JP4333001B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフットモード時の圧損低減を図った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、車室内前部の計器盤近辺に空調ユニットを配置するに際して、冷房用蒸発器、暖房用ヒータコア、吹出モード切替機構等を内蔵する空調ユニットを、計器盤のうち車両左右方向の略中央部に配置するとともに、この空調ユニットに空調空気を送風する送風機ユニットを空調ユニット側方の助手席側にオフセット配置するセミセンター置きレイアウトのものが実用化されている。
【０００３】
また、送風機部を空調ユニット部の車両前方側に配置した完全センター置きレイアウトも一部実用化されている。
【０００４】
従来のセミセンター置きレイアウトおよび完全センター置きレイアウトのいずれにおいても、通常、車両搭載状態において、ヒータコア（暖房用熱交換器）の上方側に、ヒータコアをバイパスする冷風通路を配置して、フェイスモードおよびフットモードとも、共通の冷風通路、共通の空気混合室を用いて、冷温風の風量割合の調整により吹出空気温度を調整している。
【０００５】
ところで、最大冷房時における冷風量の増加を図るため、一般に、空調ユニット内の冷風通路及び空気混合室の配置は、フェイスモードにおける圧損低減を優先した配置に設計されている。従って、フットモード時においてヒータコアを通過した温風は、鉛直方向の上方に流れた後、空気混合室に向かって屈曲して流れ、その後、上方から下方まで延びるダクトに導かれて流れ、空調ユニットの下部から吹き出されるようなっている。よって、フットモード時におけるヒータコアを通過した直後から空気混合室に至るまでの温風経路は、上方から下方まで延びるダクトに導かれて経路が長くなっているとともに、屈曲する部分を有するため、圧損の増加を招いていた。
【０００６】
そこで、本出願人は特願平１１−２５４４９４号にて以下のような空調ユニットを提案している。すなわち、フェイス用冷風通路とフット用冷風通路とを独立に形成し、フェイス用空気混合室とフット用空気混合室とを独立に形成することにより、ヒータコアを通過した温風をフット用空気混合室まで導く温風経路の屈曲度合が減少するようにフット用空気混合室を配置して、フットモード時の圧損を低減させている。なお、上記先願の空調ユニットでは、乗員の足元に向けて開口するフット開口部は空調ユニットの下部に形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先願の空調ユニットではフット開口部は空調ユニットの下部に形成されているので、乗員の足元部の側方から温風を吹き出すことになり、よって、乗員の両足に均一に温風を吹き出すことが困難である。因みに、空調ユニットの搭載位置を車両上方に移動させると、空調ユニットの高さを低くしなければならないため、空調ユニットの必要性能を確保するために空調ユニットの幅を大きくしなければならない。また、ダクトを用いて空調ユニットの下部から上部まで温風をもっていくようにすると、このダクトにより圧損の増加や空調ユニットの大型化を招いてしまう。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑み、フットモード時の圧損低減を図るとともに、乗員の両足に均一に温風を吹き出すようにすることを目的とする。
【０００９】
【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、ケース（２）のうち暖房用熱交換器（７）の上方部分に形成され、温度調整された空気を乗員の足元側へ吹き出すフット開口部（１０ａ）を備え、冷房用熱交換器（４）からの冷風を暖房用熱交換器（７）をバイパスしてフェイス開口部（２４、２４０）側へ導くフェイス用冷風通路（２７）と、冷房用熱交換器（４）からの冷風を暖房用熱交換器（７）をバイパスしてフット開口部（１０ａ）側へ導くフット用冷風通路（２５）とを独立に形成し、フェイス用冷風通路（２７）からの冷風、及び暖房用熱交換器（７）を通過した温風をフェイス開口部（２４、２４０）の入口側で混合するフェイス用空気混合室（２８）と、フット用冷風通路（２５）からの冷風、及び暖房用熱交換器（７）を通過した温風をフット開口部（１０ａ）の入口側で混合するフット用空気混合室（２６）とを独立に形成し、暖房用熱交換器（７）を通過した直後の温風を、暖房用熱交換器（７）の下方から上方へ導いた後にフット用空気混合室（２６）へ導く温風通路（８）を形成し、フット開口部（１０ａ）から、温度調整された空気を車室内に直接吹き出すようになっており、
フット用冷風通路（２５）は、冷房用熱交換器（４）からの冷風を暖房用熱交換器（７）の上方側からバイパスするように形成されており、
温度調整手段（５、６）として、フェイス用冷風通路（２７）及びフット用冷風通路（２５）の開度を調整するように設けられた冷風側エアミックスドア（５）と、暖房用熱交換器（７）を通過する温風の風量を調整する温風側エアミックスドア（６）とを有し、
冷風側エアミックスドアはバタフライドア（５）で構成され、
このバタフライドア（５）は、フェイス用冷風通路（２７）及びフット用冷風通路（２５）の風量を調整するとともに、バタフライドア（５）が開いた状態では、フェイス用冷風通路（２７）とフット用冷風通路（２５）とを仕切るように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、フェイス用冷風通路（２７）とフット用冷風通路（２５）とを独立に形成し、フェイス用空気混合室（２８）とフット用空気混合室（２６）とを独立に形成するので、温風経路の屈曲度合を減少でき、フットモード時の圧損低減を図ることができる。
【００１１】
また、暖房用熱交換器（７）を通過した直後の温風は、温風通路（８）により、暖房用熱交換器（７）の下方から上方へ導かれた後にフット用空気混合室（２６）へ導かれ、その後、ケース（２）のうち暖房用熱交換器（７）の上方部分に形成されたフット開口部（１０ａ）から車室内に直接吹き出すようになっているので、従来のように、空調ユニットの搭載位置を車両上方に移動させたり、ダクトを用いて空調ユニットの下部から上部まで温風をもっていくということを行うことなく、乗員の足元部の上方から温風を吹き出すことが容易にできる。
【００１２】
以上により、フットモード時の圧損低減を図るとともに、乗員の両足に均一に温風を吹き出すことが容易にできる。
【００１３】
また、ケース（２）のうち暖房用熱交換器（７）の上方部分に形成されたフット開口部（１０ａ）から車室内に直接吹き出すようになっているので、上方から下方まで延びるダクトに導かれるようになっている従来の温風経路に比べて、温風経路を短くすることができ、圧損低減を図ることができる。
また、請求項１に記載の発明のように、フット用冷風通路（２５）を、冷房用熱交換器（４）からの冷風を暖房用熱交換器（７）の上方側からバイパスするように形成すれば、フット用空気混合室（２６）を暖房用熱交換器（７）の上方に形成することをより一層容易に実現できる。
ところで、一般に、最大冷房時における冷風量の増加を図るため、フェイスモードにおける圧損低減を優先してケース（２）内のレイアウトは設計されている。よって、冷房用熱交換器（４）からの冷風をフェイス用冷風通路（２７）とフット用冷風通路（２５）とに分配するにあたり、冷房用熱交換器（４）からの冷風の大部分がフェイス用冷風通路（１５）へ流れ、フット用冷風通路（２５）へは少量しか流れないという不具合が懸念される。
これに対し、請求項１に記載の発明では、冷風側エアミックスドアをバタフライドア（５）で構成し、このバタフライドア（５）によってフェイス用冷風通路（２７）及びフット用冷風通路（２５）の風量を調整するとともに、バタフライドア（５）が開いた状態では、フェイス用冷風通路（２７）とフット用冷風通路（２５）とを仕切るようにバタフライドア（５）が配置されているので、冷房用熱交換器（４）を通過する冷風の一部をバタフライドア（５）により強制的にフット用冷風通路（２５）に分配させることができる。よって、フット用冷風通路（２５）を流れる冷風を確実に所定の風量にすることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明のように、温風通路（８）のうち暖房用熱交換器（７）の下方から上方へ温風が流れる部分にフットドア（１１）を配置し、このフットドア（１１）の近傍において、温風通路（８）からフェイス用空気混合室（２８）へ温風を導くフェイス用温風通路（１２）を分岐するようにすれば、暖房用熱交換器（７）を通過した温風をフェイス用空気混合室（２８）へ導く構造を容易に実現できる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明のように、バタフライドア（５）及びフットドア（１１）の幅をケース（２）の幅より小さく形成し、フェイス用温風通路（１２）をバタフライドア（５）及びフットドア（１１）の幅方向の両側に配置すれば、温風通路（８）から分岐するフェイス用温風通路（１２）を形成することを容易に実現できる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明のように、車室内の後方へ空気を導くリヤ用通路（４０）を備え、フット用空気混合室（２６）からの温風をリヤ用通路（４０）に流入させるリヤフットモードとフェイス用空気混合室（２８）からの冷風をリヤ用通路（４０）に流入させるリヤフェイスモードとを切り替える切換ドア（４１）を備えるようにして好適である。
【００２０】
なお、上記請求項１に記載の発明は、フット用空気混合室（２６）を暖房用熱交換器（７）の上方に形成することを容易にするものであり、一般に空調装置の上部にレイアウトされているフェイス用空気混合室（２８）の近傍に、フット用空気混合室（２６）を配置することが容易である。そして、このように両空気混合室（２６、２８）が互いに近傍に配置されていれば、両空気混合室（２６、２８）の空気をそれぞれリヤ用通路（４０）へ導くことが容易である。
【００２１】
従って、特に、両空気混合室（２６、２８）を近傍に配置するようにした空調装置においては、請求項４に記載の発明を用いて好適である。
【００２２】
ところで、ケース（２）内のレイアウトによっては、リヤフェイスモード時であっても、フェイス用冷風通路（１５）からの冷風の大部分はフェイス開口部（２４、２４０）へ流れ、リヤ用通路（４０）へは少量しか流れないという不具合が懸念される。
【００２３】
これに対し、請求項５に記載の発明では、フェイス開口部（２４、２４０）を部分的に閉塞する板状ガイド（５０）を備えることを特徴とするので、フェイス開口部（２４、２４０）へ流れる冷風の一部をリヤ用通路（４０）へ導くことができ、適量の冷風をリヤ用通路（４０）へ流すことができる。
【００２６】
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一例である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図４は第１実施形態を示しており、本実施形態の空調ユニット１はいわゆるセミセンター置きレイアウトのものであって、車室内前方の計器盤内部のうち車両左右方向の略中央部に配置される。そして、この空調ユニット１に空調空気を送風する送風機ユニット（図示せず）は空調ユニット側方の助手席側にオフセット配置される。
【００２８】
この際、空調ユニット１は車両の前後、左右、上下方向に対して図示の方向となるように配置されて車両に搭載される。なお、図１は右ハンドル車の例を示しているので、図示しない送風機ユニットは空調ユニット１の左側に配置される。
【００２９】
次に、この空調ユニット１の車両搭載形態について具体的に述べると、空調ユニット１は図１、４に例示するように車両左右方向の寸法（幅寸法）Ｗに比して車両前後方向の寸法Ｌおよび上下方向の寸法Ｈが十分小さい、全体として偏平な横長形状にしてある。この偏平横長形状の空調ユニット１の寸法関係をより具体例に述べると、車両左右方向の寸法Ｗが最長の寸法であって、例えば、４６０ｍｍである。また、車両前後方向の寸法Ｌは例えば、２３０ｍｍである。そして、車両上下方向の寸法Ｈは例えば、２５０ｍｍである。
【００３０】
次に、上記のごとく偏平横長形状に構成された空調ユニット１の具体的構成を詳細に説明すると、空調ユニット１は樹脂製の空調ケース２を有し、この空調ケース２は複数の分割ケースを一体に締結することにより、偏平横長形状を構成するものであって、その内部に、送風空気が熱交換器を通過して車両前方側から車両後方側へ向かって流れる空気通路を形成し、この空調ケース２内に後述の各種機器が収容される。
【００３１】
空調ユニット１のうち、最も車両前方側の部位に、図示しない送風機ユニットからの送風空気が流入する空気入口部３が形成されている。右ハンドル車の場合は、空調ユニット１の左側に送風機ユニットが配置されるので、空気入口部３は空調ユニット１の左側端部に位置して、図４の矢印Ａのように車両左側から空気が流入する。
【００３２】
なお、送風機ユニットは周知の構成であり、外気吸入口からの外気（車室外空気）と内気吸入口からの内気（車室内空気）とを切替導入する内外気切替機構と、上記外気吸入口と内気吸入口からの吸入空気を上記空気入口部３に向けて送風する遠心式送風機とから構成されている。
【００３３】
一方、偏平横長形状の空調ケース２の内部には、空気入口部３直後の部位に蒸発器４が上記空気通路の全域を横切るように略垂直に配置されている。本例では、蒸発器４を空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗと略同等の寸法を有する横長形状（図１、４参照）としている。
【００３４】
蒸発器４は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して空調空気を冷却する冷房用熱交換器である。また、蒸発器４は例えば、周知の積層型のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を最中状に張り合わせて構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。
【００３５】
そして、蒸発器４の直ぐ下流側（車両後方側）には２枚のエアミックスドア（温度調整手段）５、６が概略車両上下方向に隣接配置されている。上方側エアミックスドア５は空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗより小さい寸法（図４参照）を有し、一方、下方側エアミックスドア６は空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗと略同等の寸法を有し、これら両エアミックスドア５、６は横長形状の平板部材の中央部に回転軸５ａ、６ａを配置したバタフライドアから構成されている。
【００３６】
そして、エアミックスドア５、６の回転軸５ａ、６ａは空調ケース２の外部に突出して、リンク機構（図示せず）を介して共通のアクチュエータ（サーボモータ）に連結されている。従って、このアクチュエータによりリンク機構を介して２つのエアミックスドア５、６を連動して回動操作できる。なお、図２において、エアミックスドア５、６の破線位置は最大暖房位置を示し、２点鎖線位置は最大冷房位置を示す。
【００３７】
エアミックスドア５、６の直ぐ下流側（車両後方側）にはヒータコア７が蒸発器４より下方側にオフセットして、微少角度だけ後方へ傾斜して配置されている。このヒータコア７の車両左右方向の幅寸法も、蒸発器４と同様に空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗと略同等の寸法になっている（図４参照）。
【００３８】
ヒータコア７は、蒸発器４を通過した冷風を再加熱する暖房用熱交換器であって、その内部に高温の温水（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。蒸発器４とヒータコア７はともに、車両左右方向の幅寸法が最長となる横長形状である。
【００３９】
なお、ヒータコア７は、温水が流入する入口タンク７ａを下側に配置し、温水が流出する出口タンク７ｂを上側に配置し、そして、入口タンク７ａと出口タンク７ｂとの間に熱交換部７ｃを構成している。
【００４０】
この熱交換部７ｃは偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。本例では、ヒータコア７として、入口タンク７ａから温水が熱交換部７ｃの全部の偏平チューブを通って出口タンク７ｂに向かって一方向（下方から上方への一方向）に流れる一方向流れタイプ（全パスタイプ）を用いている。
【００４１】
次に、エアミックスドア５、６により風量割合が調整される温風と冷風の通路構成を説明すると、図２、３はフット吹出モードの温度制御域、すなわち、温風と冷風の混合により温度制御している状態を示しており、図２は空調ユニット１の車両左右方向中央部の断面図で、図３は空調ユニット１の車両左右方向の側方部断面図である。なお、上方側エアミックスドア５、後述のデフロスタドア２３ａ、及びフットドア１１は、空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗよりも小さい幅寸法に形成されているため、これらのドア５、１１、２３は図３には図示されていない。
【００４２】
ヒータコア７の下流側（車両後方側）には、ヒータコア７の下方から上方へ略鉛直に延びる鉛直温風通路８が形成されている。この鉛直温風通路８の幅寸法はヒータコア７の幅方向（車両左右方向の幅寸法Ｗ）と略同等である。この鉛直温風通路８により、ヒータコア７を通過した直後の全ての温風はヒータコア７の下方から上方へ導かれる。
【００４３】
そして、この鉛直温風通路８の上端には、略水平に形成された仕切板９（図３参照）が鉛直温風通路８の幅方向全域にわたって左右方向に延びている。この仕切板９により、鉛直温風通路８の上方には、空調ケース２を車両左右方向に貫通するフット用温風通路１０が形成されている。なお、鉛直温風通路８とフット用温風通路１０とは、仕切板９の左右方向略中央部に形成される連通路（通路上端開口部）９ａにより連通されている。
【００４４】
そして、連通路９ａは回転軸１１ａを中心として回動可能なバタフライドアからなるフットドア１１により開閉される。なお、フットドア１１はヒータコア７の上方に位置し、空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗよりも小さい幅寸法に形成されている（図４参照）。
【００４５】
また、フット用温風通路１０の左右方向の両端にはフット開口部１０ａが開口している。従って、フット開口部１０ａは、空調ケース２の上部のうち、車両後方側における左右方向の両側に位置して、直接車室内の乗員足元部側へ空気を吹き出すようになっており、フット吹出口の役割を果たしている。
【００４６】
また、ヒータコア７の下方から上方に延びた鉛直温風通路８からは、フットドア１１の左右方向両側において、仕切板９に沿って車両前方側に、後述のフェイス用空気混合室２８へ温風を導くフェイス用温風通路（図１、図３の矢印１２参照）が分岐している。すなわち、フットドア１１及び上方側エアミックスドア５の幅方向の両側にフェイス用温風通路１２が形成されており、鉛直温風通路８に導かれてヒータコア７の下方から上方に流れる温風のうち、幅方向両側の部分の温風は仕切板９に衝突してフェイス用温風通路１２に流入する。
【００４７】
なお、フットドア１１が連通路９ａを閉じた場合には、鉛直温風通路８を流れた温風はフットドア１１に衝突して鉛直方向から車両前方側に屈曲するように流れる（図２の点線に示す矢印２ａ参照）。従って、フットドア１１が連通路９ａを閉じた場合には、前述のフェイス用温風通路１２の間に位置する矢印２ａに示す部分もフェイス用温風通路１２ａとして形成されている。
【００４８】
次に、空調ケース２の空気通路下流側には複数の吹出開口部が形成されており、この吹出開口部のうち、デフロスタ開口部２３は空調ケース２の上面部において車両前後方向の略中央部位で、空調ケース２内部に連通するように開口している。そして、このデフロスタ開口部２３には、図示しないデフロスタダクトが接続され、このデフロスタダクトの先端に設けられたデフロスタ開口部（吹出口）から車両窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出すようになっている。デフロスタ開口部２３は回転軸２３ｂを中心として回動可能な板状のデフロスタドア２３ａにより開閉される。
【００４９】
次に、センタフェイス開口部２４および左右のサイドフェイス開口部２４０は車室内の乗員頭部側に向けて空気を吹き出すためのもので、空調ケース２の上面部において、デフロスタ開口部２３よりも車両後方側の部位に開口している。このフェイス開口部２４，２４０には、図示しないフェイスダクトが接続され、このフェイスダクトの先端に設けられたフェイス開口部（吹出口）から車室内の乗員頭部へ向けて空気を吹き出すようになっている。
【００５０】
センタフェイス開口部２４は回転軸２４ｂを中心として回動可能な板状のフェイスドア２４ａにより開閉される。なお、サイドフェイス開口部２４０は冬季には車両の側面ガラスに向かって温風を吹き出して側面ガラスの曇り止めを行うために用いられるので、フェイスドア２４ａがセンタフェイス開口部２４を閉塞するフットモード等の状態でも、フェイスドア２４ａの切り欠き部２４ｃ（図３参照）を通してサイドフェイス開口部２４０には空気が流入するようになっている。
【００５１】
次に、上方側エアミックスドア５が開いた状態において、蒸発器４直後の部位からエアミックスドア５下側面に沿って、蒸発器４からの冷風をヒータコア７の上方側からバイパスしてフットドア１１近傍まで導くフット用冷風通路（図１、図２の矢印２５参照）が形成されている。
【００５２】
そして、上記鉛直温風通路８からの温風とフット用冷風通路２５からの冷風とを混合するフット用空気混合室２６が、図１、図２に示すように、ヒータコア７の上方のうち、フットドア１１の空気流れ前後の部分に配置されている。
【００５３】
一方、上方側エアミックスドア５が開いた状態において、蒸発器４直後の部位からエアミックスドア５上側面に沿って、蒸発器４からの冷風をフェイス開口部２４、２４０及びデフロスタ開口部２３側へ導くフェイス用冷風通路（図１、図３の矢印２７参照）がフット用冷風通路２５とは独立して形成されている。
【００５４】
そして、上記フェイス用温風通路１２からの温風とフェイス用冷風通路２７からの冷風とを混合するフェイス用空気混合室２８が、フット用空気混合室２６とは独立して、上方側エアミックスドア５の上方の部分に配置されている。
【００５５】
なお、閉じた状態の上方側エアミックスドア５の同一平面上のうち、上方側エアミックスドア５の左右方向の両側には、仕切板５ｂ（図３参照）が形成されており、フェイス用温風通路１２を車両後方から前方に向かって流れてきた温風は、この仕切板５ｂに衝突して上方のフェイス用空気混合室２８に向かって流れるようになっている。
【００５６】
また、フェイス用冷風通路２７およびフット用冷風通路２５はともにヒータコア７の上方側に位置しているので、フェイス用冷風通路２７の開度、およびフット用冷風通路２５の開度はともに上方側エアミックスドア５の回動により調整されており、上方側エアミックスドア５が開いた状態では、このドア５はフェイス用冷風通路２７とフット用冷風通路２５とを仕切るように位置されている。
【００５７】
また、ヒータコア７への入口空気通路２９の開度は下方側エアミックスドア６の回動により調整される。
【００５８】
また、上記したデフロスタドア２３ａの回転軸２３ｂ、フェイスドア２４ａの回転軸２４ｂ、およびフットドア１１の回転軸１１ａは、図示しないリンク機構を介して、アクチュエータに連結され、このアクチュエータによりリンク機構を介して各ドア２３ａ、２４ａ、および１１が連動して駆動される。
【００５９】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。
【００６０】
図２、３はフットモードの温度制御状態を示しており、センタフェイス開口部２４はフェイスドア２４ａにより全閉され、サイドフェイス開口部２４０はフェイスドア２４ａの切り欠き部２４ｃにより小開度だけ開放される。デフロスタ開口部２３はデフロスタドア２３ａにより小開度だけ開放される。一方、左右の２つのフット開口部１０ａは、フットドア１１により全開される。
【００６１】
そして、２つのエアミックスドア５、６を最大暖房状態（図２、３の破線位置）から所定量温度制御域に操作している。これにより、上方側エアミックスドア５によりフェイス用冷風通路２７およびフット用冷風通路２５がともに所定開度開放される。これと同時に、下方側エアミックスドア６によりヒータコア７の入口空気通路２９が所定開度開放される。
【００６２】
この結果、蒸発器４直後の冷風の多くはヒータコア７の熱交換部７ｃを通過して温風となり、熱交換部７ｃを通過した温風の全ては矢印８に示す鉛直温風通路８を通過して、ヒータコア７の下方から上方へ導かれる。
【００６３】
鉛直温風通路８を通過する温風のうち左右方向略中央部の温風はフット用空気混合室２６に流入し、矢印２５に示すフット用冷風通路２５に導かれた冷風と混合され、所定温度の温風となる。この所定温度の温風は、連通路９ａを通過してフット用温風通路１０に導かれ、空調ケース２上部の左右両端部のフット開口部（吹出口）１１から運転席側および助手席側の乗員足元部に吹き出し乗員足元部を暖房する。
【００６４】
一方、鉛直温風通路８を通過する温風のうち左右方向の両側部の温風は、仕切板９に衝突し、矢印１２に示すフェイス用温風通路に導かれて車両後方から前方に向かって左右に分岐して流れる。その後、仕切板５ｂに衝突して仕切板５ｂの上方に向かって流れ、フェイス用空気混合室２８に流入し、矢印２７に示すフェイス用冷風通路２７に導かれた冷風と混合され、所定温度の温風となる。この所定温度の温風は、デフロスタ開口部２３からデフロスタダクトを通過し、ダクト先端部の開口部（吹出口）から車両前面窓ガラスの内面に向かって吹き出して、前面窓ガラスの曇り止めを行う。同時に、フェイス用空気混合室２８の温風の一部は左右のサイドフェイス開口部２４０を通して側面窓ガラス側へ吹き出して側面窓ガラスの曇り止めを行う。
【００６５】
エアミックスドア５、６の回動位置の調整により各空気混合室２６、２８での冷温風の風量割合を調整することにより、乗員足元部および窓ガラスへの吹出温風の温度を任意に調整できる。なお、最大暖房状態においては、上方側のエアミックスドア５によりフェイス用冷風通路２７およびフット用冷風通路２５がともに全閉され、下方側エアミックスドア６によりヒータコア７の入口空気通路２９が全開されるので、蒸発器４直後の冷風の全量がヒータコア７を通過して温風となり、車室内へ吹き出される。
【００６６】
次に、他の吹出モードについて簡単に説明すると、フットデフロスタ吹出モードでは、デフロスタドア２３ａを図２、３の位置から時計方向に操作して、デフロスタ開口部２３の開度を増加させる。これにより、デフロスタ開口部２３からの吹出風量を増加させる。
【００６７】
フット吹出モードでは、通常、フット側吹出風量とデフロスタ側吹出風量との比が８対２程度であるが、フットデフロスタ吹出モードでは、デフロスタ開口部２３の全開により、フット側吹出風量とデフロスタ側吹出風量との比が５対５程度になる。他の点はフットデフロスタ吹出モードと同じである。
【００６８】
次に、デフロスタ吹出モードにおいては、デフロスタ開口部２３がデフロスタドア２３ａにより全開され、センタフェイス開口部２４はフェイスドア２４ａにより全閉される。また、フット開口部１０ａとフット用冷風通路２５もフットドア１１により全閉される。
【００６９】
従って、ヒータコア７の熱交換部７ｃを通過した温風の全量がデフロスタ開口部２３およびサイドフェイス開口部２４０に向かって流れ、車両窓ガラスの内面に向かって温風が吹き出して、窓ガラスの曇り止めを行う。上述のフット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードの温度制御状態と同様に、エアミックスドア５、６の回動位置の調整によりフェイス用冷風通路２７からの冷風とヒータコア７通過後の温風との風量割合を調整して、窓ガラスへの吹出温風の温度を任意に調整できる。
【００７０】
次に、フェイス吹出モードにおいては、デフロスタ開口部２３はデフロスタドア２３ａにより全閉され、また、フット開口部１０ａとフット用冷風通路２５もフットドア１１により全閉される。一方、フェイス開口部２４、２４０はフェイスドア２４ａにより全開される。
【００７１】
そして、最大冷房状態では、２つのエアミックスドア５、６を図２、３の２点鎖線位置に操作し、上方側エアミックスドア５によりフェイス用冷風通路２７を全開すると同時に、下方側エアミックスドア６によりヒータコア７の入口空気通路２９を全閉する。
【００７２】
このとき、上方側エアミックスドア５によりフット用冷風通路２５の入口部が全開されるが、フット用冷風通路２５の下流部をフットドア１１により全閉しているので、フット用冷風通路２５に風が流れることはない。
【００７３】
車両空調用冷凍サイクルを運転して、蒸発器４にて冷媒の蒸発潜熱を送風空気から吸熱することにより、空気が冷却されて冷風となり、この冷風はフェイス用冷風通路２７を通過して全てフェイス開口部２４、２４０に流れる。従って、図示しないフェイスダクト先端部の開口部（吹出口）から車室内乗員の上半身側へ吹き出して、車室内の冷房を行う。
【００７４】
そして、２つのエアミックスドア５、６を図２、３の２点鎖線位置（最大冷房位置）から実線位置側へ回動操作することにより、蒸発器４直後の冷風の一部がヒータコア７の熱交換部７ｃを通過して温風となり、フェイス用空気混合室２８においてこの温風とフェイス用冷風通路２７からの冷風が混合して、冷風の吹出温度を調整できる。
【００７５】
次に、バイレベル吹出モードにおいては、デフロスタ開口部２３はデフロスタドア２３ａにより全閉される。これに対し、フット開口部１０ａとフット用冷風通路２５はフットドア１１により全開状態となり、同様に、フェイス開口部２４、２４０もフェイスドア２４ａにより開放される。
【００７６】
そして、２つのエアミックスドア５、６は最大冷房位置と最大暖房位置との間の中間位置に回動操作される。この結果、蒸発器４を通過した冷風とヒータコア７の熱交換部７ｃを通過してフェイス用温風通路１２に導かれた温風がフェイス用空気混合室２８に向かって流れ、ここで、冷風と温風とが混合して所定温度の空調風となり、この空調風がフェイス開口部２４、２４０側から車室内上方へ吹き出す。
【００７７】
これと同時に、ヒータコア７の熱交換部７ｃを通過した温風がフット用空気混合室２６に流入するとともに、蒸発器４直後の冷風の一部がフット用冷風通路２５を通過して空気混合室２６に流入する。この温風と冷風がフット用空気混合室２６にて混合し、左右両側のフット開口部（吹出口）１０ａから乗員足元部へ吹き出す。
【００７８】
次に、以上の構成による本実施形態の特徴を述べる。
【００７９】
フット吹出モードの温度制御状態において、フット用冷風通路２５による冷風流れの形態（図２の矢印２５）およびヒータコア７を通過する温風の流れ形態（図２の矢印Ｂ及び矢印８）がいずれも車両前後方向に沿って流れ、その後に、上方側へ曲がって、フット開口部１１の入口側に直接的に向かう。このため、フット開口部１１に向かう空気通路が曲がりの少ない単純な形態となるので、圧損を低減して乗員足元部への吹出温風の風量を増加できる。
【００８０】
また、ヒータコア７を通過した直後の温風を、鉛直温風通路８により、ヒータコア７の下方から上方へ導いた後にフット用空気混合室２６へ導くので、フット用空気混合室２６をヒータコア７の上方に形成することが容易にでき、よって、フット開口部１０ａを空調装置１の上部に形成することが容易にできる。よって、従来のように、空調装置１を大型化させることなく乗員の足元部の上方から温風を吹き出すことができ、乗員の両足に均一に温風を吹き出すことが容易にできる。
【００８１】
さらに、フット開口部１０ａを空調装置１の上部に形成し、このフット開口部１０ａから車室内直接温風を吹き出すようになっているので、フット開口部１０ａから空調装置１の下部までダクトにより導かれるようになっている従来の温風経路に比べて、温風経路を短くすることができ、圧損低減を図ることができる。
【００８２】
また、フット用冷風通路２５は、蒸発器４からの冷風をヒータコア７の上方側からバイパスしてフットドア１１近傍まで導くようになっており、上方側エアミックスドア５及びフットドア１１は、空調ケース２の車両左右方向の寸法Ｗよりも小さい幅寸法に形成されている。そして、鉛直温風通路８のうちヒータコア７の下方から上方へ温風が流れる部分に配置されたフットドア１１の近傍において、鉛直温風通路８から、フットドア１１及び上方側エアミックスドア５の幅方向の両側にフェイス用温風通路１２を分岐するようにしている。
【００８３】
このような構成により、鉛直温風通路８からフェイス用空気混合室２８へ温風を導くフェイス用温風通路１２を形成することを容易に実現することができる。
【００８４】
また、上方側エアミックスドア５はバタフライドアから構成され、バタフライドア５が開いた状態では、このドア５はフェイス用冷風通路２７とフット用冷風通路２５とを仕切るように位置されている。これにより、蒸発器４を通過する冷風の一部をバタフライドア５により強制的にフット用冷風通路２５に分配させることができる。よって、フット用冷風通路２５を流れる冷風を所定の風量にすることを確実にできる。
【００８５】
また、鉛直温風通路８のうちヒータコア７の下方から上方へ温風が流れる部分にフットドア１１を配置するので、このフットドア１１近傍にフット用空気混合室２６を形成することが容易にできるため、空調装置１の左右方向の略中央に、１つのフット用空気混合室２６を形成するようにできる。よって、空調装置１の左右両側にそれぞれフット用空気混合室２６を形成するようにした場合に比べて、空調装置１の左右方向の幅を小さくできる。
【００８６】
また、ケース（２）のうち暖房用熱交換器（７）の上方部分に形成されたフット開口部（１０ａ）から車室内に直接吹き出すようになっているので、上方から下方まで延びるダクトに導かれるようになっている従来の温風経路に比べて、温風経路を短くすることができ、圧損低減を図ることができる。
【００８７】
また、フットドア１１が連通路９ａを開くフットモード時には、ヒータコア７を通過した直後の温風は、鉛直温風通路８により略鉛直方向の上方に導かれ、鉛直温風通路８の上端に開口する連通路９ａの近傍に形成されるフット用空気混合室２６に導かれるので、ヒータコア７を通過した直後からフット用空気混合室２６までの温風経路を略直線にすることができ、従来のように空気混合室に至るまでに屈曲する温風経路に比べて、フットモード時の圧損低減を図ることができる。
【００８８】
（第２実施形態）
図５〜図７は第２実施形態を示す。第２実施形態では、第１実施形態の空調装置に、車室内の後方へ空調空気を吹き出すための機能を付加したものである。
【００８９】
空調ケース２から車室内の後方まで空調空気を導く吹き出すリヤ用通路４０の経路を説明すると、フット用温風通路１０の上方から車両後方側に延びた後、空調ケース２の形状に沿って下方に垂下し、空調ケース２の下部から車両後方に向かって延びている。なお、このリヤ用通路４０は、リヤフェイス行きの通路とリヤフット行きの通路とを兼用したものである。
【００９０】
そして、リヤ用通路４０の先端には、図示しないリヤフェイス用ダクト及びリヤフット用ダクトがそれぞれ接続されて分岐している。そして、これらのダクトの先端に設けられた図示しないリヤフェイス開口部（吹出口）及びリヤフット開口部（吹出口）から車室内の後方座席の乗員へ向けて空気を吹き出すようになっている。
【００９１】
そして、フット用温風通路１０のうちフットドア１１の上方に位置する部分には、フット用温風通路１０とリヤ用通路４０とを連通させるリヤフット連通路４０ａが形成されている。また、リヤ用通路４０はフェイス用空気混合室２８に向かって開口して連通させるリヤフェイス連通路４０ｂが形成されている。
【００９２】
そして、フット用温風通路１０内には切換ドア４１が設置され、この切換ドア４１により、リヤフット連通路４０ａを閉じてリヤフェイス連通路４０ｂを開くリヤフェイスモードと、リヤフット連通路４０ａを開いてリヤフェイス連通路４０ｂを閉じるリヤフェイスモードとが切り替えられるようになっている。
【００９３】
これにより、リヤフットモード時にはフット用空気混合室２６からの温風をリヤ用通路４０に流入させ、リヤフェイスモード時にはフェイス用空気混合室２８からの冷風をリヤ用通路４０に流入させる。
【００９４】
本実施形態は、フット用空気混合室２６及びフェイス用空気混合室２８をともに空調ケース２の上部に配置しており、両空気混合室２６、２８は互いに近傍に位置するので、両空気混合室２６、２８の空気をそれぞれリヤ用通路４０へ導くことが容易である。
【００９５】
ところで、空調ケース２内のレイアウトによっては、リヤフェイスモード時であっても、フェイス用冷風通路１５からの冷風の大部分はフェイス開口部２４、２４０へ流れ、リヤ用通路４０へは少量しか流れないという不具合が懸念される。
【００９６】
これに対し、本実施形態では、図７に示す板状ガイド５０により、フェイス開口部２４、２４０を部分的に閉塞させている。これにより、フェイス開口部２４、２４０へ流れる冷風の一部をリヤ用通路４０へ導くことができ、適量の冷風をリヤ用通路４０へ流すことができる。
【００９７】
（他の実施形態）
第１実施形態では、フットドア１１をヒータコア７の上方に配置しているが、フットドア１１の位置は鉛直温風通路８内であればヒータコア７上方に限られることはなく、例えば、フットドア１１を鉛直温風通路８内のうちヒータコア７の車両後方側の部分に配置してもよい。
【００９８】
また、第１実施形態では、フット用空気混合室２６をフットドア１１の空気流れ前後の部分に配置されているが、フット用空気混合室２６をフットドア１１の下流側に配置してもよいし、上流側に配置してもよい。
【００９９】
また、第１実施形態では、フット用冷風通路２５は、蒸発器４からの冷風をヒータコア７の上方からバイパスするように形成されているが、ヒータコア７の側方からバイパスするように形成してもよい。
【０１００】
また、第１実施形態では、空調ケース２上部に開口するフット開口部１０ａは、車室内の乗員足元部側へ空気を吹き出すフット吹出口の役割を果たしているが、計器盤の任意の位置に、フット開口部１０ａとは別のフット吹出口を設け、ダクトによりフット開口部１０ａとフット吹出口とを接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による空調ユニットの概略透視斜視図である。
【図２】図１の空調ユニットの幅方向中央部の縦断面図である。
【図３】図１の空調ユニットの幅方向側方部の縦断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第２実施形態による空調ユニットのフットモード時の状態を示す、幅方向中央部の縦断面図である。
【図６】第２実施形態による空調ユニットのフェイスモード時の状態を示す、幅方向中央部の縦断面図である。
【図７】フェイス開口部を示す図５のＢ矢視図である。
【符号の説明】
２…ケース、４…蒸発器、５、６…エアミックスドア、７…ヒータコア、
１０…フット用温風通路、１０ａ…フット開口部、
１２、１２ａ…フェイス用温風通路、２３…デフロスタ開口部、
２４、２４０…フェイス開口部、２５…フット用冷風通路、
２６…フット用空気混合室、２７…フェイス用冷風通路、
２８…フェイス用空気混合室。

Claims (5)

1. 空気通路を形成するケース（２）と、
   このケース（２）内に配置され、空気を冷却する冷房用熱交換器（４）と、
   前記ケース（２）内で、前記冷房用熱交換器（４）よりも下流側に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器（７）と、
   この暖房用熱交換器（７）を通過して加熱される温風とこの暖房用熱交換器（７）をバイパスす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温度調整手段（５、６）と、
   前記ケース（２）に形成され、前記温度調整手段（５、６）により温度調整された空気を乗員の頭部側へ吹き出すフェイス開口部（２４、２４０）、および前記ケース（２）のうち前記暖房用熱交換器（７）の上方部分に形成され、前記温度調整された空気を乗員の足元側へ吹き出すフット開口部（１０ａ）とを備え、
   前記冷房用熱交換器（４）からの冷風を前記暖房用熱交換器（７）をバイパスして前記フェイス開口部（２４、２４０）側へ導くフェイス用冷風通路（２７）と、前記冷房用熱交換器（４）からの冷風を前記暖房用熱交換器（７）をバイパスして前記フット開口部（１０ａ）側へ導くフット用冷風通路（２５）とを独立に形成し、
   前記フェイス用冷風通路（２７）からの冷風、及び前記暖房用熱交換器（７）を通過した温風を前記フェイス開口部（２４、２４０）の入口側で混合するフェイス用空気混合室（２８）と、前記フット用冷風通路（２５）からの冷風、及び前記暖房用熱交換器（７）を通過した温風を前記フット開口部（１０ａ）の入口側で混合するフット用空気混合室（２６）とを独立に形成し、
   前記暖房用熱交換器（７）を通過した直後の温風を、前記暖房用熱交換器（７）の下方から上方へ導いた後に前記フット用空気混合室（２６）へ導く温風通路（８）を形成し、
   前記フット開口部（１０ａ）から、前記温度調整された空気を車室内に直接吹き出すようになっており、
   前記フット用冷風通路（２５）は、前記冷房用熱交換器（４）からの冷風を前記暖房用熱交換器（７）の上方側からバイパスするように形成されており、
   前記温度調整手段（５、６）として、前記フェイス用冷風通路（２７）及び前記フット用冷風通路（２５）の開度を調整するように設けられた冷風側エアミックスドア（５）と、前記暖房用熱交換器（７）を通過する温風の風量を調整する温風側エアミックスドア（６）とを有し、
   前記冷風側エアミックスドアはバタフライドア（５）で構成され、
   このバタフライドア（５）は、前記フェイス用冷風通路（２７）及び前記フット用冷風通路（２５）の風量を調整するとともに、前記バタフライドア（５）が開いた状態では、前記フェイス用冷風通路（２７）と前記フット用冷風通路（２５）とを仕切るように配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記温風通路（８）のうち、前記暖房用熱交換器（７）の下方から上方へ温風が流れる部分に、前記フット開口部（１０ａ）の空気流れを制御するフットドア（１１）を配置し、
   このフットドア（１１）の近傍において、前記温風通路（８）から、前記フェイス用空気混合室（２８）へ温風を導くフェイス用温風通路（１２）を分岐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. 前記バタフライドア（５）及び前記フットドア（１１）の幅を前記ケース（２）の幅より小さく形成し、
   前記フェイス用温風通路（１２）を、前記バタフライドア（５）及び前記フットドア（１１）の幅方向の両側に配置したことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 車室内の後方へ空気を導くリヤ用通路（４０）を備え、
   前記フット用空気混合室（２６）からの温風を前記リヤ用通路（４０）に流入させるリヤフットモードと前記フェイス用空気混合室（２８）からの冷風を前記リヤ用通路（４０）に流入させるリヤフェイスモードとを切り替える切換ドア（４１）を備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。
5. 前記フェイス開口部（２４、２４０）を部分的に閉塞する板状ガイド（５０）を備えることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。

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