JP3894157B2 - 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、空調作動停止時に冷房用熱交換器の凝縮水の蒸発に基づく高湿度空気により車両窓ガラスが曇ることを抑制するための車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置における空調ユニットは、車室内前部の計器盤内側の狭い空間内に搭載されるため、その体格の小型化が強く要求される。そこで、この小型化への要求に対応するために、現在は、図１２に例示するように冷房用熱交換器をなす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３とを共通のケース１１内に車両前後方向に狭い間隔で隣接配置する構成のものが主流になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
デフロスタドア２２’はドア端部に配置された回転軸２２ｂ’を中心として回転する板ドアにより構成され、また、フェイスフット切替用ドア２８’もドア端部に配置された回転軸２８ａ’を中心として回転する板ドアにより構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２３５９１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような小型化を図った空調ユニットでは空調作動停止時に以下のごとき現象が発生して車両窓ガラスの曇るが生じることが判明した。
【０００６】
この車両窓ガラスの曇り発生原因を図１２により具体的に説明すると、図１２はフットデフロスタモード時を示しており、デフロスタドア２２’は、デフロスタ開口部２１と、フェイス開口部２６およびフット開口部２７側への連通路３４の両方を開口する中間位置に操作されている。また、フェイスフット切替用ドア２８’はフェイス開口部２６を閉塞してフット開口部２７を開口する位置に操作されている。
【０００７】
一方、冬期には車室内の暖房のために、ヒータコア１３には車両エンジンから高温の温水が循環している。そして、エアミックスドア１６により温度調整された温風をデフロスタ開口部２１から車両窓ガラス側へ吹き出すと同時に、フット開口部２７およびフット吹出通路３０を経てフット吹出口３１から乗員の足元側へ温風を吹き出す。
【０００８】
そして、停車時に車両エンジンの停止に伴って図示しない空調用の送風機を停止しても、ヒータコア１３内部の温水は自身の熱容量にて高温状態をしばらくの間維持する。しかも、蒸発器１２とヒータコア１３とを狭い間隔（例えば、１５０ｍｍ程度以下）で隣接配置しているので、ヒータコア１３の熱気により蒸発器１２に付着している凝縮水が蒸発するという現象が起きる。
【０００９】
ここで、デフロスタ開口部２１が蒸発器１２とヒータコア１３との中間部位の上方部に配置され開口状態にあるので、凝縮水の蒸発による高湿度空気が自然対流にてデフロスタ開口部２１内に流入する。この高湿度空気は、更に、図示しないデフロスタダクトを通過して車両窓ガラスの内面部に達して車両窓ガラスの曇りを発生させる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、空調用送風機の停止時に暖房用熱交換器の熱気により冷房用熱交換器の凝縮水が蒸発して車両窓ガラスの曇りが発生することを抑制することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内へ向かって流れる空気の通路を構成するケース（１１）と、ケース（１１）内に配置され空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）と、ケース（１１）内にて冷房用熱交換器（１２）の下流側に隣接配置され空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、ケース（１１）において冷房用熱交換器（１２）および暖房用熱交換器（１３）の上方側に配置されたデフロスタ開口部（２１）と、デフロスタ開口部（２１）を開閉するデフロスタドア（２２）と、ケース（１１）において暖房用熱交換器（１３）の下流側に連通するように配置されたフット開口部（２７）と、フット開口部（２７）を開閉するフットドア（２９）とを備え、
デフロスタドア（２２）は、板形状からなるドア本体部（２２ａ）と、ドア本体部（２２ａ）の中央部に一体に配置された回転軸（２２ｂ）とを有するバタフライドアにより構成され、デフロスタドア（２２）はケース（１１）に回転軸（２２ｂ）により回転自在に支持され、デフロスタ開口部（２１）は、ドア本体部（２２ａ）の板面の前後両側に区画される２つの連通路（２４、２５）を通して冷房用熱交換器（１２）の下流側および暖房用熱交換器（１３）の下流側の両方に連通可能になっており、
更に、２つの連通路（２４、２５）のうち、冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）に、冷房用熱交換器（１２）の下流側からデフロスタ開口部（２１）への空気流れを抑制するガイド部材（２２ｄ）を備え、
ガイド部材（２２ｄ）は、デフロスタドア（２２）のドア本体部（２２ａ）の上流側先端部に接合されドア本体部（２２ａ）の上流側先端部から冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）へ突き出す板状の弾性体であり、
ケース（１１）内に送風する送風機（４４）の作動時にはガイド部材（２２ｄ）が風圧により押し上げられて冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）の通路面積を拡大する方向に弾性変形し、
一方、送風機（４４）の停止時にはガイド部材（２２ｄ）が自重により冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）の通路面積を減少する方向に弾性変形することを特徴とする。
【００１２】
これによると、空調装置停止後に、暖房用熱交換器（１３）の熱気で凝縮水が蒸発して、高湿度空気が冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）を通過してデフロスタ開口部（２１）側へ流入しようとする際に、この高湿度空気の流入をガイド部材（２２ｄ）によって抑制して車両窓ガラスの曇り発生を抑制できる。
【００１６】
また、請求項１に記載の発明では、ガイド部材（２２ｄ）を板状の弾性体で構成し、送風機（４４）の作動時にガイド部材（２２ｄ）が風圧により押し上げられて冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）の通路面積を拡大する方向に弾性変形するから、デフロスタ開口部（２１）側の通風圧損を低減してデフロスタ吹出風量の確保が容易となる。
一方、送風機（４４）の停止時にはガイド部材（２２ｄ）が自重により冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）の通路面積を減少する方向に弾性変形するから、冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）を通過して高湿度空気がデフロスタ開口部（２１）側へ流入することを抑制する効果、ひいては車両窓ガラスの防曇効果をより一層向上できる。
【００１９】
請求項２に記載の発明のように、請求項１において、ガイド部材（２２ｄ）は、デフロスタドア（２２）のドア本体部（２２ａ）の弾性シール部（２２ｃ）と同一材質にて一体成形することができる。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、ケース（１１）内を車両前方側から車両後方側へ向かって空気が流れるようになっており、ケース（１１）内の車両前方側に冷房用熱交換器（１２）が配置され、冷房用熱交換器（１２）の車両後方側に暖房用熱交換器（１３）が配置され、デフロスタ開口部（２１）は、車両前後方向において冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）との中間部位の上方側に配置され、デフロスタドア（２２）は、回転軸（２２ｂ）が車両左右方向に向くとともにドア本体部（２２ａ）の板面が車両上下方向に延びるように配置され、ドア本体部（２２ａ）の板面の車両前方側に冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）が形成され、ドア本体部（２２ａ）の板面の車両後方側に２つの連通路（２４、２５）のうち残余の連通路（２５）が形成されることを特徴とする。
【００２０】
このように、車両前後方向に冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）とを隣接配置し、冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）との中間部位の上方側にデフロスタ開口部（２１）を配置するものにおいて、本発明は空調装置停止後における車両窓ガラスの防曇効果を良好に発揮できる。
【００２１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図５は本実施形態による車両用空調装置の空調ユニット部の概略断面図であって、図１はフットデフロスタモード時を示し、図２はフェイスモード時を示し、図３はバイレベルモード時を示し、図４はフットモード時を示し、図５はデフロスタモード時を示す。
【００２３】
本実施形態による車両用空調装置の室内ユニット部は、大別して、図１〜図５に示す空調ユニット１０と、図６に示す送風機ユニット４０との２つの部分に分かれている。
【００２４】
空調ユニット１０は車室内の計器盤内側部のうち、車両左右方向の略中央部に車両の前後および上下方向に対して図示の各矢印に示す形態で配置されている。これに対し、送風機ユニット４０は車室内の計器盤内側部のうち、車両左右方向の中央部から助手席側へオフセットして配置されている。
【００２５】
送風機ユニット４０は周知のごとく内気（車室内空気）と外気（車室外空気）を内外気切替ドア４１により切替導入する内外気切替箱４２と、この内外気切替箱４２および空気清浄用のフィルタ４３を通して空気を吸入して送風する送風機４４とから構成されている。送風機４４は遠心式の送風ファン４４ａとファン駆動用の電動モータ４４ｂとを有している。
【００２６】
空調ユニット１０部は、１つの共通の空調ケース１１内に冷房用熱交換器をなす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵する構成になっている。空調ケース１１は樹脂製の複数の分割ケースを金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に締結した構成であり、空調ケース１１内部のうち、最も車両前方側の部位に空気流入空間１４が形成されている。
【００２７】
この空気流入空間１４には送風機ユニット４０の吹出部から図６の矢印ａのように吹き出される空調空気が流入する。空調ケース１１の内部にはこの空気流入空間１４の空気が車両後方側へ向かって流れる空気通路が構成される。
【００２８】
空調ケース１１内において空気流入空間１４直後の部位に蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内通路を横断するように上下方向に配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの低圧冷媒が空調空気から吸熱して蒸発することにより空調空気を冷却するものである。
【００２９】
そして、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、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温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は蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に所定の間隔Ｌを開けて隣接配置されている。
【００３０】
このヒータコア１３は空調ケース１１内の下方側において車両後方側に微小角度傾斜して配置されている。ここで、蒸発器１２とヒータコア１３との間隔Ｌは、空調ユニット１０の車両前後方向の体格を小さくするために極力小さめの値、例えば１５０ｍｍ程度以内の値に設定されている。なお、間隔Ｌは蒸発器１２の熱交換コア部とヒータコア１３の熱交換コア部との間の間隔のうち最大部位の間隔である。
【００３１】
空調ケース１１内の空気通路においてヒータコア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１５が形成されている。また、ヒータコア１３と蒸発器１２との間の部位には、ヒータコア１３で加熱される温風と、冷風バイパス通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調整するエアミックスドア１６が配置されている。
【００３２】
このエアミックスドア１６は、車両左右方向に配置された回転軸１７を中心として回転する板ドアにより構成されている。このエアミックスドア１６は上記風量割合の調整により車室内への吹出空気温度を調整する温度調整手段をなす。なお、図１において、エアミックスドア１６の破線位置１６ａはヒータコア１３の通風路の入口部を全閉して冷風バイパス通路１５を全開する最大冷房位置を示し、エアミックスドア１６の２点鎖線位置１６ｂは冷風バイパス通路１５を全閉してヒータコア１３の通風路の入口部を全開する最大暖房位置を示す。
【００３３】
回転軸１７はヒータコア１３の上端部付近に配置され、空調ケース１１の左右の側壁部に回転自在に支持され、かつ回転軸１７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を介して温度調整操作機構に連結される。この温度調整操作機構は具体的には、サーボモータ等を用いたアクチュエータ機構または手動操作機構により構成され、エアミックスドア１６の回転位置を調整するようになっている。
【００３４】
そして、空調ケース１１においてヒータコア１３の空気流れ下流側（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壁部１８が空調ケース１１に一体成形されている。この壁部１８によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１９が形成されている。温風通路１９の上方側（下流側）はヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１５と合流し、冷風と温風の混合を行う。破線で示す空気混合部２０は、この冷風と温風の混合領域である。
【００３５】
空調ケース１１の上面部において蒸発器１２とヒータコア１３との中間部位（間隔Ｌの部位）の上方側にデフロスタ開口部２１が配置されている。従って、デフロスタ開口部２１は、冷風バイパス通路１５および空気混合部２０の上方側に位置することになり、冷風バイパス通路１５および空気混合部２０から空調空気が流入する。デフロスタ開口部２１は、図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出す。
【００３６】
デフロスタ開口部２１は板状のデフロスタドア２２により開閉される。このデフロスタドア２２は、図７に示すように長方形の板形状からなるドア本体部２２ａと、このドア本体部２２ａの幅方向（短辺方向）の中央部に一体に配置され、左右両側へ突き出す回転軸２２ｂとを有するバタフライドアにより構成されている。デフロスタドア２２のドア本体部２２ａと回転軸２２ｂはポリプロピレン等の樹脂により一体成形され、ドア剛体部を構成する。
【００３７】
そして、ドア本体部２２ａの長方形の周縁部にはゴム系の弾性材、具体的には、熱可塑性エラストマーにより構成された弾性シール部２２ｃが一体に設けられている。弾性シール部２２ｃを熱可塑性エラストマーにより構成する場合は、ドア本体部２２ａと回転軸２２ｂの樹脂成形時に弾性シール部２２ｃを一体成形にてドア本体部２２ａの周縁部に形成できる。弾性シール部２２ｃの断面形状は薄板形状である。
【００３８】
デフロスタドア２２の回転軸２２ｂはデフロスタ開口部２１の下方部位にて車両左右方向に向くように配置され、ドア本体部２２ａの板面は略上下方向に向くように配置される。従って、ドア本体部２２ａの下端部が上流側先端部をなし、ドア本体部２２ａの上端部が下流側先端部をなす。左右両側の回転軸２２ｂは空調ケース１１の左右の側壁部に回転自在に支持される。
【００３９】
更に、デフロスタドア２２はドア本体部２２ａの下端部（上流側先端部）付近から蒸発器１２側（車両前方側）に所定高さｈで垂直に突き出すガイド部材２２ｄをドア本体部２２ａに一体成形している。このガイド部材２２ｄは図１、図７に示すようにドア本体部２２ａの下端部と平行に延びる板形状の剛体部分であり、ドア本体部２２ａに一体成形できる。
【００４０】
デフロスタドア２２は図１に示す２点鎖線位置▲１▼と２点鎖線位置▲２▼との間で回転操作される。２点鎖線位置▲１▼はデフロスタドア２２が最も時計方向に回転した位置、すなわち、フェイスモード時（図２）およびバイレベルドモード時（図３）の操作位置であり、デフロスタドア２２によりデフロスタ開口部２１の入口通路部が全閉される。
【００４１】
これに対し、２点鎖線位置▲２▼はデフロスタドア２２が最も反時計方向に回転したデフロスタモード時（図５）の操作位置であり、デフロスタドア２２によりデフロスタ開口部２１の入口通路部が全開される。
【００４２】
ここで、デフロスタ開口部２１の入口通路部は、図１、図５に示すようにデフロスタドア２２のドア本体部２２ａの板面の前後両側に位置する２つの連通路２４、２５に区画される。この前後両側の２つの連通路２４、２５を通してデフロスタ開口部２１は蒸発器１２の下流側とヒータコア１３の下流側の両方に連通可能になっている。
【００４３】
２つの連通路２４、２５のうち車両前方側の連通路２４は車両後方側の連通路２５よりも蒸発器１２に接近しているので、車両前方側の連通路２４が蒸発器（冷房用熱交換器）１２側の連通路となる。
【００４４】
空調ケース１１の上面部においてデフロスタ開口部２１の車両後方側部位にフェイス開口部２６が配置され、このフェイス開口部２６の下側部位にフット開口部２７が配置される。このフェイス開口部２６とフット開口部２７は、それぞれフェイスドア２８、フットドア２９により開閉される。このフェイスドア２８およびフットドア２９はそれぞれ車両左右方向に配置された回転軸２８ａ、２９ａを中心として回転する板ドアにより構成される。
【００４５】
なお、本例では、フェイスドア２８を板ドアの端部に回転軸２８ａを配置した片持ち板ドアにより構成し、フットドア２９を板ドアの中央部に回転軸２９ａを配置したバタフライドアにより構成しているが、フェイスドア２８をバタフライドアにより構成し、フットドア２９を片持ち板ドアにより構成してもよい。
【００４６】
フェイス開口部２６とフット開口部２７にも空気混合部２０から温度調整された空調空気が流入する。そして、フェイス開口部２６は図示しないフェイスダクトを介して計器盤上方側に配置されているフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内の乗員上半身側に向けて空調風を吹き出す。また、フット開口部２７はフット吹出通路３０を経て空調ケース１１の車両後方側の左右の下端部に開口するフット吹出口３１に連通して、この左右のフット吹出口３１から乗員の足元部に空調風を吹き出す。
【００４７】
デフロスタドア２２の回転軸２２ｂ、フェイスドア２８の回転軸２８ａおよびフットドア２９の回転軸２９ａは空調ケース１１の左右の側壁部に回転自在に支持される。これらの回転軸２２ｂ、２８ａ、２９ａ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を介して吹出モード操作機構に連結される。
【００４８】
従って、この吹出モード操作機構によりデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９が連動操作される。この吹出モード操作機構は、具体的には、サーボモータ等を用いたアクチュエータ機構または手動操作機構により構成される。
【００４９】
一方、空調ケース１１において、蒸発器１２の上端部の車両後方側部位には蒸発器側の連通路２４側へ突き出すリブ３２が一体成形されている。このリブ３２はエアミックスドア１６の先端部およびデフロスタドア２２のシール部２２ｃの下端部が圧接するシール面の役割を果たす。
【００５０】
また、空調ケース１１において、デフロスタ開口部２１の車両後方側部位にはデフロスタドア２２のシール部２２ｃの上端部が圧接するリブ３３が一体成形されている。
【００５１】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明すると、本実施形態の車両用空調装置は吹出モード切替用のドア手段をなすデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９の操作位置を選択することにより、以下の吹出モードを設定できる。
【００５２】
（１）フェイスモード
フェイスモードは主に夏期の冷房時に使用される吹出モードであり、吹出モード操作機構によりデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９をそれぞれ図２の位置に操作する。このとき、デフロスタドア２２は図１の最も時計方向に回転した２点鎖線位置▲１▼に操作される。
【００５３】
これにより、デフロスタドア２２のシール部２２ｃがリブ３２、３３に圧接して、デフロスタ開口部２１の入口側の２つの連通路２４、２５がともに閉塞されるので、デフロスタ開口部２１を全閉状態とする。また、フェイスドア２８がフェイス開口部２６を全開状態としフット開口部２７を全閉状態とする位置に操作され、フットドア２９もフット開口部２７を全閉状態とする位置に操作される。
【００５４】
従って、送風機ユニット４０の送風機４４および冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）を作動させると、送風機ユニット４０からの送風空気が蒸発器１２で冷却され冷風となる。この冷風は冷風バイパス通路１５を通してフェイス開口部２６に流れ、このフェイス開口部２６から冷風はフェイスダクトを通過して車室内の乗員上半身側に吹き出す。
【００５５】
エアミックスドア１６を図１の破線位置１６ａに操作すれば、蒸発器１２通過後の冷風の全量を冷風バイパス通路１５を通してフェイス開口部２６に送り込み、最大冷房性能を発揮できる。また、エアミックスドア１６を図１の破線位置１６ａから実線位置側へ操作すれば、冷風バイパス通路１５を通過する冷風とヒータコア１３で加熱される温風との風量割合を調整して所望温度の空調風を車室内の乗員上半身側に吹き出すことができる。
【００５６】
（２）バイレベルモード
バイレベルモードは主に春秋の中間季節に使用される吹出モードであり、吹出モード操作機構によりデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９をそれぞれ図３の位置に操作する。このとき、デフロスタドア２２はフェイスモード時と同様に図１の最も時計方向に回転した位置▲１▼に維持され、デフロスタ開口部２１の全閉状態を維持する。
【００５７】
これに対し、フェイスドア２８はフェイス開口部２６とフット開口部２７を半開状態とする中間位置に操作され、フットドア２９はフット開口部２７の全開位置に操作される。この結果、フェイス開口部２６とフット開口部２７の両者が半開状態で空気混合部２０の下流側に連通する。
【００５８】
このため、エアミックスドア１６により温度調整された所望温度の空調風がフェイス開口部２６とフット開口部２７の両方から車室内の乗員上半身側と乗員足元部側に吹き出す。
【００５９】
（３）フットモード
フットモードは主に冬期の暖房時に使用される吹出モードであり、吹出モード操作機構によりデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９をそれぞれ図４の位置に操作する。このとき、デフロスタドア２２はケース側のリブ３２、３３から僅少量だけ開離する位置に操作される。これにより、デフロスタドア２２はデフロスタ開口部２１の入口側の２つの連通路２４、２５を僅少量だけ開口する。一方、フェイスドア２８はフェイス開口部２６を全閉し、フットドア２９はフット開口部２７を全開する位置に操作される。
【００６０】
従って、ヒータコア１３で加熱され、エアミックスドア１６により温度調整された温風の大部分がフット開口部２７を通過して車室内の乗員足元部側に吹き出す。温度調整された温風の一部（例えば、１０〜２０％程度）はデフロスタ開口部２１から車両窓ガラス側に吹き出す。
【００６１】
これにより、乗員足元部の暖房を行うと同時に車両窓ガラスの防曇作用を発揮できる。エアミックスドア１６を図４の実線で示す最大暖房位置に操作すれば、蒸発器１２通過後の空気の全量をヒータコア１３の通風路に流入して加熱できるので、最大暖房性能を発揮できる。
（４）フットデフロスタモード
フットデフロスタモードは、フットモードと同様に冬期の暖房時に主に使用される吹出モードであり、吹出モード操作機構によりデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９をそれぞれ図１の位置に操作する。このとき、デフロスタドア２２は図４のフットモード時の操作位置よりも所定角度だけ反時計方向に回転した位置に操作する。
【００６２】
これにより、デフロスタドア２２はデフロスタ開口部２１の入口側の２つの連通路２４、２５の開度をフットモード時より所定量だけ増加する。一方、フェイスドア２８はフェイス開口部２６を全閉し、フットドア２９はフット開口部２７を全開する位置に維持される。
【００６３】
従って、ヒータコア１３で加熱され、エアミックスドア１６により温度調整された温風がフット開口部２７を通して車室内の乗員足元部側に吹き出すと同時に、この温風がデフロスタ開口部２１を通して車両窓ガラス側に吹き出す。しかし、フットモードに比較してデフロスタ開口部２１の開度が所定量増加するので、その分だけデフロスタ吹出風量が増加して車両窓ガラスの防曇性能をフットモード時より向上できる。なお、図１における矢印Ａ１、Ａ２、Ｂは、後述の空調装置停止時における空気流れを示すので、上記フットデフロスタモード時の作動説明と関係ない。
【００６４】
（５）デフロスタモード
デフロスタモードは車両窓ガラスの防曇のための吹出モードであり、吹出モード操作機構によりデフロスタドア２２、フェイスドア２８およびフットドア２９をそれぞれ図５の位置に操作する。このとき、デフロスタドア２２は図１のフットデフロスタモード時の操作位置よりも所定角度だけ反時計方向に回転した位置、すなわち、最も反時計方向に回転した位置▲２▼に操作される。
【００６５】
これにより、デフロスタドア２２が鉛直状態よりも微小角度だけ車両前方側へ傾斜して、デフロスタドア２２の板面がデフロスタ開口部２１の入口側の連通路２４、２５における空気流れと平行になり、デフロスタドア２２による圧損が最小となるので、デフロスタ開口部２１が全開状態となる。
【００６６】
一方、フェイスドア２８とフットドア２９はそれぞれフェイス開口部２６とフット開口部２７を全閉する位置に操作される。このため、ヒータコア１３で加熱され、エアミックスドア１６により温度調整された温風の全量をデフロスタ開口部２１から車両窓ガラス側に吹き出して車両窓ガラスの曇り止めを行うことができる。
【００６７】
ところで、冬期の低外気温時においては、通常、上記のフットモードあるいはフットデフロスタモードを設定して車室内の暖房を行う。その際、車両窓ガラスの曇り止め等を目的として冷凍サイクルを作動させ、蒸発器１２により送風空気の冷却、除湿作用を発揮させると、蒸発器１２表面に凝縮水が発生する。
【００６８】
このように蒸発器１２表面に凝縮水が発生した状態において、車両を停車して空調装置の作動、具体的には、送風機４４および圧縮機を停止すると、凝縮水がヒータコア１３の熱気により蒸発するという現象が発生する。
【００６９】
すなわち、ヒータコア１３内部の温水は空調装置の作動停止後も自身の熱容量にて高温状態をしばらくの間維持するので、ヒータコア１３周辺の空気が空調装置の作動停止後もヒータコア１３にて加熱される。そして、ヒータコア１３と蒸発器１２とが小さな間隔Ｌにて隣接配置されているので、ヒータコア１３で加熱された熱気の一部は自然対流により蒸発器１２表面に沿ってケース１１内部の上方へ向かう。これにより、蒸発器１２表面の凝縮水が熱気により加熱されて蒸発する。この凝縮水の蒸発による高湿度空気（熱気）は自然対流にて更に上方へ向かう。
【００７０】
図１における矢印Ａ１、Ａ２、Ｂは空調装置の作動停止後におけるフットデフロスタモード状態での空気流れを示しており、矢印Ａ１はヒータコア１３で加熱された熱気のうち、蒸発器１２側に向かう熱気を示し、矢印Ｂはヒータコア１３で加熱された熱気のうち、ヒータコア１３下流の温風通路１９を上昇して連通路２５（蒸発器１２と反対側の連通路）へ向かう熱気を示す。矢印Ａ１の熱気は、エアミックスドア１６の先端部と蒸発器１２の空気流れ下流側の表面との間の狭い間隙を通過して、矢印Ａ２のようにエアミックスドア１６の上面側に流れる。
【００７１】
このようにヒータコア１３で加熱された熱気が蒸発器１２の空気流れ下流側の表面をなめるように上昇するので、蒸発器１２表面の凝縮水が加熱され、凝縮水の蒸発が促進される。この結果、エアミックスドア１６の上面側を流れる矢印Ａ２の熱気は、凝縮水の蒸発による水蒸気を含む高湿度空気となる。
【００７２】
しかし、本実施形態によると、デフロスタドア２２のドア本体部２２ａの下端部付近から蒸発器１２側（車両前方側）に所定高さｈで突き出すガイド部材２２ｄをドア本体部２２ａに設けているため、デフロスタ開口部２１の入口側に位置する蒸発器１２側の連通路２４の通路面積（開度）を非常に小さい状態に縮小できる。
【００７３】
これにより、デフロスタ開口部２１の入口側に位置する２つの連通路２４、２５のうち、蒸発器１２側の連通路２４ではガイド部材２２ｄによる通風抵抗が発生するので、２つの連通路２４、２５の通風抵抗バランスは蒸発器１２側の連通路２４に比較して蒸発器１２と反対側の連通路２５の方が相対的に低くなる。
【００７４】
このため、ヒータコア１３からの熱気の上昇流はヒータコア１３の上流側が少なく、下流側が多くなる。この結果、ヒータコア１３からの熱気の上昇流による凝縮水の蒸発量自体を減少できる。しかも、凝縮水の蒸発による水蒸気を含む高湿度空気がエアミックスドア１６の上面側を流れても、蒸発器１２側の連通路２４に高湿度空気が直接、流入することをガイド部材２２ｄにより抑制できる。
【００７５】
この結果、エアミックスドア１６の上面側の高湿度空気のほとんどは矢印Ａ２のように温風通路１９から連通路２５側へ向かう熱気の上昇流（矢印Ｂ）の方へ流れる。そして、温風通路１９側の矢印Ｂの熱気は凝縮水の蒸発による水蒸気を含まない乾燥空気であるため、矢印Ａ２で示す少量の高湿度空気が混入しても、温風通路１９側の矢印Ｂの熱気全体としての湿度は僅かに上昇するだけである。
【００７６】
このようにして、温風通路１９側の矢印Ｂの熱気（乾燥空気）を主体とした上昇流がデフロスタドア２２の車両後方側に位置する連通路２５を通過してデフロスタ開口部２１に流入する。この温風通路１９側の熱気は湿度が低いので、車両窓ガラスの内面に接触して冷却されても露点温度まで到達せず、車両窓ガラスの曇りが発生しない。
【００７７】
なお、フットモードでは、２つの連通路２４、２５の通風面積（開度）がフットデフロスタモードに比較して一層小さくなるから、空調装置の作動停止後における車両窓ガラスの曇りをガイド部材２２ｄによって一層確実に防止できる。
【００７８】
一方、デフロスタモードでは、図５に示すようにデフロスタドア２２がデフロスタ開口部２１の全開位置に操作されるので、ガイド部材２２ｄが存在しても蒸発器１２側の連通路２４の通路面積が大きくなる。しかし、デフロスタモードは車両窓ガラスの曇り除去のために一時的に使用される特別の吹出モードであるので、長時間にわたって連続的に使用されることはない。
【００７９】
そのため、デフロスタモードの状態のまま空調装置の作動を停止させることは通常、発生しない。それ故、デフロスタモード時に蒸発器１２側の連通路２４の通路面積が大きくなっても実用上支障はない。
【００８０】
（第２実施形態）
第１実施形態では、デフロスタドア２２のドア本体部２２ａにガイド部材２２ｄを一体成形して、ガイド部材２２ｄを板形状の剛体により構成しているが、第２実施形態ではガイド部材２２ｄを板形状の弾性体により構成する。
【００８１】
図８、図９は第２実施形態を示すものであり、デフロスタドア２２のドア本体部２２ａの下端部付近に板形状の弾性体により構成されたガイド部材２２ｄを配置している。
【００８２】
このガイド部材２２ｄは、具体的には、ドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃと同一材質（例えば、熱可塑性エラストマー）でよく、従って、ガイド部材２２ｄを弾性シール部２２ｃと一体に成形することができる。ガイド部材２２ｄの断面形状の根元部の板厚を先端側の板厚より小さく設定して、ガイド部材２２ｄがその根元部を起点として上下方向に容易に弾性変形できるようにしている。
【００８３】
すなわち、図８および図９（ａ）は、フットデフロスタモード時における空調装置の作動停止後の状態を示す。この作動停止状態では、送風機４４の停止に伴ってガイド部材２２ｄに下方から上方への風圧が加わらない。このため、ガイド部材２２ｄの先端部の板厚の大きい部分が重りとなって下方へ落下して、ケース側のリブ３２上に接触する。
【００８４】
これにより、デフロスタ開口部２１の入口側の２つの連通路２４、２５のうち蒸発器１２側の連通路２４を実質上閉塞状態にすることができる。従って、空調装置の作動停止後に、凝縮水の蒸発による高湿度空気がデフロスタ開口部２１側へ流入する程度をより一層低減できる。そのため、空調装置の作動停止後における車両窓ガラスの防曇性能をより一層向上できる。
【００８５】
これに対し、空調装置の作動時には、図９（ｂ）に示すように送風機４４の作動によってガイド部材２２ｄに下方から上方への風圧が加わるので、ガイド部材２２ｄがこの風圧によって上方へ押し上げられる。これにより、蒸発器１２側の連通路２４を十分大きな通路面積でもって開口できるので、フットデフロスタモード時にデフロスタ吹出風量を容易に確保できる。
【００８６】
（第３実施形態）
第１、第２実施形態では、デフロスタドア２２のドア本体部２２ａにガイド部材２２ｄを備える例について説明したが、第３実施形態は、ドア本体部２２ａにガイド部材２２ｄを備えずに、ケース側のリブ３２を車両窓ガラスの防曇のためのガイド手段として構成する。
【００８７】
図１０、図１１は第３実施形態を示すものであり、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ケース側のリブ３２の具体的形状の３つの例を示す。図１１（ａ）の例では、ケース側のリブ３２の突き出し寸法Ｌ１を第１、第２実施形態より大きくして、フットデフロスタモード時にリブ３２の先端部とドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃとの隙間Ｌ２が３ｍｍ以下となるようにしている。
【００８８】
これにより、ドア本体部２２ａ側にガイド部材２２ｄを設けなくても、第１実施形態と同様の窓ガラス防曇効果を発揮できる。本発明者の検討によると、隙間Ｌ２を３ｍｍ以下に設定することにより、空調装置の停止時における車両窓ガラスの防曇効果を発揮できることを確認できた。
【００８９】
また、リブ３２の先端部は滑らかな円弧形状（Ｒ形状）３２ａに形成している。これにより、フットデフロスタモード位置からバイレベルモード位置およびフェイスモード位置側へデフロスタドア２２を操作する時にリブ３２の上面に弾性シール部２２ｃを円滑に乗り上げることができ、ドア操作力の増加を抑制できる。
【００９０】
次に、図１１（ｂ）はリブ３２を中空部３２ｂを有する形状にしてリブ３２の厚さ寸法Ｌ３を拡大することにより、リブ３２の先端部の円弧形状（Ｒ形状）３２ａの曲率半径を例えば５ｍｍ程度以上に増大できる。そして、フットデフロスタモード時におけるデフロスタドア２２の操作位置では、ドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃの先端部をリブ３２の先端部の円弧形状３２ａ上にラップするように配置している。
【００９１】
これにより、フットデフロスタモード位置からバイレベルモード位置およびフェイスモード位置側へデフロスタドア２２を操作する時にリブ３２の上面にドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃをより一層円滑に乗り上げることができ、ドア操作力の増加を抑制できる。
【００９２】
次に、図１１（ｃ）はリブ３２の上面に凹状の円弧面３２ｃを形成している。この円弧面３２ｃはリブ３２の先端側に行くにつれてドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃの先端の回転軌跡２２ｅから徐々に開離するように形成してある。そして、フットデフロスタモード時におけるデフロスタドア２２の操作位置では、ドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃの先端がリブ３２の上面の円弧面３２ｃの先端部上にラップするように配置している。
【００９３】
これにより、フットデフロスタモード位置（実線位置）からバイレベルモード位置およびフェイスモード位置（破線位置）側へデフロスタドア２２を操作する時に、ドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃをリブ３２の円弧面３２ｂからリブ３２のドアシャット面３２ｃへとより一層円滑に乗り上げることができ、ドア操作力の増加を抑制できる。
【００９４】
なお、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）の例においても、図１１（ａ）と同様に、フットデフロスタモード時にリブ３２の先端部とドア本体部２２ａの弾性シール部２２ｃとの隙間Ｌ２を３ｍｍ以下に設定することにより、空調装置停止時における窓ガラス防曇効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による車両用空調装置の空調ユニットの断面図で、フットデフロスタモード時を示す。
【図２】第１実施形態による空調ユニットのフェイスモード時を示す断面図である。
【図３】第１実施形態による空調ユニットのバイレベルモード時を示す断面図である。
【図４】第１実施形態による空調ユニットのフットモード時を示す断面図である。
【図５】第１実施形態による空調ユニットのデフロスタモード時を示す断面図である。
【図６】第１実施形態による送風機ユニットの概略断面図である。
【図７】第１実施形態によるデフロスタドアの斜視図である。
【図８】第２実施形態による車両用空調装置の空調ユニットの断面図で、フットデフロスタモード時を示す。
【図９】図８の要部拡大断面図である。
【図１０】第３実施形態による車両用空調装置の空調ユニットの断面図で、フットデフロスタモード時を示す。
【図１１】（ａ）は図１０の要部拡大断面図、（ｂ）（ｃ）は第３実施形態の他の例を示す要部拡大断面図である。
【図１２】従来技術による車両用空調装置の空調ユニットの断面図で、フットデフロスタモード時を示す。
【符号の説明】
１１…ケース、１２…蒸発器（冷房用熱交換器）、
１３…ヒータコア（暖房用熱交換器）、２２…デフロスタドア、
２２ａ…ドア本体部、２２ｂ…回転軸、２２ｄ…ガイド部材（ガイド手段）、
２４、２５…連通路、２７…フット開口部、２９…フットドア、
４４…送風機。

Claims (3)

1. 車室内へ向かって流れる空気の通路を構成するケース（１１）と、
   前記ケース（１１）内に配置され空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）と、
   前記ケース（１１）内にて前記冷房用熱交換器（１２）の下流側に隣接配置され空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
   前記ケース（１１）において前記冷房用熱交換器（１２）および前記暖房用熱交換器（１３）の上方側に配置されたデフロスタ開口部（２１）と、
   前記デフロスタ開口部（２１）を開閉するデフロスタドア（２２）と、
   前記ケース（１１）において前記暖房用熱交換器（１３）の下流側に連通するように配置されたフット開口部（２７）と、
   前記フット開口部（２７）を開閉するフットドア（２９）とを備え、
   前記デフロスタドア（２２）は、板形状からなるドア本体部（２２ａ）と、前記ドア本体部（２２ａ）の中央部に一体に配置された回転軸（２２ｂ）とを有するバタフライドアにより構成され、
   前記デフロスタドア（２２）は前記ケース（１１）に前記回転軸（２２ｂ）により回転自在に支持され、
   前記デフロスタ開口部（２１）は、前記ドア本体部（２２ａ）の板面の前後両側に区画される２つの連通路（２４、２５）を通して前記冷房用熱交換器（１２）の下流側および前記暖房用熱交換器（１３）の下流側の両方に連通可能になっており、
   更に、前記２つの連通路（２４、２５）のうち、前記冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）に、前記冷房用熱交換器（１２）の下流側から前記デフロスタ開口部（２１）への空気流れを抑制するガイド部材（２２ｄ）を備え、
   前記ガイド部材（２２ｄ）は、前記ドア本体部（２２ａ）の上流側先端部に接合され前記ドア本体部（２２ａ）の上流側先端部から前記冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）へ突き出す板状の弾性体であり、
   前記ケース（１１）内に送風する送風機（４４）の作動時には前記ガイド部材（２２ｄ）が風圧により押し上げられて前記冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）の通路面積を拡大する方向に弾性変形し、
   一方、前記送風機（４４）の停止時には前記ガイド部材（２２ｄ）が自重により前記冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）の通路面積を減少する方向に弾性変形することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記ガイド部材（２２ｄ）は前記ドア本体部（２２ａ）の弾性シール部（２２ｃ）と同一材質にて一体成形されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記ケース（１１）内を車両前方側から車両後方側へ向かって空気が流れるようになっており、
   前記ケース（１１）内の車両前方側に前記冷房用熱交換器（１２）が配置され、前記冷房用熱交換器（１２）の車両後方側に前記暖房用熱交換器（１３）が配置され、
   前記デフロスタ開口部（２１）は、車両前後方向において前記冷房用熱交換器（１２）と前記暖房用熱交換器（１３）との中間部位の上方側に配置され、
   前記デフロスタドア（２２）は、前記回転軸（２２ｂ）が車両左右方向に向くとともに前記ドア本体部（２２ａ）の板面が車両上下方向に延びるように配置され、
   前記ドア本体部（２２ａ）の板面の車両前方側に前記冷房用熱交換器（１２）側の連通路（２４）が形成され、前記ドア本体部（２２ａ）の板面の車両後方側に前記２つの連通路（２４、２５）のうち残余の連通路（２５）が形成され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。

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