JP4085365B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送風機と加熱用熱交換器との間に冷却用熱交換器を配し、助手席前方から車巾方向のほぼ中央にかけて設置される横置き型として用いる場合に適した車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空調装置としては、特開２０００−１８５５４０号公報に示されるものが公知となっている。これは、送風機、フィルタ、エバポレータを車幅方向に並べて配設し、車幅方向のさらにずれた位置に、加熱ラジエータと、この加熱ラジエータをバイパスする通気量を調節する調節フラップと、吹出モードを切り換える選択フラップとを設け、フィルタとエバポレータとを鉛直方向に立設した状態で配置し、送風機から圧送される空気を、これらフィルタとエバポレータとを通過させて下流側へ供給するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した横置き型の車両用空調装置にあっては、エバポレータの収容部分が助手席側に設けられたグローブボックスの前方に配置されているので、エバポレータが立設されていると、グローブボックスの奥行きを大きく確保することができなくなる不都合がある。また、エバポレータのメンテナンスや清掃作業を行う場合においても、グローブボックスを取り外してエバポレータにアクセスすることができれば都合がよいが、この場合においてもエバポレータが立設していると、エバポレータ自体のメンテナンス作業や清掃作業がしにくくなる不都合がある。さらには、エバポレータから生じる凝縮水が下流側の空調機器へ飛散することを効果的に防止できる空調装置の開発が望まれている。
【０００４】
そこで、この発明においては、冷却用熱交換器が収容されている部分での上下方向寸法の縮小化を図り、この部分の上方にスペースを確保することができると共に、フィルタやエバポレータのメンテナンスや清掃作業を容易に行うことができる車両用空調装置を提供することを主たる課題としている。また、エバポレータで生じる凝縮水が下流側の空調機器へ飛散することを効果的に防止することができる車両用空調装置を提供することをも課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明にかかる車両用空調装置は、内部に空気流路が形成された空調ケースと、この空調ケースに空気を吸引する送風機と、前記空調ケース内に配されて前記送風機から供給される空気を通過させる冷却用熱交換器と、前記空調ケース内に配されて前記冷却用熱交換器よりも下流側に配された加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器を通過する空気とバイパスする空気との割合を調節するエアミックスドアと、前記空気流路の最下流側において吹出モードに応じて選択された送出口へ空気を導く吹出モード切替手段とを有する構成において、先ず、前記冷却用熱交換器を、水平方向において前記送風機と前記加熱用熱交換器との間に配設すると共に、空気の流入端面が略水平となるように配設したことを特徴としている。
【０００６】
したがって、冷却用熱交換器が水平方向において送風機と加熱用熱交換器との間に配設されると共に、空気の流入端面が略水平となるように配設されているので、冷却用熱交換器を収容した部分での上下方向寸法の縮小化を図ることが可能となる。
【０００７】
空調ケース内には、冷却用熱交換器よりも上流側にフィルタが設けられる場合も多いが、冷却用熱交換器の上流側となる冷却用熱交換器の上方にフィルタを立設して配置したのでは、冷却用熱交換器を収容した部分での上下方向の寸法を縮小化しにくくなる。このため、冷却用熱交換器の上流側となる冷却用熱交換器の上方に設けられるフィルタを冷却用熱交換器の空気の流入端面に沿って配設することをも特徴としている。
【０００８】
また、空気流路を、送風機から供給される空気が冷却用熱交換器を上方から下方へ通過するように形成することも特徴としている。このような構成によれば、冷却用熱交換器が送風機と加熱用熱交換器との間に略水平に配設されているので、冷却用熱交換器から生じる凝縮水を下方へ飛散させて空調ケースの内壁に当てるだけとしているので、水平方向の下流側に配された空調機器へ凝縮水が飛散することを効果的に防ぐことが可能となる。
【０００９】
さらに、空調ケースの前記冷却用熱交換器及びフィルタが収容されたクーリングユニット部の上部に、該空調ケースの一部を構成すると共に、冷却用熱交換器の上方でフィルタを覆うように着脱可能に取り付けられるケース部材を設けるようにすることも特徴としている。このような構成とすれば、ケース部材を外すことで冷却用熱交換器へのアクセスを容易に行うことが可能となる。
【００１０】
尚、空気流路が加熱用熱交換器を通過させる空気とバイパスさせる空気とを下方から供給するように形成される場合にあっては、空気流路の冷却用熱交換器よりも下流側となり、且つ、加熱用熱交換器よりも上流側となる部位に、空気流を上方へ偏向させる風向偏向手段を設けることが望ましい。このような構成によれば、冷却用熱交換器を通過した空気を風向偏向手段によって流方向が上方へ強制的に変更されることとなるので、空気が空気流路内を偏って流れる不都合を回避することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面により説明する。図１において、車両のインストルメントパネル１の内側に搭載される空調装置２が示されている。この空調装置２は、助手席前方から車巾方向のほぼ中央にかけて設置される横置きタイプのもので、図２及び図３にも示されるように、内部に空気流路２０が形成された空調ケース３に、内気と外気との導入割り合いを調節する内外気切換装置４、送風機５、フィルタ６、エバポレータ７、及びヒータコア８を風の流れに対して直列に配設して構成されている。このうち、ヒータコア８は、ここを通過する空気とバイパスする空気との割合を調節するエアミックスドア９、及び、吹出モードを切り換えるモード切換ドア１０ａ，１０ｂと共に車幅方向のほぼ中央に配置され、内外気切換装置４、送風機５、フィルタ６、及びエバポレータ７は、ヒータコア８に対して車幅方向（助手席側）にオフセットして配置されている。
【００１２】
より具体的には、空調ケース３に、ヒータコア８やエアミックスドア９、モード切替ドア１０ａ，１０ｂが収容されたヒータユニット部と１１、エバポレータ７やフィルタ６が収容されたクーリングユニット部１２、送風機５や内外気切換装置４が収容されたブロワーユニット部１３が形成されているもので、これらヒータユニット部１１、クーリングユニット部１２、ブロワーユニット部１３は、車幅方向となる水平方向に並べて形成され、クーリングユニット部１２は、ブロワーユニット部１３とヒータユニット部１１との間に設けられている。
【００１３】
ヒータユニット部１１は、上流側から送られる空気を下部に形成された導入口１４から導入し、上方へ向けて流すようになっており、内部にエンジン冷却水を熱源とするヒータコア８が車幅方向に沿って配置されている。このヒータコア８は、下端部を車室側（後方側）へずらすように傾斜させた状態で立設され、車幅方向と略垂直をなす方向、この例においては、下方から導入された空気をエンジンルーム側から車室側へ向う方向へ通過させるようにしている。また、ヒータコア８の車室側（後方側）には、車幅方向に延びるように設けられた回転軸を中心として回動し、下方から上昇した空気のヒータコア８を通過する空気量とバイパスする空気量との割合を調節するエアミックスドア９が配設されている。このエアミックスドア９の上方には、ヒータコア８を通過した空気とバイパスした空気とを混合させる混合エリア２１が形成され、この混合エリア２１を介して、フロントガラスへ供給する空気を取り出すデフロスト開口部２２、車室上方へ供給する空気を取り出すベント開口部２３、及び車室下方へ供給する空気を取り出すフット開口部２４へ空調空気が供給可能となっている。
【００１４】
デフロスト開口部２２とベント開口部２３とは、空気流路２０の最下流端に位置する空調ケース３の上部に形成されているもので、デフロスト開口部２２は、空調ケース３のベント開口部２３よりもエンジンルーム側（前方側）に形成され、混合エリア２１から前方側に形成されたデフロスト通路２５を介して空調空気が供給可能となっている。また、ベント開口部２３は、空調ケース３上部の車室側（後方側）に形成されており、混合エリア２１から後方側に形成されたベント通路２６を介して空調空気が供給可能となっている。さらに、フット開口部２４は、空調ケース４の下端部に車室側へ向けて開口されているもので、空調ケース３内に形成された隔壁１７によって、エンジンルーム側（前方側）の壁面に沿って上下方向に延設されると共に空調ケース３の下部を回り込むように形成されたフット通路２７を介して混合エリア２１から前方側へ送られる空気が供給可能となっている。
【００１５】
そして、ベント開口部２３の開度は、この開口部の手前に設けられたモード切換ドア１０ａによって調節され、デフロスト開口部２２とフット開口部２４との開度は、デフロスト開口部２２の手前に設けられたモード切換ドア１０ｂによって調節されるようになっている。
【００１６】
ブロワーユニット部１３は、内外気切換装置４と送風機５とが車幅方向のほぼ同位置に配置されているもので、この例においては、内外気切換装置４がエンジンルーム側（前方側）に、また、送風機５が車室側（後方側）に配置されている。ここで、内外気切換装置４は、シロッコファンからなる送風機５の吸引部分に対向して設けられており、ロータリ式の内外気切換ドア２８を備え、この内外気切換ドア２８の位置を調節することで、上部に形成された外気導入部２９から吸引される空気量と下部に形成された内気導入部３０から吸引される空気量との割合を調節し、この吸引された空気を下流側のクーリングユニット部１２へ圧送するようにしている。
【００１７】
クーリングユニット部１２は、ブロワーユニット部１３からヒータユニット部１１にかけて空気流路２０が下方へ傾斜するように形成されており、収容されるエバポレータ７とフィルタ６とは車幅方向のほぼ同位置に配置されている。エバポレータ７は、空気の流入端面が略水平となるよう、即ち、エバポレータ７に形成される通風路がほぼ上下方向となるように配置され、クーリングユニット内の空気流路２０を遮り、上流側から送られてくる空気の全てを通過させるようにしている。また、フィルタ６は、エバポレータ７の上流側となるエバポレータ７の上方に、該エバポレータ７の流入端面に沿って並設され、上流側から送られる全ての空気をエバポレータ７の手前で通過させるようにしている。
【００１８】
クーリングユニット部１２はブロワユニット部１３やヒータユニット部１１と一体に形成されるものであっても、別体に形成されるものであってもよく、クーリングユニット部１２を構成する空調ケース３には、該空調ケースの一部を構成すると共に、エバポレータ７の上方でフィルタ６を覆うように着脱可能に取り付けられたケース部材３３が設けられている。このケース部材３３は、インストルメントパネル１に設けられたグローブボックス１ａの前方（エンジンルーム側）に配置され、グローブボックス１ａを取り外すことで、この部分からケース部材３３にアクセスし、ケース部材３３を車室側へ取り出したり、車室側から取り付けることができるようになっている。
【００１９】
尚、空気流路２０のエバポレータ７よりも下流側となり、且つ、ヒータコア８よりも上流側となる部位、この例においては、ヒータユニット部１１の下部に、導入口１４から流入された空気を上方へ偏向させる風向偏向板３１、３２が形成され、この風向偏向板３１、３２により、上流側から送られる空気が導入口１４から遠ざかる方向へ偏って流れる不都合を回避するようにしている。
【００２０】
よって、内外気切換装置４を介して空調ケース内に吸引され、送風機５で下流側へ圧送された空気は、クーリングユニット部１２の空気流路２０を通過する際に流方向が徐々に下方へ向けられ、フィルタ６とエバポレータ７を通過する際に上下方向に流方向が変更され、エバポレータ７を上方から下方へ通過した後にクーリングユニット１２の内壁に案内されてヒータユニット部１１へ導かれ、導入口１４からヒータユニット部１１の下部に流入される。そして、このヒータユニット部１１に流入された空気は、風向偏向板３１，３２及び空調ケース３の内壁によって流方向が強制的に上方へ変更され、エアミックスドア９の開度に応じて、ヒータコア８を通過する量とバイパスする量との割合が調節され、下流側の混合エリア２１で適宜混合された後に吹出モードに応じて開放された開口部から送出されるようになっている。
【００２１】
尚、３４は、エバポレータ７のエンジンルーム側へ向けられる側部に取り付けられた膨張弁であり、３５は、クーリングユニット部１２のヒータユニット部１１に向って徐々に下方へ傾斜する下面の最も低位置となる部分、即ち、ヒータユニット部１１に移行する直前部分に形成され、エンジンルーム側に形成された開口部分からドレイン水を排出するためのドレイン孔である。
【００２２】
したがって、上述の構成においては、エバポレータ７やフィルタ６が水平方向において送風機５とヒータコア８との間に配設され、これらの空気の流入端面が略水平となるように配設されているので、クーリングユニット部１２の上下方向の寸法を縮小することが可能となり、引いては、空調装置２の上下方向の寸法がエバポレータ７やフィルタ６の大きさに依存することがなくなる。よって、クーリングユニット部１２の上方に大きなスペースを確保することが可能となり、グローブボックス１ａの奥行きを大きくとることが可能となる。
【００２３】
また、上述した構成においては、送風機５から供給される空気がエバポレータ７を上方から下方へ通過するように空気流路２０が形成されているので、エバポレータ７から生じる凝縮水が飛散する場合でも、凝縮水は下方へ飛散されて空調ケース３の傾斜する底面に当たり、この底面を伝ってドレイン孔３５へ導かれ、エンジンルーム側へ排出されることとなる。よって、下流側に配されたヒータコア８などへ凝縮水が飛散することを効果的に防ぐことが可能となる。
【００２４】
さらに、クーリングユニット部１２の上部に着脱可能なケース部材３３を設けるようにしたので、グローブボックス１ａを取り外し、この取り外した部分から手を入れてケース部材３３にアクセスし、このケース部材３３を外して車室側へ取り出すようにすれば、フィルタ６を交換したり、エバポレータ７を図４に示すように、掃除機３６などの清掃器具を用いて清掃することが可能となり、清掃作業やメンテナンス作業を容易に行うことが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、冷却用熱交換器を、水平方向において送風機と加熱用熱交換器との間に配設すると共に、空気の流入端面を略水平となるように配設したので、空調装置の冷却用熱交換器を収容した部分の上下方向寸法を縮小化することが可能となり、この部分の上方に大きなスペースを確保することが可能となる。このため、空調装置を助手席側前方のインストルメントパネル内に収容する場合においては、グローブボックスの奥行きを大きくとることが可能となる。
【００２６】
ここで、送風機から送られる空気を通過させるフィルタを、冷却用熱交換器の上流側となる冷却用熱交換器の上方において、冷却用熱交換器の空気の流入端面に沿って配設する構成としているので、フィルタを設けたことによって上下方向の寸法が増大する不都合を避けることが可能となる。
【００２７】
また、空気流路を、送風機から供給される空気が冷却用熱交換器を上方から下方へ通過するように形成すれば、冷却用熱交換器から生じる凝縮水が飛散する場合でも下方の空調ケースの内壁に向って飛散するだけとなるので、水平方向の下流側に配された空調機器に対して凝縮水が飛散することを効果的に防ぐことが可能となる。
【００２８】
また、空調ケースの冷却用熱交換器及びフィルタが収容されたクーリングユニット部の上部に、該空調ケースの一部を構成すると共に、冷却用熱交換器の上方で前記フィルタを覆うように着脱可能に取り付けられるケース部材を設けるようにしているので、このケース部材を外すことによって冷却用熱交換器へ容易にアクセスすることが可能となり、冷却用熱交換器の上方に設けられたフィルタへのアクセスも容易となる。
【００２９】
尚、空気流路が加熱用熱交換器を通過させる空気とバイパスさせる空気とを下方から供給するように形成される場合に、空気流路の冷却用熱交換器よりも下流側となり、且つ、加熱用熱交換器よりも上流側となる部位に、空気流を上方へ偏向させる風向偏向手段を設けるようにすれば、この風向偏向手段によって空気の流れを強制的に整えることが可能となり、空気が偏って流れる不都合を回避することが可能となる。
【００３０】
また、空調ケースをインストルメントパネルの内側に収容する場合に、ケース部材をグローブボックスの前方に配設するようにすれば、車室側からグローブボックスを取り外すことで冷却用熱交換器やフィルタにアクセスすることが可能となり、メンテナンス作業や清掃作業を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる車両用空調装置をインストルメントパネル内に収容した状態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかる車両用空調装置の車室側から見た側面を示す図である。
【図３】図３は図２の車両用空調装置の各部を示す図であり、図３（ａ）は図２の車両用空調装置をブロワーユニット部の側から見た図であり、図３（ｂ）は図２のＡ−Ａ線で切断した断面図であり、図３（ｃ）は図２のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかる車両用空調装置のクーリングユニット部のケース部材を取り外してエバポレータを清掃する状態を示した図である。
【符号の説明】
１ インストルメントパネル
１ａ グローブボックス
３ 空調ケース
５ 送風機
６ フィルタ
７ エバポレータ
８ ヒータコア
９ エアミックスドア
１０ａ，１０ｂ モード切換ドア
２０ 空気流路
２２ デフロスト開口部
２３ ベント開口部
２４ フット開口部
３１，３２ 風向偏向板
３３ ケース部材

Claims (2)

1. 内部に空気流路が形成された空調ケースと、
   この空調ケースに空気を吸引する送風機と、
   前記空調ケース内に配されて前記送風機から供給される空気を通過させる冷却用熱交換器と、
   前記空調ケース内に配されて前記冷却用熱交換器よりも下流側に配された加熱用熱交換器と、
   前記加熱用熱交換器を通過する空気とバイパスする空気との割合を調節するエアミックスドアと、
   前記空気流路の最下流側で吹出モードに応じて選択された開口部へ空気を導く吹出モード切替手段とを有して構成される車両用空調装置において、
   前記冷却用熱交換器を、水平方向において前記送風機と前記加熱用熱交換器との間に配設すると共に、空気の流入端面を略水平となるように配設し、
   前記冷却用熱交換器の上流側となる前記冷却用熱交換器の上方に前記送風機から供給される空気を通過させるフィルタを設け、このフィルタを前記冷却用熱交換器の空気の流入端面に沿って配設し、
   前記空気流路は、前記送風機から供給される空気が前記冷却用熱交換器を上方から下方へ通過するように形成され、
   前記空調ケースの前記冷却用熱交換器及びフィルタが収容されたクーリングユニット部の上部に、該空調ケースの一部を構成すると共に、前記冷却用熱交換器の上方で前記フィルタを覆うように着脱可能に取り付けられるケース部材を設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記空気流路は前記加熱用熱交換器を通過する空気とバイパスする空気とを下方から供給するように形成され、前記空気流路の前記冷却用熱交換器よりも下流側となり、且つ、前記加熱用熱交換器よりも上流側となる部位に、空気流を上方へ偏向させる風向偏向手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。

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