JP2017170984A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that is mounted on a vehicle and that adjusts the temperature of the vehicle interior by blowing air that has been temperature-adjusted by a heat exchanger into the vehicle interior.
従来から、特許文献1に開示される車両用空調装置のように、送風機の駆動作用下に空気を空調ケース内へと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とをエアミックスダンパを駆動させることで所望の混合比率に混合した後、例えば、前記空調ケースに設けられた複数の送風口から車室内へと送風している。そして、この車両用空調装置では、エアミックスダンパをヒータコアの下流側に配置することで、温度コントロール性の向上を図っている。 Conventionally, as in a vehicle air conditioner disclosed in Patent Document 1, air is taken into an air conditioning case under the action of a blower and is cooled by an evaporator as a cooling means, and a heater core as a heating means After the air heated by is mixed with a desired mixing ratio by driving the air mix damper, for example, the air is blown into the vehicle compartment from a plurality of air outlets provided in the air conditioning case. And in this vehicle air conditioner, the temperature controllability is improved by arranging the air mix damper on the downstream side of the heater core.
しかしながら、上述した車両用空調装置では、エバポレータの下流に形成されヒータコアへと通じる通路が大きく湾曲しており、空気が流れる際の通気抵抗が大きくなるという問題がある。特に、車両において車両用空調装置を運転手及び助手席の間に設けられたコンソール内に搭載する場合には、前記車両用空調装置が車室内に配置されるので、通気抵抗によって発生する騒音が大きな問題となる。 However, the above-described vehicle air conditioner has a problem that the passage formed to the downstream of the evaporator and leading to the heater core is greatly curved, resulting in an increase in airflow resistance when air flows. In particular, when the vehicle air conditioner is mounted in a console provided between the driver and the passenger seat in the vehicle, the vehicle air conditioner is disposed in the passenger compartment, so that noise generated by ventilation resistance is generated. It becomes a big problem.
そこで、エバポレータとヒータコアとを結ぶ通路をストレート形状とすることが考えられるが、その場合には前記エバポレータを通過した空気をヒータコアへと導くことが難しくなり、温度コントロール性の低下を招くこととなる。さらには、上述した通路内に空気をヒータコアへと導くための整流リブを設ける手段もあるが、重量及び製造コストが増加してしまう。 Therefore, it is conceivable that the passage connecting the evaporator and the heater core has a straight shape. In this case, however, it becomes difficult to guide the air that has passed through the evaporator to the heater core, resulting in a decrease in temperature controllability. . Furthermore, although there is means for providing a rectifying rib for guiding air to the heater core in the above-described passage, the weight and the manufacturing cost increase.
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造コスト及び重量の増加を回避しつつ温度コントロール性を向上させることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object thereof is to provide a vehicle air conditioner capable of improving temperature controllability while avoiding an increase in manufacturing cost and weight.
前記の目的を達成するために、本発明は、内部に流路を有した空調ケースと、空調ケースに収納され空気を冷却する冷却用熱交換器と、冷却用熱交換器の下流側に設けられ空気を加熱する加熱用熱交換器と、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器とを繋ぐ第1通路と、冷却用熱交換器の下流側に形成され加熱用熱交換器をバイパスする第2通路と、第1通路と第2通路とが合流する合流部と、合流部に設けられるエアミックスダンパと、吸入された空気を冷却用熱交換器に向けて送出する送風器を収納し空調ケースと連通したスクロールケースとを有する車両用空調装置であって、
冷却用熱交換器の下流側面と、加熱用熱交換器の上流側面とが対向するように配置され、
スクロールケースは、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部が第2通路内に突出するように配置されることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides an air conditioning case having a flow path therein, a cooling heat exchanger housed in the air conditioning case for cooling air, and a downstream side of the cooling heat exchanger. A heating heat exchanger for heating the air, a first passage connecting the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger, and bypassing the heating heat exchanger formed downstream of the cooling heat exchanger. A second passage, a merging portion where the first passage and the second passage merge, an air mix damper provided in the merging portion, and a blower that sends out the sucked air to the cooling heat exchanger are housed. A vehicle air conditioner having a scroll case in communication with an air conditioning case,
The downstream side surface of the cooling heat exchanger and the upstream side surface of the heating heat exchanger are arranged to face each other,
The scroll case is provided between the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger, and a part of the scroll case is disposed so as to protrude into the second passage.
本発明によれば、車両用空調装置において、送風機の収納されたスクロールケースが冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部が冷却用熱交換器の下流側において加熱用熱交換器をバイパスする第2通路内へ突出するように設けられる。 According to the present invention, in the vehicle air conditioner, the scroll case in which the blower is housed is provided between the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger, a part of which is downstream of the cooling heat exchanger. In FIG. 2 so as to protrude into the second passage bypassing the heat exchanger for heating.
従って、車両用空調装置の暖房運転時において、冷却用熱交換器を通過して第2通路へと流れた空気を、スクロールケースの突出部位によって偏向させて加熱用熱交換器側へと導くことができるため、例えば、整流リブ等を設けて製造コストや重量の増加を招くことなく温度コントロール性を向上させることができる。 Therefore, during the heating operation of the vehicle air conditioner, the air that has passed through the cooling heat exchanger and has flowed to the second passage is deflected by the projecting portion of the scroll case and led to the heating heat exchanger side. Therefore, for example, the temperature controllability can be improved without increasing the manufacturing cost and weight by providing a rectifying rib or the like.
また、スクロールケースが、断面円形状に形成されたスクロール壁を有することで、冷却用熱交換器を通過した空気がスクロール壁に沿って好適に下流側へと案内されるので、通風抵抗を低減することができる。 In addition, since the scroll case has a scroll wall having a circular cross section, the air that has passed through the cooling heat exchanger is preferably guided to the downstream side along the scroll wall, thereby reducing ventilation resistance. can do.
さらに、スクロール壁の第2通路内への突出量を、スクロール壁の外周断面積の半分以下とすることにより、冷却用熱交換器を通過した空気の流れがスクロール壁に沿って回り込んで滞留してしまうことが防止されるため、空気の流れの圧力損失を低減することができる。 Furthermore, by making the amount of protrusion of the scroll wall into the second passage less than half of the outer peripheral cross-sectional area of the scroll wall, the air flow that has passed through the cooling heat exchanger wraps around the scroll wall and stays there. Therefore, the pressure loss of the air flow can be reduced.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、車両用空調装置において、送風機の収納されたスクロールケースが冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部を冷却用熱交換器の下流側において加熱用熱交換器をバイパスする第2通路内へ突出させるように設けることで、例えば、暖房運転時において、冷却用熱交換器を通過して第2通路へと流れた空気を、スクロールケースの突出部位によって偏向させて加熱用熱交換器側へと導くことができるため、整流リブ等を設けて製造コストや重量の増加してしまうことを回避しつつ温度コントロール性を向上させることができる。 In other words, in a vehicle air conditioner, a scroll case in which a blower is housed is provided between a cooling heat exchanger and a heating heat exchanger, and a part of the scroll case is heated downstream of the cooling heat exchanger. By providing it so as to protrude into the second passage that bypasses the exchanger, for example, during heating operation, the air that has passed through the heat exchanger for cooling and has flowed into the second passage is caused by the protruding portion of the scroll case. Since it can be deflected and guided to the heat exchanger for heating, temperature controllability can be improved while avoiding an increase in manufacturing cost and weight by providing a rectifying rib or the like.
本発明に係る車両用空調装置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車両用空調装置を示す。なお、以下の説明では、図1に示される車両用空調装置10の左側(矢印A方向)を車両の後方側とし、右側(矢印B方向)を該車両の前方側として説明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a vehicle air conditioner according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1,
この車両用空調装置10は、図1に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース12と、該空調ケース12の内部に配設される送風機14と、前記空気を冷却するエバポレータ(冷却用熱交換器)16と、該空気を加熱するヒータコア(加熱用熱交換器)18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20とを含む。なお、この車両用空調装置10は、車両における後席への送風を行う後席用として用いられる。
As shown in FIG. 1, the
空調ケース12は、例えば、略対称形状の第1及び第2分割ケース22、24と、該第1及び第2分割ケース22、24の下部に装着されるロアケース26とから構成され、前記第1及び第2分割ケース22、24は車両の前後方向(矢印A、B方向)と直交する幅方向に分割可能に設けられ、一方、ロアケース26は、開口した前記第1及び第2分割ケース22、24の下部を閉塞し、第1分割ケース22と第2分割ケース24とに跨るように設けられる。
The air-
また、空調ケース12の車両前方(矢印B方向)には、後席における乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口28と、該ベント送風口28と隣接した下方に設けられ、前記乗員の足元近傍へと送風を行うフット送風口30とが開口している。
In addition, a
さらに、空調ケース12には、上方且つ車両の後方側(矢印A方向)となる位置に円筒状のスクロール壁32を有したスクロールケース部34が設けられ、その内部には送風機14が収納されると共に、前記送風機14の外周側を取り巻くように渦巻き状の送風通路36が形成される。すなわち、スクロール壁32と送風機14との間に送風通路36が形成されている。そして、スクロールケース部34は、その下部がエバポレータ16の下流側に形成された冷風通路44側へ突出するように設けられる。このスクロール壁32の突出量は、例えば、スクロール壁32の外周断面積の半分以下となるように設定される。なお、スクロール壁32は、エバポレータ16を通過する空気流方向から見て、前記エバポレータ16の両タンクよりも流路内側となるように突出させてもよい。
Further, the
送風機14は、例えば、モータ等の通電作用下に回転駆動するファン38を有し、その軸方向が空調ケース12の幅方向と略平行となるように配置され、第1分割ケース22と第2分割ケース24との間に跨るように設けられている。すなわち、この車両用空調装置10は、空調ケース12の中央に送風機14の設けられたフルセンター式の車両用空調装置である。
The
また、送風通路36は、第1分割ケース22側から見て前記送風機14の下方から反時計回りに形成され、通路断面積が徐々に大きくなりながら車両後方側(矢印A方向)に向かって延在している。この送風通路36の下方に開口した端部にはノーズ部40が形成され、前記ノーズ部40が空調ケース12における車両後方側(矢印A方向)となるエバポレータ16の上流側と接続されている。
Further, the
ロアケース26は、第1及び第2分割ケース22、24の下部を覆う有底状に形成され、その略中央部には、後述するヒータコア18の温水パイプ50a、50bが挿通され外部へと取り出される配管挿通孔42が形成される。
The
エバポレータ16は、例えば、空調ケース12の内部において送風機14の下方に立設するように配置され、図示しない複数のチューブを通じて冷媒が循環されている。そして、送風機14から送出された空気が送風通路36からノーズ部40を経て前記エバポレータ16の内部を通過することで、該空気と前記冷媒との熱交換がなされ、冷却された空気がエバポレータ16の下流側へと供給される。
The
このエバポレータ16の下流側には、上方に形成されヒータコア18を通過せずに空気を直接ベント送風口28側へと流通させる冷風通路(第2通路)44と、該冷風通路44の下方に形成されヒータコア18側へと前記空気を流通させる温風通路(第1通路)46とが形成される。換言すれば、冷風通路44は、エバポレータ16で冷却された空気をヒータコア18を通さずに直接ベント送風口28へと送風するバイパス通路として機能する。
On the downstream side of the
ヒータコア18は、エバポレータ16の下流側(矢印B方向)となる空調ケース12の略中央下部に設けられ、一端部が車両後方側(矢印A方向)となり他端部が車両前方側(矢印B方向)となるように所定角度だけ傾斜して略水平に配置される。すなわち、ヒータコア18の上流側面がエバポレータ16の下流側面に向かい合うように設けられる。
The heater core 18 is provided at a substantially central lower portion of the
また、ヒータコア18には、図示しない内燃機関で温められた温水の循環する一組のタンク48a、48bが設けられ、一方のタンク48aには温水の供給・排出される一組の温水パイプ50a、50bが接続される。
The heater core 18 is provided with a pair of
そして、ヒータコア18には、一方の温水パイプ50aからタンク48aへと供給された温水が図示しない複数のチューブを通じて再びタンク48aへと戻った後に、他方の温水パイプ50bを通じて排出されることで循環しており、内部を空気が通過することで該空気と前記温水との熱交換がなされ、加熱された空気がヒータコア18の下流側へと供給される。
Then, the hot water supplied from one
ダンパ機構20は、ヒータコア18の下流側において冷風通路44と温風通路46との合流部に設けられるエアミックスダンパ52と、ベント送風口28及びフット送風口30の送風状態を切り替える切替ダンパ54とを有し、前記切替ダンパ54は前記エアミックスダンパ52の下流側に設けられる。
The
このエアミックスダンパ52及び切替ダンパ54は略同一形状で形成され、例えば、所定間隔離間するように設けられた一組の端壁56と、該端壁56の角部同士を連結するように設けられたシャフト58と、前記端壁56の端部同士を接続し、前記シャフト58から離間した遮蔽壁60とを有している。また、エアミックスダンパ52及び切替ダンパ54は、空調ケース12内で車両幅方向に沿って延在し、前記シャフト58の端部が第1及び第2分割ケース22、24に対して回動自在に支持される。
The
そして、エアミックスダンパ52は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、エバポレータ16を通過して冷風通路44を流れる冷風と、ヒータコア18を通過して温風通路46を流れる温風との混合割合を調整し、一方、切替ダンパ54は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、ベント送風口28及びフット送風口30のいずれか一方に臨む位置まで移動し、両者のいずれか一方を選択的に開放する。
The
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置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。
The
先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機14が駆動することで空調ケース12内へと吸い込まれた空気が送風通路36からノーズ部40へと流れた後、エバポレータ16を通過することで冷却され下流側へと供給される。
First, based on a control signal from a controller (not shown), air blown into the
この際、スクロールケース部34の下部が冷風通路44側へと所定量だけ突出しているため、エバポレータ16を通過した空気の一部が下方へと偏向させられることとなる。
At this time, since the lower part of the
そして、冷房運転が行われる場合には、エアミックスダンパ52が回動してヒータコア18の下流側の通路が閉塞されているため、エバポレータ16を通過した冷風が温風通路46側(ヒータコア18側)へと流れることなく、冷風通路44を通じて直接ベント送風口28から車室内へと送風される。
When the cooling operation is performed, the
一方、暖房運転が行われる場合には、エアミックスダンパ52を回動させ、ヒータコア18の下流側の通路を所定量だけ開放することで、エバポレータ16を通過した空気の一部が温風通路46を通じて前記ヒータコア18側へと流れる。この際、冷風通路44側に突出したスクロールケース部34のスクロール壁32によって、下方に設けられたヒータコア18側(温風通路46側)へと空気をスムーズに導くことができる。
On the other hand, when the heating operation is performed, the
そして、エバポレータ16を通過した空気の少なくとも一部がヒータコア18を通過することで加熱され、温度調整のなされた温風としてフット送風口30から車室内における乗員の足元近傍へと送風される。
Then, at least a part of the air that has passed through the
以上のように、本実施の形態では、空調ケース12の中央に送風機14の設けられたフルセンター式の車両用空調装置10において、前記送風機14の収納されるスクロールケース部34の一部を、エバポレータ16の下流側に形成されヒータコア18をバイパスする冷風通路44側へと突出するように配置することにより、該スクロールケース部34の突出部位によって空気の流れを下方へと偏向させ導くことができる。
As described above, in the present embodiment, in the full center type
従って、暖房運転を行う際、エバポレータ16を通過した空気を、スクロールケース部34のスクロール壁32によって好適にヒータコア18側へと導くことで空気を所望の温度へと調整する際の温度コントロール性を向上させることができる。
Therefore, when performing the heating operation, the air that has passed through the
また、スクロールケース部34を冷風通路44側へと移動させ配置することで、その移動分だけ空調ケース12の高さ寸法を低減することができ、それに伴って、車両用空調装置10の小型化を図ることができる。
Further, by moving the
さらに、スクロールケース部34のスクロール壁32を断面円形状とすることにより、エバポレータ16を通過した空気が前記スクロール壁32に沿って好適に下流側へと案内されるので、通風抵抗を低減することができる。
Further, by making the
さらにまた、スクロールケース部34の冷風通路44側への突出量を、例えば、前記スクロールケース部34におけるスクロール壁32の外周断面積の半分以下とすることにより、エバポレータ16を通過した空気の流れがスクロール壁32に沿って回り込んで滞留してしまうことが防止されるため、前記空気の流れの圧力損失を低減することができる。換言すれば、エバポレータ16の下流側において、空気の吹き溜まりが発生してしまうことが回避される。
Furthermore, when the amount of protrusion of the
なお、本発明に係る車両用空調装置は、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。 In addition, the vehicle air conditioner according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…車両用空調装置 12…空調ケース
14…送風機 16…エバポレータ
18…ヒータコア 20…ダンパ機構
26…ロアケース 32…スクロール壁
34…スクロールケース部 36…送風通路
40…ノーズ部 44…冷風通路
46…温風通路 52…エアミックスダンパ
54…切替ダンパ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記冷却用熱交換器の下流側面と、前記加熱用熱交換器の上流側面とが対向するように配置され、
前記スクロールケースは、前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器との間に設けられ、その一部が前記第2通路内に突出するように配置されることを特徴とする車両用空調装置。 An air conditioning case having a flow path therein, a cooling heat exchanger housed in the air conditioning case for cooling air, and a heating heat exchanger provided on the downstream side of the cooling heat exchanger for heating the air A first passage connecting the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger, a second passage formed on the downstream side of the cooling heat exchanger and bypassing the heating heat exchanger, The air conditioning unit stores a merging portion where the first passage and the second passage merge, an air mix damper provided in the merging portion, and a blower that sends out sucked air toward the cooling heat exchanger. A vehicle air conditioner having a scroll case in communication with the case,
The downstream side surface of the cooling heat exchanger and the upstream side surface of the heating heat exchanger are arranged to face each other,
The scroll case is provided between the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger, and a part of the scroll case is disposed so as to protrude into the second passage. apparatus.
前記スクロールケースは、断面円形状に形成されたスクロール壁を有することを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1,
The vehicle air conditioner characterized in that the scroll case has a scroll wall formed in a circular cross section.
前記スクロール壁の前記第2通路内への突出量は、前記スクロール壁の外周断面積の半分以下であることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 2,
The amount of protrusion of the scroll wall into the second passage is less than half of the outer peripheral cross-sectional area of the scroll wall.
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