JP3820702B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風機を一体的に組込んだヒータユニットを備える車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、軽自動車等に搭載される空調装置では、エバポレータの下流に送風機を配置し、その送風機をヒータコアと一体的に組み合わせた送風機一体型のヒータユニットが採用されている。
このヒータユニットは、図７に示す様に、送風機１００の下流にヒータコア１１０が配置され、送風機１００より送風された空気が冷温風切替ドア１２０の開度に応じて温度調節された後、選択された吹出口モードに応じて開口する吹出口より車室内へ吹き出される。
吹出口モードは、デフロスタ吹出口１３０より車両のフロントガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタモード、フェイス吹出口１４０（センタフェイス吹出口とサイドフェイス吹出口）より主に乗員の上半身へ向けて空気を吹き出すフェイスモード、及びフット吹出口１５０より乗員の足元へ空気を吹き出すフットモードが設定され、各吹出口モードの切替えはデフ／フェイス切替ドア１６０とフットドア１７０によって行われている。
【０００３】
フットドア１７０は、送風機１００より送られた空気をデフロスタ吹出口１３０及びフェイス吹出口１４０に供給する第１通路と、送風機１００より送られた空気をフット吹出口１５０に供給する第２通路とを選択的に開閉するもので、フットモード時に第１通路を閉じる位置（図７の二点鎖線で示す位置）に駆動され、デフロスタモード時及びフェイスモード時に第２通路を閉じる位置（図７の破線で示す位置）に駆動される。なお、フットドア１７０が第１通路を閉じている時は、送風機１００より送られた空気の一部がフットドア１７０をバイパスできる様に、フットドア１７０とケース壁面との間に隙間が確保されている。
デフ／フェイス切替ドア１６０は、デフロスタ吹出口１３０とフェイス吹出口１４０とを選択的に開閉するもので、デフロスタモード時及びフットモード時にフェイス吹出口１４０を閉じる位置（図７の二点鎖線で示す位置）に駆動され、フェイスモード時にデフロスタ吹出口１３０を閉じる位置（図７の破線で示す位置）に駆動される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のヒータユニットは、１枚のデフ／フェイス切替ドア１６０によってセンタフェイス吹出口とサイドフェイス吹出口とを同時に開閉しているため、フットモード及びデフロスタモードが選択されてデフ／フェイス切替ドア１６０がフェイス吹出口１４０を閉じると、センタフェイス吹出口と共にサイドフェイス吹出口も閉じられてしまう。その結果、例えば車室内の暖房時に選択されるフットモード時、あるいはフロントガラスの曇りを防止する時に選択されるデフロスタモード時には、サイドフェイス吹出口から温風が吹き出されないため、車両のサイドガラスが曇ってしまうという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、サイドフェイス吹出口を常時開口することによりサイドガラスの曇りを防止できる車両用空調装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明では、デフロスタ吹出口とセンタフェイス吹出口とを選択的に開閉する第２ドアが、サイドフェイス吹出口の少なくとも一部を常時開口することができる。また、第１ドアが第１通路を閉じている時には、第１ドアの上流側より第１ドアをバイパスして少なくともサイドフェイス吹出口に送風空気が供給される様に構成されている。これにより、第１ドアが第１通路を閉じている時でも、第１ドアをバイパスした空気がサイドフェイス吹出口に供給され、第２ドアの開閉位置に係わらず、常時開口しているサイドフェイス吹出口の開口部より車室内（例えばサイドガラスへ向かって）へ吹き出される。
第１ドアが第２通路を閉じている時、即ち第１通路を開いている時は、送風機より送られた空気が全て第１通路を流れ、第２ドアの開閉位置に応じて開口する吹出口より車室内へ吹き出される。この時、第２ドアがセンタフェイス吹出口を閉じていても、サイドフェイス吹出口の少なくとも一部が開口しているため、送風空気の一部はサイドフェイス吹出口より吹き出される。
【０００６】
また、第１ドアの上流側より第１通路をバイパスしてサイドフェイス吹出口に連通するバイパス通路を設けたことにより、第１ドアの開閉位置に係わらず、送風機より送られた送風空気の一部がバイパス通路を通ってサイドフェイス吹出口に供給され、常時開口しているサイドフェイス吹出口の開口部より車室内へ吹き出される。なお、第１ドアが第１通路を開いている時は、第１通路を通ってサイドフェイス吹出口に供給される送風空気とバイパス通路を通ってサイドフェイス吹出口に供給される送風空気がサイドフェイス吹出口より車室内へ吹き出される。
【０００７】
（請求項２の手段）
本発明では、サイドフェイス吹出口は、第１通路に通じる第１開口部とバイパス通路に通じる第２開口部とを有し、第２ドアは、センタフェイス吹出口を閉じた状態で、第１開口部を閉塞し、且つ第２開口部を開口している。この場合、例えば第２ドアがセンタフェイス吹出口とともにサイドフェイス吹出口の第１開口部を閉じていても、バイパス通路を通って供給された空気をサイドフェイス吹出口の第２開口部より車室内へ吹き出すことができる。一方、第２ドアがセンタフェイス吹出口とともにサイドフェイス吹出口の第１開口部を開くと、バイパス通路を通ってサイドフェイス吹出口に供給された空気と第１通路を通ってサイドフェイス吹出口に供給された空気が第１開口部と第２開口部より車室内へ吹き出される。従って、第２ドアがセンタフェイス吹出口を閉じる場合と開く場合とで、サイドフェイス吹出口より吹き出される風量割合を変化させることができる。具体的には、第２ドアがセンタフェイス吹出口を開く時にサイドフェイス吹出口（第１開口部と第２開口部）より吹き出される風量の方が、第２ドアがセンタフェイス吹出口を閉じる時にサイドフェイス吹出口（第２開口部）より吹き出される風量より多くすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の車両用空調装置を図面に基づいて説明する。
図１はヒータユニットの側面図である。
本実施例の車両用空調装置は、例えば軽自動車に搭載されるもので、エバポレータ（図示しない）の下流側に送風機１を配置し、その送風機１をヒータユニット２に一体的に組み込んで構成されている。
送風機１は、遠心式ファン３（図４参照）と、このファン３を回転駆動するモータ（図示しない）より構成され、レジスタ４を介してモータの回転速度（送風量）が切り替えられる。
ヒータユニット２は、図１に示す様に、送風通路を形成するユニットケース５を備え、そのユニットケース５にファン３、ヒータコア６、エアミックスドア７、及び吹出口切替ドア８、９等が収容されている。
【０００９】
ユニットケース５は、左右二分割された左ケース５Ａと右ケース５Ｂ（図４参照）とから成り、両ケース５Ａ，５Ｂを組み合わせて複数箇所で結合して構成されている。
このユニットケース５には、送風機１に空気を導入する空気導入口（図示しない）と、送風機１より送られた送風空気を吹き出す吹出口（下述する）が設けられている。空気導入口には、上記エバポレータを収容するクーラケース（図示しない）の開口部が嵌合されて、エバポレータを通過した空気が導入される。
吹出口は、車両のフロントガラスに向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口１０、乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すセンタフェイス吹出口１１、車両のサイドガラスに向けて送風空気を吹き出すことのできるサイドフェイス吹出口１２、乗員の足元に向けて送風空気を吹き出すフット吹出口１３が設けられている。なお、デフロスタ吹出口１０、センタフェイス吹出口１１、及びサイドフェイス吹出口１２は、ユニットケース５の上部に一箇所にまとめて設けられ、図２に示す様に、センタフェイス吹出口１１の両側にそれぞれサイドフェイス吹出口１２が開口している。また、フット吹出口１３は、上記各吹出口１０〜１２から離れてユニットケース５の下部側面に開口している（図１参照）。
【００１０】
ユニットケース５の送風通路は、以下に説明するメイン通路１４、第１通路１５、第２通路１６、及びバイパス通路１７（図３参照）より構成される。
メイン通路１４は、送風機１より送られた空気を第１通路１５、第２通路１６、及びバイパス通路１７に供給する通路で、ファン３の周囲に渦巻き状に形成されている。
第１通路１５は、メイン通路１４を通って供給された送風空気をデフロスタ吹出口１０、センタフェイス吹出口１１、及びサイドフェイス吹出口１２に供給する通路である。
第２通路１６は、メイン通路１４を通って供給された送風空気をフット吹出口１３に供給する通路である。
【００１１】
バイパス通路１７は、メイン通路１４を流れる送風空気の一部を第１通路１５をバイパスしてサイドフェイス吹出口１２に供給する通路である。このバイパス通路１７は、図３に示す様に、ユニットケース５の内部に組み込まれる中ケース１８の両外側に形成されている。中ケース１８は、ユニットケース５と同様に、左右二分割された左ケース１８Ａと右ケース１８Ｂ（図４参照）とを組み合わせて構成され、ユニットケース５の送風通路に挿入される。この中ケース１８は、図５の模式図に示す様に、ユニットケース５のメイン通路１４に開口する流入口１８ａを有し、その流入口１８ａの下流側が分岐して設けられ、一方側が前記第１通路１５、他方側が前記第２通路１６として形成されている。即ち、前記第１通路１５と第２通路１６は、この中ケース１８の内側に形成されている。
また、サイドフェイス吹出口１２は、図２に示す様に、中ケース１８によって形成される第１通路１５と、中ケース１８の両外側に形成されるバイパス通路１７との両方に跨がって開口している。以下、第１通路１５に開口するサイドフェイス吹出口１２の開口部を第１開口部１２ａ、バイパス通路１７に開口するサイドフェイス吹出口１２の開口部を第２開口部１２ｂとして説明する。
【００１２】
ヒータコア６は、メイン通路１４の一部に介在され、温水パイプ１９を通じてエンジンの冷却水回路（図示しない）に接続されている。このヒータコア６は、内部を流れる温水（エンジン冷却水）との熱交換によって、ヒータコア６を通過する空気を加熱する。
エアミックスドア７は、メイン通路１４を流れる空気のうち、ヒータコア６を通過する空気量とヒータコア６をバイパスする空気量との割合を調節するもので、ユニットケース５に支持された回転軸７Ａを中心として、ヒータコア６の上流側コア面を閉塞する位置（図１の破線位置）と、ヒータコア６をバイパスする通路を閉塞する位置（図１の二点鎖線位置）との間で回動可能に設けられている。
【００１３】
吹出口切替ドア８、９は、吹出口モード（下述する）を切り替えるもので、メイン通路１４の下流端に配されたフットドア８と、第１通路１５の下流端に配されたデフ／フェイス切替ドア９（以下、Ｄ／Ｆ切替ドア９と言う）とを有する。フットドア８は、図１に示す様に、回転軸８Ａに対して２枚のドア８ａ、８ｂを略への字型に組み合わせて構成され、回転軸８Ａを中心として、一方のドア８ａが第１通路１５を閉じる位置（図１の二点鎖線位置）と、他方のドア８ｂが第２通路１６を閉じる位置との間で回動可能に設けられている。
Ｄ／Ｆ切替ドア９は、ユニットケース５に支持された回転軸９Ａを中心として、センタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の一部（第１開口部１２ａ）を閉じる位置（図１の二点鎖線位置）と、デフロスタ吹出口１０を閉じる位置との間で回動可能に設けられている。図２にＤ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じた状態を示す。
なお、フットドア８とＤ／Ｆ切替ドア９は、図示しないリンク機構により連動して開閉動作を行うことができる。
【００１４】
吹出口モードは、▲１▼フットドア８が第１通路１５を開いた状態（第２通路１６を閉じている）で、Ｄ／Ｆ切替ドア９がデフロスタ吹出口１０を閉じるフェイスモード、▲２▼フットドア８が第１通路１５と第２通路１６とを共に半分程度開いた状態で、Ｄ／Ｆ切替ドア９がデフロスタ吹出口１０を閉じるＢ／Ｌ（バイレベル）モード、▲３▼フットドア８が第１通路１５を閉じるフットモード（この時、Ｄ／Ｆ切替ドア９はセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じる）、▲４▼フットドア８が第１通路１５と第２通路１６とを共に半分程度開いた状態で、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じるＦ／Ｄ（フットデフ）モード、▲５▼フットドア８が第１通路１５を開いた状態（第２通路１６を閉じている）で、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じるデフロスタモードが設定されている。
なお、フットモードの時は、送風機１より送られた空気の一部がフットドア８（一方のドア８ａ）をバイパスできる様に、一方のドア８ａと中ケース１８の壁面との間に隙間（図示しない）が確保されている。従って、フットドア８が第１通路１５を閉じるフットモード時でも、一方のドア８ａをバイパスした空気（バイパス通路１７を流れる空気とは別である）が第１通路１５を通ってデフロスタ吹出口１０へ供給される。
【００１５】
次に、本実施例の作動を説明する。
送風機１の作動により、エバポレータを通過した空気が空気導入口より導入され、メイン通路１４を流れる際にエアミックスドア７の開度に応じてヒータコア６を通過して加熱された空気とヒータコア６をバイパスした空気とが混合して温度調節される。但し、最大冷房時にはエアミックスドア７がヒータコア６の上流側コア面を全閉するため、送風機１より送られた空気は全てヒータコア６をバイパスして流れる。一方、最大暖房時にはエアミックスドア７がヒータコア６をバイパスする通路を全閉するため、送風機１より送られた空気は全てヒータコア６を通過して加熱される。
温度調節された空気は、吹出口モードに応じて開口する吹出口より車室内へ吹き出される。
【００１６】
以下に、フェイスモード、フットモード、及びデフロスタモードの時の空気の流れを説明する。
ａ）フェイスモードが選択された場合。
フットドア８が第１通路１５を開くと共に、Ｄ／Ｆ切替ドア９がデフロスタ吹出口１０を閉じることにより、送風機１より送られた空気の多くが第１通路１５を通ってセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａより吹き出され、残りの空気がバイパス通路１７を通ってサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂより吹き出される。
ｂ）フットモードが選択された場合。
フットドア８が第１通路１５を閉じると共に、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じることにより、送風機１より送られた空気の略半分が第２通路１６を通ってフット吹出口１３より吹き出される。残りの半分は、多くの空気がバイパス通路１７を通ってサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂより吹き出され、一部の空気がフットドア８の一方のドア８ａをバイパスし、第１通路１５を通ってデフロスタ吹出口１０より吹き出される。
【００１７】
ｃ）デフロスタモードが選択された場合。
フットドア８が第１通路１５を開くと共に、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じることにより、送風機１より送られた空気の多くが第１通路１５を通ってデフロスタ吹出口１０より吹き出され、残りの空気がバイパス通路１７を通ってサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂより吹き出される。
ここで、吹出口モード毎に各吹出口より吹き出される風量割合の一例を図６に示す（なお、図中の数字は％単位である）。この図６からも分かる様に、全ての吹出口モードにおいてサイドフェイス吹出口１２より空気が吹き出されている。
【００１８】
（本実施例の効果）
本実施例では、メイン通路１４を流れる送風空気の一部を第１通路１５をバイパスして直接サイドフェイス吹出口１２に供給するバイパス通路１７を設け、且つそのバイパス通路１７に開口するサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂを常時開口している（Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１を閉じた時でも開口している）ため、全ての吹出口モードにおいてサイドフェイス吹出口１２から空気を吹き出すことができる。これにより、特に車室内暖房時に選択されるフットモード時、あるいはフロントガラスの曇りを防止する時に選択されるデフロスタモード時においてもサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂから車両のサイドガラスに向けて温風を吹き出すことができるため、サイドガラスの曇りを防止できる。
【００１９】
また、サイドフェイス吹出口１２は、第１通路１５に開口する第１開口部１２ａとバイパス通路１７に開口する第２開口部１２ｂとを有し、第１開口部１２ａのみがＤ／Ｆ切替ドア９によって開閉される。即ち、第２開口部１２ｂは常時開口している。この場合、例えばＤ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とともにサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを閉じていても、バイパス通路１７を通って供給された空気をサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂより車室内へ吹き出すことができる。
一方、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１とともにサイドフェイス吹出口１２の第１開口部１２ａを開くと、バイパス通路１７を通って供給された空気と第１通路１５を通って供給された空気を第１開口部１２ａと第２開口部１２ｂの両方より車室内へ吹き出すことができる。従って、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１を閉じる場合と開く場合とで、サイドフェイス吹出口１２より吹き出される風量割合を変化させることができる。具体的には、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１を開く時にサイドフェイス吹出口１２（第１開口部１２ａと第２開口部１２ｂ）より吹き出される風量の方が、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１を閉じる時にサイドフェイス吹出口１２（第２開口部１２ｂ）より吹き出される風量より多くすることができる（図６参照）。
【００２０】
なお、本実施例のサイドフェイス吹出口１２は、各吹出口モードにおいて常時開口している第２開口部１２ｂを有するが、この第２開口部１２ｂの開口面積は、各吹出口モード毎の風量割合目標値により任意に決定しても良い。また、フェイスモードが選択された時に、センタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２との風量割合が大きく異なると、乗員に不快感を与える恐れがあるため、センタフェイス吹出口１１の吹出風量とサイドフェイス吹出口１２の吹出風量とが略均等になる様に、センタフェイス吹出口１１とサイドフェイス吹出口１２の吹出面積を設定することが望ましい。
【００２１】
（他の実施例）
上記実施例では、常時開口しているサイドフェイス吹出口１２の第２開口部１２ｂに空気を供給するために、ユニットケース５内に中ケース１８を組み込んで第１通路１５の両外側にバイパス通路１７を設けているが、必ずしも第１通路１５の外側にバイパス通路１７を設ける必要はない。例えば、Ｄ／Ｆ切替ドア９がセンタフェイス吹出口１１を閉じた時にサイドフェイス吹出口１２の一部（あるいは全部）を開口する構成とし、フットドア８（一方のドア８ａ）の隙間から洩れた風を常時開口しているサイドフェイス吹出口１２の開口部より吹き出す様にしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】送風機一体型ヒータユニットの側面図である。
【図２】図１のＡ視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】ユニットケースと中ケースをそれぞれ分割した状態を示す斜視図である。
【図５】中ケースの通路構成を表す模式図である。
【図６】吹出口モード毎に各吹出口より吹き出される風量割合を示す図である。
【図７】従来の送風機一体型ヒータユニットの側面図である。
【符号の説明】
１ 送風機
２ ヒータユニット
８ フットドア（第１ドア）
９ Ｄ／Ｆ切替ドア（第２ドア）
１０ デフロスタ吹出口
１１ センタフェイス吹出口
１２ サイドフェイス吹出口
１２ａ 第１開口部（サイドフェイス吹出口）
１２ｂ 第２開口部（サイドフェイス吹出口）
１３ フット吹出口
１５ 第１通路
１６ 第２通路
１７ バイパス通路

Claims (2)

1. 送風機を一体的に組込んだヒータユニットを備える車両用空調装置であって、
   前記ヒータユニットは、
   車両のフロントガラスに向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口と、
   乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すセンタフェイス吹出口と、
   車両のサイドガラスに向けて送風空気を吹き出すことのできるサイドフェイス吹出口と、
   乗員の足元に向けて送風空気を吹き出すフット吹出口と、
   前記送風機より送風された空気を前記デフロスタ吹出口、前記センタフェイス吹出口、及び前記サイドフェイス吹出口に供給する第１通路と、
   前記送風機より送風された空気を前記フット吹出口に供給する第２通路と、
   前記第１通路と前記第２通路とを選択的に開閉する第１ドアと、
   前記デフロスタ吹出口と前記センタフェイス吹出口とを選択的に開閉し、且つ前記サイドフェイス吹出口の少なくとも一部を常時開口する第２ドアとを備え、
   前記第１ドアが前記第１通路を閉じている時に、前記第１ドアの上流側より前記第１ドアをバイパスして少なくとも前記サイドフェイス吹出口に送風空気が供給される様に構成されると共に、前記第１ドアの上流側より前記第１通路をバイパスして前記サイドフェイス吹出口に連通するバイパス通路を設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記サイドフェイス吹出口は、前記第１通路に通じる第１開口部と、前記バイパス通路に通じる第２開口部とを有し、
   前記第２ドアは、前記センタフェイス吹出口を閉じた状態で、前記第１開口部を閉塞し、且つ前記第２開口部を開口していることを特徴とする請求項１に記載した車両用空調装置。

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