JP3932959B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファン駆動モータの回転数を制御するモータ制御手段を送風通路に配置した車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用空調装置は、ファン駆動モータの回転数を制御するモータ制御手段を備えており、モータ制御手段は、モータへの通電を断続するパワートランジスタ、或いは、モータへの印加電圧を制御する抵抗器を備えている。そして、送風通路にモータ制御手段を配置して、モータ制御手段を送風空気により冷却するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置においては、ファンの空気流れ下流側にモータ制御手段を配置しているため、ファンから吹き出された空気がモータ制御手段の放熱フィンに当たって通風抵抗となり、風量ダウンにつながるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、モータ制御手段の配置を変更することにより上記問題を解決すると共に、モータ制御手段の配置変更に伴って発生する新たな問題も未然に解決するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内に吹き出される空気の送風通路（２ａ）を形成するケーシング（２）と、ケーシング（２）に形成された空気の導入口（３、４）と、ケーシング（２）の内部に配置され、導入口（３、４）から空気を吸入して送風通路（２ａ）に空気流を発生させるファン（５）と、ファン（５）を回転駆動するモータ（６）と、送風通路（２ａ）に配置され、モータ（６）の回転数を制御するモータ制御手段（８）とを備える車両用空調装置において、
ケーシング（２）のうち、ファン（５）よりも空気流れ上流側で、且つファン（５）の上方側に位置してファン（５）に対向する上面壁にモータ制御手段（８）が配置されていることを特徴とする。
【０００６】
これによると、モータ制御手段をファンよりも空気流れ上流側に配置しているため、通風抵抗が小さくなって風量ダウンが少なくなる。また、モータ制御手段をファンよりも空気流れ上流側に配置した場合、外気用の導入口から侵入した雪や水がモータ制御手段に付着しやすくなるが、雪や水は主にケーシングの底壁面を流れるため、モータ制御手段をケーシングの上壁面に配置することにより、雪や水がモータ制御手段に付着するのを防止することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、ファンは、回転軸（５ａ）方向から吸入した空気を径外方に向けて吹き出す遠心式ファン（５）であり、ケーシング（２）は、遠心式ファン（５）を収納するとともに、回転軸（５ａ）方向に向けて開口する空気の吸入口（７ａ）が形成された渦巻き状のスクロールケーシング部（７）を含み、
回転軸（５ａ）は上下方向に配置され、上面壁は回転軸（５ａ）方向と交差する方向に延びていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の車両用空調装置において、モータ制御手段（８）は、吸入口（７ａ）の上方に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
これによると、モータ制御手段による空気流れの圧力損失を少なくしつつ、雪や水がモータ制御手段に付着するのを防止することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の車両用空調装置において、回転軸（５ａ）とスクロールケーシング部（７）のノーズ部（７ｂ）とを結ぶ線を基準線（Ｃ）とし、回転軸（５ａ）を通り且つ基準線（Ｃ）に対して直交する面を基準面（Ｄ）としたとき、モータ制御手段（８）は、基準面（Ｄ）よりも、ノーズ部（７ｂ）の反対側に位置することを特徴とする。
【００１０】
これによると、基準面よりもノーズ部の反対側は風速が高いため、モータ制御手段の冷却効果を高めることができる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の一実施形態を示し、図１は送風ユニット１の平面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１３】
送風ユニット１は、車室内前部の計器盤（図示せず）下方において助手席側に配置される。また、送風ユニット１は、車室内に吹き出される空気の送風通路２ａを形成するケーシング２を有し、このケーシング２は複数のケーシング部材から構成されている。
【００１４】
ケーシング２の空気流れ最上流側部位には、車室内気を導入するための内気導入口３と外気を導入するための外気導入口４とが形成されるとともに、これらの導入口３、４を選択的に開閉する内外気切換ドア（図示せず）が設けられている。
【００１５】
内外気切換ドアの下流側部位には、導入口３、４からの空気を吸入して送風するファン５が配設されており、このファン５は、回転軸５ａが上下方向になるようにして設置され、ファン５の下方に配置された電動モータ（以下、モータという）６により回転駆動される。そして、ファン５は、複数枚のブレードを有し、回転軸５ａの方向から空気を吸入して、その吸入した空気を径外方側に吹き出す遠心式多翼ファンである。
【００１６】
ケーシング２は、巻き始めから巻き終わり側に向かうほどスクロール半径が大きくなるように渦巻き状に形成されたスクロールケーシング部７を含み、このスクロールケーシング部７にファン５が収納されている。また、スクロールケーシング部７には、ファン５の回転軸５ａ方向に向けて開口する吸入口７ａが形成されており、この吸入口７ａはファン５の回転軸５ａの一端側に位置している。
【００１７】
スクロールケーシング部７の空気下流側には空調ユニット（図示せず）が接続され、その空調ユニット内には、空気を冷却する蒸発器（図示せず）や、空気を加熱するヒータコア（図示せず）等が配設される。そして、ファン５により両導入口３、４から吸入された空気は、蒸発器やヒータコアを通過して、空気流れ最下流側の各吹出口（図示せず）に向けて送風される。
【００１８】
ファン５よりも空気流れ上流側には、モータ６の回転数を制御するモータ制御手段８が配置されている。モータ制御手段８は、モータ６への通電を断続するパワートランジスタ（図示せず）と、そのパワートランジスタを冷却するための冷却フィン８ａを有し、この冷却フィン８ａが送風通路２ａ内に配置されている。
【００１９】
モータ制御手段８は、図３に示すように、吸入口７ａの上方に配置され、ケーシング２の上壁面に取り付けられている。また、図１に示すように、回転軸５ａとスクロールケーシング部７のノーズ部７ｂとを結ぶ線を基準線Ｃとし、回転軸５ａを通り且つ基準線Ｃに対して直交する面を基準面Ｄとしたとき、モータ制御手段８は、基準面Ｄよりもノーズ部７ｂの反対側に位置している。
【００２０】
次に、本実施形態の作動を説明する。モータ６にてファン５が駆動されると、両導入口３、４から空気が吸入され、その空気は蒸発器やヒータコアを通過して、空気流れ最下流側の各吹出口に向けて送風される。送風空気は蒸発器で冷却除湿され、ヒータコアにて加熱される。そして、ヒータコアによる加熱量を調整することにより、送風空気の温度が調整され、その送風空気は吹出口から車室内に吹き出される。
【００２１】
また、送風通路２ａを流れる送風空気によりモータ制御手段８の冷却フィン８ａが冷却され、この冷却フィン８ａによりモータ制御手段８のパワートランジスタが冷却される。
【００２２】
本実施形態によると、モータ制御手段８をファン５よりも空気流れ上流側に配置しているため、通風抵抗が小さくなって風量ダウンが少なくなる。
【００２３】
また、モータ制御手段８をファン５よりも空気流れ上流側に配置した場合、外気導入口４から侵入した雪や水がモータ制御手段８に付着しやすくなるが、雪や水は主にケーシング２の底壁面を流れるため、モータ制御手段８をケーシング２の上壁面側に配置することにより、雪や水がモータ制御手段８に付着するのを防止することができる。
【００２４】
また、モータ制御手段８を吸入口７ａの上方に配置することにより、モータ制御手段８による空気流れの圧力損失を少なくしつつ、雪や水がモータ制御手段８に付着するのを防止することができる。
【００２５】
また、基準面Ｄよりもノーズ部７ｂの反対側は風速が高いため、モータ制御手段８を基準面Ｄよりもノーズ部７ｂの反対側に位置させることにより、モータ制御手段８の冷却効果を高めることができる。
【００２６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、パワートランジスタを用いるモータ制御手段８を例示したが、本発明は、抵抗器を用いるモータ制御手段を採用した車両用空調装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の要部の平面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
２…ケーシング、２ａ…送風通路、３、４…導入口、５…ファン、
６…モータ、８…モータ制御手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner in which motor control means for controlling the number of rotations of a fan drive motor is arranged in a ventilation passage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of vehicle air conditioner has motor control means for controlling the rotational speed of the fan drive motor. The motor control means is a power transistor for intermittently energizing the motor, or an applied voltage to the motor. It has a resistor to control. And a motor control means is arrange | positioned in a ventilation path, and it is made to cool a motor control means with blowing air.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional apparatus, since the motor control means is arranged on the downstream side of the air flow of the fan, there is a problem that the air blown out from the fan hits the radiating fin of the motor control means and becomes a draft resistance, leading to a reduction in the air volume. It was.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and solves the above problem by changing the arrangement of the motor control means, and also solves a new problem that occurs with the change in the arrangement of the motor control means. Is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a casing (2) that forms a ventilation passage (2a) for air blown into the passenger compartment, and an air inlet formed in the casing (2). (3, 4), a fan (5) which is disposed inside the casing (2), sucks air from the inlet (3, 4) and generates an air flow in the air passage (2a), and a fan (5 In a vehicle air conditioner comprising: a motor (6) that rotates the motor (6); and motor control means (8) that is disposed in the air passage (2a) and controls the rotational speed of the motor (6).
The motor control means (8) is disposed on the upper surface wall of the casing (2) that is located upstream of the fan (5) and upstream of the fan (5) and facing the fan (5). It is characterized by.
[0006]
According to this, since the motor control means is arranged on the upstream side of the air flow with respect to the fan, the ventilation resistance is reduced and the air volume is reduced. In addition, when the motor control means is arranged on the upstream side of the air flow from the fan, snow or water that has entered from the outside air inlet tends to adhere to the motor control means. Therefore, it is possible to prevent snow and water from adhering to the motor control means by arranging the motor control means on the upper wall surface of the casing.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the first aspect, the fan is a centrifugal fan (5) that blows out the air sucked from the direction of the rotating shaft (5a) toward the outside of the diameter. The casing (2) accommodates the centrifugal fan (5) and has a spiral scroll casing part (7) formed with an air inlet (7a) that opens in the direction of the rotation axis (5a). Including
The rotating shaft (5a) is arranged in the vertical direction, and the upper surface wall extends in a direction intersecting with the rotating shaft (5a) direction .
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the second aspect, the motor control means (8) is disposed above the suction port (7a).
[0008]
According to this, it is possible to prevent snow and water from adhering to the motor control means while reducing the pressure loss of the air flow by the motor control means.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the second or third aspect, a line connecting the rotating shaft (5a) and the nose portion (7b) of the scroll casing portion (7) is a reference line (C ), And the surface that passes through the rotation axis (5a) and is orthogonal to the reference line (C) is the reference surface (D), the motor control means (8) has a nose portion rather than the reference surface (D). It is located on the opposite side of (7b).
[0010]
According to this, since the wind speed is higher on the opposite side of the nose than the reference surface, the cooling effect of the motor control means can be enhanced.
[0011]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view of a blower unit 1, FIG. 2 is a view taken along an arrow A in FIG. 1, and FIG. It is.
[0013]
The blower unit 1 is disposed on the passenger seat side below an instrument panel (not shown) in the front of the vehicle interior. The blower unit 1 has a casing 2 that forms a blower passage 2a for air blown into the vehicle interior, and the casing 2 is composed of a plurality of casing members.
[0014]
An inner air inlet 3 for introducing vehicle interior air and an outer air inlet 4 for introducing outside air are formed at the most upstream portion of the air flow of the casing 2, and these inlets 3, 4 are connected to the casing 2. An inside / outside air switching door (not shown) that is selectively opened and closed is provided.
[0015]
A fan 5 that sucks and blows air from the inlets 3 and 4 is disposed at a downstream portion of the inside / outside air switching door, and the fan 5 is arranged so that the rotary shaft 5a is in the vertical direction. It is installed and rotationally driven by an electric motor (hereinafter referred to as a motor) 6 disposed below the fan 5. The fan 5 is a centrifugal multiblade fan that has a plurality of blades, sucks air from the direction of the rotating shaft 5a, and blows the sucked air outward.
[0016]
The casing 2 includes a scroll casing portion 7 formed in a spiral shape so that the scroll radius increases from the start of winding toward the end of winding, and the fan 5 is accommodated in the scroll casing portion 7. Further, the scroll casing portion 7 is formed with a suction port 7 a that opens in the direction of the rotation shaft 5 a of the fan 5, and this suction port 7 a is located on one end side of the rotation shaft 5 a of the fan 5.
[0017]
An air conditioning unit (not shown) is connected to the air downstream side of the scroll casing portion 7, and an evaporator (not shown) for cooling the air and a heater core (not shown) for heating the air in the air conditioning unit. ) Etc. are arranged. Then, the air sucked from both the inlets 3 and 4 by the fan 5 passes through the evaporator and the heater core and is blown toward each outlet (not shown) on the most downstream side of the air flow.
[0018]
Motor control means 8 for controlling the rotational speed of the motor 6 is disposed upstream of the fan 5 in the air flow. The motor control means 8 includes a power transistor (not shown) for intermittently energizing the motor 6, and a cooling fin 8a for cooling the power transistor, and the cooling fin 8a is disposed in the air passage 2a. ing.
[0019]
As shown in FIG. 3, the motor control means 8 is disposed above the suction port 7 a and is attached to the upper wall surface of the casing 2. Further, as shown in FIG. 1, a line connecting the rotation shaft 5a and the nose portion 7b of the scroll casing portion 7 is defined as a reference line C, and a plane passing through the rotation shaft 5a and orthogonal to the reference line C is defined as a reference plane D. , The motor control means 8 is located on the opposite side of the nose portion 7b from the reference plane D.
[0020]
Next, the operation of this embodiment will be described. When the fan 5 is driven by the motor 6, air is sucked from both the inlets 3 and 4, and the air passes through the evaporator and the heater core and is blown toward each outlet on the most downstream side of the air flow. The The blown air is cooled and dehumidified by an evaporator and heated by a heater core. And the temperature of blowing air is adjusted by adjusting the heating amount by a heater core, and the blowing air blows off into a vehicle interior from a blower outlet.
[0021]
Further, the cooling fins 8a of the motor control means 8 are cooled by the blown air flowing through the blower passage 2a, and the power transistors of the motor control means 8 are cooled by the cooling fins 8a.
[0022]
According to this embodiment, since the motor control means 8 is arranged on the upstream side of the air flow with respect to the fan 5, the ventilation resistance is reduced and the air volume is reduced.
[0023]
Further, when the motor control means 8 is arranged on the upstream side of the air flow with respect to the fan 5, snow and water entering from the outside air introduction port 4 easily adhere to the motor control means 8. Since the motor control means 8 is arranged on the upper wall surface side of the casing 2, it is possible to prevent snow and water from adhering to the motor control means 8.
[0024]
Further, by disposing the motor control means 8 above the suction port 7a, it is possible to prevent snow and water from adhering to the motor control means 8 while reducing the pressure loss of the air flow by the motor control means 8. it can.
[0025]
In addition, since the wind speed is higher on the opposite side of the nose portion 7b than the reference surface D, the cooling effect of the motor control means 8 is enhanced by positioning the motor control means 8 on the opposite side of the nose portion 7b from the reference surface D. be able to.
[0026]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the motor control means 8 using a power transistor is exemplified, but the present invention can also be applied to a vehicle air conditioner employing a motor control means using a resistor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a main part of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
2 ... casing, 2a ... air passage, 3, 4 ... inlet, 5 ... fan,
6 ... motor, 8 ... motor control means.

Claims (4)

車室内に吹き出される空気の送風通路（２ａ）を形成するケーシング（２）と、
前記ケーシング（２）に形成された空気の導入口（３、４）と、
前記ケーシング（２）の内部に配置され、前記導入口（３、４）から空気を吸入して前記送風通路（２ａ）に空気流を発生させるファン（５）と、
前記ファン（５）を回転駆動するモータ（６）と、
前記送風通路（２ａ）に配置され、前記モータ（６）の回転数を制御するモータ制御手段（８）とを備える車両用空調装置において、
前記ケーシング（２）のうち、前記ファン（５）よりも空気流れ上流側で、且つ前記ファン（５）の上方側に位置して前記ファン（５）に対向する上面壁に前記モータ制御手段（８）が配置されていることを特徴とする車両用空調装置。A casing (2) that forms a ventilation passage (2a) for air blown into the passenger compartment;
Air inlets (3, 4) formed in the casing (2);
A fan (5) disposed inside the casing (2) and sucking air from the inlet (3, 4) to generate an air flow in the air passage (2a);
A motor (6) for rotationally driving the fan (5);
In a vehicle air conditioner provided with motor control means (8) which is arranged in the ventilation passage (2a) and controls the rotation speed of the motor (6).
Of the casing (2), the motor control means (on the upper wall facing the fan (5) located upstream of the fan (5) and above the fan (5) and facing the fan (5). 8) An air conditioner for a vehicle characterized by being arranged . 前記ファンは、回転軸（５ａ）方向から吸入した空気を径外方に向けて吹き出す遠心式ファン（５）であり、
前記ケーシング（２）は、前記遠心式ファン（５）を収納するとともに、前記回転軸（５ａ）方向に向けて開口する空気の吸入口（７ａ）が形成された渦巻き状のスクロールケーシング部（７）を含み、
前記回転軸（５ａ）は上下方向に配置され、前記上面壁は前記回転軸（５ａ）方向と交差する方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。The fan is a centrifugal fan (5) that blows inhaled air from the direction of the rotation axis (5a) toward the outside of the diameter,
The casing (2) houses the centrifugal fan (5) and has a spiral scroll casing part (7) formed with an air inlet (7a) that opens toward the rotating shaft (5a). )
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the rotating shaft (5a) is arranged in a vertical direction, and the upper surface wall extends in a direction intersecting with the rotating shaft (5a) direction . 前記モータ制御手段（８）は、前記吸入口（７ａ）の上方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the motor control means (8) is disposed above the suction port (7a) . 前記回転軸（５ａ）と前記スクロールケーシング部（７）のノーズ部（７ｂ）とを結ぶ線を基準線（Ｃ）とし、前記回転軸（５ａ）を通り且つ前記基準線（Ｃ）に対して直交する面を基準面（Ｄ）としたとき、 前記モータ制御手段（８）は、前記基準面（Ｄ）よりも、前記ノーズ部（７ｂ）の反対側に位置することを特徴とする請求項２または３に記載の車両用空調装置。A line connecting the rotating shaft (5a) and the nose portion (7b) of the scroll casing portion (7) is defined as a reference line (C), passes through the rotating shaft (5a) and is relative to the reference line (C). The said motor control means (8) is located in the other side of the said nose part (7b) rather than the said reference plane (D), when an orthogonal surface is made into the reference plane (D), The vehicle air conditioner according to 2 or 3 .
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