(57)【要約】      （修正有）【課題】適切な空気混合を供給するために必要となる分離された構成要素の数を減らし、また、構成の簡略化、システムの空間要求の減少、及びシステムのトータルコストの低減を図ることが出来る空気分配モジュールの提供。【解決手段】ブレンドドア内に配置されたバッフルを介して空気流混合を図る。【選択図】  図４
2005170376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、加熱手段と、蒸発手段、ドアと、バッフルと、第１の空気流のための第１の通路と、第２の空気流のための第２の通路と、混合領域において前記第１及び第２の空気流を合流させる前記第１及び第２の通路の間の開口部とを具備する車両用空調システムの空気分配モジュールにおいて、
前記バッフルが前記ドア内に配置されることを特徴とする車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項２】
前記ドアは、ブレンドドアである請求項１記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項３】
前記ブレンドドアは、バレルドアである請求項２記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項４】
前記バッフルは、クロスフローバッフルである請求項１記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項５】
前記バッフルは、クロスフローバッフルである請求項３記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項６】
ハウジングと、加熱手段と、蒸発手段と、バッフル／ブレンドドアアセンブリと、第１の空気流のための第１の通路と、第２の空気流のための第２の通路と、  混合領域において前記第１及び第２の空気流を合流させる前記第１及び第２の通路の間の開口部とを具備する車両用空調システムの空気分配モジュールにおいて、
前記バッフル／ブレンドドアアセンブリが、前記加熱手段及び蒸発手段の下流側に配置されることを特徴とする車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項７】
前記バッフル／ブレンドドアアセンブリは、バレルドアである請求項６記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項８】
前記バッフル／ブレンドドアアセンブリは、クロスフローバッフルを具備する請求項６記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項９】
前記バッフル／ブレンドドアアセンブリは、クロスフローバッフルを具備する請求項７記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項１０】
前記バッフルは、前記ハウジングに装着又は機能的に取付られている請求項９記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【請求項１１】
前記バッフル／ブレンドドアアセンブリは、摺動手段による前記ハウジングへのバッフル及びバレルドアの装着手段を具備する請求項１０記載の車両用空調システムの空気分配モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暖房及び空調ユニットにおける空気流制御に関し、特に車両用に関する。即ち、本発明は、換気、暖房又は空調システムにおける換気空気の送風及び空気流制御の分野に関する。より具体的には、本発明は、ブレンドドア内に配された空気混合構造を介して空気流混合を行なうための構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用換気システム及び一般の換気システムにおいて、空気はそれぞれの空気通路を通って所望の領域に送風される必要がある。この空気は、換気システム設計者が空気を移動させるように要求する領域がどんな設計条件下でも形成されるように、ダンパー、ドア及び種々の機構等の流出手段を介して送風される。例えば、空気が最終的に送風される車室の領域に基づき所定の空気温度を提供するために、加熱又は冷却された空気が、混合領域又はゾーンを通過するように設計してもよい。
【０００３】
現在の車両用空調システムは、総合的な室内空調制御を提供しようとしている。そのようなシステムは、外気、冷却及び加熱空気の適切な混合気を車室内に送風することによって所望の温度を維持する。このシステムは、通常、選択的に外気に接続されたり車室内の内側に接続されたりする空気ダクト、空気を流すファン、及び空気を冷却するために前記ダクト内に配されるエバポレータを有する。エバポレータユニットから流出した冷気は、車室内のいろいろな吹出口に直接的に供給され、また冷気の一部は、加熱された空気を流出させる加熱用熱交換器を通過し、車室内に吹き出される空気の温度制御を行うために前記冷気と混合される。従来技術においては、熱交換器を通過する冷気の分流を、一方の極端な位置が全ての冷気を熱交換器に通過させ、他方の極端な位置が一切の冷気を熱交換器を通過させないようにする、いわゆるブレンドドアによって制御される。中間位置においては、冷気と加熱空気との異なる比率を得ることができる。
【０００４】
１９９９年１１月２３日に発行されたシュワルツによるアメリカ特許第５，９８８，２６３号の発明において、第１の空気流のための第１の通路、第２の空気流のための第２の通路、前記第１及び第２の空気流を合流領域において合流させる前記第１の通路及び第２の通路の間に形成された開口部、及び合流した空気流のための共通空気通路を有するものにおいて、混合構造が、前記第１の空気流を制御するために前記第１の通路に設けられ、この混合構造が前記合流領域に対して開口する空気流入部及び空気流出部を有し、前記混合構造が、前記空気流入部と前記空気流出部との間に設けられた複数の空気通路を具備し、前記空気流入部の空気流を、前記合流領域での開口部で、複数の空気流に分割する車両用空気調和システムの空気流混合構造が記載されている。アメリカ特許第５，９８８，２６３号の図２において、空気混合構造は、ブレンドドアの主要点から離れて配置されている。
このようなシステムの他の目的は、空気流混合構造の流出側で選択的に所望の空気混合を行うことにある。
【特許文献１】アメリカ特許第５，９８８，２６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＨＶＡＣシステムが図１及び図２に示されている。このＨＶＡＣシステムは、コアモジュール及び空気分配モジュール３０からなる。導入外気又は循環内気は、空気入口に送られ、その後、ＨＶＡＣブロワによって空調エバポレータ１に送られる。前記空気は、エバポレータ１をでて、その空気の一部は冷房用入口領域を経て送られ、残りの空気の一部は暖気通路に送られる。冷房用入口領域及び暖気通路は、空気混合ドア１０の位置によって領域が可変可能である。空気混合ドア１０は、１７で蝶番固定されてその周囲を旋回し、この空気混合ドア１０の位置は、車室内に吹き出す空気の所望の空気温度に直接的に関係している。即ち、冷気の最大量を得るために、空気混合ドア１０は、冷房用入口領域の開度を最大とするように回転する。暖気が要求される場合には、空気混合ドア１０は、暖気通路が形成されるように回転し、それによってエバポレータ１を出た空気流の一部をヒータコア２０内に流れるように転換させ、且つ暖気入口を介して暖気をダクトで送る。前記混合ドア１０の中間位置では、冷気と暖気の混合気を同時に空気分配モジュール３０の空気室３２に入れて、所望の温度の空気を提供する。
【０００６】
空気分配モジュール３０は、一般的に、温調された空気を車両の異なる部分に送風する３つの指定された吹出口を有する。これらの吹出口は、一般的に、フロントガラスの内側に送風するためのデフロスト吹出口、車室内の上部に送風するためのベント吹出口、及び車室内の足下に送風するためのヒータ吹出口を指している。前記ＨＶＡＣシステムは、吹出口と同様に、一般的に車両の中央部に配される。
【０００７】
従来において、多くのＨＶＡＣシステムが発明され、そこでは、加熱ないしは冷却された空気を車両の乗員室の異なる領域に供給するために複数の室が存在する。このため、そのようなシステムには、大きな収納空間が必要とされていた。一般的に、制御手段は、異なる乗員室領域（例えば、前席及び後席）のために所望の空気温度を形成する混合室に対して空気を導くドア等の流出手段の位置を調節するために用いられる。
【０００８】
ドアは、乗員室へ送風される温調空気を供給する複数の室に対して空気を流入するために使用される。これは、分離壁等のような適切な空気導入機構を有するフロントドア及び分離したリアドアが、乗員室の後部及び前部の両方へ所望の温度の空気を送るために必要であることを意味している。空気流混合の概念は、空気が、既に部分的に混合され又は撹拌された暖気及び冷気の流れが到達することを意味する。この混合は、冷気流が暖気流と対峙する時、空気が従来のシステムより、より簡単に混合することを意味する。しかしながら、従来技術のシステムにおいて、前記混合には、「混合される」空気と「混合されない」空気が対峙するための所定の大きさの空間が要求されていた。
【０００９】
それゆえに、本願発明は、空気混合構造又はバッフルを設け、特にクロスフロー空気混合構造、又は自動車用ＨＶＡＣユニットのドアの内側にクロスフローバッフルを設けることによって、空間の問題を解決するものである。さらには、ドア（バッフル／バレルドアアセンブリ）の内側にバッフルを配置することによって、収納空間要求を減少させ、前記ドアをその動作範囲全体に渡って機能させると同時にバッフルの装着を許容し、且つより製造容易な装着手段を設けてドアにバッフルを配置し又は一体に設けると共に、ＨＶＡＣユニットの制限された空間で効率の良い空気混合を提供するものである。
【００１０】
従来技術において特定された欠点や不利益に関して、ＨＶＡＣユニットにおいて混合及び制御の両方に関してより簡単で且つより信頼のできる機構を提供することが本願発明の目的である。本願発明は、特に、その望ましい具体例において、現在のＨＶＡＣユニットの制限された収納空間内で、別体のドア及び別体の空気混合構造又はバッフルの両方について問題点を解決する。空気混合構造又はバッフルを有するブレンドドア、又はより望ましくは、ブレンドバレルドアを提供することによって、本願発明は、適切な空気混合を供給するために必要となる分離された構成要素の数を減らし、また、構成の簡略化、システムの空間要求の減少、及びシステムのトータルコストの低減を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明は、車両の暖房、換気及び空調システムに関する空気分配モジュールにおいて、前記モジュールが、小さいＨＶＡＣユニット空間において暖気及び換気流を混合すると同時に、自動車用ＨＶＡＣユニットで空気を送る空気分配モジュールを提供することによって上記課題を達成させるものである。前記空気流の空気は、車室内の前席及び後席乗員領域への分配に先立って一つに室において混合される。前記空気分配モジュールは、蒸発手段及び加熱手段、好ましくはエバポレータやヒータコア等を具備することが望ましい。本願発明に係る車両用空調システムのための空気分配モジュールは、ハウジング；加熱手段；冷却又は蒸発手段；ドア；バッフル；第１の空気流のための第１の通路；第２の空気流のための第２の通路；前記第１及び第２の空気流を混合領域において混合させるための前記第１及び第２の通路の間の開口部を具備することが望ましい。前記バッフルはドア内に配され、バッフル／ブレンドドアアセンブリを形成することが望ましい。
【００１２】
上述したように、空気混合構造は、前記ブレンドドア内に配されることが望ましく、自動車用ＨＶＡＣユニットに使用される場合は、特にブレンドバレルドア内に配されることが望ましい。
【００１３】
制御の望ましい態様において、ブレンドドア、及び、望ましくはブレンドバレルドアは、前記ヒータコア、エバポレータの下流側に配され、ヒータコアからの暖気及びエバポレータからの冷気のための空気通路の間を移動する。ドアの軸は、ドアによってブロックされる通路の下流側にある。空気混合構造「バッフル」は、前記ブレンドドア内に配されるか若しくは一体に取り付けられる。前記バッフルは、前記ドアの内側に取付られるかドアの内部空間を占有し、望ましくは、前記バレルの三角形の側面間の空間内で、前記ドアに取り付けられる。前記バッフルは、前記ハウジングに装着又は機能的に取付けられるのが良く、前記バッフルは、前記ドアによってブロックされる通路の下流側に配されるハウジング表面にスライドすることによって前記ハウジングに装着されることが望ましい。また、本願発明に係る車両用暖房、換気及び温調システムの空気分配モジュールは、前記バレルドアが、両端が閉塞した「薄い」中空の円筒形状であることが望ましい。その形状は、三角形の側面間に開放空間を有し、且つ従来において他の要素を収納するために使用されていなかったその開放空間を有する。本発明は、空気混合構造（バッフル）、望ましくはクロスフローバッフルをバレルドア内側の使用されない空間に装着することによってこの問題を解決する。バッフルによって達成される暖気及び冷気を混合する通路の機能、及びバレルドアによって達成される混合気の進行方向は、２つの要素が一緒に配されず又は一体に形成されなかった場合よりもより小さい装置容積において実現される。
【００１４】
一般的に、前記ドアは、機能的に円弧状に移動しなければならず、また該ドアの両側は、ドアの内側に対象物を設けることが要求される領域を通して大きな曲線を描いて動くので、バレルドア内にバッフルが配された本願発明は、一般的なＨＶＡＣ構造において必要とされていた装置容積が要求されないという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照すると、車両用乗員室へのいくつかの空気吹出口があり、これらの吹出口は、対応する吹出ダクト（２つのそのようなダクトが図１に示される）によって空気ダクトに接続されている。第１の上部ダクト４１は、冷気を提供するためにシステムの側面に設けられ、第２の下部ダクト４２は、暖気を提供するためにシステムの側面に設けられている。図１を最初に参照すると、エバポレータユニット１は、吸気側面２を有する。空気は、空調システムが設けられる車両の移動によって、若しくはファン（図示しない）によってエバポレータ１の吸気側面２に付勢される。前記エバポレータ１は、空気ダクト３に装着され、且つ前記エバポレータは冷気が流出する吹出側面４を有する。前記吹出ダクト３は、ブレンドドア１０と協働する狭路部５に延出する。図１に示すようなブレンドドア１０は、中央位置にあって、前記ダクト３の一方の壁１１と共に冷気流のための第１の通路を画成し、前記ダクト３の反対側の壁１２と共に加熱される空気のための第２の通路を画成する。第２の通路は、例えば車両のエンジンからの温水が供給され、加熱空気流が吹き出る吹出側を有する熱交換器コア２０に導かれる。暖気の流れ２１及び第１の通路からの冷気の流れ２２は、ダクト３の混合領域２４で合流する。２つの分配ダクト４１及び４２は図１に示され、且つこれらは、前に論じられたように、例えば乗客及び運転者側である車両室内の異なる部分にある吹出口に空気を供給する。
【００１６】
暖気及び冷気流の混合が、混合領域２４において行われるが、それにもかかわらず、熱交換器コア２０によって生じる流れ抵抗が、実質的に暖気の速度を減少させ、その結果として、流れ方向においてわかるようにダクト３の最も左側において冷気が優位となり、且つ、最も右側において暖気が優位となる。このように分配ダクト４１はより冷気を含んでおり、分配ダクト４２はより暖気を含んでいる。
【００１７】
図２に示されるＨＶＡＣにおいて、空気分配モジュール３０が、前記ヒータコア２０の下流側であって、前記空気調和システムの第２の通路に設けられる。空気流混合構造は、一般的にヒータコア２０からの暖気が供給される入口側面３１を有し、且つ、出口側面３２を有する。
【００１８】
図３及び図４において、バレルドア１０１が図示され、バレルドア１０１は、両端１０２，１０３において閉塞された「薄い」中空の円筒形状をしている。「三角形」の側面の各々の内側面１０４，１０５は、スロット１０６，１０７を有する。このスロット１０６，１０７は、半円形状の端部を有し、ピン１０８，１０９、特に、前記空気混合構造１１０又はバッフルに設けられた丸みを帯びたピン又は円ピンを受ける。
【００１９】
図４及び図５において、バレルドア１０１及びバッフルアセンブリ１１０が図示される。このアセンブリは、望ましくはバレルドアの軸に平行に、ＨＶＡＣユニットのハウジングの一方の側面に挿入される。前記ハウジングは、前記バッフルと前記ハウジングの間の当接面１１１，１１２によって前記バレルドアのスロットに前記バッフルを嵌め込むか又は閉じ込める。前記当接面１１１，１１２は、バレルドアの軸と平行な平面にあるが、前記バッフルのスロットの方向に対しては垂直である。想定される構造は、バレルドア１０１が、ヒータコア１１３及びエバポレータ１１４の下流側に配され、且つヒータコア１１３からの暖気のための通路と、エバポレータ１１４からの冷気のための通路の間を移動するということである。前記ドア１０１の軸１１５は、前記ドアによってブロックされる通路の下流にある。前記バッフル１１０は、前記ドアに装着され、前記バレルの三角形の側面の間の空間に配される。前記バッフル１１０は、前記ドアによってブロックされる通路の下流側に配されるハウジング表面１１１，１１２に滑り込ませることによってハウジング１１６に装着される。
【００２０】
望ましくは、バレルドア軸１１５は、前記ハウジングの孔１１９に装着されるピンとして設計される。これは、前記ドアに配され、ドアのスロットの面における移動を防止する。
【００２１】
そして、前記ハウジングの反対側は、前記ハウジングの第１の側面に嵌め込まれたバレルドア／バッフル上に配置される。また、このハウジングは、前記第１のハウジング上で、記載されたように、前記バッフルに当接する面を有する。前記バレルドアの軸上の第２のピン１１８は、その軸に沿って前記バレルドアを位置させるように第２のハウジング上の孔１２０に装着される。
【００２２】
望ましい具体例においては、前記空気混合バッフルは制限され且つ拘束され、より望ましくはすべての方向で制限され且つ拘束され、ブレンドバレルドアをその軸の周りで回転させるとよい。
【００２３】
前記空気混合バッフルは、望ましくは、前記バレルドアの動作を邪魔しないように設計される。
【００２４】
このようなＨＶＡＣユニットは、空気混合構造からなるバッフル／ブレンドドアアセンブリを提供するので、構成の簡略化が図れ、バッフル及びバレルドアの装着手段は、組立の容易さを提供するものである。また、前記バッフル／バレルドアアセンブリは、小さいユニット容積で大きなＨＶＡＣユニットと同様の機能を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、従来技術を示す断面図である。
【図２】図２は、他の従来技術を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の形態を示すＨＶＡＣの構成例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の形態を示すＨＶＡＣの構成例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の形態を示すＨＶＡＣの構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  エバポレータ
２０  熱交換器コア
３０  空気分配モジュール
１０１  バレルドア
１１０  バッフル
【図１】
2005170376.tif 000003
【図２】
2005170376.tif 000004
【図３】
2005170376.tif 000005
【図４】
2005170376.tif 000006
【図５】
2005170376.tif 000007