JP2004224180A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】A/Mドアの取付け位置の自由度を制限することなく、最大冷房時における冷風の加熱を防止する。
【解決手段】A/Mドア7は、その回転軸71部分に巻き取り可能にフィルム部材74が取り付けられている。最大冷房時には、A/Mドア7は、エバポレータからの冷風がヒータコア2に向かう通路を閉じており、この状態においては、フィルム部材74は回転軸71から引き出されて、ヒータコア2出口側の開口部10において、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通過した直後の冷風がヒータコア2出口側に回り込むのを遮るように、ガイドリブ11に沿って突き出している。最大暖房時には、A/Mドア7はバイパス通路6を塞ぐように位置しており、この状態においては、フィルム部材は74は回転軸71に巻き取られて、開口部10から退避している。
【選択図】 図4
【解決手段】A/Mドア7は、その回転軸71部分に巻き取り可能にフィルム部材74が取り付けられている。最大冷房時には、A/Mドア7は、エバポレータからの冷風がヒータコア2に向かう通路を閉じており、この状態においては、フィルム部材74は回転軸71から引き出されて、ヒータコア2出口側の開口部10において、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通過した直後の冷風がヒータコア2出口側に回り込むのを遮るように、ガイドリブ11に沿って突き出している。最大暖房時には、A/Mドア7はバイパス通路6を塞ぐように位置しており、この状態においては、フィルム部材は74は回転軸71に巻き取られて、開口部10から退避している。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータコアに常時温水が循環するようになっている所謂ウォータバルブレスタイプの車両用空調装置にに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用空調装置においては、通常、冷却水回路からヒータコアに流れ込む温水の流れを調節するウォータバルブを設けているが、コストを低減するために、このウォータバルブを廃止したウォータバルブレスタイプのエアコンユニットが近年実用化されている。このようなウォータバルブレスエアコンユニットにおいては、最大冷房(MaxCool)時においてもヒータコアに温水が循環するので、ヒータコアを迂回する冷風の一部がヒータコア側に回り込むことにより加熱され、その結果、吹出口から吹き出される冷風の温度が上昇するという問題があった。
【0003】
そこで、図7に示すように、エアミックス(A/M)ドア90の軸部にガイド部材91を設けて、ヒータコアを迂回した冷風のヒータコア出口側への回り込みを軽減することが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、A/Mドア90の軸部にガイド部材91を設ける場合、A/Mドア90を取り付ける位置は、図7に示すように、ヒータコアの側面側に制限されるため、A/Mドアをヒータコアの入口側に設ける場合に比較して、エアコンユニットの大きさが、車両の前後方向には縮小されるが、車両の上下方向には拡大することになる。エアコンユニットが搭載される車両の種類によっては、このようにエアコンユニットの大きさが車両の上下方向に拡大すると不都合な場合があり、このような場合にはA/Mドアの取り付け位置がヒータコアの側面側に制限されることなく、ヒータコアの入口側に取り付けることが可能であることが望ましい。
【0005】
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、A/Mドアの取付け位置の自由度を制限することなく、ヒータコアを迂回する空気の加熱を防止することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の車両用空調装置は、車両エンジンの運転時には常に内部に車両エンジンからの温水が循環し、この温水を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器と、暖房用熱交換器を迂回する空気が通るバイパス通路と、軸部の回転により空気がすべて暖房用熱交換器を通るように調節する第1停止位置と空気がすべてバイパス通路を通るように調節する第2停止位置との間の任意の位置に移動して、暖房用熱交換器を通る空気とバイパス通路を通る空気の割合を調節するエアミックスドアとを備えており、さらに、エアミックスドアの軸部に取り付けられ、エアミックスドアが第1停止位置に移動したときには軸部に巻き取られており、エアミックスドアが第1停止位置から第2停止位置に近づくほど、軸部から多く延出して、暖房用熱交換器を迂回する空気がバイパス通路側から暖房用熱交換器側に回り込むのを遮る可撓性部材を備えていることを特徴としている。
【0007】
特に、請求項2記載のように、エアミックスドアが、暖房用熱交換器の入口側において軸部を支点として回動可能に配設される片持ち式ドアである場合は、可撓性部材は、エアミックスドアが第2停止位置に近づくほど軸部から暖房用熱交換器の出口側に多く延出して、バイパス通路を通過した直後の空気が暖房用熱交換器の出口側に回り込むのを遮るように構成される。
【0008】
このような構成によると、エアミックスドアが第2停止位置に近い位置にあるときほど、可撓性部材が軸部から多く延出して、暖房用熱交換器を迂回する空気がバイパス通路側から暖房用熱交換器側に回り込むのを遮るため、暖房用熱交換器により加熱されることを防止することができ、これにより、吹出口から吹き出される空気の温度が上昇することを回避することができる。
【0009】
また、エアミックスドアが第1停止位置にあるときには、可撓性部材はドアの軸部に巻き取られるように構成されているため、限られたスペースを利用して、暖房用熱交換器を通る空気の流れを妨げることなく、暖房用熱交換器を迂回する冷風の加熱を防止することが可能である。
【0010】
さらに、このような構成によると、暖房用熱交換器を迂回する空気の加熱を防止するための部材を設けることによって、エアミックスドアの取付け位置の自由度が制限されることなく、暖房用熱交換器の側面側にでも入口側にでもエアミックスドアを取り付けることができるため、車両用空調装置が搭載される車両の種類に応じてエアミックスドアの取付け位置を選択することができる。
【0011】
可撓性部材としては、請求項3記載のように、フィルムを用いると、より限られたスペースを利用して冷風の加熱を防止することができる。
【0012】
また、請求項4記載のように、可撓性部材が軸部から延出する方向を規定するためのガイド部材を設けると、これにより可撓性部材を適切な向きに延出させて、空気の暖房用熱交換器側への回り込みを確実に防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る車両用空調装置は、通風系として、エアコンユニットと送風機ユニットを備えており、図1はエアコンユニット1部分を示している。送風機ユニット(図示せず)は、車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、エアコンユニット1は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置されている。
【0014】
送風機ユニットは、内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切り替えて導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から導入される空気を送風する送風機とから構成されている。内外気切替箱は内気吸込口と外気吸込口とを有しており、これらの吸込口の内側に設けられた内外気切替ドアを、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動することにより、吸込みモードの切り替えを行うことができるようになっている。送風機は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて回転駆動するものである。
【0015】
エアコンユニット1は、エアコンケース3内にエバポレータ(冷房用熱交換器)4とヒータコア(暖房用熱交換器)2とを内蔵している。エアコンケース3は、例えばポリプロピレンなど、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、車両の上下方向(図1の上下方向)および左右方向(図1の紙面垂直方向)に分割面を有する上下左右4分割のケースとなっている。この上下左右4分割のケースは、エバポレータ4、ヒータコア2、後述する吹出口ドアやエアミックスドア7などを収納した後に、金属バネクリップ、ネジなどの締結手段により一体に結合されて、エアコンケース3を構成する。
【0016】
エアコンユニット1は、その最も車両前方側の部位に空気流入口5が配設されており、送風機ユニットから送風される空気がこの空気流入口5からエアコンケース3内の空気通路に流入する。この空気流入口5は、車両の助手席側前方の部位に配置される送風機ユニットの空気出口部に接続するために、エアコンケース3の助手席側側面に開口している。
【0017】
エアコンケース3内の空気流入口5のすぐ下流側には、エバポレータ4が空気通路の全域を横切るように配置されている。エバポレータ4は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱することにより、空気を冷却する。エバポレータ4は、アルミニウムなどの金属薄板を2枚張り合わせて構成した偏平チューブを、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置し、一体ろう付けしたものであり、この偏平チューブとコルゲートフィンとにより熱交換部を構成している。
【0018】
エバポレータ4の下流側(車両後方側)には、所定の間隔を開けてヒータコア2が配置されており、このヒータコア2の上端部は、エアコンケース3に一体成形された保持部9により保持されている。ヒータコア2は、その内部に、後述する冷却水回路から高温のエンジン冷却水(温水)が循環して流れ込むようになっており、この温水を熱源として、エバポレータ4を通過した空調空気(冷風)を加熱する。
【0019】
ヒータコア2は、アルミニウムなどの金属薄板を溶接などにより断面偏平状に接合してなる偏平チューブを、コルゲートフィンを介在させて、多数積層配置し、一体ろう付けしたもので、この偏平チューブとコルゲートフィンとにより熱交換部を構成している。
【0020】
エアコンケース3内で、ヒータコア2の上方部位には、ヒータコア2を迂回して空調空気(冷風)が流れるパイパス通路6が形成されている。ヒータコア2の入口側には、エアミックス(A/M)ドア7が車両の上下方向に回動可能に取り付けられている。A/Mドア7の停止位置を調節することにより、ヒータコア2を通る空気量とヒータコア2を迂回してパイパス通路6を通る空気量との割合を調節することができるようになっている。
【0021】
バイパス通路6の下流側には冷温風混合空間8が形成されており、ここにおいて、バイパス通路6からの冷風と、ヒートコア2を通って開口部10から冷温風混合空間8に達した温風とが、合流することにより混合される。このようにして混合された空調空気が車室内へ吹き出されることになる。エアコンケース3の最下流側にはデフロスタ開口部21、フェイス開口部22、フット開口部23が形成されている。
【0022】
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デフロスタ吹出口に接続されており、デフロスタ吹出口からは、フロントガラス内面に向けて空調空気が吹き出される。フェイス開口部22は、図示しないフェイスダクトを介してフェイス吹出口に接続されており、フェイス吹出口からは乗員の上半身に向けて空調空気が吹き出される。フット開口部23は、フットダクト30を介してフット吹出口31に接続されている。フット吹出口31からは、乗員の足元へ向けて空調空気が吹き出される。
【0023】
デフロスタ開口部21、フェイス開口部22、フット開口部23には、それぞれ吹出口ドア(図示せず)が回動可能に設けられており、これらの吹出口ドアを、図示しないリンク機構を介して、サーボモータ等のアクチュエータにより連動操作することにより、吹出口モードを切り替えることができるようになっている。
【0024】
図2は、ヒータコア2に温水を循環する冷却水回路を示している。車両エンジン40により駆動されるウォータポンプ41により、エンジン冷却水(温水)がラジエータ42とヒータコア2に並列に循環する。冷却水回路からヒータコア2への温水の流れを断続するウォータバルブは設置されていないので、車両エンジン40の運転時にはウォータポンプ41により温水が常時ヒータコア2に循環することになる。
【0025】
車両用空調装置はさらに電子制御装置(図示せず)を備えており、車室内に設置された空調操作パネルの各種スイッチからのスイッチ信号および空調制御用の各種センサからのセンサ信号を受け取って、これに基づいて、内外気切替ドア、吹出口ドア、A/Mドア7の位置などを制御する。
【0026】
図3(A)および(B)はA/Mドア7の詳細な構成を示している。A/Mドア7は、ほぼ長方形の平面形状をもつドア基板部70と、その片方の長辺に設けられた回転軸(軸部)71とを有している。回転軸71は、図1に示すように、車両左右方向に沿ってヒータコア2の入口側に配置されており、ヒータコア2の保持部9により回転自在に支持されている。回転軸71は、エアコンケース3の外部に突出して、図示しないリンク機構を介してアクチュエータに連結されており、このアクチュエータの駆動角度を調節することにより、A/Mドア7の停止位置が制御される。
【0027】
ドア基板部70は樹脂などの材料からなり、回転軸71を一体に成形している。ドア基板部70の両面にはリップ部73が形成されている。リップ部73は弾性材料でできており、ドア基板部70の回転軸71が設けられている辺を除く3辺に沿って設けられている。A/Mドア7が、最大冷房時あるいは最大暖房時に、バイパス通路6への入口またはヒータコア2入口への通路を閉じるときには、リップ部73がエアコンケース3に一体に形成されたシール面と密着して、これにより通路を完全に塞ぐようになっている。
【0028】
回転軸71には、長方形のフィルム状の板(フィルム部材)74が取り付けられている。フィルム部材74は、その片方の長辺に沿った部分が、回転軸71のドア基板部70連結部分のヒータコア2側に、回転軸71の周囲に沿って固定されている。A/Mドア7が最大暖房時(MaxHot時)の停止位置(第1停止位置)にあるときには、フィルム部材74は、その回転軸71への固定部分に隣接した部分が回転軸71に巻き取られており、A/Mドア7が最大冷房時(MaxCool時)の停止位置(第2停止位置)に近い位置にあるときほど、フィルム部材74は回転軸71から引き出されることにより、回転軸71からヒータコア2の出口側(下流側)に多く延出して、これにより、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通過した直後の冷風がヒータコア2出口側に回り込むのを遮るようになっている。フィルム部材74の厚さは、例えば0.37mmほどである。
【0029】
図1はA/Mドア7が最大冷房時の停止位置にある状態を示しており、図4はこのときのA/Mドア7部分を拡大して示している。最大冷房時においては、エバポレータ4からの冷風がすべてバイパス通路6を通る(図4中白抜き矢印)ように、A/Mドア7は、エバポレータ4からの冷風がヒータコア2入口に向かう通路を塞ぐように位置している。A/Mドア7がこの停止位置にあるときには、フィルム部材74は回転軸71から引き出されており、その結果、フィルム部材74は、保持部9内に設けられたガイド部を通って、ヒータコア2出口側の開口部10に突き出している。
【0030】
図5は、このときの開口部10を図3に示す実線矢印aの方向から見た図である。ここに示すように、フィルム部材74は、保持部9の両側から突出するように設けられたガイドリブ(ガイド部材)11に沿って、開口部10の一部を塞ぐように突出している。このように開口部10に突出しているフィルム部材74によって、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通過した直後の冷風が、ヒータコア2出口側に回り込まないように遮られる。
【0031】
図6は、A/Mドア7が最大暖房時(MaxCool時)の停止位置にある状態を示している。最大暖房時においては、エバポレータ4からの冷風がすべてヒータコア2を通る(図6中白抜き矢印)ように、A/Mドア7はバイパス通路6への入口を塞ぐように位置している。A/Mドア7がこのような位置にあるときには、フィルム部材74は、その回転軸71への固定部分に隣接した部分が回転軸71に巻き取られて、回転軸71に半周ほど沿った状態になっており、その結果、最大冷房時にはヒータコア2出口側の開口部10に大きく突出していたフィルム部材74が、開口部10から退避している。そのため、ヒータコア2によって温められた空気は、妨げられることなく、ヒータコア2出口から開口部10を通って冷温風混合空間8に向かう。
【0032】
フィルム部材74は、A/Mドア7を保持部9に組付ける際に、保持部9内のガイド部に通すようにしてエアコンケース3に取り付けられる。
【0033】
本実施形態の構成によると、A/Mドア7が最大冷房時の停止位置に近い位置にあるときほど、フィルム部材74がヒータコア2出口側において突出するため、バイパス通路6を通過した直後の冷風は、ヒータコア2出口側に回り込むことなく、フィルム部材74に沿って冷温風混合空間8へ進むことができる。このようにして、ヒータコア2を迂回した冷風が加熱されることを防止することができ、これにより、吹出口から吹き出される冷風の温度が上昇するのを回避することができる。
【0034】
また、フィルム部材74を用いることにより、限られたスペースを利用して、冷風がヒータコア2出口側に回り込むことを防止することができ、また、A/Mドア7が最大暖房時の停止位置にあるときにはフィルム部材74が回転軸71に巻き取られるように構成されているため、ヒータコア2を通った温風の流れを妨げることがない。
【0035】
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されることなく、次のように種々の変形が可能である。
【0036】
上記実施形態では、A/Mドア7の回転軸71がヒータコア2の入口側に取り付けられたが、ヒータコア2の側面に取り付けるようにしてもよい。このように、本発明の車両用空調装置においては、ヒータコア2を迂回した冷風がヒータコア2出口側に回り込むことを防止するための部材を設けることによって、A/Mドア7の取付け位置の自由度が制限されることなく、ヒータコア2の入口側にでも側面側にでもA/Mドア7を取り付けることができるため、エアコンユニット1が搭載される車両の種類に応じて、A/Mドア7の取付け位置を選択することができる。
【0037】
また、上記実施形態では、A/Mドア7はヒータコア2の入口側において通路の開度を調節する構成であったが、ヒータコア2の出口側において通路の開度を調節するように構成されているエアコンユニットに本発明を適用することもできる。この場合、フィルム部材74は、最大冷房時にヒータコア2出口側のA/Mドア軸部からヒータコア2入口側に延出するように構成され、これにより、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通る冷風がヒータコア2入口側に回り込んで加熱されるのを防止することができる。
【0038】
上記実施形態では、ヒータコア2を迂回した冷風がヒータコア2出口側に回り込むのを防止するための部材として、フィルム部材74を用いたが、A/Mドア7の回転軸71に巻き取ることが可能な樹脂製のジャバラ状部材を用いてもよく、また、ヒンジ形状により回転軸71に巻き取り可能に構成されている樹脂製部材を用いてもよい。
【0039】
上記実施形態では、A/Mドア7は片持ち式の板ドアであったが、これに限らず、ドアを駆動するための軸を有する構成のものをA/Mドアとして採用している場合であれば、本発明を適用することが可能である。例えばA/Mドアとしてロータリードアを用いている場合などにも、本発明を適用することができる。
【0040】
上記実施形態では、内外気切替ドア、吹出口ドア、A/Mドア7は、リンク機構を介してサーボモータなどのアクチュエータにより駆動される構成であったが、車室内の空調操作パネルに設けられた温度制御レバー、吹出口モードレバーなどに乗員により加えられる手動操作力によって、操作ケーブルなどを介してドアが駆動されるように構成されていてもよい。
【0041】
また、本発明は、エアコンユニット1内にエバポレータ4を配設しないタイプの車両用空調装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る車両用空調装置のエアコンユニット部分の最大冷房時の状態を示す断面図である。
【図2】図1に示すヒータコアに温水を循環させる冷却水回路を示す図である。
【図3】(A)は図1に示すA/Mドアの構成を示す正面図であり、(B)は(A)の線III−IIIにおける断面図である。
【図4】図1におけるA/Mドア部分の拡大図である。
【図5】図4においてヒータコア出口側の開口部を実線矢印aの方向から見た図である。
【図6】最大暖房時のA/Mドア部分の状態を示す断面図である。
【図7】従来の車両用空調装置のエアコンユニット部分を示す断面図である。
【符号の説明】
2 ヒータコア(暖房用熱交換器)
6 バイパス通路
7 エアミックスドア
11 ガイドリブ(ガイド部材)
40 車両エンジン
71 回転軸(軸部)
74 フィルム部材(可撓性部材)
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータコアに常時温水が循環するようになっている所謂ウォータバルブレスタイプの車両用空調装置にに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両用空調装置においては、通常、冷却水回路からヒータコアに流れ込む温水の流れを調節するウォータバルブを設けているが、コストを低減するために、このウォータバルブを廃止したウォータバルブレスタイプのエアコンユニットが近年実用化されている。このようなウォータバルブレスエアコンユニットにおいては、最大冷房(MaxCool)時においてもヒータコアに温水が循環するので、ヒータコアを迂回する冷風の一部がヒータコア側に回り込むことにより加熱され、その結果、吹出口から吹き出される冷風の温度が上昇するという問題があった。
【0003】
そこで、図7に示すように、エアミックス(A/M)ドア90の軸部にガイド部材91を設けて、ヒータコアを迂回した冷風のヒータコア出口側への回り込みを軽減することが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、A/Mドア90の軸部にガイド部材91を設ける場合、A/Mドア90を取り付ける位置は、図7に示すように、ヒータコアの側面側に制限されるため、A/Mドアをヒータコアの入口側に設ける場合に比較して、エアコンユニットの大きさが、車両の前後方向には縮小されるが、車両の上下方向には拡大することになる。エアコンユニットが搭載される車両の種類によっては、このようにエアコンユニットの大きさが車両の上下方向に拡大すると不都合な場合があり、このような場合にはA/Mドアの取り付け位置がヒータコアの側面側に制限されることなく、ヒータコアの入口側に取り付けることが可能であることが望ましい。
【0005】
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、A/Mドアの取付け位置の自由度を制限することなく、ヒータコアを迂回する空気の加熱を防止することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の車両用空調装置は、車両エンジンの運転時には常に内部に車両エンジンからの温水が循環し、この温水を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器と、暖房用熱交換器を迂回する空気が通るバイパス通路と、軸部の回転により空気がすべて暖房用熱交換器を通るように調節する第1停止位置と空気がすべてバイパス通路を通るように調節する第2停止位置との間の任意の位置に移動して、暖房用熱交換器を通る空気とバイパス通路を通る空気の割合を調節するエアミックスドアとを備えており、さらに、エアミックスドアの軸部に取り付けられ、エアミックスドアが第1停止位置に移動したときには軸部に巻き取られており、エアミックスドアが第1停止位置から第2停止位置に近づくほど、軸部から多く延出して、暖房用熱交換器を迂回する空気がバイパス通路側から暖房用熱交換器側に回り込むのを遮る可撓性部材を備えていることを特徴としている。
【0007】
特に、請求項2記載のように、エアミックスドアが、暖房用熱交換器の入口側において軸部を支点として回動可能に配設される片持ち式ドアである場合は、可撓性部材は、エアミックスドアが第2停止位置に近づくほど軸部から暖房用熱交換器の出口側に多く延出して、バイパス通路を通過した直後の空気が暖房用熱交換器の出口側に回り込むのを遮るように構成される。
【0008】
このような構成によると、エアミックスドアが第2停止位置に近い位置にあるときほど、可撓性部材が軸部から多く延出して、暖房用熱交換器を迂回する空気がバイパス通路側から暖房用熱交換器側に回り込むのを遮るため、暖房用熱交換器により加熱されることを防止することができ、これにより、吹出口から吹き出される空気の温度が上昇することを回避することができる。
【0009】
また、エアミックスドアが第1停止位置にあるときには、可撓性部材はドアの軸部に巻き取られるように構成されているため、限られたスペースを利用して、暖房用熱交換器を通る空気の流れを妨げることなく、暖房用熱交換器を迂回する冷風の加熱を防止することが可能である。
【0010】
さらに、このような構成によると、暖房用熱交換器を迂回する空気の加熱を防止するための部材を設けることによって、エアミックスドアの取付け位置の自由度が制限されることなく、暖房用熱交換器の側面側にでも入口側にでもエアミックスドアを取り付けることができるため、車両用空調装置が搭載される車両の種類に応じてエアミックスドアの取付け位置を選択することができる。
【0011】
可撓性部材としては、請求項3記載のように、フィルムを用いると、より限られたスペースを利用して冷風の加熱を防止することができる。
【0012】
また、請求項4記載のように、可撓性部材が軸部から延出する方向を規定するためのガイド部材を設けると、これにより可撓性部材を適切な向きに延出させて、空気の暖房用熱交換器側への回り込みを確実に防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る車両用空調装置は、通風系として、エアコンユニットと送風機ユニットを備えており、図1はエアコンユニット1部分を示している。送風機ユニット(図示せず)は、車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、エアコンユニット1は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置されている。
【0014】
送風機ユニットは、内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切り替えて導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から導入される空気を送風する送風機とから構成されている。内外気切替箱は内気吸込口と外気吸込口とを有しており、これらの吸込口の内側に設けられた内外気切替ドアを、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動することにより、吸込みモードの切り替えを行うことができるようになっている。送風機は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて回転駆動するものである。
【0015】
エアコンユニット1は、エアコンケース3内にエバポレータ(冷房用熱交換器)4とヒータコア(暖房用熱交換器)2とを内蔵している。エアコンケース3は、例えばポリプロピレンなど、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、車両の上下方向(図1の上下方向)および左右方向(図1の紙面垂直方向)に分割面を有する上下左右4分割のケースとなっている。この上下左右4分割のケースは、エバポレータ4、ヒータコア2、後述する吹出口ドアやエアミックスドア7などを収納した後に、金属バネクリップ、ネジなどの締結手段により一体に結合されて、エアコンケース3を構成する。
【0016】
エアコンユニット1は、その最も車両前方側の部位に空気流入口5が配設されており、送風機ユニットから送風される空気がこの空気流入口5からエアコンケース3内の空気通路に流入する。この空気流入口5は、車両の助手席側前方の部位に配置される送風機ユニットの空気出口部に接続するために、エアコンケース3の助手席側側面に開口している。
【0017】
エアコンケース3内の空気流入口5のすぐ下流側には、エバポレータ4が空気通路の全域を横切るように配置されている。エバポレータ4は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空気から吸熱することにより、空気を冷却する。エバポレータ4は、アルミニウムなどの金属薄板を2枚張り合わせて構成した偏平チューブを、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置し、一体ろう付けしたものであり、この偏平チューブとコルゲートフィンとにより熱交換部を構成している。
【0018】
エバポレータ4の下流側(車両後方側)には、所定の間隔を開けてヒータコア2が配置されており、このヒータコア2の上端部は、エアコンケース3に一体成形された保持部9により保持されている。ヒータコア2は、その内部に、後述する冷却水回路から高温のエンジン冷却水(温水)が循環して流れ込むようになっており、この温水を熱源として、エバポレータ4を通過した空調空気(冷風)を加熱する。
【0019】
ヒータコア2は、アルミニウムなどの金属薄板を溶接などにより断面偏平状に接合してなる偏平チューブを、コルゲートフィンを介在させて、多数積層配置し、一体ろう付けしたもので、この偏平チューブとコルゲートフィンとにより熱交換部を構成している。
【0020】
エアコンケース3内で、ヒータコア2の上方部位には、ヒータコア2を迂回して空調空気(冷風)が流れるパイパス通路6が形成されている。ヒータコア2の入口側には、エアミックス(A/M)ドア7が車両の上下方向に回動可能に取り付けられている。A/Mドア7の停止位置を調節することにより、ヒータコア2を通る空気量とヒータコア2を迂回してパイパス通路6を通る空気量との割合を調節することができるようになっている。
【0021】
バイパス通路6の下流側には冷温風混合空間8が形成されており、ここにおいて、バイパス通路6からの冷風と、ヒートコア2を通って開口部10から冷温風混合空間8に達した温風とが、合流することにより混合される。このようにして混合された空調空気が車室内へ吹き出されることになる。エアコンケース3の最下流側にはデフロスタ開口部21、フェイス開口部22、フット開口部23が形成されている。
【0022】
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デフロスタ吹出口に接続されており、デフロスタ吹出口からは、フロントガラス内面に向けて空調空気が吹き出される。フェイス開口部22は、図示しないフェイスダクトを介してフェイス吹出口に接続されており、フェイス吹出口からは乗員の上半身に向けて空調空気が吹き出される。フット開口部23は、フットダクト30を介してフット吹出口31に接続されている。フット吹出口31からは、乗員の足元へ向けて空調空気が吹き出される。
【0023】
デフロスタ開口部21、フェイス開口部22、フット開口部23には、それぞれ吹出口ドア(図示せず)が回動可能に設けられており、これらの吹出口ドアを、図示しないリンク機構を介して、サーボモータ等のアクチュエータにより連動操作することにより、吹出口モードを切り替えることができるようになっている。
【0024】
図2は、ヒータコア2に温水を循環する冷却水回路を示している。車両エンジン40により駆動されるウォータポンプ41により、エンジン冷却水(温水)がラジエータ42とヒータコア2に並列に循環する。冷却水回路からヒータコア2への温水の流れを断続するウォータバルブは設置されていないので、車両エンジン40の運転時にはウォータポンプ41により温水が常時ヒータコア2に循環することになる。
【0025】
車両用空調装置はさらに電子制御装置(図示せず)を備えており、車室内に設置された空調操作パネルの各種スイッチからのスイッチ信号および空調制御用の各種センサからのセンサ信号を受け取って、これに基づいて、内外気切替ドア、吹出口ドア、A/Mドア7の位置などを制御する。
【0026】
図3(A)および(B)はA/Mドア7の詳細な構成を示している。A/Mドア7は、ほぼ長方形の平面形状をもつドア基板部70と、その片方の長辺に設けられた回転軸(軸部)71とを有している。回転軸71は、図1に示すように、車両左右方向に沿ってヒータコア2の入口側に配置されており、ヒータコア2の保持部9により回転自在に支持されている。回転軸71は、エアコンケース3の外部に突出して、図示しないリンク機構を介してアクチュエータに連結されており、このアクチュエータの駆動角度を調節することにより、A/Mドア7の停止位置が制御される。
【0027】
ドア基板部70は樹脂などの材料からなり、回転軸71を一体に成形している。ドア基板部70の両面にはリップ部73が形成されている。リップ部73は弾性材料でできており、ドア基板部70の回転軸71が設けられている辺を除く3辺に沿って設けられている。A/Mドア7が、最大冷房時あるいは最大暖房時に、バイパス通路6への入口またはヒータコア2入口への通路を閉じるときには、リップ部73がエアコンケース3に一体に形成されたシール面と密着して、これにより通路を完全に塞ぐようになっている。
【0028】
回転軸71には、長方形のフィルム状の板(フィルム部材)74が取り付けられている。フィルム部材74は、その片方の長辺に沿った部分が、回転軸71のドア基板部70連結部分のヒータコア2側に、回転軸71の周囲に沿って固定されている。A/Mドア7が最大暖房時(MaxHot時)の停止位置(第1停止位置)にあるときには、フィルム部材74は、その回転軸71への固定部分に隣接した部分が回転軸71に巻き取られており、A/Mドア7が最大冷房時(MaxCool時)の停止位置(第2停止位置)に近い位置にあるときほど、フィルム部材74は回転軸71から引き出されることにより、回転軸71からヒータコア2の出口側(下流側)に多く延出して、これにより、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通過した直後の冷風がヒータコア2出口側に回り込むのを遮るようになっている。フィルム部材74の厚さは、例えば0.37mmほどである。
【0029】
図1はA/Mドア7が最大冷房時の停止位置にある状態を示しており、図4はこのときのA/Mドア7部分を拡大して示している。最大冷房時においては、エバポレータ4からの冷風がすべてバイパス通路6を通る(図4中白抜き矢印)ように、A/Mドア7は、エバポレータ4からの冷風がヒータコア2入口に向かう通路を塞ぐように位置している。A/Mドア7がこの停止位置にあるときには、フィルム部材74は回転軸71から引き出されており、その結果、フィルム部材74は、保持部9内に設けられたガイド部を通って、ヒータコア2出口側の開口部10に突き出している。
【0030】
図5は、このときの開口部10を図3に示す実線矢印aの方向から見た図である。ここに示すように、フィルム部材74は、保持部9の両側から突出するように設けられたガイドリブ(ガイド部材)11に沿って、開口部10の一部を塞ぐように突出している。このように開口部10に突出しているフィルム部材74によって、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通過した直後の冷風が、ヒータコア2出口側に回り込まないように遮られる。
【0031】
図6は、A/Mドア7が最大暖房時(MaxCool時)の停止位置にある状態を示している。最大暖房時においては、エバポレータ4からの冷風がすべてヒータコア2を通る(図6中白抜き矢印)ように、A/Mドア7はバイパス通路6への入口を塞ぐように位置している。A/Mドア7がこのような位置にあるときには、フィルム部材74は、その回転軸71への固定部分に隣接した部分が回転軸71に巻き取られて、回転軸71に半周ほど沿った状態になっており、その結果、最大冷房時にはヒータコア2出口側の開口部10に大きく突出していたフィルム部材74が、開口部10から退避している。そのため、ヒータコア2によって温められた空気は、妨げられることなく、ヒータコア2出口から開口部10を通って冷温風混合空間8に向かう。
【0032】
フィルム部材74は、A/Mドア7を保持部9に組付ける際に、保持部9内のガイド部に通すようにしてエアコンケース3に取り付けられる。
【0033】
本実施形態の構成によると、A/Mドア7が最大冷房時の停止位置に近い位置にあるときほど、フィルム部材74がヒータコア2出口側において突出するため、バイパス通路6を通過した直後の冷風は、ヒータコア2出口側に回り込むことなく、フィルム部材74に沿って冷温風混合空間8へ進むことができる。このようにして、ヒータコア2を迂回した冷風が加熱されることを防止することができ、これにより、吹出口から吹き出される冷風の温度が上昇するのを回避することができる。
【0034】
また、フィルム部材74を用いることにより、限られたスペースを利用して、冷風がヒータコア2出口側に回り込むことを防止することができ、また、A/Mドア7が最大暖房時の停止位置にあるときにはフィルム部材74が回転軸71に巻き取られるように構成されているため、ヒータコア2を通った温風の流れを妨げることがない。
【0035】
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されることなく、次のように種々の変形が可能である。
【0036】
上記実施形態では、A/Mドア7の回転軸71がヒータコア2の入口側に取り付けられたが、ヒータコア2の側面に取り付けるようにしてもよい。このように、本発明の車両用空調装置においては、ヒータコア2を迂回した冷風がヒータコア2出口側に回り込むことを防止するための部材を設けることによって、A/Mドア7の取付け位置の自由度が制限されることなく、ヒータコア2の入口側にでも側面側にでもA/Mドア7を取り付けることができるため、エアコンユニット1が搭載される車両の種類に応じて、A/Mドア7の取付け位置を選択することができる。
【0037】
また、上記実施形態では、A/Mドア7はヒータコア2の入口側において通路の開度を調節する構成であったが、ヒータコア2の出口側において通路の開度を調節するように構成されているエアコンユニットに本発明を適用することもできる。この場合、フィルム部材74は、最大冷房時にヒータコア2出口側のA/Mドア軸部からヒータコア2入口側に延出するように構成され、これにより、ヒータコア2を迂回してバイパス通路6を通る冷風がヒータコア2入口側に回り込んで加熱されるのを防止することができる。
【0038】
上記実施形態では、ヒータコア2を迂回した冷風がヒータコア2出口側に回り込むのを防止するための部材として、フィルム部材74を用いたが、A/Mドア7の回転軸71に巻き取ることが可能な樹脂製のジャバラ状部材を用いてもよく、また、ヒンジ形状により回転軸71に巻き取り可能に構成されている樹脂製部材を用いてもよい。
【0039】
上記実施形態では、A/Mドア7は片持ち式の板ドアであったが、これに限らず、ドアを駆動するための軸を有する構成のものをA/Mドアとして採用している場合であれば、本発明を適用することが可能である。例えばA/Mドアとしてロータリードアを用いている場合などにも、本発明を適用することができる。
【0040】
上記実施形態では、内外気切替ドア、吹出口ドア、A/Mドア7は、リンク機構を介してサーボモータなどのアクチュエータにより駆動される構成であったが、車室内の空調操作パネルに設けられた温度制御レバー、吹出口モードレバーなどに乗員により加えられる手動操作力によって、操作ケーブルなどを介してドアが駆動されるように構成されていてもよい。
【0041】
また、本発明は、エアコンユニット1内にエバポレータ4を配設しないタイプの車両用空調装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る車両用空調装置のエアコンユニット部分の最大冷房時の状態を示す断面図である。
【図2】図1に示すヒータコアに温水を循環させる冷却水回路を示す図である。
【図3】(A)は図1に示すA/Mドアの構成を示す正面図であり、(B)は(A)の線III−IIIにおける断面図である。
【図4】図1におけるA/Mドア部分の拡大図である。
【図5】図4においてヒータコア出口側の開口部を実線矢印aの方向から見た図である。
【図6】最大暖房時のA/Mドア部分の状態を示す断面図である。
【図7】従来の車両用空調装置のエアコンユニット部分を示す断面図である。
【符号の説明】
2 ヒータコア(暖房用熱交換器)
6 バイパス通路
7 エアミックスドア
11 ガイドリブ(ガイド部材)
40 車両エンジン
71 回転軸(軸部)
74 フィルム部材(可撓性部材)
Claims (4)
- 車両エンジン(40)の運転時には常に内部に前記車両エンジン(40)からの温水が循環し、前記温水を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器(2)と、
前記暖房用熱交換器(2)を迂回する空気が通るバイパス通路(6)と、
軸部(71)の回転により、空気がすべて前記暖房用熱交換器(2)を通るように調節する第1停止位置と、空気がすべて前記バイパス通路(6)を通るように調節する第2停止位置との間の任意の位置に移動して、前記暖房用熱交換器(2)を通る空気と前記バイパス通路(6)を通る空気の割合を調節するエアミックスドア(7)とを備えた車両用空調装置において、
前記エアミックスドア(7)の前記軸部(71)に取り付けられ、前記エアミックスドア(7)が前記第1停止位置に移動したときには前記軸部(71)に巻き取られており、前記エアミックスドア(7)が前記第1停止位置から前記第2停止位置に近づくほど、前記軸部(71)から多く延出して、前記暖房用熱交換器(2)を迂回する空気が前記バイパス通路(6)側から前記暖房用熱交換器(2)側に回り込むのを遮る可撓性部材(74)を備えていることを特徴とする車両用空調装置。 - 前記エアミックスドア(7)は、前記暖房用熱交換器(2)の入口側において前記軸部(71)を支点として回動可能に配設される片持ち式ドアであり、
前記可撓性部材(74)は、前記エアミックスドア(7)が前記第2停止位置に近づくほど、前記軸部(71)から前記暖房用熱交換器(2)の出口側に多く延出して、前記バイパス通路(6)を通過した直後の空気が前記暖房用熱交換器(2)の前記出口側に回り込むのを遮ることを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置。 - 前記可撓性部材(74)はフィルム部材であることを特徴とする請求項1または2記載の車両用空調装置。
- 前記可撓性部材(74)が前記軸部(71)から延出する方向を規定するガイド部材(11)を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の車両用空調装置。
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