JPH0585374B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は車室内の上部空間と下部空間とを各々
独立的に空調制御させるために２つの空調用ダク
トを組合せた型式の自動車用空気調和装置に関す
る。 ［従来の技術］ 居住空間の好ましい暖房の仕方として、居室内
の下層部分は充分に温め、上層部分はなるべく低
い温度に保つ、いわゆる頭寒足熱暖房方式がより
快適な温暖感を与え、また暖房用熱エネルギーの
節約にもつながるものとして推賞されている。昨
今では自動車用空調装置にもこのような考え方が
取り入れられて車室内の上部空間専用の空調用ダ
クトと下部空間専用の空調用ダクトの２つを合体
させたごとき構成を備えた装置が開発されてい
る。 そして開発当初のこの種のいわば２連ダクト式
の空調装置は、被空調空気としての外気または内
気の導入用の１基のブロワを両ダクトで共用させ
ていたので、暖房中にガラスの曇り止めのために
低湿度の外気を導入すると、車室内の下部空間に
も外気を加熱した、十分昇温していない温風が吹
き出すことになり、かつせつかく温められた暖気
が換気口から車外に排出されてしまうために、デ
イーゼルエンジンや高効率ガソリンエンジンを搭
載した車のように暖房用熱源としてのエンジン冷
却水温があまり上昇しない車種にあつては、厳寒
季に温暖感が不足がちとなり、またエネルギー効
率の面からも不利を招いていた。対応策として、
例えば「特開昭60−8105」にみられるように２連
式空調用ダクトの各々に内外気の選択吸入手段を
備えた各専用ブロワを付設する方法が提案されて
いる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上記のごとく２連式空調用ダクトの各々に専用
ブロワを付設する方法は、外気を導入する換気ま
たはデフロスト作動時の温暖感低下やエネルギー
の浪費が防がれる点において有効ではあるが、反
面装置の大型化やコストアツプを招くことにな
り、空調用ダクトは一般に運転席計器盤の下部に
設置される所から、ただでさえ狭い車室内の有効
使用スペースが更に狭くなる。また換気を伴わな
い内気循環作動モードのもとでクーラーの除湿機
能を働かせるのも勿論ガラスの曇り止め対策とな
るが、外気温が０℃を下廻ると冷凍サイクルの低
圧カツトスイツチが作動してこの機能が生かされ
ないし、省エネ上も不利となる。 本発明は唯一基のブロワを両ダクトが共用する
型式の従来の２連式空調装置に大巾な設計変更を
加えることなく窓ガラスの曇り発生を伴わずに車
室内の急速暖房を行うことができ、また外気導入
状態のもとでも温暖感の不足をきたしたり熱エネ
ルギーが無益に失われたりすることのない自動車
用空気調和装置を提供することを目的とする。 ［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明は、空気の
取入口と車室内への吹出口を備えたケーシング
と、 該ケーシング内を空気の流れ方向に２分割する
ための仕切壁と、 該仕切壁によつて前記ケーシング内に形成され
た、主に車室内上部空間を空調するための上側空
調用ダクト、および主に車室内下部空間を空調す
るための下側空調用ダクトと、 吹出口が前記ケーシングの空気の取入口に接続
されているブロワと、 該ブロワの吸気口に接続された内外気切替箱と
を備えた自動車用空気調和装置において、 前記内外気切替箱は、外気導入口と内気導入口
とを備えるとともに、内部に前記外気導入口と前
記内気導入口とを選択的に開閉させるための弁口
を有する筒状の弁体が回転可能に収容され、該弁
体には前記弁口および弁体内部を区画して前記弁
口および前記弁体内部を外気流入域と内気流入域
とに分別させるための区画板が設けられ、 前記弁体は回転することにより、前記弁口の外
気流入域および内気流入域の双方が、前記外気導
入口または前記内気導入口のいずれか一方に選択
的に連通する位置と、前記外気流入域および前記
内気流入域が前記外気導入口および前記内気導入
口にそれぞれ独立的に連通する位置とを有し、 前記ブロワは、前記ブロワの吸気口と前記ブロ
ワの吹出口との間に、前記上側空調用ダクトに連
接する外気流通域と、前記下側空調用ダクトに連
接する内気流通域とを分別させるための内外気仕
切手段を有し、 前記仕切壁の上流側端に、前記上側空調用ダク
トの空気取入口と前記下側空調用ダクトの空気取
入口とを選択的に開閉させるためのダクト入口ダ
ンパを設けた構成を採用した。 ［作用］ 上記のごとき構成を備えた本発明装置は、ガラ
スの曇り止めのためあるいは換気のために内外気
切替箱のダンパを操作して外気導入モードにセツ
トさせると、このダンパの動きに連動してダクト
入口ダンパがブロワの外気吹出域と下側空調用ダ
クトの空気取入口との連接状態を断つ位置にもた
らされるので、ブロワによつて吸入された外気は
その供給を必要とする車室内上部空間用の上側空
調用ダクトのみに供給され、不必要な下側空調用
ダクトへの供給が断たれる。 またこの発明では、上記構成の内外気切替箱を
備えているため、１個のブロワに１個の内外気切
替箱を配置するという、基本的には通常の自動車
用空気調和装置と同様の簡潔なレイアウトでもつ
て、 内気と外気を仕切つて上下の空調用ダクトに
送風するモードと、 全部を内気吸入とするモードと、 全部を外気吸入とするモードとを設定でき
る。 ［実施例］ 以下に付図に示す実施例に基づいて本発明の具
体的構成を説明する。 １は空調装置のケーシングとしてのダクト本体
であつて、硬質合成樹脂などで作られておりほぼ
短筒形状を備えており、１ａはダクト本体１の空
気取入口である。２は冷房用熱交換器としてのエ
バポレータであつて、エンジンルーム内に設置さ
れている冷凍機から冷媒の循環供給を受ける。３
は暖房用熱交換器としてのヒータコアであつて、
自動車のエンジンから配管１７と１８を通じて冷
却温水の循環供給をうける。１６は温水供給量制
御用電磁弁である。 ６ａと６ｂはそれぞれダクト本体１の内部を上
側空調用ダクトＡと下側空調用ダクトＢの２つの
並列されたダクトに分割するための仕切壁であつ
て、ヒータコア３の介在によつて前後２部分に分
けへだてられている。そして２つの空調用ダクト
ＡおよびＢには、第２図のダクトの部分的側断面
図を参照すれば容易に理解されるように、空気取
入口１ａから流入した被空調空気をヒータコア３
を通り抜けさせずに直接吹出口に向かわせるため
の冷風バイパス通路ｄの開度を調節し、また必要
によりヒータコア３への空気流入を遮断してその
機能を失わせることによつて両ダクトのそれぞれ
の吹出温度を調節させるためのエアミツクスダン
パ４または５がヒータコア３の上流側に設けられ
ている。１ｂは上側空調用ダクトＡの、また１ｃ
は下側空調用ダクトＢの空気取入口である。 ダクト本体１の吹出口にはデフロスト吹出口
７、フエイス吹出口８およびフツト吹出口９が開
口している。１１はデフロスト吹出口７の開閉用
デフダンパであつて、吹出口７の開口面積より幾
分小さく作られているので全閉時にも幾分かの空
気吹出しを許容する。１２はフエイス吹出口８ま
たはデフロスト吹出口７の選択的開閉用のベント
ダンパ、１０は仕切壁６ｂに設けられた上・下空
調用ダクトＡおよびＢ内で調整された空調済み空
気の相互流通用連通口であり、１３はこの連通口
１０とフツト吹出口９とを選択的に開閉させるこ
とのできるヒートダンパであり、８ａと９ａはそ
れぞれ吹出口延長用ダクトの先端に設けられたフ
エイス吹出グリルとフツト吹出グリルである。 一方ダクト本体１の空気取入口側には、ダクト
ケーシング内の仕切壁６ａの上流側端に、上・下
両空調用ダクトＡとＢのそれぞれの空気入口を選
択的に開閉させるためのダクト入口ダンパ２５が
設けられている。なお第１図ではダンパ２５は空
気流の上流側に向けて上下方向に回転動するよう
に描かれているが、下流側に向けて回動するよう
に設置してもよい。 ２０は被空調空気をダクト本体１に導入するた
めのブロワのハウジングであつて、その吹出口２
４がダクト本体１の空気取入口１ａに接合されて
いる。 ３０はブロワハウジング２０の吸気口２１に接
続された内外気切替箱であつて、外気導入口３１
と内気導入口３２を備えており、短筒状をなすこ
の切替箱３０には外気導入口３１または内気導入
口３１を選択的に開閉させるための筒状の弁体３
３が回転可能に挿嵌されている。３４は弁体３３
の弁孔、３５は弁孔３４を外気流入域３４ａと内
気流入域３４ｂに分別させるために弁体３３に組
付けられた、内外気仕切手段としての区画板であ
る。 第３図は本発明による自動車用空気調和装置の
制御用パネルの正面図であつて、このパネルは通
常運転席計器盤に取付けられる。４０はパネルの
盤体、４１は上側空調用ダクトＡと下側空調用ダ
クトＢとの各々の吹出空気温度調節用エアミツク
スダンパ４と５を、リンク機構を介して所定の連
動関係を保たせながら回動させるための、上・下
連動用温度調節レバー、４２はエアミツクスダン
パ４と５をそれぞれ個別的に回動させるための上
側温度調節用レバーであつて、後述するごとくバ
イレベル空調モードの設定時に作動し、この時レ
バー４１は下側温度調節用レバーとして働く。４
３は空調モード切替レバーであつて、その移動用
ガイド溝４３ａに沿つて移動させることによつて
図の左から右に向けて順次デフロスト（DEF）、
フエイス（VENT）、バイレベル（上／下）およ
びフツト（HEAT）の４つの空調モードを実現
させることができる。切替レバー４３を各空調モ
ード位置に移動させる毎に、ダクト本体１の吹出
口７，８，９に設けられている前記の吹出口ダン
パ１１，１２，１３および入口ダンパ２５の開閉
状態が、これらのダンパ群を結ぶリンク機構の働
きによつてそれぞれ特定の組合せ（後述の表１参
照）に切替られる。そして２つのエアミツクスダ
ンパ４と５はこのようなリンクの働きを介してバ
イレベル空調モードの際に限つて前述のごとき個
別的回動が可能となり、他の空調モード時には連
動関係に置かれる。 ４４はブロワの回転数切換用レバーであつて、
この実施例では低（Lo）、中（Mi）および高
（Hi）の３段階に切替えられる。４５は内外気切
替箱３０の弁体３３を回動させる内外気切替レバ
ーであり、内気導入（REC）と外気導入（FRE）
およびそれらの中間位置をとりうる。 バイレベル空調モード時において、弁体３３を
この中間位置に回動させた時、内気と外気の混合
が極力避けられて上側空調用ダクトＡには外気の
みが、また下側空調用ダクトＢには内気のみが送
り込まれるためには、弁体３３に取付けられてい
る区画板３５の回動位置が問題になるが、実験的
に確認したところによると、第１図において区画
板３５がブロワケーシングのノーズ部２８と弁体
３３の回転の中心とを結ぶ線上に、つまり図中に
ｃで示された位置を占めた時、上・下両空調用ダ
クトＡとＢへの内気と外気の隔絶的分配がより確
実に行われる。 ４６は冷房用冷凍機の冷媒圧縮機の作動をオン
〜オフさせるためのエアコンスイツチである。図
中に小文字ａを付した符号はそれぞれ対応する符
号をつけられたレバーのガイド溝である。 第４図は第１図に示されたブロワの側断面図、
第５図は第４図のロ−ロ断面図、第６図は第１図
のブロワの斜視図およびこのブロワに組付けられ
た内外気切替箱の分解図である。図中の２３はブ
ロワフアン、２５はダクト本体１の内部仕切壁６
ａの空気取入口側端に取付けたダクト入口ダンパ
であつて、ブロワの吹出口２４から（図中で）上
側の外気吹出域２４ａと下側の内気吹出域２４ｂ
とに分別されて吹出されてくる被空調空気が、そ
れぞれ上側空調用ダクトＡまたは下側空調用ダク
トＢに流入するのを誘導しまたは遮断するため
に、これら両ダクトの空気取入口を選択的に開閉
させる役目を帯びている。２６はブロワハウジン
グ２０のスクロール部に内蔵させた風路仕切板で
あつて、ブロワの吸気口部に設けられている外気
流入域と内気流入域の分別用区画板３５の機能を
補佐してブロワハウジング２０内における外気と
内気の流通域を更に画然と区分させる役目を果し
ている。２７はブロワモータであり、３６は弁体
３３の回転軸、３７は弁体３３の組付け用ナツ
ト、３８は弁体３３の回動用バー、３９は内外気
切替箱３０をブロワハウジング２０に取付けるた
めのボルトである。図中の他の符号は前記のそれ
と共通している。 つぎに上記実施例図に描かれた装置の作動につ
いて、この装置の４つの空調作動モード、つまり
デフロスト、フエイス、バイレベルおよびフツト
の各々の吹出モードに分けて、吹出口その他のダ
ンパの回動位置関係を一覧表としてまとめた表１
を参照しながら説明する。表中の小文字のアルフ
アベツトは、第１図に記入されている各ダンパの
回動位置表示マークに対応する。

【表】 ［デフロスト吹出モード］ 車室内空気よりも乾燥している外気を導入し、
必要によりエバポレータ２による除湿作用を受け
た後、ヒータコア３により適温に調整したうえ、
デフロスト吹出口７から窓ガラスに向けて吹出さ
せることによつてガラスの曇り止めを行うモード
であつて、空調モード切替レバー４３をDEF位
置にセツトし、調温操作は上・下連動用温度調節
用レバー４１によつて行う。内外気切替レバー４
５はFRE位置にセツトし、内外気切替箱３０の
弁体３３は第１図中のｂ位置を占めることになる
が、外気が汚れている場所を走行中であれば、内
気導入位置ａに切替えてエアコンスイツチ４６を
投入しエバポレータの除湿機能に依存してもよ
い。 ［フエイス吹出モード］ 常温風または冷風を主として吹出させるのに適
した作動モードであつて、各吹出口ダンパとダク
ト入口ダンパ２５はそれぞれ表１に示された回動
位置を占め、また両エアミツクスダンパ４と５は
連動関係に置かれる。もつともダクト入口ダンパ
２５がｂ位置にあることによつて下側空調用ダク
トＢ内への空気入口は遮断され、実質的には上側
エアミツクスダンパ４のみが働くことになるが、
元来このモードに設定するのは強暖房を求めない
時なので、所望吹出温度を得るのに不都合はきた
さない。尚、このモード時には内外気切替レバー
４５を操作して内気または外気を選択的に導入で
きる。 ［バイレベル吹出モード］ 空調モードの切換レバー４３を上／下マークを
付した位置にセツトすることによつて各ダンパ間
の連動用リンク機構の働きにより、各ダンパは表
１に示された回動位置を占めると共に両エアミツ
クスダンパ４と５の連動関係が解除される。そし
て上側空調用ダクトＡの吹出温度は上側温度調節
用レバー４２の操作を通じて上側エアミツクスダ
ンパ４により、また下側空調用ダクトＢの吹出温
度は上下連動用温度調節用レバー４１の動きを介
して下側エアミツクスダンパ５によつて各々独立
的に自由に調節することができる。従つて車室内
の温度分布を人為的にきめ細かく自由にコントロ
ールさせられるので、理想的な空調状態といわれ
るいわゆる頭寒足熱の環境を各個人毎に異なる好
みに応じて強調的にまたは穏やかに生じさせるこ
とも容易に行える。この作動モードにおいては両
空調用ダクトＡとＢが平等にその機能を果される
ようにダクト入口ダンパ２５は中間回動位置ｃに
固定される。 ［フツト吹出モード］ 加温された空気が車室内の下方に向けて吹き出
される暖房のための作動モードであつて、各ダン
パの回動位置は表１のごとくなり、両エアミツク
スダンパ４と５は連動関係に置かれる。このモー
ドではダクト入口ダンパ２５は上側空調用ダクト
Ａを閉ざす位置を占めるが、ダンパ２５はダクト
Ａの断面積より幾分小さく作られているので、ダ
クトＡの空気取入口は完全封鎖をまぬかれる。従
つてこの空調モードのもとで内外気切替レバー４
５を操作してFRE位置にセツトすると、上側空
調用ダクトＡ内には幾分かの乾燥した外気が導入
され、車室内上部空間を換気による暖房エネルギ
ーの車外への流亡が極力押さえられた状態のもと
に暖めると共に、デフロスト吹出口７の既述のご
とき残存させてある開口部から吹出された空気に
よつて窓ガラスの曇り止め作用が有効に営まれ
る。一方下側空調用ダクトＢから吹出される空調
済空気は、窓ガラスの存在しない車室内下部空間
をもつぱら循環するので曇り止め機能は求められ
ず、むしろ幾分湿度が高目であつた方が体感温度
が向上する所から、下側空調用ダクトＢの入口は
ダンパ２５によつて外気導入が阻止され、限りあ
る暖房用熱エネルギーが換気作用に伴つて車外に
持ち出される不都合を生ずることなく、極めて効
果的な暖房が行われる。 ［発明の効果］ 上記のごとき構成を備えた本発明装置は、上・
下両空調用ダクトの空気取入口を選択的に開閉さ
せるためのダクト入口ダンパを下側空調用ダクト
を閉ざす位置に回動させたうえ、内外気切替箱を
外気導入状態にセツトすると、窓ガラスのある車
室内上空間には上側空調用ダクト内で空気調和さ
れた乾燥した外気が吹出されて窓ガラスの曇りを
防ぐことができる。 一方窓ガラスが存在せず、また幾分湿度が高い
方が体感上暖かく感ずる車室内下部空間には、下
側空調用ダクトによつて空調された車室内空気が
循環供給されるので、外気導入に随伴して起こる
車室内換気孔からの暖気の流亡が防がれて、窓ガ
ラスの曇り発生を心配することなく車室内を急速
に暖めることができる。また暖房用熱エネルギー
の供給能力が乏しい車種においては、デフロスト
や換気のために装置に外気を導入した場合に暖房
不足状態に陥る不都合を解消ないしは大巾に軽減
させられる。 さらに従来の上・下両空調用ダクトに各専用の
ブロワを付設する方法に較べて装置の外形をコン
パクト化させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による第１実施例装置の模式的
側断面図、第２図は第１図のイ−イ断面図、第３
図は第１図の装置内の制御用パネルの正面図、第
４図は第１図の装置に組込まれたブロワの側断面
図、第５図は第４図のロ−ロ断面図、第６図は第
４図および第５図に示されたブロワおよび内外気
切替箱の分解斜視図である。 図中、１……装置のケーシング（ダクト本体）、
１ｂ……上側空調用ダクト空気取入口、１ｃ……
下側空調用ダクト空気取入口、２……エバポレー
タ、３……ヒータコア、４，５……エアミツクス
ダンパ、６ａ，６ｂ……ケーシングの仕切壁、
７，８，９……吹出口、２０……ブロワハウジン
グ、２１……ブロワ吸気口、２４……ブロワ吹出
口、２５……ダクト入口ダンパ、３０……内外気
切替箱、３５……内外気仕切手段、Ａ……上側空
調用ダクト、Ｂ……下側空調用ダクト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気の取入口と車室内への吹出口とを備えた
   ケーシングと、 該ケーシング内を空気の流れ方向に２分割する
   ための仕切壁と、 該仕切壁によつて前記ケーシング内に形成され
   た、主に車室内上部空間を空調するための上側空
   調用ダクト、および主に車室内下部空間を空調す
   るための下側空調用ダクトと、 吹出口が前記ケーシングの空気の取入口に接続
   されているブロワと、 該ブロワの吸気口に接続された内外気切替箱と
   を備えた自動車用空気調和装置において、 前記内外気切替箱は、外気導入口と内気導入口
   とを備えるとともに、内部に前記外気導入口と前
   記内気導入口とを選択的に開閉させるための弁口
   を有する筒状の弁体が回転可能に収容され、該弁
   体には前記弁口および弁体内部を区画して前記弁
   口および前記弁体内部を外気流入域と内気流入域
   とに分別させるための区画板が設けられ、 前記弁体は回転することにより、前記弁口の外
   気流入域および内気流入域の双方が、前記外気導
   入口または前記内気導入口のいずれか一方に選択
   的に連通する位置と、前記外気流入域および前記
   内気流入域が前記外気導入口および前記内気導入
   口にそれぞれ独立的に連通する位置とを有し、 前記ブロワは、前記ブロワの吸気口と前記ブロ
   ワの吹出口との間に、前記上側空調用ダクトに連
   接する外気流通域と、前記下側空調用ダクトに連
   接する内気流通域とを分別させるための内外気仕
   切手段を有し、 前記仕切壁の上流側端に、前記上側空調用ダク
   トの空気取入口と前記下側空調用ダクトの空気取
   入口とを選択的に開閉させるためのダクト入口ダ
   ンパを設けたことを特徴とする自動車用空気調和
   装置。 ２ 前記ブロワの内外気仕切手段は、該ブロワ吸
   気口に設けられた吸気域の２分割用区画板である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   自動車用空気調和装置。 ３ 前記ブロワの内外気仕切手段は、該ブロワの
   スクロール部に内蔵された風路仕切板であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動
   車用空気調和装置。 ４ 前記ダクト入口ダンパは、前記下側空調用ダ
   クトの空気取入口を全閉させられると共に、前記
   上側空調用ダクトの空気取入口を全閉させるに足
   りない有効面積を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載の
   自動車用空気調和装置。