JP2019104278A - 車両用二層流空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、送風ユニットと空調ユニットとが上下方向に異なるよう配置されたとしても、２つの空気流の混合を防止し、高い分離性を確保できる車両用二層流空調装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る車両用二層流空調装置１は、インテーク部と、送風部２と、ダクト部３と、転向部４と、仕切板５と、温度調和部と、を有する車両用二層流空調装置において、第一仕切部５Ａと第二仕切部５Ｂとの境界箇所７、境界箇所７よりも上流側の箇所、及び、境界箇所７よりも下流側の箇所の少なくともいずれか一つの箇所に、上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの圧力差を低減する圧力調整構造を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、空調ケース内の空気通路を外気側の第１通路と内気側の第２通路とに仕切る仕切板を有する、いわゆる内外気二層流モードの設定が可能な車両用空調装置に関する。

車両用空調装置は、求められる商品性向上の為、暖房性能・冷房性能・窓晴れ性能がそれぞれ成立できるように進化してきた。近年はさらに、燃費向上ニーズの高まりによって、暖房時に外気を導入しせっかく温めた空気を車外に放出するのは非効率と考えられて、可能な限り排気を抑える内気混入方式を採用する車種が増えてきた。しかし、窓晴れ性能との両立を考慮すると内気混入率を単に上昇させる手法には限界があり、窓晴れ性能を犠牲にせず暖房性能をより効率的に維持できる方法として、外気をデフロスターに吹き出し、内気を足元に吹き出す、内外気２層流方式の車両用空調装置が開発された。

内外気二層流モードの設定が可能な車両用空調装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１の車両用空調装置は、内気と外気とを同時に、かつ、上下に分離しつつ送風可能な送風機ユニットと、蒸発器、ヒーターコア及び各種ドアを内部に有する空調ユニットとを備える。送風機ユニットから送風される内気が、蒸発器を通流する際に外気に混合されることを防止または抑制するため、仕切壁に段差ａ、ｂ（特許文献１の図１に図示。）を設けることが開示されている。

特許文献１に開示される車両用空調装置は、一例として、送風機ユニットと空調ユニットとが車両横方向（左右方向）に配置された、いわゆる横置き式の空調装置の形態として開示されている。横置き式の空調装置について、より具体的な形態が示されている（例えば、特許文献２を参照。）。

特許文献２の、特に図２によれば、空調装置は、送風機とこの送風機の左右方向に配置された空調ユニットとを備える。送風機に取り込まれた空気は、まず車両左右方向に吹出され、次にケースの側壁９により車両前後方向に転向されて、蒸発器２３を通流する。蒸発器２３を通流した空気は、必要に応じてヒーターコア２４を通流し、温度調和されて、車室内へと吹出される。

また、特許文献２では、送風空気が蒸発器２３に対して均一に流入することを目的として、仕切壁２８を設けて蒸発器の上流側を複数の流路に分割（図２では上下に分割）し、さらに各個別流路への送風量を調整するための風量割合調整手段２６（回動式ダンパ）を設けることが開示されている。

特開平１１−２０８２４０号公報 特開平１１−２４５６４４号公報

外気層と内気層に分かれる車両用二層流空調装置では、それぞれの吸気部分から内気通路と外気通路の空気が混ざり合う事無くベント・デフロスター・フットの各開口に吹き出されるのが理想である。しかしＨＶＡＣユニットの構造上、可動部分・熱交換機周辺部分を常に２層に密閉することは技術的に難しい。

特許文献１で示される車両用空調装置では、ユニットの上下方向の位置について、送風ユニットにおける吹出口の中央と空調ユニットにおける蒸発器の中央とが略同じ位置に配置されている。このため、送風機から蒸発器に向かって延びる仕切壁１５ａは、略水平なものとして開示されている。一方、特許文献２で示される車両用空調装置では、送風ユニットが空調ユニットよりも下方に配置されている。このように、送風ユニットの吹出口に対する空調ユニットの蒸発器の上下方向の位置関係は、車両のレイアウト条件によって変わり得るものとなっている。

さて、特許文献１の車両用空調装置が、特許文献２の車両用空調装置のように送風ユニットが空調ユニットに対して相対的に下方に配置された場合、次のような問題が発生することを発明者らは見出した。

すなわち、送風ユニット（送風部）２から吹出された２つの空気流は、図１４に示すように、空調ユニット（温度調和部）６へ向かう途中のダクト部３において斜め上方に向かうよう方向付けされ、次に図１３に示すように蒸発器９の上流の転向部４において車両左右方向から車両前後方向へと転向される。ここで、図１４に示すように、２つの空気流のうち、上層流れ（上側空気流路１０Ａ及び上側空間１１Ａの空気流れ）は、斜め上方に向かうよう方向付けされた勢いを保持したまま車両前後方向へと転向される一方、下層流れ（下側空気流路１０Ｂ及び下側空間１１Ｂの空気流れ）は、仕切板５によって斜め上方に向かうよう方向付けされた流れを強制的に水平方向に向かうよう転向される。このため、ダクト部３の終端部から蒸発器９の上流端の領域３１，３２において、仕切板５の上側空間１１Ａには空気圧力（静圧）が低い圧力低下部３１が出現し、下側空間１１Ｂには空気圧力（静圧）が高い圧力上昇部３２が出現する。ここで、空調ケース内の仕切板５と蒸発器９との間には、車両振動による当接を防止するために若干の隙間Ｃを設ける必要がある。このため、空気圧力の高い下側空間１１Ｂの空気が、仕切板５と蒸発器９との間の隙間Ｃを通過し、空気圧力の低い上側空間１１Ａへと漏れ出てしまう。

このように、上層流れと下層流れとの２つの空気流を分離して通流したいところ、送風ユニット（送風部）２の吹出口と空調ユニット（温度調和部）６の蒸発器９との上下方向の位置がずれることで、分離性が悪化するおそれがある。

本開示は、送風ユニットと空調ユニットとが上下方向に異なるよう配置されたとしても、２つの空気流の混合を防止し、高い分離性を確保できる車両用二層流空調装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用二層流空調装置は、内気と外気の両方を区分して同時に吸入する内外気２層流モードを選択可能なインテーク部と、前記内気と前記外気とを同時に、かつ上下に分離しつつ送風可能な送風部と、前記送風部から送風された空気が内部流路を流れるとともに車両の左右方向に向けられ、かつ、下流に向かって上に傾斜するダクト部と、空気の流れ方向において前記ダクト部の内部流路よりも断面積の大きな内部空間を有し、前記ダクト部の内部流路を流れた空気の流れ方向を車両の前後方向に転向する転向部と、下流に向かって上に傾斜して形成され、前記ダクト部の内部流路を前記外気用の上側空気流路及び前記内気用の下側空気流路に分割する第一仕切部、および前記第一仕切部よりも低角に傾斜して、または水平に形成され、前記転向部の内部空間を前記上側空気流路とつながる上側空間と前記下側空気流路とつながる下側空間とに分割する第二仕切部を有する仕切板と、前記転向部を流れた空気が内部を流れるとともに車両の前後方向に上流面及び下流面が向けられた蒸発器を収容する温度調和部と、を有する車両用二層流空調装置において、前記第一仕切部と前記第二仕切部との境界箇所、該境界箇所よりも上流側の箇所、及び、該境界箇所よりも下流側の箇所の少なくともいずれか一つの箇所に、前記上側空間と前記下側空間との圧力差を低減する圧力調整構造を有することを特徴とする。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記圧力調整構造は、前記境界箇所よりも上流側の箇所から前記境界箇所よりも下流側の箇所に至るところにおいて、前記第一仕切部の前記下側空気流路側及び前記第二仕切部の前記下側空間側の面の形状を、前記下側空気流路側及び前記下側空間側が凹になり、かつ、前記上側空気流路側及び前記上側空間側が凸になるように湾曲させた構造であることが好ましい。このような構造によって、仕切板の、ダクト部内の斜め上方に向けて配置された部位（第一仕切部）と転向部内の略水平方向に配置された部位（第二仕切部）との境界箇所の下面が滑らかになるため、蒸発器上流近傍における上側空間と下側空間との空気の圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止して、高い分離性を確保できる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記圧力調整構造は、さらに、前記境界箇所よりも上流側の箇所から前記境界箇所よりも下流側の箇所に至るところにおいて、前記第一仕切部の前記上側空気流路側及び前記第二仕切部の前記上側空間側の面の形状を、前記下側空気流路側及び前記下側空間側が凹になり、かつ、前記上側空気流路側及び前記上側空間側が凸になるように湾曲させた構造と、前記境界箇所よりも下流側の箇所に、前記上側空間側に起立して前記蒸発器の上流面の一部を覆う蓋を設けた構造とであることが好ましい。第一仕切部及び第二仕切部の形状を、上側空気流路側及び上側空間側が凸になるように湾曲すると、蒸発器を通過した上側空間の空気の一部が下側空間に流入するおそれがあるが、蓋を設けることで、上側空間の空気が蒸発器の下流において下側空間に流入することを防止し、より確実に２つの空気流の混合を防止できる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記圧力調整構造は、前記境界箇所よりも上流側の箇所において、前記第一仕切部の形状を前記下側空気流路側が凹になり、かつ、前記上側空気流路側が凸になるように湾曲させた構造であることが好ましい。このような構造によって、仕切板の、ダクト部内の斜め上方に向けて配置された部位（第一仕切部）と転向部内の略水平方向に配置された部位（第二仕切部）との境界箇所が滑らかになるため、蒸発器上流近傍における上側空間と下側空間との空気の圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止して、高い分離性を確保できる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記圧力調整構造は、前記第一仕切部の前記下側空気流路側の面に、空気流れの角度を低角側に傾ける下層空気流変更部材が取り付けられた構造であることが好ましい。下層空気流変更部材によって下側空間の圧力上昇部が境界箇所よりも上流側に移動して仕切板と蒸発器との間の隙間から離間することとなるため、蒸発器上流近傍における上側空間と下側空間との空気の圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止することができる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記圧力調整構造は、前記上側空気流路の天井面に、空気流れの角度を低角側に傾ける上層空気流変更部材が取り付けられた構造であることが好ましい。上層空気流変更部材によって仕切板と蒸発器との間の隙間のうち仕切板の上面近傍により多くの空気を流し、空気圧（静圧）を上昇して、下側空間の空気圧（静圧）との圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止することができる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記圧力調整構造は、前記仕切板から前記上側空間側に起立し、前記上側空間に流れ込んだ空気流れの一部を、車両後方に流れ方向を転向する空気流転向ガイドであることが好ましい。上側空間を流れる空気の一部を仕切板の上面近傍に流し、空気圧（静圧）を上昇して、下側空間の空気圧（静圧）との圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止することができる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記空気流転向ガイドは、上端に水平壁を有することが好ましい。水平壁によって上側空間の第二仕切部に近い部分の空気圧（静圧）をより上昇させることができるため、上側空間と下側空間との空気の圧力差をより縮小することができ、２つの空気流の混合をより確実に防止することができる。

本発明に係る車両用二層流空調装置では、前記ダクト部と前記転向部は一体的に形成され、かつ、前記第一仕切部と前記第二仕切部は一体的に形成されることが好ましい。空気流れをスムーズにすることができる。

本開示によれば、送風ユニットと空調ユニットとが上下方向に異なるよう配置されたとしても、２つの空気流の混合を防止し、高い分離性を確保できる車両用二層流空調装置を提供することができる。

本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第一例の圧力調整構造を有する形態である。 図１の車両用二層流空調装置の概念図である。 本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第二例の圧力調整構造を有する形態である。 図３の車両用二層流空調装置の概念図である。 本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す概念図であり、第三例の圧力調整構造を有する形態である。 本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第四例の圧力調整構造を有する形態である。 図６の車両用二層流空調装置の概念図である。 本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第五例の圧力調整構造を有する形態である。 図８の車両用二層流空調装置の概念図である。 本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第六例の圧力調整構造を有する形態である。 図１０の車両用二層流空調装置の概念図である。 空気流転向ガイド及びその周辺を示す斜視図であり、（ａ）は空気流転向ガイドが側壁だけを有する形態、（ｂ）は空気流転向ガイドが側壁及び水平壁を有する形態である。 従来の車両用二層流空調装置の一例を示す断面図である。 図１３の車両用二層流空調装置の概念図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。

本明細書において、図１、図３、図６、図８、図１０及び図１３の断面図は、車両用二層流空調装置１，１００の上側流路１０Ａの一部及び上側空間１１Ａを通る水平断面図である。また、図２、図４、図５、図７、図９、図１１及び図１４の概念図は、車両用二層流空調装置１，１００を蒸発器９の上流面９ａで切断して上流側（車両前方）を見た図、すなわち蒸発器９の上流面９ａから該上流面９ａの法線方向に向かって見た図であり、風の流れ及び仕切板５の構造を説明するために、送風部２及びダクト部３ではケース内を透視している。

図１は、本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第一例の圧力調整構造を有する形態である。図２は、図１の車両用二層流空調装置の概念図である。車両用二層流空調装置は、後述する送風機８を稼働することで、図１、図２内に矢印で示されるように、空気を吸引し、送風する。本実施形態に係る車両用二層流空調装置１は、内気１４と外気１３の両方を区分して同時に吸入する内外気２層流モードを選択可能なインテーク部（不図示）と、内気と外気とを同時に、かつ上下に分離しつつ送風可能な送風部２と、送風部２から送風された空気が内部流路１０を流れるとともに車両の左右方向に向けられ、かつ、下流に向かって上に傾斜するダクト部３と、空気の流れ方向においてダクト部３の内部流路１０よりも断面積の大きな内部空間１１を有し、ダクト部３の内部流路１０を流れた空気の流れ方向を車両の前後方向に転向する転向部４と、下流に向かって上に傾斜して形成され、ダクト部３の内部流路１０を外気用の上側空気流路１０Ａ及び内気用の下側空気流路１０Ｂに分割する第一仕切部５Ａ、および第一仕切部５Ａよりも低角に傾斜して、または水平に形成され、転向部４の内部空間１１を上側空気流路１０Ａとつながる上側空間１１Ａと下側空気流路１０Ｂとつながる下側空間１１Ｂとに分割する第二仕切部５Ｂを有する仕切板５と、転向部４を流れた空気が内部を流れるとともに車両の前後方向に上流面９ａ及び下流面９ｂが向けられた蒸発器９を収容する温度調和部６と、を有する車両用二層流空調装置において、第一仕切部５Ａと第二仕切部５Ｂとの境界箇所７、境界箇所７よりも上流側の箇所、及び、境界箇所７よりも下流側の箇所の少なくともいずれか一つの箇所に、上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの圧力差を低減する圧力調整構造を有する。

車両用二層流空調装置１は、内外気２層流モードを有する。内外気２層流モードは、デフロスト吹出口から低湿度の外気を吹き出し、かつ、フット吹出口から車室内を循環して暖められた内気を吹き出すモードである。車両用二層流空調装置１は、内外気２層流モードに加えて、全外気モード及び全内気モードを有していてもよい。全外気モードは、ベント吹出口、デフロスト吹出口及びフット吹出口のうち少なくとも一つの開放された吹出口から外気を吹き出すモードである。全内気モードは、ベント吹出口、デフロスト吹出口及びフット吹出口のうち少なくとも一つの開放された吹出口から内気を吹き出すモードである。

インテーク部（不図示）は、車室外の空気（外気）を導入する外気導入口及び車室内の空気（内気）を導入する内気導入口がケースに開口されているとともに、ケース内に外気導入口及び内気導入口を開閉する内外気切換えドアが配置されている。インテーク部は、内外気切換えドアの開閉によって、内気及び外気の両方を区分して同時に吸入する内外気２層流モード、外気だけを吸入する全外気モード、又は内気だけを吸入する全内気モードなどの送風モードを選択することができる。

送風部２は、スクロールケーシングの内部に送風機８を有する。送風機８は、図２に示すように、第１インペラ８Ａと第２インペラ８Ｂとを有することが好ましい。第１インペラ８Ａは、内外気２層流モードにおいて、インテーク部の外気導入口から導入された空気（外気）１３を上側空気流路１０Ａへ向けて送風する。第２インペラ８Ｂは、内外気２層流モードにおいて、インテーク部の内気導入口から導入された空気（内気）１４を下側空気流路１０Ｂへ向けて送風する。

ダクト部３は、送風部２と転向部４とを接続する部分である。ダクト部３の内部流路１０は、送風機８から送風された空気を下流に流す筒状の空気通路である。内部流路１０は、第一仕切部５Ａによって上下に分割される。内部流路１０のうち、第一仕切部５Ａの上側は、上側空気流路１０Ａであり、内外気２層流モードにおいて外気が流れる。内部流路１０のうち、第一仕切部５Ａの下側は、下側空気流路１０Ｂであり、内外気２層流モードにおいて内気が流れる。

転向部４は、ダクト部３と温度調和部６とを接続する部分である。転向部４の内部空間１１は、ダクト部３からの送風空気の流れ方向を蒸発器９の上流面９ａに向かう方向へ変更する空気通路である。内部空間１１は、第二仕切部５Ｂによって上下に分割される。内部空間１１のうち、第二仕切部５Ｂの上側は、上側空間１１Ａであり、内外気２層流モードにおいて外気が流れる。内部空間１１のうち、第二仕切部５Ｂの下側は、下側空間１１Ｂであり、内外気２層流モードにおいて内気が流れる。

仕切板５は、少なくとも、ダクト部３の内部流路１０に配置される第一仕切部５Ａと、転向部４の内部空間１１に配置される第二仕切部５Ｂとを有する。第二仕切部５Ｂは、図２では、水平に形成された形態を示したが、第一仕切部５Ａよりも低角に傾斜していてもよい。本明細書において、第一仕切部５Ａよりも低角に傾斜とは、第一仕切部５Ａの傾斜よりも傾斜角度が小さいことをいい、下流に向かって上に傾斜するプラス傾斜及び下流に向かって下に傾斜するマイナス傾斜を含む。また、仕切板５は、第一仕切部５Ａ及び第二仕切部５Ｂに加えて、温度調和部６に配置される第三仕切部５Ｃを有していることが好ましい。

本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、ダクト部３と転向部４は一体的に形成され、かつ、第一仕切部５Ａと第二仕切部５Ｂは一体的に形成されることが好ましい。空気流れをスムーズにすることができる。

温度調和部６では、必要に応じて、蒸発器によって、転向部４から送られてきた空気が冷却される。また、温度調和部６には、蒸発器９の下流に加熱用熱交換器（不図示）が収容されていてもよい。

圧力調整構造は、上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの圧力差を低減するための構造である。これによって、下側空間１１Ｂの空気が上側空間１１Ａに流入することを防止することができる。その結果、限界内気混入率２０％を下回ることができ、デフ吹き出しによる窓曇りを抑制することができる。圧力調整構造は、例えば、下側空間１１Ｂでの空気圧力（静圧）の上昇を防止する形態（例えば、図１及び図２に示す第一例の圧力調整構造、図３及び図４に示す第二例の圧力調整構造、並びに図５に示す第三例の圧力調整構造を含む。）、下側空間１１Ｂでの空気圧力（静圧）の上昇位置を上流側に移動させる形態（例えば、図６及び図７に示す第四例の圧力調整構造を含む。）、上側空間１１Ａでの空気圧力（静圧）を上昇させる形態（例えば、図８及び図９に示す第五例の圧力調整構造、並びに図１０及び図１１に示す第六例の圧力調整構造を含む。）を包含する。次に、圧力調整構造のより具体的な例を説明する。

（第一例の圧力調整構造）
本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、図１及び図２に示すように、圧力調整構造は、境界箇所７よりも上流側の箇所から境界箇所７よりも下流側の箇所に至るところにおいて、第一仕切部５Ａの下側空気流路１０Ｂ側及び第二仕切部５Ｂの下側空間１１Ｂ側の面の形状を、下側空気流路１０Ｂ側及び下側空間１１Ｂ側が凹になり、かつ、上側空気流路１０Ａ側及び上側空間１１Ａ側が凸になるように湾曲させた構造２０であることが好ましい。このような構造２０によって、仕切板５の、ダクト部３内の斜め上方に向けて配置された部位（第一仕切部５Ａ）と転向部４内の略水平方向に配置された部位（第二仕切部５Ｂ）との境界箇所７の下面が滑らかになるため、下側空間１１Ｂでの空気圧力（静圧）の上昇を防止することができる。その結果、蒸発器９上流近傍における上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの空気の圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止して、高い分離性を確保できる。

圧力調整構造として第一仕切部５Ａの下側空気流路１０Ｂ側及び第二仕切部５Ｂの下側空間１１Ｂ側の面の形状を湾曲させた構造２０を有するとき、第一仕切部５Ａ及び第二仕切部５Ｂの形状は、例えば、図１及び図２に示すように、境界箇所７の上側空気流路１０Ａ側及び上側空間１１Ａ側に角部２０ａを有し、境界箇所７の近傍で仕切板５が肉厚になっていてもよい。

（第二例の圧力調整構造）
図３は、本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第二例の圧力調整構造を有する形態である。図４は、図３の車両用二層流空調装置の概念図である。本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、図３及び図４に示すように、圧力調整構造は、第一仕切部５Ａの下側空気流路１０Ｂ側及び第二仕切部５Ｂの下側空間１１Ｂ側の面の形状を湾曲させた構造２０に加えて、さらに、境界箇所よりも上流側の箇所から境界箇所よりも下流側の箇所に至るところにおいて、第一仕切部５Ａの上側空気流路１０Ａ側及び第二仕切部５Ｂの上側空間１１Ａ側の面の形状を、下側空気流路側１０Ｂ及び下側空間１１Ｂ側が凹になり、かつ、上側空気流路１０Ａ側及び上側空間１０Ｂ側が凸になるように湾曲させた構造２６と、境界箇所７よりも下流側の箇所に、上側空間１１Ａ側に起立して蒸発器９の上流面９ａの一部を覆う蓋２１を設けた構造とであることが好ましい。すなわち、第二例では、圧力調整構造として第一仕切部５Ａ及び第二仕切部５Ｂの形状を上側及び下側の両面において湾曲させた構造２０，２６と蓋２１とを有する。第一仕切部５Ａ及び第二仕切部５Ｂの形状を、上側空気流路側及び上側空間側の面が凸になるように湾曲すると、凸にしない形態（例えば、上側空気流路１０Ａ側及び上側空間１１Ａ側に角部２０ａを有する形態）に対して、上側空間１１Ａが下側空間１１Ｂに対して拡大することとなる。ここで、第三仕切部５Ｃの形状を湾曲させずに、かつ、上下方向を第二仕切り部５Ｂと同じ位置に配置すると、上側空間１１Ａが拡大した領域を通過した上層の空気（例えば外気１３）が、蒸発器９を通過したのち下側空間１１Ｂに流入することとなる。すなわち、外気１３の一部が、内気１４に流入することとなり、高い分離性を確保することが困難となる。ここで、本実施形態のように蓋２１を設けることで、上側空間の空気（外気１３）が蒸発器の下流において下側空間を通流する空気（内気１４）に流入することを防止し、より確実に２つの空気流の混合を防止できる。

圧力調整構造として第一仕切部５Ａ及び第二仕切部５Ｂの上側及び下側の両面の形状を湾曲させた構造２０，２６と蓋２１とを有するとき、第一仕切部５Ａ及び第二仕切部５Ｂの形状は、図３及び図４に示すように、境界箇所７の上側空気流路１０Ａ側及び上側空間１１Ａ側に角部２０ａ（図１及び図２に図示。）を有さず、仕切板５の板厚を略一定とすることが好ましい。仕切板５を、樹脂材を射出して成形する場合、板厚を略一定とすることで、射出後の冷却工程における意図しない変形を抑制できる。

蓋２１は、第二仕切部５Ｂから立設させて設けられることが好ましい。蓋２１は、第一仕切部及び第二仕切部の形状を上側空気流路側及び上側空間側が凸になるように湾曲した部分に配置され、湾曲することで上下方向に拡大された上側空間１１Ａを覆うことが好ましい。

（第三例の圧力調整構造）
図５は、本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第三例の圧力調整構造を有する形態である。本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、図５に示すように、圧力調整構造は、境界箇所７よりも上流側の箇所において、第一仕切部５Ａの形状を下側空気流路１０Ｂ側が凹になり、かつ、上側空気流路１０Ａ側が凸になるように湾曲させた構造２２であることが好ましい。このような構造２２によって、仕切板５の、ダクト部３内の斜め上方に向けて配置された部位（第一仕切部５Ａ）と転向部４内の略水平方向に配置された部位（第二仕切部５Ｂ）との境界箇所７が滑らかになるため、下側空間１１Ｂでの空気圧力（静圧）の上昇を防止することができる。その結果、蒸発器９上流近傍における上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの空気の圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止して、高い分離性を確保できる。

（第四例の圧力調整構造）
図６は、本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第四例の圧力調整構造を有する形態である。図７は、図６の車両用二層流空調装置の概念図である。図６では、下層空気流変更部材２４の透視図を点線で示す。本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、図６及び図７に示すように、圧力調整構造は、第一仕切部５Ａの下側空気流路１０Ｂ（図７に図示）側の面に、空気流れの角度を低角側に傾ける下層空気流変更部材２４が取り付けられた構造であることが好ましい。図７に示すように、下層空気流変更部材２４によって下側空間１１Ｂの圧力上昇部３２が境界箇所７よりも上流側に移動して仕切板５と蒸発器９との間の隙間Ｃから離間することとなるため、蒸発器９上流近傍における上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの空気の圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止することができる。

下層空気流変更部材２４は、板状部材であることが好ましい。また、下層空気流変更部材２４は、第一仕切部５Ａの傾斜よりも低角に傾斜して、又は水平に形成されることが好ましい。図７では、一例として、下層空気流変更部材２４が下流に向かって下に傾斜するマイナス傾斜である形態を示したが、本発明はこれに限定されず、下層空気流変更部材２４が下流に向かって上に傾斜するプラス傾斜である形態（不図示）、又は下層空気流変更部材２４が水平である形態（不図示）であってもよい。

（第五例の圧力調整構造）
図８は、本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第五例の圧力調整構造を有する形態である。図９は、図８の車両用二層流空調装置の概念図である。本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、圧力調整構造は、上側空気流路１０Ａの天井面に、空気流れの角度を低角側に傾ける上層空気流変更部材２３が取り付けられた構造であることが好ましい。上層空気流変更部材２３によって仕切板５と蒸発器との間の隙間Ｃのうち仕切板５の上面近傍により多くの空気を流し、空気圧（静圧）を上昇して、下側空間の空気圧（静圧）との圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止することができる。

上層空気流変更部材２３は、板状部材であることが好ましい。また、上層空気流変更部材２３は、ダクト部３の天井面の傾斜よりも低角に傾斜して、又は水平に形成されることが好ましい。図９では、一例として、上層空気流変更部材２３が下流に向かって下に傾斜するマイナス傾斜である形態を示したが、本発明はこれに限定されず、上層空気流変更部材２３が下流に向かって上に傾斜するプラス傾斜である形態（不図示）、又は上層空気流変更部材２３が水平である形態（不図示）であってもよい。

（第六例の圧力調整構造）
図１０は、本実施形態に係る車両用二層流空調装置の一例を示す断面図であり、第六例の圧力調整構造を有する形態である。図１１は、図１０の車両用二層流空調装置の概念図である。本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、圧力調整構造は、仕切板５から上側空間１１Ａ側に起立し、上側空間１１Ａに流れ込んだ空気流れの一部を、車両後方に流れ方向を転向する空気流転向ガイド２５であることが好ましい。

図１２は、空気流転向ガイド及びその周辺を示す斜視図であり、（ａ）は空気流転向ガイドが側壁だけを有する形態、（ｂ）は空気流転向ガイドが側壁及び水平壁を有する形態である。空気流転向ガイド２５は、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、仕切板５から上側空間１１Ａ側に起立する側壁２５ａを有する。空気流転向ガイド２５の側壁２５ａに沿って上側空間１１Ａを流れる空気の一部を仕切板５の上面近傍に流し、空気圧（静圧）を上昇して、下側空間の空気圧（静圧）との圧力差を縮小することができ、２つの空気流の混合を防止することができる。

空気流転向ガイド２５は、図１２（ａ）に示すように、水平壁２５ｂを有さず、側壁２５ａだけを有していてもよいが、本実施形態に係る車両用二層流空調装置１では、空気流転向ガイド２５は、図１２（ｂ）に示すように、上端に水平壁２５ｂを有することがより好ましい。図１０及び図１１では、一例として空気流転向ガイド２５が図１２（ｂ）に示すように側壁２５ａ及び水平壁２５ｂを有する形態を示した。水平壁２５ｂによって上側空間１１Ａの第二仕切部５Ｂに近い部分の空気圧（静圧）をより上昇させることができるため、上側空間１１Ａと下側空間１１Ｂとの空気の圧力差をより縮小することができ、２つの空気流の混合をより確実に防止することができる。

本実施形態に係る車両用二層流空調装置は、複数の圧力調整構造を有していてもよい。複数の圧力調整構造を有する形態は、例えば、圧力調整構造として、第一例の構造及び第四例の構造を有する形態、第一例の構造及び第五例の構造を有する形態、第一例の構造及び第六例の構造を有する形態、第一例の構造、第四例の構造及び第五例の構造を有する形態、第一例の構造、第四例の構造及び第六例の構造を有する形態、第一例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、第一例の構造、第四例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、第二例の構造及び第四例の構造を有する形態、第二例の構造及び第五例の構造を有する形態、第二例の構造及び第六例の構造を有する形態、第二例の構造、第四例の構造及び第五例の構造を有する形態、第二例の構造、第四例の構造及び第六例の構造を有する形態、第二例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、第二例の構造、第四例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、第三例の構造及び第四例の構造を有する形態、第三例の構造及び第五例の構造を有する形態、第三例の構造及び第六例の構造を有する形態、第三例の構造、第四例の構造及び第五例の構造を有する形態、第三例の構造、第四例の構造及び第六例の構造を有する形態、第三例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、第三例の構造、第四例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、第四例の構造及び第五例の構造を有する形態、第四例の構造及び第六例の構造を有する形態、第四例の構造、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態、並びに、第五例の構造及び第六例の構造を有する形態である。

また、これまでの説明で、ダクト部３と転向部４は一体的に形成され、かつ、第一仕切部５Ａと第二仕切部５Ｂは一体的に形成されることが好ましいとしたが、本実施形態に係る車両用二層流空調装置はこの形態に限らない。例えば、ダクト部３と転向部４は別体として形成されるとともに転向部４と温度調和部６とは一体的に形成され、かつ、第一仕切部５Ａと第二仕切部５Ｂは別体として形成される形態も、本実施形態に係る車両用二層流空調装置は排除しない。他の例として、ダクト部３と転向部４は別体として形成されるとともに、第一仕切部５Ａと第二仕切部５Ｂは一体的に形成されていてもよい。ダクト３、転向部４、空気調和部６、仕切板５について、一体的に形成するか別体として成形するかは、生産性やコスト等の観点から、適宜選択される。

１ 車両用二層流空調装置
２ 送風部
３ ダクト部
４ 転向部
５ 仕切板
５Ａ 第一仕切部
５Ｂ 第二仕切部
５Ｃ 第三仕切部
６ 温度調和部
７ 境界箇所
８ 送風機
８Ａ 第１インペラ
８Ｂ 第２インペラ
９ 蒸発器
９ａ 上流面
９ｂ 下流面
１０ 内部流路
１０Ａ 上側空気流路
１０Ｂ 下側空気流路
１１ 内部空間
１１Ａ 上側空間
１１Ｂ 下側空間
１３ 空気（外気）
１４ 空気（内気）
２０ 構造
２０ａ 角部
２１ 蓋
２２ 構造
２３ 上層空気流変更部材
２４ 下層空気流変更部材
２５ 空気流転向ガイド
２５ａ 側壁
２５ｂ 水平壁
２６ 構造
３１ 圧力低下部
３２ 圧力上昇部
Ｃ 隙間

Claims (9)

1. 内気と外気の両方を区分して同時に吸入する内外気２層流モードを選択可能なインテーク部と、
   前記内気（１４）と前記外気（１３）とを同時に、かつ上下に分離しつつ送風可能な送風部（２）と、
   前記送風部（２）から送風された空気が内部流路（１０）を流れるとともに車両の左右方向に向けられ、かつ、下流に向かって上に傾斜するダクト部（３）と、
   空気の流れ方向において前記ダクト部（３）の内部流路（１０）よりも断面積の大きな内部空間（１１）を有し、前記ダクト部（３）の内部流路（１０）を流れた空気の流れ方向を車両の前後方向に転向する転向部（４）と、
   下流に向かって上に傾斜して形成され、前記ダクト部（３）の内部流路（１０）を前記外気用の上側空気流路（１０Ａ）及び前記内気用の下側空気流路（１０Ｂ）に分割する第一仕切部（５Ａ）、および前記第一仕切部（５Ａ）よりも低角に傾斜して、または水平に形成され、前記転向部（４）の内部空間（１１）を前記上側空気流路（１０Ａ）とつながる上側空間（１１Ａ）と前記下側空気流路（１０Ｂ）とつながる下側空間（１１Ｂ）とに分割する第二仕切部（５Ｂ）を有する仕切板（５）と、
   前記転向部（４）を流れた空気が内部を流れるとともに車両の前後方向に上流面（９ａ）及び下流面（９ｂ）が向けられた蒸発器（９）を収容する温度調和部（６）と、
   を有する車両用二層流空調装置（１）において、
   前記第一仕切部（５Ａ）と前記第二仕切部（５Ｂ）との境界箇所（７）、該境界箇所（７）よりも上流側の箇所、及び、該境界箇所（７）よりも下流側の箇所の少なくともいずれか一つの箇所に、前記上側空間（１１Ａ）と前記下側空間（１１Ｂ）との圧力差を低減する圧力調整構造を有することを特徴とする車両用二層流空調装置。
2. 前記圧力調整構造は、前記境界箇所（７）よりも上流側の箇所から前記境界箇所（７）よりも下流側の箇所に至るところにおいて、前記第一仕切部（５Ａ）の前記下側空気流路（１０Ｂ）側及び前記第二仕切部（５Ｂ）の前記下側空間（１１Ｂ）側の面の形状を、前記下側空気流路（１０Ｂ）側及び前記下側空間（１１Ｂ）側が凹になり、かつ、前記上側空気流路（１０Ａ）側及び前記上側空間（１１Ａ）側が凸になるように湾曲させた構造（２０）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用二層流空調装置。
3. 前記圧力調整構造は、さらに、
   前記境界箇所よりも上流側の箇所から前記境界箇所よりも下流側の箇所に至るところにおいて、前記第一仕切部（５Ａ）の前記上側空気流路（１０Ａ）側及び前記第二仕切部（５Ｂ）の前記上側空間（１１Ａ）側の面の形状を、前記下側空気流路側（１０Ｂ）及び前記下側空間（１１Ｂ）側が凹になり、かつ、前記上側空気流路（１０Ａ）側及び前記上側空間（１０Ｂ）側が凸になるように湾曲させた構造（２６）と、
   前記境界箇所（７）よりも下流側の箇所に、前記上側空間（１１Ａ）側に起立して前記蒸発器（９）の上流面（９ａ）の一部を覆う蓋（２１）を設けた構造とであることを特徴とする請求項２に記載の車両用二層流空調装置。
4. 前記圧力調整構造は、前記境界箇所（７）よりも上流側の箇所において、前記第一仕切部（５Ａ）の形状を前記下側空気流路（１０Ｂ）側が凹になり、かつ、前記上側空気流路（１０Ａ）側が凸になるように湾曲させた構造（２２）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用二層流空調装置。
5. 前記圧力調整構造は、前記第一仕切部（５Ａ）の前記下側空気流路（１０Ｂ）側の面に、空気流れの角度を低角側に傾ける下層空気流変更部材（２４）が取り付けられた構造であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両用二層流空調装置。
6. 前記圧力調整構造は、前記上側空気流路（１０Ａ）の天井面に、空気流れの角度を低角側に傾ける上層空気流変更部材（２３）が取り付けられた構造であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の車両用二層流空調装置。
7. 前記圧力調整構造は、前記仕切板（５）から前記上側空間（１１Ａ）側に起立し、前記上側空間（１１Ａ）に流れ込んだ空気流れの一部を、車両後方に流れ方向を転向する空気流転向ガイド（２５）であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両用二層流空調装置。
8. 前記空気流転向ガイド（２５）は、上端に水平壁（２５ｂ）を有することを特徴する請求項７に記載の車両用二層流空調装置。
9. 前記ダクト部（３）と前記転向部（４）は一体的に形成され、かつ、前記第一仕切部（５Ａ）と前記第二仕切部（５Ｂ）は一体的に形成されることを特徴する請求項１〜８のいずれか一つに記載の車両用二層流空調装置。

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