JP2023172227A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増加させず、また、筐体部材の構造を複雑化させることなく、空気流路における気洩れを防止する。【解決手段】車両に搭載され、内部に導入された空気を温調して車室内に供給する車両用空調装置であって、冷却用熱交換部と、冷却用熱交換部の送風方向下流側に設けられた加熱用熱交換部と、加熱用熱交換部への空気の流入を制御する流路切替部材と、複数の筐体部材を結合することにより形成される筐体と、を備え、冷却用熱交換部は、支持ケースにより周縁部を支持されることで、冷却用熱交換部と支持ケースとが一体的に筐体に収容され、流路切替部材と支持ケースとにより、加熱用熱交換部への空気の流入を規制する車両用空調装置を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、車両用空調装置に関するものである。

分割された複数の筐体部材を組み合わせて構成される筐体内に、ブロワ、エバポレータ、ヒータコア及び温調ドア（ダンパ）等の空調に必要な構成部品を収容し、温調ドアの開度を調整して、エバポレータを通過した空気とヒータコアを通過する空気とを混合させたり、ヒータコアを通過する空気通路かヒータコアを迂回する空気通路かを切替えたりすることにより温調した空気を車室内へ供給する車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００５－２７１７７２号公報

このような車両用空調装置における空気通路の切替時は、ダンパ(温調ドア)を一端の支軸周りに回動させ、他端を開口部の端部に接触させることで一方の空気通路に連通する開口部を閉塞すると共に、他方の空気通路に連通する開口部を開放する。このとき、筐体において開口部の端部近傍に設けられた止風リブにより、ダンパの他端と開口部の端部との接触面への空気の侵入を防止している。

ところで、近年、車室内空間を確保するために、車両用空調装置の小型化が求められている。例えば、車両用空調装置を、座席下部に収納できるように薄型化することが求められる。車両用空調装置の小型化や薄型化に伴って、筐体内における構成部品の配置レイアウトや筐体の型割構成に制限があり、筐体部材に予め止風リブを設けることが困難な場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両用空調装置において、部品点数を増加させず、また、筐体部材の構造を複雑化させることなく、空気流路における気洩れを防止すること、などを課題としている。

本発明の一態様は、車両に搭載され、内部に導入された空気を温調して車室内に供給する車両用空調装置であって、空気を冷却する冷却用熱交換部と、前記冷却用熱交換部の送風方向下流側に設けられ、空気を加熱する加熱用熱交換部と、前記冷却用熱交換部と前記加熱用熱交換部との間に設けられ、前記加熱用熱交換部への空気の流入を制御する流路切替部材と、複数の筐体部材を結合することにより形成され、前記冷却用熱交換部、前記加熱用熱交換部及び前記流路切替部材を収容する筐体と、を備え、前記冷却用熱交換部は、支持ケースにより周縁部を支持されることで、前記冷却用熱交換部と前記支持ケースとが一体的に前記筐体に収容され、前記流路切替部材と前記支持ケースとにより、前記加熱用熱交換部への空気の流入を規制する車両用空調装置を提供する。

本発明によれば、車両用空調装置において、部品点数を増加させず、また、筐体部材の構造を複雑化させることなく、空気流路における気洩れを防止することができる。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成を示す全体斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成を示し、図１の送風方向に沿う断面図である。 図２のＡ部分を拡大した部分拡大図である。 本発明の実施形態に係る車両用空調装置に適用される冷却用熱交換器が支持ケースに支持された状態を示す全体斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一の符号は同一の機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。また、各図において、Ｘ－Ｙ－Ｚの方向は、Ｘ－Ｙ方向が水平方向を示し、Ｚ方向が鉛直方向を示している。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１の概略構成を示す全体斜視図である。図１において、Ｙ方向は車両の前後方向、Ｘ方向は車両の左右方向（幅方向）を示す。本実施形態に係る車両用空調装置１は、例えば、車両のキャビン内の運転席シート下部において、運転席シートを支持するシートブラケットと床面との間に設置され、車室内の温度及び湿度を調整する。

車両用空調装置１は、ブロワユニット２と、ブロワユニット２に接続される熱交換器ユニット３とを備えている。ブロワユニット２と熱交換器ユニット３とは、例えば、車両の幅方向に沿う空気流路Ｆ（図中のＸ方向）を形成するように接続される。

（ブロワユニットについて）
図１～図３に示すように、ブロワユニット２は、熱交換器ユニット３に対して空気流路Ｆと交差する方向（図中Ｙ方向）に着脱可能に設けられている。
ブロワユニット２は、ブロワ及びインテーク部品が一体的に配備され、車両の内気（内気モード）又は外気を取り込み（外気モード）、取り込んだ空気を熱交換器ユニット３に供給する。

すなわち、ブロワユニット２は、ブロワケース２１、ブロワケース２１内に収容されるブロワ、ブロワを駆動するブロワモータ、インテークダンパ、インテークダンパを駆動するインテークアクチュエータ、内気フィルタ、及び、内気モード又は外気モードを切り替えるレバー等の切替機構（いずれも図示せず）を有している。

ブロワケース２１は、互いに結合される筐体部材としての上側ケース２１ａ及び下側ケース２１ｂを備え、鉛直方向の上下に分割可能となっている。上側ケース２１ａと下側ケース２１ｂとが結合して、ブロワ等の各構成部品の収容空間等を形成する。

すなわち、ブロワケース２１には、車両内部の空気をブロワユニット２内に取り込む内気取込口２２、車両外部の空気をブロワユニット２内に取り込む外気取込口２３、ファンを収容するファン収容部２４，２５、ブロワモータ収容部２６、ブロワユニット２内に取込んだ空気を熱交換器ユニット３に送風する送風用開口部（図示せず）、ブロワユニット２を熱交換器ユニット３から着脱する際に空気流路Ｆと直交する水平方向（図中、Ｙ方向）に引き出し又は押し込むための把手２８が設けられている。

内気取込口２２には、内気フィルタ（図示せず）が設けられる。内気フィルタを設けることにより、内気取込口２２から車両内の空気を取り込む際のブロワユニット２への粉塵等の侵入を抑制する。

外気取込口２３には、インテークダンパ及び外気フィルタ（いずれも図示せず）が設けられる。インテークダンパは、インテークアクチュエータにより駆動され、ブロワケース２１に取り込む空気を外気又は内気とするか、選択的に切り替えることができる。外気フィルタを設けることにより、外気取込口２３から外気を取り込む際に外気に含まれる粉塵等のブロワユニット２への侵入を抑制する。
なお、内気取込口２２及び外気取込口２３に夫々フィルタを設けることに代えて、ブロワケース２１の出口となる送風用開口部にフィルタを設ける構成とすることもできる。

ファン収容部２４，２５には、周方向に複数のブレードを有するファンがそれぞれ収容される。ファン収容部２４，２５に収容される２つのファンは、互いの回転軸が略一直線上に位置するように、ブロワユニット２内において空気流路Ｆと直交する水平方向（図中、Ｙ方向）に並んで配置される。

ブロワモータ収容部２６は、２つのファン収容部２４，２５の間に設けられている。ブロワモータ収容部２６に収容されるブロワモータは、ファン収容部２４，２５内の各ファンを回転させて、ブロワユニット２内に取り込まれた空気を熱交換器ユニット３に送風する。

ブロワユニット２と熱交換器ユニット３とが接続されることにより、ブロワユニット２から熱交換器ユニット３への空気流路Ｆが形成される。空気流路Ｆは、車両用空調装置１が車両に設置されたときに、車両の床面に沿い、かつ、車両の幅方向に沿うようになっている。

把手２８は、ブロワユニット２の車両前後方向に対して外気取込口２３の反対側に設けられている。把手２８を引き出すことにより、ブロワユニット２を空気流路Ｆと直交する方向（車両前方）にスライドさせて熱交換器ユニット３から取り外すことができ、把手２８を押し込むことにより、ブロワユニット２を空気流路Ｆと直交する方向（車両後方）にスライドさせて熱交換器ユニット３に取り付けることができる。

（熱交換器ユニットについて）
熱交換器ユニット３は、熱交換器ケース３１内に複数の熱交換器として冷却用熱交換器１１及び加熱用熱交換器１２が配備され、熱交換器ユニット３に取り込まれた空気をこれら熱交換器に通過させることで温調された空気を車室内に供給する。
図２に、熱交換器ユニット３の送風方向に沿う断面図を示す。図２に示すように、熱交換器ユニット３は、熱交換器ケース３１と、熱交換器ケース３１に収容される冷却用熱交換器１１、加熱用熱交換器１２、及び、冷却用熱交換器１１と加熱用熱交換器１２との間に設けられるエアミックスダンパ１３を有している。

熱交換器ケース３１は、鉛直方向上下、かつ、送風方向上流及び下流側に分割された複数の筐体部材から構成されている。熱交換器ケース３１は、筐体部材としての第１上側ケース３１ａ、第１下側ケース３１ｂ、第２上側ケース３１ｃ及び第２下側ケース３１ｄから構成されている。

熱交換器ケース３１では、第１上側ケース３１ａ、第１下側ケース３１ｂ、第２上側ケース３１ｃ及び第２下側ケース３１ｄを結合させることで、空気流路Ｆの一部と、冷却用熱交換器１１、加熱用熱交換器１２、及びエアミックスダンパ１３の収容空間とが形成されると共に、空気流路Ｆを通過して冷却用熱交換器１１及び加熱用熱交換器１２によって温度又は湿度が調節された空気を車両前方に吹き出す前方吹出口３４，３５，３６、車両後方に吹き出す後方吹出口３７が形成される。

熱交換器ケース３１内において、冷却用熱交換器１１と加熱用熱交換器１２とは、空気流路Ｆに沿って、送風方向上流側から順に配置される。熱交換器ケース３１内に形成される空気流路Ｆの一部は、ブロワユニット２から送風された空気が流通する第１流路ｆ１、冷却用熱交換器１１を出た空気が流通する第２流路ｆ２、加熱用熱交換器１２を通過する第３流路ｆ３及び加熱用熱交換器１２を迂回する第４流路ｆ４に区分されている。

熱交換器ケース３１は、第２上側ケース３１ｃの送風方向上流側の端部３１２が、第１上側ケース３１ａの送風方向下流側の端部３１１の鉛直方向下方に位置するように設けられている。また、端部３１２の先端には、鉛直方向下方に向かって突出するリブ３１２ａが設けられている。

冷却用熱交換器１１の一端側は、第２上側ケース３１ｃの送風方向上流側の端部３１２に支持され、端部３１２と端部３１１との間に、冷却用熱交換器１１の一端が収容されるようになっている。また、冷却用熱交換器１１の他端部は第１下側ケース３１ｂの底面に支持される。これにより、熱交換器ケース３１内において、冷却用熱交換器１１は、送風方向の下流側端部が上流側端部よりも上方に位置するように傾斜して設けられる。

ここで、図４に示すように、冷却用熱交換器１１は、その周縁部を支持ケース１５により支持され、冷却用熱交換器１１と支持ケース１５とが一体となって熱交換器ケース３１に収容される。支持ケース１５、は冷却用熱交換器１１の周縁を略全周に亘って支持しつつ、空気流路Ｆからの空気を通過させるように開口している。

支持ケース１５には、把手１５１と配管収容部１５２が設けられている。支持ケース１５の把手１５１を引き出すことで、熱交換器ケース３１から冷却用熱交換器１１を取り外すことができ、把手１５１を押し込むことで熱交換器ケース３１に冷却用熱交換器１１を収容することができる。

熱交換器ケース３１に対して冷却用熱交換器１１を引き出す又は収容する際は、冷却用熱交換器１１の一端が端部３１２に沿い、他端が第１下側ケース３１ｂの底面に沿ってスライドする。すなわち、端部３１２及び第１下側ケース３１ｂの底面は、冷却用熱交換器１１を熱交換器ケース３１に押し込む際のガイド部となる。冷却用熱交換器１１の配管は配管収容部１５２に収容される。

図２に戻り、第２下側ケース３１ｄには、加熱用熱交換器１２を支持する熱交換器支持部３２が形成されている。熱交換器支持部３２は、後述するエアミックスダンパ１３と共に第３流路ｆ３又は第４流路ｆ４をシールする上側シール部３２ａと下側シール部３２ｂと、空気流路Ｆを第３流路ｆ３と第４流路ｆ４とに仕切る仕切壁３２ｃとを含んでいる。

すなわち、熱交換器支持部３２の仕切壁３２ｃは、第２上側ケース３１ｃの上面と第１下側ケース３１ｂの底面と間に形成される空間を仕切ることにより、第３流路ｆ３と第４流路ｆ４とを形成する。つまり、第３流路ｆ３は、第２上側ケース３１ｃの上面と仕切壁３２ｃとにより形成され、第４流路ｆ４は、第２下側ケース３１ｄの底面と仕切壁３２ｃとにより形成される。

また、熱交換器支持部３２に加熱用熱交換器１２を支持させて、熱交換器支持部３２と第２上側ケース３１ｃとの間に加熱用熱交換器１２を配置することで、第３流路ｆ３を、加熱用熱交換器を通過する空気流路とし、第４流路ｆ４を、加熱用熱交換器を迂回する空気流路とすることができる。

エアミックスダンパ１３は、冷却用熱交換器１１及び加熱用熱交換器１２の間に設けられ、冷却用熱交換器１１を通過した空気のうち加熱用熱交換器１２へ流入させる空気を制御する。より具体的には、エアミックスダンパ１３は、支軸１３ａにより軸支部３３に回動自在に支持され、図示しないアクチュエータにより駆動されることで、冷却用熱交換器１１から出た空気の流通路を第３流路ｆ３又は第４流路ｆ４に切り替えるとともに、冷却用熱交換器１１を通過した空気と加熱用熱交換器１２を通過する空気の混合割合を制御する。

図３に、図２のＡ部分を拡大した部分拡大図を示す。図３に示すように、エアミックスダンパ１３が、第３流路ｆ３を閉塞して第４流路ｆ４を開放する場合には、エアミックスダンパ１３の支軸１３ａ近傍の端部１３ｂが上側シール部３２ａと接し、端部１３ｃが第２上側ケース３１ｃの端部３１２から突出するリブ３１２ａに接することで第３流路ｆ３に対する空気の流入を制限する。

このとき、エアミックスダンパ１３の端部１３ｃとリブ３１２ａとの接触面に対して、冷却用熱交換器１１から空気が流入するおそれがある。そこで、冷却用熱交換器１１の周縁を支持している支持ケース１５を、エアミックスダンパ１３の端部１３ｃとリブ３１２ａとの接触面に対向させて当該接触面に対する止風壁して機能させることで、当該接触面への空気の流入を規制する。

以上述べた如く、本実施形態に係る車両用空調装置では、ブロワケース２１から送風されて熱交換器ケース３１に導入した空気を、冷却用熱交換器１１を通過させ、エアミックスダンパ１３を駆動させることにより加熱用熱交換器１２への流入を制御して、空気を所望の温度に温調する。冷却用熱交換器１１を通過した空気の全てを加熱用熱交換器１２に流入させる場合、エアミックスダンパ１３により第３流路ｆ３を全閉とすると共に第４流路ｆ４を全開とする。

このとき、エアミックスダンパ１３の端部１３ｃを第２上側ケース３１ｃの端部３１２から突出するリブ３１２ａに接触させることで、第３流路ｆ３を密閉して、第３流路ｆ３への空気の流入を制限する。また、リブ３１２ａとエアミックスダンパ１３との接触面近傍に、冷却用熱交換器１１を支持する支持ケース１５の縁部が位置するように設けることで、当該接触面への空気の流入を防止することができる。

このように、第３流路ｆ３を密閉するためのリブ３１２ａは第２上側ケース３１ｃの端部３１２に設けられ、また、冷却用熱交換器１１の支持ケース１５の縁部を止風リブとして機能させる。このため、熱交換器ケース３１を構成する筐体部材としての第１上側ケース３１ａ、第１下側ケース３１ｂ、第２上側ケース３１ｃ及び第２下側ケース３１ｄの何れかに止風リブを形成したり、止風リブを別途設けたりする必要がなく、部品点数を増加させず、また、筐体部材の構造を複雑化させることなく、空気流路における気洩れを防止することができる。

１：車両用空調装置、２：ブロワユニット、３：熱交換器ユニット、
１１：冷却用熱交換器、１２：加熱用熱交換器、１３：エアミックスダンパ、
１３ａ：支軸、１３ｂ：端部、１３ｃ：端部、
１５：支持ケース、２１：ブロワケース、
２１ａ：上側ケース、２１ｂ：下側ケース、
２２：内気取込口、２３：外気取込口、
２４，２５：ファン収容部、２６：ブロワモータ収容部、２８：把手、
３１：熱交換器ケース、
３１ａ：第１上側ケース、３１ｂ：第１下側ケース、
３１ｃ：第２上側ケース、３１ｄ：第２下側ケース、
３２：熱交換器支持部、
３２ａ：上側シール部、３２ｂ：下側シール部、３２ｃ：仕切壁、
３３：軸支部、１５１：把手、１５２：配管収容部、３１１：端部、３１２：端部、
３１２ａ：リブ、Ｆ：空気流路

Claims (3)

1. 車両に搭載され、内部に導入された空気を温調して車室内に供給する車両用空調装置であって、
   空気を冷却する冷却用熱交換部と、
   前記冷却用熱交換部の送風方向下流側に設けられ、空気を加熱する加熱用熱交換部と
   前記冷却用熱交換部と前記加熱用熱交換部との間に設けられ、前記加熱用熱交換部への空気の流入を制御する流路切替部材と、
   複数の筐体部材を結合することにより形成され、前記冷却用熱交換部、前記加熱用熱交換部及び前記流路切替部材を収容する筐体と、を備え、
   前記冷却用熱交換部は、周縁部を支持ケースにより支持されることで、前記冷却用熱交換部と前記支持ケースとが一体的に前記筐体に収容され、
   前記流路切替部材と前記支持ケースとにより、前記加熱用熱交換部への空気の流入を規制する、車両用空調装置。
2. 前記筐体は、前記加熱用熱交換部を通過する空気流路と前記加熱用熱交換部を迂回する空気流路とを有し、
   前記流路切替部材は、前記加熱用熱交換部を通過する空気流路を全閉とすると共に前記加熱用熱交換部を迂回する空気流路を全開とし、
   前記流路切替部材と前記支持ケースとにより前記加熱用熱交換部へ向かう空気流路への空気の流入を規制する、請求項１記載の車両用空調装置。
3. 前記筐体は、前記支持ケースに支持された前記冷却用熱交換部の引き出し又は収容を案内するガイド部を有し、
   前記ガイド部と前記流路切替部材により、前記加熱用熱交換部へ向かう空気流路を密閉して空気の流入を制限する、請求項１記載の車両用空調装置。

Images