JPH1053020A - 空調装置 - Google Patents

空調装置

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JPH1053020A
JPH1053020A JP8227491A JP22749196A JPH1053020A JP H1053020 A JPH1053020 A JP H1053020A JP 8227491 A JP8227491 A JP 8227491A JP 22749196 A JP22749196 A JP 22749196A JP H1053020 A JPH1053020 A JP H1053020A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調装置の小型、軽量化をはかり、併せて性
能向上をはかる。 【解決手段】 ヒータコアの実質的に直上流位置に、多
数の細管を有する多管式熱交換器からなるエバポレータ
を配置し、該エバポレータの空気流出面を、ヒータコア
に向けて空気を流出する第１の面とヒータコアをバイパ
スする方向に空気を流出する第２の面との少なくとも２
面に形成し、かつ、エバポレータ内における細管の配列
を、前記第１の面に向かう方向については直列に配置さ
れた細管列が並列に配置されるようにし、前記第２の面
に向かう方向については細管が千鳥に配置されるように
したことを特徴とする空調装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用として好適
な空調装置に関し、とくに小型、軽量化および性能向上
をはかった空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に空調装置、とくに車両用空調装置
においては、ブロワ、エバポレータ、ヒータコア等の各
要素を備え、ブロワにて送風または吸い込まれる風が、
エバポレータおよびヒータコアを通過し、各モードの吹
出口（ＶＥＮＴ、ＤＥＦ、ＦＯＯＴ）より吐出される。
風路内には、エアミックスダンパや各吹出モード切換用
のダンパ等が設けられる。
【０００３】空調装置は通常、ブロワを備えたブロワユ
ニット、エバポレータを備えたクーリングユニット、ヒ
ータコアを備えたヒータユニットから構成されている、
ヒータユニットは、たとえば図５に示すように構成さ
れ、ヒータユニット１０１内にヒータコア１０２が組み
込まれ、その直上流側にエアミックスダンパ１０３が配
置されている。このヒータユニット１０１の上流側に、
エバポレータを組み込んだクーリングユニットが配置さ
れる（図示略）。ブロワから送風された風、あるいはブ
ロワで吸い込まれる風は、クーリングユニット内のエバ
ポレータを垂直に通過後、ヒータユニット１０１内でエ
アミックスダンパ１０３によってヒータコア１０２を通
過する風と通過しない風とに分配され、冷風と温風とが
実質的に個々に、あるいはミックスされて下流側へと送
られ、各モードの吹出口、たとえばＶＥＮＴ吹出口１０
４、ＤＥＦ吹出口１０５、ＦＯＯＴ吹出口１０６より吐
出される。なお、図５における１０７はヒータコアシャ
ットダンパを示しており、クールマックス時等に冷風が
ヒータコア１０２に極力触れないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構造の空
調装置においては、とくに、ヒータユニットとクーリン
グユニットとが別々にユニット化されてそれらを連絡す
るようになっており、かつ、ヒータユニットにあっては
エアミックスダンパの設置、作動用のスペースを確保し
なければならないため、空調装置全体の小型、軽量化に
は限界がある。
【０００５】本発明の課題は、従来のエアミックスダン
パが占めていたスペースにエバポレータを配置すること
で空調装置全体の大幅な小型、軽量化を達成し、併せ
て、その際の風損や熱交換性能等に関して工夫、改良を
加えることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の空調装置は、ヒータコアの実質的に直上流
位置に、多数の細管を有する多管式熱交換器からなるエ
バポレータを配置し、該エバポレータの空気流出面を、
ヒータコアに向けて空気を流出する第１の面とヒータコ
アをバイパスする方向に空気を流出する第２の面との少
なくとも２面に形成し、かつ、エバポレータ内における
細管の配列を、前記第１の面に向かう方向については直
列に配置された細管列が並列に配置されるようにし、前
記第２の面に向かう方向については細管が千鳥に配置さ
れるようにしたことを特徴とするものからなる。
【０００７】この空調装置においては、ヒータコアを組
み込んだヒータユニット内に、エバポレータを組み込む
ことがが可能となる。上記エバポレータの第２の面に対
しては、該第２の面の開度を調整可能なダンパを設ける
ことが好ましく、第１の面に対しても、該第１の面を少
なくとも部分的に開度調整可能なダンパを設けることが
好ましい。
【０００８】また、エバポレータの上記第１の面とは反
対側の位置に、さらに第３の空気流出面を形成すること
もできる。この第３の空気流出面は、冷風と温風とをバ
イレベル状態で吹き出す際の、冷風吹出面として好適な
ものである。
【０００９】さらに、上記細管の千鳥の配列状態につい
ては、エバポレータ内における風の指向性等を考慮し
て、第２の面に沿う方向に変化させることもできる。こ
れによって、エバポレータ内全域にわたって高熱交換効
率を達成可能となる。
【００１０】このような空調装置においては、ヒータコ
アの実質的に直上流位置に、つまり、図５に示した従来
構造におけるエアミックスダンパが占めていたスペース
にエバポレータを配置するので、ヒータユニット内への
エバポレータの組み込みが可能となり、空調装置全体が
大幅に小型、軽量化される。
【００１１】このエバポレータは多数の細管を有する多
管式熱交換器からなるので、該エバポレータ内で実質的
に自由に風向を変更することができ、所望の方向に風を
送ることが可能となる。第１の面や第２の面からの空気
の流出、あるいは流出量の割合の制御は、後述の実施例
に示すように、第２の面や第１の面に対して設けたダン
パによって容易に行うことができる。
【００１２】そして、第１の面に向かう方向、つまりヒ
ータコアに向かう方向（リヒート方向）については、細
管の配列は、直列に配置された細管列が並列に配置され
るようにされるので、各細管列間には空気流が直進可能
な風路が形成され、このリヒート方向の風損が低減され
る。また、第２の面に向かう方向、つまりヒータコアを
バイパスする方向（クールマックス方向）については、
細管の配列は千鳥とされるので、この方向に流れる空気
は各細管に十分に接触することになり、熱交換性能（冷
却性能）が向上される。
【００１３】したがって、空調装置全体の小型、軽量化
が達成されつつ、同時に、風損や熱交換性能が改善さ
れ、車両用に用いて好適な空調装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の空調装置の望ま
しい実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、
本発明の第１実施態様に係る空調装置を示しており、車
両用空調装置に本発明を適用した場合を示している。空
調装置１は、図５に示した従来のヒータユニットと同等
のサイズの装置に構成されている。ヒータユニット２内
には、ヒータコア３が組み込まれているとともに、ヒー
タコア３の実質的に直上流位置に、多数の細管４を有す
る多管式熱交換器からなるエバポレータ５が配置されて
いる。
【００１５】エバポレータ５は、本実施態様では、細管
列を横切る方向の横断面形状が三角形の多管式熱交換器
に構成されている。エバポレータ５は、空気流入面５ａ
と、空気流出面５ｂ、５ｃとを有している。第１の空気
流出面５ｂは、ヒータコア３に向けて空気を流出する面
として形成され、ヒータコア３に対向して開口してい
る。第２の空気流出面５ｃは、ヒータコア３をバイパス
する方向に空気を流出する面として形成され、ヒータユ
ニット２内（ダクト内）に開口している。第１の空気流
出面５ｂに対しては、該面を部分的に開閉制御あるいは
開度調整可能なダンパ６が設けられている。第２の空気
流出面５ｃに対しては、該面を開閉制御あるいは開度調
整可能なダンパ７が設けられている。また、ヒータコア
３の出口側には、ヒータコアシャットダンパ８が設けら
れている。
【００１６】エバポレータ５内における細管４の配列
は、第１の空気流出面５ｂに向かう方向については、直
列に配置された細管列が並列に配置されている。また、
第２の空気流出面５ｃに向かう方向については、細管４
が千鳥に配置されている。したがって、図１に示すよう
に、エバポレータ５内において、第１の空気流出面５ｂ
に向かう方向には、各細管列間に空気流が実質的に直進
可能な風路が形成され、第２の空気流出面５ｃに向かう
方向には、千鳥状に曲がりくねる風路が形成される。
【００１７】ヒータユニット２（ダクト）内の下流側に
は、ＶＥＮＴモード用吹出口９、ＤＥＦモード用吹出口
１０、ＦＯＯＴモード用吹出口１１がそれぞれ開口され
ている。
【００１８】このように構成された空調装置において
は、ブロワ（図示略）からの風は、エバポレータ５の空
気流入面５ａからエバポレータ５内へと流入する。エバ
ポレータ５は、多管式熱交換器からなるので、内部で実
質的に自由に風向変更が可能である。ダンパ７を閉じ、
ダンパ６、ダンパ８を開ければ、エバポレータ５を通過
した空気の略全量がヒータコア３を通過する。また、ダ
ンパ６、ダンパ８を閉じ、ダンパ７を開ければ、エバポ
レータ５を通過した空気の略全量がヒータコア３をバイ
パスし、クールマックスに最適な状態となる。さらに、
ダンパ６、ダンパ８を開け、ダンパ７の開度を調整すれ
ば、エバポレータ５を通過した空気は、ヒータコア３を
通過する空気とヒータコア３をバイパスする空気とに分
配され、下流側でエアミックス状態となる。
【００１９】このように、従来と同等の各空調モードに
容易にコントロールすることができる。そして、エバポ
レータ５がヒータユニット２内に組み込まれ、換言すれ
ば図５に示した従来構造におけるエアミックスダンパを
配置していたスペースにエバポレータ５が組み込まれる
ので、必要な空調性能が確保されつつ、空調装置全体が
大幅に小型、軽量化される。この構造においては、従来
のクーリングユニットが不要になる。
【００２０】また、エバポレータ５内の細管４の配列に
より、ヒータコア３側に風が送られる場合には実質的に
直進風路が形成されて風損が低減される一方、ヒータコ
アをバイパスする方向には（たとえばクールマックス時
には）、千鳥配列の細管４に風が当たるので、十分に熱
交換され（冷却され）、熱交換効率が向上する。
【００２１】したがって、空調装置全体の小型、軽量化
と、特定方向の風損の低減、熱交換効率の向上が同時に
達成される。
【００２２】図２および図３は、本発明の第２実施態様
に係る空調装置を示している。本実施態様においては、
エバポレータ２１に、第１実施態様同様第１の空気流出
面２１ａ、第２の空気の流出面２１ｂが形成されている
が、さらに、第１の空気流出面２１ａとは反対側の位置
に第３の空気流出面２１ｃが形成されている。この第３
の空気流出面２１ｃからＶＥＮＴ吹出口９に向けて、冷
風バイパス通路２２が形成されている。
【００２３】このようにリヒート方向（第１の空気流出
面２１ａ方向）とは反対側に第３の空気流出面２１ｃの
開口を設けることで、バイレベルモード時等の冷風バイ
パス通路２２を構成することが可能になる。したがっ
て、エバポレータ２１を通過し、温風とは実質的に全く
ミックスされない冷風がＶＥＮＴ吹出口９に送られるこ
とになり、所望のバイレベルモードが得られる。その他
の構成、作用は第１実施態様に準じる。
【００２４】図４は、本発明の第３実施態様に係る空調
装置のエバポレータ部を示している。本実施態様におい
ては、エバポレータ３１の細管３２の千鳥の配列状態
が、第２の空気流出面３１ｂに沿う方向に変化されてい
る。すなわち、第１の空気流出面３１ａとは反対側の部
分、図のＢ部分付近では、ダンパ７（図１）の影響でブ
ロワから送風されてきた風が図の左方向に向けて進むこ
とが考えられる。したがって、細管３２を、左斜め方向
に千鳥配列とすることにより、該細管３２の配列がエバ
ポレータ３１内における風の流れに応じて千鳥配列され
ることになる。その結果、エバポレータ３１の全領域に
おいて、風が細管３２と十分に接触することになり、エ
バポレータ３１の熱交換性能が一層向上されることにな
る。その他の構成、作用は第１、第２の実施態様に準じ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の空調装置
によるときは、多管式熱交換器からなるエバポレータを
ヒータコアの直上流側、とくにヒータユニット内に組み
込むことで、空調装置全体の大幅な小型、軽量化を達成
できる。
【００２６】また、エバポレータの細管の配列を特定す
ることにより、特定方向について、風損の低減、熱交換
効率の向上をはかることができ、空調装置のシステム性
能を向上することができる。
【００２７】さらに、エバポレータのリヒート側（第１
の空気流出面側）とは反対側に冷風バイパス通路を形成
すれば、バイレベルモードの性能を向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施態様に係る空調装置の概略斜
視図である。
【図２】本発明の第２実施態様に係る空調装置の概略斜
視図である。
【図３】図２の装置のエバポレータ周りの概略平面図で
ある。
【図４】本発明の第３実施態様に係る空調装置のエバポ
レータ部の概略部分斜視図である。
【図５】従来の空調装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
１ 空調装置 ２ ヒータユニット ３ ヒータコア ４、３２ 細管 ５、２１、３１ エバポレータ ５ａ 空気流入面 ５ｂ、２１ａ、３１ａ 第１の空気流出面 ５ｃ、２１ｂ、３１ｂ 第２の空気流出面 ６、７ ダンパ ８ ヒータコアシャットダンパ ９、１０、１１ 吹出口 ２１ｃ 第３の空気流出面 ２２ 冷風バイパス通路

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヒータコアの実質的に直上流位置に、多
    数の細管を有する多管式熱交換器からなるエバポレータ
    を配置し、該エバポレータの空気流出面を、ヒータコア
    に向けて空気を流出する第１の面とヒータコアをバイパ
    スする方向に空気を流出する第２の面との少なくとも２
    面に形成し、かつ、エバポレータ内における細管の配列
    を、前記第１の面に向かう方向については直列に配置さ
    れた細管列が並列に配置されるようにし、前記第２の面
    に向かう方向については細管が千鳥に配置されるように
    したことを特徴とする空調装置。
  2. 【請求項２】 前記ヒータコアがヒータユニット内に組
    み込まれており、前記エバポレータも該ヒータユニット
    内に組み込まれている、請求項１の空調装置。
  3. 【請求項３】 前記エバポレータの前記第２の面に対し
    てダンパが設けられている、請求項１または２の空調装
    置。
  4. 【請求項４】 前記エバポレータの前記第１の面に対し
    てダンパが設けられている、請求項１ないし３のいずれ
    かに記載の空調装置。
  5. 【請求項５】 前記エバポレータの前記第１の面とは反
    対側の位置に、さらに第３の空気流出面が形成されてい
    る、請求項１ないし４のいずれかに記載の空調装置。
  6. 【請求項６】 前記細管の千鳥の配列状態が、前記第２
    の面に沿う方向に変化している、請求項１ないし５のい
    ずれかに記載の空調装置。
  7. 【請求項７】 車両用空調装置である、請求項１ないし
    ６のいずれかに記載の空調装置。
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