと、この
レバー３４ａの先端に取付けられたノブ３４ｂとにより
構成されており、前記レノ（−３４２には適宜のリンク
機構、コントロールワイヤ １、及び第３ダンパ２４が連結されている。

３５は温度設定部材で、パネル横溝３３ａ内を移動可能
なごとく設けられたレバー３５ａと、このレバー３５ａ
の先端に取付けられたノブ３５ｂとにより構成されてお
り、前記レバー３５ａＧこは適宜のリンク機構、コント
ロールワイヤ等を介して、前記温度制御ダンパ４３及び
サーモスフ・ノド本体２６の温度設定レバー２６ｄが連
結されてＧする。

３６は内外気導入設定部材で、パネル３３の横／７１Ｊ
３　３　ｃ内を移動可能なごとく設けられたレノマー３
６２と、このレバー３６ａの先端に取付けられたノブ３
６ｂとにより構成されており、前記レノくー３６ａには
適宜のリンク機構、コントロールワイヤ等を介して、前
記内外気切替ダンノ＜　１　５　ａが連結されている。

次に、上記構成において本実施例の竹すリ」４説明する
。各吹出しモード毎に作動を説明する。

（１）冷房換気（ＶＥＮＴ）モー１′ 吹出モード設定部材３４のノブ３　４．　ｂを第Ｃ１図
においてＶＥＮＴの位置に１榮作ぢ′ると、第１ダンパ
１９、第２ダンパ２１、第３ダンパ２４がそれぞれ第７
図に示す位置に操作される。従って、送風機制御スイッ
チ３０によっ°ζ送風機１３を作動させると、その送風
空気は第１空気通路１７側のみ流れ、蒸発器１２を通過
した後、上方吹出１−１１４のみから車室内へ吹出す。

圧１１機作動スイッチ２９を投入すれば、サーモスフ，
１・本体部２６の電気スイッチを介して電磁クラッチ２
７に通電され、圧縮機２８が車両エンジンによって駆動
されるので、蒸発器１２において送風空気が冷却され冷
風となり、車室内の冷房を行なうことかできる。

冷房時の温度制御は、温度設定部材３５によりサーモス
タソ］・本体油２６の設定温度を変えることにより行な
うことができる。すなわち、第８図に示すごとく、温度
設定部材３５の操作位置を最大冷房位置（ＣＯＯＬ）側
から最大暖房装置（ＨＯＴ）側へ移動さ−ｌるに従って
、サーモスタット設定温度が高くなり、蒸発器出口の冷
風温度が高くなる。このとき温度制御ダンパ４３も同時
に移動し、その関度が変化するが、第１ダンパ１９と第
２ダンパ２１によって第２空気通路１８と連絡通路２０
が閉じられているので、冷房時の温度制御に影響しない
。なお、第７図における温度制御ダンパ４３の位置はノ
ブ３５ｂが最大冷房位置（ＣＯＯＬ）にあるときの状態
を示す。また、ヒータコア１１には温水が常時流通して
いるが、ヒータコア１１周辺の高温空気が第１空気通路
１７側に洩れることはないので、何ら問題は生じない。

一方、圧縮機作動スイッチ２９をオフして圧縮機２７を
停止するとともに、内外気切替ダンパ１５ａを外気側に
操作して、外気吸入口１５ｂを開放すれば、車室外空気
が第１空気通路１７を通って上方吹出口１４から車室内
へ吹出し、車室の換気を行なうことができる。

（２）暖房（ＨＥＡＴ）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂをＩＩ　［ｉ　Ａ
Ｔの位置に操作すると、第１ダンパ１９、第２タンパ２
１、第３ダンパ２４がそれぞれ第９図、第１０図に示す
位置に操作される。従って、第１空気通路１７および第
２空気通路１Ｂの両方に送風空気が流入するようになり
、また上方吹出［」１４が閉塞され、下方吹出口２２お
よびデフロスタ吹出口２３が開放される。いま、この状
態において、温度設定部材３５のノブ３５ｂを最大暖房
位置（ＨＯＴ）に操作すると、温度制御ダンパ４３け第
９図の位置に操作され、第２空気通路１８側を最大に開
き、連絡通路２０側の開度を最小限とする。また、サー
モスタット設定温度は最もρｉ温に設定されるが、暖房
モードでは通常、圧縮機作動スイッチ２９がオフ状態に
なっているので、サーモスタット設定温度は温度制御に
関係しない。

送風空気の大部分は、第２空気通路１日を通ってヒータ
コア１１で加熱されて温風となり、下方吹出口２２から
吹出す。送風空気の一部は第１空気通路１７、連絡通路
２０を通って冷風状態のまま、デフロスタ吹出口２３の
入口部に流入し、ここで温風と混合する。従って、デフ
ロスタ吹出口２３からは、下方吹出口２２より若干低温
の温風を吹出すことができ、頭寒足熱の快適な吹出温度
分布が得られる。

上記状態において、圧縮機作動スイッチ２９をオンすれ
ば、デフロスタ吹出口２３かも除湿温風を吹出して、デ
フロスタ効果を高めることができる。

また、第１０図に示すように、温度設定部材３５により
温度制御ダンパ４３を中間位置に操作すると、連絡通路
２０からの冷風が下方吹出口２２の入口部で温風と混合
されるので、下方吹出口２２から吹出す温風の温度を適
当に低下させることができ、温度制御を行なうことがで
きる。この冷風と温風の風量割合すなわち吹出空気温度
はダンパ４３の位置にＪ：って自由に調整できる。デフ
ロスタ吹出口２３は下方吹出口２２より當に冷風の割合
が多いので、その吹出空気温度は下方吹出口２２より常
に若干低い温度となる。

（３）パイレベル（Ｂ　Ｉ−ＬＥＶＥＬ）モード吹出モ
ード設定部材３４のノブ３４ｂをＢ　Ｉ　−ＬＥＶＥＬ
の位置に操作すると、第１ダンパ１９、第２ダンパ２１
、第３ダンパ２４がそれぞれ第１１図に示す位置に操作
される。従って、送風空気は上方吹出口１４、下方吹出
口２２およびデフロスタ吹出口２３のいずれからも吹出
す。この場合、３つの吹出口から吹出す空気の温度は、
ド方吹出ロ２２→デフロスタ吹出口２３→上方吹出ｒ１
１４の順に次第に低くなるので、頭寒足熱の快適な吹出
温度分布が得られる。

温度制御は、温度設定部材３５の操作位置を変えること
により、上方吹出口１４側ではサーモスタット設定温度
が変化して、温度制御が行なわれる。一方、下方吹出口
２２、デフロスタ吹出口２３側ではダンパ４３の移動に
よって冷温風の混合割合が変化して、温度制御が行なわ
れる。

（４）デフロスタ（Ｄ　Ｅ　Ｆ）モード吹出モード設定
部材３４のノブ３４ｂをＤ　Ｅ　Ｆの位置に操作すると
、第１ダンパ１９、第２ダンパ２１、第３ダンパ２４が
それぞれ第１２図に示す位置に操作され、前述の暖房モ
ードに比して、第３ダンパ２４が下方吹出口２２を閉じ
ている点が異なる。送風空気はすべてデフロスタ吹出口
２３から吹出して、フロントガラスの曇り除去の機能を
最大限に行なう。温度制御は、パイレベルモードと同様
にサーモスタット設定温度の調整とダンパ４３の移動と
の組み合せにより行なう。

以上説明した実施例は、本発明の好適な実施態を示すも
のであるが、本発明はこれに限定されることなく種々変
形可能である。

例えば、上述の実施例では、蒸発器１２の冷却度合を、
感温チューブ２６ａ内の媒体圧力に応じて電気スイッチ
を開閉するサーモスタットにより検出し、このサーモス
タットにより電磁クラッチ２７の通電を断続しているが
、上記感温チューブ２６ａの代りにサーミスタ等の感温
素子を用い、この感温素子の検出信号に応じてスイッチ
ング動作するスイッチ回路を設け、このスイッチ回路に
より電磁クラッチ２７の通電を断続するようにしてもよ
い。

また、上述の実施例では、蒸発器１２による冷却能力を
、圧縮機２８の作動の断続により行なっているが、圧縮
機２８としてその吐出容量を変化し得る可変容量型のも
のを用い、圧縮機２Ｂの容量を制御することにより、蒸
発器１２の冷却能力を制御するようにしてもよい。

また、空調制御パネル３３における各部材３４゜３５．
３６の手動操作力によって各ダンパ等を直接操作する代
りに、各部材３４．３５．３６によって電気的に制御さ
れる作動装置（ダイヤフラム、アクチュエータ、モータ
等）を設け、この作動装置によって各ダンパ等を操作し
てもよいことはもちろんである。

以上詳述したように本発明では、上方吹出口１４側の温
度制御を、ヒータコア１１による再加熱でなく、蒸発器
１２の冷却能力そのものを変えて行なうことにより車両
エンジンの省動力を図ることができ、しかもこれに加え
送風空気を、蒸発器１２側の第１空気通路１７と、ヒー
タコア１１側の第２空気通路１８とに分割し′Ｃ供給す
ることができるので、蒸発器１２側風量を減少でき、こ
れにより蒸発器１２の冷却負荷が減少し、車両エンジン
の省動力をより一層図ることができるという効果が大で
ある。

また、ヒータコア１１に常時温水を流通させることがで
きるので、温水弁を廃止でき、構成の簡略化を図ること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
装置の概略斜視図、第２図は空調用ユニｙ）部の車室内
での取付位置を示す斜視図、第３図は本発明装置の通風
系の概略断面図、第４図はサーモスタット部の斜視図、
第５図は冷凍サイクル図を含む電気回路図、第６図は空
調制御パネルの斜視図、第７図および第９図〜第１２図
はいずれも作動説明図で、第３図と同等の図である。第
８図は温度設定部材の操作位置による作動特性図である
。 １１・・・ヒータコア、１２・・・蒸発器、１４・・・
上方吹出口、１７・・・第１空気通路、１８・・・＠２
空気通路、１９・・・第１ダンパ、２０・・・連絡通路
、２１・・・第２ダンパ、２２・・・下方吹出口、２６
・・・サーモスタット本体部（電気制御手段）、３３・
・・空調制御パネル、３４・・・吹出モード設定部材、
３５・・・温度。 設定部材、４３・・・温度制御ダンパ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）冷凍サイクルの構成部品である蒸発器を有する第
   １空気通路と、この第１空気通路と並列に構成され、か
   つ車両エンジンの冷却水を熱源とするヒータコアを有す
   る第２空気通路と、前記両空気通路の入口部に設けられ
   、前記両空気通路への空気流入量を制御する第１ダンパ
   と、前記両空気通路の出口部を連絡する連絡通路と、前
   記第１空気通路を通過した空気を乗員の上半身に向って
   吹出す上方吹出口と、前記第２空気通路および前記連絡
   通路を通過した空気を乗員の足元部に吹出す下方吹出口
   と、前記上方吹出口および前記連絡通路を開閉する第２
   ダンパと、前記連絡通路から前記下方吹出口側へ流れる
   冷風と前記第２空気通路から前記下方吹出口側へ流れる
   温風との風量割合を制御する温度制御ダンパと、前記蒸
   発器による冷却能力を制御する電気制御手段と、空調制
   御パネルに設けられ、前記第１ダンパおよび前記第２ダ
   ンパの作動位置を制御する吹出モード設定部材と、空調
   制御パネルに設けられ、前記温度制御ダンパおよび前記
   電気制御手段の作動を制御する温度設定部材とを具備し
   、前記上方吹出１コがら吹出す空気の温度を前記電気制
   御手段により制御し、前記下方吹出口から吹出す空気の
   温度を前記温度制御ダンパにより制御するようにした自
   動車用空調装置。
2. （２）前記ヒータコアの上部に隔壁を介在して前記蒸発
   器を配置する特許請求の範囲第１項記載の自動車用空調
   装置。
3. （３）前記電気制御手段は、前記蒸発器を含む冷凍サイ
   クルの圧縮機の作動を前記蒸発器の冷却度合に応じて断
   続するように構成されている特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の自動車用空調装置。