车辆用空调单元的制作方法

本申请基于2016年11月7日申请的日本专利申请2016-217470号和2017年9月21日申请的日本专利申请2017-181306号，在此将其记载内容作为参照而编入本申请。

本発明涉及一种车辆用空调单元。

背景技术：

以往，存在专利文献1所述的车辆用空调单元。该车辆用空调单元具备：壳体；第一离心多叶片风扇，该第一离心多叶片风扇向形成于壳体内的上侧的上侧空气通路吹送空气；以及第二离心多叶片风扇，第二离心多叶片风扇向形成于壳体内的下侧的下侧空气通路吹送空气。

该车辆用空调单元进一步具备：被配置成横跨上侧空气通路和下侧空气通路的冷却用热交换器；以及配置于冷却用热交换器的空气流下游侧的加热用热交换器，在加热用热交换器的上侧和下侧分别形成有绕过加热用热交换器的旁通通路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-80959号公报

然而，根据发明人的研究，上述专利文献1所述的车辆用空调单元由于上下的旁通通路的通路面积大致相同，因此难以使在上侧旁通通路中流动的空气的风量和在下侧旁通通路中流动的空气的风量差变大。因此，例如，无法从上侧旁通通路通过吹出口而朝向车室内的乘员的脸部吹送足够的流量的空气。

另外，如上述专利文献1所述的车辆用空调单元那样，在从第一离心多叶片风扇、第二离心多叶片风扇向冷却用热交换器吹送空气的空调单元中，第一离心多叶片风扇、第二离心多叶片风扇的旋转轴被配置成相对于冷却用热交换器的空气流入面大致平行。另外，在这样的车辆用空调单元中，为了增多送风风量，而使用径向尺寸较大的风扇。

因此，根据发明人的研究，会导致空调单元中的与冷却用热交换器的空气流入面正交的方向的长度变长，并且空调壳体变得大型。

技术实现要素：

本发明的目的在于，使空调壳体小型化，且使通过上侧旁通通路而从空调壳体吹出的空气的风量增多。

根据本发明的一个观点，车辆用空调单元具备：空调壳体；送风机，该送风机配置于空调壳体内，并且将从开口部吸入的空气向旋转轴的径向外方吹送，该开口部设置于旋转轴的一端侧；冷却器，该冷却器配置于送风机的空气流上游侧，并且对在空调壳体内流动的空气进行冷却；以及加热器，该加热器配置于送风机的空气流下游侧，并且对由冷却器冷却后的空气进行加热，空调壳体具有：上侧旁通通路，该上侧旁通通路使从送风机吹送的空气绕至加热器的上侧；下侧旁通通路，该下侧旁通通路使从送风机吹送的空气绕至加热器的下侧；第一开口部，该第一开口部形成于上侧旁通通路的空气流下游侧；以及第二开口部，该第二开口部形成于下侧旁通通路的空气流下游侧，送风机被配置成开口部与冷却器的空气流出面相对，加热器以上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路的通路面积大的方式配置于空调壳体内。

根据这样的结构，具备送风机，该送风机将从设置于旋转轴的一端侧的开口部吸入的空气向旋转轴的径向外方吹送，由于送风机被配置成开口部与冷却器的空气流出面相对，因此能够使与空调单元中的冷却器的空气流出面正交的方向的长度变短，进而能够使空调壳体小型化。另外，由于加热器以上侧旁通通路的通路面积比下侧旁通通路的通路面积大的方式配置于空调壳体内，因此能够使通过上侧旁通通路而从空调壳体吹出的空气的风量增多。

附图说明

图1是表示第一实施方式的车辆用空调单元向车辆的搭载例的示意图。

图2是表示第一实施方式的车辆用空调单元的主要结构的剖视图。

图3是用于对第一实施方式的车辆用空调单元的空气流进行说明的图。

图4是表示第二实施方式的车辆用空调单元的主要结构的剖视图。

图5是表示第三实施方式的车辆用空调单元的主要结构的剖视图。

图6是表示第四实施方式的车辆用空调单元的主要结构的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下各实施方式彼此之间，对于互相相同或者等同的部分，在图中标注相同的符号。

(第一实施方式)

参照图1～图3对第一实施方式的车辆用空调单元进行说明。此外，图中所示的表示上下、左右、前后的各箭头表示将车辆用空调单元搭载于车辆时的上下方向、左右方向、前后方向。

如图1所示，车辆用空调单元具备空调壳体12，该空调壳体12将向车室内吹出的空气调节到期望的温度。空调壳体12配置于仪表板9的内侧，仪表板9设置于车室内的最前部。

空调壳体12经由未图示的管道而与除霜器吹出口91、面部吹出口92a～92d以及脚部吹出口93a、93b连接。空调壳体12能够经由除霜器吹出口91、面部吹出口92a～92d以及脚部吹出口93a、93b而向车室内吹出被调节到期望的温度的空气。

除霜器吹出口91是朝向未图示的车辆前窗玻璃吹出在空调壳体12温度被调节后的空气的吹出口。除霜器吹出口91设置于仪表板9中的最前部。

面部吹出口92a～92d是朝向落座于车室内的前座ser、sel的乘员的脸部侧吹出在空调壳体12温度被调节后的空气的吹出口。面部吹出口92a～92d设置于仪表板9中的除霜器吹出口91的后方侧。

脚部吹出口93a、93b是朝向落座于车室内的前座ser、sel的乘员的下半身侧吹出在空调壳体12温度被调节后的空气的吹出口。脚部吹出口93a～93b在仪表板9的内侧开口。

本实施方式的脚部吹出口93a、93b具有主要向车室内的右侧空间spr吹出空气的右侧脚部吹出口93a和主要朝向车室内的左侧空间spl吹出空气的左侧脚部吹出口93b。

图2是表示本实施方式的车辆用空调单元的主要结构的剖视图。空调壳体12是构成车辆用空调单元的外壳的树脂制成的部件。在图1中，图示了空调壳体12整体中的主要部分。

空调壳体12具有分隔壁123，该分隔壁123分隔用于导入作为车室外的空气的外部气体的外部气体导入口121和导入作为车室内的空气的内部气体的内部气体导入口122。通过送风机20而向空调壳体12内导入作为车室外的空气的外部气体或者作为车室内的空气的内部气体。导入到空调壳体12内的外部气体或者内部气体流入蒸发器16。

蒸发器16是对在空调壳体12内流动的空气进行冷却的冷却用热交换器，即冷却器。蒸发器16收容于空调壳体12内，并且被配置成供被导入到空调壳体12内的外部气体或者内部气体流入。蒸发器16与未图示的压缩机、冷凝器以及膨胀阀一起构成使制冷剂循环的众所周知的制冷循环装置。蒸发器16通过制冷剂的蒸发对通过蒸发器16的空气进行冷却。

送风机20是从设置于旋转轴cl1的一端侧的开口部201吸入被导入到内部气体导入口122或者外部气体导入口121的空气，并向旋转轴cl1的径向外方送风的离心送风机。送风机20为相对于蒸发器16配置于空气流下游侧的所谓的吸入式布局。送风机20如图3中的箭头fl1所示从开口部201吸入，并如箭头fl1、fl3所示向旋转轴cl1的径向外方送风。

送风机20被配置成其开口部201与蒸发器16的空气流出面16b相对。送风机20被配置成其旋转轴cl1相对于蒸发器16的空气流出面16b大致正交。

加热器芯18在空调壳体12内的空气流中相对于蒸发器16配置于下游侧。加热器芯18在空调壳体12内配置于上下方向的中央部。在从蒸发器16的空气流出面16b侧朝向加热器芯18投影时，加热器芯18成为上下方向上被送风机20遮蔽的大小。加热器芯18是通过作为热水的发动机冷却水对从蒸发器16流出的空气进行加热的加热用即加热器。在加热器芯18的上侧形成有上侧旁通通路125a，在加热器芯18的下侧形成有下侧旁通通路125b。即，空调壳体12具有上侧旁通通路125a和下侧旁通通路125b，上侧旁通通路125a使从蒸发器16流出的空气绕至加热器芯18的上侧，下侧旁通通路125b使从蒸发器16流出的空气绕至加热器芯18的下侧。

在加热器芯18与蒸发器16之间设置有第一空气混合门24a和第二空气混合门24b。

第一空气混合门24a配设于上侧旁通通路125a。第一空气混合门24a是滑动式的门机构，并且通过未图示的电动致动器使其滑动。

并且，第一空气混合门24根据其滑动位置，对通过加热器芯18的风量与在空调壳体12内通过绕至加热器芯18的上侧的上侧旁通通路125a的风量的风量比例进行调节。

第二空气混合门24b配设于下侧旁通通路125b。第二空气混合门24b是滑动式的门机构，通过未图示的电动致动器使其滑动。

并且，第二空气混合门24b根据其滑动位置，对通过加热器芯18的风量与在空调壳体12内通过绕至加热器芯18的下侧的下侧旁通通路125b的风量的风量比例进行调节。

在加热器芯18的空气流下游侧，通过加热器芯18的热风和通过上侧旁通通路125a的冷风进行混合。并且，在面部切换门21打开面部开口部126的情况下，该混合后的空气主要从面部开口部126经由面部吹出口92a～92d而向车室内导入。此外，在除霜器切换门22打开除霜器开口部127的情况下，该混合后的空气主要从除霜器开口部127经由除霜器吹出口91而向车室内导入。因此，在加热器芯18的空气流下游侧流动的空气根据第一空气混合门24a的滑动位置而温度被调节并向车室内吹出。

第二空气混合门24b配设于下侧旁通通路125b。第二空气混合门24b是与第一空气混合门24a相同的滑动式的门机构，并且通过未图示的电动致动器使其滑动。

并且，第二空气混合门24b根据其滑动位置，对通过加热器芯18的风量与在空调壳体12内通过绕过加热器芯18的下侧的下侧旁通通路125b的风量的风量比例进行调节。

在加热器芯18的空气流下游侧，通过加热器芯18的热风和通过下侧旁通通路125b的冷风进行混合。并且，在脚部切换门23打开脚部开口部128的情况下，该混合后的空气主要从脚部开口部128经由脚部吹出口93a而向车室内导入。因此，在加热器芯18的空气流下游侧流动的空气根据第二空气混合门24b的滑动位置而温度被调节并向车室内吹出。

接下来，对本车辆用空调单元的工作进行说明。当送风机20开始工作时，经由外部气体导入口121或者内部气体导入口122而向空调壳体12内导入空气。并且，导入到空调壳体12内的空气通过蒸发器16，并且与蒸发器16进行热交换而被冷却。

在该蒸发器16被冷却后的空气被吸入到送风机20的开口部201，并且被吹送到送风机20的旋转轴cl1的径向外方。

然后，从送风机20吹送的空气与通过加热器芯18、上侧旁通通路125a以及下侧旁通通路125b的空气在加热器芯18的空气流下游侧进行混合。

然后，根据第一空气混合门24的滑动位置，对通过加热器芯18的风量与在空调壳体12内通过绕至加热器芯18的上侧的上侧旁通通路125a的风量的风量比例进行调节。

然后，该风量比例被调节后的空气主要从面部开口部126经由面部吹出口92a～92d而向车室内吹出，并且从除霜器开口部127经由除霜器吹出口91而向车室内导入。

另外，根据第二空气混合门24b的滑动位置，对通过加热器芯18的风量与在空调壳体12内通过绕至加热器芯18的下侧的下侧旁通通路125b的风量的风量比例进行调节。然后，该风量比例被调节后的空气主要从脚部开口部128经由脚部吹出口93a、93b而向车室内导入。

另外，加热器芯18以上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大的方式配置于空调壳体12内。因此，与上侧旁通通路125a的通路面积和下侧旁通通路125b的通路面积相等的情况相比，通过上侧旁通通路125a而从空调壳体吹出的空气的风量增多。因此，能够朝向车室内的乘员的脸部吹送足够的流量的空气。

另外，通过下侧旁通通路125b的空气的一部分从面部开口部126经由面部吹出口92a～92d而向车室内吹出，并且从除霜器开口部127经由除霜器吹出口91而向车室内吹出。

如上所述，本车辆用空调单元具备：空调壳体12；以及送风机20，该送风机20配置于空调壳体12内，并且将从开口部201吸入的空气向旋转轴cl1的径向外方吹送，该开口部201设置于旋转轴cl1的一端侧。

进一步，具备：蒸发器16，该蒸发器16配置于送风机20的空气流上游侧，并且对在空调壳体12内流动的空气进行冷却；以及加热器芯18，该加热器芯18配置于送风机20的空气流下游侧，并且对由蒸发器16冷却后的空气进行加热。

另外，空调壳体12具备：上侧旁通通路125a，该上侧旁通通路125a使从送风机20吹送的空气绕至加热器芯18的上侧；以及下侧旁通通路125b，该下侧旁通通路125b使从送风机20吹送的空气绕至加热器芯18的下侧。进一步，空调壳体12具有：第一开口部126，该第一开口部126形成于上侧旁通通路125a的空气流下游侧；以及第二开口部128，该第二开口部128形成于下侧旁通通路125b的空气流下游侧。

并且，送风机20被配置成开口部201与蒸发器16的空气流出面16b相对，加热器芯18以上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大的方式配置于空调壳体内。

据此，具备将从设置于旋转轴cl1的一端侧的开口部201吸入的空气向旋转轴cl1的径向外方吹送的送风机20，送风机20被配置成开口部201与蒸发器16的空气流出面16b相对。因此，能够使与空调单元中的冷却器的空气流出面正交的方向的长度变短，进而能够使空调壳体小型化。并且，能够实现将车辆用空调单元配置于车辆左右方向的中央部的所谓中央放置型的布局。

另外，由于加热器芯18以上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大的方式配置于空调壳体12内，因此能够使通过上侧旁通通路125a而从空调壳体12吹出的空气的风量增多。

此外，在将蒸发器16配置于送风机20的空气流下游侧的结构中，蒸发器16会成为通风阻力。但是，在本实施方式中，由于在蒸发器16的空气流下游侧配置送风机20，因此能够使从送风机20吹送的空气保持原样地通过上侧旁通通路125a而向面部开口部126导入。因此，进一步，能够使通过上侧旁通通路125a而从空调壳体12吹出的空气的风量增多。

另外，加热器芯18的供空气流入的空气流入面18a的中心配置于蒸发器16的空气流出面16b的中心的下侧。像这样，通过将加热器芯18的空气流入面18a的中心配置于蒸发器16的空气流出面16b的中心的下侧，从而能够使上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大。

另外，在加热器芯18中，该加热器芯18的空气流入面18b的中心配置于送风机20的旋转轴cl1的下侧。像这样，通过将加热器芯18的空气流入面18b的中心配置于送风机20的旋转轴cl1的下侧，从而也能够使上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大。

另外，能够将与朝向车室内的乘员的脸部吹送空气的面部吹出口92a～92d连通的面部开口部126作为第一开口部。另外，能够将与朝向车室内的乘员的脚边吹送空气的脚部吹出口93a～93b连通的脚部开口部128作为第二吹出口。

另外，本实施方式的送风机20将从设置于旋转轴cl1的一端侧的开口部201吸入的空气朝向旋转轴cl1的径向外方吹出。另外，在如本实施方式那样送风机20的开口部201被配置成与冷却器的空气流出面16b相对的情况下，如图3所示，从送风机20吹出的空气与空调壳体12的内壁碰撞。并且，在送风机20的旋转轴cl1的轴向侧改变该空气的朝向，之后，该空气从第一开口部126、第二开口部128朝向车室内吹出。

因此，关于在图3中的a-a剖面中的空调壳体12内流动的空气的流量比例，在送风机20的空气流下游侧的上侧、即上侧旁通通路125a的位置和送风机20的空气流下游侧的下侧、即下侧旁通通路125b的位置变多。另外，在送风机20的空气流下游侧的中央部变少。

本实施方式的加热器芯18配置于在空调壳体12内流动的空气的流量比例较少的空调壳体12的上下方向的中央部，因此能够减少流路的压力损失。因此，例如，在需要最大风量的最大制冷时，能够将大风量的空气向车室内吹出。

另外，在本实施方式中，在从蒸发器16的空气流出面16b侧朝向加热器芯18投影时，加热器芯18成为在上下方向上被送风机20遮蔽的大小。因此，与加热器芯18成为不隐藏于送风机20的大小的情况相比，能够减少流路的压力损失。

(第二实施方式)

参照图4对第二实施方式的车辆用空调单元进行说明。在上述第一实施方式的车辆用空调单元中，加热器芯18被配置成加热器芯18的空气流入面18a的中心位于蒸发器16的空气流出面16b的中心以及送风机20的旋转轴cl1下侧。与此相对，在本实施方式的车辆用空调单元中，加热器芯18被配置成加热器芯18的空气流入面18a的中心以及送风机20的旋转轴cl1位于蒸发器16的空气流出面16b的中心的下侧。

因此，能够使上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大。

另外，根据这样的结构，与送风机20的旋转轴cl1与蒸发器16的空气流出面16b的中心一致的情况相比，能够使在上侧旁通通路125a中流动的空气的风量增加得更多。

在本实施方式中，能够与上述第一实施方式相同地获得由与上述第一实施方式共同的结构所实现的相同的效果。

(第三实施方式)

参照图5对第三实施方式的车辆用空调单元进行说明。在上述第一实施方式的车辆用空调单元中，由滑动式的门机构构成第一空气混合门24a、第二空气混合门24b。与此相对，在本实施方式的车辆用空调单元中，由旋转门构成第一空气混合门24a、第二空气混合门24b。像这样，也能够由旋转门构成第一空气混合门24a、第二空气混合门24b。

在本实施方式中，能够与上述第一实施方式相同地获得由与上述第一实施方式共同的结构所实现的相同的效果。

(第四实施方式)

参照图6对第四实施方式的车辆用空调单元进行说明。本实施方式的车辆用空调单元与上述第一实施方式的车辆用空调单元相比，进一步在具备划分部件13这一点上不同。

划分部件13配置于送风机20的空气流下游侧且加热器芯18的空气流上游侧。划分部件13对上侧旁通通路125a与下侧旁通通路125b之间进行划分，并且从送风机20的空气流下游侧支承送风机20。划分部件13由板状的部件构成。

此外，本实施方式的划分部件13的上侧端部向送风机20的上端的上侧突出，划分部件13的下侧端部向送风机20的下端的下侧突出。

加热器芯18被配置成收纳于划分部件13的上侧端部与下侧端部之间的规定范围ar。

像这样，本实施方式的车辆用空调单元具备对上侧旁通通路125a与下侧旁通通路125b之间进行划分的划分部件13。并且，加热器芯18被配置成收纳于划分部件13的上侧端部与下侧端部之间的规定范围ar。

由于加热器芯18被配置成收纳于在空调壳体12内流动的空气的流量比例较少的划分部件13的上侧端部与下侧端部之间的规定范围ar，因此能够减少空调壳体12内的压力损失。

(其他实施方式)

(1)在上述各实施方式中，以送风机20的旋转轴cl相对于蒸发器16的空气流出面16b大致正交的方式配置送风机20，但也可以以送风机20的旋转轴cl相对于蒸发器16的空气流出面16b交叉的方式倾斜地配置送风机20。

(2)在上述各实施方式中，采用了将从旋转轴cl1的轴向一端侧吸入的空气向旋转轴cl1的径向外方吹送的离心式送风机。与此相对，例如，也能够采用将从旋转轴cl1的轴向一端侧吸入的空气相对于旋转轴cl1向倾斜方向吹送的斜流送风机。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够适当地进行变更。另外，上述各实施方式不是彼此无关的，除了明显不能组合的情况之外，能够适当地进行组合。另外，在上述各实施方式中，对于构成实施方式的要素，除了特别明示为必须的情况以及原理上明显被认为是必须的情况等之外，不一定是必须的，这是不言而喻的。另外，在上述各实施方式中，在提及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值的情况下，除了特别明示为必须的情况以及原理上明显地限定于特定的数的情况等之外，并不限定于其特定的数。另外，在上述各实施方式中，在提及构成要素等的材质、形状、位置关系等时，除了特别明示的情况以及原理上被限定为特定的材质、形状、位置关系等的情况等之外，并不限定于其材质、形状、位置关系等。

(总结)

根据上述各实施方式的一部分或者全部所示的第一～第三观点，具备：空调壳体12；以及送风机20，该送风机20配置于空调壳体12内，并且将从开口部201吸入的空气向旋转轴cl1的径向外方吹送，开口部201设置于旋转轴cl1的一端侧。

进一步具备：蒸发器16，该蒸发器16配置于送风机20的空气流上游侧，并且对在空调壳体12内流动的空气进行冷却；以及加热器芯18，该加热器芯18配置于送风机20的空气流下游侧，并且对由蒸发器16冷却后的空气进行加热。

另外，空调壳体12具备：上侧旁通通路125a，该上侧旁通通路125a使从送风机20吹送的空气绕至加热器芯18的上侧；以及下侧旁通通路125b，该下侧旁通通路125b使从送风机20吹送的空气绕至加热器芯18的下侧。进一步，空调壳体12具有：第一开口部126，该第一开口部126形成于上侧旁通通路125a的空气流下游侧；以及第二开口部128，该第二开口部128形成于下侧旁通通路125b的空气流下游侧。

并且，送风机20被配置成开口部201与蒸发器16的空气流出面16b相对，加热器芯18以上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大的方式配置于空调壳体内。

另外，根据第二观点、第四观点，加热器芯18的供空气流入的空气流入面18a的中心配置于蒸发器16的空气流出面16b的中心的下侧。像这样，通过将加热器芯18的空气流入面18a的中心配置于蒸发器16的空气流出面16b的中心的下侧，能够使上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大。

另外，根据第三观点，在加热器芯18中，该加热器芯18的空气流入面18b的中心配置于送风机20的旋转轴cl1的下侧。像这样，通过将加热器芯18的空气流入面18b的中心配置于送风机20的旋转轴cl1的下侧，也能够使上侧旁通通路125a的通路面积比下侧旁通通路125b的通路面积大。

另外，根据第五观点，送风机20是离心式送风机或斜流送风机。

另外，根据第六观点，具备划分部件，该划分部件配置于送风机的空气流下游侧且加热器的空气流下游侧，并且对上侧旁通通路与下侧旁通通路之间进行划分。并且，加热器被配置成收纳于划分部件的上侧端部与下侧端部之间的规定范围。

像这样，由于加热器被配置成收纳于在空调壳体内流动的空气的流量比例较少的划分部件的上侧端部与下侧端部之间的规定范围，因此能够减少空调壳体内的压力损失。

另外，根据第七观点，在从冷却器的空气流出面侧朝向所述加热器投影时，所述加热器成为在上下方向上被所述送风机遮蔽的大小。因此，与加热器成为不被送风机遮蔽的大小的情况相比，能够减少流路的压力损失。

另外，根据第八观点，第一开口部是与面部吹出口92a～92d连通的面部开口部126，该面部吹出口朝向车室内的乘员的脸部吹送空气。像这样，能够使第一开口部作为面部开口部126。

另外，根据第九观点，第二开口部是与脚部吹出口93a～93b连通的脚部开口部128，该脚部吹出口朝向车室内的乘员的脚边吹送空气。像这样，能够将第二吹出口作为脚部开口部128。