JP2018079716A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置において、車室内への送風量を増加させつつ温度センサ設置部へ十分な送風を行うと共に、アスピレータに取り込まれた空気を乗員の快適性を低下させることなく排出する。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４には、エバポレータ１８に近接し、且つ、前記エバポレータ１８の上流側となる通路１２と連通するようにアスピレータ２４が設けられると共に、前記空調ケース１４の側壁には、ヒータコア２０へ温水を供給・排出する配管４０ａ、４０ｂを覆うためのヒータカバー４２が設けられる。そして、アスピレータ２４の導出部５８が、ヒータカバー４２の内部に収納される。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用空調装置に関し、一層詳細には、車室内温度を検出する温度センサ設置部へと車室内の空気を導くためのアスピレータを有した車両用空調装置に関する。

従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、車室内の温度を検出する温度センサを備え、この温度センサの設置部位に車室内の空気を導くためのアスピレータが設けられている。このアスピレータは、ケース本体の幅方向に沿った側壁に設置され、車室内の空気を二次空気として温度センサの設置部位へと吸引するノズルと、該ノズルの外周を取り囲むように空気流路を形成する本体と、空調ケースの内部を流通する空気の一部を一次空気として前記本体の内部へと取り込む一次空気導入部とからなる。

そして、車両用空調装置におけるケース本体内を流れる空気の一部をアスピレータの一次空気導入部へ導入することで、ベンチュリー効果によりノズルを通じて車室内の空気を二次空気として温度センサの設置部位へと吸引して車室内の空気温度を検出している。また、アスピレータへ導入された空気は車室内へと排出される。

特開２０１４−１４１１８５号公報

近年、上述したような車両用空調装置では、車室内への送風量をより増加させることを目的として通気抵抗の低減が図られており、このような通気抵抗の低減に伴ってケース本体内の圧力が低下し、アスピレータによって車室内の空気を十分な流量で吸引できないという問題がある。

上述した課題の対策として、ケース本体内において比較的内圧の高い箇所から空気を取り込んで一次空気として利用することが考えられる。しかしながら、ケース本体内において比較的内圧の高いエバポレータの上流側から空気を取り込む場合、この上流側の空気は温度調整がなされていないため、アスピレータで使用した後にそのまま車室内へ排出すると車室内温度を変化させてしまい乗員の快適性を低下させてしまうという問題がある。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、車室内への送風量を増加させつつ温度センサ設置部へ十分な送風を行うと共に、アスピレータに取り込まれた空気を乗員の快適性を低下させることなく排出可能な車両用空調装置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、空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、空調ケースの内部に設けられ空気を冷却するエバポレータと、空調ケースの内部に設けられ空気を加熱するヒータコアと、空調ケースに設けられ車室内の空気を取り込んで温度センサ設置部へと供給するアスピレータとを有した車両用空調装置において、
アスピレータが、空調ケースにおけるエバポレータの上流側で流路と連通するように設けられると共に、その内部に取り込まれた空気を排出する導出部を有し、導出部が、ヒータコアに温水を供給・排出する配管及びエバポレータに近接して配置されることを特徴とする。

本発明によれば、車両用空調装置を構成する空調ケースには、車室内の空気を取り込んで温度センサ設置部へと供給するアスピレータが設けられ、このアスピレータが、空調ケースにおけるエバポレータの上流側の流路と連通するように設けられると共に、その内部に取り込まれた空気を排出する導出部がヒータコアに温水を供給・排出する配管及びエバポレータに近接するように配置される。

従って、例えば、空調ケース内の通気抵抗を低減させるために低圧損化させ内圧が低い場合でも、エバポレータの上流側で比較的内圧の高い空気をアスピレータへと導入することで車室内の空気（内気）を十分な流量で取り込み、温度センサ設置部へと十分に送風を行うことができる。また、暖房運転時には導出部からの空気を配管内を流通する温水の熱を利用して加熱し、一方、冷房運転時には、近接したエバポレータによって空気を冷却することで、車室内温度との温度差が抑制され車室内へ排出した場合でも乗員の快適性を確保できる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、車両用空調装置を構成する空調ケースに、車室内の空気を取り込んで温度センサ設置部へと供給するアスピレータを設け、このアスピレータを、空調ケースにおけるエバポレータの上流側で流路と連通するように設けることで、空調ケース内の通気抵抗を低減させるために低圧損化させ内圧が低い場合でも、エバポレータの上流側で比較的内圧の高い空気をアスピレータへと導入し、車室内の空気（内気）を十分な流量で取り込んで温度センサ設置部へと十分な送風を行うことができる。また、アスピレータに取り込まれた空気を排出する導出部をヒータコアに温水を供給・排出する配管及びエバポレータに近接配置することで、排出される空気を温度調整してから車室内へと排出できるため、排出される空気と車室内温度との温度差が抑制され乗員の快適性が低下してしまうことがない。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図である。

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。

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（流路）１２を構成する空調ケース１４と、該空調ケース１４の内部に配設される送風機１６と、前記空気を冷却するエバポレータ１８と、該空気を加熱するヒータコア２０と、前記各通路１２内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２２と、前記空調ケース１４に設けられ車室内の空気を吸引するためのアスピレータ２４とを含む。なお、空調ケース１４の側部には、外気・内気を取り込むための内外気切替ユニット（図示せず）が連結されている。

空調ケース１４は、例えば、略対称形状の分割ケース２６ａ、２６ｂから構成され、その上方には、乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口（送風口）２８と、車両のフロントウィンドウ近傍に送風を行うデフロスタ送風口（送風口）３０とが隣接して開口している。また、空調ケース１４における車両後方側（矢印Ａ方向）の壁部には、車室内における乗員の足元近傍へ送風するヒート送風口３２が開口している。

一方、空調ケース１４の内部には、車両用空調装置１０を車両に搭載した際に車両前方側（矢印Ｂ方向）となる位置に送風機１６が収納され、該送風機１６の下方にエバポレータ１８が収納されると共に、前記エバポレータ１８に対して車両後方側（矢印Ａ方向）となる位置にヒータコア２０が収納される。

送風機１６は、例えば、複数のフィンを有した回転ファン３４と、該回転ファン３４を回転駆動する駆動モータ３６とを有した遠心式ファンである。

そして、図示しないコントローラからの制御信号に基づき駆動モータ３６が回転駆動することで、回転ファン３４が回転して内外気切替ユニット（図示せず）から取り込まれた空気が空調ケース１４側へと導入され通路１２へと送出される。

エバポレータ１８は、例えば、空調ケース１４において送風機１６の下方に設けられ、図示しない複数のチューブを通じて冷媒が循環されており、空気が通過することで前記冷媒と熱交換がなされ、冷却された空気がエバポレータ１８の下流側へと供給される。

ヒータコア２０は、例えば、空調ケース１４においてエバポレータ１８より車両後方側（矢印Ａ方向）となる下流側に設けられ、略平行に設けられる一対のタンク３８ａ、３８ｂを有し、一方のタンク３８ａと他方のタンク３８ｂとの間に複数のチューブ（図示せず）が接続される。

このタンク３８ａ、３８ｂの端部にはそれぞれ温水の供給・排出される一組の配管４０ａ、４０ｂが接続され、この配管４０ａ、４０ｂの内部には温水が循環する。また、配管４０ａ、４０ｂは、一方の分割ケース２６ａの幅方向壁部に開口した孔部（図示せず）を通じて外部へと突出し、互いに略平行な状態で車両前方側（矢印Ｂ方向）に向かって直線状に延在すると共に、前記分割ケース２６ａに装着されたヒータカバー４２によって覆われる。なお、配管４０ａ、４０ｂの端部は、それぞれ図示しない内燃機関に対して接続される。

そして、ヒータコア２０には、一方の配管４０ａからタンク３８ａへ供給された温水が図示しない複数のチューブを通じて他方のタンク３８ｂへと流通した後、他方の配管４０ｂから排出されることで循環すると共に、前記チューブの間に設けられたフィンに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２０の下流側へと供給される。

ダンパ機構２２は、例えば、エバポレータ１８とヒータコア２０との間に回動自在に設けられる第１エアミックスダンパ４４と、前記エバポレータ１８の下流側で前記ヒータコア２０の上部に回動自在に設けられる第２エアミックスダンパ４６と、ベント送風口２８及びデフロスタ送風口３０の送風状態を切り替える第１切替ダンパ４８と、ヒート送風口３２への送風状態を調整する第２切替ダンパ５０とを有する。

アスピレータ２４は、例えば、一方の分割ケース２６ａにおける幅方向壁部に設けられ、エバポレータ１８の側方に配置され、且つ、該エバポレータ１８の上流側となる通路１２と連通するように設けられ、ボディ５２と、該ボディ５２に接続され空調ケース１４内の空気を導く空気導入管（図示せず）とを含む。そして、アスピレータ２４は、そのボディ５２が空調ケース１４の外側に設けられ、前記空気導入管が前記空調ケース１４の内部となるように設けられる。

ボディ５２は、例えば、本体部５４と、該本体部５４に接続され車室内の空気（内気）が導入される導入部５６と、該本体部５４に対して前記導入部５６とは反対側に接続され本体部５４内に取り込まれた空気の導出される導出部５８とを含む。

この導入部５６の端部には、例えば、車室内に設置された温度センサＳとの間を繋ぐ吸入配管６０が接続され、その上流側端部には、例えば、車室内前方に設けられたインストルメントパネルに装着される収納部材（温度センサ設置部）６２が接続され、該収納部材６２には温度センサＳが収納されている。すなわち、アスピレータ２４は、吸入配管６０を通じて収納部材６２と接続され連通している。

導出部５８は、本体部５４の他端部に接合され、該本体部５４から離間する方向に向かって突出した円筒テーパ状に形成され、ヒータカバー４２の内部に収納される。そして、導出部５８によって本体部５４内に吸い込まれた空気が外部へと排出される。なお、導出部５８は、ヒータカバー４２の内部に完全に収納されていてもよいし、その先端部が前記ヒータカバー４２から外部へと露出していてもよい。

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。

先ず、車室内の室温を低下させる冷房運転を行う場合について説明する。図示しない乗員が車室内において操作レバーを操作して冷房運転を選択することで、該操作レバーの操作に応じて図示しないアクチュエータが駆動し、第１エアミックスダンパ４４が回動して全閉状態となると共に、第２エアミックスダンパ４６が全開状態となる。

また、同時に、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１６の回転ファン３４が回転することにより、空調ケース１４内へと吸い込まれた空気が通路１２に沿って下方へと流通した後、エバポレータ１８を通過することで熱交換され所定温度に冷却される。

そして、冷却された空気は、ヒータコア２０側へと流れることなく上方に向かって流通した後、第１切替ダンパ４８の切替作用下に開口しているベント送風口２８を通じて車室内における乗員の顔近傍へと送風される。

上述したように車両用空調装置１０を冷房運転させる際、送風機１６から空調ケース１４の通路１２へと供給された空気の一部が、エバポレータ１８の上流側においてアスピレータ２４の空気導入管（図示しない）から取り込まれ本体部５４の内部を通じて導出部５８へと流れることで、ベンチュリー効果によって前記本体部５４の内部で負圧が生じる。そして、この負圧の発生によって導入部５６及び吸入配管６０の空気が吸引され、収納部材６２の設置された車室内の空気がアスピレータ２４におけるボディ５２の内部へと吸い込まれ、温度センサＳによって通過する車室内の空気の温度が検出され図示しないコントローラへと出力される。

この際、導出部５８は、エバポレータ１８の側方に近接して配置され、且つ、ヒータコア２０への温水の供給を停止することで、配管４０ａ、４０ｂの収納されたヒータカバー４２内において加熱されることがなく、エバポレータ１８を流れる冷媒によって冷却される。そのため、導出部５８を流れる空気が所定温度に冷却された後、車室内温度との温度差が小さい冷風として車室内へと排出される。

次に、車室内における乗員の足元近傍へ温風を送風する暖房運転を行う場合には、図示しない操作レバーの操作に伴って第１エアミックスダンパ４４が全開状態となり、第２エアミックスダンパ４６が回動して全閉状態となる。

そして、送風機１６から送風されエバポレータ１８を通過することで冷却された空気は、ヒータコア２０を通過することで所定温度に加熱され、第２切替ダンパ５０によって開放されたヒート送風口３２から車室内へと供給される。

上述したように車両用空調装置１０を暖房運転させた際、冷却運転時と同様に、エバポレータ１８の上流側となる通路１２を流れる空気の一部が、アスピレータ２４の空気導入管（図示しない）から取り込まれ本体部５４の内部を通じて導出部５８へと流れる。これにより、収納部材６２の設置された車室内の空気が、導入部５６及び吸入配管６０を通じてアスピレータ２４のボディ５２へと吸い込まれ、車室内の空気が温度センサＳを通過することで車室内の温度が検出される。

この際、導出部５８は、温水の供給・排出される配管４０ａ、４０ｂと共にヒータカバー４２の内部に収納されているため、該ヒータカバー４２内で温水の熱によって所定温度に加熱された後、車室内温度との温度差が小さい温風として車室内へと排出される。

以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する空調ケース１４において、エバポレータ１８の側方、且つ、該エバポレータ１８の上流側となる通路１２と連通するようにアスピレータ２４を設けることで、例えば、空調ケース１４内の通気抵抗を低減させるために低圧損化させ内圧が低い場合でも、エバポレータ１８の上流側で比較的内圧の高い空気をアスピレータ２４へと導入することで、吸入配管６０を通じて車室内の空気（内気）を十分な流量で取り込んで温度センサＳの設置部位に十分な送風を行って車室内の温度を検出することができる。

また、アスピレータ２４から空気を排出する導出部５８を、エバポレータ１８に近接配置し、且つ、空調ケース１４の側壁に設けられヒータコア２０へ温水を供給・排出する配管４０ａ、４０ｂを覆うためのヒータカバー４２の内部に収納することで、暖房運転時には前記導出部５８から排出される空気を温水の熱を利用して加熱することができ、一方、冷房運転時には温水の供給を停止することで近接したエバポレータ１８によって冷却することができる。そのため、車室内へ送風される送風温度（車室内温度）に比較的近い温度で空気を排出することができ、アスピレータ２４で利用された空気を車室内へと排出した場合でも乗員の快適性を確保することができる。

さらにまた、アスピレータ２４を有した車両用空調装置１０では、アスピレータ２４をエバポレータ１８に近接配置し、且つ、導出部５８をヒータカバー４２の内部へ収納することで、特に新たな部品等を追加することなく上述した効果を実現することができ好適である。

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。

１０…車両用空調装置 １４…空調ケース
１８…エバポレータ ２０…ヒータコア
２４…アスピレータ ４０ａ、４０ｂ…配管
４２…ヒータカバー ５６…導入部
５８…導出部 ６０…吸入配管
６２…収納部材 Ｓ…温度センサ

Claims (1)

1. 空気の流通する流路及び送風口を有した空調ケースと、該空調ケースの内部に設けられ前記空気を冷却するエバポレータと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気を加熱するヒータコアと、前記空調ケースに設けられ車室内の空気を取り込んで温度センサ設置部へと供給するアスピレータとを有した車両用空調装置において、
   前記アスピレータが、前記空調ケースにおける前記エバポレータの上流側で前記流路と連通するように設けられると共に、その内部に取り込まれた空気を排出する導出部を有し、前記導出部が、前記ヒータコアに温水を供給・排出する配管及び前記エバポレータに近接して配置されることを特徴とする車両用空調装置。

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