(57)【要約】【課題】車両用空調装置において、エバポレータの洗浄効率を高めることで、車室内の快適性を向上させると同時に熱交換性能の低下を防止する。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４には、空気を冷却するためのエバポレータ１６を洗浄可能な洗浄機構２２が設けられ、エバポレータ１６の上流側且つ重力方向上方に配置された第１タンク３２の近傍に設けられたノズル５６を有する。このノズル５６は、エバポレータ１６の上流側表面１６ａに臨んだ複数の噴射孔７０を有し、前記空調ケース１４に対して回動自在に設けられる。そして、ノズル５６に洗浄液が供給されることで噴射孔７０を通じてエバポレータ１６の上流側表面１６ａへと洗浄液が噴射され付着している埃や排気ガス等による汚れが好適に除去されると共に、ダンパ機構２０の駆動作用下にノズル５６が所定角度だけ回動することで、エバポレータ１６の上端部から下端部までの全体が洗浄される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、前記空調ケースに収納され前記空気を冷却するエバポレータと、前記流路の連通状態を切り替えるダンパを含むダンパ機構とを有した車両用空調装置において、
前記空調ケースの内部には、前記エバポレータの上流側に配置され、該エバポレータに対して洗浄液を噴射するノズルが設けられ、前記ノズルは、その端部が前記空調ケースに対して回転自在に支持され、前記ダンパ機構の駆動作用下に回転動作することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記ノズルには、前記洗浄液の吐出される複数の噴射孔を有し、該噴射孔が前記ノズルの長手方向に沿って設けられると共に、前記噴射孔は前記エバポレータにおけるフィンの数量と同数で設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用空調装置において、
前記ノズルは、前記エバポレータにおける重力方向上端部近傍に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記空調ケースには、前記ダンパを切替動作させる際の駆動力を前記ノズルへと伝達する駆動力伝達機構が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関し、一層詳細には、熱交換器であるエバポレータを洗浄可能な洗浄機構を有した車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、送風機によって内気・外気を空気通路を内部に有した空調ケースへと取り込み、冷却手段であるエバポレータによって冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とを前記空調ケース内においてダンパを作動させることで所望の混合比率で混合した後、前記空調ケースに設けられた複数の吹出口から送風ダクトを通じて車室内へと送風することで前記車室内の温度及び湿度の調整を行っている。
【０００３】
このエバポレータの表面には、例えば、車外から取り込んだ外気に含まれる埃や排気ガス、車内から取り込んだ内気に含まれる埃やタバコの煙等の汚れが付着し、これらの汚れに起因して発生した臭いが送風と共に車室内へ達して乗員の快適性を損なうことがある。このような場合には、エバポレータを車両用空調装置から取り外して洗浄することで汚れの除去を行っていた。
【０００４】
しかしながら、エバポレータの脱着作業や洗浄作業が非常に煩雑であるため、この課題を解決する目的として、例えば、特許文献１に開示された車両用空調装置では、空調ケースの内部においてエバポレータに臨む位置に洗浄ノズルを設け、該洗浄ノズルへ供給された洗浄液をエバポレータへと吹き付けることで埃や排気ガス等による汚れを洗浄することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７１３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した車両用空調装置の洗浄ノズルは、エバポレータに臨む位置で固定されており、上下方向に断面扁平状なエバポレータの全体に対して洗浄液を吹き付けることが難しく、その一部のみしか洗浄することができない。そのため、エバポレータに付着した埃や排気ガス等による汚れを完全に取り除くことができず、残存した汚れによって発生した臭いが送風と共に車室内へと進入してしまうこととなる。また、汚れがエバポレータのフィンを塞いでしまうことで空気をスムーズに通過させることができず、冷媒との間の熱交換を円滑に行うことができず熱交換性能の低下を招くことが懸念される。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、エバポレータの洗浄効率を高めることで、車室内の快適性を向上させると同時に熱交換性能の低下を防止することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、空調ケースに収納され空気を冷却するエバポレータと、流路の連通状態を切り替えるダンパを含むダンパ機構とを有した車両用空調装置において、
空調ケースの内部には、エバポレータの上流側に配置され、エバポレータに対して洗浄液を噴射するノズルが設けられ、ノズルは、その端部が空調ケースに対して回転自在に支持され、ダンパ機構の駆動作用下に回転動作することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、車両用空調装置を構成する空調ケースの内部には、空気を冷却するエバポレータの上流側に配置され、エバポレータに対して洗浄液を噴射するノズルが設けられ、空調ケースに端部が支持されることでノズルが回転自在であり、流路の連通状態を切り替えるためのダンパ機構の駆動作用下にノズルが回転動作する。
【００１０】
従って、ノズルから洗浄液を噴射してエバポレータを洗浄する際、ダンパ機構の駆動作用下にノズルを回転させることで、エバポレータにおける上流側の表面を広範囲にわたって確実に洗浄することが可能となる。
【００１１】
その結果、エバポレータの表面に付着した埃や排気ガス等による汚れを洗浄液によって全体的に洗浄して確実に除去することができるため、汚れの付着に起因した臭いの発生を防止することができ、車室内へ不快な臭いが送られることがなく快適性の向上を図ることができると共に、汚れが洗浄液によって取り除かれることで、空気を円滑に通過させることが可能となり、熱交換性能の低下を防止することができる。
【００１２】
また、ノズルには、洗浄液の吐出される複数の噴射孔を有し、噴射孔をノズルの長手方向に沿って設けると共に、噴射孔をエバポレータにおけるフィンの数量と同数で設けるとよい。
【００１３】
さらに、ノズルを、エバポレータにおける重力方向上端部近傍に設けるとよい。
【００１４】
さらにまた、空調ケースには、ダンパを切替動作させる際の駆動力をノズルへと伝達する駆動力伝達機構を設けるとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、車両用空調装置を構成する空調ケースの内部には、空気を冷却するエバポレータの上流側に配置され、エバポレータに対して洗浄液を噴射するノズルが設けられ、その端部が空調ケースに対して回転自在に設けられたノズルを、流路の連通状態を切り替えるためのダンパ機構の駆動作用下に回転させることで、エバポレータにおける上流側の表面全体にわたって洗浄液を吹き付け洗浄することが可能となる。その結果、エバポレータの表面全体を洗浄液によって洗浄して付着した汚れを確実に除去することができるため、汚れの付着に起因した臭いの発生を防止することができ、車室内の快適性を向上させることができると共に、目詰まり等を解消することで空気を円滑に通過させ熱交換性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１の車両用空調装置における空調ケースの第１分割ケース側を示す側面図である。
【図４】図４Ａは、洗浄機構によってエバポレータの第１タンク近傍を洗浄する場合の動作説明図であり、図４Ｂは、洗浄機構によってエバポレータの第２タンク近傍を洗浄する場合の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。
【００１９】
この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路１２を構成する空調ケース１４と、前記空調ケース１４の内部に設けられ空気を冷却するエバポレータ１６と、該空気を加熱するヒータコア１８と、前記各通路１２内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２０と、前記エバポレータ１６を洗浄するための洗浄機構２２とを含む。
【００２０】
空調ケース１４は、例えば、図２に示されるように、略対称形状の第１及び第２分割ケース２４、２６から幅方向（矢印Ａ方向）に分割可能に形成される。この空調ケース１４の上方（矢印Ｂ１方向）には、図１に示されるように、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２８と、該ベント送風口２８と隣接して車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口３０とが開口している。なお、ベント送風口２８が車両後方側（矢印Ｃ１方向）、デフロスタ送風口３０が車両前方側（矢印Ｃ２方向）となるように隣接して形成されている。
【００２１】
エバポレータ１６は、図１及び図２に示されるように、その上端部に設けられた第１タンク３２と、該第１タンク３２と略平行に配置され下端部に設けられた第２タンク３４と、前記第１タンク３２と前記第２タンク３４とを接続する複数のチューブ３６（図２参照）とを含む。また、このエバポレータ１６では、隣接するチューブ３６の間に、アルミニウム材料等の薄板をプレス成形することで断面波状に折曲された複数のフィン３８が設けられている。
【００２２】
ヒータコア１８は、図１に示されるように、エバポレータ１６の下流側（矢印Ｃ１方向）に設けられ、内部を循環する温水と空気との間で熱交換を行うことで加熱された空気を下流側（矢印Ｃ１方向）へと供給している。
【００２３】
ダンパ機構２０は、エバポレータ１６とヒータコア１８との間に設けられるエアミックスダンパ４０と、ベント送風口２８及びデフロスタ送風口３０の送風状態を切り替える第１切替ダンパ４８と、ヒータコア１８の上方（矢印Ｂ１方向）に設けられベント送風口２８及びデフロスタ送風口３０とフット送風口５８との送風状態を切り替える第２切替ダンパ５０とを有する。
【００２４】
エアミックスダンパ４０は、例えば、湾曲したプレート状に形成され、空調ケース１４の幅方向（図２中、矢印Ａ方向）に沿って設けられ、その両側部が第１及び第２分割ケース２４、２６の内壁面にそれぞれ設けられたガイド手段に沿って案内される。そして、エアミックスダンパ４０の内壁面には、該エアミックスダンパ４０のスライド方向に沿ってラックギア４２が設けられ、第１及び第２分割ケース２４、２６にそれぞれ軸支されたシャフト４４のピニオンギア４６が噛合される。
【００２５】
第１及び第２切替ダンパ４８、５０は、例えば、幅方向に沿って延在する回転軸５２ａ、５２ｂと、該回転軸５２ａ、５２ｂを中心として互いに離間するように延在したドア部５４ａ、５４ｂとを有した片持ち式のダンパであり、空調ケース１４における第１及び第２分割ケース２４、２６の側壁２４ａ、２６ａに対してそれぞれ回転自在に支持されている。
【００２６】
そして、第１及び第２切替ダンパ４８、５０は、例えば、空調ケース１４の外側に設けられたアクチュエータ（図示せず）の駆動作用下に回転軸５２ａ、５２ｂを中心としてそれぞれ回動することで、ベント送風口２８及びデフロスタ送風口３０の連通状態、フット送風口５８の連通状態を切り替えている。
【００２７】
洗浄機構２２は、図１〜図４Ｂに示されるように、空調ケース１４の内部に回動自在に設けられたノズル５６と、前記ノズル５６を駆動させるリンク機構（駆動力伝達機構）６０とを含み、前記ノズル５６がエバポレータ１６の上流側（図１中、矢印Ｃ２方向）で該エバポレータ１６に臨むように設けられる。
【００２８】
このノズル５６は、例えば、略一定径で形成された断面円形状の管体からなり、空調ケース１４の幅方向（図２中、矢印Ａ方向）に沿って一直線状に延在するように設けられ、その一端部には軸状に突出した支軸６２が形成され、他端部には洗浄液を供給するための供給配管６４を接続可能な接続部６６が形成される。なお、供給配管６４は、洗浄液の貯留されたタンク（図示せず）へと接続され、該タンク内の洗浄液がポンプ等の圧送手段によって供給配管６４へと送出される。
【００２９】
そして、図２に示されるように、ノズル５６は、その一端部が支軸６２を介して第１分割ケース２４の側壁２４ａに支持され、他端部の接続部６６が第２分割ケース２６の側壁２６ａに挿通されることで、空調ケース１４に対して回転自在に保持される。なお、ノズル５６は、車両用空調装置１０の幅方向（矢印Ａ方向）に沿って略水平となるように設けられている。
【００３０】
また、ノズル５６は、一端部の閉塞された有底中空状に形成され、その内部に洗浄液の供給される供給路６８が形成されると共に、該供給路６８と外周面とを貫通する複数の噴射孔７０が形成されている。供給路６８は、ノズル５６の他端部側で開口し、接続部６６に接続された供給配管６４と連通し、該供給配管６４を通じて洗浄液が前記供給路６８の内部へと供給される。
【００３１】
噴射孔７０は、例えば、断面円形状に開口し、ノズル５６の軸方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに等間隔離間するように複数形成されると共に、前記ノズル５６の外周面に沿って一直線状となるように配置されている。すなわち、噴射孔７０は、ノズル５６の延在方向（矢印Ａ方向）と直交方向に開口している。また、この噴射孔７０の数量は、例えば、エバポレータ１６を構成するフィン３８の数量と同一となるように設定するとよい（図２参照）。
【００３２】
そして、噴射孔７０が、エバポレータ１６側に臨むように設けられ、ノズル５６の供給路６８へと供給された洗浄液が複数の噴射孔７０を通じて外部へと吐出され、前記エバポレータ１６の上流側表面１６ａへと吹き付けられる。
【００３３】
リンク機構６０は、図２及び図３に示されるように、例えば、第１分割ケース２４の外側に設けられ、ノズル５６の一端部に連結された第１リンクプレート７２と、ダンパ機構２０を構成する第１切替ダンパ４８の回転軸５２ａに連結された第２リンクプレート７４と、前記第１リンクプレート７２と前記第２リンクプレート７４とを接続するリンクロッド７６とを有する。
【００３４】
第１及び第２リンクプレート７２、７４は、例えば、略長円状に形成され、ノズル５６の軸方向（矢印Ａ方向）と直交するように設けられ、その一端部がそれぞれノズル５６の支軸６２及び第１切替ダンパ４８の回転軸５２ａへと連結される。これにより、第１リンクプレート７２がノズル５６と一体的に回転し、第２リンクプレート７４が第１切替ダンパ４８と共に回転自在となる。
【００３５】
また、第１リンクプレート７２の他端部には、孔部を介してリンクロッド７６の一端部が接続され、第２リンクプレート７４の他端部には、孔部を介してリンクロッド７６の他端部が接続される。すなわち、第１及び第２リンクプレート７２、７４の他端部同士がリンクロッド７６によって互いに連結されている。これにより、第１切替ダンパ４８の回動作用下に第２リンクプレート７４が回動すると、リンクロッド７６を介して第１リンクプレート７２の他端部が押圧又は引張され回動し、それに伴って前記第１リンクプレート７２に連結されたノズル５６が所定角度だけ回動することとなる。
【００３６】
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、ここでは、図１に示されるように、第１切替ダンパ４８によってベント送風口２８を閉塞し、デフロスタ送風口３０を開口させ、車室内におけるフロントウィンドウ近傍へと送風を行うデフロスタモードの場合について説明する。
【００３７】
先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、図示しない送風機が駆動することで、導入口を通じて取り込まれた空気（外気）が空調ケース１４内へと供給される。この空気は、エバポレータ１６を通過することで所定温度に冷却された後、エアミックスダンパ４０による切替作用下にヒータコア１８を通過した温風と混合されデフロスタ送風口３０から車室内のフロントウィンドウ近傍へと送風される。
【００３８】
また、同時に、図２及び図４Ａに示されるように、供給配管６４を通じて洗浄機構２２を構成するノズル５６の供給路６８へ洗浄液が供給され、複数の噴射孔７０からエバポレータ１６の上部側から略中央部にわたって放射状に噴射されることで、該エバポレータ１６の上流側（矢印Ｃ２方向）となる上流側表面１６ａの一部が洗浄される。具体的には、各噴射孔７０が各フィン３８にそれぞれ臨むように対応して設けられているため、噴射された洗浄液によって前記フィン３８に付着した埃や排気ガス等による汚れが好適に洗浄され除去される。
【００３９】
一方、図示しないアクチュエータの駆動作用下に第１切替ダンパ４８を回動させ、ベント送風口２８を開口させ、デフロスタ送風口３０を閉塞させたベントモードへと切り替えた際、図４Ｂに示されるように、前記第１切替ダンパ４８の回動に伴って第２リンクプレート７４が反時計回り（矢印Ｄ方向）に回動し、それに伴って、リンクロッド７６が第１リンクプレート７２の他端部を前記第１切替ダンパ４８側に向かって引張する。これにより、図４Ｂに示されるように、第１リンクプレート７２と共にノズル５６が反時計回り（矢印Ｄ方向）に所定角度だけ回動し、噴射孔７０がエバポレータ１６の下部近傍に臨むこととなる。その結果、複数の噴射孔７０から噴射された洗浄液によってエバポレータ１６の略中央部から下部側にわたって洗浄され、フィン３８に付着した埃や排気ガス等による汚れが好適に除去される。
【００４０】
すなわち、第１切替ダンパ４８によってベント送風口２８とデフロスタ送風口３０の開口状態（送風モード）を切り替えることで、リンク機構６０を介してノズル５６を所定角度だけ回動させることが可能であり、噴射孔７０からの洗浄液をエバポレータ１６の上部から下部にわたって全体的に噴射して洗浄することが可能となる。
【００４１】
なお、上述した車両用空調装置１０の洗浄機構２２では、第１切替ダンパ４８の作動によってノズル５６を回動させるリンク機構６０を備える場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、エアミックスダンパ４０や第２切替ダンパ５０の切替動作に伴ってノズル５６を回動させるようなリンク構造としてもよい。
【００４２】
具体的には、第１切替ダンパ４８の回転軸５２ａに連結された第２リンクプレート７４を、エアミックスダンパ４０のシャフト４４の端部に連結すれば、冷風と温風との混合割合を変更する度にノズル５６を回動させることができ、第２切替ダンパ５０の回転軸５２ｂの端部へ連結すれば、ベント送風口２８とフット送風口５８との連通状態を切り替える度に前記のノズル５６を回動させることが可能となる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４の内部において、エバポレータ１６における上流側表面１６ａを洗浄可能な洗浄機構２２を備え、前記洗浄機構２２は、前記エバポレータ１６の上流側（矢印Ｃ２方向）で、重力方向上方（矢印Ｂ１方向）となる第１タンク３２の近傍に設けられるノズル５６を有し、前記ノズル５６が、ダンパ機構２０の第１切替ダンパ４８の回動作用下に所定角度だけ回動するように設けられている。
【００４４】
そのため、第１切替ダンパ４８によるモード切替に伴ってノズル５６を回動させることができるため、エバポレータ１６の上流側表面１６ａに付着した埃や排気ガス等による汚れを洗浄液によって全体的に洗浄して確実に除去することが可能となり、前記汚れの付着に起因した臭いの発生を防止することができる。その結果、この臭いが送風と共に車室内へと送られることがなく、車室内の快適性を向上させることができる。
【００４５】
また、エバポレータ１６の上流側表面１６ａに付着した汚れを洗浄液の噴射によって取り除くことで、例えば、フィン３８の目詰まりを解消することができ、該フィン３８の間に空気をスムーズに通過させることができるため、前記目詰まりに起因した熱交換性能の低下を防止することができる。
【００４６】
さらに、エバポレータ１６を空調ケース１４から取り外すことなく洗浄を行うことができ、しかも、車両用空調装置１０の運転中に洗浄を行うことが可能であるため、従来のエバポレータを取り外して洗浄するための脱着工数や洗浄工数が不要となり効率的に洗浄を行うことができる。
【００４７】
さらにまた、ノズル５６は、ダンパ機構２０の駆動力を利用して回動させる構造としているため、前記ノズル５６を回動させるための駆動手段を別に設ける必要がなく、該駆動手段を新たに別に設けることによる製造コストの増加、消費電力の増加及び装置の大型化をいずれも回避することができる。換言すれば、車両用空調装置１０の構造を複雑化させたり、製造コストの高騰を招くことなく、エバポレータ１６全体の洗浄を実現することが可能となる。
【００４８】
またさらに、ノズル５６に設けられた複数の噴射孔７０は、エバポレータ１６におけるフィン３８の数量と同数となるように設けられ、しかも、各フィン３８に臨むように幅方向（矢印Ａ方向）に沿って同一ピッチで設けられているため、前記噴射孔７０からの洗浄液を各フィン３８に対して確実に噴射することが可能となり、前記フィン３８に付着した埃や排気ガス等による汚れを確実に洗浄して除去することができる。
【００４９】
また、ノズル５６をエバポレータ１６の上流側（矢印Ｃ２方向）に設けることで、該エバポレータ１６の上流側から流れてくる埃やタバコの煙等によって汚れの付着しやすい上流側表面１６ａを好適に洗浄することが可能となる。
【００５０】
さらに、ノズル５６を、重力方向上方（矢印Ｂ１方向）となるエバポレータ１６の第１タンク３２近傍に設けることで、前記ノズル５６から噴射させた洗浄液を重力を利用して前記エバポレータ１６の重力方向下方（矢印Ｂ２方向）まで到達させることができるため、該ノズル５６を重力方向下方（矢印Ｂ２方向）となる第２タンク３４近傍や第１タンク３２と第２タンク３４との中間位置近傍に配置する場合と比較し、より一層確実且つ安定的に洗浄液を前記エバポレータ１６の全体に対して吹き付けて洗浄を行うことができる。
【００５１】
なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５２】
１０…車両用空調装置                １４…空調ケース
１６…エバポレータ                  １６ａ…上流側表面
２０…ダンパ機構                    ２２…洗浄機構
２８…ベント送風口                  ３０…デフロスタ送風口
３８…フィン                        ４８…第１切替ダンパ
５６…ノズル                        ６０…リンク機構
６２…支軸                          ６４…供給配管
６８…供給路                        ７０…噴射孔
７２…第１リンクプレート            ７４…第２リンクプレート
７６…リンクロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016135633.tif 000005
【図４】
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