(57)【要約】【課題】車両用空調装置において、製造コスト及び重量の増加を回避しつつ温度コントロール性を向上させる。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１２において、内部に送風機１４の収納されたスクロールケース部３４を備え、該スクロールケース部３４がエバポレータ１６とヒータコア１８との間となる上方に配置されると共に、その下部が前記エバポレータ１６の下流側となる冷風通路４４内に突出するように設けられる。これにより、エバポレータ１６を通過した空気の流れを下方となるヒータコア１８側へと偏向させることが可能となる。【選択図】図１
2017170984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路を有した空調ケースと、該空調ケースに収納され空気を冷却する冷却用熱交換器と、該冷却用熱交換器の下流側に設けられ前記空気を加熱する加熱用熱交換器と、前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器とを繋ぐ第１通路と、前記冷却用熱交換器の下流側に形成され前記加熱用熱交換器をバイパスする第２通路と、前記第１通路と前記第２通路とが合流する合流部と、前記合流部に設けられるエアミックスダンパと、吸入された空気を前記冷却用熱交換器に向けて送出する送風器を収納し前記空調ケースと連通したスクロールケースとを有する車両用空調装置であって、
前記冷却用熱交換器の下流側面と、前記加熱用熱交換器の上流側面とが対向するように配置され、
前記スクロールケースは、前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部が前記第２通路内に突出するように配置され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、
前記スクロールケースは、断面円形状に形成されたスクロール壁を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用空調装置において、
前記スクロール壁の前記第２通路内への突出量は、前記スクロール壁の外周断面積の半分以下であ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する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に開示される車両用空調装置のように、送風機の駆動作用下に空気を空調ケース内へと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とをエアミックスダンパを駆動させることで所望の混合比率に混合した後、例えば、前記空調ケースに設けられた複数の送風口から車室内へと送風している。そして、この車両用空調装置では、エアミックスダンパをヒータコアの下流側に配置することで、温度コントロール性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７５７５５１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した車両用空調装置では、エバポレータの下流に形成されヒータコアへと通じる通路が大きく湾曲しており、空気が流れる際の通気抵抗が大きくなるという問題がある。特に、車両において車両用空調装置を運転手及び助手席の間に設けられたコンソール内に搭載する場合には、前記車両用空調装置が車室内に配置されるので、通気抵抗によって発生する騒音が大きな問題となる。
【０００５】
そこで、エバポレータとヒータコアとを結ぶ通路をストレート形状とすることが考えられるが、その場合には前記エバポレータを通過した空気をヒータコアへと導くことが難しくなり、温度コントロール性の低下を招くこととなる。さらには、上述した通路内に空気をヒータコアへと導くための整流リブを設ける手段もあるが、重量及び製造コストが増加してしまう。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造コスト及び重量の増加を回避しつつ温度コントロール性を向上させ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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、内部に流路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冷却用熱交換器と、冷却用熱交換器の下流側に設けられ空気を加熱する加熱用熱交換器と、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器とを繋ぐ第１通路と、冷却用熱交換器の下流側に形成され加熱用熱交換器をバイパスする第２通路と、第１通路と第２通路とが合流する合流部と、合流部に設けられるエアミックスダンパと、吸入された空気を冷却用熱交換器に向けて送出する送風器を収納し空調ケースと連通したスクロールケースとを有する車両用空調装置であって、
冷却用熱交換器の下流側面と、加熱用熱交換器の上流側面とが対向するように配置され、
スクロールケースは、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部が第２通路内に突出するように配置されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、車両用空調装置において、送風機の収納されたスクロールケースが冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部が冷却用熱交換器の下流側において加熱用熱交換器をバイパスする第２通路内へ突出するように設けられる。
【０００９】
従って、車両用空調装置の暖房運転時において、冷却用熱交換器を通過して第２通路へと流れた空気を、スクロールケースの突出部位によって偏向させて加熱用熱交換器側へと導くことができるため、例えば、整流リブ等を設けて製造コストや重量の増加を招くことなく温度コントロール性を向上させることができる。
【００１０】
また、スクロールケースが、断面円形状に形成されたスクロール壁を有することで、冷却用熱交換器を通過した空気がスクロール壁に沿って好適に下流側へと案内されるので、通風抵抗を低減することができる。
【００１１】
さらに、スクロール壁の第２通路内への突出量を、スクロール壁の外周断面積の半分以下とすることにより、冷却用熱交換器を通過した空気の流れがスクロール壁に沿って回り込んで滞留してしまうことが防止されるため、空気の流れの圧力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
すなわち、車両用空調装置において、送風機の収納されたスクロールケースが冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部を冷却用熱交換器の下流側において加熱用熱交換器をバイパスする第２通路内へ突出させるように設けることで、例えば、暖房運転時において、冷却用熱交換器を通過して第２通路へと流れた空気を、スクロールケースの突出部位によって偏向させて加熱用熱交換器側へと導くことができるため、整流リブ等を設けて製造コストや重量の増加してしまうことを回避しつつ温度コントロール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。なお、以下の説明では、図１に示される車両用空調装置１０の左側（矢印Ａ方向）を車両の後方側とし、右側（矢印Ｂ方向）を該車両の前方側として説明する。
【００１６】
この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、該空調ケース１２の内部に配設される送風機１４と、前記空気を冷却するエバポレータ（冷却用熱交換器）１６と、該空気を加熱するヒータコア（加熱用熱交換器）１８と、前記各通路内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２０とを含む。なお、この車両用空調装置１０は、車両における後席への送風を行う後席用として用いられる。
【００１７】
空調ケース１２は、例えば、略対称形状の第１及び第２分割ケース２２、２４と、該第１及び第２分割ケース２２、２４の下部に装着されるロアケース２６とから構成され、前記第１及び第２分割ケース２２、２４は車両の前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する幅方向に分割可能に設けられ、一方、ロアケース２６は、開口した前記第１及び第２分割ケース２２、２４の下部を閉塞し、第１分割ケース２２と第２分割ケース２４とに跨るように設けられる。
【００１８】
また、空調ケース１２の車両前方（矢印Ｂ方向）には、後席における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と隣接した下方に設けられ、前記乗員の足元近傍へと送風を行うフット送風口３０とが開口している。
【００１９】
さらに、空調ケース１２には、上方且つ車両の後方側（矢印Ａ方向）となる位置に円筒状のスクロール壁３２を有したスクロールケース部３４が設けられ、その内部には送風機１４が収納されると共に、前記送風機１４の外周側を取り巻くように渦巻き状の送風通路３６が形成される。すなわち、スクロール壁３２と送風機１４との間に送風通路３６が形成されている。そして、スクロールケース部３４は、その下部がエバポレータ１６の下流側に形成された冷風通路４４側へ突出するように設けられる。このスクロール壁３２の突出量は、例えば、スクロール壁３２の外周断面積の半分以下となるように設定される。なお、スクロール壁３２は、エバポレータ１６を通過する空気流方向から見て、前記エバポレータ１６の両タンクよりも流路内側となるように突出させてもよい。
【００２０】
送風機１４は、例えば、モータ等の通電作用下に回転駆動するファン３８を有し、その軸方向が空調ケース１２の幅方向と略平行となるように配置され、第１分割ケース２２と第２分割ケース２４との間に跨るように設けられている。すなわち、この車両用空調装置１０は、空調ケース１２の中央に送風機１４の設けられたフルセンター式の車両用空調装置である。
【００２１】
また、送風通路３６は、第１分割ケース２２側から見て前記送風機１４の下方から反時計回りに形成され、通路断面積が徐々に大きくなりながら車両後方側（矢印Ａ方向）に向かって延在している。この送風通路３６の下方に開口した端部にはノーズ部４０が形成され、前記ノーズ部４０が空調ケース１２における車両後方側（矢印Ａ方向）となるエバポレータ１６の上流側と接続されている。
【００２２】
ロアケース２６は、第１及び第２分割ケース２２、２４の下部を覆う有底状に形成され、その略中央部には、後述するヒータコア１８の温水パイプ５０ａ、５０ｂが挿通され外部へと取り出される配管挿通孔４２が形成される。
【００２３】
エバポレータ１６は、例えば、空調ケース１２の内部において送風機１４の下方に立設するように配置され、図示しない複数のチューブを通じて冷媒が循環されている。そして、送風機１４から送出された空気が送風通路３６からノーズ部４０を経て前記エバポレータ１６の内部を通過することで、該空気と前記冷媒との熱交換がなされ、冷却された空気がエバポレータ１６の下流側へと供給される。
【００２４】
このエバポレータ１６の下流側には、上方に形成されヒータコア１８を通過せずに空気を直接ベント送風口２８側へと流通させる冷風通路（第２通路）４４と、該冷風通路４４の下方に形成されヒータコア１８側へと前記空気を流通させる温風通路（第１通路）４６とが形成される。換言すれば、冷風通路４４は、エバポレータ１６で冷却された空気をヒータコア１８を通さずに直接ベント送風口２８へと送風するバイパス通路として機能する。
【００２５】
ヒータコア１８は、エバポレータ１６の下流側（矢印Ｂ方向）となる空調ケース１２の略中央下部に設けられ、一端部が車両後方側（矢印Ａ方向）となり他端部が車両前方側（矢印Ｂ方向）となるように所定角度だけ傾斜して略水平に配置される。すなわち、ヒータコア１８の上流側面がエバポレータ１６の下流側面に向かい合うように設けられる。
【００２６】
また、ヒータコア１８には、図示しない内燃機関で温められた温水の循環する一組のタンク４８ａ、４８ｂが設けられ、一方のタンク４８ａには温水の供給・排出される一組の温水パイプ５０ａ、５０ｂが接続される。
【００２７】
そして、ヒータコア１８には、一方の温水パイプ５０ａからタンク４８ａへと供給された温水が図示しない複数のチューブを通じて再びタンク４８ａへと戻った後に、他方の温水パイプ５０ｂを通じて排出されることで循環しており、内部を空気が通過することで該空気と前記温水との熱交換がなされ、加熱された空気がヒータコア１８の下流側へと供給される。
【００２８】
ダンパ機構２０は、ヒータコア１８の下流側において冷風通路４４と温風通路４６との合流部に設けられるエアミックスダンパ５２と、ベント送風口２８及びフット送風口３０の送風状態を切り替える切替ダンパ５４とを有し、前記切替ダンパ５４は前記エアミックスダンパ５２の下流側に設けられる。
【００２９】
このエアミックスダンパ５２及び切替ダンパ５４は略同一形状で形成され、例えば、所定間隔離間するように設けられた一組の端壁５６と、該端壁５６の角部同士を連結するように設けられたシャフト５８と、前記端壁５６の端部同士を接続し、前記シャフト５８から離間した遮蔽壁６０とを有している。また、エアミックスダンパ５２及び切替ダンパ５４は、空調ケース１２内で車両幅方向に沿って延在し、前記シャフト５８の端部が第１及び第２分割ケース２２、２４に対して回動自在に支持される。
【００３０】
そして、エアミックスダンパ５２は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、エバポレータ１６を通過して冷風通路４４を流れる冷風と、ヒータコア１８を通過して温風通路４６を流れる温風との混合割合を調整し、一方、切替ダンパ５４は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、ベント送風口２８及びフット送風口３０のいずれか一方に臨む位置まで移動し、両者のいずれか一方を選択的に開放する。
【００３１】
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。
【００３２】
先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機１４が駆動することで空調ケース１２内へと吸い込まれた空気が送風通路３６からノーズ部４０へと流れた後、エバポレータ１６を通過することで冷却され下流側へと供給される。
【００３３】
この際、スクロールケース部３４の下部が冷風通路４４側へと所定量だけ突出しているため、エバポレータ１６を通過した空気の一部が下方へと偏向させられることとなる。
【００３４】
そして、冷房運転が行われる場合には、エアミックスダンパ５２が回動してヒータコア１８の下流側の通路が閉塞されているため、エバポレータ１６を通過した冷風が温風通路４６側（ヒータコア１８側）へと流れることなく、冷風通路４４を通じて直接ベント送風口２８から車室内へと送風される。
【００３５】
一方、暖房運転が行われる場合には、エアミックスダンパ５２を回動させ、ヒータコア１８の下流側の通路を所定量だけ開放することで、エバポレータ１６を通過した空気の一部が温風通路４６を通じて前記ヒータコア１８側へと流れる。この際、冷風通路４４側に突出したスクロールケース部３４のスクロール壁３２によって、下方に設けられたヒータコア１８側（温風通路４６側）へと空気をスムーズに導くことができる。
【００３６】
そして、エバポレータ１６を通過した空気の少なくとも一部がヒータコア１８を通過することで加熱され、温度調整のなされた温風としてフット送風口３０から車室内における乗員の足元近傍へと送風される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、空調ケース１２の中央に送風機１４の設けられたフルセンター式の車両用空調装置１０において、前記送風機１４の収納されるスクロールケース部３４の一部を、エバポレータ１６の下流側に形成されヒータコア１８をバイパスする冷風通路４４側へと突出するように配置することにより、該スクロールケース部３４の突出部位によって空気の流れを下方へと偏向させ導くことができる。
【００３８】
従って、暖房運転を行う際、エバポレータ１６を通過した空気を、スクロールケース部３４のスクロール壁３２によって好適にヒータコア１８側へと導くことで空気を所望の温度へと調整する際の温度コントロール性を向上させることができる。
【００３９】
また、スクロールケース部３４を冷風通路４４側へと移動させ配置することで、その移動分だけ空調ケース１２の高さ寸法を低減することができ、それに伴って、車両用空調装置１０の小型化を図ることができる。
【００４０】
さらに、スクロールケース部３４のスクロール壁３２を断面円形状とすることにより、エバポレータ１６を通過した空気が前記スクロール壁３２に沿って好適に下流側へと案内されるので、通風抵抗を低減することができる。
【００４１】
さらにまた、スクロールケース部３４の冷風通路４４側への突出量を、例えば、前記スクロールケース部３４におけるスクロール壁３２の外周断面積の半分以下とすることにより、エバポレータ１６を通過した空気の流れがスクロール壁３２に沿って回り込んで滞留してしまうことが防止されるため、前記空気の流れの圧力損失を低減することができる。換言すれば、エバポレータ１６の下流側において、空気の吹き溜まりが発生してしまうことが回避される。
【００４２】
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】
【００４３】
１０…車両用空調装置                １２…空調ケース
１４…送風機                        １６…エバポレータ
１８…ヒータコア                    ２０…ダンパ機構
２６…ロアケース                    ３２…スクロール壁
３４…スクロールケース部            ３６…送風通路
４０…ノーズ部                      ４４…冷風通路
４６…温風通路                      ５２…エアミックスダンパ
５４…切替ダンパ
【図１】
2017170984.tif 000003