WO2020170754A1

WO2020170754A1 - 車両用空調ユニット

Info

Publication number: WO2020170754A1
Application number: PCT/JP2020/003446
Authority: WO
Inventors: 安恵米津; 小林　亮
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2020-08-27
Also published as: JP2020131959A; CN113453922B; US11654745B2; US20210362559A1; CN113453922A; JP7077989B2; DE112020000877T5

Abstract

車両用空調ユニットは、車室内へ流出する空気が流れるケース内通路（１２４）が形成された空調ケース（１２）と、空調ケース内に配置され、ケース内通路に流れる空気を冷却する冷却器（１６）とを備える。また、車両用空調ユニットは、送風機（２０）と冷却通路部（３２）とを備える。その送風機は、送風機モータ（２０２）とその送風機モータにより回転させられケース内通路に空気流れを発生させる羽根車（２０１）とを有し、空調ケース内において冷却器に対する空気流れ下流側に配置されている。冷却通路部は、送風機モータを冷却するための空気が流れるモータ冷却通路（３２ａ）を形成する。そのモータ冷却通路は、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ下流側で開放された通路入口端（３２ｂ）と、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ上流側で開放された通路出口端（３２ｃ）とを有している。

Description

車両用空調ユニット

関連出願への相互参照

　本出願は、２０１９年２月２０日に出願された日本特許出願番号２０１９－２８５２７号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

　本開示は、車両用空調ユニットに関するものである。

　この種の車両用空調ユニットとして、例えば特許文献１に記載された室内空調ユニットが従来から知られている。この特許文献１に記載された室内空調ユニットでは、送風機が蒸発器に対する空気流れ下流側に配置されている。その送風機は、電動モータである送風機モータと、その送風機モータにより回転させられて空気流を発生する羽根車であるファンとを有している。
　特許文献１の室内空調ユニットでは、送風機モータが、蒸発器から流出した冷風により過冷却となり結露することを防ぐために、その蒸発器からの冷風よりも高温の車室内空気が、送風機モータが収容されている空間に導入される。そして、この車室内空気は送風機モータを冷却し、その後、ファンに対する空気流れ上流側に流出し、ファンに吸い込まれる。すなわち、ファン作動によって発生するファン上流の負圧を利用して、車室内空気は、送風機モータが収容されている空間に導入されるようになっている。

特開２００９－２３５９２号公報

　特許文献１の室内空調ユニットでは、上述したように、送風機モータ冷却用の冷却風である車室内空気の導入に、ファン作動によって発生するファン上流の負圧が利用される。そのため、例えば、ファン上流にある外気吸込口から車両走行によるラム圧が印加され、ファン上流が正圧になった場合には、冷却風の風量を十分に確保できないという事態が生じうる。更に、その冷却風を車室内からファン上流へ流すための冷却通路を外気がファン上流から逆流し車室内へ漏れ出るという事態も生じうる。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。

　本開示は上記点に鑑みて、送風機モータをラム圧の印加に関係なく空気で冷却することができる車両用空調ユニットを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本開示の１つの観点によれば、車両用空調ユニットは、
　車室内へ流出する空気が流れるケース内通路が形成された空調ケースと、
　空調ケース内に配置され、ケース内通路に流れる空気を冷却する冷却器と、
　送風機モータとその送風機モータにより回転させられケース内通路に空気流れを発生させる羽根車とを有し、空調ケース内において冷却器に対する空気流れ下流側に配置された送風機と、
　送風機モータを冷却するための空気が流れるモータ冷却通路を形成する冷却通路部とを備え、
　モータ冷却通路は、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ下流側で開放された通路入口端と、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ上流側で開放された通路出口端とを有している。

　上述のように、モータ冷却通路の通路入口端は、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ下流側で開放され、通路出口端は、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ上流側で開放されている。従って、羽根車が回転させられるファン作動時には、モータ冷却通路に通路入口端から通路出口端への空気流れが発生し、そのモータ冷却通路に流通する空気によって送風機モータを冷却することができる。

　そして、そのモータ冷却通路の空気流れは、羽根車に対する空気流れ上流側と下流側との間でその羽根車の回転によって生じる静圧差により発生する空気流れである。そのため、車両走行に起因したラム圧の印加には関係なく、モータ冷却通路に流通する空気の風量を確保することができる。

　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態において、車両用空調ユニットの概略構成を示した模式的な断面図である。第１実施形態において、図１のII－II断面を模式的に示した断面図である。第１実施形態において、図１のIII－III断面を模式的に示した断面図である。第１実施形態において、図１のIV－IV断面を模式的に示した断面図である。比較例の車両用空調ユニットの概略構成を示した模式的な断面図であって、図１に相当する図である。比較例において、図５のVI－VI断面を模式的に示した断面図である。第２実施形態において、車両用空調ユニットの概略構成を示した模式的な断面図であって、図１に相当する図である。第３実施形態において、車両用空調ユニットの概略構成を示した模式的な断面図であって、図１に相当する図である。第３実施形態において、図８のIX－IX断面を模式的に示した断面図であって、図３に相当する図である。第４実施形態において、図８のIX－IX断面に相当する断面を模式的に示した断面図であって、図９に相当する図である。第４実施形態において、図８のXI－XI断面に相当する断面を模式的に示した断面図であって、図４に相当する図である。第５実施形態において、図１のII－II断面に相当する断面を模式的に示した断面図であって、図２に相当する図である。

　以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

　（第１実施形態）
　図１に示すように、本実施形態の車両用空調ユニット１０は、空調ケース１２、フィルタ１４、蒸発器１６、ヒータコア１８、送風機２０、および複数のドア２３、２４、２５、２６、２７を備えている。この車両用空調ユニット１０は車室内に設置されており、例えば、車室内の最前部に設けられたインストルメントパネルの内側に配置されている。なお、図１および図２の各矢印ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３は、車両用空調ユニット１０が搭載される車両の向きを示す。すなわち、図１の矢印ＤＲ１は車両前後方向ＤＲ１を示し、矢印ＤＲ２は車両左右方向ＤＲ２すなわち車両幅方向ＤＲ２を示し、図２の矢印ＤＲ３は車両上下方向ＤＲ３を示している。

　空調ケース１２は、車両用空調ユニット１０の外殻を成す樹脂製の部材である。空調ケース１２は、複数の空気導入部１２１と複数の吹出開口部１２２、１２３とを有している。空調ケース１２の内部には、空気が流れるケース内通路１２４が形成されている。複数の空気導入部１２１にはそれぞれ、車室外の空気である外気または車室内の空気である内気を空調ケース１２外からケース内通路１２４に導入するための通気口が形成されており、その通気口はケース内通路１２４の空気流れ上流側に接続されている。その空気導入部１２１にはそれぞれ、不図示の内外気切替ドアが設けられており、その内外気切替ドアは、空気導入部１２１に流入する空気を内気と外気との何れかに切り替える。

　また、複数の吹出開口部１２２、１２３にはそれぞれ、ケース内通路１２４から空調ケース１２の外部である車室内へ空気を流出させるための通気口が形成されており、その通気口はケース内通路１２４の空気流れ下流側に接続されている。従って、ケース内通路１２４の空気は、吹出開口部１２２、１２３を介して車室内へ流出する。なお、図１の矢印ＦＬ１、ＦＬ２、ＦＬ３、ＦＬ４は、ケース内通路１２４における空気流れを示している。

　フィルタ１４は、空調ケース１２内に配置されている。詳細には、フィルタ１４は、ケース内通路１２４において複数の空気導入部１２１に対し空気流れ下流側に配置されている。フィルタ１４は、そのフィルタ１４を通過する空気中に含まれるダスト等を捕捉する。従って、ケース内通路１２４において、フィルタ１４に対する空気流れ下流側には、フィルタ１４によってダスト等が除去された空気が流れる。

　蒸発器１６は、その蒸発器１６を通過する空気を冷却する冷却用熱交換器である。要するに、蒸発器１６は冷却器である。

　蒸発器１６は、空調ケース１２内に配置されている。詳細には、蒸発器１６はケース内通路１２４に配置されており、蒸発器１６には、ケース内通路１２４に導入された空気がフィルタ１４を経てから流入する。そして、蒸発器１６は、そのケース内通路１２４に流れる空気を冷却する。

　例えば、蒸発器１６は、不図示のコンプレッサ、コンデンサ、および膨張弁とともに、冷媒を循環させる周知の冷凍サイクル装置を構成している。蒸発器１６は、蒸発器１６を通過する空気と冷媒とを熱交換させ、その熱交換により冷媒を蒸発させると共に空気を冷却する。

　送風機２０は、ケース内通路１２４に配置されファン軸線ＣＬｆまわりに回転する送風ファン２０１と、その送風ファン２０１を回転駆動する送風機モータ２０２と、送風機モータ２０２の熱を放散させるためのモータ用放熱フィン２０３とを有している。この送風機２０は、空調ケース１２内において蒸発器１６に対する空気流れ下流側に配置されている。

　送風ファン２０１は、送風機モータ２０２により回転させられケース内通路１２４に空気流れを発生させる羽根車である。そして、本実施形態では、送風ファン２０１は遠心ファンであるので、送風機２０は遠心送風機である。

　送風機２０は、送風ファン２０１の回転によりファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａの一方側から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を送風ファン２０１の径方向外側へ吹き出す。その径方向外側へ吹き出された空気は、矢印ＦＬ３、ＦＬ４のように、空調ケース１２の内壁面によって導かれ、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１に対する空気流れ下流側（例えば図１では車両前後方向ＤＲ１での後側）へと流れる。

　なお、ファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａは車両前後方向ＤＲ１に一致している必要はないが、本実施形態では、そのファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａは車両前後方向ＤＲ１に一致している。また、ファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａはファン軸方向ＤＲａと称されることもある。また、送風ファン２０１の径方向は別言すればファン軸線ＣＬｆの径方向である。そして、そのファン軸線ＣＬｆの径方向はファン径方向と称されることもある。

　送風機モータ２０２は、通電されることにより送風ファン２０１を回転させる電動モータである。送風機モータ２０２は、モータロータおよびモータステータだけでなく、モータ駆動用の電気回路も含んで構成されている。そして、送風機モータ２０２は通電されるので、送風ファン２０１を回転させることに伴って発熱もする。また、モータ用放熱フィン２０３は、送風機モータ２０２に対し伝熱可能に連結されている。

　送風機２０は、送風ファン２０１が蒸発器１６に対して空気流れ下流側に配置された所謂吸込式レイアウトとなっている。送風機２０は、送風ファン２０１の空気吸込み側であるファン軸方向ＤＲａの一方側が蒸発器１６の空気流出面１６ｂと対向するように配置されている。従って、送風ファン２０１は、ファン軸方向ＤＲａの他方側に一致するファン軸線ＣＬｆの他方側がケース内通路１２４の空気流れ下流側へ延びる向きを向くように配置されている。

　車両用空調ユニット１０はケース内仕切壁２２を有し、そのケース内仕切壁２２は、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１よりも空気流れ下流側の通路を、互いに並列に延びる２つの下流側通路１２４ａ、１２４ｂに仕切っている。その２つの下流側通路１２４ａ、１２４ｂとは第１下流側通路１２４ａおよび第２下流側通路１２４ｂである。第１下流側通路１２４ａはケース内仕切壁２２に対し車両幅方向ＤＲ２の右側に配置され、第２下流側通路１２４ｂはケース内仕切壁２２に対し車両幅方向ＤＲ２の左側に配置されている。

　ヒータコア１８は、空調ケース１２内において送風ファン２０１に対する空気流れ下流側に配置されている。言い換えれば、ヒータコア１８は、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１に対し空気流れ下流側に配置されている。ヒータコア１８は、送風ファン２０１から吹き出された空気を加熱する加熱器（別言すれば、加熱用熱交換器）である。詳細に言うと、ヒータコア１８は、送風ファン２０１から吹き出された空気のうちヒータコア１８を通過する空気を加熱する。

　また、ヒータコア１８は、第１下流側通路１２４ａと第２下流側通路１２４ｂとの両方に跨るように配置されている。従って、ヒータコア１８は、第１下流側通路１２４ａに配置された第１加熱部１８１と、第２下流側通路１２４ｂに配置された第２加熱部１８２とを有している。

　第１風量比率調整ドア２３と第２風量比率調整ドア２４は所謂エアミックスドアと呼ばれる装置であり、空調ケース１２内において送風ファン２０１に対する空気流れ下流側に配置されている。例えば、第１風量比率調整ドア２３と第２風量比率調整ドア２４はそれぞれスライド式のドア機構であり、電動アクチュエータによってスライドさせられる。

　具体的には、第１風量比率調整ドア２３は、第１下流側通路１２４ａのうちヒータコア１８の第１加熱部１８１に対し空気流れ上流側に配置されている。そして、第１風量比率調整ドア２３は、第１加熱部１８１を通過する空気の風量と第１加熱部１８１を迂回して流れる空気の風量との比率を調整する。これにより、第１下流側通路１２４ａを通って車室内へ吹き出される空気の温度が調整される。

　また、第２風量比率調整ドア２４は、第２下流側通路１２４ｂのうちヒータコア１８の第２加熱部１８２に対し空気流れ上流側に配置されている。そして、第２風量比率調整ドア２４は、第２加熱部１８２を通過する空気の風量と第２加熱部１８２を迂回して流れる空気の風量との比率を調整する。これにより、第２下流側通路１２４ｂを通って車室内へ吹き出される空気の温度が調整される。

　空調ケース１２は、第１下流側通路１２４ａのうちヒータコア１８の第１加熱部１８１に対する空気流れ下流側に接続された第１吹出開口部１２２を有している。それと共に、空調ケース１２は、第２下流側通路１２４ｂのうちヒータコア１８の第２加熱部１８２に対する空気流れ下流側に接続された第２吹出開口部１２３を有している。その第１吹出開口部１２２は実際には複数設けられているが、図１では、複数ある第１吹出開口部１２２のうちの１つが代表して図示されている。第２吹出開口部１２３についても同様であり、図１には、複数ある第２吹出開口部１２３のうちの１つが代表して図示されている。

　複数の第１吹出開口部１２２としては、例えばフェイス吹出開口部とフット吹出開口部とデフロスタ吹出開口部とがある。その何れの吹出開口部１２２も、車室内の前席領域のうち車両幅方向ＤＲ２の右側寄りの部位に第１下流側通路１２４ａの空気を送風するための吹出開口部である。また、複数の第１吹出開口部１２２には、その第１吹出開口部１２２毎に、その第１吹出開口部１２２を開閉する第１吹出開口ドア２５が設けられている。

　第２吹出開口部１２３は、上記の第１吹出開口部１２２と左右位置が異なることを除き、第１吹出開口部１２２と同様である。すなわち、複数の第２吹出開口部１２３としては、例えばフェイス吹出開口部とフット吹出開口部とデフロスタ吹出開口部とがある。その何れの吹出開口部１２３も、車室内の前席領域のうち車両幅方向ＤＲ２の左側寄りの部位に第２下流側通路１２４ｂの空気を送風するための吹出開口部である。また、複数の第２吹出開口部１２３には、その第２吹出開口部１２３毎に、その第２吹出開口部１２３を開閉する第２吹出開口ドア２６が設けられている。

　下流側通路ドア２７は、ケース内通路１２４のうちヒータコア１８に対する空気流れ下流側で、且つ、第１下流側通路１２４ａと第２下流側通路１２４ｂとの境目に配置されている。下流側通路ドア２７は開閉ドアであり、開位置では第１下流側通路１２４ａと第２下流側通路１２４ｂとを互いに連通させ、閉位置では第１下流側通路１２４ａと第２下流側通路１２４ｂとの連通を阻止する。

　図１～図３に示すように、車両用空調ユニット１０は、空調ケース１２内に配置されたモータ空間形成部３０を備えている。そのモータ空間形成部３０は、送風機モータ２０２とモータ用放熱フィン２０３とが配置されたモータ空間３０ａをケース内通路１２４から隔てて形成している。

　詳細には、モータ空間形成部３０は、ケース内通路１２４に囲まれるように配置されている。そして、モータ空間形成部３０は、そのモータ空間形成部３０の内部にモータ空間３０ａを形成しており、その送風機モータ２０２とモータ用放熱フィン２０３はそのモータ空間３０ａに収容されている。

　なお、その送風機モータ２０２がモータ空間３０ａに収容されていることとは、送風機モータ２０２の全部がモータ空間３０ａ内に入っていることに限らず、その送風機モータ２０２の殆どがモータ空間３０ａ内に入っていればよい。従って、送風機モータ２０２の回転軸や非回転部分の一部がモータ空間３０ａの外に露出していても、送風機モータ２０２の殆どがモータ空間３０ａ内に入っていれば、送風機モータ２０２がモータ空間３０ａに収容されていると言える。モータ用放熱フィン２０３がモータ空間３０ａに収容されていることについても、これと同様である。

　モータ空間３０ａとケース内通路１２４との連通はモータ空間形成部３０によって阻止されているので、モータ空間３０ａは、閉じられた閉空間として形成されている。従って、モータ空間形成部３０は、モータ空間３０ａとケース内通路１２４との間を仕切る仕切壁として構成されている。なお、モータ空間３０ａとケース内通路１２４との連通は完全に阻止されるのが好ましいが、製造上の都合等により、モータ空間３０ａが小さな隙間などを介してケース内通路１２４に僅かに連通することが許容されても差し支えない。

　また、送風機モータ２０２とモータ用放熱フィン２０３とモータ空間形成部３０は、送風ファン２０１に対しファン軸方向ＤＲａの他方側に配置されている。例えば、モータ空間形成部３０は空調ケース１２に固定され、送風機モータ２０２のうちの非回転部分はモータ空間形成部３０を介して空調ケース１２に固定されている。

　図１および図４に示すように、車両用空調ユニット１０は、送風機モータ２０２を冷却するための空気が流れるモータ冷却通路３２ａを形成する冷却通路部３２を備えている。例えば冷却通路部３２は、モータ空間形成部３０と一体構成になっている。図１の矢印ＦＬ５と図４の矢印ＦＬ６、ＦＬ７、ＦＬ８は、モータ冷却通路３２ａにおける空気流れを示している。

　モータ冷却通路３２ａは、ケース内通路１２４からモータ冷却通路３２ａ内に空気を流入させる通路入口としての通路入口端３２ｂと、モータ冷却通路３２ａ内の空気をケース内通路１２４へ流出させる通路出口としての通路出口端３２ｃとを有している。本実施形態の冷却通路部３２は、通路入口端３２ｂから通路出口端３２ｃに至るまで、部分的には拡幅するが管状に延びている。

　その通路入口端３２ｂは、ケース内通路１２４において、送風ファン２０１に対する空気流れ下流側で開放されている。更に、通路入口端３２ｂとヒータコア１８等との位置関係に言及すると、その通路入口端３２ｂは、ケース内通路１２４において、ヒータコア１８と第１および第２風量比率調整ドア２３、２４とに対する空気流れ上流側で開放されている。

　その一方で、モータ冷却通路３２ａの通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４において、送風ファン２０１に対する空気流れ上流側で開放されている。更に、通路出口端３２ｃと蒸発器１６との位置関係に言及すると、その通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４において、蒸発器１６に対する空気流れ下流側で開放されている。

　また、通路出口端３２ｃからモータ冷却通路３２ａへの空気の流入を防止するために、通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４を流れる空気の動圧を受けない向きに開口している。例えば、通路出口端３２ｃは、モータ冷却通路３２ａにおける空気流れ上流側よりも空気流れ下流側を向いて開口している。

　また、図１および図４に示すように、空調ケース１２内において、モータ冷却通路３２ａは、送風機モータ２０２とヒータコア１８との間を通って延びるように設けられている。更に、モータ冷却通路３２ａのうち送風機モータ２０２とヒータコア１８との間に位置する部分は拡幅されている。詳細には、そのモータ冷却通路３２ａは、送風機モータ２０２の全体に対し、その送風機モータ２０２のヒータコア１８側に重なるように設けられている。図１では、その送風機モータ２０２のヒータコア１８側とは、送風機モータ２０２に対するファン軸方向ＤＲａの他方側である。

　図１および図３に示すように、モータ空間形成部３０と冷却通路部３２は隔壁３０１を共有しており、その隔壁３０１は、モータ空間３０ａとモータ冷却通路３２ａとの間に配置され、そのモータ空間３０ａとモータ冷却通路３２ａとを隔てている。すなわち、隔壁３０１が有する一方の壁面はモータ空間３０ａに面し、隔壁３０１が有する他方の壁面はモータ冷却通路３２ａに面している。そのため、モータ冷却通路３２ａ内の空気は、その隔壁３０１を介してモータ空間３０ａ内の空気と熱交換可能になっている。更に、そのモータ空間３０ａには送風機モータ２０２が収容されているので、冷却通路部３２は、送風機モータ２０２がモータ空間３０ａ内の空気を介してモータ冷却通路３２ａ内の空気と熱交換するように構成されていると言える。

　また、モータ空間３０ａとモータ冷却通路３２ａは隔壁３０１によって隔てられているので、モータ空間３０ａとモータ冷却通路３２ａとの連通は阻止されている。このモータ空間３０ａとモータ冷却通路３２ａとの連通は完全に阻止のが好ましいが、製造上の都合等により、モータ空間３０ａが小さな隙間などを介してモータ冷却通路３２ａに僅かに連通することが許容されても差し支えない。

　ここで、本実施形態における作用効果を説明するために、本実施形態と比較される比較例について述べる。図５および図６に示すように、その比較例の車両用空調ユニット８０は、本実施形態の車両用空調ユニット１０と同様に、送風機モータ２０２が収容されたモータ空間８１ａを形成するモータ空間形成部８１を備えている。但し、本実施形態とは異なり、比較例では、図５および図６に示すように、モータ空間８１ａは車室内に連通し、且つ、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１に対する空気流れ上流側の部位へ連通している。

　このような構成から、比較例では、送風ファン２０１に対する空気流れ上流側で送風ファン２０１の回転によって発生する負圧を利用して、矢印ＦＬ９、ＦＬ１０のように、内気が車室内からモータ空間８１ａに冷却風として導入される。そして、送風機モータ２０２は、その冷却風として導入された内気によって冷却される。

　但し、空気導入部１２１が外気を導入可能になっている場合には、空気導入部１２１からケース内通路１２４に車両走行によるラム圧が印加され、ケース内通路１２４における送風ファン２０１の空気流れ上流側が正圧になることがある。要するに、その送風ファン２０１の空気流れ上流側の気圧が車室内の気圧よりも高くなることがある。その場合、比較例の車両用空調ユニット８０では、モータ空間８１ａへ導入される内気の風量、すなわち送風機モータ２０２冷却用の冷却風の風量を十分に確保できないという事態が生じうる。更に、その冷却風を流す通路を外気が矢印ＦＬ９、ＦＬ１０とは逆向きに流れ、その外気がモータ空間８１ａを経て車室内へ漏れ出るという事態も生じうる。

　これに対し、本実施形態によれば、図１に示すように、モータ冷却通路３２ａの通路入口端３２ｂは、ケース内通路１２４において、送風ファン２０１に対する空気流れ下流側で開放されている。そして、モータ冷却通路３２ａの通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４において、送風ファン２０１に対する空気流れ上流側で開放されている。従って、送風ファン２０１が回転させられるファン作動時には、矢印ＦＬ５のように、モータ冷却通路３２ａに通路入口端３２ｂから通路出口端３２ｃへの空気流れが発生する。これにより、そのモータ冷却通路３２ａに流通する空気によって送風機モータ２０２を冷却することができる。

　そして、そのモータ冷却通路３２ａの空気流れは、送風ファン２０１に対する空気流れ上流側と下流側との間でその送風ファン２０１の回転によって生じる静圧差により発生する空気流れである。そして、その静圧差は、送風ファン２０１に対する空気流れ上流側よりも下流側が必ず高くなる静圧差である。そのため、車両走行に起因したラム圧の印加には関係なく、モータ冷却通路３２ａに流通する空気の風量（すなわち、送風機モータ２０２冷却用の冷却風の風量）を確保することができる。

　また、本実施形態では、上述した比較例とは異なり、ケース内通路１２４における送風ファン２０１の空気流れ上流側の部位と車室内とが連通されてはいないので、外気が比較例のように車室内へ漏れ出るという事態は発生しない。

　また、本実施形態によれば、モータ空間形成部３０は空調ケース１２内に配置され、送風機モータ２０２とモータ用放熱フィン２０３とが配置されたモータ空間３０ａをケース内通路１２４から隔てて形成している。そして、冷却通路部３２は、送風機モータ２０２がモータ空間３０ａ内の空気を介してモータ冷却通路３２ａ内の空気と間接的に熱交換するように構成されている。従って、蒸発器１６で冷却された冷風が送風機モータ２０２に対し直接には当たらず、その冷風で送風機モータ２０２を間接的に冷却することができる。そのため、送風機モータ２０２の過冷却を防止し、その過冷却に起因した送風機モータ２０２の結露も防止することができる。

　また、本実施形態によれば、モータ冷却通路３２ａの通路入口端３２ｂは、ケース内通路１２４において、ヒータコア１８と第１および第２風量比率調整ドア２３、２４とに対する空気流れ上流側で開放されている。従って、ヒータコア１８で加熱される前の冷風を、第１および第２風量比率調整ドア２３、２４の作動状況に影響されることなく、通路入口端３２ｂからモータ冷却通路３２ａに導入することができる。

　また、本実施形態によれば、空調ケース１２内において、モータ冷却通路３２ａは、送風機モータ２０２とヒータコア１８との間を通って延びるように設けられている。従って、ヒータコア１８から送風機モータ２０２が受ける受熱をモータ冷却通路３２ａ内の空気によって抑制することができる。

　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。

　図７に示すように、本実施形態では、モータ冷却通路３２ａの通路出口端３２ｃの位置が第１実施形態と異なっている。

　具体的に、本実施形態の通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４において空気導入部１２１とフィルタ１４との間に配置されている。すなわち、その通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４において、蒸発器１６に対する空気流れ上流側で開放されている。

　このような通路出口端３２ｃの配置により、モータ冷却通路３２ａから流出した空気を蒸発器１６に流しその蒸発器１６で再び冷却することができる。従って、送風機モータ２０２の冷却に伴うモータ冷却通路３２ａ内の空気の昇温を蒸発器１６によってキャンセルし、車両用空調ユニット１０の吹出空気温度に対する送風機モータ２０２の発熱の影響を抑制することが可能である。

　以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

　図８および図９に示すように、本実施形態の冷却通路部３２は、モータ冷却通路３２ａを部分的に開放する通路開放部３２１を有している。すなわち、モータ冷却通路３２ａは、通路入口端３２ｂから通路出口端３２ｃに至るまでの途中において部分的にケース内通路１２４へ開放されている。

　このようにモータ冷却通路３２ａが形成されているので、ファン作動時には、その通路開放部３２１からモータ冷却通路３２ａに空気は流入するが、モータ冷却通路３２ａでは通路入口端３２ｂから通路出口端３２ｃへと矢印ＦＬ５のように空気が流れる。

　また、上記のように、冷却通路部３２は、モータ冷却通路３２ａが部分的に開放された形状を成しているので、例えばその開放された形状を利用して型抜きを容易にし、冷却通路部３２を含む部品の成型性の向上を図ることが可能である。

　なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２実施形態と組み合わせることも可能である。

　（第４実施形態）
　次に、第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第３実施形態と異なる点を主として説明する。

　図１０および図１１に示すように、本実施形態の冷却通路部３２は、モータ冷却通路３２ａ内に設けられた熱交換フィンとして機能する板状の板部３２２を有している。この板部３２２は、モータ空間３０ａ内の空気とモータ冷却通路３２ａ内の空気との熱交換を促進する。すなわち、板部３２２は、そのモータ空間３０ａに配置された送風機モータ２０２とモータ冷却通路３２ａ内の空気との熱交換を促進する。

　具体的に、板部３２２は複数設けられており、隔壁３０１からモータ冷却通路３２ａ内へ突き出るように形成されている。また、板部３２２は、モータ冷却通路３２ａ内の空気流れに沿うように延びているリブガイドである。

　このように、本実施形態では、熱交換フィンとして機能する板部３２２が設けられているので、その板部３２２が設けられていない場合と比較して、送風機モータ２０２の冷却を促進することが可能である。

　以上説明したことを除き、本実施形態は第３実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第３実施形態と共通の構成から奏される効果を第３実施形態と同様に得ることができる。

　なお、本実施形態は第３実施形態に基づいた変形例であるが、例えば、本実施形態の板部３２２を前述の第１実施形態または第２実施形態において設けることも可能である。

　（第５実施形態）
　次に、第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

　図１２に示すように、本実施形態のモータ空間３０ａは、閉空間としては形成されておらず、車室内に連通している。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。

　具体的に、本実施形態の車両用空調ユニット１０は、車室内連通路３４ａを形成する車室内連通部３４を備えている。そして、車室内連通路３４ａの一端は車室内へ開放され、車室内連通路３４ａの他端はモータ空間３０ａへ開放されている。すなわち、車室内連通路３４ａは、モータ空間３０ａを車室内へ連通させている。

　また、車室内連通部３４は管状に形成され、ケース内通路１２４を横切るように配置されている。従って、車室内連通路３４ａはケース内通路１２４に対して隔てられているので、本実施形態でもモータ空間３０ａは、ケース内通路１２４から隔てられて形成されている。要するに、モータ空間３０ａとケース内通路１２４との連通は、モータ空間形成部３０と車室内連通部３４とによって、第１実施形態と同様に阻止されている。

　このように、本実施形態では、モータ空間３０ａが車室内に連通しているので、内気によって送風機モータ２０２の過冷却が防止される。従って、例えばモータ空間３０ａが閉空間である場合と比較して、送風機モータ２０２の結露防止効果を向上させることが可能である。

　なお、本実施形態では車室内連通部３４は２つ設けられているが、その車室内連通部３４の数は１つでも３つ以上でも構わない。

　なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２～第４実施形態の何れかと組み合わせることも可能である。

　（他の実施形態）
　（１）上述の各実施形態では例えば図１に示すように、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１よりも空気流れ下流側の通路は、ケース内仕切壁２２によって第１下流側通路１２４ａと第２下流側通路１２４ｂとに仕切られているが、これは一例である。例えば、そのケース内仕切壁２２が無く、その送風ファン２０１よりも空気流れ下流側の通路が仕切られていなくても差し支えない。

　（２）上述の各実施形態では例えば図１に示すように、車両用空調ユニット１０はフィルタ１４を備えているが、そのフィルタ１４を備えていなくても差し支えない。

　（３）上述の第２実施形態では図７に示すように、モータ冷却通路３２ａの通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４のうち空気導入部１２１に対する空気流れ下流側で且つフィルタ１４に対する空気流れ上流側に配置されているが、これは一例である。例えば、その通路出口端３２ｃは、ケース内通路１２４のうちフィルタ１４に対する空気流れ下流側で且つ蒸発器１６に対する空気流れ上流側に配置されていても差し支えない。

　（４）上述の各実施形態では例えば図１に示すように、モータ空間３０ａとモータ冷却通路３２ａは隔壁３０１によって隔てられ、モータ冷却通路３２ａはモータ空間３０ａに連通していないが、これは一例である。例えば、モータ冷却通路３２ａ内の空気がモータ空間３０ａへ導入される構成も考え得る。

　（５）上述の各実施形態において説明した図１等の各図には、車両の向きが記載されているが、これは便宜的なものであり、車両用空調ユニット１０がどのような向きで車両に搭載されるかについて限定はない。

　（６）上述の各実施形態では例えば図１に示すように、送風ファン２０１は、ファン軸線ＣＬｆの他方側がケース内通路１２４の空気流れ下流側へ延びる向きを向くように配置されているが、送風ファン２０１の向きはこれに限定されるわけではない。

　（７）なお、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

　また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

　また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

　（まとめ）
　上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、モータ冷却通路は、通路入口端と通路出口端とを有している。その通路入口端は、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ下流側で開放され、通路出口端は、ケース内通路において羽根車に対する空気流れ上流側で開放されている。

　また、第２の観点によれば、モータ空間形成部は空調ケース内に配置され、送風機モータが配置されたモータ空間をケース内通路から隔てて形成する。そして、冷却通路部は、送風機モータがモータ空間内の空気を介してモータ冷却通路内の空気と熱交換するように構成されている。従って、冷却器で冷却された冷風が送風機モータに対し直接には当たらないので、過冷却に起因した送風機モータの結露を防止することができる。

　また、第３の観点によれば、モータ空間は車室内に連通する。従って、内気によって送風機モータの過冷却が防止されるので、例えばそのモータ空間が閉空間である場合と比較して、送風機モータの結露防止効果を向上させることが可能である。

　また、第４の観点によれば、冷却通路部は、モータ空間内の空気とモータ冷却通路内の空気との熱交換を促進する板状の板部を有している。従って、その板部が設けられていない場合と比較して、モータ空間に配置された送風機モータの冷却を促進することが可能である。

　また、第５の観点によれば、モータ冷却通路は、通路入口端から通路出口端に至るまでの途中において部分的にケース内通路へ開放されている。従って、例えばその開放された部位を利用して型抜きを容易にし、冷却通路部を含む部品の成型性の向上を図ることが可能である。

　また、第６の観点によれば、通路出口端は、ケース内通路において冷却器に対する空気流れ上流側で開放されている。これにより、モータ冷却通路から流出した空気を冷却器に流しその冷却器で再び冷却することができる。従って、送風機モータの冷却に伴うモータ冷却通路内の空気の昇温を冷却器によって打ち消し、車両用空調ユニットの吹出空気温度に対する送風機モータの発熱の影響を抑制することが可能である。

　また、第７の観点によれば、加熱器は、空調ケース内において羽根車に対する空気流れ下流側に配置され、羽根車から吹き出された空気を加熱する。風量比率調整ドアは、空調ケース内において羽根車に対する空気流れ下流側に配置され、加熱器を通過する空気の風量と加熱器を迂回して流れる空気の風量との比率を調整する。そして、通路入口端は、ケース内通路において加熱器と風量比率調整ドアとに対する空気流れ上流側で開放されている。従って、加熱器で加熱される前の冷風を、風量比率調整ドアの作動状況に影響されることなく、通路入口端からモータ冷却通路に導入することができる。

Claims

　車両用空調ユニットであって、
　車室内へ流出する空気が流れるケース内通路（１２４）が形成された空調ケース（１２）と、
　前記空調ケース内に配置され、前記ケース内通路に流れる空気を冷却する冷却器（１６）と、
　送風機モータ（２０２）と該送風機モータにより回転させられ前記ケース内通路に空気流れを発生させる羽根車（２０１）とを有し、前記空調ケース内において前記冷却器に対する空気流れ下流側に配置された送風機（２０）と、
　前記送風機モータを冷却するための空気が流れるモータ冷却通路（３２ａ）を形成する冷却通路部（３２）とを備え、
　前記モータ冷却通路は、前記ケース内通路において前記羽根車に対する空気流れ下流側で開放された通路入口端（３２ｂ）と、前記ケース内通路において前記羽根車に対する空気流れ上流側で開放された通路出口端（３２ｃ）とを有している、車両用空調ユニット。
　前記空調ケース内に配置され、前記送風機モータが配置されたモータ空間（３０ａ）を前記ケース内通路から隔てて形成するモータ空間形成部（３０）を備え、
　前記冷却通路部は、前記送風機モータが前記モータ空間内の空気を介して前記モータ冷却通路内の空気と熱交換するように構成されている、請求項１に記載の車両用空調ユニット。
　前記モータ空間は前記車室内に連通する、請求項２に記載の車両用空調ユニット。
　前記冷却通路部は、前記モータ空間内の空気と前記モータ冷却通路内の空気との熱交換を促進する板状の板部（３２２）を有している、請求項２または３に記載の車両用空調ユニット。
　前記モータ冷却通路は、前記通路入口端から前記通路出口端に至るまでの途中において部分的に前記ケース内通路へ開放されている、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調ユニット。
　前記通路出口端は、前記ケース内通路において前記冷却器に対する空気流れ上流側で開放されている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調ユニット。
　前記空調ケース内において前記羽根車に対する空気流れ下流側に配置され、前記羽根車から吹き出された空気を加熱する加熱器（１８）と、
　前記空調ケース内において前記羽根車に対する空気流れ下流側に配置され、前記加熱器を通過する空気の風量と前記加熱器を迂回して流れる空気の風量との比率を調整する風量比率調整ドア（２３、２４）とを備え、
　前記通路入口端は、前記ケース内通路において前記加熱器と前記風量比率調整ドアとに対する空気流れ上流側で開放されている、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調ユニット。