JP4009280B2 - コンパクトな車両用温度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の乗客室の暖房と冷房を行う車両用温度制御システムに関する。

車両用温度制御システム、即ち暖房、換気及び空調（「ＨＶＡＣ」）システムが知られており、自動車業界において広く用いられている。ＨＶＡＣシステムでは、空気は一般に吸入開口部を通って導入され、そして吸入開口部から第１のチャネルを通ってエバポレータコアに差し向けられ、エバポレータコアを通っている空気を冷却する。第２のチャネルが、冷却された空気をエバポレータコアからヒータコア中に差し向け、ここで空気を加熱できる。冷却空気は、出力又は吹出し開口部を通って出る。

上述のシステムはまずまずのものであるが、業界の要請により、一層コンパクトなシステムを製造する場合の課題が製造業者に与えられている。例えば、製造業者は、ヒータコアとエバポレータコアを互いにより密接した状態で配置した場合の課題に取り組んでいる。というのは、ヒータコアとエバポレータコアの密接した形態の結果として、ヒータコア上に望ましくない凝縮が発生する場合があるからである。

本発明は、ヒータコアとエバポレータコアとの間に水滴の直接的な経路を生じさせないで互いに比較的近接して設けられたヒータコアとエバポレータコアを有する車両用温度制御システムを提供する。

本発明は、車両用温度制御システムに関する。車両用温度制御システムは、ハウジングと、ハウジング内に設けられたエバポレータコアと、ハウジング内に設けられたヒータコアと、分離壁とを有している。ハウジングは、空気取入れのためにハウジングを貫通して形成された吸入開口部及び空気吹出しのためにハウジングを貫通して形成された吹出し又は出力開口部を有している。エバポレータコアは、吸入開口部と流体連通関係をなしてこれに隣接して設けられている。ヒータコアは、エバポレータコアから見て下流側にこれと流体連通関係をなして設けられている。ヒータコアは、第１の端部及び第２の端部を有している。ヒータコアとエバポレータコアは、エバポレータコアとヒータコアとの間に空間を形成するよう並置関係にある。分離壁は、第１の端部及び第２の端部を有している。分離壁の第１の端部は、ヒータコアの第１の部分に取り付けられている。分離壁の第２の端部は、ヒータコアの長さに沿って延びてエバポレータコアとヒータコアとの間の空間内へ延びている。

本発明の別の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下の説明及び特許請求の範囲の記載を読むと明らかになろう。

本発明は一般に、ヒータコア上に望ましくない凝縮を生じさせることなく互いに比較的近接して設けられたヒータコアとエバポレータコアを有する車両用温度制御システムを提供する。車両用温度制御システムは、凝縮液がエバポレータコアからヒータコアに入らないようにする分離壁を有し、それによりエバポレータコアに対するヒータコアの比較的近接した配置が可能となる。

図１は、ハウジング１２を有する車両用温度制御システム１０の斜視図である。ハウジング１２は、空気取入れのための吸入開口部１４及び空気出力又は吹出しのための出力又は吹出し開口部１６を有している。

図２は、車両用温度制御システム１０の断面図である。図示のように、システム１０は、吸入開口部１４のところに設けられていて、周囲空気又は再循環空気をシステム１０に導入するブロワ１１を有している。システム１０は、ハウジング１２内にブロワ１１の下流側に設けられたエバポレータコア１８を更に有する。エバポレータコア１８は、吸入開口部１４と流体連通状態にある。図示のように、エバポレータコア１８は、入力側４０及び出力側４２を有している。

さらに、エバポレータコア１８と並置関係をなしてヒータコア２０がハウジング１２内に設けられている。この実施形態では、ヒータコア２０は、エバポレータコア１８から見て下流側にこれと流体連通関係をなして設けられている。ヒータコア２０は、第１の部分２４及び第２の部分２６を有すると共に入力フェース３４及び出力フェース３６を有している。空間２２が、エバポレータコア１８とヒータコア２０との間でハウジング１２内に形成されている。

システム１０は、ハウジング内に設けられた分離壁２８を更に有している。分離壁２８は、アルミニウム、鋼、プラスチック、セラミック材料又は任意適当な材料で作られたものであってよい。図示のように、分離壁２８は、第１の端部３０及び第２の端部３２を有している。分離壁２８の第１の端部３０は、ヒータコア２０の第１の部分２４に取り付けられ、分離壁２８の第２の端部３２は、ヒータコア２０の長さの少なくとも一部に沿って延びて空間２２内へ延びている。分離壁は又、空気流をエバポレータコア及びヒータコアから分離するのに十分な幅を有している。分離壁２８は、エバポレータコア１８からヒータコア２０の入力フェース３４までフローチャネル３８を形成している。分離壁２８は、冷風（低温空気）部分５０と温風（高温空気）部分５２を互いに隔離している。冷風部分５０は、エバポレータコア１８に隣接して位置し、温風部分５２は、ヒータコア２０に隣接して位置している。

分離壁２８の第２の端部３２は、ハウジング１２の混合チャネル５４まで延びており、この混合チャネルにおいて、冷風と温風がシステム１０から出る前に混ざり合う。冷風が、エバポレータコア１８から冷風部分５０を通って混合チャネル５４に流れる。温風は、ヒータコア２０から温風部分を通って流れ、混合チャネル５４内で冷風と混ざり合う。

上述したように、ブロワ１１がハウジング内に設けられている。ブロワ１１は、周囲空気又は再循環空気をエバポレータコア１８の入力側４０に導入するためにエバポレータコア１８から見て上流側に設けられている。エバポレータコア１８での凝縮は、通常の使用中、凝縮液を保持するうえでハウジング１２内に形成されたドレン領域４６にとり望ましい場合がある。ハウジング１２のドレン領域４６は好ましくは、エバポレータコア１８の下に位置する。ドレン穴４８が、凝縮液の排出のためにハウジングを貫通して形成されている。

使用に当たり、ブロワ１１は、吸入開口部１４を通って周囲空気又は再循環空気をエバポレータコア１８の入力側４０に導入する。エバポレータコア１８は、空気を冷却する。冷却空気は、エバポレータコア１８の出力側４２を通って出る。空気は、エバポレータコア１８の出力側４２から、第１の空気部分と第２の空気部分に分けられる。第１の空気部分は、冷風部分５０を通って混合チャネル５４に差し向けられる。第２の空気部分は、フローチャネル３８に差し向けられる。次に、フローチャネル３８中の第２の空気部分はヒータコア２０の入力フェース３４を通ってヒータコア２０内に差し向けられる。ヒータコア２０中の第２の空気部分は、加熱され、ヒータコア２０の出力フェース３６を通って出る。次に、第２の空気部分は、温風部分５２を通って混合チャネル５４に差し向けられる。温度ドア５６は、混合チャネル５４に流入する第１の空気部分と第２の空気部分の量を制限する。第１の空気部分と第２の空気部分は、いったん混合チャネル５４内に入ると、出力空気を生じさせるよう混ざり合う。出力空気は、出力開口部１６を通ってハウジング１２から出る。

図示のように、図３は、図２に示すような車両用温度制御システム１０の類似の構成部材を有する車両用温度制御システム１１０を記載している。例えば、混合チャネル１５４、分離壁１２８及びフローチャネル１３８は、それぞれ図２の混合チャネル５４、分離壁２８及びフローチャネル３８と同一である。しかしながら、車両用温度制御システム１１０は、混合室１５４内に高温ドア１５８及び低温ドア１６０を有している。高温ドア１５８は、混合チャネル１５４内への温風の流れを調節し、低温ドア１６０は、混合チャネル１５４内への冷風の流れを調節する。

図示のように、図４は、図２に示すような車両用温度制御システム１０の類似の構成部材を有する車両用温度制御システム２１０を記載している。例えば、混合チャネル２５４、第１の分離壁２２８及びフローチャネル２３８は、それぞれ図２の混合チャネル５４、分離壁２８及びフローチャネル３８と同一である。しかしながら、ヒータコア２２０の第２の部分２２６は、ハウジング２１２から間隔を置いて位置し、それにより高温空気入口２６０を形成している。第１の端部２６４及び第２の端部２６６を備えた第２の分離壁２６２が、ハウジング２１２内に設けられている。第２の分離壁２６２の第１の端部２６４は、ヒータコア２２０の第２の部分２２６に取り付けられていて、フローチャネル２３８内に延びており、それにより温風チャネル２６８を構成している。温風チャネル２６８内には、高温マルチゾーンドア２７０が設けられ、この高温マルチゾーンドア２７０は、温風入口２６０からの温風の流れを制限する。

第２の分離壁２６２の第２の端部２６６は、フローチャネル２３８からの冷風チャネル２７２を形成している。冷風チャネル２７２内には、低温マルチゾーンドア２７４が設けられ、この低温マルチゾーンドア２７４は、エバポレータコア２１８からの冷風の流れを制限する。冷風チャネル２７２からの低温空気と温風チャネル２６８からの高温空気を混合して混合空気を生じさせるマルチゾーン混合チャネル２７６が、ハウジング２１２内に低温空気チャネル２７２及び高温空気チャネル２６８の下流側にこれらと流体連通関係をなして設けられている。マルチゾーン混合チャネル２７６からの混合空気は、マルチゾーン出力開口部２８０を通って出る。

図示のように、図５は、図４に示すような車両用温度制御システム２１０の類似の構成部材を有する車両用温度制御システム３１０を記載している。例えば、温風チャネル３６８、冷風チャネル３７２及び混合チャネル３５４は、それぞれ図４の温風チャネル２６８、冷風チャネル２７２及び混合チャネル２５４と同一である。しかしながら、車両用温度制御システム３１０は、混合チャネル３５４内に高温ドア３５８及び低温ドア３６０を有している。高温ドア３５８は、混合チャネル３５４内への温風の流れを調節し、低温ドア３６０は、混合チャネル３５４内への冷風の流れを調節する。

本発明を好ましい実施形態を用いて説明したが、当然のことながら、特に上記教示に照らして当業者には設計変更を想到できるので、本発明はこれら実施形態には限定されないことは理解されよう。

本発明の一実施形態の車両用温度制御システムの斜視図である。 車両用温度制御システムの図１の２−２線矢視断面側面図である。 本発明の別の実施形態の車両用温度制御システムの断面側面図である。 本発明の更に別の実施形態のマルチゾーン型車両用温度制御システムの断面側面図である。 本発明の更に別の実施形態のマルチゾーン型車両用温度制御システムの断面側面図である。

符号の説明

１０，１１０，２１０ 車両用温度制御システム
１１ ブロワ
１２ ハウジング
１４ 吸入開口部
１６ 出力開口部
１８ エバポレータコア
２０，２２０ ヒータコア
２２ 空間
２８，１２８，２２８ 分離壁
３８，２３８ フローチャネル
５４，１５４ ２５４，３５４ 混合チャネル
５６ 温度ドア
１５８ 高温ドア
１６０ 低温ドア
２２８ 第１の分離壁
２６２ 第２の分離壁
２６８，３６８ 温風（高温空気）チャネル
２７２，３７２ 冷風（低温空気）チャネル
２７６ マルチゾーン混合チャネル

Claims (3)

1. 車両用温度制御システムであって、空気取入れのための吸入開口部及び出力空気のための出力開口部を備えたハウジングと、ハウジング内に設けられていて、吸入開口部と流体連通状態にあるエバポレータコアと、ハウジング内にエバポレータコアから見て下流側に設けられていて、エバポレータコアと流体連通状態にあるヒータコアとを有し、ヒータコアは、エバポレータコアに対して反対側で延びる入力フェース及びエバポレータに面した側で延びる出力フェースを有し、エバポレータコアとヒータコアの出力フェースとの間には空間が形成され、ヒータコアは、第１の下方部分及び第２の上方部分を有し、前記車両用温度制御システムは、第１の下方端部及び第２の上方端部を備えた分離壁を更に有し、第１の下方端部は、ヒータコアの第１の下方部分に取り付けられ、分離壁はこの第１の下方部分から上方に向けて延び、第２の上方端部は、ヒータコアの長さの少なくとも一部に沿ってエバポレータコアとヒータコアとの間の空間内に延びていることを特徴とする車両用温度制御システム。
2. エバポレータコアとヒータコアは、並置関係をなしていることを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. エバポレータコアは、入力側及び出力側を有し、入力側は、吸入開口部に隣接して位置し、出力側は、分離壁に隣接して位置していることを特徴とする請求項１記載のシステム。

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