JP4939109B2 - 空気調和ユニットおよび空気調和装置 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和ユニットおよび空気調和装置に関する。
従来、車室内の冷暖房および除湿を行って快適な車室内環境を提供する車両用空気調和装置が知られている。このような車両用空気調和装置は、車両走行用内燃機関の出力の一部を利用して運転される圧縮機と、車室外の空気(室外気)と熱交換を行ってガス冷媒を凝縮させるコンデンサ(凝縮器)と、液冷媒を減圧させる膨張弁と、車室外または車室内から導入した空気と熱交換を行って液冷媒を気化させるエバポレータ(蒸発器)とが冷媒配管で連結されてなる閉回路の冷凍サイクルを備えている。
なお、上述したエバポレータは空気から気化熱を奪う機能を有しており、通常HVAC(Heating,Ventilation,and Air−Conditioning)ユニット内に暖房用の加熱源となるヒータコアとともに設置され、導入した空気(室内気または室外気)の冷却および除湿を行うものである(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−15842号公報
上述の車両用空気調和装置は、選択された空調運転モードに応じて、空調空気を車室内へ供給する3種類の吹出口を備えている。すなわち、フロントガラス等の曇りを除去するためのデフロスト吹出口と、車室内のインスツルメントパネル前面に開口するベント(フェース)吹出口と、乗員の足元に開口するフット吹出口とを備えている。
このような車両用空気調和装置においては、各吹出口から吹き出される空気の温度について、各吹出口の機能および快適性から、「デフロスト吹出口の空気温度(Tdef)」>「フット吹出口の空気温度(Tfoot)」>「ベント吹出口の空気温度(Tvent)」といった関係を要求される場合がある。特に、極寒地域においては、凍ったフロントガラスを溶かすために、Tdefが十分に高い温度であることが求められている。
しかしながら、上述の特許文献1に記載の車両用空気調和装置では、Tdefの温度はTfootの温度と略同じ温度であって、Tdefを凍ったフロントガラスを溶かすために十分な温度にまで高めることが困難であった。つまり、Tdef>Tfootの条件を満足することは困難であった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、暖房運転時に、デフロスト吹出口における空気温度、フット吹出口における空気温度より高くすることができる空気調和ユニットおよび空気調和装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の空気調和ユニットは、筐体と、該筐体内に導入した空気を冷却する冷却部と、前記筐体内に導入した空気を加熱する加熱部と、前記冷却部によって冷却された空気と、前記加熱部によって加熱された空気とを混合させるミックス領域と、前記ミックス領域の下流側に設けられ、前記冷却部によって冷却された空気と、前記加熱部によって加熱された空気を、デフロスト吹出口およびフット吹出口に導く空調空気流路と、該空調空気流路に設けられ、該空調空気流路を、前記デフロスト吹出口につながり、前記ミックス領域で混合された空調空気のうち、前記加熱部によって加熱された空気の比率が高い高温空調空気が流入する高温空気流路と、前記フット吹出口につながり、前記ミックス領域で混合された空調空気のうち、前記冷却部によって冷却された空気の比率が高い低温空調空気が流入する低温空気流路とに分割する仕切板である混合抑制部と、が設けられ、一および他の前記デフロスト吹出口が、前記高温空気流路と対向して配置され前記フット吹出口が、前記低温空気流路と対向して配置され、前記高温および低温空気流路から流れてくる空気を、前記一のデフロスト吹出口および前記フット吹出口に所定の割合で供給するように制御する1つのダンパが設けられ、前記混合抑制部のダンパ側端部の前記ダンパと対向する部分は、前記ダンパの近傍領域まで延在し、前記ダンパ側端部の他の部分は、前記他のデフロスト吹出口近傍まで延在することを特徴とする。
本発明によれば、混合抑制部が設けられているため、デフロスト吹出口における空気温度を、フット吹出口における空気温度より高くすることができる。
空調空気流路は、冷却部により冷却された空気と、加熱部により加熱された空気とをデフロストおよびフット吹出口に導くことができる。そのため、冷却された空気と加熱された空気とが混合された空調空気がデフロスト吹出口およびフット吹出口から吹き出される。ここで、混合抑制部は、空調空気流路において、加熱および冷却された空気の混合を抑制することができる。そのため、空調空気流路内に、加熱された空気の比率が高い空調空気と、冷却された空気の比率が高い空調空気とが形成される。加熱された空気の比率が高い空調空気は、デフロスト吹出口から吹き出され、冷却された空気の比率が高い空調空気は、フット吹出口から吹き出される。
さらに、混合抑制部は、前記空調空気流路を高温空気流路および低温空気流路に分割する仕切板であるため、空調空気流路において、加熱および冷却された空気の混合を抑制することができる。
空調空気流路には、上記冷却部により冷却された空気と、上記加熱部により加熱された空気とが流入する。加熱された空気と冷却された空気とは、空調空気流路を流れる間に混合され、略均一な温度の空調空気となる。ここで、空調空気流路は、仕切板である混合抑制部により、高温および低温空気流路に分割され、高温空気流路を流れる加熱および冷却された空気と、低温空気流路を流れる加熱および冷却された空気とは混合しない。すると、加熱および冷却された空気に対する加熱された空気の比率が高い高温空気流路における空調空気の温度は高く、冷却された空気の比率が高い低温空気流路における空調空気の温度は低くなる。つまり、高温空気流路からデフロスト吹出口を介して吹き出す空調空気温度と、低温空気流路からフット吹出口を介して吹き出す空調空気温度とが異なる温度になる。
さらに混合抑制部のダンパ側端部において、ダンパと対向する部分はダンパ近傍領域まで延在し、他の部分は他のデフロスト吹出口近傍まで延在するため、一および他のデフロスト吹出口における空気温度を、フット吹出口における空気温度より高くすることができる。さらに、他のデフロスト吹出口における空気温度を、一のデフロスト吹出口における空気温度より高くすることができる。
ダンパは、高温および低温空気流路から一のデフロスト吹出口およびフット吹出口への空気の流入を制御することができる。具体的には、ダンパは次の3つの制御を行う。第1の制御は、高温空気流路の空気を、一および他のデフロスト吹出口に流入させ、低温空気流路の空気を、フット吹出口に流入させる制御である。第2の制御は、高温および低温空気流路の空気を、一および他のデフロスト吹出口に流入させる制御である。
第3の制御は、高温および低温空気流路の空気を、他のデフロスト吹出口およびフット吹出口に流入させる制御である。つまり、他のデフロスト温風吹出口へは、少なくとも高温空気流路の空気が常に流入している。
ここで、混合抑制部のダンパ側端部において、ダンパと対向する部分はダンパ近傍領域まで延在し、他の部分は他のデフロスト吹出口近傍まで延在している。そのため、上記第1の制御において、高温空気流路の空気は、一および他のデフロスト吹出口に流入し、低温空気流路の空気は、フット吹出口に流入する。そのため、一および他のデフロスト吹出口における空気温度を、フット吹出口における空気温度より高くすることができる。上記第2の制御において、上記他の部分が他のデフロスト吹出口近傍まで延在しているため、低温空気流路の空気は、一のデフロスト吹出口に流入する。高温空気流路の空気は、一および他のデフロスト吹出口に流入する。つまり、低温空気流路の空気は、混合抑制部により他のデフロスト吹出口に流入しにくくなる。そのため、他のデフロスト吹出口における空気温度は、一のデフロスト吹出口における空気温度より高くなる。上記第3の制御において、上記他の部分が他のデフロスト吹出口近傍まで延在しているため、高温空気流路の空気の一部は、他のデフロスト吹出口に流入する。他の高温空気流路の空気は、フット吹出口に流入する。低温空気流路の空気は、フット吹出口に流入する。そのため、他のデフロスト吹出口における空気温度は、フット吹出口における空気温度より高くなる。
上記発明においては、前記加熱された空気が、前記ミックス領域を経て前記高温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、前記冷却された空気が、前記ミックス領域を経て前記低温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、前記混合抑制部、前記ミックス領域側の端部には、前記高温空気流路の流入口面積および前記低温空気流路の流入口面積を制御する面積制御部が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、混合抑制部のミックス領域側の端部に面積制御部が設けられているため、デフロスト吹出口における空調空気温度と、フット吹出口における空調空気温度とを調節することができる。
高温空気流路および低温空気流路には、高温空気流路側から加熱された空気が流入し、低温空気流路側から冷却された空気が流入する。そのため、高温空気流路には、冷却された空気と比較して、加熱された空気が流入しやすくなる。一方、低温空気流路には、冷却された空気が流入しやすくなる。ここで、面積制御部は混合抑制部ミックス領域側の端部に設けられ、空調空気流路の外周壁は固定されている。そのため、例えば、面積制御部により高温空気流路の流入口面積を狭くすると、当該流入口は低温空気流路から離れる方向に狭くなる。一方、低温空気流路の流入口面積を広くすると、当該流入口は高温空気流路側へ近づく方向に広くなる。すると、高温空気流路に流入する冷却された空気の流量が減少し、高温空気流路を流れる空調空気に対する加熱された空気の比率が高くなる。一方、低温空気流路に流入する加熱された空気の流量が増大し、低温空気流路を流れる空調空気に対する加熱された空気の比率が高くなる。
その結果、高温および低温空気流路からデフロスト吹出口およびフット吹出口を介して吹き出す空調空気の温度は高くなる。
逆に、面積制御部により高温空気流路の流入口面積を広くし、低温空気流路の流入口面積を狭くした場合には、高温および低温空気流路からデフロスト吹出口およびフット吹出口を介して吹き出す空調空気の温度は低くなる。
上記発明においては、前記加熱された空気が、前記ミックス領域M経て前記高温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、前記冷却された空気が、前記ミックス領域を経て前記低温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、前記混合抑制部、前記ミックス領域側の端部には、該混合抑制部の端部位置を空気の流れ方向に沿って移動させる端部移動部が設けられていることが望ましい。
本発明によれば、混合抑制部のミックス領域側の端部に端部移動部が設けられているため、デフロスト吹出口における空気温度と、フット吹出口における空気温度との温度差を調節することができる。
高温空気流路および低温空気流路には、高温空気流路側から加熱された空気が流入し、低温空気流路側から冷却された空気が流入する。そのため、高温空気流路には、冷却された空気と比較して、加熱された空気が流入しやすくなる。一方、低温空気流路には、冷却された空気が流入しやすくなる。ここで、位置変更部は、混合抑制部における空気流入側の端部位置を空気の流れ方向に沿って移動させることができる。例えば、上記端部位置を空気流れの上流側に移動させた場合、高温および低温空気流路に流入する加熱された空気および冷却された空気が混合する領域を狭く(混合する距離を短く)することができる。つまり、高温および低温空気流路における空調空気の温度差を大きくすることができる。一方、上記端部位置を空気流れの下流側に移動させた場合、高温および低温空気流路に流入する加熱された空気および冷却された空気が混合する領域を広く(混合する距離を長く)することができる。つまり、高温および低温空気流路における空調空気の温度差を小さくすることができる。
本発明の空気調和装置は、上記本発明の空気調和ユニットを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、上記本発明の空気調和ユニットを備えているため、空気調和装置は、デフロスト吹出口における空気温度を、フット吹出口における空気温度より高くすることができる。
本発明の空気調和ユニットおよび空気調和装置によれば、混合抑制部が設けられているため、デフロスト吹出口における空気温度を、フット吹出口における空気温度より高くすることができるという効果を奏する。
〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態に係る車両用空気調和装置について図1から図6を参照して説明する。
図1は、本実施形態にかかる車両用空気調和装置におけるHVACユニットの概略構成を説明する斜視図である。
車両用空気調和装置(空気調和装置)1のHVACユニット(空気調和ユニット)3には、図1に示すように、内外気切替箱5と、ブロアファン7とが備えられている。内外気切替箱5には、内外気切替ダンパ9が設けられている。この内外気切替ダンパ9の操作により、内外気切替箱5は、車室内の空気(室内気)または車室外の空気(室外気)を選択的に導入することができる。
なお、以下の説明では、内外気切替箱5から導入した空調前の室内気および室外気を総称して「導入空気」と呼び、熱交換器を通過して空調された温風(加熱された空気)および冷風(冷却された空気)を混合して温度調節された空気を「空調空気」と呼ぶことにする。
車両用空気調和装置1は、車室内に空調空気を供給することにより、冷暖房および除湿を行って快適な車室内環境を提供する機能を有している。また、車両用空気調和装置1は、車両走行用内燃機関の出力の一部を利用して運転される圧縮機(図示せず)と、室外気と熱交換を行ってガス冷媒を凝縮させるコンデンサ(図示せず)と、液冷媒を減圧する膨張弁(図示せず)と、導入空気と熱交換を行って液冷媒を気化させるエバポレータ13と、が冷媒配管で連結されてなる閉回路の冷凍サイクルを備えている。なお、上述のエバポレータ13は、導入空気から気化熱を奪う機能を有しており、通常暖房用の加熱源となるヒータコア15とともにHVACユニット3内に設置される冷却手段として導入空気の冷却および除湿を行うものである。
図2は、図1のHVACユニットの構成を説明するA−A断面図である。
HVACユニット3は、図2に示すように、ケーシング(筐体)11と、エバポレータ(冷却部)13と、ヒータコア(加熱部)15とを備えている。
ケーシング11は、内部にエバポレータ13とヒータコア15とを収納するものである。ケーシング11は、分割体11Aおよび分割体11Bとから構成される半割構造となっている(図1参照)。エバポレータ13は、車両前方側(図2の左側)に配置され、ヒータコア15は、車室側(図2の右側)の下方に配置されている。ケーシング11内の導入空気の流れを用いて説明すると、エバポレータ13は、導入空気流れの上流側(ブロアファン7に近い側)に配置され、ヒータコア15は、導入空気流れの下流側に配置されている。
また、ケーシング11には、図1に示すように、空調空気の流れ方向において、上流側から順にベント吹出口17F,17Rと、フット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21A,21Bが設けられている(図2参照)。ベント吹出口17Fおよびフット吹出口19Fは、それぞれ車両の前席に座った乗員の上半身側および下半身側に空調空気を吹き出すものである。ベント吹出口17Rおよびフット吹出口19Rは、それぞれ車両の後席に座った乗員の上半身側および下半身側に空調空気を吹き出すものである。デフロスト吹出口21Aは、車両前方のフロントガラス(ウインドシールド)における曇りおよび霜取り用のウインドシールドデフロスタ(W/S)の吹出口であり、デフロスト吹出口21Bは、車両側方のサイドガラス(サイドウインドシールド)における曇りおよび霜取り用のサイドウインドシールドデフロスタ(SWD)の吹出口である。
ケーシング11内には、図2に示すように、ヒータコア15の空気流出面に所定の間隔を隔てて対向する位置に風路仕切板23が設けられている。風路仕切板23は、ヒータコア15の下端部支持面から上向きに、ヒータコア15と略平行にミックス領域Mの近傍まで設けられている。風路仕切板23の上端部は、略前方を向くような曲面に形成されており、かつ流線形状に形成されている。
ヒータコア15側から見た風路仕切板23の背面側(図2の右側)には、ケーシング11との間に、エバポレータ13の下流側でかつヒータコア15の上部に形成されたミックス領域Mから温風の吹出口であるフット吹出口19F,19R及びデフロスト吹出口21A,21Bに連通する温風流路(空調空気流路)25が形成されている。なお、ミックス領域Mは、エバポレータ13で冷却された冷風とヒータコア15で加熱された温風とを混合させて所望の温度の空調空気を形成するための空間である。
エバポレータ13とヒータコア15との間には、エバポレータ13を通過した空気の流路を選択的に切り替えるエアミックスダンパ27が設けられている。このエアミックスダンパ27は、軸27Aを支点として揺動可能に設けられ、後述する運転モードに応じて最大暖房位置、最大冷房位置および中間開度位置などの任意のダンパ位置を適宜選択できるようになっている。
本実施形態の構成例では、ヒータコア15の空気通過面積がエバポレータ13の空気通過面積より小さな設定(約半分程度)とされている。ヒータコア15の上端部から上部のケーシング11までの間に形成された空間は、エバポレータ13を通過した空気をミックス領域Mに直接導くための冷風バイパス流路29となる。
エアミックスダンパ27の位置が最大暖房位置の場合には、冷風バイパス流路29が全閉とされ、エバポレータ13を通過した空気の全量がヒータコア15に導かれる。一方、エアミックスダンパ27の位置が最大冷房位置の場合には、冷風バイパス流路29が全開とされ、エバポレータ13を通過した空気の全量がミックス領域Mに導かれる。
ベント吹出口17F,17Rには、軸31Aを支点として揺動するベントダンパ31が設けられている。このベントダンパ31は、ベント吹出口17F,17Rを全閉とする位置と、ベント吹出口17F,17Rを全開にするとともに温風流路25の入口を全閉とする位置との間を揺動し、ベントダンパ31の位置によって所望の吹出モードを選択できるようにしたものである。なお、このベントダンパ31についても、後述する運転モードに応じて任意の中間開度を適宜選択できるようになっている。
温風流路25の分岐部には、軸33Aを支点として揺動するフット/デフロスト切替ダンパ(ダンパ。以下、「切替ダンパ」と呼ぶ。)33が設けられている。この切替ダンパ33は、後述する3つの位置の間を揺動し、切替ダンパ33の位置によって所望の吹出モードを選択できるようにしたものである。
一つ目の切替ダンパ33の位置は、切替ダンパ33がデフロスト吹出口21A,21B側に倒れ、フット吹出口19F,19Rが全開とされ、かつ、デフロスト吹出口21A,21Bが全閉とされる位置である。二つ目の切替ダンパ33の位置は、切替ダンパ33がフット吹出口19F,19R側に倒れ、フット吹出口19F,19Rが全閉とされ、かつ、デフロスト吹出口21A,21Bが全開とされる位置である。三つ目の切替ダンパ33の位置は、切替ダンパ33がフット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21A,21Bの中間に位置し、フット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21A,21Bが開かれる位置である。
温風流路25には、温風流路25をヒータコア15側(図2の左側)の高温温風流路(高温空気流路)25Hおよび車室側(図2の右側)の低温温風流路(低温空気流路)25Lに分割する仕切板であるガイドベーン(混合抑制部)35が設けられている。ガイドベーン35は、風路仕切板23と略平行に配置されるとともに、温風流路25におけるミックス領域M近傍領域から切替ダンパ33の近傍領域まで延在するものである。
ガイドベーン35は、ケーシング11と同様に、半割構造とされている。半割構造とされたガイドベーン35の一方と他方とは、所定の間隔(たとえば、10mmの間隔)をあけて隔てられている。このように所定の間隔を設けることで、分割体11A,11Bを結合してケーシング11を構成する際に、分割体11A,11Bの結合不良(図1参照。)や、ケーシング11の歪みにより各ダンパの動作不良などの不具合を防止することができる。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置1における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
Defog運転モードにおいては、エアミックスダンパ27は所定開度の位置に設定され、ベントダンパ31はベント吹出口17F,17Rを全閉とする位置に設定され、切替ダンパ33はデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rを開とする位置に設定される。
なお、エアミックスダンパ27の開度は、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rにおける空調空気の温度に基づいて設定される。つまり、デフロスト吹出口21A等における空調空気の温度を高くする場合には、エアミックスダンパ27の開度を大きくし、空調空気の温度を低くする場合には、エアミックスダンパ27の開度を小さくする。
上述ダンパ位置設定において車両用空気調和装置1を運転すると、図1に示すように、ブロアファン7により、空気は内外気切替箱5を通って全量がエバポレータ13を通過する。図2に示すように、空気はエバポレータ13を通過する際に冷却かつ除湿される。冷却および除湿された空気の一部は、冷風バイパス流路29を通過してミックス領域Mに流入する。残りの空気はヒータコア15を通過して加熱される。加熱および除湿された空気は風路仕切板23に沿って流れて、ミックス領域Mにおいて上述の冷却された空気と混合されて空調空気となる。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分なまま高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入する。風路仕切板23と隣接した高温温風流路25Hには、加熱された空気の比率が高い高温空調空気が流入する。一方、風路仕切板23から離れた低温温風流路25Lには、冷却された空気の比率が高い低温空調空気が流入する。
高温温風流路25Hに流入した高温空調空気は、デフロスト吹出口21A,21Bからそれぞれフロントガラスおよびサイドガラスに吹き付けられる。高温空調空気は除湿されているため、フロントガラスおよびサイドガラスの曇りを容易に取り除くことができる。一方、低温温風流路25Lに流入した低温空調空気は、フット吹出口19F,19Rから車室内に吹き出される。
このとき、切替ダンパ33は、ガイドベーン35とともに、高温温風流路25Hを流れる高温空調空気と、低温温風流路25Lを流れる低温空調空気との混合を防止している。
ここで、本実施形態におけるDefog運転モード時におけるデフロスト吹出口21A、デフロスト吹出口21B、およびフット吹出口19F,19Rから吹き出される空調空気温度のシミュレーション結果について説明する
図3は、従来の車両用空気調和装置におけるDefog運転モード時のデフロスト吹出口21A等から吹き出される空調空気温度を基準として、本実施形態の車両用空気調和装置1に係る空調空気温度を示したグラフである。縦軸には従来の車両用空気調和装置に係る空調空気温度に対する本実施形態に係る空調空気温度の温度差(ΔT(℃))が示されている。横軸には、エアミックスダンパ27の開度(M/A(%))が示されている。ここで、エアミックスダンパ27がヒータコア15側に倒れ、冷風バイパス流路29が全開とされた場合を、エアミックスダンパ27の開度が0(%)(M/A=0(%))とし、冷風バイパス流路29が全閉とされた場合を、エアミックスダンパ27の開度が100(%)(M/A=100(%))としている。また、図3において、白抜き四角で表されたグラフはデフロスト吹出口21Aにおける空調空気温度の差を表し、白抜き三角で表されたグラフはデフロスト吹出口21Bにおける空調空気温度の差を表し、白抜き菱形で表されたグラフはフット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度の差を表すグラフである。
図3に示されるように、エアミックスダンパ27の開度が90%以下の場合には、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度は、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度よりも高いことが示されている。
従来の車両用空気調和装置では、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度とフット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度とは略等しくなっていた。この前提の下に、図3のデフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度の差を見ると、エアミックスダンパ27の開度が90%以下の場合において、空調空気温度が高くなっていることが解る。一方、図3のフット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度の差を見ると、エアミックスダンパ27の開度が90%以下の場合において、空調空気温度が低くなっていることが解る。つまり、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度は、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度よりも高くなっていることが解る。
具体例を挙げると、エアミックスダンパ27の開度が30%の場合には、フット吹出口19F,19Rとデフロスト吹出口21Aとの間における空調空気温度の差は約9.3℃となり、フット吹出口19F,19Rとデフロスト吹出口21Bとの間における空調空気温度の差は約6.8℃となる。
なお、上述のDefog運転モードのように、エアミックスダンパ27を所定開度の位置に設定してもよいし、エアミックスダンパ27を最大暖房位置(M/A=100%)に設定してもよく、特に限定するものではない。このように、エアミックスダンパ27を最大暖房位置に設定すると、ミックス領域Mにはヒータコア15により加熱された空気しか流入しない。そのため、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度は等しくなる。
次に、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの霜を取り除くDefrost運転モードについて説明する。
図4は、Defrost運転モードにおける空気の流れを説明する模式図である。
図4に示すように、Defrost運転モードにおける各ダンパの位置設定は、Defog運転モードと比較して、切替ダンパ33がフット吹出口19F,19R側に倒れ、フット吹出口19F,19Rを全閉とする点が異なる。エアミックスダンパ27およびベントダンパ31の設定位置については、Defog運転モードと同様である。
本運転モードにおける空気の流れは、高温および低温空調空気が、それぞれ高温および低温温風流路25H、25Lに流入するまでが、Defog運転モードと同様であるのでその説明を省略する。
高温温風流路25Hを流れる高温空調空気は、ガイドベーン35に沿って流れてデフロスト吹出口21A,21Bに流入する。一方、低温温風流路25Lを流れる低温空調空気は、ガイドベーン35と切替ダンパ33との隙間を通って、デフロスト吹出口21A,21Bに流入する。
デフロスト吹出口21A,21Bに流入した高温および低温空調空気は混合されて、それぞれフロントガラスおよびサイドガラスに吹き付けられる。空調空気は除湿されているため、フロントガラスおよびサイドガラスの霜を容易に取り除くことができる。
次に、車両の前席および後席の足元に温風を吹き出すHeater運転モードについて説明する。
図5は、Heater運転モードにおける空気の流れを説明する模式図である。
図5に示すように、Heater運転モードにおける各ダンパの位置設定は、Defog運転モードと比較して、切替ダンパ33がデフロスト吹出口21A,21B側に倒れ、デフロスト吹出口21A,21Bを全閉とする点が異なる。エアミックスダンパ27およびベントダンパ31の設定位置については、Defog運転モードと同様である。
本運転モードにおける空気の流れは、高温および低温空調空気が、それぞれ高温および低温温風流路25H、25Lに流入するまでが、Defog運転モードと同様であるのでその説明を省略する。
高温温風流路25Hを流れる高温空調空気は、ガイドベーン35と切替ダンパ33との隙間を通って、フット吹出口19F,19Rに流入する。一方、低温温風流路25Lを流れる低温空調空気は、ガイドベーン35に沿って流れてフット吹出口19F,19Rに流入する。
フット吹出口19F,19Rに流入した高温および低温空調空気は混合されて、それぞれ車両の前席および後席の足元に温風として吹き出される。
なお、上述のDefog運転モード、Defrost運転モードおよびHeater運転モードのように、ベントダンパ31がベント吹出口17F,17Rを全閉とする位置に設定されていてもよいし、ベントダンパ31が所定の開度の位置に設定されていてもよく、特に限定するものではない。
このような位置設定とすることにより、上記各運転モードにおいて車両の前席および後席に冷風を吹き出すことができる。つまり、ミックス領域Mにおける空調空気は、ベントダンパ31により冷却された空気の比率が高い空調空気と、加熱された空気の比率が高い空調空気とに分割される。前者の空調空気はベント吹出口17F,17Rに流入し、車両の前席および後席に冷風として吹き出される。後者の空調空気は、ガイドベーン35によりさらに高温空調空気と低温空調空気とに分割され、それぞれ高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入する。その後、高温および低温空調空気は、各運転モードに従って車室内に吹き出される。
次に、車両の前席および後席に冷風を吹き出す冷房運転モードについて説明する。
図6は、冷房運転モードにおける空気の流れを説明する模式図である。
冷房運転モードにおいては、エアミックスダンパ27は冷風バイパス流路29を全開とする位置(M/A=0%)に設定され、ベントダンパ31はベント吹出口17F,17Rを全開とする位置に設定される。
上述ダンパ位置設定において車両用空気調和装置1を運転すると、図1に示すように、ブロアファン7により、空気は内外気切替箱5を通って全量がエバポレータ13を通過する。図6に示すように、空気はエバポレータ13を通過する際に冷却される。冷却された空気つまり空調空気は、冷風バイパス流路29およびミックス領域Mを通ってベント吹出口17F,17Rに流入する。
ベント吹出口17F,17Rに流入した空調空気は、車両の前席および後席に冷風として吹き出される。
なお、上述の冷房運転モードのように、エアミックスダンパ27を最大冷房位置(M/A=0%)に設定してもよいし、所定開度の位置に設定してもよく、特に限定するものではない。このように、エアミックスダンパ27を所定開度の位置に設定すると、エバポレータ13に冷却された空気の一部がヒータコア15により加熱される。そのため、冷却された空気と加熱された空気とがミックス領域Mで混合された空調空気がベント吹出口17F,17Rから吹き出される。つまり、吹き出される空気の温度を所定温度に調整することができる。
上記の構成によれば、ガイドベーン35が設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度を、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度より高くすることができる。
温風流路25は、エバポレータ13により冷却された空気と、ヒータコア15により加熱された空気とをデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rに導くことができる。そのため、冷却された空気と加熱された空気とが混合された空調空気がデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rから吹き出される。ここで、ガイドベーン35は、温風流路25において、加熱および冷却された空気の混合を抑制することができる。そのため、温風流路25内に、加熱された空気の比率が高い空調空気と、冷却された空気の比率が高い空調空気とが形成される。加熱された空気の比率が高い空調空気は、デフロスト吹出口21A,21Bから吹き出され、冷却された空気の比率が高い空調空気は、フット吹出口19F,19Rから吹き出される。
ガイドベーン35が温風流路25を高温および低温空気流路に分割する仕切板であるため、温風流路25において、加熱および冷却された空気の混合を抑制することができる。
温風流路25には、エバポレータ13により冷却された空気と、ヒータコア15により加熱された空気とが流入する。加熱された空気と冷却された空気とは、温風流路25を流れる間に混合され、略均一な温度の空調空気となる。ここで、温風流路25は、ガイドベーン35により、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに分割され、高温温風流路25Hを流れる加熱および冷却された空気と、低温温風流路25Lを流れる加熱および冷却された空気とは混合しない。すると、加熱された空気の比率が高い高温温風流路25Hにおける空調空気の温度は高く、冷却された空気の比率が高い低温温風流路25Lにおける空調空気の温度は低くなる。つまり、高温温風流路25Hからデフロスト吹出口21A,21Bを介して吹き出す空調空気温度と、低温温風流路25Lからフット吹出口19F,19Rを介して吹き出す空調空気温度とが異なる温度になる。
〔第1の実施形態の第1変形例〕
次に、本発明の第1の実施形態の第1変形例について図7から図11を参照して説明する。
本変形例の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ガイドベーンの形状が異なっている。よって、本変形例においては、図7から図11を用いてガイドベーンの形状周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図7は、本変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンおよび切替ダンパの配置関係を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)101に係るHVACユニット(空気調和ユニット)103は、図2に示すように、切替ダンパ(ダンパ)133と、仕切板であるガイドベーン(混合抑制部)135と、を備えている。
切替ダンパ133は、デフロスト吹出口21Aおよびフット吹出口19F,19Rを開閉制御するものである。
切替ダンパ133は、軸133Aを中心に、以下の3つの位置の間を揺動可能に配置されている。一つ目の位置は、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rを共に開とする位置であって、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lを流れる空調空気の混合を防止する位置である。二つ目の位置がフット吹出口19F,19Rを全閉とする位置であって、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lを流れる空調空気をデフロスト吹出口21A,21Bに流入させる位置である。三つ目の位置がデフロスト吹出口21Aを全閉とする位置であって、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lを流れる空調空気をデフロスト吹出口21Bおよびフット吹出口19F,19Rに流入させる位置である。
また、切替ダンパ133には、フット吹出口19F,19Rに対応する位置に孔134が設けられている。切替ダンパ133がデフロスト吹出口21Aまたはフット吹出口19F,19Rを全閉とした場合に、温風流路25を流れる空調空気の一部が孔134を通って、デフロスト吹出口21Aまたはフット吹出口19F,19Rに流入する。
図8は、図7のガイドベーンの形状を説明する模式図である。
ガイドベーン135は、温風流路25を高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに分割する仕切板である。図7および図8に示すように、ガイドベーン135におけるデフロスト吹出口21A等側の端部は、切替ダンパ33と対向する部分(中央部)が切替ダンパ33の近傍まで延在し、その他の部分(両端部)がデフロスト吹出口21Bの近傍まで延在している。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置101における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本変形例におけるDefog運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置101を運転時の空気流れは、空調空気が高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入するまでが、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
切替ダンパ133は、図7に示すように、デフロスト吹出口21Aおよびフット吹出口19F,19Rを共に開とする位置であって、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lを流れる空調空気の混合を防止する位置に設定されている。
高温温風流路25Hを流れる高温空調空気は、ガイドベーン135および切替ダンパ133に沿って流れ、デフロスト吹出口21A,21Bに流入する。デフロスト吹出口21A,21Bに流入した高温空調空気は、それぞれフロントガラスおよびサイドガラスに吹き付けられる。
一方、低温温風流路25Lを流れる低温空調空気は、ガイドベーン135および切替ダンパ133に沿って流れ、フット吹出口19F,19Rに流入する。フット吹出口19F,19Rに流入した低温空調空気は、それぞれ車両の前席および後席の足元に吹き出される。
ここで、デフロスト吹出口21Aは、ガイドベーン135および切替ダンパ133により低温温風流路25Lと隔離され、デフロスト吹出口21Bは、ガイドベーン135により低温温風流路25Lと隔離されている。
ここで、本変形例におけるDefog運転モード時におけるデフロスト吹出口21A、デフロスト吹出口21B、およびフット吹出口19F,19Rから吹き出される空調空気温度のシミュレーション結果について説明する
図9は、従来の車両用空気調和装置におけるDefog運転モード時のデフロスト吹出口21A等から吹き出される空調空気温度を基準として、本変形例の車両用空気調和装置101に係る空調空気温度を示したグラフである。縦軸には従来の車両用空気調和装置に係る空調空気温度に対する本変形例に係る空調空気温度の温度差(ΔT(℃))が示されている。横軸には、エアミックスダンパ27の開度(M/A(%))が示されている。
なお、エアミックスダンパ27の開度、および、グラフの記号などの説明は、上記図3の場合と同様であるので、その説明を省略する。
図9に示されるように、エアミックスダンパ27の開度が90%以下の場合には、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度は、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度よりも高いことが示されている。
従来の車両用空気調和装置では、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度とフット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度とは略等しくなっていた。この前提の下に、図9のデフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度の差を見ると、エアミックスダンパ27の開度が90%以下の場合において、空調空気温度が高くなっていることが解る。一方、図9のフット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度の差を見ると、エアミックスダンパ27の開度が90%以下の場合において、空調空気温度が低くなっていることが解る。つまり、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度は、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度よりも高くなっていることが解る。
具体例を挙げると、エアミックスダンパ27の開度が30%の場合には、フット吹出口19F,19Rとデフロスト吹出口21Aとの間における空調空気温度の差は約10.6℃となり、フット吹出口19F,19Rとデフロスト吹出口21Bとの間における空調空気温度の差は約12.8℃となる。つまり、上述の第1実施形態の空気調和装置1よりも、本変形例の空気調和装置101は、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度を上げることができることが示されている。特に、デフロスト吹出口21Bにおける空調空気温度を上げることができることが示されている。
なお、エアミックスダンパ27の開度が80%の場合においても、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度の温度上昇分(6℃)は、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度の温度上昇分(2℃)よりも大きい。つまり、エアミックスダンパ27の開度が80%の場合においても、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度は、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度よりも高くなっていることが解る。
次に、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの霜を取り除くDefrost運転モードについて説明する。
図10は、Defrost運転モードにおける切替ダンパ周辺の空気流れを説明する模式図である。
本変形例におけるDefrost運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置101を運転時の空気流れは、空調空気が高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入するまでが、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
切替ダンパ133は、図7に示すように、フット吹出口19F,19Rを全閉とする位置であって、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lを流れる空調空気をデフロスト吹出口21A,21Bに流入させる位置である。
高温温風流路25Hを流れる高温空調空気は、ガイドベーン135に沿って流れ、デフロスト吹出口21A,21Bに流入する。一方、低温温風流路25Lを流れる低温空調空気は、ガイドベーン135と切替ダンパ133との間を通って、デフロスト吹出口21Aに流入する。
ここで、デフロスト吹出口21Bには、ガイドベーン135が近傍まで延在するため、低温空調空気が流入しにくくなっている。
デフロスト吹出口21Aに流入した高温および低温空調空気は、混合されてフロントガラスに吹き付けられる。一方、デフロスト吹出口21Bに流入した高温空調空気は、サイドガラスに吹き付けられる。
次に、車両の前席および後席の足元に温風を吹き出すHeater運転モードについて説明する。
図11は、Heater運転モードにおける切替ダンパ周辺の空気流れを説明する模式図である。
本変形例におけるHeater運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置101を運転時の空気流れは、空調空気が高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入するまでが、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
切替ダンパ133は、図11に示すように、デフロスト吹出口21Aを全閉とする位置であって、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lを流れる空調空気をデフロスト吹出口21Bおよびフット吹出口19F,19Rに流入させる位置である。
高温温風流路25Hを流れる高温空調空気の一部は、ガイドベーン135に沿って流れてデフロスト吹出口21Bに流入する。残りの高温空調空気は、ガイドベーン135と切替ダンパ133との間を通ってフット吹出口19F,19Rに流入する。一方、低温温風流路25Lを流れる低温空調空気は、ガイドベーン135に沿って流れ、フット吹出口19F,19Rに流入する。
ここで、デフロスト吹出口21Bは、切替ダンパ133によって閉じられないとともに、ガイドベーン135が近傍まで延在するため、上記残りの高温空調空気は、デフロスト吹出口21Bに流入する。
デフロスト吹出口21Bに流入した高温空調空気は、サイドガラスに吹き付けられる。一方、フット吹出口19F,19Rに流入した高温および低温空調空気は、混合されて、それぞれ車両の前席および後席の足元に吹き出される。
なお、他の運転モードにおける空気流れは、第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
上記の構成によれば、ガイドベーン135の切替ダンパ133側端部において、切替ダンパ133と対向する部分は切替ダンパ133近傍領域まで延在し、他の部分はデフロスト吹出口21B近傍まで延在するため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度を、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度より高くすることができる。さらに、デフロスト吹出口21Bにおける空気温度を、デフロスト吹出口21Aにおける空気温度より高くすることができる。
切替ダンパ133は、高温および低温温風流路25H,25Lからデフロスト吹出口21Aおよびフット吹出口19F,19Rへの空気の流入を制御することができる。具体的には、切替ダンパ133は次の3つの位置に設定される。一つ目の設定位置は、高温温風流路25Hの空気を、デフロスト吹出口21A,21Bに流入させ、低温温風流路25Lの空気を、フット吹出口19F,19Rに流入させる位置である。二つ目の設定位置は、高温および低温温風流路25H,25Lの空気を、デフロスト吹出口21A,21Bに流入させる位置である。三つ目の設定位置は、高温および低温温風流路25H,25Lの空気を、デフロスト吹出口21Bおよびフット吹出口19F,19Rに流入させる位置である。つまり、デフロスト吹出口21Bへは、少なくとも高温温風流路25Hの空気が常に流入している。
ここで、ガイドベーン135の切替ダンパ133側端部において、切替ダンパ133と対向する部分は切替ダンパ133近傍領域まで延在し、他の部分はデフロスト吹出口21B近傍まで延在している。そのため、上記一つ目の設定位置において、高温温風流路25Hの空気は、デフロスト吹出口21A,21Bに流入し、低温温風流路25Lの空気は、フット吹出口19F,19Rに流入する。そのため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度を、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度より高くすることができる。上記二つ目の設定位置において、上記他の部分がデフロスト吹出口21B近傍まで延在しているため、低温温風流路25Lの空気は、デフロスト吹出口21Aに流入する。高温温風流路25Hの空気は、デフロスト吹出口21A,21Bに流入する。つまり、低温温風流路25Lの空気は、ガイドベーン135によりデフロスト吹出口21Bに流入しにくくなる。そのため、デフロスト吹出口21Bにおける空気温度は、デフロスト吹出口21Aにおける空気温度より高くなる。上記三つ目の設定位置において、上記他の部分がデフロスト吹出口21B近傍まで延在しているため、高温温風流路25Hの空気の一部は、デフロスト吹出口21Bに流入する。残りの高温温風流路25Hの空気は、フット吹出口19F,19Rに流入する。低温温風流路25Lの空気は、フット吹出口19F,19Rに流入する。そのため、デフロスト吹出口21Bにおける空気温度は、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度より高くなる。
〔第1の実施形態の第2変形例〕
次に、本発明の第1の実施形態の第2変形例について図12を参照して説明する。
本変形例の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ガイドベーンの構成が異なっている。よって、本変形例においては、図12を用いてガイドベーンの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図12は、本変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)201に係るHVACユニット(空気調和ユニット)203は、図12に示すように、仕切板であるガイドベーン(混合抑制部)235と、ヒンジ(面積制御部)237とを備えている。
ガイドベーン235は、温風流路25を高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに分割する仕切板である。ガイドベーン235のミックス領域M側の端部には、ヒンジ237が設けられている。
ヒンジ237は、高温温風流路25の流入部の面積、および、低温温風流路25Lの流入部の面積を制御するものである。ヒンジ237は、ガイドベーン235との接続部を中心として、高温温風流路25H側および低温温風流路25L側に揺動可能に支持されている。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置201における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本変形例におけるDefog運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置201を運転時の空気流れは、加熱された空気と冷却された空気とがミックス領域Mで混合される第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ここで、図12に示すように、ヒンジ237が低温温風流路25L側に倒れている場合について説明する。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分なまま高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入する。そのため、低温温風流路25L側から高温温風流路25H側にいくほど、混合された空調空気における加熱された空気の比率が高くなる。逆に、高温温風流路25Hから低温温風流路25Lにいくほど、冷却された空気の比率が高くなる。
この状態において、ヒンジ237が低温温風流路25L側に倒れると、高温温風流路25Hの流入口は低温温風流路25L側に近づく方向に広がり、その面積が広くなる。すると、ヒンジ237が倒れていない場合と比較して、低温温風流路25L側の空調空気が高温温風流路25Hに流入しやすくなるため、高温温風流路25Hを流れる空調空気における冷却された空気の比率が高くなる。つまり、高温温風流路25Hを流れる空調空気の温度が低くなる。
一方、低温温風流路25Lの流入口は高温温風流路25Hから離れる方向に狭くなり、その面積が狭くなる。すると、ヒンジ237が倒れていない場合と比較して、高温温風流路25H側の空調空気が低温温風流路25Lに流入しにくくなるため、低温温風流路25Lを流れる空調空気における加熱された空気の比率が低くなる。つまり、低温温風流路25Lを流れる空調空気の温度が低くなる。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rにおける空調空気の温度を下げることができる。
逆に、ヒンジ237が高温温風流路25H側に倒れている場合について説明する。
ヒンジ237が高温温風流路25H側に倒れると、高温温風流路25Hの流入口は低温温風流路25Lから離れる方向に狭くなり、その面積が狭くなる。すると、ヒンジ237が倒れていない場合と比較して、低温温風流路25L側の空調空気が高温温風流路25Hに流入しにくくなるため、高温温風流路25Hを流れる空調空気における冷却された空気の比率が低くなる。つまり、高温温風流路25Hを流れる空調空気の温度が高くなる。
一方、低温温風流路25Lの流入口は高温温風流路25H側に近づく方向に広がり、その面積が広くなる。ヒンジ237が倒れていない場合と比較して、高温温風流路25H側の空調空気が低温温風流路25Lに流入しやすくなるため、低温温風流路25Lを流れる空調空気における加熱された空気の比率が高くなる。つまり、低温温風流路25Lを流れる空調空気の温度が高くなる。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rにおける空調空気の温度を上げることができる。
他の運転モードにおけるヒンジ237近辺の空気流れは、上述のDefog運転モード時における空気流れと同じであるため、その説明を省略する。
また、他の運転モードにおける空気流れは、第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
上記の構成によれば、ヒンジ237が設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度と、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度とを調節することができる。
高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lには、高温温風流路25H側から加熱された空気が流入し、低温温風流路25L側から冷却された空気が流入する。そのため、高温温風流路25Hには、冷却された空気と比較して、加熱された空気が流入しやすくなる。一方、低温温風流路25Lには、冷却された空気が流入しやすくなる。ここで、ヒンジ237はガイドベーン235の端部に設けられ、温温風流路25の外周壁は固定されている。そのため、ヒンジ237により高温温風流路25Hの流入口面積を狭くすると、当該流入口は低温温風流路25Lから離れる方向に狭くなる。一方、低温温風流路25Lの流入口面積を広くすると、当該流入口は高温温風流路25H側へ近づく方向に広くなる。すると、高温温風流路25Hに流入する冷却された空気の流量が減少し、高温温風流路25Hを流れる空調空気に対する加熱された空気の比率が高くなる。一方、低温温風流路25Lに流入する加熱された空気の流量が増大し、低温温風流路25Lを流れる空調空気に対する加熱された空気の比率が高くなる。
その結果、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lからデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rを介して吹き出す空調空気の温度は高くなる。
逆に、ヒンジ237により高温温風流路25Hの流入口面積を広くし、低温温風流路25Lの流入口面積を狭くした場合には、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lからデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rを介して吹き出す空調空気の温度は低くなる。
〔第1の実施形態の第3変形例〕
次に、本発明の第1の実施形態の第3変形例について図13を参照して説明する。
本変形例の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ガイドベーンの構成が異なっている。よって、本変形例においては、図13を用いてガイドベーンの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図13は、本変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)301に係るHVACユニット(空気調和ユニット)303は、図13に示すように、仕切板であるガイドベーン(混合抑制部)335と、スライドドア(面積制御部)337とを備えている。
ガイドベーン335は、温風流路25を高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに分割する仕切板である。ガイドベーン335のミックス領域M側の端部には、スライドドア337が設けられている。
スライドドア337は、高温温風流路25の流入部の面積、および、低温温風流路25Lの流入部の面積を制御するものである。スライドドア337は、ガイドベーン235に対して交差する方向に延在する板部材であって、高温温風流路25H側および低温温風流路25L側にスライド移動可能に支持されたものである。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置301における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本変形例におけるDefog運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置301を運転時の空気流れは、加熱された空気と冷却された空気とがミックス領域Mで混合される第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ここで、図13に示すように、スライドドア337が低温温風流路25L側にスライドしている場合について説明する。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分なまま高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入する。そのため、低温温風流路25L側から高温温風流路25H側にいくほど、混合された空調空気における加熱された空気の比率が高くなる。逆に、高温温風流路25Hから低温温風流路25Lにいくほど、冷却された空気の比率が高くなる。
この状態において、スライドドア337が低温温風流路25L側にスライドすると、高温温風流路25Hの流入口は低温温風流路25L側に近づく方向に広がり、その面積が広くなる。すると、スライドドア337がスライドしていない場合と比較して、低温温風流路25L側の空調空気が高温温風流路25Hに流入しやすくなるため、高温温風流路25Hを流れる空調空気における冷却された空気の比率が高くなる。つまり、高温温風流路25Hを流れる空調空気の温度が低くなる。
一方、低温温風流路25Lの流入口は高温温風流路25Hから離れる方向に狭くなり、その面積が狭くなる。すると、スライドドア337がスライドしていない場合と比較して、高温温風流路25H側の空調空気が低温温風流路25Lに流入しにくくなるため、低温温風流路25Lを流れる空調空気における加熱された空気の比率が低くなる。つまり、低温温風流路25Lを流れる空調空気の温度が低くなる。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rにおける空調空気の温度を下げることができる。
逆に、スライドドア337が高温温風流路25H側にスライドしている場合について説明する。
スライドドア337が高温温風流路25H側にスライドすると、高温温風流路25Hの流入口は低温温風流路25Lから離れる方向に狭くなり、その面積が狭くなる。すると、スライドドア337がスライドしていない場合と比較して、低温温風流路25L側の空調空気が高温温風流路25Hに流入しにくくなるため、高温温風流路25Hを流れる空調空気における冷却された空気の比率が低くなる。つまり、高温温風流路25Hを流れる空調空気の温度が高くなる。
一方、低温温風流路25Lの流入口は高温温風流路25H側に近づく方向に広がり、その面積が広くなる。スライドドア337がスライドしていない場合と比較して、高温温風流路25H側の空調空気が低温温風流路25Lに流入しやすくなるため、低温温風流路25Lを流れる空調空気における加熱された空気の比率が高くなる。つまり、低温温風流路25Lを流れる空調空気の温度が高くなる。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rにおける空調空気の温度を上げることができる。
他の運転モードにおけるスライドドア337近辺の空気流れは、上述のDefog運転モード時における空気流れと同じであるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、スライドドア337が設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気温度と、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気温度とを調節することができる。
高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lには、高温温風流路25H側から加熱された空気が流入し、低温温風流路25L側から冷却された空気が流入する。そのため、高温温風流路25Hには、冷却された空気と比較して、加熱された空気が流入しやすくなる。一方、低温温風流路25Lには、冷却された空気が流入しやすくなる。ここで、スライドドア337はガイドベーン235の端部に設けられ、温温風流路25の外周壁は固定されている。そのため、スライドドア337により高温温風流路25Hの流入口面積を狭くすると、当該流入口は低温温風流路25Lから離れる方向に狭くなる。一方、低温温風流路25Lの流入口面積を広くすると、当該流入口は高温温風流路25H側へ近づく方向に広くなる。すると、高温温風流路25Hに流入する冷却された空気の流量が減少し、高温温風流路25Hを流れる空調空気に対する加熱された空気の比率が高くなる。一方、低温温風流路25Lに流入する加熱された空気の流量が増大し、低温温風流路25Lを流れる空調空気に対する加熱された空気の比率が高くなる。
その結果、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lからデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rを介して吹き出す空調空気の温度は高くなる。
逆に、スライドドア337により高温温風流路25Hの流入口面積を広くし、低温温風流路25Lの流入口面積を狭くした場合には、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lからデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rを介して吹き出す空調空気の温度は低くなる。
〔第1の実施形態の第4変形例〕
次に、本発明の第1の実施形態の第4変形例について図14を参照して説明する。
本変形例の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ガイドベーンの構成が異なっている。よって、本変形例においては、図14を用いてガイドベーンの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図14は、本変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)401に係るHVACユニット(空気調和ユニット)403は、図14に示すように、仕切板であるガイドベーン(混合抑制部)435と、ベーン長可変部(端部移動部)437とを備えている。
ガイドベーン435は、温風流路25を高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに分割する仕切板である。ガイドベーン435は、第1の実施形態のガイドベーンと比較して全長が短く形成されており、ミックス領域M側の端部位置がミックス領域Mから離れた位置とされている。ガイドベーン435のミックス領域M側の端部には、ベーン長可変部437が設けられている。
ベーン長可変部437は、ガイドベーン435の全長を制御するものである。ベーン長可変部437は、ガイドベーン435の面に沿う方向に延在する板部材であって、ミックス領域Mに対して接近離間可能にスライド支持されたものである。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置401における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本変形例におけるDefog運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置401を運転時の空気流れは、加熱された空気と冷却された空気とがミックス領域Mで混合される第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ここで、図14に示すように、ベーン長可変部437がミックス領域Mから離れる方向にスライドした場合、つまり、ガイドベーン435の全長が短くなった場合について説明する。
この状態では、温風流路25は、ガイドベーン435およびベーン長可変部437により、高温および低温温風流路25H,25Lに分割された領域と、温風流路25が残った領域に分けられる。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分な状態で温風流路25に流入する。つまり、高温温風流路25H側の空調空気と、低温温風流路25L側の空調空気との間に温度差がある状態で温風流路25に流入する。空調空気は、温風流路25を流れる間に混合が進み、上記温度差が小さくなる。空調空気は上記温度差が小さくなった状態で、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入する。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気と、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気との間の温度差を小さくすることができる。
逆に、ベーン長可変部437がミックス領域Mに近づく方向にスライドした場合、つまり、ガイドベーン435の全長が長くなった場合について説明する。
この状態では、温風流路25は、ガイドベーン435およびベーン長可変部437により、略全域が高温および低温温風流路25H,25Lに分割されている。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分な状態で高温および低温温風流路25H,25Lに流入する。つまり、高温温風流路25H側の空調空気と、低温温風流路25L側の空調空気との間に温度差がある状態で高温および低温温風流路25H,25Lに流入する。そのため、高温温風流路25Hには温度の高い空調空気が流入し、低温温風流路25Lには温度の低い空調空気が流入する。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気と、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気との間の温度差を大きくすることができる。
他の運転モードにおけるベーン長可変部437近辺の空気流れは、上述のDefog運転モード時における空気流れと同じであるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、ベーン長可変部437が設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度と、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度との温度差を調節することができる。
高温および低温温風流路25H,25Lには、高温温風流路25H側から加熱された空気が流入し、低温温風流路25L側から冷却された空気が流入する。そのため、高温温風流路25Hには、冷却された空気と比較して、加熱された空気が流入しやすくなる。一方、低温温風流路25Lには、冷却された空気が流入しやすくなる。ここで、ベーン長可変部437は、ガイドベーン435におけるミックス領域M(空調空気流入)側の端部位置をガイドベーン435の面に沿う方向(空調空気の流れ方向)に沿って移動させることができる。
例えば、ベーン長可変部437の端部位置をミックス領域Mに近づく方向(空気流れの上流側)に移動させた場合、高温および低温温風流路25H,25Lに流入する加熱された空気および冷却された空気が混合する領域を狭く(混合する距離を短く)することができる。つまり、高温および低温温風流路25H,25Lにおける空調空気の温度差を大きくすることができる。一方、ベーン長可変部437の端部位置をミックス領域Mから離れる方向(空気流れの下流側)に移動させた場合、高温および低温温風流路25H,25Lに流入する加熱された空気および冷却された空気が混合する領域を広く(混合する距離を長く)することができる。つまり、高温および低温温風流路25H,25Lにおける空調空気の温度差を小さくすることができる。
〔第1の実施形態の第5変形例〕
次に、本発明の第1の実施形態の第5変形例について図15を参照して説明する。
本変形例の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ガイドベーンの構成が異なっている。よって、本変形例においては、図15を用いてガイドベーンの構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図15は、本変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)501に係るHVACユニット(空気調和ユニット)503は、図15に示すように、仕切板であるガイドベーン(混合抑制部)535と、ベーン長延長部(端部移動部)537とを備えている。
ガイドベーン535は、温風流路25を高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに分割する仕切板である。ガイドベーン535は、第1の実施形態のガイドベーンと比較して全長が短く形成されており、ミックス領域M側の端部位置がミックス領域Mから離れた位置とされている。ガイドベーン535のミックス領域M側の端部には、ベーン長延長部537が設けられている。
ベーン長延長部537は、ガイドベーン535の全長を延長するものである。ベーン長延長部537は、ガイドベーン535の面に沿う方向に配置される板部材である。ベーン長延長部537は、例えば、顧客の要望に応じて所定の長さに形成され、ガイドベーン535の端部に配置されるものである。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置501における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本変形例におけるDefog運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置501を運転時の空気流れは、加熱された空気と冷却された空気とがミックス領域Mで混合される第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ここで、図15に示すように、ベーン長延長部537が短い場合、つまり、ガイドベーン535の全長が短くなった場合について説明する。
この状態では、温風流路25は、ガイドベーン535およびベーン長延長部537により、高温および低温温風流路25H,25Lに分割された領域と、温風流路25が残った領域に分けられる。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分な状態で温風流路25に流入する。つまり、高温温風流路25H側の空調空気と、低温温風流路25L側の空調空気との間に温度差がある状態で温風流路25に流入する。空調空気は、温風流路25を流れる間に混合が進み、上記温度差が小さくなる。空調空気は上記温度差が小さくなった状態で、高温温風流路25Hおよび低温温風流路25Lに流入する。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気と、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気との間の温度差を小さくすることができる。
逆に、ベーン長延長部537が長い場合、つまり、ガイドベーン535の全長が長くなった場合について説明する。
この状態では、温風流路25は、ガイドベーン535およびベーン長延長部537により、略全域が高温および低温温風流路25H,25Lに分割されている。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分な状態で高温および低温温風流路25H,25Lに流入する。つまり、高温温風流路25H側の空調空気と、低温温風流路25L側の空調空気との間に温度差がある状態で高温および低温温風流路25H,25Lに流入する。そのため、高温温風流路25Hには温度の高い空調空気が流入し、低温温風流路25Lには温度の低い空調空気が流入する。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気と、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気との間の温度差を大きくすることができる。
他の運転モードにおけるベーン長延長部537近辺の空気流れは、上述のDefog運転モード時における空気流れと同じであるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、ベーン長延長部537が設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度と、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度との温度差を調節することができる。
高温および低温温風流路25H,25Lには、高温温風流路25H側から加熱された空気が流入し、低温温風流路25L側から冷却された空気が流入する。そのため、高温温風流路25Hには、冷却された空気と比較して、加熱された空気が流入しやすくなる。一方、低温温風流路25Lには、冷却された空気が流入しやすくなる。ここで、ベーン長延長部537は、ガイドベーン535におけるミックス領域M(空調空気流入)側の端部位置をガイドベーン535の面に沿う方向(空調空気の流れ方向)に沿って移動させることができる。
例えば、ベーン長延長部537の端部位置をミックス領域Mに近づく方向(空気流れの上流側)に移動させた場合、高温および低温温風流路25H,25Lに流入する加熱された空気および冷却された空気が混合する領域を狭く(混合する距離を短く)することができる。つまり、高温および低温温風流路25H,25Lにおける空調空気の温度差を大きくすることができる。一方、ベーン長延長部537の端部位置をミックス領域Mから離れる方向(空気流れの下流側)に移動させた場合、高温および低温温風流路25H,25Lに流入する加熱された空気および冷却された空気が混合する領域を広く(混合する距離を長く)することができる。つまり、高温および低温温風流路25H,25Lにおける空調空気の温度差を小さくすることができる。
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図16を参照して説明する。
本実施形態の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、温風流路の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図16を用いて温風流路の構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図16は、本実施形態の車両用空気調和装置に係るHVACユニットの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)601に係るHVACユニット(空気調和ユニット)603は、図16に示すように、ケーシング(筐体)611と、エバポレータ13と、ヒータコア15とを備えている。
ケーシング611は、内部にエバポレータ13とヒータコア15とを収納するものである。ケーシング611には、空調空気の流れ方向において、上流側から順にベント吹出口17F,617Rと、フット吹出口619F,619Rおよびデフロスト吹出口21A,21Bが設けられている。フット吹出口619F,619Rは、第1の実施形態と比較して、上方(ベント吹出口17F側)に配置されている。ベント吹出口17Fおよびフット吹出口619Fは、それぞれ車両の前席に座った乗員の上半身側および下半身側に空調空気を吹き出すものである。ベント吹出口617Rおよびフット吹出口619Rは、それぞれ車両の後席に座った乗員の上半身側および下半身側に空調空気を吹き出すものである。
ケーシング611内には、図2に示すように、ヒータコア15の空気流出面に所定の間隔を隔てて対向する位置に風路仕切板23が設けられている。ヒータコア15側から見た風路仕切板23の背面側(図16の右側)には、ケーシング611との間に、エバポレータ13の下流側でかつヒータコア15の上部に形成されたミックス領域Mから温風の吹出口であるフット吹出口619F,619R及びデフロスト吹出口21A,21Bに連通する温風流路(空調空気流路)625が形成されている。温風流路625は、第1の実施形態と比較して、全長が短くなっている。
温風流路625の分岐部には、軸33Aを支点として揺動する切替ダンパ33が設けられている。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置601における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本実施形態におけるDefrost運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置601を運転時の空気流れは、加熱および冷却された空気がミックス領域Mに流入するまでが、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ミックス領域Mで混合された空調空気は、混合が不十分な状態で温風流路625に流入する。つまり、風路仕切板23側の空調空気と、ケーシング611側の空調空気との間に温度差がある状態で温風流路625に流入する。温風流路625は、第1の実施形態と比較して全長が短いため、空調空気の一部がフット吹出口619F,619Rに流入するまで上記温度差が残る。そのため、フット吹出口619F,619Rには、冷却された空気の比率が大きい空調空気が流入する。残りの加熱された空気の比率が大きい空調空気は、温風流路625を通ってデフロスト吹出口21A,21Bに流入する。
その結果、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気の温度を、フット吹出口619F,619Rにおける空調空気の温度より高くすることができる。
他の運転モードにおける温風流路625近辺の空気流れは、上述のDefog運転モード時における空気流れと同じであるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、温風流路625には、風路仕切板23(デフロスト吹出口21A,21B)が設けられた側から加熱された空気が流入するとともに、ケーシング611(フット吹出口619F,619R)が設けられた側から冷却された空気が流入し、フット吹出口619F,619Rが、温風流路625における(エアミックス領域M側)空気流入側に設けられ、デフロスト吹出口21A,21Bが空気流出側に設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度を、フット吹出口619F,619Rにおける空気温度より高くすることができる。
温風流路625には、デフロスト吹出口21A,21Bが設けられた側から加熱された空気が流入するとともに、フット吹出口619F,619Rが設けられた側から冷却された空気が流入する。そのため、温風流路625の空気流入側では、加熱された空気が流入する側においては加熱された空気の比率が高くなり、冷却された空気が流入する側においては冷却された空気の比率が高くなる。つまり、温風流路625における加熱された空気が流入する側の空調空気の温度は、冷却された空気が流入する側の空調空気の温度よりも高くなる。ここで、フット吹出口619F,619Rは、温風流路625における空気流入側に設けられている。一方、デフロスト吹出口21A,21Bは、温風流路625における空気流出側に設けられている。そのため、温度の低い空調空気は、温風流路625の空気流入側において温風流路625から流出する。つまり、温度の高い空調空気と温度の低い空調空気は、温風流路625における空気流入側において分離される。分離後において、温度の高い空調空気と、温度の低い空調空気とは混合が進まないため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度を、フット吹出口619F,619Rにおける空気温度より高くすることができる。
〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について図17を参照して説明する。
本実施形態の車両用空気調和装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、温風流路の近傍構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図17を用いて温風流路の近傍構成周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図17は、本実施形態の車両用空気調和装置に係るHVACユニットの構成を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
車両用空気調和装置(空気調和装置)701に係るHVACユニット(空気調和ユニット)703は、図17に示すように、ケーシング(筐体)711と、エバポレータ13と、ヒータコア15とを備えている。
ケーシング711には、ヒータコア15の空気流出面に所定の間隔を隔てて対向する位置に風路仕切板723が設けられている。風路仕切板723は、ヒータコア15の下端部支持面から上向きに、ヒータコア15と略平行にミックス領域Mの近傍まで設けられている。風路仕切板723の上端部は、略前方を向くような曲面に形成されており、かつ流線形状に形成されている。また、風路仕切板723の下端部近傍には、ヒータコア15により加熱された空気が温風流路25に流入する開口部725が設けられている。開口部725より下端側の風路仕切板723は、開口部725より上側の風路仕切板723より温風流路25側に突出して配置されている。
温風流路25の分岐部には、軸733Aを支点として揺動する切替ダンパ(ダンパ)733が設けられている。この切替ダンパ733は、第1の実施形態と同様に、3つの位置の間を揺動し、切替ダンパ733の位置によって所望の吹出モードを選択できるようにしたものである。同時に、切替ダンパ733は、風路仕切板723の開口部725の開閉を制御するものでもある。
つまり、一つ目の切替ダンパ733の位置は、切替ダンパ733がデフロスト吹出口21A,21B側に倒れ、フット吹出口19F,19Rが全開とされ、かつ、デフロスト吹出口21Aが全閉とされる位置である。このとき、風路仕切板723の開口部725は、切替ダンパ733の先端により塞がれ全閉とされている。二つ目の切替ダンパ733の位置は、切替ダンパ733がフット吹出口19F,19R側に倒れ、フット吹出口19F,19Rが全閉とされ、かつ、デフロスト吹出口21A,21Bが全開とされる位置である。このとき、風路仕切板723の開口部725は全開とされている。三つ目の切替ダンパ733の位置は、切替ダンパ733がフット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21A,21Bの中間に位置し、フット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21A,21Bが開かれる位置である。このとき、風路仕切板723の開口部725は全開とされている。
次に、上記の構成からなる車両用空気調和装置701における作用について説明する。
まず、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの曇りを取り除くDefog運転モードについて説明する。
本実施形態におけるDefog運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。また、車両用空気調和装置701を運転時の空気流れは、導入空気がエバポレータ13およびヒータコア15により冷却および加熱されるまでが、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ヒータコア15を通過して加熱された空気の大半は、風路仕切板723に沿って流れて、ミックス領域Mにおいてエバポレータ13に冷却された空気と混合されて空調空気となる。一方、上述の加熱された空気の一部は、後述するように、風路仕切板723の開口部725から温風流路25に流入する。
ミックス領域Mで混合された空調空気は温風流路25に流入し、切替ダンパ733により一部はフット吹出口19F,19Rに流入する。一方、残りの空調空気は、上述した開口部725から流入した加熱された空気と混合され、デフロスト吹出口21A,21Bに流入する。そのため、デフロスト吹出口21A,21Bからは、フット吹出口19F,19Rにおける空調空気より温度の高い空調空気が、それぞれフロントガラスおよびサイドガラスに吹き付けられる。フット吹出口19F,19Rからは、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空調空気より温度の低い空調空気が、それぞれ車室の前席および後席の足元に吹き出される。
次に、車両のフロントガラスおよびサイドガラスの霜を取り除くDefrost運転モードについて説明する。
本実施形態におけるDefrost運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ヒータコア15を通過して加熱された空気の大半は、風路仕切板723に沿って流れて、ミックス領域Mにおいてエバポレータ13に冷却された空気と混合されて空調空気となる。一方、上述の加熱された空気の一部は、後述するように、風路仕切板723の開口部725から温風流路25に流入する。
ミックス領域Mで混合された空調空気は温風流路25に流入し、切替ダンパ733により全てがデフロスト吹出口21A,21Bに流入する。一方、上述した開口部725から温風流路25に流入した加熱された空気もデフロスト吹出口21A,21Bに流入する。そのため、デフロスト吹出口21A,21Bからは、ミックス領域Mで混合された空調空気と、開口部725から流入した加熱された空気とが混合した空気が、吹き出される。
次に、車両の前席および後席の足元に温風を吹き出すHeater運転モードについて説明する。
本実施形態におけるHeater運転モード時の各ダンパの設定位置は、第1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ヒータコア15を通過して加熱された空気の全量は、開口部725が切替ダンパ733に閉じられているため、風路仕切板723に沿って流れてミックス領域Mに流入する。ミックス領域Mに流入した加熱された空気は、エバポレータ13に冷却された空気と混合されて空調空気となる。
ミックス領域Mで混合された空調空気は温風流路25に流入し、切替ダンパ733により全てがフット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21Bに流入する。そのため、フット吹出口19F,19Rおよびデフロスト吹出口21Bからはミックス領域Mで混合された空調空気が吹き出される。
なお、他の運転モードにおける空気流れは、第1の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
上記の構成によれば、風路仕切板723に設けられた開口部725と、切替ダンパ733とが設けられているため、デフロスト吹出口21A,21Bにおける空気温度を、フット吹出口19F,19Rにおける空気温度より高くすることができる。
温風流路25は、冷却部により冷却された空気と、加熱部により加熱された空気とをデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rに導くことができる。温風流路25において、冷却された空気と加熱された空気とが混合された空調空気となる。ここで、切替ダンパ733は風路仕切板723に設けられた開口部725の開閉制御を行うことができる。開いた開口部725を通して加熱部において加熱された空気の一部が、温風流路25に流入する。切替ダンパ733は温風流路25からデフロスト吹出口21A,21Bおよびフット吹出口19F,19Rへの空気の流入を制御するため、一部の加熱された空気は、デフロスト吹出口21A,21Bのみに流入する。その結果、デフロスト吹出口21A,21Bから吹き出す空調空気における加熱された空気の比率が高くなり、フット吹出口19F,19Rから吹き出す空調空気と比較して、デフロスト吹出口21A,21Bから吹き出す空調空気の温度は高くなる。
本発明の第1の実施形態にかかる車両用空気調和装置におけるHVACユニットの概略構成を説明する斜視図である。 図1のHVACユニットの構成を説明するA−A断面図である。 図1の車両用空気調和装置から吹き出される空調空気温度に係るグラフである。 図2のHVACユニットにおけるDefrost運転モード時の空気の流れを説明する模式図である。 図2のHVACユニットにおけるHeater運転モード時の空気の流れを説明する模式図である。 図2のHVACユニットにおける冷房運転モード時の空気の流れを説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の第1変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンおよび切替ダンパの配置関係を説明する模式図である。 図7のガイドベーンの形状を説明する模式図である。 図7の車両用空気調和装置から吹き出される空調空気温度に係るグラフである。 Defrost運転モードにおける切替ダンパ周辺の空気流れを説明する模式図である。 Heater運転モードにおける切替ダンパ周辺の空気流れを説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の第2変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の第3変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の第4変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。 本発明の第1の実施形態の第5変形例の車両用空気調和装置に係るHVACユニットにおけるガイドベーンの構成を説明する模式図である。 本発明の第2実施形態の車両用空気調和装置に係るHVACユニットの構成を説明する模式図である。 本発明の第3実施形態の車両用空気調和装置に係るHVACユニットの構成を説明する模式図である。
符号の説明
1,101,201,301,401,501,601,701 車両用空気調和装置(空気調和装置)
3,103,203,303,403,503,603,703 HVACユニット(空気調和ユニット)
11,611,711 ケーシング(筐体)
13 エバポレータ(冷却部)
15 ヒータコア(加熱部)
19F,19R,619F,619R フット吹出
21A,21B デフロスト吹出
25,625 温風流路(空調空気流路)
33,133,733 フット/デフロスト切替ダンパ(ダンパ)
25H 高温温風流路(高温空気流路)
25L 低温温風流路(低温空気流路)
35,235,335,435,535 ガイドベーン(混合抑制部)
237 ヒンジ(面積制御部)
337 スライドドア(面積制御部)
437 ベーン長可変部(端部移動部)
37 ベーン長延長部(端部移動部)
723 風路仕切板
725 開口部

Claims (4)

  1. 筐体と、
    該筐体内に導入した空気を冷却する冷却部と、
    前記筐体内に導入した空気を加熱する加熱部と、
    前記冷却部によって冷却された空気と、前記加熱部によって加熱された空気とを混合させるミックス領域と、
    前記ミックス領域の下流側に設けられ、前記冷却部によって冷却された空気と、前記加熱部によって加熱された空気を、デフロスト吹出口およびフット吹出口に導く空調空気流路と、
    該空調空気流路に設けられ、該空調空気流路を、
    前記デフロスト吹出口につながり、前記ミックス領域で混合された空調空気のうち、前記加熱部によって加熱された空気の比率が高い高温空調空気が流入する高温空気流路と、
    前記フット吹出口につながり、前記ミックス領域で混合された空調空気のうち、前記冷却部によって冷却された空気の比率が高い低温空調空気が流入する低温空気流路とに分割する仕切板である混合抑制部と、が設けられ
    一および他の前記デフロスト吹出口が、前記高温空気流路と対向して配置され
    前記フット吹出口が、前記低温空気流路と対向して配置され、
    前記高温および低温空気流路から流れてくる空気を、前記一のデフロスト吹出口および前記フット吹出口に所定の割合で供給するように制御する1つのダンパが設けられ、
    前記混合抑制部のダンパ側端部の前記ダンパと対向する部分は、前記ダンパの近傍領域まで延在し、
    前記ダンパ側端部の他の部分は、前記他のデフロスト吹出口近傍まで延在することを特徴とする空気調和ユニット。
  2. 前記加熱された空気が、前記ミックス領域を経て前記高温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、
    前記冷却された空気が、前記ミックス領域を経て前記低温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、
    前記混合抑制部、前記ミックス領域側の端部には、前記高温空気流路の流入口面積および前記低温空気流路の流入口面積を制御する面積制御部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和ユニット。
  3. 前記加熱された空気が、前記ミックス領域を経て前記高温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、
    前記冷却された空気が、前記ミックス領域を経て前記低温空気流路側から前記高温および低温空気流路の流入口に流入し、
    前記混合抑制部、前記ミックス領域側の端部には、該混合抑制部の端部位置を空気の流れ方向に沿って移動させる端部移動部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和ユニット。
  4. 請求項1から請求項のいずれかに記載の空気調和ユニットを備えたことを特徴とする空気調和装置。
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