JP3996698B2

JP3996698B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3996698B2
Application number: JP08107898A
Authority: JP
Inventors: 好成福永; 肇山本
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2018-03-27
Also published as: JPH11278038A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、温風通路からの温風と、冷風通路からの冷風とを均一に混合する手段として次のような構成の車両用空調装置が提案されている（例えば、特公平４―６０８４３号公報参照）。
【０００３】
すなわち、この車両用空調装置では、図８に示すように、ミックスダンパ１００を実線で示す位置ａに回動させた状態で、このミックスダンパ１００とは別に設けた補助ダンパ１０１を実線で示す位置ｂに回動させることにより、温風通路１０２のヒータコア１０３で加熱して得た温風と、加熱することなく冷風通路１０４をそのまま通過させて得た冷風とを混合できるようにしている。そして、この混合が均一に行えるように開口部１０５の開口面積を狭く形成している。
【０００４】
また、ミックスダンパ１００で温風通路１０２を全閉とした場合、補助ダンパ１０１を図８中一点鎖線で示す位置に回動させることにより、冷風が冷風通路１０４のみを通過した後、車内に送風されるようにしている。
【０００５】
さらに、ミックスダンパ１００で冷風通路１０４を全閉とした場合、補助ダンパ１０１を図８中一点鎖線で示す位置に回動させ、温風が温風通路１０２のみを通過してヒータコア１０３で加熱された後、車内に送風されるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、開口部１０５の開口面積とエアミックス性とは、図９の実線で示すように、開口面積が大きくなればなる程、均一な混合が難しくなるという関係がある。一方、開口部１０５の開口面積と通風抵抗とは、図９の一点鎖線で示すように、開口面積が小さくなればなる程、通風抵抗が増大するという関係がある。つまり、優れたエアミックス性を得ようとすれば、通風抵抗が増大し、通風抵抗を小さく抑えようとすれば、エアミックス性が悪化するという相反する関係がある。
【０００７】
前記車両用空調装置では、温風と冷風とを混合して車内に送風する場合と、温風のみを車内に送風する場合とで同一の流路（開口部）を流れている。つまり、従来の車両用空調装置では、優れたエアミックス性と小さい通風抵抗とを同時に満足することができない構造となっている。この場合、開口部１０５を構成する壁面の一部をダンパで構成することも考えられるが、ミックスダンパ１００とこのダンパとを連動させる必要が生じる等、構造が複雑化してコストアップを招来することは避けられない。
【０００８】
そこで、本発明は、温風と冷風を均一に混合できると共に通風抵抗を減少することができる簡単な構成で安価に製作可能な車両用空調装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
空調ユニット内に導入した内気又は外気を、エバポレータで冷却・除湿し、ミックスダンパで分流し、一方を温風通路に配設したヒータコアで加熱し、他方をそのままとして冷風通路を通過させた後、両者を混合し、配風室を介して車内に送風するようにした車両用空調装置において、
前記温風通路の出口を開閉する第一開閉板と、
前記冷風通路の出口を開閉する第二開閉板と、
からなる第二のミックスダンパを配設し、
前記各開閉板に、隣接するように開口部をそれぞれ形成し、温風通路からの温風と、冷風通路からの冷風とを混合させるようにしたものである。
【００１０】
最大暖房時又は最大冷房時には、第二のミックスダンパで、温風通路又は冷風通路の出口を全開とするように回動させることにより、通風抵抗を抑制することができる。また、所望温度に温調する場合には、第二のミックスダンパの各開閉板を、温風通路及び冷風通路の出口に位置させることにより、隣接する開口部を介して温風及び冷風を効果的に混合させる。
【００１１】
前記第二のミックスダンパの各開閉板に形成した開口部の縁からガイド壁を延設し、前記ガイド壁で囲まれた空間での温風と冷風の混合性能を高めるようにするのが好ましい。
【００１２】
前記温風通路又は冷風通路の各出口のうち、少なくともいずれか一方の一部又は全部を開閉するバイパスダンパを設けるようにしてもよい。
【００１３】
前記温風通路又は冷風通路の各出口のうち、少なくともいずれか一方の上下流側を連通するバイパス通路を形成し、該バイパス通路の出口を、前記配風室に配設したダンパに形成したサブダンパより開閉可能としてもよい。
【００１４】
これらの構成により、たとえ温風と冷風とを均一に混合する第二のミックスダンパを採用しても、例えば、バイレベルモードのように、乗員の頭部と足元とで送風温度を相違させる必要がある場合、バイパスダンパやバイパス通路により温風又は冷風をそのまま車内に送風することができる。
また、前記ダンパはヒートダンパであり、
バイレベルモードで、前記ヒートダンパによりヒート吹出口の開度を１／２とし、前記サブダンパにより前記バイパス通路の出口を開放し、
ベントモードで、前記ヒートダンパによりヒート吹出口を閉塞し、前記サブダンパにより前記バイパス通路の出口を閉塞し、
ヒートモードで、前記ヒートダンパによりヒート吹出口を全開し、前記サブダンパにより前記バイパス通路の出口を閉塞するのが好ましい。
また、前記両開閉板により温風通路及び冷風通路の各出口を閉鎖するのは、車内温度と目標温度との差が小さくなることにより送風量を減少させた後であるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る車両用空調装置の概略図である。この車両用空調装置では、車内前方パネル内に配設される空調ユニット１内に、上流側から順に、インテークドア２、送風ファン３、エバポレータ４、第一ミックスダンパ５、第二ミックスダンパ６及びヒータコア７が配設され、その下流側は配風室８となっている。
【００１７】
なお、図１に示す配風室側の構造は概略を示すものであり、実際には図３に示すように構成されている。
【００１８】
インテークドア２は、その回動位置によって内気導入口９又は外気導入口１０のいずれか一方を閉塞することにより、空調ユニット１内に外気又は内気を導入可能とするものである。
【００１９】
送風ファン３は、図示しないオルタネータやバッテリーからの供給電力により、ブロアモータ１１を駆動することにより回転するようになっている。
【００２０】
エバポレータ４は、図示しない冷凍サイクルを循環する冷媒が内部を流動する際、気化することにより、外部を通過する空気（空調ユニット内を流動する全空気）を冷却・除湿するものである。
【００２１】
第一ミックスダンパ５は、その回動位置によりエバポレータ４で冷却・除湿された空気が温風通路１２又は冷風通路１３を通過する空気の割合を変更するものである。
【００２２】
ヒータコア７は、前記温風通路１２に配設され、内部をエンジン冷却水が流動することにより、外部の温風通路１２を通過する空気を加熱するものである。
【００２３】
第二ミックスダンパ６は、図２に示すように、軸部１４に所定角度をなすように第一及び第二開閉板１５ａ，１５ｂを一体化し、各開閉板１５ａ，１５ｂに前記軸部１４を挟んで隣接するように開口部１６ａ，１６ｂをそれぞれ穿設したものである。各開口部１６ａ，１６ｂの上下縁部にはガイド壁１７が設けられている。各開口部１６ａ，１６ｂからガイド壁１７で挟まれた空間は、各開口部１６ａ，１６ｂを介して流動する温風及び冷風を混合しやすくすると共に、第二ミックスダンパ６の剛性を高める役割をも果たしている。前記第二ミックスダンパ６は、図３に示すように、第一開閉板１５aで、温風通路１２と配風室８の境界に形成された温風出口１８を開閉し、第二開閉板１５ｂで、冷風通路１３と配風室８の境界に形成された冷風出口１９を開閉するようになっている。第一開閉板１５aが温風出口１８に位置し、第二開閉板１５ｂが冷風出口１９に位置する場合、隣接する第一及び第二開口部１６ａ，１６ｂによって温風及ぶ冷風を混合できるようになっている。なお、前記ガイド壁１７は上下方向に対向する一対の壁面で構成したが、側縁にもガイド壁を設けるようにすれば、より一層エアミックス性を高めることが可能となる。
【００２４】
配風室８には、ヒート吹出口２０、ベント吹出口２１及びデフ吹出口２２が穿設され、それぞれヒートダンパ２３、ベントダンパ２４及びデフダンパ２５により開度を調整されるようになっている。
【００２５】
次に、前記構成の車両用空調装置の動作を説明する。
【００２６】
ブロアモータ１１の駆動により送風ファン３が回転し、空調ユニット１内に内気又は外気が導入される。導入された空気は、エバポレータ４で冷却・除湿され、第一ミックスダンパ５によって分流される。
【００２７】
第一ミックスダンパ５を図３の実線で示す位置に回動して冷風通路１３を全閉する最大暖房の場合、第二ミックスダンパ６は、図３の実線で示す位置に回動して温風出口１８を全開とする。また、ヒートダンパ２３が回動してヒート吹出口２０のみが開放される。これにより、エバポレータ４で除湿された空気は、全て温風通路１２を通過してヒータコア７によって加熱され、配風室８からヒート吹出口２０を介して車内に送風される。この場合も、流路全般に亘って所望の断面積を確保することができるので、通風抵抗を抑えて所望の送風量で車内を暖房することが可能である。
【００２８】
第一ミックスダンパ５を図３の二点鎖線で示す位置に回動して温風通路１２を全閉する最大冷房の場合、第二ミックスダンパ６は、前記最大暖房の場合と同様い、図３の実線で示す位置に回動して冷風出口１９を全開とする。また、ベントダンパ２４が回動してベント吹出口２１のみが開放される。これにより、エバポレータ４で冷却・除湿された空気は、全て冷風通路１３から配風室８を通過し、ベント吹出口２１を介して車内に送風される。この場合、冷風出口１９が全開で、流路全般に亘って所望の断面積を確保することができるので、通風抵抗を抑えて所望の送風量で車内を冷房することが可能である。
【００２９】
さらに、第一ミックスダンパ５が、例えば、図４の実線で示す位置にある場合、すなわち、所望温度に温調して車内に送風する場合、温風出口１８及び冷風出口１９には第二ミックスダンパ６の各開閉板１５ａ，１５ｂがそれぞれ位置する。これにより、温風通路１２及び冷風通路１３と配風室８とは、各開口部１６ａ，１６ｂを介して連通する。各開口部１６ａ，１６ｂは、隣接して設けられているため、温風通路１２からの温風と冷風通路１３からの冷風とは均一に混合され、該当する吹出口を介して車内に送風される。
【００３０】
したがって、例えば、ベントモードでベント吹出口２１を介して複数ある各開口（図示せず）から車内に送風する場合、各開口のいずれからも均一温度の空気を吹き出させることができる。これにより、運転席側と助手席側とで送風温度の違いが生じる等、乗員が不快感を受けるといった不具合が解消される。
【００３１】
なお、開口面積の小さい開口部１６ａ，１６ｂを通過することにより通風抵抗が大きくなるが、第一ミックスダンパ５の回動位置を変更して送風温度の調整を行うのは、最大冷房や最大暖房を行い、車内温度と目標温度との差が小さくなることにより送風量を減少させた後である。つまり、車内に温調された空気を送風する場合、送風量がそれ程必要とされないため、通風抵抗の増大に伴う送風量の低下は問題とはならない。
【００３２】
ところで、前記温風出口１８及び冷風出口１９を構成する壁面は、図６に示すように、バイパスダンパ２６で構成するようにしてもよい。前記バイパスダンパ２６は、送風モードに応じて回動位置を変更するように構成されている。例えば、冷風出口１９を構成する壁面をバイパスダンパ２６で構成する場合、第二ミックスダンパ６が温風出口１８及び冷風出口１９に位置し、バイレベルモードでベント吹出口２１及びヒート吹出口２０の両方が開口してれば、バイパスダンパ２６を回動させることにより、冷風通路１３を通過する冷風を直接ベント吹出口２１から送風可能とする。これにより、ヒート吹出口２０とベント吹出口２１とで送風温度に差を付けることができ（図５の一点鎖線参照）、乗員の頭部に冷風を供給すると共に足元に温風を供給することができ、快適な空調状態を得ることができる。
【００３３】
なお、前記バイパスダンパ２６は、壁面の一部で構成しても、壁面全体で構成してもよく、又、いずれか一方の壁面のみに形成するようにしてもよい。
【００３４】
また、前記温風通路１２又は冷風通路１３の出口の上下流側は、図７に示すように、バイパス通路２７によって連通するようにしてもよい。この場合、バイパス通路２７の出口２７ａは、配風室８に設けたいずれかのダンパに一体化したサブダンパ２８によって開閉可能とする。例えば、ヒートダンパ２３にサブダンパ２８を設ける場合、このサブダンパ２８に開口２８ａを形成し、この開口２８ａにより前記バイパス通路２７の出口２７ａを開閉する。バイレベルモードの場合、ヒートダンパ２３によるヒート吹出口２０の開度は１／２となり、前記出口２７ａに開口２８ａが位置し、冷風通路１３を通過する冷風はバイパス通路２７を介してベント吹出口２１から直接車内に送風される。これにより、ヒート吹出口２０とベント吹出口２１とで送風温度に差を付けることが可能となる。なお、ベントモードの場合、ヒートダンパ２３はヒート吹出口２０を閉塞し、ヒートモードの場合、ヒートダンパ２３はヒート吹出口２０を全開とし、いずれの場合も前記出口２７ａはサブダンパ２８によって閉塞される。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る車両用空調装置によれば、隣接する開口部を有する第二のミックスダンパを設けるようにしたので、開口部で冷風と温風を均一に混合できると共に、最大冷房時又は最大暖房時には、冷風通路又は温風通路の出口を全開として通風抵抗を抑制し、所望の送風量を得ることができる。
【００３６】
また、開口部の縁からガイド壁を延設するようにしたので、冷風と温風とを混合できる空間領域を大きくとることができ、より一層均一に混合することが可能となるばかりか、補強として剛性を高める役割を果たす。
【００３７】
また、温風通路及び冷風通路の出口を構成する壁面をバイパスダンパで構成したり、各出口の上下流側を連通するバイパス通路を形成したので、複数箇所から車内に送風する必要がある場合、各吹出口からの送風温度を異ならせることができる。これにより、例えば、バイレベルモードである場合、乗員の頭部に冷風を供給すると共に、足元に温風を供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットを示す概略平面断面図である。
【図２】図１の第二ミックスダンパの斜視図である。
【図３】配風室近傍を示す断面図である。
【図４】配風室近傍を示す断面図である。
【図５】空調モードと送風温度との関係を示すグラフである。
【図６】他の実施形態に係る第二ミックスダンパ近傍の斜視図である。
【図７】他の実施形態に係る第二ミックスダンパ近傍の斜視図である。
【図８】従来例に係る車両用空調装置の空調ユニットを示す断面図である。
【図９】流路面積とエアミックス性又は通風抵抗との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：空調ユニット
４：エバポレータ
５：第一ミックスダンパ
６：第二ミックスダンパ
７：ヒータコア
１２：温風通路
１３：冷風通路
１５：開閉板
１６：開口部
１７：ガイド壁
１８：温風出口
１９：冷風出口
２６：バイパスダンパ
２７：バイパス通路
２８：サブダンパ

Claims

空調ユニット内に導入した内気又は外気を、エバポレータで冷却・除湿し、ミックスダンパで分流し、一方を温風通路に配設したヒータコアで加熱し、他方をそのままとして冷風通路を通過させた後、両者を混合し、配風室を介して車内に送風するようにした車両用空調装置において、
前記温風通路の出口を開閉する第一開閉板と、
前記冷風通路の出口を開閉する第二開閉板と、
からなる第二のミックスダンパを配設し、
前記各開閉板に、隣接するように開口部をそれぞれ形成し、温風通路からの温風と、冷風通路からの冷風とを混合させるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
前記第二のミックスダンパの各開閉板に形成した開口部の縁からガイド壁を延設し、前記ガイド壁で囲まれた空間での温風と冷風の混合性能を高めたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記温風通路又は冷風通路の各出口のうち、少なくともいずれか一方の一部又は全部を開閉するバイパスダンパを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
前記温風通路又は冷風通路の各出口のうち、少なくともいずれか一方の上下流側を連通するバイパス通路を形成し、該バイパス通路の出口を、前記配風室に配設したダンパに形成したサブダンパより開閉可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
前記ダンパはヒートダンパであり、
バイレベルモードで、前記ヒートダンパによりヒート吹出口の開度を１／２とし、前記サブダンパにより前記バイパス通路の出口を開放し、
ベントモードで、前記ヒートダンパによりヒート吹出口を閉塞し、前記サブダンパにより前記バイパス通路の出口を閉塞し、
ヒートモードで、前記ヒートダンパによりヒート吹出口を全開し、前記サブダンパにより前記バイパス通路の出口を閉塞したことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
前記両開閉板により温風通路及び冷風通路の各出口を閉鎖するのは、車内温度と目標温度との差が小さくなることにより送風量を減少させた後であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。