JPH0899525A - 車両用後方空気調和装置 - Google Patents

車両用後方空気調和装置

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JPH0899525A
JPH0899525A JP6236843A JP23684394A JPH0899525A JP H0899525 A JPH0899525 A JP H0899525A JP 6236843 A JP6236843 A JP 6236843A JP 23684394 A JP23684394 A JP 23684394A JP H0899525 A JPH0899525 A JP H0899525A
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秀明 保田
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健司 神笠
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化および薄型化するとともに、通気抵抗
を少なくして十分な風量を確保する。 【構成】 送風手段を、軸方向に延びる複数の羽根13
が周方向に列設され、かつ、軸方向に連結板14を介し
て連設されたクロスフローファン4で構成して、車両の
幅方向に水平に配置する。熱交換器2をクロスフローフ
ァン4の吸入側で、かつ、車両の前後方向に配置し、ケ
ーシング1の空気吸入口6および空気吹出口7をリアパ
ーセルパネルPに開口させた。ケーシング1を、クロス
フローファン4の回転軸5を含む面で上下に分割された
上ケーシング1aと下ケーシング1bとで形成する。ケ
ーシング1の空気吸入口6から空気吹出口7への通風路
を略U字形に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両用後方空気調和装
置、詳しくは車両のリアパーセルパネルの下面に設けら
れて車内後方の空気を冷却する車両用後方空気調和装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車両には、従来、車内前方だ
けでなく後方にも空気調和装置を設けたものがある。こ
の種の空気調和装置は、図22に示すように、コンプレ
ッサ101と、熱交換器(コンデンサ)102と、ドラ
イヤレシーバ103と、並列接続された2つの熱交換器
(エバポレータ)104とで構成される冷凍サイクルか
らなっている。一方の熱交換器104はフロント用で、
その流入側には膨張弁105が設けられている。他方の
熱交換器104はリア用で、その流入側には膨張弁10
5および電磁弁106が設けられている。前記電磁弁1
06は、リア用熱交換器104への冷媒の供給を制御す
るものである。
【0003】前記リア用熱交換器104、膨張弁105
及び電磁弁106は、図23に示すように、遠心式ファ
ン107及びエアフィルタ108とともにリアクーラー
ユニットとしてケーシング109の中に収容され、車両
のリアパーセルパネルPの下面に取り付けられている。
前記ケーシング109内において、遠心式ファン107
と熱交換器104は車両の幅方向に並べて配置され、エ
アフィルタ108は遠心式ファン107の上方に配置さ
れている。また、ケーシング109には、空気吸入口1
10がエアフィルタ108の上方に形成されるととも
に、当該空気吸入口110から熱交換器104を隔てた
位置に2つの空気吹出口111が形成されている。
【0004】空気吸入口110は、図24に示すよう
に、車両のリアパーセルパネルP上で開口している。2
つの空気吹出口111にはそれぞれ吹出ダクト112が
取り付けられ、これらの吹出ダクト112はリアパーセ
ルパネルPの下方を通って左右のルーフピラー内部に配
設され、該ピラーの上端部の送風口113まで導かれて
いる。この空気調和装置では、空気吸入口110からエ
アフィルタ108を介して遠心式ファン107の軸方向
に吸入された車内の空気は遠心式ファン107によって
半径方向に送風され、熱交換器104を通過して冷却さ
れた後、空気吹出口7から吹出ダクト112を通って送
風口113より車内に送風される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように車両のリア
パーセルパネルPに取り付けられる空気調和装置は、ト
ランクルームが狭くならないように、またそのリアパー
セルパネルPに取り付けられるオーディオ用スピーカや
車内空気排出用のエキストラクタ、ハイマウントアラン
プ等の邪魔にならないように、小型化、薄型化が要求さ
れている。しかし、前記従来の空気調和装置は、送風機
として遠心式ファン107を用いているため、その小型
化、薄型化するには限界があった。すなわち、図23に
示すように遠心式ファン107の回転軸を垂直方向にし
た場合に、該遠心式ファン107のファンモータが該遠
心式ファン107の下方に位置するため、上下方向に薄
くすることができない。仮に、遠心式ファン107の回
転軸を水平方向にしたとしても、ファンの径だけ上下方
向に厚くなる。
【0006】また、従来の空気調和装置では、熱交換器
104を隔てて左右に空気吸入口110と空気吹出口1
11が位置しているため、空気吹出口111は車両の幅
方向の左右いずれかに片寄ることになり、車内に均等に
冷風を吹き出すためには吹出しダクト112で車内の左
右の対象位置まで導く必要があった。このため、そのよ
うな吹出しダクト112の存在によって装置が大型化す
るうえ、通気抵抗が増大する等の問題があった。本発明
はかかる問題点を解決することを課題とし、小型化およ
び薄型化が可能であるうえ、通気抵抗が少なくて十分な
風量を確保することができる車両用後方空気調和装置を
提供することを目的とするものである。また、騒音や異
音の発生を押さえ、冷房即効性、換気性を向上する。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、第1の手段として、請求項1に記載のよ
うに、車両のリアパーセルパネルの下面に設けられ、冷
凍サイクルを構成する熱交換器と、車両内の空気を吸い
込んで前記熱交換器内部の冷媒と熱交換させて車両内に
吹き出す送風手段と、前記熱交換器および送風手段を収
容するケーシングと、前記送風手段を制御する制御手段
を備えた車両用後方空気調和装置において、前記送風手
段を、軸方向に延びる複数の羽根が周方向に列設され、
かつ、軸方向に連結板を介して連設されたクロスフロー
ファンと、該クロスフローファンの回転軸の一端に接続
されて該クロスフローファンを回転駆動するファンモー
タとで構成して、該クロスフローファンの回転軸を車両
の幅方向に水平に配置し、前記冷凍サイクルを構成する
熱交換器を、前記クロスフローファンの吸入側で、か
つ、該クロスフローファンの回転軸と平行に配置し、そ
の冷媒流入管および流出管を前記ファンモータと同じ側
に導設して、該冷媒流入管に冷媒の供給を制御する電磁
弁と液化冷媒を低圧低温化する膨張弁とを設け、前記ケ
ーシングを、前記クロスフローファンの回転軸を含む面
で上下に分割された上ケーシングと下ケーシングとで形
成し、該ケーシングに空気吸入口および空気吹出口を車
両前後方向に設けて前記リアパーセルパネルに開口さ
せ、該空気吸入口から空気吹出口への通風路を略U字形
に形成し、前記クロスフローファンと前記熱交換器との
間において前記下ケーシングに凝縮水の排水口を設け、
前記制御手段の発熱部品を、前記空気吸入口から前記熱
交換器までの通風路内に設けた。
【0008】また、第2の手段として、請求項2に記載
のように、前記ケーシングの空気吹出口の形状を、車両
の幅方向に長辺a,車両前後方向に短辺bを有する矩形
形状とし、該空気吹出口の長辺aと短辺bを、クロスフ
ローファンの回転軸方向の幅Lに対して、それぞれ、
【数7】a/L ≦ 1.10 0.08 ≦ b/L ≦ 0.19 の範囲に定め、前記空気吹出口の前記クロスフローファ
ンの回転軸からの高さcと、前記クロスフローファンの
直下の前記ケーシングの底からの高さeを、クロスフロ
ーファンの径Dに対して、それぞれ、
【数8】c/D ≧ 0.75 e/D ≦ 2.00 の範囲に定め、前記ケーシングに前記クロスフローファ
ンの吹出側下方から前記空気吹出口に至るリアガイダー
部を形成し、該リアガイダー部の形状が、
【数9】R=(D/2)e で表される対数螺旋形状とし、ここでRはクロスフロー
ファンの回転軸の中心からリアガイダー部までの距離、
Dはクロスフローファンの径、Aはtanαで表される
係数、θは始点からの角度であり、前記係数Aを決定す
る拡大角αは、
【数10】α=8〜13゜ の範囲に定め、前記ケーシングに前記クロスフローファ
ンの吹出側上方を覆う舌部を形成し、前記クロスフロー
ファンの回転軸の中心から該舌部の先端までの水平方向
寸法を、クロスフローファンの径Dに対して、
【数11】0.40 ≦ d/D ≦ 0.65 の範囲に定めた。
【0009】第3の手段として、請求項3に記載のよう
に、前記ケーシングの空気吹出口の車両幅方向の幅a
を、前記リアパーセルパネルの車両幅方向の幅Wに対し
て、
【数12】a/W ≧ 0.12 の範囲に定めた。
【0010】第4の手段として、請求項4に記載のよう
に、前記ケーシングの空気吸入口と空気吹出口のいずれ
か一方を中央に他方を両側に配置し、かつ、それらを前
記リアパーセルパネル上において車両の幅方向に配置し
てもよい。
【0011】第5の手段として、請求項5に記載のよう
に、前記クロスフローファンの空気吸入側に、当該クロ
スフローファンの連結板から前記熱交換器の近傍まで延
びる仕切壁を設けて、当該クロスフローファンへの空気
の通風路を分離することができる。
【0012】第6の手段として、前記リアパーセルパネ
ル上に、前記空気吹出口と連通する吹出しダクトを車両
幅方向に配設して、該吹出しダクトの中央および両端に
車両の前方に向かう小吹出口を設けてもよい。
【0013】第7の手段として、請求項7に記載のよう
に、前記ケーシングに、前記クロスフローファンの空気
吹出側と前記熱交換器の空気流入側とを連通する空気戻
し流路を設けることも可能である。同様に、第8の手段
として、請求項8に記載のように、前記吹出しダクトと
前記熱交換器の空気流入側とを連通する空気戻し流路を
設けてもよい。
【0014】第9の手段として、請求項9に記載のよう
に、前記ケーシングに、前記クロスフローファンの空気
吹出側とリアパーセルパネル下方のトランクスペースと
を連通する排気口を設けるとともに、該排気口と前記空
気吹出口とを選択して切り換えることができる排気ドア
を設けることも可能である。
【0015】
【作用】第1の手段では、空気吸入口よりクロスフロー
ファンの軸に直角方向に吸入された空気は熱交換器を通
過して冷却され、クロスフローファンによって空気吹出
口から車内に向かって吹き出される。また、下ケーシン
グにクロスフローファンを載置してその上に上ケーシン
グを取り付けることにより、下ケーシングと上ケーシン
グでクロスフローファンの回転軸が支持される。さら
に、空気吸入口から吸い込まれた空気は略U字形の通風
路を通って円滑に空気吹き出し口より吹き出される。
【0016】第2の手段によれば、適切に配設されたリ
アガイダー部と舌部により、ケーシングの内面に沿って
流れる風の剥離や乱流が防止され、風速が均一になり、
空気の流れが安定する。また、最適化された吹出口か
ら、均一風速で、かつ、低騒音の大風量の風が効率よく
吹き出す。第3の手段によれば、車両の幅方向の大きさ
に応じた寸法の空気吹出口より後席乗員に快適に送風さ
れる。
【0017】第4の手段によれば、空気がリアパーセル
パネルの中央から吸い込まれ両側から吹き出される。あ
るいは、リアパーセルパネルの両側から吸入され中央か
ら吹き出される。第5の手段によれば、熱交換器を通っ
て冷却された空気は仕切壁によって整流され、円滑にク
ロスフローファンに吸い込まれ、均一に吹き出される。
第6の手段によれば、吹出しダクトの小吹出口より後席
乗員に快適に送風が行われる。
【0018】第7、8の手段によれば、熱交換器で冷却
されてクロスフローファンにより吹き出される空気の一
部は、空気戻し流路を通って熱交換器の空気流入側に戻
り、再度熱交換器で冷却される。第9の手段によれば、
排気ドアを排気口側に切り換えると、車内の汚れた空気
や高温の空気はクロスフローファンによって排気口から
車外に排気される。
【0019】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図1〜図3は、本発明の第1実施例に係る車両
用後方空気調和装置(以下、リアクーラーユニットとい
う。)を示す。このリアクーラーユニットは、ケーシン
グ1の中に主に熱交換器2とエアフィルタ3とクロスフ
ローファン4とを収容したものである。
【0020】ケーシング1は、クロスフローファン4の
回転軸5を含む面で上下に分割された上ケーシング1a
と下ケーシング1bとからなっている。上ケーシング1
aの上面には空気吸入口6と空気吹出口7が形成され、
これらはクロスフローファン4の回転軸5に平行な細長
い矩形形状をなしている。下ケーシング1bの底面には
熱交換器2の空気流出側に排水口8が設けられ、熱交換
器2によって冷却されて凝縮した空気中の水分が車外に
排出されるようになっている。また、ケーシング1の内
部は、空気吸入口6から空気吹出口7に至る略U字形の
通風路となっている。
【0021】熱交換器2は、冷凍サイクルを構成するエ
バポレータであり、その空気流入側が斜め上に向いて前
記空気吸入口6を望むように、傾斜して配置されてい
る。電磁弁9および膨張弁10が設けられた冷媒流入管
11と冷媒流出管12はケーシング1の外面に突出さ
れ、車外の熱交換器であるコンデンサとコンプレッサに
それぞれ接続されるようになっている(図16参照)。
エアフィルタ3は、前記熱交換器2の空気流入側に近接
するように配置されている。
【0022】クロスフローファン4は、軸方向に延びる
複数の羽根13を周方向に列設し、かつ、軸方向に連結
板14を介して連設したものである。このクロスフロー
ファン4は、前記熱交換器2の空気流出側の空気吹出口
7を望む位置においてその回転軸5が水平になるように
配置されるとともに、その回転軸5が上ケーシング1a
と下ケーシング1bで挾持されて回転可能に支持されて
いる。このクロスフローファン4を駆動するファンモー
タ15は、前記熱交換器2の冷媒流入管11や流出管1
2と同側に設けられ、クロスフローファン4の回転軸5
の一端に接続されている。
【0023】前記熱交換器2の幅、クロスフローファン
4の軸方向長さ、空気吸入口6および空気吹出口7の幅
は、図3に示すように、全てほぼ同じ長さになってい
る。前記構成のリアクーラーユニットは、図4に示すよ
うに、車両のリアパーセルパネルPの下面に、その空気
吸入口6が後方に位置し、空気吹出口7が前方に位置す
るように取り付けられ、空気吸入口6および空気吹出口
7はリアパーセルパネルP上で開口している。なお、図
1において、PTは、クロスフローファン4のファンモ
ータ15の回転を制御する制御装置に用いられるパワー
トランジスタ、レジスタ等の発熱部品である。この部品
PTは、空気吸入口6と熱交換器2の間の通風路に取り
付けられ、この通風路を通る空気によって効率よく冷却
されるようになっている。
【0024】このリアクーラーユニットにおいて、図示
しないリアクーラースイッチをオンすると、電磁弁9が
開くとともに、ファンモータ15が駆動してクロスフロ
ーファン4が回転する。これにより、空気吸入口6から
吸入された車内の空気は、まずエアフィルタ3によって
清浄され、熱交換器2を通過してここで冷媒との熱交換
により冷却された後、クロスフローファン4によって空
気吹出口7から車内に送風される。
【0025】リアクーラーユニットは、軸に直角方向に
空気が貫く貫流形のクロスフローファン4を用いてお
り、特別な吸入路や吹出路を設ける必要がなく、ケーシ
ング1内のU字形通路に配置するだけでよいため、小型
化、薄型化できる。また、熱交換器2が傾斜して配置さ
れているため、流入側面積を大きく確保することができ
るとともに、上下方向の寸法が小さくなり、薄型にでき
る。さらに、空気吸入口6、空気吹出口7がリアパーセ
ルパネルPに開口されていて従来のようなダクトが不要
であること、熱交換器2の冷媒流入,流出管11,12
とクロスフローファン4のファンモータ15とが同じ側
に位置していること等により、スペースが有効に利用さ
れ、装置がコンパクトになっている。
【0026】空気吸入口6から空気吹出口7までの通風
路は、略U字形で最短経路であるうえ、そのU字形経路
の中に配置されたクロスフローファン4による空気の吸
込み流れおよび吹出し流れを妨げない形状である。この
ため、クロスフローファン4内の強制渦を安定させるこ
とができ、送風性能が向上するほか、騒音や異音の発生
が少なくなり、別部材からなるエアガイダーを使用する
ことなく、ワイドな風を空気吹出口7より車内に送風す
ることができる。
【0027】次に、前記実施例のリアクーラーユニット
空気調和装置の好ましい形状について、図5〜図7を参
照して説明する。前記ケーシング1の空気吹出口7の形
状は、車両幅方向の寸法をa(図6参照)、車両前後方
向の寸法をb(図5参照)、クロスフローファン4の回
転軸方向の幅をL(図6参照)とすると、
【数13】a/L ≦ 1.10 (好ましくは、a/
L=0.90) 0.08 ≦ b/L ≦ 0.19 (好ましくは、
b/L=0.12) の範囲になるように定められている。図8から明らかに
ように、b/Lが前記範囲内であれば、騒音が少なくな
り、大風量を確保することができる。
【0028】また、空気吹出口7の高さは、図5に示す
ように、クロスフローファン4の回転軸5からの高さを
c、ケーシング1の底からの高さをe、クロスフローフ
ァン4の羽根13の径をDとすると、
【数14】c/D ≧ 0.75 (好ましくは、c/
D=0.90) e/D ≦ 2.00 (好ましくは、e/D=1.7
0) で表される。
【0029】さらに、空気吹出口7の大きさは、図7に
示すように、当該空気吹出口7の車両幅方向寸法をa、
車両のリアパーセルパネルPの車両幅方向の寸法をWと
すると、
【数15】a/W ≧ 0.12 (好ましくは、a/
W=0.22) となるように定められる。
【0030】一方、図5に示すように、クロスフローフ
ァン4の空気吹出側の下方のケーシング1には、リアガ
イダー部Gが形成されている。このリアガイダー部Gの
形状は、クロスフローファン4の回転軸5を中心とする
リアガイダー部Gの半径をR、クロスフローファン4の
羽根13の径をD、拡大角α(度)によりtanαで表
される係数をA、支点Oよりの角度をθ(ラジアン)と
すると、
【数16】R=(D/2)e で表せる対数螺旋形である。拡大角αに対する騒音と風
量の変化の関係は図9に示されている。これにより、好
ましい拡大角αは、
【数17】α=8〜13゜ (さらに好ましくは、α
=10°) である。
【0031】また、クロスフローファン4の空気吹出側
の上方のケーシング1には、舌部(スタビライザ)Sが
形成されている。ここで、クロスフローファン4の回転
軸5から舌部S先端までの水平方向の距離をd、クロス
フローファン4の羽根13の径をDとすると、d/Dの
変化により、騒音と風量は図10に示すように変化す
る。したがって、
【数18】0.40 ≦ d/D ≦ 0.65 の範囲(好ましくは、d/D=0.54)になるように
定めるのが好ましい。
【0032】なお、前記第1実施例では、空気吸入口6
と空気吹出口7とを車両の前後方向に配置しているが、
図11に示すように、空気吹出口7を中央に、2つの空
気吸入口6を空気吹出口7の両側に配置して、これらを
1直線上に並設してもよい。この場合、ケーシング1側
面から2つの空気吸入口6まで吸入ダクト16を設け
る。あるいは、これと逆に、図12に示すように、空気
吸入口6を中央に、2つの空気吹出口7を空気吸入口6
の両側に配置して、これらを1直線上に並設してもよ
い。この場合も同様に、ケーシング1側面から2つの空
気吹出口7まで吹出しダクト17を設ける。このような
空気吸入口6と空気吹出口7の配置は、リアパーセルパ
ネルPが前後方向に短い車両であっても、効率よく配置
することができる。
【0033】また、図13,図14に示すように、前記
図4の配置と同様に空気吸入口6と空気吹出口7をリア
パーセルパネルPの中央に設ける一方、リアパーセルパ
ネルP上に吹出しダクト18を配設して前記空気吹出口
7と接続し、当該吹出しダクト18の中央および両端に
設けた合計3つの小吹出口19より車両の前方に向かっ
て吹き出すようにしてもよい。
【0034】これによると、後席乗員の後方の車両中央
部と車両両側部より冷風が吹き出すので、車両側方から
偏日射を受けた場合でも左右の小吹出口19より吹き出
す冷風がエアカーテンの役目をし、また冷風が乗員の頭
部に当たるので快適性を損なうことがない。また、吹出
しダクト18は、リアパーセルパネルPの上に配設する
直線状の簡単なものであるから、従来のようなダクトと
比較して通風抵抗が少なく、風量を維持できるととも
に、取付けが容易で、かつ、コストが安価になる。
【0035】前記吹出しダクト18の各小吹出し口19
には、図15に示すように、上下方向風向き変更用フィ
ン20と、左右方向風向き変更用フィン21とを設け
て、これらをレバー22によって操作可能にしてもよ
い。また、前記フィン20,21より上流側に、図16
に示すように、各小吹出口19への通路を遮断,開放す
るダンパ23を設けて、レバー24によって操作可能に
してもよい。これらのフィン20,21やダンパ23に
より、後席乗員の好みに応じて冷風の向きや風量を調整
することができる。
【0036】図17及び図18は、本発明の第2実施例
を示し、このリアクーラーユニットは熱交換器2とクロ
スフローファン4との間に仕切壁25が配設されている
以外は、図1の第1実施例のリアクーラーユニットと実
質的に同一であり、対応する部分には同一符号が付して
ある。前記仕切壁25は、クロスフローファン4の羽根
13の各連結板14の延長線上であって、クロスフロー
ファン4の外周近傍より熱交換器2の空気流出側の近傍
まで、クロスフローファン4の回転軸5に直角に配設さ
れている。なお、この仕切壁25は全ての連結板14毎
に設ける必要はなく、1つおきに設けたり、中央のみあ
るいは両側のみに設けることができる。また、連結板1
4の延長線上ではなくて、図18中2点鎖線で示すよう
に斜めに設けてもよい。
【0037】このように仕切壁25を設けたリアクーラ
ーユニットにおいて、熱交換器2から流出する冷風は仕
切壁25によって分離されるとともに整流され、クロス
フローファン4の連結板14によって分割された各ファ
ンスクロール部に均一に吸い込まれて、空気吹出口7よ
り車内に送風される。このため、各ファンスクロール部
での強制渦の発生状態が均一になる結果、サージング等
による騒音や異音の発生が低減されるとともに、吹出速
度分布が均一になる なお、前記仕切壁25は、ケーシング1と一体に設けて
もよいが、ケーシング1とは別体に形成してケーシング
1内に組み込むようにしてもよい。
【0038】図19は、本発明の第3実施例を示し、こ
のリアクーラーユニットはクロスフローファン4の吹出
側に空気戻し流路26を形成した以外は、図1の第1実
施例のリアクーラーユニットと実質的に同一であり、対
応する部分には同一符号が付してある。前記空気戻し流
路26は、クロスフローファン4の空気吹出側の上ケー
シング1aの立上がり部に形成された開口部27と、熱
交換器2の空気流入側の上ケーシング1aの立上がり部
に形成された開口部28とを連通するように設けられて
いる。前記空気吹出側の開口部27には、図示しない手
動スイッチ又は制御装置からの信号に基づいてファンモ
ータによって開閉する戻しドア29が設けられている。
なお、この戻しドア29は必ずしも必要ではなく、常に
開口部27が開いているようにしてもよい。
【0039】この実施例では、熱交換器2により冷却さ
れクロスフローファン4によって吹き出される空気の一
部は、空気戻し流路26を通って熱交換器2の流入側に
戻り、その熱交換器2で再度冷却されて吹き出される。
このため、空気吹出口7からの空気の吹出温度が低下す
る。炎天下での長時間駐車した後にリアクーラを作動さ
せた場合、リアウインド周辺の車内の熱気は熱交換器2
を1回通過しただけでは適当な温度まで冷却されない。
このような状況においては、始動時に戻しドア29を一
定時間開いておくと、吹出空気の一部が再度冷却されて
吹き出し温度が低下するため、始動直後でも冷風を得る
ことができ、快適な空調が行える。
【0040】図20は、本発明の第4実施例を示し、こ
のリアクーラーユニットはクロスフローファン4の吹出
側に排気口30を形成した以外は、図1の第1実施例の
リアクーラーユニットと実質的に同一であり、対応する
部分には同一符号が付してある。前記排気口30は、ク
ロスフローファン4の吹出側のケーシング1の立上がり
部にトランクルームと連通するように形成されている。
この排気口30には、図示しない手動スイッチ又は制御
装置からの信号に基づいてファンモータによって開閉し
て、当該排気口30と空気吹出口7とを切り換え可能な
排気ドア31が設けられている。
【0041】車内がタバコや排気ガスによって空気が汚
れている場合、あるいは夏季の炎天下に長時間駐車して
車内の空気が高温になっている場合に、排気ドア31を
排気側に切り換えて排気口30を開くと、空気吸入口6
より吸い込まれた汚れた空気や熱気は、空気吹出口7よ
り内部に戻ることなく、トランクルームRを介して車外
に排出される。
【0042】なお、この実施例の排気ドア31を利用し
て次のような効率のよい運転を行うことができる。ま
ず、フロントクーラーユニットが外気モードになると、
外気取入口の抵抗によってフロントクーラーユニットの
風量が低下するが、フロントクーラーユニットが外気モ
ードになったときにこれに連動してリアクーラーユニッ
トの排気ドア31を排気側に切り換えることにより、風
量を増加して換気効率を高めることができる。また、車
内に煙センサや排気ガスセンサ等の感知手段を設けて、
これらからの検出信号に基づいてリアクーラーユニット
の排気ドア31を排気側に切り換えるとともにクロスフ
ローファン4を駆動することにより、浄化手段として使
用することができる。
【0043】図21は、本発明の第5実施例であり、前
記図13に示す実施例の吹出ダクト18に空気戻し流路
26を設けた点が異なる。それ例外の点は、実質的に同
一であるので対応する部分には同一符号が付してある。
本実施例をさらに説明すると、空気戻し流路26は、吹
出しダクト18から分岐して空気吸入口6近傍まで設け
られている。
【0044】前記空気戻し流路26の本来の目的は、前
述のように、吹出温度を下げることにあるが、他の目的
は、空気吹出口7に吹出しダクト18を設けた場合には
通気抵抗が増大するので、その通気抵抗を低減すること
にある。すなわち、単に、吹出ダクト18を設けただけ
では、空気吹出口7の開口面積よりも吹出ダクト18の
断面積が小さいうえ、小吹出口19に設けたフィン20
等によって通気抵抗が増大する。そこで、吹出しダクト
18に分岐して空気戻し流路26を設けることにより、
通風断面積を大きくし、通気抵抗を増加するのである。
これにより、騒音の発生が押さえられ、風量の低下が防
止される。
【0045】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第1の
手段(請求項1)の発明によれば、送風機としてクロス
フローファンを用い、かつ、該クロスフローファンを水
平に配置したので、装置を薄型、小型化することができ
る。また、空気吸入口および空気吹出口をリアパーセル
パネルに開口させたので、ダクトを配設する必要がなく
なり、さらに小型化することができる。このため、リア
パーセルパネルの下方のトランクルームスペースを広く
取ることができる一方、リアパーセルパネルに取り付け
られるオーディオスピーカやハイマウントストップラン
プ等の他の部品のレイアウトに支障を来すことがなくな
る。
【0046】その上、ケーシングが2分割されているの
で、部品点数が少なく、安価にできる。また、上ケーシ
ングと下ケーシングでクロスフローファンの回転軸を支
持できるので、組み立てが容易かつ迅速に行える。さら
に、空気吸入口から空気吹出口への通風路を略U字形に
したので、空気の流れが円滑になり、かつ、最短で流れ
る結果、通気抵抗が減少し、大風量化が可能である。ま
た、装置の前後方向の寸法が小さくなり、小型化が可能
となる。
【0047】第2の手段(請求項2)によれば、適切に
定められたクロスフローファン吹出側のケーシング形状
と最適化された空気吹出口とにより、ワイドかつ均一風
速の大量の風を効率よく吹き出すことができるうえ、低
騒音化が図れ、サージングに対して強くなる。第3の手
段(請求項3)によれば、車両の幅に応じて快適な風を
後席乗員に送ることができる。
【0048】第4の手段(請求項4)に発明によれば、
空気吸入口と空気吹出口のいずれか一方を中央に他方を
両側に配置し、かつ、それらをリアパーセルパネル上に
おいて車両の幅方向の1直線上に配置したので、空気の
吸入と吹出しを左右均等に行うことができる。第5の手
段(請求項5)の発明によれば、仕切壁によってクロス
フローファンに吸い込まれる空気の流れが整流されるの
で、クロスフローファン内の強制渦の発生状態がどの場
所でも一定の状態になり、吹出風速分布が均質化され、
サージング等による騒音(バサバサ音)の発生が無くな
る。第6の手段(請求項6)の発明によれば、後席乗員
の頭部に効率よく風が行きわたるので、快適である。
【0049】第7の手段(請求項7)、及び第8の手段
(請求項8)の発明によれば、吹出空気の一部が空気戻
し流路を通って熱交換器に戻り、再度冷却されるので、
吹出温度を下げることができる。このため、夏季におい
て空気調和装置を始動した直後でも、熱風が吹き出すこ
とはなく、冷たい風が吹き出すので、冷房即効性が得ら
れ、快適である。第9の手段(請求項9)の発明によれ
ば、タバコの煙り等によって車内の空気が汚れている場
合や、夏季において長時間炎天下に駐車していて車内に
が高温になっている場合でも、排気ドアを切り換えるこ
とにより、汚れた空気や熱気を排気口から車外に迅速に
排気することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例のリアクーラーユニット
の断面図である。
【図2】 図1のリアクーラーユニットの斜視図であ
る。
【図3】 図1のリアクーラーユニットの平面図断面図
である。
【図4】 図1のリアクーラーユニットの空気吸入口お
よび吹出口を示す車両の後方部の平面図である。
【図5】 リアクーラーユニットのスクロールファン近
傍の寸法関係を示す断面図である。
【図6】 リアクーラーユニットの空気吹出口のスクロ
ールファンに対する寸法関係を示す断面図と吹き出し口
風速分布を示すグラフである。
【図7】 リアクーラーユニットの空気吹出口のリアパ
ーセルパネルに対する寸法関係を示す車両の内部透視図
である。
【図8】 b/Lに対する騒音と風量の変化を示すグラ
フである。
【図9】 αに対する騒音と風量の変化を示すグラフで
ある。
【図10】 d/Dに対する騒音と風量の変化を示すグ
ラフである。
【図11】 空気吸入口および吹出口の第1変形例を示
す車両のリアパーセルパネルの平面図である。
【図12】 空気吸入口および吹出口の第2変形例を示
す車両のリアパーセルパネルの平面図である。
【図13】 空気吸入口および吹出口の第3変形例を示
す車両のリアパーセルパネルの平面図である。
【図14】 図13のI−I線断面図である。
【図15】 図13の吹出しダクトの小吹出口にフィン
を設けた変形例を示す拡大断面図である。
【図16】 図15の小吹出口にダンパを設けた変形例
を示す拡大断面図である。
【図17】 第2実施例のリアクーラーユニットの断面
図である。
【図18】 図17の平面断面図である。
【図19】 第3実施例のリアクーラーユニットの断面
図である。
【図20】 第4実施例のリアクーラーユニットの断面
図である。
【図21】 第5実施例のリアクーラーユニットの断面
図である。
【図22】 車両用後方空気調和装置の冷凍サイクルを
示す図である。
【図23】 従来のリアクーラーユニットの断面図であ
る。
【図24】 図23のリアクーラーユニットの車両への
取り付け状態を示す透視斜視図である。
【符号の説明】
1…ケーシング、1a,1b…上,下ケーシング、2…
熱交換器、4…クロスフローファン、5…回転軸、6…
空気吸入口、7…空気吹出口、8…排水口、9…電磁
弁、10…膨張弁、11…冷媒流入管、12…冷媒流出
管、13…羽根、14…連結板、15…ファンモータ、
18…吹出ダクト、19…小吹出口、25…仕切壁、2
6…空気戻し流路、30…排気口、31…排気ドア、G
…リアガイダー部、S…舌部、PT…発熱部品。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年10月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】空気吸入口110は、図24に示すよう
に、車両のリアパーセルパネルP上で開口している。2
つの空気吹出口111にはそれぞれ吹出ダクト112が
取り付けられ、これらの吹出ダクト112はリアパーセ
ルパネルPの下方を通って左右のルーフピラー内部に配
設され、該ピラーの上端部の送風口113まで導かれて
いる。この空気調和装置では、空気吸入口110からエ
アフィルタ108を介して遠心式ファン107の軸方向
に吸入された車内の空気は遠心式ファン107によって
半径方向に送風され、熱交換器104を通過して冷却さ
れた後、空気吹出口111から吹出ダクト112を通っ
て送風口113より車内に送風される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように車両のリア
パーセルパネルPに取り付けられる空気調和装置は、ト
ランクルームが狭くならないように、またそのリアパー
セルパネルPに取り付けられるオーディオ用スピーカや
車内空気排出用のエキストラクタ、ハイマウントストッ
プランプ等の邪魔にならないように、小型化、薄型化が
要求されている。しかし、前記従来の空気調和装置は、
送風機として遠心式ファン107を用いているため、そ
の小型化、薄型化するには限界があった。すなわち、図
23に示すように遠心式ファン107の回転軸を垂直方
向にした場合に、該遠心式ファン107のファンモータ
が該遠心式ファン107の下方に位置するため、上下方
向に薄くすることができない。仮に、遠心式ファン10
7の回転軸を水平方向にしたとしても、ファンの径だけ
上下方向に厚くなる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】第4の手段(請求項4)の発明によれば、
空気吸入口と空気吹出口のいずれか一方を中央に他方を
両側に配置し、かつ、それらをリアパーセルパネル上に
おいて車両の幅方向の1直線上に配置したので、空気の
吸入と吹出しを左右均等に行うことができる。第5の手
段(請求項5)の発明によれば、仕切壁によってクロス
フローファンに吸い込まれる空気の流れが整流されるの
で、クロスフローファン内の強制渦の発生状態がどの場
所でも一定の状態になり、吹出風速分布が均質化され、
サージング等による騒音(バサバサ音)の発生が無くな
る。第6の手段(請求項6)の発明によれば、後席乗員
の頭部に効率よく風が行きわたるので、快適である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西牟田 誠 広島県東広島市八本松町大字吉川5658番 株式会社日本クライメイトシステムズ内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のリアパーセルパネルの下面に設け
    られ、冷凍サイクルを構成する熱交換器と、車両内の空
    気を吸い込んで前記熱交換器内部の冷媒と熱交換させて
    車両内に吹き出す送風手段と、前記熱交換器および送風
    手段を収容するケーシングと、前記送風手段を制御する
    制御手段を備えた車両用後方空気調和装置において、 前記送風手段を、軸方向に延びる複数の羽根が周方向に
    列設され、かつ、軸方向に連結板を介して連設されたク
    ロスフローファンと、該クロスフローファンの回転軸の
    一端に接続されて該クロスフローファンを回転駆動する
    ファンモータとで構成して、該クロスフローファンの回
    転軸を車両の幅方向に水平に配置し、 前記冷凍サイクルを構成する熱交換器を、前記クロスフ
    ローファンの吸入側で、かつ、該クロスフローファンの
    回転軸と平行に配置し、その冷媒流入管および流出管を
    前記ファンモータと同じ側に導設して、該冷媒流入管に
    冷媒の供給を制御する電磁弁と液化冷媒を低圧低温化す
    る膨張弁とを設け、 前記ケーシングを、前記クロスフローファンの回転軸を
    含む面で上下に分割された上ケーシングと下ケーシング
    とで形成し、該ケーシングに空気吸入口および空気吹出
    口を車両前後方向に設けて前記リアパーセルパネルに開
    口させ、該空気吸入口から空気吹出口への通風路を略U
    字形に形成し、前記クロスフローファンと前記熱交換器
    との間において前記下ケーシングに凝縮水の排水口を設
    け、 前記制御手段の発熱部品を、前記空気吸入口から前記熱
    交換器までの通風路内に設けたことを特徴とする車両用
    後方空気調和装置。
  2. 【請求項2】 前記ケーシングの空気吹出口の形状を、
    車両の幅方向に長辺a,車両前後方向に短辺bを有する
    矩形形状とし、 該空気吹出口の長辺aと短辺bを、クロスフローファン
    の回転軸方向の幅Lに対して、それぞれ、 【数1】a/L ≦ 1.10 0.08 ≦ b/L ≦ 0.19 の範囲に定め、 前記空気吹出口の前記クロスフローファンの回転軸から
    の高さcと、前記クロスフローファンの直下の前記ケー
    シングの底からの高さeを、クロスフローファンの径D
    に対して、それぞれ、 【数2】c/D ≧ 0.75 e/D ≦ 2.00 の範囲に定め、 前記ケーシングに前記クロスフローファンの吹出側下方
    から前記空気吹出口に至るリアガイダー部を形成し、該
    リアガイダー部の形状が、 【数3】R=(D/2)e で表される対数螺旋形状とし、ここでRはクロスフロー
    ファンの回転軸の中心からリアガイダー部までの距離、
    Dはクロスフローファンの径、Aはtanαで表される
    係数、θは始点からの角度であり、前記係数Aを決定す
    る拡大角αは、 【数4】α=8〜13゜ の範囲に定め、 前記ケーシングに前記クロスフローファンの吹出側上方
    を覆う舌部を形成し、前記クロスフローファンの回転軸
    の中心から該舌部の先端までの水平方向寸法を、クロス
    フローファンの径Dに対して、 【数5】0.40 ≦ d/D ≦ 0.65 の範囲に定めたことを特徴とする請求項1に記載の車両
    用後方空気調和装置。
  3. 【請求項3】 前記ケーシングの空気吹出口の車両幅方
    向の幅aを、前記リアパーセルパネルの車両幅方向の幅
    Wに対して、 【数6】a/W ≧ 0.12 の範囲に定めたことを特徴とする請求項1又は2のいず
    れかに記載の車両用後方空気調和装置。
  4. 【請求項4】 前記ケーシングの空気吸入口と空気吹出
    口のいずれか一方を中央に他方を両側に配置し、かつ、
    それらを前記リアパーセルパネル上において車両の幅方
    向に配置したことを特徴とする請求項1から3のいずれ
    かに記載の車両用後方空気調和装置。
  5. 【請求項5】 前記クロスフローファンの空気吸入側
    に、当該クロスフローファンの連結板から前記熱交換器
    の近傍まで延びる仕切壁を設けて、当該クロスフローフ
    ァンへの空気の通風路を分離したことを特徴とする請求
    項1から4のいずれかに記載の車両用後方空気調和装
    置。
  6. 【請求項6】 前記リアパーセルパネル上に、前記空気
    吹出口と連通する吹出しダクトを車両幅方向に配設し
    て、該吹出しダクトの中央および両端に車両の前方に向
    かう小吹出口を設けたことを特徴とする請求項1から5
    のいずれかに記載の車両用後方空気調和装置。
  7. 【請求項7】 前記ケーシングに、前記クロスフローフ
    ァンの空気吹出側と前記熱交換器の空気流入側とを連通
    する空気戻し流路を設けたことを特徴とする請求項1か
    ら6のいずれかに記載の車両用後方空気調和装置。
  8. 【請求項8】 前記吹出しダクトと前記熱交換器の空気
    流入側とを連通する空気戻し流路を設けたことを特徴と
    する請求項6に記載の車両用後方空気調和装置。
  9. 【請求項9】 前記ケーシングに、前記クロスフローフ
    ァンの空気吹出側とリアパーセルパネル下方のトランク
    スペースとを連通する排気口を設けるとともに、該排気
    口と前記空気吹出口とを選択して切り換えることができ
    る排気ドアを設けたことを特徴とする請求項1から6の
    いずれかに記載の車両用後方空気調和装置。
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