JP2000318434A - Vehicular air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle air conditioner.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、車両用空調装置としては例えば図
7に示すものが知られている。この車両用空調装置10
0では、ブロアモータ101を回転駆動させて車外空気
(外気)又は車内空気(内気)を装置内に吸入すると、
吸入された空気はエバポレータ102を通過する際にエ
バポレータ102の内部の冷媒が気化することにより熱
を奪われて冷やされ、次いで約80℃のエンジン冷却水
が流れるヒータコア103を通過する際にこのヒータコ
ア103から熱を与えられて暖められ、その後車内の所
定位置に設けられた吹出し口であるレジスタ104,1
05,106に至り、そこから車内に吹き出す。なお、
温度の調整は、ヒータコア103を通過する空気の量を
エアミックスダンパ107で調整したり、ヒータコア1
03を流れるエンジン冷却水の水量をウォータバルブ1
08で調整したりすることにより行う。2. Description of the Related Art A conventional air conditioner for a vehicle, for example, shown in FIG. 7 is known. This vehicle air conditioner 10
At 0, when the blower motor 101 is driven to rotate and air outside the vehicle (outside air) or inside air (inside air) is sucked into the device,
The drawn air is cooled by being deprived of heat by evaporating the refrigerant inside the evaporator 102 when passing through the evaporator 102, and then passing through the heater core 103 when passing through the heater core 103 through which the engine cooling water of about 80 ° C. flows. 103 is heated by heat, and thereafter, the registers 104 and 1, which are outlets provided at predetermined positions in the vehicle.
It reaches 05,106 and blows out from there. In addition,
The temperature can be adjusted by adjusting the amount of air passing through the heater core 103 by the air mix damper 107 or by adjusting the heater core 1.
03 to the water valve 1
This is performed by adjusting the value at 08.
【0003】ここで、空気の冷却化について以下に説明
する。気体状の冷媒はコンプレッサ110で高温高圧に
圧縮された後、コンデンサ111で凝縮されて液化し、
次いでエキスパンションバルブ112で急激に膨張され
て低温低圧の霧状となり、この霧状の冷媒がエバポレー
タ102を通過する空気から熱を奪ってエバポレータ1
02の内部で蒸発し、気体状の冷媒となってコンプレッ
サ110に導かれる。Here, cooling of air will be described below. After the gaseous refrigerant is compressed to a high temperature and a high pressure by the compressor 110, it is condensed and liquefied by the condenser 111,
Next, the refrigerant is rapidly expanded by the expansion valve 112 to become a low-temperature and low-pressure mist, and the mist-like refrigerant removes heat from the air passing through the evaporator 102 to form the evaporator 1.
The refrigerant evaporates in the inside of the gas turbine 02 and becomes a gaseous refrigerant and is guided to the compressor 110.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7の
車両用空調装置100では、空気を冷却化するうえでエ
バポレータ102のほかにコンプレッサ110・コンデ
ンサ111・エキスパンションバルブ112などの機器
が必要となり、これらの機器が車両のエンジンルームに
占める割合が高いうえ車重が増える要因にもなる。However, in the vehicle air conditioner 100 shown in FIG. 7, in order to cool the air, equipment such as the compressor 110, the condenser 111, and the expansion valve 112 are required in addition to the evaporator 102. These devices account for a large proportion of the engine room of the vehicle and also contribute to an increase in vehicle weight.
【0005】また、コンプレッサ110は一般にエンジ
ンのクランクプーリよりベルトによって駆動され、ヒー
タコア103はエンジン冷却水を利用して加温するた
め、これらはエンジンを搭載せずモータ駆動のみによっ
て走行する電気自動車には適用できず、またエンジンの
駆動を停止してモータ駆動のみによって走行することの
あるハイブリッド型車両にも適用しやすいとはいいにく
い。Further, the compressor 110 is generally driven by a belt from a crank pulley of the engine, and the heater core 103 is heated by using engine cooling water. Is not applicable, and it is difficult to say that the method is easily applicable to a hybrid vehicle in which the driving of the engine is stopped and the vehicle travels only by driving the motor.
【0006】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、従来に比べて設置スペースが小さく車重も軽量化さ
れる車両用空調装置を提供することを目的とする。ま
た、エンジンの駆動力や冷却水を利用しなくても空調可
能な車両用空調装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a vehicle air conditioner having a smaller installation space and a lighter vehicle weight than conventional ones. It is another object of the present invention to provide a vehicle air conditioner capable of air conditioning without using the driving force of an engine or cooling water.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
車両用空調装置は、インパネ(インストルメントパネル
の略)の裏側にて車両横方向に架設され、内部を縦割り
に二分して第1室及び第2室が形成されたパイプと、前
記パイプの内部にて素子面の一方が第1室に他方が第2
室に面するように配設されたペルチェ素子と、外部から
前記第1室に流入した空気がパイプ軸方向に沿って流通
したあと前記第1室から外部へ流出するように形成され
た第1通気経路と、外部又は車内から前記第2室に流入
した空気がパイプ軸方向に流通したあと前記第2室から
車内へ流出するように形成された第2通気経路とを備え
たことを特徴とする。An air conditioner for a vehicle according to the present invention is installed in a vehicle lateral direction on the back side of an instrument panel (abbreviation of an instrument panel), and the inside of the vehicle is vertically divided into two parts. A pipe in which a first chamber and a second chamber are formed, and one of the element surfaces inside the pipe is a first chamber and the other is a second chamber.
A first Peltier element disposed so as to face the chamber, and a first Peltier element formed so that air flowing into the first chamber from the outside flows along the pipe axial direction and then flows out of the first chamber to the outside. A ventilation path, and a second ventilation path formed so that air that has flowed into the second chamber from outside or from inside the vehicle flows in the pipe axial direction and then flows out of the second chamber into the vehicle. I do.
【0008】ペルチェ素子とは、p型熱電半導体とn型
熱電半導体を一対にして平面状に多数並べ、p型熱電半
導体とn型熱電半導体とが交互に連なるように電気的に
直列に接続された公知の素子であり、これに直流電流を
流すと片面で吸熱、反対の面で発熱する素子のことをい
う。図6はペルチェ素子の一例である。この図におい
て、2つのセラミック基板90、91の間には、対をな
すp型熱電半導体とn型熱電半導体が平面状に多数並べ
られている。例えば、対をなすp型熱電半導体81とn
型熱電半導体82は、上面同士が一枚の銅電極板83で
連結され、p型熱電半導体81の下面が左隣の対のn型
熱電半導体84の下面と一枚の銅電極板85で連結さ
れ、n型熱電半導体82の下面が右隣の対のp型熱電半
導体86の下面と一枚の銅電極板87で連結されてい
る。そして、リード線88からリード線89へ直流電流
を流すと上面側で吸熱され下面側で放熱され、逆向きに
直流電流を流すと上面側で放熱され下面側で吸熱され
る。A Peltier element is composed of a large number of p-type thermoelectric semiconductors and n-type thermoelectric semiconductors arranged in pairs in a plane, and is electrically connected in series so that the p-type thermoelectric semiconductors and the n-type thermoelectric semiconductors are alternately connected. A known element that receives heat on one side and generates heat on the opposite side when a direct current is applied to the element. FIG. 6 shows an example of a Peltier device. In this figure, a large number of pairs of p-type thermoelectric semiconductors and n-type thermoelectric semiconductors are arranged in a plane between two ceramic substrates 90 and 91. For example, a pair of p-type thermoelectric semiconductors 81 and n
The upper surfaces of the p-type thermoelectric semiconductors 82 are connected by one copper electrode plate 83, and the lower surfaces of the p-type thermoelectric semiconductors 81 are connected to the lower surfaces of the n-type thermoelectric semiconductors 84 on the left side by one copper electrode plate 85. The lower surface of the n-type thermoelectric semiconductor 82 is connected to the lower surface of the pair of p-type thermoelectric semiconductors 86 on the right side by one copper electrode plate 87. When a DC current flows from the lead wire 88 to the lead wire 89, heat is absorbed on the upper surface side and heat is dissipated on the lower surface side. When a DC current is passed in the opposite direction, heat is dissipated on the upper surface side and heat is absorbed on the lower surface side.
【0009】本発明の車両用空調装置では、パイプの第
1室にペルチェ素子の一方の素子面が面するように、ま
た第2室に他方の素子面が面するように配設されてい
る。このため、ペルチェ素子にある方向の直流電流を流
すと、第1室の空気はペルチェ素子の放熱作用によって
暖められ、第2室の空気はペルチェ素子の吸熱作用によ
って冷やされる。このとき、第2室には第2通気経路に
より外部又は車内からの空気が供給されては車内へ吹き
出されるが、第1室には第1通気経路により外部からの
空気が絶えず供給されては排出されることにより第1室
での放熱作用が継続されるから、第2室での吸熱作用も
継続され、その結果第2通気経路からは絶えず冷やされ
た状態の空気が吹き出される。一方、これと逆方向に直
流電流を流すと、第1室の空気は吸熱作用によって冷や
され、第2室の空気は放熱作用によって暖められる。こ
のとき、第2室には第2通気経路により外部又は車内か
らの空気が供給されては車内へ吹き出されるが、第1室
には第1通気経路により外部からの空気が絶えず供給さ
れては排出されることにより第1室での吸熱作用が継続
されるから、第2室での放熱作用も継続され、その結果
第2通気経路からは絶えず暖められた状態の空気が吹き
出される。つまり、本発明の車両用空調装置では、ペル
チェ素子に流す直流電流の方向を切り換えることによ
り、クーラ・ヒータに任意に切り換えることができ、車
内の空調が可能となる。もちろん、ペルチェ素子に流す
直流電流の方向を切り換え不能としてクーラ専用又はヒ
ータ専用としてもよい。In the vehicle air conditioner of the present invention, the Peltier element is disposed so that one element surface faces the first chamber of the pipe and the other element surface faces the second chamber. . Therefore, when a DC current in a certain direction is applied to the Peltier element, the air in the first chamber is warmed by the heat radiation action of the Peltier element, and the air in the second chamber is cooled by the heat absorption action of the Peltier element. At this time, air from the outside or the inside of the vehicle is supplied to the second room through the second ventilation path and is blown out into the vehicle. However, air from the outside is constantly supplied to the first room through the first ventilation path. As the heat is discharged, the heat radiation action in the first chamber is continued, and the heat absorption action in the second chamber is also continued. As a result, constantly cooled air is blown out from the second ventilation path. On the other hand, when a direct current is applied in the opposite direction, the air in the first chamber is cooled by the heat absorbing action, and the air in the second chamber is heated by the heat releasing action. At this time, air from the outside or the inside of the vehicle is supplied to the second room through the second ventilation path and is blown out into the vehicle. However, air from the outside is constantly supplied to the first room through the first ventilation path. As the heat is discharged, the heat absorbing action in the first chamber is continued, so that the heat radiating action in the second chamber is also continued. As a result, the constantly warmed air is blown out from the second ventilation path. That is, in the vehicle air conditioner of the present invention, by switching the direction of the direct current flowing through the Peltier element, the air conditioner can be arbitrarily switched to the cooler heater, and the air conditioning in the vehicle can be performed. Of course, the direction of the DC current flowing through the Peltier element may not be switched and may be dedicated to a cooler or a heater.
【0010】このように本発明の車両用空調装置によれ
ば、従来必要とされていたエバポレータ・コンプレッサ
・コンデンサ・ヒータコアなどが不要となり、ペルチェ
素子を内蔵したパイプをインパネ裏側にて車両横方向に
架設するだけでよいため、設置スペースが小さく車重も
軽量化される。As described above, according to the vehicle air conditioner of the present invention, the evaporator, compressor, condenser, heater core, etc., which were conventionally required, are not required, and the pipe containing the Peltier element can be mounted on the back of the instrument panel in the lateral direction of the vehicle. Since only installation is required, the installation space is small and the vehicle weight is reduced.
【0011】本発明の車両用空調装置において、前記パ
イプは、インパネリインホースメントであることが好ま
しい。インパネリインホースメントは、ステアリングサ
ポート・オーディオ機器・エアバッグ等を取り付けるた
めのものであり、インパネの裏側にて車両横方向に架設
されているものである。つまり、既存の車両部品である
インパネリインホースメントを利用するため、設置スペ
ースおよび車重軽量化の点で一層有利となる。In the vehicle air conditioner of the present invention, it is preferable that the pipe is an instrument panel reinforcement. The instrument panel reinforcement is for mounting a steering support, audio equipment, an airbag, and the like, and is installed in the vehicle lateral direction on the back side of the instrument panel. That is, since the instrument panel reinforcement, which is an existing vehicle component, is used, it is more advantageous in terms of installation space and vehicle weight and weight.
【0012】本発明の車両用空調装置において、前記第
1室をパイプ軸方向に沿って流通した後の空気を利用し
て前記第2通気経路から車内へ流出する空気の温度を調
節する温度調節機構を備えていてもよい。例えば、外部
又は車内から前記第2室に流入した空気が第2室で吸熱
作用を受ける場合にはその空気は第2室を通過したあと
低温状態となるが、この空気の温度を調節するために第
1室で放熱作用を受けて暖められた空気を利用する。こ
の結果、従来のようにエンジン冷却水を利用したヒータ
コアを用いることなく空気の温度調節が可能になる。In the air conditioner for a vehicle according to the present invention, the temperature of the air flowing out of the second ventilation path into the vehicle is adjusted by utilizing the air that has flowed through the first chamber along the pipe axis direction. A mechanism may be provided. For example, when air that has flowed into the second chamber from outside or inside the vehicle is subjected to an endothermic action in the second chamber, the air becomes low temperature after passing through the second chamber. Then, the air heated by the heat radiation in the first chamber is used. As a result, the temperature of air can be adjusted without using a heater core using engine cooling water as in the related art.
【0013】本発明の車両用空調装置は、エンジン駆動
により走行する自動車に適用できることはいうまでもな
いが、特に電気自動車又はハイブリッド型車両に適して
いる。従来の車両用空調装置の構成部品のいくつかはエ
ンジンの駆動力を利用したりエンジンの冷却水を利用し
たりしていたため、エンジンを搭載していない電気自動
車やエンジンを駆動させずにモータ駆動のみで走行する
ことのあるハイブリッド型車両ではこのような従来の車
両用空調装置が適しているとは言いにくかった。これに
対して本発明の車両用空調装置は、エンジンの駆動力等
を利用しないため、電気自動車又はハイブリッド型車両
に適しているのである。エンジン駆動により走行する通
常の自動車にも適用できることはいうまでもないが、The vehicle air conditioner of the present invention can be applied to an automobile driven by an engine, but is particularly suitable for an electric automobile or a hybrid vehicle. Some of the components of the conventional vehicle air conditioner use the driving power of the engine or the cooling water of the engine, so the electric motor without the engine or the motor drive without driving the engine It has been difficult to say that such a conventional vehicle air conditioner is suitable for a hybrid vehicle that can travel only by itself. On the other hand, the vehicle air conditioner of the present invention does not use the driving force of the engine or the like, and is therefore suitable for electric vehicles or hybrid vehicles. It goes without saying that it can be applied to ordinary cars that run with the engine driven,
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】[第1実施形態]図1は本実施形
態の全体を表す斜視図、図2は図1のA−A断面図、図
3は本実施形態の装置構成と空気の流れを表す概略説明
図である。本実施形態の車両用空調装置10は、インパ
ネリインホースメント11とペルチェ素子12と第1通
気経路13と第2通気経路14から構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view showing the whole of the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. It is a schematic explanatory drawing showing a flow. The vehicle air conditioner 10 of this embodiment includes an instrument panel reinforcement 11, a Peltier element 12, a first ventilation path 13, and a second ventilation path 14.
【0015】インパネリインホースメント11は、図示
しないステアリングサポート・オーディオ機器・エアバ
ッグ等を取り付けるための補強用パイプである。このイ
ンパネリインホースメント11の一端はブラケット15
によりパイプ穴が塞がれ、他端はパイプが押しつぶされ
て平面化され、この平面化された部分にボルト締結用の
長穴16,16が設けられている。また、インパネリイ
ンホースメント11は、インパネの裏側にて左右のフロ
ントピラー(図示せず)にブラケット15および長穴1
6,16を介してボルト締結され、その結果車両横方向
に架設される。更に、インパネリインホースメント11
の側面のうち車内側には、左側・中央・右側のそれぞれ
に通気口17,18,19が設けられ、通気口17と通
気口18との間および通気口18と通気口19との間に
は外気又は内気を送り込むための吸気パイプ20,21
が接続されている。この吸気パイプ20,21の上流側
にはブロアモータ22が設けられている。一方、インパ
ネリインホースメント11の側面のうち車両前方側に
は、左端近傍に車外の空気を送り込むための吸気パイプ
23が接続され、右端近傍に車外へ空気を送り出すため
の排気パイプ24が接続されている。この吸気パイプ2
3の上流側にもブロアモータ25が設けられている。な
お、左端に排気パイプ24、右端に吸気パイプ23を接
続してもよい。The instrument panel reinforcement 11 is a reinforcing pipe for mounting a steering support, audio equipment, an airbag, and the like (not shown). One end of the instrument panel reinforcement 11 is a bracket 15
, The pipe hole is closed, and the other end is flattened by crushing the pipe, and the flattened portion is provided with long holes 16 for bolt fastening. Also, the instrument panel reinforcement 11 is provided with brackets 15 and slots 1 on left and right front pillars (not shown) on the back side of the instrument panel.
The bolts are fastened via the tires 6 and 16, and as a result, the vehicle is installed in the lateral direction of the vehicle. Furthermore, instrument panel reinforcement 11
On the inside of the vehicle, vents 17, 18, and 19 are provided on the left, center, and right sides, respectively, between the vents 17 and 18, and between the vents 18 and 19. Are intake pipes 20 and 21 for introducing outside air or inside air.
Is connected. A blower motor 22 is provided upstream of the intake pipes 20 and 21. On the other hand, on the side of the instrument panel reinforcement 11, on the front side of the vehicle, an intake pipe 23 for sending air outside the vehicle is connected near the left end, and an exhaust pipe 24 for sending air outside the vehicle is connected near the right end. ing. This intake pipe 2
A blower motor 25 is also provided upstream of 3. Note that the exhaust pipe 24 may be connected to the left end, and the intake pipe 23 may be connected to the right end.
【0016】インパネリインホースメント11には、内
部を縦割りに二分する仕切部材26が設けられている。
この仕切部材26はインパネリインホースメント11の
左端から右端までを第1室S1と第2室S2に分離して
いる。また、仕切部材26には複数の箇所にペルチェ素
子12を取り付けるための開口26aが設けられてい
る。なお、第1室S1は車両前方側、第2室S2は車両
後方側つまり車内側に位置している。The instrument panel reinforcement 11 is provided with a partition member 26 for vertically dividing the inside into two.
The partition member 26 separates the left and right ends of the instrument panel reinforcement 11 into a first chamber S1 and a second chamber S2. Further, the partition member 26 is provided with openings 26a for mounting the Peltier elements 12 at a plurality of locations. The first room S1 is located on the front side of the vehicle, and the second room S2 is located on the rear side of the vehicle, that is, on the inside of the vehicle.
【0017】ペルチェ素子12は、仕切部材26に設け
た開口26aに取り付けられている。このペルチェ素子
12は、インパネリインホースメント11の内部にて素
子面の一方が第1室S1に他方が第2室S2に面するよ
うに配設され、両面にアルミ製のフィン27,28が設
けられている。また、ペルチェ素子12は、2本のリー
ド線29,30を利用して、直列的に接続されたp型熱
電半導体とn型熱電半導体(図6参照)に直流電流を流
すことができる。なお、ペルチェ素子12の取り付けら
れた仕切部材26は、第1室S1と第2室S2とをほぼ
完全に独立させており、各室の空気がインパネリインホ
ースメント11の内部で混ざり合うことはない。このた
め各室での吸熱・放熱が効率的に行われる。また、各室
での吸熱・放熱の効率を向上させることを考慮すれば、
仕切部材26は断熱性を有していることが好ましい。更
に、図3に示すように適当な間隔を空けて仕切部材26
に配設してもよいが、複数のペルチェ素子12はパイプ
軸方向に隙間なく詰めて仕切部材26に配設してもよ
い。The Peltier element 12 is attached to an opening 26a provided in the partition member 26. The Peltier element 12 is disposed inside the instrument panel reinforcement 11 such that one of the element surfaces faces the first chamber S1 and the other faces the second chamber S2, and aluminum fins 27 and 28 are provided on both sides. Is provided. Further, the Peltier element 12 can flow DC current to the p-type thermoelectric semiconductor and the n-type thermoelectric semiconductor (see FIG. 6) connected in series by using the two lead wires 29 and 30. The partition member 26 to which the Peltier element 12 is attached makes the first chamber S1 and the second chamber S2 almost completely independent, and the air in each chamber is not mixed inside the instrument panel reinforcement 11. Absent. For this reason, heat absorption and heat dissipation in each room are performed efficiently. Also, considering the efficiency of heat absorption and heat dissipation in each room,
It is preferable that the partition member 26 has heat insulation. Further, as shown in FIG.
However, the plurality of Peltier elements 12 may be arranged in the partition member 26 without gaps in the pipe axial direction.
【0018】第1通気経路13は、ブロアモータ25が
駆動されることにより外部から吸気パイプ23を経て第
1室S1に流入した空気がパイプ軸方向に流通したあと
排気パイプ24を経て第1室S1から外部へ流出するよ
うに形成されている。つまり第1通気経路13は、吸気
パイプ23、第1室S1、排気パイプ24から構成さ
れ、吸気パイプ23から第1室S1を経て排気パイプ2
4へ抜ける経路である。When the blower motor 25 is driven, the air flowing into the first chamber S1 from the outside through the intake pipe 23 flows in the axial direction of the pipe after the blower motor 25 is driven. It is formed so as to flow out from the outside. That is, the first ventilation path 13 includes the intake pipe 23, the first chamber S1, and the exhaust pipe 24.
This is the route to 4.
【0019】第2通気経路14は、ブロアモータ22が
駆動されることにより外部又は車内から吸気パイプ2
0,21を経て第2室S2に流入した空気がパイプ軸方
向に流通した後いずれかの通気口17,18,19を経
て車内へ流出するように形成されている。つまり第2通
気経路14は、吸気パイプ20,21、第2室S2、通
気口17,18,19から構成され、吸気パイプ20,
21から第2室S2を経た後いずれかの通気口17,1
8,19を介して車内へ抜ける経路である。なお、各通
気口17,18,19は、図示しないインパネのレフト
レジスタ・センタレジスタ・ライトレジスタにそれぞれ
連通されている。When the blower motor 22 is driven, the second ventilation passage 14 is connected to the intake pipe 2 from the outside or the inside of the vehicle.
The air that has flowed into the second chamber S2 via 0, 21 flows in the axial direction of the pipe, and then flows out of the vehicle through any of the vents 17, 18, 19. That is, the second ventilation path 14 includes the intake pipes 20 and 21, the second chamber S2, and the ventilation ports 17, 18, and 19.
After passing through the second chamber S2 from 21, any of the vents 17, 1
This is a route that passes through the inside of the vehicle via 8, 19. The vents 17, 18, and 19 are respectively connected to left registers, center registers, and right registers of the instrument panel (not shown).
【0020】次に、本実施形態の車両用空調装置10の
動作について説明する。ペルチェ素子12の2本のリー
ド線29,30の一方にプラスの電極端子、他方にマイ
ナスの電極端子を接続して所定方向に直流電流を流す
と、第1室S1の空気はペルチェ素子12の放熱作用に
よって暖められ、第2室S2の空気はペルチェ素子12
の吸熱作用によって冷やされる。このとき、第2室S2
には第2通気経路14により外気又は内気が供給されて
は車内へ吹き出されるが、第1室S1には第1通気経路
13により外気が絶えず供給されては排出されることに
より第1室S1での放熱作用が継続されるから、第2室
S2での吸熱作用も継続され、その結果各通気口17,
18,19からは絶えず冷やされた状態の空気が吹き出
される。一方、これと逆方向に直流電流を流すと、第1
室S1の空気は吸熱作用によって冷やされ、第2室S2
の空気は放熱作用によって暖められる。このとき、第2
室S2には第2通気経路14により外気又は内気が供給
されては車内へ吹き出されるが、第1室S1には第1通
気経路13により外気が絶えず供給されては排出される
ことにより第1室S1での吸熱作用が継続されるから、
第2室S2での放熱作用も継続され、その結果各通気口
17,18,19からは絶えず暖められた状態の空気が
吹き出される。つまり、車両用空調装置10では、ペル
チェ素子12に流す直流電流の方向を切り換えることに
より、クーラ・ヒータに任意に切り換えることができ、
車内の空調が可能となる。Next, the operation of the vehicle air conditioner 10 of the present embodiment will be described. When a positive electrode terminal is connected to one of the two lead wires 29 and 30 of the Peltier element 12 and a negative electrode terminal is connected to the other, a DC current flows in a predetermined direction. The air in the second chamber S2 is heated by the heat radiation action,
Is cooled by the endothermic effect of At this time, the second chamber S2
Is supplied with outside air or inside air through the second ventilation path 14 and is blown out into the vehicle. However, outside air is constantly supplied and discharged through the first ventilation path 13 from the first chamber S1 to the first chamber S1. Since the heat radiating action in S1 is continued, the heat absorbing action in the second chamber S2 is also continued.
Air that is constantly cooled is blown out from the air outlets 18 and 19. On the other hand, when a DC current flows in the opposite direction, the first
The air in the chamber S1 is cooled by an endothermic effect, and
The air is warmed by the heat radiation action. At this time, the second
The outside air or the inside air is supplied to the room S2 by the second ventilation path 14 and is blown out into the vehicle. However, the outside air is constantly supplied to the first chamber S1 by the first ventilation path 13 and is discharged therefrom. Since the endothermic action in one chamber S1 is continued,
The heat radiation action in the second chamber S2 is also continued, and as a result, air in a constantly warmed state is blown out from each of the vents 17, 18, and 19. That is, in the vehicle air conditioner 10, by switching the direction of the DC current flowing through the Peltier element 12, the vehicle air conditioner 10 can be arbitrarily switched to the cooler heater.
Air conditioning inside the vehicle becomes possible.
【0021】以上詳述したように本実施形態の車両用空
調装置10によれば、従来必要とされていたエバポレー
タ・コンプレッサ・コンデンサなどが不要となり、従来
より車両に存在するインパネリインホースメント11の
内部にペルチェ素子12を内蔵する構成であるため、設
置スペースが小さく車重も軽量化されるという効果が得
られる。また、既存の車両部品であるインパネリインホ
ースメント11を利用しているため、設置スペースおよ
び車重軽量化の点で一層有利となる。As described above in detail, according to the vehicle air conditioner 10 of the present embodiment, the evaporator, compressor, condenser, etc., which have been required conventionally, are not required, and the instrument panel reinforcement 11 existing in the vehicle conventionally is eliminated. Since the configuration is such that the Peltier element 12 is built in, the effect that the installation space is small and the vehicle weight is reduced is obtained. Further, since the instrument panel reinforcement 11, which is an existing vehicle component, is used, it is more advantageous in terms of installation space and vehicle weight and weight.
【0022】[第2実施形態]図4は本実施形態の装置
構成と空気の流れを表す概略説明図である。本実施形態
の車両用空調装置50は、第1実施形態と比べて第2通
気経路が異なる以外は同じ構成である。このため、同じ
構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略す
る。[Second Embodiment] FIG. 4 is a schematic explanatory view showing the configuration of the apparatus of this embodiment and the flow of air. The vehicle air conditioner 50 of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the second ventilation path is different. Therefore, the same reference numerals are given to the same components, and the description thereof will be omitted.
【0023】本実施形態では、インパネリインホースメ
ント11の側面のうち車内側(つまり第2室S2側)に
は、左端近傍に車外又は車内の空気を送り込むための吸
気パイプ52が接続され、右端近傍に車内へ空気を送り
出すための送気パイプ53が接続されている。この吸気
パイプ52の上流側には図示しないブロアモータが設け
られている。また、送気パイプ53の下流側は分岐され
ていて、各分岐部分はインパネに設けられた複数のレジ
スタ55,56,57に接続されている。なお、図4で
は黒矢印は第1通気経路13を表し、白抜き矢印は第2
通気経路54を表す。この実施形態によれば第1実施形
態と同様の効果が得られる。In the present embodiment, an intake pipe 52 for feeding air outside or inside the vehicle is connected near the left end to the inside of the vehicle (that is, the second chamber S2 side) of the side surface of the instrument panel reinforcement 11, and the right end is connected to the right end. An air supply pipe 53 for sending air into the vehicle is connected to the vicinity. An unillustrated blower motor is provided upstream of the intake pipe 52. Further, the downstream side of the air supply pipe 53 is branched, and each branch portion is connected to a plurality of registers 55, 56, 57 provided in the instrument panel. In FIG. 4, the black arrow indicates the first ventilation path 13, and the white arrow indicates the second ventilation path 13.
Represents a ventilation path 54. According to this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
【0024】[第3実施形態]図5は本実施形態の装置
構成と空気の流れを表す概略説明図である。本実施形態
の車両用空調装置60は、第2実施形態と比べて温度調
節機構が付加された以外は同じ構成である。このため、
同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省
略する。[Third Embodiment] FIG. 5 is a schematic explanatory view showing the configuration of the apparatus of this embodiment and the flow of air. The vehicle air conditioner 60 of the present embodiment has the same configuration as the second embodiment except that a temperature control mechanism is added. For this reason,
The same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0025】本実施形態では、各レジスタ55,56,
57に分岐される手前の送気パイプ53内にヒータコア
61が設けられ、またヒータコア61の手前にはヒータ
コア61を通過する空気の量を調整するためのエアミッ
クスダンパ62が設けられている。このヒータコア61
はエンジン冷却水を利用してもよいが、ここでは排気パ
イプ24にエアバルブ63を取り付け、第1室S1を通
過した空気をエアバルブ63を介してヒータコア61に
送り込み、その後ヒータコア61から外部へ排出される
経路が形成されている。なお、ヒータコア61、エアミ
ックスダンパ62、エアバルブ63が本発明の温度調節
機構に相当する。また、図5では黒矢印は第1通気経路
13を表し、白抜き矢印は第2通気経路64を表す。In this embodiment, each of the registers 55, 56,
A heater core 61 is provided in an air supply pipe 53 before branching to 57, and an air mix damper 62 for adjusting the amount of air passing through the heater core 61 is provided before the heater core 61. This heater core 61
May use engine cooling water, but here, an air valve 63 is attached to the exhaust pipe 24, and air that has passed through the first chamber S1 is sent to the heater core 61 through the air valve 63, and then discharged from the heater core 61 to the outside. Path is formed. Note that the heater core 61, the air mix damper 62, and the air valve 63 correspond to a temperature control mechanism of the present invention. In FIG. 5, a black arrow indicates the first ventilation path 13, and a white arrow indicates the second ventilation path 64.
【0026】本実施形態は上記第1実施形態の作用効果
を奏するほか、次の作用効果も奏する。すなわち、外部
又は車内から第2室S2に流入した空気が第2室S2で
ペルチェ素子12の吸熱作用を受ける場合には、その空
気は第2室S2を通過したあと除湿されると共に冷却さ
れた状態となる。この第2室S2を通過したあとの空気
については、ヒータコア61を通過する量をエアミック
スダンパ62で調整したり、ヒータコア61を流れる空
気量をエアバルブ63で調整したりすることにより、微
妙な温度調整を行うことができる。また、この車両用空
調装置60は、エンジンの駆動力やエンジンの冷却水を
利用しないため、エンジンを搭載していない電気自動車
やエンジンを駆動させずにモータ駆動のみで走行するこ
とのあるハイブリッド型車両に適している。なお、図5
には示されていないが、温度制御ユニットを設けて、こ
の温度制御ユニットが車内温度を検出する温度センサか
らの検出信号を入力し、車内温度が設定温度と一致する
ようにエアミックスダンパ62やエアバルブ63を制御
するようにしてもよい。これによりオートエアコンが実
現可能となる。This embodiment has the following functions and effects in addition to the functions and effects of the first embodiment. That is, when the air flowing into the second chamber S2 from the outside or the inside of the vehicle receives the heat absorbing action of the Peltier element 12 in the second chamber S2, the air is dehumidified and cooled after passing through the second chamber S2. State. With respect to the air that has passed through the second chamber S2, the amount of air passing through the heater core 61 is adjusted by the air mix damper 62, or the amount of air flowing through the heater core 61 is adjusted by the air valve 63, so that the temperature of the air can be changed. Adjustments can be made. In addition, since the vehicle air conditioner 60 does not use the driving force of the engine or the cooling water of the engine, the vehicle air conditioner 60 may be driven only by the motor drive without driving the electric vehicle without the engine or the engine. Suitable for vehicles. FIG.
Although not shown, a temperature control unit is provided, the temperature control unit inputs a detection signal from a temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle, and controls the air mix damper 62 and the air mix damper 62 so that the temperature inside the vehicle matches the set temperature. The air valve 63 may be controlled. Thereby, an automatic air conditioner can be realized.
【0027】なお、本発明は、上記実施形態に何ら限定
されることなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限
り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。例
えば、上記実施形態では仕切部材26を用いたが、ペル
チェ素子12をパイプ軸方向に隙間なく配設する場合に
はフィン27,28のいずれか一方を仕切部材としても
よい。It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the technical scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the partition member 26 is used. However, when the Peltier element 12 is arranged without a gap in the pipe axis direction, one of the fins 27 and 28 may be used as the partition member.
【図1】 第1実施形態の車両用空調装置の全体を表す
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an entire vehicle air conditioner according to a first embodiment.
【図2】 図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】 第1実施形態の装置構成と空気の流れを表す
概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory diagram illustrating a device configuration and a flow of air according to the first embodiment.
【図4】 第2実施形態の装置構成と空気の流れを表す
概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram illustrating a device configuration and a flow of air according to a second embodiment.
【図5】 第3実施形態の装置構成と空気の流れを表す
概略説明図である。FIG. 5 is a schematic explanatory diagram illustrating a device configuration and a flow of air according to a third embodiment.
【図6】 ペルチェ素子の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a Peltier element.
【図7】 従来の車両用空調装置の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional vehicle air conditioner.
10・・・車両用空調装置、11・・・インパネリイン
ホースメント、12・・・ペルチェ素子、13・・・第
1通気経路、14・・・第2通気経路、17〜19・・
・通気口、20・・・吸気パイプ、22・・・ブロアモ
ータ、23・・・吸気パイプ、24・・・排気パイプ、
25・・・ブロアモータ、27,28・・・フィン、2
9,30・・・リード線、S1・・・第1室、S2・・
・第2室。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle air conditioner, 11 ... Instrument panel reinforcement, 12 ... Peltier element, 13 ... 1st ventilation path, 14 ... 2nd ventilation path, 17-19 ...
Vent port, 20: intake pipe, 22: blower motor, 23: intake pipe, 24: exhaust pipe,
25: blower motor, 27, 28: fin, 2
9, 30 ... lead wire, S1 ... first room, S2 ...
・ Second room.
Claims (4)
れ、内部を縦割りに二分して第1室及び第2室が形成さ
れたパイプと、 前記パイプの内部にて素子面の一方が第1室に他方が第
2室に面するように配設されたペルチェ素子と、 外部から前記第1室に流入した空気がパイプ軸方向に沿
って流通したあと前記第1室から外部へ流出するように
形成された第1通気経路と、 外部又は車内から前記第2室に流入した空気がパイプ軸
方向に流通したあと前記第2室から車内へ流出するよう
に形成された第2通気経路とを備えたことを特徴とする
車両用空調装置。1. A pipe which is erected in the lateral direction of a vehicle on the back side of an instrument panel and has a first chamber and a second chamber formed by dividing the inside into two vertically, and one of element surfaces inside the pipe is A Peltier element disposed in the first chamber such that the other faces the second chamber, and air flowing into the first chamber from outside flows along the pipe axis direction and then flows out of the first chamber to the outside. And a second ventilation path formed so that air flowing into the second chamber from outside or from inside the vehicle flows in the pipe axial direction and then flows out of the second chamber into the vehicle. A vehicle air conditioner comprising:
トである請求項1記載の車両用空調装置。2. The air conditioner for a vehicle according to claim 1, wherein the pipe is an instrument panel reinforcement.
した後の空気を利用して前記第2通気経路から車内へ流
出する空気の温度を調節する温度調節機構を備えたこと
を特徴とする請求項1又は2記載の車両用空調装置。3. A temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of air flowing out of the second ventilation path into the vehicle by using air after flowing through the first chamber along the pipe axis direction. The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein
いられる請求項3記載の車両用空調装置。4. The vehicle air conditioner according to claim 3, which is used for a hybrid vehicle or an electric vehicle.
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