JPH085306B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、加熱器をバイパスする第１バイパス風路
と、加熱器および第１バイパス風路をバイパスする第２
バイパス風路を備え、加熱器によって加熱された空気
と、第１バイパス風路を経過した空気とを混合して空気
の温度調節を行なうとともに、第２バイパス風路を開口
することにより、車室内に吐出される風量の増大を計る
機能を備えた車両用空気調和装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の空気調和装置は、加熱器の上流、およ
び第１バイパス風路の上流に、いずれか一方の風路を閉
鎖可能な板状のエアミックスダンパを設け、このエアミ
ックスダンパの回動位置を操作することにより、加熱器
により加熱される風量と、加熱器をバイパスした風量と
の比を調節して、ダクトより車室内に吐出される空気の
温度を調節していた。

一方、例えば、車室内を急速に冷却する場合など、車
室内の吹出口より大きな風量が要求される場合がある。
そこで、加熱器および第１バイパス風路の上流の空気
を、車室内の吹出口に供給する第２バイパス風路を設け
るとともに、その第２バイパス風路を閉鎖可能な板状の
マックスクールダンパを設け、大きな風量が要求された
場合に、エアミックスダンパにより、加熱器を通過する
風路を閉鎖して第１バイパス風路を全開にし、さらに、
マックスクールダンパを回動操作して第２バイパス風路
を開放して、第１バイパス風路と第２バイパス風路を介
した空気を車室内の吐出口に供給していた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の装置は、エアミックスダンパを
駆動する駆動手段と、マックスクールダンパを駆動する
駆動手段が必要となるとともに、エアミックスダンパと
マックスクールダンバとを連動させる機構が用いられて
いたため、構造が複雑となる問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目
的は、加熱器と第１バイパス通路の開口比の調節と、第
２バイパス風路の開閉とを簡単な構造を行なうことので
きる車両用空気調和装置の提供にある。

［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に、車室内に向って
空気を送るためのダクトと、該ダクト内に設けられ、前
記ダクト内を流れる空気流を加熱する加熱器と、前記ダ
クト内を流れる空気流を、前記加熱器を回避して、前記
加熱器の下流に供給する第１バイパス風路と、前記加熱
器および前記第１バイパス風路の上流に供給された空気
を、前記加熱器および前記第１バイパス風路を回避し
て、前記加熱器および前記第１バイパス風路の下流に供
給する第２バイパス風路と、前記ダクト内に配置され、
前記加熱器を通過する風路、前記第１バイパス風路、お
よび前記第２バイパス風路うちの１つ、または複数の風
路を開口させうる開口部を備えた可撓性の膜状部材と、
該膜状部材を前記ダクト内で移動させる膜状部材移動手
段とを備えたことを技術的手段とする。

［作用］ 膜状部材は、可撓性のものが用いられるため、一枚の
膜状部材で、加熱器を通過する風路、第１バイパス風
路、および第２バイパス風路を遮断することが可能であ
る。この膜状部材には、加熱器を通過する風路、第１バ
イパス風路、および第２バイパス風路うちの１つ、また
は複数の風路を開口させうる開口部が設けられているた
め、膜状部材移動手段により、膜状部材をダクト内で移
動操作することにより、加熱器を通過する風路と第１バ
イパス風路との開口比の調節と、第２バイパス風路の開
閉とを連動させて行なうことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、加熱器を通過する風路および第１バ
イパス風路の開口比の調節と、第２バイパス風路の開閉
とを１枚の膜状部材で、連動して行なうことができるた
め、従来の、エアミックスダンパとマックスクールダン
パの２つを連動させて開閉制御していたのに比較してダ
ンパの操作力を小さくすることができるとともに、ダン
パの駆動機構を単純なものにすることができる。これに
より、装置の部品点数を大幅に減らし、軽量、小形化
や、製造コストの低減が可能となるばかりでなく、潜在
的な故障確率なども低減することができる。

［実施例］ 次に、本発明の車両用空気調和装置を、図面に示す一
実施例に基づき説明する。

第１図は車両用空気調和装置のヒーティングユニット
の概略図を示す。このヒーティングユニット１の上流側
には、図示しないクーリングユニットが設けられる。こ
のクーリングユニットは、上流に、車室内の空気と車室
外の空気とを選択的に取入れる内外気切換機構（図示し
ない）を備え、車室内に向って空気流を発生させる送風
機（図示しない）が設けられている。

クーリングユニットのダクト内には、冷凍サイクルの
冷媒蒸発器等よりなる冷却器（図示しない）が設けられ
ており、送風機より発生した空気流は、冷却器を通過し
た後、ヒーティングユニット１のダクト２内に流入する
ように設けられている。

ヒーティングユニット１は、上流側に温度調節部３が
設けられ、その下流には、温度調節部３で温度調節され
た空気を車室内の各部に供給する吹出口切換機構４が設
けられている。

次に、温度調節部３について説明する。

ダクト３内の後面側（第１図上側）には、エンジン冷
却水（温水）の供給を受けて発熱する本発明の加熱器で
あるヒーターコア５が配置されている。このヒーターコ
ア５は、内部を通過する空気を加熱して、その下流の吹
出口の切換機構４に供給するものである。また、ダクト
２内のヒーターコア５の前面側（第１図下側）には、ヒ
ーターコア５をバイパスさせて、吹出口切換機構４に供
給する第１バイパス風路６が設けられている。さらに、
第１バイパス風路６の上流側のダクト２の前面には、ヒ
ーターコア５および第１バイパス風路６の上流の空気
を、吹出口切換機構４の下述する三方分岐ダクト７に通
過する第２バイパス風路８が設けられている。

また、ダクト２の内部には、第５図および第６図に示
すような、例えばポリエチレン系樹脂よりなるエンドレ
スの可撓性の膜状部材（以下フィルムダンパ）９が配設
されている。このフィルムダンパ９は、第５図に示す支
持フレーム10により、ダクト２内で、移動可能に支持さ
れるとともに、そのフィルムダンパ９が、ヒーターコア
５の上流、第１バイパス風路６、および第２バイパス風
路８を閉鎖可能に配設されている。

フィルムダンパ９には、第１開口部11と第２開口部12
の２つの開口を備える。この第１開口部11は、クーリン
グユニットから供給された空気流を、フィルムダンパ９
内に導くもので、第２開口部12は、ヒーターコア５の上
流、第１バイパス風路６、および第２バイパス風路８
を、フィルムダンパ９の移動により、選択的に開放する
ものである。

支持フレーム10は、第５図に示すように、ヒーターコ
ア５の上流、第１バイパス風路６、およびダクト２の内
形に対応した形状を呈するもので、ダクト２の上面と底
面に配される枠体13、14を備える。この枠体13、14の上
流側のコーナー部分には、フィルムダンパ９を内周より
支持し、フィルムダンパ９を駆動する駆動シャフト15が
回転自在に支持されている。この駆動シャフト15の両端
部には、フィルムダンパ９の両端の全周に亘って設けら
れた多数の噛合せ穴16と噛合う歯車17、18が設けられて
いる。また、枠体13、14の下流側のコーナー部分には、
従動シャフト19が回転自在に支持されている。この従動
シャフト19の両端にも、噛合せ穴16と噛合する歯車20、
21が設けられている。

また、他のコーナー部分には、フィルムダンパ９を内
周より支持する支柱22、23、24が設けられるとともに、
ヒーターコア５の上流側フィルムダンパ９の外面を支持
する支柱25、26が設けられている。

なお、ヒーターコア５の上流、第１バイパス風路６、
第２バイパス風路８には、風圧により、フィルムダンパ
９が変形するのを防止する格子27、28、29がそれぞれ設
けられている。さらに、第２バイパス風路８の開口の内
面には、第６図に示すように、ダクト２とフィルムダン
パ９との隙間を塞ぐ、例えばカレタンフォーム等の気胞
性の樹脂よりなるシールパッキング30が貼り付けられて
いる。

ダクト２の上面には、第６図に示すように、駆動シャ
フト15を回転駆動するシャフト駆動機構31が設けられて
いる。このシャフト駆動機構31は、ダクト２の上面に設
けられた図示しない穴を介して、駆動シャフト15の上端
に設けられた挿入穴32内に挿入され、駆動シャフト15と
一体回転する突起33を備えたピニオン34を有する。この
ピニオン34は、ダクト２の上面に回転自在に支持された
扇状の駆動プレート35の外周に噛合する。この駆動プレ
ート35は、ワイヤー36を介して、第７図に示す、空気調
和コントロールパネル37に設けられた、温度調節レバー
38に連結されており、この温度調節レバー38の設定位置
に応じて、駆動プレート35を遠隔操作するものである。

これら、支持フレーム10およびシャフト駆動機構31よ
り、本発明の膜状部材移動手段39が構成される。

なお、本実施例の空気調和コントロールパネル37に
は、温度調節レバー38の他に、送風機の起動および送風
量の設定を行なうファンスイッチ40、内気と外気の選択
レバー41、クーラースイッチ42、吹出口選択レバー43が
設けられている。

次に、吹出口切換機構４について説明する。

吹出口切換機構４は、上記温度調節部３の下流に設け
られ、第８図に示すように、ダクト２の上面、正面、底
面には、デフロスタ吹出口44、ベント吹出口45、および
ヒータ吹出口46が開設されている。

デフロスタ吹出口44には、温度調節部３の下流に供給
されたダクト２内の空気をフロントガラス47に吹付ける
デスロスタダクト48が装着される。また、ベント吹出口
45には、温度調節部３の下流のダクト２内に供給された
空気を、インストルメントパネル49の中央、および両サ
イドより車両乗員の胸元付近に吐出する三方分岐ダクト
７が設けられている。

この三方分岐ダクト７は、ベント吹出口45の他に、第
２バイパス風路８と連通し、第２バイパス風路８が開口
する際に、ヒーターコア５および第１バイパス風路６の
上流の空気を、ヒーターコア５および第１バイパス風路
６を回避させて車室内に供給するものである。

ヒータ吹出口46には、温度調節部３の下流のダクト２
内に供給された空気を、車両乗員の足元付近に吹出すヒ
ータノズル50が設けられている。

本実施例のデフロスタ吹出口44、ベント吹出口45、お
よびヒータ吹出口46の開閉操作は、ダクト２内に配され
た、複数の開口部を備えたフィルムダンパ51により行な
われる。このフィルムダンパ51は、フィルム駆動歯車5
2、ピニオン53、プレート54を介して空気調和コントロ
ールパネル37の吹出口選択レバー43と連動し、吹出口選
択レバー43によってフィルムダンパ51の開口部の位置が
遠隔操作される。

次に、上記実施例の空気調和装置の作動を説明する。

空気調和コントロールパネル37のファンスイッチ40が
ONされると、内外気切換機構により選択された内気また
は外気がクーリングユニットのダクト内に供給される。
この時、クーラースイッチ42がONされていると、クーリ
ングユニットのダクト内に供給された空気は、冷却器を
通過する際に冷却される。冷却器を通過した空気はヒー
ティングユニット１のダクト２内に流入し、温度調節部
３で、温度の調節がなされる。そして、温度調節された
空気は、吹出口選択レバー43が選択された吹出口より、
車室内に吐出される。

ここで、温度調節部３の作動を説明する。

なお本実施例では、ヒーターコア５内に常にエンジン
の冷却水が供給されているものとする。

ａ）温度調節レバー38が、第７図の右側端部のヒートモ
ードの位置Ａに設定される場合。

温度調節レバー38が、ワイヤー36を介して駆動プレー
ト35を第１図の位置に移動させる。すなわち、ピニオン
34、駆動シャフト15を介して、フィルムダンパ９が第１
図の位置に設定される。

この状態は、第９図のチャートのＡに示すように、ヒ
ーターコア５の上流が第２開口部12によって全面的に開
口し、第１バイパス風路６および第２バイパス風路８
が、フィルムダンパ９によって塞がれる。

このため、第１開口部11よりフィルムダンパ９内に流
入した空気は、ヒーターコア５のみを通過し、加熱され
て下流の吹出口切換機構４に供給される。そして、吹出
口切換機構４により設定された吹出口より車室内に温風
が吐出される。

ｂ）温度調節レバー38が、第７図の右側端部より、やや
左よりのエアミックスモードの位置Ｂに選択される場
合。

温度調節レバー38が、ヒートモードの位置Ａからやや
左のエアミックスモードの位置Ｂに設定されると、駆動
プレート35が第１図の矢印イの方向に約20°回転する。
すると、ビニオン34が第１図の矢印ロの方向に回転し、
フィルムダンパ９が第２図に示す位置に設定される。

この状態は、第９図のチャートのＢに示すように、ヒ
ーターコア５の上流と第１バイパス風路６とが第２開口
部12によってそれぞれ半分開口し、第２バイパス風路８
が、フィルムダンパ９によって塞がれる。

このため、第１開口部11よりフィルムダンパ９内に流
入した空気流の約半部は、ヒーターコア５を通過して加
熱され、他の約半部の空気は、第１バイパス風路６を通
過して、下流の吹出口切換機構４に供給される。そし
て、吹出口切換機構４内に供給されたヒーターコア５お
よび第２バイパス風路８を通過した空気は、合流、交合
され、吹出口切換機構４により設定された吹出口より車
室内に吐出される。

ｃ）温度調節レバー38が、第７図の左側端部より、やや
右よりのクールモードの位置Ｃに選択される場合。

温度調節レバー38が、ヒートモードの位置Ａからクー
ルモードの位置Ｃに設定されると、駆動プレート35が第
１図の矢印イの方向に約40°回転する。すると、ピニオ
ン34が第１図の矢印ロの方向に回転し、フィルムダンパ
９が第３図に示す位置に設定される。

この状態は、第９図のチャートのＣに示すように、ヒ
ーターコア５の上流と第２バイパス風路８とが、フィル
ムダンパ９によって塞がれ、第１バイパス風路６のみが
第２開口部12によって全面的に開口する。

このため、第１開口部11よりフィルムダンパ９内に流
入した空気は、ヒーターコア５により加熱されることな
く第１バイパス風路６のみを通過して下流の吹出口切換
機構４に供給され、吹出口切換機構４により設定された
吹出口より車室内に吐出される。

ｄ）温度調節レバー38が、第７図の左側端部のマックス
クールモードの位置Ｄに選択される場合。

温度調節レバー38が、ヒートモードの位置Ａからマッ
クスクールモードの位置Ｄに設定されると、駆動プレー
ト35が第１図の矢印イの方向に約60°回転する。する
と、ピニオン34が第１図の矢印ロの方向に回転し、フィ
ルムダンパ９が第４図に示す位置に設定される。

この状態は、第９図のチャートのＤに示すように、ヒ
ーターコア５の上流が、フィルムダンパ９によって塞が
れ、第１バイパス風路６と第バイパス風路８とが第２開
口部12によって全面的に開口する。

このため、第１開口部11よりフィルムダンパ９内に流
入した空気の約半分は、第１バイパス風路６を通過して
下流の吹出口切換機構４に供給され、吹出口切換機構４
により設定された吹出口より車室内に吐出される。ま
た、第１開口部11よりフィルムダンパ９内に流入した空
気の他の半分は、第２バイパス風路８を通過して三方分
岐ダクト７に供給され、インストルメントパネル49の中
央、および両サイドより車両乗員の胸元付近に吐出され
る。

上記に示すように、マックスクールモードが設定され
ると、第１バイパス風路６の他に、第２バイパス風路８
も開口するため、空気調和装置内の通風抵抗が減少し、
空気調和装置より車室内に吐出される風量が増大する。
このため、夏期など、クーラースイッチ42をONし、温度
調節レバー38をマックスクールモードに設定することに
より、クーリングユニットの冷却器で冷却された空気を
車室内に大量に供給することができるため、車室内を急
激にクールダウンすることができる。

本発明によれば、ヒーターコア５を通過する風量およ
び第１バイパス風路６を通過する風量の調節と、第２バ
イパス風路８を通過する風量の調節とを、１枚のフィル
ムダンパ９をスライドすることで行なうことができるた
め、従来の、エアミックスダンパとマックスクールダン
パの２つ板状ダンパを連動させて開閉していたのに比較
して、ダンパの操作力を小さくすることができるととも
に、温度調節とマックスクールダンパの開閉を行なう温
度調節部３の機構を単純なものにすることができる。ま
たこれにより、温度調節とマックスクールダンパの開閉
を行なう機構の部品点数を従来に比較して大幅に減らす
ことが可能となり、空気調和装置の軽量、小形化や、製
造コストの低減が可能となるばかりでなく、潜在的な故
障確率なども低減することができる。

また、本発明によれば、フィルムダンパ９が、ヒータ
ーコア５の上流、第１バイパス風路６、および第２バイ
パス風路８を開閉する際、空気流の流れ方向とフィルム
ダンパ９の移動方向との交差角度が変化しないため、フ
ィルムダンパ９を小さな操作力でスムーズに操作するこ
とができる。

さらに、本発明は、フィルムダンパ９をスライドする
ことにより、風路の開閉を行なうため、従来の板状ダン
パのように、ダンパの打音が発生しない。

フィルムダンパ９は、ダクト２内に自由に対置するこ
とができるため、ダクト２をインストルメントパネル49
の形状に対応して設計することができ、ダクト２を偏平
化や、多角形化、円筒形化することも可能である。

（変形例） 上記実施例では、膜状部材に、ヒーターコア、第１バ
イパス風路、第２バイパス風路の開閉を行なう開口部の
他に、膜状部材内に空気流を導入するための開口部を設
けた例を示したが、膜状部材の側端の開口部分を、クー
リングユニットの下流と連通させて膜状部材内に空気流
を供給するように設け、膜状部材内に空気流を供給する
ための開口部を廃止しても良い。また、膜状部材に、加
熱器、第１バイパス風路、第２バイパス風路の開閉を行
なう開口部を複数設け、例えば、ヒーターコアの開口時
に第２バイパス風路を開口可能に設けてバイレベルモー
ドを達成するように設けても良い。

加熱器の上流側を遮断した例を示したが、下流側を遮
断するように設けても良い。

加熱器にヒーターコアを用いた例を示したが、PTCヒ
ータ等の電気式ヒータ等、他の加熱手段を用いても良
い。

膜状部材をエンドレスに設け、膜状部材をダクト内で
回転させた例を示したが、両端が巻取りローラに捲回さ
れる帯状に設け、両端の巻取りロータを操作することに
より、膜状部材をダクト内でスライドさせても良い。

上記実施例では第２バイパス風路のみに、シールパッ
キングを設けた例を示したが、加熱器や、第１バイパス
風路にも設けても良い。また、シールパッキングは、ダ
クト側に貼り付ける他に、膜状部材の内周の支持フレー
ム側に設けたり、あるいは、膜状部材にウレタンフォー
ム等の弾性体を貼り付け、シールパッキングを廃止する
ように設けても良い。

吹出口の切換にも膜状部材を用いた例を示したが、板
状ダンパにより吹出口を切換える空気調和装置に用いて
も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度調節部がヒートモードに設定されたヒーテ
ィングユニットの概略図、第２図は温度調節部がエアミ
ックスモードに設定されたヒーティングユニットの概略
図、第３図は温度調節がクールモードに設定されたヒー
ティングユニットの概略図、第４図は温度調節部がマッ
クスクールモードに設定されたヒーティングユニットの
概略図、第５図は支持フレームおよびフィルムダンパを
示す分解斜視図、第６図はヒーティングユニットの透視
図、第７図は吹出口切換機構の概略図、第８図は空気調
和コントロールパネルの正面図、第９図は温度調節レバ
ーの設定位置におけるヒーターコア、第１バイパス風
路、および第２バイパス風路の開閉状態を示すチャート
である。 図中 ２……ダクト、５……ヒーターコア、６……第１
バイパス風路、８……第２バイパス風路、９……フィル
ムダンパ（膜状部材）、11……第１開口部、12……第２
開口部、39……膜状部材移動手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）車室内に向って空気を送るためのダ
   クトと、 （ｂ）該ダクト内に設けられ、前記ダクト内を流れる空
   気流を加熱する加熱器と、 （ｃ）前記ダクト内を流れる空気流を、前記加熱器を回
   避して、前記加熱器の下流に供給する第１バイパス風路
   と、 （ｄ）前記加熱器および前記第１バイパス風路の上流に
   供給された空気を、前記加熱器および前記第１バイパス
   風路を回避して、前記加熱器および前記第１バイパス風
   路の下流に供給する第２バイパス風路と、 （ｅ）前記ダクト内に配置され、前記加熱器を通過する
   風路、前記第１バイパス風路、および前記第２バイパス
   風路うちの１つ、または複数の風路を開口させうる開口
   部を備えた可撓性の膜状部材と、 （ｆ）該膜状部材を前記ダクト内で移動させる膜状部材
   移動手段と を備えた車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】前記膜状部材は、両端が接続されて、エン
   ドレスに設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の車両用空気調和装置。