JPH0753486B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用空気調和装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、例えば、自動車用空気調和装置において、曇
り除去（デフロスタ）能力を向上させるために、側方吹
出口からどの吹出モードであっても温風を側面窓ガラス
に向かって吹出させ、側面窓ガラスが曇らないように保
つヒータユニットが存在する。このようなヒータユニッ
トにおいて、デフロスタ性能をさらに向上させるには、
側方吹出口から吹出す吹出温度と足元吹出口から吹出す
吹出温度とをほぼ同一にすることが望ましい。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、このようにした場合には、第７図のグラフに
示すように、車室内の上下温度差が必要なバイレベル吹
出モード時においても側方吹出口から吹出す吹出温度a1
と足元吹出口から吹出す吹出温度b1との温度差Δｔが10
℃〜15℃となる。このため、バイレベル吹出モード時の
空調フィーリングが悪化するという問題点がある。

この問題点を解消する装置として、自動車用空気調和装
置（実公平１−11524号公報）が提案されている。この
空気調和装置は、ヒータコアの下流域と窓吹出口の上流
域とを連通する切換ドア付き温風導風路を設けることに
よって、車室内の上下温度を制御している。しかるに、
この空気調和装置は、車室内の上下温度を制御するため
に、専用の切換ドアが必要となるので、部品点数が増加
し、高コストとなるという課題があった。

本発明は、部品点数が少なく、低コストで、しかもバイ
レベル吹出モード時の第１吹出口と第２吹出口との温度
差を大きくし、足元吹出モード時の第１吹出口と第２吹
出口との温度差を小さくできる車両用空気調和装置の提
供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の車両用空気調和装置は、 通過する空気を加熱する加熱手段と、 該加熱手段を収納するとともに、内部に冷風を吸込む吸
込口、足元吹出モード時とバイレベル吹出モード時に、
窓ガラスと車両乗員の上半身とに向かって空気流を吹出
す第１吹出口、足元吹出モード時とバイレベル吹出モー
ド時に、車両乗員の足元に向かって空気流を吹出す第２
吹出口、および前記加熱手段の側方に配設され、前記加
熱手段を通過した空気または前記加熱手段を迂回した空
気を前記第１吹出口と前記第２吹出口とに導く通風路を
有するケーシングと、 該ケーシング内に配設され、前記吸込口から吸込まれた
冷風を、前記加熱手段を通過して前記第１吹出口ならび
に前記第２吹出口に向かう空気と前記加熱手段を迂回し
て前回第１吹出口ならびに前記第２吹出口に向かう空気
とに振分けるエアミックスドアと を備え、 前記ケーシングは、足元吹出モード時とバイレベル吹出
モード時に、前記加熱手段を通過した空気を直接前記第
２吹出口に導く温風通路、および前記第２吹出口の開閉
と前記温風通路の開閉とを行うダンパを有し、前記ダン
パは、前記バイレベル吹出モード時の前記温風通路を前
記足元吹出モード時より大きく開くことを特徴とする。

［作用］ 吸込口から吸込まれた冷風は、エアミックスドアによっ
て、加熱手段を通過して第１吹出口ならびに第２吹出口
に向かう空気と加熱手段を迂回して第１吹出口ならびに
第２吹出口に向かう空気とに振分けられる。

（バイレベル振出モード時） 加熱手段を通過した冷風は、加熱されて高温の温風とな
る。この高温の温風は、温風通路がダンパによって足元
吹出モード時より大きく開かれているので、温風通路に
多く流入して、第２吹出口から車両乗員の足元に向かっ
て吹出される。

一方、加熱手段を迂回した冷風は、第１吹出口ならびに
第２吹出口に導かれる。このため、冷風の大部分は、第
１吹出口から窓ガラスならびに車両乗員の上半身に向か
って吹出される。

したがって、バイレベル吹出モード時において、第１吹
出口から吹出される吹出温度と第２吹出口から吹出され
る吹出温度とは温度差が大きくなる。

（足元吹出モード時） 加熱手段を通過した冷風は、加熱されて高温の温風とな
る。この高温の温風は、温風通路がダンパによってバイ
レベル吹出モード時より小さく開かれているので、通風
路に多く流入する。この通風路に流入した高温の温風
は、加熱手段を迂回した冷風と混合され、第１吹出口な
らびに第２吹出口に導かれる。このため、高温の温風
は、第１吹出口から窓ガラスならびに車両乗員の上半身
に向かって吹出され、さらに第２吹出口から車両乗員の
足元に向かって吹出される。

したがって、足元吹出モード時において、第１吹出口か
ら吹出される吹出温度と第２吹出口から吹出される吹出
温度とは温度差が小さくなる。

また、前述のように、ダンパは、第２吹出口の開閉を制
御する機能と、第１吹出口ならびに第２吹出口から吹出
される吹出温度を制御する機能を有するので、従来装置
と比較して部品点数が少なくなる。

［発明の効果］ バイレベル吹出モード時の第１吹出口から吹出される吹
出温度と第２吹出口から吹出される吹出温度との温度差
を大きくすることができるので、頭寒足熱の最適な空調
を行うことができる。また、足元吹出モード時の第１吹
出口から吹出される吹出温度と第２吹出口から吹出され
る吹出温度との温度差を小さくすることができるので、
側面窓ガラスの霜の除去能力を向上することができる。
さらに、従来装置と比較して部品点数を減少できるの
で、低コストとなる。

［実施例］ 本発明の車両用空気調和装置を第１図ないし第11図に示
す実施例に基づき説明する。

第１図ないし第９図は本発明に採用された第１実施例を
示す。第１図は自動車用冷暖房装置の通風ダクトを示
す。

１は本発明の車両用空気調和装置を採用した自動車用冷
暖房装置を示す。この自動車用冷暖房装置１は、送風機
２、冷凍サイクル３および温水回路４および通風ダクト
５を有する。

送風機２は、通風ダクト５内に車室内に向かう空気流を
発生させるファン21、および該ファン21を回転駆動する
モータ22を有する。

冷凍サイクル３は、冷媒蒸発器31、減圧装置（図示せ
ず）、レシーバ（図示せず）、冷媒凝縮器（図示せ
ず）、およびこれらを連結する冷媒配管32を有する。冷
媒蒸発器31は、通風ダクト５内を通過する空気を冷媒と
熱交換させて冷却する。

温水回路４は、加熱手段としての熱交換器（ヒータコ
ア）41、自動車に搭載されたエンジン（図示せず）、お
よびこれらを連結する冷却水配管42を有する。

このヒータコア41は、エンジンの冷却用ウォータジャケ
ット内で暖められたエンジン冷却水が冷却水配管42を経
て供給されている。ヒータコア41は、通過する空気をエ
ンジン冷却水と熱交換させて加熱する。

通風ダクト５は、送風ユニットケース50、クーラユニッ
トケース51、およびケーシングとしてのヒータユニット
ケース52を有する。

送風ユニットケース50は、送風機２のファン21を収納し
ている。クーラユニットケース51は、冷凍サイクル３の
冷媒蒸発器31を収納している。

ヒータユニットケース52は、温水回路４のヒータコア41
を収納している。また、ヒータユニットケース52には、
吸込口53、中央吹出口54、第１吹出口としての側方吹出
口55、窓吹出口56、および第２吹出口としての足元吹出
口57が形成されている。

吸込口53は、ヒータコア41の上流側近傍に配設され、ヒ
ータユニットケース52内に冷媒蒸発器31により冷却され
た空気（冷風）を吸込んで、その空気をヒータコア41に
送る。中央吹出口54は、ヒータユニットケース52の上方
に配設され、車両乗員の上半身に向かって空気流を吹出
す。側方吹出口55は、ヒータユニットケース52の上方に
配設され、側面窓ガラスおよび車両乗員の上半身に向か
って空気流を常時吹出す。窓吹出口56は、ヒータユニッ
トケース52の上方に配設され、前面窓ガラスに向かって
空気流を吹出す。足元吹出口57は、ヒータユニットケー
ス52の下方に配設され、車両乗員の足元に向かって空気
流を吹出す。

これらの各吹出口54、56、57は、車室内の前面に配設さ
れた吹出モード切替レバー（図示せず）により選択的に
開閉される。吹出モード切替レバーは、中央吹出モー
ド、バイレベル（BI−LEVEL）吹出モード、足元吹出モ
ード、足元・窓吹出モードおよび窓吹出モードを切替え
る。

また、ヒータユニットケース52は、通風路58および温風
通路59を有する。

通風路58は、ヒータコア41および吸込口53の両側方にヒ
ータコア41および吸込口53を囲むように形成されてい
る。また、通風路58は、ヒータコア41で加熱された温風
を中央吹出口54、窓吹出口56または足元吹出口57に導
く。通風路58を通過する温風は、中央吹出口54の上流側
でヒータコア41を迂回した冷風と混合される。さらに、
通風路58は、ヒータコア41および吸込口53の一方側の側
方に形成された第１通風路61、およびヒータコア41およ
び吸込口53の他方側の側方に形成された第２通風路62を
有する。第１通風路61と第２通風路62との断面積比は、
両通風路61、62を流れる場合があるので、1:1が望まし
い。

温風通路59は、バイレベル吹出モード時、足元吹出モー
ド時および足元・窓吹出モード時に、ヒータコア41で加
熱された空気を直接足元吹出口57に導く。

また、ヒータユニットケース52内のヒータコア41の上流
側には、本発明にかかるエアミックスドア６が配設され
ている。このエアミックスドア６は、全開位置、全閉位
置、およひこれらの間の任意の中間位置に設定される。
エアミックスドア６は、全開位置に設定されると、吸込
口53から吸込まれた全ての冷風をヒータコア41に送る。
エアミックスドア６は、全閉位置に設定されると、吸込
口53から吸込まれた全ての冷風をヒータコア41を迂回し
て直接各吹出口54〜57に向かわせる。エアミックスドア
６は、中間位置に設定されると、吸込口53から吸込まれ
た冷風を、ヒータコア41に向かう空気とヒータコア41を
迂回して直接各吹出口54〜57に向かう空気とに振り分け
る。

そして、中央吹出口54の上流側には、第１ダンパ７が配
設されている。この第１ダンパ７は、各吹出モードに応
じて中央吹出口54の開閉を行う。

つまり、第１ダンパ７は、中央吹出モード時に中央吹出
口54を全開する。また、第１ダンパ７は、バイレベル吹
出モード時に中央吹出口54を半開する。さらに、第１ダ
ンパ７は、足元吹出モード時、足元・窓吹出モード時ま
たは窓吹出モード時に中央吹出口54を全閉する。

窓吹出口56の上流側には、第２ダンパ８が配設されてい
る。この第２ダンパ８は、各吹出モードに応じて窓吹出
口56の開閉を行う。

つまり、第２ダンパ８は、中央吹出モード時またはバイ
レベル吹出モード時に窓吹出口56を全閉する。また、第
２ダンパ８は、足元吹出モード時に中央吹出口54をやや
開く。さらに、第２ダンパ８は、足元・窓吹出モード時
には窓吹出口56を半開する。そして、第２ダンパ８は、
窓吹出モード時に窓吹出口56を全開する。

足元吹出口57の上流側には、本発明にかかるダンパとし
ての第３ダンパ９が配設されている。この第３ダンパ９
は、各吹出モードに応じて足元吹出口57の開閉と温風通
路59の開閉とを行う。

つまり、第３ダンパ９は、中央吹出モード時に足元吹出
口57を全閉する。また、第３ダンパ９は、バイレベル吹
出モード時に足元吹出口57および温風通路59を半開す
る。さらに、第３ダンパ９は、足元吹出モード時または
足元・窓吹出モード時に足元吹出口57を大きく開き、温
風通路59をやや開く。そして、第３ダンパ９は、窓吹出
モード時に足元吹出口57を全閉する。

なお、バイレベル吹出モード時の温風通路59の開度θ
は、足元吹出モード時および足元・窓吹出モード時の温
風通路59の開度θより大きく開くように設定されてい
る。例えば全開時をθ＝32゜として、バイレベル吹出モ
ード時に温風通路59をθ＝16゜だけ開き、足元吹出モー
ド時および足元・窓吹出モード時に温風通路59をθ＝５
゜開く。

本実施例の自動車用冷暖房装置１の作用を第１図ないし
第９図に基づき説明する。

ファン21が回転すると通風ダクト５内に車室内に向かう
空気流が発生する。このため、送風ユニットケース50内
に流入した空気（車室外空気または車室内空気）は、冷
凍サイクル３の冷媒蒸発器31で冷却されて冷風となる。
この冷風は、ヒータユニットケース52内に吸込口53から
吸込まれる。吸込口53から吸込まれた冷風は、エアミッ
クスドア６の設定位置に応じて、ヒータコア41を通過す
る空気と直接各吹出口54〜57に向かう空気とに振り分け
られる。

（中央吹出モード時） 吹出モード切替レバーにより中央吹出モードが選択され
ている時には、第１〜第３ダンパ７〜９が第２図に示す
位置に設定される。すなわち、第１ダンパ７は、中央吹
出口54を全開する。また、第２ダンパ８は、窓吹出口56
を全閉する。さらに、第３ダンパ９は、足元吹出口57を
全閉する。

したがって、吸込口53から吸込まれてヒータコア41で加
熱された高温の温風は、第１通風路61および第２通風路
62にそれぞれ流入する。第１通風路61および第２通風路
62内に流入した高温の温風は、中央吹出口54および側方
吹出口56の上流側で、エアミックスドア６により振分け
られた低温の冷風と混合される。混合されて適度な温度
となった冷風は、中央吹出口54および側方吹出口55から
車両乗員の上半身に向かって吹出される。

（バイレベルモード時） 吹出モード切替レバーによりバイレベル吹出モードが選
択されている時には、第１〜第３ダンパ７〜９が第３図
に示す位置に設定される。すなわち、第１ダンパ７は、
中央吹出口54を半開する。また、第２ダンパ８は、窓吹
出口56を全閉する。さらに、第３ダンパ９は、足元吹出
口57をやや開き、温風通路59を足元吹出モード時および
足元・窓吹出モード時より大きく開く。例えば、第３ダ
ンパ９によって温風通路59をθ＝16゜開く。

したがって、吸込口53から吸込まれてヒータコア41で加
熱された高温の温風は、温風通路59に大量に流入し、通
風路58の第１通風路61に小量だけ流入する。

一方、エアミックスドア６により振分けられた低温の冷
風は、通風路58の第１通風路61に流入した小量の高温の
温風と混合されてやや高温の冷風となる。このやや高温
の冷風は、通風路58の第１通風路61を通って中央吹出口
54、側方吹出口55ならびに足元吹出口57に導かれる。こ
のため、やや高温の冷風は、中央吹出口54および側方吹
出口55から側面窓ガラスおよび車両乗員の上半身に向か
って吹出される。また、大量に温風通路59に流入した高
温の温風は、通風路58の第２通風路62に流入した小量の
やや高温の冷風と混合されてやや高温の温風となる。こ
のやや高温の温風は、足元吹出口57から車両乗員の足元
に向かって吹出される。

すなわち、第７図のグラフに示すように、バイレベル吹
出モード時（温風通路59の開度θ＝16゜、破線で示す）
における中央吹出口54および側方吹出口55の吹出温度A1
と足元吹出口57の吹出温度B1との温度差ΔT1が大きくな
る（例えば30℃〜40℃）。よって、車室内の上下温度差
が大きくなり、頭寒足熱の最適な空調を行うことができ
る。

（足元吹出モード時または足元・窓吹出モード時） 吹出モード切替レバーにより、足元吹出モード時または
足元・窓吹出モードが選択されている時には、第１〜第
３ダンパ７〜９が第４図または第５図に示す位置に設定
される。すなわち、第１ダンパ７は、中央吹出口54を全
閉する。また、第２ダンパ８は、該吹出口56をやや開く
か、あるいは半開する。さらに、第３ダンパ９は、足元
吹出口57を大きく開き、温風通路59をバイレベル吹出モ
ード時より小さく開く。例えば、第３ダンパ９によって
温風通路59をθ＝５゜開く。

したがって、ヒータコア41で加熱された高温の温風は、
通風路58の第１通風路61に大量に流入し、温風通路59に
小量だけ流入する。

このため、大量に通風路58の第１通風路61に流入した高
温の温風は、ヒータコア41を迂回して側方吹出口55、窓
吹出口56ならびに足元吹出口57に向かう冷風と混合して
やや高温の温風となる。このやや高温の温風は、通風路
58の第１通風路61を通って側方吹出口55ならびに窓吹出
口56に導かれた後に、通風路58の第２通風路62に流入す
る。第２通風路62に流入したやや高温の温風は、温風通
路59に流入した小量の高温の温風と混合された高温の温
風となる。この高温の温風は、足元吹出口57から車両乗
員の足元に向かって吹出される。

一方、側方吹出口55ならびに窓吹出口56に導かれたやや
高温の温風は、窓吹出口56および側方吹出口55から前面
窓ガラス、側面窓ガラスならびに車両乗員の上半身に向
かって吹出される。

すなわち、第８図のグラフに示すように、足元吹出モー
ド時（温風通路59の開度θ＝５゜、実線で示す）におい
て、窓吹出口56および側方吹出口55から吹出される吹出
温度A2と足元吹出口57から吹出される吹出温度B2との温
度差ΔT2が小さくなる（例えば10℃〜15℃）。よって、
前面窓ガラスおよび側面窓ガラスのデフロスタ性能が飛
躍的に向上する。

第９図は足元吹出モード時の温風通路59の開度を変化さ
せたときの吹出温度の変化を示すグラフである。このグ
ラフからも確認できるように、足元吹出モード時の温風
通路59の開度を、バイレベル吹出モード時の開度（θ＝
16゜、破線で示す）と同一とした場合より、バイレベル
吹出モード時の開度より小さい開度（θ＝４゜、実線で
示す）としたほうが温度差が小さくなると言える。なお
Ａは側方吹出口55から吹出される吹出温度、Ｂは足元吹
出口57から吹出される吹出温度を示す。

（窓吹出モード時） 吹出モード切替レバーにより窓吹出モードが選択されて
いる時には、第１〜第３ダンパ７〜９が第６図に示す位
置に設定される。すなわち、第１ダンパ７は、中央吹出
口54を全閉する。また、第２ダンパ８は、該吹出口56を
全開する。さらに、第３ダンパ９は、足元吹出口57を全
閉する。

したがって、ヒータコア41で加熱された高温の温風は、
通風路58の第１通風路61および第２通風路62を通って側
方吹出口55の上流側で低温の冷風と混合される。混合さ
れて適度な温度となった温風は、側方吹出口55および窓
吹出口56から前面窓ガラスおよび側面窓ガラスに向かっ
て吹出される。

前述のように、本実施例の第３ダンパ９は、足元吹出口
57の開度を制御する機能と、中央吹出口54、側方吹出口
55、窓吹出口56および足元吹出口57から吹出される吹出
温度を制御する機能を有する。このため、ヒータコアの
下流域と窓吹出口の上流域とを連通する切換ドア付き温
風導風路を設けた従来装置と比較して、専用の切換ドア
が不要となるので部品点数を減少することができる。ま
た、専用の切換ドアの駆動機構も不要となるので、構造
も簡易となり、非常に低コストな自動車用冷暖房装置１
となる。

第10図は本発明の車両用空気調和装置に採用された第２
実施例を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す） 本実施例では、足元吹出口57を連通路58の第１通風路61
の下方に形成した。この場合でも、足元吹出口57の開閉
と温風通路59の開閉とを第３ダンパ91により行うことが
できるので、第１実施例と同様な効果を有する。

第11図は本発明の車両用空気調和装置に採用された第３
実施例を示す。

（第１実施例と同一機能物は同番号を付す） 本実施例では、第３ダンパ92をバタフライダンパとし
た。この場合でも、足元吹出口57の開閉と温風通路59の
開閉とを第３ダンパ92により行うことができるので、第
１実施例と同様な効果を有する。

（変形例） 本実施例では、加熱手段として温水回路のヒータコアを
用いたが、加熱手段として電気ヒータ、あるいは燃料に
より燃焼するストーブなどを用いても良い。

第１ダンパまたは第２ダンパによって第１通風路または
第２通風路の開閉を行えるようにしても良い。

本実施例では側方吹出口常時開放のヒータユニットを用
い、側方吹出口も第１ダンパにて開閉するヒータユニッ
トにも用いることができる。

本実施例では、第１吹出口として側方吹出口を用いた
が、第１吹出口として中央吹出口および窓吹出口を用い
ても良い。この場合には、第１ダンパおよび第２ダンパ
は不要となる。

本実施例では、本発明を自動車用冷暖房装置に用いた
が、本発明を冷凍サイクルを有しない車両用暖房装置に
用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明に採用された第１実施例を
示す。第１図は自動車用冷暖房装置を示す概略図、第２
図はヒータユニットの中央吹出モードにおける各ダンパ
の設定位置を示す概略図、第３図はヒータユニットのバ
イレベル吹出モードにおける各ダンパの設定位置を示す
概略図、第４図はヒータユニットの足元吹出モードにお
ける各ダンパの設定位置を示す概略図、第５図はヒータ
ユニットの足元・窓吹出モードにおける各ダンパの設定
位置を示す概略図、第６図はヒータユニットの窓吹出モ
ードにおける各ダンパの設定位置を示す概略図である。
第７図はバイレベル吹出モード時におけるエアミックス
ドアの開度と各吹出口からの吹出温度との関係を示すグ
ラフ、第８図は足元吹出モード時におけるエアミックス
ドアの開度と各吹出口からの吹出温度との関係を示すグ
ラフである。第９図は足元吹出モード時の温風通路の開
度を変化させたときの吹出温度の変化を示すグラフであ
る。 第10図は本発明に採用された第２実施例を示す。第10図
はヒータユニットのバイレベル吹出モードにおける各ダ
ンパの設定位置を示す概略図である。 第11図は本発明に採用された第３実施例を示す。第11図
はヒータユニットのバイレベル吹出モードにおける各ダ
ンパの設定位置を示す概略図である。 図中 １……自動車用冷暖房装置、６……エアミックスドア、
９、91、92……第３ダンパ（ダンパ）、41……ヒータコ
ア（加熱手段）、52……ヒータユニットケース（ケーシ
ング）、53……吸込口、55……側方吹出口（第１吹出
口）、57……足元吹出口（第２吹出口）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通過する空気を加熱する加熱手段と、 該加熱手段を収納するとともに、 内部に冷風を吸込む吸込口、 足元吹出モード時とバイレベル吹出モード時に、窓ガラ
   スと車両乗員の上半身とに向かって空気流を吹出す第１
   吹出口、 足元吹出モード時とバイレベル吹出モード時に、車両乗
   員の足元に向かって空気流を吹出す第２吹出口、 および前記加熱手段の側方に配設され、前記加熱手段を
   通過した空気または前記加熱手段を迂回した空気を前記
   第１吹出口と前記第２吹出口とに導く通風路 を有するケーシングと、 該ケーシング内に配設され、前記吸入口から吸込まれた
   冷風を、前記加熱手段を通過して前記第１吹出口ならび
   に前記第２吹出口に向かう空気と前記加熱手段を迂回し
   て前記第１吹出口ならびに前記第２吹出口に向かう空気
   とに振分けるエアミックスドアと を備え、 前記ケーシングは、足元吹出モード時とバイレベル吹出
   モード時に、前記加熱手段を通過した空気を直接前記第
   ２吹出口に導く温風通路、および前記第２吹出口の開閉
   と前記温風通路の開閉とを行うダンパを有し、 前記ダンパは、前記バイレベル吹出モード時の前記温風
   通路を前記足元吹出モード時より大きく開くことを特徴
   とする車両用空気調和装置。