JPH04189620A - 車両用暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用暖房装置に関する。この装置は例えば車
両用エアコン装置に適用できる。

〔従来の技術〕

従来より車両用暖房装置として暖房機能と冷房機能とを
もつ車両用エアコン装置が提供されている。この車両用
エアコン装置として、第７図に示す様に、通風路１００
と吹出口１０１．１０２．１０３とをもつケース１０４
と、通風路１００内に配設された暖房系のヒータコア１
０６及び冷房系ノエバボレータ１０８と、エンジンから
の加熱水をヒータコア１０６に供給する量を調整する調
整弁１１０と、ヒータコア１０６及びエバポレータ１０
８を経て吹出口１０１．１０３に風を送る送風機１１２
と、通風路１００の通路１００ａの通路断面積を調整す
るダンパ１１４とで構成されたものが知られている（特
開昭６０−７８８１４号公報）。

ここで冷房時には冷房系のエバポレータ１０８に冷媒が
流れ、その状態で送風機１１２が作動する。すると、送
風機１１２からの風はエバポレータ１０８で冷え、吹出
口１０２から吹き出される。

一方、暖房時には、エンジンで加熱された加熱水が調整
弁１１θを介してヒータコア１０６に供給され、ヒータ
コア１０６は加熱される。したがって送風機１１２から
の風はエバポレータ１０８で除湿冷却された後ヒータコ
ア１０６を通過して加熱され、温風となり、吹出口１０
１．１０３から吹き出される。

上記した装置ではダンパ１１４は全面閉塞と全面開放と
を切り換える二段階切換機能をもつだけである。そのた
め調整弁１１０が閉じている非暖房時には、ダンパ１１
４は、開放状態となっている。また調整弁１１０が開い
て加熱水がヒータコア１０６に入水する暖房時には、ダ
ンパ１１４は完全に閉塞状態となり通路１００ａは閉じ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上記した従来装置の温度コントロール特性を第
６図の特性線Ｇ１、Ｇ２に示す。第６図の横軸は調整弁
１１０の最大開口量をへ等分して示す。また第６図の縦
軸はヒータコア１０６に供給される加熱水の流量、及び
、吹出口１０１．１０３から吹き出される温風の温度を
示す。したがって第６図の特性線Ｈは調整弁１１０の開
口の変動に対するヒータコア１０６に供給される加熱水
の流量特性を示し、また特性線Ｇ１、Ｇ２は調整弁１１
０の開口の変動に対する吹出口１０１．１０３からの温
風の温度特性を示す。第６図に示す様に、特性線Ｇ１、
Ｇ２は初期において急激な立ち上がり部０１０、Ｇ２０
をもつ。即ち、調整弁１１０が開き始める初期において
は、ヒータコア１０６に供給される加熱水の流量は１分
間あたりせいぜい０．２から２１と少ないものの、吹き
出される温風の温度が急激に高くなる不具合がある。

本発明はかかる従来の実情に鑑み開発されたものであり
、吹出口から吹き出される温風の温度が急激に高くなる
不具合を改善した車両用暖房装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の車両用暖房装置は、通風路と通風路からの風を
吹き出す少なくとも１個の吹出口とをもつ基部と、 基部の通風路内に配設され通風路を区画する基部の内壁
面とで冷風通路を形成し加熱水で加熱される加熱部と、 加熱部に供給する加熱水の流量を調整する調整弁と、 基部に配設され加熱部を経て吹出口に風を送る送風機と
、 冷風通路に開閉自在に配設され冷風通路の通路断面積を
調整する扉部と、 調整弁と扉部とを機械的に連結し、調整弁の開閉度と扉
部の開閉度とを連動させ調整弁の開放度が増すにつれて
扉部の開口度を減らし冷風通路の通路面積を減らす連結
部とで構成されていることを特徴とするものである。

基部は、通風路と、通風路からの風を吹き出す吹出口と
をもつ。吹出口の数は適宜選択できる。基部は、車両の
ボディと一体的でもよ（、あるいは、別体で車両のボデ
ィに取り付ける構成でもよい。

加熱部は加熱水で加熱されるものであり、その構造は適
宜選択できる。例えば加熱部は、加熱水が供給される供
給空間をもつ供給部と、供給部に設けられた熱交換板と
で形成できる。加熱水は例えば、エンジン冷却のために
エンジンで加熱されたものを採用できる。加熱部は、通
風路の風と熱交換できるように、基部の通風路内に配設
されている。更に本発明では加熱部を間接的又は直接的
に利用し、通風路を区画する基部の内壁面と加熱部とで
冷風通路が形成されている。この場合、加熱部を保持す
る機能をもつ保持部を基部などに設け、保持部と基部の
内壁面とで冷風通路を形成してもよい。冷風通路の形状
、構造、開口面積は適宜選択できる。

調整弁は、加熱部に供給する加熱水の流量を調整するも
のである。調整弁の形状、構造は適宜選択できる。

送風機は、加熱部を経て吹出口に風を送葛ものである。

送風機の構造は例えばシロッコファン方式、軸流ファン
方式等適宜選択できる。

扉部は、冷風通路に開閉自在に配設されており、冷風通
路の通路断面積を調整するものである。扉部は回転して
通路断面積を変える方式でも、場合によっては、直動し
て通路断面積を変える方式でもよい。

連結部は、調整弁と扉部とを機械的に連結しており、調
整弁の開閉度と扉部の開閉度とを連動させ、調整弁の開
放度が増すにつれて扉部の開口度を減らし、冷風通路の
通路断面積を減らすものである。例えば連結部はリンク
機構、カム機構、歯車機構等を採用できる。

〔作用〕

暖房時には、熱い加熱水が調整弁を介して加熱部に供給
され、加熱部は加熱される。したがって送風機からの風
は加熱部を通過して加熱され、温風として吹出口から吹
き出される。

ここで調整弁が所要量開き加熱水が加熱部に流れる初期
においては、冷風通路の通路断面積が大きくなるように
扉部が作動している。

一方、温風の温度を上げるべく調整弁の開放度が増した
場合には、連結部を介して扉部が作動して扉部の開口度
が減り、冷風通路の通路断面積が減少するかなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の車両用暖房装置を車両用エアコン装置に
適用した一実施例を説明する。全体の側面図を第１図に
、各種モードにおける使用状態を第２図乃至第５図に示
す。

この装置は、基部としてのケース１と、加熱部としての
ヒータコア２と、エバポレータ３と、調整弁４と、送風
機５と、扉部としてのダンパ６と、連結部としての連結
リンク７とで構成されている。

ケース１には通風路１０が形成されている。ケース１に
は、通風路１０からの風を吹き出す脚用の第１吹出口１
１．顔面用の第２吹出口１２、デフロスタ用の第３吹出
口１３、風案内板１４が形成されている。なおケース１
には、ダンパ６の動きを規制するストッパ機能とヒータ
コア２の保持性を高める機能とをもつストッパ部分１５
が設けられている。

ヒータコア２はケース１のヒータ収納部１ａの通風路１
０内に配設された暖房系の熱交換器である。ヒータコア
２は、エンジンで加熱された加熱水が供給される供給空
間をもつコア部と、コア部に設けられた多数個の放熱板
とで形成されている。

ヒータコア２の供給空間にはバイブ２２が連通しており
、エンジンで加熱された加熱水はパイプ２２の給水部２
２ａを通り、ヒータコア２に送られこれを加熱し、排水
部２２ｂから排水される。

本例ではヒータコア２を利用して、即ちヒータコア２の
保持性を高めるストッパ部分１ｆとケース１の内壁面と
で冷風通路１７が形成されている。

ここで冷風通路１７はヒータコア２の上方に位置してい
る。冷風通路１７０通路幅はＤで示されている。

エバポレータ３は、冷房系の熱交換器であり、ケースｌ
のエバポレータ収納部ＩＣの通風路１０内にヒータコア
２に隣設して配置されている。エバポレータ３は、冷媒
が供給される供給空間をもつ本体と、本体に設けられた
多数個の熱交換板とで形成されている。

調整弁４は、いわゆるウォータバルブと呼ばれるもので
あり、ケース１の外側面に螺子４０ａで固定された取付
ブラケット４０と、ビン４１を介して揺動自在にブラケ
ット４０に保持された揺動アーム４２と、揺動アーム４
２の揺動角度に応じて作動して弁開口面積を変える弁４
３とで形成されている。弁４３は加熱水が供給される通
水路に配置されている。揺動アーム４２は第１アーム部
４２ａと第２アーム部４２ｂとで形成されている。

なお調整弁４の流量特性を第１１図に示す。この調整弁
４では開口度が小さなときにおいては、流量を絞っ、て
いる。暖房の急激な立ち上がり特性を極力回避するため
である。さて、第１アーム部４２ａには、ケーブルホル
ダ４５ａで保持されたワイヤケーブル４５が接続されて
いる。そして運転席の温度コントロールレバーが高温側
に操作されると、ワイヤケーブル４５が矢印Ｅ１方向に
作動し、よって、揺動アーム４２がビン４１を中心とし
て矢印Ｂ１方向に揺動し、その結果、調整弁４の弁４３
が開放作動し、従ってヒータコア２に供給される加熱水
の単位時間当たりの流量が増す。

送風機５は、ケース１の送風機収納部ｌｅ内に固定され
ており、具体的にはシロッコファン方式のものである。

ここでケース１には、図示はしないが、車外に連通ずる
開口、車内に連通ずる開口が形成されており、従って送
風機５が作動すると、その開口を介して車内または車外
の空気がケース１内に吸われ、風が生成される。

ダンパ６は、冷風通路１７に配置されており、冷風通路
１７の通路断面積を調整するものである。

ダンパ６は、シャフト６０と、冷風通路１７内にシャフ
ト６０を介して揺動自在に枢支された開閉板部６１と、
開閉板部６１に保持されたシール部６２ａ及びクツショ
ン部６２ｂとで形成されている。ここでダンパ６が冷風
通路１７を閉じるようにつまり矢印Ｆ１方向に閉塞作動
すると、ダンパ６のシール部６２ａはケース１のストツ
バ部分１ｆに当たり、シールする。

連結リンク７は、連結部７ａ、７ｂをもち、揺動アーム
４２の第２アーム部４２ｂとダンパ６の開閉板部６１に
連結されたブラケット状の他端部６１ｂとを機械的に連
結している。ここで、調整弁４の揺動アーム４２が揺動
すると、調整弁４の弁４３の弁開閉角度が変動するとと
もに、連結リンク７を介してダンパ６の開閉板部６１の
開口度も変動する。つまり、調整弁４の弁４８が閉じる
ように揺動アーム４２が矢印Ｂ２方向に揺動していると
、ダンパ６の開閉板部６１は矢印Ｆ２方向に揺動し冷風
通路１７の通路断面積が太き（なる。

また逆に、調整弁４の弁４３が開くように揺動アーム４
２が矢印Ｂ１方向に揺動すると、連結リンク７がダンパ
６の開閉板部６１の他端部６１ｂを押し上げ、これによ
り開閉板部６１は矢印Ｆ１方向に揺動し、冷風通路１７
の通路断面積が小さくなる。

なお本実施例では第１吹出口１１を開閉する脚用のダン
パ８０、第２吹出口１２を開閉する顔面用のダンパ８１
、第３吹出口１３を開閉するデフロスタ用のダンパ８２
が装備されている。ダンパ８０は、シャフト８０ａと、
シャフト８０ａを介して揺動自在に枢支された開閉板部
８０ｂとで形成されている。ダンパ８１は、シャフト８
１ａと、シャフト８１ａを介して揺動自在に枢支された
開閉板部８１ｂとで形成されている。ダンパ８２は、シ
ャフト８２ａと、シャフト８２ａを介して揺動自在に枢
支された開閉板部８２ｂとで形成されている。ダンパ８
０．８１．８２はそれぞれダンパアクチュエータにより
作動される。

次に本実施例装置の作用をその使用方法とともに説明す
る。

先ず、暖房時について説明する。この場合には、調整弁
４が開放作動されるので、エンジンからの熱い加熱水が
バイブ２２および調整弁４を経てヒータコア２に供給さ
れ、ヒータコア２は加熱される。また冷房系も必要に応
じて作動し、作動時にはエバポレータ３には冷媒が流れ
る。送風機５も駆動され、風が生成される。したがって
送風機５からの風はエバポレータ３を通過して除湿冷却
され、更にヒータコア２を矢印に１方向に通過して所定
温度域に加熱され、温風として吹出口１１乃至１３から
吹き出される。

ところで本実施例にかかる装置も加熱水を給水する方式
を採用しているので、その暖房特性も第６図に示す従来
装置の場合と同様に、調整弁４の弁４３が開き始める初
期においては、ヒータコア２に供給される加熱水の流量
は少ないものの、温風の温度は急激に高くなるおそれが
ある。

この点本実施例では調整弁４の弁４８が開き始める初期
においては、ダンパ６は矢印Ｆ２方向に揺動しており、
冷風通路１７が全面開口の状態であるかあるいは少し閉
じただけの状態であり、冷風通路１７の通路断面積は大
きいものである。そのためかかる初期においては、ヒー
タコア２を通過して加熱された温風は矢印に１方向に流
れ、また、冷風通路１７を経た冷風はヒータコア２を通
らず矢印に２方向に流れ、その後混合されることにより
初期における吹出温風の急激な高温化は防止される。

更に吹出温風の温度を高くする場合には、運転席の温度
コントロールレバーを高温側に操作する。

すると、ワイヤケーブル４５を介して調整弁４の揺動ア
ーム４２が矢印Ｂ１方向に揺動し、弁４３が開放し、こ
れによりヒータコア２に流れる加熱水の流量が増す。こ
のように加熱水の流量が増す方向に揺動アーム４２が揺
動すると、連結リンク７を介してダンパ６の開閉板部６
１は矢印Ｆ１方向に次第に揺動し、冷風通路１７の通路
断面積は小さくなる。したがって冷風通路１７をとおる
風の割合が減り、吹出温風の温度は高くなる。

吹出温風の温度を更に高くする場合には、運転席の温度
コントロールレバーを更に高温側に操作する。すると、
ワイヤケーブル４５を介して調整弁４の揺動アーム４２
が更に矢印Ｂ１方向に揺動する。よって、弁４３が更に
開放し、これによりヒータコア２に流れる加熱水の流量
が更に増す。

この結果、連結リンク７を介してダンパ６の開閉板部６
１は更に閉じる方向つまり矢印Ｆ１方向に揺動し、冷風
通路１７の通路断面積は小さくなるか無くなる。したが
って吹出温風の温度は更に高くなる。

ところで車両用暖房装置において好ましい暖房特性は、
第６図の特性線Ｔ１に示す様に調整弁が開（につれて吹
出温風の温度が直線的に増加する形態か、或いは、第６
図の特性線Ｔ２に示すように冷房側ではやや下突気味に
増加し暖房側ではやや玉突気味に増加する形態である。

上記したような初期における温風温度の急激な高温化を
防止できる特性をもつ本実施例装置では、第６図に示す
特性線Ｔ１やＴ２のような特性を得るのに有利である。

さて本実施例装置において、各種モードにおけるダンパ
８０．８１．８２の開閉状態を第２図乃至第５図に示す
。第２図に示す様に、顔面に温風を当てるＦＡＣＥモー
ドのときには、ダンパ８０は閉じ、ダンパ８１は開き、
従って吹出口１２から風が吹き出される。また、第３図
に示す様に、足元に風を当てるＦＯ０ロＴモードときに
は、ダンパ８１．８２は閉じ、ダンパ８０は開き、従っ
て吹出口１１から温風が吹き出される。また、第４図に
示す様に、顔面および足元の双方に風を当てるＢＹ　　
ＬＥＶＥＬモードのときには、ダンパ８０．８１は開き
、従って吹出口１１．１２から温風が吹き出される。こ
のとき吹出口１１の方が吹出口１２よりも温風温度が高
い。また第５図に示す様にドアガラスの曇りを取るＤＥ
Ｆモードのときには、ダンパ８０．８１は閉じ、ダンパ
８２は開き、従って吹出口１３から温風が吹き出される
。

また冷房モードのときには、エバポレータ３には冷媒は
流れるものの、一般的に、調整弁４は閉じヒータコア２
には加熱水は流れない。またダンパ６は開放作動し冷風
通路１７は全面開放されている。従って送風機５で生成
された風はエバポレータ３で冷却された後、非加熱状態
のヒータコア２および冷風通路１７を経て、通常吹出口
１２から冷風として吹き出される。このとき冷風通路１
７が全面開口状態とされているので、その分の風量を確
保し得る。

ところで冷風通路１７を完全に閉じるときには、ダンパ
６のシール部６２ａがケース１のストッパ部分１ｆに隙
間なく密接することが、風もれ防止の見地から、好まし
い。

そのため連結リンク７の長さが高精度でしかも変動しな
いことが要求される。この点本実施例では、第８図の示
すように連結リンク７の連結部７ａを揺動アーム４２の
孔４２ｇに係止しうるように曲成すると共に、連結リン
ク７の連結部７ｂに雄ねじに近似したリング状の凹凸部
７ｅを形成している。更にダンパ６の他端部６１ｂ側に
は第９図に示すクランプ９を保持している。このクラン
プ９は、溝９０ａに保持部を通してダンパ６の他端部６
１ｂ側に固定される樹脂製の固定部９０と、固定部９０
に一体に形成されたクランプ部９１と、クランプ部９１
の壁面に形成された雌ねじに近似したリング状の凹凸部
９２と、セルフヒンジ部９３ａを介して設けられたカバ
一部９３とで形成されている。そして、実際の組付けに
あたり、ダンパ６のシール部θ２ａをストッパ部分１ｆ
に密着させ、その状態で連結部７ａと揺動アーム４２の
孔４２ｇとを係止させると共に、連結リンク７を第９図
の矢印Ｍ方向へ移動して、雌ねじに近似した凹凸部９２
と雄ねじに近似した凹凸部７ｅとを係合させ、更にカバ
ー９３の爪９８Ｃを爪９１ｃに係合してカバー９３をク
ランプ部９１に被着して凹凸部７ｅの外れを防止し、こ
れにより連結リンク７の長さを固定的に維持するもので
ある。なお、第１０図に連結リンク７を保持したクラン
プ９付近を示す。

〔発明の効果〕

本発明の車両用暖房装置によれば、調整弁の開放度が増
すにつれて扉部の開口度を減らし冷風通路の通路断面積
を減らす連結部が設けられている構成である。そのため
、調整弁の弁が開き始め加熱水が加熱部に入水し始める
暖房初期においては、冷風通路が全面開口の状態である
かあるいは少し閉じただけの状態である。そのため、加
熱部を通過して加熱された温風の他に、加熱部を通過せ
ずに冷風通路を通過した冷風も存在する。従って暖房初
期における吹出温風の急激な高温化は防止される。よっ
て吹出口から吹き出す温風を快適にし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示し、第１図は
装置の側面図、第２図乃至第５図は各種モードにおける
装置の断面図である。 第６図は装置の暖房特性を示すグラフである。 第７図は従来装置を模式的に示す構成図である。 第８図は本実施例の連結リンクの側面図、第９図は本実
施例のクランプの側面図である。第１０図は連結リンク
の取付構造の要部を示す説明図、第１１図は本実施例の
調整弁の特性を示すグラフである。 図中、１はケース（基部）、１０は通風路、２はヒータ
コア（加熱部）、４は調整弁、５は送風機、６はダンパ
（扉部）、７は連結リンク（連結部）を示す。 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第１ｏ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）通風路と該通風路からの風を吹き出す少なくとも
   １個の吹出口とをもつ基部と、 該基部の通風路内に配設され該通風路を区画する該基部
   の内壁面とで冷風通路を形成し加熱水で加熱される加熱
   部と、 該加熱部に供給する加熱水の流量を調整する調整弁と、 該基部に配設され該加熱部を経て該吹出口に風を送る送
   風機と、 該冷風通路に開閉自在に配設され該冷風通路の通路断面
   積を調整する扉部と、 該調整弁と該扉部とを機械的に連結し、該調整弁の開閉
   度と該扉部の開閉度とを連動させ該調整弁の開放度が増
   すにつれて該扉部の開口度を減らし該冷風通路の通路断
   面積を減らす連結部とで構成されていることを特徴とす
   る車両用暖房装置。