JPS60183218A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、冷凍サイクルの冷媒蒸発器と自動車エンジン
冷却水を熱源とするヒータコアとを包含している自動車
用空調装置に関する。

を実施例〕 従来の自動車用空調装置は、空気の吸入口および吹出口
を有し、空調装置の外殻を形成する空調ケース内に、冷
凍サイクルの冷媒を蒸発させて周囲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
とを風上から風下へ直列して配設している。従って、空
調ケースの風上部から風下部にかけての長さが長大とな
り、例えば、この従来の空調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
ケース形状のため空調装置は、計器ノイネルの内部の助
手席がわから、中央部までを占めてしまい非常に限られ
たスペースの中に取付けなければならず、取付作業に苦
慮していた。また他の種々な機器の格納スペースが著し
く阻害されるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記点に鑑み、空調装置の風上部から風下部
にかけての長さを短縮することにより、コンパクトな空
調装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明の自動車用空調装置は、上記目的を達成するため
、空間導入口および空気吐出口が設けられた空調ケース
内部を上方風路と下方風路に区画し、上方風路にはヒー
タコアを設け、下方風路には蒸発器を設け、上方風路お
よび下方風路の下流に空間ケース内部の空気を車室内に
送風する送風機を有する構成とする。

〔発明の効果） 本発明は上記構成により、以下に述べる効果を発揮する
。

（１）空調ケース内を上方通風路と下方通風路とに区画
し、ヒータコアおよび蒸発器をそれぞれ上記通風路内に
並列して配設するため、空調ケースの空気導入口から空
気吐出口までの長さが短縮され、空調装置全体としてコ
ンパクトな形状となり、自動車室内の制約された空間を
有効利用できる。

（２）空調ケースの空気導入口から空気吐出口までの長
さが短縮されるため、空調ケース内の熱損失が低減され
る。

（３）ヒータコアを通る風路と冷媒蒸発器を通る風路と
が並列に配置されているので、吹出口までの通路が短く
なり、通風抵抗が減少し、風量が増加する。また、その
ことにより、能力の小さい送風装置によって効率的な送
風が可能となるので、送風装置の消費電力および騒音が
低減する。

（４）空調装置を車室内の計器盤内側に配設する場合が
多い乗用車において、本発明空間装置を適用すれば車室
内から作業しやすい場所に位置する下方風路に蒸発器を
配置するから、自動車販売後に蒸発器を後付ける際蒸発
器の取付作業が容易になる。

（５）蒸発器は下方風路に配設されるため、蒸発器表面
で生じた凝縮水を空調ケースの外部へ排出する処理が容
易である。

（６）送風機は、上方風路および下方風路の下流側に設
けられるため、ヒータコアおよび蒸発器を通過する際に
熱交換された空気は、下流方向に吸引されて送風される
。従って熱交換器を通過する空気の風速分“布が均一に
なり、効率のよい熱交換が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明を図示の実施例によって詳細に説明する。

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、本空調ユニット１は、熱交換器を内
蔵する樹脂製空調ケース２と熱交換された空気を車室内
に送風する４！１ＩＩ１１製プロワケース３とから構成
されている。空調ケース２内は、仕切壁２Ｃを隔てて上
方風路２ａと下方風路２ｂとに上下２段に分割され、上
方風路２ａには、自動車エンジンの冷却水を熱源とする
ヒータコア４が配設され、下方風路２ｂには冷凍サイク
ルの蒸発器５が設置されている。この場合ヒータコア４
および蒸発器５は、第１図および第２図に示すようにそ
れぞれの風路内に水平方向に対してほぼ１５度程度傾斜
させて設置されている。従って、例えば蒸発器５の長平
方向の寸法１１を長くし、幅方向の寸法１２を短くする
ことが可能となり、空調ケース２の幅寸法（奥行寸法）
が大きく縮小できる。また、ヒータコア４および蒸発器
５を傾斜させて配置することにより、両者を垂直に配置
する場合に比べて空調ケース２の高さ寸法を縮小するこ
とができる。

上方風路２ａのヒータコア４の上流側には、下方風路２
ｂの蒸発器５の上流側に連通する連通孔２ｄが設←ノら
れている。また、ヒータコア４の上流側の空調ケース上
面には、車室外空気を空調ケース２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と近接する
空調ケース２の側面には内気導入ロアが開口されている
。この内気導入ロアおよび外気導入口６は、上方風路２
ａに回動自在に取付けられた内外気切換ダンパ８によっ
て切換開閉される。

上記」二方風路２ａおよび下方風路２ｂの下流にはそれ
ぞれの風路からの風をプロワケース３内に分配導入する
ための分配室２ｅが設けられている。

この分配室２ｅには、上方風路２ａの空気吐出口２ａ−
］と、下方風路２ｂの空気吐出口２ｂ−１とから吐出さ
れる空気割合を変えて温度調節を行なう温度調節ダンパ
９が回動自在に取付けられている。

−に記のよ・うに構成された空調ケース２の分配室２ｅ
にはプロワケース３が接続される。プロワケース３は渦
巻形に形成され、その内部には、シロッコ型ファン１０
配置され、ファン１０を駆動するモータ１１がプロワケ
ース３に取付けられている。よって分配室２ｅ内の空気
は、ファンＬＯの回転により、プロワ吸入口３ａからプ
ロワケース３内部に吸込まれ、吐出口３ｂから下流側に
吹き出される。

第３図は上記構成ををする空調ケース２およびプロワケ
ース３の組付図であり、空調ケース２は上方風路２ａお
よび分配室２ｅが形成された樹脂製の上側ケース２Ａと
、下方風路２ｂが形成された樹脂製の下側ケース２Ｂと
に分割される。この」：側ケース２Ａと下側ケース２Ｂ
とは、それぞれのケースに設げられた４Ｉｌｌｉｌの取
付板１２．１３をボルトで締め付けることによって取付
けられる。

よ−た、プロワケース３ば、吸入口３ａの周囲に４箇所
穿設された取付穴３Ｃを上側ケース２Ａの分配室２ｅ出
口付近に設けられた４つの取付板１４に当接させ、ボル
トによって取付けられる。

通常、自動車用空調装置においては、総ての車両に冷凍
装置が装着されているわけではなく、ヒータユニットの
みを車両に装着して、車両を販売し、そして冷凍装置の
一部であるエバポレータ５を含むクーリンリクユニット
としての下部ケース２Ｂ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。そこで、本実施例では、
エバポレータ５を未装着の場合には、第３図の様にヒー
タコア挿入穴１０ｃには矩形状の下側ケース２Ｃを上側
ケース２Ａに取付けるようになっている。

後に蒸発器を装着したい場合は、下側ケース２Ｃを下側
ケース２Ｂに交換するだけでよい。

第４図は、上記構成の空調ユニット１を車室内に配置し
た状態を示し、空調ユニット１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、空調ユニット１の下流に配置される分配ユニ
ット２０の構成を示す。分配ユニット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Ｉ・２３、および各ダ
クトを結合し、その空気導入口２４ａがプロワケース３
の空気吐出口３ｂに接続される結合ダクト２４によって
構成されている。ベントダクト２１には、中央吹出口２
１ａ、運転席吹出口２１ｂ助手席吹出口２１Ｇ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
向げて風が吹出されるようになっている。温風ダクト２
２ば、計器盤１５中夫に設けられ、その下部には、乗員
の足元に向かっ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２３
ｂが設けられ、それぞ４”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、ボンネット上面には、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が設けられており、カウル部Ｃの下面には、外
気取入口２５から取入れた外気を空調ケース１内に導入
するための連通口２６が開口されている。つまり連通口
２６と外気導入口６は連通している。一方内気導入１コ
アは、剖器盤１５の裏面に対向して設けられている。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
仕切るダシユバネルを示している。

また、空調ケース１の下方風路１ｂの下部には、蒸発器
り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が設けられており、排出口２７には１゛レンホー
ス２８の一端が接続され、他端はダッシュパネル３０を
貫通して、エンジンルームＢの下方空間に配設され、凝
縮水を車外へ排出するようになっている。

結合ダクト２４には、吹出口切換用のダンパ４０、ダン
パ４１、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
を切換開閉するようになっている。

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Ｍ１５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。

５０は冷凍サイクルの圧縮機作動スイッチの押しボタン
式ノブ、５１はブロワモータ１１の速度制御スイッチの
回転式ノブであり、それぞれパネル３３に手動操作可能
に設けられている。

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ζおり、前記レバー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、前記ダンパ４０，
４１．４２が連結されている。

３５は温度設定部材で、パネル機構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３５
ａの先端に取付けられたノブ３５ｂとにより構成されて
おり、前記レバー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、前記温度調節ダンパ９が連結
されている。

３６は内外気切換部材で、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、前記レバー３６ａには適宜のリンク機構、
コントロールワイヤ等を介して、前記内外気切換ダンパ
８が連結されている。

次に、上記構成において本実施例の作動を説明する。各
吹出しモード毎に作動を説明する。

（１）クーラヘント（ＶＥＮ”Ｆ）モード吹出モード設
定部＋Ａ’３４のノブ３４ｂを第５図４．１イてＶ　Ｅ
　Ｎ　Ｔの位置に操作すると１．ダンパ４０は接続ｌコ
２４ｂを全開し、ダンパ４１．４２は接続口２４ｃ、２
４ｄを閉じる。ダンパ２１゜２２がそれぞれ第６図に示
す位置に操作される。

従って、ブロワ制御スイッチのノブ５１によってブロワ
１０を作動させると、導入空気の多くは空調ケース２内
の下方風路２ｂ側を流れ、蒸発器５を通過した後、ヘン
ト吹出ロダクトの吹出口２１ａ、２１ｂ、２１ｃのみか
ら車室内へ吹出す。

そして、温度制御は温度設定部材３５により温度調整ダ
ンパ９を作動させて、ヒータコア４例の上方風路２ａと
蒸発器５例の下方風路２ｂとの風量割合を変えることに
より行なうことができ、温風と冷風は吹出口２１ａ、２
１ｂ、２１ｃがら吹出されるまでに途中の結合ダクト２
４、ベントダクト２１内で後吹出す。

（２）パイレヘル（Ｂ　Ｉ−ＬＥｖＥｔ、）モード吹出
モード設定部材３４のノブ３４ｂを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４ｏは第６図に示す如く
、中間位置で開いた状態となる。

従ッテ、ヘント吹出口２１ａ、２１ｂ、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５で冷却された冷風とヒータコア４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ワケ
ース３内に吸入され、ブロワケース吐出口３ｂ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
ニット２０内に導入されるため、ダンパ４ｏ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。従って
冷風を主にヘント吹出くち２１ａ、２１ｂ、２１ｃ側へ
、また温風を主に足元吹出口２２ａ側へ吹出すことによ
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ＨＥＡＴの位置
に操作すると、ダンパ４０はヘントダクト２４の接続Ｉ
ＴＩ　２４．　ｂを閉じ、ダンパ４１は温風ダクト２２
の接続口２４Ｇ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。従って温
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２３Ｃ２２３ｄ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（Ｄ　Ｅ　Ｆ）モード吹出モート設定
部材３４のノブ３４．　ｂ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。従って温風は
デフロスタ吹出口２３Ｇ、２３ｄからフロンＩ・ガラス
に向けて吹出される。

なお、上記各モードにおける作動において、ヒータコア
４および蒸発器５は、傾斜さ・ｌて配設させであるが、
送風装置であるファン１０ば、」二記熱交換器４，５の
下流に配置された吸込み型であるため、ヒータコア４お
よび蒸発器５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。

以上述べたように本実施例は、空調ケース２内を、上方
風路２ａと下方風路２ｂとに区画し、それぞれの風路に
ヒータコア４と蒸発器５をそれぞれ配設するため、ヒー
タコア４と蒸発器５を直列に配設するものに比べ、空調
ユニット１の風上から風下にかけての長さが短縮すると
いう効果がある。さらに上述のようにヒータコア４およ
び蒸発器５は、風路内に傾斜させて配設しているため、
空調ユニットの高さ方向および幅方向の長さが短縮され
るため、結果として本実施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。従って空調装置の取付に必
要な場所が少なくて済み、取付けの自由度が増加するた
め、取イ１作業が容易になるとい・うずぐれた効果を発
揮する。

また、空調ケース２の風上から風下にかけての長さが短
縮されるため、空調ケース２内の熱損失が低減される。

さらに、通風路の短縮化により、効率的な送風が可能と
なり、ファン１０の騒音およびモータ１１の消費電力が
低減する。

本発明は、上記の実施例に限らず、以下に述べるような
種々の変形が可能である。

第８図は、空調ユニソＩ−１の他の構成例を示し、空調
ケース２は、その内部に上方風路２ａ、下方風路２ｂ、
分配室２ｅが区画して設けられるように一体形成されて
いる。そこで本例では、蒸発器５を空調ケース２の下刃
風路２ｂ内に収納する際は、まず蒸発器５をコ字状の樹
脂製枠部材５０に嵌着し、空調ケース２の一側面下部２
ｆに開口された開口部２ｇから、上記枠部材を空調ケー
ス２内に挿入し、枠部材５０の取（す板５０ａを空調ケ
ース２の下部側面に突設した取付部２ｈ、２Ｉにボルト
締めするようになっている。なお、蒸発器５を収納しな
い場合は、開口部２ｇを覆うように、力ヴアー５１を取
付ける。

このように、本例では、蒸発器５を有さない空調ユニッ
ト１があらかじめ、車両に配置されている場合に、後で
蒸発器５を空調ケース２内に収納する際の装着作業が非
常に簡単になる。

また、上記実施例では、温度調節ダンパ９をヒータコア
４および蒸発器下流に設けているが、上流に設けても温
度制御は可能となる。

また、本発明の温度調整手段は、上記の温度調節ダンパ
９に限らず、例えばヒータコア４内に導入ず−る温水量
を調整するウォータバルブ等によって温度調節を行なう
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例を示し、第１図は、空調ユニ
ットの透視図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図
は空調ユニットの組付図、第４図は空調ユニットの車室
への搭載状態を示す透視図、第５−図は空調ユニットお
よび分配ユニット各ダクトの組付図、第６図は空調装置
および車両一部の概略断面図、第７図は空調装置の操作
パネル図、第８図は空調ユニットの他の組付は例を示す
組付図である。 ■・・・空調ユニット、２・・・空調ケース、３・・・
プロワケース、２ａ・・・上方風路、２ｂ・・・下方風
路、２Ｃ・・・仕切り壁、４・・・ヒータコア、５・・
・蒸発器、６・・・外気導入口、７・・・内気導入口、
８・・・内外気切換ダンパ、９・・・温度調節ダンパ、
１０・・・シロッコファン、１１・・・モーフ。 代理人弁理士　岡　部　隆 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）風上がわに空気導入口、風下がわに空気吐出１」
   が設けられた空調ケースと、この空調ケース内部の」二
   がわに形成された上方風路と、この上方風路内に配設さ
   れ、自動車エンジンの冷却水を熱源とし周囲空気を加熱
   するヒータコアと、前記空調ケース内部の下がわに、前
   記上方風路と区画して設けられた下方風路と、この下方
   風路内に配設され冷媒を蒸発させて周囲空気を冷却する
   蒸発器と、この下方通路および前記上方風路の下流に設
   けられ、前記空調ケース内の空気を車室内に送出する送
   風装置とを具備することを特徴とする自動車用空調装置
   。
2. （２）前記ヒータコアは、前記上方風路内に傾斜させ゛
   ζ配没されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の自りｊ重用空調装置。
3. （３）前記蒸発器は、前記下方風路内に傾斜させて配設
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の自動車用空調装置。
4. （４）前記空調ケースの空気導入口は、内気導入Ｉ］お
   よび外気導入口によって形成され、前記ヒータコアの」
   二流側部位には、前記内気導入口および前記外気導入口
   を切換開閉するダンパが設けられ、前記上方風路の前記
   ヒータコアの上流側は、前記下方風路の前記蒸発器の上
   流側に連通していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項、第２項。