(57)【要約】  車両用空調装置１０であって、空気が流れる空気通路を構成するケース１２と、空気通路に空気流れを生じさせる送風ファン２１、２１ａ、２１ｂを有する送風機２０とを備える。また、車両用空調装置１０は、空気通路に配置され、空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器１６、１８と、車室内の空気を導入する空気導入部材５１、５２とを備える。また、車両用空調装置１０は、ケース１２の外部に配置され、空気通路を流れる空気を１次空気として導入し、１次空気の流れによって空気導入部材５１、５２を介して車室内の空気を２次空気として吸引するアスピレータ３２を備える。そして、このような車両用空調装置１０において、アスピレータ３２に吸引されて空気導入部材５１、５２を通る車室内の空気流れにより車両に搭載された被冷却部材２２が冷却される構成とする。
2016170862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用空調装置であって、
空気が流れる空気通路を構成するケース（１２）と、
前記空気通路に空気流れを生じさせる送風ファン（２１、２１ａ、２１ｂ）を有する送風機（２０）と、
前記空気通路に配置され、前記空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器（１６、１８）と、
車室内の空気を導入する空気導入部材（５１、５２）と、
前記ケースの外部に配置され、前記空気通路を流れる空気を１次空気として導入し、前記１次空気の流れによって前記空気導入部材を介して前記車室内の空気を２次空気として吸引するアスピレータ（３２）と、を備え、
前記アスピレータに吸引されて前記空気導入部材を通る前記車室内の空気流れにより、車両に搭載された被冷却部材（２２）が、冷却される車両用空調装置。
【請求項２】
前記車室内には、前記車室内の内気の温度を検出する内気温センサ（４０）が配置され、
前記アスピレータは、前記空気導入部材を介して前記内気温センサの周囲の前記車室内の空気を吸引する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記被冷却部材は、前記空気導入部材を通る前記車室内の空気が当たる位置に配置されている請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記被冷却部材を収納する冷却ケース（７０）を備え、
前記空気導入部材を通る前記車室内の空気が前記冷却ケースに導入される請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記被冷却部材は、前記ケースの外部に配置されて前記送風ファンを駆動する電動モータ（２２）である請求項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】
前記被冷却部材は、前記車両に搭載されたナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ装置およびメータに含まれる少なくとも１つの電気機器である請求項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７】
前記ケースは、前記送風機より空気流れ下流側に前記ケース内の前記空気通路を流れる空気を前記アスピレータへ導入する開口部（１２２）を有する請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記送風機は、前記空調機器の空気流れ下流側に配置されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記空調機器は、前記ケース内を流れる空気を冷却する冷却器（１６）と、該冷却器から流出した空気を加熱する加熱器（１８）であり、
前記送風機は、前記冷却器の空気流れ下流側であって前記加熱器の空気流れ上流側に配置されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年４月２４日に出願された日本特許出願番号２０１５−８９５２８号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
従来、ケース内の空気流を冷却する冷却用熱交換器と、この冷却用熱交換器の空気流れ下流側に配置され、車室内へ空気を送風する送風機と、を備えた車両用空調装置において、以下の構成のものがある。すなわち、ケース内に、車室内に開口する吸入口と冷却用熱交換器の空気流れ上流側の空間を連通する冷却通路を形成し、この冷却通路を通って冷却用熱交換器の空気流れ上流側の空間に導入される車室内空気で送風機の電動モータを冷却する車両用空調装置がある。このような車両用空調装置としては、例えば、特許文献１に記載された装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３５９２号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された装置は、送風機の電動モータを冷却するための冷却通路をケース内に形成する構成となっているので、ケースの体格が大きくなってしまうといった問題がある。
【０００６】
そこで、送風機の電動モータを冷却するための冷却ファンを備え、この冷却ファンで送風機の電動モータを冷却するといったことが考えられる。しかし、冷却ファンで送風機の電動モータを冷却する場合、冷却ファンやこの冷却ファンを駆動するモータ等が必要となるため、部品点数が多くなり構造も複雑となってしまう。
【０００７】
本開示は上記問題に鑑みたもので、ケースの体格を大型化することなく、かつ、簡素な構成で被冷却部材を冷却できる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、車両用空調装置において、以下の構成とされる。すなわち、空気が流れる空気通路を構成するケースと、空気通路に空気流れを生じさせる送風ファンを有する送風機と、空気通路に配置され、空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器と、車室内の空気を導入する空気導入部材とを備える。また、ケースの外部に配置され、空気通路を流れる空気を１次空気として導入し、１次空気の流れによって空気導入部材を介して車室内の空気を２次空気として吸引するアスピレータと、を備える。そして、アスピレータに吸引されて空気導入部材を通る車室内の空気流れにより車両に搭載された被冷却部材が冷却される構成とされる。
【０００９】
このような構成によれば、ケースの外部に配置されたアスピレータに吸引されて空気導入部材を通る車室内の空気流れにより車両に搭載された被冷却部材が冷却される。このため、このような構成によれば、ケースの体格を大型化することなく、かつ、簡素な構成で被冷却部材を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の第１実施形態に係る車両用空調装置の主要な構成を示す断面図である。
【図２】内気温センサ、電動モータの筐体およびアスピレータの位置関係を示す断面図である。
【図３】本実施形態の第２実施形態に係る車両用空調装置の主要な構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態の第３実施形態に係る車両用空調装置の主要な構成を示す断面図である。
【図５】本実施形態の第４実施形態に係る車両用空調装置の主要な構成を示す断面図である。
【図６】本実施形態の第５実施形態に係る車両用空調装置の主要な構成を示す断面図である。
【図７】変形例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１２】
（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に係る車両用空調装置１０について図１〜図２を参照して説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置１０の主要な構成を示す断面図である。なお、図１には、内気温センサ４０、この内気温センサ４０の周囲に車室内空気の空気流れを発生させるアスピレータ３２等が模式的に示されている。図１において上下の各矢印ＤＲ１は、車両用空調装置１０が車両に搭載された車両搭載状態での向きを示す。すなわち、図１の両端矢印ＤＲ１は車両上下を示している。
【００１３】
図１の車両用空調装置１０は、車両のエンジンルームに配設されたコンプレッサおよびコンデンサ等を含む車両用空調装置の一部を構成する。車両用空調装置１０は、車室内最前部の計器盤の内側すなわちインストルメントパネルの内側に配置されている。
【００１４】
図１に示すように、車両用空調装置１０は、空調ケース１２、内外気切替ドア２８、蒸発器１６、ヒータコア１８、エアミックスドア２４、防塵フィルタ２９、送風機２０等を備えている。本実施形態の車両用空調装置１０は、蒸発器１６およびヒータコア１８に対して送風機２０が空気流れ下流側に配置された吸込式レイアウトで構成されている。
【００１５】
空調ケース１２は、空気が流れる空気通路を構成するケースであり、樹脂製の部材で構成されている。図１では、空調ケース１２全体のうちの主要部分が図示されている。
【００１６】
空調ケース１２には、車室外の空気である外気と車室内の空気である内気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２８が設けられている。この内外気切替ドア２８は、電動アクチュエータ６２によって駆動され、この電動アクチュエータ６２は、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００１７】
空調ケース１２内へは、送風機２０によって、車室外の空気である外気または車室内の空気である内気が導入される。また、空調ケース１２内に導入された外気または内気は防塵フィルタ２９を通って蒸発器１６に流入する。
【００１８】
蒸発器１６は、空調ケース１２内を流れる空気を冷却する冷却用熱交換器すなわち冷却器である。蒸発器１６は空調ケース１２内に収容されており、空調ケース１２内に導入された外気または内気が流入するように配置されている。蒸発器１６は、不図示のコンプレッサ、コンデンサ、および膨張弁とともに、冷媒を循環させる周知の冷凍サイクル装置を構成している。蒸発器１６は、蒸発器１６を通過する空気を冷媒の蒸発により冷却する。
【００１９】
蒸発器１６の構造は、車両用空調装置に一般的に用いられる周知の蒸発器と同じである。具体的には、蒸発器１６は、空調ケース１２内を流れる空気を熱交換して冷却するコア部１６１と、そのコア部１６１の上端に設けられた第１ヘッダタンク部１６２およびコア部１６１の下端に設けられた第２ヘッダタンク部１６３とから構成されている。コア部１６１、第１ヘッダタンク部１６２および第２ヘッダタンク部１６３は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材により構成されている。蒸発器１６のコア部１６１は、ヘッダタンク部１６２、１６３にそれぞれ連通し扁平断面形状を有する複数本の冷媒チューブと、その冷媒チューブ同士の間に設けられ波状に成形された複数のコルゲートフィンとから構成されている。そして、そのコア部１６１は、車両前後方向に冷媒チューブとコルゲートフィンとが交互に積層された構造になっている。
【００２０】
蒸発器１６では、冷媒チューブ内を流れる低温の冷媒とコア部１６１を通り抜ける空気とが熱交換され、それによってその空気が冷却される。また、コア部１６１は冷媒チューブとコルゲートフィンとによって複数の細かな空気通路に区切られているので、コア部１６１では、空気は専らコア部１６１の厚み方向へ流れる。
【００２１】
ヒータコア１８は、蒸発器１６から流出した空気を、温水であるエンジン冷却水により加熱する加熱用熱交換器すなわち加熱器である。ヒータコア１８は、空調ケース１２内の空気流れにおいて蒸発器１６に対し下流側に配置されている。なお、蒸発器１６およびヒータコア１８は、空調ケースの空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器である。
【００２２】
ヒータコア１８の構造は、車両用空調装置に一般的に用いられる周知の加熱用熱交換器と同じである。具体的には、ヒータコア１８は、コア部１８１と、そのコア部１８１の両端にそれぞれ設けられた第１ヘッダタンク部１８２および第２ヘッダタンク部１８３とから構成されている。ヒータコア１８のコア部１８１は、ヘッダタンク部１８２、１８３にそれぞれ連通し扁平断面形状を有する複数本の温水チューブと、その温水チューブ同士の間に設けられ波状に成形された複数のコルゲートフィンとから構成されている。そして、そのコア部１８１は、車両前後方向に温水チューブとコルゲートフィンとが交互に積層された構造になっている。
【００２３】
ヒータコア１８では、温水チューブ内を流れる高温のエンジン冷却水とコア部１８１を通り抜ける空気とが熱交換され、それによってその空気が加熱される。また、コア部１８１は温水チューブとコルゲートフィンとによって複数の細かな空気通路に区切られているので、コア部１８１では、空気は専らコア部１８１の厚み方向へ流れる。
【００２４】
また、ヒータコア１８は、蒸発器１６に対して間隔を空け、コア部１８１を通過した空気が流出する空気流出面と、蒸発器１６のコア部１６１を通過した空気が流出する空気流出面とが平行となるように空調ケース１２内に配置されている。
【００２５】
また、ヒータコア１８と蒸発器１６の間には、エアミックスドア２４が設けられている。エアミックスドア２４は回転式のドア機構であり、不図示の電動アクチュエータによって回動される。
【００２６】
そして、エアミックスドア２４はその回動位置に応じて、ヒータコア１８を通過する風量と、空調ケース１２内においてヒータコア１８の上側を迂回するバイパス通路１２５ａを通過する風量との風量割合を調節する。
【００２７】
ヒータコア１８の空気流れ下流側には、空調ケース１２の空気通路に空気流れを生じさせる送風機２０が配設されている。この送風機２０は、送風ファン２１および電動モータ２２を有している。電動モータ２２は、回転軸２２ａを有し、この回転軸２２ａの先端側に送風ファン２１が固定されている。
【００２８】
空調ケース１２には、送風ファン２１を収納するファン収納部１２４が形成されており、送風ファン２１は、ファン収納部１２４に収納されている。また、電動モータ２２は、空調ケース１２の外側に配置されている。
【００２９】
空調ケース１２の底面１２７には、この底面１２７を貫通する貫通孔１２８が形成されている。この貫通孔１２８に回転軸２２ａが挿通され、空調ケース１２の外側に電動モータ２２が固定されている。
【００３０】
送風ファン２１は、ファン収納部１２４内において、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端側に固定されている。電動モータ２２は、送風ファン２１を回転駆動するためのもので、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３１】
送風ファン２１は、遠心式多翼ファンであり、電動モータ２２の回転軸２２ａ周りに環状に配置された図示しない複数枚のブレードを有し、電動モータ２２の回転軸２２ａを中心に回転する。送風ファン２１は、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向から径内周側に吸い込んだ空気を径外周側へ吹き出す。電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向は、図１の上側である。
【００３２】
空調ケース１２のファン収納部１２４には、送風ファン２１が空気を吸入する吸込口１２０と、送風ファン２１から送風される空気を排出する開口部１２１および開口部１２２が形成されている。
【００３３】
吸込口１２０は、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向に形成されている。なお、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向は、図１の上方向である。また、開口部１２１および開口部１２２は、ファン収納部１２４における送風ファン２１の径方向外側の面に形成されている。具体的には、開口部１２１は、ファン収納部１２４の一側面に形成されている。また、開口部１２２は、開口部１２１が形成されているファン収納部１２４の一側面と空調ケース１２の底面１２７の角部に形成されている。なお、ファン収納部１２４の一側面は、図１中における右側の側面である。
【００３４】
また、空調ケース１２の底面１２７には、蒸発器１６で生じた凝縮水を排水するドレン穴１２７ａが形成されている。このドレン穴１２７ａを介して凝縮水が空調ケース１２外に排出される。
【００３５】
送風ファン２１は、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向に形成された吸込口１２０から吸入した空気を、空調ケース１２に形成された開口部１２１および開口部１２２へ送風する。なお、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向は、図１の上側である。
【００３６】
開口部１２１は、空気通路を形成する図示しないダクトを介して、車室内に設けられた図示しないフェイス吹出口、図示しないフット吹出口および図示しないデフロスタ吹出口に接続されている。また、開口部１２２は、ダクト３３を介してアスピレータ３２と接続されている。
【００３７】
一般的な車両には、車室内空気を吸引するアスピレータ３２が搭載されている。アスピレータ３２は、ホース５２、モータ２２の筐体２２１および蛇腹状のホース５１を介して内気温センサ４０と接続されている。アスピレータ３２により車室内空気が吸引されることで、車室内に配置された内気温センサ４０の周囲に空気流れが生じるようになっている。アスピレータ３２は、送風機２０により送風される空気を使用してベンチュリー効果によって負圧すなわち減圧状態を生成し、この負圧を利用して車室内空気を吸引するよう構成されている。
【００３８】
車両に設けられた車両用空調装置は、内気温センサ４０により検出された車室内空気の温度を用いて車室内へ吹き出す空調風の吹出温度を決定し、この吹出温度の空調風を車室内へ吹き出すよう空調制御を行う。
【００３９】
本実施形態における車両用空調装置は、内気温センサ４０の周囲からアスピレータ３２に吸引される車室内空気を利用して送風機２０の電動モータ２２を冷却する構成となっている。なお、従来の一般的な車両は、内気温センサ４０とアスピレータ３２が蛇腹状のホースで直接接続されているが、本実施形態においては、内気温センサ４０とアスピレータ３２の間に電動モータ２２の筐体２２１が配置されている。
【００４０】
次に、図２を参照して、アスピレータ３２および内気温センサ４０等の構成について説明する。図２は、内気温センサ４０、電動モータ２２およびアスピレータ３２の主要な構成を示す断面図である。
【００４１】
内気温センサ４０は、車室内におけるインストルメントパネルに設けられたセンサ収納部５０内に配置されている。センサ収納部５０には、車室内に開口する開口部５０ａと、車室内の空気をアスピレータ３２へ供給するための吸込口５０ｂが形成されている。吸込口５０ｂには、車室内の空気をアスピレータ３２へ導入する蛇腹状のホース５１が接続されている。内気温センサ４０とアスピレータ３２は離れた位置に配置されているため、内気温センサ４０とアスピレータ３２は蛇腹状のホース５１を介して接続されている。
【００４２】
一方、送風機２０の電動モータ２２およびアスピレータ３２は、車両のインストルメントパネル内に配置された空調ケース１２の外周面に設けられている。電動モータ２２は、ホース５１を通る車室内空気が当たる位置に配置されている。
【００４３】
電動モータ２２は、電動モータ２２の回転軸２２ａに取り付けられたロータ２２ｂ、このロータ２２ｂと相互作用して回転モーメントを発生させるステータ２２ｃ等を収納する樹脂製の筐体２２１を有している。この筐体２２１は、内気温センサ４０の周囲の空気を導入するための開口部２２２と、筐体２２１内に導入した空気を排出する開口部２２３を有している。電動モータ２２の筐体２２１に形成された開口部２２２は、蛇腹状のホース５１を介して内気温センサ４０が配置されたセンサ収納部５０に形成された吸込口５０ｂと接続されている。
【００４４】
アスピレータ３２は、円筒状の樹脂製のノズル３２ａと、筒状で、且つ、Ｌ字状になった樹脂製のベンチュリー３２ｂと、を有している。ノズル３２ａとベンチュリー３２ｂは、接着等により接合されている。
【００４５】
ベンチュリー３２ｂの一端側には、空調ケース１２に形成された開口部１２２に接続されたダクト３３が気密的に挿入・固定されて、アスピレータ３２が空調ケース１２に一体的に装着される。本実施形態における車両用空調装置は、空調ケース１２内の空気がダクト３３を介してベンチュリー３２ｂ内に導入されるようになっている。ベンチュリー３２ｂは、ベンチュリー３２ｂ内に導入される空気の流れを絞るための絞り部Ｒを有している。なお、ベンチュリー３２ｂの他端側は、車両のインストルメントパネル内の開口空間へ向けて開口している。絞り部Ｒは、最小径部である。
【００４６】
ノズル３２ａの一端は、ホース５２を介して電動モータ２２の筐体２２１に形成された開口部２２２に接続されており、ノズル３２ａの他端は、ベンチュリー３２ｂの最小径部Ｒに開口している。なお、ホース５１およびホース５２は、車室内の空気をアスピレータ３２へ導入する空気導入部材である。
【００４７】
ベンチュリー３２ｂ内に矢印Ａに示すような空気が導入されると絞り部Ｒを通過する空気の流速が増すため、ベンチュリー効果によって絞り部Ｒを通過する空気の圧力が低下する。そして、この圧力が低下した絞り部Ｒにノズル３２ａを介して車室内の空気が矢印Ｂに示すように吸入される。
【００４８】
アスピレータ３２は、空調ケース１２の空気通路を流れる空気を１次空気として導入する。アスピレータ３２は、この１次空気によって車室内の空気を２次空気としてホース５１、電動モータ２２の筐体２２１、ホース５２を介して吸引し、１次空気と２次空気を車両のインストルメントパネル内の開口空間へ向けて排出する。
【００４９】
次に、本車両用空調装置の作動について説明する。送風機２０を作動させると、内外気切替ドア２８の位置に応じて車室外の空気である外気または車室内の空気である内気が空調ケース１２内に導入される。
【００５０】
その後、その空気は、防塵フィルタ２９を通過した後、蒸発器１６で冷却され、冷風となる。この冷風は、次に、エアミックスドア２４に開度に応じてヒータコア１８の上側を迂回するバイパス通路１２５ａを通過する冷風と、ヒータコア１８を通過して加熱された温風と、に分けられた後、ヒータコア１８の空気流れ下流側で合流する。
【００５１】
そして、ヒータコア１８の空気流れ下流側の合流部において、冷風と温風が混合されて所定温度の空気となる。したがって、エアミックスドア２４の開度により冷風と温風の風量割合を調整することにより、ヒータコア１８の空気流れ下流側の合流部付近で混合される空気の温度を所望の温度に調整できる。
【００５２】
送風機２０は、ファン収納部１２４に形成された吸込口１２０を介してヒータコア１８の空気流れ下流側で合流した空気を吸い込んで径外周側へ吹き出す。そして、送風機２０により吹き出された空気の一部は、開口部１２１から空気通路を形成する図示しないダクトを通って、図示しないフェイス吹出口、図示しないフット吹出口および図示しないデフロスタ吹出口から車室内へ吹き出される。また、送風機２０により吹き出された空気の残りの空気は、図２に示す矢印Ａに示すように、開口部１２２からダクト３３を通ってアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入される。このとき、ベンチュリー３２ｂ内の絞り部Ｒを通過する空気が減圧し、矢印Ｂに示すように、ノズル３２ａから空気が吸引される。これにより、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、ホース５１を介して電動モータ２２の筐体２２１に導入され、筐体２２１に導入された空気は、筐体２２１の内部の隙間を通過した後、ホース５２、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入される。
【００５３】
ここで、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、電動モータ２２の筐体２２１の内部の隙間を通過する際に、筐体２２１の内部に配置された各部品に当たり、各部品と熱交換して各部品を冷却する。
【００５４】
また、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入された空気は、矢印Ｃに示すように、車両のインストルメントパネル内の開口空間へ向けて排出される。
【００５５】
上記したように、本車両用空調装置１０は、空気が流れる空気通路を構成する空調ケース１２と、空気通路に空気流れを生じさせる送風ファン２１を有する送風機２０と、空気通路に配置され、空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器１６、１８とを備えている。更に、本車両用空調装置１０は、車室内の空気を導入するホース５１、５２と、ケースの外部に配置され、空気通路を流れる空気を１次空気として導入し、１次空気の流れによってホース５１、５２を介して車室内の空気を２次空気として吸引するアスピレータ３２とを備えている。そして、アスピレータ３２に吸引されてホース５１、５２を通る車室内の空気流れにより送風ファン２１を駆動する電動モータ２２が冷却されるよう構成されている。
【００５６】
このような構成によれば、ケースの外部に配置されたアスピレータに吸引されてホース５１、５２を通る車室内の空気流れにより車両に搭載された被冷却部材としての電動モータ２２が冷却される。このため、このような構成によれば、ケースの体格を大型化することなく、かつ、簡素な構成で被冷却部材を冷却することができる。
【００５７】
また、車室内には、車室内の内気の温度を検出する内気温センサ４０が配置され、アスピレータ３２は、ホース５１、５２を介して内気温センサ４０の周囲の車室内の空気を吸引するよう構成されている。このような構成によれば、内気温センサ４０の周囲の内気を吸引する既存のアスピレータ３２を利用することができるので、構成を簡素化でき、コストを低減することができる。
【００５８】
また、空調ケース１２は、送風機２０より空気流れ下流側に空調ケース１２内の空気通路を流れる空気をアスピレータ３２へ導入する開口部１２２を有している。このような構成によれば、送風機２０より空気流れ下流側に配置された開口部１２２を利用して、空調ケース１２内の空気通路をアスピレータ３２へ導入することが可能である。
【００５９】
ところで、本車両用空調装置１０は、空調ケース１２内の空気がダクト３３を介してベンチュリー３２ｂ内に供給されるようになっている。このため、空調ケース１２内からダクト３３を介して供給される空気を送風ファン２１の電動モータ２２に直接当てて冷却するといったことが考えられる。しかし、本実施形態のような吸込式レイアウトの車両用空調装置１０は、ダクト３３が蒸発器１６の空気流れ下流側に配置されており、ダクト３３を介して供給される空気の相対湿度が高くなる。このため、この車両用空調装置１０は、ダクト３３を介して供給される空気を送風ファン２１の電動モータ２２に直接当てた場合、電動モータ２２に結露が生じてしまう。
【００６０】
しかし、本車両用空調装置１０は、送風機２０が空調機器１６、１８の空気流れ下流側に配置されているものの、アスピレータ３２を用いて、空調ケース１２からダクト３３を介して導入される空気を利用して車室内の空気を吸引する。そして、本車両用空調装置１０は、この車室内の空気により被冷却対象部材を冷却する構成となっている。このため、本車両用空調装置１０は、被冷却対象部材に結露を生じさせることなく被冷却対象部材を冷却することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
本開示の第２実施形態に係る車両用空調装置１０について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態の車両用空調装置１０の主要な構成を示す断面図である。なお、図３において、内気温センサ４０を省略してあるが、本実施形態においても、内気温センサ４０は、車室内におけるインストルメントパネルに設けられたセンサ収納部５０内に配置されている。また、第１実施形態と同様に、内気温センサ４０を収納するセンサ収納部５０と電動モータ２２の間は、蛇腹状のホース５１を介して接続されている。
【００６２】
上記第１実施形態の車両用空調装置１０は、１つの送風ファン２１を有する送風機２０を備えているが、本実施形態の車両用空調装置１０は、２つの送風ファン２１ａ、２１ｂを備えた送風機２０を備えている点が異なる。本実施形態の送風機２０は、１つのモータ２２で２つの送風ファン２１ａ、２１ｂを駆動するダブルファンとして構成されている。送風ファン２１ａは、空調ケース１２の上側に配置され、送風ファン２１ｂは、空調ケース１２の下側に配置されている。
【００６３】
送風ファン２１ａは、モータ２２の回転軸一端側に固定され、送風ファン２１ｂは、モータ２２の回転軸一端側に固定されている。送風ファン２１ａおよび送風ファン２１ｂは、それぞれモータ２２の回転軸を中心に回転する。
【００６４】
送風ファン２１ａは、モータ２２の回転軸一端側（図３の上側）から主として蒸発器１６により冷却された空気を吸い込んで径外周方向へ吹き出す。本実施形態では、送風ファン２１ａから吹き出された空気は、空調ケース１２に設けられた開口部１２１ａを介してフェイス吹出口およびデフロスタ吹出口を介して車室内へ送風される。
【００６５】
また、送風ファン２１ｂは、モータ２２の回転軸他端側から主としてヒータコア１８で加熱された空気を吸い込んで径外周方向へ吹き出す。本実施形態では、送風ファン２１ｂから吹き出された空気は、主として空調ケース１２に設けられた開口部１２１ｂを介してフット吹出口を介して車室内へ送風される。また、送風ファン２１ｂから吹き出された空気の一部は、ダクト３３を介してアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入される。
【００６６】
上記した構成において、送風機２０を作動させると、内外気切替ドア２８の位置に応じて車室外の空気である外気または車室内の空気である内気が空調ケース１２内に導入される。
【００６７】
その後、その空気は、防塵フィルタ２９を通過した後、蒸発器１６で冷却され、冷風となる。この冷風は、次に、エアミックスドア２４に開度に応じてヒータコア１８の上側を迂回するバイパス通路１２５ａを通過する冷風と、ヒータコア１８を通過して加熱された温風と、に分けられる。
【００６８】
そして、バイパス通路１２５ａを通過した冷風は、主として送風ファン２１ａに吸い込まれた後、送風ファン２１ａにより空調ケース１２に設けられた開口部１２１ａを介してフェイス吹出口およびデフロスタ吹出口を介して車室内へ送風される。
【００６９】
一方、ヒータコア１８を通過して加熱された温風の一部は、主として送風ファン２１ｂに吸い込まれた後、送風ファン２１ｂにより空調ケース１２に設けられた開口部１２１ｂを介してフット吹出口を介して車室内へ送風される。
【００７０】
ヒータコア１８を通過して加熱された温風の残りは、ダクト３３を介してアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入され、ベンチュリー効果により、矢印Ｂに示すように、ノズル３２ａから車室内の空気が吸引される。すなわち、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、ホース５１を介して電動モータ２２の筐体２２１に導入され、この筐体２２１に導入された空気は、筐体２２１の内部の隙間を通過した後、ホース５２、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入される。
【００７１】
ここで、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、電動モータ２２の筐体２２１の内部の隙間を通過する際に、筐体２２１の内部に配置された各部品と熱交換して各部品を冷却する。
【００７２】
そして、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入された空気は、矢印Ｃに示すように、車両のインストルメントパネル内の開口空間へ向けて排出される。
【００７３】
本実施形態では、上記第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、送風機２０の空気流れ上流側に、バイパス通路１２５ａを通過した冷風と、ヒータコア１８を通過して加熱された温風が混合される空間が設けられている。ここで、例えば、空調ケース１２内を上部空間と下部空間に分けて、上部空間には外気が流れ、下部空間には内気が流れる内外気二層流モードが設定可能な空調ユニットに、本開示を適用することもできる。
【００７５】
また、本実施形態では、送風ファン２１ｂから吹き出された空気の一部が、ダクト３３を介してアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入されるよう構成されている。ここで、例えば、送風ファン２１ａから吹き出された空気の一部が、ダクト３３を介してアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入されるよう構成することもできる。
【００７６】
（第３実施形態）
本開示の第３実施形態に係る車両用空調装置１０について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態の車両用空調装置１０の主要な構成を示す断面図である。
【００７７】
上記第１実施形態の車両用空調装置１０は、送風機２０が蒸発器１６およびヒータコア１８に対して空気流れ下流側に配置された吸込式レイアウトで構成されている。しかしながら、本実施形態の車両用空調装置１０は、送風機２０が蒸発器１６およびヒータコア１８に対して空気流れ上流側に配置された押込式レイアウトで構成されている。
【００７８】
空調ケース１２には、送風ファン２１から送風される空気を排出する開口部１２２が形成されており、この開口部１２２は、ダクト３３を介してアスピレータ３２と接続されている。
【００７９】
このような構成において、送風機２０を作動させると、内外気切替ドア２８の位置に応じて車室外の空気である外気または車室内の空気である内気が空調ケース１２内に導入される。
【００８０】
送風ファン２１は、空調ケース１２内に導入された空気を、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向から径内周側に吸い込み、径外周側へ送風する。送風ファン２１から送風された空気は、主として蒸発器１６へ導入される。また、送風ファン２１から送風された空気の一部は、開口部１２２からダクト３３を通ってアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入され、ベンチュリー効果により、矢印Ｂに示すように、ノズル３２ａから車室内の空気が吸引される。すなわち、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、ホース５１を介して電動モータ２２の筐体２２１に導入され、この筐体２２１に導入された空気は、筐体２２１の内部の隙間を通過した後、ホース５２、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入される。なお、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向は、図４の上側である。
【００８１】
ここで、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、電動モータ２２の筐体２２１の内部の隙間を通過する際に、筐体２２１の内部に配置された各部品と熱交換して各部品を冷却する。
【００８２】
そして、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入された空気は、矢印Ｃに示すように、車両のインストルメントパネル内の開口空間へ向けて排出される。
【００８３】
なお、送風ファン２１から蒸発器１６へ導入された空気は、蒸発器１６で冷却され、冷風となる。この冷風は、次に、エアミックスドア２４に開度に応じてヒータコア１８の上側を迂回するバイパス通路１２５ａを通過する冷風と、ヒータコア１８を通過して加熱された温風と、に分けられる。
【００８４】
そして、バイパス通路１２５ａを通過した冷風は、主として送風ファン２１ａに吸い込まれた後、送風ファン２１ａにより空調ケース１２に設けられた開口部１２１ａを介してフェイス吹出口およびデフロスタ吹出口を介して車室内へ送風される。
【００８５】
（第４実施形態）
本開示の第４実施形態に係る車両用空調装置１０について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態の車両用空調装置１０の主要な構成を示す断面図である。
【００８６】
上記第１実施形態の車両用空調装置１０は、送風機２０が空調ケース１２の底面１２７に配置されているが、本実施形態の車両用空調装置１０は、送風機２０が空調ケース１２内の上方向の面に配置されている点が異なる。このように、送風機２０が空調ケース１２内の上方向の面に配置された車両用空調装置１０に、本開示を適用することもできる。
【００８７】
（第５実施形態）
本開示の第５実施形態に係る車両用空調装置１０について図６を参照して説明する。図６は、本実施形態の車両用空調装置１０の主要な構成を示す断面図である。
【００８８】
上記第１実施形態の車両用空調装置１０は、送風機２０が蒸発器１６およびヒータコア１８に対して空気流れ下流側に配置された構成とされている。しかしながら、図６に示すように、本実施形態の車両用空調装置１０は、送風機２０が、蒸発器１６に対して空気流れ下流側であってヒータコア１８に対して空気流れ上流側に配置された構成とされている。
【００８９】
空調ケース１２には、送風ファン２１から送風される空気を排出する開口部１２２が形成されており、この開口部１２２は、ダクト３３を介してアスピレータ３２と接続されている。
【００９０】
このような構成において、送風機２０を作動させると、内外気切替ドア２８の位置に応じて車室外の空気である外気または車室内の空気である内気が空調ケース１２内に導入される。
【００９１】
その後、その空気は、防塵フィルタ２９を通過した後、蒸発器１６で冷却され、冷風となる。
【００９２】
送風ファン２１は、空調ケース１２内に導入されて蒸発器１６で冷却された空気を、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向から径内周側に吸い込み、径外周側へ送風する。送風ファン２１から送風された冷風は、次に、エアミックスドア２４に開度に応じてヒータコア１８の上側を迂回するバイパス通路１２５ａを通過する冷風と、ヒータコア１８を通過して加熱された温風と、に分けられた後、ヒータコア１８の空気流れ下流側で合流する。なお、電動モータ２２の回転軸２２ａの先端方向は、図６の上側である。
【００９３】
そして、ヒータコア１８の空気流れ下流側の合流部において、冷風と温風が混合されて所定温度の空気となる。したがって、エアミックスドア２４の開度により冷風と温風の風量割合を調整することにより、ヒータコア１８の空気流れ下流側の合流部付近で混合される空気の温度を所望の温度に調整できる。
【００９４】
送風ファン２１から送風されて温度調整された空気は、主として、開口部１２１から空気通路を形成する図示しないダクトを通って、図示しないフェイス吹出口、図示しないフット吹出口および図示しないデフロスタ吹出口から車室内へ吹き出される。また、送風機２０により吹き出された空気の残りの空気は、図６に示す矢印Ａに示すように、開口部１２２からダクト３３を通ってアスピレータ３２のベンチュリー３２ｂへ導入される。このとき、ベンチュリー３２ｂ内の絞り部Ｒを通過する空気が減圧し、矢印Ｂに示すように、ノズル３２ａから空気が吸引される。これにより、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、ホース５１を介して電動モータ２２の筐体２２１に導入され、この筐体２２１に導入された空気は、筐体２２１の内部の隙間を通過した後、ホース５２、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入される。
【００９５】
ここで、内気温センサ４０の周囲の車室内の空気が、電動モータ２２の筐体２２１の内部の隙間を通過する際に、筐体２２１の内部に配置された各部品に当たり、各部品と熱交換して各部品を冷却する。
【００９６】
また、ノズル３２ａを通ってベンチュリー３２ｂ内へ導入された空気は、矢印Ｃに示すように、車両のインストルメントパネル内の開口空間へ向けて排出される。
【００９７】
（他の実施形態）
本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００９８】
（１）上記各実施形態では、空調ケース１２の開口部１２２とアスピレータ３２の空調用空気吸込口３２ｃをダクト３３で接続するようにしたが、アスピレータ３２の空調用空気吸込口３２ｃを空調ケース１２の開口部１２２に直接接続するようにしてもよい。
【００９９】
（２）上記各実施形態では、アスピレータ３２により吸引される車室内の空気が被冷却部材としての電動モータ２２の筐体２２１内に導入されることにより、電動モータ２２が冷却される構成を示した。ここで、例えば、図６に示すように、被冷却部材としての電動モータ２２を収納する冷却用ケース７０を備え、この冷却用ケース７０内にアスピレータ３２により吸引される車室内の空気が導入されるよう構成して、被冷却部材を冷却するようにしてもよい。このような構成により、被冷却部材の形状を変更することなく、被冷却部材を冷却することが可能である。
【０１００】
（３）上記各実施形態では、アスピレータ３２に吸引される車室内の空気流れにより、送風ファン２１を駆動する電動モータ２２を被冷却部材として冷却する構成を示した。ここで、電動モータ２２に限定されるものではなく、例えば、車両に搭載されたナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ装置およびメータに含まれる少なくとも１つの電気機器を、被冷却部材として冷却する構成を示してもよい。
【０１０１】
（４）上記各実施形態では、車室内に、車室内の内気の温度を検出する内気温センサ４０が配置され、アスピレータ３２は、ホース５１、５２を介して内気温センサ４０の周囲の内気を吸引するよう構成した。しかしながら、上記各実施形態において、必ずしも車室内に、車室内の内気の温度を検出する内気温センサ４０を配置する必要はない。
【０１０２】
（５）上記第１実施形態では、空調ケース１２の底面１２７側に送風ファン２１を配置し、上記第４実施形態では、空調ケース１２の上方向の面に送風ファン２１を配置するようにした。しかしながら、送風ファン２１および電動モータ２２の配置は、上記実施形態に示したものに限定されるものではない。
【０１０３】
（６）上記各実施形態では、遠心式多翼ファンである送風ファン２１を用いたが、遠心式多翼ファンに限定されるものではなく、例えば、シロッコファンを送風ファン２１として用いることもできる。
【０１０４】
（７）上記各実施形態では、内外気切替ドア２８を電動アクチュエータ６２によって駆動するよう構成されているが、例えば、内外気切替ドア２８を乗員の手動操作により駆動するよう構成してもよい。
【０１０５】
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではない。また、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。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、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特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【図１】
2016170862.tif 000003
【図２】
2016170862.tif 000004
【図３】
2016170862.tif 000005
【図４】
2016170862.tif 000006
【図５】
2016170862.tif 000007
【図６】
2016170862.tif 000008
【図７】
2016170862.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月9日(2017.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車両用空調装置であって、
空気が流れる空気通路を構成するケース（１２）と、
前記空気通路に空気流れを生じさせる送風ファン（２１、２１ａ、２１ｂ）を有する送風機（２０）と、
前記空気通路に配置され、前記空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器（１６、１８）と、
車室内の空気を導入する空気導入部材（５１、５２）と、
前記ケースの外部に配置され、前記空気通路を流れる空気を１次空気として導入し、前記１次空気の流れによって前記空気導入部材を介して前記車室内の空気を２次空気として吸引するアスピレータ（３２）と、を備え、
前記アスピレータに吸引されて前記空気導入部材を通る前記車室内の空気流れにより、車両に搭載された被冷却部材（２２）が、冷却され、
前記被冷却部材は、前記ケースの外部に配置されて前記送風ファンを駆動する電動モータ（２２）である車両用空調装置。
【請求項２】
前記車室内には、前記車室内の内気の温度を検出する内気温センサ（４０）が配置され、
前記アスピレータは、前記空気導入部材を介して前記内気温センサの周囲の前記車室内の空気を吸引する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記被冷却部材は、前記空気導入部材を通る前記車室内の空気が当たる位置に配置されている請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記被冷却部材を収納する冷却ケース（７０）を備え、
前記空気導入部材を通る前記車室内の空気が前記冷却ケースに導入される請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記ケースは、前記送風機より空気流れ下流側に前記ケース内の前記空気通路を流れる空気を前記アスピレータへ導入する開口部（１２２）を有する請求項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】
前記送風機は、前記空調機器の空気流れ下流側に配置されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記空調機器は、前記ケース内を流れる空気を冷却する冷却器（１６）と、該冷却器から流出した空気を加熱する加熱器（１８）であり、
前記送風機は、前記冷却器の空気流れ下流側であって前記加熱器の空気流れ上流側に配置されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、車両用空調装置において、以下の構成とされる。すなわち、空気が流れる空気通路を構成するケースと、空気通路に空気流れを生じさせる送風ファンを有する送風機と、空気通路に配置され、空気通路を流れる空気の温度を調整する空調機器と、車室内の空気を導入する空気導入部材とを備える。また、ケースの外部に配置され、空気通路を流れる空気を１次空気として導入し、１次空気の流れによって空気導入部材を介して車室内の空気を２次空気として吸引するアスピレータと、を備える。そして、アスピレータに吸引されて空気導入部材を通る車室内の空気流れにより車両に搭載された被冷却部材が冷却され、被冷却部材は、ケースの外部に配置されて送風ファンを駆動する電動モータ（２２）である。
【国際調査報告】
2016170862.tif 000010
2016170862.tif 000011
2016170862.tif 000012
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