JPH0544365B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は空気調和装置（以下空調装置と称す）
に係り、特に自動車用として構成される空調装置
に関する。

(ロ) 従来の技術 従来の自動車用空調装置は、空気の吸入口およ
び吹出口を備え空調装置の外穀を形成するケース
内に、冷凍サイクルの冷媒を蒸発させて周囲の空
気を冷却する蒸発器と、自動車エンジンの冷却水
を熱源とするヒータコアとを風上側から風下側へ
直列状に配設し、冷風と温風とを適宜混合して供
給するようなユニツトに構成されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 この従来の空調装置の構成では、空調ケースの
風上側部分から風下側部分までの長さが長大とな
り、例えば装置を自動車室内の運転席計器パネル
の内側に配設する場合、一方向に極端に長い空調
装置が助手席側から中央部までの計器パネル内部
を占めてしまう。このため、他の種々な機器の格
納スペースが著しく制限されると共に、非常に限
られたスペースの中に取付けなければならず、取
付作業が困難なものとなつていた。これらは室内
寸法が比較的小さい自動車、特に軽車両へ空調装
置を装着する場合に大きな問題となつていた。

これらの問題点に関し、本出願人によつて特願
昭59−38367の示す通り蒸発器とヒータコアとを
それぞれ空調ケース内の上下に配置し冷風通路と
温風通路とを上下に区画した構成が提案されてい
る。この構成の空調装置は、前述の従来の空調装
置と比較して小型車両への装着にも好適な寸法に
小型化されたものではあるが、上下二段となる配
置であるため車種によつては更にこの上下方向の
寸法を短縮化させる必要がある。

本発明は、上述の問題点に鑑みて長さの短縮と
ともに上下方向の寸法を更に短縮することが可能
な構成を備え、車両の室内へ装着する場合におい
ても足元空間を確保できるコンパクトな自動車用
空調装置の提供を目的とする。

(ニ) 問題点を解決するための手段および作用 上記目的を達成するため本発明によれば、自動
車用空気調和装置はその温風通路と冷風通路とを
車両の進行方向に関して前後に並列に配置し、蒸
発器およびヒータコアが、それらの各長辺を温風
および冷風通路の上下の各側面上に横置して各通
路を斜めに横切り且つ互いに並列にこれら通路内
にそれぞれ配置される。

この構成では、温風および冷風用の二つの通路
を車両の進行方向に関して前後に並列に設けてい
るので、空調装置の車両副方向の長さが短縮され
る。また、蒸発器およびヒータコアを、各通路を
斜めに横切り且つ互いに並列となるようにこれら
通路内にそれぞれ配置することにより、従来通り
に各通路を直角に横切つて蒸発器およびヒータコ
アを配置する場合に比して、各通路の車両進行方
向の寸法を短縮することが可能である。さらに、
蒸発器およびヒータコアの長辺をこれら通路の上
下側面上に横置する、換言すれば蒸発器およびヒ
ータコアの短辺を各通路の上下方向へ配している
ので、空調装置の高さの短縮も出来る。

(ホ) 実施例 以下本発明を添付の図面に示される実施例にも
とづいて詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例を示
す空調装置の概略図であり、本実施例の空調装置
即ち空調ユニツト１は、熱交換器を内蔵する樹脂
製空調ケース４と、熱交換された空気を車室内に
送風する樹脂製ブロワケース５とから構成されて
いる。空調ケース４内は仕切壁４ｃによつて前方
通路４ａと後方通路４ｂとに隔てられる。前方通
路４ａには、自動車エンジンの冷却水を熱源とす
るヒータコア２が配設され、後方通路４ｂには冷
凍サイクルの蒸発器３が設置されている。熱交換
器として作用するヒータコア２および蒸発器３
は、それらの長辺を通路４ａ，４ｂの上下側面上
に横置するように配置されており、また本実施例
の場合第２図に明瞭に示される如くそれぞれの通
路の長手方向に対してほぼ15度傾斜させて設置さ
れている。従つて、熱交換器の長手方向寸法（蒸
発器の場合l₁−第１図）を大きく設定して十分な
熱交換能力を確保することができ、高さ方向の寸
法l₂（第１図）を大巾に縮小可能であると共に、
通路を横切る熱交換器の配置に比して空調ケース
の幅方向の寸法をも短縮することができる。

前方通路４ａのヒータコア２の風上側には、後
方通路４ｂの蒸発器３の風上側に通ずる連通孔４
ｄが設けられている。また、ヒータコア２の風上
側の空調ケース上面には、車室外空気を空調ケー
ス４内に導入する外気導入口６が開口されてい
る。この外気導入口６に近接した空調ケース４の
側面には車室内空気導入用の内気導入口７が開口
されている。内気導入口７および外気導入口６
は、空調ケース４に回動自在に支承された内外気
切換ダンパ８によつて切換開閉される。

さらに、前方通路４ａおよび後方通路４ｂの風
下側には、それぞれの通路からの風をブロアケー
ス５内に導入するための分配室４ｅが設けられ
る。この分配室には、前方通路４ａの吐出口４ｆ
と後方通路４ｂの吐出口４ｇとがそれぞれ開口
し、また吐出口４ｆ，４ｇからそれぞれ流入する
風量の割合を変えて室内へ供給する空気の温度調
節を行うため、温度調節ダンパ９が回動自在に取
付けられている。

上述の如く構成された空調ケース４の分配室４
ｅに隣接してブロアケース５が接続され、分配室
４ｅとブロアケース５とはブロア吸入口５ａを通
して連通される。ブロアケース５は渦巻形に形成
され、その内部には、ブロアケースに取付けられ
たモータ１１によつて駆動されるシロツコ型フア
ン１０が配置される。従つて、分配室４ｅ内の空
気は、フアン１０の回転によつてブロア吸入口５
ａからのブロアケース５内部に吸込まれ、吹出口
５ｂから吹き出される。

第３図は前述の構成を有する空調ユニツトの変
更例を示す組付図であり、前述の実施例の空調ケ
ースが一体に形成されていたのに対して、この変
更例の場合空調ケース１０１は前方通路１０４ａ
および分配室１０４ｅが形成された樹脂製の前方
ケース１０４Ａと、後方通路１０４ｂが形成され
た樹脂製の後方ケース１０４Ｂとに分割されてい
る。これら前方ケース１０４Ａと後方ケース１０
４Ｂとは、それぞれのケースに設けられた４個の
取付板１１２，１１３がボルト等で締め付けるこ
とによつて組み立てられる。前方ケース１０４Ａ
と後方ケース１０４Ｂには、それぞれ連通孔１０
４ｈ，１０４ｉおよび吐出口１０４ｊ，１０４ｋ
が設けられており、両ケースが組み立てられた際
に互に連通するようにされている。またブロアケ
ース１０５は、その吸入口１０５ａの周囲に４ケ
所穿設された取付穴１０５ｃと、前方ケース１０
４ａの分配室端部付近に設けられた４つの取付板
１１４の取付穴とを介して、ボルト締めすること
によつて前方ケース１０４に取付けられる。この
空調ユニツト１０１のその他の部分は、前述の実
施例の場合と同様に構成される。

上記変更例は、自動車用空調装置における次の
状況を考慮すれば、その利点がより明確となろ
う。すなわち、自動車用空調装置においては、通
常総ての車両に冷房装置が装着されているわけで
はなく、車両の製造時にはヒータユニツトのみを
装着しておき、そして冷房装置の一部である蒸発
器を含むクリーニングユニツトは、車両販売後市
場等で別途取付ける方式が採用されている。本変
更例でも蒸発器を未装着の場合には、第３図の様
に通路のみを備えた後方ケース１０４Ｃを前方ケ
ース１０４Ａに取付けるようになつている。後に
蒸発器の装着が望まれる場合には、後方ケース１
０４Ｃを蒸発器を備えた後方ケース１０４Ｂと交
換して関連する冷凍サイクルの接続を行うだけで
済み、蒸発器の装着が極めて容易に行える。

第４図は、上記構成の空調ユニツトを車室内に
配置した状態を示し、空調ユニツト１（１０１）
は、助手席から前部座席中央にかけて、運転席計
器盤１５の内側空間に配設されている。

第５図は、空調ユニツト１（１０１）の下流に
配置される分配ユニツト２０の構成を示す。分配
ユニツト２０は、冷風および換気用のベントダク
ト２１、温風吹出し用の温風ダクト２２、除霜用
のデフロスタダクト２３、および各ダクトを結合
しかつその空気導入口２４ａがブロワケース５
（１０５）の空気吹出口５ｂに接続される結合ダ
クト２４によつて構成されている。ベントダクト
２１には、中央吹出口２１ａ、運転席吹出口２１
ｂ、助手席吹出口２１ｃがそれぞれ計器盤１５の
上方に開口され、それぞれ乗員の胸元に向けて風
が吸出されるようになつている。温風ダクト２２
は計器盤１５中央に設けられ、その下部には、乗
員の足元に向かつて温風が吹出すように複数の足
元吹出口２２ａが開口されている。また、デフロ
スタダクト２３には、助手席側と運転席側に２本
のノズル２３ａと２３ｂが設けられ、それぞれの
ノズルの先端には温風をフロントガラスに向けて
吹出すためのデフロスタ吹出口２３ｃ，２３ｄが
開口されている。

第６図は、本空調装置を車両に取付けた時の概
略断面図を示し、ボンネツト上面には車室外気を
導入するための外気取入口２５が開口され、外気
取入口２５の下方空間には、車室Ａとエンジンル
ームＢの間に区画してカウル部Ｃが設けられてい
る。また、カウル部Ｃの下面には、外気取入口２
５から取入れた外気を空調ケース４（１０４）内
に導入するための連通孔２６が開口され、この連
通孔２６は空調ケースの外気導入口６に接続され
る。一方、空調ケース４（１０４）の前面に設け
られている内気導入口７は、計器盤１５の内部に
おいて車室Ａと連通している。同図中符号３０で
示す２点鎖線は、車室ＡとエンジンルームＢとを
仕切るダツシユパネルを示している。また、空調
ケース４（１０４）の後方通路４ｂ（１０４ｂ）
の下部には、蒸発器３の表面に生じた凝縮水を空
調ケース外に排出する排出口２７が設けられてい
る。この排出口２７にはドレンホース２８の一端
が接続され、他端はダツシユパネル３０を貫通し
てエンジンルームＢの下方空間に開放され、凝縮
水を車外へ排出するようになつている。

結合ダクト２４には、吹出口切換用のダンパ４
０、ダンパ４１およびダンパ４２が回動自在に設
けられ、それぞれのダンパはベントダクト２１、
温風ダクト２２、デフロスタダクト２３との接続
口２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを切換開閉できるよう
になつている。

第７図は空調制御パネル３３を示すもので、こ
のパネル３３は計器盤１５もしくはその近傍で、
運転席より操作しやすい位置に設定されている。

符号５０は冷凍サイクルの圧縮機作動スイツチ
の押しボタン式ノブ、５１はブロアモータ１１の
速度制御スイツチの回転式ノブを示し、それぞれ
パネル３３に手動操作可能に設けられている。

符号３４は吹出モード設定部材で、パネル３３
の横溝３３ａ内を移動可能なごとく設けられたレ
バー３４ａと、このレバー３４ａの先端に取付け
られたノブ３４ｂとにより構成される。このレバ
ー３４ａには適宜のリンク機構、コントロールワ
イヤ等を介して、前述のダンパ４０，４１，４２
が連結されている。

符号３５は温度設定部材で、パネルの溝３３ｂ
内を移動可能なごとく設けられたレバー３５ａ
と、このレバー３５ａの先端に取付けられたノブ
３５ｂとにより構成されており、レバー３５ａに
は適宜のリンク機構、コントロールワイヤ等を介
して、空調ユニツトの温度調節ダンパ９が連結さ
れている。

符号３６は内外気切換部材で、パネル３３の横
溝３３ｃ内を移動可能なごとく設けられたレバー
３６ａと、このレバー３６ａの先端に取付けられ
たノブ３６ｂとにより構成されており、レバー３
６ａには適宜のリンク機構、コントロールワイヤ
等を介して、空調ユニツトの内外気切換ダンパ８
が連結されている。

次に、上記構成における作動を各吹出しモード
毎に説明する。

(1) クーラベント（VENT）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂを第７図
においてVENTの位置に操作すると、ダンパ４
０は接続口２４ｂを全開し、ダンパ４１，４２は
接続口２４ｃ，２４ｄを閉じる。この状態でブロ
ア制御スイツチのノブ５１によつてブロアモータ
１１を作動させると、空調ケース内の通路を流れ
た導入空気の多くは、ベント吹出口ダクトの吹出
口２１ａ，２１ｂおよび２１ｃのみから車室内へ
吹出される。

そして、吹出空気の温度制御は、温度設定部材
３５により空調ユニツトの温度調節ダンパ９を作
動させて温風用の前方通路４ａ（１０４ａ）と冷
風用の後方通路４ｂ（１０４ｂ）との風量割合を
変えることにより行われる。温風と冷風は、吹出
口２１ａ，２１ｂおよび２１ｃから吹出されるま
でに、途中の結合ダクト２４、ベントダクト２１
内でかく拌混合される。

(2)バイレベル（BI−LEVEL）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂを第７図
のＢ／Ｌの位置に操作すると、ダンパ４２は接続
口２４ｄを閉じ、ダンパ４１は接続口２４ｃを開
き、ダンパ４０は第６図に示す如く中間位置で開
いた状態となる。従つて、べント吹出口２１ａ，
２１ｂおよび２１ｃと足元吹出口２２ａの両方か
ら車室内へ空気が吹出す。この場合、蒸発器３で
冷却された冷風とヒータコア２で加熱された温風
は、温度調節ダンパ９が第２図に示すように中間
位置であれば、温風と冷風に分割された状態でブ
ロアケース５（１０５）内に吸入される。このた
め、ブロアケース吐出口５ｂから吹き出されると
きも、温風と冷風に分かれた状態で分配ユニツト
２０内に導入され、ダンパ４０が第６図に示す如
く中間位置では、温風が温風ダクト２２内に導入
され、冷風はベントダクト２１内に導入される。
この様に、冷風を主にベント吹出口２１ａ，２１
ｂ，２１ｃ側へ、また温風を主に足元吹出口２２
ａ側へ吸出すことにより、上下の吹出空気温度に
差をつけて、頭寒足熱の快適な温度分布を得るこ
とができる。

(3) 暖房（HEAT）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂを第７図
のHEATの位置に操作すると、ダンパ４０はベ
ントダクト２４の接続口２４ｂを閉じ、ダンパ４
１は温風ダクト２２の接続口２４ｃを全開にする
と共に、ダンパ４２はデフロスタダクト２３の接
続口２４ｄを若干開く。従つて、温風は足元吹出
口２２ａから吹き出されると共に、デフロスタ吹
出口２３ｃ，２３ｄから少量の温風がフロントガ
ラスに向けて吹出される。

(4) デフロスタ（DEF）モード 吹出モード設定部材３４のノブ３４ｂをDEF
の位置に操作すると、ダンパ４０，４１はそれぞ
れ接続口２４ｂ，２４ｃを閉じ、ダンパ４２は接
続口２４ｄを開く。従つて温風はデフロスタ吹出
口２３ｃ，２３ｄからフロントガラスに向けて吹
出される。

なお、上記各モードの作動において、前述の実
施例および変更例ではヒータコア２および蒸発器
３が傾斜させて配設されているが、送風装置であ
るフアン１０が熱交換器の風下側に配置された吸
込み型であるため、ヒータコア２および蒸発器３
にて熱交換される空気は、良好にしかも均一に熱
交換された状態で送風され、空調感を損うことは
ない。

以上説明した実施例および変更例の空調ユニツ
トは、空調ケースのを前方通路４ａ（１０４ａ）
と後方通路４ｂ（１０４ｂ）とに区画し、これら
の通路にヒータコア２と蒸発器３をそれぞれ配設
しているため、ヒータコアと蒸発器を直列に配置
するものに比べて、空調ユニツトの長さが短縮さ
れるという効果がある。さらに、前述の如く熱交
換器を通路内に傾斜されて配設しているため、空
調ユニツトの高さ方向の長さが短縮される。この
結果、この実施例および変更例の空調装置は全体
的に非常にコンパクトな形状となる。

第８ａ図は本発明の実施例による空調ユニツト
とこれと同程度の能力を備えた従来型の空調ユニ
ツトの寸法を比較して示す図で、同図から明らか
な様に本発明の実施例の空調ユニツトは長さにお
いて従来型の約2/3に短縮されている。また高さ
に関しては、ブロワケースの位置において従来型
とほぼ同程度であるものも、助手席側に配置され
る空調ケースの位置においてやはり従来型の約2/
３に縮小されている。

上述の寸法関係を助手席側の足元空間で示した
のが第８ｂ図であり、本発明の実施例の空調ユニ
ツトの場合、熱交換器を直列に配置した従来型お
よび本発明者等が先に提案した通路を上下に並列
に配置した空調ユニツト（同図中小型車タイプと
表示）に比較して、高さ方向に約12cm小さくする
ことができる。但し、第８ｂ図に見られる如く、
本発明の実施例では通路を前後に配置することに
よつて、通路を上下に配置した小型車タイプより
も幅方向に約12cm程度大きくなることとなるが、
高さの短縮が可能なこの構成は、快適性を高める
上で特に足元空間の確保が望まれる軽車両等にお
いて非常に効果がある。

本発明は、上述の実施例、変更例に限らず以下
に述べる様な種々の変更が可能である。

第９図は本発の空調ユニツトの他の変更例を示
し、本変更例では前方および後方通路２０４ａ，
２０４ｂを一体に形成された空調ケース２０４に
蒸発器２０３が着脱自在に装着されるように構成
される。即ち、蒸発器２０３を空調ケース２０４
の後方通路２０４ｂ内に装着するには、まず蒸発
器２０３をコ字状の樹脂製枠部材２５０に嵌着す
る。次いで、空調ケース２０４の側面下部に開口
された開口部２０４ｌから枠部材２５０と共に蒸
発器を空調ケース２０４内に挿入し、枠部材２５
０の取付板２５０ａを空調ケースの下部側面に設
けた取付板２０４ｍ，２０４ｎにボルト締めする
ようになつている。なお、蒸発器２０３を装着し
ない場合には、カバー２５１を取付けて開口部２
０４ｌを閉じる。

この様に、本変更例では蒸発器を備えていない
空調ユニツト２０１があらかじめ車両に配設され
ている場合に、後から蒸発器を装着する際の取付
作業が非常に簡単になるように構成されている。

また、以上説明した例では温度調節ダンパ９を
ヒータコアおよび蒸発器の風下側に配設している
が、風上側に設けても温度制御は可能である。さ
らに、温度調整手段は温度調節ダンパに限られる
ものではなく、例えばヒータコア内に導入する温
水量を調整するウオータバルブ等によつて温度制
御を行うようにしてもよい。

(ヘ) 発明の効果 上記説明から明らかなように、本発明は、空調
装置の二つの通路を車両の進行方向に関して前後
に並列に配置し、かつ各長辺をそれぞれ通路の上
下各側面上に横置して各通路を斜めに横切り且つ
互いに並列に蒸発器およびヒータコアをこれら通
路内にそれぞれ配置することで、空調装置の車両
幅方向の長さ、車両進行方向の寸法および高さを
短縮可能であり、空調装置を全体的に非常にコン
パクトな形状とすることが出来る。

この結果、ａ）車室内計器盤内部に取付ける場
合であつても十分な足元空間を確保することがで
き、特に室内寸法の小さな軽車両等においても快
適性を高めることが可能となる。ｂ）空調装置の
取付けに必要な場所が少なくて済み、その取付け
の自由度が増し取付作業を容易にできる。また、
他の種々の機器の取付空間を増加することが可能
となる。ｃ）通路長が短縮されるため空調ケース
内での熱損失を低減できると共に、通路抵抗を減
少して効率的な送風が可能となる。そのためより
能力の小さい送風装置を採用することができ、モ
ータ消費電力および騒音の低減が可能となる。

また、フアン装置を熱交換器の下流側（風下
側）に配置する構成とすることによつて、各熱交
換器を通る空気の風速分布をより均一にすること
ができ、効率の良い熱交換が可能となる。

さらに、空調ケースの各通路部分を分割自在な
構成とする或いは蒸発器を空調ケースへ着脱自在
な構成とすることにより、車両製造後の冷房ユニ
ツトの組込みを容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による空調装置の透
視図、第２図は同概略平面図、第３図は第１図の
実施例の変更例を示す組付図、第４図は本発明の
実施例／変更例の空調装置の車室への搭載位置を
示す概略透視図、第５図は本発明の実施例／変更
例の空調装置と分配ユニツト各ダクトの組付図、
第６図は第５図の空調装置および分配ユニツトの
車両への搭載状態を示す概略断面図、第７図は空
調装置の操作パネル例を示す斜視図、第８ａ図お
よび第８ｂ図はそれぞれ本発明の実施例／変更例
と従来型空調装置との寸法関係を比較して示す概
略正面図および概略側面図、および第９図は第１
図の実施例の他の変更例を示す組付図である。 図中、１（１０１，２０１）…空調装置、２
（１０２）…ヒータコア、３（１０３，２０３）
…蒸発器、４（１０４，２０４）…空調ケース、
４ａ（１０４ａ，２０４ａ）…前方通路、４ｂ（１
０４ｂ，２０４ｂ）…後方通路、５ｂ…吹出口、
６…外気導入口、７…内気導入口、９…温度調節
ダンパ、１０…フアン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車用空気調和装置にして、 吸入口及び吹出口を有し、この吸入口と吹出口
   をそれぞれ連通する二つの通路を車両の進行方向
   に関して前後に並列に形成するケースと、 前記ケースの一方の通路内に配設され、冷凍サ
   イクルの冷媒を蒸発させて周囲の空気を冷却する
   蒸発器と、 前記ケースの他方の通路内に配設されて周囲の
   空気を加熱するヒータコアと、 前記蒸発器およびヒータコアの下流側に配置さ
   れ、これら蒸発器およびヒータコアを通して送気
   を行うフアン装置と、 前記蒸発器および前記ヒータコアを通る空気の
   風量を制御するダンパを含み、前記蒸発器からの
   冷風および前記ヒータコアからの温風の混合気の
   温度制御を行う温度調節装置とを備え、 前記蒸発器およびヒータコアが、それらの各長
   辺を前記二つの通路の上下の各側面上に横置して
   各通路を斜めに横切り且つ互いに並列に配置され
   る自動車用空気調和装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の自動車用空気
   調和装置において、前記ケースが、前記蒸発器を
   収容する通路部分と前記ヒータコアを収容する通
   路部分とに分割自在に形成される自動車用空気調
   和装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   自動車用空気調和装置において、前記蒸発器は、
   空気調和装置が車両へ装着された後においても取
   付可能であるように、前記ケースへ着脱自在に取
   付けられる自動車用空気調和装置。