JP2018079717A - 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、そのボディ４６には、内部に取り込まれた空気を排出する導出部５２が形成される。この導出部５２には、空気を排出するための第２配管５８が接続され、その下流側端部５８ａが車室外まで延在して開放されている。【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、ケース本体内におけるエバポレータの上流側の内圧が比較的高いものの、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した場合、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す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。

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が車室外と連通す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において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車室外と連通している。

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、導出部からの空気を車室外へと排出することで、エバポレータの上流側から取り込まれ温度調整のなされていない空気が車室内へ排出されることが防止され、乗員の快適性を確保することができる。

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において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むこと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車室外と連通させることで、導出部からの空気を車室外へと排出できるため、空調ケースから取り込まれ温度調整のなされていない空気が車室内へ排出されることが防止され、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、図示しない複数のチューブを通じて温水が循環されており、空気が通過することで前記温水と熱交換がなされ、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３８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４０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４２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４４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の上流側となる通路１２と連通するように設けられ、ボディ４６と、該ボディ４６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４６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４６は、例えば、本体部４８と、該本体部４８に接続され車室内の空気（内気）が導入される導入部５０と、該本体部４８に対して前記導入部５０とは反対側に接続され本体部４８内に取り込まれた空気の導出される導出部５２とを含む。

この導入部５０の端部には、例えば、車室内に設置された温度センサＳとの間を繋ぐ第１配管５４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）５６が接続され、該収納部材５６に温度センサＳが収納されている。すなわち、アスピレータ２４は、第１配管５４を通じて収納部材５６と接続され連通している。

導出部５２は、本体部４８の他端部に接合され、該本体部４８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、その端部には所定長さの第２配管５８が接続される。第２配管５８は、その下流側端部５８ａが車室外へと取り出されて開放され、本体部４８内に吸い込まれた空気が車室外へと排出される。また、第２配管５８は、その形状や長さを変更することで、アスピレータ２４を通じて車室外へと排出される空気の流速を適宜調整す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３８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４０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４２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。

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３８が全開状態となり、第２エアミックスダンパ４０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４４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を冷房運転や暖房運転させた際、送風機１６から空調ケース１４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４８の内部を通じて導出部５２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４８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５０及び第１配管５４の空気が吸引され、それに伴って、収納部材５６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４６の内部へと吸い込まれる。

これにより、車室内の空気が収納部材５６から第１配管５４を通じてアスピレータ２４へと吸い込まれる際、温度センサＳを通過する空気の温度（車室内温度）が検出され図示しないコントローラへと出力される。

また、ボディ４６の内部に取り込まれた車室内の空気及び空調ケース１４から取り込まれた空気は導出部５２から第２配管５８を通じて車室外へと排出される。そのため、エバポレータ１８の上流側から取り込まれた温度調整のなされていない空気であっても車室内へと排出されることがなく、車室内温度の変化を招くことがないため乗員の快適性低下が回避される。

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の上流側である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、第１配管５４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５２に第２配管５８を接続し、その下流側端部５８ａを車室外まで延ばすことで、エバポレータ１８の上流側から取り込まれ温度調整のなされていない空気を車室外へと排出することができる。そのため、温度調整のなされていない空気が車室内へと排出され車室内温度の変化を招くことが回避され、乗員の快適性を確保することができる。

さらに、導出部５２に接続される第２配管５８の長さや形状を変更することで、前記導出部５２を通じて車室外へと排出される空気の流速を自在に調整することが可能となり、それに伴って、第１配管５４を通じて温度センサＳを通過する車室内の空気の流速を調整可能となる。例えば、温度センサＳ側へと吸い込まれる空気の流速を低下させる場合には、通気抵抗が大きくなるように第２配管５８の長さを長くしたり形状を複雑にするとよい。

さらにまた、アスピレータ２４を有した車両用空調装置１０に対し、排出される空気を車室外まで導く第２配管５８を追加するという簡素な構成で、上述した効果を容易に実現することができる。

また、アスピレータ２４をエバポレータ１８の上流側と連通するように設けることで、第１及び第２エアミックスダンパ３８、４０によって温度調整のなされた下流側の通気抵抗が低減されるため、その送風量を増加させることができる。

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
１６…送風機 １８…エバポレータ
２４…アスピレータ ２６ａ、２６ｂ…分割ケース
４６…ボディ ５２…導出部
５４…第１配管 ５６…収納部材
５８…第２配管 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が車室外と連通することを特徴とする車両用空調装置。

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