JP2002200910A

JP2002200910A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2002200910A
Application number: JP2000403388A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ozeki; 幸夫尾関; Masaharu Onda; 正治恩田; Eishin Arakawa; 英信荒川; Atsushi Hatakeyama; 淳畠山
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単で単一の送風機で内気導入が行え
る、熱利用効率の高い車両用空気調和装置を提供する。【解決手段】送風機３と、送風機３へ外気を導入する
外気導入通路１５と、送風機３の下流側に配置された冷
却用熱交換器４と、加熱用熱交換器５と、冷却用熱交換
器４並びに加熱用熱交換器５から送出される空気を室内
側へ適宜送出する空気吹出通路８、９、１０とを有し、
送風機３のファン３Ａを仕切り３Ｂで仕切ることによ
り、単一の送風機３で外気導入と内気導入とを行えるよ
うにした。この内気導入通路１７は熱交換器１６を介し
て外気導入通路１５に熱交換可能としているため、内気
の潜熱を外気に吸収させることで熱損失を低く抑えるこ
とができる。また、内気の導入に別途送風機などを必要
とせず、構造が簡単で部品点数を削減でき、消費電力も
低減できる車両用空気調和装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は車両用空気調和装
置に関し、さらに詳しくは、車室内の空気の潜熱を外気
に取り入れることができる熱利用効果の高い車両用空気
調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両用空気調和装置とし
ては、図６に示すような特開平１０−１６５３１号公報
に開示されたものが知られている。この車両用空気調和
装置１００は、外気導入口１０２からデフロスタ吹出空
気通路１０３にかけての第１送風路１０４と、内気導入
口１０５からフット吹出空気通路１０６にかけての第２
送風路１０７と、内気を車室外へ排出する内気排出路１
０８とを備える。また、この車両用空気調和装置１００
は、第１送風路１０４に外気、第２送風路１０７に内気
を導入するモードのときに、内気排出送風機１１０から
導入、送出されて内気排出路１０８を流れる内気から吸
熱し、外気導入口１０２から導入される外気へ放熱する
熱交換器１０９を備えている。なお、第１送風路１０４
及び第２送風路１０７を流れる空気は、２つのファン１
１１Ａ、１１１Ｂを備える送風機１１１で送出されるよ
うになっている。このように、図６に示す車両用空気調
和装置１００では、熱交換器１０９を用いて、内気の熱
を吸熱して外気へ熱放熱することにより、外気の温度を
高めて、外気導入による熱損失を低減して暖房効果の向
上を図っている。

【０００３】また、他の従来例としては、図７に示すよ
うな送風機を１つ備える車両用空気調和装置が知られて
いる。この車両用空気調和装置２００は、外気導入口２
０２からデフロスタ吹出空気通路２０３にかけての第１
送風路２０４と、内気導入口２０５からフット吹出空気
通路２０６にかけての第２送風路２０７と、内気を車室
外へ排出する内気排出路２０８とを備える。また、この
車両用空気調和装置２００は、第１送風路２０４に外
気、第２送風路２０７に内気を導入するモードのとき
に、内気導入口２０５から導入されて、送風機２１１の
ファン２１１Ｂから送出されて内気排出路２０８を流れ
る内気から吸熱し、外気導入口２０２から導入される外
気へ放熱する熱交換器２０９を備えている。なお、第１
送風路２０４及び第２送風路２０７を流れる空気は、１
つの送風機２１１に設けられた外気導入用のファン２１
１Ａと、内気排出用のファン２１１Ｂとで送出されるよ
うになっている。また、外気と内気とは、ユニットケー
ス内に形成された隔壁２１２で区画されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した車両用空気調和装置１００では、空気調和用の送
風機１１１の他に、熱交換器１０９へ内気を送出するた
めの内気排出送風機１１０を必要とするため、装置ユニ
ットが大型となり重量が嵩むと共に、消費電力が大きく
なるなどの問題点があった。

【０００５】また、図７に示した車両用空気調和装置２
００では、１つの送風機２１１に外気導入用のファン２
１１Ａと、内気排出用のファン２１１Ｂとを２段に設け
ると共に、それぞれのファン２１１Ａ、２１１Ｂで送出
される外気と内気とを区画する隔壁２１２をユニットケ
ース内に設けているため、構造が複雑になるという問題
点がある。

【０００６】さらに、図６及び図７に示した車両用空気
調和装置１００、２００では、内気を車室外へ排出する
ため、その分熱効率が悪くなり、暖房効率や冷房効率が
低くなるという問題点がある。

【０００７】そこで、本発明は、単一の送風機で内気の
導入が行えるとともに、構造が簡単で取付作業性が良好
な、熱利用効率の高い車両用空気調和装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
送風機と、送風機へ外気を導入する外気導入通路と、送
風機の下流側に配置された冷却用熱交換器と、冷却用熱
交換器の下流側に配置された加熱用熱交換器と、冷却用
熱交換器並びに加熱用熱交換器から送出される空気を室
内側へ適宜送出する空気吹出通路とを有する車両用空気
調和装置であって、外気導入通路に、熱交換器を介して
熱交換可能に内気導入通路を交差させ、該内気導入通路
への内気導入は前記送風機で行うことを特徴とする。

【０００９】このような構成の請求項１記載の発明で
は、単一の送風機が、冷却用熱交換器側への送風と、熱
交換器側への内気の送風とを兼ねて行う。また、熱交換
器では、例えば冬には外気が内気の潜熱を吸収して暖め
られるため、送風機で送出された空気を加熱用熱交換器
で昇温させる際に、加熱用熱交換器の負荷を軽減させる
作用があり、夏には、外気を内気で冷やすことができる
ため、冷房効率を高める作用がある。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明であって、送風機に設けられたファンが仕切り
により仕切られて、冷却用熱交換器側への送風を行うフ
ァン部分と、内気導入通路へ内気導入を行うファン部分
とを有することを特徴とする。

【００１１】したがって、請求項２記載の発明では、請
求項１記載の発明の作用に加えて、送風機のファンに仕
切りを設けるだけで内気導入が可能となる。このため、
別の送風機などを用いずに、簡単な構成で内気導入を行
うことができる。

【００１２】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載された車両用空気調和装置であっ
て、内気導入通路における熱交換器の下流側は、外気導
入通路における熱交換器の上流側と一体に設けられて、
車両パネルに形成された同一の加工穴に挿通されている
ことを特徴とする。

【００１３】したがって、請求項３記載の発明では、内
気排出通路と外気導入通路とを車両パネルの同一の加工
穴に挿通するだけでよいため、取り付け作業性を良好に
することができる。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載された車両用空気調和装置
であって、内気導入通路が、外気導入通路に開閉ドアの
開閉により連通可能であることを特徴とする。

【００１５】したがって、請求項４記載の発明では、請
求項１〜請求項３に記載された発明の作用に加えて、例
えば内気の湿度に応じて内気を排出したり、循環させた
りすることが可能となる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、単一の送
風機で外気導入と内気導入とを兼ねて行うことが可能と
なるため、送風機を増設が不要となり、装置構造を簡単
にすることができる。また、加熱用熱交換器で昇温させ
る際に、外気に予め内気の潜熱を吸収させることができ
るため、加熱用熱交換器の負荷を軽減することができ
る。

【００１７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、送風機のファンに仕切りを設
けるだけで内気導入が可能となる。このため、別の送風
機などを用いずに、簡単な構成で内気導入を行うことが
できる。

【００１８】請求項３記載の発明では、内気排出通路と
外気導入通路とを車両パネルの同一の加工穴に挿通する
だけでよいため、取り付け作業性を良好にすることがで
きる。

【００１９】請求項４記載の発明によれば、請求項１〜
請求項３に記載された発明の効果に加えて、例えば内気
の湿度に応じて内気を排出したり、循環させたりするこ
とが可能となる。このため、内気の排出、循環を制御し
て、室内の湿度管理を行うことが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両用空気調
和装置の詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明す
る。

【００２１】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係る車両用空気調和装置１を示す説明図である。こ
の車両用空気調和装置１は、同図に示すように、車室内
に向けて空気を送出する空気通路をなすユニットケース
２内に、送風機（ブロワ）３と、冷却用熱交換器（エバ
ポレータ）４と、加熱用熱交換器（ヒートコア）５とを
備えている。冷却用熱交換器４は、送風機３の下流側に
配置されている。また、加熱用熱交換器５は、冷却用熱
交換器４の下流側に配置されている。さらに、冷却用熱
交換器４の下流側には、冷却用熱交換器４を通過する空
気を配風するエアミックスドア６が設けられている。エ
アミックスドア６と加熱用熱交換器５の下流側には、冷
風と温風とを混合するためのエアミックスチャンバ７が
形成されている。そして、エアミックスチャンバ７を経
た風は、各種吹出口へ連通する通路８、９、１０の開閉
を行う開閉ドア１１、１２、１３で制御されて、各空調
モードに応じて各通路８、９、１０に適宜送出されるよ
うになっている。因に、通路８はデフロスター口、通路
９はベンチレータダクト、通路１０はフット口に連通す
るように設定されている。

【００２２】また、図１に示すように、送風機３の上流
側には、外気及び内気の導入を制御する開閉ドア１４が
設けられている。また、送風機３の上流側には、外気導
入通路１５が設けられている。この外気導入通路１５の
途中には、熱交換器１６が配置されている。

【００２３】さらに、送風機３のファン３Ａには、仕切
り３Ｂが設けられ、外気導入通路１５側からの外気や内
気の送風量と、送風機３の背面側から導入する内気の送
風量と、が略８対２の割合となるように設定されてい
る。この送風機３の背面側から取り込まれた内気は、図
１に示すように、ユニットケース２内に形成されたバイ
パス１７を通って熱交換器１６を介して内気排出通路１
８へ送出されるようになっている。なお、バイパス１７
及び内気排出通路１８で形成される内気通路は、熱交換
器１６を介して外気導入通路１５と直交して外気と内気
との間で熱交換を行うようになっている。なお、バイパ
ス１７における熱交換器１６のすぐ上流側には、バイパ
スドア１９が設けらており、このバイパスドア１９の回
動により、バイパス１７は連通路２０で外気導入通路１
５と連通可能になっている。

【００２４】また、外気導入通路１５における熱交換器
１６の下流側には、ユニットケース２に開口した内気導
入口２１が設けられている。この内気導入口２１は、開
閉ドア１４により開閉制御されるようになっている。な
お、この開閉ドア１４は、熱交換器１６の外気導入通路
１５の開閉も制御し得るようになっている。

【００２５】図２は、本実施形態１に係る車両用空気調
和装置１の一実施例を示す側面説明図である。この実施
例では、エアミックスドア６をスライド式ドアで構成し
ている。

【００２６】図３は、本実施形態１に係る車両用空気調
和装置１で用いる熱交換器１６を示す斜視図である。こ
の熱交換器１６は、互いに直交する方向に流路を有し、
直交する流路は互いに合流することなく熱交換のみを行
うようになっている。同図に示すように、熱交換器１６
は、熱伝導性の高いプレート１６Ａ同士の間に交互に直
交する方向にコルゲートフィン１６Ｂを配置、積層して
構成されている。

【００２７】なお、本実施形態１では、このような熱交
換器１６に外気及び内気を通過させて熱交換を行うこと
により、図４に示すように外気の温度が熱交換器１６を
通過することにより所定温度まで暖められ、この暖めら
れた外気及び合流した内気が送風機３側へ導入されるよ
うになっている。また、空調モードに応じて開閉ドア１
４の開度が制御されて内気導入口２１からも内気が導入
される場合もある。本実施形態１に係る車両用空気調和
装置１の他の構成は周知の構成と同様であり、空調モー
ドに応じて冷却用熱交換器４、加熱用熱交換器５、並び
に開閉ドア１１、１２、１３が適宜制御されるようにな
っている。

【００２８】このような車両用空気調和装置１において
は、外気導入通過１５の開閉ドア（内外気選択ドア）１
４の上流に熱交換器１６が配置されている。この外気導
入通路１５には、１つの送風機３で外気側から吸い込む
外気と、場合によって送風機３で室内から取り込まれた
内気がバイパス１７及びバイパスドア１９を介して導入
されるようになっている。このときは、内気と外気と
が、外気導入通路１５で合流されるようになっている。
このため、内気は外気導入通路１５に取り込まれて排出
されることはない。また、バイパスドア１９が連通路２
０を閉じている場合には、送風機３側から導入された内
気は、熱交換器１６を通って、外気と熱交換を行い外気
を暖める作用を持つ。このため、外気導入通路１５内に
導入された外気は、温度が上がっているため、その後の
加熱用熱交換器５での加熱により効率よく昇温する。こ
のため、加熱熱交換器５の負荷を軽減することができ
る。

【００２９】また、本実施形態１では、車室内湿度が高
い場合には、内気を熱交換器１６を介して内気排出通路
１８に送出して、車室外へ排出するようにすることがで
きる。また、図１に示すように、本実施形態１では、外
気導入通路１５と内気排出通路１８とを互いに隣接して
一体のものとすることにより、例えば車両のダッシュパ
ネル２２に形成した１つの加工穴に取り付けることがで
き、取り付け作業性を向上させることができる。

【００３０】さらに、本実施形態１では、例えば冬に
は、熱交換器１６において、外気を内気の潜熱により暖
める作用があり、効率のよい暖房効果を得ることがで
き、夏には、外気が内気で冷やされるためエンジン負荷
を軽減することができる。

【００３１】（実施形態２）図５は、本発明の実施形態
２に係る車両用空気調和装置の要部を示す説明図であ
る。この実施形態２は、構造的に変形しているが、構成
内容は上記実施形態１と略同様である。実施形態２にお
いて、上記実施形態１の車両用空気調和装置１と同一部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。

【００３２】車両用空気調和装置１においては、図５に
示すように、外気導入通路１５における熱交換器１６よ
り上流側に開閉ドア２３を追加したものであり、他の構
成は上記実施形態１と略同様である。

【００３３】この実施形態２においても、上記した実施
形態１と同様に、内気と外気とが、外気導入通路１５で
合流された場合、内気は外気導入通路１５に取り込まれ
て排出されることはなく、熱の廃棄がないため熱利用効
率を高めることができる。また、バイパスドア１９が連
通路２０を閉じている場合には、送風機３側から導入さ
れた内気は、熱交換器１６を通って、外気と熱交換を行
い外気を暖める作用を持つ。このため、外気導入通路１
５内に導入された外気は、温度が上がっているため、そ
の後の加熱用熱交換器５での加熱により効率よく昇温す
る。このため、加熱熱交換器５の負荷を軽減することが
できる。

【００３４】また、本実施形態２では、車室内湿度が高
い場合に、内気を熱交換器１６を介して内気排出通路１
８に送出して、車室外へ排出するようにすることができ
る。また、図５に示すように、外気導入通路１５と内気
排出通路１８とを互いに隣接して一体のものとすること
により、例えば車両のダッシュパネルに形成した１つの
加工穴に取り付けることができ、取り付け作業性を向上
させることができる。

【００３５】さらに、本実施形態２では、例えば冬に
は、熱交換器１６において、外気を内気の潜熱により暖
める作用があり、効率のよい暖房効果を得ることがで
き、夏には、熱交換器１６において、外気が内気により
冷やされるためエンジン負荷を小さくすることができ
る。

【００３６】以上、実施形態１及び実施形態２について
説明したが、本発明は構成の要旨に付随する各種の設計
変更が可能である。例えば、上記実施形態１及び実施形
態２においては、送風機３のファン３Ａに仕切り３Ｂを
設けて、外気導入通路１５側の外気の風量と、送風機３
の背面側から導入する内気の風量との比を、略８対２に
設定したが、この比率は適宜変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用空気調和装置の実施形態１
を示す説明図である。

【図２】実施形態１の側面説明図である。

【図３】実施形態１で用いた熱交換器の斜視図である。

【図４】実施形態１において熱交換器を通過する外気の
温度変化を示す図である。

【図５】本発明に係る車両用空気調和装置の実施形態２
を示す説明図である。

【図６】従来の車両用空気調和装置を示す説明図であ
る。

【図７】従来の他の車両用空気調和装置を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１車両用空気調和装置２ユニットケース３送風機３Ａファン３Ｂ仕切り４冷却用熱交換器５加熱用熱交換器１５外気導入通路１６熱交換器１７バイパス（内気導入通路）１８内気排出通路１９バイパスドア２０連通炉２２車両パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒川英信東京都中野区南台５丁目24番15号カルソニックカンセイ株式会社内 (72)発明者畠山淳東京都中野区南台５丁目24番15号カルソニックカンセイ株式会社内Ｆターム(参考） 3L011 BA01 BF00 BL02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送風機（３）と、該送風機（３）へ外気
を導入する外気導入通路（１５）と、該送風機（３）の
下流側に配置された冷却用熱交換器（４）と、該冷却用
熱交換器（４）の下流側に配置された加熱用熱交換器
（５）と、前記冷却用熱交換器（４）並びに前記加熱用
熱交換器（５）から送出される空気を室内側へ適宜送出
する空気吹出通路（８、９、１０）とを有する車両用空
気調和装置（１）であって、前記外気導入通路（１５）に、熱交換器（１６）を介し
て熱交換可能に内気導入通路（１７）を交差させ、該内
気導入通路（１７）への内気導入は前記送風機（３）で
行うことを特徴とする車両用空気調和装置（１）。
【請求項２】前記送風機（３）は、ファン（３Ａ）が
仕切り（３Ｂ）により仕切られて、前記冷却用熱交換器
（４）側への送風を行うファン部分と、前記内気導入通
路（１７）へ内気導入を行うファン部分とを有すること
を特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置
（１）。
【請求項３】前記内気導入通路（１７）における前記
熱交換器（１６）の下流側は、前記外気導入通路（１
５）における前記熱交換器（１６）の上流側と一体に設
けられて、車両パネル（２２）に形成された同一の加工
穴に挿通されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載された車両用空気調和装置（１）。
【請求項４】前記内気導入通路（１７）は、前記外気
導入通路（１５）に開閉ドア（１９）の開閉により連通
可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれかに記載された車両用空気調和装置（１）。