(57)【要約】【課題】空調風への加熱用熱交換器の熱の伝播量を調節することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車室内あるいは車外からチャンバー２内に導入された空気である空調風８を冷却する冷却用熱交換器３と、冷却用熱交換器３よりも空調風８の流れの下流側に配置され、空調風８を加熱する加熱用熱交換器４と、冷却用熱交換器３と加熱用熱交換器４との間に配置されるエアミックスドア５と、を備える車両用空調装置１である。車両用空調装置１は、加熱用熱交換器４から空調風８の下流側への熱の伝播量を調節する下流側遮蔽板６と、下流側遮蔽板６の位置を、加熱用熱交換器４の下流側の面に対向する遮蔽位置と、前記下流側の面から退避した非遮蔽位置と、の間で変化させる位置調節機構６０と、を備える。【選択図】図１
2017109547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内あるいは車外からチャンバー内に導入された空気である空調風を冷却する冷却用熱交換器と、
前記冷却用熱交換器よりも前記空調風の流れの下流側に配置され、前記空調風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の間に配置されるエアミックスドアと、を備える車両用空調装置であって、
前記加熱用熱交換器から前記空調風への熱の伝播量を調節する下流側遮蔽板と、
前記下流側遮蔽板の位置を、前記加熱用熱交換器の下流側の面に対向する遮蔽位置と、前記下流側の面から退避した非遮蔽位置と、の間で変化させる位置調節機構と、を備える車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車室内の温度を調節する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内の温度を調節する装置として車両用空調装置が知られている。例えば特許文献１に示されるように、車両用空調装置は、冷却用熱交換器（エバポレータ）と、加熱用熱交換器（ヒータコア）と、エアミックスドアと、を備える。冷却用熱交換器は、車室内あるいは車外からチャンバー内に導入された空気（空調風）を冷却する部材である。加熱用熱交換器は、冷却用熱交換器よりも空調風の流れの下流側に配置され、空調風を加熱する部材である。エアミックスドアは、加熱用熱交換器を通過する空調風の通路（温風通路）の入口と、加熱用熱交換器をバイパスする空調風の通路（バイパス通路）の入口の開閉を調節し、温風通路とバイパス通路とに振り分けられる空調風の割合を調節する部材である。特許文献１の構成ではさらに、加熱用熱交換器の下流側に複合モードドアを設け、車室内に導入される冷風と温風の流れを調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６８７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１を含む従来の車両用空調装置では、加熱用熱交換器の下流で温風通路がバイパス通路に合流している。そのため、例えばエアミックスドアによって温風通路の入口を閉じても、加熱用熱交換器の熱がバイパス通路の空調風に伝播して、冷風温度が所望の温度となり難い場合がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、空調風への加熱用熱交換器の熱の伝播量を調節することができる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る車両用空調装置は、車室内あるいは車外からチャンバー内に導入された空気である空調風を冷却する冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器よりも前記空調風の流れの下流側に配置され、前記空調風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の間に配置されるエアミックスドアと、を備える車両用空調装置である。この車両用空調装置は、前記加熱用熱交換器から前記空調風の下流側への熱の伝播量を調節する下流側遮蔽板と、前記下流側遮蔽板の位置を、前記加熱用熱交換器の下流側の面に対向する遮蔽位置と、前記下流側の面から退避した非遮蔽位置と、の間で変化させる位置調節機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、加熱用熱交換器から空調風への熱の伝播量を調節することができる。例えば、車両用空調装置で冷風を車室内に導入する場合、下流側遮蔽板を遮蔽位置に配置すれば、加熱用熱交換器によって冷風が温められることを抑制できる。
【０００８】
また、下流側遮蔽板の位置を制御することで、加熱用熱交換器から空調風への熱の伝播量を変化させることができる。そのため、車室内に導入される空調風の温度を微調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に示す車両用空調装置におけるマックスクール時の空調風の流れを説明する説明図である。
【図２】実施形態１に示す車両用空調装置におけるエアミックス時の空調風の流れを説明する説明図である。
【図３】実施形態１に示す車両用空調装置におけるマックスホット時の空調風の流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る車両用空調装置を図面に基づいて説明する。
【００１１】
＜実施形態１＞
≪全体構成≫
図１〜３に示すように、車両用空調装置１は、従来の車両用空調装置と同様に、チャンバー２と、冷却用熱交換器３と、加熱用熱交換器４と、エアミックスドア５と、を備える。この車両用空調装置１は、上記基本構成に加え、従来にない新規な構成である下流側遮蔽板６を備える。以下、車両用空調装置１に備わる各構成を詳細に説明する。
【００１２】
≪チャンバー≫
チャンバー２は、車両用空調装置１の部材３，４，５，６を内部に収納する。チャンバー２には、図示しないブロワなどによって外気または内気（車室からの空気）が導入される。これら外気または内気は、空調風８として車室に導入される。図１〜３では、空調風８のおおよその流れを太線矢印で示す。
【００１３】
上記チャンバー２には、チャンバー２内で温度調節を行なった空調風８を車室内に送り出す送風路２０，２１が繋がっている。これらの送風路２０，２１はそれぞれ、車室内のインストルメントパネルや足元にある空調風８の吹出口や、デフロスターに繋がっている。送風路２０，２１の分岐部には分配器２３が設けられており、各送風路２０，２１へ空調風８が分配される。
【００１４】
≪冷却用熱交換器≫
冷却用熱交換器３は、空調風８を冷却する部材である。本例の冷却用熱交換器３は、冷媒が循環されるエバポレータである。エバポレータ３を備える熱交換システムには、例えば、冷媒を圧縮するコンプレッサ、コンプレッサを経た冷媒を冷却するコンデンサ、コンデンサを経た冷媒をエバポレータ内の循環路に噴霧するエキスパンションバルブなどを備える公知の構成を利用できる。エバポレータ３内に冷媒を循環させておけば、空調風８はエバポレータ３を通過する際に冷却される。エバポレータ３内の冷媒の循環を停止しておけば、空調風８は冷却されることなく単にエバポレータ３を通過する。
【００１５】
≪加熱用熱交換器≫
加熱用熱交換器４は、冷却用熱交換器（エバポレータ）３を通過した空調風８を加熱する部材である。本例の加熱用熱交換器４は、エンジンを冷却する冷媒が循環されるヒータコアである。ヒータコア４を備える熱交換システムには公知の構成を利用できる。エンジンの熱によって高温になった冷媒をヒータコア４内に循環させておけば、空調風８はヒータコア４を通過する際に加熱される。
【００１６】
≪エアミックスドア≫
エアミックスドア５は、エバポレータ３とヒータコア４との間に配置され、ヒータコア４を通過する空調風８の通路である温風通路８０ｗと、ヒータコア４を迂回する空調風８の通路であるバイパス通路８０ｂへの空調風８の流入割合を調節する部材である。別の言い方をすれば、エアミックスドア５は、エバポレータ３を通過した空調風８と、ヒータコア４を通過した空調風８と、の混合割合を調節する部材である。
【００１７】
本例のエアミックスドア５は、円弧状に形成された部材である。エアミックスドア５は、ドア駆動機構によって円弧軌道に沿ってスライドするように構成されている。本例では、ドア駆動機構は、ギア５０と、ギア５０を回転させる図示しないモータで構成されている。ギア５０の歯は、エアミックスドア５の裏面（ヒータコア４側の面）に形成される歯に噛み合っており、ギア５０を時計回りに回転させるとエアミックスドア５が紙面上方にスライドし、ギア５０を反時計回りに回転させるとエアミックスドア５が紙面下方にスライドする。このギア５０の歯は、後述する下流側遮蔽板６の歯には噛み合っていない。
【００１８】
上記エアミックスドア５が図１に示す位置にあるとき、温風通路８０ｗの入口がほぼ閉じた状態となる。その結果、エバポレータ３で冷却された空調風８（冷風）は、ヒータコア４で加熱されることなく、バイパス通路８０ｂを通って車室に導入される。
【００１９】
図１のエアミックスドア５が紙面上方にスライドし、図２に示す位置になると、バイパス通路８０ｂと温風通路８０ｗが共に開いた状態になる。つまり、エバポレータ３で冷却された空調風８（冷風）と、ヒータコア４で加熱された空調風８（温風）と、が混合され、車室内に導入される。エアミックスドア５の位置によって、冷風と温風の混合割合が変わり、車室内の温度調節を行なうことができる。
【００２０】
図２のエアミックスドア５がさらに紙面上方にスライドし、図３に示す位置になると、バイパス通路８０ｂの入口がほぼ閉じた状態となる。その結果、エバポレータ３を通過した後、ヒータコア４で加熱された空調風８（温風）が温風通路８０ｗを通って車室内に導入される。
【００２１】
なお、エアミックスドア５は、スライド式に限定されるわけではなく、例えば揺動式とすることもできる。
【００２２】
≪下流側遮蔽板≫
本例の車両用空調装置１は、上述した基本構成に加えて、下流側遮蔽板６を備える。下流側遮蔽板６は、ヒータコア４から空調風８への熱の伝播量を調節する部材であって、図１に示す遮蔽位置と図３に示す非遮蔽位置との間でスライド可能に構成されている。
【００２３】
図１に示す下流側遮蔽板６の遮蔽位置とは、下流側遮蔽板６がヒータコア４の下流側の面に対向する位置のことである。この遮蔽位置に下流側遮蔽板６があることで、ヒータコア４の熱が、温風通路８０ｗの下流側に伝播することを抑制できる。その結果、ヒータコア４の熱によって冷風が温められることを抑制できる。
【００２４】
また、図３に示す下流側遮蔽板６の非遮蔽位置とは、下流側遮蔽板６がヒータコア４の下流側の面から退避した位置のことである。ここで、図３に示すように、非遮蔽位置には、ヒータコア４の下流側の面の一部に、下流側遮蔽板６の一部が対向する位置も含まれる。
【００２５】
下流側遮蔽板６は、熱の伝播を抑制する機能上、断熱性能に優れる材質で構成されることが好ましい。例えば、熱伝導率が低い樹脂などで下流側遮蔽板６を構成することが挙げられる。
【００２６】
［位置調節機構］
下流側遮蔽板６のスライド位置は、位置調節機構で調節される。本例の位置調節機構は、ギア６０で構成される。ギア６０の歯が、下流側遮蔽板６の表面（ヒータコア４側の面）の図示しない歯に噛み合っており、ギア６０を反時計回りに回転させると、下流側遮蔽板６が紙面上方にスライドし、ギア６０を時計回りに回転させると、下流側遮蔽板６が紙面下方にスライドする。このギア６０は、エアミックスドア５の歯には噛み合っていないが、エアミックスドア５を駆動するギア５０には噛み合っており、ギア５０の回転に従動して回転するように構成されている。そのため、ギア５０を時計回り（反時計回り）に回転させてエアミックスドア５を紙面上方（紙面下方）にスライドさせれば、ギア６０が反時計回り（時計回り）に回転して下流側遮蔽板６が紙面上方（紙面下方）にスライドする。つまり、本例ではエアミックスドア５と下流側遮蔽板６とが連動される構成となっている。ここで、ギア５０がエアミックスドア５にのみ噛み合い、ギア６が下流側遮蔽板６にのみ噛み合うようにするには、ギア５０，６０の径を異ならせたり、ギア５０，６０の回転中心をヒータコア４の厚み方向（図の左右方向）にずらしたりすれば良い。
【００２７】
≪その他≫
車両用空調装置１は、エアミックスドア５の位置を制御する図示しない制御部を備える。制御部は、乗員が設定した設定室温に基づいてエアミックスドア５の位置や、エバポレータ３の冷却能力、ヒータコア４の加熱能力を調節する。この制御部は、車両に搭載されるコンピュータで構成することができる。
【００２８】
≪車両用空調装置の効果≫
本例の車両用空調装置１では、図１に示すマックスクール時、ヒータコア４の上流側はエアミックスドア５で覆われ、ヒータコア４の下流側は下流側遮蔽板６によって覆われる。そのため、エバポレータ３を通過した冷風（空調風８）にヒータコア４の熱が伝播し難く、冷風の温度が上昇し難い。その結果、車室内の温度を所望の温度に調節し易くなる。
【００２９】
また、本例の車両用空調装置１では、図２に示すエアミックス時、エアミックスドア５の紙面上方への移動に伴い、下流側遮蔽板６が徐々にヒータコア４の下流側の面から退避する。つまり、温風通路８０ｗの入口の開度が大きくなるに従って、ヒータコア４から空調風８への熱の伝播量が徐々に大きくなる。そのため、車室内の温度をリニアに変化させることができる、即ち車室内の温度の微調節を行なうことができる。
【００３０】
＜その他の実施形態＞
下流側遮蔽板６は、紙面右側に凸となるように湾曲した形状を備えていても良い。そうすることで、図３に示すマックスホット時に、温風の通り道を広くすることができる。この場合、下流側遮蔽板６が、エアミックスドア５を駆動するギア５０に接触しないように構成する。
【００３１】
また、下流側遮蔽板６は、エアミックスドア５と独立して制御することもできる。例えば、ギア５０とギア６０とが噛み合わないようにし、ギア６０を駆動するモータを設ける構成が挙げられる。この構成によれば、車両用空調装置１による車室内の温度調節をより細やかに行なえる可能性がある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の車両用空調装置は、自動車などの車両の車室内の温度調節に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  車両用空調装置
２  チャンバー
２０，２１  送風路  ２３  分配器
３  冷却用熱交換器（エバポレータ）
４  加熱用熱交換器（ヒータコア）
５  エアミックスドア
５０  ギア
６  下流側遮蔽板
６０  ギア（位置調節機構）
８  空調風
８０ｗ  温風通路  ８０ｂ  バイパス通路
【図１】
2017109547.tif 000003
【図２】
2017109547.tif 000004
【図３】
2017109547.tif 000005