(57)【要約】【課題】制御回路を空気通路に臨むように配設して冷却する場合に、通風抵抗の増加を抑えて風量を確保できるようにするとともに、風切り音の発生を抑えて騒音を低減する。【解決手段】空調装置１の制御回路１２は、空気通路における空気の主流が流れる部位から外れるように位置付けられている。ケース３の空気通路の壁面１７ａには、空気を制御回路１２へ向けて案内する案内部２１が形成されている。この案内部２１によって空気を制御回路１２に案内することによって制御回路１２の冷却風量を確保し、熱による損傷を抑制する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機と、熱交換器と、該熱交換器を収容するとともに、上記送風機によって空気が導入される空気通路を有するケースと、該空気通路に臨むようにして上記ケースに取り付けられた制御回路とを備えた車両用空調装置であって、
上記制御回路は、上記空気通路における空気の主流が流れる部位から外れるように位置付けられ、
上記ケースの空気通路の壁面には、空気を上記制御回路へ向けて案内する案内部が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
案内部は、制御回路よりも空気流れ上流側に位置付けられていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
案内部は、壁面を空気通路内へ突出させることによってケースに一体成形されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
ケースは、送風機が有するファンを収容するファン収容部と、該ファン収容部の空気流出部に連通し、熱交換器を収容する熱交換器収容部とを備え、
制御回路は、上記熱交換器収容部に臨んでいることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に関し、特に、空調装置が有する制御回路を冷却する構造の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の車両用空調装置としては、例えば、特許文献１に開示されているように、送風機によって送られた空気を冷却用熱交換器ないし加熱用熱交換器を通過させて温度調節した後、車室の各部に供給するように構成されたものが知られている。特許文献１の空調装置の送風機は、モーターでファンを回転させるようになっている。モーターには制御回路が接続されており、送風機による送風量は制御回路によるモーターの回転速度制御によって変更されるようになっている。
【０００３】
また、上記制御回路は、送風機によって送られる空気が流れる空気通路に臨むようにして配設され、この空気によって冷却される。
【特許文献１】特開２００３−７２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、制御回路は、冷却効率を考慮すると、空気通路内における空気の主流が流れる部位に配置するのが好ましい。しかしながら、そのようにした場合には、制御回路によって通風抵抗が大きくなり風量の低下を招くとともに、大きな風切り音が発生して騒音の原因になる虞れがある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御回路を空気通路に臨むように配設して冷却する場合に、通風抵抗の増加を抑えて風量を確保できるようにするとともに、風切り音の発生を抑えて騒音を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、制御回路を主流から外れるように位置付けた上で、空気通路内の空気を制御回路へ向けて案内するようにした。
【０００７】
具体的には、第１の発明では、送風機と、熱交換器と、該熱交換器を収容するとともに、上記送風機によって空気が導入される空気通路を有するケースと、該空気通路に臨むようにして上記ケースに取り付けられた制御回路とを備えた車両用空調装置であって、上記制御回路は、上記空気通路における空気の主流が流れる部位から外れるように位置付けられ、上記ケースの空気通路の壁面には、空気を上記制御回路へ向けて案内する案内部が形成されている構成とする。
【０００８】
この構成によれば、制御回路が空気の流れの主流から外れているので、制御回路を空気通路に臨むように配設したことによる通風抵抗の増加を抑えることが可能になるとともに、風切り音も小さくなる。そして、送風機の作動時には空気通路を流れる空気が案内部によって制御回路へ向けて案内されるので、制御回路を冷却するための冷却風量が十分に確保される。
【０００９】
第２の発明では、第１の発明において、案内部は、制御回路よりも空気流れ上流側に位置付けられている構成とする。
【００１０】
この構成によれば、案内部が制御回路の上流側に位置しているので、空気を制御回路へ効果的に案内することが可能になる。
【００１１】
第３の発明では、第１の発明において、案内部は、壁面を空気通路内へ突出させることによってケースに一体成形されている構成とする。
【００１２】
この構成によれば、案内部を設けるにあたって部品点数の増加を回避することが可能になる。
【００１３】
第４の発明では、第１の発明において、ケースは、送風機が有するファンを収容するファン収容部と、該ファン収容部の空気流出部に連通し、熱交換器を収容する熱交換器収容部とを備え、制御回路は、上記熱交換器収容部に臨んでいる構成とする。
【００１４】
この構成によれば、制御回路がファン収容部の外部に位置しているので、ファンによってファン収容部に送り出された空気の流れを阻害することはない。
【発明の効果】
【００１５】
第１の発明によれば、制御回路を、空気通路における空気の主流が流れる部位から外れるように位置付けたので、通風抵抗の増加を抑えて風量を確保できるとともに、風切り音の発生を抑えて騒音を低減できる。そして、空気通路の壁面に形成した案内部によって空気を制御回路へ向けて案内するようにしたので、十分な冷却風量を得ることができる。
【００１６】
第２の発明によれば、案内部を制御回路の上流側に位置付けたので、空気を制御回路へ効果的に案内でき、弱風時であっても制御回路の熱による損傷を防止できる。
【００１７】
第３の発明によれば、案内部をケースに一体成形するようにしたので、部品点数の増加を回避してコストを抑えながら、案内部を設けることができる。
【００１８】
第４の発明によれば、ケースがファン収容部と熱交換器収容部とを備えていて、制御回路が熱交換器収容部に臨んでいるので、ファンによってファン収容部に送り出された空気の流れを制御回路が阻害することはなく、風量の低下を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態１に係る車両用空調装置１を示し、この車両用空調装置１は、図示しないが自動車のインストルメントパネル内に配設されている。
【００２１】
上記空調装置１は、図２に示す樹脂製の左側ケース構成部材３ａ及び右側ケース構成部材３ｂを組み合わせてなるケーシング３と、送風ファン５及びモーター４を有する送風機６と、図１に示す冷却用熱交換器としてのエバポレータ１０と、加熱用熱交換器としてのヒータコア１１と、モーター４の回転数を制御する制御回路１２とを備えている。
【００２２】
ケーシング３の上半部前側には、送風ファン５を収容するファンハウジング（ファン収容部）７が他の部分と一体に形成されている。送風ファン５からの空気は、ケーシング３内部の前端側を下方へ流れて、該ケーシング３の下半部（熱交換器収容部）９に収容されたエバポレータ１０ないしヒータコア１１を通過して調和空気とされた後、ケーシング３の後側に形成されたデフロスタ口１３、ベント口１４及びフット口１５から車室に供給されるようになっている。
【００２３】
上記ファンハウジング７は、図２に示すように、左右方向に延びる中心線を有する円筒状をなし、このファンハウジング７の中央部分に、送風ファン５を構成するシロッコファンがその回転軸を左右方向に向けた状態で収容されている。ファンハウジング７の送風ファン５周りには、該送風ファン５から吹き出した空気の流れが集合する空気流出通路１７が形成され、図１に示すように、この空気流出通路１７の下流端は、ファンハウジング７の下側で開口している。また、図２に示すように、ファンハウジング７の右側壁には、上記送風ファン５を駆動するためのモーター４を取り付けるモーター取付口１８が形成されている。モーター取付口１８には、モーター４が左右方向に延びる出力軸をファンハウジング７内に臨ませて気密状に取り付けられている。このモーター４の出力軸に上記送風ファン５が回転一体に取り付けられている。
【００２４】
上記ファンハウジング７の左側壁には吸込口１９が形成され、該吸込口１９には、インテークボックス２０が接続されている。このインテークボックス２０には、図示しないが、車室外の空気を導入する外気導入口と、車室内の空気を導入する内気導入口とが形成されている。外気導入口は、図示しないダクトを介して車室外に連通している。外気導入口及び内気導入口は、インテークボックス２０内部に配設された内外気切替ドア（図示せず）により開閉されるようになっている。
【００２５】
図２に示すように、空気流出通路１７は、下流側へ向けて左右方向の寸法が徐々に長くなっている。図１に示すように、空気流出通路１７の下流側は下方へ向けて略直線状に延びている。空気流出通路１７の前壁面１７ａには、空気を制御回路１２へ向けて案内する案内部２１が設けられている。案内部２１は、前壁面１７ａを空気通路１７内へ突出させることによってケース３に一体成形されたものであり、図２や図３にも示すように、全体的に四角錐形状となっている。すなわち、案内部２１は、前壁面１７ａの上流側から下流側へ向けて下流側へ行くほど空気通路１７内方に位置するように延びた平坦な上流左面部２１ａ及び上流右面部２１ｂと、前壁面１７ａの下流側から上流側へ向けて上流側へ行くほど空気通路１７内方に位置するように延びて、上記上流左面部２１ａ及び上流右面部２１ｂにそれぞれ連なる下流左面部２１ｃ及び下流左面部２１ｄとを有している。
【００２６】
上流左面部２１ａ及び下流側左面部２１ｃは、右側へ行くほど空気通路１７内方に位置するように傾斜し、また、上流側右面部２１ｂ及び下流側右面部２１ｄは、左側へ行くほど空気通路１７内方に位置するように傾斜している。また、案内部２１の左右方向中心部は、前壁面１７ａの左右方向中心部に位置している。
【００２７】
上流側右面部２１ｂが上記のように傾斜していることにより、空気流出通路１７を流れる空気が、図２に矢印で示すように右側に案内されるようになる。
【００２８】
図１に示すように、ケーシング３内部の下半部前端側には、上記空気流出通路１７の下流端に接続されて下側へ向かって斜め後方に延びる冷風通路３０が形成されている。該冷風通路３０は送風ファン５からの空気を冷却して冷風とする通路であり、この冷風通路３０には、上記エバポレータ１０が該冷風通路３０を横切るように配置されている。
【００２９】
エバポレータ１０は、冷凍サイクルの冷媒蒸発行程を行うもので、矩形の厚板状に形成されて略鉛直方向に沿うように縦置きされている。このエバポレータ１０は、図示しないが、チューブと伝熱フィンとを交互に並べて一体化したチューブアンドフィンタイプの熱交換器で、チューブの端部にはクーラ配管が接続されている。そして、図外のコンプレッサにより圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にし、その液冷媒を減圧機構で減圧した後に、上記クーラ配管を介してエバポレータ１０に流入させて蒸発させ、その蒸発潜熱により空気が冷却されるようになっている。尚、エバポレータ１０での液冷媒の蒸発がなくて蒸発潜熱が発生しない状態では、エバポレータ１０を通過した空気は冷却されないこととなるが、この実施形態では、その場合もエバポレータ１０を通過した空気を冷風とする。
【００３０】
上記制御回路１２は、放熱フィンを有しており、この放熱フィンがエバポレータ１０よりも上流側の冷風通路３０に臨むようにしてケース３に取り付けられている。制御回路１２は、冷風通路３０の主流が流れる部位から外れるように、冷風通路３０の右壁面に近接している（図２参照）。冷風通路３０の主流が流れる範囲を図２に仮想線で示す。
【００３１】
図１に示すように、上記エバポレータ１０下流側の冷風通路３０には、温風通路３１の上流端が連通しており、該温風通路３１は冷風通路３０からの冷風を加熱して温風とする通路である。この温風通路３１の上流端と上記冷風通路３０との間には、両通路３１、３０を仕切るようにケーシング３の底壁から上方へ延びる縦壁３３が形成されている。この縦壁３３の上半部には、上記温風通路３１の上流端開口をなす第１開口部３４が形成されている。また、第１開口部３４の直上方には、上記縦壁３３上端から上記エバポレータ１０の下流側上端近傍に亘るように第２開口部３５が形成されており、この第２開口部３５が冷風通路３０の下流端開口をなしている。
【００３２】
上記縦壁３３の上端近傍には、上記第１開口部３４及び第２開口部３５を選択的に開閉する板状の温調ドア３７が配置され、該温調ドア３７は、左右方向に延びる支軸３７ａによりケーシング３に支持されている。この温調ドア３７は、図示しないがアクチュエータにより駆動されるようになっており、温調ドア３７を下方へ回動させて第２開口部３５を全開とすると第１開口部３４が全閉になる一方、温調ドア３７を上方へ回動させて第１開口部３４を全開とすると第２開口部３５が全閉になる。また、温調ドア３７を上記第１開口部３４と第２開口部３５との中間位置まで回動させると、第１開口部３４と第２開口部３５との両方が開いた状態となり、このときの温調ドア３７の回動角度により両開口部３４、３５を通過する冷風の分配量が変化するようになっている。
【００３３】
温風通路３１の縦壁３３近傍には、上記ヒータコア１１が、その上側へ行くほど後方に位置する傾斜状態でかつ温風通路３１を横切るように配置されて収容されている。図示しないが、このヒータコア１１も上記エバポレータ１０と同様のチューブアンドフィンタイプの熱交換器であり、チューブの両端はヒータ配管を介して車載エンジンの冷却水通路に接続されており、エンジンの冷却により昇温した冷却水をヒータコアに流すことにより、冷風通路３０からの冷風がヒータコア１１を通過して加熱されるようになっている。尚、ヒータコア１１のチューブに高温度の冷却水が流れていないときには、ヒータコア１１を通過した空気は冷却されないこととなるが、この実施形態では、その場合もヒータコア１１を通過した空気を温風とする。
【００３４】
上記第２開口部３５の上方には、冷風通路３０の下流端と温風通路３１の下流端とが連通するエアミックス空間３９が形成されている。このエアミックス空間３９において冷風通路３０の冷風及び温風通路３１の温風を混合して調和空気を生成している。すなわち、温調ドア３７の回動角度による第１開口部３４及び第２開口部３５への冷風の分配量に応じて、エアミックス空間３９へ流入する冷風量及び温風量が変化して調和空気の温度が変化するようになっている。尚、温調ドア３７の回動角度により、エアミックス空間３９に冷風のみが流入して温風と混合されない場合や、エアミックス空間３９に温風のみが流入して冷風と混合されない場合があるが、この実施形態では、これらの場合も調和空気とする。
【００３５】
また、上記ケーシング３の後側には、大略上下方向に延びるダクト４０が他の部分と一体に形成されている。ダクト４０の上端部は、ファンハウジング７の上端部と略同じ高さまで延び、このダクト４０の上端部には、前側にデフロスタ口１３が形成されその後側に近接してベント口１４が形成されている。上記デフロスタ口１３は、デフロスタダクト（図示せず）を介してインストルメントパネルのフロントウインド下端近傍に開口するデフロスタノズルに接続されている。また、インストルメントパネルには、乗員の顔や胸に向けて調和空気を吹き出させる複数のベントノズルが開口しており、ケーシング３のベント口１４は、ベントダクト（図示せず）を介して各ベントノズルに接続されている。また、ダクト４０の下端部にはフット口１５が形成され、このフット口１５には前席乗員の足元及び後席乗員の足元まで延びるフットダクト（図示せず）が接続されるようになっている。
【００３６】
ダクト４０内の上半部には、上流端がエアミックス空間３９の上部に連通し下流端が上記デフロスタ口１３及びベント口１４に接続される第１通路４１が形成されている。また、ダクト４０内の下半部には、上流端がエアミックス空間３９の後部に連通し下流端が上記フット口１５に接続される第２通路４２が形成されている。
【００３７】
上記エアミックス空間３９には、上記第１通路４１の上流端開口及び第２通路４２の上流端開口を選択的に開閉して調和空気の吹出モードを切り換えるモード切替ドア４５が配設されている。該モード切替ドア４５は、いわゆるロータリドアである。
【００３８】
上記モード切替ドア４５は、リンク機構を介してアクチュエータ（共に図示せず）により駆動されるようになっていて、モード切替ドア４５を前側へ回動させて第２通路４２の上流端開口を全開にすると、第１通路４１の上流端開口は僅かに開いた状態となるように構成されている。
【００３９】
一方、モード切替ドア４５を後側へ回動させて第１通路４１の上流端開口を全開にすると第２通路４２の上流端開口が全閉になる。
【００４０】
また、モード切替ドア４５を、第１通路４１が全開となる位置と第２通路４２が全開となる位置との中間位置まで回動させると、第１通路４１と第２通路４２との両方が開いた状態となり、このモード切替ドア４５の回動角度により両通路４１、４２への調和空気の分配量が変化するようになっている。
【００４１】
また、第１通路４１の下流側におけるデフロスタ口１３の下側及びベント口１４の下側には、デフベント切替ドア５５により開閉されるデフロスタ側開口部５６及びベント側開口部５７がそれぞれ形成されている。上記デフベント切替ドア５５は、上記温調ドア３７と同様に板状に形成されて左右方向に延びる支軸５５ａによりケーシング３に支持されている。このデフベント切替ドア５５は、上記モード切替ドア４５とリンク機構を介して連動するようになっていて、共通のアクチュエータにより駆動されるようになっている。デフベント切替ドア５５を前側へ回動させてデフロスタ側開口部５６を全閉にするとベント側開口部５７が全開となる一方、デフベント切替ドア５５を後側へ回動させてベント側開口部５７を全閉にするとデフロスタ側開口部５６が全開となる。
【００４２】
この実施形態の車両用空調装置１では、空気流出通路１７、冷風通路３０、温風通路３１、エアミックス空間３９、第１通路４１及び第２通路４２によって空気通路Ｒが構成されている。
【００４３】
尚、図示しないが、制御回路１２と、温調ドア３７のアクチュエータと、モード切替ドア４５及びデフベント切替ドア５５のアクチュエータとは、空調制御部に接続され、空調制御部によって制御されるようになっている。この空調制御部には、車室に配設された空調操作スイッチも接続されている。乗員が操作スイッチにより選択した送風量となるように、空調制御部が制御回路１２に対し動作信号を送出すると、制御回路１２はその送風量となるようにモーター４に電力を供給するようになっている。また、空調制御部は、乗員が操作スイッチにより選択した吹出モードに応じて各アクチュエータを作動させる。
【００４４】
次に、上記のように構成された空調装置１の動作時について説明する。送風ファン５が回転して空気流出通路１７に吹き出した空気は下流側へ流れていく。空気流出通路１７の下流側には、案内部２１が形成されている。この案内部２１の上流側右面部２１ｂが左側へ行くほど空気通路１７内方に位置するように傾斜しているので、空気流出通路１７内の空気の一部は、上流側右面部２１ｂによって右側へ案内されながら冷風通路３０に流入する。これにより、制御回路１２の冷却風量が十分に確保され、熱による損傷を回避することが可能になる。
【００４５】
空気流出通路１７から冷風通路３０に流入した空気は、エバポレータ１０を通過して下流側へ流れていく。このとき、制御回路１２が冷風通路３０の主流から外れた所に位置しているので、制御回路１２を冷風通路３０に臨むように配設したことによる通風抵抗の増加を抑えることが可能になる。
【００４６】
冷風通路３０を流通した空気は、温調ドア３７の回動角度によって温風通路３１に流入する量が調節される。これにより、エアミックス空間３９で所望温度の調和空気がえられる。この調和空気は、モード切替ドア４５及びデフベント切替ドア５５の回動状態によってデフロスタ口１３、ベント口１４、フット口１５から吹き出す。
【００４７】
以上説明したように、この実施形態によれば、制御回路１２を、冷風通路３０における空気の主流が流れる部位から外れるように位置付けたので、通風抵抗の増加を抑えて風量を確保できるとともに、風切り音の発生を抑えて騒音を低減できる。そして、空気流出通路１７の前壁面１７ａに形成した案内部２１によって空気の一部を制御回路１２へ向けて案内するようにしたので、十分な冷却風量を得ることができる。
【００４８】
また、案内部２１を制御回路１２の上流側に位置付けたので、空気を制御回路１２へ効果的に案内でき、弱風時であっても制御回路１２の熱による損傷を防止できる。
【００４９】
また、案内部２１をケース３に一体成形するようにしたので、部品点数の増加を回避してコストを抑えながら、案内部２１を設けることができる。
【００５０】
また、制御回路１２が冷風通路３０に臨んでいるので、ファン５によって空気流出通路１７に送り出された空気の流れを制御回路１２が阻害することはなく、風量の低下を最小限に抑えることができる。
【００５１】
尚、案内部２１の形状は、上記した形状に限られるものではなく、空気を制御回路１２へ向けて案内できる形状であればよく、例えば、図４に示す変形例１のように、前壁部１７ａを、その左側へ行くほど後方に位置するように傾斜させて案内部２１を形成してもよい。また、図５に示す変形例２のように、前壁部１７ａの左右方向中間部が左右両側に比べて空気通路１７内に位置するように段差部２１ｅを形成してもよい。この段差部２１ｅの数は任意に設定することができる。
【００５２】
また、この実施形態では、送風機６、エバポレータ１０及びヒータコア１１が車両の左右方向中央部に配置されたフルセンタユニットに本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、送風機６がエバポレータ１０及びヒータコア１１の左側又は右側に配置されたセミセンタユニットに本発明を適用してもよい。
【００５３】
また、案内部２１はケース３とは別部材で構成してもよい。
【００５４】
また、制御回路１２は、ケース３の左側に配置してもよく、この場合には、案内部２１の形状を、空気を左側に案内するように設定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば、送風機、エバポレータ及びヒータコアが車両の左右方向中央部に配置されたフルセンタユニットに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施形態に係る車両用空調装置の縦断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図１のＹ矢視図である。
【図４】変形例１に係る図２相当図である。
【図５】変形例２に係る図２相当図である。
【符号の説明】
【００５７】
３            ケース
６            送風機
７            ファンハウジング（ファン収容部）
９            ケーシングの下半部（熱交換器収容部）
１０          エバポレータ（熱交換器）
１１          ヒータコア（熱交換器）
１２          制御回路
１７          空気流出通路
２１          案内部
Ｒ            空気通路
【図１】
2010076609.tif 000003
【図２】
2010076609.tif 000004
【図３】
2010076609.tif 000005
【図４】
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【図５】
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