JP2007186035A - Air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気加熱手段として回転式の加熱用熱交換器を有し、この回転式加熱用熱交換器の回転位置を調整することにより吹出空気温度を調整する空調装置に関するもので、車両用として好適なものである。 The present invention relates to an air conditioner that has a rotary heating heat exchanger as an air heating means and adjusts the blown air temperature by adjusting the rotational position of the rotary heating heat exchanger. Is suitable.
従来、車両用空調装置の温度調整方式としては、冷風と温風との風量割合をエアミックスドアにより調整して、車室内吹出空気温度を調整するエアミックスタイプが代表的である。 Conventionally, as a temperature adjustment method for a vehicle air conditioner, an air mix type in which the air volume ratio between cold air and hot air is adjusted by an air mix door to adjust the temperature of air blown into the vehicle interior is typical.
このエアミックスタイプの車両用空調装置において、温水式加熱用熱交換器自体を回転可能に構成することにより、温水式加熱用熱交換器にエアミックスドアの役割を兼務させ、これにより、エアミックスドアを廃止できるとともに、最大冷房時には温水式加熱用熱交換器を冷風流れの通風抵抗とならない位置、つまり、冷風流れ通路の側方位置に回転操作して、冷風風量を増加できるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
In this air mix type vehicle air conditioner, the hot water heating heat exchanger itself is configured to be rotatable so that the hot water heating heat exchanger also serves as an air mix door. The door can be abolished, and at the time of maximum cooling, the hot water heating heat exchanger can be rotated to a position that does not provide resistance to the flow of cold air, that is, to the side of the cold air flow passage so that the amount of cold air can be increased. Has been proposed (see, for example,
ところで、最大冷房時に温水式加熱用熱交換器を冷風流れ通路の側方位置に回転操作しても、温水式加熱用熱交換器に温水が流れたままであると、温水式加熱用熱交換器からの放熱によって冷風温度が上昇するので、最大冷房性能を低下させる。 By the way, even if the hot water heating heat exchanger is rotated to the side position of the cold air flow passage during maximum cooling, if the hot water still flows through the hot water heating heat exchanger, the hot water heating heat exchanger Since the cold air temperature rises due to heat dissipation from the air, the maximum cooling performance is reduced.
そこで、特許文献1、特許文献2のものでは、温水式加熱用熱交換器と一体の回転側温水流路部と、この回転側温水流路部が回転可能に嵌合する固定側温水流路部とから構成される温水流路機構に、温水式加熱用熱交換器が最大冷房位置に回転操作されると、温水流路を遮断状態にする温水流れ遮断機構を設けている。
Therefore, in
また、本出願人は、先に、特願2004−201770号の特許出願(以下、先願例という)にて、温水式加熱用熱交換器と一体の回転側温水流路部と、この回転側温水流路部が回転可能に嵌合する固定側温水流路部とから構成される温水流路機構に、温水式加熱用熱交換器が最大冷房位置に回転操作されると、温水出入口部間を直接連通するバイパス通路機構を設けたものを提案している。 In addition, the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2004-201770 (hereinafter referred to as the prior application example), a rotating-side hot water flow path unit integrated with a hot water heating heat exchanger, and this rotation When the hot water heating heat exchanger is rotated to the maximum cooling position, the hot water inlet / outlet portion is moved to the hot water flow passage mechanism that is composed of the fixed hot water flow passage portion in which the side hot water flow passage portion is rotatably fitted. It has been proposed to provide a bypass passage mechanism that communicates directly with each other.
この先願例では、最大冷房時には温水入口部に流入した温水がバイパス通路機構を流れて直接温水出口部に導かれるので、温水式加熱用熱交換器に温水が流れるのを抑制することができる。 In this prior application example, the hot water flowing into the hot water inlet at the time of maximum cooling flows through the bypass passage mechanism and is directly guided to the hot water outlet, so that it is possible to suppress the hot water from flowing into the hot water heating heat exchanger.
また、先願例では、温水入口配管を同軸2重配管構造の外側配管に構成し、温水出口配管を同軸2重配管構造の内側配管に構成している。そして、内側配管を内側回転配管と内側固定配管とで構成し、内側回転配管が内側固定配管の外周側に回転可能に嵌合している。
前者の特許文献1では、温水入口配管と温水出口配管とを固定側円板状部材および回転側円板状部材の径方向に所定距離離して配置しているので、この両円板状部材の直径がどうしても大きくなるという不具合がある。
In the
後者の特許文献2では、加熱用熱交換器の温水入口タンクおよび温水出口タンクからそれぞれ反対方向に温水入口配管と温水出口配管を突出させているので、加熱用熱交換器の両側でそれぞれ固定側配管と回転側配管との接続作業を行う必要があり、組付作業性が悪化する。また、温水入口配管と温水出口配管を反対方向に突出させているので、温水配管の取り回し性も悪化する。
In the
一方、先願例では、温水入口配管と温水出口配管とを同軸2重配管構造により構成している。このため、同軸2重配管構造の外径寸法を小型化できるとともに、固定側配管と回転側配管との接続作業を一箇所でまとめて行うことができるので、組付作業性が良好であり、温水配管の取り回し性も良好である。 On the other hand, in the prior application example, the hot water inlet pipe and the hot water outlet pipe are constituted by a coaxial double pipe structure. For this reason, the outer diameter of the coaxial double pipe structure can be reduced, and the connection work between the fixed side pipe and the rotary side pipe can be performed in one place, so that the assembly workability is good. The hot water piping is also easy to handle.
しかしながら、先願例におけるバイパス通路機構は、最大冷房時に加熱用熱交換器への温水流れを積極的にせき止めるものではない。このため、先願例では、最大冷房時に温水の一部が加熱用熱交換器に流れてしまうので、最大冷房時に冷風温度がある程度上昇してしまうという問題がある。 However, the bypass passage mechanism in the prior application example does not actively block the hot water flow to the heating heat exchanger during maximum cooling. For this reason, in a prior application example, since a part of warm water flows into the heat exchanger for heating at the time of maximum cooling, there exists a problem that cold air temperature will rise to some extent at the time of maximum cooling.
また、先願例では、内側回転配管が内側固定配管の外周側に回転可能に嵌合しているので、内側回転配管の先端部に入口側温水流れ(外側配管内の温水流れ)が直接当たってしまう。このため、内側回転配管の先端部が温水の動圧を直接受けるので、内側回転配管の先端部と内側固定配管の外周面の間から温水洩れが発生する可能性がある。 In the prior application example, since the inner rotary pipe is rotatably fitted to the outer peripheral side of the inner fixed pipe, the inlet-side hot water flow (hot water flow in the outer pipe) directly hits the tip of the inner rotary pipe. End up. For this reason, since the front-end | tip part of inner side rotation piping receives the dynamic pressure of warm water directly, there exists a possibility that a warm water leak may generate | occur | produce between the front-end | tip part of inner side rotation piping, and the outer peripheral surface of inner side fixed piping.
そこで、内側回転配管が内側固定配管との嵌合部のシール機構として、Oリングのような弾性シール材を用いることが考えられるが、当該嵌合部に弾性シール材を用いると、摺動摩擦力によって温水式加熱用熱交換器の回転操作力が増大してしまうという問題がある。 Therefore, it is conceivable to use an elastic sealing material such as an O-ring as a sealing mechanism for the fitting portion between the inner rotating pipe and the inner fixed pipe. However, if an elastic sealing material is used for the fitting portion, sliding frictional force may be used. Therefore, there is a problem that the rotational operation force of the hot water heating heat exchanger increases.
本発明は、上記点に鑑み、最大冷房時に回転式加熱用熱交換器の放熱による冷風温度の上昇を防止しつつ、温水等の熱源流体入出用配管接続構造の小型化と、外部流体配管の組付作業性および取り回し性の向上とを図ることを目的とする。 In view of the above points, the present invention prevents downsizing of the cold air temperature due to heat radiation of the rotary heating heat exchanger during maximum cooling, while reducing the size of the heat source fluid input / output pipe connection structure such as hot water, and the external fluid piping. The purpose is to improve assembly workability and handling.
また、本発明は、上記点に鑑み、回転式加熱用熱交換器の回転操作力の増大を抑制しつつ、同軸2重配管構造の内側回転配管と内側固定配管との嵌合部における熱源流体漏れを抑制することを他の目的とする。 In addition, in view of the above points, the present invention provides a heat source fluid in a fitting portion between an inner rotary pipe and an inner fixed pipe of a coaxial double pipe structure while suppressing an increase in rotational operation force of the rotary heating heat exchanger. Another purpose is to suppress leakage.
上記目的を達成するため、本発明は、空気が流れる空調ケース(11)と、
空調ケース(11)内に回転可能に配置され、空調ケース(11)内の空気を加熱する加熱用熱交換器(15)とを備え、
加熱用熱交換器(15)の回転位置を変化することにより加熱用熱交換器(15)を通過する温風と加熱用熱交換器(15)をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、
加熱用熱交換器(15)に熱源流体を流入させる入口流路(26a、33a)をなす配管と、加熱用熱交換器(15)から熱源流体を流出させる出口流路(25a、32a)をなす配管とを同軸2重配管構造(16)により構成し、
同軸2重配管構造(16)の中心軸(O)を中心として加熱用熱交換器(15)を回転可能に構成するとともに、
加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時は入口流路(26a、33a)を閉じる入口流路開閉機構(39)を同軸2重配管構造(16)に構成し、
加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、入口流路開閉機構(39)が入口流路(26a、33a)を開く方向に変化することを第1の特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an air conditioning case (11) through which air flows,
A heating heat exchanger (15) that is rotatably arranged in the air conditioning case (11) and heats the air in the air conditioning case (11);
By changing the rotational position of the heating heat exchanger (15), the air volume ratio between the hot air passing through the heating heat exchanger (15) and the cold air bypassing the heating heat exchanger (15) is adjusted. In the air conditioner that adjusts the blown air temperature,
A pipe forming an inlet channel (26a, 33a) for allowing the heat source fluid to flow into the heating heat exchanger (15) and an outlet channel (25a, 32a) for allowing the heat source fluid to flow out from the heating heat exchanger (15). The eggplant pipe is constructed with a coaxial double pipe structure (16),
The heating heat exchanger (15) is configured to be rotatable around the central axis (O) of the coaxial double pipe structure (16), and
When the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, the inlet channel opening / closing mechanism (39) that closes the inlet channel (26a, 33a) is configured in the coaxial double pipe structure (16),
When the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the inlet channel opening / closing mechanism (39) changes in the direction to open the inlet channels (26a, 33a). One feature.
これによると、回転式加熱用熱交換器の熱源流体入出用配管接続構造を同軸2重配管構造(16)により構成しているので、配管接続構造を外径寸法の小さいコンパクトな体格に形成できるとともに、配管接続の作業性および外部流体配管の取り回し性を向上させることができる。 According to this, since the pipe connection structure for heat source fluid input / output of the rotary heating heat exchanger is constituted by the coaxial double pipe structure (16), the pipe connection structure can be formed into a compact body with a small outer diameter. In addition, the workability of pipe connection and the handling of external fluid pipes can be improved.
また、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時は入口流路(26a、33a)を閉じる入口流路開閉機構(39)を同軸2重配管構造(16)に構成するので、最大冷房時には加熱用熱交換器(15)への温水の流れが遮断され、加熱用熱交換器(15)への温水の流入が遮断される。 Further, when the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, the inlet channel opening / closing mechanism (39) for closing the inlet channel (26a, 33a) is configured in the coaxial double pipe structure (16). Therefore, during the maximum cooling, the flow of hot water to the heating heat exchanger (15) is blocked, and the inflow of hot water to the heating heat exchanger (15) is blocked.
このため、最大冷房時に加熱用熱交換器(15)から温水の熱が空気流れに放出されないから、最大冷房時に加熱用熱交換器(15)の放熱による冷風温度の上昇を防止することができる。 For this reason, since the heat of the hot water is not released into the air flow from the heating heat exchanger (15) during the maximum cooling, it is possible to prevent an increase in the cold air temperature due to the heat radiation of the heating heat exchanger (15) during the maximum cooling. .
一方、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、入口流路開閉機構(39)が入口流路(26a、33a)を開通する方向に変化するので、最大暖房時および温度制御時(最大冷房位置と最大暖房位置の中間回転位置に回転操作される時)には加熱用熱交換器(15)への温水の流れが発生し、加熱用熱交換器(15)へ温水が流入する。 On the other hand, when the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the inlet channel opening / closing mechanism (39) changes in a direction to open the inlet channels (26a, 33a). Therefore, during maximum heating and temperature control (when rotating to the intermediate rotation position between the maximum cooling position and the maximum heating position), the flow of hot water to the heating heat exchanger (15) is generated, and the heating heat Hot water flows into the exchanger (15).
このため、最大暖房時および温度制御時に加熱用熱交換器(15)による空気加熱作用を発揮できる。 For this reason, the air heating effect | action by the heat exchanger (15) for a heating can be exhibited at the time of maximum heating and temperature control.
これらの効果が合わさることにより、最大冷房時に回転式加熱用熱交換器の放熱による冷風温度の上昇を防止しつつ、熱源流体入出用配管接続構造の小型化と、外部流体配管の組付作業性および取り回し性の向上とを図ることができる。 Combined with these effects, the heat source fluid input / output piping connection structure can be downsized and the assembly work of the external fluid piping can be performed while preventing the rise of the cold air temperature due to the heat radiation of the rotary heating heat exchanger during maximum cooling. In addition, the handling property can be improved.
本発明は、具体的には、入口流路(26a、33a)は、加熱用熱交換器(15)と一体に回転する回転側配管(33)と、回転側配管(33)と連通する固定側配管(26)とから構成され、
回転側配管(33)のうち熱源流体流れ上流側部位には、回転側開口部(41b)を有する回転側開口付壁部(41)が入口流路(26a、33a)の一部を塞ぐように配置されており、
固定側配管(26)には、固定側開口部(40b)を有する固定側開口付壁部(40)が回転側開口付壁部(41)に対向かつ密着するように配置されており、
加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置にある時は回転側開口部(41b)が固定側開口部(40b)から離れた位置にあり、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると回転側開口部(41b)が固定側開口部(40b)に重合するように、回転側開口部(41b)と固定側開口部(40b)とが形成されており、
入口流路開閉機構(39)は、回転側開口付壁部(41)と固定側開口付壁部(40)とから構成される。
Specifically, in the present invention, the inlet channel (26a, 33a) includes a rotation side pipe (33) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15), and a fixed connection that communicates with the rotation side pipe (33). Side piping (26),
A wall portion (41) with a rotation side opening having a rotation side opening (41b) closes a part of the inlet channel (26a, 33a) at a portion upstream of the heat source fluid flow in the rotation side pipe (33). Are located in
In the fixed side pipe (26), the fixed side opening wall portion (40) having the fixed side opening portion (40b) is disposed so as to face and closely contact the rotation side opening wall portion (41).
When the heating heat exchanger (15) is at the maximum cooling position, the rotation side opening (41b) is located away from the fixed side opening (40b), and the heating heat exchanger (15) is at the maximum cooling position. The rotation side opening (41b) and the fixed side opening (40b) are formed so that the rotation side opening (41b) overlaps with the fixed side opening (40b) when being rotated from the maximum heating position to the maximum heating position. Has been
The inlet channel opening / closing mechanism (39) includes a rotation-side opening-attached wall portion (41) and a fixed-side opening-attached wall portion (40).
これによると、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置にある時は回転側開口部(41b)が固定側開口部(40b)から離れた位置にあるので、最大冷房時には回転側開口付壁部(41)と固定側開口付壁部(40)とにより入口流路(26a、33a)が閉じられる。 According to this, when the heat exchanger for heating (15) is at the maximum cooling position, the rotation side opening (41b) is located away from the fixed side opening (40b), so at the time of maximum cooling, the rotation side opening is attached. The inlet channel (26a, 33a) is closed by the wall portion (41) and the fixed-side opening-equipped wall portion (40).
一方、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、回転側開口部(41b)が固定側開口部(40b)に重合するので、最大暖房時および温度制御時には回転側開口部(41b)および固定側開口部(40b)を通じて入口流路(26a、33a)が開かれる。 On the other hand, when the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position side, the rotation side opening (41b) is superposed on the fixed side opening (40b). At the time of temperature control, the inlet channels (26a, 33a) are opened through the rotation side opening (41b) and the fixed side opening (40b).
したがって、回転側開口付壁部(41)と固定側開口付壁部(40)とから構成される入口流路開閉機構(39)によって、最大冷房時に加熱用熱交換器(15)の放熱による冷風温度の上昇を防止することができる。 Therefore, by the inlet channel opening / closing mechanism (39) composed of the rotation-side opening-equipped wall portion (41) and the fixed-side opening-equipped wall portion (40), the heat from the heating heat exchanger (15) is radiated during maximum cooling. An increase in cold air temperature can be prevented.
本発明は、より具体的には、回転側開口付壁部(41)と固定側開口付壁部(40)は、弾性シール部材(42)を介して密着している。 In the present invention, more specifically, the rotation-side opening-attached wall portion (41) and the fixed-side opening-attached wall portion (40) are in close contact via an elastic seal member (42).
これにより、回転側開口付壁部(41)と固定側開口付壁部(40)との間における熱源流体の洩れを防止することができるので、最大冷房時に回転側開口付壁部(41)と固定側開口付壁部(40)とにより入口流路(26a、33a)を良好に閉じることができる。 Thereby, since the leakage of the heat source fluid between the wall portion with rotation side opening (41) and the wall portion with opening on the fixed side (40) can be prevented, the wall portion with rotation side opening (41) at the time of maximum cooling. And the fixed opening side wall portion (40) can satisfactorily close the inlet channel (26a, 33a).
また、より具体的には、本発明における弾性シール部材(42)を回転側開口付壁部(41)と一体に形成すれば、入口流路開閉機構(39)の部品点数を削減することができるので、製品コストを低減することができる。 More specifically, if the elastic seal member (42) in the present invention is formed integrally with the rotation-side opening-attached wall (41), the number of parts of the inlet channel opening / closing mechanism (39) can be reduced. As a result, product costs can be reduced.
また、本発明は、より具体的には、回転側開口部(41b)は、回転側開口付壁部(41)の回転方向に多数個隔設されており、
固定側開口部(40b)は、回転側開口部(41b)に対応して多数個隔設されている。
In the present invention, more specifically, a plurality of the rotation side openings (41b) are provided in the rotation direction of the wall portion with the rotation side opening (41).
A large number of fixed side openings (40b) are provided in correspondence with the rotation side openings (41b).
これによると、回転側開口部(41b)と固定側開口部(40b)とを1個ずつのみ設ける場合と比較して、加熱用熱交換器(15)の回転角が小さい場合における回転側開口部(41b)と固定側開口部(40b)との重合面積を大きくすることができる。 According to this, compared with the case where only one rotation side opening (41b) and one fixed side opening (40b) are provided, the rotation side opening when the rotation angle of the heating heat exchanger (15) is small. The overlapping area of the portion (41b) and the fixed side opening (40b) can be increased.
このため、加熱用熱交換器(15)の回転角が小さい場合において、入口流路開閉機構(39)の開口面積を大きくすることができるので、ヒータコア15側温水通路を通過する温水の流量を増加させることができる。
For this reason, when the rotation angle of the heat exchanger for heating (15) is small, the opening area of the inlet channel opening / closing mechanism (39) can be increased, so the flow rate of the hot water passing through the
また、本発明は、より具体的には、加熱用熱交換器(15)が最大暖房位置に回転操作された時には回転側開口部(41b)と固定側開口部(40b)との重合面積が出口流路(25a、32a)の面積よりも大きくなるように、回転側開口部(41b)と固定側開口部(40b)とが形成されている。 In the present invention, more specifically, when the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum heating position, the overlapping area of the rotation side opening (41b) and the fixed side opening (40b) is increased. The rotation side opening (41b) and the fixed side opening (40b) are formed so as to be larger than the area of the outlet channel (25a, 32a).
これにより、最大暖房位置において入口流路開閉機構(39)で流体抵抗が増大することを抑制できるので、入口流路開閉機構(39)を設けることによって最大暖房時に加熱用熱交換器(15)内の熱源流体流量が減少するという不具合の発生を抑制できる。このため、最大暖房時に加熱用熱交換器(15)による空気加熱作用を何ら支障なく発揮できる。 Thereby, since it is possible to suppress an increase in fluid resistance by the inlet channel opening / closing mechanism (39) at the maximum heating position, the heat exchanger (15) for heating at the time of maximum heating is provided by providing the inlet channel opening / closing mechanism (39). Generation | occurrence | production of the malfunction that the inside heat source fluid flow volume reduces can be suppressed. For this reason, the air heating effect | action by the heat exchanger (15) for a heating at the time of maximum heating can be exhibited without any trouble.
また、本発明は、より具体的には、同軸2重配管構造(16)の外側配管は、加熱用熱交換器(15)と一体に回転する外側回転配管(33)と、外側回転配管(33)と連通する外側固定配管(26)とから構成されており、
同軸2重配管構造(16)の内側配管は、加熱用熱交換器(15)と一体に回転する内側回転配管(32)と、内側回転配管(32)と連通する内側固定配管(25)とから構成されており、
外側回転配管(33)が回転側配管を構成し、
外側固定配管(26)が固定側配管を構成することができる。
In the present invention, more specifically, the outer pipe of the coaxial double pipe structure (16) includes an outer rotary pipe (33) that rotates integrally with the heat exchanger for heating (15), and an outer rotary pipe ( 33) and an outer fixed pipe (26) communicating with
The inner pipe of the coaxial double pipe structure (16) includes an inner rotary pipe (32) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15), and an inner fixed pipe (25) that communicates with the inner rotary pipe (32). Consists of
The outer rotary pipe (33) constitutes the rotary side pipe,
The outer fixed pipe (26) can constitute a fixed pipe.
また、本発明は、より具体的には、内側回転配管(32)が内側固定配管(25)の内周側に嵌合している。 In the present invention, more specifically, the inner rotary pipe (32) is fitted to the inner peripheral side of the inner fixed pipe (25).
これによると、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)が出口流路(25a、32a)側に位置しているので、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)が入口流路(26a、33a)中に位置することを回避できる。このため、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)が入口流路(26a、33a)を流れる熱源流体の動圧を直接受けることを回避できるので、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)から当該嵌合部内に熱源流体が流入することを抑制できる。 According to this, since the fitting tip (32b) of the inner rotary pipe (32) is located on the outlet flow path (25a, 32a) side, the fitting tip (32b) of the inner rotary pipe (32) is Positioning in the inlet channel (26a, 33a) can be avoided. For this reason, since it can avoid that the fitting front-end | tip part (32b) of inner side rotation piping (32) receives the dynamic pressure of the heat source fluid which flows into an inlet flow path (26a, 33a), fitting of inner side rotation piping (32) is possible. It can suppress that a heat source fluid flows in into the said fitting part from a joint tip part (32b).
一方、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)は入口流路(26a、33a)側に位置しているので、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)が入口流路(26a、33a)中に位置している。 On the other hand, since the fitting tip (25b) of the inner fixed pipe (25) is located on the inlet flow path (26a, 33a) side, the fitting tip (25b) of the inner fixed pipe (25) is connected to the inlet flow. It is located in the road (26a, 33a).
しかしながら、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)は入口流路(26a、33a)中の熱源流体流れ下流側を向いているので、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)が入口流路(26a、33a)を流れる熱源流体の動圧を直接受けることを回避できる。このため、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)から当該嵌合部内に熱源流体が流入することを抑制できる。 However, since the fitting tip (25b) of the inner fixed pipe (25) faces the downstream side of the heat source fluid flow in the inlet channel (26a, 33a), the fitting tip (25) of the inner fixed pipe (25) ( It can be avoided that 25b) directly receives the dynamic pressure of the heat source fluid flowing through the inlet channels (26a, 33a). For this reason, it can suppress that a heat source fluid flows in into the said fitting part from the fitting front-end | tip part (25b) of an inner side fixed piping (25).
これらの結果、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部で熱源流体が洩れることを抑制することができる。すなわち、弾性シール材を用いることなく熱源流体洩れを抑制することができるので、内側回転配管と内側固定配管との嵌合部における熱源流体漏れを、回転操作力の増大を抑制しつつ、抑制することができる。 As a result, it is possible to prevent the heat source fluid from leaking at the fitting portion between the inner rotating pipe (32) and the inner fixed pipe (25). That is, since the heat source fluid leakage can be suppressed without using an elastic sealing material, the heat source fluid leakage at the fitting portion between the inner rotary pipe and the inner fixed pipe is suppressed while suppressing an increase in rotational operation force. be able to.
また、本発明は、より具体的には、内側回転配管(32)の外周面と内側固定配管(25)の内周面との間に存在する微小隙間(35)が0.3mm以下になるように、内側回転配管(32)の外径と内側固定配管(25)の内径とが設定されている。 In the present invention, more specifically, the minute gap (35) existing between the outer peripheral surface of the inner rotary pipe (32) and the inner peripheral surface of the inner fixed pipe (25) is 0.3 mm or less. As described above, the outer diameter of the inner rotary pipe (32) and the inner diameter of the inner fixed pipe (25) are set.
これにより、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部において、熱源流体洩れを効果的に抑制できることがわかった。 Thereby, it turned out that the heat source fluid leakage can be effectively suppressed in the fitting portion between the inner rotating pipe (32) and the inner fixed pipe (25).
また、本発明は、より具体的には、外側固定配管(26)には、同軸2重配管構造(16)の入口部(28)が形成されており、
内側固定配管(25)には、同軸2重配管構造(16)の出口部(30)が形成されており、
内側固定配管(25)には、入口部(28)と出口部(30)とを直接連通するバイパス穴(45)が形成されており、
内側回転配管(32)には、加熱用熱交換器(15)の回転操作に伴ってバイパス穴(45)を開閉するバイパス穴開閉部(46)が形成されており、
加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時には、バイパス穴開閉部(46)がバイパス穴(45)を開き、
加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、バイパス穴開閉部(46)がバイパス穴(45)を閉じる方向へ変化する。
In the present invention, more specifically, the outer fixed pipe (26) is formed with an inlet portion (28) of the coaxial double pipe structure (16).
The inner fixed pipe (25) is formed with an outlet part (30) of the coaxial double pipe structure (16).
The inner fixed pipe (25) is formed with a bypass hole (45) that directly communicates the inlet portion (28) and the outlet portion (30),
The inner rotary pipe (32) has a bypass hole opening / closing part (46) that opens and closes the bypass hole (45) as the heating heat exchanger (15) rotates.
When the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, the bypass hole opening / closing part (46) opens the bypass hole (45),
When the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the bypass hole opening / closing part (46) changes in a direction to close the bypass hole (45).
これによると、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時には、バイパス穴開閉部(46)がバイパス穴(45)を開くので、バイパス穴(45)によって同軸2重配管構造(16)の入口部(28)と出口部(30)とが直接連通される。 According to this, when the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, the bypass hole opening / closing part (46) opens the bypass hole (45), so that the coaxial double pipe is formed by the bypass hole (45). The inlet (28) and outlet (30) of the structure (16) are in direct communication.
このため、入口流路開閉機構(39)が閉じた時には、入口部(28)に流入した熱源流体が入口流路開閉機構(39)側に流れず、バイパス穴(45)を通過して出口部(30)側へ短絡的に流れるので、同軸2重配管構造(16)のうち入口流路開閉機構(39)よりも熱源流体流れ上流側部位に熱源流体が滞留することを防止できる。 For this reason, when the inlet channel opening / closing mechanism (39) is closed, the heat source fluid flowing into the inlet part (28) does not flow to the inlet channel opening / closing mechanism (39) side but passes through the bypass hole (45) and exits. Since it flows in a short circuit to the section (30) side, it is possible to prevent the heat source fluid from staying in the upstream portion of the coaxial double pipe structure (16) upstream of the inlet channel opening / closing mechanism (39).
この結果、熱源流体に混入する異物(車両エンジンの製造時に付着した鋳砂等)が、最大冷房時に同軸2重配管構造(16)のうち入口流路開閉機構(39)よりも熱源流体流れ上流側部位に溜まり、入口流路開閉機構(39)に噛み込むという不具合を回避することができる。 As a result, foreign matter (such as cast sand adhering to the production of the vehicle engine) mixed in the heat source fluid is more upstream of the heat source fluid flow than the inlet channel opening / closing mechanism (39) in the coaxial double pipe structure (16) during maximum cooling. It is possible to avoid the problem of collecting in the side portion and biting into the inlet channel opening / closing mechanism (39).
これに加え、入口流路開閉機構(39)が閉じたときに熱源流体がせき止められて熱源流体の圧力が上昇することを抑制できるので、入口流路開閉機構(39)を含む同軸2重配管構造(16)の耐圧強度を低減することができ、製品コストの上昇を抑制することができる。 In addition, since the heat source fluid is blocked and the pressure of the heat source fluid is prevented from rising when the inlet channel opening / closing mechanism (39) is closed, the coaxial double pipe including the inlet channel opening / closing mechanism (39) The pressure strength of the structure (16) can be reduced, and an increase in product cost can be suppressed.
一方、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、バイパス穴開閉部(46)がバイパス穴(45)を閉じる方向へ変化するので、最大暖房時および温度制御時に入口部(28)に流入した熱源流体が加熱用熱交換器(15)内を通過して流れる。このため、最大暖房時および温度制御時に加熱用熱交換器(15)による空気加熱作用を発揮できる。 On the other hand, when the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the bypass hole opening / closing portion (46) changes in a direction to close the bypass hole (45). And the heat source fluid that has flowed into the inlet section (28) during temperature control flows through the heating heat exchanger (15). For this reason, the air heating effect | action by the heat exchanger (15) for a heating can be exhibited at the time of maximum heating and temperature control.
本発明は、より具体的には、入口部(28)は外側固定配管(26)の外径方向側に形成されており、
バイパス穴(45)は、内側固定配管(25)のうち、中心軸(O)に対して入口部(28)と反対側の部位に形成されている。
In the present invention, more specifically, the inlet portion (28) is formed on the outer radial direction side of the outer fixed pipe (26),
The bypass hole (45) is formed in a part of the inner fixed pipe (25) opposite to the inlet part (28) with respect to the central axis (O).
ここで、本発明における「中心軸(O)に対して入口部(28)と反対側の部位」とは、中心軸(O)を基準として入口部(28)が配置されている方向を0度としたとき、90度〜270度の方向に位置する部位を意味する。 Here, the “site opposite to the inlet portion (28) with respect to the central axis (O)” in the present invention refers to the direction in which the inlet portion (28) is disposed with respect to the central axis (O). When it is taken as a degree, it means a part located in the direction of 90 to 270 degrees.
これによると、バイパス穴(45)は、内側固定配管(25)のうち、中心軸(O)に対して入口部(28)と反対側の部位に形成されているので、入口部(28)から外側固定配管(26)に流入する熱源流体の動圧をバイパス穴(45)が直接受けることを回避することができる。 According to this, since the bypass hole (45) is formed at a portion of the inner fixed pipe (25) opposite to the inlet portion (28) with respect to the central axis (O), the inlet portion (28). It is possible to avoid the bypass hole (45) from directly receiving the dynamic pressure of the heat source fluid flowing into the outer fixed pipe (26).
このため、加熱用熱交換器(15)が最大暖房位置に回転操作されてバイパス穴(45)が閉じられたときにバイパス穴(45)とバイパス穴開閉部(46)との間から熱源流体が漏れることを抑制できる。 For this reason, when the heat exchanger for heating (15) is rotated to the maximum heating position and the bypass hole (45) is closed, the heat source fluid flows between the bypass hole (45) and the bypass hole opening / closing part (46). Can be prevented from leaking.
また、本発明におけるバイパス穴(45)を相当円直径3mm以上の大きさにすれば、、入口流路開閉機構(39)およびバイパス穴(45)自身にて流体音が発生することを防止できることがわかった。 In addition, if the bypass hole (45) in the present invention has a size of an equivalent circular diameter of 3 mm or more, it is possible to prevent fluid noise from being generated in the inlet channel opening / closing mechanism (39) and the bypass hole (45) itself. I understood.
すなわち、加熱用熱交換器(15)の回転角が微小角度のとき、換言すれば、入口流路開閉機構(39)の開度が微小開度のときに、バイパス穴(45)を通過する温水の流量を多くできる。このため、入口流路開閉機構(39)を流れる熱源流体の流量を抑制することができるので、入口流路開閉機構(39)の微小開口部にて流体音が発生することを防止できることがわかった。 That is, when the rotation angle of the heat exchanger for heating (15) is a minute angle, in other words, when the opening degree of the inlet channel opening / closing mechanism (39) is a minute opening degree, it passes through the bypass hole (45). The flow of hot water can be increased. For this reason, since the flow rate of the heat source fluid flowing through the inlet channel opening / closing mechanism (39) can be suppressed, it can be seen that fluid noise can be prevented from being generated at the minute opening of the inlet channel opening / closing mechanism (39). It was.
また、バイパス穴(45)を相当円直径3mm以上の大きさにすれば、バイパス穴(45)を通過する熱源流体の流速が上昇することを抑制できるので、バイパス穴(45)自身にて流体音が発生することを防止できることがわかった。 Further, if the bypass hole (45) is made to have an equivalent circular diameter of 3 mm or more, it is possible to suppress an increase in the flow velocity of the heat source fluid passing through the bypass hole (45). It was found that sound can be prevented from being generated.
また、本発明は、より具体的には、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時は入口部(28)の開度を最小にする入口絞り機構(37)が外側回転配管(33)に形成されており、
加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると開度が増大するように、入口絞り機構(37)が構成されている。
More specifically, the present invention includes an inlet throttle mechanism (37) that minimizes the opening of the inlet portion (28) when the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position. Formed on the outer rotating pipe (33),
The inlet throttle mechanism (37) is configured such that the opening degree increases when the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position.
これによると、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時には、入口絞り機構(37)によって入口部(28)の開度が最小になるので、最大冷房時に入口部(28)から同軸2重配管構造(16)内に流入する熱源流体の流量を抑制することができる。 According to this, when the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, the opening of the inlet portion (28) is minimized by the inlet throttle mechanism (37). 28), the flow rate of the heat source fluid flowing into the coaxial double pipe structure (16) can be suppressed.
このため、入口流路開閉機構(39)が閉じたときに熱源流体がせき止められて熱源流体の圧力が上昇することをより抑制できるので、入口流路開閉機構(39)を含む同軸2重配管構造(16)の耐圧強度をより低減することができ、製品コストの上昇をより抑制することができる。 For this reason, when the inlet channel opening / closing mechanism (39) is closed, the heat source fluid is blocked and the pressure of the heat source fluid is prevented from increasing, so that the coaxial double pipe including the inlet channel opening / closing mechanism (39) The pressure strength of the structure (16) can be further reduced, and an increase in product cost can be further suppressed.
一方、加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、入口部(28)の開度が増大するので、最大暖房時および温度制御時には入口部(28)から同軸2重配管構造(16)内に流入する熱源流体の流量を最大冷房時と比較して増加させることができる。 On the other hand, when the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the opening degree of the inlet section (28) increases, and therefore the inlet section (28 during the maximum heating and temperature control). ) To increase the flow rate of the heat source fluid flowing into the coaxial double pipe structure (16) as compared with the maximum cooling.
このため、最大暖房時および温度制御時に加熱用熱交換器(15)による空気加熱作用を何ら支障なく発揮できる。 For this reason, the air heating effect | action by the heat exchanger (15) for a heating can be exhibited without any trouble at the time of maximum heating and temperature control.
本発明は、より具体的には、開度が最小であるときは入口部(28)の開口部が相当円直径3mm以上の大きさになるように、入口絞り機構(37)が構成されている。 More specifically, according to the present invention, the inlet throttle mechanism (37) is configured such that the opening of the inlet (28) has a size of an equivalent circular diameter of 3 mm or more when the opening degree is minimum. Yes.
これにより、入口絞り機構(37)で熱源流体の流速が上昇することを抑制できるので、入口絞り機構(37)で流体音が発生することを防止できることがわかった。 Thereby, since it was possible to suppress an increase in the flow rate of the heat source fluid by the inlet throttle mechanism (37), it was found that fluid noise could be prevented from being generated by the inlet throttle mechanism (37).
また、本発明は、空気が流れる空調ケース(11)と、
空調ケース(11)内に回転可能に配置され、空調ケース(11)内の空気を加熱する加熱用熱交換器(15)とを備え、
加熱用熱交換器(15)の回転位置を変化することにより加熱用熱交換器(15)を通過する温風と加熱用熱交換器(15)をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、
加熱用熱交換器(15)に熱源流体を流入させる入口流路(26a、33a)をなす配管と、加熱用熱交換器(15)から熱源流体を流出させる出口流路(25a、32a)をなす配管とを同軸2重配管構造(16)により構成し、
同軸2重配管構造(16)の中心軸(O)を中心として加熱用熱交換器(15)を回転可能に構成し、
同軸2重配管構造(16)の内側配管は、加熱用熱交換器(15)と一体に回転する内側回転配管(32)と、内側回転配管(32)が回転可能に嵌合する内側固定配管(25)とから構成されており、
内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部では、内側回転配管(32)が出口流路(25a、32a)側に位置し、内側固定配管(25)が入口流路(26a、33a)側に位置していることを第2の特徴とする。
The present invention also provides an air conditioning case (11) through which air flows,
A heating heat exchanger (15) that is rotatably arranged in the air conditioning case (11) and heats the air in the air conditioning case (11);
By changing the rotational position of the heating heat exchanger (15), the air volume ratio between the hot air passing through the heating heat exchanger (15) and the cold air bypassing the heating heat exchanger (15) is adjusted. In the air conditioner that adjusts the blown air temperature,
A pipe forming an inlet channel (26a, 33a) for allowing the heat source fluid to flow into the heating heat exchanger (15) and an outlet channel (25a, 32a) for allowing the heat source fluid to flow out from the heating heat exchanger (15). The eggplant pipe is constructed with a coaxial double pipe structure (16),
The heating heat exchanger (15) is configured to be rotatable about the central axis (O) of the coaxial double pipe structure (16),
The inner pipe of the coaxial double pipe structure (16) includes an inner rotary pipe (32) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15), and an inner fixed pipe in which the inner rotary pipe (32) is rotatably fitted. (25) and
In the fitting portion between the inner rotary pipe (32) and the inner fixed pipe (25), the inner rotary pipe (32) is positioned on the outlet flow path (25a, 32a) side, and the inner fixed pipe (25) is the inlet flow path. The second feature is that it is located on the (26a, 33a) side.
これによると、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部では内側回転配管(32)が出口流路(25a、32a)側に位置するので、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)が入口流路(26a、33a)中に位置することを回避できる。 According to this, since the inner rotary pipe (32) is located on the outlet channel (25a, 32a) side in the fitting portion between the inner rotary pipe (32) and the inner fixed pipe (25), the inner rotary pipe (32) The fitting tip (32b) can be prevented from being located in the inlet channel (26a, 33a).
このため、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)が入口流路(26a、33a)を流れる熱源流体の動圧を直接受けることを回避できるので、内側回転配管(32)の嵌合先端部(32b)から当該嵌合部内に熱源流体が流入することを抑制できる。 For this reason, since it can avoid that the fitting front-end | tip part (32b) of inner side rotation piping (32) receives the dynamic pressure of the heat source fluid which flows into an inlet flow path (26a, 33a), fitting of inner side rotation piping (32) is possible. It can suppress that a heat source fluid flows in into the said fitting part from a joint tip part (32b).
一方、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部では内側固定配管(25)が入口流路(26a、33a)側に位置しているので、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)は入口流路(26a、33a)中に位置している。 On the other hand, since the inner fixed pipe (25) is located on the inlet channel (26a, 33a) side in the fitting portion between the inner rotary pipe (32) and the inner fixed pipe (25), the inner fixed pipe (25) The fitting tip (25b) is located in the inlet channel (26a, 33a).
しかしながら、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)は入口流路(26a、33a)内の熱源流体流れ下流側を向いているので、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)が入口流路(26a、33a)を流れる熱源流体の動圧を直接受けることを回避できる。このため、内側固定配管(25)の嵌合先端部(25b)から当該嵌合部内に熱源流体が流入することを抑制できる。 However, since the fitting front end (25b) of the inner fixed pipe (25) faces the downstream side of the heat source fluid flow in the inlet channel (26a, 33a), the fitting front end ( It can be avoided that 25b) directly receives the dynamic pressure of the heat source fluid flowing through the inlet channels (26a, 33a). For this reason, it can suppress that a heat source fluid flows in into the said fitting part from the fitting front-end | tip part (25b) of an inner side fixed piping (25).
これらの結果、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部で熱源流体が洩れることを抑制することができる。すなわち、弾性シール材を用いることなく熱源流体洩れを抑制することができるので、加熱用熱交換器(15)の回転操作力の増大を抑制しつつ、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部における熱源流体漏れを抑制することができる。 As a result, it is possible to prevent the heat source fluid from leaking at the fitting portion between the inner rotating pipe (32) and the inner fixed pipe (25). That is, since the heat source fluid leakage can be suppressed without using an elastic sealing material, an increase in the rotational operation force of the heat exchanger for heating (15) is suppressed, and the inner rotary pipe (32) and the inner fixed pipe ( 25) and the heat source fluid leakage at the fitting portion can be suppressed.
本発明は、具体的には、内側回転配管(32)および内側固定配管(25)のうち、嵌合部において内周側に配置される内周側配管(32)の外周面と、外周側に配置される外周側配管(25)の内周面との間に存在する微小隙間(35)が0.3mm以下になるように、内周側配管(32)の外径と外周側配管(25)の内径とが設定されている。 Specifically, the present invention includes an outer peripheral surface and an outer peripheral side of an inner peripheral side pipe (32) arranged on the inner peripheral side in the fitting portion of the inner rotary pipe (32) and the inner fixed pipe (25). The outer diameter of the inner pipe (32) and the outer pipe (32) so that the minute gap (35) existing between the inner pipe of the outer pipe (25) and the inner pipe is 25 mm or less. 25) is set.
これにより、内側回転配管(32)と内側固定配管(25)との嵌合部で熱源流体が洩れることを効果的に抑制できることがわかった。 Thereby, it turned out that it can suppress effectively that a heat source fluid leaks in the fitting part of an inner side rotation piping (32) and an inner side fixed piping (25).
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図12に基づいて説明する。図1は本発明による回転式加熱用熱交換器を備える車両用空調装置の室内空調ユニットの概略断面図を示し、図2は回転式加熱用熱交換器および温水入出用同軸2重配管部の最大冷房状態を示す要部断面図で、図3は回転式加熱用熱交換器および温水入出用同軸2重配管部の最大暖房状態を示す要部断面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an indoor air conditioning unit of a vehicle air conditioner equipped with a rotary heating heat exchanger according to the present invention, and FIG. 2 shows a rotary heating heat exchanger and a hot water inlet / outlet coaxial double pipe section. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing the maximum heating state of the rotary heating heat exchanger and the coaxial double pipe part for hot water in / out.
最初に、図1により車両用空調装置の室内空調ユニット10の概要を説明すると、室内空調ユニット部10は車室内前部の計器盤(インストルメントパネル、図示せず)内側において車両左右方向の略中央部に配置される。なお、図1における上下前後の各矢印は車両搭載状態における方向を示す。図1の紙面垂直方向が車両左右(幅)方向となる。
First, the outline of the indoor
室内空調ユニット部10は車室内へ向かって流れる空気の通路を構成する樹脂製の空調ケース11を備えている。この空調ケース11は樹脂成形上の都合、内蔵部品の組付上の都合等から、実際には複数の分割ケース体として成形され、この複数の分割ケース体をねじやクリップ等の締結手段により一体に締結することにより空調ケース11が構成される。
The indoor air-
そして、本実施形態では、空調ケース11のうち、車両前方側の上方部に送風機部12を一体に配置した構成になっている。この送風機部12は、遠心式の送風ファン12aをモータ(図示せず)により回転駆動するようになっている。なお、送風ファン12aの吸入口に内外気切替箱(図示せず)を接続し、この内外気切替箱からの導入空気(内気または外気)を送風ファン12aにより矢印aのように上方から下方へ向かって送風するようになっている。
And in this embodiment, it is the structure which has arrange | positioned the
空調ケース11内部のうち、車両前方側の下方部に冷却用熱交換器をなす蒸発器13が配置されている。ここで、蒸発器13の外形は矩形状の薄型形状であり、送風機部12の送風空気の全量が矢印bのように通過する。蒸発器13は、周知のように蒸気圧縮式冷凍サイクルの低圧側熱交換器であり、矢印bの通過空気から吸熱して低圧冷媒が蒸発することにより、この通過空気を冷却する。
An
空調ケース11の底面部の最低部位に排水口14が設けられ、この排水口14から蒸発器13で発生する凝縮水が車室外へ排水される。
A
そして、空調ケース11内において、蒸発器13の風下側にヒータコア15が配置されている。より具体的には、蒸発器13の車両後方側で、かつ、上方側部位にヒータコア15が配置される。ここで、ヒータコア15は、車両エンジン(図示せず)からの温水(エンジン冷却水)を熱源流体として空気を加熱する加熱用熱交換器である。
In the
そして、ヒータコア15の外形も矩形状の薄型形状であり、その矩形状の外形の一端部15aに後述する温水入出用の同軸2重配管部16を配置している。
The outer shape of the
より具体的には、同軸2重配管部16を本実施形態ではヒータコア15の上端部15aに結合するとともに、同軸2重配管部16を車両左右方向(図1の紙面垂直方向)に延びるように配置し、かつ、同軸2重配管部16を空調ケース11の車両前方側の上方側壁面に密着配置している。これにより、ヒータコア15は同軸2重配管部16を中心として車両前後方向に回転可能になっている。
More specifically, in the present embodiment, the coaxial
図1の例では、同軸2重配管部16を蒸発器13の上端部の後方側に隣接配置している。蒸発器13とヒータコア15の間には最大冷房用の遮風壁17が空調ケース11に一体成形されている。この遮風壁17は、蒸発器13の上端部とヒータコア15の上端部(同軸2重配管部16側の端部)15aとの間の部位から鉛直方向に垂下する板状に形成される。
In the example of FIG. 1, the coaxial
この板状の遮風壁17は、車両左右方向(図1の紙面垂直方向)に対しては空調ケース11内部の全域に形成され、遮風壁17の左右両側部は空調ケース11の左右の側壁部に結合される。
The plate-shaped
この板状の遮風壁17はヒータコア15の風上側の面(図1の左側面)の全体を覆うことができるようにヒータコア15とほぼ同一面積に形成される。遮風壁17の下端部およびヒータコア15の下端部15bと、空調ケース11の底面部との間には所定の間隙が設定され、この所定の間隙によってヒータコア風上側の空気通路18が形成される。すなわち、この空気通路18はヒータコア15の回転作動領域に対して風上側の領域に形成される。
The plate-shaped
ヒータコア15は、最大冷房時には遮風壁17の風下側の面(図1の右側面)に沿った破線位置MCに回転操作される。この最大冷房位置MCでは、遮風壁17がヒータコア15の風上側の面を全閉して、蒸発器13風下側の空気がヒータコア15のコア部を通過することを阻止する。
The
したがって、蒸発器通過空気(冷風)の全量が矢印cのようにヒータコア15をバイパスして流れるので、最大冷房性能を発揮できる。このため、最大冷房時にはヒータコア風上側の空気通路18がヒータコアバイパス通路として作用する。
Therefore, the entire amount of the air passing through the evaporator (cold air) flows by bypassing the
ところで、本実施形態では、遮風壁17の下端側に形成される風上側の空気通路18に対してヒータコア15の下端部(同軸2重配管部16と反対側の端部)15bが接近し、ヒータコア15の上端部(同軸2重配管部16側の端部)15aが風上側空気通路18から遠ざかるようにヒータコア15が配置されるので、ヒータコア15の下端部15bが風上側端部となり、ヒータコア15の上端部15aが風下側端部となる。
By the way, in this embodiment, the lower end part (end part on the opposite side to the coaxial double pipe part 16) 15b of the
空調ケース11の内壁面においてヒータコア15の風下側部位にシールリブ20が形成される。このシールリブ20は空調ケース11の内壁面に一体成形され最大暖房時のケース側シール面を構成する。
このシールリブ20は、具体的には空調ケース11の内壁面から空調ケース11の内側へ向かって額縁状に突き出すものである。シールリブ20の額縁状の突出形状の中央部には中央開口部20aが開口している。
Specifically, the
最大暖房時にはヒータコア15が図1の1点鎖線位置MHに回転操作され、ヒータコア15の矩形状の周縁部がシールリブ20の額縁状の突出形状に圧接する。これにより、最大暖房時には空気通路18と中央開口部20aとが直接連通するヒータコアバイパス通路が遮断され、ヒータコア15の下端部15bと空調ケース11の底面部内壁面との間から中央開口部20aへ直接向かうバイパス空気流れ(冷風流れ)cが遮断される。
During maximum heating, the
このため、空調ケース11内の送風空気の全量がヒータコア15のコア部を通過して加熱されるので、最大暖房性能を発揮できる。ヒータコア15のコア部を通過した温風dはシールリブ20の中央開口部20aを通過して風下側へ流れる。
For this reason, since the whole quantity of blowing air in the
また、ヒータコア15の図1実線位置は温度制御時の中間開度(中間回転位置)の一例であり、この中間開度の操作位置であると、蒸発器通過空気(冷風)のうち、ヒータコア下方側の流れは矢印cのようにヒータコア15をバイパスして流れ、蒸発器通過空気(冷風)のうち、上方側の流れは矢印d’のようにヒータコア15を通過して流れ加熱されるので、温風dとなる。
Moreover, the solid line position in FIG. 1 of the
したがって、ヒータコア15の回転位置を調整することにより、ヒータコア15をバイパスする冷風と、ヒータコア15を通過する温風との風量割合を調整して、車室内吹出空気温度を連続的に調整できる。
Therefore, by adjusting the rotational position of the
ヒータコア15をバイパスする冷風と、ヒータコア15を通過する温風は、いずれもシールリブ20の中央開口部20aを通過して、シールリブ20の上方領域21にて混合され、所望温度の空調風となった後に、各吹出開口部22、23、24に流入する。この吹出開口部22、23、24は、空調ケース11のうち送風機部12の車両後方側部位に配置されている。
The cold air that bypasses the
吹出開口部22、23、24のうちデフロスタ開口部22は空調ケース11の上面部に配置され、図示しないデフロスタダクトを介して車両計器盤(インパネ)上面のデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出す。
Of the
吹出開口部22、23、24のうちフェイス開口部23はデフロスタ開口部22よりも車両後方側部位に配置され、図示しないフェイスダクトを介して車両計器盤の上方側部位に配置されるフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から乗員の顔部側へ空気を吹き出す。
Of the
吹出開口部22、23、24のうちフット開口部24は空調ケース11の左右両側の側壁に配置され、図示しないフットダクトを介して乗員の足元側へ空気を吹き出すものである。なお、デフロスタ開口部22、フェイス開口部23およびフット開口部24は図示しない吹出モードドアにより開閉されるようになっている。
Of the blowing
次に、ヒータコア15の具体的構成を図2、図3により説明すると、ヒータコア15の一端側に温水出口タンク15aを配置し、ヒータコア15の他端側に温水入口タンク15bを配置している。図1〜図3では、温水出口タンク15がヒータコア15の上端部に位置し、温水入口タンク15bがヒータコア15の下端部に位置している。したがって、同軸2重配管部16は温水出口タンク15a側に配置されている。
Next, a specific configuration of the
そして、この両タンク15a、15bの間に、複数の偏平チューブ15cとコルゲート状伝熱フィン15dとの積層構造により全パスタイプ(一方向流れタイプ)の熱交換コア部15eを構成している。
And between these both
ここで、複数の偏平チューブ15cは車両左右方向に1列に並んで並列配置され、全部の偏平チューブ15cの一端部(上端部)は温水出口タンク15aに連通し、他端部(下端部)は温水入口タンク15bに連通する。このため、温水は温水入口タンク15bから全部の偏平チューブ15cを並列に通過して温水出口タンク15aへと一方向に流れる。
Here, the plurality of
両タンク15a、15bは、偏平チューブ15cの配列方向(車両左右方向)に細長く延びる形状になっている。空調ケース10内の送風空気は偏平チューブ15cとコルゲート状伝熱フィン15dとの間の空隙部を通過して加熱される。
Both
ここで、温水入口タンク15bには連絡配管15fから温水が流入するようになっている。図2、図3では、温水入口タンク15b、温水出口タンク15a、偏平チューブ15c、コルゲート状伝熱フィン15dおよび連絡配管15fにより構成されるヒータコア15部分を2点鎖線で図示している。
Here, hot water flows into the hot
温水入出用の同軸2重配管部16は、本実施形態では、ヒータコア15の上端側に位置する温水出口タンク15aの側方(タンク長手方向の延長方向)に配置される。この同軸2重配管部16は、固定部16aと回転部16bとに大別される。
In the present embodiment, the coaxial
ここで、固定部16aは、空調ケース11側に図示しないねじ止め等の取付手段により固定される固定部材である。これに対し、回転部16bはヒータコア15に接合され、ヒータコア15とともに回転する回転部材である。
Here, the fixing |
固定部16aは、最小径部をなす内側固定配管25と、この内側固定配管25に対して径寸法を一段と大きくした外側固定配管26と、この外側固定配管26の外周側に配置され外側固定配管26に対して径寸法をさらに大きくした最大径部をなす円環部27とを備えている。
The fixed
この固定部16aの内側固定配管25と外側固定配管26と円環部27は、ヒータコア15の回転中心軸Oを中心とする同心状に形成され、かつ、内側固定配管25→外側固定配管26→円環部27の順に径寸法が増大している。
The inner fixed
外側固定配管26の内側に温水を流入させる入口パイプ28が、外側固定配管26に対して直交する方向(外側固定配管26の外径方向)に結合されている。この入口パイプ28は、本発明における入口部に該当するものであり、入口パイプ28には車両エンジンの温水回路の吐出側から温水がホース29を通して流入する。
An
内側固定配管25の内側から温水を流出させる出口パイプ30が、内側固定配管25に対して直交する方向(図2、図3の紙面垂直方向)に結合されている。この出口パイプ30は本発明における出口部に該当するものであり、図4〜図6に示すように、外側固定配管26を貫通して内側固定配管25に結合されている。内側固定配管25の温水は戻りホース31(図4〜図6)を通過して車両エンジンの温水回路に還流する。
An
本実施形態の固定部16aは入口パイプ28および出口パイプ30を含む全体形状を樹脂材料にて一体成形される。
The fixed
一方、回転部16bは、内側回転配管32と、この内側回転配管32の外周側に所定間隔を隔てて位置する外側回転配管33と、この外側回転配管33に対して直交する方向に結合される連絡配管34とを有している。
On the other hand, the rotating
内側回転配管32は内側固定配管25の内周側に回転可能に嵌合して内側固定配管25と一直線上に連通する。内側回転配管32の外周面と内側固定配管25の内周面との間には微小隙間35が存在する。本例では、この微小隙間35が0.3mm以下になるように、内側回転配管32の外径と内側固定配管25の内径とが設定されている。
The
内側回転配管32のうち、内側固定配管25と反対側の端部(図2、図3の左側端部)は温水出口タンク15aの長手方向の一端部に連通している。
Of the inner
図3の矢印Wは温水流れ流路を示しており、固定部16aの入口パイプ28は外側固定配管26の外周側と内側固定配管25の内周側との間の空間26aを経て、回転部16bの内側回転配管32の外周側と外側回転配管33の内周側との間の空間33aに連通している。さらに、この空間33aは連絡配管34を通してヒータコア15側の連絡配管15fの入口部に連通し、この連絡配管15fの出口部は温水入口タンク15bの長手方向の一端部に連通している。
An arrow W in FIG. 3 indicates a hot water flow channel, and the
これにより、固定部16aの入口パイプ28に流入した温水が、空間26a→空間33a→連絡配管34→連絡配管15fを経て温水入口タンク15bに流入する。この温水は温水入口タンク15b内にて複数の偏平チューブ15cに分配され、複数の偏平チューブ15cを下方から上方へと流れる。
As a result, the hot water flowing into the
複数の偏平チューブ15cからの温水は温水出口タンク15a内に流入して集合され、回転部16bの内側回転配管32内の空間32aを通過して固定部16aの内側固定配管25内の空間25aへ流出する。この内側固定配管25内の空間25aの温水は戻りホース31を通過して車両エンジンの温水回路に還流する。
Hot water from the plurality of
なお、空間26a、33aは本発明における入口流路に該当するものであり、空間25a、32aは本発明における出口流路に該当するものである。
The
次に、同軸2重配管部16の具体的構成を説明する。図4(a)は図2におけるA−A拡大断面図であり、図4(b)は図2におけるB−B拡大断面図である。図5(a)は図3におけるC−C拡大断面図であり、図5(b)は図3におけるD−D拡大断面図である。
Next, a specific configuration of the coaxial
図6(a)、(b)は同軸2重配管部16の温度制御状態(中間回転位置)を示す断面図であり、図6(a)は図4(a)、図5(a)に対応し、図6(b)は図4(b)、図5(b)に対応するものである。
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views showing the temperature control state (intermediate rotation position) of the coaxial
同軸2重配管構造16の入口部である入口パイプ28の温水流れ下流側部位には、外側固定配管26に流入する温水流量を調整する入口絞り機構37が設けられている。この入口絞り機構37は、外側回転配管33に一体に形成される入口開閉部38と、入口開閉部38に形成される温水流通部38aとにより構成される。
An
この入口開閉部38は、具体的には、外側回転配管33の温水流れ上流側端面の一部から固定部16a側(図4〜図6の紙面表面側)へ突出する断面円弧状の板形状にて形成されている。
Specifically, the inlet opening / closing
この入口開閉部38は、同軸2重配管部16の軸方向において入口パイプ28と重合している。そして、入口開閉部38のうち入口パイプ28と重合する部位には、温水が流通する温水流通部38aが形成されている。この温水流通部38aは、具体的には、直径3mm以上の円形穴である。
The inlet opening / closing
さらに、入口開閉部38の円周方向位置は次のように設定してある。すなわち、ヒータコア15が最大冷房位置に回転操作された時には、図4(b)に示すように、入口開閉部38が入口パイプ28上に重合して、入口絞り機構37は温水流通部38aのみで連通状態となる。
Furthermore, the circumferential position of the inlet opening / closing
これに対し、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作された時には、図5(b)に示すように、入口開閉部38が入口パイプ28から離れた位置に移動して入口絞り機構37は全開の連通状態となる。
On the other hand, when the
そして、ヒータコア15が所定回転角以上の温度制御状態(中間回転位置)に回転操作された時には、図6(b)に示すように、入口開閉部38が入口パイプ28を半分程度開口する位置に移動して入口絞り機構37は中間開度の連通状態となるように、入口開閉部38の円周方向位置を設定してある。
When the
外側固定配管26と外側回転配管33との嵌合部近傍には、外側回転配管33に流入する温水を遮断する入口流路開閉機構39が設けられている。
In the vicinity of the fitting portion between the outer fixed
この入口流路開閉機構39は、外側固定配管26の温水流れ下流側端部に配置される固定側開口付壁部40と、外側回転配管33の温水流れ上流側端部に配置される回転側開口付壁部41と、回転側開口付壁部41に積層される弾性シール部材(パッキン)42とにより構成される。
This inlet channel opening /
この固定側開口付壁部40および回転側開口付壁部41はアルミニュウム等の金属や樹脂材料にて形成することができる。また、弾性シール部材42は、ゴム等の弾性材料にて形成することができる。
The fixed opening
図7は、固定側開口付壁部40および外側固定配管27の斜視図である。円環状の固定側開口付壁部40の外周面には、外径方向に突出する4個の突起部40aが円周方向に等間隔に隔設されている。この突起部40aが外側固定配管26の温水流れ下流側端面に形成される4個の凹部26bに挿入される。これにより、固定側開口付壁部40が外側固定配管26の温水流れ下流側端部に固定される。
FIG. 7 is a perspective view of the fixed-side opening-equipped
本例では、固定側開口付壁部40に、温水が流通する4個の固定側開口部40bを円弧状に形成している。この固定側開口部40bは固定側開口付壁部40の円周方向に等間隔に隔設されている。
In this example, four fixed-
回転側開口付壁部41および弾性シール部材42は、固定側開口付壁部40と同様の構成になっている。このため、図7中の括弧内に回転側開口付壁部41、弾性シール部材42および外側回転配管33に対応する符号を付し、図示を省略する。
The
具体的には、円環状の回転側開口付壁部41の外周面にも、外径方向に突出する4個の突起部41aが円周方向に等間隔に隔設され、この突起部41aが外側回転配管33の温水流れ上流側端面に形成される4個の凹部33bに挿入される。
Specifically, four
また、円環状の弾性シール部材42の外周面にも、外径方向に突出する4個の突起部42aが円周方向に等間隔に隔設され、この突起部42aが外側回転配管33の4個の凹部33bに挿入される。したがって、弾性シール部材42は回転側開口付壁部41に積層される。
In addition, on the outer peripheral surface of the annular
これにより、回転側開口付壁部41および弾性シール部材42は、外側回転配管33の温水流れ上流側端部に固定され、回転部16bの回転に伴って回転する。
Thereby, the
さらに、回転側開口付壁部41および弾性シール部材42には、温水が流通する4個の回転側開口部41b、42bが、固定側開口付壁部40の固定側開口部40bと同形状にてそれぞれ形成されている。
Furthermore, the rotation-side opening-equipped
固定側開口部40bおよび回転側開口部41b、42bの円周方向位置は次のように設定してある。すなわち、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作された時には、図5(a)に示すように、回転側開口部41b、42bが固定側開口部40b上に重合して入口流路開閉機構39は全開の連通状態となる。
The circumferential positions of the fixed
これに対し、ヒータコア15が最大冷房位置に回転操作された時には、図4(a)に示すように、回転側開口部41b、42bが固定側開口部40bから離れた位置に移動して入口流路開閉機構39は全閉の遮断状態となる。
On the other hand, when the
そして、ヒータコア15が所定回転角以上の温度制御状態(中間回転位置)に回転操作された時には、図6(a)に示すように、回転側開口部41b、42bが固定側開口部40bを半分程度開口する位置に移動して入口流路開閉機構39は中間開度の連通状態となるように、固定側開口部40bおよび回転側開口部41b、42bの円周方向位置を設定してある。
When the
図8は、入口流路開閉機構39の拡大断面図であり、最大暖房状態を示している。図8に示すように、固定側開口付壁部40と回転側開口付壁部41は、弾性シール部材42を介して密着するように配置されている。すなわち、弾性シール部材42は入口流路開閉機構39におけるシール機構をなすものである。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the inlet channel opening /
弾性シール部材42の開口部42bの周縁全周には、固定側開口付壁部40側へ突出する第1リップ部42cと、回転側開口付壁部41側へ突出する第2リップ部42dとが形成されている。したがって、回転部16bの回転に伴って、弾性シール部材42の第1リップ部42cが固定側開口付壁部40の平板面と摺動する。
On the entire periphery of the
本例では、弾性シール部材42の第1リップ部42cに摩擦係数が小さい膜43(例えばテフロン(登録商標)製のシート等)を貼り付けることにより、弾性シール部材42の第1リップ部42cと固定側開口付壁部40の平板面とが滑らかに摺動するようになっている。
In this example, by attaching a film 43 (for example, a sheet made of Teflon (registered trademark)) having a small friction coefficient to the
また、円環状の弾性シール部材42の外周面42eは外側回転配管33の内周面に密着し、円環状の弾性シール部材42の内周面42fは内側回転配管32の外周面に密着するようになっている。
Further, the outer
図7では図示を省略しているが、固定側開口付壁部40の外周縁部の一部には、固定部16aの入口開閉部38が貫通する切欠部40c(図3〜図5参照)が形成されている。この切欠部40cは入口開閉部38が回転移動する範囲において円弧状に形成されている。
Although not shown in FIG. 7, a
なお、固定側開口付壁部40を樹脂材料にて固定部16aと一体成形してもよい。また、回転側開口付壁部41をアルミニュウム等の金属で成形し、ろう付け等の手段により回転部16bに一体に接合してもよい。
Note that the fixed-side opening-equipped
ところで、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部近傍には、同軸2重配管構造16の入口部である入口パイプ28と、出口部である出口パイプ30とを直接連通するバイパス通路機構44が設けられている。
By the way, in the vicinity of the fitting portion between the inner
このバイパス通路機構44は、内側固定配管25に開口するバイパス穴45と、内側回転配管32に一体に形成されるバイパス穴開閉部46とにより構成される。
The
バイパス穴45は、内側固定配管25のうち、同軸2重配管部16の中心軸Oに対して入口パイプ28と反対側(図2、図3の上方側)の部位に配置され、直径3mm以上の円形状にて形成されている。バイパス穴開閉部46は、具体的には、内側回転配管32の温水流れ下流側端面の一部から内側固定配管25側へ突出する断面円弧状の板形状にて形成されている。
The
このバイパス穴45とバイパス穴開閉部46は、同軸2重配管部16の軸方向に重合して配置され、かつ、バイパス穴開閉部46の円周方向位置は次のように設定してある。すなわち、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作された時には、図5(b)に示すように、バイパス穴開閉部46がバイパス穴45上に閉塞状態で重合してバイパス通路機構44が全閉の遮断状態となる。
The
これに対し、ヒータコア15が最大冷房位置に回転操作された時には、図4(b)に示すように、バイパス穴開閉部46がバイパス穴45から離れた位置に移動してバイパス通路機構44は全開の連通状態となる。
In contrast, when the
そして、ヒータコア15が所定回転角以上の温度制御状態(中間回転位置)に回転操作された時には、図6(b)に示すように、バイパス穴開閉部46がバイパス穴45を半分程度開口する位置に移動してバイパス通路機構44は中間開度の連通状態となるように、バイパス穴開閉部46の円周方向位置を設定してある。
When the
一方、回転部16bの外側回転配管33の外周面には、円環状のフランジ部47が形成されている。そして、外側回転配管33の外周面が固定部16aの外側固定配管26の内周面に回転可能に嵌合する。
On the other hand, an
そして、フランジ部47は、円環部27と、円環部27にねじ等の締結手段により一体に締結される円環状部材48とによって挟持されることによって、フランジ部47の平板面が固定部16aの円環部27の平板面に密接するようになっている。
And the
このフランジ部47の平板面と円環部27の平板面との密接部に、Oリングを用いた外部洩れシール機構49を設けている。
An external
この外部洩れシール機構49は、外側固定配管26内に流入した温水が外側固定配管26の内周面と外側回転配管33の外周面との嵌合部隙間を通過して同軸2重配管部16の外部へ直接洩れ出ることを防止する。
In the external
本実施形態では、ヒータコア15の各部材15a、15b、15c、15d、15fをアルミニュウム等の金属で成形して一体ろう付けにより組み立てるようになっている。そこで、回転部16bもアルミニュウム等の金属で成形して、ヒータコア15のろう付け時に回転部16bをヒータコア15に一体ろう付けするようにしている。これにより、回転部16bを効率よくヒータコア15に一体化できる。
In this embodiment, each
なお、回転部16bを上記のごとく金属にて成形しているため、回転部16bは実際には複数の部材に分割して成形し、その複数の部材をろう付けにより一体に接合することが好ましい。
In addition, since the
次に、ヒータコア15の空調ケース11への組み付け構造およびヒータコア15の回転駆動機構を説明する。図2、3に示す空調ケース11の壁面は車両左右方向の片側の壁面であり、この空調ケース11の壁面には固定部16aの円環部27の外径よりも所定量大きい内径を有する円形の貫通穴50が開けてある。
Next, the assembly structure of the
ヒータコア15には同軸2重配管部16の回転部16bが予め一体化されているので、ヒータコア15はこの回転部16bとともに空調ケース11内への組み付けを行う。具体的には、ヒータコア15の温水出口タンク15aの長手方向の他端部(図2、3の左端部、図示せず)に軸部を設けるとともに、この軸部が回転可能に嵌合する軸受け用の嵌合穴(図示せず)が空調ケース11の図示しない壁面に設けてあるので、ヒータコア15の温水出口タンク15aの長手方向の他端部の軸部を空調ケース11の軸受け用嵌合穴に回転可能に挿入する。
Since the
また、ヒータコア15の温水出口タンク15aの長手方向の一端部側に位置する回転部16bの内側回転配管32および外側回転配管33からなる2重配管部を空調ケース11の貫通穴50に挿入する。
In addition, a double pipe portion composed of the
その後に、同軸2重配管部16の固定部16aの円環部27部分を空調ケース11の外側(図2、3の右側)から貫通穴50に挿入し、固定部16aの内側固定配管25の外周面を回転部16bの内側回転配管32の内周面に、また、固定部16aの外側固定配管26の内周面を回転部16bの外側回転配管33の外周面にそれぞれ嵌合する。
Thereafter, the
そして、円環状部材48を空調ケース11の内側(図2、3の左側)から固定部16aの円環部27にねじ等の締結手段により一体に締結する。これにより、外側回転配管33の円環状フランジ部47の全周が固定部16aの円環部27と円環状部材48とによって挟持される。
Then, the
なお、円環状部材48は、実際には半円環状に2分割されて形成されている。この2分割の円環状部材48が別個に固定部16aの円環部27に締結されるようになっている。
The
以上により、ヒータコア15の温水出口タンク15aの長手方向の両端部を空調ケース11により回転可能に支持できる。
As described above, both ends in the longitudinal direction of the hot
ヒータコア15の回転駆動機構は、本例では、ヒータコア15の回転中心軸O方向において、同軸2重配管部16の反対側に設けられている。すなわち、ヒータコア15の温水出口タンク15aの長手方向の他端部に設けられる軸部(図示せず)の先端部を空調ケース11の軸受け用の嵌合穴(図示せず)から空調ケース11外部に突出させている。
In this example, the rotation drive mechanism of the
そして、空調ケース11の外部に駆動用アクチュエータをなすモータ51(図1)を配置し、このモータ51の回転出力をリンク機構52(図1)を介して空調ケース11の嵌合穴から突出する温水出口タンク15aの軸部に伝達することにより、温水出口タンク15aの軸部に回転方向の力を加えるようになっている。
And the motor 51 (FIG. 1) which makes a drive actuator is arrange | positioned outside the air-
なお、モータ51は図示しない空調制御装置の出力側に電気接続され、空調制御装置の出力によりモータ51の回転方向及び回転量(作動角)が制御されるようになっている。
The
次に、本実施形態の作動を説明する。モータ51を作動させると、モータ51の回転出力によりリンク機構52を介してヒータコア15の温水出口タンク15aの軸部に回転方向の力が加わる。これにより、ヒータコア15が回転中心軸Oを中心として回転変位する。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
このようにモータ51の回転によりヒータコア15が回転中心軸Oを中心として回転するから、モータ51の回転方向及び回転量(作動角)を制御することにより、ヒータコア15の回転位置を任意に制御でき、これにより、車室内吹出空気温度を調整できる。
Thus, since the
しかも、最大冷房時には、ヒータコア15が図1の破線位置MCに回転操作されるので、図1の矢印cに示すように空調ケース11内の通路面積全体を冷風が流れる通路18として構成できる。
Moreover, since the
また、最大暖房時には、ヒータコア15が図1の1点鎖線位置MHに回転操作されるので、図1の矢印d’に示すように、空調ケース11内の通路面積全体を温風が流れる通路として構成できる。
Further, at the time of maximum heating, the
そのため、エアミックスドアを有する通常の室内空調ユニットに比較して、最大冷房時および最大暖房時の通風抵抗の低減により冷風吹出風量および温風吹出風量を増加して、最大冷房性能および最大暖房性能を向上できる。 Therefore, compared with a normal indoor air-conditioning unit with an air mix door, the maximum cooling performance and maximum heating performance can be achieved by increasing the amount of cool air blown air and hot air blown air by reducing the ventilation resistance during maximum cooling and maximum heating. Can be improved.
これに加え、本実施形態では、温水入出用の同軸2重配管部16をヒータコア15の一端部(温水出口タンク15a側端部)に構成し、この同軸2重配管部16の中心軸Oを中心としてヒータコア15を回転させるとともに、同軸2重配管部16の構成を有効活用して、ヒータコア15に流入する温水を遮断する入口流路開閉機構39を設けているので、次のごとき作用効果を発揮できる。
In addition to this, in this embodiment, the coaxial
すなわち、ヒータコア15が最大冷房位置に回転操作されると、図4(a)に示すように、回転側開口部41b、42bが固定側開口部40bから離れた位置に移動して入口流路開閉機構39は全閉の遮断状態となる。
That is, when the
ここで、固定側開口付壁部40には弾性シール部材42の第1リップ部48が密着し、回転側開口付壁部41の回転側開口部41bの周縁全周には弾性シール部材42の第2リップ部42dが密着している。さらに、円環状の弾性シール部材42の外周面42eは外側回転配管33の内周面に密着し、円環状の弾性シール部材42の内周面42fは内側回転配管32の外周面に密着している。
Here, the
そのため、固定部16aの外側固定配管26から回転部16bの外側回転配管33への温水の流れが遮断され、ヒータコア15への温水の流入が遮断される。
Therefore, the flow of hot water from the outer fixed
これにより、最大冷房時にヒータコア15から温水の熱が空気流れに放出されないから、ヒータコア15をバイパスして流れる空気流れc(図1参照)の温度上昇を回避でき、最大冷房性能をより効果的に発揮できる。
Thereby, since the heat of the hot water is not released to the air flow from the
図9、図10は本実施形態における効果を示すグラフである。図9は、最大冷房時におけるヒータコア15側温水通路(図3の矢印W)を流れる温水流量を示している。図10は、最大冷房時におけるヒータコア15側温水通路を流れる温水流量とヒータコア15をバイパスして流れる空気流れcの温度上昇との関係を示している。
9 and 10 are graphs showing effects in the present embodiment. FIG. 9 shows the flow rate of hot water flowing through the
なお、図9、図10では、比較例1として、本実施形態の入口流路開閉機構39およびバイパス通路機構44を廃止した例を示している。また、先願例に対応する例(比較例2)として、入口流路開閉機構39を廃止してバイパス通路機構44のみを設けた例を示している。
9 and 10, as Comparative Example 1, an example in which the inlet channel opening /
比較例1では、最大冷房時には、同軸2重配管構造16の入口部である入口パイプ28に流入した温水の全量がヒータコア15側温水通路を通過して流れるので、ヒータコア15をバイパスして流れる空気流れcの温度が約2.5℃上昇してしまう。
In the first comparative example, at the time of maximum cooling, since the entire amount of hot water flowing into the
一方、比較例2では、最大冷房時には、同軸2重配管構造16の入口部である入口パイプ28に流入した温水の一部がバイパス通路機構44を通過して出口パイプ30側へ短絡的に流れるが、残余の温水がヒータコア15側温水通路を通過して流れるので、ヒータコア15をバイパスして流れる空気流れcの温度が上昇してしまう。
On the other hand, in the comparative example 2, at the time of maximum cooling, a part of the hot water flowing into the
具体的には、車両エンジンがアイドル状態のときには、ヒータコア15側温水通路に約1L/min流れ、空気流れcの温度が約2.2℃上昇してしまう。車両エンジンが4000rpmのときには、温水を循環供給するウォーターポンプ(図示せず)の回転数が上がるため、循環する温水の流量が増加する。このため、ヒータコア15側温水通路に約4L/min流れ、空気流れcの温度が約2.5℃上昇してしまう。
Specifically, when the vehicle engine is in an idle state, the flow of about 1 L / min flows through the
これに対して、本実施形態では、車両エンジンがアイドル状態および4000rpmのいずれの状態であっても、ヒータコア15側温水通路を流れる温水流量を0L/minにすることができ、空気流れcの温度上昇を0℃にすることができる。
In contrast, in the present embodiment, the flow rate of hot water flowing through the
一方、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作された時には、図5(a)に示すように、回転側開口部41b、42bが固定側開口部40b上に重合して入口流路開閉機構39は全開の連通状態となる。
On the other hand, when the
本実施形態では、入口流路開閉機構39の全開時における開口面積(本例では固定側開口部40bの合計面積)が内側回転配管32の流路面積よりも大きくなるように、回転側開口部41b、42bおよび固定側開口部40bの形状、位置が設定されている。このため、最大暖房位置において入口流路開閉機構39で通水抵抗が増大することを抑制できる。
In the present embodiment, the opening on the rotation side is such that the opening area when the inlet channel opening /
この結果、固定部16aの外側固定配管26に流入した温水の全量が図3の矢印Wに示すヒータコア15側温水通路を通過して流れるので、ヒータコア15による空気加熱作用を何ら支障なく発揮できる。
As a result, the entire amount of hot water flowing into the outer fixed
また、ヒータコア15が所定回転角以上の温度制御状態(中間回転位置)に回転操作された時には、図6(a)に示すように、回転側開口部41b、42bが固定側開口部40bを半分程度開口する位置に移動して入口流路開閉機構39は中間開度の連通状態となる。
When the
このため、入口流路開閉機構39は、ヒータコア15の回転角に合わせてヒータコア15側温水通路を通過する温水の流量を調整することができる。したがって、入口流路開閉機構39は、いわゆる温水弁の機能を発揮することができる。
For this reason, the inlet channel opening /
本実施形態では、固定側開口部40bおよび回転側開口部41b、42bを、固定側開口付壁部40、回転側開口付壁部41および弾性シール部材42の円周方向に等間隔に4個ずつ隔設している。これにより、固定側開口部40bおよび回転側開口部41b、42bを1個ずつのみ設ける場合と比較して、ヒータコア15の回転角が小さい場合における入口流路開閉機構39の開口面積を大きく確保している。
In the present embodiment, four fixed-
このため、ヒータコア15の回転角が小さい場合において、ヒータコア15側温水通路を通過する温水の流量を所定量以上確保することができる。
For this reason, when the rotation angle of the
また、本実施形態では、同軸2重配管部16の構成を有効活用して、同軸2重配管構造16の温水出入口部間を直接連通するバイパス通路機構44を設けているので、次のごとき作用効果を発揮できる。
Further, in the present embodiment, the bypass double-
すなわち、ヒータコア15が最大冷房位置に回転操作されると、図4(b)に示すように、バイパス穴開閉部46がバイパス穴45から離れた位置に移動してバイパス通路機構44は全開の連通状態となる。
That is, when the
そのため、同軸2重配管構造16の入口部である入口パイプ28と、出口部である出口パイプ30とがバイパス通路機構44によって直接連通する。この結果、入口パイプ28に流入した温水は固定部16aの外側固定配管26側に流れず、図2の矢印Zに示すようにバイパス通路機構44を通過して出口パイプ30側へ短絡的に流れる。
Therefore, the
これにより、最大冷房時に入口流路開閉機構39が遮断されたときに、固定部16aの外側固定配管26に温水が滞留することを防止できる。このため、温水に混入する異物(車両エンジンの製造時に付着した鋳砂等)が外側固定配管26内に溜まり、入口流路開閉機構39に噛み込むという不具合を回避することができる。
Thereby, it is possible to prevent hot water from staying in the outer fixed
これに加え、最大冷房時に入口流路開閉機構39が遮断されたときに温水流れがせき止められて温水圧力が上昇することを抑制できるので、入口流路開閉機構39を含む同軸2重配管構造16の耐圧強度を低減することができ、製品コストの上昇を抑制することができる。
In addition to this, since the hot water flow is blocked and the hot water pressure is prevented from rising when the inlet channel opening /
一方、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作された時には、図5(b)に示すように、バイパス穴開閉部46がバイパス穴45上に閉塞状態で重合してバイパス通路機構44が全閉の遮断状態となる。
On the other hand, when the
このため、入口パイプ28に流入した温水の全量が図3の矢印Wに示すヒータコア15側温水通路を通過して流れるので、ヒータコア15による空気加熱作用を何ら支障なく発揮できる。
For this reason, since the whole amount of hot water flowing into the
また、ヒータコア15の回転角が所定値以上になっている温度制御状態(中間回転位置)に回転操作された時には、図6(b)に示すように、バイパス穴開閉部46がバイパス穴45を半分程度開口する位置に移動してバイパス通路機構44は中間開度の連通状態となる。
When the
このため、ヒータコア15の回転角に合わせてバイパス通路機構44を通過する温水の流量を調整することができる。換言すれば、ヒータコア15の回転角に合わせてヒータコア15側温水通路を通過する温水の流量を調整することができる。
For this reason, the flow rate of the hot water passing through the
ここで、ヒータコア15の回転角が微小角度のとき、すなわち、入口流路開閉機構39が微小開度のときに入口流路開閉機構39を流れる温水の流量が多いと、入口流路開閉機構39の微小開口部にて温水の流速が速くなるため流水音が発生してしまう。
Here, when the rotation angle of the
そこで、本発明者は、バイパス穴45の直径と流水音の発生との関係について試作検討を行った。その結果は、図11に示される。
Therefore, the present inventor has made a trial study on the relationship between the diameter of the
図11に示す図表からわかるように、バイパス穴45を直径3mm以上にすることにより、ヒータコア15の回転角が微小角度のときにバイパス通路機構44を通過する温水の流量を多くして、入口流路開閉機構39を流れる温水の流量を抑制できる。このため、入口流路開閉機構39の微小開口部にて流水音が発生することを防止できることがわかった。
As can be seen from the chart shown in FIG. 11, by setting the
さらに、バイパス穴45を直径3mm以上にすることにより、バイパス穴45を通過する温水の流速上昇を抑制することができる。このため、バイパス穴45自身にて流水音が発生することをも防止できることがわかった。
Furthermore, by setting the
なお、温度制御時には、入口流路開閉機構39の開度が大きくなるので、バイパス穴45を通過する温水の流量が減少する。このため、温度制御時にバイパス穴45がバイパス穴開閉部46によって半分程度閉じられても、バイパス穴45を通過する温水の流速が上昇することがないので、バイパス穴45にて流水音が発生することはない。
At the time of temperature control, the opening degree of the inlet channel opening /
ところで、バイパス穴45の位置が、入口パイプ28から外側固定配管26に流入する温水の動圧を直接受ける位置であると、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作されてバイパス通路機構44が全閉の遮断状態となったときにバイパス通路機構44から温水が漏れやすくなってしまう。
By the way, if the position of the
図12は、最大暖房位置において図3の矢印Wに示すヒータコア15側温水通路を流れる温水流量を示すグラフである。図12において、比較例3はバイパス穴45を内側固定配管25のうち入口パイプ28に対向する部位(図3の下方側部位)に開口させた例である。
FIG. 12 is a graph showing the flow rate of hot water flowing through the
この比較例3では、入口パイプ28から外側固定配管26に流入する温水の動圧を直接受ける位置にバイパス穴45が配置されているので、温水の総流量6L/minに対してヒータコア15の温水流量が約4L/minとなっている。
In this comparative example 3, since the
これに対して、バイパス穴45を、内側固定配管25のうち、同軸2重配管部16の中心軸Oに対して入口パイプ28と反対側(図3の上方側)の部位に配置した比較例4では、ヒータコア15の温水流量が約4.4L/minとなり、比較例3よりも増加する。
On the other hand, the comparative example which has arrange | positioned the
そこで、本実施形態では、バイパス穴45を、内側固定配管25のうち、同軸2重配管部16の中心軸Oに対して入口パイプ28と反対側の部位に配置しているので、入口パイプ28から外側固定配管26に流入する温水の動圧をバイパス穴45が直接受けることを回避することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
このため、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作されてバイパス通路機構44が全閉の遮断状態となったときにバイパス通路機構44から温水が漏れることを抑制できる。
For this reason, it is possible to suppress the leakage of hot water from the
また、本実施形態では、同軸2重配管部16の構成を有効活用して、固定部16aの外側固定配管26に流入する温水流量を調整する入口絞り機構37を設けているので、次のごとき作用効果を発揮できる。
Further, in the present embodiment, the
すなわち、ヒータコア15が最大冷房位置に回転操作されると、図4(b)に示すように、回転部16bの入口開閉部38が入口パイプ28上に重合して、入口絞り機構37は入口開閉部38に形成される温水流通部38aのみで連通状態となる。
That is, when the
このため、入口パイプ28から外側固定配管26に流入する温水の流量を抑制することができる。この結果、最大冷房時に入口流路開閉機構39が遮断されたときに温水流れがせき止められて温水圧力が上昇することをより抑制できるので、入口流路開閉機構39を含む同軸2重配管構造16の耐圧強度をより低減することができ、製品コストの上昇をより抑制することができる。
For this reason, the flow rate of the hot water flowing into the outer fixed
ここで、入口開閉部38の温水流通部38aの面積が小さすぎると、温水流通部38aで温水の流速が上昇するため、温水流通部38aにて流水音が発生してしまう。そこで、本発明者は試作検討を通じて、温水流通部38aを直径3mm以上の円形穴にすることにより、温水流通部38aにおける流水音を防止できることを確認している。
Here, if the area of the hot
一方、ヒータコア15が最大暖房位置に回転操作された時には、図5(b)に示すように、入口開閉部38が入口パイプ28から離れた位置に移動して入口絞り機構37は全開の連通状態となる。
On the other hand, when the
このため、入口パイプ28に流入した温水の全量が図3の矢印Wに示すヒータコア15側温水通路を通過して流れるので、ヒータコア15による空気加熱作用を何ら支障なく発揮できる。
For this reason, since the whole amount of hot water flowing into the
また、ヒータコア15の回転角が所定値以上になっている温度制御状態(中間回転位置)に回転操作された時には、図6(b)に示すように、入口開閉部38が入口パイプ28を半分程度開口する位置に移動して入口絞り機構37は中間開度の連通状態となる。
When the
このため、ヒータコア15の回転角に合わせて入口絞り機構37を通過する温水の流量を調整することができる。換言すれば、ヒータコア15の回転角に合わせてヒータコア15側温水通路を通過する温水の流量を調整することができる。
For this reason, the flow rate of the hot water passing through the
ところで、本実施形態では、同軸2重配管部16の内側配管部において、内側回転配管32が内側固定配管25の内周側に嵌合している。これにより、図8に示すように、内側回転配管32の嵌合先端部32bが内側固定配管25内の空間25a内に位置している。
By the way, in the present embodiment, the inner
換言すれば、内側回転配管32の嵌合先端部32bが外側固定配管26の外周側と内側固定配管25の内周側との間の空間26a内に位置することを回避できる。
In other words, it is possible to avoid the
このため、内側回転配管32の嵌合先端部32bが流入側温水の動圧を直接受けることを回避できるので、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部内に温水が流入することを抑制できる。
For this reason, since it can avoid that the fitting front-end |
一方、内側固定配管25の嵌合先端部25bは空間26a内に位置しているものの、内側固定配管25の嵌合先端部25bは流入側温水の下流側を向いている。このため、内側固定配管25の嵌合先端部25bが流入側温水の動圧を直接受けることを回避できるので、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部内に温水が流入することを抑制できる。
On the other hand, although the fitting
これらの結果、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部における温水洩れを抑制することができる。
As a result, it is possible to suppress leakage of hot water at the fitting portion between the inner
さらに、本実施形態では、内側回転配管32の外周面と内側固定配管25の内周面との間に存在する微小隙間35を0.3mm以下にすることによって、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部における温水洩れを効果的に抑制している。
Furthermore, in this embodiment, the
図12において、比較例5は、上述の比較例4において微小隙間35を0.5mm以下にした例である。この比較例5では、温水の総流量6L/minに対してヒータコア15の温水流量が約4.5L/minとなっている。
In FIG. 12, the comparative example 5 is an example in which the
これに対して、本実施形態では、微小隙間35の寸法が0.3mm以下になるように、内側回転配管32の外径および内側固定配管25の内径を設定している。これにより、図12に示すように、ヒータコア15の温水流量を約5.6L/minにすることができ、比較例5よりも大幅に増加させることができることがわかった。
In contrast, in the present embodiment, the outer diameter of the
なお、比較例6は、比較例4に対して微小隙間35を0.1mm以下にした例である。これにより、ヒータコア15の温水流量を約5.8L/minにすることができる。
Comparative Example 6 is an example in which the
しかしながら、微小隙間35を0.3mmから0.1mm以下にすると、高精度な加工精度、組付精度が必要となり、製品コストの上昇の要因となる。一方、微小隙間35を0.3mmから0.1mm以下にしてもヒータコア15の温水流量の増加は0.2L/minとわずかである。このため、本実施形態では、微小隙間35を0.3mm以下にしている。
However, if the
このように、本実施形態では、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部における温水洩れを、弾性シール材を用いることなく、良好に抑制している。このため、当該嵌合部に弾性シール材を用いることによる摺動摩擦力の発生を回避することができる。 Thus, in this embodiment, the warm water leak in the fitting part of the inner side rotation piping 32 and the inner side fixed piping 25 is suppressed favorably without using an elastic sealing material. For this reason, generation | occurrence | production of the sliding frictional force by using an elastic sealing material for the said fitting part can be avoided.
この結果、ヒータコア15の回転操作力を増大させることなく、内側回転配管32と内側固定配管25との嵌合部における温水漏れを防止することができる。
As a result, it is possible to prevent hot water leakage at the fitting portion between the
ところで、本実施形態では、入口流路開閉機構39において、弾性シール部材42の第1リップ部42cと固定側開口付壁部40の平板面とが摺動することにより摺動摩擦力が発生するが、弾性シール部材42の第1リップ部42cに摩擦係数が小さい膜43(テフロン(登録商標)製のシート等)を貼り付けているので、摺動摩擦力の発生を抑制することができる。
By the way, in this embodiment, in the inlet channel opening /
この結果、入口流路開閉機構39を設けることに伴いヒータコア15の回転操作力が増大することを抑制できる。
As a result, it is possible to suppress an increase in the rotational operation force of the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、弾性シール部材42を回転側開口付壁部41に積層しているが、本実施形態では、図13に示すように、弾性シール部材42と回転側開口付壁部41を一体に成形している。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
図13は、本実施形態における要部断面図である。本実施形態では、弾性シール部材42をインサート成形することによって弾性シール部材42と回転側開口付壁部41を一体に成形している。
FIG. 13 is a cross-sectional view of a main part in the present embodiment. In the present embodiment, the
より具体的には、弾性シール部材42が回転側開口付壁部41の表裏両側の平板面と回転側開口部41bの内周面とを覆うように成形されている。そして、第1実施形態(図7参照)と同様に、円環状の回転側開口付壁部41の外周面に、外径方向に突出する4個の突起部41aを円周方向に等間隔に隔設して、この突起部41aを外側回転配管33の先端面の4個の凹部33bに挿入している。
More specifically, the
これにより、一体成形された回転側開口付壁部41および弾性シール部材42が外側回転配管33の先端部に固定され、回転部16bの回転に伴って回転するようになっている。
As a result, the integrally formed rotation-side opening-equipped
また、回転部16bの内側回転配管32の外周面に段差を設けることによって、弾性シール部材42の第2リップ部42d側を向いた当接面32cを形成している。同様に、回転部16bの外側回転配管33の内周面に段差を設けることによって、弾性シール部材42の第2リップ部42d側を向いた当接面33cを形成している。
Further, by providing a step on the outer peripheral surface of the
本実施形態では、最大冷房時には、弾性シール部材42の第1リップ部48が固定側開口付壁部40に密着し、弾性シール部材42の第2リップ部42dが回転部16bの当接面32c、33cに密着している。さらに、円環状の弾性シール部材42の外周面42eが外側回転配管33の内周面に密着し、円環状の弾性シール部材42の内周面42fが内側回転配管32の外周面に密着している。
In the present embodiment, at the maximum cooling time, the
そのため、固定部16aの外側固定配管26から回転部16bの外側回転配管33への温水の流れが遮断され、ヒータコア15への温水の流入が遮断される。
Therefore, the flow of hot water from the outer fixed
これにより、第1実施形態と同様の効果を発揮できる。 Thereby, the effect similar to 1st Embodiment can be exhibited.
(第3実施形態)
上記各実施形態では、同軸2重配管部16を蒸発器13の車両後方側に配置するとともにヒータコア15の風上側の面の全体を覆う遮風壁17を配置しているが、本実施形態では、図14に示すように、同軸2重配管部16を空調ケース11の車両後方側壁面に密着配置するとともに遮風壁17を廃止している。
(Third embodiment)
In each of the above embodiments, the coaxial
図14は本実施形態による室内空調ユニットの概略断面図を示している。本実施形態では、最大冷房時には、ヒータコア15が図13の破線位置(空調ケース11の車両後方側壁面に沿って略上下方向に延びる位置)MCに回転操作されるので、図14の矢印cに示すように空調ケース11内の通路面積全体を冷風が流れる通路18として構成できる。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the indoor air conditioning unit according to this embodiment. In the present embodiment, at the time of maximum cooling, the
このとき、ヒータコア15のコア部近傍においては、ヒータコア15をバイパスして流れる空気流れcの流速が速いため熱伝達率が高くなるが、入口流路開閉機構39によってヒータコア15への温水の流入が遮断されるので、ヒータコア15から温水の熱が空気流れに放出されない。
At this time, in the vicinity of the core portion of the
このため、上記各実施形態と同様に、ヒータコア15をバイパスして流れる空気流れcの温度上昇を回避でき、最大冷房性能を効果的に発揮できる。
For this reason, similarly to the above-described embodiments, it is possible to avoid the temperature rise of the air flow c that flows by bypassing the
また、最大暖房時には、ヒータコア15が図14の1点鎖線位置MHに回転操作されるので、図1の矢印d’に示すように、空調ケース11内の通路面積全体を温風が流れる通路として構成できる。
Further, at the time of maximum heating, the
さらに、本実施形態では、遮風壁17の廃止により遮風壁17による通風抵抗を低減することができる。そのため、上記各実施形態に比較して、最大冷房時および最大暖房時の通風抵抗の低減により冷風吹出風量および温風吹出風量を増加して、最大冷房性能および最大暖房性能を向上できる。
Furthermore, in this embodiment, the aeration resistance by the
(他の実施形態)
(1)上記各実施形態では、温水入出用の同軸2重配管部16において、外側配管26、33により温水入口側流路を構成し、内側配管25、32により温水出口側流路を構成しているが、これとは逆に、外側配管26、33により温水出口側流路を構成し、内側配管25、32により温水入口側流路を構成するようにしてもよい。すなわち、図3において温水流れ方向Wを逆転させる構成にしてもよい。
(Other embodiments)
(1) In each of the above embodiments, in the coaxial
この温水流れ方向Wの逆転に伴って、図2、3の上部の温水出口タンク15aが温水入口タンクとなり、図2、3の下部の温水入口タンク15bが温水出口タンクとなり、温水入口パイプ28が温水出口パイプとなり、温水出口パイプ30が温水入口パイプとなる。したがって、同軸2重配管部16は温水入口タンク側に配置されることになる。
2 and 3, the upper hot
この実施形態においては、固定側開口付壁部40、回転側開口付壁部41および弾性シール部材42により構成される入口流路開閉機構39を内側配管25、32内に配置すればよい。
In this embodiment, the inlet channel opening /
また、この実施形態においても、バイパス穴45とバイパス穴開閉部46とにより構成されるバイパス通路機構44を同様に構成できる。但し、バイパス通路機構44を通過するバイパス温水の流れ方向は矢印Zと逆方向に流れる。
Also in this embodiment, the
また、この実施形態においては、入口開閉部38を内側回転配管32に形成すれば、出口パイプ30と入口開閉部38とにより入口絞り機構37を構成できる。
In this embodiment, if the inlet opening / closing
また、この実施形態においては、内側固定配管25と内側回転配管32との嵌合における内外の位置関係を上記各実施形態と逆にして、内側固定配管25の外周側に内側回転配管32を嵌合させるようにすればよい。
In this embodiment, the
これにより、内側固定配管25の嵌合先端部25bが流入側温水の動圧を直接受けることを回避できるので、上記各実施形態と同様に、内側固定配管25と外側固定配管26との嵌合部における温水洩れを抑制することができる。
Thereby, since it can avoid that the fitting front-end |
(2)上記各実施形態では、バイパス通路機構44のバイパス穴45および入口絞り機構37の入口開閉部38の温水流通部38aをともに直径3mm以上の円形穴にしているが、これらの穴形状は円形に限定されるものではなく、例えば、長円形、矩形等にすることができる。
(2) In each of the above embodiments, the
このようにバイパス穴45および温水流通部38aを円形以外の穴形状にする場合には、当該穴を相当円直径3mm以上の大きさにすることにより入口流路開閉機構39および温水流通部38aにおける流水音の発生を防止できる。
In this way, when the
さらに、入口開閉部38の温水流通部38aは、穴形状のみならず、切欠形状にすることができる。このように温水流通部38aを切欠形状にする場合には、最大冷房時における温水流通部38aと温水入口パイプ28との重合部を相当円直径3mm以上の大きさにすることにより温水流通部38aにおける流水音の発生を防止できる。
Furthermore, the hot
(3)上記各実施形態では、温水入口パイプ28および温水出口パイプ30をともに、同軸2重配管部16の外径方向(軸方向と直交する方向)に結合しているが、温水入口パイプ28および温水出口パイプ30の一方または両方を同軸2重配管部16の軸方向に結合してもよい。
(3) In each of the above embodiments, the hot
この実施形態においては、入口絞り機構37またはバイパス通路機構44を、入口流路開閉機構39と同様に、回転側開口付壁部と固定側開口付壁部とにより構成すればよい。
In this embodiment, the
(4)上記各実施形態では、入口絞り機構37または温水入出用の同軸2重配管部16をヒータコア15の一端側(温水出口タンク15a側)に配置して、ヒータコア15の回転中心軸Oをヒータコア15の一端側(温水出口タンク15a側)に設定しているが、温水入出用の同軸2重配管部16をヒータコア15の連絡配管15fの長手方向の中間部位に配置して、ヒータコア15の回転中心軸Oを温水入口タンク15bと温水出口タンク15aとの中間位置に設定するようにしてもよい。
(4) In each of the above-described embodiments, the
(5)上記各実施形態では、同軸2重配管部16の回転部16bをヒータコア15にろう付けにより一体化しているが、同軸2重配管部16の回転部16bをかしめ等の機械的結合手段によりシール材を介在してヒータコア15側にシール固定するようにしてもよい。
(5) In each of the above embodiments, the rotating
(6)上記各実施形態では、ヒータコア15として、温水入口タンク15bから温水が全部のチューブ15cを通過して温水出口タンク15aに向かう、いわゆる全パスタイプ(一方向流れタイプ)を使用しているが、ヒータコア15として、温水流れを空気流れ方向の前後でUターンさせる前後Uターンタイプを使用し、この前後Uターンタイプのヒータコア15に対して本発明を適用してもよい。
(6) In each of the above embodiments, as the
同様に、ヒータコア15として、温水流れをヒータコア左右方向(図4、5の左右方向)でUターンさせる左右Uターンタイプを使用し、この左右Uターンタイプのヒータコア15に対して本発明を適用してもよい。
Similarly, as the
(7)上記各実施形態では、同軸2重配管部16の固定部16aを空調ケース11と別体で成形しているが、この固定部16aおよび空調ケース11はともに樹脂製の部材であるから、この固定部16aを空調ケース11に樹脂で一体成形するようにしてもよい。
(7) In each of the above embodiments, the fixing
(8)上記各実施形態では、ヒータコア15に対して車両エンジンの温水を循環する例について述べたが、ヒータコア15に対して、燃焼式ヒータや燃料電池等の車載熱源機器で加熱された温水を循環させるようにしてもよい。
(8) In each of the above embodiments, the example in which the hot water of the vehicle engine is circulated to the
また、ヒータコア15に循環させる熱源流体として、温水の代わりに油圧機器の作動油等を用いてもよい。
Further, hydraulic oil for hydraulic equipment or the like may be used as the heat source fluid to be circulated through the
11…空調ケース、15…回転式ヒータコア(加熱用熱交換器)、
16…同軸2重配管部、25…内側固定配管、25a…空間(出口流路)、
26…外側固定配管(固定側配管)、26a…空間(入口流路)、
28…入口パイプ(入口部)、30…出口パイプ(出口部)、32…内側回転配管、
32a…空間(出口流路)、33…外側回転配管(回転側配管)、
33a…空間(入口流路)、35…微小隙間、37…入口絞り機構、
39…入口流路開閉機構、45…バイパス穴、46…バイパス穴開閉部、
O…回転中心軸。
11 ... air conditioning case, 15 ... rotary heater core (heat exchanger for heating),
16 ... Coaxial double pipe part, 25 ... Inner fixed pipe, 25a ... Space (exit flow path),
26 ... Outer fixed pipe (fixed side pipe), 26a ... Space (inlet flow path),
28 ... Inlet pipe (inlet part), 30 ... Outlet pipe (outlet part), 32 ... Inside rotary pipe,
32a ... space (exit flow path), 33 ... outside rotary pipe (rotary side pipe),
33a ... space (inlet flow path), 35 ... minute gap, 37 ... inlet throttle mechanism,
39 ... Inlet channel opening / closing mechanism, 45 ... Bypass hole, 46 ... Bypass hole opening / closing part,
O: Center axis of rotation.
Claims (17)
前記空調ケース(11)内に回転可能に配置され、前記空調ケース(11)内の空気を加熱する加熱用熱交換器(15)とを備え、
前記加熱用熱交換器(15)の回転位置を変化することにより前記加熱用熱交換器(15)を通過する温風と前記加熱用熱交換器(15)をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、
前記加熱用熱交換器(15)に熱源流体を流入させる入口流路(26a、33a)をなす配管と、前記加熱用熱交換器(15)から熱源流体を流出させる出口流路(25a、32a)をなす配管とを同軸2重配管構造(16)により構成し、
前記同軸2重配管構造(16)の中心軸(O)を中心として前記加熱用熱交換器(15)を回転可能に構成するとともに、
前記加熱用熱交換器(15)が最大冷房位置に回転操作された時は前記入口流路(26a、33a)を閉じる入口流路開閉機構(39)を前記同軸2重配管構造(16)に構成し、
前記加熱用熱交換器(15)が前記最大冷房位置から最大暖房位置側へ回転操作されると、前記入口流路開閉機構(39)が前記入口流路(26a、33a)を開く方向に変化することを特徴とする空調装置。 An air conditioning case (11) through which air flows;
A heating heat exchanger (15) that is rotatably arranged in the air conditioning case (11) and heats the air in the air conditioning case (11);
By changing the rotational position of the heating heat exchanger (15), the air volume ratio between the hot air passing through the heating heat exchanger (15) and the cold air bypassing the heating heat exchanger (15) is changed. In the air conditioner that adjusts the blown air temperature by adjusting,
A pipe forming an inlet channel (26a, 33a) for allowing a heat source fluid to flow into the heating heat exchanger (15), and an outlet channel (25a, 32a) for allowing the heat source fluid to flow out of the heating heat exchanger (15). ) With a coaxial double pipe structure (16),
The heating heat exchanger (15) is configured to be rotatable about the central axis (O) of the coaxial double pipe structure (16), and
When the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, an inlet channel opening / closing mechanism (39) for closing the inlet channel (26a, 33a) is provided in the coaxial double pipe structure (16). Configure
When the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the inlet channel opening / closing mechanism (39) changes in a direction to open the inlet channels (26a, 33a). An air conditioner characterized by that.
前記回転側配管(33)のうち熱源流体流れ上流側部位には、回転側開口部(41b)を有する回転側開口付壁部(41)が前記入口流路(26a、33a)の一部を塞ぐように配置されており、
前記固定側配管(26)には、固定側開口部(40b)を有する固定側開口付壁部(40)が前記回転側開口付壁部(41)に対向かつ密着するように配置されており、
前記加熱用熱交換器(15)が前記最大冷房位置にある時は前記回転側開口部(41b)が前記固定側開口部(40b)から離れた位置にあり、前記加熱用熱交換器(15)が前記最大冷房位置から前記最大暖房位置側へ回転操作されると前記回転側開口部(41b)が前記固定側開口部(40b)に重合するように、前記回転側開口部(41b)と前記固定側開口部(40b)とが形成されており、
前記入口流路開閉機構(39)は、前記回転側開口付壁部(41)と前記固定側開口付壁部(40)とから構成されることを特徴とする請求項1に記載の空調装置。 The inlet channel (26a, 33a) includes a rotating side pipe (33) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15), and a fixed side pipe (26) that communicates with the rotating side pipe (33). Consisting of
A wall portion (41) with a rotation side opening having a rotation side opening (41b) is part of the inlet channel (26a, 33a) at the upstream side portion of the heat source fluid flow in the rotation side pipe (33). It is arranged to close
In the fixed side pipe (26), a fixed side opening wall portion (40) having a fixed side opening portion (40b) is disposed so as to face and closely contact the rotation side opening wall portion (41). ,
When the heating heat exchanger (15) is in the maximum cooling position, the rotating side opening (41b) is located away from the fixed side opening (40b), and the heating heat exchanger (15 ) Is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the rotation side opening (41b) and the rotation side opening (41b) are overlapped with the fixed side opening (40b). The fixed side opening (40b) is formed,
2. The air conditioner according to claim 1, wherein the inlet channel opening / closing mechanism (39) includes the rotation-side opening-equipped wall portion (41) and the fixed-side opening-equipped wall portion (40). .
前記固定側開口部(40b)は、前記回転側開口部(41b)に対応して多数個隔設されていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載の空調装置。 A plurality of the rotation side openings (41b) are provided in the rotation direction of the wall portion with rotation side opening (41),
The air conditioner according to any one of claims 2 to 4, wherein a plurality of the fixed side openings (40b) are provided in correspondence with the rotation side openings (41b).
前記同軸2重配管構造(16)の内側配管は、前記加熱用熱交換器(15)と一体に回転する内側回転配管(32)と、前記内側回転配管(32)と連通する内側固定配管(25)とから構成されており、
前記外側回転配管(33)が前記回転側配管を構成し、
前記外側固定配管(26)が前記固定側配管を構成することを特徴とする請求項2ないし6のいずれか1つに記載の空調装置。 The outer pipe of the coaxial double pipe structure (16) includes an outer rotary pipe (33) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15), and an outer fixed pipe (33) that communicates with the outer rotary pipe (33). 26), and
The inner pipe of the coaxial double pipe structure (16) includes an inner rotating pipe (32) rotating integrally with the heating heat exchanger (15) and an inner fixed pipe (32) communicating with the inner rotating pipe (32). 25) and
The outer rotating pipe (33) constitutes the rotating side pipe,
The air conditioner according to any one of claims 2 to 6, wherein the outer fixed pipe (26) constitutes the fixed side pipe.
前記内側固定配管(25)には、前記同軸2重配管構造(16)の出口部(30)が形成されており、
前記内側固定配管(25)には、前記入口部(28)と前記出口部(30)とを直接連通するバイパス穴(45)が形成されており、
前記内側回転配管(32)には、前記加熱用熱交換器(15)の回転操作に伴って前記バイパス穴(45)を開閉するバイパス穴開閉部(46)が形成されており、
前記加熱用熱交換器(15)が前記最大冷房位置に回転操作された時には、前記バイパス穴開閉部(46)が前記バイパス穴(45)を開き、
前記加熱用熱交換器(15)が前記最大冷房位置から前記最大暖房位置側へ回転操作されると、前記バイパス穴開閉部(46)が前記バイパス穴(45)を閉じる方向へ変化することを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1つに記載の空調装置。 The outer fixed pipe (26) is formed with an inlet part (28) of the coaxial double pipe structure (16),
The inner fixed pipe (25) is formed with an outlet part (30) of the coaxial double pipe structure (16),
The inner fixed pipe (25) is formed with a bypass hole (45) for directly communicating the inlet portion (28) and the outlet portion (30),
The inner rotary pipe (32) is provided with a bypass hole opening / closing part (46) that opens and closes the bypass hole (45) in accordance with the rotation operation of the heating heat exchanger (15).
When the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, the bypass hole opening / closing part (46) opens the bypass hole (45),
When the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position, the bypass hole opening / closing part (46) changes in a direction to close the bypass hole (45). The air conditioner according to any one of claims 7 to 9, wherein
前記バイパス穴(45)は、前記内側固定配管(25)のうち、前記中心軸(O)に対して前記入口部(28)と反対側の部位に形成されていることを特徴とする請求項10に記載の空調装置。 The inlet portion (28) is formed on the outer radial direction side of the outer fixed pipe (26),
The said bypass hole (45) is formed in the site | part on the opposite side to the said inlet part (28) with respect to the said center axis | shaft (O) among the said inner side fixed piping (25). 10. The air conditioner according to 10.
前記加熱用熱交換器(15)が前記最大冷房位置から前記最大暖房位置側へ回転操作されると前記開度が増大するように、前記入口絞り機構(37)が構成されていることを特徴とする請求項7ないし12のいずれか1つに記載の空調装置。 When the heating heat exchanger (15) is rotated to the maximum cooling position, an inlet throttle mechanism (37) that minimizes the opening of the inlet (28) is formed in the outer rotary pipe (33). Has been
The inlet throttle mechanism (37) is configured such that the opening degree increases when the heating heat exchanger (15) is rotated from the maximum cooling position to the maximum heating position. The air conditioner according to any one of claims 7 to 12.
前記空調ケース(11)内に回転可能に配置され、前記空調ケース(11)内の空気を加熱する加熱用熱交換器(15)とを備え、
前記加熱用熱交換器(15)の回転位置を変化することにより前記加熱用熱交換器(15)を通過する温風と前記加熱用熱交換器(15)をバイパスする冷風との風量割合を調整して吹出空気温度を調整する空調装置において、
前記加熱用熱交換器(15)に熱源流体を流入させる入口流路(26a、33a)をなす配管と、前記加熱用熱交換器(15)から熱源流体を流出させる出口流路(25a、32a)をなす配管とを同軸2重配管構造(16)により構成し、
前記同軸2重配管構造(16)の中心軸(O)を中心として前記加熱用熱交換器(15)を回転可能に構成し、
前記同軸2重配管構造(16)の内側配管は、前記加熱用熱交換器(15)と一体に回転する内側回転配管(32)と、前記内側回転配管(32)が回転可能に嵌合する内側固定配管(25)とから構成されており、
前記内側回転配管(32)と前記内側固定配管(25)との嵌合部では、前記内側回転配管(32)が前記出口流路(25a、32a)側に位置し、前記内側固定配管(25)が前記入口流路(26a、33a)側に位置していることを特徴とする空調装置。 An air conditioning case (11) through which air flows;
A heating heat exchanger (15) that is rotatably arranged in the air conditioning case (11) and heats the air in the air conditioning case (11);
By changing the rotational position of the heating heat exchanger (15), the air volume ratio between the hot air passing through the heating heat exchanger (15) and the cold air bypassing the heating heat exchanger (15) is changed. In the air conditioner that adjusts the blown air temperature by adjusting,
A pipe forming an inlet channel (26a, 33a) for allowing a heat source fluid to flow into the heating heat exchanger (15), and an outlet channel (25a, 32a) for allowing the heat source fluid to flow out of the heating heat exchanger (15). ) With a coaxial double pipe structure (16),
The heating heat exchanger (15) is configured to be rotatable about the central axis (O) of the coaxial double pipe structure (16),
The inner pipe of the coaxial double pipe structure (16) is rotatably fitted with the inner rotary pipe (32) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15) and the inner rotary pipe (32). It consists of an inner fixed pipe (25),
In the fitting portion between the inner rotary pipe (32) and the inner fixed pipe (25), the inner rotary pipe (32) is located on the outlet flow path (25a, 32a) side, and the inner fixed pipe (25 ) Is located on the inlet channel (26a, 33a) side.
前記外側固定配管(26)には、前記同軸2重配管構造(16)の入口部(28)が形成されており、
前記内側固定配管(25)には、前記同軸2重配管構造(16)の出口部(30)が形成されていることを特徴とする請求項15または16に記載の空調装置。 The outer pipe of the coaxial double pipe structure (16) includes an outer rotary pipe (33) that rotates integrally with the heating heat exchanger (15), and an outer fixed pipe (33) that communicates with the outer rotary pipe (33). 26), and
The outer fixed pipe (26) is formed with an inlet part (28) of the coaxial double pipe structure (16),
The air conditioner according to claim 15 or 16, wherein an outlet (30) of the coaxial double pipe structure (16) is formed in the inner fixed pipe (25).
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