WO2022255144A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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WO2022255144A1
WO2022255144A1 PCT/JP2022/021107 JP2022021107W WO2022255144A1 WO 2022255144 A1 WO2022255144 A1 WO 2022255144A1 JP 2022021107 W JP2022021107 W JP 2022021107W WO 2022255144 A1 WO2022255144 A1 WO 2022255144A1
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WO
WIPO (PCT)
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air
outside air
passage
outside
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/021107
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康太 萩原
幸男 上村
良寛 後藤
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Publication of WO2022255144A1 publication Critical patent/WO2022255144A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle air conditioner.
  • Air conditioners are known (see Patent Document 1, for example).
  • the inside air sucked into the inside air passage is heat-exchanged with the refrigerant in the heat exchange block, cooled, and then blown out again into the vehicle interior to circulate the inside air between the vehicle interior and the vehicle air conditioner.
  • An object of the present disclosure is to provide a vehicle air conditioner capable of suppressing an increase in the concentration of carbon dioxide in the air inside the vehicle.
  • a vehicle air conditioner that draws in internal air, which is the air inside the vehicle, and outside air, which is the air outside the vehicle, and blows out cooled air into the vehicle, a casing including an inside air inlet for sucking inside air, an outside air inlet for sucking outside air, an inside air passage for guiding the sucked inside air into the vehicle interior, and an outside air passage for guiding the sucked outside air to the outside of the vehicle; a blower for generating airflow in the inside air passage and the outside air passage; Evaporation part that cools the inside air by absorbing heat from the inside air flowing through the inside air passage using the latent heat of evaporation of the refrigerant, and heat dissipation that heats the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant that has absorbed heat from the inside air and the outside air flowing through the outside air passage in the evaporation part.
  • a refrigeration cycle having a section; an outside air introduction part that guides part of the outside air sucked from the
  • the vehicle air conditioner can blow out part of the outside air into the vehicle interior by introducing part of the outside air introduced into the outside air passage into the inside air passage by the outside air introduction part. Therefore, it is possible to suppress an increase in the concentration of carbon dioxide in the air in the vehicle compartment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a first embodiment; FIG. It is a figure which shows the flow of the air which flows through the inside of the vehicle air conditioner which concerns on 1st Embodiment.
  • 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner as a comparative example; FIG. It is a schematic block diagram of the vehicle air conditioner which concerns on 2nd Embodiment. It is a schematic block diagram of the vehicle air conditioner which concerns on 3rd Embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner according to another embodiment; FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner according to another embodiment; FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner according to another embodiment;
  • FIG. 1 An example in which a vehicle air conditioner 1 that air-conditions the interior of a vehicle is applied to a vehicle will be described.
  • the vehicle air conditioner 1 includes a casing 10, a duct portion 20, a blower 30, a heat exchanger 40, and the like.
  • the arrow DRud shown in FIG. 1 and the like indicates the up-down direction when the vehicle air conditioner 1 is installed in the vehicle, and the arrow DRw indicates the left-right direction when the vehicle air conditioner 1 is installed in the vehicle. showing.
  • the casing 10 forms an air flow path through which the air supplied to the vehicle interior flows.
  • the casing 10 is formed in a hollow shape, and is made of a material (for example, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent strength.
  • the casing 10 is formed with an inside air introduction port 11 for introducing inside air and an outside air introduction port 12 for introducing outside air on the most upstream side of the air flow. Further, the casing 10 has, on the most downstream side of the air flow, an inside air blowing portion 13 for guiding the inside air introduced from the inside air introduction port 11 into the vehicle interior, and an outside air blowing portion for guiding the outside air introduced from the outside air introduction port 12 to the outside of the vehicle interior. A portion 14 is formed. A duct portion 20 is connected to the outside air blowing portion 14 of the casing 10 .
  • An air passage 15 through which air flows is formed inside the casing 10 .
  • the air passage 15 has an inside air passage 151 through which inside air flows and an outside air passage 152 through which outside air flows.
  • Inside the casing 10 a part of the air passage 15 is partitioned into an inner air passage 151 and an outer air passage 152 by the passage partitioning portion 16 .
  • the air passage 15 has a blower accommodating portion 153 that accommodates the blower 30 and a heat exchanger accommodating portion 154 that accommodates the heat exchanger 40 .
  • the space from the air flow downstream side of the blower accommodating portion 153 to the air flow upstream side of the heat exchanger accommodating portion 154 is formed by the passage partitioning portion 16, and the upper side in the vertical direction DRud is constituted by the inner air passage 151. , and the lower side is partitioned by an external air passage 152 .
  • the inside air passage 151 communicates with the inside air introduction port 11 on the upstream side and communicates with the inside air blowout portion 13 on the downstream side.
  • the outside air passage 152 communicates with the outside air introduction port 12 on the upstream side and communicates with the outside air blowing section 14 on the downstream side.
  • the passage partition 16 is formed integrally with the casing 10 and extends horizontally in a flat plate shape. Further, the passage partitioning portion 16 extends from a portion on the downstream side of the air flow of the fan housing portion 153 to a portion of the heat exchanger housing portion 154 on the upstream side of the air flow along the left-right direction DRw. Further, an outside air introduction part 50 is connected to a portion of the passage partitioning part 16 on the upstream side of the air flow to guide part of the outside air sucked from the outside air introduction port 12 to the inside air passage 151 . The details of the outside air introduction section 50 will be described later.
  • the inside air introduction port 11 is an opening that introduces inside air into the inside air passage 151 .
  • the inside air introduction port 11 opens inside the instrument panel in the vehicle compartment.
  • the outside air introduction port 12 is an opening that introduces outside air into the outside air passage 152 .
  • the outside air introduction port 12 opens, for example, through a duct (not shown) to a drive unit chamber (not shown) that houses a drive unit of the vehicle.
  • the inside air blowing part 13 is an opening for blowing out the inside air introduced into the inside air passage 151 into the vehicle interior.
  • the inside air blowout part 13 is connected to, for example, a blowout port provided on the ceiling in the passenger compartment via a duct (not shown).
  • the outside air blowing part 14 is an opening for blowing outside air introduced into the outside air passage 152 to the outside of the casing 10 .
  • the outside air blowing portion 14 is connected to the duct portion 20 on the upstream side of the air flow, and blows outside air introduced into the outside air passage 152 to the duct portion 20 .
  • the duct part 20 is an air flow path forming part for guiding outside air blown out from the casing 10 to the outside of the vehicle compartment.
  • the duct portion 20 is connected to the outside air blowing portion 14 on the upstream side of the air flow, and has a duct blowing portion 21 on the downstream side of the air flow.
  • the duct blowing part 21 opens to, for example, a drive device chamber (not shown) that houses the drive device of the vehicle, and guides the outside air blown out from the casing 10 to the drive device room outside the vehicle.
  • the blower housing portion 153 is formed in the casing 10 immediately downstream of the inside air introduction port 11 and the outside air introduction port 12 so as to span the inside air passage 151 and the outside air passage 152 .
  • the blower 30 is housed inside the blower housing portion 153 .
  • the blower 30 sucks in air and blows out the sucked air to generate an air current in the air passage 15 .
  • the blower 30 of the present embodiment is a centrifugal blower that has a rotating shaft 31, sucks air along the axial direction of the rotating shaft 31, and blows the sucked air radially outward of the rotating shaft 31.
  • the rotating shaft 31 is arranged along the vertical direction DRud.
  • the blower 30 also has a motor 32 , a first blower fan 33 , a second blower fan 34 , and an inside/outside air partition 35 .
  • the motor 32 is an electric motor that outputs rotational force for rotating the first blower fan 33 and the second blower fan 34 by electric power supplied from the outside. Motor 32 rotates first blower fan 33 and second blower fan 34 via rotating shaft 31 .
  • the motor 32 is fixed in the air passage 15 by mechanical fastening means such as bolts and screws. Note that the motor 32 may be arranged outside the casing 10 .
  • the rotating shaft 31 transmits the rotational force output by the motor 32 to the first blower fan 33 and the second blower fan 34 .
  • the rotating shaft 31 is a bar-shaped metal member, and is attached to the first blower fan 33 and the second blower fan 34 through the first blower fan 33 and the second blower fan 34 .
  • the rotary shaft 31 is rotated by the torque output by the motor 32 and transmits the torque output by the motor 32 to the first blower fan 33 and the second blower fan 34 .
  • the first blower fan 33 and the second blower fan 34 each have a plurality of blades and rotate integrally with the rotating shaft 31 to generate an airflow in the air passage 15 inside the casing 10 .
  • the first blower fan 33 and the second blower fan 34 are connected via an inside/outside air partition 35 and arranged side by side along the vertical direction DRud. That is, when the direction in which the first blower fan 33 and the second blower fan 34 are arranged is defined as the fan arrangement direction, the fan arrangement direction coincides with the vertical direction DRud.
  • the first blower fan 33 is arranged in the inside air passage 151 and has an inside air suction port 331 for sucking inside air introduced from the inside air introduction port 11 on the upper side in the vertical direction DRud.
  • the inside air intake port 331 faces the inside air introduction port 11 .
  • the first blower fan 33 generates an airflow in the inside air passage 151 by blowing out the inside air sucked from the inside air suction port 331 toward the downstream side of the inside air passage 151 .
  • the second blower fan 34 is arranged in the outside air passage 152 and has an outside air suction port 341 for sucking outside air introduced from the outside air introduction port 12 on the lower side in the vertical direction DRud.
  • the second blower fan 34 blows out the outside air sucked from the outside air suction port 341 toward the downstream side of the outside air passage 152 to generate an airflow inside the outside air passage 152 .
  • the inside/outside air partitioning portion 35 is a partitioning member that prevents the inside air sucked by the first blower fan 33 and the outside air sucked by the second blower fan 34 from mixing in the blower housing portion 153 .
  • the inside/outside air partition 35 is formed in a flat plate shape extending in the horizontal direction.
  • the inside/outside air partition 35 rotates integrally with the first blower fan 33 and the second blower fan 34 when the first blower fan 33 and the second blower fan 34 rotate.
  • the position in the vertical direction DRud where the inside/outside air partition 35 is arranged overlaps the position in the vertical direction DRud where the passage partition 16 is arranged.
  • the inside/outside air partitioning portion 35 and the passage partitioning portion 16 overlap in installation position in the direction in which the fans are arranged.
  • the inside/outside air partitioning portion 35 is separated from the outside air introduction portion 50 so as not to contact the outside air introduction portion 50 when rotating.
  • the outside air introduced from the outside air introduction port 12 and the inside air introduced from the inside air introduction port 11 from the first blower fan 33 and the second blower fan 34 are separated from each other into the inside air passage 151 and the outside air passage. 152 are blown downstream.
  • the inside air blown out from the first blower fan 33 and the outside air blown out from the second blower fan 34 flow through the inside air passage 151 and the outside air passage 152 while being substantially separated from each other by the passage partitioning portion 16 .
  • a heat exchanger housing portion 154 is provided on the downstream side of the passage partitioning portion 16 in the air flow.
  • the heat exchanger housing portion 154 is formed across the inside air passage 151 and the outside air passage 152 at the most downstream portion of the air flow in the air passage 15 .
  • the heat exchanger 40 is housed inside the heat exchanger housing portion 154 .
  • the heat exchanger 40 is a cooling unit that cools the inside air by exchanging heat between the inside air flowing through the inside air passage 151 and the refrigerant, and heats the refrigerant by exchanging heat between the outside air flowing through the outside air passage 152 and the refrigerant.
  • the heat exchanger 40 has an evaporating section 41 that cools the inside air, a heat radiating section 42 that radiates heat from the refrigerant, and a heat exchange partitioning section 43 that separates the evaporating section 41 and the heat radiating section 42 .
  • the heat exchanger 40 constitutes a vapor compression refrigeration cycle together with a compressor and a decompression mechanism (not shown).
  • the evaporating section 41 and the heat radiating section 42 are connected via the heat exchange partition section 43 and arranged side by side along the vertical direction DRud. That is, when the direction in which the evaporating portion 41 and the heat radiating portion 42 are arranged is defined as the direction in which the heat exchange is arranged, the direction in which the heat exchange is arranged coincides with the vertical direction DRud.
  • the evaporator 41 is arranged in the internal air passage 151, and absorbs heat from the internal air flowing through the internal air passage 151 using the latent heat of vaporization when the low-temperature, low-pressure refrigerant flowing inside the evaporator 41 evaporates. Cooling evaporator.
  • the evaporating section 41 is arranged over substantially the entire area above the heat exchange partitioning section 43 in the heat exchanger accommodating section 154 in the vertical direction DRud. Thereby, the evaporator 41 cools substantially all the inside air flowing through the inside air passage 151 .
  • the heat radiating section 42 is arranged in the outside air passage 152 and is a condenser that heats the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant heated by absorbing heat in the evaporating section 41 and the outside air flowing through the outside air passage 152 .
  • the heat radiation part 42 is arranged over substantially the entire area below the heat exchange partition part 43 in the heat exchanger housing part 154 in the vertical direction DRud. As a result, substantially all of the outside air flowing through the outside air passage 152 is heated by passing through the heat radiating section 42 .
  • the heat exchange partitioning portion 43 is a partitioning member that suppresses mixing of the inside air passing through the evaporating portion 41 and the outside air passing through the heat radiating portion 42 .
  • the heat exchange partition part 43 is formed in a flat plate shape extending along the horizontal direction. The position in the vertical direction DRud where the heat exchange partition 43 is arranged overlaps the position in the vertical direction DRud where the passage partition 16 is arranged. In other words, the heat exchange partitioning portion 43 and the passage partitioning portion 16 overlap each other in the heat exchange alignment direction.
  • the heat exchange partitioning portion 43 is positioned so that the heat exchange partitioning portion 43 does not come into contact with the passage partitioning portion 16 and the inner wall of the casing 10 . 16 and slightly spaced from the inner wall of casing 10 .
  • the inside air cooled by the evaporating section 41 flows downstream in the air passage 151, and the outside air heated by the heat radiating section 42 flows downstream in the air passage 152.
  • the heat exchanger housing portion 154 continues to the inside air blowing portion 13 .
  • the casing 10 is configured such that the inside air cooled by the evaporating portion 41 can be blown out from the inside air blowing portion 13 into the vehicle interior.
  • the heat exchanger housing portion 154 is also connected to the outside air blowing portion 14 .
  • the casing 10 is configured such that outside air heated by the heat radiating portion 42 can be blown out of the passenger compartment via the outside air blowing portion 14 and the duct portion 20 .
  • the outside air introduction part 50 of the present embodiment is configured as an integrally molded product integrally formed with the passage partitioning part 16 and is formed in the same flat plate shape as the passage partitioning part 16 .
  • the outside air introduction section 50 is provided on the upstream side of the heat radiation section 42 in the air flow. Specifically, the outside air introduction part 50 continues to the most upstream part of the air flow in the passage partition part 16 provided on the upstream side of the air flow from the heat radiation part 42 .
  • the outside air introduction portion 50 is inclined downward in the vertical direction DRud toward the second blower fan 34 from a portion on the upstream side of the air flow of the passage partitioning portion 16 to a position where it does not come into contact with the second blower fan 34 . extended.
  • the outside air introduction portion 50 is inclined upward in the up-down direction DRud so as to approach the passage partitioning portion 16 from the upstream side of the air flow toward the downstream side of the air flow.
  • the most upstream part 51 of the air flow which is the part on the most upstream side of the air flow, is located below the passage partitioning part 16 and the inside/outside air partitioning part 35 in the vertical direction DRud. That is, the most upstream introduction portion 51 is positioned in the external air passage 152 . Specifically, the most upstream introduction portion 51 is positioned at the uppermost portion when the external air passage 152 is divided into four equal parts in the vertical direction DRud. A portion of the outside air introduction portion 50 on the downstream side of the air flow is connected to the passage partition portion 16 .
  • the outside air introduction part 50 is formed so that a part of the outside air blown from the second blower fan 34 toward the downstream side of the air flow of the outside air passage 152 flows along the outside air introduction part 50 to flow into the inside air passage 151 . It is
  • the inclination angle ⁇ of the outside air introduction part 50 in this embodiment most of the amount of the outside air blown out by the second blower fan 34 is guided to the outside air passage 152 and a small amount is guided to the inside air passage 151.
  • the inclination angle ⁇ is , 5° ⁇ 45°.
  • FIG. 2 for convenience of explanation, in order to make it easier to understand the outside air and inside air, the arrows indicating the flow of inside air are hatched with dot patterns, and the arrows indicating the flow of outside air are not hatched. shown in FIG. 2, for convenience of explanation, in order to make it easier to understand the outside air and inside air, the arrows indicating the flow of inside air are hatched with dot patterns, and the arrows indicating the flow of outside air are not hatched. shown in FIG. 2, for convenience of explanation, in order to make it easier to understand the outside air and inside air, the arrows indicating the flow of inside air are hatched with dot patterns, and the arrows indicating the flow of outside air are not hatched. shown in FIG. 2, for convenience of explanation, in order to make it easier to understand the outside air and inside air, the arrows indicating the flow of inside air are hatched with dot patterns, and the arrows indicating the flow of outside air are not hatched. shown in
  • the inside air is introduced from the inside air introduction port 11 into the inside air passage 151 of the vehicle air conditioner 1, and the inside air is introduced from the outside air introduction port 12 into the outside air passage.
  • Outside air is introduced at 152 .
  • the inside air introduced into the inside air passage 151 is sucked into the inside of the first blower fan 33 through the inside air suction port 331 and flows toward the downstream side of the inside air passage 151 without being mixed with the outside air by the inside/outside air partitioning portion 35 . is blown out. After that, the inside air flowing through the inside air passage 151 is cooled and dehumidified while passing through the evaporating portion 41 and is blown out from the inside air blowing portion 13 into the vehicle interior. The inside air blown into the vehicle interior cools the inside of the vehicle interior, and is again introduced into the inside air passage 151 through the inside air introduction port 11 .
  • outside air introduced into the outside air passage 152 is sucked into the inside of the second blower fan 34 from the outside air suction port 341, and is not mixed with the inside air by the inside/outside air partitioning section 35. blown out toward
  • part of the outside air blown out from the second blower fan 34 toward the downstream side of the outside air passage 152 flows along the outside air introduction portion 50 and is led to the inside air passage 151, and the rest of the air flows. flows toward the heat radiating portion 42 .
  • the outside air flowing toward the heat radiating portion 42 exchanges heat with the refrigerant when passing through the heat radiating portion 42, is heated, flows from the outside air blowing portion 14 to the duct portion 20, and is blown out of the vehicle compartment from the duct blowing portion 21. .
  • the outside air guided to the inside air passage 151 is mixed with the inside air blown out from the first blower fan 33, cooled and dehumidified while passing through the evaporating section 41, and then enters the vehicle interior through the inside air blowing section 13. blown out.
  • an increase in the concentration of carbon dioxide in the air inside the vehicle can be a factor in lowering the driver's concentration and hinder the driver's appropriate driving work.
  • an increase in the concentration of carbon dioxide in the air inside the vehicle may make the driver more likely to feel drowsy and tired, and may interfere with the driver's proper driving work.
  • part of the outside air introduced into the outside air passage 152 is guided to the inside air passage 151 by the outside air introduction part 50, and the part of the outside air is blown into the vehicle interior. be able to. According to this, it is possible to suppress an increase in the concentration of carbon dioxide in the air in the passenger compartment, compared to a case without such a configuration.
  • a small gap is provided between the heat exchange partition 43 and the passage partition 16 and between the heat exchange partition 43 and the inner wall of the casing 10.
  • the outside air introduction part 50 is not provided as in the vehicle air conditioner for comparison shown in FIG.
  • a slight gap is provided between the inside/outside air partitioning portion 35 and the passage partitioning portion 16 . Therefore, even if the outside air introduction part 50 is not provided, part of the outside air introduced into the outside air passage 152 may flow into the inside air passage 151 through the gap.
  • the resistance of the flow path varies depending on the mode of the flow path, such as the flow path area, flow path shape, and flow path length. Therefore, when the resistance of the inside air passage 151 is higher than the resistance of the outside air passage 152, it is difficult to reliably flow the outside air introduced into the outside air passage 152 into the inside air passage 151 through these gaps.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment by providing the outside air introduction portion 50, compared to the case where a slight gap is simply provided between the inside/outside air partitioning portion 35 and the passage partitioning portion 16, , part of the outside air can be reliably guided to the inside air passage 151 .
  • the outside air introduction section 50 is provided upstream of the heat radiation section 42 in the air flow.
  • the outside air introduction part 50 is provided downstream of the heat radiation part 42 in the air flow, part of the outside air heated by passing through the heat radiation part 42 passes through the evaporation part 41 by the outside air introduction part 50. and mixed with the cooled internal air.
  • the outside air heated by the heat radiating portion 42 is mixed with the inside air in the inside air passage 151, the temperature of the inside air blown into the vehicle interior increases. This causes a decrease in cooling performance when cooling the vehicle interior.
  • the outside air introduction part 50 of the present embodiment is provided upstream of the heat radiation part 42 in the air flow. According to this, it is possible to prevent the outside air heated by passing through the heat radiating part 42 from being mixed with the inside air that has been cooled by passing through the evaporating part 41, thereby preventing the deterioration of the cooling performance when cooling the vehicle interior. can be suppressed.
  • the outside air introduction part 50 is provided between the passage partition part 16 and the inside/outside air partition part 35 .
  • the outside air blown out from the second blower fan 34 becomes more stable as it flows toward the downstream side in the outside air passage 152 . Therefore, when outside air flowing through the outside air passage 152 is introduced into the inside air passage 151, the closer the outside air is to the downstream side of the air flow, the greater the pressure loss caused by the turbulence of the air flow that occurs when the outside air is introduced into the inside air passage 151.
  • the outside air introduction part 50 is provided between the passage partition part 16 and the inside/outside air partition part 35 . Therefore, the outside air introduction section 50 can introduce the outside air immediately after being blown out from the second blower fan 34 into the inside air passage 151 . Therefore, the pressure loss that occurs when the outside air is introduced into the internal air passage 151 can be suppressed as compared to the case where the structure is not configured in this way.
  • the outside air introduction part 50 may be configured such that the most upstream part 51 of the outside air introduction part 51 is positioned at a part different from the uppermost part when the outside air passage 152 is divided into four equal parts in the vertical direction DRud.
  • the outside air introduction part 50 may be set to have an inclination angle ⁇ within the range of 0° ⁇ 5°, or may be set to an angle within the range of 45° ⁇ 180°. .
  • the outside air introduction part 50 of the present embodiment is connected to the most downstream part of the air flow in the passage partitioning part 16 .
  • the external air introducing portion 50 extends from a portion of the passage partitioning portion 16 on the downstream side of the air flow toward the evaporating portion 41 so as to be inclined upward in the vertical direction DRud to a position where it does not contact the evaporating portion 41 .
  • the outside air introduction portion 50 is inclined upward in the vertical direction DRud so as to separate from the passage partitioning portion 16 from the upstream side of the air flow toward the downstream side of the air flow.
  • the most downstream part 52 of the outside air introduction part 50 which is the part on the most downstream side of the air flow, is positioned above the passage partition part 16 and the inside/outside air partition part 35 in the vertical direction DRud. do. That is, the introduction most downstream portion 52 is positioned in the internal air passage 151 . Specifically, the introduction most downstream portion 52 is positioned at the lowest portion when the internal air passage 151 is divided into four equal parts in the vertical direction DRud. A portion of the outside air introduction portion 50 on the upstream side of the air flow is connected to the passage partition portion 16 . For this reason, part of the outside air blown out from the second blower fan 34 toward the downstream side of the outside air passage 152 flows along the outside air introduction portion 50 to flow into the inside air passage 151 .
  • part of the outside air introduced into the outside air passage 152 is led to the inside air passage 151 by the outside air introduction part 50, so that part of the outside air can be blown out into the vehicle interior. can. According to this, it is possible to suppress an increase in the concentration of carbon dioxide in the air in the passenger compartment, compared to a case without such a configuration.
  • the introduction most downstream portion 52 of the outside air introduction portion 50 is positioned at the lowest portion when the inside air passage 151 is divided into four equal parts in the vertical direction DRud.
  • the outside air introduction part 50 may be configured such that the most downstream introduction part 52 is positioned at a position different from the lowermost position when the inside air passage 151 is divided into four equal parts in the vertical direction DRud.
  • FIG. 1 differs from the second embodiment in the position where the outside air introduction part 50 is provided and the shape of the passage partition part 16 .
  • portions different from the second embodiment will be mainly described, and descriptions of portions similar to the first embodiment may be omitted.
  • the passage partitioning portion 16 of the present embodiment has a through-hole forming portion 162 that forms a passage through-hole 161 that communicates the inside air passage 151 and the outside air passage 152 at substantially the center in the left-right direction DRw. is doing.
  • the outside air introduction portion 50 of the present embodiment continues to a portion of the through-hole forming portion 162 on the upstream side of the air flow. Further, the outside air introduction portion 50 is inclined upward in the vertical direction DRud toward the downstream side of the air flow. In other words, the outside air introduction part 50 is inclined away from the passage partition part 16 from the upstream side of the air flow toward the downstream side of the air flow.
  • the outside air introduction section 50 may be provided downstream of the heat radiation section 42 in the air flow, as shown in FIG. Specifically, outside air introduction part 50 is inclined such that outside air flowing through outside air passage 152 flows toward inside air blowing part 13 at a portion between inside air blowing part 13 and outside air blowing part 14 in the outer peripheral portion of casing 10 . It may be configured to
  • the outside air introduction section 50 is configured so as to be connected to the passage partition section 16 , but the present invention is not limited to this.
  • the outside air introduction part 50 is configured such that the position in the vertical direction DRud where the inside/outside air partitioning part 35 is arranged is displaced above the position where the passage partitioning part 16 is arranged in the vertical direction DRud. may be In this case, part of the outside air blown by the second blower fan 34 can be guided to the inside air passage 151 .
  • the outside air introduction part 50 displaces the position in the vertical direction DRud where the heat exchange partition part 43 is arranged to the lower side in the vertical direction DRud than the position where the passage partition part 16 is arranged. It may be a configuration. In this case, part of the outside air blown out from the second blower fan 34 and flowed into the heat exchanger housing portion 154 can be guided to the internal air passage 151 .
  • the outside air introduction part 50 may have a configuration in which two or more of the three outside air introduction parts 50 described in the first to third embodiments are combined.
  • the blower 30 includes the first blower fan 33 and the second blower fan 34 each having a blade
  • the blower 30 may be a centrifugal blower in which the first blower fan 33 and the second blower fan 34 are integrated.
  • the present invention is not limited to this.
  • the evaporating portion 41 and the heat radiating portion 42 may not be integrally configured, and the evaporating portion 41 may be arranged in the inner air passage 151 and the heat radiating portion 42 may be arranged in the outer air passage 152. .

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Abstract

車室内の空気である内気および車室外の空気である外気を吸い込んで車室内に冷却した空気を吹き出す車両用空調装置は、内気を吸い込む内気導入口（１１）、外気を吸い込む外気導入口（１２）、吸い込んだ内気を車室内に導く内気通路（１５１）、吸い込んだ外気を車室外に導く外気通路（１５２）を含むケーシング（１０）と、内気通路および外気通路に気流を発生させる送風機（３５）と、冷媒の蒸発潜熱を利用して内気通路を流れる内気から吸熱することで内気を冷却する蒸発部（４１）および蒸発部において内気から吸熱した冷媒と外気通路を流れる外気とを熱交換させて冷媒を放熱する放熱部（４２）を有する冷凍サイクルと、外気導入口から吸い込んだ外気の一部を内気通路に導く外気導入部（５０）と、を備える。

Description

車両用空調装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０２１年６月４日に出願された日本特許出願番号２０２１－９４４１２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、車両用空調装置に関する。
　従来、車室内から吸い込んだ空気（以下、内気）が流れる内気通路と、車室外から吸い込んだ空気（以下、外気）が流れる外気通路と、ヒートポンプサイクルを構成する熱交換ブロックとを備えた車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用空調装置は、内気通路に吸い込んだ内気を熱交換ブロックにおいて冷媒と熱交換させて冷却し、再度車室内に吹き出すことで内気を車室内と車両用空調装置との間で循環させる。
特開２０１７－７４８３３号公報
　ところで、特許文献１のような内気を循環させて車室内の空調を行う車両用空調装置を長時間継続して使用すると、乗員の呼吸によって、車室内の空気における二酸化炭素の濃度が時間の経過とともに上昇しやすい。しかしながら、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇は、乗員の集中力の低下および乗員が眠気および倦怠感を感じやすくする要因となるため好ましくない。このことは、本発明者らの鋭意検討の末に見出された。
　本開示は、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇を抑制可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点によれば、
　車室内の空気である内気および車室外の空気である外気を吸い込んで車室内に冷却した空気を吹き出す車両用空調装置であって、
　内気を吸い込む内気導入口、外気を吸い込む外気導入口、吸い込んだ内気を車室内に導く内気通路、吸い込んだ外気を車室外に導く外気通路を含むケーシングと、
　内気通路および外気通路に気流を発生させる送風機と、
　冷媒の蒸発潜熱を利用して内気通路を流れる内気から吸熱することで内気を冷却する蒸発部および蒸発部において内気から吸熱した冷媒と外気通路を流れる外気とを熱交換させて冷媒を放熱する放熱部を有する冷凍サイクルと、
　外気導入口から吸い込んだ外気の一部を内気通路に導く外気導入部と、を備える。
　これによれば、車両用空調装置は、外気通路に導入した外気の一部を外気導入部によって内気通路に導くことで、外気の一部を車室内に吹き出すことができる。このため、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇を抑制することができる。
　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実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る車両用空調装置の内部を流れる空気の流れを示す図である。 比較例となる車両用空調装置の概略構成図である。 第２実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第３実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 その他の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 その他の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 その他の実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
　（第１実施形態）
　本実施形態について、図１および図２を参照して説明する。本実施形態では、車室内の空調を行う車両用空調装置１を車両に適用した例を説明する。図１に示すように、車両用空調装置１は、ケーシング１０、ダクト部２０、送風機３０、熱交換器４０等を備えている。なお、本実施形態では、図１などに示す矢印ＤＲｕｄが車両用空調装置１を車両に設置した際の上下方向を示し、矢印ＤＲｗが車両用空調装置１を車両に設置した際の左右方向を示している。
　ケーシング１０は、車室内に供給する空気が流れる空気流路を形成するものである。ケーシング１０は、中空形状で形成されており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた材料（例えば、ポリプロピレン）で構成されている。
　ケーシング１０は、空気流れ最上流側に、内気を導入するための内気導入口１１および外気を導入するための外気導入口１２が形成されている。また、ケーシング１０は、空気流れ最下流側に、内気導入口１１から導入した内気を車室内へ導くための内気吹出部１３および外気導入口１２から導入した外気を車室外へ導くための外気吹出部１４が形成されている。そして、ケーシング１０は、外気吹出部１４にダクト部２０が接続されている。
　ケーシング１０の内部には、空気が流れる空気通路１５が形成されている。具体的に、空気通路１５は、内気が流れる内気通路１５１および外気が流れる外気通路１５２を有する。ケーシング１０の内部は、通路仕切部１６によって、空気通路１５の一部が内気通路１５１および外気通路１５２に仕切られている。
　また、空気通路１５は、送風機３０を収容する送風機収容部１５３と、熱交換器４０を収容する熱交換器収容部１５４とを有する。空気通路１５は、送風機収容部１５３より空気流れ下流側から熱交換器収容部１５４の空気流れ上流側に至るまでの空間が、通路仕切部１６によって、上下方向ＤＲｕｄの上側が内気通路１５１で構成され、下側が外気通路１５２で構成されるように仕切られている。
　内気通路１５１は、上流側が内気導入口１１に連通し、下流側が内気吹出部１３に連通している。外気通路１５２は、上流側が外気導入口１２に連通し、下流側が外気吹出部１４に連通している。
　通路仕切部１６は、ケーシング１０と一体成形されており、平板状に水平方向に延びている。また、通路仕切部１６は、左右方向ＤＲｗに沿って、送風機収容部１５３より空気流れ下流側の部位から熱交換器収容部１５４の空気流れ上流側の部位まで延びている。また、通路仕切部１６の空気流れ上流側の部位には、外気導入口１２から吸い込んだ外気の一部を内気通路１５１に導く外気導入部５０が接続されている。外気導入部５０の詳細は後述する。
　内気導入口１１は、内気通路１５１に内気を導入する開口部である。内気導入口１１は、車室内のインストルメントパネルの内部において開口している。外気導入口１２は、外気通路１５２に外気を導入する開口部である。外気導入口１２は、例えば、不図示のダクトを介して車両の駆動装置を収容する不図示の駆動装置室に開口している。
　内気吹出部１３は、内気通路１５１に導入した内気を車室内に吹き出すための開口部である。内気吹出部１３は、例えば、不図示のダクトを介して車室内における天井に設けられた吹出口に接続されている。
　外気吹出部１４は、外気通路１５２に導入した外気をケーシング１０の外部に吹き出すための開口部である。外気吹出部１４は、ダクト部２０の空気流れ上流側が接続されており、外気通路１５２に導入した外気をダクト部２０に吹き出す。
　ダクト部２０は、ケーシング１０から吹き出された外気を車室外へ導くための空気流路形成部である。ダクト部２０は、空気流れ上流側が外気吹出部１４に接続されており、空気流れ下流側にダクト吹出部２１を有する。ダクト吹出部２１は、例えば、車両の駆動装置を収容する不図示の駆動装置室に開口しており、ケーシング１０から吹き出された外気を車室外である駆動装置室へ導く。
　送風機収容部１５３は、ケーシング１０内における内気導入口１１および外気導入口１２の空気流れすぐ下流側において、内気通路１５１および外気通路１５２に亘って形成されている。送風機収容部１５３の内部には、送風機３０が収容されている。
　送風機３０は、空気を吸い込み、吸い込んだ空気を吹き出すことで空気通路１５に気流を発生させるものである。本実施形態の送風機３０は、回転軸３１を有し、回転軸３１の軸心方向に沿って空気を吸い込み、吸い込んだ空気を回転軸３１の径方向外側に向けて吹き出す遠心送風機である。本実施形態の送風機３０は、回転軸３１が上下方向ＤＲｕｄに沿って配置されている。また、送風機３０は、モータ３２と、第１送風ファン３３と、第２送風ファン３４と、内外気仕切部３５とを有する。
　モータ３２は、外部から供給される電力によって第１送風ファン３３および第２送風ファン３４が回転するための回転力を出力する電動式モータである。モータ３２は、回転軸３１を介して第１送風ファン３３および第２送風ファン３４を回転させる。モータ３２は、空気通路１５内において、ボルトやビス等の機械的な締結手段により固定されている。なお、モータ３２は、ケーシング１０の外部に配置されていてもよい。
　回転軸３１は、モータ３２が出力する回転力を第１送風ファン３３および第２送風ファン３４に伝達するものである。回転軸３１は、棒形状の金属部材であり、第１送風ファン３３および第２送風ファン３４を貫通して第１送風ファン３３および第２送風ファン３４に取り付けられている。回転軸３１は、モータ３２が出力する回転力によって回転することでモータ３２が出力する回転力を第１送風ファン３３および第２送風ファン３４に伝達する。
　第１送風ファン３３および第２送風ファン３４は、それぞれが複数のブレードを有し、回転軸３１と一体に回転することでケーシング１０内の空気通路１５に気流を発生させるものである。第１送風ファン３３および第２送風ファン３４は、内外気仕切部３５を介して接続されており、上下方向ＤＲｕｄに沿って並んで配置されている。すなわち、第１送風ファン３３と第２送風ファン３４の並ぶ方向をファン並び方向としたとき、当該ファン並び方向は、上下方向ＤＲｕｄに一致する。
　第１送風ファン３３は、内気通路１５１内に配置されており、上下方向ＤＲｕｄの上側に内気導入口１１から導入された内気を吸い込む内気吸込口３３１を有する。内気吸込口３３１は、内気導入口１１に対向している。第１送風ファン３３は、内気吸込口３３１から吸い込んだ内気を内気通路１５１の下流側に向かって吹き出すことで、内気通路１５１内に気流を発生させる。
　第２送風ファン３４は、外気通路１５２内に配置されており、上下方向ＤＲｕｄの下側に外気導入口１２から導入された外気を吸い込む外気吸込口３４１を有する。第２送風ファン３４は、外気吸込口３４１から吸い込んだ外気を外気通路１５２の下流側に向かって吹き出すことで、外気通路１５２内に気流を発生させる。
　内外気仕切部３５は、送風機収容部１５３において、第１送風ファン３３が吸い込んだ内気および第２送風ファン３４が吸い込んだ外気が混合することを抑制する仕切部材である。内外気仕切部３５は、水平方向に沿って延びる平板状に形成されている。内外気仕切部３５は、第１送風ファン３３および第２送風ファン３４が回転する際に第１送風ファン３３および第２送風ファン３４と一体に回転する。
　内外気仕切部３５が配置される上下方向ＤＲｕｄの位置は、通路仕切部１６が配置される上下方向ＤＲｕｄの位置に重なっている。換言すれば、内外気仕切部３５および通路仕切部１６は、ファン並び方向における設置位置が重なっている。また、内外気仕切部３５は、回転する際に外気導入部５０に当接しないように、外気導入部５０から離隔されている。
　これにより、第１送風ファン３３および第２送風ファン３４からは、外気導入口１２から導入された外気および内気導入口１１から導入された内気が、互いに区別された状態で内気通路１５１および外気通路１５２それぞれの下流側に向かって吹き出される。第１送風ファン３３から吹き出された内気および第２送風ファン３４から吹き出された外気は、通路仕切部１６によって互いに略区別された状態で内気通路１５１および外気通路１５２を流れる。通路仕切部１６の空気流れ下流側には、熱交換器収容部１５４が設けられている。
　熱交換器収容部１５４は、空気通路１５における空気流れ最下流部において、内気通路１５１および外気通路１５２に亘って形成されている。熱交換器収容部１５４の内部には、熱交換器４０が収容されている。
　熱交換器４０は、内気通路１５１を流れる内気と冷媒とを熱交換させることで内気を冷却するとともに、外気通路１５２を流れる外気と冷媒とを熱交換させることで冷媒を放熱させる冷却部である。熱交換器４０は、内気を冷却する蒸発部４１および冷媒を放熱させる放熱部４２を有するとともに、蒸発部４１および放熱部４２を仕切る熱交換仕切部４３を有する。熱交換器４０は、不図示の圧縮機および減圧機構と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。
　蒸発部４１および放熱部４２は、熱交換仕切部４３を介して接続されており、上下方向ＤＲｕｄに沿って並んで配置されている。すなわち、蒸発部４１と放熱部４２の並ぶ方向を熱交換並び方向としたとき、当該熱交換並び方向は、上下方向ＤＲｕｄに一致する。
　蒸発部４１は、内気通路１５１内に配置されており、蒸発部４１の内部を流れる低温低圧の冷媒が蒸発する際の蒸発潜熱を利用して内気通路１５１を流れる内気から吸熱することで内気を冷却する蒸発器である。蒸発部４１は、熱交換器収容部１５４における熱交換仕切部４３よりも上下方向ＤＲｕｄの上側の略全域に亘って配置されている。これにより、蒸発部４１は、内気通路１５１を流れる略全ての内気を冷却する。
　放熱部４２は、外気通路１５２内に配置されており、蒸発部４１において吸熱して加熱された冷媒と外気通路１５２を流れる外気とを熱交換させることで冷媒を放熱する凝縮器である。放熱部４２は、熱交換器収容部１５４における熱交換仕切部４３よりも上下方向ＤＲｕｄの下側の略全域に亘って配置されている。これにより、外気通路１５２を流れる略全ての外気は、放熱部４２を通過することで加熱される。
　熱交換仕切部４３は、蒸発部４１を通過する内気および放熱部４２を通過する外気が混合することを抑制する仕切部材である。熱交換仕切部４３は、水平方向に沿って延びる平板状に形成されている。熱交換仕切部４３が配置される上下方向ＤＲｕｄの位置は、通路仕切部１６が配置される上下方向ＤＲｕｄの位置に重なっている。換言すれば、熱交換仕切部４３および通路仕切部１６は、熱交換並び方向における位置が重なっている。
　熱交換器４０は、熱交換器収容部１５４に収容される際に、熱交換仕切部４３が通路仕切部１６およびケーシング１０の内壁に当接しないように、熱交換仕切部４３が通路仕切部１６およびケーシング１０の内壁から僅かに離隔されている。
　これにより、熱交換器４０からは、蒸発部４１によって冷却された内気が内気通路１５１における空気流れ下流側に流れ、放熱部４２によって加熱された外気が外気通路１５２における空気流れ下流側に流れる。熱交換器収容部１５４は、内気吹出部１３に連なっている。ケーシング１０は、蒸発部４１によって冷却された内気が内気吹出部１３から車室内に吹出可能に構成されている。また、熱交換器収容部１５４は、外気吹出部１４にも連なっている。ケーシング１０は、放熱部４２によって加熱された外気が外気吹出部１４およびダクト部２０を介して車室外に吹き出し可能に構成されている。
　続いて、外気導入部５０の詳細について説明する。本実施形態の外気導入部５０は、通路仕切部１６と一体に成型された一体成形物として構成されており、通路仕切部１６と同様の平板状に形成されている。外気導入部５０は、放熱部４２より空気流れ上流側に設けられている。具体的に、外気導入部５０は、放熱部４２より空気流れ上流側に設けられた通路仕切部１６における空気流れ最上流部に連なっている。
　また、外気導入部５０は、通路仕切部１６の空気流れ上流側の部位から第２送風ファン３４に向かって上下方向ＤＲｕｄの下側に傾斜して、第２送風ファン３４に当接しない位置まで延びている。換言すれば、外気導入部５０は、空気流れ上流側から空気流れ下流側に向かって、通路仕切部１６に近づくように、上下方向ＤＲｕｄの上側に向かって傾斜している。
　このように形成される外気導入部５０は、空気流れ最上流側の部位である導入最上流部５１が通路仕切部１６および内外気仕切部３５より上下方向ＤＲｕｄの下側に位置する。すなわち、導入最上流部５１は、外気通路１５２に位置付けられる。具体的に、導入最上流部５１は、外気通路１５２を上下方向ＤＲｕｄに４等分した場合における一番上側の部位に位置付けられる。そして、外気導入部５０の空気流れ下流側の部位は、通路仕切部１６に接続されている。
　外気導入部５０は、第２送風ファン３４から外気通路１５２の空気流れ下流側に向かって吹き出された外気の一部が外気導入部５０に沿って流れることによって、内気通路１５１へ流入可能に形成されている。
　本実施形態における外気導入部５０が傾斜する傾斜角度θは、第２送風ファン３４が吹き出す外気の風量のうち、殆どの風量が外気通路１５２に導かれ、僅かな量が内気通路１５１に導かれるように設定される。例えば、通路仕切部１６と外気導入部５０との接続部から通路仕切部１６が左右方向ＤＲｗの左側に延びる方向を０°とし、反時計回り方向を正の方向としたとき、傾斜角度θは、５°≦θ≦４５°の範囲内における角度に設定される。
　これにより、第２送風ファン３４から吹き出され外気通路１５２の下流側に向かって流れる外気の一部は、内気通路１５１に導かれる。また、第２送風ファン３４が吹き出す外気の風量のうち、その一部が内気通路１５１に流れる場合においても、充分な風量を放熱部４２に送ることができる。したがって、放熱部４２における外気と冷媒との熱交換によって冷媒を冷却する際の放熱部４２の冷却能力が確保される。
　続いて、車両用空調装置１の作動について説明する。なお、図２において、説明の便宜上、外気と内気とを分かり易くするため、内気の流れを示す矢印にドット柄のハッチングを付して示し、外気の流れを示す矢印にはハッチングを付さずに示している。
　モータ３２によって第１送風ファン３３および第２送風ファン３４が回転駆動されると、車両用空調装置１には、内気導入口１１から内気通路１５１に内気が導入され、外気導入口１２から外気通路１５２に外気が導入される。
　内気通路１５１に導入された内気は、内気吸込口３３１から第１送風ファン３３の内部に吸い込まれ、内外気仕切部３５によって外気と混合されることなく、内気通路１５１の空気流れ下流側に向かって吹き出される。その後、内気通路１５１を流れる内気は、蒸発部４１を通過する際に冷却および除湿され、内気吹出部１３から車室内に吹き出される。車室内に吹き出された内気は、車室内を冷却し、再度内気導入口１１から内気通路１５１に導入される。
　また、外気通路１５２に導入された外気は、外気吸込口３４１から第２送風ファン３４の内部に吸い込まれ、内外気仕切部３５によって内気と混合されることなく、外気通路１５２の空気流れ下流側に向かって吹き出される。
　ここで、第２送風ファン３４から外気通路１５２の下流側に向かって吹き出された外気は、その一部の風量が外気導入部５０に沿って流れて内気通路１５１に導かれ、残りの風量全部が放熱部４２に向かって流れる。放熱部４２に向かって流れた外気は、放熱部４２を通過する際に冷媒と熱交換して加熱され、外気吹出部１４からダクト部２０に流れ、ダクト吹出部２１から車室外へ吹き出される。
　これに対して、内気通路１５１に導かれた外気は、第１送風ファン３３から吹き出された内気と混合し、蒸発部４１を通過する際に冷却および除湿され、内気吹出部１３から車室内に吹き出される。
　このように、外気通路１５２に導入した外気の一部を内気通路１５１において内気と混合させる理由について説明する。仮に、内気のみを車室内と車両用空調装置１との間で循環させて車室内の冷房を行う車両用空調装置１を長時間継続して使用すると、乗員の呼吸によって、車室内の空気における二酸化炭素の濃度が時間の経過とともに上昇しやすい。この場合、車室内の空気は、車室外の空気に比較して二酸化炭素の濃度が高くなる。
　そして、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇は、運転手の集中力を低下させる要因となり、運転手の適切な運転作業の妨げとなる虞がある。さらに、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇は、運転手が眠気および倦怠感を感じやすくする要因となり、運転手の適切な運転作業の妨げとなる虞がある。
　これに対して、本実施形態の車両用空調装置１は、外気通路１５２に導入した外気の一部を外気導入部５０によって内気通路１５１に導くことで、当該外気の一部を車室内に吹き出すことができる。これによれば、このように構成されていない場合に比較して、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇を抑制することができる。
　なお、本実施形態の車両用空調装置１は、熱交換仕切部４３と通路仕切部１６との間、および熱交換仕切部４３とケーシング１０の内壁との間に僅かな隙間が設けられている。また、図３に示す比較用車両用空調装置のように、外気導入部５０が設けられない場合、送風機３０が回転する際に内外気仕切部３５が通路仕切部１６に当接しないように、内外気仕切部３５と通路仕切部１６との間に僅かな隙間が設けられる。このため、外気導入部５０が設けられない場合であっても、外気通路１５２に導入された外気の一部が当該隙間を介して内気通路１５１に流れる可能性がある。
　しかしながら、外気導入口１２および内気導入口１１からケーシング１０の内部へ導入する空気は、空気通路１５を流れる際に、抵抗が大きい流路より抵抗が小さい流路に向かって流れ易い。そして、当該流路の抵抗は、流路面積、流路形状、流路長さ等、流路の態様によって変動する。このため、外気通路１５２の抵抗に比較して内気通路１５１の抵抗が高い場合、外気通路１５２に導入した外気をこれらの隙間を介して内気通路１５１に確実に流すことが難しい。
　これに対して、本実施形態の車両用空調装置１は、外気導入部５０を設けることによって、単に内外気仕切部３５と通路仕切部１６と間に僅かな隙間が設けられる場合に比較して、確実に外気の一部を内気通路１５１に導くことができる。
　（１）上記実施形態では、外気導入部５０は、放熱部４２より空気流れ上流側に設けられている。ここで、仮に、外気導入部５０が放熱部４２より空気流れ下流側に設けられている場合、放熱部４２を通過して加熱された外気の一部が外気導入部５０によって蒸発部４１を通過して冷却された内気と混合される。このように放熱部４２で加熱された外気を内気通路１５１において内気と混合させる構成の場合、車室内に吹き出される内気の温度が上昇する。これは、車室内を冷房する際に冷房性能の低下の要因となる。
　これに対して、本実施形態の外気導入部５０は、放熱部４２より空気流れ上流側に設けられている。これによれば、放熱部４２を通過して加熱された外気が蒸発部４１を通過して冷却された内気と混合されることを抑制できるため、車室内を冷房する際に冷房性能の低下を抑制することができる。
　（２）上記実施形態では、外気導入部５０は、通路仕切部１６と内外気仕切部３５との間に設けられている。ところで、第２送風ファン３４から吹き出された外気は、外気通路１５２を下流側に向かって流れるほど、空気流れが安定してくる。このため、外気通路１５２を流れる外気を内気通路１５１に導入させる場合、空気流れ下流側に近い外気ほど、内気通路１５１に導入させる際に発生する空気流れの乱れに起因する圧損が大きくなり易い。
　これに対して、本実施形態では、外気導入部５０は、通路仕切部１６と内外気仕切部３５との間に設けられている。このため、外気導入部５０は、第２送風ファン３４から吹き出された直後の外気を内気通路１５１に導入させることができる。このため、このように構成されていない場合に比較して、外気を内気通路１５１に導入させる際に発生する圧損を抑制できる。
（第１実施形態の第１の変形例）
　上述の第１実施形態では、外気導入部５０の導入最上流部５１が、外気通路１５２を上下方向ＤＲｕｄに４等分した場合における一番上側の部位に位置付けられる例について説明したが、これに限定されない。例えば、外気導入部５０は、導入最上流部５１が外気通路１５２を上下方向ＤＲｕｄに４等分した場合における一番上側の部位とは異なる部位に位置付けられる構成であってもよい。
（第１実施形態の第２の変形例）
　上述の第１実施形態では、外気導入部５０の傾斜角度θが５°≦θ≦４５°の範囲内における角度に設定される例について説明したが、これに限定されない。例えば、外気導入部５０は、傾斜角度θが０°＜θ＜５°の範囲内における角度に設定されてもよいし、４５°＜θ＜１８０°の範囲内における角度に設定されてもよい。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態では、外気導入部５０が設けられている位置が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
　本実施形態の外気導入部５０は、図４に示すように、通路仕切部１６における空気流れ最下流部に連なっている。また、外気導入部５０は、通路仕切部１６の空気流れ下流側の部位から蒸発部４１に向かって上下方向ＤＲｕｄの上側に傾斜して、蒸発部４１に当接しない位置まで延びている。換言すれば、外気導入部５０は、空気流れ上流側から空気流れ下流側に向かって、通路仕切部１６から離れるように、上下方向ＤＲｕｄの上側に向かって傾斜している。
　このように形成される外気導入部５０は、外気導入部５０の空気流れ最下流側の部位である導入最下流部５２が通路仕切部１６および内外気仕切部３５より上下方向ＤＲｕｄの上側に位置する。すなわち、導入最下流部５２は、内気通路１５１に位置付けられる。具体的に、導入最下流部５２は、内気通路１５１を上下方向ＤＲｕｄに４等分した場合における一番下側の部位に位置付けられる。そして、外気導入部５０の空気流れ上流側の部位は、通路仕切部１６に接続されている。このため、第２送風ファン３４から外気通路１５２の空気流れ下流側に向かって吹き出された外気は、その一部が外気導入部５０に沿って流れることによって、内気通路１５１へ流れる。
　このため、本実施形態の車両用空調装置１は、外気通路１５２に導入した外気の一部を外気導入部５０によって内気通路１５１に導くことで、当該外気の一部を車室内に吹き出すことができる。これによれば、このように構成されていない場合に比較して、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇を抑制することができる。
（第２実施形態の変形例）
　上述の第２実施形態では、外気導入部５０の導入最下流部５２が、内気通路１５１を上下方向ＤＲｕｄに４等分した場合における一番下側の部位に位置付けられる例について説明したが、これに限定されない。例えば、外気導入部５０は、導入最下流部５２が内気通路１５１を上下方向ＤＲｕｄに４等分した場合における一番下側の部位とは異なる部位に位置付けられる構成であってもよい。
　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態では、外気導入部５０が設けられている位置および通路仕切部１６の形状が第２実施形態と相違している。本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
　本実施形態の通路仕切部１６は、図５に示すように、左右方向ＤＲｗの略中央に内気通路１５１と外気通路１５２とを連通させる流路貫通孔１６１を形成する貫通孔形成部１６２を有している。そして、本実施形態の外気導入部５０は、貫通孔形成部１６２における空気流れ上流側の部位に連なっている。また、外気導入部５０は、空気流れ下流側に向かって上下方向ＤＲｕｄの上側に傾斜している。換言すれば、外気導入部５０は、空気流れ上流側から空気流れ下流側に向かって、通路仕切部１６から離れるように傾斜している。
　このように形成される外気導入部５０によって、第２送風ファン３４から外気通路１５２の空気流れ下流側に向かって吹き出された外気は、その一部が外気導入部５０に沿って流れることによって、内気通路１５１へ流れる。このため、本実施形態の車両用空調装置１は、外気通路１５２に導入した外気の一部を外気導入部５０によって内気通路１５１に導くことで、当該外気の一部を車室内に吹き出すことができる。これによれば、このように構成されていない場合に比較して、車室内の空気における二酸化炭素の濃度の上昇を抑制することができる。
（第３実施形態の変形例）
　上述の第３実施形態では、通路仕切部１６における左右方向ＤＲｗの略中央に形成された貫通孔形成部１６２に外気導入部５０が連なっている例について説明したが、これに限定されない。例えば、貫通孔形成部１６２の形成位置が限定されず、外気導入部５０は、通路仕切部１６における左右方向ＤＲｗの中央より右側または左側に形成された貫通孔形成部１６２に連なっている構成であってもよい。
　（他の実施形態）
　以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
　上述の実施形態では、外気導入部５０が放熱部４２より空気流れ上流側に設けられている例について説明したが、これに限定されない。例えば、外気導入部５０は、図６に示すように、放熱部４２より空気流れ下流側に設けられていてもよい。具体的に、外気導入部５０は、ケーシング１０の外周部のうち内気吹出部１３および外気吹出部１４の間の部位が、外気通路１５２を流れる外気が内気吹出部１３に向かって流れるように傾斜する構成であってもよい。
　上述の実施形態では、外気導入部５０が通路仕切部１６に連なって構成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、外気導入部５０は、図７に示すように、内外気仕切部３５が配置される上下方向ＤＲｕｄの位置を通路仕切部１６が配置される位置よりも上下方向ＤＲｕｄの上側に変位させる構成であってもよい。この場合、第２送風ファン３４が吹き出す外気の一部を内気通路１５１に導くことができる。
　また、外気導入部５０は、図８に示すように、熱交換仕切部４３が配置される上下方向ＤＲｕｄの位置を通路仕切部１６が配置される位置よりも上下方向ＤＲｕｄの下側に変位させる構成であってもよい。この場合、第２送風ファン３４から吹き出され、熱交換器収容部１５４に流入した外気の一部を内気通路１５１に導くことができる。
　上述の実施形態では、第１実施形態～第３実施形態の車両用空調装置１において、それぞれ異なる位置に外気導入部５０が設けられている例について説明したが、これに限定されない。例えば、外気導入部５０は、第１実施形態～第３実施形態に説明した３つの外気導入部５０のうち、２つ以上の外気導入部５０を組合せた構成であってもよい。
　上述の実施形態では、送風機３０が各々にブレードを有する第１送風ファン３３および第２送風ファン３４を含む構成である例について説明したが、これに限定されない。例えば、送風機３０は、第１送風ファン３３および第２送風ファン３４が一体で構成された遠心送風機であってもよい。
　上述の実施形態では、蒸発部４１および放熱部４２が一体で構成されて空気通路１５に配置されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、蒸発部４１および放熱部４２は、一体で構成されておらず、蒸発部４１が内気通路１５１に配置されており、放熱部４２が外気通路１５２に配置されている構成であってもよい。
　上述の実施形態において、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。
　上述の実施形態において、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ない。
　上述の実施形態において、構成要素等の形状、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形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

Claims (6)

  1. 　車室内の空気である内気および車室外の空気である外気を吸い込んで前記車室内に冷却した空気を吹き出す車両用空調装置であって、
    　前記内気を吸い込む内気導入口（１１）、前記外気を吸い込む外気導入口（１２）、吸い込んだ前記内気を前記車室内に導く内気通路（１５１）、吸い込んだ前記外気を前記車室外に導く外気通路（１５２）を含むケーシング（１０）と、
    　前記内気通路および前記外気通路に気流を発生させる送風機（３５）と、
    　冷媒の蒸発潜熱を利用して前記内気通路を流れる前記内気から吸熱することで前記内気を冷却する蒸発部（４１）および前記蒸発部において前記内気から吸熱した前記冷媒と前記外気通路を流れる前記外気とを熱交換させて前記冷媒を放熱する放熱部（４２）を有する冷凍サイクルと、
    　前記外気導入口から吸い込んだ前記外気の一部を前記内気通路に導く外気導入部（５０）と、を備えた車両用空調装置。
  2. 　前記放熱部は、前記外気通路に設けられており、
    　前記外気導入部は、前記外気通路における前記放熱部が設けられている部位より空気流れ上流側に設けられている請求項１に記載の車両用空調装置。
  3. 　前記ケーシングは、前記内気通路と前記外気通路とを仕切る通路仕切部（１６）を有し、
    　前記外気導入部は、前記通路仕切部に連なっており、前記外気通路を流れる前記外気の一部を前記内気通路に導く請求項２に記載の車両用空調装置。
  4. 　前記送風機は、前記通路仕切部より空気流れ上流側に設けられ、且つ、前記内気を吸い込み、吸い込んだ前記内気を吹き出すことで前記内気通路に気流を発生させる第１送風ファン（３３）と、前記外気を吸い込み、吸い込んだ前記外気を吹き出すことで前記外気通路に気流を発生させる第２送風ファン（３４）と、前記第１送風ファンが吸い込んだ前記内気および前記第２送風ファンが吸い込んだ前記外気が混合することを抑制する内外気仕切部（３５）とを有し、
    　前記通路仕切部は、前記第１送風ファンと前記第２送風ファンの並ぶ方向をファン並び方向としたとき、前記ファン並び方向における前記通路仕切部が設けられる位置が前記内外気仕切部に重なっており、
    　前記外気導入部は、前記通路仕切部と前記内外気仕切部との間に設けられ、空気流れ上流側から空気流れ下流側に向かって前記通路仕切部に近づくように傾斜している請求項３に記載の車両用空調装置。
  5. 　前記放熱部および前記蒸発部は、熱交換仕切部（４３）を介して連なっており、
    　前記蒸発部は、前記内気通路の内部に設けられ、
    　前記通路仕切部は、前記熱交換仕切部より空気流れ上流側に設けられ、前記放熱部と前記蒸発部の並ぶ方向を熱交換並び方向としたとき、前記熱交換並び方向における前記通路仕切部が設けられる位置が前記熱交換仕切部に重なっており、
    　前記外気導入部は、前記通路仕切部と前記熱交換仕切部との間に設けられ、空気流れ上流側から空気流れ下流側に向かって前記通路仕切部から離れるように傾斜している請求項３または４に記載の車両用空調装置。
  6. 　前記通路仕切部は、前記外気通路と前記内気通路とを連通させる流路貫通孔（１６１）を形成する貫通孔形成部（１６２）を有しており、
    　前記外気導入部は、前記貫通孔形成部に連なり、空気流れ上流側から空気流れ下流側に向かって前記通路仕切部から離れるように傾斜している請求項３ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
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