JPH07266844A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通風抵抗の増大を招くことなく、冷却用熱交
換器３１を通過する風速分布の均一化を図ること。 【構成】 ブロワユニット２０は、クーラユニット３０
の車両前方側に配置されて、クーラケース３２に収納さ
れた冷却用熱交換器３１の上流でクーラケース３２の側
方向よりクーラケース３２内に送風する。クーラケース
３２内には、クーラケース３２の上下方向全体に渡っ
て、クーラケース３２の流入口３２ａが形成された壁面
と反対側の壁面に、ブロワユニット２０の送風方向（流
入口３２ａ方向）に向かって板状に直立するガイド板３
３が設けられている。また、ガイド板３３が設置された
クーラケース３２の壁面上には、ガイド板３３の風上側
にブロワユニット２０の抵抗器２４が設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両用空調装置は、送風機を
収容するブロワユニットの下流に、冷媒蒸発器を収容す
るクーラユニットが接続されて、送風機より送られた空
気が冷媒蒸発器を通過する様に構成されている。ここ
で、送風機と冷媒蒸発器との間で空気の流れが急激に変
化する場合、例えば、図８に示すように、クーラユニッ
ト１００の入口１１０が冷媒蒸発器２００と対向する位
置ではなく、クーラユニット１００の側方に設けられた
場合は、冷媒蒸発器２００を通過する空気量に偏りが生
じる。つまり、図８の場合で言えば、クーラユニット１
００の入口１１０より流入した空気は、そのまま直進し
ようとするため、入口１１０に近い所では冷媒蒸発器２
００を通過する空気量が少なく、入口１１０より遠い所
では冷媒蒸発器２００を通過する空気量が多くなる。

【０００３】そこで、特開平５−８５１４８号公報で
は、図９および図１０に示すように、冷媒蒸発器２００
の上流（風上）に略Ｌ字形を成す案内板３００を設置す
ることで、冷媒蒸発器２００を通過する空気量分布の均
一化を図る技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示された従来技術では、案内板３００が冷媒蒸発器２
００と対面するダクト壁面４００（図９参照）に取り付
けられるため、送風による冷却を必要とする抵抗器５０
０（またはトランジスタ）の取付け位置が案内板３００
より風上側となって、通風抵抗が増大するという問題が
生じる。本発明は、上記事情に基づいて成されたもの
で、その目的は、通風抵抗の増大を招くことなく、冷却
手段を通過する風速分布の均一化を図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、各請求項毎に以下の技術的手段を備え
る。請求項１では、車室内に空気を導くダクトと、この
ダクト内に配されて、通過する空気を冷却する冷却手段
と、この冷却手段より上流で前記冷却手段に対して側方
より前記ダクト内に空気を送る送風機とを備えた車両用
空調装置において、前記冷却手段に対して前記送風機の
取付け側と反対側の前記ダクト内で、前記冷却手段に送
風される空気の流速が大きくなる部位に、前記冷却手段
に面して空気の流れを遮る遮蔽板を設置した。

【０００６】請求項２では、請求項１記載の車両用空調
装置において、前記遮蔽板は、前記送風機の取付け側と
反対側の前記ダクトの壁面より前記送風機の送風方向に
向かって板状に突設されている。

【０００７】請求項３では、請求項１または２記載の車
両用空調装置において、前記遮蔽板の風上側で、前記遮
蔽板と前記ダクトの内壁面との間に形成される空間に、
前記送風機の回転数を調整するための抵抗手段が設置さ
れている。

【０００８】請求項４では、請求項１〜３記載の何れか
の車両用空調装置において、前記遮蔽板は、前記ダクト
と一体に形成されている。

【０００９】

【作用および発明の効果】送風機より送風された空気
は、冷却手段の上流で冷却手段に対して側方よりダクト
内に送られた後、ダクト内で略直角に曲がって冷却手段
へ送られる。この時、冷却手段に対して送風機の取付け
側と反対側のダクト内で、送風機から冷却手段に向かっ
て流れる空気の流速が大きい部位では、ダクト内に設置
された遮蔽板によって空気の流れが遮られることから、
その分だけ空気の流速が小さい部位に多くの空気が流れ
るようになる。その結果、冷却手段を通過する空気の風
速分布を均一化することができる。

【００１０】また、遮蔽板は、空気の流速が大きい部位
に冷却手段に面して設置されている、具体的には、送風
機の取付け側と反対側のダクトの壁面より送風機の送風
方向に向かって板状に突設されている。従って、遮蔽板
の風上側でダクトの内壁面との間に送風機の回転数を調
節するための抵抗手段を設置するだけの空間を確保する
ことが可能となり、この空間に抵抗手段を設置すること
で、抵抗手段の設置による通風抵抗の増大を最小限に抑
えることが可能となる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の車両用空調装置の一実施例を
図１〜図３に基づいて説明する。図１は車両用空調装置
の全体模式図である。本実施例の車両用空調装置１０
は、ブロワユニット２０、クーラユニット３０、および
ヒータユニット４０を備える。

【００１２】ブロワユニット２０は、車室内へ空気を送
るための送風手段（本発明の送風機）を構成するもの
で、ブロワケース２１、遠心式ファン２２、ブロワモー
タ２３（図２参照）より成り、図示しない電源回路に介
在された抵抗器２４（本発明の抵抗手段）を切り替える
ことによりブロワモータ２３の回転数を可変する。

【００１３】ブロワケース２１には、図２に示すよう
に、車室内空気（内気）を導入する内気導入口２１ａ、
車室外空気（外気）を導入する外気導入口２１ｂ、およ
び送風空気を吐出する吐出口２１ｃが形成されるととも
に、内気導入口２１ａと外気導入口２１ｂとを選択的に
開閉する内外気切替ダンパ２５が設けられている。この
内外気切替ダンパ２５は、図示しないリンク機構を介し
てサーボモータまたはステップモータ等の駆動手段（図
示しない）により駆動される。なお、抵抗器２４は、送
風による冷却を必要とすることから、クーラユニット３
０内に設置される（後述する）。

【００１４】クーラユニット３０は、ブロワユニット２
０より送られた空気を冷却する冷却用熱交換器３１（本
発明の冷却手段）と、この冷却用熱交換器３１を収容す
るクーラケース３２とを備える。冷却用熱交換器３１
は、冷凍サイクルの冷媒蒸発器で、冷媒圧縮機（図示し
ない）の作動により供給された低温低圧の冷媒との熱交
換によって通過する空気を冷却する。

【００１５】クーラケース３２は、ブロワケース２１の
吐出口２１ｃにパッキン等のシール材５０を介して気密
に接続される流入口３２ａと、冷却用熱交換器３１で冷
却された空気が流出する流出口３２ｂとが形成されてい
る。また、クーラケース３２内には、冷却用熱交換器３
１の上流（風上）にガイド板３３（後述する）が設けら
れている。

【００１６】ヒータユニット４０は、クーラユニット３
０より送られた空気を加熱する加熱用熱交換器４１と、
この加熱用熱交換器４１を収容するヒータケース４２を
備える。加熱用熱交換器４１は、エンジン冷却水を熱源
として通過する空気を加熱するもので、ヒータケース４
２内で加熱用熱交換器４１を迂回する迂回路４３（図３
参照）が形成されるように配されている。この加熱用熱
交換器４１を通過する空気量と迂回路４３を通過する空
気量との割り合いは、ヒータケース４２内に取り付けら
れた温度調節手段であるエアミックスダンパ４４によっ
て調節される。このエアミックスダンパ４４は、図示し
ないリンク機構を介してサーボモータあるいはステップ
モータ等の駆動手段（図示しない）によって駆動され
る。

【００１７】ヒータケース４２は、クーラケース３２と
ともに、ブロワユニット２０より送られた空気を車室内
へ導くダクトを形成するもので、クーラケース３２の流
出口３２ｂにパッキン等のシール材５１を介して気密に
接続される流入口４２ａと、エアミックスダンパ４４に
よって温度調節された空調空気が流出する流出口４２
ｂ、４２ｃ、４２ｄとが形成されている。

【００１８】また、ヒータケース４２内には、各流出口
４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを選択的に開閉する吹出口切替
ダンパ４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ（図１および図３参照）
が設けられている。この吹出口切替ダンパ４２ｅ、４２
ｆ、４２ｇは、図示しないリンク機構を介してサーボモ
ータあるいはステップモータ等の駆動手段（図示しな
い）によって駆動される。

【００１９】なお、流出口４２ｂは、クーラケース３２
の上面に開口して、分岐ダクト４５を介して車両の窓ガ
ラスに向かって空気を吹き出すデフロスタ吹出口５２に
連絡されている（図３参照）。流出口４２ｃは、クーラ
ケース３２の側方（車室内方向）に開口して、分岐ダク
ト４６を介して乗員の上半身に向かって空気を吹き出す
フェイス吹出口５３に連絡されている（図１参照）。流
出口４２ｄは、クーラケース３２の下面に開口して、分
岐ダクト４７を介して乗員の足元に向かって空気を吹き
出すフット吹出口５４に連絡されている（図３参照）。

【００２０】本実施例の車両用空調装置１０は、クーラ
ユニット３０とヒータユニット４０とが車幅方向（図１
左右方向）に配置されるのに対して、ブロワユニット２
０は、クーラユニット３０の車両前方側（図１上側）に
配置されている。従って、クーラケース３２の流入口３
２ａは、クーラケース３２の車両前方側壁面の下方寄り
に開口されている（図１および図２参照）。このため、
ブロワユニット２０より送られた空気は、クーラケース
３２内で略直角に曲がって冷却用熱交換器３１に送風さ
れることになる。

【００２１】上述のガイド板３３（本発明の遮蔽板）
は、冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布を均
一化するために設けられたもので、クーラケース３２内
で冷却用熱交換器３１に向かって流れる空気流の流速が
大きい部位に、空気の流れを遮るように設置されてい
る。具体的には、クーラケース３２の上下方向（図２の
上下方向）全体に渡って、クーラケース３２の流入口３
２ａが形成された壁面と反対側（つまりブロワユニット
２０の取付け側と反対側）の壁面に、ブロワユニット２
０の送風方向（流入口３２ａ方向）に向かって板状に直
立して設けられている。なお、ガイド板３３は、クーラ
ケース３２と一体成形された樹脂製で、本実施例では２
ｍｍの板厚を有する。

【００２２】ブロワユニット２０の抵抗器２４は、図１
に示すように、ガイド板３３より風上側で、ガイド板３
３が設けられたクーラケース３２の壁面上に設置されて
いる。従って、抵抗器２４は、ブロワケース２１の吐出
口２１ｃと対向する位置に配されるため、ブロワユニッ
ト２０からの送風を受けて冷却することができる。

【００２３】次に、本実施例の作動を説明する。ブロワ
モータ２３の回転によってブロワユニット２０よりクー
ラケース３２内に送られた空気は、クーラケース３２内
で略直角に曲がって冷却用熱交換器３１に送風される。
このため、ガイド板３３が設置されていない場合には、
冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布が不均一
となり、クーラケース３２の流入口３２ａの近くより遠
い方が冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速が大き
くなる。

【００２４】これに対して、本実施例では、冷却用熱交
換器３１の風上で風速の大きくなる部位にガイド板３３
を設置したことにより、風速の大きい空気が直接冷却用
熱交換器３１に送風されることはなく、一旦ガイド板３
３に衝突して元来風速の小さい部位にも流れるようにな
ることから、冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速
分布を均一化することができる。

【００２５】ここで、ガイド板３３が設置されていない
状態とガイド板３３が設置された状態とで冷却用熱交換
器３１を通過する風速分布を測定した結果を図４および
図５に示す。なお、測定方法は、冷却用熱交換器３１の
出口風速を多点風速計により測定したものである。

【００２６】この測定によれば、ガイド板３３が設置さ
れていない状態では、図４に示すように、冷却用熱交換
器３１の右下部位で風速が大きくなっているのが確認さ
れた。これに対して、ガイド板３３が設置された状態で
は、図５に示すように、全体的に風速分布が均一である
ことが確認された。但し、図中に印す各符号は、以下の
風速域（単位ｍ／ｓ）を示すものである。 Ａ＝０．０〜０．６、Ｂ＝０．６〜１．２、Ｃ＝１．２
〜１．８ Ｄ＝１．８〜２．４、Ｅ＝２．４〜３．０、Ｆ＝３．０
〜３．６ Ｇ＝３．６〜４．２、Ｈ＝４．２〜４．８、Ｉ＝４．８
〜５．４ Ｊ＝５．４以上

【００２７】この測定結果からも確認されるように、風
速の大きい部位にガイド板３３を設置することにより、
冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布を均一化
することができる。この結果、車室内への吹出風温度お
よび吹出風量のばらつきが防止されて、車室内の温度コ
ントロール性を良くすることができる。

【００２８】また、本実施例では、ガイド板３３がクー
ラケース３２の流入口３２ａと反対側で、ブロワユニッ
ト２０の送風方向（流入口方向）に向かって直立して設
けられていることから、ガイド板３３の風上側でクーラ
ケース３２の内壁面との間に抵抗器２４を設置するスペ
ースを確保することが可能となる。従って、このスペー
スに抵抗器２４を設置することにより、ブロワユニット
２０から送られた空気によって抵抗器２４の冷却を行う
ことができるとともに、抵抗器２４の設置による通風抵
抗の増大を最小限に抑えることができる。

【００２９】〔変形例〕ガイド板３３は、図１および図
２に示した形状に限定されるものではなく、クーラケー
ス３２と一体に成形された平板状であれば良い。例え
ば、図６に示すように、流入口３２ａ側の端面が傾斜し
た形状でも良い。あるいは、クーラケース３２の流入口
３２ａの位置に応じて、上下方向（図６の左右方向）で
ガイド板３３の高さを変えても良い。また、ガイド板３
３の板厚は、必要な厚さ（本実施例では２ｍｍ）を有し
ていれば、図７に示すように、中央が肉盗み形状（空
洞）となっていても良い。

【００３０】本実施例では、ブロワモータ２３の回転数
を抵抗の切り替えによって可変する方式を示したが、電
子回路によりスイッチング制御する方式でも良い。従っ
て、この電子回路式の場合は、抵抗器２４の代わりに、
抵抗手段としてパワートランジスタをガイド板３３とク
ーラケース３２の内壁面との間に設置することができ
る。

【００３１】本実施例では、車室内に空気を導くダクト
をクーラケース３２とヒータケース４２とから構成した
が、クーラユニット３０は、ヒータユニット４０あるい
はブロワユニット２０と外形ケースを一体に共有しても
良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空調装置の送風経路を示す全体模式図
（平面断面図）である。

【図２】ブロワユニットとクーラユニットの断面図であ
る。

【図３】ヒータユニットの側面断面図である。

【図４】ガイド板を設置していない時の冷却用熱交換器
の風速分布図である。

【図５】ガイド板を設置した時の冷却用熱交換器の風速
分布図である。

【図６】ガイド板の変形例を示すクーラユニットの断面
図である。

【図７】ガイド板の変形例を示す断面図である。

【図８】送風機とクーラユニットとの位置関係を示す断
面図（従来技術）である。

【図９】従来技術を示すクーラユニットの平面断面図で
ある。

【図１０】従来技術を示すクーラユニットの側面断面図
である。

【符号の説明】 １０ 車両用空調装置 ２０ ブロワユニット（送風機） ２４ 抵抗器（抵抗手段） ３１ 冷却用熱交換器（冷却手段） ３２ クーラケース（ダクト） ３３ ガイド板（遮蔽板） ４２ ヒータケース（ダクト）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内に空気を導くダクトと、 このダクト内に配されて、通過する空気を冷却する冷却
   手段と、 この冷却手段より上流で前記冷却手段に対して側方より
   前記ダクト内に空気を送る送風機とを備えた車両用空調
   装置において、 前記冷却手段に対して前記送風機の取付け側と反対側の
   前記ダクト内で、前記冷却手段に送風される空気の流速
   が大きくなる部位に、前記冷却手段に面して空気の流れ
   を遮る遮蔽板を設置したことを特徴とする車両用空調装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車両用空調装置において、 前記遮蔽板は、前記送風機の取付け側と反対側の前記ダ
   クトの壁面より前記送風機の送風方向に向かって板状に
   突設されたことを特徴とする車両用空調装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の車両用空調装置に
   おいて、 前記遮蔽板の風上側で、前記遮蔽板と前記ダクトの内壁
   面との間に形成される空間に、前記送風機の回転数を調
   整するための抵抗手段が設置されたことを特徴とする車
   両用空調装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３記載の何れかの車両用空調装
   置において、 前記遮蔽板は、前記ダクトと一体に形成されたことを特
   徴とする車両用空調装置。