JPS63166618A - 車両用空気調和装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加熱器をバイパスする第１バイパス風路と、
加熱器および第１バイパス風路をバイパスする第２バイ
パス風路を備え、加熱器によって加熱された空気と、第
１バイパス風路を通過した空気とを混合して空気の温度
調節を行なうとともに、第２バイパス風路を開口するこ
とにより、車室内に吐出される風量の増大を計る機能を
備えた車両用空気調和装置に関する。

ｒ従来の技術］ 従来、この種の空気講和装置は、加熱器の上流、および
第１バイパス風路の上流に、いずれか一方の風路を１１
１ｗ４可能な板状のエアミックスダンパを設け、このエ
アミックスダンパの回動位置を操作することにより、加
熱器により加熱される風量と、加熱器をバイパスした風
量との比を調節して、ダクトより車室内に吐出される空
気の温度を調節していた。

一方、例えば、車室内を急速に冷却する場合など、車室
内の吹出口より大きな風量が要求される場合がある。そ
こで、加熱器および第１バイパス風路の上流の空気を、
車室内の吹出口に供給する第２バイパス風路を設けると
ともに、その第２バイパス風路をｒＦＩ鎖可能な板状の
マックスクールダンパを設け、大きな風聞が要求された
場合に、エアミックスダンパにより、加熱器を通過する
風路を閉鎖して第１バイパス風路を全国にし、さらに、
マックスクールダンパを回動操作して第２バイパス風路
を開放して、第１バイパス風路と第２バイパス風路を介
した空気を車室内の吐出口に供給していた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の装置は、エアミックスダンパを駆
動する駆動手段と、マックスクールダンパを駆動する駆
動手段が必要となるとともに、エアミックスダンパとマ
ックスクールダンパとを連動させる機構が用いられてい
たため、構造が複雑となる問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、加熱器と第１バイパス通路の開口比の調節と、第２
バイパス風路の開閉とを筒車な構造で行なうことのでき
る車両用空気調和装置の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、車室内に向って空
気を送るためのダクトと、該ダクト内に設けられ、前記
ダクト内を流れる空気流を加熱する加熱器と、前記ダク
ト内を流れる空気流を、前記加熱器を回避して、前記加
熱器の下流に供給する第１バイパス風路と、前記加熱器
および前記第１バイパス風路の上流に供給された空気を
、前記加熱器および前記第１バイパス風路を回避して、
前記加熱器および前記第１バイパス風路の下流に供給す
る第２バイパス風路と、前記ダクト内に配置され、前記
加熱器を通過する風路、前記第１バイパス風路、および
前記第２バイパス風路うちの１つ、または複数の風路を
開口させうる開口部を備えた可撓性の膜状部材と、該膜
状部材を前記ダクト内で移動させる膜状部材移動手段と
を備えたことを技術的手段とする。

［作用］ 膜状部材は、可撓性のものが用いられるため、一枚の膜
状部材で、加熱器を通過する風路、第１バイパス風路、
および第２バイパス風路を遮断することが可能である。

この膜状部材には、加熱器を通過する風路、第１バイパ
ス風路、および第２バイパス風路うらの１つ、または複
数の風路を開口させうる開口部が設けられているため、
膜状部材移動手段により、膜状部材をダクト内で移動操
作することにより、加熱器を通過する風路と第１バイパ
ス風路との開口比の調節と、第２バイパス風路の開閉と
を連動させて行なうことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、加熱器を通過する風路および第１バイ
パス風路の開口比の調節と、第２バイパス風路の開閉と
を１枚の膜状部材で、連動して行なうことができるため
、従来の、エアミックスダンパとマックスクールダンパ
の２つを連動させて開閉制御していたのに比較してダン
パの操作力を小さくすることができるとともに、ダンパ
の駆動機構を単純なものにすることができる。これによ
り、装置の部品点数を大幅に減らし、軽量、小形化や、
製造コストの低減が可能となるばかりでなく、潜在的な
故障確率なども低減することができる。

［実施例］ 次に、本発明の車両用空気調和装置を、図面に示す一実
施例に基づき説明する。

第１ＷＡは車両用空気講和装置のヒーティングユニット
の概略図を示す。このヒーティングユニツト１の上流側
には、図示しないクーリングユニットが設けられる。こ
のクーリングユニットは、上流に、車室内の空気と車室
外の空気とを選択的に取入れる内外気切換機構（図示し
ない）を備え、車室内に向って空気流を発生させる送風
！１（図示しない）が設けられている。

クーリングユニットのダクト内には、冷凍サイクルの冷
媒蒸発器等よりなる冷却器（図示しない）が設けられて
おり、送風機より発生した空気流は、冷却器を通過した
後、ヒーティングユニット１のダクト２内に流入するよ
うに設けられている。

ヒーティングユニット１は、上流側に温度調節部３が設
けられ、その下流には、温度調節部３で温度調節された
空気を車室内の各部に供給する吹出口切換機構４が設け
られている。

次に、温度調節部３について説明する。

ダクト３内の後面側（第１図上側）には、エンジン冷却
水（温水）の供給を受けて発熱する本発明の加熱器であ
るヒーターコア５が配置されている。このヒーターコア
５は、内部を通過する空気を加熱して、その下流の吹出
口切換機構４に供給するものである。また、ダクト２内
のヒーターコア５の前面側（第１図下側）には、ヒータ
ーコア５をバイパスさせて、吹出口切換機構４に供給す
る第１バイパス風路６が設けられている。さらに、第１
バイパス風路６の上流側のダクト２の前面には、ヒータ
ーコア５および第１バイパス風路６の上流の空気を、吹
出口切換機構４の下達する三方分岐ダクト７に連通ずる
第２バイパス風路８が設けられている。

また、ダクト２の内部には、第５図および第６図に示す
ような、例えばポリエヂレン系樹脂よりなるエンドレス
の可撓性の膜状部材（以下フィルムダンパ）９が配設さ
れている。このフィルムダンパ９は、第５図に示す支持
フレーム１０により、ダクト２内で、移動可能に支持さ
れるとともに、そのフィルムダンパ９が、ヒーターコア
５の上流、第１バイパス風路６、および第２バイパス風
路８を閉鎖可能に配設されている。

フィルムダンパ９には、第１開口部１１と第２開口部１
２の２つの開口を備える。この第１開口部１１は、クー
リングユニットから供給された空気流を、フィルムダン
パ９内に導くもので、第２ＷＵ口部１２は、ヒーター」
７５の上流、第１バイパス風路６、および第２バイパス
風路８を、フィルムダンパ９の移動により、選択的に開
放するものである。

支持フレーム１０は、第５図に示すように、ヒーターコ
ア５の上流、第１バイパス風路６、およびダクト２の内
形に対応した形状を呈するもので、ダクト２の上面と底
面に配される枠体１３．１４を備える。この枠体１３．
１４の上流側のコーナ一部分には、フィルムダンパ９を
内周より支持し、フィルムダンパ９を駆動する駆動シャ
フト１５が回転自在に支持されている。この駆動シャフ
ト１５の両端部には、フィルムダンパ９の両端の全周に
亘って設けられた多数の噛合せ穴１６と噛合う歯車１１
．１８が設けられている。また、枠体１３．１４の下流
側のコーナ一部°分には、従動シャフト１９が回転自在
に支持されている。この従動シャフト１９の両端にも、
噛合せ穴１６と噛合する歯車２０．２１が設けられてい
る。

また、他のコーナ一部分には、フィルムダンパ９を内周
より支持する支柱２２．２３．２４が設けられるととも
に、ヒーターコア５の上流側フィルムダンパ９の外面を
支持する支柱２５．２６が設けられている。

なお、ヒーターコア５の上流、第１バイパス風路６、第
２バイパス風路８には、風圧により、フィルムダンパ９
が変形するのを防止する格子２７．２８．２９がそれぞ
れ設けられている。さらに、第２バイパス風路８の開口
の内面には、第６図に示すように、ダクト２とフィルム
ダンパ９とのＨＤを塞ぐ、例えばウレタンフオーム等の
気胞性の樹脂よりなるシールバッキング３０が貼り付け
られている。

ダクト２の上面には、第６図に示すように、駆動シャフ
ト１５を回転駆動するシャフト駆動機構３１が設けられ
ている。このシャフト駆動機構３１は、ダクト２の上面
に設けられた図示しない穴を介して、駆動シャフト１５
の上端に設けられた挿入穴３２内に挿入され、駆動シャ
フト１５と一体回転する突起３３を備えたビニオン３４
を有する。このとニオン３４は、ダクト２の上面に回転
自在に支持された扇状の駆動プレート３５の外周に噛合
する。この駆動プレート３５は、ワイヤー３６を介して
、第７図に示す、空気調和コントロールパネル３１に設
けられた、温度調節レバー３８に連結されており、この
温度調節レバー３８の設定位置に応じて、駆動プレート
３５を遠隔操作するものである。

これら、支持フレーム１０およびシャフト駆動機構３１
より、本発明の膜状部材移動手段３９が構成される。

なお、本実施例の空気調和コントロールパネル３７には
、温度調節レバー３８の伯に、送風機の起動および送ｌ
！１ｍの設定を行なうファンスイッチ４０、内気と外気
の選択レバー４１、クーラースイッチ４２、吹出口選択
レバー４３が設けられている。

次に、吹出口切換機構４について説明する。

吹出口切換機構４は、上記温度調節部３の下流に設けら
れ、第８図に示すように、ダクト２の上面、正面、底面
には、デフロスタ吹出口４４、ベント吹出口４５、およ
びヒータ吹出口４６が開設されている。

デフロスタ吹出口４４には、温度調節部３の下流に供給
されたダクト２内の空気をフ［１ントガラス４７に吹付
けるデフロスタダクト４８が装着される。

また、ベント吹出口４５には、温度調節部３の下流のダ
クト２内に供給された空気を、インストルメントパネル
４９の中央、および両サイドより車両乗員の胸元付近に
吐出する三方分岐ダクト７が設けられている。

この三方分岐ダクト７は、ベント吹出口４５の他に、第
２バイパス風路８と連通し、第２バイパス風路８が開口
する際に、ヒーターコア５および第１バイパス風路６の
上流の空気を、ヒーターコア５および第１バイパス風路
６を回避させて車室内に供給するものである。

ヒータ吹出口４６には、温度調節部３の下流のダクト２
内に供給された空気を、車両乗員の足元付近に吹出すヒ
ータノズル５０が設けられている。

本実施例のデフロスタ吹出口４４、ベント吹出口４５、
およびヒータ吹出口４６の開■操作は、ダクト２内に配
された、複数の開口部を備えたフィルムダンパ５１によ
り行なわれる。このフィルムダンパ５１は、フィルム駆
動歯車５２、ビニオン５３、プレート５４を介して空気
調和コントロールパネル３７の吹出口選択レバー４３と
連動し、吹出口選択レバー４３によってフィルムダンパ
５１の開口部の位置が遠隔操作される。

次に、上記実施例の空気調和′＠置の作動を説明する。

空気調和コントロールパネル３７のファンスイッチ４０
がＯＮされると、内外気切換機構により選択された内気
または外気がクーリングユニットのダクト内に供給され
る。この時、クーラースイッチ４２がＯＮされていると
、クーリングユニットのダクト内に供給された空気は、
冷却器を通過する際に冷却される。冷却器を通過した空
気はヒーティングユニット１のダクト２内に流入し、′
ａ度温調節部３、温度の調節がなされる。そして、温度
調節された空気は、吹出口選択レバー４３で選択された
吹出口より、車室内に吐出される。

ここで、温度調節部３の作動を説明する。

なお本実施例では、ヒーターコア５内に常にエンジンの
冷却水が供給されているものとする。

ａ）１温調節レバー３８が、第７図の右側端部のヒート
モードの位ＭＡに設定される場合。

温度調節レバー３８が、ワイヤー３６を介して駆動プレ
ート３５を第１図の位置に移動させる。すなわち、ビニ
オン３４、駆動シャフト１５を介して、フィルムダンパ
９が第１図の位置に設定される。

この状態は、第９図のヂャートのＡに示すように、ヒー
ターコア５の上流が第２開口部１２によって全面的に開
口し、第１バイパス風路６および第２バイパス風路８が
、フィルムダンパ９によって塞がれる。

このため、第１開口部１１よりフィルムダンパ９内に流
入した空気は、ヒーターコア５のみを通過し、加熱され
て下流の吹出口切換機構４に供給される。そして、吹出
口切換機構４により設定された吹出口より車室内に温風
が吐出される。

ｂ）温度調節レバー３８が、第７図の右側端部より、や
や左よりのエアミックスモードの位置已に選択される場
合。

温度調節レバー３８が、ヒートモードの位置Ａからやや
左のエアミックスモードの位１１８に設定されると、駆
動プレート３５が第１図の矢印イの方向に約２０゛回転
する。すると、ビニオン３４が第１図の矢印口の方向に
回転し、フィルムダンパ９が第２図に示す位置に設定さ
れる。

この状態は、第９図のチャートの８に示すように、ヒー
ターコア５の上流と第１バイパス風路６とが第２開口部
１２によってそれぞれ半分開口し、第２バイパス風路８
が、フィルムダンパ９によって塞がれる。

このため、第１開口部１１よりフィルムダンパ９内に流
入した空気流の約半部は、ヒーターコア５を通過して加
熱され、他の約半部の空気は、第１バイパス風路６を通
過して、下流の吹出口切換機構４に供給される。そして
、吹出口切換機構４内に供給されたヒーターコア５およ
び第２バイパス風路８を通過した空気は、合流、交合さ
れ、吹出口切換機構４により設定された吹出口より車室
内に吐出される。

Ｃ）温度調節レバー３８が、第７図の左側端部より、や
や右よりのクールモードの位置Ｃに選択される場合。

温度調節レバー３８が、ヒートモードの位置Ａからクー
ルモードの位＠Ｃに設定されると、駆動プレート３５が
第１図の矢印イの方向に約４０°回転する。すると、ビ
ニオン３４が第１図の矢印［１の方向に回転し、フィル
ムダンパ９が第３図に示す位置に設定される。

この状態は、第９図のチャートのＣに示すように、ヒー
ターコア５の上流と第２バイパス風路８とが、フィルム
ダンパ９によって塞がれ、第１バイパス風路６のみが第
２開口部１２によって全面的に開口する。

このため、第１開口部１１よりフィルムダンパ９内に流
入した空気は、ヒーターコア５により加熱されることな
く第１バイパス風路６のみを通過して下流の吹出口切換
機構４に供給され、吹出口切換機構４により設定された
吹出口より車室内に吐出される。

ｄ）温度調節レバー３８が、第７図の左側端部のマック
スクールモードの位置りに選択される場合。

温度調節レバー３８が、ヒートモードの位１１Ａからマ
ックスクールモードの位置りに設定されると、駆動プレ
ート３５が第１図の矢印イの方向に約６０”回転する。

すると、ビニオン３４が第１図の矢印口の方向に回転し
、フィルムダンパ９が第４図に示す位置に設定される。

この状態は、第９図のチャートのＤに示すように、ヒー
ターコア５の上流が、フィルムダンパ９によって塞がれ
、第１バイパス風路６と第２バイパス風路８とが第２開
口部１２によって全面的に開口する。

このため、第１開口部１１よりフィルムダンパ９内に流
入した空気の約半分は、第１バイパス風路６を通過して
下流の吹出口切換機構４に供給され、吹出口切換機構４
により設定された吹出口より車室内に吐出される。また
、第１開口部１１よりフィルムダンパ９内に流入した空
気の他の半分は、第２バイパス風路８を通過して三方分
岐ダクト１に供給され、インストルメントパネル４９の
中央、および両サイドより車両乗員の胸元付近に吐出さ
れる。

上記に示すように、マックスクールモードが設定される
と、第１バイパ゛ス風路６の他に、第２バイパス風路８
も開口するため、空気調和装置内の通風抵抗が減少し、
空気調和装置より車室内に吐出される風量が増大する。

このため、夏期など、クーラースイツヂ４２をＯＮＬ、
、温度調節レバー３８をマックスクールモードに設定す
ることにより、クーリングユニットの冷却器で冷却され
た空気を車室内に大量に供給することができるため、車
室内を急激にクールダウンすることができる。

本発明によれば、ヒーターコア５を通過する風量および
第１バイパス風路６を通過する風量の調節と、第２バイ
パス風路８を通過する風量の調節とを、１枚のフィルム
ダンパ９をスライドすることで行なうことができるため
、従来の、エアミックスダンパとマックスクールダンパ
の２つ板状ダンパを連動さぜ゛て開閉していたのに比較
して、ダンパの操作力を小さくすることができるととも
に、温度調節とマックスクールダンパの開閉を行なう温
度調節部３の機構を単純なものにすることができる。ま
たこれにより、温度調節とマックスクールダンパの開閉
を行なう機構の部品点数を従来に比較して大幅に減らす
ことが可能となり、空気調和装置の軽量、小形化や、製
造コストの低減が可能となるばかりでなく、潜在的な故
障確率なども低減することができる。

また、本発明によれば、フィルムダンパ９が、ヒーター
コア５の上流、第１バイパス風路６、および第２バイパ
ス風路８を開閉する際、空気流の流れ方向とフィルムダ
ンパ９の移動方向との交差角度が変化しないため、フィ
ルムダンパ９を小さな操作力でスムーズに操作すること
ができる。

さらに、本発明は、フィルムダンパ９をスライドするこ
とにより、風路の開ｍを行なうため、従来の板状ダンパ
のように、ダンパの打音が発生しない。

フィルムダンパ９は、ダクト２内に自由に対置すること
ができるため、ダクト２をインストルメントパネル４９
の形状に対応して設計することができ、ダクト２を偏平
化や、多角形化、円筒形化することも可能である。

（変形例） 上記実施例では、膜状部材に、ヒーターコア、第１バイ
パス風路、第２バイパス風路の開閉を行なう開口部の他
に、膜状部材内に空気流を導入するための開口部を設け
た例を示したが、膜状部材の側端の開口部分を、クーリ
ングユニットの下流と連通させて膜状部材内に空気流を
供給するように設け、膜状部材内に空気流を供給するた
めの開口部を廃止しても良い。また、膜状部材に、加熱
器、第１バイパス風路、第２バイパス風路のｒＩ！ａｒ
ａを行なう開口部を複数設け、例えば、ヒーターコアの
開口時に第２バイパス風路を開口可能に設けてバイレベ
ルモードを達成するように設けても良い。

加熱器の上流側を遮断した例を示したが、下流側を遮断
するように設けても良い。

加熱器にヒーターコアを用いた例を示したが、ＰＴＣヒ
ータ等の電気式ヒータ等、他の加熱手段を用いても良い
。

膜状部材をエンドレスに設け、膜状部材をダクト内で回
転させた例を示したが、両端が巻取りローラに捲回され
る帯状に設け、両端の巻取りロータを操作することによ
り、膜状部材をダクト内でスライドさせても良い。

上記実施例では第２バイパス風路のみに、シールバッキ
ングを設けた例を示したが、加熱器や、第１バイパス風
路にも設けても良い。また、シールバッキングは、ダク
ト側に貼り付ける他に、膜状部材の内周の支持フレーム
側に設けたり、あるいは、膜状部材にウレタンフオーム
等の弾性体を貼り付け、シールバッキングを廃止するよ
うに設けても良い。

吹出口の切換にも膜状部材を用いた例を示したが、板状
ダンパにより吹出口を切換える空気調和装置に用いても
良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度調節部がヒートモードに設定されたヒーテ
ィングユニットの概略図、第２図は温度調節部がエアミ
ックスモードに設定されたヒーティングユニットの概略
図、第３図は温度調節部がクールモードに設定されたヒ
ーティングユニツｌ”の概略図、第４図は温度調節部が
マックスクールモードに設定されたヒーティングユニッ
トの概略図、第５図は支持フレームおよびフィルムダン
パを示す分解斜視図、第６図はヒーティングユニットの
通視図、第７図は吹出口切換機構の概略図、第８図は空
気調和コントロールパネルの正面図、第９図は温度調節
レバーの設定位［１，：おけるヒーターコア、第１バイ
パス風路、および第２バイパス風路の開閉状態を丞すヂ
ャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　（ａ）車室内に向って空気を送るためのダクトと
   、 （ｂ）該ダクト内に設けられ、前記ダクト内を流れる空
   気流を加熱する加熱器と、 （ｃ）前記ダクト内を流れる空気流を、前記加熱器を回
   避して、前記加熱器の下流に供給する第１バイパス風路
   と、 （ｄ）前記加熱器および前記第１バイパス風路の上流に
   供給された空気を、前記加熱器および前記第１バイパス
   風路を回避して、前記加熱器および前記第１バイパス風
   路の下流に供給する第２バイパス風路と、 （ｅ）前記ダクト内に配置され、前記加熱器を通過する
   風路、前記第１バイパス風路、および前記第２バイパス
   風路うちの１つ、または複数の風路を開口させうる開口
   部を備えた可撓性の膜状部材と、 （ｆ）該膜状部材を前記ダクト内で移動させる膜状部材
   移動手段と を備えた車両用空気調和装置。 ２）　前記膜状部材は、両端が接続されて、エンドレス
   に設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の車両用空気調和装置。