JP2011085381A - 車両用空調装置に用いられる熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換器において分離部材を簡便に製造且つ装着し、前記車両用空調装置における第１及び第２通路に供給される空気を、確実に分離してそれぞれ独立して所定の吹出口から車室内へと確実に送風する。
【解決手段】車両用空調装置１０を構成するヒータコア２０には、複数のチューブ５８の間に、ルーバー６４を有した第１及び第２フィン６０、６２が配設され、前記第１フィン６０が、第１ブロアユニット１６からの空気が流通する第１フロント通路３４に臨んだ第１加熱部５４に設けられ、一方、前記第２フィン６２が、第２ブロアユニット２２からの空気が流通する第１リア通路１３０に臨んだ第２加熱部５６に設けられている。また、第１加熱部５４と第２加熱部５６との境界部Ｃには、前記ルーバー６４を備えていない分離フィン７２が、第１及び第２フィン６０、６２とは別体で設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車室内の温度調整を行う車両用空調装置に設けられ、該車室内に送風される空気を冷却・加熱するための車両用空調装置に用いられる熱交換器に関する。

車両に搭載される車両用空調装置は、例えば、車室内の空気をケーシング内に取り込むための第１ブロアと、車両内外の空気を前記ケーシング内へと取り込むための第２ブロアとを備えたものが知られている。この車両用空調装置は、第１ブロアが回転することによって内気導入口から導入された空気が、第１熱交換器によって加熱され第１風路を通じてフェイス吹出口又はフット吹出口から車室内へと送風されると共に、前記第２ブロアが回転することによって外気導入口から導入された空気が、第２熱交換器によって加熱され第２風路を通じてデフロスタ吹出口から車室内へと送風される。

また、上述したような熱交換器は、例えば、該熱交換器の厚さ方向に２層で配置された複数のチューブと、前記チューブの間に設けられ波状に折曲されたフィンとを備え、前記フィンには、空気の流通するルーバーが複数設けられている。

このような熱交換器を有する車両用空調装置では、第１ブロアから供給された空気と、第２ブロアから供給された空気とが、前記熱交換器内において混合されてしまう。そのため、例えば、特許文献１に開示されているように、熱交換器内における空気の混合を防止する目的で、前記フィンの一部にルーバーが設けられていないルーバーレス部を設定し、前記第１ブロアからの空気が流通する通路と、前記第２ブロアからの空気が流通する通路との境界部位に配置している熱交換器が用いられている。

一方、上述した熱交換器を構成するフィンを成形する場合には、互いに噛合する第１成形ロールと第２成形ロールとの間に帯板を供給し、前記第１及び第２成形ロールを回転させることによって前記帯板を波状に折曲してフィンを形成すると同時に、前記第１及び第２成形ロールに設けられたルーバー切り起こし用歯部によって前記フィンに対して複数のルーバーを形成している（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−２７８５４７号公報 特開２００２−２０５１２２号公報

しかしながら、上述したようなルーバーレス部を有するフィンを、第１及び第２成形ローラで成形する場合には、該ルーバーレス部に対応する位置にルーバー切り起こし用歯部を設ける必要がないため、前記フィンを成形する際に、ルーバーレス部の位置と第１及び第２成形ローラの回転方向の位置を互いに位置決めする必要が生じ、その結果として成形工程の準備が煩雑となり、製造効率の低下を招くこととなる。

また、通常、フィンを成形する場合には、第１及び第２成形ロールを複数回回転させ、長手方向に沿って所定長さを有するフィンを成形することとしているが、ルーバーレス部を設けるにあたって前記第１及び第２成形ロールを複数回回転させた場合には、前記フィンにおいてルーバーレス部が２箇所以上形成されてしまうこととなる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、車両用空調装置に用いられる熱交換器において、分離部材を簡便に製造且つ装着し、前記車両用空調装置における第１及び第２通路に供給される空気を、確実に分離してそれぞれ独立して所定の吹出口から車室内へと確実に送風することが可能な車両用空調装置に用いられる熱交換器を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流通する第１及び第２通路を有するケーシングと、前記通路における前記空気の流通状態を切り換えるダンパ機構と、該ケーシング内に前記空気を供給する第１及び第２送風機とを有する車両用空調装置において、前記ケーシングの内部において前記第１及び第２通路に跨るように設けられ、空気を冷却・加熱して供給する熱交換器であって、
前記熱交換器は、内部に媒体が流通する複数のチューブと、
前記チューブの間において波状に折曲され、前記空気の流通する空気孔を有し、前記ケーシングの内部において前記第１通路を流通する前記空気の熱交換を行う第１熱交換部に設けられる第１フィンと、
前記チューブの間において波状に折曲され、前記空気の流通する空気孔を有し、前記第２通路を流通する前記空気の熱交換を行う第２熱交換部に設けられる第２フィンと、
前記第１及び第２フィンとは別体で設けられ、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間に設けられる分離部材と、
を備え、
前記分離部材は、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間の空気の流通を遮断することを特徴とする。

また、分離部材は、第１及び第２フィンと同様に、波状に折曲されて形成され、前記空気孔を備えないとよい。

さらに、分離部材は、チューブの延在方向と直交方向に延在する筒状に形成され、外周面を前記チューブに対して当接させるとよい。

さらにまた、分離部材は、第１及び第２フィンの材質と比較し、熱伝導率の小さな材質で形成されるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、熱交換器を構成する複数のチューブの間において、第１熱交換部に設けられる第１フィンと、第２熱交換部に設けられ該第１フィンとは別体となる第２フィンとを備え、前記第１フィンと第２フィンとの間に分離部材を設けることにより、前記熱交換器内における第１熱交換部と第２熱交換部との間における空気の流通を確実に遮断できると共に、前記分離部材が、第１及び第２フィンと同様の製法で簡便に製造することが可能であり、製造コストの低減を図ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の外観斜視図である。 図１に示す車両用空調装置の全体断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面斜視図である。 図２に示すヒータコアの全体平面図である。 図４のヒータコアにおける第１加熱部と第２加熱部との境界部近傍を示す拡大平面図である。 図５のヒータコアから分離部材を離脱させた状態を示す分解斜視図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 図１の車両用空調装置を構成するケーシングと第１及び第２ブロアユニットとエバポレータとを示す概略構成図である。 第１変形例に係る分離部材が装着されたヒータコアの拡大平面図である。 第２変形例に係る分離部材が装着されたヒータコアの拡大平面図である。

本発明に係る車両用空調装置に用いられる熱交換器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る熱交換器が用いられた車両用空調装置を示す。なお、この車両用空調装置１０は、例えば、その進行方向に沿って３列の座席を有した車両に搭載され、以下、前記車両の車室内において１列目の座席を前席、２列目の座席を中間席、３列目の座席を後席として説明する。

また、車両用空調装置１０は、図２に示される右側（矢印Ａ方向）が車両の前方側となり、左側（矢印Ｂ方向）が該車両の後方側となるように搭載されるため、以下、矢印Ａ方向を前方とし、矢印Ｂ方向を後方として説明する。

なお、この実施の形態では、ケーシング１２の内部に複数のダンパ等の回動部材が設けられ、これらの回動部材はモータ等の回動駆動源によって作動する。ここでは簡略化のために、これらの回動駆動源についての図示及び説明は省略する。

この車両用空調装置１０は、図１〜図３に示されるように、空気の各通路を構成するケーシング１２と、前記ケーシング１２の側部に連結ダクト１４を介して連結され、車両の前席側に送風するための第１ブロアユニット１６と、前記ケーシング１２の内部に配設され、前記空気を冷却するエバポレータ（熱交換器）１８と、該空気を加熱するヒータコア（熱交換器）２０と、前記ケーシング１２の下部に連結され、車室内の空気（内気）を取り込んで前記車両の後席側に送風するための第２ブロアユニット２２と、前記各通路内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２４とを含む。

ケーシング１２は、略対称形状の第１及び第２分割ケーシング２６、２８と、該第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に設けられたセンタープレート３０とから構成され、該第１分割ケーシング２６の下側部には、連結ダクト１４が連結され第１ブロアユニット１６から空気の供給される第１取入口３２が形成される。この第１取入口３２は、エバポレータ１８の上流側に設けられた第１フロント通路（第１通路）３４と連通している。

エバポレータ１８は、第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に跨るように配置され、車両の前方（矢印Ａ方向）側となる一端部が、後方側となる他端部に対して下方となるよう所定角度だけ傾斜して配設される。

このエバポレータ１８は、第１フロント通路３４に臨み、該第１フロント通路３４から供給される空気を冷却する第１冷却部（第１熱交換部）３６と、後述する第１リア通路１３０に臨み、該第１リア通路１３０から供給される空気を冷却する第２冷却部（第２熱交換部）３８とを有する。

一方、図１〜図３に示されるように、エバポレータ１８の下流側には、第１冷却部３６を通過した空気の供給される第２フロント通路４０ａ、４０ｂが形成され、該第２フロント通路４０ａ、４０ｂの上方には第３フロント通路４２と第４フロント通路４４とが分岐するように形成される。また、第２フロント通路４０ａ、４０ｂには、第３フロント通路４２及び第４フロント通路４４の分岐部に臨むように第１エアミックスダンパ４６が回動自在に設けられる。

そして、第１エアミックスダンパ４６を回動させることによってエバポレータ１８を通過した冷風の第３フロント通路４２及び第４フロント通路４４への送風状態及び送風量を調整する。第３フロント通路４２は、ケーシング１２における前方側（矢印Ａ方向）、第４フロント通路４４が後方側（矢印Ｂ方向）となるように配置され、該第４フロント通路４４の下流側にはヒータコア２０が配設される。

また、第３フロント通路４２の前方側（矢印Ａ方向）には、該第３フロント通路４２に沿って延在し、エバポレータ１８の下流側から後述する混合部４８へと空気を供給するバイパス通路５０が形成され、該バイパス通路５０の下流側には、バイパスダンパ５２が設けられている。このバイパス通路５０は、エバポレータ１８によって冷却された冷風をバイパスダンパ５２の切換作用下に直接的に下流側へと供給するために設けられている。

ヒータコア２０は、エバポレータ１８と同様に、第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に跨るように配置され、車両の前方（矢印Ａ方向）側となる一端部が、後方側（矢印Ｂ方向）となる他端部に対して下方となるよう所定角度だけ傾斜して配設される。

また、ヒータコア２０は、第４フロント通路４４に臨み、該第４フロント通路４４から供給される空気を加熱する第１加熱部（第１熱交換部）５４と、後述する第３リア通路１４８に臨み、該第３リア通路１４８から供給される空気を加熱する第２加熱部（第２熱交換部）５６とを有する。

このヒータコア２０は、図４に示されるように、例えば、アルミニウム等の薄板から一対のチューブ５８が形成され、積層されたチューブ５８の間に蛇行するように波状に折曲された第１及び第２フィン６０、６２がそれぞれ設けられる。この第１及び第２フィン６０、６２には、該第１及び第２フィン６０、６２の平面に対して所定角度傾斜するように切り欠かれた複数のルーバー（空気孔）６４が形成される。

第１フィン６０が、ヒータコア２０における第１加熱部５４に設けられ、一方、第２フィン６２が、第２加熱部５６に設けられる。そして、チューブ５８の内部に温水を流通させることにより、前記ルーバー６４を通じて第１及び第２フィン６０、６２の間を流通する空気が前記温水で加熱されて下流側に温風として供給される。なお、一対のチューブ５８は、ヒータコア２０の厚さ方向に並設されて２層に配置される。

また、ヒータコア２０におけるチューブ５８の両端部には、それぞれ中空状のタンク部６６ａ、６６ｂがそれぞれ接続され、該チューブ５８内を流通する温水が保持される。そして、一方のタンク部６６ａには、外部から温水の供給される供給配管６８が接続され、他方のタンク部６６ｂには、前記ヒータコア２０の内部を循環した前記温水が排出される排出配管７０が接続される。

一方、図４〜図７に示されるように、ヒータコア２０における第１フィン６０と第２フィン６２との間には、第１加熱部５４と第２加熱部５６の境界部Ｃとなる位置に、前記第１及び第２フィン６０、６２と同様に波状に折曲された分離フィン（分離部材）７２が設けられる。なお、分離フィン７２の折曲形状は、第１及び第２フィン６０、６２の折曲形状と同様となるように形成される。そして、分離フィン７２は、図５に示されるように、第１及び第２フィン６０、６２の端部と連続するように接続される。

この分離フィン７２は、例えば、鉄や真鍮等の第１及び第２フィン６０、６２より熱伝導率の小さな金属製材料から形成されると共に、ルーバー６４が設けられていない。そして、第１及び第２フィン６０、６２と同様に、分離フィン７２はチューブ５８の間に溶接等によって固着される。すなわち、分離フィン７２は、第１及び第２フィン６０、６２、チューブ５８の延在方向と直交するヒータコア２０の厚さ方向に沿って延在し、且つ、前記チューブ５８の延在方向と直交するヒータコア２０の幅方向に一直線上に設けられる。そして、分離フィン７２によって第１加熱部５４と第２加熱部５６との間における空気の流通が遮断される。

なお、分離フィン７２は、第１及び第２フィン６０、６２と同様に、アルミニウム等の薄板から形成するようにしてもよい。

このヒータコア２０の下流側には、第５フロント通路９６が形成され、該第５フロント通路９６が前方に向かって延在し、第３フロント通路４２の下流と合流した部位に、前記第３フロント通路４２を通じて供給される冷風と前記第５フロント通路９６を通じて供給される温風との混合される混合部４８が形成される。

この混合部４８の上方には、デフロスタ吹出口１００が開口すると共に、該混合部４８の側方には、後方に向かって延在する第６フロント通路１０２が形成される。

また、混合部４８には、デフロスタ吹出口１００に臨むようにデフロスタダンパ１０４が回動自在に設けられ、前記デフロスタダンパ１０４を回動させることにより、デフロスタ吹出口１００と第６フロント通路１０２への送風状態を切り換え、且つ、その送風量を調整する。

第６フロント通路１０２には、上方に第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが開口し、該第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂに臨むようにベントダンパ１０８が回動自在に設けられると共に、さらに後方に延在した第７フロント通路１１０と連通している。そして、ベントダンパ１０８を回動させることによって混合部４８からの空気が第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂ、第７フロント通路１１０へ送風される際の送風状態を切り換え、且つ、その送風量を調整可能に設けられている。

なお、デフロスタ吹出口１００及び第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂは、それぞれケーシング１２の上方に開口し、該デフロスタ吹出口１００が前方側（矢印Ａ方向）に配置され、前記第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが該デフロスタ吹出口１００に対して後方（矢印Ｂ方向）となるケーシング１２の略中央に配置される。

第７フロント通路１１０の下流側には、ケーシング１２の幅方向に延在し、図示しない第１ヒート吹出口を通じて車室内における前席の足元近傍に送風する第１ヒート通路１１２が接続されると共に、前記ケーシング１２の後方に向かって延在し、第２ヒート吹出口（図示せず）を通じて前記車室内における中間席の乗員の足元近傍に送風する第２ヒート通路１１４が接続される。

第１ブロアユニット１６は、図１及び図８に示されるように、外気を導入するためのダクト１１６が入口に配設され、内外気の切り換えを行うインテークダンパ１１８と、前記ダクト１１６等から取り込んだ空気（外気又は内気）をケーシング１２内へと供給する第１ブロアファン１２０とを有し、前記第１ブロアファン１２０の収容されるブロアケース１２２が、第１取入口３２に接続された連結ダクト１４を介してケーシング１２の内部と連通している。なお、第１ブロアファン１２０は、通電作用下に駆動する第１ブロアモータ１２１によって回転制御される。

このように、第１ブロアユニット１６から供給された空気が、連結ダクト１４、第１取入口３２を通じてケーシング１２内へと導入され、ダンパ機構２４を構成する第１エアミックスダンパ４６、デフロスタダンパ１０４、ベントダンパ１０８及びバイパスダンパ５２の回動作用下に第１〜第７フロント通路３４、４０ａ、４０ｂ、４２、４４、９６、１０２、１１０、バイパス通路５０を通じて車両における前席及び中間席に送風可能なデフロスタ吹出口１００、第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂ、第１及び第２ヒート通路１１２、１１４へと選択的に供給される。

一方、ケーシング１２の下部には、第１取入口３２と直交した後方側（矢印Ｂ方向）に第２ブロアユニット２２から空気の供給される第２取入口１２８が形成される。この第２取入口１２８は、エバポレータ１８の上流側となる位置に開口して第１リア通路１３０と連通している。

この第１リア通路１３０は、第１分離壁１３２を介して第１フロント通路３４と分離され、該第１分離壁１３２に形成された連通口１３４と第２取入口１２８との間で回動自在な通風切換ダンパ（切換ダンパ）１３６が設けられる。そして、第２ブロアユニット２２の送風を停止し、第１ブロアユニット１６のみで送風を行うモードが選択された場合、通風切換ダンパ１３６によって第２取入口１２８を塞ぐことにより（図２中、二点鎖線形状）、第１ブロアユニット１６から供給された空気の一部が、エバポレータ１８やヒータコア２０の内部などを通じて第１〜第４リア通路１３０、１４２ａ、１４２ｂ、１４８、１５０側へ漏れ出した際、第２ブロアユニット２２側へと逆流することを防止できる。

この場合、図５に示されるように、通風切換ダンパ１３６を第２取入口１２８側に回動させ、連通口１３４を開放することによって第１フロント通路３４に供給される空気の一部を第１リア通路１３０側へと供給することができる。

第２ブロアユニット２２は、図８に示されるように、車室内の空気（内気）を取り込み、取り込んだ空気をケーシング１２内へと供給する第２ブロアファン１３８を有し、前記第２ブロアファン１３８の収容されるブロアケース１４０がケーシング１２の第２取入口１２８に連結され、第１リア通路１３０と連通している。なお、第２ブロアファン１３８は、第１ブロアファン１２０と同様に、通電作用下に駆動される第２ブロアモータ１４１によって回転制御される。

この第１リア通路１３０の下流側には、エバポレータ１８の第２冷却部３８を通過した空気の供給される第２リア通路１４２ａ、１４２ｂが形成され、第２分離壁１４４によって第２フロント通路４０ａ、４０ｂと分離されると共に、前記第２分離壁１４４が前記エバポレータ１８まで延在している。

そのため、エバポレータ１８の下流側においては、第１リア通路１３０を通じてエバポレータ１８の第２冷却部３８へ流通した空気と、第１フロント通路３４を通じて前記エバポレータ１８の第１冷却部３６へと流通した空気とが互いに混じることがない。

ここで、図２及び図３に示すように、第２リア通路１４２ａ、１４２ｂ及び第２フロント通路４０ａ、４０ｂ、第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂは、ケーシング１２の中央に設けられたセンタープレート３０を中心として第１及び第２分割ケーシング２６、２８側にそれぞれ分離され、第２リア通路１４２ａと第２リア通路１４２ｂ及び第２フロント通路４０ａと第２フロント通路４０ｂ、第１ベント吹出口１０６ａと第１ベント吹出口１０６ｂとを形成する。さらに、第２リア通路１４２ａ及び第２リア通路１４２ｂには、第２フロント通路４０ａ及び第２フロント通路４０ｂとの連通状態を切換可能な一組の連通切換ダンパ１４６ａ、１４６ｂが設けられており、一方の連通切換ダンパ１４６ａと、他方の連通切換ダンパ１４６ｂとがそれぞれ別個に独立して回動制御される。

そして、一組の連通切換ダンパ１４６ａ、１４６ｂを回動させることにより、車室内における中間席及び後席に送風するための第２リア通路１４２ａ、１４２ｂと、前記車両における前席に送風するための第２フロント通路４０ａ、４０ｂとを互いに連通させると共に、例えば、一方の連通切換ダンパ１４６ａの回動量と他方の連通切換ダンパ１４６ｂの回動量とをそれぞれ変化させることにより、第２フロント通路４０ａを通じて第１ベント吹出口１０６ａから前席の助手席側に送風される送風量、送風温度と、第２フロント通路４０ｂを通じて第１ベント吹出口１０６ｂから前記前席の運転席側に送風される送風量、送風温度をそれぞれ別個に制御することができる。

第２リア通路１４２ａ、１４２ｂの下流側には、ヒータコア２０に臨む第３リア通路１４８が形成され、該第３リア通路１４８は、ヒータコア２０側が開口し、且つ、隣接する第４リア通路１５０側となる側方が開口している。そして、第３リア通路１４８に供給された冷風及び温風を所定の混合比率で混合して混合風とする第２エアミックスダンパ１５２が回動自在に設けられる。この第２エアミックスダンパ１５２は、第３リア通路１４８と、ヒータコア２０の下流側に接続される第４リア通路１５０の上流側又は下流側との連通状態を切り換える。

これにより、エバポレータ１８により冷却されて第３リア通路１４８へ供給された冷風と、ヒータコア２０によって加熱されて第４リア通路１５０へと流通した温風とを、第２エアミックスダンパ１５２の回動作用下に前記第４リア通路１５０内において所定の混合比率で混合して送風する。すなわち、第４リア通路１５０の中間部位が、車両における中間席及び後席に送風される冷風及び温風を混合する混合部４８として機能する。

第４リア通路１５０は、ヒータコア２０の他端部を迂回するように湾曲して延在し、下流側において分岐した第５及び第６リア通路１５４、１５６と連通する。この第５及び第６リア通路１５４、１５６の分岐部位には、回動自在なモード切換ダンパ１５８が設けられ、前記モード切換ダンパ１５８が回動することによって第４リア通路１５０と第５又は第６リア通路１５４、１５６との連通状態を切り換える。

第５及び第６リア通路１５４、１５６は、それぞれ車両の後方（矢印Ｂ方向）に向かって延在し、該第５リア通路１５４は、車両における中間席の乗員の顔近傍に送風するための第２ベント吹出口（図示せず）に連通している。一方、第６リア通路１５６は、前記中間席及び後席の乗員の足元近傍に送風するための第３及び第４ヒート吹出口（図示せず）に連通している。

すなわち、第２ブロアユニット２２から供給された空気が、第２取入口１２８を通じてケーシング１２内へと導入され、ダンパ機構２４を構成する第２エアミックスダンパ１５２、モード切換ダンパ１５８の回動作用下に第１〜第６リア通路１３０、１４２ａ、１４２ｂ、１４８、１５０、１５４、１５６を通じて車両における中間席及び後席に送風可能な第２ベント吹出口、第３及び第４ヒート吹出口（図示せず）へと選択的に供給される。

なお、上述した第２〜第６フロント通路４０ａ、４０ｂ、４２、４４、９６、１０２、バイパス通路５０及び第２リア通路１４２ａ、１４２ｂは、それぞれ第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に跨るように設けられているが、ケーシング１２の中央に設けられたセンタープレート３０によって分離されている。

本発明の実施の形態に係る熱交換器の適用された車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車両用空調装置１０が始動されると、第１ブロアユニット１６の第１ブロアファン１２０は通電作用下に回転され、ダクト１１６等を通じて取り込まれた空気（外気又は内気）が連結ダクト１４を通じてケーシング１２の第１フロント通路３４へと供給されると同時に、第２ブロアユニット２２の第２ブロアファン１３８が通電作用下に回転されることによって取り込まれた空気（内気）がブロアケース１４０から第２取入口１２８を通じて第１リア通路１３０へと供給される。ここでは、第１ブロアファン１２０によってケーシング１２内に供給される空気を第１エアとし、第２ブロアファン１３８によって前記ケーシング１２内に供給される空気を第２エアとして説明する。

このケーシング１２内に供給された第１エア及び第２エアは、それぞれエバポレータ１８の第１及び第２冷却部３６、３８をそれぞれ通過することによって冷却され、冷風として第１及び第２エアミックスダンパ４６、１５２の設けられた第２フロント通路４０ａ、４０ｂ及び第２リア通路１４２ａ、１４２ｂへとそれぞれ流通する。

ここで、例えば、乗員によって該乗員の顔近傍に送風を行うベントモードが選択された場合には、第１エアミックスダンパ４６が、第３フロント通路４２と第４フロント通路４４との間となるような中間位置へと回動し、前記第３フロント通路４２に供給された第１エア（冷風）が混合部４８へと流通すると共に、第４フロント通路４４に供給された第１エアが、ヒータコア２０を通過することで加熱されて温風となり、第５フロント通路９６を通じて混合部４８へと流通して冷風の第１エアと温風の第１エアとが混合される。

この混合部４８において冷風及び温風が混合された第１エア（混合風）は、デフロスタダンパ１０４によってデフロスタ吹出口１００が閉塞され、且つ、ベントダンパ１０８によって第７フロント通路１１０の開口部が閉塞されているため、第６フロント通路１０２を通じて第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂから車室内における前席の乗員の顔近傍へと送風される。

一方、第２エアミックスダンパ１５２が、第３リア通路１４８内において中間位置に回動し、該第３リア通路１４８に供給された第２エア（冷風）が、ヒータコア２０を通過することによって加熱されて温風となり、第４リア通路１５０を通じて下流側へと流通すると共に、前記第３リア通路１４８の開口部から冷風の第２エアが直接第４リア通路１５０内へと供給され、前記温風の第２エアと混合されて下流側に流通する。そして、モード切換ダンパ１５８の切換作用下に第５リア通路１５４を通じて第２エア（混合風）が第２ベント吹出口（図示せず）から車室内における中間席の乗員の顔近傍へと送風される。

次に、車室内における乗員の顔及び足元近傍に送風を行うバイレベルモードが選択された場合には、第１エアミックスダンパ４６が第３フロント通路４２側に若干だけ回動すると共に、ベントダンパ１０８がベントモードの場合と比較して若干だけ第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂ側へと回動した中間位置となる。そして、エバポレータ１８を通過した冷風の第１エアがバイパス通路５０を介して直接混合部４８へと供給され、前記混合部４８で第３及び第５フロント通路４２、９６を通じて供給された第１エア（混合風）と混合されて第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂから乗員の顔近傍へと送風される。また、混合部４８から第６フロント通路１０２へと流通する第１エア（混合風）の一部が、該第６及び第７フロント通路１０２、１１０を通じて第１及び第２ヒート通路１１２、１１４にそれぞれ供給されることにより、第１及び第２ヒート吹出口（図示せず）から車室内における前席及び中間席に乗車している乗員の足元近傍に送風される。

同時に、第２エアミックスダンパ１５２が、若干だけヒータコア２０から離間する方向に回動し、且つ、モード切換ダンパ１５８が第６リア通路１５６を閉塞した状態から回動して第５リア通路１５４と第６リア通路１５６との間となる中間位置となる。そして、第２エアは、ヒータコア２０によって加熱された温風と、第３リア通路１４８から開口部を通じて前記第４リア通路１５０へと供給された冷風とが混合され、混合風として第５リア通路１５４から第２ベント吹出口を経て車室内において中間席に乗車している乗員の顔近傍に送風されると共に、第６リア通路１５６から第３及び第４ヒート吹出口を経て車室内における中間席及び後席に乗車している乗員の足元近傍に送風される。

次に、車室内において乗員の足元近傍に送風を行うヒートモードが選択された場合には、バイレベルモードの場合と比較して第１エアミックスダンパ４６がさらに第３フロント通路４２側に回動すると共に、デフロスタダンパ１０４及びベントダンパ１０８が回動してそれぞれデフロスタ吹出口１００及び第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂを閉塞する。これにより、混合部４８で混合された第１エア（混合風）が、第６及び第７フロント通路１０２、１１０を通じて後方へと流通して第１及び第２ヒート通路１１２、１１４にそれぞれ供給され、図示しない第１及び第２ヒート吹出口から車室内における前席及び中間席における乗員の足元近傍に送風される。

一方、第２エアミックスダンパ１５２が、バイレベルモードの場合と比較してさらに開口部側に向かって回動し、且つ、モード切換ダンパ１５８が第５リア通路１５４を閉塞する。これにより、第４リア通路１５０で混合された第２エア（混合風）が、該第４リア通路１５０から第６リア通路１５６を経て第３及び第４ヒート吹出口へ供給され、車室内における中間席及び後席における乗員の足元近傍に送風される。

次に、車室内において乗員の足元近傍及びフロントウィンドウの曇りを除去するために該フロントウィンドウ近傍に送風を行うヒートデフモードについて説明する。このヒートデフモードが選択された場合には、デフロスタダンパ１０４がデフロスタ吹出口１００から離間する方向に回動し、第６フロント通路１０２の開口部との間となる中間位置となると共に、ベントダンパ１０８によって第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが閉塞される（図２中、二点鎖線形状）。これにより、混合部４８で混合された第１エア（混合風）の一部が、デフロスタ吹出口１００を通じて車両におけるフロントウィンドウ近傍に送風されると共に、前記第１エアの一部が、第６及び第７フロント通路１０２、１１０を経て第１及び第２ヒート通路１１２、１１４、第１及び第２ヒート吹出口（図示せず）から車室内における前席及び中間席における乗員の足元近傍に送風される。

一方、このヒートデフモードにおいて、第２エアを車室内の中間席及び後席に送風する場合には、上述したヒートモードと同様であるため、その詳細な説明を省略する。

最後に、車両におけるフロントウィンドウの曇りを除去するために該フロントウィンドウ近傍のみに送風を行うデフロスタモードについて説明する。この場合には、デフロスタダンパ１０４が、デフロスタ吹出口１００から離間するように回動して第６フロント通路１０２の開口部を閉塞し、第１エア（混合風）が混合部４８から開口したデフロスタ吹出口１００へと供給され、車両におけるフロントウィンドウ近傍に送風される。この場合、第２ブロアユニット２２を駆動させることなく、第１ブロアユニット１６から供給される第１エアのみを送風することによって対応することができる。

以上のように、本発明の実施の形態では、ヒータコア２０を構成する複数のチューブ５８の間において、第１加熱部５４に設けられる第１フィン６０と、第２加熱部５６に設けられ前記第１フィン６０とは別体となる第２フィン６２とを備え、前記第１フィン６０と第２フィン６２との間に、前記第１加熱部５４と第２加熱部５６との間における空気の流通を遮断可能な分離フィン７２を設けている。そして、分離フィン７２には、ルーバー６４が設けられていないため、第１ブロアユニット１６から第４フロント通路４４へと供給された空気が、ヒータコア２０内で第３リア通路１４８に連通した第２加熱部５６側へ流通することが確実に阻止され、同様に、第２ブロアユニット２２から前記第３リア通路１４８へと供給された空気が、前記ヒータコア２０内で前記第１加熱部５４側へと流通することが確実に阻止される。

また、分離フィン７２は、第１及び第２フィン６０、６２と同様の製法で形成することが可能であり、該第１及び第２フィン６０、６２に対してルーバー６４を設けていないだけの構成であるため、簡便に製造することが可能であり、製造コストの低減を図ることが可能となる。

さらに、分離フィン７２を、第１及び第２フィン６０、６２と別体の構成としているため、前記第１及び第２フィン６０、６２のみを従来の成形方法で製造することが可能であり、しかも、前記分離フィン７２を、ヒータコア２０における第１加熱部５４と第２加熱部５６との境界部Ｃとなる位置に自在に対応させて配置することができる。すなわち、フィンの途中にルーバーレス部が一体的に形成された従来の熱交換器と比較し、第１加熱部５４と第２加熱部５６との間の空気の流通を遮断可能な境界部Ｃの位置を自在に設定することが可能となる。

さらにまた、分離フィン７２は、例えば、アルミニウムから形成された第１及び第２フィン６０、６２に対して熱伝導率の小さな材質から形成されているため、前記第１フィン６０の配置された第１加熱部５４を通過する空気の温度が、分離フィン７２によって遮断され、第２加熱部５６側へと伝達されることを防止できると共に、反対に、前記第２フィン６２の配置された第２加熱部５６を通過する空気の温度が、分離フィン７２によって遮断され、第１加熱部５４側へと伝達されることが防止される。その結果、第１加熱部５４で熱交換される空気の温度と、第２加熱部５６で熱交換される空気の温度とが、互いに影響を及ぼすことが回避され、前記空気をそれぞれ所望温度で下流側へと流通させることができる。

一方、上述したヒータコア２０における第１加熱部５４と第２加熱部５６とを分離する構成は、分離フィン７２に限定されるものではなく、例えば、図９に示されるように、断面円形状の分離体（分離部材）１６０をチューブ５８の間に設けるようにしてもよいし、図１０に示されるように、断面Ｃ字状の分離体（分離部材）１６２を前記チューブ５８の間に設けるようにしてもよい。

これらの分離体１６０、１６２は、例えば、薄板材から押出成形又はプレス成形によって形成され、半径方向に可撓性を有している。そして、２本のチューブ５８の間に装着する際、その外周面が前記チューブ５８の側面に当接することによって半径方向に撓んで若干だけ変形する。これにより、２本のチューブ５８に対して分離体１６０、１６２の外周面を確実に密着させることが可能となり、前記分離体１６０、１６２による第１加熱部５４と第２加熱部５６との間を通じた空気の流通を確実に遮断することができる。

なお、第１変形例に係る分離体１６０に対して、第２変形例に係る分離体１６２は、開口した断面形状を有しているため、より一層好適に撓ませることができ、前記チューブ５８に対して密着させることが可能となる。

さらに、上述した分離体１６０、１６２は、分離フィン７２と比較し、その形状が簡単であるため製造性が良好であり、製造コストの低減を図ることができると共に、その装着性も良好である。

また、上述した説明においては、分離フィン７２、分離体１６０、１６２によってヒータコア２０における第１加熱部５４と第２加熱部５６とを分離する構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、エバポレータ１８に分離フィン７２、分離体１６０、１６２を適用し、その第１冷却部３６と第２冷却部３８とを分離するようにしてもよい。

なお、本発明に係る車両用空調装置に用いられる熱交換器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置 １２…ケーシング
１６…第１ブロアユニット １８…エバポレータ
２０…ヒータコア ２２…第２ブロアユニット
２４…ダンパ機構 ３０…センタープレート
３６…第１冷却部 ３８…第２冷却部
４８…混合部 ５４…第１加熱部
５６…第２加熱部 ５８…チューブ
６０…第１フィン ６２…第２フィン
６４…ルーバー ６６ａ、６６ｂ…タンク部
６８…供給配管 ７０…排出配管
７２…分離フィン １３２…第１分離壁
１４４…第２分離壁 １６０、１６２…分離体

Claims (4)

1. 空気の流通する第１及び第２通路を有するケーシングと、前記通路における前記空気の流通状態を切り換えるダンパ機構と、該ケーシング内に前記空気を供給する第１及び第２送風機とを有する車両用空調装置において、前記ケーシングの内部において前記第１及び第２通路に跨るように設けられ、空気を冷却・加熱して供給する熱交換器であって、
   前記熱交換器は、内部に媒体が流通する複数のチューブと、
   前記チューブの間において波状に折曲され、前記空気の流通する空気孔を有し、前記ケーシングの内部において前記第１通路を流通する前記空気の熱交換を行う第１熱交換部に設けられる第１フィンと、
   前記チューブの間において波状に折曲され、前記空気の流通する空気孔を有し、前記第２通路を流通する前記空気の熱交換を行う第２熱交換部に設けられる第２フィンと、
   前記第１及び第２フィンとは別体で設けられ、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間に設けられる分離部材と、
   を備え、
   前記分離部材は、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との間の空気の流通を遮断することを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。
2. 請求項１記載の熱交換器において、
   前記分離部材は、前記第１及び第２フィンと同様に、波状に折曲されて形成され、前記空気孔を備えていないことを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。
3. 請求項１記載の車両用空調装置において、
   前記分離部材は、前記チューブの延在方向と直交方向に延在する筒状に形成され、外周面が前記チューブに対して当接することを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
   前記分離部材は、前記第１及び第２フィンの材質と比較し、熱伝導率の小さな材質で形成されることを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。

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