JP2018144532A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室外の空気及び車室内の空気を同時に導入可能な内外気二層流構造とする場合に、簡単な構造で、内外気二層流モードのときに下側空間の空気が上側空間に向かって流れないようにする。【解決手段】ヒート吹出口２７ａ、２７ｂを開いた状態にあるときにケーシング１０の下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのを抑制する空気案内板部７５を有するヒートダンパ７０がケーシング１０の内部に設けられている。【選択図】図５

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される車両用空調装置に関し、特に、ケーシングの内部を流れる空気流を制御するダンパを備えた構造の技術分野に属する。

一般に、車両用空調装置は、空調用空気を冷却する冷却用熱交換器、空調用空気を加熱する加熱用熱交換器、冷風と温風の混合比を決定するエアミックスダンパ、吹出方向を切り替えるための吹き出し方向切替用ダンパ等を備えており、これらはケーシングに収容されるようになっている。また、車両用空調装置は、車両のインストルメントパネルの内部に配設されている（例えば特許文献１〜３参照）。

ケーシングの内部には、送風機により送風された空調用空気が流通する空気通路が形成されていて、この空気通路にエアミックスダンパ及び吹き出し方向切替用ダンパが配置されている。エアミックスダンパは車幅方向に延びる回動軸周りに回動することによって冷風量と温風量との比率を変更し、これにより、目標温度の調和空気を生成することが可能になっている。また、吹き出し方向切替用ダンパはデフロスタ吹出口を開閉するデフロスタダンパやヒート吹出口を開閉するヒートダンパ等からなり、いずれも車幅方向に延びる回動軸周りに回動することによってデフロスタ吹出口やヒート吹出口を開閉し、これにより、車室の所望の箇所に調和空気を供給することが可能になっている。

また、特許文献３の車両用空調装置は、ケーシングの下側に車室内の空気を導入し、上側に車室外の空気を導入する内外気二層流構造とされている。この特許文献３の車両用空調装置では、車室外の空気のみを導入する外気導入モードと、車室内の空気のみを導入する内気循環モードと、車室外の空気及び車室内の空気を同時に導入する内外気二層流モードとのうち、いずれかのモードに自動的に切り替えられるようになっている。

特開２００８−６２６５９号公報 特開２０１２−１５８２１９号公報 特開２０１５−６４６号公報

ところで、特許文献３の車両用空調装置のように内外気二層流構造とした場合には、内外気二層流モードのときに、ケーシングの下側に車室内の空気を導入し、上側に車室外の空気を導入してそれぞれ温度調節した後、ケーシングの下側に導入した空気を足元近傍に供給する一方、上側に導入した空気をデフロスタ吹出口に供給することで、フロントガラスの曇りを抑制しながら、暖房効率を向上させることができるので、特許文献１、２の車両用空調装置に比べて省エネルギ化できる。

しかしながら、特許文献３の場合、内外気二層流モードのときには、ケーシングの内部を上側と下側とに仕切る必要があるので、その仕切構造をどのようにして設けるかが問題となる。一般に、内外気二層流モードは暖房時に選択されるモードであって冷房時には選択されないモードであることから、冷房時にはケーシングの内部を上側と下側とに仕切る必要はないのであるが、暖房時にはケーシングの内部を上側と下側とに仕切らなければならず、このような仕切構造は複雑化する恐れがある。

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、車室外の空気及び車室内の空気を同時に導入可能な内外気二層流構造とする場合に、簡単な構造で、内外気二層流モードのときに下側空間の空気が上側空間に向かって流れないようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、吹出モードに応じて動作するヒートダンパを利用してケーシングの下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのを抑制するようにした。

第１の発明は、熱交換器が収容されたケーシングと、上記ケーシング内部に配設され、該ケーシング内部を流れる空気流を制御するためのダンパとを備え、上記ケーシングに車室外の空気のみを導入する外気導入モードと、上記ケーシングに車室内の空気のみを導入する内気循環モードと、上記ケーシングに車室外の空気及び車室内の空気を同時に導入する内外気二層流モードとに切り替え可能に構成された車両用空調装置において、上記ケーシングの内部には、上記内外気二層流モードに切り替えられているときに、車室外の空気及び車室内の空気がそれぞれ導入される上側空間及び下側空間とが設けられ、上記ケーシングの上側には、車両のフロントガラスに調和空気を供給するためのデフロスタ吹出口及び乗員の上半身に調和空気を供給するためのベント吹出口がそれぞれ上記上側空間に連通するように形成され、上記ケーシングの下側には、乗員の足下近傍に調和空気を供給するためのヒート吹出口が上記下側空間に連通するように形成され、上記ヒート吹出口を開閉するとともに、該ヒート吹出口を開いた状態にあるときに上記下側空間の空気が上記上側空間に向かって流れるのを抑制する空気案内板部を有するヒートダンパが上記ケーシングの内部に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、例えば暖房時のように、内外気二層流モードに切り替えられているときには、車室外の空気及び車室内の空気がそれぞれケーシングの上側空間及び下側空間に導入されて熱交換器によって温度調節された後、吹出モードに応じて各吹出口から車室の各部に供給される。暖房時には、通常、ヒート吹出口が開かれているので、ケーシングの下側空間に導入された車室内の空気はケーシングの下側に形成されているヒート吹出口から乗員の足下近傍に供給されることになる。このとき、ヒートダンパはヒート吹出口を開いた状態にあるので、ケーシングの下側空間の空気が上記上側空間に向かって流れるのがヒートダンパの空気案内板部によって抑制される。従って、吹出モードに応じて動作するような別部材等を設けることなく、ヒートダンパを利用してケーシングの下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのを抑制することが可能になる。

第２の発明は、第１の発明において、上記ヒートダンパは、上記ヒート吹出口を開閉するための開閉板部を有しており、上記開閉板部と上記空気案内板部とは互いに離れて配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、ヒートダンパの開閉板部によってヒート吹出口が開閉される。この開閉板部と空気案内板部とが互いに離れているので、ヒート吹出口を開閉するのに適した位置に開閉板部を配置しながら、空気案内板部を、下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのを抑制するのに適した位置に配置することが可能になる。

第３の発明は、第１または２の発明において、上記ヒート吹出口を閉じた状態で、上記デフロスタ吹出口または上記ベント吹出口から調和空気を供給する吹出モード時に、上記ヒートダンパの上記空気案内板部は上記ケーシングの上側へ向かって延びるように配置されることを特徴とする。

すなわち、ヒート吹出口を閉じた状態でデフロスタ吹出口またはベント吹出口から調和空気を供給する場合には、デフロスタ吹出口及びベント吹出口がケーシングの上側に形成されているので、ケーシングの内部の空気の流れは上側へ向かう流れになる。このとき、ヒートダンパの空気案内板部がケーシングの上側へ向かって延びるように配置されるので、ケーシングの内部の空気を空気案内板部によってデフロスタ吹出口及びベント吹出口方向へ案内することが可能になる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、上記ヒートダンパが上記ヒート吹出口を開いた状態にあるときに、上記空気案内板部が上記下側空間の上部に配置されることを特徴とする。

すなわち、ヒート吹出口から調和空気が吹き出す際には、調和空気がケーシングの下側空間からヒート吹出口に向けて流れ、このときの調和空気の主流は下側空間の上下方向略中間部に位置することになる。この構成では、ヒートダンパがヒート吹出口を開いた状態にあるときに、空気案内板部が下側空間の上部に配置されるので、主流を避けたところに配置される。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、上記空気案内板部は上記ヒートダンパに一体成形されていることを特徴とする。

この構成によれば、空気案内板部を別部材としてヒートダンパに組み付ける場合に比べて部品点数が削減される。

第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、上記ヒートダンパは、上記ケーシングに回動可能に支持される回動軸と、該回動軸から径方向に離れて配置され、該回動軸に連結される開閉板部とを有するロータリダンパであることを特徴とする。

この構成によれば、回動軸周りに開閉板部が回動することにより、ヒート吹出口が開閉板部によって開閉される。このとき、空気案内板部も回動軸周りに回動することになり、開閉板部と空気案内板部とを容易に連動させることが可能になる。

第１の発明によれば、ケーシングの下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのを抑制する空気案内板部を有するヒートダンパをケーシングの内部に設けたので、簡単な構造で、内外気二層流モードのときに下側空間の空気が上側空間に向かって流れないようにすることができる。

第２の発明によれば、ヒートダンパの開閉板部と空気案内板部とが互いに離れて配置されているので、開閉板部及び空気案内板部をそれぞれ適した位置に配置することができる。

第３の発明によれば、ヒート吹出口を閉じた状態で、デフロスタ吹出口またはベント吹出口から調和空気を供給する吹出モード時に、ヒートダンパの空気案内板部が上側へ向かって延びるように配置されるので、ケーシングの内部の空気を空気案内板部によってデフロスタ吹出口及びベント吹出口方向へ案内することができ、デフロスタ吹出口及びベント吹出口へ向かう流れを積極的に形成することができる。

第４の発明によれば、ヒートダンパがヒート吹出口を開いた状態にあるときに、空気案内板部を、調和空気の主流を避けるように配置することができる。これにより、ヒート吹出口から吹き出す調和空気の流れを邪魔しないようにすることができる。

第５の発明によれば、空気案内板部をヒートダンパに一体成形したので部品点数を削減することができる。

第６の発明によれば、ヒートダンパをロータリダンパとしたことで、開閉板部と空気案内板部とを容易に連動させることができる。

実施形態に係る車両用空調装置を後側から見た図である。 実施形態に係る車両用空調装置の左側面図である。 車両用空調装置がベントモードにある場合の図１におけるIII−III線断面図である。 車両用空調装置がヒートモードにある場合の図３相当図である。 車両用空調装置がバイレベルモードにある場合の図３相当図である。 ヒートダンパを右側から見た斜視図である。 ヒートダンパを左側から見た斜視図である。 ヒートダンパの右側面図である。 ヒートダンパの平面図である。 ヒートダンパを開閉板部側から見た図である。 ヒートダンパを空気案内板部側から見た図である。 図１０におけるXII−XII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を示すものである。車両用空調装置１は、例えば自動車の車室内に設けられているインストルメントパネル（図示せず）の内部に収容された状態で車体に取り付けられるようになっている。車両用空調装置１は、図示しないが送風機を有する送風ユニットを備えている。送風ユニットは、車室内の空気のみ、車室外の空気のみを導入可能であるとともに、車室内の空気及び車室外の空気を同時に導入して上下二層流状態で送風することが可能に構成されている。二層流状態では、車室外の空気が上層で、車室内の空気が下層になる。二層流状態で送風可能な構造の具体例は、たとえば特許文献３等に開示されているので詳細な説明は省略する。この送風ユニットは、車幅方向の一方側に配設することができる。

尚、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。また、この実施形態では車両用空調装置１を車両に搭載した状態であると仮定して前後左右を定義する。

（車両用空調装置の概略構造）
例えば、図３に示すように、車両用空調装置１は、空調用空気を冷却する冷却用熱交換器２と、空調用空気を加熱する加熱用熱交換器３及び電気ヒータ４と、冷却用熱交換器２により冷却された冷風と加熱用熱交換器３及び電気ヒータ４により加熱された温風との混合比を決定する上側エアミックスダンパ５及び下側エアミックスダンパ６と、冷却用熱交換器２、加熱用熱交換器３、電気ヒータ４及びエアミックスダンパ５、６を収容する空調ケーシング１０（図１等に示す）とを備えている。

図２にも示すように、空調ケーシング１０は、前後方向の中間部において分割可能に構成されている。空調ケーシング１０の前側部分は、上下方向の中間部において分割可能に構成されていて、上側ケーシング構成部材１１と、下側ケーシング構成部材１２とを有している。図１に示すように、空調ケーシング１０の後側部分は、左右方向の中間部において分割可能に構成されていて、右側ケーシング構成部材１３と、左側ケーシング構成部材１４とを有している。上側ケーシング構成部材１１、下側ケーシング構成部材１２、右側ケーシング構成部材１３及び左側ケーシング構成部材１４は樹脂材からなるものであり、互いに締結部材等によって締結されて一体化されている。

図３に示すように、上側ケーシング構成部材１１及び下側ケーシング構成部材１２の内部に冷却用熱交換器２が収容されている。右側ケーシング構成部材１３及び左側ケーシング構成部材１４の内部に加熱用熱交換器３、電気ヒータ４及びエアミックスダンパ５、６が収容されている。

また、車両用空調装置１は、デフロスタダンパ２０、ベントダンパ２１、ヒートダンパ７０及び後席ベント用ダンパ２３を有しており、デフロスタダンパ２０、ベントダンパ２１、ヒートダンパ７０及び後席ベント用ダンパ２３は右側ケーシング構成部材１３及び左側ケーシング構成部材１４の内部に収容されている。デフロスタダンパ２０、ベントダンパ２１、ヒートダンパ７０、８０及び後席ベント用ダンパ２３は、空調ケーシング１０内部を流れる空気流を制御することによって調和空気の吹出方向を切り替えるための吹出方向切替ダンパである。「空気流を制御する」とは、例えば空気の流れを止めたり、空気の流れる方向を変更したりすることである。

つまり、車両用空調装置１は、上側エアミックスダンパ５及び下側エアミックスダンパ６によって決定された混合比となるように温風及び冷風を混合して調和空気を生成し、生成された調和空気を、デフロスタダンパ２０、ベントダンパ２１、ヒートダンパ７０及び後席ベント用ダンパ２３の動作に応じて車室の各部に供給するように構成されている。

図１等に示すように、空調ケーシング１０の上壁部（空調ケーシング１０の上側）には、調和空気が吹き出すデフロスタ吹出口２５が形成されている。このデフロスタ吹出口２５は左右方向に長い形状となっている。デフロスタ吹出口２５から吹き出す調和空気は、車両のフロントガラス（図示せず）の内面に向けて供給される。デフロスタ吹出口２５には、デフロスタダクト（図示せず）を接続することができる。

空調ケーシング１０の上壁部におけるデフロスタ吹出口２５よりも後側には、左側ベント吹出口２６ａと、右側ベント吹出口２６ｂと、センターベント吹出口２６ｃとが形成されている。左側ベント吹出口２６ａは、空調ケーシング１０の左側部分に開口しており、左側ベント吹出口２６ａから吹き出す調和空気は、前席の左側に着座している乗員の上半身に向けて供給される。右側ベント吹出口２６ｂは、空調ケーシング１０の右側部分に開口しており、右側ベント吹出口２６ｂから吹き出す調和空気は、前席の右側に着座している乗員の上半身に向けて供給される。センターベント吹出口２６ｃは、空調ケーシング１０の上部における車幅方向中央部、即ち、左側ベント吹出口２６ａと、右側ベント吹出口２６ｂとの間に開口している。センターベント吹出口２６ｃから吹き出す調和空気は、主に前席に着座している乗員の上半身に向けて供給される。左側ベント吹出口２６ａ、右側ベント吹出口２６ｂ及びセンターベント吹出口２６ｃには、ベントダクト（図示せず）を接続することができる。

図２及び図３に示すように、空調ケーシング１０の後壁部には、上下方向の中間部にフロントヒート吹出口２７ａと、リヤヒート吹出口２７ｂとが上下方向に互いに離れて形成されている。フロントヒート吹出口２７ａは、空調ケーシング１０の左側及び右側に向けてそれぞれ開口しており、フロントヒート吹出口２７ａから吹き出す調和空気は、車両の前席乗員の足下近傍において運転席側及び助手席側にそれぞれ供給される。リヤヒート吹出口２７ｂは、空調ケーシング１０の左側及び右側に向けてそれぞれ開口しており、リヤヒート吹出口２７ｂから吹き出す調和空気は、車両の後席乗員の足下近傍において左右両側にそれぞれ供給される。フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂには、ヒートダクト（図示せず）を接続することができる。また、フロントヒート吹出口２７ａはリヤヒート吹出口２７ｂの上方に形成されている。

空調ケーシング１０の後壁部におけるフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂよりも下側には、後席用吹出口２８が形成されている。後席用吹出口２８から吹き出す調和空気は、後席に着座している乗員（後席乗員）の例えば上半身に供給される。後席用吹出口２８は左右方向に長い形状とされており、空調ケーシング１０の左右方向中央部に位置している。後席用吹出口２８には、後席近傍まで延びる後席用ダクト（図示せず）を接続することができる。

図３に示すように、空調ケーシング１０の内部には、冷却用熱交換器２が配置される冷却用熱交換器配置通路３０と、上側温風通路Ｒ１と、下側温風通路Ｒ２と、上側冷風通路３２と、下側冷風通路３３と、デフロスタ通路３４と、ベント通路３５と、ヒート通路３６と、後席用通路３７とが形成されている。冷却用熱交換器配置通路３０は、図示しない送風機により送風された空調用空気を冷却用熱交換器２に送るための空気通路である。

また、図３に示すように、空調ケーシング１０の右側壁部の前部には、空調用空気を導入するための空気導入口２４が形成されている。空気導入口２４は上下方向に長い形状とされている。空気導入口２４には、送風ユニットが接続されている。また、この空気導入口２４は、冷却用熱交換器配置通路３０と連通している。

冷却用熱交換器配置通路３０は、上層通路（上側空間）３０ａと下層通路（下側空間）３０ｂとからなり、上層通路３０ａと下層通路３０ｂとの間には左右方向及び前後方向に延びる仕切板（図示せず）を配設することができる。上層通路３０ａには、送風ユニットから送風された上層空気が導入され、下層通路３０ｂには、送風ユニットから送風された下層空気が導入される。つまり、空調ケーシング１０内部には、送風ユニットから送風された空気が上下二層流状態で導入される場合があり、この導入モードを内外気二層流モードと呼ぶことができる。尚、送風ユニットが有する内外気ダンパの切り替え動作により、上記内外気二層流モードの他、上層通路３０ａと下層通路３０ｂに車室外の空気が導入される外気導入モードや、上層通路３０ａと下層通路３０ｂに車室内の空気が導入される内気循環モードにも切り替えられる。

冷却用熱交換器配置通路３０は、空調ケーシング１０の内部において前部に形成されている。この冷却用熱交換器配置通路３０の上流端には空気導入口２４が連通しており、送風ユニットから送風された空調用空気は全量が冷却用熱交換器配置通路３０に導入されるようになっている。冷却用熱交換器配置通路３０の縦断面は、空調ケーシング１０の上部から下部に亘るとともに、空調ケーシング１０の左側から右側に亘っており、広い断面となっている。

冷却用熱交換器配置通路３０に配置されている冷却用熱交換器２は、冷凍サイクルの蒸発器（エバポレータ）で構成されている。冷却用熱交換器配置通路３０は、空気通過面が上下方向に延びる姿勢とされている。冷却用熱交換器配置通路３０の上部は上側ケーシング構成部材１１に保持される一方、冷却用熱交換器配置通路３０の下部は下側ケーシング構成部材１２に保持されている。上層通路３０ａの空気は冷却用熱交換器配置通路３０の上側を通過し、下層通路３０ｂの空気は冷却用熱交換器配置通路３０の下側を通過することになる。

冷却用熱交換器配置通路３０には減圧弁（図示せず）を経て減圧された冷媒が流入するようになっており、この冷媒と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ようになっている。空調用空気の冷却時に発生した凝縮水は、下側ケーシング構成部材１２に形成されたドレン部（図示せず）から空調ケーシング１０の外部に排出されるようになっている。

上側温風通路Ｒ１及び下側温風通路Ｒ２は、加熱用熱交換器３により加熱された温風が流通する通路であり、この実施形態では下側温風通路Ｒ２には電気ヒータ４によって加熱された温風も流通するが、上側温風通路Ｒ１には電気ヒータ４によって加熱された温風が流通しないようになっている。

上側温風通路Ｒ１及び下側温風通路Ｒ２は、空調ケーシング１０の内部において上下方向中間部に形成されており、前後方向に延びている。上側温風通路Ｒ１の縦断面及び下側温風通路Ｒ２の縦断面を合わせた面積は、冷却用熱交換器配置通路３０の縦断面の面積よりも狭く設定されている。上側温風通路Ｒ１は、本発明の上側空間に相当しており、冷却用熱交換器配置通路３０の上層通路３０ａの下流端と連通している。下側温風通路Ｒ２は、本発明の下側空間に相当しており、冷却用熱交換器配置通路３０の下層通路３０ｂの下流端と連通している。

加熱用熱交換器３は、車両に搭載されたエンジン（図示せず）の冷却水が流れるヒータコアで構成されている。加熱用熱交換器３を流れるエンジンの冷却水と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ようになっている。上層通路３０ａの空気は加熱用熱交換器３の上側を通過し、下層通路３０ｂの空気は加熱用熱交換器３の下側を通過することになる。

また、電気ヒータ４は、例えば車両のバッテリ（図示せず）等から電力を供給することによって発熱する発熱素子（図示せず）を有しており、この発熱素子が発した熱によって空調用空気が加熱されるようになっている。尚、電気ヒータ４は、省略してもよい。また、加熱用熱交換器３の代わりに、電気ヒータ４を用いてもよいし、冷媒を凝縮する冷媒凝縮器を用いてもよい。また、これら熱源は任意に組み合わせて用いることができ、例えば、冷媒凝縮器と電気ヒータ４とを併用することもできる。電気自動車の場合には、エンジンが無いので、冷媒凝縮器や電気ヒータ４を使用することができる。

上側冷風通路３２は、空調ケーシング１０の内部において上側温風通路Ｒ１の上方に設けられている。上側冷風通路３２は、前後方向に延びており、上流端は冷却用熱交換器配置通路３０の下流端における上部に連通している。

下側冷風通路３３は、空調ケーシング１０の内部において下側温風通路Ｒ２の下方に設けられている。下側冷風通路３３は、前後方向に延びており、上流端は冷却用熱交換器配置通路３０の下流端における下部に連通している。下側冷風通路３３は、空調ケーシング１０の底壁部に沿って後方へ延びた後、上方へ屈曲している。

上側冷風通路３２及び下側冷風通路３３には、冷却用熱交換器２により冷却された冷風が流通する。上側冷風通路３２及び下側冷風通路３３を流通した冷風は、上側温風通路Ｒ１及び下側温風通路Ｒ２をバイパスして流れることになる。

デフロスタ通路３４は、空調ケーシング１０の内部において上側冷風通路３２の上方に設けられ、上下方向に延びている。デフロスタ通路３４の上流端（下端部）は、上側冷風通路３２の上流端近傍に位置している。デフロスタ通路３４の下流端（上端部）は、デフロスタ吹出口２５に接続されている。

ベント通路３５は、空調ケーシング１０の内部において上側冷風通路３２の上方に設けられ、上下方向に延びている。ベント通路３５の上流端（下端部）は、上側冷風通路３２の上流端近傍に位置している。ベント通路３５の下流端（上端部）は、左側ベント吹出口２６ａと、右側ベント吹出口２６ｂと、センターベント吹出口２６ｃとに接続されている。

後席用通路３７は、空調ケーシング１０の下部に設けられており、後席乗員へ調和空気を供給するための通路である。後席用通路３７は前後方向に延びている。後席用通路３７の上流端（前端部）は、下側冷風通路３３の下流端近傍に位置している。後席用通路３７の下流端（後端部）は、後席用吹出口２８に接続されている。

ヒート通路３６は、空調ケーシング１０の内部において上側冷風通路３２の下方であって、かつ、下側冷風通路３３の上方に設けられている。つまり、ヒート通路３６は、後席用通路３７の上方に設けられている。そして、ヒート通路３６は、乗員の足下近傍へ調和空気を供給するためのものである。

空調ケーシング１０の内部には、加熱用熱交換器３よりも前側に離れた部分に、上下方向に延びる中間縦壁部１０ｂが形成されている。また、空調ケーシング１０の内部には、中間縦壁部１０ｂから上側に離れた部分に、上下方向に延びる上側縦壁部１０ｃが形成されている。さらに、空調ケーシング１０の内部には、中間縦壁部１０ｂから下側に離れた部分に、上下方向に延びる下側縦壁部１０ｄが形成されている。

そして、上側縦壁部１０ｃの下端部と中間縦壁部１０ｂの上端部との間には上側開口部１０ｅが形成され、また、下側縦壁部１０ｄの上端部と中間縦壁部１０ｂの下端部との間には下側開口部１０ｆが形成されている。上側エアミックスダンパ５は、上側開口部１０ｅ内で動作し、冷却用熱交換器配置通路３０から上側冷風通路３２に流入する冷風量と、冷却用熱交換器配置通路３０から上側温風通路Ｒ１の上側に流入する冷風量との比率を変更する。

すなわち、上側エアミックスダンパ５は、左右方向に延びる回動軸５ａと、回動軸５ａの径方向に延びる板部５ｂとを有している。回動軸５ａは空調ケーシング１０の左側壁部及び右側壁部に対して回動可能に支持されている。上側エアミックスダンパ５が回動軸５ａ周りに上方へいっぱいまで回動すると、冷却用熱交換器配置通路３０から上側冷風通路３２に流入する冷風量が０となり、冷却用熱交換器配置通路３０の冷風は上側開口部１０ｅから上側温風通路Ｒ１に流入する。一方、上側エアミックスダンパ５が回動軸５ａ周りに下方へいっぱいまで回動すると、冷却用熱交換器配置通路３０から上側温風通路Ｒ１に流入する冷風量が０となり、冷却用熱交換器配置通路３０の冷風は上側開口部１０ｅから上側冷風通路３２に流入する。

上側エアミックスダンパ５が中間の回動位置にあるときには、冷却用熱交換器配置通路３０の冷風は上側開口部１０ｅから上側冷風通路３２及び上側温風通路Ｒ１の両方に流入する。上側エアミックスダンパ５の回動位置によって上側冷風通路３２に流入する冷風量と、上側温風通路Ｒ１に流入して加熱されることになる冷風量との比率が変更される。つまり、上側エアミックスダンパ５は、冷却用熱交換器２により冷却された冷風と、加熱用熱交換器３により加熱された温風との混合比を決定するためのものである。

また、下側エアミックスダンパ６は、下側開口部１０ｆ内で動作し、冷却用熱交換器配置通路３０から下側冷風通路３３に流入する冷風量と、冷却用熱交換器配置通路３０から下側温風通路Ｒ２の下側に流入する冷風量との比率を変更する。

すなわち、下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の径方向に延びる板部６ｂとを有している。回動軸６ａは空調ケーシング１０の左側壁部及び右側壁部に対して回動可能に支持されている。下側エアミックスダンパ６が回動軸６ａ周りに下方へいっぱいまで回動すると、冷却用熱交換器配置通路３０から下側冷風通路３３に流入する冷風量が０となり、冷却用熱交換器配置通路３０の冷風は下側開口部１０ｆから下側温風通路Ｒ２に流入する。一方、下側エアミックスダンパ６が回動軸６ａ周りに上方へいっぱいまで回動すると、冷却用熱交換器配置通路３０から下側温風通路Ｒ２に流入する冷風量が０となり、冷却用熱交換器配置通路３０の冷風は下側開口部１０ｆから下側冷風通路３３に流入する。

下側エアミックスダンパ６が中間の回動位置にあるときには、冷却用熱交換器配置通路３０の冷風は下側開口部１０ｆから下側冷風通路３３及び下側温風通路Ｒ２の両方に流入する。下側エアミックスダンパ６の回動位置によって下側冷風通路３３に流入する冷風量と、下側温風通路Ｒ２に流入して加熱されることになる冷風量との比率が変更される。つまり、下側エアミックスダンパ６は、冷却用熱交換器２により冷却された冷風と、加熱用熱交換器３（及び電気ヒータ４）により加熱された温風との混合比を決定するためのものである。

空調ケーシング１０の内部には、加熱用熱交換器３よりも空気流れ方向上流側に、中間縦壁部１０ｂの上下方向中間部から後側へ向けて延びる中間板部１０ｇが形成されている。この中間板部１０ｇは左右方向に延びている。中間板部１０ｇよりも上側が、送風ユニットから送風された上層の空気が流通する上側温風通路Ｒ１となり、中間板部１０ｇよりも下側が、送風ユニットから送風された下層の空気が流通する下側温風通路Ｒ２となり、中間縦壁部１０ｂは空調ケーシング１０内部を上下に仕切る仕切板として作用する。中間縦壁部１０ｂは加熱用熱交換器３の空気流れ方向上流側の面近傍まで延びている。

また、空調ケーシング１０の内部には、加熱用熱交換器３よりも空気流れ方向下流側に、下流側仕切板１７が設けられている。下流側仕切板１７は、加熱用熱交換器３の空気流れ方向下流側の面近傍から後側へ延びる前側仕切部１７ａと、前側仕切部１７ａの後端部から上方へ延びる後側仕切部１７ｂとを有している。前側仕切部１７ａの高さは、中間板部１０ｇの高さと略等しく設定されており、前側仕切部１７ａよりも上側が、送風ユニットから送風された上層の空気が流通する上側温風通路Ｒ１となり、前側仕切部１７ａよりも下側が、送風ユニットから送風された下層の空気が流通する下側温風通路Ｒ２となる。前側仕切部１７ａよりも下側に電気ヒータ４が配置される。

後側仕切部１７ｂは、加熱用熱交換器３の空気流れ方向下流側の面に対して所定の間隔をあけた状態で対向するように配置されている。後側仕切部１７ｂと加熱用熱交換器３の空気流れ方向下流側の面との間の隙間は、加熱用熱交換器３を通過した空気が流出し易いように広く設定されている。また、後側仕切部１７ｂは上側へいくほど加熱用熱交換器３から離れるように形成されており、このことによっても加熱用熱交換器３を通過した空気が流出し易くなっている。

デフロスタ通路３４には、デフロスタ通路３４を開閉するためのデフロスタダンパ２０が配設されている。デフロスタダンパ２０は、左右方向に延びる回動軸２０ａと、回動軸２０ａの径方向に延びる板部２０ｂとを有している。回動軸２０ａは空調ケーシング１０の左側壁部及び右側壁部に対して回動可能に支持されている。デフロスタダンパ２０が回動軸２０ａ周りに回動することによってデフロスタ通路３４が開閉される。

ベント通路３５には、ベント通路３５を開閉するためのベントダンパ２１が配設されている。ベントダンパ２１は、左右方向に延びる回動軸２１ａと、回動軸２１ａから径方向に離れた状態で該回動軸２１ａに支持される板部２１ｂとを有している。回動軸２１ａは空調ケーシング１０の左側壁部及び右側壁部に対して回動可能に支持されている。ベントダンパ２１が回動軸２１ａ周りに回動することによってベント通路３５が開閉される。

後席用通路３７には、後席用通路３７を開閉するための後席ベント用ダンパ２３が配設されている。後席ベント用ダンパ２３は、左右方向に延びる回動軸２３ａと、回動軸２３ａから径方向に延びる板部２３ｂとを有している。回動軸２３ａは空調ケーシング１０の左側壁部及び右側壁部に対して回動可能に支持されている。後席ベント用ダンパ２３が回動軸２３ａ周りに回動することによって後席用通路３７が開閉される。

ヒートダンパ７０は、空気流を制御することにより、ヒート通路３６に空気を流入させる状態と、流入させない状態とに切り替えるための部材である。図６及び図７等にも示すように、ヒートダンパ７０は、左右方向に延びる回動軸７１、７１と、回動軸７１、７１から径方向に離れて該回動軸７１と一体に設けられ、ヒート吹出口２７ａ、２７ｂを開閉する開閉板部７２と、開閉板部７２の右端部に設けられる右端板部７３と、開閉板部７２の左端部に設けられる左端板部７４と、空気案内板部７５とを備えており、いわゆるロータリダンパで構成されている。ヒートダンパ７０の回動軸７１、開閉板部７２、右端板部７３、左端板部７４及び空気案内板部７５を樹脂材により一体成形することで、空気案内板部７５をヒートダンパ７０に一体成形することが可能になる。尚、ヒートダンパ７０の回動軸７１、開閉板部７２、右端板部７３、左端板部７４及び空気案内板部７５を別々に成形した後、組み立てて一体化するようにしてもよい。また、ヒートダンパ７０の縁部には、例えば発泡ウレタン等の弾性材からなるシール材７６が設けられている。

ヒートダンパ７０の左側に位置する回動軸７１は、該ヒートダンパ７０の左端板部７４よりも左側へ突出しており、空調ケーシング１０の左側壁部に回動可能に支持されている。ヒートダンパ７０の右側に位置する回動軸７１は、該ヒートダンパ７０の右端板部７３よりも右側へ突出しており、空調ケーシング１０に対して回動可能に支持されている。

尚、空調ケーシング１０に該空調ケーシング１０の一部を構成する中間プレート（図示せず）が設けられている場合には、ヒートダンパ７０の右側に位置する回動軸７１は中間プレート対して回動可能に支持することができる。中間プレートは、空調ケーシング１０の内部を左側と右側とに区画するための部材であり、空調ケーシング１０の内部において前後方向及び上下方向に延びている。空調ケーシング１０の内部において中間プレートよりも右側の空間は、車室の右側領域に供給する調和空気を生成する空間となり、空調ケーシング１０の内部において中間プレートよりも左側の空間は、車室の左側領域に供給する調和空気を生成する空間となる。つまり、中間プレートを設けることで、左右独立温度コントロールタイプの車両用空調装置１にすることができる。この場合、ヒートダンパ７０を左右それぞれ設ければよい。左右独立温度コントロールタイプの車両用空調装置１にしない場合には、中間プレートを省略してもよい。

ヒートダンパ７０の回動軸７１には、図１や図２に示すアクチュータＡの駆動力が入力されるようになっているが、これに限らず、乗員による操作力が入力されるように構成してもよい。右端板部７３と左端板部７４とは、回動軸７１の径方向に延びており、開閉板部７２を回動軸７１に連結するための部分である。また、開閉板部７２と空気案内板部７５とは、回動軸７１の径方向に互いに離れて配置されるとともに、回動軸７１方向に延びている。

車両用空調装置１は、図３に示すベントモード、図４に示すヒートモード、図５に示すバイレベルモードの他にも、図示しないが、デフロスタモードやデフ／ヒートモード等の吹出モードにも切り替えられるように構成されている。吹出モードの切り替えは、デフロスタダンパ２０、ベントダンパ２１、ヒートダンパ７０及び後席ベント用ダンパ２３を作動させることによって行われるのであるが、これらダンパの作動は従来から周知のリンク機構や個別に設けられたアクチュエータ等によってなされるものであることから駆動機構の詳細についての説明は省略する。

（ベントモード）
図３に示すベントモードは、デフロスタダンパ２０を閉状態にし、かつ、ベントダンパ２１を全開状態にし、さらに、ヒートダンパ７０を全閉状態にして調和空気（温風）を、左側ベント吹出口２６ａ、右側ベント吹出口２６ｂ及びセンターベント吹出口２６ｃに流すモードである。また、ベントモードでは、後席ベント用ダンパ２３が開いた状態になる。

ベントモードでは、ヒートダンパ７０の開閉板部７２がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを閉じた状態になる。この状態では、ヒートダンパ７０が回動軸７１周りに後側へいっぱいまで回動し、ヒートダンパ７０の開閉板部７２が、上下方向に延びる姿勢とされてヒート通路３６の入口を閉塞し、これにより、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂが閉じられる。

ヒートダンパ７０がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを閉じた状態でベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃから調和空気を供給するベントモード時には、ベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃが空調ケーシング１０の上側に形成されているので、空調ケーシング１０の内部の空気の流れは上側へ向かう流れになる。このベントモード時には、ヒートダンパ７０の空気案内板部７５が空調ケーシング１０の上側へ向かって延びるように配置される。これにより、空調ケーシング１０の内部の空気を空気案内板部７５によってベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃ方向へ案内することが可能になるので、ベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃから吹き出す風量を十分に確保できる。

また、ベントモード時には、ヒートダンパ７０の開閉板部７２がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを閉じるので、上下方向に延びる姿勢となる。そして、空気案内板部７５も上下方向に延びる姿勢となり、この空気案内板部７５は開閉板部７２から前側に離れて配置される。従って、下側温風通路Ｒ２及び下側冷風通路３３を流通した空気は、主に、空気案内板部７５と開閉板部７２との間から上側へ流れていく。また、空気案内板部７５は、加熱用熱交換器３から後側に離れて配置される。

（デフロスタモード）
図示しないが、デフロスタモードは、デフロスタダンパ２０を全開状態にし、かつ、ベントダンパ２１を全閉状態にし、さらに、ヒートダンパ７０を全閉状態にして調和空気（温風）をデフロスタ吹出口２５に流すモードである。このデフロスタモードでも、空調ケーシング１０の内部の空気の流れは上側へ向かう流れになるとともに、ヒートダンパ７０の空気案内板部７５が空調ケーシング１０の上側へ向かって延びるように配置される。これにより、空調ケーシング１０の内部の空気を空気案内板部７５によってベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃ方向へ案内することが可能になるので、デフロスタ吹出口２５から吹き出す風量を十分に確保できる。

（ヒートモード）
図４に示すヒートモードは、デフロスタダンパ２０をわずかに開いた状態にし、かつ、ベントダンパ２１を全閉状態にし、さらに、ヒートダンパ７０を全開状態にして調和空気（温風）を、デフロスタ吹出口２５、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂに流すモードである。また、ヒートモードでは、後席ベント用ダンパ２３が閉じた状態になる。

ヒートモードでは、ヒートダンパ７０の開閉板部７２がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを開いた状態になる。この状態では、ヒートダンパ７０が回動軸７１周りに前側へいっぱいまで回動し、ヒートダンパ７０の開閉板部７２が、前後方向に延びる姿勢とされてヒート通路３６の入口を開放し、これにより、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂが開かれる。

ヒートダンパ７０がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを開いた状態にあるときには、空気案内板部７５の前端部が下流側仕切板１７の前側仕切部１７ａの後端部近傍に位置し、空気案内板部７５が前側仕切部１７ａを後側へ延長するように配置される。このとき、空気案内板部７５は後側へ行くほど下に位置するように位置付けられるので、前側仕切部１７ａよりも下側の空間の空気が上側の空間に向かって流れるのが抑制される。また、ヒートダンパ７０がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを開いた状態にあるときに、空気案内板部７５が下側温風通路Ｒ２の上部に配置される。

（バイレベルモード）
図５に示すバイレベルモードは、デフロスタダンパ２０を閉状態にし、かつ、ベントダンパ２１を開いた状態にし、さらに、ヒートダンパ７０を開いた状態にして調和空気（温冷風混流）をデフロスタ吹出口２５、左側ベント吹出口２６ａ、右側ベント吹出口２６ｂ、センターベント吹出口２６ｃ、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂに流すモードである。また、ヒートモードでは、後席ベント用ダンパ２３が開いた状態になる。

バイレベルモードでは、ヒートダンパ７０がヒートモード時に比べて後側へ回動する。これにより、ヒートダンパ７０の開閉板部７２と、下流側仕切板１７の後側仕切部１７ｂとの間に隙間が形成され、下側温風通路Ｒ２及び下側冷風通路３３を流通した空気がその隙間を通って上側へ流れていく。また、空気案内板部７５の前端部が下流側仕切板１７の前側仕切部１７ａの後端部近傍に位置し、空気案内板部７５が前側仕切部１７ａを後側へ延長するように配置される。このとき、空気案内板部７５は後側へ行くほど下に位置するように位置付けられるので、前側仕切部１７ａよりも下側の空間の空気が上側の空間に向かって流れるのが抑制される。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置１によれば、例えば暖房時のように、内外気二層流モードに切り替えられているときには、車室外の空気及び車室内の空気がそれぞれ空調ケーシング１０の上側空間及び下側空間に導入されて熱交換器２、３によって温度調節された後、吹出モードに応じて各吹出口２５、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２７ａ、２７ｂ、２８から車室の各部に供給される。暖房時には、通常、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂが開かれているので、空調ケーシング１０の下側空間に導入された車室内の空気は空調ケーシング１０の下側に形成されているフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂから乗員の足下近傍に供給されることになる。このとき、ヒートダンパ７０はフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを開いた状態にあり、空調ケーシング１０の下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのがヒートダンパ７０の空気案内板部７５によって抑制される。従って、吹出モードに応じて動作するような別部材等を設けることなく、ヒートダンパ７０を利用して空調ケーシング７０の下側空間の空気が上側空間に向かって流れるのを抑制することができ、暖房時の効率を高めることができる。

また、ヒートダンパ７０の開閉板部７２と空気案内板部７５とが互いに離れて配置されているので、開閉板部７２及び空気案内板部７５をそれぞれ適した位置に配置することができる。

また、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを閉じた状態で、デフロスタ吹出口２５またはベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃから調和空気を供給する吹出モード時に、ヒートダンパ７０の空気案内板部７５が上側へ向かって延びるように配置することができる。これにより、空調ケーシング１０の内部の空気を空気案内板部７５によってデフロスタ吹出口２５及びベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃ方向へ案内することができ、デフロスタ吹出口２５及びベント吹出口２６ａ、２６ｂ、２６ｃへ向かう流れを積極的に形成することができる。

また、ヒートダンパ７０がフロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂを開いた状態にあるときに、空気案内板部７５を、調和空気の主流を避けるように配置することができる。これにより、フロントヒート吹出口２７ａ及びリヤヒート吹出口２７ｂから吹き出す調和空気の流れを邪魔しないようにすることができる。

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。

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することができる。

１ 車両用空調装置
２ 冷却用熱交換器
３ 加熱用熱交換器
１０ 空調ケーシング
２５ デフロスタ吹出口
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ ベント吹出口
２７ａ フロントヒート吹出口
２７ｂ リヤヒート吹出口
３０ａ 上層通路
３０ｂ 下層通路
７０ ヒートダンパ
７１ 回動軸
７２ 開閉板部
７５ 空気案内板部
Ｒ１ 上側温風通路
Ｒ２ 下側温風通路

Claims (6)

1. 熱交換器が収容されたケーシングと、
   上記ケーシング内部に配設され、該ケーシング内部を流れる空気流を制御するためのダンパとを備え、
   上記ケーシングに車室外の空気のみを導入する外気導入モードと、上記ケーシングに車室内の空気のみを導入する内気循環モードと、上記ケーシングに車室外の空気及び車室内の空気を同時に導入する内外気二層流モードとに切り替え可能に構成された車両用空調装置において、
   上記ケーシングの内部には、上記内外気二層流モードに切り替えられているときに、車室外の空気及び車室内の空気がそれぞれ導入される上側空間及び下側空間とが設けられ、
   上記ケーシングの上側には、車両のフロントガラスに調和空気を供給するためのデフロスタ吹出口及び乗員の上半身に調和空気を供給するためのベント吹出口がそれぞれ上記上側空間に連通するように形成され、
   上記ケーシングの下側には、乗員の足下近傍に調和空気を供給するためのヒート吹出口が上記下側空間に連通するように形成され、
   上記ヒート吹出口を開閉するとともに、該ヒート吹出口を開いた状態にあるときに上記下側空間の空気が上記上側空間に向かって流れるのを抑制する空気案内板部を有するヒートダンパが上記ケーシングの内部に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、
   上記ヒートダンパは、上記ヒート吹出口を開閉するための開閉板部を有しており、
   上記開閉板部と上記空気案内板部とは互いに離れて配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用空調装置において、
   上記ヒート吹出口を閉じた状態で、上記デフロスタ吹出口または上記ベント吹出口から調和空気を供給する吹出モード時に、上記ヒートダンパの上記空気案内板部は上記ケーシングの上側へ向かって延びるように配置されることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   上記ヒートダンパが上記ヒート吹出口を開いた状態にあるときに、上記空気案内板部が上記下側空間の上部に配置されることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   上記空気案内板部は上記ヒートダンパに一体成形されていることを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、
   上記ヒートダンパは、上記ケーシングに回動可能に支持される回動軸と、該回動軸から径方向に離れて配置され、該回動軸に連結される開閉板部とを有するロータリダンパであることを特徴とする車両用空調装置。

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