JP4045215B2

JP4045215B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP4045215B2
Application number: JP2003273836A
Authority: JP
Inventors: 巨樹日下
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2003-07-14
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2023-07-14
Also published as: US20050039903A1; JP2005035375A; GB0415470D0; US7475720B2; GB2404011A; DE102004033856B4; GB2404011B; DE102004033856A1

Description

本発明は、冷却手段、加熱手段およびエアミックスドアを備えた車両用空調装置に関する。

車両に搭載される車両用空調装置は、エバポレータにより冷却された空気と、ヒータコアにより加熱された空気とを所望の混合比率で混合した後、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口又はフット吹出口から送風することで、車内の温度及び湿度の調整を行っている。この場合、乗員の快適性を高めるためには、冷風及び温風をできるだけ良好な状態に混合させる必要がある。

図４は、冷風及び温風を適度に混合させて供給するための機構を設けた車両用空調装置２の断面構成を示す（特許文献１参照）。エバポレータ４により冷却された空気は、エアミックスドア１０を介して第１通路１２又は第２通路１４に導入される。第１通路１２に導入された空気は、ヒータコア６により加熱され、吹出口ドア１６を介して第３通路１８又は第４通路２０に導入される。第４通路２０に導入された空気は、フェイス吹出口２２に供給される。また、第３通路１８に導入された空気は、吹出口ドア２４を介してデフロスタ吹出口２６又はフット吹出口２８に供給される。吹出口ドア１６の第３通路１８側の面には、ステイ３０を介して湾曲するガイド板３２が配設される。

ヒータコア６により加熱された温風としての空気は、吹出口ドア１６が図４に示す状態に設定されているとき、ガイド板３２によって送風方向が変更されて第３通路１８に導入される。また、第２通路１４に供給された冷風としての空気は、ガイド板３２のステイ３０の部分を介して第３通路１８に導入される。この場合、温風と冷風とは、ガイド板３２によって分離されているため、ヒータコア６から供給される温風が第２通路１４から導入される冷風によって阻害されることなく第３通路１８に導入される。従って、滞留や通気抵抗の増大を生じさせることなく、第３通路１８において温風と冷風とを混合し、デフロスタ吹出口２６又はフット吹出口２８に供給することができる。

また、図５に示す構成からなる車両用空調装置３４（特許文献２参照）では、エバポレータ３６により冷却された空気をバイパス通路３８に供給するとともに、エアミックスドア４０を介してヒータコア４２に供給した後、バイパスドア４４において、バイパス通路３８に導入された空気と、ヒータコア４２により加熱された空気とを混合し、吹出口ドア４６又は４８を介してフェイス吹出口５０又はフット吹出口５２に供給する。バイパスドア４４は、図６に示すように、扇状の複数の壁部５４を平行状態で並設し、且つ、これらの複数の壁部５４を隔壁５６によって交互に連結して構成される。

ヒータコア４２側から導入された温風と、バイパス通路３８を介して導入された冷風とは、隔壁５６によって送風方向が変更され、フェイス吹出口５０又はフット吹出口５２に供給される。この場合、バイパスドア４４を通過した温風及び冷風は、壁部５４により層状に分割されるため、均質な混合風とすることができる。

特開平１１−３４２７２１号公報（段落［００２８］、図１）特開平４−９５５２０号公報（第１図、第２図）

ところで、図４に示す車両用空調装置２の場合、吹出口ドア１６に配設されたガイド板３２は、ヒータコア６から供給される温風と、第２通路１４から供給される冷風とを分離することにより、冷風によって阻害されることなく所定量の温風を第３通路１８に導入するようにしたものである。従って、温風と冷風とを好適に混合させるには、第３通路１８からデフロスタ吹出口２６又はフット吹出口２８に至る距離を長く設定する必要があるため、装置全体が大型化してしまう。

また、温風と冷風とがガイド板３２によって分離されるため、例えば、デフロスタ吹出口２６及びフット吹出口２８の双方から空気を吹き出すフットデフモードを選択した場合、デフロスタ吹出口２６から吹き出される空気の温度と、フット吹出口２８から吹き出される空気の温度との差が大きくなり、乗員に不快感を与えてしまうおそれがある。

さらに、ガイド板３２は、第３通路１８側にのみ配設されているため、例えば、フェイス吹出口２２及びフット吹出口２８の双方から空気を吹き出すバイレベルモードを選択した場合においても同様に、フェイス吹出口２２から吹き出される空気の温度と、フット吹出口２８から吹き出される空気の温度との差が大きくなってしまう。

一方、図５及び図６に示す車両用空調装置３４では、フェイス吹出口５０又はフット吹出口５２のいずれか一方より空気を吹き出す場合、バイパスドア４４によって温風及び冷風が好適な状態に混合されるため、温度差の少ない空気を送風することができるが、フェイス吹出口５０及びフット吹出口５２の双方から空気を吹き出すバイレベルモードを選択した場合には、バイパスドア４４が障害となり、フェイス吹出口５０及びフット吹出口５２間の温度差が大きくなってしまうおそれがある。

本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであり、複数の吹出口から同時に送風される空気の温度差を小さくして乗員に不快感を与えることがなく、しかも、装置を大型化することのない車両用空調装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用空調装置は、空気を冷却して冷風を供給する冷却手段と、空気を加熱して温風を供給する加熱手段と、混合部において前記冷風及び前記温風を所定の混合比率で混合するためのエアミックスドアと、前記混合比率で混合された混合風を所定の部位に吹き出す複数の吹出口とを有する車両用空調装置において、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記エアミックスドアを介して前記混合部に導く第１通路と、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記エアミックスドアを介して前記加熱手段に導く第２通路と、
前記加熱手段を通過した前記温風を前記エアミックスドアを介して前記混合部に導く第３通路と、
前記第１通路及び前記第３通路に面した前記エアミックスドアの前記混合部に臨む面に形成され、前記第１通路から供給された前記冷風の送風方向を前記混合部側に変更するとともに、前記第３通路から供給された前記温風の送風方向を前記混合部側に変更することで、前記冷風及び前記温風を混合するガイド部材と、
を備えることを特徴とする。

この場合、冷却手段を通過した冷風が第１通路からエアミックスドアのガイド部材に供給されて送風方向が変更される一方、第２通路より加熱手段を通過した温風が第３通路から前記ガイド部材に供給されて送風方向が変更されることにより、混合部において冷風及び温風が混合され、この混合された混合風が混合部から各吹出口に送風される。

なお、ガイド部材は、第１壁部を第３通路寄りの部位に配設するとともに、第２壁部を第１通路寄りの部位に配設することにより、冷風及び温風が混合される領域が確保される。この場合、第１壁部及び第２壁部は、第３通路寄りの部位と第１通路寄りの部位に１つずつ設けてもよく、また、それぞれの部位に複数設けるようにしてもよい。

また、複数の前記第１壁部及び前記第２壁部を第３壁部によって交互に連結してラビリンス構造とすることにより、冷風及び温風の混合状態が向上する。

さらに、前記第３壁部の中央部の突出量を第１壁部及び第２壁部側よりも小さく設定することにより、冷風及び温風がガイド部材の中央部において第３壁部を超えて相互に混合されるため、混合状態がさらに向上する。

本発明の車両用空調装置では、冷風及び温風の双方が供給されるエアミックスドアに形成されたガイド部材によって、冷風及び温風を好適に混合させることができるため、複数の吹出口から同時に送風を行う場合、各空気の温度差を小さくして乗員に不快感を与えることを回避することができる。また、ガイド部材によって冷風及び温風を直ちに混合させることができるため、混合のための余分なスペースが不要であり、その分、装置を小型に構成することができる。

図１は、本実施形態の車両用空調装置６０の断面構成図である。

車両用空調装置６０は、空気の各通路を構成するハウジング６２内に、空気を冷却するエバポレータ６４（冷却手段）、空気を加熱するヒータコア６６（加熱手段）、冷風及び温風を所定の混合比率で混合して混合風とするエアミックスドア６８、及び、混合風の吹出口を選択する吹出口ドア７０、７２を備えて構成される。

エバポレータ６４の上流側には、図示しないブロアファンにより供給される空気の取入口７４が形成される。エバポレータ６４の下流側は、エアミックスドア６８によって第１通路７６及び第２通路７８に分岐される。第１通路７６側には、エアミックスドア６８によって開度が調整される開口部８０が形成される。第２通路７８の下流側には、ヒータコア６６が配設される。ヒータコア６６の下流側は、湾曲して開口部８０に連通する第３通路８２となる。

第３通路８２と開口部８０とが連通することで冷風及び温風が混合される混合部８４には、吹出口ドア７０が配設される。吹出口ドア７０は、混合部８４と第４通路８６及び／又は第５通路８８とを連通する。第４通路８６は、吹出口ドア７２を介してフェイス吹出口９０及びデフロスタ吹出口９２に連通する。また、第５通路８８は、フット吹出口９４に連通する。

エアミックスドア６８は、支軸９５を中心に回動可能に構成されており、その第１通路７６側の面には、図２に示すように構成されるガイド部材９６が形成される。ガイド部材９６は、第３通路８２寄りの部位に配設され、第１通路７６から導かれた冷風の送風方向を混合部８４側に変更する複数の第１壁部９８と、第１通路７６寄りの部位に配設され、第３通路８２から導かれた温風の送風方向を混合部８４側に変更する複数の第２壁部１００と、第１壁部９８及び第２壁部１００を交互に連結する複数の第３壁部１０２とを備える。従って、ガイド部材９６は、第１壁部９８、第２壁部１００及び第３壁部１０２によってラビリンス構造となる。第３壁部１０２は、エアミックスドア６８からの突出量が、第１壁部９８及び第２壁部１００に連結される端部から中央部分にかけて徐々に小さくなるように構成される。

本実施形態の車両用空調装置６０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作及び作用効果について説明する。

車両用空調装置６０が始動されると、図示しないブロアファンが回転し、取入口７４から車両用空調装置６０のハウジング６２内に空気が導入される。導入された空気は、エバポレータ６４を通過することにより冷却され、冷風として第１通路７６及び／又は第２通路７８に供給される。

この場合、エアミックスドア６８が図１に示す状態に設定されているものとすると、第１通路７６に供給された冷風は、エアミックスドア６８に形成したガイド部材９６を介して混合部８４に導入される。また、第２通路７８に供給された冷風は、ヒータコア６６を通過することで加熱されて温風となり、第３通路８２からエアミックスドア６８のガイド部材９６を介して混合部８４に導入される。

ここで、図２及び図３に従い、ガイド部材９６による冷風及び温風の混合作用について説明する。

第１通路７６からガイド部材９６に導入された冷風は、複数の第３壁部１０２によって層状に分割された後、第３通路８２側に配設された第１壁部９８により進行方向が混合部８４側に変更される。また、第３通路８２からガイド部材９６に導入された温風は、複数の第３壁部１０２によって層状に分割された後、第１通路７６側に配設された第２壁部１００により進行方向が混合部８４側に変更される。さらに、第１壁部９８及び第２壁部１００は、第３壁部１０２によって交互に連結されているため、冷風又は温風が第５通路８８側又は第４通路８６側に直接送風されることがない。この結果、混合部８４において、冷風と温風とが好適な状態で混合される。なお、第３壁部１０２の中央部のエアミックスドア６８からの突出量は、冷風及び温風が導入される両端部よりも小さく設定されているため、冷風及び温風は、ガイド部材９６の中央部分において一層良好な状態に混合される。

混合部８４において冷風及び温風が混合されて得られる混合風は、車両用空調装置６０の設定状態に応じて選択されたフェイス吹出口９０、デフロスタ吹出口９２又はフット吹出口９４から車室内に送風される。

例えば、図１に示すように、吹出口ドア７０が混合部８４及び第４通路８６を連通するとともに、混合部８４及び第５通路８８を連通し、且つ、吹出口ドア７２がフェイス吹出口９０を開放するバイレベルモードに設定されている場合、混合部８４で混合された混合風は、第４通路８６を介してフェイス吹出口９０から車室内に送風されるとともに、第５通路８８を介してフット吹出口９４から車室内に送風される。また、吹出口ドア７０が図１の状態に設定され、且つ、吹出口ドア７２がデフロスタ吹出口９２を開放するフットデフモードに設定されている場合、混合風は、第４通路８６を介してデフロスタ吹出口９２から車室内に送風されるとともに、第５通路８８を介してフット吹出口９４から車室内に送風される。

この場合、エアミックスドア６８に形成したガイド部材９６によって冷風及び温風が極めて良好に混合されるため、バイレベルモード又はフットデフモードのいずれの場合においても、フェイス吹出口９０又はデフロスタ吹出口９２から送風される混合風の温度と、フット吹出口９４から送風される混合風の温度との差が小さいため、乗員に不快感を与えることなく、快適な空調を行うことができる。

表１は、バイレベルモードにおいて、エアミックスドア６８の開度（ヒータコア６６側からの開き角度）を４０％〜６５％の範囲で５％毎に変化させたときのフェイス吹出口９０及びフット吹出口９４間の温度差（℃）を、ガイド部材９６を設けない場合（Ａ）とガイド部材９６を設けた場合（Ｂ）とで比較した測定結果を表す。この結果から、ガイド部材９６を設けた本実施形態において、温度差が小さくなっていることが了解される。

本実施形態の車両用空調装置の断面構成図である。本実施形態の車両用空調装置を構成するエアミックスドアに形成されるガイド部材の斜視構成図である。本実施形態の車両用空調装置を構成するエアミックスドアに形成されるガイド部材の作用説明図である。従来技術に係る車両用空調装置の断面構成図である。他の従来技術に係る車両用空調装置の断面構成図である。図５に示す従来技術で用いられる冷風バイパスドアの斜視構成図である。

符号の説明

６０…車両用空調装置６４…エバポレータ
６６…ヒータコア６８…エアミックスドア
７０、７２…吹出口ドア７４…取入口
７６…第１通路７８…第２通路
８２…第３通路８４…混合部
８６…第４通路８８…第５通路
９０…フェイス吹出口９２…デフロスタ吹出口
９４…フット吹出口９６…ガイド部材
９８…第１壁部１００…第２壁部
１０２…第３壁部

Claims

空気を冷却して冷風を供給する冷却手段と、空気を加熱して温風を供給する加熱手段と、混合部において前記冷風及び前記温風を所定の混合比率で混合するためのエアミックスドアと、前記混合比率で混合された混合風を所定の部位に吹き出す複数の吹出口とを有する車両用空調装置において、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記エアミックスドアを介して前記混合部に導く第１通路と、
前記冷却手段を通過した前記冷風を前記エアミックスドアを介して前記加熱手段に導く第２通路と、
前記加熱手段を通過した前記温風を前記エアミックスドアを介して前記混合部に導く第３通路と、
前記第１通路及び前記第３通路に面した前記エアミックスドアの前記混合部に臨む面に形成され、前記第１通路から供給された前記冷風の送風方向を前記混合部側に変更するとともに、前記第３通路から供給された前記温風の送風方向を前記混合部側に変更することで、前記冷風及び前記温風を混合するガイド部材と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
請求項１記載の装置において、
前記ガイド部材は、前記第３通路寄りの部位に配設され、前記第１通路から導かれた前記冷風の送風方向を前記混合部側に変更する第１壁部と、前記第１通路寄りの部位に配設され、前記第３通路から導かれた前記温風の送風方向を前記混合部側に変更する第２壁部とを有することを特徴とする車両用空調装置。
請求項２記載の装置において、
前記第１壁部及び前記第２壁部は、第３壁部によって交互に連結され、ラビリンス構造を構成することを特徴とする車両用空調装置。
請求項３記載の装置において、
前記第３壁部は、中央部における前記エアミックスドアからの突出量が、前記第１壁部及び前記第２壁部側よりも小さく設定されることを特徴とする車両用空調装置。