JP3900643B2 - 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、空気加熱源として温水式暖房装置の他に補助暖房装置（補助電気ヒータ等）を組み合わせる車両用空調装置に関するものであって、特に、空調ケース内通路を内気側の第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、フット開口部からは暖められた高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ開口部からは低湿度の外気を吹き出す、いわゆる内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、この種の内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置として、先に、特願平９−１３４０２２号に記載のものを提案している。この先願技術を図８に示す。
空調装置通風系は、大別して、送風機ユニット１０１と空調ユニット２００の２つの部分に分かれている。送風機ユニット１０１には内気（車室内空気）を導入する内気導入口１０２、１０２ａと、外気（車室外空気）を導入する外気導入口１０３が備えられている。これらの導入口１０２、１０２ａ、１０３はそれぞれ内外気切替ドア１０４、１０５によって開閉可能になっている。そして、上記導入口１０２、１０２ａ、１０３からの導入空気を送風する第１ファン１０６および第２ファン１０７が、送風機ユニット１０１内に配置されている。
【０００３】
図８は２層流モードの状態を示しており、この状態では、第１ファン１０６は、内気導入口１０２からの内気を第１空気通路（内気側通路）１０８に送風し、第２ファン１０７は、外気導入口１０３からの外気を第２空気通路（外気側通路）１０９に送風するようになっている。両空気通路１０８、１０９は、スクロールケーシング１１０ａに一体成形され、両ファン１０６、１０７の間に配置された仕切り板１１０により仕切られている。
【０００４】
次に、空調ユニット２００部においては、空調ケース１１１内に、冷房用熱交換器１１２、暖房用熱交換器１１３、及び補助電気ヒータ（補助暖房装置）１１６が内蔵されている。また、空調ケース１１１内部の空気通路は、冷房用熱交換器１１２の上流部から補助電気ヒータ１１６の下流部に至るまで、仕切り板１１５ａ〜１１５ｄにより車両下方側の第１空気通路（内気側通路）１８０と車両上方側の第２空気通路（外気側通路）１９０とに仕切られている。この仕切り板１１５ａ〜１１５ｄは空調ケース１１１に樹脂にて一体成形され、車両左右方向に略水平に延びる固定仕切り部材である。
【０００５】
また、両空気通路１８０、１９０は、両熱交換器１１２、１１３、及び補助電気ヒータ１１６内部においては、隣接配置された上記各仕切り板の延長線上で、フィン又はチューブの面等で区画形成されている。そして、空調ケース１１１の空気下流側には、空調空気の吹出口として、デフロスタ開口部１１９、フェイス開口部１２１、及びフット開口部１２５がそれぞれ形成され、各開口部は各ドア１２０、１２２、１２６にて開閉可能となっている。
【０００６】
このような、内気側通路及び外気側通路を有する車両用空調装置においては、通常、吹出モードとしてフェイスモード又はバイレベルモード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１０８、１０９、１８０、１９０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。
【０００７】
さらに、吹出モードとして、フットモード（デフロスタ開口部１１９は若干開口している）又は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１０８、１８０内に内気を導入し、第２空気通路１０９、１９０内に外気を導入する２層流モードとする。これによって、既に温められている内気を再循環してフット開口部１２５から吹き出して車室内を暖房できるので、車室内への吹出空気温度が高くなり、暖房性能を向上できる。これと同時に、デフロスタ開口部１１９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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記車両用空調装置においては、暖房能力不足を解消するための補助暖房熱源として、暖房用熱交換器１１３の空気下流に補助電気ヒータ１１６を配設している。そして、この補助電気ヒータ１１６によって両方の空気通路１８０、１９０を流れる空気を暖めるために、補助電気ヒータ１１６を両方の空気通路１８０、１９０に跨がって配置している。
【０００９】
すなわち、補助電気ヒータ１１６の空気上流側（暖房用熱交換器１１３と補助電気ヒータ１１６との間）と空気下流側とに、仕切り板（仕切りガイド）１１５ｃ及び１１５ｄを設け、両空気通路１８０、１９０を区画形成している。
ここで、補助電気ヒータ１１６を配置する場合、上記ファン１０６、１０７がロック（ブロワロック）した時に補助電気ヒータ１１６がオンになっている状態にあっても、仕切り板１１５ｃ及び１１５ｄが溶けない様に、仕切り板１１５ｃ及び１１５ｄと補助電気ヒータ１１６とは、図示されていないが、所定の隙間（例えば５ｍｍ）以上確保されている。
【００１０】
しかしながら、上記２層流モードにおいて、温められている内気が、第１空気通路１８０から、この隙間を通って第２空気通路１９０の低湿度の外気に混入してしまい、防曇性を悪化させてしまうという問題が生じる。
本発明は上記点に鑑みて、内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置において、内気側通路と外気側通路とを区画する仕切り板と補助電気ヒータとの隙間から混入しようとする内気を低減することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、仕切りガイドの形状を内気が混入しにくい空気流れを形成するような形状とすることに着目して、上記目的を達成しようとするものである。すなわち、請求項１記載の発明では、暖房用熱交換器（１３）と補助暖房装置（１６）との間において補助暖房装置（１６）と所定隙間（Ｌ１）を開けて配置され、第１及び第２空気通路（８、９）を区画する第１仕切部材（１５ｃ）と、
補助暖房装置（１６）の空気下流側において補助暖房装置（１６）と所定隙間（Ｌ２）を開けて配置され、第１及び第２空気通路（８、９）を区画する第２仕切部材（１５ｄ）と、
暖房用熱交換器（１３）の空気上流側に配置され、第１及び第２空気通路（８、９）を区画する第３仕切部材（１５ａ、１５ｂ）とを備え、
第１及び第２仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）の少なくとも一方が、空気上流側から空気下流側に向かって末広がり状の断面形状を有しており、
さらに、第１及び第２仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）は、第３仕切部材（１５ａ、１５ｂ）よりも第２空気通路（９）側に偏って配置されていることを特徴としている。
【００１２】
これによると、フット開口部（２３）とデフロスタ開口部（１９）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、内外気切替手段（２、２ａ、３、４、５）により内外気２層流モードが選択されたときは、内気を第１空気通路（８）を通して暖房用熱交換器（１３）及び補助暖房装置（１６）で加熱した後にフット開口部（２３）から吹き出させるとともに、外気を第２空気通路（９）を通して暖房用熱交換器（１３）及び補助暖房装置（１６）で加熱した後にデフロスタ開口部（１９）から吹き出させることができる。
【００１３】
そして、その際に、第１及び第２仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）の少なくとも一方が、空気上流側から空気下流側に向かって末広がり状の断面形状を有するから、この末広がり状の断面形状と補助暖房装置（１６）の隙間において、例えば、流線形の物体が空気を切り裂いて進むような空気流が発生する。従って、補助暖房装置（１６）との隙間において、第１空気通路（８）からの内気が跳ね返されて、第２空気通路（９）に混入しにくくでき、２層流モードにおいて防曇性の悪化を防止できる。
【００１４】
また、仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）の断面形状を末広がり状とすれば、必然的に断面積の増加が図れ、仕切部材の強度向上が図れる。
さらに、請求項１記載の発明では、第１及び第２仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）を、第３仕切部材（１５ａ、１５ｂ）よりも第２空気通路（９）側に偏って配置しているから、２層流モード時に第２空気通路（９）において、空気上流側の第３仕切部材（１５ａ、１５ｂ）及び暖房用熱交換器（１３）を通過した外気の一部は、内気が流れる第１空気通路（８）側に漏れだす（図５参照）。
このように、積極的に第２空気通路（９）から外気を第１空気通路（８）に漏らすことができるため、逆に第２空気通路（９）への内気の混入を防止することができ、より防曇性を向上できる。
請求項２記載の発明のように、末広がり状の断面形状は、空気上流側から空気下流側に向かって略Ｖ字形状のものにできる。
また、上記図８に示す先願技術においては、省スペース化のため暖房用熱交換器１１３と補助電気ヒータ１１６との間を近接させる必要があり、仕切り板１１５ｃは、その幅（図８における車両前後方向の幅）を大きくとることができないため、仕切り板１１５ｃが、図８に示す様な平板形状の断面であると、強度が低下して、例えば、車両振動等によって折れやすいという問題もある。
【００１５】
従って、請求項３記載の発明のように、暖房用熱交換器（１３）と補助暖房装置（１６）との間に位置する第１仕切部材（１５ｃ）を、末広がり状の断面形状を有することが好ましい。
【００１７】
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。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態を示すものであり、ディーゼルエンジン車のように、温水（エンジン冷却水）温度が比較的低い温度となる低熱源車に適用したものである。
【００１９】
空調装置通風系は、大別して、図１の２点鎖線にて区画したように、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。
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、一方、送風機ユニット１は図１の図示形態では、空調ユニット１００の車両前方側に配置する状態を図示している。すなわち、空調ユニット１００を車室内に配置し、送風機ユニット１はエンジンルーム内において空調ユニット１００の前方位置に配置するレイアウトとしている。
【００２０】
ここで、送風機ユニット１を車室内において空調ユニット１００の側方（助手席側）にオフセット配置するレイアウトとすることもできる。
まず、最初に、送風機ユニット１部を具体的に説明すると、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の２つの内気導入口２、２ａと、外気（車室外空気）を導入する１つの外気導入口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２つの内外気切替ドア４、５によって開閉可能になっている。
【００２１】
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平板状のものであって、図示しないリンク機構、ケーブル等を介して、空調操作パネル（図示せず）の内外気切替用手動操作機構（レバーやダイヤルを用いた機構）に連結され、連動操作するか、あるいは、両内外気切替ドア４、５をサーボモータを用いた内外気切替用アクチュエータ機構により連動操作する。
【００２２】
本例では、内気導入口２、２ａと外気導入口３と内外気切替ドア４、５と上記手動操作機構またはアクチュエータ機構とにより内外気切替手段が構成されている。
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内の樹脂製のスクロールケーシング１０ａに収納配置されている。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、１つの共通の電動モータ６ｂにて同時に回転駆動される。
【００２３】
図１は後述する２層流モード（フットデフモード）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に内気が吸入される。これに対し、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。
【００２４】
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空気通路（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空気通路（外気側通路）９に送風するようになっている。第１、第２空気通路８、９は、送風機ユニット１内においては、第１ファン６と第２ファン７との間に配置された仕切りガイド１５ａにより仕切られている。この仕切りガイド１５ａは、後述のように空調ケース１１に一体成形されている。
【００２５】
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と補助電気ヒータ（補助暖房装置）１６とを一体的に内蔵するタイプのものである。
空調ケース１１は空調ユニット１００の本体を区画形成するもので、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１の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する複数の分割ケースからなる。この複数の分割ケース内に、上記熱交換器１２、１３、補助電気ヒータ１６、及び後述するドア等の機器を収納した後に、こ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結合することにより、空調ユニット１００部が組み立てられる。
【００２６】
空調ケース１１内において、最も車両前方側の部位に蒸発器１２が設置され、空調ケース１１内の第１、第２空気通路８、９の全域を横切るように蒸発器１２が配置されている。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１に示すように、車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００２７】
また、空調ケース１１内部の空気通路は、蒸発器１２の上流部から補助電気ヒータ１６の下流部に至るまで、仕切りガイド１５ａ、１５ｂ（以上第３仕切部材）、１５ｃ（第１仕切部材）、１５ｄ（第２仕切部材）により車両下方側の第１空気通路（内気側通路）８と車両上方側の第２空気通路（外気側通路）９とに仕切られている。従って、第１空気通路８と第２空気通路９は、仕切りガイド１５ａ〜１５ｄによって、上記両ファン６、７の下流部から補助電気ヒータ１６の下流部に至るまで区画形成されている。
【００２８】
この仕切りガイド１５ａ〜１５ｄは空調ケース１１に樹脂にて一体成形され、車両左右方向に略水平に延びる固定仕切り部材である。ちなみに、本例では、各仕切りガイド１５ａ〜１５ｄの車両左右方向（図１の紙面垂直方向）の長さは、約２００ｍｍ程度としている。
なお、蒸発器１２は周知の積層型のものであって、アルミニウム等の金属薄板を最中状に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の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ガイド１５ａ、１５ｂの端部の延長線上で空気通路を仕切ることができるので、蒸発器１２内部でも第１空気通路８と第２空気通路９とを区画形成することができる。
【００２９】
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、所定の間隔を開けて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の形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００３０】
より具体的に述べると、ヒータコア１３は、仕切りガイド１５ｂと１５ｃの間において、第１空気通路８と第２空気通路９の両方に跨がって配置されている。しかも、ヒータコア１３のうち、第２空気通路９０側の部分はこの第２空気通路９の全域を横切るように設置され、一方、ヒータコア１３のうち、第１空気通路８０側の部分はこの第１空気通路８の全域を横切るように設置されている。
【００３１】
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ガイド１５ｂ、１５ｃの端部の延長線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と第２空気通路９とを区画形成することができる。
【００３２】
本例のヒータコア１３は、温水入口側タンク１３ａを下方の第１空気通路８側に配置するとともに、温水出口側タンク１３ｂを上方の第２空気通路９側に配置している。そして、この両タンク１３ａ、１３ｂの間に上記偏平チューブおよびコルゲートフィンからなる熱交換コア部１３ｃを構成している。従って、ヒータコア１３は温水入口側タンク１３ａからの温水が熱交換コア部１３ｃの偏平チューブを下方から上方への一方向に流れる一方向流れタイプ（全パスタイプ）として構成されている。
【００３３】
そして、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１４を設けて、この温水弁１４の温水流量（または温水温度）の調整作用により車室内への吹出空気温度を調整できるようにしてある。つまり、本例では、この温水弁１４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構成している。
【００３４】
ヒータコア１３の空気下流側の直後の部位には補助電気ヒータ１６が配置されている。この補助電気ヒータ１６は、仕切りガイド１５ｃ、１５ｄの間で、第１空気通路８と第２空気通路９の両方に跨がって配置されている。また、補助電気ヒータ１６は図１の紙面垂直方向には第１空気通路８と第２空気通路９の幅方向全長にわたって配置されている。
【００３５】
この補助電気ヒータ１６は、温水温度が所定温度（例えば、７５°Ｃ）以下のとき（エンジン始動直後のように温水温度の低いとき、あるいはエンジン暖機終了後でも温水温度が十分上昇しないとき）に、その発熱作用により空調空気を即効的に加熱するための補助暖房装置である。
この補助電気ヒータ１６は所定温度にて抵抗値が急激に増加する正の抵抗温度特性を有する正特性サーミスタ（ＰＴＣヒータ）で構成することが安全性等の点で好ましい。補助電気ヒータ１６は、具体的には、チタン酸バリウムのようなセラミック材料からなるＰＴＣヒータを空気通過用の多数の穴部を有するハニカム状に成形したものである。
【００３６】
図１の図示例では、第１空気通路８と第２空気通路９に対して補助電気ヒータ１６の全高さの略半分づつが位置するようにしてあるが、第１空気通路８と第２空気通路９に対する補助電気ヒータ１６の設置面積割合は、第１空気通路８側と第２空気通路９側との間で、所望の上下吹出温度差が得られるように設定する。例えば、第１空気通路８側の吹出温度＞第２空気通路９側の吹出温度となるように補助電気ヒータ１６の設置面積割合を設定する。
【００３７】
なお、空調ケース１１内の第１空気通路８において、例えば、ヒータコア１３の下方側には、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を形成し、この冷風バイパス通路にマックスクールドアを設けて最大冷房時に開放されるような構成としてもよい。
ところで、上述のように、第１空気通路８と第２空気通路９は、仕切りガイド１５ａ〜１５ｄによって、両ファン６、７の下流部から補助電気ヒータ１６の下流部に至るまで区画形成されている。ここで、図２は、図１の空調ユニット１００部分の拡大図である。
【００３８】
本実施形態では、ヒータコア１３と補助電気ヒータ１６との間の仕切りガイド（第１仕切部材）１５ｃ、及び、補助電気ヒータ１６の空気下流側の仕切りガイド（第２仕切部材）１５ｄは、それぞれ、補助電気ヒータ１６と所定隙間Ｌ１（例えば、５ｍｍ）、及び、所定隙間Ｌ２（例えば、５ｍｍ）を開けて配置されている。このように配置している理由は、上記課題の欄にて述べたように、ブロワロック時に、仕切りガイド１５ｃ及び１５ｄが溶けないようにするためである。
【００３９】
これら両仕切りガイド１５ｃ及び１５ｄは本発明の要部をなすものであり、図１及び図２に破線Ｋとして示す他の仕切りガイド１５ａ及び１５ｂ（第３仕切部材）の延長線と、一致して配置されている。ここで、上述のように、各仕切りガイド１５ｃ、１５ｄの車両左右方向の長さは、約２００ｍｍ程度である。
仕切りガイド１５ｃは、第１空気通路８から第２空気通路９に向かって切断した断面が、空気上流側から空気下流側に向かって略Ｖ字形状、すなわち末広がり状の断面形状となっている。図３は仕切りガイド１５ｃの末広がり断面形状を示す断面図であるが、本例では、破線Ｋからの末広がりの角度θは約３０°であり、車両前後方向の幅Ｒ１は約８ｍｍ程度である。
【００４０】
従って、空気上流側から空気下流側に流れる空調空気は、図３に示す２つの矢印Ａのように、仕切りガイド１５ｃにて分離される。いわば、線形の物体が空気を切り裂いて進むような空気流が発生する。そのため、後述の２層流モードにおいて、第１空気通路８から第２空気通路９への内気の混入を少なくすることができる。
【００４１】
また、空調ケース１１の上面部には、ヒータコア１３直後の第２空気通路９に連通するデフロスタ開口部１９が開口している。このデフロスタ開口部１９は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ためのものである。このデフロスタ開口部１９はデフロスタドア２０により開閉され、このデフロスタドア２０は回転軸２０ａにより回動自在なバタフライ状になっている。
【００４２】
空調ケース１１の最も車両後方側（乗員寄り）の部位には、第１空気通路８と直接連通するフェイス開口部２１が開口している。このフェイス開口部２１は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ためのものである。このフェイス開口部２１はフェイスドア２２により開閉され、このフェイスドア２２は回転軸２２ａにより回動自在なバタフライ状になっている。
【００４３】
空調ケース１１の下面のうち、車両後方側の部位にはフット開口部２３が開口しており、このフット開口部２３は第１空気通路８においてヒータコア１３および補助電気ヒータ１６の空気下流側の部位と連通している。このフット開口部２３は図示しないフットダクトを介してフット吹出口から車室内の乗員足元に温風を吹き出すためのものである。このフット開口部２３はフットドア２４により開閉され、このフットドア２４は回転軸２４ａにより回動自在なバタフライ状になっている。
【００４４】
また、前述した仕切りガイド１５ｄの最も空気下流側の端部と、空調ケース１１の内面との間には、第１、第２空気通路８、９の間を連通する連通路２５が設けてられており、この連通路２５は、フットドア２４により開閉される。つまり、フット開口部２３が開状態のとき連通路２５が閉状態（図１の状態）となり、フット開口部２３が閉状態のとき連通路２５が開状態となるようにフットドア２４は作動する。
【００４５】
なお、デフロスタドア２０、フェイスドア２２、およびフットドア２４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、ケーブル等を介して空調操作パネルの吹出モード切替用手動操作機構に連結されて、連動操作するか、あるいは、吹出モード切替用のドア手段をサーボモータを用いたモード切替用アクチュエータ機構により連動操作する。
【００４６】
また、温水弁１４は温度調整手段であって、図示しないリンク機構、ケーブル等を介して空調操作パネルの温度調整用手動操作機構に連結されて、連動操作するか、あるいは、これら温度調整手段をサーボモータを用いた温度調整用アクチュエータ機構により連動操作する。
次に、上記構成において本実施形態の作動を吹出モード別に説明する。
【００４７】
（１）フットモード
冬期の暖房時のごとく、暖房状態を設定するときは、内外気切替用操作機構が操作されて、２層流モードが設定される。すなわち、送風機ユニット１において、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２を開放し、外気導入口３からの外気通路３ａを閉塞する。また、第２内外気切替ドア５が第２内気導入口２ａを閉塞し、外気導入口３からの外気通路３ｂを開放する。
【００４８】
これにより、第１送風ファン６は、内気を第１内気導入口２から吸入口６ａを経て吸入し、これと同時に、第２送風ファン７は、外気を外気導入口３から外気通路３ｂ、吸入口７ａを経て吸入する。そして、第１送風ファン６により送風される内気は、第１空気通路８を流れる。また、第２送風ファン７により送風される外気は、第２空気通路９を流れる。
【００４９】
一方、吹出モード切替用操作機構が操作されて、フットドア２４はフット開口部２３を開放して連通路２５を閉塞し、フェイスドア２２はフェイス開口部２１を閉塞する。デフロスタドア２０はデフロスタ開口部１９を少量開放する。通常、デフロスタ開口部１９からの吹出風量を２０％程度、フット開口部２３からの吹出風量を８０％程度の風量割合に設定する。
【００５０】
そして、第１空気通路８を流れる内気は、蒸発器１２を通過した後、ヒータコア１３にて加熱されて、温風となり、フット開口部２３を経て車室内の乗員足元に吹き出す。これと同時に、第２空気通路９を流れる外気は、蒸発器１２を通過した後、ヒータコア１３にて加熱されて、温風となり、デフロスタ開口部１９を経て車両窓ガラス内面に吹き出す。
【００５１】
この場合、第１空気通路８側では、外気に比して高温の内気を再循環してヒータコア１３で加熱しているので、乗員足元への吹出温風温度が高くなり、暖房効果を向上できる。一方、デフロスタ開口部１９からは、内気に比して低湿度の外気を加熱して吹き出しているので、窓ガラスの曇り止めを良好に行うことができる。
【００５２】
なお、内外気吸入モードは、乗員の手動操作による設定にて、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を開放する全外気モードとしたり、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２層流モードとすることもできる。
【００５３】
このフットモードにおいて、ヒータコア１３を循環する温水温度が所定温度以下のときには、この温水温度を検知して図示しない制御回路にて補助電気ヒータ１６に通電され、補助電気ヒータ１６が発熱するので、第１、第２空気通路８、９の両方において、ヒータコア１３の吹出空気を加熱できる。これにより、温水の低温時における暖房能力不足、およひ窓ガラスの防曇能力不足を解消できる。
【００５４】
ここで、補助電気ヒータ１６の発熱量を温水温度の低下に応じて増大させるようにしてもよい。
（２）フットデフロスタモード
フットデフロスタモードでは、フット開口部２３からの吹出風量と、デフロスタ開口部１９からの吹出風量とを略同等（５０％づつ）とするため、フットドア２４によりフット開口部２３を全開して連通路２５を閉塞するとともに、デフロスタドア２０によりデフロスタ開口部１９を全開する。
【００５５】
これにより、連通路２５からフット開口部２３側へ流入する外気温風の流れがなくなるので、フット開口部２５には第１空気通路８の内気温風が全量流入し、また、デフロスタ開口部１９には第２空気通路９の外気温風が全量流入する。これにより、フット開口部２３からの吹出風量と、デフロスタ開口部１９からの吹出風量とを略同等にすることが可能となる。
【００５６】
暖房時には、内外気の２層流モードを設定し、暖房効果の向上と窓ガラスの防曇性の確保との両立を図ることができるという点はフットモードと同じである。また、乗員の手動操作よる設定にて、全外気モードとしたり、全内気モードとしたり、内外気２層流モードとすることもできる。
また、フットデフロスタ吹出モードにおいても、補助電気ヒータ１６は上述のフットモード時と同様に補助暖房熱源の役割を果たすことができる。
【００５７】
（３）デフロスタモード
デフロスタモードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を、また、フットドア２４がフット開口部２３をそれぞれ全閉し連通路２５を全開する。また、デフロスタドア２０がデフロスタ開口部１９を全開する。従って、第１、第２空気通路８、９からの空調空気をデフロスタ開口部１９を通して窓ガラス内面のみに吹き出して、曇り止めを行う。このときは、窓ガラスの防曇性確保のために、通常、全外気吸入モードとする。
【００５８】
また、デフロスタモードにおいても補助電気ヒータ１６は補助暖房熱源の役割を果たすことができる。
（４）フェイスモード
フェイスモードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を全開し、デフロスタドア２０がデフロスタ開口部１９を、またフットドア２４がフット開口部２３をそれぞれ全閉し、連通路２５を全開する。従って、第１、第２空気通路８、９の下流部はいずれもフェイス開口部２１に連通する。
【００５９】
そのため、蒸発器１２により冷却された冷風がヒータコア１３により再加熱されて、温度調整された後、すべてフェイス開口部２１側へ吹き出す。
このときも、内外気吸入モードは第１、第２内外気切替ドア４、５により、全内気、全外気、内外気２層流のいずれも選択可能となる。
（５）バイレベルモード
バイレベルモードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を全開するとともに、フットドア２４がフット開口部２３を全開し連通路２５を閉塞する。デフロスタドア２０はデフロスタ開口部１９を全閉する。従って、フェイス開口部２１とフット開口部２３を通して、車室の上下両方から同時に風を吹き出すことができる。
【００６０】
ここで、ヒータコア１３が一方向流れタイプであるため、ヒータコア１３の吹出側において、温水入口側に位置する第１空気通路８側の吹出空気温度を高くし、温水出口側に位置する第２空気通路９側の吹出空気温度を低くすることができる。
従って、全外気モードあるいは全内気モードであっても、第１空気通路８からのフット吹出温度に比して第２空気通路９からのフェイス吹出温度を低くすることができるので、車室内温度分布を頭寒足熱型の快適な状態とすることができる。
【００６１】
ところで、本実施形態によれば、仕切りガイド１５ｃが、上記末広がり状の断面形状を有するから、第１空気通路８から内気を第２空気通路９に混入しにくくできる。従って、上記の２層流モード（フットモード及びフットデフモード）においては、デフロスタ開口部１９から吹出す空気の殆どが、内気に比して低湿度の外気となるため、防曇性の悪化を防止できる。
【００６２】
また、フット開口部２３から吹出す空気の殆どが、外気に比して高温の内気となるため、乗員足元への吹出温風温度が高くなり、暖房効果を向上できる。
また、仕切部材１５ｃの断面形状を末広がり状としているため、その断面積の増加が図れる。そのため、車両振動や衝撃等により、仕切部材１５ｃに対して車両上下方向に剪断応力がかかった場合に、破断や変形等が発生しにくくできる等の強度向上が図れる。
【００６３】
さらに、上記断面積の増加による強度向上によって、仕切部材１５ｃにおける車両前後方向の幅を狭いものとしても強度確保が図れるので、ヒータコア１３と補助電気ヒータ１６との間隔を狭くでき、レイアウト上、省スペース化が図れる。
なお、上記末広がり状の断面形状は、図４（ａ）（三角形状）、（ｂ）（多角形状）、（ｃ）（Ｕ字もしくは円弧形状）、及び（ｄ）（Ｙ字形状）に示す様な形状としても、上記Ｖ字形状と同様の効果を得ることができる。ここで、図４において、図の上下が図１の上下に対応し、図の右側が空気上流（車両後方）側、図の左側が空気下流（車両前方）側である。
【００６４】
（第２実施形態）
本第２実施形態の構成を図５に示す。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、両仕切りガイド１５ｃ及び１５ｄを、第３仕切部材である他の仕切りガイド１５ａ及び１５ｂの延長線すなわち破線Ｋよりも、第２空気通路９側に偏って配置されていることが異なる。他の部分は上記第１実施形態と同一であり、図５中同符号を付して説明を省略する。
【００６５】
本実施形態では、２層流モード（フットモード及びフットデフモード）時に第２空気通路９において、空気上流側の仕切りガイド１５ａ、１５ｂ及びヒータコア１３を通過した外気の一部は、図５の矢印Ｂに示す様に、内気が流れる第１空気通路８側に漏れだす。つまり、積極的に第２空気通路９から外気を第１空気通路８に漏らすことができるため、逆に第２空気通路９への内気の混入を防止することができ、上記第１実施形態に比べて、より防曇性を向上できる。
【００６６】
（第３実施形態）
本第３実施形態の構成を図６に示す。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、仕切りガイド１５ｃだけでなく、仕切りガイド１５ｄをも上記末広がり形状としている点が異なる。他の部分は上記第１実施形態と同一であり、図６中同符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施形態では、空気下流側の仕切りガイド１５ｃ、１５ｄを２つ共、上記末広がり形状としており、上記第１実施形態と比べて、上記の内気混入防止をより確実に行うことができる。
（第４実施形態）
本第４実施形態の構成を図７に示す。本実施形態は、上記第１実施形態に比べて、両仕切りガイド１５ｃ及び１５ｄを上記末広がり形状としつつ、破線Ｋよりも第２空気通路９側に偏って配置している点が異なる。つまり、本実施形態は、上記第２実施形態と上記第３実施形態とを組み合わせたものとしている。
【００６８】
従って、本実施形態では、上記第１〜第３実施形態の効果を併せ持った効果を実現することができる。
（他の実施形態）
なお、仕切りガイド１５ｃ及び１５ｄのうち、仕切りガイド１５ｄのみを上記末広がり形状としてもよい。また、上記第２から第４実施形態において、上記末広がり形状は、図示するような略Ｖ字形状に限定されるものではなく、上記第１実施形態と同様に、図４に示すようなものであってもよいことは勿論である。
【００６９】
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本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空調装置の通風系の全体構成図である。
【図２】図１における空調ユニット部分の拡大図である。
【図３】図１における仕切りガイドの末広がり断面形状を示す断面図である。
【図４】仕切りガイドの末広がり断面形状の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る空調装置の通風系の全体構成図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る空調装置の通風系の全体構成図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る空調装置の通風系の全体構成図である。
【図８】先願の空調装置の通風系の全体構成図である。
【符号の説明】
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、８…第１空気通路、９…第２空気通路、
１３…ヒータコア、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ…仕切りガイド、
１６…補助電気ヒータ、１９…デフロスタ開口部、２３…フット開口部。

Claims (3)

1. 空調空気の吸入モードとして、内気と外気の両方を区分して同時に吸入する内外気２層流モードを選択可能な内外気切替手段（２、２ａ、３、４、５）と、
   この内外気切替手段（２、２ａ、３、４、５）を通して吸入された空調空気を温水を熱源として加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
   この暖房用熱交換器（１３）を通過した空調空気を車室内乗員の足元に向けて吹き出すフット開口部（２３）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）を通過した空調空気を車両窓ガラス内面に向けて吹き出すデフロスタ開口部（１９）と、
   前記内外気切替手段（２、２ａ、３、４、５）から前記フット開口部（２３）に向かって前記内気が流れる第１空気通路（８）と、
   この第１空気通路（８）と区画形成され、前記内外気切替手段（２、２ａ、３、４、５）から前記デフロスタ開口部（１９）に向かって前記外気が流れる第２空気通路（９）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）の空気下流側に配置され、前記空調空気を加熱する補助暖房装置（１６）とを備え、
   前記暖房用熱交換器（１３）及び前記補助暖房装置（１６）が、それぞれ、前記第１及び第２空気通路（８、９）の両方に跨がって配置された車両用空調装置であって、
   前記暖房用熱交換器（１３）と前記補助暖房装置（１６）との間において前記補助暖房装置（１６）と所定隙間（Ｌ１）を開けて配置され、前記第１及び第２空気通路（８、９）を区画する第１仕切部材（１５ｃ）と、
   前記補助暖房装置（１６）の空気下流側において前記補助暖房装置（１６）と所定隙間（Ｌ２）を開けて配置され、前記第１及び第２空気通路（８、９）を区画する第２仕切部材（１５ｄ）と、
   前記暖房用熱交換器（１３）の空気上流側に配置され、前記第１及び第２空気通路（８、９）を区画する第３仕切部材（１５ａ、１５ｂ）とを備え、
   前記第１及び第２仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）の少なくとも一方が、空気上流側から空気下流側に向かって末広がり状の断面形状を有しており、
   さらに、前記第１及び第２仕切部材（１５ｃ、１５ｄ）は、前記第３仕切部材（１５ａ、１５ｂ）よりも前記第２空気通路（９）側に偏って配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記末広がり状の断面形状は、空気上流側から空気下流側に向かって略Ｖ字形状であ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. 少なくとも前記第１仕切部材（１５ｃ）が、前記末広がり状の断面形状を有す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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