JP4385174B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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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