JPS63130421A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は暖房能力の向上策が講じられた自動車用空調装
置に関する。

［従来の技術］ 自動車用空調装置の暖房用熱源としては、走行用エンジ
ンの冷却水の保有熱を利用するのが一般である。従って
エンジンの始動直後は温暖感が得られないし、燃焼効率
の高いディーゼルエンジンを搭載した車などでは、寒冷
時には定常走行時でも暖房能力が不足勝ちになる。

対応策として、例えば電子ヒータ（正温度特性サーミス
タ）と電動ファンとを組合わせた補助温風発生器を別個
に用意して座席下に設置したり、あるいは１゛特開昭５
６−２８４１８Ｊに示されているように、空調ダクト内
の温水式ヒータと温風吹出口との間に電子ヒータを組込
む方法が考えられている。

［発明が解決しようとする問題点］ 送ＪＩ［１と空気加熱用ヒータが組込まれた空調ダクト
から吹き出される暖房用熱エネルギー量は、このダクト
に吸入される被空調空気とヒータとの温度差△ｔと、送
風ｆｆ１Ｑの積に比例するので、暖房能力を高めるため
には△ｔの値を大きくする必要がある。

自己定温保持特性を備える電気抵抗発熱体としての正温
度特性ザーミスクは、そのキュリ一点温度にまで昇温し
た後、この温度を保ちつづけるので、前記の１゛特開昭
５６−２８４１８Ｊに示された自動車用空調装置では、
電子ヒータから取出すことのできる暖房用熱エネルギー
量に関しては、上記の△ｔの値が、電子ヒータの：１ユ
リ一点温度から温水式ヒータによって予熱された空気温
度を差し引いた値となって、空気の予熱分だけ電子ヒー
タの熱エネルギー利用効率が低下してしまう。

一方前記の補助温風発生器については、その吸入口から
流入する空気は、温水ヒータを備える自動車用空調装置
から吹出された、暖房開始直後のあるいは加温不足状態
にある低温の車室内空気なので、電子ヒータの発熱機能
はほぼ満足に活かされる。しかし電子ヒータの発熱面積
はかなり狭いのでキュリ一点温度の高いヒータ素子を用
いない・と、必要量の暖房用熱エネルギーを取り出すこ
とができない。そのために必然的に吹出空気温度がかな
り高められるので、時には乗員に不快感を与えることも
起こり得る。

本発明は、暖房用補助ヒータの発熱機能を充分に活用で
きると共に、吹出空気温度が過度に上Ｗすることのない
自動車用空調装置を提供することを目的とする。

し問題点を解決するための手段１ 上記の目的を達成するために本発明による自動車用空調
装置は、（ａ）空気の吸入口と吹出口を有し、内部に暖
房用主ヒータを納めると共に、主送風機を組付けた土空
調ダク］−と、（ｂ）空気の吸入口を車苗内に臨ませる
と共に、吹出口を前記主空調ダクトの前記主ヒータの下
流側において、このダクト壁に接続させた補助空調ダク
トと、（ｃ１該補助空調ダクト内に設けた、補助ヒータ
としての電熱ヒータ、および補助送風機とを備える構成
を採用した。

［作用および発明の効果］ 上記の構成を備えた自動車用空調装置は、暖房用主ヒー
タのみによっては充分な温暖感が得られない時に、補助
空調ダクト内の補助ヒータと補助法ＩＩＩ機を働かせる
と、補助空調ダクトの空気吸入口からは、比較的低い温
度の車室内空気が導入されるので、従来技術の項で述べ
た如く、暖房用主ヒータによって予熱された空気を補助
ヒータに供給する方法に較べて、補助ヒータの空気加熱
能力をより充分に引き出すことができる。

補助空調ダクトから吹出された比較的高温の空気は、直
接的に車室内に供給せずに、主ヒータによって暖められ
た比較的低い温度の空調済空気の主流に合流させるので
、稀釈効果が生じ、空調装置からは過度に熱せられるこ
とのないＭｍの空気が吹き出される。

補助ヒータの発熱機能を充分に引き出せるので、必要な
暖房効果を得るのにより少ない電気容量で且つより小型
の補助ヒータを用いれば足り、従って、自動車特に乗用
自動車について特に求められる省電力と省スペースに寄
与できる。

［実施例］ 以下に図に示す実施例に基づいて本発明の構成を具体的
に説明する。

第１図〜第４図はいずれも一実施例装置を示しており、
第１図は装置の全体構成を模式的に描いた側断面図、第
２図は補助空調ダクトの側断面図と補助ヒータの作動回
路図、第３図は補助空調ダクトの取付は個所近傍の分解
斜視図、そして第４図は装置の外観図である。

装置の概略の構成は、空気の入口側端１１Ａに主送風懇
１３を接続し、出口側端に空調済空気の吹出口２０〜２
２を設けた主空調ダクト１１と、主空調ダクト１１内に
納められて走行用エンジン（図示略）の冷却水く温水）
の循環供給を受ける温水式の暖房用主ヒータ１２と、温
風を車室内の下半域に向けて吹出させるヒータ吹出口２
０に接続させたヒータ吹出口の延長ダクト２０Ａ　Ｘお
よびこの延長ダクト２０への側壁面に着脱可能に取付け
られて、内部に補助ヒータとしての正温度特性サーミス
タ２と補助送風機３を納めた補助空調ダクト１とを主構
成要素として成り立っている。

主送風機１３は、スクロールケーシング１３３を備える
遠心式であって、モータ１３△によって駆動され、その
吸込口には被空調空気の導入部としての内外気切替箱１
５の空気出口が接続されている。この内外気切替箱には
、１つの外気吸入口１５Ａと２つの内気吸入口１５３と
、外気および内気の両吸入口を選択的に開閉させるため
の１組の内外気切替ダンパ１５Ｃが設けられている。

硬質合成樹脂などで作られた通風路としての主空調ダク
ト１１の内部には、空気流の上流側から順次、冷房用冷
風を発生させる熱交換器としてのエバポレータ１６と、
温水式の暖房用主ヒータ１２と、この主ヒータを迂回さ
せて冷風を下流に送るための冷風バイパス路１８と、主
ヒータ１２の空気入口と冷風バイパス路１８とを選択的
に開閉させて、空調流空気の温度を調節するためのエア
ミックスダンパ１７と、冷風と温風の混合域としてのエ
アミックスダンパ１９とが設けられている。

２０は前述のヒータ吹出口、２１は主として冷風を車室
内の上半域に向けて吹出させるベンチレーション吹出口
、２２は窓ガラスの曇り止め用空気を吹出させるための
デフ［Ｉスト吹出口であり、２３〜２５は各吹出口２０
〜２２を選択的に開閉させるための吹出モード切替用ダ
ンパである。２１△と２２Ａはそれぞれ吹出口の延長用
ダクト、２０Ｂ〜２２３はそれぞれ車室内に臨んで開口
する吹出グリル（末端吹出口）である。

補助空調ダクト１は、この実施例では耐熱合成樹脂製の
短円筒体をなしており、空気吸入口となる一方の筒端１
Ａ近くには、軸流式の補助送風機３が、その駆動用モー
タ３Ａをブラケット５により支持させるようにして組込
まれている。また空気吹出口をなす他方の筒端１Ｂ近く
には、ハニカム構造を備えてキュリ一点温度が約１６０
℃になるように作成された正温度特性サーミスタ２が取
付具４を用いて組込まれている。

サーミスタ２は車載バッテリ３０を電源とし、エンジン
キースイッチ３１が投入されている状態のもとで、補助
ヒータ作動スイッチ３２をオンさせた時、リレー３３を
介して通電されるようにその給電回路が構成されている
。

補助空調ダクト１は第２図および第３図に描かれている
ように、必要に応じて主空調ダクト１１に容易に取付は
取りはずしできるワンタツヂ式の組付は構造が与えられ
ている。補助空調ダクト１の空気吹出口１Ｂ端近くの外
周面には複数個の係合用突起１Ｃがダクト１と一体をな
して形成されており、一方主空調ダクト１１のヒータ吹
出口２０に接続されているヒータ吹出口延長ダクト２０
Ａの側壁面には、ダクト１の空気吹出口１Ｂ端を嵌合さ
せるための短筒状継手部２０Ｃが一体成形されている。

この継手部２０Ｃには係合用突起１Ｃを受は入れる被係
合穴２０Ｄが設けであるので、両ダクト１と１１の構成
素材がそれぞれ弾力的に変形し１ｑる特性を活かして、
両ダクトをスナップイン式に簡単且つ確実に嵌合固定さ
せることができる。

吹出口延長ダクト２０Ａには、継手部２０Ｃを設けるこ
とによって生じた補助空調ダクト１への連通口を開閉さ
せるための連通ロダンパ６が図示の如く組付けられてい
る。６Ａはこのダンパの回転軸である。

第４図において、Ａは運転席前面の計器盤、Ｂはコンソ
ールボックス、２０Ｃと２０［１はヒータ吹出口２０を
後席の床面近くにまで延長させるための、ヒータ吹出口
延長ダクトとその末端吹出口である。

次に上記実施例装置の作動を説明する。

主空調ダクト１１による車室内の空調作動については、
既にその概略を述べているので重複説明は省く。

暖房シーズンの早朝のエンジン始動時や、燃焼効率の高
いエンジンを搭載した車が低速走行している時などのよ
うに、早く車室内を暖めたいか、または暖房能力を高め
たい時には、エンジンキースイッチ３１と補助ヒータス
イッチ３２を共にオン作動させると、リレー３３の電気
接点が閉じられて正温度特性サーミスタ２と、補助送風
機３の駆動用モータ３Ａへの通電が開始されて、補助空
調ダクトは作動状態に入る。

この時速通口ダンパ６の開閉作動用サーボモータあるい
はアクチュエータ（図示略）が、スイッチ３２のオン操
作に運動して働き、連通ロダンバ６を開作動させる。

補助送ＪＪｌＩｊｉ３の働きによって補助空調ダクト１
の吸入口１Ａには車室内の充分に暖められていないまた
は冷え切っている空気が吸入され、吹出口１Ｂに向けて
圧送されるが、この送風路には、通電に伴って急速に加
熱される補助ヒータとしてのサーミスタ２が介在するの
で、吹出口１Ｂからは所定量の熱エネルギーを吸収して
昇温した温風が吹出される。補助送風機３は車室内空気
の循環ωを増大させることによっても装置の空調能力を
高めさせる。

正湿度特性サーミスタは通電に伴ってジュール熱を発生
するが、キュリ一点温度にまで加熱されると、その電気
抵抗値が急激に高まる性質を有するので、実質的にサー
ミスタ２への通電は停止される。しかしダクト１内を圧
送される空気と熱交換して冷却されるので、この冷却度
合に応じて電気抵抗値は再び低下することになり、サー
ミスタ２は自動的にキュリ一点温度に保たれつづけて、
サーモスタット機能を備える電気ヒータとしての役割を
果す。

この実施例装置ではサーミスタ２のキュリ一点温度は約
１６０℃に設定されているので、補助ダクト１の吹出口
１Ｂからはかなり高温の空気が排出されることになるが
、この高温空気は直接的に車室内に吹出さずに、ヒータ
吹出口の延長ダクト２０Ａ内に吐出される。この延長ダ
クト２０△内には主送風機１３の働きによって前述の加
熱不足のまたは冷えている主被空調空気流が流入して来
るので、相対的に少量の高温空気は相対的に多量の低温
空気によって稀釈され、適温の空調済空気となって末端
吹出口２０Ｂおよび２０［）から車室内に供給される。

補助空調ダクト１の加熱機能を必要としなくなれば、補
助ヒータスイッチ３２をオフさせる。この加熱能力は正
温度特性サーミスタ２のキュリ一点温度と電気容量を任
意に選択すると共に、補助送風機３の送風能力を増減さ
せることによって所望の水準に設定できる。

上記実施例では、補助空調ダクト１をヒータ吹出口延長
ダクト２ＯＡに取付けているが、必要に応じてデフロス
ト吹出口延長ダクト２２Ａまたはペンデレージョン吹出
口延長ダクト２１△に取付けることも自由である。

また装置の操作方法として、特に外気温の低い時期のエ
ンジン始動時などには、主送風機１３を止めたままで、
補助空調ダクト１を働かせれば、車室内の一部分、例え
ば運転席部分のみを即効的に暖めたり、窓ガラスに付着
した氷結物除去を行うこともできる。

更に上記実施例では補助ヒータとして正温度特性サーミ
スタを用いているが、例えばニクロム線ヒータとサーモ
スタットとの組合わせであってもよい。そして補助空調
ダクトの暖房能力は、補助ヒータの電気容量や補助送風
機の送風能力を可変にしたり、ダンパ２３やダンパ６の
開度をｖＡ節する方法を講することによって任意に増減
できる。

図示の補助空調ダクト１の形状や構成部品あるいは主空
調ダクト１１への取付は方法は、あくまでも一実施例に
とどまるものであって、もちろん適宜の設訓変更の余地
が残されている。

例えば補助送風機３はシロッコファン型などでもよく、
補助空調ダクト１は角形でもよく、更に補助ヒータ２は
放熱用フィンを取付けた板状のサーミスタなどでもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はいずれも本発明による一実施例装置を
示しており、第１図は装置全体の模式的側断面図、第２
図は補助空調ダクトの側断面図と補助ヒータへの通電回
路図、第３図は主空調ダクトへの補助空調ダクトの取付
は状態を示した部分分解図、そして第４図は実施例装置
を運転席の計器盤下部に組付けた有様を示した見取図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）空気の吸入口と吹出口を有し、内部に暖房用
   主ヒータを納めると共に、主送風機を組付けた主空調ダ
   クトと、 （ｂ）空気の吸入口を車室内に臨ませると共に、吹出口
   を前記主空調ダクトの前記主ヒータの下流側において、
   このダクト壁に接続させた補助空調ダクトと、 （ｃ）該補助空調ダクト内に設けた、補助ヒータとして
   の電熱ヒータ、および補助送風機とを備えることを特徴
   とする自動車用空調装置。 ２）前記主ヒータは温水式熱交換器であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の自動車用空調装置。 ３）前記補助ヒータは正温度特性サーミスタであること
   を特徴とす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。