JP3903786B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気を加熱する温水式暖房用熱交換器を備える車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置においては、温水式暖房用熱交換器の温水回路に温水弁を備え、最大冷房時には温水弁を全閉して暖房用熱交換器への温水流れを遮断することにより、暖房用熱交換器からの輻射熱で冷風の温度が上昇することを防止している。
【０００３】
しかし、近年ではコスト低減のために温水弁を廃止したものも実用化されている。温水弁を廃止すると最大冷房時にも暖房用熱交換器に温水が流れ続けるので、暖房用熱交換器からの輻射熱による冷風温度の上昇を防止する対策が必要となる。
【０００４】
この対策として実公昭６２−１７２９０号公報に記載されたものがある。この従来技術は図７に示すように、温水式暖房用熱交換器１５を通過する温風と、温水式暖房用熱交換器１５の冷風バイパス通路１７を通過する冷風との風量割合をエアミックスドア１８の開度により調整して、車室内への吹出空気温度を調整する車両用空調装置において、エアミックスドア１８と一体に補助ドア１８ｂを設け、エアミックスドア１８と補助ドア１８ｂを回転軸１８ａを中心として一体に回転させるようになっている。
【０００５】
そして、エアミックスドア１８が暖房用熱交換器１５の通風路を全閉し、冷風バイパス通路１７を全開する最大冷房位置（２点鎖線位置）にあるときには、暖房用熱交換器１５下流側の温風通路２０ａの出口部を補助ドア１８ｂにより全閉することにより、暖房用熱交換器１５の輻射熱で加熱された熱気が冷風バイパス通路１７の冷風に混入することを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、エアミックスドア１８と一体に補助ドア１８ｂを設けているため、暖房用熱交換器１５下流の温風通路２０ａの通路面積がエアミックスドア１８の開度変化に連動して変化してしまう。このため、エアミックスドア１８の開度＝０％の最大冷房位置付近の小開度域においては、温風通路２０ａの通路面積が補助ドア１８ｂにより狭められ、温風量が絞られるので、エアミックスドア１８の開度増加に見合った温度に吹出空気温度が上昇せず、吹出空気温度の制御特性が悪化する。
【０００７】
すなわち、図８はエアミックスドア１８の開度変化と車室内への吹出空気温度との関係を示すもので、上記従来技術によると、エアミックスドア１８の開度増加に対して車室内への吹出空気温度の制御特性が下に凸となる特性となり、開度＝０％の最大冷房位置付近の小開度域ではエアミックスドア１８の開度増加に対して吹出空気温度の上昇幅が僅少となる。これに反し、開度＝１００％の最大暖房位置付近の大開度域ではエアミックスドア１８の開度変化に対して吹出空気温度が急変化する特性となる。
【０００８】
このように、エアミックスドア１８の小開度域と大開度域とで開度変化に対する吹出空気温度の変化幅が大きく変化するので、吹出空気温度を安定的に制御できず、その制御特性が悪化する。
【０００９】
また、上記従来技術ではエアミックスドア１８と補助ドア１８ｂが、両ドア１、１８ｂの中間に位置する回転軸１８ａを中心にして回転するので、両ドア１８、１８ｂがバタフライドアを構成している。このため、エアミックスドア１８の最大冷房位置および最大暖房位置において、補助ドア１８ｂ部に加わる風圧がエアミックスドア１８とケース側シール面との圧着状態を弱める方向に作用する。この結果、最大冷房位置におけるエアミックスドア１８の温風遮断作用および最大暖房位置におけるエアミックスドア１８の冷風遮断作用が不完全になりやすく、最大冷房能力および最大暖房能力を損なう原因となる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、温水弁の廃止により最大冷房時にも暖房用熱交換器に温水が流れ続ける車両用空調装置において、暖房用熱交換器の輻射熱による最大冷房能力の低下を、エアミックスドアと一体の補助ドアを必要とせずに、抑制することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内へ向かって空気が流れるケース（１１）と、ケース（１１）内に設けられ、温水を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）と、ケース（１１）内にて暖房用熱交換器（１５）の上流側に設けられ、暖房用熱交換器（１５）を通過する温風と、暖房用熱交換器（１５）をバイパスして流れる冷風との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整するエアミックスドア（１８）と、エアミックスドア（１８）により温度調整された空気を、少なくともフェイス開口部（２５）とフット開口部（２４）を含む複数の吹出開口部（２４〜２６）に切替配分する吹出モード切替部（２２）とを備え、
エアミックスドア（１８）が暖房用熱交換器（１５）の通風路を全閉する最大冷房位置に操作されたときにも暖房用熱交換器（１５）に温水が循環するようになっており、
吹出モード切替部（２２）には、回転軸（２８）を中心として回転する円周壁面（２７ａ）の回転変位により複数の吹出開口部（２４〜２６）を開閉するロータリドア（２７）を設け、
暖房用熱交換器（１５）の下流側に形成される温風通路（２０ａ）の出口部に回転軸（２８）を配置し、
ロータリドア（２７）によりフェイス開口部（２５）を開口するフェイスモードが選択され、且つ、エアミックスドア（１８）が最大冷房位置に操作されたときに、暖房用熱交換器（１５）の輻射熱により加熱された熱気が冷風へ向かって上昇するのを抑制するガイド部材（２９）をロータリドア（２７）に備えるとともに、ガイド部材（２９）を回転軸（２８）近傍に配置したことを特徴とする。
【００１２】
これにより、最大冷房時にも暖房用熱交換器（１５）に温水が循環する車両用空調装置において、暖房用熱交換器の輻射熱による最大冷房能力の低下をロータリドア（２７）に備えたガイド部材（２９）によって抑制することができる。
【００１３】
その結果、従来技術におけるエアミックスドアと一体の補助ドアを廃止でき、そして、ガイド部材（２９）はロータリドア（２７）により選択された各吹出モードにおいて、エアミックスドア（１８）の開度変化にかかわらず、一定位置に保持され、温風の通路面積を一定に維持する。そのため、図８の実線に示すように、エアミックスドア１８の開度増加に見合った温度に吹出空気温度を比例的に上昇させることができ、吹出空気温度の良好な制御特性を確保できる。
【００１４】
更に、エアミックスドア（１８）と一体の補助ドアを廃止できるため、エアミックスドア（１８）をバタフライドアとして構成する必要がなくなり、最大冷房時および最大暖房時におけるシール不良を回避できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、ロータリドア（２７）によりフェイスモードが選択されたときに、ガイド部材（２９）の先端部が暖房用熱交換器（１５）の上端部近傍に近接して、熱気の上昇を抑制することを特徴とする。
【００１６】
これにより、ガイド部材（２９）と暖房用熱交換器（１５）の上端部近傍部分との共同作用により熱気の上昇を抑制することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、ガイド部材（２９）のうち暖房用熱交換器（１５）側の先端部が水平面より斜め上方に向かうように傾斜していることを特徴とする。
【００１８】
これにより、ガイド部材（２９）の下面部まで上昇した熱気をガイド部材（２９）の先端部と暖房用熱交換器（１５）の上端部近傍部位との間で確実に滞留させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明のように、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、ロータリドア（２７）は、具体的には円周壁面（２７ａ）の軸方向の両端部を回転軸（２８）に連結する２枚の側板部（２７ｂ）を有し、ガイド部材（２９）は２枚の側板部（２７ｂ）の内側において円周壁面（２７ａ）の軸方向に延びる板形状に形成するようにしてよい。
【００２１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図３は第１実施形態による車両用空調装置の室内ユニット部のうち、空調ユニット部１０の概略断面図であり、空調ユニット部１０は車室内前部の計器盤（図示せず）内側において車両幅（左右）方向の略中央部に配置される。その際、空調ユニット部１０は車両の上下前後方向に対して図１〜図３の矢印のように搭載される。図１はフェイスモード時、図２はフットモード時、図３はデフロスタモード時をそれぞれ示す。
【００２３】
なお、室内ユニット部のうち、空調ユニット部１０に空気を送風する送風機ユニット（図示せず）は、計器盤内側において空調ユニット部１０から助手席側にオフセット配置されている。この送風機ユニットは周知の構成でよく、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替部と、この内外気切替部から導入した空気を空調ユニット部１０へ向けて送風する送風機部とを有している。この送風機部には遠心式の送風ファンが備えられている。
【００２４】
空調ユニット部１０は樹脂製のケース１１を有し、このケース１１は縦長の形状であり、その内部に下方側から上方側へと送風空気が流れる空気通路を構成する。ケース１１内部において最下部に、上記送風機ユニットの送風空気が流入する空気入口空間１２が形成されている。
【００２５】
この空気入口空間１２の上方側に熱交換器部１３が配置されている。この熱交換器部１３は、冷房用熱交換器をなす蒸発器１４と暖房用熱交換器をなすヒータコア１５とを備えており、蒸発器１４は空気入口空間１２の直ぐ上方に配置され、ヒータコア１５は蒸発器１４の更に上方に配置されている。
【００２６】
蒸発器１４は図１〜図３に示すようにケース１１の底面部より所定高さだけ上方部位に略水平に配置されている。但し、蒸発器１４は、厳密な水平配置ではなく、水平面から所定の傾斜角度（例えば、２０°程度）だけ車両前方側に向かって斜め下方に傾斜配置されている。
【００２７】
このように蒸発器１４を傾斜配置することにより、ケース１１の車両前後方向の寸法を縮小化できる。更に、蒸発器１４の傾斜配置により、蒸発器１４に発生する凝縮水を車両前方側の傾斜下端部に集め、この傾斜下端部より凝縮水を下方へスムースに排出できる。ケース１１のうち、蒸発器１４の下方に位置する底面部は凝縮水受け部を構成し、その車両前方側の最底部に凝縮水排出口１６が開口している。
【００２８】
また、蒸発器１４は、周知のように空調用冷凍サイクルの減圧手段（図示せず）にて減圧された低圧冷媒が導入され、この低圧冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却するようになっている。
【００２９】
なお、蒸発器１４は、周知のようにタンク部１４ａ、１４ｂの間に熱交換コア部１４ｃを配置した構成であり、この熱交換コア部１４ｃは複数の偏平チューブ（図示せず）と複数のコルゲート状の伝熱フィン（図示せず）とを交互に並列的に積層して接合した構成である。空気入口空間１２内に流入した空気は蒸発器１４の熱交換コア部１４ｃを矢印ａのように下方から上方へ通過するようになっている。
【００３０】
そして、ケース１１内において、蒸発器１４の空気流れ下流側、すなわち、蒸発器１４の上方側で、且つ、車両前後方向の中間部位にヒータコア１５が配置されている。より具体的には、ヒータコア１５の熱交換コア部１５ｃの面が略鉛直方向に向くようにヒータコア１５を縦配置している。
【００３１】
ヒータコア１５は、車両エンジン（図示せず）からの温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式暖房用熱交換器であって、ヒータコア１５は、所定間隔を隔てて対向配置した下側の温水入口タンク部１５ａと上側の温水出口タンク部１５ｂとの間に熱交換コア部１５ｃを配置した構成であり、この熱交換コア部１５ｃは、複数の偏平チューブ（図示せず）と複数のコルゲート状の伝熱フィン（図示せず）とを交互に並列的に積層して接合した構成である。
【００３２】
このヒータコア１５は、いわゆる全パスタイプ（一方向流れタイプ）のヒータコアであり、温水入口タンク部１５ａから温水を複数の偏平チューブの全部を通して、温水出口タンク部１５ｂに向かって下方から上方への一方向に流す構成となっている。
【００３３】
上記のようにヒータコア１５を蒸発器１４の上方側で、かつ、且つ、車両前後方向の中間部位に配置しているため、ヒータコア１５よりも車両前方側の部位に、ヒータコア１５をバイパスして冷風を矢印ｂのように流す冷風バイパス通路１７が形成されている。また、ヒータコア１５の上端部の車両前方側部位に、エアミックスドア１８の回転軸１８ａが配置されている。
【００３４】
この回転軸１８ａは図１の紙面垂直方向（車両幅方向）に延びるように配置され、回転軸１８ａの両端部はケース１１の壁面の軸受孔（図示せず）により回転可能に保持される。回転軸１８ａには板状のエアミックスドア１８の上端部が一体に連結され、エアミックスドア１８は回転軸１８ａを中心として図１の実線位置と２点鎖線位置との間で回転可能になっている。
【００３５】
ここで、エアミックスドア１８の実線位置はヒータコア１５の熱交換コア部１５ｃの通風路を全閉する最大冷房位置であって、２点鎖線位置は冷風バイパス通路１７を全閉する最大暖房位置である。エアミックスドア１８がヒータコア１５の熱交換コア部１５ｃの通風路を開けると、蒸発器１４通過後の空気は矢印ｃのように熱交換コア部１５ｃを通過してヒータコア１５の上方へ流れる。
【００３６】
エアミックスドア１８は周知のごとくヒータコア１５の熱交換コア部１５ｃを通過する温風（矢印ｃ）とヒータコア１５をバイパスして冷風バイパス通路１７を通過する冷風（矢印ｂ）との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整する温度調整手段である。
【００３７】
なお、ヒータコア１５への温水循環回路には、温水供給源である車両エンジンによって回転駆動される温水ポンプ（図示せず）が備えられ、温水流れ制御用の温水弁は設置されていない。そのため、車両エンジンの運転時には温水ポンプの作動によりヒータコア１５へ温水が常時循環するようになっている。つまり、エアミックスドア１８がヒータコア１５の熱交換コア部１５ｃの通風路を全閉する最大冷房位置に操作されたときにも、ヒータコア１５へ温水が循環するようになっている。
【００３８】
ケース１１内においてヒータコア１５の上方側に空気混合部１９が形成され、そして、ケース１１内においてヒータコア１５の車両後方側部位に温風ガイド壁２０により区画される温風通路２０ａが上方へ向かって延びるように形成されている。
【００３９】
温風ガイド壁２０はヒータコア１５の下端部から上方側へ向かって湾曲状に突出するようにケース１１内の空間に配置されている。この温風ガイド壁２０によって温風通路２０ａの温風を矢印ｃのように空気混合部１９へ向かってガイドする。
【００４０】
また、ケース１１内において冷風バイパス通路１７の上方側部位に冷風ガイド壁２１が略水平方向にケース内空間へ湾曲状に突出するように形成されている。この冷風ガイド壁２１によって上記冷風を矢印ｂのように空気混合部１９へ向かってガイドする。空気混合部１９では上記温風と上記冷風が混合され、この冷温風の混合により所望温度の空気が得られる。
【００４１】
この空気混合部１９の上方側（空気流れ下流側）、すなわち、ケース１１の上面部に吹出モード切替部２２が配置されている。この吹出モード切替部２２は、半円筒状の開口シール面２３をその円周面が車両前後方向に延びるようにしてケース１１の上面部に形成している。この開口シール面２３のうち、車両後方側の部位にフット開口部２４を開口し、このフット開口部２４の開口位置よりも車両前方側の部位にフェイス開口部２５を配置し、このフェイス開口部２５よりも更に車両前方側の部位にデフロスタ開口部２６を配置している。
【００４２】
フット開口部２４はケース１１の車両後方側の面に形成されたフット吹出通路２４ａを介してフット吹出口２４ｂに連通している。このフット吹出口２４ｂはケース１１の車両幅方向の左右両側に開口しており、ここから乗員の足元部に向けて空気を吹出すようになっている。フェイス開口部２５は図示しないフェイスダクトを介して乗員の顔部に向けて空気を吹出すものである。デフロスタ開口部２６は図示しないデフロスタダクトを介して車両前面窓ガラスの内面に向けて空気を吹出すものである。
【００４３】
半円筒状の開口シール面２３の内側には、吹出モード切替用ロータリドアドア２７が回転軸２８により車両前後方向に回転可能に配置されている。このロータリドアドア２７には、回転軸２８を中心とする所定の曲率半径の円周壁面２７ａが設けられ、この円周壁面２７ａの軸方向（車両幅方向）の両端部を２枚の側板部２７ｂにより回転軸２８に連結する構造になっている。
【００４４】
ここで、回転軸２８は２枚の側板部２７ｂからそれぞれ車両幅方向の左右外側へ突き出すように形成され、ケース１１の側面壁部の軸受穴（図示せず）に回転可能に支持される。そして、２枚の側板部２７ｂの車両幅方向の内側領域において回転軸２８近傍にガイド部材２９が配置されている。
【００４５】
このガイド部材２９は最大冷房時の冷風温度上昇防止用のガイド部材であって、左右の２枚の側板部２７ｂの間を車両幅方向（軸方向）に延びる長方形の板形状になっている。ガイド部材２９の左右の両端部は左右の２枚の側板部２７ｂの内側面に一体に連結される。なお、ガイド部材２９の板形状は図示の平板状に限らず、曲げ部を有する形状にしてもよい。
【００４６】
ロータリドアドア２７が図１のフェイスモード位置に操作されたときに、ガイド部材２９は水平面に対してヒータコア１５側（車両前方側）の先端部が斜め上方に向くように微小角度にて傾斜配置され、ガイド部材２９の先端部がヒータコア１５の上端部近傍に位置するようになっている。より具体的には、ヒータコア１５の上端部が嵌合するケース１１の支持壁３０にガイド部材２９の先端部が当接、あるいは微小隙間を介して近接するようにしてある。
【００４７】
ガイド部材２９の車両前後方向の面は上記のようにヒータコア１５側（車両前方側）の先端部が斜め上方に向くように傾斜配置されて、冷風ガイド壁２１の先端部の斜め下方に向かう面と略平行になっている。ガイド部材２９の車両後方側部位にはフェイスモード時にヒータコア１５下流の温風通路２０ａからの温風が流れる温風用隙間部３１が形成してある。
【００４８】
なお、ロータリドアドア２７の円周壁面２７ａ、側板部２７ｂ、回転軸２８およびガイド部材２９は樹脂により一体成形されている。
【００４９】
回転軸２８は温風通路２０ａの出口部近傍に配置され、ヒータコア１５の上端部近傍、より具体的には上端部の車両後方側部位に隣接している。従って、回転軸２８は冷風ガイド壁２１の先端部よりも下方に配置されている。その結果、２枚の側板部２７ｂのうち、回転軸２８に隣接する部分２７ｃはこの両ガイド壁２０、２１の先端部の間に位置することになる。
【００５０】
この部分２７ｃが両ガイド壁２０、２１の先端部と干渉することを回避するために、この部分２７ｃは車両前後方向の幅寸法が回転軸２８の外径と同程度の寸法に狭めてある。そして、側板部２７ｂのうち円周壁面２７ａに隣接する部分は略扇形状になっている。
【００５１】
また、円周壁面２７ａの外周側には弾性材２７ｄを介して樹脂製の薄膜材からなるフィルム部材２７ｅが装着され、このフィルム部材２７ｅが円周壁面２７ａと一体に回転するようになっている。このフィルム部材２７ｅには円周壁面２７ａに設けられた開口部（図示せず）および弾性材２７ｄ相互間の開口部（図示せず）を通してロータリドアドア２７内部の風圧が加わるようになっている。そのため、この風圧および弾性材２７ｄの弾性押圧力によってフィルム部材２７ｅがケース１１側の開口シール面２３の内周面に圧着して各吹出開口部２４、２５、２６を確実に閉塞するようになっている。
【００５２】
また、円周壁面２７ａ、弾性材２７ｄおよびフィルム部材２７ｅの円周方向の中間部位には、これらの部材２７ａ、２７ｄ、２７ｅを貫通する連通穴２７ｆが設けてあり、ロータリドアドア２７の回転により上記の各開口部２４〜２６を開閉する。
【００５３】
また、ケース１１の上面部の半円筒状の開口シール面２３の内側には、ロータリドアドア２７の回転を可能とする半円筒状のドア回転空間３２が形成されている。このドア回転空間３２は、温風ガイド壁２０の車両後方側の部位から冷風ガイド壁２１の上方部位に至るまで形成してある。
【００５４】
なお、ロータリドアドア２７の回転軸２８は、ケース１１の外部に突出して図示しないリンク機構を介して吹出モード操作機構に連結されて、この吹出モード操作機構によりロータリドアドア２７が回転操作される。同様に、エアミックスドア１８の回転軸１８ａもケース１１の外部にてリンク機構を介して温度調整操作機構に連結されて、この温度調整操作機構によりエアミックスドア１８が回転操作される。
【００５５】
これらの吹出モード操作機構および温度調整操作機構は、サーボモータを用いたオート操作機構で構成されるが、乗員の手動操作力により直接操作されるマニュアル操作機構にしてもよい。
【００５６】
次に、上記構成に基づいて本実施形態の作動を簡単に説明する。図示しない送風機ユニットの送風機を作動させると、図示しない内外気切替部から内気または外気が吸入され、この吸入空気は送風機により送風されて空調ユニット部１０のケース１１内最下部の空気入口空間１２に流入する。
【００５７】
その後、蒸発器１４を矢印ａのごとく下方から上方へ通過して冷却され、冷風となる。この冷風は、次に、エアミックスドア１８の開度により冷風バイパス通路１７を通過する冷風ｂとヒータコア１５を通過して温風通路２０ａを流れる温風ｃとに振り分けられ、温風ｃは温風ガイド壁２０によりガイドされて温風通路２０ａから空気混合部１９に導かれる。また、冷風ｂは冷風ガイド壁２１によりガイドされて空気混合部１９に導かれる。
【００５８】
空気混合部１９において温風ｃと冷風ｂが混合されて所定温度の空気となる。従って、エアミックスドア１８の開度により冷風ｂと温風ｃの風量割合を調整することにより、空気混合部１９付近で混合される空気の温度を所望の温度に調整できる。
【００５９】
そして、吹出モード切替用のロータリドア２７を操作して、フット開口部２４とフェイス開口部２５とデフロスタ開口部２６の開閉を選択することにより、所定の１つの開口部または複数の開口部から車室内へ空気を吹き出すことができる。
【００６０】
すなわち、図１はフェイスモードの状態を示し、ロータリドア２７の連通穴２７ｆによりフェイス開口部２５を開口するとともに、ロータリドア２７の円周壁面２７ａのフィルム部材２７ｅによりフット開口部２４およびデフロスタ開口部２６を閉塞している。
【００６１】
フェイスモードは主に夏期の冷房時に使用される吹出モードであるので、エアミックスドア１８を開度＝０％の最大冷房位置から小開度の領域に操作して、フェイス開口部２５から冷風を吹き出す。ここで、ヒータコア１５への温水循環回路に温水流れ制御用の温水弁を設置していないので、エアミックスドア１８が最大冷房位置に操作されたときにも、ヒータコア１５へ温水が循環する。
【００６２】
このように最大冷房時にもヒータコア１５へ温水が循環するとヒータコア１５の輻射熱によりヒータコア１５周囲の空気が温度上昇し、その熱気が自然対流で冷風バイパス通路１７の冷風中に混入すると、冷風温度が上昇して最大冷房能力が低下する。しかし、本第１実施形態によると、ヒータコア１５の輻射熱により温度上昇した熱気がヒータコア１５の後流側にて自然対流で上昇すると、熱気の上昇流がロータリドアドア２７のガイド部材２９により遮られる。
【００６３】
すなわち、ロータリドアドア２７のフェイスモード時にガイド部材２９のヒータコア１５側（車両前方側）の先端部がヒータコア１５の上端部近傍に位置して熱気の上昇流を遮断できる。しかも、ガイド部材２９は水平面に対してヒータコア１５側（車両前方側）の先端部が斜め上方に向くように微小角度にて傾斜配置してあるので、冷風中への熱気の混入防止効果が高い。
【００６４】
つまり、第１実施形態とは逆に、ガイド部材２９をもし、水平面に対してヒータコア１５と反対側（車両後方側）の先端部が斜め上方に向くように傾斜配置すると、ガイド部材２９の下面部まで上昇した熱気がガイド部材２９の傾斜に沿って温風用隙間部３１側を通過して冷風中へ混入しやすくなるが、本第１実施形態ではガイド部材２９の下面部まで上昇した熱気がガイド部材２９の傾斜に沿ってヒータコア１５の上端部へ移動し、ヒータコア１５の上端部付近に保持される。そのため、冷風中への熱気の混入防止効果を高めることができる。
【００６５】
また、ガイド部材２９を上記のようにヒータコア１５側（車両前方側）の先端部が斜め上方に向くように傾斜配置すると、ガイド部材２９の車両前後方向の面が冷風ガイド壁２１の先端部の斜め下方に向かう面と略平行になるので、最大冷房時に冷風バイパス通路１７からの冷風の主流を冷風ガイド壁２１およびガイド部材２９に沿ってスムースに流すことができる。そのため、最大冷房時における最大風量を良好に確保できる。
【００６６】
以上により、ヒータコア１５の温水回路に温水弁を設置しない低コスト型の空調装置においても最大冷房能力を良好に確保できる。
【００６７】
一方、フェイスモード時において、エアミックスドア１８を開度＝０％の最大冷房位置から小開度の領域に操作すると、ヒータコア１５を通過して加熱された温風が温風用隙間部３１を通過して冷風に混合することにより、フェイスモードにおける車室内への吹出空気温度を調整できる。
【００６８】
次に、図２はフットモード時の状態を示し、連通穴２７ｆによりフット開口部２４を開口するとともに、ロータリドア２７の円周壁面２７ａのフィルム部材２７ｅによりフェイス開口部２５およびデフロスタ開口部２６を閉塞している。
【００６９】
このフットモード時にはロータリドア２７の回転変位に伴ってガイド部材２９の先端部がヒータコア１５の上端部近傍位置から開離するので、ガイド部材２９の先端部とヒータコア１５の上端部との間にも温風用隙間部３１ａが形成される。従って、ガイド部材２９の前後の両温風用隙間部３１、３１ａを通過する温風と冷風バイパス通路１７の冷風との風量割合をエアミックスドア１８の開度にて調整することにより、フットモードにおける車室内への吹出空気温度を調整できる。
【００７０】
次に、図３はデフロスタモード時の状態を示し、ロータリドアドア２７を反時計方向に最大に回転した状態である。この場合は、ロータリドア２７の円周壁面２７ａがデフロスタ開口部２６に対向しない位置へ回転することにより、デフロスタ開口部２６が開口状態となり、フット開口部２４およびフェイス開口部２５はロータリドア２７の円周壁面２７ａのフィルム部材２７ｅにより閉塞されている。
【００７１】
このデフロスタモード時においても、フットモード時と同様にガイド部材２９の前後の両温風用隙間部３１、３１ａを通過する温風と冷風バイパス通路１７の冷風との風量割合を調整することにより、車室内への吹出空気温度を調整できる。
【００７２】
ところで、ガイド部材２９は吹出モード切替用のロータリドア２７に設置されているので、上記のフェイスモード時の温風用隙間部３１、フットモード時およびデフロスタモード時における温風用隙間部３１，３１ａの通路面積はエアミックスドア１８の開度変化にかかわらず、常に一定に維持される。換言すると、ガイド部材２９は、従来技術の補助ドア１８ｂのようにエアミックスドア１８の開度変化に伴って温風通路の通路面積を変化させることがない。
【００７３】
このことから、本実施形態によると、図８の実線に示すようにエアミックスドア１８の開度増加に見合った温度に吹出空気温度を比例的に上昇させることができ、吹出空気温度の制御特性を従来技術より向上できる。
【００７４】
また、エアミックスドア１８は板ドアの一端部に回転軸１８ａを配置した通常の片持ちタイプのドアであるから、エアミックスドア１８の最大冷房位置および最大暖房位置の双方においてドア上流側の風圧がエアミックスドア１８をケース側のシール面に押し付ける方向に作用する。そのため、従来技術のバタフライドアタイプのエアミックスドア１８の場合のようなシール性の悪化が生じない。
【００７５】
なお、図１、２、３によりフェイスモード、フットモードおよびデフロスタモードの３つの吹出モードの切替を行う場合について説明したが、その他に、フット開口部２４およびフェイス開口部２５を同時に開口するバイレベルモード、フット開口部２４およびデフロスタ開口部２６を略同程度の開口比率（略同程度の風量割合）で同時に開口するフットデフロスタモードを吹出モードとして追加し、合計５つの吹出モードを１つのロータリドア２７にて切り替えるようにしてもよい。
【００７６】
また、図２のフットモードでは、デフロスタ開口部２６を全閉しているが、フットモード時にフット開口部２４を開口すると同時にデフロスタ開口部２６を少量開口するようにしてもよい。これによれば、フットモードによる冬期暖房時にデフロスタ開口部２６から少量の空調風（温風）を吹き出して、車両窓ガラスの防曇性能を高めることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ロータリドア２７の円周壁面２７ａの回転変位によりフット開口部２４、フェイス開口部２５およびデフロスタ開口部２６をすべて開閉しているが、第２実施形態は、図４〜図６に示すように円周壁面２７ａと一体に回転する第１、第２の２つの板ドア部２７ｇ、２７ｈを設け、円周壁面２７ａと両板ドア部２７ｇ、２７ｈとの組み合わせによりフット開口部２４、フェイス開口部２５およびデフロスタ開口部２６を開閉するものである。
【００７８】
ケース１１内において温風ガイド壁２０の上端部に仕切り壁３３を接続して温風ガイド壁２０よりも車両後方側の部位にフット吹出通路２４ａを区画形成している。仕切り壁３３は上方へ山状に突き出す形状になっており、この山状の突出形状によりドア回転作動空間３２を仕切り壁３３の車両後方側部位に至るまで形成している。従って、フット吹出通路２４ａはドア回転作動空間３２の内側領域に配置されることとなる。
【００７９】
仕切り壁３３の上部付近にフット開口部２４を開口し、このフット開口部２４の下面側に第１板ドア部２７ｇを配置している。この第１板ドア部２７ｇは連結アーム部２７ｉとともに樹脂にてロータリドア２７と一体で成形される。第１板ドア部２７ｇはロータリドア２７の回転軸２８の軸方向に延びてフット開口部２４の開口面積より大きい板形状になっている。そして、第１板ドア部２７ｇのドア軸方向の両端部近傍位置に２本の連結アーム部２７ｉを一体成形している。この２本の連結アーム部２７ｉはフット開口部２４の中を通して上方へ円弧状に延びるようになっている。
【００８０】
一方、ロータリドア２７において軸方向の両端部に位置する左右の側板部２７ｂの間に第２板ドア部２７ｈを一体成形で設けている。この第２板ドア部２７ｈも第１板ドア部２７ｇと同様の板形状であり、この両板ドア部２７ｇ、２７ｈはともに円周壁面２７ａの径内方側の領域にて回転軸２８から同一の半径位置に配置されている。
【００８１】
なお、第１板ドア部２７ｇと連結アーム部２７ｉを樹脂等にてロータリドア２７と別体で成形して、２本の連結アーム部２７ｉの先端部を第２板ドア部２７ｈにはめ込み、ねじ止め等の手段にて固定するようにしてもよい。
【００８２】
第１板ドア部２７ｇの上面側および第２板ドア部２７ｈの下面側にはそれぞれ弾性シール材（パッキン材）２７ｊ、２７ｋが設けてある。この弾性シール材２７ｊ、２７ｋは接着により第１、第２板ドア部２７ｇに固定される。なお、弾性シール材２７ｊ、２７ｋをエラストマゴムのようなゴム系弾性体で構成して第１、第２板ドア部２７ｇ、２７ｈに一体成形してもよい。
【００８３】
なお、第２実施形態では、ロータリドア２７の円周壁面２７ａの円周長さを第１実施形態よりも短くして、円周壁面２７ａを径方向に貫通する連通穴２７ｆを廃止している。
【００８４】
図４は第２実施形態によるフェイスモード時を示し、円周壁面２７ａのフィルム部材２７ｅによりデフロスタ開口部２６を閉塞し、また、第１板ドア部２７ｇの弾性シール材２７ｊによりフット開口部２４を閉塞している。そして、ロータリドア２７の円周壁面２７ａがフェイス開口部２５に対向しない位置へ回転することにより、フェイス開口部２５が開口状態となる。
【００８５】
図５は第２実施形態によるフットモード時を示し、図４の状態からロータリドア２７が反時計方向に所定角度回転している。これにより、円周壁面２７ａのフィルム部材２７ｅによりフェイス開口部２５およびデフロスタ開口部２６をともに閉塞している。また、第１板ドア部２７ｇがフット開口部２４から開離した下方位置に移動するので、フット開口部２４が開口状態となる。
【００８６】
図６は第３実施形態によるデフロスタモード時を示し、図５の状態からロータリドア２７が更に反時計方向に所定角度回転している。すなわち、図６はロータリドアドア２７を反時計方向に最大に回転した状態を示す。この場合は、ロータリドア２７の円周壁面２７ａがデフロスタ開口部２６に対向しない位置へ回転することにより、デフロスタ開口部２６が開口状態となる。また、フェイス開口部２５は円周壁面２７ａのフィルム部材２７ｅにより閉塞される。そして、フット開口部２４は第２板ドア部２７ｈの弾性シール材２７ｋにより閉塞される。
【００８７】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様にロータリドア２７の内側領域の回転軸２８近傍部位にガイド部材２９を設けて、第１実施形態と同様に最大冷房能力および良好な温度制御特性を確保できできる。
【００８８】
これに加え、第２実施形態によると、ロータリドア２７の円周壁面２７ａはフェイス開口部２５とデフロスタ開口部２６の開閉機能のみを分担するから、ロータリドア２７の円周壁面２７ａの円周長さを第１、第２実施形態に比較して小さくすることができる。
【００８９】
しかも、フット開口部２４を開閉する板ドア部２７ｇ、２７ｈを円周壁面２７ａの径内方側の領域に配置しているから、回転作動空間３２の内側領域にフット開口部２４を配置できる。従って、フット吹出通路２４ａも回転作動空間３２の内側領域に配置できる。
【００９０】
その結果、第１実施形態のようにフット吹出通路２４ａを回転作動空間３２の外側に突出形成する場合に比較して、空調ユニット部１０の車両前後方向の寸法をも縮小でき、空調ユニット部１０の車両搭載性をより一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用空調装置の空調ユニット部の概略断面図で、フェイスモード時を示す。
【図２】第１実施形態による空調ユニット部の概略断面図で、フットモード時を示す。
【図３】第１実施形態による空調ユニット部の概略断面図で、デフロスタモード時を示す。
【図４】第２実施形態による空調ユニット部の概略断面図で、フェイスモード時を示す。
【図５】第２実施形態による空調ユニット部の概略断面図で、フットモード時を示す。
【図６】第２実施形態による空調ユニット部の概略断面図で、デフロスタモード時を示す。
【図７】従来技術による空調ユニット部の概略断面図である。
【図８】従来技術および本発明による車室内吹出空気の温度制御特性図である。
【符号の説明】
１１…ケース、１３…熱交換器部、１４…蒸発器（冷房用熱交換器）、
１５…ヒータコア（暖房用熱交換器）、１７…冷風バイパス通路、
１８…エアミックスドア、２０ａ…温風通路、２２…吹出モード切替部、
２４〜２６…吹出開口部、２７…ロータリドア、２７ａ…円周壁面、２７ｂ…側面板部、２８…回転軸、２９…ガイド部材、３２…ドア回転空間。

Claims (4)

1. 車室内へ向かって空気が流れるケース（１１）と、
   前記ケース（１１）内に設けられ、温水を熱源として前記空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）と、
   前記ケース（１１）内にて前記暖房用熱交換器（１５）の上流側に設けられ、前記暖房用熱交換器（１５）を通過する温風と、前記暖房用熱交換器（１５）をバイパスして流れる冷風との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整するエアミックスドア（１８）と、
   前記エアミックスドア（１８）により温度調整された空気を、少なくともフェイス開口部（２５）とフット開口部（２４）を含む複数の吹出開口部（２４〜２６）に切替配分する吹出モード切替部（２２）とを備え、
   前記エアミックスドア（１８）が前記暖房用熱交換器（１５）の通風路を全閉する最大冷房位置に操作されたときにも前記暖房用熱交換器（１５）に前記温水が循環するようになっており、
   前記吹出モード切替部（２２）には、回転軸（２８）を中心として回転する円周壁面（２７ａ）の回転変位により前記複数の吹出開口部（２４〜２６）を開閉するロータリドア（２７）を設け、
   前記暖房用熱交換器（１５）の下流側に形成される温風通路（２０ａ）の出口部に前記回転軸（２８）を配置し、
   前記ロータリドア（２７）により前記フェイス開口部（２５）を開口するフェイスモードが選択され、且つ、前記エアミックスドア（１８）が前記最大冷房位置に操作されたときに、前記暖房用熱交換器（１５）の輻射熱により加熱された熱気が前記冷風へ向かって上昇するのを抑制するガイド部材（２９）を前記ロータリドア（２７）に備えるとともに、前記ガイド部材（２９）を前記回転軸（２８）近傍に配置したことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記ロータリドア（２７）により前記フェイスモードが選択されたときに、前記ガイド部材（２９）の先端部が前記暖房用熱交換器（１５）の上端部近傍に近接して、前記熱気の上昇を抑制することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記ガイド部材（２９）のうち前記暖房用熱交換器（１５）側の先端部が水平面より斜め上方に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記ロータリドア（２７）は、前記円周壁面（２７ａ）の軸方向の両端部を前記回転軸（２８）に連結する２枚の側板部（２７ｂ）を有し、
   前記ガイド部材（２９）は前記２枚の側板部（２７ｂ）の内側において前記軸方向に延びる板形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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