JP2897359B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両用空気調和装置に関し、とくにケーシ
ングの上部にデフロスタ吹出口、センタフェイス吹出口
およびサイドフェイス吹出口を並設し、ケーシングの下
部にフット吹出口を有するヒータユニットにかかわる。

［従来の技術］ 従来より、例えば自動車においては、搭載スペース上
の制約や、装置のコンパクト化を目的として、ケーシン
グの上部にデフロスタ吹出口、センタフェイス吹出口お
よびサイドフェイス吹出口を並設し、ケーシングの下部
にフット吹出口を有する空気調和装置を搭載しているも
のがある。

このような空気調和装置においては、冬期等の暖房を
要請される時期に車室内のフット吹出口から温風を吹き
出して車両乗員の足元付近を暖房するフット吹出モード
と、春秋期に中間温度が要請される時期に車室内のセン
タフェイス吹出口およびサイドフェイス吹出口とフット
吹出口とから同時に風を吹き出して車室内の上下温度差
を大きくすることによって頭寒足熱の快適な暖房空間を
得るバイ・レベル吹出モードとを設定しているものが多
い。

なお、フット吹出モード時には、乗員の足元付近の暖
房に加え、車両の前方窓ガラスの曇りを除去するため
に、デフロスタ吹出口から温風を吹き出している場合が
多い。

ところで、最近、フット吹出モード時にサイドフェイ
ス吹出口から温風を吹き出すことによって、車両の側方
窓ガラスの曇りの除去や冷輻射の緩和を行うという要請
が増加してきている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、サイドフェイス吹出口の吹出口温度は、バ
イ・レベル吹出モード時の上下温度差の設定により決定
され、通常バイ・レベル吹出モード時の上下温度差を20
℃〜30℃に設定しているところから、この状態ではフッ
ト吹出モード時にサイドフェイス吹出口から冷風が吹き
出すことになり、車両の側方窓ガラスの曇りの除去や冷
輻射の緩和を行うことができないという課題があった。

また、この課題を解決するためフット吹出モード時
に、ケーシングの外部に取り付けたバイパス配管によっ
てデフロスタ吹出口またはフット吹出口とサイドフェイ
ス吹出口とを連通させることが考えられるが、この方法
であると空気調和装置の外郭が大きくなり取付スペース
が増大するので採用できないという課題があった。

本発明は、取付スペースの増大を招くことなく、フッ
ト吹出モード時に車両の側方窓ガラスの曇りの除去や冷
輻射の緩和を行うことができ、バイ・レベル吹出モード
時に頭寒足熱の快適な暖房空間を得ることができる車両
用空気調和装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の車両用空気調和装置は、 吹出口切換部の上部に、車両の前方窓ガラスに向かっ
て空気流を吹き出すデフロスタ吹出口、車室の中央より
に開口し、車両乗員の上半身に向かって空気流を吹き出
すセンタフェイス吹出口、ならびに車両の側方窓ガラス
または車両乗員の側方部に向かって空気流を吹き出すサ
イドフェイス吹出口を有するとともに、前記吹出口切換
部の下部に、車両乗員の足元に向かって空気流を吹き出
すフット吹出口を有するケーシングと、 このケーシング内を通過する空気を加熱する加熱手段
を有し、前記デフロスタ吹出口、前記センタフェイス吹
出口、前記サイドフェイス吹出口および前記フット吹出
口に向かう空気の温度を調節する調節手段と、 を備え、 前記ケーシングは、 前記調節手段によって所定の温度に調節された第１空
気を前記センタフェイス吹出口および前記サイドフェイ
ス吹出口に導く第１通風路と、 前記調節手段によって前記第１空気より高い温度に調
節された第２空気を前記デフロスタ吹出口およびフット
吹出口に導く第２通風路と、 前記デフロスタ吹出口と前記サイドフェイス吹出口と
を区画する区画壁に配設され、前記デフロスタ吹出口と
前記サイドフェイス吹出口とを連通する連通路と、 前記サイドフェイス吹出口に空気を導く通風路を前記
第１通風路と前記連通路とのいずれかに切換える切換手
段と を具備した技術手段を採用した。

なお、車両乗員の側方部とは、車両乗員の身体のうち
車両の側方窓ガラス側に位置する腕、肩、胸および脇腹
等を指す。

［作用］ （バイ・レベル吹出モード時） 切換手段により連通路から第１通風路に切換えられる
と、連通路が閉じられ、第１通風路が開かれる。したが
って、調節手段によって所定の温度に調節された第１空
気は第１通風路を通ってセンタフェイス吹出口およびサ
イドフェイス吹出口に導かれ、調節手段によって第１空
気より高い温度に調節された第２空気は第２通風路を通
ってフット吹出口に導かれる。

このため、第１空気より温度の高い第２空気は、フッ
ト吹出口から車両乗員の足元に向かって吹き出される。

また、第２空気より温度の低い第１空気は、センタフ
ェイス吹出口およびサイドフェイス吹出口から車両乗員
の側方部および上半身に向かって吹き出される。

したがって、車室内の上下温度差が大きくなり、頭寒
足熱の快適な暖房空間が得られる。

（フット吹出モード時） 切換手段により第１通風路から連通路に切換えられる
と、第１通風路が閉じられ、連通路が開かれる。したが
って、調節手段によって所定の温度に調節された第２空
気は第２通風路を通ってデフロスタ吹出口およびフット
吹出口に導かれ、さらに連通路を通ってサイドフェイス
吹出口に導かれる。

このため、比較的に温度の高い第２空気は、デフロス
タ吹出口から車両の前方窓ガラスに向かって吹き出さ
れ、サイドフェイス吹出口から車両の側方窓ガラスおよ
び車両乗員の側方部に向かって吹き出されるとともに、
フット吹出口から車両乗員の足元に向かって吹き出され
る。

したがって、サイドフェイス吹出口から比較的に温度
の高い第２空気が吹き出されるので、車室内の上下温度
差が小さくなり、車両の側方窓ガラスの曇りが除去され
るとともに、車両の側方窓ガラスの冷輻射が緩和され
る。

［発明の効果］ デフロスタ吹出口とサイドフェイス吹出口とを区画す
る区画壁に連通路を配設し、さらに切換手段を備えてい
るので、従来装置より空気調和装置の外郭を小さくする
ことができる。このため、車両への空気調和装置の取付
スペースを従来装置より小さくできる。

このように、車両への取付スペースの増大を招くこと
なく、ハイ・レベル吹出モード時に車室内の上下温度差
を大きくすることができ、且つフット吹出モード時に車
両の側方窓ガラスの曇りを除去できるとともに、車両の
側方窓ガラスの冷輻射を緩和することができる。

［実施例］ 本発明の車両用空気調和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10図は本発明の第１実施例である。第
１図はヒータユニットの吹出口切換部を示す図、第２図
は自動車用冷暖房装置を示す図、第３図は車室内の前面
に配設された操作パネルを示す図、第４図は吹出モード
を切換えるリンク機構を示す図である。

自動車用冷暖房装置１は、送風ユニット２、クーラユ
ニット３およびヒータユニット４を有する。

送風ユニット２は、車室内に向かう空気流を発生させ
る送風機21を有する。送風機21による送風量の切り換え
は、操作パネル10の送風量切換レバー11を車両乗員が操
作することによって任意に切り換えられる。

クーラユニット３は、冷凍サイクルの冷媒蒸発器31を
有する。

冷媒蒸発器31は、クーラユニット３内を通過する空気
と内部を流れる冷媒とを熱交換して空気を冷却するもの
である。

ヒータユニット４は、ケーシング41に設けられた温度
調節部５および吹出口切換部６を備える。

温度調節部５は、本発明の調節手段であって、ヒータ
コア51およびエアミックスダンパ52、53を備える。

ヒータコア51は、本発明の加熱手段であって、ケーシ
ング41内に収納され、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供給されている。
このヒータコア51は、通過する空気をエンジン冷却水と
熱交換させて加熱する。

エアミックスダンパ52、53は、ヒータコア51を通過す
る空気量とヒータコア51を迂回する空気量との割合を調
節するものである。これらのエアミックスダンパ52、53
は、操作パネル10の温度コントロールレバー12を車両乗
員が操作することによって任意なダンパ位置に設定され
る。

吹出口切換部６は、デフロスタ吹出口61、センタフェ
イス吹出口62、サイドフェイス吹出口63、フット吹出口
64および吹出空気分配部７を有する。

デフロスタ吹出口61は、ケーシング41の上部に形成さ
れている。このデフロスタ吹出口61は、自動車の前方窓
ガラスに向かって空気流を吹き出す。

センタフェイス吹出口62は、ケーシング41の上部に形
成されている。このセンタフェイス吹出口62は、車両乗
員の上半身に向かって空気流を吹き出す。

サイドフェイス吹出口63は、ケーシング41の上部に形
成されている。このサイドフェイス吹出口63は、自動車
の側方窓ガラスおよび車両乗員の側方部（車両乗員の身
体のうち車両の側方窓ガラス側に位置する腕、肩、胸お
よび脇腹等）に向かって空気流を吹き出す。

フット吹出口64は、ケーシング41の下部に形成されて
いる。このフット吹出口64は、車両乗員の足元に向かっ
て空気流を吹き出す。

なお、これらのデフロスタ吹出口61、センタフェイス
吹出口62およびフット吹出口64は、デフロスタダンパ6
5、センタフェイスダンパ66およびフットダンパ67のダ
ンパ位置に応じてそれぞれ開口度合が調節される。

これらのデフロスタダンパ65、センタフェイスダンパ
66、フットダンパ67および後記するサイドフェイスダン
パ75は、操作パネル10の吹出モード切換レバー13を車両
乗員が操作することによって任意なダンパ位置に設定さ
れる。この吹出モード切換レバー13と各ダンパとはリン
ク機構68を介して連結されている。

また、吹出空気分配部７は、第１通風路71、第２通風
路72、連通路73、連絡路74およびサイドフェイスダンパ
75が配設されている。

第１通風路71は、ケーシング41の車室内側に形成さ
れ、ヒータコア51を通過した温風とヒータコア51を迂回
した冷風とが混合するエアミックスチャンバである。こ
の第１通風路71は、温度調節部５によって所定の温度に
調節された冷風をセンタフェイス吹出口62およびサイド
フェイス吹出口63に導く通路である。

第２通風路72は、ケーシング41のエンジンルーム側に
形成され、ヒータコア51を通過した温風とヒータコア51
を迂回した冷風とが混合するエアミックスチャンバであ
る。この第２通風路72は、温度調節部５によって所定の
温度に調節された温風をデフロスタ吹出口61およびフッ
ト吹出口64に導く通路である。

連通路73は、ケーシング41のデフロスタ吹出口61とサ
イドフェイス吹出口63とを区画する区画壁69に、デフロ
スタ吹出口61とサイドフェイス吹出口63とを連通するよ
うに形成されている。

連絡路74は、ケーシング41のセンタフェイス吹出口62
とセンタフェイス吹出口63とを区画する区画壁70に、セ
ンタフェイス吹出口62とサイドフェイス吹出口63とを連
絡するように形成されている。

サイドフェイスダンパ75は、本発明の切換手段であっ
て、連通路73の開閉と連絡路74の開閉とを行う。このサ
イドフェイスダンパ75は、Ａ側に設定されると連通路73
を開き、連絡路74を閉じる。また、サイドフェイスダン
パ75は、Ｂ側に設定されると連通路73を閉じ、連絡路74
を開く。

表１に各吹出モードにおけるデフロスタダンパ65、セ
ンタフェイスダンパ66、フットダンパ67およびサイドフ
ェイスダンパ75のダンパ位置を表す。

なお、表１において、FACEはフェイス吹出モードを表
し、B/Lはバイ・レベル吹出モードを表し、FOOT2は第２
フット吹出モードを表し、FOOT1は第１フット吹出モー
ドを表し、F/Dはフット・デフ吹出モードを表し、DEFは
デフロスタ吹出モードを表す。

本実施例の自動車用冷暖房装置１の作動を第１図ない
し第10図に基づき説明する。

車両乗員が操作パネル10に配設された送風量切換レバ
ー11を、例えばMe1に設定すると、送風機21が作動を開
始する。そして、送風機21の吸引力によって送風ユニッ
ト２内に吸引された車室内空気あるいは車室外空気は、
クーラユニット３内に流入する。クーラユニット３内に
流入した空気は、冷媒蒸発器31において冷媒と熱交換し
て冷却され冷風となる。この冷風は、その後にヒータユ
ニット４内に流入する。ヒータユニット４内に流入した
冷風は、温度コントロールレバー12の設定位置に応じて
ダンパ位置が変更されるエアミックスダンパ52、53によ
って、ヒータコア51を迂回する冷風C1、C2とヒータコア
51を通過して所定の温度に加熱された温風Ｈとに振り分
けられる。

これらの冷風C1、C2および温風Ｈの流れは、第１通風
路71と第２通風路72内に流れ込む。このときの第１通風
路71内の空気は、第１通風路71内の大部分に冷風C1が流
れ込んでくるために低い温度の第１空気となっている。
これに対して、第２通風路72内の空気は、冷風C2と温風
Ｈとが混合されて流れ込んでくるために第１空気より高
い温度の第２空気となっている。

（バイ・レベル吹出モード時） そして、車両乗員が吹出モード切換レバー13をバイ・
レベル（B/L）吹出モードに設定していると、第５図お
よび表１に示すように、デフロスタダンパ65が全閉位置
に配され、センタフェイスダンパ66が中間位置に配さ
れ、フットダンパ67が中間位置に配され、サイドフェイ
スダンパ75がＢ側位置に配される。

このため、デフロスタ吹出口61および連通路73が全閉
される。また、センタフェイス吹出口62およびサイドフ
ェイス吹出口63から車両乗員の上半身および側方部に向
かって第１通風路71内の冷風が吹き出される。さらに、
フット吹出口64から車両乗員の足元に向かって第２通風
路72内の温度が吹き出される。

このように、バイ・レベル吹出モード時には、第６図
のグラフに表すように、サイドフェイス吹出口63の吹出
口温度とフット吹出口64の吹出口温度との間に温度差
（例えば20℃〜30℃）がつくので、頭寒足熱の快適な暖
房感が得られる。

（第１フット吹出モード時） そして、車両乗員が吹出モード切換レバー13を第１フ
ット（FOOT1）吹出モードに設定すると、第７図および
表１に示すように、デフロスタダンパ65が中間位置に配
され、センタフェイスダンパ66が全閉位置に配され、フ
ットダンパ67が全開位置に配され、サイドフェイスダン
パ75がＡ側位置に配される。

このため、第１通風路71内の冷風C1は、センタフェイ
スダンパ66を全閉状態およびサイドフェイスダンパ75を
Ａ側位置（連絡路74を全閉状態）に設定したことによっ
て第１通風路71が閉じられているので行き場をなくしフ
ットダンパ67と区画壁69との隙間から第２通風路72内に
流れ込む。そして、第２通風路72内に流れ込んだ冷風C1
は、冷風C2および温風Ｈと混合され、第２通風路72内の
空気の温度がほぼ均一の温風となる。このとき、デフロ
スタ吹出口61、サイドフェイス吹出口63およびフット吹
出口64からは、第２通風路72内の温風を取り出すことに
なるので、第８図のグラフに表すように、それぞれの吹
出口の吹出口温度の温度差はほとんどなくなる。

このように、第１フット吹出モード時には、サイドフ
ェイス吹出口63から自動車の側方窓ガラスに吹き付ける
温風によって、側方窓ガラスの曇り防止、および冷輻射
の緩和に利用することができる。

したがって、バイ・レベル吹出モード時に車室内の上
下温度差を大きくすることができ、且つ第１フット吹出
モード時に車室内の上下温度差を小さくすることができ
る。このような効果を得るために、区画壁69に温風バイ
パスとなる連通路73を形成しているので、ヒータユニッ
ト４の外郭を小さくでき、自動車へのヒータユニット４
の搭載スペースを従来装置より小さくできるという効果
も得られる。

（第２フット吹出モード時） また、車両乗員が吹出モード切換レバー13を第２フッ
ト（FOOT2）吹出モードに設定すると、第９図および表
１に示すように、デフロスタダンパ65が中間位置に配さ
れ、センタフェイスダンパ66が中間位置に配され、フッ
トダンパ67が中間位置に配され、サイドフェイスダンパ
75がＡ側位置（連絡路74を全閉状態）に配される。

このため、第１フット吹出モード時の効果に加えて、
センタフェイス吹出口62から車両乗員の上半身に向かっ
て第１通風路71内の冷風C1が吹き出される。よって、第
10図のグラフに表すように、センタフェイス吹出口62の
吹出口温度がサイドフェイス吹出口63の吹出口温度より
低くなるので、車両乗員の顔のほてりを防止することが
できる。

なお、フェイス（FACE）吹出モード時は、バイ・レベ
ル吹出モード時と同様にサイドフェイス吹出口63から冷
風が吹き出し、フット・デフ（F/D）吹出モードおよび
デフロスタ（DEF）吹出モード時は、フット吹出モード
時と同様にサイドフェイス吹出口63から温風が吹き出
す。

第11図ないし第14図は本発明の第２実施例である。第
11図および第12図はヒータユニットを示す図である。

第１実施例では、温度調節部５のエアミックスダンパ
52、53のダンパ位置が変更されると各吹出口の吹出口温
度が変化する。このため、温度コントロールレバー12の
設定位置がMax Hotに設定されていると第１通風路71内
に流入する空気は全てヒータコア51を通過することとな
り、たとえ第２フット吹出モード時であってもセンタフ
ェイス吹出口62から冷風が吹き出されず車両乗員の顔の
ほてりを防止することはできない。

したがって、この実施例においては、温度調節部５の
車室内側の冷風流入部に穴91を形成して、この穴91から
流出する冷風C3をセンタフェイス吹出口62に導く冷風バ
イパス通路92を設けている。また、この冷風バイパス通
路92内には、冷風C3が不要のときに冷風バイパス通路92
を閉じるための開閉ダンパ93が配設されている。この開
閉ダンパ93は、第13図に示すように、温度コントロール
レバー12および吹出モード切換レバー13と連動させず
に、冷風バイパス開閉レバー14を車両乗員が操作するこ
とにより冷風バイパス通路92を開閉するものである。

この実施例の特有の作動を説明する。

冬期暖房時に、デフロスタ吹出口61から吹き出された
温風が車両乗員の顔に当たって不快になることがある。
このような場合に、車両乗員が冷風バイパス開閉レバー
14を開位置に設定すると、穴91から冷風C3が冷風バイパ
ス通路92に流入する。そして、冷風バイパス通路92に流
入した冷風C3は、センタフェイス吹出口62から車両乗員
の上半身に向かって吹き出される。この冷風C3は、エア
ミックスダンパ52の上流側から取り入れているために、
たとえ第２フット吹出モード時で温度コントロールレバ
ー12の設定位置がMax Hotに設定されていても、第14図
のグラフに表すように、センタフェイス吹出口62の吹出
口温度に変化は生じない。このため、車両乗員の顔のほ
てりを防止することができる。

（変形例） 本実施例では、本発明を通風ダクト内に冷凍サイクル
の冷媒蒸発器を配設して冷暖房装置としたが、冷凍サイ
クルを廃して暖房装置としても良い。

本実施例では、加熱手段としてヒータコアを用いた
が、加熱手段として冷凍サイクルの冷媒凝縮器、電気ヒ
ータなどを用いても良い。

本実施例では、調節手段として揺動運動するエアミッ
クスダンパを２枚用い、冷風通路２ヶ所温度通路１ヶ所
として３層流で温度調節を行っているが、エアミックス
ダンパを１枚として冷風通路を１ヶ所（第１通風路側）
温風通路１ヶ所（第２通風路側）にした２層流で温度調
節を行っても良い。また、その他調節手段として往復運
動するダンパや、ヒータコア（加熱手段）を支点を中心
に回動させる装置を用いても良い。

また、本発明をオートエアコンディショナに採用して
も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第10図は本発明の第１実施例である。第１
図はヒータユニットの吹出口切換部の概略図、第２図は
自動車用冷暖房装置の概略図、第３図は操作パネルの正
面図、第４図は吹出モードを切換えるリンク機構を示す
ヒータユニットの側面図である。第５図はバイ・レベル
吹出モード時のタンパ位置を示すヒータユニットの概略
図、第６図はバイ・レベル吹出モード時の各吹出口の吹
出口温度と温度コントロールレバーの設定位置との関係
を表すグラフ、第７図は第１フット吹出モード時のタン
パ位置を示すヒータユニットの概略図、第８図は第１フ
ット吹出モード時の各吹出口の吹出口温度と温度コント
ロールレバーの設定位置との関係を表すグラフ、第９図
は第２フット吹出モード時のタンパ位置を示すヒータユ
ニットの概略図、第10図は第２フット吹出モード時の各
吹出口の吹出口温度と温度コントロールレバーの設定位
置との関係を表すグラフである。 第11図ないし第14図は本発明の第２実施例である。第11
図および第12図はヒータユニットの概略図、第13図は操
作パネルの正面図、第14図は第１フット吹出モード時の
各吹出口の吹出口温度と温度コントロールレバーの設定
位置との関係を表すグラフである。 図中 １……自動車用冷暖房装置（車両用空気調和装置） ５……温度調節部（調節手段）、６……吹出口切換部、
41……ケーシング、51……ヒータコア（加熱手段） 61……デフロスタ吹出口、62……センタフェイス吹出
口、63……サイドフェイス吹出口、64……フット吹出
口、69……区画壁、71……第１通風路、72……第２通風
路、73……連通路、75……サイドフェイスダンパ（切換
手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 1/00 102

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吹出口切換部の上部に、車両の前方窓ガラ
   スに向かって空気流を吹き出すデフロスタ吹出口、車室
   の中央よりに開口し、車両乗員の上半身に向かって空気
   流を吹き出すセンタフェイス吹出口、ならびに車両の側
   方窓ガラスまたは車両乗員の側方部に向かって空気流を
   吹き出すサイドフェイス吹出口を有するとともに、 前記吹出口切換部の下部に、車両乗員の足元に向かって
   空気流を吹き出すフット吹出口を有するケーシングと、 このケーシング内を通過する空気を加熱する加熱手段を
   有し、前記デフロスタ吹出口、前記センタフェイス吹出
   口、前記サイドフェイス吹出口および前記フット吹出口
   に向かう空気の温度を調節する調節手段と を備え、 前記ケーシングは、 前記調節手段によって所定の温度に調節された第１空気
   を前記センタフェイス吹出口および前記サイドフェイス
   吹出口に導く第１通風路と、 前記調節手段によって前記第１空気より高い温度に調節
   された第２空気を前記デフロスタ吹出口およびフット吹
   出口に導く第２通風路と、 前記デフロスタ吹出口と前記サイドフェイス吹出口とを
   区画する区画壁に配設され、前記デフロスタ吹出口と前
   記サイドフェイス吹出口とを連通する連通路と、 前記サイドフェイス吹出口に空気を導く通風路を前記第
   １通風路と前記連通路とのいずれかに切換える切換手段
   と を具備したことを特徴とする車両用空気調和装置。