JP2014210564A - 空気吹出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吹出口から吹き出される空気の吹出方向を切り替えることができるとともに、吹出口から空気を曲げながら吹き出す際の曲げ角度を大きくできる空気吹出装置を提供する。
【解決手段】吹出口１１に連なるダクト１２の内部に気流偏向ドア１３を設ける。気流偏向ドア１３は、ダクト１２の内部の気流偏向ドア１３よりも車両前方側の後方側流路１２ｂの流路断面積割合を、ダクト１２の内部の気流偏向ドア１３よりも車両後方側の前方側流路１２ａの流路断面積割合よりも小さくすることにより、後方側流路１２ｂに高速の気流を形成するとともに、前方側流路１２ａに低速の気流を形成する第１状態と、ダクト１２の内部に第１状態とは異なる気流を形成する第２状態とを切り替えるものである。ダクト１２の吹出口１１側部分のうち少なくとも車両後方側の壁にガイド壁１４を設ける。
【選択図】図３

Description

本発明は、空調対象空間へ空気を吹き出す空気吹出装置に関するものである。

従来、車両のフロントガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口と車室内に向けて空気を吹き出す吹出口とを共通化した空気吹出装置が特許文献１に開示されている。この空気吹出装置は、吹出口に連なるダクトと、ダクトの吹出口側部分のうち少なくとも車室内側に設けられたガイド壁と、ダクトの内部に設けられたノズルと、ノズルの空気流れ上流側に制御流を吹き出す制御流吹出口とを備えている。ガイド壁は凸状に湾曲した形状である。ノズルは主流の流れを絞って高速の気流を形成するものである。制御流吹出口は、車両前方側と車両後方側の両側に設けられており、いずれか一方の制御流吹出口のみから制御流が吹き出されるように構成されている。

この空気吹出装置では、吹出口から吹き出される空気の吹出方向の切り替えを制御流によって行う。すなわち、車両後方側から車両前方側に向けて制御流を吹き出すことで、ノズルからの高速の気流を車両前方側に寄せる。これにより、吹出口からフロントガラスに向けて空気が吹き出される。一方、車両前方側から車両後方側に向けて制御流を吹き出すことで、ノズルからの高速の気流を車両後方側に寄せる。これにより、高速の気流がコアンダ効果によってガイド壁に沿って流れることで曲げられ、吹出口から車室内に向けて空気が吹き出される。

実公平１−２７３９７号公報

しかし、上記した空気吹出装置では、高速の気流をガイド壁に沿わせることだけで、吹出口から空気を曲げながら吹き出しているため、空気の曲げ角度を大きくできないという問題がある。なお、特許文献１の空気吹出装置は、車両のデフロスタ吹出口に適用されるものであったが、車両の他の吹出口や、車両以外の空調装置の吹出口に適用される空気吹出装置においても、同様の問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、吹出口から吹き出される空気の吹出方向を切り替えることができるとともに、吹出口から空気を曲げながら吹き出す際の曲げ角度を大きくできる空気吹出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、請求項１に記載の発明では、
対象空間に空気を吹き出す吹出口（１１）と、
吹出口に連なり、内部に空気流路が形成されるダクト（１２）と、
ダクトの内部に設けられた気流偏向部材（１３）とを備え、
ダクトの内部における気流偏向部材を挟んだ一側と他側の空気流路をそれぞれ一側流路（１２ｂ）と他側流路（１２ａ）としたとき、
気流偏向部材は、一側流路の流路断面積割合を他側流路の流路断面積割合よりも小さくすることにより、一側流路に高速の気流を形成するとともに、他側流路に低速の気流を形成する第１状態と、ダクトの内部に第１状態とは異なる気流を形成する第２状態とを切り替え可能に構成されており、
ダクトは、吹出口側部分における一側の壁に、一側流路からの高速の気流を壁面に沿わせて曲げるガイド壁（１４）が設けられていることを特徴としている。

これによれば、気流偏向部材によって第１状態と第２状態とを切り替えることで、吹出口から吹き出される空気の吹出方向を切り替えることができる。第１状態では、一側流路からの高速の気流がガイド壁に沿って流れることで、ダクト内を流れる空気が一側に曲げられて吹出口から吹き出される。第２状態では、ダクト内を流れる空気は一側に曲げられることなく、もしくは、第１状態よりも小さな曲げ角度で一側に曲げられて吹出口から吹き出される。

そして、本発明では、第１状態のとき、一側流路に高速の気流が形成されることによって、気流偏向部材の空気流れ下流側に負圧が生じる。このため、他側流路の低速の気流が気流偏向部材の空気流れ下流側に引き込まれ、低速の気流が高速の気流側に曲がりながら高速の気流に合流する。これにより、単に高速の気流をガイド壁に沿わせる場合と比較して、ダクト内を流れる空気を一側に曲げて吹出口から吹き出す際の曲げ角度を大きくできる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。

第１実施形態に係る空気吹出装置および空調ユニットの車両搭載状態を示す模式図である。 図１の空調ユニットの構成を示す模式図である。 フェイスモード時における図１の吹出口およびダクトの拡大図である。 デフロスタモード時における図１の吹出口およびダクトの拡大図である。 デフロスタモード時における図１の吹出口およびダクトの拡大図である。 本発明の比較例に係る空調ユニットの車両搭載状態を示す図である。 比較例のフェイス吹出口からの気流を示す模式図である。 フェイスモード時における図１の吹出口からの気流を示す模式図である。 第２実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 図９の空気吹出装置におけるドア角度と吹出角度との関係を示す図である。 第３実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第４実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第５実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第６実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第７実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第８実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第９実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１０実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１１実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１２実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１３実施形態に係る空気吹出装置が搭載された車室内前方部の斜視図である。 第１３実施形態に係る空気吹出装置の斜視図である。 図２１中のカバーの平面図である。 図２３中のＡ−Ａ断面図である。 図２３中のＢ−Ｂ断面図である。 図２４中の領域Ｃの拡大図である。 第１３実施形態に対する変形例を示す断面図である。 第１４実施形態に係る空気吹出装置のカバーとガイド壁との位置関係を示す断面図である。 第１５実施形態に係る空気吹出装置の斜視図である。 図２９中のカバーの平面図である。 図３０中のＤ−Ｄ断面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 図３２中のダクト内部を上から見た図である。 図３２中のＥ−Ｅ断面図である。 図３２中のＥ−Ｅ断面図である。 図３２中のＥ−Ｅ断面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の電気制御部のブロック図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の通常モード時の吹出口からの空気吹出方向を示す上面図である。 図３２中のＥ−Ｅ断面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の通常モード時の吹出口からの吹出空気の風速分布である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の通常モード時の乗員の位置での風速分布である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の回避モード時の吹出口からの空気吹出方向を示す上面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の拡散モード時の吹出口からの空気吹出方向を示す上面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の拡散モード時の吹出口からの吹出空気の風速分布である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の拡散モード時の乗員の位置での風速分布である。 第１６実施形態の変形例に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１６実施形態の変形例に係る空気吹出装置の拡散モード時の吹出口からの空気吹出方向を示す上面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の集中モード時の吹出口からの空気吹出方向を示す上面図である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の集中モード時の吹出口からの吹出空気の風速分布である。 第１６実施形態に係る空気吹出装置の集中モード時の乗員の位置での風速分布である。 第１７実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１８実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第１９実施形態に係る空気吹出装置を示す模式図である。 第２０実施形態に係る空気吹出装置の要部を示す模式図である。 第２０実施形態に係る空気吹出装置の要部を示す模式図である。 他の実施形態に係る空気吹出装置の要部を示す斜視図である。 図５６中のカバーおよびダクト内部を上から見た図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本実施形態では、本発明に係る空気吹出装置を車両前方に搭載される空調ユニットの吹出口およびダクトに適用している。

図１に示すように、空気吹出装置１０は、インストルメントパネル１の上面１ａのフロントガラス２側に設けられた吹出口１１と、吹出口１１と空調ユニット２０とを接続するダクト１２と、ダクト１２内に配置された気流偏向ドア１３とを備えている。

吹出口１１は、気流偏向ドア１３により、デフロスタモード、アッパーベントモードおよびフェイスモードの３つの吹出モードを切り替えて温度調整された空気を吹き出すものである。ここで、デフロスタモードは、フロントガラス２に向けて空気を吹き出し、窓の曇りを晴らす吹出モードである。フェイスモードは、前席乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出モードである。アッパーベントモードは、フェイスモード時よりも上方に向けて空気を吹き出し、後席乗員に送風する吹出モードである。

吹出口１１は、車幅方向に細長く延びた形状であり、運転席の正面および助手席の正面にわたって配置されている。なお、吹出口１１の車幅方向長さおよび上面１ａにおける配置場所は任意に変更可能である。吹出口１１は、ダクト１２の末端開口部によって形成されている。

ダクト１２は、空調ユニット２０から送風される空気が流れる空気流路を形成している。ダクト１２は、空調ユニット２０と別体として構成された樹脂製のものであり、空調ユニット２０と接続されている。ダクト１２は、空調ユニット２０のデフロスタ／フェイス開口部３０に連なっている。なお、ダクト１２は、空調ユニット２０と一体に形成されていても良い。

気流偏向ドア１３は、ダクト１２の内部における気流の速度を偏向させる気流偏向部材である。換言すると、気流偏向ドア１３は、ダクト１２の内部の気流偏向ドア１３よりも車両前方側の前方側流路１２ａの流路断面積とダクト１２の内部の気流偏向ドア１３よりも車両後方側の後方側流路１２ｂの流路断面積との割合を変更することにより、前方側流路１２ａの気流速度と後方側流路１２ｂの気流速度とを異ならせるものである。本実施形態では、車両後方側の後方側流路１２ｂが特許請求の範囲に記載の一側の一側流路に相当し、車両前方側の前方側流路１２ａが特許請求の範囲に記載の他側の他側流路に相当する。

本実施形態では、気流偏向ドア１３として、車両前方側と車両後方側にスライド可能なスライドドア１３１を採用している。スライドドア１３１は、車両前後方向長さが、車両前後方向におけるダクト１２の幅よりも小さく、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂとを形成できる長さとなっている。スライドドア１３１は、前後方向にスライドすることにより、後方側流路１２ｂに高速の気流（噴流）を形成するとともに、前方側流路１２ａに低速の気流を形成する第１状態と、ダクト１２の内部に第１状態とは異なる気流を形成する第２状態とを切り替えることができる。

また、ダクト１２は、吹出口１１側部分の車両後方側の壁に、ガイド壁１４が設けられている。ガイド壁１４は、インストルメントパネル１の上面１ａに連なっている。ガイド壁１４は、高速の気流を壁面に沿わせて車両後方側にガイドするためのものである。ガイド壁１４は、ダクト１２の吹出口１１側部分における空気流路幅を空気流れ下流側に向かって広げる形状である。本実施形態では、ガイド壁１４として、壁面が凸状に湾曲した形状のガイド壁１４１を採用している。

空調ユニット２０は、車室内の前席の前方に配置されたインストルメントパネル１の内部に配置されている。図２に示すように、空調ユニット２０は、外殻を構成する空調ケーシング２１を有する。この空調ケーシング２１は、空調対象空間である車室内へ空気を導く空気通路を構成している。空調ケーシング２１の空気流れ最上流部には、車室内空気（内気）を吸入する内気吸入口２２と車室外空気（外気）を吸入する外気吸入口２３とが形成されると共に、各吸入口２２、２３を選択的に開閉する吸入口開閉ドア２４が設けられている。これら内気吸入口２２、外気吸入口２３、および吸入口開閉ドア２４は、空調ケーシング２１内への吸入空気を内気および外気に切り替える内外気切替手段を構成している。なお、吸入口開閉ドア２４は、図示しない制御装置から出力される制御信号により、その作動が制御される。

吸入口開閉ドア２４の空気流れ下流側には、車室内へ空気を送風する送風手段としての送風機２５が配置されている。本実施形態の送風機２５は、遠心多翼ファン（シロッコファン）２５ａを駆動源である電動モータ２５ｂにより駆動する電動送風機であって、図示しない制御装置から出力される制御信号により回転数（送風量）が制御される。

送風機２５の空気流れ下流側には、送風機２５により送風された送風空気を冷却する冷却手段として機能する蒸発器２６が配置されている。蒸発器２６は、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換器であり、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成するものである。

蒸発器２６の空気流れ下流側には、蒸発器２６にて冷却された空気を加熱する加熱手段として機能するヒータコア２７が配置されている。本実施形態のヒータコア２７は、車両エンジンの冷却水を熱源として空気を加熱する熱交換器である。なお、蒸発器２６およびヒータコア２７は、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する温度調整手段を構成している。

また、蒸発器２６の空気流れ下流側には、蒸発器２６通過後の空気を、ヒータコア２７を迂回して流す冷風バイパス通路２８が形成されている。

ここで、ヒータコア２７および冷風バイパス通路２８の空気流れ下流側にて混合される送風空気の温度は、ヒータコア２７を通過する送風空気および冷風バイパス通路２８を通過する送風空気の風量割合によって変化する。

このため、蒸発器２６の空気流れ下流側であって、ヒータコア２７および冷風バイパス通路２８の入口側には、エアミックスドア２９が配置されている。このエアミックスドア２９は、ヒータコア２７および冷風バイパス通路２８へ流入する冷風の風量割合を連続的に変化させるもので、蒸発器２６およびヒータコア２７と共に温度調整手段として機能する。エアミックスドア２９は、制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。

空調ケーシング２１の送風空気流れ最下流部には、デフロスタ／フェイス開口部３０やフット開口部３１が設けられている。デフロスタ／フェイス開口部３０は、ダクト１２を介して、インストルメントパネル１の上面１ａに設けられた吹出口１１に連なっている。フット開口部３１は、フットダクト３２を介して、フット吹出口３３に連なっている。

そして、上記各開口部３０、３１の空気流れ上流側には、デフロスタ／フェイス開口部３０を開閉するデフロスタ／フェイスドア３４、フット開口部３１を開閉するフットドア３５が配置されている。デフロスタ／フェイスドア３４およびフットドア３５は、車室内への空気の吹出状態を切り替える吹出モードドアである。

気流偏向ドア１３は、所望の吹出モードとなるように、これらの吹出モードドア３４、３５と連動するように構成されている。気流偏向ドア１３および吹出モードドア３４、３５は、制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。なお、気流偏向ドア１３および吹出モードドア３４、３５は、乗員のマニュアル操作によってもドア位置が変更可能となっている。

例えば、吹出モードとして、フット吹出口３３から乗員の足元に吹き出すフットモードが実行される場合、デフロスタ／フェイスドア３４がデフロスタ／フェイス開口部３０を閉じるとともに、フットドア３５がフット開口部３１を開く。一方、吹出モードとして、デフロスタモード、アッパーベントモード、フェイスモードのいずれか１つが実行される場合、デフロスタ／フェイスドア３４がデフロスタ／フェイス開口部３０を開くとともに、フットドア３５がフット開口部３１を閉じる。さらに、この場合、気流偏向ドア１３の位置が所望の吹出モードに応じた位置となる。

本実施形態では、下記の通り、気流偏向ドア１３を前後方向に移動させて、気流偏向ドア１３の位置を変更することにより、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂの気流速度を変更して、吹出角度θを変更する。なお、ここでいう吹出角度θとは、図１に示すように、鉛直方向に対して吹出方向がなす角度である。ちなみに、鉛直方向を基準としているのは、ダクト１２に気流偏向ドア１３が設けられていない場合の吹出口１１からの吹出方向が鉛直方向だからである。

図３に示すように、吹出モードがフェイスモードの場合、相対的に、後方側流路１２ｂの流路断面積割合が小さくなるとともに、前方側流路１２ａの流路断面積割合が大きくなるように、気流偏向ドア１３の位置が車両後方側の位置とされる。これにより、後方側流路１２ｂに高速の気流が形成されるとともに、前方側流路１２ａに低速の気流が形成される第１状態となる。高速の気流は、コアンダ効果によってガイド壁１４に沿って流れることで、車両後方側に曲げられる。この結果、空調ユニット２０で温度調整された空気、例えば、冷風が吹出口１１から乗員の上半身に向かって吹き出される。このとき、気流偏向ドア１３の位置を乗員が手動で調節したり、制御装置が自動調節したりすることにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整して、フェイスモード時の吹出角度θを任意の角度にすることが可能である。

図４に示すように、吹出モードがデフロスタモードの場合、相対的に、前方側流路１２ａの流路断面積割合が小さくなるとともに、後方側流路１２ｂの流路断面積割合が大きくなるように、気流偏向ドア１３の位置が車両前方側の位置とされる。これにより、第１状態とは異なる第２状態、すなわち、前方側流路１２ａに高速の気流が形成されるとともに、後方側流路１２ｂに低速の気流が形成される状態となり、高速の気流は、ダクト１２の車両前方側の壁に沿って上向きに流れる。この結果、空調ユニット２０で温度調整された空気、例えば、温風が吹出口１１からフロントガラス２に向かって吹き出される。このとき、気流偏向ドア１３の位置を乗員が手動で調節したり、制御装置が自動調節したりすることにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整して、デフロスタモード時の吹出角度を任意の角度にすることが可能である。

吹出モードがアッパーベントモードの場合、気流偏向ドア１３の位置がフェイスモード時の気流偏向ドア１３の位置とデフロスタモード時の気流偏向ドア１３の位置の間の位置とされる。この場合も第１状態となるが、フェイスモードの場合よりも高速の気流の速度が低いので、フェイスモードの場合よりも吹出角度θが小さくなる。この結果、空調ユニット２０で温度調整された空気、例えば、冷風が吹出口１１から後席乗員に向かって吹き出される。

このように、アッパーベントモードは、気流偏向ドア１３によって、フェイスモードに対して後方側流路１２ｂの流路断面積と前方側流路１２ａの流路断面の割合を変更することにより、高速の気流と低速の気流の速度比が調整されることによって実現される。また、アッパーベントモード時においても、気流偏向ドア１３の位置を乗員が手動で調節したり、制御装置が自動調節したりすることにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整して、吹出角度を任意の角度にすることが可能である。

なお、吹出モードをデフロスタモードとする場合、気流偏向ドア１３の位置を図５に示す位置としても良い。図５では、気流偏向ドア１３の位置を、後方側流路１２ｂを全閉し、前方側流路１２ａを全開とする位置としている。この場合も、第１状態と異なる第２状態、すなわち、前方側流路１２ａのみを空気が流れ、後方側流路１２ｂに高速の気流が形成されない状態となるので、温風が吹出口１１からフロントガラス２に向かって吹き出される。また、気流偏向ドア１３の位置を、図５に示す位置とは逆に、前方側流路１２ａを全閉し、後方側流路１２ｂを全開とする位置としても良い。この場合も、第１状態とは異なる第２状態、すなわち、後方側流路１２ｂのみを空気が流れ、後方側流路１２ｂに高速の気流が形成されない状態となるので、温風が吹出口１１からフロントガラス２に向かって吹き出される。

次に、本実施形態の効果について説明する。

（１）上記背景技術の欄での説明の通り、特許文献１の空気吹出装置では、ノズルからの高速の気流（噴流）を案内壁に沿わせることだけで、高速の気流を曲げて吹出口からの空気の吹出方向を変更している。このため、フェイスモード時に、空気を大きく曲げることができず、前席乗員の上半身に向けて空気を吹き出すことができないという問題がある。

これに対して、本実施形態では、フェイスモード時に、後方側流路１２ｂに高速の気流を形成し、前方側流路１２ａに低速の気流を形成するようにしている。このとき、高速の気流が流れることによって、気流偏向ドア１３の下流側に負圧が生じる。このため、低速の気流が気流偏向ドア１３の下流側に引き込まれ、高速の気流側に曲げられながら高速の気流に合流する。これにより、特許文献１と比較して、ダクト１２の内部を流れる空気が車両後方側に曲げられて吹出口１１から吹き出される際の最大の曲げ角度θを大きくでき、前席乗員の上半身に向けて空気を吹き出すことができる。

（２）特許文献１の空気吹出装置では、制御流吹出口から吹き出される制御流で高速の気流の向きを変更している。このため、吹出口からの吹出空気の吹出方向を車幅方向で均一とするためには、制御流吹出口から車幅方向で均一なスリット状の風を吹き出すことが必要となる。しかし、車幅方向で均一なスリット状の風を吹き出すことは難しいため、高速の気流の向きを車幅方向で均一とすることが困難となり、吹出口から吹き出される空気の吹出方向を車幅方向で均一とすることが困難となる。

これに対して、本実施形態によれば、制御流ではなく、気流偏向ドア１３で機械的に高速の気流の位置を変更するので、車幅方向で均一に高速の気流を吹き出すことができる。このため、特許文献１と比較して、吹出口１１から吹き出される空気の吹出方向を車幅方向で均一にすることが容易となる。

（３）本実施形態では、フェイスモード時に、後方側流路１２ｂの流路断面積割合を前方側流路１２ａの流路断面積割合よりも小さくすることで、空気の吹出角度θを大きくしてインストルメントパネル１の上面１ａより車両後方に向かって空気を吹き出すようにしている。フェイスモードでは主に冷風を用いるため、室温に対して吹出気流が冷たく、車両後方に吹出した気流が密度差により下方へ下がるため、より吹出角度θを大きくできるという効果がある。

一方、デフロスタモード時では、前方側流路１２ａの流路断面積割合を後方側流路１２ｂの流路断面積割合よりも小さくすることで、空気の吹出角度θを小さくしてインストルメントパネル１の上面１ａより上方に向かって空気を吹き出すようにしている。デフロスタモードでは主に温風を用いるため、室温に対して吹出気流が暖かく、上方に向けて吹出した気流が密度差により下がり難いという効果がある。

（４）図６に示すように、従来では、デフロスタモード、アッパーベントモード、フェイスモードの３つの吹出しモードをそれぞれ実行するために、デフロスタ吹出口４１、アッパーベント吹出口４２、フェイス吹出口４３が必要であった。この場合、デフロスタ吹出口４１は、デフロスタダクト４４を介して、空調ケーシング２１に形成されたデフロスタ開口部４５と接続される。アッパーベント吹出口４２およびフェイス吹出口４３は、フェイスダクト４６を介して、空調ケーシング２１に形成されたフェイス開口部４７に接続される。また、空調ケーシング２１には、デフロスタ開口部４５、フェイス開口部４７を開閉する吹出モードドア４８、４９が設けられる。

これに対して、本実施形態では、デフロスタ吹出口、アッパーベント吹出口、フェイス吹出口を１つの吹出口１１に統合しているので、図６に示す従来例と比較して、ダクトの数を減少させることができるとともに、空調ケーシング２１に形成される空気吹出用の開口部およびこれを開閉する吹出モードドアの数を減少させることができる。この結果、空調ユニット２０およびダクトの簡略化ができ、コストダウンが可能となる。

（５）図６に示す従来例では、フェイス吹出口４３がインストルメントパネル１の意匠面１ｂに設けられていた。これに対して、本実施形態によれば、インストルメントパネル１の意匠面１ｂのフェイス吹出口をなくすことができるため、インストルメントパネル１の意匠の向上、小型化、収納スペースの増加が可能となる。さらに、本実施形態によれば、吹出口１１をインストルメントパネル１の上面１ａに設けることで、吹出口１１を乗員から見えにくくすることが可能となる。

（６）図６に示す従来例では、フェイス吹出口４３がインストルメントパネル１の意匠面１ｂに設けられていた。このため、ハンドルやメータ等によってフェイス吹出口４３の設置範囲が制限され、フェイス吹出口の開口面積が小さく、吹出口からの気流がスポット状となる。これに対して、本実施形態によれば、吹出口１１をインストルメントパネル１の上面１ａに設けることで、吹出口１１の開口面積を、図６に示す従来例のフェイス吹出口４３よりも大きくできる。これにより、吹出口１１からの吹出風の風速を抑えることができ、気流のスポットを低減できる。

（７）運転手の正面にハンドルおよび速度メータが配置されるため、図６に示す従来例のフェイス吹出口４３は、ハンドルの左右側に配置されており、運転手に対して真正面から空気を送風できなかった。これに対して、本実施形態によれば、フェイスモード時に、インストルメントパネル１の上面１ａから空気を吹き出すことで、運転手に対して真正面から空気を送風できる。これにより、冷房時の冷房効率を高めることができる。

（８）本実施形態によれば、デフロスタモード時に、気流偏向ドア１３を移動させることで、デフロスタの吹出角度を変更できる。このため、デフロスタモード時に、乗員の手動操作もしくは制御装置による自動操作によって、デフロスタの吹出角度を変更することで、窓晴らしにかかる時間を低減できる。

（９）図６に示す従来例では、フェイス吹出口４３から吹き出された気流は、吹き出し直後より上下の周囲空気により浸食される。換言すると、フェイス吹出口４３から吹き出された気流に対して、その上下の周囲空気が巻き込まれる。このため、図７に示ように、フェイス吹出口４３から吹き出された気流は、上下方向に拡散しながら車両後方に向かって流れる。

これに対して、本実施形態では、上記（１）での説明の通り、フェイスモード時に、前方側流路１２ａに形成された低速の気流が、後方側流路１２ｂに形成された高速の気流側に引き寄せられ、気流が集中する。このため、図３、８に示すように、吹出口１１から車両後方に向かう気流は、上側への拡散が抑制されている。

また、一般的に、気流のうち吹出風速の速い部位は、その周囲空気の浸食を受けやすいが、本実施形態では、図８に示すように、吹出口１１から吹き出される高速の気流の近傍に、インストルメントパネル１の上面１ａがある。なお、図８中の矢印は、長いものほど吹出風速が高速であることを示している。さらに、本実施形態では、コアンダ効果により、気流に対してインストルメントパネル１の上面１ａに沿うような下向きの力が働く。このため、吹出口１１から車両後方に向かう気流の下側への拡散が抑制されている。

（第２実施形態）
本実施形態は、図９に示すように、気流偏向ドア１３としてバタフライドア１３２を採用している。バタフライドア１３２は、板状のドア本体部と、ドア本体部の中心部に設けられた回転軸とを備える。ドア本体部の車両前後方向長さは、車両前後方向におけるダクト１２の幅よりも小さい。このため、バタフライドア１３２を水平にしてもダクト１２は閉じられない。回転軸は、ダクト１２の車両前後方向での中心よりも車両後方側に位置する。これは、後方側流路１２ｂの流路断面積を小さくして、後方側流路１２ｂに高速の気流を形成するためである。

ここで、本発明者がバタフライドア１３２のドア角度φと吹出口１１から吹き出される空気の吹出角度θとの関係を調べた結果を図１０に示す。横軸のドア角度φは、図９に示すように、鉛直方向に対してドア本体部がなす角度であり、鉛直方向に対して車両後方側になす角度を正の値とする。なお、横軸には、ドア角度φに応じた前方側流路１２ａの流路断面積割合も示している。１００％から前方側流路１２ａの流路断面積割合を引いた残部が後方側流路１２ｂの流路断面積割合である。縦軸の吹出角度θは、図９に示すように、鉛直方向に対して空気の吹き出し方向がなす角度である。

図１０に示すように、ドア角度φを大きくすると吹出角度θが大きくなる。具体的には、ドア角度φが−２０、０ｄｅｇのとき、前方側流路１２ａの流路断面積割合は１０、３０％であり、吹出角度θは１０、２０ｄｅｇであった。よって、ドア角度φが概ね−２０〜０ｄｅｇのときをデフロスタモードとして使用することができる。ドア角度φが２０、３０、４０ｄｅｇのとき、前方側流路１２ａの流路断面積割合は５０、６０、７０％であり、吹出角度θは３５、４５、５５ｄｅｇであった。よって、ドア角度φが概ね２０〜４０ｄｅｇのときをアッパーベントモードとして使用することができる。ドア角度φが５０、６０ｄｅｇのとき、前方側流路１２ａの流路断面積割合は８０、９０％であり、吹出角度θは７０、７５ｄｅｇであった。よって、ドア角度φが概ね５０〜６０ｄｅｇのときをフェイスモードとして使用することができる。

そして、それぞれの吹出モード時において、ドア角度φを調整することで、上下方向の吹出方向を調整できることがわかる。なお、図１０は、バタフライドア１３２を用いたときのドア角度φと吹出角度θとの関係を示すものであるが、第１実施形態のスライドドア１３１を用いたときの流路断面積割合と吹出角度θとの関係も、図１０と同様の関係になるものと推測される。

（第３実施形態）
本実施形態では、図１１に示すように、ガイド壁１４がインストルメントパネル１の上面（一般面）１ａよりも盛り上がっている。このため、ガイド壁１４の最上部１４ａがインストルメントパネル１の上面１ａから高さｈ１の位置にある。

ここで、本実施形態と異なり、ガイド壁１４の最上部１４ａがインストルメントパネル１の上面１ａと同じ高さ位置にある場合、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流はインストルメントパネル１の上面１ａに接近して流れる。フェイスモードは、通常、冷風が吹き出されるところ、インストルメントパネル１の上面１ａが日射により熱せられていると、インストルメントパネル１の上面１ａからの放熱により、冷風が熱せられてしまう。

これに対して、本実施形態では、ガイド壁１４の最上部１４ａがインストルメントパネル１の上面１ａよりも高い位置にあり、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流はガイド壁１４の最上部１４ａよりも上側の空間を略水平に流れる。すなわち、本実施形態によれば、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流をインストルメントパネル１の上面１ａから離すことができる。これにより、インストルメントパネル１の上面１ａからの放熱により、冷風が熱せられるのを抑制できる。

（第４実施形態）
本実施形態では、図１２に示すように、インストルメントパネル１の上面１ａが吹出口１１から車両後方側に向かうにつれて低くなるように傾斜している。これにより、ガイド壁１４の最上部１４ａがインストルメントパネル１の上面１ａよりも高い位置にある。このため、本実施形態によっても、第３実施形態と同様の効果が得られる。

（第５実施形態）
本実施形態では、図１３に示すように、インストルメントパネル１の上面１ａが段部１ｃを有しており、この段部１ｃによって上面１ａが盛り上がっている。このため、ガイド壁の最上部１４ａは、段部１ｃの最上部よりも低い位置にある。上面１ａのうち段部１ｃよりも車両前方側の部位は、ガイド壁１４の最上部１４ａと同じ高さ位置にある。一方、上面１ａのうち段部１ｃよりも車両後方側の部位は、車両後方側に向かうにつれて低くなるように傾斜している。段部１ｃの高さは、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流が段部１ｃを越えられるように設定される。このため、本実施形態では、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流は、段部１ｃを越えながら略水平に流れる。

本実施形態によれば、上面１ａのうち段部１ｃよりも車両後方側の部位が、車両後方側に向かうにつれて低くなるように傾斜しているので、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流をインストルメントパネル１の上面１ａから離すことができる。この結果、第３実施形態と同様の効果が得られる。

このように、ガイド壁１４の最上部１４ａがインストルメントパネル１の上面１ａよりも低い位置にあっても、インストルメントパネル１の上面１ａが車両後方側に向かうにつれて低くなるように傾斜していれば、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流をインストルメントパネル１の上面１ａから離すことができる。また、第４、第５実施形態では、インストルメントパネル１の上面１ａが、平坦な傾斜面であったが、必ずしも、平坦な傾斜面でなくても良く、段部（凹凸）が設けられていても良い。要するに、インストルメントパネル１の上面１ａが車両後方側に向かうにつれて水平よりも下方に下降していれば良い。これによれば、フェイスモード時の吹出口１１からの吹出気流は、インストルメントパネル１の上面１ａの上側空間を略水平に流れるので、吹出気流をインストルメントパネル１の上面１ａから離すことができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、図１４に示すように、気流偏向ドア１３として、片持ちドア１３３を採用している。片持ちドア１３３は、板状のドア本体部と、ドア本体部の片側端部に設けられた回転軸とを備える。ドア本体部の車両前後方向長さは、車両前後方向におけるダクト１２の幅よりも小さい。このため、片持ちドア１３３を水平にしてもダクト１２は閉じられない。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第７実施形態）
本実施形態では、図１５に示すように、ダクト１２の内部のうち気流偏向ドア１３の空気流れ下流側に、前方側流路１２ａに連なる流路と後方側流路１２ｂに連なる流路とに仕切る仕切壁１５を設けている。本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

（第８実施形態）
本実施形態では、図１６に示すように、ダクト１２の内部のうち気流偏向ドア１３の空気流れ下流側に、前方側流路１２ａに連なる通路と後方側流路１２ｂに連なる通路とに仕切る仕切壁１５を設けている。さらに、気流偏向ドア１３として、２つの片持ちドア１３４、１３５を採用している。２つの片持ちドア１３４、１３５によって、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂの流路断面積割合を調整することにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、２つの片持ちドア１３４、１３５を用いることで、ダクト１２を全閉することが可能となり、デフロスタ／フェイスドア３４を省略することができる。

（第９実施形態）
本実施形態では、図１７に示すように、気流偏向ドア１３として、２枚のスライドドア１３６、１３７を採用している。２枚のスライドドア１３６、１３７によって、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂの流路断面積割合を調整することにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、２枚のスライドドア１３６を用いることで、ダクト１２を全閉することが可能となり、デフロスタ／フェイスドア３４を省略することができる。

（第１０実施形態）
本実施形態では、図１８に示すように、ガイド壁１４として、壁面がテーパ形状であるガイド壁１４２を採用している。テーパ形状とは、ダクト１２の流路幅を空気流れ下流側に向かって徐々に拡大させる平坦面形状である。このガイド壁１４２によっても、高速の気流を壁面に沿わせて車両後方側にガイドすることができる。

（第１１実施形態）
本実施形態では、図１９に示すように、ガイド壁１４として、壁面が段部を有する形状であるガイド壁１４３を採用している。このガイド壁１４３によっても、高速の気流を壁面に沿わせて車両後方側にガイドすることができる。本実施形態および第１０実施形態のように、ガイド壁は湾曲した形状に限らず、ガイド壁は高速の気流を壁面に沿わせて曲げることができる形状であれば良い。

（第１２実施形態）
本実施形態では、図２０に示すように、ダクト１２は、吹出口１１側部分の車両後方側の壁に、第１ガイド壁１４が設けられているとともに、吹出口１１側部分の車両前方側の壁に、第２ガイド壁１６が設けられている。第１ガイド壁１４は、第１実施形態のガイド壁１４と同じものである。第２ガイド壁１６は、高速の気流を壁面に沿わせて車両前方側にガイドするためのものであり、第１ガイド壁１４と前後方向の向きが異なる点を除き、第１ガイド壁１４と同様の形状のものである。

吹出モードがデフロスタモードの場合、第１実施形態では、吹出口１１から上方に向けて空気が吹き出されたが、本実施形態によれば、吹出口１１から車両前方側に空気を吹き出すことができる。なお、第１、第２ガイド壁１４、１６の形状を、第１０、第１１実施形態のように、テーパ形状や段部を有する形状としても良い。

（第１３実施形態）
本実施形態では、図２１に示すように、吹出口１１にカバー１７を設けている。吹出口１１は、第１実施形態と同様に、一方向、具体的には、車両左右方向に長く延びた形状であり、ステアリング３が位置する運転席の正面および助手席の正面にわたって配置されている。カバー１７は、吹出口１１からの異物の侵入を防止する異物侵入防止部材である。

図２２〜２５に示すように、カバー１７は、複数のスリット１７１を形成するスリット形成部材である。具体的には、カバー１７は、櫛形状であり、複数の櫛歯に相当する複数の棒状部材１７２と、それらを連結する連結部材１７３とを有している。複数の棒状部材１７２は、車両前後方向に平行であり、連結部材１７３は車両左右方向に平行である。
隣り合う棒状部材１７２の間にスリット１７１が形成されている。

スリット１７１は一方向に長い開口部である。スリット１７１は、車両前後方向に平行に延びている。換言すると、スリット１７１は、吹出口１１が長く延びている方向に対して垂直な方向に延びている。このため、スリット１７１は、フェイスモード時に、吹出口１１から乗員に向かって空気が吹出される方向（図２２、２３の白抜き矢印参照）に対して平行に延びた形状である。

ここで、本実施形態とは異なり、棒状部材が車両左右方向に平行であって、スリットが車両左右方向に平行なカバーを吹出口１１に設けた場合、車両左右方向の全域に棒状部材が存在するため、フェイスモード時に吹出口１１から吹出される空気の向きに影響する。すなわち、高速気流がガイド壁１４に沿って流れることで、ダクト１２の内部を流れる空気が車両後方側に曲げられて吹出口１１から吹き出されるところ、車両左右方向に延びる棒状部材が高速気流の通過位置に存在すると、高速気流が棒状部材に沿って流れてしまうため、気流がガイド壁１４に沿って曲がる際の曲がり角度が小さくなってしまう。

これに対して、本実施形態のカバー１７は、スリット１７１が、吹出口１１から乗員に向かって空気が吹出される方向に対して平行に延びた形状であり、高速気流がスリット１７を通過する際では、高速気流の通過位置には棒状部材が存在しない。このため、フェイスモード時に、吹出口１１から吹出される空気の向きに与える影響を小さくしつつ、吹出口からの異物の侵入を防止できる。

なお、スリット１７１の幅は、侵入を防止する異物の大きさと、スリット１７１を空気が通過する際の通風抵抗とを考慮して決定される。また、本実施形態では、スリット１７１の延伸方向が車両前後方向であったが、他の方向としても良い。吹出口１１から乗員に向かって空気が吹出される方向が車両前後方向に対して斜めの方向とされている場合では、スリット１７１の延伸方向をその方向としても良い。

また、本実施形態では、図２６に示すように、カバー１７の棒状部材１７２の端部１７２ａがガイド壁１４に接触している。したがって、棒状部材１７２の端部１７２ａがガイド壁１４に接触する接触部である。そして、棒状部材１７２の接触部１７２ａの最上部１７２ｂは、ガイド壁１４の最上部１４ａに対して、同じ高さ位置にある。なお、棒状部材１７２の接触部１７２ａの最上部１７２ｂは、ガイド壁１４に沿う気流が形成されるときの接触部１７２ａの下流側端部であり、ガイド壁１４の最上部１４ａはガイド壁１４に沿う気流が形成されるときのガイド壁１４の下流側端部である。

ここで、本発明では、本実施形態に対して、図２７に示すように、カバー１７の端部１７２ａをガイド壁１４の最上部１４ａよりも下流側に位置させるように変更しても良い。この場合、カバー１７の端部１７２ａを、ガイド壁１４ではなく、インストルメントパネルの上面１ａに接触させている。ただし、この場合、ガイド壁１４の最上部１４ａよりも、ガイド壁１４に沿う気流が形成されるときの下流側に、カバー１７が存在するため、フェイスモード時に吹出口１１から吹出される空気の向きにカバー１７が影響してしまう。

これに対して、図２６に示すように、棒状部材１７２の接触部１７２ａの最上部１７２ｂを、ガイド壁１４の最上部１４ａに対して同じ高さ位置とすることで、ガイド壁１４の最上部１４ａよりも下流側に空気の向きに影響を与えるものを存在させていない。これにより、フェイスモード時に吹出口１１から吹出される空気の向きに与えるカバー１７の影響を小さくできる。

なお、本実施形態では、カバー１７は棒状部材１７２を有していたが、棒状部材１７２を板状部材に変更しても良い。

（第１４実施形態）
本実施形態は、第１３実施形態に対して、カバー１７の接触部１７２ａの位置を変更したものである。具体的には、図２８に示すように、カバー１７の接触部１７２ａの最上部１７２ｂは、ガイド壁１４の最上部１４ａよりも低い位置にある。

これによれば、カバー１７の接触部１７２ａの最上部１７２ｂが、ガイド壁１４の最上部１４ａよりも上流側の位置にあり、ガイド壁１４の最上部１４ａよりも下流側に空気の向きに影響を与えるものを存在させていないので、第１３実施形態と同様に、フェイスモード時に吹出口１１から吹出される空気の向きに与えるカバー１７の影響を小さくできる。

（第１５実施形態）
本実施形態では、図２９〜３１に示すように、カバー１７がガイド壁１４から離れて配置されている。すなわち、カバー１７の棒状部材１７２の端部１７２ｃがガイド壁１４に接触しておらず、ガイド壁１４の近傍には空間が形成されている。これによれば、ガイド壁１４の近傍にカバー１７が存在しないので、フェイスモード時に吹出口１１から吹出される空気の向きに影響を与えることがない。

なお、ガイド壁１４から離れた位置では、ガイド壁１４の最上部１４ａよりも上側にカバー１７が存在していても良い。

（第１６実施形態）
本実施形態では、図３２〜３６に示すように、ダクト１２の内部に左右方向調整ドア１８が設けられている。この左右方向調整ドア１８は、ダクト１２の内部を流れる気流の車両左右方向の向きを調整することで、吹出口１１からの空気吹出方向を、車両左右方向で調整する吹出方向調整部材である。また、左右方向調整ドア１８は、車両左右方向において、吹出口１１のうち中央部から吹き出される空気の風速と、吹出口１１のうち中央部よりも外側の部分から吹き出される空気の風速とが異なるという風速分布を形成する風速分布形成手段としても機能する。なお、車両左右方向が、特許請求の範囲に記載の他側と一側を結ぶ方向に対して垂直な方向に相当する。

左右方向調整ドア１８は、ダクト１２の内部のうち気流偏向ドア１３よりも空気流れ上流側に配置されている。気流偏向ドア１３は第１実施形態と同じスライドドアである。左右方向調整ドア１８は、本実施形態では、板状のドア本体部１８１と、回転軸１８２とを有するバタフライドアで構成されている。左右方向調整ドア１８は、複数であり、空気流れに対して並列に配置されている。

複数の左右方向調整ドア１８は、図３４に示すように、全てが同じ方向を向いたり、図３５、３６に示すように、複数の左右方向調整ドア１８のうち左側の群と右側の群とで異なる方向を向いたりすることが可能である。このため、複数の左右方向調整ドア１８の向きを図３４に示す向きとすることで、吹出口１１から左右方向の片側のみに向けて空気を吹き出したり、図３５に示す向きとすることで、吹出口１１から左右方向の両側に向けてＶ字状に空気を吹き出したり、図３６に示す向きとすることで、吹出口１１から左右方向の中央部に集中して空気を吹き出したりすることができる。例えば、フェイスモード時に、図３５に示す向きとすることで、吹出口１１の吹出空気を乗員の顔の横を通過させたり、図３６に示す向きとすることで、吹出口１１の吹出空気を乗員の顔のみに集中させたりすることができる。また、デフロスタモード時に、図３５に示す向きと図３６に示す向きの一方としたり、両方の向きを切り替えたりすることで、吹出口１１の吹出空気をフロントガラス２の前面に行き渡らせることができる。

ここで、フェイスモード時では、気流偏向ドア１３によって形成された高速の気流がガイド壁１４に沿って曲がって流れることで、吹出口１１から乗員に向けて空気が吹出される。このため、本実施形態と異なり、左右方向調整ドア１８を気流偏向ドア１３の空気流れ下流側に設けると、気流偏向ドア１３によって形成された高速の気流が左右方向調整ドア１８に沿って流れ、ガイド壁１４に沿って曲がって流れる空気の曲がり具合が小さくなってしまう。

そこで、本実施形態では、左右方向調整ドア１８を気流偏向ドア１３の空気流れ上流側に設け、気流偏向ドア１３によって高速の気流が形成される前に、気流の左右方向の向きを調整している。このため、気流偏向ドア１３によって形成された高速の気流がガイド壁１４に沿って曲がって流れるので、ガイド壁１４に沿って曲がって流れる空気の曲がり具合が小さくなることを避けられる。なお、本実施形態では、左右方向調整ドア１８をバタフライドアで構成したが、ドア本体部と回転軸とを有する片持ちドアで構成しても良い。

次に、複数の左右方向調整ドア１８による風向モードの切り替えについて具体的に説明する。

図３７に示すように、操作パネル６０に回避モード、拡散モード、集中モード、オート（Ａｕｔｏ）モードの各風向モードの選択スイッチ６１、６２、６３、６４が設けられている。各風向モードの選択スイッチ６１〜６４からの操作信号が制御装置５０に入力されるようになっている。制御装置５０は、入力される操作信号に基づいて、選択された風向モードが実行されるように、複数の左右方向調整ドア１８を作動させる。このように、乗員が選択スイッチを操作することで、乗員が手動により風向モードを変更することができる。

なお、制御装置５０は、マイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、出力側に接続された各種機器の作動を制御するものである。操作パネル６０は、各風向モードの選択スイッチ６１〜６４の他に、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチなどの各種空調操作スイッチが設けられており、各種空調操作スイッチからの操作信号が制御装置５０に入力されるようになっている。また、制御装置５０には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５２、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３等のセンサ群の検出信号が入力されるようになっている。

図３８に示すように、本実施形態では、吹出口１１は、運転席および助手席に対応して設けられている。以下では、運転席に対応する吹出口１１について説明する。吹出口１１は、その左右方向中心位置が座席の左右方向中心位置と同じであって、吹出口１１の左右方向長さが座席の左右長さと同じ長さとされている。

上記した各風向モードの選択スイッチ６１〜６４が全てＯＦＦのときが、通常モードである。この通常モードは、図３８に示すように、例えば、フェイスモードやバイレベルモードのように、吹出口１１から車両後方に向かって空気を吹き出す吹出モードのときに、吹出口１１から乗員に向けて空気を吹き出す。

この通常モードでは、図３９に示すように、複数の左右方向調整ドア１８は、全て上下方向に平行とされる。この場合、図４０に示すように、吹出口１１からの吹出空気の風速分布は、左右方向で風速が均一な分布となる。また、図４１に示すように、乗員の位置での風速分布は、乗員の顔（特に口周辺）の位置での風速が最も高い風速分布となる。なお、図４１は、乗員の顔およびその周辺の領域における風速分布を示しており、図４１中の曲線は、同じ風速の領域を区画する境界線である。

回避モードの選択スイッチ６１がＯＮのとき、回避モードとなる。この回避モードは、図４２に示すように、フェイスモードやバイレベルモードのように、吹出口１１から車両後方に向かって空気を吹き出す吹出モードのときに、吹出口１１からの吹出空気の向きを、乗員を回避する向きとする風向モードである。

回避モードが選択されると、図３４に示すように、複数の左右方向調整ドア１８は、全て、下流側端部が窓側（右ハンドル車の場合は車両右側）となるように傾けられる。これにより、複数の左右方向調整ドア１８を通過した空気は車両右側に向かって流れる。そして、この気流の向きを維持しつつ、気流がガイド壁１４に沿って車両後方側に曲がることにより、図４２に示すように、吹出口１１から車両後方であって、乗員よりも車両右側に向かって空気が吹き出される。なお、助手席に乗員が不在の場合、吹出口１１から助手席側のみに向かって空気が吹き出されるようにしてもよい。

回避モードは、乗員に直接風が当たるのを乗員が避けたい場合に選択される。例えば、夏場のクールダウンの立ち上がりに、この回避モードを乗員が選択することで、通風路内の熱マス（通風路内に存在する熱量）を乗員へ向けずに捨てることができる。また、冷房運転の定常時に、この回避モードを乗員が選択することで、空調風が乗員に直接当たらないようにすることができる。

また、この回避モードは、乗員よりも窓側に空調風を送風したい場合にも選択される。例えば、偏日射により車室内の窓側部分の温度が他の空間よりも高い場合に、この回避モードを選択することで、車室内の窓側部分に冷風を送風することができる。

拡散モードの選択スイッチ６２がＯＮのとき、拡散モードとなる。拡散モードは、例えば、図４３に示すように、フェイスモードやバイレベルモードのように、吹出口１１から車両後方に向かって空気を吹き出す吹出モードのときに、吹出口１１からの吹出空気を左右方向で広範囲に拡散させる風向モードである。

拡散モードが選択されると、図３５に示すように、複数の左右方向調整ドア１８は、左側半分の左右方向調整ドア１８の下流側端部が車両左側に向けられ、右側半分の左右方向調整ドア１８の下流側端部が車両右側に向けられる。これにより、複数の左右方向調整ドア１８を通過した空気は、車両左右両側に向けてＶ字状に流れる。そして、この気流の向きを維持しつつ、気流がガイド壁１４に沿って車両後方側に曲がることにより、図４３に示すように、吹出口１１から車両後方に向かって、左右両側に拡散しながら空気が吹き出される。

このとき、吹出口１１からの吹出空気の風速分布は、図４４に示すように、左右方向における中央部からの吹出空気の風速が低く、中央部よりも外側からの吹出空気の風速が高いという風速分布となる。このため、例えば、冷房運転時に、この拡散モードを乗員が選択することで、図４５に示すように、乗員に対して自然風に近い微風を直接与えることができる。なお、図４５に示す風速分布は、図４１に示す通常モードの風速分布と比較して、乗員の顔とその周辺の領域は境界線の数が少なく、乗員の顔とその周辺では風速差が小さいことを示している。また、乗員の顔の位置での風速は、送風機の送風能力が同じ条件での通常モードのときと比較して低くなっている。

ここで、図６に示す従来例のフェイス吹出口４３からの吹出空気によって、本実施形態の拡散モードと同様の空調感を乗員に与えるためには、吹出空気を乗員に直接当てない間接空調を行う必要がある。この場合、フェイス吹出口４３から乗員を避けて空気を吹き出して、車室内空間全域を冷却しなければならない。

これに対して、本実施形態の拡散モードでは、吹出口１１からの吹出空気を乗員に直接当てるので、その吹出空気によって乗員を直接冷却することができる。このため、本実施形態の拡散モードによれば、従来例での間接空調と比較して、冷凍サイクルを構成する圧縮機の省能力化および省動力化が可能となる。

また、本実施形態では、図３５に示すように、ダクト１２の左右両側の側壁が車両上下方向に平行である。このため、複数の左右方向調整ドア１８を通過した空気の一部は、ダクト１２の左右両側の側壁に沿って流れる。これにより、図４３に示すように、吹出口１１からの吹出空気は、左右方向外側に向かってＶ字状に流れた後、左右方向内側に曲がって乗員を包み込むような気流を形成する。このことは、本発明者の実験により確認されている。

なお、図４６に示すように、ダクト１２の左右方向調整ドア１８よりも空気流れ下流側において、ダクト１２の左右両側の側壁同士の間隔が、空気流れ下流側に向かうにつれて大きくなるように、ダクト１２の形状を変更しても良い。この場合、図４７に示すように、吹出口１１から左右両側にＶ字状に広がるように空気が吹き出される。この場合においても、図４４、４５に示すような風速分布が形成される。

また、拡散モードは、例えば、夏場のクールダウンの立ち上がりに、通風路内の熱マスを捨てる場合に使用することもできる。また、拡散モードをデフロスタモード時に使用することで、フロントガラスの曇りを広範囲にわたって晴らすことができる。

集中モードの選択スイッチ６３がＯＮのとき、集中モードとなる。集中モードは、例えば、図４８に示すように、フェイスモードやバイレベルモードのように、吹出口１１から車両後方に向かって空気を吹き出す吹出モードのときに、吹出口１１からの吹出空気を運転席の一部に集中させる風向モードである。運転席の一部は、例えば、運転席の左右方向中央部である。

集中モードが選択されると、図３６に示すように、複数の左右方向調整ドア１８は、左側半分の左右方向調整ドア１８の下流側端部が車両右側に向けられ、右側半分の左右方向調整ドア１８の下流側端部が車両左側に向けられる。これにより、複数の左右方向調整ドア１８を通過した空気は、逆Ｖ字状に流れる。そして、この気流の向きを維持しつつ、気流がガイド壁１４に沿って車両後方側に曲がることにより、図４８に示すように、吹出口１１から車両後方に向かって、左右内側に集中しながら空気が吹き出される。

このとき、図４９に示すように、吹出口１１からの吹出空気の風速分布は、左右方向における中央部からの吹出空気の風速が高く、中央部よりも外側からの吹出空気の風速が低いという風速分布となる。このため、例えば、冷房運転時に、この集中モードを乗員が選択することで、図５０に示すように、乗員に対してスポット的に冷風を与えることができる。なお、図５０に示す風速分布は、乗員の顔の位置での風速が最も高く、図４１に示す通常モードの風速分布と比較して、乗員の顔およびその周辺の領域は境界線の数が多く、乗員の顔とその周辺とでは風速差が大きいことを示している。

ここで、図４０に示す通常モードのように、吹出口１１からの吹出空気の風速が左右方向で均一の場合、吹出口１１から吹き出された気流は、その左右の周囲空気が巻き込まれる。このため、吹出口１１から吹き出された冷風は、周囲空気の温度の影響を受けやすく、乗員に到達する冷風の温度が上がってしまう。

これに対して、吹出口１１からの吹出空気の風速分布を図４９に示す風速分布とすることで、吹出口１１の中央部からの高速気流は、吹出口１１の中央部よりも外側からの低速気流を巻き込むこととなり、周囲空気の巻き込み量を減らすことができる。このため、吹出口１１から吹き出された冷風に対する周囲空気の影響を抑制でき、乗員に到達する冷風の温度上昇を抑制できる。この結果、夏場のクールダウン時に、冷房のパンチ力を増加できる。

なお、集中モードは、デフロスタモード時に選択されることにより、フロントガラスの一部分における曇りを集中的に晴らすことができる。このとき、左右方向調整ドア１８の向きを、乗員が手動で微調整したり、制御装置５０が自動で微調整したりすることにより、フロントガラスのうち送風空気が集中する部分の位置をずらせるようにしてもよい。

また、オート（Ａｕｔｏ）モードの選択スイッチ６４がＯＮのとき、制御装置５０が風向モードとして、回避モード、拡散モード、集中モード、通常モードのいずれかを選択する。

制御装置５０は、乗員が設定した車室内温度、内気温度、外気温度等に基づいて、目標吹出空気温度ＴＡＯを算出し、この目標吹出空気温度ＴＡＯに応じて各種機器の作動状態を決定する。

そして、風向モードの選択においては、クールダウンの立ち上がりに、回避モードが選択され、クールダウンの立ち上がり後に、集中モードが選択され、クールダウン後の定常運転時に、拡散モードが選択される。これにより、クールダウンの立ち上がり時では、通風路内の熱マスを乗員へ向けずに捨てることができ、クールダウンの立ち上がり後では、冷風をスポット的に乗員に当てることができ、定常運転時では、自然風に近い微風を乗員に当てることができる。

なお、ここでいうクールダウンの立ち上がりとは、冷房運転のクールダウン制御の開始直後から吹出風が冷風になるまでの所定期間である。クールダウンの立ち上がり後とは、冷房運転のクールダウン制御の開始直後から吹出風が冷風になるまでの所定期間経過後からクールダウン制御が終了するまでの期間である。定常運転時とは、クールダウン制御終了後の冷房運転時であり、例えば、目標吹出空気温度ＴＡＯと内気温度との差が所定温度よりも小さいときである。

また、日射センサ５３によって検出した日射量が多い場合に、吹出口１１から窓側に向かって空気が吹き出すように、制御装置５０が回避モードを選択するようにしてもよい。

（第１７実施形態）
本実施形態は、図５１に示すように、気流偏向ドア１３が、ドア本体部と回転軸を有するバタフライドア１３２である点が第１６実施形態と異なっている。さらに、本実施形態では、左右方向調整ドア１８のドア本体部１８１の気流偏向ドア１３側の一辺に凹部１８３が形成されている。この凹部１８３は、気流偏向ドア１３が回転したときに、気流偏向ドア１３が当たらないように形成されたものであり、気流偏向ドア１３が回転したときの気流偏向ドア１３の端部が描く軌跡に沿った円弧形状である。

そして、気流偏向ドア１３および左右方向調整ドア１８は、気流偏向ドア１３が回転する際に、気流偏向ドア１３の端部が左右方向調整ドア１８の凹部１８３内を通過する位置関係を有している。このような構成を採用することで、気流偏向ドア１３と左右方向調整ドア１８の距離を短縮でき、ダクト１２の小型化（短縮化）が可能となる。

なお、本実施形態では、凹部１８３を円弧形状としたが、この形状に限らず、四角等の他の形状としても良い。また、本実施形態では、左右方向調整ドア１８をバタフライドアで構成したが、左右方向調整ドア１８をドア本体部と回転軸とを有する片持ちドアで構成しても良い。この場合、片持ちドアは、回転軸がドア本体部の上流側端部に位置し、ドア本体部の気流偏向ドア１３側の一辺に凹部が形成される。これにより、本実施形態と同様の効果を奏する。

（第１８実施形態）
本実施形態では、図５２に示すように、ダクト１２が吹出口１１の空気流れ上流側に曲がり部１２１を有しており、この曲がり部１２１の内部に複数の左右方向調整ドア１８が設けられている。

ダクト１２の曲がり部１２１は、左右方向（図では右方向）に向かって流れる空気を上方に導くように、外側（図では右側）が凸状となるように曲がっている。ダクト１２は、曲がり部１２１を通過した後の風量が左右方向で均一となるように、曲がり部１２１よりも上流側においてダクト１２の通路断面積が狭められている。左右方向調整ドア１８は、バタフライドアであり、ドア本体部１８１がダクト１２の曲がり部１２１と同じ側が凸状となるように湾曲した形状である。本実施形態では、複数の左右方向調整ドア１８は、ドア本体部１８１の大きさが全て同じである。複数の左右方向調整ドア１８は、全て同じ向きを向くように、回転可能に構成されている。

本実施形態によれば、ダクト１２の曲がり部１２１に複数の左右方向調整ドア１８を設けることで、吹出口１１からの空気吹出方向を車両左右方向で調整することに加えて、ダクト１２の曲がり部１２１を通過した風の左右方向での均一化が可能となる。

さらに、本実施形態では、左右方向調整ドア１８のドア本体部１８１の形状を、曲がり部１２１と同じ側が凸状となるように湾曲した形状としている。ここで、ドア本体部１８１が平坦な形状であると、ドア本体部１８１の外側を通過する風がドア本体部１８１から剥離することにより、圧損が生じ、音が発生してしまう。これに対して、本実施形態によれば、ドア本体部１８１の形状に沿った風流れを形成でき、ドア本体部１８１を通過する風のドア本体部１８１からの剥離を防止できるので、音の発生を防止できる。

（第１９実施形態）
本実施形態は、図５３に示すように、ダクト１２の曲がり部１２１に設けられた複数の左右方向調整ドア１８の形状が、曲がり部１２１の外側ほど大きくなっている点が、第１８実施形態と異なっている。

具体的には、ダクト１２は、曲がり部１２１よりも上流側部位の流路断面積は空気流れ方向で均一である。そして、複数の左右方向調整ドア１８のドア本体部１８１が、曲がり部１２１の外側ほど大きくなっている。このため、複数の左右方向調整ドア１８によって曲がり部１２１に複数の空気通路が区画形成され、曲がり部１２１の外側ほど、その空気通路が長くなり、圧損が大きくなる。この結果、曲がり部１２１を通過した風の左右方向での均一化が可能となる。

なお、第１８、１９実施形態では、左右方向調整ドア１８がバタフライドアで構成されていたが、ドア本体部と回転軸を有する片持ちドアで構成されていても良い。

（第２０実施形態）
本実施形態では、図５４、５５に示すように、ダクト１２の内部を左右方向に並ぶ３つの通路１２ｃ、１２ｄ、１２ｅに仕切る仕切壁７１、７２を設けている。この仕切壁７１、７２は、気流偏向ドア１３の空気流れ上流側および下流側にわたって設けられている。仕切壁７１、７２は、中央通路１２ｃの通路断面積が小さく、左側通路１２ｄおよび右側通路１２ｅの通路断面積が大きくなるように配置されている。

また、各通路１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの入口側には、開口部７３ａを有する壁７３が設けられている。各通路１２ｃ、１２ｄ、１２ｅにおける開口部７３ａの開口面積は、全て同じであり、中央通路１２ｃの開口面積よりも小さい。さらに、中央通路１２ｃの入口側には、開口部７３ａの開口面積を調節する調節ドア７４が設けられている。この調節ドア７４は、スライドドアである。

本実施形態では、仕切壁７１、７２、開口部７３ａを有する壁７３、調節ドア７４が、車両左右方向において、吹出口１１のうち中央部から吹き出される空気の風速と、吹出口１１のうち中央部よりも外側の部分から吹き出される空気の風速とが異なるという風速分布を形成する風速分布形成手段を構成している。このため、本実施形態によっても、第１６実施形態と同様に、集中モードと拡散モードを実現できる。

すなわち、図５４に示すように、調節ドア７４の位置を開口部７３ａの全開位置とする。このとき、開口部７３ａの開口面積と各通路１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの通路断面積の差の違いにより、中央通路１２ｃの気流が高速となり、左側通路１２ｄおよび右側通路１２ｅの気流が低速となる。これにより、吹出口１１からの吹出空気の風速分布は、左右方向における中央部からの吹出空気の風速が高く、中央部よりも外側からの吹出空気の風速が低いという風速分布となり、集中モードを実現できる。

一方、図５５に示すように、調節ドア７４の位置を開口部７３ａの開口面積を狭める位置とする。このとき、中央通路１２ｃの風量が左側通路１２ｄおよび右側通路１２ｅの風量よりも少なくなるので、中央通路１２ｃの気流が低速となり、左側通路１２ｄおよび右側通路１２ｅの気流が高速となる。これにより、吹出口１１からの吹出空気の風速分布は、左右方向における中央部からの吹出空気の風速が低く、中央部よりも外側からの吹出空気の風速が高いという風速分布となり、拡散モードを実現できる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）上記各実施形態では、本発明の空気吹出装置をインストルメントパネル１の上面１ａの吹出口１１に適用したが、本発明の空気吹出装置をインストルメントパネル１の下面の吹出口（フット吹出口）に適用しても良い。この場合、フット吹出口から吹き出される空気の吹出角度を任意に変更することができる。また、上記各実施形態では、本発明の空気吹出装置を車両用空調装置に適用したが、本発明の空気吹出装置を車両以外の空調装置に適用しても良い。

（２）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。例えば、第１２実施形態は、第１〜第１１実施形態のそれぞれに対して組み合わせることができる。第１３実施形態は、第１〜第１２実施形態のそれぞれに対して組み合わせることができる。第１６〜第２０実施形態のそれぞれは、第１〜第１５実施形態のそれぞれに対して組み合わせることができる。また、図５６、５７に示すように、第１３実施形態のカバー１７と、第１６実施形態の左右方向調整ドア１８とを併用することも可能である。

（３）また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

１ａ インストルメントパネルの上面
１０ 空気吹出装置
１１ 吹出口
１２ ダクト
１２ａ 前方側流路（他側流路）
１２ｂ 後方側流路（一側流路）
１３ 気流偏向ドア（気流偏向部材）
１４ ガイド壁

Claims (20)

1. 対象空間に空気を吹き出す吹出口（１１）と、
   前記吹出口に連なり、内部に空気流路が形成されるダクト（１２）と、
   前記ダクトの内部に設けられた気流偏向部材（１３）とを備え、
   前記ダクトの内部における前記気流偏向部材を挟んだ一側と他側の空気流路をそれぞれ一側流路（１２ｂ）と他側流路（１２ａ）としたとき、
   前記気流偏向部材は、前記一側流路の流路断面積割合を前記他側流路の流路断面積割合よりも小さくすることにより、前記一側流路に高速の気流を形成するとともに、前記他側流路に低速の気流を形成する第１状態と、前記ダクトの内部に前記第１状態とは異なる気流を形成する第２状態とを切り替え可能に構成されており、
   前記ダクトは、前記吹出口側部分における前記一側の壁に、前記一側流路からの高速の気流を壁面に沿わせて曲げるガイド壁（１４）が設けられていることを特徴とする空気吹出装置。
2. 前記気流偏向部材は、前記第１状態における前記一側流路の流路断面積と前記他側流路の流路断面積の割合を変更することにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気吹出装置。
3. 前記ダクトの内部に設けられ、前記他側と前記一側を結ぶ方向に対して垂直な方向において、前記吹出口のうち中央部から吹き出される空気の風速と、前記吹出口のうち前記中央部よりも外側から吹き出される空気の風速とが異なるという風速分布を形成する風速分布形成手段（１８、７１、７２、７３、７４）を備える請求項１または２に記載の空気吹出装置。
4. 前記ダクトの内部に設けられ、前記吹出口からの空気吹出方向を、前記他側と前記一側を結ぶ方向に対して垂直な方向で調整する板状の吹出方向調整部材（１８）を複数備え、
   前記吹出方向調整部材は、前記気流偏向部材よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気吹出装置。
5. 前記吹出方向調整部材は、前記吹出口のうち前記他側と前記一側を結ぶ方向に対して垂直な方向における中央部からの吹出空気の風速が低く、前記中央部よりも外側からの吹出空気の風速が高いという風速分布を形成できるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気吹出装置。
6. 前記吹出方向調整部材は、前記ダクトの内部において、前記吹出方向調整部材を通過した空気の流れをＶ字状とすることができるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の空気吹出装置。
7. 前記吹出方向調整部材は、前記吹出口のうち前記他側と前記一側を結ぶ方向に対して垂直な方向における中央部からの吹出空気の風速が高く、前記中央部よりも外側からの吹出空気の風速が低いという風速分布を形成できるように構成されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
8. 前記吹出方向調整部材は、前記ダクトの内部において、前記吹出方向調整部材を通過した空気の流れを逆Ｖ字状とすることができるように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の空気吹出装置。
9. 前記気流偏向部材は、前記一側と前記他側にスライド可能なスライドドア（１３１）であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
10. 前記気流偏向部材は、バタフライドア（１３２）であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
11. 前記気流偏向部材は、ドア本体部と回転軸を有するバタフライドア（１３２）であり、
    前記吹出方向調整部材は、ドア本体部（１８１）と回転軸（１８２）を有するバタフライドアもしくは片持ちドアであり、
    前記吹出方向調整部材は、前記ドア本体部の前記気流偏向部材側の一辺に凹部（１８３）が形成されており、
    前記気流偏向部材および前記吹出方向調整部材は、前記気流偏向部材が回転する際に、前記気流偏向部材が前記凹部内を通過する位置関係を有することを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
12. 前記ダクトは、凸状に曲がる曲がり部（１２１）を有しており、
    前記吹出方向調整部材は、ドア本体部と回転軸を有するバタフライドアもしくは片持ちドアであるとともに、前記曲がり部に設けられており、
    前記吹出方向調整部材のドア本体部は、前記曲がり部と同じ側が凸状となるように湾曲した形状であることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
13. 前記吹出口に設けられ、複数のスリット（１７１）が形成されたスリット形成部材（１７）を備え、
    前記スリットは、前記気流偏向部材が前記第１状態としたときに前記吹出口から乗員に向かって空気が吹出される方向に対して平行に延びた形状であることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
14. 前記スリット形成部材は、前記ガイド壁に接触する接触部（１７２ａ）を有し、
    前記ガイド壁に沿う気流が形成されるときの前記接触部の下流側端部（１７２ｂ）は、前記ガイド壁の下流側端部（１４ａ）に対して、同じ位置もしくはそれよりも上流側の位置にあることを特徴とする請求項１３に記載の空気吹出装置。
15. 前記スリット形成部材は、前記ガイド壁から離れていることを特徴とする請求項１３に記載の空気吹出装置。
16. 前記吹出口は、車両のインストルメントパネルの上面（１ａ）に設けられ、
    前記一側と前記他側は、それぞれ、車両後方側と車両前方側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つに記載の空気吹出装置。
17. 前記インストルメントパネルの上面は、車両後方側に向かうにつれて水平よりも下方に下降していることを特徴とする請求項１６に記載の空気吹出装置。
18. 前記ガイド壁の最上部（１４ａ）は、前記インストルメントパネルの上面よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１６または１７に記載の空気吹出装置。
19. 前記ガイド壁は、前記インストルメントパネルの上面よりも盛り上がっていることにより、前記ガイド壁の最上部（１４ａ）が、前記インストルメントパネルの上面よりも高い位置にあることを特徴とする請求項１８に記載の空気吹出装置。
20. 前記気流偏向部材は、前記第１状態と、前記一側流路に低速の気流を形成するとともに、前記他側流路に高速の気流を形成する前記第２状態とを切り替え可能に構成されており、
    前記ダクトは、前記吹出口側部分における前記一側の壁に、前記ガイド壁である第１ガイド壁（１４）が設けられているとともに、前記吹出口側部分における前記他側の壁に、前記他側流路からの高速の気流を壁面に沿わせて曲げる第２ガイド壁（１６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
    

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