JP4985604B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、フットデフロスタモードにおけるクールデフロスタ状態と、フットモードにおけるホットデフロスタ状態との発生を抑制できるようにした車両用空調装置に関するものである。

車両用空調装置の空調ユニットにおいて、車室内前方のインストルメントパネル内奥部のうち、車両左右方向の略中央部に配置される、いわゆるセンタ置きと言われる空調ユニットでは、車室内の各吹出口の配置に対応して冷風通路付近にデフロスタ開口部がある。このため、デフロスタ開口部まで温風を導くことが難しく、フットデフロスタモードにおいてクールデフロスタになってしまうという問題が生じている。

このクールデフロスタを解決する従来技術の１つとして、下記の特許文献１に開示されている技術がある。これは、加熱用熱交換器の上方側に冷風バイパス通路、冷風バイパス通路の下方側に温風通路を形成し、デフロスタ開口部を冷風バイパス通路の上方側に、またフット開口部をデフロスタ開口部よりも温風通路に近接した位置に配置している。そして、冷風バイパス通路中にトンネル状枠体を上下方向に向けて配置し、トンネル状枠体の内側に、温風通路の温風をデフロスタ開口部側へ導く温風バイパス通路を形成したものである。

また、下記の特許文献２には、バイレベルモード時およびフットデフロスタモード時の双方において適切な上下吹出温度差を設定するために、吹出モードドアの回動軸に空気混合部における温風と冷風との混合度合を調整する可動ガイド部材を一体に連結し、吹出モードドアがバイレベルモード位置に操作されると、可動ガイド部材が温風と冷風との混合度合を低くする回転位置に移動して、上下吹出温度差を拡大する。一方、吹出モードドアがフットデフロスタモード位置に操作されると、可動ガイド部材が温風と冷風との混合度合を高くする回転位置に移動して、上下吹出温度差を縮小するものが記載されている。
特開２００４−３３８６１３号公報 特開２００４−３４５３７７号公報

しかしながら、上述した前者の従来技術において、クールデフロスタが最も顕著となるフットデフロスタモードでトンネル状枠体（温風バイパス通路）の通路面積を設計した場合、フットモードではフットデフロスタモードと比べてデフロスタ開口部の開度が小さいため、フットモード時にはトンネル状枠体によって導かれた温風によりデフロスタ開口部付近の圧力が高くなり、冷風が流れ込むことができずに温風の比率が大きくなる。これにより、フットモード時にはホットデフロスタになるという新たな問題が生じている。

本発明は、このような従来技術に存在する問題に着目して成されたものであり、その目的は、フットデフロスタモードにおけるクールデフロスタ状態と、フットモードにおけるホットデフロスタ状態との両方の発生を抑制できるようにした車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車室内へ向かう空気の空気通路を形成する空調ケース（１１）と、空調ケース（１１）内に配置され、空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、空調ケース（１１）内において加熱用熱交換器（１３）の上方側に形成され、加熱用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる冷風バイパス通路（１５）と、空調ケース（１１）内において冷風バイパス通路（１５）の下方側に形成され、加熱用熱交換器（１３）を通過した温風が流れる温風通路（１８）と、空調ケース（１１）内に配置され、加熱用熱交換器（１３）を通過して温風になる風量と冷風バイパス通路（１５）を通過する冷風の風量との割合を調整するエアミックスドア（１６）と、冷風バイパス通路（１５）の上方側に配置され、温風と冷風とを混合した空気を車室内の窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ開口部（２０）と、空調ケース（１１）内の空気通路の下流端部に設けられ、温風と冷風とを混合した空気を車室内の乗員上半身側へ吹き出すフェイス開口部（２２）と、デフロスタ開口部（２０）よりも温風通路（１８）に近接した位置に配置され、温風と冷風とを混合した空気を車室内の乗員足元側へ吹き出すフット開口部（２４）と、冷風バイパス通路（１５）の中を略直交するように通過して、温風通路（１８）から流出する温風の一部をデフロスタ開口部（２０）側へ導く温風バイパス通路（２７）を形成するトンネル状枠体（２６）とを備える車両用空調装置において、
フット開口部（２４）を開閉するフットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）の一部に突板部（２５４）を設けるとともに、フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）がフット開口部（２４）を全開する側へ可動した時に、突板部（２５４）が温風バイパス通路（２７）内に差し入れられて温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させることを特徴としている。

本発明は、トンネル状枠体（２６）で形成された温風バイパス通路（２７）で導かれた温風により、フットモード時にはデフロスタ開口部（２０）付近の圧力が上昇してホットデフロスタになる点に着目したものである。つまり、フットモードとしてフットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）がフット開口部（２４）を全開する側へ可動した時には、そのフットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）に設けた突板部（２５４）を用いて温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させるようにしたものである。

この請求項１に記載の発明によれば、フットモード時に温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させ、デフロスタ開口部（２０）付近の圧力を上げないことによって冷風が流れ込むようになり、ホットデフロスタになるのを抑制することができる。また、トンネル状枠体（２６）で温風バイパス通路（２７）を形成する着想のきっかけとなったフットデフロスタモード時には、デフロスタ開口部（２０）とフット開口部（２４）とを略半開とする。

このため、フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）に設けた突板部（２５４）が温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させることはなく、温風バイパス通路（２７）でデフロスタ開口部（２０）付近に導かれた温風によってクールデフロスタになるのを抑制することができる。つまり、フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）の全開に対応させて温風バイパス通路（２７）を通過する温風量を絞る構成とすることにより、フットデフロスタモードにおけるクールデフロスタ状態と、フットモードにおけるホットデフロスタ状態との両方の発生を抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、フェイス開口部（２２）を全閉とし、フット開口部（２４）を全開とし、デフロスタ開口部（２０）を所定開度として混合した空気を吹き出させるフットモードのときには、突板部（２５４）が温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させ、他の吹出モードのときには、突板部（２５４）が温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させないことを特徴としている。

本発明は、フットモード時にのみフットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）がフット開口部（２４）を全開する位置となることに着目したものである。この請求項２に記載の発明によれば、本発明の構成においてホットデフロスタが問題となるフットモードのときにのみ温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させることができ、フット開口部（２４）を途中開度とするフットデフロスタモードやバイレベルモード、フット開口部（２４）を全閉とするフェイスモードやデフロスタモードでは温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させることがなく、フットモード以外の他の吹出モードに影響を及ぼすことがない。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、突板部（２５４）は、フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）の基板部（２５２）に一体的に形成されていることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）の基板部（２５２）の形成時に、突板部（２５４）を一体的に形成することにより、コストを抑えて本発明の構成を形成することができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置において、フットドア手段として、回動軸（２５１）を基板部（２５２）の一側面に配した片持ち式の軸回動式ドア（２５Ａ）を用いていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、フットドア手段として片持ち式の軸回動式ドア（２５Ａ）を用いて構成することができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置において、フットドア手段として、回動軸（２５１）を基板部（２５２）の略中央側に配したバタフライ式の軸回動式ドア（２５Ｂ）を用いていることを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、フットドア手段としてバタフライ式の軸回動式ドア（２５Ｂ）を用いて構成することができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置において、フットドア手段として、基板部（２５２）の略平面方向にスライドして開口部の開閉を行う面スライド式ドア（２５Ｃ）を用いていることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、フットドア手段として面スライド式ドア（２５Ｃ）を用いて構成することができる。

また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置において、フットドア手段として、回動軸（２５１）に対して基板部（２５２）が一外周方向に突出して回動軸方向に平面を持った軸回動式の面スライド式ドア（２５Ｄ）を用いていることを特徴としている。この請求項７に記載の発明によれば、より具体的には軸回動式の面スライド式ドア（２５Ｄ）を用いて構成することができる。

また、請求項８に記載の発明では、請求項４、５、７のいずれかに記載の車両用空調装置において、回動軸（２５１）が、トンネル状枠体（２６）の車両後方側壁面の後方側に隣接していることを特徴としている。この請求項８に記載の発明によれば、フットドア手段（２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｄ）がフット開口部（２４）を全開する側へ回動した時に、その回動方向に突出させた突板部（２５４）を温風バイパス通路（２７）内に差し入れることができ、温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させることができる。

また、請求項９に記載の発明では、請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置において、フット開口部（２４）が、略下方に向けて開口されていることを特徴としている。この請求項９に記載の発明によれば、フットドア手段として片持ち式の軸回動式ドア（２５Ａ）、バタフライ式の軸回動式ドア（２５Ｂ）、もしくは面スライド式ドア（２５Ｃ）を用いる場合、フット開口部（２４）を略下方に向けて開口することにより、本発明の構成を形成することができる。

また、請求項１０に記載の発明では、請求項７に記載の車両用空調装置において、フット開口部（２４）が、車両の左右方向に向けて開口されていることを特徴としている。この請求項１０に記載の発明によれば、フットドア手段として軸回動式の面スライド式ドア（２５Ｄ）を用いる場合、フット開口部（２４）を車両の左右方向に向けて開口することにより、本発明の構成を形成することができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、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。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜８を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示している。本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、図示しない送風機ユニットと、図１に示す空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。

送風機ユニットは、車室内前方のインストルメントパネル内奥部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されている。これに対して空調ユニット１０は、車室内前方のインストルメントパネル内奥部のうち、車両左右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如く、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切り替え導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通じて空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。この送風機は、周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。

空調ユニット１０は、送風機ユニットより空気下流側における車室内への空気通路を構成するものであり、本例では２つの空調ケース１１内に、冷凍サイクルのエバポレータ（冷媒蒸発器、冷却用熱交換器）１２とヒータコア（本発明で言う加熱用熱交換器）１３とを両方とも一体的に収納するタイプのものである。

２つの空調ケース１１は、ポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品から成り、車両左右方向に分割される縦割りの２つのケース部材にて構成されている。つまり、２つの空調ケース１１は、車両右側に位置する右側ケースと、車両左側に位置する左側ケースとから成っている。

なお、図１に示す空調ケース１１の断面は、２つのケースの分割面近傍の断面を表している。この２つの空調ケースは、上記の熱交換器１２、１３と、後述のドア１６、２１、２３、２５やトンネル状枠体２６などの機器を収納した後に、図示しない金属ばねクリップや螺子などの締結手段により、一体に結合されて空調ユニット１０を構成する。

この空調ユニット１０は、車室内の前方部位で、車両の前後および上下の方向に対して図１に示す形態で配置され、空調ケース１１の最も車両前方側の部位には空気流入口１４が形成されている。この空気流入口１４は、助手席前方の部位に配置される前述の送風機ユニットの空気出口部に接続するため、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。

本実施形態は、右ハンドル車に適用した例を示しており、この空気流入口１４には空調ユニット１０より車両左側に配置された送風機ユニットから送風される空調用空気が流入する。空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位には前述のエバポレータ１２が配置されている。

このエバポレータ１２は、車両前後方向には薄型の形態で、空調ケース１１内通路を横断するように上下方向に配置されている。またエバポレータ１２は、空調ケース１１内の前方側に配置されている。そして、エバポレータ１２の車両上下方向に延びる前面に空気流入口１４からの送風空気が流入する。

エバポレータ１２は、例えば周知の積層型のものであり、アルミニウムなどの金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブ間に、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置し、一体にろう付けしたものである。このエバポレータ１２は周知の如く、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して、通過する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器を構成するものである。

そして、エバポレータ１２の空気流れ下流側（車両後方側）には、所定の間隔を空けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は、エバポレータ１２を通過した冷風を再加熱するものであり、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加熱用熱交換器を構成するものである。

本実施形態でのヒータコア１３は、空調ケース１１内の略中央部の下方側において、車両後方側に傾斜して配置されている。このヒータコア１３は周知のものであり、例えばアルミニウムなどの金属薄板を溶接などによって断面偏平状に接合してなる偏平チューブ間に、コルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体にろう付けしたものである。

空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れるバイパス通路１５が形成されている。また、エバポレータ１２とヒータコア１３との間の部位には、ヒータコア１３で再加熱される冷風と、バイパス通路１５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調節する平板状のエアミックスドア（風量割合調節手段）１６が配置されている。

エアミックスドア１６は樹脂または金属製のドア基板を有し、このドア基板の両側シール面の周縁にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造となっている。このエアミックスドア１６は、水平方向に配置された回動軸と一体に結合されており、この回動軸と共に車両上下方向に回動可能となっている。このエアミックスドア１６は、上記風量割合の調節によって車室内への吹出空気温度を調節する温度調節手段となっている。

エアミックスドア１６の回動軸は、空調ケース１１に回動自在に支持され、且つ、回動軸の一端部は空調ケース１１の外部に突出しており、図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結され、このアクチュエータ機構または手動操作機構によってエアミックスドア１６の回動位置を調節するようになっている。

また、空調ケース１１において、ヒータコア１３の空気下流側（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空けて略上下方向に延びる壁部１７が、空調ケース１１に一体成形されている。本実施形態では空調ケース１１の底面と壁面１７とにより、ヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１８が形成されている。温風通路１８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１５と合流し、冷風と温風との混合を行う混合空間１９を形成している。

空調ケース１１内の混合空間１９の下流側には、吹出モード切替部が構成されている。まず、空調ケース１１の上面部にはデフロスタ開口部２０が開口している。このデフロスタ開口部２０は、温風通路１８からの温風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入するものであり、図示しないデフロスタダクトを介して車室内のデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口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ようになっている。

デフロスタ開口部２０は、平板状のデフロスタドア２１によって開閉される。このデフロスタドア２１は、空調ケース１１の上面部近傍にて水平方向に配置された回動軸により回動するようになっている。デフロスタドア２１は樹脂または金属製のドア基板を有し、このドア基板のシール側周縁にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造となっている。デフロスタ開口部２０の周縁部のうち、冷風バイパス通路１５から混合空間１９に向かう冷風流れの上流側部位に回動軸を配置して、デフロスタドア２１の先端部は冷風流れの下流側に向かうようにしてある。

空調ケース１１の略上面部で、デフロスタ開口部２０の車両後方側の部位には、フェイス開口部２２が開口している。このフェイス開口部２２は、バイパス通路１５からの冷風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入するものであり、図示しないフェイスダクトを介して車室内のフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内乗員の頭胸部に向けて空調風を吹き出すようになっている。

フェイス開口部２２は、平板状のフェイスドア２３によって開閉される。このフェイスドア２３は、空調ケース１１の後端部近傍にて水平方向に配置された回動軸により略上下に回動するようになっている。フェイスドア２３の回動軸とドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板のシール側面の周縁にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造となっている。

空調ケース１１において、フェイス開口部２２の下方部位には、フット開口部２４が略下方に向けて開口している。このフット開口部２４は、温風通路１８からの温風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入するものであり、開口部の下方で車両左右方向に分割されて図示しないフットダクトが接続され、このフットダクトの吹出口から車室内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。

このフット開口部２４は、フットドア（本発明で言うフットドア手段）２５によって開閉されるようになっている。次に、本実施形態の要部である温風バイパス通路２７を構成するトンネル状枠体２６と、フットドア２５とについて順次説明する。図２は、図１中のII−II断面図であり、図３は、図１中のトンネル状枠体２６を示す概略斜視図である。また図４は、図１中の片持ち式の軸回動式ドア２５Ａを示す概略斜視図である。

本実施形態の空調ユニット１０には、温風通路１８から流出する温風の一部を、デフロスタ開口部２０側へ導く温風バイパス通路２７を備えており、この温風バイパス通路２７は、空調ケース１１内に組み込まれて温風通路１８の後端から冷風バイパス通路１５の車両後方側を略直交するように通過するトンネル状枠体２６によって形成されている。なお、図２中の１１ａは、図示しないエアミックスドア１６がシールする額縁部分の断面である。

このトンネル状枠体２６は、図２の部分断面図に示すように、空調ケース１１の車両左右方向における中央部に組み込まれており、トンネル状枠体２６の左右両側には冷風バイパス通路１５が通っている。また、図２は断面部のみで図示しないが、トンネル状枠体２６の下方側では冷風バイパス通路１５と同様に、トンネル状枠体２６の左右両側に温風通路１８が通っている。

トンネル状枠体２６は、図３に示すように、本実施形態では矩形に形成され、温風通路１８の後端から流出する温風の一部を取り込む流入口２６ａと、取り込んだ温風をデフロスタ開口部２０の近傍で流出させる流出口２６ｂと、車両後方側の壁部には後述するフットドア２５に設けた突板部２５４（図１および図４参照）を差し入れるための開口２６ｃが形成されている。なお、トンネル状枠体２６の流出側は、空調ケース１１内に組み込まれた際、トンネル状枠体２６から流出する温風と冷風バイパス通路１５から流出する冷風とが混合されるよう、冷風バイパス通路１５の上端より所定間隔下方に設定してある。

次に、本実施形態ではフットドア２５として、図４に示すように、回動軸２５１を基板部２５２の一側面に配した片持ち式の軸回動式ドア２５Ａを用いている。このフットドア２５Ａは、回動軸２５１と基板部２５２とを樹脂で一体的に形成し、その基板部２５２のシール側面の周縁にウレタンフォームのような弾性シール材２５３を貼着した構造となっている。そして、本実施形態の特徴として、基板部２５２の回動先端側の反シール側中央部には、突板部２５４を反シール側の回動方向に突出させて一体に形成している。

フットドア２５Ａは、空調ケース１１の下方部で、トンネル状枠体２６の車両後方側壁面のさらに車両後方側に隣接して水平方向に配置された回動軸２５１により、略上下方向に回動するようになっている。そして、フットドア２５Ａがフット開口部２４を全開とする側へ可動した時に、フットドア２５Ａに設けた突板部２５４がトンネル状枠体２６の開口２６ｃから中へ差し入れられて、温風バイパス通路２７の通過面積を減少させるようになっている。

上記した吹出モードドアとしてのデフロスタドア２１、フェイスドア２３、フットドア２５Ａは、共通の図示しないリンク機構を介して、サーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結され、このアクチュエータ機構または手動操作機構によって吹出モードドアの回動位置を可変して吹出モードを可変するようになっている。

次に、上記構成の空調ユニット１０における各吹出モードの状態を、図１および図５〜図８を用いて具体的に説明する。まず図１は、フットモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。フットモードでは、フットドア２５Ａの開度を全開として、フェイスドア２３は全閉、デフロスタドア２１は略２０％開度とする。また、エアミックスドア１６は、設定された吹出空気温度となる風量割合位置に操作される。

送風機ユニットからの送風空気は、ヒータコア１３によって加熱され、温風通路１８から混合空間１９を通過してフット開口部２４から流出する。フット開口部２４から流出する風は、フットダクトを通ってその吹出口から乗員の足元に向かって吹き出されて、主に車室内の暖房を行う。

また、温風通路１８からトンネル状枠体２６に流入した温風は、デフロスタ開口部２０から流出され、デフロスタダクトを通ってデフロスタ吹出口から前面窓ガラスに向かって吹き出され、窓ガラスの曇り止めが行われる。このとき、フットドア２５Ａは全開となっているため、フットドア２５Ａに設けた突板部２５４がトンネル状枠体２６の開口２６ｃから中へ差し入れられて、温風バイパス通路２７の通過面積を減少させることとる。このため、デフロスタ開口部２０付近の圧力を上げないことによって冷風バイパス通路１５からの冷風も流れ込むようになり、ホットデフロスタになるのが抑制される。

図５は、フットデフロスタモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。マニュアル操作によってフットデフロスタモードが選択された場合、フェイスドア２３は閉じたままでデフロスタドア２１とフットドア２５Ａとを略半開とする。また、エアミックスドア１６は、通常最大暖房位置としてバイパス通路１５を全閉に操作される。

送風機ユニットからの送風空気は、ヒータコア１３によって加熱され、温風通路１８から混合空間１９を通過してフット開口部２４から流出する。フット開口部２４から流出する風は、フットダクトを通ってその吹出口から乗員の足元に向かって吹き出されて、主に車室内の暖房を行う。

また、温風通路１８からトンネル状枠体２６に流入した温風は、デフロスタ開口部から流出され、デフロスタダクトを通ってデフロスタ吹出口から前面窓ガラスに向かって吹き出され、窓ガラスの曇り止めが行われる。このとき、フットドア２５Ａは半開となっているため、フットドア２５Ａに設けた突板部２５４はトンネル状枠体２６の開口２６ｃから中へ差し入れられることはなく、温風バイパス通路２７の通過面積を減少させることもない。このため、デフロスタ吹出口から充分な温風が前面窓ガラスに向かって吹き出され、窓ガラスの曇り止め行われる。

図６は、バイレベルモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。このバイレベルモードでは、フェイスドア２３とフットドア２５Ａとを略半開とし、デフロスタドア２１は全閉とする。この状態でエアミックスドア１６は、最大冷房位置と最大暖房位置との中間位置に操作する。

混合空間１９で適度に混合されるが、フット開口部２４へ向かう空気の温度よりも、フェイス開口部２２へ向かう空気の温度が適度に低くなってフェイス開口部２２とフット開口部２４と流れる。その結果、乗員の頭胸部に吹き出される空気温度が乗員の足元に吹き出される空気温度よりも適度に低くなり、バイレベルモードとして頭寒足熱型の快適な温度分布が得られる。

図７は、フェイスモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。フェイスモードでは、フェイスドア２３の開度を全開として、その他のデフロスタドア２１およびフットドア２５Ａは全閉とする。エアミックスドア１６は、通常最大冷房位置としてバイパス通路１５を全開に操作される。送風機ユニットからの送風空気は、エバポレータ１２によって冷却され、バイパス通路１５から混合空間１９を通過してフェイス開口部２２から流出する。フェイス開口部２２から流出する風は、フェイスダクトを通ってフェイス吹出口から乗員の頭胸部に向かって吹き出されて、主に車室内の冷房を行う。

また、早急に窓ガラスの曇り止めを行いたい場合にはマニュアル操作によって図８に示すデフロスタモードが選択される。このデフロスタモードでは、デフロスタドア２１の開度を全開として、その他のフェイスドア２３およびフットドア２５Ａは全閉とする。これにより、送風機ユニットからの送風空気はデフロスタ吹出口から前面窓ガラスに向かって吹き出され、窓ガラスの曇り止めが行われる。

なお、図５のフットデフロスタモードおよび図８のデフロスタモードでは、エアミックスドア１６がバイパス通路１５を全閉とした最大暖房位置とし、図７のフェイスモードでは、エアミックスドア１６がバイパス通路１５を全開とした最大冷房位置としたが、空気流路を簡単にして説明するためであり、エアミックスドア１６の位置を限定するものではない。

次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、フット開口部２４を開閉するフットドア２５Ａの一部に突板部２５４を設けるとともに、フットドア２５Ａがフット開口部２４を全開する側へ可動した時に、突板部２５４が温風バイパス通路２７内に差し入れられて温風バイパス通路２７の通過面積を減少させるようにしている。

これは、トンネル状枠体２６で形成された温風バイパス通路２７で導かれた温風により、フットモード時にはデフロスタ開口部２０付近の圧力が上昇してホットデフロスタになる点に着目したものである。つまり、フットモードとしてフットドア２５Ａがフット開口部２４を全開する側へ可動した時には、そのフットドア２５Ａに設けた突板部２５４を用いて温風バイパス通路２７の通過面積を減少させるようにしたものである。

これによれば、フットモード時に温風バイパス通路２７の通過面積を減少させ、デフロスタ開口部２０付近の圧力を上げないことによって冷風が流れ込むようになり、ホットデフロスタになるのを抑制することができる。また、トンネル状枠体２６で温風バイパス通路２７を形成する着想のきっかけとなったフットデフロスタモード時には、デフロスタ開口部２０とフット開口部２４とを略半開とする。

このため、フットドア２５Ａに設けた突板部２５４が温風バイパス通路２７の通過面積を減少させることはなく、温風バイパス通路２７でデフロスタ開口部２０付近に導かれた温風によってクールデフロスタになるのを抑制することができる。つまり、フットドア２５Ａの全開に対応させて温風バイパス通路２７を通過する温風量を絞る構成とすることにより、フットデフロスタモードにおけるクールデフロスタ状態と、フットモードにおけるホットデフロスタ状態との両方の発生を抑制することができる。

また、フェイス開口部２２を全閉とし、フット開口部２４を全開とし、デフロスタ開口部２０を略２０％開度として混合した空気を吹き出させるフットモードのときには、突板部２５４が温風バイパス通路２７の通過面積を減少させ、他の吹出モードのときには、突板部２５４が温風バイパス通路２７の通過面積を減少させないようにしている。

これは、フットモード時にのみフットドア２５Ａがフット開口部２４を全開する位置となることに着目したものである。これによれば、本実施形態の構成においてホットデフロスタが問題となるフットモードのときにのみ温風バイパス通路２７の通過面積を減少させることができ、フット開口部２４を途中開度とするフットデフロスタモードやバイレベルモード、フット開口部２４を全閉とするフェイスモードやデフロスタモードでは温風バイパス通路２７の通過面積を減少させることがなく、フットモード以外の他の吹出モードに影響を及ぼすことがない。

また、突板部２５４は、フットドア２５Ａの基板部２５２に一体的に形成されている。これによれば、フットドア２５Ａの基板部２５２の形成時に、突板部２５４を一体的に形成することにより、コストを抑えて本発明の構成を形成することができる。また、フットドア手段としては、回動軸２５１を基板部２５２の一側面に配した片持ち式の軸回動式ドア２５Ａを用いて構成することができる。

また、回動軸２５１が、トンネル状枠体２６の車両後方側壁面の後方側に隣接している。これによれば、フットドア２５Ａがフット開口部２４を全開する側へ回動した時に、その回動方向に突出させた突板部２５４を温風バイパス通路２７内に差し入れることができ、温風バイパス通路２７の通過面積を減少させることができる。また、フット開口部２４が、略下方に向けて開口されている。これによれば、フットドア手段として片持ち式の軸回動式ドア２５Ａを用いる場合、フット開口部２４を略下方に向けて開口することにより、本発明の構成を形成することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図９は、本発明の第２実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示している。図１０は、図９中のバタフライ式の軸回動式ドア２５Ｂを示す概略斜視図である。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

本実施形態では、フットドア２５として、回動軸２５１を基板部２５２の略中央側に配したバタフライ式の軸回動式ドア（本発明で言うフットドア手段）２５Ｂを用いている。そして、本実施形態の特徴として、その基板部２５２の回動先端側の反シール側中央部には、突板部２５４を反シール側の回動方向に突出させて一体に形成している。このように、フットドア手段としてバタフライ式の軸回動式ドア２５Ｂを用いて構成することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１１は、本発明の第３実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示している。図１２は、図１１中の面スライド式ドア２５Ｃを示す概略斜視図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。

本実施形態では、フットドア２５として、基板部２５２の略平面方向にスライドして開口部の開閉を行う面スライド式ドア２５Ｃを用いている。そして、本実施形態の特徴として、基板部２５２のトンネル状枠体２６側の反シール側中央部には、突板部２５４を反シール側の摺動方向に突出させて一体に形成している。このように、フットドア手段として面スライド式ドア２５Ｃを用いて構成することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１３は、本発明の第４実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示している。図１４は、図１３中の軸回動式の面スライド式ドア２５Ｄを示す概略斜視図である。上述した実施形態と異なる特徴部分を説明する。本実施形態でフット開口部２４は、軸回動式の面スライド式ドアを用いたフットドア２５Ｄによって開閉される（図１３参照）。

このフットドア２５Ｄは、空調ケース１１下方部で、トンネル状枠体２６の車両後方側壁面のさらに車両後方側に隣接して水平方向に配置された回動軸２５１により、略上下方向に回動するようになっている。本実施形態の軸回動式の面スライド式ドアは、軸回動式ドアと面スライド式ドアとの特徴を合せ持ったものであり、図１４に示すように、基板部２５２を回動させる回動軸２５１と、その回動軸２５１から外周方向に突出させて設けられて軸方向に平面を持つ基板部２５２とから成っている。

本実施形態ではこの基板部２５２が、フット開口部２４に合わせて扇状となっている。軸回動式の面スライド式ドアの回動軸２５１は、フット開口部２４の脇に配置される。そして、回動軸２５１を回動することにより、基板部２５２がフット開口部２４の通風方向に対して直交する方向にスライドし、フット開口部２４と重なることによってフット開口部２４を閉塞し、フット開口部２４からずれるに従って開度を大きくし、フット開口部２４から完全にずれることによって全開とするものである。

本実施形態では開口部が空調ケース１１の左右側にあるフット開口部２４に適用しており、左右それぞれ用の基板部２５２を回動軸２５１で連結して連動させて使用している。また、本実施形態の特徴として、両基板部２５２の回動先端側に帯状板部２５５を一体的に設けてつなぎ、この帯状板部２５５の中央部から回動方向に突出させて突板部２５４を形成している。

フットドア２５Ｄの回動軸２５１、両基板部２５２、帯状板部２５５および突板部２５４は樹脂で一体的に形成され、その両基板部２５２の外方周縁にエラストマ樹脂などで図示しない弾性シールリップを形成した構造となっている。この軸回動式の面スライド式ドアは、フット開口部２４のケース外面側に配置しても同様の作用を奏するが、本実施形態ではフット開口部２４の外面側にはフットダクトが接続されるため、フット開口部２４のケース内面側に配置されている。

以上、フットドア２５として、回動軸２５１に対して基板部２５２が一外周方向に突出して回動軸方向に平面を持った軸回動式の面スライド式ドア２５Ｄを用いている。このように、フットドア手段としては軸回動式の面スライド式ドア２５Ｄを用いて構成することができる。また、フットドア２５として軸回動式の面スライド式ドア２５Ｄを用いる場合、フット開口部２４を車両の左右方向に向けて開口することにより、本発明の構成を形成することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態でトンネル状枠体２６は、空調ケース１１の車両左右方向中央部に配置しているが、空調ケース１１の車両左右方向両端部に配置しても良いし、中央部と両端部との両方に配置しても良い。

また、上述の実施形態でトンネル状枠体２６は空調ケース１１と別体で構成しているが、可能であれば空調ケース１１に一体で構成しても良いし、左右独立コントロールの空調ユニットであれば、左右空間の仕切り部材に一体で構成しても良い。また、上述の実施形態では、本発明を車両の左右中央に配置する、いわゆるセンタ置きユニットに適用しているが、本発明の考えを車両の左右方向の空気流れで配置する、いわゆる横置きユニットに適用しても良い。

本発明の第１実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示す。 図１中のII−II断面図である。 図１中のトンネル状枠体２６を示す概略斜視図である。 図１中の片持ち式の軸回動式ドア２５Ａを示す概略斜視図である。 フットデフロスタモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。 バイレベルモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。 フェイスタモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。 デフロスタモードの状態を示す空調ユニット１０の概略縦断面図である。 本発明の第２実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示す。 図９中のバタフライ式の軸回動式ドア２５Ｂを示す概略斜視図である。 本発明の第３実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示す。 図１１中の面スライド式ドア２５Ｃを示す概略斜視図である。 本発明の第４実施形態による空調ユニット１０の概略縦断面図であり、フットモードの状態を示す。 図１３中の軸回動式の面スライド式ドア２５Ｄを示す概略斜視図である。

符号の説明

１１…空調ケース
１３…ヒータコア（加熱用熱交換器）
１５…冷風バイパス通路
１６…エアミックスドア
１８…温風通路
２０…デフロスタ開口部
２２…フェイス開口部
２４…フット開口部
２５Ａ…フットドア（片持ち式の軸回動式ドア、フットドア手段）
２５Ｂ…フットドア（バタフライ式の軸回動式ドア、フットドア手段）
２５Ｃ…フットドア（面スライド式ドア、フットドア手段）
２５Ｄ…フットドア（軸回動式の面スライド式ドア、フットドア手段）
２６…トンネル状枠体
２７…温風バイパス通路
２５１…回動軸
２５２…基板部
２５４…突板部

Claims (10)

1. 車室内へ向かう空気の空気通路を形成する空調ケース（１１）と、
   前記空調ケース（１１）内に配置され、前記空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、
   前記空調ケース（１１）内において前記加熱用熱交換器（１３）の上方側に形成され、前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる冷風バイパス通路（１５）と、
   前記空調ケース（１１）内において前記冷風バイパス通路（１５）の下方側に形成され、前記加熱用熱交換器（１３）を通過した温風が流れる温風通路（１８）と、
   前記空調ケース（１１）内に配置され、前記加熱用熱交換器（１３）を通過して温風になる風量と前記冷風バイパス通路（１５）を通過する冷風の風量との割合を調整するエアミックスドア（１６）と、
   前記冷風バイパス通路（１５）の上方側に配置され、前記温風と前記冷風とを混合した空気を車室内の窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ開口部（２０）と、
   前記空調ケース（１１）内の空気通路の下流端部に設けられ、前記温風と前記冷風とを混合した空気を車室内の乗員上半身側へ吹き出すフェイス開口部（２２）と、
   前記デフロスタ開口部（２０）よりも前記温風通路（１８）に近接した位置に配置され、前記温風と前記冷風とを混合した空気を車室内の乗員足元側へ吹き出すフット開口部（２４）と、
   前記冷風バイパス通路（１５）の中を略直交するように通過して、前記温風通路（１８）から流出する温風の一部を前記デフロスタ開口部（２０）側へ導く温風バイパス通路（２７）を形成するトンネル状枠体（２６）とを備える車両用空調装置において、
   前記フット開口部（２４）を開閉するフットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）の一部に突板部（２５４）を設けるとともに、
   前記フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）が前記フット開口部（２４）を全開する側へ可動した時に、前記突板部（２５４）が前記温風バイパス通路（２７）内に差し入れられて前記温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記フェイス開口部（２２）を全閉とし、前記フット開口部（２４）を全開とし、前記デフロスタ開口部（２０）を所定開度として前記混合した空気を吹き出させるフットモードのときには、前記突板部（２５４）が前記温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させ、他の吹出モードのときには、前記突板部（２５４）が前記温風バイパス通路（２７）の通過面積を減少させないことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記突板部（２５４）は、前記フットドア手段（２５Ａ〜２５Ｄ）の基板部（２５２）に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記フットドア手段として、回動軸（２５１）を前記基板部（２５２）の一側面に配した片持ち式の軸回動式ドア（２５Ａ）を用いていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 前記フットドア手段として、回動軸（２５１）を前記基板部（２５２）の略中央側に配したバタフライ式の軸回動式ドア（２５Ｂ）を用いていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置。
6. 前記フットドア手段として、前記基板部（２５２）の略平面方向にスライドして開口部の開閉を行う面スライド式ドア（２５Ｃ）を用いていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置。
7. 前記フットドア手段として、回動軸（２５１）に対して前記基板部（２５２）が一外周方向に突出して回動軸方向に平面を持った軸回動式の面スライド式ドア（２５Ｄ）を用いていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置。
8. 前記回動軸（２５１）が、前記トンネル状枠体（２６）の車両後方側壁面の後方側に隣接していることを特徴とする請求項４、５、７のいずれかに記載の車両用空調装置。
9. 前記フット開口部（２４）が、略下方に向けて開口されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。
10. 前記フット開口部（２４）が、車両の左右方向に向けて開口されていることを特徴とする請求項７に記載の車両用空調装置。

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