JP3296186B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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- F04D25/166—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows using fans
-
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Description
に動力が必要な電気自動車用エアコン、またはエンジン
冷却水を利用した温水ヒータのうち、エンジンの熱効率
が高く温水の温度が低い例えばディーゼル車用エアコン
において、特に内外気切換装置に関するものである。
において、暖房能力を高めるために特開平5─1244
26号公報に開示されているものがある。このものは、
空気通路内を2つに仕切り第1、第2の空気通路とし、
これら第1、第2の空気通路のそれぞれに遠心多翼式フ
ァン(シロッコファン)を配置するものである(一般的
に2層流ユニットと呼ばれる)。
下、外気)または車室内空気(以下、内気)を送る内外
気状態、および一方の空気通路に車室外空気、他方の空
気通路に車室内空気を送風する内外気状態の必要性か
ら、内外気切換装置が、一般的な車両用空調装置(空気
通路を2つに仕切っていないもの)とは異なっている。
具体的には、外気吸入口(9、公報上の数字以下同じ)
と内気吸入口(11)とをそれぞれ第1の空気通路側お
よび第2の空気通路側に配置し、それぞれ外気吸入口
(9)と内気吸入口(11)には、これら吸入口を開閉
する外気切替用ドア(13)および内気切替用ドア(1
5)が設置してある。
方に外気を取り入れる場合は、外気切替ドア(13)を
公報上図1中Pcの位置に作動させ、外気吸入口(9)
を全開すると共に、内気切替ドア(15)図1中Pbの
位置に作動させ、内気吸入口(11)を全閉する。ま
た、逆に第1、第2の空気通路の両方に内気を取り入れ
る場合は、外気切替ドア(13)を公報上図1中外気切
替ドア(13)を公報上図1中Pbの位置に作動させ、
外気吸入口(9)を全閉すると共に、内気吸入口(1
1)を図1中Paの位置に作動させ、内気導入口(1
1)を全開する。
空気通路に内気を取り入れる場合は、外気切替ドア(1
3)を公報上図1中Paの位置に作動させ第2の空気通
路側に内気が送られないように、外気吸入口(9)を全
開すると共に、内気切替ドア(15)図1中Paの位置
に作動させ、内気吸入口(11)を全開する。
来公報では、以下に述べるような問題がある。それは、
例えば、第1、第2の空気通路に内気を取り入れる場
合、外気吸入口(9)と、第1の空気通路に配設された
ファンの吸入口とは近接しているため、圧力損失が小さ
くなる。一方、外気吸入口(9)から取り入れられた外
気が、第2の空気通路に送られる場合は、ファンを回り
込むようにして第2の空気通路に配設されたファンの吸
入口に送られるため、圧力損失が大きくなる。
との風量バランスが非常に悪く、全体の風量を低下させ
る原因となり、この結果、例えばマックスクール時など
に必要な風量が得られないといった問題がある。また、
逆に第1の、第2の空気通路の両方に内気を取り入れる
場合でも、同様な問題がある。さらに、上記従来公報の
ものでは、第1、第2の空気通路の両方に内気、または
外気、第1の空気通路に内気、第2の空気通路に外気を
取り入れるためには、外気切替用ドア(13)を図1中
Pa、Pb、Pcの3つの停止位置が必要になり、中間
作動位置であるPbの位置ではシールが困難であるとい
う問題がある。
量バランスが良い車両用空調装置を提供することを目的
とする。さらに第2の目的としてシールが容易な内外気
切換装置を有する車両用空調装置を提供することを目的
とする。
構成を技術的手段として採用する。なお、括弧内の符号
は、以下に述べる実施例の具体的手段と対応するもので
ある 。請求項1記載の発明では、車室内に空気を導く
ためのケース(1a)と、このケース内に収納され、こ
のケース内に車室内に向かった空気流を発生させ、ファ
ン(3b、3c)とこのファンを回転駆動するモータ
(3d)とを有し、さらに前記ファンは前記モータの軸
方向両側に一方および他方の吸い込み口(17、18)
を有すると共に、これらの吸い込み口から空気を吸い込
み前記ファンの径方向外方にこの空気を送風するように
構成された送風機(3)と、この送風機の下流側におけ
る前記ケース内を、前記一方の吸い込み口から吸い込ま
れた空気が送風される第1の通路(6)と、前記他方の
吸い込み口から吸い込まれた空気が送風される第2の通
路(7)とに仕切る仕切部材(5)と、前記ケースのう
ち、前記各吸い込み口にそれぞれ対応する部位に設けら
れ、前記モータの軸方向において所定間隔離れて開口す
ると共に、車室外空気または車室内空気をこのケース内
に取入可能な第1、第2の空気取入口(19、21)
と、前記ケース内に設けられ、前記第1の空気取入口と
前記一方の吸い込み口とを連通する第1の連通通路と、
前記ケース内に設けられ、前記第2の空気取入口と前記
他方の吸い込み口とを連通する第2の連通通路と、前記
ケース内に設けられ、前記第1の空気取入口と前記一方
の吸い込み口とを連通する第1の連通通路(22)と、
前記ケース内に設けられ、前記第1の空気取入口と前記
他方の吸い込み口とを連通する第2の連通通路(23)
と、前記ケース内に設けられ、前記第1の連通通路と前
記第2の連通通路とを連通する第3の連通通路(10
0)と、この第3の連通通路に開口するように設けら
れ、前記第1の空気取入口と相反する車室外空気または
車室内空気を前記ケース内に取り入れる少なくとも1つ
の第3の空気取入口(20)と、前記第1の空気取入
口、前記第2の空気取入口、前記第3の空気取入口を開
閉する開閉手段(28、29、30、31))とを備え
ることを特徴としている。
記載の発明において、前記第3の空気取入口は、前記フ
ァンの径方向外方領域、かつ前記一対の吸い込み口の間
に少なくとも一部が開口するように前記ケースに形成さ
れていることを特徴としている。また、請求項3記載の
発明では、請求項1または請求項2記載の発明におい
て、前記第1、第2の空気取入口のそれぞれと、これら
に対応した前記各吸い込み口との距離がほぼ同じとなる
ように前記ケースに形成されていることを特徴としい
る。
ないし請求項3いずれかに記載の発明において、前記開
閉手段は、第1の開閉手段(28、30)と第2の開閉
手段(29、31)とから構成されており、この第1の
開閉手段は、前記第1の空気取入口と前記第3の空気取
入口との間に設けられ、前記第2の開閉手段は、前記第
2の空気取入口と前記第3の空気取入口との間に設けら
れ、前記第1の開閉手段は、前記第1の連通通路と前記
第3の連通通路とを連通させると共に、前記第1の空気
取入口を全閉する第1の作動位置(図3中cの位置)
と、前記第1の連通通路と前記第3の連通通路とを遮断
すると共に、前記第1の空気取入口を全開する第2の作
動位置(図3中dの位置)とを選択的に作動するように
構成され、前記第2の開閉手段は、前記第2の連通通路
と前記第3の連通通路とを連通させると共に、前記第2
の空気取入口を全閉する第3の作動位置(図3中fの位
置)と、前記第2の連通通路と前記第3の連通通路とを
遮断すると共に、前記第2の空気取入口を全開する第4
の作動位置(図3中eの位置)とを選択的に作動するよ
うに構成されていることを特徴としている。
記載の発明において、前記第1、第2の開閉手段は、一
端側を駆動支点として回動する板状の切換ドア(28、
29)にて構成され、前記第1、第2の開閉手段のそれ
ぞれが、前記第1の作動位置および前記第3の作動位置
である場合、前記第1、第2の開閉手段は、それぞれ前
記第1、第2の空気取入口の開口縁(32、33)と全
周にいたって当接し、前記第1、第2の開閉手段のそれ
ぞれが、前記第2の作動位置および前記第4の作動位置
である場合、前記第1、第2の開閉手段は、前記ケース
に設けられた当接部(261、34)と当接することを
特徴としている。
記載の発明において、前記第1の空気取入口および前記
第2の空気取入口は、車室内空気を前記ケース内に取り
入れるものであり、前記3の空気取入口は、車室外空気
を前記ケース内に取り入れるものであり、前記第1、第
2の開閉手段のそれぞれが、前記第2の作動位置および
前記第4の作動位置にあり、前記第1、第2の通路との
双方に車室内空気を取り入れる全内気モードと、前記第
1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第1の作動位置
および第3の作動位置にあり、前記第1、第2の通路と
の双方に車室外空気を取り入れる全外気モードと、前記
第1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第1の作動位
置および前記第4の作動位置にあり、前記第1の通路に
車室外空気、前記第2の連通に車室内空気を取り入れる
2層流モードとが切換可能なっていることを特徴として
いる。
記載の発明において、前記送風機の空気下流側における
前記第1、第2の通路に配設され、通過する空気を冷却
するエバポレータ(4)と、前記第1、第2の通路の前
記エバポレータの下流側に配設され、エバポレータを通
過した空気を加熱するヒータコア(8)と、このヒータ
コアの下流側における前記第2の通路側に形成され、乗
員の足元に向かって空気を吹き出すためのフット吹出口
(13)と、前記ヒータコアの下流側における前記第1
の通路側に形成され、車両の窓ガラスの内面に向かって
空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口(12)および
乗員の上半身に向かって空気を吹き出すためのフェイス
吹出口とを備えることを特徴としている。
記載の発明において、前記当接部は、前記ファンを収納
しスクロール状を呈するスクロールケーシング部(2
4、25)であることを特徴としている。また、請求項
9記載の発明では、請求項1ないし請求項8いずれかに
記載の発明において、前記第3の空気取入口は、前記第
1の空気取入口と前記第2の空気取入口との間に形成さ
れていることを特徴としている。
9記載の発明において、前記第1ないし第3の空気取入
口は、前記軸方向に沿って形成されている特徴としてい
る。
請求項1ないし請求項10記載の発明では、開閉手段に
よって、第1、第2の空気取入口を全開し、第3の空気
取入口を全閉する場合、第1、第2の空気取入口が、フ
ァンの一対の吸い込み口のそれぞれに対応するように所
定間隔離れて形成されているため、例えば車室内空気を
ケース内に取り入れる場合、バランス良く第1の空気取
入口から一方の吸い込み口に空気を送り、第2の空気取
入口から他方の吸い込み口に空気を送ることが可能とな
る。
口のそれぞれと、これらに対応した前記各吸い込み口と
の距離がほぼ同じとなるようにすると、より一層の効果
が得られる。また、開閉手段によって第1、第2の空気
取入口を閉じ、第3の空気取入口を開口される場合、第
3の連通通路への第3の空気取入口の形成位置によっ
て、第1の連通通路と第2の連通通路との圧力損失を同
等にすることが可能になる。そして、この際、第3の空
気取入口をファンの径方向外方領域、かつ一対の吸い込
み口の間に少なくとも一部が開口するように形成すれ
ば、より一層の効果が得られる。
をバランス良くケース内に空気を取り入れることが可能
となる。また、特に請求項4ないし請求項6記載の発明
では、第1の開閉手段が、第1の作動位置と、第2の作
動位置とで選択的に作動し、第2の開閉手段が、第3の
作動位置と、第4の作動位置とで選択的に作動すること
から、それぞれ2つの作動位置の組合せにて、請求項6
に記載する全内気モード、全外気モード、2層流モード
とが切替可能となる。さらにこのように2つの作動位置
にの組合せによってモードが切替ることが可能となるこ
とから、請求項7に記載するように第1、第2の開閉手
段を第1、第2の空気取入口の開口縁と当接させたり、
当接部と当接させることで、確実なシールが得られる。
フット吹出口とデフロスタ吹出口との双方から空気を吹
き出す吹出モード、またはフット吹出口とフェイス吹出
口との双方から空気を吹き出す吹出モードにおいても、
上述のようにバランスが良いため一方の吹出口に風量が
偏ることなく、非常に簡単にほぼ同じ風量を得ることが
できる。また、2層流モードが可能なため、デフロスタ
吹出口およびフェイス吹出口からは車室外空気、フット
吹出口からは車室内空気を吹出すことができる。つま
り、デフロスタ吹出口からは、防曇効果があり、フレッ
シュな車室外空気を吹き出し、フット吹出口からは暖房
効果が得られやすい車室内空気を吹き出すことができ
る。
ファンを収納するスクロールーシング部にて構成されて
いるため、簡単な構成にてシールを確保することができ
る。
基づき説明する。図2に本実施形態における車両用空調
装置1の概略構成図を示す。本実施形態における車両用
空調装置1は、例えばディーゼルエンジンを搭載するデ
ィーゼル車に搭載されるものである。ディーゼルエンジ
ンは一般的にガソリンエンジンに比べ発熱量が小さいた
め、冬期における暖房暖房能力が十分に得られにくいも
のである。
前方(E/G側)天方向、図2下方が車両後方(車室内
側)、かつ図2中左右方向が車両幅方向となるように車
両に搭載される。この車両用空調装置1は、車室内に向
けて空気を送る空気通路をなすケース2を備える。ケー
ス2は、ポリプロピレン等の樹脂材にて形成され、空気
上流側から順に内外気切換装置(箱)2aと、クーラー
ユニット2bと、ヒータユニット2cとが結合されるこ
とで構成されている。図2中1点鎖線X,Yにてこれら
の結合部位を示す。
くとも車室内空気(以下、内気)または車室外空気(以
下、外気)の一方を取り入れるためのものであり、内部
には空気流を発生する送風機3が配設されている。な
お、この内外気切換装置2aの詳細はあとで詳しく説明
する。クーラーユニット2b内には、通過する空気を冷
却する冷媒蒸発器であるエバポレータ4が、その空気通
路を全面塞ぐように配設されている。エバポレータ4
は、車両に搭載された冷凍サイクル(図示しない)の一
構成部をなすものである。
動力によって冷媒を圧縮し、高温高圧の気相冷媒とする
コンプレッサー、この高温高圧の気相冷媒を凝縮液化す
るコンデンサと、この凝縮液化した冷媒を減圧膨張する
減圧膨張手段(例えば膨張弁)と、この減圧膨張した冷
媒を蒸発気化させる上記エバポレータ4からなる周知の
ものである。
を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器であるヒータ
コア8が、その空気通路の一部に配設されている。ヒー
タコア8は、エンジン冷却水を熱源とし、このエンジン
冷却水の流量や、ヒータコア8へのエンジン冷却水を断
続することで、エバポレータ4を通過した空気を適度加
熱するものである。
2c内の空気通路の一部に配設されていることから、ヒ
ータユニット2c内にはエバポレータ4を通過した空気
がヒータコア8をバイパスする冷風バイパス通路(図2
中ヒータコア8の紙面裏側に設けられているため、図示
されていない)が形成されている。エバポレータ8の空
気下流側、かつヒータコア8の空気上流側には、冷風バ
イパス通路と、ヒータコア8とに送られる風量割合を調
節する温度調節手段であるエアミックスドア9が配設さ
れている。このエアミックスドア9は、一端側に回転軸
10が固定され、この回転軸10によって図2中紙面上
方側から紙面裏側に向けて回動可能に設置されている。
cとは、結合手段として例えば爪嵌合や、ネジ部材によ
って結合されている。そして、クーラユニット2bおよ
びヒータユニット2c内は、図2に示すように略垂直方
向に延在する仕切壁5によって図2中車両前側に位置す
る第1の通路6と、図2中車両後方に位置する第2の通
路7とに仕切られている。つまり、第1の通路6は、ク
ーラーユニット2aおよびヒータユニット2c内の車両
前側に位置し、第2の通路7は、クーラーユニット2a
およびヒータユニット2c内の車両後側に位置する。ま
た、上記エバポレータ4、ヒータコア8およびエアミッ
クスドア9は、この第1の通路6と第2の通路7の双方
に跨がるように配置されている。
下流側には、車室内の異なる位置に配設された後述の吹
出口に空調風を送るための吹出用開口部が形成されてい
る。吹出用開口部は、具体的には図2中上方から図2中
下方に向かって順に、第1の通路6側に開口したフェイ
ス用開口部12、デフロスタ用開口部11、および第2
の通路7側に開口したフット用開口部13とからなる。
実際には延長ダクト(図示しない)が連結されている。
これら延長ダクトの空気下流側のそれぞれには、車室内
に開口したデフロスタ吹出口(図示しない)、センタフ
ェイス吹出口(図示しない)、サイドフェイス吹出口
(図示しない)、フット吹出口(図示しない)が形成さ
れている。
ラス(図示しない)の内面に向かって空調風を吹き出さ
せるためのものであり、フェイス吹出口は、主に乗員の
上半身に向かって空調風を吹き出させるためのものであ
り、さらにフット吹出口は、乗員の下半身に向かって空
調風を吹き出させるものである。各吹出用開口部(11
〜13)には、センターフェイス用切替ドア15、デフ
ロスタ用切替ドア14、フット用切替ドア16が配置さ
れており、これら切替ドア14〜16によって、各吹出
用開口部(11〜13)が開閉される。そして、これら
切替ドアは、駆動手段として例えばサーボモータ(図示
しない)などにて所定の吹出モードとなるように図2中
矢印の範囲を回動させられる。
ると、本実施形態の車両用空調装置1では、フェイス用
開口部12だけを開口するフェイスモード、フェイス用
開口部12およびフット用開口部13の双方だけを開口
するバイレベルモード、フット用開口部13およびデフ
ロスタ用開口部12の双方を開口し、ヒータコア8を通
過した空気のうち大部分(例えば8割)をフット用開口
部13に送風し、残り(2割)をデフロスタ用開口部1
2に送風するフットモード、フット用開口部13および
デフロスタ用開口部12の双方を開口し、ヒータコア8
を通過した空気のうちほぼ等量づつフット用開口部13
およびデフロスタ用開口部12に送風するフットデフモ
ード、デフロスタ用開口部12だけに空調風を送風する
デフロスタモードとが切替可能となっている。
出口は、切替ドア14〜16の作動位置に関係せず上述
の全ての吹出モードにおいて、空調風が吹き出されるよ
うに構成されている。そして、これら吹出モードは、車
両用空調装置1が自動温度調節機能を有するオートエア
コンであるならば、車室内の空調状態に影響を与える空
調環境因子を各センサ群から読み取り、この検出値より
予め設定された吹出モードとなるように決定される。
側、かつ吹出用開口部(11〜13)の空気上流側にて
途切れている。これによってヒータコア8の下流側部位
にて第1の通路6と第2の通路7とが連通可能となって
いる。そして、この第1の通路6と第2の通路7との連
通状態は、フット用切替ドア16にて開閉される。具体
的にはフット用切替ドア16が図2中aで示す回動位置
である場合は、フット用開口部13が全開し、第1の通
路6と第2の通路7とが車室内の吹出口まで完全に仕切
られることになる。
調風は、デフロスタ用開口部11またはフェイス用開口
部12のいずれかに送風され、第2の通路7内の空調風
は、必ずフット用開口部13に送風されることになる。
次に、本発明の要部である上述の内外気切替装置2aの
詳細を図面に基づき説明する。図1に図2中A方向から
見た概略透視図を示す。図3に図1の詳細図を示す。図
4に図2の内外気切替箱2aの詳細透視図を示す。図5
に図2中B方向から詳細透視図を示す。
示すようにケース1の最空気上流側を構成する内外気ケ
ース1aと、この内外気ケース1a内に収納された送風
機3とから構成されている。内外気ケース1aは、ポリ
プロピレンなどの樹脂材より形成され、3つの分割ケー
ス1b、1c、1dとが結合されることで空気通路を構
成する(図3参照)。
ぼ中央に配設されており、ファン3aと、このファン3
aを回転駆動する駆動手段である電動モータ3eとから
構成されている。そして、この送風機3は、その電動モ
ータ3eの駆動軸(図示しない)の軸方向が上述の仕切
壁5と直交するように配設されている。この駆動軸に
は、上述のファン3aが取付られるのであるが、このフ
ァン3aは、図3に示すようにファンの径が異なる第1
のファン3bと、この第1のファン3bよりその径が大
きい第2のファン3cとを有するように一体形成されて
いる。
図1に示すように遠心式多翼ファン(シロッコファン)
であり、電動モータ3eの軸方向両側に位置する一対の
吸い込み口17、18から内気または外気を吸引し、フ
ァンの径方向外方に向かって空気流を発生するものであ
る。そして、これら第1のファン3b、第2のファン3
cは、その吸い込み側がベルマウス形状を呈するスクロ
ール状のスクロールケーシング部24、25にそれぞれ
収納されている。スクロールケーシング部24、25の
各終端部(空気吹出側)は、それぞれ第1の通路6と第
2の通路7とに連通するように形成されている。また、
スクロールケーシング部24、25の軸方向の一端側が
仕切部26を共用して用いられている。
によって第1、第2のファン3b、3cにて生じせしめ
られた空気流が互いに交わらないように区画されてお
り、この結果、第1のファン3bに生じせしめられた空
気流は第1の通路6に送られ、第2のファン3cに生じ
せしめられた空気流は第2の通路7に送風されることに
なる。また、図5に示すように電動モータ3eは、3つ
のステー27によってスクロールケーシング部25の吸
い込み側の一面をなす壁部261と固定されている。こ
れによって、送風機3が内外気ケース1a内の収納固定
されている。
cとの径が、後者の方が大きいのは、ステー27および
電動モータ3eが吸い込み口18を一部塞ぐように設置
されているため、第2の通路7側は風量が得られにくい
ためである。内外気ケース1aには、一方の吸い込み口
17および他方の吸込口18のそれぞれに対応して、電
動モータ3eの軸方向両側に開口した第1の内気取入口
19、第2の内気取入口21が形成されている。そし
て、これら第1、第2の内気取入口19、21は、第1
の内気取入口19と、この第1の内気取入口21と対応
する一方の吸い込み口17との距離、および第2の内気
取入口21と、この第2の内気取入口21と対応する他
方の吸い込み口18との距離とが、ほぼ同じになるよう
に内外気ケース1aに形成されている。
内気取入口19と吸い込み口17とを連通する第1の連
通通路22と、第2の内気取入口21と吸い込み口18
とを連通する第2の連通通路23とが設けられている。
また、これら第1、第2の連通通路22、23は、内部
を流れる空気の流れ方向が、天方向から地方向となるよ
うに形成されている。
通通路22の上流側と、第2の連通通路23の上流側と
を連通する第3の連通通路100が設けられている。そ
して、この第3の連通通路100は、図1および図3に
示すように電動モータ3dの駆動軸の軸方向(車両前後
方向)に空気が流れるように設けられている。第3の連
通通路100には、内外気ケース1a内に外気を取り入
れるための外気取入口20が形成されている。外気取入
口20は、図3に示すように吸い込み口17と18との
間、かつ第1のファン3bと第2のファン3cとの連結
部位であるファンの径方向外方領域に開口するように形
成されている。また、外気取入口20は、この外気取入
口20と吸い込み口17との距離と、この外気取入口2
0と吸い込み口18との距離がほぼ同じになるように形
成されている。
20、第2の内気取入口21は、図4に示すように電動
モータ3eの回転軸の軸方向(車両前後方向)に沿って
配列されるように形成されている。内外気ケース1a内
には、開閉手段として、第1の連通通路22と第3の連
通通路100とを選択的に連通または遮断する第1の切
替ドア28、および第2の連通通路23と第3の連通通
路100とを選択的に連通または遮断する第2の切替ド
ア29が設けられている。そして、第1の切替ドア28
は、外気取入口20と第1の内気取入口19との間に設
けられ、第2の切替ドア29は、外気取入口20と第2
の内気取入口21との間に設けられている。
状を呈しており、一端側にこれら切替ドアを駆動する駆
動軸30、31が取り付けられている。この駆動軸3
0、31は、軸方向が車両幅方向(内外気切替装置2a
とクーラユニット2bとの連結方向)となるように配設
されている。そして、この駆動軸30、31の軸方向両
端がケース1aに回転自在に支持されることで、第1、
第2の切替ドア28、29は、図3中矢印で示す範囲を
作動するようになっている。なお、これら駆動軸30、
31には、駆動手段としてサーボモータ(図示しない)
などが連結されており、このサーボモータ等によって第
1、第2の切替ドア28、29は、所定の内外気モード
となるように駆動される。
の各内外気モードにおける作動を順に説明する。図1に
全外気モードにおける第1、第2の切替ドア28、29
の作動位置を示す。この全外気モードは、第1、第2の
ファン3b、3cの双方が外気を吸い込み、第1、第2
の通路6、7の両方に外気を送風する内外気モードであ
る。この全外気モードでは、第1、第2の切替ドア2
8、29は、それぞれ第1、第2の内気取入口19、2
1を全閉する(第1の切替ドア28が図3中cで示す作
動位置、第2の切替ドア29が図3中fで示す作動位
置)。
み口17、18とが連通(第1の連通通路22と第3の
連通通路100とが連通、および第2の連通通路23と
第3の連通通路100とが連通)することで、外気取入
口20から取入られた外気は、第1の通路6と第2の通
路7との双方に送られることになる。また、この際、外
気取入口20と各吸い込み口17、18との距離がほぼ
同等なため、外気取入口20と吸い込み口17とを連通
する流路での圧力損失と、外気取入口20と吸い込み口
18とを連通する流路での圧力損失がほぼ同等となり、
バランス良く第1、第2の通路6、7に送風することが
可能となる。
1の内気取入口19の開口縁32と、第2の切替ドア2
9が第2の内気取入口21の開口縁33と当接(または
圧接)することで、第1、第2の内気取入口19、21
からケース1a内に内気が入り込むのを防いでいる。次
に全内気モードについて説明する。図6にこの全内気モ
ードにおける第1、第2の切替ドア28、29の作動位
置を示す。
3b、3cの双方が内気を吸い込み、第1、第2の通路
6、7に内気を送風する内外気モードである。この全内
気モードでは、第1、第2の切替ドア28、29は、そ
れぞれ第1、第2の内気取入口19、21を全開する
(第1の切替ドア28が図3中dで示す作動位置、第2
の切替ドア29が図3中eで示す作動位置)。
クロールケーシング部24の壁部34に当接(または圧
接)することで、第1の連通通路22と第3の連通通路
100とが完全に遮断される。これによって、吸い込み
口17は、第1の内気取入口19とだけ連通するように
なる。また、第2の切替ドア29は、スクロールケーシ
ング部25の壁部26に当接(または圧接)すること
で、第2の連通通路23と第3の連通通路100とが完
全に遮断される。これによって、吸い込み口18は、第
2の内気取入口21とだけ連通するようになる。
によって外気取入口20と各吸い込み口17、18との
間が閉塞され、第1の内気取入口19と吸い込み口17
とが、第2の内気取入口21と吸い込み口18とが連通
するようになり、第1、第2の内気取入口19、21か
ら取り入れられた内気は、それぞれ第1の通路6と第2
の通路7とに送られることになる。また、この際、第1
の内気取入口19と吸い込み口17とを連通する流路で
の圧力損失と、第2の内気取入口と吸い込み口18とを
連通する流路での圧力損失とをほぼ同等となり、第1、
第2の通路にバランス良く送風することができる。
にこの2層流モードにおける第1、第2の切替ドア2
8、29の作動位置を示す。この2層流モードとは、本
実施形態ではフットモードおよびフットデフモードにお
いて使用される内外気モードである。フットモードで
は、フット切替ドア16が図2中aで示す位置となり、
フット用開口部13には常に第2の通路7を流れる空気
が取り入れられることになる。一方、デフロスタ用開口
部11は若干ながら開口しており、このデフロスタ用開
口部11には常に第1の通路6を流れる空気が取り入れ
られることになる。また、フットデフモードでも同様で
ある。
暖房効果が得られやすい内気を取り入れ、第2の通路7
に防曇効果が得られやすい外気を取り入れるモードであ
り、内外気切替装置2aを第1の通路6に外気、第2の
通路7に内気を取り入れるようにすれば良い。そこで、
図7に示すように第1の切替ドア28にて第1の内気取
入口19を全閉させ、第2の切替ドア29にて第2の内
気取入口21を全開させるようにする(第1の切替ドア
28は図3中cで示す位置、第2の切替ドア29は図3
中eで示す位置)。つまり、第1の切替ドア28にて、
第1の連通通路22と第3の連通通路100と連通させ
ると共に、第1の内気取入口28を全閉し、第2の切替
ドア29にて第2の連通通路23と第3の連通通路10
0とを遮断すると共に、第2の空気取入口23を全開す
る。
口17とが連通し、第2の内気取入口21と吸い込み口
18とが連通するようになり、第1の通路6には外気、
第2の通路7には内気が取り入れられることになる。な
お、この場合、第1の切替ドア28は、第1の内気取入
口19の開口縁32と当接(または圧接)し、第1の内
気取入口19からケース1a内に内気が入り込まないよ
うにシールしている。また、第2の切替ドア29は、ス
クロールケーシング部25の壁部26に当接(または圧
接)することにより、外気取入口20から吸い込み口1
8に空気が漏れださないようにシールしている。
イアウトと従来公報(特開平5─124426号公報)
とのレイアウトとでの、風量の実験結果を表1に示す。
図8に従来公報と類似した内外気切替装置のレイアウト
を示す。なお、クーラーユニットおよびヒータユニット
は、本実施形態のものと同様なものであり、同じ符号を
付ける。
気切替装置2aと比較して、内気取入口40、41と外
気取入口42の形成位置が異なるものである。この内外
気切替装置が、全外気モードにて作動する場合、切替ド
ア43が外気取入口42を全開すると共に、内気取入口
40を全閉する。さらに切替ドア44が内気取入口41
を全閉する。これによって、全外気モードにおいて外気
取入口42と一方の吸い込み口45とは近接しており、
圧力損失は少なくなる。
46とは、離れており、外気取入口42から取入られた
外気は、連通通路47を介して回り込むように吸い込み
口46に吸引されることになり、圧力損失が大きくな
る。つまり、第1の通路6と第2の通路7とでのバラン
スが非常に悪く、例えば全外気モードで使用するデフロ
スタモード時の必要風量が得られにくくなる。
方が風量が大きくなっていることが分かる。この原因は
上述したように図8のものでは、第1の通路6と第2の
通路7との風量バランスが非常に悪いためであり、これ
に対し本実施形態では、外気取入口20が、各吸い込み
口17、18との距離がほぼ同様な位置に形成されてい
るため、第1の通路6と第2の通路7とのバランスが良
いと考えられる。また、全内気モードおいても、第1、
第2のの内気取入口19、21のそれぞれと、各吸い込
み口17、18との距離がほぼ等しいため、バランスが
良く、図8のものにくらべ大きな風量を得られる。
装置2aの構成にすることで、例えばフットデフモード
において、フット用開口部13とデフロスタ用開口部1
1とに、フェイス用開口部11とフット用開口部13と
に等量づつ空調風を送る場合において、第1の通路6と
第2の通路7とのバランスが良いため、簡単にこの風量
割合を得ることが可能となる。
を、スクロールケーシング部24、25に当接している
ため、わざわざ当接させる部分を形成する必要が少な
く、簡単な構成にてシールを得ることができる。以上、
本発明の実施形態を説明したが、本発明は以下に述べる
ような変形例にも適用できる。なお、同じ構成のものは
上述と同じ符号を付ける。
置2aは、ファン3aの径方向一方側端部に外気取入口
20aが形成され、他方側端部に第3、第4の内気取入
口50、51が形成されている。そして、外気取入口2
0aと吸い込み口17aとを連通する第4の連通通路4
8a、外気取入口20aと吸込口18aとを連通する第
5の連通通路49a、第3の内気取入口50と吸い込み
口17aとを連通する第6の連通通路48b、および第
4の内気取入口51と吸い込み口18aとを連通する第
7の連通通路49bが形成されている。
気上流側部位には、くの字状のバタフライドアである第
3、第4の切替ドア28a、29aが設けられている。
上記切替ドア28aは、図中実線位置のときに吸い込み
口17aと第6の連通通路48bとを連通し、図中一点
鎖線位置のときに吸い込み口17aと第4の連通通路4
8aとを連通する。また、上記切替ドア29aは、図中
実線位置のときに吸い込み口18aと第7の連通通路4
9bとを連通し、図中一点鎖線位置のときに吸い込み口
18aと第5の連通通路49aとを連通する。
1のファン3bと第2のファン3cとは、その径が異な
っていたが、図10に示すように同径のものでも良い。 (第4実施形態)図11に示すように、電動モータ51
を両軸モータ3fとし、この両軸に第1のファン3b、
第2のファン3cを取り付けても良い。
記第1実施形態における第2の切替ドア29を、バタフ
ライドア29bとしても良い。この場合、内外気切換装
置2aの図12上下方向における幅を小さくすることが
できる。 (第6実施形態)図13に示すように、内外気切替装置
2aは、ファン3aの径方向一方側端部に外気取入口2
0a、他方側端部に内気取入口52がそれぞれ形成され
ており、各吸い込み口17a、18aの空気上流側部位
には、図9に示したものと同じ第3、第4の切替ドア2
8a、29aが設けられている。
内外気ケース1a内には、花粉、粉塵を効率良く捕捉で
きる高圧損の第1フィルタ53が設けられ、内気取入口
52の周囲における内外気ケース1a内には、第1フィ
ルタ53よりも低圧損の第2フィルタ54が設けられて
いる。すなわち、外気中の花粉、粉塵は、第1フィルタ
53にて効率良く捕捉しなければならないため、高圧損
のフィルタを用いている。また、内気中の粉塵等の量は
それほど多くないため、何回か内気循環している間に内
気中の粉塵等を第2フィルタ54にて清浄できれば良い
ため、低圧損のフィルタを用いている。
高圧損の第1フィルタ53、内気取入口54の部分には
低圧損の第2フィルタ54を設けた構成とすることによ
り、切替ドア28aを図中実線位置、切替ドア29aを
図中一点鎖線位置で用いる2層流モードのときは、外気
中の粉塵、花粉を第1フィルタ53にて効率良く捕捉で
きるとともに、第2フィルタ54の圧損による内気吸込
風量の低下量を極力抑えることができる。
タ54として、それぞれ同じ圧損のフィルタを用いても
良い。 (第7実施形態)上述したように、内気中の粉塵の量は
それほど多くないため、図14に示すように、図13に
示した第2フィルタ54を無くしても良い。このように
すれば、第2フィルタ54を設けた場合に比べて、内気
吸込風量をアップさせることができる。
て、外気取入口(20a、20)から内気を取り入れ、
内気取入口(19、21、50〜52)から外気を取り
入れるようにしても良い。
略構成図である。
図である。
ードの状態を表す図である。
ードの状態を表す図である。
イアウトを表す図である。
略構成図である。
概略構成図である。
概略構成図である。
概略構成図である。
概略構成図である。
概略構成図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 車室内に空気を導くためのケースと、 このケース内に収納され、このケース内に車室内に向か
った空気流を発生させ、ファンとこのファンを回転駆動
するモータとを有し、さらに前記ファンは前記モータの
軸方向両側に一方および他方の吸い込み口を有すると共
に、これらの吸い込み口から空気を吸い込み前記ファン
の径方向外方にこの空気を送風するように構成された送
風機と、 この送風機の下流側における前記ケース内を、前記一方
の吸い込み口から吸い込まれた空気が送風される第1の
通路と、前記他方の吸い込み口から吸い込まれた空気が
送風される第2の通路とに仕切る仕切部材と、 前記ケースのうち、前記各吸い込み口にそれぞれ対応す
る部位に設けられ、前記モータの軸方向において所定間
隔離れて開口すると共に、車室外空気または車室内空気
をこのケース内に取入可能な第1、第2の空気取入口
と、 前記ケース内に設けられ、前記第1の空気取入口と前記
一方の吸い込み口とを連通する第1の連通通路と、 前記ケース内に設けられ、前記第2の空気取入口と前記
他方の吸い込み口とを連通する第2の連通通路と、 前記ケース内に設けられ、前記第1の連通通路と前記第
2の連通通路とを連通する第3の連通通路と、 この第3の連通通路に開口するように設けられ、前記第
1の空気取入口と相反する車室外空気または車室内空気
を前記ケース内に取り入れる少なくとも1つの第3の空
気取入口と、 前記第1の空気取入口、前記第2の空気取入口、前記第
3の空気取入口を開閉する開閉手段とを備えることを特
徴とする車両用空調装置。 - 【請求項2】 前記第3の空気取入口は、前記ファンの
径方向外方領域、かつ前記一対の吸い込み口の間に少な
くとも一部が開口するように前記ケースに形成されてい
ることを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置。 - 【請求項3】 前記第1、第2の空気取入口のそれぞれ
と、これらに対応した前記各吸い込み口との距離がほぼ
同じとなるように前記ケースに形成されていることを特
徴とする請求項1または請求項2記載の車両用空調装
置。 - 【請求項4】 前記開閉手段は、第1の開閉手段と第2
の開閉手段とから構成されており、 この第1の開閉手段は、前記第1の空気取入口と前記第
3の空気取入口との間に設けられ、 前記第2の開閉手段は、前記第2の空気取入口と前記第
3の空気取入口との間に設けられ、 前記第1の開閉手段は、前記第1の連通通路と前記第3
の連通通路とを連通させると共に、前記第1の空気取入
口を全閉する第1の作動位置と、前記第1の連通通路と
前記第3の連通通路とを遮断すると共に、前記第1の空
気取入口を全開する第2の作動位置とを選択的に作動す
るように構成され、 前記第2の開閉手段は、前記第2の連通通路と前記第3
の連通通路とを連通させると共に、前記第2の空気取入
口を全閉する第3の作動位置と、前記第2の連通通路と
前記第3の連通通路とを遮断すると共に、前記第2の空
気取入口を全開する第4の作動位置とを選択的に作動す
るように構成されていることを特徴とする請求項1ない
し請求項3いずれかに記載の車両用空調装置。 - 【請求項5】 前記第1、第2の開閉手段は、一端側を
駆動支点として回動する板状の切替ドアにて構成され、 前記第1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第1の作
動位置および前記第3の作動位置である場合、前記第
1、第2の開閉手段は、それぞれ前記第1、第2の空気
取入口の開口縁と全周にいたって当接し、 前記第1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第2の作
動位置および前記第4の作動位置である場合、前記第
1、第2の開閉手段は、前記ケースに設けられた当接部
と当接することを特徴とする請求項4記載の車両用空調
装置。 - 【請求項6】 前記第1の空気取入口および前記第2の
空気取入口は、車室内空気を前記ケース内に取り入れる
ものであり、 前記3の空気取入口は、車室外空気を前記ケース内に取
り入れるものであり、 前記第1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第2の作
動位置および前記第4の作動位置にあり、前記第1、第
2の通路との双方に車室内空気を取り入れる全内気モー
ドと、 前記第1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第1の作
動位置および第3の作動位置にあり、前記第1、第2の
通路との双方に車室外空気を取り入れる全外気モード
と、 前記第1、第2の開閉手段のそれぞれが、前記第1の作
動位置および前記第4の作動位置にあり、前記第1の通
路に車室外空気、前記第2の連通に車室内空気を取り入
れる2層流モードとが切換可能なっていることを特徴と
する請求項5記載の車両用空調装置。 - 【請求項7】 前記送風機の空気下流側における前記第
1、第2の通路に配設され、通過する空気を冷却するエ
バポレータと、 前記第1、第2の通路の前記エバポレータの下流側に配
設され、エバポレータを通過した空気を加熱するヒータ
コアと、 このヒータコアの下流側における前記第2の通路側に形
成され、乗員の足元に向かって空気を吹き出すためのフ
ット吹出口と、 前記ヒータコアの下流側における前記第1の通路側に形
成され、車両の窓ガラスの内面に向かって空気を吹き出
すためのデフロスタ吹出口および乗員の上半身に空気を
吹き出すためのフェイス吹出口とを備えることを特徴と
する請求項6記載の車両用空調装置。 - 【請求項8】 前記当接部は、前記ファンを収納しスク
ロール状を呈するスクロールケーシング部であることを
特徴とする請求項5記載の車両用空調装置。 - 【請求項9】 前記第3の空気取入口は、前記第1の空
気取入口と前記第2の空気取入口との間に形成されてい
ることを特徴とする請求項1ないし請求項7いずれかに
記載の車両用空調装置。 - 【請求項10】 前記第1ないし第3の空気取入口は、
前記軸方向に沿って形成されている特徴とする請求項9
記載の車両用空調装置。
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