JP3422136B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車用空調装置に関す
るもので、特に送風機からの送風空気を下部より導入す
る空調用熱交換器を略水平に近い角度で設置したエアコ
ンユニットの配置レイアウトに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車室内スペースの拡大という要請
に応えるため、自動車用エアコンユニットの小型化への
要求が強まっている。このエアコンユニットの小型化の
うち、車両幅方向（車両左右方向）の小型化としては、
クーラ用エバポレータとヒータコアを車両前後方向に配
置して一体化したエアコンユニットを車両中央部に設置
し、送風機のみを車両中央部から幅方向にオフセットし
て配置したセンタ置きタイプの構造も考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このセンタ置きタイプ
のレイアウトによれば、クーラ用エバポレータとヒータ
コアを車両中央部に集中して設置しているので、インス
トルメントパネル内でのスペース確保が容易となるが、
その反面、車両前後方向の狭いスペース内に空調用熱交
換器（エバポレータ、ヒータコア）をほぼ垂直に立てて
配置しているため、エバポレータの車両前方側に送風機
からの送風空気を導入する送風ダクト部を設置する必要
が生じる。同様に、ヒータコアの車両後方側にも、ヒー
タコアを通過した送風空気が流れる送風ダクト部が必要
となる。

【０００４】このように、エバポレータとヒータコアの
前後に送風ダクト部が必要となるため、車両前後方向の
寸法が大きくなってしまうという問題がある。また、車
両前後方向の寸法が大きくなってしまうため、ヒータコ
アの車両後方側に、吹出モードを切り換える吹出モード
切替部を設置することがスペース的に困難となることが
多い。そのため、吹出モード切替部をヒータコアの上方
部に設置する配置レイアウトを採用する場合があるが、
この場合には、垂直に立てたヒータコア２２の上方部へ
さらに吹出モード切替部を設置しているので、高さ方向
の寸法が大になってしまうという問題も生じる。

【０００５】以上のことから、センタ置きタイプのレイ
アウトにおいても、自動車用エアコンユニットの小型化
への要求を充分満たすものということができない。この
ため、本出願人においては、先に、特願平６−２２７５
９２号、および特願平６−２４０３６２号の出願におい
て、エバポレータおよびヒータコアをともに略水平方向
に配置して、上下方向に重ねるレイアウトにして、上下
方向の熱交換器部スペースを非常に小さくでき、その結
果従来のセンタ置きユニットよりも高さ寸法を充分小さ
くすることができるようにした自動車用空調装置を提案
している。

【０００６】ところが、上記先願のエアコンユニットで
は、ヒータコアを略水平方向に配置して、ヒータコア下
方から上方に向けて、空気を送風するので、ヒータコア
で加熱された温風が一旦、エアコンユニット上部に向か
い、このエアコンユニット上部から温風を乗員足元部に
開口するフット吹出口へ導く必要がある。そのため、エ
アコンユニット上部から乗員足元部のフット吹出口へ温
風を導くように、フット吹出ダクトをエアコンユニット
上部から下方に向かって配設するときに、フット吹出ダ
クトと送風機のスクロールケーシングとが干渉するの
で、フット吹出ダクトを送風機のスクロールケーシング
を回避しながら屈折した形態で配設しなければならな
い。

【０００７】その結果、このフット吹出ダクトの設置に
よりエアコンユニットの小型化が阻害されるのみなら
ず、送風抵抗の増大を招くという問題が生じる。なお、
実公平５−３３６５号公報において、エバポレータおよ
びヒータコアをともに略水平方向に配置して、上下方向
に重ねるレイアウトにした建設車両用空調装置が提案さ
れているが、この公報記載の装置では、エバポレータお
よびヒータコアを内蔵する空調装置本体に対して、送風
装置本体を別体で形成し、この送風装置本体の吸入口と
吹出口とを、冷房時と暖房時とで、空調装置本体に逆方
向に接続して、冷房時には空調装置本体内を下方から上
方に向けて空気を送風し、逆に暖房時には空調装置本体
内を上方から下方に向けて空気を送風させるようにして
いる。

【０００８】それ故、冷房時と暖房時とで空調装置本体
に対する送風装置本体の吸入口、吹出口の接続方向を逆
転させるという極めて煩雑な、手作業による脱着作業が
必要になるので、空調装置の使用操作性が著しく阻害さ
れ、乗用車等の車両には適用できないという問題があ
る。そこで、本発明は上記点に鑑み、空調用熱交換器、
少なくとも加熱用熱交換器（ヒータコア）を略水平方向
に配置して、この加熱用熱交換器の下方から上方に向け
て、空気を送風するようにした自動車用空調装置におい
て、フット吹出ダクトの配置レイアウトを改善すること
により、エアコンユニットの小型化および送風抵抗の低
減を簡潔な構成で、より一層効果的に実現することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１記載
の発明では、空調空気を送風する送風機（１４）と、略
水平方向に配置され、前記送風機（１４）により送風さ
れる送風空気が下側から導入され、この送風空気を加熱
して上方へ導出する加熱用熱交換器（２２）と、乗員足
元部に開口して空調空気を乗員足元部に吹き出すフット
吹出口（２６Ａ、２６Ｂ）と、前記加熱用熱交換器（２
２）で加熱された空調空気を、前記加熱用熱交換器（２
２）の上方部から前記フット吹出口（２６Ａ、２６Ｂ）
に導くフット吹出ダクト（２７、２７Ａ、２７Ｂ）とを
備え、このフット吹出ダクト（２７、２７Ａ、２７Ｂ）
に、前記送風機（１４）の吹出側流路（１７ａ）を貫通
して形成された通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）が設けられて
いる自動車用空調装置を特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明では、空調空気を送風
する送風機（１４）と、車室内インストルメントパネル
部（Ｐ）に略水平に配置され、前記送風機（１４）によ
り送風される送風空気が下側から導入され、この送風空
気を冷却して上方へ導出する冷却用熱交換器（２１）
と、この冷却用熱交換器（２１）の上部において、略水
平に配置され、前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器
（２２）と、この加熱用熱交換器（２２）の空気下流側
に配置され、この加熱用熱交換器（２２）で加熱されて
温度調整された空気の吹出方向を切り替える吹出モード
切替部（２３）と、乗員足元部に開口して空調空気を乗
員足元部に吹き出すフット吹出口（２６Ａ、２６Ｂ）
と、前記吹出モード切替部（２３）で吹出方向を切り替
えられた空調空気を前記フット吹出口（２６Ａ、２６
Ｂ）に導くフット吹出ダクト（２７、２７Ａ、２７Ｂ）
とを備え、このフット吹出ダクト（２７、２７Ａ、２７
Ｂ）に、前記送風機（１４）の吹出側流路（１７ａ）を
貫通して形成された通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）が設けら
れている自動車用空調装置を特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明では、請求項１または
２に記載の自動車用空調装置において、前記送風機（１
４）は、遠心式ファン（１５）と、この遠心式ファンを
内蔵するスクロールケーシング（１７）とを備え、前記
フット吹出ダクト（２７、２７Ａ、２７Ｂ）に、前記ス
クロールケーシング（１７）の吹出側流路（１７ａ）を
貫通して形成された通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）が設けら
れていることを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１ないし
３のいずれか１つに記載の自動車用空調装置において、
前記フット吹出ダクトの前記通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）
が前記送風機（１４）の送風空気の流れに沿った流線形
状を持った断面形状に成形されていることを特徴とす
る。請求項５記載の発明では、請求項３または４に記載
の自動車用空調装置において、前記フット吹出ダクトの
前記通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）が前記スクロールケーシ
ング（１７）の舌部（１７ｂ′）となる断面形状に成形
されていることを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項１ないし
５のいずれか１つに記載の自動車用空調装置において、
前記フット吹出ダクトの前記通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）
が少なくとも２重のダクト構造（２９０ａ、２９０ｂ、
２９１ａ）に成形されており、この少なくとも２重のダ
クト構造の中間部に断熱空気層（２９０ｃ）が形成され
ていることを特徴とする。

【００１４】請求項７記載の発明では、請求項１ないし
６のいずれか１つに記載の自動車用空調装置において、
前記フット吹出ダクト（２７、２７Ａ、２７Ｂ）が少な
くとも２以上に分岐して形成されており、この２以上に
分岐したフット吹出ダクトの１つ（２７Ｂ）に、前記送
風機（１４）の吹出側流路（１７ａ）を貫通して形成さ
れた通路部（２７Ｄ〜２７Ｇ）が設けられていることを
特徴とする。

【００１５】請求項８記載の発明では、請求項２ないし
７のいずれか１つに記載の自動車用空調装置において、
前記送風機（１４）が、車室内インストルメントパネル
部（Ｐ）の車両幅方向の中央部から車両幅方向にオフセ
ット配置されており、前記冷却用熱交換器（２１）、前
記加熱用熱交換器（２２）および前記吹出モード切替部
（２３）が車室内インストルメントパネル部の車両幅方
向の中央部に配置されていることを特徴とする。

【００１６】請求項９記載の発明では、請求項８に記載
の自動車用空調装置において、前記送風機（１４）の上
部には、車室内空気および車室外空気を切替導入する内
外気切替箱（１１）が配置され、前記送風機（１４）
は、前記内外気切替箱（１１）の下部に空気吸入口（１
８）を設けたスクロールケーシング（１７）を有し、こ
のスクロールケーシング（１７）は略水平方向に配置さ
れ、このスクロールケーシング（１７）内に前記内外気
切替箱（１１）から前記空気吸入口（１８）を通して吸
入された空気を略水平方向に送風する遠心式ファン（１
５）が内蔵されており、前記スクロールケーシング（１
７）の吹出部が前記冷却用熱交換器（２１）の下側の空
気流路に接続されていることを特徴とする。

【００１７】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。

【００１８】

【発明の作用効果】請求項１〜９記載の発明によれば、
加熱用熱交換器を略水平方向に配置（請求項２では冷却
用熱交換器も水平方向に配置）して、これらの下方から
送風空気が導入され、上方へ空気を導出するようにして
いるから、エアコンユニットの車両前後方向に送風ダク
ト部を必要とせず、エアコンユニットの車両前後方向寸
法を大幅に縮小できる。

【００１９】また、上下方向の熱交換器部スペースも同
時に小さくできるので、エアコンユニットの車両への搭
載が容易となる。さらに、加熱用熱交換器で加熱された
空調空気を、加熱用熱交換器の上方部から下方のフット
吹出口に導くフット吹出ダクトを備え、このフット吹出
ダクトに、送風機の吹出側流路を貫通して形成された通
路部を設けているから、加熱用熱交換器の上方部から下
方に向かって垂下するフット吹出ダクトを送風機の吹出
側流路を迂回して配設する必要がなく、フット吹出ダク
トをほぼ真下方向に向けて配設することができる。その
結果、フット吹出ダクトの通風抵抗増大を最小限に抑制
できる。

【００２０】また、請求項２記載の発明によれば、加熱
用熱交換器の上方に、この加熱用熱交換器で加熱されて
温度調整された空気の吹出方向を切り替える吹出モード
切替部を配置しているから、実公平５−３３６５号公報
記載の装置のごとく、極めて煩雑な、手作業による脱着
作業を必要とすることなく、空気吹出方向を容易に切り
替えることができ、しかも、上記のごとく上下方向の熱
交換器部スペースを非常に小さくできるため、加熱用熱
交換器の上方に吹出モード切替部を配置しても、空調装
置全体としての上下方向寸法を小さく抑えることができ
る。

【００２１】また、請求項４記載の発明では、フット吹
出ダクトの前記通路部を送風機の送風空気の流れに沿っ
た流線形状を持った断面形状に成形しているから、前記
通路部の貫通による通風抵抗の増大を抑えて、スムーズ
に送風空気を流すことができる。また、請求項５記載の
発明では、フット吹出ダクトの前記通路部をスクロール
ケーシングの舌部となる断面形状に成形しているから、
この通路部の断面形状による舌部の追加により動圧をよ
り一層良好に静圧成分に変換することができ、そのた
め、スクロールケーシングの吹出側流路における急拡大
損失を抑制して送風性能への悪影響を最小限にすること
ができる。

【００２２】また、請求項６記載の発明では、フット吹
出ダクトの前記通路部を少なくとも２重のダクト構造に
成形して、この少なくとも２重のダクト構造の中間部に
断熱空気層を形成しているから、前記通路部のダクト壁
での熱伝達率を低下させて、前記通路部を流れる温風と
スクロールケーシング吹出側流路を流れる低温空気との
熱交換量を僅少に抑えることができ、そのため乗員足元
へ吹き出す温風の温度低下を抑制できる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。 （第１実施例）図１〜図１２は第１実施例を示すもの
で、図１、２において、自動車のエンジンルームＡと車
室Ｂは、仕切り板Ｃ（一般にファイヤウォールと称さ
れ、鉄板製である）にて区画されている。そして、空調
装置の送風機ユニット１は車室Ｂ内のインストルメント
パネルＰの中央部から車両幅方向Ｗにオフセット（右ハ
ンドル車では車両幅方向Ｗの左側にオフセット）して配
置されている。なお、図中、Ｌは車両前後方向を示し、
Ｈは車両高さ方向を示し、Ｍ（図３、４参照）は車両幅
方向Ｗの中心位置を示す。図１の矢印Ｌの上側は車両前
方（エンジンルーム）側で、矢印Ｌの下側は車両後方側
である。

【００２４】上記送風機ユニット１は、その上方部に車
室内空気と車室外空気とを切替導入する内外気切替箱１
１を有し、この内外気切替箱１１には外気導入口１２と
内気導入口１３が開口しており、その内部にはこれら両
導入口１２、１３を開閉する内外気切替ドア（図示せ
ず）が設置されている。また、内外気切替箱１１内には
外気導入口１２と内気導入口１３から導入される空気中
の塵埃等を除去するフィルタ部材１１ａ（図４参照）が
内蔵されている。

【００２５】内外気切替箱１１の下方には、図４、６に
示すように、送風機１４が配置されており、この送風機
１４は遠心式多翼ファン（シロッコファン）１５、ファ
ン駆動用モータ１６、およびスクロールケーシング１７
から構成されている。このスクロールケーシング１７に
は図６に示すように上蓋部１７ｃが組付られ、この上蓋
部１７ｃにベルマウス状吸入口１８が設けられている。

【００２６】ファン１５の回転軸１６ａ（図６）は略上
下方向に向くように配置され、このファン１５の回転に
より内外気切替箱１１からフィルタ部材１１ａを通して
スクロールケーシング１７上部のベルマウス状吸入口１
８を通して空気が吸入され、この空気はスクロールケー
シング１７の出口に向かって略水平方向に（図１から理
解されるように車室Ｂの左側から右側へ向かって）送風
されるようになっている。

【００２７】一方、後述の空調用熱交換器を内蔵するエ
アコンユニット２は車室Ｂ内のインストルメントパネル
Ｐの車両幅方向Ｗの中央部に配置されている。このエア
コンユニット２において、冷凍サイクルのエバポレータ
（冷却用熱交換器）２１は略水平状態に設置して、その
下側より前記送風機ユニット１からの送風空気が流入す
るようにしてある。

【００２８】そして、エバポレータ２１の空気下流側
（車室内上側）へ略水平状態にしてヒータコア（加熱用
熱交換器）２２が設置してあり、このヒータコア２２
は、エンジン冷却水（温水）を熱源とするものである。
そして、ヒータコア２２の車室内上方部（空気下流側）
に吹出モード切替部２３が配置してある。ここで、本例
では、空調の温度制御手段として、ヒータコア２２への
温水流量を制御する温水制御弁２４（図６参照）を有し
ており、この温水制御弁２４によりヒータコア２２への
温水流量を制御して、ヒータコア２２による空気加熱量
を調整して車室内への吹出空気温度を制御するようにし
てある。

【００２９】前記吹出モード切替部２３は車室内への吹
出モードを切り替えるためのもので、車室内の乗員頭部
に向けて空気を吹き出すフェイス（上方）吹出口（図示
せず）に連通するフェイス吹出ダクト２５と、フット吹
出ダクト２７と、窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフ
ロスタ吹出口（図示せず）に連通するデフロスタ吹出ダ
クト２８とを有している。

【００３０】ここで、フット吹出ダクト２７は吹出モー
ド切替部２３の上部で、かつ車両前方側（エンジンルー
ム側）の部位に位置し、その車両幅方向Ｗの両端部で、
下方へ垂下する２つのダクト、すなわち運転席側フット
吹出ダクト２７Ａと助手席側フット吹出ダクト２７Ｂに
分岐しており、その下端部に車室内の乗員足元に向けて
空気を吹き出す運転席側フット（足元）吹出口２６Ａ
と、助手席側フット（足元）吹出口２６Ｂが開口してい
る。

【００３１】そして、吹出モード切替部２３は、これら
の複数の吹出ダクト２５、２７、２８をドア手段（板状
ドア、円弧状外周面を持つロータリドア、フィルム状ド
ア）により切替開閉するものである。この吹出モード切
替部２３は公知の構成でよいので、詳細な説明は省略す
るが、本例では、図５、図８〜１２に示すように、吹出
モード切替部２３は、エアコンユニット２の樹脂製上ケ
ース２９ｃ（図５、６参照）上部を断面円弧状となるよ
うに成形して、その内部にロータリドア２３ａを回転可
能に設置したものである。このロータリドア２３ａは、
円弧状外周面に空気通路開口２３ｂを開けた形状に樹脂
等により成形されており、軸部２３ｃを中心として回転
するようになっている。この軸部２３ｃはエアコンユニ
ット２の樹脂製上ケース２９ｃに設けられた軸受穴（図
示せず）に回転可能に支持されている。

【００３２】そして、このロータリドア２３ａの回転位
置の選択により前記複数の吹出ダクト２５、２７、２８
を切替開閉して、周知の図８に示すフェイス（ＦＡＣ
Ｅ）吹出モード、図９に示すバイレベル（Ｂ／Ｌ）吹出
モード、図１０に示すフット（ＦＯＯＴ）吹出モード、
図１１に示すフット・デフロスタ併用（Ｆ／Ｄ）吹出モ
ード、図１２に示すデフロスタ（ＤＥＦ）吹出モード、
等の複数の吹出モードを選択できるようにしてある。

【００３３】本例では、上記した吹出モード切替部２３
の上部に配設されたフット吹出ダクト２７の車両幅方向
Ｗの両端部から下方へ垂下する運転席側フット吹出ダク
ト２７Ａと助手席側フット吹出ダクト２７Ｂのうち、助
手席側フット吹出ダクト２７Ｂの具体的配置形態につい
て、さらに以下のごとき特徴を有している。すなわち、
助手席側フット吹出ダクト２７Ｂはその下方へ垂下する
途中において断面積が徐々に拡大するテーパ状拡大部２
７Ｃを有している。このテーパ状拡大部２７Ｃはその下
方部において、複数（本例では３個）の通路部２７Ｄ、
２７Ｅ、２７Ｆに分岐し、この通路部２７Ｄ、２７Ｅ、
２７Ｆの各先端部に、前述した助手席側フット（足元）
吹出口２６Ｂが開口している。

【００３４】上記テーパ状拡大部２７Ｃは図７（ａ）に
拡大図示するように、その下端部は３つの開口部２７
Ｃ′、２７Ｃ′、２７Ｃ′を有する閉塞面となってお
り、この３つの開口部２７Ｃ′、２７Ｃ′、２７Ｃ′に
上記通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆの上端部が連通する
（図５参照）ようになっている。そして、上記各通路部
２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆは図３、５、図７（ｂ）に示す
ように送風機１４のスクロールケーシング１７の吹出側
流路１７ａを貫通して配設されている。ここで、各通路
部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆはスクロールケーシング１７
の吹出側流路１７ａを流れる空気に沿った流線形状を持
った断面形状に成形されている。

【００３５】スクロールケーシング１７は、図３に示す
ように、その舌部（ノーズ部）１７ｂを起点とした対数
螺旋形状に成形されており、この対数螺旋形状が形成さ
れている範囲（舌部１７ｂから対数螺旋形状の終了する
部位１７ｄまでの巻き角範囲）は２４０°〜２７０°に
設定されている。舌部１７ｂは対数螺旋形状の基準円か
ら所定角度だけ広がった部位に位置しており、舌部１７
ｂと遠心ファン１５の外径との間には、微小量の間隙ｔ
が設けられており、この微小間隙ｔは通常、遠心ファン
１５の外径の１０％程度の大きさである。遠心ファン１
５としては静圧成分の高い、ラジアル型またはターボ型
の遠心ファンを用いており、１５ａはその断面略円弧状
の翼を示す。

【００３６】ここで、スクロールケーシング１７の対数
螺旋形状は下記の数式１による半径ｒを持った形状で表
される。

【００３７】

【数１】ｒ＝ｒ₀ ・ｅｘｐ（ｎ・θ） 但し、ｒ₀ ：遠心ファン１５の半径 ｎ：対数螺旋形状の拡大率（拡がり角） θ：対数螺旋形状の基準円からの所定巻き角 スクロールケーシング１７の対数螺旋形状が上記の半径
ｒを持った形状で表されることにより、スクロールケー
シング１７の吹出側流路１７ａは車両前後方向Ｌに拡大
した形状とすることができ、その結果図３に示すよう
に、車両前後方向Ｌの長さが送風機１４に比して十分大
きくなっているエバポレータ２１の入口側空気流路に対
しても、スクロールケーシング１７の吹出側流路１７ａ
をスムーズに接続できる。

【００３８】ところで、エバポレータ２１には、その流
入冷媒を減圧し膨張させる減圧手段としての温度作動式
膨張弁２１ａ（図６）が配設されている。また、エバポ
レータ２１は、その冷却作用により発生する凝縮水の排
出性を良好にするため、水平面より若干傾斜して配置し
てある。すなわち、図４に示すように、エバポレータ２
１の下側に前記送風機１４により送風される送風空気の
送風前方側（図４の右方向）に向かって、エバポレータ
２１が下方へ傾斜するように配置されている。

【００３９】ここで、エバポレータ２１の傾斜角度α
（図４）は、１０〜３０°の範囲、好ましくは１０°程
度として、エバポレータ２１自身の保水量が少なくなる
ようにするのがよい。なお、エバポレータ２１のチュー
ブ（図示せず）は、上記した送風空気の送風方向（図４
の左側から右側に向かう方向）と同一方向に延びるよう
に配置され、これにより凝縮水がチューブの表面上を送
風空気に押圧されてスムーズに傾斜前進端（図４の右側
端部）へ移行するようにしてある。

【００４０】ここで、エバポレータ２１で発生した凝縮
水はエバポレータ２１の下側（空気上流側）において、
エバポレータ２１の傾斜前進端の下方部位に設けた凝縮
水排出パイプ２１ｃから排水されるようにしてあり、こ
のパイプ２１ｃは樹脂製の下ケース２９ａ（図６参照）
の最底部に一体成形されている。図６は本実施例装置の
組付構造を示すもので、送風機１４のファン１５はモー
タ１６の回転軸１６ａに一体に結合された後、樹脂製の
下ケース２９ａに一体成形されたスクロールケーシング
１７内に配置され、そしてモータ１６はそのフランジ部
１６ｂにてスクロールケーシング１７に取り付けられ固
定されている。

【００４１】エバポレータ２１は下ケース２９ａの取付
面の上に載置され、その上方から樹脂製の中ケース２９
ｂで挟み込むことによりこの両ケース２９ａ、２９ｂの
間に固定されるようになっている。中ケース２９ｂに一
体成形されたスクロールケーシング１７の上蓋部１７ｃ
には前述したベルマウス状吸入口１８が開口しており、
そしてこのベルマウス状吸入口１８の上方に内外気切替
箱１１が配置され、一体に取り付けられる。

【００４２】ヒータコア２２と温水制御弁２４は、中ケ
ース２９ｂの取付面の上に載置され、その上方から樹脂
製の上ケース２９ｃで挟み込むことによりこの両ケース
２９ｂ、２９ｃの間に固定されるようになっている。上
ケース２９ｃには、前述した吹出モード切替部２３が設
けられ、さらにロータリドア２３ａが内蔵されている。
また、上ケース２９ｃには別体で成形された樹脂製のフ
ット吹出ダクト２７が結合される。同様に、図６には図
示しないが、別体で成形された樹脂製のフェイス吹出ダ
クト２５およびデフロスタ吹出ダクト２８が上ケース２
９ｃに結合される。

【００４３】前記各ケース２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、吹
出ダクト２５、２７、２８および内外気切替箱１１の結
合は、周知の弾力性を持った金属クリップ、あるいはね
じ等を使用して、脱着可能になっている。なお、図４、
６において、Ｄ₁ は下ケース２９ａと中ケース２９ｂと
の間のケース分割面であり、Ｄ₂ は中ケース２９ｂと上
ケース２９ｃとの間のケース分割面である。

【００４４】次に、上記構成において本実施例の作動を
説明する。図２において内外気切替箱１１から流入した
空気（図４矢印ａ）は送風機ファン１５によってスクロ
ールケーシング１７内を略水平方向（図３、４の矢印
ｂ、ｂ₁ 〜ｂ₄ ）に流れ、スクロールケーシング１７の
吹出側流路１７ａにおいて助手席側ヒータ吹出ダクト２
７Ｂの３個の通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆの間を通過
して、図４の矢印ｃのようにエバポレータ２１の下部へ
流入する。そして、送風空気はエバポレータ２１で除湿
・冷却された後、さらに上方（矢印ｄ）へ流れ、ヒータ
コア２２へ導入され、ここで加熱される。

【００４５】本例の場合には、空調温度制御手段とし
て、ヒータコア２２への温水量を制御する温水制御弁２
４を用いており、この温水制御弁２４にて温水流量を調
節することによって所望の吹出空気温度を得るいわゆる
流調リヒート方式を採用している。そして、ヒータコア
２２で所望温度まで再加熱された空調空気は矢印ｅに示
すように上ケース２９ｃ部の吹出モード切替部２３に流
入し、ここでロータリドア２３ａによって図８〜図１２
に示すように所定の吹出ダクト（２５、２７、２８）へ
分配される。

【００４６】ヒータ吹出ダクト２７に流入した空気は、
矢印ｆ₁ 、矢印ｆ₂ に示す車両幅方向Ｗへの２つの流れ
に分岐され、一方の流れｆ₁ は運転席側フット吹出ダク
ト２７Ａを通って運転席側フット吹出口２６Ａより矢印
ｇ₁ のように運転席足元へ吹き出す。また、他方の流れ
ｆ₂ は助手席側フット吹出ダクト２７Ｂ、テーパ状拡大
部２７Ｃ、さらに３個の通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆ
を通って、助手席側フット吹出口２６Ｂより矢印ｇ₂ の
ように助手席足元へ吹き出す。

【００４７】本実施例では、前述した構成により上記作
動を行うものであるから、次のような効果を発揮でき
る。 エバポレータ２１およびヒータコア２２をともに略水
平方向に配置して、上下方向に重ねるレイアウトにし
て、これら熱交換器の下側から送風空気を導入し、上側
へ空気を導出するようにしているため、エアコンユニッ
ト２の車両前後方向Ｌに送風ダクト部を必要とせず、エ
アコンユニット２の車両前後方向Ｌの寸法を大幅に縮小
できる。

【００４８】また、上下方向の熱交換器部スペースも同
時に小さくできるので、エアコンユニット２の車両への
搭載が容易となる。 図６に示すように、空調装置のほとんどの部品が上下
方向組付けの形状となっているので、量産時には下から
上へ積み上げる、一方向組付によって空調装置の組付け
が可能となり、組付けの工数が低減できる。

【００４９】エバポレータ２１をその下方へ送風され
てくる送風空気の送風方向の前方側へ向かって下方に傾
斜しており、またエバポレータ２１のチューブも前記送
風方向（図３、４の左右方向）に配列してあるので、こ
のチューブの表面上を凝縮水が送風空気に押圧されて、
スムーズにエバポレータ２１の傾斜前進端（図４の右側
端）に集まり、落下する。

【００５０】そして、エバポレータ２１の傾斜前進端の
下方に位置する凝縮水排出パイプ２１ｃから外部へ凝縮
水が排出される。そのため、凝縮水をエバポレータ２１
からスムーズに排出できる。 エバポレータ２１の凝縮水が下方の空気上流側へ流れ
落ちるので、その落下凝縮水は冷却前の温度の高い送風
空気で温められる。従って、下ケース２９ａの外表面温
度はさほど低下しないので、この下ケース２９ａへの露
付きが大幅に減少するか、あるいは露付きがなくなるの
で、通常はケース内側へ装着されるべきインシュレータ
（断熱材）を廃止することができ、一層のコストダウン
を図ることができる。

【００５１】さらに、ヒータ吹出ダクト系の具体的配
置形態の工夫により次の効果を発揮できる。本例によれ
ば、助手席側フット吹出ダクト２７Ｂを、テーパ状拡大
部２７Ｃを経て３個の通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆに
分岐し、この通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆの各先端部
に、助手席側フット（足元）吹出口２６Ｂを開口すると
ともに、上記各通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆを送風機
１４のスクロールケーシング１７の吹出側流路１７ａを
貫通して配設しているから、助手席側フット吹出ダクト
２７Ｂを吹出モード切替部２３の上部に配設されたフッ
ト吹出ダクト２７の端部からほぼ真下方向に向けて配設
することができる。

【００５２】その結果、助手席側フット吹出ダクト２７
Ｂの通風抵抗を運転席側フット吹出ダクト２７Ａと同様
に小さくできる。しかも、上記各通路部２７Ｄ、２７
Ｅ、２７Ｆをスクロールケーシング１７の吹出側流路１
７ａを流れる空気に沿った流線形状を持った断面形状に
成形しているから、上記各通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７
Ｆの貫通による流路１７ａの通風抵抗の増大を最小限に
抑制できる。

【００５３】さらに、３つに分割した上記各通路部２７
Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆの間隔をエバポレータ２１への流入
空気の風量割合がほぼ均等となるように設定することに
より、エバポレータ２１全面への流入空気の均一化を図
って、エバポレータ２１の冷却能力を向上できる。 （第２実施例）図１３は第１実施例の図３に対応する図
であり、第２実施例では、助手席側フット吹出ダクト２
７Ｂの途中に設けられたテーパ状拡大部２７Ｃに連通さ
せる通路部として、１つの通路部２７Ｇを設けている。
この１つの通路部２７Ｇはスクロールケーシング１７の
吹出側流路１７ａを貫通して配設されているもので、そ
の先端（下端）部に、助手席側フット（足元）吹出口２
６Ｂが開口している。

【００５４】本例では、この通路部２７Ｇの断面形状を
吹出側流路１７ａを流れる空気に沿った流線形状を持っ
た断面形状に成形するとともに、この通路部２７Ｇをス
クロールケーシング１７のスクロール舌部の機能を果た
す断面形状に成形している。つまり、通路部２７Ｇの空
気上流側の先端部の形状を、舌部１７ｂの曲率半径Ｒと
同一半径Ｒを持った円弧形状にするとともに、通路部２
７Ｇのうち遠心ファン１５の外周面に対向する面２７Ｈ
をスクロールケーシング１７と同一の対数螺旋形状（す
なわち、前述の数式１で表された半径ｒを持った螺旋形
状）に形成してある。

【００５５】このように、通路部２７Ｇを形成すること
により、通路部２７Ｇの先端部が第２の舌部１７ｂ′と
して作用するので、遠心ファン１５から吐出された動圧
成分の多い送風空気は、スクロールケーシング１７の吹
出側流路１７ａにおいて、第２の舌部１７ｂ′の存在に
より動圧をより一層良好に静圧成分に変換することがで
きる。そのため、スクロールケーシング１７の吹出側流
路１７ａにおける急拡大損失を抑制して送風性能への悪
影響を最小限にすることができる。 （第３実施例）第１、第２実施例では、送風機１４のス
クロールケーシング１７の吹出側流路１７ａを貫通して
通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆ、２７Ｇが配設されてい
るので、ヒータコア２２で加熱された温風が通路部２７
Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆ、２７Ｇを流れるとき、吹出側流路
１７ａを流れる低温空気と熱交換して温度が低下し、そ
の結果、低外気温時には助手席側フット吹出口２６Ｂよ
り吹き出す温風の温度が暖房フィーリング上好ましい温
度より低下してしまう場合が生じる。

【００５６】この不具合は、吹出側流路１７ａを貫通す
る通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆ、２７Ｇのダクト壁が
厚さ２ｍｍ程度の樹脂薄肉の一重構造で構成されている
ため、生じるのである。そこで、第３実施例では、この
点に鑑みて、通路部２７Ｄ、２７Ｅ、２７Ｆ、２７Ｇの
ダクト壁を少なくとも２重のダクト構造に成形して、こ
の２重のダクト構造の中間部に断熱空気層を形成するこ
とより、このダクト壁での熱伝達率を低下させて、前記
温風と低温空気との熱交換量を僅少に抑えるようにした
ものである。

【００５７】すなわち、第３実施例では、図６に示した
樹脂製下ケース２９ｂを図１４に示すように上側の第１
ケース２９０と下側の第２ケース２９１とに分割し、上
側の第１ケース２９０を２重の多重断面形状に成形し
て、下側の第２ケース２９１上に接合するようにしてい
る。この構成とすることにより、上側の第１ケース２９
０の外周壁２９０ａと内周壁２９０ｂとの間に断熱空気
層２９０ｃを形成している。この断熱空気層２９０ｃの
存在により、通路部２７Ｄ〜２７Ｇのダクト壁における
熱伝達率を低下させて、前記温風と低温空気との熱交換
量を僅少に抑えることができる。

【００５８】本発明者の実験、検討によれば、外気温が
−１０°Ｃという低温時には、通路部２７Ｄ〜２７Ｇの
ダクト壁が厚さ２ｍｍ程度の樹脂薄肉の一重構造で構成
されているときは車室内への温風吹出温度が４〜５°Ｃ
も低下するが、本例では２ｍｍ程度の壁面厚さを持った
内外２重壁２９０ａ、２９０ｂを設け、その間に断熱空
気層２９０ｃを形成することにより、温風吹出温度の低
下を１°Ｃ以内に抑えることができた。 （第４実施例）第４実施例は、上記第３実施例を変形し
たものであり、図１５に示すように、上記第３実施例に
おける上側の第１ケース２９０の外周壁２９０ａと内周
壁２９０ｂとの間を連結する複数のリブ２９０ｄを一体
成形し、このリブ２９０ｄの追加により上側の第１ケー
ス２９０の剛性アップを図って、通路部２７Ｄ〜２７Ｇ
の形状（内外壁２９０ａ、２９０ｂ間の間隔）の安定化
を図るようにしたものである。 （第５実施例）第５実施例は、上記第３実施例を変形し
たものであり、図１６に示すように、上記第３実施例に
おける外周壁２９０ａに相当する外周壁２９１ａを下側
の第２ケース２９１上に成形して、この外周壁２９１ａ
と上側の第１ケース２９０の内周壁２９０ｂとの間に断
熱空気層２９０ｃを形成している。 （第６実施例）第６実施例は、上記第５実施例を変形し
たものであり、図１７に示すように、上側の第１ケース
２９０の内周壁２９０ｂに外周側へ突出する複数のリブ
２９０ｅを一体成形し、このリブ２９０ｅの追加により
内外壁２９０ａ、２９０ｂ間の間隔の安定化を図るよう
にしたものである。

【００５９】なお、本発明は上述した図示の実施例以外
にも種々の態様で実施なものであり、例えば、助手席側
フット吹出ダクト２７Ｂの通路部２７Ｄ〜２７Ｇを前述
の例ではいずれも下ケース２９ａに形成しているが、こ
の通路部２７Ｄ〜２７Ｇを下ケース２９ａと中ケース２
９ｂの両方で形成するようにしてもよい。同様に、図１
４〜図１７に示す通路部２７Ｄ〜２７Ｇの２重ダクト壁
構造を下ケース２９ａと中ケース２９ｂの両方で形成す
るようにしてもよい。また、通路部２７Ｄ〜２７Ｇを３
重以上の多重ダクト壁構造としてもよいことはいうまで
もない。

【００６０】また、温水制御弁２４を用いた流調リヒー
ト方式のかわりに、温度制御手段としてエアミックスド
アを用い、また吹出モード切替部２３の通路切替手段と
して、ロータリドア２３ａの代わりに板ドアを用いるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例装置を車両に搭載した状態
を示す概略平面図である。

【図２】第１実施例装置を車両に搭載した状態を示す概
略斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例の平面図である。

【図４】図１の正面図で、一部は破断図示している。

【図５】図４のＴーＴ断面図である。

【図６】第１実施例装置の組付方法を示す分解図であ
る。

【図７】第１実施例装置の要部の斜視図である。

【図８】第１実施例のフェイス吹出モード状態を示すモ
ード切替部断面図である。

【図９】第１実施例のバイレベル吹出モード状態を示す
モード切替部断面図である。

【図１０】第１実施例のフット吹出モード状態を示すモ
ード切替部断面図である。

【図１１】第１実施例のフット・デフロスタ吹出モード
状態を示すモード切替部断面図である。

【図１２】第１実施例のデフロスタ吹出モード状態を示
すモード切替部断面図である。

【図１３】本発明の第２実施例を示す平面図である。

【図１４】（ａ）は本発明の第３実施例を示す要部断面
図、（ｂ）は（ａ）のＵ−Ｕ断面図である。

【図１５】（ａ）は本発明の第４実施例を示す要部断面
図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ断面図である。

【図１６】（ａ）は本発明の第５実施例を示す要部断面
図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。

【図１７】（ａ）は本発明の第６実施例を示す要部断面
図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。

【符号の説明】

１１…内外気切替箱、１４…送風機、１５…遠心ファ
ン、１７…スクロールケーシング、１７ａ…吹出側流
路、１７ｂ、１７ｂ′…舌部、２１…エバポレータ、２
２…ヒータコア、２３…吹出モード切替部、２７…フッ
ト吹出ダクト、２７Ａ…運転席側フット吹出ダクト、２
７Ｂ…助手席側フット吹出ダクト、２７Ｃ…助手席側フ
ット吹出ダクトのテーパ状拡大部、２７Ｄ〜２７Ｇ…助
手席側フット吹出ダクトの通路部、２６Ａ…運転席側フ
ット吹出口、２６Ｂ…助手席側フット吹出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城田 雄一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 宮田 学 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 杉 光 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−96205（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−149135（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25223（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−320935（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 - 3/34

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調空気を送風する送風機と、 略水平方向に配置され、前記送風機により送風される送
   風空気が下側から導入され、この送風空気を加熱して上
   方へ導出する加熱用熱交換器と、 乗員足元部に開口して空調空気を乗員足元部に吹き出す
   フット吹出口と、 前記加熱用熱交換器で加熱された空調空気を、前記加熱
   用熱交換器の上方部から前記フット吹出口に導くフット
   吹出ダクトとを備え、 このフット吹出ダクトに、前記送風機の吹出側流路を貫
   通して形成された通路部が設けられていることを特徴と
   する自動車用空調装置。
2. 【請求項２】 空調空気を送風する送風機と、 車室内インストルメントパネル部に略水平に配置され、
   前記送風機により送風される送風空気が下側から導入さ
   れ、この送風空気を冷却して上方へ導出する冷却用熱交
   換器と、 この冷却用熱交換器の上方において、略水平に配置さ
   れ、前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器と、 この加熱用熱交換器の空気下流側に配置され、この加熱
   用熱交換器で加熱されて温度調整された空気の吹出方向
   を切り替える吹出モード切替部と、 乗員足元部に開口して空調空気を乗員足元部に吹き出す
   フット吹出口と、 前記吹出モード切替部で吹出方向を切り替えられた空調
   空気を前記フット吹出口に導くフット吹出ダクトとを備
   え、 このフット吹出ダクトに、前記送風機の吹出側流路を貫
   通して形成された通路部が設けられていることを特徴と
   する自動車用空調装置。
3. 【請求項３】 前記送風機は、遠心式ファンと、この遠
   心式ファンを内蔵するスクロールケーシングとを備え、 前記フット吹出ダクトに、前記スクロールケーシングの
   吹出側流路を貫通して形成された通路部が設けられてい
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用
   空調装置。
4. 【請求項４】 前記フット吹出ダクトの前記通路部が前
   記送風機の送風空気の流れに沿った流線形状を持った断
   面形状に成形され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つに記載の自動車用空調装置。
5. 【請求項５】 前記フット吹出ダクトの前記通路部が前
   記スクロールケーシングの舌部となる断面形状に成形さ
   れていることを特徴とする請求項３または４に記載の自
   動車用空調装置。
6. 【請求項６】 前記フット吹出ダクトの前記通路部が少
   なくとも２重のダクト構造に成形されており、この少な
   くとも２重のダクト構造の中間部に断熱空気層が形成さ
   れていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
   １つに記載の自動車用空調装置。
7. 【請求項７】 前記フット吹出ダクトが少なくとも２以
   上に分岐して形成されており、 この２以上に分岐したフット吹出ダクトの１つに、前記
   送風機の吹出側流路を貫通して形成された通路部が設け
   られていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれ
   か１つに記載の自動車用空調装置。
8. 【請求項８】 前記送風機が、車室内インストルメント
   パネル部の車両幅方向の中央部から車両幅方向にオフセ
   ット配置されており、 前記冷却用熱交換器、前記加熱用熱交換器および前記吹
   出モード切替部が車室内インストルメントパネル部の車
   両幅方向の中央部に配置されていることを特徴とする請
   求項２ないし７のいずれか１つに記載の自動車用空調装
   置。
9. 【請求項９】 前記送風機の上部には、車室内空気およ
   び車室外空気を切替導入する内外気切替箱が配置され、 前記送風機は、前記内外気切替箱の下部に空気吸入口を
   設けたスクロールケーシングを有し、このスクロールケ
   ーシングは略水平方向に配置され、 このスクロールケーシング内に前記内外気切替箱から前
   記空気吸入口を通して吸入された空気を略水平方向に送
   風する遠心式ファンが内蔵されており、 前記スクロールケーシングの吹出部が前記冷却用熱交換
   器の下側の空気流路に接続されていることを特徴とする
   請求項８に記載の自動車用空調装置。