JP4385174B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は自動車用空調装置に関し、特に温風専用ドアと冷風専用ドアとを有する自動車用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3は従来の自動車用空調装置の縦断面図である。
【0003】
この自動車用空調装置は、エバポレータ110と、ヒータコア120と、ユニットケース130とを備える。
【0004】
ユニットケース130内には上流側から下流側へ、エバポレータ110とヒータコア120とが収容されている。
【0005】
エバポレータ110はブロア(図示せず)によって吸入された空気を冷却する。
【0006】
ヒータコア120はエバポレエータ110からの空気を加熱する。
【0007】
ユニットケース130内にはエバポレータ110を通過した空気が通風方向の上流側から下流側へ流れる冷風通路111と、ヒータコア120を通過した空気が車両上下方向下側から上側へ流れる温風通路121と、冷風通路111下流の空気と温風通路121下流の空気とが混ざり合うエアミックス空間131とが形成されている。
【0008】
ヒータコア120の車両上下方向上側には冷風通路111を通過する空気の量を調整する冷風調整ドア132が配置されている。冷風調整ドア132はバタフライドアである。
【0009】
ヒータコア120の上流にはヒータコア120で加熱される空気の量を調整する温風調整ドア133が配置されている。
【0010】
ユニットケース130内には、デフ吹出用開口135を開閉する開閉ドア145と、ベント吹出用開口136を開閉する開閉ドア146と、フット吹出用開口137を開閉する開閉ドア147とが設けられている。
【0011】
デフ吹出用開口135及びベント吹出用開口136はユニットケース130の上部に設けられ、フット吹出用開口137はユニットケース130の下部に設けられている。
【0012】
ユニットケース130内に導入された空気はエバポレータ110を通過する。エバポエータ110を通過した空気の一部は冷風通路111の車両上下方向上側領域を通ってエアミックス空間131へ向かう。空気はエバポレータ110を通過するとき、冷却される。
【0013】
エバポレータ110を通過した空気の残りは冷風通路111の車両上下方向下側領域を通ってヒータコア120へ向かう。ヒータコア120を通過した空気は温風通路121を通ってエアミックス空間131に向かう。空気はヒータコア120を通過するとき、加熱される。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バイレベルモードではベント吹出用開口136とフット吹出用開口137とが開く。
【0015】
このとき、ベント吹出用開口136から吹き出される空気とフット吹出用開口137から吹き出される空気との間で温度差(例えば15〜25℃)がつくこと、すなわち、ベント吹出用開口136からは冷たい空気が、フット吹出用開口137からは暖かい空気がそれぞれ吹き出されるのが望ましい。
【0016】
しかし、冷風通路111の下流域は温風通路121の車両上下方向上側に位置するため、フルホット状態から若干冷風調整ドア132を開けたとき(中間温度調節領域という)には、冷風と温風とがエアミックス空間131で十分に混ざり合わず、ベント吹出用開口136から所望の温度よりも低い温度の空気CAが、フット吹出用開口137から所望の温度よりも高い空気HAがそれぞれ吹き出されてしまう。
【0017】
例えば、バイレベルモード時、ベント吹出用開口136から吹き出される空気とフット吹出用開口137から吹き出される空気との間で温度差がつきすぎてしまい、乗員に不快感を与えてしまう。
【0018】
なお、デフフットモード時にも中間温度調節領域に同様の問題が発生する。
【0019】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はバイレベルモード時等における温度調節性を向上させた自動車用空調装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項1記載の発明は、ブロアからの空気を冷却する冷却用熱交換器と、この冷却用熱交換器からの空気を加熱する加熱用熱交換器と、これらを収容するユニットケースと、前記冷却用熱交換器を通過した空気が通風方向の上流側から下流側へ流れる冷風通路と、前記加熱用熱交換器の車両上下方向上側に配置され、前記冷風通路を通過する空気の量を調整する冷風調整ドアと、前記加熱用熱交換器の上流に配置され、前記加熱用熱交換器で加熱される空気の量を調整する温風調整ドアと、前記加熱用熱交換器を通過した空気が車両上下方向下側から上側へ流れる温風通路と、前記冷風通路下流の空気と前記温風通路下流の空気とが混ざり合うエアミックス空間とを備えている自動車用空調装置において、前記冷風調整ドアがバタフライドアであり、その冷風調整ドアの両端部近傍には、前記冷風通路の一部を塞ぐそれぞれのリブが冷風調整ドアの両端部が描く回転軌跡に沿って円弧状に設けられ、その一方のリブは、ユニットケースの幅方向の全体に亘って設けられて、前記冷風調整ドアの一端部とで開閉制御され、また他方のリブは、二つより成り、ユニットケースの幅方向の両端壁面にそれぞれ設けられ、その二つの幅を加えた長さがユニットケースの幅よりも小さく形成され、前記冷風調整ドアの他端部とで開閉制御されることを特徴とする。
【0021】
フルホット状態からバタフライバルブ(冷風調整ドア)が開かれる行程において、若干開けたとき、冷風調整ドアの一端部が一方のリブとで冷風通路を閉じているが、その他端部が冷風通路を開き、リブ間を通して冷風を流し始め、一部を塞がれた冷風通路を通った冷風が、エアミックス空間で温風通路の空気の一部と混ぜ合わされる。
【0022】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の自動車用空調装置において、前記ユニットケースの側面を外側に膨らませることによって、前記温風通路及び前記エアミックス空間の通路の幅方向寸法を前記冷風通路の通路の幅方向寸法より大きくしたことを特徴とする。
【0023】
冷風通路が絞られず、フルクール時に通気抵抗が大きくならない。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0025】
図1(a)はこの発明の第1実施形態に係る自動車用空調装置の縦断面図、図1(b)は図1(a)の1b−1b線に沿った断面図である。
【0026】
この自動車用空調装置は、エバポレータ10と、ヒータコア20と、ユニットケース30とを備える。
【0027】
ユニットケース30内には上流側から下流側へ、エバポレータ(冷却用熱交換器)10とヒータコア(加熱用熱交換器)20とが収容されている。
【0028】
エバポレータ10はユニットケース30内の通路の全部を遮るようにほぼ垂直に配置され、ブロア(図示せず)によって吸入された空気を冷却する。
【0029】
ヒータコア20はユニットケース30内の通路の下半分を遮るように配置され、エバポレエータ10からの空気を加熱する。
【0030】
ユニットケース30内には、エバポレータ10を通過した空気が通風方向の上流側から下流側へ流れる冷風通路11と、ヒータコア20を通過した空気が車両上下方向下側から上側へ流れる温風通路21と、冷風通路11下流の空気と温風通路21下流の空気とが混ざり合うエアミックス空間31とが形成されている。
【0031】
冷風通路11の下流域は温風通路21の車両上下方向上側に位置する。
【0032】
ヒータコア20の車両上下方向上側には冷風通路11を通過する空気の量を調整する冷風調整ドア32が配置されている。この冷風調整ドア32は対称型のバタフライドアである。
【0033】
冷風調整ドア32の両端近傍には、冷風通路11の一部を塞ぐリブ40,41,42が設けられている。リブ40、41,42は冷風調整ドア32の両端が描く軌跡に沿ってほぼ円弧状に形成されている。
【0034】
リブ40はユニットケース30の幅方向の全体に亘って形成されている(図1(b)参照)。
【0035】
このリブ40は冷風調整ドア32の上端側(一端部32b)で、冷風調整ドア32の開度10〜40%の範囲で冷風通路11の一部を塞ぐ。
【0036】
リブ41,42は冷風調整ドア32の下端側(他端部32c)で、冷風調整ドア32の開度10〜60%の範囲で冷風通路11の一部を塞ぐ。
【0037】
リブ41,42はユニットケース30の幅方向の両端壁面にそれぞれ形成されている。
【0038】
リブ41の幅をD1、リブ42の幅をD2、ユニットケース30の幅をD3としたとき、D1、D2及びD3の間には(1)式の関係がある。
【0039】
(D1+D2)/D3=0.1〜0.4 (1)
【0040】
ヒータコア20の上流にはヒータコア20で加熱される空気の量を調整する温風調整ドア33が配置されている。
【0041】
ユニットケース30には、デフ吹出用開口35と、ベント吹出用開口36と、フット吹出用開口37とが設けられている。
【0042】
デフ吹出用開口35及びベント吹出用開口36はユニットケース30の上部に位置し、フット吹出用開口37はユニットケース30の下部に位置している。
【0043】
デフ吹出用開口35、ベント吹出用開口36及びフット吹出用開口37は、それぞれ開閉ドア45,46,47によって開閉される。開閉ドア45,46,47はそれぞれ対称型のバタフライドアである。
【0044】
次に、自動車用空調装置の作動を説明する。
【0045】
フルホット時、冷風調整ドア32が位置32aに回転するとともに、温風調整ドア33が位置33aに回転してヒータコア20の上流側が開放される。
【0046】
このとき、冷風調整ドア32によって冷風通路11の車両上下方向上側領域が遮断されるので、エバポレータ10を通過した全部の空気がヒータコア20に導かれる。
【0047】
ヒータコア20に導かれた空気は加熱される。ヒータコア20で加熱された空気は温風通路21及びエアミックス空間31を通って、例えばフット吹出用開口37から車室側に吹き出される。
【0048】
次に、このフルホット状態から吹出モードをバイレベルモードにする場合を説明する。開閉ドア45,46,47は図1(a)の実線で示す位置に回転する。
【0049】
冷風調整ドア32の開度がα(冷風調整ドア32の開度10〜40%の範囲)の範囲内のとき(図1(a)参照)、冷風通路11のリブ40側は冷風調整ドア32の一端部32bによって遮断状態にあるので、エバポレータ10を通過した空気の一部が冷風調整ドア32の他端部32cを通ってエアミックス空間31へ進む。
【0050】
冷風調整ドア32の開度がαを越えβ(冷風調整ドア32の開度10〜60%の範囲)を越えるまでは(図1(a)参照)、冷風通路11のリブ40側も開放されるので、エバポレータ10を通過した冷風の一部が冷風調整ドア32の両端部側を通ってエアミックス空間31へ進む。
【0051】
冷風調整ドア32の開度がβ以上になると、冷風調整ドア32の両端部側がリブ40,41,42から離れるので、通路面積が増える。
【0052】
一方、エバポレータ10を通過した冷風の残りはヒータコア20を通ってエアミックス空間31へ進む。
【0053】
エアミックス空間31で合流した空気(冷風と温風)は、エアミックス空間31で混ざり合い、ベント吹出用開口36及びフット吹出用開口37を通じて車室側に吹き出される。
【0054】
この実施形態によれば、冷風調整ドア32の両端近傍にリブ40,41,42を設けたので、フルホット状態から若干冷風調整ドアを開けたとき、エアミックス空間31で冷風と温風とが混ざり合い、バイレベルモード時、ベント吹出用開口36から吹き出される冷風とフット吹出用開口37から吹き出される温風との適正な温度差を確保できるとともに、ベント吹出用開口36から吹き出される冷風の風量低下を防止して温度調節性を向上させることができる。
【0055】
また、デフフットモード時においても、バイレベルモード時と同様の効果を奏することができる。
【0056】
図2(a)はこの発明の第2実施形態に係る自動車用空調装置の縦断面図、図2(b)は図2(a)の2b−2b線に沿った断面図であり、第1実施形態と同一部分には同一符合を付してその説明を省略する。
【0057】
この実施形態はユニットケース60の両側面を外側に膨らませることによって、温風通路51及びエアミックス空間61の通路の幅方向寸法を冷風通路11の通路の幅方向寸法より大きくした点で第1実施形態と異なる。
【0058】
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、冷風通路が絞られないので、風量の低下や騒音の発生が防止される。
【0059】
なお、本実施形態は通風方向が車両左右方向の場合のみならず、車両前後方向の場合についても同様の効果が得られる。
【0060】
【発明の効果】
以上に説明したように請求項1記載の発明の自動車用空調装置によれば、バイレベルモード時、ベント吹出用開口から吹き出される冷風とフット吹出用開口から吹き出される温風との適正な温度差を確保できるとともに、ベント吹出用開口から吹き出される冷風の風量低下を防止して温度調節性を向上させることができる。また、デフフットモード時においても、バイレベルモード時と同様の効果を奏することができる。
【0061】
請求項2の発明の自動車用空気調和装置によれば、送風量の低下や騒音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)はこの発明の第1実施形態に係る自動車用空調装置の縦断面図、図1(b)は図1(a)の1b−1b線に沿った断面図である。
【図2】図2(a)はこの発明の第2実施形態に係る自動車用空調装置の縦断面図、図2(b)は図2(a)の2b−2b線に沿った断面図である。
【図3】図3は従来の自動車用空調装置の縦断面図である。
【符号の説明】
10 エバポレータ(冷却用熱交換器)
11 冷風通路
20 ヒータコア(加熱用熱交換器)
21 温風通路
30 ユニットケース
31 エアミックス空間
32 冷風調整ドア
33 温風調整ドア
40,41,42 リブ
Claims (2)
- ブロアからの空気を冷却する冷却用熱交換器と、この冷却用熱交換器からの空気を加熱する加熱用熱交換器と、これらを収容するユニットケースと、前記冷却用熱交換器を通過した空気が通風方向の上流側から下流側へ流れる冷風通路と、前記加熱用熱交換器の車両上下方向上側に配置され、前記冷風通路を通過する空気の量を調整する冷風調整ドアと、前記加熱用熱交換器の上流に配置され、前記加熱用熱交換器で加熱される空気の量を調整する温風調整ドアと、前記加熱用熱交換器を通過した空気が車両上下方向下側から上側へ流れる温風通路と、前記冷風通路下流の空気と前記温風通路下流の空気とが混ざり合うエアミックス空間とを備えている自動車用空調装置において、前記冷風調整ドアがバタフライドアであり、
その冷風調整ドアの両端部近傍には、前記冷風通路の一部を塞ぐそれぞれのリブが冷風調整ドアの両端部が描く回転軌跡に沿って円弧状に設けられ、その一方のリブは、ユニットケースの幅方向の全体に亘って設けられて、前記冷風調整ドアの一端部とで開閉制御され、また他方のリブは二つより成り、ユニットケースの幅方向の両端壁面にそれぞれ設けられ、その二つの幅を加えた長さがユニットケースの幅よりも小さく形成され、前記冷風調整ドアの他端部とで開閉制御されることを特徴とする自動車用空調装置。 - 前記ユニットケースの側面を外側に膨らませることによって、前記温風通路及び前記エアミックス空間の通路の幅方向寸法を前記冷風通路の通路の幅方向寸法より大きくしたことを特徴とする請求項1に記載の自動車用空調装置。
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