(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風路内に、該風路を横断する方向に実質的に全長にわたって熱交換媒体流通管が配列された多管式熱交換器を有し、かつ、前記多管式熱交換器の、前記熱交換媒体流通管の配列によって形成される空気流入側の面が、風路の直交横断面に対してＶ字状の面に形成されていることを特徴とする空調装置。
【請求項２】
風路内に、該風路を横断する方向に実質的に全長にわたって熱交換媒体流通管が配列された多管式熱交換器を有し、かつ、前記多管式熱交換器の、前記熱交換媒体流通管の配列によって形成される空気流入側の面が、風路の直交横断面に対して円弧状の面に形成されていることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
風路内に、該風路を横断する方向に実質的に全長にわたって熱交換媒体流通管が配列された多管式熱交換器を有し、かつ、前記多管式熱交換器の、前記熱交換媒体流通管の配列によって形成される空気流入側の面の風路内壁面側の部分が、風路の直交横断面に対して斜面に形成されるとともに、前記空気流入側の面の風路中央側の部分が、風路の直交横断面と平行な面に形成されていることを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば車両等に用いられる空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用等の空調装置に使用する冷却用や加熱用の熱交換器には各種タイプのものがある。たとえば図１１に、いわゆるフィンアンドチューブ型熱交換器と呼ばれるものを示すが、この種熱交換器１０１においては、コア前面側から略直角に流入する空気流１０２は、隣接するフィン１０３間の各々のチューブ１０４を横切り、ほぼ直進して流れる。入口管１０５から導入された熱媒や冷媒は、分配管１０６、各チューブ１０４を介して熱交換器１０１内を循環され、合流管１０７、出口管１０８を通して排出され、その間に熱交換器１０１内を通過する空気流との間で熱交換が行われる。
【０００３】
ところで、空調装置１１０の通風ダクト１０９内に上記のような熱交換器１０１を設けるに際しては、所望の熱交換性能、通風抵抗を満たすために、通風ダクト１０９によって画成される風路１１１の直交横断面に対して熱交換器１０１、とくにそのコア前面１１２（空気流入側の面）が斜めになるように熱交換器１０１を設置する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように熱交換器１０１を風路１１１の直交横断面に対して斜めになるように設置した場合、熱交換器１０１の側面１１３と通風ダクト１０９の内壁面１１４との間にいわゆるデッドスペース１１５が形成され、スペース効率の悪い配置になってしまう。また、空気通過方向の上流側（図１２の上部側）のデッドスペース１１５によって入口側の流入空気の流れが制約されるとともに、該部分において空気の逆流や滞留が発生するおそれもある。また、下流側（図１２の下部側）のデッドスペース１１５によって、出口側空気流に望ましくない不均一な分布が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、デッドスペースの形成を防止し、風路内のスペースを熱交換器設置用スペースとしてより有効に活用でき、しかも風路内における熱交換用空気の円滑な流通および均一な風量分布を確保できる空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の空調装置は、風路内に、該風路を横断する方向に実質的に全長にわたって熱交換媒体流通管が配列された多管式熱交換器を有し、かつ、前記多管式熱交換器の、前記熱交換媒体流通管の配列によって形成される空気流入側の面が、風路の直交横断面に対してＶ字状の面に形成されていることを特徴とするものからなる。また、上記課題を解決するために、本発明の別の空調装置は、風路内に、該風路を横断する方向に実質的に全長にわたって熱交換媒体流通管が配列された多管式熱交換器を有し、かつ、前記多管式熱交換器の、前記熱交換媒体流通管の配列によって形成される空気流入側の面が、風路の直交横断面に対して円弧状の面に形成されていることを特徴とするものからなる。また、上記課題を解決するために、本発明のもう一つ別の空調装置は、風路内に、該風路を横断する方向に実質的に全長にわたって熱交換媒体流通管が配列された多管式熱交換器を有し、かつ、前記多管式熱交換器の、前記熱交換媒体流通管の配列によって形成される空気流入側の面の風路内壁面側の部分が、風路の直交横断面に対して斜面に形成されるとともに、前記空気流入側の面の風路中央側の部分が、風路の直交横断面と平行な面に形成されていることを特徴とするものからなる。
【０００７】
上記のような空調装置においては、熱交換器を多管式熱交換器とし、該熱交換器の空気流入側の面が、風路の直交横断面に対してＶ字状、もしくは円弧状の面に、または空気流入側の面の風路内壁面側の部分が、風路の直交横断面に対して斜面に形成されるとともに、前記空気流入側の面の風路中央側の部分が、風路の直交横断面と平行な面に形成されているので、空気流入側の面を形成する熱交換媒体流通管は風路内壁面直近位置まで配列されることになり、熱交換器と風路内壁面との間のデッドスペースの形成を防止することができる。つまり、多管式熱交換器を採用し、かつ、所望の空気流入側の面を形成するように熱交換媒体流通管の配列を設定するだけで、熱交換器設置用スペースに応じて容易に最適な熱交換器形状とすることができる。多管式熱交換器は、本体内での通風方向等に殆ど制約がないので、設計上の自由度が大きく、上記のような目標とする構成、とくに管配列による目標とする前面形状の形成を容易に行うことができ、デッドスペースを生じさせずにダクト内スペースの有効活用を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の空調装置の望ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施態様に係る空調装置を示している。図において、１は空調装置を示している。空調装置１は、通風ダクトにより画成される風路２を有しており、該風路２内には多管式熱交換器３が設けられている。多管式熱交換器３は、一対のタンク４、５を有しており、該一対のタンク４、５は熱交換媒体流通管としての円管６により互いに連通されている（図２）。熱交換器３の円管６は、風路２を横断する方向に実質的に全長にわたって配列されており、円管６の配列によって形成される空気流入側の面７および空気流出側の面８は、風路２の直交横断面に対して斜面に形成されている。
【０００９】
本実施態様に係る空調装置１においては、熱交換器３内を通過する熱交換用空気（図１の矢印）と熱交換器３内部を循環する熱交換媒体との間で熱交換が行われるようになっている。また、熱交換器３の空気流入側の面７および空気流出側の面８は、風路２の直交横断面に対して斜面に形成されているので、熱交換器３と風路内壁面９との間のデッドスペースの形成を防止することができる。つまり、多管式熱交換器３は従来のフィンアンドチューブ型熱交換器に比べて設計上の自由度が大きく円管６の配列やタンク４、５の形状を所望の配列や形状に設定するだけで、容易に熱交換器３自身の形状を上記のようなデッドスペースのない目標とする形状にすることができる。したがって、風路２内のスペースを熱交換器設置用スペースとして有効に活用できる。
【００１０】
また、本実施態様においては、風路２内でのデッドスペースの発生を、熱交換器３の入口側および出口側の両方において防止することができ、熱交換器３への熱交換用空気の円滑な流入とともに、流出側においても均一な風量分布を達成することができる。
【００１１】
図３は、本発明の第２実施態様に係る空調装置１０を示している。空調装置１０は、風路２を有しており、該風路２内には、多管式熱交換器１１が設けられている。多管式熱交換器１１は、一対のタンク１２、１３を有しており、該一対のタンク１２、１３は熱交換媒体流通管としての円管６により互いに連通されている。熱交換器１１の円管６は、風路２を横断する方向に実質的に全長にわたって略Ｖ字状に配列されている。円管６の配列によって形成される面１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂは、風路２の直交横断面に対して斜面に形成されており、本実施態様においては、面１４ａ、１４ｂが空気流入側に、面１５ａ、１５ｂが空気流出側になるように熱交換器１１が配置されている。
【００１２】
本実施態様のような構成においても、上記第１実施態様に準じて、デッドスペースの形成を防止し、風路内スペースを熱交換器設置用スペースとしてフルに有効活用することができる。また、熱交換器１１への熱交換用空気の円滑な流入、および均一な風量分布の流出を達成することができる。
【００１３】
図４は、本発明の第３実施態様に係る空調装置１６を示している。空調装置１６は、風路２を有しており、該風路２内には上記第２実施態様と同様の熱交換器１１が設けられているが、本実施態様においては円管配列による略Ｖ字状が流入、流出側について逆形状とされ、面１５ａ、１５ｂが空気流入側に、面１４ａ、１４ｂが空気流出側になるように熱交換器１１が設置されている。
【００１４】
本実施態様においても、上記第２実施態様と同様に、デッドスペースの形成を防止し熱交換器設置スペースを有効活用することができるとともに、熱交換用空気の円滑な流通を確保することができる。
【００１５】
図５は、本発明の第４実施態様に係る空調装置１７を示している。空調装置１７は、風路２を有しており、該風路２内には、熱交換器１８が設けられている。熱交換器１８は、一対のタンク１９、２０を有しており、該一対のタンク１９、２０は熱交換媒体流通管としての円管６により互いに連通されている。熱交換器１８の円管６は、風路２を横断する方向に実質的に全長にわたって略円弧状に配列されている。円管６の配列により形成される面２１、２２も略円弧状の曲面からなっており、風路２の直交横断面に対しては斜面として形成されている。そして、本実施態様においては、面２１が空気流入側に、面２２が空気流出側になるように熱交換器１８が設置されている。
【００１６】
本実施態様のような構成においても、上記第１実施態様と同様に、デッドスペースの形成を防止し、熱交換器設置用スペースを有効活用することができるとともに、熱交換用空気の円滑な流通を確保することができる。
【００１７】
図６は、本発明の第５実施態様に係る空調装置２３を示している。空調装置２３は、風路２を有しており、該風路２内には上記第４実施態様と同様の熱交換器１８が設けられているが、本実施態様においては、面２２が空気流入側に、面２１が空気流出側になるように熱交換器１８が設置されている。
【００１８】
本実施態様においても、上記第４実施態様と同様に、デッドスペースの形成を防止し、熱交換器設置用スペースを有効活用することができるとともに、熱交換用空気の円滑な流通を確保することができる。
【００１９】
図７は、本発明の第６実施態様に係る空調装置２４を示している。空調装置２４は、風路２を有しており、該風路２内には熱交換器２５が設けられている。熱交換器２５は、一対のタンク２６、２７を有しており、該一対のタンク２６、２７は熱交換媒体流通管としての円管６により互いに連通されている。熱交換器２５の円管６は、風路２を横断する方向に実質的に全長にわたって配列されている。円管６の配列により面２８ａ、２８ｂ、２８ｃおよび面２９ａ、２９ｂ、２９ｃが形成されている。これら面のうち風路２の内壁面９側の面２８ａ、２８ｃ、２９ａ、２９ｃは、風路２の直交横断面に対して斜面になるように形成されている。一方、空気流入側の面の風路２中央側の部分、面２８ｂ、２９ｂが、風路の直交横断面と平行な面に形成されている。また、本実施態様においては、面２８ａ、２８ｂ、２８ｃが空気流入側に、面２９ａ、２９ｂ、２９ｃが空気流出側になるように熱交換器２５が設置されている。
【００２０】
本実施態様のように、円管６により空気流入、流出側に形成される面が３つ以上の場合においても、少なくとも内壁面９側の面（本実施態様においては、面２８ａ、２８ｃ、２９ａ、２９ｃ）を風路２の直交横断面に対して斜面として形成することにより、デッドスペースの形成を防止し熱交換器設置用スペースの有効活用を図ることができる。
【００２１】
図８は、本発明の第７実施態様に係る空調装置３０を示している。空調装置３０は、風路２を有しており、該風路２内には上記第６実施態様と同様の熱交換器２５が設けられているが、本実施態様においては、面２９ａ、２９ｂ、２９ｃが空気流入側に、面２８ａ、２８ｂ、２８ｃが空気流出側になるように熱交換器２５が設置されている。
【００２２】
本実施態様のような構成においても、上記第６実施態様と同様に、デッドスペースの形成を防止し熱交換器設置用スペースを有効活用することができるとともに、熱交換用空気の円滑な流通を確保することができる。
【００２３】
図９は、本発明の第８実施態様に係る空調装置３０を示している。空調装置３０は、風路２を有しており、風路２内には熱交換器３１が設けられている。熱交換器３１は、一対のタンク３２、３３を有しており、該タンク３２、３３は熱交換媒体流通管としての円管６により互いに連通されている。熱交換器３１の円管６は、風路２を横断する方向に実質的に全長にわたって配列されている。円管６の配列により空気流入側の面３４ａ、３４ｂと空気流出側の面３５とが形成されている。そして、これら面のうちで空気流入側の面３４ａ、３４ｂは、風路２の直交横断面に対してＶ字状の面になるように形成されている。一方、空気流出側の面３５は、風路２の直交横断面に対して略平行になるように形成されている。
【００２４】
本実施態様のように、円管６の配列により形成される面のうちで少なくとも空気流入側の面３４ａ、３４ｂを風路２の直交横断面に対して斜面に形成する構成においても、デッドスペースの形成を防止し熱交換器設置用スペースの有効活用を図ることができる。
【００２５】
図１０は、本発明の第９実施態様に係る空調装置３６を示している。空調装置３６は、風路２を有しており、風路２内には熱交換器３７が設けられている。熱交換器３７は、一対のタンク３８、３９を有しており、該一対のタンク３８、３９は熱交換媒体流通管としての円管６により互いに連通されている。円管６は、風路２を横断する方向に実質的に全長にわたって配列されている。円管６の配列により形成される空気流入側の面４０ａ、４０ｂは、風路２の直交横断面に対してＶ字状の面になるように形成されている。一方、空気流出側の面４１は、風路２の直交横断面に対して略平行面になるように形成されている。
【００２６】
本実施態様においても、上記第８実施態様と同様に、円管６の配列により形成される面のうちで少なくとも空気流入側の面４０ａ、４０ｂは、風路２の直交横断面に対して斜面に形成されているので、デッドスペースの形成が防止され熱交換器設置用スペースの有効活用が達成される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空調装置によるときは、デッドスペースの形成を防止でき、熱交換器設置用スペースを有効活用することができる。また、風路内における熱交換用空気の円滑な流通を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図２】図１の空調装置に用いられる多管式熱交換器の斜視図である。
【図３】本発明の第２実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図４】本発明の第３実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図５】本発明の第４実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図６】本発明の第５実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図７】本発明の第６実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図８】本発明の第７実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図９】本発明の第８実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図１０】本発明の第９実施態様に係る空調装置の部分断面図である。
【図１１】従来の熱交換器の斜視図である。
【図１２】従来の空調装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１、１０、１６、１７、２３、２４、３０、３６  空調装置
２  風路
３、１１、１８、２５、３１、３７  多管式熱交換器
４、５、１２、１３、１９、２０、２６、２７、３２、３３、３８、３９  タンク
６  円管
７、８、１４、１５、２１、２２、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、３４ａ、３４ｂ、３５、４０ａ、４０ｂ、４１  面
９  風路内壁面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003607007.tif 000009
【図９】
0003607007.tif 000010
【図１０】
0003607007.tif 000011
【図１１】
0003607007.tif 000012
【図１２】
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