JP2006021624A - 冷凍装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することのできる冷凍装置を提供する。
【解決手段】 ケース段差部（風速分布調整手段）１１ａの一部に斜面部（流速増大手段、流速低下手段）Ｓを設け、凍結防止用温度センサー２６近傍への空調用空気の風速を増大させると共に、過熱領域Ｋ近傍への空調用空気の風速を低下させる。
これは、凍結防止用温度センサー２６近傍を流通する空調用空気の風速を増大させることにより、検出感度を向上させることができ、冷凍装置の運転を停止させる時間を短縮することができ、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することができる。また、冷凍装置の運転を停止させている間の温度上昇が早い過熱領域Ｋに対し、その近傍を流通する空調用空気の風速を低下させることにより、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用空調装置などの冷凍装置に関するものであり、特に、冷却用熱交換器の風下側に配設して空調用空気の温度、もしくは冷却用熱交換器の温度を検出し、この検出した温度が所定温度以下のときには冷凍装置の運転を停止させて冷却用熱交換器の凍結を防止するための凍結防止用温度センサーを備えた冷凍装置に関するものである。

従来、この種の冷凍装置として、本出願人は先に特許文献１および特許文献２に記載された技術を出願している。特許文献１に記載の従来技術では、冷却用熱交換器の所定の位置に空調用空気の流速を低下させる流速低下手段を付設し、この流速低下手段による流速低下領域に凍結防止用温度センサーの感熱部を配設している。尚、この流速低下手段は、上流側に流入口、下流側に流出口、内部に網や絞りなどの通気抵抗増大機構を設けた筒型クリップであって、凍結防止用温度センサーの感熱部が筒型クリップの内部に位置するように取り付けられ、この筒型クリップが冷却用熱交換器の風下側に固定されている。

また、特許文献２に記載の従来技術では、冷却用熱交換器の風上側に空調空気の流速を低下させる流速低下手段が設けられ、この流速低下手段によって冷却用熱交換器の風下側に形成される流速低下領域に凍結防止用温度センサーの感熱部を配設している。尚、この流速低下手段は、冷却用熱交換器を収容して空気通路を形成する空調ケースに一体に形成されている。

また、図１３は一実施形態における冷却用熱交換器として、冷媒蒸発器１２の冷媒流路構造を説明する斜視模式図である。送風空気の流れ方向に対してコア部を前後・左右それぞれに二分割し、つごう四分割した冷媒蒸発器１２である。冷媒蒸発器１２は図１３の上下方向を上下（つまり天地方向）に一致させて、後述する空調ユニット１内などに設置され、且つ車両などに搭載される。冷媒蒸発器１２には図示しない送風ユニットより矢印方向に空調用空気が送風され、この空調用空気と冷媒とが熱交換する。

冷媒蒸発器１２は、空気流れ方向に２列配置されたチューブ列３１〜３４を有している。これらのチューブ列３１〜３４はすべて断面扁平状の冷媒通路を構成する熱交換チューブ群である。そして、チューブ列３１〜３４はそれぞれ空気流れ方向と直行する水平方向に多数本並列配置されている。ここで、空気下流側のチューブ列３１・３２は冷媒入口側コア部の冷媒通路を構成し、また、空気上流側のチューブ列３３・３４は冷媒出口側コア部の冷媒通路を構成する。

冷媒入口３５は、冷凍サイクルの図示しない膨張弁で減圧され膨張した低温・低圧の気液二相冷媒が流入する。また、冷媒出口３６は図示しない冷媒圧縮機の吸入配管に接続され、冷媒蒸発器１２で蒸発したガス冷媒を冷媒圧縮機の吸入側に還流させるためのものである。また、冷媒入口３５と冷媒出口３６は、本実施形態では冷媒蒸発器１２の右側上部に配置され、冷媒入口３５は上部の右側に位置する冷媒入口タンク部Ａに連通している。また、冷媒出口３６は上部の左側に位置する冷媒出口タンク部Ｅに連通している。

ここで、冷媒蒸発器１２のタンク部Ａ〜Ｅについて具体的に説明すると、各タンク部はチューブ列３１〜３４への冷媒の分配、もしくはチューブ列３１〜３４からの冷媒の集合を行うもので、チューブ列３１・３２とチューブ列３３・３４とに対応して空気流れ方向に２列配置されている。すなわち、入口側タンク部Ａ・Ｂ１・Ｂ２・Ｃ１は空気流れ下流側に位置し、出口側タンク部Ｃ２・Ｄ１・Ｄ２・Ｅは空気流れ上流側に位置している。

そして、上部の冷媒入口タンク部Ａとタンク部Ｃ１の間は図示しない仕切り板で仕切られ、また、上部の冷媒出口タンク部Ｅとタンク部Ｃ２の間も図示しない仕切り板で仕切られている。これに対して、下部の入口側のタンク部Ｂ１・Ｂ２および下部の出口側のタンク部Ｄ１・Ｄ２は仕切りなしで冷媒蒸発器１２の長さ方向全長に渡って１つの流路として連通している。

冷媒入口側コア部において、右側のチューブ列３１の一端部（上端部）は上部の冷媒入口タンク部Ａに連通し、他端部（下端部）は下部のタンク部Ｂ１に連通している。同様に、左側のチューブ列３２の一端部（上端部）は上部のタンク部Ｃ１に連通し、他端部（下端部）は下部のタンク部Ｂ２に連通している。また、冷媒出口側コア部において、右側のチューブ列３４の一端部（上端部）は上部の冷媒出口タンク部Ｅに連通し、他端部（下端部）は下部のタンク部Ｄ２に連通している。同様に、左側のチューブ列３３の一端部（上端部）は上部のタンク部Ｃ２に連通し、他端部（下端部）は下部のタンク部Ｄ１に連通している。

ところで、空気流れ方向において隣接する上部のタンク部ＡとＥとの間、上部のタンク部Ｃ１とＣ２との間、及び下部のタンク部Ｂ１・Ｂ２とＤ１・Ｄ２との間には、いずれも冷媒蒸発器１２の長さ方向全長に渡って延びる図示しない仕切り壁が形成されている。但し、上部の仕切り壁のうち、タンク部Ｃ１・Ｃ２の間を仕切る部分にはタンク部Ｃ１・Ｃ２を連通させる図示しないバイパス孔が複数個設けてある。

各チューブ列３１〜３４の相互の間には、波状に成形された熱交換フィン（コルゲートフィン）３０が配置され、熱交換フィン３０は各チューブ列３１〜３４の平坦面に一体に接合されている。また、各チューブ列３１〜３４の内部には波状に成形された図示しないインナーフィンが配置されている。

次に、上記構成における冷媒蒸発器１２の作用を説明すると、図示しない膨張弁で減圧された低温・低圧の気液二相冷媒は、冷媒入口３５からまず、冷媒入口タンク部Ａ内に流入し、ここで、複数本のチューブ列３１に分配され、チューブ列３１を矢印のように下方へ流れる。その後に、冷媒は下部のタンク部をＢ１からＢ２へと左方へ流れた後に複数本のチューブ列３２に分配され、このチューブ列３２を矢印のように上方へ流れる。

そして冷媒は上部のタンク部Ｃ１内に流入し、次に、図示しない仕切壁に開けられたバイパス孔を通過して、空気下流側から空気上流側に移行して、空気上流側の上部タンク部Ｃ２に流入する。次に、この上部タンク部Ｃ２から冷媒は複数本のチューブ列３３に分配され、チューブ列３３を矢印のように下方へ流れ、下部のタンク部Ｄ１に流入する。

次に、冷媒は下部のタンク部をＤ１からＤ２へと右方へ流れた後に複数本のチューブ列３４に分配され、このチューブ列３４を矢印のように上方へ流れる。しかるのち、チューブ列３４からの冷媒は冷媒出口タンク部Ｅ内で集合され、この冷媒出口タンク部Ｅを矢印のように右側へ移行し、冷媒出口３６から冷媒蒸発器１２の外部へ流出する。

一方、空調用空気（送風空気）は矢印方向に送風され、チューブ列３１〜３４と熱交換フィン３０とにより構成される熱交換用コア部の空隙部を通過する。この際に、チューブ列３１〜３４内の冷媒が空調用空気から吸熱して蒸発することにより、空調用空気が冷却されて冷風となり、例えば車室内へ吹き出して車室内を冷房する。

ところで、上記冷媒蒸発器１２においては、冷媒入口側の蛇行状流路からなる冷媒入口側コア部を空気流れ方向の下流側に配置し、冷媒出口側の蛇行状流路からなる冷媒出口側コア部を空気流れ方向の下流側に配置していることより、冷媒と空気との間で、伝熱性能の良い直行対向流の熱交換を行うことができる。

通常、このように冷媒蒸発器１２を流れる冷媒は、冷媒出口側に過熱領域Ｋを持ち、圧縮機保護として圧縮機に液冷媒を吸い込ませないように調節されている。そして、この過熱領域Ｋでは、圧縮機を駆動しても、空気が充分に冷やされないが、図１３に示すように、冷媒入口側で空気を充分に冷やすことのできるチューブ列３１を過熱領域Ｋの空気流れ下流側に配置することより、冷媒蒸発器１２風下の空気に温度分布が生じにくいように考案されている。

また、図１４は従来の空調ケース１１を用いた空調ユニットの部分断面模式図である。図示しない送風機ユニットから送風される空調用空気は、空気流入口１４から空調ケース１１内に流入し、空調ケース１１内に収納された冷媒蒸発器１２のコア面を通過するようになっている。そして、冷媒蒸発器１２上流側の空調ケース１１には、コア面を通過する空調用空気の風速（風量）分布が極力均一となるよう調整する段差部（風速分布調整手段）１１ａが設けられている。この場合、過熱領域Ｋにも凍結防止用温度センサー２６にも略均一な風速にて空調用空気が流通している。
特開２０００−２５８００１号公報 特開２００３−６５６３９号公報

近年、冷却用熱交換器の軽量化によって熱容量が低下していることから、凍結防止のために冷凍装置の運転を停止させている間に冷却用熱交換器の温度上昇が生じ易くなってきている。特に、冷却用熱交換器の一部に過熱領域を有している場合など、この過熱領域などの高温部は冷凍装置の運転を停止させている間の温度上昇が他の領域に比べて早く、再運転時の吹き出し温度が上昇して、車両用空調装置などでは乗員に不快感を与えるという問題がある。

本発明は、上記近年の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することのできる冷凍装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空調用空気の通路を形成する空調ケース（１１）と、空調ケース（１１）内に収容されて流通する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、冷却用熱交換器（１２）の風上側の空調ケース（１１）に設けられて冷却用熱交換器（１２）に対する空調用空気の風速分布を調整する風速分布調整手段（１１ａ）と、冷却用熱交換器（１２）の風下側に配設して空調用空気の温度、もしくは冷却用熱交換器（１２）の温度を検出し、この検出した温度が所定温度以下のときには冷凍装置の運転を停止させて冷却用熱交換器（１２）の凍結を防止するための凍結防止用温度センサー（２６）とを備えた冷凍装置において、
風速分布調整手段（１１ａ）の一部に、凍結防止用温度センサー（２６）近傍への空調用空気の風速を増大させることのできる流速増大手段（Ｓ）を設けたことを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、凍結防止用温度センサー（２６）近傍を流通する空調用空気の風速を増大させることにより、検出感度を向上させることができ、冷凍装置の運転を停止させる時間を短縮することができ、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明では、空調用空気の通路を形成する空調ケース（１１）と、空調ケース（１１）内に収容されて流通する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、冷却用熱交換器（１２）の風上側の空調ケース（１１）に設けられて冷却用熱交換器（１２）に対する空調用空気の風速分布を調整する風速分布調整手段（１１ａ）と、冷却用熱交換器（１２）の風下側に配設して空調用空気の温度、もしくは冷却用熱交換器（１２）の温度を検出し、この検出した温度が所定温度以下のときには冷凍装置の運転を停止させて冷却用熱交換器（１２）の凍結を防止するための凍結防止用温度センサー（２６）とを備えた冷凍装置において、
冷却用熱交換器（１２）の一部に過熱領域（Ｋ）を有し、風速分布調整手段（１１ａ）の一部に、過熱領域（Ｋ）近傍への空調用空気の風速を低下させることのできる流速低下手段（Ｓ）を設けたことを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、冷凍装置の運転を停止させている間の温度上昇が早い過熱領域（Ｋ）に対し、その近傍を流通する空調用空気の風速を低下させることにより、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明では、流速増大手段（Ｓ）もしくは流速低下手段（Ｓ）を、空調ケース（１１）に一体に形成したことを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、冷凍装置のコストを抑えることができる。ちなみに、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一例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。尚、本実施形態は、本発明の冷凍装置を車両用空調装置に適用したものである。図１は、本発明の実施形態に係る空調ユニット１の縦断面図である。車両用空調装置の通風系は、大別して、空調ユニット１と図示しない送風機ユニットとの２つの部分に分かれている。送風機ユニットは車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１は車室内の計器盤下方部のうち、左右方向の略中央部に配置されている。

送風機ユニットは周知の如く内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切換導入する内外気切換箱と、この内外気切換箱から導入される空気を送風する送風機とから構成されている。この送風機は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。空調ユニット１は、１つの共通の空調ケース１１内に冷媒蒸発器（冷却用熱交換器）１２とヒータコア（加熱用熱交換器）１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。

空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図１の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する左右２分割のケースからなる。この左右２分割のケースは、上記熱交換器１２・１３、後述のドアなどの機器を収納した後に、金属バネクリップやネジなどの締結手段により一体に結合されて空調ケース１１を構成する。

空調ユニット１は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後及び上下方向に対して、図１に示す形態で配置され、そして、空調ケース１１の、最も車両前方部の部位には、空気流入口１４が配設されており、この空気流入口１４には、前述の送風機ユニットから送風される空調用空気が流入する。この空気流入口１４は、助手席前方の部位に配置される送風機ユニットの空気出口部に接続するために、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。

空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位に冷媒蒸発器１２が空気通路の全域を横切るように配置されている。この冷媒蒸発器１２は周知の如く冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸収して、空調用空気を冷却するものである。ここで冷媒蒸発器１２は、図１に示すように車両前後方向には薄型で、車両上下方向に高さ方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。

また、冷媒蒸発器１２は周知の積層型のものであって、アルミニウムなどの金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブ間にコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。そして、冷媒蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が隣接配置されている。

このヒータコア１３は、冷媒蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア１３も冷媒蒸発器１２と同様に、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に高さ方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。

また、ヒータコア１３は周知のものであって、アルミニウムなどの金属薄板を溶接などにより断面偏平状に接合してなる偏平チューブ間にコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。また、空調ケース１１内で、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１５が形成されている。

空調ケース１１内で、ヒータコア１３と冷媒蒸発器１２との間には、ヒータコア１３で加熱される温風とヒータコア１３をバイパスする冷風（すなわち、冷風バイパス通路１５を流れる冷風）との風量割合を調整する平板状のエアミックスドア１６が配置されている。ここで、エアミックスドア１６は、水平方向に配置された回転軸１６ａと一体に結合されており、この回転軸１６ａと共に車両上下方向に回動可能になっている。

このエアミックスドア１６は上記風量割合の調整により空気温度を調整する温度調整手段を成す。回転軸１６ａは、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸１６ａと、この回転軸１６ａに設けられた板部１６ｂとにより構成される。かつ回転軸１６ａの一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構に結合されて、空調装置の温度制御機構（サーボモータのようなアクチュエータ等）により回動操作されるようになっている。

そして、空調ケース１１内において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面１７が空調ケース１１に一体成形されている。この壁面１７によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１８が形成され、この温風通路１８の下流側（上方側）はヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１５と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温風混合空間１９を形成している。

空調ケース１１の上面部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部２０が開口している。このデフロスタ開口部２０は冷温風混合空間１９から温度制御された空調空気が第１入口穴２０ａを通って流入するものであって、図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、この吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。

空調ケース１１内には、第２入口穴２３が形成され、この第１入口穴２３の下流に形成された空間に、フェイス開口部２２と第３入口穴２４ａとが形成されている。そして、第１入口穴２０ａと第２入口穴２３とは、デフロスタドア２１によって選択的に開閉される。すなわち、デフロスタ開口部２０と入口穴２３はデフロスタドア２１によって開閉される。このデフロスタドア２１は、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸２１ａと、この回転軸２１ａに設けられた板部２１ｂとにより構成される。

また、第３入口穴２４ａの下流側にフット開口部２４が設けられている。そして、フェイス開口部２２と第３入口穴２４ａとは、フットフェイス切換用ドア２５によって選択的に開閉される。すなわち、フェイス開口部２２とフット開口部２４とはフットフェイス切換用ドア２５によって開閉される。このフットフェイス切換用ドア２５は、空調ケース１１に回動可能に支持された回転軸２５ａと、この回転軸２５ａに設けられた板部２５ｂとにより構成される。

デフロスタドア２１とフットフェイス切換用ドア２５は、吹出モード切換用のドア手段であって、図示しないリンク機構に連結されて、吹出モード切換機構（サーボモータのようなアクチュエータ）により連動操作されるようになっている。そして、フェイス開口部２２は図示しないセンタフェイスダクトを介して計器盤左右方向の中央部上方側に配置されているセンタフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内中央部の乗員頭部に向けて風を吹き出すと共に、サイドフェイスダクトを介して計器盤左右両端部の上方側に配置されているサイドフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出す。

サイドフェイス吹出口は周知な如く手動操作できる風向変更装置を備えており、この風向き変更装置の風向板の方向調整により、吹出空気を車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出すことが可能になっている。また、フット開口部２４はフットダクトを介してフット吹出口に接続され、このフット吹出口から乗員足元に温風を吹き出す。

尚、上述した各ドア１６・２１・２５の各回転軸１６ａ・２１ａ・２５ａは長さが略同一である。また各板部１６ｂ・２１ｂ・２５ｂは、樹脂または金属製のドア基板を有し、この基板の表裏両面にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造などである。上記構成の空調ユニット１は、周知のように、図示しない空調操作パネルに設けられた各種操作部材からの操作信号および空調制御用の各種センサーからのセンサー信号が入力される図示しない制御装置を備えており、この制御装置の出力信号により各ドア１６・２１・２５の位置が制御される。

次に、本発明の要部について説明する。図２は本発明の実施形態を表す図１のＺ視における部分断面模式図であり、図３は図２の空気流入口１４側から見た部分断面模式図である。但し、図３の上下は車両の上下と合わせた。また、図４は、図２・図３の空調ケース１１の部分斜視図である。

送風機ユニットから送風される空調用空気は、空気流入口１４から空調ケース１１内に流入し、空調ケース１１内に収納された冷媒蒸発器１２のコア面を通過するようになっている。そして、冷媒蒸発器１２上流側の空調ケース１１には、コア面を通過する空調用空気の風速（風量）分布が極力均一となるよう調整する段差部（風速分布調整手段）１１ａが設けられている。

尚、図中のＫは、背景技術で説明した冷媒蒸発器１２中の過熱領域であり、２６は、冷媒蒸発器１２の風下側に配設して空調用空気の温度、もしくは冷媒蒸発器１２の温度を検出し、この検出した温度が所定温度以下のときには冷凍装置の運転を停止させて冷媒蒸発器１２の凍結を防止するためのサーミスタなどの凍結防止用温度センサーである。

そして、段差部１１ａの一部に、凍結防止用温度センサー２６近傍への空調用空気の風速を増大させると共に、過熱領域Ｋ近傍への空調用空気の風速を低下させる斜面部（流速増大手段、流速低下手段）Ｓを、空調ケース１１に一体に形成して設けている。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、段差部１１ａの一部に、凍結防止用温度センサー２６近傍への空調用空気の風速を増大させることのできる流速増大手段としての斜面部Ｓを設けている。これによれば、斜面部Ｓによって部分的な風流れを形成し、凍結防止用温度センサー２６近傍を流通する空調用空気の風速を増大させることにより、検出感度を向上させることができ、冷凍装置の運転を停止させる時間を短縮することができ、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することができる。

また、冷媒蒸発器１２の一部に過熱領域Ｋを有し、段差部１１ａの一部に、過熱領域Ｋ近傍への空調用空気の風速を低下させることのできる流速低下手段としての斜面部Ｓを設けている。これによれば、斜面部Ｓによって過熱領域Ｋ以外への部分的な風流れを形成し、冷凍装置の運転を停止させている間の温度上昇が他の領域よりも早い過熱領域Ｋに対し、その近傍を流通する空調用空気の風速を低下させることにより、再運転時の吹き出し温度の上昇を抑制することができる。

尚、流速増大手段としての斜面部Ｓと流速低下手段としての斜面部Ｓとは、本実施形態のように１つの斜面部Ｓにて両方の機能を兼ねても良い。また、斜面部Ｓを、空調ケース１１に一体に形成している。これによれば、冷凍装置のコストを抑えることができる。

この実施形態では、ほぼ直方体状の冷媒蒸発器１２は、前面から空気が流入し、後面から空気が流出するようにケース１１により区画された空調ダクト内に配置されている。冷媒蒸発器１２は、冷媒が空気流と直交して流れる複数の冷媒パスを有する。冷媒蒸発器１２は、冷媒パスの延在方向である高さ方向の一端側であって、しかも冷媒パスの積層方向である幅方向の一端側の角部に冷媒入口３５と冷媒出口３６とを有する。

冷媒蒸発器１２の内部は、前面パス群３３・３４と、後面パス群３１・３２とに分割されている。前面パス群３３・３４は、冷媒出口３６から見て、幅方向に関して手前側と奥側とに分割され、それらは、それぞれ前面手前パス群３４と、前面奥パス群３３と呼ばれうる。後面パス群３１・３２は、冷媒入口３５から見て、幅方向に関して手前側と奥側とに分割され、それらは、それぞれ後面手前パス群３１と、後面奥パス群３２と呼ばれうる。

冷媒入口３５から流入した冷媒は、後面手前パス群３１、後面奥パス群３２、前面奥パス群３３、前面手前パス群３４を順に流れて、冷媒出口３６から流出する。その冷媒流れに起因して、前面手前パス群３４の冷媒流れ方向に関してほぼ中央から下流側の領域に過熱領域Ｋを生じ易い。また、冷媒蒸発器１２全体の着霜状態を好適に代表する位置として選定された後面奥パス群３２の冷媒流れ方向に関してほぼ中央やや上流側の位置に凍結防止用温度センサ２６が配置されている。

空調ケース１１は、冷媒蒸発器１２の上流側の直近において空気流れの方向を、直角に曲げるダクトを形成する。ケース１１の壁面は、冷媒蒸発器１２の前面とほぼ平行に広がり、かつ冷媒蒸発器１２の前面手前パス群３４とほぼ対向する範囲にわたって広がる手前平行面と、冷媒蒸発器１２の前面とほぼ平行に広がり、かつ冷媒蒸発器１２の前面奥パス群３３とほぼ対向する範囲にわたって広がる奥平行面とを提供している。

奥平行面は、手前平行面よりも冷媒蒸発器１２の前面に接近して配置されている。手前平行面と奥平行面とは、ケース１１への空気流の導入方向とほぼ平行に広がっている。手前平行面と奥平行面との間は、段差を成している。この段差は、冷媒蒸発器１２の前面とほぼ直交して広がる直交面１１ａと、冷媒蒸発器１２の前面に対して傾斜する斜面部Ｓとで形成される。

斜面部Ｓは、冷媒蒸発器１２の前面と対向する壁面のうち、一部分にのみ設けられている。その位置は、冷媒蒸発器１２の前面のほぼ中央部やや下よりに対向する位置である。垂直面１１ａは、ダクトの上流側に向けて対向しており、斜面部Ｓは、冷媒蒸発器１２の前面とダクトの上流側とに向かっている。直交面１１ａは、冷媒蒸発器１２の幅方向のほぼ中央に位置して、冷媒パスの延在方向に沿って延びており、図３に図示されるように上側直交面と、下側直交面とを有する。上側直交面と下側直交面との間に斜面部Ｓが配置されている。

斜面部Ｓは、冷媒パスの延在方向のほぼ中央部に位置している。より詳細には、斜面部Ｓは、冷媒パスの延在方向のほぼ中央部からやや下寄りに偏って位置している。斜面部Ｓの傾斜は、冷媒蒸発器１２の前面のうち、おおよそ、凍結防止用温度センサ２６の設置位置にほぼ対応する位置に指向している。斜面部Ｓは、冷媒パスの延在方向に関して、空調ケース１１内の高さ方向のほぼ半分、より詳細には半分よりやや少ない高さにわたって広がっている。

斜面部Ｓの上流側端部は、手前平行面のほぼ中央部に位置している。斜面部Ｓの下流側端部は、奥平行面の上流側縁部に位置している。手前平行面よりも奥平行面が冷媒蒸発器１２の前面に接近することで、空気流は冷媒蒸発器１２を通過するように偏向され、案内される。更に、直交面１１ａは、空気流を冷媒蒸発器１２内の空気通路に沿った方向へ直接的に偏向させ案内する。斜面部Ｓは、直交面１１ａと比べると空気流を冷媒蒸発器１２のより奥側へ案内する。

（他の実施形態１）
図５は他の実施形態１における空調ケース１１の部分斜視図であり、図６は図５の空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。これらの図に示すように、斜面部Ｓは段差部１１ａをまたぐように設けても良い。また、図７・図８は図６に示した斜面部Ｓのバリエーションを示す部分断面模式図である。これらの図に示すように、斜面部Ｓの高さが段差部１aの高さより小さくても良いし、段差部１１ａの風上側のみ、もしくは風下側のみであっても良い。

（他の実施形態２）
図９は、他の実施形態２における空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。この図に示すように、斜面部Ｓは曲面を有していても良い。

（他の実施形態３）
図１０は、他の実施形態３における空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。この図に示すように、斜面部Ｓは、板状であっても良いし、例えば別部品で構成しても良い。

（他の実施形態４）
図１１は他の実施形態４における空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図であり、図１２は図１１に示した斜面部Ｓのバリエーションを示す部分断面模式図である。これらの図に示すように、複数の段差部１１ａを持つ空調ケース１１においては、いずれかの段差部１１ａにだけ斜面部Ｓを設けても良いし、斜面部Ｓを複数形成しても良い。

（その他の実施形態）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、車両用の空調装置に本発明の冷凍装置を適用しているが、例えば冷房装置や定置式の空調装置・冷房装置などであっても良い。また、上述の実施形態では、冷媒蒸発器１２の略水平方向に空調用空気が流通しているが、例えば略垂直方向に空調用空気が流通するものであっても良い。また、冷媒蒸発器１２のタイプや冷媒流路構造も限定するものではない。

本発明の実施形態に係る空調ユニット１の縦断面図である。 本発明の実施形態を表す図１のＺ視における部分断面模式図である。 図２の空気流入口１４側から見た部分断面模式図である。 図２・図３の空調ケース１１の部分斜視図である。 他の実施形態１における空調ケース１１の部分斜視図である。 図５の空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。 図６に示した斜面部Ｓのバリエーションを示す部分断面模式図である。 図６に示した斜面部Ｓのバリエーションを示す部分断面模式図である。 他の実施形態２における空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。 他の実施形態３における空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。 他の実施形態４における空調ケース１１を用いた車両用空調装置１の部分断面模式図である。 図１１に示した斜面部Ｓのバリエーションを示す部分断面模式図である。 一実施形態における冷媒蒸発器１２の冷媒流路構造を説明する斜視模式図である。 従来の空調ケース１１を用いた空調ユニットの部分断面模式図である。

符号の説明

１１…空調ケース
１１ａ…段差部、直交面、垂直面（風速分布調整手段）
１２…冷媒蒸発器（冷却用熱交換器）
２６…凍結防止用温度センサー
Ｋ…過熱領域
Ｓ…斜面部（流速増大手段、流速低下手段）

Claims (3)

1. 空調用空気の通路を形成する空調ケース（１１）と、
   前記空調ケース（１１）内に収容されて流通する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、
   前記冷却用熱交換器（１２）の風上側の前記空調ケース（１１）に設けられて前記冷却用熱交換器（１２）に対する空調用空気の風速分布を調整する風速分布調整手段（１１ａ）と、
   前記冷却用熱交換器（１２）の風下側に配設して空調用空気の温度、もしくは前記冷却用熱交換器（１２）の温度を検出し、この検出した温度が所定温度以下のときには冷凍装置の運転を停止させて前記冷却用熱交換器（１２）の凍結を防止するための凍結防止用温度センサー（２６）とを備えた冷凍装置において、
   前記風速分布調整手段（１１ａ）の一部に、前記凍結防止用温度センサー（２６）近傍への空調用空気の風速を増大させることのできる流速増大手段（Ｓ）を設けたことを特徴とする冷凍装置。
2. 空調用空気の通路を形成する空調ケース（１１）と、
   前記空調ケース（１１）内に収容されて流通する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、
   前記冷却用熱交換器（１２）の風上側の前記空調ケース（１１）に設けられて前記冷却用熱交換器（１２）に対する空調用空気の風速分布を調整する風速分布調整手段（１１ａ）と、
   前記冷却用熱交換器（１２）の風下側に配設して空調用空気の温度、もしくは前記冷却用熱交換器（１２）の温度を検出し、この検出した温度が所定温度以下のときには冷凍装置の運転を停止させて前記冷却用熱交換器（１２）の凍結を防止するための凍結防止用温度センサー（２６）とを備えた冷凍装置において、
   前記冷却用熱交換器（１２）の一部に過熱領域（Ｋ）を有し、前記風速分布調整手段（１１ａ）の一部に、前記過熱領域（Ｋ）近傍への空調用空気の風速を低下させることのできる流速低下手段（Ｓ）を設けたことを特徴とする冷凍装置。
3. 前記流速増大手段（Ｓ）もしくは前記流速低下手段（Ｓ）を、前記空調ケース（１１）に一体に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍装置。

Images