JP2009001235A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 上下温度差を任意にコントロールできるとともに、ブロアの性能を増大させることなく、風量を増大させて最大冷房性能を向上させることが可能な構造が簡単でかつコンパクトに構成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。
【解決手段】 空気通路４に冷却器５と、加熱ヒータ６とが配置され、加熱ヒータ６の下流側に複数の空気吹出し口９，１０，１１が設けられる車両用空気調和装置１において、加熱ヒータ６は、空気流路４を遮る方向に配設される複数の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂにより構成され、この複数の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂは、それぞれ独立して温度調整可能であり、空気流路４には、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂをバイパスして冷風を流通させる冷風バイパス流路７が形成され、冷風バイパス流路７には、その流路断面積を調整可能なマックスクールダンパ８が設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関を搭載した車両に限らず、ハイブリッド車や電気自動車、あるいは燃料電池車等にも広範に適用することができる車両用空気調和装置に関するものである。

内燃機関を搭載した車両用の空気調和装置では、暖房用の熱源として、内燃機関の冷却水を利用することができるため、ユニット本体に設けられるエバポレータの下流側に内燃機関からの温水が循環される温水式ヒータを設けたものが多い。そして、この車両用空気調和装置としては、エアミックスダンパにより、エバポレータで冷却された冷風がヒータ経由で流通される量と、ヒータをバイパスして流通される量との混合割合を調整し、温度をコントロールするエアミックス方式の空気調和装置が主流となっている。

また、車両用空気調和装置には、一般に、フロントガラスに沿って温調風を吹出すデフ吹出し口、乗員の上半身に向けて温調風を吹出すフェース吹出し口、乗員の足元に向けて温調風を吹出すフット吹出し口等の複数の空気吹出し口が設けられ、その１または２以上の吹出し口から選択的に温調風を吹出すことができるように複数の吹出しモード、すなわち、デフモード、フェースモード、フットモード、デフフットモード、バイレベルモード等が選択可能とされている。そして、２つ以上の吹出し口から温調風を吹出すデフフットモードやバイレベルモードの場合、車内の上方部に設けられるデフ吹出し口やフェース吹出し口から吹出される温調風の温度と、車内の下方部に設けられるフット吹出し口から吹出される温調風の温度との間に、一定の温度差（上下温度差）を確保するのが好ましいとされている。

上記エアミックス方式の空気調和装置において、上下温度差は、ユニット内部の流路構造（冷風流路と温風流路の配置、その衝突角度等）によって決定され、エバポレータ、温水ヒータ、内部流路、各吹出し口の位置等により制約を受けるため、上下温度差を任意に調整することは難しい。特に、バイレベルモード時の特性と、デフフットモード時の特性とを両立させるのは困難である。そこで、上下温度差を任意にコントロールするため、エアミックスダンパ以外に、冷風バイパス流路を設けたものが見られるが、流路構成が複雑になる等の問題を有する。

一方、エアミックス方式に代え、エバポレータの下流側に空気流路を遮るようにＰＴＣヒータ等の電気式ヒータを複数の加熱エリアに分割して設け、この複数の電気式ヒータへの通電量を独立に制御することにより、各加熱エリアで独立に温度調整可能とし、デフフットモードやバイレベルモード時に上下温度差を確保できるようにするとともに、各モードでの温調性を向上させ、しかも構造が簡単でかつコンパクトに構成できるようにした車両用空気調和装置が、特許文献１および２により提案されている。

特開平６−１４３９８４号公報 特開２０００−２７２３３２号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載のものは、エバポレータにより冷却された冷風のすべてが電気式ヒータを通過するように構成される。このため、冷風が電気式ヒータを通過することにより圧損が発生することは不可避であり、その影響により最大冷房性能が低下することは避けられないという問題を有する。また、風量を増大させ、最大冷房性能を向上させようとすると、ブロアにより送風量を増大させなければならず、ブロアの大型化や余計な動力消費、あるいは騒音の増大等を招くという問題が発生してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、上下温度差を任意にコントロールできるとともに、ブロアの性能を増大させることなく、風量を増大させて最大冷房性能を向上させることが可能な構造が簡単でかつコンパクトに構成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。

上記課題を解決するために、本発明の車両用空気調和装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る車両用空気調和装置は、空気流路が形成されるユニット本体内に、前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータとがこの順に配置されるとともに、前記加熱ヒータの下流側に複数の空気吹出し口が設けられる車両用空気調和装置において、前記加熱ヒータは、前記空気流路を遮る方向に配設される複数の電気式ヒータにより構成され、この複数の電気式ヒータは、それぞれ独立して温度調整可能であり、前記空気流路には、前記電気式ヒータをバイパスして前記冷風を流通させる冷風バイパス流路が形成され、前記冷風バイパス流路には、その流路断面積を調整可能なマックスクールダンパが設けられることを特徴とする。

本発明によれば、加熱ヒータがそれぞれ独立して温度調整可能な複数の電気式ヒータにより構成されるので、複数の電気式ヒータ毎に発熱量を任意にコントロールして自由に温度調整することできる。従って、状況に応じてバイレベルモードやデフフットモード時等における上下温度差を任意にコントロールすることが可能となり、温調制御の自由度を大幅に向上させることができる。また、複数の空気吹出し口位置が上下温度差を付けるための制約にならず、吹出し口位置を自由にレイアウトすることができる。このため、ユニットの設計がし易く、圧損の少ない空気流路を形成することができる。また、冷風と温風とを混合するエアミックス領域が不要となるため、空気流路の簡素化ならびにユニットのコンパクト化を図ることができる。さらに、電気式ヒータをバイパスして冷風を流通するマックスクールダンパを備えた冷風バイパス流路が形成されるので、マックスクールダンパを開き冷風をバイパスさせることにより、最大風量を増大させることができる。従って、冷風量を増大させた最大風量による最大冷房や電気式ヒータとの組み合わせ制御による上下温度差の拡大制御、急速冷房、急速暖房等の多様な温調制御を実現することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上記の車両用空気調和装置において、前記マックスクールダンパは、前記複数の空気吹出し口の中のフェース吹出し口側に配設されることを特徴とする。

本発明によれば、マックスクールダンパが、フェース吹出し口側に配設されるので、マックスクールダンパを開くことにより、電気式ヒータをバイパスした冷風をそのままフェース吹出し口に導くことができる。従って、冷房時には、冷風量を充分に確保し、最大冷房を含めて快適な冷房を実現することができる。

さらに、本発明にかかる車両用空気調和装置は、空気流路が形成されるユニット本体内に、前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータとがこの順に配置されるとともに、前記加熱ヒータの下流側に複数の空気吹出し口が設けられる車両用空気調和装置において、前記加熱ヒータは、前記空気流路を遮る方向に配設される複数のヒータであって、その１つが電気式ヒータ、他の１つが温水式ヒータにより構成され、これら電気式ヒータおよび温水式ヒータは、それぞれ独立して温度調整可能であり、前記空気流路には、前記電気式ヒータおよび前記温水式ヒータをバイパスして前記冷風を流通させる冷風バイパス流路が形成され、前記冷風バイパス流路には、その流路断面積を調整可能なマックスクールダンパが設けられることを特徴とする。

本発明によれば、複数の加熱ヒータの中の１つが電気式ヒータ、他の１つが温水式ヒータとされるので、車両側の熱源やその容量に対応させて加熱ヒータを選択的に構成することができ、しかも、複数の電気式ヒータと温水式ヒータを任意にコントロールして自由に温度調整することできる。従って、状況に応じてバイレベルモードやデフフットモード時等における上下温度差を任意にコントロールすることが可能となり、温調制御の自由度を大幅に向上させることができる。また、複数の空気吹出し口位置が上下温度差を付けるための制約にならず、吹出し口位置を自由にレイアウトすることができる。このため、ユニットの設計がし易く、圧損の少ない空気流路を形成することができる。また、冷風と温風とを混合するエアミックス領域が不要となるため、空気流路の簡素化ならびにユニットのコンパクト化を図ることができる。さらに、電気式ヒータおよび温水式ヒータをバイパスして冷風を流通するマックスクールダンパを備えた冷風バイパス流路が形成されるので、マックスクールダンパを開き冷風をバイパスさせることにより、最大風量を増大させることができる。従って、冷風量を増大した最大風量による最大冷房や電気式ヒータおよび温水式ヒータとの組み合わせ制御による上下温度差の拡大制御、急速冷房、急速暖房等の多様な温調制御を実現することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上記の車両用空気調和装置において、前記マックスクールダンパおよび前記電気式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフェース吹出し口側に配設され、前記温水式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフット吹出し口側に配設されることを特徴とする。

本発明によれば、マックスクールダンパおよび電気式ヒータが、フェース吹出し口側に配設されるので、フェース吹出し口から吹出される冷風の風量および温度を、主にマックスクールダンパおよび電気式ヒータにより調整することができる。従って、電気式ヒータの良好な温調機能を利用することにより、マックスクールダンパを開き最大風量を増大させた際の温調性を向上させることができるとともに、風量増大時にも上下温度差をきめ細かく制御することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上記の車両用空気調和装置において、前記マックスクールダンパおよび前記温水式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフェース吹出し口側に配設され、前記電気式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフット吹出し口側に配設されることを特徴とする。

本発明によれば、マックスクールダンパおよび温水式ヒータが、フェース吹出し口側に配設されるので、フェース吹出し口から吹出される冷風の風量および温度を、主にマックスクールダンパおよび温水式ヒータにより調整することができる。従って、温水式ヒータの温水供給をオン／オフ方式として構成を簡素化しても良好な温調性を確保することができるとともに、風量増大時にも上下温度差をきめ細かく制御することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上述のいずれかの車両用空気調和装置において、前記空気流路の前記加熱ヒータ下流部には、車両の左右に対応して前記空気流路を２つの流路に仕切るセンタプレートが設置され、前記電気式ヒータおよび／または温水式ヒータは、前記２つの流路に対応して各々左右に分割されて設置され、それぞれ独立して温度調整可能とされるとともに、前記２つの流路には、各流路に対応して前記複数の空気吹出し口が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、センタプレートにより仕切られた左右２つの流路に対応して電気式ヒータおよび／または温水式ヒータが各々左右に分割されて設置され、それぞれ独立して温度調整可能とされるので、電気式ヒータおよび／または温水式ヒータの温調機能のみにより簡便に左右独立温調を実現することができる。このため、温度調整の際に、空気流路の圧損が変動し、それに起因して一方の流路の温調による影響が他方の流路の温度にまで及んでしまうという問題を解消し、快適な左右独立温調を実現することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上述のいずれかの車両用空気調和装置において、前記冷却器と前記加熱ヒータとの間の前記空気流路には、リアコンソールダンパを介してリアコンソールダクトが接続され、前記リアコンソールダクトは、電気式ヒータおよびリアコンソール吹出し口を備えたリアコンソールユニットに接続されることを特徴とする。

本発明によれば、冷却器と加熱ヒータとの間の空気流路にリアコンソールダンパを介してリアコンソールダクトが接続され、これに電気式ヒータを備えたリアコンソールユニットが接続されるので、リアコンソールユニットでは、リアコンソールダクトを経て導かれる冷風を電気式ヒータの発熱量を任意にコントロールして再熱することにより、自由に温度調整することできる。従って、リアコンソールユニット側での独立温調を簡便にかつ簡素な構成により実現することができる。

さらに、本発明にかかる車両用空気調和装置は、空気流路が形成されるユニット本体内に、前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータとがこの順に配置されるとともに、前記加熱ヒータの下流側に複数の空気吹出し口が設けられる車両用空気調和装置において、前記冷却器と前記加熱ヒータとの間の前記空気流路には、リアコンソールダンパを介してリアコンソールダクトが接続され、前記リアコンソールダクトは、電気式ヒータおよびリアコンソール吹出し口を備えたリアコンソールユニットに接続されることを特徴とする。

本発明によれば、冷却器と加熱ヒータとが順次配置される空気流路の冷却器と加熱ヒータとの間にリアコンソールダンパを介してリアコンソールダクトが接続され、これに電気式ヒータを備えたリアコンソールユニットが接続されるので、リアコンソールユニットでは、リアコンソールダクトを経て導入される冷風を電気式ヒータにより再熱することにより、リアコンソール吹出し口から吹出される温調風の温度を任意に調整することできる。従って、リアコンソールユニット側での独立温調を、リア側にまで温水配管等を引き回すことなく、簡便にかつ簡素な構成により実現することができる。

本発明によると、バイレベルモード時やデフフットモード時等における上下温度差を任意にコントロールすることができるため、温調制御の自由度を大幅に向上させることができる。また、吹出し口位置を自由にレイアウトできるため、ユニットの設計がし易く、圧損の少ない空気流路を形成することができるとともに、エアミックス領域が不要となるため、空気流路の簡素化ならびにユニットのコンパクト化を図ることができる。さらに、電気式ヒータをバイパスして冷風を流通するマックスクールダンパを備えた冷風バイパス流路により最大風量を増大させることができるため、冷風量を増大させた最大風量による最大冷房や電気式ヒータとの組み合わせによる上下温度差の拡大制御、急速冷房、急速暖房等の多様な温調制御を実現することができる。

また、本発明によると、複数の加熱ヒータの１つが電気式ヒータ、他の１つが温水式ヒータにより構成されるので、車両側の熱源やその容量に対応させて加熱ヒータを構成することができる。しかも、複数の電気式ヒータと温水式ヒータを任意にコントロールして自由に温度調整することできるため、温調制御の自由度を大幅に向上させることができる。
さらに、本発明によると、リアコンソールユニットにおいて、リアコンソールダクトを経て導入される冷風を電気式ヒータにより再熱することにより、リアコンソール吹出し口から吹出される温調風の温度を任意に調整することできるため、リアコンソールユニット側での独立温調を、リア側に温水配管等を引き回すことなく、簡便にかつ簡素な構成により実現することができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態にかかる車両用空気調和装置１を構成する空調ユニット（以下、「ＨＶＡＣユニット」という。）２の縦断面図が示されている。車両用空気調和装置１は、ＨＶＡＣユニット２と、その上流側に接続される図示省略のブロアユニットとから構成される。ブロアユニットは、車内空気または外気を取り込み、それを下流側のＨＶＡＣユニット２に圧送する送風機を備えている。

ＨＶＡＣユニット２は、ブロアユニットから送風される空気が流通される空気流路４を形成するユニット本体３を有する。ユニット本体３の空気通路４中には、流通空気を冷却する冷却器（エバポレータ）５と、この冷却器５により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータ６とが上流側から順次配設される。冷却器（エバポレータ）５は、図示省略の圧縮機と、コンデンサと、膨張弁と共に冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクル内を循環する冷媒と空気とを熱交換させて空気を冷却するものである。

加熱ヒータ６は、空気流路４を遮る方向に配設される上下複数（本実施形態では上下２個）の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂから構成される。この電気式ヒータ６Ａ，６Ｂは、それぞれＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータによって構成され、通電量をコントロールすることにより、独立して温度調整可能とされるものである。

空気流路４には、冷却器５によって冷却された冷風を、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂをバイパスして流通させる冷風バイパス流路７が、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの上方部に形成される。この冷風バイパス流路７には、その流路断面積を調整可能なマックスクールダンパ８が回動可能に設けられる。

また、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの下流側には、冷却器５および電気式ヒータ６Ａ，６Ｂによって温度調整された温調風を車室内に吹出すための複数の空気吹出し口、すなわちフェース吹出し口９、デフ吹出し口１０、およびフット吹出し口１１が設けられる。本実施形態では、フェース吹出し口９およびデフ吹出し口１０が、冷風バイパス流路７およびマックスクールダンパ８が設けられる空気流路４の上方部と連通されるように、ユニット本体３の上面側に設けられ、フット吹出し口１１が、空気流路４の下方部と連通されるように、ユニット本体３の下面側に設けられる。

上記の各吹出し口９，１０，１１には、それぞれ吹出し口９，１０，１１を開閉するためのフェースダンパ１２、デフダンパ１３、およびフットダンパ１４が回動可能に設けられる。これらのダンパ１２，１３，１４は、一般に連動して作動され、温調風をフェース吹出し口９から吹出すフェースモード、デフ吹出し口１０から吹出すデフモード、フット吹出し口１１から吹出すフットモード、フェース吹出し口９とフット吹出し口１１の双方から吹出すバイレベルモード、デフ吹出し口１０とフット吹出し口１１の双方から吹出すデフフットモード等の複数の吹出しモードが、手動または自動により適宜選択可能に構成される。

また、ユニット本体３において、冷却器５と電気式ヒータ６Ａ，６Ｂとの間の空気流路４には、リアコンソールダンパ１５を介して冷却器５で冷却された冷風を車両のリアコンソールに導くリアコンソールダクト１６が接続される。このリアコンソールダクト１６の端部には、ＰＴＣヒータにより構成される電気式ヒータ１８と、リアコンソール吹出し口１９とを備えたリアコンソールユニット１７が接続され、前席側とは独立にリア席側を温調できるように構成される。

次に、本実施形態にかかる車両用空気調和装置１の動作を説明する。
ブロアユニットにより取り込まれた外気または車内空気は、送風機によりＨＶＡＣユニット２に圧送される。この空気は、ＨＶＡＣユニット２の空気流路４を流通される間に冷却器５により冷却され、マックスクールダンパ８が全閉であれば、冷却された冷風の全量が電気式ヒータ６Ａ，６Ｂに流通される。電気式ヒータ６Ａ，６Ｂは、それぞれ通電量に応じて発熱され、冷風を加熱して設定温度の温調風を生成する。この温調風は、フェース吹出し口９、デフ吹出し口１０、およびフット吹出し口１１のいずれかから、選択された吹出しモードに従って車内に吹出され、車室内の空調に供される。

ここで、フェース吹出し口９から温調風を吹出すフェースモード、デフ吹出し口１０から温調風を吹出すデフモード、フット吹出し口１１から温調風を吹出すフットモード等のように単独の吹出し口から温調風を吹出すモードの場合には、それぞれのモードに適した温度の温調風が得られるように、２つの電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの発熱量を同等にコントロールすればよい。

一方、フェース吹出し口９とフット吹出し口１１の双方から温調風を吹出すバイレベルモード、あるいはデフ吹出し口１０とフット吹出し口１１の双方から温調風を吹出すデフフットモード等のように２以上の吹出し口から温調風を吹出すモードの場合は、乗員の上半身と下半身とに向けて吹出される温調風に一定の上下温度差がある方が好ましいとされている。つまり、バイレベルモードの場合は、フット吹出し口１１から吹出される温調風の温度よりもフェース吹出し口９から吹出される温調風の温度を低くし、デフフットモードの場合は、フット吹出し口１１から吹出される温調風の温度よりもデフ吹出し口１０から吹出される温調風の温度を低くすることによって、頭寒足熱の空調を実現することができるからである。

本実施形態の場合、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂへの通電量をコントロールすることによって、それぞれ独立して温度調整することができるため、電気式ヒータ６Ｂへの通電量よりも電気式ヒータ６Ａへの通電量を低減することにより、電気式ヒータ６Ａを通過した温調風の温度を電気式ヒータ６Ｂを通過した温調風の温度よりも低くすることができる。このため、主にフェース吹出し口９またはデフ吹出し口１０側に流れる電気式ヒータ６Ａを通過した温調風と、主にフット吹出し口１１側に流れる電気式ヒータ６Ｂを通過した温調風との間に比較的簡易に上下温度差を与えることができる。しかも電気式ヒータ６Ａ，６Ｂへの通電量をコントロールすることによって、任意に上下温度差をコントロールすることができる。

図２には、上記電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの発熱量コントロールの一例が示されている。図２（Ａ）は、バイレベルモード時のもので、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの発熱量比を５０：５０として上下温度差を零にした状態から、発熱量比を０：５０として上下温度差を最大とした状態まで任意にコントロールできることを示している。また、図２（Ｂ）は、デフフットモード時のもので、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの発熱量比を７５：５０、５０：５０、２５：５０と変化させ、デフ側を暖かくした状態から、フット側を暖かくした状態まで任意にコントロールできることを示している。

図３には、バイレベルモード時の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂへの通電パターン図（Ａ）とその時の吹出し温度の変化状態図（Ｂ）が示されている。（Ａ）図のように、電気式ヒータ６Ａ（回路Ａ）と電気式ヒータ６Ｂ（回路Ｂ）に対する通電量を一定の差を保ってリニアに変化させると、（Ｂ）図のように、フェース吹出し口９側とフット吹出し口１１側において、吹出し空気温度を一定の上下温度差を保ってリニアに変化させることができることを示している。

また、上記のように、マックスクールダンパ８を全閉とし、冷却器５で得られた冷風の全量を電気式ヒータ６Ａ，６Ｂに流通させた場合、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂで圧損が発生することは不可避であり、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂを共にオフとした最大冷房時にも、それ以上の風量は見込めない。しかるに、マックスクールダンパ８を開くことにより、冷風を冷風バイパス流路７により電気式ヒータ６Ａ，６Ｂをバイパスして直接フェース吹出し口９またはデフ吹出し口１０に導くことができるため、圧損を低減してその分だけ冷風量を増大させることができる。従って、ブロア風量を増大させることなく、冷房時に最大風量を増大させることができる。

同様に、マックスクールダンパ８を開き、風量を増大させた状態で、上下の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂへの通電量をコントロールすることによって、上下温度差を変化させることができるため、状況に対応してその効果を一段と拡大させることができる。さらには、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの応答性の速さを活かすことによって、マックスクールダンパ８を全開、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂを共にオフとした状態での急速冷房や、マックスクールダンパ８を全閉、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂを最大通電量とした状態での急速暖房等を実現することが可能となる。

また、リアコンソールユニット１７の使用時、リアコンソールダンパ１５を開くことにより、冷却器５で冷却された冷風の一部がリアコンソールダクト１６を介してリアコンソールユニット１７に導かれる。リアコンソールユニット１７では、この冷風を電気式ヒータ１８により任意の温度に加熱して吹出し口１９から吹出すことによって、リア席側を温調することができる。従って、リア席側を前席側とは独立して任意の温度に温調することが可能となる。

しかして、本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
それぞれ独立して温度調整可能な複数の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの発熱量を任意にコントロールして自由に温度調整することできるため、状況に応じてバイレベルモードやデフフットモード時等における上下温度差を任意にコントロールすることが可能となり、温調制御の自由度を大幅に向上させることができる。また、複数の空気吹出し口９，１０，１１の位置が上下温度差を付けるための制約にならず、吹出し口９，１０，１１の位置を自由にレイアウトすることができるため、ＨＶＡＣユニット２の設計がし易く、圧損の少ない空気流路４を形成することができる。また、冷風と温風とを混合するエアミックス領域が不要となるため、空気流路４の簡素化ならびにＨＶＡＣユニット２のコンパクト化を図ることができる。

さらに、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂをバイパスして冷風を流通させるマックスクールダンパ８を備えた冷風バイパス流路７が形成されているため、マックスクールダンパ７を開き冷風をバイパスさせることによって、最大風量を増大させることができる。従って、冷風量を増大させた最大風量による最大冷房や電気式ヒータ６Ａ，６Ｂとの組み合わせ制御による上下温度差の拡大制御、急速冷房、急速暖房等の多様な温調制御を実現することができる。

また、マックスクールダンパ８は、フェース吹出し口９およびデフ吹出し口１０側に配設されるため、マックスクールダンパ８を開くことにより、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂをバイパスした冷風をそのままフェース吹出し口９およびデフ吹出し口１０側に導くことができる。従って、冷房時またはデフロスト時には、冷風量を充分に確保し、最大冷房を含めて快適な冷房を実現することができるとともに、デフロスト性能を高めることができる。

さらに、リアコンソールユニット１７では、リアコンソールダクト１６を経て導入される冷風を電気式ヒータ１８により再熱することにより、リアコンソール吹出し口１９から吹出される温調風の温度を任意に調整し、リア席側を前席側とは独立して任意の温度に温調することができる。従って、リアコンソールユニット１７側での独立温調を、リア側に温水配管等を引き回すことなく、簡便にかつ簡素な構成により実現することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図１を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂのいずれか一方を温水式ヒータ６Ｃとした点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、図１に示されるように、第１実施形態における電気式ヒータ６Ａ，６Ｂのいずれか一方のヒータが温水式ヒータ６Ｃに置き換えられる。つまり、上下に複数配設される加熱ヒータ６のうち、上方のヒータが電気式ヒータ６Ａ、下方のヒータが温水式ヒータ６Ｃとされる場合と、上方のヒータが温水式ヒータ６Ｃ、下方のヒータが電気式ヒータ６Ｂとされる場合とが考えられる。

上記のように、複数配設される加熱ヒータ６のうちの１つが電気式ヒータ６Ａまたは６Ｂ、他の１つが温水式ヒータ６Ｃとされることにより、車両側の熱源やその容量（電気容量を含む）に対応させて加熱ヒータを選択的に構成することができる。しかも、複数の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂと温水式ヒータ６Ｃとを任意にコントロールすることにより自由に温度調整することできる。従って、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られると同時に、暖房用の熱源の組み合わせ範囲を広げることができるという特有の効果を得ることができる。

また、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂの一方を温水式ヒータ６Ｃに置き換えるに当たり、上方のヒータが電気式ヒータ６Ａ、下方のヒータが温水式ヒータ６Ｃとされる場合、フェース吹出し口９側にマックスクールダンパ８および電気式ヒータ６Ａが配設されるので、フェース吹出し口９から吹出される冷風の風量および温度を、主にマックスクールダンパ８および電気式ヒータ６Ａによって調整することができる。このため、電気式ヒータ６Ａの良好な温調機能との組み合わせにより、マックスクールダンパ８を開き最大風量を増大させる際の温調性を向上させることができるとともに、風量増大時にも上下温度差をきめ細かく制御することができる。

一方、上方のヒータが温水式ヒータ６Ｃ、下方のヒータが電気式ヒータ６Ｂとされる場合、フェース吹出し口９側にマックスクールダンパ８および温水式ヒータ６Ｃが配設されるので、フェース吹出し口９から吹出される冷風の風量および温度を、主にマックスクールダンパ８および温水式ヒータ６Ｃによって調整することができる。このため、温水式ヒータ６Ｃの温水供給をオン／オフ方式として構成を簡素化しても良好な温調性を確保することができるとともに、風量増大時にも上下温度差をきめ細かく制御することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂおよび／または温水式ヒータ６Ｃを上下に複数配設するだけでなく、左右にも２つに分割して配設している点が異なっている。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
つまり、本実施形態では、図４に示されるように、車両の左右（運転席側と助手席側）に対応して、加熱ヒータ６より下流側の空気流路４にセンタプレート２０を設置し、空気流路４を左右２つの流路４Ａ，４Ｂに仕切っている。そして、この２つの流路４Ａ，４Ｂに対し、それぞれ独立して温度調整可能な上下複数の電気式ヒータ６Ａ，６Ｂ（一方が温水式ヒータ６Ｃであってもよい。）を配設している。

また、２つの空気流路４Ａ，４Ｂのうちの空気流路４Ａ側には、運転席側のフェース吹出し口９Ａ、デフ吹出し口１０Ａ、およびフット吹出し口１１Ａが設けられ、空気流路４Ｂ側には、助手席側のフェース吹出し口９Ｂ、デフ吹出し口１０Ｂ、およびフット吹出し口１１Ｂが設けられる。そして、この吹出し口９Ａ，９Ｂ，１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂには、各吹出し口を開閉するダンパ１２Ａ，１２Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂが設けられる。

しかして、本実施形態によれば、センタプレート２０により仕切られた左右２つの流路４Ａ，４Ｂに対応して、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂおよび／または温水式ヒータ６Ｃが左右に分割されて上下に設置され、各々独立して温度調整可能な構成とされる。このため、電気式ヒータ６Ａ，６Ｂおよび／または温水式ヒータ６Ｃの温調機能のみにより、運転席側と助手席側とを独立して温調する左右独立温調を、空気流路の圧損変動を発生させることなく、簡便に実現することができる。従って、上記第１実施形態と同様の効果が得られるほか、温度調整の際に、空気流路の圧損が変動し、それにより一方の流路の温調による影響が他方の流路の温度にまで及んでしまうという問題を解消し、快適な左右独立温調を実現することができるという特有の効果を得ることができる。

なお、本発明は、上記した実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、フェース吹出し口９、デフ吹出し口１０、およびフット吹出し口１１の位置は、ユニット本体３の上面、下面に限らず、前面、側面等の他の面にも自由にレイアウトすることができる。また、リアコンソールダンパ１５、リアコンソールダクト１６、およびリアコンソールユニット１７は、オプション扱いとして任意に着脱できるようにしてもよい。さらに、リアコンソールユニット１７は、加熱ヒータ６側がいかなる構成の車両用空気調和装置にあっても同様に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用空気調和装置の縦断面図である。 図１に示す車両用空気調和装置のバイレベルモード時における電気ヒータの発熱量コントロール説明図（Ａ）と、デフフットモード時の発熱量コントロール説明図（Ｂ）である。 図１に示す車両用空気調和装置のバイレベルモード時における電気ヒータの通電パターン図（Ａ）と、その時の吹出し温度の変化状態図（Ｂ）である。 本発明の第３実施形態に係る車両用空気調和装置の横断面図である。

符号の説明

１ 車両用空気調和装置
３ ユニット本体
４，４Ａ，４Ｂ 空気流路
５ 冷却器
６ 加熱ヒータ
６Ａ，６Ｂ 電気式ヒータ
６Ｃ 温水式ヒータ
７ 冷風バイパス流路
８ マックスクールダンパ
９，９Ａ，９Ｂ フェース吹出し口
１０，１０Ａ，１０Ｂ デフ吹出し口
１１，１１Ａ，１１Ｂ フット吹出し口
１５ リアコンソールダンパ
１６ リアコンソールダクト
１７ リアコンソールユニット
１８ 電気式ヒータ
１９ リアコンソール吹出し口
２０ センタプレート

Claims (8)

1. 空気流路が形成されるユニット本体内に、前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータとがこの順に配置されるとともに、前記加熱ヒータの下流側に複数の空気吹出し口が設けられる車両用空気調和装置において、
   前記加熱ヒータは、前記空気流路を遮る方向に配設される複数の電気式ヒータにより構成され、この複数の電気式ヒータは、それぞれ独立して温度調整可能であり、
   前記空気流路には、前記電気式ヒータをバイパスして前記冷風を流通させる冷風バイパス流路が形成され、
   前記冷風バイパス流路には、その流路断面積を調整可能なマックスクールダンパが設けられることを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記マックスクールダンパは、前記複数の空気吹出し口の中のフェース吹出し口側に配設されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
3. 空気流路が形成されるユニット本体内に、前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータとがこの順に配置されるとともに、前記加熱ヒータの下流側に複数の空気吹出し口が設けられる車両用空気調和装置において、
   前記加熱ヒータは、前記空気流路を遮る方向に配設される複数のヒータであって、その１つが電気式ヒータ、他の１つが温水式ヒータにより構成され、これら電気式ヒータおよび温水式ヒータは、それぞれ独立して温度調整可能であり、
   前記空気流路には、前記電気式ヒータおよび前記温水式ヒータをバイパスして前記冷風を流通させる冷風バイパス流路が形成され、
   前記冷風バイパス流路には、その流路断面積を調整可能なマックスクールダンパが設けられることを特徴とする車両用空気調和装置。
4. 前記マックスクールダンパおよび前記電気式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフェース吹出し口側に配設され、前記温水式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフット吹出し口側に配設されることを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
5. 前記マックスクールダンパおよび前記温水式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフェース吹出し口側に配設され、前記電気式ヒータは、前記複数の空気吹出し口の中のフット吹出し口側に配設されることを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
6. 前記空気流路の前記加熱ヒータ下流部には、車両の左右に対応して前記空気流路を２つの流路に仕切るセンタプレートが設置され、
   前記電気式ヒータおよび／または温水式ヒータは、前記２つの流路に対応して各々左右に分割されて設置され、それぞれ独立して温度調整可能とされるとともに、
   前記２つの流路には、各流路に対応して前記複数の空気吹出し口が設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用空気調和装置。
7. 前記冷却器と前記加熱ヒータとの間の前記空気流路には、リアコンソールダンパを介してリアコンソールダクトが接続され、
   前記リアコンソールダクトは、電気式ヒータおよびリアコンソール吹出し口を備えたリアコンソールユニットに接続されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用空気調和装置。
8. 空気流路が形成されるユニット本体内に、前記空気流路を流通する空気を冷却する冷却器と、この冷却器により冷却された冷風を加熱する加熱ヒータとがこの順に配置されるとともに、前記加熱ヒータの下流側に複数の空気吹出し口が設けられる車両用空気調和装置において、
   前記冷却器と前記加熱ヒータとの間の前記空気流路には、リアコンソールダンパを介してリアコンソールダクトが接続され、
   前記リアコンソールダクトは、電気式ヒータおよびリアコンソール吹出し口を備えたリアコンソールユニットに接続されることを特徴とする車両用空気調和装置。
   
   

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