JP3977556B2

JP3977556B2 - Air conditioning unit for vehicles

Info

Publication number: JP3977556B2
Application number: JP29289299A
Authority: JP
Inventors: 克一郎田島; 正治恩田; 邦佳高橋; 薫神山
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: JP2001105833A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に自動車に用いられる車両用空気調和ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器及び送風機を一体にした車両用空気調和ユニットを、エンジンルームの後方且つ車室内前部の車幅方向中央部に配置したものがある。このような車両用空気調和ユニットとして、特開平９−２６７６２０号公報に開示された、図１４に示すようなものが知られている。
【０００３】
この車両用空気調和ユニット１００では、同図に示すように、送風機１０１から吹き出された空気を、例えば、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器１０２と、通過する空気を暖める加熱用熱交換器１０３とをそれぞれ通過させ、再度混合することにより所定の吹き出し温度に混合調和している。ここで調和された空気は、車室１０４側となるユニットケース壁面に沿って上昇した後、室内吹出口１０５から車室１０４内へ吹き出される構造となっている。なお、同図中、符号１０６はエンジンルームを示す。
【０００４】
しかし、このような車両用空気調和ユニットにおいては、調和された空気の流れが、車室１０４側のユニットケース壁面に沿って上昇した後、ただちに車室１０４内へ吹き出されるため、上昇した空気の流れは、図１４中、右方向へ向けて強制的に屈曲される流れとなる。このため、車室吹出口１０５に至るまでの通気抵抗が増加して通気の効率の低下を招いていた。また、室内用吹出口１０５がベンチレータ吹出口の場合、中央部と左右両サイドとにあるため、調和された空気が吹出口のある中央部で左右へ分岐され、両サイドへ向かう流れとなる。このため、吹出風は両サイドに比べて中央部が強くなるという不釣り合いが生じる問題があった。これを解消するために、中央部へ向かう流れを制限することで、両サイドとのバランスをとる方策が講じられているが、この場合は構造が複雑になると共に、その分通気抵抗が増加して空気の流れを制限してしまうため、最大風量が低下するという問題がある。このため、最大風量の低下を補うために送風機１０１の吹出風量を増大させると、風量音が大きくなって静粛性が保てなくなり、品質を損ねる問題が起きる。
【０００５】
また、このような構造の車両用空気調和ユニット１００の車室１０４側を、例えばステアリング固定用メンバに予め取り付けた状態で車体に組み付けを行う場合、車両用空気調和ユニットの自重に起因して車両用空気調和ユニットのユニットケースの車室１０４側に歪みなどの影響が及び易い。図１４に示すように、従来の車両用空気調和ユニットでは、車室１０４側に開閉ドア１０７、１０８などが集中するため、これらの開閉ドア１０７、１０８などにユニットケースの歪みの悪影響が及び、開閉動作に支障を来す虞れがあった。
【０００６】
上記した従来の車両用空気調和ユニットの問題を解消するものとして、本出願人は、特願平１１−２８５７７４号にて図１５に示すような送風流路をもつ構造の車両用空気調和ユニット２００を提案している。同図において、符号２０１はエンジンルーム、２０２は車室を示す。この車両用空気調和ユニット２００は、エンジンルーム２０１の後方で、車室２０２の前部に位置するユニットケース２０３内に、送風機２０４と、送風機２０４からの空気が車室２０２側のユニットケース２０３の壁面に沿って下降した後、エンジンルーム２０１側のユニットケース２０３の壁面に沿って上昇し、室内用吹出口と連通し合う上方解放口へ向かって流れる空気調和通路２０５とを配設し、その空気調和通路２０５内に冷却用熱交換器２０６と加熱用熱交換器２０７とを配置している。同図中、符号２０９は、冷却用熱交換器２０６を通過した冷風と加熱用熱交換器２０７を通過した温風とが合流するエアミックスチャンバを示している。これにより、送風機２０４から吹き出された空気は、例えば、冷却用熱交換器２０６及び加熱用熱交換器２０７を通過することでエアミックスチャンバ２０９で混合調和され、ベンチレータ吹出口２０８などから車室内へ吹き出されるようになっている。このとき、調和された空気は、エンジンルーム２０１側のユニットケース２０３の壁面に沿って上昇した後、ベンチレータ吹出口２０８などへ向かう流れとなるため、吹出口までの助走路が長く確保される結果、通気抵抗の小さい連続した無理のない流れが得られる。
【０００７】
また、図１５に示す例では、冷却用熱交換器２０６がエンジンルーム２０１側へ傾斜した姿勢に保持され、加熱用熱交換器２０７がこの冷却用熱交換器２０６との組み合わせで略Ｔ字状にレイアウトして、空気流路の円滑化とユニット自体のコンパクト化を図っている。また、同図中符号２１０は冷却用熱交換器２０６からの冷風と温風をエアミックスチャンバ２０９へ風量制御するエアミックスドア、符号２１１は車室内の足元へ送風を行う足元送風路入口、符号２１２は足元送風路入口２１１の開閉並びにエアミックスチャンバ２０９と室内吹出口側とが連通する部分の開閉を行う開閉ドア、符号２１３は車両用空気調和ユニット２００を車室２０２側で保持するステアリング固定用メンバを示している。このように、車両用空気調和ユニット２００をユニットケース２０３の車室２０２側の壁部でステアリング固定用メンバ２１３に保持する構造とすることにより、空気流路を開閉する各ドアがユニット保持位置から離れた構造となり、各ドアにユニットケースの歪みの悪影響が及ばないように配慮されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した参考例では、エアミックスドア２１０と開閉ドア２１２とが近接していることと、それぞれのドアが板状のドア構造であるため、エアミックスドア２１０と開閉ドア２１２との開閉スペースが大きくなりコンパクト化の支障となる問題点がある。このように開閉スペースが大きくなると、冷風と温風とを混合するためのエアミックスチャンバ２０９の容積が小さくなるという問題点がある。特に、図１５に示すように、エアミックスドア２１０と開閉ドア２１２とがそれぞれ中間位置状態で開いているバイレベル（複合）モードの場合、エアミックスチャンバ２０９における実質的な空気混合空間が狭くなるため冷却用熱交換器２０６からエアミックスドア２１０を通過した冷風Ｃは開閉ドア２１２の上側をそのまま層流化して通過し、加熱用熱交換器２０７を通過した温風Ｈはエアミックスドア２１０と開閉ドア２１２の下面に沿って、足元送風路入口２１１へ層流化して導かれる。このように、冷風Ｃと温風Ｈとが適度に混ざりにくくなるため、ユニットの上部の例えばベンチレータ吹出口２０８などの上方の吹出口では吹出空気の温度が低過ぎ、足元吹出口では温度が高過ぎる傾向となり易い。図１６は、フルクール（Ｆ／Ｃ）状態とフルホット（Ｆ／Ｈ）状態との間で推移する足元側温度とベンチレータ側温度とを示す図である。同図に示すように、何ら方策を講じない場合には、参考例の車両用温度調和ユニット２００では、足元側から吹き出す空気の温度とベンチレータ側から吹き出す空気の温度との差が４５〜５０℃と過度になるという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に着目して創案されたものであり、ユニットのコンパクト化を達成しつつ、冷風と温風との混合性能の良好な車両用空気調和ユニットを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、エンジンルームの後方で、車室内の前部に配置するユニットケース内に、送風機と、該送風機から送出される空気を車室側のケース壁面に沿って下降、案内する下降通路と、該下降通路の下部に連通して前記空気を前記エンジンルーム側のケース壁面に向けて案内する下部通路と、前記下部通路に下端が連通し且つ上端が前記ユニットケース上部に形成された上方解放口に連通すると共に前記下部通路を通過した前記空気をエンジンルーム側のケース壁面に沿って上昇、案内する上昇通路とを備え、前記下部通路に、上流側から下流側へ向けて順次、冷却用熱交換器、スライドドア装置、加熱用熱交換器が配置され、前記冷却用熱交換器は前記下部通路内で略垂直方向に起立して設置され、前記スライドドア装置は前記冷却用熱交換器と重なるように設置され、前記加熱用熱交換器は前記スライドドア装置を介して前記冷却用熱交換器の上下方向の中間部に略直交するように寝かせて設置され、前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器とが前記下部通路内で横向きの略Ｔ字状をなすように配置され、前記スライドドア装置は、前記下部通路の流通方向に略直交する方向の断面全体にわたるように配置される空気通過フレームと、該空気通過フレームに沿って上下スライド移動可能なスライド板と、該スライド板を前記空気通過フレームに対して上下方向にスライドさせるスライド駆動伝達手段とを備え、前記空気通過フレームは、前記加熱用熱交換器を通過した空気の一部を前記下部通路の上側の壁面へ案内する案内板部を備え、前記スライドドア装置が、前記冷却用熱交換器を通過した空気を、前記加熱用熱交換器の上流側と下流側とに可変的に通過させ、前記下部通路内の前記加熱用熱交換器の下流側の領域内で温風と冷風とを混合、調和させることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の請求項１記載の発明では、送風機から送出された空気が下降通路を通って、車室側のケース壁面に沿って下降する。下降通路を下降した空気は、冷却用熱交換器を通過して冷却される。冷却用熱交換器を通過した空気は、スライドドア装置により、下流側に位置する加熱用熱交換器の下流側に直接送られる流路と、加熱用熱交換器の上流側に送られる流路とに分割される。このため、下部通路における加熱用熱交換器の下流側位置では、スライドドア装置のみを通過した冷風と、加熱用熱交換器を通過して加熱された温風とが混合されて空気調和される。下部通過の加熱用熱交換器の下流側で混合・調和された空気は、ユニットケースにおけるエンジンルーム側に位置する上昇通路を通って上昇して、ユニットケースの上部に形成された上方解放口に送りだされることが可能となる。また、上昇通路は、車室から離れたエンジンルーム側に位置するため、例えば上方解放口の開閉制御を行う開閉ドアなどの動作音が車室内へ伝達されるのを抑制することができる。さらに、ユニットケースを車室内側位置で例えばステアリング固定用メンバなどに支持する構造である場合に、上方解放口の開閉ドア機構などが、支持部分から離れた位置にあるため、支持部分近傍で発生し安い歪みの悪影響が開閉ドア機構などに及ぶのを抑制することができる。
【００１３】
また、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器の上下の配置の寸法を抑えることができ、ユニット全体が小型化する。また、冷却用熱交換器が下部通路内で起立して設置されているため、冷却用熱交換器を通過する空気の流路断面積を下部通路の断面積に近づけることができ、空気の流通抵抗を低減することができる。この結果、風圧の上昇を抑制することができ、送風に伴う騒音の発生を抑制する作用がある。さらに、下部通路内で起立した冷却用熱交換器に対して加熱用熱交換器が、下部通路内で冷却用熱交換器とともに略Ｔ字状となるように配置されているため、加熱用熱交換器を通過した温風と、スライドドア装置のみを通過して加熱用熱交換器の下流側に送られた冷風とを混合する領域（エアミックスチャンバ）の容積を大きくとることが可能となる。すなわち、冷却用熱交換器を通過した空気を加熱用熱交換器へ通過させるゲート動作をスライドドア装置で行っているため、スライドドアのスライド方向が冷却用熱交換器の起立する上下方向と略一致している。このため、冷風と温風とを混合するための領域である加熱用熱交換器の下流側領域をスライドドアが干渉することがなく、この領域の容積を一定且つ大きく設定することができる。
【００１５】
また、空気通過フレームを下部通路の断面全体にわたって配置することで、冷却用熱交換器を通過した空気や、加熱用熱交換器を通過する空気の流路断面積を大きく設定することが可能となる。このため、空気流通抵抗を低減して、送風音などの騒音が発生するのを抑制することができる。
また、空気通過フレームが案内板部を備えるため、加熱用熱交換器を通過した温風の一部が案内板部で下部通路の上側の壁面へ案内され、温風はこの壁面に沿って上昇通路側へ導かれる。例えば、上方解放口側へ冷風を送り、足元吹出口側へ温風を送る、所謂バイレベルモードの場合に、上方解放口へ送られる冷風の温度の下がり過ぎを抑制し、且つ足元吹出口側へ送られる温風の温度の上がり過ぎを抑制することができ、車室内の快適性を向上することができる。
【００１６】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用空気調和ユニットであって、前記スライド板は、前記下部通路を上側通路と下側通路とに分割すると共に、前記空気通過フレームに沿って昇降動作を行うことにより、前記上側通路の通路断面積と前記下側通路の通路断面積との比を変化させることを特徴とする。
【００１７】
したがって、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の作用に加えて、スライド板の空気通過フレームに対する位置に応じて、下部通路の上側通路と下側通路との通路断面積を変化させることができ、冷風と温風のそれぞれの流量比を制御することができる。また、スライド板は空気通過フレームに対してスライド移動しても、スライドドア装置全体を通過する空気の通過断面積は一定にすることができるため、車両用空気調和ユニットの出力効率の低下を防止することができる。なお、送風の強弱は、送風機の出力を調整することで容易に行うことができるのは言うまでもない。
【００１８】
さらに、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和ユニットであって、前記空気通過フレーム及び前記スライド板は前記下部通路の下流側へ向けて膨出するように湾曲し、前記スライド板と前記冷却用熱交換器との間に風圧を緩和する空隙が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
したがって、請求項３記載の発明では、請求項１及び請求項２に記載の発明の作用に加えて、スライドドア装置を構成する空気通過フレームとスライド板とを下流側へ向けて膨出するように湾曲させたことにより、冷却用熱交換器とスライド板との間に所定容積の空隙を確保することができ、冷却用熱交換器側から吹き付けられる冷風がスライド板に当たって圧力損失を抑制することができる。このため、冷却用熱交換器とその下流側に配置された加熱用熱交換器との間の空隙を大きくすることができ、例えばフルクールモード時に冷却用熱交換器を通過する空気の主流が冷却用熱交換器の上側の通路に偏るのを抑制でき、冷却用熱交換器の下流側の風速が速くなるのを抑制することができる。この結果、冷却用熱交換器の表面に付着した凝縮水の水飛びや騒音の発生を防止することができる。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両用空気調和ユニットであって、前記下部通路の前記加熱用熱交換器の下流側に、前記車室内の足元吹出口に連通する足元吹出通路入口が前記下部通路に下側の壁面に形成され、前記足元吹出通路入口と前記下部通路との双方の開閉を行う開閉ドアが前記足元吹出通路入口より前記上昇通路側の位置で枢支軸にて枢支されていることを特徴とする。
【００２１】
したがって、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明の作用に加えて、下部通路の下側壁面に足元吹出通路入口を連通させ、足元吹出通路入口より上昇通路側位置で開閉ドアを枢支したことにより、この開閉ドアの角度により、全面的に上昇通路側へ空気を送り出したり、足元吹出口のみに空気を送り出したり、足元吹出口に温風を送り且つ上方解放口側へ冷風を送り出したりする各種の送風モードを設定することが可能となる。
【００２２】
さらに、請求項５記載の発明は、請求項４記載の車両用空気調和ユニットであって、前記スライド板を前記空気通過フレームの最上位まで移動させた状態では、前記冷却用熱交換器を通過した空気は前記加熱用熱交換器の上流側のみに送り出され、前記スライド板を前記空気通過フレームの最下位まで移動させた状態では、前記冷却用熱交換器を通過した空気が前記加熱用熱交換器の上流側へ流出するのを阻止され、且つ冷却用熱交換器の空気通路の下端と前記枢支軸とを結ぶ直線より前記加熱用熱交換器が下側に位置するように設定されていることを特徴とする。
【００２３】
したがって、請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明の作用に加えて、スライド板を空気通過フレームの最上位に位置させることでフルホットモードに設定することができる。また、スライド板を空気通過フレームの最下位に位置させることで、フルクールモードに設定することができる。このフルクールモードにおいて、加熱用熱交換器が、冷却用熱交換器の空気通路の下端と開閉ドアの枢支軸とを結んだ直線より、下側に位置するように設定されているため、空気通過フレームの上側の開口を通過した冷風は、加熱用熱交換器の存在が流通の障害となることなく、円滑に流れることができる。このため、フルクール時の配風を良好にすることができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、加熱用熱交換器の下流側位置における、スライドドア装置のみを通過した冷風と、加熱用熱交換器を通過して加熱された温風とが混合される領域を、スライドドア装置を用いることで適切な容積を確保することができ、良好に空気調和を行えるという効果がある。また、下部通路の加熱用熱交換器の下流側で混合・調和された空気は、ユニットケースにおけるエンジンルーム側に位置する上昇通路を通って上昇して、ユニットケースの上部に形成された上方解放口に送りだされることが可能となり、混合空気の通過流路距離を稼ぐことができ、例えばベンチレータ吹出口などへ送風する空気における冷風と温風の混合効果を高めることができる。また、上昇通路は、車室から離れたエンジンルーム側に位置するため、例えば上方解放口の開閉制御を行う開閉ドアなどの動作音が車室内へ伝達されるのを抑制する効果がある。さらに、請求項１記載の発明によれば、ユニットケースを車室内側位置で例えばステアリング固定用メンバなどに支持する構造である場合に、上方解放口の開閉ドア機構などが、支持部分から離れた位置にあるため、支持部分近傍で発生し安い歪みの悪影響が開閉ドア機構などに及ぶのを抑制する効果がある。
【００２７】
また、冷却用熱交換器を通過する空気の流路断面積を下部通路の断面積に近づけることができ、空気の流通抵抗を低減する効果がある。この結果、風圧の上昇を抑制することができ、送風に伴う騒音の発生を抑制する効果を奏する。また、加熱用熱交換器を通過した温風と、スライドドア装置のみを通過して加熱用熱交換器の下流側に送られた冷風とを混合する領域（エアミックスチャンバ）の容積を大きくとることができ、冷風と温風との混合効率を良好にする効果がある。
【００２８】
また、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器の上下の配置の寸法を抑えることができ、ユニット全体の小型化を図ることができる。
【００２９】
さらに、空気通過フレームを下部通路の断面全体にわたって配置することで、冷却用熱交換器を通過した空気や、加熱用熱交換器を通過する空気の流路断面積を大きく設定することが可能となる。このため、空気流通抵抗を低減して、送風音などの騒音が発生するのを抑制する効果がある。
また、例えば、上方解放口側へ冷風を送り、足元吹出口側へ温風を送る、所謂バイレベルモードの場合に、上方解放口へ送られる冷風の温度の下がり過ぎを抑制し、且つ足元吹出口側へ送られる温風の温度の上がり過ぎを抑制することができ、車室内の快適性を向上する効果がある。
【００３０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、スライド板の空気通過フレームに対する位置に応じて、下部通路の上側通路と下側通路との通路断面積を変化させることができ、冷風と温風のそれぞれの流量比を制御することができ、温度調節機能を高める効果がある。また、スライド板は空気通過フレームに対してスライド移動しても、スライドドア装置全体を通過する空気の通過断面積は一定にすることができるため、車両用空気調和ユニットの出力効率の低下を防止する効果がある。
【００３１】
請求項３記載の発明によれば、請求項１及び請求項２に記載の発明の効果に加えて、スライドドア装置を構成する空気通過フレームとスライド板とを下流側へ向けて膨出するように湾曲させたことにより、冷却用熱交換器とスライド板との間に所定容積の空隙を確保することができ、冷却用熱交換器側から吹き付けられる冷風がスライド板に当たって圧力損失を抑制する効果がある。請求項５記載の発明によれば、例えばフルクールモード時に冷却用熱交換器を通過する空気の主流が冷却用熱交換器の上側の通路に偏るのを抑制でき、冷却用熱交換器の下流側の風速が速くなるのを抑制する効果があり、冷却用熱交換器の表面に付着した凝縮水の水飛びや騒音の発生を防止する効果がある。
【００３２】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、各種の送風モードを設定できるという効果がある。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明の効果に加えて、フルクールモードにおいて、加熱用熱交換器が、スライド板の上端と開閉ドアの枢支軸とを結んだ直線より下側に位置するように設定されているため、空気通過フレームの上側の開口を通過した冷風は、加熱用熱交換器の存在が流通の障害となることなく、円滑に流れることができる。このため、フルクール時の配風を良好にする効果がある。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る車両用空気調和ユニットの詳細を図面に示す実施形態を用いて説明する。
【００３６】
図１において、符号１は車両用空気調和ユニット、符号２はユニットケースを示している。
【００３７】
ユニットケース２は、締結ねじ等により左右に分離可能な形状となっている。なお、図２はユニットケース２を左右に分離した半部を示す斜視図であり、図３はユニットケース２全体の外観を示す斜視図である。ユニットケース２の内部には、主要な構成要素としての送風機（ブロワ）３と、この送風機３から送り出される空気を後述する上方開放口４、５へ向けて誘導案内する空気調和通路６と、この空気調和通路６内に配置された冷却用熱交換器（エバポレータ）７及び加熱用熱交換器（ヒートコア）８と、冷却用熱交換器７の下流側に配置され、且つ冷却用熱交換器７を通過した空気が例外なく通過するスライドドア装置９と、冷却用熱交換器７及び加熱用熱交換器８の下流側に配置された開閉ドア１０と、空気調和通路６の最終部に配置された開閉ドア１１とを備えている。
【００３８】
送風機３は、ユニットケース２の上方に設けられた弧状のハウジング１２内に配置され、図示しない駆動モータにより回転駆動されるようになっている。
【００３９】
ハウジング１２は、送風機３の回転により、空気をハウジング１２内に取り入れる取入口１３と、送風口１５とが形成されている。
【００４０】
空気調和通路６は、ハウジング１２の送風口１５と連通し、送風口１５から吹き出す空気を車室１４側に沿って下降案内する下降通路６Ａと、下降した空気をエンジンルーム１６側へ案内してＵターンさせる下部通路としてのＵターン通路６Ｂと、Ｕターン通路６ＢでＵターンした空気を上方開放口４、５へ向かって案内する上昇通路６Ｃとからなっている。
【００４１】
空気調和通路６の下降通路６Ａは、ユニットケース２の車室側のケース壁面２Ａと、ユニットケース２の左右の側壁１７、１７（図２及び図３に示す）に囲まれて形成されている。Ｕターン通路６Ｂは、ユニットケース２のケース底壁面２Ｂと左右の側壁１７、１７で囲まれて形成されている。上昇通路６Ｃは、ユニットケース２のエンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃと左右の側壁１７、１７及び弧状に形成されたハウジング１２の背面とで囲まれて形成されている。
【００４２】
冷却用熱交換器７と加熱用熱交換器８とは、空気調和通路６の下降通路６ＡとＵターン通路６Ｂ内に配置され、冷却用熱交換器７は上流側に、その下流側に加熱用熱交換器８がそれぞれ設けられている。
【００４３】
冷却用熱交換器７は、冷媒が流れる冷媒管と多数のフィン（いずれも図示省略する）とで構成されている。また、この冷却用熱交換器７は、図２に示すようにユニットケース２内に設けられた上下の支持ブラケット１８、１８によって支持されており、エンジンルーム１６側へ向かって所定角度前傾した傾斜姿勢となっている。この冷却用熱交換器７の傾斜角度は垂直方向に対して０〜３０度程度の範囲内に設定され、特に約２０度の前傾姿勢が好ましい。このような角度設定により、送風口１５からの空気が下降通路２Ａを通って冷却用熱交換器７のフィンとフィンとの間を通過して、効率の良い流れが確保されると共に、熱交換が行われて冷却されるようになっている。
【００４４】
なお、冷却用熱交換器７は、図示しない圧縮器、凝縮器、膨張弁と連通し、圧縮器から吐出された冷媒が、凝縮器、膨張弁を通り、蒸発器となる冷却用熱交換器７から再び圧縮器へ戻る冷凍サイクルを構成している。
【００４５】
加熱用熱交換器８は、図１に示すように、冷却用熱交換器７の空気吹出領域の下端部と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側に位置し、略水平な姿勢をとるように配置され前後の支持ブラケット１９、１９で支持されている。さらに詳しくは、加熱用熱交換器８は、後述するスライドドア装置９がフルクールモードのときに、スライド板２１の上端と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側にあるように配置されている。この加熱用熱交換器８の姿勢角度は、略水平方向から上流側が約１０度角度の範囲で起き上がる角度が望ましい。このよう姿勢をとることで、図１に示すように冷却用熱交換器７と加熱用熱交換器８とで略横向きＴ字状のレイアウト構造となっており、ユニットケース２の上下方向の寸法を抑えた形状となっている。
【００４６】
なお、加熱用熱交換器８は、図示しないエンジンによって加熱された加熱水が流れるようになっていて、熱交換器本体を空気が通過するときに、熱交換が行われて加熱されるようになっている。
【００４７】
次に、スライドドア装置９の構成を図４及び図５を用いて説明する。スライドドア装置９は、矩形状の空気通過フレーム（以下、単にフレームという）２０と、このフレーム２０にスライド可能なスライド板２１と、駆動シャフト２２と、この駆動シャフト２２を回転駆動する図示しない回転駆動手段とを備える。
【００４８】
フレーム２０は、図４に示すように円を弦で切断したような形状の円弧と弦とで形成されるような一対のフレーム側板部２３、２３を備え、これらフレーム側板部２３、２３が幅方向ｗの両側に互いに対向して配置されている。それぞれのフレーム側板部２３の中央には、軸受用開口部２３Ａが開設されている。また、これらフレーム側板部２３、２３の互いに対向する面には、円弧状の縁に沿って略円弧状の一対のスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂがそれぞれ形成されている。一対のスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂは、上記したように円弧状の縁に沿って形成されフレーム側板部２３の中央で分離されている。さらに、これらフレーム側板部２３、２３の対向する面には、軸受用開口部２３Ａを挟んで互いに平行をなし、且つそれぞれスライド案内溝２３Ｂ、２３Ｂに連通するスライドピン挿入溝２３Ｃ、２３Ｃが形成されている。
【００４９】
これらフレーム側板部２３、２３間の距離寸法は、冷却用熱交換器７の空気通過領域の幅寸法と略同一に設定されている。これらフレーム側板２３、２３の対向する端部同士は、それぞれフレーム横枠部２４、２４で連結されている。また、これらフレーム側板部２３、２３の円弧状をなす縁部に沿って、この縁部から対向内側へ向けて所定寸法の幅で延在された案内板部２５、２５が形成されている。また、フレーム横枠部２４、２４の幅方向ｗの中央部同士は、案内板部２５と同様に湾曲する中央案内板部２６で連結されている。
【００５０】
さらに、案内板部２５、２５及び中央案内板部２６の上下方向ｈ（図４中に矢印で示す）の中央部同士が補強用横板部２７で連結されている。この結果、フレーム横枠部２４、２４と案内板部２５、２５とで囲まれて形成される曲面でなる開口面は、中央案内板部２６と補強用横板部２７とで十字状に区分けされて、フレーム２０の上側に位置する２つの上部開口部２８Ａ、２８Ａと、フレーム２０の下側に位置する２つの下部開口部２８Ｂ、２８Ｂが形成されている。
【００５１】
スライド板２１は、上記したフレーム２０の湾曲した開口面の湾曲度合いと同様に湾曲した矩形状の板で形成され、フレーム２０の湾曲した開口面の内側に配置される。また、スライド板２１の幅方向ｗの両側縁の上下両端部には、幅方向ｗの外側に突出するスライドピン２９が一体に形成されている。それぞれのスライドピン２９の表面には、フレーム側板部２３のスライド案内溝２３Ｂの内壁を滑り易い材料でなる摺動筒２９Ａが被せられている。また、スライド板２１の幅方向ｗの両側縁部の湾曲内側面には、側縁に沿ってラック歯３０が刻設されている。このスライド板２１の幅方向ｗの寸法は、フレーム２０の一対のフレーム側板部２３、２３間の距離寸法と略同様に設定されている。また、スライド板２１の上下方向ｈの寸法は、フレーム２０の案内板部２５の半分より僅かに長く設定されており、スライド板２１がフレーム２０に装着された場合に、一対の上部開口部２８Ａ、２８Ａと、一対の下部開口部２８Ｂ、２８Ｂとのうち、いずれか一方を全面的に閉塞又は開放し得るように設定されている。
【００５２】
駆動シャフト２２は、スライド板２１の幅方向ｗの長さ寸法と略同一の長さに設定されている。この駆動シャフト２２の両端には、外周にピニオンギア３１が形成された回転筒体３２がそれぞれ装着されている。この回転筒体３２の外側には、ピニオンギア３１より径寸法の短い筒軸３２Ａがピニオンギア３１と同軸的に突設されている。この筒軸３２Ａは、フレーム２０のフレーム側板部２３の中央に開設された軸受用開口部２３Ａに回転自在に軸支される。また、この筒軸３２Ａの端面には、図示しない回転駆動手段側と連結して回転駆動力の伝達に供される連結用凹溝３２Ｂが形成されている。図５は、フレーム２０とスライド板２１と駆動シャフト２２とが組み付けられてスライドドア装置９が構成された状態を示す斜視図である。
【００５３】
上記した構成のスライドドア装置９は、図１及び図２に示すように、冷却用熱交換器７を装着するための、ユニットケース２内の支持ブラケット１８、１８に一体的に形成されたドア支持ブラケット３３、３３に装着されている。なお、スライドドア装置９は、湾曲して突出する側が下流側を向き、且つ上部開口部２８Ａ、２８Ａが上に位置し下部開口部２８Ｂ、２８Ｂが下に位置するように配置・装着されている。このようにユニットケース２内にスライドドア装置９を装着した状態で、駆動シャフト２２の端部に装着された回転筒体３２の連結用凹溝３２Ｂに図示しない回転駆動手段側の回転伝達連結部が接続されており、回転駆動手段を制御することにより、回転筒体３２の回動が可能となっている。
【００５４】
ところで、上方開放口４、５は、エンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃとこのケース壁面２Ｃから続く上壁面２Ｄに集中して配置されている。上壁面２Ｄに設けられた上方開放口５はベント口、エンジンルーム１６側のケース壁面２Ｃに設けられた上方開放口４はデフロスター口となっている。各上方開放口４、５の間には、各上方開放口４、５を交互に切り換え制御する開閉ドア１１が設けられている。
【００５５】
また、ベント口となる上方開放口５には、図６に示すように、中央と左右両サイドの室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒを有するベンチレータダクト３４が接続されている。図１に示すように、上方開放口５から各室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒまでの距離、特に室内用吹出口３４Ｃまでの距離を比較的長くとれるため、中央及び左右の各室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒへ向けてほぼ均等に空気を流すことが可能となっている。一方、デフロスター口となる上方開放口４には、フロントガラス３５へ向けて空気を吹き出すデフロスターダクト３６が接続されている。
【００５６】
さらに、図１において符号３７は足元へ空気を送る足元吹出通路入口としてのフット口、符号３８がドレイン溜りを示している。フット口３７は、開閉ドア１０により開閉制御されるようになっている。ドレイン溜り３８は、仕切板３９により仕切られていて、冷却用熱交換器７を通過する空気の影響を直接受けることがない構造となっている。また、ドレイン溜り３８の底部には、図示しないドレイン口が設けられている。
【００５７】
このように構成された車両用空気調和ユニット１では、送風機３から吹き出された空気が、冷却用熱交換器７、加熱用熱交換器８を通過して冷却もしくは加熱されて、図１中符号４０で示すエアミックスチャンバで混合されて調和される。調和された空気は、各開閉ドア１０、１１を開閉制御することで、車室１４内へ向けて吹き出される。
【００５８】
これら一連の動作において、ベンチレータ吹出しの場合、調和された空気は、エンジンルーム１６側の上昇通過６Ｃに沿って上昇するときに、弧状（曲面状）のハウジング１２の背面に沿う流れになり、室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒへ向かう円滑な流れが得られる。しかも、室内用吹出口３４Ｃまでの空気の助走距離が長く確保できる結果、図１に矢印ａで示すように通気抵抗の小さい連続した円滑な流れを作ることができ、中央及び左右両サイドの室内用吹出口３４Ｃ、３４Ｌ、３４Ｒから略均等に空気を吹き出させることができる。
【００５９】
また、開閉ドア１１は、エンジンルーム１６側に位置するため、車室１４内に伝わる開閉音は小さくなるという利点がある。しかも、図１に示すようにステアリング固定用メンバ４１を利用して、車両用空気調和ユニット１を予めステアリング固定用メンバ４１に組み付けることができる。この場合、ユニットケース２の車室１４側がステアリング固定用メンバ４１に支持されるため、支持点から開閉ドア１１の取り付け部が遠く、支持点近傍のユニットケース２に歪みが発生しても開閉ドア１１にその歪みの影響が伝わりにくく、開閉ドア１１の円滑な動作を維持することができる。
【００６０】
次に、各モード毎にスライドドア装置９及び開閉ドア１０の作用・動作について説明する。
【００６１】
まず、図７に示すように、車両用空気調和ユニット１がフルクールモードにある場合、スライドドア装置９ではスライド板２１が完全に下がり、フレーム２０に形成された下部開口部２８Ｂ、２８Ｂはスライド板２１で完全に塞がれた状態にある。スライド板２１を移動させるには、上記した回転駆動手段を駆動して、駆動シャフト２２に回転を伝達して、ピニオンギア３１を回動させることで、これに噛合するラック歯３０とともにスライド板２１が移動する。なお、この場合、開閉ドア１０はフット口３７を閉じた状態にあるとする。このとき、送風機３側から吹き出された空気（同図中太い矢印で示す）は、下降通過６Ａを下降して冷却用熱交換器７を通過して冷却される。冷却用熱交換器７で冷却された空気（同図中実線矢印で示す）は、エアミックスチャンバ４０を通過して上昇通過６Ｃに流れる。上記したように、加熱用熱交換器８は、冷却用熱交換器７の空気通路の下端と開閉ドア１０の枢支軸１０Ａとを結ぶ直線より下側に位置するため、スライドドア装置９の上部開口部２８Ａ、２８Ａを通過した冷風の下端部は障害物にぶつかることなく上昇通過６Ｃ側へ円滑に流れることができる。このため、冷却用熱交換器７の下流側の冷風は、通気抵抗が低減されて騒音の発生を抑制することができる。さらに、冷却用熱交換器７を通過した冷風に対する障害物が無いため、加熱用熱交換器８側へ巻き込まれる乱流の発生を抑制することができる。この結果、加熱用熱交換器８の熱気の巻き込みを抑制でき、吹出温の上昇を抑制することができる。
【００６２】
また、スライド板２１を下げた状態で、開閉ドア１０を半開放状態にすると、冷風を上方開放口４、５側へ上昇通過６Ｃを介して送風すると共に、フット口３７側へも送風することができる。
【００６３】
次に、図８に示すように、スライドドア装置９のスライド板２１が中間位置に位置し、且つ開閉ドア１０がフット口３７を塞いだ状態にある場合について説明する。この場合、送風機３から送り出された空気が冷却用熱交換器７を通過して冷却され冷風（実線矢印）となる。この冷風は、スライド板２１の上側と下側とをそれぞれ通過する。スライド板２１の上側（上部開口部２８Ａ、２８Ａ）を通過した冷風は、そのままエアミックスチャンバ４０内に吹き出される。一方、スライド板２１の下側（下部開口部２８Ｂ、２８Ｂ）を通過した冷風は、加熱用熱交換器８を通過して温風（図８中破線矢印で示す）となり、エアミックスチャンバ４０に吹き出されて、スライド板２１の上側を通過した冷風と混ざり合う。なお、本実施形態では、上記したようにスライドドア装置９を設けたことにより、エアミックスチャンバ４０の容積が大きく設定することができるため、冷風と温風との混合を確実に行えると共に、空気の通過抵抗を低減する作用がある。なお、この状態で開閉ドア１０がフット口３７を開くようにした場合、エアミックスチャンバ４０内で適度に混合された空気がフット口３７内に導入され、足元吹出口へ送風される。
【００６４】
ここで、図９に示すように、スライドドア装置９のスライド板２１が中間位置に位置し、開閉ドア１０が中間位置に位置するバイレベルモードの場合について説明する。このようなバイレベルモードでは、送風機３から送くられた空気が冷却用熱交換器７を通過してスライド板２１の上側と下側とをそれぞれ冷風が通過する。スライド板２１の下側を通過した冷風は、加熱用熱交換器８を通過して温風となる。スライド板２１の上側の上部開口部２８Ａ、２８Ａを通過した冷風は上昇通路６Ｃ側へ向けて層流の状態で送り出される。また、加熱用熱交換器８を通路した温風は、大部分が開閉ドア１０の整流作用によりフット口３７に導入される。温風の一部は、図９に示すように、フレーム２０の案内板部２５、中央案内板部２６に沿って冷風と混合される。図１０は、この状態を示す斜視説明図であり、加熱用熱交換器８からの温風が案内板部２５、中央案内板部２６に沿って上昇通路６Ｃ側へ案内される状態を示す。このように、本実施形態では、冷風と温風とが完全に分離されるのではなく、冷風に温風の一部が混じるような作用を有しているため、上方開放口４、５から吹き出される空気の温度と、足元吹出口から吹き出される空気との差が激しくなることを防止することができる。なお、図１１は本実施形態における足元温度とベンチレータ温度との差を示す図である。この結果、足元温度とベンチレータ温度との差が過度に大きくなることを防止できる。このため、バイレベルモードにおける室内の温度の快適性を乗員に感じさせることができる。また、バイレベルモードにおける足元温度とベンチレータ温度との差はリブ２５及び２６により容易にチューニングが可能である。
【００６５】
次に、図１２に示すように、スライドドア装置９のスライド板２１がフレーム２０の上半分を閉じたフルホット状態について説明する。この状態では、冷却用熱交換器７を通過した空気が加熱用熱交換器８を通過して温風となり、開閉ドア１０がフット口３７を閉じている場合は上昇通路６Ｃ側へ温風を送り出すようになっている。また、開閉ドア１０がフット口３７を解放している状態（図１２中二点鎖線で示す）ではフット口３７内へ温風を導入するようになっている。
【００６６】
また、本実施形態では、空気通過フレーム２０とスライド板２１とを一体化し、いわゆるカートリッジ化したことにより、車両用空気調和ユニットの製造がきわめて容易となり、作業性が向上すると共に、製造コストの低減が図れる。また、車種が異なる場合でも、スライドドア装置を共通化することが可能となり、一層作業性の向上と低コスト化が図れる。さらに、スライドドア装置にユニットケース２等とは異種のプラスチック材料を使用しても、容易に取り外すことができるので使用後の分別処理が可能となり、ユニットのリサイクルがし易くなる。しかも、スライドドア装置単独でスライド板２１のスライド移動安定性を保証することができ、動作信頼性が向上する。
【００６７】
また、本実施形態では、空気通過フレーム２０とスライド板２１とを一体化し、カートリッジ化したことにより、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器の上下の配置の寸法を抑えることができ、ユニット全体の小型化を図ることができる。
【００６８】
次に、図１３に示す実施形態について説明する。本実施形態では、スライドドア装置９を支持する支持ブラケット３３の形態が異なる。すなわち、上記実施形態では、冷却用熱交換器７を装着するための支持ブラケット１８，１８に一体的に形成されたドア支持ブラケット３３，３３により、スライドドア装置９を支持したが、図１３に示すように、支持ブラケット１８，１８とは別体で、各空気通路を区画する区画壁３３Ａにスライドドア装置９を支持しても良い。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、カートリッジ化されたスライドドア装置９を支持ブラケット３３，３３に支持したが、スライドドア装置９の空気通過フレームを各通路を区画する区画壁に設け、この区画壁に設けた空気通過フレームにスライド板２１を直接スライド移動可能に組み付けるように構成しても良い。
【００７０】
以上、各実施形態について説明したが、本発明は構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、スライドドア装置９を構成するフレーム２０及びスライド板２１を下流側へ膨出するように湾曲させた形状としたが、平面上のフレームやスライド板を用いることも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空気調和ユニットの実施形態を示す縦断面図である。
【図２】実施形態に用いるユニットケースの半分を示す斜視図である。
【図３】実施形態の車両用空気調和ユニットの斜視図である。
【図４】実施形態に用いたスライドドア装置の分解斜視図である。
【図５】実施形態に用いたスライドドア装置の斜視図である。
【図６】実施形態の上方解放口近傍の送風経路を説明する平面説明図である。
【図７】実施形態の車両用空気調和ユニットにおけるフルクールモードを示す要部断面図である。
【図８】実施形態の車両用空気調和ユニットにおけるベントモード若しくはデフモードを示す要部断面図である。
【図９】実施形態の車両用空気調和ユニットにおけるバイレベルモードを示す要部断面図である。
【図１０】実施形態の車両用空気調和ユニットにおけるバイレベルモードを示す斜視図である。
【図１１】実施形態のバイレベルモード時の各モードと吹出温度との関係を示すグラフである。
【図１２】実施形態の車両用空気調和ユニットにおけるフルホットモードを示す要部断面図である。
【図１３】実施形態の車両用空気調和ユニットの他の実施形態のユニットケースの半分を示す斜視図である。
【図１４】従来の車両用空気調和ユニットの説明図である。
【図１５】車両用空気調和ユニットの参考例を示す説明図である。
【図１６】参考例におけるバイレベルモード時の各モードと吹出温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２ユニットケース
２Ａ、２Ｃケース壁面
２Ｂケース底壁面
３送風機
４、５上方解放口
６Ａ下降通路
６ＢＵターン通路
６Ｃ上昇通路
７冷却用熱交換器
８加熱用熱交換器
９スライドドア装置
１０開閉ドア
１０Ａ枢支軸
１４車室
１６エンジンルーム
２２駆動シャフト
２５案内板部
２６中央案内板部
３２回転筒体
３７フット口
４０エアミックスチャンバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioning unit mainly used in an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a vehicle air conditioning unit in which a cooling heat exchanger, a heating heat exchanger, and a blower are integrated, arranged at the rear in the engine room and in the center in the vehicle width direction at the front of the vehicle interior. As such an air conditioning unit for a vehicle, the one shown in FIG. 14 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-267620 is known.
[0003]
In the vehicle air conditioning unit 100, as shown in the figure, the air blown from the blower 101 is, for example, a cooling heat exchanger 102 that cools the passing air, and a heating heat exchange that warms the passing air. Mixing and harmonizing with a predetermined blowing temperature by passing through the respective containers 103 and mixing again. The conditioned air here rises along the wall surface of the unit case on the side of the passenger compartment 104, and is then blown out from the indoor outlet 105 into the passenger compartment 104. In the figure, reference numeral 106 denotes an engine room.
[0004]
However, in such a vehicle air conditioning unit, the conditioned air flow rises along the unit case wall surface on the passenger compartment 104 side, and then immediately blows out into the passenger compartment 104. 14 is a flow that is forcibly bent in the right direction in FIG. For this reason, the ventilation resistance up to the passenger compartment outlet 105 is increased, leading to a reduction in ventilation efficiency. Further, when the indoor air outlet 105 is a ventilator air outlet, since it is located at the center and both left and right sides, the harmonized air is branched left and right at the center where the air outlet is located, and flows toward both sides. For this reason, there was a problem that the blown air was unbalanced in that the central portion was stronger than both sides. In order to solve this problem, measures have been taken to balance both sides by restricting the flow toward the center. In this case, the structure becomes complicated and the ventilation resistance increases accordingly. Therefore, there is a problem that the maximum air flow is reduced because the air flow is restricted. For this reason, if the blowing air volume of the blower 101 is increased in order to compensate for the decrease in the maximum air volume, the air volume sound becomes loud and the silence cannot be maintained, resulting in a problem that the quality is impaired.
[0005]
Further, when the vehicle compartment 104 side of the vehicle air conditioning unit 100 having such a structure is assembled to the vehicle body in a state where it is attached in advance to a steering fixing member, for example, the vehicle is caused by the weight of the vehicle air conditioning unit. The influence of distortion etc. tends to easily reach the compartment 104 side of the unit case of the air conditioning unit for use. As shown in FIG. 14, in the conventional vehicle air conditioning unit, the opening and closing doors 107 and 108 and the like are concentrated on the passenger compartment 104 side. There was a risk of hindering the opening and closing operation.
[0006]
In order to solve the above-described problems of the conventional vehicle air conditioning unit, the applicant of the present application disclosed in Japanese Patent Application No. 11-285774, a vehicle air conditioning unit 200 having a structure having an air flow path as shown in FIG. Has proposed. In the figure, reference numeral 201 denotes an engine room, and 202 denotes a passenger compartment. This vehicle air conditioning unit 200 includes a blower 204 and air from the blower 204 in the unit case 203 on the vehicle compartment 202 side in a unit case 203 located at the front of the vehicle compartment 202 behind the engine room 201. An air conditioning passage 205 that descends along the wall surface, rises along the wall surface of the unit case 203 on the engine room 201 side, and flows toward the upper opening that communicates with the indoor air outlet, A cooling heat exchanger 206 and a heating heat exchanger 207 are arranged in the air conditioning passage 205. In the figure, reference numeral 209 denotes an air mix chamber in which the cool air that has passed through the cooling heat exchanger 206 and the warm air that has passed through the heating heat exchanger 207 merge. Thereby, the air blown out from the blower 204 is mixed and harmonized in the air mix chamber 209 by passing through, for example, the cooling heat exchanger 206 and the heating heat exchanger 207, and then enters the vehicle interior from the ventilator outlet 208 and the like. It comes to be blown out. At this time, the conditioned air rises along the wall surface of the unit case 203 on the engine room 201 side and then flows toward the ventilator outlet 208 and the like, so that a long runway to the outlet is secured. A continuous unreasonable flow with low ventilation resistance is obtained.
[0007]
Further, in the example shown in FIG. 15, the cooling heat exchanger 206 is held in an inclined posture toward the engine room 201, and the heating heat exchanger 207 is substantially T-shaped in combination with the cooling heat exchanger 206. The air flow path is smoothed and the unit itself is made compact. In the figure, reference numeral 210 denotes an air mix door for controlling the air volume of the cool air and the hot air from the cooling heat exchanger 206 to the air mix chamber 209, and reference numeral 211 denotes a foot air passage entrance for blowing air to the feet of the passenger compartment. 212 is an open / close door that opens and closes the foot air passage inlet 211 and opens and closes a portion where the air mix chamber 209 communicates with the indoor air outlet side. Reference numeral 213 denotes a steering fixing that holds the vehicle air conditioning unit 200 on the vehicle compartment 202 side. The member for is shown. As described above, the vehicle air conditioning unit 200 is configured to be held by the steering fixing member 213 by the wall portion of the unit case 203 on the side of the vehicle compartment 202, so that each door that opens and closes the air flow path is moved from the unit holding position. The doors are separated from each other so that each door is not affected by the distortion of the unit case.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described reference example, since the air mix door 210 and the open / close door 212 are close to each other and each door has a plate-like door structure, the open / close space between the air mix door 210 and the open / close door 212 is not limited. There is a problem that becomes larger and hinders compactness. When the open / close space is increased as described above, there is a problem in that the volume of the air mix chamber 209 for mixing the cold air and the hot air is reduced. In particular, as shown in FIG. 15, in the bi-level (composite) mode in which the air mix door 210 and the open / close door 212 are opened at intermediate positions, the substantial air mixing space in the air mix chamber 209 is narrowed. Therefore, the cold air C passing through the air mix door 210 from the cooling heat exchanger 206 passes through the upper side of the open / close door 212 as a laminar flow, and the hot air H passing through the heating heat exchanger 207 passes through the air mix door 210. Along the lower surface of the open / close door 212, the air is guided in a laminar flow to the foot air inlet 211. In this way, since the cold air C and the hot air H are not easily mixed, the temperature of the blown air is too low at the upper air outlet such as the ventilator air outlet 208 at the top of the unit, and the temperature is high at the foot air outlet. It tends to be too much. FIG. 16 is a diagram illustrating a foot side temperature and a ventilator side temperature that transition between a full cool (F / C) state and a full hot (F / H) state. As shown in the figure, when no measures are taken, in the vehicle temperature conditioning unit 200 of the reference example, the difference between the temperature of the air blown from the foot side and the temperature of the air blown from the ventilator side is 45 to 50 ° C. There is a problem that it becomes excessive.
[0009]
Therefore, the present invention has been made by paying attention to such a problem, and provides a vehicle air conditioning unit having good mixing performance of cold air and hot air while achieving compactness of the unit. For the purpose.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
 According to the first aspect of the present invention, the blower and the air sent from the blower are lowered and guided along the case wall on the passenger compartment side in the unit case disposed in the front part of the passenger compartment behind the engine room. A lower passage that communicates with the lower portion of the lower passage and guides the air toward the case wall on the engine room side, a lower end communicates with the lower passage, and an upper end is formed at the upper portion of the unit case And an ascending passage that ascends and guides the air that has passed through the lower passage along the case wall surface on the engine room side, from the upstream side to the downstream side. Sequentially, a cooling heat exchanger, a sliding door device, and a heating heat exchanger are arranged,The cooling heat exchanger is installed upright in the lower passage, and the slide door device is installed so as to overlap the cooling heat exchanger, and the heating heat exchanger is installed on the slide door. The cooling heat exchanger and the heating heat exchanger are installed side by side in the lower passage so that the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger are installed in the lower passage. The sliding door device is arranged to form a T-shape, and the sliding door device is arranged so as to cover the entire cross section in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the lower passage, and vertically slides along the air passing frame. And a slide drive transmission means for sliding the slide plate in the vertical direction with respect to the air passage frame. The air passage frame passes through the heating heat exchanger. A part of air with a guide plate portion for guiding the upper wall of the lower track,The sliding door device variably passes the air that has passed through the cooling heat exchanger to the upstream side and the downstream side of the heating heat exchanger, and the sliding door device of the heating heat exchanger in the lower passage Hot air and cold air are mixed and harmonized in the downstream region.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the air sent from the blower descends along the case wall on the passenger compartment side through the descending passage. The air descending the descending passage passes through the cooling heat exchanger and is cooled. The air that has passed through the cooling heat exchanger is directly sent to the downstream side of the heating heat exchanger located downstream by the sliding door device, and the flow path is sent to the upstream side of the heating heat exchanger. And divided. For this reason, at the downstream side position of the heating heat exchanger in the lower passage, the cold air that has passed through only the sliding door device and the hot air that has been heated through the heating heat exchanger are mixed and air-conditioned. . The mixed and conditioned air on the downstream side of the heat exchanger for heating passing through the lower part rises through an ascending passage located on the engine room side in the unit case, and enters an upper release port formed at the upper part of the unit case. It can be sent out. Further, since the ascending passage is located on the engine room side away from the vehicle compartment, for example, it is possible to suppress the operation sound of the open / close door that performs opening / closing control of the upper release port from being transmitted to the vehicle interior. Furthermore, when the unit case is structured to be supported by, for example, a steering fixing member at the vehicle interior side position, the upper door opening / closing door mechanism is located away from the support portion, so it occurs near the support portion. However, it is possible to suppress the adverse effect of cheap distortion on the open / close door mechanism and the like.
[0013]
 Also,The dimensions of the upper and lower arrangements of the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger can be suppressed, and the entire unit is downsized. In addition, since the cooling heat exchanger is installed upright in the lower passage, the flow passage cross-sectional area of the air passing through the cooling heat exchanger can be brought close to the cross-sectional area of the lower passage, and air circulation Resistance can be reduced. As a result, an increase in wind pressure can be suppressed, and there is an effect of suppressing the generation of noise associated with air blowing. Furthermore, since the heating heat exchanger is arranged in the lower passage along with the cooling heat exchanger so as to be substantially T-shaped with respect to the cooling heat exchanger standing in the lower passage, It is possible to increase the volume of a region (air mix chamber) that mixes hot air that has passed through the exchanger and cold air that has passed through only the sliding door device and is sent to the downstream side of the heat exchanger for heating. . That is, since the sliding door device performs the gate operation of passing the air that has passed through the cooling heat exchanger to the heating heat exchanger, the sliding direction of the sliding door is substantially the same as the vertical direction in which the cooling heat exchanger stands. Match. For this reason, the slide door does not interfere with the downstream side region of the heat exchanger for heating, which is a region for mixing cold air and hot air, and the volume of this region can be set to be constant and large.
[0015]
 In addition, by arranging the air passage frame over the entire cross section of the lower passage, it is possible to set a large flow path cross-sectional area of the air that has passed through the cooling heat exchanger and the air that has passed through the heating heat exchanger. Become. For this reason, air flow resistance can be reduced and generation | occurrence | production of noises, such as a blowing sound, can be suppressed.
 In addition, since the air passage frame includes the guide plate portion, a part of the warm air that has passed through the heat exchanger for heating is guided to the upper wall surface of the lower passage by the guide plate portion, and the hot air rises along this wall surface. Guided to the aisle side. For example, in the so-called bi-level mode in which cool air is sent to the upper release port side and warm air is sent to the foot outlet side, the temperature of the cold air sent to the upper release port is prevented from dropping too much, and the foot outlet side An excessive increase in the temperature of the warm air sent to the vehicle can be suppressed, and comfort in the passenger compartment can be improved.
[0016]
 Claims2The described invention2. The vehicle air conditioning unit according to claim 1, wherein the slide plate divides the lower passage into an upper passage and a lower passage, and moves up and down along the air passage frame. Varying the ratio of the cross-sectional area of the upper passage to the cross-sectional area of the lower passageIt is characterized by that.
[0017]
 Therefore, the claims2In the described invention, in addition to the action of the invention described in claim 1, the passage cross-sectional area of the upper passage and the lower passage of the lower passage can be changed according to the position of the slide plate with respect to the air passage frame, The flow rate ratio of each of the cold air and the hot air can be controlled. In addition, even if the slide plate slides relative to the air passage frame, the cross-sectional area of the air passing through the entire slide door device can be kept constant, preventing a reduction in the output efficiency of the vehicle air conditioning unit. can do. Needless to say, the strength of the air can be easily adjusted by adjusting the output of the air blower.
[0018]
 And claims3The described invention3. The vehicle air conditioning unit according to claim 1, wherein the air passage frame and the slide plate are curved so as to bulge toward a downstream side of the lower passage, and the slide plate and the slide plate are A gap is formed to relieve the wind pressure between the cooling heat exchanger.It is characterized by that.
[0019]
 Therefore, the claims3In the described invention, the claims1And claims2In addition to the action of the invention described in (1), the air passage frame and the slide plate constituting the slide door device are curved so as to bulge toward the downstream side, whereby the cooling heat exchanger and the slide plate are A gap of a predetermined volume can be secured in between, and the cold air blown from the cooling heat exchanger side can hit the slide plate to suppress pressure loss. For this reason, the space | gap between the heat exchanger for cooling and the heat exchanger for heating arrange | positioned downstream can be enlarged, for example, the mainstream of the air which passes a heat exchanger for cooling at the time of a full cool mode is It is possible to suppress the bias toward the upper passage of the cooling heat exchanger, and it is possible to suppress an increase in the wind speed on the downstream side of the cooling heat exchanger. As a result, it is possible to prevent the condensate from splashing on the surface of the cooling heat exchanger and the generation of noise.
[0020]
 Claims4The described inventionThe vehicle air conditioning unit according to claim 3, wherein a foot outlet passage inlet communicating with a foot outlet in the vehicle compartment is located below the lower passage on the downstream side of the heating heat exchanger in the lower passage. An opening / closing door that is formed on the wall surface of the foot and opens and closes both the foot outlet passage entrance and the lower passage is pivotally supported by a pivot shaft at a position on the ascending passage side from the foot outlet passage entrance.It is characterized by that.
[0021]
 Therefore, the claims4In the described invention, the claims3In addition to the operation of the described invention, by connecting the foot outlet passage entrance to the lower wall surface of the lower passage and pivoting the opening and closing door at the position of the ascending passage from the foot outlet passage entrance, the angle of this opening and closing door, It is possible to set various air blowing modes that send air entirely to the ascending passage, send air only to the foot outlet, send warm air to the foot outlet, and send cold air to the upper release port It becomes possible.
[0022]
 And claims5The described invention5. The vehicle air conditioning unit according to claim 4, wherein in a state in which the slide plate is moved to the uppermost position of the air passage frame, the air that has passed through the cooling heat exchanger is transferred to the heating heat exchanger. In the state where it is sent only to the upstream side and the slide plate is moved to the lowest position of the air passage frame, the air that has passed through the cooling heat exchanger flows out to the upstream side of the heating heat exchanger. The heating heat exchanger is set to be positioned below the straight line that is blocked and connects the lower end of the air passage of the cooling heat exchanger and the pivot shaft.It is characterized by that.
[0023]
 Therefore, the claims5In the described invention, the claims4In addition to the operation of the described invention, the full hot mode can be set by positioning the slide plate at the uppermost position of the air passage frame. Further, the full cool mode can be set by positioning the slide plate at the lowest position of the air passage frame. In this full cool mode, the heating heat exchanger is set to be positioned below the straight line connecting the lower end of the air passage of the cooling heat exchanger and the pivot shaft of the open / close door, The cold air that has passed through the upper opening of the air passage frame can flow smoothly without the presence of the heat exchanger for heating becoming an obstacle to circulation. For this reason, the air distribution at the time of a full cool can be made favorable.
[0026]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the cold air that has passed through only the sliding door device at the downstream position of the heating heat exchanger and the hot air that has been heated through the heating heat exchanger are mixed. An appropriate volume can be secured by using the sliding door device in the region, and there is an effect that air conditioning can be performed satisfactorily. In addition, the mixed and conditioned air on the downstream side of the heat exchanger for heating in the lower passage rises through an ascending passage located on the engine room side in the unit case, and is released upward in the upper part of the unit case. It can be sent to the mouth, and the passage distance of the mixed air can be increased. For example, the effect of mixing the cold air and the hot air in the air blown to the ventilator outlet can be enhanced. Further, since the ascending passage is located on the engine room side away from the vehicle compartment, for example, there is an effect of suppressing the transmission of operating sound of an open / close door or the like that performs opening / closing control of the upper opening. According to the first aspect of the present invention, when the unit case is structured to be supported by, for example, a steering fixing member at the vehicle interior side position, the opening / closing door mechanism of the upper release port is separated from the support portion. Since it is in the position, there is an effect of suppressing the adverse effect of the cheap distortion that occurs in the vicinity of the support portion on the open / close door mechanism and the like.
[0027]
 Moreover, the flow passage cross-sectional area of the air passing through the cooling heat exchanger can be brought close to the cross-sectional area of the lower passage, and there is an effect of reducing the air flow resistance. As a result, an increase in the wind pressure can be suppressed, and an effect of suppressing the generation of noise due to the blowing is achieved. Also, the volume of the region (air mix chamber) where hot air that has passed through the heat exchanger for heating and cold air that has passed through only the sliding door device and is sent to the downstream side of the heat exchanger is mixed is increased. It is possible to improve the mixing efficiency of the cold air and the hot air.
[0028]
Moreover, the size of the upper and lower arrangements of the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger can be suppressed, and the entire unit can be downsized.
[0029]
 Furthermore, by arranging the air passage frame over the entire cross section of the lower passage, it is possible to set a large flow passage cross-sectional area of the air that has passed through the cooling heat exchanger and the air that has passed through the heating heat exchanger. Become. For this reason, there exists an effect which reduces air flow resistance and suppresses generation | occurrence | production of noises, such as a blowing sound.
 Further, for example, in the so-called bi-level mode in which cool air is sent to the upper release port side and warm air is sent to the foot outlet side, the temperature of the cold air sent to the upper release port is prevented from dropping too much and An excessive rise in the temperature of the warm air sent to the exit side can be suppressed, and there is an effect of improving the comfort in the passenger compartment.
[0030]
 Claim2According to the described invention, the claims1In addition to the effects of the described invention, the cross-sectional area of the upper passage and the lower passage of the lower passage can be changed according to the position of the slide plate with respect to the air passage frame, and the respective flow rates of the cold air and the hot air The ratio can be controlled, and the temperature adjustment function is enhanced. In addition, even if the slide plate slides relative to the air passage frame, the cross-sectional area of the air passing through the entire slide door device can be kept constant, preventing a reduction in the output efficiency of the vehicle air conditioning unit. There is an effect to.
[0031]
 Claim3According to the described invention, the claims1And claims2In addition to the effects of the invention described in (1), the air passage frame and the slide plate constituting the slide door device are curved so as to bulge toward the downstream side, whereby the cooling heat exchanger and the slide plate are A gap of a predetermined volume can be secured in between, and the cold air blown from the cooling heat exchanger side hits the slide plate, and has an effect of suppressing pressure loss. According to the fifth aspect of the present invention, for example, in the full cool mode, it is possible to suppress the main flow of air passing through the cooling heat exchanger from being biased to the upper passage of the cooling heat exchanger, and downstream of the cooling heat exchanger. This has the effect of suppressing the increase in the wind speed on the side, and has the effect of preventing the splashing of condensed water adhering to the surface of the cooling heat exchanger and the generation of noise.
[0032]
 Claim4According to the described invention, the claims3In addition to the effects of the described invention, there is an effect that various air blowing modes can be set.
[0033]
 Claim5According to the described invention, the claims4In addition to the effects of the described invention, in the full cool mode, the heating heat exchanger is set to be positioned below the straight line connecting the upper end of the slide plate and the pivot shaft of the open / close door. The cold air that has passed through the opening on the upper side of the air passage frame can flow smoothly without the presence of the heat exchanger for heating becoming an obstacle to circulation. For this reason, there exists an effect which makes favorable the air distribution at the time of a full cool.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the detail of the air conditioning unit for vehicles concerning the present invention is explained using the embodiment shown in a drawing.
[0036]
In FIG. 1, the code | symbol 1 has shown the air conditioning unit for vehicles, and the code | symbol 2 has shown the unit case.
[0037]
The unit case 2 has a shape that can be separated left and right by a fastening screw or the like. 2 is a perspective view showing a half part of the unit case 2 separated into left and right, and FIG. 3 is a perspective view showing the external appearance of the unit case 2 as a whole. Inside the unit case 2, a blower 3 as a main component, an air conditioning passage 6 for guiding and guiding the air sent out from the blower 3 toward upper open ports 4 and 5 described later, and this A cooling heat exchanger (evaporator) 7 and a heating heat exchanger (heat core) 8 disposed in the air conditioning passage 6, and a cooling heat exchanger 7 disposed on the downstream side of the cooling heat exchanger 7. The sliding door device 9 through which air that has passed through the air passes without exception, the open / close door 10 disposed downstream of the cooling heat exchanger 7 and the heating heat exchanger 8, and the final portion of the air conditioning passage 6. The open / close door 11 is provided.
[0038]
The blower 3 is disposed in an arcuate housing 12 provided above the unit case 2 and is rotationally driven by a drive motor (not shown).
[0039]
The housing 12 is formed with an intake port 13 for taking air into the housing 12 and a blower port 15 by the rotation of the blower 3.
[0040]
The air conditioning passage 6 communicates with the air blowing port 15 of the housing 12 and guides the air that has been blown down from the air blowing port 15 to the engine room 16 and the descending passage 6A that guides the air that descends along the vehicle compartment 14 side. It consists of a U-turn passage 6B as a lower passage for making a U-turn, and a rising passage 6C for guiding the air that has been U-turned in the U-turn passage 6B toward the upper open ports 4 and 5.
[0041]
The descending passage 6A of the air conditioning passage 6 is formed so as to be surrounded by the case wall surface 2A of the unit case 2 on the passenger compartment side and the left and right side walls 17 and 17 (shown in FIGS. 2 and 3) of the unit case 2. . The U-turn passage 6 B is formed so as to be surrounded by the case bottom wall surface 2 B of the unit case 2 and the left and right side walls 17, 17. The ascending passage 6C is formed so as to be surrounded by the case wall surface 2C of the unit case 2 on the engine room 16 side, the left and right side walls 17 and 17, and the back surface of the housing 12 formed in an arc shape.
[0042]
The cooling heat exchanger 7 and the heating heat exchanger 8 are disposed in the descending passage 6A and the U-turn passage 6B of the air conditioning passage 6, and the cooling heat exchanger 7 is heated upstream and downstream thereof. Heat exchangers 8 are provided respectively.
[0043]
The cooling heat exchanger 7 includes a refrigerant pipe through which a refrigerant flows and a large number of fins (all not shown). The cooling heat exchanger 7 is supported by upper and lower support brackets 18 and 18 provided in the unit case 2 as shown in FIG. 2, and is inclined forward by a predetermined angle toward the engine room 16 side. Inclined posture. The inclination angle of the cooling heat exchanger 7 is set within a range of about 0 to 30 degrees with respect to the vertical direction, and a forward inclination posture of about 20 degrees is particularly preferable. With such an angle setting, the air from the air blowing port 15 passes between the fins of the cooling heat exchanger 7 through the descending passage 2A, ensuring an efficient flow and heat exchange. Is done and cooled.
[0044]
The cooling heat exchanger 7 communicates with a compressor, a condenser, and an expansion valve (not shown), and the refrigerant discharged from the compressor passes through the condenser and the expansion valve, and serves as an evaporator. 7 constitutes a refrigeration cycle returning to the compressor again.
[0045]
As shown in FIG. 1, the heating heat exchanger 8 is located below a straight line connecting the lower end portion of the air blowing region of the cooling heat exchanger 7 and the pivot shaft 10 A of the open / close door 10, and is substantially horizontal. It arrange | positions so that it may take a proper attitude | position, and is supported by the support brackets 19 and 19 before and behind. More specifically, the heating heat exchanger 8 is located below a straight line connecting the upper end of the slide plate 21 and the pivot shaft 10A of the open / close door 10 when the slide door device 9 described later is in the full cool mode. Is arranged. The posture angle of the heat exchanger 8 for heating is desirably an angle that rises in the range of approximately 10 degrees from the substantially horizontal direction to the upstream side. By adopting such an attitude, the cooling heat exchanger 7 and the heating heat exchanger 8 have a substantially horizontal T-shaped layout structure as shown in FIG. The shape is suppressed.
[0046]
The heating heat exchanger 8 is configured such that heated water heated by an engine (not shown) flows, and heat is exchanged and heated when air passes through the heat exchanger body. It has become.
[0047]
Next, the structure of the sliding door apparatus 9 is demonstrated using FIG.4 and FIG.5. The slide door device 9 includes a rectangular air passage frame (hereinafter simply referred to as a frame) 20, a slide plate 21 slidable on the frame 20, a drive shaft 22, and a rotation (not shown) that drives the drive shaft 22 to rotate. Drive means.
[0048]
As shown in FIG. 4, the frame 20 includes a pair of frame side plate portions 23 and 23 that are formed by arcs and strings shaped like a circle cut by a string. The frame side plate portions 23 and 23 have a width. They are disposed opposite to each other in the direction w. A bearing opening 23 A is formed in the center of each frame side plate portion 23. A pair of substantially arc-shaped slide guide grooves 23B and 23B are formed along the arc-shaped edges on the mutually opposing surfaces of the frame side plate portions 23 and 23, respectively. The pair of slide guide grooves 23 B and 23 B are formed along the arcuate edges as described above, and are separated at the center of the frame side plate portion 23. Furthermore, slide pin insertion grooves 23C, 23C that are parallel to each other across the bearing opening 23A and communicate with the slide guide grooves 23B, 23B are formed on the opposing surfaces of the frame side plates 23, 23, respectively. ing.
[0049]
The distance dimension between these frame side plate portions 23 and 23 is set to be substantially the same as the width dimension of the air passage region of the cooling heat exchanger 7. The opposite ends of the frame side plates 23 and 23 are connected by frame lateral frame portions 24 and 24, respectively. In addition, guide plate portions 25 and 25 are formed along the arc-shaped edge portions of the frame side plate portions 23 and 23 so as to extend from the edge portions toward the opposite inner side with a predetermined width. Further, the central portions in the width direction w of the frame lateral frame portions 24, 24 are connected by a central guide plate portion 26 that is curved similarly to the guide plate portion 25.
[0050]
Further, the central portions of the guide plate portions 25, 25 and the central guide plate portion 26 in the vertical direction h (indicated by arrows in FIG. 4) are connected by a reinforcing horizontal plate portion 27. As a result, the curved opening surface surrounded by the frame horizontal frame portions 24 and 24 and the guide plate portions 25 and 25 is divided into a cross shape by the central guide plate portion 26 and the reinforcing horizontal plate portion 27. Thus, two upper openings 28A, 28A located on the upper side of the frame 20 and two lower openings 28B, 28B located on the lower side of the frame 20 are formed.
[0051]
The slide plate 21 is formed of a curved rectangular plate in the same manner as the degree of curvature of the curved opening surface of the frame 20 described above, and is arranged inside the curved opening surface of the frame 20. Further, slide pins 29 projecting outward in the width direction w are integrally formed at both upper and lower ends of both side edges in the width direction w of the slide plate 21. On the surface of each slide pin 29, a slide cylinder 29 A made of a material that easily slides is covered with the inner wall of the slide guide groove 23 B of the frame side plate portion 23. In addition, rack teeth 30 are engraved along the side edges on the curved inner side surfaces of both side edges in the width direction w of the slide plate 21. The dimension of the slide plate 21 in the width direction w is set substantially the same as the distance between the pair of frame side plate portions 23 and 23 of the frame 20. The dimension of the slide plate 21 in the vertical direction h is set slightly longer than half of the guide plate portion 25 of the frame 20, and when the slide plate 21 is attached to the frame 20, the pair of upper opening portions 28 A. , 28A and a pair of lower openings 28B, 28B are set so that either one of them can be completely closed or opened.
[0052]
The drive shaft 22 is set to have substantially the same length as the length dimension of the slide plate 21 in the width direction w. At both ends of the drive shaft 22, rotating cylinders 32 each having a pinion gear 31 formed on the outer periphery are mounted. A cylindrical shaft 32 A having a diameter smaller than that of the pinion gear 31 is provided on the outer side of the rotating cylinder 32 so as to protrude coaxially with the pinion gear 31. The cylindrical shaft 32 A is rotatably supported by a bearing opening 23 A provided at the center of the frame side plate portion 23 of the frame 20. Further, on the end surface of the cylindrical shaft 32A, a connecting concave groove 32B is formed which is connected to a rotation driving means side (not shown) and is used for transmission of rotational driving force. FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the slide door device 9 is configured by assembling the frame 20, the slide plate 21, and the drive shaft 22.
[0053]
As shown in FIGS. 1 and 2, the sliding door device 9 having the above-described configuration is a door formed integrally with support brackets 18 and 18 in the unit case 2 for mounting the cooling heat exchanger 7. It is attached to the support brackets 33 and 33. The sliding door device 9 is arranged and mounted so that the curved and protruding side faces the downstream side, and the upper openings 28A and 28A are located on the upper side and the lower openings 28B and 28B are located on the lower side. . In the state where the slide door device 9 is mounted in the unit case 2 in this manner, the rotation transmission connecting portion on the rotation driving means side (not shown) is connected to the connecting groove 32B of the rotating cylinder 32 mounted on the end of the driving shaft 22. Are connected, and the rotating cylinder 32 can be rotated by controlling the rotation driving means.
[0054]
By the way, the upper open ports 4 and 5 are concentrated on the case wall surface 2C on the engine room 16 side and the upper wall surface 2D continuing from the case wall surface 2C. The upper opening 5 provided in the upper wall surface 2D is a vent port, and the upper opening 4 provided in the case wall surface 2C on the engine room 16 side is a defroster port. An open / close door 11 is provided between the upper open ports 4 and 5 to switch and control the upper open ports 4 and 5 alternately.
[0055]
Further, as shown in FIG. 6, a ventilator duct 34 having indoor air outlets 34C, 34L, and 34R on both the left and right sides is connected to the upper opening 5 serving as a vent. As shown in FIG. 1, the distance from the upper opening 5 to each of the indoor outlets 34C, 34L, 34R, in particular, the distance to the indoor outlet 34C can be made relatively long. It is possible to flow air almost uniformly toward the outlets 34C, 34L, 34R. On the other hand, a defroster duct 36 for blowing air toward the windshield 35 is connected to the upper opening 4 serving as a defroster port.
[0056]
Furthermore, in FIG. 1, the code | symbol 37 has shown the foot mouth as a foot blowing channel | path entrance which sends air to a step | base, and the code | symbol 38 has shown the drain pool. The foot opening 37 is controlled to be opened and closed by the opening / closing door 10. The drain reservoir 38 is partitioned by a partition plate 39 and has a structure that is not directly affected by the air passing through the cooling heat exchanger 7. A drain port (not shown) is provided at the bottom of the drain reservoir 38.
[0057]
In the vehicle air conditioning unit 1 configured as described above, the air blown out from the blower 3 passes through the cooling heat exchanger 7 and the heating heat exchanger 8 and is cooled or heated. Mix in the air mix chamber shown at 40 and harmonize. The conditioned air is blown out into the passenger compartment 14 by controlling the opening and closing doors 10 and 11.
[0058]
In these series of operations, in the case of ventilator blowing, the conditioned air flows along the rear surface of the arcuate (curved surface) housing 12 when rising along the rising passage 6C on the engine room 16 side, A smooth flow toward the outlets 34C, 34L, 34R is obtained. Moreover, as a result of ensuring a long run-up distance of air to the air outlet 34C for the room, a continuous smooth flow having a low airflow resistance can be created as shown by an arrow a in FIG. Air can be blown out from the air outlets 34C, 34L, 34R substantially evenly.
[0059]
Further, since the opening / closing door 11 is located on the engine room 16 side, there is an advantage that the opening / closing sound transmitted to the vehicle interior 14 is reduced. In addition, as shown in FIG. 1, the vehicle air conditioning unit 1 can be assembled to the steering fixing member 41 in advance using the steering fixing member 41. In this case, since the casing 14 side of the unit case 2 is supported by the steering fixing member 41, the mounting portion of the opening / closing door 11 is far from the supporting point, and the opening / closing door is open even if the unit case 2 near the supporting point is distorted. The influence of the distortion is hardly transmitted to 11, and the smooth operation of the open / close door 11 can be maintained.
[0060]
Next, the operation and operation of the sliding door device 9 and the open / close door 10 will be described for each mode.
[0061]
First, as shown in FIG. 7, when the vehicle air conditioning unit 1 is in the full cool mode, the slide plate 21 is completely lowered in the slide door device 9, and the lower openings 28B and 28B formed in the frame 20 are slid. The plate 21 is completely closed. In order to move the slide plate 21, the rotation drive means described above is driven, the rotation is transmitted to the drive shaft 22, and the pinion gear 31 is rotated, so that the slide plate 21 together with the rack teeth 30 meshing with the pinion gear 31. Move. In this case, it is assumed that the open / close door 10 is in a state in which the foot opening 37 is closed. At this time, the air blown out from the blower 3 side (shown by a thick arrow in the figure) descends the descending passage 6A and passes through the cooling heat exchanger 7 and is cooled. The air cooled by the cooling heat exchanger 7 (indicated by solid arrows in the figure) passes through the air mix chamber 40 and flows to the ascending passage 6C. As described above, the heating heat exchanger 8 is located below the straight line connecting the lower end of the air passage of the cooling heat exchanger 7 and the pivot shaft 10A of the open / close door 10, so The lower end of the cold air that has passed through the upper openings 28A and 28A can smoothly flow toward the ascending passage 6C without hitting an obstacle. For this reason, the cold air on the downstream side of the cooling heat exchanger 7 has a reduced ventilation resistance and can suppress the generation of noise. Furthermore, since there is no obstacle to the cold air that has passed through the cooling heat exchanger 7, it is possible to suppress the occurrence of a turbulent flow that is caught in the heating heat exchanger 8 side. As a result, entrainment of hot air in the heat exchanger 8 for heating can be suppressed, and an increase in the blowing temperature can be suppressed.
[0062]
Further, when the open / close door 10 is in a half-opened state with the slide plate 21 lowered, the cool air is blown to the upper opening 4 and 5 side through the rising passage 6C and also to the foot opening 37 side. Can do.
[0063]
Next, as shown in FIG. 8, the case where the slide plate 21 of the slide door device 9 is located at the intermediate position and the open / close door 10 is in the state of closing the foot opening 37 will be described. In this case, the air sent out from the blower 3 passes through the cooling heat exchanger 7 and is cooled to become cold air (solid arrow). The cold air passes through the upper side and the lower side of the slide plate 21, respectively. The cold air that has passed through the upper side (upper openings 28A, 28A) of the slide plate 21 is blown into the air mix chamber 40 as it is. On the other hand, the cold air that has passed through the lower side of the slide plate 21 (lower openings 28B, 28B) passes through the heat exchanger 8 for heating to become hot air (indicated by broken line arrows in FIG. 8), and enters the air mix chamber 40. It blows out and mixes with the cold air that has passed through the upper side of the slide plate 21. In addition, in this embodiment, since the volume of the air mix chamber 40 can be set large by providing the slide door device 9 as described above, the mixing of the cold air and the hot air can be performed reliably, and the air Has the effect of reducing the passage resistance. In this state, when the opening / closing door 10 opens the foot opening 37, air appropriately mixed in the air mix chamber 40 is introduced into the foot opening 37 and blown to the foot outlet.
[0064]
Here, as shown in FIG. 9, the case of the bi-level mode in which the slide plate 21 of the slide door device 9 is located at the intermediate position and the open / close door 10 is located at the intermediate position will be described. In such a bi-level mode, the air sent from the blower 3 passes through the cooling heat exchanger 7 and the cold air passes through the upper side and the lower side of the slide plate 21, respectively. The cold air that has passed through the lower side of the slide plate 21 passes through the heating heat exchanger 8 and becomes hot air. The cold air that has passed through the upper openings 28A, 28A on the upper side of the slide plate 21 is sent out in a laminar flow state toward the ascending passage 6C. Further, most of the warm air that has passed through the heating heat exchanger 8 is introduced into the foot opening 37 by the rectifying action of the open / close door 10. A part of the warm air is mixed with the cold air along the guide plate portion 25 and the central guide plate portion 26 of the frame 20 as shown in FIG. FIG. 10 is an explanatory perspective view showing this state, and shows a state in which the warm air from the heating heat exchanger 8 is guided along the guide plate portion 25 and the central guide plate portion 26 toward the ascending passage 6C. Thus, in the present embodiment, the cool air and the hot air are not completely separated, but have an action such that a part of the warm air is mixed with the cold air. It is possible to prevent the difference between the temperature of the air blown out and the air blown out from the foot outlet from becoming intense. In addition, FIG. 11 is a figure which shows the difference of foot temperature and ventilator temperature in this embodiment. As a result, it is possible to prevent the difference between the foot temperature and the ventilator temperature from becoming excessively large. For this reason, the passenger can feel the comfort of the indoor temperature in the bi-level mode. The difference between the foot temperature and the ventilator temperature in the bi-level mode can be easily tuned by the ribs 25 and 26.
[0065]
Next, as shown in FIG. 12, a full hot state in which the slide plate 21 of the slide door device 9 closes the upper half of the frame 20 will be described. In this state, the air that has passed through the cooling heat exchanger 7 passes through the heating heat exchanger 8 and becomes warm air. When the open / close door 10 closes the foot opening 37, the warm air is directed toward the ascending passage 6C. It is designed to send out. Further, when the open / close door 10 releases the foot opening 37 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 12), warm air is introduced into the foot opening 37.
[0066]
In the present embodiment, the air passage frame 20 and the slide plate 21 are integrated into a so-called cartridge, so that the manufacture of the vehicle air conditioning unit is extremely easy, the workability is improved, and the manufacturing cost is reduced. Can be planned. In addition, even when the vehicle types are different, it is possible to share the slide door device, so that the workability can be further improved and the cost can be reduced. Furthermore, even if a plastic material different from the unit case 2 or the like is used for the slide door device, it can be easily removed, so that a separation process after use is possible, and the unit can be easily recycled. Moreover, the slide movement stability of the slide plate 21 can be ensured by the slide door device alone, and the operation reliability is improved.
[0067]
 In this embodiment, the air passage frame 20 and the slide plate 21 are integrated into a cartridge.TheThereby, the size of the upper and lower arrangements of the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger can be suppressed, and the entire unit can be downsized.
[0068]
Next, the embodiment shown in FIG. 13 will be described. In this embodiment, the form of the support bracket 33 that supports the slide door device 9 is different. That is, in the above embodiment, the slide door device 9 is supported by the door support brackets 33 and 33 formed integrally with the support brackets 18 and 18 for mounting the cooling heat exchanger 7. As illustrated, the slide door device 9 may be supported by a partition wall 33A that separates the air passages separately from the support brackets 18 and 18.
[0069]
Furthermore, in the above embodiment, the cartridge-like slide door device 9 is supported by the support brackets 33 and 33. However, the air passage frame of the slide door device 9 is provided on the partition wall that partitions each passage, and is provided on this partition wall. The slide plate 21 may be assembled to the air passage frame so as to be directly slidable.
[0070]
Each embodiment has been described above, but various design changes accompanying the gist of the present invention can be made in the present invention. For example, in the above-described embodiment, the frame 20 and the slide plate 21 constituting the slide door device 9 are curved so as to bulge to the downstream side, but it goes without saying that a flat frame or slide plate may be used. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a vehicle air conditioning unit according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a half of a unit case used in the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the slide door device used in the embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of a slide door device used in the embodiment.
FIG. 6 is an explanatory plan view for explaining a ventilation path in the vicinity of the upper release port according to the embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part showing a full cool mode in the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part showing a vent mode or a differential mode in the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a principal part showing a bi-level mode in the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 10 is a perspective view showing a bi-level mode in the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between each mode and the blowing temperature in the bi-level mode of the embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a main part showing a full hot mode in the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 13 is a perspective view showing a half of a unit case of another embodiment of the vehicle air conditioning unit of the embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a conventional vehicle air conditioning unit.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a reference example of a vehicle air conditioning unit.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between each mode and the blowing temperature in the bi-level mode in the reference example.
[Explanation of symbols]
2 unit case
2A, 2C case wall
2B Case bottom wall
3 Blower
4, 5 Upper release port
6A descending passage
6B U-turn passage
6C ascending passage
7 Heat exchanger for cooling
8 Heat exchanger for heating
9 Sliding door device
10 Open / close door
10A pivot
14 Car cabin
16 Engine room
22 Drive shaft
25 Guide plate
26 Central guide plate
32 Rotating cylinder
37 foot mouth
40 Air mix chamber

Claims

The air blower (3) and the air sent from the air blower (3) are sent into the vehicle compartment (14) into the unit case (2) disposed at the front of the vehicle compartment (14) behind the engine room (16). ) Side case wall surface (2A), and a lower passage (6A) for lowering and guiding along the case wall surface (2A) and a lower portion of the lower passage (6A) for communicating the air to the engine room (16) side case wall surface (2C) A lower passage (6B) guided toward the upper passage, a lower end communicating with the lower passage (6B), and an upper end communicating with an upper opening (4, 5) formed in the upper portion of the unit case (2) and A rising passage (6C) for raising and guiding the air that has passed through the lower passage (6B) along the case wall surface (2C) on the engine room (16) side;
In the lower passage (6B), a cooling heat exchanger (7), a sliding door device (9), and a heating heat exchanger (8) are sequentially arranged from the upstream side to the downstream side,
The cooling heat exchanger (7) is installed upright in the lower passage (6B), and the sliding door device (9) is installed so as to overlap the cooling heat exchanger (7). The heating heat exchanger (8) is laid down so as to be substantially orthogonal to the intermediate portion in the vertical direction of the cooling heat exchanger (7) via the sliding door device (9), and the cooling The heat exchanger (7) for heating and the heat exchanger for heating (8) are disposed so as to form a substantially T-shape in the lateral direction in the lower passage (6B),
The sliding door device (9) is arranged along an air passage frame (20) disposed so as to cover the entire cross section in a direction substantially orthogonal to the flow direction of the lower passage (6B), and the air passage frame (20). A slide plate (21) capable of sliding up and down, and slide drive transmission means (22, 32) for sliding the slide plate (21) in the vertical direction with respect to the air passage frame (20),
The air passage frame (20) includes guide plate portions (25, 26) for guiding a part of the air that has passed through the heating heat exchanger (8) to the upper wall surface of the lower passage (6B),
The sliding door device (9) variably passes the air that has passed through the cooling heat exchanger (7) between the upstream side and the downstream side of the heating heat exchanger (8), and the lower passage The vehicle air conditioning unit characterized in that hot air and cold air are mixed and harmonized in a region (40) downstream of the heating heat exchanger (8) in (6B).

The vehicle air conditioning unit (1) according to claim 1,
The slide plate (21) divides the lower passage (6B) into an upper passage and a lower passage, and moves up and down along the air passage frame (20) to thereby cut off the passage of the upper passage. An air conditioning unit for a vehicle, wherein a ratio between an area and a cross-sectional area of the lower passage is changed.

The vehicle air conditioning unit (1) according to claim 1 or 2,
The air passage frame (20) and the slide plate (21) are curved so as to bulge toward the downstream side of the lower passage (6B), and the slide plate (21) and the cooling heat exchanger (7). A space for relaxing the wind pressure is formed between the air conditioning unit for a vehicle.

The vehicle air conditioning unit (1) according to claim 3,
On the downstream side of the heating heat exchanger (8) of the lower passage (6B), a foot outlet passage inlet (37) communicating with the foot outlet in the passenger compartment (14) is connected to the lower passage (6B). An open / close door (10) formed on the lower wall surface (2B) for opening and closing both the foot outlet passage entrance (37) and the lower passage (6B) is raised from the foot outlet passage entrance (37). The vehicle air conditioning unit is pivotally supported by a pivot shaft (10A) at a position on the side of the passage (6C).

The vehicle air conditioning unit (1) according to claim 4,
In a state where the slide plate (21) is moved to the uppermost position of the air passage frame (20), the air passing through the cooling heat exchanger (7) is upstream of the heating heat exchanger (8). When the slide plate (21) is moved to the lowest position of the air passage frame (20), the air that has passed through the cooling heat exchanger (7) is transferred to the heating heat exchanger ( 8) is prevented from flowing out to the upstream side, and the heating heat exchanger (8) is formed from a straight line connecting the lower end of the air passage of the cooling heat exchanger (7) and the pivot shaft (10A). An air conditioning unit for a vehicle, wherein the air conditioning unit is configured to be positioned on the lower side.