JP2017074827A - Air conditioning unit for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ケース内の温風と冷風との混合用空間において温風と冷風とを確実に混合することが可能な車両用空調ユニットに関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioning unit capable of reliably mixing hot air and cold air in a space for mixing hot air and cold air in a case.
近年において、車両用空調ユニットの小型化が求められている。これに伴い、車両用空調ユニットのケース内の冷風と温風とを混合するための混合用空間の領域を十分に確保することができないおそれがある。このため、冷風と温風とを混合して混合空気をつくり、ベント吹出口等の上側吹出口とフット吹出口等の下側吹出口との両方から前記混合空気を吹き出す所定のモードにおいて、上側吹出口から吹き出す混合空気の温度と下側吹出口から吹き出す混合空気の温度とに大きな差が生じやすい。そして、上側吹出口から吹き出す混合空気の温度と下側吹出口から吹き出す混合空気の温度との差が大きいと、乗員の快適性が損なわれるおそれがある。 In recent years, miniaturization of vehicle air conditioning units has been demanded. Along with this, there is a possibility that a region of the mixing space for mixing the cold air and the hot air in the case of the vehicle air conditioning unit cannot be secured sufficiently. For this reason, mixed air is produced by mixing cold air and hot air, and in a predetermined mode in which the mixed air is blown out from both the upper air outlet such as the vent air outlet and the lower air outlet such as the foot air outlet, A large difference is likely to occur between the temperature of the mixed air blown from the blower outlet and the temperature of the mixed air blown from the lower blower outlet. And if the difference of the temperature of the mixed air which blows off from an upper side blower outlet and the temperature of the mixed air which blows off from a lower side blower outlet is large, there exists a possibility that a passenger | crew's comfort may be impaired.
この点、特許文献１では、エアミックスドアや吹出モード切換ドアとは別に、冷風と温風との混合用空間に配置される、バタフライドア型のガイドドアを有した構成の自動車用空気調和装置が開示されている。この特許文献１のガイドドアは、冷風と温風とを混合するミックスモードの場合には、温風を冷風との合流点に導き、更に、温風が冷風に合流した後の空気をケースの上方まで導くことが可能であるとしている。そして、冷風と温風とを合流させる必要がないフルクールモードの場合には、ガイドドアの第１及び第２のドア部を冷風の流れに沿うように位置させることで、通気抵抗の上昇を抑制することも可能であるとしている。
In this regard,
しかしながら、特許文献１では、冷風の温風に向けて流れる方向と温風の冷風に向けて流れる方向との角度について何ら規定していないので、温風と冷風とを合流しても、それぞれの空気流が混合せず、層状に流れることが有り得る。このため、上側吹出口から吹き出す混合空気の温度と下側吹出口から吹き出す混合空気の温度との差を確実に縮小することができない。デフフットモード時においては、混合空気がデフロスト吹出口から吹き出す場合には、クールデフ現象（冷風がフロントウインドウに向けて吹出され、フロントガラスの一部に結露が発生する現象）が生ずるおそれがある。バイレベルモード時においては、乗員の快適性が損なわれるおそれがある。
However, in
そこで、本発明は、冷風と温風との混合時に、上側吹出口から吹き出す混合空気の温度と下側吹出口から吹き出す混合空気の温度との差を確実に縮小することが可能な車両用空調ユニットを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a vehicle air conditioner that can reliably reduce the difference between the temperature of the mixed air blown from the upper air outlet and the temperature of the mixed air blown from the lower air outlet when mixing the cold air and the hot air. The purpose is to provide units.
この発明に係る車両用空調ユニットは、内部に空気が流れる空気流路、前記空気流路を流れた空気を車室内の上側に吹出す上側吹出口、前記空気流路を流れた空気を車室内の下側に吹出す下側吹出口、を有するケースと、前記空気流路を流れる空気を加熱し温風とする加熱用熱交換器と、前記空気流路に配置され、前記加熱用熱交換器へ向かう空気と前記加熱用熱交換器を迂回する空気との比率を調整するエアミックスドアと、前記温風の流れる方向と前記加熱用熱交換器を迂回した冷風の流れる方向とが対向状となるように、前記温風及び前記冷風の一方又は双方の流れる方向を調整する空気流方向調整装置と、を備えたことを特徴としている。なお、空気流方向調整装置は、例えば冷風用可動ガイド及び温風用可動ガイドの双方又は、冷風用可動ガイド、温風用可動ガイドのいずれか一方を有して構成されている。 An air conditioning unit for a vehicle according to the present invention includes an air flow path through which air flows, an upper air outlet that blows air that flows through the air flow path to the upper side of the vehicle interior, and air that flows through the air flow path into the vehicle interior. A lower air outlet that blows out to the lower side, a heating heat exchanger that heats the air flowing through the air flow path to generate hot air, and the heating heat exchange that is disposed in the air flow path An air mixing door that adjusts the ratio of the air to the heater and the air that bypasses the heating heat exchanger, and the direction in which the hot air flows and the direction in which the cold air flows that bypasses the heating heat exchanger are opposed to each other And an air flow direction adjusting device that adjusts the flow direction of one or both of the hot air and the cold air. The air flow direction adjusting device includes, for example, both a cold air movable guide and a hot air movable guide, or one of a cold air movable guide and a hot air movable guide.
これにより、加熱用熱交換器を通過した温風と加熱用熱交換器を迂回した冷風とを対向状となる方向から合流できるので、温風と冷風との混合が促進されて、冷風と温風とを混合した吹出空気を車室内の上側と下側とに同時に吹き出す場合に、上側に吹き出される吹出空気と下側に吹き出される吹出空気との温度差の縮小を図ることができる。 As a result, the hot air that has passed through the heating heat exchanger and the cold air that bypasses the heating heat exchanger can be merged from opposite directions, so that mixing of the hot air and the cold air is promoted, When the blown air mixed with the wind is blown simultaneously to the upper side and the lower side of the vehicle interior, the temperature difference between the blown air blown upward and the blown air blown downward can be reduced.
請求項２に記載の発明では、前記空気流方向調整装置は、前記温風よりも前記冷風が車両上下方向の下方にずれるように温風及び冷風の一方又は双方の流れる方向を調整することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, the air flow direction adjusting device adjusts the flow direction of one or both of the warm air and the cool air so that the cool air is shifted downward in the vehicle vertical direction from the warm air. It is a feature.
これにより、冷風と温風とを混合した吹出空気を車室内の上側と下側とに同時に吹き出す場合に、温風と混合されない冷風が上側吹出口から吹出されることが防止されるので、車両の上側に位置するデフロスト吹出口からフロントウインドウに向かって冷風が吹き出されて結露することが防止される。 As a result, when blowing air that is a mixture of cold air and hot air is blown out simultaneously to the upper and lower sides of the vehicle interior, it is prevented that cold air that is not mixed with hot air is blown out from the upper air outlet. It is prevented that dew condensation is caused by blowing out cool air from the defrost outlet located on the upper side of the door toward the front window.
請求項３に記載の発明では、前記空気流方向調整装置は、前記エアミックスドアによる混合空気の比率の調整に連動して、前記温風及び前記冷風の一方又は双方の流れる方向を調整することを特徴としている。
In the invention according to
これにより、冷風と温風とを混合させる必要がある場合に、冷風と温風とが対向状となる流れとなるように空気流方向調整装置を設定することができる。 Thereby, when it is necessary to mix cold air and warm air, it is possible to set the air flow direction adjusting device so that the cold air and the warm air are in an opposing flow.
また、空気流方向調整装置をエアミックスドアによる空気の比率の調整に連動させることで、例えば、デフフットモードでも加熱用熱交換器を迂回した冷風と加熱用熱交換器を通過した温風とを混合させる場合等のように、吹出モードが多様化しても、クールデフ現象の発生防止などの対応をすることができる。 In addition, by linking the air flow direction adjusting device with the adjustment of the air ratio by the air mix door, for example, cold air bypassing the heating heat exchanger even in the differential foot mode and hot air passing through the heating heat exchanger Even when the blowing modes are diversified, such as in the case of mixing them, it is possible to take measures such as preventing the occurrence of the cool differential phenomenon.
請求項４に記載の発明では、前記上側吹出口はデフロスト吹出口またはベント吹出口であり、前記下側吹出口はフット吹出口であることを特徴としている。
The invention according to
これにより、上側吹出口がデフロト吹出口である場合でも、温風と混合されない冷風が、フロントガラスに向かって吹き出されることがなく、結露の発生が防止される。上側吹出口がベント吹出口である場合、ベント吹出口から吹出される空気とフット吹出口から吹出される空気との温度の差が減少され、乗員の快適性を向上できる。 Thereby, even when the upper air outlet is a defrost air outlet, the cold air that is not mixed with the hot air is not blown out toward the windshield, thereby preventing the occurrence of condensation. When the upper air outlet is the vent air outlet, the temperature difference between the air blown from the vent air outlet and the air blown from the foot air outlet is reduced, and passenger comfort can be improved.
以上に述べたように、本発明によれば、加熱用熱交換器を通過した温風と加熱用熱交換器を迂回した冷風とを対向状となる方向から合流できるので、温風と冷風との混合が促進されて、冷風と温風とを混合した吹出空気を車室内の上側と下側とに同時に吹き出す場合に、上側に吹き出される吹出空気と下側に吹き出される吹出空気との温度差の縮小を確実に図ることができる。 As described above, according to the present invention, the hot air that has passed through the heating heat exchanger and the cold air that has bypassed the heating heat exchanger can be merged from opposite directions, so When the blown air mixed with cold air and hot air is blown out simultaneously to the upper side and the lower side of the passenger compartment, the air blown to the upper side and the air blown to the lower side The temperature difference can be reliably reduced.
以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１から図５において、この発明の実施例１における車両用空調ユニット１の一例が示されている。この車両用空調ユニット１は、図示しない送風ユニットと、ＨＶＡＣユニット２とから成るセミ一体型のものであり、例えば車両のセンターコンソール部に収納される。送風ユニットは、公知のもので、モータによりファンを回転して、内気導入口から導入される内気と外気導入口から導入される外気の一方又は両方を、ＨＶＡＣユニット２に送風する。また、この送風ユニットは、ＨＶＡＣユニット２に対し車両の左右方向のいずれかに配置されている。
1 to 5 show an example of a vehicle
ＨＶＡＣユニット２は、内部に空気流路４が形成されたケース３と、空気流路４に配置される冷却用熱交換器５、加熱用熱交換器６、エアミックスドア７とを有する。
The
冷却用熱交換器５は公知のもので、送風ユニットから送られてきた空気を冷却するエバポレータ等であり、空気流路４を流れる空気が全て通過するように立設されている。冷却用熱交換器５は、例えばコルゲート状のフィンとチューブとを交互に複数段積層して形成され、チューブの長手方向端にタンクを有するもので、図示しない他の空調機器と配管等を介して適宜接合されて冷凍サイクルを構成している。
The
加熱用熱交換器６は公知のもので、冷却用熱交換器５で冷却された空気を加熱する温水式のヒータコア等であり、この実施例１では空気流路４の下方に立設されている。加熱用熱交換器６は、例えばコルゲート状のフィンとチューブとを交互に複数段積層して形成されチューブの長手方向端にタンクを有するもので、図示しない他の機器と配管等を介して適宜接合されて放熱サイクルを構成している。
The
エアミックスドア７は公知のもので、冷却用熱交換器５と加熱用熱交換器６との間に配置されて加熱用熱交換器６を通過する空気と迂回する空気との比率を調整する。エアミックスドア７は、この実施例１では、板状部材７１がギア７２の回転によりガイドレール７３に沿って上下に変位するスライドドア式のものが示されている。もっとも、エアミックスドア７は、このスライドドア式のものに限定されず、図示しないが、例えばロータリ式、片持ちドア式、バラフライドア式と称されるものを用いても良い。
The
また、ＨＶＡＣユニット２は、空気流路４の一部として、加熱用熱交換器６で加熱された空気（温風）が通過する温風流路８、加熱用熱交換器６を迂回した空気（冷風）が通過する冷風流路９、および温風流路８および冷風流路９の下流側に設けられて温風と冷風とが合流するエアミックスチャンバ１０を有するとともに、空気流路４を通流した空気が吹出される吹出口として、いずれもエアミックスチャンバ１０の下流側と連通される、デフロスト吹出口１１、ベント吹出口１２、およびフット吹出口１６を有する。
In addition, the
なお、この実施例１では、ケース３は、エアミックスドア７の上下方向中央から加熱用熱交換器６の上方に亘ってエアガイド中壁３１を有しており、このエアガイド中壁３１により、温風流路８と冷風流路９とが仕切られて、エアミックスチャンバ１０よりも上流側で温風と冷風とが意図せずに混合するのを防止している。
In the first embodiment, the
デフロスト吹出口１１は、ＨＶＡＣユニット２の上方に形成され、デフロスト吹出口１１の近傍に配置されたデフロストドア１７により開度が調整される。デフロスト吹出口１１を通過した空気は、必要に応じて接続されるダクトを介し、車両のフロントガラスに向けて吹き出される。
The
ベント吹出口１２は、ＨＶＡＣユニット２の上方に形成され、ベント吹出口１２の近傍に配置されたベントドア１８により開度が調整される。ベント吹出口１２を通過した空気は、必要に応じて接続されるダクトを介し、車両に搭乗した乗員の上半身に向けて吹き出される。
The
フット吹出口１６は、ＨＶＡＣユニット２の下方に形成され、フット吹出口１６の近傍に配置されたフットドア２０により開度が調整される。フット吹出口１６を通過した空気は、必要に応じて接続されるダクトを介し、車両に搭乗した乗員の足元や下半身に向けて吹き出される。なお、フット吹出口１６は、この実施例１では、エアミックスチャンバ１０と連通するフット用流路１５の下端に形成されている。フット用流路１５は、エアガイド中壁３２により温風流路８から仕切られている。
The
そして、デフロストドア１７、ベントドア１８、フットドア２０の位置を適宜調整することにより、さまざまな吹出モードを実現できる。なお、この実施例１では、デフロストドア１７、ベントドア１８、フットドア２０をバタフライ式ドアとして示したが、ロータリ式ドアや片持ち式ドアを用いても良い。
And various blowing modes are realizable by adjusting the position of the
このような構成によれば、送風ユニット（図示せず）からＨＶＡＣユニット２に送風された空気は、冷却用熱交換器５の上流側に至り、この冷却用熱交換器５を通過する際に冷却され、エアミックスドア７の開度に応じて加熱用熱交換器６を通過する空気と迂回する空気との比率が調整され、エアミックスドア７の下流側となるエアミックスチャンバ１０において適宜混合された後、吹出モードに応じて開放されたデフロスト吹出口１１、ベント吹出口１２、フット吹出口１６のいずれかを介して車室内に吹き出される。
According to such a configuration, the air blown from the blower unit (not shown) to the
ところで、本発明は、ケース３のエアミックスチャンバ１０の領域内又はエアミックスチャンバ１０よりも上流側において、空気流方向調整装置２１を有している。そして、空気流方向調整装置２１は、この実施例１では、図１から図５に示されるように、冷風用可動ガイド２２と、温風用可動ガイド２３とを有して構成されている。
By the way, the present invention has the air flow
冷風用可動ガイド２２は、回転軸２２１と、この回転軸２２１から延びる１つのドア本体２２２とで成る、フラッグドア型或いは片持ちドア型と称されるものである。
The cold wind
冷風用可動ガイド２２は、この実施例１では、図１に示されるように、回転軸２２１がエアミックスドア７の上端近傍に位置すると共に、ドア本体２２２の先端が車両の後方に向けて斜め下方の位置（下限位置）からデフロストドア１７のデフロスト吹出口１１の全開時におけるドア本体の下端近傍の位置、すなわち、車両の後方に向けて斜め上方の位置（上限位置）までの範囲で回転することが可能となっている。そして、冷風用可動ガイド２２は、上限位置から下限位置までの任意の位置において停止することができるようになっている。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the cold wind
冷風用可動ガイド２２の回転軸２２１は、ケース３に回転可能に取り付けられているか、エアミックスチャンバ１０内に配置されたバッフルプレート等のケース３とは別体の器具（図示せず）に回転自在に取り付けられている。そして、ドア本体２２２は、例えば下方に湾曲又は途中で屈折したプレート状の形状等として、下限位置では空気を車両の後方且つ斜め下方に案内しやすく、上限位置では空気を車両の後方且つ斜め上方に案内しやすくなっている。
The
温風用可動ガイド２３も、回転軸２３１と、この回転軸２３１から延びる１つのドア本体２３２とで成る、フラッグドア型或いは片持ちドア型と称されるものである。
The hot air
温風用可動ガイド２３は、この実施例１では、回転軸２３１が温風流路８の下流域の上方に位置すると共に、ドア本体２３２の先端が略真下の位置（下限位置）からエアガイド中壁３２の上端の位置、すなわち、車両の後方に向けて斜め下方の位置（上限位置）までの範囲で回転することが可能となっている。そして、温風用可動ガイド２３も、上限位置から下限位置までの任意の位置において停止することができるようになっている。
In the first embodiment, the hot air
温風用可動ガイド２３の回転軸２３１は、ケース３に回転可能に取り付けられているか、エアミックスチャンバ１０内に配置されたバッフルプレート等のケース３とは別体の器具（図示せず）に回転自在に取り付けられている。そして、ドア本体２３２は、例えば途中から屈折し或いは湾曲したプレート状の形状等として、上限位置では空気を車両の前方且つ斜め上方に案内しやすく、下限位置では空気を車両の下方から上方に案内しやすくなっている。
The
そして、これらの冷風用可動ガイド２２及び温風用可動ガイド２３の回転は、図示しないが、リンク機構等の機械制御的な要素又は制御装置等の電気制御的な要素により、エアミックスドア７と連動させることが可能になっている。
The rotation of the
このような空気流方向調整装置２１を用いた車両用空調ユニット１における、エアミックスドア７のフルクールモード、フルホットモード、ミックスモードにおける位置を基準として、冷風用可動ガイド２２及び温風用可動ガイド２３の位置、並びに、デフロストドア１７、ベントドア１８、フットドア２０の位置について、図２から図５を用いて以下に説明する。なお、図２から図５において、黒い矢印は冷風の流れを表し、白抜きの矢印は温風の流れを表し、メッシュ状の矢印は混合空気の流れを表している。
In the vehicle air-
図２は、冷却用熱交換器５で冷却された冷風のみがエアミックスチャンバ１０に流入するフルクールモードを示しており、エアミックスドア７は、冷却用熱交換器５で冷却された冷風が加熱用熱交換器６を迂回する比率が１００％となる位置（ガイドレール７３の最も下の位置）となっている。また、デフロストドア１７は閉、ベントドア１８は開、フットドア２０は閉とされて、吹出モードはいわゆるベントモードとなっている。
FIG. 2 shows a full cool mode in which only the cool air cooled by the
冷風用可動ガイド２２は、エアミックスドア７の位置に連動して回転軸２２１を中心に位置が移動される。フルクールモードではドア本体２２２が上限位置にあって、その先端が車両後方且つ斜め上方を向き、ベント吹出口１２に向かう冷風の流れから外れた領域に位置される。温風用可動ガイド２３は、エアミックスドア７の位置に連動して回転軸２３１を中心に位置が移動される。フルクールモードではドア本体２３２が上限位置にあって、その先端がエアガイド中壁３２の上端と接しつつ車両後方且つ斜め下方を向き、ベント吹出口１２に向かう冷風の流れから外れた領域に位置される。
The position of the cold wind
これにより、フルクールモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され、加熱用熱交換器６を迂回し、冷風流路９とエアミックスチャンバ１０を通過して、ベント吹出口１２から車両の室内に吹き出される。このとき、冷風用可動ガイド２２と温風用可動ガイド２３は、ベント吹出口１２に向かう冷風の流れから外れた領域に位置されるので、通気抵抗を上昇させることが無い。
As a result, in the full cool mode, the air blown to the
図３は、加熱用熱交換器６で加熱された温風のみがエアミックスチャンバ１０に流入するフルホットモードを示しており、エアミックスドア７は、冷却用熱交換器５で冷却された冷風が加熱用熱交換器６を通過して加熱される比率が１００％となる位置（ガイドレール７３の最も上の位置）となっている。また、デフロストドア１７は開、ベントドア１８は閉、フットドア２０は開とされて、吹出モードはいわゆるデフフットモードとなっている。
FIG. 3 shows a full hot mode in which only warm air heated by the
冷風用可動ガイド２２は、フルホットモードではドア本体２２２が下限位置にあって、その先端が車両後方を向き、デフロスト吹出口１１に向かう温風の流れから外れた領域に位置される。温風用可動ガイド２３は、フルホットモードではドア本体２３２が下限位置にあって、その先端が略真下を向き、温風流路８の下流を２つに仕切るように位置される。
In the full hot mode, the
これにより、フルホットモード且つデフロストモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され（あるいは、冷却用熱交換器５と熱の交換をされずに通流し）、加熱用熱交換器６にて加熱され、温風流路８を通過して、一部はデフロスト吹出口１１から、残りはフット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。このとき、冷風用可動がガイド２２は、デフロスト吹出口１１に向かう温風の流れから外れた領域に位置するので、通気抵抗を上昇させることが無い。また、温風用可動ガイド２３は、温風流路８の下流を２つに仕切るように位置されるので、通気抵抗を上昇させることが無く、温風流路８を流れてきた温風をデフロスト吹出口１１に向かう温風とフット吹出口１６に向かう温風とに分流することができる。
Thereby, in the full hot mode and the defrost mode, the air blown to the
なお、フルホットモードにおいて、デフロストドア１７は閉、ベントドア１８は閉、フットドア２０は開とすることで、吹出モードをいわゆるフットモードとすることができる（図示せず）。また、デフロストドア１７は開、ベントドア１８は閉、フットドア２０は閉とすることで、吹出モードをいわゆるデフロストモードとすることもできる（図示せず）。
In the full hot mode, the blowing mode can be changed to a so-called foot mode (not shown) by closing the
このとき、冷風用可動ガイド２２はドア本体２２２が下限位置とされ、温風用可動ガイド２３はドア本体２３２が下限位置とされる。
At this time, the cold air
これにより、フルホット且つフットモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され（あるいは、冷却用熱交換器５と熱の交換をされずに通流し）、加熱用熱交換器６にて加熱され、温風流路８を通過して、一部は温風用可動ガイド２３とエアガイド中壁３２との間を通過してフット用流路１５に流入し、残りはエアミックスチャンバ１０を通過してフット用流路１５に流入し、フット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。このとき、温風用可動ガイド２３は、回転軸２３１とエアガイド中壁３２の上端部との間を開放するよう位置されるので、温風流路８からフット用流路１５に至る部分の空気流路４を短くして、通気抵抗の上昇を抑制することができる。
Thereby, in the full hot and foot mode, the air blown to the
また、フルホット且つデフロストモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され（あるいは、冷却用熱交換器５と熱の交換をされずに通流し）、加熱用熱交換器６にて加熱され、温風流路８を通過して、一部は温風用可動ガイド２３とエアガイド中壁３２との間を通過してエアミックスチャンバ１０に流入し、残りはエアガイド中壁３２との間を通過せずにエアミックスチャンバ１０に流入し、デフロスト吹出口１１から車両の室内に吹き出される。このとき、冷風用可動ガイド２２は、デフロスト吹出口１１に向かう温風の流れから外れた領域に位置されるので、通気抵抗を上昇させることが無い。また、温風用可動ガイド２３は、回転軸２３１とエアガイド中壁３２の上端部との間を開放するよう位置されるので、温風流路８からデフロスト吹出口１１に至る部分の空気流路４を大きくして、通気抵抗の上昇を抑制することができる。
In the full hot and defrost mode, the air blown to the
図４は、冷風と温風との双方がエアミックスチャンバ１０に流入するミックスモードを示しており、エアミックスドア７は、冷風が加熱用熱交換器６を通過して加熱される比率が５０％より大（例えば６０％)である位置（ガイドレール７３の間の位置）となっている。また、デフロストドア１７は閉、ベントドア１８は開、フットドア２０は開とされて、吹出モードはいわゆるバイレベルモードとなっている。
FIG. 4 shows a mixed mode in which both cold air and hot air flow into the
冷風用可動ガイド２２は、ミックスモードではドア本体２２２が下限位置又は下限近傍の位置にあって、その先端が車両後方を向き、エアミックスチャンバ１０の領域に位置される。温風用可動ガイド２３は、ミックスモードではドア本体２３２が上限位置にあって、その先端がエアガイド中壁３２の上端と接しつつ車両後方且つ斜め下方を向き、エアガイド中壁３２が車両前方かつ斜め上に向けて延長される。
In the mix mode, the
これによりミックスモード且つバイレベルモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され、一部は加熱用熱交換器６を迂回し、冷風流路９を通ってエアミックスチャンバ１０に流入し、残りは加熱用熱交換器６にて加熱され、エアミックスチャンバ１０に流入し、ベント吹出口１２およびフット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。このとき、冷風用可動ガイド２２は、エアミックスチャンバ１０の領域に位置されるので、冷風の流れの方向を、車両の後方かつ斜め下方とする（図４の黒矢印）。また、温風用可動ガイド２３は、エアガイド中壁３２を車両前方かつ斜め上に向けて延長するので、温風の流れの方向を、車両前方かつ斜め上へとする（図４の白抜き矢印）。この結果、エアミックスチャンバ１０に流入する温風の流れと冷風の流れとを対向状とすることが可能となる。
As a result, in the mixed mode and the bi-level mode, the air blown to the
ここで、エアミックスチャンバ１０に流入する温風の流れと冷風の流れの角度（冷風の、温風に向けて流れる角度、あるいは温風の、冷風に向けて流れる角度）は、９０度以上１８０度未満が好ましく、１３０度以上１８０度未満がより好ましい。冷風と温風とが確実に混合され、ベント吹出口１２とフット吹出口１６とから吹き出される空気の温度差を縮小し、車両の搭乗員を不快にすることが防止される。
Here, the angle of the flow of the warm air flowing into the
また、冷風用可動ガイド２２と温風用可動ガイド２３の両方またはいずれか一方の位置を適宜調整し、エアミックスチャンバ１０に流入する温風の流れの方向に対して、冷風の流れの方向を車両上下方向の下側にずれるようにすることが好ましい。冷風と温風とが確実に混合され、ベント吹出口１２とフット吹出口１６とから吹き出される空気の温度差を縮小し、車両の搭乗員を不快にすることが防止される。
Further, the position of either or both of the cold air
図５は、冷風と温風との双方がエアミックスチャンバ１０に流入するミックスモードを示しており、エアミックスドア７は、冷風が加熱用熱交換器６を通過して加熱される比率が５０％より大（例えば７０％)である位置（ガイドレール７３の間の位置）となっている。また、デフロストドア１７は開、ベントドア１８は閉、フットドア２０は開とされて、吹出モードはいわゆるデフフットモードとなっている。
FIG. 5 shows a mixed mode in which both cold air and hot air flow into the
ここでも、冷風用可動ガイド２２は、ドア本体２２２が下限位置又は下限近傍の位置にあって、その先端が車両後方を向き、エアミックスチャンバ１０の領域に位置される。温風用可動ガイド２３は、ミックスモードではドア本体２３２が上限位置にあって、その先端がエアガイド中壁３２の上端と接しつつ車両後方且つ斜め下方を向き、エアガイド中壁３２が車両前方かつ斜め上に向けて延長される。
Here too, the cold air
そして、エアミックスチャンバ１０に流入する温風の流れと冷風の流れとを対向状として、冷風と温風とは、確実に混合されてから、デフロスト吹出口１１およびフット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。
Then, the flow of the warm air flowing into the
これにより、デフロスト吹出口１１から吹き出される空気は、冷風が吹き出されることが防止され、フロントガラスが結露するなどの不都合を回避できる。
Thereby, the air blown out from the
なお、実施例１において、空気流方向調整装置２１は冷風用可動ガイド２２と温風用可動ガイド２３との双方で構成されると説明した。しかしながら、加熱用熱交換器６を通過した温風と加熱用熱交換器６を迂回した冷風とを対向状とすることが可能であれば、空気流方向調整装置２１は冷風用可動ガイド２２又は温風用可動ガイド２３のいずれか一方のみで構成されるものとしても良い。
In the first embodiment, it has been described that the air flow
図６から図１０において、この発明の実施例２における車両用空調ユニット１の一例として、ＨＶＡＣユニット２の冷却用熱交換器よりも下流側の部分が示されている。すなわち、実施例２のＨＶＡＣユニット２は、図示しないが、実施例１のＨＶＡＣユニット２の冷却用熱交換器５と同様の冷却用熱交換器を空気流路４に収納している。以下、この実施例２の車両用空調ユニット１のＨＶＡＣユニット２について説明する。但し、実施例１の車両用空調ユニット１と同様の構成や配置については、基本的には、実施例１の車両用空調ユニット１と同様の符号を付してその説明を省略する。
6 to 10, as an example of the vehicle
実施例２のＨＶＡＣユニット２は、２つのベント吹出口１２、１３を有し、ベント吹出口１２とベント吹出口１３とは車両の前後方向に沿って併設されている点で、実施例１のＨＶＡＣユニット２と異なっている。ベント吹出口１２は、例えばサイドベント吹出口であり、ベント吹出口１３は、例えばセンタベント吹出口である（以下、ベント吹出口１２をサイドベント吹出口として、ベント吹出口１３をセンタベント吹出口として説明する）。サイドベント吹出口１２は、開口端の近傍に配置されたサイドベントドア１８により開度が調整される。センタベント吹出口１３は、開口端の近傍に配置されたセンタベントドア１９により開度が調整される。サイドベントドア１８、センタベントドア１９は、この実施例２では、バタフライ式のものが用いられている。
The
そして、実施例２のＨＶＡＣユニット２の空気流方向調整装置２１は、冷風用可動ガイド２２、温風用可動ガイド２３とは別に補助可動ガイド２４を有すると共に、温風用可動ガイド２３から補助可動ガイド２４に向けて延びる中間仕切部３３を有したものとなっている。中間仕切部３３は、ケース３の一部であっても、バッフルプレート等のケース３とは別体の器具（図示せず）の一部であっても良い。
The air flow
冷風用可動ガイド２２は、その位置やドア本体２２２の回転の上限、下限について、実施例１の冷風用可動ガイド２２と略同様となっているが、温風用可動ガイド２３は、以下のように実施例１の温風用可動ガイド２３の位置やドア本体２３２の回転の上限、下限が異なっている。
The
すなわち、温風用可動ガイド２３は、この実施例２では、回転軸２３１が温風流路８の下流域のうち中間仕切部３３に近接した箇所に位置すると共に、ドア本体２３２の先端が車両の前方に向けて斜め下方の位置（下限位置）から、開口部３４を閉塞する位置、すなわち、車両の後方に向けて斜め下方の位置（上限位置）までの範囲で回転することが可能となっている。温風用可動ガイド２３は、上限位置から下限位置までの任意の位置において停止することができるようになっている。そして、ドア本体２３２は、例えば途中から屈折し或いは湾曲したプレート状の形状等として、上限位置では車両下方から上がってきた温風を車両前方且つ斜め上方に案内しやすく、下限位置では温風を開口部３４とエアミックスチャンバ１０とに振り分けつつその双方に案内しやすくなっている。
In other words, in the second embodiment, the hot air
実施例２において備える補助可動ガイド２４は、回転軸２４１と、この回転軸２４１から延びる１つのドア本体２４２とで成る、フラッグドア型或いは片持ちドア型と称されるものである。
The auxiliary
補助可動ガイド２４は、この実施例２では、回転軸２４１が温風流路８の下流域のうち温風用可動ガイド２３の回転軸２３１よりも上方で且つサイドベント吹出口１２とセンタベント吹出口１３との間に位置すると共に、ドア本体２４２の先端が中間仕切部３３の上端、すなわち車両後方且つ斜め下方の位置（下限位置）から、センタベントドア１９のセンタベント吹出口１３の全開時におけるドア本体の端部と対峙する位置、すなわち車両後方且つやや斜め下方の位置（上限位置）までの範囲で回転することが可能となっている。
In the second embodiment, the auxiliary
補助可動ガイド２４の回転軸２４１は、ケース３に回転可能に取り付けられているか、エアミックスチャンバ１０内に配置されたバッフルプレート等のケース３とは別体の器具（図示せず）に回転自在に取り付けられている。ドア本体２４２は、例えば下方に湾曲又は途中で屈折したプレート状の形状等としている。
The
そして、これらの冷風用可動ガイド２２、温風用可動ガイド２３及び補助可動ガイド２４の回転は、図示しないが、リンク機構等の機械制御的な要素又は制御装置等の電気制御的な要素により、エアミックスドア７と連動させることが可能になっている。
The rotation of the cold air
このような空気流方向調整装置２１を用いた車両用空調ユニット１における、エアミックスドア７のフルクールモード、フルホットモード、ミックスモードにおける位置を基準として、冷風用可動ガイド２２、温風用可動ガイド２３及び補助可動ガイド２４の位置、並びに、デフロストドア１７、サイドベントドア１８、センタベントドア１９、フットドア２０の位置について、図７から図９を用いて以下に説明する。なお、図７から図９において、黒い矢印は冷風の流れを表し、白抜きの矢印は温風の流れを表し、メッシュ状の矢印は混合空気の流れを表している。
In the vehicle
図７は、冷却用熱交換器５で冷却された冷風のみがエアミックスチャンバ１０に流入するフルクールモードを示しており、エアミックスドア７は、冷却用熱交換器５で冷却された冷風が加熱用熱交換器６を迂回する比率が１００％となる位置（ガイドレール７３の最も下の位置）となっている。また、デフロストドア１７は閉、サイドベントドア１８は開、センタベントドア１９は開、フットドア２０は閉とされて、吹出モードはいわゆるベントモードとなっている。
FIG. 7 shows a full cool mode in which only the cool air cooled by the
フルクールモードにおける冷風用可動ガイド２２は、実施例１と同様のため、説明を省略する。また、フルクールモードにおける温風用可動ガイド２３の位置は、実施例１ではエアガイド中壁３２の上端に当接するのに対し、実施例２では開口部３４を閉塞するとの違いを有するが、フット用流路１５に冷風が流れないように位置している点では、実施例１と同様のため、説明を省略する。補助可動ガイド２４は、エアミックスドア７の位置に連動して回転軸２４１を中心に位置が移動される。フルクールモードではドア本体２４２が上限位置にあって、その先端と中間仕切部３３との間が開放される。
Since the cold air
これにより、フルクールモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され、加熱用熱交換器６を迂回し、冷風流路９とエアミックスチャンバ１０を通過して、サイドベント吹出口１２およびセンタベント吹出口１３から車両の室内に吹き出される。このとき、補助可動ガイド２４は、中間仕切部３３との間を開放するから、エアミックスチャンバ１０からセンタベント吹出口１３へ向かう冷風に対して、通気抵抗の上昇が抑制される。
As a result, in the full cool mode, the air blown to the
図８は、加熱用熱交換器６で加熱された温風のみがエアミックスチャンバ１０に流入するフルホットモードを示しており、エアミックスドア７は、冷却用熱交換器５で冷却された冷風が加熱用熱交換器６を通過して加熱される比率が１００％となる位置（ガイドレール７３の最も上の位置）となっている。また、デフロストドア１７は開、サイドベントドア１８は閉、センタベントドア１９は閉、フットドア２０は開とされて、吹出モードはいわゆるデフフットモードとなっている。
FIG. 8 shows a full hot mode in which only the warm air heated by the
フルホットモードにおける冷風用可動ガイド２２の位置は、実施例１と同様のため、説明を省略する。また、フルホットモードにおける温風用可動ガイド２３の位置は、実施例１ではエアガイド中壁３２の上端近傍部位との間を開放するのに対し、実施例２では開口部３４を開放するとの違いを有するが、温風流路８の下流側を２つに仕切る位置にある点では、実施例１と同様のため、説明を省略する。補助可動ガイド２４は、エアミックスドア７の位置に連動して回転軸２４１を中心に位置が移動される。フルホットモードではドア本体２４２が上限位置にあって、その先端と中間仕切部３３との間が開放される。
Since the position of the cold wind
これにより、フルホットモード且つデフロストモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され（あるいは、冷却用熱交換器５と熱の交換をされずに通流し）、加熱用熱交換器６にて加熱され、温風流路８を通過して、一部はデフロスト吹出口１１から、残りはフット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。このとき、補助可動ガイド２４は、中間仕切部３３との間を開放するから、エアミックスチャンバ１０からフット用流路１５へ向かう温風の流路を確保でき、通気抵抗の上昇が抑制される。
Thereby, in the full hot mode and the defrost mode, the air blown to the
なお、フルホットモードにおいて、デフロストドア１７は閉、サイドベントドア１８は閉、センタベントドア１９は閉、フットドア２０は開とすることで、吹出モードをいわゆるフットモードとすることができる（図示せず）。また、デフロストドア１７は開、サイドベントドア１８は閉、センタベントドア１９は閉、フットドア２０は閉とすることで、吹出モードをいわゆるデフロストモードとすることもできる（図示せず）。
In the full hot mode, the blowing mode can be set to a so-called foot mode by closing the
このときも、補助可動ガイド２４は、ドア本体２４２が上限位置とされる。
Also at this time, the auxiliary
これにより、フルホット且つフットモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され（あるいは、冷却用熱交換器５と熱の交換をされずに通流し）、加熱用熱交換器６にて加熱され、温風流路８を通過して、一部は温風用可動ガイド２３とエアガイド中壁３２との間を通過してフット流路１５に流入し、残りはエアミックスチャンバ１０を通過してフット流路１５に流入し、フット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。このとき、補助可動ガイド２４は、中間仕切部３３とドア本体２４２との間を開放するので、エアミックスチャンバ１０に流入した温風がフット流路１５へ向かう温風の流路を確保でき、通気抵抗の上昇を抑制できる。
Thereby, in the full hot and foot mode, the air blown to the
また、フルホット且つデフロストモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され（あるいは、冷却用熱交換器５と熱の交換をされずに通流し）、加熱用熱交換器６にて加熱され、温風流路８を通過して、一部はとの間を通過してエアミックスチャンバ１０に流入し、残りはエアガイド中壁３２との間を通過せずにエアミックスチャンバ１０に流入し、デフロスト吹出口１１から車両の室内に吹き出される。このとき、補助可動ガイド２４は、温風流路８からデフロスト吹出口１１に向かう温風の流れから外れた領域に位置されているので、通気抵抗を上昇させることが無い。
In the full hot and defrost mode, the air blown to the
図９は、冷風と温風との双方がエアミックスチャンバ１０に流入するミックスモードを示しており、エアミックスドア７は、冷風が加熱用熱交換器６を通過して加熱される比率が５０％より大（例えば６０％)である位置（ガイドレール７３の間の位置）となっている。また、デフロストドア１７は閉、サイドベントドア１８は開、センタベントドア１９は開、フットドア２０は開とされて、吹出モードはいわゆるバイレベルモードとなっている。
FIG. 9 shows a mixed mode in which both cold air and hot air flow into the
ミックスモードにおける冷風用可動ガイド２２の位置は、実施例１と同様のため、説明を省略する。また、フルクールモードにおける温風用可動ガイド２３の位置は、実施例１ではエアガイド中壁３２の上端部に当接するのに対し、実施例２では開口部３４を閉塞するとの違いを有するが、フット用流路１５に冷風と混合される前の温風が流れないように位置している点では、実施例１と同様のため、説明を省略する。補助可動ガイド２４は、エアミックスドア７の位置に連動して回転軸２４１を中心に位置が移動される。ミックスモードではドア本体２４２が下限位置にあって、その先端と中間仕切部３３との間が閉じられる。
Since the position of the cold wind
これにより、ミックスモード且つバイレベルモードでは、送風ユニットにより空気流路４に送風された空気は、冷却用熱交換器５にて冷却され、一部は加熱用熱交換器６を迂回し、冷風流路９を通ってエアミックスチャンバ１０に流入し、残りは加熱用熱交換器６にて加熱され、エアミックスチャンバ１０に流入し、サイドベント吹出口１２、センタベント吹出口１３、およびフット吹出口１６から車両の室内に吹き出される。
As a result, in the mixed mode and the bi-level mode, the air blown to the
そして、補助可動ガイド２４は、下限位置にあって、その先端と中間仕切部３３との間を閉じるので、エアミックスチャンバ１０で合流した冷風と温風とが流出する部位を限定的（図９においては、エアミックスチャンバ１０から流出する空気は、サイドベント吹出口１２とセンタベント吹出口１３との間の領域のみ）とすることができ、冷風と温風との混合を促進することができる。そして、車両の前後および上下の異なる位置に形成された吹出口から吹き出される空気について、温度差を縮小することができる。
Since the auxiliary
なお、実施例２において、空気流方向調整装置２１は冷風用可動ガイド２２、温風用可動ガイド２３及び補助可動ガイド２４により構成されると説明した。しかしながら、加熱用熱交換器６を通過した温風と加熱用熱交換器６を迂回した冷風とを対向状とすることが可能であれば、空気流方向調整装置２１は冷風用可動ガイド２２と補助可動ガイド２４との組み合わせ又は温風用可動ガイド２３と補助可動ガイド２４との組み合わせとのいずれかにしても良い。
In the second embodiment, it has been described that the air flow
以上、ここまで実施例１と実施例２とを示し説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、送風ユニットは、ＨＶＡＣユニット２に対して車両の左右方向のいずれかに配置されるものとしたが、ＨＶＡＣユニット２の上方に配置されていてもよい。加熱用熱交換器６は、温水式のヒータコアとしたが、電気発熱式や冷媒放熱器で構成し、あるいは温水式ヒータコアと併用してもよい。
As mentioned above, although Example 1 and Example 2 were shown and demonstrated so far, this invention is not limited to this. For example, the blower unit is disposed in any of the left and right directions of the vehicle with respect to the
１ 車両用空調ユニット
２ ＨＶＡＣユニット
３ ケース
４ 空気流路
５ 冷却用熱交換器
６ 加熱用熱交換器
７ エアミックスドア
８ 温風流路
９ 冷風流路
１０ エアミックスチャンバ
１１ デフロスト吹出口
１２ ベント吹出口（サイドベント吹出口）
１３ ベント吹出口（センタベント吹出口）
１５ フット用流路
１６ フット吹出口
２１ 空気流方向調整装置
２２ 冷風用可動ガイド
２３ 温風用可動ガイド
２４ 補助可動ガイド
DESCRIPTION OF
13 Vent outlet (center vent outlet)
15
Claims (4)
前記空気流路を流れる空気を加熱し温風とする加熱用熱交換器と、
前記空気流路に配置され、前記加熱用熱交換器へ向かう空気と前記加熱用熱交換器を迂回する空気との比率を調整するエアミックスドアと、
前記温風の流れる方向と前記加熱用熱交換器を迂回した冷風の流れる方向とが対向状となるように、前記温風及び前記冷風の一方又は双方の流れる方向 を調整する空気流方向調整装置と、
を備えたことを特徴とする車両用空調ユニット。 An air flow path through which air flows, an upper air outlet that blows air flowing through the air flow path to the upper side of the vehicle interior, and a lower air outlet that blows air that flows through the air flow path to the lower side of the vehicle interior A case having
A heat exchanger for heating that heats the air flowing through the air flow path to warm air;
An air mix door that is disposed in the air flow path and adjusts a ratio of air toward the heating heat exchanger and air that bypasses the heating heat exchanger;
An air flow direction adjusting device that adjusts the flow direction of one or both of the hot air and the cold air so that the flow direction of the warm air and the flow direction of the cold air that bypasses the heating heat exchanger are opposed to each other. When,
A vehicle air-conditioning unit comprising:
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-
2016
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Cited By (1)
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