JP2000001119A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でありながら、実用上許容し得る
範囲内で、エバポレータを通過する空気量の分布の均一
化を図るようにした自動車用空気調和装置を提供する。 【解決手段】 この自動車用空気調和装置１０は、エバ
ポレータ１３の空気流入面１３ａに対向するクーラユニ
ット１４の壁面１９に、連通部１８を通って流下した空
気の流れをエバポレータ１３の空気流入面１３ａに向け
て変更する１枚の風向ガイド板２０を設けてある。風向
ガイド板２０は、矩形形状を有する平板であり、クーラ
ユニット１４のユニットケース１７を樹脂成形する際に
当該ユニットケース１７と一体的に樹脂成形される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エバポレータを通
過する空気量の分布を均一にする自動車用空気調和装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な自動車用空気調和装置は、内気
または外気を送風する遠心式多翼ファンが内蔵されたブ
ロワユニットと、当該ブロワユニットからの空気を冷却
するエバポレータが内蔵されたクーラユニットと、エン
ジン冷却水が循環するヒータコアが内蔵され前記クーラ
ユニットで冷却された空気を所定温度まで再加熱した後
に車室内の所定位置に向けて吹き出すヒータユニット
と、を有している。

【０００３】前記クーラユニットでは、空気と低温の冷
媒とを熱交換させて前記空気を冷却するが、この冷却を
効率良く行なうためには、ブロワユニットからの空気を
エバポレータの空気流入面の全面に亘ってに均等に分配
し、エバポレータを通過する空気量の分布を均一にする
ことが好ましい。

【０００４】しかしながら、遠心式多翼ファンからの空
気の送風方向と実質的に直交する位置にエバポレータを
配置してなるタイプの自動車用空気調和装置にあって
は、ブロワユニットからの空気をエバポレータに均一に
流すことが難しい。つまり、遠心式多翼ファンの構造の
特性上、当該ファンにより送風された空気は、エバポレ
ータの空気流入面に対向するクーラユニットのユニット
ケース壁面に沿って流れ易いことから、エバポレータの
空気流入面のうちファンから遠い方の領域では流れ込む
空気量が多く、逆に、ファンに近い方の領域では流れ込
む空気量が少なくなる。

【０００５】このようにエバポレータを通過する空気の
量に偏りがあると、エバポレータの性能が悪化すると共
に、車室内への吹き出し風の温度コントロール性能が悪
化するなどの問題が生じる。

【０００６】そこで、従来では、エバポレータの上流側
に複数枚の湾曲したガイド板を設けたり、屈曲したガイ
ドを設けたりして、上記の問題の改善を図る自動車用空
気調和装置が提案されている（例えば、特許第２，５２
６，８５２号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなガ
イドはエバポレータを通過する空気量の分布を確かに均
一にはできるものの、複数枚のガイドを設定すること
や、ガイドが湾曲形状あるいは屈曲形状を有することに
より、ユニットケースを樹脂成形する金型を製作する上
で大きな制約となり、作業が増え、コストの増加を招く
結果となる。

【０００８】本発明は、上述した従来技術に伴う課題を
解決するためになされたものであり、簡単な構成であり
ながら、実用上許容し得る範囲内で、エバポレータを通
過する空気量の分布の均一化を図るようにした自動車用
空気調和装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の本発明は、車室内に空気を送風する
遠心式多翼ファンが内蔵されたブロワユニットと、当該
ブロワユニットから送風された空気を冷却するエバポレ
ータが内蔵されたクーラユニットと、を有し、前記ファ
ンにより送風された空気を前記クーラユニット内に導く
連通部が当該クーラユニットの中心にほぼ一致して配置
されると共に前記ファンからの空気の送風方向と実質的
に直交する位置に前記エバポレータが配置されてなる自
動車用空気調和装置において、前記エバポレータの空気
流入面に対向する前記クーラユニットの壁面に、前記連
通部を通って前記クーラユニット内に流下した空気の流
れを前記エバポレータの前記空気流入面に向けて変更す
る１枚の風向ガイド板を設けたことを特徴とする自動車
用空気調和装置である。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、前記風向
ガイド板は、矩形形状を有する平板であることを特徴と
する。

【００１１】また、請求項３に記載の発明は、前記風向
ガイド板は、前記クーラユニットのユニットケースを樹
脂成形する際に当該ユニットケースと一体的に樹脂成形
されることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る自動車用
空気調和装置の要部を示す横断面図、図２は、図１の２
−２線に沿う断面図である。

【００１３】図１および図２に示すように、実施形態に
係る自動車用空気調和装置１０は、車室内に空気を送風
する遠心式多翼ファン１１が内蔵されたブロワユニット
１２と、当該ブロワユニット１２から送風された空気を
冷却するエバポレータ１３が内蔵されたクーラユニット
１４と、を有する。これらのユニット１２、１４は、車
室内前方のインストルメントパネルの下方空間におい
て、車室内とエンジンルームとを区画するダッシュパネ
ル１５に取り付けられている。平面で示される図１にお
いて、右手側はドライバ席側、左手側はアシスト席側で
ある。

【００１４】なお、図示例では、ブロワユニット１２を
構成するユニットケース１６とクーラユニット１４を構
成するユニットケース１７とは別体としてあるが、ブロ
ワユニット１２およびクーラユニット１４の両者を一体
としたユニットケースとしてもよい。

【００１５】ブロワユニット１２およびクーラユニット
１４は連通部１８を介して連通され、ファン１１により
送風された空気は、連通部１８を通ってクーラユニット
１４内に導かれる。この連通部１８は、図２に示すよう
に、クーラユニット１４の中心にほぼ一致して配置され
ている。

【００１６】また、エバポレータ１３は、連通部１８よ
りも図中下側つまり座席寄りに配置され、ファン１１か
らの空気の送風方向と実質的に直交する位置に配置され
ている。

【００１７】特に、本実施形態にあっては、エバポレー
タ１３の空気流入面１３ａに対向するクーラユニット１
４のユニットケース１７の内壁面１９に、連通部１８を
通ってクーラユニット１４内に流下した空気の流れをエ
バポレータ１３の空気流入面１３ａに向けて変更する１
枚の風向ガイド板２０を設けてある。

【００１８】この風向ガイド板２０は、矩形形状を有す
る平板からなる。風向ガイド板２０の大きさは適宜設定
し得るが、寸法の一例を挙げれば、幅（図２の左右方向
寸法）が１００ｍｍ、高さ（図２の上下方向寸法）が２
０ｍｍである。

【００１９】また、風向ガイド板２０は、クーラユニッ
ト１４のユニットケース１７を樹脂成形する際に当該ユ
ニットケース１７と一体的に樹脂成形されている。ここ
で、図示したユニットケース１７は、上下方向（図２に
おいて左右方向）に分割された一対のケース体２１、２
２を相互に突き合せることにより形成されており、各ケ
ース体２１、２２には、これらケース体２１、２２を組
み付けた際に前記風向ガイド板２０を構成することにな
るリブ２３、２４が設けられている。リブ２３、２４
は、各ケース体２１、２２を樹脂成形する際に当該ケー
ス体２１、２２と一体的に樹脂成形されている。また、
各リブ２３、２４が相互に突き合せられる端面にはイン
ローを形成し、リブ２３とリブ２４との間に隙間が生じ
ないようにしてある。

【００２０】風向ガイド板２０を構成することになるリ
ブ２３、２４は平板形状であるので、湾曲したガイドを
形成する場合に比較して、ケース体成形用金型の製作が
複雑とならない。しかも、風向ガイド板２０は１枚のみ
であるので、この点からも金型の製作が複雑とならな
い。

【００２１】次に、本実施の形態の作用を説明する。ブ
ロワユニット１２内の遠心式多翼ファン１１を図示しな
いモータにより回転駆動すると、図示しない内外気切替
箱にて選択的に取り込まれた内気あるいは外気は、連通
部１８を通ってクーラユニット１４内に流下する。この
とき、遠心式多翼ファン１１の構造の特性上、当該ファ
ン１１により吐出される空気は、ブロワユニット１２の
ファンスクロール壁面およびユニットケース１７の内壁
面１９に沿って流れ易いものとなっている。

【００２２】しかしながら、このような空気の流れは、
図１に示すように、前記内壁面１９から突出形成された
風向ガイド板２０に衝突して、エバポレータ１３の空気
流入面１３ａに向かうように流れが変更される。

【００２３】したがって、本来ならばエバポレータ１３
の空気流入面１３ａのうちファン１１から遠い方の領域
に多量に流れ込んでいた空気流れが相対的に減少する一
方、ファン１１に近い方の領域に少ししか流れ込まなか
った空気流れが相対的に増加することになる。この結
果、エバポレータ１３を通過する空気量の分布が均一化
され、エバポレータ１３は、全体に亘り均一な空気の冷
却を行なうことが可能となり、冷房性能の向上も達成さ
れる。また、車室内への吹き出し風の温度コントロール
性能も良好になる。

【００２４】しかも、風向ガイド板２０は１枚しか設定
しておらず、また平板形状としたことから、ケース成形
用金型を製作する上での制約が軽減され、コストの増加
を抑制できる。また、ケースと一体的に風向ガイド板２
０を成形するので、別体に形成したガイドをケース内に
取り付けるのに比べて組立作業が簡素化される。

【００２５】図３（Ａ）（Ｂ）は、本実施形態の効果の
説明に供する図であり、同図（Ａ）は風向ガイド板２０
を設けた場合のエバポレータ１３直後の風速分布を示す
模式図、同図（Ｂ）は対比例として風向ガイド板２０を
設けない場合のエバポレータ１３直後の風速分布を示す
模式図である。なお、図３（Ａ）（Ｂ）の＋Ｘ方向がフ
ァン１１から遠ざかる方向である。また、図１中符号
「Ｖ」は、風向ガイド板２０を設けた場合のエバポレー
タ１３直後の風速分布を示し、符号「Ｖ’」は、風向ガ
イド板２０を設けない場合のエバポレータ１３直後の風
速分布を示してある。

【００２６】エバポレータ１３直後の風速は、Ｘ方向
（図１の左右方向）で１３点、Ｙ方向（図２の左右方
向）で４点の計５２点において測定した。風向ガイド板
２０の高さ寸法は２０ｍｍであり、エバポレータ１３の
Ｘ方向に沿う中央部に対向する位置に配置した。

【００２７】図３（Ｂ）に示すように、風向ガイド板２
０を設けない対比例の場合には、ファン１１から遠ざか
った領域Ｐでは、他の領域に比べて著しく風速が大き
く、エバポレータ１３を通過する空気の量に偏りがある
ことがわかる。エバポレータ１３のＸ方向中央位置で左
右に分けたとき、平均風速の比は、ファン１１から遠い
側：ファン１１に近い側＝１．３５：１であった。

【００２８】一方、図３（Ａ）に示すように、風向ガイ
ド板２０を設けた本実施形態の場合には、ファン１１か
ら遠ざかった領域でも他の領域における風速とほぼ同じ
であり、エバポレータ１３を通過する空気量の分布を均
一にできたことがわかった。平均風速の比は、ファン１
１から遠い側：ファン１１に近い側＝１．０５：１に改
善できた。この程度の平均風速の比は、エバポレータ１
３全体に亘り均一な空気の冷却を行ない冷房性能を向上
させる観点からして、実用上許容し得る範囲内のもので
ある。

【００２９】また、通気抵抗については、風向ガイド板
２０を設けない場合には、２２．４ｍｍＡｑ（８．０ｍ
３／分）であったのに対し、風向ガイド板２０を設けた
場合には、２１．０ｍｍＡｑ（８．０ｍ３／分）であっ
た。つまり、エバポレータ１３を通過する空気量の分布
を均一にできることから、風向ガイド板２０を風路に突
出させたにも拘わらず、通気抵抗の低減効果が得られ
た。

【００３０】このように本実施形態によれば、１枚の平
板形状の風向ガイド板２０を設けるというきわめて簡単
な構成でありながら、実用上許容し得る範囲内で、エバ
ポレータ１３を通過する空気量の分布の均一化を図るこ
とができた。換言すれば、複雑な形状を有するガイドを
多数設けた場合と同等の効果を、簡素な構造で得ること
ができた。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
熱交換器によれば、１枚の風向ガイド板を設けるという
簡単な構成でありながら、実用上許容し得る範囲内で、
エバポレータを通過する空気量の分布の均一化を図るこ
とができた。

【００３２】また、請求項２に記載の熱交換器によれ
ば、風向ガイド板を矩形形状の平板としたことから、一
層簡単な構成で請求項１と同様に効果を奏する。

【００３３】また、請求項３に記載の熱交換器によれ
ば、クーラユニットのユニットケースを樹脂成形する際
に当該ユニットケースと一体的に風向ガイド板を樹脂成
形するので、風向ガイド板の製造が簡単であり、樹脂成
形用金型を製作する上での制約も軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動車用空気調和装置の要部を
示す横断面図である。

【図２】 図１の２−２線に沿う断面図である。

【図３】 図３（Ａ）（Ｂ）は、本実施形態の効果の説
明に供する図であり、同図（Ａ）は風向ガイド板を設け
た場合のエバポレータ直後の風速分布を示す模式図、同
図（Ｂ）は対比例として風向ガイド板を設けない場合の
エバポレータ直後の風速分布を示す模式図である。

【符号の説明】

１０…自動車用空気調和装置 １１…遠心式多翼ファン １２…ブロワユニット １３…エバポレータ １３ａ…空気流入面 １４…クーラユニット １７…クーラユニットのユニットケース １８…連通部 １９…クーラユニットの壁面 ２０…風向ガイド板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内に空気を送風する遠心式多翼ファ
   ン（１１）が内蔵されたブロワユニット（１２）と、 当該ブロワユニット（１２）から送風された空気を冷却
   するエバポレータ（１３）が内蔵されたクーラユニット
   （１４）と、を有し、 前記ファン（１１）により送風された空気を前記クーラ
   ユニット（１４）内に導く連通部（１８）が当該クーラ
   ユニット（１４）の中心にほぼ一致して配置されると共
   に前記ファン（１１）からの空気の送風方向と実質的に
   直交する位置に前記エバポレータ（１３）が配置されて
   なる自動車用空気調和装置において、 前記エバポレータ（１３）の空気流入面（１３ａ）に対
   向する前記クーラユニット（１４）の壁面（１９）に、
   前記連通部（１８）を通って前記クーラユニット（１
   ４）内に流下した空気の流れを前記エバポレータ（１
   ３）の前記空気流入面（１３ａ）に向けて変更する１枚
   の風向ガイド板（２０）を設けたことを特徴とする自動
   車用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記風向ガイド板（２０）は、矩形形状
   を有する平板であることを特徴とする請求項１に記載の
   自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記風向ガイド板（２０）は、前記クー
   ラユニット（１４）のユニットケース（１７）を樹脂成
   形する際に当該ユニットケース（１７）と一体的に樹脂
   成形されることを特徴とする請求項１または２に記載の
   自動車用空気調和装置。