CN105517819A - 车辆用空调单元 - Google Patents

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Abstract

车辆用空调单元具备：具有脸部开口部(15a)和足部开口部(15b)的壳体(11)；配置于壳体内的加热用热交换器(13)；将加热用热交换器的空气流下游侧区划成第一通路和位于第一通路的下方的第一分隔板(22)；形成于第一分隔板的空气流下游侧并使第一通路与所述第二通路连通的第一开口部(30)；在加热用热交换器的空气流下游且在第一通路内在与所述第一分隔板之间形成第三通路(25)的第二分隔板(23)；位于第二分隔板的空气流下游侧并使第二分隔板的上侧与下侧连通的第二开口部(31)；及开闭第一、第二开口部的切换门(50)。在切换门打开第一开口部并关闭第二开口部的空调模式中，第三通路内的空气被第二分隔板及切换门向足部开口部引导。根据上述结构，能够通过切换门使从加热用热交换器通过分隔板之间而吹出的热风向足部开口部侧流动，因此能够使脸部开口部的吹出空气温度与足部开口部的吹出空气温度的温度差变大。

Description

车辆用空调单元
相关申请的相互参照
本申请基于2013年10月21日申请的日本申请2013-218406号，该公开内容作为参照编入本申请。
技术领域
本发明涉及车辆用空调单元。
背景技术
在以往，有一种车辆用空调单元(例如，参照专利文献1及专利文献2)，其具备：具有分隔上侧空气通路与下侧空气通路的分隔板的壳体；以跨越上侧空气通路及下侧空气通路的方式配置的蒸发器；及以跨越上侧空气通路及下侧空气通路的方式配置并加热从蒸发器吹出的冷风的加热器单元。
在壳体的加热器单元的空气流下游侧的分隔板设置有连通上侧空气通路及下侧空气通路之间的开口部及开闭开口部的切换门。
因此，在足部模式中，在通过切换门关闭开口部的状态下分别从足部开口部及脸部开口部吹出空调风。在双层模式中，在通过切换门打开开口部的状态下分别从足部开口部及脸部开口部吹出空调风。即，与足部模式相比，双层模式为了使从足部开口部吹出的空气的温度与从脸部开口部吹出的空气的温度之间的温度差变大，使热风从上侧空气通路通过开口部而向下侧空气通路流通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-156348号公报
专利文献2：日本特开平10-181331号公报
发明内容
本申请发明人对专利文献1、2的车辆用空调单元进行了研究，在壳体中的加热器单元的空气流下游侧，在上侧空气通路与下侧空气通路之间不产生压力差。此外，即使通过切换门打开开口部，也没有足够的热风从上侧空气通路通过开口部而流到下侧空气通路。
因此，双层模式下的从足部开口部吹出的空气的温度与从脸部开口部吹出的空气的温度之间的温度差、和足部模式下的从足部开口部吹出的空气的温度与从脸部开口部吹出的空气的温度之间的温度差相同。
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种车辆用空调单元，通过切换门，使来自上侧空气通路的热风可靠地通过开口部流到足部开口部。
本发明的车辆用空调单元具备：壳体，该壳体具有脸部开口部和在上下方向上设置于脸部开口部的下方的足部开口部，在该壳体的内部形成使空气向脸部开口部及足部开口部流通的通路；加热用热交换器，该加热用热交换器配置于壳体内并加热空气；第一分隔板，该第一分隔板位于脸部开口部的下方，将加热用热交换器的空气流下游侧区划成第一通路和位于第一通路的下方的第二通路；第一开口部，该第一开口部形成于第一分隔板的空气流下游侧，并使第一通路与第二通路连通；第二分隔板，该第二分隔板在加热用热交换器的空气流下游配置于第一分隔板的上方，在第一通路内，在该第二分隔板与第一分隔板之间形成第三通路；第二开口部，该第二开口部位于第二分隔板的空气流下游侧，并使第二分隔板的上侧与下侧连通；及切换门，该切换门开闭第一开口部和第二开口部。
足部开口部位于第一分隔板中的形成第一开口部的开口形成部的下方，在切换门关闭第一开口部并打开第二开口部的第一空调模式中，第三通路内的空气向脸部开口部流动。在切换门打开第一开口部并关闭第二开口部的第二空调模式中，第三通路内的空气被第二分隔板及切换门向足部开口部引导。
在第二空调模式中，能够通过切换门，使从加热用热交换器通过分隔板之间而吹出的热风流到足部开口部侧。即，来自第一通路的热风能够可靠地通过开口部而流到足部开口部。因此，第二空调模式与第一空调模式相比，能够使脸部开口部的吹出空气温度与足部开口部的吹出空气温度的温度差变大。
附图说明
图1是第一实施方式的双层模式的车辆空调装置的空调单元的剖视图。
图2是表示图1的模式门及其周边的局部剖视图。
图3是表示图1的加热器芯、分隔板及引导板的局部剖视图。
图4是第一实施方式的足部模式下的空调单元的剖视图。
图5是第一实施方式的脸部模式下的空调单元的剖视图。
图6A是表示第一实施方式的脸部模式下的吹出的空气的温度与空气混合门位置的关系的曲线图。
图6B是表示第一实施方式的足部模式下的吹出的空气的温度与空气混合门位置的关系的曲线图。
图7A是表示比较例的脸部模式下的吹出的空气的温度与空气混合门位置的关系的曲线图。
图7B是表示比较例的足部模式下的吹出的空气的温度与空气混合门位置的关系的曲线图。
图8是比较例的空调单元的剖视图。
图9是第二实施方式的双层模式下的车辆空调装置的空调单元的剖视图。
图10是图9中X-X剖视图。
图11是第三实施方式的双层模式下的车辆空调装置的空调单元的剖视图。
图12是第四实施方式的第一双层模式下的车辆空调装置的空调单元的剖视图。
图13是表示第四实施方式的空调单元的分隔板及引导板周边剖视图。
图14是第四实施方式的第二双层模式下的空调单元的剖视图。
图15是第五实施方式的双层模式下的车辆空调装置的空调单元的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的各实施方式相互中，为了实现说明的简单化，在图中对相互相同或等同的部分标记相同的符号。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的车辆空调装置的空调单元10的剖视图，表示双层模式的状态。图1中上、下、前、后的各箭头表示将该车辆空调装置搭载到车辆时的方向。
本实施方式的车辆用空调装置的通风系统大致分为空调单元10和未图示的送风机单元两个部分。送风机单元在车室内的仪表板下方部从中央部向副驾座侧偏移地配置。与此相对，空调单元10在车室内的仪表板下方部配置于车辆的左右方向的大致中央部。
送风机单元具备内外部气体导入箱，该内外部气体导入箱通过由分隔壁划分外部气体送风路(上侧空气通路)与内部气体送风路(下侧空气通路)而形成。内外部气体导入箱具备：对外部气体送风路导入外部气体(车室外的空气)的外部气体导入口、对内部气体送风路导入内部气体(车室内的空气)的内部气体导入口、以及打开外部气体导入口及内部气体导入口中的至少一方的内外部气体切换门。在内外部气体导入箱中的外部气体送风路侧配置有第一离心多叶片风扇，该第一离心多叶片风扇导入来自外部气体导入口的外部气体或者来自内部气体导入口的内部气体并向空调单元10的上侧空气通路吹出。因此，对送风机单元的外部气体送风路侧导入外部气体及内部气体中的一方。以下，将空调单元10的上侧空气通路称为外部气体通路(第一通路)。
在送风机单元的内部气体送风路设置有导入内部气体的内部气体导入口。在内外部气体导入箱中的内部气体送风路侧配置有第二离心多叶片风扇，该第二离心多叶片风扇导入来自内部气体导入口的内部气体并向空调单元10的下侧空气通路吹出。因此，对送风机单元的内部气体送风路侧导入内部气体。以下，将空调单元10的下侧空气通路称为内部气体通路(第二通路)。
本实施方式的第一、第二离心多叶片风扇(西洛克风扇)与驱动第一、第二离心多叶片风扇的电动机一起构成送风机。
另外，空调单元10构成车辆用空调单元，因此在车室内的仪表板下方部的大致中央部相对于车辆的前后方向及车辆的上下方向以图1所示的方式配置。在空调单元10中，在壳体11内具备蒸发器(冷却用热交换器)12和加热器芯(加热用热交换器)13。
如图1所示，蒸发器12为前后方向的长度比上下方向的长度短且长度方向的长度在左右方向及上下方向延伸的扁平形状。蒸发器12以跨越壳体11内的外部气体通路与内部气体通路的方式配置。如众所周知的，蒸发器12从空气吸收制冷循环的制冷剂的蒸发潜热来冷却该空气。
加热器芯13在蒸发器12的空气流下侧流以跨越壳体11内的外部气体通路与内部气体通路的方式配置。加热器芯13为前后方向的长度比上下方向的长度短且长度方向的长度在左右方向延伸的扁平形状。加热器芯13以下端位于上端的前侧的方式相对于上下方向倾斜配置。加热器芯13对通过蒸发器12后的冷风进行再加热。高温的发动机冷却水(温水)在加热器芯13的内部流动，加热器芯13以该发动机冷却水为热源来加热空气。
在空调单元10的外部气体通路中的加热器芯13的上侧设置有旁通通路14a。旁通通路14a使从蒸发器12流出的冷风绕过加热器芯13并向脸部开口部15a流动。
在外部气体通路中在旁通通路14a及加热器芯13的空气流上游设置有空气混合门16a。本实施方式的空气混合门16a使用通过电动机而滑动移动的滑动门。空气混合门16a在外部气体通路中通过滑动移动来改变通过旁通通路14a的空气量与通过加热器芯13的空气量的比例。
在空调单元10的内部气体通路中的加热器芯13的下侧设置有旁通通路14b。旁通通路14b是使从蒸发器12流出的冷风绕过加热器芯13并向足部开口部15b流动的通路。
本实施方式的空气混合门16b使用通过电动机而滑动移动的滑动门。空气混合门16b通过滑动移动来在内部气体通路中改变通过旁通通路14b的空气量与通过加热器芯13的空气量的比例。
壳体11形成空气向车室内流动的空气通路。壳体11由如聚丙烯那样具有一定程度的弹性且强度也优异的树脂的成型品构成。
在壳体11的前侧设置有外部气体流入口(换言之，上侧空气流入口)17a及内部气体流入口(换言之，下侧空气流入口)17b。外部气体流入口17a将从上述的送风机单元吹送的外部气体向后述的外部气体通路引导。内部气体流入口17b将从上述的送风机单元吹送的内部气体向后述的内部气体通路引导。另外，以下，将内部气体流入口17a及内部气体流入口17b总称为空气流入口17a、17b。
在壳体11内设置有分隔板20、21、22。分隔板20、21、22将壳体11内分离成外部气体通路和内部气体通路。
分隔板20配置于蒸发器12的空气流上游，区划出外部气体流入口17a和内部气体流入口17b。分隔板21在空气流向上配置于蒸发器12与加热器芯13之间。
分隔板21具备板部21a、21b，从左右方向观察形成为L字形。具体而言，板部21a以越朝向后侧则越朝向下侧的方式倾斜。由此，板部21a构成在内部气体通路将通过蒸发器12的空气向下方引导的冷风引导件。板部21b配置于板部21a的后侧且与板部21a正交。即，板部21b从板部21a向斜上突起。板部21b构成在外部气体通路将通过蒸发器12的空气向上方引导的冷风引导件。
分隔板22(第一分隔板)为双层分隔板，配置于加热器芯13的空气流下游侧。分隔板22在壳体11内区划出外部气体通路和位于该外部气体通路的下方的内部气体通路，具备板部22a、22b。板部22a形成为向左右方向扩展的板状，且以越到后方越朝向上方的方式倾斜。板部22b在板部22a的后侧形成为向左右方向扩展的板状，且以越到后方越朝向下方的方式倾斜。
在壳体11内的分隔板22的后侧形成有开口部(第一开口部)30。开口部30位于分隔板22与壳体11的后壁40之间，并使外部气体通路与内部气体通路连通。壳体11的后壁40形成于后述的足部开口部30的上侧。
在壳体11内的分隔板22的上侧设置有形成为向左右方向扩展的板状的分隔板23(第二分隔板)。分隔板23在加热器芯13的空气流下游侧将外部气体通路进一步区分成上侧和下侧。
具体而言，分隔板22和分隔板23构成在外部气体通路使从加热器芯13吹出的热风向后方流通的热风通路(第三通路)25。以热风通路25的热风入口25a的开口面积比热风通路25的热风出口25b的开口面积大的方式构成分隔板22、23。
具体而言，分隔板23中的空气流上游侧(前侧)与分隔板23中的空气流下游侧(后侧)相比位于上侧。分隔板23具备形成为板状的板部23a、23b。板部23a以越到后方越朝向下方的方式倾斜。板部23b配置于板部23a的后侧，以越到后方越朝向下方的方式倾斜。板部23a的倾斜角度比板部23b的倾斜角度大。倾斜角度是指板部23a、23b相对于前后方向沿顺时针方向所成的角度。
分隔板23的板部23a、23b以越向后方越使热风通路25的截面积渐渐变小的方式配置。分隔板23的板部23a、23b将通过板部23a，23b之间的热风向下方(即，足部开口部15b侧)引导。
在壳体11内的分隔板23的上侧设置有引导板24。引导板24形成为在左右方向上扩展且从分隔板23的后方侧向上方且前方延伸的板状。即，引导板24以相对于上下方向向前方倾斜的方式配置。引导板24将从热风通路25的热风出口25b吹出的热风向脸部开口部15a引导。
在壳体11内的分隔板23的后方侧与引导板24的后方侧之间设置有开口端形成部26。开口端形成部26在其与后壁40之间形成开口部(第二开口部)31。换言之，开口端形成部26设置于分隔板23的开口部31侧的端部与引导板24之间，形成开口部31。开口端形成部26形成为向前方且上侧凸出的圆弧状(参照图2)。开口端形成部26具有分隔板23侧的第一端部26a和引导板24侧的第二端部26b。模式门(切换门)50的门主体50a在打开开口部30并关闭开口部31的状态下，以在第一端部26a与第二端部26b之间移动的方式旋转(参照图2)。如图2所示，在门主体50a伴随模式门50的旋转而在第一端部26a与第二端部26b之间移动时，开口端形成部26与门主体50a之间的间隙C1成为固定的大小。
使用板门作为本实施方式的模式门50。更具体而言，本实施方式的模式门50是在形成为板状的门主体50的中央部配置旋转轴50b的所谓的“蝴蝶门”。另外，模式门50不限于蝴蝶门，也可以使用在板状的门主体(换言之，板门主体)的一端侧设置旋转轴的所谓的“悬臂门”。
如图3所示，加热器芯13的空气流出面13a中的分隔板22与分隔板23之间的距离L2，比加热器芯13的空气流出面13a的上侧与分隔板23之间的距离L1长。换言之，分隔板22与分隔板23之间的距离L2比空气流出面13a的上端与分隔板23之间的距离L1长。空气流出面13a是热风从加热器芯13吹出的面。
具体而言，空气流出面13a是加热器芯13的空气流下游侧的面中的除被支承部件13b、13c(参照图3)覆盖的部分以外的区域。支承部件13b、13c是从上下方向支承加热器芯13的部件。
在此，分隔板23、开口端形成部26及引导板24与加热器芯13的空气流出面13a中的上侧区域在上下方向上重叠。在引导板24的上侧端部与加热器芯13之间形成有吹出口28，该吹出口28将通过加热器芯13中的分隔板23的上侧的热风向除霜开口部15c吹出。从吹出口28吹出的热风被引导板24引导到前方且上方。
在图1的壳体11内的加热器芯13的上侧设置有除霜开口部15c。除霜开口部15c在空调单元10的上侧开口。除霜开口部15c经由管道与除霜吹出口连通。除霜吹出口向前挡风玻璃的内侧表面吹出空调风。
在壳体11内的加热器芯13的上侧设置有相对于壳体11被旋转自如地支承的模式门52。模式门52伴随其旋转来开闭除霜开口部15c。本实施方式的模式门52是在板状的门主体的一端侧设置有旋转轴的所谓“悬臂门”。
在此，在壳体11内的空气混合门16a的上侧设置有冷风引导件27。冷风引导件27从蒸发器12的上端向后方延伸，且形成为向左右方向扩展的板状。冷风引导件27中的后方侧27a向下方且后方突起。由此，将外部气体通路中的从蒸发器12向旁通通路14a吹出的冷风向下方引导。
在加热器芯13的上侧，在除霜开口部15c的后侧设置有脸部开口部15a。脸部开口部15a在上侧开口。脸部开口部15a经由管道与脸部吹出口连通。脸部吹出口朝向前部座位的乘员的上半身吹出空调风。
在壳体11内的分隔板22、23的上侧设置有相对于壳体11被旋转自如地支承的模式门51。模式门51伴随其旋转来开闭脸部开口部15a。本实施方式的模式门51是在板状的门主体的中央部设置有旋转轴的所谓“蝴蝶门”。
在壳体11内的后侧设置有足部开口部15b。足部开口部15b稍微朝向下方开口。足部开口部15b经由管道与足部吹出口连通。足部开口部15b朝向前部座位的乘员的下半身吹出空调风。在此，足部开口部15b位于分隔板22中的形成开口部30的开口形成部22c的下侧。开口形成部22c位于分隔板22中的空气流下游侧。
在壳体11内的分隔板22、23的后方设置有相对于壳体11被旋转自如地支承的模式门50。模式门50关闭开口部30、31及足部开口部15b中的任意一个开口部，并打开剩余的两个开口部。另外，本实施方式的模式门50、51、52分别经由未图示的连接机构连接于伺服电机。
壳体11内的形成于足部开口部15b的下方的下壁41设置于加热器芯13的下侧。壳体11内的后壁40越从足部开口部15b靠近脸部开口部15a越向前方倾斜。由此，将通过开口部31的空气向脸部开口部15a引导。
接着，对本实施方式的动作进行说明。
首先，使外部气体从送风机单元通过外部气体流入口17a向壳体11的外部气体通路流动。并且，使内部气体从送风机单元通过内部气体流入口17b向壳体11的内部气体通路流动。因此，在壳体11中的外部气体通路流动的外部气体被蒸发器12冷却。因此，在外部气体通路中从蒸发器12吹出冷风。并且，在壳体11中的内部气体通路流动的内部气体被蒸发器12冷却。因此，在内部气体通路中从蒸发器12吹出冷风。
在该状态下，驱动模式门50、51、52来实现脸部模式、双层模式、足部模式。
以下，分别参照图1、图4、图5对双层模式、足部模式、脸部模式进行说明。
(双层模式)
在双层模式中，如图1所示，模式门52关闭除霜开口部15c，模式门51打开脸部开口部15a。模式门50关闭开口部31，打开开口部30及足部开口部15b。
在此，在内部气体通路中，从蒸发器12流出后通过旁通通路14b的冷风如箭头A1所示，沿下壁41向上流动。在内部气体通路中，流出蒸发器12后从加热器芯13吹出的热风如箭头A2所示，被分隔板22引导而向后方且下方流动。所述热风与所述冷风混合，并作为空调风，如箭头A3所示那样通过足部开口部15b向车室内吹出。
在外部气体通路中，通过蒸发器12及加热器芯13后在形成于分隔板22、23之间的热风通路25内流动的热风如箭头A4所示，向足部开口部15b流动。所述热风被分隔板23及模式门30引导向足部开口部15b内，混合到上述混合风混合后，作为空调风从足部开口部15b吹出。
在外部气体通路中，通过蒸发器12及加热器芯13并从分隔板23的上侧通过吹出口28吹出的热风被引导板24引导，如箭头A5所示，向上侧流动。
在外部气体通路中，从蒸发器12流出后通过旁通通路14a的冷风如箭头A6所示，通过冷风引导件27向后方且稍下方流动。所述冷风被分隔板23引导而与向上方流动的热风混合，如箭头A7所示，作为空调风通过脸部开口部15a向车室内吹出。
这样一来，在双层模式下，从脸部开口部15a和足部开口部15b吹出空调风。
(足部模式)
在足部模式中，如图4所示，模式门52稍微打开除霜开口部15c，模式门51稍微打开脸部开口部15a。模式门50关闭开口部30，分别打开开口部31及足部开口部15b。
在此，从蒸发器12流出后通过旁通通路14b并如箭头A1所示那样流动的冷风，与通过蒸发器12及加热器芯13并被分隔板22引导而如箭头A2所示那样流动的热风混合，如箭头A3所示那样向足部开口部15b内流动。
在外部气体通路中，通过蒸发器12及加热器芯13的热风在形成于分隔板22与分隔板23之间的热风通路25内流动。所述热风被后壁40与引导板24引导，如箭头A4a所示，向脸部开口部15a和除霜开口部15c流动。
在外部气体通路中，从蒸发器12流出后通过旁通通路14a的冷风如箭头A6所示，通过冷风引导件27向后方且稍下方流动。所述冷风与被后壁40和引导板24引导而向上侧流动的热风混合成为空调风。该空调风的一部分如箭头A7a所示那样向脸部开口部15a流动。空调风的剩余部分如箭头A7b所示向除霜开口部15c流动。
这样一来，在足部模式下，从脸部开口部15a、足部开口部15b及除霜开口部15c吹出空调风。
(脸部模式)
在脸部模式下，如图5所示，模式门52关闭除霜开口部15c，模式门51打开脸部开口部15a。模式门50打开开口部30、31，关闭足部开口部15b。
在内部气体通路中，从蒸发器12流出后通过旁通通路14b的冷风被下壁41、后壁40及引导板24引导并如箭头A1a所示，向脸部开口部15a流动。
在内部气体通路中，通过蒸发器12及加热器芯13并如箭头A2a所示那样从加热器芯13吹出的热风与所述冷风汇合。
在外部气体通路中，通过蒸发器12及加热器芯13后在热风通路25内如箭头A4a所示那样流动的热风与如箭头A1a所示那样流动的所述冷风汇合。通过蒸发器12及加热器芯13后从吹出口28吹出的热风被引导板24引导并如箭头A5a所示那样向上方流动，与如箭头A1a所示那样流动的所述冷风汇合。此外，外部气体通路中的从蒸发器12流出的冷风通过旁通通路14a后被冷风引导件27引导并如箭头A6所示那样流动，与如箭头A1a所示那样流动的所述冷风汇合。
这样一来，在脸部模式下，冷风与热风汇合，作为空调风向脸部开口部15a流动。由此，从脸部开口部15a向车室内吹出空调风。
如以上说明，根据本实施方式，壳体11具有脸部开口部15a和设置于脸部开口部15a的下侧的足部开口部15b。壳体11形成使空气向脸部开口部15a及足部开口部15b流通的通路。加热器芯13配置于壳体11内并加热来自蒸发器12的冷风。分隔板22配置于壳体11内的脸部开口部15a的下侧，将加热器芯13的空气流下游侧区划成外部气体通路和内部气体通路。壳体内的开口部30配置于分隔板22的空气流下游侧，连通分隔板22的上侧与下侧。足部开口部15b配置于分隔板22中的形成开口部30的开口形成部22c的下侧。分隔板23配置于壳体11内的分隔板22的上侧，在加热器芯13的空气流下游侧在分隔板23与分隔板22之间形成热风通路25。开口部31位于分隔板23的空气流下游侧，使热风通路25与内部气体通路连通。
在模式门50关闭开口部30并打开开口部31的足部模式(即，第一空调模式)下，在热风通路25流动的热风被引导向脸部开口部15a。在模式门50打开开口部30并关闭开口部31的双层模式(即，第二空调模式)下，在形成于分隔板22与分隔板23之间的热风通路25流动的热风被分隔板23及模式门50引导向足部开口部15b。因此，能够通过模式门50使从加热器芯13流出的充足量的热风从外部气体通路通过开口部30而流到足部开口部15b。由此，双层模式与足部模式相比，能够使从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度的温度差变大。由此，能够使吹出到上半身的空气温度变低，使吹出到下半身的空气温度变高。即，能够实施头凉脚热。
综上，在双层模式、足部模式下，能够使从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度的温度差的控制性提高。
以下，关于上述温度差的控制性，将本实施方式的空调单元10与作为比较例的空调单元10A进行比较。
图6A、6B是表示本实施方式的空调单元10的吹出到车室内的空气的温度与空气混合门16a、16b的位置的关系的曲线图。虚线表示从脸部开口部15a吹出的空气的温度与空气混合门16a、16b的位置的关系。实线表示从足部开口部15b吹出的空气的温度与空气混合门16a、16b的位置的关系。
图6A表示双层模式时的所述关系，图6B表示足部模式时的所述关系。
图7A、7B是表示作为比较例的空调单元10A的吹出到车室内的空气的温度与空气混合门16a、16b的位置的关系的曲线图。虚线表示从脸部开口部15a吹出的空气的温度与空气混合门16a、16b的位置的关系。实线表示从足部开口部15b吹出的空气的温度与空气混合门16a、16b的位置的关系。
图7A表示双层模式时的所述关系，图7B表示足部模式时的所述关系。
如图8所示，作为比较例的空调单元10A是从本实施方式的空调单元10移除分隔板21、22、引导板24及开口端形成部26的结构。
综上发现，空调单元10与空调单元10A相比，在双层模式下，从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度的温度差变大。
如图8所示，在空调单元10A中，在内部气体通路中通过旁通通路14b的冷风被下壁41及模式门50引导而如箭头A1a所示那样向上方且前方流动。有所述冷风的一部分如箭头E1所示那样在分隔板22的上侧向加热器芯13流动而被再次加热的担忧。
与此相对，在本实施方式中，加热器芯13中的分隔板22的上侧与分隔板21、22、引导板24及开口端形成部26在上下方向上重叠。因此，能够抑制从旁通通路14b流来的冷风在分隔板22的上侧向加热器芯13流动。
在本实施方式中，在分隔板22与分隔板23之间，以热风通路25的截面积越远离加热器芯13越小的方式形成分隔板23。因此，能够使通过热风通路25的热风的风速变高。因此，能够使来自热风通路25的热风可靠地通过开口部30而流到足部开口部15b。
在本实施方式中，分隔板23以越远离加热器芯13越靠近足部开口部15b的方式形成。因此，能够更可靠地将在热风通路25流动的热风引导到足部开口部15b。
在本实施方式中，加热器芯13的空气流出面13a中的分隔板22与分隔板23之间的尺寸L2比空气流出面13a的上侧与分隔板23之间的尺寸L1大。因此，通过空气流出面13a中的分隔板22与分隔板23之间的热风量比通过空气流出面13a的上侧与分隔板23之间的热风量多。因此，能够使较多的热风从热风通路25流到足部开口部15b。由此，能够使从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度的温度差进一步变大。
在本实施方式中，开口端形成部26具有连接于分隔板23的第一端部26a和连接于引导板24的第二端部26b。在模式门50旋转而在第一端部26a与第二端部26b之间移动时，门主体50a与开口端形成部26之间的间隙为固定的大小。因此，在模式门50关闭开口部31的状态下，即使门主体50a的开口端形成部26侧的位置在第一端部26a与第二端部26b之间变化，所述间隙也为固定的大小，通过开口端形成部26与模式门50之间的间隙的热风量为固定量。因此，从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度的温度差不变化。
在本实施方式中，引导板24从后方越朝向前方则越朝向上方倾斜。因此，将通过加热器芯13中的分隔板23的上侧的热风引导成向上方流动。因此，能够使所述热风容易与在旁通通路14a流动的冷风汇合，使所述热风与所述冷风的混合性提高。
在图5的脸部模式中，通过旁通通路14b的冷风在符号C1、C2、C3所示的三个部位与热风汇合。因此，能够使所述冷风与所述热风的混合性提高。
另外，C1是如箭头A5a所示那样从吹出口28吹出的热风与冷风混合的点。C2是如箭头A4a所示那样从加热器芯13中的分隔板22、23之间吹出的热风与冷风混合的点。C3是如箭头A2a那样从加热器芯13中的分隔板22的下侧吹出的热风与冷风混合的点。
(第二实施方式)
在本第二实施方式中，对如下例子进行说明：对于上述第一实施方式，在模式门50关闭开口部31的状态下，使对通过旁通通路14b的冷风绕过模式门50并向脸部开口部15a流动。
图9表示第二实施方式的空调单元10的剖视图。图10表示图9的X-X线的剖视图。
在本实施方式的空调单元10设置有冷风旁通通路60a、60b及引导板61a、61b。冷风旁通通路60a、60b是在模式门50关闭开口部31的状态下，使通过旁通通路14b的冷风绕过模式门50并向上方流动用的通路。
冷风旁通通路60a构成于右壁11a与模式门50之间。冷风旁通通路60b构成于左壁11a与模式门50之间。右壁11a形成壳体11的右侧的壁。左壁11b形成壳体11的左侧的壁。
如图10所示，引导板61a、61b配置于壳体11中的模式门50的空气流上游侧。引导板61a配置于壳体11内的右侧，在引导板61a与右壁11a之间形成冷风通路62a。冷风通路62a将从蒸发器12吹出的冷风的一部分引导到冷风旁通通路60a。引导板61b配置于壳体11内的左侧，在引导板61b与左壁11b之间形成冷风通路62b。冷风通路62b将从蒸发器12吹出的冷风的一部分引导到冷风旁通通路60b。
在本实施方式中，在双层模式下，在模式门50关闭开口部31的状态下，从蒸发器12吹出的冷风的一部分通过旁通通路14b及冷风通路62a后，被引导板24及后壁40引导而流到脸部开口部15c。此外，从蒸发器12通过旁通通路14b及冷风通路62b的冷风被引导板24及后壁40引导而流到脸部开口部15c。
根据以上说明的本实施方式，在双层模式中，在模式门50关闭开口部31的状态下，能够使从蒸发器12吹出的冷风通过冷风通路62a、62b并向脸部开口部15a流动。因此，能够使从脸部开口部15a吹出的空气的温度降低。由此，能够使双层模式下的温度差与足部模式下的温度差变大。温度差是指从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度之间的温度差。
(第三实施方式)
在上述第一实施方式中，对如下例子进行了说明：将开口端形成部26形成为，在模式门50关闭开口部31的状态下，即使模式门50的位置变化，开口端形成部26与模式门50(门主体50a)之间的间隙也固定。在本第三实施方式中，开口端形成部26与模式门50之间的间隙根据模式门50的停止位置而变化。具体而言，在本实施方式中，在开口端形成部26的第一端部26a与第二端部26b之间设定门主体50a停止的多个停止位置时，多个停止位置中的门主体50a与开口端形成部26之间的间隙各不相同。
图11是本实施方式的空调单元10的剖视图，是表示双层模式的图。
本实施方式的空调单元10与上述第一实施方式的空调单元10相比，开口端形成部26的形状不同。本实施方式的开口端形成部26具备台阶部260、261。台阶部260连接于分隔板23，台阶部261连接于引导板24。
如图11所示，台阶部260与门主体50a之间的间隙C2比台阶部261与门主体50a之间的间隙C3小。
本实施方式与上述第一实施方式相比，除开口端形成部26以外的结构相同，因此省略其说明。
在本实施方式中，在第一双层模式中，在开口端形成部26的台阶部260与模式门50的门主体50a相对的状态下，模式门50关闭开口部31。在第二双层模式中，在开口端形成部26的台阶部261与模式门50的门主体50a相对的状态下，模式门50关闭开口部31。
根据以上说明的本实施方式，开口端形成部26具备台阶部260、261。模式门50具有与台阶部260、261对应的第一、第二停止位置。并且，与第一双层模式的间隙C2相比，第二双层模式的间隙C3较大。因此，第二双层模式与第一双层模式相比，从热风通路25流出并通过开口端形成部26与模式门50之间的热风量增加。
因此，第二双层模式与第一双层模式相比，能够使从热风通路25流出并通过开口端形成部26而流到脸部开口部15a的热风量增加，使流到足部开口部15b的热风量减少。由此，能够在第一双层模式与第二双层模式之间改变温度差。温度差是指从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度之间的温度差。
(第四实施方式)
在本第四实施方式中，对于上述第一实施方式，在分隔板22与分隔板23之间配置新的分隔板。
图12表示第四实施方式的空调单元10的剖视图。
本实施方式的空调单元10是对图1的空调单元10追加分隔板29(第三分隔板)的结构。分隔板29是在其与后壁40之间形成开口部(第三开口部)32的双层分隔板。分隔板29配置于分隔板22与分隔板23之间，形成为在左右方向上扩展的板状。在分隔板29与分隔板22之间形成有使从加热器芯13吹出的热风流到足部开口部15b的下侧热风通路(下侧通路)25a。在分隔板29与分隔板23之间形成有使从加热器芯13吹出的热风流到足部开口部15b的上侧热风通路(上侧通路)25b。换言之，分隔板29配置于分隔板22与分隔板23之间，将热风通路25上下区划成下侧通路25a与上侧通路25b。
具体而言，分隔板29具备板部29a、29b。板部29a以越到后方越朝向下方的方式倾斜。板部29b配置于板部29a的后侧。板部29b以越到后方越朝向下方的方式倾斜。板部29b的倾斜角度比板部29a的倾斜角度大。倾斜角度是指板部29a、29b相对于前后方向沿顺时针方向所成的角度。
突起部29c配置于板部29b的后侧并向分隔板23突起。突起部29c构成形成开口部32的开口形成部，并缩小分隔板23与分隔板29之间的上侧热风通路25b的空气出口。因此，在上侧热风通路25b中，热风入口比热风出口大。此外，在分隔板22与分隔板29之间的下侧热风通路25a中，热风入口比热风出口大。
如图13所示，本实施方式的引导板24具备板部24a、24b。板部24a从开口部31侧向前侧朝上倾斜。板部24b从板部24a侧向前侧朝上倾斜。板部24b的倾斜角度比板部24a的倾斜角度大。倾斜角度是指板部24a、24b相对于前后方向沿顺时针方向所成的角度。
本实施方式的模式门50分别开闭开口部30、31、32、足部开口部15b。
在本实施方式中，在图12所示的第三双层模式中，模式门50关闭开口部31，打开开口部30、32及足部开口部15b。在该情况下，通过上侧热风通路25b的热风被分隔板23及模式门50引导，流到足部开口部15b。从加热器芯13流出并通过下侧热风通路25a的热风被分隔板29及模式门50引导，流到足部开口部15b。来自下侧热风通路25a的热风与来自上侧热风通路25b的热风流到足部开口部15b。
在图14所示的第四双层模式中，模式门50关闭开口部32，打开开口部30、31及足部开口部15b。在该情况下，从加热器芯13流出并通过上侧热风通路25b的热风被后板40和引导板24引导，向脸部开口部15a流动。
另一方面，从加热器芯13流出并通过下侧热风通路25a的热风被分隔板29及模式门50引导，流动到足部开口部15b。
根据以上说明的本实施方式，分隔板29配置于分隔板22与分隔板23之间。因此，能够在模式门50关闭开口部31的第三双层模式与模式门50关闭开口部32的第四双层模式之间改变温度差。温度差是指从脸部开口部15a吹出的空气的温度与从足部开口部15b吹出的空气的温度之间的温度差。
(第五实施方式)
在上述第一～第四实施方式中，通过一个模式门50来开闭开口部30、31及足部开口部15b。在本第五实施方式中，分别通过不同的门来开闭开口部30、31和足部开口部15b。
图15表示第五实施方式的空调单元10的剖视图。
在本实施方式的空调单元10中，设置有模式门50a、50b来代替图1的模式门50。模式门50a打开开口部30、31中的一方，关闭另一方。模式门50b开闭足部开口部15b。模式门50a是所谓“悬臂门”，模式门50b是所谓“蝴蝶门”。
另外，在本实施方式的空调单元10中，除模式门50a、50b以外的结构与上述第一实施方式相同，因此省略其说明。
(其他实施方式)
在第四实施方式中，在空调单元10中，作为第三分隔板，使用一个分隔板29，但也可以使用两个以上的分隔板29。
在第一～第四实施方式中，对使用板门作为模式门15a、15b、15c的例子进行了说明，但也可以使用旋转门、滑动门等的各种各样的门。
在第一～第四实施方式中，作为送风机单元，对空调单元10的外部气体通路吹送外部气体及内部气体中的任意一方，对空调单元10的内部气体通路吹送内部气体。然而，也可以使用不区分外部气体通路及内部气体通路而对空调单元10吹送外部气体或内部气体的送风机单元。
另外，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行适当变更。另外，上述各实施方式不是相互无关，除了明显不能组合的情况外，能够进行适当的组合。

Claims (13)

1.一种车辆用空调单元，其特征在于，具备：
壳体(11)，该壳体(11)具有脸部开口部(15a)和在上下方向上设置于所述脸部开口部(15a)的下方的足部开口部(15b)，在该壳体(11)的内部形成使空气向所述脸部开口部(15a)及所述足部开口部(15b)流通的通路；
加热用热交换器(13)，该加热用热交换器(13)配置于所述壳体(11)内并加热所述空气；
第一分隔板(22)，该第一分隔板(22)位于所述脸部开口部(15a)的下方，并将所述加热用热交换器(13)的空气流下游侧区划成第一通路和位于第一通路的下方的第二通路；
第一开口部(30)，该第一开口部(30)形成于所述第一分隔板(22)的空气流下游侧，并使所述第一通路与所述第二通路连通；
第二分隔板(23)，该第二分隔板(23)在所述加热用热交换器(13)的空气流下游配置于所述第一分隔板(22)的上方，在所述第一通路内，在该第二分隔板(23)与所述第一分隔板(22)之间形成第三通路(25)；
第二开口部(31)，该第二开口部(31)位于所述第二分隔板(23)的空气流下游侧，并使所述第二分隔板(23)的上侧与下侧连通；及
切换门(50)，该切换门(50)开闭所述第一开口部(30)和所述第二开口部(31)，
所述足部开口部(15b)位于所述第一分隔板(22)中的形成所述第一开口部(30)的开口形成部(22c)的下方，
在所述切换门(50)关闭所述第一开口部(30)并打开所述第二开口部(31)的第一空调模式中，所述第三通路(25)内的空气向所述脸部开口部(15a)流动，
在所述切换门(50)打开所述第一开口部(30)并关闭所述第二开口部(31)的第二空调模式中，所述第三通路(25)内的空气被所述第二分隔板(23)及所述切换门(50)向所述足部开口部(15b)引导。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调单元，其特征在于，
所述第二分隔板(23)以所述第三通路的截面积越远离所述加热用热交换器(13)越小的方式形成。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用空调单元，其特征在于，
所述第二分隔板(23)以越远离所述加热用热交换器(13)越靠近所述足部开口部(15b)的方式形成。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的车辆用空调单元，其特征在于，
所述加热用热交换器(13)在空气流下游侧具有空气流出面(13a)，
所述第一分隔板(22)与所述第二分隔板(23)之间的距离(L2)比所述空气流出面(13a)的上端与所述第二分隔板(23)之间的距离(L1)长。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆用空调单元，其特征在于，还具备：
引导板(24)，该引导板(24)在所述壳体(11)内的所述第二分隔板(23)的上侧将通过所述第二开口部(31)的空气向所述脸部开口部(15a)引导；及
开口端形成部(26)，该开口端形成部(26)设置于所述第二分隔板(23)中的所述第二开口部(31)侧的端部与所述引导板(24)之间，并形成所述第二开口部(31)，
所述切换门(50)具备：
门主体(50a)，该门主体(50a)形成为板状；及
轴(50b)，该轴(50b)设置于所述门主体(50a)，并将所述切换门(50)支承为相对于所述壳体(11)旋转自如，
所述门主体(50a)以所述轴(50b)为中心旋转来开闭所述第一开口部(30)和所述第二开口部(31)，
所述门主体(50a)在打开所述第一开口部(30)并关闭所述第二开口部(31)的状态下，以在所述开口端形成部(26)中的所述第二分隔板(23)侧的第一端部(26a)与所述引导板(24)侧的第二端部(26b)之间移动的方式旋转。
6.根据权利要求5所述的车辆用空调单元，其特征在于，
在所述门主体(50a)伴随所述门主体(50a)的旋转而在所述开口端形成部(26)的所述第一端部(26a)与所述第二端部(26b)之间移动时，所述门主体(50a)与所述开口端形成部(26)之间的间隙为固定的大小。
7.根据权利要求5所述的车辆用空调单元，其特征在于，
在所述开口端形成部(26)的所述第一端部(26a)与所述第二端部(26b)之间设定有使所述门主体(50a)停止的多个停止位置，
所述开口端形成部(26)以所述多个停止位置中的所述门主体(50a)与所述开口端形成部(26)之间的间隙各不相同的方式形成。
8.根据权利要求7所述的车辆用空调单元，其特征在于，
所述开口端形成部(26)具备多个台阶部(260，261)，该多个台阶部(260，261)分别与所述多个停止位置对应，且在该多个台阶部(260，261)与所述门主体(50a)之间形成针对每个所述停止位置而不同的间隙。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆用空调单元，其特征在于，还具备：
第三分隔板(29)，该第三分隔板(29)配置于所述第一分隔板(22)与所述第二分隔板(23)之间，将所述第三通路上下区划成上侧通路及下侧通路；及
第三开口部(32)，该第三开口部(32)形成于所述壳体(11)内的所述第三分隔板(29)的空气流下游侧，并使所述下侧通路与上侧通路连通，
所述切换门(50)开闭所述第一开口部(30)、所述第二开口部(31)及所述第三开口部(32)，
在所述切换门(50)关闭所述第三开口部(32)并打开所述第一开口部(30)和所述第二开口部(31)时，在所述上侧通路流动的空气向所述脸部开口部(15a)流动，并且在所述下侧通路流动的空气被所述第一分隔板(22)及所述切换门(50)引导而向所述足部开口部(15b)流动，
在所述切换门(50)关闭所述第二开口部(31)并打开所述第一开口部(30)和所述第三开口部(32)时，在所述下侧通路流动的空气被所述第三分隔板(29)及所述切换门(50)向所述足部开口部(15b)引导，并且在所述上侧通路流动的空气被所述第二分隔板(23)及所述切换门(50)向所述足部开口部(15b)引导。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的车辆用空调单元，其特征在于，还具备：
第一旁通通路(14a)，该第一旁通通路(14a)设置于所述壳体(11)内的所述加热用热交换器(13)的上方，并使空气绕过所述加热用热交换器(13)而流到所述脸部开口部(15a)；
第一空气混合门(16a)，该第一空气混合门(16a)改变通过所述加热用热交换器(13)中的所述第一分隔板(22)的上侧的空气量与通过所述第一旁通通路(14a)的空气量的比例；
第二旁通通路(14b)，该第二旁通通路(14b)设置于所述壳体(11)内的所述加热用热交换器(13)的下方，并使空气绕过所述加热用热交换器(13)而流到所述足部开口部(15b)；及
第二空气混合门(16b)，该第二空气混合门(16b)改变通过所述加热用热交换器(13)中的所述第一分隔板(22)的下侧的空气量与通过所述第二旁通通路(14b)的空气量的比例。
11.根据权利要求10所述的车辆用空调单元，其特征在于，还具备：
冷却热交换器(12)，该冷却热交换器(12)配置于所述壳体(11)中的所述加热用热交换器(13)的空气流上游侧，并冷却空气。
12.根据权利要求11所述的车辆用空调单元，其特征在于，还具备：
第三旁通通路(60a，60b)，该第三旁通通路(60a，60b)在所述切换门(50)打开所述第一开口部(30)并关闭所述第二开口部(31)时，从所述第二旁通通路(14b)绕过所述切换门(50)而向所述脸部开口部(15a)流动。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的车辆用空调单元，其特征在于，
所述切换门(50)关闭所述第一开口部(30)、所述第二开口部(31)及所述足部开口部(15b)中的一个开口部，打开剩余两个开口部。
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