(57)【要約】【課題】大型化することなく、内部の送風抵抗を低減することができる車両用空調ユニットを提供する。【解決手段】送風空気を内部に導入する導入口１１を具備する導入部１０と、送風空気が流通する送風路２ａと、送風空気を車室内に供給するための複数の吹出口４１とを具備したユニットケース２と、送風空気を冷却する熱交換部５１を具備するエバポレータ５０とを備えた車両用空調ユニット１に、送風空気がエバポレータ５０を通過する際の入射角θが小さくなるように形成された上流側変向部２２を設ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風空気を内部に導入する導入口（１１）を具備する導入部（１０）と、この導入口（１１）から内部に導入された送風空気が流通する送風路（２ａ）と、当該送風空気を車室内の複数箇所にそれぞれ供給するための複数の吹出口（４１）とを具備したユニットケース（２）と、
該ユニットケース（２）内に配設され、当該送風空気を冷却する熱交換部（５１）を具備するエバポレータ（５０）とを備えた車両用空調ユニット（１）であって、
当該送風空気が前記エバポレータ（５０）を通過する際の入射角（θ）が小さくなるように形成された上流側変向部（２２）を備えたことを特徴とする車両用空調ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調ユニット（１）において、
前記導入部の出口（１２）の内周壁（１３）に前記エバポレータ（５０）の一端側（５２）が送風路（２ａ）内に突出しないように保持され、且つ該エバポレータ（５０）の他端側（５３）が当該一端側（５２）よりも送風路（２ａ）の下流側に位置するように保持されたエバポレータ（５０）と、
前記送風路（２ａ）のエバポレータ上流側部分（２０）に当該送風空気の主流が該熱交換部（５１）の中央部分にあたるように形成された上流側変向部（２２）とを備えたことを特徴とする車両用空調ユニット。
【請求項３】
請求項１、または請求項２に記載の車両用空調ユニット（１）において、
前記送風路（２ａ）のエバポレータ下流側部分（３０）に当該送風空気が前記熱交換部（５１）の中央部分から流出するように形成された下流側変向部（３４）を備えたことを特徴とする車両用空調ユニット。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調ユニット（１）において、
前記下流側変向部（３４）が前記導入部（１０）の周壁（１４）で構成されていることを特徴とする車両用空調ユニット。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調ユニット（１）において、
前記ユニットケース（２）上部に前記導入口（１１）を具備する前記導入部（１０）と、
この導入部（１０）から前記ユニットケース（２）の下方に向けて当該送風空気を送風しつつ、前記上流側変向部（２２）によって下向きから横向きに当該送風空気の流れの向きを変え、前記熱交換部（５１）に当該送風空気を導く前記エバポレータ上流側部分（２０）と、
該熱交換部（５１）を通過した当該送風空気の流れの向きを横向きから上向きに変える前記エバポレータ下流側部分（３０）とを備え、
前記導入口（１１）から導入された当該送風空気が、該熱交換部（５１）を通過し、前記吹出口（４１）から車室内に送風されることを特徴とする車両用空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷房機能を備えた車両用空調ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用されている車両用空調装置として、特許文献１に開示されるものが知られている。
【０００３】
これは、計器盤内側に配置される室内ユニット部の送風機部を車両後方側に配置し、送風機部により送風される空気と熱交換する熱交換部を送風機部の車両前方側に配置することで、送風機部と熱交換部を車両前後方向に配置し、上下方向に積み上げないので、室内ユニット部全体の上下方向寸法を縮小し、室内ユニット部の計器盤内側への搭載、送風機部のメンテナンス、および乗員の足元スペースの確保を容易にするものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２７４１４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、室内ユニット部（車両用空調ユニット）の上下方向の寸法を縮小することのみが考慮されているため、室内ユニット部内の送風抵抗が悪化し、風切音などの騒音が増大する恐れがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、大型化することなく、内部の送風抵抗を低減することができる車両用空調ユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明にあっては、送風空気を内部に導入する導入口を具備する導入部と、この導入口から内部に導入された送風空気が流通する送風路と、当該送風空気を車室内の複数箇所にそれぞれ供給するための複数の吹出口とを具備したユニットケースと、該ユニットケース内に配設され、当該送風空気を冷却する熱交換部を具備するエバポレータとを備えた車両用空調ユニットであって、当該送風空気が前記エバポレータを通過する際の入射角が小さくなるように形成された上流側変向部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の車両用空調ユニットにおいて、前記導入部の出口の内周壁に前記エバポレータの一端側が送風路内に突出しないように保持され、且つ該エバポレータの他端側が当該一端側よりも送風路の下流側に位置するように保持されたエバポレータと、前記送風路のエバポレータ上流側部分に当該送風空気の主流が該熱交換部の中央部分にあたるように形成された上流側変向部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明にあっては、請求項１、または請求項２に記載の車両用空調ユニットにおいて、前記送風路のエバポレータ下流側部分に当該送風空気が前記熱交換部の中央部分から流出するように形成された下流側変向部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明にあっては、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調ユニットにおいて、前記下流側変向部が前記導入部の周壁で構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明にあっては、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調ユニットにおいて、前記ユニットケース上部に前記導入口を具備する前記導入部と、この導入部から前記ユニットケースの下方に向けて当該送風空気を送風しつつ、前記上流側変向部によって下向きから横向きに当該送風空気の流れの向きを変え、前記熱交換部に当該送風空気を導く前記エバポレータ上流側部分と、該熱交換部を通過した当該送風空気の流れの向きを横向きから上向きに変える前記エバポレータ下流側部分とを備え、前記導入口から導入された当該送風空気が、該熱交換部を通過し、前記吹出口から車室内に送風されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、送風空気がエバポレータを通過する際の入射角が小さくなるように形成された上流側変向部を備えることにより、送風抵抗が低減され、熱交換部を送風空気が通過する際に発生する風切り音を防止することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、エバポレータの一端側が送風路内に突出しないように、且つ送風路の流れ方向に対して熱交換部が斜めになるようにエバポレータを配置することにより、送風路断面積を小さくしてユニットケース、および車両用空調ユニットを小型化し、さらに、エバポレータのエバポレータ上流側部分に上流側変向部を備えることにより、熱交換部の中央部分に送風空気の主流が送風されるので、送風抵抗が低減されるとともに、熱交換部を送風空気が通過する際に発生する風切り音をさらに防止することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１と請求項２の効果に加えて、送風空気が熱交換部の中央部分から流出するように、エバポレータ下流側部分に下流側変向部を備えることにより、送風抵抗がより一層低減されるとともに、熱交換部を送風空気が通過する際に発生する風切り音をさらに防止することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜請求項３の効果に加えて、下流側変向部が導入部の周壁によって構成されていることにより、ユニットケース、および車両用空調ユニットを小型化することができる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１〜請求項４の効果に加えて、導入口と吹出口をユニットケース上部に配設することにより、車室外、および車室内と導入口とをつなぐ上流側ダクトと、吹出口から車室内へ送風する下流側ダクトとを配設する際の自由度を向上することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用空調ユニットの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本実施形態における車両用空調ユニットの全体斜視図、図２は図１の側方断面図である。
【００１８】
図１、図２に示されるように、ユニットケース２には、ユニットケース２上部に位置する導入部１０と、導入部１０下方に位置するエバ上流部２０と、エバ上流部２０の隣に位置するエバ下流部３０と、エバ下流部３０の上方且つ導入部１０の隣に位置する配風部４０が設けられている。
【００１９】
導入部１０には、側壁１５に具備される導入口１１が形成され、この導入口１１の内側にシロッコファンなどの略円柱形状を備えた遠心式の送風機６１が配設されている。また、導入部１０には、送風路２ａの一部を構成し、送風機６１の外周部分に沿って具備される略渦巻き形状の導入路１６と、送風機６１外周の接線方向に突設される筒形状の導入部出口１２とが設けられている。
【００２０】
送風路２ａのエバポレータ５０上流側部分としてのエバ上流部２０には、上部に導入部出口１２と連通する上流部入口２１と、送風路２ａの一部を構成するエバ上流路２４が設けられている。また、エバ上流部２０の内周側下面２３には、送風空気の主流が熱交換部５１の中央部分に、小さな入射角θで送風されるように形成された上流側変向部２２が設けられている。
【００２１】
送風路２ａのエバポレータ５０下流側部分としてのエバ下流部３０には、バイパス路３１と加熱路３２とが設けられている。また、エバ下流部３０には、当該送風空気が前記熱交換部５１の中央部分から流出するように形成された下流側変向部３４が設けられている。そして、エバ上流部２０とエバ下流部３０の間には、エバポレータ５０が配設されている。
【００２２】
エバ下流部３０のバイパス路３１と加熱路３２に分岐する分岐部には、エアミックスドア６２が配設されている。また、バイパス路３１と加熱路３２の合流部には、混合路３３が設けられている。
【００２３】
バイパス路３１は、エバポレータ５０を通過した送風空気を混合路に送風し、加熱路３２には、加熱路３２内に導入された送風空気を加熱する加熱手段としてヒータコア６３が配設されている。混合路３３は、バイパス路３１を通った一部の送風空気と、加熱路３２で加熱された残りの送風空気とを混合し、均一の温度になった送風空気を配風部４０に送風する。
【００２４】
配風部４０には、車室内の各部に送風空気を供給するための複数の吹出口４１と、これら吹出口４１の開閉を行うモード切替ドア６４とが配設されている。
【００２５】
エバポレータ５０は、熱交換部５１を備え、この熱交換部５１内部に冷媒を循環し、熱交換部５１を通過する送風空気から熱を奪い、冷却する。また、エバポレータ５０は、導入部出口１２の内周壁１３外面側にエバポレータ５０の一端側としての上面５２が、送風路２ａとしてのエバ上流部２０内に突出しないように保持されている。また、エバポレータ５０は、その他端側としての下面５３が上面５２よりも送風路２ａ内のエバ上流部２０の下流側に位置するように保持されている。
【００２６】
熱交換部５１は、冷媒が内部を流通する複数の熱交換管を並列に並べ、これら熱交換管の間に波形フィンが挟持される構成となっている。そして、熱交換管は、凹溝を具備する２枚の板材を凹溝が内側になるように重ねることで内部に冷媒の流通経路が形成されている。また、波形フィンは、熱交換管の幅方向に送風空気が流れるように通風経路を確保しつつ、熱交換を行うための送風空気との接触面積を確保するために波形に成形された板材で、波形の山と谷の部分で２つの熱交換管と接している。なお、本実施形態では、熱交換管の長手方向が図２中のＡ方向に沿うように、且つ紙面垂直方向に熱交換管が積層されるように熱交換部５１が配設されている。
【００２７】
ヒータコア６３は、熱交換部６３ａを備え、外部の加熱源（不図示）で加熱された温水を熱交換部６３ａ内部に循環し、加熱路３２に導入されてヒータコア６３の熱交換部６３ａを通過する送風空気に温水の熱を与えることで送風空気を加熱する。
【００２８】
エアミックスドア６２は、バイパス路３１入口を全開にした場合に加熱路３２入口を全閉にし、バイパス路３１入口を全閉にした場合に加熱路３２を全開にするとともに、バイパス路３１入口と加熱路３２入口の開度を自在に変えることができるスライド式のドアを備えている。
【００２９】
なお、送風路２ａの最下部には、ユニットケース２内部に溜まった結露水を車室外に排出する排水口２５が設けられている。
【００３０】
上流側変向部２２によって送風空気の主流が下向きから横向きに変向されるため、当該主流は上流側変向部２２に沿って流れる。そこで、熱交換部５１の中央部分に小さな入射角θで当該主流を送風するために、上流側変向部２２は、その下流側延長線上に熱交換部５１の中央部分が位置するように形成されるとともに、熱交換部５１を一部分でも塞ぐことがないように下面５３側に向かって滑らかな曲面が形成されている。
【００３１】
熱交換部５１内の通風経路は、熱交換管の幅方向、つまり熱交換部５１の厚さ方向に沿って形成されているので、送風空気が熱交換部５１を通過する際の送風抵抗が最も小さくなるのは、送風空気が熱交換部５１に対して垂直に送風される場合、つまり入射角θ＝０の場合である。また、送風抵抗が最も小さくなる場合に風切り音が最も小さくなるので、入射角θはできる限り小さくすることが望ましい。そして、上流側変向部２２を設けること入射角を小さくすることができる。なお、これらのことは、熱交換管の長手方向が紙面垂直方向に熱交換管が積層されるように、且つ図２中のＡ方向に沿うように熱交換部５１が配設された場合でも同様である。
【００３２】
エバ下流部３０では、冷房運転状態で最も送風抵抗が小さくなるようにするため、送風空気の主流が熱交換部５１の中央部分を通過するとともに、熱交換部５１に対して垂直な軸５４に沿って流れるように、バイパス路３１に第１下流側変向部３５と第２下流側変向部３６が設けられている。
【００３３】
第１下流側変向部３５は、導入部１０の略渦巻き形状の導入路１６を形成する周壁１４によって形成され、エバポレータ５０から離れるにしたがって、熱交換部５１上面５２から垂直な軸５４に近づくように滑らかな曲面が設けられている。なお、エバポレータ５０が斜めに配設されていることにより、周壁１４を第１下流側変向部３５として利用することが可能になっている。
【００３４】
第２下流側変向部３６は、エアミックスドア６２と、バイパス路３１と加熱路３２を隔てる隔壁３７とから構成され、エバポレータ５０から離れるにしたがって、熱交換部５１下面５３から垂直な軸５４に近づくように曲面が形成されている。なお、エアミックスドア６２は、バイパス路３１入口を全開にしつつ、加熱路３２入口を全閉にするドア位置で下流側変向部としての機能を発揮するように設けられている。
【００３５】
送風空気は、送風機６１によって導入部１０の導入口１１からユニットケース２内に導入され、略渦巻き形状の導入路１６を通じて、導入部出口１２に送風される。そして、導入部出口１２からユニットケース２の下方に向けて当該送風空気を送風しつつ、エバポレータ上流側部分２０の上流側変向部２２によって下向きから横向きに当該送風空気は流れの向きが変えられ、エバポレータ５０の熱交換部５１に導かれる。
【００３６】
エバポレータ５０の熱交換部５１に導かれた送風空気は、エバポレータ５０を通過する際にエバポレータ５０に熱を奪われるため、エバポレータ５０を通過した送風空気は冷されて送風空気中の水蒸気が結露する。そして、結露した水滴はユニットケース２の底部を伝って排水口２５を通じて車室外に排出される。
【００３７】
熱交換部５１を通過した当該送風空気は、エバポレータ下流側部分３０によって流れの向きを横向きから上向きに変えられる。また、エバポレータ５０通過した送風空気は、エバ下流部３０に配設されたエアミックスドア６２によって分流され、送風空気の一部がヒータコア６３に送られ、ヒータコア６３を通過する際に加熱されるとともに、残りの送風空気はヒータコア６３をバイパスした後、混合路３３で当該送風空気の一部と合流する。
【００３８】
なお、エアミックスドア６２の位置によって、ヒータコア６３を通過する送風空気と、ヒータコア６３をバイパスする送風空気の割合が変えられるので、送風空気の温度を乗員の要求する温度に調整することができる。さらに、混合路３３で適温に調節された送風空気は、モード切替ドア６４によってそれぞれの吹出口４１の先にあるダクト（不図示）から車室内に送風される。
【００３９】
したがって、上記構成により、エバポレータ５０の上面５２が送風路２ａ内に突出しないように、且つ送風路２ａの流れ方向に対して熱交換部５１が斜めになるようにエバポレータ５０を配置することにより、送風路断面積を小さくしてユニットケース２、および車両用空調ユニット１を小型化し、さらに、エバポレータ５０のエバ上流部２０に上流側変向部２２を備えることにより、熱交換部５１の中央部分に入射角θが小さくなるように送風空気の主流が送風されるので、送風抵抗が低減されるとともに、熱交換部５１を送風空気が通過する際に発生する風切り音を防止することができる。
【００４０】
送風空気が熱交換部５１の中央部分から流出するように、エバ下流部３０に下流側変向部３４を備えることにより、送風抵抗がより一層低減されるとともに、熱交換部５１を送風空気が通過する際に発生する風切り音をさらに防止することができる。
【００４１】
下流側変向部３４が導入部１０の周壁１４によって構成されていることにより、ユニットケース２、および車両用空調ユニット１を小型化することができる。
【００４２】
導入口１１と吹出口４１をユニットケース２上部に配設することにより、車室外、および車室内と導入口とをつなぐ上流側ダクト（不図示）と、吹出口から車室内へ送風する下流側ダクト（不図示）とを配設する際の自由度を向上することができる。
【００４３】
送風機６１がユニットケース１０の上部に配設され、且つ送風空気の送風方向と熱交換管の長手方向とを合わせつつ、エバポレータ５０の一端側５２が送風路２ａ中に張り出さないように配設するとともに、エバポレータ５０の他端側５３を一端側５２よりも下流側に配置し、さらに変向部を設けることで、ユニットケース１０内の排水性を悪化させることなく、風切り音等の騒音を低減しつつ、ユニットケース１０の上下方向の寸法を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における車両用空調ユニットの全体斜視図である。
【図２】図１に示される本実施形態の車両用空調ユニットの側方断面図である。
【符号の説明】
１…車両用空調ユニット
２…ユニットケース
２ａ…送風路
１０…導入部
１１…導入口
１２…出口
１３…内周壁
１４…周壁
２０…エバポレータ上流側部分（エバ上流部）
２２…上流側変向部
３０…エバポレータ下流側部分（エバ下流部）
３４…下流側変向部
４１…吹出口
５０…エバポレータ
５１…熱交換部
５２…一端側（上面）
５３…他端側（下面）
θ…入射角
【図１】
2004243784.tif 000003
【図２】
2004243784.tif 000004