JP2004042802A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置に関し、フェイス、フット用空気通路の切換に一体形のドアを設け、かつ、エアミックス特性も変化させて多段バイレベルモードでの上下温度差を一定にする。
【解決手段】空気取入口２からの空気は冷却用熱交換器３で冷却され、冷風通路８、加熱用熱交換器４へ流れる。エアミックスドア５は回転軸５ａを中心として回動し、冷風通路８からの冷風と、温風通路９からの温風を適正な割合に調整し、エアミックスチャンバ部１２で混合する。デフロスタ用吹出切換ドア６、フェイス用吹出切換ドア７ｂ、フット用吹出切換ドア７ｃを回動させ、エアミックスドア５で調温された空調風を、それぞれデフロスタ、フェイス、フット、モードで吹出す。エアミックスドア５にドア側リブ２０を設け、フェイス、フット用空気通路１４，１０の切換を７ｂ，７ｃからなるバタフライ形の一体ドアとし、ドア側リブの高さ、位置を変えることにより、エアミックス特性を調整可能とし、フェイス、フット吹出の上下温度を一定に保つことを可能とする。
【選択図】　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関し、バイレベルモード時における冷風と温風とのエアミックス特性を適正にしてフェイス、フット吹出の上下温度差が変化せずに一定とし快適性を向上できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置としては、例えば、特開平１０−２３６１３４に示されるような構造のものがあるが、次にその概要を説明する。図９は車両用空調装置を側面から見た全体構成図である。図において、車両用空調装置は、図示してない内外気送風ユニットとエアコンユニット５２から構成されている。エアコンユニット５２は、車両幅方向の中央部に配置されており、上記内外気送風ユニットと車両幅方向に並ぶように配置されている。
【０００３】
空調ケースには、内外気送風ユニットからの送風空気を取り入れるための空気取入口５５が形成され、空気取入口５５から取り入れられた空気を冷却するエバポレータ５３（冷却用熱交換器）と、通過する空気を加熱するヒータコア５４（加熱用熱交換器）とが車両前後方向に並ぶように配置されている。空調ケース内には、エバポレータ５３にて冷却された冷風がヒータコア５４をバイパスする冷風通路５６が形成されると共に、ヒータコア５４の下流側には温風通路５７が形成されている。これら冷風通路５６および温風通路５７との下流側には、冷風と温風とを混合する混合空間であるエアミックスチャンバ部１００が設けられている。
【０００４】
温風通路５７は、図に示すように上方に向かって延び、湾曲して形成されている。これにより、冷風通路５６を流れる冷風と、温風通路５７を流れる温風とが直交するようにぶつかって混合する。エバポレータ５３の下流側で、ヒータコア５４の上流側に配置され、温風調整用ドアであるエアミックスドア５８が配置されている。そして、このエアミックスドア５８は、上記エアミックスチャンバ部１００にて混合される温風と冷風との割合を調整し、空調風の温度を所望の温度に調節する。エアミックスドア５８は、板状に形成されており、一端部に回転軸５８ａが設けられている。この回転軸５８ａは空調ケースに回転自在に支持されている。これによりエアミックスドア５８は、図中Ａで示す範囲を回動可能となっている。また、回転軸５８ａに連結された駆動手段としてサーボモータ（図示しない）にて駆動されるようになっている。
【０００５】
冷風通路５６およびエアミックスドア５８の下流側には、エアミックスドア５８の一端面と当接するシール面５９ａを有するシール壁５９が形成されている。このシール壁５９は、空調ケースの内面から突出するように一体形成されている。また、このシール壁５９は組付けられた状態では、四角形の額縁状に形成されている。これにより、シール壁５９に囲まれるようにして冷風通路５６の出口部をなす吹出開口部７０が形成される。また、シール壁５９は、エアミックスドア５８が図中Ａで示す回動範囲のうち一端側に位置する図中ａで示す回動位置に形成され、エバポレータ５３を通過した空気が全てヒータコア５４を通過する最大暖房状態において、冷風通路５６から冷風が漏れださないようにするためのものである。
【０００６】
エアミックスドア５８が、図中Ａで示す回動範囲のうち一端側に位置する図中ｂで示す回動位置には、シール壁６０が空調ケースに一体形成されている。シール壁６０は、エバポレータ５３を通過した空気が全てヒータコア５４をバイパスする最大冷房状態時において、冷風通路５６の冷風がヒータコア５４へ漏れださないようにエアミックスドア５８の一端面と当接して温風通路５７の入口部を確実に遮断するためのものである。また、シール壁６０もシール壁５９と同様な形状をしている。
【０００７】
シール面５９ａの反対側の位置には、温風通路５７からの温風を後述のデフロスタ用空気通路６３に送風するデフロスタ用温風案内通路６１が形成され、シール壁５９に沿って、車両後方から車両前方に延びるような流路で、冷風通路５７を流れた冷風の流れ方向と直交する方向に延びるように流路が形成されている。デフロスタ用案内通路６１は、２つ設けられており、エアミックスドア５８の回転軸５８ａの軸心方向（車両幅方向）の両端部に、それぞれ設けられている。又、シール壁５９と平行でデフロスタ用空気通路６３に向かって延びるように温風ガイド部６２が設けられている。
【０００８】
冷風通路５６および温風通路５７の下流側には、車室内に設置された各吹出口に対応して連通する空気通路６３〜６５が形成されている。具体的には、図示しない車両のフロントガラスの内面に向かって空調風を送風するためのデフロスタ用空気通路６３と、前席乗員の上半身に向かって空調風を送風するためのフェイス用空気通路６４と、前席および後席の乗員の足元に向かって空調風を送風するためのフット用空気通路６５とが形成されている。又、前席乗員の足元に空調風を送風するための前席用フット吹出部６６が形成されており、フット用空気通路６５には、前席用フット吹出部６６の下流側に、後席乗員の足元に空調風を送風するための後席用フット吹出部６７が形成されている。
【０００９】
これら空気通路６３〜６５の開閉は、吹出切換ドア６８，６９にて取り換えられる。また、これら吹出切換ドア６８，６９によって以下の５つの吹出モードが切換可能となっている。即ち、（１）エアミックスドア５８にて温調された空調風は、フェイス用空気通路６４のみを流れるようになるフェイスモード、（２）フェイス用空気通路６４には冷風を、フット用空気通路６５には温風を送風する吹出モードであるバイレベルモード、（３）エアミックスドア５８にて温調された空調風のうち、大部分（約９割）がフット用空気通路６５に送風され、残りの空調風がデフロスタ用空気通路６３に送風されるフットモード、（４）エアミックスドア５８にて温調された空調風は、デフロスタ用空気通路６３とフット用空気通路６５との双方に送風されるフットデフモード、及び（５）エアミックスドア５８にて温調された空調風は、デフロスタ用空気通路６３だけに送風されるデフロスタモードがある。
【００１０】
図１０は従来の車両用空調装置の他の例を示す断面図であり、特開平１１−３４８５３３に開示されているものである。次に、この概要について説明する。図において、エアコンユニット８３のユニットケース８７内には上流側から下流側へ順に、エバポレータ（冷却用熱交換器）８８、エアミックスドア８９及びヒータコア（加熱用熱交換器）９０が配置されている。エアコンユニット８３のユニットケース８７のケース上部８７ａには、デフロスタ吹出用開口９２及びベント吹出用開口９３が設けられている。ユニットケース８７のケース下部にはフット吹出用ダクト接続口９５が設けられている。ユニットケース８７内のベント吹出用開口９３の近傍にはフット吹出用開口９４が設けられている。フット吹出用開口９４とフット吹出用ダクト接続口９５との間には案内路１３０が形成されている。
【００１１】
各吹出用開口９２，９３，９４はそれぞれデフロスタドア９６、ベントドア９７、フットドア９８によって開閉される。デフロスタ吹出用開口９２には図示しないフロントガラスに空気を導くデフロスタ吹出用ダクトが、ベント吹出用開口９３には乗員の顔に空気を導く図示しないベント吹出用ダクトが、フット吹出用ダクト接続口９５には乗員の足に空気を導く図示しないフット吹出用ダクトが、それぞれ接続される。
【００１２】
上記の構成でエバポレータ８８の上部を通過した空気はエアミックスドア８９側へ真っ直ぐ進み、エバポレータ８８下部を通過した空気は固定ガイド９９に案内されてエアミックスドア８９側へ進む。エバポレータ８８を通過した空気の通路が冷風通路１２０であり、冷風通路１２０の下流の近くにはデフロスタ吹出用開口９２が位置する。ヒータコア９０を通過した空気は固定ガイド１２３に案内されてエアミックスチャンバ１２１へ進む。ヒータコア９０を通過した空気の通路が温風通路１２２であり、温風通路１２２の下流の近くにはベント吹出用開口９３及びフット吹出用開口９４が位置する。
【００１３】
エアコンユニット８３のユニットケース８７のケース両側面部には、ヒータコア９０の下流の空気をデフ吹出用開口９２の近くに導く温風バイパス通路としての２つの温風バイパスダクト（温風バイパス通路用構造体）１２４，１２５が外付けされている。温風バイパスダクト１２４，１２５の一方の開口はユニットケース８７の両側面であってヒータコア９０の下流に形成された流入口１２６ａに、温風バイパスダクト１２４，１２５の他方の開口はユニットケース８７の両側面であってデフ吹出用開口９２の近くに形成された流出口１２６ｂに、それぞれ接続されている。２つの流出口１２６ｂの間には筒状の連絡ダクト１２７が架け渡されている。この連絡ダクト１２７には、連絡ダクト１２７に沿ってデフ吹出用開口９２へ連絡ダクト１２７内の空気を送り出す吹出口１２８が形成されている。
【００１４】
図示しないモード切り換えスイッチが、例えばデフ・フットモードに切り換えられると、エアミックスドア８９は実線で示す位置と２点鎖線で示す位置との間の所定位置に移動する。このときベント吹出用開口９３を開閉するベントドア９７は閉じ、フット吹出用開口９４を開閉するフットドア９８とデフ吹出用開口９２を開閉するデフロスタドア９６とが開く。送風機の作動により内気導入口又は外気導入口からユニットケース内に空気が導入され、導入された空気は図示しない吸入口からユニットケース８７内に導入される。ユニットケース８７内に導入された空気はエバポレータ８８を通過する際に冷却される。エバポレータ８８を通過した空気の一部は冷風通路１２０へ進み、残りはヒータコア９０へ進み、ヒータコア９０を通過する際に加熱される。
【００１５】
冷風通路１２０を通過した冷風と温風通路１２２を通過した温風とはエアミックスチャンバ１２１でミックスされるが、デフ吹出用開口９２は冷風通路１２０の下流に近く、フット吹出用開口９４は温風通路１２２の下流に近いので、デフ吹出用開口９２に届く空気の温度はフット吹出用開口９４に届く空気の温度よりも低い。しかし、ユニットケース８７の両側面に外付けされた２つの温風バイパスダクト１２４，１２５を通じて温風通路１２２の上流の温かい空気がデフ吹出用開口９２の近くに導かれ、更にこの温風がデフ吹出用開口９２の近くに設けられた２つの流出口１２６ｂ（温風バイパスダクト１２４，１２５の出口）間に架け渡された連絡ダクト１２７に導入され、この連絡ダクト１２７に沿って形成された吹出口１２８からデフ吹出用開口９２の全体へ向けて送り出されるので、デフ吹出用開口９２から吹き出される空気の温度は高く、しかも吹き出される空気の温度分布は均一である。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の図９に示す車両用空調装置においては、フェイス用空気通路６４とフット用空気通路６５を切換える片持形のドアを用い、これを回転させて切換えている。従って、この操作力は回動範囲が広いために比較的大きくなり、又、バイレベルモードの時には特性が一定とならず、フェイス吹出とフット吹出の温度差が変動し、調整がむずかしい。又、図１０に示す車両用空調装置では、デフロスタドア９６、ベントドア９７、フットドア９８と３枚のドアを制御して切換えを行っており、ドア枚数が多く、３枚のドアのリンクが複雑となり、その分コスト高となってしまう。
【００１７】
そこで本発明では、フェイス用空気通路とフット用空気通路とをバタフライ形の一体のドアで開閉し、かつバイレベルモードの制御も可能とする構成とし、更に、エアミックスドアにも改良を加えて冷風と温風との混合を適正とすることにより、バイレベルモードにおいてフェイス吹出とフット吹出の上下温度差を変化させず、かつ、この温度差を調整できる構造の車両用空調装置を提供することを課題としたものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【００１９】
（１）空気取入口からの空気を冷却する冷却用熱交換器と、同冷却用熱交換器の下流側に配置され通過する空気を加熱する加熱用熱交換器と、同加熱用熱交換器からの温風が流れる温風通路と、前記加熱用熱交換器をバイパスし前記冷却用熱交換器からの冷風が流れる冷風通路と、同冷風通路と前記温風通路との合流部に設けられ回転軸を中心として回動することにより冷風と温風との混合割合を調節して空調風の温度を調整するエアミックスドアと、同エアミックスドアからの空調風をデフロスタ用空気通路へ風量を調整して導くデフロスタ用吹出切換ドアと、前記エアミックスドアからの空調風をフェイス用空気通路へ風量を調整して導くフェイス用吹出切換ドアと、前記エアミックスドアからの空調風をフット用空気通路へ導くフット用吹出切換ドアとを備えた車両用空調装置において、前記エアミックスドアは、回転軸を中心としたバタフライ形であり、一方のドアは前記加熱用熱交換器の前部開口部を、他方のドアは前記温風通路の出口開口部をそれぞれ開閉及び開度調整する構成とし、更に前記フェイス用吹出切換ドアと前記フット用吹出切換ドアとは同一の回転軸に結合されたバタフライ形の吹出切換ドアを構成することを特徴とする車両用空調装置。
【００２０】
（２）前記一方のドアの冷風通路側の面には前記回転軸と平行でドア中央部に所定の長さで伸びると共に、前記ドアに対してほぼ垂直に立設するドア側リブを設けてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【００２１】
（３）前記ドア側リブの高さは５〜３０ｍｍの範囲に設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【００２２】
本発明の（１）においては、バタフライ型の１個のエアミックスドアによって温風と冷風の割合を変えることができると共にフェイス用、フット用空気通路の切換えは、バタフライ形の１個のドアで開閉されるので、その回動範囲は小さく、それぞれフェイス用、フット用の領域のみで回動し、エアミックス領域には影響を与えず、又、その操作力も小さくて良く、エアミックス特性が変化しない。このような構成の一体形の切換ドアを操作して多段のバイレベルモードに設定しても、フットモード吹出温度とフェイス吹出温度の上下温度差が変化せず安定したバイレベルモードでの吹出温度が得られる。
【００２３】
本発明の（２）においては、エアミックスドアにはドア側リブが設けてあり、同一の車両用空調装置において、リブの高さや回転軸側へ、又は先端側へ、その位置を調整することにより冷風と温風とが混合するエアミックス特性を調整することができる。これはエアミックスドアの一方のドア側から冷風が、他方のドアからは温風が、それぞれエアミックス領域に流入して混合するが、ドア側リブが一方のドアの冷風通路側へ設けられているので、このドア側リブの高さや位置を調整することによりエアミックス領域での混合の割合を変化させることができるものである。更に、エアミックスドアのドア側リブの高さ、位置を変えることにより同一の車両用空調装置において多段バイレベルモードのフット、フェイス吹出の上下温度特性を好みの温度差に変更することができるので、バイレベルモードでの快適性を向上することができる。
【００２４】
本発明の（３）ではドア側リブの高さを５〜３０ｍｍの範囲で設定し、同一の車両用空調装置でのエアミックス特性を調整できるので、上記（２）の発明のバイレベルモードでの快適性が確実に得られるものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基いて具体的に説明する。図１は本発明の実施の第１形態に係る車両用空調装置の全体を示す構成図であり、車両の側面から見た図である。図において、１は車両用空調装置の全体を示している。２は空気取入口であり、図示省略の送風機から内気又は外気が導入される。３は冷却用熱交換器で空気を冷却するものである（以下エバポレータと呼ぶ）。４は加熱用熱交換器であり、エンジン冷却水を熱源として空気を加熱するものである（以下、ヒータコアと呼ぶ）。５はエアミックスドアであり、回転軸５ａを中心として回動可能なドアであり、温調用ドア５ｂと再熱防止用ドア５ｃとが回転軸５ａで回転するバタフライ形のドアである。
【００２６】
６はデフロスタ用吹出切換ドアであり、回転軸６ａを中心として回転可能なドアでデフロスタ用の開口部を開閉するものである。７はフェイス用ドアであり、回転軸７ａを中心として回動可能なバタフライ形のドアであって、フェイス用吹出切換ドア７ｂとフット用吹出切換ドア７ｃとで構成されている。
【００２７】
８は冷風通路であり、エバポレータ３からの冷風が通る通路、９は温風通路であり、ヒータコア４からの温風が通る通路である。１０はフット用空気通路であり、車両内の運転席の足もとに空調用の空気を導くための通路である。１２はエアミックスチャンバ部であり、エアミックスドア５が開いて開口部から流入する冷風通路８からの冷風と、ヒータコア４により加熱され温風通路９から流入する温風とを混合する空間である。１３はデフロスタ用空気通路であり、車両のフロントガラス近傍に空気を吹出すための開口部へ空気を送るための通路である。１４はフェイス用空気通路であり、車両の前席乗員の上半身に向って空調風を吹出すための開口部へ空気を送るための通路である。１５はフェイス・フット連通口であり、エアミックスチャンバ部１２からの冷風と温風の混合気をフェイス用空気通路１４とフット用空気通路１０へ導く通路である。１６は空調ケース全体を示し、プラスチック等で一体成形されるケースである。
【００２８】
上記構成の車両用空調装置において、本発明の特徴部分は図中黒ぬりで示した部分であり、後述するようにエアミックスドア５に設けたドア側リブ２０とバタフライ形のフェイス用ドア７とを組合せた構成にあり、以下にその特徴について詳しく説明する。
【００２９】
まず、本発明の全体の構成におけるエアミックスドア５の動きを図２で、デフロスタ用吹出切換ドア６とフェイス用吹出切換ドア７の作動による各運転モードについて図３で、それぞれ説明する。なお、図２では説明の都合上、本発明の特徴部分であるドア側リブ２０は図示省略している。
【００３０】
図２において、（ａ）はエアミックスドア５の温調用ドア５ｂ開度が０％であり、ヒータコア４側を可能な限りに塞いだ状態であり、冷房が最大の状態を示している。（ｂ）は温調用ドア５ｂの開度が５０％、（ｃ）では７０％であり、除々に冷風に対して温風の混合割合が増加する。（ｄ）では１００％の開度となり冷風通路８の出口が可能な限りに塞がれて温風のみがエアミックスチャンバ部１２に流入する状態であり、この状態では暖房が最大の状態を示している。このようにエアミックスドア５の開度を調整することにより、冷房から暖房の切換え、その強弱の程度を調整することができる。なお、ここでいう０％はヒータコア４側を完全に塞ぐことを意味するものではない。つまり、空調装置の使用による材料の温度変化による伸縮や、車両搭載時の振動などに対応するために、必要最小限の隙間が設けられているので、厳密には０％とは成り得ない。しかし、便宜上、可能な限りに塞いだ状態を０％と称呼することが慣用されているので、この明細書においてもその表現を用いる。また、前記隙間にスポンジやゴム等の柔軟部材を介在させておくことにより、開度を０％に近づける設計も可能である。また、開度１００％の場合についても、動揺の考え方を適用できる。
【００３１】
図３において、（ａ）はフェイスモードであり、デフロスタ用吹出切換ドア６はデフロスタ用空気通路１３を全閉とし、フット用吹出切換ドア７ｃでフット用空気通路１０入口部を閉じ、フェイス用吹出切換ドア７ａはフェイス用空気通路１４を全開とする。このようなフェイスモードでは、エアミックスドア５で温調された空調風はフェイス用空気通路１４のみに流すことができる。
【００３２】
（ｂ）はバイレベルモードであり、デフロスタ用吹出切換ドア６はデフロスタ用空気通路１３を全閉とした状態のままとし、フェイス用吹出切換ドア７ｂは途中の開度を保つようにする。このようなバイレベルモードでは、乗員の足元には温風を吹出すと共に、乗員の上半身には冷風を吹出すモードである。このモードでは、フェイス用空気通路１４を流れる空調風とフット用空気通路１０へ流れる空調風とには温度差があり、フェイス用空気通路１４には冷風を、フット用空気通路１０には温風を吹出すことができる。
【００３３】
（ｃ）はフットモードであり、デフロスタ用吹出切換ドア６はデフロスタ用空気通路１３を全閉の状態とし、フェイス用吹出切換ドア７ｂはフェイス用空気通路１４を全閉、フット用吹出切換ドア７ｃはフット用空気通路１０の入口部を全開とする。このようなフットモードにおいては、エアミックスドア５で温調された空調風をフット用空気通路へ全量流すことができる。
【００３４】
（ｄ）はデフロスタ／フットモードであり、デフロスタ用吹出切換ドア６は途中の開度とし、フェイス用吹出切換ドア７ｂはフェイス用空気通路１４を全閉とし、フット用吹出切換ドア７ｃはフット用空気通路を全開とする。このようなモードにおいては、エアミックスドア５で温調された空調風をデフロスタ用空気通路１３とフット用空気通路１０の両方に送風することができる。
【００３５】
（ｅ）はデフロスタモードであり、デフロスタ用吹出切換ドア６はデフロスタ用空気通路１３を全開とすると共にフット用空気通路１０を塞ぎ、フェイス用吹出切換ドア７ｂはフェイス用空気通路１４を全閉とし、フット用吹出切換ドア７ｃはフット用空気通路１０を開く位置とする。このようなデフロスタモードでは、エアミックスドア５で温調された空調風をデフロスタ用空気通路１３のみに流すことができる。
【００３６】
図４は本発明の実施の一形態に係る車両用空調装置の特徴の一つであるエアミックスドアを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は比較のためにリブのない状態のエアミックスドアを示している。（ａ）において、エアミックスドア５の温調用ドア５ｂには回転軸５ａと平行に所定の高さでドア側リブ２０が設けられている。ドア側リブの位置、寸法は図５において後述するが、このようなリブ２０を設けることによりエアミックスの特性を変えることができる。
【００３７】
即ち、（ｂ）に示すように、従来のドア側リブ２０がない場合には、温調用ドア５ｂ側の冷風ＦＣと、再熱防止用ドア５ｃ側から流入する温調風ＦＨとはエアミックスチャンバ部１２（図１参照）のエアミックス領域Ｘにおいて混合するため、この混合はドアの形状と開度により定まってしまうが、（ａ）のようにドア側リブ２０を設けると、温調用ドア５ｂ側の中央部の冷風ＦＣはドア側リブ２０に当ってエアミックス領域Ｘには混入されずに流入するか、あるいは流入量を調整できる。従って、ドア側リブ２０を回転軸５ａ側に近づけるか、又は、先端側に近づけるか、あるいは高さを変化させることによりエアミックス領域Ｘの混合の状態を変え、フェイス、フット吹出温度特性を変更させることができ、温度差を調整することができる。
【００３８】
ちなみに、ドア側リブ２０を回転軸５ａ側に近づけると、エアミックス領域Ｘでの冷風量が多くなり、先端側に近づけると温風量が増大する。又、リブの高さと位置の変更を組合せることにより、同一の車両用空調装置でバイレベルモードのフット、フェイスの吹出の上下温度差の調整が可能となり、バイレベルモードの快適性を向上させることができる。
【００３９】
図５は上記に説明したエアミックスドアのドア側リブを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ矢視図である。図において、リブの長さはＬは両側を開口し、温風通路を妨げない程度に中央部に回転軸５ａと平行に設置する。リブの高さＨは５〜３０ｍｍの範囲とし、この範囲よりも低いと、上記した結果が無く、逆に高いと圧損が増加し好ましくない。リブの高さのさらに好ましい範囲は１５〜２５ｍｍの範囲であり、よりいっそう好ましい範囲は１８〜２２ｍｍの範囲である。リブの厚さは２〜５ｍｍとして成形可能な厚さとする。
【００４０】
図６は本発明の実施の一形態に係るもう一つの特徴であるフェイス用とフット用の空気通路を切換える一体型のドアを示し、（ａ）はその詳細な側面図、（ｂ）は比較のために示した従来のドアの側面図である。従来のフェイス、フット用の空気通路の切換えは、図９の例で示すように片持ちのドアで行っており、（ｂ）に比較のために示したように、片持の切換ドア７’を用いると、その回動範囲が広くなり、ドアがエアミックス領域Ｘを横切ってしまい、どうしてもエアミックス特性が変化してしまう。又、その回動範囲が大きいために操作力も大きくなる。
【００４１】
これに対して、（ａ）に示すように本発明のフェイス用ドア７は両側にドアを有するバタフライ形でフェイス用、フット用の切換を一体のバタフライ形ドアで行っている。即ち、フェイス用ドア７は、回転軸７ａの一方に取付けられたフェイス用吹出切換ドア７ｂ、他方に取付けられたフット用吹出切換ドア７ｃからなっている。この作用については図７で後述する。このような一体形のフェイス用ドア７を用いると、その回動範囲はドア７ｂがフェイス用、ドア７ｃがフット用の各空気通路１４，１０の領域内でなされ、エアミックス領域Ｘには影響せず、かつ、その操作力も回動範囲が小さいので小さくなり、エアミックス特性に変化を与えない。
【００４２】
上記のフェイス用吹出切換ドア７ｂ、フット用吹出切換ドア７ｃからなる一体形のフェイス用ドア７は、バタフライ形であり、例えば図１０で説明したように類似のバタフライ形のドアを使用したものも存在するが、図１０の例では、ベントドア９７、フットドア９４、デフロスタドア９６を、それぞれ独立に別個に設置しており、ドア枚数が多く、リンクも複雑でドアの開閉の制御も複雑となってしまう。これに対して本発明はフェイス用とフット用を兼用した一体形の切換ドアでありドア枚数も少く、操作力も小さくなり、コストも低くすることができる。
【００４３】
図７は上記に説明した一体形のフェイス用ドア７の作用を説明する図であり、デフロスタ用吹出切換ドア６がデフロスタ用空気通路１３側を塞ぎ、フェイス用吹出切換ドア７ｂがフェイス用空気通路１４を途中の開度で開き、フット用吹出切換ドア７ｃもフット用空気通路１０を途中の開度で開いたバイレベルモードの状態を示している。（ａ）はフェイス用空気通路１４を比較的大きく開き、（ｂ），（ｃ）になるに従って小さく設定し、逆にフット用空気通路は（ａ），（ｂ），（ｃ）になるに従い開度が大きくなっている。なお、図では（ａ），（ｂ），（ｃ）の各モードを、Ｂ／Ｌ▲１▼，Ｂ／Ｌ▲２▼，Ｂ／Ｌ▲３▼として区分している。
【００４４】
図８は図７に示すバイレベルモードにおける特性を示し、エアミックスドア（ＡＭドアとして図示）開度（％）に対するフット（ＦＯＯＴ）、フェイス（ＦＡＣＥ）の各吹出温度の変化を示している。図中、（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ図７における（ａ），（ｂ），（ｃ）のＢ／Ｌ▲１▼，Ｂ／Ｌ▲２▼，Ｂ／Ｌ▲３▼のモードにおいて、フェイス用ドア７を従来の片持の切換ドア７’とした場合の特性であり、ドア７’の開度によってＢ／Ｌ▲１▼ではフットとフェイスの吹出温度差が最も大きくなり、Ｂ／Ｌ▲２▼，Ｂ／Ｌ▲３▼に設定するに従い、その温度差が変化して小さくなってゆく。
【００４５】
これに対して、（ｄ）は本発明の特性であり、図７に示す（ａ），（ｂ），（ｃ）のようにＢ／Ｌ▲１▼，Ｂ／Ｌ▲２▼，Ｂ／Ｌ▲３▼として一体形のフェイス用吹出切換ドア７ｂ、フット用吹出切換ドア７ｃを採用したものである。これらドア７ｂ，７ｃを変化させたとしても、フット、フェイス吹出温度差は変化せず一定の幅に設定することができる。従って、例えば車両用空調装置を組込む自動車側の要求により、このフット、フェイスの上下温度差が好みの特定の値に設定、指定されると、その設定値に合せるために、エアミックス特性を変えれば良いので、本発明ではドア側リブ２０のリブの高さＨ、リブの回転軸５ａ側へ位置を移動、あるいは先端側への位置を調整することにより要求された上下の温度差の特性を得ることが可能となる。
【００４６】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、エアミックスドア５の面にドア側リブ２０をドアに対してほぼ垂直に設け、フェイス、フット用空気通路１４，１０を切換えるドアを、フェイス用吹出切換ドア７ｂ、フット用吹出切換ドア７ｃからなる一体形のフェイス用ドア７としたので、多段バイレベルモードにおけるフット、フェイス吹出温度の上下温度差を変化させずに一定に維持することができる。更に、エアミックスドア５のドア側リブ２０の高さや、取付位置を変更することにより、エアミックス特性を調整し、これにより多段バイレベルモードにおける上下温度差を好みの特性に設定することができ、バイレベルモードにおける快適性を向上することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の車両用空調装置は、（１）冷却用熱交換器、加熱用熱交換器、温風通路、冷風通路、エアミックスドア、デフロスタ用吹出切換ドア、フェイス用吹出切換ドア、及びフット用吹出切換ドアを備えた車両用空調装置において、前記エアミックスドアは、回転軸を中心としたバタフライ形であり、一方のドアは前記加熱用熱交換器の前部開口部を、他方のドアは前記温風通路の出口開口部をそれぞれ開閉及び開度調整する構成とし、更に前記フェイス用吹出切換ドアと前記フット用吹出切換ドアとは同一の回転軸に結合されたバタフライ形の吹出切換ドアを構成することを特徴とする車両用空調装置。
【００４８】
（２）前記一方のドアの冷風通路側の面には前記回転軸と平行でドア中央部に所定の長さで伸びると共に、前記ドアに対してほぼ垂直に立設するドア側リブを設けてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【００４９】
（３）前記ドア側リブの高さは５〜３０ｍｍの範囲に設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【００５０】
本発明の（１）においては、バタフライ型の１個のエアミックスドアによって温風と冷風の割合を変えることができると共にフェイス用、フット用空気通路の切換えは、バタフライ形の１個のドアで開閉されるので、その回動範囲は小さく、それぞれフェイス用、フット用の領域のみで回動し、エアミックス領域には影響を与えず、又、その操作力も小さくて良く、エアミックス特性が変化しない。このような構成の一体形の切換ドアを操作して多段のバイレベルモードに設定しても、フットモード吹出温度とフェイス吹出温度の上下温度差が変化せず安定したバイレベルモードでの吹出温度が得られる。
【００５１】
本発明の（２）においては、エアミックスドアにはドア側リブが設けてあり、同一の車両用空調装置において、リブの高さや回転軸側へ、又は先端側へ、その位置を調整することにより冷風と温風とが混合するエアミックス特性を調整することができる。これはエアミックスドアの一方のドア側から冷風が、他方のドアからは温風が、それぞれエアミックス領域に流入して混合するが、ドア側リブが一方のドアの冷風通路側へ設けられているので、このドア側リブの高さや位置を調整することによりエアミックス領域での混合の割合を変化させることができるものである。更に、エアミックスドアのドア側リブの高さ、位置を変えることにより同一の車両用空調装置において多段バイレベルモードのフット、フェイス吹出の上下温度特性を好みの温度差に変更することができるので、バイレベルモードでの快適性を向上することができる。
【００５２】
本発明の（３）ではドア側リブの高さを５〜３０ｍｍの範囲で設定し、同一の車両用空調装置でのエアミックス特性を調整できるので、上記（２）の発明のバイレベルモードでの快適性が確実に得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る車両用空調装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る車両用空調装置のエアミックスドアの動きを示す図で（ａ）は０％、（ｂ）は５０％、（ｃ）は７０％、（ｄ）は１００％の開度を、それぞれ示している。
【図３】本発明の実施の一形態に係る車両用空調装置のモードドアの動きを示す図で、（ａ）はフェイスモード、（ｂ）はバイレベルモード、（ｃ）はフットモード、（ｄ）はデフロスタ／フットモード、（ｅ）はデフロスタモード、をそれぞれ示す。
【図４】本発明の実施の第一形態に係る車両用空調装置のエアミックスドアを示す斜視図であり、（ａ）は本発明、（ｂ）は従来例を示す。
【図５】図４に示すエアミックスドアを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図６】本発明の実施の第一形態に係るフェイス、フット用吹出切換ドアの詳細な側面図で、（ａ）は本発明、（ｂ）は従来例を示す。
【図７】図６に示す切換ドアの作用を示す図で（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ開度の異なるバイレベルモードを示す。
【図８】図６に示すバイレベルモードにおける吹出温度の特性を示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）は図７の（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応する従来の切換ドアを用いた時の特性、（ｄ）は本発明の一体形の切換ドアを用いた特性を、それぞれ示す。
【図９】従来の車両用空調装置の一例を示す構成図である。
【図１０】従来の車両用空調装置の他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　車両用空調装置
２　　　　　　　　　空気取入口
３　　　　　　　　　冷却用熱交換器（エバポレータ）
４　　　　　　　　　加熱用熱交換器（ヒータコア）
５　　　　　　　　　エアミックスドア
５ａ，６ａ，７ａ　　回転軸
５ｂ　　　　　　　　温調用ドア
５ｃ　　　　　　　　再熱防止用ドア
６　　　　　　　　　デフロスタ用吹出切換ドア
７　　　　　　　　　フェイス用ドア
７ｂ　　　　　　　　フェイス用吹出切換ドア
７ｃ　　　　　　　　フット用吹出切換ドア
８　　　　　　　　　冷風通路
９　　　　　　　　　温風通路
１０　　　　　　　　フット用空気通路
１２　　　　　　　　エアミックスチャンバ部
１３　　　　　　　　デフロスタ用空気通路
１４　　　　　　　　フェイス用空気通路
１５　　　　　　　　フェイス・フット連通口
１６　　　　　　　　空調ケース
２０　　　　　　　　ドア側リブ

Claims (3)

1. 空気取入口からの空気を冷却する冷却用熱交換器と、同冷却用熱交換器の下流側に配置され通過する空気を加熱する加熱用熱交換器と、同加熱用熱交換器からの温風が流れる温風通路と、前記加熱用熱交換器をバイパスし前記冷却用熱交換器からの冷風が流れる冷風通路と、同冷風通路と前記温風通路との合流部に設けられ回転軸を中心として回動することにより冷風と温風との混合割合を調節して空調風の温度を調整するエアミックスドアと、同エアミックスドアからの空調風をデフロスタ用空気通路へ風量を調整して導くデフロスタ用吹出切換ドアと、前記エアミックスドアからの空調風をフェイス用空気通路へ風量を調整して導くフェイス用吹出切換ドアと、前記エアミックスドアからの空調風をフット用空気通路へ導くフット用吹出切換ドアとを備えた車両用空調装置において、前記エアミックスドアは、回転軸を中心としたバタフライ形であり、一方のドアは前記加熱用熱交換器の前部開口部を、他方のドアは前記温風通路の出口開口部をそれぞれ開閉及び開度調整する構成とし、更に前記フェイス用吹出切換ドアと前記フット用吹出切換ドアとは同一の回転軸に結合されたバタフライ形の吹出切換ドアを構成することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記一方のドアの冷風通路側の面には前記回転軸と平行でドア中央部に所定の長さで伸びると共に、前記ドアに対してほぼ垂直に立設するドア側リブを設けてな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. 前記ドア側リブの高さは５〜３０ｍｍの範囲に設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。

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