JPWO2014010360A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクの接続経路を短くして熱損失を抑えながら、アキュムレータタンクを熱害から保護すること。熱媒体の循環経路に、車室外設置熱交換器２とアキュムレータタンク３とを備える。この車両用空調装置において、車室外設置熱交換器２を、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置した。アキュムレータタンク３を、左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のうち、一方のサイドメンバ１０９のメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置であって、タイヤ１８を覆うホイールハウス１７を隔てた車両前方側位置に形成される前側隅部領域Ｅに配置した。

Description

本発明は、熱媒体の循環経路に、熱媒体の気液分離を行うアキュムレータタンクを備えた車両用空調装置に関する。

一般に、クーラーとして用いられる車両用空調装置のアキュムレータタンクは、圧縮機から吐出された熱媒体を凝縮させて放熱する凝縮器（コンデンサ）の側方位置に配置される。これに対し、アキュムレータタンクを、サイドフレームに対しゴム製筒状容器とブラケットを介して支持固定する電気自動車用空調装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３００２８３号公報

しかしながら、従来の凝縮器の側方位置にアキュムレータタンクを配置したものは、凝縮器からの放熱により周囲環境が高温環境になるため、アキュムレータタンクが熱害を受けやすい。また、特許文献１には、サイドフレームにアキュムレータタンクを固定する思想が開示されているが、凝縮器とアキュムレータタンクの位置関係が不明確であり、依然として上述のアキュムレータタンクが熱害を受けやすいという課題を解消しきれない、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクの接続経路を短くして熱損失を抑えながら、アキュムレータタンクを熱害から保護することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、熱媒体の循環経路に、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクとを備えた車両用空調装置を前提とする。
この車両用空調装置において、前記車室外設置熱交換器を、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバのメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置した。
前記アキュムレータタンクを、前記左右一対のサイドメンバのうち、一方のサイドメンバのメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置であって、前輪タイヤを覆うホイールハウスを隔てた車両前方側位置に形成される前側隅部領域に配置した。

上記のように、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクは、サイドメンバのメンバ前端部を挟んだ車幅方向の内側位置と外側位置というように、互いに近接する位置に配置される。したがって、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクを接続する熱媒体の接続経路が短くなり、熱損失が抑えられる。
そして、前側隅部領域に配置されるアキュムレータタンクは、車室外設置熱交換器に対してサイドメンバを隔てて配置されるし、前輪タイヤに対してホイールハウスを隔てて配置される。したがって、サイドメンバとホイールハウスが、車室外設置熱交換器や前輪タイヤからの熱影響を抑える熱隔壁となり、アキュムレータタンクが熱害から保護される。
このように、車室外設置熱交換器の近くに存在しながらもサイドメンバとホイールハウスを熱隔壁とするスペースに着目したアキュムレータタンクの配置構成とすることで、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクの接続経路を短くして熱損失を抑えながら、アキュムレータタンクを熱害から保護することができる。

実施例１の車両用空調装置が搭載されたミニバンタイプの電気自動車の概略構成を示す側面図である。 実施例１の車両用空調装置が搭載されたミニバンタイプの電気自動車の概略構成を示す平面図である。 実施例１の車両用空調装置に有する各構成要素を示す循環サイクル構成図である。 実施例１の車両用空調装置における車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクの配置構成を示す斜視図である。 実施例１の車両用空調装置におけるアキュムレータタンクの配置構成を示す拡大斜視図である。 実施例１の車両用空調装置におけるアキュムレータタンク及びウォッシャータンクの配置構成を示す平面図である。 実施例１の車両用空調装置におけるアキュムレータタンクの配置構成を示す側面図である。 実施例１の車両用空調装置におけるアキュムレータタンクの樹脂ブラケットを示すタンク保持面から視た斜視図である。 実施例１の車両用空調装置におけるアキュムレータタンクの樹脂ブラケットを示すタンク固定面から視た斜視図である。 実施例１の車両用空調装置におけるアキュムレータタンク及び樹脂ブラケットを示す平面図である。 実施例１の車両用空調装置をクーラーとして用いる場合の車室内冷却作用を示す作用説明図である。 実施例１の車両用空調装置をヒートポンプとして用いる場合の車室内暖房作用を示す作用説明図である。

以下、本発明の車両用空調装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１の車両用空調装置における構成を、「車両用空調装置の車載概要構成」、「車両用空調装置の循環サイクル構成」、「アキュムレータタンクの配置詳細構成」に分けて説明する。

［車両用空調装置の車載概要構成］
図１及び図２は、実施例１の車両用空調装置が搭載されたミニバンタイプの電気自動車の概略構成を示す。以下、図１及び図２に基づき、車両用空調装置の車載概要構成を説明する。

実施例１の車両用空調装置が搭載された電気自動車は、図１に示すように、車体フロア１００の下部のホイールベース中央部位置にバッテリパックBPが配置される。車体フロア１００は、モータ室１０１と車室１０２を画成するダッシュパネル１０４との接続位置から、車室１０２として確保される車両後端面１０３の位置まで設けられ、車両前方から車両後方までのフロア面凹凸を抑えたフラット形状としている。車室１０２には、インストルメントパネル１０５と、センターコンソールボックス１０６と、エアコンユニット１０７と、乗員シート１０８と、を有する。バッテリパックBPは、図２に示すように、車体メンバに対して８点支持される。車体メンバは、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９と、左右一対のサイドメンバ１０９，１０９を車幅方向に連結する複数のクロスメンバ１１０と、を有して構成される。

前記バッテリパックBPは、図１に示すように、ダッシュパネル１０４に沿って車両前後方向に直線状に配索した充放電ハーネス１１１を介し、モータ室１０１に配置されている強電モジュール１１２（DC/DCコンバータ＋充電器）と接続される。このモータ室１０１には、強電モジュール１１２以外に、インバータ１１３と、モータ駆動ユニット１１４（走行用モータ＋減速ギヤ＋デファレンシャルギヤ）と、を有する。また、車両前面位置には、充電ポートリッドを有する急速充電ポート１１５と普通充電ポート１１６が設けられる。急速充電ポート１１５と強電モジュール１１２は、急速充電ハーネス１１７により接続される。普通充電ポート１１６と強電モジュール１１２は、普通充電ハーネス１１８により接続される。

実施例１の車両用空調装置は、クーラー/ヒートポンプを兼ねたエアコンであり、圧縮機１、車室外設置熱交換器２、アキュムレータタンク３、膨張弁４（膨張機構）、車室内設置熱交換器５を備える。これらの構成要素が配置される概略的な車載位置を以下に説明する。

前記圧縮機１は、図２に示すように、モータ室１０１の内部位置であって、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９に挟まれた車幅方向内側位置に配置される。

前記車室外設置熱交換器２は、図２に示すように、モータ室１０１の内部位置であって、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置される。

前記アキュムレータタンク３は、図２に示すように、モータ室１０１の内部位置であって、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のうち、一方のサイドメンバ１０９のメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置に配置される。なお、アキュムレータタンク３の詳しい配置構成については後述する。

前記膨張弁４は、図２に示すように、ダッシュパネル１０４のモータ室１０１側位置であって、エアコンユニット１０７に対してダッシュパネル１０４を挟んだ近接位置に配置される。

前記車室内設置熱交換器５は、図１に示すように、モータ室１０１に対しダッシュパネル１０４を隔てた車室１０２側のインストルメントパネル１０５の内部位置に配置されるエアコンユニット１０７に内蔵される。

［車両用空調装置の循環サイクル構成］
図３は、実施例１の車両用空調装置に有する各構成要素を示す循環サイクル構成図である。以下、図３に基づき、車両用空調装置の循環サイクル構成を説明する。

実施例１の車両用空調装置は、図３に示すように、熱媒体の循環経路に、圧縮機１と、車室外設置熱交換器２と、アキュムレータタンク３と、膨張弁４（膨張機構）と、車室内設置熱交換器５と、を備えている。なお、車両用空調装置をクーラーとして冷房に用いる場合について、各構成要素が持つ機能を以下に説明する。

前記圧縮機１（コンプレッサ）は、駆動源をモータ６とする電動コンプレッサであり、車室内設置熱交換器５から送られる低温・低圧のガス媒体を圧縮し、高温・高圧のガス媒体とし、循環経路７に送り出す。

前記車室外設置熱交換器２は、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス媒体を凝縮させて放熱し、常温・高圧の気液混合媒体とし、循環経路８に送り出す。つまり、車室外設置熱交換器２は、凝縮器（コンデンサ）として機能する。

前記アキュムレータタンク３は、車室外設置熱交換器２から送られる常温・高圧の気液混合媒体をガス媒体と液状媒体とに分離し、分離した液状媒体を、循環経路９を介して膨張弁４に送る。

前記膨張弁４（エキスパンションバルブ）は、アキュムレータタンク３からの常温・高圧の液状媒体を膨張させて低温・低圧の液状媒体とし、循環経路１０を介して車室内設置熱交換器５に送る。この膨張弁４では、車室内設置熱交換器５の出口側熱媒体温度をフィードバックして弁制御を行う。なお、膨張機構としては、膨張弁４以外に、液状媒体を細い管を通すことで、減圧と流量を制御するキャピラリーチューブを用いても良い。

前記車室内設置熱交換器５は、膨張弁４からの低温・低圧の液状媒体を蒸発させて吸熱し、低温・低圧のガス媒体とし、循環経路１１に送り出す。つまり、車室内設置熱交換器５は、蒸発器（エバポレータ）として機能する。

なお、ヒートポンプは、凝縮器で放熱する熱を暖房として利用するものであるため、車両用空調装置をヒートポンプとして暖房に用いる場合は、車室外設置熱交換器２を蒸発器とし、車室内設置熱交換器５を凝縮器とするように、循環サイクルの回路構成を切り換えることで行う。

［アキュムレータタンクの配置詳細構成］
図４〜図９は、実施例１の車両用空調装置に有するアキュムレータタンク及びタンク周辺構成を示す図である。以下、図４〜図９に基づき、アキュムレータタンクの配置詳細構成を説明する。

前記アキュムレータタンク３の配置に係わる車体構成としては、図４〜図７に示すように、サイドメンバ１０９と、下方延長付加メンバ１２と、前方延長付加メンバ１３と、サスペンションメンバ１４と、バンパーステイ１５と、フロントエンドモジュール１６と、ホイールハウス１７と、を備えている。

前記サイドメンバ１０９には、図４及び図５に示すように、メンバ前端部の下面に車両下方に延長する下方延長付加メンバ１２が一体的に固定され、メンバ前端面に車両前方に延長する前方延長付加メンバ１３が一体的に固定されている。

前記サスペンションメンバ１４は、図７に示すように、下方延長付加メンバ１２の下端部に弾性支持される。このサスペンションメンバ１４とは、前輪サスペンション装置のリンク部材が弾性支持される台形状の部材である。

前記バンパーステイ１５は、図４及び図７に示すように、左右一対の下方延長付加メンバ１２，１２に対し両端固定により設けられ、下方延長付加メンバ１２，１２を車幅方向に架け渡して連結する。

前記フロントエンドモジュール１６は、フロントバンパーやヘッドライト等の車両前部に有する複数の構成をモジュール化したものであり、図６に示すように、左右一対の前方延長付加メンバ１３，１３及びバンパーステイ１５に固定される。

前記ホイールハウス１７は、前輪タイヤ１８を覆う部材であり、図４及び図６に示すように、サイドメンバ１０９に固定される。

前記アキュムレータタンク３の配置に係わる構成としては、図４〜図９に示すように、車室外設置熱交換器２と、樹脂ブラケット１９と、ウォッシャータンク２０と、を備えている。

前記車室外設置熱交換器２は、図４に示すように、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置している。

前記アキュムレータタンク３は、図４及び図６に示すように、左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のうち、右側のサイドメンバ１０９のメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置であって、前輪タイヤ１８を覆うホイールハウス１７を隔てた車両前方側位置に形成される前側隅部領域Ｅに配置している。そして、アキュムレータタンク３は、図６に示すように、ホイールハウス１７内に設定される前輪タイヤ１８のタイヤ中心軸CLの位置よりも車幅方向内側位置に配置している。さらに、アキュムレータタンク３は、図４及び図７に示すように、左右一対のサイドメンバ１０９，１０９の前端部（下方延長付加メンバ１２，１２）に車幅方向に架け渡して設けられたバンパーステイ１５よりも車両後方側位置に配置している。加えて、アキュムレータタンク３は、図５に示すように、下方延長付加メンバ１２の車幅方向外側位置に配置している。ここで、下方延長付加メンバ１２の車両前後方向幅は、図５に示すように、円筒状のアキュムレータタンク３の外径よりも十分に広い幅としている。

前記樹脂ブラケット１９は、アキュムレータタンク３の固定用ブラケットとして、樹脂成型品により構成されたものである。この樹脂ブラケット１９は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、アキュムレータタンク３のタンク円筒面を保持するタンク保持面１９ａと、サイドメンバ１０９及び下方延長付加メンバ１２に固定するメンバ固定面１９ｂと、アキュムレータタンク３を樹脂ブラケット１９に固定するタンク固定面１９ｃと、を有する。さらに、樹脂ブラケット１９は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７に臨む部分に開口部１９ｄ，１９ｅを形成している。

前記タンク保持面１９ａは、図９に示すように、アキュムレータタンク３のタンク円筒面３ａ（タンク全周面）のうち、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７に臨む一部のタンク円筒面３ａ（1/3周面程度）のみを保持する一部保持面としている。そして、タンク保持面１９ａの円弧面半径をアキュムレータタンク３の円筒半径より短くすることで、タンク保持面１９ａとアキュムレータタンク３のタンク円筒面３ａを、中間隙間ｔを有して両端が接触する状態としている。

前記メンバ固定面１９ｂは、図９に示すように、樹脂ブラケット１９をサイドメンバ１０９及び下方延長付加メンバ１２に対し強固に固定するための面である。つまり、樹脂ブラケット１９に埋め込み固定した位置決めピン２１と、２本のボルト２２と、を用いて樹脂ブラケット１９を位置決め固定するようにしている。

前記タンク固定面１９ｃは、図９に示すように、アキュムレータタンク３を樹脂ブラケット１９に対し弾性支持状態で固定するための面である。つまり、図５及び図９に示すように、２本のバンド２３と、バンド２３の折り曲げ両端部を両面から挟む弾性ワッシャ２４と、４本のボルト２５と、を用いてアキュムレータタンク３を弾性支持状態で固定するようにしている。

前記開口部１９ｄ，１９ｅは、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、樹脂ブラケット１９の弾性変形性を高めると共に、空気の流通を促して雰囲気温度の上昇を抑えるために設けられる。

前記ウォッシャータンク２０は、図６に示すように、アキュムレータタンク３を配置した前側隅部領域Ｅのうち、一部保持面を除いたタンク露出円筒面に沿って形成されるタンク外側空間に配置している。すなわち、前側隅部領域Ｅは、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７とフロントエンドモジュール１６とに囲まれて形成される。この前側隅部領域Ｅのうち、アキュムレータタンク３を、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７が交わる領域に配置したことで、アキュムレータタンク３の外側領域が余裕空間として残り、この空間を利用して、ウインドウウォッシャー液を貯留しておくウォッシャータンク２０を配置した。このウォッシャータンク２０は、サイドメンバ１０９やホイールハウス１７に固定される。

次に、作用を説明する。
実施例１の車両用空調装置における作用を、「車室内冷房作用と車室内暖房作用」、「アキュムレータタンクの熱害保護作用」、「アキュムレータタンクの樹脂ブラケット支持作用」に分けて説明する。

［車室内冷房作用と車室内暖房作用］
実施例１の車両用空調装置は、クーラー/ヒートポンプを兼ねたエアコンとしている。以下、図１０及び図１１に基づいて、車室内冷房作用と車室内暖房作用を説明する。

車両用空調装置をクーラーとして冷房に用いる場合は、蒸発器による吸熱を冷房として利用する。
すなわち、図１０に示すように、圧縮機１において、車室内設置熱交換器５から送られる低温・低圧のガス媒体を圧縮し、高温・高圧のガス媒体とする。次の車室外設置熱交換器２において、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス媒体を凝縮させて放熱し、常温・高圧の気液混合媒体とする。次のアキュムレータタンク３において、車室外設置熱交換器２から送られる常温・高圧の気液混合媒体をガス媒体と液状媒体とに分離する。次の膨張弁４において、アキュムレータタンク３からの常温・高圧の液状媒体を膨張させて低温・低圧の液状媒体とする。次の車室内設置熱交換器５において、膨張弁４からの低温・低圧の液状媒体を蒸発させて吸熱する。
したがって、車室内設置熱交換器５が蒸発器（エバポレータ）として機能し、車室内の空気から熱を奪い、車室内温度を低下させて冷房する。

車両用空調装置をヒートポンプとして暖房に用いる場合は、凝縮器で放熱する熱を暖房として利用する。
すなわち、図１１に示すように、アキュムレータタンク３において、車室内設置熱交換器５から送られる常温・高圧の気液混合媒体をガス媒体と液状媒体とに分離する。次の膨張弁４において、アキュムレータタンク３からの常温・高圧の液状媒体を膨張させて低温・低圧の液状媒体とする。次の車室外設置熱交換器２において、膨張弁４からの低温・低圧の液状媒体を蒸発させて吸熱する。この車室外設置熱交換器２にて空気中の熱を汲み上げることで“ヒートポンプ”と呼ばれる。次の圧縮機１において、車室外設置熱交換器２から送られる温度と圧力が上昇したガス媒体を圧縮し、高温・高圧のガス媒体とする。次の車室内設置熱交換器５において、圧縮機１から吐出された高温・高圧のガス媒体を凝縮させて放熱する。
したがって、車室内設置熱交換器５が凝縮器（コンデンサ）として機能し、車室内の空気に熱を与え、車室内温度を上昇させて暖房する。

［アキュムレータタンクの熱害保護作用］
熱媒体の気液分離機能を発揮するアキュムレータタンク３は、熱影響を受けると気液分離機能が低下し熱媒体がガス化しやすくなる。したがって、安定した気液分離機能を発揮させるためには、アキュムレータタンク３を熱害から保護することが必要である。以下、これを反映するアキュムレータタンク３の熱害保護作用を説明する。

例えば、アキュムレータタンクをサイドメンバの車幅方向内側位置に固定し、左右一対のサイドメンバに挟まれた車幅方向内側領域に車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクが配置されるものを比較例とする。
この比較例の場合、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクを隣接して配置すると、熱媒体の接続経路が短くなり熱損失を抑えることはできるものの、アキュムレータタンクが車室外設置熱交換器からの熱害を受けやすくなる。
一方、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクを離して配置すると、アキュムレータタンクが車室外設置熱交換器からの熱害からは保護されるものの、熱媒体の接続経路が長くなり熱損失が増大する。なお、アキュムレータタンクの設定位置によっては、左右一対のサイドメンバに挟まれた車幅方向内側領域に有する他の熱源（パワーユニット等）からの熱害をアキュムレータタンクが受けやすくなる。

これに対し、実施例１では、車室外設置熱交換器２を、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置する。そして、アキュムレータタンク３を、左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のうち、一方のサイドメンバ１０９のメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置であって、前輪タイヤ１８を覆うホイールハウス１７を隔てた車両前方側位置に形成される前側隅部領域Ｅに配置する構成を採用した。

上記のように、車室外設置熱交換器２とアキュムレータタンク３は、サイドメンバ１０９のメンバ前端部を挟んだ車幅方向の内側位置と外側位置というように、互いに近接する位置に配置される。したがって、車室外設置熱交換器２とアキュムレータタンク３を接続する熱媒体の接続経路（循環経路８）が短くなり、熱損失が抑えられる。

そして、前側隅部領域Ｅに配置されるアキュムレータタンク３は、車室外設置熱交換器２に対してサイドメンバ１０９を隔てて配置されるし、前輪タイヤ１８に対してホイールハウス１７を隔てて配置される。したがって、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７が、車室外設置熱交換器２や前輪タイヤ１８からの熱影響を抑える熱隔壁となり、アキュムレータタンク３が熱害から保護される。

このように、車室外設置熱交換器２の近くに存在しながらもサイドメンバ１０９とホイールハウス１７を熱隔壁とするスペースである前側隅部領域Ｅに着目したアキュムレータタンク３の配置構成としている。したがって、車室外設置熱交換器２とアキュムレータタンク３の接続経路を短くして熱損失を抑えながら、アキュムレータタンク３が熱害から保護される。

実施例１では、アキュムレータタンク３を、ホイールハウス１７内に設定される前輪タイヤ１８のタイヤ中心軸CLの位置よりも車幅方向内側位置に配置する構成を採用した。
したがって、アキュムレータタンク３をタイヤ中心軸CLの位置よりも車幅方向外側位置に配置する場合のように、アキュムレータタンク３が配置されることにより、車幅方向の車体寸法が拡大することが防止される。加えて、走行中、高温となる前輪タイヤ１８からアキュムレータタンク３までの距離が最大限まで確保される。このため、アキュムレータタンク３が前輪タイヤ１８からの熱害を受けにくい熱環境に置かれることになり、アキュムレータタンク３が熱害からより一層保護される。

実施例１では、アキュムレータタンク３を、左右一対のサイドメンバ１０９，１０９の前端部に車幅方向に架け渡して設けられたバンパーステイ１５よりも車両後方側位置に配置する構成を採用した。
したがって、前突発生時、衝撃力がバンパーステイ１５により受けられることになり、バンパーステイ１５の変形等により衝撃が緩和される。このため、アキュムレータタンク３を配置したことに伴いバンパーステイ１５が持つ衝撃緩和効果を阻害してしまうことが防止される。

実施例１では、アキュムレータタンク３を、下方延長付加メンバ１２の車幅方向外側位置に配置する構成を採用した。
したがって、車室外設置熱交換器２からの熱影響を抑える熱隔壁として、サイドメンバ１０９に下方延長付加メンバ１２が加えられることになり、車室外設置熱交換器２からの熱が、アキュムレータタンク３に直接伝達されることがない。このため、アキュムレータタンク３が車室外設置熱交換器２からの熱害を受けにくい熱環境に置かれることになり、アキュムレータタンク３が熱害からより一層保護される。

［アキュムレータタンクの樹脂ブラケット支持作用］
アキュムレータタンク３が固定されるサイドメンバ１０９の前端部は、走行中、液媒体の液面を変動させる振動入力がある。したがって、できる限り振動入力を抑える固定支持とする必要がある。以下、これを反映するアキュムレータタンク３の樹脂ブラケット支持作用を説明する。

実施例１では、アキュムレータタンク３の固定用ブラケットとして、樹脂成型品により構成された樹脂ブラケット１９を設け、アキュムレータタンク３を、樹脂ブラケット１９を介してサイドメンバ１０９に固定支持する構成を採用した。
したがって、走行中、サイドメンバ１０９の前端部からアキュムレータタンク３へ向かって振動が入力されると、この振動入力が、高い吸振容量を持つ樹脂ブラケット１９により減衰され、アキュムレータタンク３内の液媒体の液面変動が抑えられる。このため、振動入力があってもエアー吸いを抑えて液媒体が分離されるというように、走行中の振動入力に対しアキュムレータタンク３の気液分離機能が確保される。

実施例１では、樹脂ブラケット１９に有するタンク保持面１９ａを、タンク円筒面３ａのうち、サイドメンバ１０９と前記ホイールハウス１７に臨む一部のタンク円筒面３ａのみを保持する一部保持面とする構成を採用した。
したがって、前側隅部領域Ｅのうち、アキュムレータタンク３を、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７が交わる領域に配置する構成となる。このため、前側隅部領域Ｅのうち、アキュムレータタンク３の外側領域が余裕空間として残される。

実施例１では、ウォッシャータンク２０を、アキュムレータタンク３を配置した前側隅部領域Ｅのうち、一部保持面を除いたタンク露出円筒面に沿って形成されるタンク外側空間に配置する構成を採用した。
したがって、アキュムレータタンク３を配置したとき、余裕空間として残されるタンク外側空間を利用してウォッシャータンク２０が配置されるし、ウォッシャータンク２０はアキュムレータタンク３にとって熱源となることもない。このため、アキュムレータタンク３の熱環境を悪化させることなく、前側隅部領域Ｅのスペース有効利用が図られる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空調装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 熱媒体の循環経路に、車室外設置熱交換器２とアキュムレータタンク３とを備えた車両用空調装置において、
前記車室外設置熱交換器２を、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置し、
前記アキュムレータタンク３を、前記左右一対のサイドメンバ１０９，１０９のうち、一方のサイドメンバ１０９のメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置であって、前輪タイヤ１８を覆うホイールハウス１７を隔てた車両前方側位置に形成される前側隅部領域Ｅに配置した。
このように、車室外設置熱交換器２の近くに存在しながらもサイドメンバ１０９とホイールハウス１７を熱隔壁とするスペースに着目したアキュムレータタンク３の配置構成とした。このため、車室外設置熱交換器２とアキュムレータタンク３の接続経路を短くして熱損失を抑えながら、アキュムレータタンク３を熱害から保護することができる。

(2) 前記アキュムレータタンク３を、前記ホイールハウス１７内に設定される前記前輪タイヤ１８のタイヤ中心軸CLの位置よりも車幅方向内側位置に配置した。
このように、アキュムレータタンク３から走行中に高温となる前輪タイヤ１８までの距離を最大限確保する構成としたため、(1)の効果に加え、アキュムレータタンク３を、前輪タイヤ１８から受ける熱害に対してより一層保護することができる。

(3) 前記アキュムレータタンク３を、前記左右一対のサイドメンバ１０９，１０９の前端部に車幅方向に架け渡して設けられたバンパーステイ１５よりも車両後方側位置に配置した。
このように、前突発生時、衝撃力をアキュムレータタンク３より先にバンパーステイ１５により受ける構成としたため、(1)又は(2)の効果に加え、アキュムレータタンク３を配置したことに伴い、バンパーステイ１５が持つ衝撃緩和効果を阻害してしまうことを防止できる。

(4) 前記サイドメンバ１０９は、メンバ前部から車両下方に延長してサスペンションメンバ１４と連結する下方延長付加メンバ１２を設け、
前記アキュムレータタンク３を、前記下方延長付加メンバ１２の車幅方向外側位置に配置した。
このように、車室外設置熱交換器２からの熱影響を抑える熱隔壁として、下方延長付加メンバ１２が加えられる構成としたため、(1)〜(3)の効果に加え、アキュムレータタンク３を、車室外設置熱交換器２から受ける熱害に対してより一層保護することができる。

(5) 前記アキュムレータタンク３の固定用ブラケットとして、樹脂成型品により構成された樹脂ブラケット１９を設け、
前記アキュムレータタンク３を、前記樹脂ブラケット１９を介して前記サイドメンバ１０９に固定支持した。
このように、アキュムレータタンク３を、高い吸振容量を持つ樹脂ブラケット１９を介して弾性支持する構成としたため、(1)〜(4)の効果に加え、走行中の振動入力に対しアキュムレータタンク３の気液分離機能を確保することができる。

(6) 前記樹脂ブラケット１９は、前記アキュムレータタンク３のタンク円筒面３ａを保持するタンク保持面１９ａと、前記サイドメンバ１０９に固定するメンバ固定面１９ｂと、を有し、
前記タンク保持面１９ａを、前記タンク円筒面３ａのうち、前記サイドメンバ１０９と前記ホイールハウス１７に臨む一部のタンク円筒面３ａのみを保持する一部保持面とした。
このように、サイドメンバ１０９とホイールハウス１７が交わる領域にアキュムレータタンク３を配置したため、(5)の効果に加え、前側隅部領域Ｅのうち、アキュムレータタンク３の外側領域を余裕空間として残すことができる。

(7) ウインドウウォッシャー液を貯留しておくウォッシャータンク２０を設け、
前記ウォッシャータンク２０を、前記アキュムレータタンク３を配置した前記前側隅部領域Ｅのうち、前記一部保持面を除いたタンク露出円筒面に沿って形成されるタンク外側空間に配置した。
このように、前側隅部領域Ｅにアキュムレータタンク３とウォッシャータンク２０を配置したため、(6)の効果に加え、アキュムレータタンク３の熱環境を悪化させることなく、前側隅部領域Ｅのスペース有効利用を図ることができる。

以上、本発明の車両用空調装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、車両用空調装置として、クーラー/ヒートポンプを兼ねたエアコンとして用いる例を示した。しかし、車両用空調装置としては、クーラーのみとして用いるものであっても、ヒートポンプのみとして用いるものであっても適用できる。

実施例１では、本発明のバッテリパック温調構造を走行用駆動源として走行用モータのみを搭載したミニバンタイプの電気自動車に適用する例を示した。しかし、本発明の車両用空調装置は、ミニバンタイプ以外に、ワゴンタイプやセダンタイプやＳＵＶタイプ等の様々な電気自動車に適用できるのは勿論である。さらに、走行用駆動源として走行用モータとエンジンを搭載したハイブリッド車、走行用駆動源としてエンジンを搭載したエンジン車に対しても適用することができる。要するに、熱媒体の循環経路に、車室外設置熱交換器と、熱媒体の気液分離を行うアキュムレータタンクとを備えた車両用空調装置を搭載した車両であれば適用できる。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１２年７月９日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１５３４９４に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (7)

1. 熱媒体の循環経路に、車室外設置熱交換器とアキュムレータタンクとを備えた車両用空調装置において、
   前記車室外設置熱交換器を、車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバのメンバ前端部に挟まれた車幅方向内側位置に、熱交換面を車両前方に臨ませて配置し、
   前記アキュムレータタンクを、前記左右一対のサイドメンバのうち、一方のサイドメンバのメンバ前端部を隔てた車幅方向外側位置であって、前輪タイヤを覆うホイールハウスを隔てた車両前方側位置に形成される前側隅部領域に配置した
   ことを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載された車両用空調装置において、
   前記アキュムレータタンクを、前記ホイールハウス内に設定される前記前輪タイヤのタイヤ中心軸の位置よりも車幅方向内側位置に配置した
   ことを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１又は２に記載された車両用空調装置において、
   前記アキュムレータタンクを、前記左右一対のサイドメンバの前端部に車幅方向に架け渡して設けられたバンパーステイよりも車両後方側位置に配置した
   ことを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１から３までの何れか１項に記載された車両用空調装置において、
   前記サイドメンバは、メンバ前部から車両下方に延長してサスペンションメンバと連結する下方延長付加メンバを設け、
   前記アキュムレータタンクを、前記下方延長付加メンバの車幅方向外側位置に配置した
   ことを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１から４までの何れか１項に記載された車両用空調装置において、
   前記アキュムレータタンクの固定用ブラケットとして、樹脂成型品により構成された樹脂ブラケットを設け、
   前記アキュムレータタンクを、前記樹脂ブラケットを介して前記サイドメンバに固定支持した
   ことを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項５に記載された車両用空調装置において、
   前記樹脂ブラケットは、前記アキュムレータタンクのタンク円筒面を保持するタンク保持面と、前記サイドメンバに固定するメンバ固定面と、を有し、
   前記タンク保持面を、前記タンク円筒面のうち、前記サイドメンバと前記ホイールハウスに臨む一部のタンク円筒面のみを保持する一部保持面とした
   ことを特徴とする車両用空調装置。
7. 請求項６に記載された車両用空調装置において、
   ウインドウウォッシャー液を貯留しておくウォッシャータンクを設け、
   前記ウォッシャータンクを、前記アキュムレータタンクを配置した前記前側隅部領域のうち、前記一部保持面を除いたタンク露出円筒面に沿って形成されるタンク外側空間に配置した
   ことを特徴とする車両用空調装置。

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