JP2002096619A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内ユニット部の車両搭載スペースの縮小と
水平置き蒸発器における排水性の確保とを両立するこ。 【解決手段】 送風機１１の上方に蒸発器２３を略水平
方向に配置して送風機１１からの送風空気が蒸発器２３
を下方から上方へ通過するようにした車両用空調装置に
おいて、蒸発器２３の熱交換面を水平面から所定角度傾
斜させ、送風機１１からの送風空気の主流が蒸発器２３
の高い方の部位に斜めに向かうようにした。これによ
り、蒸発器２３の傾斜下端側に集まる凝縮水が送風空気
の主流の風圧により阻害されずにスムースに落下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、室内ユニット部の
体格を小型化できるとともに、冷却用熱交換器の凝縮水
の排水性を良好に確保できる車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置の室内ユニット部
においては、（１）送風機と冷却用熱交換器と加熱用熱
交換器とを車両左右方向に順次配置する横置きタイプ、
（２）送風機を車両左右方向において助手席側に配置
し、かつ、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器とを車両左
右方向の略中央部において車両前後方向に配置するセミ
センター置きタイプ、さらには、（３）車両左右方向の
略中央部において送風機と冷却用熱交換器と加熱用熱交
換器とを車両前後方向に順次配置する完全センター置き
タイプが知られている。

【０００３】これらのタイプはいずれも、送風機に対し
て熱交換部を車両左右方向あるいは車両前後方向にずら
して配置するので、室内ユニット部全体の水平方向の体
格が大きくなって、車両搭載スペースが大きくなってし
まう。

【０００４】そこで、特開平６−１５６０４９号公報に
おいて、送風機の上側に冷却用熱交換器と加熱用熱交換
器とを積み上げる配置レイアウトとすることにより、室
内ユニット部全体の水平方向の体格を低減して、車両搭
載スペースを縮小する車両用空調装置が提案されてい
る。

【０００５】この従来技術では、冷却用熱交換器（蒸発
器）の熱交換面を水平面から所定角度斜め下方に傾斜配
置し、冷却用熱交換器の傾斜下端側に凝縮水の排出管を
配置している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では送風機からの送風空気のうち風速分布の高い主流
部が冷却用熱交換器の傾斜下端側に向かって、この傾斜
下端側の部分を送風空気が下方から上方へと通過するの
で、冷却用熱交換器の傾斜に沿って排出管へ向かおうと
する凝縮水の流れが風速分布の高い送風空気主流部によ
り阻害される。この結果、冷却用熱交換器の排水性が悪
化して冷却用熱交換器での保水量が増加するので、冷却
用熱交換器下流側への水飛び、冷却用熱交換器の通風抵
抗の増加といった不具合が生じる。

【０００７】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
室内ユニット部の車両搭載スペースの縮小と水平置き冷
却用熱交換器における排水性の確保とを両立することを
目的とする。

【０００８】また、本発明は冷却用熱交換器の下面部か
ら落下する凝縮水が送風ファンに当たって異音が発生す
ることを防止することを他の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、送風機（１１）の上方
に冷却用熱交換器（２３）を略水平方向に配置して送風
機（１１）からの送風空気が冷却用熱交換器（２３）を
下方から上方へ通過するようにした車両用空調装置にお
いて、冷却用熱交換器（２３）の熱交換面を水平面から
所定角度（θ）傾斜させるとともに、送風機（１１）か
らの送風空気の主流が冷却用熱交換器（２３）の高い方
の部位に向かうようにしたことを特徴とする。

【００１０】これによると、送風機（１１）の上方に冷
却用熱交換器（２３）を略水平方向に配置するレイアウ
トにより室内ユニット部の車両搭載スペースを縮小する
ことができると同時に、送風空気の主流が冷却用熱交換
器（２３）の高い方の部位に向かうので、冷却用熱交換
器（２３）の傾斜下端側に集まる凝縮水が送風空気の主
流の風圧により阻害されずにスムースに落下する。その
ため、送風機（１１）の上方に水平置き冷却用熱交換器
（２３）が配置されていても、凝縮水の排水性を良好に
確保できる。

【００１１】なお、本発明において、送風空気の主流と
は、空気流れの風速分布のうち、最も風速の高い部分を
含む流れをいう。

【００１２】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、送風空気の主流が真上方向よりも冷却用熱交換器
（２３）の傾斜下端側へ斜めに流れることを特徴とす
る。

【００１３】これによると、送風空気の斜めの流れ方向
が冷却用熱交換器（２３）下面部での凝縮水流れ方向
（図５のＷ１方向参照）に沿う方向となるので、凝縮水
の排水性を一層良好にできる。

【００１４】請求項３に記載の発明では、送風機（１
１）として、遠心式送風ファン（１６）と、遠心式送風
ファン（１６）を収容するスクロールケーシング（１
８）とを有する遠心式送風機を用い、この送風機（１
１）の上方に冷却用熱交換器（２３）を略水平方向に配
置して送風機（１１）からの送風空気が冷却用熱交換器
（２３）を下方から上方へ通過するようにした車両用空
調装置において、冷却用熱交換器（２３）の熱交換面を
水平面から所定角度（θ）傾斜させるとともに、スクロ
ールケーシング（１８）の巻き始め部（１８ａ）が冷却
用熱交換器（２３）の熱交換面の傾斜方向の下部側に位
置し、スクロールケーシング（１８）の巻き終わり部
（１８ｂ）が冷却用熱交換器（２３）の熱交換面の傾斜
方向の上部側に位置することを特徴とする。

【００１５】遠心式送風機のスクロールケーシング（１
８）の出口部では、空気流れに与えられる遠心力の影響
で巻き始め部（１８ａ）より巻き終わり部（１８ｂ）側
に風速分布の高い主流部分が形成されるので、巻き終わ
り部（１８ｂ）側に位置する送風空気の主流をそのまま
冷却用熱交換器（２３）の高い方の部位に向かわせるこ
とができる。これにより、請求項３においても、請求項
１と同様の効果を発揮できる。

【００１６】請求項４に記載の発明では、請求項３にお
いて、遠心式送風ファン（１６）を上方から見たときに
遠心式送風ファン（１６）が露出しないようにスクロー
ルケーシング（１８）の巻き始め部（１８ａ）により遠
心式送風ファン（１６）の上方を覆うことを特徴とす
る。

【００１７】これによれば、送風機（１１）の送風停止
の瞬間、あるいは車両の上下の振動等により冷却用熱交
換器（２３）の下面部から凝縮水が落下しても、凝縮水
は巻き始め部（１８ａ）により遮られ、送風ファン（１
６）に当たることがない。これにより、凝縮水が回転中
の送風ファン（１６）に当たって異音が生じることを防
止できる。

【００１８】請求項５に記載の発明では、送風機（１
１）として、遠心式送風ファン（１６）と、遠心式送風
ファン（１６）を収容するスクロールケーシング（１
８）とを有する遠心式送風機を用い、この送風機（１
１）の上方に冷却用熱交換器（２３）を略水平方向に配
置して送風機（１１）からの送風空気が冷却用熱交換器
（２３）を下方から上方へ通過するようにした車両用空
調装置において、遠心式送風ファン（１６）を上方から
見たときに遠心式送風ファン（１６）が露出しないよう
にスクロールケーシング（１８）の巻き始め部（１８
ａ）により遠心式送風ファン（１６）の上方を覆うこと
を特徴とする。

【００１９】これにより、請求項４と同様に、凝縮水が
回転中の送風ファン（１６）に当たって異音が生じるこ
とを防止できる。

【００２０】請求項６に記載の発明ように、請求項４ま
たは５において、巻き始め部（１８ａ）と、巻き始め部
（１８ａ）の下方に位置する遠心式送風ファン（１６）
の外周部（１６ａ）とを結ぶ線（Ｌ１）と、遠心式送風
ファン（１６）の外周部（１６ａ）を通過する鉛直線
（Ｌ２）とがなす角度（θ１）をが１５°以上にすれ
ば、巻き始め部（１８ａ）により遠心式送風ファン（１
６）の上方を確実に覆うことができ、凝縮水が落下して
送風ファン（１６）に当たることをより確実に防止でき
る。

【００２１】請求項７に記載の発明のように、請求項１
ないし６のいずれか１つにおいて、送風機（１１）を、
その軸方向の両側から空気を吸い込む両吸い込みタイプ
として構成すれば、吸い込み抵抗が減少するので、径寸
法の小さい送風機を用いても必要送風性能を発揮するこ
とができる。これにより、室内ユニット部全体の高さ寸
法を縮小できる。

【００２２】請求項８に記載の発明では、請求項７にお
いて、送風機（１１）および冷却用熱交換器（２３）を
含む上下方向積み上げ構造の左右両側に空気導入ダクト
（１４、１５）を配置し、左右両側の空気導入ダクト
（１４、１５）から送風機（１１）の軸方向の両側の空
気吸入口に空気を導入することを特徴とする。

【００２３】これにより、送風機（１１）および冷却用
熱交換器（２３）を含む上下方向積み上げ構造に対して
その左右両側に空気導入ダクト（１４、１５）を配置す
ることにより、請求項７の作用効果を発揮できる。

【００２４】室内ユニット部が通常搭載される車室内前
部の計器盤内側では車両左右方向寸法に比較して車両前
後方向寸法の制約が厳しいので、請求項８の配置レイア
ウトを採用すると、車両前後方向寸法の増加を抑制した
まま空気導入ダクト（１４、１５）を配置できる。

【００２５】請求項９に記載の発明のように、請求項１
ないし８のいずれか１つにおいて、冷却用熱交換器（２
３）の上方に吹出モード切替機構（３８）を配置すれ
ば、車両前後左右方向の車両搭載スペースを抑制したま
ま吹出モード切替機構（３８）を配置できる。

【００２６】請求項１０に記載の発明では、請求項９に
おいて、吹出モード切替機構を、回転軸（３９）から径
方向に所定寸法離れた部位で回転軸（３９）の回転方向
に変位するドア面（３８ａ）を有するロータリドア（３
８）により構成し、ロータリドア（３８）の１つのドア
面（３８ａ）によりフェイス開口部（４０）、フット開
口部（４１）およびデフロスタ開口部（４２）を開閉す
ることを特徴とする。

【００２７】このようなロータリドア（３８）による
と、通常の複数枚の板ドアを用いる吹出モード切替機構
に比較して車両上下方向寸法を縮小できる。

【００２８】請求項１１に記載の発明のように、請求項
１ないし１０のいずれか１つにおいて、冷却用熱交換器
（２３）の上方に加熱用熱交換器（３４）を略水平方向
に配置すれば、車両前後左右方向の車両搭載スペースを
抑制したまま加熱用熱交換器（３４）を配置できる。

【００２９】請求項１２に記載の発明では、請求項１１
において、加熱用熱交換器（３４）を通過する温風と加
熱用熱交換器（３４）をバイパスする冷風の風量割合を
調整するエアミックスドア（３６）を備えるとともに、
エアミックスドア（３６）を加熱用熱交換器（３４）に
沿って略水平方向にスライドするスライド式ドアにより
構成することを特徴とする。

【００３０】このようなスライド式エアミックスドア
（３６）であると、通常の板状のエアミックスドアに比
較して上下方向のドア配置スペースを大幅に縮小でき
る。

【００３１】請求項１３に記載の発明では、請求項１１
または１２において、加熱用熱交換器（３４）を冷却用
熱交換器（２３）の上方で、且つ、車両前方側に配置
し、加熱用熱交換器（３４）より車両後方側に加熱用熱
交換器（３４）のバイパス通路（３５）を配置したこと
を特徴とする。

【００３２】フェイス開口部（４０）は通常、室内ユニ
ット部（１０）の上面部において車両後方側に配置され
るので、加熱用熱交換器（３４）より車両後方側に位置
するバイパス通路（３５）を通して比較的真っ直ぐな通
路で空気をフェイス開口部（４０）へ導くことができ
る。そのため、フェイス開口部（４０）への通風抵抗を
低減できる。

【００３３】請求項１４に記載の発明では、請求項１な
いし１３のいずれか１つにおいて、冷却用熱交換器（２
３）の車両前方側が高く、車両後方側が低くなるように
冷却用熱交換器（２３）を傾斜させることを特徴とす
る。

【００３４】これにより、送風空気の主流が冷却用熱交
換器（２３）の車両前方側の高い部分から斜め後方側へ
向かうので、送風空気の主流を後述の矢印Ｂのように比
較的真っ直ぐな通路でフェイス開口部（４０）へ導くこ
とができ、通風抵抗を減少できる。

【００３５】請求項１５に記載の発明では、請求項１な
いし１４のいずれか１つにおいて、送風機（１１）およ
び冷却用熱交換器（２３）を包含する室内ユニット部
（１０）を、車室内前方の計器盤内側の車両左右方向の
略中央部に配置したことを特徴とする。

【００３６】車室内前部の計器盤内側の車両左右方向の
略中央部付近では種々な機器が搭載されるため、室内ユ
ニット部（１０）の搭載スペース縮小への要求が非常に
強いが、本発明によると、送風機（１１）の上方に冷却
用熱交換器（２３）を略水平方向に配置するという配置
レイアウトにより室内ユニット部の車両搭載スペースを
効果的に縮小することができる。

【００３７】そのため、車室内前部の計器盤内側の車両
左右方向の略中央部付近への室内ユニット部の搭載が容
易となる。しかも、送風機（１１）の上方に冷却用熱交
換器（２３）を略水平方向に配置するから、室内ユニッ
ト部（１０）の形態を左右対称にすることができる。そ
のため、同一の室内ユニット部（１０）を右ハンドル車
および左ハンドル車に対して共通使用できる。

【００３８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００３９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１、図２は第
１実施形態による車両用空調装置の室内ユニット部１０
の車両搭載状態を例示するもので、図１は左側面図
で、、図２は車室内側から見た正面図であり、図示の前
後、上下、左右の各矢印は室内ユニット部１０の車両搭
載状態での方向を示す。室内ユニット部１０は車室内前
部の計器盤（図示せず）内側において左右方向の略中央
部に配置される。

【００４０】室内ユニット部１０は、図１に示すように
大別して上下方向の下段部に配置した送風機１１と、上
下方向の中段部に配置した熱交換部１２と、上下方向の
上段部に配置した吹出モード切替部１３とを備えてい
る。すなわち、室内ユニット部１０は上下方向に送風機
１１と熱交換部１２と吹出モード切替部１３とを積み上
げた垂直レイアウトの構成となっている。そして、これ
ら要素１１〜１３の左右両側に、内外気導入ダクト１
４、１５を配置している。

【００４１】送風機１１は樹脂製の送風ファン１６と、
ファン駆動用モータ１７と、ファン１６を収容する樹脂
製のスクロールケーシング１８とを備えている。送風フ
ァン１６は円弧状に湾曲した羽根を円周方向に多数配置
した遠心式多翼ファン（シロッコファン）からなり、送
風ファン１６とモータ１７の回転軸１９は、水平方向、
具体的には車両左右方向に向くように配置される。

【００４２】スクロールケーシング１８の巻き始め部
（ノーズ部）１８ａが車両後方側に位置し、巻き終わり
部１８ｂが車両前方側に位置するようにスクロールケー
シング１８は配置してある。ここで、スクロールケーシ
ング１８の巻き方向は巻き始め部（ノーズ部）１８ａか
ら巻き終わり部１８ｂに向かってスクロール形状の径が
次第に拡大していく方向である。

【００４３】そして、送風ファン１６はスクロールケー
シング１８の巻き方向（図１の矢印Ａ方向）に回転し、
送風ファン１６から吐出された空気はスクロールケーシ
ング１８内をスクロール巻き方向に沿って流れる。

【００４４】また、スクロールケーシング１８の車両左
右方向の両側面部に空気吸入口（図示せず）を設けて、
１個の送風ファン１６が車両左右方向の両側から空気を
吸入する両吸い込みファンの構成となっている。そし
て、スクロールケーシング１８の左右両側の空気吸入口
に内外気導入ダクト１４、１５の下端部が接続してあ
り、この内外気導入ダクト１４、１５は熱交換部１２の
左右両側に沿って上方へ延び、その上端部は吹出モード
切替部１３の車両前方側の部位に配置されている。

【００４５】２個の内外気導入ダクト１４、１５の上端
部にそれぞれ外気導入口２０と内気導入口２１を設ける
とともに、ダクト上端部の内側に板状の内外気切替ドア
２２を回動可能に配置し、この内外気切替ドア２２によ
り外気導入口２０と内気導入口２１を開閉することによ
り、送風機１１が車室内空気（内気）または車室外空気
（外気）を切替導入できるようになっている。

【００４６】一方、熱交換部１２の蒸発器（冷却用熱交
換器）２３は送風ファン１６の車両左右方向および車両
前後方向の上方（真上）に略水平方向に配置してある。
ここで、蒸発器２３の具体的構成および配置レイアウト
をより詳細に説明すると、図３は蒸発器２３の具体的構
成を例示するもので、蒸発器２３は冷媒通路を構成する
複数の偏平なチューブ２４と、この複数のチューブ２４
間に接合されたコルゲートフィン２５と、チューブ２４
の長手方向両端部に一体成形され、複数のチューブ２４
相互間の冷媒通路を連通させるタンク部２６、２７と、
冷媒出入口ジョイント２８とを有している。

【００４７】更に、本例の蒸発器２３では、チューブ２
４の積層方向（図３の左右方向）の両端部にサイド冷媒
通路を構成するサイドプレート２９、３０を配置する構
成となっている。なお、蒸発器２３の各部材はアルミニ
ュウムのような熱伝導の良好な金属材で形成され、一体
ろう付けで組み立てられる。

【００４８】蒸発器２３はその車両前方部より車両後方
部の方が低くなるように水平面より所定の微小角度θ
（後述の図４、５参照、例えば、２０°程度）だけ斜め
下方に傾斜させてある。この場合、蒸発器２３のチュー
ブ２４の長手方向Ｃの両端部のうち、冷媒出入口ジョイ
ント２８を配置したタンク部２６側を車両前方側に配置
し、他方のタンク部２７側を車両後方側に配置してい
る。

【００４９】これにより、蒸発器２３の傾斜方向をチュ
ーブ２４の長手方向（冷媒流れ方向）Ｃと一致させるこ
とができる。また、冷媒出入口ジョイント２８を車両前
方側に配置することができるので、冷媒出入口ジョイン
ト２８とエンジンルーム側の冷媒配管（図示せず）との
結合が容易となる。

【００５０】上記のように蒸発器２３の車両前方部より
車両後方部の方が低くなるよう蒸発器２３を水平面より
微小角度θだけ傾斜配置しているので、送風ファン１６
からの送風空気が蒸発器２３の熱交換面に対して、下方
より導入され、蒸発器２３の上方に導出される。その
際、スクロールケーシング１８の巻き始め部（ノーズ
部）１８ａを車両後方側に配置し、巻き終わり部１８ｂ
を車両前方側に配置することにより、送風空気の主流が
矢印Ｂのように蒸発器２３のうち、車両前方側の高い方
の部位に向かうようにしてある。

【００５１】より具体的には、蒸発器２３の傾斜方向
（チューブ長手方向Ｃ）のうち、中央部よりも車両前方
側の高い方の部位に送風空気の主流が向かうとともに、
矢印Ｂのように真上方向よりも蒸発器２３の傾斜下端側
（図１右側）へ斜めに流れるようにしてある。

【００５２】なお、図５には、スクロールケーシング１
８の巻き始め部（ノーズ部）１８ａと巻き終わり部１８
ｂとを結ぶ通路断面における空気流れの風速分布が示し
てある。この風速分布は、空気流れに与えられる遠心力
の影響で巻き始め部（ノーズ部）１８ａ側よりも巻き終
わり部１８ｂ側で高くなっている。このため、矢印Ｂで
示す送風空気の主流部は巻き終わり部１８ｂ側に偏るこ
とになり、蒸発器２３の車両前方側の高い方の部位に送
風空気の主流が向かう。

【００５３】ところで、スクロールケーシング１８およ
びその上側に結合される樹脂製ケース３１は分割線３２
にて車両左右方向に２分割されて成形され、金属ばねク
リップ、ねじ等の手段により左右の分割ケースを一体に
締結する構造になっている。そして、樹脂製ケース３１
のうち、蒸発器２３の傾斜方向下端部（車両前方側の端
部）の下方部に凝縮水の受け皿部を設定し、この受け皿
部の排水口に凝縮水排出管３３の上端部を接続してい
る。よって、ケース３１の受け皿部上に落下した凝縮水
は、排出管３３を通して車外へ排出できる。

【００５４】一方、ケース３１内において蒸発器２３の
空気下流側（車両上側）で、車両前方側の部位に、ヒー
タコア（加熱用熱交換器）３４が略水平状態にして設置
してある。このヒータコア３４はエンジン冷却水（温
水）を熱源として送風空気を加熱するものであって、ヒ
ータコア３４をケース３１内の車両前方側の部位に配置
することにより、ヒータコア３４の温水出入口パイプ３
４ａを直接ケース３１の車両前方側へ突き出すことが可
能となる。これにより、ヒータコア３４の温水出入口パ
イプ３４ａとエンジンルーム側の温水配管との結合が容
易となる。

【００５５】このヒータコア３４に対して車両後方側の
部位にはバイパス通路３５が形成されている。このヒー
タコア３４およびバイパス通路３５の直下の部位（蒸発
器２３の上側部位）には、板状のスライド式エアミック
スドア３６が車両前後方向にスライド可能に配置されて
いる。

【００５６】このスライド式エアミックスドア３６は温
度調整手段の役割を果たすもので、車両前後方向にスラ
イドすることによりヒータコア３４を通過して加熱され
る温風の風量と、バイパス通路３５を通過する冷風の風
量との割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整す
る。このように車両前後方向にスライド可能なエアミッ
クスドア３６の採用によりエアミックスドア３６の上下
方向の配置スペースを大幅に縮小できる。

【００５７】ヒータコア３４の上方部には、ヒータコア
３４通過後の温風が矢印Ｄのように車両前方側から車両
後方側へ向かって流れる温風通路３７が形成されてい
る。この温風通路３７からの温風Ｄとバイパス通路３５
からの冷風Ｅは吹出モード切替用のロータリドア３８の
作動空間にて混合して、所定温度の空気となる。すなわ
ち、ロータリドア３８の作動空間が空気混合室の役割を
兼ねる。

【００５８】ここで、吹出モード切替用のロータリドア
３８は公知の構成であり、車両左右方向に延びる半円筒
状、あるいは円筒状の形状を持ち、その軸方向（車両左
右方向）の両端部に回転軸３９を一体に樹脂成形してい
る。

【００５９】そして、ロータリドア３８は回転軸３９か
ら径方向に所定寸法離れた面（半円筒状あるいは円筒状
の円周面）をドア面として構成し、ロータリドア３８が
回動することにより、この１つのドア面にてフェイス、
フット、デフロスタの各開口部４０、４１、４２を開閉
する。この各開口部４０、４１、４２はロータリドア３
８のドア面の円周方向に所定間隔で配置されている。な
お、後述の図１０にロータリドア３８の断面形状が例示
してあり、図中、３８ａは半円筒状のドア面である。

【００６０】フェイス開口部４０はロータリドア３８の
作動空間の上面部で車両後方側の部位に開口しており、
このフェイス開口部４０は車室内の上方側（乗員頭部
側）に向けて空気を吹出すためのフェイス吹出口（図示
せず）に連通する。ここで、フェイス開口部４０は図１
に示すようにスクロールケーシング１８出口からの送風
空気の主流方向Ｂの略延長方向に位置しているので、最
大冷房時（バイパス通路３５の全開時）に小さな通風抵
抗で蒸発器２３通過後の冷風をフェイス開口部４０に導
入できる。

【００６１】また、フット開口部４１はロータリドア３
８の作動空間の下面部に開口しており、このフット開口
部４１には下方に延びるフット吹出ダクト４３、４４が
ケース３１の左右両側にて接続され、この左右両側のフ
ット吹出ダクト４３、４４の下端部にそれぞれ車室内の
乗員足元に向けて空気を吹出すフット吹出口４５、４６
が設けられている。

【００６２】デフロスタ開口部４２はロータリドア３８
の作動空間の上面部で車両前方側の部位に開口してお
り、このデフロスタ開口部４２は車両フロントガラス内
面に向けて空気を吹出すデフロスタ吹出口（図示せず）
に連通する。

【００６３】１つのロータリドア３８の回動によりドア
円周方向に配置した複数の吹出開口部４０〜４２を切替
開閉できるので、吹出モード切替部の上下方向の配置ス
ペースを通常の板ドアによる吹出モード切替部に比して
縮小できる。

【００６４】次に、上記構成において第１実施形態の作
動を説明する。内外気導入ダクト１４、１５から流入し
た空気は両吸い込み型の送風ファン１６によってスクロ
ールケーシング１８内をその巻形状に沿って送風され、
スクロールケーシング１８の車両前方側の巻終わり部１
８ｂから矢印Ｂのように斜め後方の上方へ吐出され、蒸
発器２３を下方から上方へ通過する。そして、送風空気
は蒸発器２３で除湿・冷却されて冷風となる。

【００６５】この冷風は次にエアミックスドア３６のス
ライド位置に応じて、ヒータコア３４に導入される冷風
とバイパス通路３５に導入される冷風とに振り分けら
れ、ヒータコア３４で加熱された温風とバイパス通路３
５からの冷風がロータリドア３８の作動空間内で混合さ
れて所望温度となる。

【００６６】次に、この所望温度の空調空気は、ロータ
リドア３８の通路切替作用により、フェイス開口部４０
とフット開口部４１とデフロスタ開口部４２のいずれか
１つ、または複数を通過して車室内へ吹き出し車室内を
空調する。

【００６７】ところで、上述した室内ユニット部１０の
レイアウトによると、蒸発器２３を略水平方向に配置
し、かつその下方から上方へ向かって送風空気を送風す
るので、基本的に凝縮水の落下方向と送風方向とが対向
する関係となり、そのため、蒸発器２３で発生する凝縮
水の排水性改善が課題となる。

【００６８】そこで、本第１実施形態では以下のごとき
工夫を講じることにより、凝縮水の排水性を良好にして
いる。すなわち、蒸発器２３は、図４、５に示すよう
に、水平面より所定角度θだけ傾斜配置してあり、且
つ、チューブ２４の長手方向Ｃと同一方向に傾斜配置し
ている。このため、蒸発器２３で発生した凝縮水Ｗ（図
５）は、重力により熱交換部の内部の下方に集まり、そ
の後に、矢印Ｗ１のようにチューブ２４の下面部をチュ
ーブ長手方向Ｃに沿って蒸発器２３の傾斜下端部（タン
ク部２７）に向かって重力により移動し、傾斜下端部に
凝縮水が集まる。

【００６９】ここで、送風空気の主流が矢印Ｂのように
蒸発器２３のうち、車両前方側の高い方の部位に向かう
ようにしてあるので、蒸発器２３の傾斜下端部から凝縮
水を容易に落下させることができる。

【００７０】すなわち、もし空気流れの主流（空気流速
の最大部分を含む流れ）Ｂが蒸発器２３の熱交換面の傾
斜方向の下端部側へ向かうようになっていると、蒸発器
２３の傾斜下端部に溜まる凝縮水が送風空気の主流によ
る風圧で押し上げられるので、凝縮水が下方へスムース
に落下できず、排水性が悪化する。

【００７１】これに対し、本第１実施形態では、遠心式
送風機１１のスクロールケーシング１８の出口部におけ
る風速分布は巻き始め部１８ａに比して巻き終わり部１
８ｂの方で大きくなる特性を持っていることに着目し
て、蒸発器２３の傾斜配置に際し、蒸発器２３の傾斜方
向の下部側（車両後方側）にスクロールケーシング１８
の巻き始め部（ノーズ部）１８ａを配置し、蒸発器２３
の傾斜方向の上部側（車両前方側）に巻き終わり部１８
ｂを配置している。

【００７２】このため、蒸発器２３下側への送風空気流
れの主流Ｂが蒸発器２３のうち、車両前方側の高い方の
部位に向かうので、蒸発器２３の傾斜下端部に溜まる凝
縮水が空気流れの主流Ｂの風圧により阻害されずにスム
ースに落下する。しかも、送風空気の主流Ｂが真上方向
よりも蒸発器２３の傾斜下端側へ斜めに流れるので、送
風空気の斜めの流れ方向が蒸発器２３下面部での凝縮水
流れ方向Ｗ１に沿う方向となるので、凝縮水の排水性を
一層良好にできる。

【００７３】以上の結果、水平置き蒸発器２３を下方か
ら上方へ送風空気が通過するレイアウトであっても、凝
縮水を蒸発器２３からスムースに排出できる。

【００７４】なお、本第１実施形態の配置レイアウトに
よると、遠心式送風機１１の回転軸１９の方向を車両左
右方向として、左右両側から空気を吸い込む両吸い込み
タイプとして概略左右対称の構成としているから、右ハ
ンドル車と左ハンドル車に対して同一の室内ユニット部
１０を共通使用できる。

【００７５】また、最大冷房時（バイパス通路３５の全
開時）に、送風機１１から吹き出される送風空気流れの
主流を図１の矢印Ｂのように蒸発器２３、バイパス通路
３５、およびロータリドア３８の作動空間を通してフェ
イス開口部４０へ略直線的な通路で案内できるので、最
大冷房時の通風抵抗を低減して車室内への吹出風量を増
大でき、最大冷房能力を向上できる。

【００７６】また、両吸い込みタイプによる送風ファン
１６と、スライド式エアミックスドア３６と吹出モード
切替用ロータリドア３８との組み合わせにより室内ユニ
ット部１０の全高さ寸法を効果的に低減できる。

【００７７】（第２実施形態）上記第１実施形態では遠
心式送風機１１を左右両側から空気を吸い込む両吸い込
みタイプとして構成しているが、第２実施形態では図６
のように遠心式送風機１１を片吸い込み形のタイプとし
て構成している。すなわち、第２実施形態では右ハンド
ル車において、右側（運転席側）の内外気導入ダクト１
５を廃止して、左側（助手席側）の内外気導入ダクト１
４のみから遠心式送風ファン１６が空気を吸い込むよう
にしている。第２実施形態の他の点は第１実施形態と同
じである。なお、図６とは逆に左ハンドル車において、
遠心式送風ファン１６が右側（助手席側）の内外気導入
ダクト１５のみから空気を吸い込むようにしてもよいこ
とはもちろんである。

【００７８】第２実施形態によると、両吸い込みファン
による左右対称の構成ではなくなるが、室内ユニット部
１０の搭載スペースの縮小効果、凝縮水の排水性確保等
の効果は第１実施形態と同じである。

【００７９】（第３実施形態）図７、８は第３実施形態
であり、第１、第２実施形態とは、遠心式送風機１１、
蒸発器２３および内外気導入ダクト１４、１５の配置形
態を変更している。すなわち、第３実施形態では遠心式
送風ファン１６の回転軸１９の方向を車両の前後方向と
し、車両の前後両側から遠心式送風ファン１６に空気を
吸い込むようにしている。

【００８０】このため、内外気導入ダクト１４、１５の
下端部はそれぞれ車両の前後両側に分岐されて、送風フ
ァン１６の車両前後両側の吸入口に接続する。一方、蒸
発器２３は図８に示すように車両左右方向で傾斜させて
ある。図８の例では蒸発器２３の左側のタンク部２６が
高く、右側のタンク部２７が低くなるように蒸発器２３
を傾斜させてある。

【００８１】第３実施形態による配置レイアウトにおい
ても、送風ファン１６からの送風空気の主流を矢印Ｂの
ように蒸発器２３のうち、車両左側の高い方の部位に斜
めに向かうので、凝縮水の排水性については第１実施形
態と同様の作用効果を発揮できる。

【００８２】しかも、第３実施形態によると、蒸発器２
３の冷媒出入口ジョイント２８の配管接続面を図７のご
とく車両前方側（エンジンルーム側）に向けることがで
きるので、冷媒出入口ジョイント２８とエンジンルーム
側の冷媒配管（図示せず）との結合を第１、第２実施形
態の場合より一層容易に行うことができる。

【００８３】（第４実施形態）第１〜第３実施形態では
スライド式エアミックスドア３６を水平方向に直線移動
させる構成としているため、吹出モード切替用ロータリ
ドア３８をエアミックスドア３６の水平方向の移動経路
より上方に配置しているが、第４実施形態ではスライド
式エアミックスドア３６の移動経路を図９の矢印Ｆに示
すように吹出モード切替用ロータリドア３８の下部では
下方へ屈折する経路（への字状の屈折経路）としてい
る。

【００８４】このため、第４実施形態では樹脂フィルム
材のように弾性変形可能な可撓性部材によりエアミック
スドア３６を構成するとともに、エアミックスドア３６
の幅方向の両側部をガイド部材によりガイドすることに
より、スライド式エアミックスドア３６が屈折した経路
を移動できるようにしている。

【００８５】第４実施形態によると、図１と図９の比較
から理解されるようにロータリドア３８の位置を下げる
ことができ、これにより、室内ユニット部１０全体の高
さ寸法を一層低減できる。

【００８６】（第５実施形態）図１０、１１は第５実施
形態であり、第３実施形態（図７、８）の変形である。
第３実施形態では、室内ユニット部１０の左右両側に内
外気導入ダクト１４、１５を配置しているが、第５実施
形態では室内ユニット部１０の助手席側のみに内外気導
入ダクト１４を配置し、この助手席側の内外気導入ダク
ト１４からの空気を遠心式送風ファン１６の車両前後両
側の吸入口に吸入させている。

【００８７】車室内前部の計器盤内側において助手席側
の領域は搭載スペースを比較的確保しやすいので、内外
気導入ダクト１４の体格を増大させることができる。そ
こで第５実施形態では、内外気導入ダクト１４を助手席
側の方向に拡大して、内外気導入ダクト１４内における
空気清浄用フィルタ５０の設置スペースを拡大してい
る。これにより、空気清浄用フィルタ５０として通風面
積の大きいフィルタを使用することができ、フィルタ５
０による圧損を低減できる。

【００８８】なお、図１０ではロータリドア３８の半円
筒状のドア面３８ａに連通口３８ｂを開口し、この連通
口３８ｂによりフェイス開口部４０を開口した状態を示
している。

【００８９】（第６実施形態）上記した各実施形態で
は、スクロールケーシング１８の巻き始め部（ノーズ
部）１８が遠心式送風ファン１６の上方部においてファ
ン径方向の中央部付近に位置しているので、遠心式送風
ファン１６を上方から見たときに遠心式送風ファン１６
の一部が露出している。このため、送風機１１の送風停
止直後の瞬間に、蒸発器２３の下面部から凝縮水が落下
して、惰性で回転している送風ファン１６に凝縮水が当
たるという現象が生じる。また、送風機１１の作動中で
あっても、車両の上下の振動等により蒸発器２３の下面
部から凝縮水が落下して、凝縮水が回転中の送風ファン
１６に当たる場合もある。このように、凝縮水が回転中
の送風ファン１６に当ると異音が生じる。

【００９０】第６実施形態は上記異音の発生を防止する
こと目的とするものであって、図１２に示すように、遠
心式送風ファン１６を上方から見たときに遠心式送風フ
ァン１６が露出しないようにスクロールケーシング１８
の巻き始め部１８ａにより遠心式送風ファン１６の上方
を覆っている。

【００９１】より具体的に説明すると、スクロールケー
シング１８の巻き始め部１８ａと、巻き始め部１８ａの
下方に位置する遠心式送風ファン１６の外周部１６ａと
を結ぶ線Ｌ１が、外周部１６ａを通過する鉛直線Ｌ２に
対して図１２の左側、すなわち、送風ファン１６から離
れる側に位置するように巻き始め部１８ａの位置を設定
している。これにより、スクロールケーシング１８の巻
き始め部１８ａにより遠心式送風ファン１６の上方を完
全に覆うことができるので、遠心式送風ファン１６を上
方から見たときに遠心式送風ファン１６が露出しない。

【００９２】そのため、送風機１１の送風停止直後の瞬
間、あるいは車両の上下の振動等により蒸発器２３の下
面部から凝縮水Ｗが落下しても、凝縮水Ｗは巻き始め部
１８ａにより遮られ、送風ファン１６に当たらない。よ
って、凝縮水が回転中の送風ファン１６に当ることに起
因する異音の発生を確実に防止できる。

【００９３】本発明者らの検討によれば、線Ｌ１と鉛直
線Ｌ２とがなす角度θ１を１５°以上に設定すると、走
行道路の傾斜等により車両が傾斜しても、凝縮水Ｗが落
下して送風ファン１６に当たることを確実に防止でき、
異音防止の作用効果をより有効に発揮できることが分か
った。

【００９４】なお、第６実施形態による室内ユニット部
全体の車室内側から見た正面図は、例えば、図６（第２
実施形態）と同じでよいので、図示を省略する。

【００９５】（他の実施形態）なお、上記各実施形態で
は、吹出空気の温度調整手段としてヒータコア３４を通
過する温風とヒータコア３４のバイパス通路３５を通過
する冷風との風量割合を調整するエアミックスドア３６
を使用したエアミックス方式のものについて説明した
が、温度調整手段として、ヒータコア３４への温水流量
または温水温度を制御する温水制御弁（図示せず）を備
え、この温水制御弁によりヒータコア３４への温水流量
または温水温度を制御して、ヒータコア３４による空気
加熱量を調整して車室内への吹出空気温度を調整するよ
うにしてもよい。

【００９６】また、上記各実施形態では、車室内前部の
計器盤の下方部に配置する前席側の室内ユニット部１０
について説明したが、車室内後部に設置され、車室内後
席側を空調する後席側の室内ユニット部等にも本発明を
適用できることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による室内ユニット部の
側面図である。

【図２】図１の車室内側から見た正面図である。

【図３】図１の蒸発器を例示する正面図である。

【図４】図１の要部の側面断面図である。

【図５】図４の要部拡大図である。

【図６】第２実施形態による室内ユニット部の車室内側
から見た正面図である。

【図７】第３実施形態による室内ユニット部の側面図で
ある。

【図８】第３実施形態による室内ユニット部の車室内側
から見た正面図である。

【図９】第４実施形態による室内ユニット部の側面図で
ある。

【図１０】第５実施形態による室内ユニット部の側面断
面図である。

【図１１】第５実施形態による室内ユニット部の車室内
側から見た一部断面正面図である。

【図１２】第６実施形態による室内ユニット部の要部の
側面断面図である。

【符号の説明】

１０…室内ユニット部、１１…送風機、１２…熱交換
部、１３…吹出モード切替部、１４、１５…内外気導入
ダクト、１６…遠心式送風ファン、１７…駆動用モー
タ、１８…スクロールケーシング、１８ａ…巻き始め
部、１８ｂ…巻き終わり部、２３…蒸発器（冷却用熱交
換器）、３４…ヒータコア（加熱用熱交換器）、３６…
スライド式エアミックスドア、３８…吹出モード切替用
ロータリドア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｈ 1/32 ６１３ Ｂ６０Ｈ 1/32 ６１３Ｚ (72)発明者 神谷 知宏 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3L011 BF01

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を送風する送風機（１１）と、前記
   送風機（１１）の送風空気を冷却する冷却用熱交換器
   （２３）とを備え、 前記送風機（１１）の上方に前記冷却用熱交換器（２
   ３）を略水平方向に配置して前記送風機（１１）からの
   送風空気が前記冷却用熱交換器（２３）を下方から上方
   へ通過するようにした車両用空調装置において、 前記冷却用熱交換器（２３）の熱交換面を水平面から所
   定角度（θ）傾斜させるとともに、前記送風機（１１）
   からの送風空気の主流が、前記冷却用熱交換器（２３）
   の高い方の部位に向かうようにしたことを特徴とする車
   両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記送風空気の主流が真上方向よりも前
   記冷却用熱交換器（２３）の傾斜下端側へ斜めに流れる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 空気を送風する送風機（１１）と、前記
   送風機（１１）の送風空気を冷却する冷却用熱交換器
   （２３）とを備え、 前記送風機（１１）は、遠心式送風ファン（１６）と、
   前記遠心式送風ファン（１６）を収容するスクロールケ
   ーシング（１８）とを有する遠心式送風機であり、 前記送風機（１１）の上方に前記冷却用熱交換器（２
   ３）を略水平方向に配置して前記送風機（１１）からの
   送風空気が前記冷却用熱交換器（２３）を下方から上方
   へ通過するようにした車両用空調装置において、 前記冷却用熱交換器（２３）の熱交換面を水平面から所
   定角度（θ）傾斜させるとともに、前記スクロールケー
   シング（１８）の巻き始め部（１８ａ）が前記冷却用熱
   交換器（２３）の熱交換面の傾斜方向の下部側に位置
   し、前記スクロールケーシング（１８）の巻き終わり部
   （１８ｂ）が前記冷却用熱交換器（２３）の熱交換面の
   傾斜方向の上部側に位置することを特徴とする車両用空
   調装置。
4. 【請求項４】 前記遠心式送風ファン（１６）を上方か
   ら見たときに前記遠心式送風ファン（１６）が露出しな
   いように前記スクロールケーシング（１８）の巻き始め
   部（１８ａ）により前記遠心式送風ファン（１６）の上
   方を覆うことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調
   装置。
5. 【請求項５】 空気を送風する送風機（１１）と、前記
   送風機（１１）の送風空気を冷却する冷却用熱交換器
   （２３）とを備え、 前記送風機（１１）は、遠心式送風ファン（１６）と、
   前記遠心式送風ファン（１６）を収容するスクロールケ
   ーシング（１８）とを有する遠心式送風機であり、 前記送風機（１１）の上方に前記冷却用熱交換器（２
   ３）を略水平方向に配置して前記送風機（１１）からの
   送風空気が前記冷却用熱交換器（２３）を下方から上方
   へ通過するようにした車両用空調装置において、 前記遠心式送風ファン（１６）を上方から見たときに前
   記遠心式送風ファン（１６）が露出しないように前記ス
   クロールケーシング（１８）の巻き始め部（１８ａ）に
   より前記遠心式送風ファン（１６）の上方を覆うことを
   特徴とする車両用空調装置。
6. 【請求項６】 前記巻き始め部（１８ａ）と、前記巻き
   始め部（１８ａ）の下方に位置する前記遠心式送風ファ
   ン（１６）の外周部（１６ａ）とを結ぶ線（Ｌ１）と、
   前記遠心式送風ファン（１６）の外周部外周部（１６
   ａ）を通過する鉛直線（Ｌ２）とがなす角度（θ１）が
   １５°以上であることを特徴とする請求項４または５に
   記載の車両用空調装置。
7. 【請求項７】 前記送風機（１１）は、その軸方向の両
   側から空気を吸い込む両吸い込みタイプとして構成され
   ていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１
   つに記載の車両用空調装置。
8. 【請求項８】 前記送風機（１１）および前記冷却用熱
   交換器（２３）を含む上下方向積み上げ構造の左右両側
   に空気導入ダクト（１４、１５）を配置し、 前記左右両側の空気導入ダクト（１４、１５）から前記
   送風機（１１）の軸方向の両側の空気吸入口に空気を導
   入することを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装
   置。
9. 【請求項９】 前記冷却用熱交換器（２３）の上方に吹
   出モード切替機構（３８）を配置したことを特徴とする
   請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装
   置。
10. 【請求項１０】 前記吹出モード切替機構は、回転軸
    （３９）から径方向に所定寸法離れた部位で前記回転軸
    （３９）の回転方向に変位するドア面（３８ａ）を有す
    るロータリドア（３８）により構成され、 前記ロータリドア（３８）の１つのドア面（３８ａ）に
    よりフェイス開口部（４０）、フット開口部（４１）お
    よびデフロスタ開口部（４２）を開閉することを特徴と
    する請求項９に記載の車両用空調装置。
11. 【請求項１１】 前記冷却用熱交換器（２３）の上方に
    加熱用熱交換器（３４）を略水平方向に配置したことを
    特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の
    車両用空調装置。
12. 【請求項１２】 前記加熱用熱交換器（３４）を通過す
    る温風と前記加熱用熱交換器（３４）をバイパスする冷
    風の風量割合を調整するエアミックスドア（３６）を備
    えるとともに、 前記エアミックスドア（３６）を前記加熱用熱交換器
    （３４）に沿って略水平方向にスライドするスライド式
    ドアにより構成することを特徴とする請求項１１に記載
    の車両用空調装置。
13. 【請求項１３】 前記加熱用熱交換器（３４）を前記冷
    却用熱交換器（２３）の上方で、且つ、車両前方側に配
    置し、前記加熱用熱交換器（３４）より車両後方側に前
    記加熱用熱交換器（３４）のバイパス通路（３５）を配
    置したことを特徴とする請求項１１または１２に記載の
    車両用空調装置。
14. 【請求項１４】 前記冷却用熱交換器（２３）の車両前
    方側が高く、車両後方側が低くなるように前記冷却用熱
    交換器（２３）を傾斜させることを特徴とする請求項１
    ないし１３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
15. 【請求項１５】 前記送風機（１１）および前記冷却用
    熱交換器（２３）を包含する室内ユニット部（１０）
    を、車室内前方の計器盤内側の車両左右方向の略中央部
    に配置したことを特徴とする請求項１ないし１４のいず
    れか１つに記載の車両用空調装置。