JP2004224180A - 車両用空調装置 - Google Patents

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

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）

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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