JP2004314759A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送風機ユニットと空調ユニットをともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、車室内の運転席側領域に伝播する送風騒音を低減する。
【解決手段】送風機ユニット１１と、送風機ユニット１１の送風空気と熱交換する熱交換器を内蔵する空調ユニットとを備え、送風機ユニット１１と空調ユニットをともに車両左右方向の略中央部に配置し、送風機ユニット１１に、車両左右方向の助手席側のみに吸い込み口２０ｃを有する片吸い込み形式の送風ファン１９を設け、送風機ユニット１１において吸い込み口２０ｃの助手席側部位に外気吸入口２３および内気吸入口２５を配置した。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風機ユニットと、熱交換器を内蔵する空調ユニットをともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置において、送風機ユニットと空調ユニットをともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトは特許文献１等により公知になっている。
【０００３】
この特許文献１では、空調ユニットを車室内において車両左右方向の略中央部に配置し、送風機ユニットをエンジンルーム内において車両左右方向の略中央部に配置している。従って、送風機ユニットは空調ユニットの車両前方側に配置されることになる。
【０００４】
この従来技術では送風機ユニットの遠心式の送風ファンの回転軸を車両左右方向に配置し、送風ファン上部の車両前方側に外気吸入の通路部を形成し、遠心ファン上部の車両後方側に内気吸入の通路部を形成することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９４９４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、送風ファンの吸い込み口に対する内気吸入口および外気吸入口の具体的配置は明記されていないが、この種のセンタ置きレイアウトのものでは、通常、ファン駆動用モータを両軸モータとし、この両軸モータの左右両側に送風ファンを配置し、この両送風ファンの左右両側に吸い込み口を配置し、この左右両側の吸い込み口に連通する内気吸入口および外気吸入口を送風機ユニットに左右対称に配置している。
【０００７】
従って、送風機ユニットの内気吸入口はエンジンルーム内にて送風機ユニットの左右両側部に配置されることになり、そして、この左右両側の内気吸入口を送風機ユニットの左右両側に配置された入口通路を通して車室内空間に連通している。
【０００８】
そのため、この内気入口通路は送風機ユニットの左右両側部位にて、車室内の運転席側領域と助手席側領域に開口する構成となっている。このため、送風ファンの回転作動によって発生する送風騒音がこの内気入口通路を通して車室内の運転席側領域および助手席側領域の両方に伝播する。特に、車室内の運転席側領域には運転者が常時乗車しているので、運転席側の内気入口通路を通して運転者に伝播する送風騒音が実用上大きな問題となる。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、送風機ユニットと空調ユニットをともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、車室内の運転席側領域に伝播する送風騒音を低減することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は送風機ユニットと空調ユニットをともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、内気吸い込み風量を効果的に確保できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、送風機ユニット（１１）と、送風機ユニット（１１）の送風空気と熱交換する熱交換器（１７、１８）を内蔵する空調ユニット（１３）とを備え、
送風機ユニット（１１）と空調ユニット（１３）をともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、
送風機ユニット（１１）に、車両左右方向の助手席側のみに吸い込み口（２０ｃ）を有する片吸い込み形式の送風ファン（１９）を設け、
送風機ユニット（１１）において吸い込み口（２０ｃ）の助手席側部位に外気吸入口（２３）および内気吸入口（２５）を配置したことを特徴とする。
【００１２】
これによると、片吸い込み形式の送風ファン（１９）により吸い込み口（２０ｃ）の助手席側部位に配置した外気吸入口（２３）および内気吸入口（２５）から空気を吸入して、空調ユニット（１３）に向けて送風できる。そして、外気吸入口（２３）および内気吸入口（２５）を送風機ユニット（１１）の車両左右方向において助手席側部位に配置して車室内の運転席側領域から遠ざけることができる。このため、外気モード時および内気モード時における車室内運転席側領域の送風騒音低減に有利である。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、エンジンルーム（１０）内にて車両左右方向の略中央部に配置される送風機ユニット（１１）と、車室（１２）内にて車両左右方向の略中央部に配置され、送風機ユニット（１１）の送風空気と熱交換する熱交換器（１７、１８）を内蔵する空調ユニット（１３）とを備えるセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、
送風機ユニット（１１）に、車両左右方向の助手席側のみに吸い込み口（２０ｃ）を有する片吸い込み形式の送風ファン（１９）を設け、
送風機ユニット（１１）において前記吸い込み口（２０ｃ）の助手席側部位に外気吸入口（２３）および内気吸入口（２５）を配置し、内気吸入口（２５）の入口通路（２５ａ）をエンジンルーム（１０）内から車室（１２）に向けて形成して、入口通路（２５ａ）を車室（１２）内に連通することを特徴とする。
【００１４】
これによると、送風機ユニット（１１）をエンジンルーム（１０）内に、空調ユニット（１３）を車室（１２）内にそれぞれ配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において請求項１と同様の作用効果を発揮できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、送風ファン（１９）は、スクロールケーシング（２０）内に配置される遠心式送風ファンであり、入口通路（２５ａ）は、少なくともスクロールケーシング（２０）の吹出ダクト部（２０ｂ）の助手席側に位置する部分を有していることを特徴とする。
【００１６】
これにより、エンジンルーム（１０）内の内気吸入口（２５）を、スクロールケーシング（２０）の吹出ダクト部（２０ｂ）の助手席側に位置する入口通路（２５ａ）により車室（１２）内空間に直線的にスムースに連通することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項３において、入口通路（２５ａ）は、スクロールケーシング（２０）の吹出ダクト部（２０ｂ）の助手席側領域から吹出ダクト部（２０ｂ）の上側領域にわたるＬ状の通路断面形状に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、内気吸入口（２５）の入口通路（２５ａ）の通路面積をＬ状に拡大して内気吸入の圧損を低減できる。従って、エンジンルーム（１０）内の送風ファン（１９）が片吸い込み形式の送風ファンであっても、内気吸入量の確保が容易となる。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１は本実施形態による車両用空調装置の車両搭載状態の断面図であり、車両用空調装置はエンジンルール１０内に配置される送風機ユニット１１と、車室１２内に配置される空調ユニット１３とに大別される。エンジンルール１０と車室１２との間は車両隔壁（ファイヤウォール）１４により仕切られている。
【００２１】
図２は図１のＡ矢視方向からみた送風機ユニット１１の概略斜視図で、図３は送風機ユニット１１の内気吸入口及び外気吸入口の配置を示す概略断面図、図４は図１のＡ矢視方向からみた送風機ユニット１１の概略正面図である。図１〜図４の前後、上下、左右の各矢印は車両搭載状態での方向を示している。なお、本実施形態は左ハンドル車に搭載される車両用空調装置であり、従って、車両左側が運転席側であり、車両右側が助手席側である。
【００２２】
空調ユニット１３は車両隔壁１４の直ぐ後方の車室１２内に配置されるものであって、より具体的には、車室１２内最前部の計器盤（図示せず）の内側において車両左右方向の略中央部に空調ユニット１３は配置される。そして、送風機ユニット１１は、車両隔壁１４の直ぐ前方のエンジンルーム１１内において車両左右方向の略中央部に配置される。従って、送風機ユニット１１と空調ユニット１３は車両前後方向に対しては車両隔壁１４を介して隣接配置され、かつ、車両左右方向に対しては送風機ユニット１１と空調ユニット１３をともに略中央部に配置するセンタ置きレイアウトになっている。
【００２３】
空調ユニット１３は樹脂製のケース１５を有し、このケース１５の内部に空調空気が車両前方側から後方側へ向かって流れる空気通路を形成している。そして、ケース１５内の最も上流側（車両前方側）の部位に空気清浄用のフィルタ１６が配置され、このフィルタ１６の下流側（車両後方側）の部位に冷房用熱交換器をなす蒸発器１７が配置され、この蒸発器１７の下流側に暖房用熱交換器をなすヒータコア１８が配置されている。
【００２４】
蒸発器１７には周知のごとく冷凍サイクルの減圧手段にて減圧された低圧冷媒が流入し、この低圧冷媒がケース１５内の空調空気から吸熱して蒸発することにより空調空気を冷却するようになっている。また、ヒータコア１８は、蒸発器１７を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。なお、本例における空調ユニット１３は、ヒータコア１８への温水流量を調整して車室内への吹出空気温度を制御する構成となっている。
【００２５】
ケース１５の空気通路の下流端部（車両後方側端部）には、ヒータコア１８で温度調整された空調空気を吹き出す周知の複数の吹出開口部（図示せず）が配置される。すなわち、吹出開口部として、空調空気を乗員の上半身側に向けて吹き出すフェイス開口部、空調空気を乗員の足元側に向けて吹き出すフット開口部、および空調空気を車両窓ガラス内面に向けて吹き出すデフロスタ開口部が設けられ、このフェイス開口部、フット開口部およびデフロスタ開口部を図示しない吹出モードドアにより開閉するようになっている。
【００２６】
次に、送風機ユニット１１について詳述する。送風機ユニット１１は図１に示すように遠心式多翼ファンから構成される送風ファン１９を渦巻き状のスクロールケーシング２０内に配置している。ここで、送風ファン１９の回転軸１９ａはその軸方向が図１の紙面垂直方向、すなわち、車両左右方向（図３参照）に向くように配置されている。
【００２７】
そして、スクロールケーシング２０はその渦巻き形状が上下方向に向くように配置され、スクロールケーシング２０の巻き始め部（ノーズ部）２０ａを送風機ユニット１１の車両後方側の上部に配置し、スクロールケーシング２０の吹出ダクト部２０ｂを巻き始め部（ノーズ部）２０ａの下側、すなわち、送風機ユニット１１の車両後方側の下部に配置している。
【００２８】
スクロールケーシング２０の吹出ダクト部２０ｂは車両隔壁１４の貫通穴１４ａ内部を通過して空調ユニット１３のケース１５内の空気通路の上流端に接続されている。
【００２９】
図３は送風機ユニット１１内部の通路構成の概略を示すもので、スクロールケーシング２０は車両左右方向の右側、すなわち、助手席側のみにベルマウス状の吸い込み口２０ｃを設けている。従って、送風ファン１９は車両左右方向の右側、すなわち、助手席側のみから空気を矢印ａのように吸い込む片吸い込み形式のファンである。このため、送風ファン１９の駆動用モータ２１は車両左右方向の左側、すなわち、運転席側に配置される。
【００３０】
送風ファン１９は駆動用モータ２１により図１の矢印ｂ方向に回転することにより吸い込み口２０ｃからの吸入空気を径外方側へ送風し、更に、スクロールケーシング２０のスクロール形状に沿って吹出ダクト部２０ｂに導き、この吹出ダクト部２０ｂから矢印ｃのように車両後方側へ送風する。
【００３１】
送風機ユニット１１においてスクロールケーシング２０の右側部分、すなわち、助手席側に位置するケース２２の内部に内外気吸入通路が構成される。具体的には、このケース２２のうち、ベルマウス状の吸い込み口２０ｃの右側対向部位に外気吸入口２３を配置している。この外気吸入口２３はエンジンルーム１０内の空間に連通して、エンジンルーム１０内から外気（車室外空気）をケース２２内に吸入する。ケース２２内で、外気吸入口２３直後の部位に、外気吸入口２３を開閉する外気ドア２４を配置している。この外気ドア２４は回転軸２４ａにより回転可能な板ドアにより構成される。
【００３２】
また、ケース２２内で、ベルマウス状の吸い込み口２０ｃより車両後方側の部位に内気吸入口２５を配置している。この内気吸入口２５の車両後方側に形成される入口通路２５ａは、図１に示すように車両隔壁１４の貫通穴１４ａ内部を通過して車室１２内に連通して内気（車室内空気）をケース２２内に吸入する。ケース２２内で、内気吸入口２５の入口通路２５ａには内気吸入口２５を開閉する内気ドア２６を配置している。
【００３３】
この内気ドア２６は回転軸２６ａにより回転可能な板ドアにより構成される。外気ドア２４の回転軸２４ａは図示しないリンク機構を介して外気ドア操作機構に連結され、また、内気ドア２６の回転軸２６ａは図示しないリンク機構を介して内気ドア操作機構に連結される。
【００３４】
この外気ドア操作機構と内気ドア操作機構により外気ドア２４と内気ドア２６を連動操作することができるとともに、各操作機構により外気ドア２４と内気ドア２６を個別に操作できるようになっている。この外気ドア操作機構と内気ドア操作機構はそれぞれサーボモータを用いたアクチュエータ機構により構成されるが、外気ドア操作機構と内気ドア操作機構を手動操作機構により構成してもよい。
【００３５】
そして、内気吸入圧損を低減するために、内気吸入口２５の通路面積に比較して入口通路２５ａの通路面積を下記のように拡大している。すなわち、図２、図４に示すように、送風機ユニット１１の車両後方側端部には、車両隔壁１４の貫通穴１４ａの形状に対応した略矩形状の接続端部２７が形成されている。
【００３６】
この接続端部２７の内部にて車両左側（運転席側）の下方部位にスクロールケーシング２０の吹出ダクト部２０ｂを配置し、この吹出ダクト部２０ｂを除く他の部位、すなわち、吹出ダクト部２０ｂの上部から吹出ダクト部２０ｂの右側部（助手席側部）に至るＬ状の通路断面形状（図４の細点領域）全体を内気吸入口２５の入口通路２５ａとして構成し、このＬ状の通路断面形状の全体が車室１２内空間に連通するようになっている。
【００３７】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。今、内外気ドア操作機構により外気ドア２４と内気ドア２６を図３の実線位置に操作すると、外気吸入口２３が全閉され、内気吸入口２５が全開状態となり、内気モードが設定される。従って、図示しない空調用制御装置（図示せず）により送風機ユニット１１の駆動用モータ２１に通電して駆動用モータ２１により送風ファン１９を図１の矢印ｂ方向に回転駆動すると、送風ファン１９は、車室１２内空間に連通している内気吸入口２５のみから内気を吸入する。
【００３８】
この内気はベルマウス状の吸い込み口２０ｃからスクロールケーシング２０内に吸入され、スクロールケーシング２０のスクロール形状に沿って吹出ダクト部２０ｂに導かれる。、更に、この吹出ダクト部２０ｂから内気は矢印ｃのように車両後方側へ送風され、空調ユニット１３のケース１５内に流入する。この空調ユニット１３内にて送風空気は所望温度に調整され、その後に、所定の吹出開口部から車室内の所定領域に向かって空気が吹き出される。
【００３９】
次に、内外気ドア操作機構により外気ドア２４と内気ドア２６を図３の破線位置に操作すると、外気吸入口２３が全開され、内気吸入口２５が全閉状態となり、外気モードが設定される。このときは、外気吸入口２３から外気のみが吸入されて空調ユニット１３内に送風されるので、空調ユニット１３内にて外気を所望温度に調整して車室内の空調を行うことができる。
【００４０】
また、外気ドア２４と内気ドア２６を図３の実線位置と破線位置の中間位置に操作すれば、外気と内気を同時に吸入する内外気混入モードを設定できる。
【００４１】
ところで、本実施形態の送風機ユニット１１によると、次のごとき独自の作用効果を発揮できる。すなわち、スクロールケーシング２０のベルマウス状の吸い込み口２０ｃを車両左右方向のうち助手席側のみに配置し、送風ファン１９を車両左右方向のうち助手席側のみから空気を吸い込む片吸い込み形式のファンとして構成し、この助手席側の吸い込み口２０ｃの右側、すなわち、助手席側の部位に外気吸入口２３および内気吸入口２５を配置している。
【００４２】
従って、外気吸入口２３および内気吸入口２５をともに車室内の運転席側領域から遠ざけて、送風ファン１９の内外気の吸い込み騒音が車室内の運転席側領域に伝播することを低減できる。
【００４３】
しかも、内気吸入口２５を片吸い込み形式の送風ファン１９の助手席側部位に配置しているが、内気吸入口２５の入口通路（車両後方側通路）２５ａは、図４の細点領域に示すように、吹出ダクト部２０ｂの上部から吹出ダクト部２０ｂの右側部に至る領域全体を有効活用してＬ状の通路断面形状に形成しているから、入口通路２５ａの通路面積を効果的に拡大できる。これにより、送風ファン１９が片吸い込みファンであっても、内気吸入の通路圧損を低減して内気吸入量の確保が容易となる。
【００４４】
なお、内気吸入口２５の入口通路２５ａの通路面積を吹出ダクト部２０ｂの上部まで拡大しているが、従来技術のように、送風機ユニットの左右両側に内気吸入口の入口通路を設けるものに比して、内気吸入口２５の入口通路２５ａの開口位置を助手席側にずらすことができる。この結果、内気吸入口２５の入口通路２５ａを通して車室内の運転席側領域に伝播する送風騒音を従来技術に比較して低減できる。
【００４５】
（他の実施形態）
なお、上記の一実施形態では、送風機ユニット１１をエンジンルーム１０内にて車両左右方向の略中央部に配置し、空調ユニット１３を車室１２内にて車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置について説明したが、車室１２内にて空調ユニット１３の前方側に送風機ユニット１１を配置できるスペースを確保できる車両においては、送風機ユニット１１および空調ユニット１３をともに車室１２内にて車両左右方向の略中央部に配置すればよい。
【００４６】
また、上記の一実施形態では、スクロールケーシング２０の巻き始め部（ノーズ部）２０ａを送風機ユニット１１の車両後方側の上部に配置し、スクロールケーシング２０の吹出ダクト部２０ｂを巻き始め部（ノーズ部）２０ａの下側、すなわち、送風機ユニット１１の車両後方側の下部に配置しているが、これとは、逆に、スクロールケーシング２０の巻き始め部（ノーズ部）２０ａを送風機ユニット１１の車両後方側の下部に配置し、スクロールケーシング２０の吹出ダクト部２０ｂを巻き始め部（ノーズ部）２０ａの上側、すなわち、送風機ユニット１１の車両後方側の上部に配置してもよい。
【００４７】
従って、この変形例においては、内気吸入口２５の入口通路２５ａは吹出ダクト部２０ｂの助手席側領域から吹出ダクト部２０ｂの下側領域にわたるＬ状の通路断面形状に形成することになる。なお、上記変形例では、送風ファン１９の回転方向を図１の矢印ｂ方向と逆方向（時計回り方向）にする。
【００４８】
また、上記の一実施形態では、図３に示すように外気ドア２４および内気ドア２６を、それぞれ板ドアの端部に回転軸２４ａ、２６ａを配置した片持ち板ドアにより構成しているが、外気ドア２４および内気ドア２６を、それぞれ板ドアの中央部に回転軸２４ａ、２６ａを配置したバタフライドアにより構成してもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両搭載状態の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による送風機ユニットを示すもので、図１のＡ矢視の概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による送風機ユニットの概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による送風機ユニットを示すもので、図１のＡ矢視の概略正面図である。
【符号の説明】
１０…エンジンルーム、１１…送風機ユニット、１２…車室、
１３…空調ユニット、１７…蒸発器（冷房用熱交換器）、
１８…ヒータコア（暖房用熱交換器）、１９…送風ファン、
２０…スクロールケーシング、２０ｂ…吹出ダクト部、２０ｃ…吸い込み口、
２３…外気吸入口、２５…内気吸入口、２５ａ…入口通路。

Claims (4)

1. 送風機ユニット（１１）と、
   前記送風機ユニット（１１）の送風空気と熱交換する熱交換器（１７、１８）を内蔵する空調ユニット（１３）とを備え、
   前記送風機ユニット（１１）と前記空調ユニット（１３）をともに車両左右方向の略中央部に配置するセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、
   前記送風機ユニット（１１）に、車両左右方向の助手席側のみに吸い込み口（２０ｃ）を有する片吸い込み形式の送風ファン（１９）を設け、
   前記送風機ユニット（１１）において前記吸い込み口（２０ｃ）の助手席側部位に外気吸入口（２３）および内気吸入口（２５）を配置したことを特徴とする車両用空調装置。
2. エンジンルーム（１０）内にて車両左右方向の略中央部に配置される送風機ユニット（１１）と、
   車室（１２）内にて車両左右方向の略中央部に配置され、前記送風機ユニット（１１）の送風空気と熱交換する熱交換器（１７、１８）を内蔵する空調ユニット（１３）とを備えるセンタ置きレイアウトの車両用空調装置において、
   前記送風機ユニット（１１）に、車両左右方向の助手席側のみに吸い込み口（２０ｃ）を有する片吸い込み形式の送風ファン（１９）を設け、
   前記送風機ユニット（１１）において前記吸い込み口（２０ｃ）の助手席側部位に外気吸入口（２３）および内気吸入口（２５）を配置し、
   前記内気吸入口（２５）の入口通路（２５ａ）を前記エンジンルーム（１０）内から前記車室（１２）に向けて形成して、前記入口通路（２５ａ）を前記車室（１２）内に連通することを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記送風ファン（１９）は、スクロールケーシング（２０）内に配置される遠心式送風ファンであり、
   前記入口通路（２５ａ）は、少なくとも前記スクロールケーシング（２０）の吹出ダクト部（２０ｂ）の助手席側に位置する部分を有していることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記入口通路（２５ａ）は、前記スクロールケーシング（２０）の吹出ダクト部（２０ｂ）の助手席側領域から前記吹出ダクト部（２０ｂ）の上側領域にわたるＬ状の通路断面形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。

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