(57)【要約】【課題】リアエアコンユニットをオフからオンに切り替えるとき、膨張弁の弁体を応答良く開くための専用通路を新たに設定する必要がなく、リアエアコンユニットの小型化・低コスト化を図ることができる車両用空気調和装置を提供すること。【解決手段】フロントエアコンユニットとリアエアコンユニット１が配置され、リアエアコンユニット１のオフ時に電磁弁により冷媒通路を遮断せず、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニット１に冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムによる車両用空気調和装置である。この車両用空気調和装置のリアエアコンユニット１を、ユニット外に設定した膨張弁７の感温部８を、冷房用熱交換器４により熱交換される前のモータ冷却風が流れるモータ冷却風通路１１内に配置した。【選択図】図１
2009040254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントエアコンユニットとリアエアコンユニットが配置され、リアエアコンユニットのオフ時に電磁弁により冷媒通路を遮断せず、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニットに冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムによる車両用空気調和装置において、
前記リアエアコンユニットは、ユニット外に設定した膨張弁の感温部を、冷房用熱交換器により熱交換される前のモータ冷却風が流れるモータ冷却風通路内に配置したことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用空気調和装置において、
前記リアエアコンユニットのユニットケースは、モータ室を形成するモータケース部と、スクロール室を形成するスクロールケース部と、冷風通路を形成する冷風通路ケース部を有し、
前記モータ室にブロワモータを配置し、前記スクロール室に、車両上下方向のモータ軸に設けられたファンを配置し、前記スクロールケース部から車幅方向に延びる冷風通路ケース部の冷風通路に冷房用熱交換器を傾斜配置し、
前記モータ冷却風通路及び前記膨張弁は、前記モータケース部と前記冷風通路ケース部の間に形成される凹部スペースの位置に配置したことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用空気調和装置において、
前記モータ冷却風通路は、前記モータケース部の一部を前記凹部スペース側に拡大したケース拡大部の内部に形成し、
前記膨張弁は、前記ケース拡大部の外側に冷媒配管と共に設定し、
前記膨張弁の感温部は、前記ケース拡大部の内側に露出状態で設定したことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用空気調和装置において、
前記膨張弁の感温部は、前記冷風通路ケース部の前記冷房用熱交換器より上流位置からモータ冷却風を導入するモータ冷却風導入口と、前記ブロワモータの周りにモータ冷却風を導くための入口であるモータ冷却口を結ぶモータ冷却風の流線上に設定したことを特徴とする車両用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアエアコンユニットのオフ時、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニットに冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムによる車両用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リアクーラのようにレイアウト上の制約から膨張弁をリアクーラ外に配置していても、膨張弁の過剰な冷却を防止することにより、冷媒供給量のコントロールを正常に維持することを目的とし、リアクーラを、細管および膨張弁を収容するカバー内により、ブロワ出口側から膨張弁を経由してファン吸い込み口に至る副空気通路を構成した車両用空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２０３２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車両用空気調和装置のリアクーラにあっては、ブロワ出口側から膨張弁を経由してファン吸い込み口に至る副空気通路を専用通路として新たに設定する構成であったため、スペース上もコスト上も不利である、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、リアエアコンユニットをオフからオンに切り替えるとき、膨張弁の弁体を応答良く開くための専用通路を新たに設定する必要がなく、リアエアコンユニットの小型化・低コスト化を図ることができる車両用空気調和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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、フロントエアコンユニットとリアエアコンユニットが配置され、リアエアコンユニットのオフ時に電磁弁により冷媒通路を遮断せず、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニットに冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムによる車両用空気調和装置において、
前記リアエアコンユニットは、ユニット外に設定した膨張弁の感温部を、冷房用熱交換器により熱交換される前のモータ冷却風が流れるモータ冷却風通路内に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の車両用空気調和装置にあっては、フロントエアコンユニットがオンでリアエアコンユニットをオフにした状態から、リアエアコンユニットをオンに切り替えると、ユニット外に設定した膨張弁の感温部に、冷房用熱交換器により熱交換される前のモータ冷却風（室内気）が当てられ、感温部の温度を上昇させることができる。
すなわち、配管の都合上、膨張弁をリアエアコンユニットの外へ配置すると、少量ではあるが冷媒が常に膨張弁の内部に流れているため冷却された状態となり、リアエアコンユニットをオンにしても膨張弁の弁体がすぐに開かず、冷媒が流れるまでに時間を要してしまう。そこで、従来は、室内風を膨張弁に当てるため専用の通路をつくり、膨張弁に風を当て温度を上昇させて、膨張弁の弁体を開状態としていた。これに対し、本発明は、既存のモータ冷却風通路内に膨張弁の感温部を配置した。
この結果、リアエアコンユニットをオフからオンに切り替えるとき、膨張弁の弁体を応答良く開くための専用通路を新たに設定する必要がなく、リアエアコンユニットの小型化・低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両用空気調和装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用空気調和装置のうちリアエアコンユニットを示す縦断正面図である。図２は実施例１の車両用空気調和装置のうちリアエアコンユニットを車体フロア側からみた底面図である。図３は実施例１の車両用空気調和装置のうちリアエアコンユニットの要部断面図である。
【０００９】
実施例１の車両用空気調和装置は、図外のフロントエアコンユニットとリアエアコンユニット１が配置され、リアエアコンユニット１のオフ時に電磁弁により冷媒通路を遮断せず、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニット１に冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムである。
【００１０】
実施例１のリアエアコンユニット１は、図１に示すように、ユニットケース２と、空気吸込み口３と、冷房用熱交換器４と、ファン５と、ブロワモータ６と、膨張弁７と、感温部８と、冷媒配管９と、接続ブロック１０と、モータ冷却風通路１１と、排水口１２と、モータ冷却口１３と、車両床面１４と、配風ダクト１５と、凹部スペース１６と、モータ冷却風導入口１７と、を備えている。
【００１１】
前記ユニットケース２は、モータ室２１を形成するモータケース部２ａと、スクロール室２２を形成するスクロールケース部２ｂと、冷風通路２３を形成する冷風通路ケース部２ｃを有する。
【００１２】
前記モータ室２１には、ブロワモータ６を配置している。前記スクロール室２２には、車両上下方向のモータ軸６ａに設けられ、空気吸込み口３から室内気を吸い込むファン５を配置している。前記スクロールケース部２ｂから車幅方向に延びる冷風通路ケース部２ｃの冷風通路２３には、冷房用熱交換器４（「エバポレータ」とも呼ばれる。）を傾斜配置している。すなわち、車両床面１４から冷風通路ケース部２ｃの上面までのユニット高さを低く抑え、リアシートの下部にコンパクトに収容できる構成としている。
【００１３】
前記冷風通路ケース部２ｃには、リアエアコンユニット１にて作り出した冷風を後席の乗員に吹き出す車室内吹出し口を設けた配風ダクト１５を接続している。また、冷風通路ケース部２ｃの底部には、図１及び図２に示すように、車両床面１４を貫通し、冷房用熱交換器４による凝縮水を排除する排水口１２を設けている。
【００１４】
前記冷房用熱交換器４は、コンプレッサとコンデンサと膨張弁７と共にリア側冷凍サイクルを構成する要素で、図外のコンプレッサとコンデンサについては、フロントエアコンユニットと共用している。そして、リアエアコンユニット１のオフ時、フロントエアコンユニットからリア側の膨張弁７に流れる冷媒を閉止する電磁弁を廃止し、少量の冷媒を流してコンプレッサオイルの循環を確保している。
【００１５】
前記リアエアコンユニット１は、図３に示すように、ユニット外に設定した膨張弁７の感温部８を、冷房用熱交換器４により熱交換される前のモータ冷却風が流れるモータ冷却風通路１１内に配置している。
【００１６】
前記モータ冷却風通路１１及び前記膨張弁７は、図１に示すように、前記モータケース部２ａと前記冷風通路ケース部２ｃの間に形成される凹部スペース１６の位置に配置している。
【００１７】
前記モータ冷却風通路１１は、図３に示すように、前記モータケース部２ａの一部を前記凹部スペース１６側に拡大したケース拡大部２ｄの内部に形成している。そして、前記膨張弁７は、図２に示すように、前記ケース拡大部２ｄの外側に冷媒配管９と共に設定している。また、前記膨張弁７の感温部８は、図３に示すように、前記ケース拡大部２ｄの内側に露出状態で設定している。なお、冷媒配管９は、冷媒入口管９ａと冷媒出口管９ｂにより構成される。
【００１８】
前記膨張弁７の感温部８は、図３に示すように、前記冷風通路ケース部２ｃの前記冷房用熱交換器４より上流位置からモータ冷却風を導入するモータ冷却風導入口１７と、前記ブロワモータ６の周りにモータ冷却風を導くための入口であるモータ冷却口１３を結ぶモータ冷却風の流線上に設定している。
【００１９】
次に、デュアルエアコンシステムでの空調制御技術を説明する。
最近のフロントエアコンユニットとリアエアコンユニットが配置されたデュアルエアコンシステムは、リアエアコンユニットをオフにした時に冷媒を閉止する電磁弁を廃止し、フロントエアコンユニット側から少量の冷媒を流しコンプレッサオイルの循環を確保している。
【００２０】
しかし、配管の都合上、膨張弁をリアエアコンユニットの外へ配置すると、少量ではあるが冷媒が常に膨張弁の内部に流れているため冷却された状態となり、リアエアコンユニットをオンにしても膨張弁の弁体がすぐに開かず、冷媒が流れるまでに時間（例えば、20〜30秒）を要してしまう。
【００２１】
そこで、従来は、室内風を膨張弁に当てるため専用の通路をつくり、膨張弁に風を当て温度を上昇させて、膨張弁の弁体を開状態としていた。この場合、スペース上もコスト上も不利であり、リアエアコンユニットの車載性を確保する上で要求される小型コンパクト性を損なう結果となる。
【００２２】
これに対し、本発明者は、ブロワモータの過熱を抑制するために設けられているモータ冷却風通路に着目すると共に、弁体を内蔵する膨張弁を昇温の対象にするのではなく、膨張弁の弁開度を支配する感温部を昇温の対象にする点に着目した。
この着目点にしたがって、リアエアコンユニットをオフからオンに切り替えるとき、膨張弁の弁体を応答良く開くため、既存のモータ冷却風通路内に膨張弁の感温部を配置した構成を採用したデュアルエアコンシステムによる車両用空調装置を提案した。
【００２３】
次に、作用を説明する。
以下、実施例１の車両用空気調和装置における作用を、「リアエアコンユニットオフ時の膨張弁冷却作用」、「リアエアコンユニットオン切り替え時の膨張弁昇温作用」、「リアエアコンユニットオン時のリア側冷房作用」に分けて説明する。
【００２４】
［リアエアコンユニットオフ時の膨張弁冷却作用］
フロントエアコンユニットをオンとしフロント側空調制御を行っている状態で、リアエアコンユニット１をオフにし、ブロワモータ６の停止により送風を止めてリア側空調制御を一時停止する場合の膨張弁冷却作用を説明する。
【００２５】
この場合、フロントとリアのエアコンユニットを繋ぐ冷媒通路には、冷媒の流れを閉止するための電磁弁を有さないため、フロントエアコンユニット側から少量の冷媒が、リアエアコンユニット１の膨張弁７→冷媒入口管９ａ→冷房用熱交換器４内の冷媒通路→冷媒出口管９ｂを経過し、再びフロントエアコンユニットに戻るという流れ動作を示す。
【００２６】
このとき、リアエアコンユニット１側では、配管の都合上、膨張弁７をリアエアコンユニット１の外へ配置していると共に、少量ではあるが冷媒が常に膨張弁７の内部に流れているため、感温部８を含めた膨張弁７が冷却された状態となる。そして、低温であるという感温部８での温度感知により、膨張弁７の弁開度は、全閉あるいは僅かに開いた閉じ側開度となる。
【００２７】
［リアエアコンユニットオン切り替え時の膨張弁昇温作用］
上記のように、膨張弁７の弁開度が閉じ側開度にある状態で、リアエアコンユニット１をオフ状態からオンに切り替えると、ブロワモータ６が駆動し、ファン５により室内気が吸い込まれ、ファン５から吐出される風は、ユニットケース２のスクロールケース部２ｂから冷風通路ケース部２ｃへと流れ、冷房用熱交換器４を経過する。
【００２８】
したがって、リアエアコンユニット１をオンにした直後から、ファン５から吐出される送風の一部を利用したモータ冷却風が、モータ冷却風導入口１７から導入され、図３の矢印に示すように、モータ冷却風通路１１→モータ冷却口１３→スクロール室２２へと流れる。このモータ冷却風の流れに対し、モータ冷却風通路１１のモータ冷却風の流線上に、膨張弁７の感温部８を設定しているため、この感温部８には、冷房用熱交換器４により熱交換される前のモータ冷却風（室内気）が当てられ、リアエアコンユニット１をオンにした直後から、冷たくなっていた感温部８の温度を上昇させることができる。
【００２９】
［リアエアコンユニットオン時のリア側冷房作用］
上記のように、リアエアコンユニット１をオンにした直後から、モータ冷却風により冷たくなっていた感温部８の温度を上昇させる作用を示すため、感温部８の温度上昇に伴って膨張弁７の弁開度が開く。
【００３０】
したがって、リアエアコンユニット１のオン操作から長い時間を待つことなく、リアエアコンユニット１の冷房用熱交換器４に膨張弁７を介して冷媒が流され、ファン５から吐出される送風が、冷房用熱交換器４を経過するとき熱を奪って冷風となる。そして、この冷風が、冷風通路２３から配風ダクト１５を経過して後席側に向かって吹き出されるというように、リアエアコンユニット１のオン操作に対して応答良くリア側冷房作用が確保される。
【００３１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空気調和装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３２】
(1) フロントエアコンユニットとリアエアコンユニット１が配置され、リアエアコンユニット１のオフ時に電磁弁により冷媒通路を遮断せず、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニット１に冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムによる車両用空気調和装置において、前記リアエアコンユニット１は、ユニット外に設定した膨張弁７の感温部８を、冷房用熱交換器４により熱交換される前のモータ冷却風が流れるモータ冷却風通路１１内に配置したため、リアエアコンユニット１をオフからオンに切り替えるとき、膨張弁７の弁体を応答良く開くための専用通路を新たに設定する必要がなく、リアエアコンユニット１の小型化・低コスト化を図ることができる。
【００３３】
(2) 前記リアエアコンユニット１のユニットケース２は、モータ室２１を形成するモータケース部２ａと、スクロール室２２を形成するスクロールケース部２ｂと、冷風通路２３を形成する冷風通路ケース部２ｃを有し、前記モータ室２１にブロワモータ６を配置し、前記スクロール室２２に、車両上下方向のモータ軸６ａに設けられたファン５を配置し、前記スクロールケース部２ｂから車幅方向に延びる冷風通路ケース部２ｃの冷風通路２３に冷房用熱交換器４を傾斜配置し、前記モータ冷却風通路１１及び前記膨張弁７は、前記モータケース部２ａと前記冷風通路ケース部２ｃの間に形成される凹部スペース１６の位置に配置したため、リアエアコンユニット１のコンパクト性はそのままで、良好な車両搭載性を保ったまま、モータ冷却風通路１１及び膨張弁７を設定することができる。
【００３４】
(3) 前記モータ冷却風通路１１は、前記モータケース部２ａの一部を前記凹部スペース１６側に拡大したケース拡大部２ｄの内部に形成し、前記膨張弁７は、前記ケース拡大部２ｄの外側に冷媒配管９と共に設定し、前記膨張弁７の感温部８は、前記ケース拡大部２ｄの内側に露出状態で設定したため、モータケース部２ａの一部を凹部スペース１６側に僅かに拡大するだけの設計変更により、膨張弁７と感温部８と冷媒配管９を１箇所にまとめてコンパクトに設定することができる。
【００３５】
(4) 前記膨張弁７の感温部８は、前記冷風通路ケース部２ｃの前記冷房用熱交換器４より上流位置からモータ冷却風を導入するモータ冷却風導入口１７と、前記ブロワモータ６の周りにモータ冷却風を導くための入口であるモータ冷却口１３を結ぶモータ冷却風の流線上に設定したため、感温部８の周囲に滞留している冷気をモータ冷却風により効率的に取り除くことにより、リアエアコンユニット１をオンにしてから短時間にて応答良く感温部８の温度を上昇させることができる。
【００３６】
以上、本発明の車両用空気調和装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００３７】
実施例１では、リアシートの下部にコンパクトに収容されるリアエアコンユニットの例を示したが、例えば、リアシートとリア荷室との間に配置されるリアエアコンユニットの例としても良い。さらに、ワンボックス車のように、複数列のシートがある場合、前席を除く何れかのシートの下部に収容されるリアエアコンユニットの例であっても良い。要するに、リアエアコンユニットは、ユニット外に設定した膨張弁の感温部を、冷房用熱交換器により熱交換される前のモータ冷却風が流れるモータ冷却風通路内に配置したものであれば、具体的構成は実施例１に限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
実施例１では、車両用空気調和装置のリアエアコンユニットとして冷房機能を持つリアクーラの例を示したが、冷房機能と暖房機能を持つユニットでも良いし、冷房機能と暖房機能の少なくとも一方の機能に加え空気清浄機能を持つユニットでも良い。要するに、リアエアコンユニットのオフ時、フロントエアコンユニットからリアエアコンユニットに冷媒が少量流れるようにしたデュアルエアコンシステムによる車両用空気調和装置であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は実施例１の車両用空気調和装置のうちリアエアコンユニットを示す縦断正面図である。
【図２】実施例１の車両用空気調和装置のうちリアエアコンユニットを車体フロア側からみた底面図である。
【図３】実施例１の車両用空気調和装置のうちリアエアコンユニットの要部断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  リアエアコンユニット
２  ユニットケース
２ａ  モータケース部
２ｂ  スクロールケース部
２ｃ  冷風通路ケース部
２ｄ  ケース拡大部
３  空気吸込み口
４  冷房用熱交換器
５  ファン
６  ブロワモータ
６ａ  モータ軸
７  膨張弁
８  感温部
９  冷媒配管
１０  接続ブロック
１１  モータ冷却風通路
１２  排水口
１３  モータ冷却口
１４  車両床面
１５  配風ダクト
１６  凹部スペース
１７  モータ冷却風導入口
２１  モータ室
２２  スクロール室
２３  冷風通路
【図１】
2009040254.tif 000003
【図２】
2009040254.tif 000004
【図３】
2009040254.tif 000005