JP4602839B2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、前席側と後席側の双方に空調風を送る自動車用空気調和装置に関する。

この種の従来の自動車用空気調和装置としては、特許文献１に開示されたものがある。この自動車用空気調和装置１００は、図９に示すように、前席側に送風機ユニット（図示せず）と空調ユニット１０１を備えている。空調ユニット１０１は、送風機ユニット（図示せず）からの送風を冷却するためのエバポレータ１０２と、エバポレータ１０２を通過した送風を加熱するヒータコア１０３とが内蔵されている。空調ユニット１０１内の上方側がエバポレータ１０２を通過した冷風が通る冷風通路１０４とされ、空調ユニット１０１の下方側がヒータコア１０３を通過した温風が通る温風通路１０５とされている。冷風通路１０４を通過する冷風と温風通路１０５を通過する温風は、ミックスドア１０６によってその割合が調整される。

冷風通路１０４と温風通路１０５の双方の下流は混合エリアＥで合流し、この混合エリアＥを臨む位置には、デフ吹出口に連通するデフ用開口部１０８、フロントベント吹出口及びリアベント吹出口に連通するベント用開口部１０９、及び、フロントフット吹出口及びリアフット吹出口に連通するフット用開口部１１０がそれぞれ開口されている。デフ用開口部１０８及びベント用開口部１０９は混合エリアＥの上方に配置され、フット用開口部１１０はそれより下方に配置されている。デフ用開口部１０８は、第１ドア１１１によって開口量が調整され、ベント用開口部１０９及びフット用開口部１１０は、第２ドア１１２によって双方の開口割合が調整されるようになっている。

上記構成において、冷風通路１０４を通る冷風と温風通路１０５を通る温風は、混合エリアＥで合流して所望の空調風とされ、第１ドア１１１及び第２ドア１１２の開閉位置に応じて所定の開口部１０８，１０９，１１０を介して所望の吹出口より車室内に吹き出される。

ところで、乗員のフット吹出口からの送風要求としては、冷風よりも温風が高く、ベント吹出口からの送風要求としては、温風よりも冷風が高いのが一般的である。
特開平１１−２３５９１６号公報

しかしながら、前記従来例では、フロント及びリアフット吹出口より温風を吹き出させる場合の空調ユニット１０１内の送風流れは、ヒータコア１０３を出た温風が温風通路１０５に沿って上昇して混合エリアＥに達し、混合エリアＥよりフット用開口部１１０に入り込むルートを辿ることになる。つまり、温風は、温風通路１０５からほぼ１８０度方向変換（Ｕターン）してフット用開口部１１０に入り込む経路を辿るため、送風抵抗が大きい。送風抵抗が大きいと、温風がスムーズにフロント及びリアフット吹出口から吹き出ないという問題がある。

又、リアベント吹出口より冷風を吹き出させる場合の空調ユニット１０１内の送風流れは、エバポレータ１０２を出た冷風が冷風通路１０４に沿って直進して混合エリアＥに達し、混合エリアＥより上方に向かって方向変換することによってベント用開口部１０９に入り込むルートを辿ることになる。つまり、冷風は、冷風通路１０４から方向変換することによってベント用開口部１０９に入り込むため、上述した温風ほどではないが冷風の送風抵抗も大きい。送風抵抗が大きいと、吹出口までの距離が長いリアベント吹出口からはスムーズに冷風が吹き出ない恐れがある。

そこで、本発明は、フット用開口部に導かれる温風の送風抵抗と、リアベント用開口部に導かれる冷風の送風抵抗を共に低減できる自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、空調ユニット内に、冷風を加熱して温風とするヒータコアと、加熱された温風が通る温風通路と、冷却された冷風が通る冷風通路と、前記温風通路と前記冷風通路の下流に位置し、前記温風と前記冷風が合流する混合エリアと、前記ヒータコアの上方に位置しつつ、前記混合エリアに臨み、該冷風通路の延長線上にリアベント吹き出し口に連通するリアベント用開口部と、前記ヒータコアの上方に位置しつつ、前記混合エリアに臨む温風通路出口と、前記リアベント用開口部の上方に位置しつつ、前記混合エリアの上部に臨み、フロント及びリアフット吹き出し口に連通するフット用開口部とを備え、該フット用開口部と前記温風通路出口との間に該リアベント用開口部が配置されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の自動車用空気調和装置であって、前記リアベント用開口部は、車体左右方向に分割して設けられたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の自動車用空気調和装置であって、前記温風通路は、その下流側で車体左右方向に分岐され、この分岐した温風通路の間に前記リアベント用開口部が配置されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、フロント及びリアフット吹出口より温風を吹き出させる場合の空調ユニット内の送風流れは、温風が温風通路に沿って上昇して混合エリアの上部に達し、混合エリアの上部に開口するフット用開口部に入り込むルートを辿ることになる。ここで、温風は、冷風に較べて軽いことも相俟って混合エリアの上部にスムーズに上昇してフット用開口部にスムーズに入り込むことができる。又、リアベント吹出口より冷風を吹き出させる場合の空調ユニット内の送風流れは、冷風が冷風通路に沿って直進して混合エリアに達し、そのままほぼ直進してリアベント用開口部に入り込むルートを辿ることになる。つまり、冷風は、冷風通路からほとんど方向変換することなくリアベント用開口部に入り込む。以上より、フット用開口部に導かれる温風の送風抵抗と、リアベント用開口部に導かれる冷風の送風抵抗を共に低減でき、フロント及びリアフット吹出口から温風をスムーズに吹き出し、リアベント吹出口から冷風をスムーズに吹き出すことができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、冷風通路から混合エリアを介してほぼ直進する冷風が全てリアベント用開口部に入り込まなくなり、フット用開口部にも入り込むことになるため、リアベント用開口部とフット用開口部への冷風の配風割合が適切になる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、温風通路から混合エリアに上昇する温風がフット用開口部に入り込む前にリアベント用開口部に入り込む割合を制限できるため、リアベント用開口部とフット用開口部への温風の配風割合が適切になる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の第１実施形態を示し、図１は自動車用空気調和装置１Ａの空調ユニット２の側面構成図、図２は図１のＡ矢視図、図３は空調ユニット２の一部斜視図、図４は従来例と本実施形態の場合を比較した温風の送風抵抗の特性線図である。

図１及び図２に示すように、自動車用空気調和装置１Ａは、前席のインストルメントパネル（図示せず）内に配置された空調ユニット２を備えている。この空調ユニット２内には送風上流から下流に向かって送風機３、エバポレータ４及びヒータコア５がそれぞれ配置されている。

送風機３は、内気や外気を空調ユニット２内に吸引し、吸引した送風を空調ユニット２内の下流に送る。エバポレータ４は、送風機３からの送風を冷却して冷風とする。ヒータコア５は、エバポレータ４からの冷風を加熱して温風とする。ヒータコア５は、エバポレータ４の下半分の高さに配置されている。これにより、空調ユニット２内の上方側がエバポレータ４を通過した冷風が通る冷風通路６とされ、空調ユニット２の下方側はヒータコア５を通過した温風が通る温風通路７とされている。又、エバポレータ４とヒータコア５の間にはミックスドア８が配置されている。このミックスドア８は、冷風通路６を通過する冷風と温風通路７を通過する温風の割合を調整する。

冷風通路６と温風通路７の双方の下流には、冷風と温風が合流する混合エリアＥが配置されている。そして、この混合エリアＥを臨む位置には、デフ吹出口（図示せず）に連通するデフ用開口部１０、フロントベント吹出口（図示せず）に連通するフロントベント用開口部１１、フロントフット吹出口（図示せず）及びリアフット吹出口（図示せず）に連通するフット用開口部１２、及び、リアベント吹出口（図示せず）に連通するリアベント用開口部１３がそれぞれ開口されている。デフ用開口部１０及びフロントベント用開口部１１は、空調ユニット２の上面側に配置されている。リアベント用開口部１３は、冷風通路６の延長線上、ほぼ直進位置に配置されている。フット用開口部１２は、リアベント用開口部１３の上方、つまりフット用開口部１２と、温風通路出口７ａとの間にリアベント用開口部１３が配置されている。又、各開口部１０，１１，１２，１３は、各ドア１４，１５，１６，１７によって各開口量が調整されるようになっている。

次に、車室内に開口される各吹出口（図示せず）の配置位置について説明する。デフ吹出口（図示せず）は、インストルメントパネルの上面に開口し、フロントガラスの内面に沿って送風を吹き出す。フロントベント吹出口（図示せず）は、前席の乗員の上半身に向かって送風を吹き出す。フロントフット吹出口（図示せず）は、前席の乗員の下半身に向かって送風を吹き出す。リアフット吹出口（図示せず）は、後席の乗員の下半身に向かって送風を吹き出す。フロント及びリアフット吹出口（図示せず）とフット用開口部１２の間は、図２及び図３に示すように、空調ユニット２に形成され、且つ、途中で２つに分岐されたフット用通路１８と、この分岐した各フット用通路１８に接続された各ダクト（図示せず）等によってそれぞれ接続されている。リアベント吹出口（図示せず）は、後席の乗員の上半身に向かって送風を吹き出す。リアベント吹出口（図示せず）とリアベント用開口部１３は、図２及び図３に示すように、空調ユニット２に形成されたリアベント用通路１９と、このリアベント用通路１９に接続されたダクト（図示せず）等によって接続されている。

上記構成において、冷風通路６を通る冷風と温風通路７を通る温風は、混合エリアＥで合流して所望の空調風とされ、各ドア１４〜１７の開閉位置に応じて所定の開口部１０〜１３を介して所望の吹出口（図示せず）より車室内に吹き出される。そして、フロント及びリアフット吹出口（図示せず）より温風を吹き出させる場合の空調ユニット２内の送風流れは、ヒータコア５で暖められた温風が温風通路７に沿って上昇して混合エリアＥの上部に達し、混合エリアＥの上部に開口するフット用開口部１２に入り込むルートを辿ることになる。ここで、温風は、冷風に較べて比重が軽いことも相俟って混合エリアＥの上部までスムーズに上昇するため、フット用開口部１２にスムーズに入り込むことができる。又、リアベント吹出口（図示せず）より冷風を吹き出させる場合の空調ユニット２内の送風流れは、冷風が冷風通路６に沿って直進して混合エリアＥに達し、そのままほぼ直進してリアベント用開口部１３に入り込むルートを辿ることになる。つまり、冷風は、冷風通路６からほとんど方向変換することなくリアベント用開口部１３に入り込む。以上より、フット用開口部１２に導かれる温風の送風抵抗と、リアベント用開口部１３に導かれる冷風の送風抵抗を共に低減でき、フロント及びリアフット吹出口（図示せず）から温風がスムーズに吹き出し、リアベント吹出口（図示せず）から冷風がスムーズに吹き出す。

従来例と第１実施形態の場合について、温風をフロント及びリアフット吹出口に送風する際の送風抵抗を実験で比較すると、図４に示すように第１実施形態の方が送風抵抗が低いことが認められた。

図５及び図６は本発明の第２実施形態を示し、図５は自動車用空気調和装置の空調ユニットの側面構成図、図６は図５のＢ矢視図である。

図５及び図６に示すように、この第２実施形態の自動車用空気調和装置１Ｂでは、リアベント用開口部１３ａ，１３ｂは、車体左右方向に分割して設けられている。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。

この第２実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、フット用開口部１２に導かれる温風の送風抵抗と、リアベント用開口部１３ａ，１３ｂに導かれる冷風の送風抵抗を共に低減でき、フロント及びリアフット吹出口（図示せず）から温風がスムーズに吹き出し、リアベント吹出口（図示せず）から冷風がスムーズに吹き出す。

その上、この第２実施形態では、リアベント用開口部１３ａ，１３ｂは、車体左右方向に分割して設けられたので、冷風通路６から混合エリアＥを介してほぼ直進する冷風が全てリアベント用開口部１３ａ，１３ｂに入り込まなくなり、フット用開口部１２にも入り込むことになるため、リアベント用開口部１３ａ，１３ｂとフット用開口部１２への冷風の配風割合を適切化できる。

図７及び図８は本発明の第３実施形態を示し、図７は自動車用空気調和装置の空調ユニットの側面構成図、図８は図７のＣ矢視図である。

図７及び図８に示すように、この第３実施形態の自動車用空気調和装置１Ｃでは、温風通路７は、ヒータコア５の出口側で分岐板２０によって車体左右方向に分岐され、この分岐した温風通路７の間にリアベント用開口部１３が配置されている。又、フット用開口部１２ａ，１２ｂは、車体左右方向に分割して設けられている。

他の構成は、前記第１実施形態と同様であるため、同一構成箇所に同一符号を付して説明を省略する。

この第３実施形態では、前記第１実施形態と同様に、フット用開口部１２ａ，１２ｂに導かれる温風の送風抵抗と、リアベント用開口部１３に導かれる冷風の送風抵抗を共に低減でき、フロント及びリアフット吹出口（図示せず）から温風がスムーズに吹き出し、リアベント吹出口（図示せず）から冷風がスムーズに吹き出す。

その上、この第３実施形態では、温風通路７は、ヒータコア５の出口側で車体左右方向に分岐され、この分岐した温風通路７の間にリアベント用開口部１３が配置されたので、温風通路７から混合エリアＥに上昇する温風がフット用開口部１２に入り込む前にリアベント用開口部１３に入り込む割合を制限できるため、リアベント用開口部１３とフット用開口部１２への温風の配風割合を適切化できる。

本発明の第１実施形態を示し、自動車用空気調和装置の空調ユニットの側面構成図である。 本発明の第１実施形態を示し、図１のＡ矢視図である。 本発明の第１実施形態を示し、空調ユニットの一部斜視図である。 従来例と本実施形態の場合を比較した温風の送風抵抗の特性線図である。 本発明の第２実施形態を示し、自動車用空気調和装置の空調ユニットの側面構成図である。 本発明の第２実施形態を示し、図５のＢ矢視図である。 本発明の第３実施形態を示し、自動車用空気調和装置の空調ユニットの側面構成図である。 本発明の第３実施形態を示し、図７のＣ矢視図である。 従来例に係る自動車用空気調和装置の空調ユニットの断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 自動車用空気調和装置
２ 空調ユニット
６ 冷風通路
７ 温風通路
１２，１２ａ，１２ｂ フット用開口部
１３，１３ａ，１３ｂ リアベント用開口部
Ｅ 混合エリア

Claims (3)

1. 空調ユニット（２）内に、
   冷風を加熱して温風とするヒータコア（５）と、
   加熱された温風が通る温風通路（７）と、
   冷却された冷風が通る冷風通路（６）と、
   前記温風通路と前記冷風通路の下流に位置し、前記温風と前記冷風が合流する混合エリア（Ｅ）と、
   前記ヒータコア（５）の上方に位置しつつ、前記混合エリア（Ｅ）に臨み、該冷風通路（６）の延長線上にリアベント吹き出し口に連通するリアベント用開口部（１３），（１３ａ），（１３ｂ）と、
   前記ヒータコア（５）の上方に位置しつつ、前記混合エリア（Ｅ）に臨む温風通路出口（７a）と、
   前記リアベント用開口部（１３），（１３ａ），（１３ｂ）の上方に位置しつつ、前記混合エリア（Ｅ）の上部に臨み、フロント及びリアフット吹き出し口に連通するフット用開口部（１２），（１２ａ），（１２ｂ）とを備え、
   該フット用開口部（１２），（１２ａ），（１２ｂ）と前記温風通路出口（７ａ）との間に該リアベント用開口部（１３），（１３ａ），（１３ｂ）が配置されたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
2. 請求項１記載の自動車用空気調和装置であって、
   前記リアベント用開口部（１３ａ），（１３ｂ）は、車体左右方向に分割して設けられたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
3. 請求項１記載の自動車用空気調和装置であって、
   前記温風通路（７）は、下流側で車体左右方向に分岐され、この分岐した温風通路（７）の間に前記リアベント用開口部（１３）が配置されたことを特徴とする自動車用空気調和装置。

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