JP2000225824A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２層モード時におけるラム圧の影響による車
室内への外気の逆流を防止した車両用空調装置の提供。 【解決手段】 車速の増大に伴ってラム圧が増大して第
２ファン７ｂの吸込圧力よりも大きくなり、送風機７と
ブロアケース５との隙間を介して外気が第１空気通路３
へ流入しようとするが、可撓性を有する材質からなる逆
止弁１６を第２内気導入口１４に取り付けているので、
ブロアケース５の内壁面に逆止弁１６が押し付けられて
第２内気導入口１４が閉塞状態になり、外気の逆流を防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１空気通路と第
２空気通路とを区画することにより、例えば、フット吹
出口からは暖められた高温内気を再循環して吹出し、デ
フロスタ吹出口からは低湿度の外気を吹出すようにし
て、暖房能力の向上と防曇性確保の両立を図った２層モ
ードが切替可能な車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記車両用空調装置の最空気上流
部をなすブロアユニットとしては、図９に示すような構
造のものが知られている。内外気送風ユニット１００の
ブロアケース１０１は、第１空気通路１０２と第２空気
通路１０３とに区画形成されており、これらの空気通路
１０２、１０３には、１つのモータ１０４によって駆動
される第１ファン１０５および第２ファン１０６がそれ
ぞれ設けられている。

【０００３】ブロアケース１０１の、モータ１０４の回
転軸方向一端側には第１内気導入口１０７および外気導
入口１０８が形成されており、他端側には第２内気導入
口１０９が形成されている。外気導入口１０８は、車両
側に開口した外気取入口とダクト（いずれも図示しな
い）により連結されている。第１内気導入口１０７と外
気導入口１０８とは、第１内外気切替ドア１１０によっ
て開閉される。一方、第２内気導入口１０９は第２内外
気切替ドア１１１によって開閉される。また、ブロアケ
ース１０１には、第１ファン１０５と第２ファン１０６
の各吸込口を連通させるような連通路１１２が形成され
ており、この連通路１１２は第２内外気切替ドア１１１
によって開閉される。

【０００４】このような内外気送風ユニット１００を有
する空調装置において、上述した２層モードとする場
合、第１内外気切替ドア１１０にて第１内気導入口１０
７を閉塞し、外気導入口１０８を開口するとともに、第
２内外気切替ドア１１１にて連通路１１２を閉塞し、第
２内気導入口１０９を開口する。各切替ドア１１０、１
１１をこのように切り替えることによって、第１空気通
路１０２には外気導入口１０８から外気が取り入れら
れ、第２空気通路１０３には第２内気導入口１０９から
内気が取り入れられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の走行
速度（以下、車速と略す）の増大に伴い、外気導入口１
０８から導入される外気の圧力（ラム圧）は増大する。
そのため、内外気導入モードが２層モードである場合、
図５に示すように、車速によってはラム圧が第２ファン
１０６の吸入圧よりも大きくなると、図９中央矢印Ａで
示すように、導入された外気がファン１０５、１０６と
ブロアケース１０１との隙間を通って、第１ファン１０
５側から第２ファン１０６側へと漏れ、開口した第２内
気導入口１０９から車室内へと逆流する可能性があっ
た。

【０００６】本発明は上記点に鑑み、２層モード時にお
けるラム圧の影響による車室内への外気の逆流を防止し
た車両用空調装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（請求項１について）第
１空気通路と第２空気通路とにそれぞれ第１ファン、第
２ファンを配したブロアユニットにおいて、第２空気通
路側に形成される第２内気導入口に、ブロアケース内部
から車室内へと空気が流出するのを防止する逆止弁を設
けている。外気導入口および第２内気導入口が開口し、
第１空気通路に外気が、第２空気通路に内気がそれぞれ
導入される２層モードにおいて、ラム圧が第２ファンの
吸入圧力よりも大きくなると、外気導入口から導入され
た外気は第２空気通路側に流入する。

【０００８】第２内気導入口に逆止弁を設けているの
で、ラム圧の増大によって第２空気通路側へ流入した外
気が第２内気導入口を介してブロアケース内部から車室
内へと逆流することを防止することができる。これによ
り、低温の外気が車室内に流入して暖房効率が低下して
しまう不具合を防ぐことができる。

【０００９】第２内外気切替ドアが第２内気導入口を閉
じる際、第２内外気切替ドアが逆止弁を挟み込んでブロ
アケースの内壁面に押し付ける。逆止弁は伸縮性が小さ
いので風漏れによる異音が発生する場合がある。そこ
で、請求項１の構成を有する車両用空調装置では、伸縮
性を有するフェルト材等をブロアケースの内壁面に貼り
付けて閉塞性を高めて異音の発生を防止している。

【００１０】（請求項２について）第２内外気切替ドア
の第２内気導入口と対向する面には、伸縮性を有するパ
ッキンが設けられ、第２内外気切替ドアが閉じた際にパ
ッキンが当接する第２内気導入口の開口縁近傍にリブを
周設している。第２内外気切替ドアが第２内気導入口を
閉じる際、逆止弁の外方に位置する、第２内外気切替ド
アのパッキン材（ドア縁部）がブロアケース内面に周設
されたリブに押し付けられて凹むことによりブロアケー
スと第２内外気切替ドアとの間を確実にシールすること
ができる。第２内気導入口の閉塞がリブの先端で行われ
るので高い閉塞性が得られる。

【００１１】（請求項３について）第２内気導入口の開
口縁近傍には逆止弁とブロアケース内壁面とをシールす
るシール部材が周設されている。このため、ブロアケー
スと第２内外気切替ドアとの間のシールを確実に行うこ
とができる。

【００１２】（請求項４について）逆止弁として可撓性
部材を用いることにより、簡潔な構造によりブロアケー
ス内に生じる空気流の方向に応じて第２内気導入口の開
閉を切り替えることができる。

【００１３】（請求項５について）逆止弁は第２内外気
切替ドアの回動軸に取付けられているため、第２内外気
切替ドアの作動の障害とならない。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の第１実施例に係
る車両用空調装置（請求項１、３、４に対応）につい
て、図１〜図６に基づいて説明する。本実施例の車両用
空調装置は、ディーゼルエンジンを搭載する車両、電気
自動車、ハイブリッド車等のように、暖房用として十分
な熱源の確保が困難な車両における空調装置に適用した
ものである。空調装置通風系は、ブロアユニット１と温
度調整ユニット２の２つに大別される。

【００１５】ブロアユニット１は、車両用空調装置の最
空気上流部を構成するものであり、エンジンルームと車
室内とを区画する仕切壁とインストルメントパネル（い
ずれも図示しない）との間に配される。また、ブロアユ
ニット１は車両幅方向の中央部よりも助手席側にオフセ
ットして配されている。ブロアユニット１の空気下流側
には、空調風の温度を調整する温度調整ユニット２が接
続されている。温度調整ユニット２は、ブロアユニット
１と同様に仕切壁とインストルメントパネルとの間に配
されている。

【００１６】ブロアユニット１は車室内への空気流路を
なしており、第１空気通路３、第２空気通路４が仕切板
６によって区画形成されたブロアケース５を有する。具
体的には、ブロアケース５は、流路がスクロール状とな
るスクロールケース部５ａを有し、このスクロールケー
ス部５ａは、仕切板６にて上下（天地）方向に仕切られ
ており、上下方向に並ぶように第１、第２空気通路３、
４が形成されている。なお、実際には、ブロアユニット
１は複数のケース部材が図１、２中上下方向に積み重ね
られるように構成されている。

【００１７】スクロールケース部５ａには、車室内に吹
出される空気流を発生させる送風機７が配される。送風
機７は、第１、第２ファン７ａ、７ｂとこれらを駆動す
る電動モータ８とからなる。第１ファン７ａは第１空気
通路３内に配されており、第２ファン７ｂは第２空気通
路４内に配されている。本実施の形態において、第１、
第２ファン７ａ、７ｂは遠心式多翼ファン（シロッコフ
ァン）であり、樹脂にて一体形成されている。第１、第
２ファン７ａ、７ｂは、図１、図２に示す様に、回転軸
方向が上下方向を向くように配置されており、送風機７
は回転軸方向（図１、２中上下方向）の両側から空気を
吸込む両吸込式のファンとなっている。第１ファン７ａ
は、上方から下方に向けて空気を吸込み、この空気を温
度調整ユニットに向かって送風する。一方、第２ファン
７ｂは、下方から上方に向けて空気を吸込み、この空気
を温度調整ユニット２に向かって送風する。

【００１８】第１、第２ファン７ａ、７ｂは、１つの電
動モータ８によって駆動されるが、この電動モータ８は
第１ファン７ａの吸込口から下方から上方に向かって挿
入されている。したがって、第２ファン７ｂの吸込抵抗
は第１ファン７ａの吸込抵抗よりも大きくなる。そのた
め、第２空気通路４には空調風が流れにくく、空調風の
風量がでにくい。本実施の形態では、電動モータ８によ
る吸込抵抗の増加分を見込んで、送風機の送風能力を高
めるために、第２ファン７ｂのファン径を第１ファン７
ａのファン径よりも大きくしている。なお、電動モータ
８は、取付けステー９によってブロアケース５の外壁面
に取付けられている。ブロアユニット１の上方部位に
は、第１空気通路３に外気を導入するための外気導入口
１０と、第１空気通路３に内気を導入するための第１内
気導入口１１とが形成されている。外気導入口１０は、
車両側に開口した外気取入口とダクト（いずれも図示し
ない）を介して連通しており、第１内気導入口１１はイ
ンストルメントパネル内の上方部位に開口している。

【００１９】これらの外気導入口１０および第１内気導
入口１１は、第１ファン７ａの上方部位に形成されてお
り、第１内外気切替ドア１２によって選択的に開閉され
るようになっている。第１内外気切替ドア１２はサーボ
モータ（図示しない）によって駆動される。第１内気導
入口１１と第１ファン７ａとの間には、塵埃を除去する
ためにフィルター部材１３が着脱可能な状態で設けられ
ている。

【００２０】ブロアユニット１の下方部位で、第２ファ
ン７ｂの下方部位には第２内気導入口１４が形成されて
いる。この第２内気導入口１４は、助手席側の足元の空
間と連通しており、第２空気通路４に内気を導入するた
めの導入口となっている。第２内気導入口１４は、第２
内外気切替ドア１５によって開閉される。第２内外気切
替ドア１５は、第１内外気切替ドア１２と図示しないリ
ンク機構によって連結されており、上述したサーボモー
タによって駆動される。

【００２１】ブロアユニット１内に取り付けられる第２
内外気切替ドア１５は、図６の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、ドア板１５１と、第２内気導入口１４に臨む側の
ドア板面に貼着されるパッキン材１５２とにより構成さ
れ、第２内気導入口１４の開口縁部に回動軸１５３が軸
着されている。この第２内外気切替ドア１５は、第１内
外気切替ドア１２と図示しないリンク機構によって連結
されており、上述したサーボモータによって駆動され
る。なお、第２内外気切替ドア１５のパッキン材１５２
の押圧面１５４は、第２内気導入口１４の開口面より大
きく形成されている。

【００２２】また、第２内気導入口１４と第２内外気切
替ドア１５との間には、逆止弁１６である、可撓性を有
する材質（例えばシリコンゴムをコーティングしたテト
ロン繊維など）からなるシート形状の可撓性部材が設け
られている。本実施例では、逆止弁１６の端面１６１の
大きさは、パッキン材１５２の押圧面１５４と同じ大き
さに設定されている。逆止弁１６は、第２内外気切替ド
ア１５の回動軸１５３が軸着された第２内気導入口１４
の開口縁部に一辺が固定されている。

【００２３】そして、車室内からブロアケース５内への
空気流が発生すると、ブロアケース５内壁面に逆止弁１
６が押し付けられる状態となり、第２内気導入口１４を
閉塞する。第２内外気切替ドア１５が逆止弁１６を挟み
込んでブロアケース５の内壁面に押し付ける際、逆止弁
１６は伸縮性が小さいので風漏れによる異音が発生する
場合がある。そこで、本実施例では、第２内気導入口１
４の開口縁近傍となるブロアケース５の内壁面には伸縮
性を有するフェルト材５１（シール部材）を貼り付けて
（回動軸１５３側は除く）閉塞性を高め、風漏れによる
異音の発生を防止している。

【００２４】また、ブロアユニット１内には、外気導入
口１０から上下方向に延びるようにして外気導入口１０
と吸込口とを連通させる連通路１７が形成されている。
連通路１７の一端側は外気導入口１０と連通し、他端側
は第２空気通路４と連通しており、第２内外気切替ドア
１５によって開閉される。つまり、第２内外気切替ドア
１５は、第２内気導入口１４と連通路１７とを選択的に
開閉するようになっている。

【００２５】本実施例では、第１、第２内外気切替ドア
１２、１５の開閉によって、吸気モードの切替が行われ
る。

【００２６】第１、第２空気通路３、４とも外気が導入
される全外気モード時には、第１内外気切替ドア１２に
より外気導入口１０が開口され、第１内気導入口１１が
閉塞されるとともに、第２内外気切替ドア１５によって
第２内気導入口１４が閉塞され、連通路１７が開口した
状態とされる。これにより、第１空気通路３には外気導
入口１０から外気が導入され、第２空気通路４には外気
導入口１０から連通路１７を介して外気が導入される。

【００２７】一方、第１、第２空気通路３、４とも内気
が導入される全内気モード時には、第１内外気切替ドア
１２により第１内気導入口１１が開口され、外気導入口
１０が閉塞されるとともに、第２内外気切替ドア１５に
よって第２内気導入口１４が開口され、連通路１７が閉
塞した状態とされる。これにより、第１空気通路３には
第１内気導入口１１から内気が導入され、第２空気通路
４には第２内気導入口１４から内気が導入される。

【００２８】また、２層モード時には、第１内外気切替
ドア１２により外気導入口１０が開口され、第１内気導
入口１１が閉塞されるとともに、第２内外気切替ドア１
５によって第２内気導入口１４が開口され、連通路１７
が閉塞した状態とされる。これにより、第１空気通路３
には外気導入口１０から外気が導入され、第２空気通路
４には第２内気導入口１４から内気が導入される。

【００２９】温度調整ユニット２は、ポリプロピレンな
どの樹脂の成形品からなる空調ケース１８を有してお
り、この空調ケース１８の内部には、ブロアユニット１
から送風された空気を冷却するエバポレータ１９や、こ
のエバポレータ１９の下流側に配され、通過する空気を
加熱するヒータコア２０などが納められている。

【００３０】スクロールケース部５ａ下流端、すなわち
空調ケース１８の最上流端からエバポレータ１９に至る
空気通路は、仕切板６によって第１空気通路３と第２空
気通路４とに仕切られている。エバポレータ１９とヒー
タコア２０との間には平板状の第１、第２エアミックス
ドア２１、２２が設けられており、ヒータコア２０で加
熱された温風の空気量とヒータコア２０をバイパスする
冷風の空気量との混合割合を調節している。なお、最大
暖房時、第１、第２エアミックスドア２１、２２は図１
中実線に示す位置に回動操作される。この際、第２エア
ミックスドア２２の先端部はエバポレータ１９の直後、
かつ仕切板６の延長線近傍となる位置となっており、エ
バポレータ１９とヒータコア２０との間の空気通路を、
第１空気通路３と第２空気通路４に区画形成する可動仕
切部材となっている。

【００３１】空調ケース１８の下流端には、車室内に通
じる吹出口２３〜２７（ＦＡＣＥ吹出口２３、サイドＦ
ＡＣＥ吹出口２４、ＤＥＦ吹出口２５、フロントＦＯＯ
Ｔ吹出口２６、リアＦＯＯＴ吹出口２７）が形成されて
おり、各吹出口２３〜２７には吹出口切替ドアであるＦ
ＡＣＥドア２８、ＤＥＦドア２９、フロントＦＯＯＴド
ア３０、リアＦＯＯＴドア３１が設けられており、吹出
しモードに応じて各吹出口２３〜２７の開閉が切り替え
られる。以下、本実施の形態の作動について述べる。

【００３２】上記構成を有する車両用空調装置では、温
度設定スイッチなどの各種操作手段や空調制御用の各種
センサ（図示しない）からの信号に基づいて、電動モー
タ８の印加電圧や各ドア１２、１５、２１、２２、２８
〜３１の位置などが制御される。すなわち、設定温度や
空調環境に応じて、吹出しモード、内外気導入モード、
および送風機７の送風量が制御される。

【００３３】例えば、暖房能力および防曇性の確保が要
求される場合、すなわち、フット吹出しモードあるいは
フットデフ吹出しモードにおいて最大暖房状態が設定さ
れた場合、ブロアユニット１における内外気導入モード
として２層モードが選択され、第１、第２内外気切替ド
ア１２、１５により外気導入口１０および第２内気導入
口１４が開口された状態となる。

【００３４】ところで、外気導入口１０は車両側に形成
された外気取入口に連通しているため、車速の増大に伴
いラム圧が増大する。内外気導入モードとして２層モー
ドが選択された状態において、図５に示すように、第２
ファン７ｂの吸込圧力よりもラム圧が大きくなるような
車速となると、送風機７とブロアケース５との隙間を介
して外気が第１空気通路３側へと流入する。この際、第
１空気通路３へと流入した外気により、上述した逆止弁
１６は第２内気導入口１４に押し付けられ、第２内気導
入口１４は閉塞される。その結果、第２内気導入口１４
を介して外気が車室内へと逆流してしまうことを防止す
ることができる。その結果、低温の外気の車室内への流
入を防止することができ、暖房効率が低下することを防
止することができる。

【００３５】なお、第２ファン７ｂの吸込圧力がラム圧
よりも充分大きい場合や、内外気導入モードとして全内
気モードが選択されている場合、逆止弁１６は第１空気
通路３側へと撓んだ状態となり、第２内気導入口１４は
開口される。したがって、逆止弁１６により遮断される
ことなく、内気はブロアケース５内部に導入される。

【００３６】また、逆止弁１６は、第２内気導入口１４
の開口縁のうち、第２内外気切替ドア１５の回動軸側と
なる部分に取り付けられているため、第２内外気切替ド
ア１５の回動方向と同じ方向に回動するように撓む。そ
のため、第２内外気切替ドア１５の作動の障害となるこ
とはない。

【００３７】さらに、逆止弁１６は可撓性を有する材質
からなるため、第２内気導入口を開閉するにあたって何
らの駆動手段を必要としない。したがって、逆止弁１６
の構造を簡潔なものとすることができる。

【００３８】つぎに、本発明の第２実施例に係る車両用
空調装置（請求項２、３、４に対応）を図７および図８
に基づいて説明する。なお、第１実施例と同じ構成につ
いては説明を省略する。

【００３９】本実施例では、図７に示すように、逆止弁
１６の端面１６１の大きさは、第２内気導入口１４の開
口面より大きく、パッキン材１５２の押圧面１５４より
小さく設定されている。そして、図８に示すように、第
２内外気切替ドア１５が閉じた際にドア縁部１５０が臨
む位置のブロアケース５の内壁面５０に断面山形のリブ
５２を周設（回動軸１５３側は除く）している。

【００４０】第２内外気切替ドア１５が第２内気導入口
１４を閉じる際、第２内外気切替ドア１５が逆止弁１６
を挟み込んでブロアケース５の内壁面に押し付ける｛図
８の（ａ）参照｝。逆止弁１６の外方に位置する、第２
内外気切替ドア１５のパッキン材１５２（ドア縁部１５
０）がブロアケース５内壁面に周設されたリブ５２に押
し付けられて凹み、第２内気導入口１４が閉塞する｛図
８の（ｂ）参照｝。

【００４１】本実施例の車両用空調装置は、ラム圧の増
大によって第２空気通路４側へ流入した外気が第２内気
導入口１４を介してブロアケース５内部から車室内への
逆流を防止して暖房効率の低下を防ぐことができるとい
う効果以外に下記の効果を奏する。第２内外気切替ドア
１５が第２内気導入口１４を閉じる際、第２内外気切替
ドア１５のパッキン材１５２がリブ５２によって凹んで
第２内気導入口１４を閉塞する構成であるので、ブロア
ケース５の内壁面５０にフェルト材５１を貼着する必要
がない。また、第２内気導入口１４の閉塞がリブ５２の
先端で行われるので高い閉塞性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置の全
体構成図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置が備
えるブロアユニットの構造を示す図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置が備
える逆止弁が取付けられる状態を示す斜視図である。

【図４】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置が備
える逆止弁の状態を示す説明図であり、（ａ）は第２内
気導入口を介してブロアケース内部から車室内へと向か
う空気流が生じた場合の逆止弁の状態を示す説明図であ
り、（ｂ）は第２内気導入口を介して車室内からブロア
ケース内部へと向かう空気流が生じた場合の逆止弁の状
態を示す説明図である。

【図５】第２内気導入口から車室内への外気の逆流が生
じる、車両の走行速度およびブロア印加電圧の範囲を示
す図である。

【図６】（ａ）は本発明の第１実施例に係る車両用空調
装置が備える第２内外気切替ドアおよび逆止弁がフェル
ト材を周設した第２内気導入口に取り付られた状態を示
す斜視図、（ｂ）は第２内外気切替ドアが第２内気導入
口を閉塞した際の断面図である。

【図７】本発明の第２実施例に係る車両用空調装置が備
える第２内外気切替ドアおよび逆止弁が、リブを周設し
た第２内気導入口の開口縁に取り付けられた状態を示す
斜視図である。

【図８】（ａ）は本発明の第２実施例に係る車両用空調
装置が備える第２内外気切替ドアが第２内気導入口を閉
塞した際の側面図であり、（ｂ）はその断面図である。

【図９】従来技術におけるブロアユニットの構造を示す
図である。

【符号の説明】

１ ブロアユニット ３ 第１空気通路 ４ 第２空気通路 ５ ブロアケース ７ａ 第１ファン ７ｂ 第２ファン １０ 外気導入口 １１ 第１内気導入口 １２ 第１内外気切替ドア １４ 第２内気導入口 １５ 第２内外気切替ドア １６ 逆止弁 ５２ リブ １５０ ドア縁部 １５２ パッキン材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１空気通路と第２空気通路とが区画形
   成されたブロアケースと、 前記第１空気通路に配される第１ファンと、 前記第２空気通路に配される第２ファンと、 前記ブロアケースの、第１空気通路側に形成され、ブロ
   アケース内に外気を導入する外気導入口と、 前記ブロアケースの、前記第１空気通路側に形成され、
   前記ブロアケース内に内気を導入する第１内気導入口
   と、 この第１内気導入口と前記外気導入口の開閉を切り替え
   る第１内外気切替ドアと、 前記ブロアケースの、第２空気通路側に形成され、前記
   ブロアケース内に内気を導入する第２内気導入口と、 この第２内気導入口の開閉を切り替える第２内外気切替
   ドアと、 前記第２内気導入口に設けられ、前記第２内気導入口を
   介して前記ブロアケースの内部から車室内へと空気が流
   出するのを防止する逆止弁とを有するブロアユニットを
   有することを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記第２内外気切替ドアの前記第２内気
   導入口と対向する面には、伸縮性を有するパッキンが設
   けられ、 前記第２内外気切替ドアが閉じた際に前記パッキンが当
   接する前記第２内気導入口の開口縁近傍にリブを周設し
   たことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記第２内気導入口の開口縁近傍には前
   記逆止弁とブロアケース内壁面とをシールするシール部
   材が周設されていることを特徴とする請求項１記載の車
   両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記逆止弁は、可撓性部材であり、前記
   ブロアケースの内壁面に取り付けられていることを特徴
   とする請求項１記載の車両用空調装置。
5. 【請求項５】 前記逆止弁は、前記第２内外気切替ドア
   の回動軸側となる前記第２内気導入口の開口縁部に取付
   けられていることを特徴とする請求項１記載の車両用空
   調装置。