JP3641673B2 - 自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置に関し、特に、内／外気２層分離空気流動構造を採用することにより、内／外気をそれぞれ単独で送風し、或いは分離乃至は混合して送風することができるとともに、暖房性能及び白霧（ｗｈｉｔｅ ｆｏｇｇｉｎｇ）防止性能に優れるうえ、自動車ガラス窓の除霜性能にも優れる自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の自動車用空気調和装置は、エンジンの動力が伝達されて駆動される圧縮機によって圧縮された冷媒が凝縮機に流入され、冷却ファンの強制送風によって熱交換されて凝縮された後、レシーバードライヤ、膨張バルブ及び蒸発器を順次通過して更に圧縮機に流入される。この過程において、ブロアユニットの送風ファンによって送風される空気を、蒸発器の内部を流動する冷媒と熱交換して冷気状態で室内に吐き出すことにより、自動車室内を冷房する装置と、エンジンの冷却水がヒータコアを介してエンジンに回帰する過程において、送風ファンによって送風される空気を、ヒータコアの内部を流動する冷却水と熱交換して温気状態で室内に吐き出すことにより、自動車室内を暖房する暖房装置とを有している。
【０００３】
図１１は、一般的な従来の自動車用空気調和装置を示す。従来の空気調和装置は、空気調和ケース９３０の内部空気流路中に蒸発器９１０及びヒータコア９２０が設けられ、空気調和ケース９３０の入口端に送風機９４０が設けられている。送風機９４０は、空気調和ケース９３０に連結されるブロアケース９４２と、ブロアケース９４２に回転可能に設けられた送風ファン９４４と、前記送風ファン９４４を回転させるモータ９４６と、ブロアケース９４２の上部に設けられ、切換ドア９５０によって開度が調節される内気吸入口９５２及び外気吸入口９５４を備えた吸気ダクト９４８とからなる。
【０００４】
したがって、モータ９４６の駆動による送風ファン９４４の回転によって発生する吸入力のために、内気吸入口９５２または外気吸入口９５４を介して空気がブロアケース９４２の内部に流入して空気調和ケース９３０の内部空気流路に送風されることにより、蒸発器９１０及び／又はヒータコア９２０を通過する空気が熱交換されて冷気または温気に切り換えられる。
【０００５】
そして、空気調和ケース９３０の出口端には、熱交換された空気を自動車窓側に吐き出すことにより自動車窓を除霜するためのデフロストベント９３２、熱交換された空気を自動車室内空間に吐き出すことにより室内を冷暖房するためのフェースベント９３４、及び熱交換された空気を自動車フロア側に吐き出すことにより室内を冷暖房するためのフットベント９３６が順次設けられている。
【０００６】
前記各ベント９３２、９３４、９３６は、所定の冷暖房モードに応じてそれぞれドア９３２ｄ、９３４ｄ、９３６ｄによってその開度が調節される。そして、ヒータコア９２０の前方には、ヒータコア９２０側の送風通路及びヒータコア９２０上部側の送風通路の開度を調節する温度調節ドア９２２が設けられている。
【０００７】
従って、冷房モードの際、温度調節ドア９２２がヒータコア９２０側の送風通路を塞いでいる場合には、ヒータコア９２０上部側の送風通路が開放されるので、蒸発器９１０を通過した空気がヒータコア９２０を経由することなく開放されたベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、自動車室内の冷房が行われる。
【０００８】
一方、暖房モードの際、温度調節ドア９２２がヒータコア９２０上部側の送風通路を塞いでいる場合には、ヒータコア９２０側の送風通路が開放されるので、蒸発器９１０を通過した空気はヒータコア９２０を経由して開放されたベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、自動車室内の暖房が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の空気調和装置では、開放された内気吸入口９５２または外気吸入口９５４を介して内気または外気が一つの空気流路に吸入されるか、或いは切換ドア９５０が中立位置に置かれる時には内／外気が一つの空気流路に混合、吸入される。従って、空気調和装置の作動時、外気のみを自動車室内に供給する場合には圧縮機の負荷が高くなって燃料損失が多く、内気のみを循環させる場合には自動車室内の空気が汚染して搭乗者の健康を害する。さらに、内／外気混合空気を供給する場合には、外気のみを供給する時より暖房性能は向上するが、外気の新鮮感を搭乗者に感じさせず、内気の湿度影響によって除霜性能が低下する。
【００１０】
かかる問題点を解決するために、冷暖房モードに応じて内／外気を分離または混合して自動車室内に供給できるようにした空気調和装置が提案されている。
例えば、特開平１０−１０９５２０号の空気調和装置は、内／外気を２層空気流動構造で流入することができ、２つのフットベント及びこれらの開度を調節するための２つのフットドアを備えている。しかし、この空気調和装置の場合は、内／外気２層空気流動時、ヒータコアの前方に設けられた温度調節ドアの空気混合区間で空気混合性が低下し、これにより前方フットベント側と後方フットベント側との温度差が大きいという問題点がある。このように空気混合性が低下すると、例えば内気モードから外気モードに切り換える時に流入する高温多湿な外気が低温低湿な蒸発器部位の空気と混合されながらベントらの吐出口側に白霧現象が誘発される。
【００１１】
特開平１０−１８１３３２号には、空気通路内の空気流れを制御する２つのドアが隣接して回転可能に設けられ、前記２つのドアの回転領域の一部は重なり合い、ドアの停止位置におけるシール面が形成された空気調和装置が開示されている。この他にも、特開平１０−１８１３３１号、特開平１０−１８１３３６号、特開平１０−２３０７３４号など様々な空気調和装置が提案されている。
しかし、このような空気調和装置の場合には内／外気分離位置でドアと蒸発器間のギャップが大きく、位置のばらつきが生ずる場合、内／外気の相互混合が増加し、前述した問題点と同じ問題点が発生する。
【００１２】
特に、従来の空気調和装置の場合、いずれも自動車室内のフロアの前方と後方に対する空気吐出を効率良く制御できないという問題点がある。
【００１３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、内／外気２層分離空気流動構造を採用することにより、効率的な冷暖房制御によって冷暖房性能の向上を図るとともに、白霧防止性能及び自動車ガラス窓に対する除霜性能に優れた自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、前後に蒸発器及びヒータコアが内蔵されているケース本体の内部空気流路中の、前記蒸発器の設置空間とヒータコアの設置空間との間が第１仕切壁によって上部空気流路及び下部空気流路に区画され、前記下部空気流路の出口端側に前方フットベントが設けられるとともに、上部空気流路の出口端側にドアによってそれぞれ開閉されるデフロストベント及びフェースベントが設けられ、前記ヒータコア設置空間の後方を上下に区画して上方に屈曲延長された案内壁によって、前記案内壁とヒータコア設置空間の上半部との間には上部空気流路と連通する前方空気流路が区画形成され、案内壁の後方には上部空気流路及び下部空気流路と連通する後方空気流路が区画形成され、前記後方空気流路と下部空気流路との境界部には前方フットベントの開度及び後方空気流路の開度を調節するフットドア兼用組合せドアが設けられ、前記ヒータコア設置空間の下半部前後方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて下部空気流路の開度を調節する第１温度調節ドア、ヒータコアの後端に配置されて下部空気流路と後方空気流路の連通流路の開度を調節する第２温度調節ドア、及びヒータコア設置空間の上半部前方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて上部空気流路の開度を調節する第３温度調節ドアがそれぞれ開閉旋回可能に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記後方空気流路及び下部空気流路に亘った領域を含むケース本体の後方壁面に後方フットベントが形成された後方ベントケースがさらに設けられ、前記ケース本体の後方壁面には後方空気流路と後方フットベントとを連通させる第１中継フットベントが設けられ、前記第１中継フットベントの開度は前記フットドア兼用組合せドアと連動する第１中継ドアによって調節されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記フットドア兼用組合せドアは、第１中継ドアとともにヒンジ結合され、第１中継ドアと連動することを特徴とする。
【００１７】
また、前記第１中継ドアは、フットドア兼用組合せドアとは独立して構成され、フットドア兼用組合せドアと連動することを特徴とする。
【００１８】
また、前記前方フットベントと後方フットベントとを連通させる第２中継フットベントがケース本体の後方壁面にさらに設けられ、前記第２中継フットベントの開度は第２中継ドアによって調節されることを特徴とする。
【００１９】
また、前記ケース本体の内部空気流路中のヒータコア設置空間は、ケース本体の底面から所定間隔離隔した位置に配置されることにより、冷房モード時、ヒータコアの下方に対応する下部空気流路に常時冷たい空気が流動することを特徴とする。
【００２０】
また、前記下部空気流路の後端部には、下部空気流路を流動する空気を前方フットベント又は後方空気流路に誘導し、フットドア兼用組合せドアが前方フットベントを全開し、或いは第２温度調節ドアがヒータコア設置空間側の送風通路を全開するように作動する時、前記フッドドア兼用組合せドア又は第２温度調節ドアの先端が接触して下部空気流路を遮断するバッフルがさらに設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、前記ケース本体のうち蒸発器が設けられた空間の下方には蒸発器に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口が設けられ、前記ケース本体のうち下部空気流路側底部にはヒータコアの下方に流れる凝縮水を前記凝縮水排出口へ誘導するバッフルが設けられていることを特徴とする。
【００２２】
また、蒸発器及びヒータコアと、前記蒸発器及びヒータコアが前後に内蔵されているケース本体の内部空気流路中の、前記蒸発器の設置空間とヒータコアの設置空間との間が第１仕切壁によって上部空気流路及び下部空気流路に区画され、前記下部空気流路の出口端側に前方フットベントが設けられるとともに、上部空気流路の出口端側にドアによってそれぞれ開閉されるデフロストベント及びフェースベントが設けられ、前記ヒータコア設置空間の後方を上下に区画して上方に屈曲延長された案内壁によって、前記案内壁とヒータコアの設置空間との間には上部空気流路と連通する前方空気流路が区画形成され、案内壁の後方には上部空気流路及び下部空気流路と連通する後方空気流路が形成され、前記後方空気流路と下部空気流路との境界部には前方フットベントの開度及び後方空気流路の開度を調節するフットドア兼用組合せドアが設けられ、前記ヒータコア設置空間の下半部前後方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて下部空気流路の開度を調節する第１温度調節ドア、ヒータコアの後端に配置されて下部空気流路と後方空気流路の連通流路の開度を調節する第２温度調節ドア、及びヒータコア設置空間の上半部前方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて上部空気流路の開度を調節する第３温度調節ドアがそれぞれ開閉旋回可能に設けられてなる空気調和ケースと、前記空気調和ケースのケース本体入口に設けられ、上部空気流路及び下部空気流路に内／外気を単独で送風し、或いは分離乃至は混合して送風する送風機とを有することを特徴とする。
【００２３】
また、前記送風機は、前記空気調和ケースの入口端に設けられ、第２仕切壁によって、上部空気流路に連通する上部スクロール部と下部空気流路に連通する下部スクロール部とに区画されるスクロールケースと、前記上／下部スクロール部に設けられた第１送風ファン及び第２送風ファンと、前記送風ファンを同時に回転させるためのモータと、外気吸入口または内気吸入口の開度を調節することにより、外気及び／又は内気を前記スクロールケースに吸入する吸気ダクトと、前記吸気ダクトの内部に吸入される空気を下部スクロール部側に案内するように前記吸気ダクトと空気調和ケースの入口端とを連結するエアガイドダクトとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
また、前記ヒータコアは、ケース本体の底面から所定の間隔離隔した位置に配置されることにより、冷房モード時、ヒータコアの下方に対応する下部空気流路に常時冷たい空気が流動することを特徴とする。
【００２５】
また、前記下部空気流路の後端部には、下部空気流路を流動する空気を前方フットベントまたは後方空気流路へ誘導し、フットドア兼用組合せドアが前方フットベントを全開し、或いは第２温度調節ドアがヒータコア設置空間側の送風通路を全開するように作動するとき、前記フッドドア兼用組合せドアまたは第２温度調節ドアの先端が接触して下部空気流路を遮断するバッフルがさらに設けられていることを特徴とする。
【００２６】
さらに、前記ケース本体のうち蒸発器の下方には蒸発器に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口が設けられ、前記ケース本体のうち下部空気流路側底部にはヒータコアの下方に流れる凝縮水を前記凝縮水排出口に誘導するバッフルが設けられていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好ましい一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語は、発明者が本発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念に基づくものである。
【００２８】
図１に示すように、参照符号３０は、本発明に係る空気調和ケースであって、そのケース本体３０ｂの内部空気流路に蒸発器１０及びヒータコア２０が前後に設けられている。蒸発器１０は、ケース本体３０ｂの内部空気流路の入口端にその面積を全て占めるように設けられている。ヒータコア２０は、ケース本体３０ｂの内部空気流路中の、ケース本体３０ｂの底面から所定の間隔離隔した位置、即ちほぼ中央部に配置されている。
そして、ケース本体３０ｂの内部空気流路は、ほぼ中央に横方向に設けられた第１仕切壁３２によって上部空気流路３４及び下部空気流路３６に区画されている。
【００２９】
具体的には、第１仕切壁３２は、蒸発器１０の設置空間の後方からヒータコア２０の設置空間まで設けられている。従って、空気調和ケース３０にヒータコア２０が設けられ、第１仕切壁３２によって、ヒータコア２０の上半部は上部空気流路３４側に、ヒータコア２０の下半部は下部空気流路３６側に配置されている。
また、空気調和ケース３０に蒸発器１０が設けられ、第１仕切壁３２によって、蒸発器１０の上半部は上部空気流路３４の入口に、蒸発器１０の下半部は下部空気流路３６の入口に配置されている。
【００３０】
上述したように蒸発器１０及びヒータコア２０が設けられ、蒸発器１０を経て上部空気流路３４を流動する空気は、ヒータコア２０の上半部を通過するとともに、ヒータコア２０の上方に流動する。また、下部空気流路３６を流動する空気は、ヒータコア２０の下半部を通過するとともに、ヒータコア２０の下方を通過する。
【００３１】
そして、下部空気流路３６の出口端（即ち、ケース本体３０ｂの後方下端）側には、自動車室内のフロア前方側に空気を吐き出す前方フットベント３８が設けられている。また、上部空気流路３４の出口端（即ち、ケース本体３０ｂの上端）側には、自動車のガラス窓側に空気を吐き出すデフロストベント４０と、自動車室内の上半部に空気を吐き出すフェースベント４２が順次設けられている。デフロストベント４０は、デフロストドア４０ｄの旋回角度によって開度が調節され、フェースベント４２はフェースドア４２ｄの旋回角度によって開度が調節される。そして、前方フットベント３８の開閉構造については後述する。
【００３２】
本発明によれば、第１仕切壁３２の後端に対応して、ヒータコア２０の設置空間の後方からデフロストベント４０とフェースベント４２との間の方向側へ案内壁４４が屈曲延長されることにより、ヒータコア２０の後方は上下に区画されるとともに、案内壁４４とヒータコア２０の設置空間との間には上部空気流路３４と連通する前方空気流路４６ｆが区画形成されている。案内壁４４の後方には上部空気流路３４と連通し且つ下部空気流路３６と連通する後方空気流路４６ｂが区画形成されている。
【００３３】
また、下部空気流路３６の後端部には、下部空気流路３６内を流動する空気を前方フットベント３８または後方空気流路４６ｂへ誘導するためのバッフル４８が設けられており、下部空気流路３６と後方空気流路４６ｂとの境界部には、前方フットベント３８の開度及び後方空気流路４６ｂの開度を調節するためのフットドア兼用組合せドア５０が旋回可能に設けられている。
【００３４】
即ち、フットドア兼用組合せドア５０が旋回してその自由端がバッフル４８の自由端に接触すると、前方フットベント３８は閉鎖状態になり、下部空気流路３６は前方フットベント３８とは連通せずに後方空気流路４６ｂと連通する。
一方、フットドア兼用組合せドア５０が旋回してその自由端が案内壁４４に接触すると、下部空気流路３６は後方空気流路４６ｂとは連通せず、前方フットベント３８と連通する。
【００３５】
一方、ヒータコア２０が設けられる空間の下半部前後方には、ヒータコア２０側の送風通路の開度を調節することにより、自動車室内に吐き出される空気の温度を調節するための第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４が順次旋回可能に設けられている。
【００３６】
従って、蒸発器１０及びヒータコア２０が設けられた状態で、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４がヒータコア２０下半部側の送風通路を開放するように作動する場合、蒸発器２０を経由して下部空気流路３６を流動する空気の一部はヒータコア２０を通過し、残部はヒータコア２０を経由しないでヒータコア２０の下方を通過する。このように流動する空気は、フットドア兼用組合せドア５０の旋回角度に応じて後方空気流路４６ｂまたは前方フットベント３８側に流動する。
【００３７】
この際、第２温度調節ドア５４が全開作動してその先端がバッフル４８に接触している場合には、下部空気流路３６が遮断状態になるので、ヒータコア２０を経由しないでヒータコア２０の下方を通過する空気は後方空気流路４６ｂ及び前方フットベント３８のどちらにも流動することができず、ヒータコア２０の下半部を通過した空気のみがフットドア兼用組合せドア５０の旋回角度に応じて後方空気流路４６ｂまたは前方フットベント３８側に流動する。
【００３８】
また、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４がヒータコア２０の下半部を遮断している場合には、下部空気流路３６を流動する空気は全てヒータコア２０を経由しないでヒータコア２０の下部を通過し、フットドア兼用組合せドア５０の旋回角度に応じて後方空気流路４６ｂまたは前方フットベント３８側に流動する。
【００３９】
そして、ヒータコア２０が設けられた空間の上半部前方には、ヒータコア２０の上半部側の送風通路及びヒータコア２０の上部側の送風通路の開度を調節することにより、自動車室内に吐き出される空気の温度を調節するための第３温度調節ドア５６が旋回可能に設けられている。温度調節ドア５２、５４、５６は相互に連動する。
【００４０】
従って、蒸発器１０及びヒータコア２０が設けられた状態で、第３温度調節ドア５６がヒータコア２０の上半部を塞いでいる場合には、蒸発器１０を経て上部空気流路３４を流動する空気は、ヒータコア２０の上半部を通過せず全てヒータコア２０の上方を通過してデフロストベント４０またはフェースベント４２側に流動する。
【００４１】
また、第３温度調節ドア５６がヒータコア２０上半部側の送風通路を開放するとともにヒータコア２０の上部側の送風通路を閉鎖するように作動する場合には、上部空気流路３４を流動する空気は、全てヒータコア２０を経て案内壁４４の前方、即ち前方空気流路４６ｆに沿って案内され、デフロストベント４０またはフェースベント４２側に流動する。
【００４２】
例えば、第１、第２、第３温度調節ドア５２、５４、５６がヒータコア２０側の送風通路を完全に遮断する冷房モード中、デフロストベント４０及びフェースベント４２のみが開放された場合において、下部空気流路３６を流動する空気は、ヒータコア２０を経由せずにヒータコア２０の下方及び後方空気流路４６ｂを介してデフロストベント４０及びフェースベント４２側へ流動し、前方フットベント３８側には流動しない。また、上部空気流路３４を流動する空気もヒータコア２０を経由せずにヒータコア２０の上部を経てデフロストベント４０及びフェースベント４２側に流動する。
【００４３】
そして、第１温度調節ドア５２、第２温度調節ドア５４及び第３温度調節ドア５６がヒータコア２０側の送風通路を開放する暖房モードにおいて、例えばフットドア兼用組合せドア５０の先端が案内壁４４に接触して後方空気流路４６ｂを塞いでいる場合、上部空気流路３４内を流動する空気はヒータコア２０を経て前方空気流路４ｆを流動する。そして、下部空気流路３６内を流動する空気は、ヒータコア２０を経て前方フットベント３８側に流動し、後方空気流路４６ｂ側には流動しない。
【００４４】
図１において、未説明符号６６は、ケース本体３０ｂ内の蒸発器１０の下方底部に設けられ、蒸発器１０に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口であり、参照符号６８は、冷房モード時、ヒータコア２０の下方に流れる凝縮水を凝縮水排出口６６に誘導するため、ケース本体３０ｂ内の下部空気流路３６の底部に形成されるバッフルを示す。
【００４５】
一方、本発明に係る第１実施の形態による空気調和装置は、上述したように構成された空気調和ケース３０に蒸発器１０及びヒータコア２０が内蔵され、図２の（ａ）に示すように、空気調和ケース３０のケース本体３０ｂの入口端に送風機８０が更に設けられている。
【００４６】
この送風機８０のスクロールケース８１は、第２仕切壁８２によって、上部空気流路３４に連通する上部スクロール部８４及び下部空気流路３６に連通する下部スクロール部８６に区画されている。また、上部スクロール部８４には上部送風ファン８５が回転可能に設けられているとともに、下部スクロール部８６には下部送風ファン８７が回転可能に設けられており、上部送風ファン８５及び下部送風ファン８７は下部スクロール部８６の下方に設けられたモータ８８によって共に回転される。従って、上部送風ファン８５によって送風される空気は上部空気流路３４に送風され、下部送風ファン８７によって送風される空気は下部空気流路３６に送風される。
【００４７】
そして、参照符号９０は、内気または外気をスクロールケース８１側に吸入するための吸気ダクトであって、上部に設けられた内気吸入口９４、外気吸入口９６及びこれらの開度を旋回角度によって調節する切換ドア９２を有している。
【００４８】
本発明によれば、内／外気を下部スクロール部８６側に案内できるように、前記吸気ダクト９０と空気調和ケース３０の入口端に連結される吸気ダクト９８とがさらに設けられている。
【００４９】
また、切換ドア９２が所定の位置に旋回した時、切換ドア９２に接して上部スクロール部８４と下部スクロール部８６との連通を遮断することにより、上部スクロール部８４には外気のみ流入し、下部スクロール部８６には内気のみ流入するようにするため、上部スクロール部８４の上部一側には内／外気区画手段９９が更に設けられるのが好ましい。内／外気区画手段９９は、一実施の形態による図２の（ａ）に示すように突出状にしてもよく、他の実施の形態による図２の（ｂ）に示すように凹状にしてもよい。
【００５０】
一方、図３は本発明に係る第２実施の形態による空気調和ケース３０が適用された空気調和装置を示す。第２実施の形態による空気調和ケース３０は、上部空気流路３４側を流動する空気をデフロストベント４０及び自動車室内のフロア後方側に吐き出すことにより、自動車の前ガラス及び後ガラスの除霜を効率よく行うことができる。即ち、前記後方空気流路４６ｂ及び下部空気流路３６に亘った領域を含むケース本体３０ｂの後方壁面に、自動車フロアの後方側へ空気を吐き出す後方フットベント６０が設けられた後方ベントケース５８をさらに設置している。
【００５１】
後方フットベント６０は、ケース本体３０ｂの後方壁面に設けられた第１中継フットベント６２によって後方空気流路４６ｂと連通する。第１中継フットベント６２の開度は、フットドア兼用組合せドア５０と連動する第１中継ドア６２ｄによって調節される。フットドア兼用組合せドア５０は、第１中継ドア６２ｄとともにヒンジ結合され、第１中継ドア６２ｄと連動するように設けられることが好ましい。
【００５２】
また、本発明に係る第３実施の形態によれば、図４に示すように、前方フットベント３８と後方フットベント６０とを互いに連通させるために、第２中継フットベント６４がケース本体３０ｂの後方壁面にさらに設けられている。この第２中継フットベント６４の開度は、第２中継ドア６４ｄによって調節される。
【００５３】
図４に示すように、第３実施の形態による空気調和ケース３０が適用された空気調和装置によれば、フットドア兼用組合せドア５０が後方空気流路４６ｂを塞ぐと、これと連動して第１中継ドア６２ｄは第１中継フットベント６２を開放するように動作する。
【００５４】
例えば、暖房モード時、上部空気流路３４を流動する空気は、デフロストベント４０及び／又はフェースベント４２側に流動するだけでなく、後方空気流路４６ｂ及び第１中継フットベント６２を経由して後方フットベント６０を介して自動車室内のフロア後方側に吐き出されるので、デフロストベント４０を介して吐き出される一部の乾燥した外気によって自動車前ガラスの除霜が行われる。さらに、後方フットベント６０を介して吐き出される一部の空気によって自動車後ガラスの除霜が同時に行われる。
【００５５】
また、この場合には上部空気流路３４に対する送風空気の通気抵抗が減少し、さらに上部空気流路３４に吸入された外気のうち、デフロストベント４０を介して自動車室内に吐き出された風量を除いた残りの外気が、後方フットベント６０を介して自動車のフロア後方に吐き出されるため、風量損失が少ない。従って、自動車室内に吐き出される空気の全体風量が増大することにより、暖房性能を一層向上させることができるという利点がある。
【００５６】
一方、図５は、本発明に係る第４実施の形態による空気調和ケース３０が適用された自動車用空気調和装置を示す。第４実施の形態による空気調和ケース３０においては、第１中継ドア６２ｄが、フットモードまたはミックスモードの時、第１中継フットベント６２を開放するようにフットドア兼用組合せドア５０とは独立して構成され、フットドア兼用組合せドア５０と連動するようになっている。これを除き、残りの構成は前述した実施の形態と全て同一なので、前述した実施の形態と同一部分に対しては同一符号を付けて示し、これらに対する詳細な説明は省略する。
【００５７】
次に、前述したように構成された本発明に係る自動車用空気調和装置における様々な空気吸入モードについて説明する。
【００５８】
外気モードでは、切換ドア９２によって、内気吸入口９４は閉鎖され、外気吸入口９６は開放される。従って、外気吸入口９６を介してのみ新鮮な外気がスクロールケース８１に流入する。この外気は、上部スクロール部８４だけでなく、吸気ダクト９８を経て下部スクロール部８６にも流入し、上部送風ファン８５及び下部送風ファン８７によって上部空気流路３４及び下部空気流路３６側に送風される。この外気は、冷房時には蒸発器１０を通過して冷気に変わり、暖房時にはヒータコア２０を通過して温気に変わり、最終的に空気吐出モードに応じて開放されたベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、室内の冷暖房に用いられる。
【００５９】
温度調節は、第１、第２、第３温度調節ドア５２、５４、５６の操作による風量調節によって行われる。また、自動車室内に対する空気吐出モードは、各ドアの作動によるベントの開度によって適切に制御される。さらに、自動車の前ガラス及び後ガラスの霜付はデフロストドア４０ｄ、フットドア兼用組合せドア５０及び第１中継ドア６２ｄの作動によって除去される。これらの作動については後術する。
【００６０】
内気モードでは、切換ドア９２によって、外気吸入口９６は閉鎖され内気吸入口９４は開放される。従って、内気吸入口９４を介して内気のみスクロールケース８１に流入し、残りの作用は外気流入モードと同じである。
【００６１】
一方、内／外気分離モードでは、切換ドア９２の自由端が内／外気区画手段９９まで旋回することにより、外気吸入口９６及び内気吸入口９４が全開されるが、外気吸入口９６は上部スクロール部８４側にのみ連通し、且つ内気吸入口９４は下部スクロール部８６側にのみ連通する状態となる。従って、上部空気流路３４には外気のみ送風され、下部空気流路３６には内気のみ送風される。この内／外気分離モードにおいて、ケース本体３０ｂにおける空気流動経路と自動車室内に吐き出される過程は、前記外気分離モード及び内気分離モードと同一であるが、内／外気がバイレベル状態で自動車室内に吐き出されるため、自動車室内を快適にすることができる。
【００６２】
さらに詳述すると、例えばフットドア兼用組合せドア５０が案内壁４４に接するように旋回した場合、上部空気流路３４を流動する外気及び下部空気流路３６を流動する内気は互いに混合されないため、内／外気がバイレベル状態で自動車室内に吐き出される。
【００６３】
内／外気複合モードでは、切換ドア９２が外気吸入口９６と内／外気区画手段９９間の位置に旋回することにより、上述した内／外気分離モードの場合のように、外気吸入口９６及び内気吸入口９４が全開される。しかし、この内／外気複合モードでは、切換ドア９２の開放角度によって、内気吸入口９４を介して流入される内気は、下部スクロール部８６側だけでなく上部スクロール部８４側にも容易に流動する。外気吸入口９６を介して流入する外気は、下部スクロール部８６側には流動し難い。
【００６４】
従って、上部スクロール部８４には外気及び内気が混合されて流入し、下部スクロール部８６には殆ど内気のみ流入されるので、上部送風ファン８５によって上部空気流路３４へ送風される空気は内／外気混合空気であり、下部送風ファン８７によって下部空気流路３６へ送風される空気は内気である。このように送風される空気は、蒸発器１０及び／又はヒータコア２０を通過する過程で熱交換され、冷気または温気に変わり、最終的に各ベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、室内の冷暖房に用いられる。この内／外気複合モードは、冷房の際に内気モードで持続的に作動すれば室内空気が汚染されるので、新鮮な空気を流入するために間歇的に新鮮な外気導入が必要な場合に有用である。
【００６５】
従来の空気調和装置では、内気を外気モードに切り換える時、高温多湿な外気が流入されると、この外気が蒸発器１０部位の低温低湿な空気と混合されてベント等の吐出口側に白霧現象が発生する。これに対し、本発明では、外気と内気が吸気ダクト９８の内部で予め混合されることにより、高温多湿な外気と低温低湿な内気との混合によって外気と内気との温度及び湿度差が減少する。従って、この状態で混合空気が蒸発器１０側に送風され、白霧現象の発生が防止される。
【００６６】
次に、上述した各空気吸入モードの設定状態で各空気吸入モードに応じて送風される空気を自動車室内に吐き出すモードについて説明する。
【００６７】
まず、冷房フェースベントモードの場合、図６に示すように、第１温度調節ドア５２、第２温度調節ドア５４及び第３温度調節ドア５６は、ヒータコア２０側の送風通路を塞ぐように作動する。また、デフロストドア４０ｄは、デフロストベント４０を塞ぐように作動し、フェースドア４２ｄはフェースベント４２を開放するように作動する。そして、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端がバッフル４８の自由端に接触することにより前方フットベント３８を塞ぐように作動し、これと連動して第１中継ドア６２ｄは第１中継フットベント６２を塞ぐように作動することにより、下部空気流路３６は、後方空気流路４６ｂとは連通するが、前方フットベント３８及び後方フットベント６０とは連通しない。
【００６８】
従って、下部空気流路３６は、後方空気流路４６ｂと連通する。このモードでは、上部空気流路３４を流動する空気及び下部空気流路３６を流動する空気は、全てフェースベント４２側へ流動して自動車室内に吐き出される。この場合、空気吸入モードは、内気モードであることが好ましい。
【００６９】
本発明では、ヒータコア２０がケース本体３０ｂの底面から所定の間隔離隔した位置に配置されており、冷房モード時にはヒータコア２０の下方に対応する下部空気流路３６に常時冷たい空気が流動するので、冷房性能を高めることができるという利点がある。
【００７０】
冷房バイレベルモードの場合には、図７に示すように、第１温度調節ドア５２、第２温度調節ドア５４及び第３温度調節ドア５６は、いずれもヒータコア２０側の送風通路を開放するように作動し、これらの旋回位置は中立位置である。また、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端が案内壁４４とバッフル４８との間（即ち、中立位置）に置かれるように作動することにより、下部空気流路３６は、前方フットベント３８及び後方空気流路４６ｂと全て連通する。
【００７１】
また、第１中継ドア６２ｄは、第１中継フットベント６２を開放するように作動し、図７には示してないが、図４のように第２中継ドア６４ｄがある場合、第２中継ドア６４ｄは第２中継フットベント６４を開放するように作動する。また、デフロストドア４０ｄはデフロストベント４０を閉鎖するように作動し、フェースドア４２ｄはフェースベント４２を開放するように作動する。
【００７２】
従って、下部空気流路３６を流動する空気は、ヒータコア２０の下半部のみならず、ヒータコア２０の下方を通過するので、ヒータコア２０の後方で合流して前方フットベント３８及び後方フットベント６０を介して自動車室内のフロア前／後方側に吐き出される。また、ヒータコア２０の下半部を通過した空気の一部は、後方空気流路４６ｂに流動してフェースベント４２側に流動し、その一部が第１中継フットベント６２を経て後方フットベント６０を通過して自動車室内のフロア後方側に吐き出される。空気の吐出量は、全体に対し、前方フットベント３８側が２５％、後方フットベント６０側が１５％程度であることが好ましい。
【００７３】
一方、上部空気流路３４を流動する空気の一部はヒータコア２０上半部側の送風通路を経て案内壁４４の前方に沿ってフェースベント４２側に流動し、残部はヒータコア２０の上方を経てフェースベント４２側に流動して互いに混合される。この空気は、前述したようにヒータコア２０の下半部及び後方空気流路４６ｂを経てフェースベント４２側に流動する空気とも混合され、フェースベント４２を介して自動車室内の上半部に吐き出される。このモードにおいて、フェースベント４２を通過した空気吐出量は、全体に対し、約６０％であることが好ましい。また、このバイレベルモード時の空気吸入モードは、内気モードまたは外気モードであることが好ましい。
【００７４】
暖房フット及びデフロストモードの場合には、図８に示すように、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４は、ヒータコア２０下半部側の送風通路を開放するとともに、ヒータコア２０下部側の送風通路を閉鎖するように作動する。従って、下部空気流路３６を流動する空気は全てヒータコア２０を経由する。また、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端が案内壁４４に接触することにより、下部空気流路３６と後方空気流路４６ｂとが連通しないようにするとともに、前方フットベント３８を開放するように作動する。
【００７５】
また、第１中継ドア６２ｄは、第１中継フットベント６２を開放するように作動する。図８には示していないが、図４のように第２中継ドア６４ｄがある場合、第２中継ドア６４ｄは第２中継フットベント６４を開放するように作動する。従って、ヒータコア２０の下半部を通過した温気は、前方フットベント３８及び後方フットベント６０を介して自動車室内に吐き出される。
【００７６】
一方、第３温度調節ドア５６は、ヒータコア２０上部側の送風通路を閉鎖するとともに、ヒータコア２０上半部側の送風通路を開放するように作動する。また、デフロストドア４０ｄはデフロストベント４０を開放するように作動し、フェースドア４２ｄはフェースベント４２を閉鎖するように作動する。従って、上部空気流路３４を流動する空気は全てヒータコア２０を経てデフロストベント４側に流動する。このデフロストベント４０側に流動する空気の一部はデフロストベント４０を介して自動車ガラス窓側に吐き出され、残部は後方空気流路４６に迂回して第１中継フットベント６２を経て後方フットベント６０を介して自動車室内のフロア後方側に吐き出される。
【００７７】
このモードにおいて、第２中継フットベント６４が開放された場合、自動車室内に吐出される空気量のうちデフロストベント４０を通過した空気吐出量は全体に対して２５％程度、前方フットベント３８を通過した空気吐出量は４５％程度、後方フットベント６０を通過した空気吐出量は３０％程度であることが好ましい。この時の空気吸入モードは内／外気分離モード（または外気モード）であり、上部空気流路３４には外気が流動するとともに、下部空気流路３６には内気（または外気）が流動する。従って、デフロストベント４０に吐き出される空気は外気、前方フットベント３８に吐き出される空気は内気（または外気）、後方フットベント６０に吐き出される空気は、第２中継フットベント６４が開放された場合には内／外気混合空気、第２中継フットベント６４が閉鎖された場合には外気である。
【００７８】
暖房ミックスモードの場合には、図９に示すよに、ドアが暖房フット及びデフロストモードの場合と同様に作動する。但し、このモードにおいて、暖房フット及びデフロストモードの時に比べてデフロストベント４０の開度が大きく、図９に示していないが、図４に示す第２中継フットベント６４が開放された場合、自動車室内に吐き出される空気量のうちデフロストベント４０を通過した空気吐出量は全体に対して４５％程度、前方フットベント３８を通過した空気吐出量は２０％程度、後方フットベント６０を通過した空気吐出量は３５％程度であることが好ましい。
【００７９】
この時の空気吸入モードは内／外気分離モードであって、上部空気流路３４には外気が流動するとともに、下部空気流路３６には内気が流動する。従って、デフロストベント４０に吐き出される空気は外気、前方フットベント３８に吐き出される空気は内気、後方フットベント６０に吐き出される空気は内／外気混合空気である。また、このモードにおいて、図４に示す第２中継フットベント６４が閉鎖された場合には、後方フットベント６０に吐き出される空気は外気である。
【００８０】
暖房デフロストモードの場合には、図１０に示すように、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４は、ヒータコア２０下半部側の送風通路を開放するとともに下部空気流路３６を閉鎖するように作動する。また、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端がバッフル４８に接触することにより、前方フットベント３８を閉鎖するとともに後方空気流路４６ｂを開放するように作動する。第１中継ドア６２ｄは、第１中継フットベント６２を閉鎖するように作動する。また、第３温度調節ドア５６は、ヒータコア２０上半部側の送風通路を開放するとともに、ヒータコア２０上部側の送風通路を閉鎖するように作動する。また、デフロストドア４０ｄは、デフロストベント４０を開放するように作動し、フェースドア４２ｄは、フェースベント４２を閉鎖するように作動する。
【００８１】
従って、下部空気流路３６を流動する空気は、全てヒータコア２０の下半部を経由して後方空気流路４６ｂを介してデフロストベント４０側に流動し、上部空気流路３４を流動する空気は、全てヒータコア２０の上半部を経て案内壁１１１１４４の前方に沿ってデフロストベント４０側に流動し、デフロストベント４０を介して自動車室内に吐き出される。このモードにおける空気吸入モードは、外気モードであることが好ましい。
【００８２】
各空気吸入モードに対して空気を室内に吐き出すモード、即ち冷暖房モードをまとめると、次の表１の通りに表わされる。
【表１】
【００８３】
【発明の効果】
本発明では、後方ベントケース５８によってフロア側に吐き出される空気が前／後方に効率良く制御され、デフロストベント４０を介して吐き出される空気によって自動車前ガラスの除霜が行われると同時に、後方フットベント６０を介して吐き出される空気によって自動車後ガラスの除霜が行われるので、除霜効果を向上させることができる。また、この場合、上部空気流路３４に対する送風空気の一部が後方空気流路４６ｂを経て後方フットベント６０を介して吐き出されることにより、上部空気流路３４に対する通気抵抗が減少するとともに風量が増大するため、暖房性能を向上させることができる。
【００８４】
なお、内気を外気モードに切り換える時、外気と内気が吸気ダクト９８の内部で予め混合されるのでエアミックス性が向上する。このため高温多湿な外気と低温低湿な内気との混合によって外気と内気との温度及び湿度差が減少した状態で蒸発器１０側に空気が送風されるので、白霧現象の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係る自動車用空気調和装置を構成する一実施の形態による送風機の断面図である。
（ｂ）は、本発明に係る自動車用空気調和装置を構成する他の実施の形態による送風機の断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第３実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図５】本発明に係る第４実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図６】図３の空気調和装置において冷房フェースベントモード時の空気流動を示す断面図である。
【図７】図３の空気調和装置において冷房バイレベル（ｂｉ−ｌｅｖｅｌ）モード時の空気流動を示す断面図である。
【図８】図３の空気調和装置において暖房フット及びデフロストモード時の空気流動を示す断面図である。
【図９】図３の空気調和装置において暖房ミックスモード時の空気流動を示す断面図である。
【図１０】図３の空気調和装置において暖房デフロストモード時の空気流動を示す断面図である。
【図１１】従来の空気調和装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 蒸発器
２０ ヒータコア
３０ 空気調和ケース
３０ｂ ケース本体
３２ 第１仕切壁
３４ 上部空気流路
３６ 下部空気流路
３８ 前方フット（ｆｏｏｔ）ベント
４０ デフロストベント
４２ フェース（ｆａｃｅ）ベント
４４ 案内壁
４６ｆ 前方空気流路
４６ｂ 後方空気流路
４８、６８ バッフル
５０ フットドア兼用組合せドア（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｄｏｏｒ）
５２、５４、５６ 第１、第２、第３温度調節ドア
５８ 後方ベントケース
６０ 後方フットベント
６２ 第１中継フットベント
６４ 第２中継フットベント
６６ 凝縮水排出口
８０ 送風機
８１ スクロールケース
８２ 第２仕切壁
８４、８６ 上部、下部スクロール部
８５、８７ 第１、第２送風ファン
９０ 吸気ダクト（ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ｄｕｃｔ）
９２ 切換ドア
９４ 内気吸入口
９６ 外気吸入口
９８ エアガイドダクト（ａｉｒ ｇｕｉｄｅ ｄｕｃｔ）
９９ 内／外気区画手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置に関し、特に、内／外気２層分離空気流動構造を採用することにより、内／外気をそれぞれ単独で送風し、或いは分離乃至は混合して送風することができるとともに、暖房性能及び白霧（ｗｈｉｔｅ ｆｏｇｇｉｎｇ）防止性能に優れるうえ、自動車ガラス窓の除霜性能にも優れる自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の自動車用空気調和装置は、エンジンの動力が伝達されて駆動される圧縮機によって圧縮された冷媒が凝縮機に流入され、冷却ファンの強制送風によって熱交換されて凝縮された後、レシーバードライヤ、膨張バルブ及び蒸発器を順次通過して更に圧縮機に流入される。この過程において、ブロアユニットの送風ファンによって送風される空気を、蒸発器の内部を流動する冷媒と熱交換して冷気状態で室内に吐き出すことにより、自動車室内を冷房する装置と、エンジンの冷却水がヒータコアを介してエンジンに回帰する過程において、送風ファンによって送風される空気を、ヒータコアの内部を流動する冷却水と熱交換して温気状態で室内に吐き出すことにより、自動車室内を暖房する暖房装置とを有している。
【０００３】
図１１は、一般的な従来の自動車用空気調和装置を示す。従来の空気調和装置は、空気調和ケース９３０の内部空気流路中に蒸発器９１０及びヒータコア９２０が設けられ、空気調和ケース９３０の入口端に送風機９４０が設けられている。送風機９４０は、空気調和ケース９３０に連結されるブロアケース９４２と、ブロアケース９４２に回転可能に設けられた送風ファン９４４と、前記送風ファン９４４を回転させるモータ９４６と、ブロアケース９４２の上部に設けられ、切換ドア９５０によって開度が調節される内気吸入口９５２及び外気吸入口９５４を備えた吸気ダクト９４８とからなる。
【０００４】
したがって、モータ９４６の駆動による送風ファン９４４の回転によって発生する吸入力のために、内気吸入口９５２または外気吸入口９５４を介して空気がブロアケース９４２の内部に流入して空気調和ケース９３０の内部空気流路に送風されることにより、蒸発器９１０及び／又はヒータコア９２０を通過する空気が熱交換されて冷気または温気に切り換えられる。
【０００５】
そして、空気調和ケース９３０の出口端には、熱交換された空気を自動車窓側に吐き出すことにより自動車窓を除霜するためのデフロストベント９３２、熱交換された空気を自動車室内空間に吐き出すことにより室内を冷暖房するためのフェースベント９３４、及び熱交換された空気を自動車フロア側に吐き出すことにより室内を冷暖房するためのフットベント９３６が順次設けられている。
【０００６】
前記各ベント９３２、９３４、９３６は、所定の冷暖房モードに応じてそれぞれドア９３２ｄ、９３４ｄ、９３６ｄによってその開度が調節される。そして、ヒータコア９２０の前方には、ヒータコア９２０側の送風通路及びヒータコア９２０上部側の送風通路の開度を調節する温度調節ドア９２２が設けられている。
【０００７】
従って、冷房モードの際、温度調節ドア９２２がヒータコア９２０側の送風通路を塞いでいる場合には、ヒータコア９２０上部側の送風通路が開放されるので、蒸発器９１０を通過した空気がヒータコア９２０を経由することなく開放されたベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、自動車室内の冷房が行われる。
【０００８】
一方、暖房モードの際、温度調節ドア９２２がヒータコア９２０上部側の送風通路を塞いでいる場合には、ヒータコア９２０側の送風通路が開放されるので、蒸発器９１０を通過した空気はヒータコア９２０を経由して開放されたベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、自動車室内の暖房が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の空気調和装置では、開放された内気吸入口９５２または外気吸入口９５４を介して内気または外気が一つの空気流路に吸入されるか、或いは切換ドア９５０が中立位置に置かれる時には内／外気が一つの空気流路に混合、吸入される。従って、空気調和装置の作動時、外気のみを自動車室内に供給する場合には圧縮機の負荷が高くなって燃料損失が多く、内気のみを循環させる場合には自動車室内の空気が汚染して搭乗者の健康を害する。さらに、内／外気混合空気を供給する場合には、外気のみを供給する時より暖房性能は向上するが、外気の新鮮感を搭乗者に感じさせず、内気の湿度影響によって除霜性能が低下する。
【００１０】
かかる問題点を解決するために、冷暖房モードに応じて内／外気を分離または混合して自動車室内に供給できるようにした空気調和装置が提案されている。
例えば、特開平１０−１０９５２０号の空気調和装置は、内／外気を２層空気流動構造で流入することができ、２つのフットベント及びこれらの開度を調節するための２つのフットドアを備えている。しかし、この空気調和装置の場合は、内／外気２層空気流動時、ヒータコアの前方に設けられた温度調節ドアの空気混合区間で空気混合性が低下し、これにより前方フットベント側と後方フットベント側との温度差が大きいという問題点がある。このように空気混合性が低下すると、例えば内気モードから外気モードに切り換える時に流入する高温多湿な外気が低温低湿な蒸発器部位の空気と混合されながらベントらの吐出口側に白霧現象が誘発される。
【００１１】
特開平１０−１８１３３２号には、空気通路内の空気流れを制御する２つのドアが隣接して回転可能に設けられ、前記２つのドアの回転領域の一部は重なり合い、ドアの停止位置におけるシール面が形成された空気調和装置が開示されている。この他にも、特開平１０−１８１３３１号、特開平１０−１８１３３６号、特開平１０−２３０７３４号など様々な空気調和装置が提案されている。
しかし、このような空気調和装置の場合には内／外気分離位置でドアと蒸発器間のギャップが大きく、位置のばらつきが生ずる場合、内／外気の相互混合が増加し、前述した問題点と同じ問題点が発生する。
【００１２】
特に、従来の空気調和装置の場合、いずれも自動車室内のフロアの前方と後方に対する空気吐出を効率良く制御できないという問題点がある。
【００１３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、内／外気２層分離空気流動構造を採用することにより、効率的な冷暖房制御によって冷暖房性能の向上を図るとともに、白霧防止性能及び自動車ガラス窓に対する除霜性能に優れた自動車用空気調和装置の空気調和ケース及びこれを用いた自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、前後に蒸発器及びヒータコアが内蔵されているケース本体の内部空気流路中の、前記蒸発器の設置空間とヒータコアの設置空間との間が第１仕切壁によって上部空気流路及び下部空気流路に区画され、前記下部空気流路の出口端側に前方フットベントが設けられるとともに、上部空気流路の出口端側にドアによってそれぞれ開閉されるデフロストベント及びフェースベントが設けられ、前記ヒータコア設置空間の後方を上下に区画して上方に屈曲延長された案内壁によって、前記案内壁とヒータコア設置空間の上半部との間には上部空気流路と連通する前方空気流路が区画形成され、案内壁の後方には上部空気流路及び下部空気流路と連通する後方空気流路が区画形成され、前記後方空気流路と下部空気流路との境界部には前方フットベントの開度及び後方空気流路の開度を調節するフットドア兼用組合せドアが設けられ、前記ヒータコア設置空間の下半部前後方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて下部空気流路の開度を調節する第１温度調節ドア、ヒータコアの後端に配置されて下部空気流路と後方空気流路の連通流路の開度を調節する第２温度調節ドア、及びヒータコア設置空間の上半部前方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて上部空気流路の開度を調節する第３温度調節ドアがそれぞれ開閉旋回可能に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記後方空気流路及び下部空気流路に亘った領域を含むケース本体の後方壁面に後方フットベントが形成された後方ベントケースがさらに設けられ、前記ケース本体の後方壁面には後方空気流路と後方フットベントとを連通させる第１中継フットベントが設けられ、前記第１中継フットベントの開度は前記フットドア兼用組合せドアと連動する第１中継ドアによって調節されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記フットドア兼用組合せドアは、第１中継ドアとともにヒンジ結合され、第１中継ドアと連動することを特徴とする。
【００１７】
また、前記第１中継ドアは、フットドア兼用組合せドアとは独立して構成され、フットドア兼用組合せドアと連動することを特徴とする。
【００１８】
また、前記前方フットベントと後方フットベントとを連通させる第２中継フットベントがケース本体の後方壁面にさらに設けられ、前記第２中継フットベントの開度は第２中継ドアによって調節されることを特徴とする。
【００１９】
また、前記ケース本体の内部空気流路中のヒータコア設置空間は、ケース本体の底面から所定間隔離隔した位置に配置されることにより、冷房モード時、ヒータコアの下方に対応する下部空気流路に常時冷たい空気が流動することを特徴とする。
【００２０】
また、前記下部空気流路の後端部には、下部空気流路を流動する空気を前方フットベント又は後方空気流路に誘導し、フットドア兼用組合せドアが前方フットベントを全開し、或いは第２温度調節ドアがヒータコア設置空間側の送風通路を全開するように作動する時、前記フッドドア兼用組合せドア又は第２温度調節ドアの先端が接触して下部空気流路を遮断するバッフルがさらに設けられていることを特徴とする。
【００２１】
また、前記ケース本体のうち蒸発器が設けられた空間の下方には蒸発器に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口が設けられ、前記ケース本体のうち下部空気流路側底部にはヒータコアの下方に流れる凝縮水を前記凝縮水排出口へ誘導するバッフルが設けられていることを特徴とする。
【００２２】
また、蒸発器及びヒータコアと、前記蒸発器及びヒータコアが前後に内蔵されているケース本体の内部空気流路中の、前記蒸発器の設置空間とヒータコアの設置空間との間が第１仕切壁によって上部空気流路及び下部空気流路に区画され、前記下部空気流路の出口端側に前方フットベントが設けられるとともに、上部空気流路の出口端側にドアによってそれぞれ開閉されるデフロストベント及びフェースベントが設けられ、前記ヒータコア設置空間の後方を上下に区画して上方に屈曲延長された案内壁によって、前記案内壁とヒータコアの設置空間との間には上部空気流路と連通する前方空気流路が区画形成され、案内壁の後方には上部空気流路及び下部空気流路と連通する後方空気流路が形成され、前記後方空気流路と下部空気流路との境界部には前方フットベントの開度及び後方空気流路の開度を調節するフットドア兼用組合せドアが設けられ、前記ヒータコア設置空間の下半部前後方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて下部空気流路の開度を調節する第１温度調節ドア、ヒータコアの後端に配置されて下部空気流路と後方空気流路の連通流路の開度を調節する第２温度調節ドア、及びヒータコア設置空間の上半部前方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて上部空気流路の開度を調節する第３温度調節ドアがそれぞれ開閉旋回可能に設けられてなる空気調和ケースと、前記空気調和ケースのケース本体入口に設けられ、上部空気流路及び下部空気流路に内／外気を単独で送風し、或いは分離乃至は混合して送風する送風機とを有することを特徴とする。
【００２３】
また、前記送風機は、前記空気調和ケースの入口端に設けられ、第２仕切壁によって、上部空気流路に連通する上部スクロール部と下部空気流路に連通する下部スクロール部とに区画されるスクロールケースと、前記上／下部スクロール部に設けられた第１送風ファン及び第２送風ファンと、前記送風ファンを同時に回転させるためのモータと、外気吸入口または内気吸入口の開度を調節することにより、外気及び／又は内気を前記スクロールケースに吸入する吸気ダクトと、前記吸気ダクトの内部に吸入される空気を下部スクロール部側に案内するように前記吸気ダクトと空気調和ケースの入口端とを連結するエアガイドダクトとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
また、前記ヒータコアは、ケース本体の底面から所定の間隔離隔した位置に配置されることにより、冷房モード時、ヒータコアの下方に対応する下部空気流路に常時冷たい空気が流動することを特徴とする。
【００２５】
また、前記下部空気流路の後端部には、下部空気流路を流動する空気を前方フットベントまたは後方空気流路へ誘導し、フットドア兼用組合せドアが前方フットベントを全開し、或いは第２温度調節ドアがヒータコア設置空間側の送風通路を全開するように作動するとき、前記フッドドア兼用組合せドアまたは第２温度調節ドアの先端が接触して下部空気流路を遮断するバッフルがさらに設けられていることを特徴とする。
【００２６】
さらに、前記ケース本体のうち蒸発器の下方には蒸発器に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口が設けられ、前記ケース本体のうち下部空気流路側底部にはヒータコアの下方に流れる凝縮水を前記凝縮水排出口に誘導するバッフルが設けられていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る好ましい一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語は、発明者が本発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念に基づくものである。
【００２８】
図１に示すように、参照符号３０は、本発明に係る空気調和ケースであって、そのケース本体３０ｂの内部空気流路に蒸発器１０及びヒータコア２０が前後に設けられている。蒸発器１０は、ケース本体３０ｂの内部空気流路の入口端にその面積を全て占めるように設けられている。ヒータコア２０は、ケース本体３０ｂの内部空気流路中の、ケース本体３０ｂの底面から所定の間隔離隔した位置、即ちほぼ中央部に配置されている。
そして、ケース本体３０ｂの内部空気流路は、ほぼ中央に横方向に設けられた第１仕切壁３２によって上部空気流路３４及び下部空気流路３６に区画されている。
【００２９】
具体的には、第１仕切壁３２は、蒸発器１０の設置空間の後方からヒータコア２０の設置空間まで設けられている。従って、空気調和ケース３０にヒータコア２０が設けられ、第１仕切壁３２によって、ヒータコア２０の上半部は上部空気流路３４側に、ヒータコア２０の下半部は下部空気流路３６側に配置されている。
また、空気調和ケース３０に蒸発器１０が設けられ、第１仕切壁３２によって、蒸発器１０の上半部は上部空気流路３４の入口に、蒸発器１０の下半部は下部空気流路３６の入口に配置されている。
【００３０】
上述したように蒸発器１０及びヒータコア２０が設けられ、蒸発器１０を経て上部空気流路３４を流動する空気は、ヒータコア２０の上半部を通過するとともに、ヒータコア２０の上方に流動する。また、下部空気流路３６を流動する空気は、ヒータコア２０の下半部を通過するとともに、ヒータコア２０の下方を通過する。
【００３１】
そして、下部空気流路３６の出口端（即ち、ケース本体３０ｂの後方下端）側には、自動車室内のフロア前方側に空気を吐き出す前方フットベント３８が設けられている。また、上部空気流路３４の出口端（即ち、ケース本体３０ｂの上端）側には、自動車のガラス窓側に空気を吐き出すデフロストベント４０と、自動車室内の上半部に空気を吐き出すフェースベント４２が順次設けられている。デフロストベント４０は、デフロストドア４０ｄの旋回角度によって開度が調節され、フェースベント４２はフェースドア４２ｄの旋回角度によって開度が調節される。そして、前方フットベント３８の開閉構造については後述する。
【００３２】
本発明によれば、第１仕切壁３２の後端に対応して、ヒータコア２０の設置空間の後方からデフロストベント４０とフェースベント４２との間の方向側へ案内壁４４が屈曲延長されることにより、ヒータコア２０の後方は上下に区画されるとともに、案内壁４４とヒータコア２０の設置空間との間には上部空気流路３４と連通する前方空気流路４６ｆが区画形成されている。案内壁４４の後方には上部空気流路３４と連通し且つ下部空気流路３６と連通する後方空気流路４６ｂが区画形成されている。
【００３３】
また、下部空気流路３６の後端部には、下部空気流路３６内を流動する空気を前方フットベント３８または後方空気流路４６ｂへ誘導するためのバッフル４８が設けられており、下部空気流路３６と後方空気流路４６ｂとの境界部には、前方フットベント３８の開度及び後方空気流路４６ｂの開度を調節するためのフットドア兼用組合せドア５０が旋回可能に設けられている。
【００３４】
即ち、フットドア兼用組合せドア５０が旋回してその自由端がバッフル４８の自由端に接触すると、前方フットベント３８は閉鎖状態になり、下部空気流路３６は前方フットベント３８とは連通せずに後方空気流路４６ｂと連通する。
一方、フットドア兼用組合せドア５０が旋回してその自由端が案内壁４４に接触すると、下部空気流路３６は後方空気流路４６ｂとは連通せず、前方フットベント３８と連通する。
【００３５】
一方、ヒータコア２０が設けられる空間の下半部前後方には、ヒータコア２０側の送風通路の開度を調節することにより、自動車室内に吐き出される空気の温度を調節するための第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４が順次旋回可能に設けられている。
【００３６】
従って、蒸発器１０及びヒータコア２０が設けられた状態で、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４がヒータコア２０下半部側の送風通路を開放するように作動する場合、蒸発器２０を経由して下部空気流路３６を流動する空気の一部はヒータコア２０を通過し、残部はヒータコア２０を経由しないでヒータコア２０の下方を通過する。このように流動する空気は、フットドア兼用組合せドア５０の旋回角度に応じて後方空気流路４６ｂまたは前方フットベント３８側に流動する。
【００３７】
この際、第２温度調節ドア５４が全開作動してその先端がバッフル４８に接触している場合には、下部空気流路３６が遮断状態になるので、ヒータコア２０を経由しないでヒータコア２０の下方を通過する空気は後方空気流路４６ｂ及び前方フットベント３８のどちらにも流動することができず、ヒータコア２０の下半部を通過した空気のみがフットドア兼用組合せドア５０の旋回角度に応じて後方空気流路４６ｂまたは前方フットベント３８側に流動する。
【００３８】
また、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４がヒータコア２０の下半部を遮断している場合には、下部空気流路３６を流動する空気は全てヒータコア２０を経由しないでヒータコア２０の下部を通過し、フットドア兼用組合せドア５０の旋回角度に応じて後方空気流路４６ｂまたは前方フットベント３８側に流動する。
【００３９】
そして、ヒータコア２０が設けられた空間の上半部前方には、ヒータコア２０の上半部側の送風通路及びヒータコア２０の上部側の送風通路の開度を調節することにより、自動車室内に吐き出される空気の温度を調節するための第３温度調節ドア５６が旋回可能に設けられている。温度調節ドア５２、５４、５６は相互に連動する。
【００４０】
従って、蒸発器１０及びヒータコア２０が設けられた状態で、第３温度調節ドア５６がヒータコア２０の上半部を塞いでいる場合には、蒸発器１０を経て上部空気流路３４を流動する空気は、ヒータコア２０の上半部を通過せず全てヒータコア２０の上方を通過してデフロストベント４０またはフェースベント４２側に流動する。
【００４１】
また、第３温度調節ドア５６がヒータコア２０上半部側の送風通路を開放するとともにヒータコア２０の上部側の送風通路を閉鎖するように作動する場合には、上部空気流路３４を流動する空気は、全てヒータコア２０を経て案内壁４４の前方、即ち前方空気流路４６ｆに沿って案内され、デフロストベント４０またはフェースベント４２側に流動する。
【００４２】
例えば、第１、第２、第３温度調節ドア５２、５４、５６がヒータコア２０側の送風通路を完全に遮断する冷房モード中、デフロストベント４０及びフェースベント４２のみが開放された場合において、下部空気流路３６を流動する空気は、ヒータコア２０を経由せずにヒータコア２０の下方及び後方空気流路４６ｂを介してデフロストベント４０及びフェースベント４２側へ流動し、前方フットベント３８側には流動しない。また、上部空気流路３４を流動する空気もヒータコア２０を経由せずにヒータコア２０の上部を経てデフロストベント４０及びフェースベント４２側に流動する。
【００４３】
そして、第１温度調節ドア５２、第２温度調節ドア５４及び第３温度調節ドア５６がヒータコア２０側の送風通路を開放する暖房モードにおいて、例えばフットドア兼用組合せドア５０の先端が案内壁４４に接触して後方空気流路４６ｂを塞いでいる場合、上部空気流路３４内を流動する空気はヒータコア２０を経て前方空気流路４ｆを流動する。そして、下部空気流路３６内を流動する空気は、ヒータコア２０を経て前方フットベント３８側に流動し、後方空気流路４６ｂ側には流動しない。
【００４４】
図１において、未説明符号６６は、ケース本体３０ｂ内の蒸発器１０の下方底部に設けられ、蒸発器１０に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口であり、参照符号６８は、冷房モード時、ヒータコア２０の下方に流れる凝縮水を凝縮水排出口６６に誘導するため、ケース本体３０ｂ内の下部空気流路３６の底部に形成されるバッフルを示す。
【００４５】
一方、本発明に係る第１実施の形態による空気調和装置は、上述したように構成された空気調和ケース３０に蒸発器１０及びヒータコア２０が内蔵され、図２の（ａ）に示すように、空気調和ケース３０のケース本体３０ｂの入口端に送風機８０が更に設けられている。
【００４６】
この送風機８０のスクロールケース８１は、第２仕切壁８２によって、上部空気流路３４に連通する上部スクロール部８４及び下部空気流路３６に連通する下部スクロール部８６に区画されている。また、上部スクロール部８４には上部送風ファン８５が回転可能に設けられているとともに、下部スクロール部８６には下部送風ファン８７が回転可能に設けられており、上部送風ファン８５及び下部送風ファン８７は下部スクロール部８６の下方に設けられたモータ８８によって共に回転される。従って、上部送風ファン８５によって送風される空気は上部空気流路３４に送風され、下部送風ファン８７によって送風される空気は下部空気流路３６に送風される。
【００４７】
そして、参照符号９０は、内気または外気をスクロールケース８１側に吸入するための吸気ダクトであって、上部に設けられた内気吸入口９４、外気吸入口９６及びこれらの開度を旋回角度によって調節する切換ドア９２を有している。
【００４８】
本発明によれば、内／外気を下部スクロール部８６側に案内できるように、前記吸気ダクト９０と空気調和ケース３０の入口端に連結される吸気ダクト９８とがさらに設けられている。
【００４９】
また、切換ドア９２が所定の位置に旋回した時、切換ドア９２に接して上部スクロール部８４と下部スクロール部８６との連通を遮断することにより、上部スクロール部８４には外気のみ流入し、下部スクロール部８６には内気のみ流入するようにするため、上部スクロール部８４の上部一側には内／外気区画手段９９が更に設けられるのが好ましい。内／外気区画手段９９は、一実施の形態による図２の（ａ）に示すように突出状にしてもよく、他の実施の形態による図２の（ｂ）に示すように凹状にしてもよい。
【００５０】
一方、図３は本発明に係る第２実施の形態による空気調和ケース３０が適用された空気調和装置を示す。第２実施の形態による空気調和ケース３０は、上部空気流路３４側を流動する空気をデフロストベント４０及び自動車室内のフロア後方側に吐き出すことにより、自動車の前ガラス及び後ガラスの除霜を効率よく行うことができる。即ち、前記後方空気流路４６ｂ及び下部空気流路３６に亘った領域を含むケース本体３０ｂの後方壁面に、自動車フロアの後方側へ空気を吐き出す後方フットベント６０が設けられた後方ベントケース５８をさらに設置している。
【００５１】
後方フットベント６０は、ケース本体３０ｂの後方壁面に設けられた第１中継フットベント６２によって後方空気流路４６ｂと連通する。第１中継フットベント６２の開度は、フットドア兼用組合せドア５０と連動する第１中継ドア６２ｄによって調節される。フットドア兼用組合せドア５０は、第１中継ドア６２ｄとともにヒンジ結合され、第１中継ドア６２ｄと連動するように設けられることが好ましい。
【００５２】
また、本発明に係る第３実施の形態によれば、図４に示すように、前方フットベント３８と後方フットベント６０とを互いに連通させるために、第２中継フットベント６４がケース本体３０ｂの後方壁面にさらに設けられている。この第２中継フットベント６４の開度は、第２中継ドア６４ｄによって調節される。
【００５３】
図４に示すように、第３実施の形態による空気調和ケース３０が適用された空気調和装置によれば、フットドア兼用組合せドア５０が後方空気流路４６ｂを塞ぐと、これと連動して第１中継ドア６２ｄは第１中継フットベント６２を開放するように動作する。
【００５４】
例えば、暖房モード時、上部空気流路３４を流動する空気は、デフロストベント４０及び／又はフェースベント４２側に流動するだけでなく、後方空気流路４６ｂ及び第１中継フットベント６２を経由して後方フットベント６０を介して自動車室内のフロア後方側に吐き出されるので、デフロストベント４０を介して吐き出される一部の乾燥した外気によって自動車前ガラスの除霜が行われる。さらに、後方フットベント６０を介して吐き出される一部の空気によって自動車後ガラスの除霜が同時に行われる。
【００５５】
また、この場合には上部空気流路３４に対する送風空気の通気抵抗が減少し、さらに上部空気流路３４に吸入された外気のうち、デフロストベント４０を介して自動車室内に吐き出された風量を除いた残りの外気が、後方フットベント６０を介して自動車のフロア後方に吐き出されるため、風量損失が少ない。従って、自動車室内に吐き出される空気の全体風量が増大することにより、暖房性能を一層向上させることができるという利点がある。
【００５６】
一方、図５は、本発明に係る第４実施の形態による空気調和ケース３０が適用された自動車用空気調和装置を示す。第４実施の形態による空気調和ケース３０においては、第１中継ドア６２ｄが、フットモードまたはミックスモードの時、第１中継フットベント６２を開放するようにフットドア兼用組合せドア５０とは独立して構成され、フットドア兼用組合せドア５０と連動するようになっている。これを除き、残りの構成は前述した実施の形態と全て同一なので、前述した実施の形態と同一部分に対しては同一符号を付けて示し、これらに対する詳細な説明は省略する。
【００５７】
次に、前述したように構成された本発明に係る自動車用空気調和装置における様々な空気吸入モードについて説明する。
【００５８】
外気モードでは、切換ドア９２によって、内気吸入口９４は閉鎖され、外気吸入口９６は開放される。従って、外気吸入口９６を介してのみ新鮮な外気がスクロールケース８１に流入する。この外気は、上部スクロール部８４だけでなく、吸気ダクト９８を経て下部スクロール部８６にも流入し、上部送風ファン８５及び下部送風ファン８７によって上部空気流路３４及び下部空気流路３６側に送風される。この外気は、冷房時には蒸発器１０を通過して冷気に変わり、暖房時にはヒータコア２０を通過して温気に変わり、最終的に空気吐出モードに応じて開放されたベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、室内の冷暖房に用いられる。
【００５９】
温度調節は、第１、第２、第３温度調節ドア５２、５４、５６の操作による風量調節によって行われる。また、自動車室内に対する空気吐出モードは、各ドアの作動によるベントの開度によって適切に制御される。さらに、自動車の前ガラス及び後ガラスの霜付はデフロストドア４０ｄ、フットドア兼用組合せドア５０及び第１中継ドア６２ｄの作動によって除去される。これらの作動については後術する。
【００６０】
内気モードでは、切換ドア９２によって、外気吸入口９６は閉鎖され内気吸入口９４は開放される。従って、内気吸入口９４を介して内気のみスクロールケース８１に流入し、残りの作用は外気流入モードと同じである。
【００６１】
一方、内／外気分離モードでは、切換ドア９２の自由端が内／外気区画手段９９まで旋回することにより、外気吸入口９６及び内気吸入口９４が全開されるが、外気吸入口９６は上部スクロール部８４側にのみ連通し、且つ内気吸入口９４は下部スクロール部８６側にのみ連通する状態となる。従って、上部空気流路３４には外気のみ送風され、下部空気流路３６には内気のみ送風される。この内／外気分離モードにおいて、ケース本体３０ｂにおける空気流動経路と自動車室内に吐き出される過程は、前記外気分離モード及び内気分離モードと同一であるが、内／外気がバイレベル状態で自動車室内に吐き出されるため、自動車室内を快適にすることができる。
【００６２】
さらに詳述すると、例えばフットドア兼用組合せドア５０が案内壁４４に接するように旋回した場合、上部空気流路３４を流動する外気及び下部空気流路３６を流動する内気は互いに混合されないため、内／外気がバイレベル状態で自動車室内に吐き出される。
【００６３】
内／外気複合モードでは、切換ドア９２が外気吸入口９６と内／外気区画手段９９間の位置に旋回することにより、上述した内／外気分離モードの場合のように、外気吸入口９６及び内気吸入口９４が全開される。しかし、この内／外気複合モードでは、切換ドア９２の開放角度によって、内気吸入口９４を介して流入される内気は、下部スクロール部８６側だけでなく上部スクロール部８４側にも容易に流動する。外気吸入口９６を介して流入する外気は、下部スクロール部８６側には流動し難い。
【００６４】
従って、上部スクロール部８４には外気及び内気が混合されて流入し、下部スクロール部８６には殆ど内気のみ流入されるので、上部送風ファン８５によって上部空気流路３４へ送風される空気は内／外気混合空気であり、下部送風ファン８７によって下部空気流路３６へ送風される空気は内気である。このように送風される空気は、蒸発器１０及び／又はヒータコア２０を通過する過程で熱交換され、冷気または温気に変わり、最終的に各ベントを介して自動車室内に吐き出されることにより、室内の冷暖房に用いられる。この内／外気複合モードは、冷房の際に内気モードで持続的に作動すれば室内空気が汚染されるので、新鮮な空気を流入するために間歇的に新鮮な外気導入が必要な場合に有用である。
【００６５】
従来の空気調和装置では、内気を外気モードに切り換える時、高温多湿な外気が流入されると、この外気が蒸発器１０部位の低温低湿な空気と混合されてベント等の吐出口側に白霧現象が発生する。これに対し、本発明では、外気と内気が吸気ダクト９８の内部で予め混合されることにより、高温多湿な外気と低温低湿な内気との混合によって外気と内気との温度及び湿度差が減少する。従って、この状態で混合空気が蒸発器１０側に送風され、白霧現象の発生が防止される。
【００６６】
次に、上述した各空気吸入モードの設定状態で各空気吸入モードに応じて送風される空気を自動車室内に吐き出すモードについて説明する。
【００６７】
まず、冷房フェースベントモードの場合、図６に示すように、第１温度調節ドア５２、第２温度調節ドア５４及び第３温度調節ドア５６は、ヒータコア２０側の送風通路を塞ぐように作動する。また、デフロストドア４０ｄは、デフロストベント４０を塞ぐように作動し、フェースドア４２ｄはフェースベント４２を開放するように作動する。そして、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端がバッフル４８の自由端に接触することにより前方フットベント３８を塞ぐように作動し、これと連動して第１中継ドア６２ｄは第１中継フットベント６２を塞ぐように作動することにより、下部空気流路３６は、後方空気流路４６ｂとは連通するが、前方フットベント３８及び後方フットベント６０とは連通しない。
【００６８】
従って、下部空気流路３６は、後方空気流路４６ｂと連通する。このモードでは、上部空気流路３４を流動する空気及び下部空気流路３６を流動する空気は、全てフェースベント４２側へ流動して自動車室内に吐き出される。この場合、空気吸入モードは、内気モードであることが好ましい。
【００６９】
本発明では、ヒータコア２０がケース本体３０ｂの底面から所定の間隔離隔した位置に配置されており、冷房モード時にはヒータコア２０の下方に対応する下部空気流路３６に常時冷たい空気が流動するので、冷房性能を高めることができるという利点がある。
【００７０】
冷房バイレベルモードの場合には、図７に示すように、第１温度調節ドア５２、第２温度調節ドア５４及び第３温度調節ドア５６は、いずれもヒータコア２０側の送風通路を開放するように作動し、これらの旋回位置は中立位置である。また、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端が案内壁４４とバッフル４８との間（即ち、中立位置）に置かれるように作動することにより、下部空気流路３６は、前方フットベント３８及び後方空気流路４６ｂと全て連通する。
【００７１】
また、第１中継ドア６２ｄは、第１中継フットベント６２を開放するように作動し、図７には示してないが、図４のように第２中継ドア６４ｄがある場合、第２中継ドア６４ｄは第２中継フットベント６４を開放するように作動する。また、デフロストドア４０ｄはデフロストベント４０を閉鎖するように作動し、フェースドア４２ｄはフェースベント４２を開放するように作動する。
【００７２】
従って、下部空気流路３６を流動する空気は、ヒータコア２０の下半部のみならず、ヒータコア２０の下方を通過するので、ヒータコア２０の後方で合流して前方フットベント３８及び後方フットベント６０を介して自動車室内のフロア前／後方側に吐き出される。また、ヒータコア２０の下半部を通過した空気の一部は、後方空気流路４６ｂに流動してフェースベント４２側に流動し、その一部が第１中継フットベント６２を経て後方フットベント６０を通過して自動車室内のフロア後方側に吐き出される。空気の吐出量は、全体に対し、前方フットベント３８側が２５％、後方フットベント６０側が１５％程度であることが好ましい。
【００７３】
一方、上部空気流路３４を流動する空気の一部はヒータコア２０上半部側の送風通路を経て案内壁４４の前方に沿ってフェースベント４２側に流動し、残部はヒータコア２０の上方を経てフェースベント４２側に流動して互いに混合される。この空気は、前述したようにヒータコア２０の下半部及び後方空気流路４６ｂを経てフェースベント４２側に流動する空気とも混合され、フェースベント４２を介して自動車室内の上半部に吐き出される。このモードにおいて、フェースベント４２を通過した空気吐出量は、全体に対し、約６０％であることが好ましい。また、このバイレベルモード時の空気吸入モードは、内気モードまたは外気モードであることが好ましい。
【００７４】
暖房フット及びデフロストモードの場合には、図８に示すように、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４は、ヒータコア２０下半部側の送風通路を開放するとともに、ヒータコア２０下部側の送風通路を閉鎖するように作動する。従って、下部空気流路３６を流動する空気は全てヒータコア２０を経由する。また、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端が案内壁４４に接触することにより、下部空気流路３６と後方空気流路４６ｂとが連通しないようにするとともに、前方フットベント３８を開放するように作動する。
【００７５】
また、第１中継ドア６２ｄは、第１中継フットベント６２を開放するように作動する。図８には示していないが、図４のように第２中継ドア６４ｄがある場合、第２中継ドア６４ｄは第２中継フットベント６４を開放するように作動する。従って、ヒータコア２０の下半部を通過した温気は、前方フットベント３８及び後方フットベント６０を介して自動車室内に吐き出される。
【００７６】
一方、第３温度調節ドア５６は、ヒータコア２０上部側の送風通路を閉鎖するとともに、ヒータコア２０上半部側の送風通路を開放するように作動する。また、デフロストドア４０ｄはデフロストベント４０を開放するように作動し、フェースドア４２ｄはフェースベント４２を閉鎖するように作動する。従って、上部空気流路３４を流動する空気は全てヒータコア２０を経てデフロストベント４側に流動する。このデフロストベント４０側に流動する空気の一部はデフロストベント４０を介して自動車ガラス窓側に吐き出され、残部は後方空気流路４６に迂回して第１中継フットベント６２を経て後方フットベント６０を介して自動車室内のフロア後方側に吐き出される。
【００７７】
このモードにおいて、第２中継フットベント６４が開放された場合、自動車室内に吐出される空気量のうちデフロストベント４０を通過した空気吐出量は全体に対して２５％程度、前方フットベント３８を通過した空気吐出量は４５％程度、後方フットベント６０を通過した空気吐出量は３０％程度であることが好ましい。この時の空気吸入モードは内／外気分離モード（または外気モード）であり、上部空気流路３４には外気が流動するとともに、下部空気流路３６には内気（または外気）が流動する。従って、デフロストベント４０に吐き出される空気は外気、前方フットベント３８に吐き出される空気は内気（または外気）、後方フットベント６０に吐き出される空気は、第２中継フットベント６４が開放された場合には内／外気混合空気、第２中継フットベント６４が閉鎖された場合には外気である。
【００７８】
暖房ミックスモードの場合には、図９に示すよに、ドアが暖房フット及びデフロストモードの場合と同様に作動する。但し、このモードにおいて、暖房フット及びデフロストモードの時に比べてデフロストベント４０の開度が大きく、図９に示していないが、図４に示す第２中継フットベント６４が開放された場合、自動車室内に吐き出される空気量のうちデフロストベント４０を通過した空気吐出量は全体に対して４５％程度、前方フットベント３８を通過した空気吐出量は２０％程度、後方フットベント６０を通過した空気吐出量は３５％程度であることが好ましい。
【００７９】
この時の空気吸入モードは内／外気分離モードであって、上部空気流路３４には外気が流動するとともに、下部空気流路３６には内気が流動する。従って、デフロストベント４０に吐き出される空気は外気、前方フットベント３８に吐き出される空気は内気、後方フットベント６０に吐き出される空気は内／外気混合空気である。また、このモードにおいて、図４に示す第２中継フットベント６４が閉鎖された場合には、後方フットベント６０に吐き出される空気は外気である。
【００８０】
暖房デフロストモードの場合には、図１０に示すように、第１温度調節ドア５２及び第２温度調節ドア５４は、ヒータコア２０下半部側の送風通路を開放するとともに下部空気流路３６を閉鎖するように作動する。また、フットドア兼用組合せドア５０は、その自由端がバッフル４８に接触することにより、前方フットベント３８を閉鎖するとともに後方空気流路４６ｂを開放するように作動する。第１中継ドア６２ｄは、第１中継フットベント６２を閉鎖するように作動する。また、第３温度調節ドア５６は、ヒータコア２０上半部側の送風通路を開放するとともに、ヒータコア２０上部側の送風通路を閉鎖するように作動する。また、デフロストドア４０ｄは、デフロストベント４０を開放するように作動し、フェースドア４２ｄは、フェースベント４２を閉鎖するように作動する。
【００８１】
従って、下部空気流路３６を流動する空気は、全てヒータコア２０の下半部を経由して後方空気流路４６ｂを介してデフロストベント４０側に流動し、上部空気流路３４を流動する空気は、全てヒータコア２０の上半部を経て案内壁１１１１４４の前方に沿ってデフロストベント４０側に流動し、デフロストベント４０を介して自動車室内に吐き出される。このモードにおける空気吸入モードは、外気モードであることが好ましい。
【００８２】
各空気吸入モードに対して空気を室内に吐き出すモード、即ち冷暖房モードをまとめると、次の表１の通りに表わされる。
【表１】
【発明の効果】
本発明では、後方ベントケース５８によってフロア側に吐き出される空気が前／後方に効率良く制御され、デフロストベント４０を介して吐き出される空気によって自動車前ガラスの除霜が行われると同時に、後方フットベント６０を介して吐き出される空気によって自動車後ガラスの除霜が行われるので、除霜効果を向上させることができる。また、この場合、上部空気流路３４に対する送風空気の一部が後方空気流路４６ｂを経て後方フットベント６０を介して吐き出されることにより、上部空気流路３４に対する通気抵抗が減少するとともに風量が増大するため、暖房性能を向上させることができる。
【００８４】
なお、内気を外気モードに切り換える時、外気と内気が吸気ダクト９８の内部で予め混合されるのでエアミックス性が向上する。このため高温多湿な外気と低温低湿な内気との混合によって外気と内気との温度及び湿度差が減少した状態で蒸発器１０側に空気が送風されるので、白霧現象の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係る自動車用空気調和装置を構成する一実施の形態による送風機の断面図である。
（ｂ）は、本発明に係る自動車用空気調和装置を構成する他の実施の形態による送風機の断面図である。
【図３】本発明に係る第２実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第３実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図５】本発明に係る第４実施の形態による空気調和ケースが適用された自動車用空気調和装置を示す断面図である。
【図６】図３の空気調和装置において冷房フェースベントモード時の空気流動を示す断面図である。
【図７】図３の空気調和装置において冷房バイレベル（ｂｉ−ｌｅｖｅｌ）モード時の空気流動を示す断面図である。
【図８】図３の空気調和装置において暖房フット及びデフロストモード時の空気流動を示す断面図である。
【図９】図３の空気調和装置において暖房ミックスモード時の空気流動を示す断面図である。
【図１０】図３の空気調和装置において暖房デフロストモード時の空気流動を示す断面図である。
【図１１】従来の空気調和装置の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 蒸発器
２０ ヒータコア
３０ 空気調和ケース
３０ｂ ケース本体
３２ 第１仕切壁
３４ 上部空気流路
３６ 下部空気流路
３８ 前方フット（ｆｏｏｔ）ベント
４０ デフロストベント
４２ フェース（ｆａｃｅ）ベント
４４ 案内壁
４６ｆ 前方空気流路
４６ｂ 後方空気流路
４８、６８ バッフル
５０ フットドア兼用組合せドア（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｄｏｏｒ）
５２、５４、５６ 第１、第２、第３温度調節ドア
５８ 後方ベントケース
６０ 後方フットベント
６２ 第１中継フットベント
６４ 第２中継フットベント
６６ 凝縮水排出口
８０ 送風機
８１ スクロールケース
８２ 第２仕切壁
８４、８６ 上部、下部スクロール部
８５、８７ 第１、第２送風ファン
９０ 吸気ダクト（ａｉｒ ｉｎｔａｋｅ ｄｕｃｔ）
９２ 切換ドア
９４ 内気吸入口
９６ 外気吸入口
９８ エアガイドダクト（ａｉｒ ｇｕｉｄｅ ｄｕｃｔ）
９９ 内／外気区画手段
Claims (13)
- 前後に蒸発器及びヒータコアが内蔵されているケース本体の内部空気流路中の、前記蒸発器の設置空間とヒータコアの設置空間との間が第１仕切壁によって上部空気流路及び下部空気流路に区画され、
前記下部空気流路の出口端側に前方フットベントが設けられるとともに、上部空気流路の出口端側にドアによってそれぞれ開閉されるデフロストベント及びフェースベントが設けられ、
前記ヒータコア設置空間の後方を上下に区画して上方に屈曲延長された案内壁によって、前記案内壁とヒータコア設置空間の上半部との間には上部空気流路と連通する前方空気流路が区画形成され、案内壁の後方には上部空気流路及び下部空気流路と連通する後方空気流路が区画形成され、
前記後方空気流路と下部空気流路との境界部には、前方フットベントの開度及び後方空気流路の開度を調節するフットドア兼用組合せドアが設けられ、
前記ヒータコア設置空間の下半部前後方には、ヒータコアと蒸発器との間に配置されて下部空気流路の開度を調節する第１温度調節ドア、ヒータコアの後端に配置されて下部空気流路と後方空気流路の連通流路の開度を調節する第２温度調節ドア、及びヒータコア設置空間の上半部前方には、ヒータコアと蒸発器との間に配置されて上部空気流路の開度を調節する第３温度調節ドアがそれぞれ開閉旋回可能に設けられていることを特徴とする自動車用空気調和装置の空気調和ケース。 - 前記後方空気流路及び下部空気流路に亘った領域を含むケース本体の後方壁面に後方フットベントが形成された後方ベントケースがさらに設けられ、
前記ケース本体の後方壁面には、後方空気流路と後方フットベントとを連通させる第１中継フットベントが設けられ、
前記第１中継フットベントの開度は、前記フットドア兼用組合せドアと連動する第１中継ドアによって調節されることを特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。 - 前記フットドア兼用組合せドアは、第１中継ドアとともにヒンジ結合され、第１中継ドアと連動することを特徴とする請求項２に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。
- 前記第１中継ドアは、フットドア兼用組合せドアとは独立して構成され、フットドア兼用組合せドアと連動することを特徴とする請求項２に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。
- 前記前方フットベントと後方フットベントとを連通させる第２中継フットベントが、ケース本体の後方壁面にさらに設けられ、
前記第２中継フットベントの開度は、第２中継ドアによって調節されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。 - 前記ケース本体の内部空気流路中のヒータコア設置空間は、ケース本体の底面から所定間隔離隔した位置に配置されることにより、冷房モード時、ヒータコアの下方に対応する下部空気流路に常時冷たい空気が流動することを特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。
- 前記下部空気流路の後端部には、下部空気流路を流動する空気を前方フットベント又は後方空気流路に誘導し、フットドア兼用組合せドアが前方フットベントを全開し、或いは第２温度調節ドアがヒータコア設置空間側の送風通路を全開するように作動する時、前記フッドドア兼用組合せドア又は第２温度調節ドアの先端が接触して下部空気流路を遮断するバッフルがさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。
- 前記ケース本体のうち蒸発器が設けられた空間の下方には、蒸発器に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口が設けられ、
前記ケース本体のうち下部空気流路側底部には、ヒータコアの下方に流れる凝縮水を前記凝縮水排出口へ誘導するバッフルが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置の空気調和ケース。 - 蒸発器及びヒータコアと、
前記蒸発器及びヒータコアが前後に内蔵されているケース本体の内部空気流路中の、前記蒸発器の設置空間とヒータコアの設置空間との間が第１仕切壁によって上部空気流路及び下部空気流路に区画され、前記下部空気流路の出口端側に前方フットベントが設けられるとともに、上部空気流路の出口端側にドアによってそれぞれ開閉されるデフロストベント及びフェースベントが設けられ、前記ヒータコア設置空間の後方を上下に区画して上方に屈曲延長された案内壁によって、前記案内壁とヒータコアの設置空間との間には上部空気流路と連通する前方空気流路が区画形成され、案内壁の後方には上部空気流路及び下部空気流路と連通する後方空気流路が形成され、前記後方空気流路と下部空気流路との境界部には前方フットベントの開度及び後方空気流路の開度を調節するフットドア兼用組合せドアが設けられ、前記ヒータコア設置空間の下半部前後方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて下部空気流路の開度を調節する第１温度調節ドア、ヒータコアの後端に配置されて下部空気流路と後方空気流路の連通流路の開度を調節する第２温度調節ドア、及びヒータコア設置空間の上半部前方にはヒータコアと蒸発器との間に配置されて上部空気流路の開度を調節する第３温度調節ドアがそれぞれ開閉旋回可能に設けられてなる空気調和ケースと、
前記空気調和ケースのケース本体入口に設けられ、上部空気流路及び下部空気流路に内／外気を単独で送風し、或いは分離乃至は混合して送風する送風機とを有することを特徴とする自動車用空気調和装置。 - 前記送風機は、
前記空気調和ケースの入口端に設けられ、第２仕切壁によって、上部空気流路に連通する上部スクロール部と下部空気流路に連通する下部スクロール部とに区画されるスクロールケースと、
前記上／下部スクロール部に設けられた第１送風ファン及び第２送風ファンと、
前記送風ファンを同時に回転させるためのモータと、
外気吸入口または内気吸入口の開度を調節することにより、外気及び／又は内気を前記スクロールケースに吸入する吸気ダクトと、
前記吸気ダクトの内部に吸入される空気を下部スクロール部側に案内するように前記吸気ダクトと空気調和ケースの入口端とを連結するエアガイドダクトとを備えたことを特徴とする請求項９に記載の自動車用空気調和装置。 - 前記ヒータコアは、ケース本体の底面から所定の間隔離隔した位置に配置されることにより、冷房モード時、ヒータコアの下方に対応する下部空気流路に常時冷たい空気が流動することを特徴とする請求項９に記載の自動車用空気調和装置。
- 前記下部空気流路の後端部には、下部空気流路を流動する空気を前方フットベントまたは後方空気流路へ誘導し、フットドア兼用組合せドアが前方フットベントを全開し、或いは第２温度調節ドアがヒータコア設置空間側の送風通路を全開するように作動するとき、前記フッドドア兼用組合せドアまたは第２温度調節ドアの先端が接触して下部空気流路を遮断するバッフルがさらに設けられていることを特徴とする請求項９に記載の自動車用空気調和装置。
- 前記ケース本体のうち蒸発器の下方には、蒸発器に宿る凝縮水を排出するための凝縮水排出口が設けられ、
前記ケース本体のうち下部空気流路側底部には、ヒータコアの下方に流れる凝縮水を前記凝縮水排出口に誘導するバッフルが設けられていることを特徴とする請求項９に記載の自動車用空気調和装置。
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