JPH0565014A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動車用空気調和装置において、フロントガラ
スからの日射による侵入熱量が多い時や、夏季の炎天下
に車両を放置した時の空気調和装置作動直後の熱負荷に
よる冷却能力の低下を改善し、冷房起動時においても快
適な車室内温度制御ができるようにする。 【構成】外気導入口１、内気導入口２，３を開閉するド
ア１７，１８，１９と、エバポレータ６とデフロスタ吹
出口１１との間より空気導入ファン４の上流側に連通す
るリターンダクト１６及びこれを開閉するリターンドア
２７と、空気導入ファン４を２つに区分するファン隔壁
３３と、空気導入室５の下流側を２つの導風通路２８
ａ，２８ｂに区分する仕切り壁３４と、導風通路２８ａ
より車室外へ連通する排気ダクト３０及びこれを開閉す
る排気ドア３１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リヒートエアミックス
型の自動車用空気調和装置に係り、特に冷房起動時にお
ける冷却能力の低下を改善し、快適な車室内温度制御を
可能にする自動車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のリヒートエアミックス型の自動車
用空気調和装置（以下、単に空気調和装置という場合が
ある）は、特開昭６３−１８８５１４号公報に開示され
ているように、外気導入口の近傍部に設けられた空気導
入ファンから延びる導風ダクトが設けられ、導風ダクト
の下流端には車室内のインストルメントパネルに開口す
るセンタベント吹出口やサイドベント吹出口及びデフロ
スタ吹出口が設けられ、また、導風ダクトの下流端で分
岐しフロア吹出口が設けられている。導風ダクトの途中
部には、エバポレータやヒータコアが介設され、冷房時
には外気取入口及び内気取入口より導入した空気を空気
導入ファンで加圧し、エバポレータで冷却して車室内へ
供給する構造になっている。

【０００３】このようなリヒートエアミックス型の自動
車用空気調和装置において、冷房起動時における冷却能
力の低下を解決することを目的として、例えば特開昭６
３−２６５７２０号公報や特開平１−２４０３１５号公
報に開示された装置においては、空気調和装置の導風ダ
クト内の熱気を冷房起動時に強制的に車室外へ排気する
手段を備えている。

【０００４】また、特開昭５９−７０２１９号公報に開
示された装置においては、車室外気と車室内気の温度差
を測定し、車室内気の方が高いと判断された場合に、装
置の冷却能力を増大させて急速冷却を行なう手段を有し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近の自動車において
は、車両の窓ガラス面がスラント化されてきたことによ
り窓ガラス面積が拡大し、車室内への日射による侵入熱
量も増加してきている。特に、フロントガラスはその傾
向が強く、外気温度の高い夏季の炎天下に車両を放置し
たときのフロントガラス内側の温度は７０℃〜８０℃に
もなるため、冷房起動時に熱負荷の増加により冷却能力
が低下する原因の一つになっている。また、走行時にお
いてもインストルメントパネル上部やフロントガラスの
内側の空気は熱せられ、同様の問題が生じる。

【０００６】上記従来技術は、フロントガラスからの日
射による侵入熱量が直接冷却能力に影響を及ぼすにもか
かわらず、その侵入熱量を排除する構成とはなっておら
ず、急速冷房時の冷却能力を低下させてしまうという問
題があった。即ち、上記特開昭６３−２６５７２０号公
報及び特開平１−２４０３１５号公報に開示された装置
では、装置内の熱気のみを排気するにとどまっているた
め、フロントガラス内側での熱気による熱負荷の増加に
よって冷却能力が低下することが考えられる。また、特
開昭５９−７０２１９号公報に開示された装置では、装
置の冷却能力の限界が考慮されておらず、また前記と同
様にフロントガラス内側の熱気による冷却能力の低下が
考えられる。

【０００７】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、フロ
ントガラスからの日射による侵入熱量が多い時や、夏季
の炎天下に車両を放置した時の空気調和装置作動直後の
熱負荷による冷却能力の低下を改善し、冷房起動時にお
いても快適な車室内温度制御のできる自動車用空気調和
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、空気導入室内に設けられた空気導入ファ
ンと、デフロスタ吹出口、ベント吹出口、及びフロア吹
出口の３種類の車室内吹出口と、前記空気導入ファンよ
り前記車室内吹出口に連通する導風ダクトと、前記導風
ダクトの途中に設置された冷却用エバポレータ及び加熱
用ヒータコアと、前記ヒーターコア上流側に設置された
エアミックスドアとを有するリヒートエアミックス型の
自動車用空気調和装置において、前記エバポレータと前
記デフロスタ吹出口との間の導風ダクトより分岐し、前
記空気導入ファンの上流側に接続するリターンダクト
と、前記リターンダクトに設置され、通常は該リターン
ダクトを閉じるリターンドアと、前記空気導入ファン内
に設けられ、空気導入ファンをその吸込み方向に対して
垂直に区分するファン隔壁と、前記空気導入室の空気導
入ファンの下流側に設けられ、その下流側部分を前記フ
ァン隔壁により区分された空気導入ファンの２つのファ
ン部分に対応する２つの導風通路に区分する仕切り壁
と、前記空気導入ファンの下流側の２つの導風通路の一
方より分岐し、車室外へ連通する排気ダクトと、前記排
気ダクトの分岐部に設けられ、通常は該排気ダクトを閉
じる排気ドアとを有することを特徴とする。

【０００９】また、前記空気導入室には、前記ファン隔
壁により区分された空気導入ファンの２つのファン部分
のうち前記排気ダクトが分岐した導風通路に対応する側
のファン部分の上流側に、外気導入口及び第１の内気導
入口とこれらを開閉する外気ドア及び第１の内気ドアが
設けられ、他方のファン部分の上流側に第２の内気導入
口とこれを開閉する第２の内気ドアが設けられている構
成とすることができる。

【００１０】さらに、前記デフロスタ吹出口に設けられ
た第１の吹出温度センサと、前記デフロスタ吹出口以外
の吹出口に設けられた第２の吹出温度センサと、前記第
１及び第２の吹出温度センサによる温度差が所定の温度
差以内になるまで前記リターンドア及び前記排気ドアを
開く制御手段とを備えることができる。

【００１１】さらに、前記制御手段は、前記第１及び第
２の吹出温度センサによる温度差が所定の温度差以内に
なるまで、前記第１の内気ドアを閉じ、前記第２の内気
ドア及び前記リターンドアを開くことを特徴とすること
ができる。

【００１２】

【作用】本発明において、急速冷房のため空気調和装置
の作動に際しては、リターンドア及び排気ドアを開ける
と、デフロスタ吹出口は空気導入ファンの上流側に連通
し、空気導入ファン下流側の一方の導風通路は排気ダク
トを介して車室外へ連通する。このとき、空気導入ファ
ンはファン隔壁により、その吸込み方向に対して垂直に
区分され、空気導入ファン下流側の導入通路もそれに対
応して仕切り壁により区分されているので、フロントガ
ラスの内側やインストルメントパネル上部の熱気は全て
デフロスタ吹出口よりリターンダクトを介して空気導入
ファンの上流側へ吸込まれ、さらに排気ダクトを介して
車室外へ排出される。このように、車室内の冷却能力の
低下の原因となる熱気が車室外へ放出されることによ
り、熱負荷が小さくなり、冷却能力の低下を防ぐことが
できる。

【００１３】また、この時、外気ドアによって外気導入
口が閉じられ、第１の内気ドアによって第１の内気導入
口が閉じられるので、排気ダクトからは上記デフロスタ
吹出口より空気導入ファンの上流側へ吸い込まれた空気
のみが排気され、それ以外の内気や外気が混合すること
はない。一方、第２の内気ドアによって第２の内気導入
口が開かれるので、デフロスタ吹出口より吸い込まれる
空気以外の内気が第２の空気導入口より空気導入ファン
の下流側に吸い込まれ、導風ダクトを通り、エバポレー
タまたはヒータコアで温度を調整された後、車室内吹出
口より吹き出される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例による自動車用空気
調和装置について図１〜図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例による自動車用空気調和装置
の構成を示す概略図であって、冷房起動時を示す図であ
る。図１において、空気調和装置の上流側の空気導入室
５には車室外の空気を導入する外気導入口１と車室内の
空気を導入する内気導入口２，３とが設けられ、外気導
入口１と内気導入口３のすぐ下流側には空気導入ファン
４が設けられている。内気導入口３は空気導入ファン４
の軸方向一方の側の上流側に外気導入口１と共に設けら
れ、内気導入口２は空気導入ファン４の軸方向他方の側
に設けられている。導風ダクト５ａの途中にはエバポレ
ータ収容部とヒータコア収容部が設けられ、このうちエ
バポレータ収容部には冷房用のエバポレータ６が介設さ
れ、またヒータコア収容部には暖房用のヒータコア７が
介設されている。ヒータコア７の下流側にはヒータコア
収容部の下流側に連通するデフロスタダクト８及びフロ
アダクト９が設けられ、デフロスタダクト８の下流側に
はフロントガラス１０の内面側に吹出すデフロスタ吹出
口１１が、また、フロアダクト９の下流端にはフロア吹
出口１２が形成されている。また、上記ヒータコア収容
部より下流側において、インストルメントパネル１３に
開口するベント吹出口１４がベントダクト１５を介して
形成されている。さらに、デフロスタダクト８の途中で
分岐するリターンダクト１６が設けられており、この分
岐部近傍には排気通路２６を開閉するリターンドア２７
が設けられている。このリターンダクト１６は空気導入
室５の空気導入ファン４よりも上流側で外気導入口１及
び内気導入口３が位置する部分に連通している。

【００１５】上記空気調和装置における空気の流れを制
御するため、外気導入口１には外気ドア１７が、また内
気導入口２には内気ドア１８が、内気導入口３には内気
ドア１９が設けられ、ヒータコア７の上流側近傍にはエ
アミックスドア（ベント用）２０、エアミックスドア
（フロア用）２１が設けられている。また、ヒータコア
７の下流側で上部側（ベント及びデフロスタ）と下部側
（フロア）の空気の流れを制御するバイパスドア２２が
設けられ、ヒータコア下流側で導風ダクト５ａと分岐す
るデフロスタダクト８、フロアダクト９、及びベントダ
クト１５の上流側にはそれぞれデフロスタドア２３、フ
ロアドア２４及びベントドア２５ａ，２５ｂが設けらて
いる。

【００１６】また、空気導入ファン４内には、その吸込
み方向に対して垂直に区分するファン隔壁３３が設けて
あり、空気導入室５の空気導入ファン４の下流側には、
ファン隔壁３３により区分された空気導入ファン４の２
つのファン部分に対応する２つの導風通路２８ａ，２８
ｂに区分する仕切り壁３４が設けられている。この空気
導入ファン４の下流側の一方の導風通路２８ａには、排
気通路２６を通り空気導入ファン４で加圧された空気を
車室外２９へ導く排気ダクト３０と、この排気ダクト３
０とエバポレータ６上流側の通風路４７とに択一的に切
換える排気ドア３１とが設けられている。また、もう一
方の導風通路２８ｂは通風路４７を介してエバポレータ
６に直接連通する。尚、通常運転時には、リターンダク
ト１６はリターンドア２７によって、排気ダクト３０は
排気ドア３１によって閉じられる。

【００１７】次に、図２に基づいて空気調和装置の制御
系について説明する。図２は本実施例による自動車用空
気調和装置の制御系統図である。コントロールユニット
３７はコントロールパネル３８に接続され、水温センサ
３９、日射センサ４０、外気センサ４１、足元車内セン
サ４２、頭部車内センサ４３、デフロスタ吹出温度セン
サ４４、ベント吹出温度センサ４５、及びフロア吹出温
度センサ４６の各センサ信号を入力し、コントロールパ
ネル３８上の温度設定スイッチやモードスイッチから受
けた指令信号を含めて演算処理を行ない、各電動式アク
チュエータへそれぞれの駆動信号が出力される。また、
コントロールユニット３７からは空気導入ファン４のモ
ータ３２、エバポレータ６、ヒータコア７（以上、図１
参照）へ図示しない制御回路によって制御信号が出力さ
れる。

【００１８】また、外気ドア１７、内気ドア１８は電動
式アクチュエータ３５ａを、エアミックスドア２０，２
１は電動式アクチュエータ３５ｂを、デフロスタドア２
３は電動式アクチュエータ３５ｃを、フロアドア２４、
ベントドア２５ａ，２５ｂ、及びバイパスドア２２は電
動式アクチュエータ３５ｄをそれぞれ用いてリンク機構
で駆動される構成となっており、またリターンドア２
７、内気ドア１９、及び排気ドア３１は電動式アクチュ
エータ３５を用いてリンク機構３６で駆動される構成と
なっている。これらの電動式アクチュエータはコントロ
ールユニット３７により制御される。

【００１９】次に、本実施例による動作を説明する。走
行時においてフロントガラス１０からの日射による侵入
熱量により、フロントガラス１０の内面やインストルメ
ントパネル１３の上部空気は熱せられ、冷却能力が低下
する原因になっている。また、夏季など外気温度が高い
時に、自動車を炎天下に放置させた場合、車室内温度は
７０〜８０゜Ｃの熱気となり、この状態で車室内を急速
冷房させても熱負荷が大きいため、快適な車室内温度に
なるまでには時間を要する。

【００２０】このことを解決するため、車室内の熱負荷
が大きい時には、アクチュエータ３５を制御してデフロ
スタダクト８の途中から分岐したリターンダクト１６の
接続部近傍に設けられたリターンドア２７を作動させ
て、リターンダクト１６側を開き、デフロスタ吹出口側
を閉じる。このリターンドア２７に連動させて、内気ド
ア１９を閉じ、排気ドア３１を開く。これにより、車室
内の、特にフロントガラス内側の熱せられた空気をデフ
ロスタ吹出口１１より空気導入ファン４により隔壁３３
の上流側へ吸込み、排気ダクト３０を介して車室外２９
へ排出させる。一方、内気導入口２より吸込まれた車室
内空気は空気導入ファン４により加圧され、通風路４７
を通りエバポレータ６で冷却され、ベント吹出口１４よ
り車室内へ供給される。

【００２１】図３は、図１に示す自動車用空気調和装置
の構成の概略図であって、車室内がある程度冷却された
後の通常運転時を示す図である。車室内がある程度冷却
され、上記デフロスタ吹出温度センサ４４とベント吹出
温度センサ４５から入力された温度差が所定の温度差以
内になると、図３に示すようにデフロスタ吹出口側が開
きリターンダクト１６側が閉じるようにリターンドア２
７を復帰させ、これに連動させて内気ドア１９を開き、
排気ドア３１を閉じる。これにより、デフロスタ吹出口
からの空気の吸入は行われず、内気導入口３より吸入し
た空気は内気導入口２より吸入した空気と共に空気導入
ファン４で加圧され、エバポレータ６で冷却され、ベン
ト吹出口１４より車室内へ供給される。

【００２２】図２に示すコントロールユニット３７は上
記制御を司る制御手段を構成するものであり、空気調和
装置の制御信号として入力するデフロスタ吹出温度セン
サ４４とベント吹出温度センサ４５のそれぞれの入力値
を比較し、所定の温度差以上の時にリターンドア２７、
排気ドア３１、内気ドア１９を上記のように作動させ、
所定の温度差以内になるとこれらのドアを元の位置に復
帰させる。

【００２３】本実施例によれば、冷房起動時において、
コントローラ３７でリターンドア２７、内気ドア１９及
び排気ドア３１を制御することによって、フロントガラ
ス１０の内側やインストルメントパネル１３上部の熱気
を全てデフロスタ吹出口１１より吸込み、リターンダク
ト１６、排気ダクト３０を介して車室外２９へ排出する
ので、熱負荷が小さくなり、冷却能力の低下を防ぐこと
ができる。

【００２４】尚、この制御はベントモード（ベント吹出
口１４より冷気を吹出すモード）における制御である
が、バイレベルモード（ベント吹出口１４及びフロア吹
出口１２の両方から冷気を吹出すモード）においても同
様な考え方で制御することができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、冷房起動時に車室内の
熱気を車室外へ排出するので、フロントガラスからの日
射による侵入熱量が多い時や、夏季の炎天下に車両を放
置した時の空気調和装置作動直後の熱負荷による冷却能
力の低下が改善され、乗員に不快感を与えることなく快
適な車室内温度制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動車用空気調和装置
の構成の概略図であって、冷房起動時を示す図である。

【図２】図１に示す自動車用空気調和装置の制御系統図
である。

【図３】図１と同様の図であって、通常運転時を示す図
である。

【符号の説明】

１ 外気導入口 ２，３ 内気導入口 ４ 空気導入ファン ５ 空気導入室 ５ａ 導風ダクト ６ エバポレータ ７ ヒータコア １１ デフロスタ吹出口 １２ フット吹出口 １４ ベント吹出口 １６ リターンダクト １７ 外気ドア １８，１９ 内気ドア ２０，２１ エアミックスドア ２７ リターンドア ２８ａ，２８ｂ 導風通路 ３０ 排気ダクト ３１ 排気ドア ３３ ファン隔壁 ３４ 仕切り壁 ３５ 電動式アクチュエータ ３６ リンク機構 ３７ コントロールユニット ４４，４５，４６ 吹出温度センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気導入室内に設けられた空気導入ファ
   ンと、デフロスタ吹出口、ベント吹出口、及びフロア吹
   出口の３種類の車室内吹出口と、前記空気導入ファンよ
   り前記車室内吹出口に連通する導風ダクトと、前記導風
   ダクトの途中に設置された冷却用エバポレータ及び加熱
   用ヒータコアと、前記ヒーターコア上流側に設置された
   エアミックスドアとを有するリヒートエアミックス型の
   自動車用空気調和装置において、 前記エバポレータと前記デフロスタ吹出口との間の導風
   ダクトより分岐し、前記空気導入ファンの上流側に接続
   するリターンダクトと、前記リターンダクトに設置さ
   れ、通常は該リターンダクトを閉じるリターンドアと、
   前記空気導入ファン内に設けられ、空気導入ファンをそ
   の吸込み方向に対して垂直に区分するファン隔壁と、前
   記空気導入室の空気導入ファンの下流側に設けられ、そ
   の下流側部分を前記ファン隔壁により区分された空気導
   入ファンの２つのファン部分に対応する２つの導風通路
   に区分する仕切り壁と、前記空気導入ファンの下流側の
   ２つの導風通路の一方より分岐し、車室外へ連通する排
   気ダクトと、前記排気ダクトの分岐部に設けられ、通常
   は該排気ダクトを閉じる排気ドアとを有することを特徴
   とする自動車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記空気導入室には、前記ファン隔壁に
   より区分された空気導入ファンの２つのファン部分のう
   ち前記排気ダクトが分岐した導風通路に対応するファン
   部分の上流側に、外気導入口及び第１の内気導入口とこ
   れらを開閉する外気ドア及び第１の内気ドアが設けら
   れ、他方のファン部分の上流側に第２の内気導入口とこ
   れを開閉する第２の内気ドアが設けられていることを特
   徴とする請求項１記載の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記デフロスタ吹出口に設けら
   れた第１の吹出温度センサと、前記デフロスタ吹出口以
   外の吹出口に設けられた第２の吹出温度センサと、前記
   第１及び第２の吹出温度センサによる温度差が所定の温
   度差以内になるまで前記リターンドア及び前記排気ドア
   を開く制御手段とを備えることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の自動車用空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記第１及び第２の吹
   出温度センサによる温度差が所定の温度差以内になるま
   で、前記第１の内気ドアを閉じ、前記第２の内気ドア及
   び前記リターンドアを開くことを特徴とする請求項３記
   載の自動車用空気調和装置。