JPH0764182B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は暖房効果の立上り特性を改善した自動車用空調
装置に関する。

〔従来の技術〕 自動車用空調装置においては、エンジン冷却水を熱源と
するヒータコアによって送風空気を加熱して、車室内の
暖房を行うのが一般的である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、自動車の乗車時間を調査してみると、国内で
は短時間乗車の割合が高いので、エンジン冷却水が充分
に上昇しない状態で降車することが多く、そのため車室
内への吹出し空気温度を早期に立ち上がらせる必要性が
大きくなっている。また、デーゼルエンジンや高効率ガ
ソリンエンジンを搭載した車のように暖房用熱源として
のエンジン冷却水温があまり上昇しない車種にあたって
は特にこの問題は大きな課題となっている。

一方、吹出し空気温度の早期立上りを図るために、内気
（車室内空気）導入モードで車室内の暖房を行うと、自
動車の窓ガラスが曇ってしまうという問題がある。

そこで、本発明は上記点に鑑み、窓ガラスの曇りを防止
しつつ、吹出し空気温度の早期立上りを実現し得る自動
車用空調装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、 （ａ）外気を導入する外気導入口及び内気を導入する内
気導入口を有する内外気切替箱と、 （ｂ）この内外気切替箱内に設けられ、前記両導入口を
開閉する内外気切替弁と、 （ｃ）この内外気切替弁によって外気と内気を同時に導
入する状態を設定したとき、外気の流路と内気の流路を
仕切る仕切り部材と、 （ｄ）前記内外気切替箱の下流側空気流路において、前
記外気流路と連通すように設けられた蒸発器と、 （ｅ）この蒸発器の側方において前記内気流路と連通す
るように設けられ、蒸発器をバイパスして空気を流すバ
イパス路と、 （ｆ）前記蒸発器およびバイパス路の下流側において蒸
発器側の第１流路とバイパス路側の第２流路とを仕切る
仕切り部材と、 （ｇ）前記蒸発器側の第１流路を通過した空気及び前記
バイパス路側の第２流路を通過した空気を加熱するヒー
タコアと、 （ｈ）前記蒸発器側の第１流路及びヒータコアを通過し
た空気を吹き出すように設けられた上方吹出口及びデフ
ロスタ吹出口と、 （ｉ）前記バイパス路側の第２流路及びヒータコアを通
過した空気を吹出すように設けられた足元吹出口とを具
備するという技術的手段を採用する。

〔作用〕

上記の技術的手段によれば、足元吹出口から風を吹出す
と同時に、デフロスタ吹出口からも風を吹出すヒートモ
ードを設定したとき、内外気切替弁を内気と外気を同時
に導入する位置に操作することにより、デフロスタ吹出
口に対しては乾燥外気を加熱した温風を吹出させ、一方
足元吹出口に対しては比較的暖かい内気を加熱した温風
を吹出させることができる。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１図
は自動車用空調装置の全体構成を示すもので、送風機ユ
ニット10と、クーリングユニット40とヒータユニット50
とから構成されている。

送風機ユニット10は、第２図〜第４図に詳示するよう
に、スクロール形状のブロワハンジング11を有し、この
ブロワハウジング11の吹出口12はクーリングユニット40
の空気取入口41に接続されている。13は有底円筒状に形
成された内外気切替箱で、ブロワハウジング11の吸気口
14に接続されている。この内外気切替箱13の円筒外周面
には外気導入口15と内期導入口16を備えている。17はこ
の切替箱13内に回転可能に設置された有底円筒状の内外
気切替弁で、外気導入口15または内気導入口16を選択的
に開閉させるためのものであり、内気導入位置17aと外
気導入位置17bと内外気同時導入位置17cとに操作され
る。18はこの弁17の弁孔、19は弁孔18を外気流入域18a
と内気流入域18bとに仕切るために弁17の内側に設けら
れた仕切板である。すなわち、仕切板19は、内外気切替
弁17の弁孔18が外気導入口15と内気導入口16に同時に開
口する位置関係に弁17が回動したとき（第１図、第３図
の破線位置17c）、弁17の内部を内気流入域18bと外気流
入域18aとに仕切るものである。この内外気流入域18a、
18bの仕切効果を良好にするためには、仕切板19の回動
位置が問題となるが、本発明者の実験によれば、ブロワ
ハウジング11のノーズ部11aと弁17の回動中心とを結ぶ
線上に仕切板19が位置するようにすると（第１図、第３
図の破線位置17c）、上記仕切効果が良好になることを
確認できた。20は弁17の回転軸で、仕切板19および弁17
と一体に組付けられ、この三者（17、19、20）は一体に
回転する。この回転軸20の一端はブロワハウジング11の
吸気口14の仕切板部21に、また他端は内外気切替箱13に
それぞれ回転自在に支持されている。内外気切替箱13は
ビス22によってブロワハウジング11の側面に固定されて
いる。また、内外気切替箱13の外部へ突出している回転
軸20の他端部には操作用レバー23がナット24により結合
されている。この操作用レバー23は図示しない電気制御
アクチュエータ例えばサーボモータに連結されている。

25はブロワハウジング11内に設けられた送風ファンで、
本例ではシロッコファンを用いており、モータ26により
駆動される。このモータ26はブロワハウジング11に固定
されている。

27はブロワハウジング11内に設けられた仕切板で、ブロ
ワハウジング11内の空気流路を外気流路28と内気流路29
とに仕切るものである。ここで、ブロワハウジング11内
の送風空気は、前記した内外気切替弁33内の仕切板19に
よってほぼ外気部分と内気部分とに区分されるので、仕
切板27は必ずしも必要なものではない。30はブロワハウ
ジング11内の吹出口12近傍に設けられたダンパで、前記
仕切板27の延長上に位置するようにして設けられたシャ
フト31を回転中心として実線位置30aと破線位置30bとの
間で回動する。

クーリングユニット40には、自動車エンジンを駆動源と
して作動する冷凍サイクルの蒸発器42と、この蒸発器42
の側方に設けられたバイパス路43と、蒸発器42側の流路
とバイパス路43とを仕切る仕切板44とが設けられてい
る。蒸発器42側の流路45は送風機ユニット10の外気流路
28と連通するように形成され、またバイパス路43は送風
機ユニット10の内気流路29と連通するように形成されて
いる。

ヒータユニット50には、前記蒸発器42側の流路45と連通
する第１流路51と、前記バイパス路43と連通する第２流
路52と、この第１、第２流路51、52を仕切る仕切板53
と、前記第１、第２流路51、52を通過した空気を加熱す
るようにヒータユニット中央部に設けられたヒータコア
54と、ダンパ55、56、57、58、59と、仕切板60と、デフ
ロスタ吹出口61、換気・冷房用の上方吹出口62、暖房用
足元吹出口63とが設けられている。

ヒータコア54は自動車エンジンの冷却水（温水）を熱源
として空気を加熱するものであって、前記仕切板53およ
びダンパ57によってヒータコア54内部の空気流路も第１
流路51側と第２流路52側とに仕切られるようになってい
る。ダンパ55、56はヒータコア54を通過する空気とヒー
タコア54をバイパスする空気の風量割合を調整して車室
内への吹出空気温度を制御する温度制御用エアミックス
ダンパである。また、ダンパ57はヒータコア54の出口側
空気流路を制御するものである。仕切板60はダンパ57と
共同して、ヒータコア54下流側の流路を第１流路51側
と、第２流路52側とに仕切り、第１流路51側にデフロス
タ吹出口61および上方吹出口62が設けられ、第２流路52
側に足元吹出口63が設けられている。

本実施例では、ダンパ30、55、56、57、58、59もすべて
電気制御のアクチュエータ例えばサーボモータで駆動さ
れるようになっている。

第５図は本実施例における空調制御パネル70を示すもの
であって、このパネル70は通常自動車の計器盤に取付け
られる。71は２つの吹出空気温度調節用エアミックスダ
ンパ55、56を所定の連動関係を保たせながら連動操作す
るための、上・下連動用温度調節レバー、72は上側のエ
アミックスダンパ55のみを個別的に回動させるための上
側温度調節用レバーであって、後述するごとくバイレベ
ルモード設定時に作動し、この時前記レバー71は下側温
度調節用レバーとして働く。73は吹出しモード切替レバ
ーであって、その移動用ガイド溝73aに沿って移動させ
ることによって左から右に向けて順次デフロスト（DE
F）、ベント（VENT）、バイレベル（B/L）およびヒート
（HEAT）の４つの空調吹出しモードを設定することがで
きる。

74は送風機の回転数切替用レバーであって、送風機モー
タ26の通電回路を切替えて本実施例では低（Lo）、中
（Mi）および高（Hi）の３段階に送風機回転数を切替え
る。75は内外気切替箱13の内外気切替弁17を制御する内
外気切替レバーであり、内気導入（REC）と外気導入（F
RE）を選定するものである。71a、72a、74a、75aはそれ
ぞれレバー摺動用溝部、76は冷却サイクルの圧縮機の作
動を断続するためのエアコンスイッチで、周知のごとく
圧縮機用電磁クラッチへの通電を断続する。上記した各
レバー71、72、73、75はいずれも電気スイッチ、可変抵
抗器等を操作して電気信号を発生し、この電気信号に基
いて制御回路を介してサーボモータの通電を制御し、内
外気切替弁17およびダンパ30、55、56、57、58、59の位
置を後述の表１のごとく制御する。

次に、上記した構成に基いて本実施例の作動を説明す
る。後述の表１は各吹出しモードにおけるダンパ位置を
示すものであって、この表１を参照しながら各吹出しモ
ードごとに作動を説明する。

〔デフロスト吹出モード〕 車室内空気よりも低湿度の外気を導入し、必要により蒸
発器42による除湿作用を受けた後、ヒータコア54により
適温に温度調整した後に、デフロスト吹出口61から窓ガ
ラスに向けて温風を吹出させることによって窓ガラスの
曇り止めを行うモードであって、吹出しモード切替レバ
ー73をDEF位置にセットし、調温操作は上・下連動用温
度調節用レバー71によってエアミックスダンパ55、56を
最大暖房位置55a、56aと最大冷房位置55b、56bとの間で
連動操作することにより行う。内外気切替レバー75はFR
E位置にセットし、内外気切替箱13の弁17を第１図中の1
7b位置に操作して外気導入口15を開放し、外気を導入す
ることになるが、外気が汚れている場所を走行中であれ
ば、レバー75を内気導入位置RECに切替えて内気を導入
するとともに、エアコンスイッチ76を投入して冷凍サイ
クルを運転し、蒸発器42の除湿機能により除湿して、低
湿度の空気をデフロスタ吹出口61から吹出すようにすれ
ばよい。

〔ベント吹出モード〕

低温外気または冷風を主として吹出させるのに適した空
調モードであって、各種ダンパはそれぞれ表１に示され
た回動位置を占め、また両エアミックスダンパ55、56は
連動操作されるが、ダンパ30が破線位置30bに操作され
るので、送風空気はすべて蒸発器42側の流路を流れ、バ
イパス路43側へは流入しない。従って、下側のエアミッ
クスダンパ56およびヒータコア54の下半部は実質上機能
しないことになる。しかし、このベントモードを設定す
るのは元来強暖房を求めない時なので、所望吹出温度を
得るのに不都合はきたさない。なお、このモード時には
内外気切替レバー75を操作して内気または外気を選択的
に導入できる。

〔バイレベル吹出モード〕

空調パネル70の吹出モード切替レバー73をB/Lマークを
付した位置にセットすることによって、各ダンパは表１
に示された回動位置を占めると共に上下の両エアミック
スダンパ55、56の連動関係が解除される。そして上方吹
出口62からの吹出温度は上側温度調節用レバー72の操作
を通じて上側エアミックスダンパ55により、また足元吹
出口63からの吹出温度は上下連動用温度調節用レバー71
の動きを介して下側エアミックスダンパ56によって各々
独立的に自由に調節することができる。従って車室内の
温度分布を人為的にきめ細かく自由にコントロールでき
るので、理想的な空調状態といわれるいわゆる頭寒足熱
の環境を各個人毎に異なる好みに応じて強調的にまたは
穏やかに生じさせることも用意に行なえる。このバイレ
ベルモードにおいては吹出モード切替レバー73の操作と
連動してダンパ30が中間回動位置30aに操作されるとと
もに、内外気切替弁17が17cの位置に操作されて、弁口1
8が外気導入口15と内気導入口16の両方に同時に開口
し、内気と外気を同時に導入する。そして、この内気と
外気は仕切板19、27により仕切られて、外気は蒸発器42
側の流路に流入し、一方内気はバイパス路43側に流入す
る。これにより、内気をヒータコア54で加熱した温風が
下方吹出口63から車室内の乗員足元に吹出すので、下方
吹出口63からの吹出し空気温度を早期に立上らせること
ができる。

〔ヒート吹出モード〕

加温された空気が車室内の乗員足元に向けて吹き出され
る暖房モードであって、吹出モード切替レバー73をパネ
ル70のHEAT位置に操作することにより、各ダンパの回動
位置は表１のごとくなり、両エアミックスダンパ55、56
は連動関係に置かれる。このヒートモードでは吹出モー
ド切替レバー73の操作に連動してダンパ30が中間位置30
aに操作されるとともに、内外気切替弁17が17c位置に操
作されるので、前記バイレベルモード時と同様に蒸発器
42側の流路に外気が導入され、バイパス路43側に内気が
導入される。ヒートモード時には、デフロスタ吹出口61
と足元吹出口63が同時に開口し、デフロスタ吹出口61に
は図示しないデフロスタノズル、デフロスタホースによ
る通風抵抗のため比較的少量の温風が吹出す。この際、
低湿度の乾燥外気をヒータコア54で加熱してデフロスタ
吹出口61より吹出すため、窓ガラスの曇り止め効果が非
常に良好となる。

一方、足元吹出口63側の流路であるバイパス路43に対し
ては、車室内の比較的暖かい空気を導入し、これをヒー
タコア54で加熱して温風とし、この温風を足元吹出口63
から吹出すため、足元吹出口63からの吹出空気温度を早
期に立上らせ、冬期における暖房効果を高めることがで
きる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく種々
変形可能なものであり、以下代表的な変形例について列
記する。

（１）内外気切替弁17は円筒状のものでなく、平板状の
ものでもよく、この場合は平板状内外気切替弁17の空気
下流側にこれとは別体で仕切板19を設ければよい。

（２）吹出空気の温度調節手段として、エアミックスダ
ンパ55,56を廃止し、その代わりにヒータコアへの温水
流量を調節する周知の温水流量調整弁を用いる形式のヒ
ータユニットにおいても本発明は実施できる。

（３）第５図に示す空調パネル70では、吹出しモードが
４つの場合について述べたが、デフロスタ吹出口61と足
元吹出口63への風量割合を同等に設定するヒータ・デフ
モードを更に追加してもよい。

（４）送風機（25,26）を内外気切替箱17の直後に設置
する形式のものに限らず、送風機（25,26）をヒータユ
ニット50に設置する形式のものにおいても本発明は実施
できる。

（５）ダンパ30は、ブロワハウジング11内でなく、クー
リングユニット40内の空気入口部に設けることも可能で
ある。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、ヒートモードにおいて
デフロスタ吹出口には乾燥外気を加熱した温風を吹出さ
せて、窓ガラスの曇り止め効果を高めると同時に、足元
吹出口には比較的暖かい内気を加熱した高温の温風を吹
出させて、暖房効果の立上りを早めることができる。

また、蒸発器側の流路に対してバイパス路を設けること
により、足元吹出口側の通風抵抗を減少できるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明装置の一実施例を示すもので、第１図は全
体構成の概要を示す断面図、第２図は送風機ユニット部
の分解斜視図、第３図は送風機ユニット部の断面図で、
第４図のロ−ロ矢視断面を示す。第４図は第３図のイ−
イ矢視断面図、第５図は空調制御パネルの正面図であ
る。 10……送風機ユニット,13……内外気切替箱,15……外気
導入口,16……内気導入口,17……内外気切替弁,19,27…
…仕切板,28……ヒート、バイレベルモード時の外気流
路,29……ヒート、バイレベルモード時の内気流路,30…
…ダンパ,40……クーリングユニット,42……蒸発器,43
……バイパス路,44……仕切板,50……ヒータユニット,5
1……第１流路,52……第２流路,53,60……仕切板,54…
…ヒータコア,61……デフロスタ吹出口,62……上方吹出
口,63……足元吹出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）外気を導入する外気導入口及び内気
   を導入する内気導入口を有する内外気切替箱と、 （ｂ）この内外気切替箱内に設けられ、前記両導入口を
   開閉する内外気切替弁と、 （ｃ）この内外気切替弁によって外気と内気を同時に導
   入する状態を設定したとき、外気の流路と内気の流路を
   仕切る仕切り部材と、 （ｄ）前記内外気切替箱の下流側空気流路において、前
   記外気流路と連通すように設けられた蒸発器と、 （ｅ）この蒸発器の側方において前記内気流路と連通す
   るように設けられ、蒸発器をバイパスして空気を流すバ
   イパス路と、 （ｆ）前記蒸発器およびバイパス路の下流側において蒸
   発器側の第１流路とバイパス路側の第２流路とを仕切る
   仕切り部材と、 （ｇ）前記蒸発器側の第１流路を通過した空気及び前記
   バイパス路側の第２流路を通過した空気を加熱するヒー
   タコアと、 （ｈ）前記蒸発器側の第１流路及びヒータコアを通過し
   た空気を吹き出すように設けられた上方吹出口及びデフ
   ロスタ吹出口と、 （ｉ）前記バイパス路側の第２流路及びヒータコアを通
   過した空気を吹出すように設けられた足元吹出口とを具
   備する自動車用空調装置。