(57)【要約】【課題】発熱機器に対する冷却性能の向上が図れる車両用空調装置の空調ユニットを実現する。【解決手段】車室内の空気を取り入れて車室内に戻す空気通路を形成する空調ケース１１と、車室内の空気を冷却するエバポレータ１４と、このエバポレータ１４の空気流れ下流側に配設され、エバポレータ１４を通過した空気を、その空気流れと直交する方向から吸込んで、車室内に向けて送風する冷房用送風機１５とを備える車両用空調装置の空調ユニットにおいて、冷房用送風機１５の空気流れ上流側の吸入流路１９に、発熱機器２０が配置され、かつ発熱機器２０が冷房用送風機１５の回転軸１５ｅよりもエバポレータ１４側の吸入口近傍に配置されている。これにより、発熱機器に対する冷却性能の向上が図れる。【選択図】図４
2009051424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の空気を取り入れて車室内に戻す空気通路を形成する空調ケース（１１）と、
前記空調ケース（１１）内に配設され、車室内の空気を冷却する冷却用熱交換器（１４）と、
前記冷却用熱交換器（１４）の空気流れ下流側に配設され、前記冷却用熱交換器（１４）を通過した空気を、その空気流れと直交する方向から吸込んで、車室内に向けて送風する送風手段（１５）とを備える車両用空調装置の空調ユニットにおいて、
前記送風手段（１５）の空気流れ上流側の吸入流路（１９）に、発熱機器（２０）が配置され、かつ前記発熱機器（２０）が前記送風手段（１５）の回転軸（１５ｅ）よりも前記冷却用熱交換器（１４）側の吸入口近傍に配置されていることを特徴とする車両用空調装置の空調ユニット。
【請求項２】
前記発熱機器（２０）は、前記送風手段（１５）とは別体となる前記空調ケース（１１）の一部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置の空調ユニット。
【請求項３】
前記発熱機器（２０）は、前記送風手段（１５）の回転数を制御する電子発熱部品（２０）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置の空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却用熱交換器の空気流れ下流側に配置された送風機を有する車両用空調装置の空調ユニットに関するものであって、特に、発熱を伴う電子機器の冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用空調装置として、例えば、特許文献１に示すものが知られている。すなわち、車室内に配置される空調ユニットには、その上流側に内外気切替機構を有した送風ユニットが組み合わされている。その送風ユニットは、内気導入口、外気導入口、内外気切替ドア、及び送風手段から構成されている。
【０００３】
また、空調ユニットの外部において、内気導入口に吸込まれる内気の流路中に位置するように、内気導入口に近接してワイパーモータ（発熱機器）が配置されている。そして、空調ユニットを作動させたとき、例えば、内外気切替機構において、内気導入口を開放する内気モード時には、内気導入口に吸込まれる内気流によりワイパーモータを冷却することができる。
【特許文献１】特開２０００−１９８３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の空調装置では、発熱機器を冷却する空気は空調ユニットに吸込まれる吸入空気（内気流）であるため、発熱機器に対する冷却効果が小さいという問題がある。例えば、バス車両等に搭載される車両用空調装置では、空調ケース内に複数の送風手段が設けられている。そして、送風手段の配設個数を低減するために、送風手段の高風量化が要求されている。
【０００５】
また、送風機のモータや、そのモータの回転数を制御する電子部品等の発熱量が増加する傾向となっている。従って、発熱を伴う電子部品等に対する冷却効果の増加が要求されている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、発熱機器に対する冷却性能の向上が図れる車両用空調装置の空調ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車室内の空気を取り入れて車室内に戻す空気通路を形成する空調ケース（１１）と、この空調ケース（１１）内に配設され、車室内の空気を冷却する冷却用熱交換器（１４）と、この冷却用熱交換器（１４）の空気流れ下流側に配設され、冷却用熱交換器（１４）を通過した空気を、その空気流れと直交する方向から吸込んで、車室内に向けて送風する送風手段（１５）とを備える車両用空調装置の空調ユニットにおいて、
送風手段（１５）の空気流れ上流側の吸入流路（１９）に、発熱機器（２０）が配置され、かつ発熱機器（２０）が送風手段（１５）の回転軸（１５ｅ）よりも冷却用熱交換器（１４）側の吸入口近傍に配置されていることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、送風手段（１５）の吸込み口において、冷却用熱交換器（１４）側の吸入口近傍の方が吸い込み流速が速いため、発熱機器（２０）に対する冷却性能の向上が図れる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、発熱機器（２０）は、送風手段（１５）とは別体となる空調ケース（１１）の一部に固定されていることを特徴としている。この発明によれば、例えば、送風機のモータに電気的に接続されるモータの回転数を制御する電子発熱部品等の発熱機器（２０）は、送風手段（１５）のブロアケーシング等に固定するよりも、ブロアケーシング近傍の空調ケース（１１）に固定されることにより、メンテナンス性が良好である。つまり、点検などのときに、容易に部品の交換ができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、発熱機器（２０）は、送風手段（１５）の回転数を制御する電子発熱部品（２０）であることを特徴としている。この発明によれば、例えば、ブロアリニアコントローラ等の電子発熱部品（２０）であれば、冷却性能が向上できるため、モータの大容量化が図れる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、一実施形態における車両用空調装置の空調ユニットを、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るバス用空調装置の実装状態における概要構成を示すバスの斜視図である。図２は、空調ユニットの概要構成を示す配置図である。図３は、空調ユニットの全体構成を示す模式図である。図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶ断面図である。図５は、本発明の要部を示す斜視図である。
【００１３】
バス用の空調装置は、図１に示すように、バス車両の屋根上に配置された空調ユニット１とバス車両の床下に配置された暖房ユニット２とから構成されている。暖房ユニット２は、図示しない走行用エンジンの冷却水を熱源とするヒータコア３、及びそのヒータコア３にて加熱された空気の流路を成す温風ダクト４等から構成されている。
【００１４】
温風ダクト４は、車両の左右それぞれに配置されて車両の長手方向に延びるとともに、この温風ダクト４の長手方向端部には、ヒータコア３がそれぞれ配置されている。更に、温風ダクト４には、複数個の温風吹出口５が形成されており、その温風吹出口５から車室内の乗員に向けて温風が吹き出される。
【００１５】
本実施形態の空調ユニット１は、図２に示すように、空調ケース１１内にコンデンシングユニット１２とクーリングユニット１３とを一体に構成した冷房ユニットである。コンデンシングユニット１２は、コンデンサ８と、このコンデンサ８に外気を送風する凝縮ファン８ａ等より構成される。クーリングユニット１３は、冷房用熱交換器であるエバポレータ１４と、このエバポレータ１４に車室内の空気を通風するための送風手段である冷房用送風機１５等より構成される。
【００１６】
空調ケース１１は、コンデンシングユニット１２とクーリングユニット１３とを区画するとともに、それぞれの空気通路を形成している。つまり、コンデンシングユニット１２においては、外部から取り入れた外気をコンデンサ８に通過させて外部に吹き出す空気通路が形成されている。また、クーリングユニット１３においては、車室内から取り入れた空気をエバポレータ１４に通過させて車室内に戻す空気通路が形成されている。
【００１７】
コンデンシングユニット１２内に配置されるコンデンサ８、クーリングユニット１３内に配置される膨張弁７（図３参照）、エバポレータ１４、及びバス車両の後部床下に配置される冷媒圧縮機６（図１または図３参照）は、冷凍サイクル用の冷媒サイクルの冷凍機能部品であり周知のものである。
【００１８】
バス用空調装置に使用される各冷凍機能部品は、図３に示すように、冷媒圧縮機６、コンデンサ８、レシーバ９、ドライヤ１０、膨張弁７、エバポレータ１４の順に、冷媒配管によって環状に接続され、冷凍サイクルを構成している。
【００１９】
冷媒圧縮機６は、図示しない走行用エンジンから電磁クラッチ（図示せず）を介して駆動される。コンデンサ８は、冷媒圧縮機６にて圧縮された高温高圧の冷媒を凝縮させる熱交換器である。レシーバ９は、コンデンサ８から流出した冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離するとともに、レシーバ９内に所定量の余剰冷媒を貯える容器である。レシーバ９は、コンデンサ８の冷媒流出側に配置されている。
【００２０】
そのレシーバ９の液相冷媒流出側には、ドライヤ１０が配設されている。このドライヤ１０は、レシーバ９から流出された液相冷媒内の水分を除去するための容器であり、内部に乾燥剤が充填されている。このドライヤ１０の流出側には、冷媒の減圧装置をなす膨張弁７が配設されている。この膨張弁７は温度式となっており、エバポレータ１４の冷媒流出側の冷媒温度に応じて、その弁開度を調節している。
【００２１】
具体的には、エバポレータ１４の冷媒流出側に冷媒温度を感知する感温筒を配設し、冷媒温度（冷房負荷）が高い時には弁開度を増し、冷媒温度（冷房負荷）が低い時には弁開度を絞るものである。そして、その膨張弁７の冷媒流出側には、減圧された低温低圧となった冷媒を蒸発させるエバポレータ１４が配設されている。そして、エバポレータ１４の流出側は、冷媒圧縮機６の吸入側に接続されている。
【００２２】
ここで、コンデンサ８及びエバポレータ１４は、車両の左右に分けて、例えば２個に分けて配置されている。エバポレータ１４は、車両の左右それぞれに配置されて車両の長手方向に延びている。エバポレータ１４の空気流れの下流側には、複数（本例では片側に３個）の冷房用送風機１５が配置されている。冷房用送風機１５の吐出側は、ダクト１７（後述する）を介して冷風ダクト３１（図１参照）に吹き出すように構成されている。
【００２３】
冷風ダクト３１は、車両の左右それぞれに配置されて車両の長手方向に延びている。更に、冷風ダクト３１には、複数個の冷風吹出口３０（図１参照）が形成されており、その冷風吹出口３０から車室内の乗員頭部に向けて冷風が吹き出される。
【００２４】
クーリングユニット１３が配置される空調ケース１１の底部の車両中央部には、矩形状に開口された車室内空気取入口１６が形成されている。この車室内空気取入口１６の空気流れ上流端の車室内天井面には、図示しない吸込み口が設けられている。つまり、エバポレータ１４の空気流れ上流側が、車室内空気取入口１６を介して車室内と連通するように構成されている。
【００２５】
クーリングユニット１３内の構成を図４に基づいて説明する。クーリングユニット１３内には、図４に示すように、車室内空気取入口１６の空気流れ下流側にエバポレータ１４が配設され、そのエバポレータ１４の空気流れ下流側に冷房用送風機１５が配設されている。クーリングユニット１３は、前述したように、バス車両の屋根上に配置されており、図４中に示す２点鎖線Ｘが、バス車両の天井の外郭線を成している。
【００２６】
クーリングユニット１３において、空調ケース１１は、少なくとも上面カバー１１ａ、底板１１ｂおよび側面カバー１１ｃを有し、ダクト１７は、その長手方向において、複数に分割されている。上面カバー１１ａは、着脱可能に形成されている。底板１１ｂは、エバポレータ１４、冷房用送風機１５等の支持部材であり、エバポレータ１４及び複数の冷房用送風機１５は、図示しない締結部材を介して、この底板１１ｂに固定されている。
【００２７】
底板１１ｂには、車室内空気取入口１６が形成されており、この車室内空気取入口１６の下端部が外郭線Ｘよりも下方に突出するように形成されている。側面カバー１１ｃには、冷房用送風機１５の吐出側１５ｆがダクト１７側に開口するように構成されている。側面カバー１１ｃには、冷房用送風機１５の吐出側１５ｆから吹き出した冷風を冷風ダクト３１に導くためのダクト１７が設けられている。つまり、ダクト１７は、側面カバー１１ｃの一外側を覆うように形成されている。
【００２８】
そして、ダクト１７には、空気流れ下流側に吐出側開口部１７ａが形成されており、この吐出側開口部１７ａの下端部が外郭線Ｘよりも下方に突出するようにように形成されている。これにより、冷房用送風機１５の吐出側から吹き出された冷風は、ダクト１７内に吹き出されて吐出側開口部１７ａを介して冷風ダクト３１に導かれる。
【００２９】
ここで、本実施形態の冷房用送風機１５は、図２乃至図４に示すように、車両前後方向に対して、エバポレータ１４と略平行に複数（本例では片側に３個）並ぶように配置されており、エバポレータ１４で熱交換された冷風を吸込むようになっている。
【００３０】
冷房用送風機１５は、遠心式多翼ファン（シロッコファン）１５ｂをスクロール状のケーシング１５ａ内に収納して、遠心式多翼ファン１５ｂの回転軸１５ｅを介してモータ１５ｄにより駆動するように構成されている。
【００３１】
冷房用送風機１５は、一つのモータ１５ｄの両軸側にそれぞれ遠心式多翼ファン１５ｂが配置された送風機であり、モータ１５ｄの両側には、それぞれのケーシング１５ａが配置されている。また、ケーシング１５ａは、吸込口１５ｃと吐出口１５ｆとが形成されている。
【００３２】
吸込口１５ｃは、円形状に開口され、吐出口１５ｆは矩形状に開口されている。側面カバー１１ｃには、吐出口１５ｆに応じた位置に図示しない開口孔が形成されている。つまり、側面カバー１１ｃは、ダクト１７とクーリングユニット１３内とを区画する仕切り板となっている。そして、ケーシング１５ａの吸込口１５ｃは、モータ１５ｄの軸線上に対し、直交するように配置されている。つまり、エバポレータ１４を通過した空気を、その空気流れと直交する方向から吸込んで、遠心式多翼ファン１５ｂを介して吐出口１５ｆに吐出している。
【００３３】
図４中に示す符号１９は、エバポレータ１４と側面カバー１１ｃとの間に形成される吸入流路であり、エバポレータ１４を通過した空気の流路となっている。つまり、吸入流路１９は、エバポレータ１４を通過した冷風がケーシング１５ａの吸込み口１５ｃに吸い込まれるまでの空気通路となっている。
【００３４】
そこで、本実施形態では、図４及び図５に示すように、エバポレータ１４を通過した冷風が流れる吸入流路１９に、発熱機器２０を配設している。より具体的には、ケーシング１５ａの吸込口１５ｃ近傍、即ちこの吸込口１５ｃよりも空気流れの上流側で、かつ冷房用送風機１５の回転軸１５ｅよりもエバポレータ１４側に近い側に、発熱機器２０が配設されている。
【００３５】
この発熱機器２０は、例えば、冷房用送風機１５のモータ１５ｄの回転数を制御するためのブロアリニアコントローラ（ＢＬＣ）等の発熱電子部品２０を対象としている。この種の発熱電子部品２０は、図５に示すように、本体の外郭に冷却フィン２０ａが形成されている。
【００３６】
従って、この冷却フィン２０ａを吸入流路１９の吸込口１５ｃ近傍に配設して、冷房用送風機１５を駆動することにより、エバポレータ１４を通過した冷風が冷却フィン２０ａを有する発熱電子部品２０を通過して吸込口１５ｃに吸込まれるため、冷風による冷却効果が得られる。
【００３７】
更に、エバポレータ１４の空気流れの下流側に遠心式多翼ファン１５ｂを有する冷房用送風機１５を配置する場合には、ケーシング１５ａの吸込口１５ｃのうち、冷房用送風機１５の回転軸１５ｅの軸心よりも、エバポレータ１４に近い側に発熱電子部品２０を配設した方が、空気の流速が速いため冷却効果が大きい特徴がある。
【００３８】
そして、この発熱電子部品２０は、固定ブラケット２１を介して底板１１ｂに固定されている。つまり、発熱電子部品２０は、冷房用送風機１５のケーシング１５ａに直接固定させるよりも、別体の固定ブラケット２１により固定させている。発熱電子部品２０は、それぞれのケーシング１５ａの吸込口１５ｃ近傍に配置されている。
【００３９】
なお、冷房用送風機１５の回転軸１５ｅの軸心よりも、側面カバー１１ｃ側に上記冷却フィン２０ａ、即ち発熱電子部品２０を配設する場合よりも、本実施形態の配設位置のほうが、より優れた冷却効果が得られる。
【００４０】
次に、以上の構成による車両用空調装置の空調ユニット１の作動について説明する。電磁クラッチが車両走行用エンジンにより駆動されて、冷媒圧縮機６が作動すると、コンデンサ８、エバポレータ１４等の冷凍機能部品に冷媒が循環し、エバポレータ１４で冷媒の蒸発が行われる。
【００４１】
冷房用送風機１５のモータ１５ｄに通電することにより、各遠心式多翼ファン１５ｂが回転する。そして、冷房用送風機１５の作動により、車室内空気が車室内空気取入口１６から空調ケース１１内に吸入され、エバポレータ１４を通過する。
【００４２】
このとき、車室内空気は、エバポレータ１４で冷却されて冷風となる。そして、この冷風は、吸入流路１９を流れて、各ケーシング１５ａの吸込口１５ｃに吸入される。そして、冷房用送風機１５の吐出口１５ｆから吐出された冷風は、ダクト１７に吹き出されて、冷風ダクト３１に導かれる。そして、冷風ダクト３１に形成された冷風吹出口３０から冷風が吹き出されて車室内を冷房することができる。
【００４３】
また、このときに、エバポレータ１４を通過した冷風は、発熱電子部品２０の冷却フィン２０ａを通過することにより、冷却フィン２０ａが冷却される。ここで、発熱電子部品２０の冷却フィン２０ａを、冷房用送風機１５の回転軸１５ｅの軸心よりも、エバポレータ１４に近い側に配設した。冷房用送風機１５の吸込み口１５ｃにおいて、エバポレータ１４側の吸入口１５ｃ近傍の方が吸い込み流速が速いため、発熱電子部品２０の冷却性能の向上が図れる。
【００４４】
また、発熱電子部品２０は、冷房用送風機１５とは別体に空調ケース１１の底板１１ｂに固定したことにより、例えば、冷房用送風機１５のケーシング１５ａに固定するよりも、吸入口１５ｃ近傍の空調ケース１１の底板１１ｂに固定されることにより、メンテナンス性が良好である。つまり、点検などのときに、容易に部品の交換ができる。
【００４５】
更に、冷房用送風機１５のモータ１５ｄの回転数を制御する、ブロアリニアコントローラの電子発熱部品２０を冷風により冷却するため、単に空気により冷却するよりも冷却性能を向上させることができるため、モータの大容量化が図れる効果もある。
【００４６】
（他の実施形態）
以上の一実施形態では、発熱部品２０として、ブロアリニアコントローラ等の電子発熱部品２０に適用させたが、これに限らず、例えばバス用空調装置に用いられる空調用制御装置に使用される発熱を伴う電子発熱部品２０であっても良い。
【００４７】
また、以上の実施形態では、車両用空調装置をバス用に適用させたが、これに限らず、自動車用空調装置に適用させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】一実施形態に係るバス用空調装置の実装状態における概要構成を示すバスの斜視図である。
【図２】一実施形態における空調ユニットの概要構成を示す配置図である。
【図３】一実施形態における空調ユニットの全体構成を示す模式図である。
【図４】図３に示すＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】一実施形態における本発明の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１…空調ケース
１４…エバポレータ（冷却用熱交換器）
１５…冷房用送風機（送風手段）
１５ｅ…回転軸
１９…吸入流路
２０…発熱機器、発熱電子部品
【図１】
2009051424.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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