JP2000025443A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下吹出し風の温度差を適性に制御できると
共に高風量を確保することができる低コストかつ小型の
自動車用空気調和装置を提供する。 【解決手段】 ヒータコア４を通過する温風通路６の上
方に形成される上部冷風通路Ｂｕのほかに、温風通路６
の少なくとも一方の側方に側部冷風通路Ｂｓをダクト１
１により形成し、温風通路６および上部冷風通路Ｂｕの
開度調整を行うドア中央部５ａと側部冷風通路Ｂｓの開
度調整を行うドア側方部５ｂとからなる１枚のミックス
ドア５を上下にスライド移動させることにより、温風通
路６と冷風通路Ｂとの配風比を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、狭小なケース内で
スライド移動して温風および冷風の空気流を制御する板
状のミックスドアを有する自動車用空気調和装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用空気調和装置は、内外
気を導入するインテークユニット、この導入空気を冷却
するクーラユニット、および導入空気を加熱するヒータ
ユニットを有しており、これら３つのユニットを車両の
左右方向に直列的に合体し、車室内のインストルメント
パネルの内部という狭小な空間に設置されていることは
周知である。しかし、この自動車用空気調和装置は、３
つのユニットを直列的に連結するため、装置全体が大型
化し、小型の車両に搭載すると、狭小な車室内空間をよ
り狭小にすることから好ましくない。特に、助手席の足
元にまでユニットが置かれるので狭くなる。

【０００３】これに対し、図７に示すようなケース内に
エバポレータ３やヒータコア４が車両の前後方向に並べ
て立設するように設けられた縦置き型と称されるものが
ある。図示の装置は、クーラユニット１とヒータユニッ
ト２とを一体化し、エバポレータ３とヒータコア４とを
さらに近接して配置することにより一層コンパクトなも
のとしている。すなわち、インテークユニットをケース
Ｃの側方に配置して導入口Ｏから導入された空気を、エ
バポレータ３により冷却し、ミックスドア１５によりヒ
ータコア４を通過させる空気流とヒータコア４をバイパ
スして流す空気流とに分けて流すようにしているが、こ
のエバポレータ３とヒータコア４との間に設けられるミ
ックスドア１５を、１つの支点で支持されたドアを当該
支点を中心として回動する構成とするとスペース的に大
きくなることから、さらにエバポレータ３とヒータコア
４との距離を短くし前後方向のスペースを小さくするた
めに、これを偏平な板状ドアとし、略上下にスライドさ
せることにより温調制御を行なうようにしたものであ
る。ここに、「エバポレータ」とは、周知のように冷房
サイクル中の膨脹弁などで減圧された低温低圧冷媒が内
部を流通し、ここに導入された空気を冷媒との熱交換に
より冷却するものである。また、「ヒータコア」とは、
高温のエンジン冷却水が内部を流通し、ここに導入され
た空気を高温のエンジン冷却水との熱交換により加熱す
るものである。

【０００４】そして、ヒータコア４により加熱された温
風とヒータコア４をバイパスして流れた冷風とはミック
スゾーン７でミックスされる。ミックスされた空気は、
所定の温度となって種々の配風モードに応じてベント吹
出口Ｆｖやフット吹出口Ｆｆ等から車室内に向けて配風
されたり、あるいは前記ミックスが行なわれることなく
冷風や温風のまま吹出される。ここで、各吹出口から吹
出される冷風あるいは温風の温度は、ミックスドア１５
の位置により制御される。

【０００５】なお、前記種々の配風モードとしては、ベ
ントモード（乗員の上半身に冷風を吹き出すモード）、
バイレベルモード（乗員の上半身に冷風を、下半身に温
風を吹き出す、いわゆる頭寒足熱のモード）、デフロス
トモード（フロントおよびサイドの窓ガラスの曇りを晴
らすモード）、フットモード（乗員の下半身に温風を吹
き出すモード）あるいはデフ−フットモード（窓の曇り
を晴らしつつ乗員の下半身に温風を吹き出すモード）等
がある。

【０００６】このようなモードの内、ベントモードの場
合は、車室内の上部に配風することから、ダクトを短く
できるためにベント吹出口ＦｖはケースＣの上部に設け
ることが好ましく、また、フットモードの場合には、車
室内の下部に配風するので、フット吹出口Ｆｆは、ケー
スＣの下部に設けることが好ましい。

【０００７】したがって、車室内の前部のインストルメ
ントパネル内に設置される縦置き型自動車用空気調和装
置では、ケースＣの上部にベント吹出口Ｆｖを、下部に
フット吹出口Ｆｆを設けている。そして、このような装
置では、空気が通過する流路を短くすることができるの
で、小型で通気抵抗も低く高風量を確保することが可能
となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な縦置き型の自動車用空気調和装置においては、ベント
吹出口Ｆｖは、冷風が流れる側の近傍に開設されること
になり、フット吹出口Ｆｆは、ヒータコア４により加熱
された温風が流れる側の近傍に開設されることになるの
で、バイレベルモードなどのように上部と下部の吹出口
からそれぞれ冷風や温風を吹き出す複合モードの場合に
は、一般に、上下の差温が大きくなる傾向がある。しか
も、スライド式のミックスドアを採用してケースの前後
寸法を詰める構成とした場合には、ケース内において冷
風と温風とを混合する十分なスペースを確保し難く、上
下の差温がさらにつき易い。

【０００９】このため図７に示す装置にあっては、スラ
イド式のミックスドア１５を、２枚のミックスドア１５
ａ，１５ｂから構成し、上部冷風通路Ｂｕ、温風通路
６、および下部冷風通路Ｂｌを形成して、これらの開閉
制御を２枚のミックスドア１５ａ，１５ｂにより行う構
成を採用している（特開平９−１７５１４７号公報等参
照）。これにより、下部冷風通路Ｂｌを介してフット吹
出口Ｆｆに流す冷風を増加させることができ、小型化を
図りつつ上下の差温を小さくして所望の温度特性を得る
ようにしている。

【００１０】しかしながら、上記装置では、ミックスド
アに２枚のスライド式のドア１５ａ，１５ｂを使用しな
ければならないという欠点がある。しかも、これらのド
ア１５ａ，１５ｂの大きさは、冷風ないし温風通路の構
造上から、かなり異なるものとなり、これら大きさの異
なる２枚のドア１５ａ，１５ｂを反対方向にスライド移
動、すなわち近接離反移動させなければならず、それぞ
れに専用の駆動装置を設けるか、あるいは複雑なリンク
機構が必要となる。このため、構成が複雑で、製品コス
トが高くなるという問題があった。

【００１１】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
ためになされたものであり、上下吹出し風の温度差を適
性に制御できると共に高風量を確保することができる低
コストかつ小型の自動車用空気調和装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、ケース内を流れる冷風をヒ
ータコアを通して加熱して流す温風通路と、該冷風を前
記ヒータコアをバイパスして流す冷風通路と、前記ヒー
タコアの前面にスライド移動可能に配置され前記温風通
路と前記冷風通路との配風比を変化させる板状のミック
スドアとを有する自動車用空気調和装置において、前記
冷風通路は、前記温風通路の上方に形成される上部冷風
通路と、前記温風通路の少なくとも一方の側方に形成さ
れる側部冷風通路とからなり、前記ミックスドアは、前
記温風通路と前記上部冷風通路とを開度調整するドア中
央部と、前記側部冷風通路を開度調整するドア側方部と
からなることを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の自動車用空気調和装置において、前記ドア側方部
は、前記ドア中央部の側方下部に連設され、前記側部冷
風通路は、前記ヒータコアの側方に配置されるダクトに
より形成され、該ダクトに、前記ヒータコアの側方上部
に形成され前記ドア側方部により開度調整される入口
と、前記ヒータコアの側方下部に形成される出口とを開
設したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係る自動車
用空気調和装置の断面図、図２は、同装置の斜視図、図
３は、同装置において使用されるミックスドアの概略斜
視図である。なお、図７に示す部材と共通するものには
同一符号を付している。

【００１６】図１および図２に示す本実施形態に係る縦
置き型の自動車用空気調和装置は、クーラユニット１と
ヒータユニット２とを一体化し、車両の前後方向の寸法
を短くしたケースＣを有し、このケースＣの上流側風路
内にはエバポレータ３が設けられ、下流側風路内にはヒ
ータコア４が設けられる。

【００１７】車幅方向（図１の紙面に垂直な方向）から
導入口Ｏを通って導入された空気は、ケースＣ内で車両
の前後方向に曲げられ、エバポレータ３を通って冷却さ
れるようになっている。また、空気の取り込みを行うイ
ンテークユニットは、ケースＣの側面に配置され、車両
前後方向の装置の長さが短くされている。

【００１８】そして、上流側風路から流下した空気流
は、エバポレータ３とヒータコア４との間に設けられた
ミックスドア５が図中矢印方向にスライド移動すること
により、ヒータコア４を通過する温風通路と、当該ヒー
タコア４をバイパスする冷風通路とに選択的に流された
り、あるいは所定の比率で流される。

【００１９】ここに、ミックスドア５の上流側と下流側
には、エバポレータ３とヒータコア４が近接して設けら
れる。ミックスドア５は、エバポレータ３とヒータコア
４間で上流側風路からの空気流を遮断する方向に伸延さ
れかつ所定の曲率半径で下流側に膨出するような円弧状
を呈している（なお、図２〜図６では簡単のため平坦な
板状に描いてある）。このミックスドア５は、図１に示
すように、上下方向が上流側風路と下流側風路との開口
部のほぼ半分程度であり、幅方向がケースＣの一側から
他側まで設けられたものである。

【００２０】ミックスドア５を作動するためのスライド
駆動機構は、ミックスドア５の両側端近傍に形成された
歯部に噛合する一対の歯車Ｇをモータ等で駆動する構成
とされる。なお、スライド駆動機構は、これに限定され
るものではなく、場合によってはコントローラとワイヤ
ーケーブルを介して連結された手動操作機構としてもよ
い。

【００２１】ケースＣの上部には、ベント吹出口Ｆｖと
デフ吹出口Ｆｄとが開設され、下部にはフット吹出口Ｆ
ｆが開設されており、それぞれには各吹出口Ｆ（ベント
吹出口Ｆｖ，デフ吹出口Ｆｄ，フット吹出口Ｆｆの総
称）を開閉するベントドアＤｖ，デフドアＤｄ、フット
ドアＤｆが図示矢印方向に回動可能に設けられている。
ヒータコア４により加熱された温風とヒータコア４をバ
イパスして流れた冷風とを混合するミックスゾーン７が
形成されており、混合された空気は、種々の配風モード
に応じて各種吹出口Ｆから車室内に向けて配風された
り、あるいは混合されずに冷風や温風のまま吹出され
る。なお、図２では、各モードドアＤ（ベントドアＤ
ｖ，デフドアＤｄ、フットドアＤｆの総称）は、図示省
略している。

【００２２】本実施形態では、冷風通路Ｂは、ヒータコ
ア４を通過する温風通路６の上方に形成される上部冷風
通路Ｂｕと、温風通路６の両側方に形成される側部冷風
通路Ｂｓ，Ｂｓとから構成されている。この側部冷風通
路Ｂｓ，Ｂｓは、前記ヒータコア４の側方に配置される
ダクト１１により形成され、該ダクト１１には、ヒータ
コア４の側方上部に形成される入口１１ａと、ヒータコ
ア４の側方下部に形成される出口１１ｂとが開設されて
いる。出口１１ｂは、フット吹出口Ｆｆの近傍に位置さ
れる。

【００２３】また、図３に示すように、前述したミック
スドア５は、上下にスライド移動することで温風通路６
と上部冷風通路Ｂｕとを開度調整するドア中央部５ａ
と、側部冷風通路Ｂｓを開度調整するドア側方部５ｂと
からなる。このドア側方部５ｂは、ドア中央部５ａの両
側方下部に連設されており、ダクト１１の入口１１ａの
開度調整を行うことにより側部冷風通路Ｂｓを開度調整
できるようになっている。

【００２４】なお、側部冷風通路Ｂｓ，Ｂｓを形成する
ダクト１１の大きさを適宜設定することにより、車種に
より異なるフットダクトの接続口に合わせて作ることが
できる。また、側部冷風通路Ｂｓは、ヒータコア４の両
側方に形成することが車室内への均等な空気の吹出しの
観点から望ましいが、ヒータコア４の片側にのみ形成す
る構成とすることも可能である。

【００２５】次に、本装置の作用について説明する。図
４は、同装置のフルホット時におけるミックスドア位置
および空気の流れを説明するための斜視図である。

【００２６】フットモードにおいて、エバポレータ３か
らの冷風を全量ヒータコア４により加熱して車室内に吹
き出すフルホット時には、ミックスドア５は、図４に示
すように、上端位置にセットされる。フットモードは、
車室内を暖房するモードであり、このとき、ベントドア
Ｄｖは「閉」、フットドアＤｆは「開」、デフドアＤｄ
は「閉」にセットされる。

【００２７】ここで、フルホット時には、上部冷風通路
Ｂｕは、ミックスドア５のドア中央部５ａにより閉鎖状
態とされ、温風通路６が開放状態とされる。また、側部
冷風通路Ｂｓは、ミックスドア５のドア側方部５ｂによ
り閉鎖状態とされる。

【００２８】したがって、エバポレータ３により冷却さ
れた空気流は、図中矢印Ａ１方向に、温風通路６を通っ
てヒータコア４により全量加熱されて温風となり、この
温風はフット吹出口Ｆｆに流入し、フットダクト（図示
せず）より乗員の足元に向かって配風される。また、フ
ット吹出口Ｆｆに向けて空気が通過する流路が短く、高
風量を確保することができる。

【００２９】なお、エバポレータ３を通過して冷却され
た空気は、ミックスドア５の円弧状の表面に沿ってスム
ーズにヒータコア４の方向に向くように流れ方向が変え
られる。

【００３０】図５は、同装置の温調時におけるミックス
ドア位置および空気の流れを説明するための斜視図であ
る。

【００３１】温調時においては、ミックスドア５は、図
５に示すように、上下方向中間位置にセットされる。

【００３２】ここで、温調時には、上部冷風通路Ｂｕお
よび温風通路６は、ミックスドア５のドア中央部５ａに
より、それぞれ一部が閉鎖状態とされ、残りが開放状態
とされる。そして、ミックスドア５のドア中央部５ａと
ドア側方部５ｂとは一体としてスライド移動するので、
側部冷風通路Ｂｓもまた、ミックスドア５のドア側方部
５ｂにより、一部が閉鎖状態とされ、残りが開放状態と
される。

【００３３】したがって、エバポレータ３により冷却さ
れた空気流は、一部が図中矢印Ａ１方向にミックスドア
５の下部を通り、温風通路６を通ってヒータコア４によ
り加熱されて温風となり、ミックスゾーン７に至る。ま
た、残りの空気流は冷風のまま、図中矢印Ａ２方向にミ
ックスドア５の上部を通って流れ、上部冷風通路Ｂｕよ
りミックスゾーン７に至ると共に、図中矢印Ａ３方向に
ミックスドア５の側部を通って流れ、側部冷風通路Ｂｓ
よりミックスゾーン７に至る。

【００３４】そして、温風通路６を経た温風と、上部冷
風通路Ｂｕを経た冷風および一対の側部冷風通路Ｂｓ，
Ｂｓを経た冷風とは、ミックスゾーン７において衝突し
て混合され、所定の温度に調整される。このように、４
層の空気流がミックスゾーン７で混合されることによ
り、冷風と温風とが十分に混合され、両者のエアミック
ス性が向上する。したがって、ケースＣ内の上下の差温
は小さくなって所望の温度特性となり、違和感のない快
適な温調状態となる。

【００３５】特に、ダクト１１の出口１１ｂをヒータコ
ア４の側方下部に形成するようにすれば、側部冷風通路
Ｂｓ，Ｂｓを介してフット吹出口Ｆｆに流す冷風を増加
させることができ、より上下の差温を小さくすることが
できる。なお、ダクト１１の出口１１ｂの上下位置を変
化させることにより、側部冷風通路Ｂｓ，Ｂｓを通過す
る冷風のミックスゾーン７への流入位置を変えることも
可能であり、このようにすれば、例えばバイレベルモー
ドにおいて、上下差温状態を適宜調整することができ、
種々のバイレベル状態の設定が可能となる。

【００３６】図６は、同装置のフルクール時におけるミ
ックスドア位置および空気の流れを説明するための斜視
図である。

【００３７】ベントモードにおいて、冷風を全量加熱せ
ず車室内に吹き出すフルクール時には、ミックスドア５
は、図６に示すように下端位置にセットされる。ベント
モードは、車室内を冷房するモードであり、ベントドア
Ｄｖは「開」、フットドアＤｆは「閉」、デフドアＤｄ
は「閉」にセットされる。

【００３８】ここで、フルクール時には、温風通路６
は、ミックスドア５のドア中央部５ａにより閉鎖状態と
され、上部冷風通路Ｂｕが開放状態とされる。そして、
側部冷風通路Ｂｓもまた、開放状態とされる。

【００３９】したがって、エバポレータ３により冷却さ
れた空気流は、冷風のまま、図中矢印Ａ２方向にミック
スドア５の上部を通って上部冷風通路Ｂｕより流下する
と共に、図中矢印Ａ３方向にミックスドア５の側部を通
って側部冷風通路Ｂｓより流下する。

【００４０】これによって、エバポレータ３により冷却
された空気流は、全量上部冷風通路Ｂｕと一対の側部冷
風通路Ｂｓ，Ｂｓとを通って流れた後に、ベント吹出口
Ｆｖからベントダクト（図示せず）を通って車室内に向
かって配風される。また、大部分が上部冷風通路Ｂｕか
らベント吹出口Ｆｖに向けて空気が送られ、したがっ
て、空気が通過する流路が短く、通気抵抗が低減され
る。これにより、高風量を確保することができ、多量の
冷風が車室内に導かれ冷房性能が向上する。

【００４１】また、エバポレータ３を通過した空気流
は、ミックスドア５の円弧状の表面に沿ってスムーズに
上部冷風通路Ｂｕに導くように流れ方向が変えられるこ
とになるので、これによっても通気抵抗が上昇せず、空
気の流通量も低減せず、快適な冷風感がえられる。

【００４２】なお、以上説明した実施形態は、本発明を
限定するために記載されたものではなく、本発明の技術
的思想内において当業者により種々変更が可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、温風通路の上方に形成される上部冷風通
路のほかに、温風通路の少なくとも一方の側方に側部冷
風通路を形成し、温風通路および上部冷風通路の開度調
整を行うドア中央部と側部冷風通路の開度調整を行うド
ア側方部とからなる１枚のミックスドアをスライド移動
させることにより、温風通路と冷風通路との配風比を変
化させるようにしたので、小型かつ低コスト化を実現す
ることができ、しかも温調時には、多層の空気流を混合
することにより冷風と温風とが十分に混合され、両者の
エアミックス性が向上する。したがって、ケース内の上
下の差温は小さくなって所望の温度特性となり、違和感
のない快適な温調状態となる。さらに、ケース内を空気
が通過する流路を短くすることができるので、通気抵抗
が低減されて高風量を確保することができる。

【００４４】請求項２に記載の発明によれば、ドア側方
部をドア中央部の側方下部に連設し、側部冷風通路をヒ
ータコアの側方に配置されるダクトにより形成して、該
ダクトに、ヒータコアの側方上部に形成されドア側方部
により開度調整される入口と側方下部に形成される出口
とを開設したので、より簡単な構成とすることができる
と共に、ダクトの出口をヒータコアの側方下部に形成し
たので、側部冷風通路を介してケースの下方に流す冷風
を増加させることができ、ケース内の上下の差温をより
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る自動車用空気調和
装置の断面図である。

【図２】 同装置の斜視図である。

【図３】 同装置において使用されるミックスドアの概
略斜視図である。

【図４】 同装置のフルホット時におけるミックスドア
位置および空気の流れを説明するための斜視図である。

【図５】 同装置の温調時におけるミックスドア位置お
よび空気の流れを説明するための斜視図である。

【図６】 同装置のフルクール時におけるミックスドア
位置および空気の流れを説明するための斜視図である。

【図７】 従来の自動車用空気調和装置を示す概略断面
図である。

【符号の説明】

３…エバポレータ、 ４…ヒータコア、 ５…ミックスドア、 ５ａ…ドア中央部、 ５ｂ…ドア側方部、 ６…温風通路、 ７…ミックスゾーン、 １１…ダクト、 １１ａ…入口、 １１ｂ…出口、 Ｂ…冷風通路、 Ｂｕ…上部冷風通路、 Ｂｓ…側部冷風通路、 Ｃ…ケース、 Ｆｖ…ベント吹出口、 Ｆｄ…デフ吹出口、 Ｆｆ…フット吹出口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース(C）内を流れる冷風をヒータコア
   (4）を通して加熱して流す温風通路(6）と、該冷風を前
   記ヒータコア(4）をバイパスして流す冷風通路(B）と、
   前記ヒータコア(4）の前面にスライド移動可能に配置さ
   れ前記温風通路(6）と前記冷風通路(B）との配風比を変
   化させる板状のミックスドア(5）とを有する自動車用空
   気調和装置において、 前記冷風通路(B）は、前記温風通路(6）の上方に形成さ
   れる上部冷風通路(Bu)と、前記温風通路(6）の少なくと
   も一方の側方に形成される側部冷風通路(Bs,Bs）とから
   なり、 前記ミックスドア(5）は、前記温風通路(6）と前記上部
   冷風通路(Bu)とを開度調整するドア中央部(5a)と、前記
   側部冷風通路(Bs,Bs）を開度調整するドア側方部(5b)と
   からなることを特徴とする自動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記ドア側方部(5b)は、前記ドア中央部
   (5a)の側方下部に連設され、前記側部冷風通路(Bs,Bs）
   は、前記ヒータコア(4）の側方に配置されるダクト(11)
   により形成され、該ダクト(11)に、前記ヒータコア(4）
   の側方上部に形成され前記ドア側方部(5b)により開度調
   整される入口(11a）と、前記ヒータコア(4）の側方下部
   に形成される出口(11b）とを開設したことを特徴とする
   請求項１記載の自動車用空気調和装置。