JP4436020B2

JP4436020B2 - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP4436020B2
Application number: JP2001286966A
Authority: JP
Inventors: 信也中川; 敏久近藤; 一男石井; 元泉
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2021-09-20
Also published as: JP2003094929A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空気調和装置に係り、特に、エバポレータ及びヒータコアにより空気調和を行う車両用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷却用熱交換器であるエバポレータと、加熱用熱交換器であるヒータコアを一体ユニットとし、それにより、車室内の足元スペースを拡大するとともにコストを削減するようにした車両用空気調和装置（カーエアコンユニット）が開発されている。
このような車両用空気調和装置の従来例が、特開平１０−２５０３４４号公報及び特開平１０−２５０３４５号公報に開示されている。
【０００３】
一例として、特開平１０−２５０３４５号公報に開示された従来例を図３により説明する。図３に示すように、従来の車両用空調装置５０は、ケーシング５２を有し、このケーシング５２内に、不図示のブロアから送られた空気をエバポレータ５６に導入する空気入口５４と、この導入された空気を冷却するエバポレータ５６と、このエバポレータ５６の後方下半分部に配置されエバポレータ５６からの冷却された空気を加熱するヒータコア５８とが配置されている。また、ケーシング５２内のヒータコア５８の後方には仕切り板６０が配置され、この仕切り板６０により、ヒータコア５８により加熱された空気を、エバポレータ５６からの冷却空気と混合させるために、上方のミックス領域６２に導くようになっている。
【０００４】
エバポレータ５６の背後には、ヒータコア５８をバイパスする空気の量を調整するための冷却空気用ダンパ６３と、ヒータコア５８に流入する空気量を調整するための加熱空気用ダンパ６４が設けられ、冷却空気の量と加熱空気の量を調整できるようになっている。また、仕切板６０とケーシング５２の後部５２ａとの間には、フット通路６６が形成され、下端にフット吹出口７２が設けられている。
さらに、ケーシング５２の上部において、ミックス領域６２の近傍の部分には、ベント吹出口６８が設けられ、このベント吹出口６８より前方側には、デフロスト吹出口７０が設けられている。これらの吹出口６８，７０，７２には、それぞれベントダンパ７４、デフロストダンパ７６及びフットダンパ７８が設けられている。
【０００５】
このような従来の車両用空気調和装置においては、５つのダンパ６３，６４，７４，７６，７８の開閉を操作することにより、種々のモード（例えば、ベントモード、ベント＆フットモード、フットモード、フット＆デフロストモード、デフロストモード）で、所望の温度の空気をベント吹出口６８、デフロスト吹出口７０及び／またはフット吹出口７２から吹き出すようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
さて、従来の車両用空気調和装置のエバポレータ５６近傍の平断面図を図４に示した。図のように空気入口５４から導入された空気は、流路断面積が一様の空間５４’を経てエバポレータ５６に導入される。このため、空気の流れが空間５４’の下流に偏ってしまい、エバポレータ５６には符号Ａで示すように下流側に偏って導入されてしまう。このため、エバポレータ５６の冷房能力を十分に発揮することができなくなると共に、風速の偏りによる露飛び、左右の風量差発生等の問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エバポレータに流入する空気を均一化して高い冷房能力を得ることができる空気調和装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ケーシングと、該ケーシング内の前部に配置されたエバポレータと、前記エバポレータにブロアから送り出された空気を導くブロアディフューザ部とを備え、該ブロアディフューザ部は、前記エバポレータの一側面に対して、横方向から空気を導くよう構成され、その流路断面積は、下流側ほど小さい構成とされている車両用空気調和装置であって、前記ケーシングの下方から前方を通って上方に開口するデフロスト通路を備え、該デフロスト通路と前記ブロアディフューザ部とが近接位置しているとともに、前記デフロスト通路は、その前方壁部が前記エバポレータと略平行とされ、前記ケーシング側の壁部が前記ブロアディフューザ部の流路断面積が下流側ほど小さい構成とされた形状に沿って形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この車両用空気調和装置においては、ブロアディフューザ部の下流側の流路幅が小さいため、下流端に空気が偏らず、エバポレータには均一に空気が流入する。なお、ブロアディフューザ部は、エバポレータの一側面に対して、垂直・水平のいずれの横方向から導くようにしてよい。また、ブロアディフューザ部の下流側流路幅を減少させたスペースをデフロスト通路に用いることができる。このため、デフロスト通路の位置をよりケーシング中央側に接近させることができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両用空気調和装置において、前記エバポレータの背後にほぼ直立に配置されたヒータコアと、上記エバポレータの背後で且つヒータコアの上方に形成され、ヒータコアをバイパスした空気とヒータコアを通過した空気を混合するミックス領域と、上記ヒータコアを通過した空気を上記のミックス領域に導くように配置された仕切板と、上記ケーシングの後方部と上記仕切板により形成されたフット通路と、このフット通路の下端部と連通しケーシングの下方から前方を通って上方に開口するデフロスト通路と、上記ケーシングのミックス領域近傍からガイドされた空調空気が車室内に吹き出されるベント吹出口と、上記ケーシングの上記フット通路の下端部に形成されたフット吹出口と、上記デフロスト通路の上端部に形成されたデフロスト吹出口と、上記エバポレータを通過した空気のうち、ヒータコアをバイパスする空気の量と、ヒータコアを通過する空気の量を調整する温度調整ダンパと、上記ベント吹出口の開閉を行うベントダンパと、上記フット吹出口の開閉を行うフットダンパと、上記デフロスト吹出口の開閉を行うデフロストダンパとを有することを特徴とする。
【００１１】
この発明においては、ベント吹出口をミックス領域の近傍に形成し、フット吹出口をフット通路の下端部に形成し、デフロスト通路をフット吹出口の下端部と連通させるとともにケーシングの外側に沿って形成し、デフロスト吹出口をこのデフロスト通路の上端部に形成するようにしたので、所望の関係である、「デフロスト吹出口の空気温度」＞「フット吹出口の空気温度」＞「ベント吹出口の空気温度」という関係を自然に得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１において、符号１は本実施形態にかかる車両用空気調和装置を示している。この車両用空気調和装置１は、ケーシング２を有し、このケーシング２内の車両前方側には、略直立に冷却用熱交換器であるエバポレータ（蒸発器）４が配置されている。このエバポレータ４には、ブロアディフューザ部３によってガイドされた空気が導入されるようになっている。このエバポレータ４の背後（車両後方側）の下方には加熱用熱交換器であるヒータコア６が配置されている。エバポレータ４の下流は、エバポレータ４から略水平方向に延在してヒータコア６をバイパスするバイパス通路１０と、エバポレータ４から下降してヒータコア６を通過する通路１０’とに分岐している。さらに、ヒータコア６の下流にはヒータ通路１２が形成されており、このヒータ通路１２は下流側が上方を向いてバイパス通路１０と合流するようになっている。
ヒータ通路１２の車両後方側の壁部は仕切板８となっており、仕切板８とケーシング２の後部壁２ａとの間にはフット通路１４が形成されている。ヒータ通路１２はバイパス通路１０と合流した後フット通路１４につながって仕切板８の背後に回り込んで下降するようになっている。この仕切板８の上端部８ａは、略前方に向くよう曲がって形成されており、かつ、流線型状に形成されている。
さらに、フット通路１４の下端側と連通するとともにケーシング２の下方から前方を通って上方に開口するデフロスト通路１６が形成されている。このデフロスト通路１６はブロアディフューザ部３に近接位置している。なお、符号１７はインパネ（インスツルメントパネル）である。
【００１３】
デフロスト通路１６とブロアディフューザ部３の近傍のＩ−Ｉ線による断面図を図２に示した。
ブロアディフューザ部３は、エバポレータ４の正面（一側面）に対して横方向から流入する流路を形成しており、その流路断面積は、下流側ほど小さくなっている。デフロスト通路１６は、車両前方の壁部１６ａはエバポレータ４と略平行であるが、車両後方側の壁部１６ｂはブロアディフューザ部３の形状に沿った形状となっている。このため、デフロスト通路１６は、幅方向一側の流路断面積が大きく、他側の流路断面積が小さい構成となっている。
【００１４】
さて、図１のように、バイパス通路１０の下流側とヒータ通路１２の上方側との合流部には、エバポレータ４により冷却されバイパス通路１０を通過する空気と、ヒータコア６により加熱されヒータ通路１２を通過する空気とが混合されるミックス領域１８が形成されている。
また、エバポレータ４の下流側のバイパス通路１０には、温度調整用ダンパ２０が設けられている。この温度調整用ダンパ２０は、エバポレータ４を通過した空気のうち、ヒータコア６を通過しない空気の量と、ヒータコア６を通過する空気の量とを調整するためのものである。この温度調整用ダンパ２０は、全閉（０％）から全開（１００％）まで開度を設定できるようになっている。なお、図１において、実線で示す位置が０％開度状態であり、鎖線で示す位置が１００％開度状態である。また、この温度調整用ダンパ２０の開度は、図示しないダンパ駆動用モータにより、調整されるようになっている。
【００１５】
さらに、ミックス領域１８近傍のケーシング２の後方上部には、ベント通路２１が設けられ、下流端に吹出口２２が設けられている。また、ケーシング２の後方下端部、すなわち、フット通路１４の下端部には、フット吹出口２４が設けられ、さらに、デフロスト通路１６の前方上部には、デフロスト吹出口２６が設けられている。
このベント通路２１とフット通路１４の分岐部にはベント用ダンパ２８が設けられており、さらに、フット吹出口２４にはフットデフロスト兼用ダンパ３０がそれぞれ設けられている。ここで、フットデフロスト兼用ダンパ３０は、フット通路１４とデフロスト通路１６との分岐部に設けられており、フットダンパ及びデフロストダンパの両方のダンパ機能も兼ね備えており、そのため、別個にデフロスト用ダンパを設ける必要がない。
なお、本実施形態においては、フットダンパ及びデフロストダンパをそれぞれ独立に設けるようにしてもよい。この場合には、デフロストダンパは、デフロスト吹出口に設けることになる。
【００１６】
このように構成されていることにより、本実施形態における空気調和装置は以下の効果を得ることができる。
ブロアディフューザ部３の下流側の流路断面積が小さいため、下流端に空気が偏らず、エバポレータ４には均一に空気が流入する。このため、冷房能力の向上と露飛びの防止、左右の風量を適正にできる。
ブロアディフューザ部３の下流側流路幅を減少させたスペースをデフロスト通路１６に用いることができる。このため、スペースを有効活用することができ、空気調和装置全体の省スペース化を実現することができる。
従来の空気調和装置においては、デフロスト吹出口７０はケーシング５２の上方に直接設けられていたが、インパネ１７が障害となってデフロスト吹出口を直接上方に設けることができない場合、本実施形態のようにデフロスト通路１６をケーシング２の下方にまわして上方に導くことにより、インパネ１７を避けて設置することができる。
【００１７】
また、ケーシング２に沿ってエバポレータ４に近い側から、ベント吹出口２２，フット吹出口２４，デフロスト吹出口２６の順番で、各吹出口が設けられている。その結果、本実施形態によれば、車両用空気調和装置において、本来的に要求される、各吹出口から吹き出される空気の温度の関係が、自然に「デフロスト吹出口の空気温度」＞「フット吹出口の空気温度」＞「ベント吹出口の空気温度」の関係を満たすものとなる。
さらに、フット通路１４とデフロスト通路１６との連通部にフットデフロスト兼用ダンパ３０を設けるようにしたので、別個にデフロスト用ダンパを設ける必要がない。この結果、可動部材であるダンパを一つに低減させることができ、その分信頼性を向上させることができる。
さらに、仕切板８の上端部８ａが、略前方を向くよう曲がって形成されているため、これにより、ヒータコア６により加熱された空気をミックス領域１８のより上流側に供給することができ、エバポレータ４からの冷却空気との混合が促進され、ミックス領域１８を小さくすることができる。
【００１８】
なお、上記実施形態においては、デフロスト通路１６をケーシングの下方から前方を通って上方に開口する構成を備えた空気調和装置を示したが、図３に示した従来の空気調和装置において、上記実施形態のブロアディフューザ部３を適用してもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては以下の効果を得ることができる。
請求項１に記載の発明によれば、ブロアディフューザ部の下流側の流路幅が小さいため、下流端に空気が偏らず、エバポレータには均一に空気が流入する。したがって、十分な冷房能力を得ることができる。また、風量の偏りによる露飛びを防止できると共に、左右風量を適正にすることができる。さらに、ブロアディフューザ部の下流側流路幅を減少させたスペースをデフロスト通路に用いることができる。このため、デフロスト通路の位置をよりケーシング中央側に接近させることができ、装置の小型化を実現することができる。
請求項２に記載の発明によれば、「デフロスト吹出口の空気温度」＞「フット吹出口の空気温度」＞「ベント吹出口の空気温度」という関係を自然に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示した車両用空気調和装置の側断面図である。
【図２】同車両用空気調和装置のエバポレータ近傍を示した平断面図である。
【図３】従来の車両用空気調和装置の側断面図である。
【図４】同車両用空気調和装置のエバポレータ近傍を示した平断面図である。
【符号の説明】
１車両用空気調和装置
２ケーシング
３ブロアディフューザ部
４エバポレータ
６ヒータコア
８仕切板
１０バイパス通路
１２ヒータ通路
１４フット通路
１６デフロスト通路
１８ミックス領域
２０温度調整用ダンパ
２２ベント吹出口
２４フット吹出口
２６デフロスト吹出口
２８ベント用ダンパ
３０フットデフロスト兼用ダンパ

Claims

ケーシングと、該ケーシング内の前部に配置されたエバポレータと、
前記エバポレータにブロアから送り出された空気を導くブロアディフューザ部とを備え、
該ブロアディフューザ部は、前記エバポレータの一側面に対して、横方向から空気を導くよう構成され、その流路断面積は、下流側ほど小さい構成とされている車両用空気調和装置であって、
前記ケーシングの下方から前方を通って上方に開口するデフロスト通路を備え、該デフロスト通路と前記ブロアディフューザ部とが近接位置しているとともに、
前記デフロスト通路は、その前方壁部が前記エバポレータと略平行とされ、前記ケーシング側の壁部が前記ブロアディフューザ部の流路断面積が下流側ほど小さい構成とされた形状に沿って形成されていることを特徴とする車両用空気調和装置。
請求項１記載の車両用空気調和装置において、
前記エバポレータの背後にほぼ直立に配置されたヒータコアと、
上記エバポレータの背後で且つヒータコアの上方に形成され、ヒータコアをバイパスした空気とヒータコアを通過した空気を混合するミックス領域と、
上記ヒータコアを通過した空気を上記のミックス領域に導くように配置された仕切板と、
上記ケーシングの後方部と上記仕切板により形成されたフット通路と、
このフット通路の下端部と連通しケーシングの下方から前方を通って上方に開口するデフロスト通路と、
上記ケーシングのミックス領域近傍からガイドされた空調空気が車室内に吹き出されるベント吹出口と、
上記ケーシングの上記フット通路の下端部に形成されたフット吹出口と、
上記デフロスト通路の上端部に形成されたデフロスト吹出口と、
上記エバポレータを通過した空気のうち、ヒータコアをバイパスする空気の量と、ヒータコアを通過する空気の量を調整する温度調整ダンパと、
上記ベント吹出口の開閉を行うベントダンパと、
上記フット吹出口の開閉を行うフットダンパと、
上記デフロスト吹出口の開閉を行うデフロストダンパと、
を有することを特徴とする車両用空気調和装置。