JP2005082111A - 車両用空調ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車両前後方向の寸法を縮小することのできる車両用空調ユニットを提供する。
【解決手段】ケーシング２１内に２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ直立姿勢で収容すると共に、両エバポレータを車両前方Ｆ側から後方Ｒ側に向けて開いた平面視ハ字状に並置し、ケーシング内の２つのエバポレータの外側にそれぞれエバポレータ上流部通風路４１を確保すると共に、２つのエバポレータの内側に平面視略三角形状のエバポレータ下流部通風路４２を確保し、各エバポレータの上側にそれぞれ送風機２５Ａ、２５Ｂを配置し、各送風機の吹出口２９を下向きに形成して各エバポレータ上流部通風路４１にそれぞれ連通させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、車室前部のインストルメントパネルの裏側に装備される車両用空調ユニットに関するものである。

従来のこの種の空調ユニットとして、通風抵抗の低減を図るために、ユニットケーシング内に装備した２つのエバポレータを、上から見て僅かに左右に角度を付けたハ字状に並置し、各エバポレータの車両前方側にそれぞれ送風機を配置し、送風機で起こした風を、エバポレータの前から後に向けて流通させるようにした車両空調ユニットがある（例えば、特許文献１参照）。

図６、図７は特許文献１に記載された車両用空調ユニットの構成を示す図で、図６は平面図、図７は側断面図である。各図において、矢印Ｆは車両前方、矢印Ｒは車両後方を示している。通風路を構成するユニットケーシング１の内部には、２つのエバポレータ２Ａ、２Ｂが、上から見て僅かに左右に角度を付けたハ字状に並置されており、各エバポレータ２Ａ、２Ｂの車両前方側に、それぞれモータ３付きの送風機５Ａ、５Ｂが配置されている。送風機５の吸込口６は互いに対向する内側に向けて形成され、吹出口７は各エバポレータ２Ａ、２Ｂの前面側に開口している。

送風機５の吹出口７から送り出された風は、２つのエバポレータ２Ａ、２Ｂを車両前方側から後方側へ向けて通過し、そのエバポレータ２Ａ、２Ｂの下流側には、エバポレータ２Ａ、２Ｂ通過後の空気流をヒータコア８で加温して送り出す温風通路９と、エバポレータ２Ａ、２Ｂ通過後の空気流をそのまま冷風として送り出す冷風通路１０と、温風通路９及び冷風通路１０の通風割合を制御するエアミックスドア１１と、温風通路９の出口から流れてくる温風と冷風口７から流れてくる冷風を混合するエアミックス空間１２とが設けられている。そして、この空調ユニットでは、エアミックスドア１１の制御により、エアミックス空間１２に合流する温風と冷風の割合を調節することにより、車内への吹出空気温度を調節するようになっている。
実開昭６２−１６５０７号公報

図６、図７に示した従来の空調ユニットでは、２つのエバポレータ２Ａ、２Ｂをケーシング１内にハ字状に配置しているものの、ハの字の角度をゆるく設定している関係で、エバポレータ２Ａ、２Ｂに対して前から後へ風が通過するようになっている。また、前から後へ風が通過する関係から、各エバポレータ２Ａ、２Ｂの前方に送風機５が配置されている。このため、風の流れはスムーズだが、空調ユニットの前後方向寸法が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記事情を考慮し、車両前後方向の寸法を縮小することのできる車両用空調ユニットを提供することを目的とする。

請求項１の発明は、ケーシング内に２つのエバポレータをそれぞれ直立姿勢で収容すると共に、両エバポレータを車両前方側から後方側に向けて開いた平面視ハ字状に並置し、ケーシング内の前記２つのエバポレータの外側にそれぞれエバポレータ上流部通風路を確保すると共に、２つのエバポレータの内側に平面視略三角形状のエバポレータ下流部通風路を確保し、前記各エバポレータの上側にそれぞれ送風機を配置し、各送風機の吹出口を下向きに形成して前記各エバポレータ上流部通風路にそれぞれ連通させ、前記各エバポレータの上側に配置した送風機からの風を、前記各エバポレータ上流部通風路からエバポレータを通過させて前記エバポレータ下流部通風路に流入させるように構成したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットであって、前記２つの送風機を共通の１つのモータで駆動することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の車両用空調ユニットであって、前記モータを両軸タイプとし、そのモータを前記２つの送風機の間に配置して、モータ軸の両端に各送風機のファンを連結したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ハ字状に配置したエバポレータの外側（各エバポレータ上流部通風路）から内側（各エバポレータ下流部通風路）へ向けて送風機からの風を通過させるようにしており、しかも、各送風機をエバポレータの上側に配置しているので、車両左右方向寸法の増大を抑制しながら、車両前後方向寸法を小さくすることができて、ユニットの小型化が図れる。

請求項２の発明によれば、２つの送風機を１つのモータで駆動するので、モータの個数を減らせ、そのぶんコストの低減が図れる。

請求項３の発明によれば、２つの送風機の間のスペースにモータを配置したので、ユニットの小型化に寄与することができる。また、両軸タイプのモータを使用して、そのモータ軸の両端に送風機のファンを取り付けたので、モータ軸に加わる負荷バランスを良好に保つことができ、モータの耐久性向上及び振動の低減を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は実施形態の空調ユニットの主要内部要素を透視して示す分解斜視図、図２は同空調ユニットを車両に装備した状態を示す概略側断面図、図３は図２のＩＩＩ方向から見た内部主要素の配置関係を示す正面図、図４は図２のＩＶ方向から見た内部主要素の配置関係を示す平面図、図５はエバポレータに対する風の流れについて説明するための平面図である。

この空調ユニット２０の本体ケーシング２１の内部には、２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂと、ヒータコア３８と、エアミックスドア３９とが配置されている。２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ直立姿勢で、車両前方側から後方側に向けて開いた平面視ハ字状に並置されている。

この場合の各エバポレータ２２Ａ、２２Ｂと車幅方向（左右方向）とのなす角度θは、従来よりも大きい、例えば６０度程度（大体３０度〜７０度くらいの範囲）に設定されており、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂの上流側通風面は、車両の前方向及び左右方向に対して同程度の角度で向いている。つまり、各エバポレータ２２Ａ、２２Ｂの上流側通風面は、左右方向に大きな角度を持ちながら斜め前方を向いている。

また、ヒータコア３８は、ハの字に並置された２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂの開放側を塞ぐ位置に、自身と２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂとで略正三角形状の空間を囲むように直立姿勢で配置されている。そして、本体ケーシング２１内の２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂの外側に、それぞれエバポレータ上流部通風路４１が確保されると共に、２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂの内側に、平面視三角形状のエバポレータ下流部通風路４２が確保されている。

また、各エバポレータ２２Ａ、２２Ｂの上側に、それぞれ送風機２５Ａ、２５Ｂが配置されている。送風機２５Ａ、２５Ｂは、多翼式のファン２６と、スクロールケーシング２７とを備えるもので、スクロールケーシング２７の側面に形成された吸込口２８をそれぞれ左右方向外側を向けて、本体ケーシング２１に連結されている。また、吹出口２９はスクロールケーシング２７の下面に形成されており、本体ケーシング２１の上面に設けた開口３０を介して、各エバポレータ上流部通風路４１の上部にそれぞれ連通している。従って、各送風機２５Ａ、２５Ｂからの風は、図５に矢印Ａで示すように、各エバポレータ上流部通風路４１からエバポレータ２２Ａ、２２Ｂを通過して、エバポレータ下流部通風路４２に流入するようになっている。

ここで、２つの送風機２５Ａ、２５Ｂは１つの両軸タイプのモータ５０で駆動するようになっている。即ち、２つの送風機２５Ａ、２５Ｂのスクロールケーシング２７の間には空間が確保されており、その空間にモータ５０が配置されている。そして、モータ軸５１の両端５１ａ、５１ｂに、各送風機２５Ａ、２５Ｂのファン２６が連結されている。

また、本体ケーシング２１内のエバポレータ下流部通風路４２の下流側には、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂ通過後の空気流をヒータコア３８で加温して送り出す温風通路３１（矢印で示す）と、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂ通過後の空気流をそのまま冷風として送り出す冷風通路３２（矢印で示す）とが確保されており、温風通路３１及び冷風通路３２の通風割合を制御できるようにエアミックスドア３９が設けられ、その上側に、温風通路３１から流れてくる温風と冷風通路３２から流れてくる冷風を混合するエアミックス空間３３が確保されている。このエアミックスドア３９は、ヒータコア３８の上端に回動支点３９ａを持つ回動式のもので、ヒータコア３８と２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂとで囲まれる平面視三角形の空間内に配置されている。そして、このエアミックスドア３９の回動位置を制御することにより、エアミックス空間３３に合流する温風と冷風の割合を調節して、車内への吹出空気温度を調節するようになっている。

なお、エアミックス空間３３には、ベントダクト６１やデフダクト６２が連通しており、各ダクト６１、６２の基部にはベントドア６３やデフドア６４が設けられている。

次に作用を説明する。

モータ５０を作動させると、送風機２５Ａ、２５Ｂのファン２６の回転により生じる空調風は、下向きの吹出口２９からエバポレータ上流部通風路４１に入り、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂを外側から内側に水平に通過して、エバポレータ下流部通風路４２に流入する。この間、空調風はエバポレータ２２Ａ、２２Ｂによって除湿・冷却される。エバポレータ２２Ａ、２２Ｂを通過した空調風は、エアミックスドア３９の位置により、エバポレータ下流部通風路４２から、ヒータコア３８を通過する温風通路３１とヒータコア３８を通過しない冷風通路３２のいずれかに流れて、エアミックス空間３３に至り、ここからいずれかのダクト及び吹出口を介して車内へ吹き出される。

例えば、フルクールモードの場合は、ヒータコア３８を加温モードにせずに、冷風通路３２を全開にして空調風を流す。それにより、冷風がそのまま車内へ吹き出される。また、ヒートモードの場合は、ヒータコア３８を加温モードにし、温風通路３１を全開にし空調風を流す。それにより、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂを通過した空調風がヒータコア３８により加温されて車内へ吹き出される。また、エアミックスモードの場合は、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂ通過後の空調風を、冷風通路３２及び温風通路３１を介してエアミックス空間３３に合流させることで、ヒータコア３８通過後の温風とバイパスする冷風とをエアミックス空間３３で混合して、車内へ吹き出させる。従って、エアミックスドア３９の制御によって、車内へ吹き出す空調風の温度調節を行うことができる。

このように空調を行う場合、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂがハ字状に配置されることによって、通風面積が大幅に拡大されているので、低騒音・高風量を実現することができる。また、ハ字状に配置されることによって、エバポレータ２２Ａ、２２Ｂが横一列に並ぶ場合と違って配置幅寸法が抑えられるので、空調ユニットの幅寸法が抑えられる。

また、ハ字状に配置したエバポレータ２２Ａ、２２Ｂの外側（各エバポレータ上流部通風路４１）から内側（各エバポレータ下流部通風路４２）へ向けて送風機２５Ａ、２５Ｂからの風を通過させるようにしており、しかも、各送風機２５Ａ、２５Ｂをエバポレータ２２Ａ、２２Ｂの前側ではなく上側に配置しているので、車両左右方向寸法の増大を抑制しながら、車両前後方向寸法を小さくすることができて、ユニットの小型化が図れる。

また、２つの送風機２５Ａ、２５Ｂを１つのモータ５０で駆動するので、モータ５０の個数を減らせ、そのぶんコストの低減が図れる上、２つの送風機２５Ａ、２５Ｂの間のスペースにモータ５０を配置しているので、ユニットの小型化に寄与することができる。更に、両軸タイプのモータ５０の軸５１の両端５１ａ、５１ｂに送風機２５Ａ、２５Ｂのファン２６を取り付けているので、モータ軸５１に加わる負荷バランスを良好に保つことができ、モータ５０の耐久性向上及び振動の低減を図ることができる。

なお、上記実施形態では、２つのエバポレータ２２Ａ、２２Ｂを全く別のものとして構成しているが、両者を一体に連結してもよい。

本発明の実施形態の空調ユニットの主要内部要素を透視して示す分解斜視図である。 同空調ユニットを車両に装備した状態を示す概略側断面図である。 図２のＩＩＩ方向から見た内部主要素の配置関係を示す正面図である。 図２のＩＶ方向から見た内部主要素の配置関係を示す平面図である。 エバポレータに対する風の流れについて説明するための平面図である。 従来の車両用空調ユニットの構成を示す平面図である。 同側断面図である。

符号の説明

２１ ケーシング
２２Ａ，２２Ｂ エバポレータ
４１ エバポレータ上流部通風路
４２ エバポレータ下流部通風路
２５Ａ，２５Ｂ 送風機
２９ 吹出口
５０ モータ
５１ モータ軸
５１ａ，５１ｂ 両端

Claims (3)

1. ケーシング（２１）内に２つのエバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）をそれぞれ直立姿勢で収容すると共に、両エバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）を車両前方側から後方側に向けて開いた平面視ハ字状に並置し、ケーシング（２１）内の前記２つのエバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）の外側にそれぞれエバポレータ上流部通風路（４１）を確保すると共に、２つのエバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）の内側に平面視略三角形状のエバポレータ下流部通風路（４２）を確保し、前記各エバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）の上側にそれぞれ送風機（２５Ａ、２５Ｂ）を配置し、各送風機（２５Ａ、２５Ｂ）の吹出口（２９）を下向きに形成して前記各エバポレータ上流部通風路（４１）にそれぞれ連通させ、前記各エバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）の上側に配置した送風機（２５Ａ、２５Ｂ）からの風を、前記各エバポレータ上流部通風路（４１）からエバポレータ（２２Ａ、２２Ｂ）を通過させて前記エバポレータ下流部通風路（４２）に流入させるように構成したことを特徴とする車両用空調ユニット。
2. 請求項１記載の車両用空調ユニットであって、
   前記２つの送風機（２５Ａ、２５Ｂ）を共通の１つのモータ（５０）で駆動することを特徴とする車両用空調ユニット。
3. 請求項２記載の車両用空調ユニットであって、
   前記モータ（５０）を両軸タイプとし、そのモータ（５０）を前記２つの送風機（２５Ａ、２５Ｂ）の間に配置して、モータ軸（５１）の両端（５１ａ、５１ｂ）に各送風機（２５Ａ、２５Ｂ）のファン（２６）を連結したことを特徴とする車両用空調ユニット。
   

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