JP6633198B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置に係り、より詳しくは、２層流を用いて前後座席の温度調節が別々にできる車両用空調装置に関する。

車両用空調装置は、夏期や冬期に車室内を冷暖房したり、雨天の時や冬期に窓ガラスに付いた露などを取り除いたりして、運転者の前方及び後方の視界を確保できるようにする目的で設けられる自動車の内装品である。通常、車両用空調装置は、加熱装置と冷房装置との両方を同時に備えており、外気又は内気を選択的に導入した後、空気を加熱又は冷却して車両の室内に送風することにより、車両の室内を冷暖房したり換気したりする。

一般に、窓ガラスに露がつくのを防ぐためには、冷たい外気を車室内に導入する。しかしながら、冬期の車両の室内を暖房したいときに、窓ガラスに露がつかないようにするために外気を導入すると、室内の空気の温度が下がるという結果をもたらすことになる。このような問題を解決するために、車両の窓ガラスには外気を供給し、車両の内部には内気を供給するという２層流供給のための空調装置が開示された。

図１は、従来の２層流供給のための車両用空調装置を示す。
図１に示すように、従来の車両用空調装置は、空調ケース１と、空調ケース１の内部に設けられ空気を流動させるブロアユニット２と、空気を冷却する冷却熱交換器３と、空気を加熱する加熱熱交換器４と、を含む。

冷却熱交換器３と加熱熱交換器４とは、互いに離れて多様に配置されてよい。このとき、加熱熱交換器４は、冷却熱交換器３よりも空気流動経路の下流側に配設される。
また、従来の車両用空調装置は、冷却熱交換器３によって冷却された空気及び加熱熱交換器４によって加熱された空気を適切に混合して車両の室内を適温に冷暖房するための温度調節ドア５を更に含む。

空気流入口は、隔壁６によって外気流入口７と内気流入口８とに分けられる。空気吐出口としては、空調ケース１の上部に設けられたデフロストベント１０と、フェースベント１１と、空調ケース１の後方下部に設けられたフロアベント９とが設けられる。

しかし、後席の空気調節のための吐出口が別途設けられていないため、前席と後席の空気の調節をそれぞれ別々に行うことができないという機能的不備があった。即ち、従来の車両用空調装置は、前席と後席の乗員に対してそれぞれ要求する車両の室内環境を提供することができないので、車両の乗員に不快感を与えるという問題があった。

従って、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、空調ケースの内部に２層流を形成して内気と外気とを同時又は選択的に流入させることができ、前席と後席との温度調節が別々にできる車両用空調装置を提供することを課題とする。

かかる課題を解決するため、本発明による車両用空調装置は、空気流入口（２１、２２）が設けられた空調ケース（２０）と、前記空気流入口（２１、２２）を介して流入した空気を調節（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）するために、前記空調ケース（２０）内に配置された冷却用熱交換器（３０）及び加熱用熱交換器（３１）と、前記空調ケース（２０）の内部空間を第１通路（Ａ）及び第２通路（Ｂ）に分割するように設けられた隔壁と、空気を車両の窓ガラスに向かって吐き出すように設けられたデフロスト（ｄｅｆｒｏｓｔ）吐出口（２３）、空気を車両の前席上部方向に吐き出すように設けられたフロントベント（ｆｒｏｎｔ−ｖｅｎｔ）吐出口（２４）、及び空気を車両の前席下部方向に吐き出すように設けられたフロントフロア（ｆｒｏｎｔ−ｆｌｏｏｒ）吐出口（２５）で構成される車両の前席吐出口と、空気を車両の後席方向に吐き出すように設けられた車両の後席吐出口と、を含む車両用空調装置であって、前記第１通路（Ａ）は、前記隔壁の上方に配設されて前記デフロスト吐出口（２３）及び前記フロントベント吐出口（２４）と連通しており、前記第２通路（Ｂ）は、前記隔壁の下方に配設されて前記フロントフロア吐出口（２５）及び前記後席吐出口と連通しており、前記隔壁は、前記空気流入口（２１、２２）と前記冷却用熱交換器（３０）との間に配設され、前記空調ケース（２０）の内部空間を前記第１通路（Ａ）と前記第２通路（Ｂ）とに仕切る第１隔壁（４０）と、前記冷却用熱交換器（３０）及び前記加熱用熱交換器（３１）の間に配設される第２隔壁（４２）と、前記加熱用熱交換器（３１）と前記空調ケース（２０）の内壁との間に配設される第３隔壁と、を含み、前記空調ケース（２０）内部の前記加熱用熱交換器（３１）の空気流路の後方側に、前記第２通路（Ｂ）と前記第１通路（Ａ）とを連通させる空気通路（Ｐ５）が設けられ、前記第３隔壁は、前記第１通路（Ａ）と前記第２通路（Ｂ）との間の前記空気通路（Ｐ５）を開閉する手段を含むことを特徴とする。

また、前記後席吐出口は、第２通路（Ｂ）と連通して隔壁の下側に形成され、空気を車両の後席上部方向に吐き出すリアベント吐出口（２６）と、第２通路（Ｂ）と連通して隔壁の下方に形成され、空気を車両の後席下部方向に吐き出すように設けられたリアフロア吐出口（２７）と、を含むことができる。

また、前記第１隔壁は、内気または外気それぞれが空調ケース（２０）の内部に流入できるように、空気流入口（２１、２２）を、第１流入口（２１）と、第１流入口（２１）の下部に配設される第２流入口（２２ ）と、に分離ことができる。
また、前記冷却用熱交換器（３０）及び加熱用熱交換器（３１）は、空気流入口（２１、２２）から流入する空気の流入方向に対して直角に設置され得る。

前記第３隔壁は、前記空気通路（Ｐ５）と前記フロントフロア吐出口（２５）とを選択的に開閉するサイドドア（４４）と、前記空気通路（Ｐ５）と前記リアベント吐出口（２６）とを選択的に開閉するリアドア（５０）と、を含むことができる。

また、前記空気通路（Ｐ５）は、リアドア（５０）及びサイドドア（４４）のうち少なくともいずれか一方によって開放されて、第２通路（Ｂ）の空気の少なくとも一部が第１通路（Ａ）に流入されることができる。
また、前記フロントフロア吐出口（２５）及び後席吐出口は、車幅方向の同一線上に配置されることができる。

また前記第１通路（Ａ）は、前席の独立空調のために、左側通路（Ａ１）と右側通路（Ａ２）とに仕切られ、第２通路（Ｂ）は、リアベント吐出口（２６）に連通された中央通路（Ｂ１）と、中央通路（Ｂ１）の両側に配置されフロントフロア吐出口（２５）に連通された一対のサイド通路（Ｂ２）と、に仕切られ得る。

また、前記サイドドア（４４）は、サイド通路（Ｂ２）及び第１通路（Ａ）の間の空気通路、又はフロントフロア吐出口（２５）を選択的に開閉することができる。
また、前記サイドドア（４４）は、サイド通路（Ｂ２）及び第１通路（Ａ）の間の空気通路と、フロントフロア吐出口（２５）と、の間に回動自在に配置され得る。

また、前記リアドア（５０）は、中央通路（Ｂ１）と第１通路（Ａ）の間の空気通路、又はリアベント吐出口（２６）を選択的に開閉することができる。
また、前記リアドア（５０）は、中央通路（Ｂ１）と第１通路（Ａ）の間の空気通路と、リアベント吐出口（２６）と、の間に回動自在に配置され得る。

また、前記隔壁（４２）の上方に配設され、冷却用熱交換器（３０）を通過した空気を
加熱用熱交換器（３１）を通過させるか、又はバイパスさせるように流路を調節する第１ドア（４６）と、第２隔壁（４２）の下方に配設され、冷却用熱交換器（３０）を通過した空気を、加熱用熱交換器（３１）を通過させるか又はバイパスさせるように流路を調節する第２ドア（４８）と、を含むことができる。

また、前記第１ドア（４６）及び第２ドア（４８）それぞれは、第２隔壁（４２）と空調ケース（２０）の内壁との間に移動可能に設けられており、一方の側端が第２隔壁（４２）に接する場合には、冷却用熱交換器（３０）を通過した空気を、加熱用熱交換器（３１）をバイパスさせることができる。

また、空調ケース（２０）の水平方向に基準線（Ｌ）が設けられ、冷却用熱交換器（３０）及び加熱用熱交換器（３１）は、空調ケース（２０）の垂直方向に設けられることができる。
また、基準線（Ｌ）に沿って第１隔壁（４０）、第２隔壁（４２）、及び第３隔壁が順次配置されることができる。

第１通路（Ａ）は、空調ケース（２０）の内部で基準線（Ｌ）の上方に配設され、第２通路（Ｂ）は、空調ケース（２０）の内部で基準線（Ｌ）の下方に配設することができる。
また、基準線（Ｌ）を基準として、デフロスト吐出口（２３）及びフロントベント吐出口（２４）は上方に配設され、フロントフロア吐出口（２５）、リアベント吐出口（２６）及びリアフロア吐出口（２７）は下方に配設され得る。

上記した本発明の車両用空調装置によれば、２層流を用いて露を防止し、暖房効率を高め、更に前席と後席との温度調節が別々にできるので、乗員に利便性を提供するという効果がある。

また、前席と後席の温度調節が別々にできると共に、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器、２層流隔壁及び温度調節ドアを空調ケースの内部に効率的に配置して体積を最小化することができるという効果がある。

従来の車両用空調装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のベントモードを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の混合モードを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の２層流モードを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のデフロストモードを示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図２及び図３は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。図２は、車両用空調装置の側面を示したものであり、図３は、図２の側面を基準として全面を簡単に示したものである。

図２に示すように、本発明の車両用空調装置は、内気又は外気が流入する空気流入口が設けられた空調ケース２０を含む。また、空調ケース２０には、少なくとも一つ以上の空気流出口が設けられる。前記空気流出口については後述する。また、空調ケース２０は、互いに分割された左側ケースと右側ケースとが組み立てられて構成される。

空調ケース２０の空気流入口の一側には送風装置（図示せず）が設けられる。この場合、送風装置には、内気及び／又は外気を空気流入口に流入させるように内気及び／又は外気を空調ケース２０の空気流入口に送風する送風ファン（図示せず）が設けられる。

前記空気流入口は、内気流入口及び外気流入口を含む。この場合、内外気切替ドア（図示せず）によって空気流入口に内気又は外気のみが流入するか、内気及び外気が同時に流入することができる。即ち、図２に示す空気流入口である第１流入口２１及び第２流入口２２には、内気又は外気が送風装置の内外気切替ドアによって選択的に流入できる。前記第１、第２の流入口２１、２２は、独立して内気を流入させるか又は外気を流入させることができる。例えば、第１流入口２１は、内気を流入させる内気流入口であるか、又は外気が流入する外気流入口であることができる。

通常、空調ケース２０には空気吐出口が複数設けられており、車両室内の特定の部分に連通するダクトと連結される。これにより、冷暖房された空気を車室内の特定の部分に吐出することができる。例えば、車両のフロントガラス、前席乗員の顔側、足側、後席乗員の顔側、足側などに吐出することができる。

本発明の車両用空調装置は、調節された空気を車両の窓ガラスに向かって吐出するように設けられたデフロスト（ｄｅｆｒｏｓｔ）吐出口２３と、調節された空気を車両の前席上部方向に吐出するように設けられたフロントベント（ｆｒｏｎｔ−ｖｅｎｔ）吐出口２４と、調節された空気が車両の前席下部方向に吐き出されるように設けられたフロントフロア（ｆｒｏｎｔ−ｆｌｏｏｒ）吐出口２５と、調節された空気が車両の後席上部方向に吐き出されるように設けられたリアベント（ｒｅａｒ−ｖｅｎｔ）吐出口２６と、調節された空気が車両の後席下部方向に吐き出されるように設けられたリアフロア（ｒｅａｒ−ｆｌｏｏｒ）吐出口２７と、を含む。

このとき、デフロスト吐出口２３、フロントベント吐出口２４及びフロントフロア吐出口２５は車両の前席部分と連通するため、車両の前席吐出口といわれる。また、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７は、車両の後席部分と連通するため、車両の後席吐出口といわれる。この場合、前席吐出口であるデフロスト吐出口２３及びフロントベント吐出口２４は、空調ケース２０の上部に配設され、後席吐出口であるリアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７は、空調ケース２０の後方下部に配設されることができる。このとき、フロントフロア吐出口２５は、空調ケースの側面に配設される（図３参照）。更に詳しくは、フロントフロア吐出口２５は、空調ケースの両側面の下部に配設される。

それぞれの吐出口には、各吐出口の開度を調節するドア２８が設けられる。ドア２８は、様々な形式で設けられてよく、複数の吐出口を選択的に開放する形式で設けられてもよい。
空調ケース２０の内部には、空気流入口を介して流入した空気を調節（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）するために冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器３１が配置される。冷却用熱交換器３０は、冷媒循環ライン上に設けられてもよい。これにより、冷媒の循環により冷却用熱交換器３０を通過する空気は、冷媒と熱交換されて冷却される。

冷却用熱交換器３０と加熱用熱交換器３１とは、空調ケース２０内に離間して配置される。この場合、空気流入口を介して流入した空気が先に冷却用熱交換器３０を通過するように、冷却用熱交換器３０は、空気流入口に隣接して設置される。加熱用熱交換器３１は、冷却用熱交換器３０を通過した空気を加熱するように冷却用熱交換器３０の空気流れ方向の後方側に配置される。−

また、車両用空調装置は、２層流を供給するための２層流隔壁を含む。２層流隔壁は、空調ケース２０の内部空間を上下に分離するように、空調ケース２０に水平に延設され得る。これにより２層流隔壁は、空調ケース２０の内部空間を、上側に配設される第１通路Ａと、下側に配設される第２通路（Ｂ）と、に仕切る。

以下、２層流隔壁が水平に延長された線を基準線（Ｌ）と呼び、図面にはこれを一点鎖線で示す。このような水平方向は、空調ケース２０の内部に流入する空気の方向と略平行である。同様に、基準線（Ｌ）の上方に配設された通路を第１通路Ａとし、基準線（Ｌ）の下方に配設された通路を第２通路（Ｂ）とする。

基準線（Ｌ）は、空調ケース２０の水平方向（図２基準）に設けられてもよい。また、冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器３１は、空調ケース２０の垂直方向に設けられもよい。即ち、冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器３１は、空気が流入する方向に対して直角に設けられて、空気との接触面積を広げて熱交換を最大化することができる。

基準線Ｌを中心として、デフロスト吐出口２３及びフロントベント吐出口２４が上方に配設され、フロントフロア吐出口２５、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７が下方に配設される。同様に、２層流隔壁４０、４２、４４は、デフロスト吐出口２３及びフロントベント吐出口２４よりも下方に配設され、フロントフロア吐出口２５、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７よりも上方に配設される。

この場合、２層流隔壁は、基準線Ｌに沿って順次に配置される第１隔壁４０、第２隔壁４２及び第３隔壁を含む。第１隔壁４０は、空気流入口と冷却用熱交換器３０との間に配設され、第２隔壁４２は、冷却用熱交換器３０と加熱用熱交換器３１との間に配設され、第３隔壁は、加熱用熱交換器３１と空調ケース２０の内壁との間に配設される。

また、２層流隔壁４０、４２、４４の上部に配設した第１通路Ａは、車両の前席吐出口のうちデフロスト吐出口２３及びフロントベント吐出口２４と連通しており、２層流隔壁４０、４２、４４の下部に配設した第２通路Ｂは、フロントフロア吐出口２５及び車両の後席吐出口２６、２７と連通している。

第１隔壁４０は、空気流入口を介して流入する空気を分離させるように、空気流入口を上下に分割する。空気流入口は、第１隔壁４０によって第１流入口２１と、第１流入口２１の下部に配設された第２流入口２２とに分離される。即ち、第１流入口２１は第１通路Ａと連通されており、第２流入口２２は、第２通路Ｂと連通されている。

第１流入口２１及び第２流入口２２には、上述した送風装置と内外気切替ドアによって内気及び外気がそれぞれ独立して流入させることができる。例えば、第１流入口２１及び第２流入口２２の両方に内気又は外気を流入することができる。また、例えば、第１流入口２１には外気を流入させ、第２流入口２２には内気を流入させこともできる。

これにより、第１流入口２１を介して流入した空気は、冷却用熱交換器３０の上部を通過して第１通路Ａに流入し、第２流入口２２を介して流入した空気は、冷却用熱交換器３０の下部を通過して第２通路Ｂに流入する。
第２隔壁４２は、冷却用熱交換器３０と加熱用熱交換器３１との間の空気通路を閉鎖して第１通路Ａと第２通路Ｂとを仕切る。

また、冷却用熱交換器３０と加熱用熱交換器３１との間には、温度調節ドア４６、４８が配置される。温度調節ドア４６、４８は、第２隔壁４２の上方に配設される第１ドア４６と、第２隔壁４２の下方に配設される第２ドア４８と、を含む。即ち、第１ドア４６は、基準線Ｌよりも上方に位置して第１通路Ａに設けられ、第２ドア４８は、基準線Ｌよりも下方に位置して第２通路Ｂに設けられる。

このような温度調節ドア４６、４８は、冷却用熱交換器３０を通過した空気が加熱用熱交換器３１を通過するか又はバイパスするように流路を調節する。この場合、温度調節ドアは、空調ケース２０の内部を流動する空気の流路を調節するように空調ケース２０の垂直方向に設けられてもよい。

詳しくは、第１ドア４６及び第２ドア４８は、図示したように、スライドドアの形式で設けられてもよい。例えば、第１ドア４６は、曲線スライドドアの形式で設けられ、第２ドア４８は、上下に移動可能なスライドドアの形式で設けられてもよい。これらは例示的なものであり、第１ドア４６及び第２ドア４８は、様々な形式で設けられてよく、本発明は、第１ドア４６及び第２ドア４８の形式を限定するものではない。

第１ドア４６及び第２ドア４８は、第２隔壁４２と空調ケース２０の内壁との間で移動可能なように設けられてもよい。具体的には、第１ドア４６は、空調ケース２０の上部の内壁と第２隔壁４２との間を移動し、第２ドア４８は、空調ケース２０の下部の内壁と第２隔壁４２との間を移動する。

第１ドア４６及び第２ドア４８の一方の側が第２隔壁４２に接している場合には、冷却用熱交換器３０を通過した空気は、加熱用熱交換器３１をバイパスする。即ち、第１ドア４６及び第２ドア４８は、加熱用熱交換器３１に向かう流路を遮断して、冷却用熱交換器３０を通過した空気はすべて加熱用熱交換器３１をバイパスする。

また、第１ドア４６及び第２ドア４８の一方の側が空調ケース２０の内壁に接している場合には、冷却用熱交換器３０を通過した空気は、加熱用熱交換器３１を通過することができる。即ち、第１ドア４６及び第２ドア４８が加熱用熱交換器３１をバイパスする流路を遮断して、冷却用熱交換器３０を通過した空気は加熱用熱交換器３１を通過する。

この場合、第１通路Ａを延伸して、第１ドア４６と空調ケース２０の上側内壁との間には第１流路Ｐ１が形成され、第１ドア４６と第２隔壁４２との間には第２流路Ｐ２が形成される。同様に、第２通路Ｂに延伸して、第２ドア４８と第２隔壁４２との間には第３流路Ｐ３が形成され、第２ドア４８と空調ケース２０の下側内壁との間には第４流路Ｐ３が形成される。

第１流路Ｐ１は、加熱用熱交換器３１をバイパスするように加熱用熱交換器３１の上方に設けられ、第２流路Ｐ２は、加熱用熱交換器３１を通過するように第２隔壁４２の上方に設けられる。また、第３流路Ｐ３は、加熱用熱交換器３１を通過するように第２隔壁４２の下方に設けられ、第４流路Ｐ４は、加熱用熱交換器３１をバイパスするように加熱用熱交換器３１の下方に設けられる。

また、空調ケース２０の内部には、加熱用熱交換器３１の空気流路の後流側に、第２通路Ｂと第１通路Ａとを連通させる空気通路Ｐ５が設けられる。
第１ドア４６は、第１流路Ｐ１又は第２流路Ｐ２を閉鎖／遮断したり、第１流路Ｐ１及び第２流路Ｐ２の両方を開放したりすることができる。また、第２ドア４８は、第３流路Ｐ３又は第４流路Ｐ４を閉鎖／遮断したり、第３流路Ｐ３及び第４流路Ｐ４の両方を開放したりすることができる。

第３隔壁は、加熱用熱交換器３１と空調ケース２０の内壁との間の空気通路Ｐ５を開閉する機能を有する。空調ケース２０に固定された第１隔壁４０及び第２隔壁４２とは異なり、第３隔壁は移動／回転可能に設けられてもよい。例えば、第３隔壁は、一部が回転して空気通路Ｐ５を開閉するように、その端部が空調ケース２０の内壁に回動自在に固定されてもよい。

この場合、第３隔壁は、空調ケース２０の中央部に設けられたロータリドア（Ｒｏｔａｒｙ Ｄｏｏｒ）からなるリアドア５０と、リアドア５０の両側に設けられたフラットドア（Ｆｌａｔ Ｄｏｏｒ）からなるサイドドア４４と、を含む。前記リアドア５０及びサイドドア４４の詳細な構成及び効果については後述する。

一方、第３隔壁が加熱用熱交換器３１と空調ケース２０の内壁との間の空気通路Ｐ５を閉鎖した場合は、第３隔壁は基準線Ｌとほぼ水平に位置する。このとき、第１隔壁４０の上側の第１流入口２１に流入した空気は、デフロスト吐出口２３及びフロントベント吐出口２４に吐出され、また、第１隔壁４０の下側の第２流入口２２に流入した空気は、フロントフロア吐出口２５、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７に吐出されることができる。

また、第３隔壁が冷却用熱交換器３０と空調ケース２０の内壁との間の空気通路Ｐ５を開放した場合、第１流路乃至第４流路（Ｐ１〜Ｐ４）のうちいずれか一つを通過した空気は、デフロスト吐出口２３、フロントベント吐出口２４、フロントフロア吐出口２５、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７のうちいずれか一つから吐出されることができる。

図２乃至図７は断面を示す図であり、リアドア５０が設けられた部分は実線で示し、サイドドア４４が設けられた部分は点線で示した。
以下、本発明によるリアドア５０及びサイドドア４４を含む第３隔壁について詳細に説明する。

リアドア５０は、多様な形式の回動可能なドアで設けられてもよく、例えば、ドームドアの形式で設けられてもよい。リアドア５０は、空調ケース２０の内壁よりも冷却用熱交換器３０に近接して設けられた回転軸と、その軸を中心として回動するドームプレートと、を含むことができる。

図３は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置を示す図である。
図３に示すように、空気通路Ｐ５は、リアドア５０及びサイドドア４４のうち少なくともいずれか一方により開放されることができ、解放された場合には、第２通路Ｂの空気の少なくとも一部が第１通路Ａに流入することができる。このとき、第２通路Ｂは、リアベント吐出口２６及び前記リアフロア吐出口２７と連通する中央通路Ｂ１と、フロントフロア吐出口２５と連通するサイド通路Ｂ２と、を含む。これにより、リアドア５０は、中央通路Ｂ１と第１通路Ａとの間に回動自在に配置され、サイドドア４４は、サイド通路Ｂ２と第１通路Ａとの間に回動自在に配置される。

詳しくは、リアドア５０は、空気通路Ｐ５と車両の後席吐出口との間を回動してこれらを選択的に開閉する。即ち、リアドア５０は、空気通路Ｐ５を閉鎖すると共に車両の後席吐出口を開放して、調節された空気がリアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７を介して吐き出されるように配備されてもよい。

また、リアドア５０は、車両の後席吐出口を閉鎖すると共に空気通路Ｐ５を開放して、調節された空気が車両の後席に流入しないように配置されてもよい。即ち、リアドア５０は、空気通路Ｐ５を開放した場合、空気通路Ｐ５に沿って第２通路Ｂから第１通路Ａに流動する空気をガイドする。このような原理については、図７に基づいて詳細に説明する。

サイドドア４４は、空気通路Ｐ５とフロントフロア吐出口２５との間を回動してこれらを選択的に開閉する。即ち、サイドドア４４は、空気通路Ｐ５を閉鎖すると共にフロントフロア吐出口２５を開放して、調節された空気がフロントフロア吐出口２５を介して吐き出されるように配備されてもよい。

また、リアドア５０及びサイドドア４４は、その開度を調節して各吐出口と空気通路Ｐ５とを部分的に開放することができる。リアドア５０及びサイドドア４４は、独立的に作動して各吐出口２５、２６、２７を開放することができる。

特に、本発明におけるサイドドア４４は、空気通路Ｐ５を開放したりフロントフロア吐出口２５を閉鎖したりすることができるので、その円滑な実現のために前記フロントフロア吐出口２５をサイドドア４４の一側に備えることができる。換言すると、前記フロントフロア吐出口２５を第３隔壁の一側に備えることができる。好ましくは、前記フロントフロア吐出口２５は第３隔壁の下側に備えられ、前記第２通路Ｂと連通することができる。

同様に、前記リアドア５０は、空気通路Ｐ５を開放したり、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７を閉鎖したりすることができるので、その円滑な実現のためにリアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７をリアドア５０の一側に備えることができる。換言すると、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７を第３隔壁の一側に備えることができる。

これにより、本発明に係る車両用空調装置は、フロントフロア吐出口２５と後席吐出口が車幅方向に同一線上に配置されてもよいことを特徴とする。
また、本発明に係る車両用空調装置は、第１通路Ａが左側通路Ａ１と右側通路Ａ２とに仕切られて、車室の前部に設けられた運転席及び助手席それぞれ独立に調節された空気を提供することができる。

空調ケースの内部は、（１）第１通路Ａの左側通路Ａ１、（２）右側通路Ａ２、（３）第２通路Ｂの中央通路Ｂ１、及び（４、５）一対のサイド通路Ｂ２に仕切られてもよい。
即ち、概ね前記第１通路Ａは、左側通路Ａ１と、右側通路Ａ２と、を含み、前記第２通路Ｂは、前記リアベント吐出口２６及び前記リアフロア吐出口２７と連通する中央通路Ｂ１と、前記フロントフロア吐出口２５と連通するサイド通路Ｂ２と、を含む。
以上の説明に基づき、以下、本発明の思想に係る車両用空調装置の様々なモードについて説明する。このようなモードは例示的なものであり、後述するものの他に様々なモードが実現できる。

図４は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のベントモードを示す断面図である。ベントモードは、夏に乗員が車両に乗り込んだ直後など迅速な車内の冷房のためのモードである。
図４に示すように、空調ケース２０の空気流入口に流入する空気としては、外気又は内気を使用することができるが、迅速な冷房のために外気と内気のうち温度が低い方を使用する。例えば、車内の空気の温度が外部空気の温度よりも高い場合は、第１流入口２１及び第２流入口２２の両方を介して外気を流入させる。これにより第１通路Ａと第２通路Ｂに外気が流入する。

第１流入口２１及び第２流入口２２を介して空調ケース２０の内部に流入した空気は、冷却用熱交換器３０で熱交換される。このとき、第１ドア４６と第２ドア４８とは、最大冷房のために、加熱用熱交換器３１をバイパスするよう第１流路Ｐ１及び第４流路Ｐ４を開放し、加熱用熱交換器３１を通過する第２流路Ｐ２及び第３流路Ｐ３を閉鎖する。即ち、第１ドア４６と第２ドア４８の一方の側は、第２隔壁４２に接するように移動される。

これにより、冷却用熱交換器３０を通過した空気は、全て加熱用熱交換器３１をバイパスする。このとき、リアドア５０は、車両の後席吐出口を開放するように回動し、サイドドア４４は、空気通路Ｐ５を開放するように回動する。これにより、第２通路Ｂの少なくとも一部の空気が第１通路Ａに流動する。このとき、各ドア２８は、フロントベント吐出口２４とリアベント吐出口２６を開放するように回動する。

従って、冷却用熱交換器３０を通過した空気は、フロントベント吐出口２４とリアベント吐出口２６を介して車両の前席上部及び後席上部に供給される。車両の上部に供給された空気は、車両の内部を迅速に冷房することができる。また、第３隔壁のうちサイドドア４４が空気通路Ｐ５を開放することにより、後席に乗員が存在しないか又は少ない場合に前席に最大風量を供給することができる。

図５は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の混合モードを示す図である。混合モードは、一般的な冷暖房モードを示すものであり、空調ケース２０内に流入する空気としては必要に応じて外気又は内気を使用することができる。

図５に示すように、第１ドア４６及び第２ドア４８は、乗員の必要に応じて各流路を開放して目標温度に応じた調節空気を提供する。冷却用熱交換器３０を通過した空気の一部は、加熱用熱交換器３１をバイパスし、他の一部は、加熱用熱交換器３１を通過するように、第１ドア４６と第２ドア４８は、空調ケース２０の内壁と第２隔壁４２の間に配設される。

このとき、ドア２８は、必要に応じて、フロントベント吐出口２４、フロントフロア吐出口２５、リアベント吐出口２６、及びリアフロア吐出口２７の開度を調節する。
また、第３隔壁が空気通路Ｐ５を閉鎖することにより、前席の乗員と後席の乗員に対して互いに異なる調節空気を提供することができる。

図６は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の２層流モードを示す断面図である。２層流モードでは、冬期の最大暖房に際して車両の窓ガラスに露がつくことを防止するためのモードである。

図６に示すように、冬の車室内の迅速な暖房の実現のためには、比較的温度が高い内気を利用することが効率的である。しかし、内気には水分が多く含まれているので、窓ガラスに露が生じるおそれがある。このため、窓ガラス側には水分が多く含まれていない外気を供給し、乗員側には温度が高い内気を供給することで迅速な暖房を行うことができる。
それを実現するために、第１流入口２１を介して外気を流入させ、第２流入口２２を介して内気を流入させる。即ち、第１通路Ａから外気を流入させ、第２通路Ｂから内気を流入させる。

第１流入口２１及び第２流入口２２を介して空調ケース２０の内部に流入した空気は、冷却用熱交換器３０と熱交換する。このとき、第１ドア４６及び第２ドア４８は、最大暖房のために加熱用熱交換器３１を通過する第２流路Ｐ２及び第３流路Ｐ３を開放し、加熱用熱交換期３１をバイパスする第１流路Ｐ１及び第４流路Ｐ４を閉鎖する。図６に示すように、第１ドア４６と第２ドア４８の一方の側は空調ケース２０の内側面に接するように移動する。

これにより、冷却用熱交換器３０を通過した空気は、全て加熱用熱交換器３１を通過する。このとき、ドア２８は、デフロスト吐出口２３、フロントフロア吐出口２５、及びリアフロア吐出口２７を開放する。また、第３隔壁は、加熱用熱交換器３１と空調ケース２０の内壁との間の空気通路Ｐ５を閉鎖して、内気と外気とが混合されるのを防止する。

従って、冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器３１を通過した外気は、デフロスト吐出口２３を介して車両の窓ガラス側へ供給され、冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器３１を通過した内気は、フロントフロア吐出口２５とリアフロア吐出口２７を介して車両の前席下部及び後席下部へ供給される。
車両の下部に供給された空気は、車両の内部を迅速に暖房し、また、窓ガラスに供給された空気は、窓ガラスに露がつくのを防止する。

図７は、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置のデフロストモードを示す断面図である。
デフロストモードは、車両内部の冷暖房をせずに窓ガラス側に露がつくのを防止するためのモードである。従って、図７に示すように、第１流入口２１及び第２流入口２２の両方を介して外気を流入させ、冷却用熱交換器３０及び加熱用熱交換器３１を通過させる。

ドア２８は、デフロスト吐出口２３を開放して、加熱用熱交換器３１を通過した空気がデフロスト吐出口２３を介して吐き出されるようにする。このとき、第３隔壁は、空気通路Ｐ５を開放して、第３流路Ｐ３を通過した空気もデフロスト吐出口２３を介して吐き出されるようにする。

このとき、第３隔壁のうちのリアドア５０は、空気通路Ｐ５に沿って第２通路Ｂから第１通路Ａへ流動する空気をガイドする。また、前記リアドア５０は、所定の角度で曲がったドームプレートの形状を有することができ、リアベント吐出口２６及びリアフロア吐出口２７を閉鎖すると共に空気通路Ｐ５を開放して、第２通路Ｂの空気を空気通路Ｐ５に移動させる。

以上では、本発明に係る実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本願の請求範囲に記載された本発明の技術的思想の要旨を逸脱することなく、いくらでも多様に変更実施することができるであろう。

Claims (18)

1. 空気流入口（２１、２２）が設けられた空調ケース（２０）と、
   前記空気流入口（２１、２２）を介して流入した空気を調節（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）するために、前記空調ケース（２０）内に配置された冷却用熱交換器（３０）及び加熱用熱交換器（３１）と、
   前記空調ケース（２０）の内部空間を第１通路（Ａ）及び第２通路（Ｂ）に分割するように設けられた隔壁と、
   空気を車両の窓ガラスに向かって吐き出すように設けられたデフロスト（ｄｅｆｒｏｓｔ）吐出口（２３）、空気を車両の前席上部方向に吐き出すように設けられたフロントベント（ｆｒｏｎｔ−ｖｅｎｔ）吐出口（２４）、及び空気を車両の前席下部方向に吐き出すように設けられたフロントフロア（ｆｒｏｎｔ−ｆｌｏｏｒ）吐出口（２５）で構成される車両の前席吐出口と、
   空気を車両の後席方向に吐き出すように設けられた車両の後席吐出口と、
   を含む車両用空調装置であって、
   前記第１通路（Ａ）は、前記隔壁の上方に配設されて前記デフロスト吐出口（２３）及び前記フロントベント吐出口（２４）と連通しており、
   前記第２通路（Ｂ）は、前記隔壁の下方に配設されて前記フロントフロア吐出口（２５）及び前記後席吐出口と連通しており、
   前記隔壁は、
   前記空気流入口（２１、２２）と前記冷却用熱交換器（３０）との間に配設され、前記空調ケース（２０）の内部空間を前記第１通路（Ａ）と前記第２通路（Ｂ）とに仕切る第１隔壁（４０）と、
   前記冷却用熱交換器（３０）及び前記加熱用熱交換器（３１）の間に配設される第２隔壁（４２）と、
   前記加熱用熱交換器（３１）と前記空調ケース（２０）の内壁との間に配設される第３隔壁と、を含み、
   前記空調ケース（２０）内部の前記加熱用熱交換器（３１）の空気流路の後方側に、前記第２通路（Ｂ）と前記第１通路（Ａ）とを連通させる空気通路（Ｐ５）が設けられ、
   前記第３隔壁は、前記第１通路（Ａ）と前記第２通路（Ｂ）との間の前記空気通路（Ｐ５）を開閉する手段を含むことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記後席吐出口は、
   前記第２通路（Ｂ）と連通して前記隔壁の下側に形成され、空気を車両の後席上部方向に吐き出すリアベント吐出口（２６）と、
   前記第２通路（Ｂ）と連通して前記隔壁の下方に形成され、空気を車両の後席下部方向に吐き出すように設けられたリアフロア吐出口（２７）と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記第１隔壁（４０）は、内気又は外気それぞれが前記空調ケース（２０）の内部に流入できるように、前記空気流入口（２１、２２）を、第１流入口（２１）と、前記第１流入口（２１）の下部に配設される第２流入口（２２）と、に分離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。
4. 前記冷却用熱交換器（３０）又は前記加熱用熱交換器（３１）は、前記空気流入口（２１、２２）から流入する空気の流入方向に対して直角に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
5. 前記第３隔壁は、前記空気通路（Ｐ５）と前記フロントフロア吐出口（２５）とを選択的に開閉するサイドドア（４４）と、前記空気通路（Ｐ５）と前記リアベント吐出口（２６）とを選択的に開閉するリアドア（５０）と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
6. 前記空気通路（Ｐ５）は、
   前記リアドア（５０）及び前記サイドドア（４４）のうち少なくともいずれか一方によって開放されて、前記第２通路（Ｂ）の空気の少なくとも一部が前記第１通路（Ａ）に流入されることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 前記フロントフロア吐出口（２５）及び前記後席吐出口は、車幅方向の同一線上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
8. 前記第１通路（Ａ）は、前席の独立空調のために、左側通路（Ａ１）と右側通路（Ａ２）とに仕切られ、
   前記第２通路（Ｂ）は、前記リアベント吐出口（２６）に連通された中央通路（Ｂ１）と、前記中央通路（Ｂ１）の両側に配置され前記フロントフロア吐出口（２５）に連通された一対のサイド通路（Ｂ２）と、に仕切られることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
9. 前記サイドドア（４４）は、
   前記サイド通路（Ｂ２）及び前記第１通路（Ａ）の間の空気通路、又は前記フロントフロア吐出口（２５）を選択的に開閉することを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
10. 前記サイドドア（４４）は、
    前記サイド通路（Ｂ２）及び前記第１通路（Ａ）の間の空気通路と、
    前記フロントフロア吐出口（２５）と、
    の間に回動自在に配置されることを特徴とする請求項９に記載の車両用空調装置。
11. 前記リアドア（５０）は、前記中央通路（Ｂ１）と前記第１通路（Ａ）の間の空気通路、又は前記リアベント吐出口（２６）を選択的に開閉することを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
12. 前記リアドア（５０）は、前記中央通路（Ｂ１）と前記第１通路（Ａ）の間の空気通路と、前記リアベント吐出口（２６）と、の間に回動自在に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用空調装置。
13. 前記第２隔壁（４２）の上方に配設され、前記冷却用熱交換器（３０）を通過した空気を前記加熱用熱交換器（３１）を通過させるか、又はバイパスさせるように流路を調節する第１ドア（４６）と、
    前記第２隔壁（４２）の下方に配設され、前記冷却用熱交換器（３０）を通過した空気を、前記加熱用熱交換器（３１）を通過させるか又はバイパスさせるように流路を調節する第２ドア（４８）と、
    を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
14. 前記第１ドア（４６）及び前記第２ドア（４８）それぞれは、前記第２隔壁（４２）と前記空調ケース（２０）の内壁との間に移動可能に設けられており、一方の側端が前記第２隔壁（４２）に接する場合には、前記冷却用熱交換器（３０）を通過した空気を、前記加熱用熱交換器（３１）をバイパスさせることを特徴とする請求項１３に記載の車両用空調装置。
15. 前記空調ケース（２０）の水平方向に基準線（Ｌ）が設けられ、
    前記冷却用熱交換器（３０）及び前記加熱用熱交換器（３１）は、前記空調ケース（２０）の垂直方向に設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
16. 前記基準線（Ｌ）に沿って前記第１隔壁（４０）、前記第２隔壁（４２）、及び前記第３隔壁が順次配置されることを特徴とする請求項１５に記載の車両用空調装置。
17. 前記第１通路（Ａ）は、前記空調ケース（２０）の内部で前記基準線（Ｌ）の上方に配設され、
    前記第２通路（Ｂ）は、前記空調ケース（２０）の内部で前記基準線（Ｌ）の下方に配設されることを特徴とする請求項１５に記載の車両用空調装置。
18. 前記基準線（Ｌ）を基準として、前記デフロスト吐出口（２３）及び前記フロントベント吐出口（２４）は上方に配設され、前記フロントフロア吐出口（２５）、前記リアベント吐出口（２６）及び前記リアフロア吐出口（２７）は下方に配設されることを特徴とする請求項１５に記載の車両用空調装置。
    

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