(57)【要約】【課題】複数本の配管による車室内への吹出風量の減少を抑制できる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車室内へ向かう送風空気が流れる空気通路を構成する空調ケース１０と、空調ケース１０の内部に収容され、送風空気と冷媒とを熱交換させる蒸発器１２と、空調ケース１０の内部に収容されるとともに蒸発器１２に接続され、冷媒が流れる２本のケース内部配管２０、２１とを備える車両用空調装置において、２本のケース内部配管２０、２１を送風方向から見て配管１本分に重なるように配置する。【選択図】図３
2015101140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内へ向かう送風空気が流れる空気通路を構成する空調ケース（１０）と、
前記空調ケースの内部に配置され、前記送風空気と熱媒体とを熱交換させる熱交換器（１２、１３）と、
前記空調ケースの内部に配置されるとともに前記熱交換器に接続され、前記熱媒体が流れる複数本の配管（２０、２１）とを備え、
前記複数本の配管は、送風方向から見て重なるように、送風方向に並んで配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記複数本の配管は、送風方向から見て配管１本分に重なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記空調ケースは、車両の車室内空間と車室外空間とを隔てる隔壁（２）に近接して車両に搭載されるものであって、前記隔壁に設けられた隔壁側貫通孔（２ａ）に対応する部位にケース側貫通孔（１０ａ）が設けられており、
前記複数本の配管は、前記熱交換器と前記ケース側貫通孔との間の熱媒体流路を構成するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記複数本の配管は、前記複数本の配管のうち熱媒体流れ方向での途中の所定位置（２０ａ）から前記ケース側貫通孔までの間の一部の範囲のみが、送風方向から見て重なるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記熱交換器は、前記送風空気と前記熱媒体としての冷媒とを熱交換させて、冷媒を蒸発させるとともに、前記送風空気を冷却する蒸発器（１２）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記空調ケースの内部に配置され、車室内に向かう送風空気を形成するファン（１１）を備え、
前記複数本の配管が接続される前記蒸発器の接続口（１２ａ、１２ｂ）は、前記蒸発器のうち前記ファン側の端部に設けられており、
前記複数本の配管は、前記ファンと前記蒸発器の間の空気通路のうち、前記ファンと前記蒸発器の並び方向に沿う方向を送風方向とする空気通路を横切って配置されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用空調装置の室内ユニットとして、熱交換器に接続された複数本の配管が、空気通路を構成する空調ケース内部に配置されているものがある。例えば、特許文献１に記載の車両用空調装置では、蒸発器へ流入する冷媒が流れる流入用配管と蒸発器から排出した冷媒が流れる排出用配管の２本の配管が、空調ケース内部に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した車両用空調装置のように、複数本の配管を空気通路内に配置する場合、複数本の配管が送風方向に垂直な通路断面に並んでいると、配管が存在する部分での通路断面積が、配管が存在しない場合の通路断面積よりも送風方向から見た複数本の配管の面積分小さくなってしまう。このため、空気通路内に配管が存在しない場合と比較して、車室内への吹出風量が減少してしまう。
【０００５】
また、複数本の配管が送風方向に並んでいる場合であっても、空気通路内を送風方向から見たときに、複数本の配管のそれぞれが視認できるように配置されていると、送風空気が複数本の配管のそれぞれに当たって流れる。このため、空気通路内に配管が存在しない場合と比較して、複数本の配管によって通風抵抗が増大し、車室内への吹出風量が減少してしまう。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、複数本の配管による車室内への吹出風量の減少を抑制できる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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
車室内へ向かう送風空気が流れる空気通路を構成する空調ケース（１０）と、
空調ケースの内部に収容され、送風空気と熱媒体とを熱交換させる熱交換器（１２、１３）と、
空調ケースの内部に収容されるとともに熱交換器に接続され、熱媒体が流れる複数本の配管（２０、２１）とを備え、
複数本の配管は、送風方向から見て重なるように、送風方向に並んで配置されていることを特徴としている。
【０００８】
なお、複数本の配管同士は、配管幅方向で配管１本分の幅となるように重なっている場合に限らず、配管幅方向で部分的に重なっていてもよい。また、複数本の配管同士は、そのうちの１本の配管における熱媒体の流れ方向での全範囲が、他の配管と重なっている場合に限らず、１本の配管における熱媒体の流れ方向での一部の範囲が、他の配管と重なっていてもよい。
【０００９】
ここで、複数本の配管を送風方向から見たときに、見えている配管の面積が大きいほど、通風抵抗が大きくなり、車室内への吹出風量が減少してしまう。
【００１０】
これに対して、本発明によれば、送風方向から見て複数本の配管が重なるように配置されていない場合と比較して、複数本の配管が重なっている部分の面積分、送風方向から見たときの配管の面積を小さくでき、複数本の配管による車室内への吹出風量の減少を抑制できる。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における車両用空調装置の車両搭載状態を示す図である。
【図２】図１中の室内空調ユニットの断面図である。
【図３】図１中の室内空調ユニットの断面図である。
【図４】図１中のジョイントブロックの正面図である。
【図５】図４中のジョイントブロックのＶ矢視側面図である。
【図６】図４中のジョイントブロックのＶＩ矢視側面図である。
【図７】比較例１における室内空調ユニットの断面図である。
【図８】比較例１における室内空調ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、各図面において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付している。
【００１４】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の車両用空調装置の室内空調ユニット１は、ダッシュパネル２とフロアパネル３によって区画された車室内空間４のうちインストルメントパネル（計器盤）５の車両前方に配置されている。ダッシュパネル２は、車両の車室内空間４と車室外空間６とを隔てる隔壁のうち、車室の車室前面部を構成する隔壁である。フロアパネルは、車両の車室内空間４と車室外空間とを隔てる隔壁のうち、車室の床面部を構成する隔壁である。
【００１５】
図２、３に示すように、室内空調ユニット１は、空調ケース１０と、ファン１１と、蒸発器１２と、ヒータコア１３とを備えている。本実施形態の室内空調ユニット１は、左ハンドル車に搭載されるものであり、図２、３に示すレイアウトにて、ファン１１、蒸発器１２、ヒータコア１３が空調ケース１０の内部に配置されている。すなわち、図２に示すように、ファン１１と蒸発器１２は、ファン１１が車両右側に配置され、蒸発器１２が車両左側に配置されている。また、図３に示すように、蒸発器１２とヒータコア１３は、蒸発器１２が車両前側に配置され、ヒータコア１３が車両後側に配置されている。
【００１６】
空調ケース１０は、樹脂製であり、車室内に向かって送風空気が流れる空気通路を構成している。ファン１１は、車室内に向かう送風空気を形成するものである。蒸発器１２は、図１中の圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６とともに、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する構成部品であり、空気と熱媒体としての冷媒とを熱交換して空気を冷却する冷却用熱交換器である。ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した空気と熱媒体としてのエンジン冷却水とを熱交換して空気を加熱する加熱用熱交換器である。図示しないが、蒸発器１２やヒータコア１３によって温度調整された送風空気は、空調ケース１０の空気流れ最下流部に形成された開口部およびダクトを介して、車室内に設けられた吹出口から車室内に吹き出される。
【００１７】
図１に示すように、圧縮機１４、凝縮器１５および膨張弁１６は、ダッシュパネル２よりも車両前方の車室外空間６、すなわち、エンジンルームに配置されている。蒸発器１２、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６は、車室外空間６に配置された車室外部配管１７、１８、１９および空調ケース１０の内部に配置されたケース内部配管２０、２１によって接続されることで、冷媒が循環する冷媒回路を形成している。
【００１８】
ここで、蒸発器１２には、２本のケース内部配管２０、２１が接続されている。２本のケース内部配管２０、２１は、蒸発器１２へ流入する冷媒が流れる冷媒流入側のケース内部配管２０と、蒸発器１２から排出した冷媒が流れる冷媒排出側のケース内部配管２１である。２本のケース内部配管２０、２１は、ジョイントブロック２２を介して、膨張弁１６と接続されている。なお、膨張弁１６は、冷媒排出側のケース内部配管２１を流れる冷媒の温度に応じて、冷媒流入側のケース内部配管２０を流れる冷媒を膨張させる感温部内蔵型のものである。
【００１９】
具体的には、図３に示すように、ダッシュパネル２に隔壁側貫通孔２ａが設けられている。空調ケース１０は、ダッシュパネル２に近接して配置されている。空調ケース１０のうち隔壁側貫通孔２ａに対応する部位にケース側貫通孔１０ａが設けられている。そして、そのケース側貫通孔１０ａに、配管同士を接続するための接続部材としてのジョイントブロック２２が設けられている。
【００２０】
２本のケース内部配管２０、２１は、図２、３に示すように、それらの一端が蒸発器１２の接続口１２ａ、１２ｂに接続され、それらの他端がジョイントブロック２２のケース内部側の接続口２３ａ、２３ｂに接続されている。このように、２本のケース内部配管２０、２１は、空調ケース１０の内部のみに配置されており、蒸発器１２とジョイントブロック２２との間の冷媒流路を構成している。そして、ジョイントブロック２２のケース外部側の接続口２４ａ、２４ｂに図１中の膨張弁１６が接続される。
【００２１】
蒸発器１２の２つの接続口１２ａ、１２ｂは、図３に示すように、蒸発器１２と一体に形成された２本の接続用配管１２１、１２２の端部によって構成される。蒸発器１２の２つの接続口１２ａ、１２ｂは、空気通路内の同一の通路断面上で上下に並んで配置されている。冷媒排出用の接続口１２ｂが上であり、冷媒流入用の接続口１２ａが下である。この２つの接続口１２ａ、１２ｂは、車両前方を向いて開口している。また、図２に示すように、２本の接続用配管１２１、１２２は、蒸発器１２のうちファン１１側の端部に設けられている。このため、蒸発器１２の接続口１２ａ、１２ｂは、蒸発器１２のうちファン１１側の端部に設けられている。
【００２２】
図４〜６に示すように、ジョイントブロック２２は、略直方体形状であり、空調ケース１０のケース側貫通孔１０ａに設けられた状態でケース外部に面する第１側面２２１と、それに平行な第２側面２２２と、第１、第２側面２２１、２２２に直交する第３、第４側面２２３、２２４とを有している。図４に示すように、第１側面２２１に、ケース外部側の２つの接続口２４ａ、２４ｂが上下方向に並んで設けられている。図５、６に示すように、第３、第４側面２２３、２２４のそれぞれに、ケース内部側の接続口２３ａ、２３ｂが１つずつ設けられている。これにより、対応するケース外部側の接続口２４ａ、２４ｂとケース内部側の接続口２３ａ、２３ｂとの間の冷媒流路は、Ｌ字状となっている。
【００２３】
上記した構成の室内空調ユニット１では、ファン１１からの送風空気は、図２、３中の矢印Ｄ１のように、ファン１１から車両左方向に向かって２つのケース内部配管２０、２１を通過した後、空調ケース１０の内壁によって車両後方に向きを変えて、蒸発器１２に流入する。なお、図３では、２つのケース内部配管２０、２１の位置における送風空気の送風方向は、紙面手前から奥に向かう方向である。
【００２４】
このように、２つのケース内部配管２０、２１は、ファン１１と蒸発器１２の間の空気通路のうちファン１１と蒸発器１２の並び方向に沿う方向を送風方向とする空気通路を横切って配置されている。このとき、本実施形態では、図３に示すように、２本のケース内部配管２０、２１は、送風方向から見て配管１本分に重なるように、送風方向に並んで配置されている。送風方向から見て配管１本分に重なるとは、２本のケース内部配管２０、２１が配管幅方向で配管１本分の幅となるように重なることを意味する。
【００２５】
具体的には、冷媒排出側のケース内部配管２１は、図２に示すように、ジョイントブロック２２よりも車両左側の位置において、ジョイントブロック２２の冷媒排出用の接続口２３ｂからジョイントブロック２２の真上に位置する屈曲部２１ａに向かって上方に延びた後、図３に示すように、その屈曲部２１ａから蒸発器１２の冷媒排出用の接続口１２ｂに向かって車両後方に延びるように配置されている。
【００２６】
一方、冷媒流入側のケース内部配管２０は、図２に示すように、ジョイントブロック２２の車両右側の位置において、ジョイントブロック２２の冷媒流入用の接続口２３ａからジョイントブロック２２の真上に位置する屈曲部２０ａに向かって上方に延びた後、図３に示すように、その屈曲部２０ａから蒸発器１２の冷媒流入用の接続口１２ａに向かって車両後方に延びるように配置されている。
【００２７】
そして、図３に示すように、２本のケース内部配管２０、２１のうち上下方向に延びている範囲、すなわち、ジョイントブロック２２と屈曲部２０ａとの間の一部の範囲では、２本のケース内部配管２０、２１が送風方向から見て配管１本分に重なるように配置されている。このとき、冷媒排出側のケース内部配管２１の幅は、冷媒流入側のケース内部配管２０の幅よりも太く、２本のケース内部配管２０、２１は、送風方向から見て冷媒排出側のケース内部配管２１の１本分の配管幅となるように重なっている。
【００２８】
ここで、本実施形態の室内空調ユニット１と図７、８に示す比較例１の室内空調ユニットＪ１を比較する。
【００２９】
図８に示すように、比較例１では、ジョイントブロックＪ２２のケース内部側の接続口２３ａ、２３ｂが、ケース外部側の接続口２４ａ、２４ｂの反対側に設けられており、対応するケース外部側の接続口２４ａ、２４ｂとケース内部側の接続口２３ａ、２３ｂとの間の冷媒流路は、Ｉ字状となっている。このため、図７、８に示すように、蒸発器１２の接続口１２ａ、１２ｂとジョイントブロックＪ２２のケース外部側の接続口２４ａ、２４ｂとが、送風方向Ｄ１に対して垂直な同じ通路断面上に位置するとき、蒸発器１２の接続口１２ａ、１２ｂとジョイントブロックＪ２２のケース内部側の接続口２３ａ、２３ｂも、送風方向Ｄ１に対して垂直な同じ通路断面上に位置する。
【００３０】
この結果、図８に示すように、２本のケース内部配管２０、２１は、送風方向に垂直な通路断面に並んでいる。このため、比較例１では、図８中の一点鎖線で囲まれる空気通路の通路断面積は、同じ位置で２本のケース内部配管２０、２１が存在しない場合の通路断面積よりも２本の配管面積分縮小している。
【００３１】
これに対して、本実施形態では、図３に示すように、２本のケース内部配管２０、２１が、一部の範囲において、送風方向から見て配管１本分に重なるように、送風方向に並んで配置されている。このため、図３中の一点鎖線で囲まれる空気通路の通路断面積の縮小は、１本の配管面積分で済む。よって、本実施形態によれば、比較例１と比較して、ケース内部配管２０、２１による空気通路の通路断面積の縮小を抑制でき、ケース内部配管２０、２１による車室内への吹出風量の減少を抑制できる。
【００３２】
また、本実施形態では、２本のケース内部配管２０、２１のうち屈曲部２０ａからジョイントブロック２２ａまでの間の一部の範囲のみが、送風方向から見て配管１本分に重なるように配置されている。なお、屈曲部２０ａは、ケース内部配管２０のうち冷媒流れ方向での途中の所定位置にある。
【００３３】
蒸発器１２の接続口１２ａ、１２ｂの配置が上記した比較例１と同じ蒸発器１２を用いる場合であっても、このような配管レイアウトを採用することで、車室内への吹出風量の減少を抑制できるので、比較例１の蒸発器１２の構成を変更しなくても済む。
【００３４】
ところで、本実施形態と異なり、蒸発器１２に接続される冷媒配管を空調ケース１０の外部に取り出し、車室内空間４に冷媒配管を取り回す構成とすると、車室内空間４において、空調ケース１０の搭載スペースの他に、冷媒配管のスペースを確保する必要が生じる。
【００３５】
これに対して、本実施形態では、空調ケース１０は、ダッシュパネル２に設けられた隔壁側貫通孔２ａに対応する部位にケース側貫通孔１０ａを有しており、２本のケース内部配管２０、２１は、蒸発器１２とケース側貫通孔１０ａとの間の冷媒流路を構成している。
【００３６】
これによれば、蒸発器１２に接続された冷媒配管を空調ケース１０の外部の車室内空間４に配置することなく、蒸発器１２を車室外空間に配置された冷凍サイクルの構成部品と接続できる。このため、車室内空間４において、空調ケース１０の搭載スペースの他に、冷媒配管のスペースを確保する必要がなくなる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、車種毎に、ケース側貫通孔１０ａの位置を変更することで、共通の室内空調ユニット１を各種車両に搭載することができる。
【００３８】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００３９】
（１）上記した実施形態では、ケース側貫通孔１０ａにジョイントブロック２２を設けたが、ケース側貫通孔１０ａではなく、車室外空間６にジョイントブロック２２を設けてもよい。すなわち、ケース内部配管２０、２１を、ケース側貫通孔１０ａおよび隔壁側貫通孔２ａを通って車室外空間６まで延伸させてもよい。この場合、ケース内部配管２０、２１は、少なくとも蒸発器１２とケース側貫通孔１０ａとの間の冷媒流路を構成している。
【００４０】
（２）上記した実施形態では、２本のケース内部配管２０、２１が送風方向から見て配管１本分に重なるように配置される構成を、図４〜６に示すジョイントブロック２２によって実現させたが、配管の形状によって実現させてもよい。すなわち、図７、８に示すジョイントブロックＪ２２を用いた場合であっても、２本のケース内部配管２０、２１を屈曲させることによって、送風方向から見て配管１本分に重なるように、２本のケース内部配管２０、２１を配置することも可能である。
【００４１】
（３）上記した実施形態では、２本のケース内部配管２０、２１における蒸発器１２の接続口１２ａ、１２ｂからジョイントブロック２２までの全範囲のうち一部の範囲のみが、送風方向で重なるように配置されていたが、全範囲が送風方向で重なるように配置されていることが好ましい。
【００４２】
（４）上記した実施形態では、２本のケース内部配管２０、２１が、配管幅方向で配管１本分の幅となるように重なっていたが、２本のケース内部配管２０、２１の合計幅よりも小さくなれば、配管幅方向で部分的に重なっていてもよい。
【００４３】
ところで、２本のケース内部配管２０、２１が送風方向に並んでいれば、ケース内部配管が存在する部分での送風方向に垂直な空気通路の断面に存在するケース内部配管は必ず１本となり、空気通路の通路断面積の縮小を抑制できる。しかし、送風方向から見たときに、２本のケース内部配管２０、２１のそれぞれが視認できるように配置されていると、空気通路内を流れる送風空気が２本のケース内部配管２０、２１のそれぞれに当たるため、２本のケース内部配管２０、２１によって通風抵抗が増大してしまう。このため、空気通路内に２本のケース内部配管２０、２１が存在しない場合と比較して、車室内への吹出風量が減少してしまう。
【００４４】
これに対して、２本のケース内部配管２０、２１が送風方向に並んでいる場合において、送風方向から見て２本のケース内部配管２０、２１が部分的に重なるように配置されていれば、２本のケース内部配管２０、２１が重なるように配置されていないときと比較して、２本のケース内部配管２０、２１が重なっている部分の面積分、送風方向から見たときの配管の面積を小さくできる。これにより、２本のケース内部配管２０、２１による通風抵抗の増大を抑制でき、車室内への吹出風量の減少を抑制できる。
【００４５】
（５）上記した実施形態では、空調ケース１０の内部に配置されるケース内部配管２０、２１は、２本であったが、２本よりも多くても良い。例えば、蒸発器１２が２つの冷媒流入口と２つの冷媒排出口を有し、蒸発器１２に対して２本の流入用配管と２本の流出用配管の合計４本の冷媒配管を接続する場合においても、本発明を適用することができる。
【００４６】
（６）上記した実施形態では、蒸発器１２に対して本発明を適用したが、ヒータコア１３に対しても本発明の適用が可能である。
【００４７】
（７）上記した実施形態では、空調ケース１０のケース側貫通孔１０ａが、ダッシュパネル２の隔壁側貫通孔２ａに対応する部位に設けられていたが、フロアパネル３の隔壁側貫通孔に対応する部位に設けられていてもよい。
【００４８】
（８）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１          室内ユニット
１０        空調ケース
１２        蒸発器（熱交換器）
２０、２１  ケース内部配管（複数本の配管）
【図１】
2015101140.tif 000003
【図２】
2015101140.tif 000004
【図３】
2015101140.tif 000005
【図４】
2015101140.tif 000006
【図５】
2015101140.tif 000007
【図６】
2015101140.tif 000008
【図７】
2015101140.tif 000009
【図８】
2015101140.tif 000010