JP2003211936A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空調ケースへの流入空気が冷却用熱交換器の
コア面と略平行に流入するようになっている車両用空調
装置において、送風時に生じる騒音の増大を招くことな
く、コア面を通過する空気の風速分布の均一化を図る。 【解決手段】 コア面１２ａのうち空気流入口１１ｉの
縦寸法Ｈ１を超える拡大部分１２ｃと対向するケース上
流部１１Ｆの部分に、空気入口空間１４に向けて突出
し、かつ、拡大部分１２ｃとの間に所定の隙間１４ａを
有する空気流れ変更部１１０を備える。これにより、拡
大部分１２ｃに向かって曲げられた空気Ｂのうちコア面
１２ａと略平行に旋回しようとする空気が、空気流れ変
更部１１０に衝突して所定の隙間１４ａを通じてコア面
１２ａに向かって流れることとなり、旋回した空気のう
ちさらにコア面１２ａに対して平行に循環しようとする
空気Ｃを、矢印Ｄに示すように強制的にコア面１２ａに
向かわせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調ケースへの流
入空気が、冷却用熱交換器のコア面と略平行に流入する
ようになっている車両用空調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平９−３０９３２０号公報に
て、エバポレータを内蔵する空調ケースの空気流入口か
ら、エバポレータのコア面と略平行に空気が流入するよ
うになっている車両用空調装置が記載されている。

【０００３】そして、一般的にこの種の空調装置の空気
流入口は、図９（ａ）に示すようにコア面１２ａの下端
から上端側に向かって長手状に延びる形状である。そし
て、空気流入口１１ｉの長手方向における下端から上端
までの縦寸法Ｈ１は、コア面１２ａの下端から上端まで
の縦寸法Ｈ２より小さく設定されており、空気流入口１
１ｉにて空気通路が縦方向に急拡大するようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、本発明者らに
よる空気流れ解析および試験等により、図９（ａ）に示
す従来の空調装置において、空気流入口１１ｉから流入
してコア面１２ａに到達するまでの空気の流れが、図１
０の矢印Ａ、Ｂ、Ｃに示すような流れになっていること
が分かった。

【０００５】すなわち、図１０の矢印Ａに示すように、
空気流入口１１ｉから流入した空気は空調ケース１１の
うちコア面１２ａに対して垂直に拡がる垂直壁面１１ｄ
に衝突する。そして、矢印Ｂに示すように、矢印Ａに示
す空気の一部がコア面１２ａのうち空気流入口１１ｉの
縦寸法Ｈ１を超える拡大部分１２ｃに向かって上方へ巻
上がり、コア面１２ａの縦方向全体に拡がる。

【０００６】そして、上方へ巻上がった空気の一部は、
空調ケース１１のうち上側の壁面１１ｃに衝突して、コ
ア面１２ａと略平行に空気流入口１１ｉ側に旋回する。
そして、矢印Ｃに示すように、前記旋回した空気の多く
はさらにコア面１２ａに対して平行に循環してしまう。

【０００７】従って、コア面１２ａのうち、前記旋回し
た空気の空気流れ下流部近傍における風速が低くなって
しまい、ひいては、コア面１２ａを通過する空気の風速
分布が不均一になってしまうということが分かった。

【０００８】また、図１０ではエバポレータ１２が略鉛
直に配置された空調装置を示しているが、略水平に配置
された空調装置においても、同様の理由により、コア面
１２ａを通過する空気の風速分布が不均一になってしま
うということが分かった。

【０００９】なお、上記公報には、空調ケース１１のう
ちコア面１２ａと対向する対向壁面１１ｂを矢印Ａに示
す流入方向に階段形状に形成して、コア面１２ａを通過
する空気の風速分布のうち矢印Ａの方向の分布を均一化
させることが記載されているが、これは図１０の矢印Ｃ
に示す旋回流れを改善するものではない。

【００１０】また、図９（ｂ）に示すように、空気流入
口１１ｉの縦寸法Ｈ１をコア面１２ａの縦寸法Ｈ２とほ
ぼ同じ大きさに設定することにより、上記旋回を抑制し
て前記風速分布を均一にすることが考えられる。しかし
ながら、このような図９（ｂ）に示す空調装置では、空
気流入口１１ｉの縦寸法Ｈ１が送風機２ｂの吹出口の縦
寸法Ｈ６より大きくなることに起因して、送風時に生じ
る騒音が増大してしまう。

【００１１】本発明は、上記点に鑑み、空調ケースへの
流入空気が冷却用熱交換器のコア面と略平行に流入する
ようになっている車両用空調装置において、送風時に生
じる騒音の増大を招くことなく、コア面を通過する空気
の風速分布の均一化を図ることを目的とする。

【００１２】

【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、空気通路（１４）を形
成する空調ケース（１１）と、空気通路（１４）に配置
されて空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）とを備
え、空調ケース（１１）のうち冷却用熱交換器（１２）
の空気流れ上流側に位置するケース上流部（１１Ｆ）に
は、冷却用熱交換器（１２）のコア面（１２ａ）と略平
行に空気が流入される空気流入口（１１ｉ）が形成され
ており、空気流入口（１１ｉ）の寸法のうちコア面（１
２ａ）と略平行方向における縦寸法（Ｈ１）は、コア面
（１２ａ）の縦寸法（Ｈ２）より小さく設定されてお
り、空気流入口（１１ｉ）から流入した空気の一部が、
コア面（１２ａ）のうち空気流入口（１１ｉ）の縦寸法
（Ｈ１）を超える拡大部分（１２ｃ）に向かって曲げら
れて、コア面（１２ａ）の縦方向全体に拡がるようにな
っている車両用空調装置において、ケース上流部（１１
Ｆ）のうちコア面（１２ａ）の拡大部分（１２ｃ）と対
向する部分に、空気通路（１４）に向けて突出し、か
つ、拡大部分（１２ｃ）との間に所定の隙間（１４ａ）
を有する空気流れ変更部（１１０）を備え、拡大部分
（１２ｃ）に向かって曲げられた空気のうちコア面（１
２ａ）と略平行に旋回しようとする空気が、空気流れ変
更部（１１０）に衝突して所定の隙間（１４ａ）を通じ
てコア面（１２ａ）に向かって流れるように、空気流れ
変更部（１１０）を配置したことを特徴とする。

【００１３】これにより、図５の矢印Ａ、Ｂに例示する
ようにコア面（１２ａ）の拡大部分（１２ｃ）に向かっ
て曲げられた空気のうちコア面（１２ａ）と略平行に旋
回しようとする空気を、空気流れ変更部（１１０）によ
り強制的にコア面（１２ａ）に向かわせることができ
る。よって、コア面（１２ａ）のうち、前記旋回した空
気の空気流れ下流部近傍における風速を高めることがで
き、ひいては、コア面（１２ａ）を通過する空気の風速
分布の均一化を図ることができる。

【００１４】また、本発明では、空気流入口（１１ｉ）
の縦寸法（Ｈ１）をコア面（１２ａ）の縦寸法（Ｈ２）
より小さく設定したままで、空気流れ変更部（１１０）
を形成することにより上記風速分布の均一化を図ること
ができるものであるため、送風時に生じる騒音の増大を
招くことなく上記風速分布の均一化を図ることができ
る。

【００１５】なお、空気流れ変更部（１１０）の形状
を、請求項２に記載の発明のように直方体形状にして好
適である。また、請求項３に記載の発明のように縦方向
の突出量が空気流れ上流から下流に向かって連続的に大
きくなるテーパ形状にして好適である。また、請求項４
に記載の発明のように縦方向の突出量が空気流れ上流か
ら下流に向かって階段状に大きくなる形状にして好適で
ある。

【００１６】また、請求項５に記載の発明では、空気流
入口（１１ｉ）の縦寸法（Ｈ１）とコア面（１２ａ）の
縦寸法（Ｈ２）との差をＨ４とすると、空気流れ変更部
（１１０）の寸法のうち縦方向における最大長さ（Ｈ
３）は、０．２５×Ｈ４≦Ｈ３≦Ｈ４となるように設定
されていることを特徴とする。このような設定は、上記
風速分布の均一化を図る上で好ましい。

【００１７】ここで、空気流入口（１１ｉ）から流入す
る空気の主流は、空気流入口（１１ｉ）から流入した直
後に縦方向に少なからず拡大して拡がる。従って、ここ
で、上記最大長さ（Ｈ３）をＨ４と略同一の長さに設定
すると、空気流れ変更部（１１０）が前記主流の拡大の
妨げとなってしまう。そこで、上記最大長さ（Ｈ３）を
前記主流の拡大の妨げとならないように設定することが
好ましい。

【００１８】また、請求項６に記載の発明では、空気流
入口１１ｉの寸法のうちコア面（１２ａ）に対して略垂
直な方向における寸法をＬ１とすると、空気流れ変更部
（１１０）の寸法のうちコア面（１２ａ）に対して略垂
直な方向における最大長さ（Ｈ３）は、０．２５×Ｌ１
≦Ｌ３≦０．８０×Ｌ１となるように設定されているこ
とを特徴とする。このような設定は、上記風速分布の均
一化を図る上で好ましい。

【００１９】また、請求項７に記載の発明では、コア面
１２ａの寸法のうち空気流入口（１１ｉ）に対して略垂
直な方向における寸法をＷ２とすると、空気流れ変更部
（１１０）の寸法のうち空気流入口（１１ｉ）に対して
略垂直な方向における最大長さ（Ｗ３）は、０．０５×
Ｗ２≦Ｗ３≦０．４５×Ｗ２となるように設定されてい
ることを特徴とする。このような設定は、上記風速分布
の均一化を図る上で好ましい。

【００２０】また、請求項８に記載の発明では、空気流
れ変更部（１１０）は、ケース上流部（１１Ｆ）の外壁
を陥没させて形成されていることを特徴としている。

【００２１】これにより、この外壁の陥没部分を有効利
用でき、好適である。例えば、請求項９に記載の発明の
ように、外壁の陥没部分に、送風機（２ｂ）と空調ケー
ス（１１）とを連結する連結部材（５０）を配置するよ
うにすれば、陥没させない場合のケース上流部（１１
Ｆ）の外壁に連結部材（５０）を配置する場合に比べ
て、空調装置全体の小型化を図ることができる。

【００２２】また、請求項１０に記載の発明のように、
外壁の陥没部分に、熱交換媒体を流通させる配管（１３
ａ）を保持するブラケット（５０）を配置するようにす
れば、陥没させない場合のケース上流部（１１Ｆ）の外
壁にブラケット（５０）を配置する場合に比べて、空調
装置全体の小型化を図ることができる。

【００２３】また、請求項１１および１４に記載の発明
のように、ケース上流部（１１Ｆ）のうち空気流入口
（１１ｉ）が形成された流入側側壁面（１１ａ）が、空
気流入口（１１ｉ）における空気流れ方向に対して略垂
直に拡がる壁面である場合には、空気流入口（１１ｉ）
にて空気通路が急拡大する度合が大きいため、コア面
（１２ａ）のうち、Ｕターン状に旋回した空気の空気流
れ下流部近傍における風速が低くなってしまう度合が大
きく、ひいては、コア面（１２ａ）を通過する空気の風
速分布が特に不均一になり易い。従って、このような場
合に請求項１ないし１０または１３のいずれか１つに記
載の車両用空調装置を用いて好適である。

【００２４】また、請求項１２および１５に記載の発明
では、ケース上流部（１１Ｆ）のうちコア面（１２ａ）
と対向する対向壁面（１１ｂ）を、コア面（１２ａ）へ
の突出量が空気流れ上流から下流に向かって階段状に大
きくなる形状に形成することを特徴とする。

【００２５】これにより、コア面（１２ａ）のうち空気
流入口（１１ｉ）からの空気の流入方向において、空気
流入口（１１ｉ）から遠離る部分の風速が空気流入口
（１１ｉ）近傍の風速に比べて著しく速くなってしまう
ことを抑制でき、空気流入口（１１ｉ）からの空気の流
入方向におけるコア面（１２ａ）での風速分布を均一に
することができる。

【００２６】また、請求項１３に記載の発明では、ケー
ス上流部（１１Ｆ）のうち空気流入口（１１ｉ）が形成
された面を流入側側壁面（１１ａ）とし、ケース上流部
（１１Ｆ）のうちコア面（１２ａ）と対向する面を対向
壁面（１１ｂ）とし、ケース上流部（１１Ｆ）のうち、
コア面（１２ａ）の他端側にて対向壁面（１１ｂ）およ
び流入側側壁面（１１ａ）に対して略垂直に拡がる面を
他端側側壁面（１１ｃ）とし、空気流れ変更部（１１
０）を、対向壁面（１１ｂ）、流入側側壁面（１１ａ）
および他端側側壁面（１１ｃ）からなるケース上流部
（１１Ｆ）の角部に形成したことを特徴とする。

【００２７】このように、空気流れ変更部（１１０）を
形成することは、上記風速分布の均一化を図る上で好ま
しい。

【００２８】また、請求項１６に記載の発明のように、
冷却用熱交換器（１２）は略鉛直に配置され、空気流入
口（１１ｉ）は、略水平の方向に空気を流入するように
形成され、拡大部分（１２ｃ）に向かって曲げられる空
気の曲がる向きは、下方から上方に向かう向きである場
合に、請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の車両
用空調装置を用いて好適である。

【００２９】また、請求項１７に記載の発明のように、
空調ケース（１１）を、車室内前方の計器盤のうち車両
左右方向の略中央部に配置し、空気流入口（１１ｉ）へ
空気を送風する送風機（２ｂ）を、空調ケース（１１）
側方の助手席側にオフセット配置した場合に、請求項１
ないし１６のいずれか１つに記載の車両用空調装置を用
いて好適である。

【００３０】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。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図に
基づいて説明する。

【００３２】（第１実施形態）図１〜図５は第１実施形
態であり、第１実施形態による車両用空調装置の室内ユ
ニット部は、大別して、空調ユニット１と、この空調ユ
ニット１に空気を送風する送風機ユニット２との２つの
部分に分かれている。図１は空調ユニット１および送風
機ユニット２を上方から見た上面図で、図２は空調ユニ
ット１の斜視図である。また、図３は図１のＡ−Ａ断面
図であり、図４は図１のＢ−Ｂ断面図である。

【００３３】そして、空調ユニット１は、車室内前方の
図示しない計器盤内側のうち、車両左右方向の略中央部
に配置されており、車室内前部のの計器盤内側の略中央
部にて、車両の前後方向、上下方向および幅（左右）方
向に対して、各図の矢印で示す搭載方向で配置されてい
る。

【００３４】これに対し、送風機ユニット２は車室内前
方の図示しない計器盤内側のうち、中央部から助手席側
へオフセットして配置されている。送風機ユニット２は
周知のごとく外気（車室外空気）と内気（車室内空気）
を切替導入する内外気切替箱２ａ、およびこの内外気切
替箱２ａを通して空気を吸入し送風する遠心式の送風機
２ｂを備えている。

【００３５】空調ユニット１は樹脂製の空調ケース１１
を有し、この空調ケース１１の内部には車室内へ向かっ
て空気が流れる空気通路が構成される。なお、本例で
は、車両幅方向の中央部の分割面Ｐにて左右に分割され
た左側ケース１１Ｌと右側ケース１１Ｒとを一体に締結
することにより空調ケース１１が構成されている。

【００３６】この空調ケース１１内に冷却用熱交換器を
なす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３
を両方とも一体的に内蔵している。空調ケース１１のう
ち最も車両前方側には、空調ケース１１のうち空気流れ
の最も上流に位置するケース上流部１１Ｆにより、空気
入口空間１４が形成されている。

【００３７】そして、図２に示すように、ケース上流部
１１Ｆのうち送風機ユニット２側の流入側側壁面１１ａ
には、蒸発器１２のコア面１２ａと略平行に空気が流入
される空気流入口１１ｉが形成されている。そして、図
１に示す接続ダクト３により、送風機ユニット２の遠心
式送風機２ｂのスクロールケーシング出口と空気流入口
１１ｉとが接続されており、これにより、空気入口空間
１４には空気流入口１１ｉから送風空気が流入する。こ
の空気流入口１１ｉの形状、寸法等は後に詳述する。

【００３８】なお、本実施形態の接続ダクトは、図９
（ａ）に示す接続ダクト３と同じ形状であり、断面積が
空気流れ方向に略同一である。なお、本発明は、空気流
入口１１ｉの縦寸法Ｈ１がコア面１２ａの縦寸法Ｈ２よ
り小さく設定されている空調装置に適用して効果を発揮
するものであり、図９（ｂ）に示す接続ダクト３のよう
に断面積が空気流れ上流から下流に向かうにつれて拡大
するような形状であっても前記設定であれば、本発明を
適用できる。

【００３９】そして、図３に示すように、空調ケース１
１内において空気入口空間１４直後の部位に蒸発器１２
が略垂直に配置されている。この蒸発器１２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ものである。そして、蒸発器
１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を
開けてヒータコア１３が配置されている。

【００４０】なお、蒸発器１２のタンク部１２ｂは上下
両端に配置されている。また、本実施形態におけるコア
面１２ａとは、２つのタンク部１２ｂの間にて積層配置
されたチューブおよびコルゲートフィンからなるコア部
の、空気流れ上流側の面のことをいう。

【００４１】ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した
冷風を再加熱するものであって、その内部に、図示しな
い車両エンジンから高温の温水（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。
ヒータコア１３の上方部にはヒータコア１３をバイパス
して冷風が通過する冷風バイパス通路１５が形成されて
いる。

【００４２】また、蒸発器１２とヒータコア１３との間
には平板状のエアミックスドア１６が回転軸１６ａを中
心にして回転可能に配置されている。このエアミックス
ドア１６は、ヒータコア１３の熱交換用コア部で加熱さ
れる温風と、冷風バイパス通路１５を通過する冷風との
風量割合を調整する。エアミックスドア１６はこの風量
割合の調整により車室内への吹出空気温度を調節する温
度調節手段を構成する。

【００４３】一方、空調ケース１１において、ヒータコ
ア１３の空気流れ下流側（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開けて上下方向に延び
る壁面１７が空調ケース１１に一体成形されている。こ
の壁面１７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。この温風通路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の下流側と合流し、冷風と温風の混
合を行う空気混合部１９を形成している。

【００４４】そして、空調ケース１１の上面部におい
て、空気混合部１９に隣接する部位に、空気混合部１９
から温度調節された空調空気が流入するデフロスタ開口
部２０が開口している。このデフロスタ開口部２０は平
板状のデフロスタドア２１により開閉される。このデフ
ロスタドア２１は回転軸２２を中心として回転可能にな
っており、デフロスタ開口部２０と連通口２３を切替開
閉する。この連通口２３は空気混合部１９からの空調空
気を後述のフェイス開口部２４ａ、２４ｂとフット用連
通口２５側へ流すための通路となる。

【００４５】空調ケース１１の上面部において、デフロ
スタ開口部２０よりも車両後方側（乗員寄り）の部位に
センタフェイス開口部２４ａとサイドフェイス開口部２
４ｂが設けられている。なお、中央寄りの２つのセンタ
フェイス開口部２４ａは図示しないセンタフェイスダク
トを介して、計器盤上方側の中央部に配置されるセンタ
フェイス吹出口（図示せず）に接続される。

【００４６】また、センタフェイス開口部２４ａの左右
外側に位置する２つのサイドフェイス開口部２４ｂは、
図示しないサイドフェイスダクトを介して、計器盤上方
側の左右両端部近傍に配置されるサイドフェイス吹出口
（図示せず）に接続される。この両フェイス吹出口から
車室内の乗員上半身側に向けて空調風が吹き出される。
また、デフロスタ開口部２０には図示しないデフロスタ
ダクトを介して計器盤上面のデフロスタ吹出口（図示せ
ず）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が吹き出される。

【００４７】上記した両フェイス開口部２４ａ、２４ｂ
とフット用連通口２５は、フットフェイス切替用ドア２
９により切替開閉される。このドア２９は回転軸２９ａ
を中心として回転可能な平板状ドアから構成される。

【００４８】次に、フット用連通口２５は、空調ケース
１１においてフェイス開口部２４ａ、２４ｂの下方側、
すなわち、空調ケース１１のうち壁面１７の上部に設け
られており、壁面１７の上部にて空調ケース１１の車両
幅方向の全域にわたって開口している。そして、この連
通口２５は、空調ケース１１の壁面１７の下方かつ左右
両側面に開口するフット吹出口３１ａ、３１ｂと連通し
ており、ヒータコア１３を通過した空調風が、フット用
連通口２５を通過してフット吹出口３１ａ、３１ｂから
乗員足元部に向けて吹き出されるようになっている。

【００４９】また、空調ケース１１内にてヒータコア１
３の熱交換用コア部の空気流れ上流側に仕切り部材３５
を配置し、この仕切り部材３５によりヒータコア１３の
熱交換用コア部の空気通路を上側の前席用通路３６と下
側の後席用通路３７とに仕切っている。

【００５０】ここで、仕切り部材３５はヒータコア１３
の空気流れ上流側にて、空調ケース１１内部空間の車両
幅方向の全長にわたって延びるように配置されている。
空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３
の上方部位および下方部位には、それぞれヒータコア１
３をバイパスして空気（冷風）が流れる前席用冷風バイ
パス通路１５、後席用冷風バイパス通路３８が形成され
ている。

【００５１】また、蒸発器１２とヒータコア１３との間
には平板状の前席用エアミックスドア１６および後席用
エアミックスドア３９がそれぞれ回転可能に配置されて
いる。前席用エアミックスドア１６は、ヒータコア１３
の熱交換用コア部の前席用通路３６で加熱される温風
と、前席用冷風バイパス通路１５を通ってヒータコア１
３をバイパスする冷風との風量割合を調整する。

【００５２】また、後席用エアミックスドア３９は、ヒ
ータコア１３の熱交換用コア部の後席用通路３７で加熱
される温風と、後席用冷風バイパス通路３８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整す
る。

【００５３】この両アミックスドア１６、３９はそれぞ
れ回転軸１６ａ、３９ａと一体に結合されており、この
回転軸１６ａ、３９ａを中心として独立に回転可能にな
っている。前席用エアミックスドア１６は上記風量割合
の調整により車室内前席側への吹出空気温度を独立に調
節する前席側温度調節手段を構成する。後席用エアミッ
クスドア３９は上記風量割合の調整により車室内後席側
への吹出空気温度を独立に調節する後席側温度調節手段
を構成する。

【００５４】ヒータコア１３の熱交換用コア部の後席用
通路３７で加熱された温風と、後席用冷風バイパス通路
３８を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風は後席
用空気混合部４０において混合して所望温度の空気とな
る。

【００５５】この後席用空気混合部４０の下流側（車両
後方側）には、後席用フェイス開口部４１および後席用
フット開口部４２が配置されている。本例では、空調ケ
ース１１の後方側下端部において車両幅方向の中央部に
後席用フェイス開口部４１を配置し、この後席用フェイ
ス開口部４１の左右両側に図２に示すように後席用フッ
ト開口部４２を配置している。

【００５６】そして、中央部の後席用フェイス開口部４
１と左右両側の後席用フット開口部４２内にはそれぞれ
後席フェイス用ドア４３と、後席フット用ドア４４が回
転軸４５により回転可能に配置されている。

【００５７】そして、これらの各ドア４３、４４の回転
により、後席用フェイス開口部４１のみを開放する後席
側フェイスモードと、後席用フット開口部４２のみを開
放する後席側フットモードと、後席用フェイス開口部４
１および後席用フット開口部４２を同時に開放する後席
側バイレベルモードと、この両開口部４１、４２を同時
に閉塞する後席側シャットモードとを選択できるように
なっている。

【００５８】後席用のフェイス開口部４１は図示しない
後席用フェイス接続ダクトを経て後席用フェイス吹出口
に接続され、この後席用フェイス吹出口から後席乗員の
上半身側へ空調風を吹出す。また、後席用のフット開口
部４２は図示しない後席用フット接続ダクトを経て後席
用フット吹出口に接続され、この後席用フット吹出口か
ら後席乗員の足元側へ空気を吹き出す。

【００５９】ヒータコア１３の空気下流側部位において
後席用通路３７に対向する下方側部位に切替ドア４６が
回転軸４６ａにより回転可能に配置されており、そし
て、切替ドア４６が図３の実線位置に操作されると、後
席用通路３７と前席用温風通路１８との連通を遮断す
る。

【００６０】これに反し、切替ドア４６が図３の２点鎖
線位置に操作されると、後席用通路３７と後席用空気混
合部４０との連通を遮断して後席用通路３７を前席用温
風通路１８に連通させる。

【００６１】なお、空調ケース１１の内部に構成される
空気通路は、最前部の空気入口空間１４から蒸発器１２
およびヒータコア１３を通過して、車両前方側から車両
後方側へ向かって流れ、その後に、車両後方側の上部に
位置する複数の吹出開口部２０、２４ａ、２４ｂ、２５
へ向かって流れるようになっている。

【００６２】次に、上記構成において第１実施形態の作
動を簡単に説明する。吹出モードとしてフェイスモード
が設定されていると、デフロスタドア２１によりデフロ
スタ開口部２０を閉じて連通口２３を全開する。また、
フットフェイス切替用ドア２９はフット開口部２５を閉
じてフェイス開口部２４ａ、２４ｂを全開する。

【００６３】このとき、エアミックスドア１６を図２の
実線位置に操作すると、冷風バイパス通路１５を全開す
る最大冷房状態が設定される。この状態において、送風
機ユニット２の送風機２ｂおよび冷凍サイクルが運転さ
れると、送風機ユニット２からの送風空気が空調ケース
１１の最前部の空気入口空間１４に流入した後、蒸発器
１２で冷却されて冷風となる。

【００６４】最大冷房状態ではこの冷風がそのまま、冷
風バイパス通路１５を通過して空気混合部１９および連
通口２３を経てフェイス開口部２４ａ、２４ｂへ向か
い、図示しないフェイス吹出口から乗員の上半身に向け
て冷風が吹き出す。

【００６５】車室内吹出空気温度の制御のために、エア
ミックスドア１６を図３の実線位置（最大冷房位置）か
ら２点鎖線位置（最大暖房位置）側へ操作すると、エア
ミックスドア１６の開度位置に従って、冷風バイパス通
路１５からの冷風と温風通路１８からの温風が空気混合
部１９にて混合され、所望温度に調節される。

【００６６】次に、吹出モードとしてフットモードが設
定された場合を説明すると、このときはデフロスタドア
２１を、デフロスタ開口部２０が少量開放され、連通口
２３はほぼ全開となる位置に操作する。そして、フット
フェイス切替用ドア２９はフット開口部２５を全開し、
フェイス開口部２４ａ、２４ｂを全閉する位置に操作す
る。

【００６７】従って、エアミックスドア１６により温度
制御された空調風（温風）の一部が空気混合部１９、デ
フロスタ開口部２０を通過して図示しないデフロスタ吹
出口から車両窓ガラスに向かって吹き出して、車両窓ガ
ラスの防曇効果を発揮する。これと同時に、空調風（温
風）の大部分は空気混合部１９、連通口２３、フット開
口部２５を通過してフットダクト３１内に流入する。そ
して、フットダクト３１の下端部に開口するフット吹出
口３１ａ、３１ｂから乗員足元部に向けて空調風を吹き
出して、乗員足元部を暖房する。

【００６８】なお、以上は、フェイスモードおよびフッ
トモード時の作動について説明したが、その他に、フェ
イス開口部２４ａ、２４ｂとフット開口部２５を同時に
開口するバイレベルモード、デフロスタ開口部２０とフ
ット開口部２５を同程度開口するフットデフロスタモー
ド、デフロスタ開口部２５を全開し、連通口２８を閉塞
するデフロスタモード、さらには、上述の後席側フェイ
スモード、後席側フットモード、後席側バイレベルモー
ド、および後席側シャットモード等を選択できる。

【００６９】次に、本発明の要部である、空調ケース１
１のうち空気流れの最も上流に位置するケース上流部１
１Ｆの形状、および空気流入口１１ｉの形状、寸法等を
説明する。

【００７０】図４に示すように、空気流入口１１ｉは、
コア面１２ａの下端から上端側に向かって延びる形状で
あり、空気流入口１１ｉの長手方向における下端から上
端までの縦寸法Ｈ１は、コア面１２ａの下端から上端ま
での縦寸法Ｈ２より小さく設定されている。そして、図
５は、ケース上流部１１Ｆおよび空気流れ変更部１１０
等を模式的に示す斜視図であり、矢印Ａに示すように空
気流入口１１ｉから流入した空気が、階段形状の対向壁
面１１ｂのうちコア面１２ａに対して垂直に拡がる垂直
壁面１１ｄに衝突する。

【００７１】そして、矢印Ｂに示すように、矢印Ａに示
す空気の一部がコア面１２ａのうち空気流入口１１ｉの
縦寸法Ｈ１を超える拡大部分１２ｃ（図４の斜線部分）
に向かって上方へ巻上がり、コア面１２ａの縦方向全体
に拡がる。そして、上方へ巻上がった空気の一部は、空
調ケース１１のうち上側の壁面１１ｃに衝突して、コア
面１２ａと略平行に空気流入口１１ｉ側に旋回する。

【００７２】ここで、ケース上流部１１Ｆの内壁には、
空気入口空間１４に向けて突出し、かつ、コア面１２ａ
との間に所定の隙間１４ａを有する空気流れ変更部１１
０が備えられている。

【００７３】そして、上記拡大部分１２ｃに向かって曲
げられた空気Ｂのうちコア面１２ａと略平行に旋回しよ
うとする空気が、空気流れ変更部１１０に衝突して隙間
１４ａを通じてコア面１２ａに向かって流れるように、
空気流れ変更部１１０は配置されている。

【００７４】具体的には、本実施形態の空気流れ変更部
１１０は立方体形状に形成されている。そして、ケース
上流部１１Ｆのうち、コア面１２ａと対向する面を対向
壁面１１ｂとし、コア面１２ａの上端側にて対向壁面１
１ｂおよび上記流入側側壁面１１ａに対して略垂直に拡
がる面を上端側壁面１１ｃとし、これらの流入側側壁面
１１ａ、対向壁面１１ｂおよび上端側壁面１１ｃからな
るケース上流部１１Ｆの角部に、空気流れ変更部１１０
を形成している。

【００７５】また、本実施形態の対向壁面１１ｂは、図
１０に示すように、コア面１２ａへの突出量が空気流れ
上流から下流に向かって階段状に大きくなる形状に形成
されており、これにより、上記公報に記載の空調装置と
同様に、コア面１２ａを通過する空気の風速分布のうち
矢印Ａの方向の分布を均一化させるようにしている。

【００７６】なお、空気流れ変更部１１０の寸法に関
し、上端側壁面１１ｃから下方への突出寸法をＨ３と
し、対向壁面１１ｂからコア面１１ａへの突出寸法をＬ
３とし、流入側側壁面１１ａから垂直壁面１１ｄへの突
出寸法をＷ３とする。また、コア面１１ａの幅寸法をＷ
２、空気流入口１１ｉの幅寸法をＬ１とする。そして、
空気流入口１１ｉの縦寸法Ｈ１とコア面１２ａの縦寸法
Ｈ２との差をＨ４とする。

【００７７】そして、空気流れ変更部１１０の好ましい
寸法は次に示すとおりである。０．０５×Ｗ２≦Ｗ３≦
０．４５×Ｗ２、または、０．２５×Ｌ１≦Ｌ３≦０．
８０×Ｌ１、または、０．２５×Ｈ４≦Ｈ３≦Ｈ４、ま
たは、０．１０×Ｈ１≦Ｈ３≦０．４５×Ｈ１。

【００７８】また、この空気流れ変更部１１０は、図３
および図４に示すようにケース上流部１１Ｆの外壁を陥
没させて形成されており、この陥没部１１０ａに、ヒー
タコア１３に接続された温水配管１３ａを保持するブラ
ケット５０を配置して、空調ユニット１の小型化を図っ
ている。なお、この陥没部１１０ａに、空調ユニット１
と送風機ユニット２とを連結する連結部材を配置するよ
うにしてもよく、本実施形態では、ブラケット５０がこ
の連結部材を兼ねるようになっている。

【００７９】なお、温水配管１３ａに替えてエバポレー
タ１２の冷媒配管をブラケット５０に保持させるように
してもよい。

【００８０】以上により本実施形態によれば、コア面１
２ａの拡大部分１２ｃに向かって曲げられた空気Ｂのう
ちコア面１２ａと略平行に旋回しようとする空気が、空
気流れ変更部１１０に衝突して所定の隙間１４ａを通じ
てコア面１２ａに向かって流れることとなり、旋回した
空気のうちさらにコア面１２ａに対して平行に循環しよ
うとする空気Ｃを、空気流れ変更部１１０により矢印Ｄ
に示すように強制的にコア面１２ａに向かわせることが
できる。

【００８１】よって、コア面１２ａのうち、旋回した空
気の空気流れ下流部（図６の符号Ｅ）近傍における風速
を高めることができ、ひいては、コア面１２ａを通過す
る空気の風速分布の均一化を図ることができる。

【００８２】この風速分布の改善の度合は、本発明者ら
の実験により図６に示すように改善されたことが確認さ
れている。すなわち、図６（ａ）は、本実施形態から空
気流れ変更部１１０を取り除いた状態の空調装置による
風速分布を示し、図６（ｂ）は本実施形態の空調装置に
よる風速分布を示す図である。

【００８３】図６中の数値は、空気流入口１１ｉからの
風量が５７１ｍ³／ｈの場合における風速ｍ／ｓを示し
ており、この数値に示されるように、本実施形態によれ
ば、コア面１２ａのうち、旋回した空気の空気流れ下流
部Ｅの近傍における風速が高められ、ひいてはコア面１
２ａ全体の風速分布の均一化が図られていることが確認
できる。

【００８４】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
空気流れ変更部１１０を単純な立方体形状に形成してい
るが、本実施形態では、図７に示すように、空気流れ変
更部１１０を、上下方向の突出量Ｈ３が空気流れ上流か
ら下流に向かって階段状に大きくなる形状に形成してい
る。

【００８５】（第３実施形態）上記第１実施形態では、
空気流れ変更部１１０を単純な立方体形状に形成してい
るが、本実施形態では、図８に示すように、空気流れ変
更部１１０を、上下方向の突出量Ｈ３が空気流れ上流か
ら下流に向かって連続的に大きくなるテーパ形状に形成
している。

【００８６】（他の実施形態）上記第１〜第３実施形態
では、エバポレータ１２が水平に配置された空調装置に
本発明を適用させているが、エバポレータ１２が鉛直に
配置された空調装置にも本発明を用いて好適である。

【００８７】また、上記第１実施形態では対向壁面１１
ｂを階段形状に形成しているが、このように階段形状に
形成されていない場合においても本発明を用いて好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る空調ユニットおよ
び送風機ユニットを上方から見た上面図である。

【図２】図１に示す空調ユニットの斜視図である。

【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】第１実施形態に係るケース上流部および空気流
れ変更部等を模式的に示す斜視図である。

【図６】（ａ）は、第１実施形態の空調装置から空気流
れ変更部を取り除いた状態の空調装置によるエバポレー
タの風速分布を示す図であり、（ｂ）は本実施形態の空
調装置によるエバポレータの風速分布を示す図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る図１のＢ−Ｂ断面
図である。

【図８】本発明の第３実施形態に係る図１のＢ−Ｂ断面
図である。

【図９】従来の空調装置を示す正面図である。

【図１０】図９（ａ）の空調装置による空気流れを模式
的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１１…空調ケース、１１Ｆ…ケース上流部、１１ｉ…空
気流入口、１２…エバポレータ（冷却用熱交換器）、１
２ａ…コア面、１４…空気入口空間（空気通路）、１４
ａ…所定の隙間、１１０…空気流れ変更部、Ｈ１…空気
流入口の縦寸法、Ｈ２…コア面の縦寸法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼浦 信也 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3L011 BP00

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気通路（１４）を形成する空調ケース
   （１１）と、 前記空気通路（１４）に配置されて空気を冷却する冷却
   用熱交換器（１２）とを備え、 前記空調ケース（１１）のうち前記冷却用熱交換器（１
   ２）の空気流れ上流側に位置するケース上流部（１１
   Ｆ）には、前記冷却用熱交換器（１２）のコア面（１２
   ａ）と略平行に空気が流入される空気流入口（１１ｉ）
   が形成されており、 前記空気流入口（１１ｉ）の寸法のうち前記コア面（１
   ２ａ）と略平行方向における縦寸法（Ｈ１）は、前記コ
   ア面（１２ａ）の縦寸法（Ｈ２）より小さく設定されて
   おり、 前記空気流入口（１１ｉ）から流入した空気の一部が、
   前記コア面（１２ａ）のうち前記空気流入口（１１ｉ）
   の縦寸法（Ｈ１）を超える拡大部分（１２ｃ）に向かっ
   て曲げられて、前記コア面（１２ａ）の縦方向全体に拡
   がるようになっている車両用空調装置において、 前記ケース上流部（１１Ｆ）のうち前記コア面（１２
   ａ）の拡大部分（１２ｃ）と対向する部分に、前記空気
   通路（１４）に向けて突出し、かつ、前記拡大部分（１
   ２ｃ）との間に所定の隙間（１４ａ）を有する空気流れ
   変更部（１１０）を備え、 前記拡大部分（１２ｃ）に向かって曲げられた空気のう
   ち前記コア面（１２ａ）と略平行に旋回しようとする空
   気が、前記空気流れ変更部（１１０）に衝突して前記所
   定の隙間（１４ａ）を通じて前記コア面（１２ａ）に向
   かって流れるように、前記空気流れ変更部（１１０）を
   配置したことを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記空気流れ変更部（１１０）は、直方
   体形状に形成されてい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. 【請求項３】 前記空気流れ変更部（１１０）は、前記
   縦方向の突出量が空気流れ上流から下流に向かって連続
   的に大きくなるテーパ形状に形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 【請求項４】 前記空気流れ変更部（１１０）は、前記
   縦方向の突出量が空気流れ上流から下流に向かって階段
   状に大きくなる形状に形成されてい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. 【請求項５】 前記空気流入口（１１ｉ）の縦寸法（Ｈ
   １）と前記コア面（１２ａ）の縦寸法（Ｈ２）との差を
   Ｈ４とすると、 前記空気流れ変更部（１１０）の寸法のうち前記縦方向
   における最大長さ（Ｈ３）は、０．２５×Ｈ４≦Ｈ３≦
   Ｈ４となるように設定されていることを特徴とする請求
   項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 【請求項６】 空気流入口１１ｉの寸法のうち前記コア
   面（１２ａ）に対して略垂直な方向における寸法をＬ１
   とすると、 前記空気流れ変更部（１１０）の寸法のうち前記コア面
   （１２ａ）に対して略垂直な方向における最大長さ（Ｌ
   ３）は、０．２５×Ｌ１≦Ｌ３≦０．８０×Ｌ１となる
   ように設定されていることを特徴とする請求項１ないし
   ５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 【請求項７】 前記コア面１２ａの寸法のうち前記空気
   流入口（１１ｉ）の略垂直方向における寸法をＷ２とす
   ると、 前記空気流れ変更部（１１０）の寸法のうち前記空気流
   入口（１１ｉ）に対して略垂直な方向における最大長さ
   （Ｗ３）は、０．０５×Ｗ２≦Ｗ３≦０．４５×Ｗ２と
   なるように設定されていることを特徴とする請求項１な
   いし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 【請求項８】 前記空気流れ変更部（１１０）は、前記
   ケース上流部（１１Ｆ）の外壁を陥没させて形成されて
   いることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つ
   に記載の車両用空調装置。
9. 【請求項９】 前記外壁の陥没部分に、前記空気流入口
   （１１ｉ）に空気を送風する送風機（２ｂ）と前記空調
   ケース（１１）とを連結する連結部材（５０）を配置し
   たことを特徴とする請求項８に記載の車両用空調装置。
10. 【請求項１０】 前記外壁の陥没部分に、熱交換媒体を
    流通させる配管（１３ａ）を保持するブラケット（５
    ０）を配置したことを特徴とする請求項８に記載の車両
    用空調装置。
11. 【請求項１１】 前記ケース上流部（１１Ｆ）のうち前
    記空気流入口（１１ｉ）が形成された流入側側壁面（１
    １ａ）は、前記空気流入口（１１ｉ）における空気流れ
    方向に対して略垂直に拡がる形状であることを特徴とす
    る請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の車両用空
    調装置。
12. 【請求項１２】 前記ケース上流部（１１Ｆ）のうち前
    記コア面（１２ａ）と対向する対向壁面（１１ｂ）は、
    前記コア面（１２ａ）への突出量が空気流れ上流から下
    流に向かって階段状に大きくなる形状に形成されている
    ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに
    記載の車両用空調装置。
13. 【請求項１３】 前記ケース上流部（１１Ｆ）のうち前
    記空気流入口（１１ｉ）が形成された面を流入側側壁面
    （１１ａ）とし、 前記ケース上流部（１１Ｆ）のうち前記コア面（１２
    ａ）と対向する面を対向壁面（１１ｂ）とし、 前記ケース上流部（１１Ｆ）のうち、前記コア面（１２
    ａ）の他端側にて前記対向壁面（１１ｂ）および前記流
    入側側壁面（１１ａ）に対して略垂直に拡がる面を他端
    側側壁面（１１ｃ）とし、 前記空気流れ変更部（１１０）を、前記対向壁面（１１
    ｂ）、前記流入側側壁面（１１ａ）および前記他端側側
    壁面（１１ｃ）からなる前記ケース上流部（１１Ｆ）の
    角部に形成したことを特徴とする請求項１ないし１０の
    いずれか１つに記載の車両用空調装置。
14. 【請求項１４】 前記流入側側壁面（１１ａ）は、前記
    空気流入口（１１ｉ）における空気流れ方向に対して略
    垂直に拡がる形状であ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. 【請求項１５】 前記対向壁面（１１ｂ）は、前記コア
    面（１２ａ）への突出量が空気流れ上流から下流に向か
    って階段状に大きくなる形状に形成されていることを特
    徴とする請求項１３または１４に記載の車両用空調装
    置。
16. 【請求項１６】 前記冷却用熱交換器（１２）は略鉛直
    に配置され、 前記空気流入口（１１ｉ）は、略水平の方向に空気を流
    入するように形成され、 前記拡大部分（１２ｃ）に向かって曲げられる空気の曲
    がる向きは、下方から上方に向かう向きであることを特
    徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の車
    両用空調装置。
17. 【請求項１７】 前記空調ケース（１１）を、車室内前
    方の計器盤のうち車両左右方向の略中央部に配置し、 前記空気流入口（１１ｉ）へ空気を送風する送風機（２
    ｂ）を、前記空調ケース（１１）側方の助手席側にオフ
    セット配置したことを特徴とする請求項１ないし１６の
    いずれか１つに記載の車両用空調装置。