JPS6150820A - 自動車用空気調和装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は空気調和装置（以下空調装置と称す）に係り、
特に自１ＩｉＩｌ車用として構成される空調装置に関す
る。

（ロ）従来の技術 従来の自動車用空調装置は、空気の吸入口および吹出口
を備え空調装置の外殻を形成するケース内に、冷凍サイ
クルの冷媒を蒸発させて周囲の空気を冷却する蒸発器と
、自動車エンジンの冷却水を熱源とするヒータコアとを
風上側から風下側へ直列状に配設し、冷風と温風とを適
宜混合して供給するようなユニットに構成されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 この従来の空気調和装置の構成では、空調ケースの風上
側部分から風下側部分までの長さが長大となり、例えば
Ｉ！ｔｒｉｌを自動車室内の運転席計器パネルの内側に
配設する場合、一方向に穫端に長い空調装置が助手席側
から中央部までの計器パネル内部を占めてしまう。この
ため、他の種々な別器の格納スペースが著しく制限され
ると共に、非常に限られたスペースの中に取付１ノなけ
ればならず、取イ」作業が困難４にらのとなっていた。

これらは室内寸法が比較的小さい自動車、特に軽車両へ
空調装置を装着する場合に大きな問題となっていた。

これらの問題点に関し、本出願人によって特願昭５９−
３８３６７に示す通り蒸発器とヒータコアとをそれぞれ
空調ケース内の上下に配置し冷風通路と温風通路とを上
下に区画した構成が提案されている。この構成の空調装
置は、前述の従来の空ｗＡ装胃と比較して小型車両への
装着にも好適な寸法に小型化されたものではあるが、上
下二段となる配置であるため中種によっては更にこの上
下方向の寸法を短縮化させる必要がある。

本発明は、上述の問題点に鑑みて長さの短縮とともに上
下方向の寸法を更に短縮することが可能な構成を備え、
Φ両の室内へ３Ａ着する場合においても足元空間を確保
できるコンバク１−な自動車用空調装置の提供を目的と
する。

（ニ）問題点を解決するための手段および作用上記目的
を達成するため本発明によれば、自動車用空調装置はそ
の温風通路と冷風通路とを前後に並列に配置し、蒸発器
およびヒータコアをそれらの各長辺が温風および冷風通
路の上下の各側面上に横置されるようにこれら通路内に
それぞれ配置する構成とされる。

この構成では、温風および冷風用の二つの通路を並列に
配置することで空調装置の長さが短縮されると共に、こ
れらの通路を前後に並べかつ蒸発器およびヒータコアの
長辺をこれら通路の上下側面上に横置する、換言すれば
蒸発器およびヒータコアの短辺を通路の島さ方向へ配す
ることで空調装にの高さの短縮が可能である。

（ホ）実施例 以下本発明を添付の図面に示される実施例にもとづいて
詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示す空調装
置の概略図であり、本実施例の空調装置即ち空調ユニッ
ト１は、熱交換器を内蔵する樹脂製空調ケース４と、熱
交換された空気を車窄内に送風する樹脂製プロワケース
５とから構成されている。空調ケース４内は仕切９４Ｃ
によって前方通路４ａと後方通路４ｂとに隔てられる。

前方通路４ａには、自動車エンジンの冷却水を熱源とす
るヒータコア２が配設され、後方通路４ｂには冷凍サイ
クルの蒸発器３が設置されている。熱交換器として作用
するヒータコア２８よび蒸発器３は、それらの長辺を通
路４ａ　、４ｂの上下側面上に横置するように配置され
ており、また本実施例の場合第２図に明瞭に示される如
くそれぞれめ通路の長手方向に対してほぼ１５度傾斜さ
せて設置されている。従って、熱交換器の長手方向寸法
（蒸発器の場合１１−第１図）を大きく設定して十分な
熱交換能力を確保することができ、高さ方向の寸法１２
　（第１図）を大巾に縮小可能であると共に、通路を横
切る熱交換器の配置に比して空調ケースの幅方向の寸法
をも短縮することができる。

前方通路４ａのヒータコア２の風上側には、後方通路４
ｂの蒸発器３の風下側に通ずる連通孔４ｄが設けられて
いる。また、ヒータコア２の風上側の空調ケース上面に
は、車苗外空気を空調ケース４内に導入する外気導入口
６が開口されている。この外気導入口６に近接した空調
ケース４の側面には巾室内空気導入用の内気導入ロアが
間口されている。内気導入ロアおよび外気導入口６は、
空調ケース４に回動自在に支承された内外気切換ダンパ
８によって切換開閉される。

さらに、前方通路４ａおよび後方通路４ｂの風下側には
、それぞれの通路からの風をプロアケース５内に導入す
るための分配室４Ｃが設けられる。

この分配室には、前方通路４ａの吐出口４ｆと後方通路
４ｂの吐出口４ｇとがそれぞれ開口し、また吐出口４ｆ
　、４ｏからそれぞれ流入する出世の割合を変えて学内
へ供給する空気の温度調節を行うために、温度調節ダン
パ９が回動自在に取付けられている。

上述の如く構成された空調ケース４の分配室４ｅに隣接
してプロアケース５が接続され、分配室４ｅとプロアケ
ース５とはプロア吸入口５ａを通して連通される。プロ
アケース５は渦巻形に形成され、その内部には、プロ７
ケースに取付けられたモータ１１によって駆動されるシ
ロッコ型ファン１０が配置される。従って、分配￥４ｅ
内の空気は、ファン１０の回転によってブロア吸入口５
ａからプロアケース５内部に吸込まれ、吹出口５ｂから
吹き出される。

第３図は前述の構成を有する空調ユニットの変更例を示
す組付図であり、前述の実施例の空調ケースが一体に形
成されていたのに対して、この変更例の場合空調ケース
１０１は前方通路１０４ａおよび分配室１０４ｅが形成
された樹脂製の前方ケース１０４Ａと、後方通路１０４
ｂが形成された樹脂製の後方ケース１０４Ｂとに分割さ
れている。これら前方ケース１０４Ａと後方ケース１０
４Ｂとは、それぞれのケースに設けられた４個の取付板
１１２．１１３をボルト等で締め付けることによって組
み立てられる。前方ケース１０４Ａと後方ケース１０４
Ｂには、それぞれ連通孔１０４ｈ、１０４ｉおよび吐出
口１０４ｊ。

１０４、ｋが設けられており、両ケースが組み立てられ
た際に互に連通ずるようにされている。またプロアケー
ス１０５は、その吸入口１０５ａの周囲に４ケ所穿設さ
れた取付穴１０５Ｃと、前方ケース１０４ａの分配室端
部付近に設けられた４つの取付板１１４の取付穴とを介
して、ボルト締めすることによって前方ケース１０４に
取付けられる。この空調ユニット１０１のその他の部分
は、前述の実施例の場合と同様に構成される。

上記変更例は、自動車用空調装胃における次の状況を考
慮すれば、その利点がより明確となろう。

すなわち、自動車用空調￥ｉ置においては、通常総ての
車両に冷房装置が１１！着されているわけではなく、車
両の製造時にはヒータユニットのみを装着しておき、そ
して冷房装置の一部である蒸発器を含む３リーンユニツ
トは、車両販売後市場等で別途取付ける方式が採用され
ている。本変史例でも蒸発器を未装着の場合には、第３
図の様に通路のみを備えた後方ケース１０４Ｃを前方ケ
ース１０４Ａに取付けるようになっている。後に蒸発器
の装着が望まれる場合には、後方ケース１０４Ｇを蒸発
器を備えた後方ケース１０４Ｂと交換して関連する冷凍
サイクルの接続を行うだけで済み、蒸発器の装着が極め
て容易に行える。

第４図は、上記構成の空調ユニットを車学内に配置した
状態を示し、空調ユニット１（１０１）は、助手席から
前部座席中央にかけて、運転席計器ＰＡ１５の内側空間
に配設されている。

第５図は、空調ユニット１　（１０１）の下流に配置さ
れる分配ユニット２０の構成を示す。分配ユニット２０
１工、冷Ｉｌｌおよび換気用のベントダクト２１、温風
吹出し用の温風ダクト２２、除霜用のデフロスタダクト
２３、および各ダクトを結合しかつその空気導入口２４
ａがプロワケース５（１０５）の空気吹出口５ｂに接続
される結合ダクト２４によって構成されている。ベント
ダクト２１には、中火吹出口２１ａ、運転席吹出口２１
ｂ１助手席吹出口２１ｃがそれぞれ計２Ｓ１１５の上方
に間口され、それぞれ乗員の胸元に向けて風が吸出され
るようになっている。温風ダクト２２は計器Ｉ！Ａ１５
中央に設けられ、その下部には、乗員の足元に向かって
温風が吹出すように複数の足元吹出口２２ａが開口され
ている。また、デフロスタダクト２３には、助手席側と
運転席側に２本のノズル２３ａと２３ｂが設けられ、そ
れぞれのノズルの先端にはｆｆ１ｆｆｌをフロントガラ
スに向けて吹出すためのデフロスタ吹出口２３Ｃ１２３
ｄが間口されている。

第６図は、本空調装置を重両に取付けた時の概略断面図
を示し、ボンネット上面には東学外気を導入するための
外気取入口２５が開口され、外気取入口２５の下方空間
には、車ＷＡとエンジンルームＢの間に区画してカウル
部Ｃが設けられている。また、カウル部Ｃの下面には、
外気取入口２５から取入れた外気を空調ケース４　（１
０４）内に導入するための連通孔２６が間口され、この
連通孔２６は空調ケースの外気導入口６に接続される。

一方、空調ケース４（１０４）の前面に設けられている
内気導入ロアは、計器盤１５の内部において車ｖＡと連
通している。同図中符号３０で示す２点鎖線は、東学Ａ
とエンジンルームＢとを仕切るダツシフパネルを示して
いる。また、空調ケース４（１０４）の後方通路４ｂ（
１０４ｂ）の下部には、蒸発器３の表面に生じた凝縮水
を空調ケース外に排出する排出口２７が設けられている
。この排出口２７にはドレンホース２８の一端が接続さ
れ、他端はダラシ１パネル３０を目通してエンジンルー
ムＢの下方空間に開放され、凝縮水を車外へＩＡ出する
ようになっている。

結合ダクト２４には、吹出口切換用のダンパ４０、ダン
パ４１およびダンパ４２が回動自在に設けられ、それぞ
れのダンパはベントダクト２１、温圧ダクト２２、デフ
ロスタダクト２３との接続口２４ｂ　、２４ｃ　、２４
ｄを切換開閉するようになっている。

第７図は空調制御パネル３３を示ずもので、このパネル
３３は計器盤１５もしく１よその近（力で、運転席より
操作しやすい位置に設定されている。

符号５０は冷凍サイクルの圧縮は作動スイッチの押しボ
タン式ノブ、５１はブロワモータ１１の速度制御スイッ
チの回転式ノブを示し、それぞれパネル３３に手動操作
可能に設けられている。

符号３４は吹出モード設定部材で、パネル３３の横＠３
３ａ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
より構成される。このレバー３４ａには適宜のリンクは
構、コントロールワイヤ等を介して、館述のダンパ４０
，４１．４２が連結されている。

符号３５は温度設定部材で、パネルの満３３ｂ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３
５ａの先端に取付けられたノブ３５ｂとにより構成され
ており、レバー３５ａには適宜のリンク機構、コントロ
ールワイヤ等を介して、空調ユニットの温度調節ダンパ
９が連結されている。

符号３６は内外気切換部材で、パネル３３の横ｙ４３３
　Ｃ内を移動可能なごとく設けられたレバー３６ａと、
このレバー３６ａの先端に取付けられたノブ３６ｂとに
より構成されており、レバー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、空調ユニットの内
外気切換ダンパ８が連結されている。

次に、上記構成における作動を各吹出しモード毎に説明
する。

（１）　ターラベント（ＶＥＮＴ）モード吹出モード段
室部材３４のノブ３４ｂを第７図においてＶＥＮＴの位
置に操作すると、ダンパ４０は接続口２４ｂを全開し、
ダンパ４１，４２は接続口２４ｃ、２４ｃｌを閉じる。

この状態でブロワ１１１１１Ｂスイツチのノブ５１によ
ってブロワモータ１１を作動させると、空調ケース内の
通路を流れた導入空気の多くは、ベント吹出口ダクトの
吹出口２１ａ　、２１ｂおよび２１ｃのみから車室内へ
吹出される。

そして、吹出空気の温度制御は、ｆＡ度段設定部材３５
より空調ユニットの温度調節ダンパ９を作動させて温出
用の前方通路４ａ　　（１０４ａ　）と冷風用の後方通
路４ｂ　　（１０４ｂ　）とのｌｌｌｉｄ割合を変える
ことにより行われる。温風と冷風は、吹出口２１ａ、２
１ｂおよび２１ｃがら吹出されるまでに、途中の結合ダ
クト２４、ベントダクト２１内でかく拌氾合される。

（２＞　　パイレベル（Ｂｌ−ＬＥＶＥＬ）モード吹出
モード設定部材３４のノブ３４ｂを第７図のＢ／Ｌの位
置に操作すると、ダンパ４２は接続口２４ｄを閉じ、ダ
ンパ４１は接続口２４ｃを間き、ダンパ４０は第６図に
示す如く中間位置で開いた状態となる。従って、ベント
吹出口２１ａ。

２１１１１１５よび２１ｃと足元吹出口２２ａの両方か
ら車学内へ空気が吹出す。この場合、蒸発器３で冷却さ
れた冷風とヒータコア２で加熱された温風は、温度調節
ダンパ９が第２図に示すように中間位置であれば、温風
と冷風に分割された状態でプロワケース５　（１０５）
内に吸入される。このため、プロワケース吐出口５ｂか
ら吹き出されるときも、温風と冷風に分かれた状態で分
配ユニット２０内に導入され、ダンパ４０が第６図に示
す如く中間位置では、温風が温風ダクト２２内に導入さ
れ、冷風はベントダクト２１内に導入される。

この様に、冷風を士にベント吹出口２１ａ。

２１ｂ、２１ｃ側へ、また温風を主に足元吹出口２２ａ
側へ吸出すことにより、上下の吹出空気温度に差をつけ
て、頭寒足熱の快適な温度分布を１りることかできる。

（３）　暖房（ＨＦＡＴ）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂを第７図のＨＦＡ
Ｔの位置に操作すると、ダンパ４０はベントダクト２４
の接続口２４ｂを閉じ、ダンパ４１は温風ダクト２２の
接続０２４Ｃを全開にすると共に、ダンパ４２はデフロ
スタダクト２３の接続口２４ｄを若干開く。従って、温
風は足元吹出口２２ａから吹き出されると共に、デフロ
スタ吹出口２３Ｃ，２３ｄから少同のｆＡｆｆｌがフロ
ントガラスに向けて吹出される。

（４）　デフロスタ（ＤＦＦ）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂをＤＥＦの位置に
探信すると、ダンパ４０．４１はそれぞれ接続口２４ｂ
　、２４ｃを閉じ、ダンパ４２は接続口２４ｄを聞く。

従って温風（まデフロスタ吹出口２３ｃ　、２３ｄから
フロントガラスに向けて吹出される。

なお、上記各モードの作動において、前述の実施例およ
び変更例ではヒータコア２および蒸発器３が傾斜さゼて
配設されているが、送風装置であるファン１０が熱交換
器の風下側に配置された吸込み型であるため、ヒータコ
ア２および蒸発器３にて熱交換される空気は、良好にし
かも均一に熱交換された状態で送風され、空調感を損う
ことはない。

以上説明した実施例および変更例の空調ユニットは、空
調ケースのを舶方通路４ａ　　（１０４ａ　）と漬方通
路４ｂ（１０４ｂ）とに区画し、これらの通路にヒータ
コア２と蒸発器３をそれぞれ配設しているため、ヒータ
コアと蒸発器を直列に配置するものに比べて、空調ユニ
ットの良さが短縮されるという効果がある。さらに、前
述の如く熱交換器を通路内に傾斜されて配設しているた
め、空調ユニットの高さ方向の長さが短縮される。この
結果、この実施例および変更例の空調装置は全体的に非
常に」ンバクトな形状となる。

第８ａ図は本発明の実施例による空調ユニットとこれと
同程度の能力を備えた従来型の空調ユニットの寸法を比
較して丞す図で、同図から明らかな様に本発明の実施例
の空調ユニットは長さにおいて従来型の約２／３に短縮
されている。また高さに関してｉよ、プロワケースの位
置において従来型とほぼ同程度であるものも、助手席側
に配置される空調ケースの位置においてやはり従来型の
約２／３に縮小されている。

上述の寸法関係を助手席側の足元空間で示したのが第８
ｂ図であり、本発明の実施例の空調ユニットの場合、熱
交換器を直列に配置した従来型および本発明者等が先に
提案した通路を上下に並列に配置した空調ユニット（同
図中小型中タイプと表示）に比較して、高さ方向に約１
２ＣＩＩ小さくすることができる。但し、第８ｂ図に見
られる如く、本発明の実施例では通路を前後に配置する
ことによって、通路を上下に配置した小型ｍタイプより
も幅方向に約１２ｃｍ程度人きくなることとなるが、高
さの短縮が可能なこの構成は、快適性を高める上で特に
足元空間の確保が望まれる軒Φ両等において非常に効果
がある。

本発明は、上述の実施例、変更例に限らず以下に述べる
様な種々の変更が可能である。

７Ａ９図は本発明の空調ユニットの他の変更例を示し、
本変更例では前方および後方通路２０４ａ。

２０４ｂを−・体に形成された空調ケース２０４に蒸発
器２０３が着脱自在に装着されるよう構成される。即ち
、蒸発器２０３を空調ケース２０４の後方通路２０４ｂ
内に装着するには、まず蒸発器２０３を」字状の樹脂製
枠部材２５０に底着する。

次いで、空調ケース２０４の側面下部に開口された間口
部２０４人から枠部材２５０と共に蒸発器を空調ケース
２０４内に仲人し、枠部材２５０の取付板２５０ａを空
調ケースの下部側面に設けた取付部２０４ｍ　、２０４
ｎにボルト締めするようになっている。なお、蒸発器２
０３を装着しない場合には、カバー２５１を取付ｔすて
開口部２０４１を閉じる。

この様に、本変更例では蒸発器を尚えていない空調ユニ
ット２０１があらかじめ車両に配設されている場合に、
後から蒸発器を装着する際の取付作業が非常に１！！巾
になるよう６１１成されている。

また、以上説明した例では温度調節ダンパ９をヒータコ
アおよび蒸発器の風下側に配設しているが、風上側に設
けても温度制御は可能である。さらに、温度調整手段は
温度調節ダンパに限られるものではなく、例えばヒータ
コア内に尋人する温水Ｍを調整ダるウォータバルブ等に
よって温度制御を行うようにしてもよい。

（へ）発明の詳細 な説明から明らかな様に、本発明は空調装置の二つの通
路を前後に並列に配置しかつ各長辺をそれぞれ通路の上
下各側面上に横置して蒸発器Ｊ３よびヒータコアをそれ
ぞれ通路内に配設することで、空調装置の長さおよび高
さを短Ｆ６することができ、空８１Ｊ装置を全体的に非
常にコンパクトな形状とすることができる。

この結果、ａ）Φ空白計器盤内部に取イリける場合であ
っても十分な足元空間を確保することができ、特に空白
寸法の小さな軽車両等においても快適性を高めることが
可能となる。ｂ）空調装置の取付けに必要な場所が少な
くて済み、その取付けの自由度が増し取１１作業を容易
にできる。また、他の種々の礪器の取付空間を増加する
ことが可能となる。Ｃ）通路長が短縮されるため空調ケ
ース内での熱損失を低減できると共に、通路抵抗を減少
して効率的な送風が可能となる。そのためより能力の小
さい送風装置を採用することができ、モータ消費電力お
よび騒音の低減が可能となる。

また、ファン装置を熱交換器の下流側（風下側）に配置
する構成とすることによって、各熱交換器を通る空気の
風速分布をより均一にすることができ、効率の良い熱交
換が可能となる。

さらに、空調ケースの各通路部分を分割自在な構成とす
る或いは蒸発器を空調ケースへ着脱自在な構成とするこ
とにより、車両￥Ｊ造後の冷房ユニットの組込みを容易
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による空調装置の透視図、第
２図は同ａｔｔ略平面図、第３図は第１図の実施例の変
更例を示す組付図、第４図は本発明の実施例／変更例の
空調装置の車室への搭載位置を示す概略透視図、第５図
は本発明の実施例／変更例の空調装置と分配ユニット各
ダクトの組付図、第６図は第５図の空調￥＋置および分
配ユニットの車両への搭載状態を示す概略断面図、第７
図は空調装置の操作パネル例を示ず斜視図、第８ａ図お
よび第８ｂ図はそれぞれ本発明の実施例／変更例と従来
型空調装置との寸法関係を比較して示す概略正面図およ
び概略側面図、および第９図は第１図の実施例の他の変
更例を示す紺イ４図である。 図中、１　（１０１，２０１＞−・・空調装置、２（１
０２）・・・ヒータコア、３　（１０３，２０３）・・
・蒸発器、４　（１０４，２０４）・・・空調ケース、
４ａ　　（１０４ａ　、２０４ａ　）　・・・前方通路
、４ｂ（１０４ｂ　、２０４ｂ　’）・・・後方通路、
５ｂ・・・吹出口、６・・・外気導入口、７・・・内気
尋人口、９・・・温度調節ダンパ、１０・・・ファン。 第１図 ４−−−−一空調ケース ４０−一一箭方通路 ４ｂ＝　後方通路 ５ｂ−吹出口 ６−一一一分気導入口 ７−一一一一内気導入口 ９−−一づ孟度調節夕゛ンパ 第２図 第４図 第６図 見７図 第８ｑ図 第８ｂ図 ＝１２

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸入口及び吹出口を有しこの吸入口と吹出口をそ
   れぞれ連通する二つの通路を形成するケースと、前記ケ
   ースの一方の通路内に配設され冷凍サイクルの冷媒を蒸
   発させて周囲の空気を冷却する蒸発器と、前記ケースの
   他方の通路内に配設され周囲の空気を加熱するヒータコ
   アと、前記蒸発器およびヒータコアを通して送気を行う
   ファン装置と、前記蒸発器を通つた冷風および前記ヒー
   タコアを通つた温風の混合気の温度制御を行う温度調整
   装置とを備える自動車用空気調和装置にして、前記二つ
   の通路は前後に並列に配置され、前記蒸発器およびヒー
   タコアはそれらの各長辺を前記通路の上下の各側面上に
   横置するようにこれら通路内にそれぞれ配置されること
   を特徴とする自動車用空気調和装置。
2. （２）前記蒸発器およびヒータコアはそれぞれ前記各通
   路を斜めに横切りかつ互に並列に配置される特許請求の
   範囲第１項記載の自動車用空気調和装置。
3. （３）前記ファン装置が前記蒸発器およびヒータコアの
   下流側に設けられる特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の自動車用空気調和装置。
4. （４）前記温度調整装置が、前記蒸発器を通る空気およ
   び前記ヒータコアを通る空気の風量を制御するダンパを
   含む特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一
   項記載の自動車用空気調和装置。
5. （５）前記ケースが前記蒸発器を収容する通路部分と前
   記ヒータコアを収容する通路部分とに分割自在に形成さ
   れる特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか一
   項記載の自動車用空気調和装置。
6. （６）前記蒸発器は、空気調和装置が車両へ装着された
   後においても取付可能であるように前記ケースへ着脱自
   在に取付けられる特許請求の範囲第１項から第４項まで
   のいずれか一項記載の自動車用空気調和装置。