车用空调装置及具备该车用空调装置的车辆的制作方法

本发明涉及车用空调装置及具备该车用空调装置的车辆。

背景技术：

作为现有的车用空调装置，例如包括：通过利用配管将压缩机、热源侧热交换器、膨胀装置、负载侧热交换器连接而成的制冷剂循环回路；及在配置有负载侧热交换器的风路产生流入到车室内的气流的送风机(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特公昭63-3219号公报(第3栏第26行～第4栏第16行、图1)

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在现有的车用空调装置中，在配置有负载侧热交换器的风路上配置送风机的电动机，因此，在使负载侧热交换器作为蒸发器(即冷却器)起作用而向车室内提供冷气时，该冷气因电动机的排热而变暖，车用空调装置的制冷能力下降。即，在现有的车用空调装置中，存在节能性较低的问题。

本发明是以上述问题为背景而完成的，获得一种提高了节能性的车用空调装置。此外，获得具备这种车用空调装置的车辆。

解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的车用空调装置包括：冷却器，该冷却器配置于第1风路；及第1送风机，该第1送风机具有电动机和配置于所述第1风路的风扇，利用所述电动机使所述风扇驱动，产生通过所述第1风路且流入到车室内的气流，所述电动机的外表面的至少一部分位于所述第1风路的外侧。

发明效果

本发明所涉及的车用空调装置中，电动机的外表面的至少一部分位于通过冷却器且流入到车室内的气流所通过的第1风路的外侧。因此，在向车室内提供冷气时，可抑制该冷气因电动机的排热而变暖，从而提高节能性。

附图说明

图1是用于对实施方式1所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明的图。

图2是用于对实施方式1所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。

图3是用于对实施方式2所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。

图4是用于对实施方式3所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。

图5是用于对实施方式4所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。

图6是用于对实施方式5所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。

具体实施方式

以下使用附图，说明本发明所涉及的车用空调装置。

另外，本发明所涉及的车用空调装置可适用于铁路车厢，也可适用于大型巴士，还可适用于除此以外的车辆。此外，以下说明的结构、动作等为一个示例，本发明所涉及的车用空调装置并不限于这种结构、动作等的情况。此外，各图中，对于同一或类似构件或部分标注同一标号，或省略标号的标注。此外，对于详细结构，适当简化或省略图示。此外，对于重复说明，适当进行简化或省略。

实施方式1

下面，对实施方式1所涉及的车用空调装置进行说明。

<车用空调装置的结构及动作>

对实施方式1所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明。

图1是用于对实施方式1所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明的图。另外，图1中，利用带黑的实线箭头表示制冷运行时的制冷剂的流向，利用带黑的虚线箭头表示制热运行时的制冷剂的流向，利用实线表示制冷运行时的流路切换装置22的流路，利用虚线表示制热运行时的流路切换装置22的流路。

如图1所示，车用空调装置1包括制冷剂循环回路11、热源侧送风机12、负载侧送风机13及控制部14。车用空调装置1能切换制冷运行和制热运行。车用空调装置1也可仅进行制冷运行。热源侧送风机12相当于本发明的“第2送风机”。负载侧送风机13相当于本发明的“第1送风机”。

制冷剂循环回路11例如通过利用配管将压缩机21、流路切换装置22、热源侧热交换器23、膨胀装置24、负载侧热交换器25连接而成。流路切换装置22例如为四通阀，在制冷运行时，使压缩机21的排出侧和热源侧热交换器23连通，在制热运行时，使压缩机21的排出侧和负载侧热交换器25连通。热源侧热交换器23在制冷运行时作为冷凝器起作用，在制热运行时作为蒸发器起作用。负载侧热交换器25在制冷运行时作为蒸发器(即冷却器)起作用，在制热运行时作为冷凝器起作用。负载侧热交换器25相当于本发明的“冷却器”。

热源侧送风机12具有热源侧电动机31和连接到热源侧电动机31的热源侧风扇32。热源侧送风机12和热源侧热交换器23配置于车辆50的热源室51。若利用热源侧电动机31对热源侧风扇32进行驱动，则产生从车外流入到热源室51、从热源室51流出到车外的热源侧气流91。热源侧气流91与流过热源侧交换器23的制冷剂进行热交换。

负载侧送风机13具有负载侧电动机41和连接到负载侧电动机41的负载侧风扇42。负载侧送风机13和负载侧热交换器25配置于车辆50的负载室52。若利用负载侧电动机41对负载侧风扇42进行驱动，则产生从车内流入到负载室52、从负载室52流出到车内的负载侧气流92。负载侧气流92与流过负载侧交换器25的制冷剂进行热交换。负载侧电动机41相当于本发明的“电动机”。负载侧风扇42相当于本发明的“风扇”。

控制部14负责车用空调装置1的所有动作。控制部14例如可由微处理器单元等构成，还可由能进行固件等的更新的构件构成，还可以是由来自CPU等的指令执行的程序模块等。

图2是用于对实施方式1所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。另外，图2中，仅图示部分设备。

如图2所示，热源室51和负载室52并排设置。

在热源室51的内侧形成有流入侧及流出侧与车外连通且使热源侧气流91通过的热源侧风路81。热源侧送风机12和热源侧交换器23可配置于经由管道等连接的各个室，在此情况下，配置有热源侧送风机12的室的内侧、管道等的内侧、配置有热源侧热交换器23的室的内侧成为热源侧风路81。热源侧风路81相当于本发明的“第3风路”。

在负载室52的内侧形成有流入侧及流出侧与车室内连通且使负载侧气流92通过的负载侧风路82。负载侧送风机13和负载侧交换器25可配置于经由管道等连接的各个室，在此情况下，配置有负载侧送风机13的室的内侧、管道等的内侧、配置有负载侧热交换器25的室的内侧成为负载侧风路82。负载侧风路82相当于本发明的“第1风路”。

在负载室52的内侧形成有流入侧与车外连通、流出侧与热源室51内即热源侧风路81连通的电动机排热风路83。若利用热源侧电动机31对热源侧风扇32进行驱动，则产生从车外流入到电动机排热风路83的流入侧且通过电动机排热风路83、从热源侧风路81的流出侧流出到车外的电动机排热气流93。电动机排热风路83相当于本发明的“第2风路”。

电动机排热风路83的流入侧与形成于重力方向下侧的开口61、例如形成于负载室52的底面的开口61连通，热源侧风路81的流出侧与形成于重力方向上侧的开口62、例如形成于热源室51的上表面的开口62连通。

负载侧送风机13通过将形成于负载侧电动机41的外周面的凸缘部41a固定于将负载侧风路82和电动机排热风路83划分的构件、即负载侧风路82的外壁82a来进行保持。此外，负载侧送风机13在负载侧风扇42位于负载侧风路82的内侧、负载侧电动机41的外表面的至少一部分位于电动机排热风路83的内侧的状态下进行保持。凸缘部41a与外壁82a之间由密封构件15进行密封。

<车用空调装置的作用>

对实施方式1所涉及的车用空调装置的作用进行说明。

车用空调装置1包括：负载侧热交换器25、即冷却器，其配置于负载侧风路82；及负载侧送风机13，其具有负载侧电动机41和配置于负载侧风路82的负载侧风扇42，利用负载侧电动机41使负载侧风扇42驱动，产生通过负载侧风路82且流入到车室内的负载侧气流92，负载侧电动机41的外表面的至少一部分位于负载侧风路82的外侧。因此，在向车室内提供冷气时，可抑制该冷气因负载侧电动机41的排热而变暖，从而提高车用空调装置1的节能性。另外，根据负载侧电动机41的排热量，可预计几个％～十几个％左右的制冷能力的提高。

此外，车用空调装置1中，负载侧电动机41的外表面的至少一部分位于外部空气通过的电动机排热风路83的内侧。因此，可在不追加冷却器等设备的情况下冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的成本降低，且车用空调装置1的节能性提高。

此外，车用空调装置1包括制冷剂循环回路11和产生通过热源侧风路81且流出到车外的热源侧气流91的热源侧送风机12，电动机排热风路83的流入侧与车外连通，电动机排热风路83的流出侧与热源侧风路81连通。因此，可在不追加用于产生电动机排热气流93的送风机等的情况下冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的成本降低。此外，在车辆50停车时能冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的可靠性提高。

此外，车用空调装置1中，负载侧送风机13通过将形成于负载侧电动机41的外周面的凸缘部41a固定于负载侧风路82的外壁82a来进行保持，凸缘部41a与外部82a之间由密封构件15进行密封。因此，可抑制与外部空气一起流入到电动机排热风路83的水等从凸缘部41a与外壁82a之间侵入到负载侧风路82。

此外，车用空调装置1中，电动机排热风路83的流入侧与形成于重力方向下侧的开口61连通，热源侧风路81的流出侧与形成于重力方向上侧的开口62连通。因此，电动机排热气流93从重力方向的下侧向上侧通过，负载侧电动机41的排热效率提高。

实施方式2

下面，对实施方式2所涉及的车用空调装置进行说明。

另外，与实施方式1所涉及的车用空调装置重复的说明适当进行简化或省略。

<车用空调装置的结构及动作>

对实施方式2所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明。

图3是用于对实施方式2所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。另外，图3中，仅图示部分设备。此外，图3中，以带斜线的箭头表示车辆50的前进方向。

如图3所示，在负载室52的内侧形成有流入侧与车外连通、流出侧与车外连通的电动机排热风路83。若车辆50沿前进方向行驶，则产生从车外流入到电动机排热风路83的流入侧且通过电动机排热风路83、从电动机排热风路83的流出侧流出到车外的电动机排热气流93。

负载侧送风机13通过将形成于负载侧电动机41的外周面的凸缘部41a固定于将负载侧风路82和电动机排热风路83划分的构件、即负载侧风路82的外壁82a来进行保持。此外，负载侧送风机13在负载侧风扇42位于负载侧风路82的内侧、负载侧电动机41的外表面的至少一部分位于电动机排热风路83的内侧的状态下进行保持。凸缘部41a与外壁82a之间由密封构件15进行密封。

电动机排热风路83的流入侧与在车辆50的外表面上沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口63、例如形成于负载室52的侧面的开口63连通，电动机排热风路83的流出侧与在车辆50的外表面上沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口64、例如形成于负载室52的侧面的开口64连通。开口63相当于本发明的“第1开口”。开口64相当于本发明的“第3开口”。

在开口63的周缘上的位于车辆50的前进方向后方的区域，设置有朝车辆50的外侧突出的引导板71。在开口64的周缘上的位于车辆50的前进方向前方的区域，设置有朝车辆50的外侧突出的引导板72。引导板71相当于本发明的“第1突出部”。引导板72相当于本发明的“第2突出部”。

<车用空调装置的作用>

对实施方式2所涉及的车用空调装置的作用进行说明。

在车用空调装置1中，电动机排热风路83的流入侧及流出侧与车外连通。因此，可在不增加热源侧送风机12的负担的情况下冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的节能性提高。

此外，车用空调装置1中，电动机排热风路83的流入侧与在车辆50的外表面上沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口63连通，在开口63的周缘上的位于车辆50的前进方向的后方的区域设置有朝车辆50的外侧突出的引导板71。因此，可利用行驶风来冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的节能性提高。

此外，车用空调装置1中，电动机排热风路83的流出侧与在车辆50的外表面上沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口64连通，在开口64的周缘上的位于车辆50的前进方向的前方的区域设置有朝车辆50的外侧突出的引导板72。因此，即使在车辆50后退时，也能冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的可靠性提高。

实施方式3

下面，对实施方式3所涉及的车用空调装置进行说明。

另外，与实施方式1及实施方式2所涉及的车用空调装置重复的说明适当进行简化或省略。

<车用空调装置的结构及动作>

对实施方式3所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明。

图4是用于对实施方式3所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。另外，图4中，仅图示部分设备。此外，图4中，以带斜线的箭头表示车辆50的前进方向。

如图4所示，在负载室52的内侧形成有流入侧与车外连通、流出侧与车外连通的电动机排热风路83。若车辆50沿前进方向行驶，则产生从车外流入到电动机排热风路83的流入侧且通过电动机排热风路83、从电动机排热风路83的流出侧流出到车外的电动机排热气流93。

负载侧送风机13通过将形成于负载侧电动机41的外周面的凸缘部41a固定于将负载侧风路82和电动机排热风路83划分的构件、即负载侧风路82的外壁82a来进行保持。此外，负载侧送风机13在负载侧风扇42位于负载侧风路82的内侧、负载侧电动机41的外表面的至少一部分位于电动机排热风路83的内侧的状态下进行保持。凸缘部41a与外壁82a之间由密封构件15进行密封。

电动机排热风路83的流入侧与在车辆50的外表面上朝向车辆50的前进方向的前方的区域形成的开口65、例如形成于负载室52的正面的开口65连通，电动机排热风路83的流出侧与在车辆50的外表面上沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口66、例如形成于负载室52的侧面的开口66连通。开口65相当于本发明的“第2开口”。开口66相当于本发明的“第3开口”。

在开口66的周缘上的位于车辆50的前进方向前方的区域，设置有朝车辆50的外侧突出的引导板73。引导板73相当于本发明的“第2突出部”。

<车用空调装置的作用>

对实施方式3所涉及的车用空调装置的作用进行说明。

在车用空调装置1中，电动机排热风路83的流入侧与在车辆50的外表面上朝向车辆50的前进方向的前方的区域形成的开口65连通。因此，与电动机排热风路83的流入侧与在车辆50的外表面中沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口63连通的情况相比，流入电动机排热风路83的外部空气变多，冷却负载侧电动机41的可靠性提高，车用空调装置1的可靠性提高。

此外，车用空调装置1中，电动机排热风路83的流出侧与在车辆50的外表面中沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口66连通，在开口66的周缘中的位于车辆50的前进方向的前方的区域设置有朝车辆50的外侧突出的引导板73。因此，即使在车辆50后退时，也能冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的可靠性提高。

实施方式4

下面，对实施方式4所涉及的车用空调装置进行说明。

另外，与实施方式1～实施方式3所涉及的车用空调装置重复的说明适当进行简化或省略。

<车用空调装置的结构及动作>

对实施方式4所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明。

图5是用于对实施方式4所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。另外，图5中，仅图示部分设备。此外，图5中，以带斜线的箭头表示车辆50的前进方向。

如图5所示，负载侧送风机13通过将形成于负载侧电动机41的外周面的凸缘部41a固定于负载室52的外壁、即负载侧风路82的外壁82a来进行保持。此外，负载侧送风机13在负载侧风扇42位于负载室52的内侧、负载侧电动机41的外表面的至少一部分朝负载室52的外侧、即车辆50的外侧突出的状态下进行保持。若车辆50沿前进方向行驶，则成为与从车辆的前进方向的前方朝后方产生电动机排热气流93同样的状态。凸缘部41a与外壁82a之间由密封构件15进行密封。

负载侧电动机41由覆盖构件16覆盖，该覆盖构件16在外表面中朝向车辆50的前进方向的前方的区域形成有开口67，在外表面中朝向车辆50的前进方向的后方的区域形成有开口68。开口67及开口68各自相当于本发明的“第4开口”。

<车用空调装置的作用>

对实施方式4所涉及的车用空调装置的作用进行说明。

车用空调装置1中，负载侧电动机41的外表面的至少一部分朝车辆50的外侧突出。因此，与在负载室52形成电动机排热风路83的情况相比，结构简化，车用空调装置1的制造性提高。此外，在车辆50停车时能冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的可靠性提高。

此外，车用空调装置1中，负载侧电动机41由覆盖构件16覆盖，该覆盖构件16在外表面上朝向车辆50的前进方向的前方的区域形成有开口67，在外表面上朝向车辆50的前进方向的后方的区域形成有开口68。因此，负载侧电动机41受到保护，车用空调装置1的可靠性提高。

实施方式5

下面，对实施方式5所涉及的车用空调装置进行说明。

另外，与实施方式1～实施方式4所涉及的车用空调装置重复的说明适当进行简化或省略。

<车用空调装置的结构及动作>

对实施方式5所涉及的车用空调装置的结构及动作进行说明。

图6是用于对实施方式5所涉及的车用空调装置的负载侧送风机的安装状态和电动机的排热动作进行说明的示意图。另外，图6中，仅图示部分设备。此外，图6中，以带斜线的箭头表示车辆50的前进方向。

如图6所示，在负载室52的内侧形成有流入侧与车外连通、流出侧与车外连通的电动机排热风路83。负载侧送风机13通过将形成于负载侧电动机41的外周面的凸缘部41a固定于将负载侧风路82和电动机排热风路83划分的构件、即负载侧风路82的外壁82a来进行保持。此外，负载侧送风机13在负载侧风扇42位于负载侧风路82的内侧、负载侧电动机41的外表面的至少一部分位于电动机排热风路83的内侧的状态下进行保持。凸缘部41a与外壁82a之间由密封构件15进行密封。

电动机排热风路83的流入侧与在车辆50的外表面中沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口69、例如形成于负载室52的侧面的开口69连通，电动机排热风路83的流出侧与在车辆50的外表面上沿着车辆50的前进方向的区域形成的开口70、例如形成于负载室52的侧面的开口70连通。电动机排热风路83的流入侧例如与形成于负载室52的下表面的开口69连通，电动机排热风路83的流出侧例如与形成于负载室52的上表面的开口70连通。在这种情况下，电动机排热气流93从重力方向的下侧向上侧通过，负载侧电动机41的排热效率提高。开口70相当于本发明的“第3开口”。

在车辆50的外表面中的、位于车辆50的前进方向上的开口70的前方的区域，设置有凹陷部74。此外，在车辆50的外表面上的、位于车辆50的前进方向上的开口70的后方的区域，设置有凹陷部75。凹陷部74和凹陷部75也可以相连。

若车辆50沿前进方向高速行驶，则在车辆50的前进方向上的开口70的前方，行驶风被引导至凹陷部74，通过开口70的侧边的行驶风产生剥离，电动机排热风路83的流出侧的静压下降，产生从车外流入到电动机排热风路83的流入侧并通过电动机排热风路83、从电动机排热风路83的流出侧流出到车外的电动机排热气流93。即使在车辆50后退时，行驶风也被引导至凹陷部75，通过开口70的侧边的行驶风产生剥离，产生电动机排热气流93

<车用空调装置的作用>

对实施方式5所涉及的车用空调装置的作用进行说明。

车用空调装置1中，在车辆50的外表面中的、位于车辆50的前进方向上的开口70的前方的区域，设置有凹陷部74。因此，可在不增加热源侧送风机12的负担的情况下冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的节能性提高。

此外，车用空调装置1中，在车辆50的外表面中的、位于车辆50的前进方向上的开口70的前方及后方的区域，设置有凹陷部74、75。因此，即使在车辆50后退时，也能冷却负载侧电动机41，车用空调装置1的可靠性提高。

以上对实施方式1～实施方式5进行了说明，但是本发明并不限于各实施方式的说明。例如，可以对实施方式1～实施方式5各自追加其他实施方式的全部或一部分，或者将实施方式1～实施方式5各自的一部分置换成其他实施方式的一部分。

例如，实施方式3中，例如在车辆50为不会后退的车辆的情况、大型巴士之类的后退频度较少的车辆的情况下，可不设置引导板73，在车辆50的外表面中的位于车辆50的前进方向上的开口66的前方的区域设置凹陷部74。在这种情况下，外部空气容易流入到电动机排热风路83，负载侧电动机41的排热效率提高。

标号说明

1 车辆用空调装置、11 制冷剂循环回路、12 热源侧送风机、13 负载侧送风机、14 控制部、15 密封构件、16 覆盖构件、21 压缩机、22 流路切换装置、23 热源侧热交换器、24 膨胀装置、25 负载侧热交换器、31 热源侧电动机、32 热源侧风扇、41 负载侧电动机、41a 凸缘部、42 负载侧风扇、50 车辆、51 热源室、52 负载室、61～70 开口、71～73 引导板、74、75 凹陷部、81 热源侧风路、82 负载侧风路、82a 外壁、83 电动机排热风路、91 热源侧气流、92 负载侧气流、93 电动机排热气流。