(57)【要約】【課題】フィルタ着脱の際において必要とされるフィルタの縮小範囲を極力小さくする。【解決手段】内部に空気通路４を有する空調ケース５と、空気通路４に配置されて空気通路４を流れる送風空気の熱と熱媒体の熱とを交換する冷却用熱交換器７と、冷却用熱交換器７に接続されて外部との熱媒体の供給、回収に用いられる冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２と、空気通路４に配置され空調ケース５と着脱可能とされたエアフィルタ８とを備える車両用空調装置１において、冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２は、エアフィルタ８の着脱経路に含まれる重複区間をそれぞれ有し、その重複区間においては、エアフィルタ８の着脱方向と並行するように配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気通路を有するケースと、前記空気通路に配置されて該空気通路を流れる送風空気の熱と熱媒体の熱とを交換する熱交換器と、前記熱交換器に前記熱媒体を供給および回収する複数の配管と、前記空気通路に配置され前記ケースと着脱可能とされたフィルタと、を備える車両用空調装置であって、
前記複数の配管は前記フィルタの着脱経路に含まれる重複区間をそれぞれ有し、前記複数の配管の重複区間は前記フィルタの着脱方向と並行するように配設されたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記フィルタは断面波状に折り曲げられてプリーツ成形され、折り目が前記フィルタの着脱方向と直交する方向に延びるよう配置されたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記複数の配管の重複区間は車両前後方向に延び、前記フィルタの着脱方向は車両幅方向に沿い、前記折り目が車両上下方向に延びることを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
重複区間が前記フィルタの着脱方向と並行するように配設された前記複数の配管は、前記ケース側から外径の大きい順に配設されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項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、車両用空調装置に係り、特に、フィルタの着脱作業における作業性の向上等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来装置としては、例えば、車両内における設置スペースの削減、種々の車両に対する共用化等を考慮した構造を有するものが様々提案、実用化されており、例えば、送風機や熱交換器等を車幅方向においてほぼ同一位置に配置するよう構成し、装置のコンパクト化を図った、いわゆるセンター置きタイプと称される車両用空調装置などがあることは良く知られている通りである（例えば、特許文献１等参照）【０００３】
そして、熱交換器の上流側にフィルタを配置し、車両用空調装置と着脱可能に構成されることも、広く行われている【０００４】
ところが、上述のセンター置きタイプの車両用空調装置においては、余分な空間を極力排して各構成品を収納可能とするため、例えば、熱交換器などの配管を、フィルタの着脱経路の一部に含まれるように重複区間を有して配設する構成を採らざるを得ない場合がある。
これは、フィルタが収縮可能に形成され、作業者がある程度の任意の大きさに縮めることができるような構成となっており、着脱の際には、その着脱経路の一部に含まれる配管を回避することが可能であることを前提としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−９５６２５号公報（第３頁図４、第４頁図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような従来装置においては、冷媒や温水等の熱媒体をエンジンルームから熱交換器へ供給する配管と回収する配管とが設けられ、空調装置の大型化を抑制するために空調装置のケース壁面の近傍に配設される。すると、センター置き型タイプの車両用空調装置では、配管は、空調装置の左右方向の壁面にて車両の前後方向に延びるように、且つ、上下に並ぶように配設される。すなわち、フィルタの着脱経路との重複区間を有する複数の配管は、フィルタ着脱の際にフィルタを縮めざるを得えない方向、換言すれば、上下方向（車幅方向に対して直交する方向）に配設されたかたちとなる。【０００７】
したがって、フィルタの着脱作業の際には、作業者が上述の上下方向における複数の配管分だけフィルタを縮める必要があるが、一方で、着脱作業の際にフィルタをなるべく縮めたくない事情も有る。これは、フィルタの収縮率を高くするほど、フィルタが破損しやすくなる、集塵後のフィルタからゴミが散逸しやすくなる、フィルタに設けた脱臭用の粒子が散逸しやすくなる等、不具合が発生する確率が上昇するためである。【０００８】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、熱交換器などの配管がフィルタ着脱の際の経路を回避しきれない構成を有する車両用空調装置において、フィルタ着脱の際において必要とされるフィルタの縮小範囲が極力小さくて済む配管の配設構造を有する車両用空調装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る車両用空調装置は、
内部に空気通路を有するケースと、前記空気通路に配置されて該空気通路を流れる送風空気の熱と熱媒体の熱とを交換する熱交換器と、前記熱交換器に前記熱媒体を供給および回収する複数の配管と、前記空気通路に配置され前記ケースと着脱可能とされたフィルタと、を備える車両用空調装置であって、
前記複数の配管は前記フィルタの着脱経路に含まれる重複区間をそれぞれ有し、前記複数の配管の重複区間は前記フィルタの着脱方向と並行するように配設されてなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配管のうちフィルタの着脱経路に含まれる重複区間を、フィルタの着脱方向において並行するように配設したので、フィルタの着脱の際にフィルタを縮小する方向における配管の占有領域が減少し、フィルタ着脱の際における縮小範囲を従来に比して小さくすることができ、フィルタ交換作業におけるフィルタに対する機械的負荷を軽減することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における車両用空調装置を構成する空調ユニットの縦断面図に、冷媒を供給及び回収する配管を加えて描いた説明図である。
【図２】本発明の実施の形態における配管の位置関係を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００１３】
最初に、本発明の実施の形態における車両用空調装置１の全体的な構成について説明する。
本発明の実施の形態における車両用空調装置１は、車両のセンターコンソール部に搭載される縦型フルセンター置きタイプと称されるもので、車両のエンジンルームと車室を区画する隔壁よりも車室側に配され、インテークユニット２と空調ユニット３とを主たる構成要素として構成されている。
【００１４】
空調ユニット３は、内部に空気通路４が形成された空調ケース５内に、送風機６、エバポレータ等の冷却用熱交換器７、エアフィルタ８、及び、ヒータコア等の加熱用熱交換器９が、空気通路４に沿って、かつ、車両幅方向（図１において紙面表裏方向）のほぼ同位置に配置、収納されて構成されたものとなっている。
【００１５】
空調ケース５内に形成され、冷風と温風が混ざり合うエアミックスチャンバ１３においては、冷却用熱交換器７を通過した空気の風量を調節する第１のエアミックスドア１０、加熱用熱交換器９を通過した空気の風量を調節する第２のエアミックスドア２８が、それぞれ設けられると共に、加熱用熱交換器９の上流側には、加熱用熱交換器９を通過させる空気の風量を調節するサブミックスドア２７が設けられている。
【００１６】
送風機６は、空調ケース５に対して車両左右方向に開口した開口部（図示せず）を設けて、この開口部から車両の左右方向（図１において紙面表裏方向）に図示されないモータの駆動軸が沿うように横倒し状態で挿入配置されている。また、送風機６と冷却用熱交換器７とは相対的に近接して、送風機６が冷却用熱交換器７の直近上方に配置されたものとなっている。
【００１７】
エアフィルタ８は、冷却用熱交換器７の上流側に、冷却用熱交換器７と並列となるように配置されている。このエアフィルタ８は、空調ケース５に対して着脱可能とされており、この例では空調ケース５の車両左右方向（図１において紙面表裏方向）のいずれかから着脱可能となっている。そして、空調ケース５のうち、エアフィルタ８の着脱開口を塞ぐフィルタカバー（図示せず）が設けられ、車両用空調装置１の調和空気が空調ケース５の外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【００１８】
冷却用熱交換器７は、図示されない圧縮機、凝縮器等と配管結合された冷凍サイクルを構成している。
すなわち、まず、エンジンルーム等の空調ユニット３の外部には、冷却用熱交換器７へ冷媒の供給、回収を行うための冷媒供給用外部配管及び冷媒回収用外部配管（図示せず）が設けられている。空調ユニット３の車両前方向に面する適宜な部位には、ブロック式の膨張装置７０が設けられ、前記した冷媒供給用外部配管と冷媒回収用外部配管とが接続される。膨張装置７０は、冷媒供給用サブ配管７１と冷媒回収用サブ配管７２とにより、冷却用熱交換器７と接続される。
【００１９】
これにより、圧縮機から吐出された高圧の冷媒を、凝縮器にて放熱し、冷媒供給用外部配管を通じて膨張装置７０に導き、断熱膨張し、冷媒供給用サブ配管７１を通じて冷却用熱交換器７に導き、空気通路４を通流する空気から吸熱し、冷媒回収用サブ配管７２、膨張装置７０、冷媒回収用外部配管を通じて圧縮機に戻すことが可能とされる。なお、冷媒供給用外部配管と冷媒供給用サブ配管７１は、凝縮器にて凝縮された体積の小さい冷媒が流されるもので、その直径は相対的に小さい。一方、冷媒回収用サブ配管７２と冷媒回収用外部配管は、冷却用熱交換器７にて吸熱した体積の大きい冷媒が流されるもので、その直径は相対的に大きい。
【００２０】
加熱用熱交換器９は、図示されないエンジン、ポンプ等と配管結合された暖房サイクルを構成している。
すなわち、まず、エンジンルーム等の空調ユニット３の外部には、加熱用熱交換器９への温水の供給、回収を行うための温水供給用外部配管及び温水回収用外部配管（図示せず）が設けられている。空調ユニット３の車両前方向に面する適宜な部位には、温水供給用サブ配管（図示せず）の一方側端部が配設されて、温水供給用外部配管と接続される。同様に、空調ユニット３の車両前方向に面する適宜な部位に、温水回収用サブ配管（図示せず）の一方の端部が配置され、温水回収用外部配管と接続される。
【００２１】
これにより、エンジンの排熱により暖められた熱媒体を、ポンプにて流し、温水供給用外部配管と温水供給用サブ配管を通じて加熱用熱交換器９に導き、空気通路４を通流する空気に放熱し、温水回収用サブ配管、温水回収用外部配管を通じてエンジンに戻すことが可能とされる。なお、エンジンの排熱により暖められる熱媒体は、温水の他、例えば不凍液など、従来周知の熱媒体が用いられる。そして、この熱媒体は、冷媒に対して体積変化が少ないから、温水供給用外部配管、温水供給用サブ配管、温水回収用サブ配管、温水回収用外部配管の直径は、略同等である。
【００２２】
冷却用熱交換器７の下流には、冷風通路１２が形成される。冷風通路１２を通過した空気は、加熱用熱交換器９を迂回してエアミックスチャンバ１３へ向かう流路と、加熱用熱交換器９及び温風通路１１を通過してエアミックスチャンバ１３へと向かう流路とを通流可能とされる。そして、第１のエアミックスドア１０、第２のエアミックスドア２８、サブミックスドア２７を適宜な位置とすることにより、エアミックスチャンバ１３へと導かれる冷風と、温風との割合を調整し、車両用空調装置１から吹き出す空気の温度を調和する。
【００２３】
エアミックスチャンバ１３よりも下流側には、デフロスト吹出用開口部１４、ベント吹出用開口部１５、フット吹出用開口部１６が、車室（図示せず）に臨むように空調ケース５に適宜開口している。
【００２４】
また、空調ケース５内において、加熱用熱交換器９の下流側からフット吹出用開口部１６まで空気を案内するエアガイド壁１７が形成されて、エアミックスチャンバ１３とフット吹出用開口部１６とを連通するフット側通路３６がエアミックスチャンバ１３に接続されている。
上述のエアガイド壁１７の上端部に位置するエアミックスチャンバ１３の領域に面して、フット側通路３６に向かう空気の風量を調節するフットドア２２が回動可能に設けられている。
【００２５】
さらに、空気通路４の下流においては、エアミックスチャンバ１３とデフロスト吹出用開口部１４及びベント吹出用開口部１５を連通するデフベント側通路３７がエアミックスチャンバ１３に接続されている。
そして、第１のエアミックスドア１０及びエアガイド壁１７の上端部よりも車両上方となるエアミックスチャンバ１３の領域において、デフベント側通路３７へ向かう空気量を調節するデフベント通路側ドア１８が適宜な位置に、回動可能に配設されている。
【００２６】
デフロスト吹出用開口部１４及びベント吹出用開口部１５は、ベント吹出用開口部１５の開口部周縁に揺動可能に配設されたデフベント切換ドア１９により適宜選択開閉されるようになっている。
本発明の実施の形態においては、上述したフットドア２２、デフベント通路側ドア１８、及び、デフベント切換ドア１９により、各吹出用開口部１４，１５，１６への空気の供給量の割合を調整するモードドアが構成されたものとなっている。
【００２７】
一方、インテークユニット２は、空調ケース５に形成された空気取入口（図示せず）を介して空調ユニット３と連通しており、この空気取入口は、送風機６のファン（図示せず）の空気取入口と対峙している。
さらに、インテークユニット２は、外気導入口２１と内気導入口６０が空調ケース５に対して開口し、各導入口２１，６０は、空調ケース５に形成された空気取入口に向かって延びる通路２６，２０を有している。
【００２８】
上述の外気導入口２１は、車両進行方向の前方（図１において紙面右方向）に向かって開口し、内気導入口６０は、外気導入口２１の下方において、車両進行方向の前方斜め下方に向かって開口したものとなっている。
そして、外気導入（ＦＲＥＳＨ）モードと内気循環（ＲＥＣ）モードとのモード切換制御は、例えば、ロータリ式の内外気切換ドア２５を適宜回動することで可能となっている。
【００２９】
次に、上記構成を有する本発明の実施の形態における空調ユニット３の空調ケース５内における冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２の配設について詳述する。
【００３０】
まず、本発明の実施の形態におけるエアフィルタ８について説明する。
本発明の実施の形態におけるエアフィルタ８は、その側面が短冊状の外形を有しており、図１においては、その一方の側面が示されている。
【００３１】
このエアフィルタ８は、その側面の長辺に対して直交する方向での断面形状が、波状となるように折り曲げられて全体としてプリーツ形成されると共に、折り目８ａ、８ｂが、このエアフィルタ８の着脱方向（図１において紙面表裏方向）に対して直交する方向（換言すれば、車両上下方向）に延びるように配設されたものとなっている。なお、折り目８ａは、空調ケース５を流れる空気の上流に対して山折り、折り目８ｂは谷折りを示すものである。
【００３２】
ここで、かかるエアフィルタ８の着脱について説明する。まず、本発明の実施の形態における車両用空調装置１は、右ハンドル車に用いられるものである。エアフィルタ８を取り外す際には、エアフィルタ８は、図１において紙面裏側から表側方向、すなわち、換言すれば、運転席側（車両進行方向に対して右側）へ並行移動するように引き抜くものである。
【００３３】
ところが、エアフィルタ８の着脱経路内（着脱の軌跡内）に、図１に示すように冷媒供給用サブ配管７１や冷媒回収用サブ配管７２の一部が含まれて（重複区間を有して）配設されることがある。重複区間を有さないよう回避が困難となる背景には、冷媒供給用サブ配管７１や冷媒回収用サブ配管７２を着脱経路よりも上方に配設しようとしても、インテークユニット２や送風機６と干渉すること、着脱経路よりも下方に配設しようとしても車室内の床面と干渉すること、等がある。また、エアフィルタ８を助手席側（車両進行方向に対して左側）へ並行移動するように引き抜くよう設定しても、今度は温水供給用サブ配管、温水回収用サブ配管が重複することがある。そして、エアフィルタ８を空調ケース５に着脱する際に、冷媒供給用サブ配管７１や冷媒回収用サブ配管７２（或いは温水供給用サブ配管や温水回収用サブ配管）を回避するように、エアフィルタ８を収縮した状態とする必要がある。
【００３４】
そこで本願では、冷媒供給用サブ配管７１、冷媒回収用サブ配管７２が重複区間を有するとしても、後述するように、エアフィルタ８の着脱方向と並行するように配設した。
図２は、エアフィルタ８と正対するように車両前側（図１の白抜き矢印参照）からエアフィルタ８を臨む状態において、エアフィルタ８の着脱経路と重複する冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２の位置関係を模式的に表したものである。すなわち、図２に示すように、冷媒供給用サブ配管７１を、点線で示された位置から実線で示された位置へと配設する位置を変更した。これにより、エアフィルタ８を、従来は矢印ｄ１で示される寸法（エアフィルタ８の上面から冷媒供給用サブ配管７１の下面までの寸法）を収縮する必要があったところ、ｄ２（エアフィルタ８の上面から冷媒回収用サブ配管７２の下面までの寸法）を収縮すれば着脱することができる。
【００３５】
このように、エアフィルタ８を着脱するのに際して収縮する寸法を短くできるので、先に述べたように、エアフィルタ８の折り目がエアフィルタ８の着脱方向に対して直交する方向（図２において、車両上下方向）に延びるように配設されたとしても、利用できる。エアフィルタ８の折り目は、車両左右方向に延びるように配設される場合もあるが、エアフィルタ８の使用により塵が堆積すると、その重みにより折り目が下方に撓み、集塵効率が低下するなどの不具合が発生するおそれもある。この点、折り目を車両上下方向に延びるように配設することで、高い集塵効率を維持しやすくなる。もっとも、折り目を車両上下方向に延びるよう配設することで、空調ケース５に着脱車両する際に、上下方向に収縮することは難しくなるが、本願の構成により収縮する寸法が短くても着脱可能とされるから、冷媒供給用サブ配管７１や冷媒回収用サブ配管７２が着脱経路と重複区間を有するとしても、折り目が車両上下方向に延びるエアフィルタ８を採用することができる。
【００３６】
本発明の実施の形態において、図２に示すように、外径が相対的に大きい冷媒回収用サブ配管７２は空調ケース５の近傍に、外形が相対的に小さい冷媒供給用サブ配管７１は空調ケース５よりも離れた位置に、配設されている。冷媒供給用サブ配管７１や冷媒回収用サブ配管７２を覆うように補助的ケース（図示せず）が設定される場合があるが、外径が大きい配管を空調ケース５に近接するよう配設することで、補助的ケースの寸法の拡大を抑制することができる。
【００３７】
次に、冷媒供給用サブ配管７１と冷媒回収用サブ配管７２の構造を説明する。
冷却用熱交換器７に接続された冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２は、冷却用熱交換器７の一方の側面７ａに接続された部分から適宜な長さに渡って側面７ａに対してほぼ垂直に延び、しかる後、いずれも車両前方向へ直角に折り曲げられて、エアフィルタ８と空調ケース５の間の適宜な位置までほぼ直線状に延びている（図１参照）。
【００３８】
ここで、冷媒回収用サブ配管７２は、冷媒供給用サブ配管７１よりも冷却用熱交換器７寄りの位置で、車両前方向に向かって、かつ、冷却用熱交換器７の側面７ａの長辺と直交する方向へ直角に折り曲げられる一方、冷媒供給用サブ配管７１は、冷媒回収用サブ配管７２よりも反冷却用熱交換器７側に寄りの位置で、車両前方向に向かって、かつ、冷却用熱交換器７の側面７ａの長辺に対して直交する方向へ直角に折り曲げられている（図１参照）。
【００３９】
上述のように車両前方向に向かって直角に折り曲げられて車両前方向へ延びる冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２の各々の部位は、少なくとも、エアフィルタ８の着脱経路内で、エアフィルタ８の着脱方向と並行して配設され、重複区間を有するものとなっている（図１及び図２参照）。
【００４０】
そして、エアフィルタ８と空調ケース５の間の適宜な位置までほぼ直線状に延びた冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２は、その位置よりも車両の下方向に位置する膨張装置７０のやや手前の位置へ向けて折り曲げられ、膨張装置７０のやや手前からほぼ直線状に延び、膨張装置７０に接続されるようになっている。
【００４１】
図２において、エアフィルタ８の左側の点線白抜き矢印は、右ハンドル車におけるエアフィルタ８の着脱方向を表している。図２に示されたように、冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２の一部は、既に述べたようにエアフィルタ８の着脱経路と重複する箇所で、エアフィルタ８の着脱方向と並行して配設されている。
これに対して、従来装置にあっては、冷媒供給用サブ配管７１が図２において点線円で示されたように、冷媒回収用サブ配管７２の下側に配設された構造であった。そのため、エアフィルタ８の着脱に際しては、エアフィルタ８の上面から冷媒供給用サブ配管７１の下面までの寸法（図２においてｄ１で表された長さ程度）だけ、エアフィルタ８を、折り目方向（図２において紙面上下方向）で縮めて着脱作業を行わなければなかった。
【００４２】
本発明の実施の形態におけるエアフィルタ８の着脱作業においては、従来同様、エアフィルタ８を縮める必要はあるものの、その縮小の大きさは、エアフィルタ８の上面から冷媒回収用サブ配管７２の下面までの寸法（図２においてｄ２で表された長さ程度）で済むため、従来と異なり、エアフィルタ８の収縮率が小さくなり、縮小によるエアフィルタ８の破損の発生が低減されることとなる。さらには、エアフィルタ８に設けられた脱臭用の粒子の散逸の程度が従来よりも軽減される。
【００４３】
なお、ここまで、センター置きタイプの車両用空調装置を用いて説明してきたが、本願を、送風機から送風された空気が車両の左右方向流れる横置きタイプの車両用空調装置に採用しても良い。また、冷媒供給用サブ配管７１と冷媒回収用サブ配管７２とを、膨張装置７０と冷却用熱交換器７との間に接続されたものとして説明したが、冷却用熱交換器７に接続された膨張装置７０に対し、接続されたものであってもよい。さらにまた、着脱経路と重複する配管として、冷媒供給用サブ配管７１及び冷媒回収用サブ配管７２を用いて説明してきたが、温水供給用サブ配管および温水回収用サブ配管が重複区間を有するものとし、エアフィルタ８の着脱方向と並行するように配設されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
フィルタ着脱の際において必要とされるフィルタの縮小範囲の低減が所望される車両用空調装置に適する。
【符号の説明】
【００４５】
１…車両用空調装置
３…空調ユニット
４…空気通路
７…冷却用熱交換器
８…エアフィルタ
７０…膨張装置
７１…冷媒供給用サブ配管
７２…冷媒回収用サブ配管
【図１】
2016117527.tif 000003
【図２】
2016117527.tif 000004
【国際調査報告】
2016117527.tif 000005
2016117527.tif 000006
2016117527.tif 000007
2016117527.tif 000008