JP3994841B2 - 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１つの共通の暖房用熱交換器を用いて前席側への吹出空気温度と後席側への吹出空気温度とを独立に制御可能な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、暖房用熱交換器として前席側および後席側で１つの共通の熱交換器を空調ケース内に備え、この暖房用熱交換器を通過する温風と暖房用熱交換器をバイパスする冷風との風量割合を調整する前席用および後席用エアミックスドアを独立に設置して、車室内の前席側および後席側への吹出空気温度を独立に制御可能なものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０７３２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、前席用エアミックスドアおよび後席用エアミックスドアをともに回転軸を中心として回転可能な板ドアにより構成しているので、空調ケース内に２つのエアミックスドアの回転作動空間を設定する必要が生じて、空調装置の体格が大きくなって、空調装置の車両搭載性を悪化させている。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、前席側への吹出空気温度と後席側への吹出空気温度とを独立に制御可能な車両用空調装置の体格を小型化することを目的とする。
【０００６】
【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）内に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる前席用冷風バイパス通路（１８）と、暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる後席用冷風バイパス通路（１９）と、暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）のうち、前席用冷風バイパス通路（１８）に隣接する側に形成される前席用通路（１６）と、暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）のうち、後席用冷風バイパス通路（１９）に隣接する側に形成される後席用通路（１７）と、前席用冷風バイパス通路（１８）を通過する冷風と前席用通路（１６）を通過する温風との風量割合を調整する前席用エアミックスドア（２０）と、後席用冷風バイパス通路（１９）を通過する冷風と後席用通路（１７）を通過する温風との風量割合を調整する後席用エアミックスドア（２１）と、前席用エアミックスドア（２０）により温度調整された空調風を車室内前席側へ導出する前席用吹出開口部（２８、３１、３４）と、後席用エアミックスドア（２１）により温度調整された空調風を車室内後席側へ導出する後席用吹出開口部（３９、４０）とを備え、
前席用エアミックスドア（２０）を空気が通過する開口部（２０ａ）を有するフィルムドアにより構成するとともに、前席用エアミックスドア（２０）を前席用通路（１６）の空気流れ上流側に配置し、フィルムドアの一端部を巻き取る巻き取り軸（２３）を前席用通路（１６）と後席用通路（１７）との仕切部に配置し、また、後席用エアミックスドア（２１）を回転軸（２１ａ）を中心として回転する板ドアにより構成するとともに、後席用エアミックスドア（２１）を後席用通路（１７）の空気流れ上流側に配置することを特徴とする。
【０００７】
ところで、後席側空調能力に比較して前席側空調能力の方を通常大きくする必要があるため、暖房用熱交換器（１３）の前席用通路（１６）の通路面積が後席用通路（１７）の通路面積より大きくなっており、同様に、前席用冷風バイパス通路（１８）の通路面積が後席用冷風バイパス通路（１９）の通路面積より大きくなっている。
【０００８】
従って、暖房用熱交換器（１３）の前席用通路（１６）および前席用冷風バイパス通路（１８）を開閉する前席用エアミックスドア（２０）をもし板ドアにより構成すると、前席用エアミックスドア（２０）のための回転作動空間が非常に大きくなってしまうが、請求項１によると、前席用エアミックスドア（２０）をフィルムドアにより構成しているので、暖房用熱交換器（１３）の前席用通路（１６）および前席用冷風バイパス通路（１８）を横切るようにフィルムドアを移動させることで、両通路（１６、１８）を開閉することができる。その結果、前席用エアミックスドア（２０）の移動のための空間は僅少で済む。
【０００９】
一方、後席用エアミックスドア（２１）は通路面積の小さい後席用通路（１７）および後席用冷風バイパス通路（１９）を開閉するため、後席用エアミックスドア（２１）を板ドアで構成しても必要な回転作動空間は小さく済む。そこで、後席用エアミックスドア（２１）は板ドアにより構成してドア駆動機構を簡素化している。
【００１０】
しかも、後席用エアミックスドア（２１）も前席用エアミックスドア（２０）と同様に暖房用熱交換器（１３）の空気流れ上流側に配置しているから、両ドア（２０、２１）の配置スペースを暖房用熱交換器（１３）上流側に集中させることができる。以上のことが相俟って、前席側および後席側の吹出空気温度を独立に制御可能な車両用空調装置の体格を効果的に小型化できる。
【００１１】
更に、前席用エアミックスドア（２０）を構成するフィルムドアの一端部を巻き取る巻き取り軸（２３）を、暖房用熱交換器（１３）の空気流れ上流側にて前席用通路（１６）と後席用通路（１７）との仕切部に配置しているから、後席用エアミックスドア（２１）の回転作動に何ら支障をきたすことなく、前席用エアミックスドア（２０）による冷温風の風量調整機能を良好に果たすことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明のように、請求項１において、具体的には、暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）のうち、上方側部位に前席用通路（１６）が形成され、下方側部位に後席用通路（１７）が形成され、暖房用熱交換器（１３）の上方側に前席用冷風バイパス通路（１８）が形成され、暖房用熱交換器（１３）の下方側に後席用冷風バイパス通路（１９）が形成され、
前席用エアミックスドア（２０）がケース（１１）内部の上方側に位置し、後席用エアミックスドア（２１）が前席用エアミックスドア（２０）の下方側に位置するように構成できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、ケース（１１）内部を車両前方側から車両後方側へ向かって空気が流れるようになっており、暖房用熱交換器（１３）をその上部が下部より車両前方側に位置するように傾斜配置することを特徴とする。
【００１４】
請求項３では、ケース（１１）内部の上方側に位置する前席用エアミックスドア（２０）の配置スペースが小さく済むことに着目して、暖房用熱交換器（１３）をその上部が下部より車両前方側に位置するように傾斜配置しているから、暖房用熱交換器（１３）の斜め上方の後方側に冷風と温風のための前席用空気混合部（２９）、あるいは前席用吹出開口部（２８、３１、３４）を開閉する前席用吹出モードドア機構の配置スペースを容易に確保できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、前席用吹出開口部（２８、３１、３４）として、空調風を車両窓ガラスに向けて吹き出すためのデフロスタ開口部（２８）を備え、暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）の空気流れ下流側に切替ドア（４３）を配置し、切替ドア（４３）は、前席用通路（１６）と後席用通路（１７）とを仕切る仕切り位置と、後席用通路（１７）と後席用吹出開口部（３９、４０）との連通を遮断して後席用通路（１７）をデフロスタ開口部（２８）側に連通させる後席シャット位置との間で切替作動するようになっており、前席側の吹出モードとしてデフロスタ開口部（２８）を開口するデフロスタモードが設定されたときに、後席用エアミックスドア（２１）を後席用冷風バイパス通路（１９）が全閉され、後席用通路（１７）を全開する最大暖房位置に操作するとともに、切替ドア（４３）を後席シャット位置に切り替えることを特徴とする。
【００１６】
これにより、前席側の吹出モードとしてデフロスタモードが設定されたときに、暖房用熱交換器（１３）の前席用通路（１６）と後席用通路（１７）の双方を通過して加熱された温風の全量をデフロスタ開口部（２８）から車両窓ガラス側へ吹き出すことができ、車両窓ガラスの防曇性能を良好に発揮できる。
【００１７】
ところで、前席側および後席側への吹出空気温度を独立に制御可能な車両用空調装置を、前席側および後席側への吹出空気温度を連動して制御する通常使用の車両用空調装置に容易に変更したいという要求がある。その際に、通常使用の空調装置では、前席用エアミックスドア（２０）、後席用エアミックスドア（２１）および切替ドア（４３）の三者を連動させることになるが、前席用エアミックスドア（２０）をフィルムドアで構成しているため、後述の実施形態で詳述するようにフィルムドアのオーバストローク作動により前後独立温度制御仕様と通常使用との変更を極めて簡単に行うことができる。
【００１８】
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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。本実施形態による車両用空調装置の室内ユニット部は、大別して、図１に示す空調ユニット１０と、この空調ユニット１０に空気を送風する送風機ユニット（図示せず）との２つの部分に分かれている。
【００２０】
送風機ユニットは車室内前部の計器盤（図示せず）内側のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１０は車室内前部の計器盤（図示せず）内側のうち、車両左右（幅）方向の略中央部に配置されている。送風機ユニットは周知のごとく外気（車室外空気）と内気（車室内空気）を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して吸入した空気を送風する遠心式の送風機とを有している。
【００２１】
空調ユニット１０は車室内へ向かって送風される空気通路を構成する樹脂製の空調ケース１１を有し、この空調ケース１１内に冷房用熱交換器をなす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵している。空調ユニット１０部は、計器盤内側の略中央部にて、車両の前後方向および上下方向に対して、図１の矢印で示す搭載方向で配置されている。
【００２２】
空調ケース１１内の、最も車両前方側の部位には空気入口空間１４が形成されている。この空気入口空間１４には送風機ユニットの遠心式送風機の送風空気が流入する。
【００２３】
空調ケース１１内において空気入口空間１４直後の部位に蒸発器１２が略垂直に配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの低圧冷媒の蒸発潜熱を送風空気から吸熱して送風空気を冷却するものである。そして、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。
【００２４】
ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に、図示しない車両エンジンから高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。ヒータコア１３は周知のごとく温水が通過する偏平チューブとこれに接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア部１３ａを有している。この熱交換用コア部１３ａの下部に温水が流入する入口タンク１３ｂが配置され、熱交換用コア部１３ａの上部に温水を流出させる出口タンク１３ｃが配置されている。
【００２５】
ヒータコア１３は、その上部（出口タンク１３ｃ側）が下部（入口タンク１３ｂ側）よりも車両前方側（蒸発器１２側）に位置するように鉛直方向から所定角度だけ傾斜配置されている。
【００２６】
ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの空気通路は、空調ケース１１内の仕切り部材１５により上側の前席用通路１６と下側の後席用通路１７とに仕切られている。この仕切り部材１５はヒータコア１３の空気流れ上流側に配置され、かつ、空調ケース１１内部空間の車両左右方向（図１の紙面垂直方向）の全長にわたって延びるように形成されて、空気流れを整流する整流部材の役割を兼ねている。なお、仕切り部材１５は空調ケース１１に樹脂の一体成形にて形成することができる。
【００２７】
空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３の上方部位および下方部位には、それぞれヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる前席用冷風バイパス通路１８、後席用冷風バイパス通路１９が形成されている。すなわち、前席用冷風バイパス通路１８とヒータコア１３の前席用通路１６が互いに隣接して配置され、後席用冷風バイパス通路１９とヒータコア１３の後席用通路１７が互いに隣接して配置される。
【００２８】
ここで、後席側空調能力に比較して前席側空調能力の方を大きくする必要があるため、ヒータコア１３の前席用通路１６の通路面積が後席用通路１７の通路面積より大きくなっており、同様に、前席用冷風バイパス通路１８の通路面積が後席用冷風バイパス通路１９の通路面積より大きくなっている。
【００２９】
また、蒸発器１２とヒータコア１３との間には前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１がそれぞれ配置されている。ここで、前席用エアミックスドア２０は可撓性を有するフィルムドアにより構成され、後席用エアミックスドア２１は回転軸２１ａを中心として回転する板ドアにより構成されている。
【００３０】
前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアは、より具体的にはポリエチレン樹脂のごとく可撓性、強度に優れた樹脂製フィルム状の膜状部材にて図２に示す長尺状の長方形に構成される。そして、フィルムドアの長手方向（ドア移動方向）の途中部位には空気を通過させるための開口部２０ａが形成されている。この開口部２０ａは本例ではフィルム状膜状部材の強度確保のために複数に分割して形成されている。なお、図１、後述の図４〜図６および図１０では、開口部２０ａの部位を破線にて図示している。
【００３１】
一方、空調ケース１１内にのうち、前席用冷風バイパス通路１８の上端部に第１巻き取り軸２２を回転可能に配置し、また、ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの上流側にて仕切り部材１５の上部に第２巻き取り軸２３を回転可能に配置している。そして、前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアの長手方向の一端部を第１巻き取り軸２２に固定し、長手方向の他端部を第２巻き取り軸２３に固定し、フィルムドアの両端部を第１、第２巻き取り軸２２、２３に巻き取ったり、第１、第２巻き取り軸２２、２３から巻き戻す（送り出す）ことができるようにしている。
【００３２】
また、フィルムドアの長手方向の中間部、換言すると、ヒータコア１３の上部（出口タンク１３ｃ側）の車両前方側部位に中間ガイド部２４を配置し、この中間ガイド部２４によりフィルムドアの長手方向の中間曲がり部をガイドするようになっている。
【００３３】
以上により、前席用エアミックスドア２０は、第１巻き取り軸２２と第２巻き取り軸２３との間で一定の張力が付与された状態でもって前席用冷風バイパス通路１８とヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの前席用通路１６とをそれぞれ横切るようにして、空調ケース１４内の上下方向に移動可能となっている。
【００３４】
上記第１、第２巻き取り軸２２、２３のうちいずれか一方、例えば、第１巻き取り軸２２にサーボモータ（ステップモータ等）により構成されるアクチュエータ（図示せず）を連結し、このアクチュエータにより第１巻き取り軸２２を正逆両方向に回転駆動する。
【００３５】
第１巻き取り軸２２の回転は図示しない回転伝達機構を介して第２巻き取り軸２３にも伝達されるので、第１巻き取り軸２２に連動して第２巻き取り軸２３が正逆両方向に回転するようになっている。これにより、第１、第２巻き取り軸２２、２３に対するフィルムドアの巻き取り、巻き戻しが実行される。なお、第１、第２巻き取り軸２２、２３間の回転伝達機構は周知の機構であるので、その説明は省略する。
【００３６】
アクチュエータにより第１巻き取り軸２２を正逆両方向に回転させて、前席用エアミックスドア２０を空調ケース１４内の上下方向に移動させることにより、前席用エアミックスドア２０の開口部２０ａを任意の位置に移動させることができる。この開口部２０ａの移動によって、上記各通路１６、１８の開度を任意に調整して、上記各通路１６、１８を通る空気量を任意に調整できる。すなわち、ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの前席用通路１６で加熱される温風と、前席用冷風バイパス通路１８を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を任意に調整できる。
【００３７】
また、後席用エアミックスドア２１の回転軸２１ａにはサーボモータ（ステップモータ等）により構成される独立のアクチュエータ（図示せず）をリンク機構を介して連結し、このアクチュエータにより後席用エアミックスドア２１を前席用エアミックスドア２０と独立に回転駆動するようになっている。
【００３８】
後席用エアミックスドア２１の回転によりヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの後席用通路１７と後席用冷風バイパス通路１９の開度を任意に調整して、上記各通路１７、１９を通る空気量を任意に調整できる。すなわち、ヒータコア１３の後席用通路１７で加熱される温風と、後席用冷風バイパス通路１９を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を任意に調整できる。
【００３９】
前席用エアミックスドア２０は上記風量割合の調整により車室内前席側への吹出空気温度を独立に調整する前席側温度調整手段を構成する。後席用エアミックスドア２１は上記風量割合の調整により車室内後席側への吹出空気温度を独立に調整する後席側温度調整手段を構成する。
【００４０】
一方、空調ケース１１において、ヒータコア１３の空気流れ下流側（車両後方側）の部位には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面２５が空調ケース１１に一体成形されている。この壁面２５によりヒータコア１３の直後から上方に向かう前席用温風通路２６が形成されている。前席用温風通路２６の下流側（上方側）はヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１８の下流側と合流し、冷風と温風の混合を行う前席用空気混合部２７を形成している。
【００４１】
そして、空調ケース１１の上面部において、前席用空気混合部２７の上方部位にデフロスタ開口部２８が開口している。このデフロスタ開口部２８にはデフロスタダクト２９が接続され、このデフロスタダクト２９の先端部にデフロスタ吹出口２９ａを設け、このデフロスタ吹出口２９ａから車両前面窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出す。デフロスタ開口部２８は回転可能な板状のデフロスタドア３０により開閉される。
【００４２】
空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２８よりも車両後方側（乗員寄り）の部位に前席用フェイス開口部３１が設けられている。この前席用フェイス開口部３１は前席用フェイスダクト３２を介して計器盤上方側に配置される前席用フェイス吹出口３２ａに接続され、この前席用フェイス吹出口３２ａから前席乗員の上半身側に向けて空調風を吹き出す。前席用フェイス開口部３１は回転可能な板状の前席用フェイスドア３３により開閉される。
【００４３】
次に、空調ケース１１において、前席用フェイス開口部３１の下方側に前席用フット開口部３４が設けられている。この前席用フット開口部３４にはフットダクト３５が接続され、このフットダクト３５の下端部に前席用フット吹出口３５ａを設け、この前席用フット吹出口３５ａから前席乗員の足元に空調風を吹き出す。前席用フット開口部３４は回転可能な板状の前席用フットドア３６により開閉される。
【００４４】
上記したデフロスタドア３０と前席用フェイスドア３３と前席用フットドア３６は、前席用吹出モードドア手段であって、図示しないリンク機構を介して共通のアクチュエータのサーボモータの出力軸に連結される。従って、この共通のアクチュエータ機構により前席用吹出モードドア３０、３３、３６が連動操作されるようになっている。
【００４５】
一方、空調ケース１１の車両後方側における下端部付近に後席用空気出口部３７が開口しており、この後席用空気出口部３７にヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの後席用通路１７の下流側（車両後方側）および後席用冷風バイパス通路１９の下流側（車両後方側）が連通するようになっている。この後席用空気出口部３７において後席用通路１７で加熱された温風と後席用冷風バイパス通路１９を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風とが混合されるので、後席用空気出口部３７は後席用空気混合部としての役割を果たす。
【００４６】
後席用空気出口部３７内にはバタフライドアタイプの後席用吹出モードドア３８が回転可能に配置され、この後席用吹出モードドア３８により後席用フェイス開口部３９および後席用フット開口部４０を切替開閉するようになっている。なお、図１では、この両吹出開口部３９、４０を１つの開口部として簡略図示しているが、実際には、この両吹出開口部３９、４０を車両左右方向（図１の紙面垂直方向）にずらして配置することにより、バタフライドアタイプの後席用吹出モードドア３８により両開口部３９、４０を切替開閉するようになっている。
【００４７】
後席用フェイス開口部３９の下流側には後席用フェイスダクト４１が接続され、後席用フット開口部４０の下流側には後席用フットダクト４２が接続される。そして、後席用フェイスダクト４１の先端部に設けた後席用フェイス吹出口（図示せず）から後席乗員の上半身側に向けて空調風を吹き出すようになっている。また、後席用フットダクト４２の先端部に設けた後席用フット吹出口（図示せず）から後席乗員の足元に向けて空調風を吹き出すようになっている。図示の便宜上、後席用フェイスダクト４１と後席用フットダクト４２も１つのダクトとして図示している。
【００４８】
後席用吹出モードドア３８は図示しないリンク機構を介して専用のアクチュエータのサーボモータの出力軸に連結され、この専用のアクチュエータにより回転操作される。
【００４９】
後席用吹出モードドア３８の操作により、後席用フェイス開口部３９のみの開放状態（後席側フェイスモード）と、後席用フット開口部４０のみの開放状態（後席側フットモード）と、後席用フェイス開口部３９および後席用フット開口部４０を同時に開放する状態（後席側バイレベルモード）と、この両開口部３９、４０を同時に閉塞する状態（後席側シャットモード）とを選択できるようになっている。
【００５０】
一方、ヒータコア１３の下流側（車両後方側）の下方側部位に、板ドアからなる切替ドア４３が回転軸４３ａにより回転可能に配置されている。すなわち、ヒータコア１３の空気下流側部位において、前席用通路１６と後席用通路１７との仕切り位置の延長方向に切替ドア４３の回転軸４３ａが配置され、切替ドア４３は、ヒータコア１３の空気下流側部位において後席用通路１７に対向する領域で回転する。
【００５１】
そして、切替ドア４３が図１の実線位置に操作されると、切替ドア４３が仕切り部材１５の延長上に位置してヒータコア１３の前席用通路１６と後席用通路１７とを仕切り、後席用通路１７と前席用温風通路２６との連通を遮断する。従って、図１の実線位置は切替ドア４３の「仕切り位置」である。
【００５２】
これに反し、切替ドア４３が図１の破線位置に操作されると、後席用通路１７と後席用空気出口部３７との連通を遮断して後席用通路１７を前席用温風通路２６に連通させる。従って、図１の破線位置は切替ドア４３の「後席側シャット位置」である。
【００５３】
切替ドア４３は、後席用エアミックスドア２１と連動して操作されるため、切替ドア４３の回転軸４３ａの一端部を空調ケース１１の外部に突出させて、図示しないリンク機構を介して、前述した後席用エアミックスドア２１のアクチュエータに連結している。
【００５４】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図３は前席用エアミックスドア２０、後席用エアミックスドア２１および切替ドア４３の操作位置変化を示す説明図であり、図３の横軸は前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１のアクチュエータのサーボモータの作動角θを示す。
【００５５】
図１は前席側および後席側の吹出モードとしてフェイスモードが設定され、且つ、前席側および後席側の温度制御が最大冷房状態になっている場合を示す。フェイスモード時には前席用フェイス開口部３１のみが前席用フェイスドア３３により開口され、デフロスタ開口部２８と前席用フット開口部３４はドア３０、３６により閉塞される。なお、後席用吹出モードドア３８も後席用フェイス開口部３９のみ開口する。
【００５６】
そして、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１のそれぞれのアクチュエータにおけるサーボモータの作動角θを図３に示す最大冷房時の所定角度θ１に制御することにより、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１はそれぞれ図１の最大冷房位置に操作される。
【００５７】
すなわち、前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアの開口部２０ａが前席用冷風バイパス通路１８と全面的に重合して前席用冷風バイパス通路１８を全開するとともにフィルムドアの膜部がヒータコア１３の前席用通路１６を全閉する。また、後席用エアミックスドア２１は図１の実線位置に回転してヒータコア１３の後席用通路１７を全閉するとともに後席用冷風バイパス通路１９を全開する。
【００５８】
以上により前席側および後席側の双方において最大冷房状態が設定される。また、後席用エアミックスドア２１が最大冷房位置に操作されることに連動して、切替ドア４３は、図１の実線位置に示すようにヒータコア１３の前席用通路１６と後席用通路１７とを仕切る「仕切り位置」に操作される。
【００５９】
この状態において、送風機ユニットの送風機および冷凍サイクルが運転されると、送風機ユニットからの送風空気がケース１１の最前部の空気入口空間１４に流入した後、蒸発器１２で冷却されて冷風となる。
【００６０】
最大冷房状態ではこの冷風がそのまま、前席用冷風バイパス通路１８、前席用空気混合部２７および前席用フェイス開口部３１を経て前席用フェイスダクト３２を通過し、前席用フェイス吹出口３２ａから前席乗員の上半身に向けて冷風が吹き出す。
【００６１】
これと同時に、冷風がそのまま、後席用冷風バイパス通路１９を経て後席用吹出ダクト３８の後席用フェイス開口部３９、後席用フェイスダクト４１を通過し、後席用フェイス吹出口から後席乗員の上半身に向けて冷風が吹き出す。
【００６２】
図４は前席側および後席側の吹出モードがフェイスモードであるときに、前席側および後席側の温度制御が中間温度制御状態になっている場合を示す。前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアの開口部２０ａが前席用冷風バイパス通路１８およびヒータコア１３の前席用通路１６の双方と半開状態で重合して、前席用冷風バイパス通路１８およびヒータコア１３の前席用通路１６の双方を半開状態で開口する。
【００６３】
また、後席用エアミックスドア２１は図４の実線で示す中間開度位置に回転して後席用冷風バイパス通路１９およびヒータコア１３の後席用通路１７の双方を半開状態で開口する。切替ドア４３は、このときもヒータコア１３の前席用通路１６と後席用通路１７とを仕切る「仕切り位置」を維持する。
【００６４】
従って、前席側および後席側の双方において、冷風と温風の風量割合により温度調整された所望温度の空調風を車室内の乗員上半身側へ吹き出すことができる。そして、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１の操作位置を独立に制御することにより、前席側および後席側の車室内吹出空気温度を独立に制御することができる。
【００６５】
次に、図５は前席側および後席側の双方においてフットモードが設定され、且つ、前席側および後席側の温度制御が最大暖房状態になっている場合を示す。フットモード時には前席用フェイス開口部３１が前席用フェイスドア３３により全閉され、デフロスタ開口部２８がデフロスタドア３０により小開度だけ開口し、前席用フット開口部３４は前席用フットドア３６により全開状態にて開口する。なお、後席用吹出モードドア３８は後席用フット開口部４０のみ開口する。
【００６６】
そして、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１のそれぞれのアクチュエータにおけるサーボモータの作動角θを図３に示す最大暖房時の所定角度θ２に制御することにより、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１はそれぞれ最大暖房位置に操作される。
【００６７】
すなわち、前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアの開口部２０ａがヒータコア１３の前席用通路１６と全面的に重合して前席用通路１６を全開するとともにフィルムドアの膜部が前席用冷風バイパス通路１８を全閉する。また、後席用エアミックスドア２１は図５の実線位置に回転して後席用冷風バイパス通路１９を全閉するとともにヒータコア１３の後席用通路１７を全開する。
【００６８】
以上により前席側および後席側の双方において最大暖房状態が設定される。この最大暖房状態においても、切替ドア４３はヒータコア１３の前席用通路１６と後席用通路１７とを仕切る「仕切り位置」に維持される。
【００６９】
最大暖房状態では、送風機ユニットの送風空気の全量がヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａに流入し、加熱される。ヒータコア１３の前席用通路１６で加熱された温風の大部分は前席用温風通路２６、前席用空気混合部２７およびフット開口部３４を通過してフットダクト３５のフット吹出口３５ａから前席乗員の足元側へ向かって吹き出す。また、ヒータコア１３の前席用通路１６で加熱された温風の一部は前席用空気混合部２７からデフロスタ開口部２８側へ分岐してデフロスタダクト２９のデフロスタ吹出口２９ａから車両窓ガラスへ向かって吹き出す。
【００７０】
なお、フットモードにおいても、前席用エアミックスドア２０および後席用エアミックスドア２１の操作位置を独立に制御することにより、前席側および後席側の車室内吹出空気温度を独立に制御できることはもちろんである。
【００７１】
次に、図６は前席側吹出モードとしてデフロスタモードが設定された場合である。この場合は、デフロスタモードの設定に連動して後席用エアミックスドア２１のアクチュエータに対して、サーボモータの作動角θを図３に示すデフロスタモード時の所定角度θ３とする制御信号が入力される。このデフロスタモード時の作動角θ３は、最大暖房時の作動角θ２を所定量超過する角度であり、後席用エアミックスドア２１を図３に示すように最大暖房位置に維持したまま、切替ドア４３を「後席側シャット位置」に操作する。すなわち、ヒータコア１３の後席用通路１７と後席用空気出口部３７との連通を遮断して後席用通路１７を前席用温風通路２６に連通させる。
【００７２】
ここで、後席用エアミックスドア２１とその駆動用アクチュエータのサーボモータとの間に介在されるリンク機構に、サーボモータの作動角θがθ２からθ３に増大しても後席用エアミックスドア２１を最大暖房位置に保持する逃がし溝機構が設けてあるので、サーボモータの作動角θがθ２からθ３に増大しても後席用エアミックスドア２１を最大暖房位置に維持できる。そして、サーボモータの作動角θがθ２からθ３に増大することにより、切替ドア４３を「仕切り位置」から「後席側シャット位置」に切り替えることができる。
【００７３】
また、図６に示すようにデフロスタモードの設定に伴って、前席用フェイス開口部３１および前席用フット開口部３４が前席用フェイスドア３３、前席用フットドア３６により全閉され、デフロスタ開口部２８がデフロスタドア３０により全開状態にて開口する。
【００７４】
このとき、前席用エアミックスドア２０を最大暖房位置に操作すると、このドア２０を構成するフィルムドアの開口部２０ａがヒータコア１３の前席用通路１６と全面的に重合して前席用通路１６を全開するとともにフィルムドアの膜部が前席用冷風バイパス通路１８を全閉する。
【００７５】
以上により送風機ユニットの送風空気の全量がヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａに流入し、加熱される。しかも、ヒータコア１３の前席用通路１６および後席用通路１７の双方を通過した温風の全量をデフロスタ開口部２８に流入できる。従って、後席側への吹出風量を零にしてデフロスタ吹出風量を最大限に増大でき、車両窓ガラスの防曇性能を効果的に発揮できる。
【００７６】
なお、デフロスタモードにおいても、前席用エアミックスドア２０の操作位置は自由に調整できるので、前席用エアミックスドア２０の操作位置の調整によりデフロスタ吹出空気温度を任意に調整できる。
【００７７】
前席側の吹出モードとして、フェイスモード、フットモードおよびデフロスタモードについて説明したが、その他に、（１）前席用フェイス開口部３１と前席用フット開口部３４を同時に開口する前席側のバイレベルモード、後席用のフェイス開口部３９および後席用のフット開口部４０を同時に開口する後席側のバイレベルモード、（２）フットモードに比較してデフロスタ開口部２８の開度を増大するとともに、前席用フット開口部３４の開度を減少させて、デフロスタ吹出風量とフット吹出風量とを同程度とする前席側のフットデフロスタモード等を設定できる。
【００７８】
ところで、本実施形態によると、前席側および後席側への吹出空気温度を独立に制御可能な車両用空調装置（以下、前後独立制御仕様の空調装置という）を、前席側および後席側への吹出空気温度を連動して制御する通常仕様の車両用空調装置に容易に変更できるようになっている。以下、この点について具体的に説明する。図７は図６のＡ矢視図であり、デフロスタモードにおける最大暖房時の前席用エアミックスドア２０の開口部２０ａとヒータコア１３との位置関係を示す。
【００７９】
図７において、斜線部は前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアの膜部２０ｂであり、開口部２０ａは図示の簡略化のために１つの矩形状開口部として示している。ここで、図６、図７は前席用エアミックスドア２０の最大暖房状態を示し、開口部２０ａはヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの前席用通路１６および上側タンク部１３ｃを含む高さＨと重合する位置に移動している。従って、前席用エアミックスドア２０の開口部２０ａを通してヒータコア１３の前席用通路１６全体に確実に空気を流入できる。図７に示す前席用エアミックスドア２０の最大暖房位置は、オーバーストロークのない正規の最大暖房位置である。
【００８０】
図８は、前後独立制御仕様の空調装置と通常仕様の空調装置におけるドア駆動用アクチュエータを対比して示す。通常仕様では、前席用エアミックスドア２０、後席用エアミックスドア２１、切替ドア４３、および後席用吹出モードドア３８を１つのアクチュエータにより連動操作する。図９はこの通常仕様における４種のドア２０、２１、３８、４３の連動関係を示すものである。
【００８１】
前後独立制御仕様では、前席用エアミックスドア２０を専用のアクチュエータにより独立に操作するので、この専用のアクチュエータの作動角θは図３に示すようにθ１〜θ２の範囲でよい。これに反し、通常仕様では、上記４種のドア２０、２１、３８、４３を１つのアクチュエータにより連動操作するので、この１つのアクチュエータの作動角θはデフロスタモード時における切替ドア４３の切替作動のためにθ１〜θ３の範囲となる。
【００８２】
そこで、前席用エアミックスドア２０については、θ２〜θ３間の作動角変化によりフィルムドアのオーバストローク作動を行わせる。このオーバストローク作動を図１０、図１１により説明すると、図１０、図１１は通常仕様のデフロスタモード時における前席用エアミックスドア２０の操作位置であり、図１１において２点鎖線２０ａ’は前後独立制御仕様のデフロスタモード時におけるフィルムドアの開口部２０ａの上端位置を示す。
【００８３】
これに対し、通常仕様のデフロスタモード時にはアクチュエータの作動角θがθ２からθ３へと変化することによりフィルムドアの開口部２０ａの上端位置は図１１の実線位置（符号２０ａの引出線の先端位置）まで下降する。この２点鎖線２０ａ’と実線２０ａ間の距離がフィルムドアのオーバストロークＬである。
【００８４】
このオーバストロークＬの間に切替ドア４３の切替作動を実行できる。このオーバストロークＬを前席用エアミックスドア２０を構成するフィルムドアの作動特性として設定することにより、開口部２０ａとヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの前席用通路１６との重合面積が減少するが、実際には、フィルムドアのオーバストロークＬの大部分はヒータコア１３の上側タンク１３ｃの部分を移動するのに使用され、前席用通路１６の通風面積の減少は僅少量に抑制できる。そのため、デフロスタモード時の吹出風量が減少するという悪影響はほとんど生じない。
【００８５】
このように、前席用エアミックスドア２０をフィルムドアにより構成しているため、フィルムドアの作動特性としてオーバストロークＬを設定するだけで、リンク機構等を何ら複雑化することなく、前後独立制御仕様の空調装置を極めて簡単に通常仕様の空調装置に変更できる。
【００８６】
因みに、前席用エアミックスドア２０を板ドアにより構成すると、アクチュエータの作動角θがθ２からθ３へと変化しても、この間に前席用エアミックスドア２０を最大暖房状態の回転位置に保持したままとするリンク機構を新たに追加設定する必要が生じ、リンク機構が複雑化するが、本実施形態ではこのようなリンク機構の複雑化を招くことなく、フィルムドアのオーバストロークＬを単に設定するだけで極めて簡単に前後独立制御仕様を通常仕様に変更できる。
【００８７】
（他の実施形態）
なお、上記の一実施形態では、通常仕様の空調装置において、前席用エアミックスドア２０、後席用エアミックスドア２１、切替ドア４３、および後席用吹出モードドア３８を１つのアクチュエータにより連動操作するようにしているが、通常仕様の空調装置において、前席用エアミックスドア２０、後席用エアミックスドア２１、および切替ドア４３を１つのアクチュエータにより連動操作し、後席用吹出モードドア３８は専用のアクチュエータにより独立に操作するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による空調ユニットの断面図で、フェイスモード時を示す。
【図２】図１の前席用エアミックスドアを構成するフィルムドアの正面図である。
【図３】本発明の一実施形態の前後独立制御仕様によるドア作動特性図である。
【図４】図１の前席用および後席用エアミックスドアを中間温度制御位置に移動させた状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による空調ユニットの断面図で、フットモード時を示す。
【図６】本発明の一実施形態による空調ユニットの断面図で、前後独立制御仕様によるデフロスタモード時を示す。
【図７】図６のＡ矢視図である。
【図８】本発明の一実施形態による前後独立制御仕様と通常仕様のアクチュエータ構成を示す図表である。
【図９】本発明の一実施形態の通常仕様によるドア作動特性図である。
【図１０】本発明の一実施形態による空調ユニットの断面図で、通常仕様によるデフロスタモード時を示す。
【図１１】図１０のＢ矢視図である。
【符号の説明】
１１…ケース、１３…ヒータコア（暖房用熱交換器）、
１３ａ…熱交換用コア部、１６…前席用通路、１７…後席用通路、
１８…前席用冷風バイパス通路、１９…後席用冷風バイパス通路、
２０…前席用エアミックスドア、２０ａ…開口部、
２１…後席用エアミックスドア、２１ａ…回転軸、２２、２３…巻き取り軸、
２８、３１、３４…前席用吹出開口部、３９、４０…後席用吹出開口部。

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）内に配置され、前記空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる前席用冷風バイパス通路（１８）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる後席用冷風バイパス通路（１９）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）のうち、前記前席用冷風バイパス通路（１８）に隣接する側に形成される前席用通路（１６）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）のうち、前記後席用冷風バイパス通路（１９）に隣接する側に形成される後席用通路（１７）と、
   前記前席用冷風バイパス通路（１８）を通過する冷風と前記前席用通路（１６）を通過する温風との風量割合を調整する前席用エアミックスドア（２０）と、
   前記後席用冷風バイパス通路（１９）を通過する冷風と前記後席用通路（１７）を通過する温風との風量割合を調整する後席用エアミックスドア（２１）と、
   前記前席用エアミックスドア（２０）により温度調整された空調風を車室内前席側へ導出する前席用吹出開口部（２８、３１、３４）と、
   前記後席用エアミックスドア（２１）により温度調整された空調風を車室内後席側へ導出する後席用吹出開口部（３９、４０）とを備え、
   前記前席用エアミックスドア（２０）を空気が通過する開口部（２０ａ）を有するフィルムドアにより構成するとともに、前記前席用エアミックスドア（２０）を前記前席用通路（１６）の空気流れ上流側に配置し、前記フィルムドアの一端部を巻き取る巻き取り軸（２３）を前記前席用通路（１６）と前記後席用通路（１７）との仕切部に配置し、
   また、前記後席用エアミックスドア（２１）を回転軸（２１ａ）を中心として回転する板ドアにより構成するとともに、前記後席用エアミックスドア（２１）を前記後席用通路（１７）の空気流れ上流側に配置することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）のうち、上方側部位に前記前席用通路（１６）が形成され、下方側部位に前記後席用通路（１７）が形成され、
   前記暖房用熱交換器（１３）の上方側に前記前席用冷風バイパス通路（１８）が形成され、前記暖房用熱交換器（１３）の下方側に前記後席用冷風バイパス通路（１９）が形成され、
   前記前席用エアミックスドア（２０）が前記ケース（１１）内部の上方側に位置し、前記後席用エアミックスドア（２１）が前記前席用エアミックスドア（２０）の下方側に位置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. 前記ケース（１１）内部を車両前方側から車両後方側へ向かって空気が流れるようになっており、
   前記暖房用熱交換器（１３）はその上部が下部より車両前方側に位置するように傾斜配置され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. 前記前席用吹出開口部（２８、３１、３４）として、前記空調風を車両窓ガラスに向けて吹き出すためのデフロスタ開口部（２８）を備え、
   前記暖房用熱交換器（１３）の熱交換用コア部（１３ａ）の空気流れ下流側に切替ドア（４３）を配置し、
   前記切替ドア（４３）は、前記前席用通路（１６）と前記後席用通路（１７）とを仕切る仕切り位置と、前記後席用通路（１７）と前記後席用吹出開口部（３９、４０）との連通を遮断して前記後席用通路（１７）を前記デフロスタ開口部（２８）側に連通させる後席シャット位置との間で切替作動するようになっており、
   前席側の吹出モードとして前記デフロスタ開口部（２８）を開口するデフロスタモードが設定されたときに、前記後席用エアミックスドア（２１）を前記後席用冷風バイパス通路（１９）が全閉され、前記後席用通路（１７）を全開する最大暖房位置に操作するとともに、前記切替ドア（４３）を前記後席シャット位置に切り替え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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