(57)【要約】【課題】車両用空調装置において熱交換器からの温度の伝達速度を低下させることで熱交換器の温度制御を円滑に行う。【解決手段】車両用空調装置１０を構成するエバポレータ１８の下流側に、該エバポレータ１８の温度を検出可能な温度センサ２８が装着され、この温度センサ２８は、有底円筒形状のケーシング３４の内部にサーミスタチップ３８が収納され、前記ケーシング３４の外周面には内側に向かって窪んだ複数の凹部４６が設けられる。そして、温度センサ２８は、ホルダ部材３０を介してエバポレータ１８の下流側からフィン２６の間に挿入されることで、ケーシング３４の外周面が前記フィン２６と当接することで、該フィン２６の温度がケーシング３４を介してサーミスタチップ３８へと伝達される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気の流通する通路を有した空調ケースと、内部を循環する媒体と前記空気との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に装着され温度を測定するための温度センサとを備え、圧縮機によって圧縮された前記媒体が前記熱交換器へと供給される車両用空調装置において、
前記温度センサは、有底筒状に形成され前記熱交換器の熱交換部へ接触するケーシングと、該ケーシングに内蔵される検出部と、前記検出部に電気的に接続され前記ケーシングの外方に取り出されるリード線とを有し、
前記ケーシングの外周面には、内側に向かって窪んだ凹部が形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記凹部は、少なくとも前記ケーシングの外周面に対して複数箇所設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用空調装置において、
前記凹部は、前記ケーシングの軸方向に沿って互いに離間して設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項２記載の車両用空調装置において、
前記凹部は、前記ケーシングの外周面の周方向に沿って互いに離間して設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記凹部はプレス成形によって形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記熱交換器はエバポレータであ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、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関し、一層詳細には、前記熱交換器の温度を検出するための温度センサを有した車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、空調ケース内に収納されたエバポレータ等の熱交換器の凍結を防止する目的で、この熱交換器の温度を測定可能な温度センサを備えた車両用空調装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
この車両用空調装置では、ダクト部材の内部に空気を冷却するためのエバポレータが収納され、その上流側に前記エバポレータの温度を検出するための温度センサが設けられる。この温度センサは、サーミスタが内蔵された筒状に形成され、ホルダ部材に保持された状態でエバポレータのフィンの間に差し込まれる。これにより、温度センサの外周面がフィンに接触することで、温度を検出して電気信号として制御装置等へと出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３７２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、熱交換器からの温度の伝達速度を低下させることで熱交換器の温度制御を円滑に行うことが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明は、内部に空気の流通する通路を有した空調ケースと、内部を循環する媒体と空気との熱交換を行う熱交換器と、熱交換器に装着され温度を測定するための温度センサとを備え、圧縮機によって圧縮された媒体が熱交換器へと供給される車両用空調装置において、
温度センサは、有底筒状に形成され熱交換器の熱交換部へ接触するケーシングと、ケーシングに内蔵される検出部と、検出部に電気的に接続されケーシングの外方に取り出されるリード線とを有し、
ケーシングの外周面には、内側に向かって窪んだ凹部が形成されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、空調ケースの内部に設けられる熱交換器には、この熱交換器の温度を測定するための温度センサが装着され、温度センサは、ケーシングに内蔵される検出部を有し、検出部で測定された熱交換器の温度がケーシングの外方に取り出されるリード線を通じて出力されると共に、ケーシングの外周面に内側に向かって窪んだ凹部が形成される。
【０００８】
従って、温度センサを熱交換器へと装着しケーシングを熱交換部へと接触させた際、凹部を設けていない従来技術に係る車両用空調装置の温度センサと比較し、外周面に形成された凹部によって熱交換部との接触面積を減少させることができる。
【０００９】
その結果、従来技術に係る車両用空調装置と比較し、熱交換器の温度が温度センサへと伝達される際の伝達速度を遅くすることが可能となり、それに伴って、測定された温度に基づいて駆動制御させる圧縮機の作動頻度を低減できるため、圧縮された媒体を供給することで熱交換器を所望温度に維持する際の温度制御を円滑に行うことができる。
【００１０】
また、凹部を、少なくともケーシングの外周面に対して複数箇所設けるとよい。
【００１１】
さらに、凹部を、ケーシングの軸方向に沿って互いに離間させて設けるとよい。
【００１２】
さらにまた、凹部を、ケーシングの外周面の周方向に沿って互いに離間させて設けるとよい。
【００１３】
またさらに、凹部をプレス成形によって形成するとよい。
【００１４】
また、熱交換器をエバポレータとするとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、車両用空調装置を構成する熱交換器には、その温度を測定するための温度センサが装着され、温度センサは、ケーシングに内蔵される検出部を有し、ケーシングの外周面には内側に向かって窪んだ凹部が形成される。そして、この温度センサを熱交換器へと装着しケーシングを熱交換部へと接触させた際、凹部を設けていない従来技術に係る車両用空調装置の温度センサと比較し、凹部によって熱交換部との接触面積を減少させることが可能となる。その結果、従来技術に係る車両用空調装置と比較し、熱交換器の温度が温度センサへと伝達される際の伝達速度を遅くすることができ、それに伴って、温度センサで測定された温度に基づいて駆動制御させる圧縮機の作動頻度を低減できるため、熱交換器を所望温度に維持する際の温度制御を円滑に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す車両用空調装置を構成するエバポレータ及び温度センサの外観斜視説明図である。
【図３】図２に示す温度センサ及びホルダ部材を示す一部省略断面図である。
【図４】図４Ａは、第１変形例に係る温度センサの一部省略断面図であり、図４Ｂは、第２変形例に係る温度センサの正面図であり、図４Ｃは、図４ＢのＩＶＣ−ＩＶＣ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。
【００１９】
この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、内部に通路１２を有した空調ケース１４を有し、この空調ケース１４の内部には、前記通路１２における上流側（矢印Ａ方向）に送風機１６が設けられ、この送風機１６の下流側（矢印Ｂ方向）にはエバポレータ（熱交換器）１８が設けられる。また、エバポレータ１８の下流側（矢印Ｂ方向）にはヒータコア２０が配設されると共に、前記エバポレータ１８とヒータコア２０との間には、冷風と温風との混合割合を調整するエアミックスダンパ２２が設けられる。
【００２０】
エバポレータ１８は、図２に示されるように、内部に冷媒を循環させる複数のチューブ２４と、複数のチューブ２４に隣接する複数のフィン（熱交換部）２６とを備える。また、エバポレータ１８は、配管を介して冷媒を圧縮して供給するための圧縮機Ｃに接続され、圧縮された冷媒が前記チューブ２４へと供給される。
【００２１】
そして、エバポレータ１８は、チューブ２４内を循環する冷媒と空調ケース１４内の通路１２を流れる空気との間で熱交換を行うことで前記空気を冷却して下流側へと供給する。また、エバポレータ１８の下流側には、前記エバポレータ１８自体の温度を測定するための温度センサ２８が配設される。
【００２２】
温度センサ２８は、図１〜図３に示されるように、例えば、サーミスタにより構成されており、ホルダ部材３０に保持された状態で、その一部がエバポレータ１８の下流側（矢印Ｂ方向）から上流側（矢印Ａ方向）に向かってフィン２６の間に差し込まれる。このホルダ部材３０には、温度センサ２８と所定間隔離間して略平行に設けられた板状の挿入部３２が形成され、前記温度センサ２８と共にエバポレータ１８の下流側からフィン２６の間に差し込まれる。これにより、温度センサ２８がホルダ部材３０と共にエバポレータ１８の下流側（矢印Ｂ方向）に保持される。
【００２３】
この温度センサ２８は、図３に示されるように、有底円筒形状のケーシング３４と、該ケーシング３４の内部に充填される充填材３６と、該充填材３６によって先端部近傍に固定されるサーミスタチップ（検出部）３８と、該サーミスタチップ３８に対して電気的に接続されるリード線４０とを含み、前記リード線４０に接続されるハーネス４２がホルダ部材３０の端部から外方へと引き出される（図２及び図３参照）。
【００２４】
そして、図２に示されるように、ハーネス４２の端部にはカプラ４４が装着され、このカプラ４４が図示しない制御装置用カプラに連結されることで、温度センサ２８で測定された温度が電気信号として制御装置（図示せず）へと出力される。
【００２５】
このケーシング３４は、例えば、アルミニウム等の金属製材料から形成され、その外周面には内側（径方向内側）に向かって窪んだ複数の凹部４６が形成される。凹部４６は、断面半円状でケーシング３４の外周面に沿って環状に形成されると共に、前記ケーシング３４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って互いに等間隔離間して複数（例えば、３本）形成される。
【００２６】
すなわち、ケーシング３４の外周面に複数の凹部４６を設けることで、該凹部４６を設けていない場合と比較し外周面の表面積を減少させている。また、凹部４６は、例えば、内部にサーミスタチップ３８が収納され充填材３６の充填された状態で、ケーシング３４の外周面に対して径方向内側に向かってプレス加工等を行うことで形成される。
【００２７】
ヒータコア２０は、図１に示されるように、図示しない複数のチューブ内に温水が循環し、空調ケース１４内の通路１２を流れる空気と前記温水との間で熱交換を行うことで前記空気を加熱して下流側へと供給する。
【００２８】
エアミックスダンパ２２は、例えば、空調ケース１４に支持された軸部４８を介して回動自在に設けられ、図示しないアクチュエータを介して所定角度だけ回動する。そして、エアミックスダンパ２２が所定範囲内で回動することで、エバポレータ１８で冷却された冷風とヒータコア２０で加熱された温風との混合割合を制御している。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に温度センサ２８をホルダ部材３０を介してエバポレータ１８へと装着する場合について説明する。
【００３０】
先ず、温度センサ２８がホルダ部材３０に保持された状態で、図２に示されるように、該温度センサ２８及び挿入部３２をエバポレータ１８側（矢印Ａ方向）とし、該エバポレータ１８のフィン２６の間に前記温度センサ２８及び挿入部３２を挿入することで、波状に折り返されたフィン２６に当接してそれぞれ保持される。具体的には、温度センサ２８を構成するケーシング３４の外周面が、上下方向に隣接配置されたフィン２６に対して接触し挟持されることで保持される。この際、ケーシング３４の外周面は、凹部４６以外の部分が前記フィン２６に対して接触することとなる。
【００３１】
このように、フィン２６の間にホルダ部材３０の挿入部３２が差し込まれて保持されることで、温度センサ２８が前記フィン２６の間に挿入された状態で保持される。
【００３２】
次に、上述したように温度センサ２８がエバポレータ１８の下流側に装着された車両用空調装置１０の動作について説明する。
【００３３】
図１に示すように、送風機１６の駆動作用下に空調ケース１４内に空気が取り込まれることで該空気が通路１２に沿って下流側（矢印Ｂ方向）へと流れ、エバポレータ１８を通過することで冷媒との間で熱交換が行われ冷却される。この冷却された空気がエアミックスダンパ２２の開度状態によって、ヒータコア２０へ供給される空気量と該ヒータコア２０を迂回する空気量との割合が調整される。
【００３４】
そして、通路１２の下流側において、ヒータコア２０を通過した温風と、このヒータコア２０を迂回した冷風とが混合され、混合され所望の温度へと調整のなされた空気が、空調ケース１４に開口した図示しない吹出口から車室内の所望位置へと送風される。
【００３５】
この場合、エバポレータ１８の下流側に設けられた温度センサ２８によって該エバポレータ１８の温度が検出され、サーミスタチップ３８で感知された温度が電気信号としてリード線４０、ハーネス４２を通じて図示しない制御装置へと出力され、例えば、測定された温度に基づいて、エバポレータ１８へ冷媒を圧縮して供給するための圧縮機Ｃの駆動制御が行われる。具体的には、エバポレータ１８の温度が所定温度より高い場合には、圧縮機Ｃを駆動させ圧縮された冷媒を前記エバポレータ１８へと供給することで冷却し、一方、前記エバポレータ１８の温度が所定温度より低い場合には、圧縮機Ｃを停止させ前記エバポレータ１８に対する圧縮された冷媒の供給を停止する。
【００３６】
以上のように、本実施の形態では、エバポレータ１８の下流側に装着される温度センサ２８において、ケーシング３４の外周面に内側に窪んだ複数の凹部４６を設けることで、該凹部を設けていない従来技術に係る車両用空調装置の温度センサと比較し、前記温度センサ２８をフィン２６の間に挿入して接触させた際の該フィン２６との接触面積を減少させることが可能となる。
【００３７】
その結果、エバポレータ１８の温度がフィン２６を通じて温度センサ２８へと伝達される際の伝達速度を遅くすることが可能となり、それに伴って、前記温度センサ２８で測定された温度に基づいてエバポレータ１８への冷媒の圧縮状態を切り替える圧縮機Ｃの作動頻度を低減できる。従って、圧縮機Ｃの作動頻度を低減することでエバポレータ１８を所望温度に維持するための温度制御を円滑に行うことができると共に、前記圧縮機Ｃの耐久性向上及び消費電力の低減を図ることができる。
【００３８】
すなわち、この温度センサ２８では、フィン２６に接触する温度センサ２８の表面に複数の凹部４６を設けることで、サーミスタチップ３８における温度の応答性が速すぎないように意図的に低下させている。
【００３９】
また、温度センサ２８のケーシング３４に設けられる凹部４６は、上述したような軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って互いに離間して複数設けられる場合に限定されるものではなく、例えば、図４Ａに示される温度センサ５０のように、ケーシング５２の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って螺旋状に形成された単一の凹部５４としてもよい。なお、この凹部５４も断面半円状に形成されているが、特に断面半円状でなく断面矩形状や断面三角形状等であってもよい。
【００４０】
さらに、上述した凹部４６、５４のように、ケーシング３４、５２の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って複数設けられる場合に限定されるものではなく、例えば、図４Ｂ及び図４Ｃに示される温度センサ６０のように、ケーシング６２の外周面において差し込み方向である軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に延在し、且つ、周方向に沿って互いに等間隔離間するように内側に窪んだ複数の凹部６４としてもよい。なお、この凹部６４は、内側に向かって先細状となる断面三角形状に形成される。このように温度センサ６０において、軸方向に延在し周方向に沿った互いに離間した複数の凹部６４を設けることでも、フィン２６に対する前記温度センサ６０の接触面積を減少させることができる。
【００４１】
なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４２】
１０…車両用空調装置                １２…通路
１４…空調ケース                    １８…エバポレータ
２６…フィン                        ２８、５０、６０…温度センサ
３０…ホルダ部材                    ３２…挿入部
３４、５２、６２…ケーシング        ３６…充填材
３８…サーミスタチップ              ４２…ハーネス
４６、５４、６４…凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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