JP3214278B2 - 空調装置 - Google Patents
空調装置Info
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- JP3214278B2 JP3214278B2 JP03376495A JP3376495A JP3214278B2 JP 3214278 B2 JP3214278 B2 JP 3214278B2 JP 03376495 A JP03376495 A JP 03376495A JP 3376495 A JP3376495 A JP 3376495A JP 3214278 B2 JP3214278 B2 JP 3214278B2
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- Japan
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- air
- heat exchanger
- refrigerant evaporator
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
- F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
-
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
- F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
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- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電気自動車のよ
うな車両に搭載するのに適したヒートポンプ式の空調装
置に係り、特にヒートポンプ式空調装置に使用される冷
媒蒸発器のような熱交換器に関する。
うな車両に搭載するのに適したヒートポンプ式の空調装
置に係り、特にヒートポンプ式空調装置に使用される冷
媒蒸発器のような熱交換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車のような車両に搭載されるヒ
ートポンプ式の空調装置においては、車室外等に設けら
れて暖房運転の際に冷媒蒸発器として作動する熱交換器
が、空気中の水分や雨滴の付着凍結による所謂「着霜」
によって通気性が悪化して吸熱能力を失い、その結果、
空調装置の暖房能力が急激に低下することがある。そこ
で、冷媒蒸発器となる室外熱交換器を二つの部分に分割
して、一方を走行風が当たる車体の前端に設置すると共
に、他方を走行風の影響を受け難い位置に設置して、後
者によって最小限度の吸熱能力を維持し、空調装置の暖
房能力の急激な低下を防止する試みがなされている。
ートポンプ式の空調装置においては、車室外等に設けら
れて暖房運転の際に冷媒蒸発器として作動する熱交換器
が、空気中の水分や雨滴の付着凍結による所謂「着霜」
によって通気性が悪化して吸熱能力を失い、その結果、
空調装置の暖房能力が急激に低下することがある。そこ
で、冷媒蒸発器となる室外熱交換器を二つの部分に分割
して、一方を走行風が当たる車体の前端に設置すると共
に、他方を走行風の影響を受け難い位置に設置して、後
者によって最小限度の吸熱能力を維持し、空調装置の暖
房能力の急激な低下を防止する試みがなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように熱交換器を二つの部分に分割してそれらを別の場
所に設置する場合には、一般的にスペース効率が悪くな
るために、他の部品の搭載の支障になるとか、車室の大
きさを削減してでも複数個の熱交換器の設置場所を生み
出す必要性が生じる。また、それら複数個の熱交換器を
接続するための配管が必要になることから、部品点数の
増加によるコストの上昇、重量の増加のような問題も派
生するので、分割した熱交換器を電気自動車のような車
両に搭載するのは不利である。更に重要な問題として、
複数個の冷媒蒸発器を前後に重畳して一箇所に設置する
場合は、着霜によって前後の冷媒蒸発器が橋絡されて双
方の冷媒蒸発器の通気性が同時に悪化する恐れがある。
ように熱交換器を二つの部分に分割してそれらを別の場
所に設置する場合には、一般的にスペース効率が悪くな
るために、他の部品の搭載の支障になるとか、車室の大
きさを削減してでも複数個の熱交換器の設置場所を生み
出す必要性が生じる。また、それら複数個の熱交換器を
接続するための配管が必要になることから、部品点数の
増加によるコストの上昇、重量の増加のような問題も派
生するので、分割した熱交換器を電気自動車のような車
両に搭載するのは不利である。更に重要な問題として、
複数個の冷媒蒸発器を前後に重畳して一箇所に設置する
場合は、着霜によって前後の冷媒蒸発器が橋絡されて双
方の冷媒蒸発器の通気性が同時に悪化する恐れがある。
【０００４】本発明は、従来技術における前述のような
問題に対処して、新規な手段によってそれらの問題を解
消することを目的としている。
問題に対処して、新規な手段によってそれらの問題を解
消することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、空気流を発生する送風ファ
ンと、前記送風ファンによって発生する空気流の中に配
置され、実質的に横方向に配置されて内部を流れる冷媒
を分配するか或いは集合させる上方及び下方のヘッダー
タンクと、実質的に縦方向に配置されて前記上方及び下
方のヘッダータンクの間を連結することにより冷媒を縦
方向に流す複数個のチューブとを有する上流側冷媒蒸発
器と、前記送風ファンによって発生する空気流の中にお
いて前記上流側冷媒蒸発器の下流側に配置され、実質的
に横方向に配置されて内部を流れる冷媒を分配するか或
いは集合させる上方及び下方のヘッダータンクと、実質
的に縦方向に配置されて前記上方及び下方のヘッダータ
ンクの間を連結することにより冷媒を縦方向に流す複数
個のチューブとを有する下流側冷媒蒸発器とを備えてお
り、前記各冷媒蒸発器は、少なくともそれぞれの前記下
方のヘッダータンク同士の間及びそれぞれの前記チュー
ブ同士の間に所定の大きさの隙間が生じるように、前記
空気流に対して前後に重畳して配置されると共に、冷媒
が前記上流側冷媒蒸発器を流れた後に前記下流側冷媒蒸
発器へ流れるように接続されていることを特徴とする空
調装置を提供する。
解決するための手段として、空気流を発生する送風ファ
ンと、前記送風ファンによって発生する空気流の中に配
置され、実質的に横方向に配置されて内部を流れる冷媒
を分配するか或いは集合させる上方及び下方のヘッダー
タンクと、実質的に縦方向に配置されて前記上方及び下
方のヘッダータンクの間を連結することにより冷媒を縦
方向に流す複数個のチューブとを有する上流側冷媒蒸発
器と、前記送風ファンによって発生する空気流の中にお
いて前記上流側冷媒蒸発器の下流側に配置され、実質的
に横方向に配置されて内部を流れる冷媒を分配するか或
いは集合させる上方及び下方のヘッダータンクと、実質
的に縦方向に配置されて前記上方及び下方のヘッダータ
ンクの間を連結することにより冷媒を縦方向に流す複数
個のチューブとを有する下流側冷媒蒸発器とを備えてお
り、前記各冷媒蒸発器は、少なくともそれぞれの前記下
方のヘッダータンク同士の間及びそれぞれの前記チュー
ブ同士の間に所定の大きさの隙間が生じるように、前記
空気流に対して前後に重畳して配置されると共に、冷媒
が前記上流側冷媒蒸発器を流れた後に前記下流側冷媒蒸
発器へ流れるように接続されていることを特徴とする空
調装置を提供する。
【０００６】
【作用】本発明によれば、複数個の冷媒蒸発器が前後に
重畳して空気流の上流側と下流側に配置されるので、冷
媒蒸発器を設置する場所のスペース効率が高くなり、小
さい空間に大きな容量の冷媒蒸発器を設置することが可
能になると共に、複数個の冷媒蒸発器を接続するのに必
要な配管の長さが短くなるので、コスト面や重量の面で
不利となることがない。
重畳して空気流の上流側と下流側に配置されるので、冷
媒蒸発器を設置する場所のスペース効率が高くなり、小
さい空間に大きな容量の冷媒蒸発器を設置することが可
能になると共に、複数個の冷媒蒸発器を接続するのに必
要な配管の長さが短くなるので、コスト面や重量の面で
不利となることがない。
【０００７】しかしながら、前述のように、複数個の冷
媒蒸発器を前後に重畳して一箇所に設置するので、着霜
によって前後の冷媒蒸発器が橋絡されて双方の冷媒蒸発
器の通気性が同時に悪化する恐れがある。これに対して
本発明では、少なくとも下方のヘッダータンクの間に所
定の大きさの隙間が生じるように、前後の冷媒蒸発器の
間に間隔をとっているので、前後の冷媒蒸発器のうちで
比較的に低温となる空気流の下流側の冷媒蒸発器が着霜
によって通気性を失っても、前後の冷媒蒸発器の間の隙
間を通る空気の流れが他方の冷媒蒸発器を通過して最小
限の熱交換を行うので、空調装置の暖房能力が急激に低
下するようなことが回避される。また、雨天走行の際に
多量の水滴が空気流の上流側の冷媒蒸発器に付着して着
霜が進行することにより先に目詰まりしても、前後の冷
媒蒸発器の隙間を通過した外部の空気が下流側の冷媒蒸
発器を通過するので、下流側の冷媒蒸発器によって吸熱
能力が確保されて、空調装置の暖房能力が急激に低下す
るようなことを防止できる。更に、霜取り運転の際に生
じる融解水や雨水、或いは凝縮水も、熱交換用のチュー
ブが縦に配列されていることと、少なくとも下方のヘッ
ダータンク同士の間及びチューブ同士の間に所定の大き
さの隙間が形成されているために、それらの水は容易に
流下して排出されるので、ヘッダータンク間やチューブ
間に水が溜まったり、凍結してそれらの隙間を橋絡或い
は閉塞するようなことがない。
媒蒸発器を前後に重畳して一箇所に設置するので、着霜
によって前後の冷媒蒸発器が橋絡されて双方の冷媒蒸発
器の通気性が同時に悪化する恐れがある。これに対して
本発明では、少なくとも下方のヘッダータンクの間に所
定の大きさの隙間が生じるように、前後の冷媒蒸発器の
間に間隔をとっているので、前後の冷媒蒸発器のうちで
比較的に低温となる空気流の下流側の冷媒蒸発器が着霜
によって通気性を失っても、前後の冷媒蒸発器の間の隙
間を通る空気の流れが他方の冷媒蒸発器を通過して最小
限の熱交換を行うので、空調装置の暖房能力が急激に低
下するようなことが回避される。また、雨天走行の際に
多量の水滴が空気流の上流側の冷媒蒸発器に付着して着
霜が進行することにより先に目詰まりしても、前後の冷
媒蒸発器の隙間を通過した外部の空気が下流側の冷媒蒸
発器を通過するので、下流側の冷媒蒸発器によって吸熱
能力が確保されて、空調装置の暖房能力が急激に低下す
るようなことを防止できる。更に、霜取り運転の際に生
じる融解水や雨水、或いは凝縮水も、熱交換用のチュー
ブが縦に配列されていることと、少なくとも下方のヘッ
ダータンク同士の間及びチューブ同士の間に所定の大き
さの隙間が形成されているために、それらの水は容易に
流下して排出されるので、ヘッダータンク間やチューブ
間に水が溜まったり、凍結してそれらの隙間を橋絡或い
は閉塞するようなことがない。
【０００８】
【実施例】図１の（ａ）及び（ｂ）に本発明の空調装置
に使用されるヒートポンプ用熱交換器の実施例を示す。
この熱交換器１は、例えば、電気自動車用の空調装置に
使用されるもので、電気自動車の車室外である車体の前
端部等に設置されて、暖房運転の際に冷媒蒸発器として
作動する。図１（ｂ）から明らかなように、熱交換器１
は、所定の間隔をおいて前後に重なるように配置された
２個の熱交換器部１ａ及び１ｂと、それらの関連部分か
ら構成されている。この場合は矢印によって示した空気
の流れの方向に従って、前方（上流側）にある熱交換器
部を１ａとし、それに付属する部分の参照符号にもａを
付して示すと共に、後方（下流側）にある熱交換器部を
１ｂとし、それに付属する部分の参照符号にもｂを付し
て示している。
に使用されるヒートポンプ用熱交換器の実施例を示す。
この熱交換器１は、例えば、電気自動車用の空調装置に
使用されるもので、電気自動車の車室外である車体の前
端部等に設置されて、暖房運転の際に冷媒蒸発器として
作動する。図１（ｂ）から明らかなように、熱交換器１
は、所定の間隔をおいて前後に重なるように配置された
２個の熱交換器部１ａ及び１ｂと、それらの関連部分か
ら構成されている。この場合は矢印によって示した空気
の流れの方向に従って、前方（上流側）にある熱交換器
部を１ａとし、それに付属する部分の参照符号にもａを
付して示すと共に、後方（下流側）にある熱交換器部を
１ｂとし、それに付属する部分の参照符号にもｂを付し
て示している。
【０００９】熱交換器部１ａ及び１ｂは、それぞれの上
部において実質的に水平方向に設けられる上部ヘッダー
タンク２ａ，２ｂと、同じく下部において実質的に水平
方向に設けられる下部ヘッダータンク３ａ，３ｂと、空
気流との間で熱交換を行う冷媒が内部を流れるように、
上部及び下部のヘッダータンクを連結している実質的に
垂直方向の多数のチューブ４ａ，４ｂとからなってい
る。なお、図１（ａ）は熱交換器１を後方から見た場合
を示しているので、主として後方の熱交換器部１ｂの上
部ヘッダータンク２ｂと下部ヘッダータンク３ｂ、及び
チューブ４ｂの群が現れており、前方の熱交換器部１ａ
の構成部分は殆ど現れていない。
部において実質的に水平方向に設けられる上部ヘッダー
タンク２ａ，２ｂと、同じく下部において実質的に水平
方向に設けられる下部ヘッダータンク３ａ，３ｂと、空
気流との間で熱交換を行う冷媒が内部を流れるように、
上部及び下部のヘッダータンクを連結している実質的に
垂直方向の多数のチューブ４ａ，４ｂとからなってい
る。なお、図１（ａ）は熱交換器１を後方から見た場合
を示しているので、主として後方の熱交換器部１ｂの上
部ヘッダータンク２ｂと下部ヘッダータンク３ｂ、及び
チューブ４ｂの群が現れており、前方の熱交換器部１ａ
の構成部分は殆ど現れていない。
【００１０】図示していないが、所定の間隔をおいて平
行に縦に並んでいるチューブ４ａ，４ｂの間には、それ
らを連結するように平板形或いはコルゲート形のような
形状のフィン（図１（ａ）に９として略示する）が取り
付けられていて、外部を流れる空気とチューブ４ａ，４
ｂ内を流れる冷媒との間の熱交換を助けるようになって
いる。各熱交換器部１ａ及び１ｂの上部ヘッダータンク
２ｂ及び下部ヘッダータンク３ｂには、それぞれ１個以
上のセパレータ（隔壁）５が挿入されていて、それによ
って各ヘッダータンク内の空間が複数個の部分に区画さ
れている。図示実施例の場合は、上部ヘッダータンク２
ａ，２ｂの互いに対向している一端側の区画にそれぞれ
配管ジョイント６ａ及び６ｂを取り付けている。また、
下部ヘッダータンク３ａ，３ｂの他端側の区画を共通の
ジョイントコネクタ７によって連通させている。なお、
図中８は前後の熱交換器部１ａ及び１ｂを、それらの間
に所定の間隔を維持して支持するためのブラケットを示
している。
行に縦に並んでいるチューブ４ａ，４ｂの間には、それ
らを連結するように平板形或いはコルゲート形のような
形状のフィン（図１（ａ）に９として略示する）が取り
付けられていて、外部を流れる空気とチューブ４ａ，４
ｂ内を流れる冷媒との間の熱交換を助けるようになって
いる。各熱交換器部１ａ及び１ｂの上部ヘッダータンク
２ｂ及び下部ヘッダータンク３ｂには、それぞれ１個以
上のセパレータ（隔壁）５が挿入されていて、それによ
って各ヘッダータンク内の空間が複数個の部分に区画さ
れている。図示実施例の場合は、上部ヘッダータンク２
ａ，２ｂの互いに対向している一端側の区画にそれぞれ
配管ジョイント６ａ及び６ｂを取り付けている。また、
下部ヘッダータンク３ａ，３ｂの他端側の区画を共通の
ジョイントコネクタ７によって連通させている。なお、
図中８は前後の熱交換器部１ａ及び１ｂを、それらの間
に所定の間隔を維持して支持するためのブラケットを示
している。
【００１１】前述のように、前後の熱交換器部１ａ及び
１ｂの間にはブラケット８によって適度の大きさの隙間
Ｃ1 が保持されているが、実施例についてその数値を例
示すると、上部ヘッダータンク２ａと２ｂの間、及び下
部ヘッダータンク３ａと３ｂの隙間Ｃ1 がいずれも５ｍ
ｍ程度であり、この種の熱交換器ではヘッダータンク２
ａ，３ａ及び２ｂ，３ｂの幅Ｗ1 に対してチューブ４ａ
及び４ｂの幅Ｗ2 の方が小さいため、前後の熱交換器部
のチューブ４ａ，４ｂの間の隙間Ｃ2 は、ヘッダータン
ク間の隙間Ｃ1 の５ｍｍよりもかなり大きくすることが
できる。
１ｂの間にはブラケット８によって適度の大きさの隙間
Ｃ1 が保持されているが、実施例についてその数値を例
示すると、上部ヘッダータンク２ａと２ｂの間、及び下
部ヘッダータンク３ａと３ｂの隙間Ｃ1 がいずれも５ｍ
ｍ程度であり、この種の熱交換器ではヘッダータンク２
ａ，３ａ及び２ｂ，３ｂの幅Ｗ1 に対してチューブ４ａ
及び４ｂの幅Ｗ2 の方が小さいため、前後の熱交換器部
のチューブ４ａ，４ｂの間の隙間Ｃ2 は、ヘッダータン
ク間の隙間Ｃ1 の５ｍｍよりもかなり大きくすることが
できる。
【００１２】熱交換器１が電気自動車の空調装置におけ
る車体前端に取り付けられて、暖房運転の際に冷媒蒸発
器として使用される場合、冷凍サイクルから供給される
冷媒が、前方の熱交換器部１ａの上部ヘッダータンク２
ａに設けられた配管ジョイント６ａから流入し、膨張し
て後方の熱交換器部１ｂの上部ヘッダータンク２ｂに設
けられた配管ジョイント６ｂから流出して冷凍サイクル
に戻るように接続すれば、上部ヘッダータンク２ａ，２
ｂ及び下部ヘッダータンク３ａ，３ｂにはそれぞれセパ
レータ５が設けられて、各ヘッダータンクの内部を複数
個の空間に区画しているので、冷媒は、先ず前方の熱交
換器部１ａの上部ヘッダータンク２ａと下部ヘッダータ
ンク３ａの間で、セパレータ５の数と設置された位置に
よって定まる回数だけチューブ４ａの群を通って上下に
折り返して流れた後に、前後の下部ヘッダータンク３
ａ，３ｂの間を連結しているジョイントコネクタ７を通
って後方の下部ヘッダータンク３ｂへ移り、後方の熱交
換器部１ｂ内で、同様にセパレータ５の数と設置された
位置によって定まる回数だけチューブ４ｂの群を上下に
折り返して流れた後に、配管ジョイント６ｂに到達し
て、図示しない冷凍サイクルへ流出する。この間の主と
してチューブ４ａ，４ｂ内を流れる時に冷媒と空気の流
れとの間に熱交換が行われて、冷媒が蒸発、膨張する。
る車体前端に取り付けられて、暖房運転の際に冷媒蒸発
器として使用される場合、冷凍サイクルから供給される
冷媒が、前方の熱交換器部１ａの上部ヘッダータンク２
ａに設けられた配管ジョイント６ａから流入し、膨張し
て後方の熱交換器部１ｂの上部ヘッダータンク２ｂに設
けられた配管ジョイント６ｂから流出して冷凍サイクル
に戻るように接続すれば、上部ヘッダータンク２ａ，２
ｂ及び下部ヘッダータンク３ａ，３ｂにはそれぞれセパ
レータ５が設けられて、各ヘッダータンクの内部を複数
個の空間に区画しているので、冷媒は、先ず前方の熱交
換器部１ａの上部ヘッダータンク２ａと下部ヘッダータ
ンク３ａの間で、セパレータ５の数と設置された位置に
よって定まる回数だけチューブ４ａの群を通って上下に
折り返して流れた後に、前後の下部ヘッダータンク３
ａ，３ｂの間を連結しているジョイントコネクタ７を通
って後方の下部ヘッダータンク３ｂへ移り、後方の熱交
換器部１ｂ内で、同様にセパレータ５の数と設置された
位置によって定まる回数だけチューブ４ｂの群を上下に
折り返して流れた後に、配管ジョイント６ｂに到達し
て、図示しない冷凍サイクルへ流出する。この間の主と
してチューブ４ａ，４ｂ内を流れる時に冷媒と空気の流
れとの間に熱交換が行われて、冷媒が蒸発、膨張する。
【００１３】熱交換器１が空調装置の暖房運転の際に冷
媒の蒸発器（吸熱器）として使用されると、熱交換器１
は低温の外気を更に冷却することになるため、フィン９
の表面等に着霜が生じる。熱交換器１のような構造で
は、熱交換器内部の圧力損失の影響で冷媒の流路の上流
側に比べて下流側になるほど圧力が低下し、それに従っ
て下流側ほど冷媒の蒸発温度が低下する結果、後方の熱
交換器部１ｂの表面温度が前方の熱交換器部１ａのそれ
よりも低くなるため、着霜は先ず後方の熱交換器部１ｂ
の表面から発生する。着霜が進行して後方の熱交換器部
１ｂのフィン９が完全に目詰まりし、空気の流れが後方
の熱交換器部１ｂを通過することができなくなっても、
実施例の熱交換器１においては、前方の熱交換器部１ａ
を通過した空気の流れが前後のチューブ４ａ，４ｂの間
の隙間Ｃ2 を通って流れるので、それによって前方の熱
交換器部１ａの吸熱能力を確保することができ、目詰ま
りによって急激に空調装置の暖房能力が低下するのを防
止することが可能になる。
媒の蒸発器（吸熱器）として使用されると、熱交換器１
は低温の外気を更に冷却することになるため、フィン９
の表面等に着霜が生じる。熱交換器１のような構造で
は、熱交換器内部の圧力損失の影響で冷媒の流路の上流
側に比べて下流側になるほど圧力が低下し、それに従っ
て下流側ほど冷媒の蒸発温度が低下する結果、後方の熱
交換器部１ｂの表面温度が前方の熱交換器部１ａのそれ
よりも低くなるため、着霜は先ず後方の熱交換器部１ｂ
の表面から発生する。着霜が進行して後方の熱交換器部
１ｂのフィン９が完全に目詰まりし、空気の流れが後方
の熱交換器部１ｂを通過することができなくなっても、
実施例の熱交換器１においては、前方の熱交換器部１ａ
を通過した空気の流れが前後のチューブ４ａ，４ｂの間
の隙間Ｃ2 を通って流れるので、それによって前方の熱
交換器部１ａの吸熱能力を確保することができ、目詰ま
りによって急激に空調装置の暖房能力が低下するのを防
止することが可能になる。
【００１４】また、雨天走行の時のように熱交換器１に
多量の水滴が付着する場合は、空気の流れの上流側であ
る前方の熱交換器部１ａに先に着霜が進行するが、この
場合には、後方の熱交換器部１ｂの下流側に電動ファン
を設けておくことにより、前方の熱交換器部１ａが完全
に目詰まりして空気の流れが通過できなくなっても、前
述の隙間Ｃ2 を通って外部から空気が流入し、後方の熱
交換器部１ｂへの空気の流れが生じるので、後方の熱交
換器部１ｂの吸熱能力を確保することができ、同様に空
調装置の暖房能力が急激に低下するのを防止することが
できる。
多量の水滴が付着する場合は、空気の流れの上流側であ
る前方の熱交換器部１ａに先に着霜が進行するが、この
場合には、後方の熱交換器部１ｂの下流側に電動ファン
を設けておくことにより、前方の熱交換器部１ａが完全
に目詰まりして空気の流れが通過できなくなっても、前
述の隙間Ｃ2 を通って外部から空気が流入し、後方の熱
交換器部１ｂへの空気の流れが生じるので、後方の熱交
換器部１ｂの吸熱能力を確保することができ、同様に空
調装置の暖房能力が急激に低下するのを防止することが
できる。
【００１５】次に、比較的に外気温度が高い（例えば７
℃以上）ときや、熱交換器１の除霜を行ったときのよう
に、多量の凝縮水や融解水が発生する場合には、縦方向
に設置されたチューブ４ａ，４ｂやフィン９（それが縦
方向のものであるとき）を伝って水が流下し、下部ヘッ
ダータンク３ａ，３ｂ間に集まるが、下部ヘッダータン
ク３ａ，３ｂ間には上部ヘッダータンク２ａ，２ｂ間と
同様に隙間Ｃ1 が設けられているので、隙間Ｃ1 を通っ
て直ちに下方へ排水されることになり、水が前後の熱交
換器間に長く滞留することがない。
℃以上）ときや、熱交換器１の除霜を行ったときのよう
に、多量の凝縮水や融解水が発生する場合には、縦方向
に設置されたチューブ４ａ，４ｂやフィン９（それが縦
方向のものであるとき）を伝って水が流下し、下部ヘッ
ダータンク３ａ，３ｂ間に集まるが、下部ヘッダータン
ク３ａ，３ｂ間には上部ヘッダータンク２ａ，２ｂ間と
同様に隙間Ｃ1 が設けられているので、隙間Ｃ1 を通っ
て直ちに下方へ排水されることになり、水が前後の熱交
換器間に長く滞留することがない。
【００１６】前述の場合のように、熱交換器１がヒート
ポンプサイクルにおける室外熱交換器として使用された
場合の空調装置について、図２に空調装置全体のシステ
ム構成を例示する。１０は暖房用の熱交換器と冷房用の
熱交換器を同一のケーシング内に収容した一体型空調ユ
ニットを示しており、その一端側には外気取り入れ口１
１と内気取り入れ口１２が開口していて、それらの間に
ダンパ１３が設けられており、モータ２０によって駆動
されるファン２０’が回転すると、空気取り入れ口１１
及び１２の一方から、或いは双方の空気取り入れ口から
外気と車室内の空気を任意の割合で空調ユニット１０内
へ取り入れるようになっている。
ポンプサイクルにおける室外熱交換器として使用された
場合の空調装置について、図２に空調装置全体のシステ
ム構成を例示する。１０は暖房用の熱交換器と冷房用の
熱交換器を同一のケーシング内に収容した一体型空調ユ
ニットを示しており、その一端側には外気取り入れ口１
１と内気取り入れ口１２が開口していて、それらの間に
ダンパ１３が設けられており、モータ２０によって駆動
されるファン２０’が回転すると、空気取り入れ口１１
及び１２の一方から、或いは双方の空気取り入れ口から
外気と車室内の空気を任意の割合で空調ユニット１０内
へ取り入れるようになっている。
【００１７】空調ユニット１０の他端側には車室内への
空気の吹き出し口として、デフロスタ吹き出し口１４、
胸元吹き出し口１５、及び足元吹き出し口１６等が開口
しており、空気の吹き出し量を調整するために、それぞ
れダンパ１７，１８，１９によって任意の程度に開閉さ
れるようになっている。ヒートポンプを構成する冷凍サ
イクルは、室外熱交換器として車両の前方におかれる前
述の実施例の熱交換器１（この場合は暖房運転時の冷媒
蒸発器としてだけではなく、冷房運転時の冷媒凝縮器と
しても作動する。但し、配管ジョイント６ａ及び６ｂの
流入、流出の関係は、前述のものに対して反対になって
いる。）の他に、冷媒圧縮機２１と、空調ユニット１０
内に設けられた暖房用の熱交換器（凝縮器）２２と、同
じく冷房用の熱交換器（蒸発器）２３、更に、開弁位置
と閉弁位置の他に絞り作用をする中間程度の開度をとる
ことによって膨張弁ともなり得る電磁弁２４及び２５
と、気液分離器であるアキュムレータ２８と、回転する
流路切り換え弁２９と、暖房運転を行う際に開弁される
電磁弁３０、及び、冷媒の流れ方向を規制する逆止弁３
５等から構成されている。
空気の吹き出し口として、デフロスタ吹き出し口１４、
胸元吹き出し口１５、及び足元吹き出し口１６等が開口
しており、空気の吹き出し量を調整するために、それぞ
れダンパ１７，１８，１９によって任意の程度に開閉さ
れるようになっている。ヒートポンプを構成する冷凍サ
イクルは、室外熱交換器として車両の前方におかれる前
述の実施例の熱交換器１（この場合は暖房運転時の冷媒
蒸発器としてだけではなく、冷房運転時の冷媒凝縮器と
しても作動する。但し、配管ジョイント６ａ及び６ｂの
流入、流出の関係は、前述のものに対して反対になって
いる。）の他に、冷媒圧縮機２１と、空調ユニット１０
内に設けられた暖房用の熱交換器（凝縮器）２２と、同
じく冷房用の熱交換器（蒸発器）２３、更に、開弁位置
と閉弁位置の他に絞り作用をする中間程度の開度をとる
ことによって膨張弁ともなり得る電磁弁２４及び２５
と、気液分離器であるアキュムレータ２８と、回転する
流路切り換え弁２９と、暖房運転を行う際に開弁される
電磁弁３０、及び、冷媒の流れ方向を規制する逆止弁３
５等から構成されている。
【００１８】なお、図２において、３１及び３２は暖房
用の熱交換器２２を通過する空気の流量を調整するため
のダンパ、２６は熱交換器１のための通風ファン２６’
を駆動するモータを示している。また、図中矢印Ｃは冷
房運転の際の冷媒の流れを示しており、矢印Ｈは暖房運
転の際の冷媒の流れを示している。つまり、冷房運転及
び暖房運転の際に、それぞれ矢印によって示すような冷
媒の流れが生じるように、電磁弁２４及び２５や電磁弁
３０が開閉される。
用の熱交換器２２を通過する空気の流量を調整するため
のダンパ、２６は熱交換器１のための通風ファン２６’
を駆動するモータを示している。また、図中矢印Ｃは冷
房運転の際の冷媒の流れを示しており、矢印Ｈは暖房運
転の際の冷媒の流れを示している。つまり、冷房運転及
び暖房運転の際に、それぞれ矢印によって示すような冷
媒の流れが生じるように、電磁弁２４及び２５や電磁弁
３０が開閉される。
【００１９】図２の流路切り換え弁２９は冷房運転の状
態を実線によって、また、暖房運転の状態を破線によっ
て示している。実線によって示す弁位置をとる冷房運転
の際には、アキュムレータ２８にある気体冷媒は冷媒圧
縮機２１によって圧縮されて熱交換器１を通過する際に
冷却されて液化し、膨張弁程度に半開している電磁弁２
５によって絞られることにより圧力が低下して冷房用の
熱交換器２３内で蒸発する。その結果、外気取り入れ口
１１又は内気取り入れ口１２からファン２０’によって
吸入された空気が冷却されて、選択された吹き出し口１
４，１５，１６等から冷房用の空気として吹き出す。こ
の時は電磁弁２４が閉弁しているので、冷房用の熱交換
器２３を通過した冷媒はアキュムレータ２８に戻る。こ
のような冷媒の流れが図２の中に矢印Ｃによって示され
ている。
態を実線によって、また、暖房運転の状態を破線によっ
て示している。実線によって示す弁位置をとる冷房運転
の際には、アキュムレータ２８にある気体冷媒は冷媒圧
縮機２１によって圧縮されて熱交換器１を通過する際に
冷却されて液化し、膨張弁程度に半開している電磁弁２
５によって絞られることにより圧力が低下して冷房用の
熱交換器２３内で蒸発する。その結果、外気取り入れ口
１１又は内気取り入れ口１２からファン２０’によって
吸入された空気が冷却されて、選択された吹き出し口１
４，１５，１６等から冷房用の空気として吹き出す。こ
の時は電磁弁２４が閉弁しているので、冷房用の熱交換
器２３を通過した冷媒はアキュムレータ２８に戻る。こ
のような冷媒の流れが図２の中に矢印Ｃによって示され
ている。
【００２０】流路切り換え弁２９の弁位置が破線で示し
たように切り換えられると暖房運転の状態になる。前述
のように、暖房運転の際の冷媒の流れは矢印Ｈによって
示されている。即ち、アキュムレータ２８内にある気体
冷媒は、冷媒圧縮機２１によって圧縮されて高温高圧と
なり、暖房用の熱交換器２２へ流れて液化する。その際
に放出される熱によって、ダンパ３１及び３２が開いて
いるときに暖房用の熱交換器２２を通過する空気を加熱
し、暖房用の空気として吹き出し口１４，１５，１６等
から車室内へ吹き出す。
たように切り換えられると暖房運転の状態になる。前述
のように、暖房運転の際の冷媒の流れは矢印Ｈによって
示されている。即ち、アキュムレータ２８内にある気体
冷媒は、冷媒圧縮機２１によって圧縮されて高温高圧と
なり、暖房用の熱交換器２２へ流れて液化する。その際
に放出される熱によって、ダンパ３１及び３２が開いて
いるときに暖房用の熱交換器２２を通過する空気を加熱
し、暖房用の空気として吹き出し口１４，１５，１６等
から車室内へ吹き出す。
【００２１】この運転状態では電磁弁２４が膨張弁程度
に半開しているので、液体の冷媒は絞られて室外熱交換
器である熱交換器１へ流れ、その内部で蒸発して気体冷
媒となる。この際の熱交換器１の作用は概ね前述の図１
に示し、先に説明した実施例の場合と同じであって、冷
媒が外気から熱を吸収する際に起こる着霜による通気の
問題や、凝縮水の処理の問題が改善される。このとき電
磁弁２５は閉弁していると共に電磁弁３０が開弁してい
るので、気体冷媒は冷房用の熱交換器２３に流入するこ
となく、電磁弁３０を通ってアキュムレータ２８に戻
る。
に半開しているので、液体の冷媒は絞られて室外熱交換
器である熱交換器１へ流れ、その内部で蒸発して気体冷
媒となる。この際の熱交換器１の作用は概ね前述の図１
に示し、先に説明した実施例の場合と同じであって、冷
媒が外気から熱を吸収する際に起こる着霜による通気の
問題や、凝縮水の処理の問題が改善される。このとき電
磁弁２５は閉弁していると共に電磁弁３０が開弁してい
るので、気体冷媒は冷房用の熱交換器２３に流入するこ
となく、電磁弁３０を通ってアキュムレータ２８に戻
る。
【００２２】図２に示す車両用空調装置のシステム構成
によれば、電磁弁２５及び３０を制御することによって
除湿暖房運転を行わせることも可能である。即ち、流路
切り換え弁２９が破線位置をとって暖房運転の状態にあ
り、ダンパ３１及び３２が開いていて、電磁弁２４が半
開して膨張弁となっている状態において、電磁弁２５を
開弁させると共に電磁弁３０を閉弁させると、冷媒圧縮
機２１によって圧縮された冷媒は暖房用の熱交換器２２
内で凝縮して暖房作用をするが、その後、電磁弁２４に
よって絞られて圧力が低下した冷媒は、室外熱交換器で
ある熱交換器１の前方の熱交換器部１ａと後方の熱交換
器部１ｂを順次に流れて外気から熱を吸収するだけでな
く、電磁弁２５を経て冷房用の熱交換器２３内に流入し
て更に膨張するため、熱交換器２３は冷却されてその表
面に空調ユニット１０内の空気中の水分が凝縮して除去
され、それによって除湿作用が行われる。
によれば、電磁弁２５及び３０を制御することによって
除湿暖房運転を行わせることも可能である。即ち、流路
切り換え弁２９が破線位置をとって暖房運転の状態にあ
り、ダンパ３１及び３２が開いていて、電磁弁２４が半
開して膨張弁となっている状態において、電磁弁２５を
開弁させると共に電磁弁３０を閉弁させると、冷媒圧縮
機２１によって圧縮された冷媒は暖房用の熱交換器２２
内で凝縮して暖房作用をするが、その後、電磁弁２４に
よって絞られて圧力が低下した冷媒は、室外熱交換器で
ある熱交換器１の前方の熱交換器部１ａと後方の熱交換
器部１ｂを順次に流れて外気から熱を吸収するだけでな
く、電磁弁２５を経て冷房用の熱交換器２３内に流入し
て更に膨張するため、熱交換器２３は冷却されてその表
面に空調ユニット１０内の空気中の水分が凝縮して除去
され、それによって除湿作用が行われる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、複数個の冷媒蒸発器を
設置する場所のスペース効率が高くなり、狭い空間に大
きな容量の冷媒蒸発器を設置することが可能になる。な
お、複数個の冷媒蒸発器を設けるものではあっても、そ
れらを接続する配管等が短くなるので、コスト面や重量
の面で不利になることがない。また、複数個の冷媒蒸発
器の間に必要な隙間を取っているので、着霜によって前
後の冷媒蒸発器が橋絡されて、双方の冷媒蒸発器の通気
性が同時に悪化する恐れがない。更に、霜取り運転の際
に生じる融解水や雨水、或いは凝縮水等も、熱交換用の
チューブが縦に配列していることと、少なくとも下方の
ヘッダータンクの間に水の流下を許す隙間が形成されて
いるために容易に下方へ流れ落ちるので、ヘッダータン
ク間やチューブ間に水が溜まったり、水が凍結してそれ
らを橋絡するような恐れがない。
設置する場所のスペース効率が高くなり、狭い空間に大
きな容量の冷媒蒸発器を設置することが可能になる。な
お、複数個の冷媒蒸発器を設けるものではあっても、そ
れらを接続する配管等が短くなるので、コスト面や重量
の面で不利になることがない。また、複数個の冷媒蒸発
器の間に必要な隙間を取っているので、着霜によって前
後の冷媒蒸発器が橋絡されて、双方の冷媒蒸発器の通気
性が同時に悪化する恐れがない。更に、霜取り運転の際
に生じる融解水や雨水、或いは凝縮水等も、熱交換用の
チューブが縦に配列していることと、少なくとも下方の
ヘッダータンクの間に水の流下を許す隙間が形成されて
いるために容易に下方へ流れ落ちるので、ヘッダータン
ク間やチューブ間に水が溜まったり、水が凍結してそれ
らを橋絡するような恐れがない。
【図１】本発明の空調装置に使用される熱交換器の実施
例を示すもので、（ａ）は熱交換器を後方から見た背面
図、（ｂ）はその側面図である。
例を示すもので、（ａ）は熱交換器を後方から見た背面
図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】本発明の実施例を示す空調装置のシステム構成
図である。
図である。
１…熱交換器 １ａ…前方の熱交換器部（上流側冷媒蒸発器） １ｂ…後方の熱交換器部（下流側冷媒蒸発器） ２ａ，２ｂ…上部ヘッダータンク ３ａ，３ｂ…下部ヘッダータンク ４…チューブ ５…セパレータ ６ａ，６ｂ…配管ジョイント ７…ジョイントコネクタ ８…ブラケット ９…フィン １０…空調ユニット １１…外気取り入れ口 １２…内気取り入れ口 １３，１７，１８，１９…ダンパ １４，１５，１６…吹き出し口 ２１…冷媒圧縮機 ２２…暖房用の熱交換器（凝縮器） ２３…冷房用の熱交換器（蒸発器） ２４，２５…電磁弁 ２８…アキュムレータ ２９…流路切り換え弁 ３０…電磁弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−131665（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−254127（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−84395（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−221724（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 39/00 F28F 9/00 321
Claims (6)
- 【請求項１】 空気流を発生する送風ファンと、 前記送風ファンによって発生する空気流の中に配置さ
れ、 実質的に横方向に配置されて内部を流れる冷媒を分
配するか或いは集合させる上方及び下方のヘッダータン
クと、実質的に縦方向に配置されて前記上方及び下方の
ヘッダータンクの間を連結することにより冷媒を縦方向
に流す複数個のチューブとを有する上流側冷媒蒸発器
と、 前記送風ファンによって発生する空気流の中において前
記上流側冷媒蒸発器の下流側に配置され、実質的に横方
向に配置されて内部を流れる冷媒を分配するか或いは集
合させる上方及び下方のヘッダータンクと、実質的に縦
方向に配置されて前記上方及び下方のヘッダータンクの
間を連結することにより冷媒を縦方向に流す複数個のチ
ューブとを有する下流側冷媒蒸発器とを備えており、 前記各冷媒蒸発器は、 少なくともそれぞれの前記下方の
ヘッダータンク同士の間及びそれぞれの前記チューブ同
士の間に所定の大きさの隙間が生じるように、前記空気
流に対して前後に重畳して配置されると共に、冷媒が前
記上流側冷媒蒸発器を流れた後に前記下流側冷媒蒸発器
へ流れるように接続されていることを特徴とする空調装
置。 - 【請求項２】 前記各冷媒蒸発器は、それぞれの前記上
方のヘッダータンク同士の間にも所定の大きさの隙間が
生じるように配置されていることを特徴とする請求項１
に記載された空調装置。 - 【請求項３】 前記送風ファンは、前記下流側冷媒蒸発
器の前記空気流下流側に設けられていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載された空調装置。 - 【請求項４】 電気自動車の空調装置に使用されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載さ
れた空調装置。 - 【請求項５】 前記複数個の冷媒蒸発器が、それらのヘ
ッダータンクを接続するジョイントコネクタによって直
接に直列に連結されていることを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載された空調装置。 - 【請求項６】 冷媒が前記冷媒蒸発器の中で折り返して
上下方向に流れるように、前記複数個の冷媒蒸発器の前
記上方及び下方のヘッダータンクの少なくとも一個にセ
パレータが設けられていることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれかに記載された空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03376495A JP3214278B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03376495A JP3214278B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226727A JPH08226727A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3214278B2 true JP3214278B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=12395513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03376495A Expired - Fee Related JP3214278B2 (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214278B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6811086B1 (en) | 1995-07-20 | 2004-11-02 | Fujitsu Limited | Stand for pivotably mounting an optical reading device |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3991433B2 (ja) * | 1998-03-18 | 2007-10-17 | 日本軽金属株式会社 | 多段型熱交換器 |
| JP2001050686A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Denso Corp | 蒸発器 |
| JP5468982B2 (ja) * | 2010-05-14 | 2014-04-09 | カルソニックカンセイ株式会社 | 車両用空気調和装置 |
| JP6157593B2 (ja) | 2013-03-27 | 2017-07-05 | 三菱電機株式会社 | 熱交換器およびこれを用いた冷凍サイクル空調装置 |
| JP2017172836A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 株式会社デンソー | 車両用熱交換器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3030036B2 (ja) * | 1989-08-23 | 2000-04-10 | 昭和アルミニウム株式会社 | 複式熱交換器 |
| JPH04131665A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-05-06 | Sharp Corp | 空気調和機の熱交換器 |
| JPH04254127A (ja) * | 1991-02-05 | 1992-09-09 | Matsushita Seiko Co Ltd | 室外機の熱交換装置 |
| JP3208889B2 (ja) * | 1993-01-27 | 2001-09-17 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP03376495A patent/JP3214278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6811086B1 (en) | 1995-07-20 | 2004-11-02 | Fujitsu Limited | Stand for pivotably mounting an optical reading device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08226727A (ja) | 1996-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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