JPH078019U - 電気自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ベント側から吹き出される空気とフット側から
吹き出される空気の温度差を比較的簡単につけることが
できる電気自動車用空気調和装置を提供すること。 【構成】 ヒートポンプ式の電気自動車用空気調和装置
における室内側ユニット(20)を、内気吸入口(22)および
外気吸入口(23)を選択的に開閉する第１開閉ドア(26)
と、ファン(11)と、ベントダクト(24)およびフットダク
ト(25)と、外気導入ダクト(31)と、前記外気導入ダクト
(31)を開閉する第２開閉ドア(32)とから構成したもの。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ベント側に吹き出す空気の温度とフット側に吹き出す空気の温度を 別個に調節することができるヒートポンプ式の電気自動車用空気調和装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

最近では、地球環境等への影響に鑑み、電気自動車が注目されているが、この 電気自動車は、走行駆動源にバッテリー駆動の電気モータが使用されている。

【０００３】 この電気自動車において車室内の空気調和を行う場合には、一般のガソリン車 のようにエンジンの熱を利用する場合と異なり、熱源の熱容量が極めて小さい電 気モータの熱を利用しなければならないので、暖房は所定の能力を得ることが難 しい。ただし、電気モータによりコンプレッサを駆動して行なう冷房は比較的容 易に所定の能力を得ることはできる。

【０００４】 したがって、電気自動車における車室内の空気調和は、走行駆動源の熱を使用 しない、いわゆるヒートポンプ式空気調和装置を使用して行なうことが考えられ る。この方式により車室内を暖房する場合には、熱源としてモータの熱を使用せ ず、冷媒を循環することにより得られる熱を使用することになるので、比較的容 易に高温熱源が得られ、実用的な暖房が可能となり、また冷房も比較的容易に行 なうことができる。

【０００５】 ここに、ヒートポンプ式空気調和装置を搭載した電気自動車の一例を図６およ び図７を参照して説明する。図６に例示した電気自動車は、車体１にハンドル２ によって操舵され、電気モータ３によって駆動される前車輪４，４および／また は後車輪５，５が取り付けられている。そして、この電気自動車に搭載されるヒ ートポンプ式空気調和装置６は、車体１の車室内側と車室外側とを区画するダッ シュパネル７の車室外側に車室外側熱交換器８およびコンプレッサ９を配し、車 室内側に車室内側熱交換器１０およびファン１１を配置し、これら車室内側およ び車室外側の両熱交換器８，１０を回路切換弁１２および膨張弁１３を介して導 管によりコンプレッサ９と連結することにより、冷房サイクルを形成している。 なお、このコンプレッサ９は、前記電気モータ３によってベルト（図示せず）等 を介して駆動されるようになっている。

【０００６】 また、ヒートポンプ式空気調和装置８の室内側ユニット２０は、図６に示すよ うに、車室内側熱交換器１０を収容するケース２１を有しており、ケース２１に は、前記熱交換器１０より上流側に内気吸入口２２と外気吸入口２３とが開設さ れ、下流側には、乗員の顔面に空気を吹き出すベントダクト２４と、乗員の足元 に空気を吹き出すフットダクト２５が設けられている。

【０００７】 なお、前記内気吸入口２２と外気吸入口２３は、これら吸入口２２，２３の間 に設けられたドア２６によって選択的に開閉される。そして、ケース２１の内気 吸入口２２と外気吸入口２３の近傍には、ファン１１が設けられ、このファン１ １によって、これら吸入口２２または２３から、空気が吸入されて室内側熱交換 器１０に送風される。

【０００８】 この空気調和装置により冷房運転する場合には、コンプレッサ９から吐出され た高温高圧の気化冷媒は、コンデンサとして機能する室外側熱交換器８で凝縮さ れ、この液冷媒は膨張弁１３を介してエバポレータとして機能する室内側熱交換 器１０に供給され、ここで車室内から内気吸入口２２を通ってケース２１内に取 り込まれた車室内空気と熱交換され、この空気を冷却する。この室内側熱交換器 １０により冷却された空気は、ファン１１によって、ベントダクト２４などから 車室内、特に乗員の顔方向に向けて吹き出される。

【０００９】 一方、暖房運転する場合には、コンプレッサ９から吐出された高温高圧の気化 冷媒は、回路切換弁１２によりコンデンサとして機能する室内側熱交換器１０に 導かれ、ここで外気吸入口２３を通ってケース２１内に取り込まれた空気と熱交 換される。この室内側熱交換器１０で加熱された空気は、ファン１１によってフ ットダクト２５などから車室内、特に乗員の足元方向に向けて吹き出される。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の室内側ユニット２０を用いたヒートポンプ式 の電気自動車用空気調和装置６により複合モード、つまり頭寒足熱のバイレベル モードのようにベントダクト２４とフットダクト２５から空気を吹き出すような 場合には、唯一の加熱源あるいは冷却源である室内側熱交換器１０と接触した空 気を単に分割して配風することになるために、ベントダクト２４とフットダクト ２５から吹き出される空気の温度差がなく、ほぼ同一となり、ベントダクト２４ から乗員の顔面方向に吹き出す空気は低温のもの、フットダクト２５から乗員の 足元方向に吹き出す空気は高温のものとすることが難しいと言う問題がある。

【００１１】 本考案は、上述した従来技術に伴う問題点を解決するためになされたもので、 ベント側から吹き出される空気とフット側から吹き出される空気の温度差を比較 的簡単につけることができる電気自動車用空気調和装置を提供することを目的と する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するために、本考案は、車室外に配設された室外側熱交換器 と、車室内に配設された室内側熱交換器とを有し、コンプレッサから吐出された 冷媒を回路切換弁により膨張弁を介してあるいは介することなく前記室内側熱交 換器に導き、ファンを作動することにより車室内に熱交換された後の空気を配風 するようにした自動車用空気調和装置において、前記室内側熱交換器が収容され た室内側ユニットは、該室内側熱交換器より空気の流れ方向上流側に設けられた 内気吸入口および外気吸入口と、この内気吸入口および外気吸入口を選択的に開 閉する第１開閉ドアと、この内気吸入口あるいは外気吸入口から室内側ユニット 内に空気を取り込むファンと、前記室内側熱交換器より下流側に設けられたベン トダクトおよびフットダクトと、前記ベントダクト内に外気が流入し得るように 設けられた外気導入ダクトとを有し、少なくとも前記外気導入ダクトとベントダ クトとが相互に連通される状態と、それぞれが閉鎖される状態とを形成すること ができるようにした第２開閉ドアを備えたことを特徴とする電気自動車用空気調 和装置である。

【００１３】

【作用】

このように構成した本考案にあっては、第２開閉ドアを操作し、ベントダクト と外気導入ダクトとを連通すると、暖房時には外気導入ダクトからベントダクト に低温の外気を流入させることができ、またフットダクトには温風を送風するこ とができ、ベントダクトからは冷風を、フットダクトからは温風をそれぞれ送風 できるようになり、バイレベルモードとすることが可能となる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の一実施例に係る電気自動車用空気調和装置の室内側ユニット を示す概略断面図、図２〜４は、その作用を説明するための要部拡大断面図であ り、図６，７に示す部材と同一部材には同一符号を付している。

【００１５】 本実施例のヒートポンプ式空気調和装置は、車室内と車室外とを区画するダッ シュパネル７あるいは車体１に室内側ユニット２０が取り付けられている。

【００１６】 この室内側ユニット２０は、図１に示されるように、車室内側熱交換器１０を 収容するケース２１を有しており、ケース２１の熱交換器１０より上流側には内 気吸入口２２と外気吸入口２３とが開設され、下流側にはベントダクト２４と、 フットダクト２５が設けられている。

【００１７】 内気吸入口２２と外気吸入口２３は、揺動自在に軸支される第１開閉ドア２６ によって選択的に開閉され、ファン１１を作動することによって、これらの吸入 口２２または２３から空気が吸入されて室内側熱交換器１０方向に送風されるよ うになっている。

【００１８】 さらに、本実施例では、ベントダクト２４の近傍に、ベントダクト２４と軸線 がほぼ直角をなす外気導入ダクト３１が設けられている。このようにすれば、ド アを同軸的に取り付けることができ構造が簡単になる。すなわち、ベントダクト ２４と外気導入ダクト３１の開閉を行なう第２開閉ドア３２、つまり外気導入ダ クト３１を開閉するドア３２g と、ベントダクト２４を開閉するドア３２v とを １本の軸により支持でき、両者を揺動自在に軸支することができる。これにより 第２開閉ドア３２は、前記外気導入ダクト３１とベントダクト２４とを相互に連 通される状態と、それぞれが閉鎖される状態とを形成することができる。

【００１９】 次に、作用を説明する。 冷房運転を行なう場合には、第１開閉ドア２６により外気吸入口２３を閉じ内 気吸入口２２を開放し、第２開閉ドア３２を、図２に示す状態とする。つまり、 ドア３２g は垂直位置とし、ドア３２v は水平位置とし、外気導入ダクト３１を 閉鎖する。これにより車室内空気が内気吸入口２２から室内側熱交換器１０をと おってベントダクト２４およびフットダクト２５から車室内に吹き出される内気 循環状態となる。

【００２０】 この冷房時においては、コンプレッサ９から吐出された高温高圧の気化冷媒は 回路切換弁１２を介してコンデンサとして機能する室外側熱交換器８に導かれ、 ここで凝縮されて膨張弁１３に導かれ、低温低圧の冷媒となってエバポレータと して機能する室内側熱交換器１０に供給される。したがって、室内側熱交換器１ ０を通過している空気は、この低温冷媒と熱交換し、冷却される。

【００２１】 また、暖房運転を行なう場合には、第１開閉ドア２６により外気吸入口２３を 開放し、内気吸入口２２を閉じ、第２開閉ドア３２を、図３に示す状態とする。 つまり、ドア３２g を水平位置として外気導入ダクト３１を閉鎖し、ドア３２v は傾斜位置としてベントダクト２４を閉鎖する。これによりフットダクト２５の みが開放された状態となる。

【００２２】 この暖房時においては、コンプレッサ９から吐出された高温高圧の気化冷媒は 回路切換弁１２を介してコンデンサとして機能する室内側熱交換器１０に導かれ る。この室内側熱交換器１０には、車室外の空気が、外気吸入口２３をとおって 導かれているので、この空気と高温高圧の冷媒とは、ここで熱交換し、車室内に 高温空気がフットダクト２５を通って吹き出され、車室内を暖房する。

【００２３】 この暖房中に、乗員が頭部に、いわゆるモヤッ気感が生じると、バイレベルモ ードに切替える。この切り換え操作により第２開閉ドア３２は、図４に示す状態 となる。つまり、ドア３２g を垂直位置となり外気導入ダクト３１を開放し、ド ア３２v は傾斜位置となりベントダクト２４と外気導入ダクト３１とを連通する 。これによりベントダクト２４からは冷たい外気が導入され、フットダクト２５ から前記加熱された空気が吹き出され、頭寒足熱のバイレベルモードとなる。

【００２４】 なお、コンプレッサ９およびファン１１等、空気調和装置側を作動させないか あるいは単にファン１１のみを作動させる喚起モードのときに、図４に示すよう な状態、つまりドア３２g を垂直位置として外気導入ダクト３１を開放し、ドア ３２v を傾斜位置とし、ベントダクト２４と外気導入ダクト３１とを連通した状 態とすれば、外気を直接車室内に導入し、車室内を換気することができる。

【００２５】 本考案は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、実用新案登録請求 の範囲内において種々改変することができる。例えば、上述した実施例は、第２ 開閉ドア３２は、外気導入ダクト３１を開閉するドア３２g と、ベントダクト２ ４を開閉するドア３２v とから構成したものであるが、図５に示すように、ベン トダクト２４の流路途中にこのベントダクト２４と軸線がほぼ直角をなす外気導 入ダクト３１を設け、この外気導入ダクト３１を外気ドア３２g により開閉し、 またベントダクト２４にベントドア３２v 、フットダクト２５にフットドア３２ f を設け、これら３枚のドアにより第２開閉ドア３２を構成してもよい。このよ うにすれば、室内側ユニット２０は３枚のドア３２g ，３２v ，３２f をそれぞ れ独立に操作すれば、前記した種々のモードとすることができる。

【００２６】 また、前記実施例では乗員の操作により各種ドアを開閉しているが、種々のセ ンサーにより外気温あるいは室温を感知し、これら種々のセンサーからの信号に よって空気調和装置の作動あるいはドアを自動的に制御しても良く、また場合に よっては各種ドアの開度を適宜調節するように構成しても良い。特に、外気温に 応じて空気調和装置のオン・オフする場合、暖房運転の開始を外気温が１５℃程 度を目安とすれば、不必要に電力を消費せず、乗員が比較的快適な状態で車室内 の温度調節を行なうことができ、電気自動車としては１充電当たりの走行距離を より延ばすことができ有利となる。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、前記ベントダクトに外気導入ダクトを 連設し、さらに外気導入ダクトとベントダクトとの開閉を行う第２開閉ドアを設 け、このドアを適宜開閉し、外気導入ダクトから直接外気を車室内に導入するよ うにしたので、電気自動車であってもバイレベルモードを設定することが可能と なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例に係る室内側ユニットの概
略断面図である。

【図２】 同実施例の作動状態を説明するための要部断
面説明図である。

【図３】 同実施例の作動状態を説明するための要部断
面説明図である。

【図４】 同実施例の作動状態を説明するための要部断
面説明図である。

【図５】 本考案の他の実施例を示す概略断面図であ
る。

【図６】 ヒートポンプ式空気調和装置が搭載された電
気自動車の平面概略図である。

【図７】 ヒートポンプ式空気調和装置の従来の室内側
ユニットを示す概略断面図である。

【符号の説明】

８…室外側熱交換器、 ９…コンプレッ
サ、１０…室内側熱交換器、 １１…ファ
ン、１２…回路切換弁、 １３…膨張
弁、２０…室内側ユニット、 ２２…内気吸
入口、２３…外気吸入口、 ２４…ベン
トダクト、２５…フットダクト、 ２６…
第１開閉ドア、３１…外気導入ダクト、 ３
２…第２開閉ドア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室外に配設された室外側熱交換器(8)
   と、車室内に配設された室内側熱交換器(10)とを有し、
   コンプレッサ(9) から吐出された冷媒を回路切換弁(12)
   により膨張弁(13)を介してあるいは介することなく前記
   室内側熱交換器(10)に導き、ファン(11)を作動すること
   により車室内に熱交換された後の空気を配風するように
   した自動車用空気調和装置において、 前記室内側熱交換器(10)が収容された室内側ユニット(2
   0)は、該室内側熱交換器(10)より空気の流れ方向上流側
   に設けられた内気吸入口(22)および外気吸入口(23)と、
   この内気吸入口(22)および外気吸入口(23)を選択的に開
   閉する第１開閉ドア(26)と、この内気吸入口(22)あるい
   は外気吸入口(23)から室内側ユニット内に空気を取り込
   むファン(11)と、前記室内側熱交換器(10)より下流側に
   設けられたベントダクト(24)およびフットダクト(25)
   と、前記ベントダクト(24)内に外気が流入し得るように
   設けられた外気導入ダクト(31)とを有し、少なくとも前
   記外気導入ダクト(31)とベントダクト(24)とが相互に連
   通される状態と、それぞれが閉鎖される状態とを形成す
   ることができるようにした第２開閉ドア(32)を備えたこ
   とを特徴とする電気自動車用空気調和装置。