JP3341145B2 - 空気調和装置のケースユニット及びこれを用いた自動車用空気調和装置 - Google Patents
空気調和装置のケースユニット及びこれを用いた自動車用空気調和装置Info
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Description
り、特にその内部に熱交換器が設けられ、空気の流れを
制御する通路を有する空気調和装置のケースユニット
と、このケースユニットを用いた空気調和装置に関す
る。
常的な自動車用空気調和装置は、送風器ユニット(bl
ower unit)により、空気を、冷媒の流れる蒸
発器(evaporator)及び自動車エンジンの冷
却水が流れるヒーターコア(heater core)
に送風することにより、空気と相互熱交換させる。前記
熱交換された空気は、ダクト(duct)を通して自動
車の室内に供給されることにより、自動車の室内を冷房
または暖房することになる。
例を示した。図面を参照すれば、送風器ユニット1から
供給された空気が、主通路11に設けられた蒸発器10
0とヒーターコア200を選択的に通過した後、ドア1
2、13、14の操作状態に応じ、各通路15、16、
17を通して自動車の内部に供給されて、暖房または冷
房が行われる。前記のような空気調和装置のケースは、
自動車の室内を部分的に冷暖房することはできない。即
ち、運転席と乗客用座席または後座席に個別的な冷暖房
が出来ない。
交換器ユニットと送風器ユニットとを、前座席用と後座
席用とに区分して各々採用した。しかし、これは熱交換
器ユニットと送風器ユニットとを装着するための広い設
置空間を必要とし、これらを個別駆動するための、例え
ば圧縮器、凝縮器の冷却装置、制御装置等の周辺装置が
複雑になるという問題点があった。
車の室内の前座席と後座席とを独立的に冷暖房して、自
動車の室内の温度調節を効果的にしうる、空気調和装置
のケースユニット及びこのケースユニットを用いた空気
調和装置を提供するにある。
の本発明のケースユニットは、空気を冷却する第1熱交
換器が設けられ、送風器ユニットにより空気が供給され
る主通路と、空気を加熱する第2熱交換器が設けられ、
その入口と出口が前記主通路と連通されるように隔壁に
より区画されて形成される分岐通路と、前記主通路及び
/または前記分岐通路を通過した空気が供給されるよう
に前記主通路と連通される複数個の分配通路と、前記第
1熱交換器を通過した空気を前記分配通路のうち一つに
供給するバイパス通路と、分岐通路の第2熱交換器を通
過した空気を前記バイパス通路に連通させる連結通路が
形成されたケースと、前記各通路に対した空気の出入を
断続するために前記ケース内に設けられた複数個のドア
を含む。
ースユニットは、左右ケースの間に位置し、前記第1、
2熱交換器の各左右側が前記左右ケースの主通路と分岐
通路にそれぞれ位置するように左右ケースを隔てる隔板
により相互区画され、各々第1熱交換器が設けられて送
風器ユニットにより空気が供給される主通路と、第2熱
交換器が設けられてその入口と出口が前記主通路と連通
されるように隔壁により区画されて形成される分岐通路
と、前記主通路及び/または前記分岐通路を通過した空
気が供給されるように前記主通路と連通される複数個の
分配通路と、前記第1熱交換器を通過した空気を前記分
配通路のうち一つに供給するバイパス通路と、前記分岐
通路の第2熱交換器を通過した空気を前記バイパス通路
に連通させる連結通路が形成された左右ケースと、前記
各通路に対した空気の出入を断続するために前記各ケー
ス内に設けられた複数個のドアとを含む。
れたフロントパネルのベントに空気を供給するフロント
通路と、ディフロストベントに空気を供給するディフロ
スト通路と、フロアベント及びリアフロアベントに空気
を供給するフロア通路と、前記バイパス通路及び連結通
路と連通されてリアコンソールに空気を供給して自動車
の後部座席側の室内温度を制御するためのコンソール通
路とを含むように構成する。
前記第1、2熱交換器との間の主通路を開閉するドア
と、前記分岐通路の出口を開閉するドアと、前記分配通
路を開閉するドアと、前記バイパス通路の入口と出口を
各々開閉するドアとを含むように構成する。
ユニットと、第1熱交換器が設けられて前記送風器ユニ
ットから空気が供給される主通路と、第2熱交換器が設
けられてその入口と出口が前記主通路と連通されるよう
に隔壁により区画されて形成される分岐通路と、前記主
通路及び/または前記分岐通路を通過した空気が供給さ
れるように前記主通路と連通される複数個の分配通路
と、前記第1熱交換器を通過した空気を前記分配通路の
うち一つに供給するバイパス通路と、前記分岐通路の第
2熱交換器を通過した空気を前記バイパス通路に連通さ
せる連結通路が形成されたケースと、前記各通路に対し
て空気の出入を断続するために前記ケース内に設けられ
た複数個のドアとを含む空気調和装置が提供される。
動車の室内の前座席と後座席に対して独立的に冷暖房し
うる。図2を参照すれば、本発明の空気調和装置は、自
動車のエンジンルーム(図示せず)に設けられてエンジ
ンの駆動力により駆動される圧縮器21と、前記圧縮器
21により圧縮された熱交換媒体を凝縮する凝縮器22
と、インストルメントパネル内に設けられる送風器ユニ
ット23と、前記送風器ユニット23から送風される空
気を自動車の室内の各部位に選択的に供給するケースユ
ニット30とを含む。前記ケースユニット30内には、
前記圧縮器21と連結する第1熱交換器100と、エン
ジンの冷却水を熱交換媒体にする第2熱交換器200が
設けられる。
例が、図3及び図4に示されている。図面を参照すれ
ば、前記ケースユニット30は、送風器ユニット23の
吐出口と連結され、その内部に主通路P1が形成された
ケース31を含み、この主通路P1の入口には、この主
通路P1を横切って蒸発器のような第1熱交換器100
が設けられる。そして前記ケース31内には、隔壁33
により前記主通路P1と連通されるように分岐通路P2
が形成される。前記分岐通路P2には、エンジンの冷却
水を熱交換媒体とする第2熱交換器200が設けられ
る。
P1とが会う所には、前記分岐通路P2を通過した空気
が主通路P1に沿って流れる空気と混合される混合空間
S1が形成される。前記混合空間S1の上部のケース3
1には、複数個の分配通路、即ちフロント通路P3とデ
ィフロスト通路P4が形成される。前記フロント通路P
3は、自動車の室内の計器板が設けられたフロントパネ
ルのベント(vent、図示せず)に向かうダクトと連
通され、前記ディフロスト通路P4は、ディフロストベ
ント(defrost vent、図示せず)に向かう
ダクトと連結される。
には、フロアベント(floorvent、図示せず)
及びリアフロアベントに向かうダクトと連結されたフロ
ア通路P5と、リアコンソール(rear conso
le、図示せず)に向かうダクトと連結されたコンソー
ル通路P6が形成される。
換器100、200の間に入口が位置するバイパス通路
P7が形成され、このバイパス通路P7は、前記第2熱
交換器200の出口と連結される連結通路P8と連通さ
れ、この連結通路P8は、前記コンソール通路P6と連
通される。
には、前記送風器ユニット23から供給される空気の流
れを制御するためのドア等が設けられる。即ち、前記主
通路P1と分岐通路P2に流れる空気を選択的に断続す
る第1ドア51が具備され、前記フロント及びディフロ
スト通路P3、P4の入口には、空気の流れを断続する
第2、3ドア52、53が設けられる。また、前記バイ
パス通路P7の入口と出口には、各々第4ドア54と第
5ドア55が設けられ、前記フロア通路P5の入口に
は、第6ドア56が設けられる。そして、分岐通路P2
の出口には、前記混合空間S1に向かう空気の流れを断
続する第7ドア57が設けられ、前記コンソール通路P
6には、第8ドア58が設けられる。
通路P8を分岐通路P2の出口まで延長させ、連結通路
P8の入口側にある一本の回転軸59に、前記分岐通路
P2の出口を開閉する第7ドア57’と前記連結通路P
8の一部を開閉する第5ドア55’を共に設けられる。
所定の駆動部(図示せず)により駆動され、前記駆動部
は、各ドアの回転軸と連結されたリンク(図示せず)と
結合されるアクチュエータ(図示せず)を含む。前記駆
動部は、ドアの回転軸を回動させうるように多様な構造
で適用可能である。例えば、各ドアの回転軸に設けられ
るケーブル(図示せず)または各回転軸に設けられたリ
ンクと結合されるガイドホームを有するカムの駆動によ
り、ドアは開閉されうる。
設けられた空気調和装置の作動を、図4及び図7乃至図
15に基づき説明すれば、次の通りである。冷房時、圧
縮器21(図2)の駆動で第1熱交換器100に冷媒が
供給され、第2熱交換器200にはエンジンの冷却水が
供給される。この状態で送風器ユニット23によりケー
ス31の主通路P1に供給された空気は、前記各ドア5
1ー58の作動で第1、2熱交換器100、200を通
過しながら熱交換が行われた後、自動車の室内の各部位
に供給される。
に詳しく説明する。自動車内の冷房時、即ち送風器ユニ
ット23から供給されて第1熱交換器100と熱交換が
行われた空気を自動車のフロントパネルに形成されたベ
ント(図示せず)に供給する”ベントモード”の場合、
図4に示されたように、第1ドア51を回動させて第2
熱交換器200が設けられた分岐通路P2の入口を閉じ
る。また、前記第2ドア52を回動させてベントと連通
されるフロント通路P3を開放させ、第4ドア54を回
動させバイパス通路P7の入口を開けると同時に前記分
岐通路P2の入口は閉じる。また、第7ドア57を回動
させて前記分岐通路P2の出口を閉じ、前記第5ドア5
5によりバイパス通路P7の出口が開放されると共に連
結通路P8を密閉する。従って、前記送風器ユニット2
3から供給された空気は、第1熱交換器100と熱交換
が行われた後、主通路P1とフロント通路P3を通して
フロントパネルのベントに供給される。
ル側に冷気を供給するためには、図7に示されたよう
に、第8ドア58を操作してバイパス通路P7と連通さ
れる前記コンソール通路P6を開放する。従って、主通
路P1に供給された空気は、前記第1熱交換器100を
通過しながら冷却された後、バイパス通路P7とコンソ
ール通路P6を通してリアコンソール側に供給される。
バイ−レベル(Bi−level)モード”に対したド
アの作動状態が、図8に示されている。まず前記フロン
トパネルのベントとフロアベントに相互温度差の大きな
空気を各々供給するためには、示されたように前記第1
ドア51により分岐通路P2の一部を開放させ、第7ド
ア57は開放される。また、前記フロント通路P3の一
部が開閉されるように第2ドア52が開放されると同時
にフロア通路P5の前記第6ドア56を開放する。この
際、前記第1熱交換器100と第2熱交換器200に
は、各々熱交換媒体の冷媒とエンジンの冷却水が供給さ
れる。従って、前記送風器ユニット23により主通路P
1に供給された空気は、第1熱交換器100を通過しな
がら冷却された後、一部は主通路P1とフロント通路P
3を通してフロントパネルのベントに供給され、一部は
分岐通路P2の前記第2熱交換器200を通過しながら
加熱された後、フロア通路P5を通してフロアベントに
供給される。ここで前記フロア通路P5を通して供給さ
れる空気は、ダクトの連結構造に応じてフロント及びリ
ア側のフロアベントに供給されうる。また、前記フロン
トパネルのベントとフロアベントに供給される空気量の
比率は、前記ドア51、52、56、57の開度により
適切に調節されうる。
熱交換器100の蒸発器から冷却された空気をフロアベ
ントに供給する”フロアモード”の場合には、図9に示
されたように、第6ドア56を回動させてフロア通路P
5を開放させ、他の通路はドアにより遮断される。従っ
て、前記主通路P1に供給された空気は、第1熱交換器
100を通過しながら冷却された後、フロア通路P5を
通してフロアベントに供給されて自動車の室内を冷房す
ることになる。この際、ダクト構造に応じて前記フロア
通路P5に供給される冷気をリアフロアベントに送風し
うる。
た空気をリアコンソール側に供給するためには、図10
に示されたように第8ドア58を回動させてバイパス通
路P7と連通されたコンソール通路P6を開放する。従
って、前記第1熱交換器100を通過しながら冷却され
た空気は、バイパス通路P7とコンソール通路P6を通
してリアコンソールに供給される。
された空気が混合されたり、温度の低い外部空気と加熱
された空気とが混合されて供給される。図11を参照す
れば、このモードでは、第1ドア51を部分的に開放し
て主通路P1及び分岐通路P2が全て開放される。前記
第4ドア54によりバイパス通路P7の入口が開放さ
れ、前記第5ドア55によりバイパス通路P7の出口が
一部開放される。また、第8ドア58によりコンソール
通路P6が開放される。そして前記第2、3、6ドア5
2、53、56を選択的に操作して前記フロント通路P
3、ディフロスト通路P4及びフロア通路P5を選択的
に開ける。この状態で、前記第1熱交換器100を通過
しながら冷却された空気の一部は、主通路P1を経て混
合空間S1に行き、残りは分岐通路P2に設けられた第
2熱交換器200を経ながら加熱された後、その中の一
部が前記主通路P1の混合空間S1に流入される。従っ
て、前記主通路P1と分岐通路P2を経た空気は、混合
空間S1で混合された後、選択的に開いたフロント通路
P3またはディフロスト通路P4とフロア通路P5に供
給される。そして第1熱交換器100を通過しながら冷
却された空気の一部はバイパス通路P7に流れ、この空
気は前記連結通路P8に流入される加熱された空気と混
合された後、コンソール通路P6を通してリアコンソー
ルに供給される。
ド”に対したドア動作状態を図12に基づき説明すれ
ば、次のようである。前記”ディフロストモード”で
は、分岐通路P2の入口が第1ドア51により閉鎖さ
れ、他のドアが閉っている状態でディフロスト通路P4
の第3ドア53が開放される。従って、送風器ユニット
23から供給された空気はディフロスト通路P4を通し
てディフロストベントに供給される。この際、バイパス
通路P7とコンソール通路P6を開放して、リアコンソ
ールに空気を供給しうる。
アフローモードによるドアの動作状態を説明すれば、次
のようである。自動車の暖房モードの場合には、圧縮器
21(図2)が作動されないので、前記第1熱交換器1
00に冷媒が供給されない。
に供給する”ベントモード”では、図13に示されたよ
うに、第1ドア51と第4ドア54を回動させ、主通路
P1とバイパス通路P7とを遮断し、分岐通路P2を開
放させる。そして分岐通路P2の出口に設けられた第7
ドア57を開けると共に前記第2ドア52を回動させて
フロント通路P3を開放する。その他のドアは全て閉っ
た状態で保たれる。この状態で前記送風器ユニット23
から供給された空気は、第1熱交換器100を通過した
後、第2熱交換器200のヒーターコアを通過しながら
加熱される。加熱された空気は、主通路P1の混合空間
S1を通してフロント通路P3を通してフロントパネル
のベントに供給される。
れた空気を供給するためには、図14に示されたよう
に、前記第5ドア55により連結通路P8を開放させ、
第8ドア58によりコンソール通路P6を開放する。従
って、前記第2熱交換器200を通過した空気は、連結
通路P8とコンソール通路P6を通してリアコンソール
側に供給される。
5に示されたように、第3ドア53によりディフロスト
通路P4が開放される。よって、第2熱交換器200を
経た空気は、ディフロスト通路P4を通してディフロス
トベントに供給される。
が、図6に示されている。本実施例のケースユニット
は、前述した実施例のケースユニットの二つを並列に形
成させたものである。即ち、本ケースユニットは、左右
ケース61、62と、前記左右ケース61、62の間に
設けられて前記左右ケース61、62内に各々第1、2
主通路P11、P11’を形成させる隔板63を含む。
また、前記左右ケース61、62内には、隔壁66、6
7により区画された第1、2分岐通路P12、P12’
が形成される。
には、各々第1、2主通路P11、P11’と連通され
る複数個の分配通路、即ち第1、2フロント通路P1
3、P13’及び第1、2ディフロスト通路P14、P
14’が形成される。
対側の前記左右ケース61、62には、各々フロアベン
ト(図示せず)に向かうダクトと連結された第1、2フ
ロア通路P15、P15’と、リアコンソール(図示せ
ず)に向かうダクトと連結された第1、2コンソール通
路P16、P16’が形成される。
は、冷媒を熱交換媒体として使用する第1熱交換器10
0が設けられ、前記第1、2分岐通路P12、P12’
には、エンジンの冷却水を熱交換媒体とする第2熱交換
器200が設けられる。ここで、前記第1熱交換器10
0と第2熱交換器200は、各々隔板63を貫通して左
右ケース61、62にかけて設けられることが望まし
い。代案として、前記熱交換器100、200は、左右
ケース61、62に個別的に設けられることができる。
は、前記第1、2主通路P11、P11’と前記第1、
2コンソール通路P16、P16’を各々連結する第
1、2バイパス通路P17、P17’が形成される。
には、前記第1、2分岐通路P12、P12’の出口と
前記第1、2バイパス通路P17、P17’を各々連結
する第1、2連結通路P18、P18’が形成される。
詳述した各通路を選択的に開閉するための左ドア81−
88及び右ドア91−98が設けられる。前記左、右ド
ア81−88、91−98の構造と機能は前述した実施
例と同一である。
1、62を各々個別的に作動させることにより、自動車
の室内の全ての部位、即ち運転席、前座席及び後座席に
対した個別的な冷暖房が可能である。この場合、前記通
路は、自動車の室内の前記各部分と連結されたダクトと
結合されるべきである。
座席に対して、冷却または加熱された空気を選択的に供
給しうるため、位置による部分的な冷暖房が可能であ
る。また、一つのケースユニットにより自動車の前座席
と後座席とを同時に冷暖房しうるため、空気調和装置の
構造が簡単である。さらに、各ドアを選択的に作動させ
ることにより、多様なエアフローモードを具現しうる。
本発明の実施例は例示的なものに過ぎなく、本願技術分
野の通常の知識を有する者なら、これから多様な変形及
び均等な他の実施例が可能である。例えば、前記ケース
を二つ使用することも出来る。
ある。
した図面である。
斜視図である。
る。
れた例を示した断面図である。
解斜視図である。
ードによるドアの動作状態を示した断面図である。
ードによるドアの動作状態を示した断面図である。
ードによるドアの動作状態を示した断面図である。
モードによるドアの動作状態を示した断面図である。
モードによるドアの動作状態を示した断面図である。
モードによるドアの動作状態を示した断面図である。
モードによるドアの動作状態を示した断面図である。
モードによるドアの動作状態を示した断面図である。
モードによるドアの動作状態を示した断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 第1熱交換器が設けられ、送風器ユニッ
トにより空気が供給される主通路と、 第2熱交換器が設けられ、その入口と出口が前記主通路
と連通されるように隔壁により区画されて形成される分
岐通路と、 前記主通路及び/または前記分岐通路を通過した空気が
供給されるように前記主通路と連通されるものであっ
て、計器板の設けられたフロントパネルのベントに空気
を供給するフロント通路と、ディフロストベントに空気
を供給するディフロスト通路と、フロアベント及び後部
座席側の温度調節のためにリアフロアベントに空気を供
給するフロア通路と、前記分岐通路と連結通路により連
通されリアコンソールに空気を供給して自動車の後部座
席側の室内温度を制御するためのコンソール通路とを含
む分配通路と、 前記分配通路のうちコンソール通路及び連結通路と連結
されるように形成され第1熱交換器を通過した空気を連
結通路とコンソール通路に供給するためのバイパス通路
とを備えたケースと、前記各通路に対して空気の出入を断続するために 前記分
岐通路の入口と前記第1、2熱交換器との間の主通路を
開閉するドアと、前記分岐通路の出口を開閉するドア
と、前記分配通路の各通路を開閉するドアと、前記バイ
パス通路の入口を開閉するドアとを含むことを特徴とす
る自動車用空気調和装置のケースユニット。 - 【請求項2】 前記連結通路を開閉するドアをさらに備
えてなることを特徴とする請求項1に記載の自動車用空
気調和装置のケースユニット。 - 【請求項3】 第1熱交換器が設けられ、送風器ユニッ
トにより空気が供給される主通路と、 第2熱交換器が設けられ、その入口と出口が前記主通路
と連通されるように隔壁により区画されて形成される分
岐通路と、 前記主通路及び/または前記分岐通路を通過した空気が
供給されるように前記主通路と連通されるものであっ
て、計器板の設けられたフロントパネルのベントに空気
を供給するフロント通路と、ディフロストベントに空気
を供給するディフロスト通路と、フロアベント及び後部
座席側の温度調節のためにリアフロアベントに空気を供
給するフロア通路と、前記分岐通路と連結通路により連
通されリアコンソールに空気を供給して自動車の後部座
席側の室内温度を制御するためのコンソール通路とを含
む分配通路と、 前記分配通路のうちコンソール通路及び連結通路と連結
されるように形成され第1熱交換器を通過した空気を連
結通路とコンソール通路に供給するためのバイパス通路
とを備えて自動車室内の左側と右側をそれぞれ温度制御
するための左右ケースと、前記左右ケースの間に位置し、前記第1、2熱交換器の
各左右側が前記左右ケースの主通路と分岐通路にそれぞ
れ位置するように左右ケースを隔てる 隔板と、前記各通路に対して空気の出入を断続するために 前記分
岐通路の入口と前記第1、2熱交換器との間の主通路を
開閉するドアと、前記分岐通路の出口を開閉するドア
と、前記分配通路の各通路を開閉するドアと、前記バイ
パス通路の入口を開閉するドアとを含むことを特徴とす
る自動車用空気調和装置のケースユニット。 - 【請求項4】 前記連結通路を開閉するドアをさらに備
えてなることを特徴とする請求項3に記載の自動車用空
気調和装置のケースユニット。 - 【請求項5】 送風器ユニットと、 第1熱交換器が設けられ、送風器ユニットにより空気が
供給される主通路と、 第2熱交換器が設けられ、その入口と出口が前記主通路
と連通されるように隔壁により区画されて形成される分
岐通路と、 前記主通路及び/または前記分岐通路を通過した空気が
供給されるように前記主通路と連通されるものであっ
て、計器板の設けられたフロントパネルのベントに空気
を供給するフロント通路と、ディフロストベントに空気
を供給するディフロスト通路と、フロアベント及び後部
座席側の温度調節のためにリアフロアベントに空気を供
給するフロア通路と、前記分岐通路と連結通路により連
通されリアコンソールに空気を供給して自動車の後部座
席側の室内温度を制御するためのコンソール通路とを含
む分配通路と、 前記分配通路のうちコンソール通路及び連結通路と連結
されるように形成され第1熱交換器を通過した空気を連
結通路とコンソール通路に供給するためのバイパス通路
とを備えて自動車室内の左側と右側をそれぞれ温度制御
するための左右ケースと、前記左右ケースの間に位置し、前記第1、2熱交換器の
各左右側が前記左右ケースの主通路と分岐通路にそれぞ
れ位置するように左右ケースを隔てる 隔板と、前記各通路に対して空気の出入を断続するために 前記分
岐通路の入口と前記第1、2熱交換器との間の主通路を
開閉するドアと、前記分岐通路の出口を開閉するドア
と、前記分配通路の各通路を開閉するドアと、前記バイ
パス通路の入口を開閉するドアとを含むことを特徴とす
る自動車用空気調和装置。 - 【請求項6】 第1熱交換器が設けられ、送風器ユニッ
トにより空気が供給される主通路と、 第2熱交換器が設けられ、その入口と出口が前記主通路
と連通されるように隔壁により区画されて形成される分
岐通路と、 前記主通路及び/または前記分岐通路を通過した空気が
供給されるように前記主通路と連通されるものであっ
て、計器板の設けられたフロントパネルのベントに空気
を供給するフロント通路と、ディフロストベントに空気
を供給するディフロスト通路と、フロアベント及び後部
座席側の温度調節のためにリアフロアベントに空気を供
給するフロア通路と、前記分岐通路と連結通路により連
通されリアコンソールに空気を供給して自動車の後部座
席側の室内温度を制御するためのコンソール通路とを含
む分配通路と、 前記分配通路のうちコンソール通路及び連結通路と連結
されるように形成され第1熱交換器を通過した空気を連
結通路とコンソール通路に供給するためのバイパス通路
とを備えたケースと、前記各通路に対して空気の出入を断続するために 前記分
岐通路の入口と前記第1、2熱交換器との間の主通路を
開閉するドアと、前記分岐通路の出口を開閉すると同時
に連結通路を一部開閉するドアと、前記分配通路の各通
路を開閉するドアと、前記バイパス通路の入口を開閉す
るドアとを含むことを特徴とする自動車用空気調和装置
のケースユニット。
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