(57)【要約】【課題】  冷却空気を提供するエバポレータと、加熱空気を提供するヒータコアとを備えるＨＶＡＣシステムを提供する。【解決手段】  暖房空気流路は暖房空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行い、この暖房空気流路において、暖房ダンパによって暖房空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する。デフロスタ空気流路は、デフロスタ空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行い、デフロスタダンパドアによってデフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する。デフロスタダンパドアは、暖房ダンパドアとは独立して動作する。分離チャンネルは、暖房空気流路とデフロスタ空気流路との間に配置され、暖房空気流路の空気流をデフロスタ空気流路の空気流から隔てる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車車両用ＨＶＡＣシステムであって、
冷却空気を提供するエバポレータと、
加熱空気を提供するヒータコアと、
暖房空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行う暖房空気流路と、
前記暖房空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する暖房ダンパドアと、
デフロスタ空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行うデフロスタ空気流路と、
前記デフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御するデフロスタダンパドアと、
前記暖房空気流路と前記デフロスタ空気流路との間に配置され、前記暖房空気流路の空気流を前記デフロスタ空気流路の空気流から隔てる分離チャンネルとを備え、
前記デフロスタダンパドアは、前記暖房ダンパドアとは独立して動作することで、前記暖房空気吹出口の空気流の流量に影響を与えることなく、前記デフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の流量を調節する
ことを特徴とする自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項２】
前記ＨＶＡＣシステムは、
前記デフロスタ空気流路の入り口近傍に配置されるパイパスドアをさらに備え、
前記バイパスドアは、前記ヒータコアから前記デフロスタ空気流路へ流れ込む加熱空気の流量を制御することで、前記暖房空気流路の空気流の温度に影響を与えることなく、前記デフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の温度を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項３】
前記ＨＶＡＣシステムは、前記暖房空気流路の入り口近傍に配置される空気混合ドアをさらに備え、
前記空気混合ドアは、前記エバポレータから前記暖房空気流路に流れ込む冷却空気の流量を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項４】
前記ＨＶＡＣシステムは、混合室をさらに備え、
前記ヒータコアから流れる加熱空気は、前記パイパスドアの位置に関係なく前記混合室に流れ込み、この混合室において前記エバポレータからの前記冷却空気と前記ヒートコアからの前記加熱空気とで混合空気が作られる
ことを特徴とする請求項３に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項５】
前記ＨＶＡＣシステムは、
換気空気吹出口と
換気ダンパドアと
をさらに備え、
前記暖房ダンパドアと前記換気ダンパドアとを共に動作させることにより、前記暖房空気吹出口から吹出す空気流の流量と前記換気空気吹出口から吹出す空気流の流量との割合を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項６】
前記ＨＶＡＣシステムは、
前記バイパスドアの動作を制御する第１のアクチュエータと、
前記デフロスタダンパドアの動作を制御する第２のアクチュエータと
をさらに備え、
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとはそれぞれ独立して動作する
ことを特徴とする請求項２に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項７】
前記ＨＶＡＣシステムは、前記バイパスドアの動作と前記デフロスタダンパドアの動作とを同時に制御するアクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項８】
自動車車両用ＨＶＡＣシステムであって、
冷却空気を提供するエバポレータと、
加熱空気を提供するヒータコアと、
第１の空気吹出口と第２の空気吹出口とから吹出すように空気流の方向付けを行う第１の空気流路と、
前記第１の空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する第１のダンパドアと、
前記第２の空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する第２のダンパドアと、
第３の空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行う第２の空気流路と、
前記第３の空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する第３のダンパドアと、
前記第１の空気流路と前記第２の空気流路との間に配置され、前記第１の空気流路の空気流を、前記第２の空気流路の空気流から隔てる分離チャンネルとを備え、
前記第３のダンパドアは、前記第１および第２のダンパドアとは独立して動作することで、前記第１および前記第２の空気吹出口から吹出す空気流の流量に影響を与えることなく、前記第３の空気吹出口から吹出す空気流の流量を調節する
ことを特徴とする自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項９】
前記ＨＶＡＣシステムは、前記第２の空気流路の入り口近傍に配置されるパイパスドアをさらに備え、
前記バイパスドアは、前記ヒータコアから前記第２の空気流路へ流れ込む加熱空気の流量を制御することで、前記第１の空気流路の空気流の温度に影響を与えることなく、前記第３の空気吹出口から吹出す空気流の温度を制御する
ことを特徴とする請求項８に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項１０】
前記ＨＶＡＣシステムは、前記第１の空気流路の入り口近傍に配置される空気混合ドアをさらに備え、
前記空気混合ドアは、前記エバポレータから前記第１の空気流路に流れ込む冷却空気の流量を制御する
ことを特徴とする請求項９に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項１１】
前記ＨＶＡＣシステムは、混合室をさらに備え、
前記ヒータコアから流れる加熱空気は、前記パイパスドアの位置に関係なく前記混合室に流れ込み、前記混合室において前記エバポレータからの前記冷却空気と前記ヒートコアからの前記加熱空気とで混合空気が作られる
ことを特徴とする請求項１０に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項１２】
前記第１のダンパドアと前記第２のダンパドアとを共に動作させることにより、前記第１の空気吹出口から吹出す空気流の流量と前記第２の空気吹出口から吹出す空気流の流量との割合を制御することを特徴とする請求項１１に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項１３】
前記ＨＶＡＣシステムは、
前記バイパスドアの動作を制御する第１のアクチュエータと、
前記第３のダンパドアの動作を制御する第２のアクチュエータと
をさらに備え、
前記第１のアクチュエータと前記第２のアクチュエータとは独立して動作する
ことを特徴とする請求項９に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【請求項１４】
前記ＨＶＡＣシステムは、前記バイパスドアの動作と前記第３のダンパドアの動作とを同時に制御するアクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の自動車車両用ＨＶＡＣシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車車両用ＨＶＡＣシステムに関し、より具体的には、独立型デフロスタ制御システムを備えるＨＶＡＣシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車内側フロントガラスの曇りを防止するために、車両のフロントガラスの温度を露点よりも高くする必要がある。フロントガラスの温度を露点よりも高くなるように保持するためには、フロントガラスに熱いあるいは暖かい（暖房）空気を吹き付ける必要がある。従来のＨＶＡＣシステムでは、複数の吹出口の１つに備えたＨＶＡＣを通じて暖房空気を吹き付けている。具体的には、車両のフロントガラスの霜や曇りを除去するには、暖房空気をデフロスタの吹出口に送風して、車内側のフロントガラスを加熱する必要がある。しかし、このような従来のＨＶＡＣシステムにおいては、システム内のデフロスタの吹出口から吹出す空気の温度と流量と、同システムの他の空気吹出口から吹出す空気の温度と流量とを、それぞれ独立して制御することができないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、図１は、従来の自動車車両用ＨＶＡＣシステムの概略図である。ＨＶＡＣシステム１００は、ＨＶＡＣハウジング１０２と、ブロア（図示せず）と、エバポレータ１０４と、ヒータコア１０６と、空気混合ドア（air mixing door）１０８と、混合室（mixing chamber）１１０と、空気流路（airflow path）１１２と、デフロスタドア１１４と、デフロスタ空気吹出口（defroster air outlet）１１６と、換気ドア１１８と、換気空気吹出口（vent air outlet）１２０と、暖房空気吹出口（heater air outlet）１２２と、空気吹出モードアクチュエータ（air outlet mode actuator）１２４とを備える。
【０００４】
図１に示すＨＶＡＣシステムは、デフロスタモード、暖房（足熱）モードおよび暖房／デフロスタモードなどの各種の運転モードを備える。エバポレータ１０４とヒータコア１０６からの空気を混合室１１０で混合した後、この空気を空気流路１１２を通過させ、運転モードの選択にしたがって１つ以上の空気吹出口から送風する。例えば、暖房モードを選択すると、空気流は暖房空気吹出口１２２とデフロスタ空気吹出口１１６とに約８０：２０の割合で配分される。さらに、暖房／デフロスタモードを選択すると、空気流は暖房空気吹出口１２２とデフロスタ空気吹出口１１６とに約５０：５０の割合で配分される。しかし、いったん運転モードが選択されると、空気流の割合は固定され、調節することができない。つまり、デフロスタ空気吹出口１１６から吹出す空気流の流量と暖房空気吹出口１２２から吹出す空気流の流量とを、別々に調節することはできない。
【０００５】
さらに、デフロスタ空気吹出口１１６から吹出す空気の温度と暖房空気吹出口１２２から吹出す空気の温度とは同じになってしまう。したがって、デフロスタ空気吹出口１１６から吹出す空気の温度と、暖房空気吹出口１２２から吹出す空気の温度とを、独立して調節することはできない。
【０００６】
そこで、上記の問題を解決するためのＨＶＡＣシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一側面において、本発明は上記の短所を解決するために、冷却空気（cold air）を提供するエバポレータと加熱空気（hot air）を提供するヒータコアとを備える自動車車両のＨＶＡＣシステムを提供する。暖房空気流路（heater airflow path）は、暖房空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行い、この暖房空気流路において、暖房ダンパドア（heater damper door）により暖房空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する。デフロスタ空気流路は、デフロスタ空気吹出口から吹出すように空気流の方向付けを行い、デフロスタダンパドアによってこのデフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の流量を制御する。分離チャンネルは、暖房空気流路とデフロスタ空気流路との間に配置され、暖房空気流路の空気流をデフロスタ空気流路の空気流から隔てる。デフロスタダンパドアは暖房ダンパドアとは独立して動作することで、暖房空気吹出口から吹出す空気流の流量に影響を与えることなく、デフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の流量を調節する。
【０００８】
別の側面において、本発明は、デフロスタ空気流路の入り口近傍に位置するパイパスドアを提供する。バイパスドアは、ヒータコアからデフロスタ空気流路に流れ込む加熱空気の流量を制御することで、暖房空気流路の空気流の温度に影響を与えることなく、デフロスタ空気吹出口から吹出す空気流の温度を制御する。
本発明のさらなる特長については、当業者であれば、以下に詳細に記載する明細書を読み取り、理解することで明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のＨＶＡＣシステムの概略図である。
【図２】本発明に係るＨＶＡＣシステムの概略図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、ドアの異なる選択肢を示したＨＶＡＣシステムの概略図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、アクチュエータの異なる選択肢を示したＨＶＡＣシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、特定の部分や部分の配置において物理的形態を有し、本発明の好ましい実施形態を本明細書の中で詳細に記載し、さらに、本明細書の一部をなす付属の図面において例示する。
【００１１】
図面を参照すると、図２および図３は、本発明に係る改良型の自動車車両用ＨＶＡＣシステム１０の概略図である。本発明のＨＶＡＣシステム１０は、ハウジング１２と、ブロア（図示せず）と、エバポレータ１６と、エバポレータ１６の下流に配置されたヒータコア１８とを備える。これらの構成部品は、ＨＶＡＣシステムにおいて主要な部品であり、前記の従来のＨＶＡＣシステムの各部品と同様の運転動作を行う。したがって、これら部品の運転動作に関する詳細な説明は省く。次に、エバポレータ１６からの冷却空気は符号Ｃの矢印で示している。ヒータコア１８からの加熱空気は符号Ｈの矢印で示している。加熱空気と冷却空気との混合空気は符号Ｍの矢印で示している。さらに、本明細書における「空気の流量」や「空気流」は、冷却空気、加熱空気、混合空気などに特定して用いるものではなく、簡便性を目的とする一般名称である。
【００１２】
本発明のＨＶＡＣシステム１０は、換気／暖房（第１の）空気流路２０（以下、単に「暖房空気流路」という。）と、別途に設けたデフロスタ（第２の）空気流路２２と、分離チャンネル（separation channel）２４とを備える。分離チャンネル２４は、デフロスタ空気流路２２の空気の温度と流量を独立して制御するための手段であり、以下に詳しく述べる。このように、本発明は、換気／暖房モードとデフロスタモードとを、それぞれ独立して制御する。
【００１３】
図２を参照すると、空気混合ドア２６は、エバポレータ１６とヒータコア１８との間の暖房空気流路２０の入口近傍に配置される。空気混合ドア２６は回転自在に位置を変化させることで、エバポレータ１６から暖房空気流路２０へ流入する冷却空気Ｃの流量を制御する。エバポレータ１６からの冷却空気Ｃは混合室２８に流入し、そこでヒータコア１８からの加熱空気Ｈと混合されることで、混合空気Ｍを作る。したがって、暖房空気流路２０を通過する空気の温度の調節は、空気混合ドア２６の回転を調節することで可能である。
【００１４】
空気は、暖房空気流路２０を通って流れ続け、最終的に換気（第１の）空気吹出口３０およびまたは暖房（第２の）空気吹出口３２から吹出す。換気空気吹出口３０およびまたは暖房空気吹出口３２から吹出す空気の流量は、換気ダンパドア３４および暖房ダンパドア３６の開閉によって制御される。
【００１５】
例えば、図２に示すように、換気ダンパドア３４は完全に閉じた（水平）位置にあり、暖房ダンパドア３６は完全に開いた位置にある場合、暖房空気吹出口３２から吹出す空気の流量と換気空気吹出口３０から吹出す空気の流量との割合は約１００：０である。一方、換気ダンパドア３４が完全に開いた（ほぼ垂直）位置にあり、暖房ダンパドア３６が完全に閉じた位置にある場合は、暖房空気吹出口３２から吹出す空気の流量と換気空気吹出口３０から吹出す空気の流量との割合は約０：１００である。ここで、換気ダンパドア３４と暖房ダンパドア３６の両方とも動作させて、両方を部分的に開いた位置に設定することが可能である。このように、換気空気吹出口３０から吹出す空気の流量と暖房空気吹出口３２から吹出す空気の流量の割合は、１００：０から０：１００の範囲内で変化させることができる。換気ダンパドア３４と暖房ダンパドア３６の動作は、それぞれ独立した複数のアクチュエータで行うか、または、それぞれのドアに連結する連結レバー（図示せず）を有する単一のアクチュエータで行う。
【００１６】
さらに図２を参照すると、デフロスタ加熱空気バイパスドア３８（以下「バイパスドア」という）は、デフロスタ空気流路２２への入り口近傍にあるヒータコア１８の上方に設けられる。バイパスドア３８は、第１アクチュエータ４０によって回転自在に位置を変えることが可能であり、ヒータコア１８からデフロスタ空気流路２２へ流れ込み、デフロスタ（第３の）空気吹出口４２から吹出す加熱空気Ｈの流量を制御する。例えば、バイパスドア３８が全開の位置にあるときは、デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の温度は最高温度になる。バイパスドア３８が全閉の位置にあるときは、デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の温度は最低温度になる。したがって、バイパスドア３８の位置を全開から全閉の間に設定することで、デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の温度を、最高から最低の間で任意の温度に調節することができる。このように、バイパスドア３８を調節するだけで、デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の温度を制御または調整できる。ここで、前記のとおり、ヒータコア１８からの加熱空気Ｈは、混合室２８にも流れ込み、ここでエバポレータ１６からの冷却空気Ｃと混合される。したがって、換気／暖房モードがＯＮの位置のときには、ヒータコア１８からの加熱空気Ｈは、バイパスドア３８の位置に関係なく混合室２８に流れ込む。
【００１７】
デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の流量の制御は、デフロスタ（第３の）ダンパドア４４の開閉によって行われる。例えば、デフロスタダンパドア４４が全閉（水平）の位置にあるとき、つまり、デフロスタモードがＯＦＦの位置にあるとき、デフロスタ空気吹出口４２から空気は送風されない。反対に、デフロスタダンパドア４４が全開（ほぼ垂直）の位置にあるとき、デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の流量は最大になる。ここで留意すべきは、デフロスタダンパドア４４は全閉から全開までの任意の位置に設定することができる点である。このように、デフロスタ空気吹出口４２から吹出す空気の流量は、第２アクチュエータ４６によりデフロスタダンパドア４４を調節するだけで制御することが可能である。本発明の特長は、デフロスタダンパドア４４が、換気ダンパドア３４と暖房ダンパドア３６とは独立して動作する点にある。
【００１８】
図２および図３に示すように、分離チャンネル２４の位置は、暖房空気流路２０の空気流は分離チャンネル２４を通過し、デフロスタ空気流路２２の空気流は分離チャンネル２４のいずれか片側を流れるように設定されている。このように、暖房空気流路２０を通過する空気流と、デフロスタ空気流路２２を通過する空気流とは、互いに交流して干渉し合うことがないように流れる。したがって、分離チャンネル２４を配置することで、デフロスタ空気流路２２を通る空気流の温度および流量の調節と、暖房空気流経路２０を通る空気流の温度および流量の調節とをそれぞれ独立して制御することが可能となる。言い換えると、デフロスタ空気流路２２の空気流の温度調節は、暖房空気流路２０の空気流の温度調節に影響を与えることなく、バイパスドア３８を調節することで行うことができる。同様に、デフロスタダンパドア４４は、換気ダンパドア３４および暖房ダンパドア３６とは独立して動作するため、暖房空気流路２０の空気流の流量の調節に影響を与えることなく、デフロスタダンパドア４４を調節することでデフロスタ空気流路２２の空気流の流量を調節することができる。なお、ダンパドア３４、３６、４４およびバイパスドア３８は、便宜上、図３には図示していない。
【００１９】
図４（ａ）および（ｂ）は、本発明に適用可能な、異なる種類のドアを示している。具体的には、図４（ａ）は中心軸（バタフライ）型のドア３４、３６、４４を示し、（ｂ）は片側軸型のドア３４Ａ、３６Ａを示している。なお、ドアの種類は上記の図に示したもののみに限定されるものではない。したがって、図中に例示されるすべてのドアは、従来技術において広く知られる任意の種類のドアであってもよい。
【００２０】
図５（ａ）および（ｂ）は、バイパスドア３８とデフロスタダンパドア４４を動作させるために用いるアクチュエータの異なる設置例をそれぞれ示している。つまり、図５（ａ）は２つの別々のアクチュエータを示している。第１アクチュエータ４０はバイパスドア３８を動作させ、第２アクチュエータ４６はデフロスタダンパドア４４を動作させる。第１アクチュエータ４０および第２アクチュエータ４６は、それぞれ独立して動作する。一方、図５（ｂ）は、バイパスドア３８とデフロスタダンパドア４４の両方を同時に動作させる単一のアクチュエータ４８を示している。なお、図中に例示したアクチュエータは、従来技術において広く知られる任意の種類のアクチュエータであってもよい。
【００２１】
前記の通りに、本発明の実施形態について具体的に記述・例示したが、この実施形態は事例的な方法によって記述したものであって、本発明の解釈を限定することを目的とするものではなく、むしろ、以下の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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