JPH10244820A - 自動車用空調ユニットおよび空気調和装置 - Google Patents
自動車用空調ユニットおよび空気調和装置Info
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Abstract
なく発揮できる「自動車用空調ユニットおよび自動車用
空気調和装置」を提供する。 【解決手段】エバポレータ32およびヒータコア33が
設けられ、取入空気の入口40が車両左右方向の一側壁
の下部に形成されている。エバポレータが下側に、ヒー
タコアが上側に配置され、エバポレータが空気の通過面
32bを略上下方向にして配置されている。エバポレー
タ32は、入口40に導入される空気の流下方向に対し
て、空気通過面32bが右または左に10°〜40°傾
斜するよう設けられている。
Description
装置に関し、特にエバポレータ(凝縮器、冷却用熱交換
器)とヒータコア(加熱用熱交換器)とが一体ユニット
内に上下に配置された縦型一体エアコンに関する。
乗用車系空気調和装置においては、エバポレータとヒー
タコアとを一つのユニットに収納し、従来のクーラユニ
ットを廃止することが検討されている。インテークユニ
ット、クーラユニットおよびヒータユニットが、車両の
左右方向に横一列に配置される従来の横型エアコンに対
し、この種の自動車用空気調和装置は、縦型一体エアコ
ンと称されることが少なくない。
のユニットにまとめることで、車室内の足元スペースが
拡大するだけでなく、ユニットを一体化することによる
材料、製造および組付コストの低減が図られる。
レータとヒータコアとを略直立させて車両の前後方向に
配置したもの(例えば、特開平8−156,570号公
報参照)や、エバポレータとヒータコアとを略水平にし
て車両の上下方向に配置したもの(例えば、特開平8−
104,129号公報参照)が知られている。
らの取入空気を車両の前方からユニット内へ導入し、エ
バポレータ、ヒータコアの順に車両後方へ向かって空気
を流下させるものである。これに対して、後者のエアコ
ンは、インテークユニットからの取入空気をユニットの
側面下部へ導入し、エバポレータ、ヒータコアの順に車
両上方へ向かって空気を流下させるものである。
アコンでは、もともと二つのユニットに設けられていた
エバポレータとヒータコアを一つのユニット内に収納す
るという無理があるため、ユニット内の通気抵抗が大き
くなるという潜在的な問題を有している。上述した従来
の縦型一体エアコンもエバポレータ、ヒータコアの配置
および流路の工夫はなされているが未だ充分ではない。
考える際には、これらの配管の取り廻しも考慮に入れる
必要があり、エバポレータであれば冷媒タンクとエンジ
ンルーム、ヒータコアであれば温水タンクとエンジンル
ームとの位置関係が重要となる。
の冷媒タンクがダッシュパネルに近接していない(ダッ
シュパネル面から約90°位相している)ので、冷媒タ
ンクとエンジンルーム内の冷房サイクルとを結ぶ冷媒配
管が長くなり、特に組付性に優れている一体型膨張弁を
採用したとしても、その効果が充分に発揮できないとい
う欠点がある。
鑑みてなされたものであり、通気抵抗が小さく、一体型
膨張弁の利点を遺憾なく発揮できる縦型一体エアコンを
提供することを目的とする。
に、請求項1記載の自動車用空調ユニットは、エバポレ
ータおよびヒータコアが設けられ、取入空気の入口が車
両左右方向の一側壁の下部に形成され、前記エバポレー
タが下側に前記ヒータコアが上側に配置され、前記エバ
ポレータが空気の通過面を略上下方向にして配置された
自動車用空調ユニットにおいて、 前記エバポレータ
が、前記入口に導入される空気の流下方向に対して、前
記空気通過面が右または左に傾斜するよう設けられてい
ることを特徴とする。
いて、前記エバポレータの傾斜角度は特に限定されない
が、請求項2記載の自動車用空調ユニットは、10°〜
40°であることを特徴とする。
トは、前記取入空気の入口が、前記エバポレータの下側
の空気通過面とケーシングの底面とで形成される空間の
一側面に開設されていることを特徴とする。
では、取入空気をユニット側面下部から導入し、エバポ
レータおよびヒータコアの順に車両上方へ向かって通過
させる。このとき、エバポレータを空気の流下方向に対
して右または左に傾斜させると、エバポレータをケーシ
ングの底面に接近して配置したとしても、傾斜させたぶ
んだけエバポレータの下側の空気通過面とケーシングの
底面との間に空間が形成される。本発明では、この空間
を空気の導入空間として利用する。
自体の容積あるいは当該空間への空気入口の開口面積が
小さくなるので、通気抵抗が大きくなるおそれがあって
好ましくない。逆に、傾斜角度が大きすぎると、そのぶ
んだけエバポレータが起立することになるので、空調ユ
ニットの高さが大きくなるだけでなく、空気流路の湾曲
につながるので通気抵抗も大きくなるおそれがあり好ま
しくない。
は、エバポレータの傾斜角度を10°〜40°の範囲と
することで、通気抵抗が充分に小さく、しかも最もユニ
ットを小型化することができる。
の自動車用空調ユニットは、エバポレータおよびヒータ
コアが設けられ、取入空気の入口が車両左右方向の一側
壁の下部に形成され、前記エバポレータが下側に前記ヒ
ータコアが上側に配置され、前記エバポレータが空気の
通過面を略上下方向にして配置された自動車用空調ユニ
ットにおいて、 前記エバポレータの冷媒タンクが、車
両のエンジンルーム側に位置することを特徴とする。
では、エバポレータの冷媒タンクが車両のエンジンルー
ム側に位置するので、エンジンルーム内の冷房サイクル
との接続長さが短くなり、冷媒配管の取り廻しが著しく
簡略化される。
膨張弁が、車両のダッシュパネルおよび空調ユニットの
ケーシングを貫通して前記冷媒タンクに取り付けられる
ことを特徴とする。このように、いわゆる一体型膨張弁
を採用すると、ダッシュパネルとケーシングとの両者を
貫通するよう構成できるので、空調ユニット側の冷媒配
管が不要となる。
前記ヒータコアのレイアウトは特に限定されないが、請
求項8記載の自動車用空調ユニットは、空気の通過面を
略上下方向にして配置されていることを特徴とする。こ
うすることで、空調ユニットの高さを最小とすることが
でき、しかも空気流路がきわめて滑らかになるので通気
抵抗も小さくなる。
各種吹出口の設定位置は特に限定されないが、請求項9
記載の自動車用空調ユニットは、前記ヒータコアの上側
に、ベント吹出口、デフロスト吹出口およびフット吹出
口が形成されていることを特徴とする。
トと、送風機が設けられたインテークユニットとを組み
合わせ、これらを車両左右方向に沿って配置すること
で、上述した作用効果を発揮できる自動車用空気調和装
置が提供される。
基づいて説明する。図1は本発明の自動車用空気調和装
置の実施形態を示す正面図、図2は同じく平面図、図3
は図1のIII-III 線に沿う断面図、図4は本発明に係る
エバポレータを示す斜視図、図5は本発明のエバポレー
タの傾斜角度に対する通気抵抗を示すグラフである。
テークユニット10および空調ユニット30からなり、
それぞれインテークユニットケーシング11、空調ユニ
ットケーシング31を有し、これらがダクト20で接続
されている。図2に示すように、これらユニット10,
30は、車両のダッシュパネルDPに沿って左右方向に
搭載される。特に限定されないが、インテークユニット
10は、助手席の足元に位置するインストルメントパネ
ル奥に取り付けられ、空調ユニット30は、車両中央に
位置するセンターコンソールの奥に取り付けられる。
車室外の空気を取り入れるための外気取入口12と、室
内空気を循環させるための内気取入口13とが形成され
ている。内気取入口13は、インテークユニットケース
11に直接開口形成されているが、外気取入口12は、
車体のカウルパネルに開口形成された取入口とエアダク
ト(何れも図示しない。)を介して連通している。
ス11には、インテークドアが回動自在に設けられてお
り、外気取入口12を全閉する位置(内気循環モード)
と内気取入口13を全閉する位置(外気取入モード)と
の間を回動し、必要に応じてその中間位置(内外気取入
モード)でも停止する。このインテークドアの回動動作
は、インテークユニットケース11に取り付けられたイ
ンテークドアアクチュエータあるいは手動ワイヤによっ
てなされる。
は、ファンモータ14によって回転するファン15によ
り行われる。
グ31には、インテークユニット10からダクト20を
介して送風された空気の入口40が、ケーシング31の
側面の下部に形成されている。
するためのエバポレータ32が設けられており、このエ
バポレータ32は、これとコンプレッサ、コンデンサ
(蒸発器)、膨張弁EXおよびリキッドタンク等を冷媒
配管で接続して構成される冷房サイクルの一要素とな
る。また、コンプレッサ、コンデンサ、リキッドタンク
などの主要部品はエンジンルーム内に設けられているの
で、これらとエバポレータ32とは、冷媒配管によりダ
ッシュパネルDPを貫通して接続される。なお冷房サイ
クルの運転および停止は、車室内のインストルメントパ
ネルに設けられたコントロールパネルのエアコンスイッ
チにより行われる。
タ32の上側には、ヒータコア33がバイパス路35を
形成するように設けられている。このヒータコア33
も、その空気の通過面33aを上下方向に向けて配設さ
れている。そして、当該ヒータコア33とエバポレータ
32との間、つまりヒータコア33の前面に設けられた
ミックスドア34によりヒータコア33を通過する空気
量とバイパス路35を通過する空気量との比率が調節さ
れる。
ン冷却水が循環し、このエンジン冷却水と空気との熱交
換によって当該空気が加熱される。また、ミックスドア
34は、ヒータコア33の前面33aを全閉する位置
(フルクール)とバイパス路35を全閉する位置(フル
ホット)との間を、ミックスドアアクチュエータあるい
は手動ワイヤにより回動する。
ークユニット10から送風された空気を上述したエバポ
レータ32で冷却したのち、上記ヒータコア33で温調
するとともに、車室内に対して所望の吹出口から調和空
気を配風する機能を有している。このために、空調ユニ
ットケース31の最上部(下流側)には、エアミックス
チャンバが形成され、ここにベント吹出口37、デフロ
スト吹出口38およびフット吹出口39が形成されてい
る。
あるいは直接車室内のインストルメントパネルの前面に
設けられたベントグリルに連通され、調和空気を主とし
て乗員の上半身に向かって吹き出す。デフロスト吹出口
38は、エアダクトを介してあるいは直接インストルメ
ントパネルの上面に設けられたデフロストグリルに連通
され、低湿度空気または温風などをフロントガラス内面
に向かって吹き出し、曇りを晴らす。フット吹出口39
は、空調ユニットケース31から下方に延在されたエア
ダクトを介して車室内の乗員の足下で開口し、主として
温風を乗員の足下に向かって吹き出す。
には、ベントドア37D、デフドア38D、フットドア
39Dがそれぞれの吹出口を開閉可能に設けられてお
り、これらのドア37D,38D,39Dは、リンク機
構等を介してモードドアアクチュエータあるいは手動ワ
イヤにより動作する。
ド、バイレベルモード、フットモード等の各種吹出モー
ドの選択によって、3つのドア37D,38D,39D
の開閉の組み合わせにしたがって、これらのドアが動作
する。例えば、バイレベルモードでは、ベント吹出口3
7およびフット吹出口39をそれぞれ半開とし、ベント
吹出口37からは冷風をフット吹出口39からは温風を
吹き出し、いわゆる頭寒足熱型の温調を行う。
の空調ユニット30では、ヒータコア33の背面にサブ
ミックスドア36が設けられており、ミックスドア34
と連動して動作するようリンク機構等によって連結され
ている。このサブミックスドア36は、エアミックスチ
ャンバにおける温風と冷風との混合性を高めるために設
けられており、例えばミックスドア34が中間位置に回
動する温調領域では、サブミックスドア36も中間位置
に回動し、これによりヒータコア33を通過した温風の
一部はバイパス路35を流下した冷風に案内されること
になり混合性が高められる。
エバポレータ32を、入口40に導入される空気の流下
方向に対して、空気通過面32bが右または左に傾斜す
るように配置している。図4を参照して説明すると、図
4は図3の裏面側から見た斜視図であり、図において上
左側がエンジンルーム、下左側がインテークユニット1
0である。インテークユニット10で取り入れられた空
気は、ダクト20を介して空調ユニットケーシング31
の入口40に、矢印A1方向に導かれる。本実施形態の
エバポレータ32は、この矢印A1方向にエバポレータ
32を見たときに、当該エバポレータ32の空気通過面
32aが右肩下がりとなるように配置されている。
斜角度θは、好ましくは10°〜40°とする。これ
は、図4に示すように、取入空気はエバポレータ32の
側方から導入されて当該エバポレータ32を上向きに通
過するので、エバポレータ32の傾斜角度が10°より
も小さいと、すなわち水平に近くなると入口40の開口
面積もこれにしたがって小さくなり、通気抵抗が増加す
るからである。
えたときの通気抵抗を測定した実験結果を示すグラフで
あり、エバポレータ32の傾斜角度が小さいと通気抵抗
が著しく増加することが確認された。ただし、この実験
では図3に示すヒータコア33との組み合わせ通気抵抗
は示されていない。
合、すなわち起立させすぎると、入口40の開口面積は
増加するものの、エバポレータ32の起立にともなう高
さ方向の寸法が増加することと、エバポレータ32が起
立すると入口40から導入されてエバポレータ32を通
過する空気流路が湾曲し、これにともなって通気抵抗が
増加することになる。
は、エバポレータ32を傾斜させるに際し、冷媒タンク
32aをエンジンルーム側に位置させることとしてい
る。通気抵抗とユニット30の高さのみを考慮すれば、
冷媒タンク32aは、エンジンルーム側または室外側の
何れでも良いが、冷媒タンク32aをエンジンルーム側
に配置することで、図3に示すように、一体型膨張弁E
Xを採用したときの効果が著しい。
ーシング31にダッシュパネルDPを貫通する筒状突起
部31aが形成され、ここに一体型膨張弁EXが、ダッ
シュパネルDPを貫通するかたちで取り付けられてい
る。この一体型膨張弁EXは、冷房サイクルからの冷媒
入口と同サイクルへの冷媒出口とが形成され、これらが
冷媒タンク32aに連通される。また、膨張弁本体と感
温部も内蔵されているので、膨張弁や感温部を取り廻す
ための配管が著しく簡略化される。この種の一体型膨張
弁EXを採用することで、本実施形態の空調ユニット3
0は、室内側の冷媒配管が簡略化され、冷房サイクルと
の連結作業は、専らエンジンルーム側からのみ行えばよ
いことになる。
ドおよび温調モードの各作用を説明する。図6はフルク
ールモード、図7はフルホットモード、図8は温調モー
ドにおける空気流をそれぞれ示している。
に示すように、デフロスト吹出口38およびフット吹出
口39を全閉とし、ベント吹出口37を全開とする。ま
た、ミックスドア34はヒータコア33を全閉とする。
なお、サブミックスドア36は特に限定されない。
から入口40へ導入された取入空気は、エバポレータ3
2の空気通過面32bを通過しながら上昇し、バイパス
路35を通ってそのままベント吹出口37に至る。この
ように、フルクールモードにおいては、入口40からベ
ント吹出口37に至る空気流路がほぼ直線状に形成され
ているので、通気抵抗がきわめて小さく、大風量の冷風
を室内へ供給することができる。
に示すように、デフロスト吹出口38およびベント吹出
口37を全閉とし、フット吹出口39を全開とする。ま
た、ミックスドア34はヒータコア33を全開とする。
から入口40へ導入された取入空気は、エバポレータ3
2の空気通過面32bを通過しながら上昇し、ミックス
ドア34でヒータコア33に導かれ、当該ヒータコア3
3を通ってそのままフット吹出口39に至る。このよう
に、フルホットモードにおいても、入口40からフット
吹出口39に至る空気流路がほぼ直線状に形成されてい
るので、通気抵抗がきわめて小さく、大風量の温風を室
内へ供給することができる。
ードであってバイレベルモードにおいては、図8に示す
ように、デフロスト吹出口38を全閉とし、ベント吹出
口37およびフット吹出口39を半開とする。また、ミ
ックスドア34は略中間位置、サブミックスドア36も
略中間位置とする。
から入口40へ導入された取入空気は、エバポレータ3
2の空気通過面32bを通過しながら上昇するが、ミッ
クスドア34で、ヒータコア33に導かれる空気とバイ
パス路35に導かれる空気とに分岐する。また、ヒータ
コア33を通過した温風はさらにサブミックスドア36
によってそのままフット吹出口39に至る温風とバイパ
ス路35側へ偏向される温風とに分岐する。バイパス路
35側へ偏向された温風は、バイパス路35を上昇して
きた冷風と衝突することにより混合されて適切な温度と
なったのち、ベント吹出口37に至る。
40からベント吹出口37またはフット吹出口39に至
る空気流路がほぼ直線状に形成されているので、通気抵
抗がきわめて小さく、大風量の温調空気を室内へ供給す
ることができる。しかも、サブミックスドア36によっ
て温風が冷風へ略直角方向に衝突するので、混合性が高
まり、頭寒足熱の違和感が抑制できる。また、サブミッ
クスドア36を単独で作動可能に構成すれば、頭寒足熱
の差温も自由に変えることができる。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
抵抗が充分に小さく、かつ小型の自動車用空調ユニット
および自動車用空気調和装置を提供することができる。
の冷媒配管の取り廻しが著しく簡略化され、特に一体型
膨張弁を採用したときの効果が著しい。
す正面図である。
る。
抵抗を示すグラフである。
す断面図である。
す断面図である。
図である。
Claims (10)
- 【請求項1】エバポレータ(32)およびヒータコア
(33)が設けられ、取入空気の入口(40)が車両左
右方向の一側壁の下部に形成され、前記エバポレータが
下側に前記ヒータコアが上側に配置され、前記エバポレ
ータが空気の通過面(32b)を略上下方向にして配置
された自動車用空調ユニット(30)において、 前記エバポレータ(32)が、前記入口(40)に導入
される空気の流下方向(A1)に対して、前記空気通過
面(32b)が右または左に傾斜するよう設けられてい
ることを特徴とする自動車用空調ユニット。 - 【請求項2】前記エバポレータ(32)の傾斜角度が、
10°〜40°であることを特徴とする請求項1記載の
自動車用空調ユニット。 - 【請求項3】前記取入空気の入口(40)が、前記エバ
ポレータの下側の空気通過面(32b)とケーシング
(31)の底面とで形成される空間の一側面に開設され
ていることを特徴とする請求項2記載の自動車用空調ユ
ニット。 - 【請求項4】前記エバポレータの冷媒タンク(32a)
が、車両のエンジンルーム側に位置することを特徴とす
る請求項1〜3の何れかに記載の自動車用空調ユニッ
ト。 - 【請求項5】膨張弁(EX)が、車両のダッシュパネル
(DP)および空調ユニットのケーシング(31)を貫
通して前記冷媒タンク(32a)に取り付けられている
ことを特徴とする請求項4記載の自動車用空調ユニッ
ト。 - 【請求項6】エバポレータ(32)およびヒータコア
(33)が設けられ、取入空気の入口(40)が車両左
右方向の一側壁の下部に形成され、前記エバポレータが
下側に前記ヒータコアが上側に配置され、前記エバポレ
ータが空気の通過面(32b)を略上下方向にして配置
された自動車用空調ユニット(30)において、 前記エバポレータの冷媒タンク(32a)が、車両のエ
ンジンルーム側に位置することを特徴とする自動車用空
調ユニット。 - 【請求項7】膨張弁(EX)が、車両のダッシュパネル
(DP)および空調ユニットのケーシング(31)を貫
通して前記冷媒タンクに取り付けられていることを特徴
とする請求項6記載の自動車用空調ユニット。 - 【請求項8】前記ヒータコア(33)が、空気の通過面
(33a)を略上下方向にして配置されていることを特
徴とする請求項1〜7の何れかに記載の自動車用空調ユ
ニット。 - 【請求項9】前記ヒータコア(33)の上側に、ベント
吹出口(37)、デフロスト吹出口(38)およびフッ
ト吹出口(39)が形成されていることを特徴とする請
求項1〜8の何れかに記載の自動車用空調ユニット。 - 【請求項10】請求項1〜9の何れかに記載の自動車用
空調ユニット(30)と、送風機(14,15)が設け
られたインテークユニット(10)とが、車両左右方向
に沿って配置された自動車用空気調和装置。
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|---|---|---|---|
| JP06387197A JP3721529B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 自動車用空調ユニットおよび空気調和装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06387197A JP3721529B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 自動車用空調ユニットおよび空気調和装置 |
Related Child Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JP3721529B2 (ja) |
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