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WO2020045194A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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Publication number
WO2020045194A1
WO2020045194A1 PCT/JP2019/032683 JP2019032683W WO2020045194A1 WO 2020045194 A1 WO2020045194 A1 WO 2020045194A1 JP 2019032683 W JP2019032683 W JP 2019032683W WO 2020045194 A1 WO2020045194 A1 WO 2020045194A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
heat exchanger
passage
vehicle
auxiliary heater
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/032683
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐伯 祐治
太輔 竹野下
孝則 西田
啓悟 嘉本
翼 野本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Climate Systems Corp
Original Assignee
Japan Climate Systems Corp
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 Japan Climate Systems Corp filed Critical Japan Climate Systems Corp
Publication of WO2020045194A1 publication Critical patent/WO2020045194A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/30Arrangement or mounting of heat-exchangers

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner mounted on, for example, an automobile.
  • a cooling heat exchanger for cooling air conditioning air a heating heat exchanger for heating air conditioning air
  • an air conditioner passing through the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger.
  • An air mix damper for changing the amount of air for use is housed in the air-conditioning casing, and the conditioned air of the desired temperature is generated by mixing the cool air and the hot air that have passed through the cooling heat exchanger and the heating heat exchanger. It is configured to be.
  • the conditioned air generated in the air-conditioning casing is supplied from the defroster passage, the vent passage, the heat passage and the like to each part of the vehicle compartment.
  • an auxiliary heater is arranged together with a heating heat exchanger at a vertically intermediate portion in an air conditioning casing. Accordingly, air passages are formed above and below the heating heat exchanger and the auxiliary heater, respectively.
  • the air mix damper shuts off the air passage to the heating heat exchanger so that the air for air conditioning does not flow to the heating heat exchanger, and the entire amount of air conditioning air passes through the cooling heat exchanger. It becomes cold wind.
  • the cool air generated by passing through the cooling heat exchanger flows through the upper and lower air passages of the heating heat exchanger and the auxiliary heater, respectively, and is mainly supplied to the occupant from the vent passage.
  • the auxiliary heater is constituted by a PTC heater and has a radiation fin through which air passes.
  • the vent passage is often provided above the air-conditioning casing.
  • the cool air generated by passing through the heat exchanger the cool air flowing through the air passage below the heating heat exchanger and the auxiliary heater flows upward, and is then supplied from the vent passage toward the upper body of the occupant.
  • the air passage in which the heat exchanger for heating is located is located in the middle of the cool air flowing upward from the lower air passage, one of the cool air flowing upward from the lower air passage is located.
  • the portion may stay near the air passage in which the heating heat exchanger is provided, and may rise in temperature due to heat radiated from the heating heat exchanger. This causes an increase in the temperature of the blown air, which in turn lowers the cooling performance.
  • a method of arranging the air passage through which the cool air passes and the heat exchanger for heating apart from each other, or a shield for preventing the cool air from flowing toward the heat exchanger for heating in the maximum cooling is used.
  • the air passage through which the cold air passes and the heat exchanger for heating are separated from each other, there is a problem that the air-conditioning casing becomes large, and when a shielding damper is provided, a space for disposing the shielding damper is required. Therefore, there is a problem that the air-conditioning casing becomes large.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to reduce internal ventilation resistance while avoiding an increase in the size of an air-conditioning casing.
  • An object of the present invention is to improve cooling performance by making it difficult to be heated by an exchanger.
  • an auxiliary heater is provided downstream of the heating heat exchanger in the air flow direction, and in this auxiliary heater, the cool air is prevented from flowing to the heating heat exchanger.
  • a cold air blocking section is provided.
  • a first invention provides a cooling heat exchanger, a heating heat exchanger disposed downstream of the cooling heat exchanger in the air flow direction, and a heating heat exchanger downstream of the heating heat exchanger in the air flow direction.
  • An auxiliary heater disposed, an air mix damper for setting an amount of air passing through the heating heat exchanger among the air passing through the cooling heat exchanger, the cooling heat exchanger, the heating;
  • An air conditioning casing accommodating the auxiliary heat heater and the air mix damper, the air conditioning air introduced from an air inlet formed in the air conditioning casing, the cooling heat exchanger,
  • the heating heat exchanger and the auxiliary heater are arranged at a vertically intermediate portion in the air conditioning casing,
  • the air conditioning case An upper passage through which the cool air passing through the cooling heat exchanger flows is formed above the heating heat exchanger and the auxiliary heater of the air conditioner, and the heating heat exchanger and the auxiliary A lower passage through which the cool air passing through the cooling heat exchange
  • the auxiliary heater is formed so as to communicate with the downstream side of the upper passage and the downstream side of the lower passage.
  • cold air flowing from the lower passage toward the vent passage is directed to the heating heat exchanger side. It is characterized in that a cool air cutoff part for suppressing the flow is provided.
  • the air-conditioning air introduced from the air inlet of the air-conditioning casing is cooled by the cooling heat exchanger. Thereafter, the amount of air passing through the heating heat exchanger is set by the air mix damper, and the set amount of cold air is heated by passing through the heating heat exchanger. In addition, the cool air is heated by the auxiliary heater as needed. As described above, the conditioned air at the desired temperature is generated.
  • the air mix damper operates so that the cool air generated by the cooling heat exchanger does not flow toward the heating heat exchanger. Thereby, the cool air generated by the cooling heat exchanger flows through the upper passage and the lower passage and flows into the vent passage, so that the cross-sectional area of the passage is increased in total and the ventilation resistance is reduced.
  • the cool air flowing through the lower passage flows upward in the air conditioning casing since the vent passage is formed above the air conditioning casing.
  • the heating heat exchanger is provided in the middle, a part of the cool air may stay near the passage where the heating heat exchanger is provided.
  • the cold air cutoff portion is provided in the auxiliary heater located downstream of the heating heat exchanger in the air flow direction, the cold air flowing upward in the air conditioning casing is supplied to the heating heat exchanger side. It becomes difficult to flow toward. Therefore, the heating by the heat exchanger for heating the cool air is suppressed, and the cooling performance is improved.
  • the cold air cutoff section is provided in the auxiliary heater, there is no need to separately install a cutoff damper, and the cooling of the cold air is suppressed without leaving the lower passage and the heat exchanger for heating largely separated. And the size of the air-conditioning casing can be avoided.
  • the auxiliary heater includes a heating element that generates heat when energized, and a radiation fin that transmits heat from the heating element, and the radiation fin is provided with the cool air cutoff portion. It is characterized by.
  • the auxiliary heater can be configured by an auxiliary heater such as a PTC heater.
  • a third invention is characterized in that the cold air blocking portion is constituted by a plate-shaped portion provided on the fin.
  • a fourth invention is characterized in that the cold air blocking portion extends in a horizontal direction.
  • the cool air blocking portion blocks the cool air in a predetermined range in the horizontal direction, the blocking effect is further enhanced.
  • the fifth invention is characterized in that the cold air blocking portion extends in a direction intersecting with an air passage direction of the auxiliary heater.
  • a sixth aspect of the present invention is characterized in that the cold air cutoff section is cut and raised from a plate material constituting the heat radiation fin.
  • the cold air blocking portion is integrally formed with the plate material constituting the fin, the number of components can be reduced.
  • the cooling heat exchanger is disposed forward of the vehicle with respect to the heating heat exchanger, and the lower passage is provided with the heating heat exchanger from a vehicle rear side of the cooling heat exchanger. And a vent passage formed on a vehicle front side of the auxiliary heater above the heat exchanger for heating and extending to a rear side of the heater and the auxiliary heater.
  • the flow is directed upward, and the auxiliary heater is Than the vehicle.
  • the cold air flowing through the lower passage tends to flow toward the heating heat exchanger at the same time as flowing upward.
  • the auxiliary heater is provided with the shut-off portion, the heating heat exchanger is provided. Cold air flowing toward the side is suppressed.
  • the eighth invention is characterized in that the auxiliary heater has a posture in which an air passage surface extends in a vertical direction, and the cold air cutoff portion is provided above the auxiliary heater.
  • the ninth invention is characterized in that the cold air blocking portion extends along a flow direction of the air passing through the heating heat exchanger.
  • the flow of the air that has passed through the heating heat exchanger and flowed into the auxiliary heater is less likely to be obstructed by the cool air cutoff unit.
  • the auxiliary heater includes a heating element that generates heat when energized, and a plurality of radiating fins through which heat of the heating element is transmitted, and a main stream of cold air flowing to the heating heat exchanger side.
  • the distance between the radiating fins in a portion corresponding to the above is set smaller than the distance between the radiating fins in a portion deviating from the mainstream.
  • the eleventh invention is characterized in that a plurality of the cool air blocking portions are provided at intervals in a vertical direction.
  • the cool air blocking portions are provided at a plurality of locations of the auxiliary heater, it is possible to block the cool air at a plurality of locations of the auxiliary heater.
  • the auxiliary heating when airflow resistance is reduced by providing passages above and below the heating heat exchanger and the auxiliary heater, the auxiliary heating is provided downstream of the heating heat exchanger in the air flow direction.
  • the auxiliary heater is equipped with a cool air cut-off section that suppresses the flow of cool air to the heat exchanger side for heating, so that the cooling performance during maximum cooling is improved while avoiding an increase in the size of the air conditioning casing Can be done.
  • the effect of blocking the cool air can be improved.
  • the cold air blocking portion is configured by the plate-shaped portion provided on the fin, the cold air blocking portion can be easily configured.
  • the cool air blocking portion extends in the horizontal direction, the cool air blocking effect can be further enhanced.
  • the cool air blocking portion extends in a direction intersecting with the air passage direction of the auxiliary heater, the cool air blocking effect can be further enhanced.
  • the cold air blocking portion can be integrally formed with the fin, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
  • the cool air blocking portion when the structure is such that the cool air flowing through the lower passage flows toward the heat exchanger for heating, the cool air blocking portion has a more remarkable effect of blocking the cool air. Becomes
  • the effect of blocking the cool air by the cool air blocking portion can be further enhanced.
  • the cold air blocking portion is less likely to obstruct the flow of the warm air, high heating performance can be secured.
  • the tenth aspect by narrowing the interval between the radiating fins, it is possible to suppress the cool air from flowing toward the heating heat exchanger.
  • FIG. 1 is a front view of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention. It is a rear view of a vehicle air conditioner. It is a left view of a vehicle air conditioner. It is a right view of a vehicle air conditioner.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG. 2. It is the perspective view which looked at the auxiliary heater from the downstream of the air flow direction. It is an enlarged view of the upper right part of an auxiliary heater. It is the figure which looked at the auxiliary heater from the downstream of the air flow direction.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion A in FIG. 8. It is a top view of an auxiliary heater.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line XI-XI in FIG. 8.
  • FIG. 1 is a view of a vehicle air conditioner 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from a vehicle front side
  • FIG. 2 is a view of the vehicle air conditioner 1 as viewed from a vehicle rear side
  • FIG. It is the figure which looked at the air conditioner 1 for vehicles from the vehicle left side
  • FIG. 4 is the figure which looked at the air conditioner 1 for vehicles from the vehicle right side.
  • the vehicle air conditioner 1 is mounted on a vehicle such as an automobile, for example, and performs air conditioning of a vehicle compartment. As shown in FIG. 5, the air conditioner casing 2, the cooling heat exchanger 3, and the heating heat exchange
  • the device 4 includes a heater 4, an auxiliary heater 5, an upper air mix damper 6, a lower air mix damper 7, a defroster damper 8, a front seat vent damper 9, and a heat damper 10.
  • the vehicle air conditioner 1 includes a blower unit.
  • the blower unit has a blower casing and a blower, and is arranged on the passenger seat side of the vehicle compartment.
  • the blower includes a sirocco fan and a motor for rotating the sirocco fan.
  • the blower casing is configured to be able to select either the air inside the vehicle compartment or the air outside the vehicle compartment and introduce it as air conditioning air, and the air conditioning air introduced into the blower casing is blown by the blower to the air conditioning casing. 2 is sent.
  • the air flow rate of the air for air conditioning can be changed by the voltage applied to the motor.
  • the air-conditioning casing 2 and the ventilation casing are arranged side by side in the vehicle width direction (vehicle left-right direction) and are housed inside an instrument panel (not shown) provided at the front end of the vehicle compartment.
  • the air-conditioning casing 2 and the blower casing may be formed integrally or may be formed separately.
  • the air-conditioning casing 2 and the blower casing may be arranged at the center in the vehicle width direction without being arranged in the vehicle width direction. Further, the air conditioning casing 2 and the blower casing are connected.
  • front side of the vehicle is simply referred to as “front”
  • rear side of the vehicle is simply referred to as “rear”
  • left side of the vehicle is simply referred to as “left”
  • right side of the vehicle is simply referred to as “right”. I do.
  • an engine room in which an engine is mounted is provided in front of the vehicle room.
  • a compressor, a condenser, and the like constituting a refrigeration cycle are arranged in the engine room.
  • a motor for driving the vehicle may be mounted instead of the engine.
  • the air-conditioning casing 2 is configured by, for example, combining a plurality of resin members, and includes a cooling heat exchanger 3, a heating heat exchanger 4, an auxiliary heater 5, an upper air mix damper 6, and a lower side. It is a member that houses the air mix damper 7, the defroster damper 8, the front seat vent damper 9, and the heat damper 10.
  • the division structure of the air-conditioning casing 2 is not particularly limited, but may be, for example, a front-rear direction or a vertical direction. In this embodiment, as shown in FIGS.
  • the air-conditioning casing 2 is divided into a front casing member 2A and a rear casing member 2B, and the front casing member 2A is vertically moved and the rear casing member 2B is divided in the left-right direction. Therefore, the air conditioning casing 2 is configured by combining the four members.
  • an air introduction port 2 a for introducing the air-conditioning air sent from the blower unit into the inside of the air-conditioning casing 2 is formed on the right side wall of the front part of the air-conditioning casing 2. .
  • the vehicle air conditioner 1 is configured so that the temperature of the air-conditioning air introduced from the air inlet 2a can be adjusted by the cooling heat exchanger 3, the heating heat exchanger 4, and the auxiliary heater 5. Although the details will be described later, of the air that has passed through the cooling heat exchanger 3, the amount of air that has passed through the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5 is controlled by the upper air mix damper 6 and the lower air mix damper 7. Is set.
  • An intermediate duct portion 2C is integrally formed with the periphery of the air inlet 2a in the air conditioning casing 2. As shown in FIG. 2, the intermediate duct 2C is formed to protrude rightward. A ventilation casing is connected to the right end of the intermediate duct 2C, and the air for air conditioning blown from the ventilation casing flows into the air inlet 2a via the intermediate duct 2C. Although the air inlet 2 a is formed on the side where the blower casing is provided, it may be formed on either the left side wall or the right side wall of the front part of the air conditioning casing 2.
  • a defroster outlet 2b for supplying conditioned air toward the inner surface of the windshield of the vehicle is formed on the front side of the upper wall of the air conditioning casing 2.
  • the defroster outlet 2b is long in the left-right direction.
  • a defroster duct (not shown) is connected to the defroster outlet 2b.
  • the downstream end of the defroster duct is connected to a defroster port (not shown) formed at the front end of the instrument panel.
  • a front-seat vent outlet for supplying conditioned air toward the upper body of a passenger (front-seat occupant) seated in the front seat. 2c is formed.
  • a vent duct (not shown) is connected to the front seat vent outlet 2c.
  • the downstream end of the vent duct has a center vent port (not shown) formed substantially at the center of the instrument panel in the vehicle width direction and side vent ports (not shown) formed on both sides of the instrument panel in the vehicle width direction. Connected).
  • the defroster outlet 2b and the front seat vent outlet 2c are arranged in a line in the front-rear direction.
  • a heat outlet 2d is formed below the rear wall of the air-conditioning casing 2 to supply conditioned air to a position near the feet of the occupant.
  • a heat duct (not shown) is connected to the heat outlet 2d.
  • the heat duct consists of a front heat duct that extends to near the feet of the front occupants and a rear heat duct that extends to near the feet of the rear occupants.It can supply conditioned air to the vicinity of the feet of the front and rear occupants. I can do it.
  • the heat duct may be constituted only by the front heat duct. Further, a plurality of heat outlets 2d can be provided.
  • an air introduction passage R1 Inside the air conditioning casing 2, an air introduction passage R1, an upper hot air generation passage R2a, a lower hot air generation passage R2b, a defroster passage R3, a front seat vent passage R4, a heat passage R5, A passage R6a and a lower passage R6b are formed.
  • the air introduction passage R ⁇ b> 1 is formed at a front portion inside the air conditioning casing 2.
  • the upstream end of the air introduction passage R1 is connected to the air introduction port 2a.
  • the air introduction passage R1 extends rearward from the air introduction port 2a.
  • a cooling heat exchanger 3 is provided at a downstream end of the air introduction passage R1.
  • the cooling heat exchanger 3 is for cooling the air-conditioning air flowing through the air introduction passage R1.
  • the cooling heat exchanger 3 is located on the front side inside the air-conditioning casing 2 and has an air passage surface extending vertically. The upper and lower portions of the cooling heat exchanger 3 are held by the air conditioning casing 2.
  • the cooling heat exchanger 3 is constituted by an evaporator (refrigerant evaporator) having a header tank, a tube, and fins (not shown).
  • the evaporator is a component of a conventionally known refrigeration cycle device.
  • the air-conditioning air is cooled by exchanging heat between the low-temperature refrigerant flowing inside the cooling heat exchanger 3 and the air-conditioning air passing outside the cooling heat exchanger 3. At this time, the condensed water generated on the surface of the cooling heat exchanger 3 is discharged to the outside of the air-conditioning casing 2 from the drain pipe portion 2f shown in FIGS.
  • the air introduction passage R1 is also a cool air generation passage that generates cool air.
  • the heating heat exchanger 4 is arranged at a vertically intermediate portion of the air conditioning casing 2 on the downstream side (rear side) of the cooling heat exchanger 3 in the air flow direction. Therefore, the cooling heat exchanger 3 is arranged ahead of the heating heat exchanger 4.
  • the heating heat exchanger 4 is disposed at a distance from the cooling heat exchanger 3 to the rear side, and a space is provided between the heating heat exchanger 4 and the cooling heat exchanger 3.
  • the heating heat exchanger 4 has an air passage surface extending vertically.
  • a partition 21 is provided between the heating heat exchanger 4 and the cooling heat exchanger 3 so as to extend vertically.
  • An upper side hot air generation passage R2a and a lower side hot air generation passage R2b are formed behind the partition 21.
  • the upper hot air generation passage R2a and the lower hot air generation passage R2b are formed in the middle part in the front-rear direction and the middle part in the vertical direction inside the air-conditioning casing 2, and the upper hot air generation passage R2a
  • the lower warm air generation passage R2b is located below.
  • the upper hot air generation passage R2a and the lower hot air generation passage R2b are formed so as to extend from the partition 21 to the rear side.
  • a partition plate extending in the front-rear direction may be provided between the upper hot air generation passage R2a and the lower hot air generation passage R2b.
  • a heating heat exchanger 4 is disposed in the upper hot air generation passage R2a and the lower hot air generation passage R2b.
  • a substantially upper half of the heating heat exchanger 4 is disposed in the upper hot air generation passage R2a, and a substantially lower half of the heating heat exchanger 4 is disposed in the lower hot air generation passage R2b.
  • the heating heat exchanger 4 is constituted by a heater core having a header tank, a tube, and fins (not shown).
  • Engine cooling water circulating through an engine (not shown) mounted on the vehicle is supplied to the heating heat exchanger 4 via a supply pipe 4a (shown in FIGS. 1 and 3). I have.
  • the air-conditioning air is heated by the heat exchange between the engine cooling water supplied to the heating heat exchanger 4 and the air-conditioning air passing outside the heating heat exchanger 4.
  • the engine cooling water supplied to the heating heat exchanger 4 is returned to the engine by a discharge pipe 4b (shown in FIGS. 1 and 3).
  • the front sides of the supply pipe 4a and the discharge pipe 4b are held by brackets 2g (shown in FIGS. 1 and 3) provided at the front of the air conditioning casing 2.
  • the upper and lower portions of the heating heat exchanger 4 are held by the air conditioning casing 2.
  • the dimension of the heating heat exchanger 4 in the front-rear direction (the dimension in the passage direction of the external air) is set shorter than the dimension of the cooling heat exchanger 3 in the front-rear direction.
  • the heating heat exchanger 4 may be constituted by a condenser of a refrigeration cycle.
  • the auxiliary heater 5 is arranged in the airflow casing 2 on the downstream side (rear side) of the heating heat exchanger 4 in the air flow direction, at an intermediate portion in the vertical direction of the air conditioning casing 2.
  • the auxiliary heater 5 is arranged at a position rearward of the heating heat exchanger 4, and a small space is formed between the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5.
  • the space between the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5 is set smaller than the space between the heating heat exchanger 4 and the cooling heat exchanger 3.
  • the auxiliary heater 5 is located in the upper hot air generation passage R2a and the lower hot air generation passage R2b.
  • the auxiliary heater 5 has an air passage surface extending vertically.
  • a substantially upper half of the auxiliary heater 5 is disposed in the upper hot air generation passage R2a, and a substantially lower half of the auxiliary heater 5 is disposed in the lower hot air generation passage R2b.
  • the upper part of the auxiliary heater 5 is located lower than the upper part of the heat exchanger 4 for heating.
  • the dimension of the auxiliary heater 5 in the front-rear direction (dimension in the direction in which external air passes) is set shorter than the dimension of the heating heat exchanger 4 in the front-rear direction. The details of the auxiliary heater 5 will be described later.
  • the vertical dimension of the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5 is set shorter than the vertical dimension of the cooling heat exchanger 3.
  • a space is formed above the auxiliary heater 5 and a space is also formed below the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5. These spaces serve as passages.
  • R6a is formed, and below the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5 of the air-conditioning casing 2, a lower passage R6b through which cool air passing through the cooling heat exchanger 3 flows is formed. I have.
  • the upstream end of the upper passage R6a is disposed so as to face the upper side of the downstream surface in the air flow direction of the cooling heat exchanger 3, and communicates with the upper portion of the downstream end of the air introduction passage R1.
  • the upper passage R6a extends upward from the upper portions of the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5.
  • the middle part of the upper passage R6a can communicate with the upstream end of the upper warm air generation passage R2a.
  • the upper air mix damper 6 is provided between the middle part of the upper passage R6a and the upstream end of the upper warm air generation passage R2a.
  • the upper air mix damper 6 is for adjusting the amount of air flowing through the upper hot air generation passage R2a by changing the opening of the upstream end of the upper hot air generation passage R2a.
  • the upper air mix damper 6 includes a rotating shaft 6a extending in the left-right direction, and a closing plate 6b extending radially from the rotating shaft 6a.
  • the left and right ends of the rotating shaft 6a are rotatably supported on the left and right side walls of the air conditioning casing 2.
  • the rotating shaft 6a is arranged near the upper portion of the heating heat exchanger 3.
  • the closing plate 6b is rotated upward from a state in which the upstream end of the upper warm air generation passage R2a is fully closed (shown in FIG.
  • the upstream end of the lower passage R6b is disposed so as to face the lower side of the downstream surface in the air flow direction of the cooling heat exchanger 3, and is located at the lower part of the downstream end of the air introduction passage R1. Communicating. Therefore, the cool air flowing out of the air introduction passage R1 flows into both the upper passage R6a and the lower passage R6b.
  • the lower passage R6b passes from below the cooling heat exchanger 3 to below the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5 through below the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5. It extends and reaches the lower rear side of the air-conditioning casing 2.
  • the lower passage R6b extends while bending upward from the lower rear side of the air-conditioning casing 2 and extends along the rear wall of the air-conditioning casing 2 until reaching the upper part of the air-conditioning casing 2.
  • the middle part of the lower passage R6b can communicate with the upstream end of the lower warm air generation passage R2b.
  • the lower air mix damper 7 is provided between the middle of the lower passage R6b and the upstream end of the lower hot air generation passage R2b.
  • the lower air mix damper 7 adjusts the amount of air flowing through the lower hot air generation passage R2b by changing the opening of the upstream end of the lower hot air generation passage R2b.
  • the lower air mix damper 7 includes a rotating shaft 7a extending in the left-right direction, and a closing plate portion 7b extending radially from the rotating shaft 7a.
  • the left and right ends of the rotating shaft 7a are separated downward from the rotating shaft 6a of the upper air mix damper 6, and are rotatably supported by the left and right side walls of the air conditioning casing 2.
  • the rotating shaft 7a is arranged near the lower part of the heating heat exchanger 3.
  • the closing plate 7b pivots downward from a state in which the upstream end of the lower warm air generation passage R2b is fully closed (shown in FIG.
  • the upper air mix damper 6 and the lower air mix damper 7 can be linked by using a known link mechanism, and are driven by, for example, an air mix actuator or the like.
  • the air mix actuator is connected to an air conditioning control device (not shown).
  • the air-conditioning control device calculates the degree of opening of the upper air mix damper 6 and the lower air mix damper 7 based on the temperature set by the occupant, the temperature outside the vehicle, the temperature inside the vehicle, and the like.
  • the air mix actuator is controlled so that the damper 7 has the opening.
  • the degree of opening of the upper warm air generation passage R2a and the lower warm air generation passage R2b is increased by the air mix actuator, the amount of cool air flowing into the upper warm air generation passage R2a and the lower warm air generation passage R2b increases. The amount of hot air generated increases, and the temperature of the conditioned air increases.
  • the opening degree of the upper warm air generation passage R2a and the lower warm air generation passage R2b is reduced by the air mix actuator, the amount of cool air flowing into the upper warm air generation passage R2a and the lower warm air generation passage R2b decreases. As a result, the amount of hot air generated decreases, and the temperature of the conditioned air decreases.
  • the temperature of the conditioned air can be set to a target temperature.
  • the conditioned air generated as described above forms conditioned air inside the air-conditioning casing 2.
  • the conditioned air is only the hot air generated by the heating heat exchanger 4 and the auxiliary heater 5 at the time of full hot, and is only the cold air generated by the cooling heat exchanger 3 at the time of full cold. When it is between the full cold and warm, it is a mixture of hot and cold air.
  • the defroster passage R3 is formed on the upper side inside the air-conditioning casing 2 so that the conditioned air flows through the inside.
  • the downstream end of the defroster passage R3 is connected to the defroster outlet 2b.
  • the defroster passage R3 communicates with the passenger compartment via the defroster outlet 2b.
  • the defroster damper 8 is for opening and closing the defroster passage R3, and includes a rotating shaft 8a extending in the left-right direction and closing plate portions 8b, 8b extending radially from the rotating shaft 8a.
  • the left and right ends of the rotating shaft 8a are rotatably supported on the left and right side walls of the air conditioning casing 2.
  • the rotation shaft 8a is disposed at a middle part in the front-rear direction of the defroster passage R3.
  • a front seat vent passage R4 for supplying conditioned air to the upper body of the occupant is formed above the air-conditioning casing 2 so as to communicate with the downstream side of the upper passage R6a and the downstream side of the lower passage R6b. That is, the front seat vent passage R4 is formed on the upper side inside the air-conditioning casing 2 behind the defroster passage R3, so that the conditioned air flows through the inside. Further, the front seat vent passage R4 is formed above the heating heat exchanger 4 and on the front side of the auxiliary heater 5. The downstream end of the front seat vent passage R4 is connected to the front seat vent outlet 2c. The front seat vent passage R4 communicates with the passenger compartment via the front seat vent outlet 2c.
  • the front seat vent damper 9 is for opening and closing the front seat vent passage R4, and includes a rotating shaft 9a extending in the left-right direction and a closing plate portion 9b integrated with the rotating shaft 9a. .
  • the left and right ends of the rotating shaft 9a are rotatably supported on the left and right side walls of the air conditioning casing 2.
  • the rotating shaft 9a is arranged near the front side.
  • the heat passage R5 is formed below the front seat vent passage R4 inside the air-conditioning casing 2 so that the conditioned air flows through the inside.
  • the downstream end of the heat passage R5 is connected to the heat outlet 2d.
  • the heat passage R5 communicates with the passenger compartment through the heat outlet 2d.
  • the heat damper 10 is for opening and closing the heat passage R5, and includes a rotating shaft 10a extending in the left-right direction, and closing plate portions 10b, 10b extending radially from the rotating shaft 10a.
  • the left and right ends of the rotating shaft 10a are rotatably supported on the left and right side walls of the air conditioning casing 2.
  • the rotating shaft 10a is arranged near the upper end of the upstream end of the heat passage R5.
  • the defroster damper 8, the front seat vent damper 9, and the heat damper 10 can be linked by using a well-known link mechanism, and are driven by, for example, a blowing direction switching actuator or the like.
  • the blowing direction switching actuator is connected to an air conditioning control device (not shown).
  • the air-conditioning control device calculates the opening degree of the defroster damper 8, the front seat vent damper 9 and the heat damper 10 based on the temperature set by the occupant, the outside temperature of the vehicle, the temperature of the vehicle interior, etc.
  • the blow direction switching actuator is controlled so that the heat damper 10 has the opening degree. Thereby, for example, it is possible to switch to a vent mode, a defroster mode, a heat mode, a bilevel mode, a differential heat mode, and the like.
  • the auxiliary heater 5 shown in FIG. 6 is an electric heater. That is, the auxiliary heater 5 includes a heating element 50 (shown in FIG. 11) that generates heat when energized, a housing member 51 that houses the heating element 50, a plurality of radiating fins 52 through which heat of the heating element 50 is transmitted, A left fixing member 53 and a right fixing member 54 are provided.
  • the heating element 50 is constituted by a PTC element.
  • the housing member 51 can be formed of a metal tubular member extending in the left-right direction. In this example, three housing members 51 are provided at intervals in the vertical direction. A plurality of heating elements 50 are arranged inside one accommodation member 51.
  • a conductor for supplying electric power is connected to each heating element 50. Electric power is supplied from a vehicle battery or the like to each heating element 50 via a conductive wire.
  • the power supply amount and switching of the power supply ON and OFF are performed by the air conditioning control device.
  • the white arrows shown in each drawing indicate the flow direction of the main flow of air in the upper hot air generation passage R2a and the lower hot air generation passage R2b.
  • the left end of the housing member 51 is fixed to the left fixing member 53.
  • the right end of the housing member 51 is fixed to the right fixing member 54.
  • the left fixing member 53 and the right fixing member 54 are integrated in a state where they are connected by the housing member 51.
  • the right fixing member 54 is fixed to the right wall of the air conditioning casing 2.
  • the left fixing member 53 is fixed to the left wall of the air conditioning casing 2.
  • Each of the radiating fins 52 is made of a metal plate (for example, an aluminum alloy plate) extending in the vertical direction. In this embodiment, all the radiating fins 52 are formed of the same member.
  • the radiation fins 52 can be, for example, press-formed products. As shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of radiating fins 52 are arranged at predetermined intervals in the left-right direction. The air that has passed through the heating heat exchanger 4 passes from the front side to the rear side between the radiation fins 52 adjacent to the auxiliary heater 5 in the left-right direction. The transmitted air temperature rises.
  • the interval between the adjacent heat dissipating fins 52 can be set to an arbitrary interval in consideration of the ventilation resistance and the heat transfer efficiency.
  • the cold air blocking unit includes an upper plate part 52a, a plurality of intermediate plate parts 52b, and a lower plate part 52d.
  • the upper end plate-shaped portion 52a, the plurality of intermediate plate-shaped portions 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d are formed so as to protrude rightward from the main body of the radiation fin 52, and are provided at intervals in the vertical direction. Have been. By forming the upper end plate-shaped portion 52a, the intermediate plate-shaped portion 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d on the heat radiation fin 52, the heat radiation area can be increased.
  • the upper end plate-shaped portion 52 a is formed integrally with the upper end of the radiation fin 52, and is formed by bending a plate material constituting the radiation fin 52 rightward.
  • the lower end plate-shaped portion 52d is formed integrally with the lower end portion of the radiation fin 52, and is formed by bending a plate material constituting the radiation fin 52 rightward.
  • the intermediate plate-shaped portion 52 b is provided at a vertically intermediate portion of the heat radiation fin 52, and is cut and raised from a plate material constituting the heat radiation fin 52. Since the intermediate plate-shaped portion 52b is formed by cutting and raising, as shown in FIG. 7, an opening 52c corresponding to the shape of the intermediate plate-shaped portion 52b is formed in the plate material constituting the heat radiation fin 52. become.
  • the intermediate plate portion 52b is provided both above and below the housing member 51.
  • the upper end plate-shaped portion 52a, the intermediate plate-shaped portion 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d extend in the horizontal direction, and also extend in the direction (left-right direction) intersecting with the air passage direction (front-back direction) of the auxiliary heater 5.
  • the flow direction of the air that has passed through the heating heat exchanger 4 is a direction from the front to the rear, and the upper end plate-shaped portion 52a, the intermediate plate-shaped portion 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d are connected to the heating heat exchanger 4. It extends along the flow direction of the passed air.
  • Adjacent radiation fins 52, 52 are formed so that a gap is formed between each right end of the upper end plate-shaped portion 52a, the intermediate plate-shaped portion 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d and the radiation fin 52 facing the right end. Is set. Any one of the upper end plate portion 52a, the intermediate plate portion 52b, and the lower end plate portion 52d may be omitted. Only the upper end plate portion 52a may be provided, or only the intermediate plate portion 52b may be provided. Further, the upper end plate-shaped portion 52a, the intermediate plate-shaped portion 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d may be formed so as to protrude leftward from the radiation fins 52.
  • the air flowing upward from the lower passage R6b flows to the heating heat exchanger 4 side.
  • the air hits the upper plate portion 52a, the intermediate plate portion 52b, and the lower plate portion 52d, and it is difficult for the air to flow toward the heating heat exchanger 4.
  • This vent mode is a mode in which the defroster passage R3 and the heat passage R5 are closed and the front seat vent passage R4 is opened.
  • the cool air passing through the cooling heat exchanger 3 is cooled.
  • the passage cross-sectional area can be increased, and the ventilation resistance is reduced.
  • the upper air mix damper 6 and the lower air mix damper 7 keep the upper warm air generation passage R2a and the lower warm air generation passage R2b in a half-open state, the upper warm air generation passage R2a and the lower warm air generation passage R2a. Hot air is generated by R2b, and the hot air and the cold air are mixed to form conditioned air, which is supplied to each part of the vehicle compartment.
  • the heat mode will be described.
  • the front seat vent passage R4 is closed, and the defroster passage R3 and the heat passage R5 are opened.
  • the cool air that has passed through the cooling heat exchanger 3 generates the upper hot air generation passage R2a.
  • the warm air flowing through the upper warm air generation passage R2a flows mainly upward, flows into the defroster passage R3, and is supplied to the vehicle compartment from the defroster outlet 2b.
  • the warm air flowing through the lower warm air generation passage R2b mainly flows toward the heat passage R5, and is supplied to the passenger compartment from the heat outlet 2d.
  • the defroster mode In the defroster mode, the defroster passage R3 is opened, and the front seat vent passage R4 and the heat passage R5 are closed.
  • the cool air that has passed through the cooling heat exchanger 3 generates the upper hot air generation passage R2a. Heated by the heating heat exchanger 4 while flowing through the lower hot air generation passage R2b.
  • the warm air flowing through the upper warm air generating passage R2a and the lower warm air generating passage R2b mainly flows upward, flows into the defroster passage R3, and is supplied to the vehicle compartment from the defroster outlet 2b.
  • the upper air mix damper 6 and the upper air mix damper 6 are arranged so that the cool air generated by the cooling heat exchanger 3 does not flow toward the heating heat exchanger 4.
  • the lower air mix damper 7 can be operated. Thereby, the cool air generated by the cooling heat exchanger 3 flows through the upper passage R6a and the lower passage R6b and flows into the vent passage R4, so that the cross-sectional area of the passage is increased in total and the airflow resistance is reduced. .
  • the cool air flowing through the lower passage R6b flows upward in the air conditioning casing 2 because the vent passage R4 is formed above the air conditioning casing 2.
  • the heating heat exchanger 4 since the heating heat exchanger 4 is provided on the way, a part of the cool air may stay near the passage in which the heating heat exchanger 4 is provided.
  • the auxiliary heater 5 located on the downstream side in the air flow direction from the heating heat exchanger 4 is provided with the upper end plate portion 52a, the intermediate plate portion 52b, and the lower end plate portion 52d.
  • the heating of the cold air by the heating heat exchanger 4 is suppressed, and the cooling performance is improved.
  • the upper end plate-shaped portion 52a, the intermediate plate-shaped portion 52b, and the lower end plate-shaped portion 52d are provided in the auxiliary heater 5, there is no need to separately provide a cut-off damper, and the lower passage R6b is connected to the lower passage R6b.
  • the heating of the cold air can be suppressed without separating the heat exchanger 4 for use from the air conditioner 4, and the air conditioning casing 2 can be prevented from being enlarged.
  • the cool air blocking portions are provided at a plurality of locations of the auxiliary heater 5, the cool air can be blocked at a plurality of locations of the auxiliary heater 5.
  • the interval between the radiation fins 52 in a portion corresponding to the main flow of the cool air flowing from the lower passage R6b toward the heating heat exchanger 4 may be set to be smaller than the interval between the radiation fins 52 in a portion deviating from the main flow. .
  • the vehicle air conditioner according to the present invention can be used, for example, as an air conditioner mounted on an automobile or the like.

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Abstract

空調ケーシング2の加熱用熱交換器4の上方に上側通路R6aが形成され、加熱用熱交換器4の下方に下側通路R6bが形成されている。空調ケーシング2の上側には、乗員の上半身に空調風を供給するためのベント通路R4が形成されている。補助暖房器5には、下側通路R6bからベント通路R4へ向けて流れる冷風が加熱用熱交換器4側へ流れるのを抑制する冷風遮断部52a、52b、52dが設けられている。

Description

車両用空調装置
 本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に関する。
 一般に、車両用空調装置においては、空調用空気を冷却する冷却用熱交換器と、空調用空気を加熱する加熱用熱交換器と、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を通過する空調用空気の量を変更するエアミックスダンパとが空調ケーシング内に収容されており、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を通過した冷風及び温風を混合させて所望温度の調和空気が生成されるように構成されている。そして、空調ケーシング内で生成された調和空気は、デフロスタ通路、ベント通路、ヒート通路等から車室の各部に供給されるようになっている。
 例えば、特許文献1に開示されている車両用空調装置では、空調ケーシング内の上下方向中間部に、加熱用熱交換器と共に補助暖房器が配設されている。従って、加熱用熱交換器及び補助暖房器の上方及び下方にそれぞれ空気通路が形成されることになる。
 最大冷房時には、空調用空気が加熱用熱交換器へ流れないように、加熱用熱交換器へ向かう空気通路をエアミックスダンパが遮断し、空調用空気の全量が冷却用熱交換器を通過して冷風となる。冷却用熱交換器を通過して生成された冷風は、加熱用熱交換器及び補助暖房器の上方及び下方の空気通路をそれぞれ流れて主にベント通路から乗員へ供給される。
 また、特許文献1~3に開示されているように、補助暖房器はPTCヒータで構成されており、空気が通過する放熱フィンを有している。
特開2018-114778号公報 特開2018-95074号公報 特開2018-95075号公報
 ところで、特許文献1のように、加熱用熱交換器及び補助暖房器の上方及び下方にそれぞれ空気通路を形成することで、最大冷房時における通路断面積を広くして低通気抵抗化を図ることができる。
 ところが、最大冷房時には、乗員の上半身に向けて空調風を供給するのが一般的であるため、ベント通路は空調ケーシングの上側に設けられる場合が多く、このようなレイアウトの場合、冷却用熱交換器を通過して生成された冷風のうち、加熱用熱交換器及び補助暖房器の下方の空気通路を通った冷風は上側へ向けて流れた後、ベント通路から乗員の上半身に向けて供給されることになる。冷風が下方の空気通路から上側へ向けて流れる途中には、加熱用熱交換器が配設されている空気通路が位置しているので、下方の空気通路から上側へ向けて流れた冷風の一部が、加熱用熱交換器が配設されている空気通路付近で滞留し、加熱用熱交換器から放射される熱を受けて温度上昇することがある。こうなると吹出空気温度の上昇を招き、ひいては、冷房性能が低下してしまう。
 このことを防止するためには、冷風が通る空気通路と加熱用熱交換器とを離して配置する方法や、最大冷房に冷風が加熱用熱交換器へ向けて流れないようにするための遮蔽ダンパを設ける方法等がある。しかしながら、冷風が通る空気通路と加熱用熱交換器とを離すと、空調ケーシングが大型化してしまうという問題があり、また、遮蔽ダンパを設ける場合も、遮蔽ダンパを配設するスペースが必要になるため、空調ケーシングが大型化してしまうという問題がある。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、空調ケーシングの大型化を回避しながら内部の低通気抵抗化を図り、しかも、最大冷房時に冷風が加熱用熱交換器によって加熱されにくくして冷房性能を向上させることにある。
 上記目的を達成するために、本発明では、補助暖房器を加熱用熱交換器よりも空気流れ方向下流側に設け、この補助暖房器に、冷風が加熱用熱交換器側へ流れるのを抑制する冷風遮断部を設けるようにした。
 第1の発明は、冷却用熱交換器と、前記冷却用熱交換器の空気流れ方向下流側に配設される加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器の空気流れ方向下流側に配設される補助暖房器と、前記冷却用熱交換器を通過した空気のうち、前記加熱用熱交換器を通過する空気量を設定するエアミックスダンパと、前記冷却用熱交換器、前記加熱用熱交換器、前記補助暖房器及び前記エアミックスダンパを収容する空調ケーシングとを備え、前記空調ケーシングに形成された空気導入口から導入された空調用空気を、前記冷却用熱交換器、前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器により温度調節可能に構成された車両用空調装置において、前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器は、前記空調ケーシング内の上下方向中間部に配置され、前記空調ケーシングの前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器の上方には、前記冷却用熱交換器を通過した冷風が流通する上側通路が形成され、前記空調ケーシングの前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器の下方には、前記冷却用熱交換器を通過した冷風が流通する下側通路が形成され、前記空調ケーシングの上側には、乗員の上半身に空調風を供給するためのベント通路が前記上側通路の下流側及び前記下側通路の下流側に連通するように形成され、前記補助暖房器には、前記下側通路から前記ベント通路へ向けて流れる冷風が前記加熱用熱交換器側へ流れるのを抑制する冷風遮断部が設けられていることを特徴とする。
 この構成によれば、空調ケーシングの空気導入口から導入された空調用空気が、冷却用熱交換器により冷却される。その後、エアミックスダンパによって加熱用熱交換器を通過する空気量が設定され、設定された量の冷風が加熱用熱交換器を通過して加熱される。また、必要に応じて補助暖房器によって冷風が加熱される。以上のようにして所望温度の空調風が生成される。
 最大冷房時には、冷却用熱交換器により生成された冷風が加熱用熱交換器に向けて流れないように、エアミックスダンパが作動する。これにより、冷却用熱交換器により生成された冷風が、上側通路及び下側通路を流れてベント通路に流入するので、通路の断面積がトータルで大きくなり、通気抵抗が低くなる。
 また、下側通路を流れた冷風は、ベント通路が空調ケーシングの上側に形成されているので、空調ケーシング内を上側へ向けて流れていくことなる。このとき、途中に加熱用熱交換器が配設されているので、冷風の一部が、加熱用熱交換器が配設されている通路付近で滞留する場合が考えられる。本発明では、加熱用熱交換器よりも空気流れ方向下流側に位置する補助暖房器に冷風遮断部が設けられているので、空調ケーシング内を上側へ向けて流れる冷風が加熱用熱交換器側へ向けて流れ難くなる。よって、冷風の加熱用熱交換器による加熱が抑制されて冷房性能が向上する。
 さらに、冷風遮断部は、補助暖房器に設けられているので、遮断ダンパを別途配設する必要が無くなるとともに、下側通路と加熱用熱交換器とを大きく離さなくても冷風の加熱を抑制することが可能になり、空調ケーシングの大型化が回避される。
 第2の発明は、前記補助暖房器は、通電によって発熱する発熱素子と、該発熱素子の熱が伝達する放熱フィンとを備えており、前記放熱フィンに前記冷風遮断部が設けられていることを特徴とする。
 この構成によれば、補助暖房器を例えばPTCヒータのような補助暖房器で構成することができる。そして、フィンに冷風遮断部を設けることで、冷風の遮断効果が向上する。
 第3の発明は、前記冷風遮断部は、前記フィンに設けられた板状部で構成されていることを特徴とする。
 この構成によれば、冷風遮断部を簡単に設けることが可能になる。
 第4の発明は、前記冷風遮断部は、水平方向に延びていることを特徴とする。
 この構成によれば、冷風遮断部が水平方向の所定範囲において冷風を遮断することになるので、遮断効果がより一層高まる。
 第5の発明は、前記冷風遮断部は、前記補助暖房器の空気通過方向と交差する方向に延びていることを特徴とする。
 この構成によれば、冷風が補助暖房器から加熱用熱交換器側へ流れ難くなるので、遮断効果がより一層高まる。
 第6の発明は、前記冷風遮断部は、前記放熱フィンを構成する板材から切り起こされて構成されていることを特徴とする。
 この構成によれば、冷風遮断部が、フィンを構成する板材に一体成形されるので、部品点数が少なくて済む。
 第7の発明は、前記冷却用熱交換器は、前記加熱用熱交換器よりも車両前方に配置され、前記下側通路は、前記冷却用熱交換器の車両後側から前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器よりも後側へ向けて延びており、前記ベント通路は、前記加熱用熱交換器の上方において前記補助暖房器よりも車両前側に形成されていることを特徴とする。
 この構成によれば、冷却用熱交換器により生成された冷風が下側通路を車両後側へ向けて補助暖房器よりも後側まで流れた後、その流れが上側へ向くとともに、補助暖房器よりも車両前側へ向くようになる。つまり、下側通路を流れた冷風が、上側へ流れると同時に加熱用熱交換器側へ向けて流れようとするが、補助暖房器に遮断部が設けられていることで、加熱用熱交換器側へ向けて流れる冷風が抑制される。
 第8の発明は、前記補助暖房器は、空気通過面が上下方向に延びる姿勢とされ、前記冷風遮断部は、前記補助暖房器の上側に設けられていることを特徴とする。
 この構成によれば、冷風遮断部を補助暖房器の上側に設けることで、加熱用熱交換器側へ向けて流れる冷風が効果的に抑制される。
 第9の発明は、前記冷風遮断部は、前記加熱用熱交換器を通過した空気の流れ方向に沿うように延びていることを特徴とする。
 この構成によれば、加熱用熱交換器を通過して補助暖房器に流入した空気の流れを冷風遮断部が阻害し難くなる。
 第10の発明は、前記補助暖房器は、通電によって発熱する発熱素子と、該発熱素子の熱が伝達する複数の放熱フィンとを備えており、前記加熱用熱交換器側へ流れる冷風の主流に対応する部分における前記放熱フィンの間隔は、主流から外れた部分における前記放熱フィンの間隔よりも狭く設定されていることを特徴とする。
 この構成によれば、放熱フィンの間隔を狭めることにより、加熱用熱交換器側へ流れようとする冷風を抑制することが可能になる。
 第11の発明は、前記冷風遮断部は、上下方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする。
 この構成によれば、補助暖房器の複数箇所に冷風遮断部が設けられるので、補助暖房器の複数箇所において冷風を遮断することが可能になる。
 第1の発明によれば、加熱用熱交換器及び補助暖房器の上方及び下方にそれぞれ通路を設けて低通気抵抗化する場合に、加熱用熱交換器よりも空気流れ方向下流側に補助暖房器を配置し、この補助暖房器に、冷風が加熱用熱交換器側へ流れるのを抑制する冷風遮断部を設けたので、空調ケーシングの大型化を回避しながら最大冷房時の冷房性能を向上させることができる。
 第2の発明によれば、補助暖房器が有するフィンに冷風遮断部を設けることで、冷風の遮断効果を向上させることができる。
 第3の発明によれば、フィンに設けられた板状部によって冷風遮断部を構成するようにしたので、冷風遮断部を簡単に構成することができる。
 第4の発明によれば、冷風遮断部が水平方向に延びているので、冷風の遮断効果をより一層高めることができる。
 第5の発明によれば、冷風遮断部が補助暖房器の空気通過方向と交差する方向に延びているので、冷風の遮断効果をより一層高めることができる。
 第6の発明によれば、冷風遮断部をフィンに一体成形することができるので、部品点数及び組立工数を低減できる。
 第7の発明によれば、下側通路を流れた冷風が加熱用熱交換器側へ向けて流れるような構造とされている場合に、冷風遮断部による冷風の遮断効果がより一層顕著なものとなる。
 第8の発明によれば、冷風遮断部の冷風の遮断効果を更に高めることができる。
 第9の発明によれば、冷風遮断部が温風の流れを阻害し難くなるので、高い暖房性能を確保できる。
 第10の発明によれば、放熱フィンの間隔を狭めることで、加熱用熱交換器側へ流れようとする冷風を抑制することができる。
 第11の発明によれば、複数の冷風遮断部を設けることで、冷風の遮断効果をより一層高めることができる。
本発明の実施形態に係る車両用空調装置の正面図である。 車両用空調装置の背面図である。 車両用空調装置の左側面図である。 車両用空調装置の右側面図である。 図2におけるV-V線断面図である。 補助暖房器を空気流れ方向下流側から見た斜視図である。 補助暖房器の右上部の拡大図である。 補助暖房器を空気流れ方向下流側から見た図である。 図8のA部拡大図である。 補助暖房器の平面図である。 図8のXI-XI線断面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
 図1は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置1を車両前側から見た図であり、図2は、車両用空調装置1を車両後側から見た図であり、図3は、車両用空調装置1を車両左側から見た図であり、図4は、車両用空調装置1を車両右側から見た図である。
 車両用空調装置1は、例えば自動車等の車両に搭載されて車室の空調を行うものであり、図5に示すように、空調ケーシング2と、冷却用熱交換器3と、加熱用熱交換器4と、補助暖房器5と、上側エアミックスダンパ6と、下側エアミックスダンパ7と、デフロスタダンパ8と、前席用ベントダンパ9と、ヒートダンパ10とを備えている。
 また、図示しないが、車両用空調装置1は送風ユニットを備えている。送風ユニットは、送風ケーシングと、送風機とを有しており、車室の助手席側に配設されている。送風機は、シロッコファン及び該シロッコファンを回転駆動するためのモータで構成されている。送風ケーシングは、車室内の空気と車室外の空気のいずれかを選択して空調用空気として導入することができるように構成されており、送風ケーシングに導入された空調用空気は送風機によって空調ケーシング2に送られるようになっている。空調用空気の送風量は、モータに印加される電圧によって変更可能になっている。
 空調ケーシング2と送風ケーシングとは車幅方向(車両左右方向)に並ぶように配置されて車室の前端部に設けられているインストルメントパネル(図示せず)の内部に収容されている。空調ケーシング2と送風ケーシングとは一体に構成されていてもよいし、別体に構成されていてもよい。空調ケーシング2と送風ケーシングとが車幅方向に並ぶことなく、車幅方向中央部に配置されるように構成されていてもよい。また、空調ケーシング2と送風ケーシングとは接続されている。また、この実施形態の説明では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとする。
 尚、図示しないが、車両の車室よりも前にはエンジンが搭載されるエンジンルームが設けられている。エンジンルームには、冷凍サイクルを構成する圧縮機や凝縮器等が配設されている。また、エンジンの代わりに車両走行用のモータが搭載されていてもよい。
 (車両用空調装置の構成)
 空調ケーシング2は、例えば複数の樹脂製部材を組み合わせて構成されており、冷却用熱交換器3と、加熱用熱交換器4と、補助暖房器5と、上側エアミックスダンパ6と、下側エアミックスダンパ7と、デフロスタダンパ8と、前席用ベントダンパ9と、ヒートダンパ10とを収容する部材である。空調ケーシング2の分割構造は、特に限定されるものではないが、例えば、前後方向や上下方向とすることができる。この実施形態では、図1~図4に示すように、空調ケーシング2が、前側ケーシング部材2Aと後側ケーシング部材2Bとに分割されるとともに、前側ケーシング部材2Aが上下方向に、後側ケーシング部材2Bが左右方向にそれぞれ分割されている。従って、4つの部材を組み合わせることによって空調ケーシング2が構成されている。
 図4に示すように、空調ケーシング2の前部の右側壁部には、送風ユニットから送られてきた空調用空気を空調ケーシング2の内部に導入するための空気導入口2aが形成されている。車両用空調装置1は、空気導入口2aから導入された空調用空気を、冷却用熱交換器3、加熱用熱交換器4及び補助暖房器5により温度調節可能に構成されている。詳細は後述するが、冷却用熱交換器3を通過した空気のうち、加熱用熱交換器4及び補助暖房器5を通過する空気量が、上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7によって設定される。
 空調ケーシング2における空気導入口2aの周縁部には、中間ダクト部2Cが一体成形されている。図2に示すように、中間ダクト2Cは、右側へ突出するように形成されている。この中間ダクト2Cの右端部に送風ケーシングが接続されており、送風ケーシングから送風された空調用空気が中間ダクト2Cを介して空気導入口2aに流入するようになっている。尚、空気導入口2aは、送風ケーシングが配設されている側に形成されているが、空調ケーシング2の前部の左側壁部及び右側壁部のいずれに形成されていてもよい。
 図5に示すように、空調ケーシング2の上壁部の前側には、車両のフロントガラスの内面に向けて空調風を供給するためのデフロスタ吹出口2bが形成されている。このデフロスタ吹出口2bは左右方向に長い形状とされている。デフロスタ吹出口2bには図示しないデフロスタダクトが接続されている。デフロスタダクトの下流端部は、インストルメントパネルの前端部に形成されたデフロスタ口(図示せず)に接続されている。
 空調ケーシング2の上壁部におけるデフロスタ吹出口2bよりも後側には、前席に着座している乗員(前席乗員)の上半身に向けて空調風を供給するための前席用ベント吹出口2cが形成されている。前席用ベント吹出口2cには図示しないベントダクトが接続されている。ベントダクトの下流端部は、インストルメントパネルの車幅方向略中央部に形成されたセンタベント口(図示せず)及びインストルメントパネルの車幅方向両側にそれぞれ形成されたサイドベント口(図示せず)に接続されている。デフロスタ吹出口2bと前席用ベント吹出口2cとは前後方向に並ぶように配置されている。
 空調ケーシング2の後壁部の下側には、乗員の足下近傍に向けて空調風を供給するためのヒート吹出口2dが形成されている。ヒート吹出口2dには図示しないヒートダクトが接続されている。ヒートダクトは、前席乗員の足下近傍まで延びるフロントヒートダクトと、後席乗員の足下近傍まで延びるリヤヒートダクトとからなり、前席乗員及び後席乗員の足下近傍に空調風を供給することができるようになっている。尚、ヒートダクトはフロントヒートダクトのみで構成されていてもよい。また、ヒート吹出口2dは複数設けることができる。
 空調ケーシング2の内部には、空気導入通路R1と、上側温風生成通路R2aと、下側温風生成通路R2bと、デフロスタ通路R3と、前席用ベント通路R4と、ヒート通路R5と、上側通路R6aと、下側通路R6bとが形成されている。空気導入通路R1は、空調ケーシング2の内部において前側部分に形成されている。空気導入通路R1の上流端部は空気導入口2aに接続されている。空気導入通路R1は空気導入口2aから後側へ延びている。空気導入通路R1の下流端部に冷却用熱交換器3が配設されている。
 冷却用熱交換器3は、空気導入通路R1を流通する空調用空気を冷却するためのものである。冷却用熱交換器3は、空調ケーシング2の内部において前側に位置しており、その空気通過面が上下方向に延びる姿勢とされている。冷却用熱交換器3の上部及び下部が空調ケーシング2によって保持されている。
 この実施形態では冷却用熱交換器3が、ヘッダタンク、チューブ及びフィン(図示せず)を有するエバポレータ(冷媒蒸発器)で構成されている。エバポレータは、従来から周知の冷凍サイクル装置の構成要素である。冷却用熱交換器3の内部を流通する低温の冷媒と冷却用熱交換器3の外部を通過する空調用空気とが熱交換することによって空調用空気が冷却される。このときに冷却用熱交換器3の表面に発生した凝縮水は、図1~図4に示すドレン管部2fから空調ケーシング2の外部に排出されるようになっている。空気導入通路R1は、冷風を生成する冷風生成通路でもある。
 加熱用熱交換器4は、冷却用熱交換器3の空気流れ方向下流側(後側)において空調ケーシング2の上下方向中間部に配置されている。従って、冷却用熱交換器3は、加熱用熱交換器4よりも前方に配置されることになる。加熱用熱交換器4は冷却用熱交換器3から後側に離れて配置されており、加熱用熱交換器4と冷却用熱交換器3との間には空間が設けられている。加熱用熱交換器4は、その空気通過面が上下方向に延びる姿勢とされている。
 加熱用熱交換器4と冷却用熱交換器3との間には、隔壁部21が上下方向に延びるように設けられている。隔壁部21よりも後側に、上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bが形成されている。上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bは、空調ケーシング2の内部において前後方向の中間部、かつ、上下方向の中間部に形成されることになり、上側温風生成通路R2aの下に下側温風生成通路R2bが位置することになる。上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bは、隔壁部21から後側へ延びるように形成される。図示しないが、上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bの間に前後方向に延びる区画板を配設するようにしてもよい。
 上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bには、加熱用熱交換器4が配設されている。加熱用熱交換器4の略上半部が上側温風生成通路R2aに配置され、加熱用熱交換器4の略下半部が下側温風生成通路R2bに配置される。加熱用熱交換器4は、ヘッダタンク、チューブ及びフィン(図示せず)を有するヒータコアで構成されている。加熱用熱交換器4には、車両に搭載されているエンジン(図示せず)を循環するエンジン冷却水が供給パイプ4a(図1及び図3に示す)を介して供給されるようになっている。加熱用熱交換器4に供給されたエンジン冷却水と、加熱用熱交換器4の外部を通過する空調用空気とが熱交換することによって空調用空気が加熱される。加熱用熱交換器4に供給されたエンジン冷却水は、排出パイプ4b(図1及び図3に示す)によってエンジンに戻されるようになっている。供給パイプ4a及び排出パイプ4bの前側は、空調ケーシング2の前部に設けられたブラケット2g(図1及び図3に示す)によって保持されている。加熱用熱交換器4の上部及び下部は、空調ケーシング2に保持されている。また、加熱用熱交換器4の前後方向の寸法(外部空気の通過方向の寸法)は、冷却用熱交換器3の前後方向の寸法よりも短く設定されている。尚、加熱用熱交換器4は冷凍サイクルの凝縮器で構成されていてもよい。
 また、補助暖房器5は、加熱用熱交換器4の空気流れ方向下流側(後側)において空調ケーシング2の上下方向中間部に配置されている。補助暖房器5は、加熱用熱交換器4のから後側に離れて配置されており、加熱用熱交換器4と補助暖房器5との間には僅かな空間が形成されている。加熱用熱交換器4と補助暖房器5との間は、加熱用熱交換器4と冷却用熱交換器3との間よりも狭く設定されている。
 補助暖房器5は上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bに位置している。補助暖房器5は、その空気通過面が上下方向に延びる姿勢とされている。補助暖房器5の略上半部が上側温風生成通路R2aに配置され、補助暖房器5の略下半部が下側温風生成通路R2bに配置される。補助暖房器5の上部は、加熱用熱交換器4の上部よりも下に位置している。また、補助暖房器5の前後方向の寸法(外部空気の通過方向の寸法)は、加熱用熱交換器4の前後方向の寸法よりも短く設定されている。補助暖房器5の詳細については後述する。
 加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の上下方向の寸法は冷却用熱交換器3の上下方向の寸法よりも短く設定されており、空調ケーシング2の内部には、加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の上方に空間が形成されるとともに、加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の下方にも空間が形成される。これら空間は通路となるものであり、具体的には、空調ケーシング2の加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の上方には、冷却用熱交換器3を通過した冷風が流通する上側通路R6aが形成されており、また、空調ケーシング2の加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の下方には、冷却用熱交換器3を通過した冷風が流通する下側通路R6bが形成されている。
 上側通路R6aの上流端部は、冷却用熱交換器3における空気流れ方向下流側の面の上側と対向するように配置され、空気導入通路R1の下流端部の上側部分に連通している。上側通路R6aは、加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の上部よりも上方へ向けて延びている。また、上側通路R6aの中途部は、上側温風生成通路R2aの上流端部に連通可能となっている。上側通路R6aの中途部と、上側温風生成通路R2aの上流端部との間に、上側エアミックスダンパ6が配設されている。
 上側エアミックスダンパ6は、上側温風生成通路R2aの上流端部の開度を変更することによって上側温風生成通路R2aを流通する空気量を調整するためのものである。上側エアミックスダンパ6は、左右方向に延びる回動軸6aと、回動軸6aから径方向に延出する閉塞板部6bとを備えている。回動軸6aの左右両端部が空調ケーシング2の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。回動軸6aは、加熱用熱交換器3の上部近傍に配置されている。閉塞板部6bは、上側温風生成通路R2aの上流端部を全閉にした状態(図5に示す)から上方へ回動して上側温風生成通路R2aの上流端部を全開にした状態(図示せず)に切り替えられるとともに、全閉状態と全開状態との間の任意の位置に停止させることができるようになっている。上側エアミックスダンパ6が上側温風生成通路R2aの上流端部を全開にすると、上側通路R6aの下流側が閉塞板部6bによって遮断されて上側通路R6aの冷風が上側温風生成通路R2aに流入することになる。これがフルホット状態である。また、上側エアミックスダンパ6が上側温風生成通路R2aの上流端部を全閉にすると、上側通路R6aの下流側が閉塞板部6bによって全開にされて上側通路R6aの冷風が上側温風生成通路R2aに流入しなくなる。これはフルコールド状態である。
 また、下側通路R6bの上流端部は、冷却用熱交換器3における空気流れ方向下流側の面の下側と対向するように配置され、空気導入通路R1の下流端部の下側部分に連通している。従って、空気導入通路R1から流出した冷風は、上側通路R6a及び下側通路R6bの両方に流入することになる。下側通路R6bは、冷却用熱交換器3の後側から加熱用熱交換器4及び補助暖房器5の下方を通って加熱用熱交換器4及び補助暖房器5よりも後側へ向けて延びており、空調ケーシング2の下部後側に達している。下側通路R6bは、空調ケーシング2の下部後側から上方へ湾曲しながら延び、空調ケーシング2の後壁部に沿って該空調ケーシング2の上部に達するまで延びている。
 下側通路R6bの中途部は、下側温風生成通路R2bの上流端部に連通可能となっている。下側通路R6bの中途部と、下側温風生成通路R2bの上流端部との間に、下側エアミックスダンパ7が配設されている。
 下側エアミックスダンパ7は、下側温風生成通路R2bの上流端部の開度を変更することによって下側温風生成通路R2bを流通する空気量を調整するためのものである。下側エアミックスダンパ7は、左右方向に延びる回動軸7aと、回動軸7aから径方向に延出する閉塞板部7bとを備えている。回動軸7aの左右両端部が、上側エアミックスダンパ6の回動軸6aから下方に離れており、空調ケーシング2の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。回動軸7aは、加熱用熱交換器3の下部近傍に配置されている。閉塞板部7bは、下側温風生成通路R2bの上流端部を全閉にした状態(図5に示す)から下方へ回動して下側温風生成通路R2bの上流端部を全開にした状態(図示せず)に切り替えられるとともに、全閉状態と全開状態との間の任意の位置に停止させることができるようになっている。下側エアミックスダンパ7が下側温風生成通路R2bの上流端部を全開にすると、下側通路R6bが閉塞板部7bによって遮断されて下側通路R6bの冷風が下側温風生成通路R2bに流入することになる。これがフルホット状態である。また、下側エアミックスダンパ7が下側温風生成通路R2bの上流端部を全閉にすると、下側通路R6bが閉塞板部7bによって全開にされて下側通路R6bの冷風が下側温風生成通路R2bに流入しなくなる。これがフルコールド状態である。
 上側エアミックスダンパ6と下側エアミックスダンパ7とは、周知のリンク機構を使用することで連動させることができ、例えばエアミックスアクチュエータ等によって駆動される。エアミックスアクチュエータは、図示しないが空調制御装置に接続されている。空調制御装置は、乗員による設定温度や車室外温度、車室内温度等に基づいて上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7の開度を演算し、上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7がその開度となるように、エアミックスアクチュエータを制御する。
 エアミックスアクチュエータによって上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bの開度が大きくされると、上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bへ流入する冷風量が増えるので、温風の生成量が増えることになり、調和空気の温度が上昇する。一方、エアミックスアクチュエータによって上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bの開度が小さくされると、上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bへ流入する冷風量が減るので、温風の生成量が減ることになり、調和空気の温度が低下していく。上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7を回動させることによって調和空気の温度を狙いの温度とすることができるように構成されている。
 上述のようにして生成された調和空気によって空調ケーシング2の内部に空調風が形成される。空調風は、フルホット時には加熱用熱交換器4及び補助暖房器5で生成された温風のみとなり、また、フルコールド時には冷却用熱交換器3で生成された冷風のみとなり、また、フルホットとフルコールドの間の時には温風と冷風が混合したものになる。
 デフロスタ通路R3は、空調ケーシング2の内部において上側に形成されており、内部には空調風が流通するようになっている。デフロスタ通路R3の下流端部は、デフロスタ吹出口2bに接続されている。デフロスタ通路R3は、デフロスタ吹出口2bを介して車室に連通している。
 デフロスタダンパ8は、デフロスタ通路R3を開閉するためのものであり、左右方向に延びる回動軸8aと、回動軸8aから径方向に延出する閉塞板部8b、8bとを備えている。回動軸8aの左右両端部が空調ケーシング2の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。回動軸8aは、デフロスタ通路R3の前後方向中間部に配置されている。デフロスタダンパ8が回動軸8a回りに回動することにより、閉塞板部8b、8bによってデフロスタ通路R3が全閉状態(図5に示す)から全開状態(図示せず)、及びその反対にも切り替えられるとともに、その中間開度にも切り替えられるようになっている。
 空調ケーシング2の上側には、乗員の上半身に空調風を供給するための前席用ベント通路R4が上側通路R6aの下流側及び下側通路R6bの下流側に連通するように形成されている。すなわち、前席用ベント通路R4は、空調ケーシング2の内部の上側においてデフロスタ通路R3よりも後側に形成されており、内部には空調風が流通するようになっている。また、前席用ベント通路R4は、加熱用熱交換器4の上方において補助暖房器5よりも前側に形成されている。前席用ベント通路R4の下流端部は、前席用ベント吹出口2cに接続されている。前席用ベント通路R4は、前席用ベント吹出口2cを介して車室に連通している。
 前席用ベントダンパ9は、前席用ベント通路R4を開閉するためのものであり、左右方向に延びる回動軸9aと、回動軸9aと一体化された閉塞板部9bとを備えている。回動軸9aの左右両端部が空調ケーシング2の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。回動軸9aは、前側寄りに配置されている。前席用ベントダンパ9が回動軸9a回りに回動することにより、閉塞板部9bによって前席用ベント通路R4が全開状態(図5に示す)から全閉状態(図示せず)、及びその反対にも切り替えられるようになっている。
 ヒート通路R5は、空調ケーシング2の内部において前席用ベント通路R4よりも下側に形成されており、内部には空調風が流通するようになっている。ヒート通路R5の下流端部は、ヒート吹出口2dに接続されている。ヒート通路R5は、ヒート吹出口2dを介して車室に連通している。
 ヒートダンパ10は、ヒート通路R5を開閉するためのものであり、左右方向に延びる回動軸10aと、回動軸10aから径方向に延出する閉塞板部10b、10bとを備えている。回動軸10aの左右両端部が空調ケーシング2の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。回動軸10aは、ヒート通路R5の上流端部の上部近傍に配置されている。ヒートダンパ10が回動軸10a回りに回動することにより、回動軸10aよりも下に位置する閉塞板部10bによってヒート通路R5が全閉状態(図5に示す)になる。この全閉状態から閉塞板部10b、10bが前後方向に延びる姿勢となるまでヒートダンパ10を回動させると、全開状態(図示せず)に切り替えられる。ヒートダンパ10を反対方向に回動させることで全開状態から全閉状態にすることができる。図5に示すように、ヒートダンパ10が全閉状態にあるときには、閉塞板部10bは上下方向に延びることになる。一方、ヒートダンパ10が全開状態にあるときには、閉塞板部10bが前後方向に延びる姿勢となる。これにより、ヒートダンパ10よりも下側の空調用空気がヒートダンパ10の上方へ流れなくなる。
 また、デフロスタダンパ8、前席用ベントダンパ9及びヒートダンパ10は、周知のリンク機構を使用することで連動させることができ、例えば吹出方向切替用アクチュエータ等によって駆動される。吹出方向切替用アクチュエータは、図示しないが空調制御装置に接続されている。空調制御装置は、乗員による設定温度や車室外温度、車室内温度等に基づいてデフロスタダンパ8、前席用ベントダンパ9及びヒートダンパ10の開度を演算し、デフロスタダンパ8、前席用ベントダンパ9及びヒートダンパ10がその開度となるように、吹出方向切替用アクチュエータを制御する。これにより、例えば、ベントモード、デフロスタモード、ヒートモード、バイレベルモード、デフヒートモード等に切り替えることができる。
 (補助暖房器5の構成)
 図6に示す補助暖房器5は電気式ヒータである。すなわち、補助暖房器5は、通電によって発熱する発熱素子50(図11に示す)と、該発熱素子50を収容する収容部材51と、発熱素子50の熱が伝達する複数の放熱フィン52と、左側固定部材53と、右側固定部材54とを備えている。発熱素子50は、PTC素子で構成されている。収容部材51は、左右方向に延びる金属製の筒状部材で構成することができ、この例では3つの収容部材51が上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。1つの収容部材51の内部に複数の発熱素子50が配設されている。図示しないが、各発熱素子50には、電力を供給するための導線が接続されている。車両のバッテリ等から導線を介して各発熱素子50に電力が供給される。電力の供給量や、電力供給のON、OFFの切替は空調制御装置によって行われる。尚、各図に示す白抜きの矢印は、上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2b内における空気の主流の流れ方向を示している。
 収容部材51の左端部は、左側固定部材53に固定されている。また、収容部材51の右端部は、右側固定部材54に固定されている。左側固定部材53及び右側固定部材54が収容部材51によって連結された状態で一体化されている。右側固定部材54は、空調ケーシング2の右側壁部に対して固定される。また、左側固定部材53は、空調ケーシング2の左側壁部に対して固定される。
 各放熱フィン52は、上下方向に延びる金属製板材(例えばアルミニウム合金製板材)からなるものであり、この実施形態では全ての放熱フィン52が同じ部材で構成されている。放熱フィン52は、例えばプレス成形品とすることができる。図7や図8に示すように、複数の放熱フィン52が左右方向に所定の間隔をあけて並んでいる。加熱用熱交換器4を通過した空気は、補助暖房器5の左右方向に隣合う放熱フィン52、52の間を前側から後側へ通過し、この間に放熱フィン52、52の熱が空気に伝達されて空気の温度が上昇する。隣合う放熱フィン52、52の間隔は、通気抵抗と伝熱効率とを考慮して任意の間隔に設定することができる。
 補助暖房器5の放熱フィン52には、下側通路R6bからベント通路R4へ向けて流れる冷風が加熱用熱交換器4側へ流れるのを抑制するための冷風遮断部が設けられている。図8に示すように、冷風遮断部は、上端板状部52aと、複数の中間板状部52bと、下端板状部52dとを含んでいる。上端板状部52a、複数の中間板状部52b及び下端板状部52dは、放熱フィン52の本体部分から右側へ向けて突出するように形成されており、上下方向に互いに間隔をあけて設けられている。放熱フィン52に上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dを形成することで放熱面積を増やすことができる。
 図7及び図9に示すように、上端板状部52aは、放熱フィン52の上端部に一体成形されたものであり、放熱フィン52を構成する板材を右方向に屈曲させることで形成されている。図8に示すように、下端板状部52dは、放熱フィン52の下端部に一体成形されたものであり、放熱フィン52を構成する板材を右方向に屈曲させることで形成されている。また、図7及び図9に示すように、中間板状部52bは、放熱フィン52の上下方向中間部に設けられており、放熱フィン52を構成する板材から切り起こされて構成されている。中間板状部52bを切り起こしによって形成しているので、図7に示すように、放熱フィン52を構成する板材には、中間板状部52bの形状に対応した開口部52cが形成されることになる。中間板状部52bは、収容部材51の上と下の両方に設けられている。
 上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dは水平方向に延びるとともに、補助暖房器5の空気通過方向(前後方向)と交差する方向(左右方向)に延びている。また、加熱用熱交換器4を通過した空気の流れ方向は前から後に向かう方向であり、上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dは、加熱用熱交換器4を通過した空気の流れ方向に沿うように延びている。
 上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dの各右端部と、当該右端部に対向する放熱フィン52との間には隙間ができるように、隣合う放熱フィン52、52の間隔が設定されている。上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dのうち、任意の1つを省略してもよい。上端板状部52aのみ設けてもよいし、中間板状部52bのみ設けてもよい。また、上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dは、放熱フィン52から左側へ突出するように形成してもよい。
 上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dが前後方向、かつ、左右方向に延びているので、下側通路R6bから上方へ流れる空気が加熱用熱交換器4側へ流れようとした際に、その空気が上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dに当たることになり、加熱用熱交換器4側へ向けて流れ難くなる。
 (車両用空調装置1の動作)
 次に、上記のように構成された車両用空調装置1の動作について説明する。まず、図5に示すベントモードについて説明すると、このベントモードは、デフロスタ通路R3とヒート通路R5とを閉じて、前席用ベント通路R4を開くモードである。図5では、上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7が上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを全閉状態にしているので、冷却用熱交換器3を通過した冷風が上側通路R6a及び下側通路R6bを流通する。このように、上側通路R6a及び下側通路R6bを設けていることで、通路断面積を増やすことができ、通気抵抗が低減される。
 前席用ベント通路R4が開いているので、冷風は前席用ベント通路R4に流入して前席用ベント吹出口2cから車室の各部に供給される。
 仮に、上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7が上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを半開状態にしていれば、上側温風生成通路R2aと下側温風生成通路R2bとで温風が生成され、この温風と冷風とが混合して調和空気となり、車室の各部に供給される。
 次に、ヒートモードについて説明する。このヒートモードは、前席用ベント通路R4を閉じて、デフロスタ通路R3とヒート通路R5とを開くモードである。上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7が上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを全開状態にすると、冷却用熱交換器3を通過した冷風が上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを流通する間に加熱用熱交換器4によって加熱される。上側温風生成通路R2aを流通した温風は、主に上方へ向かって流れてデフロスタ通路R3に流入してデフロスタ吹出口2bから車室に供給される。下側温風生成通路R2bを流通した温風は、主にヒート通路R5へ向かって流れてヒート吹出口2dからから車室に供給される。
 次に、デフロスタモードについて説明すると、このデフロスタモードは、デフロスタ通路R3を開き、前席用ベント通路R4及びヒート通路R5を閉じるモードである。上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7が上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを全開状態にすると、冷却用熱交換器3を通過した冷風が上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを流通する間に加熱用熱交換器4によって加熱される。上側温風生成通路R2a及び下側温風生成通路R2bを流通した温風は、主に上方へ向かって流れてデフロスタ通路R3に流入してデフロスタ吹出口2bから車室に供給される。
 (実施形態の作用効果)
 この実施形態に係る車両用空調装置1によれば、最大冷房時には、冷却用熱交換器3により生成された冷風が加熱用熱交換器4に向けて流れないように、上側エアミックスダンパ6及び下側エアミックスダンパ7を作動させることができる。これにより、冷却用熱交換器3により生成された冷風が、上側通路R6a及び下側通路R6bを流れてベント通路R4に流入するので、通路の断面積がトータルで大きくなり、通気抵抗が低くなる。
 また、下側通路R6bを流れた冷風は、ベント通路R4が空調ケーシング2の上側に形成されているので、空調ケーシング2内を上側へ向けて流れていくことなる。このとき、途中に加熱用熱交換器4が配設されているので、冷風の一部が、加熱用熱交換器4が配設されている通路付近で滞留する場合が考えられる。この実施形態では、加熱用熱交換器4よりも空気流れ方向下流側に位置する補助暖房器5に、上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dが設けられているので、空調ケーシング2内を上側へ向けて流れる冷風が加熱用熱交換器4側へ向けて流れ難くなる。よって、冷風の加熱用熱交換器4による加熱が抑制されて冷房性能が向上する。
 さらに、上端板状部52a、中間板状部52b及び下端板状部52dは、補助暖房器5に設けられているので、遮断ダンパを別途配設する必要が無くなるとともに、下側通路R6bと加熱用熱交換器4とを離さなくても冷風の加熱を抑制することが可能になり、空調ケーシング2の大型化が回避される。
 また、補助暖房器5の複数箇所に冷風遮断部が設けられるので、補助暖房器5の複数箇所において冷風を遮断することができる。
 上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
 例えば下側通路R6bから加熱用熱交換器4側へ流れる冷風の主流に対応する部分における放熱フィン52の間隔は、主流から外れた部分における放熱フィン52の間隔よりも狭く設定されていてもよい。
 以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば自動車等に搭載される空調装置として利用できる。
1        車両用空調装置
2        空調ケーシング
2a       空気導入口
3        冷却用熱交換器
4        加熱用熱交換器
5        補助暖房器
6        上側エアミックスダンパ
7        下側エアミックスダンパ
50       発熱素子
52       放熱フィン
52a      上端板状部(冷風遮断部)
52b      中間板状部(冷風遮断部)
52d      下端板状部(冷風遮断部)
R4       ベント通路
R6a      上側通路
R6b      下側通路

Claims (11)

  1.  冷却用熱交換器と、
     前記冷却用熱交換器の空気流れ方向下流側に配設される加熱用熱交換器と、
     前記加熱用熱交換器の空気流れ方向下流側に配設される補助暖房器と、
     前記冷却用熱交換器を通過した空気のうち、前記加熱用熱交換器を通過する空気量を設定するエアミックスダンパと、
     前記冷却用熱交換器、前記加熱用熱交換器、前記補助暖房器及び前記エアミックスダンパを収容する空調ケーシングとを備え、
     前記空調ケーシングに形成された空気導入口から導入された空調用空気を、前記冷却用熱交換器、前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器により温度調節可能に構成された車両用空調装置において、
     前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器は、前記空調ケーシング内の上下方向中間部に配置され、
     前記空調ケーシングの前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器の上方には、前記冷却用熱交換器を通過した冷風が流通する上側通路が形成され、
     前記空調ケーシングの前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器の下方には、前記冷却用熱交換器を通過した冷風が流通する下側通路が形成され、
     前記空調ケーシングの上側には、乗員の上半身に空調風を供給するためのベント通路が前記上側通路の下流側及び前記下側通路の下流側に連通するように形成され、
     前記補助暖房器には、前記下側通路から前記ベント通路へ向けて流れる冷風が前記加熱用熱交換器側へ流れるのを抑制する冷風遮断部が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
  2.  請求項1に記載の車両用空調装置において、
     前記補助暖房器は、通電によって発熱する発熱素子と、該発熱素子の熱が伝達する放熱フィンとを備えており、
     前記放熱フィンに前記冷風遮断部が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
  3.  請求項2に記載の車両用空調装置において、
     前記冷風遮断部は、前記フィンに設けられた板状部で構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  4.  請求項3に記載の車両用空調装置において、
     前記冷風遮断部は、水平方向に延びていることを特徴とする車両用空調装置。
  5.  請求項4に記載の車両用空調装置において、
     前記冷風遮断部は、前記補助暖房器の空気通過方向と交差する方向に延びていることを特徴とする車両用空調装置。
  6.  請求項3つに記載の車両用空調装置において、
     前記冷風遮断部は、前記放熱フィンを構成する板材から切り起こされて構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  7.  請求項1に記載の車両用空調装置において、
     前記冷却用熱交換器は、前記加熱用熱交換器よりも車両前方に配置され、
     前記下側通路は、前記冷却用熱交換器の車両後側から前記加熱用熱交換器及び前記補助暖房器よりも後側へ向けて延びており、
     前記ベント通路は、前記加熱用熱交換器の上方において前記補助暖房器よりも車両前側に形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  8.  請求項7に記載の車両用空調装置において、
     前記補助暖房器は、空気通過面が上下方向に延びる姿勢とされ、
     前記冷風遮断部は、前記補助暖房器の上側に設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
  9.  請求項3に記載の車両用空調装置において、
     前記冷風遮断部は、前記加熱用熱交換器を通過した空気の流れ方向に沿うように延びていることを特徴とする車両用空調装置。
  10.  請求項1に記載の車両用空調装置において、
     前記補助暖房器は、通電によって発熱する発熱素子と、該発熱素子の熱が伝達する複数の放熱フィンとを備えており、
     前記加熱用熱交換器側へ流れる冷風の主流に対応する部分における前記放熱フィンの間隔は、主流から外れた部分における前記放熱フィンの間隔よりも狭く設定されていることを特徴とする車両用空調装置。
  11.  請求項1に記載の車両用空調装置において、
     前記冷風遮断部は、上下方向に間隔をあけて複数設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
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GB2308437A (en) * 1995-10-28 1997-06-25 Behr Gmbh & Co Heating system for a motor vehicle
JP2007015650A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Denso Corp 空調装置
JP2018131151A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 株式会社日本クライメイトシステムズ 車両用空調装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2308437A (en) * 1995-10-28 1997-06-25 Behr Gmbh & Co Heating system for a motor vehicle
JP2007015650A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Denso Corp 空調装置
JP2018131151A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 株式会社日本クライメイトシステムズ 車両用空調装置

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