以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1に本発明に係る車両用空調装置の第1実施形態を示す。図1は車両用空調装置を車幅方向から視た断面図である。図1において上下前後の各矢印は、車両用空調装置が車両に搭載された状態での向きを示す。上矢印は天地方向上側、下矢印は天地方向下側、前矢印は車両前後方向前側、後矢印は車両前後方向後側を示す。
車両用空調装置1は、車室内前側の計器盤の下側で、車幅方向中央部に配置されている。車両用空調装置1は、ケース10、内外気切替ドア20、フィルタ25、冷却用熱交換器30、送風ユニット40、加熱用熱交換器50、および吹出口切替ドア60を備える。
ケース10は、外気開口部11、内気開口部12、ドレイン排出口13、デフロスタ開口部14、フェイス開口部15、およびフット開口部16を有する。
外気開口部11は、ケース10のうち車両前側に設けられて上側に開口している。内気開口部12は、ケース10のうち車両前側に設けられて下側に開口している。開口部14、15、16は、ケース10のうち上側で車両後側に配置されている。
内外気切替ドア20は、軸21を中心に揺動して、開口部11、12のうち少なくとも一方を開口する。図中実線は外気開口部11を閉じて内気開口部12を開けた状態を示し、図中鎖線は外気開口部11を開けて内気開口部12を閉じた状態を示している。ドレイン排出口13は、冷却用熱交換器30に生じる凝縮水を排出するもので、ケース10のうち内気開口部12の下側に設けられて車両前側に開口している。
冷却用熱交換器30は、ケース10のうち開口部11、12に対して車両後側に配置されている。冷却用熱交換器30は、圧縮機、コンデンサ、膨張弁とともに、冷媒を循環させる周知の冷凍サイクル装置を構成し、冷媒の蒸発により開口部11、12から導入された空気を冷却する。フィルタ25は、冷却用熱交換器30と内外気切替ドア20との間に配置されて、開口部11、12から導入された空気に含まれる塵等の異物を取り除く。
送風ユニット40は、ケース10のうち冷却用熱交換器30に対して車両後側に配置されている。送風ユニット40は、遠心送風機41およびスクロールケーシング42を備える。遠心送風機41は、その回転軸の軸線方向から吸い込んだ空気を径外方向外周側に吹き出す。スクロールケーシング42は、遠心送風機41から吹き出される空気流を車両上側に吹き出す。
加熱用熱交換器50は、ケース10のうち送風ユニット40の上側で車両前側に配置され、冷却用熱交換器30から吹き出される冷風をエンジン冷却水(温水)により加熱する。
ここで、ケース10のうち加熱用熱交換器50に対して車両後側には、冷風バイパス通路17が設けられている。冷風バイパス通路17は、加熱用熱交換器50をバイパスして送風ユニット40の送風空気(冷風)を流す通路である。
エアミックスドア55は、ケース10のうち加熱用熱交換器50および冷風バイパス通路17の下側に配置されている。エアミックスドア55は、ケース10に対して前後方向に移動可能に支持されている板状のスライドアである。
本実施形態のエアミックスドア55には、円形歯車55aに噛み合う歯が設けられている。エアミックスドア55は、円形歯車55aの回転に伴って前後方向に移動する。円形歯車55aは、駆動シャフト55bの回転力により回転する。
エアミックスドア55は、前後方向の移動により、ケース10のうち加熱用熱交換器50側の空気通路面積と冷風バイパス通路17の空気通路面積との比率を調整する。これにより、送風ユニット40からの吹き出し空気量のうち冷風バイパス通路17に流れる空気量と加熱用熱交換器50に流れる空気量との比率を調整することにより、開口部14、15、16からの吹き出し空気温度を調整することができる。
吹出口切替ドア60は、その回転により、ケース10の開口部14、15、16のうちいずれかの開口部を開口するロータリドアである。以下、吹出口切替ドア60の構成について図1〜図4を参照して説明する。図2は図1中のB−B断面図、図3は図1中のC1−C1断面図、図4は図1中のC2−C2断面図である。
吹出口切替ドア60は、図1および図2に示すように、外周壁61、62、ドア右側壁64、ドア左側壁63、および回転軸65、66を備える。
外周壁61は、回転軸65、66の軸線を中心とする円周方向に延びるように形成されている第1の外周壁である。外周壁62は、外周壁61に対して時計方向(円周方向一方側)に配置されている第2の外周壁である。外周壁62は、回転軸65、66の軸線を中心とする円周方向に延びるように形成されている。
外周壁61、62の間で、外周壁61に対して時計方向には、ドア開口部67が設けられている。外周壁61、62の間で、外周壁61に対して反時計方向(円周方向他方側)には、ドア開口部68が設けられている。
ここで、外周壁61、62に対して回転軸65、66の径方向外周側には、ケース10の開口部14、15、16が配置されている。
開口部14、15、16は、開口部14、15、16の順で回転軸65、66の軸線を中心とする時計方向(円周方向の一方向)に並べられている。
デフロスタ開口部14は、空調ダクト14aを通してデフロスタ吹き出し口70に連通している。デフロスタ吹き出し口70は、車両前側ガラスの内表面に向けて開口している。フェイス開口部15は、空調ダクト15aを通してフェイス吹き出し口71に連通している。フェイス吹き出し口71は、乗員上半身に向けて開口している。フット開口部16は、空調ダクト16aを通してフット吹き出し口72に連通している。フット吹き出し口72は、乗員下半身に向けて開口している。
また、吹出口切替ドア60のドア右側壁64は、図1に示すように、円盤状に形成されている。ドア右側壁64は、ケース10のうち車幅方向右側の内表面19(図4参照)に沿うように配置されている。ドア右側壁64は、外周壁61、62に対して車幅方向右側(回転軸65、66の軸方向一方側)に配置されている。
ケース10の右側壁10cには、車幅方向右側に凹む凹部10dが設けられている。ケース10の内表面19は、凹部10dの底部として形成されている。
ケース10の右側壁10cには、内表面19から車幅方向右側に突出する凸部90が設けられている。この凸部90は、加熱用熱交換器50の下流から吹出口切替ドア60の側面へ被さるようにケース10の外側へ膨らんだ凸形状となっている。この凸部90には、図1に示すように、空気導入口91および溝部92が設けられている。
空気導入口91は、加熱用熱交換器50の温風出口近傍で、かつドア右側壁64に対してオフセットした位置に配置されている。すなわち、空気導入口91は、加熱用熱交換器50の上側で、かつドア右側壁64に対して前側に配置されている。
溝部92は、加熱用熱交換器50からの温風を流す温風通路を構成するためのもので、加熱用熱交換器50の温風出口側からフット開口部16側に向けて形成されている。溝部92は、ドア右側壁64により覆われるように形成されている。つまり、溝部92とドア右側壁64にて加熱用熱交換器からの温風を流す温風通路が形成される。
溝部92の底部における空気導入口91側には、図2に示すように、フット開口部16に向かうほど深くなるように傾斜部92aが設けられている。傾斜部92aは、後述するように、空気導入口91から導入される温風を溝部92のフット開口部16側に案内する。
ドア左側壁63は、ドア右側壁64に対して、車幅方向中心線S1(図3参照)を中心として線対称の形状になっている。ドア左側壁63は、ケース10のうち車幅方向左側の内表面18に沿う円盤状に形成されている。ドア左側壁63は、外周壁61、62に対して回転軸65、66の軸方向他方側(車幅方向左側)に配置されている。
ここで、ケース10の左側壁10aは、右側壁10cに対して車幅方向中心線S1(図3参照)を中心として線対称の形状になっている。左側壁10aには、内表面18を底部とする凹部10bが設けられている。凹部10bは、右側壁10cの凹部10dに対して車幅方向中心線S1(図3参照)を中心として線対称の形状になっている。左側壁10aには、右側壁10cと同様に、凸部90、空気導入口91および溝部92が設けられている。
回転軸65は、図2に示すように、ドア右側壁64から車幅方向右側に突出するように形成されている。回転軸65は、ケース10の右側壁10cの貫通穴に貫通した状態で、右側壁10cに対して回転自在に支持されている。
回転軸66は、ドア左側壁63から車幅方向左側に突出するように形成されている。回転軸66は、その軸線方向が回転軸65の軸線方向に一致するように配置されている。回転軸66は、ケース10の左側壁10aの貫通穴に貫通した状態で、左側壁10aに対して回転自在に支持されている。
図1に示すように、吹出口切替ドア60のドア右側壁64のうちドア開口部67側には、ドア側壁出口63a、63bが設けられている。ドア側壁出口63a、63bは、それぞれ、回転軸65、66の軸線を中心とする扇状に形成されている。ドア側壁出口63aおよびドア側壁出口63bは、ドア側壁出口63a、63bの順に、回転軸65、66を中心とする時計方向に並べられている。
ドア側壁出口63a、63bの間には、隔壁100が設けられている。隔壁100はその壁面を回転軸65、66の軸線を中心とする回転方向に向けて配置されている。隔壁100は、ドア右側壁64とドア左側壁63との間に亘って形成されている。
ドア左側壁63には、ドア右側壁64と同様に、ドア側壁出口63a、63bが設けられている。
次に、本実施形態の作動について説明する。
まず、図1に示すように、内外気切替ドア20が外気開口部11を閉じて内気開口部12を開けている場合には、送風ユニット40の作動により車室内空気を内気開口部12を通してケース10内に導入する(図1中矢印N参照)。この導入された空気は、フィルタ25を通過して冷却用熱交換器30に流入する。この流入された空気は、冷却用熱交換器30により冷却されて冷却用熱交換器30から冷風(図1中矢印R参照)として吹き出されることになる。そして、冷風は送風ユニット40の遠心送風機41に吸い込まれてスクロールケーシング42から上側に吹き出される。
エアミックスドア55が、図1に示すように、冷風バイパス通路17側空気通路と加熱用熱交換器50側空気通路とをそれぞれ開口している場合、送風ユニット40からの冷風のうち一部は冷風バイパス通路17側に流れ、残りの冷風が加熱用熱交換器50に流入する。この流入された冷風は、加熱用熱交換器50により加熱されて加熱用熱交換器50から温風として吹き出される(図1矢印D参照)。
図1〜図4は、バイレベルモードの状態を示している。このバイレベルモードでは、外周壁61がデフロスタ開口部14を閉じ、かつドア開口部67がフェイス開口部15およびフット開口部16のそれぞれに連通し、さらにドア開口部68が加熱用熱交換器50の温風出口側と冷風バイパス通路17の冷風出口側とに連通する。
このとき、吹出口切替ドア60には、加熱用熱交換器50からの温風と冷風バイパス通路17からの冷風とがドア開口部68を通して流入する。このため、温風と冷風との混合風がドア開口部67およびフェイス開口部15を通してフェイス吹き出し口71に流れる(図3中矢印K参照)。これにより、混合風がフェイス吹き出し口71から乗員上半身に向けて吹き出される。また、吹出口切替ドア60内の混合風(図2中矢印K参照)がドア開口部67を通してフット開口部16に流れ、この流れた混合風はフット吹き出し口72に流れる。
このバイレベルモードでは、図1に示すように、ドア右側壁64のドア側壁出口63bは、ケース10の右側壁10cの溝部92内に連通し、かつドア右側壁64のドア側壁出口63aが溝部92に対してオフセットしている。
このため、加熱用熱交換器50からの温風がドア右側壁64の空気導入口91に流入し、この温風は、傾斜部92aによってケース10の右側壁10cの溝部92のフット開口部16側に案内され、その後、溝部92内を流れ、フット開口部16に流れる。ここで、隔壁100が円周方向においてケース10の開口部15、16の間に位置しているため、溝部92を通過後ドア側壁出口63bから流れ出た温風は、隔壁100により案内されてフット開口部16に流れることになる。
また、ドア左側壁63のドア側壁出口63bもケース10の左側壁10aの溝部92内に連通し、かつドア左側壁63のドア側壁出口63aが溝部92に対してオフセットしている。このため、加熱用熱交換器50からの温風がドア左側壁63の空気導入口91を通してケース10の左側壁10aの溝部92に流入し、この温風は、空気導入口91から溝部92内を通過後、ドア側壁出口63bから流れ出る。この流れ出た温風は、隔壁100により案内されてフット開口部16に流れる。
このようにドア側壁出口63bからフット開口部16に流れる温風と、吹出口切替ドア60内で混合された混合風とが空調ダクト16a内で混合されてフット吹き出し口72から乗員の足元に吹き出される。
次に、フェイスモード時の作動について説明する。吹出口切替ドア60の回転により、図5〜図7の状態になると、フェイスモードになる。なお、図6は図5中のD−D断面図、図7は図5中のE−E断面図である。
外周壁61がデフロスタ開口部14を閉じ、かつドア開口部67がフェイス開口部15に連通し、外周壁62がフット開口部16を閉じている。これに加えて、ドア右側壁64のドア側壁出口63a、63bがケース10の右側壁10cの溝部92に対してオフセットしている。ドア左側壁63のドア側壁出口63a、63bがケース10の左側壁10aの溝部92に対してオフセットしている。
このとき、吹出口切替ドア60内には、加熱用熱交換器50からの温風と冷風バイパス通路17からの冷風とがドア開口部68を通して流入して混合される。そして、温風と冷風との混合風(図5中矢印K参照)がフェイス開口部15およびフェイス吹き出し口71を通して乗員上半身に向けて吹き出される。
次に、フットモード時の作動について説明する。吹出口切替ドア60の回転により、図8〜図10の状態になると、フットモードになる。なお、図9は図8中F−F断面図、図10は図8中G−G断面図である。
図8に示す例では、内外気切替ドア20が内気開口部12を閉じて外気開口部11を開けてケース10内に車室外の空気(図8中矢印G参照)を導入する状態を示している。
このフットモードでは、ドア開口部68がデフロスタ開口部14に若干連通し、外周壁61がフェイス開口部15を閉じ、かつドア開口部67がフット開口部16に連通している。
このとき、吹出口切替ドア60内には、加熱用熱交換器50からの温風と冷風バイパス通路17からの冷風とがドア開口部68を通して流入し混合される。このため、温風と冷風との混合風がデフロスタ開口部14およびデフロスタ吹き出し口70を通して車両前側ガラスの内表面に向けて吹き出される。
また、吹出口切替ドア60内からの混合風がフット開口部16からフット吹き出し口72に流れる。
ここで、ドア右側壁64のドア側壁出口63a、63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通している。このため、加熱用熱交換器50からの温風がケース10の右側壁10cの空気導入口91、溝部92、およびドア側壁出口63a、63bを通してフット開口部16に流れる。
これに加えて、ドア左側壁63のドア側壁出口63a、63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。このため、加熱用熱交換器50からの温風は、ケース10の左側壁10aの空気導入口91、溝部92、およびドア側壁出口63a、63bを通してフット開口部16に流れる。
このようにドア側出口63a、63bからフット開口部16に流れる温風と、吹出口切替ドア60内で混合された混合風とが空調ダクト16a内で混合されてフット吹き出し口72から乗員の足元に吹き出される。
次に、フットデフモード時の作動について説明する。吹出口切替ドア60の回転により、図11〜図13の状態になると、フットデフモードになる。なお、図12は図11中H−H断面図、図13はJ−J断面図である。
フットデフモードでは、ドア開口部68が加熱用熱交換器50の温風出口側とデフロスタ開口部14に連通し、外周壁61がフェイス開口部15を閉じ、かつドア開口部67がフット開口部16と冷風バイパス通路17の冷風出口側とに連通している。
これに加えて、ドア右側壁64のドア側壁出口63a、63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通している。ドア左側壁63のドア側壁出口63a、63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。
次に、デフロスタモード時の作動について説明する。吹出口切替ドア60の回転により、図14〜図16の状態になると、デフロスタモードになる。なお、図15は図14中K−K断面図、図16は図14中L−L断面図である。
デフロスタモードでは、エアミックスドア55がケース10のうち加熱用熱交換器50側の空気通路を開けて冷風バイパス通路17の空気通路を閉じる。これにより、送風ユニット40から冷風は全て加熱用熱交換器50に流れる。そして、冷風は加熱用熱交換器50で加熱されて温風として吹出口切替ドア60に吹き出される。
デフロスタモードでは、ドア開口部68が加熱用熱交換器50の温風出口側とデフロスタ開口部14とに連通し、ドア開口部67が冷風バイパス通路17側に連通し、かつ外周壁61が開口部15、16を閉じる。
このとき、吹出口切替ドア60内には、加熱用熱交換器50からの温風が流入され、この流入された温風がデフロスタ開口部14およびデフロスタ吹き出し口70を通して車両前側ガラスの内表面に向けて吹き出される。
以上説明した本実施形態によれば、バイレベルモードでは、加熱用熱交換器50からの温風がケース10の左側壁10aの溝部92内を通してフット開口部16に流れる。加熱用熱交換器50からの温風がケース10の右側壁10cの溝部92内を通してフット開口部16に流れる。
ここで、右側壁10cの溝部92は、ドア右側壁64により覆われている。左側壁10aの溝部92は、ドア左側壁63により覆われている。このため、溝部92内に温風が流れる際に、ドア側壁64(63)が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とが熱交換されることを抑制することができる。よって、バイレベルモードを実施する際には、溝部92(すなわち、温風通路)内に温風が流れる際に温風温度が下がることを抑制することができる。このため、フェイス吹き出し口71の吹き出し空気温度とフット吹き出し口72の吹き出し空気温度との温度差を十分に確保することができる。
同様に、フットモード、およびフットデフモードでは、加熱用熱交換器50からの温風がケース10の側壁10c(10a)の溝部92内を通してフット開口部16に流れる。このため、溝部92内に温風が流れる際に、ドア側壁64(64)によって溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とが熱交換されることを抑制することができる。よって、フットモード、およびフットデフモードを実施する際には、溝部92内(すなわち、温風通路)に温風が流れる際に温風温度が下がることを抑制することができる。このため、デフロスタ吹き出し口70の吹き出し空気温度とフット吹き出し口72の吹き出し空気温度との温度差を十分に確保することができる。
本実施形態では、バイレベルモードでは、隔壁100は円周方向において開口部15、16の間に位置することになる。このため、隔壁100は、ドア側壁出口63bからの温風をフット開口部16に案内する。このため、溝部92の温風をフット開口部16に向けて良好に流すことができる。
本実施形態では、溝部92の底部における空気導入口91側には、フット開口部16に向かうほど深くなるように傾斜部92aが設けられている。傾斜部92aは、空気導入口91から導入される温風を溝部92のフット開口部16側に案内する。このため、加熱用熱交換器50からの温風を空気導入口91から溝部92のフット開口部16側に良好に流すことができる。
また、上記特許文献1の場合には、温風通路の通路断面積を大きくして多くの温風を流すように構成すれば、フット吹出し口からの吹き出し空気温度を十分に上昇させて、フット吹出し口の吹き出し空気温度とデフロスタ吹出口の吹き出し空気温度との温度差を十分に確保することが可能になるもの、ケースの体格の増大化を招く。
これに対して、本実施形形態では、上述の如く、ドア側壁64(63)が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とが熱交換されることを抑制するようにしている。これにより、温風通路の通路断面積を大きくすることなく、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とが熱交換されることを抑制することができる。したがって、ケース10の体格のコンパクト化を図ることが可能になる。
本実施形態では、溝部92は、上述の如く、ケース10の側壁10c(10a)の凸部90に設けられている。このため、凸部90の大きさを調整することにより、溝部92の空気通路の断面積を容易に所望の大きさに設定することができる。
本実施形態では、上述の如く、フット開口部16に溝部92からの温風を流すために、ドア側壁64、63には、ドア側壁出口63a、63bが設けられている。このため、ドア側壁出口63a、63bの位置、或いは開口面積を調整することにより、溝部92からフット開口部16に流す温風量を変更したり、溝部92を温風通路として機能させる吹き出しモードを変更したりすることが容易になる。このため、吹き出し口70、71、72の吹き出し温度のコントロール特性の調整(チューニング)の面にメリットがある。
本実施形態では、溝部92は、上述の如く、ケース10の内壁面18、19のそれぞれに設けられている。このため、溝部92をケース10に1つ設けた場合に比べて、多くの空気流をドア開口部67を通してフット開口部16に流すことができる。
(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、バイレベルモード、フットモード、およびフットデフモードといった3つの吹き出しモードにおいて、ドア右側壁64が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する例を示したが、本実施形態では、バイレベルモードの場合のみ(あるいはフットモードの場合のみ、フットデフモードの場合のみ)、ドア右側壁64が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制するものとしている。
図17に本実施形態の車両用空調装置の構成を示す。図17は車両用空調装置のうち吹出口切替ドア60およびその周辺を車幅方向から視た断面図である。
本実施形態では、吹出口切替ドア60のドア右側壁64には、図1に示すドア側壁出口63a、63bのうちドア側壁出口63bだけが設けられている。図示しないが、同様に、吹出口切替ドア60のドア左側壁63には、ドア側壁出口63a、63bのうちドア側壁出口63bだけが設けられている。
ケース10の右側壁10cの溝部92のうちフット開口部16側端部は、フェイス開口部15側に位置する。図示しないが、同様に、ケース10の左側壁10aの溝部92のうちフット開口部16側端部は、フェイス開口部15側に位置する。
図17はバイレベルモードの状態を示している。バイレベルモードでは、ドア右側壁64のドア側壁出口63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通し、ドア左側壁63のドア側壁出口63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。
図18にフェイスモードの状態を示す。フェイスモードでは、ドア右側壁64のドア側壁出口63bがケース10の右側壁10cの溝部92からオフセットし、ドア左側壁63のドア側壁出口63bがケース10の左側壁10aの溝部92からオフセットしている。
同様に、フットモード(図19参照)、フットデフモード(図20参照)、デフロスタモード(図21参照)では、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bがケース10の側壁10c(10a)の溝部92内からオフセットしている。
以上説明した本実施形態では、バイレベルモードの場合のみ、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bがケース10の溝部92内に連通している。このため、バイレベルモードの場合のみ、ドア側壁64(63)が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制することができる。
上述した実施形態では、バイレベルモードの場合のみ、ドア側壁63(64)が溝部92の温風通路内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する例を示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(1)フットモードの場合のみ、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制するようにしてもよい。図22はフットモード、図23はフェイスモード、図24はバイレベルモード、図25はフットデフモード、図26はデフロスタモードの状態を示している。
この場合、図22に示すように、ケース10の側壁10c(10a)の溝部92のうちフット開口部16側端部は、円周方向においてフェイス開口部15に対する反対側に位置する。
フットモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bがケース10の溝部92内に連通している。フェイスモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bがケース10の溝92からオフセットしている。したがって、フットモードの場合のみ、ドア側壁64(63)によって溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して、ドア側壁64(63)が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制することができる。
(2)フットデフモードの場合のみ、ケース10の側壁10c(10a)の溝部92の内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制するようにしてもよい。
図27はフットデフモード、図28はフェイスモード、図29はバイレベルモード、図30はフットモード、図31はデフロスタモードの状態を示している。
この場合、図27に示すように、ケース10の側壁10c(10a)の溝部92のうちフット開口部16側端部は、円周方向においてフェイス開口部15に対する反対側に位置する。吹出口切替ドア60のドア側壁64(63)において、図1に示すドア側壁出口63a、63bのうちドア側壁出口63aだけが設けられている。
フットデフモードでは、ドア側壁出口63aがケース10の溝部92内に連通している。フェイスモード、フットモード、フットデフモード、デフロスタモードでは、ドア側壁出口63aがケース10の溝部92からオフセットしている。
(第3実施形態)
上述の第2実施形態では、バイレベルモードの場合のみ(あるいはフットモードの場合のみ、フットデフモードの場合のみ)、ドア側壁64が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する例を示したが、本実施形態では、バイレベルモードおよびフットモードといった2つのモードの場合のみ、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制するものとしている。
図32に本実施形態の車両用空調装置の構成を示す。図32は車両用空調装置のうち吹出口切替ドア60およびその周辺を車幅方向から視た断面図である。
本実施形態では、吹出口切替ドア60のドア右側壁64において、図1に示すドア側壁出口63a、63bのうちドア側壁出口63bだけが設けられている。図示していないが、吹出口切替ドア60のドア左側壁63には、図1に示すドア側壁出口63a、63bのうちドア側壁出口63bだけが設けられている。
ケース10の右側壁10cの溝部92のうちフット開口部16側は、フット開口部16のうち円周方向全体に亘って設けられている。図示しないが、ケース10の左側壁10aの溝部92のうちフット開口部16側は、フット開口部16のうち円周方向全体に亘って設けられている。
なお、図32はフェイスモード、図33はバイレベルモード、図34はフットモード、図35はフットデフモード、図36はデフロスタモードの状態を示している。
バイレベルモードでは、ドア側壁64のドア側壁出口63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通し、ドア左側壁63のドア側壁出口63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。
フットモードでは、ドア側壁64のドア側壁出口63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通し、ドア側壁63のドア側壁出口63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。
フェイスモード、フットデフモード、デフロスタモードでは、ドア側壁64のドア側壁出口63bがケース10の右側壁10cの溝部92からオフセットし、ドア側壁63のドア側壁出口63bがケース10の左側壁10aの溝部92からオフセットしている。
以上説明した本実施形態では、バイレベルモードおよびフットモードの場合のみ、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bがケース10の側壁10c(10a)の溝部92内に連通している。このため、バイレベルモードおよびフットモードの場合のみ、ドア側壁64(63)が溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制することができる。
上述した実施形態では、バイレベルモードおよびフットモードといった2つのモードの場合のみ、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する例を示したが、これに限らず、次のようにしてもよい。
(1)フットモードおよびフットデフモードの場合のみ、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。
この例において、図37はフェイスモード、図38はバイレベルモード、図39はフットモード、図40はフットデフモード、図41はデフロスタモードの状態を示している。
図37〜図41に示す例では、吹出口切替ドア60のドア側壁64(63)において、図1に示すドア側壁出口63a、63bのうちドア側壁出口63aだけが設けられている。
フットモードおよびフットデフモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63aがケース10の側壁10c(10a)の溝部92内に連通している。バイレベルモード、フェイスモード、デフロスタモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63aがケース10の側壁10c(10a)の溝部92からオフセットしている。
(2)バイレベルモードおよびフットデフモードの場合のみ、溝部92内の温風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。
この例において、図42はフェイスモード、図43はバイレベルモード、図44はフットモード、図45はフットデフモード、図46はデフロスタモードの状態を示している。
この例では、図42〜図46に示すように、吹出口切替ドア60のドア側壁64(63)において、ドア側壁出口63a、63bの双方が設けられている。ケース10の側壁10c(10a)の溝部92のうちフット開口部16側は、2つの溝部94a、94bに分岐する略Y字状に構成されている。溝部94aは円周方向でフット開口部16側に位置する。溝部94bは円周方向においてフット開口部16と反対側に位置する。
バイレベルモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bがケース10の側壁10c(10a)の溝部94a内に連通している。フットデフモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63a、63bがケース10の側壁10c(10a)の溝部94b内に連通している。
フェイスモード、フットモード、デフロスタモードでは、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63a、63bがケース10の側壁10c(10a)の溝部92からオフセットしている。
(第4実施形態)
上述の第1実施形態では、溝部92により温風通路を構成した例を示したが、本実施形態では、溝部92により冷風通路を構成するものとしている。
図47に、本実施形態の車両用空調装置を示す。本実施形態の車両用空調装置では、ケース10のうち冷風バイパス通路17に対して車両後側に加熱用熱交換器50が配置されている。
ケース10の右側壁10cの空気導入口91は、冷風バイパス通路17の上側で、かつドア右側壁64に対して前側に配置されている。図示しないが、ケース10の左側壁10aの空気導入口91は、冷風バイパス通路17の上側で、かつドア左側壁63に対して前側に配置されている。
本実施形態では、フェイス開口部15、デフロスタ開口部14、およびフット開口部16は、開口部15、14、16の順で回転軸65、66の軸線を中心とする時計方向(円周方向の一方向)に並べられている。
ケース10の右側壁10cの溝部92のうちフット開口部16側は、フット開口部16のうち円周方向全体に亘って設けられている。図示しないが、ケース10の左側壁10aの溝部92のうちフット開口部16側は、フット開口部16のうち円周方向全体に亘って設けられている。
次に、本実施形態の作動について説明する。
図47は、フェイスモードの状態を示している。このフェイスモードでは、ドア開口部68がフェイス開口部15と冷風バイパス通路17側に連通し、ドア開口部67が加熱用熱交換器50の温風出口側に連通し、外周壁61が開口部14、16を閉じる。
このとき、吹出口切替ドア60では、ドア開口部67を通して流入される加熱用熱交換器50からの温風とドア開口部68を通して流入される冷風バイパス通路17からの冷風とが混合され、この混合された混合風がドア開口部68およびフェイス開口部15を通してフェイス吹き出し口71に流れる。
また、吹出口切替ドア60の回転により、図48の状態になると、バイレベルモードになる。このバイレベルモードでは、ドア開口部68がフェイス開口部15と冷風バイパス通路17側に連通し、ドア開口部67が加熱用熱交換器50の温風出口側とフット開口部16とにそれぞれ連通し、外周壁61が開口部14、15をそれぞれ閉じる。
このとき、吹出口切替ドア60内の混合風がドア開口部68およびフェイス開口部15を通してフェイス吹き出し口71に流れる。また、吹出口切替ドア60内の混合風がドア開口部67を通してフット開口部16を通してフット吹き出し口72に流れる。
このバイレベルモードでは、ドア右側壁64のドア側壁出口63a、63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通している。このため、冷風バイパス通路17からの冷風がケース10の右側壁10cの空気導入口91および溝部92を通過後、ドア側壁出口63a、63bから流れ出る。この流れ出た冷風は、ドア開口部67を通してフット開口部16に流れる。また、ドア左側壁63のドア側壁出口63a、63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。このため、冷風バイパス通路17からの冷風がケース10の左側壁10aの空気導入口91、溝部92、ドア側壁出口63a、63b、およびドア開口部67を通してフット開口部16に流れる。
このようにドア側壁出口63a、63bおよびフット開口部16を通して流れる冷風と吹出口切替ドア60からの混合風とがフット吹き出し口72に流れることになる。
また、吹出口切替ドア60の回転により、図49の状態になると、フットモードになる。このフットモードでは、外周壁61がフェイス開口部15を閉じ、ドア開口部67がフット開口部16に連通し、ドア開口部67がデフロスタ開口部14に若干連通し、ドア開口部68が冷風バイパス通路17側と加熱用熱交換器50の温風出口側とを連通する。
このとき、吹出口切替ドア60内の混合風がドア開口部67を通してフット開口部16を通してフット吹き出し口72に流れる。
このフットモードでは、ドア右側壁64のドア側壁出口63a、63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通している。このため、冷風バイパス通路17からの冷風がケース10の右側壁10cの空気導入口91、溝部92、ドア側壁出口63a、63b、およびドア開口部67を通してフット開口部16に流れる。また、ドア左側壁63のドア側壁出口63a、63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。このため、冷風バイパス通路17からの冷風がケース10の左側壁10aの空気導入口91、溝部92、ドア側壁出口63a、63b、およびドア開口部67を通してフット開口部16に流れる。
また、吹出口切替ドア60の回転により、図50の状態になると、フットデフモードになる。このフットデフモードでは、外周壁61、62およびドア開口部67、68が上述のフットモードと実質的に同様に機能する。
この場合、ドア右側壁64のドア側壁出口63bがケース10の右側壁10cの溝部92内に連通している。このため、冷風バイパス通路17からの冷風がケース10の右側壁10cの空気導入口91および溝部92を通過後、ドア側壁出口63bから流れ出る。また、ドア左側壁63のドア側壁出口63bがケース10の左側壁10aの溝部92内に連通している。このため、冷風バイパス通路17からの冷風がケース10の左側壁10aの空気導入口91および溝部92を通過後、ドア側壁出口63bから流れ出る。
ここで、隔壁100が円周方向においてケース10の開口部14、16の間に位置する。このため、ドア側壁64(63)のドア側壁出口63bから流れ出る冷風は、隔壁100により案内されてフット開口部16に流れる。
また、吹出口切替ドア60の回転により、図51の状態になると、デフロスタモードになる。このデフロスタモードでは、エアミックスドア55がケース10のうち加熱用熱交換器50側の空気通路を開けて冷風バイパス通路17の空気通路を閉じる。また、外周壁61がフェイス開口部15を閉じ、外周壁62がフット開口部16を閉じ、ドア開口部67がデフロスタ開口部14に連通し、ドア開口部68が加熱用熱交換器50の温風出口側に連通する。
以上説明した本実施形態によれば、バイレベルモード、フットモード、およびフットデフモードでは、溝部92内に冷風が流れる際に、ドア側壁64(63)によって溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流とを隔離して溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間で熱交換されることを抑制することができる。よって、溝部92(すなわち、冷風通路)内に冷風が流れる際に冷風温度が上がることを抑制することができる。このため、溝部92内を通してフット開口部16に十分に低い温度の冷風を流すことができる。
ここで、上述の如く、冷風バイパス通路17に対して車両後側に加熱用熱交換器50が配置されている。このため、上述の第1実施形態に比べて、加熱用熱交換器50の温風出口がフット開口部16に近い部位に位置することになる。よって、フット開口部16には、吹出口切替ドア60内を通して多くの温風が流入する。
そこで、本実施形態では、上述の如く、溝部92内を通してフット開口部16に十分に低い温度の冷風を流すことができる。これにより、フット吹き出し口72の吹き出し空気温度が高くなり過ぎることを抑制することができる。
本実施形態では、フットデフモードでは、隔壁100は、回転軸65、66の軸線を中心とする円周方向において、開口部14、15の間に配置されている。このため、隔壁100は、ドア側壁出口63bからの冷風をフット開口部16に案内する。このため、溝部92の温風をフット開口部16に向けて良好に流すことができる。
上述した実施形態では、バイレベルモード、フットモード、およびフットデフモードといった3つの吹き出しモードにおいて、ドア側壁64(63)が溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する例を示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
(1)バイレベルモードの場合のみ、ドア側壁63が溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。この場合の吹出口切替ドア60および溝部92の構成は、図27〜図31に示す構成と同じである。
(2)フットモードの場合のみ、溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。この場合の吹出口切替ドア60の構成は、図22〜図26に示す構成と同じである。
(3)フットデフモードの場合のみ、溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制するようする。この場合の吹出口切替ドア60および溝部92の構成は、図17〜図21に示す構成と同じである。
(4)バイレベルモードおよびフットモードといった2つのモードの場合のみ、溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。
この場合の吹出口切替ドア60および溝部92の構成は、図37〜図41に示す構成と同じである。
(5)フットモードおよびフットデフモードの場合のみ、溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。この場合の吹出口切替ドア60および溝部92の構成は、図32〜図36に示す構成と同じである。
(6)バイレベルモードおよびフットデフモードの場合のみ、溝部92内の冷風と吹出口切替ドア60内の空気流との間の熱交換を抑制する。この場合の吹出口切替ドア60および溝部92の構成は、図42〜図46に示す構成と同じである。
上述の第4実施形態では、フェイス開口部15、デフロスタ開口部14、およびフット開口部16を、開口部15、14、16の順で時計方向に並べた例を示したが、これに代えて、デフロスタ開口部14、フェイス開口部15およびフット開口部16を、開口部14、15、16の順で時計方向に並べてもよい。
この場合、上述の第1実施形態と同様、バイレベルモードにおいて、隔壁100が、円周方向において開口部15、16の間に位置して、ドア側壁出口63bからの温風をフット開口部16に案内する。
上述の第1実施形態では、デフロスタ開口部14、フェイス開口部15およびフット開口部16を、開口部14、15、16の順で時計方向に並べた例を示したが、これに代えて、フェイス開口部15、デフロスタ開口部14、およびフット開口部16を、開口部15、14、16の順で時計方向に並べてもよい。
この場合、上述の第4実施形態と同様、フットデフモードにおいて、隔壁100が、円周方向において開口部14、16の間に位置して、ドア側壁出口63bからの温風をフット開口部16に案内する。
上述の第1〜第4の実施形態では、車両用空調装置1として、冷却用熱交換器30の空気下流側に加熱用熱交換器50を配置した例を示したが、これに代えて、
冷却用熱交換器30の空気上流側に加熱用熱交換器50を配置してもよい。
上述の第1〜第4の実施形態では、溝部92内からの空気流をフット開口部16に流すようにした例を示したが、これに限らず、フット開口部16以外のデフロスタ開口部14、或いはフェイス開口部15に溝部92内からの空気流を流すようにしてもよい。