(57)【要約】【課題】ユニットの外形寸法の増大を極力抑えながら、低騒音・高風量化を実現する。【解決手段】空調ケース内に中央部エバポレータ５１及びその両側に位置する両側部エバポレータ５２、５３を垂直に立てた姿勢で平面視コ字形に配置する。各エバポレータは、水平に延びる上下一対のヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂと、上下端がヘッドタンクに連通接続された多数本の熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃを備える。上側のヘッドタンクの隣接端部同士は上側連結部５６Ａ、５７Ａでそれぞれ連通接続し、下側ヘッドタンクの隣接端部同士は下側連結部５６Ｂ、５７でそれぞれ連通接続し、上側連結部５６Ａ、５７Ａ及び下側連結部５６Ｂ、５７Ｂの一方に冷媒供給管９２を接続し、他方に冷媒排出管９１を接続し、配管構造の簡略化を図る。【選択図】      図１
2004299621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ケース（１０）内に、中央部エバポレータ（５１）及びその両側に位置する両側部エバポレータ（５２、５３）の３つのエバポレータが垂直に立てた姿勢で平面視コ字形に配置され、コ字形に配置されたエバポレータ（５１、５２，５３）の各通風面に対して略垂直に空調風が通過するように、エバポレータ（５１、５２、５３）の外側と内側にそれぞれ外側流路（１１、１２、１３）と内側流路（２１、２２、２３）が確保されると共に、エバポレータ通過後の空調風が流下する空調ケース（１０）内の流路途中にヒータコア（６０）が配置され、
前記中央部エバポレータ（５１）及び両側部エバポレータ（５２、５３）のそれぞれは、水平に延びる上下一対のヘッドタンク（５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ）と、各々が上下方向に延ばされ且つ上下端が前記上下一対のヘッドタンク（５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂ）に連通接続された多数本の熱交換チューブ（５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃ）とを備え、
前記中央部エバポレータ（５１）と各側部エバポレータ（５２、５３）の上側のヘッドタンク（５１Ａ、５２Ａ、５３Ａ）の隣接端部同士は上側連結部（５６Ａ、５７Ａ）でそれぞれ連通接続され、中央部エバポレータ（５１）と各側部エバポレータ（５２、５３）の下側ヘッドタンク（５２Ｂ、５３Ｂ）の隣接端部同士は下側連結部（５６Ｂ、５７Ｂ）でそれぞれ連通接続され、
前記上側連結部（５６Ａ、５７Ａ）及び下側連結部（５６Ｂ、５７Ｂ）の一方に冷媒供給管（９２）が接続され、他方に冷媒排出管（９１）が接続されていることを特徴とする車両用空調ユニット（１Ａ〜１Ｄ）。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調ユニットであって、
前記下側連結部（５６Ｂ、５７Ｂ）に冷媒供給管（９２）が接続される共に、上側連結部（５６Ａ、５７Ａ）に冷媒排出管（９１）が接続され、これにより、冷媒が各エバポレータ（５１、５２、５３）の熱交換チューブ（５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃ）を下から上に流れるように設定されていることを特徴とする車両用空調ユニット（１Ａ〜１Ｄ）。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用空調ユニットであって、
前記中央部エバポレータ（５１）の左右各半分の容積が左右の各側部エバポレータ（５２、５３）の容積と略同一とされ、中央部エバポレータ（５１）の上下のヘッドタンク（５１Ａ、５１Ｂ）に、中央部エバポレータ（５１）を左右半分に分割する仕切板（５１Ｋ）が設けられ、前記２つの下側連結部（５６Ｂ、５７Ｂ）に冷媒供給管（９２）がそれぞれ接続されると共に、前記２つの上側連結部（５６Ａ、５７Ａ）に冷媒排出管（９１）がそれぞれ接続されていることを特徴とする車両用空調ユニット（１Ａ〜１Ｄ）。
【請求項４】
請求項３記載の車両用空調ユニットであって、
前記下側連結部（５６Ｂ、５７Ｂ）に接続された２本の冷媒供給管（９２）と上側連結部（５６Ａ、５７Ａ）に接続された２本の冷媒排出管（９１）とが、中央部エバポレータ（５１）の背後でＸ字形に配設され、前記２本の冷媒供給管（９２）の分岐接続部（９２Ｇ）と前記２本の冷媒排出管（９１）の合流接続部（９２Ｊ）とが、前記Ｘ字の交点に配した連結部材（９５）に保持されていることを特徴とする車両用空調ユニット（１Ａ〜１Ｄ）。
【請求項５】
請求項４記載の車両用空調ユニットであって、
前記連結部材（９５）が膨張弁のハウジングを兼ねていることを特徴とする車両用空調ユニット（１Ａ〜１Ｄ）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インストルメントパネル内に搭載するのに適した車両用空調ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の自動車では、前座席の前面のインストルメントパネル内にエアコンユニットを搭載することが多い。インストルメントパネルには、車両のエレクトロニクス化に伴い各種の機器を搭載することが多くなってきたので、インストルメントパネル内におけるエアコンユニットの搭載スペースは、その影響で徐々に縮小されてきている。
【０００３】
インストルメントパネル内にエアコンユニットを配置する場合、エバポレータとヒータコアを車両前後方向に配置して一体化した空調ユニットを車幅方向の中央部に設置し、送風ユニットを車幅方向中央部から助手席側にオフセットして配置することが行われている（例えば、特許文献１参照）。このようなレイアウトはセンタ置きタイプと呼ばれており、このセンタ置きタイプのレイアウトによれば、エバポレータとヒータコアを車幅方向の中央部に集中して設置しているので、インストルメントパネル内でのスペース確保が容易になる利点が得られる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１２３７４８号公報（図２６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では車室内の静穏化の要請に伴い、エアコンの騒音低下の要望も強まってきた。エアコンの騒音低下を図るためには、風量を低下させればよいが、風量を低下させると当然空調能力も劣ってしまうため、風量を落とさずに、つまり、高風量を維持しながら、低騒音を実現する対策が求められている。
【０００６】
低騒音・高風量を実現するためには、熱交換器（特にエバポレータ）の通風面積を拡大することが最も有効である。しかし、通風面積を拡大するために、例えば、エバポレータの幅寸法を単に大きくすると、エバポレータの幅方向の占有スペースの拡大により、空調ユニット自体が大型化し、前記のセンタ置きタイプの場合、運転席側の足元スペースの確保や、助手席側のグローブボックスの容量確保が難しくなってしまう。このため、それらスペースを犠牲にしての低騒音・高風量化の実現には無理があると見られていた。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮し、ユニットの外形寸法の増大を極力抑えながら、低騒音・高風量化を実現することのできる車両用空調ユニット、及び、それを使用した車両用空調装置を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】
請求項１の発明は、空調ケース内に、中央部エバポレータ及びその両側に位置する両側部エバポレータの３つのエバポレータが垂直に立てた姿勢で平面視コ字形に配置され、コ字形に配置されたエバポレータの各通風面に対して略垂直に空調風が通過するように、エバポレータの外側と内側にそれぞれ外側流路と内側流路が確保されると共に、エバポレータ通過後の空調風が流下する空調ケース内の流路途中にヒータコアが配置され、中央部エバポレータ及び両側部エバポレータのそれぞれは、水平に延びる上下一対のヘッドタンクと、各々が上下方向に延ばされ且つ上下端が前記上下一対のヘッドタンクに連通接続された多数本の熱交換チューブとを備え、中央部エバポレータと各側部エバポレータの上側のヘッドタンクの隣接端部同士は上側連結部でそれぞれ連通接続され、中央部エバポレータと各側部エバポレータの下側ヘッドタンクの隣接端部同士は下側連結部でそれぞれ連通接続され、上側連結部及び下側連結部の一方に冷媒供給管が接続され、他方に冷媒排出管が接続されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットであって、前記下側連結部に冷媒供給管が接続される共に、上側連結部に冷媒排出管が接続され、これにより、冷媒が各エバポレータの熱交換チューブを下から上に流れるように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の車両用空調ユニットであって、前記中央部エバポレータの左右各半分の容積が左右の各側部エバポレータの容積と略同一とされ、中央部エバポレータの上下のヘッドタンクに、中央部エバポレータを左右半分に分割する仕切板が設けられ、前記２つの下側連結部に冷媒供給管がそれぞれ接続されると共に、前記２つの上側連結部に冷媒排出管がそれぞれ接続されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載の車両用空調ユニットであって、前記下側連結部に接続された２本の冷媒供給管と上側連結部に接続された２本の冷媒排出管とが、中央部エバポレータの背後でＸ字形に配設され、前記２本の冷媒供給管の分岐接続部と前記２本の冷媒排出管の合流接続部とが、前記Ｘ字の交点に配した連結部材に保持されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４記載の車両用空調ユニットであって、前記連結部材が膨張弁のハウジングを兼ねていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、エバポレータを平面視コ字形に配置しているので、エバポレータを横一列に配置する場合と違って、エバポレータの配置幅寸法を抑えつつ、エバポレータの通風面積の拡大を図ることができる。従って、空調ケースの幅寸法、つまり、空調ユニットの幅寸法を抑えつつ、低騒音・高風量を実現することができる。
【００１４】
また、コ字形に配置した３つのエバポレータのそれぞれに冷媒配管を接続するという複雑な配管構造を採るのではなく、中央部エバポレータと各側部エバポレータの上側ヘッドタンク同士の連結部と、下側ヘッドタンク同士の連結部とに、冷媒供給管と冷媒排出管を接続しているので、３つのエバポレータを使用する割りには、配管構造を単純化することができ、製作手間や製作コストの上昇を抑えることができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、冷媒を下側ヘッドタンクから上側ヘッドタンクに向けて、熱交換チューブ内を下から上に流すようにしているので、エバポレータ内における冷媒の分流の均一化を図ることができる。即ち、下側ヘッドタンクを冷媒の入側とすることで、冷媒を下側ヘッドタンク内に溜め、その圧力を利用して各熱交換チューブに冷媒を下から上に向かって流すことができる。従って、各チューブ間の圧力を均一化させることができ、各チューブへの分流が良好に行われるようになる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、３つのエバポレータを、中央部エバポレータの左半分及び左側の側部エバポレータよりなる左側の部分と、中央部エバポレータの右半分及び右側の側部エバポレータよりなる右側の部分と、の２つの互いに容量が略等しい作動領域に分けることができる。そして、左側の部分に関しては、中央部エバポレータと左側部エバポレータの上下ヘッドタンクの各連結部に冷媒配管を接続し、右側の部分に関しては、中央部エバポレータと右側部エバポレータの上下ヘッドタンクの各連結部に冷媒配管を接続しているので、左右の作動領域の各熱交換チューブに対しての冷媒の分流性を良くすることができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、２本の冷媒供給管と２本の冷媒排出管を中央部エバポレータの背後でＸ字形に配設し、２本の冷媒供給管の分岐接続部と２本の冷媒排出管の合流接続部とを、Ｘ字の交点に配した連結部材にて保持しているので、各配管をバラで配設した場合と比べ、配管の剛性向上を図ることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、連結部材が膨張弁のハウジングを兼ねるので、配管の剛性増大を図る上での部品点数が少なくて済み、コスト上昇を極力抑えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１実施形態の空調ユニット１Ａの概略構成図であって、内部構造を部分的に透視しながら示す斜視図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は同空調ユニット１Ａと送風ユニット７０を組み合わせたエアコンユニットの構成を示す概略平面図である。
【００２１】
空調ユニット１Ａは、箱形の空調ケース１０を主体に構成されている。空調ケース１０の内部には、空調風を冷却するエバポレータ５０が平面視コ字形に配置されている。このエバポレータ５０は、コ字の開口が空調風の流れ方向の下流側に向くように垂直に立てた姿勢で配置されている。即ち、エバポレータ５０は、図３に示すように、コ字形配置の中央に位置する中央部エバポレータ５１と、その左右両側に位置する両側部エバポレータ５２、５３との３つの分割された平板状のエバポレータで構成されている。
【００２２】
空調ケース１０の内部には、コ字形配置のエバポレータ５０（５１、５２、５３）の各通風面に対して略垂直に空調風が通過するように、エバポレータ５０の外側と内側に、それぞれ外側流路と内側流路とが確保されている。
【００２３】
エバポレータ５０の外側に確保された外側流路は、中央部エバポレータ５１の外側に確保された中央流路１１と、両側部エバポレータ５２、５３の各外側に確保された側部流路１２、１３とからなる平面視コ字形の空間として構成されている。
【００２４】
また、エバポレータ５０の内側に確保された内側流路は、中央部エバポレータ５１の内側の中央内側流路２１と、両側部エバポレータ５２、５３の各内側の側部内側流路２２、２３とからなる平面視コ字形の空間として構成されている。ここで、側部内側流路２２、２３は、それぞれ流路壁２２Ｈ、２３Ｈをエバポレータ５２、５３の内側に間隔をおいて配することで形成されている。また、中央内側流路２１は単なる空間として形成されている。
【００２５】
また、空調ケース１０の内部のエバポレータ５０通過後の空調風が流下する流路途中には、空調風を加温するヒータコア６０が配置されている。ヒータコア６０は、コ字形に配置されたエバポレータ５０の内側の空間の内部に配置されており、図２に示すように、中央部エバポレータ５１の背面に前傾姿勢で立設されている。そして、中央部エバポレータ５１とヒータコア６０の間に、エバポレータ５０通過後の空調風をヒータコア６０の背面に流入させる中央空間２５が確保されている。
【００２６】
コ字形配置のエバポレータ５０の内側に確保された内側流路２１、２２、２３は、全て中央空間２５に合流している。即ち、中央内側流路２１は中央空間２５にそのまま連続している。また、側部内側流路２２、２３は、これらの内側流路２２、２３を画成する流路壁２２Ｈ、２３Ｈの中央部エバポレータ５１寄りの位置に連通用の開口２２ｅ、２３ｅを設けることで、これら開口２２ｅ、２３ｅを通して中央空間２５に合流している。
【００２７】
また、図２に示すように、ヒータコア６０の上側には、中央空間２５内に導入されたエバポレータ５０通過後の空調風の少なくとも一部を、直接ヒータコア６０の下流側空間であるエアミックス空間２６に向けてバイパスさせるバイパス通路３１が設けられている。
【００２８】
このバイパス通路３１には、該バイパス通路３１を開閉するバタフライ形のバイパスドア３１Ｄが設けられている。ヒータコア６０の後側に確保されたエアミックス空間２６は、バイパス通路３１を通過して来た空調風とヒータコア６０を通過して来た空調風とを混合させるための空間である。
【００２９】
空調ケース１０には、このエアミックス空間２６に臨ませてベント吹出口３２とフット吹出口３４が設けられており、それらベント吹出口３２とフット吹出口３４には、それぞれ開閉可能なベントドア３２Ｄとフットドア３４Ｄとが設けられている。
【００３０】
なお、フット吹出口３４の下流部は、フロント側フット吹出口３５とリア側フット吹出口３６に分岐されている。また、バイパスドア３１Ｄの真上には、デフドア３３Ｄを備えたデフ吹出口３３が設けられている。
【００３１】
また、この空調ユニット１Ａの空調ケース１０には、送風ユニット７０からの空調風を導入するための空調風導入口１４が設けられている。空調風導入口１４は、エバポレータ５０の外側流路を構成する中央流路１１と左側の側部流路１２の連通する角部に設けられており、中央流路１１の延在方向に向けて真っ直ぐに空調風を導入する向きに配置されている。そして、この空調風導入口１４に送風ユニット７０の吐出口を接続することができるようになっている。図３は送風ユニット７０を接続した状態での構成を示している。
【００３２】
この空調ユニット１Ａを車両に据え付ける場合は、空調ユニット１Ａの側方に送風ユニット７０を配置して、この送風ユニット７０の吐出口を空調ユニット１Ａの空調風導入口１４に接続する。そしてその状態で、空調ユニット１Ａを、コ字形配置のエバポレータ５０の開口部及びヒータコア６０が車両後方に向く姿勢で、車両前席前方のインストルメントパネル内の車幅方向中央部に配置し、それにより、送風ユニット７０を助手席側にオフセット配置して車両用空調装置を構成する。
【００３３】
次に、各エバポレータ５１、５２、５３の具体的構成、並びに、それらに対する冷媒配管の接続構造について説明する。
【００３４】
図４はエバポレータ５０（５１、５２、５３）及びその配管系だけを取り出して示す斜め後方から見た概略構成図、図５は中央部エバポレータ５１の背面側から見た配管構造の構成図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、図７は図６のＶＩＩ部分の具体的構成例（ａ）、（ｂ）を示す断面図である。
【００３５】
図４に示すように、中央部エバポレータ５１及び両側部エバポレータ５２、５３のそれぞれは、水平に延びる上下一対のヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂと、各々が上下方向に延ばされ且つ上下端が前記上下一対のヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂに連通接続された多数本の熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃとを備えている。各熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃは、ヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂに先端を差し込んだ状態でろう付けされている。図４では、熱交換チューブの１本１本の図示は省略してあり、全体を透視可能な平板ブロック状のものとして図示してある。
【００３６】
中央部エバポレータ５１と各側部エバポレータ５２、５３の上側のヘッドタンク５１Ａ、５２Ａ、５３Ａの隣接端部同士は、上側連結部５６Ａ、５７Ａでそれぞれ連通接続されている。また、中央部エバポレータ５１と各側部エバポレータ５２、５３の下側ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂの隣接端部同士は、下側連結部５６Ｂ、５７Ｂでそれぞれ連通接続されている。
【００３７】
そして、上側連結部５６Ａ、５７Ａにそれぞれ冷媒排出管９１が接続され、下側連結部５６Ｂ、５７Ｂに冷媒供給管９２がそれぞれ接続されている。これにより、冷媒は、下側ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂに入った後、各エバポレータ５１、５２、５３の熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃを下から上に流れ、上側ヘッドタンク５１Ａ、５２Ａ、５３Ｂから外に出るように設定されている。
【００３８】
また、中央部エバポレータ５１の左右各半分の容積は、左右の各側部エバポレータ５２、５３の容積と略同一とされており、中央部エバポレータ５１の上下のヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂに、中央部エバポレータ５１を左右半分に分割する仕切板５１Ｋが設けられている。
【００３９】
また、図４、図５に示すように、下側連結部５６Ｂ、５７Ｂに接続された２本の冷媒供給管９２と、上側連結部５６Ａ、５７Ａに接続された２本の冷媒排出管９１とが、中央部エバポレータ５１の背後でＸ字形に配設され、２本の冷媒供給管９２の分岐接続部９２Ｇと２本の冷媒排出管９１の合流接続部９１Ｊとが、前記Ｘ字の交点に配した連結部材９５に保持されている。この連結部材９５は、冷媒供給管９２の分岐接続部９２Ｇの前段に介在する膨張弁のハウジングを兼ねている。
【００４０】
上側連結部５６Ａ、５７Ａと下側連結部５６Ｂ、５７Ｂには、３本の配管を連結する３方向管継手が使用されており、冷媒供給管９２及び冷媒排出管９１と各ヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ、５３Ａ、５３Ｂとの接続は、各管路の延在方向に応じた適切な流路断面寸法を設定することで行われている。
【００４１】
図７（ａ）、（ｂ）は図６のＶＩＩ部分の具体的構成例を示しており、（ａ）のように、冷媒供給管９２を各ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂに対して共に同じ角度条件で接続する場合には、各ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂに対する接続流路断面寸法ａ、ｂを等しい寸法に設定した連結部５６Ｂを用いて接続する。
【００４２】
このようにすることで、各ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂに対して同等な条件で冷媒を分流することができるようになる。
【００４３】
また、（ｂ）のように、片方のヘッドタンク５２Ｂの延長線上に冷媒供給管９２を接続する場合には、他方のヘッドタンク５１Ｂに対して冷媒供給管９２が垂直な関係となってしまい、前者のヘッドタンク５２Ｂに対する流入抵抗より後者のヘッドタンク５２Ｂに対する流入抵抗の方が当然大きくなるから、それを相殺する目的で、各ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂに対する接続流路断面寸法ａ、ｂをａ＞ｂの条件に設定した連結部５６Ｂを用いて接続する。
【００４４】
このようにすることで、各ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂに対して同等に近い条件で冷媒を分流することができるようになる。
【００４５】
次に作用を説明する。
【００４６】
送風ユニット７０を作動させると、空調風は空調風導入口１４から空調ケース１０内に導入され、エバポレータ５０の外側流路である中央流路１１、両側部流路１２、１３から、各エバポレータ５１、５２、５３を通過して内側流路２１、２２、２３に抜ける。この間、空調風はエバポレータ５１、５２、５３によって除湿・冷却される。エバポレータ５１、５２、５３を通過した空調風は、内側流路２１、２２，２３からヒータコア６０の背後の中央空間２５に合流し、ヒータコア６０を通過して、開放された少なくともいずれかの吹出口３２、３３、３４から車内へ吹き出される。
【００４７】
例えば、フルクールモードの場合は、ヒータコア６０を加温モードにせずに空調風を通過させる。それにより、冷風がそのまま車内へ吹き出される。また、ヒートモードの場合は、ヒータコア６０を加温モードにして空調風を通過させる。それにより、エバポレータ５０を通過した空調風が加温されて車内へ吹き出される。
【００４８】
また、エアミックスさせるモードの場合は、バイパスドア３１Ｄを開いてエバポレータ５０通過後の空調風を直接ヒータコア６０の下流側のエアミックス空間２６に導入することで、ヒータコア６０通過後の温風と、バイパス通路３１から出てくる冷風とをエアミックス空間２６で混合して、車内へ吹き出させる。従って、バイパスドア３１Ｄの制御によって、ベント吹出口３２及びフット吹出口３４から車内へ吹き出す空調風の温度調節を行うことができる。
【００４９】
このように空調を行う場合、エバポレータ５０がコ字形に配置されることによって、通風面積が大幅に拡大されているので、つまり、中央部エバポレータ５１を基本として見た場合、左右側部エバポレータ５２、５３の通風面積分が増加しているので、低騒音・高風量を実現することができる。
【００５０】
特にエバポレータ５０がコ字形に配置されることによって、エバポレータ５０が横一列に並ぶ場合と違ってエバポレータ５０の配置幅寸法が抑えられるので、空調ケース１０の幅寸法、つまり空調ユニット１Ａの幅寸法を抑えつつ低騒音・高風量を実現することができる。
【００５１】
また、エバポレータ５０もヒータコア６０も、立った姿勢で配置されているので、水平方向に空調風が通過することになって、良好な熱交換性能が得られる。また、ヒータコア６０が前傾姿勢で配置されることで、占有スペースを拡大せずにヒータコア６０の通風面積の拡大が図られているので、ヒータコア６０の熱交換性能がアップする。
【００５２】
また、ヒータコア６０は、中央部エバポレータ５１と対面する姿勢で配置されているので、流路構成が単純化され、コンパクトな構造の空調ユニット１Ａとなっている。特に、ヒータコア６０は、コ字形配置のエバポレータ５０の内側の空間の内部に配置されているので、ヒータコア６０と直交する車両前後方向の空調ユニット１Ａの寸法を小さく抑えることができる。
【００５３】
また、以上のように空調ユニット１Ａの幅寸法を制限することができるので、図３に示すように、空調ユニット１Ａ及び送風ユニット７０をセンタ置きタイプのレイアウトで配置した場合に、運転席の足元スペースやグローブボックスの容量を十分に確保することができる。
【００５４】
次に上記のような冷媒の配管構造を採用したことによる作用を説明する。
【００５５】
本実施形態の空調ユニットでは、コ字形に配置した３つのエバポレータ５１、５２、５３のそれぞれに冷媒配管を接続するという複雑な配管構造を採るのではなく、中央部エバポレータ５１と各側部エバポレータ５２、５３の上側ヘッドタンク５１Ａ、５２Ａ、５３Ａ同士の連結部５６Ａ、５７Ａと、下側ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂ同士の連結部５６Ｂ、５７Ｂとに、冷媒排出管９１と冷媒供給管９２を接続しているので、３つのエバポレータ５１、５２、５３を使用する割りには、配管構造を単純化することができ、製作手間や製作コストの上昇を抑えることができる。
【００５６】
また、図８に示すように、冷媒を下側ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂから上側ヘッドタンク５１Ａ、５２Ａ、５３Ａに向けて、熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃ内を下から上に流すようにしているので、エバポレータ５１、５２、５３内における冷媒の分流の均一化を図ることができる。即ち、下側ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂを冷媒の入側とすることで、冷媒を下側ヘッドタンク５１Ｂ、５２Ｂ、５３Ｂ内に溜め、その圧力を利用して各熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃに冷媒を下から上に向かって流すことができる。従って、各チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃ間の圧力を均一化させることができ、各チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃへの分流が良好に行われるようになる。
【００５７】
また、図９に示すように、中央部エバポレータ５１の上下のヘッドタンク５１Ａ、５１Ｂの左右方向中央部分に仕切板（デバイド）５１Ｋを設けているので、３つのエバポレータ５１、５２、５３を、中央部エバポレータ５１の左半分及び左側の側部エバポレータ５２よりなる左側の部分ＥＬと、中央部エバポレータ５１の右半分及び右側の側部エバポレータ５３よりなる右側の部分ＥＲと、の２つの互いに容量が略等しい作動領域に分けることができる。
【００５８】
そして、左側の部分ＥＬに関しては、中央部エバポレータ５１と左側部エバポレータ５２の上下ヘッドタンク５１Ａ、５２Ａ、５１Ｂ、５２Ｂの各連結部５６Ａ、５６Ｂに冷媒配管９１、９２を接続し、右側の部分に関しては、中央部エバポレータ５１と右側部エバポレータ５３の上下ヘッドタンク５１Ａ、５３Ａ、５１Ｂ、５３Ｂの各連結部５７Ａ、５７Ｂに冷媒配管９１、９２を接続しているので、左右の作動領域の各熱交換チューブ５１Ｃ、５２Ｃ、５３Ｃに対しての冷媒の分流性を良くすることができる。
【００５９】
更に、２本の冷媒供給管９２と２本の冷媒排出管９１を中央部エバポレータ５１の背後でＸ字形に配設し、２本の冷媒供給管９２の分岐接続部９２Ｇと２本の冷媒排出管９１の合流接続部９１Ｊとを、Ｘ字の交点に配した連結部材９５にて保持しているので、各配管をバラで配設した場合と比べ、配管の剛性向上を図ることができるし、連結部材９５が膨張弁のハウジングを兼ねているので、配管の剛性増大を図る上での部品点数を少なく済ませることができ、コスト上昇を極力抑えることができる。
【００６０】
なお、上記実施形態の空調ユニット１Ａでは、バイパス通路３１及びバイパスドア３１Ｄをヒータコア６０の上側に設けていたが、図１０に示す第２実施形態の空調ユニット１Ｂのように、両側部エバポレータ５２、５３に対応して確保した内側流路２２、２３の一部に、両側部エバポレータ５２、５３通過後の空調風の少なくとも一部を直接ヒータコア６０の下流側空間にバイパスさせるバイパス通路４２、４３を設け、これらバイパス通路４２、４３にバイパスドア４２Ｄ、４３Ｄを設けて、バイパス通路４２、４３を開閉制御するようにしてもよい。
【００６１】
この場合も、バイパスドア４２Ｄ、４３Ｄを開いてエバポレータ５２、５３通過後の冷風を直接ヒータコア６０の下流側空間に導くことにより、エアミックス空間２６にてヒータコア６０通過後の温風とバイパスされた冷風とをミックスすることができて、温度調節された空調風を車内に吹き出すことができる。
【００６２】
また、図１１の第３実施形態の空調ユニット１Ｃに示すように、バイパス通路を設けずに、エバポレータ５１、５２、５３を通過した空調風を、どのような場合も全てヒータコア６０に通過させるようにしてもよい。この場合は、モードに応じてヒータコア６０のＯＮ／ＯＦＦを行う必要がある。
【００６３】
また、図１２の第４実施形態の空調ユニット１Ｄのように流路を形成することにより、空調ケース１０内での空調風の流れをより円滑にすることができ、空調性能アップを図ることができる。
【００６４】
この第４実施形態の空調ユニット１Ｄでは、空調風導入口１４から中央流路１１への連絡部に、左側の側部流路１２への風量配分を増すための流路絞り込み部（段差）１５を設けている。また、左側の側部流路１２及び右側の側部流路１３を、先端に行くほど流路を狭くした先窄まり形状に形成し、中央流路１１から右側の側部流路１３へ至る曲がり部１６の流路形状を、外周側の流路壁１６Ｈを丸めることで湾曲状に形成し、右側の側部流路１３の先端側を、外周側の流路壁１３Ｈを内側に湾曲させることで先窄まり形状に形成している。
【００６５】
更に、中央部エバポレータ５１と両側部エバポレータ５２、５３の交差部に、空調風の流れを円滑にするための整流部材５５、５６を取り付けている。また、側部内側流路２２、２３にバイパス通路２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂを設けている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の空調ユニットの概略構成図であって、内部構造を部分的に透視しながら示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】同空調ユニットと送風ユニットを組み合わせたエアコンユニットの構成を示す概略平面図である。
【図４】同空調ユニットにおけるエバポレータ及びその配管系だけを取り出して示す斜め後方から見た概略構成図である。
【図５】図４の中央部エバポレータの背面側から見たエバポレータ及びその配管構造の構成図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ部分の具体的構成例（ａ）、（ｂ）を示す断面図である。
【図８】前記エバポレータに対する冷媒の流れ方の説明図である。
【図９】前記エバポレータに対する冷媒の流れ方の説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の空調ユニットと送風ユニットを組み合わせたエアコンユニットの構成を示す概略平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の空調ユニットと送風ユニットを組み合わせたエアコンユニットの構成を示す概略平面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態の空調ユニットの構成を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ  空調ユニット
１０  空調ケース
１１  中央流路（外側流路）
１２，１３  側部流路（外側流路）
２１，２２，２３  内側流路
５０  エバポレータ
５１  中央部エバポレータ
５２，５３  側部エバポレータ
５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ  上側ヘッドタンク
５１Ｂ，５２Ｂ，５３Ｂ  下側ヘッドタンク
５１Ｃ，５２Ｃ，５３Ｃ  熱交換チューブ
５１Ｋ  仕切板
５６Ａ，５７Ａ  上側連結部
５６Ｂ，５７Ｂ  下側連結部
６０  ヒータコア
９１  冷媒排出管
９１Ｊ  合流接続部
９２  冷媒供給管
９２Ｇ  合流接続部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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