JP2023173928A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スライド式ミックスドアを備えた車両用空調装置において、加熱流路の出口から各吐出口へ分配される空気の温度ムラを解消すること。【解決手段】車両用空調装置(10)は、空気流路(41)を有するハウジング(42)と、前記空気流路(41)に有するエバポレータ(43)と、前記エバポレータ(43)の下流に有するヒータユニット(44)と、前記空気流路(41)を加熱流路(45)と冷風流路(46)とに仕切る仕切壁(47)と、前記仕切壁(47)の下流側先端(47a)に配置されたスライド式ミックスドア(48)とを備えている。前記ヒータユニット(44)は、前記仕切壁(47)の前記下流側先端(47a)と前記ミックスドア(48)との境界(Bd)に対して、近い方の部位(71)の加熱温度(T3)を、遠い方の部位(72,73)の加熱温度(T1,T2)よりも高温とする、温度分布に設定されている。【選択図】図1
Description
本発明は、車両用空調装置の改良技術に関する。
車両用空調装置のなかには、スライド式ミックスドアによって、加熱流路へ向かう空気と冷風流路へ向かう空気との比率を調整する形式のものが知られている(例えば特許文献1参照)。
特許文献1で知られている車両用空調装置は、ケース内の空気流路に設けられて空気を冷却する冷却器と、冷却器の下流側に設けられて空気を加熱する加熱器とを備えている。加熱器を備えた加熱流路と、加熱器を迂回した冷風流路とは、仕切壁によって仕切られている。仕切壁の先端には、ミックスドアが設けられている。ミックスドアは、スライドドアの構成であって、加熱流路へ向かう空気と冷風流路へ向かう空気との比率を調整する。
しかし、特許文献1で知られている車両用空調装置では、仕切壁の先端とミックスドアとの間に、隙間を有している。ミックスドアによって冷風流路を全閉にした状態、いわゆるフルホットモードや全閉に近い状態では、冷風流路を流れる冷たい空気が、隙間を通って加熱流路の出口へ流入してしまう。これでは、加熱器によって加熱された空気の一部が、冷たい空気によって冷やされる。特に、隙間が有る位置に近い方の空気の温度低下が、大きくならざるを得ない。この結果、加熱流路から各吐出口へ分配される空気の温度差が、大きくなる。例えば、フロントガラスへ向かって送風可能なデフロスタ吐出部は、隙間の位置に近い。デフロスタ吐出部から吐出される空気の温度は、他の吐出口から吐出される空気の温度に比べて、低下傾向になる。車室内の乗員の快適性を高める上で、空気の温度ムラを極力解消されることが求められる。
そこで、加熱流路の出口から各吐出口へ分配される空気の温度ムラを、解消することができる車両用空調装置を提供することを課題とする。
以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明は図示の形態に限定されるものではない。
本発明によれば、第1に、内部に空気流路(41)が設けられているハウジング(42)と、前記空気流路(41)に設けられたエバポレータ(43)と、前記エバポレータ(43)の下流に設けられたヒータユニット(44)と、前記空気流路(41)を、前記ヒータユニット(44)を備えた加熱流路(45)と、前記ヒータユニット(44)を迂回した冷風流路(46)とに、仕切る仕切壁(47)と、前記仕切壁(47)の下流側先端(47a)に配置されたスライドドアの構成であって、前記加熱流路(45)へ向かう空気と前記冷風流路(46)へ向かう空気との比率をdannraku 調整するミックスドア(48,248)と、を備え、
前記ヒータユニット(44)は、前記仕切壁(47)の前記下流側先端(47a)と前記ミックスドア(48,248)との境界(Bd)に対して、近い方の部位(71)の加熱温度(T3)を、遠い方の部位(72,73)の加熱温度(T1,T2)よりも高温とする、温度分布に設定されている、車両用空調装置(10;100;200;300)が提供される。
前記ヒータユニット(44)は、前記仕切壁(47)の前記下流側先端(47a)と前記ミックスドア(48,248)との境界(Bd)に対して、近い方の部位(71)の加熱温度(T3)を、遠い方の部位(72,73)の加熱温度(T1,T2)よりも高温とする、温度分布に設定されている、車両用空調装置(10;100;200;300)が提供される。
第2に、好ましくは、第1に記載の車両用空調装置であって、前記仕切壁(47)の前記下流側先端(47a)から、前記加熱流路(45)の出口(45a)における前記下流側先端(47a)とは反対側の端(45b)へ向かって延びて、前記境界(Bd)を通って流入した冷風を前記反対側の端(45b)へ案内する、少なくとも1つの冷風案内路(310)を、更に備え、
前記冷風案内路(310)は、前記加熱流路(45)の下流側へ向かって開放している。
前記冷風案内路(310)は、前記加熱流路(45)の下流側へ向かって開放している。
本発明では、スライド式ミックスドアを備えた車両用空調装置において、加熱流路の出口から各吐出口へ分配される空気の温度ムラを、解消することができる。
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。説明中、左右とは車両に乗車した乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Upは上、Dnは下を示している。
<実施例1>
図1~図5を参照しつつ、実施例1の車両用空調装置10を説明する。図1に示されるように、車両用空調装置10は、図示せぬ乗用自動車等の車両に搭載することが可能であって、車室内の空気の温度を調節(調和)する。この車両用空調装置10は、導入する外気と内気とを切り替えるインテークユニット20(内外気切替ユニット20)と、このインテークユニット20から導入した空気を送風する送風ユニット30と、この送風ユニット30から送風された空気を調和して車室へ供給する室内空調ユニット40とを備えている。
図1~図5を参照しつつ、実施例1の車両用空調装置10を説明する。図1に示されるように、車両用空調装置10は、図示せぬ乗用自動車等の車両に搭載することが可能であって、車室内の空気の温度を調節(調和)する。この車両用空調装置10は、導入する外気と内気とを切り替えるインテークユニット20(内外気切替ユニット20)と、このインテークユニット20から導入した空気を送風する送風ユニット30と、この送風ユニット30から送風された空気を調和して車室へ供給する室内空調ユニット40とを備えている。
インテークユニット20は、インテークボックス21とインテークドア22とフィルタ23とを備えている。インテークボックス21は、車室の外側から空気(外気)を導入可能な外気導入口21aと、車室の内側から空気(内気)を導入可能な内気導入口21bとを備えている。インテークドア22は、外気導入口21aと内気導入口21bとの開閉を切り替える。フィルタ23は、外気導入口21aと内気導入口21bとから導入された空気を清浄化する。
室内空調ユニット40は、内部に空気流路41が設けられたハウジング42と、空気流路41に設けられたエバポレータ43と、エバポレータ43の下流に設けられたヒータユニット44と、空気流路41を加熱流路45と冷風流路46とに仕切る仕切壁47と、仕切壁47の下流側先端47a(縁47a)に配置されたミックスドア48とを備えている。
ハウジング42の空気流路41は、エバポレータ43の下流に有している加熱流路45及び冷風流路46と、これらの冷風流路46及び加熱流路45から流れてきた空気が混合して調和空気となる混合流路49とを含む。
ハウジング42は、混合流路49の調和空気を吹き出すための、少なくとも3つの吐出部(吐出口)、つまりデフロスタ吐出部51とベント吐出部52とフット吐出部53とを有している。デフロスタ吐出部51は、調和空気をフロントガラスへ向かって吹き出し可能である。ベント吐出部52は、調和空気を前席の乗員の上半身へ向かって吹き出し可能である。フット吐出部53は、調和空気を前席の乗員の脚部へ向かって吹き出し可能である。デフロスタ吐出部51は、第1ドア54によって開閉可能である。ベント吐出部52は、第2ドア55によって開閉可能である。フット吐出部53は、第3ドア56によって開閉可能である。各ドア54~56は、例えばスイング式ドア(バタフライ式ドアまたは片持ち式ドア)によって構成される。
エバポレータ43は、送風ユニット30から送風された空気と、図示せぬ冷凍サイクル(ヒートポンプシステムを含む)の冷媒との熱交換により、空気を冷却する冷却用熱交換器である。
ヒータユニット44は、加熱流路45に備えた熱源である。このヒータユニット44の詳細については、後述する。
仕切壁47は、エバポレータ43の下流に設けられており、このエバポレータ43からの冷風が加熱されつつ流れる加熱流路45と、エバポレータ43からの冷風がそのまま流れる冷風流路46(バイパス通路46)とに、仕切っている。
ミックスドア48は、仕切壁47の下流側先端47aに配置されたスライドドアの構成であって、冷風流路46を流れる空気の流量と、加熱流路45を流れる空気の流量との、比率を調整することが可能である。つまり、ミックスドア48は、加熱流路45へ向かう空気と冷風流路46へ向かう空気との比率を調整する。
エバポレータ43に対する、ヒータユニット44、加熱流路45の出口45a、冷風流路46の出口46a、仕切壁47の配置関係は、次のように設定されることが好ましい。
仕切壁47の壁面47bは、エバポレータ43の流出面43aを向いている。例えば、仕切壁47の壁面47bは、エバポレータ43の流出面43aに対して平行(略平行を含む)である。冷風流路46は、エバポレータ43の流出面43aと仕切壁47の壁面47bとの間の空間である。加熱流路45は、仕切壁47に対して、冷風流路46とは反対側の空間である。
加熱流路45の出口45a及び冷風流路46の出口46aは、仕切壁47の下流側先端47aに位置している。加熱流路45の出口45aと冷風流路46の出口46aとは、単一のミックスドア48がスライド運動をすることによって、それぞれの開度が変化する。つまり、加熱流路45の出口45aと冷風流路46の出口46aとは、仕切壁47の下流側先端47aを介してミックスドア48のスライド方向Sdに連続している。
より詳しく説明すると、加熱流路45の出口45aと冷風流路46の出口46aとは、例えば、ミックスドア48のスライド方向Sdに連続しているとともに、各流路45,46側へ凸となる円弧状に形成されている。これに合わせて、ミックスドア48は、スライド方向Sdに円弧状に湾曲した板状の部材によって構成されている。
図2に示されるように、ミックスドア48は、ラックアンドピニオン機構60によってスライド方向Sdに駆動される。このラックアンドピニオン機構60は、図示せぬモータによって駆動されるピニオン61と、このピニオン61に噛み合うようにミックスドア48の板面に形成されたラック62と、によって構成されている。このラックアンドピニオン機構60は、混合流路49側に位置していることが好ましい。
次に、ヒータユニット44について詳しく説明する。
図3に示されるように、ミックスドア48が加熱流路45の出口45aに沿って、円滑にスライドするためには、仕切壁47の下流側先端47a(縁47a)とミックスドア48との間には、必然的に隙間Crを有することになる。ミックスドア48によって冷風流路46を全閉にした状態、いわゆるフルホットモードや全閉に近い状態では、冷風流路46を流れる冷たい空気が、隙間Crを通って加熱流路45の出口45aへ流入してしまう。このままでは、ヒータユニット44によって加熱された空気の一部が、冷たい空気によって冷やされる。
図3に示されるように、ミックスドア48が加熱流路45の出口45aに沿って、円滑にスライドするためには、仕切壁47の下流側先端47a(縁47a)とミックスドア48との間には、必然的に隙間Crを有することになる。ミックスドア48によって冷風流路46を全閉にした状態、いわゆるフルホットモードや全閉に近い状態では、冷風流路46を流れる冷たい空気が、隙間Crを通って加熱流路45の出口45aへ流入してしまう。このままでは、ヒータユニット44によって加熱された空気の一部が、冷たい空気によって冷やされる。
特に、隙間Crが有る位置に近い方の空気の温度低下が、大きくならざるを得ない。この結果、加熱流路45から各吐出部51~53(図1参照)へ分配される空気の温度差が、大きくなる。例えば、フロントガラスへ向かって送風可能なデフロスタ吐出部51は、隙間Crの位置に近い。デフロスタ吐出部51から吐出される空気の温度は、他の吐出口52,53から吐出される空気の温度に比べて、低下傾向になる。
この隙間Crをシール部材によってシールすることも考えられる。しかし、ミックスドア48のスライド抵抗が増すとともに、シール部材の摩耗の課題があり、改良の余地がある。
これに対して実施例1では、図4に示されるように、仕切壁47の下流側先端47a(縁47a)とスライド式のミックスドア48との境界Bdを、基準にして、ヒータユニット44の温度分布が設定されている。つまり、ヒータユニット44は、境界Bdに対して、近い方の部位71(加熱エリア71)の加熱温度T3を、遠い方の部位73(加熱エリア73)の加熱温度T1よりも高温とする、温度分布に設定されている。このため、ヒータユニット44によって加熱される空気は、ミックスドア48との境界Bdに近い方が高温となる。
一例を挙げると、ヒータユニット44は、複数(例えば3つ)の加熱エリア71~73に区分けされている。この複数の加熱エリア71~73は、加熱流路45を流れる空気の流れ方向Rhに対して交差(好ましくは直交)する方向へ配列されている。複数の加熱エリア71~73のなかの、境界Bdに対して最も近い方の部位71(加熱エリア71)は第1加熱エリア71であり、この第1加熱エリア71よりも境界Bdから遠い方の部位72(加熱エリア72)は第2加熱エリア72であり、この第2加熱エリア72よりも境界Bdから遠い方の部位73(加熱エリア73)は第3加熱エリア73である。この第3加熱エリア73は、境界Bdに対して最も遠い方の部位である。
仕切壁47の壁面47bに対して、加熱流路45を横切る方向の、ヒータユニット44の長さはLhである。この長さLhは、加熱流路45を流れる空気の流れ方向Rhに対して、交差する方向の長さに相当する。例えば、第1加熱エリア71の長さL1と、第2加熱エリア72の長さL2と、第3加熱エリア73の長さL3とは、同一(略同一を含む)に設定されているが、これに限定されるものではない。
第1加熱エリア71の加熱温度Th(発熱温度Th)は、最も高温のT3に設定されている。第3加熱エリア73の加熱温度Th(発熱温度Th)は、最も低温のT1に設定されている。第2加熱エリア72の加熱温度Th(発熱温度Th)はT2であり、低温T1と高温T3の間に設定されている。このように、ヒータユニット44の加熱温度Th(発熱温度Th)は、境界Bdに対し遠い方から近い方へかけて、段階的に高温となるように設定することが好ましい。
次に、ミックスドア48の開度に従って、各流路45,46を流れる空気の作用を説明する。図5Aは、ミックスドア48によって冷風流路46を全閉にした状態、いわゆるフルホットモード状態や全閉に近い状態を示している。ヒータユニット44のなかの、第1加熱エリア71の加熱温度T3は、他の加熱エリア72,73の加熱温度T1,T2よりも高温である。このため、冷風流路46の冷たい空気が、隙間Crを通って加熱流路45へ流入しても、第1加熱エリア71によって、より高温に加熱された空気により混合される。加熱流路45から各吐出部51~53(図1参照)へ供給される空気の温度差が、低減される。
図5Bは、ミックスドア48によって加熱流路45を半開にした状態、いわゆるハーフモード状態を示している。この場合には、加熱流路45の出口45aと冷風流路46の出口46aの両方から混合流路49へ空気が流れる。このうち、冷風流路46の冷たい空気は、通過抵抗の大きい隙間Cr(図3に示される境界Bd)を通って加熱流路45へ流入することがある。このときもフルホットモード同様、第1加熱エリア71によって、より高温に加熱された空気により混合される。加熱流路45から各吐出部51~53(図1参照)へ供給される空気の温度差が、低減される。
図5Cは、ミックスドア48によって加熱流路45を全閉にした状態や全閉に近い状態、いわゆるフルクールモード状態を示している。この場合には、冷風流路46の冷たい空気は、冷風流路46の出口46aから混合流路49へ空気が流れる。
以上の説明から明らかなように、図4に示されるミックスドア48によって、冷風流路46を全閉にした状態、いわゆるフルホットモード状態や全閉に近い状態において、冷風流路46の冷たい空気が、仕切壁47の下流側先端47aとミックスドア48との間の隙間Crを通って、加熱流路45へ流入しても、より高温に加熱された空気によって、混合される。この結果、加熱流路45から各吐出部51~53(図1参照)へ供給される空気の温度差を、極力小さくすることができる。加熱流路45の出口45aから各吐出部51~53へ分配される空気の温度ムラを、解消することができるので、車室の乗員の快適性を高めることができる。
従って、図1に示される、スライド式ミックスドア48を備えた車両用空調装置10において、加熱流路45の出口45aから各吐出口51~53へ分配される空気の温度ムラを、解消することができる。
図1及び図4に示されるように、ヒータユニット44は、PTCヒータ80を備えている。このPTCヒータ80は、PTC素子(正特性サーミスタ素子)を有しており、このPTC素子に電力が供給されることによって発熱して、空気を加熱する電気ヒータである。このように、PTCヒータ80は、発熱温度が上がるにつれて、電気抵抗値が正の係数をもって変化するPTC特性を有している。
このPTCヒータ80は、第1加熱エリア71に設けられる第1PTCヒータ81と、第2加熱エリア72に設けられる第2PTCヒータ82と、第3加熱エリア73に設けられる第3PTCヒータ83とによって、構成されている。
第1PTCヒータ81の加熱温度Th(発熱温度Th)は、最も高温のT3に設定されている。第2PTCヒータ82の加熱温度Th(発熱温度Th)は、低温T1と高温T3の間のT2に設定されている。第3PTCヒータ83の加熱温度Th(発熱温度Th)は、最も低温のT1に設定されている。この結果、PTCヒータ80は、全体としての加熱特性が自己制御される。
このように、電気ヒータのうち、特に安定した温度特性を有しているPTCヒータ80を採用するとともに、このPTCヒータ80の加熱エリア71,72,73を区分けすることによって、各加熱エリア71,72,73毎に最適な温度分布を容易に設定することが可能である。PTCヒータ80は、制御部84によって制御される。
図1に示されるように、ヒータユニット44は、PTCヒータ80の他に、温水が供給される温水ヒータ91を備えていることが好ましい。この温水ヒータ91は、PTCヒータ80よりも、ヒータユニット44を通過する空気の流れ方向Rhの上流側に位置している。
この温水ヒータ91は、エバポレータ43を通過した後の空気を温水によって加熱する、加熱用熱交換器である。温水ヒータ91には、温水供給源92が接続されている。この温水供給源92は、例えば、車両走行用駆動力を出力するエンジン93を冷却した後の温かい冷却水(温水)を供給する。この温水供給源92は、エンジン93の水冷ジャケット(図示せず)と、この水冷ジャケットと温水ヒータ91の間を冷却水が循環する冷却水流路94と、この冷却水流路94に設けられたウォータポンプ95とを備えている。この温水ヒータ91は、エンジン93を冷却した後の温かい冷却水(温水)と、エバポレータ43を通過した空気とを、熱交換させることによって、エバポレータ43を通過した後の空気を加熱することができる。
ヒータユニット44に、通常車両に搭載されている温水ヒータ91を追加することによって、空気の基礎的な加熱を行い、PTCヒータ80によって、よりきめ細かい温度管理をすることができる。
<実施例2>
図6を参照しつつ、実施例2の車両用空調装置100を説明する。図6は上記図1に相当する。
図6を参照しつつ、実施例2の車両用空調装置100を説明する。図6は上記図1に相当する。
実施例2の車両用空調装置100のヒータユニット44は、PTCヒータ80の他に、車両に搭載されるヒートポンプシステム110における、インナーコンデンサ111を備えていることを特徴とする。その他の基本的な構成については、上記実施例1による車両用空調装置10と共通する。実施例1による車両用空調装置10と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
図6に示されるように、インナーコンデンサ111は、図1に示される実施例1の温水ヒータ91の代わりに設けられる。このインナーコンデンサ111は、PTCヒータ80よりも、ヒータユニット44を通過する空気の流れ方向Rhの上流側に位置している。
ヒートポンプシステム110は一般に知られた構成ではあるが、一例を挙げて概要を説明する。なお、ヒートポンプシステム110は多種あり、下記の一例の構成に限定されるものではない。
ヒートポンプシステム110は、エバポレータ43とインナーコンデンサ111と車室外熱交換器112と圧縮機113とアキュムレータ114と第1膨張弁115と第2膨張弁116と逆止弁117とを備えている。さらに、ヒートポンプシステム110は、第1制御弁121によって開閉可能な第1バイパス流路122と、第2制御弁123によって開閉可能な第2バイパス流路124とを備えている。
車両用空調装置100の運転モードが、冷房運転モードに設定された場合には、ミックスドア48によって加熱流路45を全閉にしたフルクールモード状態となる。しかも、第1膨張弁115が全開状態、第2膨張弁116が絞り状態、第1制御弁121及び第2制御弁123が閉じた状態になる。
冷房運転モードでは、冷媒は矢印fcで示されるように流れる。圧縮機113から吐出された高温高圧の状態の冷媒は、インナーコンデンサ111によって放熱することなく通過し、全開状態の第1膨張弁115を通り、車室外熱交換器112に入って放熱(凝縮液化)する。車室外熱交換器112によって放熱した冷媒は、逆止弁117を通り、第2膨張弁116により減圧されて、エバポレータ43に入る。エバポレータ43によって吸熱(蒸発気化)された冷媒は、アキュムレータ114を通って圧縮機113に戻る。
このため、送風ユニット30から送風された空気は、エバポレータ43によって冷却され、ヒータユニット44をバイパスしてそのまま冷風として、冷風流路46の出口46aから混合流路49へ流れる。
車両用空調装置100の運転モードが暖房運転モードに設定された場合には、ミックスドア48によって冷風流路46を全閉にしたフルホットモード状態となる。しかも、第1膨張弁115が絞り状態、第2膨張弁116が閉じた状態、第1制御弁121が閉じた状態、第2制御弁123が開状態になる。
暖房運転モードでは、冷媒は矢印fhで示されるように流れる。圧縮機113から吐出された高温高圧の状態の冷媒は、インナーコンデンサ111によって放熱(凝縮液化)された後に、第1膨張弁115によって減圧され、車室外熱交換器112に入って放熱(凝縮液化)する。車室外熱交換器112によって放熱した冷媒は、第2制御弁123を介在した第2バイパス流路124とアキュムレータ114を通って圧縮機113に戻る。
このため、送風ユニット30から送風された空気は、インナーコンデンサ111によって加熱され、加熱流路45の出口45aから混合流路49へ流れる。
ヒータユニット44に、ヒートポンプシステム110におけるインナーコンデンサ111を追加することによって、空気の基礎的な加熱を行い、PTCヒータ80によって、よりきめ細かい温度管理をすることができる。
実施例2による車両用空調装置100は、実施例2の効果の他に、上記実施例1の車両用空調装置10と同様の効果を発揮することができる。
以上の説明から明らかなように、ヒータユニット44は、PTCヒータ80の他に、図1に示されるように温水が供給される温水ヒータ91と、図6に示されるようにヒートポンプシステム110におけるインナーコンデンサ111との、いずれか一方を備えている。
<実施例3>
図7~図9を参照しつつ、実施例3の車両用空調装置200を説明する。図7は上記図3に相当する。図8は上記図2に相当する。
図7~図9を参照しつつ、実施例3の車両用空調装置200を説明する。図7は上記図3に相当する。図8は上記図2に相当する。
実施例3の車両用空調装置200は、図2及び図3に示される実施例1のミックスドア48を、図7及び図8に示されるミックスドア248に変更したことを特徴とする。その他の基本的な構成については、上記実施例1による車両用空調装置10と共通する。実施例1による車両用空調装置10と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
ミックスドア248は、加熱流路45を全開または半開した状態のときに仕切壁47の下流側先端47a(縁47a)と対面する部分248aに、下流側先端47aとは反対側(混合流路49側)へ窪んで、冷風流路46から加熱流路45の出口45aへ冷風を導入することが可能な通風導入凹部248bを備えている。
この通風導入凹部248bは、仕切壁47の下流側先端47aに沿って(図7の紙面の表裏方向に沿って)長い溝状に形成されている。通風導入凹部248bの断面形状は、図7に示される矩形状断面に形成されている。ミックスドア248が加熱流路45を全開または半開した状態のときに、通風導入凹部248bは加熱流路45と冷風流路46とを連通している。その分、隙間Crを大きく設定することができる。
一般に、フルホットモードにおいては、空気は加熱流路45のみを流れるので、通気抵抗が比較的大きい。その場合であっても、より多くの温風を、各吐出部51~53(図1参照)から車室内へ吐出できることが、車室内の居住性を高める上で好ましい。そのためには、加熱流路45の出口45aから各吐出部51~53へ分配する空気量を、増すことが好ましい。
これに対し、実施例3では、加熱流路45の出口45aから各吐出部51~53へ分配する空気量を増すための配慮を加えた。通風導入凹部248bを設けることによって、仕切壁47の下流側先端47aとミックスドア248との間の隙間Crを、積極的に大きくした。つまり、隙間Crは、通風導入凹部248bの深さの分だけ増大する。この結果、冷風流路46を流れる空気が、仕切壁47の下流側先端47aとミックスドア248との間の隙間Crを通過する通気抵抗を、小さくすることができる。加熱流路45を流れる空気量を、隙間Crを通過する空気量によって補うことができる。
この場合、隙間Crを通過する空気量が増大するので、ヒータユニット44は、仕切壁47の下流側先端47aとスライド式ミックスドア248との境界Bdに対して、近い方の部位71の加熱温度T3を、遠い方の部位72,73の加熱温度T1.T2よりも、より一層高温とする、温度分布に設定する。
従って、加熱流路45から各吐出部51~53へ供給される空気の温度差を極力小さくしつつ、加熱流路45の出口45aから各吐出部51~53へ分配する空気量を増すことができる。
実施例3による車両用空調装置200は、実施例3の効果の他に、上記実施例1の車両用空調装置10及び上記実施例2の車両用空調装置100と同様の効果を発揮することができる。
なお、通風導入凹部248bの断面形状は、矩形状断面に限定されるものではなく、仕切壁47の下流側先端47aとミックスドア248との間の隙間Crを、積極的に大きくすることが可能な断面であればよい。例えば、通風導入凹部248bの断面形状を、図9Aに示される円弧状断面、図9Bに示される台形状断面、図9Cに示されるテーパー状断面とすることができる。
<実施例4>
図10及び図11を参照しつつ、実施例4の車両用空調装置300を説明する。図10は上記図7に相当する。
図10及び図11を参照しつつ、実施例4の車両用空調装置300を説明する。図10は上記図7に相当する。
実施例4の車両用空調装置300は、図7に示される実施例3の加熱流路45の出口45aに、冷風案内路310を備えたことを特徴とする。その他の基本的な構成については、上記実施例3による車両用空調装置200と共通する。実施例3による車両用空調装置200と共通する部分については、符号を流用すると共に、詳細な説明を省略する。
車両用空調装置300は、仕切壁47の下流側先端47aから、加熱流路45の出口45aにおける下流側先端47aとは反対側の端45b(端面45b)へ向かって延びて、境界Bdを通って流入した冷風を反対側の端45bへ案内する、少なくとも1つの冷風案内路310を備えている。冷風案内路310は、加熱流路45の下流側へ向かって開放している。
図11は、複数の冷風案内路310を、仕切壁47の下流側先端47aに沿って、一定の間隔で配列したことを示している。図10及び図11に示されるように、複数の冷風案内路310は、冷風流路46から通風導入凹部248bを通って流入した冷風を、反対側の端45bへ案内することが可能な構成である。
これらの冷風案内路310は、それぞれ、加熱流路45の下流側へ向かって開放した(加熱流路45を流れる空気の流れ方向Rhに開放した)U字状断面の、案内枠体311によって形成されている。各案内枠体311の各々の両端は、仕切壁47の壁面47c(加熱流路45側の壁面47c)における下流側先端47a部分から、反対側の端45b(端面45b)まで延びている。各案内枠体311の開放端面311aは、加熱流路45の出口45aの輪郭に沿っている。
冷風流路46内の空気(冷風)は、この冷風流路46から通風導入凹部248bを通って、加熱流路45の出口45aと冷風案内路310とに流入する。このため、冷風流路46を流れる空気が、仕切壁47の下流側先端47aとミックスドア48との間の隙間Crを通過する通気抵抗を、小さくすることができる。加熱流路45を流れる空気量を、隙間Crを通過する空気量によって補うことができる。
しかも、冷風案内路310へ流入した空気は、この冷風案内路310によって、下流側先端47aとは反対側の端45b(端面45b)へ向かって案内されつつ、混合流路49へ流れる。つまり、通風導入凹部248bから冷風案内路310へ流入した空気を、この冷風案内路310によって、加熱流路45の出口45aの全体に分散することができる。このため、ヒータユニット44の温度分布を、緩やかに設定することができる。加熱流路45の出口45aから混合流路49へ流れる空気の、温度ムラを抑制することができる。
このように、車両用空調装置300は、冷風案内路310を設けることによって、冷風流路46から加熱流路45の出口45aへ流れる空気量を、より増すことができる。従って、加熱流路45から各吐出部51~53へ供給される空気の温度差を極力小さくしつつ、加熱流路45の出口45aから各吐出部51~53へ分配する空気量を、より一層増すことができる。
実施例4による車両用空調装置300は、さらに、上記実施例3の車両用空調装置200と同様の効果を発揮することができる。
なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、各実施例に限定されるものではない。
例えば、各実施例の車両用空調装置10,100,200,300は、任意の2つ以上の実施例同士を組み合わせることができる。
また、各実施例の車両用空調装置10,100,200,300は、仕切壁47の下流側先端47aに配置されたスライド式ミックスドア48,248によって、加熱流路45へ向かう空気と冷風流路46へ向かう空気との比率を、調整することが可能な構成であればよい。
また、スライド式ミックスドア48,248は、湾曲した構成に限定されるものではなく、例えば平板状の部材であってもよい。
本発明の車両用空調装置10,100~300は、乗用自動車等の車両に搭載するのに好適である。
10,100~300 車両用空調装置
41 空気流路
42 ハウジング
43 エバポレータ
44 ヒータユニット
45 加熱流路
45a 加熱流路の出口
45b 下流側先端とは反対側の端
46 冷風流路
46a 冷風流路の出口
47 仕切壁
47a 下流側先端
48 ミックスドア
51 デフロスタ吐出部
52 ベント吐出部
53 フット吐出部
71 第1加熱エリア
72 第2加熱エリア
73 第3加熱エリア
80 PTCヒータ
81 第1PTCヒータ
82 第2PTCヒータ
83 第3PTCヒータ
91 温水ヒータ
110 ヒートポンプシステム
111 インナーコンデンサ
248 ミックスドア
248a 仕切壁の下流側先端と対面する部分
248b 通風導入凹部
310 冷風案内路
Bd 境界
Cr 隙間
T1 遠い方の部位の加熱温度
T2,T3 近い方の部位の加熱温度
41 空気流路
42 ハウジング
43 エバポレータ
44 ヒータユニット
45 加熱流路
45a 加熱流路の出口
45b 下流側先端とは反対側の端
46 冷風流路
46a 冷風流路の出口
47 仕切壁
47a 下流側先端
48 ミックスドア
51 デフロスタ吐出部
52 ベント吐出部
53 フット吐出部
71 第1加熱エリア
72 第2加熱エリア
73 第3加熱エリア
80 PTCヒータ
81 第1PTCヒータ
82 第2PTCヒータ
83 第3PTCヒータ
91 温水ヒータ
110 ヒートポンプシステム
111 インナーコンデンサ
248 ミックスドア
248a 仕切壁の下流側先端と対面する部分
248b 通風導入凹部
310 冷風案内路
Bd 境界
Cr 隙間
T1 遠い方の部位の加熱温度
T2,T3 近い方の部位の加熱温度
Claims (2)
- 内部に空気流路(41)が設けられているハウジング(42)と、
前記空気流路(41)に設けられたエバポレータ(43)と、
前記エバポレータ(43)の下流に設けられたヒータユニット(44)と、
前記空気流路(41)を、前記ヒータユニット(44)を備えた加熱流路(45)と、前記ヒータユニット(44)を迂回した冷風流路(46)とに、仕切る仕切壁(47)と、
前記仕切壁(47)の下流側先端(47a)に配置されたスライドドアの構成であって、前記加熱流路(45)へ向かう空気と前記冷風流路(46)へ向かう空気との比率を調整するミックスドア(48,248)と、を備え、
前記ヒータユニット(44)は、前記仕切壁(47)の前記下流側先端(47a)と前記ミックスドア(48,248)との境界(Bd)に対して、近い方の部位(71)の加熱温度(T3)を、遠い方の部位(72,73)の加熱温度(T1,T2)よりも高温とする、温度分布に設定されている、車両用空調装置(10;100;200;300)。 - 前記仕切壁(47)の前記下流側先端(47a)から、前記加熱流路(45)の出口(45a)における前記下流側先端(47a)とは反対側の端(45b)へ向かって延びて、前記境界(Bd)を通って流入した冷風を前記反対側の端(45b)へ案内する、少なくとも1つの冷風案内路(310)を、更に備え、
前記冷風案内路(310)は、前記加熱流路(45)の下流側へ向かって開放している、請求項1に記載の車両用空調装置。
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