JP2000318425A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助熱源を用いることることなく車室内の快
適性を得ることができる自動車用空調装置を提供する。 【解決手段】 温度センサ５５で感知されたヒータコア
５０の感知温度が予め定められた快適限界温度以下とな
ったとき、制御ユニット９０はマップ（フット吹き出し
風量に温度センサ５５の感知温度とフット吹き出し空気
の温度とが対応付けされている）を参照してブロアモー
タ２０を駆動する指令値を決定する。制御ユニット９０
は決定された指令値によりブロアモータ２０を駆動して
フット吹出口８０から吹き出される風量を小さくし、フ
ット吹出口８０から吹き出される空気の温度を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は自動車用空調装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の自動車用空調装置の概念図
である。

【０００３】この自動車用空調装置は、エバポレータ１
３０、エアミックスドア１４０、ヒータコア１５０及び
ケーシング１１０を備える。

【０００４】ケーシング１１０内には上流側から下流側
へエバポレータ１３０、エアミックスドア１４０及びヒ
ータコア１５０が収容されている。

【０００５】エバポレータ１３０はエアミックスドア１
４０の上流に位置し、ケーシング１１０内の通路１１１
の全部を遮るように配置されているので、送風ファン
（図示せず）によって吸い込まれた空気の全部がエバポ
レータ１３０を通過する。

【０００６】ヒータコア１５０はエアミックドア１４０
の下流に位置し、ケーシング１１０内の通路１１１の下
側部分を遮るように配置されている。このヒータコア１
５０はエンジン冷却水を熱媒体としている。

【０００７】ケーシング１１０にはデフ吹出口１６０、
ベント吹出口１７０及びフット吹出口１８０が形成され
ている。

【０００８】ケーシング１１０内には、デフ吹出口１６
０を開閉する開閉ドア１６１と、ベント吹出口１７０を
開閉する開閉ドア１７１と、フット吹出口１８０を開閉
する開閉ドア１８１とが設けられている。

【０００９】デフ吹出口１６０及びベント吹出口１７０
はケーシング１１０の上部に設けられ、フット吹出口１
８０はケーシング１１０の下部に設けられている。

【００１０】エアミックスドア１４０の開度に応じて、
エバポレータ１３０を通過する空気とヒータコア１５０
を通過する空気との割合が決まる。エアミックスチャン
バ１４１で温風と冷風とが混じり合い、その空気は送風
ファンによって各吹出口１６０，１７０，１８０を通じ
て車室内に吹き出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジンの
アイドリング時にはエンジン冷却水の温度や温水循環量
が低下するため、この自動車用空調装置では、暖房時、
車室内に吹き出される空気の温度が低下し、車室内を快
適な温度に維持することができないという問題がある。

【００１２】また、停車時、エンジンが停止するハイブ
リッド車でも同様の問題がある。

【００１３】この問題に対し、電気ヒータ等の補助熱源
を用い、冷却水を再加熱して循環する温水の温度を維持
する技術が知られている。

【００１４】しかし、補助熱源を用いるには多大な費用
がかかるため、使用される車種が限定されてしまう。

【００１５】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は補助熱源を用いることることなく
車室内の快適性を得ることができる自動車用空調装置を
提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明は、ユニットケースと、このユニ
ットケース内に収容され、エンジン冷却水を熱冷媒とす
る加熱用熱交換器と、この加熱用熱交換器の上流に配置
され、前記加熱用熱交換器を通過する空気と通過しない
空気との割合を調節するエアミックスドアと、前記加熱
用熱交換器を迂回する空気が通る冷風通路と、前記加熱
用熱交換器を通過した空気と前記冷風通路の下流の空気
とがミックスされるエアミックスチャンバと、前記ユニ
ットケースの空気導入口から空気を導入し、その空気を
前記エアミックスチャンバの下流に位置する前記ユニッ
トケースの吹出口から送り出す送風手段とを備えた自動
車用空調装置において、前記加熱用熱交換器に装着され
た温度センサと、前記温度センサによって検出された温
度に基いて前記送風手段による送風量を制御する制御手
段とを備えていることを特徴とする。

【００１７】加熱用熱交換器に装着された温度センサに
よって加熱用熱交換器の温度を検出し、制御手段に出力
する。制御手段はこの検出された温度に基いてユニット
ケースの吹出口から送り出す送風量を増減制御する。

【００１８】なお、特開平８−３２４２２５号公報や特
開平１０−４４７４７号公報にはコア下流やエアミック
ス空間（熱交換器の下流側で車室内への吹出口の分岐点
直前）に温度センサを配置する構成が開示されている
が、下記の問題がある。

【００１９】センサをコア下流に配置した場合、コアが
目詰まりしたときには温度センサに風が当たらなくなり
正確な温度を感知できない。

【００２０】また、温度センサをコアから離してエアミ
ックスチャンバに配置した場合、フルホット状態以外で
はエアミックスチャンバで温風と冷風とが混じるため、
温度センサの位置によって感知される温度が異なり、正
確な温度を感知できない。

【００２１】請求項２記載の発明は、ユニットケース
と、このユニットケース内に収容され、エンジン冷却水
を熱冷媒とする加熱用熱交換器と、この加熱用熱交換器
の上流に配置され、前記加熱用熱交換器を通過する空気
と通過しない空気との割合を調節するエアミックスドア
と、前記加熱用熱交換器を迂回する空気が通る冷風通路
と、前記加熱用熱交換器を通過した空気と前記冷風通路
の下流の空気とがミックスされるエアミックスチャンバ
と、前記ユニットケースの空気導入口から空気を導入
し、その空気を前記エアミックスチャンバの下流に位置
する前記ユニットケースの吹出口から送り出す送風手段
とを備えた自動車用空調装置において、前記加熱用熱交
換器に装着された温度センサと、前記温度センサによっ
て検出された温度が基準温度に達していないとき、前記
送風手段による送風量を減らす制御手段とを備えている
ことを特徴とする。

【００２２】加熱用熱交換器に装着された温度センサに
よって感知された加熱用熱交換器の温度が基準温度に達
していないとき、制御手段はユニットケースの吹出口か
ら送り出す送風量を減らすように送風手段を制御する。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
記載の自動車用空調装置において、前記温度センサが前
記加熱用熱交換器の放熱フィンに装着されていることを
特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用空調装置。

【００２４】温度センサが加熱用熱交換器の放熱フィン
に装着されているので、加熱用熱交換器の温度を精度良
く感知することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２６】図１はこの発明の一実施形態に係る自動車
用空調装置の全体構成図、図２はヒータコアの斜視図で
ある。

【００２７】この自動車用空調装置のケーシング（ユニ
ットケース）１０内には、上流側から下流側へ、エバポ
レータ（冷却用熱交換器）３０、エアミックスドア４０
及びヒータコア（加熱用熱交換器）５０が配置されてい
る。

【００２８】ケーシング１０の上流側接続口には送風ユ
ニット（送風手段）２５が接続されている。送風ユニッ
ト２５にはブロアモータ２０が収容され、ブロアモータ
２０は空気導入口２６から導入した空気を吹出口６０，
７０，８０から送り出すためのファンを駆動する。

【００２９】送風ユニット２５の空気導入口２６は開閉
ドア２７によって開閉される。開閉ドア２７はアクチュ
エータ２８によって駆動される。

【００３０】エバポレータ３０は送風ユニット２５から
送られた空気を冷却する熱交換器である。エバポレータ
３０はケーシング１０内の通路（空気通路）１１の全面
を遮るように配置される。ケーシング１０内に導入され
た空気の全部がエバポレータ３０を通過する。

【００３１】エアミックスドア４０はヒータコア５０の
上流側に配置され、ヒータコア５０を通過する空気と通
過しない空気との割合を調整する。このエアミックスド
ア４０はアクチュエータ４５に連結され、アクチュエー
タ４５によって後述の開閉ドア６１，７１，８１ととも
に駆動される。

【００３２】ヒータコア５０はエバポレータ３０を通過
した空気を加熱する。ヒータコア５０はケーシング１０
の通路１１の下側を遮るように配置される。そのため、
ヒータコア５０の下流の通路１１の下側部分には温風が
流れる温風通路５１が形成される。

【００３３】ヒータコア５０は温水配管５２を介してエ
ンジンＥに接続され、エンジン冷却水が熱媒体として循
環する。温水配管５２の途中にはウオータバルブＷＶが
設けられ、ヒータコア５０に流れる温水量が調整され
る。

【００３４】ヒータコア５０はタンク５３と、チューブ
５４と、フィン５１と、流入管５２ａと流出管５２ｂと
を備える。チューブ５４とフィン５１とは交互に積層さ
れ、タンク５３間に配置されている。流入管５２ａと流
出管５２ｂとは温水配管５２を構成する。

【００３５】ヒータコア５０の中央には、ヒータコア５
０の温度を感知するため、温度センサ５５が装着されて
いる。この温度センサ５５で感知されたヒータコア５０
の温度が感知温度として出力される。

【００３６】温度センサ５５は樹脂コーティングされた
サーミスタ素子を筒状の金属管に挿入して形成され、ク
リップ５６を介して放熱フィン５１に装着されている。

【００３７】一方、エバポレータ３０の下流の通路１１
の上側部分にはヒータコア５０を迂回して冷風が流れる
冷風通路３１が形成される。

【００３８】エバポレータ３０及びヒータコア５０の下
流には、温風通路５１の空気と冷風路３１の空気とが混
じり合うエアミックスチャンバ４１が形成される。

【００３９】デフ吹出口６０、ベント吹出口７０及びフ
ット吹出口８０はケーシング１０の下流側に設けられて
いる。

【００４０】デフ吹出口６０及びベント吹出口７０はケ
ーシング１０の上部に配置され、フット吹出口８０はケ
ーシング１０の下部に配置されている。

【００４１】各吹出口６０，７０，８０にはそれぞれダ
クト６５，７５，８５が接続され、各ダクト６５，７
５，８５を介して車室内へ空気が送られる。

【００４２】各吹出口６０，７０，８０は３つの開閉ド
ア６１，７１，８１によって開閉される。開閉ドア６
１，７１，８１はアクチュエータ４５に連結され、アク
チュエータ４５によって駆動される。

【００４３】上記自動車用空調装置は制御ユニット（制
御手段）９０によって制御される。

【００４４】制御ユニット９０としては、例えば１チッ
プマイクロコンピュータを用いる。この制御ユニット９
０には図３に示す特性図が暖房時のマップとして格納さ
れている。

【００４５】図３は温度センサで感知された温度とユニ
ットケースのフット吹出口から吹き出される空気の温度
との関係を示す図である。

【００４６】図３において、縦軸は温度を、横軸はユニ
ットケースのフット吹出口から吹き出される風量をそれ
ぞれ示す。また、１点鎖線は快適限界温度を示す。

【００４７】このマップはフット吹出風量に温度センサ
の感知温度とフット吹出空気の温度とを対応付けるマッ
プである。

【００４８】すなわち、あるフット吹出風量には温度セ
ンサ５５の感知温度とフット吹出空気の温度とが対応付
けられており、フット吹出空気の温度が予め設定された
快適限界温度（基準温度）より高くなるように指令値が
決定される。

【００４９】なお、フット吹出口８０から吹き出される
空気の温度は温度センサ５５で感知される温度より低
く、風量が大きくなる程両者の温度差が大きくなる。

【００５０】例えば、フットモードが選択されたときに
は、制御ユニット９０はアクチュエータ４５に駆動信号
を出力し、エアミックスドア４０、開閉ドア６１，７
１，８１をそれぞれ所定の位置まで駆動する。このと
き、開閉ドア６１と開閉ドア７１とが閉じられ、開閉ド
ア８１が開かれる。

【００５１】通路１１に導入された空気はエバポレータ
３０を通過する際に冷やされ、ヒータコア５０を通り、
フット吹出口８０から温風が吹き出される。

【００５２】このとき、温度センサ５５で感知されたヒ
ータコア５０の感知温度は制御ユニット９０に出力され
る。

【００５３】温度センサ５５で感知された感知温度が快
適限界温度以下となったとき、制御ユニット９０はマッ
プを参照してブロアモータ２０を駆動する指令値を決定
する。

【００５４】制御ユニット９０は決定された指令値によ
りブロアモータ２０を駆動してフット吹出し風量を小さ
くする。

【００５５】この実施形態によれば、以下の効果を奏す
る。

【００５６】ヒータコア５０に装着した温度センサ５５
で感知された温度に基いてブロアモータ２０を制御して
いるので、アイドリング時等に冷却水温度や温水循環量
が低下したときであってもフット吹出口８０における快
適温度を容易に確保でき、車室内の快適性を向上させる
ことができる。このとき、補助熱源を用いないので、そ
の分だけ製造コストを低減できる。

【００５７】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載の
発明の自動車用空調装置によれば、車室内の快適性が向
上する。

【００５８】請求項２に記載の発明の自動車用空調装置
によれば、暖房時の車室内の快適性が向上する。

【００５９】請求項３の発明の自動車用空調装置によれ
ば、車室内の快適性をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る自動車用空
調装置の全体構成図である。

【図２】図２はヒータコアの斜視図である。

【図３】図３は温度センサで感知された温度とユニット
ケースの吹出口から吹き出される空気の温度との関係を
示す図である。

【図４】図４は従来の自動車用空調装置の概念図であ
る。

【符号の説明】

１０ ケーシング（ユニットケース） ２０ ブロアモータ（送風手段） ３１ 冷風路（冷風通路） ４０ エアミックスドア ４１ エアミックスチャンバ ５０ ヒータコア（加熱用熱交換器） ５１ 放熱フィン ５５ 温度センサ ９０ 制御ユニット（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユニットケースと、このユニットケース
   内に収容され、エンジン冷却水を熱冷媒とする加熱用熱
   交換器と、この加熱用熱交換器の上流に配置され、前記
   加熱用熱交換器を通過する空気と通過しない空気との割
   合を調節するエアミックスドアと、前記加熱用熱交換器
   を迂回する空気が通る冷風通路と、前記加熱用熱交換器
   を通過した空気と前記冷風通路の下流の空気とがミック
   スされるエアミックスチャンバと、前記ユニットケース
   の空気導入口から空気を導入し、その空気を前記エアミ
   ックスチャンバの下流に位置する前記ユニットケースの
   吹出口から送り出す送風手段とを備えた自動車用空調装
   置において、 前記加熱用熱交換器に装着された温度センサと、 前記温度センサによって検出された温度に基いて前記送
   風手段による送風量を制御する制御手段とを備えている
   ことを特徴とする自動車用空調装置。
2. 【請求項２】 ユニットケースと、このユニットケース
   内に収容され、エンジン冷却水を熱冷媒とする加熱用熱
   交換器と、この加熱用熱交換器の上流に配置され、前記
   加熱用熱交換器を通過する空気と通過しない空気との割
   合を調節するエアミックスドアと、前記加熱用熱交換器
   を迂回する空気が通る冷風通路と、前記加熱用熱交換器
   を通過した空気と前記冷風通路の下流の空気とがミック
   スされるエアミックスチャンバと、前記ユニットケース
   の空気導入口から空気を導入し、その空気を前記エアミ
   ックスチャンバの下流に位置する前記ユニットケースの
   吹出口から送り出す送風手段とを備えた自動車用空調装
   置において、 前記加熱用熱交換器に装着された温度センサと、 前記温度センサによって検出された温度が基準温度に達
   していないとき、前記送風手段による送風量を減らす制
   御手段と を備えていることを特徴とする自動車用空調装置。
3. 【請求項３】 前記温度センサが前記加熱用熱交換器の
   放熱フィンに装着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調装置。