JPH0479846B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［分 野］ 本発明は、冷房装置の冷媒蒸発器（エバポレー
タ）とエンジン冷却水を利用した暖房装置の放熱
器（ヒータコア）とを包含している自動車の車室
空気調和装置に関する。

［従来技術］ エアミツクスタイプの自動車用空気調和装置
は、空気の吸入口および吹出口を有し、空気調和
装置の外殻を形成する空調ケース内に、冷媒蒸発
器とヒータコアとを配設するとともに各種ダンパ
を取付け、これらを通過する空気量を調整して車
室内に所望の温度の空気を供給できるようにして
いる。この種の自動車用空気調和装置は、従来第
１図に示す如く内気または外気を吸い込む吸入口
およびブロワが設けられた風上部から吹出口が設
けられる風下部にいたる横長な空調ケース３３が
使用され、計器盤の内部の助手席がわから中央部
までを占めている。この空調ケース３３の内部で
は、風上がわの風路の全面に冷媒蒸発器２を設置
し、ここで空調ケース３３内に吸引された空気を
冷却し冷風とされ、中間部では通過する任意の風
量の冷風を温風にすべくヒータコア３が設置さ
れ、風下ではヒータコア３にて加熱された温風
と、ヒータコア３を通過しない冷風とを混合する
混合室４が設けられ、空気を適温とすることによ
り温度コントロールを行い、各吹出口より適温風
として吐出される。この従来の構造では、計器盤
内部の中央から助手席側にかけて、ほとんどの空
間を空調装置で占めてしまつており、そのために
他の種々な機器の格納スペースが著しく阻害され
るという問題があつた。とくに近時では、計器盤
周辺に収納される機器が増加する傾向にあるの
で、上記問題の解決が強く要請されるようになつ
ている。

［発明の目的］ 本発明の目的は、計器盤内部の中央部にコンパ
クトに収納でき、助手席側の計器盤内部の取付ス
ペースが不要となるとともに、車両販売後のクー
リングユニツトの取付けが容易であり、しかもバ
イレベルモード時において頭寒足熱の快適な温度
分布が得られる自動車用空調装置を提供すること
にある。

［発明の構成］ 本発明の自動車用空調装置は、車両用冷房装置
の冷媒蒸発器と、エンジン冷却水を利用した暖房
装置のヒータコアとを有し、前記冷媒蒸発器で得
られた冷風と、前記ヒータコアで得られた温風と
を混合することにより、吹き出し空気を温度制御
することのできる自動車用空調装置において、風
上がわに空気導入口、風下がわに車室上方吐出口
および車室下方吐出口が設けられた空調ケース
と、この空調ケース内の上部に前記空気導入口と
連通して設けられた上側風路と、この上側風路内
に配置された前記ヒータコアと、前記空調ケース
内の前記上側風路の下方に前記空気導入口と連通
して形成された下側風路と、この下側風路に配置
された前記冷媒蒸発器と、前記上側風路の前記ヒ
ータコアの下流側と前記下側風路の前記冷媒蒸発
器の下流側の下方部位とを連通させて前記上側風
路の空気を前記下側風路へ導く通風路と、前記空
調ケースの上方部位に前記車室上方吐出口、下方
部位に前記車室下方吐出口を有し前記通風路の空
気と前記下側風路の空気とを混合させる混合室と
から空調用ユニツトを形成し、この空調用ユニツ
トを車室前部の計器盤内側の中央部付近に設置
し、さらに車室外空気と車室内空気とを前記空気
導入口より選択的に前記両風路に送風する送風ユ
ニツトを前記空調用ユニツトに隣接設置したこと
を特徴とする。

〔作 用〕

本発明では、送風ユニツトから空調用ユニツト
の空気導入口へ送風される空気は、空調ケースの
上側風路と下側風路とに送られる。

上側風路へ送られた空気は、ヒータコアによつ
て加熱されて温風となり、通風路を通過して冷媒
蒸発器の下流側へ送られる。

また、下側風路へ送られた空気は、冷媒蒸発器
によつて冷却される。

下側風路で冷却された空気は、通風路より混合
室へ送られる温風と混合して、適温になり、各吐
出口より吐出される。

また、各吐出口が同時に開かれるバイレベルモ
ードにおいては、温風と冷風とが十分に混合しな
い状態で、各吐出口から吐出される。

このとき、温風は、冷媒蒸発器の下流の下方部
位から混合室内へ流入するため、混合室を通過す
る空気は、下方側ほど温かい温風が多く、上方ほ
ど冷却された冷風が多くなる。

従つて、車室上方吐出口からは比較的温度の低
い冷風が車室内へ吐出され、逆に、車室下方吐出
口からは、比較的温度の高い温風が車室内へ吐出
される。

この結果、バイレベルモードにおいては、車室
内の乗員等に対する頭寒足熱効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明では、ヒータコアを上側風路内に設け、
冷媒蒸発器を下側風路内に設け、上側風路の空気
は連通路によつて下側風路へ導かれて混合するた
め、以下の効果を奏する。

(イ) 空調用ユニツトを計器盤内部の中央付近に配
置できるため、従来空調ケースにより空間を占
められていた助手席側の計器盤内部の空間を解
放でき、グローボツクスの十分な収納スペース
としたり、あるいは他の自動車用機器の配置ス
ペースとするなど有効な利用ができる。

(ロ) ヒータコアと冷媒蒸発器とを上下２段構造に
配置することにより、空調用ケースの奥行き寸
法（車両前後方向の寸法）を小さくすることが
でき、計器盤内に空調用ケースを収納しても、
計器盤に他の自動車用機器を配置することも可
能となり、車室内の極めて制約された空間を有
効利用できる。

(ハ) ヒータコアを通る風路と冷媒蒸発器を通る風
路とが並列に配置されているため冷房モード時
において、冷媒蒸発器の下流側にヒータコアが
なく、さらに吹出口までの通路が短いので通風
抵抗が減少し、冷房時の風量を増加できる。

(ニ) 計器盤内側に隣接する上側風路には、自動車
製造時に組付けられるヒータコアを配置し、一
方上側風路の下方に位置し、車室内から作業し
やすい場所にある下側風路に冷媒蒸発器を配置
しているから、車両販売後において、クーリン
グユニツトを容易に取付けできる。

この場合、クーリングユニツトは下側から取
り付けられるため、後付けが容易であり、ま
た、下方に位置するため、ドレン水の排水処理
が行い易い。

(ホ) 上側風路の温風が通風路によつて冷媒蒸発器
のすぐ下流部分に導かれて混合するため、ヒー
タコアが上側風路にあつても、各吐出口がとも
に開かれるバイレベルモードにおいては、下方
から温風を吹き出すことができ、上方から冷風
を吹き出すことができる。

従つて、快適な頭寒足熱効果が得られる。

以上に述べたとおり、本願発明によれば、他の
自動車用機器のスペースを確保しつつ、車両販売
後のクーリングユニツトの取付けが容易であり、
しかも、クーリングユニツトがヒータコアの下方
に取付けられるにも拘らず、車室上方吐出口から
冷風を、車室下方吐出口より温風をそれぞれ吐出
させることができるため、効果的な頭寒足熱の温
度分布を得ることができる。

［実施例］ つぎに本発明を第２図〜第１０図に示す一実施
例に基づき説明する。

Ａは自動車の車室、Ｂはエンジンルーム、Ｃは
車室ＡとエンジンルームＢとの間に設けられ外気
取入口Ｄを有するカウル部を示し、５は車室Ａの
前面に設けられた計器盤を示す。６は車室Ａとエ
ンジンルームＢとの隔壁であるダツシユボード、
１はダツシユボード６の車室Ａ側に取付けられた
空調ユニツト、７は送風ユニツトで、車室Ａ内の
スペースを拡げるべくダツシユボード６を介して
カウル部Ｃに設けられており、空調ユニツト１内
に空気を導入するためのものである。

送風ユニツト７は車室外空気（外気）と車室内
空気（内気）とを切換えて送風ケース内に導入す
べく、外気導入口８と内気導入口９とを持つ内外
気切換箱１０を有し、内部に外気導入口８か内気
導入口９のどちらか一方を車室Ａ内の乗員の操作
によりふさぐ内外気切換ダンパ１１を有してい
る。さらに、ユニツト７は送風用ブロワ７ａおよ
びブロワ駆動用モータ７ｂを有している。第４図
は空調ユニツト１の車室Ａ内での取付位置を示し
たもので、車両計器盤５の中央部内側に空調ユニ
ツト１が取付けられている。送風ユニツト７は第
４図以降に示す如く、送風ユニツト７は車室Ａ内
に設けられても良く、また単一のブロワ７ａを有
するもののみではなく、モータの両側に軸を有す
る両軸モータ７ｂの両軸にブロワ７ａを有するも
のでも良い。空調ユニツト１の内部には第５図に
示す如く、上側にエンジンの冷却水（温水）を熱
源とする放熱器であるヒータコア３が設けられ、
下側には冷房装置の構成部品である冷媒蒸発器２
が設けられている。送風ユニツト７のブロワ７ａ
から吐出される空気は、空調ユニツト１のエンジ
ンルームＢ側の側面に設けられた送風導入口１２
より導かれ、そして送り込まれた空気は空調ユニ
ツト１内部の上下の２つの並列風路１３，１４を
通過する。すなわち空調ユニツト１内部には上側
のヒータコア３を通過する温風通路である上側風
路１３と、下側の冷媒蒸発器２を通過する冷風通
路である下側風路１４とが並列に設けられ、且つ
この両通路１３，１４に任意の風量割合で導入空
気を振り分ける温度調節ダンパ１５が送風導入口
１２の内部に設けてある。空調ユニツト１内の空
気の流れは第６図に示され、下側風路１４へ導か
れた空気は冷媒蒸発器２を通過して冷風となり、
上側風路１３へ導かれた空気はヒータコア３を通
過し、ヒータコア３と熱交換して温風となり、ヒ
ータコア３の下流と冷媒蒸発器２の下流を連絡す
る温風ダクト１６にすべて導かれ、温風は下側風
路１４の冷媒蒸発器２の下流に吐出される。温風
ダクト１６から吐出される温風と、冷媒蒸発器２
を通過する冷風とが冷媒蒸発器２の下流にある混
合室４で混合され適温とされる。このように、ダ
クト１６によつて温風をユニツト下方部位に導く
ことによつて、温風の上方に冷風が層を成して重
なるように流すことができるため、ヒータ３が上
側風路１３に設置されていてもバイレベルモード
時に頭寒足熱の快適な温度分布を得ることが可能
となる。前記混合室４の下流には各種の吐出口１
７，１８，１９が第７図に示す如く設けられてい
る。１７は計器盤５の上部よりフロントガラス２
５へ送風を吹き付けるデフロスタノズル２６およ
びデフロスタダクト２７に送風を送るデフロスタ
吐出口、１８は計器盤の中段に設けられ、乗員の
上半身に送風を吹き付けるベンチレーシヨンノズ
ル（計器盤の中央部の中央ベンチレーシヨンノズ
ル２８、計器盤の両サイドのサイドベンチレーシ
ヨンノズル２９）およびベンチレーシヨンダクト
３０に送風を送るために空調ユニツト１の上方部
位に上方吐出口として形成されたベンチレーシヨ
ン吐出口である。１９は計器盤の下方より乗員の
足元へ送風を吹出す足元吐出ダクト３１に送風を
送るために空調ユニツト１の下方部位に下方吐出
口として形成された足元吐出口である。またデフ
ロスタ吐出口１７の内部にはデフロスタ吐出口１
７を開閉するデフロスタダンパ２０、ベンチレー
シヨン吐出口１８の内部にはベンチレーシヨン吐
出口を開閉するベンチレーシヨンダンパ２１、足
元吐出口１９の内部には足元吐出口１９を開閉す
る足元ダンパ２２が設けられており、これらダン
パ２０，２１，２２は連動操作されるが、前記内
外気切換ダンパ１１および温度調節ダンパ１５
は、それぞれ乗員の操作により独立に駆動され、
吐出口部のダンパ２０，２１，２２を開閉するこ
とによりヒータモード、デフロストモード、バイ
レベルモード、クーラベントモードなど各吹出モ
ードが得られるようにしてある。また混合室４の
下部には冷媒蒸発器２の空気を冷却除湿する時に
生ずるドレン水を車室Ａ外へ導くべきドレン水排
出口２３とドレンホース２４が設けられている。

第８図は空調ユニツト１とデフロスタノズル２
６、中央ベンチレーシヨンノズル２８、サイドベ
ンチレーシヨンノズル２９とを導通するダクト２
７，３０を示したものでデフロスタダクト２７
は、デフロスタ吐出口１７より吹き出す空気を運
転席がわのデフロスタノズル２６と助手席がわの
デフロスタノズル２６とに分配するデフロスタ分
配ダクト２７Ａと、デフロスタ分配ダクト２７Ａ
と各デフロスタノズル２６とを導通させる連通ダ
クト２７Ｂからなり、デフロスタ吐出口１７より
吹出した空気はデフロスタノズル２６よりフロン
トガラス２５に吹きつけられる。ベンチレーシヨ
ンダクト３０は、計器盤５両端部のサイドベンチ
レーシヨンノズル２９に空気を分配するととも
に、計器盤５中央部の中央ベンチレーシヨンノズ
ル２８に連結するベンチレーシヨン吹出口分配ダ
クト３０Ａと、分配された空気を計器盤５両端部
のサイドベンチレーシヨンノズル２９に導入する
連通ダクト３０Ｂからなり、ベンチレーシヨン吐
出口１８より吹出した空気は各ベンチレーシヨン
ノズル２８，２９より吹出される。

通常、自動車用空気調和装置においては、全て
の車両に冷房装置が装着されているわけではな
く、車両を販売し、そして冷房装置の一部である
冷媒蒸発器２は車両販売後、市場等で別途取付け
る方式が多く採用されている。そこで空調ユニツ
ト１の空調ケース３３は第９図に示す如く外観と
なつている。空調ケース３３は通常、樹脂で形成
され、送風ユニツト７からの送風導入口１２とな
る送風接合穴部３３Ａおよび前記各吐出口１７，
１８，１９をなす穴があけられ、内部には上側風
路１３、温風ダクト１６および下側風路１４など
通路が設けられており、またその他に側面上部の
上側風路１３中にヒータコア３を挿入するヒータ
コア挿入穴３３Ｂと、エンジンルームＢ側の下部
の下側風路１４中に冷媒蒸発器２を取付ける冷媒
蒸発器取付用段付凹所３３Ｃが設けられている。
そこで第１０図に示す如く冷媒蒸発器２を未装着
の場合、空調ケース３３に送風ユニツト７とヒー
タコア３を取付けヒーテイングユニツトＥとし、
冷媒蒸発器２を取付けるべき冷媒蒸発器取付用段
付凹所３３Ｃには、温度調節ダンパ１５によつて
振り分けられ、下側風路１４がわを流れる空気を
混合室４に導くダクト３４を取付ける。つまり、
この状態ではダクト３４が下側風路１４の一部を
形成する。これにより、温風と加熱冷却されない
空気とが混合室４で混合可能とされる。ダクト３
４は図示しないネジ類によつて空調ケース３３に
着脱自在に取付けられている。一方、冷媒蒸発器
２を空調ケース３３に取付ける場合は、冷媒蒸発
器２をクーリングユニツトＦとして構成してあ
る。すなわちクーリングユニツトＦは、冷媒蒸発
器２と、温度調節ダンパ１５によつて振り分けら
れ、下側風路１４がわを流れる空気を冷媒蒸発器
２を通して混合室４へ導く通路を有した冷媒蒸発
器ケース３６とから構成され、冷媒蒸発器ケース
３６は冷媒蒸発器２の生ずるドレン水を受け、排
水すべくドレン水排出口２３が設けられている。
クーリングユニツトＦの取付けは、空調ケース３
３よりダクト３４を取り外し、冷媒蒸発器２の取
付は図示しないネジ類により固定するものであ
る。前述の如く、クーリングユニツトＦ部は一般
に、車両販売後、市販で取付けられることが多い
という実情を考えて、本実施例では上記のごとき
構成を採用することによりクーリングユニツトＦ
の取付作業を非常に容易にすることができる。

第１１図は本発明の他の実施例を示したもの
で、クーリングユニツトＦをヒーテイングユニツ
トＥの側方より取付けるもので、空調ケース３３
の側面下部の下側風路１４中に冷媒蒸発器２を挿
入する冷媒蒸発器挿入穴３７が設けられ、冷媒蒸
発器２を未装着の場合は、下側風路１４に設けら
れた冷媒蒸発器挿入穴３７を塞ぐ蓋３８を図示し
ないネジ類で着脱自在に取付けることにより温度
調節ダンパ１５によつて振り分けられ下側風路１
４がわを流れる空気を混合室４に導くことができ
る。また混合室４の下部に設けられたドレン水排
出口２３より空気の吐出を防ぐべくドレン水排出
口２３に盲栓３９をする。一方冷媒蒸発器２を空
調ケース３３に取付ける場合は、冷媒蒸発器２の
片端に冷媒蒸発器挿入穴３７を塞ぐ蓋部３８Ａを
有したクーリングユニツトＦを用い、まず空調ケ
ース３３より蓋３８を取り外し、次いでクーリン
グユニツトＦを冷媒蒸発器挿入穴３７より挿入
し、蓋部３８Ａを図示しないネジ類で空調ケース
３３に固定することにより、クーリングユニツト
Ｆが取付けられる。またドレン水排出口２３の盲
栓３９を外し、ドレン水を車室Ａ外に導くドレン
ホース２４をドレン水排出口２３に接続し、ドレ
ン水の排出をする。クーリングユニツトＦを空調
ケース３３の側面より挿入することにより、車両
販売後、限られたスペースでのクーリングユニツ
トＦの取付がより一層容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概要を示す斜視図、第２図
は本発明のかかる空調ユニツトの計器盤内部への
架装状態を示す側面図、第３図は本発明のかかる
空調ユニツトに単一のフアンを有する送風ユニツ
トを設けた斜視図、第４図は本発明のかかる空調
ユニツトの計器盤内部での取付位置を示す透視
図、第５図は本発明の概要を示す斜視図、第６図
ａは空調ユニツト内の空気の流れを示す上面図、
第６図ｂは空調ユニツト内の空気の流れを示す側
面図、第６図ｃは空調ユニツト内の空気の流れを
示す正面図、第７図は空調ユニツトの各吐出口を
示す斜視図、第８図は空調ユニツトと各ノズルと
を連結するダクトの分解図、第９図は空調ケース
の斜視図、第１０図は空調ユニツトの分解図、第
１１図は他の実施例の空調ユニツトの分解図であ
る。 図中、１…空調ユニツト、２…冷媒蒸発器、３
…ヒータコア、７…送風ユニツト、１２…空気導
入口、１３…上側風路、１４…下側風路、１７…
デフロスタ吐出口、１８…ベンチレーシヨン吐出
口、１９…足元吐出口、３３…空調ケース、Ｅ…
ヒーテイングユニツト、Ｆ…クーリングユニツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車両用冷房装置の冷媒蒸発器と、エンジン冷
   却水を利用した暖房装置のヒータコアとを有し、
   前記冷媒蒸発器で得られた冷風と、前記ヒータコ
   アで得られた温風とを混合することにより、吹き
   出し空気を温度制御することのできる自動車用空
   調装置において、 風上がわに空気導入口、風下がわに車室上方吐
   出口および車室下方吐出口が設けられた空調ケー
   スと、 この空調ケース内の上部に前記空気導入口と連
   通して設けられた上側風路と、 この上側風路内に配置された前記ヒータコア
   と、 前記空調ケース内の前記上側風路の下方に前記
   空気導入口と連通して形成された下側風路と、 この下側風路に配置された前記冷媒蒸発器と、 前記上側風路の前記ヒータコアの下流側と前記
   下側風路の前記冷媒蒸発器の下流側の下方部位と
   を連通させて前記上側風路の空気を前記下側風路
   へ導く通風路と、 前記空調ケースの上方部位に前記車室上方吐出
   口、下方部位に前記車室下方吐出口を有し前記通
   風路の空気と前記下側風路の空気とを混合させる
   混合室とから空調用ユニツトを形成し、 この空調用ユニツトを車室前部の計器盤内側の
   中央部付近に設置し、さらに車室外空気と車室内
   空気とを前記空気導入口より選択的に前記両風路
   に送風する送風ユニツトを前記空調用ユニツトに
   隣接設置したことを特徴とする自動車用空気調和
   装置。 ２ 前記空調用ユニツトは、上側風路内に前記ヒ
   ータコアを取付けてなるヒーテイングユニツト
   と、下側風路内に前記冷媒蒸発器を取付けてなる
   クーリングユニツトとを別体で形成し、前記ヒー
   テイングユニツトと前記クーリングユニツトとを
   組合せて形成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の自動車用空気調和装置。 ３ 前記ヒーテイングユニツトは空調ケースの上
   部に一体に形成され、前記クーリングユニツト
   は、前記空調ケースのエンジンルーム側の下部に
   設けられたクーリングユニツト取付用段付凹所か
   ら空調ケースに取付けられることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の自動車用空気調和装
   置。 ４ 前記クーリングユニツトは、前記空調ケース
   の側面に設けられたクーリングユニツト挿入穴か
   らこのケースの内部に挿入設置することを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の自動車用空気調
   和装置。 ５ 前記送風ユニツトは、外気導入口、内気導入
   口および吐出口を有する送風ユニツトケースと、
   内外気切換えダンパと、ブロワとからなり、車室
   前側のカウル部またはエンジンルームに突設され
   るとともに吐出口は前記空調ケースの空気導入口
   に接続されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかに記載の自動車用空
   気調和装置。 ６ 前記送風ユニツトは、車室内において前記空
   調用ユニツトの側方に隣接設置することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かに記載の自動車用空気調和装置。