JPH11278044A - 車両用空調装置における圧縮機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機周辺の温度を低下させて圧縮機の温度
上昇を軽減し、圧縮機に使用されているシール部材等の
耐久性を向上させるようにした車両用空調装置における
圧縮機の冷却装置を提供すること。 【解決手段】 エンジンルームを構成するボディーにお
いて車外に開口する開口部と、この開口部と前記エンジ
ンルーム内のエンジン近傍に配設された圧縮機近傍の空
間部とを接続するダクトとを有し、車両走行時の風圧を
利用して前記ダクトを介し外気を圧縮機周辺に供給する
ごとく構成する。このようにして低温の外気を圧縮機周
辺に供給して圧縮機を冷却する。開口部の位置は、エン
ジンルームのフロントパネルやアンダーカバーとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両における空調
装置用圧縮機の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両における空調装置では、圧縮
機はエンジンを駆動源とするため、一般的には図６及び
図７に示すように、エンジンルーム１１０内においてエ
ンジン１０２の側方近傍のスペースに配置され、伝達機
構１０７によりエンジン１０２と連結され、エンジン回
転駆動力が伝達されるように構成されていた。また、こ
れら圧縮機１０１及びエンジン１０２の前方には、フロ
ントパネル１１２の吸気グリルに対向して空調装置の凝
縮器１０４、ラジエータ１０３、更にはラジエータ用フ
アン１０３ａが配置されている。尚、１１１はフード、
１１３はアンダーカバー、１１４はフード１１１の後方
部に設けられた通気孔、１１５はアンダーカバー後方の
開放部、１１６は走行用タイヤである。

【０００３】そして、車両が走行されるときは、エンジ
ンルーム１１０内においては、図６の実線矢印のような
空気流れが生じていた。即ち、ラジエータフアン１０３
ａの駆動により、フロントパネル１１２の吸気グリルか
らエンジンルーム１１０に取り入れられた外気は、空調
機用凝縮器１０４およびラジエータ１０３を冷却してそ
れ自身は加熱され、さらに、エンジン１０２および圧縮
機１０１周辺を経由して、フード１１１後方の通気孔１
１４、あるいはアンダーカバー１１３の後方の開放部１
１５から排出される。従って、圧縮機１０１は、この高
温空気の流れの中にあり、この高温空気により熱せられ
るばかりか、エンジン１０２からの輻射熱によっても熱
せられ、圧縮機表面部では９０〜１１０℃の高温となっ
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この結果、圧縮機各部
の温度が上昇し、圧縮機ハウジングの駆動軸導出部分に
配置されるリップシールや、配管継手部におけるＯリン
グ、圧縮機ハウジングの接合部に配設されたガスケット
などのゴム材料からなるシール部材が高温に晒されて劣
化し易くなり、これらシール部材の耐久性が低下すると
いう問題があった。特に、クラッチを介さずエンジンに
連結された、所謂クッラッチレス圧縮機の場合は、車両
が高速走行されると空調負荷とは関係なく常にエンジン
の回転に同期して圧縮機が高速回転されるため、車両の
高速走行時に圧縮機各部の温度が上昇し易いという問題
があった。また、前記リップシール部分では圧縮機の駆
動軸の回転速度に比例して摩擦熱の発生量が変化するた
め、クラッチレス圧縮機においてはこのリップシールが
高温になり易いという問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みなされたものであって、その目的とするところは、
圧縮機の温度上昇を軽減し、シール部材等の耐久性を向
上させた車両用空調装置における圧縮機の冷却装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の車両用空調装置における圧縮機の冷
却装置は、エンジンルームを構成するボディーにおいて
車外に開口する開口部と、該開口部と前記エンジンルー
ム内のエンジン近傍に配設された圧縮機近傍の空間部と
を接続するダクトとを有し、車両走行時の風圧を利用し
て前記ダクトを介し外気を圧縮機周辺に供給するごとく
構成されていることを特徴とする。このように構成する
と、開口部を通じて低温の外気が取り込まれ、この外気
がダクトを通じて圧縮機近傍に流入される。従って、低
温の外気は、ラジエータや空調装置用凝縮器により加熱
されことなく、そのまま圧縮機の周辺に供給される。こ
れにより圧縮機周辺の雰囲気温度が低下し、圧縮機が冷
却され、該圧縮機のシール部材等の温度上昇が抑制さ
れ、これら部品の耐久性が向上する。

【０００７】このような冷却装置は、請求項２記載のよ
うにクラッチレス圧縮機を搭載した場合により有効に作
用する。特に、クラッチレス圧縮機の場合は、車両の高
速走行に伴うリップシールの発熱、高温化現象が問題と
なっているが、請求項５記載の冷却装置のように、ダク
トの圧縮機側端を圧縮機におけるハウジングの駆動軸導
出部に向けて開口すると、このリップシールが効果的に
冷却される。

【０００８】また、前記開口部を、請求項３記載の冷却
装置のように、エンジンルームの前面において前方に向
かって開口するように構成すると、開口部が走行方向に
向くため、有効的に風圧を利用することができ、開口部
から取り込まれる外気量が増大する。従って、この場合
は、圧縮機周辺に供給される外気量が増大し、圧縮機の
冷却効果が増大し、シール部材等部品の耐久性がより一
層向上する。また、開口部を、請求項４記載の冷却装置
のように、圧縮機前方位置のエンジンルームのアンダー
カバーに開設し、ダクトを斜め上方に立ち上げて構成す
ると、アンダーカバーに開口部を設けたものであって
も、風圧を利用して外気を取り入れることが可能とな
る。また、このようにすると、開口部を需要者の目に触
れない位置に設けることができ、この開口部がボディの
デザイン設計上の支障になることがない。

【０００９】また、請求項６記載の冷却装置のように、
開口部を圧縮機前方位置のエンジンルームのアンダーカ
バーに開設したものにおいて、圧縮機をエンジンの側方
近傍の下方部分に配置すると、開口部と圧縮機との上下
間隔が小さくなり、ダクトが短くなるので、ダクトとア
ンダーカバーとを一体的に形成することが容易となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用空調装置に
具体化した第１の実施の形態を図１及び図２に基づいて
詳細に説明する。

【００１１】図１に示すようにエンジンルーム１０は、
フード１１、吸気グリルを備えたフロントパネル１２、
アンダーカバー１３等により形成されている。そして、
該エンジンルーム１０内において、フロントパネル１２
の内側近傍には空調装置用凝縮器４、ラジエータ３及び
ラジエータ用フアン３ａが吸気グリルに対向しかつ直列
的に配設されている。また、その内側にエンジン２が配
設され、このエンジン２の側方近傍の空間下方部分に圧
縮機１が配設され、エンジン２のラジエータ３側に配設
されたプーリ、ベルト等からなる伝達機構７により、エ
ンジン２の動力が圧縮機１の駆動軸１ａ（図２参照）に
伝達されるように構成されている。なお、この伝達機構
７にはクラッチは含まれておらず、この圧縮機１はクラ
ッチレス圧縮機として使用されている。

【００１２】また、フロントパネル１２の吸気グリルの
下方部にダクト５の開口部５ａが丸穴形状に形成され、
この開口部５ａが前方（車両の進行方向）に向けて車外
に開口されている。そして、ダクト５は、この開口部５
ａからラジエータ３および凝縮器４の下部、かつ走行用
タイヤ１６までの空間を利用して、圧縮機１の駆動軸１
ａの導出部（以下駆動軸導出部という）近傍まで延設さ
れている。また、このダクト５は、略直線上であるが圧
縮機側端部が上方かつ中央側に偏向され、圧縮機１の駆
動軸導出部に向けて開口されている。なお、フード１１
の後部、即ちフロントガラスの前方近傍部には通気孔１
４が設けられている。また、アンダカバー１３は、エン
ジンルーム１０の下面のうち前方部分を閉蓋するように
形成されており、このアンダーカバー１３の後方は開放
部１５とされている。

【００１３】上記のように構成された車両が走行される
場合、ラジエータフアン３ａが駆動されることにより、
フロントパネル１２の吸気グリルから外気が取り入れら
れる。そして、この外気は、凝縮器４及びラジエータ３
を冷却して加熱され、エンジン２及び圧縮機１の周辺を
流れて通気孔１４及び開放部１５から機外に排出され
る。一方、ダクト５の開口部５ａは、走行方向に向かっ
て開口されているため、風圧により外気が導入され、こ
の外気がダクト５を通じて圧縮機１の近傍に供給され
る。なお、この外気は、凝縮器４及びラジエータ３を介
さず、従って、これら機器で加熱されることなく圧縮機
近傍に供給されるので、低温である。また、ダクト５の
圧縮機側端が駆動軸１ａの導出部に向けて偏向されてい
るので、最も温度上昇が激しくなる駆動軸導出部に低温
の外気が直接的に供給される。このようにして圧縮機１
に供給された外気は、リップシールが配設されている駆
動軸導出部を先ず冷却し、この駆動軸導出部から後方へ
延在する圧縮機１を冷却しつつラジエータ３等を通過し
た空気とともに通気孔１４および開放部１５から排出さ
れる。

【００１４】上記第１実施の形態によれば、圧縮機１が
駆動軸導出部分から圧縮機全体にわたり冷却され、圧縮
機１の温度上昇が軽減される。このため各シール部材の
温度上昇が抑制され、これら部材の耐久性が向上する。
特に、温度上昇が大きくなるリップシールについては、
外気が直接的に供給されるため冷却効果が顕著となる。
従って、クラッチレス圧縮機に対してはシール部材の耐
久性効果が顕著に現れる。

【００１５】次に、第２実施の形態について図３〜図５
に基づき説明する。この実施の形態は、ダクトの構成を
変更したものであるが、他の構成は第１実施の形態と同
じであるので、相違部分についてのみ説明する。開口部
２５ａは、アンダーカバー１３において、圧縮機１の前
方部分の下方部であって、圧縮機１と走行用タイヤの間
に形成されている空間部に開口されるように設けられて
いる（図４参照）。そして、この開口部２５ａに連設さ
れるダクト２５は後方に向け斜め上方に立ち上げた形状
とされている。また、この圧縮機側端部は、前記第１実
施の形態と同様圧縮機１の駆動軸導出部に向けて開口せ
しめている。更に、開口部２５ａと圧縮機１との間隔が
短いため、ダクト２５が短くなっており、このダクト２
５はアンダーカバー１３と一体的に形成されている。

【００１６】以上のように構成された車両が走行される
と、開口部２５ａは、下方を向いているが、この開口部
２５ａに連設するダクト２５が上記のように後方へ斜め
上方に立ち上げて形成されているので、走行時の風圧に
より外気が開口部２５ａから導入され、圧縮機１の駆動
軸導出部に吹き付けられるので、リップシールが効果的
に冷却され、かつ、圧縮機１周辺が冷却される。また、
この外気は、ラジエータ３等を通過した空気と共に通気
孔１４及び開放部１５から排出される。

【００１７】上記構成の第２実施の形態によれば、開口
部２５ａは、需要者の目に触れないため、外観を損なう
ことがない。また、ダクト２５が短いのでアンダーカバ
ー１３と一体的に製作することが容易である。

【００１８】尚、このダクト２５は、アンダーカバー１
３と別体にする場合には、例えば、図５に記載した様に
パイプ状の別体のダクト３５とし、その下面を斜めに切
断した形状とする。そして、このダクト３５を、切断口
の面が後方に傾斜した状態として、アンダーカバー１３
に接着等により取り付け、この切断口を開口部３５ａと
する。このようにすると、開口部３５ａに風圧を受け易
くなり、外気取り入れ量を増大させることができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているた
め、次のような効果を奏する。請求項１〜６記載の発明
によれば、比較的低温の外気がラジエータや空調装置用
凝縮器により加熱されことなく、そのまま圧縮機の周辺
に供給され、圧縮機を冷却するため、シール部材等の温
度上昇が抑制され、これら部品の耐久性が向上する。特
に、請求項２の発明のごとくクラッチレス圧縮機を搭載
したものに対し有効である。

【００２０】請求項３記載の発明によれば、風圧が有効
的に利用され開口部から取り込まれる外気量が増大す
る。従って、圧縮機周辺に供給される外気量が増大し、
圧縮機の冷却効果が増大し、シール部材等部品の耐久性
がより一層向上する。

【００２１】請求項４記載の発明によれば、開口部をア
ンダーカバーに設けることができるので、開口部が需要
者の目に触れることがなく、ボディのデザイン設計にお
いて大変好都合である。

【００２２】請求項５記載の発明によれば、車両の高速
走行により温度上昇し易いリップシールが効率的に冷却
され、その耐久性が向上する。

【００２３】請求項６記載の発明によれば、ダクトが短
くなるので、ダクトとアンダーカバーとを一体的に形成
することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明第１実施の形態についての側面方向か
ら見た空調装置周り機器配置図である。

【図２】 同第１実施の形態についての正面方向から見
た空調装置周り機器配置図である。

【図３】 本発明の第２実施の形態についての側面方向
から見た空調装置周り機器配置図である。

【図４】 同第２実施の形態についての正面方向から見
た空調装置周り機器配置図である。

【図５】 同第２実施の形態に係り、開口部部分の変形
例を示す。

【図６】 従来の車両用空調装置についての側面方向か
ら見た機器配置説明図である。

【図７】 従来の車両用空調装置についての正面方向か
ら見た機器配置説明図である。

【符号の説明】

１…圧縮機、２…エンジン、３…ラジエータ、４…凝縮
器、５…ダクト、５ａ…開口部、７…伝達機構、１１…
フード、１２…フロントパネル、１３…アンダーカバ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 裕司 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンルームを構成するボディーにお
   いて車外に開口する開口部と、該開口部と前記エンジン
   ルーム内のエンジン近傍に配設された圧縮機近傍の空間
   部とを接続するダクトとを有し、車両走行時の風圧を利
   用して前記ダクトを介し外気を圧縮機周辺に供給するご
   とく構成したことを特徴とする車両用空調装置における
   圧縮機の冷却装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮機は、クラッチを介さない伝達
   機構によりエンジンに連結さていることを特徴とする請
   求項１記載の車両用空調装置における圧縮機の冷却装
   置。
3. 【請求項３】 前記開口部は、エンジンルーム前面にお
   いて前方に向かって開口するように形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の車両用空調装置における圧
   縮機の冷却装置。
4. 【請求項４】 前記開口部は、エンジンルームのアンダ
   ーカバーにおける圧縮機前方位置に開設され、前記ダク
   トは、該開口部から圧縮機に向けて斜め後方に立ち上げ
   られていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調
   装置における圧縮機の冷却装置。
5. 【請求項５】 前記ダクトは、圧縮機側端部を圧縮機ハ
   ウジングの駆動軸導出部に向けて開口していることを特
   徴とする請求項２記載の車両用空調装置における圧縮機
   の冷却装置。
6. 【請求項６】 前記圧縮機は、エンジンの側方近傍の下
   方部分に配置されていることを特徴とする請求項４記載
   の車両用空調装置における圧縮機の冷却装置。