JPH02503664A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両用空気調和装置 発明の分野 本発明は、交通工学に関し、より詳しくは車両用空気調和装置に関する。

本発明の最も効果的な利用分野は、液冷式エンジン冷却装置を備えた自走式車両 、特に自動車、道路建設機械、及び農業機械の分野である。

本発明はまた様々な固定プラントにおいても利用できる。

先行技術 車両のキャビン（客室）内の換気、冷房、及び暖房を確実にする空気調和装置は 技術上公知である（米国特許公報Ａ−３６７０８０８号）。この空気調和装置は 、内部隔壁により以下の区分室に分割されるハウジングから成る。これらの区分 室は、コンデンサ室と、それぞれが冷却器のコンプレッサ及びエンジンの冷却装 置に接続するエバポレータ及びヒータを連続して装着する区分室とである。エア ダクト内で必要な空気循環を確実にする電動ファンが、各区分室内に設けられる 。

この空気調和装置は、大きさに関していかなる制限も受けないように車両の屋根 上に装架される。しかし、空気調和装置のこの配置は、車両に対して付加的な空 力抵抗を発生させ、そのため車両のエネルギー性能が減衰しかつ燃料消費量が増 大する。

さらに、加熱空気を最上部からキャビン（客室）へ供給することは、空気流の最 適な分配、すなわちキャビン（客室）の床、フロントガラス、及び側方窓に沿っ た分配の妨げとなり、そしてエアダクトの補助装置及びその収容場所を必要とす る。

車両のキャビン（客室）内に取付けられる車両用空気調和装置もまた技術上公知 である（米国特許公報Ａ−４２６２７３８号）。　。

この空気調和装置は、車両のキャビン（客室）から外部空気及び／又は再循環空 気を吸入するためのボート及び制御ゲートを備えた吸入部を持つハウジングと、 該ハウジング内に連続してかつ互いに離れて位置し、それぞれが冷却器のコンプ レッサ及びエンジンの冷却装置に接続するエバポレータ及びヒータと、これらの 熱交換器を通して車両のキャビン（客室）に空気を供給する電動ファンと、暖気 用及び冷気用エアダクトに設置されまた上記熱交換器間の空間に設置される制御 ゲートとから成る。

この空気調和装置は、空気流の合理的分配を確実にする。

しかしこの装置は大きな軸方向寸法を持ち（ヒータ、エバポレータ、及びこれら の間に設けられたゲートの直列配置による）、そのため計器盤の下への装着が妨 げられ、かつ構造が複雑になっている。

本願発明は、効率的な空気の冷却及び加熱を確実にする組合せ熱交換器を使用し た車両用小型空気調和装置を供給するという課題に基づく。

発明の開示 上記の課題は、コンプレッサ及びエンジン冷却装置にそれぞれ接続するエバポレ ータ及びヒータを収容したハウジングと、ファンと、暖気用及び冷気用エアダク トに設けられる制御ゲートとを具備する車両用空気調和装置によって解決される 。本発明によれば、前記のエバポレータ及びヒータは熱伝搬体用の通路を持つ交 互熱交換プレートの集積体形状から成り、そして前記ファンは空気流に関して前 記熱交換プレート集積体の上流に設置される。ファンと熱交換プレート集積体と の間には、暖気用エアダクトの補助制御ゲートが設けられる。この補助制御ゲー トは、次の三位置間を移動するように装着される。第一位置では、ゲートは熱交 換プレート集積体の表面の一部分を遮断し、かつ集積体の遮断部分とハウジング とで暖気用エアダクトに連絡する前方空間を定義する。第二位置では、ゲートは 暖気用エアダクトを遮断して熱交換プレート集積体の全表面を露出させる。そし てハウジング内に設けられた後方空間は、ゲートが開放位置にあるときは冷気用 エアダクトに、ゲートが閉鎖位置にあるときは暖気用エアダクトに連絡する。

交互熱交換プレートの集積体形状でエバポレータ及びヒータを供給することによ り、空気調和装置の軸方向寸法が減少し、そのかさが減り、装着が容易になる。

個別のエバポレータ及びヒータによる熱除去に等しい熱除去性を高めるための組 合せ熱交換器を備えた本発明の空気調和装置において、各熱交換プレートが互い のスペーサとじて作用しかつ表面積を増大させるために要するのは、前記組合せ 熱交換器のより小さな熱伝搬面である。

さらに、組立て熱交換器を通して空気を吹き動かすために必要なのは、直列装着 されたエバポレータ及びヒータの場合に比べて出力の小さい電動ファンである。

また、エネルギー消費量もこの空気調和装置の全体としてより小さなかさのため に低減される。

さらにまた、ファンと熱交換プレートとの間に設けられた補助制御ゲートの供給 及びエアダクトの構造的配置により、熱交換器を通過する空気流を、空気の予備 加熱及びさらに加熱するための次の１８０°転回を伴って熱交換器の熱伝搬面の 一部を通過させることによって、人の操作に対する最大の満足感を高めるように 制御することが可能になる。

本発明に係る空気調和装置の後方空間は、補助エアダクトを通して前方空間に連 絡していることが望ましい。この補助エアダクトは、その各々と後方空間との間 に設けた制御ゲートと一体であり、そして暖気用ダクト及びフロントガラス吹出 用エアダクトに永久的に連絡する。

空気調和装置の上記の構造は、空気流の分配における機会増加をもたらし、その ため車両のキャビン（客室）内の満足感を改善する。

空気流が冷却及び加熱の両形態において熱交換器の熱伝搬面全体を通過するとき には、本発明に係る空気調和装置は、後方空間の側面にある補助エアダクトの内 部空間を遮断するゲートを開放し、空気をそれぞれのエアダクトに導くことによ って、キャビン（客室）の床及び屋根の画部分に確実に空気を供給する。

空気流が熱交換器の前面の一部を通過し、そして後の加熱のために１８０°転回 するときには、補助エアダクトは暖気を底部からフロントガラスに吹出すように 導くために使用される。

図面の概要 本発明のその他の目的及び利点は、添付図面に示された明確な実施態様の以下の 詳細な説明により明らかになるだろう。

図面については： 第１図は本発明に係る空気調和装置の全体図、第２図は第１図の線■−Ｈに沿っ た断面図（補助制御ゲートが暖気用ダクトを遮断した空気調和装置作動様態を示 す）、第３図は第２図の線■−■に沿った断面図、第４図は第１図の線ＴＶ−Ｉ Ｖに沿った断面図（補助制御ゲートが熱交換プレート集合体の表面の一部を遮断 した空気調和装置作動様態を示す）、第５図は第２図の線Ｖ−■に沿った断面図 、第６図は第２図の線ＶＩ−Ｖｌに沿った断面図、第７図は第２図の線■−■に 沿った断面図、第８図は空気調和装置の実施態様を示す。

発明の好適な実施態様 車両用空気調和装置は、それぞれがエバポレータ２及びヒータ３を形成する交互 型熱交換プレートの集積体を収容するハウジング１　（第１図〜第８図）を具備 する（第３図）。エバポレータ２の熱交換プレートは、冷却器（図示せず）のコ ンプレッサに接続する平形多通路管から成るコイル形状である。そしてヒータ３ のプレートは前記コイルの−巻きの間に設置され、かつエンジン冷却装置（図示 せず）に接続する。

各熱交換プレートは、熱伝搬体すなわちエンジン冷却装置の冷媒及び冷却剤の循 環用に各々の通路４．５を備える。エバポレータ２及びヒータ３の熱交換プレー トは、広い表面積を持つ挿入物６によって互に接続している。

また熱交換プレートは、エバポレータ２及びヒータ３の熱交換面を拡大させるよ うに相互間のスペーサとして作用する。

電動ファン７は、外部空気及び／又は循環空気の供給用に熱交換プレート集積体 の上流に装備される。この空気は、熱交換プレート集積体を通って、制御ゲート ９を持つ暖気用エアダクト８、フロントガラス吹出用エアダクト１０、側方窓吹 出用エアダクト１１、及びゲート１３を持つ冷気用エアダクト１２へと供給され る。

暖気用エアダクト８の補助制御ゲート１４は、電動ファン７と熱交換プレート集 積体との間に設置される（第４図、第８図）。この補助制御ゲート１４は、三位 置間を移動可能である。

第一位置において、補助制御ゲート１４は熱交換プレート集積体の表面の一部を 遮断し、そしてプレート集積体の遮断部分とハウジング１とにより、エアダクト ８に連絡する前方空間１５を定義する。そして第二位置において、補助制御ゲー トは、エアダクト８を遮断するように熱交換プレート集積体の全表面を露出させ る（第２図）。後方空間１６は、ハウジング１内で熱交換プレート集積体の下流 に設けられ、冷気用エアダクトのゲート１３が開放位置にある場合は冷気用エア ダクト１２に連絡する。このゲート１３が閉鎖位置にある場合は、後方空間１６ は暖気用エアダクト８に連絡する。

空気調和装置の上記の構造は、上記の説明に限定されるものではない。

特に、エバポレータ２の熱交換プレートは、それぞれ互いに平行に接続する進入 及び放出多岐管を備えたＵ字形の旋回体形状でも良い。

図に示される挿入物６は、ルーバ付の波形子−プ形状であるが、他の実施態様も 同様に使用できる。

補助制御ゲート１４もまた様々な方法で構成できる。

ゲート１４の表面は、熱交換プレート集積体の一部を遮断するのに十分に正確で あるが、ゲートの実施態様はその表面が熱交換プレート集積体の一部を遮断する のに十分な大きさではない場合でも可能である（第８図）。この場合は、プレー ト集積体の必要部分をゲート１４と共に覆うエプロン１７がハウジングに固定さ れる（第２図、第４図）。

補助ゲート１４は断熱材から作られるか、もしくは供給空気から加熱空気への熱 流入を防止するような材料で被覆されても良い。

側方枝部を備える補助エアダクト１８がハウジングの各端部に設けられる。この ダクトの内部は、プレート集積体の端面と制御ゲート１９とによってハウジング ｌの内部の側面に定義される。制御ゲート１９′は側方枝部を遮断すること、か つ補助エアダクト１８が後方空間１６に連絡することを可能にする。

補助エアダクト１８は、暖気用エアダクト８及びフロントガラス吹出用エアダク ト１０に永久的に連絡し、そのために開口部２０がエアダクト１８の最上部に設 けられる。

この空気調和装置は、以下のように作用する。

冷房モードでは、電動ファン７は再循環空気を熱交換プレート集積体の全表面へ と供給する。

エバポレータ２０通路４を通って冷媒が循環する。

冷媒が液体から蒸気へと、広い表面積を持つ挿入物６を通っての空気からの熱除 去を伴って位相転換する結果、空気は冷却されかつエアダクト１２を通って乗物 のキャビン（客室）へと導かれる。このときエアダクト８は補助ゲート１４によ って遮断され、かつエアダクト１８はゲート１９によって遮断される。

冷気はこのように、空気調和装置の後方空間からエアダクト１２のみを通って流 出する。

エアダクト１８のゲート１９が開いているときは、冷気はエアダクト１８へと導 かれ、そしてエアダクト１８が開口部２０を通してフロントガラス吹出用エアダ クト１０と、そして暖気用エアダクト８と永久的に連絡しているため、冷気は空 気調和装置の全ての吹出しエアダクトを通り抜け、そのため乗物のキャビン（客 室）内に必要とされる運転状況を急速に供給するようになっている。

暖房モードでは、空気ファンは外部の空気を熱交換プレート集積体へ供給し、そ してエンジン冷却装置の液体がヒータ３の通路５を通って循環する。

空気が熱交換プレート集積体の全表面に供給され、そして制御ゲー［４，９が暖 気用エアダクト８を遮断しているときに、補助エアダクト１８がゲート１９によ って、かつエアダクト１２がゲート１３によって遮断されるならば、暖気はエア ダクト１１のみに導かれる。

エアダクト１８のゲート１９が開放位置にあり、かつエアダクト１２のゲート１ ３が閉鎖位置にあることにより、後方空間１６からの暖気は側方窓吹出用エアダ クト１１とエアダクト１８とに導かれ、また開口部２０を通ってフロントガラス 吹出用エアダクト１０へ、そしてゲートが開放位置にあるエアダクト８へと導か れる。エアダクト１０から流出する空気流を遮断することにより、フロントガラ スへの吹出しが強まる。

熱交換プレートの表面の一部が補助ゲート１４によって遮断されるとき、電動フ ァン７によって供給される空気はハウジング１の後方空間１６内へ進入する。エ アダクト１２がゲート１３によって遮断され、かつエアダクト１８かゲート１９ によって遮断されるに従って、暖気は１８０°の転回のみが可能になり、そして 熱交換プレート集積体の残りの部分を通過し、かつ前方空間１５に流入する。空 気は、前方空間１５からエアダクト８及びエアダクト１８へ、そして開口部２０ を経てフロントガラス吹出用エアダクト１０へと導かれる。エアダクト１１は自 由に開いても閉じても良い。

以上のように、本発明に係る空気調和装置は、車両のキャビン（客室）内の空気 流制御能力を高め、それにより人の作業状況を改善する。

本発明は上記の実施態様に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲を超 えることなく他の実施態様並びに修正案の使用ができる。

産業上の利用可能性 本発明は、液冷式エンジン冷却装置を備えた自走式車両、特に自動車、道路建設 機械、及び農業機械において使用できる。

ｆ／ｌ；、　８ 手続補正書（方式） ％式％ 】、事件の表示 ＰＣＴ／ＳＵ８９１０００３４ ２、発明の名称 車両用空気調和装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号６、補正の対象 明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録 明細書及び請求の範囲の翻訳文　　各　１　通国際調査報告

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．コンプレッサ及び車両のエンジン冷却装置にそれぞれが接続するエバポレー タ（２）及びヒータ（３）を収容しているハウジング（１）と、ファン（７）と 、暖気用及び冷気用エアダクト（８，１２）に設けられた制御ゲート（９，１３ ）とを具備する車両用空気調和装置において、エバポレータ（２）及びヒータ（ ３）は、熱伝搬体用の通路（４，５）を備えた交互型熱交換プレート集積体の形 状から成り、それに対してファン（７）は空気流に関して熱交換プレート集積体 の上流に配備され、そして前記ファン（７）と熱交換プレート集積体との間に設 けられる暖気用エアダクト（８）の補助制御ゲート（１４）が二位置間を移動す るように装着され、その第一位置において前記ゲートは、熱交換プレート集積体 の一部を遮断し、かつ熱交換プレート集積体の遮断部分とハウジング（１）とに よって、暖気用エアダクト（８）に連絡する前方空間（１５）を定義し、また第 二位置において前記ゲートは、熱交換プレート集積体の全表面積を露出させて暖 気用エアダクト（８）を遮断し、そして後方空間（１６）がハウジング（１）内 で熱交換プレート集積体の下流に定義され、ゲート（１３）か開放位置にあると き後方空間は冷気用エアダクト（１２）に連絡し、ゲート（１３）が閉鎖位置に あるときは暖気用エアダクト（８）に連絡することを特徴とする空気調和装置。
2. ２．前記後方空間（１６）は、補助エアダクト（１８）を通って前記前方空間に 連絡し、該補助エアダクト（１８）はその各々と後方空間（１６）との間に設け られた制御ゲートを備え、そして前記補助エアダクト（１８）は暖気用エアダク ト（８）及び車両のフロントガラス吹出用エアダクト（１０）に永久的に連絡す ることを特徴とする請求項１記載の空気調和装置。