JP2009143330A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストの装置としながら、温風吹出口と冷風吹出口に必要量の温風と冷風を導くことで、高い温調性能を達成することができる自動車用空気調和装置を提供すること。
【解決手段】ユニットケース１内にエバポレータ２とヒータコア３を配置し、エバポレータ２を通過する冷風バイパス通路４とヒータコア３を通過する温風通路５の合流部位に、冷風バイパス通路４からの冷風をベント吹出口７に導き、温風通路５からの温風をデフロスト吹出口８に導く固定ガイド９を設定した自動車用空気調和装置において、固定ガイド９は、冷風を遮断しつつ温風をデフロスト吹出口８に導く第１ガイドプレート91と、温風を遮断しつつ冷風をベント吹出口７に導く第２ガイドプレート92と、を有する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、エバポレータを通過する冷風通路とヒータコアを通過する温風通路の合流部位に、冷風と温風をそれぞれ導く固定ガイドを設定した自動車用空気調和装置に関する。

従来、自動車用空気調和装置としては、温風通路からの温風を温風吹出口に導くためのドアを設定したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

従来、自動車用空気調和装置としては、エバポレータを通過する冷風通路とヒータコアを通過する温風通路の合流部位に、冷風と温風をそれぞれ導く固定ガイドを設定したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３０２１６１８号公報 特開２００４−２３７９４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の自動車用空気調和装置にあっては、ドアを使って温風を導いているため、ドアを開閉動作させるためのドアアクチュエータが必要になり、コスト高になってしまう、という問題があった。

また、特許文献２に記載の自動車用空気調和装置にあっては、固定ガイドを採用することにより、上記問題を解決することができるものの、固定ガイドは、温風通路からの温風をデフロスト吹出口方向へ導く複数の温風ガイドプレートと、この温風ガイドプレートと直交し、冷風通路からの冷風をベント吹出口方向へ導く複数の冷風通孔と、を備えたものである。

つまり、１種類の温風ガイドプレートを、冷風通孔を確保する間隔にて複数配列して固定ガイドとする構成であったため、冷風を遮断しつつ温風を温風吹出口に導く機能は達成できるが、温風を遮断しつつ冷風を冷風吹出口に導く機能を達成することができない。

したがって、複数の冷風通孔を通過した冷風は、通過直後の位置で温風と混合したり、ヒータコアを経過した風を引き込んだりし、必要な量の冷風をベント吹出口方向へ導くことができない。このため、短時間にて車室内温度を低下させたい夏期等の冷房開始時において、所望の温調性能が得られない、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、低コストの装置としながら、温風吹出口と冷風吹出口に必要量の温風と冷風を導くことで、高い温調性能を達成することができる自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ユニットケース内にエバポレータとヒータコアを配置し、前記エバポレータを通過する冷風通路と前記ヒータコアを通過する温風通路の合流部位に、前記冷風通路からの冷風を冷風吹出口に導き、前記温風通路からの温風を温風吹出口に導く固定ガイドを設定した自動車用空気調和装置において、
前記固定ガイドは、冷風を遮断しつつ温風を温風吹出口に導く第１ガイドプレートと、温風を遮断しつつ冷風を冷風吹出口に導く第２ガイドプレートと、を有する構成としたことを特徴とする。

よって、本発明の自動車用空気調和装置にあっては、固定ガイドの第１ガイドプレートにおいて、冷風通路からの冷風を遮断しつつ、温風通路からの温風を温風吹出口に導く。そして、固定ガイドの第２ガイドプレートにおいて、温風通路からの温風を遮断しつつ、冷風通路からの冷風を冷風吹出口に導く。
すなわち、固定ガイドの構成要素として、２種類のガイドプレートを採用したため、冷風を遮断しつつ温風を温風吹出口に導く機能（第１ガイドプレート機能）と、温風を遮断しつつ冷風を冷風吹出口に導く機能（第２ガイドプレート機能）が共に達成される。
さらに、温風と冷風の量を２種類のガイドプレートの大きさで調整できるため、必要な量の冷風を冷風吹出口へ導くことができるし、必要な量の温風を温風吹出口へ導くことができる。言い換えると、様々な車種の車両要求に応じて必要冷風量と必要温風量を設定することで、高い温調性能を得ることができる。
この結果、ドアアクチュエータを必要としない固定ガイドによる低コストの装置としながら、温風吹出口と冷風吹出口に必要量の温風と冷風を導くことで、高い温調性能を達成することができる。

以下、本発明の自動車用空気調和装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の自動車用空気調和装置を示す縦断側面図である。図２は、実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドを示す側面図である。図３は、実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドを示す正面図である。図４は、実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドを示す平面図である。

実施例１の自動車用空気調和装置は、図１に示すように、ユニットケース１と、エバポレータ２と、ヒータコア３と、冷風バイパス通路４（冷風通路）、温風通路５と、冷風通路６と、ベント吹出口７（冷風吹出口）、デフロスト吹出口８（温風吹出口）、固定ガイド９と、第１ベントドア１０と、第２ベントドア１１と、デフドア１２と、第１冷風側エアミックスドア１３と、第２冷風側エアミックスドア１４と、温風側エアミックスドア１５と、を備えている。

実施例１の自動車用空気調和装置は、図１に示すように、ユニットケース１内にエバポレータ２とヒータコア３を配置し、前記エバポレータ２を通過する冷風バイパス通路４と前記ヒータコア３を通過する温風通路５の合流部位に、前記冷風バイパス通路４からの冷風をベント吹出口７に導き、前記温風通路５からの温風をデフロスト吹出口８に導く固定ガイド９を設定している。

前記エバポレータ２は、ユニットケース１内の上流位置に縦方向配置にて設定され、図外のブロワユニットから送られる風から熱を奪い冷風とする熱交換器である。このエバポレータ２には、車載の冷凍サイクルを循環する冷媒が流通する。

前記ヒータコア３は、ユニットケース１内のうち前記エバポレータ２の下流位置に斜め方向配置にて設定され、前記エバポレータ２を通過した風に熱を与え温風とする熱交換器である。このヒータコア３には、エンジン冷却水（温水）が循環流通する。

前記固定ガイド９は、図１に示すように、前記冷風バイパス通路４からの冷風を遮断しつつ前記温風通路５からの温風をデフロスト吹出口８に導く第１ガイドプレート91と、前記温風通路５からの温風を遮断しつつ前記冷風バイパス通路４からの冷風をベント吹出口７に導く第２ガイドプレート92と、を有する構成としている。

前記第１ガイドプレート91は、前記ヒータコア３を通過する温風通路５からの温風をデフロスト吹出口８に導くプレートであり、図１に示すように、上流側プレート端91aを前記温風通路５に開口し、下流側プレート端91bを前記デフロスト吹出口８に向かって開口している。

前記第２ガイドプレート92は、前記ヒータコア３を迂回する冷風バイパス通路４からの冷風をベント吹出口７に導くプレートであり、図１に示すように、上流側プレート端92aを前記冷風バイパス通路４に開口し、下流側プレート端92bを前記ベント吹出口７に連なるユニットケース１の内面に接して設けている。

前記第１ガイドプレート91は、図２〜図４に示すように、断面Ｖ字形状であり、前記冷風バイパス通路４からの冷風を受ける外周側Ｖ面91cにより冷風を遮断しつつ、前記温風通路５からの温風の流れに沿う内周側Ｖ面91dにより温風をデフロスト吹出口８に導くプレートである。なお、第１ガイドプレート91のＶ字稜線91eは、図２に示すように、冷風抵抗を抑えつつデフロスト吹出口８への高い温風ガイド機能を発揮するように、側面視で滑らかな湾曲アーチラインとしている。

前記第２ガイドプレート92は、図２〜図４に示すように、断面Ｖ字形状であり、前記温風通路５からの温風を受ける外周側Ｖ面92cにより温風を遮断しつつ、前記冷風バイパス通路４からの冷風の流れに沿う内周側Ｖ面92dにより冷風をベント吹出口７に導くプレートである。なお、第２ガイドプレート92のＶ字稜線92eは、図２及び図３に示すように、冷風抵抗を抑えつつベント吹出口７への高い冷風ガイド機能を発揮するように、側面視で直線ラインとし、かつ、ベント吹出口７に連なるユニットケース１の内面まで延ばしている。

前記第１ガイドプレート91は、図２〜図４に示すように、温風をデフロスト吹出口８に導く１枚のプレートであり、図３に示すように、ユニットケース１内への設定状態で前記冷風バイパス通路４からの冷風の通過を許容する冷風開口部１６，１６をプレート両側位置に設定している。

前記第２ガイドプレート92は、図２〜図４に示すように、前記第１ガイドプレート91の両側位置に設定し、冷風をベント吹出口７に導く一対のプレート92L,92Rであり、図４に示すように、ユニットケース１内への設定状態で前記温風通路５からの温風の通過を許容する温風開口部１７を一対のプレート92L,92R間に設定している。

次に、作用を説明する。
実施例１の自動車用空気調和装置における作用を、「ベント／デフモードでのホットベント現象防止作用」、「ベント／デフモードでのクールデフ現象防止作用」、「ベント／デフモードでの独立温調作用」に分けて説明する。

［ベント／デフモードでのクールデフ現象防止作用］
例えば、ベント／デフモードを選択時であって、走行中に窓曇りを解消するため、ベント吹出口からの吹き出される温調風の温度を変えず、デフロスト吹出口からフロントウインドウに向かってより高温の温風を吹き出したいという要求がある。

しかし、一般に車載されている自動車用空気調和装置では、冷風と温風の合流部位において、ベント吹出口へ向かう冷風がデフロスト吹出口へ向かう温風と混じり合い、デフロスト吹出口から吹き出す温風の温度を低下させるという、いわゆる、クールデフ現象が生じる。

これに対し、実施例１の自動車用空気調和装置では、図５に示すように、固定ガイド９の第１ガイドプレート91において、冷風バイパス通路４からの冷風を遮断しつつ、温風通路５からの温風がデフロスト吹出口８に導かれる。

このとき、第２ガイドプレート92L,92Rは、断面Ｖ字形状とされているため、図６に示すように、温風通路５からの温風に対し、温風通気抵抗を高めることなく、温風をデフロスト吹出口８に向かって整然と温風を導く温風ガイド作用を示す。

さらに、第１ガイドプレート91は、断面Ｖ字形状とされているため、図７に示すように、冷風バイパス通路４からの冷風に対し、冷風通気抵抗を高めることなく、冷風を遮断することができる。

このため、冷風と温風の合流部位において、固定ガイド９により冷風と温風が互いに交差して流れ、ベント吹出口７へ向かう冷風がデフロスト吹出口８へ向かう温風と混じり合い、デフロスト吹出口８から吹き出す温風の温度を低下させるという、いわゆる、クールデフ現象を防止できる。

したがって、ベント／デフモードの選択時、デフ温度のみを高温に設定すると、ベント吹出口７から吹き出される温調風の温度を変えず、デフロスト吹出口８からフロントウインドウに向かって高温の温風を吹き出すことができる。

［ベント／デフモードでのホットベント現象防止作用］
例えば、ベント／デフモードを選択時であって、走行中に車室内温度を低下させるため、デフロスト吹出口からフロントウインドウに向かって吹き出される温風の温度を変えず、ベント吹出口から車室内に向かって吹き出される温調風の温度のみを低下したいという要求がある。

しかし、一般に車載されている自動車用空気調和装置では、冷風と温風の合流部位において、デフロスト吹出口へ向かう温風がベント吹出口へ向かう冷風と混じり合い、ベント吹出口から吹き出す温調風の温度を上昇させるという、いわゆる、ホットベント現象が生じる。

これに対し、実施例１の自動車用空気調和装置では、図５に示すように、固定ガイド９の第２ガイドプレート92L,92Rにおいて、温風通路５からの温風を遮断しつつ、冷風バイパス通路４からの冷風がベント吹出口７に導かれる。

このとき、第２ガイドプレート92L,92Rは、断面Ｖ字形状とされているため、図６に示すように、温風通路５からの温風に対し、温風通気抵抗を高めることなく、温風を遮断することができる。

さらに、第１ガイドプレート91は、断面Ｖ字形状とされているため、図７に示すように、冷風バイパス通路４からの冷風に対し、冷風通気抵抗を高めることなく、ベント吹出口７に向かって整然と冷風を導く冷風ガイド作用を示す。

このため、冷風と温風の合流部位において、固定ガイド９により冷風と温風が互いに交差して流れ、デフロスト吹出口８へ向かう温風がベント吹出口７へ向かう冷風と混じり合い、ベント吹出口７から吹き出す冷風の温度を上昇させるという、いわゆる、ホットベント現象を防止できる。

したがって、ベント／デフモードの選択時、ベント温度のみを低温に設定すると、デフロスト吹出口８からフロントウインドウに向かって吹き出される温風の温度を変えず、ベント吹出口７から車室内に向かって低温の温調風を吹き出すことができる。

［ベント／デフモードでの独立温調作用］
上記のように、実施例１の自動車用空気調和装置にあっては、固定ガイド９の第１ガイドプレート91において、冷風バイパス通路４からの冷風を遮断しつつ、温風通路５からの温風をデフロスト吹出口８に導くと共に、固定ガイド９の第２ガイドプレート92において、温風通路５からの温風を遮断しつつ、冷風バイパス通路４からの冷風をベント吹出口７に導く。

すなわち、固定ガイド９の構成要素として、２種類の第１ガイドプレート91と第２ガイドプレート92を採用したため、冷風を遮断しつつ温風をデフロスト吹出口８に導く第１ガイドプレート機能と、温風を遮断しつつ冷風をベント吹出口７に導く第２ガイドプレート機能が共に達成される。

したがって、例えば、ベント／デフモードの選択時、クールデフ現象やホットベント現象を防止しつつ、ベント吹出し温度とデフロスト吹出し温度を独立に温度調整することができる。

さらに、温風と冷風の量を２種類のガイドプレート91,92の大きさで調整できるため、必要な量の冷風をベント吹出口７へ導くことができるし、必要な量の温風をデフロスト吹出口８へ導くことができる。言い換えると、様々な車種の車両要求に応じて必要冷風量と必要温風量を設定することで、高い温調性能を得ることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の自動車用空気調和装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) ユニットケース１内にエバポレータ２とヒータコア３を配置し、前記エバポレータ２を通過する冷風バイパス通路４と前記ヒータコア３を通過する温風通路５の合流部位に、前記冷風バイパス通路４からの冷風を冷風吹出口に導き、前記温風通路５からの温風を温風吹出口に導く固定ガイド９を設定した自動車用空気調和装置において、前記固定ガイド９は、冷風を遮断しつつ温風を温風吹出口に導く第１ガイドプレート91と、温風を遮断しつつ冷風を冷風吹出口に導く第２ガイドプレート92と、を有する構成としたため、ドアアクチュエータを必要としない固定ガイド９による低コストの装置としながら、温風吹出口と冷風吹出口に必要量の温風と冷風を導くことで、高い温調性能を達成することができる。

(2) 前記第１ガイドプレート91は、前記ヒータコア３を通過する温風通路５からの温風をデフロスト吹出口８に導くプレートであり、上流側プレート端91aを前記温風通路５に開口し、下流側プレート端91bを前記デフロスト吹出口８に向かって開口し、前記第２ガイドプレート92は、前記ヒータコア３を迂回する冷風バイパス通路４からの冷風をベント吹出口７に導くプレートであり、上流側プレート端92aを前記冷風バイパス通路４に開口し、下流側プレート端92bを前記ベント吹出口７に連なるユニットケース１の内面に接して設けたため、ユニットケース１内の温風と冷風の合流部位に開放状態のエアミックススペースが形成されず、温風と冷風を整然と分ける高い分離配風性能を達成することができる。

(3) 前記第１ガイドプレート91は、断面Ｖ字形状であり、前記冷風バイパス通路４からの冷風を受ける外周側Ｖ面91cにより冷風を遮断しつつ、前記温風通路５からの温風の流れに沿う内周側Ｖ面91dにより温風をデフロスト吹出口８に導くプレートであり、前記第２ガイドプレート92は、断面Ｖ字形状であり、前記温風通路５からの温風を受ける外周側Ｖ面92cにより温風を遮断しつつ、前記冷風バイパス通路４からの冷風の流れに沿う内周側Ｖ面92dにより冷風をベント吹出口７に導くプレートであるため、温風の流れ系と冷風の流れ系にかかわらず、いずれの系においても通気抵抗を低く抑えながら、風を吹出口に導く高いガイド機能を発揮することができる。

(4) 前記第１ガイドプレート91は、温風をデフロスト吹出口８に導く１枚のプレートであり、ユニットケース１内への設定状態で前記冷風バイパス通路４からの冷風の通過を許容する冷風開口部１６，１６をプレート両側位置に設定し、前記第２ガイドプレート92は、前記第１ガイドプレート91の両側位置に設定し、冷風をベント吹出口７に導く一対のプレート92L,92Rであり、ユニットケース１内への設定状態で前記温風通路５からの温風の通過を許容する温風開口部１７を一対のプレート92L,92R間に設定したため、固定ガイド９により広い開口面積による冷風開口部１６，１６と温風開口部１７を設定することで、通気抵抗を抑えることができると共に、固定ガイド９を部品点数の少ない簡潔な構成とすることができる。

以上、本発明の自動車用空気調和装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、後席側通路と前席側通路の通路仕切り壁に後席−前席連通ドアを設定した例を示した。しかし、この後席−前席連通ドアを省略したものであっても良い。

実施例１では、第１ガイドプレートと第２ガイドプレートとして断面Ｖ字形状のプレートとする例を示した。しかし、ガイドプレートの断面形状は、断面Ｕ字形状や断面半円形状等であっても良いし、また、第１ガイドプレートと第２ガイドプレートの断面形状を異ならせても良い。

実施例１では、温風吹出口としてデフロスト吹出口の例を示し、冷風吹出口としてベント吹出口の例を示した。しかし、温風吹出口としてはフット吹出口としても良いし、また、冷風吹出口としてサイドベント吹出口やリアベント吹出口としても良い。

要するに、冷風通路からの冷風を冷風吹出口に導き、温風通路からの温風を温風吹出口に導く固定ガイドは、冷風を遮断しつつ温風を温風吹出口に導く第１ガイドプレートと、温風を遮断しつつ冷風を冷風吹出口に導く第２ガイドプレートと、を有する構成としたものであれば、実施例１に限られることはない。

実施例１では、自動車の前席空調のみを行う自動車用空気調和装置への適用例を示したが、自動車の前後席空調を行う自動車用空気調和装置に対しても適用することができる。要するに、エバポレータを通過する冷風通路とヒータコアを通過する温風通路の合流部位に、冷風と温風をそれぞれ導く固定ガイドを設定した自動車用空気調和装置であれば適用できる。

実施例１の自動車用空気調和装置を示す縦断側面図である。 実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドを示す側面図である。 実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドを示す正面図である。 実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドを示す平面図である。 実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドによる温風流れと冷風流れを示す作用説明斜視図である。 実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドによる温風流れを示す作用説明図である。 実施例１の自動車用空気調和装置における固定ガイドによる冷風流れを示す作用説明図である。

符号の説明

１ ユニットケース
２ エバポレータ
３ ヒータコア
４ 冷風バイパス通路（冷風通路）
５ 温風通路
６ 冷風通路
７ ベント吹出口（冷風吹出口）
８ デフロスト吹出口（温風吹出口）
９ 固定ガイド
91 第１ガイドプレート
91a 上流側プレート端
91b 下流側プレート端
91c 外周側Ｖ面
91d 内周側Ｖ面
92（92L,92R） 第２ガイドプレート
92a 上流側プレート端
92b 下流側プレート端
92c 外周側Ｖ面
92d 内周側Ｖ面
１０ 第１ベントドア
１１ 第２ベントドア
１２ デフドア
１３ 第１冷風側エアミックスドア
１４ 第２冷風側エアミックスドア
１５ 温風側エアミックスドア
１６ 冷風開口部
１７ 温風開口部

Claims (4)

1. ユニットケース内にエバポレータとヒータコアを配置し、前記エバポレータを通過する冷風通路と前記ヒータコアを通過する温風通路の合流部位に、前記冷風通路からの冷風を冷風吹出口に導き、前記温風通路からの温風を温風吹出口に導く固定ガイドを設定した自動車用空気調和装置において、
   前記固定ガイドは、冷風を遮断しつつ温風を温風吹出口に導く第１ガイドプレートと、温風を遮断しつつ冷風を冷風吹出口に導く第２ガイドプレートと、を有する構成としたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
2. 請求項１に記載された自動車用空気調和装置において、
   前記第１ガイドプレートは、前記ヒータコアを通過する温風通路からの温風をデフロスト吹出口に導くプレートであり、上流側プレート端を前記温風通路に開口し、下流側プレート端を前記デフロスト吹出口に向かって開口し、
   前記第２ガイドプレートは、前記ヒータコアを迂回する冷風バイパス通路からの冷風をベント吹出口に導くプレートであり、上流側プレート端を前記冷風バイパス通路に開口し、下流側プレート端を前記ベント吹出口に連なるユニットケースの内面に接して設けたことを特徴とする自動車用空気調和装置。
3. 請求項２に記載された自動車用空気調和装置において、
   前記第１ガイドプレートは、断面Ｖ字形状であり、前記冷風バイパス通路からの冷風を受ける外周側Ｖ面により冷風を遮断しつつ、前記温風通路からの温風の流れに沿う内周側Ｖ面により温風をデフロスト吹出口に導くプレートであり、
   前記第２ガイドプレートは、断面Ｖ字形状であり、前記温風通路からの温風を受ける外周側Ｖ面により温風を遮断しつつ、前記冷風バイパス通路からの冷風の流れに沿う内周側Ｖ面により冷風をベント吹出口に導くプレートであることを特徴とする自動車用空気調和装置。
4. 請求項３に記載された自動車用空気調和装置において、
   前記第１ガイドプレートは、温風をデフロスト吹出口に導く１枚のプレートであり、ユニットケース内への設定状態で前記冷風バイパス通路からの冷風の通過を許容する冷風開口部をプレート両側位置に設定し、
   前記第２ガイドプレートは、前記第１ガイドプレートの両側位置に設定し、冷風をベント吹出口に導く一対のプレートであり、ユニットケース内への設定状態で前記温風通路からの温風の通過を許容する温風開口部を一対のプレート間に設定したことを特徴とする自動車用空気調和装置。

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