JP5825182B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器に囲まれる空間が形成されるように、全体として環状の熱交換器を使用し、ファンの回転軸が熱交換器の中心軸と同方向に配置される空調装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載の空調装置が知られている。この空調装置は、略円柱状のユニットケース（ＨＶＡＣ本体）内に略円筒状のエバポレータ、エアミックスドア、ヒータコア、仕切り壁が、略同心円状に配置されている。仕切り壁で囲まれたスペース内にはファンが配置されている。ファンとヒータコアとは、ファン軸方向に対して、少なくとも一部が互いに重なっている。

ヒータコア上部には、冷風通路およびエアミックス空間が設けられている。ヒータコアと仕切り壁との間には、温風通路が設けられている。ＨＶＡＣ本体の外周部に空気吸入口が設けられている。ＨＶＡＣ本体の下部かつ上記スペースの下部に吹出口が設けられている。

これにより、空気吸入口から吸入された空気は、エバポレータを通過する。エバポレータを通過した空気は、エアミックスドアによって、冷風通路を通過する空気とヒータコアを通過する空気とに分けられる。冷風通路を通過した冷風は、そのままエアミックス空間に到達する。

ヒータコアを通過した温風は、温風通路を通過してエアミックス空間に到達する。冷風と温風とはエアミックス空間で混合されて空調風となり、スペース上部からスペース内に導入され、ファンに吸込まれて、吹出口から車室内に送風される。以上の構成によって、一般的な直方体状の熱交換器を用いる場合に比べて、各要素部品間に無駄なスペースが少なく、空調装置全体の体積を小さくすることが可能と成っている。

特開２００１−２３３０４１号公報

上記特許文献１の技術によると、エバポレータの直径がヒータコアの直径より大きく、ヒータコア直径が、ファンが格納されるスペースの直径より大きく、かつ、ファンが格納されるスペースの直径がファンの直径より大きい関係とする必要がある。その結果、エバポレータの直径とヒータコアの直径とが過大となり、ユニットケースの直径の増大につながり、車両等への搭載性が悪くなる。

換言すれば、円筒状の熱交換器で囲まれた空間内にファンを配置した結果、熱交換器とファンがファン径方向に対して重なっているため、熱交換器の直径が大きくなり、空調装置全体の直径も大きくなる。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、全体として環状の熱交換器を有し、ファンの回転軸が熱交換器の軸と同方向に配置される空調装置において、ユニットケースの直径を抑制することを目的とする。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、吸込通路（１３）と吹出通路（１２）とを備えたユニットケース（９）と、吸込通路（１３）と吹出通路（１２）とを区画する隔壁（１４）と、吸込通路（１３）の内部に設けられた熱交換器（１８）と、吸込通路（１３）の外部に設けられた吸込口（１１）と、吹出通路（１２）の内部に設けられたファン（８）と、吹出通路（１２）の外部に設けられた吹出口（１〜４）とを備え、隔壁（１４）は、吸込通路（１３）と吹出通路（１２）とをファン（８）の回転軸方向に分離し、熱交換器（１８）は、ファンの回転軸（８１）を延長した位置の吸込通路部分と成る空間（１８ｓ）の周りを取囲んで配置され、空間（１８ｓ）は、熱交換器（１８）の空気流入面から熱交換器（１８）内を通過した空気が空気流出面から出た位置に存在し、ファン（８）と空間（１８ｓ）との間の隔壁（１４）部分にファン吸入開口（２３）が形成され、吸込口（１１）から吸込通路（１３）内に流入した空気が、熱交換器（１８）を通過して、ファン吸入開口（２３）からファン（８）に流入し、更に、ファン（８）によって吹出通路（１２）内を通過して吹出口（１〜４）から送風され、吸込通路（１３）は、一方側に配置された一方吸込通路（１３ａ）と他方側に配置された他方吸込通路（１３ｂ）とから成り、吹出通路（１２）は、一方側に配置された一方吹出通路（１２ａ）と他方側に配置された他方吹出通路（１２ｂ）とから成り、ファン（８）は、一方吹出通路（１２ａ）内に配置された第１ファン（８ａ）と他方吹出通路（１２ｂ）内に配置された第２ファン（８ｂ）とから成り、吸込通路（１３）を挟んで一方吹出通路（１２ａ）と他方吹出通路（１２ｂ）とが配置され、一方吸込通路（１３ａ）に吸い込まれた空気は一方吸込通路（１３ａ）内の熱交換器部分（１８ａ）を通過して第１ファン（８ａ）に吸い込まれ、他方吸込通路（１３ｂ）に吸い込まれた空気は他方吸込通路（１３ｂ）内の熱交換器部分（１８ｂ）を通過して第２ファン（８ｂ）に吸い込まれることを特徴としている。

この発明によれば、吸込口から吸込通路内に流入した空気は、熱交換器の内部から、吸込通路と吹出通路とをファンの回転軸方向に分離する隔壁のファン吸入開口を通過してファンに流入する。つまり吸込通路と吹出通路とをファンの回転軸方向に分離しているから、空調装置全体のファン直径方向の大きさを抑制することができる。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号ないし説明は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を分かり易く示す一例であり、発明の内容を限定するものではない。

本発明の第１実施形態を示す空調装置の平面図である。 図２は、図１の矢印II−II線に沿う一部断面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 図２のIV−IV線に沿う断面図である。 本発明の第２実施形態を示す図２に対応する一部断面図である。 本発明の第３実施形態を示す図２に対応する一部断面図である。 本発明の第４実施形態を示す図２に対応する一部断面図である。 本発明の第５実施例を示す図２に対応する一部断面図である。 図８において下部モードドアを閉じた状態を示す一部断面図である。 本発明の第６実施例において、図２に対応する一部断面図である 図１０において、下部モードドアを閉じた状態を示す一部断面図である。 図１０の矢印XII方向から見た平面図である。 本発明の第７実施形態に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。 本発明の第７実施形態の変形例に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。 本発明の第８実施形態に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。 本発明の第８実施形態の変形例に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図４を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、車両内の天井方向側を上部、車両内の床または車外の地面方向を下部というが、取付け方向が関係しない場合等では、上部を第１、下部を第２ということもある。

この実施形態の空調装置は、全体として円柱形状であり、上面に１つ以上の吹出口１、２、３、４と、ブロワモータ５と、ドアアクチュエータ６とが設けられている。吹出口１〜４は、図示しない吹出口切替ドアによって開閉される。

図２において、ユニットケース（ＨＶＡＣ本体とも言う）９は、車両内において、ブロアモータ５の軸方向が天地方向になるように搭載される。車両前方側にデフ吹出口４、車両後方側（乗員手前側）にフット吹出口２、左右にフェイスまたはサイド吹出口１、３が配置されている。これらの吹出口１〜４には、図示しないダクトが接続され、乗員が着座する車室内の各空調風吹出口に空調風が導かれる。

ブロア５、８は、遠心ファンまたはターボファンと呼ばれるファン８とブロアモータ５から成る。このファン８は、中心方向から吸い込んで外周側に風を吹出す。空調装置のユニットケース９の側壁部の一箇所に設けられた吸込口１１には、図示しない内外気切替ユニットが接続される。内外気切替ユニットは、周知のように車両外部の空気である外気と車室内の空気である内気とを選択的に取り入れる。

図２において、空調装置のユニットケース９は、上部の吹出通路１２と下部の吸込通路１３とに、隔壁１４によって分割されている。吸込通路１３内には、円筒状のフィルタ１５、円筒状のエバポレータ１６、円筒状のエアミックスドア１７、および円筒状のヒータコア１８が、外周側から内周側にかけて、同心円状に配置されている。

エアミックスドア１７の一端に設けられたねじ部には、エアミックスドア１７の駆動機構を成すドア駆動シャフト（ヘリカルスプライン）１９が螺合している。ドアアクチュエータ６内のモータおよび減速歯車で、ドア駆動シャフト１９が回転する。この回転により、エアミックスドア１７の一端に設けられたねじ部が、図２の上下方向に動き、円筒形のエアミックスドア１７が上下する。

フィルタ１５およびエバポレータ１６の高さは、吸込通路１３の高さと同等であり、エアミックスドア１７およびヒータコア１８の高さは、吸込通路１３の高さよりも小さい。暖房用熱交換器を成すヒータコア１８は、吸込通路１３の下面から吸込通路１３の中ほどに至る高さを有している。ヒータコア１８の上部は、冷風通路２０を構成し、ヒータコア１８の内周側は温風通路２１を構成する。

ヒータコア入口側の空気とヒータコア出口側の空気との混合割合を調整するエアミックスドア１７は、ドア駆動シャフト１９によって上下にスライド移動が可能である。ドア駆動シャフト１９は、ドアアクチュエータ６によって回転駆動される。エアミックスドア１７は、ヒータコア１８の外周面を完全に覆う最下点から、冷風通路２０を完全に覆う最上点までの任意の位置で停止可能である。

冷風通路２０の内周側、かつ温風通路２１上部は、温風と冷風が合流して混合し合うエアミックス空間２２である。エアミックス空間２２上部の隔壁１４には、吸込通路１３と吹出通路１２とを連通するファン吸入開口２３が設けられている。

ファン吸入開口２３の上部には、凹部２４が設けられている。凹部２４の下には、ブロワモータ５によって回転駆動されるファン８が設けられている。ユニットケース９上面のブロワモータ５を設置した凹部２４はファン８のボス部８２に対応して吹出通路１２の中心側に窪んでいる。吹出通路１２の中央にファン８が設けられている。ドア駆動シャフト１９が吹出通路１２を貫通している。

以下、空気流れについて説明する。図示しない内外気切替機構を経て、吸込口１１から吸込通路１３内に導入された空気（内気もしくは外気）は、円筒状のフィルタ１５の外周全体から、内周側に向かってフィルタ１５を通過する。また、同様に、エバポレータ１６の外周全体から、内周側に向かってエバポレータ１６を通過する。

エバポレータ１６を通過した空気は、冷風通路２０を流れる冷風となる。また、エバポレータ１６を通過した空気は、ヒータコア１８の外周側から内周側に向かってヒータコア１８を通過して温風通路２１に導かれる温風となる。

上記温風と冷風とは、エアミックスドア１７の停止位置に応じて所望の割合で混合される。冷風と温風とは、エアミックス空間２２で混合され、ファン吸入開口２３を経由してファン８に吸込まれる。この結果、ファン８の内部で更に混合されて空調風となる。ファン８から吹出通路１２の外周側に向かって吹出された空調風は、図示しない吹出口切替ドア（モードドアとも言う）の開閉状態に応じて、所望の吹出口１〜４と図示しないダクトとを経由して車室内に送風される。

（第１実施形態の作用効果）
従来技術では、ヒータコア１８と、ファン８とが、ユニットケース９の径方向において互いに重なり合っていたのに対し、第１実施形態では、ファン８を上方向にオフセットさせて配置している。このことにより、ヒータコア１８の直径は、ファン８による制約を受けず、必要最小限に設定可能となる。これに伴って、エバポレータ１８およびユニットケース９の直径が従来技術に対して縮小可能となる。

また、ファン８を駆動するブロアモータ５を有し、ファン８は回転軸８１が結合されたファンボス部８２の厚さがファンのファン外周部８３よりも薄い構造を有し、吹出通路１２部分を構成するユニットケース９の一部がファンボス部８２方向に窪んで凹部２４が形成され、凹部２４内にブロワモータ５の少なくとも一部が収納されている。これにより、ファンボス部の形状に伴うユニットケース外側の凹部を利用してブロワモータを収納している空調装置は、空調装置の回転軸方向の寸法を抑制することができる。

更に、ユニットケース９は円板状の第１面９１と該第１面９１に対向する第２面９２と、第１面９１と第２面９２とを結ぶ円周側面９３とを有し、吹出口１〜４は、第１面９１または第２面９２に環状に複数配置され、車室内に空調風を送風する空調装置は、全体として円筒形の径方向寸法が抑制された空調装置を提供できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。第１実施例では、ブロワモータ５をユニットケース９上面外側に配置した。しかし、この第２実施例では、図５のように、ヒータコア１８で囲まれた空間の略中央部に、ブロワモータ５を配置している。また、ファン９の直径の方が、熱交換器を成すヒータコア１８の空気流出面同士間の直径より大きくされている。

図５のように、第１実施例ではブロワモータ５が配置されていたスペースに、ドアアクチュエータ６を配置している。ドアアクチュエータ６の出力軸にて駆動歯車３１を回転させ、駆動歯車３１にて従動歯車３２を駆動している。また、ドア駆動シャフト１７と従動歯車３２とを直結させている。ドアアクチュエータ６は、モータと減速歯車とが内蔵されたギヤードモータを使用している。

（第２実施形態の作用効果）
ヒータコア１８で囲まれた空間の略中央部は、第１実施例においては温風通路２１の一部を構成する空間１８ｓであるが、ただ空気が渦を巻いて澱むだけの空間１８ｓであり、ブロワモータ５を空間１８ｓ内に配置しても送風効率はほとんど変化しない。そればかりか、送風をブロワモータ５に直接当てることが可能となるため、暖房時にブロワモータ５の発熱を補助熱源として利用することが可能になる。

また、主に冷房時には、ブロワモータ５の冷却が容易になる。とりわけ、最大冷房時は送風量が大きいため、ブロワモータ５の電流値が高くなり、消費電力も大きくなるが、エバポレータ１６を通過した冷風をブロワモータ５に当てることが可能となるため、ブロワモータ５の冷却効果が高まり、ブロワモータ５の電流値を下げ消費電力を小さくすることが可能となる。

そして、第１実施形態のブロワモータ５（図２）の位置に、代わりにドアアクチュエータ６を図５のように配置することで、ドアアクチュエータ６が、ユニットケース９の上方向に突出されるのを抑制して、ユニットケース９の上下方向寸法を抑制することが可能となる。この場合、一般的に歯車３１、３２の厚さは、ドアアクチュエータ６の厚さより小さいため、ユニットケース９の上下寸法を縮小可能となっている。ドアアクチュエータ６の内部には、正逆回転するモータが内蔵されている。

以上のように、ブロアモータ５が、上記空間１８ｓ内に設けられている空調装置、具体的には、ファン８を駆動するブロアモータ５を有し、該ブロアモータ５が空気流出面相互間内の空間１８ｓ内に配置されている空調装置は、ブロワモータ５を熱交換器１８に囲まれた空間１８ｓに配置することで、デッドスペースと成る空間１８ｓを有効活用できる。

また、ユニットケース９の凹部２４に、ドアアクチュエータ６が設けられた空調装置、具体的には、熱交換器１８による空気との熱交換量を調整するエアミックスドア１７を熱交換器１８に隣接して配置しており、かつエアミックスドア１７を駆動するドアアクチュエータ６をユニットケース９の外側に配置しており、ファン８は、回転軸８１が結合されたファンボス部８２の厚さ（軸方向高さ）がファン８のファン外周部８３よりも薄い構造を有し、吹出通路１２部分を構成するユニットケース９の一部がファンボス部８２方向に窪んで凹部２４が形成され、凹部２４内に、ドアアクチュエータ６の少なくとも一部が収納されている空調装置は、ファンボス部の形状に伴うユニットケース外側の凹部を利用してドアアクチュエータを収納しているから、空調装置の回転軸方向の寸法を小さくすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。第１、第２実施例では吹出通路１２をユニットケース９の上部にのみ設けたのに対し、図６の第３実施例では、上下にそれぞれ第１吹出通路１２ａおよび第２吹出通路１２ｂを設けている。そして、第１吸込通路１３ａおよび第２吸込通路１３ｂをはじめとする各構成要素を上下にそれぞれ分けて、あるいは、延長して設けている。

上下の吸込通路１３ａ、１３ｂは、仕切り板３４によって仕切られている。また、第１ファン８ａおよび第２ファン８ｂに吸い込まれる空気は、第１ファン吸入開口２３ａまたは第２ファン吸入開口２３ｂを通過する。

なお、図６において、６ａ、６ｂは第１、第２のドアアクチュエータ、１１a、１１ｂは第１、第２吸込口、１４a、１４ｂは第１、第２隔壁、１７a、１７ｂは第１、第２エアミックスドア、１８a、１８ｂは第１、第２熱交換器と成る夫々熱交換器部である。

１９a、１９ｂは第１、第２駆動シャフト、２１a、２１ｂは第１、第２温風通路、２２a、２２ｂは第１、第２エアミックス空間、２４a、２４ｂは第１、第２凹部、３１a、３１ｂは第１、第２駆動歯車、３２a、３２ｂは第１、第２従動歯車である。

（第３実施形態の作用効果）
第１、２実施例では吹出口１、３等が上部のみであるため、車室内の下方（例えば足元）に送風するためには、ユニットケース９（ＨＶＡＣ本体）の周りを、上から下に回りこむような長大なダクトを設ける必要があるのに対し、第３実施例では、上部吹出口１ａ、３ａ等からは車室内上方に送風し、下部吹出口１ｂ、３ｂ等からは、車室内下方に送風可能であるため、ユニットケース９の周りを回りこむダクトが不要となる。

なお、第２実施形態の変形例として、内外気２層構造を採用することができるため、以下、これについて説明する。この場合は、図６の上部吸込通路１３ａおよび上部吹出通路１２aを外気専用通路、下部吸込通路１３ｂおよび下部吹出通路１２ｂを内気専用通路とすることで、内外気２層構造となる。

乗員によって内外気２層モードが指示されたときには、上部の第１ファン８ａにより外気が吸込まれて外気通路の第１吸込口１３ａに流入する。外気通路の第１吸込口１３ａに流入した外気は、第１フィルタ部を成すフィルタ１５の上部を通過して清浄される。そして、この清浄された外気は、エバポレータ１６の上部にて冷却された後、ヒータコア１８の上部１８ａおよび第１エアミックスドア１７ａにて所望温度に調節され、所定の吹出口（フロントガラスに向かうデフロスタ吹出口および乗員の上半身に向かうフェイス吹出口等）から吹出される。

一方、下部の第２ファン８ｂにより内気が吸込まれて、内気通路の第２吸込通路１３ｂに流入する。内気通路の第２吸込通路１３ｂに流入した内気は、第２フィルタ部を成すフィルタ１５の下部を通過して清浄される。そして、この清浄された内気は、エバポレータ１６の下部にて冷却された後、ヒータコア１８の下部１８ｂおよび第２エアミックスドア１７ｂにて所望温度に調節され、所定の吹出口（乗員の足元に向かうフット吹出口等）から車室内に吹出される。

このように、ユニットケース９が、内外気２層ユニットから成る場合において、外気導入時は、ユニットケース９から吹出す空調風が流れる領域を車室内の上層部だけとし、内気導入時は、ユニットケース９から吹出す空調風が流れる領域を車室内の乗員の足元が位置する車室内の下層部だけとすることができる。これによれば、ユニットケース９は、足元に向けた下層部の吹出が内気循環になるため、従来のような全外気導入に対し、車両全体の暖房熱量を低減し、車両の燃費向上を実現させることができる。

従って、この第３実施形態のように、複数の空調空間を夫々独立して制御する空調装置、具体的には、「吸込通路１３は、一方側に配置された一方吸込通路１３ａと他方側に配置された他方吸込通路１３ｂとから成り、吹出通路１２は、一方側に配置された一方吹出通路１２ａと他方側に配置された他方吹出通路１２ｂとから成り、ファン８は、一方吹出通路１２ａ内に配置された第１ファン８ａと他方吹出通路１２ｂ内に配置された第２ファン８ｂとから成り、吸込通路１３を挟んで一方吹出通路１２ａと他方吹出通路１２ｂとが配置され、一方吸込通路１３ａに吸い込まれた空気は一方吸込通路１３ａ内の熱交換器部分１８ａを通過して第１ファン８ａに吸い込まれ、他方吸込通路１３ｂに吸い込まれた空気は他方吸込通路１３ｂ内の熱交換器部分１８ｂを通過して第２ファン８ｂに吸い込まれる空調装置」は、複数の吹出通路から空気を吸い込んで複数の吹出通路から空気を吹出すことができ、複数の空調空間を夫々独立して制御できる。

また、一方吸込通路１３ａと一方吹出通路１２ａには、車室内の空気が循環されて空調され、他方吸込通路１３ｂと他方吹出通路１２ｂには、車外の空気が流れて空調され、ユニットケース９が内外気２層ユニットを形成している空調装置は、径方向の寸法が抑制された内外気２層ユニットにすることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図７おいて、ブロワモータ５の周囲に、空気とブロワモータ５が熱交換するための熱交換部材となる冷却フィンとなる多数の突起４１を設けている。これによれば、ブロワモータ５の冷却効果が高まる。かつブロワモータ５の発熱を空調風の暖房に活用することができる。

以上のように、ブロアモータに放熱フィンが設けられた空調装置、具体的には、ブロアモータ５の外周に放熱用のフィンとなる多数の突起４１が設けられている空調装置は、ブロワモータの発熱を熱交換器に囲まれた空間に放出することができ、ブロワモータの熱の有効利用またはブロワモータの冷却ができる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図８は第５実施形態を示す。図９は、図８において下部モードドア１ｂ、３ｂを閉じた状態を示す。図８では、上部モードドア４１ａ、４３ａと下部モードドア４１ｂ、４３ｂとが共に開放して、上部吹出口１ａ、３ａと下部吹出口１ｂ、３ｂとの両方から送風する。一方、図９では、上部モードドア４１ａ、４３ａが開放し、下部モードドア４１ｂ、４３ｂが閉鎖して、上部吹出口１ａ、３ａからのみ送風する。

第５実施形態では、図８のように、上部吸込通路１３ａと下部吸込通路１３ｂとを互いに連通不能とするために、連通路４６を左右の連通路仕切りドア４７、４８で閉じている。一方、図９のように、上部と下部との吸込通路１３ａ、１３ｂを互いに連通させるために、連通路４６が、左右の連通路仕切りドア４７、４８を開放して、連通状態にされている。

これにより、図９では、下部モードドア４１ｂ、４３ｂが閉鎖していても、連通路仕切りドア４７、４８が開放することで連通路４６を通過した空気が上部吹出口１ａ、３ａに導かれる。

（第５実施形態の作用効果）
上部吹出口１ａ、３ａまたは下部吹出口１ｂ、３ｂのいずれか一方のみから送風する場合に、上部と下部との吸込通路１３ａ、１３ｂの両方が利用可能となる。ちなみに吸込通路１３ａ、１３ｂの片側しか利用できない場合は、通風圧損が大きくなる上に、熱交換器の片側半分しか利用できないため、送風量および熱交換能力共に不足する場合が考えられる。

以上のように、連通路仕切りドア４７、４８を有する空調装置、具体的には、一方吸込通路１３ａと他方吸込通路１３ｂとを熱交換器１８の下流側で連通させる連通路４６と、連通路４６を開閉する連通路仕切りドア４７、４８を設けた空調装置は、一方吹出通路と他方吹出通路とのいずれか一方のみから送風する場合に、一方吸込通路と他方吸込通路との両方が利用可能となる。ちなみに一方吸込通路と他方吸込通路との片側しか利用できない場合は、通風圧損が大きくなる上に、熱交換器１８の片側半分しか利用できないため、送風量および熱交換能力が共に不足してしまう。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図１０は、上部モードドア４１ａ、４３ａと下部モードドア４１ｂ、４３ｂが共に開放して上部吹出口１ａ、３ａと下部吹出口１ｂ、３ｂとの両方から送風する場合である。一方、図１１は、上部モードドア４１ａ、４３ａが開放し、下部モードドア４１ｂ、４３ｂが閉じて、上部吹出口１ａ、３ａのみから送風する場合である。

第６実施例では、図１１のように、上部と下部との吹出通路１２ａ、１２ｂを連通させるためのバイパス通路５１を設けている。バイパス通路５１は、上部バイパス開閉ドア５２ａ、５３ａおよび下部バイパス開閉ドア５２ｂ、５３ｂにて開閉可能である。

図１１では、上部バイパス開閉ドア５２ａ、５３ａおよび下部バイパス開閉ドア５２ｂ、５３ｂが開放されることで、下部ファン吸入開口２３ｂを通過した空気が、バイパス通路５１を通過して上部吹出口１ａ、３ａに導かれる。

（第６実施形態の作用効果）
バイパス通路５１によって、上部吹出口１ａ、３ａまたは下部吹出口１ｂ、３ｂのいずれか一方のみから送風する場合において、上部吸込通路１３ａと下部吸込通路１３ｂとの両方が利用可能となる。更に、上部ファン８ａおよび下部ファン８ｂの両方が利用可能となる。

以上のように、バイパス通路を有する空調装置、具体的には、一方吹出通路１２ａと他方吹出通路１２ｂとを結ぶバイパス通路５１と、バイパス通路５１を開閉するバイパス開閉ドア５２ａ〜５３ｂを設けた空調装置は、片方の吹出口からのみ送風する場合でも、両方の吸込通路およびファンを利用することができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図１３は、本発明の第７実施形態に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。図１４は、本発明の第７実施形態の変形例に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。

第１実施形態においては、エバポレータ１６は円筒形であり、平面図は閉じた円形であるが、図１３において、エバポレータ１６は、一部に開放部１６ｋを有する。そして、開放部１６ｋには、図示しない冷媒の流入配管と流出配管の各接続口が存在する。

これにより、エバポレータ１６に冷媒が流入する流入配管を介して、エバポレータ１６内を平面方向から見て円弧形状に流れた冷媒を流出配管から排出することができる。また、開放部１６ｋに流入配管および流出配管を配置できる。つまり、開放部１６ｋが、配管等を通すスペースとして利用できる。なお、図１３では、上下の円弧形のタンク部（エバポレータのタンク部）が、図１３の紙面の手前側および奥側に配置されている。

図１４の変形例においては、円筒形のタンク部１６ｔ１、１６ｔ２が、図１４の紙面の手前側および奥側に延在して配置されている。なお、エバポレータ１６に限らず、フィルタ１５、ヒータコア１８、およびエアミックスドア１７も円筒形状ではなく、一部に開放部を有するＣ字形状とすることができる。これにより、取り付け、配管の接続、製造のいずれかが容易になる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。図１５は、本発明の第８実施形態に使用するエバポレータ１６を上方から見た模式平面図である。図１６は、本発明の第８実施形態の変形例に使用するエバポレータを上方から見た模式平面図である。

第１実施形態においては、エバポレータ１６は円筒形であり、平面から見た場合には閉じた円形であるが、図１５において、エバポレータ１６は、一部に開放部１６ｋを有する全体として矩形である。これにより流入配管を介して、エバポレータ１６内を平面方向から見て矩形状に流れた冷媒を流出配管から排出することができる。

また、開放部１６ｋに流入配管および流出配管の各接続口を配置できる。つまり、開放部１６ｋが、配管等を通すスペースとして利用できる。なお、図１５では、エバポレータのタンク部が、図１５の紙面の手前側および奥側に配置されている。

変形例を示す図１６においては、通常の箱型のエバポレータ部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを４個組み合わせて、全体として多角形状のエバポレータ１６を形成している。４個のエバポレータ部１６ａ〜１６ｄの各々は、箱型であり周知の形状であるから、製造が容易である。なお４個でなくても５個、６個でも良い。この場合、開放部１６ｋは、１６ｋ１、１６ｋ２、１６ｋ３、１６ｋ４のように分散される。

なお、エバポレータ１６に限らず、フィルタ１５、ヒータコア１８、およびエアミックスドア１７も円筒形状ではなく、一部に開放部を有する矩形状または複数のセグメントを組み合わせた全体として多角形の形状に構成することができる。これにより、取り付け、配管の接続、製造のいずれかが容易になる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１実施形態のように、ヒータコア１８とエバポレータ１６とフィルタ１５とエアミックスドア１７とを全て吸込通路１３に収容する必要はなく、ヒータコア１８とエアミックスドア１７だけを吸込通路１３内に収容して、エバポレータ１６とフィルタ１５とは、図２の仮想線で示した吸込口の上流側のダクト１１ｆ内に配置しても良い。この場合は、図２の吸込口１１にはエバポレータ１６とフィルタ１５とを通過した冷風が導かれる。この場合、エバポレータ１６とフィルタ１５とは箱型の周知のものを使用することができる。

本発明の空調装置は、車両室内のシート内に装備されたシート空調装置として使用することができる。また、小型かつ扁平な形状を利用して車両のドア内に内蔵したドアインタイプの空調装置とすることもできる。

また、図１において、矢印II方向は、第１実施形態において水平方向つまり車両の前方向になるように配置したが、矢印II方向を天方向に配置することもできる。この場合は、左右の吹出口１、３を、車室内のサイド吹出口またはフェイス吹出口に導き、上方の吹出口４をデフ吹出口に導き、下方の吹出口をフット吹出口に導くことができる。そのため、ダクトの配管が容易になる。

このように吹出口１〜４が、環状に配置され、かつ、天地方向の２箇所と左右の２箇所に配置されて、車室内に空調風を送風する空調装置によれば、吹出口が設けられた面を空調すべき車室内方向に向けているため、吹出口からの空調風をダクトで車室内に導き易い。

また、図２において、吸入口１１は、ユニットケース９の円周方向に分散配置されても良い。更に、１６が冷房用熱交換器であり、１８が暖房用熱交換器であれば良く、冷媒が流れるエバポレータやエンジン冷却水が流れるヒータコアである必要は無い。つまり、これらの熱交換器１６、１８は、ペルチェ素子のような電気式であっても良い。

更に、ヒータコアへのエンジン冷却水の流量を調整してエアミックスドアを無くすこともできる。なお、図６等の一対の熱交換器部１８ａ、１８ｂは、夫々独立した熱交換器であっても良い。

９ ユニットケース
１４ 隔壁
１８ｓ 空気流出面相互間内の空間
２４ 凹部
４６ 連通路
４７、４８ 連通路仕切りドア
５１ バイパス通路
５２ａ、５３ａ、５２ｂ、５３ｂ バイパス開閉ドア
８２ ファンボス部
８３ ファン外周部

Claims (10)

1. 吸込通路（１３）と吹出通路（１２）とを備えたユニットケース（９）と、
   前記吸込通路（１３）と前記吹出通路（１２）とを区画する隔壁（１４）と、
   前記吸込通路（１３）の内部に設けられた熱交換器（１８）と、
   前記吸込通路（１３）の外部に設けられた吸込口（１１）と、
   前記吹出通路（１２）の内部に設けられたファン（８）と、
   前記吹出通路（１２）の外部に設けられた吹出口（１〜４）と、を備え、
   前記隔壁（１４）は、前記吸込通路（１３）と前記吹出通路（１２）とを前記ファン（８）の回転軸方向に分離し、
   前記熱交換器（１８）は、前記ファンの回転軸（８１）を延長した位置の前記吸込通路部分と成る空間（１８ｓ）の周りを取囲んで配置され、
   前記空間（１８ｓ）は、前記熱交換器（１８）の空気流入面から前記熱交換器（１８）内を通過した空気が空気流出面から出た位置に存在し、
   前記ファン（８）と前記空間（１８ｓ）との間の前記隔壁（１４）部分にファン吸入開口（２３）が形成され、
   前記吸込口（１１）から前記吸込通路（１３）内に流入した空気が、前記熱交換器（１８）を通過して、前記ファン吸入開口（２３）から前記ファン（８）に流入し、更に、前記ファン（８）によって前記吹出通路（１２）内を通過して前記吹出口（１〜４）から送風され、
   前記吸込通路（１３）は、一方側に配置された一方吸込通路（１３ａ）と他方側に配置された他方吸込通路（１３ｂ）とから成り、
   前記吹出通路（１２）は、一方側に配置された一方吹出通路（１２ａ）と他方側に配置された他方吹出通路（１２ｂ）とから成り、
   前記ファン（８）は、前記一方吹出通路（１２ａ）内に配置された第１ファン（８ａ）と前記他方吹出通路（１２ｂ）内に配置された第２ファン（８ｂ）とから成り、
   前記吸込通路（１３）を挟んで前記一方吹出通路（１２ａ）と前記他方吹出通路（１２ｂ）とが配置され、
   前記一方吸込通路（１３ａ）に吸い込まれた空気は前記一方吸込通路（１３ａ）内の熱交換器部分（１８ａ）を通過して前記第１ファン（８ａ）に吸い込まれ、
   前記他方吸込通路（１３ｂ）に吸い込まれた空気は前記他方吸込通路（１３ｂ）内の熱交換器部分（１８ｂ）を通過して前記第２ファン（８ｂ）に吸い込まれることを特徴とする空調装置。
2. 吸込通路（１３）と吹出通路（１２）とを備えたユニットケース（９）と、
   前記吸込通路（１３）と前記吹出通路（１２）とを区画する隔壁（１４）と、
   前記吸込通路（１３）の内部に設けられた熱交換器（１８）と、
   前記吸込通路（１３）の外部に設けられた吸込口（１１）と、
   前記吹出通路（１２）の内部に設けられたファン（８）と、
   前記吹出通路（１２）の外部に設けられた吹出口（１〜４）と、を備え、
   前記隔壁（１４）は、前記吸込通路（１３）と前記吹出通路（１２）とを前記ファン（８）の回転軸方向に分離し、
   前記熱交換器（１８）は、前記ファンの回転軸（８１）を延長した位置の吸込通路部分と成る空間（１８ｓ）の周りを取囲んで配置され、
   前記空間（１８ｓ）は、前記熱交換器（１８）の空気流入面から前記熱交換器（１８）内を通過した空気が空気流出面から出た位置に存在し、
   前記ファン（８）と前記空間（１８ｓ）との間の前記隔壁（１４）部分にファン吸入開口（２３）が形成され、
   前記吸込口（１１）から前記吸込通路（１３）内に流入した空気が、前記熱交換器（１８）を通過して、前記ファン吸入開口（２３）から前記ファン（８）に流入し、更に、前記ファン（８）によって前記吹出通路（１２）内を通過して前記吹出口（１〜４）から送風され、
   前記吸込通路（１３）の内部にエバポレータ（１６）と前記熱交換器（１８）となるヒータコアとを備え、前記ヒータコアは、前記エバポレータよりも内周側に配置され、
   前記ヒータコアの空気流出面で囲まれた領域と前記ファン吸入開口（２３）との間にエアミックス空間（２２）を有し、
   前記ファン（８）の直径は、前記ヒータコアの空気流出面間の直径より大きく、前記エバポレータ（１６）の空気流出面間の直径より小さいことを特徴とする空調装置。
3. 更に、前記一方吹出通路（１２ａ）と前記他方吹出通路（１２ｂ）とを結ぶバイパス通路（５１）と、
   前記バイパス通路（５１）を開閉するバイパス開閉ドア（５２ａ、５３ａ、５２ｂ、５３ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
4. 更に、前記一方吸込通路（１３ａ）と前記他方吸込通路（１３ｂ）とを前記熱交換器（１８）の下流側で連通させる連通路（４６）と、
   前記連通路（４６）を開閉する連通路仕切りドア（４７、４８）を設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載の空調装置。
5. 更に、前記ファン（８）を駆動するブロアモータ（５）を有し、該ブロアモータ（５）が前記空気流出面相互間内の前記空間（１８ｓ）内に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の空調装置。
6. 前記ブロアモータ（５）の外周に放熱用のフィンとなる多数の突起（４１）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の空調装置。
7. 更に、前記ファン（８）を駆動するブロアモータ（５）を有し、前記ファン（８）は前記回転軸（８１）が結合されたファンボス部（８２）の厚さが前記ファンのファン外周部（８３）よりも薄い構造を有し、前記吹出通路（１２）部分を構成する前記ユニットケース（９）の一部が前記ファンボス部（８２）方向に窪んで凹部（２４）が形成され、前記凹部（２４）内に前記ブロアモータ（５）の少なくとも一部が収納されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の空調装置。
8. 更に、前記熱交換器（１８）による空気との熱交換量を調整するエアミックスドア（１７）を前記熱交換器（１８）に隣接して配置しており、かつ前記エアミックスドア（１７）を駆動するドアアクチュエータ（６）を前記ユニットケース（９）の外側に配置しており、
   前記ファン（８）は前記回転軸（８１）が結合されたファンボス部（８２）の厚さが前記ファンのファン外周部（８３）よりも薄い構造を有し、前記吹出通路（１２）部分を構成する前記ユニットケース（９）の一部が前記ファンボス部（８２）方向に窪んで凹部（２４）が形成され、前記凹部（２４）内に、前記ドアアクチュエータ（６）の少なくとも一部が収納されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の空調装置。
9. 前記ユニットケース（９）は円板状の第１面（９１）と該第１面（９１）に対向する第２面（９２）と、前記第１面（９１）と前記第２面（９２）とを結ぶ円周側面（９３）とを有し、
   前記吹出口（１〜４）は、前記第１面（９１）または前記第２面（９２）に環状に複数配置され、車室内に空調風を送風することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の空調装置。
10. 前記一方吸込通路（１３ａ）と前記一方吹出通路（１２ａ）には車室内の空気が循環されて空調され、前記他方吸込通路（１３ｂ）と前記他方吹出通路（１２ｂ）には車外の空気が流れて空調され、前記ユニットケース（９）は、内外気２層ユニットを形成していることを特徴とする請求項１と３と４とのいずれか一項に記載の空調装置。

Images