JP3684712B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調空気の通路を内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とに区画形成することにより、フット吹出口からは暖められた高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ吹出口からは低湿度の外気を吹き出すようにして、暖房能力の向上と窓ガラスの防曇性との両立を図った車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような車両用空調装置の従来技術として、特開平５−１２４４２６号公報に開示されたものがある。この従来技術の概要を説明すると、車両用空調装置の空調ケースは、その一端側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、他端側にフット吹出口、デフロスタ吹出口、およびフェイス吹出口がそれぞれ形成されている。
【０００３】
そして、この空調ケース内に、上記内気吸入口から上記フェイス吹出口およびフット吹出口にかけての第１空気通路と、上記外気吸入口から上記デフロスタ吹出口にかけての第２空気通路とを区画形成する仕切り板が設けられている。
さらに、上記両空気通路内には、暖房用熱交換器、この暖房用熱交換器をバイパスするバイパス通路、およびエアミックスドアがそれぞれ設けられた構成となっている。なお、上記エアミックスドアは、上記両空気通路にわたって回転可能に設けられた１本の回転軸に、第１空気通路側のドアと第２空気通路側のドアとがそれぞれ一体的に設けられた構成となっている。
【０００４】
そして、吹出モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、およびフットモードのいずれかが選択されたときは、そのときの内外気モードが内気循環モードであれば、上記両空気通路内に内気を導入し、外気導入モードであれば、上記両空気通路内に外気を導入する。また、吹出モードとしてデフロスタモードが選択されたときは、上記両空気通路内に外気を導入する。
【０００５】
さらに、吹出モードとしてフットデフロスタモードが選択されたときは、第１空気通路内に内気を導入し、第２空気通路内に外気を導入する２層流モードとする。こうすることによって、既に温められている内気をフット吹出口から吹き出して車室内を暖房できるので、暖房性能が向上できる。これと同時に、デフロスタ吹出口からは低湿度の外気を窓ガラスへ吹き出すので、窓ガラスの防曇性能を確保できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、吹出モードとしてフットデフロスタモードが選択されたときは通常、フット吹出口からの吹出風量を５０％程度とし、デフロスタ吹出口からの吹出風量を５０％程度としている。これに対し、フットモードが選択されたときは通常、フット吹出口からの吹出風量を８０％程度とし、デフロスタ吹出口からの吹出風量を２０％程度としている。
【０００７】
しかるに、２層流モードでは、空調空気の通路を内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とに区画形成するので、上記の大幅に変化する風量割合を２層流モードの中で成立させることは、実際の設計に際して重要な課題となる。
そこで、本発明は上記点に鑑みて、内気と外気とを仕切って流すことができる２層流モードにおいて、フットデフロスタ吹出モードとフット吹出モードの風量割合を所望の値に設定できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは上記目的を達成するために、２層流モード時に、暖房用熱交換器の空気下流側において、内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とを連通させる連通路を設け、この連通路を通過する風量の変化によって、フットデフロスタ吹出モードとフット吹出モードとの風量割合の変化を成立させることを案出した。
【０００９】
すなわち、請求項１〜４記載の発明では、フット開口部（２９、３３）とデフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されたときには、少なくとも、空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、
第１空気通路（８）をフット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、第２空気通路（９）をデフロスタ開口部（２５）に連通させるようになっており、
第１空気通路（８）と第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時に、暖房用熱交換器（１３）の空気下流側において、第１空気通路（８）と第２空気通路（９）とを連通させる連通路（３６）を形成し、
さらに、フット開口部（２９、３３）への空気流れを制御するフット側ドア手段（２２、３１）、およびデフロスタ開口部（２５）および連通路（３６）への空気流れを制御するデフロスタ側ドア手段（２６）を備え、
前記２層流モード時の吹出モードとして、フット開口部（２９、３３）からの吹出風量とデフロスタ開口部（２５））からの吹出風量とを略同等とするフットデフロスタ吹出モードと、フット開口部（２９、３３）からの吹出風量をデフロスタ開口部（２５））からの吹出風量よりも大幅に大とするフット吹出モードが設定可能になっており、
２層流モード時にフットデフロスタ吹出モードが設定されたよりも、フット吹出モードが設定されたときの方が、連通路（３６）を通ってフット開口部（２９、３３）側へ流入する外気量が大となる開度位置にデフロスタ側ドア手段（２６）が操作されるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
このように、２層流モード時に、フット側への内気流れと、デフロスタ側への外気流れを連通させる連通路（３６）を形成し、この連通路（３６）を通って、第２空気通路（９）→第１空気通路（８）へと向かう外気流れの流量をデフロスタ側ドア手段（２６）の開度位置により調整できる。
それ故、デフロスタ側ドア手段（２６）の開度位置により、フットデフロスタ吹出モードとフット吹出モードの風量割合を所望の値に設定できる。
【００１１】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜２は本発明の一実施形態を示すものであり、本実施形態は、ディーゼルエンジンを搭載する車両、電気自動車、ハイブリッド車等のように、暖房用として十分な熱源の確保が困難な車両における空調装置に適用されるものである。 図１は本実施形態における空調装置通風系の全体構成を示す概要図で、図２はその中の空調ユニット部の縦断面図である。
【００１３】
図１において、空調装置通風系は、大別して、送風機ユニット１と空調ユニット１００の２つの部分に分かれている。最初に、送風機ユニット１部を説明すると、送風機ユニット１部は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、そして、送風機ユニット１には内気（車室内空気）を導入する第１、第２内気導入口２、２ａと、外気（車室外空気）を導入する外気導入口３が備えられている。これらの導入口２、２ａ、３はそれぞれ第１、第２の内外気切替ドア４、５によって開閉可能になっている。
【００１４】
この両内外気切替ドア４、５は、それぞれ回転軸４ａ、５ａを中心として回動操作されるものであって、図示しないリンク機構およびサーボモータのようなアクチュエータによって、空調装置の内外気導入モード制御信号に応じて連動操作される。
そして、上記導入口２、２ａ、３からの導入空気を送風する第１（内気側）ファン６および第２（外気側）ファン７が、送風機ユニット１内に配置されている。この両ファン６、７は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）からなるものであって、図示しない１つの共通の電動モータにて同時に回転駆動される。
【００１５】
図１は後述する２層流モードの状態を示しており、第１内外気切替ドア４は第１内気導入口２を開放して外気導入口３からの外気通路３ａを閉塞しているので、第１（内気側）ファン６の吸入口６ａに内気が吸入され、一方、第２内外気切替ドア５は第２内気導入口２ａを閉塞して外気導入口３からの外気通路３ｂを開放しているので、第２（外気側）ファン７の吸入口７ａに外気が吸入される。
【００１６】
従って、この状態では、第１ファン６は、内気導入口２からの内気を第１（内気側）通路８に送風し、第２ファン７は、外気導入口３からの外気を第２（外気側）通路９に送風するようになっており、第１、第２通路８、９は、第１ファン４と第２ファン５との間に配置された仕切り板１０により仕切られている。この仕切り板１０は、両ファン６、７を収納する樹脂製のスクロールケーシング１０ａに一体成形できる。
【００１７】
また、本実施形態では、２層流モードにおいて、暖房能力の向上と窓ガラスの防曇性の確保とを両立させるために、２層流モード時に第１ファン６の送風する内気量よりも第２ファン７の送風する外気量の方が大きくなるように設定してある。
すなわち、２層流モード時における、第１通路８側の通風抵抗（圧損）と第２通路９側の通風抵抗（圧損）とを考慮して、第１ファン６の送風する内気量よりも第２ファン７の送風する外気量の方が大きくなるように、第１ファン６の送風能力および第２ファン７の送風能力が設定されている。
【００１８】
具体的は、第１通路８側の通路断面積よりも第２通路９側を大きくして、第１通路８側に比して第２通路９側の通風抵抗（圧損）を小さくしたり、あるいはファン単体の状態における送風能力を第１ファン６よりも第２ファン７を大きくしたり、この通風抵抗と送風能力の大小関係を両方組み合わせて、２層流モード時に内気量よりも外気量の割合の方を大きくする。
【００１９】
本発明者らの実験検討によると、２層流モード時における内気量と外気量の割合は具体的には、４．５対５．５程度が上記暖房能力と窓ガラス防曇性の両立のために好ましい。
次に、空調ユニット１００部は空調ケース１１内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２とヒータコア（暖房用熱交換器）１３とを両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。以下、空調ユニット１００部の具体的構造を図２により詳述する。
【００２０】
空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図２の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する左右２分割のケースからなる。この左右２分割のケースは、上記熱交換器１２、１３、後述するドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて、空調ケース１１を構成する。
【００２１】
空調ユニット１００部は、車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されるものであり、そして、空調ケース１１の、最も車両前方側の部位には、空気流入口１４が配設されており、この空気流入口１４には、送風機ユニット１から送風される空調空気が流入する。この空気流入口１４は助手席前方の部位に配置される送風機ユニット１の空気出口部に接続するために、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。
【００２２】
空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位に蒸発器１２が第１、第２空気通路８、９の全域を横切るように配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。ここで、蒸発器１２は図２に示すように、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００２３】
また、空気流入口１４から蒸発器１２に至る空気通路は、仕切り板１５により車両下方側の第１空気通路８と車両上方側の第２空気通路９とに仕切られている。この仕切り板１５は空調ケース１１に樹脂にて一体成形され、水平方向に延びる固定仕切り部材である。
そして、蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が隣接配置されている。このヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア１３も蒸発器１２と同様に、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。但し、ヒータコア１３は垂直より若干の角度だけ車両前方側へ傾斜して配置されている。
【００２４】
また、空調ケース１１内で、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１６が形成されている。
空調ケース１１内で、ヒータコア１３と蒸発器１２との間には、ヒータコア１３で加熱される温風とヒータコア１３をバイパスする冷風（すなわち、冷風バイパス通路１６を流れる冷風）との風量割合を調整する平板状の主エアミックスドア１７、および補助エアミックスドア１８が配置されている。ここで、この両エアミックスドア１７、１８は、それぞれ水平方向に配置された回転軸１７ａ、１８ａと一体に結合されており、この回転軸１７ａ、１８ａとともに車両上下方向に回動可能になっている。
【００２５】
回転軸１７ａ、１８ａは、空調ケース１１に回転自在に支持され、かつ回転軸１７ａ、１８ａの一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構に結合されている。両エアミックスドア１７、１８は、このリンク機構およびサーボモータのようなアクチュエータを介して、空調装置の吹出空気温度制御信号に応じて、連動操作されるようになっている。
【００２６】
主エアミックスドア１７の回転軸１７ａは補助エアミックスドア１８の回転軸１８ａよりも所定間隔をあけて上方側に配置され、主、補助の両エアミックスドア１７、１８は、互い干渉しないようにして任意の回動位置に操作可能になっており、最大冷房時には、両エアミックスドア１７、１８は図２の２点鎖線に示すように互いにラップした位置に回動操作されて、両エアミックスドア１７、１８が空調ケース１１側の突出リブに圧着し、ヒータコア１３への空気流入路を全閉する。
【００２７】
一方、最大暖房時には、両エアミックスドア１７、１８は図２の実線位置に回動操作されて、主エアミックスドア１７が冷風バイパス通路１６の入口穴１６ａを全閉すると同時に、補助エアミックスドア１８の先端部が蒸発器１２直後の位置で、かつ仕切り板１５の延長線Ａ近傍に位置することにより、補助エアミックスドア１８は、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気通路を第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用する。
【００２８】
特に、本例では、補助エアミックスドア１８の先端部が仕切り板１５の延長線Ａよりも第２空気通路９側に所定量シフトするように設定してある。
なお、蒸発器１２は周知の積層型のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。蒸発器１２内部はコルゲートフィンのフィン面または偏平チューブの偏平面によって前記延長線Ａ上で空気通路を仕切ることができ、これにより蒸発器１２内部でも第１空気通路８と前記第２空気通路９とを区画形成することができる。
【００２９】
そして、空調ケース１１内において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる仕切り壁１９が空調ケース１１に一体成形されており、この仕切り壁１９によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１９ａが形成されている。この温風通路１９ａの下流側（上方側）はヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１６と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温風混合空間２０を形成している。
【００３０】
また、仕切り壁１９の下端部には、ヒータコア１３の空気下流側の面と対向するようにして、温風バイパス入口部２１が開口しており、この温風バイパス入口部２１は温風バイパスドア２２により開閉される。この温風バイパスドア２２は温風バイパス入口部２１の上端部に回動自在に配置された回転軸２３に連結され、この回転軸２３と一体に図２の実線位置と２点鎖線位置との間で回動操作される。
【００３１】
本例では、温風バイパスドア２２は図示しないリンク機構およびサーボモータのようなアクチュエータを介して、空調装置の吹出空気温度制御信号および吹出モード制御信号に応じて操作されるようになっている。
この温風バイパスドア２２は、後述のフット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されたとき（２層流モード）には、図２の実線位置（ヒータコア１３の仕切り線Ｂの近傍位置）に操作されてヒータコア１３直後の温風通路１９ａを第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用する。２層流モードにおける温風バイパスドア２２の停止位置は、補助エアミックスドア１８と同様に、ドア２２の先端部が仕切り線Ｂよりも第２空気通路９側に所定量シフトするように設定してある。
【００３２】
なお、ヒータコア１３は周知のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を溶接等により断面偏平状に接合してなる偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。ヒータコア１３内部はコルゲートフィンのフィン面または偏平チューブの偏平面によって仕切り線Ｂ上で空気通路を仕切ることができ、これにより、ヒータコア１３内部でも第１空気通路８と前記第２空気通路９とを区画形成することができる。
【００３３】
また、ヒータコア１３の空気上流側には、その仕切り線Ｂと補助エアミックスドア１８の回転軸１７ａとの間を仕切る固定仕切り板２４が空調ケース１１に一体成形されている。
空調ケース１１の上面部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部２５が開口している。このデフロスタ開口部２５は冷温風混合空間２０から温度制御された空調空気が流入するものであって、図示しないデフロスタダクトおよびデフロスタ吹出口を介して、車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出す。デフロスタ開口部２５に至る通路に設けられた入口穴２５ａはデフロスタドア２６により開閉される。このデフロスタドア２６は回転軸２７により回動自在になっている。
【００３４】
空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２５よりも車両後方側（乗員寄り）の部位にはフェイス開口部２８が開口している。このフェイス開口部２８も冷温風混合空間２０から温度制御された空調空気が連通路３６を通って流入するものであって、図示しないフェイスダクトを介して計器盤上方部のフェイス吹出口より乗員頭部に向けて風を吹き出す。
【００３５】
また、空調ケース１１のうち、車両後方側の側面の上部側には、前席用フット開口部２９が開口している。この前席用フット開口部２９は冷温風混合空間２０から温度制御された空調空気が連通路３６を通って流入するとともに、最大暖房時には、温風バイパス入口部２１の開口により、このバイパス入口部２１からの温風が温風通路３０を通して流入するようになっている。そして、前席用フット開口部２９は図示しない前席用フットダクトを介して前席用フット吹出口から前席側の乗員足元に温風を吹き出す。
【００３６】
前席用フット開口部２９の入口穴２９ａと、フェイス開口部２８との間に、フット・フェイス切替用ドア３１が回転軸３２により回動自在に設置され、このドア３１により前席用フット開口部２９の入口穴２９ａとフェイス開口部２８が切替開閉される。
また、空調ケース１１のうち、車両後方側（乗員寄り）の側面の下部側には、後席用フット開口部３３が温風バイパス入口部２１の直後に対向するように開口している。この後席用フット開口部３３は、温風バイパス入口部２１および温風通路３０からの温風が流入し、この温風を図示しない後席用フットダクトを介して後席用フット吹出口から後席側の乗員足元に温風を吹き出す。
【００３７】
また、温風バイパス入口部２１の下端部には、温風を温風通路３０側に向くように案内する温風ガイド板３４が設けられている。
本実施形態では、フット吹出モードにおける２層流モード時に、ヒータコア１３の空気下流側で、温風バイパスドア２２が実線位置に操作されて、第１、第２空気通路８、９を仕切るが、デフロスタドア２６が連通路３６を開放することにより、この連通路３６を介して第１、第２空気通路８、９が前席用フット開口部２９近傍位置にて連通するようにしてある。
【００３８】
デフロスタドア２６とフット・フェイス切替用ドア３１は、吹出モード切替用のドア手段であって、図示しないリンク機構に連結されて、サーボモータのようなアクチュエータにより、空調装置の吹出モード制御信号に応じて、連動操作されるようになっている。
なお、上述した各ドア４、５、１７、１８、２２、２６、３１は、いずれも単体の状態では同一構造であり、各回転軸４ａ、５ａ、１７ａ、１８ａ、２３、２７、３２と一体に結合された樹脂または金属製のドア基板を有し、この基板の表裏両面にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造である。
【００３９】
また、本実施形態では、温風バイパスドア２２とフット・フェイス切替用ドア３１とによりフット側ドア手段を構成している。
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明すると、車両用空調装置は、周知のように、空調操作パネルに設けられた各種操作部材からの操作信号および空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力される電子制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置の出力信号により各ドア４、５、１７、１８、２２、２６、３１の位置が制御される。
【００４０】
図３は、フット吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されて、２層流モードが設定された状態を示しており、図１、２も同じ状態を示している。この状態では、送風機ユニット１において、第１内気導入口２が第１（内気側）ファン６の吸入口６ａに連通し、また、外気導入口３が第２（外気側）ファン７の吸入口７ａに連通する。従って、この状態では、第１ファン６は、内気導入口２からの内気を第１（内気側）通路８に送風し、第２ファン７は、外気導入口３からの外気を第２（外気側）通路９に送風する。
【００４１】
また、空調ユニット１００においては、両エアミックスドア１７、１８は図示の実線位置に回動操作されて、主エアミックスドア１７が冷風バイパス通路１６の入口穴１６ａを全閉すると同時に、補助エアミックスドア１８の先端部が蒸発器１２直後の位置で、かつ仕切り板１５の延長線Ａよりも第２空気通路９側に所定量シフトするように設定してある。これにより、補助エアミックスドア１８は、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気通路を第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用する。
【００４２】
また、温風バイパスドア２２は、図示の実線位置に操作されてヒータコア１３直後の温風通路１９ａを第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用するとともに、温風バイパス入口部２１を開放する。
また、デフロスタドア２６は連通路３６とデフロスタ開口部２５の入口穴２５ａとの中間位置に操作されて、この両者２５ａ、３６をともに開口している。
フット・フェイス切替用ドア３１はフェイス開口部２８を閉塞し、前席用フット開口部２９を開口している。
【００４３】
従って、ファン６、７を作動させることより、内気導入口２からの内気と外気導入口３からの外気は、仕切り部材１０、１５、１８、２２により仕切られて、第１空気通路８と第２空気通路９とをそれぞれ区分されたまま流れる。この内気と外気はすべてヒータコア１３を通過し、最大限加熱される。
内気はヒータコア１３で加熱された後に、温風バイパス入口部２３を通って温風通路３０を経由して、前席用、後席用フット開口部２９、３３に至る。これに対して、外気はヒータコア１３で加熱された後に、温風バイパスドア２２上方側の温風通路１９ａを経て、冷温風混合空間２０に至り、さらに、ここから外気は２つの流れに分岐して、その一方の外気はデフロスタ開口部２５に流入し、残余の外気は連通路３６を通って前席用フット開口部２９に流入する。
【００４４】
以上の結果、デフロスタ開口部２５には低湿度の外気を加熱した温風が流れて、窓ガラス内面にこの低湿度の温風が吹き出すので、窓ガラスの防曇性を良好に確保できる。しかも、前席用、後席用フット開口部２９、３３には内気を加熱した温度の高い温風を吹き出して、暖房効果を向上させることができる。図２において、矢印Ｃは内気の流れを示し、矢印Ｄは外気の流れを示している。
【００４５】
このとき、デフロスタ開口部２５への吹出風量と、フット開口部２９、３３への吹出風量の割合は、デフロスタドア２６の中間位置への操作により、第２空気通路９側の外気を前席用フット開口部２９側へ流入させることにより、フット開口部２９、３３への吹出風量を８０％程度、デフロスタ開口部２５への吹出風量を２０％程度に設定できる。
【００４６】
さらに、上記２層流モードにおいて注目すべきことは、第１空気通路８と第２空気通路９とをヒータコア１３下流側にて連通させる連通路３６を形成しているにもかかわらず、デフロスタ開口部２５側への内気混入を効果的に防止している点である。
すなわち、前述したように、２層流モード時に内気量よりも外気量の割合を大きくしていること（具体的には、４．５対５．５程度の割合に設定）、さらには冷温風混合空間２０の位置まで到達した外気の動圧が連通路３６の方向に向くようにデフロスタドア２６により外気を案内しているとともに、デフロスタ開口部２５側の空気通路の通風抵抗に比して、前席用、後席用フット開口部２９、３３側の通風抵抗が十分小さいため、前席用フット開口部２９の部位まて到達した内気の動圧が前席用フット開口部２９へ抜けることにより低下してしまい、内気が連通路３６を逆流してデフロスタ開口部２５側の外気中に混入することはない。
【００４７】
次に、フット吹出モードにおいて、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態から吹出空気温度の制御のために中間開度位置に操作すると、空調ユニット１００は図４の通常モードの状態となる。この通常モード状態では、両エアミックスドア１７、１８が中間開度位置に操作されて、主エアミックスドア１７が冷風バイパス通路１６を開放するので、この冷風バイパス通路１６を通って冷風がヒータコア１３をバイパスして直接、冷温風混合空間２０に至る。
【００４８】
この両エアミックスドア１７、１８の操作に連動して、温風バイパスドア２２が図４の実線位置に操作されて温風バイパス入口部２１を閉塞するとともに、ヒータコア１３直後の温風通路１９ａに対する仕切り作用を消滅する。
従って、ヒータコア１３を通過して加熱された温風はすべて温風通路１９ａを上昇した後に空間２０にて冷風バイパス通路１６からの冷風と混合して所望の温度となる。この温風は、その大部分は連通路３６を通って前席用、後席用フット開口部２９、３３側に至り、乗員足元に吹き出す。
【００４９】
また、空間２０の温風の残余はデフロスタ開口部２５側に至り、窓ガラス内面に吹き出す。
図４に示す温度制御域におけるフット吹出モードでは、最大暖房能力を必要としていないため、内外気導入モードは、通常、第１、第２の内気導入口２、２ａをともに閉塞し、外気導入口３のみを開放する全外気モードに設定する。しかし、乗員の手動操作よる設定にて、外気導入口３を閉塞して、第１、第２の内気導入口２、２ａをともに開放する全内気モードとしたり、前述のように内気と外気とを同時に導入する内外気混入モードとすることもできる。
【００５０】
また、この温度制御域におけるフット吹出モードでは、温風バイパス入口部２１の閉塞により前席用、後席用フット開口部２９、３３側への吹出風量が減少しようとするので、デフロスタドア２６の位置を図４のモードでは図３よりも連通路３６の開口面積が大となる位置に変更して、上記吹出風量の減少を防止するようにしている。
【００５１】
次に、図５は前席用、後席用フット開口部２９、３３からの吹出風量と、デフロスタ開口部２５からの吹出風量とを略同等とするフットデフロスタ吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されて、２層流モードが設定された状態を示している。このフットデフロスタ吹出モードにおける２層流モード時は、前述の図３との比較から理解されるように、デフロスタドア２６の位置が連通路３６を閉塞する位置に操作される。
【００５２】
これにより、連通路３６から前席用フット開口部２９側へ流入する空気流れがなくなるので、前席用、後席用フット開口部２９、３３からの吹出風量と、デフロスタ開口部２５からの吹出風量とを略同等にすることが可能となる。他の点はフット吹出モードにおける２層流モードと同じである。
なお、空調ユニット１００における各部の通風抵抗は製品ごとに変化するので、フットデフロスタ吹出モードにおける２層流モード時に、デフロスタドア２６を連通路３６が若干量開放される位置に操作してもよいことはもちろんである。このようにすると、２層流モードではフット吹出モードだけでなく、フットデフロスタ吹出モードでも、前席用フット開口部２９に連通路３６を通って第２空気通路９側から外気が流入するようになる。
【００５３】
次に、図６はフットデフロスタ吹出モードにおいて、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態から吹出空気温度の制御のために中間開度位置に操作した、通常モード状態を示す。この通常モード状態では、両エアミックスドア１７、１８の操作に連動して、温風バイパスドア２２が図６の実線位置に操作されて温風バイパス入口部２１を閉塞する。そこで、前席用、後席用フット開口部２９、３３側への空気流れ通路を確保するために、デフロスタドア２６を図６に示す中間位置に操作して、フット開口部２９、３３側への吹出風量と、デフロスタ開口部２５側への吹出風量とを略同等にする、という風量割合を維持する。
【００５４】
図７はフェイス吹出モードの状態を示しており、ドア２２、２６、３１がそれぞれ実線位置に操作されてフェイス開口部２８への空気通路のみを開放している。両エアミックスドア１７、１８はヒータコア１３への空気流入路を全閉する最大冷房状態を示している。従って、蒸発器１２で冷却された冷風はすべてバイパス通路１６を通過して、フェイス開口部２８側へ吹き出す。
【００５５】
そして、両エアミックスドア１７、１８を最大冷房状態から最大暖房側へ回動操作することにより、フェイス吹出モードにおける吹出空気温度を任意に調整できる。
図８はバイレベル吹出モードの状態を示しており、上記フェイス吹出モードに対して、フットフェイス切替用ドア３２を中間位置に操作して、フェイス開口部２８側への空気通路とフット開口部２９、３３側への空気通路を同時に開放する。これにより、冷風バイパス通路１６からの冷風が主にフェイス開口部２８側へ流れ、温風通路１９ａからの温風が主にフット開口部２９、３３側へ流れるので、フェイス開口部２８側の吹出温度がフット開口部２９、３３側の吹出温度より低くなり、頭寒足熱の吹出温度分布が得られる。
【００５６】
図９はデフロスタ吹出モードの状態を示しており、ドア２２、２６、３１がそれぞれ実線位置に操作されてデフロスタ開口部２５への空気通路のみを開放している。両エアミックスドア１７、１８は冷風バイパス通路１６を全閉する最大暖房状態を示しているが、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態から最大冷房側へ回動操作することにより、デフロスタ吹出モードにおける吹出空気温度を任意に調整できる。
【００５７】
デフロスタ吹出モードでは、温風バイパスドア２２が温風バイパス入口部２１を閉塞する位置に操作されて、温風が温風通路３０側へ流出するのを防止する。
（他の実施形態）
上記実施形態では、各ドア４、５、１７、１８、２２、２６、３１の操作をリンク機構を介してサーボモータのようなアクチュエータにより行う場合について説明したが、空調操作パネルに設けられた内外気導入設定レバー、温度制御レバー、吹出モードレバー等の手動操作部材に加えられる手動操作力にて、上記各ドアを操作するようにしてもよい。
【００５８】
また、空調ユニット１００内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２を配設しないタイプの空調装置にも同様に本発明を適用できることはもちろんである。
また、２層流モードを設定する最大暖房時とは、エアミックスドア１７、１８が冷風のバイパスを完全に防止する位置に操作されている場合に厳格に限定されるものでなく、若干量の冷風のバイパスを許容するエアミックスドア位置の場合をも含むものである。
【００５９】
また、上記実施形態では、ヒータコア１３による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段として、冷風と温風の風量割合を調整するエアミックスドア１７、１８を使用しているが、エアミックスドア１７、１８の代わりに、ヒータコア１３に流入する温水の流量または温水の温度を調整する温水弁を用いて、この温水弁の温水流量（または温水温度）の調整作用により空気温度を調整するタイプの空調装置にも同様に本発明を適用できる。
【００６０】
また、上記実施形態では、温風バイパスドア２２をエアミックスドア１７、１８の駆動機構（リンク機構および駆動用サーボモータ）とは独立に設けた駆動機構により駆動する場合について説明したが、温風バイパスドア２２をエアミックスドア１７、１８と共通の駆動機構を用いて駆動することも可能である。
例えば、温風バイパスドア２２の回転軸２３を、適宜のリンク機構を介して、エアミックスドア１７、１８駆動用サーボモータの出力軸に連結するとともに、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モード以外のモード、例えば、デフロスタ吹出モードでは両エアミックスドア１７、１８が最大暖房状態となっても、温風バイパスドア２２は、温風バイパス入口部２１の閉塞位置（図２の２点鎖線位置）に維持されたままとし、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおける最大暖房時のみに温風バイパスドア２２を温風バイパス入口部２１の閉塞位置から第１空気通路８と第２空気通路９の仕切り位置に切り替えるようにする。
【００６１】
このためには、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおける最大暖房時には、他の吹出モードにおける最大暖房時よりも、エアミックスドア駆動用サーボモータの回転量を増加させ、このサーボモータ回転量の増加によって、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態に維持したまま、温風バイパスドア２２を温風バイパス入口部２１の閉塞位置から第１空気通路８と第２空気通路９の仕切り位置に切り替えるようにすればよい。
【００６２】
また、上記実施形態における後席用フット開口部３３を廃止した空調装置にも同様に本発明を適用できることはいうまでもない。
また、上記実施形態では１つの温風バイパスドア２２に、２層流モードにおける可動仕切り部材としての機能と、温風バイパス入口部２１を開閉する機能とを兼務させているが、空調ユニットにおける温風通路３０の形態の変更に応じて、温風バイパスドア２２を、２層流モードにおける可動仕切り部材としての機能を果たすドアと、温風バイパス入口部２１を開閉するドアとの２つのドアに分割してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の通風系の全体構成図である。
【図２】図１の空調ユニット部の断面図である。
【図３】同実施形態のフット吹出モードにおける２層流モードの状態を示す断面図である。
【図４】同実施形態のフット吹出モードにおける通常モードの状態を示す断面図である。
【図５】同実施形態のフットデフロスタ吹出モードにおける２層流モードの状態を示す断面図である。
【図６】同実施形態のフットデフロスタ吹出モードにおける通常モードの状態を示す断面図である。
【図７】同実施形態のフェイスモードの状態を示す断面図である。
【図８】同実施形態のバイレベルモードの状態を示す断面図である。
【図９】同実施形態のデフロスタ吹出モードの状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…送風機ユニット、２、２ａ…内気導入口、３…外気導入口、
４、５…第１、第２内外気切替ドア、６、７…第１、第２ファン、
８、９…第１、第２空気通路、１１…空調ケース、１２…蒸発器、
１３…ヒータコア、１６…冷風バイパス通路、１７…主エアミックスドア、
１８…補助エアミックスドア、２１…温風バイパス入口部、
２２…温風バイパスドア、２５…デフロスタ開口部、２６…デフロスタドア、
２８…フェイス開口部、２９…前席用フット開口部、３０…温風通路、
３１…フットフェイス切替用ドア、３３…後席用フット開口部、
１００…空調ユニット。

Claims (4)

1. 空調空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
   この暖房用熱交換器（１３）による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段（１７、１８）と、
   車室内乗員の足元に向けて風を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（２９、３３）と、
   車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（２５）とを備え、
   前記フット開口部（２９、３３）と前記デフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、前記加熱量が最大となる位置に前記温度調整手段（１７、１８）が操作される最大暖房状態が設定されたときには、少なくとも、前記空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、
   前記第１空気通路（８）を前記フット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、前記第２空気通路（９）を前記デフロスタ開口部（２５）に連通させるようになっており、
   前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時に、前記暖房用熱交換器（１３）の空気下流側において、前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とを連通させる連通路（３６）を形成し、
   さらに、前記フット開口部（２９、３３）への空気流れを制御するフット側ドア手段（２２、３１）、および前記デフロスタ開口部（２５）および前記連通路（３６）への空気流れを制御するデフロスタ側ドア手段（２６）を備え、
   前記２層流モード時の吹出モードとして、前記フット開口部（２９、３３）からの吹出風量と前記デフロスタ開口部（２５））からの吹出風量とを略同等とするフットデフロスタ吹出モードと、前記フット開口部（２９、３３）からの吹出風量を前記デフロスタ開口部（２５））からの吹出風量よりも大幅に大とするフット吹出モードが設定可能になっており、
   前記２層流モード時に前記フットデフロスタ吹出モードが設定されたよりも、前記フット吹出モードが設定されたときの方が、前記連通路（３６）を通って前記フット開口部（２９、３３）側へ流入する外気量が大となる開度位置に前記デフロスタ側ドア手段（２６）が操作されるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記２層流モード時に、前記フットデフロスタ吹出モードを設定するときは、前記デフロスタ側ドア手段（２６）が前記連通路（３６）を閉塞する位置に操作されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記フット側ドア手段は、前記２層流モード時に、前記暖房用熱交換器（１３）を通過して加熱された、前記第１空気通路（８）の内気を前記フット開口部（２９、３３）側へ流入させる第１フットドア手段（２２）と、
   前記フット吹出モードが設定されたときに、前記連通路（３６）を開状態とする第２フットドア手段（３１）とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 乗員頭部に向けて風を吹き出すフェイス吹出口に接続されるフェイス開口部（２８）を有し、
   前記第２フットドア手段（３１）は、前記フットデフロスタ吹出モードおよび前記フット吹出モードが設定されたときに、前記連通路（３６）を開状態にするとともに、前記フェイス開口部（２８）を閉状態にすることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。

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