(57)【要約】【課題】車室内に伝達する騒音をなくすとともに、作業性を向上してコスト低減となる車両用空調装置を提供すること。【解決手段】車室外ＣＯ側に、送風機１２、ヒータコア２１、エバポレータ２２、送風切替ドア２３を備える空調ユニット１を配置して、コンプレッサ４及びコンデンサ５と接続させる。車室内ＣＩ側には空調ユニットの下流側端部と通風路貫通部２５を介して接続する配風機能部７を備える。配風機能部７には、配風口８Ａ・８Ｂ・８Ｃ・８ｄをそれぞれ配置する。コンプレッサ４を電動式に構成することによって、今後電気的に駆動する車両に追随する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外気を吸引して送風する送風機と、冷媒を循環して吸引された空気を熱交換するエバポレータと、前記送風機によって車室内に冷風あるいは温風を配風する配風機能部と、を備える車両用空調装置であって、
前記エバポレータ又は前記送風機のいずれか、あるいは両方とも車室外に配置し、前記配風機能部を車室内に配置することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車室内と車室外とを遮蔽する壁部には、前記エバポレータの下流側に配置される送風切替ドアと前記配風機能部とを接続する通風路貫通部が配置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。
【請求項３】
前記送風機は前記エバポレータの上流側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調装置。
【請求項４】
内外気を吸引して送風する送風機と、冷媒を循環して吸引された空気を熱交換するエバポレータと、冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサに配管接続されるコンデンサと、前記送風機によって送風された冷風あるいは温風を車室内に配風する配風機能部とを備える車両用空調装置であって、
前記コンプレッサは、電動式で構成されるとともに前記エバポレータ付近に配置され、
前記エバポレータ又は前記送風機のいずれか、あるいは両方とも車室外に配置し、前記配風機能部を車室内に配置することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
前記コンデンサが前記コンプレッサと近接して配置されていることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関し、さらに、エバポレータやコンデンサあるいはコンプレッサ等の熱交換装置や熱交換された空気を車室内に配風する送風機又は配風機能部を備えた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、車両用空調装置におけるエバポレータやコンデンサあるいはコンプレッサや膨張弁は、１冷凍サイクルを構成するものであり、冷媒が冷凍サイクル内を循環している際に送風機によって送風された内外気が熱交換できるように構成され、熱交換された冷気・暖気は送風機によって車室内に配風される。これらの空調装置における各熱交換装置は、車両におけるエンジンルーム側と車室内側に分岐されて配置されている。
【０００３】
図６に示すように、冷媒を高圧にするためのコンプレッサ４は、エンジン３の動力で作動されることから室外ＣＯ側に配置されているエンジンルーム側に配置され、コンプレッサ４に接続するコンデンサ５もコンプレッサ４付近に配置されて車室外に放熱する必要があることからエンジンルーム側に配置されている。また、ヒータコア２１やエバポレータ２２あるいは送風機１２等は空調ユニット５０内に収納された状態で車室内ＣＩ側のインストルメントパネルに内蔵され、配風機能部５１を介して車室内ＣＩの各部位に配風できるように配置されている。
【０００４】
図６に示す従来の構成は、現在の車両における一般的なものを示すものであって、特に特許文献として記載されているものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、車両においては多機能化が進み、車室内の生活空間が快適に改善された状態で安定してくると、送風機１２やエバポレータ２２あるいはヒータコア２１を車室内に配置することが、各種の弊害を伴うものとして感じられるようになってきた。例えば、送風機１２に配置されているファンをモータで作動する騒音、エバポレータ２２内の冷媒通過時における冷媒の気化する際に発生する騒音、ヒータコア２１内を冷却水に含まれる空気が流れることによって発生する騒音、エンジン３からの振動伝達音による騒音等が、搭乗者に不快感を与えることや、また上記の騒音の対策のためにシールを貼着することによるコスト高になることや、またエンジンルームと車室内とを遮蔽する壁部（ファイヤーウォール）９を貫通する配管部が多いことによる作業性の低下やコスト高になることから、各空調装置における現状の配置構成では弊害が多く現れている。
【０００６】
図６〜８に示すように、特に、空調ユニット５０を室内ＣＩ側に配置することによって、室外ＣＯ側に配置されているエンジン３と室内ＣＩ側に配置されているヒータコア２１とを接続する一対の入出用配管５２、及び室外ＣＯ側に配置されているコンプレッサ４及びコンデンサ５と室内ＣＩ側に配置されている一対の冷媒用通路配管５３やエバポレータ２２から配管されるドレンホース５４が、ファイヤーウォール９を挿通することとなって、ファイヤーウォール９に挿通孔を明ける作業や、各空調装置を室内ＣＩ側と室外ＣＯ側に分割させて装着する作業等の作業性を低下させる要因となっていた。さらにこれらの配管部材は挿通孔に嵌めこむグロメットパッキン５５・５６により支持されていることから部品点数を増やしてコスト高となっていた。従って、車室内に配置されたこれらの弊害を除去すべく新たな改良が求められるようになってきた。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、車室内に発生する騒音をなくすとともにエンジンルーム側と車室内との接続部位を低減させ、さらにインストルメントパネル内のスペースを広く取ることのできる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用空調装置では、上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、送風機・エバポレータ・ヒータコアをエンジンルーム側に配置し、配風機能部を車室内側に配置することから、冷媒を循環する１冷凍サイクルをエンジンルーム側で構成することができことができ、コンパクトに構成できるとともに、エンジンとヒータコアとを接続する配管部材や、コンプレッサ及びコンデンサとエバポレータとを接続する配管部材、あるいはエバポレータのドレンホース等を車室内と車室外とを遮蔽する壁部に挿通させないことによりコスト低減化及び作業性の向上を図ることができたり、また、エバポレータで熱交換する際に滴下する水滴等の処理対策を施したりすることがないことからさらにコスト低減を図ることができる。
【０００９】
さらに、送風機・エバポレータ・ヒータコアを車室外に配置することによって、送風機に配置されているファンをモータで作動する騒音、エバポレータ内の冷媒通過時における冷媒の気化する際に発生する騒音、ヒータコア内を冷却水に含まれる空気が流れることによって発生する騒音、エンジンからの振動伝達音による騒音を車室内に伝達しにくくなることから、車室内を静寂に維持することができる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明では、車室外に配置される送風機から送風されて熱交換された空気は、送風切替ドアと車室内に配置されている配風機能部とを接続する通風路貫通部を通って車室内に配風される。つまり、車室内と車室外とを遮蔽する壁部には、熱交換された空気を送風する通風路貫通部だけが挿通することになるから、壁部に加工する孔加工の削減と配管作業の削減を含めて作業性の向上とコスト低減が可能となる。
【００１１】
請求項３記載の発明では、送風機をエバポレータの上流側に配置することによって、エバポレータ又はヒータコアを通って熱交換された空気を各配風口から排出する際に、それぞれの配風口において要望される温度で排出することができる。例えば、熱交換された空気は、冷気と暖気とを均一に混合することがないことから、ＦＯＯＴ用の配風口からは暖かい空気を、ＦＡＣＥ用の配風口からは冷たい空気を送風することができる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明では、コンプレッサを電動式にすることによって、コンプレッサをエンジンの動力から切り離すことができることから、コンプレッサをエバポレータ付近に設置して１ケース内で一体的に構成することが可能となる。従って、送風機・エバポレータ・ヒータコアをエンジンルーム側に配置し、配風機能部を車室内側に配置することによって、冷媒を循環する１冷凍サイクルをエンジンルーム側で構成することができことができ、コンパクトに構成できるとともに、車室内と車室外とを接続する配管部材を削減することによるコスト低減化及び作業性の向上を図ることができたり、エバポレータで熱交換する際に滴下する水滴等の処理対策を施したりすることがないことからさらにコスト低減を図ることができる。
【００１３】
さらに、送風機・エバポレータ・ヒータコアを車室外に配置することによって、送風機に配置されているファンをモータで作動する騒音、エバポレータ内の冷媒通過時における冷媒の気化する際に発生する騒音、ヒータコア内を冷却水に含まれる空気が流れることによって発生する騒音、エンジンからの振動伝達音による騒音を車室内に伝達しにくくなることから、車室内を静寂に維持することができる。
【００１４】
また、請求項５記載の発明では、コンプレッサとコンデンサとを近接して設置することによって、パイプやホース等の配管部材で接続することなくジョイント部材だけで接続することができ、コンプレッサ・コンデンサ・エバポレータ・ヒータコアとを含んで１ケース内に収納すれば、さらにコンパクトな車両用空調装置を構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
実施形態の車両用空調装置は、図１に示すように、ユニットケース２内に収納されて内外気切替ユニット１０と熱交換ユニット２０とを備える空調ユニット１を、車室内と車室外とを遮蔽する壁部（以下、ファイヤーウォールという。）９を間にして室外ＣＯ側に配置するものであり。第１の形態においては、図１に示すように、エンジン３の動力で駆動するコンプレッサ４をエンジン３の近傍に配置するものにおいて説明する。
【００１７】
室内ＣＩ側には、運転席の前方に配置されるインストルメントパネル４０（図３参照）の中央部と両側部側とに配風口８を備えた配風機能部７が配置され、室外ＣＯ側には、エンジン３と、エンジン３の出力部に連結されたコンプレッサ４と、コンプレッサ４から配管部材３１で接続されるコンデンサ５と、コンプレッサ４とコンデンサ５とからそれぞれ配管部材３２・３３を介してエバポレータ２２に接続される空調ユニット１とが配置されている。
【００１８】
空調ユニット１の内外気切替ユニット１０には内外気切替ドア１１と、ファン１３とモータ１４とを有して内外気を吸引して送風する送風機１２とを備えている。熱交換ユニット２０には、エンジン３から配管部材３４・３５を介して接続されて温度調整部を有するヒータコア２１と、送風機１２の下流側に配置されるエバポレータ２２と、空調ユニット１の下流側端部に配置される送風切り替えドア２３とを備えている。
【００１９】
空調ユニット１と配風機能部７とは、図２に示すように、ファイヤーウォール９を貫通して配置される通風路貫通部２５で接続され、車室側ＣＩのインストルメントパネル４０（図３参照）に配置される各配風口８Ａ・８Ｂ・８Ｃ・８Ｄに分岐配管されている。各配風口８Ａ・８Ｂ・８Ｃ・８Ｄには配風切替ドア８ａがそれぞれ配置されてそれぞれアクチュエータ８ｂによって各配風口の風向きを調整したり又は開放・閉鎖したりする。
【００２０】
通風路貫通部２５は、室外ＣＯ側において空調ユニット１の送風切替ドア２３を収納したパイプ状の室外側配管部２６の一端に室内ＣＩ側における配風機能部から延設された室内側配管部２７を内嵌して、室外側配管部２６の端面とファイヤーウォール９との連接部にパッキン２８を介在させて空気の外部への漏れを防止している。
【００２１】
次に、上記のように構成された車両用空調装置の作用について、図１に基づいて説明する。
【００２２】
コンプレッサ４はエンジン３の駆動によりエンジン３の動力を得て作動すると、低圧の冷媒を圧縮させて高圧の状態でコンデンサ５に送給する。コンデンサ５に送られた高圧の冷媒は、コンデンサ５内を循環してエバポレータ２２に向かって送給される。この冷媒がコンデンサ５内を循環している間に、コンデンサ５を挿通する外気が熱交換されて空調ユニット１側に送られる。コンデンサ５から送られた冷媒はエバポレータ２２付近に配置されている図示しない膨張弁によって低圧となった状態でエバポレータ２２に導入されてエバポレータ２２内を循環する。
【００２３】
一方、空調ユニット１内に配置されている送風機１２が、モータ１４の駆動でファン１３を正転させることによって、コンデンサ５を通ってきた外気又は車内を循環している内気が内外気切替ユニット１０内に吸引されてエバポレータ２２に向かって送風される。送風された空気は通過して冷気となって空調ユニット１の下流側に達すると、送風切替ドア２３の切替により、冷気のまま通風路貫通部２５に送られるか、ヒータコア２１を通って温度調整部で温度調整された暖かい空気と混合して暖気として通風路貫通部２５に送られる。ここまでの作用は、すべて車室外ＣＯ側で行われることとなる。
【００２４】
そして、通風路貫通部２５に送給された冷気又は暖気は、車室内ＣＩ側に配置された配風機能部７に導入されて、配風口８Ａ・８Ｂ・８Ｃ・８Ｄのいずれかから室内に向かって配風されることとなる。
【００２５】
上記のように、第１の形態の車両用空調装置では、送風機１２を含む内外気切替ユニット１０とヒータコア２１、エバポレータ２２、送風切替ドア２３を含む熱交換ユニット２０を配置する空調ユニット１をエンジンルーム側の車室外ＣＯ側に配置し、各配風口８を備える配風機能部７を車室内ＣＩ側に配置することによって、空調ユニット１から発生する騒音、例えば、送風機１２に配置されているファンをモータで作動する騒音、エバポレータ２２内の冷媒通過時における冷媒の気化する際に発生する騒音、ヒータコア２１内を冷却水に含まれる空気が流れることによって発生する騒音、エンジン３からの振動伝達音による騒音等を室内ＣＩ側に伝達することがないことから、室内を静寂にして快適な生活空間を維持することができる。
【００２６】
しかもファイヤーウォール９を通過する配管部材を通風炉貫通部２５の１箇所にすることができることから、それに伴う部品点数の低減及び作業性の向上によりコストの低減化を図ることができる。
【００２７】
次に、第２の形態として、図４に示すように、空調ユニット１を車室外ＣＯ側に配置するとともに、コンプレッサ４を電動式にしてエンジン３の動力と切り離して配置する。空調ユニット１は、前述の形態のように、送風機１２、ヒータコア２１、エバポレータ２２、送風切替ドア２３を内蔵して構成され、ヒータコア２１は、エンジン３と配管部材３４・３５で接続されている。
【００２８】
さらに配風機能部７は、ファイヤーウォール９を挿通する通風路貫通部２５を介して車室内ＣＩ側に配置する各配風口８Ａ・８Ｂ・８Ｃ・８Ｄに接続されている。
【００２９】
これによって、コンプレッサ４を空調ユニット１のエバポレータ２２付近に配置して配管継手部材３６で接続する。従って、コンプレッサ４は、流入口４ａがエバポレータ２２の流出口２２ａと配管継手部材３６で接続するとともに、流出口４ｂが長尺状の配管部材３１でコンデンサ５の流入口５ａに接続されることとなる。また、コンデンサ５の流出口５ｂは、図示しない膨張弁を介してエバポレータ２２の流入口２２ｂに長尺状配管部材３３で接続されることとなる。
【００３０】
そして、コンプレッサ４を空調ユニット１のユニットケース２で一体的に収納すれば、コンプレッサ４を含めた空調ユニット１はコンパクトに構成されるとともに、他の仕様に対しても共通化することができる。従って、今後、電気的に駆動する車両に追随できることとなる。
【００３１】
次に第３の形態による車両用空調装置は、第２の形態の車両用空調装置をさらにコンパクトさせて構成するものであり、図５に示すように、コンデンサ５をコンプレッサ５の付近に配置して短尺の配管部材あるいは配管継手部材３７で接続する。空調ユニット１は、第１の形態のように、送風機１２、ヒータコア２１、エバポレータ２２、送風切替ドア２３を内蔵して構成され、ヒータコア２１は、エンジン３と配管部材３４・３５で接続されている。
【００３２】
さらに配風機能部７は、ファイヤーウォール９を挿通する通風路貫通部２５を介して車室内ＣＩ側に配置する各配風口８Ａ・８Ｂ・８Ｃ・８Ｄに接続されている
つまり、コンプレッサ４は、流入口４ａがエバポレータ２２の流出口２２ａと配管継手部材３６で接続するとともに、流出口４ｂが短尺状の配管部材３７でコンデンサ５の流入口５ａに接続されることとなる。また、コンデンサ５の流出口５ｂは、図示しない膨張弁を介してエバポレータ２２の流入口２２ｂに短尺状の配管部材又は配管継手部材３８で接続されることとなる。
【００３３】
そして、コンデンサ５をコンプレッサ４とともに空調ユニット１のユニットケース２で一体的に収納すれば、コンプレッサ４とコンデンサ５を含めた新たな空調ユニットはコンパクトに構成されるとともに、他の仕様に対しても共通化することができる。従って、この形態においても、今後、電気的に駆動する車両に追随できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態による車両用空調装置を示す概略平面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】インストルメントパネルに配置されている各配風口を示す斜視図である。
【図４】第２の形態による車両用空調装置を示す概略平面図である。
【図５】第３の形態による車両用空調装置を示す概略平面図である。
【図６】従来の車両用空調装置を示す概略平面図である。
【図７】図６におけるファイヤーウォールを通る配管部材を示す断面図である。
【図８】図６におけるファイヤーウォールを通るドレンホースを示す断面図である。
【符号の説明】
１  空調ユニット
２  ユニットケース
３  エンジン
４  コンプレッサ
５  コンデンサ
７  配風機能部
８  配風口
９  ファイヤーウォール
１０  内外気切替ユニット
１２  送風機
２０  熱交換ユニット
２１  ヒータコア
２２  エバポレータ
２３  送風切替ドア
２５  通風路貫通部
ＣＩ  車室内
ＣＯ  車室外
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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