JP3755485B2

JP3755485B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP3755485B2
Application number: JP2002146498A
Authority: JP
Inventors: 辰夫角岡; 輝久田中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP2003335123A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房用熱交換器を通過する温風と暖房用熱交換器をバイパスする冷風との風量割合を調整して、車室内への吹出空気温度を調整するエアミックス方式の車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用空調装置の空調ユニットとしては、車両計器盤内側において幅方向の略中央部に配置されるセンタ置きタイプのものが車両搭載性の有利さから主流になっている。このセンタ置きタイプの空調ユニットにおいては、助手席側にオフセット配置された送風機ユニットからの送風空気が空調ケースのうち最も車両前方側部位に流入し、そして、送風空気は空調ケース内の通路を車両前方側から車両後方側へと流れる。
【０００３】
空調ケース内の車両前方側に冷房用熱交換器を配置し、この冷房用熱交換器の車両後方側に暖房用熱交換器を配置するとともに、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器との間で上方側部位に冷風バイパス通路を形成している。そして、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器との間で、冷風バイパス通路の下方側部位にエアミックスドアを配置し、このエアミックスドアを回転操作することにより、暖房用熱交換器を通過する温風と、暖房用熱交換器をバイパスして冷風バイパス通路を通過する冷風との風量割合を調整し、これにより、車室内への吹出空気温度を調整している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、センタ置きタイプの空調ユニットは車両計器盤内側に配置されるため、特に、車両前後方向への搭載スペースに対する制約が強い。そこで、エアミックスドアの回転軸を通常は暖房用熱交換器の上方部に配置して、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器との間の車両前後方向の間隔を極力小さくするようにしている。
【０００５】
上記のようにエアミックスドアの回転軸が暖房用熱交換器の上方部に位置することに伴って、冷風バイパス通路からの冷風と、暖房用熱交換器後方の温風通路からの温風とが混合する空気混合部が暖房用熱交換器の上方部に位置することになる。
【０００６】
その結果、暖房用熱交換器後方の温風通路から温風が空気混合部に向かってほぼ上方へと流れる。一方、冷風バイパス通路の冷風は空気混合部に向かってほぼ後方へと流れる。従って、空気混合部において、冷風と温風がほぼ直角状に衝突して混合することになる。
【０００７】
しかし、このような直角状の衝突であると、冷風と温風の混合が不十分となり、車室内吹出空気温度のバラツキが大きくなる。具体的には、バイレベルモード時やフットデフロスタモード時のように車室内の上下両側に空気を同時に吹き出す際に、上下吹出空気温度差が過剰に拡大して、空調フィーリングを悪化させている。
【０００８】
そこで、従来、空調ケース内壁に冷風と温風の混合性を向上させるためのガイドリブを突出形成する等の対策が採られているが、このガイドリブ等の形成は空調ケース内通路の圧損を増大して車室内への吹出風量を減少させたり、樹脂製空調ケースの形状が煩雑化してケース成形コストを上昇させる等の不具合を生じる。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、ガイドリブ等を必要としない簡単な構成にて冷風と温風の混合性を向上することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、エアミックスドア（１６）の回転位置を操作することにより、冷風バイパス通路（１５）を通過する冷風と暖房用熱交換器（１３）を通過する温風との風量割合を調整する車両用空調装置において、
空調ケース（１１）内部のうち、車両前方側部位に冷房用熱交換器（１２）を略垂直に配置し、
冷房用熱交換器（１２）の車両後方側部位にエアミックスドア（１６）を配置し、
エアミックスドア（１６）の車両後方側部位に暖房用熱交換器（１３）を、その上端部が下端部よりも車両後方側に位置するするように傾斜配置し、
暖房用熱交換器（１３）を通過した温風が流れる温風通路（１９）を暖房用熱交換器（１３）の車両後方側から上方側にわたって湾曲状に形成し、
エアミックスドア（１６）の回転軸（１６ａ）を、暖房用熱交換器（１３）の上端部から車両前方側へ所定距離（Ｌ）だけ離間して配置し、
回転軸（１６ａ）と暖房用熱交換器（１３）との間に、暖房用熱交換器（１３）の入口通風路（１８）と前記温風通路（１９）の出口部（１９ａ）とを仕切る仕切り壁（１７ａ）を車両前後方向に延びるように設け、
温風通路（１９）の出口部（１９ａ）を仕切り壁（１７ａ）の上方側に配置するとともに、空気混合部（２０）を回転軸（１６ａ）の上方側に配置し、
空気混合部（２０）において、温風通路（１９）の温風が出口部（１９ａ）から冷風バイパス通路（１５）の冷風流れに対して対向状に衝突することを特徴とする。
【００１１】
これによると、車両前方側から車両後方側へ向かって冷房用熱交換器（１２）、エアミックスドア（１６）、および暖房用熱交換器（１３）を順次配置し、温風通路（１９）を暖房用熱交換器（１３）の車両後方側から上方側にわたって湾曲状に形成するコンパクトな配置レイアウトのものにおいて、空気混合部（２０）にて温風が冷風流れに対して対向状に衝突することにより温風と冷風を良好に混合できる。
そのため、車室内の上下両側に空気を同時に吹き出す吹出モード時に、上下吹出空気温度差が過剰に拡大することを防止できる。従って、上下吹出空気温度差を適度の範囲に設定して空調フィーリングを向上できる。
【００１２】
しかも、温風と冷風との対向状衝突により冷温風の混合性を向上させるから、従来のように混合性向上のためにガイドリブ等を追加設置する必要がない。そのため、ガイドリブ等の追加による圧損の増大、空調ケース形状の煩雑化によるコストアップ等の不具合を回避できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、所定距離（Ｌ）は、３０ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１６】
本発明者の実験検討によると、所定距離（Ｌ）を少なくとも３０ｍｍ以上とすることにより冷温風の混合性を効果的に向上できることを確認している。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、温風通路（１９）の出口部（１９ａ）の上方部を区画する別の仕切り壁（１７ｂ）を備えることを特徴とする。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。本実施形態による車両用空調装置の室内ユニット部は、大別して、図１の空調ユニット１０と、この空調ユニット１０に空気を送風する送風機ユニット（図示せず）との２つの部分に分かれている。
【００１９】
空調ユニット１０は車室内前部の計器盤（図示せず）内側のうち、車両幅（左右）方向の略中央部に配置される。空調ユニット１０部は、車室内の計器盤内側の略中央部にて、車両の前後方向および上下方向に対して、図１の矢印で示す搭載方向で配置される。
【００２０】
これに対し、図示しない送風機ユニットは車室内前部の計器盤内側のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されている。送風機ユニットは周知のごとく外気（車室外空気）と内気（車室内空気）を切替導入する内外気切替箱、およびこの内外気切替箱を通して空気を吸入し送風する遠心式の送風機を備えている。
【００２１】
空調ユニット１０は樹脂製の空調ケース１１を有し、この空調ケース１１の内部には車室内へ向かって空気が流れる空気通路が構成される。なお、空調ケース１１は、具体的には車両幅方向の中央部の分割面にて左右に分割された左側分割ケースと右側分割ケースとを一体に締結することにより構成されている。
【００２２】
この空調ケース１１内に冷房用熱交換器をなす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵している。空調ケース１１の、最も車両前方側の部位には空気入口空間１４が形成されている。この空気入口空間１４には、上記送風機ユニットの遠心式送風機のスクロールケーシング出口から送風空気が流入する。
【００２３】
空調ケース１１内において空気入口空間１４直後の部位に蒸発器１２が略垂直に配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。そして、蒸発器１２の空気流れ下流側、すなわち、車両後方側に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。従って、空調ケース１１内の空気入口空間１４に流入した空気が蒸発器１２、ヒータコア１３の順に通過して車両前方側から車両後方側へと流れる。
【００２４】
ヒータコア１３は、具体的には、その上端部が下端部よりも車両後方側に位置するように傾斜配置されている。ヒータコア１３は蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に図示しない車両エンジンから高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。
【００２５】
ヒータコア１３は、偏平チューブとコルゲートフィンとにより構成される熱交換用コア部１３ａの上下両側にタンク部１３ｂ、１３ｃを配置した公知の構成である。
【００２６】
蒸発器１２とヒータコア１３との間で上方側の部位に、ヒータコア１３をバイパスして冷風が通過する冷風バイパス通路１５が形成されている。そして、蒸発器１２とヒータコア１３との間で冷風バイパス通路１５の下方側部位に、平板状の板ドアからなるエアミックスドア１６が回転軸１６ａを中心にして回転可能に配置されている。
【００２７】
ここで、エアミックスドア１６の回転軸１６ａはヒータコア１３の最上端部１３ｄよりも所定距離Ｌだけ車両前方側へ離間した位置に配置されている。ここで、所定距離Ｌは、回転軸１６ａの中心位置とヒータコア１３の最上端部１３ｄとの距離であって、本例では４５ｍｍに設定している。
【００２８】
そして、エアミックスドア１６の回転軸１６ａ付近とヒータコア１３の上端部付近との間には仕切り壁１７ａが設けられている。この仕切り壁１７ａは空調ケース１１の内壁に一体成形されるものであって、空調ケース１１の内部において回転軸１６ａ付近からヒータコア１３の上端部付近に至る範囲にわたって車両前後方向に延びるように形成されている。なお、仕切り壁１７ａは、車両幅方向（図１の紙面垂直方向）については空調ケース１１の内部空間の全域にわたって形成されている。
【００２９】
このように仕切り壁１７ａを形成することにより、ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの入口通風路１８と温風通路１９の出口部１９ａとの間を仕切ることができる。ここで、温風通路１９はヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａを通過した温風が流れる通路であって、ヒータコア１３の車両後方側部位からヒータコア１３の上方部にわたって湾曲状の形状に形成されている。
【００３０】
温風通路１９の出口部１９ａの上方部には仕切り壁１７ａに対応して仕切り壁１７ｂが設けられている。この上側の仕切り壁１７ｂは下側の仕切り壁１７ａと同様に空調ケース１１に一体成形され、温風通路１９の出口部１９ａの上方部を区画する。
【００３１】
エアミックスドア１６の回転軸１６ａは空調ケース１１の左右両側の壁面の軸受穴（図示せず）により回転可能に支持される。そして、回転軸１６ａの一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構を介在して温度調整操作機構に連結され、この温度調整操作機構によりエアミックスドア１６は回転操作される。この温度調整操作機構はサーボモータを用いた電気駆動機構から構成され、サーボモータの回転動力にてエアミックスドア１６を回転させる。但し、温度調整操作機構として乗員の手動操作力にてエアミックスドア１６を直接回転させるマニュアル方式のものを用いてもよい。
【００３２】
エアミックスドア１６は冷風バイパス通路１５とヒータコア入口通風路１８の開度を調整することにより、入口通風路１８を通過してヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａで加熱される温風（矢印ａ）と、冷風バイパス通路１５を通過する冷風（矢印ｂ）との風量割合を調整する。
【００３３】
なお、図１において、エアミックスドア１６の実線位置は温風と冷風とを混合して吹出空気温度を調整する中間温度制御時の操作位置であり、これに対し、エアミックスドア１６の下側の２点鎖線位置１６ｂは入口通風路１８を全閉して冷風バイパス通路１５を全開する最大冷房位置（ドア開度＝０％）であり、また、上側の２点鎖線位置１６ｃは入口通風路１８を全開して冷風バイパス通路１５を全閉する最大暖房位置（ドア開度＝１００％）である。
【００３４】
温風通路１９の下流側（車両前方側）はエアミックスドア回転軸１６ａの上方部において冷風バイパス通路１５の下流側と合流し、冷風と温風の混合を行う空気混合部２０を形成している。すなわち、空気混合部２０は回転軸１６ａの上方側に位置している。
【００３５】
ここで、温風通路１９の出口部１９ａの温風が矢印ｃに示すように、上下両側の仕切り壁１７ａ、１７ｂによりガイドされて、冷風バイパス通路１５を通過する矢印ｂの冷風流れに対して１８０°逆方向から対向状に流れる。これにより、空気混合部２０にて温風が冷風と対向状に衝突して混合するようになっている。
【００３６】
次に、空調ケース１１の上面部において車両前後方向の中間部位に、空気混合部２０から温度調整された空調空気が流入するデフロスタ開口部２１が開口している。このデフロスタ開口部２１は図示しないデフロスタダクトを介して計器盤上面のデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラスの内面に向けて空調風（主に温風）が吹き出される。
【００３７】
デフロスタ開口部２１は平板状のデフロスタドア２２により開閉される。このデフロスタドア２２は回転軸２２ａを中心として回転可能になっており、デフロスタ開口部２１と連通口２３を切替開閉する。この連通口２３は空気混合部２０からの空調空気をフェイス開口部２４とフット開口部２５側へ流すための通路となる。
【００３８】
フェイス開口部２４は空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２１よりも車両後方側（乗員寄り）の部位に設けられている。このフェイス開口部２４は図示しないフェイスダクトを介して、計器盤上方側に配置されるフェイス吹出口（図示せず）に接続され、このフェイス吹出口から車室内の乗員上半身側に向けて空調風（主に冷風）が吹き出される。
【００３９】
上記したフェイス開口部２４とフット開口部２５は、フットフェイス切替用ドア２６により切替開閉される。このドア２６は回転軸２６ａを中心として回転可能な平板状ドアから構成される。
【００４０】
次に、フット開口部２５は空調ケース１１において、フェイス開口部２４の下方側に設けられている。このフット開口部２５は、空調ケース１１の左右両側の壁面に開口するフット吹出通路２７に連通し、この左右両側のフット吹出通路２７には下方に向かって形成されるフット吹出ダクト（図示せず）が接続され、このフット吹出ダクトの下端部に開口するフット吹出口（図示せず）から乗員の足元部に空調風（主に温風）を吹き出すようになっている。
【００４１】
なお、デフロスタドア２２とフットフェイス切替用ドア２６は吹出モードを切り替える吹出モードドアを構成するものであって、図示しない吹出モード操作機構により連動操作される。
【００４２】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図示しない送風機ユニットの送風機が運転されると、送風機ユニットからの送風空気がケース１１の最前部の空気入口空間１４に流入した後、蒸発器１２を通過する。ここで、図示しない空調用冷凍サイクルが運転されておれば、送風空気は蒸発器１２にて冷却、除湿され冷風となる。
【００４３】
そして、エアミックスドア１６が図１の実線位置に示す中間開度位置に操作されていると、蒸発器１２通過後の冷風の一部が矢印ａのように入口通風路１８からヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａを通過して加熱され温風となる。この温風は湾曲状の温風通路１９を通過して空気混合部２０に至る。これと同時に、蒸発器１２通過後の冷風の残余が矢印ｂのように冷風バイパス通路１５を通過して冷風のまま空気混合部２０に至る。
【００４４】
この空気混合部２０において温風と冷風が混合して所望温度の空気となり、この所望温度の空気がデフロスタドア２２とフットフェイス切替用ドア２６とにより選択された所定の吹出開口部２１、２４、２５を通して車室内の所定部位に吹き出す。
【００４５】
ところで、本実施形態によると、エアミックスドア１６の回転軸１６ａをヒータコア１３の最上端部１３ｄよりも所定距離Ｌだけ車両前方側へ離間した位置に配置し、エアミックスドア１６の回転軸１６ａ付近とヒータコア１３の上端部付近との間に下側の仕切り壁１７ａを配置して温風通路１９の出口部１９ａの下方部を区画し、また、温風通路１９の出口部１９ａの上方部を上側の仕切り壁１７ｂにより区画している。そして、温風通路１９の出口部１９ａの温風が矢印ｃに示すように、上下両側の仕切り壁１７ａ、１７ｂによりガイドされて、冷風バイパス通路１５を通過する矢印ｂの冷風流れに対して１８０°逆方向から対向状に流れる。このため、空気混合部２０にて温風が冷風と対向状に衝突して混合する。
【００４６】
この結果、空気混合部２０における温風と冷風の混合性が非常に良好となり、空気混合部２０を通過した空気の温度バラツキを小さくできる。そのため、吹出モードとして、デフロスタドア２２によりデフロスタ開口部２１を全閉し、そして、フットフェイス切替用ドア２６によりフェイス開口部２４とフット開口部２５を同時に開口するバイレベルモードが選択されたときに、フェイス吹出温度をフット吹出温度より適度の温度だけ低い温度として、頭寒足熱形の快適な吹出温度分布を得ることができる。
【００４７】
同様に、吹出モードとして、フェイス開口部２４を全閉し、そして、デフロスタ開口部２１とフット開口部２５を同時に開口するフットデフロスタモードが選択されたときに、デフロスタ吹出温度をフット吹出温度より適度の温度だけ低い温度として、デフロスタ能力の確保および空調フィーリングの快適性の観点から有効な吹出温度分布を得ることができる。
【００４８】
ところで、エアミックスドア１６の回転軸１６ａをヒータコア１３の最上端部１３ｄよりも所定距離Ｌだけ離して配置するのは、温風通路１９の出口部１９ａの温風が冷風バイパス通路１５を通過する矢印ｂの冷風流れに対して１８０°逆方向から対向状に流れて冷風と衝突させるためである。
【００４９】
本発明者の実験検討によると、所定距離Ｌを本例では４５ｍｍに設定することにより、温風通路１９の出口部１９ａの温風が冷風流れ（矢印ｂ）に対して確実に対向状の流れとなり、冷温風の混合性を向上できることを確認している。また、所定距離Ｌは少なくとも３０ｍｍ以上に設定することが冷温風の混合性向上のために好ましいことを確認している。
【００５０】
なお、吹出モードとしては、上記バイレベルモード、フットデフロスタモードの他に、周知のフェイスモード（フェイス開口部２４を全開、デフロスタ開口部２１およびフット開口部２５を全閉）、フットモード（デフロスタ開口部２１を少量開放、フェイス開口部２４を全閉、フット開口部２５を全開）、デフロスタモード（デフロスタ開口部２１を全開、フェイス開口部２４およびフット開口部２５を全閉）等を選択できる。
【００５１】
（他の実施形態）
なお、上記の一実施形態では、車室内前部の車両計器盤の内側に配置される前席側の空調ユニット１０について説明したが、車室内後席側に配置される後席側の空調ユニットにおいても、本発明は同様に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による車両用空調装置の空調ユニット部の断面図である。
【符号の説明】
１１…空調ケース、１２…蒸発器（冷房用熱交換器）、
１３…ヒータコア（暖房用熱交換器）、１５…冷風バイパス通路、
１６…エアミックスドア、１６ａ…回転軸、１７ａ、１７ｂ…仕切り壁、
１８…ヒータコア入口通風路、１９…温風通路、１９ａ…温風通路出口部、
２０…空気混合部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air mix type vehicle air conditioner that adjusts the air volume ratio between hot air that passes through a heating heat exchanger and cold air that bypasses the heating heat exchanger to adjust the temperature of air blown into the passenger compartment. It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as an air conditioning unit of a vehicle air conditioner, a center-placed type arranged at a substantially central portion in the width direction on the inner side of a vehicle instrument panel has become mainstream due to the advantage of vehicle mounting. In this center-placed type air conditioning unit, the air blown from the blower unit that is offset on the passenger seat side flows into the frontmost part of the air conditioning case, and the blown air passes through the passage in the air conditioning case to the vehicle. It flows from the front side to the vehicle rear side.
[0003]
A cooling heat exchanger is disposed on the front side of the vehicle in the air conditioning case, a heating heat exchanger is disposed on the rear side of the cooling heat exchanger, and the cooling heat exchanger, the heating heat exchanger, A cold air bypass passage is formed in the upper portion between the two. And, between the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger, an air mix door is arranged at a lower part of the cold air bypass passage, and the air heat exchanger is operated by rotating the air mix door. The air volume ratio between the passing hot air and the cold air passing through the cold air bypass passage by bypassing the heat exchanger for heating is adjusted, thereby adjusting the temperature of the air blown into the passenger compartment.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, since the center-placement type air conditioning unit is disposed inside the vehicle instrument panel, there are particularly strong restrictions on the mounting space in the vehicle front-rear direction. Therefore, the rotation shaft of the air mix door is usually arranged above the heating heat exchanger so that the space in the vehicle front-rear direction between the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger is minimized. ing.
[0005]
As described above, the rotating shaft of the air mix door is positioned above the heating heat exchanger, so that the cold air from the cold air bypass passage and the hot air from the hot air passage behind the heating heat exchanger The air mixing part to be mixed is located in the upper part of the heat exchanger for heating.
[0006]
As a result, the warm air flows from the warm air passage behind the heating heat exchanger substantially upward toward the air mixing section. On the other hand, the cold air in the cold air bypass passage flows almost rearward toward the air mixing section. Therefore, in the air mixing section, the cold air and the hot air collide with each other at a substantially right angle and mix.
[0007]
However, in the case of such a right-angled collision, the mixing of the cold air and the hot air becomes insufficient, and the variation in the temperature of the air blown into the passenger compartment increases. Specifically, when air is blown simultaneously on both the upper and lower sides of the passenger compartment as in the bi-level mode and the foot defroster mode, the temperature difference between the upper and lower blown air is excessively increased, which deteriorates the air conditioning feeling. .
[0008]
Therefore, conventionally, measures such as projecting a guide rib to improve the mixing of cold air and hot air on the inner wall of the air conditioning case have been taken, but the formation of this guide rib or the like increases the pressure loss of the passage in the air conditioning case. This causes problems such as reducing the amount of air blown into the passenger compartment and increasing the molding cost due to the complicated shape of the resin air-conditioning case.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the mixability of cold air and hot air with a simple configuration that does not require a guide rib or the like.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the cold air passing through the cold air bypass passage (15) and the heating heat exchanger (13) are operated by operating the rotational position of the air mix door (16). In the vehicle air conditioner that adjusts the air volume ratio with the warm air passing through
Inside the air conditioning case (11), the cooling heat exchanger (12) is arranged substantially vertically in the front part of the vehicle,
An air mix door (16) is arranged at the vehicle rear side portion of the cooling heat exchanger (12),
The heating heat exchanger (13) is inclinedly arranged at the vehicle rear side portion of the air mix door (16) so that the upper end portion is located on the vehicle rear side with respect to the lower end portion,
A warm air passage (19) through which the warm air that has passed through the heating heat exchanger (13) flows is formed in a curved shape from the vehicle rear side to the upper side of the heating heat exchanger (13);
The rotary shaft (16a) of the air mix door (16) is arranged at a predetermined distance (L) away from the upper end of the heating heat exchanger (13) to the vehicle front side ,
Between the rotating shaft (16a) and the heating heat exchanger (13), an inlet ventilation path (18) of the heating heat exchanger (13) and an outlet part (19a) of the warm air passage (19) are provided. A partition wall (17a) for partitioning is provided to extend in the vehicle front-rear direction ,
The outlet portion (19a) of the hot air passage (19) is disposed above the partition wall (17a), and the air mixing portion (20) is disposed above the rotating shaft (16a).
In the air mixing section (20), the hot air in the hot air passage (19) collides with the cold air flow in the cold air bypass passage (15) from the outlet section (19a) in an opposing manner.
[0011]
According to this, the cooling heat exchanger (12), the air mix door (16), and the heating heat exchanger (13) are sequentially arranged from the vehicle front side to the vehicle rear side, and the hot air passage (19). In a compact layout where the heating heat exchanger (13) is curved from the rear side to the upper side of the heating heat exchanger (13), the hot air collides with the cold air flow in an opposing manner in the air mixing section (20). Ru can be favorably mixed hot air and cold air by.
Therefore, it is possible to prevent the temperature difference between the upper and lower blown air from being excessively increased in the blowout mode in which air is blown simultaneously to the upper and lower sides of the vehicle interior. Therefore, the air conditioning feeling can be improved by setting the temperature difference between the upper and lower blown air to an appropriate range.
[0012]
Moreover, since the mixing of the cold and hot air is improved by the collision of the hot air and the cold air, there is no need to additionally install a guide rib or the like in order to improve the mixing as in the prior art. Therefore, it is possible to avoid problems such as an increase in pressure loss due to the addition of guide ribs and the like and an increase in cost due to the complicated air conditioning case shape.
[0015]
The invention according to claim 2 is characterized in that, in claim 1 , the predetermined distance (L) is 30 mm or more.
[0016]
According to the inventor's experimental study, it has been confirmed that the mixing of cold and warm air can be effectively improved by setting the predetermined distance (L) to at least 30 mm.
The invention according to claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, another partition wall (17b) that partitions the upper part of the outlet part (19a) of the hot air passage (19) is provided.
[0017]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The indoor unit of the vehicle air conditioner according to the present embodiment is roughly divided into two parts: an air conditioning unit 10 in FIG. 1 and a blower unit (not shown) that blows air to the air conditioning unit 10. .
[0019]
The air conditioning unit 10 is disposed at a substantially central portion in the vehicle width (left and right) direction inside the instrument panel (not shown) in the front of the vehicle interior. The air conditioning unit 10 part is arranged in the mounting direction indicated by the arrows in FIG. 1 with respect to the front-rear direction and the vertical direction of the vehicle at a substantially central portion inside the instrument panel in the vehicle interior.
[0020]
On the other hand, the blower unit (not shown) is arranged offset from the center part to the passenger seat side in the inside of the instrument panel in the front part of the passenger compartment. As is well known, the blower unit includes an internal / external air switching box that switches between outside air (vehicle exterior air) and internal air (vehicle interior air) and a centrifugal blower that sucks and blows air through the internal / external air switching box.
[0021]
The air conditioning unit 10 has an air conditioning case 11 made of resin, and an air passage through which air flows into the vehicle interior is formed inside the air conditioning case 11. The air-conditioning case 11 is specifically configured by integrally fastening a left-side divided case and a right-side divided case that are divided into left and right at a dividing surface at the center in the vehicle width direction.
[0022]
In the air conditioning case 11, both an evaporator 12 forming a cooling heat exchanger and a heater core 13 forming a heating heat exchanger are integrally incorporated. An air inlet space 14 is formed at the most front portion of the air conditioning case 11. Blowing air flows into the air inlet space 14 from the scroll casing outlet of the centrifugal blower of the blower unit.
[0023]
In the air conditioning case 11, the evaporator 12 is disposed substantially vertically at a portion immediately after the air inlet space 14. As is well known, this evaporator 12 absorbs the latent heat of evaporation of the refrigerant in the refrigeration cycle from the conditioned air and cools the conditioned air. And the heater core 13 is arrange | positioned at predetermined intervals in the air flow downstream of the evaporator 12, ie, the vehicle rear side. Therefore, the air flowing into the air inlet space 14 in the air conditioning case 11 passes through the evaporator 12 and the heater core 13 in this order and flows from the vehicle front side to the vehicle rear side.
[0024]
Specifically, the heater core 13 is tilted so that the upper end portion thereof is located on the vehicle rear side with respect to the lower end portion. The heater core 13 reheats the cold air that has passed through the evaporator 12, and hot water (engine cooling water) flows from a vehicle engine (not shown) into the heater core 13, and heats the air using this hot water as a heat source. .
[0025]
The heater core 13 has a known configuration in which tank portions 13b and 13c are arranged on both upper and lower sides of a heat exchanging core portion 13a constituted by flat tubes and corrugated fins.
[0026]
A cold air bypass passage 15 that bypasses the heater core 13 and passes the cold air is formed between the evaporator 12 and the heater core 13 on the upper side. An air mix door 16 formed of a flat plate door is disposed between the evaporator 12 and the heater core 13 at a lower portion of the cold air bypass passage 15 so as to be rotatable about the rotation shaft 16a.
[0027]
Here, the rotating shaft 16a of the air mix door 16 is disposed at a position separated from the uppermost end 13d of the heater core 13 by a predetermined distance L toward the front side of the vehicle. Here, the predetermined distance L is a distance between the center position of the rotating shaft 16a and the uppermost end portion 13d of the heater core 13, and is set to 45 mm in this example.
[0028]
A partition wall 17 a is provided between the vicinity of the rotating shaft 16 a of the air mix door 16 and the vicinity of the upper end of the heater core 13. The partition wall 17a is formed integrally with the inner wall of the air conditioning case 11, and is formed in the air conditioning case 11 so as to extend in the vehicle front-rear direction over a range from the vicinity of the rotating shaft 16a to the vicinity of the upper end of the heater core 13. ing. In addition, the partition wall 17a is formed over the whole area of the internal space of the air conditioning case 11 in the vehicle width direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1).
[0029]
By forming the partition wall 17 a in this way, it is possible to partition between the inlet air passage 18 of the heat exchange core 13 a of the heater core 13 and the outlet 19 a of the hot air passage 19. Here, the hot air passage 19 is a passage through which the hot air that has passed through the heat exchanging core portion 13a of the heater core 13 flows, and is formed in a curved shape from the vehicle rear side portion of the heater core 13 to the upper portion of the heater core 13. ing.
[0030]
A partition wall 17b is provided above the outlet portion 19a of the hot air passage 19 so as to correspond to the partition wall 17a. The upper partition wall 17b is integrally formed with the air conditioning case 11 in the same manner as the lower partition wall 17a, and defines an upper portion of the outlet portion 19a of the hot air passage 19.
[0031]
The rotation shaft 16 a of the air mix door 16 is rotatably supported by bearing holes (not shown) on the left and right wall surfaces of the air conditioning case 11. One end of the rotating shaft 16a protrudes to the outside of the air conditioning case 11, and is connected to a temperature adjusting operation mechanism via a link mechanism (not shown). The air mix door 16 is rotated by this temperature adjusting operation mechanism. This temperature adjustment operation mechanism is composed of an electric drive mechanism using a servo motor, and rotates the air mix door 16 with the rotational power of the servo motor. However, as the temperature adjustment operation mechanism, a manual system that directly rotates the air mix door 16 with the manual operation force of the passenger may be used.
[0032]
The air mix door 16 adjusts the opening degree of the cold air bypass passage 15 and the heater core inlet air passage 18 so that the air mix door 16 passes through the inlet air passage 18 and is heated by the heat exchange core portion 13a of the heater core 13 (arrow a). ) And the cool air flow (arrow b) passing through the cool air bypass passage 15 is adjusted.
[0033]
In FIG. 1, the solid line position of the air mix door 16 is an operation position at the time of intermediate temperature control in which hot air and cold air are mixed to adjust the blown air temperature. The two-dot chain line position 16b is the maximum cooling position (door opening = 0%) at which the inlet air passage 18 is fully closed and the cold air bypass passage 15 is fully opened, and the upper two-dot chain line position 16c is the inlet air passage. 18 is the maximum heating position (door opening = 100%) where 18 is fully opened and the cold air bypass passage 15 is fully closed.
[0034]
The downstream side of the warm air passage 19 (the vehicle front side) joins the downstream side of the cold air bypass passage 15 in the upper part of the air mix door rotation shaft 16a to form an air mixing unit 20 that mixes the cold air and the hot air. Yes. That is, the air mixing unit 20 is located above the rotating shaft 16a.
[0035]
Here, the hot air at the outlet 19a of the hot air passage 19 is guided by the partition walls 17a and 17b on the upper and lower sides as indicated by the arrow c, and the cold air flow of the arrow b passing through the cold air bypass passage 15 is guided by It flows in the opposite direction from the opposite direction of 180 °. Thereby, the warm air collides with the cold air in the air mixing unit 20 so as to face and mix.
[0036]
Next, a defroster opening 21 into which conditioned air whose temperature is adjusted from the air mixing unit 20 flows in an intermediate portion in the vehicle longitudinal direction on the upper surface of the air conditioning case 11 is opened. The defroster opening 21 is connected to a defroster outlet on the upper surface of the instrument panel via a defroster duct (not shown), and conditioned air (mainly hot air) is blown out from the defroster outlet toward the inner surface of the vehicle front window glass. .
[0037]
The defroster opening 21 is opened and closed by a flat defroster door 22. The defroster door 22 is rotatable about a rotation shaft 22a, and opens and closes the defroster opening 21 and the communication port 23. The communication port 23 serves as a passage for flowing conditioned air from the air mixing unit 20 toward the face opening 24 and the foot opening 25.
[0038]
The face opening 24 is provided on the upper surface of the air-conditioning case 11 at a site on the vehicle rear side (closer to the passenger) than the defroster opening 21. The face opening 24 is connected to a face air outlet (not shown) disposed on the upper side of the instrument panel via a face duct (not shown), and the conditioned air flows from the face air outlet toward the passenger's upper body side in the passenger compartment. (Mainly cold wind) is blown out.
[0039]
The face opening 24 and the foot opening 25 are switched and opened and closed by a foot face switching door 26. The door 26 is constituted by a flat door that is rotatable about a rotation shaft 26a.
[0040]
Next, the foot opening 25 is provided below the face opening 24 in the air conditioning case 11. The foot opening 25 communicates with a foot outlet passage 27 that opens to the left and right wall surfaces of the air conditioning case 11, and a foot outlet duct (not shown) formed downward in the left and right foot outlet passages 27. ) Is connected, and conditioned air (mainly warm air) is blown out to the foot of the occupant from a foot outlet (not shown) that opens at the lower end of the foot outlet duct.
[0041]
The defroster door 22 and the foot face switching door 26 constitute a blowing mode door for switching the blowing mode, and are operated in conjunction by a blowing mode operating mechanism (not shown).
[0042]
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. When a blower of a blower unit (not shown) is operated, the blown air from the blower unit flows into the front air inlet space 14 of the case 11 and then passes through the evaporator 12. Here, if an air conditioning refrigeration cycle (not shown) is operated, the blown air is cooled and dehumidified by the evaporator 12 to become cold air.
[0043]
When the air mix door 16 is operated to the intermediate opening position indicated by the solid line position in FIG. 1, a part of the cool air after passing through the evaporator 12 is heated from the inlet ventilation path 18 to the heat of the heater core 13 as indicated by an arrow a. It passes through the replacement core 13a and is heated to become hot air. The warm air passes through the curved warm air passage 19 and reaches the air mixing unit 20. At the same time, the remainder of the cool air after passing through the evaporator 12 passes through the cool air bypass passage 15 as shown by the arrow b and reaches the air mixing unit 20 while keeping the cool air.
[0044]
In the air mixing unit 20, warm air and cold air are mixed to form air having a desired temperature, and the air having the desired temperature is selected by the defroster door 22 and the foot face switching door 26. The air is blown out to a predetermined part in the passenger compartment through 25.
[0045]
By the way, according to the present embodiment, the rotation shaft 16a of the air mix door 16 is disposed at a position separated from the uppermost end portion 13d of the heater core 13 by a predetermined distance L toward the vehicle front side, and the vicinity of the rotation shaft 16a of the air mix door 16 The lower partition wall 17a is arranged between the heater core 13 and the vicinity of the upper end portion of the heater core 13 to partition the lower portion of the outlet portion 19a of the hot air passage 19 and the upper portion of the outlet portion 19a of the hot air passage 19 It is partitioned by the upper partition wall 17b. The hot air at the outlet 19a of the hot air passage 19 is guided by the partition walls 17a and 17b on the upper and lower sides as indicated by the arrow c, and is 180 with respect to the cold air flow indicated by the arrow b passing through the cold air bypass passage 15. ° Flows in the opposite direction from the opposite direction. For this reason, the warm air collides with the cold air in the air mixing unit 20 so as to face and mix.
[0046]
As a result, the mixability of warm air and cold air in the air mixing unit 20 becomes very good, and the temperature variation of the air that has passed through the air mixing unit 20 can be reduced. Therefore, when the defroster door 21 is fully closed by the defroster door 22 and the bilevel mode in which the face opening 24 and the foot opening 25 are simultaneously opened by the foot face switching door 26 is selected as the blowing mode. By setting the face blowing temperature to a temperature that is lower than the foot blowing temperature by an appropriate temperature, it is possible to obtain a comfortable blowing temperature distribution in the form of a head cold foot.
[0047]
Similarly, when the foot defroster mode in which the face opening 24 is fully closed and the defroster opening 21 and the foot opening 25 are simultaneously opened is selected as the blowing mode, the defroster blowing temperature is more appropriate than the foot blowing temperature. As a temperature lower than the above temperature, it is possible to obtain an effective blowing temperature distribution from the viewpoint of ensuring the defroster capability and the comfort of the air conditioning feeling.
[0048]
By the way, the reason why the rotary shaft 16a of the air mix door 16 is arranged at a predetermined distance L from the uppermost end portion 13d of the heater core 13 is that the hot air at the outlet 19a of the hot air passage 19 passes through the cold air bypass passage 15. This is because the air flows in the opposite direction from the opposite direction to the cold air flow indicated by the arrow b and collides with the cold air.
[0049]
According to the inventor's experiments, the predetermined distance L is set to 45 mm in this example, so that the warm air at the outlet 19a of the warm air passage 19 is reliably opposed to the cold air flow (arrow b). It has been confirmed that the mixing of cold and hot air can be improved. Further, it has been confirmed that the predetermined distance L is preferably set to at least 30 mm or more in order to improve the mixability of the cold and hot air.
[0050]
In addition to the bi-level mode and the foot defroster mode, the blowing mode includes a well-known face mode (the face opening 24 is fully opened, the defroster opening 21 and the foot opening 25 are fully closed), and a foot mode (defroster opening). The portion 21 is opened in a small amount, the face opening 24 is fully closed, the foot opening 25 is fully opened), the defroster mode (the defroster opening 21 is fully opened, and the face opening 24 and the foot opening 25 are fully closed).
[0051]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the air conditioning unit 10 on the front seat side disposed inside the vehicle instrument panel in the front part of the vehicle interior has been described. However, the air conditioning unit on the rear seat side disposed on the rear seat side of the vehicle interior. The present invention can be similarly implemented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air conditioning unit of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 ... Air conditioning case, 12 ... Evaporator (cooling heat exchanger),
13 ... Heater core (heating heat exchanger), 15 ... Cold air bypass passage,
16 ... Air mix door, 16a ... Rotating shaft, 17a, 17b ... Partition wall,
18 ... Heater core inlet ventilation path, 19 ... Warm air passage, 19a ... Warm air passage outlet,
20: Air mixing section.

Claims

An air conditioning case (11) in which air flows from the vehicle front side toward the vehicle rear side;
A heat exchanger (13) for heating that is built in the air conditioning case (11) and heats the air flowing toward the vehicle interior;
A cold air bypass passage (15) through which the cold air flows, bypassing the heating heat exchanger (13),
An air mix door (16) rotatably arranged on the air flow upstream side of the heating heat exchanger (13);
A hot air passage (19) through which the hot air that has passed through the heating heat exchanger (13) flows,
An air mixing section (20) for mixing the cold air from the cold air bypass passage (15) and the hot air from the hot air passage (19);
A vehicle for adjusting the air volume ratio between the cold air passing through the cold air bypass passage (15) and the hot air passing through the heating heat exchanger (13) by operating the rotational position of the air mix door (16). Air conditioner for
Inside the air conditioning case (11), a cooling heat exchanger (12) is arranged substantially vertically in a vehicle front side part,
The air mix door (16) is disposed at a vehicle rear side portion of the cooling heat exchanger (12),
The heating heat exchanger (13) is inclinedly arranged at the vehicle rear side portion of the air mix door (16) so that the upper end portion is located on the vehicle rear side with respect to the lower end portion,
The warm air passage (19) is formed in a curved shape from the vehicle rear side to the upper side of the heating heat exchanger (13),
The rotary shaft (16a) of the air mix door (16) is disposed at a predetermined distance (L) from the upper end of the heating heat exchanger (13) to the vehicle front side ,
Between the rotating shaft (16a) and the heating heat exchanger (13), an inlet ventilation path (18) of the heating heat exchanger (13) and an outlet part (19a) of the hot air passage (19). ) a partition wall (17a) which separates the provided so as to extend in the longitudinal direction of the vehicle,
The outlet portion (19a) of the hot air passage (19) is disposed above the partition wall (17a), and the air mixing portion (20) is disposed above the rotating shaft (16a).
In the air mixing section (20), the hot air in the hot air passage (19) collides with the cold air flow in the cold air bypass passage (15) from the outlet section (19a) in an opposing manner. Vehicle air conditioner.

The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the predetermined distance (L) is 30 mm or more .

The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, further comprising another partition wall (17b) that divides an upper portion of the outlet portion (19a) of the hot air passage (19) .