JP5667399B2 - Heat exchanger used in vehicle air conditioners - Google Patents
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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。 The present invention relates to a heat exchanger that is provided in a vehicle air conditioner that adjusts the temperature in a vehicle interior, and that is used in a vehicle air conditioner for cooling and heating air blown into the vehicle interior.
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。 An air conditioner for a vehicle mounted on a vehicle takes air inside and outside into a case by a blower that is a blower, and is heated by a heat exchanger that is a heating means and air that is cooled by a heat exchanger that is a cooling means. After mixing air with a desired mixing ratio in the case, the temperature and humidity in the vehicle interior are adjusted by blowing air from a defroster outlet, a face outlet or a foot outlet provided in the passenger compartment. Yes.
上述したような車両用空調装置では、例えば、ブロアを有するブロアユニットと、エバポレータの収容されるクーリングユニットと、ヒータコアの収容されるヒータユニットとが一直線上に配置され、その中心線上に設けられた複数の仕切板によってそれぞれ2分割されている。そして、ブロアから送出された空気が、仕切板によって分割された一方の通路を流通し、エバポレータ及びヒータコアを通過した後、第1の吹出口から送風されると共に、前記仕切板によって分割された他方の通路へと流通した空気が、同様にエバポレータ及びヒータコアを通過し、前記第1の吹出口とは別の第2の吹出口から送風される(例えば、特許文献1参照)。 In the vehicle air conditioner as described above, for example, a blower unit having a blower, a cooling unit in which an evaporator is accommodated, and a heater unit in which a heater core is accommodated are arranged in a straight line and provided on the center line thereof. Each is divided into two by a plurality of partition plates. And after the air sent out from the blower distribute | circulates the one channel | path divided | segmented by the partition plate, and passes an evaporator and a heater core, it is ventilated from the 1st blower outlet, and the other divided | segmented by the said partition plate The air that has circulated through the passage similarly passes through the evaporator and the heater core and is blown from a second air outlet different from the first air outlet (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に開示されたような車両用空調装置では、外気吸入口から取り入れられた空気がエバポレータを通過する際に、前記空気中に含まれる水分が冷却手段であるエバポレータに付着することによって凍結してしまうことがあり、その結果、前記エバポレータ内の通風路が狭められて冷却効果が低下してしまうことが懸念される。
However, in the vehicle air conditioner disclosed in
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、熱交換器の表面において水分が氷結して付着することによる該熱交換器の凍結を防止し、安定した性能を得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。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and it is possible to prevent freezing of the heat exchanger due to freezing and adhesion of moisture on the surface of the heat exchanger, and to obtain stable performance. An object of the present invention is to provide a heat exchanger used in a vehicular air conditioner.
前記の目的を達成するために、本発明は、外気の流通する第1通路と内気の流通する第2通路とを有するケーシングと、前記第1及び第2通路における前記外気及び内気の流通状態を切り換える切換機構とを有する車両用空調装置において、前記ケーシングの内部において、前記第1通路と前記第2通路との間に跨るように配設され、前記外気及び内気を冷却して供給する熱交換器であって、
前記熱交換器は、内部を循環する冷媒が供給される供給部と、
前記内部を循環した前記冷媒が排出される排出部と、
前記ケーシングの内部を流通する空気の流通方向に沿って並列に設けられ、その内部に前記冷媒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チューブの一端部に配置され前記供給部及び前記排出部が接続される第1タンク部と、
前記第1及び第2チューブの他端部に配置される第2タンク部と、
前記第1タンク部の内部に設けられ、複数の前記第1及び第2チューブと平行に配置される第1ガイド壁と、
前記第2タンク部の内部に設けられ、複数の前記第1及び第2チューブと平行に配置され、且つ、前記第1及び第2タンク部の長手方向に沿って前記第1ガイド壁とオフセットして設けられる第2ガイド壁と、
前記第1通路に臨み、該第1通路を流通する前記外気の冷却を行う第1冷却部と、
前記第2通路に臨み、該第2通路を流通する前記内気の冷却を行う第2冷却部と、
前記熱交換器の温度検出を行う検出センサと、
を備え、
前記第1冷却部は前記第1及び第2チューブの長手方向に沿った前記第1タンク部側に配置され、前記第2冷却部は前記第1及び第2チューブの長手方向に沿った前記第2タンク部側になるように配置され、
前記第1チューブが前記排出部側に配置され、前記第2チューブが前記供給部側に配置され、
前記第1及び第2ガイド壁は前記冷媒の流れを導き、前記第2チューブは、複数の前記第1及び第2チューブの軸線と直交する前記第1及び第2タンク部に接続され、前記第1ガイド壁より前記供給部側に設けられた前記第2チューブでは、前記冷媒が前記第1タンク部から前記第2タンク部へと流通し、前記第1ガイド壁に対して前記供給部から離れ、且つ、前記第2ガイド壁より前記供給部側に設けられた前記第2チューブでは、前記冷媒が前記第2タンク部から前記第1タンク部へと流通し、さらに、前記第2ガイド壁に対して前記供給部から離れて配置された前記第2チューブでは、前記冷媒が前記第1タンク部から前記第2タンク部へと流通し、
前記検出センサが、前記第1ガイド壁を通る仮想線よりも前記供給部側で、且つ、前記第1冷却部と前記第2冷却部との境界部を通る別の仮想線より前記供給部側となるように設けられることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a casing having a first passage through which outside air circulates and a second passage through which inside air circulates, and a circulation state of the outside air and inside air in the first and second passages. In the vehicle air conditioner having a switching mechanism for switching, heat exchange is provided in the casing so as to straddle between the first passage and the second passage, and cools and supplies the outside air and the inside air A vessel,
The heat exchanger includes a supply unit to which a refrigerant circulating inside is supplied,
A discharge unit through which the refrigerant circulated in the interior is discharged;
A plurality of first and second tubes provided in parallel along a flow direction of air flowing through the casing, and through which the refrigerant flows;
A first tank unit disposed at one end of each of the first and second tubes and connected to the supply unit and the discharge unit;
A second tank portion disposed at the other end of the first and second tubes;
A first guide wall provided in the first tank portion and disposed in parallel with the plurality of first and second tubes;
Provided inside the second tank portion, arranged in parallel with the plurality of first and second tubes, and offset from the first guide wall along the longitudinal direction of the first and second tank portions. A second guide wall provided
A first cooling section that faces the first passage and cools the outside air flowing through the first passage;
A second cooling section that faces the second passage and cools the inside air flowing through the second passage;
A detection sensor for detecting the temperature of the heat exchanger;
With
The first cooling unit is disposed on the first tank unit side along the longitudinal direction of the first and second tubes, and the second cooling unit is disposed on the first tank along the longitudinal direction of the first and second tubes. It is arranged to be on the 2 tank side,
The first tube is disposed on the discharge portion side, the second tube is disposed on the supply portion side,
The first and second guide walls guide the flow of the refrigerant, and the second tube is connected to the first and second tank portions orthogonal to the axes of the first and second tubes, In the second tube provided on the supply section side from one guide wall, the refrigerant flows from the first tank section to the second tank section, and is separated from the supply section with respect to the first guide wall. And in the second tube provided on the supply part side from the second guide wall, the refrigerant flows from the second tank part to the first tank part, and further to the second guide wall. On the other hand, in the second tube disposed away from the supply unit, the refrigerant flows from the first tank unit to the second tank unit,
The detection sensor is closer to the supply unit than an imaginary line passing through the first guide wall , and further from another imaginary line passing through a boundary between the first cooling unit and the second cooling unit. It is provided so that it may become .
また、検出センサを、供給部に連通し、該供給部からの前記冷媒が供給される前記第1又は第2チューブのいずれか一方に臨んだ熱交換器の側面に設けるとよい。
Further, the detection sensor, communicates with the supply unit, may be provided on the side surface of the heat exchanger that faces the one of the first or second tube the refrigerant is supplied from the supply unit.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、熱交換器に対して温度を検出可能な検出センサを装着する際、前記検出センサを、外気の冷却を行う第1冷却部に臨み、且つ、冷媒が供給される供給配管側となる位置に設けることにより、前記熱交換器において最も低温、且つ、付着した水分に起因した凍結の発生が懸念される部位の温度検出が可能となるため、前記検出センサで検出された検出温度によって、前記熱交換器の側面に付着した水分に起因した凍結を確実に防止することが可能となり、前記凍結による冷却効果の低下を回避できる。その結果、熱交換器において常に安定した冷却性能が得られる。 That is, when a detection sensor capable of detecting temperature is attached to the heat exchanger, the detection sensor faces the first cooling part that cools the outside air and is located on the supply pipe side to which the refrigerant is supplied By providing the temperature in the heat exchanger, it is possible to detect the temperature at the lowest temperature and the region where freezing due to attached moisture is a concern, so the detected temperature detected by the detection sensor Freezing due to moisture adhering to the side surface of the heat exchanger can be reliably prevented, and a decrease in cooling effect due to freezing can be avoided. As a result, a stable cooling performance is always obtained in the heat exchanger.
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。 A preferred embodiment of a heat exchanger used in a vehicle air conditioner according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
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。
In FIG. 1,
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。
The
なお、この実施の形態では、ケーシング12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。
In this embodiment, a plurality of rotating members such as dampers are provided inside the
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、車両の外部又は車室内の空気(外気又は内気)を取り込んで該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(切換機構)24とを含む。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
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。
The
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。
The
このエバポレータ18は、図4及び図5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チューブ(第1及び第2チューブ)36a、36bが形成され、積層されたチューブ36a、36bの間に蛇行するように波状に折曲されたフィン38がそれぞれ設けられる。このフィン38には、該フィン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(図示せず)が形成される。そして、チューブ36a、36bの内部に冷媒L(図6参照)を流通させることにより、前記ルーバーを通じてフィン38の間を流通する空気が前記冷媒Lで冷却されて下流側に冷風として供給される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
また、エバポレータ18におけるチューブ36a、36bの両端部には、それぞれ中空状の第1及び第2タンク部40a、40bがそれぞれ接続され、該チューブ36a、36b内を流通する冷媒Lが保持されると共に、前記第1及び第2タンク部40a、40bの両端部には、チューブ36a、36bと略平行な薄板状の保持プレート42a、42bがそれぞれ設けられる。
Further, hollow first and
そして、第1タンク部40aの側部には、外部から冷媒Lの供給される供給配管(供給部)46と、該エバポレータ18の内部を循環した前記冷媒Lが排出される排出配管(排出部)48とが接続される(図4参照)。なお、供給配管46は、排出配管48に対して若干だけ小径に形成される。
Further, on the side of the
この供給配管46及び排出配管48は、エバポレータ18の厚さ方向に並列に設けられ、エバポレータ18がケーシング12内に設置された際、前記排出配管48が、上流側となる第1フロント通路34に臨む表面18a側に設けられ、一方、前記供給配管46が、下流側となる第2フロント通路80a、80bに臨む背面(側面)18b側に設けられる。
The
すなわち、エバポレータ18は、その表面18aがケーシング12内において上流側となるように設けられ、背面18bが下流側となるように設けられる(図2参照)。
That is, the
さらに、エバポレータ18は、第1タンク部40aを有する一端部側に設けられ、ケーシング12の内部において第1フロント通路34に臨む第1冷却部50と、第2タンク部40bを有する他端部側に設けられ、前記ケーシング12の内部において後述する第1リア通路(第2通路)130に臨む第2冷却部52とを有する(図2参照)。この第1冷却部50は、ケーシング12の前方(矢印A方向)となるように配置され、第1ブロアユニット16から第1フロント通路34へと供給される空気を冷却し、一方、第2冷却部52は、ケーシング12の後方(矢印B方向)となるように配置され、第2ブロアユニット22から第1リア通路130へと供給される空気を冷却する。
Further, the
また、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分離手段(図示せず)が設けられる。この分離手段は、例えば、エバポレータ18の内部を2分割可能な仕切板であってもよいし、該エバポレータ18の外部から装着可能な仕切部材であってもよい。
Further, in the boundary portion C between the
ここで、エバポレータ18内における冷媒Lの循環経路について、図6を参照しながら簡単に説明する。なお、ここでは、供給配管46及び排出配管48の設けられた第1タンク部40aの一端部側から他端部側へを奥方向(矢印D1方向)、前記第1タンク部40aの他端部側から一端部側へを手前方向(矢印D2方向)として説明する。
Here, the circulation path of the refrigerant L in the
先ず、供給配管46から導入された冷媒Lは、第1タンク部40aからエバポレータ18における背面18b側のチューブ36bを通じて下方(矢印E1方向)へと流通する。この際、第1タンク部40aの内部には、保持プレート42a、42bと平行な第1ガイド壁54が設けられているため、冷媒Lは、前記第1ガイド壁54より奥方向(矢印D1方向)に流通することなくチューブ36bを通じて下方へと導かれる。そして、下方に設けられた第2タンク部40bに到達した冷媒Lは、該第2タンク部40bに沿って奥方向へと流通し、保持プレート42a、42bと平行に設けられた第2ガイド壁56によってチューブ36bへと導かれ、前記チューブ36bを通じて上方(矢印E2方向)へと導かれる。
First, the refrigerant L introduced from the
次に、上方へと流通した冷媒Lは、再び、第1タンク部40a内においてエバポレータ18における奥方向(矢印D1方向)へと流通し、チューブ36bを通じて下方(矢印E1方向)へと流通し、第2タンク部40b内に導入された後、エバポレータ18の表面18a側へと流通する。そして、エバポレータ18の表面18a側に設けられたチューブ36aを通じて上方(矢印E2方向)へと流通した後、第1タンク部40aの内部で手前側(矢印D2方向)に流通して再び前記チューブ36aを介して下方(矢印E1方向)へと流通する。この冷媒Lは、第1ガイド壁54によって手前側(矢印D2方向)へと流通することが阻止されているため、前記第1ガイド壁54より手前側に流通することがなく下方(矢印E1方向)へと導かれる。
Next, the refrigerant L circulated upward again circulates in the
最後に、下方の第2タンク部40b内に導入された冷媒Lが、手前側(矢印D2方向)へと流通した後、チューブ36aに沿って上昇した後、第1タンク部40aを経て排出配管48から排出される。
Finally, the refrigerant L introduced into the lower
このように、供給配管46からエバポレータ18の内部へと導入された冷媒Lは、背面18b側を奥方向(矢印D1方向)に向かって交互に上下へと流通した後、表面18a側へと循環して手前方向(矢印D2方向)に向かって交互に上下へと流通して排出配管48から排出される。この際、上流側からエバポレータ18へと供給される空気が、フィン38を通過することによってチューブ36a、36b内を流通する冷媒Lによって効果的に冷却され、冷風となって下流側へと流通する。
As described above, the refrigerant L introduced into the evaporator 18 from the
このように冷媒Lの循環されるエバポレータ18には、図5に示されるように、該エバポレータ18の表面温度を検出するための検出センサ58が設けられる。この検出センサ58は、エバポレータ18に装着されて温度を検出する本体部60と、該本体部60に接続されるケーブル62とから構成される。そして、検出センサ58は、ケーブル62を介して図示しないコントローラに接続され、前記検出センサ58で検出されたエバポレータ18の表面温度が、検出信号として前記コントローラへと出力される。
As shown in FIG. 5, the
この検出センサ58は、例えば、エバポレータ18において、最も低温となり、しかも、水分の付着に起因した凍結の発生が懸念される領域S1に装着され、該エバポレータ18における表面温度を検出する。換言すれば、検出センサ58は、エバポレータ18における表面温度を継続的に検出することにより、水分の含まれた空気がエバポレータ18を通過した際、該水分が前記エバポレータ18に付着することによって発生する凍結を回避する目的で設けられる。
For example, the
従って、検出センサ58は、例えば、供給配管46から低温の冷媒Lが供給されるエバポレータ18の背面18b側で、且つ、前記供給配管46の近傍となり、しかも、第1ブロアユニット16によって水分を比較的多く含んだ外気の供給される第1フロント通路34及び第2フロント通路80a、80b側に臨む第1冷却部50側となる領域S1内に設置される。この領域S1は、例えば、エバポレータ18を構成する第1タンク部40aにおいて第1ガイド壁54が設けられる位置で該第1タンク部40aの長手方向と直交方向に引かれた仮想線Fと、第1冷却部50と第2冷却部52との境界部Cとによって囲まれ、供給配管46側となる範囲である。
Therefore, the
すなわち、エバポレータ18は、第1冷却部50における背面18b側で、供給配管46近傍となる位置が、冷媒Lによって最も低温となり、しかも、水分を多く含んだ高湿の空気が流通する範囲であるため、最も凍結しやすく検出センサ58による温度検出が必要な領域S1となる。
That is, the
換言すれば、例えば、エバポレータ18の背面18b側において、検出センサ58の設置される領域S1以外の領域S2は、エバポレータ18において熱交換され温度の上昇した冷媒Lが流通し、しかも、第2冷却部52は、第1ブロアユニット16から供給される空気と比較し、水分の含有量が少ない車室内の空気(内気)のみが第2ブロアユニット22から供給される。そのため、この領域S2では、冷媒Lの温度が比較的高く、且つ、前記水分の付着する可能性が低いため、エバポレータ18の凍結が生じる可能性は低い。
In other words, for example, on the
また、エバポレータ18の表面18a側は、図6に示される冷媒Lの循環経路からも諒解されるように、前記エバポレータ18の背面18bを流通して熱交換された冷媒Lが流通する構成としているため、温度上昇した冷媒Lによって前記表面18a側が凍結する可能性は低い。
Further, the
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。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, on the downstream side of the
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。
Then, by rotating the first
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。
Further, on the front side (in the direction of arrow A) of the
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。
Similarly to the
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。
A
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。
In addition, a
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。
In the sixth
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。
The
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。
Connected to the downstream side of the seventh
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。
In the
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。
As described above, the air supplied from the
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。
On the other hand, a
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。これによって、逆流した空気に起因して第2ブロアユニット22で発生する騒音を防止し、また第2ブロアユニット22に達した空気が車室内に吹き出す、すなわち、不要な空気が前記車室内へと吹き出すことを防いで乗員に不快感を与えることが防止できる。
The first
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。通風切換ダンパ136の駆動制御については後述する。
In this case, as shown in FIG. 7, the
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。
The
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。
Downstream of the first
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、図2及び図3に示すように、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。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the second
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。
And by rotating a set of
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。
A third
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。
The fourth
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。
The fifth and sixth
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。
That is, the air supplied from the
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。
The second to sixth
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。
The
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。
First, when the
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。
The first air and the second air supplied into the
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。
Here, for example, when the vent mode for blowing air near the occupant's face is selected by the occupant, the first
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。
The first air (mixed air) in which the cool air and the warm air are mixed in the mixing
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。
On the other hand, the second
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。
Next, when the bi-level mode in which air is blown near the passenger's face and feet in the passenger compartment is selected, the first
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。
At the same time, the second
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。
Next, when the heat mode in which air is blown near the passenger's feet in the passenger compartment is selected, the first
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。
On the other hand, the second
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。
Next, a heat differential mode in which air is blown to the vicinity of the passenger's feet and in the vicinity of the front window in order to remove the fogging of the front window will be described. When this heat differential mode is selected, the
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。 On the other hand, in the heat differential mode, when the second air is blown to the intermediate seat and the rear seat in the vehicle interior, since it is the same as the heat mode described above, detailed description thereof is omitted.
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。
Finally, a defroster mode in which air is blown only near the front window in order to remove the fogging of the front window in the vehicle will be described. In this case, the
以上のように、本実施の形態では、エバポレータ18に表面温度を検出可能な検出センサ58を装着する際、前記検出センサ58を、前記エバポレータ18において低温の冷媒Lが供給される供給配管46の近傍、且つ、前記供給配管46側となる背面18b側で、しかも、第1ブロアユニット16によって水分を比較的多く含んだ外気が供給される第1フロント通路34に臨む第1冷却部50側となる領域S1内に設置することにより、前記エバポレータ18において最も低温、且つ、付着した水分に起因した凍結の発生が懸念される部位の温度検出が可能となる。
As described above, in the present embodiment, when the
その結果、例えば、検出センサ58で検出された検出温度を、図示しないコントローラへと出力して継続的に監視することにより、エバポレータ18の表面18a及び背面18bに付着した水分に起因した凍結を確実に防止することが可能となり、前記凍結によって前記エバポレータ18内の通風路が狭められて冷却効果が低下してしまうことが回避される。そのため、エバポレータ18において常に安定した冷却性能が得られる。
As a result, for example, the temperature detected by the
なお、上述した本実施の形態では、エバポレータ18を構成する第1タンク部40aに、供給配管46及び排出配管48が設けられると共に、該第1タンク部40a側に第1冷却部50が設けられ、前記第1タンク部40a及び供給配管46の近傍に、検出センサ58を配置すべき領域S1が設定される場合について説明したが、図8に示されるように、エバポレータ200を構成する第2タンク部40bに、供給配管46及び排出配管48が設けられ、且つ、該第2タンク部40b側に第1冷却部50が設けられた場合には、前記エバポレータ200の背面18b側であり、しかも、第1冷却部50における第2タンク部40b及び供給配管46の近傍に、検出センサ58を配置すべき領域S1が設定される。
In the present embodiment described above, the
すなわち、検出センサ58の設置すべき領域S1は、供給配管46から冷媒Lの供給される一方のチューブ36bに臨んだエバポレータ18、200の背面18b側で、且つ、外気の供給される第1フロント通路34側となる第1冷却部50であり、しかも、冷却された冷媒Lの供給される供給配管46の近傍となる位置に設定される。
That is, the region S1 where the
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。 In addition, the heat exchanger used for the vehicle air conditioner according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
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、200…エバポレータ 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 54…第1ガイド壁
56…第2ガイド壁 58…検出センサ
60…本体部 62…ケーブル
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記熱交換器は、内部を循環する冷媒が供給される供給部と、
前記内部を循環した前記冷媒が排出される排出部と、
前記ケーシングの内部を流通する空気の流通方向に沿って並列に設けられ、その内部に前記冷媒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チューブの一端部に配置され前記供給部及び前記排出部が接続される第1タンク部と、
前記第1及び第2チューブの他端部に配置される第2タンク部と、
前記第1タンク部の内部に設けられ、複数の前記第1及び第2チューブと平行に配置される第1ガイド壁と、
前記第2タンク部の内部に設けられ、複数の前記第1及び第2チューブと平行に配置され、且つ、前記第1及び第2タンク部の長手方向に沿って前記第1ガイド壁とオフセットして設けられる第2ガイド壁と、
前記第1通路に臨み、該第1通路を流通する前記外気の冷却を行う第1冷却部と、
前記第2通路に臨み、該第2通路を流通する前記内気の冷却を行う第2冷却部と、
前記熱交換器の温度検出を行う検出センサと、
を備え、
前記第1冷却部は前記第1及び第2チューブの長手方向に沿った前記第1タンク部側に配置され、前記第2冷却部は前記第1及び第2チューブの長手方向に沿った前記第2タンク部側になるように配置され、
前記第1チューブが前記排出部側に配置され、前記第2チューブが前記供給部側に配置され、
前記第1及び第2ガイド壁は前記冷媒の流れを導き、前記第2チューブは、複数の前記第1及び第2チューブの軸線と直交する前記第1及び第2タンク部に接続され、前記第1ガイド壁より前記供給部側に設けられた前記第2チューブでは、前記冷媒が前記第1タンク部から前記第2タンク部へと流通し、前記第1ガイド壁に対して前記供給部から離れ、且つ、前記第2ガイド壁より前記供給部側に設けられた前記第2チューブでは、前記冷媒が前記第2タンク部から前記第1タンク部へと流通し、さらに、前記第2ガイド壁に対して前記供給部から離れて配置された前記第2チューブでは、前記冷媒が前記第1タンク部から前記第2タンク部へと流通し、
前記検出センサが、前記第1ガイド壁を通る仮想線よりも前記供給部側で、且つ、前記第1冷却部と前記第2冷却部との境界部を通る別の仮想線より前記供給部側となるように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。 In the vehicle air conditioner, comprising: a casing having a first passage through which outside air flows and a second passage through which inside air flows; and a switching mechanism that switches a circulation state of the outside air and inside air in the first and second passages. Inside the casing, the heat exchanger is disposed so as to straddle between the first passage and the second passage, and cools and supplies the outside air and the inside air,
The heat exchanger includes a supply unit to which a refrigerant circulating inside is supplied,
A discharge unit through which the refrigerant circulated in the interior is discharged;
A plurality of first and second tubes provided in parallel along a flow direction of air flowing through the casing, and through which the refrigerant flows;
A first tank unit disposed at one end of each of the first and second tubes and connected to the supply unit and the discharge unit;
A second tank portion disposed at the other end of the first and second tubes;
A first guide wall provided in the first tank portion and disposed in parallel with the plurality of first and second tubes;
Provided inside the second tank portion, arranged in parallel with the plurality of first and second tubes, and offset from the first guide wall along the longitudinal direction of the first and second tank portions. A second guide wall provided
A first cooling section that faces the first passage and cools the outside air flowing through the first passage;
A second cooling section that faces the second passage and cools the inside air flowing through the second passage;
A detection sensor for detecting the temperature of the heat exchanger;
With
The first cooling unit is disposed on the first tank unit side along the longitudinal direction of the first and second tubes, and the second cooling unit is disposed on the first tank along the longitudinal direction of the first and second tubes. It is arranged to be on the 2 tank side,
The first tube is disposed on the discharge portion side, the second tube is disposed on the supply portion side,
The first and second guide walls guide the flow of the refrigerant, and the second tube is connected to the first and second tank portions orthogonal to the axes of the first and second tubes, In the second tube provided on the supply section side from one guide wall, the refrigerant flows from the first tank section to the second tank section, and is separated from the supply section with respect to the first guide wall. And in the second tube provided on the supply part side from the second guide wall, the refrigerant flows from the second tank part to the first tank part, and further to the second guide wall. On the other hand, in the second tube disposed away from the supply unit, the refrigerant flows from the first tank unit to the second tank unit,
The detection sensor is closer to the supply unit than an imaginary line passing through the first guide wall , and further from another imaginary line passing through a boundary between the first cooling unit and the second cooling unit. It is provided so that it may become . The heat exchanger used for the vehicle air conditioner characterized by the above-mentioned .
前記検出センサは、前記供給部に連通し、該供給部からの前記冷媒が供給される前記第1又は第2チューブのいずれか一方に臨んだ前記熱交換器の側面に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。 The heat exchanger according to claim 1, wherein
Before Symbol detection sensor, wherein the communicating with the supply unit, said refrigerant from said supply unit is provided on a side surface of started the heat exchanger on one of the first or second tube are supplied A heat exchanger used in a vehicle air conditioner.
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