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発明の名称 空気調和ユニット及び車両用空気調和装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−80341(P2001−80341A)
公開日 平成13年3月27日(2001.3.27)
出願番号 特願平11−261193
出願日 平成11年9月14日(1999.9.14)
代理人 【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴 (外3名)
【テーマコード(参考)】
3L011
【Fターム(参考)】
3L011 BA01 
発明者 片山 康雄 / 若松 哲夫
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が、前記ブロワファンの上流側で前記外気導入口と前記内気導入口との間を連通せしめる開口部を備えた仕切板により外気流路と内気流路とに分割された内外気2層式の空気調和ユニットであって、前記ダクトの上流側に一端を支点として揺動する1枚の内外気ダンパを設け、前記外気導入口及び前記内気導入口を前記内外気ダンパの開閉作動範囲に面して配置するとともに、前記開口部を前記内外気ダンパの開閉作動範囲内に配置したことを特徴とする空気調和ユニット。
【請求項2】 前記外気導入口及び前記内気導入口が、前記ダクトの同一面上に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和ユニット。
【請求項3】 前記内外気ダンパは、他端が揺動支点より前記ブロワファン側の位置で前記ダクトに接して前記外気導入口又は前記内気導入口を閉じるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の空気調和ユニット。
【請求項4】 車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が、前記ブロワファンの上流側で前記外気導入口と前記内気導入口との間を連通せしめる開口部を備えた仕切板により外気流路と内気流路とに分割され、かつ、前記ダクトの上流側に一端を支点として揺動する1枚の内外気ダンパを設け、前記外気導入口及び前記内気導入口を前記内外気ダンパの開閉作動範囲に面して配置するとともに、前記開口部を前記内外気ダンパの開閉作動範囲内に配置した内外気2層式の空気調和ユニットと、ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷媒系と、エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系と、前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御を行う制御部と、により構成したことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項5】 車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気流路とに分割された内外気2層式の空気調和ユニットであって、前記内気導入口が前記ダクトの同一平面上で前記外気流路及び前記内気流路にそれぞれ開口し、前記外気導入口が前記ダクトの前記内気導入口と異なる面で前記外気導入流路に開口するとともに、前記仕切板と交差した状態で前記外気導入口全閉位置と前記内気導入口全閉位置との間を揺動する一枚の内外気ダンパと、前記内外気ダンパ先端の揺動軌跡に沿って前記外気流路内の上下壁面を連結するように前記内気導入口側の一部に設けられた壁面と、該壁面が設けられた領域内の前記仕切板に形成され前記外気流路と前記内気流路との間を連通せしめる開口部とを具備してなる内外気切換機構部を備えて構成したことを特徴とする空気調和ユニット。
【請求項6】 車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気流路とに分割され、前記内気導入口が前記ダクトの同一平面上で前記外気流路及び前記内気流路にそれぞれ開口し、前記外気導入口が前記ダクトの前記内気導入口と異なる面で前記外気導入流路に開口するとともに、前記仕切板と交差した状態で前記外気導入口全閉位置と前記内気導入口全閉位置との間を揺動する一枚の内外気ダンパと、前記内外気ダンパ先端の揺動軌跡に沿って前記外気流路内の上下壁面を連結するように前記内気導入口側の一部に設けられた壁面と、該壁面が設けられた領域内の前記仕切板に形成され前記外気流路と前記内気流路との間を連通せしめる開口部とを具備してなる内外気切換機構部を備えてなる内外気2層式の空気調和ユニットと、ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷媒系と、エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系と、前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御を行う制御部と、により構成したことを特徴とする車両用空気調和装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に設置され、車室内における冷房及び暖房等の空気調和を行う車両用空気調和装置に係り、特に、空気調和ユニット内を内外気が2層流で流れる車両用空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用空気調和装置で暖房を行う際、車室内空気(内気)を吸い込んでヒータコアで加熱し再度車室内に吹き出すという内気循環運転を行うと、車室内の湿度の高い空気が循環されるため窓ガラスが曇る。このため、暖房運転時には、車室外の空気(外気)を吸い込んでヒータコアで加熱した温風を車室内に吹き出すという外気導入運転が一般的に行われている。しかし、外気温度が極めて低い場合や、加熱源となるエンジン冷却水の熱供給量が小さい車両、たとえばディーゼルエンジンや省燃費エンジンなどを搭載した車両のエンジン廃熱を利用する温水式ヒータでは、外気導入運転時に十分な暖房効果を得られないことがある。
【0003】そこで、従来より車室内の換気及び曇りの除去と快適温度確保の両立を狙った車両用空気調和装置の空気調和ユニットとして、ブロワファンにより同時に吸い込む内気及び外気を所定の比率で分けられるように、空気調和ユニット内に仕切を設けた内外気2層式のものが開発されている。すなわち、湿度の低い外気を主として曇り除去に使用するため車室内の上層を流し、車室内の下層(足元)には比較的温度の高い内気を循環させて暖房性能を確保しようとするものである。
【0004】図7は、従来の内外気2層式の空気調和ユニットを示す断面図である。図7において、符号の1は空気調和ユニット、10はケーシング兼用のダクト、11は外気導入口、12a,12bは内気導入口、13はデフロスト吹き出し口、14はフェイス吹き出し口、15はフット吹き出し口、16は仕切板、17は外気流路、18は内気流路、19はブロワファン、19aはブロワモータ、20は外気導入ダンパ、21は内気導入ダンパ、22はデフロストダンパ、23はフェイスダンパ、24はフットダンパ、25はエバポレータ、26はヒータコアをそれぞれ示している。このような空気調和ユニットにおいては、通常の内外気2層導入モードで外気導入口11から吸引された外気が外気流路17を通り、また、内気導入口12bから吸引された内気が内気流路18を通って、「デフロスト吹き出しモード」、「フェイス吹き出しモード」、「フット吹き出しモード」及び「バイレベル吹き出しモード」の各吹き出しモードに応じて、エバポレータ25やヒータコア26を通過することで冷却または加熱される。こうして空調された空気は、各吹き出し口13,14,15のうち設定された吹き出しモードに対応して開いているものから車室内へ向けて吹き出される。
【0005】また、外気導入ダンパ20及び内気導入ダンパ21は、それぞれの開閉操作を実施することにより、図8の(a)に示す全外気導入モード、(b)に示す全内気導入モード、(c)に示す内外気2層導入モードの中から選択切換が可能である。(a)に示す全外気導入モードでは、外気導入ダンパ20及び内気導入ダンパ21で上下2箇所の内気導入口12a,12bを閉じ、唯一開いている外気導入口11から外気通路17及び内気通路18へ外気を導入している。(b)に示す全内気導入モードでは、外気導入ダンパ20で外気導入口11を閉じかつ上側の内気導入口12aを開くとともに、内気導入ダンパ21を全開位置にして下側に開口する内気導入口12bを開いて、上側の内気導入口12aから外気通路17へ、そして下側の内気導入口12bから内気通路18へそれぞれ内気を導入している。なお、内気導入ダンパ21は、全開位置において外気通路17と内気通路18との間を仕切る機能を有している。(c)に示す内外気2層導入モードでは、外気導入ダンパ20で上側の内気導入口12aを閉じかつ外気導入口11を開くとともに、内気導入ダンパ21を全開位置にして開口する下側の内気導入口12bを開いて、開状態の外気導入口11から外気通路17へ外気を導入し、そして下側の内気導入口12bから内気通路18へ内気を導入している。この時、外気通路17と内気通路18との間は、内気導入ダンパ21によって仕切られている。
【0006】図9は、他の従来例としてダクトにおける内気導入口及び外気導入口の周辺構造を示したものであり、符号の10はダクト、11は内気導入口、12a,12bは外気導入口、17は外気通路、18は内気通路、20は外気導入ダンパ、21は内気導入ダンパ、27は外気通路17と内気通路18との間を連通させる開口部である。この場合、全外気導入モードでは、外気通路17に設置された外気導入ダンパ20及び内気通路18に設置された内気導入ダンパ21で上下2箇所の内気導入口12a,12bを閉じ、唯一開いている外気導入口11から外気通路17及び内気通路18へ外気を導入している。なお、内気通路18へ導入される外気は、内気導入ダンパ21が内気導入口12bを閉じることで開となる開口部27を通過してブロワファンに吸入される。また、全内気導入モードでは、外気導入ダンパ20で外気導入口11を閉じかつ内気導入口12aを開くとともに、内気導入ダンパ21を全開位置にして下側の内気導入口12bを開く。この結果、開口部27は内気導入ダンパ21により閉じられ、上側の内気導入口12aから外気通路17へ、そして下側の内気導入口12bから内気通路18へそれぞれ内気を導入することができる。最後に内外気2層導入モードでは、外気導入ダンパ20で上側の内気導入口12aを閉じかつ外気導入口11を開くとともに、内気導入ダンパ21を全開位置にして下側の内気導入口12を開きかつ開口部27を閉じる。この結果、開状態の外気導入口11から外気通路17へ外気を導入し、そして下側の内気導入口12bから内気通路18へ内気を導入することができる。この時、開口部27が内気導入ダンパ21によって閉じられているので、外気通路17と内気通路18との間は遮断され、外気と内気とが混じることはない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従来の内外気2層式空気調和ユニットは、外気導入ダンパ20及び内気導入ダンパ21の二つのダンパにより内外気の導入モードを選択切換するように構成されたものであるため、部品点数が多くしかも制御が複雑になるなどコスト面で不利になるという問題を有している。
【0008】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、内外気導入モードの選択切換制御を簡素化できる構造にして、内外気2層式の空気調和ユニット及び車両用空気調和装置のコストを低減することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するため以下の手段を採用した。請求項1に記載の空気調和ユニットは、車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が、前記ブロワファンの上流側で前記外気導入口と前記内気導入口との間を連通せしめる開口部を備えた仕切板により外気流路と内気流路とに分割された内外気2層式の空気調和ユニットであって、前記ダクトの上流側に一端を支点として揺動する1枚の内外気ダンパを設け、前記外気導入口及び前記内気導入口を前記内外気ダンパの開閉作動範囲に面して配置するとともに、前記開口部を前記内外気ダンパの開閉作動範囲内に配置したことを特徴とするものである。
【0010】この場合、前記外気導入口及び前記内気導入口が、前記ダクトの同一面上に配置されたものが好ましい。より好適な構成では、前記内外気ダンパを、他端が揺動支点より前記ブロワファン側の位置で前記ダクトに接して前記外気導入口又は前記内気導入口を閉じるようにするとよい。
【0011】このような空気調和ユニットによれば、1枚の内外気ダンパを操作することにより、全外気導入モード、全内気導入モード及び内外気2層導入モードを選択切り換えすることができるので、部品点数の低減や制御の簡素化が可能になる。
【0012】請求項4に記載の車両用空気調和装置は、車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が、前記ブロワファンの上流側で前記外気導入口と前記内気導入口との間を連通せしめる開口部を備えた仕切板により外気流路と内気流路とに分割され、かつ、前記ダクトの上流側に一端を支点として揺動する1枚の内外気ダンパを設け、前記外気導入口及び前記内気導入口を前記内外気ダンパの開閉作動範囲に面して配置するとともに、前記開口部を前記内外気ダンパの開閉作動範囲内に配置した内外気2層式の空気調和ユニットと、ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷媒系と、エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系と、前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御を行う制御部と、により構成したことを特徴とするものである。
【0013】このような車両用空気調和装置によれば、空気調和ユニットにおいて、1枚の内外気ダンパを操作することにより、全外気導入モード、全内気導入モード及び内外気2層導入モードを選択切り換えすることができるので、部品点数の低減や制御の簡素化が可能になる。従って、これを構成要素とする車両用空調装置のコストダウンが可能となり、商品性を向上させることができる。
【0014】請求項5に記載の空気調和ユニットは、車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気流路とに分割された内外気2層式の空気調和ユニットであって、前記内気導入口が前記ダクトの同一平面上で前記外気流路及び前記内気流路にそれぞれ開口し、前記外気導入口が前記ダクトの前記内気導入口と異なる面で前記外気導入流路に開口するとともに、前記仕切板と交差した状態で前記外気導入口全閉位置と前記内気導入口全閉位置との間を揺動する一枚の内外気ダンパと、前記内外気ダンパ先端の揺動軌跡に沿って前記外気流路内の上下壁面を連結するように前記内気導入口側の一部に設けられた壁面と、該壁面が設けられた領域内の前記仕切板に形成され前記外気流路と前記内気流路との間を連通せしめる開口部とを具備してなる内外気切換機構部を備えて構成したことを特徴とするものである。
【0015】このような空気調和ユニットによれば、1枚の内外気ダンパを操作することにより、全外気導入モード、全内気導入モード及び内外気2層導入モードを選択切り換えすることができるので、部品点数の低減や制御の簡素化が可能になる。
【0016】請求項6に記載の車両用空気調和装置は、車室外の空気を導入する外気導入口及び車室内の空気を導入する内気導入口が上流側に開口しかつ複数の吹き出し口が下流側に開口するダクトと、該ダクト内に設置され前記外気導入口及び前記内気導入口から外気及び内気を吸引して前記吹き出し口へ送風するブロワファンと、前記ダクト内に設置され冷媒と前記外気及び内気との間で熱交換させるエバポレータと、前記ダクト内の前記エバポレータ下流側に設置されて前記内気及び外気を加熱するヒータコアと、前記各吹き出し口にそれぞれ取り付けられて吹き出しモードの切換操作を行うダンパとを具備し、前記ダクト内が仕切板により外気流路と内気流路とに分割され、前記内気導入口が前記ダクトの同一平面上で前記外気流路及び前記内気流路にそれぞれ開口し、前記外気導入口が前記ダクトの前記内気導入口と異なる面で前記外気導入流路に開口するとともに、前記仕切板と交差した状態で前記外気導入口全閉位置と前記内気導入口全閉位置との間を揺動する一枚の内外気ダンパと、前記内外気ダンパ先端の揺動軌跡に沿って前記外気流路内の上下壁面を連結するように前記内気導入口側の一部に設けられた壁面と、該壁面が設けられた領域内の前記仕切板に形成され前記外気流路と前記内気流路との間を連通せしめる開口部とを具備してなる内外気切換機構部を備えてなる内外気2層式の空気調和ユニットと、ガス状の冷媒を圧縮するコンプレッサと、高圧のガス冷媒を外気と熱交換して凝縮させるコンデンサと、高温高圧の液冷媒を低温低圧の液冷媒にする膨張弁とを具備し、前記エバポレータに低温低圧の液冷媒を供給する冷媒系と、エンジン冷却水を前記ヒータコアに導入する加熱源系と、前記空気調和ユニット、冷媒系及び加熱源系の作動制御を行う制御部と、により構成したことを特徴とするものである。
【0017】このような車両用空気調和装置によれば、空気調和ユニットにおいて、1枚の内外気ダンパを操作することにより、全外気導入モード、全内気導入モード及び内外気2層導入モードを選択切り換えすることができるので、部品点数の低減や制御の簡素化が可能になる。従って、これを構成要素とする車両用空調装置のコストダウンが可能となり、商品性を向上させることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態に係る空気調和ユニット及び車両用空気調和装置を図面に基づいて説明する。図1において、空気調和ユニット1Aは、車室外から外気を導入する外気導入口11及び車室内から内気を導入する内気導入口12が上流側に開口し、かつ、デフロスト吹き出し口13、フェイス吹き出し口14及びフット吹き出し口15が下流側に開口するダクト10をケーシングとして、内部に上流側から順にブロワファン19、エバポレータ25及びヒータコア26を設置してある。ブロワファン19はブロワモータ19aにより回転駆動され、一方の外気導入口11から外気を、そして内気導入口12から内気を同時に吸引して、各吹き出し口13,14,15へ送風する機能を有している。
【0019】エバポレータ25は後述する冷媒系の構成要素であり、エバポレータを通過する外気及び内気と冷媒系を循環する冷媒との間で熱交換させて、内外気を冷却・除湿する機能を有している。また、エバポレータ25の下流側に設置されるヒータコア26は、後述する加熱源系の構成要素であり、通過する内気及び外気とエンジン冷却水との間で熱交換させて加熱する機能を有している。そして、各吹き出し口13,14,15には、指定された吹き出しモードに応じて開閉し、空調空気を車室内へ吹き出す吹き出し口の切換操作を行うデフロストダンパ22,フェイスダンパ23,フットダンパ24がそれぞれ取り付けられている。
【0020】さて、上述したダクト10の内部は、仕切板16により上下に分割され、上流側端面には外気流路17と内気流路18とが形成されている。上段の外気流路17は、主として外気導入口11から吸引した外気を流す流路であり、下段の内気流路18は、主として内気導入口12から吸引した内気が流れる流路である。このような構成の空気調和ユニット1Aは、内外気2層式と呼ばれている。
【0021】そして、ダクト10の上流側には、一端を支点として揺動する1枚の内外気ダンパ40を設けてある。この内外気ダンパ40は、上下方向に180度の範囲で揺動することにより、同一平面上に開口する外気導入口11及び内気導入口12のいずれか一方を選択的に開閉するか、あるいは中間位置に停止して内気導入口11及び外気導入口12の両方を開く機能を有している。この中間位置では、外気流路17と内気流路18との間を連通させた開口部41を閉じている。換言すれば、揺動する内外気ダンパ40の開閉作動範囲に面して外気導入口11及び内気導入口12が配置され、さらに、開口部41もまた内外気ダンパ40の開閉作動範囲内に位置している。
【0022】次に、車両用空気調和装置の構成を図2に基づいて説明する。この装置は、上述した空気調和ユニット1Aに加えて、冷媒系2、加熱源系3及び制御部4を具備して構成される。冷媒系2は、エバポレータ25に低温低圧の液冷媒を供給するもので、コンプレッサ28、コンデンサ29及び膨張弁30とを具備している。コンプレッサ28は、エバポレータ25で車室内の熱を奪って気化した低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒としてコンデンサ29へ送り出すものである。自動車用空気調和装置の場合、コンプレッサ28は、通常エンジンEよりベルト及びクラッチを介して駆動力を受ける。コンデンサ29は、エンジンルームの前部に配設され、コンプレッサ28から供給された高温高圧のガス冷媒を外気で冷却し、ガス状の冷媒を凝縮液化させるものである。こうして液化された冷媒は、図示省略のレシーバへ送られて気液の分離がなされた後、高温高圧の液冷媒として膨張弁30に送られる。この膨張弁30では、高温高圧の液冷媒を減圧・膨張させることによって低温低圧の液(霧状)冷媒とし、エバポレータ25へ供給する。
【0023】続いて、加熱源系3の構成を図2に基づいて簡単に説明する。この加熱源系3は、ヒータコア26に熱源となる高温のエンジン冷却水を供給するもので、エンジンEとラジエタ31との間を循環するエンジン冷却水系から、その一部をウォータバルブ32による流量制御を行って空気調和装置に導入するものである。なお、図中の符号33は冷却水循環用のポンプ、34はサーモスタット、35はバイパス流路である。
【0024】最後に、制御部4の構成を簡単に説明する。この制御部4は、空気調和装置を構成している空気調和ユニット1A、冷媒系2及び加熱源系3の作動制御を行うもので、通常、乗員が各種の設定を行う操作パネルに制御回路を組み込んで、インスツルメントパネルの中央部に設置されている。この制御部4では、ダンパ類の開閉操作による各種運転モードの選択切り換え、ブロワファン19の風量切り換え及び所望の温度設定操作などを行うことができる。
【0025】以下、上述した構成の空気調和ユニット1Aの作用を内外気ダンパ40の作動を中心に説明する。内外気ダンパ40は、図1に実線で示すように外気導入口11を閉じた全内気導入モード(40A)、開口部41を閉じて内気導入口11及び外気導入口12をともに開く破線表示の内外気2層導入モード(40B)、そして内気導入口12を閉じた破線表示の全外気導入モード(40C)を選択切り換えすることができる。全内気導入モード40Aでは、内気導入口12から導入した内気が内気通路18だけでなく開口部41を通過して外気通路17にも導入される。従って、たとえばクールダウン時など冷房負荷が大きな場合や市街地走行時のような外気が気になる場合などに適している。全外気導入モード40Cでは、外気導入口11から導入した外気が外気通路17だけでなく開口部41を通過して内気通路18にも導入される。従って、たとえば外部の新鮮な空気を取り入れて換気能力を向上させたい場合などに適している。内外気2層導入モード40Bは、内外気2層式の空気調和ユニット1Aにおいて最も一般的に使用される運転モードである。この運転モードでは、外気導入口11から導入した湿度の低い外気を車室内の上部に流して窓ガラスの曇りを除去しながら換気し、車室内の下部には比較的温度の高い内気を循環させて高い暖房性能を確保して快適な空調温度を得ることができる。
【0026】ところで、上述した第1の実施形態では、内外気ダンパ40が180度という大きな範囲で作動するため、制御角度が大きくなってリンク機構が複雑になるなど制御しにくいという問題を有している。そこで、内外気ダンパ40の制御角度を小さくして、制御の簡素化を狙った第2の実施形態を図3に示して説明する。なお、この第2の実施形態は、以下に説明する内外気ダンパ40の周辺構造以外は上述した第1の実施形態と同様であるから、図示及びその詳細な説明は省略する。
【0027】図3において、符号の11は外気導入口、12は内気導入口、16は仕切板、17は外気流路、18は内気流路、19はブロワファン、40は内外気ダンパであって、外気導入口11及び内気導入口12がダクト10の上流側端部に鋭角θをなして開口している。そして、これら外気導入口11及び内気導入口12の交点付近を支点42とする内外気ダンパ40が、角度θの範囲を揺動するように取り付けられている。この結果、内外気ダンパ40は、支点42よりブロワファン19側の位置で他端がダクト10に接し、外気導入口11又は内気導入口12を閉じるように取り付けられている。すなわち、内外気ダンパ40の他端とダクト10との接点43,44は、あるいは外気導入口11の水平方向開口端部及び内気導入口12の水平方向開口端部は、支点42よりもブロワファン19側に配置されている。この内外気ダンパ40は、実線で示した40Aが外気導入口11を閉じた全内気導入モード、破線表示の40Bが外気導入口11及び内気導入口12を開くとともに開口部41を閉じた内外気2層導入モード、破線表示の40Cが内気導入口12を閉じた全外気導入モードである。
【0028】このような構成とすれば、内外気ダンパ40の制御角度を180度より小さい鋭角θとしたので、開閉制御を簡素化することができる。また、外気導入口11及び内気導入口12がブロワファン19に近づくので、内外気の導入(吸入)効率を向上させることができる。なお、好適な角度θとしては、入口高さL1がブロワファン19の吸入通路高さL2と等しくなるように設定するとよく、L1>L2では角度θが大きくなって開閉制御が複雑になり、L1<L2では導入空気の入口が狭くなるため導入効率が低下する。
【0029】これまで説明した第1の実施形態及び第2の実施形態では、外気導入口11及び内気導入口12がいずれもダクト10の上流側端面に、すなわち仕切板16の面に対して同一方向の面に配置されていたが、以下に説明する第3の実施形態では、外気導入口と内気導入口とが仕切板16の面に対して異なる方向の面に配置されている。
【0030】図4ないし図6は本発明の第3の実施形態を示したもので、図3と同様に外気導入口及び内気導入口の周辺構造以外は省略してある。図4に示した内外気切換機構部において、符号の11は外気導入口、12a,12bは内気導入口、16は仕切板、17は外気流路、18は内気流路、50は内外気ダンパであって、外気導入口11が外気流路17の側面に開口し、内気導入口12a,12bが同一平面上に、すなわち外気流路17及び内気流路18の上流側端面にそれぞれ開口している。内外気ダンパ50は、外気導入口11が設けられた側面と内気導入口12a,12bが設けられた上流側端面との角部を支点51として、外気流路17内及び内気流路18内を外気導入口全閉位置(全内気導入モード)から内気導入口全閉位置(全外気導入モード)までの範囲で揺動する1枚のダンパである。従って、内外気ダンパ50には、交差した状態にある仕切板16との干渉を避けるため、スリット50aが設けられている。
【0031】また、外気流路17には、内外気ダンパ50先端の揺動軌跡に沿って壁面52が設けられている。この壁面52は、外気流路内の上下壁面、すなわちダクト10の上部壁面と仕切板16の上面との間を連結するように内気導入口12a側の一部(好適には、内外気ダンパ50が揺動する範囲の半分程度)に設けられている。そして、壁面52が設けられた揺動範囲領域内の仕切板16には、外気流路17と内気流路18との間を連通せしめる開口部53が形成されている。
【0032】上述した構成の内外気切換機構部においては、図4に示した内外気2層導入モード、図5に示した全外気導入モード、図6に示した全内気導入モードの選択切換が可能である。図4の内外気2層導入モードでは、内外気ダンパ50が揺動範囲の中間位置付近にあたる壁面52の端部近傍に位置しており、外気導入口11及び内気導入口12a,12bはすべて開いた状態にある。この時、外気導入口11と外気流路17に設けられた内気導入口12aとの間は、内外気ダンパ50及び壁面52によって遮断されている。このため、上段の外気流路17には外気導入口11から吸入された外気のみが導入され、また、下段の内気流路18には内気導入口12a,12bから吸入された内気のみが導入される。なお、上段の内気導入口12aから吸入された内気は、開口部53を通過して内気流路18に導入される。
【0033】図5に示した全外気導入モードでは、内外気ダンパ50が上下の内気導入口12a、12bを共に閉じる位置にある。この結果、外気導入口11が開き、開口部53を介して外気導入口11と内気流路18との間が連通した状態となり、外気導入口11から吸入された外気は、外気流路17だけでなく、開口部53を通過して内気流路18にも導入される。
【0034】図6に示した全内気導入モードでは、内外気ダンパ50が外気導入口11を閉じる位置にある。この結果、上下の内気導入口12a,12bが共に開き、上段の内気導入口12aから吸入した内気が外気流路17に導入され、下段の内気導入口12bから吸入した内気が内気流路18に導入される。なお、この状態においては、開口部53によって外気流路17と内気流路18との間が連通しているので、状況によっては内気が多少流通することになる。
【0035】上述したような構成としても、1枚の内外気ダンパ50により内外気導入モードの選択切換操作を実施することができ、また、内外気ダンパ50の揺動範囲も90度程度と小さくてすむので、部品点数の低減や制御の簡素化によりコストダウンが可能となる。
【0036】
【発明の効果】上述した本発明の空気調和ユニット及び車両用空気調和装置によれば、以下の効果を奏する。
(1) 1枚の内外気ダンパで内外気導入モードの選択切換操作が可能となるので、部品点数の低減や制御の簡素化により、空気調和ユニット及び車両用空気調和装置のコストダウンを達成できるといった効果を奏する。
(2) 外気導入口及び内気導入口がいずれもダクトの上流側端面に、すなわち仕切板の面に対して同一方向の面に配置されている場合においては、内外気ダンパの他端が揺動支点よりブロワファン側の位置でダクトに接し、外気導入口又は前記内気導入口を閉じるように構成することにより、内外気導入モードの選択切換操作における内外気ダンパの揺動範囲を小さくでき、制御角度が小さくなってリンク機構等の制御を簡素化できる。また、外気導入口及び内気導入口がブロワファンの吸込口に近くなるので、吸入効率を向上させることができる。
(3) 外気導入口と内気導入口とが仕切板の面に対して異なる方向の面に配置されている場合においては、仕切板と交差した状態で外気導入口全閉位置と内気導入口全閉位置との間を揺動する一枚の内外気ダンパを設けるとともに、内外気ダンパ先端の揺動軌跡に沿って外気流路内の上下壁面を連結するように内気導入口側の一部に壁面を設けて、該壁面が設けられた領域内の仕切板に外気流路と内気流路との間を連通せしめる開口部を形成することによって、1枚の内外気ダンパによる内外気導入モードの切換操作が可能となる。従って、部品点数の低減や制御の簡素化により、空気調和ユニット及び車両用空気調和装置のコストダウンを達成できるといった効果を奏する。




 

 


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