JP2008080889A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の送風通路のうち一つの送風通路を閉止したとき、騒音防止と熱交換効率の低下防止を併せて達成することができる車両用空気調和装置を提供すること。
【解決手段】 送風機ユニットと、エバポレータ４及びヒータコア６を配し複数に区画されたフロント側通路３ａ，３ａとリア側通路３ｂと、を備えた車両用空気調和装置において、前記複数の送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち、リア側通路３ｂの吹き出しを閉止可能なリア切替グリル２０と、前記リア切替グリル２０が閉止されたとき、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａに温調風を送風可能なバイパス開口２５と、を有する手段とした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、前席側と後席側の双方に空調風を吹き出すようにした車両用空気調和装置に関する。

この種の従来の車両用空気調和装置としては、特許文献１に開示されるように、車の前席乗員、後席乗員など場所に応じて独立に温度コントロールするものが知られている。

この車両用空気調和装置の空調ユニットは、空調ケース内には送風路が形成され、この送風路にはエバポレータ、エアミックスドア及びヒータコアが順に配置されている。又、送風路のエアミックスドアの位置より下流側は、送風方向の直交方向に３つに分割されている。３つの分割路は、その左右の２つがフロント側通路として、中央がリア側通路として形成されている。

エアミックスドアは、フロント側通路とリア側通路に跨って配置され、ヒータコアを通過する送風とヒータコアを迂回する送風との配風割合を調整する。
フロント側通路の下流には、デフロスタドアによって開閉されるデフロスタ開口部と、ベントドアによって開閉されるベント開口部とフットドアによって開閉されるフット開口部がそれぞれ開口されている。
リア側通路の下流には、リア開口部とフロント側通路に開口するフロント連通口とが開口されている。リア開口部とフロント連通口はリアドアによって選択的に開閉されるようになっている。
リア開口部に一端が開口するリア通路には、リアベントフット切替ドアが設けられている。リアベントフット切替ドアは、リアベント開口部とリアフット開口部１１８を選択的に開閉する。

上記構成において、デフロスタモードが選択されると、デフロスタドアが開位置に、ベントドアが全閉位置に、フットドアが全閉位置に制御されると共に、リアドアがフロント連通口の全開位置に制御される。これによって、フロント側通路を通った空調風とリア側通路を通った空調風は、共にデフロスタ開口部に導かれる。このように、送風路の全ての空調風をデフロスタ吹出口より吹き出させることができ、強力な窓晴らし効果を実現できる。
特開２０００−２７２３２７号公報

しかしながら、デフモードの時にはすべてをデフに送風するなどしているが、前席と後席で風量が調整できないため、後席乗員が、風が煩わしいとき、グリル吹き出し口で風向をかえ乗員に直接当たらないようにするか、グリル吹き出し口を閉止するなどすることになる。このうち、グリル吹き出し口を閉止した場合、熱交換器であるエバポレータやヒータコアの熱交換面うち、後席側送風通路に相当する部分の熱交換面は、送風機からの風が通過しないことになる。このため、前席側送風通路に相当する部分の熱交換面での送風量が増えると共に風の通過面積が減少することにより送風抵抗が増す。この結果、送風量と送風抵抗に比例して発生する騒音が上昇してしまうし、熱交換有効面積が減少することで熱交換効率も低下する、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、複数の送風通路のうち一つの送風通路を閉止したとき、騒音防止と熱交換効率の低下防止を併せて達成することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、送風機と、熱交換器を配し複数に区画された送風通路と、を備えた車両用空気調和装置において、
前記複数の送風通路のうち、一つの送風通路の吹き出しを閉止可能な開閉弁と、
前記開閉弁が閉止されたとき、一つの送風通路から他の送風通路に温調風を送風可能なバイパス開口と、
を有することを特徴とする。

よって、本発明の車両用空気調和装置にあっては、複数の送風通路のうち、一つの送風通路の吹き出しを閉止可能な開閉弁が閉止されたとき、一つの送風通路から他の送風通路に、バイパス開口を介して温調風が送風される。
したがって、複数の送風通路のうち一つの送風通路の吹き出しを閉止した場合であっても、バイパス送風により、一つの送風通路に相当する部分の熱交換面を介して風が通過することになる。
つまり、一つの送風通路の吹き出しを閉止した場合であっても熱交換器の全熱交換面積を使うことができ、バイパス送風が行われない場合に比べ、他の送風通路に相当する部分の熱交換面での送風量が減少すると共に送風抵抗も低下する。
このため、送風量と送風抵抗に比例して発生する騒音を抑えることができる。また、熱交換有効面積としても全熱交換面積が確保されることで、熱交換効率が低下することも抑えることができる。
この結果、複数の送風通路のうち一つの送風通路を閉止したとき、騒音防止と熱交換効率の低下防止を併せて達成することができる。

以下、本発明の車両用空気調和装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１〜図８は本発明の実施例１を示し、図１は車両用空気調和装置の空調ユニットの斜視図、図２は空調ユニットの分解斜視図、図３は空調ユニットの断面図である。

車両用空気調和装置は、車室前部の略中央に配置され、送風機ユニット（図示せず）と空調ユニット１から概略構成される。送風機ユニット（図示せず）は、外気や内気を吸引して空調ユニット１に送る。空調ユニット１は、送風機ユニット（図示せず）からの送風を所望温度の空調風とし、且つ、この空調風の配風を行う。以下、空調ユニット１の構成を詳しく説明する。

図１〜図３に示すように、空調ユニット１は、左右一対のアウターケース分割部材２ａ，２ｂが組み付けされた空調ケース２を有する。この空調ケース２内には送風路３が形成され、この送風路３は、下記するミックスドアボックス５の位置より下流側がインナーケース７の側面に位置する２枚の前後仕切壁４０によって送風方向に沿って３つの通路に分割されている。これら３つの分割路は、その左右の２つがフロント側通路３ａ（他の送風通路）として、中央がリア側通路３ｂ（一つの送風通路）として形成されている。

送風路３内には、左右のフロント側通路３ａと中央のリア側通路３ｂを跨ぐようにして上流側よりエバポレータ４（熱交換器）、ミックスドアボックス５及びヒータコア６（熱交換器）が順に配置されている。エバポレータ４は、送風を冷却して冷風とする。ヒータコア６は、送風を加熱して温風とする。

ミックスドアボックス５は、スライド式のエアミックスドア５ａを有する。このエアミックスドア５ａは、ヒータコア６を通過する送風とヒータコア６を迂回する送風の配風割合を調整する。

フロント側通路３ａの下流には、ヒータコア６を通過した温風とヒータコア６を迂回した冷風が合流するフロント側エアミックスエリアＥ１が形成されている。このフロント側エアミックスエリアＥ１を臨む位置には、図５(a)に示すように、第１デフロスタ開口部１０とフロントベント開口部１１とフット開口部１２がそれぞれ開口されている。

第１デフロスタ開口部１０は、フロントガラスに向かって空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（図示せず）に接続されている。フロントベント開口部１１は、前席の乗員の上半身に向かって空調風を吹き出すフロントベント吹出口（図示せず）に接続されている。フット開口部１２は、空調ケース２内のフット通路３０等を介して前席の乗員の下半身に向かって空調風を吹き出すフロントフット吹出口（図示せず）と、後席の乗員の下半身に向かって空調風を吹き出すリアフット吹出口（図示せず）にそれぞれ接続されている。フット通路３０は、フロント側通路３ａとの間が第１仕切壁３１によって仕切られることによって形成されている。

第１デフロスタ開口部１０は、第１デフロスタドア１３によって開閉される。フロントベント開口部１１とフット開口部１２は、ベントフット切替ドア１４によって選択的に開閉される。又、フロント側エアミックスエリアＥ１の位置にはフロント側中間モードドア１５が配置されている。フロント側中間モードドア１５は、第１デフロスタドア１３が開位置に位置する場合には、第１デフロスタドア１３と共働してフロントベント開口部１１及びフット開口部１２の双方を閉状態とし、且つ、第１デフロスタドア１３が閉位置に位置する場合には、フロント側通路３ａの空調風の混合領域を長くする第１位置（図６(a)、図７(a)、図８(a)）と、第１デフロスタドア１３が閉位置に位置する場合には、フロント側通路３ａの空調風をストレートにフロントベント開口部１１に案内する第２位置（図５(a)）との間で遷移する。

リア側通路３ｂの下流にも、ヒータコア６を通過した温風とヒータコア６を迂回した冷風が合流するリア側エアミックスエリアＥ２が形成されている。このリア側エアミックスエリアＥ２を臨む位置には、図５(b)に示すように、第２デフロスタ開口部１６とリアベント開口部１７がそれぞれ開口されている。第２デフロスタ開口部１６は、第１デフロスタ開口部１０と同様に、フロントガラスに向かって空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（図示せず）に接続されている。リアベント開口部１７は、空調ケース２内のリアベント通路３２とリアベントダクト３３（図３に示す）を介して後席の乗員に向かって空調風を吹き出すリアベント吹出口１８（図３に示す）に接続されている。

リアベント通路３２は、リア側通路３ｂとの間が第２仕切壁３４によって仕切られることによって形成されている。第２仕切壁３４と第１仕切壁３１は、前後仕切壁４０を挟んで、アウターケース分割部材２ａ，２ｂの組み付け方向に連続して形成されている。
リアベント吹出口１８は、図３に示すように、リア切替グリル２０（一つの送風通路の吹き出しを閉止可能な開閉弁）によって開閉する。

第２デフロスタ開口部１６は、第２デフロスタドア２１によって開閉される。又、リア側エアミックスエリアＥ２の位置には、リア側中間モードドア２２が配置されている。
リア側中間モードドア２２は、第２デフロスタドア２１が開位置に設定されていると、第２デフロスタドア２１と共働してリアベント開口部１７を閉状態とする。また、第２デフロスタドア２１が閉位置に設定されていると、リア側通路３ｂの空調風の混合領域を長くする第１位置（図６(b)、図７(b)、図８(b)）と、リア側通路３ｂの空調風をストレートにリアベント開口部１７に案内する第２位置（図５(b)）と、の間で遷移する。

第１デフロスタドア１３と第２デフロスタドア２１は、同じ第１支持軸２３によって支持されている。そして、この第１支持軸２３の回転移動によって第１デフロスタドア１３と第２デフロスタドア２１は共に同じ開閉位置となるように設定されている。又、フロント側中間モードドア１５とリア側中間モードドア２２は、同じ第２支持軸２４で支持されている。この第２支持軸２４の回転移動によってフロント側中間モードドア１５とリア側中間モードドア２２は共に同じ開閉位置となるように設定されている。

次に、実施例１の空調ユニット１の特徴的な構成を説明する。
実施例１では、送風機ユニット（送風機）と、エバポレータ４（熱交換器）及びヒータコア６（熱交換器）を配し複数に区画されたフロント側通路３ａ，３ａ（他の送風通路）とリア側通路３ｂ（一つの送風通路）と、を備えた車両用空気調和装置において、前記複数の送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち、リア側通路３ｂの吹き出しを閉止可能なリア切替グリル２０（開閉弁）と、前記リア切替グリル２０が閉止されたとき、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａに温調風を送風可能なバイパス開口２５（図３参照）と、を有する。

前記バイパス開口２５は、リア側通路３ｂと右側のフロント側通路３ａが共に送風状態にあるとき、バイパス送風量を制限する弁を有する。このバイパス送風量を制限する弁は、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａへの送風の制限に対し、右側のフロント側通路３ａからリア側通路３ｂへの送風の制限をより強める一方向弁２６である。

前記一方向弁２６は、図３に示すように、上端に支軸を持つ第１弁体２６ａと第２弁体２６ｂにより構成される。そして、リア側通路３ｂと右側のフロント側通路３ａが共に送風状態にあるときには、両弁体２６ａ，２６ｂに作用する圧力差が低いため、図３(b)に示すように、閉止状態となってバイパス送風量を制限する。一方、リア側通路３ｂが送風停止状態で右側のフロント側通路３ａが送風状態にあるときには、両弁体２６ａ，２６ｂに圧力差（リア側通路３ｂ側の面が高圧で、フロント側通路３ａの面が低圧）が作用するため、図３(c)に示すように、開放状態となって弁開度に応じたバイパス送風量により、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａへと送風する。

前記３つの送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち、リア側通路３ｂは、後席側送風通路であり、右側のフロント側通路３ａは、運手席側送風通路である。

次に、作用を説明する。

［空調ユニット１の組み付け作用］
図４(a)〜(c)は空調ユニットの各組立て過程を示す斜視図である。以下、この図４に基づき、空調ユニット１の組み付けを簡単に説明する。尚、説明の簡略化のため、エバポレータ４とヒータコア６の組み付けは省略する。

先ず、図４(a)に示すように、一方のアウターケース分割部材２ａをセットする。
次に、図４(b)に示すように、全てのドア１３，１４，１５，２０，２１をインナーケース７に支持したリア構造体Ａを予め組み付けておき、このリア構造体Ａを一方のアウターケース分割部材２ａに組み付ける。
次に、図４(c)に示すように、一方のアウターケース分割部材２ａ及びリア構造体Ａにミックスドアボックス５を組み付ける。
最後に、リア構造体Ａを内部に被うようにして他方のアウターケース分割部材２ｂを一方のアウターケース分割部材２ａに組み付ければ完了する（図１参照）。
以下、空調ユニット１の動作を説明する。

［ベントモードの選択時］
図５(a)はベントモードのフロント側通路の断面図、図５(b)はベントモードのリア側通路の断面図である。
ベントモードが選択されると、図５(a)、(b)に示すように、第１及び第２デフロスタドア１３，２１が全閉位置に、フロント側及びリア側中間モードドア１５，２２が第２位置に、ベントフット切替ドア１４がフット全閉位置に制御される。
従って、フロント側通路３ａからの空調風は、フロントベント開口部１１に導かれ、フロントベント吹出口（図示せず）より車室内に吹き出される。リア側通路３ｂからの空調風は、リアベント開口部１７に導かれ、リア切替グリル２０の位置によってリアベント吹出口１８より車室内に吹き出される。

［バイレベルモードの選択時］
図６(a)はバイレベルモードのフロント側通路の断面図、図６(b)はバイレベルモードのリア側通路の断面図である。
バイレベルモードが選択されると、図６(a)、(b)に示すように、第１及び第２デフロスタドア１３，２１が全閉位置に、フロント側及びリア側中間モードドア１５，２２が第１位置に、ベントフット切替ドア１４がフロントベント開口部１１とフット開口部１２を共に一部開口する位置に制御される。
従って、フロント側通路３ａからの空調風は、フロントベント開口部１１及びフット開口部１２に導かれ、フロントベント吹出口（図示せず）より車室内に吹き出されると共にフロントフット吹出口（図示せず）及びリアフット吹出口（図示せず）より車室内に吹き出される。リア側通路３ｂからの空調風は、リアベント開口部１７に導かれ、リア切替グリル２０の位置によってリアベント吹出口１８より車室内に吹き出される。

［デフ・フットモードの選択時］
図７(a)デフ・フット（ヒート）モードのフロント側通路の断面図、図７(b)はデフ・フット（ヒート）モードのリア側通路の断面図である。
デフ・フットモード（ヒータモード）が選択されると、図７(a)、(b)に示すように、第１及び第２デフロスタドア１３，２１が第１及び第２デフロスタ開口部１０，１６をそれぞれ一部開口する位置に、フロント側及びリア側中間モードドア１５，２２が第１位置に、ベントフット切替ドア１４がベント全閉位置に制御される。
従って、フロント側通路３ａからの空調風は、第１デフロスタ開口部１０とフット開口部１２に導かれ、デフロスタ吹出口（図示せず）より車室内に吹き出されると共にフロントフット吹出口（図示せず）及びリアフット吹出口（図示せず）より車室内に吹き出される。リア側通路３ｂからの空調風は、第２デフロスタ開口部１６とリアベント開口部１７に導かれ、デフロスタ吹出口（図示せず）より車室内に吹き出されると共にリア切替グリル２０の位置によってリアベント吹出口１８より車室内に吹き出される。

［デフロスタモードの選択時］
図８(a)はデフロスタモードのフロント側通路の断面図、図８(b)はデフロスタモードのリア側通路の断面図である。
デフロスタモードが選択されると、図８(a)、(b)に示すように、第１及び第２デフロスタドア１３，２１が全開位置に、フロント側及びリア側中間モードドア１５，２２が第１位置に、ベントフット切替ドア１４がベント全閉位置に位置される。
従って、フロント側通路３ａからの空調風は、第１デフロスタ開口部１０に導かれ、デフロスタ吹出口（図示せず）より車室内に吹き出される。リア側通路３ｂからの空調風は、第２デフロスタ開口部１６に導かれ、デフロスタ吹出口（図示せず）より車室内に吹き出される。

［バイパス送風作用］
実施例１の車両用空気調和装置にあっては、上記のように、ベントモードの選択時、バイレベルモードの選択時、デフ・フットモードの選択時において、リア側通路３ｂからの空調風は、第２デフロスタ開口部１６とリアベント開口部１７に導かれ、デフロスタ吹出口より車室内に吹き出されると共にリア切替グリル２０の位置によってリアベント吹出口１８より車室内に吹き出される。

これに対し、リア切替グリル２０を開放状態とし、リア側通路３ｂと右側のフロント側通路３ａが共に送風状態にあるときには、一方向弁２６の弁体２６ａ，２６ｂに作用する圧力差が低いため、図３(b)に示すように、閉止状態となってリア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａへのバイパス送風量は制限される。

一方、リア切替グリル２０を閉止状態とし、リア側通路３ｂが送風停止状態で右側のフロント側通路３ａが送風状態にあるときには、リア側通路３ｂの圧力が上昇し、一方向弁２６の弁体２６ａ，２６ｂにリア側通路３ｂ側の面が高圧で、フロント側通路３ａの面が低圧という圧力差（静圧差）が作用するため、図３(c)に示すように、一方向弁２６が開放状態となる。一方向弁２６の開放状態は、流速（動圧）による影響で変動はあるものの、圧力差が大きいほど高い弁開度を示し、弁開度に応じたバイパス送風量により、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａへと送風する。

したがって、リア側通路３ｂからの吹き出しを閉止した場合であっても、バイパス送風により、リア側通路３ｂに相当する部分のエバポレータ４及びヒータコア６の熱交換面を介して風が通過することになる。つまり、リア側通路３ｂからの吹き出しを閉止した場合であってもエバポレータ４及びヒータコア６の全熱交換面積を使うことができる。

例えば、リア側通路からの吹き出しを閉止すると、リア側通路での送風が停止される場合、送風ユニットからの一定の総送風量は、リア側通路に相当する部分の熱交換面を除いた面、つまり、フロント側通路に相当する部分の熱交換面に集中する。このため、実施例１のようにバイパス送風が行われる場合には、バイパス送風が行われない場合に比べ、フロント側通路３ａ，３ａに相当する部分の熱交換面での送風量が減少すると共に送風抵抗も低下することになる。

この結果、送風量と送風抵抗に比例して発生する騒音を抑えることができる。また、熱交換有効面積としても全熱交換面積が確保されることで、熱交換効率が低下することも抑えることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用空気調和装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 送風機ユニットと、エバポレータ４及びヒータコア６を配し複数に区画されたフロント側通路３ａ，３ａとリア側通路３ｂと、を備えた車両用空気調和装置において、前記複数の送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち、リア側通路３ｂの吹き出しを閉止可能なリア切替グリル２０と、前記リア切替グリル２０が閉止されたとき、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａに温調風を送風可能なバイパス開口２５と、を有するため、複数の送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち一つの送風通路３ｂを閉止したとき、騒音防止と熱交換効率の低下防止を併せて達成することができる。

(2) 前記バイパス開口２５は、リア側通路３ｂと右側のフロント側通路３ａが共に送風状態にあるとき、バイパス送風量を制限する弁を有するため、リア側通路３ｂと右側のフロント側通路３ａが共に送風状態にあるときには、各通路３ｂ，３ａにおける温調制御の独立性を保つことができる。

(3) 前記バイパス送風量を制限する弁は、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａへの送風の制限に対し、右側のフロント側通路３ａからリア側通路３ｂへの送風の制限をより強める一方向弁２６であるため、バイパス開口２５の開閉制御を一方向弁２６の弁体２６ａ，２６ｂに作用する差圧により行うことができ、アクチュエータを用いることのない簡単な構成にてバイパス開口２５の開閉制御を行うことができる。

(4) 前記３つの送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち、リア側通路３ｂは、後席側送風通路であり、右側のフロント側通路３ａは、運手席側送風通路であるため、風が煩わしくてリア切替グリル２０を後席乗員が閉止したとき、閉止操作に呼応して車室内騒音が高まるのを防止することができる。

実施例２は、各送風通路のエアミックスドア、リアベント開閉弁、バイパス弁をアクチュエータにより開閉制御する電子制御型の車両用空気調和装置とした例である。

まず、構成を説明する。
図９は実施例２の車両用空気調和装置を示す全体システム図である。
実施例２の車両用空気調和装置の空調ユニット１’は、図９に示すように、実施例１と同様に、空調ケース２と、フロント側通路３ａと、リア側通路３ｂと、フロント側通路３ａと、エバポレータ４と、ヒータコア６と、バイパス開口２５と、リアベントダクト３３と、を備えている。

そして、図９に示すように、運手席側エアミックスドア５１と、後席側エアミックスドア５２と、助手席側エアミックスドア５３と、バイパス弁５４と、リアベント開閉弁５５と、運転席側ベント開閉弁５６と、助手席側ベント開閉弁５７と、ブロアユニットケース５８と、を備えている。

すなわち、実施例１の一体でスライド動作するエアミックスドア５ａに代え、フロント側通路３ａの運手席側エアミックスドア５１と、フロント側通路３ａの助手席側エアミックスドア５３と、リア側通路３ｂの後席側エアミックスドア５２と、をそれぞれ独立して設定している。また、実施例１の一方向弁２６に代え、バイパス開口２５には、第４アクチュエータＡ４により開閉制御されるバイパス弁５４を設けている。さらに、実施例１のリア切替グリル２０に代え、第５アクチュエータＡ５により開閉制御されるリアベント開閉弁５５を設けている。

実施例２の車両用空気調和装置の空調制御系としては、図９に示すように、空調制御の演算処理を行う空調コントロールユニット６０を備えている。
前記空調コントロールユニット６０に入力情報を出力する手段として、外気温度センサ６１と、日射量センサ６２と、室内温度センサ６３と、エバポレータ出口温度センサ６４と、運転席吹出し温度設定手段６５（吹出し温度設定手段）と、助手席吹出し温度設定手段６６（吹出し温度設定手段）と、後席吹出し温度設定手段６７（吹出し温度設定手段）と、リアベント開閉スイッチＳ１（開閉弁状態検出手段）と、を備えている。
前記空調コントロールユニット６０からの制御信号により動作する手段として、ブロアファンモータＭと、第１アクチュエータＡ１（ドアアクチュエータ）と、第２アクチュエータＡ２（ドアアクチュエータ）と、第３アクチュエータＡ３（ドアアクチュエータ）と、第４アクチュエータＡ４と、第５アクチュエータＡ５と、を備えている。

前記ブロアファンモータＭは、図外のブロアファン（送風機）を駆動制御する。前記第１アクチュエータＡ１は、運手席側エアミックスドア５１を開閉制御する。前記第２アクチュエータＡ２は、後席側エアミックスドア５２を開閉制御する。前記第３アクチュエータＡ３は、助手席側エアミックスドア５３を開閉制御する。前記第４アクチュエータＡ４は、バイパス弁５４を開閉制御する。前記第５アクチュエータＡ５は、リアベント開閉弁５５を開閉制御する。

つまり、実施例２の吹出し温度調整手段は、ヒータコア６（加熱用熱交換器）を通過する送風とヒータコア６を迂回する送風の配風割合を調整する各エアミックスドア５１，５２，５３と、該エアミックスドア５１，５２，５３のドア開度位置を調整可能な各アクチュエータＡ１，Ａ２，Ａ３とを、３つに区画された送風通路３ａ，３ｂ，３ａについて独立に有する。

図１０は実施例２の車両用空気調和装置の空調コントロールユニット６０により実行される空調制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する（送風通路閉止対応制御手段）。

ステップＳ２１では、外気温度センサ６１と、日射量センサ６２と、室内温度センサ６３と、エバポレータ出口温度センサ６４と、からの各センサ値を入力し、ステップＳ２２へ移行する。

ステップＳ２２では、ステップＳ２１でのセンサ値入力に続き、運転席吹出し温度設定手段６５と、助手席吹出し温度設定手段６６と、後席吹出し温度設定手段６７と、から、各吹出し温度設定値を入力し、ステップＳ２３へ移行する。

ステップＳ２３では、ステップＳ２２での吹出し温度設定値入力に続き、ステップＳ２１で読み込まれたセンサ値と、ステップＳ２２で読み込まれた吹出し温度設定値に基づき、第１アクチュエータＡ１によるドア開度位置と、第２アクチュエータＡ２によるドア開度位置と、第３アクチュエータＡ３によるドア開度位置と、が独立に演算され、ステップＳ２４へ移行する。
この演算では、各送風通路３ａ，３ｂ，３ａからの実際の吹き出し温度が、各吹出し温度設定値に一致するように、各ドア開度位置が演算される。

ステップＳ２４では、ステップＳ２３でのアクチュエータ位置演算に続き、助手席側エアミックスドア５３が演算されたドア開度位置となるように、第３アクチュエータＡ３に対し駆動制御指令が出力され、ステップＳ２５へ移行する。

ステップＳ２５では、ステップＳ２４でのアクチュエータＡ３の出力に続き、リアベント開閉スイッチＳ１からのスイッチ信号により、リアベント開閉弁５５が開であるか否かを判断し、YESの場合（開）はステップＳ２６へ移行し、NOの場合（閉）はステップＳ２８へ移行する。

ステップＳ２６では、ステップＳ２５でのリアベント開閉弁５５が開であるとの判断に続き、バイパス弁５４を閉とする制御指令を第４アクチュエータＡ４に対し出力し、ステップＳ２７へ移行する。

ステップＳ２７では、ステップＳ２６での第４アクチュエータＡ４への閉出力に続き、ステップＳ２３での運手席側エアミックスドア５１のドア開度位置演算値となるように、第１アクチュエータＡ１に対し駆動制御指令を出力し、ステップＳ２３での後席側エアミックスドア５２のドア開度位置演算値となるように、第２アクチュエータＡ２に対し駆動制御指令を出力し、リターンへ移行する。

ステップＳ２８では、ステップＳ２５でのリアベント開閉弁５５が閉であるとの判断に続き、バイパス弁５４を開とする制御指令を第４アクチュエータＡ４に対し出力し、ステップＳ２９へ移行する。

ステップＳ２９では、ステップＳ２８での第４アクチュエータＡ４への開出力に続き、後席側エアミックスドア５２のドア開度位置を、ステップＳ２３での運手席側エアミックスドア５１のドア開度位置演算値とし、第１アクチュエータＡ１と第２アクチュエータＡ２に対し、運手席側エアミックスドア５１と後席側エアミックスドア５２とが同じドア開度となる駆動制御指令を出力し、リターンへ移行する。

次に、作用を説明する。

［バイパス送風作用］
実施例２の車両用空気調和装置にあっては、リアベント開閉スイッチＳ１を開操作し、リアベント開閉弁５５を開放状態としたときには、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２６→ステップＳ２７へと進む流れが繰り返される。

したがって、ステップＳ２６において、バイパス弁５４を閉とする制御指令が第４アクチュエータＡ４に対し出力されることで、各送風通路３ａ，３ｂ，３ａの独立性が維持される。また、ステップＳ２７において、運手席側エアミックスドア５１のドア開度位置が演算値となるように制御され、後席側エアミックスドア５２のドア開度位置が演算値となるように制御され、ステップＳ２４において、助手席側エアミックスドア５３のドア開度位置が演算値となるように制御されることで、それぞれ設定された吹き出し温度が得られる空調風が各吹出口により車室内に吹き出される。
これに対し、リアベント開閉スイッチＳ１を閉操作し、リアベント開閉弁５５を閉止状態としたときには、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ステップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２８→ステップＳ２９へと進む流れが繰り返される。

したがって、ステップＳ２８において、バイパス弁５４を開とする制御指令が第４アクチュエータＡ４に対し出力されることで、バイパス開口２５を介し、リア側通路３ｂから右側のフロント側通路３ａへとバイパス送風される。また、助手席側エアミックスドア５３のドア開度位置が演算値となるように制御されるが、後席側エアミックスドア５２のドア開度については、ステップＳ２９において、運手席側エアミックスドア５１のドア開度と同じドア開度位置となるように協調制御される。

上記バイパス弁５４を開とする制御により、実施例１の場合と同様に、リア側通路３ｂからの吹き出しを閉止した場合であっても、バイパス送風により、リア側通路３ｂに相当する部分のエバポレータ４及びヒータコア６の熱交換面を介して風が通過することになり、リア側通路３ｂからの吹き出しを閉止した場合であってもエバポレータ４及びヒータコア６の全熱交換面積を使うことができる。

この結果、圧力差が発生するのを待ってバイパス送風する実施例１と比べた場合、リアベント開閉弁５５を閉止状態が検出されると、応答良くバイパス弁５４が開とされ、送風量と送風抵抗に比例して発生する騒音を抑えることができるし、また、熱交換有効面積としても全熱交換面積が確保されることで、熱交換効率が低下することも抑えることができる。

また、３つに区画された送風通路３ａ，３ｂ，３ａについて、独立に温調制御を行う実施例２において、バイパス弁５４を開とするバイパス送風制御を行う場合にも独立の温調制御を維持すると、運手席側エアミックスドア５１と後席側エアミックスドア５２のドア開度が相違することで、両ドア開口部からの送風量の違いにより乱流が発生することがあり、この乱流が騒音を悪化させる原因となる。

これに対し、バイパス弁５４を開とするバイパス送風制御時には、運手席側エアミックスドア５１と後席側エアミックスドア５２のドア開度を同一とすることで、乱流による騒音の発生を防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例２の車両用空気調和装置にあっては、実施例１の(1),(4)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。

(5) 前記複数の送風通路３ａ，３ｂ，３ａの送風温度をそれぞれ設定する吹出し温度設定手段６５，６６，６７と、送風温度の設定に基づき、それぞれの送風通路の吹出し温度を調整する吹出し温度調整手段と、前記一つの送風通路３ｂの吹き出しを閉止可能なリアベント開閉弁５５の開閉状態を検出するリアベント開閉スイッチＳ１と、前記リアベント開閉弁５５の閉止を検出したとき（ステップＳ２５でNO）、一つの送風通路３ｂのバイパス開口２５に設けられたバイパス弁５４を開く送風通路閉止対応制御手段（ステップＳ２８）と、を備えたため、リアベント開閉弁５５を閉止状態が検出されるとバイパス弁５４が直ちに開とされ、応答良く騒音や熱交換効率の低下を抑えることができる。

(6) 前記送風通路閉止対応制御手段は、前記リアベント開閉弁５５の閉止を検出したとき（ステップＳ２５でNO）、一つの送風通路３ｂのバイパス開口２５に設けられたバイパス弁５４を開くと共に（ステップＳ２８）、一つの送風通路３ｂの吹出し温度調整手段による吹出し温度調整制御を、バイパス先の送風通路３ａの吹出し温度調整手段による吹出し温度調整制御と同一制御にし（ステップＳ２９）、前記リアベント開閉弁５５の開放を検出したとき（ステップＳ２５でYES）、一つの送風通路３ｂのバイパス開口２５に設けられたバイパス弁５４を閉止すると共に（ステップＳ２６）、送風温度の設定に基づき各吹出し温度調整する（ステップＳ２７）ため、リアベント開閉弁５５が開放状態のときに各送風通路３ａ，３ｂの温調制御の独立性を確保しながら、リアベント開閉弁５５が閉止状態のときにバイパス送風を確保しながら、温度調整の協調制御により乱流による騒音の発生を防止することができる。

(7) 前記吹出し温度調整手段は、ヒータコア６を通過する送風とヒータコア６を迂回する送風の配風割合を調整するエアミックスドア５１，５２，５３と、該エアミックスドア５１，５２，５３のドア開度位置を調整可能なドアアクチュエータＡ１，Ａ２，Ａ３とを、複数に区画された送風通路３ａ，３ｂ，３ａについて独立に有する手段であるため、リアベント開閉弁５５が開放状態のときに各送風通路３ａ，３ｂの温調制御の独立性を確保することができる。

以上、本発明の車両用空気調和装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、３つの送風通路３ａ，３ａ，３ｂのうち、バイパス開口２５を挟んで、一つの送風通路をリア側通路３ｂ（後席側送風通路）とし、他の送風通路を右側のフロント側通路３ａ（運手席側送風通路）とする例を示したが、バイパス開口２５は、リア側通路３ｂと左側のフロント側通路３ａ（助手席側送風通路）との間の仕切り壁等に設けても良いし、リア側通路３ｂと左右のフロント側通路３ａとの間の２つの仕切り壁等に設けても良い。

実施例２では、請求項でいう「同一制御にする」場合の一例として、リアベント開閉弁５５の閉止を検出したとき、後席側エアミックスドア５２のドア開度と運手席側エアミックスドア５１のドア開度と同じドア開度位置となるように協調制御する例を示した。
しかし、請求項でいう「同一制御にする」とは、
(a) 吹出し温度が同一となるようそれぞれのドア開度を制御する。
(b) それぞれのドアの全移動量が同じとき（例えば、実施例１）、ドアの開度を同一にする。
(c) それぞれのドアの全移動量が異なるときなど（例えば、実施例２）、ドアの全移動量に対する相対位置を同じにする。
など、概略吹出し温度が同じになる制御のことを指す。

実施例２では、開閉弁状態検出手段として、第５アクチュエータＡ５により開閉制御されるリアベント開閉弁５５の開閉状態を検出するリアベント開閉スイッチＳ１の例を示した。しかし、例えば、図１１に示すように、弁開閉操作機構７０による手動操作により開閉されるリアベント開閉弁５５の閉止状態を検出するリアベント閉止スイッチ７１を開閉弁状態検出手段としても良い。尚、弁開閉操作機構７０は、リアベント開閉弁側ギア７０ａと、操作レバー側ギア７０ｂと、操作レバー７０ｃと、を有して構成される。

実施例１，２では、車両用空気調和装置として、送風機を内蔵する送風機ユニットと、エバポレータ及びヒータコアを内蔵する空調ユニットとを備えた構成を示したが、送風機、エバポレータとヒータコアの少なくとも一つを全て内蔵する一体型空調ユニットを備えた構成であっても本発明を同様に適用できることは勿論である。要するに、送風機と、熱交換器を配し複数に区画された送風通路と、を備えた車両用空気調和装置であれば適用することができる。

本発明の実施例１を示し、車両用空気調和装置の空調ユニットの斜視図である。 本発明の実施例１を示し、空調ユニットの分解斜視図である。 本発明の実施例１を示し、空調ユニットの断面図である。 本発明の実施例１を示し、(a)〜(c)は空調ユニットの各組立て過程を示す斜視図である。 本発明の実施例１を示し、(a)はベントモードにおけるフロント側通路の断面図、(b)はベントモードにおけるリア側通路の断面図である。 本発明の実施例１を示し、(a)はバイレベルモードにおけるフロント側通路の断面図、(b)はバイレベルモードにおけるリア側通路の断面図である。 本発明の実施例１を示し、(a)デフ・フット（ヒート）モードにおけるフロント側通路の断面図、(b)はデフ・フット（ヒート）モードにおけるリア側通路の断面図である。 本発明の実施例１を示し、(a)はデフロスタモードにおけるフロント側通路の断面図、(b)はデフロスタモードにおけるリア側通路の断面図である。 実施例２の車両用空気調和装置を示す全体システム図である。 実施例２の車両用空気調和装置の空調コントロールユニット６０により実行される空調制御処理の流れを示すフローチャートである。 開閉弁状態検出手段の他の例を示す概略側面図である。

符号の説明

２ 空調ケース
２ａ，２ｂ アウターケース分割部材
３ 送風路
３ａ，３ａ フロント側通路（他の送風通路）
３ｂ リア側通路（一つの送風通路）
４ エバポレータ（熱交換器）
６ ヒータコア（熱交換器）
２０ リア切替グリル（開閉弁）
２５ バイパス開口
２６ 一方向弁
２６ａ，２６ｂ 弁体
３３ リアベントダクト
５１ 運手席側エアミックスドア
５２ 後席側エアミックスドア
５３ 助手席側エアミックスドア
５４ バイパス弁
５５ リアベント開閉弁（開閉弁）
６０ 空調コントロールユニット
６１ 外気温度センサ
６２ 日射量センサ
６３ 室内温度センサ
６４ エバポレータ出口温度センサ
６５ 運転席吹出し温度設定手段（吹出し温度設定手段）
６６ 助手席吹出し温度設定手段（吹出し温度設定手段）
６７ 後席吹出し温度設定手段（吹出し温度設定手段）
Ｓ１ リアベント開閉スイッチ（開閉弁状態検出手段）
Ａ１ 第１アクチュエータ（ドアアクチュエータ）
Ａ２ 第２アクチュエータ（ドアアクチュエータ）
Ａ３ 第３アクチュエータ（ドアアクチュエータ）
Ａ４ 第４アクチュエータ
Ａ５ 第５アクチュエータ

Claims (8)

1. 送風機と、熱交換器を配し複数に区画された送風通路と、を備えた車両用空気調和装置において、
   前記複数の送風通路のうち、一つの送風通路の吹き出しを閉止可能な開閉弁と、
   前記開閉弁が閉止されたとき、一つの送風通路から他の送風通路に温調風を送風可能なバイパス開口と、
   を有することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 請求項１に記載された車両用空気調和装置において、
   前記バイパス開口は、一つの送風通路と他の送風通路が共に送風状態にあるとき、バイパス送風量を制限する弁を有することを特徴とする車両用空気調和装置。
3. 請求項２に記載された車両用空気調和装置において、
   前記バイパス送風量を制限する弁は、一つの送風通路から他の送風通路への送風の制限に対し、他の送風通路から一つの送風通路への送風の制限をより強める一方向弁であることを特徴とする車両用空気調和装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された車両用空気調和装置において、
   前記複数の送風通路のうち、一つの送風通路は、後席側送風通路であり、他の送風通路は、運手席側送風通路と助手席側送風通路の少なくとも一方の送風通路であることを特徴とする車両用空気調和装置。
5. 請求項１または請求項４に記載された車両用空気調和装置において、
   前記複数の送風通路の送風温度をそれぞれ設定する吹出し温度設定手段と、
   送風温度の設定に基づき、それぞれの送風通路の吹出し温度を調整する吹出し温度調整手段と、
   前記一つの送風通路の吹き出しを閉止可能な開閉弁の開閉状態を検出する開閉弁状態検出手段と、
   前記開閉弁の閉止を検出したとき、一つの送風通路のバイパス開口に設けられたバイパス弁を開く送風通路閉止対応制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
6. 請求項５に記載された車両用空気調和装置において、
   前記送風通路閉止対応制御手段は、前記開閉弁の閉止を検出したとき、一つの送風通路のバイパス開口に設けられたバイパス弁を開くと共に、一つの送風通路の吹出し温度調整手段による吹出し温度調整制御を、バイパス先の送風通路の吹出し温度調整手段による吹出し温度調整制御と同一制御にし、前記開閉弁の開放を検出したとき、一つの送風通路のバイパス開口に設けられたバイパス弁を閉止すると共に、送風温度の設定に基づき各吹出し温度調整することを特徴とする車両用空気調和装置。
7. 請求項５乃至請求項６の何れか１項に記載された車両用空気調和装置において、
   前記吹出し温度調整手段は、加熱用熱交換器を通過する送風と加熱用熱交換器を迂回する送風の配風割合を調整するエアミックスドアと、該エアミックスドアのドア開度位置を調整可能なドアアクチュエータとを、複数に区画された送風通路について独立に有する手段であることを特徴とする車両用空気調和装置。
8. 送風機と、熱交換器を配し複数に区画された送風通路と、を備えた車両用空気調和装置において、
   前記複数の送風通路のうち、一つの送風通路の吹き出しが閉止されたとき、一つの送風通路から他の送風通路に温調風をバイパスして送風することを特徴とする車両用空気調和装置。

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