JP2006088842A - 車両用空調ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車両用冷温蔵庫等への通路を設けた構造であっても車両用空調ユニットの小型化を可能とする。
【解決手段】エバポレータ３は冷媒のタンク部３ａを長さ方向の少なくとも一端側に有し、タンク部３ａが下方に位置するようにエバポレータ３が略垂直状に配置される。加熱用熱交換器４はバイパス通路９の下方に配置されており、車両用冷温蔵庫４０の冷風取出口３４がエバポレータからエアミックスドア７への冷風通路３２内に開口する一方、温風取出口３５がヒータコア４の温風通路１０に開口している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調ユニットに関し、特に、小型化が可能な車両用空調ユニットに関する。

収納物を冷却または加温するための車両用冷温蔵庫が車両に設けられている場合、この車両用冷温蔵庫に対して空調ユニットから冷風及び温風を供給するようになっている。図４は、このような構造を有した特許文献１に開示された空調ユニットを示す。

図４に示すように、ブロア１００からの空気を冷却するエバポレータ１１０が上流側に配置され、空気の加熱を行うヒータコア１２０が下流側に配置されている。また、エバポレータ１１０とヒータコア１２０との間には、エバポレータ１１０を通過した空気をヒータコア１２０またはバイパス通路１３０に切り換え制御するエアミックスドア１４０が設けられている。このような構造では、エバポレータ１１０及びヒータコア１２０によって温度調整された空調風が、ベント、デフ等の複数の吹出口１５０に供給されて車室内に吹き出すことにより空調を行うようになっている。

これに加えて、冷風ダクト１６０がエバポレータ１１０の下流側に接続され、温風ダクト１７０がヒータコア１２０の下流側に接続されている。これらの冷風ダクト１６０及び温風ダクト１７０は、バイパス通路１３０と並列となるように設けられており、その先端が切替シャッタ１８０及び１９０を介して車両用冷温蔵庫２００内に挿入されている。これにより、車両用冷温蔵庫２００の温度調整を行うことが可能となっている。
実開平７−３７７２４号公報

図４に示す構造では、冷風ダクト１６０及び温風ダクト１７０をバイパス通路１３０と並列に設けているため、これらのダクト１６０及び１７０を設けるためのスペースが必要となり、空調ユニットが大型化する問題がある。また、このように空調ユニットが大型化する場合には、空調ユニットの占有スペースを大きく必要とするため、その分、車内の居住空間が狭くなって居住性が低下する問題も発生する。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、車両用冷温蔵庫等への通路を設けた構造であっても小型化が可能であり、車内の居住空間を確保することが可能な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記載の発明は、送風機から通じる送風路内の上流側に配置されたエバポレータ及び下流側に配置された加熱用熱交換器と、この加熱用熱交換器の温風通路と並列に設けられて該加熱用熱交換器をバイパスするバイパス通路と、該エバポレータと該加熱用熱交換器との間に配置されて該温風通路及び該バイパス通路への開口面積比を調整するエアミックスドアと、該バイパス通路と該温風通路とに連通するように設けられて複数のダクト連結口に連通するミックスチャンバと、該エバポレータ通過の冷風と該加熱用熱交換器通過の温風とが供給される車両用冷温蔵庫とを備えた車両用空調ユニットであって、前記エバポレータは少なくともその周縁の一端側に冷媒のタンク部を有し、この冷媒のタンク部が下方に位置するようにエバポレータが略垂直状に配置され、前記加熱用熱交換器はバイパス通路の下方に配置されており、前記車両用冷温蔵庫の冷風取出口がエバポレータからエアミックスドアへの冷風通路内に開口する一方、該車両用冷温蔵庫の温風取出口が加熱用熱交換器の温風通路に開口していることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットにおいて、前記複数のダクト連結口の一つが車両後席側のベッド部への連結口であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットにおいて、前記複数のダクト連結口は、ベントダクト連結口、デフダクト連結口、フットダクト連結口及びベッドダクト連結口からなり、ベントダクト連結口がベントドアによって開閉され、デフダクト連結口及びフットダクト連結口がデフ・フットドアによって開閉が切り換えられ、ベッドダクト連結口がベッドドアによって開閉されることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両用空調ユニットにおいて、前記ベッドダクト連結口がフットダクト連結口と前記温風通路との間に配置されていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットにおいて、前記エバポレータが第１のケース内に配置され、前記加熱用熱交換器、温風通路、バイパス通路、エアミックスドア、複数のダクト連結口、冷風取出口及び温風取出口が第２のケース内に配置されており、第１のケース及び第２のケースが接続可能となっていることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の車両用空調ユニットにおいて、前記バイパス通路の上方に、ミックスチャンバをバイパスしてベントダクト連結口に連通するサブベント通路が設けられていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車両用冷温蔵庫の冷風取出口がエバポレータからエアミックスドアへの冷風通路内に開口する一方、温風取出口が加熱用熱交換器の温風通路に開口していることから、車両用冷温蔵庫の冷風取出口及び温風取出口が空調風の流れに沿って配置される。このため、これらの取出口を並列に配置する必要がなく、空調ユニットを小型化することができ、車内の居住空間が広くなり、居住性が向上する。

また、エバポレータが略垂直状に配置されると共に、加熱用熱交換器がバイパス通路の下方に配置されるため、空調風の流動方向におけるこれらの配置のためのスペースを小さくすることができる。これにより、空調ユニットをさらに小型化することができ、居住空間を広くすることができる。

請求項２記載の発明によれば、複数のダクト連結口の一つが車両後席側のベッド部への連結口としているため、空調ユニットが小型であってもベッド部への空調を行うことができる。

請求項３記載の発明によれば、ベントダクト連結口、デフダクト連結口、フットダクト連結口及びベッドダクト連結口への空調風の供給が可能となると共に、これらがそれぞれのドアによって開閉制御されるため、個々独立した配風を行うことができる。

請求項４記載の発明によれば、ベッドダクト連結口をフットダクト連結口と温風通路との間に配置するため、小さなスペース内にベッドダクト連結口を形成することができ、さらに小型化を行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、第１のケース及び第２のケースを接続することにより空調ユニットが形成されるため、空調ユニットを簡単に組み付けることが可能となり、分解も容易で、メンテナンスを簡単に行うことができる。

請求項６記載の発明によれば、ベントダクトに対しサブベント通路を介して空調風を供給できるため、ベントダクトへの空調風の供給を円滑に行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態における車両用空調ユニットの断面図、図２は車両用冷温蔵庫の配置を示す斜視図、図３は車両用冷温蔵庫への配管を示す平面図である。

この実施形態の空調ユニット１は、送風機としての送風機２からの送風路６内に空気の冷却を行うエバポレータ３及び空気の加熱を行う加熱熱交換器としてのヒータコア４とがユニットケース５内に配置されている。ユニットケース５はエバポレータ３を収納する第１のケース５ａと、ヒータコア４やその他の構成部材を収納する第２のケース５ｂとによって形成されており、それぞれのケース５ａ、５ｂの開口している接続口を突き合わせて組み付けることによりユニットケース５が組み立てられる。

送風機２は、遠心式によって空気を下流側の送風路６に供給するものであり、モータによって回転駆動される多翼ファンからなるスクロールファン２１と、スクロールファン２１が内部に収容されると共にスクロールファン２１の外周にスクロール室２２が形成されたスクロールケーシング２３とによって構成されている。スクロールケーシング２３は上述した第１のケース５ａに接続されている。スクロール室２２の終端は開放されており、これにより、下流側の送風路６に空気を吐出するようになっている。

エバポレータ３は送風路６の上流側に位置し、ヒータコア４は送風路６の下流側に位置するようにユニットケース５内に配置されており、これらの間には、エアミックスドア７が配置されている。ヒータコア４の下流側は温風通路１０となっており、この温風通路１０の上方には、ヒータコア４をバイパスするバイパス通路９が温風通路１０と並列となるように設けられている。

バイパス通路９はエアミックスドア７を通過した空調風がヒータコア４に流入することなく、そのまま流動する下流側に流路となるものであり、ヒータコア４はバイパス通路９の下方に配置される。このバイパス通路９に隣接した部位がミックスチャンバ８となっている。

エアミックスドア７は、ユニットケース５内に取り付けられたドアケース７ａと、ドアケース７ａにスライド可能に取り付けられたスライドドア７ｂとを有している。ドアケース７ａは下流側が円弧状に湾曲されており、円弧状の下流側にはドア口が開口されている。エバポレータ３を通過した空気はドア口を通過することにより、下流側のヒータコア４または／及びヒータコア４上部のバイパス通路９に供給される。

スライドドア７ｂは、ドアケース７ａのドア口に臨んでおり、ドアケース７ａに沿って上下方向にスライドすることにより、ドア口の開口面積比を調整するようになっている。このドア口の開口面積比を調整することにより、空気をヒータコア４またはバイパス通路９に切り換え制御することができる。かかるスライドドア７ｂのスライドは、スライドドア７ｂに形成されたラック７ｃと、ドアケース７ａに取り付けられてラック７ｃに噛合するギヤ７ｄとによって行われるものであり、ギヤ７ｄを回転制御することによりスライドドア７ｂのスライド量を調整することができる。

ミックスチャンバ８は、バイパス通路９及び／または温風通路１０を通過した空気を各種のダクトに供給するものであり、複数のダクト連結口１１，１２，１３，１４が下流側に連通している。ダクト連結口１１は、ベントダクトに接続されるベントダクト連結口であり、ダクト連結口１２は、デフダクトに連結されるデフダクト連結口、ダクト連結口１３はフットダクトに連結されるフットダクト連結口、ダクト連結口１４はベッドダクトに連結されるベッドダクト連結口である。ベッドダクトは車両の後席室後側に設けられた乗員の仮眠等のためのベッド室に空調風を供給するものである。この場合、ベッドダクトに連結されるベッドダクト連結口１４は、フットダクト連結口１３とヒータコア４下流側の上述した温風通路１０との間に配置されるものであり、このようにベッドダクト連結口１４を配置することにより、小さなスペース内にベッドダクト連結口１４を形成することが可能となる。

以上のダクト連結口１１，１２，１３，１４には、回転によってその開閉を制御するドアが設けられている。すなわち、ベントダクト連結口１１にはベントドア１６が設けられ、デフダクト連結口１２及びフット連結口１３の連通部分にはデフ・フットドア１７が設けられ、ベッドダクト連結口１４にはベッドドア１８が設けられている。デフ・フットドア１７は、デフダクト連結口１２及びフットダクト連結口１３の開閉を切り換えるものである。これらのドア１６，１７，１８は回動軸１６ａ，１７ａ，１８ａを有しており、回動軸１６ａ，１７ａ，１８ａを中心にして回転することによりそれぞれのダクト連結口１１，１２，１３，１４の開閉を行うようになっている。このようにドア１６，１７，１８を有することにより、それぞれのダクト連結口１１，１２，１３，１４に対して空調風を独立して配風することができる。

エバポレータ３は冷媒が内部を循環することにより、エバポレータ３を通過する空気を冷却するものであり、冷媒を貯留するためのタンク部３ａ，３ｂを周縁部の対向する位置に有している。また、エバポレータ３は一方のタンク部３ａが下方に位置するようにユニットケース５内に略垂直状に配置されている。従って、空調風の流動方向に沿った方向へのエバポレータ３の占有スペースを小さくすることが可能となっている。また、上述したように、ヒータコア４がバイパス通路９の下方に配置されるため、バイパス通路９とヒータコア４とを空調風の流動方向に対し並列に配置することができ、ヒータコア４の占有スペースも小さくすることができる。従って、これらにより、空調ユニット１を小型化することが可能となっている。

エバポレータ３のタンク部３ａは、送風機２からの空気が通過することがなく、タンク部３ａを延長した下流側は空調風が流れることのないデッドスペースＤとなっている。図１において、破線ハッチングで示す部分がデッドスペースＤであり、エアミックスドア７の下方側に形成されている。

この実施形態では、デッドスペースＤに対し冷風通路３２を形成するものであり、デッドスペースＤにおけるエバポレータ３側には、冷風通路３２の入口３２ａが開口している。エバポレータ３を通過した冷風は、この冷風通路３２を流れてエアミックスドア７に達する。かかる冷風通路３２には、車両用冷温蔵庫４０の冷風取出口３４が開口している。一方、車両用冷温蔵庫４０の温風取出口３５は、ヒータコア４の温風通路１０に開口している。このように冷風取出口３４が冷風通路３２に開口し、温風取出口３５が温風通路１０に開口することにより車両用冷温蔵庫４０の温度調整を行うことができる。

図２及び図３は、車両用冷温蔵庫４０の配置及び接続を示している。車両用冷温蔵庫４０は、車両内のシート５５の間に配置されており、その入口部分には、冷気及び暖気を切り換える冷暖気切換装置４１を備えている。

冷暖気切換装置４１には、冷気供給管４２及び暖気供給管４３が接続されており、冷気供給管４２は上述した冷風取出口３４に接続され、暖気供給管４３は温風取出口３５に接続されている。また、車両用冷温蔵庫４０の後部には、戻し管４４が接続されており、この戻し管４４の終端部分が送風機２の空気取入部分に開口している。このようにして車両用冷温蔵庫４０を空調ユニット１に接続することにより、車両用冷温蔵庫４０内の貯蔵物の冷却及び加温を行うこと可能となる。

図１に示すように、バイパス通路９の上方にはサブベント通路３１が区画された状態で形成されている。このサブベント通路３１は、ミックスチャンバ８をバイパスするように形成されてベントダクト連結口１１に連通している。このサブベント通路３１の入口３１ａは、エバポレータ３の出口部分に開口しており、エバポレータ３を通過した冷風の一部がサブベント通路３１に直接に流入するようになっている。

サブベント通路３１の内部には、回動軸１９ａを中心として回転するサブベントドア１９が設けられており、サブベントドア１９の正逆方向の回転によってベントダクト連結口１１への空調風の供給及び遮断を切り換えるようになっている。このようにサブベント通路３１をミックスチャンバ８をバイパスするように形成することにより、エバポレータ３からの冷風をベントダクト連結口１１と接続するためのダクトが不要となる。これにより、部品点数が少なくなり、組み立てが容易となる。また、サブベント通路を介してベントダクトへの空調風の供給を行うことができるため、ベントダクトへの空調風の供給を円滑に行うことができる。

以上のような実施形態では、車両用冷温蔵庫４０の冷風取出口３４がエバポレータ３からエアミックスドア７への冷風通路３２内に開口する一方、温風取出口３５がヒータコア４の温風通路１０に開口しているため、車両用冷温蔵庫４０の冷風取出口３４及び温風取出口３５を空調風の流れに沿って配置することができる。従って、これらの取出口３４，３５を並列に配置する必要がないため、空調ユニット１を小型化することができ、車内の居住空間が広くなり、居住性が向上する。

また、上述したように、エバポレータ３が略垂直状に配置されると共に、ヒータコア４がバイパス通路９の下方に配置されるため、空調風の流動方向におけるこれらの配置のためのスペースを小さくすることができ、空調ユニット１をさらに小型化することができ、居住空間を広くすることができる。

さらに、一つのダクト連結口がベッドダクト連結口１４となっているため、小型の空調ユニット１であっても、ベッド部に対する空調を行うことができる。

さらに、ベッドダクト連結口１４をフットダクト連結口１３と温風通路１０との間に配置するため、小さなスペース内にベッドダクト連結口１４を形成することができ、さらに小型化することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、冷媒のタンク部３ａをエバポレータ３の長さ方向の両端部に設けても良い。

本発明の一実施形態における断面図である。 本発明の一実施形態における車両用冷温蔵庫の配置を示す平面図である。 本発明の一実施形態における車両用冷温蔵庫の配管を示す平面図である。 従来のダクト装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 空調ユニット
２ 送風機
３ エバポレータ
３ａ タンク部
４ ヒータコア
５ ユニットケース
５ａ 第１のケース
５ｂ 第２のケース
６ 送風路
７ エアミックスドア
８ ミックスチャンバ
９ バイパス通路
１０ 温風通路
１１ ベントダクト連結口
１２ デフダクト連結口
１３ フットダクト連結口
１４ ベッドダクト連結口
３１ サブベント通路
３２ 冷風通路
３４ 冷風取出口
３５ 温風取出口
４０ 車両用冷温蔵庫
Ｄ１ デッドスペース

Claims (6)

1. 送風機（２）から通じる送風路（６）内の上流側に配置されたエバポレータ（３）及び下流側に配置された加熱用熱交換器（４）と、この加熱用熱交換器（４）の温風通路（１０）と並列に設けられて該加熱用熱交換器（４）をバイパスするバイパス通路（９）と、該エバポレータ（３）と該加熱用熱交換器（４）との間に配置されて該温風通路（１０）及び該バイパス通路（９）への開口面積比を調整するエアミックスドア（７）と、該バイパス通路（９）と該温風通路（１０）とに連通するように設けられて複数のダクト連結口（１１，１２，１３，１４）に連通するミックスチャンバ（８）と、該エバポレータ（３）通過の冷風と該加熱用熱交換器（４）通過の温風とが供給される車両用冷温蔵庫（４０）とを備えた車両用空調ユニット（１）であって、
   前記エバポレータ（３）は少なくともその周縁の一端側に冷媒のタンク部（３ａ）を有し、
   この冷媒のタンク部（３ａ）が下方に位置するようにエバポレータ（３）が略垂直状に配置され、
   前記加熱用熱交換器（４）はバイパス通路（９）の下方に配置されており、
   前記車両用冷温蔵庫（４０）の冷風取出口（３４）がエバポレータ（３）からエアミックスドア（７）への冷風通路（３２）内に開口する一方、
   該車両用冷温蔵庫（４０）の温風取出口（３５）が加熱用熱交換器（４）の温風通路（１０）に開口していることを特徴とする車両用空調ユニット（１）。
2. 請求項１記載の車両用空調ユニット（１）において、
   前記複数のダクト連結口（１１，１２，１３，１４）の一つが車両後席側のベッド部への連結口（１４）であることを特徴とする車両用空調ユニット（１）。
3. 請求項１記載の車両用空調ユニット（１）において、
   前記複数のダクト連結口（１１，１２，１３，１４）は、ベントダクト連結口（１１）、デフダクト連結口（１２）、フットダクト連結口（１３）及びベッドダクト連結口（１４）からなり、ベントダクト連結口（１１）がベントドア（１６）によって開閉され、デフダクト連結口（１２）及びフットダクト連結口（１３）がデフ・フットドア（１７）によって開閉が切り換えられ、ベッドダクト連結口（１４）がベッドドア（１８）によって開閉されることを特徴とする車両用空調ユニット（１）。
4. 請求項３記載の車両用空調ユニット（１）において、
   前記ベッドダクト連結口（１４）がフットダクト連結口（１３）と前記温風通路（１０）との間に配置されていることを特徴とする車両用空調ユニット（１）。
5. 請求項１記載の車両用空調ユニット（１）において、
   前記エバポレータ（３）が第１のケース（５ａ）内に配置され、前記加熱用熱交換器（４）、温風通路（１０）、バイパス通路（９）、エアミックスドア（７）、複数のダクト連結口（１１，１２，１３，１４）、冷風取出口（３４）及び温風取出口（３５）が第２のケース（５ｂ）内に配置されており、第１のケース（５ａ）及び第２のケース（５ｂ）が接続可能となっていることを特徴とする車両用空調ユニット（１）。
6. 請求項１記載の車両用空調ユニット（１）において、
   前記バイパス通路（９）の上方に、ミックスチャンバ（８）をバイパスしてベントダクト連結口（１１）に連通するサブベント通路（３１）が設けられていることを特徴とする車両用空調ユニット（１）。
   

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