JPH0813604B2 - 車両用冷暖房装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用冷暖房装置に関する。

［従来の技術］ 特開昭63−235116号公報においては、エアミックスダ
ンパの下流側に、ウォータバルブにより温水の供給およ
び供給の停止が制御されるヒータコアが配置されたヒー
タユニットが開示されている。

このヒータユニットは、内部に空気を吸込む吸込口、
車室内に向かって空気流を吹出す吹出口、およびヒータ
コアの両側方に形成された２つの温風通路を有する。

このため、このヒータユニットにおいては、ヒータコ
アで加熱された温風が２つの温風通路を通って冷風を挟
み込むことによって、温風と冷風とが良好に混合され
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、前述のヒータユニットにおいて、ウォータ
バルブを廃止した場合、最大冷房運転時にたとえエアミ
ックスダンパでヒータコアの上流側を閉塞しても、２つ
の温風通路内に空気流が発生する。このため、吸込口か
ら吸込まれた空気の一部が温風通路を通過する際にヒー
タコアで加熱される可能性があるので、吹出口から吹出
す冷風の温度が上昇するという課題があった。

本発明は、ウォータバルブを廃止しても冷房運転時の
吹出口からの吹出空気の温度上昇を抑制できる車両用冷
暖房装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の車両用冷暖房装置は、通過する空気を加熱す
る加熱手段と、 前記加熱手段を内部に収納するケーシングと、 前記ケーシング内に空気を吸込む吸込口と、 前記ケーシング内から車室内に向かって空気流を吹出
す吹出口と、 前記ケーシング内において前記加熱手段の両側方に形
成され、前記吸込口から吸込まれて前記加熱手段を通過
して加熱された温風を前記加熱手段の両側方を通して前
記吹出口に導く２つの温風通路と、 前記ケーシング内に配設され、冷房運転時に前記加熱
手段の上流側を閉塞して、前記吸込口から吸込まれた冷
風を前記２つの温風通路より迂回させて前記吹出口に向
かわせる閉塞手段と、 前記ケーシング内において回動自在に支持され、前記
吹出口および前記２つの温風通路のうちの一方側温風通
路を選択的に開閉するとともに、冷房運転時に前記吹出
口を全開し、前記一方側温風通路を全閉する１枚の板状
ダンパと を備えた技術的手段を採用した。

［作用］ 冷房運転されると、閉塞手段は加熱手段の上流側を閉
塞して、吸込口から吸込まれた全ての冷風を加熱手段を
迂回させて吹出口に向かわせる。このとき、１枚の板状
ダンパによって吹出口を全開するとともに２つの温風通
路のうちの一方側温風通路を全閉する。一方側温風通路
が全閉すると、一方側温風通路内に空気流が発生しない
ので、吸込口から吸込まれた冷風が一方側温風通路に流
入しない。さらに、板状ダンパにより閉じられない２つ
の温風通路のうちの他方側温風通路内にも空気流が発生
しないので、吸込口から吸込まれた冷風が他方側温風通
路にも流入しない。

このため、吸込口からケーシング内に吸込まれた冷風
は、加熱手段により加熱されることなく、吹出口から車
室内に向かって吹出される。

［発明の効果］ 冷房運転時に、吸込口からケーシング内に吸込まれた
冷風が加熱手段により加熱されることなく、吹出口から
車室内に向かって吹出すことにより、吹出口から吹出さ
れる吹出空気の温度上昇を抑制することができるので、
冷房フィーリングの悪化を防ぐことができる。また、吹
出口を開閉する１枚の板状ダンパにより一方側温風通路
も開閉することができるので、構造が簡単になる。

［実施例］ 本発明の車両用冷暖房装置を図に示す実施例に基づき
説明する。

第１図ないし第６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は本発明の車両用冷暖房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内を通過する空気と冷媒と
を熱交換させて、空気を冷却して冷風とする。

温水回路４は、本発明にかかる加熱手段としての熱交
換器（以下ヒータコアと呼ぶ）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、通過する空気と
エンジン冷却水とを熱交換させて、空気を加熱する。ま
た、温水回路４には、ウォータバルブが廃止されている
ので、エンジンの作動中はヒータコア41にエンジン冷却
水が常時供給されている。

通風ダクト５は、車室内に向かって空気を送るもので
ある。この通風ダクト５は、送風ユニットケース50、ク
ーラユニットケース51、および本発明にかかるケーシン
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、そのファン21の吸引力によって内部に車室外空気ま
たは車室内空気を吸引する。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、本発明にかかる吹出口としての上半身吹
出口54、窓吹出口55、足元吹出口56、および温風通路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。上半身吹出口54は、ヒータユニットケース52の
図示上方で、しかも吸込口53を中心としてヒータコア41
の配置位置と反対側に形成され、車両乗員の上半身に向
かって空気流を吹出す。窓吹出口55は、ヒータユニット
ケース52の図示上方に形成され、前面窓ガラスに向かっ
て空気流を吹出す。足元吹出口56は、ヒータユニットケ
ース52の図示下方に形成され、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、上半身吹出モー
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。

温風通路57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、温風通路57は、ヒータコア41で加熱された
温風を上半身吹出口54、窓吹出口55または足元吹出口56
に導く。温風通路57を通過する温風は、上半身吹出口54
または窓吹出口55の上流側でヒータコア41を迂回した冷
風と混合される。

そして、この温風通路57は、ヒータコア41および吸込
口53の一方側の傍らに形成された一方側温風通路58、お
よびヒータコア41および吸込口53の他方側の傍らに形成
された他方側温風通路59を有する。一方側温風通路58
は、ヒータコア41により加熱された温風をヒータコア41
の一方側の傍らを通して上半身吹出口54および窓吹出口
55に導く。他方側温風通路59は、ヒータコア41により加
熱された温風をヒータコア41の他方側の傍らを通して上
半身吹出口54、窓吹出口55および足元吹出口56に導く。

一方側温風通路58と他方側温風通路59との断面積比
は、空気が両方の温風通路58、59を流れる場合があるた
め、1:1が望ましい。

また、ヒータユニットケース52内には、本発明にかか
る閉塞手段としてのエアミックスドア６を有する。

エアミックスドア６は、ヒータユニットケース52内の
吸込口53の下流側で、しかもヒータコア41の上流側に配
設された板状ダンパである。エアミックスドア６は吸込
口53から吸込まれた全冷風をヒータコア41を通過させる
開放位置（最大暖房運転）、ヒータコア41の上流側を閉
塞して、全冷風をヒータコア41から迂回させる閉塞位置
（最大冷房運転）、あるいはこれらの間の任意の中間位
置に設定される。

このエアミックスドア６が中間位置に設定された場合
には、ヒータコア41を通過して各吹出口54〜56に向かう
空気とヒータコア41を迂回して直接各吹出口54〜56に向
かう空気とに冷風が振り分けられる。そして、このヒー
タコア41を迂回して直接各吹出口54〜56に向かった冷風
は、上半身吹出口54または窓吹出口55の上流側でヒータ
コア41で加熱され、一方側温風通路58または他方側温風
通路59を通ってきた温風と混合される。

さらに、温風通路57内の上半身吹出口54の上流側に
は、本発明にかかる１枚の板状ダンパ（開閉手段）とし
ての第１ダンパ７が配設されている。この第１ダンパ７
は、上半身吹出口54の開閉機能と温風通路57の一方側温
風通路58の開閉機能とを有する。

すなわち、第１ダンパ７は、上半身吹出モード時に、
上半身吹出口54を最も開き、一方側温風通路58を閉じ
る。また、第１ダンパ７は、バイレベル吹出モード時
に、上半身吹出口54を半開し、一方側温風通路58を半開
する。さらに、第１ダンパ７は、足元吹出モード、足元
・窓吹出モードおよび窓吹出モード時に、上半身吹出口
54を閉じ、一方側温風通路58を最も開く。

通風通路57内の窓吹出口55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、窓吹出口55
の開閉機能と温風通路57の他方側温風通路59の開閉機能
とを有する板状ダンパである。

すなわち、第２ダンパ８は、上半身吹出モードまたは
バイレベル吹出モード時に、窓吹出口55を閉じ、他方側
温風通路59を最も開く。また、足元吹出モード時に、窓
吹出口55をやや開き、他方側温風通路59をやや開く。さ
らに、第２ダンパ８は、窓吹出モード時に、窓吹出口55
を最も開き、他方側温風通路59を閉じる。そして、第２
ダンパ８は、足元・窓吹出モード時に、窓吹出口55を半
開し、他方側温風通路59を半開する。

温風通路57内の足元吹出口56の上流側には、第３ダン
パ９が配設されている。この第３ダンパ９は、足元吹出
口56の開閉機能を有する板状ダンパである。

すなわち、第３ダンパ９は、上半身吹出モード時に、
足元吹出口56を閉じる。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56を半開する。さら
に、第３ダンパ９は、足元吹出モードまたは足元・窓吹
出モード時に、足元吹出口56を大きく開く。そして、第
３ダンパ９は、窓吹出モード時に、足元吹出口56を最も
開くか、あるいは閉じる。

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６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54〜56に向かう空気とに振り
分けられる。

I.上半身吹出モード時 吹出モード切替レバーにより上半身吹出モードが選択
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、上
半身吹出口54を最も開く位置に設定される。このため、
一方側温風通路58は閉じられる。また、第２ダンパ８
は、窓吹出口55を閉じる位置に設定される。このため、
他方側温風通路59は最も開かれる。さらに、第３ダンパ
９は、足元吹出口56を閉じる位置に設定される。

したがって、吸込口53から吸込まれてヒータコア41で
加熱された温風は、第１ダンパ７により一方側温風通路
58への流入が阻止されて、他方側温風通路59に流入す
る。そして、他方側温風通路59内に流入した温風は、吸
込口53およびヒータコア41の他方側の傍らを通って上半
身吹出口54に向かう。上半身吹出口54の上流側に到達し
た温風は、エアミックスドア６により振分けられた冷風
と混合される。混合されて適度な温度となった冷風は、
上半身吹出口54から車両乗員の上半身に向かって吹出さ
れる。

（最大冷房運転時） 上半身吹出モード時に、第１図に示すように、自動車
用冷暖房装置１が最大冷房運転されるとエアミックスド
ア６が閉塞位置に設定されることによって、ヒータコア
41の上流側が閉塞されて吸込口53から吸込まれた全冷風
が直接各吹出口54〜56に向かう。

このとき、第１ダンパ７によって一方側温風通路58が
閉じられている。一方側温風通路58が閉じられると、未
だ閉じられていない他方側温風通路59内にも吸込口53か
ら吸込まれた冷風が流入しない。このため、温風通路57
内を周回する空気流が発生しない。したがって、吸込口
53から吸込まれた冷風は、ヒータコア41により加熱され
ないので、ウォータバルブのない温水回路４においても
上半身吹出口54から吹出される冷風の温度上昇（例えば
0.5℃以下の温度上昇）はほとんどなくなる。このた
め、最大冷房運転時に冷風の温度上昇による冷房フィー
リングの悪化を防止することができる。

II.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、上半身吹出口54を半開する位置に設定される。この
ため、一方側温風通路58もやや開かれる。また、第２ダ
ンパ８は、窓吹出口55を閉じる位置に設定される。この
ため、他方側温風通路59は最も開かれる。さらに、第３
ダンパ９は、足元吹出口56を半開する位置に設定され
る。

したがって、吸込口53から吸込まれてヒータコア41で
加熱された温風の一部は、一方側温風通路58に流入す
る。一方側温風通路58に流入した温風の一部は、吸込口
53およびヒータコア41の一方側の傍らを通って上半身吹
出口54に向かう。上半身吹出口54の上流側に到達した温
風は、エアミックスドア６により振分けられた冷風と混
合される。混合されて適度な温度となった一部の空気
は、上半身吹出口54から車両乗員の上半身に向かって吹
出される。

また、混合されて適度な温度となった他部の空気は、
他方側温風通路59に流入する。他方側温風通路59に流入
した他部の空気は、吸込口53およびヒータコア41の他方
側の傍らを通って足元吹出口56に向かう。足元吹出口56
の上流側に到達した他部の空気は、ヒータコア41で加熱
され、直接足元吹出口56に向かう温風と混合される。混
合されて適度な温度となった温風は、足元吹出口56から
車両乗員の足元に向かって吹出される。

III.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、上半身吹出口54
を閉じる位置に設定される。このため、一方側温風通路
58は開かれる。また、第２ダンパ８は、窓吹出口55をや
や開く位置または半開する位置に設定される。このた
め、他方側温風通路59を開かれる。さらに、第３ダンパ
９は、足元吹出口56を大きく開く位置に設定される。

したがって、ヒータコア41で加熱された温風の一部
は、一方側温風通路58に流入する。一方側温風通路58に
流入した温風の一部は、吸込口53およびヒータコア41の
一方側の傍らを通って窓吹出口55に向かう。窓吹出口55
の上流側に到達した温風は、エアミックスドア６により
振分けられた冷風と混合される。混合されて適度な温度
となった一部の空気は、窓吹出口55から前面窓ガラスに
向かって吹出され、前面窓ガラスの曇りを除去する。

また、混合されて適度な温度となった他部の冷風は、
他方側温風通路59に流入する。他方側温風通路59に流入
した温風の他部は、吸込口53およびヒータコア41の他方
側の傍らを通って足元吹出口56に向かう。足元吹出口56
の上流側に到達した他部の空気は、ヒータコア41で加熱
され、直接足元吹出口56に向かう温風と混合される。混
合されて適度な温度となった温風は、足元吹出口56から
車両乗員の足元に向かって吹出される。

IV.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、上半身
吹出口54を閉じる位置に設定される。このため、一方側
温風通路58は開かれる。また、第２ダンパ８は、窓吹出
口55を最も開く位置に設定される。このため、他方側温
風通路59は開じられる。さらに、第３ダンパ９は、足元
吹出口56を最も開く。

したがって、ヒータコア41で加熱された温風は、第３
ダンパ９に阻止されて他方側温風通路59に流入せず、一
方側温風通路58に流入する。一方側温風通路58に流入し
た温風の一部は、吸込口53およびヒータコア41の一方側
の傍らを通って窓吹出口55に向かう。窓吹出口55の上流
側に到達した温風は、エアミックスドア６により振分け
られた冷風と混合される。混合されて適度な温度となっ
た温風は、窓吹出口55から前面窓ガラスに向かって吹出
され、前面窓ガラスの曇りを除去する。

なお、一方側温風通路58と他方側温風通路59との両方
から温風が流れると、窓吹出口55の上流側で合流して流
れに乱れが生ずる。このため、温風通路57内に風量減少
が発生する。したがって、本実施例では、第２ダンパ８
によって他方側温風通路59を閉じることによって、温風
通路57内の風量減少を抑制している。

また、本実施例の第１〜第３ダンパ７〜９は、前述の
ように温風通路57内に配設することができるので、温風
通路とダンパとを別途に設けた従来装置（特開昭63−23
5116号公報など）と比較してヒータユニットケース52の
体格が非常にコンパクトとなる。

第７図および第８図は本発明に採用された第２実施例
を示す。第７図はヒータユニットケーシング内の上半身
吹出モードにおける各ダンパの設定位置を示し、第８図
はヒータユニットケーシング内の窓吹出モードにおける
各ダンパの設定位置を示す。

（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90に足元吹出口56の開閉だ
けでなく、温風通路57の一方側温風通路58の開閉も行う
ようにしたものである。

本実施例のような第３ダンパ90を使用する場合には、
第１ダンパ７を一方側温風通路58の開閉を行わないもの
も使用することができる。

（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。

本実施例では、閉塞手段としてエアミックスドアを用
いたが、閉塞手段としてシャッター、カバー等の開閉式
被覆部材、あるいは冷風を加熱手段から迂回させるダン
パ付き迂回通路などを用いても良い。

本実施例では、吹出口として上半身吹出口を用いた
が、車室内に向かって空気流を吹出す吹出口であればど
の吹出口であっても良い。例えば、窓吹出口または足元
吹出口でも良く、また複数の吹出口を組み合わせても良
い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６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ケーシング内の上半身吹出モードに
おける各ダンパの設定位置を示す概略図、第３図はヒー
タユニットケーシング内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
ニットケーシング内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ケー
シング内の足元・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ケーシング
内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図および第８図は本発明に採用された第２実施例を
示す。第７図はヒータユニットケーシング内の上半身吹
出モードにおける各ダンパの設定位置を示す概略図、第
８図はヒータユニットケーシング内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。 図中 １……自動車用冷暖房装置、６……エアミックスドア
（閉塞手段）、７……第１ダンパ（開閉手段）、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、54……上半身吹出口
（吹出口）、57……温風通路、58……一方側温風通路、
59……他方側温風通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）通過する空気を加熱する加熱手段
   と、 （ｂ）前記加熱手段を内部に収納するケーシングと、 （ｃ）前記ケーシング内に空気を吸込む吸込口と、 （ｄ）前記ケーシング内から車室内に向かって空気流を
   吹出す吹出口と、 （ｅ）前記ケーシング内において前記加熱手段の両側方
   に形成され、前記吸込口から吸込まれて前記加熱手段を
   通過して加熱された温風を前記加熱手段の両側方を通し
   て前記吹出口に導く２つの温風通路と、 （ｆ）前記ケーシング内に配設され、冷房運転時に前記
   加熱手段の上流側を閉塞して、前記吸込口から吸込まれ
   た冷風を前記２つの温風通路より迂回させて前記吹出口
   に向かわせる閉塞手段と、 （ｇ）前記ケーシング内において回動自在に支持され、
   前記吹出口および前記２つの温風通路のうちの一方側温
   風通路を選択的に開閉するとともに、冷房運転時に前記
   吹出口を全開し、前記一方側温風通路を全閉する１枚の
   板状ダンパと を備えた車両用冷暖房装置。