JP2011073670A

JP2011073670A - 車両用空調装置に用いられる熱交換器

Info

Publication number: JP2011073670A
Application number: JP2010209740A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Seto; 孝浩瀬戸
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: US20110073273A1; US8443872B2; JP5667400B2

Abstract

【課題】２層のチューブを有した熱交換器において、第１及び第２通路に供給される空気を、それぞれ独立して所定の吹出口から車室内へと確実に送風することにより、車室内における乗員の快適性をより一層高める。
【解決手段】車両用空調装置１０を構成するエバポレータ１８には、第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの間に、ルーバー４０を有した第１フィン３８が配設されると共に、第１ブロアユニット１６からの空気が流通する第１フロント通路３４に臨む第１冷却部５０と、第２ブロアユニット２２からの空気が流通する第１リア通路１３０に臨む第２冷却部５２との境界部には、前記ルーバー４０を備えていない第２フィン５４が設けられている。そして、第１ブロアユニット１６からケーシング１２内に空気が供給され、第２フィン５４によって分離された第１冷却部５０によって冷却され、一方、第２ブロアユニット２２から供給された空気が、前記第２フィン５４によって前記第１冷却部５０とは分離された第２冷却部５２を通過して冷却される。
【選択図】図４

Description

本発明は、車室内の温度調整を行う車両用空調装置に設けられ、該車室内に送風される空気を冷却・加熱するための車両用空調装置に用いられる熱交換器に関する。

車両に搭載される車両用空調装置は、送風機であるブロアによって内外気をケース内へと取り込み、冷却手段である熱交換器により冷却された空気と、加熱手段である熱交換器により加熱された空気とを前記ケース内で所望の混合比率で混合した後、車室内に設けられたデフロスタ吹出口、フェイス吹出口又はフット吹出口から送風することによって前記車室内の温度及び湿度の調整を行っている。上述した車両用空調装置では、例えば、ケーシング内において空気の流通する複数の通風路を有するものがあり、一方の通風路を通じて流通する空気が、フット吹出口に送風され、他方の通風路を通じて流通する空気が、デフロスタ吹出口又はフェイス吹出口へと送風される。

上述したような車両用空調装置では、例えば、前記通風路にそれぞれ対応するように熱交換器の上流側及び下流側にそれぞれ仕切板を設け、前記仕切板によって一方の通風路と他方の通風路とを分離すると共に、前記熱交換器を構成する複数のチューブのいずれか１本と一直線上となるように配置することにより、一方の通風路を流通する空気と前記他方の通風路を流通する空気とを熱交換器内において分離している（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１０４２１６号公報

しかしながら、上述した従来技術では、例えば、２層のチューブを有した熱交換器に対して適用しようとした場合には、該熱交換器の内部において、表面側に配置された一方のチューブと背面側に配置された他方のチューブとの間を通じて空気が流通してしまうこととなる。

そのため、このような２層のチューブを有した熱交換器では、一方の通風路又は他方の通風路を通じて熱交換器内に流入した空気が、該熱交換器の内部で、送風量が多く圧力の高い通路側から前記送風量が少なく相対的に圧力の低い通路側へと空気が流通することとなる。その結果、熱交換器の下流側の各通路内における空気が所望の送風量とならず、最終的に冷風と温風との混合比率が変わってしまうこととなり、それに伴って、車室内の各送風口から送風される空気が所望の温度及び送風量にならない。

また、第１及び第２通風路のいずれか一方における空気の流通が停止している際、一方の通風路に流通している空気が、熱交換器の内部を通じて他方の通風路側に流通してしまい車室内へと送風されることがある。すなわち、車室内において送風を停止している送風口から意図しない送風が行われることとなり、乗員に不快感を与えることとなる。

本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、２層のチューブを有した熱交換器において、第１及び第２通路に供給される空気を、それぞれ独立して所定の吹出口から車室内へと確実に送風することにより、車室内における乗員の快適性をより一層高めることが可能な車両用空調装置に用いられる熱交換器を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流通する複数の通路を有するケーシングと、前記通路における前記空気の流通状態を切り換えるダンパ機構とを有する車両用空調装置において、該ケーシングの内部に設けられ、前記空気の熱交換を行うことにより温度調整して供給する熱交換器であって、
前記熱交換器は、前記ケーシングの内部を流通する前記空気の流通方向に沿って並列に設けられ、その内部に媒体が流通する複数の第１及び第２チューブと、
前記第１及び第２チューブの間に設けられ、波状に折曲されて前記空気の流通する空気孔を有する第１のフィンと、
前記ケーシングの第１通路を流通する前記空気の熱交換を行う前記熱交換器における第１熱交換部と、前記ケーシングの第２通路を流通する前記空気の熱交換を行う前記熱交換器における第２熱交換部とを分離する分離手段と、
を備え、
前記分離手段は、前記第１及び第２チューブのそれぞれの間において、該第１及び第２チューブの延在方向に沿って配置され、前記空気孔を有していない第２のフィンからなることを特徴とする。

また、第１熱交換部と第２熱交換部との境界部位には、第２のフィンに臨み、第１チューブ及び第２チューブの端部に装着される封止部材を設けるとよい。

さらに、熱交換器は、空気を冷却して冷風を供給するエバポレータであるとよい。

さらにまた、熱交換器は、空気を加熱して温風を供給するヒータコアであるとよい。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、熱交換器において、第１及び第２チューブの間を通じた第１熱交換部及び第２熱交換部の間の空気の漏れが分離手段によって確実に遮断されるため、一方の送風機から供給された空気を、前記第１熱交換部に通過させ下流側へと流通させることができ、一方、他方の送風機から供給された空気を、前記第２熱交換部を通過させ下流側へと流通させて前記車室内における前席、中間席及び後席側に対してそれぞれ独立して温度調整された混合風をそれぞれ独立して送風することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の外観斜視図である。図１に示す車両用空調装置の全体断面図である。図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面斜視図である。図２に示すエバポレータの全体平面図である。図４のエバポレータにおける第１冷却部と第２冷却部との境界部近傍を示す拡大平面図である。図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。図１の車両用空調装置を構成するケーシングと第１及び第２ブロアユニットとエバポレータとを示す概略構成図である。

本発明に係る車両用空調装置に用いられる熱交換器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る熱交換器が用いられた車両用空調装置を示す。なお、この車両用空調装置１０は、例えば、その進行方向に沿って３列の座席を有した車両に搭載され、以下、前記車両の車室内において１列目の座席を前席、２列目の座席を中間席、３列目の座席を後席として説明する。

また、車両用空調装置１０は、図２に示される右側（矢印Ａ方向）が車両の前方側となり、左側（矢印Ｂ方向）が該車両の後方側となるように搭載されるため、以下、矢印Ａ方向を前方とし、矢印Ｂ方向を後方として説明する。

なお、この実施の形態では、ケーシングの内部に複数のダンパ等の回動部材が設けられ、これらの回動部材はモータ等の回動駆動源によって作動する。ここでは簡略化のために、これらの回動駆動源についての図示及び説明は省略する。

この車両用空調装置１０は、図１〜図３に示されるように、空気の各通路を構成するケーシング１２と、前記ケーシング１２の側部に連結ダクト１４を介して連結され、車両の前席側に送風するための第１ブロアユニット１６と、前記ケーシング１２の内部に配設され、前記空気を冷却するエバポレータ（熱交換器）１８と、該空気を加熱するヒータコア（熱交換器）２０と、前記ケーシング１２の下部に連結され、車室内の空気（内気）を取り込んで前記車両の後席側に送風するための第２ブロアユニット２２と、前記各通路内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２４とを含む。

ケーシング１２は、略対称形状の第１及び第２分割ケーシング２６、２８と、該第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に設けられたセンタープレート３０とから構成され、該第１分割ケーシング２６の下側部には、連結ダクト１４が連結され第１ブロアユニット１６から空気の供給される第１取入口３２が形成される。この第１取入口３２は、エバポレータ１８の上流側に設けられた第１フロント通路（第１通路）３４と連通している。

エバポレータ１８は、第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に跨るように配置され、車両の前方（矢印Ａ方向）側となる一端部が、後方側となる他端部に対して下方となるよう所定角度だけ傾斜して配設される。

このエバポレータ１８は、図４〜図６に示されるように、例えば、アルミニウム等の薄板から一対の第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂが形成され、積層された第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの間に蛇行するように波状に折曲された第１フィン３８がそれぞれ設けられる。この第１フィン３８には、該第１フィン３８の平面に対して所定角度傾斜するように切り欠かれた複数のルーバー４０が形成される。そして、第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの内部に冷媒を流通させることにより、前記ルーバー４０を通じて第１フィン３８の間を流通する空気が前記冷媒で冷却されて下流側に冷風として供給される。

なお、一対の第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂは、図６に示されるように、エバポレータ１８の厚さ方向Ｔに並設されて２層に配置されると共に、前記第１チューブ３６ａと第２チューブ３６ｂとの間には所定間隔の間隙４２が設けられている。

また、エバポレータ１８における第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの両端部には、それぞれ中空状のタンク部４４ａ、４４ｂがそれぞれ接続され、該第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂ内を流通する冷媒が保持される。そして、一方のタンク部４４ａには、外部から冷媒の供給される供給配管４６と、該エバポレータ１８の内部を循環した前記冷媒が排出される排出配管４８とが接続される（図４参照）。

さらに、エバポレータ１８は、図２に示されるように、第１フロント通路３４に臨み、第１ブロアユニット１６から供給される空気を冷却する第１冷却部５０と、後述する第１リア通路（第２通路）１３０に臨み、第２ブロアユニット２２から供給される空気を冷却する第２冷却部５２とを有する。そして、第１冷却部５０がケーシング１２の前方（矢印Ａ方向）となるように配置されると共に、前記第２冷却部５２が前記ケーシング１２の後方（矢印Ｂ方向）となるように配置される。

図４〜図６に示されるように、この第１冷却部５０と第２冷却部５２との境界部Ｃには、該第１冷却部５０と第２冷却部５２との間の空気の連通を遮断する第２フィン５４が設けられる。第２フィン５４は、第１フィン３８と同様に、蛇行するように波状に折曲されて形成され、エバポレータ１８における第１冷却部５０と第２冷却部５２との境界部Ｃの近傍に設けられ、隣接する一組の第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの間に設けられる。詳細には、第２フィン５４は、エバポレータ１８の表面１８ａから表面１８ｂ側まで延在する厚さ寸法で形成され、第１チューブ３６ａ及び第２チューブ３６ｂの側面に対して当接している（図６参照）。

また、第２フィン５４には、第１フィン３８に形成されたルーバー４０が形成されていないため、隣接した折曲部位間での空気の流通が遮断され、第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの延在方向に沿って前記空気が流通することがない。

すなわち、第２フィン５４は、エバポレータ１８において、第１冷却部５０と第２冷却部５２の境界部Ｃと平行に配置される。換言すれば、第１冷却部５０と第２冷却部５２の境界部Ｃは、第２フィン５４及び該第２フィン５４の両側部に設けられる第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂと平行に設定されることとなる。

また、このエバポレータ１８には、図６に示されるように、第２フィン５４に臨み、第１フロント通路３４及び第１リア通路１３０に臨む表面１８ａ、１８ｂに、一組のシール部材（封止部材）５６ａ、５６ｂがそれぞれ装着される。シール部材５６ａ、５６ｂは、例えば、ゴムや樹脂製材料から形成され、第２フィン５４及び該第２フィン５４の両側部に設けられた一組の第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂを覆い、且つ、一方のタンク部４４ａから他方のタンク部４４ｂまで延在するように設けられる。そして、シール部材５６ａ、５６ｂが、エバポレータ１８の表面１８ａ、１８ｂにそれぞれ装着されることにより、該エバポレータ１８の内部を通じて第２フィン５４から表面１８ａ、１８ｂ側への空気の流通が遮断される。

一方、図１〜図３に示されるように、エバポレータ１８の下流側には、第１冷却部５０を通過した空気の供給される第２フロント通路８０ａ、８０ｂが形成され、該第２フロント通路８０ａ、８０ｂの上方には第３フロント通路８２と第４フロント通路８４とが分岐するように形成される。また、第２フロント通路８０ａ、８０ｂには、第３フロント通路８２及び第４フロント通路８４の分岐部に臨むように第１エアミックスダンパ８６が回動自在に設けられる。

そして、第１エアミックスダンパ８６を回動させることによってエバポレータ１８を通過した冷風の第３フロント通路８２及び第４フロント通路８４への送風状態及び送風量を調整する。第３フロント通路８２は、ケーシング１２における前方側（矢印Ａ方向）、第４フロント通路８４が後方側（矢印Ｂ方向）となるように配置され、該第４フロント通路８４の下流側にはヒータコア２０が配設される。

また、第３フロント通路８２の前方側（矢印Ａ方向）には、該第３フロント通路８２に沿って延在し、エバポレータ１８の下流側から後述する混合部９８へと空気を供給するバイパス通路８８が形成され、該バイパス通路８８の下流側には、バイパスダンパ９０が設けられている。このバイパス通路８８は、エバポレータ１８によって冷却された冷風をバイパスダンパ９０の切換作用下に直接的に下流側へと供給するために設けられている。

ヒータコア２０は、エバポレータ１８と同様に、第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に跨るように配置され、車両の前方（矢印Ａ方向）側となる一端部が、後方側（矢印Ｂ方向）となる他端部に対して下方となるよう所定角度だけ傾斜して配設される。このヒータコア２０は、第４フロント通路８４に臨み、該第４フロント通路８４から供給される空気を加熱する第１加熱部９２と、後述する第３リア通路１４８に臨み、該第３リア通路１４８から供給される空気を加熱する第２加熱部９４とを有する。

このヒータコア２０の下流側には、第５フロント通路９６が形成され、該第５フロント通路９６が前方に向かって延在し、第３フロント通路８２の下流と合流した部位に、前記第３フロント通路８２を通じて供給される冷風と前記第５フロント通路９６を通じて供給される温風との混合される混合部９８が形成される。この混合部９８の上方には、デフロスタ吹出口１００が開口すると共に、該混合部９８の側方には、後方に向かって延在する第６フロント通路１０２が形成される。

また、混合部９８には、デフロスタ吹出口１００に臨むようにデフロスタダンパ１０４が回動自在に設けられ、前記デフロスタダンパ１０４を回動させることにより、デフロスタ吹出口１００と第６フロント通路１０２への送風状態を切り換え、且つ、その送風量を調整する。

第６フロント通路１０２には、上方に第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが開口し、該第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂに臨むようにベントダンパ１０８が回動自在に設けられると共に、さらに後方に延在した第７フロント通路１１０と連通している。そして、ベントダンパ１０８を回動させることによって混合部９８からの空気が第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂ、第７フロント通路１１０へ送風される際の送風状態を切り換え、且つ、その送風量を調整可能に設けられている。

なお、デフロスタ吹出口１００及び第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂは、それぞれケーシング１２の上方に開口し、該デフロスタ吹出口１００が前方側（矢印Ａ方向）に配置され、前記第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが該デフロスタ吹出口１００に対して後方（矢印Ｂ方向）となるケーシング１２の略中央に配置される。

第７フロント通路１１０の下流側には、ケーシング１２の幅方向に延在し、図示しない第１ヒート吹出口を通じて車室内における前席の足元近傍に送風する第１ヒート通路１１２が接続されると共に、前記ケーシング１２の後方に向かって延在し、第２ヒート吹出口（図示せず）を通じて前記車室内における中間席の乗員の足元近傍に送風する第２ヒート通路１１４が接続される。

第１ブロアユニット１６は、外気を導入するためのダクト１１６が入口に配設され、内外気の切り換えを行うインテークダンパ１１８と、前記ダクト１１６等から取り込んだ空気（外気又は内気）をケーシング１２内へと供給する第１ブロアファン１２０とを有し、前記第１ブロアファン１２０の収容されるブロアケース１２２が、第１取入口３２に接続された連結ダクト１４を介してケーシング１２の内部と連通している。なお、第１ブロアファン１２０は、通電作用下に駆動する第１ブロアモータ１２１によって回転制御される。

このように、第１ブロアユニット１６から供給された空気が、連結ダクト１４、第１取入口３２を通じてケーシング１２内へと導入され、ダンパ機構２４を構成する第１エアミックスダンパ８６、デフロスタダンパ１０４、ベントダンパ１０８及びバイパスダンパ９０の回動作用下に第１〜第７フロント通路７４、８０ａ、８０ｂ、８２、８４、９６、１０２、１１０、バイパス通路８８を通じて車両における前席及び中間席に送風可能なデフロスタ吹出口１００、第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂ、第１及び第２ヒート通路１１２、１１４へと選択的に供給される。

一方、ケーシング１２の下部には、第１取入口３２と直交した後方側（矢印Ｂ方向）に第２ブロアユニット２２から空気の供給される第２取入口１２８が形成される。この第２取入口１２８は、エバポレータ１８の上流側となる位置に開口して第１リア通路１３０と連通している。

この第１リア通路１３０は、第１分離壁１３２を介して第１フロント通路３４と分離され、該第１分離壁１３２に形成された連通口１３４と第２取入口１２８との間で回動自在な通風切換ダンパ（切換ダンパ）１３６が設けられる。そして、第２ブロアユニット２２の送風を停止し、第１ブロアユニット１６のみで送風を行うモードが選択された場合、通風切換ダンパ１３６によって第２取入口１２８を塞ぐことにより（図２中、二点鎖線形状）、第１ブロアユニット１６から供給された空気の一部が、エバポレータ１８やヒータコア２０の内部などを通じて第１〜第４リア通路１３０、１４２ａ、１４２ｂ、１４８、１５０側へ漏れ出した際、第２ブロアユニット２２側へと逆流することを防止できる。

この場合、図７に示されるように、通風切換ダンパ１３６を第２取入口１２８側に回動させ、連通口１３４を開放することによって第１フロント通路３４に供給される空気の一部を第１リア通路１３０側へと供給することができる。

第２ブロアユニット２２は、車室内の空気（内気）を取り込み、取り込んだ空気をケーシング１２内へと供給する第２ブロアファン１３８を有し、前記第２ブロアファン１３８の収容されるブロアケース１４０がケーシング１２の第２取入口１２８に連結され、第１リア通路１３０と連通している。なお、第２ブロアファン１３８は、第１ブロアファン１２０と同様に、通電作用下に駆動される第２ブロアモータ１４１によって回転制御される。

この第１リア通路１３０の下流側には、エバポレータ１８の第２冷却部５２を通過した空気の供給される第２リア通路１４２ａ、１４２ｂが形成され、第２分離壁１４４によって第２フロント通路８０ａ、８０ｂと分離されると共に、前記第２分離壁１４４が前記エバポレータ１８まで延在している。そのため、エバポレータ１８の下流側においては、第１リア通路１３０を通じてエバポレータ１８の第２冷却部５２へ流通した空気と、第１フロント通路３４を通じて前記エバポレータ１８の第１冷却部５０へと流通した空気とが互いに混じることがない。

ここで、図２及び図３に示すように、第２リア通路１４２ａ、１４２ｂ及び第２フロント通路８０ａ、８０ｂ、第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂは、ケーシング１２の中央に設けられたセンタープレート３０を中心として第１及び第２分割ケーシング２６、２８側にそれぞれ分離され、第２リア通路１４２ａと第２リア通路１４２ｂ及び第２フロント通路８０ａと第２フロント通路８０ｂ、第１ベント吹出口１０６ａと第１ベント吹出口１０６ｂとを形成する。さらに、第２リア通路１４２ａ及び第２リア通路１４２ｂには、第２フロント通路８０ａ及び第２フロント通路８０ｂとの連通状態を切換可能な一組の連通切換ダンパ１４６ａ、１４６ｂが設けられており、一方の連通切換ダンパ１４６ａと、他方の連通切換ダンパ１４６ｂとがそれぞれ別個に独立して回動制御される。

そして、一組の連通切換ダンパ１４６ａ、１４６ｂを回動させることにより、車室内における中間席及び後席に送風するための第２リア通路１４２ａ、１４２ｂと、前記車両における前席に送風するための第２フロント通路８０ａ、８０ｂとを互いに連通させると共に、例えば、一方の連通切換ダンパ１４６ａの回動量と他方の連通切換ダンパ１４６ｂの回動量とをそれぞれ変化させることにより、第２フロント通路８０ａを通じて第１ベント吹出口１０６ａから前席の助手席側に送風される送風量、送風温度と、第２フロント通路８０ｂを通じて第１ベント吹出口１０６ｂから前記前席の運転席側に送風される送風量、送風温度をそれぞれ別個に制御することができる。

第２リア通路１４２ａ、１４２ｂの下流側には、ヒータコア２０に臨む第３リア通路１４８が形成され、該第３リア通路１４８は、ヒータコア２０側が開口し、且つ、隣接する第４リア通路１５０側となる側方が開口している。そして、第３リア通路１４８に供給された冷風及び温風を所定の混合比率で混合して混合風とする第２エアミックスダンパ１５２が回動自在に設けられる。この第２エアミックスダンパ１５２は、第３リア通路１４８と、ヒータコア２０の下流側に接続される第４リア通路１５０の上流側又は下流側との連通状態を切り換える。これにより、エバポレータ１８により冷却されて第３リア通路１４８へ供給された冷風と、ヒータコア２０によって加熱されて第４リア通路１５０へと流通した温風とを、第２エアミックスダンパ１５２の回動作用下に前記第４リア通路１５０内において所定の混合比率で混合して送風する。すなわち、第４リア通路１５０の中間部位が、車両における中間席及び後席に送風される冷風及び温風を混合する混合部９８として機能する。

第４リア通路１５０は、ヒータコア２０の他端部を迂回するように湾曲して延在し、下流側において分岐した第５及び第６リア通路１５４、１５６と連通する。この第５及び第６リア通路１５４、１５６の分岐部位には、回動自在なモード切換ダンパ１５８が設けられ、前記モード切換ダンパ１５８が回動することによって第４リア通路１５０と第５又は第６リア通路１５４、１５６との連通状態を切り換える。

第５及び第６リア通路１５４、１５６は、それぞれ車両の後方（矢印Ｂ方向）に向かって延在し、該第５リア通路１５４は、車両における中間席の乗員の顔近傍に送風するための第２ベント吹出口（図示せず）に連通している。一方、第６リア通路１５６は、前記中間席及び後席の乗員の足元近傍に送風するための第３及び第４ヒート吹出口（図示せず）に連通している。

すなわち、第２ブロアユニット２２から供給された空気が、第２取入口１２８を通じてケーシング１２内へと導入され、ダンパ機構２４を構成する第２エアミックスダンパ１５２、モード切換ダンパ１５８の回動作用下に第１〜第６リア通路１３０、１４２ａ、１４２ｂ、１４８、１５０、１５４、１５６を通じて車両における中間席及び後席に送風可能な第２ベント吹出口、第３及び第４ヒート吹出口（図示せず）へと選択的に供給される。

なお、上述した第２〜第６フロント通路８０ａ、８０ｂ、８２、８４、９６、１０２、バイパス通路８８及び第２リア通路１４２ａ、１４２ｂは、それぞれ第１分割ケーシング２６と第２分割ケーシング２８との間に跨るように設けられているが、ケーシング１２の中央に設けられたセンタープレート３０によって分離されている。

本発明の実施の形態に係る熱交換器の適用された車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、車両用空調装置１０が始動されると、第１ブロアユニット１６の第１ブロアファン１２０は通電作用下に回転され、ダクト１１６等を通じて取り込まれた空気（外気又は内気）が連結ダクト１４を通じてケーシング１２の第１フロント通路３４へと供給されると同時に、第２ブロアユニット２２の第２ブロアファン１３８が通電作用下に回転されることによって取り込まれた空気（内気）がブロアケース１４０から第２取入口１２８を通じて第１リア通路１３０へと供給される。ここでは、第１ブロアファン１２０によってケーシング１２内に供給される空気を第１エアとし、第２ブロアファン１３８によって前記ケーシング１２内に供給される空気を第２エアとして説明する。

このケーシング１２内に供給された第１エア及び第２エアは、それぞれエバポレータ１８の第１及び第２冷却部５０、５２をそれぞれ通過することによって冷却され、冷風として第１及び第２エアミックスダンパ８６、１５２の設けられた第２フロント通路８０ａ、８０ｂ及び第２リア通路１４２ａ、１４２ｂへとそれぞれ流通する。

ここで、例えば、乗員によって該乗員の顔近傍に送風を行うベントモードが選択された場合には、第１エアミックスダンパ８６が、第３フロント通路８２と第４フロント通路８４との間となるような中間位置へと回動し、前記第３フロント通路８２に供給された第１エア（冷風）が混合部９８へと流通すると共に、第４フロント通路８４に供給された第１エアが、ヒータコア２０を通過することで加熱されて温風となり、第５フロント通路９６を通じて混合部９８へと流通して冷風の第１エアと温風の第１エアとが混合される。

この混合部９８において冷風及び温風が混合された第１エア（混合風）は、デフロスタダンパ１０４によってデフロスタ吹出口１００が閉塞され、且つ、ベントダンパ１０８によって第７フロント通路１１０の開口部が閉塞されているため、第６フロント通路１０２を通じて第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂから車室内における前席の乗員の顔近傍へと送風される。

一方、第２エアミックスダンパ１５２が、第３リア通路１４８内において中間位置に回動し、該第３リア通路１４８に供給された第２エア（冷風）が、ヒータコア２０を通過することによって加熱されて温風となり、第４リア通路１５０を通じて下流側へと流通すると共に、前記第３リア通路１４８の開口部から冷風の第２エアが直接第４リア通路１５０内へと供給され、前記温風の第２エアと混合されて下流側に流通する。そして、モード切換ダンパ１５８の切換作用下に第５リア通路１５４を通じて第２エア（混合風）が第２ベント吹出口（図示せず）から車室内における中間席の乗員の顔近傍へと送風される。

次に、車室内における乗員の顔及び足元近傍に送風を行うバイレベルモードが選択された場合には、第１エアミックスダンパ８６が第３フロント通路８２側に若干だけ回動すると共に、ベントダンパ１０８がベントモードの場合と比較して若干だけ第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂ側へと回動した中間位置となる。そして、エバポレータ１８を通過した冷風の第１エアがバイパス通路８８を介して直接混合部９８へと供給され、前記混合部９８で第３及び第５フロント通路８２、９６を通じて供給された第１エア（混合風）と混合されて第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂから乗員の顔近傍へと送風される。また、混合部９８から第６フロント通路１０２へと流通する第１エア（混合風）の一部が、該第６及び第７フロント通路１０２、１１０を通じて第１及び第２ヒート通路１１２、１１４にそれぞれ供給されることにより、第１及び第２ヒート吹出口（図示せず）から車室内における前席及び中間席に乗車している乗員の足元近傍に送風される。

同時に、第２エアミックスダンパ１５２が、若干だけヒータコア２０から離間する方向に回動し、且つ、モード切換ダンパ１５８が第６リア通路１５６を閉塞した状態から回動して第５リア通路１５４と第６リア通路１５６との間となる中間位置となる。そして、第２エアは、ヒータコア２０によって加熱された温風と、第３リア通路１４８から開口部を通じて前記第４リア通路１５０へと供給された冷風とが混合され、混合風として第５リア通路１５４から第２ベント吹出口を経て車室内において中間席に乗車している乗員の顔近傍に送風されると共に、第６リア通路１５６から第３及び第４ヒート吹出口を経て車室内における中間席及び後席に乗車している乗員の足元近傍に送風される。

次に、車室内において乗員の足元近傍に送風を行うヒートモードが選択された場合には、バイレベルモードの場合と比較して第１エアミックスダンパ８６がさらに第３フロント通路８２側に回動すると共に、デフロスタダンパ１０４及びベントダンパ１０８が回動してそれぞれデフロスタ吹出口１００及び第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂを閉塞する。これにより、混合部９８で混合された第１エア（混合風）が、第６及び第７フロント通路１０２、１１０を通じて後方へと流通して第１及び第２ヒート通路１１２、１１４にそれぞれ供給され、図示しない第１及び第２ヒート吹出口から車室内における前席及び中間席における乗員の足元近傍に送風される。

一方、第２エアミックスダンパ１５２が、バイレベルモードの場合と比較してさらに開口部側に向かって回動し、且つ、モード切換ダンパ１５８が第５リア通路１５４を閉塞する。これにより、第４リア通路１５０で混合された第２エア（混合風）が、該第４リア通路１５０から第６リア通路１５６を経て第３及び第４ヒート吹出口へ供給され、車室内における中間席及び後席における乗員の足元近傍に送風される。

次に、車室内において乗員の足元近傍及びフロントウィンドウの曇りを除去するために該フロントウィンドウ近傍に送風を行うヒートデフモードについて説明する。このヒートデフモードが選択された場合には、デフロスタダンパ１０４がデフロスタ吹出口１００から離間する方向に回動し、第６フロント通路１０２の開口部との間となる中間位置となると共に、ベントダンパ１０８によって第１ベント吹出口１０６ａ、１０６ｂが閉塞される（図２中、二点鎖線形状）。これにより、混合部９８で混合された第１エア（混合風）の一部が、デフロスタ吹出口１００を通じて車両におけるフロントウィンドウ近傍に送風されると共に、前記第１エアの一部が、第６及び第７フロント通路１０２、１１０を経て第１及び第２ヒート通路１１２、１１４、第１及び第２ヒート吹出口（図示せず）から車室内における前席及び中間席における乗員の足元近傍に送風される。

一方、このヒートデフモードにおいて、第２エアを車室内の中間席及び後席に送風する場合には、上述したヒートモードと同様であるため、その詳細な説明を省略する。

最後に、車両におけるフロントウィンドウの曇りを除去するために該フロントウィンドウ近傍のみに送風を行うデフロスタモードについて説明する。この場合には、デフロスタダンパ１０４が、デフロスタ吹出口１００から離間するように回動して第６フロント通路１０２の開口部を閉塞し、第１エア（混合風）が混合部９８から開口したデフロスタ吹出口１００へと供給され、車両におけるフロントウィンドウ近傍に送風される。この場合、第２ブロアユニット２２を駆動させることなく、第１ブロアユニット１６から供給される第１エアのみを送風することによって対応することができる。

以上のように、本発明の実施の形態では、エバポレータ１８が、第１フロント通路３４に臨み、第１ブロアユニット１６から供給される空気の通過する第１冷却部５０と、第１リア通路１３０に臨み、第２ブロアユニット２２から供給される空気の通過する第２冷却部５２とを備え、前記第１冷却部５０と第２冷却部５２との境界部Ｃに、ルーバーを備えていない第２フィン５４を設け、該境界部近傍に設けられた一組の第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの間に配置している。

これにより、第１冷却部５０と第２冷却部５２との境界部Ｃに第２フィン５４が設けられることにより、複数の第１チューブ３６ａと第２チューブ３６ｂとの間の間隙４２を通じて前記第２フィン５４側へと流入した空気が、該第２フィン５４によって反対側に流通することが阻止される。

具体的には、第１冷却部５０側から第２フィン５４側へと流入した空気が、該第２フィン５４によって遮断され、第２冷却部５２側へと流通することが阻止され、反対に、前記第２冷却部５２側から前記第２フィン５４側へと流入した空気が、該第２フィン５４によって遮断され、前記第１冷却部５０側へと流通することが阻止される。

このように、第１及び第２チューブ３６ａ、３６ｂの間を通じた第１冷却部５０及び第２冷却部５２の間の空気の漏れが確実に遮断されるため、第１ブロアユニット１６から供給された空気を、エバポレータ１８の第１冷却部５０を通過させ、所望流量で下流側へと流通させることができ、一方、第２ブロアユニット２２から供給された空気を、前記エバポレータ１８の第２冷却部５２を通過させ、所望流量で下流側へと流通させて前記車室内における前席、中間席及び後席側に対してそれぞれ独立して温度調整された混合風をそれぞれ独立して送風することができる。

なお、前記第２フィン５４は、第１フィン３８のルーバー４０を省略しただけの部材であるため、該第１フィン３８を流用して形成することができ、新たに別個のフィン等の部材を準備する必要がなく、前記第１冷却部５０と第２冷却部５２との間の空気の流通を遮断することができる。

また、例えば、第２ブロアユニット２２が停止し、第１ブロアユニット１６のみを駆動させた状態において、該第１ブロアユニット１６から第１フロント通路３４へと供給された空気が、エバポレータ１８の内部を通じて前記第２ブロアユニット２２からの空気の供給される第１リア通路１３０、第２リア通路１４２ａ、１４２ｂ側へと流通してしまうことが第２フィン５４によって確実に阻止される。反対に、第１ブロアユニット１６が停止し、第２ブロアユニット２２のみが駆動した状態においては、前記第２ブロアユニット２２によって第１リア通路１３０へと供給された空気が、エバポレータ１８の内部を通じて前記第１フロント通路３４、第２フロント通路８０ａ、８０ｂ側へと流通してしまうことが第２フィン５４によって阻止される。

そのため、送風の停止されている吹出口（送風口）から誤って車室内へと送風されてしまうことが回避され、意図しない送風によって乗員に不快感を与えることがない。

さらに、エバポレータ１８には、第１フロント通路３４及び第１リア通路１３０に臨む表面１８ａ、１８ｂに、第２フィン５４を覆うように一組のシール部材５６ａ、５６ｂがそれぞれ装着されているため、例えば、第１冷却部５０又は第２冷却部５２側から第２フィン５４へと流入した空気が、該第２フィン５４に沿って前記エバポレータ１８の厚さ方向に流通した際、その表面１８ａ、１８ｂに設けられた前記シール部材５６ａ、５６ｂによって外部への漏出が確実に阻止される。

その結果、第１フロント通路７４及び第１リア通路１３０からエバポレータ１８における第１及び第２冷却部５０、５２へと流入した空気を、第２フロント通路８０ａ、８０ｂ及び第２リア通路１４２ａ、１４２ｂへと確実且つ所望流量で流通させることができる。

また、上述した本実施の形態では、エバポレータ１８における第１冷却部５０と第２冷却部５２を分離する際、ルーバー４０を備えていない第２フィン５４を、前記第１冷却部５０と第２冷却部５２との境界部Ｃに設ける構成について説明したが、例えば、ヒータコア２０における第１加熱部９２と第２加熱部９４とを分離する構成として用いるようにしてもよい。

なお、本発明に係る車両用空調装置に用いられる熱交換器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用空調装置１２…ケーシング
１４…連結ダクト１６…第１ブロアユニット
１８…エバポレータ１８ａ、１８ｂ…表面
２０…ヒータコア２２…第２ブロアユニット
２４…ダンパ機構３０…センタープレート
３６ａ…第１チューブ３６ｂ…第２チューブ
３８…第１フィン４０…ルーバー
４２…間隙４４ａ、４４ｂ…タンク部
４６…供給配管４８…排出配管
５０…第１冷却部５２…第２冷却部
５４…第２フィン５６ａ、５６ｂ…シール部材
９８…混合部

Claims

空気の流通する複数の通路を有するケーシングと、前記通路における前記空気の流通状態を切り換えるダンパ機構とを有する車両用空調装置において、該ケーシングの内部に設けられ、前記空気の熱交換を行うことにより温度調整して供給する熱交換器であって、
前記熱交換器は、前記ケーシングの内部を流通する前記空気の流通方向に沿って並列に設けられ、その内部に媒体が流通する複数の第１及び第２チューブと、
前記第１及び第２チューブの間に設けられ、波状に折曲されて前記空気の流通する空気孔を有する第１のフィンと、
前記ケーシングの第１通路を流通する前記空気の熱交換を行う前記熱交換器における第１熱交換部と、前記ケーシングの第２通路を流通する前記空気の熱交換を行う前記熱交換器における第２熱交換部とを分離する分離手段と、
を備え、
前記分離手段は、前記第１及び第２チューブのそれぞれの間において、該第１及び第２チューブの延在方向に沿って配置され、前記空気孔を有していない第２のフィンからなることを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。
請求項１記載の熱交換器において、
前記第１熱交換部と前記第２熱交換部との境界部位には、前記第２のフィンに臨み、前記第１チューブ及び第２チューブの端部に装着される封止部材が設けられることを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。
請求項１又は２記載の熱交換器において、
前記熱交換器は、前記空気を冷却して冷風を供給するエバポレータであることを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。
請求項１又は２記載の熱交換器において、
前記熱交換器は、前記空気を加熱して温風を供給するヒータコアであることを特徴とする車両用空調装置に用いられる熱交換器。