JP2019006328A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ブロアと、冷却用熱交換器と、加熱用熱交換器とを備え、これらが一括して、車両の車幅方向の中央部に組み付けられる車両用空調装置であって、
前記加熱用熱交換器の車両上方に設けられる突部を備え、
前記突部は、前記加熱用熱交換器よりも車両前方に配置される前記冷却用熱交換器を経て流れる空気を受ける受風面を備え、
前記受風面は、前記突部における車幅方向の中央部の上端部と前記車幅方向の各側端部とが前記中央部の下端部よりも車両後方に位置する傾斜面を含む。
(全体構成)
図1〜図3を参照して、実施形態1の車両用空調装置1を説明する。図3(A)は、図1に示す(a)−(a)線から車両用空調装置1を平面視した図であり、冷却用熱交換器3及びドア部5を透視して示す。各図における車両前方をFR、車両後方をRR、車両右方をR、車両左方をL、車両上方をUP、車両下方をLWとし、矢印で示す。図1,図2において、円の中心に黒点を付したマークは紙面手前側、円内にX印を付したマークは紙面奥側を意味する。図1,図2では、紙面手前側が車両左方Lである。
ケース2は、代表的には、図1に示すように、車両前方かつ車両上方にブロア7、ブロア7の下方に冷却用熱交換器3、冷却用熱交換器3よりも車両後方に加熱用熱交換器4を収納する。この例のケース2は、更に突部6も収納する。ケース2は、これら収納部材を用いて、上述のように外気又は内気を所定の温度の空調風8にすると共に、これらの流路を形成する。流路は、車両前方かつ車両上方から、車両下方に向かいつつ車両後方に向かい、再度、車両上方に向かうようにU字状に設けられる。車両後方かつ車両上方に位置する下流側流路には、加熱用熱交換器4を迂回して冷却用熱交換器3のみを経た空気(以下、迂回風83と呼ぶことがある)と、冷却用熱交換器3を経て更に加熱用熱交換器4を経た空気(温風84、図2)とが合流して混合されるエアミックス領域2M(図1,図2では二点鎖線で示す)を備える。
冷却用熱交換器3は、外気又は内気を冷却する部材である。本例の冷却用熱交換器3は、冷媒が循環されるエバポレータである。エバポレータを備える熱交換システムには公知の構成を利用できる。エバポレータ内に冷媒を循環させておけば、外気又は内気はエバポレータを通過する際に冷却されて、冷風を形成できる。エバポレータ内の冷媒の循環を停止しておけば、外気又は内気は冷却されることなく、単にエバポレータを通過する。
加熱用熱交換器4は、冷却用熱交換器3を通過した空気を加熱する部材である。本例の加熱用熱交換器4は、車両のエンジンを冷却する冷媒が循環されるヒータコアである。ヒータコアを備える熱交換システムには公知の構成を利用できる。エンジンの熱によって高温になった冷媒をヒータコア内に循環させておけば、上記空気はヒータコアを通過する際に加熱されて、温風を形成できる。その他の加熱用熱交換器4として、電熱線ヒータを備えるものが挙げられる。
この例のドア部5は、冷却用熱交換器3と加熱用熱交換器4との間にスライド自在に設けられる。ドア部5の開度(スライド位置)を変更することで、エアミックス領域2Mに流入される冷却用熱交換器3を経た空気(迂回風83)と、加熱用熱交換器4からの温風84との混合比を調整する。スライド機構は、ラックとピニオンとの噛合機構といった公知の構成を利用できる。
《概要》
突部6は、加熱用熱交換器4の上方に設けられて導風部材として機能すると共に、エアミックス領域2Mでの混合性を高めることに寄与する。詳しくは、突部6は、迂回風83を車両前方及び車両下方から車両後方及び車両上方に向かわせつつ、車幅方向の中央部から左右の側端部側に向かうように導く受風面60を備える。受風面60は、図3に示すように、中央部の下端部Cに対して、中央部の上端部T、左の側端部LS、右の側端部RSのいずれもが車両後方に位置するように形成された傾斜面を含む。この例の受風面60は実質的に上記傾斜面からなる。
ここで、上述のようにダクトが車幅方向に並ぶ複数の吹出し口を備える場合、これらの吹出し口に対応して、フェイス側の開口部21やフット側の開口部23における車幅方向に沿った長さもある程度長くすることがある。このような長穴の開口部21,23から吹出す空調風8の温度は、車幅方向に均一的であることが望まれる。突部6を備える場合、上述の傾斜面は車両前方の中央部の下端部Cから車両後方の各側端部LS,RSに向かって傾斜するため、突部6の中央部の下端部Cに当たった迂回風83を、各側端部LS,RSに向かって分配して流すことができる。この傾斜面に沿って流れることで、突部6に当たった後の迂回風83の流速は低下し難い。そのため、各側端部LS,RSに向かう空気を勢いよく流せることから、例えば、完全冷房の場合には、冷却用熱交換器3からの冷風を開口部21,23の車幅方向に均一的に流すことができる上に、所定の風量を確保できる。また、上述のダクトの各吹出し口から吹出す冷風の温度は、ばらつきが少なく、均一的な温度になり易い。又は、例えば、中間温度風を望む場合には、迂回風83は、温風84とエアミックス領域2Mで合流すると、上述の勢いを利用して混合され易く、適切な温度となった中間温度風を開口部21,23の車幅方向に均一的に流すことができる上に、所定の風量を確保し易い。突部6の配置箇所である加熱用熱交換器4の上方領域は、温風84がエアミックス領域2Mに向かって流れることを阻害し難い箇所といえる。そのため、突部6は、温風84の流速も低下させ難く、このことからも上述の混合を良好に行える。その結果、上述のダクトの各吹出し口から吹出す中間温度風の温度は、ばらつきが少なく、均一的な温度になり易い。このように突部6は、上記の流速低下などによる圧力損失の増大を低減しつつ、吹出し温度の均一性の向上に寄与する。また、突部6は、迂回風83と温風84との混合性の向上にも寄与する。
突部6の具体的な形状として、この例のように三角錘状の中実体が挙げられる。図3では、突部6をなす各面、具体的には車両下方に配置され、加熱用熱交換器4への設置面となる下面C−LS−RS、車両前方に配置される二つの前側面T−C−LS,T−C−RS、車両後方に配置される後側面T−LS−RSが平面である場合を例示する。また、図3では、後側面T−LS−RSが車両上下方向に平行な平面である場合を例示する。この場合、突部6の後側面T−LS−RSとケース2における車両後方側の壁面とで挟まれる領域は、図3(A)に示すように平面視長方形状といった単純な形状になり易い。この領域は、温風84(図1,図2)の流路をなす領域であり、温風84の流れを阻害し難い形状といえる。このように突部6は、温風84の流れをより阻害し難く、所定の風量を確保して、混合性を高め易い。
突部6における加熱用熱交換器4からの突出高さhは、迂回風83や温風84が車両上方に向かって流れることを阻害せず、圧損が過大にならない範囲で適宜選択できる。例えば、突出高さhは、ドア部5の開度が50%以下のときに、冷却用熱交換器3を経て流れる空気(迂回風83)に当たる大きさであることが挙げられる。この基準条件を満たす突出高さhとは、図1に示す本例のように、突部6の上端部Tにおける車両上下方向の位置が、ドア部5の開度が50%であるときのドア部5の上端縁の位置と実質的に等しいことが挙げられる。突出高さhが上記基準条件を満たす効果を以下に説明する。
突部6の最大幅、最大厚さは、突部6に当たる迂回風83を車幅方向に適切に分配可能であり、迂回風83の流速を過度に低下させない範囲で適宜選択できる。例えば、最大幅は、加熱用熱交換器4の幅と同等、又はそれ以上とすることができる。図3(A)では、突部6の最大幅(ここでは、左の側端部LSから右の側端部RS間の距離)が、加熱用熱交換器4の幅よりも大きい場合を例示する。突部6の最大幅は、例えば、フェイス側の開口部21の幅やフット側の開口部23の幅などに応じて調整すると、上述のダクトの各吹出し口から均一的な温度に調整された空調風8を吹出し易い。また、突部6の最大幅は、冷却用熱交換器3の幅に対応した大きさであると、迂回風83が突部6に過不足無く当たり易く好ましい。最大厚さは、例えば、加熱用熱交換器4の厚さと同等、又はそれ以下、又はそれ以上とすることができる。図3(A)では、突部6の最大厚さ(ここでは、下端部Cと上端部T間の距離)が、加熱用熱交換器4の厚さよりも若干大きい場合を例示する。
突部6は、加熱用熱交換器4の上方に配置する。特に、中央部の下端部Cと上端部Tとを繋ぐ稜線がフェイス側の開口部21及びフット側の開口部23の少なくとも一方について、幅方向の中央部に位置するように突部6を配置すると、開口部21などから、車幅方向に均一的な温度の空調風8を吹出し易い。ひいては上述のダクトの各吹出し口から均一的な温度の空調風8を吹出し易い。その他、例えば、突部6の上記稜線が冷却用熱交換器3の幅方向の中央部に位置すると、迂回風83を均一的に分配し易い。
突部6は加熱用熱交換器4に近接配置されるため、耐熱性に優れる材料からなることが好ましい。また、突部6は接触する迂回風83の温度を変化させ難いように、熱をある程度伝え難い材料からなることも好ましい。具体的な材料として、各種の樹脂が挙げられる。タルクやガラス繊維などの耐熱性材料を含む樹脂であると、耐熱性、熱絶縁性により優れる。
車両には、空調装置1の制御を行う制御部(図示せず)と、乗員が所望の空調状態となるように制御部に指令を出すダイヤルやツマミなどの操作部(図示せず)とを備える。制御部は、上述した冷媒の循環の作動・停止・循環量の調整、ドア部5の開度の調整などを行う。その他、車両用空調装置1の基本構成や上述の制御部や操作部などは公知の構成を参照できる。
実施形態1の車両用空調装置1は、特定の形状の受風面60を有する突部6を加熱用熱交換器4の上方に備えることで、上述の機能、作用によって、圧力損失の増大を低減しつつ、吹出し温度の均一性を向上できる。例えば、上述のフェイスダクトが運転席側寄りに二つ、助手席側に寄りに二つ、合計四つの吹出し口を車幅方向に離間して備える場合に、実施形態1の車両用空調装置1は、各吹出し口から均一的な温度の空調風8を供給することができる。
実施形態1の車両用空調装置1に対して、以下の少なくとも一つの変更が可能である。
(1)突部6を三角錐状の中実体であって、設置面、二つの前側面、及び後側面の少なくとも一つを湾曲面などとする。例えば、傾斜面は、中央部の下端部Cから、上端部T、及び各側端部LS,RSに向かうに従って車両後方に延びており、中央部に稜線が無い湾曲面を含むことが挙げられる。
(2)突部6を三角錘状の中実体に代えて、山折りに折り曲げられた板材からなるものとする。但し、中央部の上端部Tと各側端部LS,RSとが中央部の下端部Cよりも車両後方に位置するように下端縁C−LS,C−RSを設ける。
(3)突部6をケース2と一体成形する。この場合、車両用空調装置1における組み付け部品点数を低減できる。
2 ケース、20,22 切替ドア、21,23,25 開口部、
2M エアミックス領域
3 冷却用熱交換器
4 加熱用熱交換器
5 ドア部
6 突部、60 受風面
T 上端部 C 下端部 LS,RS 側端部
7 ブロア
8 空調風、83 迂回風、84 温風
Claims (1)
- ブロアと、冷却用熱交換器と、加熱用熱交換器とを備え、これらが一括して、車両の車幅方向の中央部に組み付けられる車両用空調装置であって、
前記加熱用熱交換器の車両上方に設けられる突部を備え、
前記突部は、前記加熱用熱交換器よりも車両前方に配置される前記冷却用熱交換器を経て流れる空気を受ける受風面を備え、
前記受風面は、前記突部における車幅方向の中央部の上端部と前記車幅方向の各側端部とが前記中央部の下端部よりも車両後方に位置する傾斜面を含む車両用空調装置。
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