(57)【要約】【課題】空気を円滑に流すことができる車両用空調装置を提供すること。【解決手段】車両用空調装置２０は、ペルチェ素子３１と、このペルチェ素子３１の一方の面３１ａに接続されている第１の伝熱部材３２と、ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂに接続されている第２の伝熱部材３３とが、ダクト２３内に収納され、このダクト２３が車内吹き出し口２４ｂに連通している。第２の伝熱部材３３は、ダクト２３内を流れる空気の流れ方向を基準として、他方の面３１ｂから下流側に向かって延びる延設部３３ａと、この延設部３３ａに一体的に形成されていると共に第１の伝熱部材３２の下流側に位置する伝熱部３３ｂとからなる。第１の伝熱部材３２と、第２の伝熱部材３３の伝熱部３３ｂとが、空気の流れ方向に沿って、ダクト２３内に直線状に配置されている。【選択図】図１
2015093515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペルチェ素子と、このペルチェ素子の一方の面に接続されている第１の伝熱部材と、前記ペルチェ素子の他方の面に接続されている第２の伝熱部材とが、ダクト内に収納され、このダクトが車内吹き出し口に連通している車両用空調装置において、
前記第２の伝熱部材は、前記ダクト内を流れる空気の流れ方向を基準として、前記他方の面から下流側に向かって延びる延設部と、この延設部に一体的に形成されていると共に前記第１の伝熱部材の下流側に位置する伝熱部とからなり、
前記第１の伝熱部材と、前記第２の伝熱部材の伝熱部とが、前記空気の流れ方向に沿って、前記ダクト内に直線状に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】
前記ダクトは、前記車内吹き出し口から下方に向かって略鉛直線状に形成されていることを特徴とする請求項１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、車内吹き出し口に連通しているダクト内に、ペルチェ素子が収納されてなる車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のフロントガラスの曇りを除去するために、フロントガラスに向かって乾燥した空気を吹き付けることが知られている。例えば、小型の電気自動車においては、ダクト内にペルチェ素子を収納し、このペルチェ素子との熱交換により空気を乾燥させ、乾燥した空気を車内吹き出し口からフロントガラスに向かって吹き付ける。これにより、フロントガラスの曇りを除去することができる。ペルチェ素子が用いられている車両用空調装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
特許文献１に示されるような、車両用空調装置は、ペルチェ素子と、このペルチェ素子の一方の面に取り付けられている第１の伝熱部材と、ペルチェ素子の他方の面に取り付けられている第２の伝熱部材と、第１の伝熱部材を通過した空気を第２の伝熱部材に送ることができるよう蛇行しているダクトとからなる。
【０００４】
第１の伝熱部材は、ペルチェ素子の一方の面に取り付けられることにより、冷却されている。このため、第１の伝熱部材を通過した空気は、熱交換により冷却される。空気は、冷却されることにより、除湿される。一方、第２の伝熱部材は、ペルチェ素子の他方の面に取り付けられることにより、加熱されている。このため、第１の伝熱部材によって冷却且つ除湿された空気は、第２の伝熱部材を通過することにより、略冷却前の温度まで加熱される。このようにして乾燥させた空気をフロントガラスに吹き付けることにより、フロントガラスの曇りを除去することができる。
【０００５】
このような車両用空調装置においては、空気がダクトの蛇行している部位を通過する際に、大きな圧力損失が発生する。即ち、蛇行している部位が円滑な空気の流れの妨げになる。一方、フロントガラスの曇りを確実に除去するためには、所定の流量の乾燥した空気が必要である。所定の流量を確保するためには、送風ファンを大型化する等の対策を施す必要がある。仮に、送風ファンを大型化した場合には、消費電力が大きくなると共に、車両用空調装置も大型化する。この点について改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３１８４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、空気を円滑に流すことができる車両用空調装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１による発明によれば、ペルチェ素子と、このペルチェ素子の一方の面に接続されている第１の伝熱部材と、前記ペルチェ素子の他方の面に接続されている第２の伝熱部材とが、ダクト内に収納され、このダクトが車内吹き出し口に連通している車両用空調装置において、
前記第２の伝熱部材は、前記ダクト内を流れる空気の流れ方向を基準として、前記他方の面から下流側に向かって延びる延設部と、この延設部に一体的に形成されていると共に前記第１の伝熱部材の下流側に位置する伝熱部とからなり、
前記第１の伝熱部材と、前記第２の伝熱部材の伝熱部とが、前記空気の流れ方向に沿って、前記ダクト内に直線状に配置されていることを特徴とする車両用空調装置が提供される。
【０００９】
請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記ダクトは、前記車内吹き出し口から下方に向かって略鉛直線状に形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、第１の伝熱部材と、第２の伝熱部材の伝熱部とが、空気の流れ方向に沿って、ダクト内に直線状に配置されている。このことにより、第１の伝熱部材において熱交換された空気を、第２の伝熱部材の伝熱部に向かって直線的に導くことができる。これにより、熱交換された空気を第２の伝熱部材まで円滑に流すことができる。
【００１１】
請求項２に係る発明では、ダクトが車内吹き出し口から下方に向かって略鉛直線状に形成されている。このことにより、空気が冷却され生じた水滴を下方に容易に排出することができる。確実に水滴を排出することにより、より乾燥した空気を車内吹き出し口から吹き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例による車両用空調装置が搭載されている車両の模式図である。
【図２】図１に示された車両用空調装置の主要部について説明する図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図２の４−４線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌは乗員から見て左、Ｒは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｗは下を示している。
【実施例】
【００１４】
図１には、本発明の車両用空調装置２０が搭載されている車両１０が示されている。車両１０は、小型電気自動車である。車両１０の骨格をなす車体１１は、床パネル１２と、この床パネル１２の（車体の）前端から立ち上げられている車体前端部１３と、この車体前端部１３の上端から後方且つ上方に向かって延びるフロントガラス１４と、このフロントガラス１４の上端から後方に延びるルーフパネル１５と、床パネル１２から立ち上げられ車室Ｖｉの前端を仕切るダッシュボード１６とからなる。
【００１５】
本発明の車両用空調装置２０は、ダッシュボード１６の前方に形成されている部屋部Ｒｏに収納されている。車両用空調装置２０は、フロントガラス１４に向かって乾燥した空気を吹き付けることにより、フロントガラス１４に発生する曇りを除去する装置である。
【００１６】
車両用空調装置２０によってフロントガラス１４に吹き付けられる空気は、車体前端部１３に形成されている導入口１３ａから導入される。空気の流れ方向を基準として、導入口１３ａの下流側には、空気導入管２１、送風ファン２２、ダクト２３及び吹き出し部材２４がこの順に配置されている。
【００１７】
より詳細には、送風ファン２２を作動させることにより、導入口１３ａから空気が導入される。導入口１３ａから導入された空気は、空気導入管２１の内部を後方に向かって流れる。空気導入管２１から導入された空気は、送風ファン２２によって、上方に向かって送られる。送風ファン２２の出口２２ｂから、吹き出し部材２４の上端に形成されている車内吹き出し口２４ｂまでは、下から上に向かって略鉛直線状に沿って形成されている。
【００１８】
これにより、送風ファン２２から排出された空気は、下から上に向かってダクト２３及び吹き出し部材２４の内部を直線的に流れる。ダクト２３内において空気が除湿され、除湿された空気が車内吹き出し口２４ｂからフロントガラス１４に向かって吹き出される。ダクト２３内を通過する空気が除湿される機構について、次図以降において詳細に説明する。
【００１９】
図２に示されるように、ダクト２３の内部には、ペルチェ素子３１と、このペルチェ素子３１の一方の面３１ａに接続され一方の面３１ａから熱を受ける第１の伝熱部材３２と、ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂに接続され他方の面３１ｂから熱を受ける第２の伝熱部材３３とが、収納されている。
【００２０】
図１も合わせて参照し、車両用空調装置２０は、車体前端部１３に形成されている空気の導入口１３ａから後方に延びる空気導入管２１と、この空気導入管２１に繋がれ導入された空気を上方に向かって流す送風ファン２２と、この送風ファン２２の上部から上方に向かって略鉛直線状に延びるダクト２３と、このダクト２３の上部に繋がれ上端に車内吹き出し口２４ｂが形成されている吹き出し部材２４と、ダクト２３内に収納されているペルチェ素子３１と、このペルチェ素子３１の一方の面３１ａに接続されている第１の伝熱部材３２と、ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂに接続されている第２の伝熱部材３３とからなる。
【００２１】
図２乃至図４に示されるように、第２の伝熱部材３３は、ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂから下流側に向かって延びる延設部３３ａと、この延設部３３ａに一体的に形成されていると共に第１の伝熱部材３２の下流側に位置する伝熱部３３ｂとからなる。
【００２２】
即ち、第２の伝熱部材３３は、ダクト２３内を流れる空気の流れ方向を基準として、他方の面３１ｂから下流側に向かって延びる延設部３３ａと、この延設部３３ａに一体的に形成されていると共に第１の伝熱部材３２の下流側に位置する伝熱部３３ｂとからなる。第１の伝熱部材３２と、第２の伝熱部材３３の伝熱部３３ｂとが、空気の流れ方向に沿って、ダクト内に略鉛直線状に配置されている。
【００２３】
延設部３３ａには、ペルチェ素子３１に重なる部位から下流側の端部まで、複数の穴３３ｃが形成されている。この穴３３ｃには、熱交換をより効率的に行うための媒体が充填されている。ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂの熱は、延設部３３ａを介して伝熱部３３ｂに伝わる。
【００２４】
第１の伝熱部材３２は、ペルチェ素子３１の一方の面３１ａによって冷却されている。一方、第２の伝熱部材３３は、ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂによって加熱されている。
【００２５】
なお、第１の伝熱部材３２が加熱され、第２の伝熱部材３３が冷却される構成によっても本発明所定の効果を得ることができる。
【００２６】
さらに、延設部には、ヒートレーン（板状のヒートパイプ）を用いることもできる。この場合には、第１の伝熱部材と第２の伝熱部材の伝熱部に同じ部材を用いることができる。加えて、各伝熱部材をヒートパイプとフィンとの２部材によって構成することもできる。即ち、ペルチェ素子３１の表面の熱を伝えることが可能な構成である限り、第１の伝熱部材及び第２の伝熱部材の構成は、任意の構成を採用することができる。
【００２７】
図２を参照して、ダクト２３内を通過する空気は、下から上に向かって第１の伝熱部材３２を通過する。第１の伝熱部材３２は、ペルチェ素子３１の一方の面３１ａによって冷却されている。このため、第１の伝熱部材３２を通過する空気は、第１の伝熱部材３２との熱交換により冷却される。この際、空気に含まれる水分は、空気が冷却されることにより水滴となる。これにより、空気内の水分が除去され、空気が除湿される。
【００２８】
冷却且つ除湿された空気は、第２の伝熱部材３３の伝熱部３３ｂを通過する。第２の伝熱部材３３は、ペルチェ素子３１の他方の面３１ｂによって加熱されている。第２の伝熱部材３３を通過する空気は、第２の伝熱部材３３の伝熱部３３ｂとの熱交換により、加熱される。このとき、空気は、冷却且つ除湿される前の空気と同等の温度まで、除湿された状態によって加熱される。
【００２９】
第１の伝熱部材３２と、第２の伝熱部材３３の伝熱部３３ｂとが、空気の流れ方向に沿って、ダクト２３内に直線状に配置されている。このことにより、第１の伝熱部材３２において熱交換された空気を、第２の伝熱部材３３の伝熱部３３ｂに向かって直線的に導くことができる。これにより、熱交換された空気を第２の伝熱部材３３まで円滑に流すことができる。
【００３０】
さらに、図１も参照し、ダクト２３の上流側端部２３ａが接続されている送風ファン２２の出口２２ｂから、ダクト２３の下流側端部が接続されている車内吹き出し口２４ｂまでは、略鉛直線状に形成されている。これにより、送風ファン２２から排出された空気は、下から上に向かってダクト２３及び吹き出し部材２４の内部を直線的に流れる。このことにより、ダクト２３内の全体に亘って空気を円滑に流すことができる。即ち、さらに、空気を円滑に流すことができる。
【００３１】
ダクト２３が車内吹き出し口２４ｂから下方に向かって略鉛直線状に形成されている。このことにより、第１の伝熱部材３２において発生し得る、空気が冷却され生じた水滴を下方に容易に排出することができる。確実に水滴を排出することにより、より乾燥した空気を車内吹き出し口２４ｂから吹き出すことができる。
【００３２】
加えて、空気を導入するための導入口１３ａが車体前端部１３に形成されている。このため、導入口１３ａから走行風を取り入れることができる。走行風を取り入れることにより、出力の小さい送風ファン２２であっても、十分な流量の空気を供給することができる。このため、送風ファン２２を小型化でき、車両用空調装置２０全体としても小型化することができる。
【００３３】
さらに、導入口１３ａから導入された空気は、空気導入管２１を介して略鉛直線状に送風ファン２２に供給される。導入口１３ａから送風ファン２２の空気導入口１３ａまでが略鉛直線状に配置されていることにより、さらに円滑に空気を送ることができる。
【００３４】
尚、本発明による車両用空調装置は、小型電気自動車を例に説明したが、その他の電気自動車に搭載されてもよい。さらには、内燃機関を搭載している車両の補助的な車両用空調装置として用いることもできる。即ち、本発明による車両用空調装置は、任意の車両に適用可能であり、これらの形式のものに限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の車両用空調装置は、小型電気自動車に好適である。
【符号の説明】
【００３６】
２０…車両用空調装置
２３…ダクト
２４ｂ…車内吹き出し口
３１…ペルチェ素子
３１ａ…一方の面
３１ｂ…他方の面
３２…第１の伝熱部材
３３…第２の伝熱部材
３３ａ…延設部
３３ｂ…伝熱部
【図１】
2015093515.tif 000003
【図２】
2015093515.tif 000004
【図３】
2015093515.tif 000005
【図４】
2015093515.tif 000006