JPH10297248A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクト化を図った上で、フットダクトへ
の配風性を向上し、風量不足のない、温調性能を高めた
「自動車用空気調和装置」を提供する。 【解決手段】 ユニットケース１の下方に配置したエバ
ポレータ２を通過した空気を上方に流し、ミックスドア
５の切替によりヒータコア４を迂回して空気を上方に流
すようにし、ユニットケース１の上部に配置したフット
吹出口Ｏf に流入した空気を、フット吹出口Ｏf の両側
方に連通したフットダクト１０に案内する偏向板３０が
設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒータモード時に
フット吹出口から流入した空気流が円滑にフットダクト
に導かれるようにした自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空気調和装置において
は、インテークユニットにより内外気を選択的に取り入
れ、この空気をクーリングユニットケース（以下単にユ
ニットケース）に導き、当該ユニットケース内のエバポ
レータを通過させて空気を冷却し、この冷却空気をヒー
タコアにより加熱したり、当該ヒータコアをバイパスし
た後に前記加熱した空気とミックスして、所定温度の温
風とした後に、各種吹出口から車室内に吹出している。

【０００３】この自動車用空気調和装置は、狭小な車室
内に設置されることから全体形状にスペース的制約があ
るので、最近のものは、エバポレータやヒータコアを１
つのユニットケース内に上下配置となるように収納し
た、いわゆる一体型のものが提案されている。

【０００４】この一体型の自動車用空気調和装置は、図
５に示すように、ユニットケース１の下方に、空気の通
過面が傾斜されたエバポレータ２が設置され、エバポレ
ータ２の上方に第１仕切壁３により仕切られてヒータコ
ア４が設けられ、この第１仕切壁３の先端に設けられた
ミックスドア５により、エバポレータ２を通過した空気
（冷風）をヒータコア４側と、ヒータコア４をバイパス
するバイパス通路６側に所定の比率で分岐し、エバポレ
ータ２からの冷風と、ヒータコア２から第２仕切壁７に
よりガイドされた温風とをミックスゾーン８でミックス
し、所定の温度の空気としている。

【０００５】そして、ベントモード（冷房モード）の場
合には、ユニットケース１の上方に設けられたベントド
アＤv により開閉されるベント吹出口Ｏv より冷風が吹
出され、デフモード（窓の曇りを晴らすモード）の場合
には、前記ベントドアＤv により開放されたデフ−フッ
ト口Ｏdfから第２仕切壁７とユニットケース１とにより
形成された上部通路９に流入した空気（主として温風）
が、デフドアＤd により開閉されるデフロスト吹出口Ｏ
d より吹出され、フットモード（暖房モード）の場合に
は、前記デフ−フット口Ｏdfから上部通路９に流入した
空気（主として温風）が、フットドアＤf により開閉さ
れるフット吹出口Ｏf より当該フット吹出口Ｏf の両側
方（紙面に垂直な方向）に連設されたフットダクト１０
より吹出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな一体型の自動車用空気調和装置にあっては、ベント
吹出口Ｏv の後方に上部通路９が設けられ、当該上部通
路９に流入した空気流がデフロスト吹出口９とフット吹
出口１１より流出することになるので、最も下流となる
フット吹出口Ｏf から吹き出される空気流は、第１仕切
壁３、第２仕切壁７、デフ−フット口Ｏdf及び上部通路
９等の抵抗部材により流れが妨げられた後にフットダク
ト１０に流入することになり、通気抵抗の増大により暖
房時に風量不足となる虞れがある。

【０００７】特に、フット吹出口Ｏf では、両側のフッ
トダクト１０に流入する前に、空気流は直進し、両フッ
トダクト１０の分岐部１１の正面壁１１ａに衝突した後
に左右に別れ、さらに下方に曲げられ、各フットダクト
１０に流入することになるので、ここでも大きな通気抵
抗を受ける。

【０００８】したがって、フットダクト１０の分岐部１
１は、空気が円滑に両フットダクト１０に流入するよう
に、前記正面壁１１ａを下り傾斜させているものがあ
る。

【０００９】しかし、このようにすれば、空気流が正面
壁１１ａ側に偏って流れてしまい、フットダクト１０の
軸直角断面全体を使って流れることにはならず、特に、
フットドアＤｆに近い部分には流れにくく、依然として
暖房時の風量が不足する虞れがある。

【００１０】本発明は、このような従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、コンパクト化を図った上で、
フットダクトへの配風性を向上し、風量不足のない、温
調性能を高めた自動車用空気調和装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の発明は、ユニットケースの下方に配
置されたエバポレータの上方にヒータコアが設けられ、
当該エバポレータとヒータコアとの間を仕切る第１仕切
壁の先端にミックスドアを設け、当該ミックスドアによ
りエバポレータを通過した空気をヒータコア側と、この
ヒータコアをバイパスするバイパス通路側に所定の比率
で分岐し、エバポレータからの冷風とヒータコアから第
２仕切壁によりガイドされた温風とをミックスゾーンで
ミックスし、前記ユニットケースの上部に開設されたベ
ント吹出口、デフロスト吹出口又はフット吹出口から車
室内に吹出すようにした自動車用空気調和装置におい
て、前記第２仕切壁とユニットケースとにより上部通路
を形成し、当該上部通路に連通するように前記複数個の
吹出口の内の少なくとも１つを設け、当該吹出口の入口
近傍に、この吹出口に流入した空気を当該吹出口の両側
方に連通されたダクトに案内する偏向板を配置したこと
を特徴とする。

【００１２】このようにすれば、複数個の吹出口の内の
少なくとも１の吹出口に流入した空気が偏向板によりダ
クトに円滑に流すことができ、ダクトへの配風性が向上
し、ダクトから風量不足のない空気流が吹き出され、車
室内の温調性能を高めることができる。

【００１３】請求項２に記載の発明では、前記偏向板
は、前記吹出口の１つに流入する空気流の流れを妨げる
ように前記両側方に連通されたダクトの入口近傍まで伸
延されかつ前記空気流の流れ方向に向かって膨出するよ
うに断面円弧状に形成されたものであり、前記空気流の
流れ方向背面側の一部に切欠き部が形成されていること
を特徴とする。

【００１４】このようにすれば、通気抵抗が多少高い空
気調和装置であっても、吹出口に流入した空気が偏向板
によるコアンダ効果により偏向され、偏向板の切欠き部
より偏向板の内部空間内に入り、流入してくる空気流に
邪魔されることなくダクトまで導かれるので、ダクト内
全体への配風性が向上し、通気抵抗が減少し、当該ダク
トから吹き出される風量不足の解消、車室内の温調性能
の向上をより一層高めることができる。

【００１５】請求項３に記載の発明では、前記吹出口の
１つは、フット吹出口であり、当該フット吹出口は、前
記上部通路の下流域に、流入する空気流を左右若しくは
上下の２方向に分岐する分岐部を有し、当該分岐部の正
面壁が空気の流れ方向に対して下り傾斜するように形成
されていることを特徴とする。

【００１６】このようにすれば、上部通路の下流域に設
けられ、比較的通気抵抗を受けた空気流が流入するフッ
ト吹出口でも、偏向板によるコアンダ効果により直ちに
偏向されるので、直進し両フットダクトの分岐部の正面
壁に衝突する量が低減するのみでなく、左右のフットダ
クト全体を用いて流れるので、大きな通気抵抗を受ける
ことなく、両フットダクト内に流入し、暖房時の風量が
不足することなく流れ、車室内の温調性能の向上をより
一層高めることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態である
自動車用空気調和装置のユニットを示す断面図であり、
図において左側は乗員側（室内側）、右側はエンジンル
ーム側になるように車室内に配置される。なお、図面
中、図５に示す部材と共通する部材には同一符号を付し
ている。

【００１８】図１において、ユニットケース１の下方に
は、エバポレータ２が傾斜して配置され、図示しないイ
ンテークユニットから取り入れた車室外空気（外気）又
は車室内空気（内気）をエバポレータ２の下方の空気取
り入れ口ＩＮからエバポレータ２を通過して上方に流す
ようになっている。エバポレータ２には、図示しない冷
房サイクルからの冷媒が循環し、取入れ空気との間で熱
交換することにより当該取入れ空気を冷却する。

【００１９】このエバポレータ２の上方には、第１仕切
壁３により仕切られてヒータコア４が傾斜して配置さ
れ、ミックスドア５により、エバポレータ２を通過した
空気（冷風）をヒータコア４側と、ヒータコア４をバイ
パスするバイパス通路６側に所定の比率で分岐し、エバ
ポレータ２からの冷風と、ヒータコア２から第２仕切壁
７によりガイドされた温風とをミックスゾーン８でミッ
クスし、所定の温度の空気としている。

【００２０】なお、前記ヒータコア４には、高温のエン
ジンの冷却水が循環しており、このエンジンの冷却水と
空気が熱交換され、加熱されるようになっている。

【００２１】このように、エバポレータ２とヒータコア
４とを上下に配置することで、高さ方向の寸法や左右方
向又は前後方向の寸法が小さいコンパクトなユニットケ
ース１となり、車室内におけるユニットケース１の設置
スペースを大幅に低減し、これにより車室内に生じる余
剰スペースを有効に利用することができる。

【００２２】しかも、このユニットにおいては、エバポ
レータ２の比較的冷媒入り口タンク２ａ寄りの下部に空
気取り入れ口ＩＮが設けられており、この空気取り入れ
口ＩＮから入った空気は、入り口タンク２ａ寄りに比較
的多く流れ、しかもスムーズにミックスドア５の方向に
曲げられるため、エバポレータ２の比較的低温の部分に
空気が当たるように流れることになるため、熱交換効率
が良く、空気の流通抵抗も少ないものとなっている。

【００２３】さらに、エバポレータ２とヒータコア４と
の間を仕切る第１仕切壁３の基端部３ａは、円弧状に湾
曲され、またこの第１仕切壁３自体も空気流が円滑にミ
ックスドア５の部分に流れやすいように所定角度θだけ
上り傾斜されている。

【００２４】この第１仕切壁３の先端に設けられたミッ
クスドア５は、エバポレータ２を通過した空気（冷風）
をヒータコア４側と、ヒータコア４をバイパスするバイ
パス通路６側に所定の比率で分岐し、エバポレータ２か
らの冷風と、ヒータコア２から第２仕切壁７によりガイ
ドされた温風とをミックスゾーン８でミックスし、所定
の温度の空気としている。

【００２５】つまり、ミックスドア５は、乗員が設定し
た温度に応じて、モータアクチュエータなどによってそ
の開度が調節され、温風通路２０側を全閉するフルクー
ル位置ＦＣ（図１の仮想線で示す位置）と、バイパス通
路６側を全閉するフルホット位置ＦＨ（図１に実線で示
す位置）との間の任意の位置で停止し、その開度位置に
よって温風通路２０へ流れる空気量とバイパス通路６へ
流れる空気量との比率を調節し、ミックスゾーン８でミ
ックスされる冷風と温風の量を調節するようになってい
る。

【００２６】ユニットケース１の上方には、主として冷
風が吐出される冷風吹出口としてのベント吹出口Ｏv が
設けられ、このベント吹出口Ｏv はベントドアＤv によ
り選択的に開閉されるようになっている。つまり、ベン
トモードの場合には、ベントドアＤv がベント吹出口Ｏ
v を開き、冷風をベント吹出口Ｏv から吹出し、デフ−
フットモードの場合には、ベントドアＤv がベント吹出
口Ｏv を閉じるようになっている。

【００２７】ベントドアＤv がベント吹出口Ｏv を閉じ
ると、空気流はデフ−フット口Ｏdfより上部通路９に流
入するが、この上部通路９には、前記デフ−フット口Ｏ
dfの後方上部に、デフドアＤd により開閉され、主とし
て温風を吹き出すデフロスト吹出口Ｏd が設けられ、こ
のデフロスト吹出口Ｏd の後流側には、フットドアＤf
により開閉されるフット吹出口Ｏf が設けられ、このフ
ット吹出口Ｏf の両側方（紙面に垂直な方向）にはフッ
トダクト１０が連通されている。

【００２８】これらベント吹出口Ｏv は、車室内の乗員
の上半身に向けて調和空気を吹出す口、デフロスト吹出
口Ｏd は、フロントガラスやサイドガラスの内面に向け
て調和空気を吹出す口、フット吹出口Ｏf は、車室内の
乗員の足元に向けて調和空気を吹出す口である。

【００２９】特に、本実施の形態では、上部通路９の下
流域に設けられたフット吹出口Ｏfの入口近傍に、流入
した空気をフット吹出口Ｏf の両側方に連通したフット
ダクト１０に案内する偏向板３０が設けられている。こ
の偏向板３０は、図２及び図３に示すように、基端が前
記第２仕切壁７に取付けられた断面円弧状をしており、
しかもフット吹出口Ｏf に流入する空気流の流れを妨げ
るように前記フットダクト１０の入口近傍まで伸延さ
れ、かつ前記空気流の流れ方向背面側中央部には切欠き
部３０ａが形成されている。

【００３０】この偏向板３０は、フット吹出口Ｏf から
流入した空気が、円弧状の上側を通り、切欠き部３０ａ
まで流れると、この円弧状の部分により生じるコアンダ
効果により偏向板３０の内側に巻き込まれるように機能
する。この結果、空気流は、断面円弧状をした偏向板３
０の内部に形成されている内部空間を通り、流入してく
る空気流に邪魔されることなくフットダクト１０まで導
かれる。

【００３１】また、このフット吹出口Ｏf は、両フット
ダクト１０の分岐部１１の正面壁１１ａが空気の流れ方
向で下り傾斜するように形成され、この正面壁１１ａに
沿って空気が流れ、両側のフットダクト１０に円滑に流
入するようになっているが、前記偏向板３０をフット吹
出口Ｏf の入口近傍に設けることにより、フット吹出口
Ｏf から流入した空気流が直進性を有していても、この
空気流は、早期にフットダクト１０に流入されるので、
フットダクト１０の断面全体を使用して流れることにな
り、これによっても大きな通気抵抗を受けることなく流
れ、暖房時の風量が不足が解消されることになる。

【００３２】なお、図１に示すように、フット吹出口Ｏ
f が形成された入口壁３１とユニットケース１との間隔
を、図５に示す従来の場合よりも拡くすると、フット吹
出口Ｏf に空気が流入したときに空気が拡がり、フット
ダクト１０への配風性をより向上させることもできる。

【００３３】次に、作用を説明する。インテークユニッ
トからの空気は、エバポレータ２の下方の空気取り入れ
口ＩＮからユニットケース１内に導入され、エバポレー
タ２を通過することにより冷却される。このエバポレー
タ２を通過した空気は上昇し、ミックスドア５に至る。
エバポレータ２を通過した空気は、ミックスドア５によ
り温風通路２０とバイパス通路６とに分岐され、温風通
路２０に導かれた空気は、ヒータコア４を通過して温風
となり、バイパス通路８からの空気は冷風のまま流れ、
両者はミックスゾーン８においてミックスされ、所望の
温度に調節される。

【００３４】この温調された空気は、乗員が設定した空
調モードに対応した吹出口Ｏv ，Ｏd ，Ｏf から吹き出
される。空調モードは、車室内に設けられた空調モード
レバーの操作などによって設定される。

【００３５】主として温風を車室内に吹出すモードに
は、乗員の足元に向けて温風を吹出して車室内の暖房を
行うフットモードと、ガラスの曇り除去を行うデフロス
トモードとがあるが、特に、本実施の形態では、フット
モード時に有効性を発揮することから、このフットモー
ドについて、図４を用いて説明する。

【００３６】図４に示すように、フットモードが選択さ
れると、ベント吹出口Ｏv やデフロスト吹出口Ｏd は、
それぞれベントドアＤv やデフドアＤd により全閉さ
れ、デフ−フット口Ｏdfが開放されるとともにフットド
アＤf によりフット吹出口Ｏｆも開放状態とされる。

【００３７】これにより、前記ミックスドア５により温
風通路２０とバイパス通路６とに分岐された冷風と温風
が、ミックスゾーン８においてミックスされ、所望の温
度に調節された空気は、デフ−フット口Ｏｄｆよりフッ
ト吹出口Ｏf に入る。

【００３８】特に、本実施の形態では、フット吹出口Ｏ
f に流入した空気が、図２及び図３に示すように、円弧
状の偏向板３０の上側を通るときに、切欠き部３０ａの
箇所に来ると、コアンダ効果により偏向板３０の内側に
巻き込まれ、その後、偏向板３０の内側を両側方に流
れ、流入してくる空気流に邪魔されることなくフットダ
クト１０まで導かれる。

【００３９】このように、上部通路９の下流域に設けら
れ、比較的通気抵抗を受けた空気流でも、偏向板３０に
よりフットダクト１０に円滑に空気を流すことができる
ので、フットダクト１０への配風性が向上し、多量の温
風を乗員の足元に向けて吹出して車室内の暖房を行うこ
とができ、車室内の温調性能も向上する。

【００４０】また、図１に示すように、フット吹出口Ｏ
f の入口壁３１とユニットケース１との間隔を、図５に
示す従来の場合よりも拡くしてあるため、フット吹出口
Ｏfに空気が流入したとき、空気が拡がり、フットダク
ト１０への配風性を向上できる。

【００４１】なお、本発明は、上述した実施の形態には
限定されず、本発明の範囲を逸脱しない範囲において種
々変形可能である。上述した実施の形態の偏向板３０
は、中央に切欠き部３０ａを形成したものであるが、こ
の切欠き部３０ａは、中央のみでなく、側部に形成して
も良く、また、複数箇所に形成しても良い。前述した偏
向板３０は、断面円弧状にしたものであるが、これのみ
に限定されるものではなく、平板状にしたものであって
もよい。

【００４２】前記実施の形態では、フット吹出口Ｏf に
偏向板３０が設けられているが、本発明は、必ずしも当
該フット吹出口Ｏf のみに限定されるものではなく、両
側にダクトを有するものであれば、ベント吹出口Ｏv あ
るいはデフロスト吹出口Ｏdであってもよいことはいう
までもない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明は、フット吹出口に流入した空気が偏向板によりフ
ットダクトに円滑に流すことができ、フットダクトへの
配風性が向上し、フットダクトから風量不足のない空気
流が吹き出され、車室内の温調性能を高めることができ
る。

【００４４】請求項２に記載の発明は、通気抵抗が多少
高い空気調和装置であっても、フット吹出口に流入した
空気が断面円弧状の偏向板によるコアンダ効果により偏
向されるので、フットダクトへの配風性の向上、フット
ダクトから吹き出される風量不足の解消、車室内の温調
性能の向上をより一層高めることができる。

【００４５】請求項３に記載の発明は、上部通路の下流
域に設けられ、比較的通気抵抗を受けた空気流が流入す
るフット吹出口から流入した空気流が、偏向板によるコ
アンダ効果により直ちに偏向されるので、直進し両フッ
トダクトの分岐部の正面壁に衝突する量が低減するのみ
でなく、左右のフットダクト全体を用いて流れるので、
大きな通気抵抗を受けることなく、両フットダクト内に
流入し、暖房時の風量が不足することなく流れ、車室内
の温調性能の向上をより一層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す断面図である。

【図２】 図１に示す偏向板の斜視図である。

【図３】 図１に示す偏向板の断面図である。

【図４】 同実施の形態のフットモード時の状態を示す
断面図である。

【図５】 従来の自動車用空気調和装置のユニットを示
す断面図である。

【符号の説明】

１…ユニットケース、 ２…エバポレータ、 ３…第１仕切壁、 ４…ヒータコア、 ５…ミックスドア、 ６…バイパス通路、 ７…第２仕切壁、 ８…ミックスゾーン、 ９…上部通路、 １０…フットダクト、 １１…分岐部、 １１ａ…分岐部の正面壁、 ３０…偏向板、 ３１ａ…切欠き部、 Ｏv …ベント吹出口、 Ｏd …デフロスト吹出口、 Ｏf …フット吹出口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユニットケース(1) の下方に配置された
   エバポレータ(2) の上方にヒータコア(4）が設けられ、
   当該エバポレータ(2) とヒータコア(4）との間を仕切る
   第１仕切壁(3）の先端にミックスドア(5）を設け、当該
   ミックスドア(5）によりエバポレータ(2) を通過した空
   気をヒータコア(4）側と、このヒータコア(4）をバイパ
   スするバイパス通路(6）側に所定の比率で分岐し、エバ
   ポレータ(2) からの冷風とヒータコア(4）から第２仕切
   壁(7）によりガイドされた温風とをミックスゾーン(8）
   でミックスし、前記ユニットケース(1) の上部に開設さ
   れたベント吹出口(Ov)、デフロスト吹出口(Od)又はフッ
   ト吹出口(Of)から車室内に吹出すようにした自動車用空
   気調和装置において、 前記第２仕切壁(7）とユニットケース(1) とにより上部
   通路(9）を形成し、当該上部通路(9）に連通するように
   前記複数個の吹出口(Ov,Od,Of)の内の少なくとも１つを
   設け、当該吹出口の入口近傍に、この吹出口に流入した
   空気を当該吹出口の両側方に連通されたダクト(10)に案
   内する偏向板(30)を配置したことを特徴とする自動車用
   空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記偏向板(30)は、前記吹出口(Ov,Od,O
   f)の１つに流入する空気流の流れを妨げるように前記両
   側方に連通されたダクト(10)の入口近傍まで伸延されか
   つ前記空気流の流れ方向に向かって膨出するように断面
   円弧状に形成されたものであり、前記空気流の流れ方向
   背面側の一部に切欠き部(30a）が形成されていることを
   特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記吹出口(Ov,Od,Of)の１つは、フット
   吹出口(Of)であり、当該フット吹出口(Of)は、前記上部
   通路(9）の下流域に、流入する空気流を左右若しくは上
   下の２方向に分岐する分岐部(11)を有し、当該分岐部(1
   1)の正面壁(11a）が空気の流れ方向に対して下り傾斜す
   るように形成されていることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の自動車用空気調和装置。