JP2021146800A - 車両用空調ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】送風機モータを冷却した空気を車室内へ排出する車両用空調ユニットにおいて、その車室内へ排出された空気に起因した乗員の違和感を抑制する。【解決手段】送風ファン２０１がケース内通路１２４に空気流れを発生させることに伴って、モータ空間３０ａには、蒸発器１６で冷却された空気が露出部内空間３６ａを通ってから流入する。その流入した空気は、モータ空間３０ａ内で送風機モータ２０２と熱交換してから車室内へ流出する。そして、車室内露出部３６は、露出部内空間３６ａ内の空気と車室内の空気とを熱交換させる。これにより、蒸発器１６で冷却された空気は、露出部内空間３６ａで或る程度昇温させられてからモータ空間３０ａへ流入する。従って、モータ空間３０ａから車室内へ流出する空気の温度も或る程度高くなる。そのため、送風機モータ２０２を冷却した空気を車室内へ排出することに起因した乗員の違和感を抑制することが可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用空調ユニットに関するものである。

この種の車両用空調ユニットとして、例えば特許文献１に記載された車両用空調装置が従来から知られている。この特許文献１に記載された車両用空調装置は、空気の送風通路を形成するケースと、そのケースの内部に配置され送風通路に送風するファンと、そのファンを回転駆動するモータとを備えている。

特許文献１の車両用空調装置は、送風空気の一部がファン駆動用のモータの内部に導かれるように構成されている。その導かれた送風空気の一部によってモータが冷却される。

特開２００１−１８０２４８号公報

ところで、車両用空調ユニットは、車室内へ吹き出される空調空気を冷却するための冷却器を備えているので、送風機モータを冷却するために、冷却器により冷却された空気を利用することが考えられる。しかしながら、その冷却器により冷却された空気を、送風機モータの冷却に使った後に車室内へ排出すると、送風機モータとの熱交換後にも未だ冷たく、乗員に違和感を生じさせる可能性があった。そして、これに対する対策は、特許文献１には開示されていない。発明者の詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。

本発明は上記点に鑑みて、送風機モータを冷却した空気を車室内へ排出した場合にそれに起因した乗員の違和感を抑制することが可能な車両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に記載の車両用空調ユニットは、
車室内へ流出する空気が流れるケース内通路（１２４）が形成された空調ケース（１２）と、
空調ケース内に配置され、ケース内通路に流れる空気を冷却する冷却器（１６）と、
送風機モータ（２０２）とその送風機モータにより回転させられケース内通路に空気流れを発生させる羽根車（２０１）とを有する送風機（２０）と、
送風機モータが配置されたモータ空間（３０ａ）を形成するモータ空間形成部（３０）と、
車室内に露出するように配置され、内部空間（３６ａ）が形成された車室内露出部（３６）とを備え、
羽根車がケース内通路に空気流れを発生させることに伴って、モータ空間には、冷却器により冷却された空気が上記内部空間を通ってから流入し、その流入した空気は、モータ空間内で送風機モータと熱交換してから車室内へ流出し、
車室内露出部は、上記内部空間を通る空気と車室内の空気とを熱交換させる。

このようにすれば、冷却器により冷却された空気は、車室内露出部の内部空間で車室内の空気との熱交換により或る程度昇温させられてから、モータ空間へ流入する。従って、冷却器により冷却された空気がそのままモータ空間へ流入する場合と比較して、モータ空間から車室内へ排出される空気の温度も或る程度高くなる。そのため、送風機モータを冷却した空気を車室内へ排出することに起因した乗員の違和感を抑制することが可能である。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態において、車両用空調ユニットの概略構成を模式的に示した図であって、送風ファンの中心であるファン軸線を含む平面で車両用空調ユニットを切断して得られる断面図である。 第１実施形態において、図１のII−II断面を模式的に示した断面図である。 第１実施形態において空調ケースの外側を示した斜視図であって、車室内露出部とその周辺とを抜粋して示した図である。 第１実施形態において中継部の横断面を示した断面図であって、具体的には、図１のIV−IV断面を模式的に示した断面図である。 第１実施形態において車室内連通部の横断面を示した断面図であって、具体的には、図１のV−V断面を模式的に示した断面図である。 第１実施形態において、露出部内空間の延伸方向が表われるように車室内露出部を切断して得られる車室内露出部の単体の断面図である。 第２実施形態において空調ケースの外側に設けられた車室内露出部を示した斜視図であって、その車室内露出部と空調ケースのうち車室内露出部の近傍部位とを抜粋して示した図である。 図７のVIII−VIII断面を示した斜視断面図である。 図７のIX−IX断面を示した断面図である。

以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。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、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１および図２に示すように、本実施形態の車両用空調ユニット１０は、空調ケース１２、蒸発器１６、ヒータコア１８、送風機２０、複数の風量比率調整ドア２３、２４、上流側仕切壁２６、および下流側仕切壁２７を備えている。この車両用空調ユニット１０は車室内に設置されており、例えば、車室内の最前部に設けられたインストルメントパネルの内側に配置されている。なお、図１および図２の各矢印ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３は、車両用空調ユニット１０が搭載される車両の向きを示す。すなわち、図１の矢印ＤＲ１は車両前後方向ＤＲ１を示し、矢印ＤＲ２は車両上下方向ＤＲ２を示し、図２の矢印ＤＲ３は車両左右方向ＤＲ３すなわち車両幅方向ＤＲ３を示している。

空調ケース１２は、車両用空調ユニット１０の外殻を成す樹脂製の部材である。空調ケース１２は、複数の空気導入部１２１、１２２と複数の吹出開口部とを有している。空調ケース１２の内部には、車室内へ流出する空気が流れるケース内通路１２４が形成されている。

送風機２０は、ケース内通路１２４に配置されファン軸線ＣＬｆまわりに回転する送風ファン２０１と、その送風ファン２０１を回転駆動する送風機モータ２０２とを有している。

送風ファン２０１は、送風機モータ２０２により回転させられケース内通路１２４に空気流れを発生させる羽根車である。そして、本実施形態では、送風ファン２０１は遠心ファンであるので、送風機２０は遠心送風機である。

送風機２０は、送風ファン２０１の回転によりファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａの一方側から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を送風ファン２０１の径方向外側へ吹き出す。その径方向外側へ吹き出された空気は、空調ケース１２の内壁面によって導かれ、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１に対する空気流れ下流側（例えば図１では車両前後方向ＤＲ１での後側）へと流れる。

なお、ファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａは車両前後方向ＤＲ１に一致している必要はないが、本実施形態では、そのファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａは車両前後方向ＤＲ１に一致している。また、ファン軸線ＣＬｆの軸方向ＤＲａはファン軸方向ＤＲａと称されることもある。また、送風ファン２０１の径方向は別言すればファン軸線ＣＬｆの径方向である。そして、そのファン軸線ＣＬｆの径方向はファン径方向と称されることもある。

送風機モータ２０２は、通電されることにより送風ファン２０１を回転させる電動モータである。送風機モータ２０２は通電されるので、送風ファン２０１を回転させることに伴って発熱もする。

上流側仕切壁２６は、ケース内通路１２４において送風ファン２０１に対する空気流れ上流側に配置されている。そして、上流側仕切壁２６は、そのケース内通路１２４のうち送風ファン２０１よりも空気流れ上流側の通路を、２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａに仕切っている。その２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａとは、第１上流側通路１２５ａと、その第１上流側通路１２５ａに対し並列に設けられた第２上流側通路１２６ａである。

下流側仕切壁２７は、ケース内通路１２４において送風ファン２０１に対する空気流れ下流側に配置されている。そして、下流側仕切壁２７は、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１よりも空気流れ下流側の通路を、２つの下流側通路１２５ｂ、１２６ｂに仕切っている。その２つの下流側通路１２５ｂ、１２６ｂとは、第１下流側通路１２５ｂと、その第１下流側通路１２５ｂに対し並列に設けられた第２下流側通路１２６ｂである。

また、２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａと２つの下流側通路１２５ｂ、１２６ｂとの相対的な配置関係により、２つの下流側通路１２５ｂ、１２６ｂの各空気流れは、２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａの各空気流れに対し次のような関係にある。すなわち、第１上流側通路１２５ａから流出した空気は送風ファン２０１を経て、第２下流側通路１２６ｂへは殆ど流れず専ら第１下流側通路１２５ｂへと流れる。それと共に、第２上流側通路１２６ａから流出した空気は送風ファン２０１を経て、第１下流側通路１２５ｂへは殆ど流れず専ら第２下流側通路１２６ｂへと流れる。

従って、第１下流側通路１２５ｂは、ケース内通路１２４の空気流れにおいて第１上流側通路１２５ａに対し直列に連結されており、その第１上流側通路１２５ａと第１下流側通路１２５ｂは全体として第１通路１２５を構成する。これと同様に、第２下流側通路１２６ｂは、ケース内通路１２４の空気流れにおいて第２上流側通路１２６ａに対し直列に連結されており、その第２上流側通路１２６ａと第２下流側通路１２６ｂは全体として第２通路１２６を構成する。

このようなことから、ケース内通路１２４は、上流側仕切壁２６および下流側仕切壁２７によって、第１通路１２５と、その第１通路１２５に対し並列に設けられた第２通路１２６とに仕切られていると言える。そして、第１通路１２５と第２通路１２６とのそれぞれに流れる空気は、送風ファン２０１で僅かに混ざり合うこともあるが、互いに殆ど混ざり合うことなく、空調ケース１２内においてそれぞれ流通する。

なお、送風ファン２０１を通過する空気流れは、送風ファン２０１の回転に伴って送風ファン２０１の空気流れ上流側と下流側との間でファン軸線ＣＬｆの周方向に捩れる。そのため、その送風ファン２０１における空気流れの捩れに合わせて、２つの下流側通路１２５ｂ、１２６ｂは、２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａに対しファン軸線ＣＬｆの周方向に捩れた配置となっている。また、図１、図２の矢印ＦＬａ、ＦＬｂ、ＦＬｃ、ＦＬｄ、ＦＬｅ、ＦＬｆ、ＦＬｇ、ＦＬｈは、ケース内通路１２４における空気流れを示している。

図１および図２に示すように、複数の空気導入部１２１、１２２にはそれぞれ、空調ケース１２外からケース内通路１２４に空気を導入するための通気口が形成されており、その通気口はケース内通路１２４の空気流れ上流側に接続されている。具体的には、複数の空気導入部１２１、１２２のうちの第１空気導入部１２１は第１上流側通路１２５ａの空気流れ上流端に接続されている。そして、複数の空気導入部１２１、１２２のうちの第２空気導入部１２２は第２上流側通路１２６ａの空気流れ上流端に接続されている。

この複数の空気導入部１２１、１２２には不図示の吸込切替ドアが設けられており、その吸込切替ドアの作動に応じて、車両用空調ユニット１０の吸込モードは、外気モードと内気モードと内外気二層モードとに択一的に切り替えられる。

外気モードでは、空気導入部１２１、１２２の両方に車室外の空気である外気が導入され、２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａの何れにも外気が流れる。また、内気モードでは、空気導入部１２１、１２２の両方に車室内の空気である内気が導入され、２つの上流側通路１２５ａ、１２６ａの何れにも内気が流れる。

また、内外気二層モードでは、第１空気導入部１２１は外気導入部として機能し、第１空気導入部１２１には外気が導入される。その一方で、第２空気導入部１２２は内気導入部として機能し、第２空気導入部１２２には内気が導入される。従って、内外気二層モードでは、第１上流側通路１２５ａには専ら外気が流れ、第２上流側通路１２６ａには専ら内気が流れる。すなわち、内外気二層モードでは、第１上流側通路１２５ａを含む第１通路１２５は、専ら外気が流れる外気通路として機能し、第２上流側通路１２６ａを含む第２通路１２６は、専ら内気が流れる内気通路として機能する。厳密な表現をすれば、第１通路１２５には内気よりも外気が多く流れ、且つ、第２通路１２６には外気よりも内気が多く流れる。

蒸発器１６は、その蒸発器１６を通過する空気を冷却する冷却用熱交換器である。要するに、蒸発器１６は冷却器である。

蒸発器１６は、空調ケース１２内に配置され、ケース内通路１２４に流れる空気を冷却する。詳細には、蒸発器１６は、第１上流側通路１２５ａと第２上流側通路１２６ａとの両方に跨るように配置されている。従って、蒸発器１６は、第１上流側通路１２５ａに配置された第１冷却部１６１と、第２上流側通路１２６ａに配置された第２冷却部１６２とを有している。

例えば、蒸発器１６は、不図示のコンプレッサ、コンデンサ、および膨張弁とともに、冷媒を循環させる周知の冷凍サイクル装置を構成している。蒸発器１６は、蒸発器１６を通過する空気と冷媒とを熱交換させ、その熱交換により冷媒を蒸発させると共に空気を冷却する。

送風機２０は、空調ケース１２内において蒸発器１６に対する空気流れ下流側に配置されている。すなわち、本実施形態の車両用空調ユニット１０は、送風ファン２０１が蒸発器１６に対して空気流れ下流側に配置された吸込みレイアウトとなっている。

送風機２０は、送風ファン２０１の空気吸込み側であるファン軸方向ＤＲａの一方側が蒸発器１６の空気流出面１６ｂと対向するように配置されている。従って、送風ファン２０１は、ファン軸方向ＤＲａの他方側に一致するファン軸線ＣＬｆの他方側がケース内通路１２４の空気流れ下流側へ延びる向きを向くように配置されている。

ヒータコア１８は、空調ケース１２内において送風ファン２０１に対する空気流れ下流側に配置されている。言い換えれば、ヒータコア１８は、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１に対し空気流れ下流側に配置されている。ヒータコア１８は、ケース内通路１２４において蒸発器１６から流出した空気を加熱する加熱器（別言すれば、加熱用熱交換器）である。詳細に言うと、ヒータコア１８は、送風ファン２０１から吹き出された空気のうちヒータコア１８を通過する空気を加熱する。

また、ヒータコア１８は、第１下流側通路１２５ｂと第２下流側通路１２６ｂとの両方に跨るように配置されている。従って、ヒータコア１８は、第１下流側通路１２５ｂに配置された第１加熱部１８１と、第２下流側通路１２６ｂに配置された第２加熱部１８２とを有している。

第１風量比率調整ドア２３と第２風量比率調整ドア２４は所謂エアミックスドアと呼ばれる装置であり、空調ケース１２内において送風ファン２０１に対する空気流れ下流側に配置されている。例えば、第１風量比率調整ドア２３と第２風量比率調整ドア２４はそれぞれスライド式のドア機構であり、電動アクチュエータによってスライドさせられる。

具体的には、第１風量比率調整ドア２３は、第１下流側通路１２５ｂのうちヒータコア１８の第１加熱部１８１に対し空気流れ上流側に配置されている。そして、第１風量比率調整ドア２３は、第１通路１２５において蒸発器１６の第１冷却部１６１から流出した空気のうち、第１加熱部１８１を通過する空気の風量と第１加熱部１８１を迂回して流れる空気の風量との比率を調整する。これにより、第１下流側通路１２５ｂを通って車室内へ吹き出される空気の温度が調整される。

また、第２風量比率調整ドア２４は、第２下流側通路１２６ｂのうちヒータコア１８の第２加熱部１８２に対し空気流れ上流側に配置されている。そして、第２風量比率調整ドア２４は、第２通路１２６において蒸発器１６の第２冷却部１６２から流出した空気のうち、第２加熱部１８２を通過する空気の風量と第２加熱部１８２を迂回して流れる空気の風量との比率を調整する。これにより、第２下流側通路１２６ｂを通って車室内へ吹き出される空気の温度が調整される。

空調ケース１２は、第１下流側通路１２５ｂのうちヒータコア１８の第１加熱部１８１に対する空気流れ下流側に接続された不図示の第１吹出開口部を複数有している。それと共に、空調ケース１２は、第２下流側通路１２６ｂのうちヒータコア１８の第２加熱部１８２に対する空気流れ下流側に接続された不図示の第２吹出開口部を複数有している。これらの第１および第２吹出開口部はそれぞれ、車室内に設けられた相互に異なる車室内吹出口にダクト等を介して連結されており、第１および第２吹出開口部から流出した空気は、その車室内吹出口から車室内へ吹き出される。

複数の第１吹出開口部には、その第１吹出開口部毎に、その第１吹出開口部を開閉する吹出開口ドアが設けられている。この吹出開口ドアの開閉作動により、第１下流側通路１２５ｂの空調空気を、第１吹出開口部に連結された車室内吹出口のうち任意の車室内吹出口から車室内へ吹き出させることができる。

これと同様に、複数の第２吹出開口部には、その第２吹出開口部毎に、その第２吹出開口部を開閉する吹出開口ドアが設けられている。この吹出開口ドアの開閉作動により、第２下流側通路１２６ｂの空調空気を、第２吹出開口部に連結された車室内吹出口のうち任意の車室内吹出口から車室内へ吹き出させることができる。なお、上記の吹出開口ドアは、例えば、フェイスドア、フットドア、またはデフロスタドアと呼ばれるものである。

風量比率調整ドア２３、２４の作動によって温度調整された空調空気が所望の車室内吹出口から車室内へ吹き出されることで、車室内の快適性がコントロールされる。

図１および図２に示すように、車両用空調ユニット１０は、空調ケース１２内に配置されたモータ空間形成部３０と、空調ケース１２の外側に配置された車室内露出部３６と、中継部３８と、車室内連通部３４とを備えている。

モータ空間形成部３０は、送風機モータ２０２が配置されたモータ空間３０ａを形成している。詳細には、モータ空間形成部３０は、その周囲をケース内通路１２４に囲まれるように配置されている。そして、モータ空間形成部３０は、そのモータ空間形成部３０の内部にモータ空間３０ａを形成しており、送風機モータ２０２はそのモータ空間３０ａに収容されている。

なお、その送風機モータ２０２がモータ空間３０ａに収容されていることとは、送風機モータ２０２の全部がモータ空間３０ａ内に入っていることに限らず、その送風機モータ２０２の殆どがモータ空間３０ａ内に入っていればよい。従って、送風機モータ２０２の回転軸や非回転部分の一部がモータ空間３０ａの外に露出していても、送風機モータ２０２の殆どがモータ空間３０ａ内に入っていれば、送風機モータ２０２がモータ空間３０ａに収容されていると言える。

モータ空間形成部３０は、モータ空間３０ａとケース内通路１２４との間を仕切る仕切壁として構成されている。

上記したように送風機２０は空調ケース１２内において蒸発器１６に対する空気流れ下流側に配置されているので、モータ空間形成部３０も、空調ケース１２内において蒸発器１６に対する空気流れ下流側に配置されている。

また、モータ空間形成部３０は、空調ケース１２内においてヒータコア１８と風量比率調整ドア２３、２４とに対する空気流れ上流側に配置されている。

また、送風機モータ２０２とモータ空間形成部３０は、送風ファン２０１に対しファン軸方向ＤＲａの他方側に配置されている。例えば、モータ空間形成部３０は空調ケース１２に固定され、送風機モータ２０２のうちの非回転部分はモータ空間形成部３０を介して空調ケース１２に固定されている。

図１および図３に示すように、車室内露出部３６の内側には、内部空間としての露出部内空間３６ａが形成されている。そして、車室内露出部３６は、空調ケース１２の外側に固定され、車室内に露出するように配置されている。ここで、その車室内とは、言い換えれば車室内空間のことであり、その車室内空間には、車室内露出部３６の露出部内空間３６ａや空調ケース１２内の空間（例えば、ケース内通路１２４）は含まれない。すなわち、空調ケース１２は、その周囲を車室内空間に囲まれており、ケース内通路１２４を車室内空間から隔てる隔壁として機能している。また、車室内露出部３６についても同様であり、車室内露出部３６は、その周囲を車室内空間に囲まれており、露出部内空間３６ａを車室内空間から隔てる隔壁として機能している。

車室内露出部３６は管状（言い換えれば、ダクト状）に延伸した形状を成している。従って、露出部内空間３６ａも、その車室内露出部３６に沿って延伸した通路形状を成している。

また、車室内露出部３６の一端部には、露出部内空間３６ａへ接続された入口開口３６ｂが形成され、車室内露出部３６の他端部には、露出部内空間３６ａへ接続された出口開口３６ｃが形成されている。

空調ケース１２のうちその入口開口３６ｂに重複した箇所にはケース貫通孔１２ａが形成されており、入口開口３６ｂは、そのケース貫通孔１２ａを介して、ケース内通路１２４のうち送風ファン２０１に対する空気流れ下流側に接続されている。詳細には、その入口開口３６ｂは、第１下流側通路１２５ｂのうち送風ファン２０１に対する空気流れ下流側かつ第１風量比率調整ドア２３に対する空気流れ上流側に接続されている。

これにより、露出部内空間３６ａは、入口開口３６ｂとケース貫通孔１２ａとを介して第１下流側通路１２５ｂに連通する。そして、露出部内空間３６ａには、蒸発器１６により冷却された冷風が第１および第２風量比率調整ドア２３、２４の作動状態に拘わらず流入可能となっている。

図１および図４に示すように、中継部３８は管状に形成され、空調ケース１２内に設けられ、空調ケース１２に固定されている。中継部３８は、ケース内通路１２４を横切るように配置されている。詳細には、中継部３８は、モータ空間形成部３０と車室内露出部３６との間で、ケース内通路１２４のうちの第１下流側通路１２５ｂを横切っている。

従って、中継部３８は、その周囲をケース内通路１２４に囲まれている。そして、中継部３８は、その中継部３８内に形成された空気通路である中継通路３８ａをケース内通路１２４に対して隔てている。また、中継部３８の一端は空調ケース１２の壁の内側に連結され、中継部３８の他端はモータ空間形成部３０に連結されている。

中継部３８内の中継通路３８ａは、その一端にて、空調ケース１２の壁を貫通し車室内露出部３６の出口開口３６ｃに接続されている。これにより、中継通路３８ａは、出口開口３６ｃを介して露出部内空間３６ａに連通する。

図１に示すように、モータ空間形成部３０は、送風機モータ２０２を空冷するための冷却用空気が送風機２０の作動に伴ってケース内通路１２４からモータ空間３０ａに流入する構成になっている。その送風機２０の作動とは、送風ファン２０１が送風機モータ２０２に回転させられケース内通路１２４に空気流れを発生させることである。

冷却用空気をモータ空間３０ａに流入させるため、具体的に、モータ空間形成部３０には、モータ空間３０ａへ接続された流入口３０ｂと流出口３０ｄとが形成されている。その流入口３０ｂは、中継通路３８ａの他端に接続されている。これにより、モータ空間３０ａは、流入口３０ｂを介して中継通路３８ａに連通する。別言すると、その中継通路３８ａが形成された中継部３８は、露出部内空間３６ａとモータ空間３０ａとを連通させる。そして、流入口３０ｂは、露出部内空間３６ａから冷却用空気をモータ空間３０ａへ流入させる開口として機能する。図１の矢印ＦＬ１、ＦＬ２は、第１下流側通路１２５ｂから露出部内空間３６ａと中継通路３８ａと流入口３０ｂとを順に経てモータ空間３０ａへ流入する冷却用空気の流れを示している。

なお、モータ空間３０ａとケース内通路１２４との連通は、流入口３０ｂを介した連通を除き、モータ空間形成部３０によって阻止されている。このモータ空間形成部３０による連通の阻止は完全であるのが好ましいが、流入口３０ｂ以外の箇所で、製造上の都合等により生じる小さな隙間などを介してモータ空間３０ａがケース内通路１２４に僅かに連通することが許容されても差し支えない。

図１および図５に示すように、車室内連通部３４は管状に形成されている。その車室内連通部３４内には、空気通路である車室内連通路３４ａが形成されている。車室内連通部３４は、ケース内通路１２４を横切るように配置されている。詳細には、車室内連通部３４は、モータ空間形成部３０とケース内通路１２４に面する空調ケース１２の通路壁と間で、ケース内通路１２４のうちの第２下流側通路１２６ｂを横切っている。

従って、車室内連通部３４は、その周囲をケース内通路１２４に囲まれている。そして車室内連通部３４は、その車室内連通部３４内に形成された車室内連通路３４ａをケース内通路１２４に対して隔てている。また、車室内連通部３４の一端はモータ空間形成部３０に連結され、車室内連通部３４の他端は空調ケース１２の通路壁に連結されている。

また、図４および図５に示すように、車室内連通路３４ａは、中継通路３８ａよりも細く形成されている。別言すれば、車室内連通路３４ａの長手方向に垂直な横断面における車室内連通路３４ａの断面積は、中継通路３８ａの長手方向に垂直な横断面における中継通路３８ａの断面積よりも小さい。このとき、その車室内連通路３４ａの断面積と中継通路３８ａの断面積との相互比較において、断面積が部位に応じて変化する場合には、それぞれの断面積の最小値が相互に比較される。

図１に示すように、車室内連通部３４内に形成された車室内連通路３４ａの一端は、モータ空間形成部３０の流出口３０ｄに接続されている。そして、車室内連通路３４ａの他端は排気口として機能し、空調ケース１２の通路壁を貫通して車室内へ開放されている。すなわち、モータ空間形成部３０の流出口３０ｄは、車室内連通路３４ａを介して車室内へ連通している。別言すると、車室内連通路３４ａが形成された車室内連通部３４は、モータ空間３０ａを車室内へ連通させている。そして、流出口３０ｄは、モータ空間３０ａから空気を車室内へ流出させる開口として機能する。

また、モータ空間形成部３０の流出口３０ｄは、流入口３０ｂに対し送風機モータ２０２を挟んだ反対側に配置されている。例えば、流入口３０ｂは、送風機モータ２０２に対し、ファン径方向のうちの一方向の一方側に配置され、流出口３０ｄは、送風機モータ２０２に対し、その一方向の他方側に配置されている。

上記したモータ空間３０ａと車室内連通路３４ａと露出部内空間３６ａと中継通路３８ａとの接続関係から、送風ファン２０１がケース内通路１２４に空気流れを発生させることに伴って、次のように空気が流通する。

すなわち、送風ファン２０１がケース内通路１２４に空気流れを発生させることに伴って、蒸発器１６により冷却された空気の一部が、矢印ＦＬ１で示すように、ケース内通路１２４から車室内露出部３６の入口開口３６ｂを介して露出部内空間３６ａに流入する。その流入した空気は、露出部内空間３６ａから出口開口３６ｃと中継通路３８ａと流入口３０ｂとを順に介して、矢印ＦＬ１、ＦＬ２で示すようにモータ空間３０ａに流入する。要するに、モータ空間３０ａには、蒸発器１６により冷却された空気が露出部内空間３６ａを通ってから流入する。そして、そのモータ空間３０ａに流入した空気は、モータ空間３０ａ内で送風機モータ２０２と熱交換してから、矢印ＦＬ３で示すように車室内連通路３４ａを通って車室内へ流出する。

このとき、車室内露出部３６は、露出部内空間３６ａを通る空気と、車室内露出部３６周りの車室内の空気とを熱交換させる。そして、その車室内の空気の方が露出部内空間３６ａに流入する直前の空気よりも高温である。従って、蒸発器１６により冷却された空気は、車室内の空気との熱交換により或る程度昇温されてから、モータ空間３０ａに流入することになる。

例えば、車室内露出部３６の熱交換性能を向上させるために、車室内露出部３６は、熱伝導率の高いアルミニウム合金などの金属製とされている。また、図３および図６に示すように、表面積増加によって熱交換性能を向上させるために、車室内露出部３６の外側表面および内側表面は蛇腹状に形成されている。

上述したように、本実施形態によれば、図１に示すように、送風ファン２０１がケース内通路１２４に空気流れを発生させることに伴って、モータ空間３０ａには、蒸発器１６により冷却された空気が露出部内空間３６ａを通ってから流入する。その流入した空気は、モータ空間３０ａ内で送風機モータ２０２と熱交換してから車室内へ流出する。そして、車室内露出部３６は、露出部内空間３６ａを通る空気と車室内の空気とを熱交換させる。

これにより、蒸発器１６により冷却された空気は、露出部内空間３６ａで車室内の空気との熱交換により或る程度昇温させられてから、モータ空間３０ａへ流入する。従って、蒸発器１６により冷却された空気がそのままモータ空間３０ａへ流入する場合と比較して、モータ空間３０ａから車室内へ排出される空気の温度も或る程度高くなる。そのため、送風機モータ２０２を冷却した空気を車室内へ排出することに起因した乗員の違和感を抑制することが可能である。例えば、送風機モータ２０２との熱交換後の空気がモータ空間３０ａから車室内のうちの下方へ排気されるように車両用空調ユニット１０が構成されている場合には、乗員の足元フィーリングの悪化を防止することが可能である。

例えば、車室内において空調ケース１２周りの雰囲気温度が３０℃程度である場合に、送風機モータ２０２を冷却した後の空気が車室内連通路３４ａから車室内の乗員足元周辺に排気されることを想定する。その場合、露出部内空間３６ａへ流入する直前の空気は、蒸発器１６による冷却によって５℃程度になっている。車室内連通路３４ａから車室内の乗員足元周辺へ排気される空気は１０℃〜１５℃程度であれば、乗員が違和感を感じない程度の温度になるので、露出部内空間３６ａの空気は、車室内の空気との熱交換により、５℃〜１０℃程度昇温させられることとなる。

また、蒸発器１６により冷却された空気は、上記のように露出部内空間３６ａで或る程度昇温させられてからモータ空間３０ａへ流入するので、送風機モータ２０２の温度を必要以上に下げないことにより、送風機モータ２０２の結露も抑制することが可能である。

また、露出部内空間３６ａを通る空気と熱交換するのは車室内の空気であるので、モータ空間３０ａへ導入される冷却用空気が必要以上に昇温されることが回避される。そのため、例えば冷却用空気が必要以上に昇温され易い構成と比較して、冷却用空気を少なくすることが可能である。

また、モータ空間形成部３０の流入口３０ｂよりも空気流れ上流側で冷却用空気は予め昇温されてからモータ空間３０ａへ導入される。従って、例えば冷却用空気がモータ空間３０ａ内で昇温される構成と比較して、モータ空間３０ａ内の空気の温度分布における温度ムラを低減しやすい。

また、本実施形態によれば、送風機２０およびモータ空間形成部３０は、空調ケース１２内において蒸発器１６に対する空気流れ下流側に配置されている。モータ空間形成部３０は、ケース内通路１２４とモータ空間３０ａとの間を仕切っている。中継部３８は、ケース内通路１２４を横切るように配置され、露出部内空間３６ａとモータ空間３０ａとを連通させる。そして、車室内連通部３４は、ケース内通路１２４を横切るように配置され、モータ空間３０ａを車室内へ連通させる。従って、送風機モータ２０２を含めて送風機２０を空調ケース１２内で蒸発器１６に対する空気流れ下流側に配置することを可能としつつ、蒸発器１６で冷却された後に車室内の空気と熱交換された冷風を、モータ空間３０ａへ導入することが可能である。

また、本実施形態によれば、モータ空間形成部３０には、露出部内空間３６ａから空気をモータ空間３０ａへ流入させる流入口３０ｂと、モータ空間３０ａから空気を車室内へ流出させる流出口３０ｄとが形成されている。そして、その流出口３０ｄは、流入口３０ｂに対し送風機モータ２０２を挟んだ反対側に配置されている。これにより、例えば、流入口３０ｂと流出口３０ｄとが隣り合って配置されている場合と比較して、流入口３０ｂからモータ空間３０ａへ流入し送風機モータ２０２と熱交換せずに流出口３０ｄから車室内へ流出する空気を減らすことが可能である。従って、モータ空間３０ａへ流入した空気のうち送風機モータ２０２と熱交換する空気をより多くすることが可能である。

また、本実施形態によれば、露出部内空間３６ａには、蒸発器１６により冷却された空気が第１および第２風量比率調整ドア２３、２４の作動状態に拘わらず流入可能となっている。従って、例えば最大冷房時であっても最大暖房時であっても、ケース内通路１２４から露出部内空間３６ａを通った冷却用空気をモータ空間３０ａへ流入させることが可能である。要するに、風量比率調整ドア２３、２４の作動状態の影響を受けずに、冷却用空気で送風機モータ２０２を冷却することが可能である。

また、本実施形態によれば、ケース内通路１２４は、上流側仕切壁２６および下流側仕切壁２７によって、第１通路１２５と、その第１通路１２５に対し並列に設けられた第２通路１２６とに仕切られている。内外気二層モードでは、その第１通路１２５には内気よりも外気が多く流れ、且つ、第２通路１２６には外気よりも内気が多く流れる。そして、モータ空間３０ａへつながる車室内露出部３６の入口開口３６ｂは、ケース内通路１２４のうち第２通路１２６ではなく第１通路１２５に連通している。ここで、外気は内気に比べ低湿度である。そのため、例えば車室内露出部３６の入口開口３６ｂが第１通路１２５ではなく第２通路１２６に連通する場合と比較して、送風機モータ２０２の結露防止効果を向上させることが可能である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。

図７〜図９に示すように、車室内露出部３６は、入口開口３６ｂ側から出口開口３６ｃ側へ延伸したダクト状ではない。この点で、本実施形態は第１実施形態に対し異なっている。

具体的に、車室内露出部３６は、空調ケース１２の外側に取り付けられたカバー状の外側カバー部３６１と、ケース重複部３６２とを有している。

外側カバー部３６１は露出部内空間３６ａと車室内とを隔てており、露出部内空間３６ａを通る空気と車室内の空気は、外側カバー部３６１を介して熱交換を行う。外側カバー部３６１は、例えばアルミニウム合金などの金属製とされている。

ケース重複部３６２は、空調ケース１２の一部を構成しケース内通路１２４に面する通路壁であるが、車室内露出部３６の一部分でもある。そのため、ケース重複部３６２は、空調ケース１２と同じ樹脂で構成されている。

このケース重複部３６２に対し外側カバー部３６１は略気密に接合されており、露出部内空間３６ａが外側カバー部３６１とケース重複部３６２との間に形成されている。

ケース重複部３６２はケース内通路１２４と露出部内空間３６ａとの間を仕切っており、ケース重複部３６２には、入口開口３６ｂと出口開口３６ｃとがそれぞれ形成されている。

また、外側カバー部３６１は、複数の内側リブ３６１ａと複数の外側リブ３６１ｂとを有している。その複数の内側リブ３６１ａは露出部内空間３６ａ内へ突き出るように形成され、複数の外側リブ３６１ｂは露出部内空間３６ａ側とは反対側（すなわち、車室内の側）へ突き出るように形成されている。これらの複数の内側リブ３６１ａと複数の外側リブ３６１ｂとによって外側カバー部３６１の表面積が増加し、露出部内空間３６ａを通る空気と車室内の空気との熱交換を促進することができる。

複数の内側リブ３６１ａは、露出部内空間３６ａで矢印ＦＬ４（図９参照）のように入口開口３６ｂから出口開口３６ｃへ向かう空気流れに対し交差する方向、例えばその空気流れに対し垂直な方向へ延伸している。そして、複数の内側リブ３６１ａは、相互間隔をあけて並列に設けられている。

複数の外側リブ３６１ｂは、内側リブ３６１ａの延伸方向に対し交差する方向、例えばその内側リブ３６１ａの延伸方向に対し垂直な方向へ延伸している。そして、複数の外側リブ３６１ｂは、相互間隔をあけて並列に設けられている。

上述したように、本実施形態によれば、車室内露出部３６の外側カバー部３６１は、例えばアルミニウム合金などの金属で構成され、ケース重複部３６２は樹脂で構成されている。すなわち、ケース重複部３６２の熱伝導性よりも外側カバー部３６１の熱伝導性の方が良い。そのため、露出部内空間３６ａを通る空気は、外側カバー部３６１を介して車室内の空気と熱交換しやすく、その一方で、ケース重複部３６２を介してケース内通路１２４の空気とは熱交換しにくい。従って、空調ケース１２の一部を車室内露出部３６の構成部分としても利用しつつ、露出部内空間３６ａを通る空気が車室内の空気の熱で昇温されやすいように車室内露出部３６を構成することが可能である。

以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

（他の実施形態）
（１）上述の第１実施形態において、車室内露出部３６は、例えばアルミニウム合金などの金属製とされているが、コスト低減の観点から、金属製ではなく、ポリプロピレンなどの樹脂製であってもよい。このことは、第２実施形態の外側カバー部３６１についても同様である。

（２）上述の各実施形態では図３および図６に示すように、表面積増加によって熱交換性能を向上させるために、車室内露出部３６の外側表面および内側表面は蛇腹状に形成されているが、これは一例である。例えば、その車室内露出部３６の外側と内側との一方または両方に、熱交換を促進するためのリブが設けられていても差し支えない。あるいは、車室内露出部３６の外側表面および内側表面がそれぞれ単なる平滑面であることも考え得る。

（３）上述の各実施形態では図１および図２に示すように、空調ケース１２内には仕切壁２６、２７が設けられ、ケース内通路１２４は、その仕切壁２６、２７によって、第１通路１２５と第２通路１２６とに仕切られているが、これは一例である。例えば、その仕切壁２６、２７は設けられていなくてもよく、ケース内通路１２４は、並列に設けられた複数の通路に仕切られていなくてもよい。すなわち、車両用空調ユニット１０は、吸込モードを内外気二層モードにできないものであってもよい。

（４）上述の各実施形態において説明した図１等の各図には、車両の向きが記載されているが、これは便宜的なものであり、車両用空調ユニット１０がどのような向きで車両に搭載されるかについて限定はない。

（５）上述の各実施形態では例えば図１に示すように、送風ファン２０１は、ファン軸線ＣＬｆの他方側がケース内通路１２４の空気流れ下流側へ延びる向きを向くように配置されているが、送風ファン２０１の向きはこれに限定されるわけではない。

（６）なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。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。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、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特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、羽根車がケース内通路に空気流れを発生させることに伴って、モータ空間には、冷却器により冷却された空気が内部空間を通ってから流入する。その流入した空気は、モータ空間内で送風機モータと熱交換してから車室内へ流出する。そして、車室内露出部は、内部空間を通る空気と車室内の空気とを熱交換させる。

また、第２の観点によれば、送風機およびモータ空間形成部は、空調ケース内において冷却器に対する空気流れ下流側に配置される。モータ空間形成部は、ケース内通路とモータ空間との間を仕切っており、中継部は、ケース内通路を横切るように配置され、内部空間とモータ空間とを連通させる。そして、車室内連通部は、ケース内通路を横切るように配置され、モータ空間を車室内へ連通させる。従って、送風機モータを含めて送風機を空調ケース内で冷却器に対する空気流れ下流側に配置することを可能としつつ、車室内の空気と熱交換された冷風をモータ空間へ導入することが可能である。

また、第３の観点によれば、車室内連通部内に形成された空気通路は、中継部内に形成された空気通路よりも細い。

また、第４の観点によれば、モータ空間形成部には、内部空間から空気をモータ空間へ流入させる流入口と、モータ空間から空気を車室内へ流出させる流出口とが形成され、流出口は、流入口に対し送風機モータを挟んだ反対側に配置されている。これにより、例えば、流入口と流出口とが隣り合って配置されている場合と比較して、流入口からモータ空間へ流入し送風機モータと熱交換せずに流出口から車室内へ流出する空気を減らすことが可能である。従って、モータ空間へ流入した空気のうち送風機モータと熱交換する空気をより多くすることが可能である。

１２ 空調ケース
１６ 蒸発器（冷却器）
２０ 送風機
３０ モータ空間形成部
３０ａ モータ空間
３６ 車室内露出部
３６ａ 露出部内空間（内部空間）
１２４ ケース内通路
２０１ 送風ファン（羽根車）
２０２ 送風機モータ

Claims (4)

1. 車両用空調ユニットであって、
   車室内へ流出する空気が流れるケース内通路（１２４）が形成された空調ケース（１２）と、
   前記空調ケース内に配置され、前記ケース内通路に流れる空気を冷却する冷却器（１６）と、
   送風機モータ（２０２）と該送風機モータにより回転させられ前記ケース内通路に空気流れを発生させる羽根車（２０１）とを有する送風機（２０）と、
   前記送風機モータが配置されたモータ空間（３０ａ）を形成するモータ空間形成部（３０）と、
   前記車室内に露出するように配置され、内部空間（３６ａ）が形成された車室内露出部（３６）とを備え、
   前記羽根車が前記ケース内通路に空気流れを発生させることに伴って、前記モータ空間には、前記冷却器により冷却された空気が前記内部空間を通ってから流入し、該流入した空気は、前記モータ空間内で前記送風機モータと熱交換してから前記車室内へ流出し、
   前記車室内露出部は、前記内部空間を通る空気と前記車室内の空気とを熱交換させる、車両用空調ユニット。
2. 中継部（３８）と車室内連通部（３４）とを備え、
   前記送風機および前記モータ空間形成部は、前記空調ケース内において前記冷却器に対する空気流れ下流側に配置され、
   前記モータ空間形成部は、前記ケース内通路と前記モータ空間との間を仕切っており、
   前記中継部は、前記ケース内通路を横切るように配置され、前記内部空間と前記モータ空間とを連通させ、
   前記車室内連通部は、前記ケース内通路を横切るように配置され、前記モータ空間を前記車室内へ連通させる、請求項１に記載の車両用空調ユニット。
3. 前記車室内連通部内に形成された空気通路（３４ａ）は、前記中継部内に形成された空気通路（３８ａ）よりも細い、請求項２に記載の車両用空調ユニット。
4. 前記モータ空間形成部には、前記内部空間から空気を前記モータ空間へ流入させる流入口（３０ｂ）と、前記モータ空間から空気を前記車室内へ流出させる流出口（３０ｄ）とが形成され、
   前記流出口は、前記流入口に対し前記送風機モータを挟んだ反対側に配置されている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調ユニット。
   

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