JP2019182036A - 空調装置 - Google Patents

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茜 武藤
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Shigeru Kawano
茂 川野
道夫 西川
Michio Nishikawa
道夫 西川
達博 鈴木
Tatsuhiro Suzuki
達博 鈴木
吉田 伸一
Shinichi Yoshida
伸一 吉田
増田 貴文
Takafumi Masuda
貴文 増田
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Abstract

【課題】冷凍サイクル等の構成機器を筐体の内部に収容した空調装置に関し、圧縮機の振動に起因した金属配管への応力集中を抑制して、金属配管における不具合の発生を防止した空調装置を提供する。【解決手段】空調装置1は、冷凍サイクル装置20と、第1送風機30と、第2送風機31と、補強部材60等を、筐体10の内部に収容している。冷凍サイクル装置20は、圧縮機21と、凝縮器22と、減圧部23と、蒸発器24と、アキュムレータ25を有しており、各構成機器を金属製の冷媒配管26で接続して構成されている。補強部材60は、筐体10の内部に配置されている。当該補強部材60には、圧縮機21及び蒸発器24を含む冷凍サイクル装置20の構成機器が一体的に固定されている。【選択図】図13

Description

本発明は、冷凍サイクル等の構成機器を筐体の内部に収容した空調装置に関する。
従来、空調装置の一態様として、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置や送風機等の構成機器が筐体の内部に収容されているものが開発されている。各種構成機器を筐体の内部に収容した空調装置は、例えば、車両に配置されたシートの座面部と床面との間に配置され、シートを空調対象空間として、その快適性を向上させている。
このような空調装置に関する発明として、例えば、特許文献1に記載された発明が知られている。特許文献1に記載された空調機は、冷凍サイクル装置の構成機器と、一台の遠心ファンを本体ケースの内部に収容している。
そして、特許文献1に係る空調機において、冷凍サイクル装置は、圧縮機、凝縮器、蒸発器等を有しており、これらの構成機器を金属製の冷媒管で接続して構成されている。当該空調機は、シートの座面部と床面という限られたスペースに配置される為、本体ケースの内部において、種々の構成機器をコンパクトに配置している。
特開2017−187218号公報
特許文献1の空調機のように、冷凍サイクル装置の構成機器を金属製の冷媒管で接続すると、圧縮機の振動が凝縮器、蒸発器等の構成機器に伝わりやすくなる。この時、圧縮機における振動と、他の構成機器(例えば、凝縮器、蒸発器)の振動の間に位相のずれが生じると、両者を接続する金属製の冷媒管に応力が集中し、冷媒管に不具合を生じさせてしまう虞がある。
ここで、圧縮機による振動を吸収する構成として、樹脂製の冷媒ホース等が知られている。特許文献1の空調機のように、本体ケース内に種々の構成機器を収容した場合には、構成機器の間隔が狭くなる。
この為、本体ケース内部における冷媒管に関して、配管経路の曲がりが急になることが想定される。樹脂製の冷媒ホースでは、このような配管経路の曲がりに対応できない場合があり、圧縮機の振動を吸収する為の構成として採用することが難しかった。
又、冷媒管として冷媒ホースを用いた場合、各構成機器には、冷媒ホースを接続する為のジョイント部が形成される。このジョイント部が存在する為、冷媒ホースの経路を短縮化することが困難になり、配管経路が限定されてしまう。
そして、冷媒ホースを採用する場合、当該冷媒ホースは、内部を循環する冷媒圧力に耐えうるものである必要がある。この冷媒ホースの耐圧面との関係上、冷媒ホースの径を小さくすることが困難になってしまう。これらの点から、特許文献1のような空調機にて、圧縮機の振動を吸収する為に冷媒ホースを採用することは困難であった。
又、当該冷媒ホースは樹脂により構成されている為、冷媒が透過してしまうという特性を有している。この為、冷媒ホースにおける透過に起因して、冷凍サイクルの冷媒量が減少してしまう点に留意しなければならない。
特に、特許文献1に記載の空調機のような構成の場合、冷凍サイクル内に充填されている冷媒量が当初から少ない。この為、当該冷媒ホースでの透過による冷媒の漏れ量の影響が大きく、注意を払う必要がある。
本発明は、これらの点に鑑みてなされており、冷凍サイクル装置等の構成機器を筐体の内部に収容した空調装置に関し、圧縮機の振動に起因した金属配管への応力集中を抑制して、金属配管における不具合の発生を防止した空調装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、請求項1に記載の空調装置は、
筐体(10)と、
筐体の内部に配置され、空気を送風する送風機(30、31)と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(21)と、送風機で送風された空気に対して、圧縮機から吐出された高圧冷媒を放熱させて加熱する凝縮器(22)と、凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部(23)と、減圧部にて減圧された低圧冷媒を蒸発させて、送風機で送風された空気を冷却する蒸発器(24)とを有し、筐体の内部に収容された冷凍サイクル装置(20)と、
筐体の内部に収容されると共に、圧縮機及び、金属製の冷媒配管(26)を介して圧縮機に接続された蒸発器を一体的に固定する補強部材(60)と、を有する。
当該空調装置は、冷凍サイクル装置と、送風機を筐体の内部に有しており、凝縮器、蒸発器にて冷媒と熱交換させることで、送風機で送風された空気を温度調整して供給することができる。
そして、空調装置において、圧縮機は補強部材に固定されており、当該補強部材には、金属製の冷媒配管を介して接続された蒸発器が固定されている。この為、冷媒を圧縮して吐出する際の圧縮機の振動は、補強部材に一体的に固定された構成機器に伝達される。
即ち、当該空調装置によれば、冷凍サイクル装置の圧縮機と蒸発器を、補強部材と共に一体的に振動させることができる。この為、当該空調装置は、圧縮機と蒸発器を接続する金属製の冷媒配管についても、圧縮機、蒸発器、補強部材と同位相で振動させることができる。
この結果、当該空調装置は、圧縮機と蒸発器を接続する金属製の冷媒配管に対する応力を分散させることができ、圧縮機の振動により生じた応力が集中することに起因する冷媒配管の破損を抑制することができる。
又、請求項6に記載の空調装置は、
筐体(10)と、
筐体の内部に配置され、空気を送風する送風機(30、31)と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(21)と、送風機で送風された空気に対して、圧縮機から吐出された高圧冷媒を放熱させて加熱する凝縮器(22)と、凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部(23)と、減圧部にて減圧された低圧冷媒を蒸発させて、送風機で送風された空気を冷却する蒸発器(24)とを有し、筐体の内部に収容された冷凍サイクル装置(20)と、
筐体の内部に収容されると共に、圧縮機及び、金属製の冷媒配管(26)によって圧縮機に接続された凝縮器を一体的に固定する補強部材(60)と、を有する
当該空調装置は、冷凍サイクル装置と、送風機を筐体の内部に有しており、凝縮器、蒸発器にて冷媒と熱交換させることで、送風機で送風された空気を温度調整して供給することができる。
又、当該空調装置において、圧縮機は補強部材に固定されており、当該補強部材には、金属製の冷媒配管を介して接続された凝縮器が固定されている。この為、冷媒を圧縮して吐出する際の圧縮機の振動は、補強部材に一体的に固定された構成機器に伝達される。
即ち、当該空調装置によれば、冷凍サイクル装置の圧縮機と凝縮器を、補強部材と共に一体的に振動させることができる。この為、当該空調装置は、圧縮機と凝縮器を接続する金属製の冷媒配管についても、圧縮機、凝縮器、補強部材と同位相で振動させることができる。
この結果、当該空調装置は、圧縮機と凝縮器を接続する金属製の冷媒配管に対する応力を分散させることができ、圧縮機の振動により生じた応力が集中することに起因する冷媒配管の破損を抑制することができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
第1実施形態に係る空調装置の外観斜視図である。 第1実施形態に係る空調装置の上部カバーを外した状態を示す斜視図である。 第1実施形態に係る空調装置の第1送風機、第2送風機を外した状態を示す斜視図である。 第1実施形態に係る空調装置の内部構成を示す平面図である。 図4におけるV−V断面を示す断面図である。 図4におけるVI−VI断面を示す断面図である。 第1実施形態に係る空調装置の制御系を示すブロック図である。 第1実施形態に係る空調装置の暖房モード時の内部構成を示す平面図である。 第1実施形態に係る暖房モードにおいて、供給口側への空気の流れを示す説明図である。 第1実施形態に係る暖房モードにおいて、排気口側への空気の流れを示す説明図である。 第1実施形態における冷凍サイクル装置とフレーム部材の配置を示す平面図である。 図11におけるXII−XII断面を示す断面図である。 図11におけるXIII−XIII断面を示す断面図である。 第1実施形態における作動制御の内容を示すフローチャートである。 第2実施形態における冷凍サイクル装置とフレーム部材の配置を示す平面図である。 図15におけるXVI−XVI断面を示す断面図である。 空調装置における変形例を示す説明図である。
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
又、各図における上下、左右、前後を示す矢印は、実施形態における各構成の位置関係の理解を容易にする為に、三次元空間の直交座標系(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対応する基準として例示したものである。従って、本発明に係る空調装置の姿勢等は、各図に示す状態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る空調装置1は、車両の車室内に配置されたシートを空調対象空間として、シートに座った乗員の快適性を高めるためのシート空調装置に用いられる。当該空調装置1は、シートの座面部と車室床面との間の小さなスペースに配置されており、シートに配置されたダクトを介して、空調風(例えば、冷風や温風)を供給することで、シートに座った乗員の快適性を高めるように構成されている。
図1〜図3に示すように、第1実施形態に係る空調装置1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置20と、第1送風機30と、第2送風機31と、温風用切替部35と、冷風用切替部40とを、筐体10の内部に収容して構成されている。
従って、当該空調装置1は、第1送風機30や第2送風機31の作動による送風空気を冷凍サイクル装置20によって温度調整し、シートに配置されたダクト等を介して、シートに座った乗員に供給することができる。
先ず、筐体10の具体的な構成について、図1〜図3を参照しつつ説明する。尚、図2は、図1の状態から上部カバー11を取り外した状態を示しており、図3は、図2の状態から第1送風機30及び第2送風機31を取り外した状態を示している。
当該空調装置1において、筐体10は、シートの座面部と車室床面との間に配置可能な直方体状に形成されており、図1に示すように、上部カバー11と、本体ケース15により構成されている。
上部カバー11は、筐体10の上面を構成しており、上方が開放された箱状を為す本体ケース15の開口部を閉塞するように取り付けられる。当該上部カバー11には、温風用通気口12と、冷風用通気口13と、供給口14と、排気口16が形成されている。
温風用通気口12は、上部カバー11の右側部分に開口されている。当該温風用通気口12は、後述する第1送風機30等の作動に伴い、筐体10の外部の空気(即ち、車室内の空気)を筐体10の内部に吸い込む為の通気口である。
図1〜図6に示すように、筐体10の内部において、温風用通気口12の下方となる位置には、冷凍サイクル装置20の凝縮器22が配置されている。従って、温風用通気口12から吸い込まれた空気は、凝縮器22を通過する際に高圧冷媒と熱交換して加熱され、温風WAとして供給される。
冷風用通気口13は、上部カバー11の左側部分に開口されており、温風用通気口12と対称となるように配置されている。当該冷風用通気口13は、温風用通気口12と同様に、第1送風機30等の作動に伴い、筐体10の外部の空気を内部に吸い込むための通気口である。
筐体10の内部にて冷風用通気口13の下方となる位置には、冷凍サイクル装置20の蒸発器24が配置されている。従って、冷風用通気口13から吸い込まれた空気は、蒸発器24を通過する際に冷却され、冷風CAとして供給される。
そして、上部カバー11における後側中央部には、供給口14が開口されている。供給口14は、当該空調装置1にて冷凍サイクル装置20で温度調整された空調風(例えば、温風WA、冷風CA)を空調対象空間へ供給する為の通気口である。
尚、図示は省略するが、当該供給口14にはダクトの端部が接続されている。当該ダクトは、シートの側部等に沿って配置されており、シートにおける乗員が着席する空間へ空調風を導くように構成されている。シートにおける乗員が着席する空間は空調対象空間に相当する。
又、上部カバー11における前側中央部には、排気口16が開口されている。当該排気口16は、筐体10の内部において、冷凍サイクル装置20にて温度調整された空気のうちの一部が排気される開口部である。排気口16から吹き出された空気は、空調対象空間の外部へ送風される。
本体ケース15は、筐体10の主要部を構成しており、上方が開放された箱状に形成されている。図2〜図6に示すように、本体ケース15の内部には、冷凍サイクル装置20や第1送風機30等の構成機器、補強部材60等が配置される。
尚、図5、図6等に示すように、本体ケース15の内部には、温風側通風路17と冷風側通風路18が形成される。温風側通風路17は、凝縮器22にて加熱された温風WAが流通する通風路であり、冷風側通風路18は、蒸発器24にて冷却された冷風CAが流通する通風路である。温風側通風路17、冷風側通風路18は、何れも本体ケース15の筐体底面15Aと、構成機器との間によって構成される。
次に、空調装置1における冷凍サイクル装置20の構成について、図面を参照しつつ説明する。上述したように、冷凍サイクル装置20は、筐体10の内部に収容されており、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。
そして、冷凍サイクル装置20は、圧縮機21と、凝縮器22と、減圧部23と、蒸発器24と、アキュムレータ25とを、金属製の冷媒配管26で接続して構成されている。当該冷凍サイクル装置20は、圧縮機21の作動によって冷媒を循環させることで、空調対象空間であるシート周辺へ送風される空気を冷却或いは加熱する機能を果たす。
ここで、冷凍サイクル装置20は、冷媒として、HFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてHFO系冷媒(例えば、R1234yf)や自然冷媒(例えば、R744)等を採用してもよい。更に、冷媒には圧縮機21を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
圧縮機21は、冷凍サイクル装置20において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機21は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。圧縮機21の圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。
そして、当該圧縮機21は、図2、図3等に示すように、本体ケース15の内部における後方側に配置されており、後述する補強部材60に対して固定されている。補強部材60の詳細については、後に図面を参照しつつ説明する。
圧縮機21を構成する電動モータは、図7に示す制御部70から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御される。そして、当該制御部70が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機21の冷媒吐出能力が変更される。
圧縮機21にて圧縮された高圧冷媒が吐出される吐出口には、吐出配管26Aが接続されている。当該吐出配管26Aは、金属製の冷媒配管26により構成されている。当該吐出配管26Aには、凝縮器22の流入口側が接続されている。
凝縮器22は、複数のチューブ及びフィンを積層して平板状に構成された熱交換部22Aを有しており、熱交換部22Aを通過する空気と、各チューブを流れる高圧冷媒とを熱交換させる。
そして、凝縮器22の熱交換部22Aは、複数のチューブ及びフィンが伸びる方向を長手方向とする平板状に形成されている。図2〜図6に示すように、当該凝縮器22は、熱交換部22Aの長手方向が空調装置1の前後方向に沿うように配置されている。
図2〜図4に示すように、凝縮器22は、本体ケース15の右側に配置されており、温風用通気口12の下方に位置している。凝縮器22の熱交換部22Aは、温風用通気口12の開口面積よりも大きく形成されている。従って、温風用通気口12から吸い込まれた空気は、凝縮器22の熱交換部22Aを通過する。
即ち、凝縮器22は、圧縮機21から吐出された高温高圧の吐出冷媒と、温風用通気口12から吸い込まれた空気とを熱交換させて、空気を加熱して温風WAにすることができる。即ち、当該凝縮器22は、加熱用熱交換器として作動し、放熱器として機能する。
図5、図6に示すように、凝縮器22は、後述する補強部材60における第2補強部62の上方に位置するように、当該第2補強部62に対して固定されている。この点についても、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
当該凝縮器22は、熱交換部22Aが筐体底面15Aから予め定められた距離だけ上方に位置するように配置される。凝縮器22の下方に形成される空間は、熱交換部22Aを通過した温風WAが流通する空間であり、温風側通風路17の一部として機能する。
そして、凝縮器22の流出口側には、減圧部23が、金属製の冷媒配管26を介して接続されている。減圧部23は、いわゆる固定絞りによって構成されており、凝縮器22から流出した冷媒を減圧させる。図4に示すように、減圧部23は、本体ケース15の内部における前側において、筐体底面15Aの上方に位置している。
尚、当該空調装置1では、減圧部23として固定絞りを用いているが、この態様に限定されるものではない。凝縮器22から流出した冷媒を減圧可能であれば、減圧部として、種々の構成を採用することができる。例えば、キャピラリーチューブを減圧部23として採用しても良いし、制御部70の制御信号により絞り開度を制御可能な膨張弁を、減圧部23に用いても良い。
減圧部23の流出口側には、蒸発器24の流入口側が、金属製の冷媒配管26を介して接続されている。当該蒸発器24は、複数のチューブ及びフィンを積層して平板状に構成された熱交換部24Aを有しており、熱交換部24Aを通過する空気から吸熱して、各チューブを流れる低圧冷媒を蒸発させる。
そして、蒸発器24の熱交換部24Aは、複数のチューブ及びフィンが伸びる方向を長手方向とする平板状に形成されている。図2〜図6に示すように、当該蒸発器24は、熱交換部24Aの長手方向が空調装置1の前後方向に沿うように配置されている。
図2〜図4に示すように、蒸発器24は、本体ケース15の左側に配置されており、冷風用通気口13の下方に位置している。従って、当該空調装置1では、蒸発器24は、筐体10の内部において、凝縮器22に対して左右方向に間隔をあけて配置されている。
そして、蒸発器24の熱交換部24Aは、冷風用通気口13の開口面積よりも大きく形成されている。従って、冷風用通気口13から吸い込まれた空気は、蒸発器24の熱交換部24Aを通過する。
即ち、蒸発器24は、冷風用通気口13から吸い込まれた空気と、減圧部23にて減圧された低圧冷媒とを熱交換させて、空気を冷却して冷風CAにすることができる。即ち、蒸発器24は、冷却用熱交換器として作動し、吸熱器として機能する。
図5、図6に示すように、蒸発器24は、後述する補強部材60における第3補強部63の上方に位置するように、当該第3補強部63に対して固定されている。この点についても、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
当該蒸発器24は、熱交換部24Aが筐体底面15Aから予め定められた距離だけ上方に位置するように配置される。蒸発器24の下方に形成される空間は、熱交換部24Aを通過した冷風CAが流通する空間であり、冷風側通風路18の一部として機能する。
そして、蒸発器24の流出口側には、アキュムレータ25が、金属製の冷媒配管26を介して接続されている。当該アキュムレータ25は、蒸発器24から流出した冷媒の気液を分離して、冷凍サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える。そして、当該アキュムレータ25は、本体ケース15における左側後方に配置されており、後述する補強部材60に対して固定されている。
アキュムレータ25における気相冷媒出口には、吸入配管26Bが接続されている。吸入配管26Bは、金属製の冷媒配管により構成されており、圧縮機21の吸入口に接続されている。従って、圧縮機21には、アキュムレータ25で分離された気相冷媒が吸入配管26Bを介して吸入される。
図2に示すように、筐体10の内部には、第1送風機30と第2送風機31が配置されている。第1送風機30は、複数枚の羽根を有する羽根車と、当該羽根車を回転させる電動モータとを有して構成された送風機である。
当該第1送風機30は、凝縮器22と蒸発器24の間における後方側に位置しており、供給口14の下方に位置している。従って、第1送風機30は、羽根車を回転させることによって、供給口14を介して、空調対象空間であるシートに対して送風することができる。
そして、第2送風機31は、第1送風機30と同様に、羽根車及び電動モータを有する送風機である。図2に示すように、当該第2送風機31は、凝縮器22と蒸発器24の間において、第1送風機30の前側に隣接するように配置されている。
当該第2送風機31は、排気口16の下方に位置している。従って、当該第2送風機31は、羽根車を回転させることによって、排気口16を介して、空調対象空間の外部へ送風することができる。
図3等に示すように、第1送風機30及び第2送風機31の下方には、ファン支持部55が配置されている。ファン支持部55は、凝縮器22と蒸発器24の間に配置されており、第1取付開口56と、第2取付開口57とを有している。図3〜図6に示すように、ファン支持部55は、筐体10における筐体底面15Aから予め定められた高さに位置するように配置されており、凝縮器22と蒸発器24の間の空間を上下に区画している。
第1取付開口56は、第1送風機30が取り付けられる開口部であり、ファン支持部55における後方側に配置されている。一方、第2取付開口57は、第2送風機31が取り付けられる開口部であり、ファン支持部55における前方側にて、第1取付開口56に隣接するように配置されている。
従って、第1送風機30は、第1取付開口56を介して、ファン支持部55の下方の空気を吸い込み、供給口14へ供給することができる。第2送風機は、第2取付開口57を介して、ファン支持部55の下方の空気を吸い込んで、排気口16へ送風することができる。
そして、当該空調装置1における温風用切替部35及び冷風用切替部40の構成について、図面を参照しつつ説明する。
尚、図5は、図4におけるV−V断面を示しており、第1送風機30による空気(冷風CA)の流れの一例を示している。そして、図6は、図4におけるVI−VI断面を示しており、第2送風機31による空気(温風WA)の流れの一例を示している。
図3に示すように、当該空調装置1は、凝縮器22と蒸発器24の間にて、第1送風機30及び第2送風機31の下方に、温風用切替部35と、冷風用切替部40とを有している。温風用切替部35は、凝縮器22により加熱された温風WAの送風先を切り替える為の機構である。冷風用切替部40は、蒸発器24により冷却された冷風CAの送風先を切り替える為の機構である。
温風用切替部35及び冷風用切替部40は、ファン支持部55の下方に配置されたフレーム部材45、供給用スライドドア46、排気用スライドドア47、駆動モータ50等を有して構成されている。
つまり、温風用切替部35及び冷風用切替部40は、筐体10の内部において、左右両側に配置された凝縮器22と蒸発器24の間に配置されている。そして、温風用切替部35は、凝縮器22と蒸発器24の間における右側(即ち、凝縮器22に近い側)に位置しており、冷風用切替部40は、凝縮器22と蒸発器24の間における左側(即ち、蒸発器24に近い側)に配置されている。
図5、図6に示すように、フレーム部材45は、凝縮器22と蒸発器24の間にて、ファン支持部55の下方に配置されており、前後方向に沿って伸びている。当該フレーム部材45は、前後方向に垂直な断面に関して、下方に向かって膨らんだ円弧状に形成されている。
円弧状に膨らんだフレーム部材45の下端部には、区画部45Aが形成されている。区画部45Aは、フレーム部材45の下端部と筐体底面15Aの内面との間を閉塞する壁状に形成されており、前後方向に沿って伸びている。即ち、フレーム部材45の下方の空間は、区画部45Aによって左右に区画される。
当該フレーム部材45の下方であって、区画部45Aの右側にあたる空間は、凝縮器22の下方の空間と連通し、温風側通風路17の一部を構成する。同様に、フレーム部材45の下方であって、区画部45Aの左側にあたる空間は、蒸発器24の下方の空間と連通し、冷風側通風路18の一部を構成する。
そして、フレーム部材45の前後方向中央部には、ファン支持部55とフレーム部材45の間の空間を前後に区画する区画リブが形成されている。当該区画リブの後方側の空間は、第1取付開口56に連通しており、供給口14から供給される空気が流入する供給用空間56Aとして機能する。そして、当該区画リブの前方側の空間は、第2取付開口57に連通しており、排気口16から送風される空気が流入する排気用空間57Aとして機能する。
温風用切替部35を構成する温風供給用開口36及び温風排気用開口37は、フレーム部材45における区画部45Aの右側において、前後方向に隣接するように配置されている。温風供給用開口36は、フレーム部材45における右側後方に開口形成されており、供給用空間56Aと温風側通風路17を連通している。そして、温風排気用開口37は、フレーム部材45における右側前方に開口形成されており、排気用空間57Aと温風側通風路17を連通している。
図5、図6に示すように、フレーム部材45は、左右方向中央部に向かうに伴って下方に膨らんだ円弧状に形成されており、温風供給用開口36及び温風排気用開口37は、当該フレーム部材45の右側部分に開口されている。
従って、温風供給用開口36及び温風排気用開口37の開口縁は、凝縮器22が配置されている筐体10の右側から離れる程、下方に向かう円弧を描くように形成される。つまり、温風供給用開口36及び温風排気用開口37の開口縁のうち、凝縮器22側に位置する部位は、温風供給用開口36及び温風排気用開口37を介して、区画部45A側に位置する部位に対向している。
そして、凝縮器22側に位置する部位は、空調装置1の上下方向に関して、区画部45A側に位置する部位よりも上方側に位置している。これにより、当該温風供給用開口36及び温風排気用開口37の開口面積は、温風供給用開口36等を左右方向や上下方向に沿って伸びるように形成した場合よりも大きくなる。
又、図4〜図6に示すように、凝縮器22は、熱交換部22Aの長手方向が前後方向に沿うように配置されている。そして、温風用切替部35において、温風供給用開口36と温風排気用開口37は、前後方向に並んで配置されている。尚、第1実施形態では、前後方向が前記所定方向に相当する。
これにより、当該空調装置1は、凝縮器22の熱交換部22Aを通過した空気に関し、温風供給用開口36に流入する風量と、温風排気用開口37に流入する風量の何れについても、十分に確保することができる。
そして、冷風用切替部40を構成する冷風供給用開口41及び冷風排気用開口42は、フレーム部材45における区画部45Aの左側において、前後方向に隣接するように配置されている。
冷風供給用開口41は、フレーム部材45における左側後方に開口形成されており、供給用空間56Aと冷風側通風路18とを連通している。図5に示すように、当該冷風供給用開口41は、フレーム部材45において、温風供給用開口36と左右方向に隣接している。
そして、冷風排気用開口42は、フレーム部材45における左側前方に開口形成されており、排気用空間57Aと冷風側通風路18とを連通している。図6に示すように、当該冷風排気用開口42は、フレーム部材45において、温風排気用開口37と左右方向に隣接している。
上述したように、フレーム部材45は、左右方向中央部に向かうに伴って下方に膨らんだ円弧状に形成されており、冷風供給用開口41及び冷風排気用開口42は、当該フレーム部材45の左側部分に開口されている。
従って、冷風供給用開口41及び冷風排気用開口42の開口縁は、蒸発器24が配置されている筐体10の左側から離れる程、下方に向かう円弧を描くように形成される。つまり、冷風供給用開口41及び冷風排気用開口42の開口縁のうち、蒸発器24側に位置する部位は、冷風供給用開口41及び冷風排気用開口42を介して、区画部45A側に位置する部位に対向している。
そして、蒸発器24側に位置する部位は、空調装置1の上下方向に関して、区画部45A側に位置する部位よりも上方側に位置している。これにより、当該冷風供給用開口41及び冷風排気用開口42の開口面積は、冷風供給用開口41等を左右方向や上下方向に沿って伸びるように形成した場合よりも大きくなる。
そして、図4〜図6に示すように、蒸発器24は、熱交換部24Aの長手方向が前後方向に沿うように配置されている。そして、冷風用切替部40において、冷風供給用開口41と冷風排気用開口42は、前後方向に並んで配置されている。尚、第1実施形態では、前後方向が前記所定方向に相当する。
これにより、当該空調装置1は、蒸発器24の熱交換部24Aを通過した空気に関し、冷風供給用開口41に流入する風量と、冷風排気用開口42に流入する風量の何れについても、十分に確保することができる。
フレーム部材45の後方側には、供給用スライドドア46が移動可能に取り付けられている。当該供給用スライドドア46は、温風供給用開口36及び冷風供給用開口41の開口面積よりも大きな板状に形成されており、フレーム部材45の円弧に沿って湾曲している。
そして、当該供給用スライドドア46は、温風供給用開口36を閉塞する位置と、冷風供給用開口41を閉塞する位置との間を、フレーム部材45の円弧に沿ってスライド可能に取り付けられている。
従って、当該空調装置1は、供給用スライドドア46を移動させることで、温風供給用開口36を介して供給用空間56Aに流入する温風WAの風量と、冷風供給用開口41を介して供給用空間56Aに流入する冷風CAの風量を調整することができる。即ち、供給用スライドドア46は、供給口14から供給される空気において、温風WA及び冷風CAが占める割合を調整することができ、供給側風量調整部として機能する。
一方、フレーム部材45の前方側には、排気用スライドドア47が移動可能に取り付けられている。当該排気用スライドドア47は、温風排気用開口37及び冷風排気用開口42の開口面積よりも大きな板状に形成されており、フレーム部材45の円弧に沿って湾曲している。
そして、当該供給用スライドドア46は、温風排気用開口37を閉塞する位置と、冷風排気用開口42を閉塞する位置との間を、フレーム部材45の円弧に沿ってスライド可能に取り付けられている。
従って、当該空調装置1は、排気用スライドドア47を移動させることで、温風排気用開口37を介して排気用空間57Aに流入する温風WAの風量と、冷風排気用開口42を介して排気用空間57Aに流入する冷風CAの風量を調整することができる。即ち、排気用スライドドア47は、排気口16から送風される空気において、温風WA及び冷風CAが占める割合を調整することができ、排気側風量調整部として機能する。
図4等に示すように、筐体10の内部には、駆動モータ50が配置されている。当該駆動モータ50は、いわゆるサーボモータによって構成されており、供給用スライドドア46及び排気用スライドドア47をスライド移動させる為の駆動源として機能する。当該駆動モータ50の作動は、制御部70からの制御信号に基づいて行われる。
駆動モータ50の駆動軸には、供給用シャフト48が接続されている。当該供給用シャフト48は、駆動モータ50から前方側に向かって伸びており、2つのギヤ部48Aを有している。又、当該供給用シャフト48は、供給用スライドドア46の上方を前後方向に横断するように配置されている。
そして、供給用スライドドア46の上面には、2つの歯部46Aが左右方向に延びるように配置されている。当該供給用スライドドア46の歯部46Aは、それぞれ、供給用シャフト48のギヤ部48Aにおける歯と噛み合うように形成されている。
従って、駆動モータ50で生じた動力は、ギヤ部48Aと歯部46Aを介して、供給用スライドドア46に伝達される。即ち、当該空調装置1は、制御部70にて駆動モータ50の作動を制御することで、供給用スライドドア46を左右方向の任意の位置にスライド移動させることができる。
一方、供給用シャフト48の前方側には、排気用シャフト49が回転可能に支持されている。当該排気用シャフト49は、供給用シャフト48と平行になるように前方側に向かって伸びており、2つのギヤ部49Aを有している。
図4に示すように、供給用シャフト48の前方側の端部には、伝達ギヤ部48Bが配置されており、排気用シャフト49の後方側の端部に配置された従動ギヤ部49Bと噛み合うように構成されている。従って、駆動モータ50で生じた動力は、供給用シャフト48の回転に伴い、排気用シャフト49に伝達される。
そして、排気用スライドドア47の上面には、2つの歯部47Aが左右方向に延びるように配置されている。当該排気用スライドドア47の歯部47Aは、それぞれ、排気用シャフト49のギヤ部49Aと噛み合うように形成されている。
従って、駆動モータ50で生じた動力が、供給用シャフト48を介して伝達され、排気用シャフト49を回転させる。これにより、排気用スライドドア47は、温風排気用開口37と冷風排気用開口42の間をスライド移動する。即ち、当該空調装置1は、制御部70にて駆動モータ50の作動を制御することで、排気用スライドドア47を左右方向の任意の位置にスライド移動させることができる。
又、当該空調装置1によれば、供給用シャフト48及び排気用シャフト49を介して、駆動モータ50の動力を供給用スライドドア46と排気用スライドドア47に伝達させることで、供給用スライドドア46のスライド移動と、排気用スライドドア47のスライド移動を連動させることができる。
図8〜図13に示すように、冷風排気用開口42における開口面積が増大するように、排気用スライドドア47が移動すると、供給用スライドドア46は、温風供給用開口36における開口面積が増大するように移動する。
この場合には、排気用空間57Aに流入する空気における冷風CAの風量割合が増大すると、供給用空間56Aに流入する空気における温風WAの風量割合が増大する。当該空調装置1は、空調対象空間に対して、暖房モードよりも低温で、冷房モードよりも高温な混合風MAを供給することができ、暖房よりのエアミックスモードを実現することができる。
又、温風排気用開口37における開口面積が増大するように、排気用スライドドア47が移動すると、供給用スライドドア46は、冷風供給用開口41における開口面積が増大するように移動する。
この場合には、排気用空間57Aに流入する空気における温風WAの風量割合が増大すると、供給用空間56Aに流入する空気における冷風CAの風量割合が増大する。当該空調装置1は、空調対象空間に対して、暖房モードよりも低温で、冷房モードよりも高温な混合風MAを供給することができ、冷房よりのエアミックスモードを実現することができる。
このように構成された第1実施形態に係る空調装置1によれば、冷凍サイクル装置20の凝縮器22で加熱された温風WAや、蒸発器24で冷却された冷風CAを用いて、空調対象空間であるシートに対して空調風を供給することができる。
そして、当該空調装置1によれば、温風用切替部35や冷風用切替部40の作動を制御することで、空調対象空間に対して冷風CAを供給する冷房モード、空調対象空間に対して温風WAを供給する暖房モード、冷風CA及び温風WAを混合して温度調整した混合風を空調対象空間に供給するエアミックスモードを実現することができる。
次に、第1実施形態に係る空調装置1の制御系について、図面を参照しつつ説明する。図7に示すように、当該空調装置1は、当該空調装置1の構成機器の作動を制御する為の制御部70を有している。
制御部70は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、制御部70は、そのROMに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算処理を行い、各構成機器の作動を制御する。
制御部70の出力側には、圧縮機21と、第1送風機30と、第2送風機31と、駆動モータ50とが接続されている。従って、当該制御部70は、圧縮機21による冷媒吐出性能(例えば、冷媒圧力)や、第1送風機30の送風性能(例えば、送風量)、第2送風機31の送風性能を状況に応じて調整することができる。
又、当該制御部70は、駆動モータ50の作動を制御することで、温風用切替部35、冷風用切替部40における冷風CA、温風WAの風量バランスを調整することができる。即ち、当該制御部70は、空調装置1における冷房モード、暖房モード、エアミックスモードの運転モードを変更することができる。
そして、制御部70の入力側には、空調装置1の作動を指示する為の操作パネル71が接続されている。当該操作パネル71は、例えば、空調対象空間に対する空調運転の開始や終了を制御部70に指示する際に、ユーザによって操作される。又、当該操作パネル71は、空調装置1における運転モードの切替を制御部70に指示する際に、ユーザによって操作される。
又、当該制御部70の入力側には、複数種類の空調用センサ72が接続されている。空調用センサは、空調装置1の空調運転の制御に用いられる複数種類のセンサによって構成されており、圧力センサ73を含んでいる。
当該圧力センサ73は、サイクルの低圧側の冷媒圧力を検出する為の検出部であり、例えば、蒸発器24に接続された冷媒配管26に配置されている。従って、当該制御部70は、圧力センサ73により検出されたサイクルの低圧側冷媒圧力の大きさに応じて、空調装置1の空調運転時における負荷の大きさを判定することができ、それに応じた制御を行うことができる。
又、空調用センサ72は、例えば、サイクルの低圧側における冷媒温度を検出する温度センサ(蒸発器温度センサ等)、サイクルの高圧側の冷媒圧力を検出する高圧センサ、高圧冷媒の温度を検出する温度センサ等を含んでいる。
上述したように、第1実施形態に係る空調装置1は、空調対象空間であるシートに対して冷風CAを供給する冷房モードを実行できる。ここで、冷房モードにおける空調装置1の作動について、図4〜図6を参照しつつ説明する。
この冷房モードに際して、制御部70は、供給用スライドドア46で温風供給用開口36を閉塞すると共に、排気用スライドドア47で冷風排気用開口42を閉塞した状態に、温風用切替部35及び冷風用切替部40を制御する。つまり、図4〜図6に示すように、温風用切替部35では、温風排気用開口37が全開となり、冷風用切替部40では、冷風供給用開口41が全開となる。
図5に示すように、この状態で第1送風機30を作動させると、第1送風機30は、供給用空間56Aから空気を吸い込み、供給口14を介して、空調対象空間であるシートに供給する。
上述したように、冷房モードでは、温風供給用開口36が閉塞されており、冷風供給用開口41が開放されている。従って、図5に示すように、第1送風機30は、冷風用通気口13から空気を吸い込み、蒸発器24の熱交換部24Aを通過させる。
この時、当該空気は、蒸発器24の内部を流れる低圧冷媒によって吸熱されて、冷風CAとなる。蒸発器24を通過した冷風CAは、冷風側通風路18を流通して、冷風供給用開口41から供給用空間56Aに流入する。そして、当該冷風CAは、第1送風機30により供給用空間56Aから吸い込まれ、供給口14から空調対象空間へ供給される。
尚、この冷房モードにおいては、温風供給用開口36は、供給用スライドドア46によって閉塞されている為、温風側通風路17側の空気が、第1送風機30の作動によって供給用空間56Aに吸い込まれることはない。つまり、この場合、第1送風機30により、温風用通気口12→凝縮器22→温風側通風路17→温風供給用開口36という空気の流れが生じることはない。
従って、当該空調装置1の冷房モードにおいて、蒸発器24における冷媒の吸熱量は、第1送風機30による送風量の影響を大きく受けることになる。換言すると、当該空調装置1は、冷房モードにおいて、第1送風機30の送風量を調整することで、蒸発器24における冷媒の吸熱量を調整することができる。
又、冷房モードにおいて、第2送風機31を作動させると、第2送風機31は、その下方の排気用空間57Aから空気を吸い込み、排気口16を介して、空調対象空間の外部に送風する。
図6に示すように、冷房モードでは、温風排気用開口37が開放されており、冷風排気用開口42が閉塞されている。従って、第2送風機31は、温風用通気口12から空気を吸い込み、凝縮器22の熱交換部22Aを通過させる。
この時、当該空気は、凝縮器22を流れる高圧冷媒との熱交換によって加熱され、温風WAとなる。凝縮器22を通過した温風WAは、温風側通風路17を流通して、温風排気用開口37から排気用空間57Aに流入する。そして、当該温風WAは、第2送風機31により排気用空間57Aから吸い込まれ、排気口16から空調対象空間の外部へ送風される。
尚、この冷房モードにおいては、冷風排気用開口42は、排気用スライドドア47によって閉塞されている為、冷風側通風路18側の空気が、第2送風機31の作動によって排気用空間57Aに吸い込まれることはない。つまり、この場合、第2送風機31により、冷風用通気口13→蒸発器24→冷風側通風路18→冷風排気用開口42という空気の流れが生じることはない。
従って、当該空調装置1の冷房モードにおいて、凝縮器22における冷媒の放熱量は、第2送風機31による送風量の影響を大きく受けることになる。換言すると、当該空調装置1は、冷房モードにおいて、第2送風機31の送風量を調整することで、凝縮器22における冷媒の放熱量を調整することができる。
このように、当該空調装置1は、蒸発器24にて冷却された冷風CAを、第1送風機30により供給口14から空調対象空間に供給すると共に、凝縮器22で加熱された温風WAを、第2送風機31により排気口16から送風することができる。即ち、当該空調装置1は、空調対象空間であるシートに冷風CAを供給する冷房モードを実現することができる。
そして、当該空調装置1によれば、冷房モードにおいて、第1送風機30の送風量を調整することで、蒸発器24における冷媒の吸熱量を調整することができ、第2送風機31の送風量を調整することで、凝縮器22における冷媒の放熱量を調整することができる。
これにより、当該空調装置1は、冷房モードに際して、凝縮器22における冷媒の放熱量と、蒸発器24における冷媒の吸熱量を適切に調整することができ、冷凍サイクル装置20をバランスさせやすく、安定して作動させることができる。
尚、冷房モードにおける第1送風機30は、空調対象空間に空調風を供給する為の供給用送風機であると同時に、冷風CAを送風する為の冷風用送風機として機能する。即ち、第1送風機30は、凝縮器22及び蒸発器24の少なくとも一方として、蒸発器24を介して空気を吸い込んでいる。
そして、この場合における第2送風機31は、空調対象空間の外部へ送風する為の排気用送風機であると同時に、温風WAを送風する為の温風用送風機として機能している。つまり、第2送風機31は、凝縮器22及び蒸発器24の少なくとも他方として、凝縮器22を介して空気を吸い込んでいる。
次に、暖房モードにおける空調装置1の作動について、図8〜図10を参照しつつ説明する。暖房モードにおいて、制御部70は、供給用スライドドア46で冷風供給用開口41を閉塞すると共に、排気用スライドドア47で温風排気用開口37を閉塞した状態に、温風用切替部35及び冷風用切替部40を制御する。図8〜図10に示すように、温風用切替部35では、温風供給用開口36が全開となり、冷風用切替部40では、冷風排気用開口42が全開となる。
図9に示すように、この状態で第1送風機30を作動させると、第1送風機30は、供給用空間56Aから空気を吸い込み、供給口14を介して、空調対象空間であるシートに供給する。
上述したように、暖房モードでは、冷風供給用開口41が閉塞されており、温風供給用開口36が開放されている。従って、図9に示すように、第1送風機30は、温風用通気口12から空気を吸い込み、凝縮器22の熱交換部22Aを通過させる。
この時、当該空気は、凝縮器22の内部を流れる高圧冷媒の熱によって加熱されて、温風WAとなる。凝縮器22を通過した温風WAは、温風側通風路17を流通して、温風供給用開口36から供給用空間56Aに流入する。そして、当該温風WAは、第1送風機30により供給用空間56Aから吸い込まれ、供給口14から空調対象空間へ供給される。
尚、暖房モードにおいては、冷風供給用開口41は、供給用スライドドア46によって閉塞されている為、冷風側通風路18側の空気が、第1送風機30の作動によって供給用空間56Aに吸い込まれることはない。つまり、この場合、第1送風機30により、冷風用通気口13→蒸発器24→冷風側通風路18→冷風供給用開口41という空気の流れが生じることはない。
従って、当該空調装置1の暖房モードにおいて、凝縮器22における冷媒の放熱量は、第1送風機30による送風量の影響を大きく受けることになる。換言すると、当該空調装置1は、暖房モードにおいて、第1送風機30の送風量を調整することで、凝縮器22における冷媒の放熱量を調整することができる。
又、暖房モードにおいて、第2送風機31を作動させると、第2送風機31は、排気用空間57Aから空気を吸い込み、排気口16を介して、空調対象空間の外部に送風する。図10に示すように、暖房モードでは、冷風排気用開口42が開放されており、温風排気用開口37が閉塞されている。従って、第2送風機31は、冷風用通気口13から空気を吸い込み、蒸発器24の熱交換部24Aを通過させる。
この場合に、当該空気は、蒸発器24を流れる低圧冷媒によって吸熱され、冷風CAとなる。蒸発器24を通過した冷風CAは、冷風側通風路18を流通して、冷風排気用開口42から排気用空間57Aに流入する。そして、当該冷風CAは、第2送風機31により排気用空間57Aから吸い込まれ、排気口16から空調対象空間の外部へ送風される。
尚、この暖房モードにおいては、温風排気用開口37は、排気用スライドドア47によって閉塞されている為、温風側通風路17側の空気が、第2送風機31の作動によって排気用空間57Aに吸い込まれることはない。つまり、この場合、第2送風機31により、温風用通気口12→凝縮器22→温風側通風路17→温風排気用開口37という空気の流れが生じることはない。
従って、当該空調装置1の暖房モードにおいて、蒸発器24における冷媒の吸熱量は、第2送風機31による送風量の影響を大きく受けることになる。換言すると、当該空調装置1は、暖房モードにおいて、第2送風機31の送風量を調整することで、蒸発器24における冷媒の吸熱量を調整することができる。
このように、当該空調装置1は、凝縮器22にて加熱された温風WAを、第1送風機30により供給口14から空調対象空間に供給すると共に、蒸発器24で冷却された冷風CAを、第2送風機31により排気口16から送風することができる。即ち、当該空調装置1は、空調対象空間であるシートに温風WAを供給する暖房モードを実現することができる。
そして、当該空調装置1によれば、暖房モードにおいて、第1送風機30の送風量を調整することで、凝縮器22における冷媒の放熱量を調整することができ、第2送風機31の送風量を調整することで、蒸発器24における冷媒の吸熱量を調整することができる。
これにより、当該空調装置1は、暖房モードに際して、凝縮器22における冷媒の放熱量と、蒸発器24における冷媒の吸熱量を適切に調整することができ、冷凍サイクル装置20をバランスさせやすく、安定して作動させることができる。
尚、暖房モードにおける第1送風機30は、空調対象空間に空調風を供給する為の供給用送風機であると同時に、温風WAを送風する為の温風用送風機として機能する。即ち、第1送風機30は、凝縮器22及び蒸発器24の少なくとも一方として、凝縮器22を介して空気を吸い込んでいる。
そして、この場合における第2送風機31は、空調対象空間の外部へ送風する為の排気用送風機であると同時に、冷風CAを送風する為の冷風用送風機として機能している。つまり、第2送風機31は、凝縮器22及び蒸発器24の少なくとも他方として、蒸発器24を介して空気を吸い込んでいる。
ここで、当該空調装置1においては、供給用スライドドア46は、駆動モータ50の作動に伴って、温風供給用開口36と冷風供給用開口41の間をスライド移動する。一方、排気用スライドドア47は、駆動モータ50の作動によって、温風排気用開口37と冷風排気用開口42の間をスライド移動する。
従って、当該空調装置1において、供給用スライドドア46は、温風供給用開口36の一部と冷風供給用開口41の一部を閉塞する位置に移動できる。この場合、温風供給用開口36の開口面積と、冷風供給用開口41の開口面積が何れも確保された状態になる為、供給用空間56Aに対して、温風WAと冷風CAを流入させることができる。
同様に、排気用スライドドア47は、温風排気用開口37の一部と冷風排気用開口42の一部を閉塞する位置に移動できる。この時、温風排気用開口37の開口面積と、冷風排気用開口42の開口面積を何れも確保した状態になる為、排気用空間57Aに対して、温風WA及び冷風CAを流入させることができる。
つまり、当該空調装置1によれば、供給用空間56Aにて温風WAと冷風CAを混合した混合風を、供給口14を介して、空調対象空間であるシートに対して供給することができ、いわゆるエアミックスモードを実現することができる。
続いて、当該空調装置1の筐体10内部における補強部材60の配置について、図11〜図13を参照しつつ説明する。
図11は、筐体10の内部における補強部材60と、冷凍サイクル装置20の構成機器との配置を示す平面図である。図12は、図11におけるXII−XII断面を示し、図13は、図11におけるXIII−XIII断面を示している。そして、図11〜図13では、理解を容易にする為、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40、駆動モータ50等の図示を省略している。
第1実施形態に係る空調装置1において、本体ケース15の内部には、補強部材60が配置されている。図11〜図13に示すように、当該補強部材60は、金属製の板状に構成されており、予め定められた剛性を有している。そして、当該補強部材60は、第1補強部61と、第2補強部62と、第3補強部63とを有している。
図11に示すように、第1補強部61は、筐体10の後方側において、左右方向に伸びるように配置されている。当該第1補強部61の上面には、冷凍サイクル装置20の圧縮機21及びアキュムレータ25が一体的に固定されている。
尚、補強部材60に対する圧縮機21等の構成機器の固定方法としては、補強部材60に対して、構成機器を一体的に固定することができれば、様々な方法を採用することができる。ボルト及びナットで締結することで補強部材60に対して各構成機器を固定しても良いし、各構成機器を補強部材60に溶接することで固定しても良い。
そして、第2補強部62は、第1補強部61の右側端部から前方に向かって伸びるように形成されている。従って、第2補強部62は、第1補強部61と一体である。図5、図6、図12に示すように、当該第2補強部62は、筐体底面15Aの上方で凝縮器22の下方となる高さにおいて、前後方向に伸びており、温風側通風路17の内部に配置されている。
当該第2補強部62の上面には、凝縮器固定部62Aが2カ所に配置されている。凝縮器固定部62Aは、温風用通気口12の下方において、予め定められた位置に凝縮器22を配置する為に形成されており、上方向に突出する柱状に形成されている。
図12に示すように、第2補強部62の前方側に位置する凝縮器固定部62Aには、凝縮器22の前方側が固定されており、第2補強部62の後方側に位置する凝縮器固定部62Aには、凝縮器22の後方側が固定されている。
これにより、当該空調装置1において、凝縮器22は、補強部材60の第2補強部62に対して一体的に固定される。そして、第2補強部62は、第1補強部61と一体に形成されている為、凝縮器22は、圧縮機21及びアキュムレータ25と同様に、補強部材60に対して一体的に固定される。
図11に示すように、第3補強部63は、第1補強部61の左側端部から前方に向かって伸びるように形成されている。従って、第3補強部63は、第1補強部61及び第2補強部62と一体に構成されている。
そして、第3補強部63は、筐体10の内部において、左右方向に第2補強部62から離れて配置されており、第2補強部62に対して並行に伸びている。図5、図6、図13に示すように、第3補強部63は、筐体底面15Aの上方で蒸発器24の下方となる高さで前後方向に伸びており、冷風側通風路18の内部に配置されている。
当該第3補強部63の上面には、蒸発器固定部63Aが2カ所に配置されている。蒸発器固定部63Aは、冷風用通気口13の下方において、予め定められた位置に蒸発器24を配置する為に形成されており、上下方向に突出する柱状に形成されている。
図12に示すように、第3補強部63の前方側に位置する蒸発器固定部63Aには、蒸発器24の前方側が固定されており、第3補強部63の後方側に位置する蒸発器固定部63Aには、蒸発器24の後方側が固定されている。
これにより、当該空調装置1において、蒸発器24は、補強部材60の第3補強部63に対して一体的に固定される。そして、第3補強部63は、第1補強部61と一体に形成されている為、蒸発器24は、圧縮機21及びアキュムレータ25と同様に、補強部材60に対して一体的に固定される。
図11〜図13に示すように、第1実施形態に係る空調装置1において、冷凍サイクル装置20の圧縮機21、凝縮器22、蒸発器24、アキュムレータ25は、補強部材60に対してそれぞれ一体的に固定されている。
これにより、空調装置1の空調運転に際して、圧縮機21の作動に伴う振動は、補強部材60を介して、当該補強部材60に固定されている凝縮器22、蒸発器24、アキュムレータ25及びこれらを接続する冷媒配管26に伝達される。
つまり、当該空調装置1は、空調運転に際して、冷凍サイクル装置20の構成機器のうち、圧縮機21と共に補強部材60に固定されている構成機器を一体的に振動させることができる。この結果、当該空調装置1によれば、冷凍サイクル装置20における構成機器の振動に関して、位相のズレを低減することができる。
ここで、一般的な空調装置において、冷凍サイクル装置20の構成機器の振動に関して、各構成機器の間で位相のズレが生じた場合、当該構成機器の間を接続する金属製の冷媒配管26に応力が集中する。この応力集中は、構成機器に対する冷媒配管26の接続部分等において、冷媒配管26の破損や接続不良の要因となることが想定される。
この点、第1実施形態に係る空調装置1によれば、冷凍サイクル装置20の構成機器のうち、圧縮機21、凝縮器22、蒸発器24、アキュムレータ25を、補強部材60に一体的に固定することで、圧縮機21の振動に起因する位相のズレを低減している。
これにより、当該空調装置1によれば、圧縮機21の振動に伴う金属製の冷媒配管26に対する応力集中を抑制することができ、冷媒配管26の破損等の不具合の発生を抑制することができる。
図12、図13に示すように、補強部材60の下面には、複数の制振ゴム部材65が配置されている。各制振ゴム部材65は、予め定められた標準温度において所定のバネ定数を示すゴムを有しており、補強部材60の下面と筐体底面15Aの間に配置されている。
この為、各制振ゴム部材65は、圧縮機21の駆動に伴って、冷凍サイクル装置20の構成機器及び補強部材60が一体的に振動したとしても、補強部材60等の上下方向の変位に伴って弾性変形する。当該制振ゴム部材65は、弾性部材として機能する。
従って、各制振ゴム部材65は、圧縮機21の作動に伴う補強部材60等の振動が筐体10への伝達を抑制することができ、圧縮機21の作動に伴う空調装置1の振動及び騒音を低減することができる。
図11に示すように、筐体10の内部において、第2補強部62と第3補強部63の間には、左右方向に一定の幅を有する空間が形成される。当該空間は、第1補強部61の前方側において、前後方向に延びている。
図5、図6等に示すように、第2補強部62と第3補強部63の間に生じる空間には、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40等の構成機器が配置される。
即ち、当該空調装置1によれば、補強部材60を用いて、圧縮機21の振動に伴う冷媒配管26の破損等を防止すると同時に、限られた大きさの筐体10の内部に、冷凍サイクル装置20と共に、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40等の構成機器をコンパクトに配置することができる。
次に、第1実施形態に係る空調装置1における制御処理の内容について、図14を参照しつつ説明する。図14にてフローチャートで示す制御プログラムは、空調装置1の起動に伴って、制御部70のCPUによって実行される。
図14に示すように、ステップS1においては、空調装置1における空調運転(即ち、冷房運転、暖房運転、エアミックスモードの何れか)を終了するか否かが判定される。当該ステップS1の判定処理は、制御部70に対して空調運転の終了を指示する制御信号が入力されたか否かに基づいて実行される。
具体的には、例えば、操作パネル71にて空調運転の終了を指示する操作が行われた場合には、操作パネル71からの操作信号に基づいて、空調運転を終了すると判断される。この場合、第1送風機30、第2送風機31の作動を停止した後、ステップS2に移行する。一方、そうでない場合には、そのまま処理を待機する。
ステップS2においては、圧縮機21を構成する電動モータの回転数を、予め定められた基準回転数にして、圧縮機21を作動させる。当該基準回転数は、蒸発器24の共振周波数に対応するように定められた回転数であり、蒸発器24の共振周波数を事前に測定することによって定められる。
ステップS2において、当該空調装置1における圧縮機21の電動モータを基準回転数として作動させた場合、圧縮機21を含む冷凍サイクル装置20の構成機器と補強部材60は、蒸発器24の共振周波数で一体的に振動する。
これにより、当該空調装置1は、圧縮機21の作動によって、蒸発器24を共振させることができ、共振による蒸発器24の振動によって、蒸発器24の付着した凝縮水の排水を促すことができる。
続くステップS3では、ステップS2における圧縮機21の作動開始から予め定められた作動期間を経過したか否かが判定される。当該作動期間は、共振による蒸発器24の振動によって、蒸発器24の付着した凝縮水の排水を充分に実行可能な期間として定められている。作動期間を経過した場合には、ステップS4に移行する。一方、そうでない場合には、ステップS2に処理を戻して、基準回転数での圧縮機21の作動を継続する。
そして、ステップS4に移行すると、作動期間の経過に伴い、圧縮機21の作動を停止して、当該空調装置1の作動を停止する。その後、制御部70は、当該制御プログラムを終了する。
このように、第1実施形態に係る空調装置1は、圧縮機21の作動によって、蒸発器24を共振させることができ、共振による蒸発器24の振動によって、蒸発器24の付着した凝縮水の排水を促すことができる。
この時、当該空調装置1においては、圧縮機21、蒸発器24を含む冷凍サイクル装置20の構成機器が補強部材60に対して一体的に固定されている為、当該冷凍サイクル装置20の構成機器及び補強部材60を同位相で振動させることができる。
つまり、当該空調装置1によれば、圧縮機21の振動による冷媒配管26に対する応力集中を防止しつつ、圧縮機21の振動を利用して、蒸発器24に付着した凝縮水の排水を実現することができる。
以上説明したように、第1実施形態に係る空調装置1は、冷凍サイクル装置20と、第1送風機30、第2送風機31を筐体10の内部に有しており、凝縮器22、蒸発器24にて冷媒と熱交換させることで、第1送風機30等で送風された空気を温度調整して供給することができる。
図11〜図13に示すように、空調装置1において、圧縮機21は補強部材60に固定されており、当該補強部材60には、金属製の冷媒配管26を介して接続された蒸発器24が固定されている。この為、冷媒を圧縮して吐出する際の圧縮機21の振動は、補強部材60に一体的に固定された構成機器に伝達される。
即ち、当該空調装置1によれば、冷凍サイクル装置20の圧縮機21と蒸発器24を、補強部材60と共に一体的に振動させることができる。この為、当該空調装置1は、圧縮機21と蒸発器24を接続する金属製の冷媒配管26についても、圧縮機21、蒸発器24、補強部材60と同位相で振動させることができる。
この結果、当該空調装置1は、圧縮機21と蒸発器24を接続する金属製の冷媒配管26に対する応力を分散させることができ、圧縮機21の振動により生じた応力が集中することに起因する冷媒配管26の破損を抑制することができる。
図4等に示すように、冷凍サイクル装置20は、蒸発器24と圧縮機21の間に、アキュムレータ25を有している。当該アキュムレータ25は、金属製の冷媒配管26を介して蒸発器24に接続されており、金属製の吸入配管26Bを介して圧縮機21に接続されている。そして、図11〜図13に示すように、補強部材60には、アキュムレータ25が、圧縮機21、蒸発器24と共に一体的に固定されている。
この為、当該空調装置1によれば、圧縮機21、蒸発器24、アキュムレータ25を同位相で振動させることができる。即ち、当該空調装置1は、圧縮機21とアキュムレータ25の間の冷媒配管26及び、蒸発器24とアキュムレータ25の間の冷媒配管26に関し、圧縮機21の振動による応力集中を抑制し、冷媒配管26の破損を防止することができる。
更に、第1実施形態に係る空調装置1において、凝縮器22は、金属製の吐出配管26Aによって圧縮機21の吐出口に接続されており、補強部材60には、凝縮器22が一体的に固定されている。
これにより、当該空調装置1は、圧縮機21、蒸発器24等の構成機器に加えて、凝縮器22を、補強部材60と共に一体的に振動させることができる。即ち、当該空調装置1は、圧縮機21と凝縮器22を接続する冷媒配管26及び、圧縮機21から蒸発器24までの間の冷媒配管26に関して、圧縮機21の振動による応力集中を抑制し、冷媒配管26の破損を防止することができる。
図14に示すように、当該空調装置1は、空調運転の終了に際して、ステップS2において、蒸発器24の共振周波数になるように圧縮機21を作動させる。これにより、当該空調装置1は、ステップS2における圧縮機21の作動によって、蒸発器24を共振させることができ、空調運転にて蒸発器24に付着した凝縮水の排水を促すことができる。
又、この場合においても、圧縮機21、蒸発器24等は、補強部材60に一体的に固定されている為、少なくとも圧縮機21と蒸発器24の間の冷媒配管26に関して、圧縮機21の振動による応力集中を抑制し、冷媒配管26の破損等を防止することができる。
図12、図13に示すように、当該空調装置1において、複数の制振ゴム部材65が、補強部材60と筐体底面15Aの間に取り付けられている。当該制振ゴム部材65は、圧縮機21の振動による補強部材60の変位に応じて弾性変形する。
この為、当該空調装置1によれば、圧縮機21の作動に伴う冷凍サイクル装置20の構成機器及び補強部材60の振動を、各制振ゴム部材65にて吸収することができる。これにより、当該空調装置1は、各制振ゴム部材65の弾性変形にて、筐体10に対する振動の伝達を抑制し、空調装置1の振動及び騒音を低減することができる。
そして、第1実施形態に係る空調装置1は、以下のように把握することができる。つまり、第1実施形態に係る空調装置1において、圧縮機21は補強部材60に固定されており、当該補強部材60には、金属製の冷媒配管26を介して接続された凝縮器22が固定されている。この為、冷媒を圧縮して吐出する際の圧縮機21の振動は、補強部材60に一体的に固定された圧縮機21及び凝縮器22に伝達される。
即ち、当該空調装置1によれば、冷凍サイクル装置20の圧縮機21と凝縮器22を、補強部材60と共に一体的に振動させることができる。この為、当該空調装置1は、圧縮機21と凝縮器22を接続する金属製の冷媒配管26についても、圧縮機21、凝縮器22、補強部材60と同位相で振動させることができる。
この結果、当該空調装置1は、圧縮機21と凝縮器22を接続する金属製の冷媒配管26に対する応力を分散させることができ、圧縮機21の振動により生じた応力が集中することに起因する冷媒配管26の破損を抑制することができる。
(第2実施形態)
続いて、上述した第1実施形態とは異なる第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第2実施形態に係る空調装置1は、第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置20、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40等の構成機器を、筐体10の内部に配置して構成されている。
第2実施形態に係る空調装置1においては、第1実施形態に対して、補強部材60の形状及び、当該補強部材60に対して固定される冷凍サイクル装置20の構成機器が相違している。
第2実施形態におけるその他の点については、第1実施形態と同様である為、再度の説明を省略し、第1実施形態との相違点について詳細に説明する。そして、以下の説明において、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
図15は、第2実施形態に係る空調装置1において、筐体10の内部における補強部材60と、冷凍サイクル装置20の構成機器との配置を示す平面図である。図16は、図15におけるXVI−XVI断面を示している。
又、図15、図16では、理解を容易にする為、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40、駆動モータ50等の図示を省略している。尚、第2実施形態において、凝縮器22を前後方向に沿った断面で切断した構成は図12と同様であり、蒸発器24を前後方向に沿った断面で切断した構成は図13と同様の構成を示す。
図15に示すように、第2実施形態に係る空調装置1は、第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置20の構成機器を一体的に固定する補強部材60を有している。第2実施形態に係る補強部材60は、上述した第1補強部61、第2補強部62、第3補強部63に加えて、第4補強部64を有している。
尚、第2実施形態に係る補強部材60において、第1補強部61、第2補強部62及び第3補強部63の構成は、上述した第1実施形態の構成と同様である。又、当該制振ゴム部材65は、複数の制振ゴム部材65を介して、筐体底面15Aに取り付けられている。従って、第1補強部61、第2補強部62、第3補強部63及び制振ゴム部材65に関する再度の説明は省略する。
図15に示すように、第2実施形態に係る補強部材60において、第4補強部64は、筐体10の前方側において、左右方向に伸びるように配置されている。当該第4補強部64の右側端部には、第2補強部62の前側が接続されており、第4補強部64の左側端部には、第3補強部63の前側が接続されている。
図15、図16に示すように、第2実施形態に係る第4補強部64の上面には、絞り固定部64Aが配置されている。当該絞り固定部64Aは、固定絞りにより構成される減圧部23の下方となる位置に配置されており、第4補強部64の上面から上方向に突出する柱状に形成されている。
即ち、第2実施形態において、固定絞りにより構成される減圧部23は、絞り固定部64Aの上部に固定される。そして、第2実施形態に係る補強部材60には、上述した第1実施形態と同様に、冷凍サイクル装置20を構成する圧縮機21、凝縮器22、蒸発器24、アキュムレータ25が一体的に固定されている。従って、第2実施形態では、冷凍サイクル装置20を構成する構成機器の全てが補強部材60に対して一体的に固定される。
これにより、第2実施形態に係る空調装置1によれば、圧縮機21の振動は、補強部材60を介して、圧縮機21、凝縮器22、減圧部23、蒸発器24に伝達され、これらの構成機器と補強部材60を同位相で振動させることができる。
即ち、第2実施形態に係る空調装置1によれば、圧縮機21の振動に伴い、冷凍サイクル装置20の各構成機器を接続する冷媒配管26に対する応力集中を抑制し、冷媒配管26の破損を防止することができる。
特に、第2実施形態においては、第4補強部64に対して減圧部23を一体的に固定している為、減圧部23に接続された冷媒配管26(即ち、凝縮器22と減圧部23の間、凝縮器22と蒸発器24の間にあたる冷媒配管26)に対する応力集中を確実に抑制することができる。
図15、図16に示すように、第2実施形態において、第4補強部64は、第1補強部61に対して前後方向に間隔をあけて配置されており、第1補強部61と平行に伸びている。そして、第3補強部は、第1実施形態と同様に、第2補強部62に対して左右方向に間隔をあけて配置されている。
即ち、第2実施形態に係る補強部材60は、第1補強部61〜第4補強部64によって矩形の枠状に形成され、当該補強部材60の中央部に開口部が形成される。当該開口部の内側にあたる空間には、第1実施形態と同様に、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40等、空調装置1の構成機器が配置される。
即ち、当該空調装置1によれば、補強部材60を用いて、圧縮機21の振動に伴う冷媒配管26の破損等を防止すると同時に、限られた大きさの筐体10の内部に、冷凍サイクル装置20と共に、第1送風機30、第2送風機31、温風用切替部35、冷風用切替部40等の構成機器をコンパクトに配置することができる。
以上説明したように、第2実施形態に係る空調装置1によれば、上述の第1実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、第1実施形態と同様に得ることができる。
図15に示すように、第2実施形態に係る空調装置1において、減圧部23の流入口側には、冷媒配管26を介して、凝縮器22が接続されており、減圧部23の流出口側には、冷媒配管26を介して、蒸発器24が接続されている。そして、第2実施形態に係る補強部材60の第4補強部64には、冷凍サイクル装置20の減圧部23が、絞り固定部64Aによって一体的に固定されている。
従って、第2実施形態に係る空調装置1によれば、圧縮機21等の構成機器に加えて、減圧部23を補強部材60と共に、確実に同位相で振動させることができるので、減圧部23に接続されている金属製の冷媒配管26に対する応力集中を抑制することができる。
即ち、第2実施形態に係る空調装置1によれば、圧縮機21の振動に際して、減圧部23に接続された冷媒配管26に対する応力集中を抑制して、当該冷媒配管26の破損を防止することができる。
(他の実施形態)
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。又、上述した実施形態を、例えば、以下のように種々変形することも可能である。
(1)上述した実施形態では、空調装置1を、シートを空調対象空間とするシート空調装置に適用していたが、この態様に限定されるものではない。上述した空調装置1における構成機器として、冷凍サイクル装置20、第1送風機30、第2送風機31等を筐体10の内部に収容していれば、他の用途に利用するように構成することも可能である。
(2)又、上述した実施形態においては、空調装置1の筐体10を、シートの座面部と車室床面の間に配置可能な直方体状に構成していたが、この態様に限定されるものではない。筐体10の外観形状等については、状況に応じて適宜変更することが可能である。
(3)そして、上述した実施形態において、冷凍サイクル装置20は、アキュムレータ25を有する構成であったが、この態様に限定されるものではない。当該冷凍サイクル装置20は、少なくとも、圧縮機21、凝縮器22、減圧部23、蒸発器24を有する冷凍サイクルを構成していればよい。
この場合、図17に示すように、補強部材60に対して、圧縮機21、凝縮器22、減圧部23、蒸発器24を一体的に固定するようにすれば、圧縮機21〜蒸発器24をそれぞれ接続する冷媒配管26に関して、圧縮機21の振動に起因する応力集中を抑制することができる。
(4)又、上述した実施形態においては、冷凍サイクル装置20の各構成機器を接続する冷媒配管26を何れも金属製としていたが、この態様に限定されるものではない。空調装置1において、必ずしも全ての冷媒配管が金属製である必要はなく、筐体10の内部における配管スペース等の状況に応じて許容される一部分については、樹脂製の冷媒ホースを用いることも可能である。
この場合において、冷凍サイクル装置20の構成機器のうち、圧縮機21と、当該圧縮機21に対して金属製の冷媒配管26にて接続されている構成機器を、補強部材60に対して一体的に固定すればよい。
例えば、冷凍サイクル装置20の構成機器のうち、圧縮機21と凝縮器22だけを補強部材60に固定し、他の構成機器と別体にしても良いし、圧縮機21とアキュムレータ25と蒸発器24を補強部材60に固定し、他の構成機器と別にしても良い。又、図17に示す例の場合には、冷凍サイクル装置20の構成機器のうち、圧縮機21と蒸発器24だけを補強部材60に固定し、他の構成機器と別にしても良い。
これらの場合おいて、補強部材60に固定される各構成機器の配置に応じて、当該補強部材60の板厚・形状を変更することも可能である。例えば、第1補強部61と第2補強部62で補強部材60を構成しても良いし、第1補強部61と第3補強部63で補強部材60を構成することも可能である。
(5)そして、上述した実施形態においては、第1送風機30、第2送風機31を、ファン支持部55に取り付けた構成であったが、この構成に限定されるものではない。例えば、第1送風機30、第2送風機31を補強部材60に固定する構成とすることも可能である。
1 空調装置
10 筐体
20 冷凍サイクル装置
21 圧縮機
22 凝縮器
24 蒸発器
26 冷媒配管
30 第1送風機
31 第2送風機
60 補強部材

Claims (7)

  1. 筐体(10)と、
    前記筐体の内部に配置され、空気を送風する送風機(30、31)と、
    冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(21)と、前記送風機で送風された空気に対して、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を放熱させて加熱する凝縮器(22)と、前記凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部(23)と、前記減圧部にて減圧された低圧冷媒を蒸発させて、前記送風機で送風された空気を冷却する蒸発器(24)とを有し、前記筐体の内部に収容された冷凍サイクル装置(20)と、
    前記筐体の内部に収容されると共に、前記圧縮機及び、金属製の冷媒配管(26)を介して前記圧縮機に接続された前記蒸発器を一体的に固定する補強部材(60)と、を有する空調装置。
  2. 前記冷凍サイクル装置は、前記蒸発器から流出した冷媒の気液を分離して、余剰液相冷媒を蓄えるアキュムレータ(25)を有し、
    前記アキュムレータは、金属製の前記冷媒配管(26)にて前記蒸発器の流出口に接続されると共に、金属製の前記冷媒配管(26B)により前記圧縮機の吸入口に接続され、
    前記補強部材には、前記アキュムレータが、前記圧縮機及び前記蒸発器と共に一体的に固定されている請求項1に記載の空調装置。
  3. 前記凝縮器は、金属製の前記冷媒配管(26A)によって前記圧縮機の吐出口に接続されており、
    前記補強部材には、前記凝縮器が一体的に固定されている請求項1又は2に記載の空調装置。
  4. 前記減圧部は、金属製の前記冷媒配管(26)によって、前記凝縮器と前記蒸発器の少なくとも一方に対して接続されており、
    前記補強部材には、前記減圧部が一体的に固定されている請求項1ないし3の何れか1つに記載の空調装置。
  5. 前記圧縮機の作動を制御する制御部(70)を有し、
    前記制御部は、当該空調装置の空調運転の終了に際して、前記蒸発器における共振周波数で作動するように、前記圧縮機を作動させる請求項1ないし4の何れか1つに記載の空調装置。
  6. 筐体(10)と、
    前記筐体の内部に配置され、空気を送風する送風機(30、31)と、
    冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(21)と、前記送風機で送風された空気に対して、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を放熱させて加熱する凝縮器(22)と、前記凝縮器から流出した冷媒を減圧させる減圧部(23)と、前記減圧部にて減圧された低圧冷媒を蒸発させて、前記送風機で送風された空気を冷却する蒸発器(24)とを有し、前記筐体の内部に収容された冷凍サイクル装置(20)と、
    前記筐体の内部に収容されると共に、前記圧縮機及び、金属製の冷媒配管(26)によって前記圧縮機に接続された前記凝縮器を一体的に固定する補強部材(60)と、を有する空調装置。
  7. 前記補強部材は、前記筐体に対する当該補強部材の変位に応じて弾性変形する弾性部材(65)を介して、前記筐体に対して取り付けられている請求項1ないし6の何れか1つに記載の空調装置。
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