JP4288189B2 - 車両用の空気調和ユニット - Google Patents

Description

本発明は、主として自動車で使用される車両用の空気調和ユニットに関するものである。

ユニットケース内に送風機と冷却用熱交換器と加熱用熱交換器とを収納したタイプの空気調和ユニットにあっては、冷却用熱交換器の通気面積を拡大して、通気抵抗を低減するために、複数の冷却用熱交換器をＶ型、ハ字型、コ字型等の多面体構造にして配置している。

そして、送風機からの送風を、複数の冷却用熱交換器により取り囲まれた内部空間に導入し、そこから冷却用熱交換器を通過して外部へ抜けた冷風を空調に利用している。すなわち、フルクールモード時には冷風をそのまま吹き出し、フルホットモード時には冷風を冷風通路を介して加熱用熱交換器に導いて温風にしてから吹き出し、更にエアミックスモード時には、冷風と、冷風の一部を加熱用熱交換器に通過させて温風にしたものを混合して吹き出している（例えば、特許文献１。）。
特開２００１−３１０６１２号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、複数の冷却用熱交換器により取り囲まれた内部空間に送風を導入し、その送風を内部空間から冷却用熱交換器を拡散方向で通過させて冷風にし、その冷風（又はその一部）を、冷却用熱交換器の周囲に配した冷風通路により回収しながら加熱用熱交換器に導く構造にしているため、どうしても冷風通路の経路が複雑になり、冷却用熱交換器に対応する部分の冷風通路の形状（通気抵抗）の違いにより、送風が冷却用熱交換器を均一に通過せず、冷却効率の低下を招くおそれがある。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、送風が冷却用熱交換器を均一に通過して、冷却効率を向上させることができる車両用の空気調和ユニットを提供するものである。

請求項１に記載の発明は、ユニットケース内に送風機と冷却用熱交換器と加熱用熱交換器とを収納した車両用の空気調和ユニットであって、前記冷却用熱交換器は、内面で冷風通路を取り囲むように２つ設置されていると共に、該冷却用熱交換器の外面とユニットケースとの間には送風機からの送風を導入する送風導入部がそれぞれ形成され、前記冷風通路内には、加熱用熱交換器を通過する温風路と、加熱用熱交換器を迂回するバイパス路とが臨まされ、温風路とバイパス路とを通過する風量比をエアミックスドアにより調整しながら、ユニットケースに形成された各吹出口から空調風を吹き出し可能とし、２つの冷却用熱交換器を縦型で且つ後方が広がったＶ型に配置し、各冷却用熱交換器の前方にそれぞれ送風導入部を形成し、冷却用熱交換器により取り囲まれた冷風通路の後方に加熱用熱交換器を配置したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、各送風導入部に対して、一つのモータで同軸駆動するファンがそれぞれ設置されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、温風路及びバイパス路をそれぞれ開閉自在で且つ回動角度により温風路及びバイパス路への送風量を調整自在な一枚のエアミックスドアが、冷風通路内に設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、冷風通路を取り囲むように２つ設置された冷却用熱交換器に対して、従来とは逆に、外側から送風を通過させるようにしたため、冷却用熱交換器を通過した冷風は、内部空間である冷風通路に自然と集中することになる。そのため、送風が冷却用熱交換器を均一に通過し、冷却効率が向上する。また、冷却用熱交換器の外側には、ユニットケースとの間にそれぞれ送風導入部が形成され、送風導入部からそれぞれ対応する冷却用熱交換器に対して安定した風量の送風が送られることとなるため、この点も、送風が冷却用熱交換器を通過する際の均一性の改善に寄与する。また、各送風導入部からの送風が冷却用熱交換器を通過する方向と、冷却用熱交換器を通過した冷風（又はその一部）が加熱用熱交換器を通過する方向が、両方とも後方へ向けた流れ方向となって一致するため、ユニットケース内における送風の流れがスムースになり、送風機の負荷を低減できる。

請求項２に記載の発明によれば、各送風導入部に対して、一つのモータで同軸駆動するファンがそれぞれ設置されているため、各送風導入部に等しい量の送風が送られることになり、送風が冷却用熱交換器を通過する際の均一性が更に改善される。

請求項３に記載の発明によれば、複数の冷却用熱交換器により取り囲まれた内部空間としての冷風通路内に設けた一枚のエアミックスドアにより、冷風と温風の風量比を調整するため、ユニットケース内にエアミックスドアのためのスペースを特別に設ける必要がなく、空気調和ユニットの小型化が図れる。

車両用の空気調和ユニットとして、送風が冷却用熱交換器を均一に通過して、冷却効率を向上させるために、ユニットケース内に送風機と冷却用熱交換器と加熱用熱交換器とを収納してなり、前記冷却用熱交換器は、内面で冷風通路を取り囲むように複数設置されていると共に、該冷却用熱交換器の外面とユニットケースとの間には送風機からの送風を導入する送風導入部がそれぞれ形成され、前記冷風通路内には、加熱用熱交換器を通過する温風路と、加熱用熱交換器を迂回するバイパス路とが臨まされ、温風路とバイパス路とを通過する風量比をエアミックスドアにより調整しながら、ユニットケースに形成された各吹出口から空調風を吹き出し可能とし、２つの冷却用熱交換器を縦型で且つ後方が広がったＶ型に配置し、各冷却用熱交換器の前方にそれぞれ送風導入部を形成し、冷却用熱交換器により取り囲まれた冷風通路の後方に加熱用熱交換器を配置したことにより実現した。

以下、本発明の最良の実施例を図１〜図３に基づいて説明する。この実施例に係る空気調和ユニットは、自動車に搭載されるものであり、ユニットケース１内に、送風機２、冷却用熱交換器３、加熱用熱交換器４を収納したコンパクト構造になっている。送風機２は、ユニットケース１の頂部に設けられている。この送風機２は、一つのモータＭで同軸駆動するシロッコ型のファン５を左右に有している。この送風機２は、同じ回転数で回転する２つのファン５により、車外の外気又は車室内の内気を、ユニットケース１内へ向けて下向きに吹き出すことができる。

送風機２の下方には、２つの縦型の冷却用熱交換器３が、後方を広げた状態のＶ型に配置されている。そして、各冷却用熱交換器３の外面と、ユニットケース１との間には概略断面三角形の送風導入部６がそれぞれ形成されている。この送風導入部６に前記送風機２のファン５から、等しい量の送風Ｓが送られる。

送風導入部６内に送り込まれた送風Ｓは、それぞれ冷却用熱交換器３を通過して冷風となる。２つの冷却用熱交換器３の間には、冷却用熱交換器３の内面で取り囲まれた状態の冷風通路７が形成されており、冷風はこの冷風通路７に集中した状態で送り込まれる。

冷風通路７の後方には、下方に温風路８が臨まされ、上方にバイパス路９が臨まされている。温風路８もバイパス路９も概略台形状で冷風通路７に対して開口している。温風路８中には加熱用熱交換器４が設置されている。バイパス路９は冷風通路７内へ斜めに突き出した状態で冷風通路７に対して臨まされている。

温風路８とバイパス路９との間には、それらの開口形状に相応した形状で且つ若干大きいサイズのエアミックスドア１０が回動自在に設けられている。このエアミックスドア１０で温風路８やバイパス路９を閉塞できると共に、図示せぬ制御装置により、任意の角度で停止自在であり、その回動角度に応じて、温風路８へ流れる冷風の量と、バイパス路９へ流れる冷風の量を調整することができる。

バイパス路９と温風路８とはエアミックス室１１に合流している。エアミックス室１１には、上方からそれぞれ、デフロスタ吹出口１２、ベント吹出口１３、フット吹出口１４が形成されている。各吹出口１２、１３、１４はそれぞれドア１２ａ、１３ａ、１４ａを有し、開閉することができる。従って、開けた状態にした各吹出口１２ａ、１３ａ、１４ａから各方面に向けて、空調風が吹き出されることとなる。

この実施例によれば、冷風通路７を取り囲むようにＶ型に設置された２つの冷却用熱交換器３に対して、従来とは逆に、外側から送風Ｓを通過させるようにしたため、冷却用熱交換器３を通過した冷風は、内部空間である冷風通路７に自然と集中することになる。そのため、従来のように外側に拡散した冷風を回収するために複雑な経路の「冷風通路」を冷却用熱交換器７の周囲に配置する必要がなく、冷却用熱交換器３のどの部分も同じ通気抵抗で送風が内側に向けて通過することができるため、送風Ｓは冷却用熱交換器３を均一に通過することとなり、冷却効率が向上する。

また、冷却用熱交換器３の外側には、ユニットケース１との間にそれぞれ別個の送風導入部６が形成され、送風導入部６からそれぞれ対応する冷却用熱交換器３に対して安定した風量の送風Ｓが送られることとなるため、この点も、送風Ｓが冷却用熱交換器３を通過する際の均一性の改善に寄与する。

特に、この実施例では、別個独立して形成された送風導入部６に対して、一つのモータＭで同軸駆動するファン５により、それぞれ等しい量の送風Ｓを送るようにしているため、送風Ｓが冷却用熱交換器３を通過する際の均一性が更に改善される。

更に、冷却用熱交換器３により取り囲まれた内部空間としての冷風通路７内に設けた一枚のエアミックスドア１０により、冷風と温風の風量比の調整を行うことができるため、ユニットケース１内にエアミックスドア１０のためのスペースを特別に設ける必要がなく、空気調和ユニットの小型化を図ることができる。

そして、２つの冷却用熱交換器３を縦型で且つ後方が広がったＶ型に配置し、冷風通路７の後方に加熱用熱交換器４を配置したことにより、各送風導入部６からの送風Ｓが冷却用熱交換器３を通過する方向と、冷却用熱交換器３を通過した冷風（又はその一部）が加熱用熱交換器４を通過する方向が、両方とも後方へ向けた流れ方向となって一致するため、ユニットケース１内における送風Ｓの流れがスムースになり、送風機２の負荷を低減することができる。

以上の実施例では、冷却用熱交換器３を縦型で且つＶ型に配置する構造を例にしたが、縦型でなくても良く、またＶ型以外のハ字型、コ字型等の多面体構造にしても良い。更に、エアミックスドア１０は１枚で回動するタイプを例にしたが、回動するタイプのエアミックスドアを温風路８とバイパス路９のそれぞれに１枚づつ設けても良いし、１枚のスライド式のエアミックスドアで風量調整を行っても良い。

本発明の一実施例に係る空気調和ユニットドアを示す斜視図。 図１中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。 図２中矢示ＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図。

符号の説明

１ ユニットケース
２ 送風機
３ 冷却用熱交換器
４ 加熱用熱交換器
５ ファン
６ 送風導入部
７ 冷風通路
８ 温風路
９ バイパス路
１０ エアミックスドア
１１ エアミックス室
１２ デフロスタ吹出口
１３ ベント吹出口
１４ フット吹出口
Ｓ 送風
Ｍ モータ

Claims (3)

1. ユニットケース（１）内に送風機（２）と冷却用熱交換器（３）と加熱用熱交換器（４）とを収納した車両用の空気調和ユニットであって、
   前記冷却用熱交換器（３）は、内面で冷風通路（７）を取り囲むように２つ設置されていると共に、該冷却用熱交換器（３）の外面とユニットケース（１）との間には送風機（２）からの送風（Ｓ）を導入する送風導入部（６）がそれぞれ形成され、
   前記冷風通路（７）内には、加熱用熱交換器（４）を通過する温風路（８）と、加熱用熱交換器（４）を迂回するバイパス路（９）とが臨まされ、
   温風路（８）とバイパス路（９）とを通過する風量比をエアミックスドア（１０）により調整しながら、ユニットケース（１）に形成された各吹出口（１２、１３、１４）から空調風を吹き出し可能とし、
   ２つの冷却用熱交換器（３）を縦型で且つ後方が広がったＶ型に配置し、各冷却用熱交換器（３）の前方にそれぞれ送風導入部（６）を形成し、冷却用熱交換器（３）により取り囲まれた冷風通路（７）の後方に加熱用熱交換器（４）を配置したことを特徴とする車両用の空気調和ユニット。
2. 請求項１に記載の車両用の空気調和ユニットであって、
   各送風導入部（６）に対して、一つのモータ（Ｍ）で同軸駆動するファン（５）がそれぞれ設置されていることを特徴とする車両用の空気調和ユニット。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用の空気調和ユニットであって、
   温風路（８）及びバイパス路（９）をそれぞれ開閉自在で且つ回動角度により温風路（８）及びバイパス路（９）への送風量を調整自在な一枚のエアミックスドア（１０）が、冷風通路（７）内に設けられていることを特徴とする車両用の空気調和ユニット。

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