JPS6255216A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、周期的な強弱変化ないしは断続を生じる空気
流を吹出すことによって、冷涼感または温暖感を向上さ
せられる空気調和装置に関する。

［従来の技術］ 夏季の＾温多湿に悩まされる地域では、今やほとんど不
可欠の存在となった空調装置も、過度に冷房をきかせす
ぎると身体に生理的悪影響を及ぼしがちであるし、装置
の駆動用エネルギーの浪費にもつながる。ことに乗用自
動車に搭載される空調装置の場合には、車体が断熱構造
を備えていないうえに走行用エンジンから動力の供給を
受けているので、エンジンに無理な負担を掛けざるを得
ない。したがってより少ない熱エネルギーの消費のもと
でより勝った冷涼感がえられるような二［夫をこらすこ
とが望まれる。

具体策として、送風用モータの回転数を周期的に変動さ
せたり、あるいは吹出グリルに首振り式ルーバを取付け
て吹出空気流の強さに脈動を生じさせる方法が見案され
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のごとく空調装置の吹出空気の流れに強弱を生じさ
せるために送風用モータの回転数を変動させる方法は、
空調装置の冷房能力を間欠的に減殺させながら働かせて
いることになって甚だ不合理であり、減速機構の耐久性
、あるいはモータの変速時の過渡特性に由来する作動効
率低下の問題も派生してくる。

また首振式ルーバを使用すれば、冷風を受けている期間
は、空調装置を働かせている全期間中の半分を超えるこ
とがなく、目的とする脈流効果も不充分にしか受けられ
ない。

本考案は、空調能力を損うことなく周期的に風力が変動
する吹出空気流を生じさせて感覚的冷涼感または温暖感
を向上させることのできる空気調和装置を提供すること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の空気調和装置は、
冷房または暖房用熱交換器とブロワを内蔵すると共に、
空気の入口と、主・側内吹出口とを備えたケーシングと
、前記主・側内吹出口への送風量分配手段と、前記両吹
出口への送Ｊｉｉａ吊の分配割合を周期的に変化させる
ための、前記送風量分配手段の制御装置とを備えてなり
、前記分配手段制御装置を働かせた時、前記主および副
吹出口から脈流状の空気が吹出される構成を採用した。

［作用］ 上記のごとき構成を備えた空気調和装置は、装置の冷房
または暖房能力をフルに稼動させている状態のもとで、
あるいは余裕のある稼働状態下であっても、自然風に近
い脈動状の空気流を吹出させることによって、感覚的冷
涼感または温暖感を向上させたいと思った時に、送風量
分配手段の制御装置を手動または自動により働かせると
、送風量分配手段が作動して、ブロワによって空調用熱
交換器を通過させられた空気が主および副の両吹出口に
分配させられる割合が周期的に変化させられるので、主
・側内吹出日からそれぞれ脈動状の空気流が吹出される
。

［実施例１ 以下に付図に示す実施例に基づいて本発明装置の具体的
構成を説明する。

第１図の自動車用空気調和装置としての本発明による一
実施例装置の模式的側断面図において、Ａは装置の本体
部分のケーシングとしての空調用ダクトであり、第３図
に描かれているように一般に運転席計器盤の下側に設置
される。１は空調用ダクトＡの空気人口ａに接続された
ブロワハウジング、２は内蔵ファン、３はブロワモータ
であつて、被空調空気をダクトＡ内に供給する役目を果
たす。４は内外気切苔箱であって外気人口５と内気人口
６とを備えており、空気出口はブロワハウジング１の吸
気口に接続されている。７は内外気切替用ダンパである
。

空調用ダクト八には空気入口側から下流に向けて順次冷
房用熱交換器としてのエバポレータ１５、エアミックス
ダンパ１６そして暖房用熱交換器としてのヒータコア１
７が納められており、下流側端すには主吹出口としての
ペンデレージョン吹出口１１と副吹出口としてのデフロ
スト吹出口１２、ヒート吹出口２１などの複数の吹出口
が開口している。エバポレータ１５には図示を省いた車
の走行用エンジンによって駆動される冷凍機から冷媒が
循環供給され、ヒータコア１７にはエンジンの冷却渇水
が同じく循環供給される。またエアミックスダンパ１６
はエバポレータ１５を通過した空気の一部ないしは全部
を選択的にヒータコア１７に通人させることによって空
調用ダクトＡからの吹出空気温度を１ｌｆｆＪする役目
を果す。

１１ａはペンデレージョン吹出グリル、１２ａはデフロ
スト吹田グリルであって、ベンチレーション吹出口の延
長用ダクト１１１）とデフロスト吹出口の延長用ダクｌ
−１２ｂのそれぞれの末端部に位置している。１８はベ
ンチレーション吹出口１１とヒート吹出口２１の選択的
開閉用ベントダンパ、１９はデフ口　　１スト吹出口１
２の開閉をつかさどるデフダンパである。

１０はエバポレータ１５の下流側において、空調用ダク
トＡ内の冷風を直接的にデフロスト吹田グリル１２ａに
向けて送出させる役目を帯びた送風量分配手段の、第１
の構成要素としての冷風バイパス路、ｂはバイパス路入
口であり、８は第２の構成要素としてのバイパス路１０
の開閉用ダンパである。

９は送Ｊｉｉｌｌ量分配手段制御装置の構成要素として
の、　サーボモータであって、ダンパ８を所望の周期の
もとに間欠的に開閉作動させる役目を果す。

第３図は第１図に示された自動車用空気調和装置を運転
席計器盤の下部に設置した有様を例示した斜視図であっ
て、Ｂは目器盤、２１は温風吹出口であり、図中の他の
符号は前記のそれと共通している。矢印は空気の吹出し
方向を表している。

第４図は第１実施例装置の組込まれる送風量分配手段制
御装置の構成を例示した側面図であって、８と９はそれ
ぞれ前述の冷風バイパス路１０の開閉用ダンパと、ダン
パ８の回動用サーボモータである。３０はサーボモータ
９の減速機、３１は減速機の出力軸３０ａに嵌着さぜた
回動アームまたは回転板、３２はアーム３１の自由端に
植設した回転ビンである。

４０は冷風バイパス路開閉用ダンパ８の回転軸８ａに嵌
着されて揺動するダンパリンクであって、その回転半径
方向にスリット４０ａが設けられている。

４１はサーボモータ９の回転動をダンパリンク４０に伝
達させるための揺動リンクであり、バー状をなすこのリ
ンクの長手方向の中間部に回転軸４２が、そして両端部
にそれぞれビン４３と４４が植設されている。３３はサ
ーボモータ９の回転運動を往復運動に変換させて揺動リ
ンク４１に伝えるための往復動程であって、両端部にそ
れぞれ回転ピン３２とビン４４の遊嵌用部材３３ａと３
３ｂが取付けられている。

そして揺動リンク４１の他方のビン４３はダンパリンク
４０のスリット４０ａに遊嵌されているので、サーボモ
ータ９が一定方向に定速回転することによって冷風バイ
パス路ダンパ８に規則的な開閉動作が与えられることに
なる。

第５図はサーボモータ９の停止時には必ず冷風バイパス
路ダンパ８を冷風バイパス路１０仝閉位置にもたらさせ
るだめのスイッチ機構の一例を示した模式的正面図であ
って、３５と３６は同心円的に配置された、それぞれ円
環状をなす固定接点であり、固定接点３６には第５図に
符号Ｃで示されている様に円周の一部が切り欠かれてい
る。３７は上記の一組の固定接点３５と３６との間を短
絡させる様にして設置した回転接点であって、サーボモ
ータ９によって回転させられる。３５ａと３６ａはそれ
ぞれ固定接点３５と３６の端子、５０は車載バッテリ電
源、５１はサーボモータ９への通電オン−オフ用モータ
スイッチである。

次に上記実施例装置の作動を冷房運転時について説明す
る。第１図、第２図および第３図に示された自動車用空
気調和装置の全体構成は、冷風バイパス路１０およびバ
イパス路ダンパ８とその回動手段を取除けば、従来の装
置と何等異なるところはないので、送風量分配手段制御
装置の作動オン−オフをつかさどるモータスイッチ５１
がオフされている限りは、従来の自動車用空気調和装置
と同一の空調作動を行わせることができる。

モータスイッチ５１がオン作動されることによって既述
のごとき仕組みによってダンパ８はサーボモータ９の回
転数によって決定される任意の周期をもって冷風バイパ
ス路１０の開閉を断続的に繰返すことになる。この時空
ｍ＠Ｍｌ操作用パネルに設けられている空調モード切替
用レバー（図示路）が最強冷房状態にセットされていれ
ば、このレバーに連結されているリンク機構（図示路）
が働いてデフダンパ１９はデフロスト吹出口１２を全閉
させ、一方ベントダンパ１８はペンデレージョン吹出口
１１を全開させる位置にもたらされている。

したがって開閉動作を周期的に繰返している冷風バイパ
ス路ダンパ８が冷風バイパス路１０を閉鎖させる時期に
は、ブロワ２によってエバポレータ１５を通過させられ
ることによって生じた冷風のすべてが全開されているペ
ンデレージョン吹出口１１を経てペンデレージョン吹出
グリル１１ａに到達し、空調装置の最大限の送Ｊｕｔを
もって車室内に吹出される。ついでダンパ８が冷風バイ
パス路１０を開かせる方向に回動するのに伴って、空調
用ダクトへの側壁面に入口開口を有する冷風バイパス路
１０内に向けて冷風の分流が生じ、このバイパス路１０
に流入した冷風は閉ざされているデフダンパ１９によっ
て阻止されることなく、直接的にデフロスト吹出グリル
１２ａに到達し、ここから車室内に吹き出されて冷房仕
事の一端を担う。したがってダンパ８が閉位置から全開
位置に向１プて回動する間にペンデレージョン吹出グリ
ル１１ａからの吹出し風量は上記のバイパス冷風量に相
当する分だけ減少させられることになり、ダンパ８がバ
イパス路１０を全開させた時、ベンデレージョン吹出グ
ルル１１ａからの吹出し風聞は最も減少する。ついでダ
ンパ８からバイパス路１０を閉ざす側に転じて回動をつ
づける間に吹出グリル１１ａからの吹出ｆｆ１ｆｆｌは
次第に回復する。かくしてペンデレージョン吹出グリル
（主吹出口）１１ａとデフロスト吹出グリル（副吹出口
）１２ａからはそれぞれ、吹出風量の経時変化をタイム
チャートとして第７図に例示したごときパターンを描く
脈動状の冷風を吹出させることができる。

このようなペンデレージョン吹出グリル１１ａから吹出
される冷風の脈動のパターンは、サーボモータ９の定速
回転時はその回転数を、また断続回転や不等速回転時に
は断続や変速の周期を、そしてバイパス路ダンパ８の回
転軸８ａどサーボモータ９の出力軸３０の間を結ぶリン
ク機構の構成を、ないしはダンパ８の形状や有効面積な
どなどを適宜に変化さけることによって実に様々にかつ
微妙に描き分けることが可能である。例えば第８図や第
９図にタイムチャートとして示したのもそれらの一例で
あって、第８図に示された脈動パターンを示す装置では
、ダンパ８の有効面積を冷風バイパス路１０の断面積よ
り幾分小さく設定することによって、ダンパ８が全開位
置を占めている時にもデフロスト吹出グリル１２ａから
幾分かの冷風が吹出、されるようにし、またダンパ８の
開期間と閉期間とを同一に設定することによって、主吹
出口としてのベンチレニシコン吹出グリルと、副吹出口
としてのデフロスト吹出グリルの両吹出口から吹出され
る冷風の脈動パターンを同一に揃えさせている。このよ
うに２個所の吹出口から同一パターンの脈流状空気流を
吹出さＵｏる方法は、普通の乗用車以外にマイクロバス
などの乗合自動車あるいは一般住宅をより効果的に空調
させる方法として好適している。また第９図の脈動パタ
ーンをもって空気を吹出させる空調装置は、冷風バイパ
ス路１０の板状ダンパ８として、ダンパの一辺に設けた
回転軸の周りに揺動する前記のダンパとは異なって、板
状ダンパ８の巾方向中心部に回転軸を数句けてダンパ８
に全周回転運動を与えるように構成されているので、主
・側内吹出口からはそれぞれ波動状に風量の変化する空
気流が送出される。さらにダンパ８の回転周期を任意に
変化させる方法としては、サーボモータ９への供給電圧
を上下させることによってその回転数を増減させてもよ
いし、あるいは、サーボモータ９を３６０℃より小さい
回転角のもとて周期的に正逆回転を繰り返す様に制御し
てもよい。

送ｆｉｌ！分配手段の働きを停止させたい時にはモータ
スイッチ５１をオフ操作するが、モータスイッチ５１は
サーボモータ９のアース回路ｄに接続されている。そし
てアース回路ｄには前述のごとき回転接点と固定接点と
の組合せからなる、サーボモータ９の作動オン−オフ機
能をもった第２のスイッヂング機構が介在されているの
で、−絹の固定接点３５と３６が回転接点３７によって
短絡されている限り、サーボモータ９への通電は停止さ
れない。

そして回転接点３７の取付は基盤である回転板３１がサ
ーボモータ９によって回動させられるのに伴って回転接
点３７が回転接点の切欠部分Ｃの位置にまで移動された
時に始めてアース回路ｄも開成されるのでサーボモータ
９を停止させることができる。

したがって扇状旋回運動をつづＵているダンパ８が冷風
バイパス路１０を完全閉鎖する位置に到達する直前に切
欠部分Ｃと回転接点３７とが重なり合うＪ：うに、切欠
部分Ｃと回転接点３７との位置関係をあらかじめ設定し
ておけば、送風量分配手段の作動を停止トさせ１＝にも
かかわらず、デフロスト吹出口１２から無意味に冷風が
吹出されると言う不都合の発生が防がれる。

上記の作動説明はいわゆるマニュアル制御式の自動車用
空調装置について行ったものであるが、あらかじめ設定
した空調状態を、８梗のセンサと電気回路の組合わせか
らなる制御装置の働きによって自動的に維持させられる
、オートエアコンと称される空調装置の場合には、例え
ば第６図に例示されたようなサーボモータ９の作動オン
−オフ用回路を使用することによって、送風量分配手段
を必要時にのみ自動的に働かせることもできる。

第６図に示された回路図において、５０は車載バッテリ
電源、５３はオートエアコンの制御装置（アンプ）、５
４は車室内温度が設定値にある時オン作動するリレー、
５５はサーボモータ９を手動操作によってオン〜オフ作
動させるための手動スイッチ、６０は外気センサ、６１
は内気センサ、６２は日射センサ、６３はオートエアコ
ンの作動温度設定機、６４は送風量分配手段の作動開始
温度設定用ボリュームである。この回路の働きを説明す
ると、まず検温用アンプ５４のボリューム６４を操作し
て所望の温度例えばオートエアコンの設定作動温度その
他の任意の温度にセットする。しかる後オートエアコン
を起動させると、車室内温度がボリューム６４による設
定温度に達した時、手動スイッチ５５０オン〜オフにか
かわらずサーボモータ９への通電が開始されて送ｆｆ１
ｆｆ１分配手段が作動状態に入る。またオートエアコン
起動後でも任意の温度にセットし直すことができる。も
し、制御アンプ５３の働きを無視して送風量分配手段を
働かせたいのであれば、上記の自動スイツヂング回路を
迂回して設けたサーボモータ９への給電回路の手動スイ
ッチ５５をオン−オフ操作すればＪ：い。

上記実施例に示された自動車用空気調和装置では、送風
路分配手段として冷風バイパス路１０とこのバイパス路
の開閉用ダンパ８が設けられているが、これらのバイパ
ス風路とダンパを用いなくても本発明目的を達成させる
こともできる。すなわち第１図または第２図に示された
装置において、ベンチレーション吹出モードに設定した
時、つまりベンチレーション吹田口１１以外の他の吹出
口が閉ざされる作動状態の時に、デフダンパ１９０回転
軸に組付けたデフダンパ１９の周期的開閉作動用モ一部
を働かせるようにすれば、デフダンパ１９が間かれてい
る時期には、ベンチレーショ１ン吹出口１１に向かうべ
き冷風の一部はデフロスト吹出口に向けて分流させられ
るので、上記のモータの作動時にはベンチレーション吹
出グリル１１ａから脈動する冷風を吹出させφことがで
きる。そしてこの場合にはデフダンパ１９が送風量分配
手段としての機−を併せて岑す、ことになる。もっとも
デフダンパ１９の下流側に、送２風量分配手段専用のデ
フロスト吹出グリル１２ａの開閉用ダンパと、このダン
パの開閉手段としてのモータその他を設置する方法を採
ってもよい。その場合には開閉手段作動と同時にデフダ
ンパ１９が全開されるリンク機構を組み込む発、要があ
る。またこのような送風量分配手段を採用、すれば、冷
房時に限ら、ず、暖房時にもヒータファ１７で暖められ
た温風を装置使用率の好みに応、じて脈流状をな１て吹
出させることができる。

さらに本発明による空気調和装置は自動車などの乗物用
に限られることなく、住宅や事務所などの居住空間をよ
り少ないエネルギー消費のもとにより効果的に空調させ
るのにも役立てることができる。その場合には第８図に
例示されているように、主吹出口と副吹出口のそれぞれ
の空気吹出量を同等に保つようにすれば、室内の２個所
に脈流状空気流の吹出し口を備えることになって室内に
散在する複数の人のそれぞれに、感覚的冷涼感の高めら
れた冷風を提供することができる。また各個人の好みに
もよるが暖房時においても強弱変化を伴った温風の流れ
を室内に生じさせることによって温暖感が向上され、に
り少ない熱エネルギー消費のもとにより効果的な暖房を
行うことができる。この場合、主・側内吹出口は各１個
所づつに限られることなく、必要に応じてそれぞれ複数
個所に設けることももちろん自由である。

［発明の効果］ 上記のごとき構成を備えた本発明による空気調和装置は
、装置の冷房機能によりある程度の冷涼感を感じる状態
のもどで送風量分配手段を作動させることによって、車
室内１１６を上げることなく主に主吹出口から、そして
必要に応じて主・側内吹出口から、風量が周期的に変化
する脈動状の冷風流が吹出される。このような脈動流は
定速流に較べて感覚的な冷涼感を強めさせる性質を備え
ているので、装置の冷房性能を向上させることを要せず
に冷房効果を高めることができる。別の表現をすれば、
従来の空気調和装置に較べてより少ない冷熱エネルギー
の供給によってより勝った冷涼感をうろことができる。

装置を暖房運転させた時にも上記と同様な効果がえられ
る。

さらには装置の作動効率とは無関係に、各個人の好みに
もよるが、窓辺から流れ込む自然のそよ風のように肌に
心地よい感覚を与える、いわば゛息づかいをする″空調
用空気流を生じさせることができる。

４、図の簡単な説明 第１図は自動車空気調和装置としての本発明実施例装置
の模式的側断面図、第２図は第１図の装置の斜視図、第
３図は第１および第２図に示された装置を運転席計器盤
の下部に組付けた状況の斜視図、第４図は送風量分配手
段の構成を例示した側面図、第５図は前記制御装置の作
動用電気回路を例示した図、第６図は自動制御式自動車
用空気調和装置についての送風量分配手段制御装置の作
動回路の例示図、第７図から第９図までは主吹出口と副
吹出口からそれぞれ吹出される一間の経時変化の有様を
例示した３様の実施例についての各タイムチャートであ
る。

図中　Ａ・・・ケーシング（空調用ダクト）　　１・・
・ブロワハウジング　４・・・内外気切替箱　８・・・
冷風バイパス路ダンパ　９・・・ザーボモータ（送風量
分配手段制御装置）１０・・・冷風バイパス路　８＋１
０・・・送風量分配手段　１１・・・ベンチレーション
吹出口（主吹出口）１２・・・デフロスト吹出口（副吹
出口）第５図 第６図 特開昭（ｌｉ２−５５２１６（９） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）冷房または暖房用熱交換器とブロワを内蔵すると共
   に、空気の入口と、主・副両吹出口とを備えたケーシン
   グと、 前記主・副両吹出口への送風量分配手段と、前記両吹出
   口への送風量の分配割合を周期的に変化させるための、
   前記送風量分配手段の制御装置とを備えてなり、 前記分配手段制御装置を働かせた時、前記主および副吹
   出口から脈流状の空気が吹出されることを特徴とする空
   気調和装置。 ２）前記ケーシングが自動車用空気調和装置の空調用ダ
   クトであり、前記主および副吹出口がそれぞれベンチレ
   ーシヨンおよびデフロスト吹出口であり、前記送風量分
   配手段が前記空調用ダクト内に付設した前記ベンチレー
   シヨンまたはデフロスト吹出口の選択的開閉用ダンパで
   あり、前記分配手段制御装置が該ダンパの周期的回動用
   モータとその制御回路であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の空気調和装置。