JP2018517614A - 車両用空調システム - Google Patents

Abstract

【課題】冷暖房性能を向上させることのできる車両用空調システムを提供する。
【解決手段】本発明は、 車両用空調システムに係り、さらに詳しくは、空調ケースと送風装置とにより構成された空調モジュールを、ダッシュパネルを基準としてエンジンルーム側に配置し、空調ケースから吐き出された冷風と温風を車両の室内に分配する分配ダクトを、ダッシュパネルを基準として車室の内側に配置したシステムにおいて、前記空調ケースの冷風と温風を外部に放出する冷風放出口と温風放出口側に遮蔽手段を形成することにより、走行時の風圧によって外気が前記冷風放出口と温風放出口に逆流することを防止し、これにより前記冷風放出口と温風放出口を介して円滑な熱排出ができるようになり、冷暖房性能を向上させることができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用空調システムに係り、さらに詳しくは、空調ケースと送風装置とにより構成された空調モジュールを、ダッシュパネルを基準としてエンジンルーム側に配置し、空調ケースから吐き出された冷風と温風を車両の室内に分配する分配ダクトを、ダッシュパネルを基準として車室の内側に配置したシステムにおいて、空調ケースの冷風と温風を外部に放出する冷風放出口と温風放出口側に遮蔽手段を形成することにより、走行時の風圧によって外気が冷風放出口と温風放出口に逆流することを防止し、これにより、冷風放出口と温風放出口を介して円滑な熱排出ができるようになり、冷暖房性能を向上させることのできる車両用空調システムに関する。

通常の車両用のエアコンシステムは、一般に、図１に示すように、冷媒を圧縮して送出する圧縮機（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）１と、圧縮機１から送出される高圧の冷媒を凝縮する凝縮器（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）２と、凝縮器２において凝縮されて液化された冷媒を絞縮する、例えば、膨張弁（Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｖａｌｖｅ）３と、膨張弁３により絞縮された低圧の液相の冷媒を車両の室内側に送風される空気と熱交換して蒸発されることにより冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用により室内に吐き出される空気を冷却する蒸発器（Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）４となどが冷媒パイプにより連結されてなる冷凍サイクルにより構成され、次のような冷媒循環過程を通じて自動車の室内を冷房する。

エアコンシステムの冷房スイッチ（図示せず）がオンになると、まず、圧縮機１がエンジンまたはモーターの動力により駆動されながら低温低圧の気相冷媒を吸入、圧縮して高温高圧のガス状態で凝縮器２に送出し、凝縮器２は、その気相冷媒を外気と熱交換して高温高圧の液体に凝縮する。次いで、凝縮器２から高温高圧の状態で送出される液相の冷媒は、膨張弁３の絞縮作用により急速に膨張されて低温低圧の湿飽和状態で蒸発器４に送られ、蒸発器４は、その冷媒をブロアー（図示せず）が車両の室内に送風する空気と熱交換する。このため、冷媒は、蒸発器４において蒸発されて低温低圧のガス状態で排出され、再び圧縮機１に吸入されて上述したような冷凍サイクルを再循する。

蒸発器は、車室の内側に設けられた空調ケースの内部に設けられて冷房の役割を果たすが、すなわち、ブロアー（図示せず）により送風される空気が蒸発器４を経ながら蒸発器４内を循環する液相冷媒の蒸発潜熱により冷却されて冷たくなった状態で車両の室内に吐き出されることにより冷房が行われる。また、車室内の暖房は、空調ケースの内部に設けられてエンジン冷却水が循環するヒーターコア（図示せず）を用いて行うか、あるいは、空調ケースの内部に設けられる電気加熱式ヒーター（図示せず）を用いて行う。一方、凝縮器２は、車両の前方側に設けられて空気と熱交換しながら放熱を行う。

最近には、冷凍サイクルのみを用いて冷暖房を行う空調システム、すなわち、ヒートポンプシステムが開発されているが、これは、図２に示すように、１つの空調ケース１０の内部に冷風通路１１と温風通路１２を左右に画成し、冷風通路１１には冷房のための蒸発器４を設け、温風通路１２には暖房のための凝縮器２を設けた構造を有する。このとき、空調ケース１０の出口側には、車室内に空気を供給する複数の空気吐出口１５と、車室外に空気を放出する複数の空気放出口１６と、が形成される。
また、冷風通路１１と温風通路１２の各入口側には別々に作動するブロアー２０がそれぞれ設けられる。上述した空調システムにおいて、空調ケース１０とブロアー２０は、車室内とエンジンルームを仕切るダッシュパネル（図示せず）を基準として車室の内側に設けられる。このため、冷房モードに際しては、冷風通路１１の蒸発器４を通過しながら冷却された冷風が空気吐出口１５を介して車室内に吐き出されて冷房を行い、このとき、温風通路１２の凝縮器２を通過しながら加熱された温風は、空気放出口１６を介して車室外に排出される。

暖房モードに際しては、温風通路１２の凝縮器２を通過しながら加熱された温風が空気吐出口１５を介して車室内に吐き出されて暖房を行い、このとき、冷風通路１１の蒸発器４を通過しながら冷却された冷風はね空気放出口１６を介して車室外に排出される。
しかしながら、上記従来の空調システムは、冷房モードに際しては、凝縮器を通過した熱い温風を空気放出口１６を介して外部に放出し、暖房モードに際しては、蒸発器を通過した冷たい冷風を空気放出口１６ を介して外部に放出しなればならないが、この過程において走行時の風圧などの影響のために空気放出口１６を介して外部の空気が逆流するという問題があり、これにより空気放出口１６を介して円滑な熱排出ができなくなり、冷暖房性能が低下するという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するために案出されたものであり、その目的は、空調ケースと送風装置とにより構成された空調モジュールを、ダッシュパネルを基準としてエンジンルーム側に配置し、空調ケースから吐き出された冷風と温風を車両の室内に分配する分配ダクトを、ダッシュパネルを基準として車室の内側に配置したシステムにおいて、空調ケースの冷風と温風を外部に放出する冷風放出口と温風放出口側に遮蔽手段を形成することにより、走行時の風圧によって外気が冷風放出口と温風放出口に逆流することを防止し、これにより、冷風放出口と温風放出口を介して円滑な熱排出ができるようになり、冷暖房性能を向上させることのできる車両用空調システムを提供することである。

上述した目的を達成するために、本発明に係る車両用空調システムは、冷風通路及び温風通路が形成された空調ケースが備えられ、空調ケースには、蒸発器を通過した冷風を外部に放出する冷風放出口と、凝縮器を通過した温風を外部に放出する温風放出口と、が形成され、空調ケースの外側には、冷風放出口と温風放出口に外気が逆流することを防止する遮蔽手段を備えることを特徴とする。

本発明は、空調ケースと送風装置とにより構成された空調モジュールを、ダッシュパネルを基準としてエンジンルーム側に配置し、空調ケースから吐き出された冷風と温風を車両の室内に分配する分配ダクトを、ダッシュパネルを基準として車室の内側に配置したシステムにおいて、空調ケースの冷風と温風を外部に放出する冷風放出口と温風放出口側に遮蔽手段を形成することにより、走行時の風圧によって外気が冷風放出口と温風放出口に逆流することを防止し、これにより、冷風放出口と温風放出口を介して円滑な熱排出ができるようになり、冷暖房性能を向上させることができる。

通常の車両用空調システムの冷凍サイクルを示す構成図である。 従来の車両用空調システムを示す図である。 本発明に係る車両用空調システムを示す斜視図である。 図３に示す車両用空調システムから分配ダクトを取り外した状態を示す斜視図である。 本発明に係る車両用空調システムにおける空調モジュールを示す斜視図である。 図５の内気流入ダクト側から眺めた斜視図である。 図６のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明に係る車両用空調システムにおける冷房モードを示す断面図である。 本発明に係る車両用空調システムにおける暖房モードを示す断面図である。 本発明に係る車両用空調システムにおけるミックスモードを示す断面図である。 図３の変形例に係る車両用空調システムを示す斜視図である。 図１１の実施形態に係る空調モジュールを示す斜視図である。 図１２の内気流入ダクト側から眺めた斜視図である。 図１１の実施形態に係る車両用空調システムにおける冷房モードを示す断面図である。 図１１の実施形態に係る車両用空調システムにおける暖房モードを示す断面図である。 図１１の実施形態に係る車両用空調システムにおけるミックスモードを示す断面図である。

以下、添付図面に基づき、本発明に係る車両用空調システムについて詳細に説明する。
添付図面に示すように、本発明に係る車両用空調システムは、圧縮機（図示せず）→凝縮器１０２→膨張手段（図示せず）→蒸発器１０４を冷媒循環ライン（図示せず）を用いて連結して、蒸発器１０４を用いて冷房を行い、凝縮器１０２を用いて暖房を行うシステムである。
まず、圧縮機は、動力供給源（エンジンまたはモーターなど）から動力を伝達されて駆動しながら蒸発器１０４から吐き出された低温低圧の気相冷媒を吸入・圧縮して高温高圧のガス状態で吐き出す。
凝縮器１０２は、圧縮機から排出されて凝縮器１０２の内部を流動する高温高圧の気相冷媒と凝縮器１０２を通過する空気を互いに熱交換し、この過程において冷媒は凝縮され、空気は加熱されて温風に変わる。
このような凝縮器１０２は、冷媒循環ライン（冷媒パイプ）を千鳥状に構成した後に放熱フィン（図示せず）を設けた構造であってもよく、一対のヘッダータンクの間に複数のチューブ（図示せず）を連設し、各チューブの間に放熱フィンを設けた構造であってもよい。

このため、圧縮機から排出された高温高圧の気相冷媒が千鳥状の冷媒循環ラインまたは複数のチューブに沿って流動しながら空気と熱交換されて凝縮され、このとき、凝縮器１０２を通過する空気は加熱されて温風に変わる。
また、膨張手段（図示せず）は、凝縮器１０２から排出されて流動する液相冷媒を絞縮作用により急速に膨張させて低温低圧の湿飽和状態で蒸発器１０４に送る。膨張手段としては、膨張弁またはオリフィス構造が使用可能である。
蒸発器１０４は、膨張手段から排出されて流動する低圧の液相冷媒を空調ケース１１０内の空気と熱交換させて蒸発することにより、冷媒の蒸発潜熱による吸熱作用により空気を冷却させる。引き続き、蒸発器１０４において蒸発されて排出された低温低圧の気相冷媒は、再び圧縮機に吸入されて上述したようなサイクルを再循環する。

さらに、上述したような冷媒循環過程において、車両の室内の冷房は、送風装置１３０から送風される空気が空調ケース１１０内に流入して蒸発器１０４を通過しながら蒸発器１０４の内部を循環する液相冷媒の蒸発潜熱により冷却されて冷たくなった後に、分配ダクト２００を介して車両の室内に吐き出されることにより行われる。また、車両の室内の暖房は、送風装置１３０から送風される空気が空調ケース１１０内に流入して凝縮器１０２を通過しながら凝縮器１０２の内部を循環する高温高圧の気相冷媒の放熱により加熱されて熱くなった後に、分配ダクト２００を介して車両の室内に吐き出されることにより行われる。
加えて、本発明に係る車両用空調システムは、空調モジュール１００と、分配ダクト２００と、が組み合わせられてなる。
空調モジュール１００は、蒸発器１０４が設けられる冷風通路１１１と凝縮器１０２が設けられる温風通路１１２とが画成された空調ケース１１０と、空調ケース１１０の冷風通路１１１と温風通路１１２に空気を送風する送風装置１３０と、により構成される。

分配ダクト２００は、空調ケース１１０の出口１１０ｂと連結され、空調ケース１１０から吐き出された空気を空気吐出モードに応じて車室内の特定の位置に分配するためにモード扉２３０を備えてなる。また、車室内とエンジンルームを仕切るダッシュパネル３００を基準として空調モジュール１００と分配ダクト２００が分けられて構成される。すなわち、空調モジュール１００は、ダッシュパネル３００を基準としてエンジンルーム側に配置され、分配ダクト２００は、ダッシュパネル３００を基準として車室の内側に配置される。
このように、蒸発器１０４及び凝縮器１０２が設けられた空調ケース１１０と送風装置１３０とにより構成された空調モジュール１００を、ダッシュパネル３００を基準としてエンジンルーム側に配置し、空気を車両の室内に分配するためにモード扉２３０を有する分配ダクト２００を、ダッシュパネル３００を基準として車室の内側に配置して組み合わせることにより、騒音を引き起こす空調モジュール１００をエンジンルーム側に配置して車室内の騒音及び振動を低減し、車室の内側には分配ダクト２００のみを配置して既存のシステムに比べて車室内の空間の確保を極大化することができる。

また、ダッシュパネル３００には貫通部３１０が貫設されるが、貫通部３１０は、図示のように、１つに形成してもよく、１つ以上に形成してもよい。なお、貫通部３１０は、図示のように、矩形状の構造だけはでなく、様々な形状に形成可能である。さらに、エンジンルーム側に配置された空調モジュール１００と車室の内側に配置された分配ダクト２００は、貫通部３１０により組み合わせられるが、すなわち、貫通部３１０の位置において空調モジュール１００と分配ダクト２００が組み合わせられて連結される。
換言すると、ダッシュパネル３００の貫通部３１０を貫通する空調モジュール１００の空調ケース１１０の出口１１０ｂと分配ダクト２００の空気流入口２１０が係合され、このとき、分配ダクト２００の空気流入口２１０が空調ケース１１０の出口１１０ｂの内側に嵌着される。
また、空調ケース１１０は、その内部を上下に区切る仕切り壁１１３により冷風通路１１１と温風通路１１２が画成される。すなわち、冷風通路１１１は仕切り壁１１３の下部に配置され、温風通路１１２は仕切り壁１１３の上部に配置される。このとき、冷風通路１１１と温風通路１１２は、空調ケース１１０の入口１１０ａから仕切り壁１１３により画成され、空調ケース１１０の出口１１０ｂにおいて合流するように形成される。すなわち、空調ケース１１０の出口１１０ｂにおいては仕切り壁１１４が省略されて冷風通路１１１と温風通路１１２が合流する。

また、冷風通路１１１には蒸発器１０４が設けられ、温風通路１１２には凝縮器１０２が設けられる。さらに、温風通路１１２と冷風通路１１１の上下配置構造により凝縮器１０２と蒸発器１０４も上下に配置される。換言すると、後述する第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂのモーター１３３、１３７の回転軸が向く軸方向に対して直角方向に凝縮器１０２と蒸発器１０４が配置される。
一方、蒸発器１０４が設けられた冷風通路１１１には冷風が流動し、凝縮器１０２が設けられた温風通路１１２には温風が流動する。さらに、蒸発器１０４と凝縮器１０２との間の仕切り壁１１３には、冷風通路１１１と温風通路１１２を連通させるバイパス通路１１４が貫設され、バイパス通路１１４にはバイパス通路１１４を開閉するバイパス扉１１５が設けられる。

バイパス通路１１４は、冷風通路１１１内の蒸発器１０４を通過した冷風の一部を温風通路１１２側にバイパスし、バイパス扉１１５は、冷房モードに際してバイパス通路１１４を閉じ、暖房モードに際してはバイパス通路１１４を選択的に開閉する。
このため、バイパス扉１１５がバイパス通路１１４を閉じた状態で冷房モード時には冷風通路１１１を流動しながら蒸発器１０４により冷却された冷風が車室内に供給されて冷房を行い、このとき、温風通路１１２を流動する空気は外部に放出され、暖房モード時には温風通路１１２を流動しながら凝縮器１０２により加熱された温風が車室内に供給されて暖房を行い、このとき、冷風通路１１１を流動する空気は外部に放出される。
また、暖房モード時、車室内の除湿が必要な場合にはバイパス扉１１５がバイパス通路１１４を開くようになり、この場合、冷風通路１１１を流動しながら蒸発器１０４によって冷却と除湿された冷風の一部がバイパス通路１１４を介して温風通路１１２側にバイパスされた後、車両の室内に供給され、除湿暖房を行う。

さらに、凝縮器１０２は、温風通路１１２内において空気の流動方向にバイパス通路１１４よりも下流側に設けられる。このため、蒸発器１０４を通過しながら加熱された冷風がバイパス通路１１４を介して凝縮器１０２側に供給可能になる。
一方、蒸発器１０４は、冷風通路１１１内において空気の流動方向にバイパス通路１１４よりも上流側に設けられる。
そして、空調ケース１１０の冷風通路１１１の一方の側には、蒸発器１０４を通過した冷風を外部に放出する冷風放出口１１９ａと、冷風放出口１１９ａと冷風通路１１１を開閉する冷風モード扉１２０と、が配備される。また、空調ケース１１０の温風通路１１２の一方の側には、凝縮器１０２を通過した温風を外部に放出する温風放出口１１９ｂと、温風放出口１１９ｂと温風通路１１２を開閉する温風モード扉１２１と、が配備される。
冷風放出口１１９ａと冷風モード扉１２０は、冷風通路１１１において蒸発器１０４の下流側に配備され、温風放出口１１９ｂと温風モード扉１２１は、温風通路１１２において凝縮器１０２の下流側に配備される。冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して放出される空気は、エンジンルームを経て車両の外部に放出される。

このため、冷房モードに際しては、冷風モード扉１２０が冷風通路１１１を開き、温風モード扉１２１が温風放出口１１９ｂを開いて、冷風通路１１１を流動する空気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却された後に分配ダクト２００を介して車室内に吐き出されて冷房を行い、このとき、温風通路１１２を流動する空気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後に温風放出口１１９ｂを介して外部に放出される。
暖房モードに際しては、温風モード扉１２１が温風通路１１２を開き、冷風モード扉１２０が冷風放出口１１９ａを開いて、温風通路１１２を流動する空気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後に分配ダクト２００を介して車室内に吐き出されて暖房を行い、このとき、冷風通路１１１を流動する空気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却された後に冷風放出口１１９ａを介して外部に放出される。
なお、空調ケース１１０の外側には、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂに外気が逆流することを防止する遮蔽手段１２５が備えられる。

すなわち、走行時の風圧によって外気が冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して空調ケース１１０の内部に逆流することを、遮蔽手段１２５を用いて防止にされることにより、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して円滑な熱排出ができるようになり、冷暖房性能を向上させることができる。
遮蔽手段１２５は、冷風放出口１１９ａ及び温風放出口１１９ｂが配置された空調ケース１１０の外側面に、冷風放出口１１９ａ及び温風放出口１１９ｂをカバーするカバープレート１２６を形成してなる。
カバープレート１２６は、冷風放出口１１９ａまたは温風放出口１１９ｂの面積よりも大きく形成される。すなわち、カバープレート１２６は、冷風放出口１１９ａ及び温風放出口１１９ｂから所定の間隔だけ離れて配置されると共に、長さ方向の両端部は空調ケース１１０と連結され、幅方向の両端部は開放されるように形成される。
このため、カバープレート１２６を介して冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂの正面部を遮蔽して外気が冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂに逆流することを遮断し、 空調ケース１００の内部から冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して放出される空気は、カバープレート１２６の両端部の開放された部位を介して円滑に放出される。

また、空調ケース１１０の入口１１０ａ側には、冷風通路１１１及び温風通路１１２に空気を送風するために送風装置１３０が設けられる。
送風装置１３０は、空調ケース１１０の冷風通路１１１の入口１１１ａ側に吐出口１３４が連結されて冷風通路１１１側に空気を送風する第１のブロアー１３０ａと、空調ケース１１０の温風通路１１２の入口１１２ａ側に吐出口１３８が連結されて温風通路１１２側に空気を送風する第２のブロアー１３０ｂと、を備える。
第１のブロアー１３０ａ及び第２のブロアー１３０ｂは、車両の幅方向に互いに離れて向かい合うように配置される。
第１のブロアー１３０ａは、空調ケース１１０の冷風通路１１１の入口１１１ａ側に連結されるために吐出口１３４を備えるスクロールケース１３１と、スクロールケース１３１の内部に回転自在に設けられる送風ファン１３２と、スクロールケース１３１の一方の面に形成されて内外気が流入するインレットリング１３１ａと、スクロールケース１３１の他方の面に設けられて送風ファン１３２を回転させるモーター１３３と、を備える。

インレットリング１３１ａは、スクロールケース１３１において取り入れダクト１４０が配設される一方の面に形成される。
第２のブロアー１３０ｂは、空調ケース１１０の温風通路１１２の入口１１２ａ側に連結されるために吐出口１３８を備えるスクロールケース１３５と、スクロールケース１３５の内部に回転自在に設けられる送風ファン１３６と、スクロールケース１３５の一方の面に形成されて内外気が流入するインレットリング１３５ａと、スクロールケース１３５の他方の面に設けられて送風ファン１３６を回転させるモーター１３７と、を備える。
インレットリング１３５ａは、スクロールケース１３５において取り入れダクト１４０が配設される一方の面に形成される。第１のブロアー１３０ａ及び第２のブロアー１３０ｂは、それぞれのモーター１３３、１３７の回転軸が同じ方向になるように設けられる。また、第１のブロアー１３０ａのインレットリング１３１ａ及び第２のブロアー１３０ｂのインレットリング１３５ａは、向かい合うように形成される。

一方、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂのスクロールケース１３１、１３５は、それぞれ内部に設けられた送風ファン１３２、１３６を中心としてスクロール状に形成される。このため、スクロールケース１３１、１３５の内部における送風ファン１３２、１３６の周りの空気通路は、スクロールの開始地点から終端地点に進むにつれてその断面積が次第に大きくなる。なお、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂの吐出口１３４、１３８は、スクロールケース１３１、１３５のスクロール形状の終端地点から延設されて冷温風通路１１１、１１２と連結される。
一方、第１のブロアー１３０ａのスクロールケース１３１及び第２のブロアー１３０ｂのスクロールケース１３５は、スクロール方向が反対になるように設けられて、第１のブロアー１３０ａのスクロールケース１３１は仕切り壁１１３の下部に配設された冷風通路１１１と連結され、第２のブロアー１３０ｂのスクロールケース１３５は仕切り壁１１３の上部に配設された温風通路１１２と連結される。また、第１のブロアー１３０ａと第２のブロアー１３０ｂとの間には、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂにそれぞれ内外気を供給できるように第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂと連通される取り入れダクト１４０が設けられる。

すなわち、取り入れダクト１４０は、第１のブロアー１３０ａと第２のブロアー１３０ｂとの間に１つ設けられて、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂが１つの取り入れダクト１４０を共用する。
このように、取り入れダクト１４０を第１のブロアー１３０ａと第２のブロアー１３０ｂとの間に設けることにより、それぞれ別々に作動する２つブロアー１３０ａ、１３０ｂを使用するシステムにおいて１つの取り入れダクト１４０を使用することになり、その結果、空間効率を極大化することができ、これにより、システムの小型化及びコストの節減を図ることができる。
取り入れダクト１４０は、外気を流入する外気の流入口１４１と、内気を流入させる内気流入口１４２と、内気流入口１４２及び外気流入口１４１と第１のブロアー１３０ａを連通させる通路を開閉するために設けられて第１のブロアー１３０ａ側に内外気を選択的に取り入れる第１の内外気切り換え扉１４７と、内気流入口１４２及び外気流入口１４１と第２のブロアー１３０ｂを連通させる通路を開閉するために設けられて第２のブロアー１３０ｂ側に内外気を選択的に取り入れる第２の内外気切り換え扉１４８と、を備えてなる。

すなわち、第１の内外気切り換え扉１４７は、外気流入口１４１と内気流入口１４２との間における第１のブロアー１３０ａのインレットリング１３１ａの上流側に設けられて、インレットリング１３１ａと外気流入口１４１を連通させる通路と、インレットリング１３１ａと内気流入口１４２を連通させる通路を選択的に開閉する。
第２の内外気切り換え扉１４８は、外気流入口１４１と内気流入口１４２との間における第２のブロアー１３０ｂのインレットリング１３５ａの上流側に設けられて、インレットリング１３５ａと外気流入口１４１を連通させる通路と、インレットリング１３５ａと内気流入口１４２を連通させる通路と、を選択的に開閉する。
一方、外気流入口１４１は取り入れダクト１４０の上部に形成され、内気流入口１４２は取り入れダクト１４０の下部に形成されることが好ましいが、その位置は変更可能である。
第１の内外気切り換え扉１４７と第２の内外気切り換え扉１４８もドーム状扉からなる。このように、１つの取り入れダクト１４０を第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂの間に設け、取り入れダクト１４０の内部には第１及び第２の内外気切り換え扉１４７、１４８を設けて、取り入れダクト１４０の内外気流入口１４１、１４２に流入する内外気を第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂに選択的に供給することができる。

一方、外気流入口１４１と内気流入口１４２にはそれぞれエアフィルター（図示せず）が設けられて、外気流入口１４１と内気流入口１４２に流入する空気中に含まれている不純物を除去する。
また、取り入れダクト１４０の外気流入口１４１は車両の外部と連通され、取り入れダクト１４０の内気流入口１４２は車室内と連通される。このとき、空調ケース１１０の外側には、内気流入口１４２と車室内を連絡させる内気流入ダクト１４３が設けられる。
すなわち、内気流入ダクト１４３は空調ケース１１０の外側面に設けられて取り入れダクト１４０の内気流入口１４２と車室内を連通させるが、このとき、内気流入ダクト１４３の入口１４３ａはダッシュパネル３００を貫通して車室内と連通される。このとき、内気流入ダクト１４３の入口１４３ａと空調ケース１１０の出口１１０ｂは、並ぶように配置されて貫通部３１０を貫通する。
内気流入ダクト１４３の入口１４３ａと空調ケース１１０の出口１１０ｂを並ぶように配置して貫通部３１０を貫通するように設けることにより、空調システムの車両への取り付けに当たってダッシュパネル３００に１つの貫通部３１０のみ形成すればよい。

そして、分配ダクト２００は、空調ケース１１０の出口１１０ｂと連通される空気流入口２１０と、空気流入口２１０に流入した空気を車室内の特定の位置に分配する複数の空気吐出口２２０と、複数の空気吐出口２２０の開度を調節するモード扉２３０と、を備える。複数の空気吐出口２２０は、分配ダクト２００の上部に画成されるデフロストベント２２１及びフェースベント２２２と、分配ダクト２００におけるダッシュパネル３００と隣り合う側に形成されるフロアベント２２３と、を備える。
このとき、車室内の搭乗者の快適性のために、フロアベントに２２３にはフェースベント２２２よりも暖かい空気を吐き出し、フェースベント２２２にはフロアベント２２３よりも冷たい空気を吐出するが、本発明においては、空調ケース１１０内の仕切り壁１１３の上部に温風が流動し、仕切り壁１１３の下部に冷風が流動する構造であるため、温風が流動する通路に近い位置であるダッシュパネル３００と隣り合う側に、フロアベント２２３を形成する。

すなわち、既存のシステムの場合では、フロアベントがダッシュパネル３００と隣り合う側ではなくダッシュパネル３００から遠い側にに形成されるが、本発明の分配ダクト２００では、ダッシュパネル３００と隣り合う側にフロアベント２２３を形成する。これにより、図１０のように、空調ケース１１０内の上部の温風通路１１２に沿って流動する温風と空調ケース１１０内の下部の冷風通路１１１に沿って流動する冷風とが、分配ダクト２００に流入しながら互いに混合されるが、空気流動の流れの上、温風と近いフロアベント２２３にはより暖かい空気が吐き出され、冷風と近いフェースベント２２２にはより冷たい空気が吐出されて次室内の快適性を向上させることができる。
一方、デフロストベント２２１は、車室内のフロントガラスに向かって空気を吐き出し、フェースベント２２２は、車室内の前席の搭乗者の顔に向かって空気を吐き出し、フロアベント２２３は、車室内の搭乗者の足に向かって空気を吐き出す。
また、モード扉２３０は、デフロストベント２２１及びフェースベント２２２とフロアベント２２３にそれぞれ設けられて空気吐出モードに応じて各ベントの開度を調節する。一方、分配ダクト２００の内部には、電気加熱式ヒーター２４０を設けてもよい。

以下、本発明に係る車両用空調システムの冷媒流動過程について説明する。
まず、圧縮機において圧縮されて排出される高温高圧の気相冷媒は、凝縮器１０２に流入する。凝縮器１０２に流入した気相冷媒は、凝縮器１０２を通過する空気と熱交換され、この過程において冷媒が冷却されながら液相に相変化される。凝縮器１０２から排出された液相冷媒は、膨張手段に流入して減圧膨張される。
膨張手段において減圧膨張された冷媒は、低温低圧の霧化状態となって蒸発器１０４に流入し、蒸発器１０４に流入した冷媒は、蒸発器１０４を通過する空気と熱交換して蒸発される。次いで、蒸発器１０４から排出された低温低圧の冷媒は、圧縮機に流入した後に、上述したような冷凍サイクルを再循環する。

以下、冷房モード、暖房モード、ミックスモード時の空気流動過程について説明する。
イ．冷房モード
冷房モードに際しては、図８に示すように、冷風モード扉１２０が冷風通路１１１を開くように作動し、温風モード扉１２１は温風放出口１１９ｂを開くように作動する。また、内気流入モードまたは外気流入モードに応じて第１及び第２の内外気切り換え扉１４７、１４８が作動して第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂ側に内気や外気を選択的に供給する。
このため、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂが作動すると、取り入れダクト１４０に流入する内気または外気が第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂに吸入された後に冷風通路１１１及び温風通路１１２にそれぞれ供給される。
冷風通路１１１に供給される空気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却された後に分配ダクト２００に流動し、次いで、空気吐出モードに応じてモード扉２３０により開かれた空気吐出口２２０を介して車室内に吐き出されて冷房する。このとき、温風通路１１２に供給される空気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱され、その後に温風放出口１１９ｂを通過した後、カバープレート１２６の両端部の開放された部分を介して車室外に排出される。

ロ．暖房モード
暖房モードに際しては、図９に示すように、温風モード扉１２１が温風通路１１２を開くように作動し、冷風モード扉１２０は冷風放出口１１９ａを開くように作動する。また、内気流入モードまたは外気流入モードに応じて第１及び第２の内外気切り換え扉１４７、１４８が作動して第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂ側に内気や外気を選択的に供給する。
このため、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂが作動すると、取り入れダクト１４０に流入する内気または外気が第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂに吸入された後に冷風通路１１１及び温風通路１１２にそれぞれ供給される。
温風通路１１２に供給される空気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後に分配ダクト２００に流動し、次いで、空気吐出モードに応じてモード扉２３０により開かれた空気吐出口２２０を介して車室内に吐き出されて暖房する。このとき、冷風通路１１１に供給される空気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却され、その後に冷風放出口１１９ａを通過した後、カバープレート１２６の両端部の開放された部分を介して次室外に排出される。

ハ、ミックスモード
ミックスモードに際しては、図１０に示すように、冷風モード扉１２０が冷風通路１１１を開き、温風モード扉１２１は温風通路１１２を開くように作動する。また、内気流入モードまたは外気流入モードに応じて第１及び第２の内外気切り換え扉１４７、１４８が作動して第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂ側に内気や外気を選択的に供給する。
このため、第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂが作動すると、取り入れダクト１４０に流入する内気または外気が第１及び第２のブロアー１３０ａ、１３０ｂに吸入された後に冷風通路１１１及び温風通路１１２にそれぞれ供給される。
冷風通路１１１に供給される空気は、蒸発器１０４を通過しながら冷却された後に分配ダクト２００に流動し、温風通路１１２に供給される空気は、凝縮器１０２を通過しながら加熱された後に分配ダクト２００に流動する。引き続き、分配ダクト２００に流動した冷風と温風は、互いに混合された後、空気吐出モードに応じてモード扉２３０により開かれた空気吐出口２２０を介して車室内に吐き出される。

一方、図１１乃至図１６を参照すると、本発明の変形例に係る車両用空調システムは、圧縮機（図示せず）→凝縮器１０２→膨張手段（図示せず）→蒸発器１０４を冷媒循環ライン（図示せず）を用いて連結して、蒸発器１０４を用いて冷房を行い、凝縮器１０２を用いて暖房を行うシステムである。本実施形態の説明にあっては、前述した実施形態と重複する構成については、詳細な説明を省略する。
空調ケース１１０の冷風通路１１１の一方の側には、暖房モードに際して蒸発器１０４を通過した冷風（廃熱）を外部に放出する冷風放出口１１９ａと、冷風放出口１１９ａと冷風通路１１１を開閉する冷風モード扉１２０と、が配備される。また、空調ケース１１０の温風通路１１２の一方の側には、冷房モードに際して凝縮器１０２を通過した温風（廃熱）を外部に放出する温風放出口１１９ｂと、温風放出口１１９ｂと温風通路１１２を開閉する温風モード扉１２１と、が配備される。

また、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂから放出される空気が円滑に放出されるようにする放出手段１２７が備えられる。放出手段１２７は、空調ケース１１０の内部において凝縮器１０２と温風放出口１１９ｂは上側に配置し、蒸発器１０４と冷風放出口１１９ａは下側に配置してなる。
冷房モードに際して凝縮器１０２と熱交換した熱い廃熱（温風）は上側に放出し、暖房モードに際して蒸発器１０４と熱交換した冷たい廃熱（冷風）は下側に放出するように構成することにより、換言すると、廃熱の温度に合わせて熱い廃熱は上側に排出し、冷たい廃熱は下側に排出するように冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを配置することにより、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して円滑な廃熱の排出が可能となり、冷暖房性能を向上させることができる。
また、放出手段１２７は、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して放出される放出空気に対して走行風の抵抗が発生しないように、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを車両の走行方向とは反対方向に形成した構成をさらに含む。

すなわち、車両走行時には走行風による動圧によって抵抗が発生して、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して放出される空気の流れを妨げるが、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを車両の走行方向とは反対方向に形成することにより、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂを介して放出される空気に対して走行風の抵抗が発生しないので、空
気が円滑に放出され、冷暖房を向上させることができる。
一方、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂは、車両の走行方向とは反対方向に開かれるように構成される。また、空調ケース１１０において冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂの外側には、冷風放出口１１９ａと温風放出口１１９ｂに異物が流入することを防止するカバープレート１２６が配備される。このとき、カバープレート１２６は、冷風放出口１１９ａ及び温風放出口１１９ｂから所定の間隔だけ離れて形成される。

また、冷風放出口１１９ａ側のカバープレート１２６には、冷風放出口１１９ａを通過した冷風を外部に放出する補助冷風放出口１２７ａが形成され、温風放出口１１９ｂ側のカバープレート１２６には、温風放出口１１９ｂを通過した温風を外部に放出する補助温風放出口１２７ｂが形成される。このとき、放出手段１２７は、放出空気の走行風の抵抗が発生しないように補助冷風放出口１２７ａと補助温風放出口１２７ｂを車両の走行方向とは反対方向に形成した構成をさらに含む。
また、温風放出口１１９ｂ側のカバープレート１２６は、外部から流入した水が自重により流れ下るように傾斜面や曲面を有することが望ましい。また、空調ケース１１０の入口１１０ａ側には、冷風通路１１１及び温風通路１１２に空気を送風するために送風装置１３０が設けられる。

１００ 空調モジュール
１０２ 凝縮器
１０４ 蒸発器
１１０ 空調ケース
１１０ａ 入口
１１０ｂ 出口
１１１ 冷風通路
１１２ 温風通路
１１３ 仕切り壁
１１４ 仕切り壁、バイパス通路
１１５ バイパス扉
１１９ａ 冷風放出口
１２０ 冷風モード扉
１２１ 温風モード扉
１２５ 遮蔽手段
１２６ カバープレート
１２７ 放出手段
１２７ａ 補助冷風放出口
１２７ｂ 補助温風放出口
１３０ 送風装置
１３０ａ 第１のブロアー
１３０ｂ 第２のブロアー
１３０ａ、１３０ｂ ブロアー
１３１ スクロールケース
１３１ａ インレットリング
１３２ 送風ファン
１３３、１３７ モーター
１３４ 吐出口
１３５ スクロールケース
１３５ａ インレットリング
１３６ 送風ファン
１３７ モーター
１４０ ダクト、取り入れダクト
１４１ 外気の流入口
１４２ 内気流入口
１４３ 内気流入ダクト
１４３ａ 入口
１４７ 第１の内外気切り換え扉
１４８ 第２の内外気切り換え扉
２００ 分配ダクト
２１０ 空気流入口
２２０ 空気吐出口
２２１ デフロストベント
２２２ フェースベント
２２３ フロアベント
２３０ モード扉
２４０ 電気加熱式ヒーター
３００ ダッシュパネル
３１０ 貫通部

Claims (19)

1. 冷風通路（１１１）及び温風通路（１１２）が形成された空調ケース（１１０）が備えられ、前記空調ケース（１１０）には、前記冷風通路（１１１）の冷風を外部に放出する冷風放出口（１１９ａ）と、前記温風通路（１１２）の温風を外部に放出する温風放出口（１１９ｂ）と、が形成され、
   前記空調ケース（１１０）の外側には、前記冷風放出口（１１９ａ）と温風放出口（１１９ｂ）に外気が逆流することを防止する遮蔽手段（１２５）が備えられることを特徴とする車両用空調システム。
2. 前記遮蔽手段（１２５）は、前記冷風放出口（１１９ａ）及び温風放出口（１１９ｂ）が配置された空調ケース（１１０）の外側面に、前記冷風放出口（１１９ａ）及び温風放出口（１１９ｂ）をカバーするカバープレート（１２６）を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
3. 前記カバープレート（１２６）は、前記冷風放出口（１１９ａ）または温風放出口（１１９ｂ）の面積よりも大きく形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調システム。
4. 前記カバープレート（１２６）は、前記冷風放出口（１１９ａ）及び温風放出口（１１９ｂ）から所定の間隔だけ離れて配置されると共に、長さ方向の両端部は空調ケース（１１０）と連結され、幅方向の両端部は開放されるように形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調システム。
5. 前記空調ケース（１１０）の出口（１１０ｂ）には、前記の空調ケース（１１０）から吐出された冷風と温風を空気吐出モードに応じて車室内の特定の場所に分配する分配ダクト（２００）が連設されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
6. 前記空調ケース（１１０）は、車室内とエンジンルームを仕切るダッシュパネル（３００）を基準としてエンジンルーム側に配置され、前記分配ダクト（２００）は、車室内側に配置されることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調システム。
7. 前記ダッシュパネル（３００）には、貫通部（３１０）が形成され、
   前記空調ケース（１１０）と分配ダクト（２００）は、前記貫通部（３１０）により組合せられることを特徴とする請求項６に記載の車両用空調システム。
8. 前記空調ケース（１１０）の内部には、前記冷風通路（１１１）と温風通路（１１２）を仕切る仕切り壁（１１３）が形成され、
   前記冷風通路（１１１）は前記仕切り壁（ １１３）の下部に配置され、前記温風通路（１１２）は前記仕切り壁（１１３）の上部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
9. 前記空調ケース（１１０）には、前記冷風放出口（１１９ａ）と冷風通路（１１１）を開閉する冷風モード扉（１２０）と、前記温風放出口（１１９ｂ）と温風通路（１１２ ）を開閉する温風モード扉（１２１）と、が配備されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
10. 前記分配ダクト（２００）は、前記空調ケース（１１０）の出口（１１０ｂ）と連通される空気入口（２１０）と、前記空気流入口（２１０）に流入した空気を車室内の特定の位置に分配する複数の空気吐出口（２２０）と、前記複数の空気吐出口（２２０）の開度を調節するモード扉（２３０）と、を備えてなることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調システム。
11. 前記複数の空気吐出口（２２０）は、前記分配ダクト（２００）の上部に画成されるデフロストベント（２２１）及びフェイスベント（２２２）と、前記分配ダクト（２００）における前記ダッシュパネル（３００）と隣り合う側に形成されるフロアベント（２２３）と、を備えてなることを特徴とする請求項１０に記載の車両用空調システム。
12. 前記冷風通路（１１１）には蒸発器（１０４）が設けられ、前記温風通路（１１２）には凝縮器（１０２）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
13. 前記空調ケース（１１０）には、前記冷風通路（１１１）と温風通路（１１２）に空気を送風する送風装置（１３０）が連設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
14. 前記冷風放出口（１１９ａ）と温風放出口（１１９ｂ）から放出される空気が円滑に放出されるようにする放出手段（１２７）が備えられることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調システム。
15. 前記放出手段（１２７）は、前記冷風放出口（１１９ａ）と温風放出口（１１９ｂ）を車両の走行方向とは反対方向に形成してなり、放出空気に対して走行風の抵抗が発生しないようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調システム。
16. 前記冷風通路（１１１）には蒸発器（１０４）が設けられ、前記温風通路（１１２）には凝縮器（１０２）が設けられ、
    前記放出手段（１２７）は、前記空調ケース（１１０）の内部において前記凝縮器（１０２）と温風放出口（１１９ｂ）は上側に配置し、前記蒸発器（１０４）と冷風放出口（１１９ａ）は下側に配置してなり、
    凝縮器（１０２）と熱交換した熱い廃熱は上側に放出し、蒸発器（１０４）と熱交換した冷たい廃熱は下側に放出するようにしたことを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調システム。
17. 前記空調ケース（１１０）において冷風放出口（１１９ａ）と温風放出口（１１９ｂ）の外側には、前記冷風放出口（１１９ａ）と温風放出口（１１９ｂ）に異物が流入することを防止するカバープレート（１２６）が配備され、
    前記冷風放出口（１１９ａ）側カバープレート（１２６）には、前記冷風放出口（１１９ａ）を通過した冷風を外部に放出する補助冷風放出口（１２７ａ）が形成され、前記温風放出口（１１９ｂ）側のカバープレート（１２６）には、前記の温風放出口（１１９ｂ）を通過した温風を外部に放出する補助温風放出口（１２７ｂ）が形成されることを特徴とする請求項１４に記載の車両用空調システム。
18. 前記放出手段（１２７）は、前記補助冷風放出口（１２７ａ）と補助温風放出口（１２７ｂ）を車両の走行方向とは反対方向に形成してなり、放出空気の走行風の抵抗が発生しないようにしたことを特徴とする請求項１７に記載の車両用空調システム。
19. 前記空調ケース（１１０）の内部において前記凝縮器（１０２）と温風放出口（１１９ｂ）は上側に配置され、前記蒸発器（１０４）と冷風放出口（１１９ａ）は下側に配置され、
    前記温風放出口（１１９ｂ）側のカバープレート（１２６）は、外部から流入した水が自重により流れ下るように傾斜面や曲面を有することを特徴とする請求項１７に記載の車両用空調システム。

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