JP2015044451A - 後席用空調ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器４０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０の車両左右方向の寸法を小さくする。
【解決手段】後席用空調ユニット１０では、蒸発器４０は、空調ケーシング２０内に配置されて、扁平形状に形成されて、厚み方向に通過する空気流を冷媒によって冷却するようになっている。蒸発器４０のうち厚み方向で空気下流側に位置する空気流出面４０ａが、車両左右方向に向くように蒸発器４０が位置する。したがって、蒸発器４０においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０の車両左右方向の寸法を小さくすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、後席用空調ユニットに関するものである。

従来、後席用空調ユニットでは、空調ケーシングと、空調ケーシング内に配置されて空気流を冷媒で冷却する冷却用熱交換器と、空調ケーシング内に配置されて冷却用熱交換器から吹き出される冷風を温水で加熱する加熱用熱交換器とを備え、冷却用熱交換器や加熱用熱交換器によって温度調節された空気流を車室内後席側に吹き出すものである（例えば、特許文献１、２参照）。

このものにおいて、冷却用熱交換器および加熱用熱交換器は、扁平形状に形成されて、厚み方向に通過する空気流を熱交換するようになっている。以下、冷却用熱交換器および加熱用熱交換器を総称して熱交換器という。

上記特許文献１の熱交換器は、その空気流出面が車両進行方向を向くように配置されている。空気流出面は、熱交換器において、厚み方向で空気下流側に位置する放熱面である。上記特許文献２の熱交換器は、その空気流出面が天地方向を向くように配置されている。

特開平１０−２３６１３７号公報 特開２０００−１６８３４６号公報

本発明者等は、ＭＰＶ（Multi Purpose Vehicle）、ＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）等の車両において、外板とクウォータートリムとの間に後席用空調ユニットを搭載することを検討した。クウォータートリムとは、車室内のうち後席座席に対して車両進行方向後側に配置されて車室内に露出する内壁のことである。

近年のＭＰＶ、ＳＵＶ等の車両は、車室内の快適性を図るために、乗員スペースを拡大することがトレンドとなっている。それに伴い、外板とクウォータートリムとの間に搭載される後席用空調ユニットは、薄幅化が求められている。すなわち、後席用空調ユニットにおいて、車両左右方向の寸法を小さくすることが求められている。

しかし、実際には、熱交換器の車両左右方向の寸法によって後席用空調ユニットの車両左右方向の寸法が決まってしまう。このため、上記特許文献１、２のように、空気流出面を車両進行方向に向けたり、空気流出面を天地方向に向くように熱交換器を配置すると、後席用空調ユニットの車両左右方向の寸法が大きくなる。

そこで、熱交換器４０Ａを、縦寸法ｈが横寸法Ｗに比べて大きい縦長形状（図１１（ｂ）参照）や、縦寸法ｈよりも横寸法Ｗが大きい横長形状（図１１（ｃ）参照）にすることにより、後席用空調ユニットの車両左右方向の寸法を小さくすることが考えられる。

この場合、熱交換器４０Ａを縦長形状にすると、冷媒や温水などの熱媒体が流れるチューブの長手方向の寸法が大きくなる。このため、熱媒体の圧損が増大して、熱交換効率が低下する。

一方、熱交換器４０Ａを横長形状にすると、複数のチューブが並ぶ方向の寸法が大きくなる。このため、複数のチューブに流れる熱媒体において温度分布が複数のチューブが並ぶ方向に生じる。具体的には、複数のチューブにおいて横方向中央側のチューブ内の熱媒体と横方向端側のチューブ内の熱媒体との間に温度差が生じる。

このように熱交換器４０Ａを縦長形状や横長形状にすると、縦寸法ｈと横寸法Ｗとを同じ寸法にした形状（図１１（ａ）参照）に比べて、熱交換器としての性能が悪化する。このため、熱交換器４０Ａのサイズアップや風量アップ等の対策が必要でコストアップに繋がる。

本発明は上記点に鑑みて、熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット自体の車両左右方向の寸法を小さくするようにした後席用空調ユニット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、車室内のうち後部座席に対して車両進行方向後側に配置されて、車室内に露出する内壁（３）と当該車両の外側にて車両左右方向に露出する外板（２）との間に設けられて、車室内の後部座席側に向けて空気流を流す空調ケーシング（２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ）と、空調ケーシング内に配置されて空気流を熱交換する熱交換器（４０、５０）と、を備え、熱交換器は、扁平形状に形成されて、厚み方向に通過する空気流を熱交換するようになっており、熱交換器のうち空気下流側に位置する空気流出面（４０ａ、５０ｂ）が、車両左右方向に向くように熱交換器が位置することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、熱交換器においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシングの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニットの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

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ものである。

本発明の第１実施形態における後席用空調ユニットを天地方向上側から視た搭載図である。 図１の後席用空調ユニットの構成を天地方向上側から視た図である。 図２中III−III断面図である。 蒸発器の空気流出面と車両左右方向との間の角度を示す図である。 比較例である後席用空調ユニットを天地方向上側から視た図である。 比較例である後席用空調ユニットを天地方向上側から視た図である。 本発明の第２実施形態における後席用空調ユニットを天地方向上側から視た図である。 本発明の第３実施形態における後席用空調ユニットを天地方向上側から視た図である。 本発明の第４実施形態における後席用空調ユニットを天地方向上側から視た図である。 本発明の第５実施形態における後席用空調ユニットを天地方向上側から視た図である。 本発明の課題を説明するための図である。

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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１、図２に、本発明に係る本実施形態の自動車用空調装置を示す。図１、図２の前後の矢印と左右の矢印とは、それぞれ、車両搭載状態における方向を示す。

車両用空調装置が搭載される自動車１は、車室内において、前部座席１ａや後部座席１ｂに対して車両進行方向後側に後側空間１ｃを備える。後側空間１ｃは、最後部席の配置や荷物室に用いられる。本実施形態の自動車１としては、ＭＰＶ（Multi Purpose Vehicle）、ＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）等の車両が用いられている。

本実施形態の車両用空調装置は、車室内前部座席側を空調する前席用空調ユニット（図示省略）以外に、車室内後部座席側を空調する後席用空調ユニット１０を備える。

前席用空調ユニットは、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている周知のものである。このため、前席用空調ユニットの説明を省略する。

後席用空調ユニット１０は、車室内の後部座席１ｂに対して車両進行方向後側に配置されている。後席用空調ユニット１０は、後輪の軸よりも車両進行方向後側に配置されている。本実施形態の後席用空調ユニット１０は、車両左右方向右側に配置されている。

後席用空調ユニット１０は、図２に示すように、外板２とクウォータートリム３との間に配置されている。外板２は、当該自動車の外側にて車両左右方向右側に露出する外板である。クウォータートリム３は、車室内のうち後部座席１ｂに対して車両進行方向後側に配置されて、車室内に露出する内壁である。

後席用空調ユニット１０は、空調ケーシング２０、送風機３０、および蒸発器４０を備える。

空調ケーシング２０は、その外殻を形成するとともに、車室内後席側へ向かって送風される室内送風空気の空気通路を形成する。空調ケーシング２０は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

空調ケーシング２０のうち車両進行方向前側であって、空調ケーシング２０に形成された空気通路の最上流部には、送風機３０から吹き出される空気を導入する導入口２１が形成されている。導入口２１は、車両前後方向前側に開口している。

空調ケーシング２０のうち車両進行方向後側には、吹出開口部２２が設けられている。吹出開口部２２は、不図示のダクトを介して複数の吹き出し口に接続されている。複数の吹き出し口は、車室内の後部座席側空間４にそれぞれ開口している。

送風機３０は、電動モータ３１、羽根車３２、およびスクロールケース３３を備える遠心式多翼送風機である。

電動モータ３１は、空調ケーシング２０に対して車両前後方向前側に配置されている。電動モータ３１は、その回転軸によって羽根車３２を回転させる。電動モータ３１の回転軸は、車両左右方向に延びるように配置されている。

羽根車３２は、遠心式ファンであって、電動モータ３１に対して車両左右方向右側で、かつ空調ケーシング２０の導入口２１に対して車両前後方向前側に配置されている。

羽根車３２は、電動モータ２２の回転軸に固定されている。羽根車３２は、その回転によって、内気導入口３４を通して空気を吸い込んで径方向外側に吹き出す。内気導入口３４は、車両左右方向右側に開口している。スクロールケース３３は、羽根車３２に対して回転軸を中心とする径方向外側に配置されている。スクロールケース２３は、羽根車３２から吹き出される空気を集めて空調ケーシング２０の導入口２１に対して車両前後方向後側に吹き出す。

蒸発器４０は、空調ケーシング２０内において、送風機３０の空気流下流側で、かつ吹出開口部２２の空気流上流側に配置されている。蒸発器４０は、その面方向から空調ケーシング２０の右壁部２３ａ、および左壁部２３ｂによって支えられている。

なお、右壁部２３ａは、空調ケーシング２０の右壁を構成するもので、蒸発器４０の側壁に沿うように形成されている。左壁部２３ｂは、空調ケーシング２０の左壁を構成するもので、蒸発器４０の側壁に沿うように形成されている。

蒸発器４０は、周知の蒸気圧縮式冷凍サイクル（図示せず）を構成する機器の１つであり、冷凍サイクル内の低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることで、室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

蒸発器４０は、複数本のチューブ、第１、第２のタンク、および熱交換フィンから扁平形状に構成されている。複数本のチューブは、それぞれ、空気流に直交する方向に並べられている。第１のタンクは、膨張弁から流れる冷媒を複数本のチューブのそれぞれに分流する。第２のタンクは、複数本のチューブから流れ出る冷媒を集合させて圧縮機側に流す。熱交換フィンは、複数本のチューブのそれぞれの表面に配置されて冷媒と空気との間の熱交換を促進させる。このことにより、蒸発器４０は、その厚み方向に空気流を通過させることにより、空気流を冷媒により冷却させることになる。

本実施形態では、蒸発器４０はその空気流出面４０ａが車両左右方向左側に向くように配置されている。例えば、蒸発器４０の空気流出面４０ａと車両左右方向との間で時計回りに形成する角度θが４５°＜θ＜１３５°を満たすように蒸発器４０が配置されている。空気流出面４０ａは、蒸発器４０のうち厚み方向で空気下流側に形成される放熱面である。

本実施形態では、空調ケーシング２０内において、送風機３０と蒸発器４０との間の領域で空気流路の断面積が一定になっている。より具体的には、送風機３０と蒸発器４０との間において、空調ケーシング２０を構成する右側壁２４ａ、左側壁２４ｂは、互いに平行になっている。送風機３０と蒸発器４０との間において、空調ケーシング２０を構成する上壁２４ｃ、下壁２４ｄは、平行になっている。

なお、右側壁２４ａは、空調ケーシング２０の右壁を構成するもので、右側壁２３ａと送風機３０との間に配置されている。左側壁２４ｂは、空調ケーシング２０の左壁を構成するもので、左側壁２３ｂと送風機３０との間に配置されている。

次に、本実施形態の後席用空調ユニット１０の作動について説明する。

送風機３０の電動モータ３１が羽根車３２を回転させる。これに伴い、内気導入口３４から羽根車３２に対して軸線方向一方側に空気流が流れ込み、この流れ込んだ空気流は、スクロールケース２３を通して空調ケーシング２０の導入口２１内に吹き出される。この吹き出された空気流は、蒸発器４０に対して厚み方向に通過する。この際に、空気流は、複数本のチューブ内の冷媒によって冷却される。この冷却される空気流は、吹出開口部２２からダクトを通して複数の吹き出し口に流れ、この流れる空気流は、複数の吹き出し口から後部座席側空間４に吹き出される。

以上説明した本実施形態によれば、後席用空調ユニット１０は、空調ケーシング２０を備える。空調ケーシング２０は、車室内のうち後部座席１ｂ側に対して車両進行方向後側においてクウォータートリム３と当該車両の外側にて車両左右方向右側に露出する外板２との間に設けられて、車室内の後部座席側に空気流を流す。蒸発器４０は、空調ケーシング２０内に配置されて、扁平形状に形成されて、厚み方向に通過する空気流を冷媒によって冷却するようになっている。蒸発器４０のうち厚み方向で空気下流側に位置する空気流出面４０ａが、車両左右方向左側に向くように蒸発器４０が位置することを特徴とする。

従来の後席用空調ユニット１０は、図５、図６に示すように、蒸発器４０の空気流出面４０ａが車両前後方向や天地方向に向くように蒸発器４０が配置されている。

これに対して、本実施形態では、上述の如く、蒸発器４０の空気流出面４０ａが、車両左右方向左側に向くように蒸発器４０が配置されている。したがって、蒸発器４０においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０の車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、蒸発器４０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０の車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

従来の後席用空調ユニット１０は、図５に示すように、空気流出面４０ａを車両前後方向に向けるように蒸発器４０を配置する場合には、蒸発器４０と冷媒配管Ｒとを接続する配管処理スペース４１を、蒸発器４０に対して車両左右方向に設けることが必要になる。このため、後席用空調ユニット１０の車両左右方向の寸法を大きくなってしまう。

これに対して、本実施形態では、上述の如く、蒸発器４０の空気流出面４０ａが、車両左右方向左側に向くように蒸発器４０が配置されている。このため、蒸発器４０と冷媒配管Ｒとを接続する配管処理スペース４１を、蒸発器４０に対して車両進行方向に設けることができる。このため、後席用空調ユニット１０の車両左右方向の寸法をより一層小さくすることができる。

本実施形態では、空調ケーシング２０内において、送風機３０と蒸発器４０との間の領域で空気流路の断面積が一定になっている。このため、送風機３０から蒸発器４０に空気流が流れる際の圧力損失を小さくすることができる。

（第２実施形態）
本第２実施形態では、上記第１実施形態の後席用空調ユニット１０にヒータコアを追加した例について説明する。

図７に本実施形態の後席用空調ユニット１０Ａの構成を天地方向上側から視た図を示す。

後席用空調ユニット１０Ａは、空調ケーシング２０Ａ、送風機３０、蒸発器４０、ヒータコア５０、およびエアミックスドア６０を備える。図７において、図２と同一符号は、同一のものを示し、その説明を簡素化する。

空調ケーシング２０Ａは、上壁（図示省略）、下壁（図示省略）、右側壁２５、および左側壁２６を備える。右側壁２５は、右壁部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを備える。左側壁２６は、左壁部２６ａ、２６ｂ、２６ｃを備える。

右壁部２５ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側に配置されて、車両進行方向に平行に形成されている。右壁部２５ｂは、右壁部２５ａに対して車両進行方向後側に配置されて、蒸発器４０の側壁に沿うように配置されている。右壁部２５ｃは、右壁部２５ａに対して車両進行方向後側に配置されて、蒸発器４０の空気流出面４０ａに平行に配置されている。右壁部２５ｄは、右壁部２５ｂに対して車両進行方向後側に配置されて、車両進行方向に平行に配置されている。

左壁部２６ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側に配置されて、蒸発器４０の側壁に沿うように配置されている。左壁部２６ｂは、左壁部２６ａに対して車両進行方向後側に配置されて、車両進行方向に平行に配置されている。左壁部２６ｃは、左壁部２６ｂに対して車両進行方向後側に配置されて、蒸発器４０の空気流出面４０ａに平行に配置されている。

本実施形態では、蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両左右方向左側に向くように配置されている。例えば、蒸発器４０の空気流出面４０ａと車両左右方向との間で時計回りに形成する角度θが４５°＜θ＜１３５°を満たすように蒸発器４０が配置されている。蒸発器４０は、右壁部２５ｂおよび左壁部２６ａによって支持されている。

ヒータコア５０は、右壁部２５ｃおよび左壁部２６ｃの間に配置されている。ヒータコア５０は、蒸発器４０に対して空気流下流側に配置されている。つまり、ヒータコア５０および蒸発器４０は、空気流に対して直列に配置されている。ヒータコア５０は、複数本のチューブ、第１、第２のタンク、および熱交換フィンから扁平形状に構成されている。複数本のチューブは、それぞれ、空気流に直交する方向に並べられている。第１のタンクは、走行用エンジン側から流れる温水を複数本のチューブのそれぞれに分流する。第２のタンクは、複数本のチューブから流れ出る温水を集合させて走行用エンジン側に流す。熱交換フィンは、複数本のチューブのそれぞれの表面に配置されて温水と空気との間の熱交換を促進させる。ヒータコア５０は、その厚み方向に空気流を通過させることにより空気流を温水により加熱する。

ヒータコア５０は、その空気流出面５０ｂが車両左右方向左側に向くように配置されている。本実施形態では、ヒータコア５０は、その空気流出面５０ｂと蒸発器４０の空気流出面４０ａとが平行になるように配置されている。空気流出面５０ｂは、ヒータコア５０のうち厚み方向で空気下流側に形成される放熱面である。

ヒータコア５０のうち厚み方向に空気上流側に形成される空気流入面５０ａと右壁部２５ｃとの間には、バイパス通路２６が設けられている。バイパス通路２６は、蒸発器４０から吹き出される冷風をヒータコア５０を迂回して吹出開口部２２に流す通路である。ヒータコア５０の空気流出面５０ｂと左壁部２６ｂ、２６ｃとの間には、流出通路２７が設けられている。

エアミックスドア６０は、ヒータコア５０に対して空気流下流側に配置されている。本実施形態のエアミックスドア６０は、電動モータ６１によりスライド移動可能に配置されているスライド式ドアが設けられている。エアミックスドア６０は、バイパス通路２６の開口面積と流出通路２７の開口面積との比率を変えることにより、バイパス通路２６を通過する空気量と流出通路２７を通過する空気量との比率を変える。

次に、本実施形態の後席用空調ユニット１０Ａの作動について説明する。

送風機３０の電動モータ３１が羽根車３２を回転させる。これに伴い、内気導入口３４から羽根車３２に対して軸線方向一方側に空気流が流れ込み、この流れ込んだ空気流は、スクロールケース２３を通して空調ケーシング２０Ａの導入口２１内に吹き出される。この吹き出された空気流は、蒸発器４０に対して厚み方向に通過する。この際に、空気流は、複数本のチューブ内の冷媒によって冷却されて冷風として空気流出面４０ａから吹き出される。このことにより、内気導入口３４から導入された空気が蒸発器４０によって除湿されて空気流出面４０ａから吹き出される。

この空気流出面４０ａから吹き出される冷風のうち一部は、バイパス通路２６を通過して吹出開口部２２側に流れる。一方、空気流出面４０ａから吹き出される冷風のうちバイパス通路２６を通過した冷風以外の残りの冷風は、ヒータコア５０に対してその厚み方向に通過する。この際、残りの冷風は、ヒータコア５０を通過する際に複数本のチューブ内の温水によって加熱される。このため、ヒータコア５０の空気流出面５０ｂから温風が流出通路２７を通して吹出開口部２２側に流れる。

このように流出通路２７を流れる温風とバイパス通路２６を流れる冷風とが混ざって空調風として吹出開口部２２に流れる。このため、吹出開口部２２からダクトを通して複数の吹き出し口に空調風が流れ、この流れる空調風が、複数の吹き出し口から後部座席側空間４に吹き出される。

以上説明した本実施形態によれば、後席用空調ユニット１０Ａは、空調ケーシング２０Ａ内において、蒸発器４０を備える。蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両左右方向左側に向くように配置されている。したがって、上記実施形態と同様、蒸発器４０においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０Ａの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、蒸発器４０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０Ａの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、蒸発器４０に対して空気流下流側にヒータコア５０が配置されている。ヒータコア５０は、その空気流出面５０ｂが車両左右方向左側に向くように配置されている。このため、蒸発器４０と同様に、ヒータコア５０においてそれ厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０Ａの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、ヒータコア５０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０Ａの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

これに加えて、蒸発器４０およびヒータコア５０は、互い空気流出面４０ａ、５０ｂが平行になるように配置されている。このため、空気流出面５０ｂを天地方向や車両進行方向に向けるようにヒータコア５０を配置する場合に比べて後席用空調ユニット１０Ａの車両左右方向の寸法をより一層小さくすることができる。

（第３実施形態）
上記第２実施形態では、蒸発器４０に対して空気流れの下流側にヒータコア５０を配置した例について説明したが、これに代えて、本第３実施形態では、空気流に対して蒸発器４０とヒータコア５０とを並列に配置した例について説明する。

図８に本実施形態の後席用空調ユニット１０Ｂの構成を天地方向上側から視た図を示す。

後席用空調ユニット１０Ｂは、空調ケーシング２０Ｂ、送風機３０、蒸発器４０、ヒータコア５０、エアミックスドア６０、および電動モータ６１を備える。図８において、図７と同一符号は、同一のものを示し、その説明を簡素化する。

空調ケーシング２０Ｂは、図７の空調ケーシング２０Ａの代わりに設けられたもので、上壁（図示省略）、下壁（図示省略）、右側壁７０、および左側壁７１を備える。右側壁７０は、右壁部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅを備える。右壁部７０ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。右壁部７０ｂは、右壁部７０ａに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向後側に向かうほど左側壁７１から遠ざかるように形成されている。右壁部７０ｃは、右壁部７０ｂに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。右壁部７０ｄは、右壁部７０ｃに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向後側に向かうほど左側壁７１に近づくように配置されている。右壁部７０ｅは、右壁部７０ｄは、右壁部７０ｃに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。

左側壁７１は、左壁部７１ａ、７１ｂ、７１ｃを備える。左壁部７１ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。左壁部７１ｂは、左壁部７１ａに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向後側に向かうほど右側壁７０から遠ざかるように形成されている。左壁部７１ｃは、左壁部７１ｂに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。

蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両左右方向左側に向くように配置されている。ヒータコア５０は、その空気流出面５０ｂが車両左右方向左側に向くように配置されている。本実施形態では、蒸発器４０およびヒータコア５０は、空気流に対して並列に配置されているものであって、空気流れ上流側に向かうほど空気流入面４０ｂ、５０ａの間の寸法が大きくなるＶ字状に配置されている。

蒸発器４０の空気流出面４０ａと左壁部７１ｃとの間には、流出通路２８が設けられている。流出通路２８は、蒸発器４０から吹き出される冷風を吹出開口部２２に向けて流す通路である。

ヒータコア５０の空気流出面５０ｂと右壁部７０ｃとの間には、流出通路２７が設けられている。流出通路２７は、ヒータコア５０から吹き出される温風を吹出開口部２２に向けて流す通路である。エアミックスドア６０は、流出通路２７、２８に対して空気流の下流側に配置されている。

エアミックスドア６０は、電動モータ６１により駆動されて、車両左右方向にスライド移動可能に配置されている。エアミックスドア６０は、スライド移動によって、流出通路２７の開口面積と流出通路２８の開口面積との比率を変えることにより、流出通路２７を通過する空気量と流出通路２８を通過する空気量との比率を変える。

次に、本実施形態の後席用空調ユニット１０Ｂの作動について説明する。

送風機３０が内気導入口３４を通して空気を吸い込んで空調ケーシング２０Ｂの導入口２１内に吹き出す。この吹き出された空気流の一部は蒸発器４０に対して厚み方向に通過する。この際に、空気流は、複数本のチューブ内の冷媒によって冷却されて冷風として空気流出面４０ａから吹き出される。この吹き出される冷風は、流出通路２８から吹出開口部２２に向けて流れる。

一方、送風機３０から吹き出される空気流のうち蒸発器４０側に流れる一部の空気流以外の残りの空気流は、ヒータコア５０に対してその厚み方向に通過する。この際、残りの空気流は、ヒータコア５０を通過する際に温水によって加熱される。このため、ヒータコア５０の空気流出面５０ｂから温風が流出通路２７を通して吹出開口部２２側に流れる。

ここで、流出通路２７を通過する空気量と流出通路２８を通過する空気量との比率はエアミックスドア６０によって設定されている。このため、吹出開口部２２からダクトおよび複数の吹き出し口を通して車室内後部座席側空間４側に吹き出される空気温度は、エアミックスドア６０によって設定されることになる。

以上説明した本実施形態によれば、後席用空調ユニット１０Ｂの蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両左右方向左側に向くように配置されている。したがって、上記第１、第２実施形態と同様、蒸発器４０においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０Ｂの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、蒸発器４０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０Ｂの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、ヒータコア５０は、その空気流出面５０ｂが車両左右方向右側に向くように配置されている。したがって、上記第２実施形態と同様の効果が得られる。

特に、本実施形態では、蒸発器４０およびヒータコア５０は、空気流れ上流側に向かうほど空気流入面４０ｂ、５０ａの間の寸法が大きくなるＶ字状に配置されている。このため、空気流出面５０ｂを天地方向や車両進行方向に向けるようにヒータコア５０を配置する場合に比べて後席用空調ユニット１０Ｂの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、空調ケーシング２０Ｂ内において、送風機３０と蒸発器４０との間において、空調ケーシング２０Ｂを構成する右側壁７０ａ、左側壁７１ａは、平行になっている。送風機３０と蒸発器４０との間において、空調ケーシング２０Ｂを構成する上壁、下壁２は、平行になっている。このため、送風機３０と蒸発器４０との間の領域で空気流路の断面積が一定になっている。したがって、送風機３０から蒸発器４０に空気流が流れる際の圧力損失を小さくすることができる。

（第４実施形態）
上記第３実施形態では、蒸発器４０およびヒータコア５０をＶ字状に配置した例について説明したが、これに代えて、本第４実施形態では、空気流れに対して蒸発器４０およびヒータコア５０を平行に配置した例について説明する。

図９に本実施形態の後席用空調ユニット１０Ｃの構成を天地方向上側から視た図を示す。後席用空調ユニット１０Ｃは、空調ケーシング２０Ｃ、送風機３０、蒸発器４０、ヒータコア５０、エアミックスドア６０、および電動モータ６１を備える。図９において、図８と同一符号は、同一のものを示し、その説明を簡素化する。

空調ケーシング２０Ｃは、図８の空調ケーシング２０Ｂの代わりに設けられたもので、上壁（図示省略）、下壁（図示省略）、右側壁７２、および左側壁７３を備える。

右側壁７２は、右壁部７２ａ、７２ｂ、７２ｃを備える。右壁部７２ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。右壁部７２ｂは、右壁部７２ａに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向後側に向かうほど左側壁７３に近づくように配置されている。右壁部７２ｃは、右壁部７２ｂに対して車両進行方向後側で、かつ車両左右方向に平行に配置されている。

左側壁７３は、左壁部７３ａ、７３ｂ、７３ｃを備える。左壁部７３ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。左壁部７３ｂは、左壁部７３ａに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向後側に向かうほど右側壁７２から離れるように配置されている。左壁部７３ｃは、左壁部７３ｂに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。

蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両進行方向に平行になるように配置されている。ヒータコア５０は、蒸発器４０に対して車両進行方向後方側において車両進行方向に平行になるように配置されている。このことにより、蒸発器４０およびヒータコア５０は、空気流に対して並列に配置されているものであって、空気流出面４０ａ、５０ｂが車両左右方向左側に向くことになる。

蒸発器４０の空気流入面４０ｂおよびヒータコア５０の空気流入面５０ａと右壁部７２ａ、７２ｂとの間に流入通路２９ａが設けられている。流入通路２９ａは、送風機３０から吹き出される空気を蒸発器４０の空気流入面４０ｂおよびヒータコア５０の空気流入面５０ａに向けてガイドする。

蒸発器４０の空気流出面４０ａおよびヒータコア５０の空気流出面５０ｂと差壁部７３ａ、７３ｂとの間に流入通路２９ｂが設けられている。流入通路２９ｂは、蒸発器４０の空気流出面４０ａから吹き出される冷風とヒータコア５０の空気流出面５０ｂから吹き出される温風とを吹出開口部２２側に向けてガイドする。

エアミックスドア６０、および電動モータ６１は、蒸発器４０およびヒータコア５０に対して車両左右方向左側に配置されている。エアミックスドア６０は、電動モータ６１により駆動されて、車両進行方向にスライド移動可能に配置されている。エアミックスドア６０は、スライド移動によって、蒸発器４０の空気流入面４０ｂの開口面積とヒータコア５０の空気流入面５０ａの開口面積との比率を変える。このことにより、蒸発器４０を通過する空気量とヒータコア５０を通過する空気量との比率を変える。

次に、本実施形態の後席用空調ユニット１０Ｃの作動について説明する。

送風機３０が内気導入口３４を通して空気を吸い込んで空調ケーシング２０Ｃの導入口２１内に吹き出す。この吹き出された空気流は流入通路２９ａに流れる。流入通路２９ａを流れる空気の一部は蒸発器４０に対して厚み方向に通過する。この際に、空気流は、複数本のチューブ内の冷媒によって冷却されて冷風として空気流出面４０ａから吹き出される。この吹き出される冷風は、流出通路２９ｂから吹出開口部２２に向けて流れる。

一方、流入通路２９ａを流れる空気のうち蒸発器４０に流れる一部の空気以外の残りの空気は、ヒータコア５０に対してその厚み方向に通過する。この際、残りの空気流は、温水によって加熱される。このため、ヒータコア５０の空気流出面５０ｂから温風が流出通路２９ｂを通して吹出開口部２２側に流れる。

ここで、蒸発器４０を通過する空気量とヒータコア５０を通過する空気量との比率はエアミックスドア６０によって設定されている。このため、吹出開口部２２からダクトおよび複数の吹き出し口を通して車室内後部座席側空間４側に吹き出される空気温度は、エアミックスドア６０によって設定されることになる。

以上説明した本実施形態によれば、蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両左右方向左側に向くように配置されている。したがって、上記第１〜第３実施形態と同様、蒸発器４０においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０Ｃの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、蒸発器４０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０Ｃの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、ヒータコア５０は、その空気流出面５０ｂが車両左右方向左側に向くように配置されている。したがって、上記第２実施形態と同様の効果が得られる。

特に、本実施形態では、ヒータコア５０は、蒸発器４０に対して車両進行方向後方側において車両進行方向に平行になるように配置されている。このため、空気流出面５０ｂを天地方向や車両進行方向に向けるようにヒータコア５０を配置する場合に比べて後席用空調ユニット１０Ｃの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、空調ケーシング２０Ｃ内において、送風機３０と蒸発器４０との間において、空調ケーシング２０Ｃを構成する右側壁７２ａ、左側壁７３ａは、平行になっている。送風機３０と蒸発器４０との間において、空調ケーシング２０Ｃを構成する上壁、下壁は、平行になっている。このため、送風機３０と蒸発器４０との間の領域で空気流路の断面積が一定になっている。したがって、送風機３０から蒸発器４０に空気流が流れる際の圧力損失を小さくすることができる。

（第５実施形態）
上記第１実施形態では、送風機３０の空気流れ下流側に蒸発器４０を配置した例について説明したが、これに代えて、本第５実施形態では、送風機３０の空気流れ上流側に蒸発器４０を配置した例について説明する。

図１０に本実施形態の後席用空調ユニット１０Ｄの構成を天地方向上側から視た図を示す。後席用空調ユニット１０Ｄは、空調ケーシング２０Ｄ、送風機３０、蒸発器４０を備える。図１０において、図２と同一符号は、同一のものを示し、その説明を簡素化する。

空調ケーシング２０Ｄは、図２の空調ケーシング２０の代わりに設けられたもので、上壁（図示省略）、下壁（図示省略）、右側壁７４、および左側壁７５を備える。

右側壁７４は、右壁部７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを備える。右壁部７４ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。右壁部７４ｂは、右壁部７４ａに対して車両進行方向後側で、かつ蒸発器４０の厚み方向に平行に配置されている。右壁部７４ｃは、右壁部７４ｂに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。右壁部７４ｄは、右壁部７４ｃに対して車両進行方向後側で、かつ車両左右方向に平行に配置されている。

左側壁７５は、左壁部７５ａ、７５ｂ、７５ｃを備える。左壁部７５ａは、導入口２１に対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。左壁部７５ｂは、左壁部７５ａに対して車両進行方向後側で、かつ蒸発器４０の厚み方向に平行に配置されている。左壁部７５ｃは、左壁部７５ｂに対して車両進行方向後側で、かつ車両進行方向に平行に配置されている。

本実施形態では、蒸発器４０は、その空気流出面４０ａが車両左右方向右側に向くように配置されている。送風機３０は、蒸発器４０の空気流下流側に配置されている。具体的には、送風機３０は、その内気導入口３４が右壁部７４ｃ側に向くように配置されている。

ここで、蒸発器４０と送風機３０との間において、右壁部７４ｃと左壁部７５ｃとが平行に配置され、かつ上壁（図示省略）および下壁（図示省略）が平行に配置されている。

次に、本実施形態の後席用空調ユニット１０Ｄの作動について説明する。

送風機３０が導入口２１側から吹出開口部２２に向けて流れる空気流を発生させる。このため、導入口２１から空調ケーシング２０Ｄ内に吸い込まれる空気流は蒸発器４０により冷却される。これにより、蒸発器４０から冷風が吹き出されることになる。この吹き出される冷風は、内気導入口３４を通して送風機３０内に吸い込まれる。この吸い込まれる冷風は、スクロールケース３３を通して吹出開口部２２からダクトを介して複数の吹き出し口に流れ、この流れる冷風は、複数の吹き出し口から後部座席側空間４に吹き出される。

以上説明した本実施形態によれば、後席用空調ユニット１０Ｄでは、空気流出面４０ａが、車両左右方向右側に向くように蒸発器４０が配置されていることを特徴とする。したがって、蒸発器４０においてそれを厚み方向から視た形状を正方形に近づけつつ、空調ケーシング２０Ｄの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。このため、上記第１実施形態と同様、蒸発器４０において熱交換器としての性能を良好に維持しつつ、後席用空調ユニット１０Ｄの車両左右方向の寸法を小さくすることができる。

本実施形態では、蒸発器４０と送風機３０との間において、右壁部７４ｃと左壁部７５ｃとが平行に配置され、かつ上壁（図示省略）と下壁（図示省略）とが平行に配置されている。このため、空調ケーシング２０Ｄ内において、送風機３０と蒸発器４０との間の領域で空気流路の断面積が一定になっている。これにより、蒸発器４０から送風機３０に空気流が流れる際の圧力損失を小さくすることができる。

（他の実施形態）
上記第１の実施形態では、蒸発器４０の空気流出面４０ａと車両左右方向との間で時計回りに形成する角度θが４５°＜θ＜１３５°を満たすように蒸発器４０を配置した例について説明したが、これに限らず、蒸発器４０の空気流出面４０ａと車両左右方向との間で時計回りに形成する角度θが０°＜θ＜１８０°を満たすように蒸発器４０を配置してもよい。

同様に、上記第２の実施形態において、ヒータコア５０の空気流出面５０ｂと車両左右方向との間で時計回りに形成する角度θが０°＜θ＜１８０°を満たすようにヒータコア５０を配置してもよい。

上記第２実施形態では、送風機３０の空気流れ下流側に配置した蒸発器４０とヒータコア５０を平行に配置した例について説明したが、これに代えて、送風機３０の空気流れ上流側に配置した蒸発器４０とヒータコア５０を平行に配置してもよい。

上記第２実施形態では、蒸発器４０の空気流下流側にヒータコア５０を配置した例について説明したが、これに代えて、ヒータコア５０の空気流下流側に蒸発器４０を配置してもよい。

上記第３実施形態では、送風機３０の空気流れ下流側に配置した蒸発器４０とヒータコア５０をＶ字状に配置した例について説明したが、これに代えて、送風機３０の空気流れ上流側に配置した蒸発器４０とヒータコア５０をＶ字状に配置してもよい。

上記第４実施形態では、送風機３０の空気流れ下流側に配置した蒸発器４０とヒータコア５０を車両進行方向に平行に配置した例について説明したが、これに代えて、送風機３０の空気流れ上流側に配置した蒸発器４０とヒータコア５０を車両進行方向に平行に配置してもよい。

上記第５実施形態では、送風機３０に対して空気流れ上流側に蒸発器４０を配置した例について説明したが、これに代えて、送風機３０に対して空気流れ上流側に蒸発器４０およびヒータコア５０を配置してもよい。この場合、空気流出面５０ｂが車両左右方向に向くようにヒータコア５０を配置してもよい。

ここで、蒸発器４０およびヒータコア５０を空気流れに対して並列に配置してもよく、蒸発器４０およびヒータコア５０を空気流れに対して直列に配置してもよい。さらに、図７、或いは図８と同様に、エアミックスドア６０を配置してもよい。

上記第１〜５の実施形態では、後席用空調ユニット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）を車両左右方向右側に配置した例について説明したが、これに代えて、後席用空調ユニット（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）を車両左右方向左側に配置してもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、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。また、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。

１ 自動車
２ 外板
３ クウォータートリム（内壁）
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 後席用空調ユニット
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ 空調ケーシング
２６ バイパス通路
４０ 蒸発器（熱交換器）
４０ａ 空気流出面（放熱面）
５０ ヒータコア（熱交換器）
５０ｂ 空気流出面
６０ エアミックスドア

Claims (8)

1. 車室内のうち後部座席に対して車両進行方向後側に配置されて、前記車室内に露出する内壁（３）と当該車両の外側にて車両左右方向に露出する外板（２）との間に設けられて、前記車室内の後部座席側に向けて空気流を流す空調ケーシング（２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ）と、
   前記空調ケーシング内に配置されて前記空気流を熱交換する熱交換器（４０、５０）と、を備え、
   前記熱交換器は、扁平形状に形成されて、厚み方向に通過する前記空気流を熱交換するようになっており、
   前記熱交換器のうち空気下流側に位置する空気流出面（４０ａ、５０ｂ）が、車両左右方向に向くように前記熱交換器が位置することを特徴とする後席用空調ユニット。
2. 前記空気流を加熱する前記熱交換器としての加熱用熱交換器（５０）と、
   前記空気流を冷却する前記熱交換器としての冷却用熱交換器（４０）とを備え、
   前記加熱用熱交換器および前記冷却用熱交換器が前記空気流に対して並列的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の後席用空調ユニット。
3. 前記加熱用熱交換器を通過する空気量と前記冷却用熱交換器を通過する空気量との比率を変えるエアミックスドア（６０）を備えることを特徴とする請求項２に記載の後席用空調ユニット。
4. 前記空気流を加熱する前記熱交換器としての加熱用熱交換器（５０）と、
   前記空気流を冷却する前記熱交換器としての冷却用熱交換器（４０）とを備え、
   前記冷却用熱交換器、および前記加熱用熱交換器が前記空気流に対して直列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の後席用空調ユニット。
5. 前記空調ケーシング内には、前記加熱用熱交換器をバイパスして前記冷却用熱交換器を通過した空気を流すバイパス通路（２６）が設けられており、
   前記加熱用熱交換器を通過する空気量と前記バイパス通路を通過する空気量との比率を変えるエアミックスドア（６０）を備えることを特徴とする請求項４に記載の後席用空調ユニット。
6. 前記熱交換器に対して前記空気流の下流側に配置されて、前記空気流を発生させる送風機（３０）を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の後席用空調ユニット。
7. 前記熱交換器に対して前記空気流の上流側に配置されて、前記空気流を発生させる送風機（３０）を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の後席用空調ユニット。
8. 前記空調ケーシングのうち前記熱交換器と前記送風ファンとの間では前記空気流を流す空気流路の断面積が一定になるように前記空調ケーシングが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つに記載の後席用空調ユニット。

Images