JP2005081975A

JP2005081975A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2005081975A
Application number: JP2003315382A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Azuma; 謙一郎東
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2003-09-08
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-08
Also published as: JP4346388B2

Abstract

【課題】デフフットモード及びバイレベルモードのときに、デフロスタ口やベント口からの調和空気の温度と、フット口からの調和空気の温度との差が大きくなり過ぎないようにして乗員が違和感を感じるのを防止するとともに、ベントモード及びデフロスタモードのときに調和空気の吹出量を十分に得る。
【解決手段】エアミックス空間２９に可動式の板状ガイド手段４３を設ける。デフフットモード及びバイレベルモードのときに、ガイド手段４３を移動させて温風通路２１からエアミックス空間２９に流入した温風を冷風導入側へ案内する。ベントモード及びデフロスタモードのときにエアミックス空間２９の調和空気をデフロスタ口１２及びベント口１３へ案内するようにガイド手段４３を移動させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車室内の複数箇所に選択的に調和空気を吹き出させるようにした車両用空気調和装置に関する。

従来より、例えば、自動車に搭載される車両用空気調和装置は、特許文献１に開示されているように、熱交換器を収容したケーシングの空気導入口から該ケーシング内部の空気通路に導入した空気を前記熱交換器により調和空気とした後、該調和空気をフロントガラス内面へ向けて吹き出させるデフロスタ口、乗員の顔や胸に向けて吹き出させるベント口及び乗員の足下に向けて吹き出させるフット口のうち少なくとも１つから吹き出させるように構成されている。

前記車両用空気調和装置では、冷却用熱交換器が配設された冷風通路と、加熱用熱交換器が配設された温風通路とをエアミックス空間に連通させて、両通路からの空気をエアミックス空間において混合させることにより調和空気を生成している。このエアミックス空間には、デフロスタ口及びベント口に接続される第１通路の上流端が温風通路から離れた箇所に連通し、また、フット口に接続される第２通路の上流端が温風通路に近接して連通している。このように第２通路の上流端を温風通路に近接させることにより、調和空気をデフロスタ口及びフット口から吹き出させる吹出モードや、ベント口及びフット口から吹き出させる吹出モードのときに、フット口からの調和空気の温度が相対的に高くなり、乗員が足下に冷たさを感じるのを防止できて快適性を向上させることができる。
特開平１１−２２２０２１号公報（第３〜５頁、図１）

ところが、前記特許文献１の車両用空気調和装置では、冷風及び温風通路から空気をエアミックス空間に導入して混合させるようにしているため、ケーシングに導入された空気量が多い場合等には、それら両通路からの空気の流速が速くなって、十分に混合されずに第１通路や第２通路へ流入することがあり、この場合には、第２通路にはその上流端が温風通路に近接しているため温風通路から空気が多く流入する一方、第１通路にはその上流端が温風通路から離れているため冷風通路から空気が多く流入し、その結果、フット口から吹き出す調和空気の温度が相対的に高くなり過ぎて乗員が違和感を感じることになる。

また、一般に、車両用空気調和装置においては、フロントガラスの曇りを積極的に晴らすためにデフロスタ口から調和空気を吹き出させる吹出モードや、車室を急速に冷房するためにベント口から調和空気を吹き出させる吹出モードがあり、これらの吹出モードでは、調和空気の量が多く設定される。ところが、前記特許文献１の空気調和装置においては、調和空気をデフロスタ口やベント口から吹き出させる吹出モードのときには、第２通路が閉じられて調和空気が第１通路のみを流れることとなるため、エアミックス空間の多量の調和空気を第１通路へスムーズに流入させることが難しく、デフロスタ口やベント口からの調和空気の吹出量が十分に得られない虞れがある。

本発明は斯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、調和空気をデフロスタ口及びベント口の少なくとも一方と、フット口とから吹き出させる吹出モードのときに、フット口からの調和空気の温度が相対的に高くなり過ぎないようにして乗員が違和感を感じるのを防止し、かつ、調和空気をデフロスタ口やベント口から吹き出させる吹出モードのときに、エアミックス空間の調和空気を第１通路へスムーズに流入させるようにして吹出量が十分に得られる車両用空気調和装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明では、調和空気をデフロスタ口及びベント口の少なくとも一方と、フット口とから吹き出させる吹出モードのときには、温風通路からの空気をエアミックス空間の冷風導入側へ案内し、デフロスタ口やベント口から吹き出させる吹出モードのときには、エアミックス空間の調和空気を第１通路へ案内するガイド手段を設けた。

具体的には、空気導入口と、デフロスタ口、ベント口及びフット口を含む複数の空気吹出口とが形成されたケーシングを備え、該ケーシング内部には、冷却用熱交換器が配設された冷風通路と、加熱用熱交換器が配設された温風通路と、前記冷風及び温風通路からの空気を導入して混合させ調和空気を生成するエアミックス空間と、該エアミックス空間に連通して前記デフロスタ口及びベント口の少なくとも一方に接続される第１通路と、前記エアミックス空間における第１通路連通箇所よりも温風通路に近い側に連通して前記フット口に接続される第２通路とを備え前記空気導入口及び空気吹出口に連通する空気通路を設け、該空気通路には、前記エアミックス空間から第１及び第２通路へ流れる調和空気の量を変更して吹出モードを切り替えるモード切替ドアを設け、前記エアミックス空間には、前記モード切替ドアにより第１及び第２通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、前記温風通路からエアミックス空間に流入した空気を該エアミックス空間の冷風導入側へ案内する一方、前記モード切替ドアにより第１通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、エアミックス空間の調和空気を第１通路へ案内するガイド手段を設ける構成とする。

この構成によれば、空気が空気導入口からケーシング内部の空気通路に導入されると、この空気は、冷風通路で冷却用熱交換器により冷却されて冷風となる一方、温風通路で加熱用熱交換器により加熱されて温風となる。これら冷風及び温風は、エアミックス空間に流入して混合されて調和空気となる。

冷風及び温風がエアミックス空間で混合される際、第１及び第２通路へ調和空気を流入させてデフロスタ口とフット口とから吹き出させる吹出モードや、ベント口とフット口とから吹き出させる吹出モードとされているときには、温風通路からの温風がガイド手段によりエアミックス空間の冷風導入側に案内され、この温風とエアミックス空間に流入した冷風とが十分に混合されることとなる。そして、エアミックス空間の調和空気は第１及び第２通路に流入し、この際、第２通路はエアミックス空間の温風通路に近い側に連通しているので、第２通路へ流入する調和空気の温度は第１通路へ流入する調和空気の温度よりも高くなる。これにより、相対的に高い温度の調和空気がフット口から吹き出すので、乗員が足下に冷たさを感じることはない。しかも、この第１及び第２通路へ流入する調和空気の温度差は、前記のように冷風と温風とが十分に混合しているため、適切な範囲に収まり、これにより、デフロスタ口とフット口とから吹き出す調和空気の温度差、また、ベント口とフット口とから吹き出す調和空気の温度差が大きくなり過ぎることはない。

一方、調和空気をデフロスタ口やベント口から吹き出させる吹出モードとされているときには、ガイド手段によりエアミックス空間の調和空気が第１通路へ案内され、調和空気が第１通路へスムーズに流入する。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、第１通路の上流端と第２通路の上流端とを並ぶように位置付け、モード切替ドアは、エアミックス空間に設けられ前記第１及び第２通路の上流端が並ぶ方向に回動する閉止壁部を有するロータリドアであり、ガイド手段を、前記ロータリドアと一体的に設ける構成とする。

この構成によれば、モード切替ドアを回動させることにより、エアミックス空間から第１及び第２通路へ流れる調和空気の量が変更される。また、ガイド手段がモード切替ドアの回動により各吹出モードに対応して移動し、このガイド手段により各吹出モードにおいて空気を案内することが可能となる。

請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、ガイド手段を、モード切替ドアにより第１及び第２通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、温風通路の下流端近傍からエアミックス空間の冷風導入側へ向かって延びる一方、前記モード切替ドアにより第１通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、前記第１通路へ向かって延びる可動式の板状体で構成する。

この構成によれば、ガイド手段の構成を簡単にしながら、各吹出モードで空気を確実に案内することが可能となる。

請求項１の発明によれば、デフロスタ口及びベント口の少なくとも一方に接続される第１通路をエアミックス空間に連通させ、フット口に接続される第２通路をエアミックス空間の第１通路連通箇所よりも温風通路に近い側に連通させ、第１及び第２通路へ調和空気が流れる吹出モードされたときに、ガイド手段により温風通路からの空気をエアミックス空間の冷風導入側へ案内するようにしたので、エアミックス空間において冷風と温風とが十分に混合して、デフロスタ口やベント口から吹き出す調和空気の温度と、フット口から吹き出す調和空気の温度との差を適切な範囲にすることができて、乗員が違和感を感じるのを防止できる。そして、第１通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、前記ガイド手段によりエアミックス空間の調和空気を第１通路へ案内するようにしたので、エアミックス空間の多量の調和空気を第１通路へスムーズに流入させることができて、デフロスタ口やベント口からの調和空気の吹出量を十分に得ることができる。

請求項２の発明によれば、モード切替ドアをロータリドアとし、ガイド手段をモード切替ドアと一体的に設けたので、アクチュエータやリンク機構等を設けることなく各吹出モードに応じてガイド手段を移動させて空気を案内することができて、ガイド手段を設けることに伴う空気調和装置のコスト増加を抑制できるとともに、軽量化を図ることができる。

請求項３の発明によれば、ガイド手段を板状に形成したので、ガイド手段の構造を簡単にしながら空気を確実に案内することができて、ガイド手段のコストを低減できる。

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、実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、「前」とは車両の前側を、また、「後」とは車両の後側を、さらに、「左」とは車両の左側を、さらにまた、「右」とは車両の右側をそれぞれ表すこととしている。

《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る車両用空気調和装置１を示し、この車両用空気調和装置１は、図示しないが自動車のインストルメントパネル内に配設されている。

前記空気調和装置１は、樹脂製の左側ケース構成部材（図示せず）及び右側ケース構成部材２を組み合わせてなるケーシング３を備えている。このケーシング３の上半部前側には、送風ファン５を収容するファンハウジング７が他の部分と一体に形成されている。送風ファン５からの空気は、ケーシング３内部の前端側を下方へ流れて、該ケーシング３の下半部に収容された冷却用熱交換器としてのエバポレータ１０と、加熱用熱交換器としてのヒータコア１１とを通過して調和空気とされた後、ケーシング３の後側に形成されたデフロスタ口１２、ベント口１３及びフット口１４から車室に供給されるようになっている。

前記ファンハウジング７は、左右方向に延びる中心線を有する円筒状をなし、このファンハウジング７の中央部分に、送風ファン５を構成するシロッコファンがその回転軸を左右方向に向けた状態で収容されている。ファンハウジング７の送風ファン５周りには、該送風ファン５から吹き出した空気の流れが集合する空気流出通路１７が形成され、この空気流出通路１７の下流端は、ファンハウジング７の下側で開口している。また、ファンハウジング７の左側壁には、前記送風ファン５を駆動するためのモータ（図示せず）の取付口１８が形成されている。モータ取付口１８には、モータが左右方向に延びる出力軸をファンハウジング７内に臨ませて気密状に取り付けられている。このモータの出力軸に前記送風ファン５が回転一体に取り付けられている。

前記ファンハウジング７の右側壁には吸込口１９が形成され、該吸込口１９には、図示しないインテークボックスが接続されている。このインテークボックスには、車室外の空気を導入する外気導入口と、車室内の空気を導入する内気導入口とが形成されている。これら外気導入口及び内気導入口は、インテークボックス内部に配設された内外気切替ドアにより開閉されるようになっている。

ケーシング３内部の下半部前端側には、前記空気流出通路１７の下流端に接続されて下側へ向かって斜め後方に延びる冷風通路２０が形成されている。該冷風通路２０は送風ファン５からの空気を冷却して冷風とする通路であり、この冷風通路２０には、前記エバポレータ１０が該冷風通路２０を横切るように配置されて収容されている。エバポレータ１０は、冷凍サイクルの冷媒蒸発工程を行うもので、矩形板状に形成されて略鉛直方向に沿うように縦置きに配置されている。このエバポレータ１０は、図示しないが、チューブと伝熱フィンとを交互に並べて一体化したチューブアンドフィンタイプの熱交換器で、チューブの両端にはクーラ配管が接続されている。そして、図外のコンプレッサにより圧縮されたガス冷媒を冷却して液冷媒にし、その液冷媒を減圧機構で減圧した後に、前記クーラ配管を介してエバポレータ１０に流入させて蒸発させ、その蒸発潜熱により空気が冷却されるようになっている。尚、エバポレータ１０での液冷媒の蒸発がなくて蒸発潜熱が発生しない状態では、エバポレータ１０を通過した空気は冷却されないこととなるが、この実施形態では、その場合もエバポレータ１０を通過した空気を冷風とする。

前記エバポレータ１０下流側の冷風通路２０には、温風通路２１の上流端が連通しており、該温風通路２１は冷風通路２０からの冷風を加熱して温風とする通路である。この温風通路２１の上流端と前記冷風通路２０との間には、両通路２１、２０を仕切るようにケーシング３の底壁から上方へ延びる縦壁２３が形成されている。この縦壁２３の上半部には、前記温風通路２１の上流端開口をなす第１開口部２４が形成されている。また、第１開口部２４の直上方には、前記縦壁２３上端から前記エバポレータ１０の下流側上端近傍に亘るように第２開口部２５が形成されており、この第２開口部２５が冷風通路２０の下流端開口をなしている。

前記縦壁２３の上端近傍には、前記第１開口部２４及び第２開口部２５を選択的に開閉する板状の温調ドア２７が配置され、該温調ドア２７は、左右方向に延びる支軸２７ａによりケーシング３に支持されている。この温調ドア２７は、図示しないがアクチュエータにより駆動されるようになっており、温調ドア２７を下方へ回動させて第２開口部２５を全開とすると第１開口部２４が全閉になる一方、図４（ａ）に示すように、温調ドア２７を上方へ回動させて第１開口部２４を全開とすると第２開口部２５が全閉になる。また、図４（ｂ）に示すように、温調ドア２７を前記第１開口部２４と第２開口部２５との中間位置まで回動させると、第１開口部２４と第２開口部２５との両方が開いた状態となり、このときの温調ドア２７の回動角度により両開口部２４、２５を通過する冷風の分配量が変化するようになっている。

温風通路２１の縦壁２３近傍には、前記ヒータコア１１が、その上側へ行くほど後方に位置する傾斜状態でかつ温風通路２１を横切るように配置されて収容されている。図示しないが、このヒータコア１１も前記エバポレータ１０と同様のチューブアンドフィンタイプの熱交換器であり、チューブの両端はヒータ配管を介して車載エンジンの冷却水通路に接続されており、エンジンの冷却により昇温した冷却水をヒータコアに流すことにより、冷風通路２０からの冷風がヒータコア１１を通過して加熱されるようになっている。尚、ヒータコア１１のチューブに高温度の冷却水が流れていないときには、ヒータコア１１を通過した空気は冷却されないこととなるが、この実施形態では、その場合もヒータコア１１を通過した空気を温風とする。

前記第２開口部２５の上方には、冷風通路２０の下流端と温風通路２１の下流端とが連通するエアミックス空間２９が形成されている。このエアミックス空間２９において冷風通路２０の冷風及び温風通路２１の温風を混合して調和空気を生成している。すなわち、温調ドア２７の回動角度による第１開口部２４及び第２開口部２５への冷風の分配量に応じて、エアミックス空間２９へ流入する冷風量及び温風量が変化して調和空気の温度が変化するようになっている。尚、温調ドア２７の回動角度により、エアミックス空間２９に冷風のみが流入して温風と混合されない場合や、エアミックス空間２９に温風のみが流入して冷風と混合されない場合があるが、この実施形態では、これらの場合も調和空気とする。

また、前記ケーシング３の後側には、大略上下方向に延びるダクト３０が他の部分と一体に形成されている。ダクト３０の上端部は、ファンハウジング７の上端部と略同じ高さまで延び、このダクト３０の上端部には、前側にデフロスタ口１２が形成されその後側に近接してベント口１３が形成されている。前記デフロスタ口１２は、デフロスタダクト（図示せず）を介してインストルメントパネルのフロントウインド下端近傍に開口するデフロスタノズルに接続されている。また、インストルメントパネルには、乗員の顔や胸に向けて調和空気を吹き出させる複数のベントノズルが開口しており、ケーシング３のベント口１３は、ベントダクト（図示せず）を介して各ベントノズルに接続されている。また、ダクト３０の下端部にはフット口１４が形成され、このフット口１４には前席乗員の足元及び後席乗員の足元まで延びるフットダクト（図示せず）が接続されるようになっている。

ダクト３０内の上半部には、上流端がエアミックス空間２９の上部に連通し下流端が前記デフロスタ口１２及びベント口１３に接続される第１通路３１が形成されている。この第１通路３１の上流端開口は、第２開口部２５と対向するように位置付けられている。また、ダクト３０内の下半部には、上流端がエアミックス空間２９の後部に連通し下流端が前記フット口１４に接続される第２通路３２が形成されている。この第２通路３２の上流端開口は、前記温風通路２１の下流端開口及び第１通路３１の上流端開口に近接しており、これら温風通路２１の下流端開口、第２通路３２の上流端開口及び第１通路３１の上流端開口は並んでいる。

前記エアミックス空間２９には、前記第１通路３１の上流端開口及び第２通路３２の上流端開口を選択的に開閉して調和空気の吹出モードを切り換えるモード切替ドア３５が配設されている。該モード切替ドア３５は、いわゆるロータリドアであり、図２及び図３に示すように、第１通路３１及び第２通路３２の上流端開口が並ぶ方向に回動する平板状の閉止壁部３６と、該閉止壁部３６の回動軸方向両端に連なる三角形状の端壁部３７とを備え、この端壁部３７に支持軸３８が一体に形成されている。前記閉止壁部３６及び端壁部３７の回動方向両縁部には、フランジ３９が一体に形成され、このフランジ３９の両面には、発泡樹脂製のシール材４０がそれぞれ貼り付けられている。また、端壁部３７の回動方向一側の縁部には、板状の延出部４２が一体に形成されていて、両延出部４２の先端には、該延出部４２を連結するようにモード切替ドア３５の回動軸方向に長い板状のガイド手段４３が取り付けられている。ガイド手段４３は、エアミックス空間２９内の空気を案内するためのもので、モード切替ドア３５の回動軸方向に見て湾曲形成されている。また、図示しないが、このガイド手段４３の長手方向両端には、前記延出部４２先端に形成された係合孔に係合する係合爪が形成されており、ガイド手段４３はモード切替ドア３５と別に成形した後、該モード切替ドア３５に対して着脱自在に取り付けられている。尚、ガイド手段４３とモード切替ドア３５とは接着等により固定してもよい。

前記モード切替ドア３５は、リンク機構を介してアクチュエータ（共に図示せず）により駆動されるようになっていて、図５（ｂ）に示すように、モード切替ドア３５を前側へ回動させて第２通路３２の上流端開口を全開にすると、第１通路３１の上流端開口は僅かに開いた状態となり、この状態で、モード切替ドア３５の後側に位置しているシール材４０が、ダクト３０内壁における第２通路３２の上流端開口の上側から突出する突出壁５０に当接して空気の洩れが防止されるようになっている。

一方、図１に示すように、モード切替ドア３５を後側へ回動させて第１通路３１の上流端開口を全開にすると第２通路３２の上流端開口が全閉になる。この状態で、モード切替ドア３５の上側に位置しているシール材４０が前記突出壁５０に当接するとともに、モード切替ドア３５の下側に位置しているシール材４０が、温風通路２１と第２通路３２とを仕切る仕切壁５１に当接して、エアミックス空間２９の調和空気が第２通路３２へ流入するのが防止されるようになっている。前記モード切替ドア３５により第１通路３１を全開にした状態では、ガイド手段４３は、エアミックス空間２９において第１通路３１へ向かって延びエアミックス空間２９の調和空気を第１通路３１へ案内する位置に位置付けられるようになっている。

また、図４（ｂ）に示すように、モード切替ドア３５を、第１通路３１が全開となる位置と第２通路３２が全開となる位置との中間位置まで回動させると、第１通路３１と第２通路３２との両方が開いた状態となり、このモード切替ドア３５の回動角度により両通路３１、３２への調和空気の分配量が変化するようになっている。前記モード切替ドア３５により第１通路３１及び第２通路３２を開いた状態では、ガイド手段４３は、温風通路２１の下流端近傍からエアミックス空間２９の冷風導入側へ延び温風通路２１からエアミックス空間２９へ流れ込んだ温風をエアミックス空間２９の冷風通路２０側へ案内する位置に位置付けられるようになっている。

尚、この実施形態では、ガイド手段４３を湾曲形成することにより温風通路２１からの空気をスムーズに案内できるようにしているが、温風通路２１やエアミックス空間２９の位置関係によっては、ガイド手段４３を平板状に形成してもよい。

また、第１通路３１の下流側におけるデフロスタ口１２の下側及びベント口１３の下側には、デフベント切替ドア５５により開閉されるデフロスタ側開口部５６及びベント側開口部５７がそれぞれ形成されている。前記デフベント切替ドア５５は、前記温調ドア２７と同様に板状に形成されて左右方向に延びる支軸５５ａによりケーシング３に支持されている。このデフベント切替ドア５５は、前記モード切替ドア３５とリンク機構を介して連動するようになっていて、共通のアクチュエータにより駆動されるようになっている。図１に示すように、デフベント切替ドア５５を前側へ回動させてデフロスタ側開口部５６を全閉にするとベント側開口部５７が全開となる一方、図４に示すように、デフベント切替ドア５５を後側へ回動させてベント側開口部５７を全閉にするとデフロスタ側開口部５６が全開となる。

つまり、この実施形態の車両用空気調和装置１では、空気流出通路１７、冷風通路２０、温風通路２１、エアミックス空間２９、第１通路３１及び第２通路３２から空気通路Ｒが構成されており、空気導入口を構成するファンハウジング７の吸込口１９と、空気吹出口を構成するデフロスタ口１２、ベント口１３及びフット口１４とが前記空気通路Ｒに連通している。

尚、図示しないが、温調ドア２７のアクチュエータと、モード切替ドア３５及びデフベント切替ドア５５のアクチュエータとは、空調制御部により制御されるようになっている。この空調制御部には、車室に配設された空調操作スイッチ接続されていて、乗員が操作スイッチにより選択した吹出モードに応じて各アクチュエータが作動するようになっている。

次に、乗員により調和空気の各吹出モードが選択された場合について説明する。図１は、調和空気をインストルメントパネルのベントノズルへのみ供給するベントモードが選択された場合を示す。このベントモードでは、モード切替ドア３５は第２通路３２を全閉にするまで回動していて、ガイド手段４３が第１通路３１の延びる方向に向いている。また、デフベント切替ドア５５はデフロスタ側開口部５６を全閉にするまで回動し、さらに、温調ドア２７は第１開口部２４を全閉にするまで回動していて、エアミックス空間２９には冷風のみが流入する。

このベントモードでは、冷風通路２０からエアミックス空間２９に流入した冷風はガイド手段４３により第１通路３１へ導かれるようになる。具体的には、このモードにおけるケーシング３内の流線は、図６に示すようになり、ガイド手段４３は、エアミックス空間２９での調和空気の流れを阻害することなく、調和空気を第１通路３１へ案内するように作用しており、このガイド手段４３をエアミックス空間２９内に位置付けることによる通風抵抗の増加は極めて小さい。そして、第１通路３１に流入した調和空気は、ベント口１３及びベントダクトを介して各ベントノズルから乗員の顔や胸に吹き出す。

図４（ａ）は、調和空気をインストルメントパネルのデフロスタノズルへのみ供給するデフロスタモードが選択された場合を示す。このデフロスタモードでは、モード切替ドア３５は、前記ベントモードと同様に第２通路３２を全閉にするまで回動していて、ガイド手段４３が第１通路３１の延びる方向に向いている。また、デフベント切替ドア５５は、ベント側開口部５７を全閉にするまで回動し、さらに温調ドア２７は第２開口部２５を全閉にするまで回動していて、エアミックス空間２９には温風のみが流入する。

このデフロスタモードにおいても、エアミックス空間２９の調和空気はガイド手段２４により第１通路３１へ導かれるようになる。そして、第１通路３１に流入した調和空気は、デフロスタ口１２及びデフロスタダクトを介してデフロスタノズルからフロントウインド内面に吹き出す。

図４（ｂ）は、調和空気をインストルメントパネルのデフロスタノズル及びフットダクトへ供給するデフフットモードが選択された場合を示す。このデフフットモードでは、モード切替ドア３５は第１通路３１と第２通路３２とを略半分づつ開く位置まで回動していて、ガイド手段４３が温風通路２１の下流端近傍からエアミックス空間２９の冷風導入側へ延びている。また、デフベント切替ドア５５はベント側開口部５７全閉にするまで回動し、さらに、温調ドア２７は第１開口部２４と第２開口部２５との中間位置まで回動している。

このデフフットモードでは、冷風通路２０からの一部の冷風が温風通路２１に流入して温風とされ、この温風通路２１の温風と前記冷風通路２０の残りの冷風とがエアミックス空間２９に流入する。温風通路２１からエアミックス空間２９に流入した温風は、ガイド手段４３によりエアミックス空間２９の冷風導入側に案内される。具体的には、このモードにおけるケーシング３内の流線は、図７（ａ）に示すようになり、同図（ｂ）に示すガイド手段４３を設けてない比較例と比較すると、温風がエアミックス空間２９における冷風の流れに横からぶつかるように流れ、これにより、冷風と温風とが十分に混合される。

このようにして生成されたエアミックス空間２９の調和空気の一部は、第１通路３１に流入してデフロスタ口１２及びデフロスタダクトを介してデフロスタノズルからフロントウインド内面に向けて吹き出す。さらに、エアミックス空間２９の調和空気の残りは、第２通路３２に流入してフット口１４を介してフットダクトから乗員の足元に吹き出す。この際、第２通路３２の上流端は、温風通路２１の下流端に近接しているので、第２通路３２には、第１通路３１へ流入する調和空気よりも若干高い温度の調和空気が流入することとなり、乗員が足下に冷たさを感じることはない。

また、前記の如くエアミックス空間２９で冷風と温風とが十分に混合されているので、第１通路３１へ流入する調和空気の温度が低くなり過ぎることはなく、フロントウインド内面の曇りを効果的に晴らすことが可能となる。

図５（ａ）は、調和空気をインストルメントパネルのベントノズル及びフットダクトへ供給するバイレベルモードが選択された場合を示す。このバイレベルモードでは、モード切替ドア３５は、前記デフフットモードと同様に第１通路３１と第２通路３２とを略半分づつ開く位置まで回動していて、ガイド手段４３が温風通路２１の下流端近傍からエアミックス空間２９の冷風導入側へ延びている。また、デフベント切替ドア５５はデフロスタ側開口部５６全閉にするまで回動し、さらに、温調ドア２７は第１開口部２４と第２開口部２５との中間位置まで回動している。

このバイレベルモードでは、前記デフフットモードと同様に、エアミックス空間２９において冷風と温風とが十分に混合されて調和空気となり、このエアミックス空間２９の調和空気の一部は、第１通路３１に流入してベント口１３及びベントダクトを介してベントノズルから乗員の顔や胸に吹き出し、また、エアミックス空間２９の調和空気の残りは乗員の足元に吹き出す。この際、第２通路３２へ流入する調和空気の温度は比較的高いので、乗員が足下に冷たさを感じることはない。

すなわち、前記のようにガイド手段４３をケーシング３と別体にして可動式に構成したため、ベントモードやデフロスタモードの場合には、エアミックス空間２９の上流側から第１通路３１までの通路の断面積が確保され、かつ、バイレベルモードやデフフットモードの場合には、エアミックス性が良好になる。つまり、エアミックス性を良好にするために温風通路３１の下流端を延長するようにガイド手段をケーシング３に一体的に設けるようにした構造と比べて、ベントモードやデフロスタモードの場合にガイド手段が流れの抵抗とならず、風量が十分に得られるとともに、低騒音化が図られる。

また、図４（ｂ）に示すデフフットモード及び図５（ａ）に示すバイレベルモードの場合では、モード切替ドア３５の閉止壁部３６と、ケーシング３の突出壁５０との間に、第２通路３２とエアミックス空間２９とを連通させる隙間６０が形成されるようになっている。この隙間６０を介して、第２通路３２に流入した比較的高い温度の調和空気がエアミックス空間２９へ逆流し、この逆流した調和空気が第１通路３１へ流入するようになる。すなわち、隙間６０の大きさにより、第１通路３１及び第２通路３２を流れる調和空気の温度差を設定することが可能となる。

図５（ｂ）は、殆どの調和空気をフットダクトへ供給し、残りの若干量をインストルメントパネルのデフロスタノズルへ供給するヒートモードが選択された場合を示す。このヒートモードでは、モード切替ドア３５は、閉止壁部３６により第１通路３１上流端開口の大部分を覆うまで回動していて、ガイド手段４３は仕切壁５１よりも第２通路３２側へ移動している。また、デフベント切替ドア５５は、ベント側開口部５７を全閉にするまで回動し、さらに、温調ドア２７は第２開口部２５を全閉にするまで回動していて、エアミックス空間２９には温風のみが流入する。

そして、エアミックス空間２９の殆どの調和空気がフット口１４を介してフットダクトから乗員の足下に吹き出し、若干量がデフロスタ口１２及びデフロスタダクトを介してデフロスタノズルからフロントウインド内面に吹き出す。

したがって、この実施形態に係る車両用空気調和装置１においては、デフロスタ口１２及びベント口１３に接続される第１通路３１をエアミックス空間２９の上部に連通させ、フット口１４に接続される第２通路３２をエアミックス空間２９における温風通路２１連通箇所に近接した位置に連通させ、デフフットモード及びバイレベルモードの場合に温風通路２１からエアミックス空間２９に流入した温風を、ガイド手段４３によりエアミックス空間２９の冷風が流入する側へ案内するようにしたので、エアミックス空間２９において冷風と温風とが十分に混合して、デフロスタ口１２やベント口１３から吹き出す調和空気の温度と、フット口１４から吹き出す調和空気の温度との差が適切な範囲となり、乗員が違和感を感じるのを防止できる。そして、ベントモードやデフロスタモードの場合に、ガイド手段４３を移動させて該ガイド手段４３によりエアミックス空間２９の調和空気を第１通路３１へ案内するようにしたので、多量の調和空気を第１通路３１へスムーズに流入させることができて、デフロスタ口１２やベント口１３からの調和空気の吹出量を十分に得ることができる。加えて、エアミックス空間２９からの調和空気が第１通路３１へスムーズに流入することから、空気調和装置１の作動時の低騒音化を図ることができて、車室の静粛性を向上させることができる。

また、ガイド手段４３を板状体で構成したので、ガイド手段４３の構造を簡単にしながらエアミックス空間２９の空気を確実に案内することができて、ガイド手段４３のコストを低減できる。さらに、このガイド手段４３をモード切替ドア３５に一体的に設けたので、モード切替ドア３５のアクチュエータやリンク機構によりガイド手段４３を各吹出モードに応じて的確に移動させることができる。これにより、ガイド手段４３を移動させるためのアクチュエータやリンク機構等が不要となって、ガイド手段４３を設けることに伴う空気調和装置１のコスト増加を抑制できるとともに、空気調和装置１の軽量化を図ることができる。

さらに、ガイド手段４３をモード切替ドア３５に着脱自在に取り付けたので、ガイド手段４３が不要な空気調和装置との間でモード切替ドア３５を共通化することができる。

尚、前記実施形態では、モード切替ドア３５の閉止壁部３６を平板状に形成したが、これに限らず、例えば、図８〜図１０に示す変形例１のように、円弧面状に形成してもよい。この変形例１のモード切替ドア３５は、大略、円筒を軸線に沿って半分に分割したような形状を有しており、図１０に示すデフフットモードの場合に、閉止壁部３６と突出壁５０との間に隙間が形成されないので、第２通路３２の調和空気がエアミックス空間２９に逆流しない。

また、モード切替ドア３５の閉塞壁部３６の形状としては、図１１に示す変形例２のように、段差をなすように形成してもよい。この変形例２では、図１１（ａ）に示すバイレベルモードにある場合と、同図（ｂ）に示すデフフットモードにある場合とでモード切替ドア３５の回動角度が異なっており、バイレベルモードからデフフットモードに移行するとモード切替ドア３５が前方へ僅かに回動する。そして、閉止壁部３６の段差形状は、バイレベルモードのときに突出壁５０との間に隙間が形成されないように、かつ、デフフットモードのときに突出壁５０との間に隙間６０が形成されるように設定されている。このため、バイレベルモードのときには、第２通路３２の調和空気がエアミックス空間２９に逆流することはなく、一方、デフフットモードのときには、第２通路３２の調和空気をエアミックス空間２９に逆流させて第１通路３１へ流入させることが可能となる。つまり、第１通路３１及び第２通路３２を流れる調和空気の温度差を吹出モードに応じて変えることができる。

また、この変形例２では、デフベント切替ドアの代わりに、デフロスタ側開口部５６を開閉するデフロスタドア６２と、ベント側開口部５７を開閉するベントドア６３とを設けている。これらデフロスタドア６２及びベントドア６３は、いわゆるバタフライタイプのものであり、左右方向に延びる支軸６２ａ、６３ａによりケーシング３に支持され、図示しないリンク機構を介して連動するようになっている。そして、デフロスタドア６２がデフロスタ側開口部５６を全開にすると、ベントドア６３がベント側開口部５７を全閉にし、一方、デフロスタドア６２がデフロスタ側開口部５６を全閉にすると、ベントドア６３がベント側開口部５７を全開にする。

《発明の実施形態２》
図１２は、本発明の実施形態２に係る車両用空気調和装置１であり、以下、実施形態１のものと同一の部分には同一の符号を付し、異なる部分について詳細に説明する。すなわち、この実施形態２では、送風ファン（図示せず）がエバポレータ１０及びヒータコア１１を収容するケーシング７０とは別体のケーシング（図示せず）に収容され、両ケーシング７０はダクト（図示せず）を介して接続されている。ケーシング７０の右側壁におけるエバポレータ１０よりも前側には、送風ファンのケーシングに接続される空気導入口７１が形成されている。この空気導入口７１は冷風通路２０の上流端と連通している。また、この実施形態２の車両用空気調和装置１では、前記実施形態１の変形例２と同様に、デフベント切替ドアの代わりにデフロスタドア６２及びベントドア６３を設けるようにしている。

この実施形態においても、前記実施形態１と同様に、デフフットモード及びバイレベルモードの場合に、デフロスタ口１２やベント口１３から吹き出す調和空気の温度と、フット口１４から吹き出す調和空気の温度との差が適切な範囲となり、乗員が違和感を感じるのを防止できるとともに、ベントモードやデフロスタモードの場合に調和空気の吹出量を十分に得ることができる。

尚、前記実施形態１、２では、ガイド手段４３をモード切替ドア３５に対して着脱自在に取り付けているが、これらガイド手段４３及びモード切替ドア３５を一体に形成してもよい。また、ガイド手段４３とモード切替ドア３５とを別体にする場合には、ガイド手段４３をモード切替ドア３５とは別のアクチュエータ等を用いて移動させるようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、温調ドア２７、モード切替ドア３５及びデフベント切替ドア５５をアクチュエータにより自動的に作動させているが、これに限らず、各ドア２７、３５、５５は操作ワイヤにより手動で操作するように構成してもよい。すなわち、車室の空調操作パネルに操作レバーを配設し、この操作レバーと各ドア２７、３５、５５のリンク機構とを操作ワイヤにより連結する。これにより、乗員の操作レバーの動きに連動して各ドア２７、３５、５５が作動する。

以上説明したように、本発明に係る車両用空気調和装置は、例えば自動車の空気調和装置として適している。

本発明の実施形態１に係る車両用空気調和装置がベントモードにある場合の縦断面図である。モード切替ドア及びガイド手段を閉止壁部の外側から見た斜視図である。シール材を省略したモード切替ドア及びガイド手段を閉止壁部の内側から見た斜視図である。（ａ）はデフロスタモードにある場合の図１相当図であり、（ｂ）はデフフットモードにある場合の図１相当図である。（ａ）はバイレベルモードにある場合の図１相当図であり、（ｂ）はヒートモードにある場合の図１相当図である。ベントモードにある場合のケーシング内部の流線を概略的に示す説明図である。（ａ）はデフフットモードにある場合の本発明例を示す図６相当図であり、（ｂ）はデフフットモードにある場合でかつガイド手段を設けていない比較例を示す図６相当図である。実施形態１の変形例１に係る図２相当図である。実施形態１の変形例１に係る図３相当図である。実施形態１の変形例１に係り、デフフットモードにある場合の図１相当図である。実施形態１の変形例２に係り、（ａ）はバイレベルモードにある場合の図１相当図であり、（ｂ）はデフフットモードにある場合の図１相当図である。本発明の実施形態２に係り、ベントモードにある場合の図１相当図である。

符号の説明

３ケーシング
１０エバポレータ（冷却用熱交換器）
１１ヒータコア（加熱用熱交換器）
１２デフロスタ口
１３ベント口
１４フット口
１９吸込口
２０冷風通路
２１温風通路
２９エアミックス空間
３１第１通路
３２第２通路
３５モード切替ドア
４３ガイド手段
Ｒ空気通路

Claims

空気導入口と、デフロスタ口、ベント口及びフット口を含む複数の空気吹出口とが形成されたケーシングを備え、
前記ケーシング内部には、冷却用熱交換器が配設された冷風通路と、加熱用熱交換器が配設された温風通路と、前記冷風及び温風通路からの空気を導入して混合させ調和空気を生成するエアミックス空間と、該エアミックス空間に連通して前記デフロスタ口及びベント口の少なくとも一方に接続される第１通路と、前記エアミックス空間における第１通路連通箇所よりも温風通路に近い側に連通して前記フット口に接続される第２通路とを備え前記空気導入口及び空気吹出口に連通する空気通路が設けられ、
前記空気通路には、前記エアミックス空間から第１及び第２通路へ流れる調和空気の量を変更して吹出モードを切り替えるモード切替ドアが設けられ、
前記エアミックス空間には、前記モード切替ドアにより第１及び第２通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、前記温風通路からエアミックス空間に流入した空気を該エアミックス空間の冷風導入側へ案内する一方、前記モード切替ドアにより第１通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、エアミックス空間の調和空気を第１通路へ案内するガイド手段が設けられていることを特徴とする車両用空気調和装置。
請求項１に記載の車両用空気調和装置において、
第１通路の上流端と第２通路の上流端とは並ぶように位置付けられ、
モード切替ドアは、エアミックス空間に設けられ前記第１及び第２通路の上流端が並ぶ方向に回動する閉止壁部を有するロータリドアであり、
ガイド手段は、前記ロータリドアと一体的に設けられていることを特徴とする車両用空気調和装置。
請求項１又は２に記載の車両用空気調和装置において、
ガイド手段は、モード切替ドアにより第１及び第２通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、温風通路の下流端近傍からエアミックス空間の冷風導入側へ向かって延びる一方、前記モード切替ドアにより第１通路へ調和空気が流れる吹出モードとされたときには、前記第１通路へ向かって延びる可動式の板状体で構成されていることを特徴とする車両用空気調和装置。