JP3928261B2

JP3928261B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP3928261B2
Application number: JP15478698A
Authority: JP
Inventors: 学宮田; 晴樹生田; 伊藤　　功治; 光杉; 卓也夏目; 上村　　幸男; 四方　　一史
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: US6093096A; JPH11139138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置において、特に送風機を収納する送風ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置として、特開昭５２−３３８５０号公報に記載されているものがある（図１４参照）。この従来装置では、図１４に示すように円筒状にケース１００内にシロッコファン１０１が配置されている。ここで、シロッコファン１０１とは、前向き羽根を有する遠心式多翼ファンである。
【０００３】
上記ケース１００の内周面とシロッコファン１０１の外周部との間に、吹出口切換ドアとしてロータリー式のドア１０２（以下、ロータリードア）が設置されている。
ロータリードア１０２の内周面と、シロッコファン１０１の外周部との間には、徐々に流路断面積が拡大するスクロール状の空気流路１０３が形成されている。これは、上記内周面に一体形成されたガイド部１０４にて構成されている。そして、このガイド部１０４にて、シロッコファン１０１にて発生する送風エネルギーを動圧成分から静圧成分に変換することで、送風圧力が高められるようになっている。
【０００４】
ケース１００の外周面には、第１開口部１０５、およびこの第１開口部１０５と並び、この第１開口部１０５とは異なる部位から空調風吹き出すための第２開口部１０６が形成されている。そして、この従来装置では、これら２つの開口部１０５、１０６から同時空気を吹き出す吹出モードが切換可能となっている。
ところで、一般的な車両用空調装置は、車両前方部で車室内のうちエンジンルーム側に設置され、空調風は主として車両前方のインストルメントパネルから車両後方側に吹き出される。このため、車室内が非常に広い所謂ワンボックスカー等では、後席者に良好な空調フィーリングを与えることができない。そのため、後席専用の空調装置を設置する車両が考案され、周知である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、後者のものでは、空調風を後席側に吹き出す吹出口まで送風するためには、長いダクトを使用する必要があるため、通風抵抗が非常に大きい。
そこで、本発明者らは、上記前者のものを、上述のように通風抵抗が非常に大きに後者のものに適用して見た結果、以下の問題が発生することが分かった。
【０００６】
上記前者のものでは、シロッコファンを使用しているため、送風圧力を高めるスクロール状の空気流路１０３が必要となるが、上述のようにケースに２つの開口部を形成すると、２つの開口部に対応してスクロール状の空気流路が完全に形成できない。このため、十分な送風圧力が得られず、十分な空調風の風量が得られないといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、遠心式ファンを使用し、２つの吹出口から同時に空気を送風する車両用空調装置において、送風圧力に占める静圧成分を高めて、十分な空調風の風量を得ることができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし６記載の発明では、車室内への空調流路をなすケース（３）と、
このケース（３）内に収納され、複数の羽根（１２ａ）を有する遠心式ファン（１３）と、
前記ケース（３）のうち、前記遠心式ファン（１３）の外周部と対向する位置で、前記遠心式ファン（１３）の円周方向に所定の間隔を開けて並ぶように形成された少なくとも２つの第１、第２吹出口（２０、２１）とを有し、
前記第１、第２吹出口（２０、２１）の両方から同時に前記遠心式ファン（１３）の送風空気を車室内へ吹き出す吹出口モードが切換可能となっている車両用空調装置であって、
前記遠心式ファン（１３）は、前記羽根（１２ａ）がその回転方向に対して後ろを向く後向きファンであり、
前記遠心式ファン（１３）の外周部との間に送風路（２９ａ、２９ｂ）を形成するように前記遠心式ファン（１３）の外周部の外側に配置されるガイド部（２８ａ、２８ｂ）を有し、
前記送風路（２９ａ、２９ｂ）は、前記遠心式ファン（１３）が前記送風空気を吹き出す全吹出範囲のうち、第１所定吹出範囲（α）から吹き出される前記送風空気を、前記第１吹出口（２０）に送風する第１送風路（２９ａ）と、前記第１吹出範囲（α）とは異なる第２所定吹出範囲（β）から吹き出される前記送風空気を前記第２吹出口（２１）に送風する第２送風路（２９ｂ）とから構成され、
前記ガイド部（２８ａ、２８ｂ）にて、前記第１、第２送風路（２９ａ、２９ｂ）の流路断面積を、前記遠心式ファン（１３）から吹き出される空気の送風方向に沿って拡大し、
前記第１送風路（２９ａ）の空気上流部の流路断面積が、前記第２送風路（２９ｂ）の空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さく、前記第２送風路（２９ｂ）の空気上流部の流路断面積が、前記第１送風路（２９ａ）の空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さくなるように、前記第１、第２送風路（２９ｂ）の流路が独立して形成され、
前記ガイド部（２８ａ、２８ｂ）にて、前記送風空気を集めたのちに前記第１、第２送風路（２９ｂ）により前記送風空気を前記第１、第２吹出口（２０、２１）に送風するようになっていることを特徴としている。
ここで、後ろ向きファンは、シロッコファンに比べて、発生する空気流の速度ベクトルの主成分の方向が大きく異なり、シロッコファンは速度ベクトルの主成分が外形線（円）の接線方向にあり、それに対して後ろ向きファンは、速度ベクトルを主成分がファンの径方向にある。このため、シロッコファンに比べて、第１吹出口および第２吹出口から同時に送風空気を吹き出す場合、容易に送風圧力に占める静圧成分を高めることができる。
しかも、第１、第２送風路（２９ａ、２９ｂ）の流路断面積をガイド部（２８ａ、２８ｂ）にて、ファン吹出空気の送風方向に沿って拡大しているから、遠心式ファン（１３）による送風エネルギーを動圧成分から静圧成分に変換できるので、より一層送風圧力を高めることができる。よって、通風抵抗の高い空調装置においても、空調風の吹出風量を十分確保できる。
また、送風空気は、ガイド部（２８ａ、２８ｂ）によって集められた後に、第１送風路（２９ａ）と第２送風路（２９ｂ）を通して第１、第２吹出口（２０、２１）へスムーズに送風される。その結果、上記従来技術（前者）のように遠心式ファンにて発生した送風空気を２つに分流させる構成に比べて、送風空気による騒音を低減できる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、ケース（３）内で、遠心式ファン（１３）の外周部より外側に、円周方向に回動することで送風空気の送風方向を変更する断面円弧状の周壁部（１７ａ１、１７ａ２）を有するロータリー式ドア（１７）を設け、
前記ガイド部（２８ａ、２８ｂ）は、前記周壁部（１７ａ１、１７ａ２）の内周面（１７ｃ）に設けられ、この周壁部（１７ａ１、１７ａ２）と一体的に回動するようになっていることを特徴としている。
【００１０】
これにより、ガイド部（２８ａ、２８ｂ）をロータリー式ドア（１７）の周壁部（１７ａ１、１７ａ２）の内周面（１７ｃ）に一体形成できる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、前記吹出口モードは、前記後席空間（Ａ）を冷却するクーラーモードであり、
前記周壁部（１７ａ１、１７ａ２）にて前記第１吹出口（２０）、前記第２吹出口（２１）、および第４吹出口（２３）を閉塞し、前記後席空間（Ａ）の車室内空気を前記第３吹出口（２２）から前記車室外に排出する排気モードと、前記周壁部（１７ａ１、１７ａ２）にて前記第１吹出口（２０）、前記第２吹出口（２１）、および第３吹出口（２２）を閉塞し、前記後席空間（Ａ）の車室内空気を清浄して、前記第４吹出口（２３）から前記後席空間（Ａ）に送風する空気清浄モードとが切換え可能となっていることを特徴としている。
【００１２】
これにより、クーラーモードに加えて、車室内空気を清浄する空気清浄モードと、車室内空気を車室外に排出する排気モードとが切換え可能となり、多機能化が図れる。また、このように多機能化を達成するために、第１〜第４吹出口を遠心式ファンの外周部位で、円周方向に並ぶように配置することで、車両用空調装置の体格を小さくできる。
【００１３】
また、請求項５記載の発明では、請求項４記載の車両用空調装置において、クーラーモ−ドにおいて、ロータリー式ドア（１７）を回動させることにより、第１吹出口（２０）と第２吹出口（２１）から送風される送風風量割合を調整可能になっていることを特徴としている。
ここで、例えば、後席左側に人が誰もおらず、後席右側だけに人がいる場合は、後席左側に冷却風を送風する必要はあまり無い。そこで、請求項５記載の発明によれば、第２吹出口から送風される冷却風量を、第１吹出口のそれより大きくでき、後席乗員の空調フィーリングを向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、車室内の後席側を空調する後席用空調装置に適用したものである。図１に後席用空調装置の車両搭載図、図２は図１に対応する拡大図であって、後席用空調装置の全体構成図を示す。図３に図１中車両後方から車両前方に向かって見た図を示す。また、本例では、吹出口モードの切換、空調風の温度調整が乗員の手動操作にて設定されるマニュアル式のものである。
【００１５】
図１に示すように後席用空調装置１は、後部座席２の車両後方側で、トランクの前方部位に配置されている。後席用空調装置１は、車両幅方向においては右側後席側よりにオフセットして配置されている。後席用空調装置１は、車室内の後席側空間（後席空間）Ａへの空調流路３ａをなすケース３（ポリプロピレン製）を有する。
【００１６】
ケース３の空気上流側には、空気中の塵埃等を集塵し、車室内のタバコの臭い等を除去する矩形状のフィルター部材４が設置されている。なお、このフィルター部材４の材質、構造はどのようなものであっても良い。
フィルター部材４は、後部座席２の車両後方側に設置されており、その空気取入口が、車載音響機器のスピーカー（図示しない）等が取り付けられるリアパッケージトレー５上に開口している。
【００１７】
フィルター部材４の下方には、冷却用熱交換器であるエバポレータ６がその通風面が平行となるように設置されている。エバポレータ６は、車両に搭載された冷凍サイクル（図示しない）の一構成部品をなすものである。この冷凍サイクルは、冷媒を圧縮するコンプレッサ、コンデンサ、膨張弁（図１、２中７）、上記エバポレータ６を有する周知のものである。
【００１８】
本例の冷凍サイクルは、エバポレータ６と膨張弁７とを含む後席用低圧冷媒回路と、図示しない前席空間冷却用のエバポレータと膨張弁とを含む前席用低圧冷媒回路とが、コンデンサとコンプレッサとの間に並列に設けられたものである。
エバポレータ６は、図１、２に示すようにケース３内の空調流路３ａのうち、車両後方側に設置されている。これにより、ケース３内には、エバポレータ６をバイパスするバイパス通路８が形成されている。そして、バイパス通路８には、フィルター部材４を通過した空気のうち、エバポレータ６を通過する空気と、バイパス通路８を通過する空気との風量割合を調整するエアミックスドア９が設けられている。エアミックスドア９は、上記風量割合を調整することで、空調風の温度をある程度、調整する温度調整ドアである。
【００１９】
ケース３の空気下流側には、エバポレータ６およびエアミックスドア９の下方（空気下流側）に送風ユニット１０が接続されている。送風ユニット１０の詳細断面図を図４に示す。
送風ユニット１０は、図３、４に示すように円筒カップ状のケース部１４と、このケース部１４内に収納された遠心式ファン１３とを有する。ケース部１４は、ポリプロピレン等の樹脂材にて形成されており、カップ状の開口側（図４中上方部位）が、遠心式ファン１３の空気取入口１６となっている。空気取入口１６は、ケース部１３内に吸い込まれる空気流を整流することで、吸込騒音および吸込抵抗を低減するようにベルマウス状に形成されている。空気取入口１６には、上記フィルター部材４を通過した空気が送風される。
【００２０】
ケース部１４の周壁には、図３に示すように遠心式ファン１３の円周方向において所定の間隔（略９０°間隔）を開けて並ぶように第１吹出口〜第４吹出口２０〜２３が形成されている。第１〜第４吹出口２０〜２３は、空調風を所定部位に導くためのものである。
第１吹出口２０は、車両左側部位の後席者に向けて空調風を送風するためのものであり、ダクト部２４を介して図示しない左側後席用吹出口に連通している。第２吹出口２１は、車両右側部位の後席者に向けて空調風を送風するためのものであり、ダクト部２５を介して図示しない右側後席用吹出口に連通している。
【００２１】
第３吹出口２２は、ダクト２６を通じて車室内の空気を車室外（実際には図示しないトランクルーム内）に排気するためのものである。第４吹出口２３は、フィルター部材４を通過した空気を、ダクト２７を通じて再度車室内空気へ送風するものである。なお、図３中５０は、ダクト２７に先端で車室内の吹出口である。吹出口５０は、上記リアパッケージトレーに開口している。
【００２２】
遠心式ファン１３は、図４中矢印Ｂで示すように回転軸心方向から空気を吸い込み、その径方向に空気を吹き出す遠心式のものであって、複数の羽根１２ａが回転方向に対して後ろを向く後向きファンである。
遠心式ファン１３は、上記複数の羽根１２ａが円周状に並んだファン１２と、このファン１２を駆動する電動モータ１１とからなる。ファン１２の回転中心部位には、図４に示すように上記電動モータ１１の駆動軸１１ａがはめ込まれるボス部１５が一体成形されている。また、電動モータ１１は、図４に示すように空気取入口１６内に挿入されている。
【００２３】
ケース部１４内で、遠心式ファン１３の外周部より外側には、遠心式ファン１３から吹き出される空気の送風方向を変更するロータリ式ドア１７が配置されている。ロータリー式ドア１７は、ポリプロピレン等の樹脂材にて断面円筒のカップ状に形成されている（図４参照）。ロータリー式ドア１７は、図４に示すようにカップ状の底面の中心部に、回転軸１７ｂが一体成形されている。回転軸１７ｂには、図示しないリンク機構が連結されており、乗員がこのリンク機構に連結された空調操作パネルを操作することで、ロータリー式ドア１７は、図３中矢印Ｃ方向に回動する。
【００２４】
ロータリー式ドア１７の周壁には、図３に示すように円筒中心部を中心として略点対称な位置に開口部１８および開口部１９が形成されている。これにより、ロータリー式ドア１７は、断面円弧状の周壁部１７ａ１、１７ａ２を有し、この周壁部１７ａにて上記第１〜第４吹出口２０〜２３を開閉して、上記送風方向を変更する。そして、遠心式ファン１７で発生する送風空気は、この開口部１８および開口部１９を通じて車室内送風、もしくは車室外に排気されるようになっている。
【００２５】
さらに上記ロータリー式ドア１７の詳細について図３に基づき説明すると、周壁部１７ａ１の内周側には、これと一体的に回動するガイド部２８ｂが一体成形されている。また、周壁部１７ａ２の内周側には、これと一体的に回動するガイド部２８ａが一体成形されている。なお、このガイド部２８ａを周壁部１７ａ２に一体成形する場合は、軽量化および材料費低減のために中抜きをすると良い。ガイド部２８ｂも同様である。
【００２６】
ガイド部２８ａ、２８ｂは、周壁部１７ａ１、１７ａ２の各内周面１７ｃと遠心式ファン１３の外周部との間の送風路２９の流路断面積を、遠心式ファン１３から吹き出される送風方向に沿って拡大するためのものである。そして、上記送風路２９は、図３に示すようにガイド部２８ａ、２８ｂによって、スクロール状の流路となる。また、ガイド部２８ａ、２８ｂは、上記送風路２９を独立した第１送風路２９ａと、第２送風路２９ｂとに分離するためのものである。
【００２７】
そして、本例では図３に示すように遠心式ファン１３で発生する送風空気が、上記第１、第２吹出口２０、２１の両方に流れる吹出口モード（後述の第１〜第３冷却モード）が切換可能となっており、このモードにおいては上記ガイド部２８ａ、２８ｂは以下のような機能を果たす。
例えば、第１クーラモード（図５参照）を例に挙げて説明すると、第１送風路２９ａは、遠心式ファン１３が送風空気を吹き出す全吹出範囲（全周）のうち、第１所定吹出範囲（図５中矢印α）から吹き出される送風空気を、前記第１吹出口２０に送風するものとなる。
【００２８】
一方、第２送風路２９ｂは、第１送風路２９ａと独立して設けられ、第１吹出範囲αとは異なる第２所定吹出範囲（図５中矢印β）から吹き出される送風空気を、第２吹出口２１に送風するものとなる。
具体的には、第１送風路２９ａは、図５に示すように第２吹出口２１より遠心式ファン１３の回転方向の前方近傍から、第１吹出口２０より上記回転方向の後方近傍に向かって延びるように形成されている。
一方、第２送風路２９ｂは、図５に示すように第１吹出口２０より上記回転方向の前方近傍から、第２吹出口２１より上記回転方向の後方近傍に向かって延びるように形成されている。
【００２９】
そして、第２送風路２９ｂは、その空気上流部の流路断面積が、第１送風路２９ａの空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さくなっている。さらには、第１送風路２９ａは、その空気上流部の流路断面積が、第２送風路２９ｂの空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さくなっている。
次に上記ロータリー式ドア１７による上記吹出口モードの変更について、図５〜図９に基づき説明する。
【００３０】
▲１▼第１クーラーモード（図５参照）
図５に示すように、周壁部１７ａ１にて第４吹出口２３を、周壁部１７ａ２にて第３吹出口２２を閉塞するとともに、開口部１８を第１吹出口２０にラップさせて第１吹出口２０を開口（全開）させる。
これにより、上記所定吹出範囲αで発生した送風空気は、第１送風路２９ａを流れるに伴って、ガイド部２８ａによってスムーズに集められるともに、動圧成分が静圧成分に変換されて、第１吹出口２０へ送風される。そして、このようにガイド部２８ａによって送風空気がスムーズに集められるため、送風空気による騒音を低減できる。
【００３１】
また、上記所定吹出範囲βで発生した送風空気は、第２送風路２９ｂを流れるに伴って、ガイド部２８ｂによって集められるとともに、動圧成分が静圧成分に変換されて、第２吹出口２１へ送風される。このため、上記と同様に送風空気による騒音を低減できる。
そして、この場合、第２送風路２９ｂの空気上流部の流路断面積が、第１送風路２９ａの空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さくなってため、第１送風路２９ｂの送風空気が第２送風路２９ｂに流れずに、スムーズに第１吹出口２０に送風される。さらに第１送風路２９ａの空気上流部の流路断面積が、第２送風路２９ｂの空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さくなってため、第２送風路２９ｂの送風空気が第１送風路２９ａに流れずに、スムーズに第２吹出口２１に送風される。
【００３２】
つまり、第１送風路２９ａの送風空気と、第２送風路２９の送風空気とが独立してスムーズに流れるので、上記従来装置のように遠心式ファン１３にて発生した送風空気を２つに分流させるに比べて、送風空気による騒音を低減できる。
また、本例の後席用空調装置は、上述したように後席座席の車両後方側に設置されており、車室内の後席空間Ａの所定の位置から空調風を吹き出すためには、上述した長いダクト部２４〜２７が必要となり、通風抵抗が非常に大きい。そこで、本例では上記遠心式ファン１３を後向きファンとしている。
【００３３】
これにより、第１クーラーモードのように第１、第２吹出口２０、２１から同時に送風空気を送風する場合、従来のようなシロッコファン（前向きファン）に比べて、容易に送風圧力の静圧成分を高めることができる。このため、ファンの出口側流路の曲がり等による圧力損失の影響を受けにくいため、上述の後席用空調装置のような通風抵抗の高い空調装置において、十分な空調風の風量が得られる。
【００３４】
なぜなら、後ろ向きファンは、従来のシロッコファンに比べて、発生する空気流の速度ベクトルの主成分の方向が大きく異なり、シロッコファンは速度ベクトルの主成分が外形線（円）の接線方向にあり、それに対して後ろ向きファンは、速度ベクトルの主成分がファンの径方向にあり、後ろ向きファンは、静圧成分がシロッコファンより大きくなるからである。
【００３５】
また、本例では、上述のようにガイド部２８ａ、２８ｂにより、さらに遠心式ファン１７による送風エネルギーを動圧成分からが静圧成分に変換されるため、一層送風圧力を高めることができる。この結果、さらに空調風の風量を増加させることができる。
また、後ろ向きファンの定義の基準となる羽根１２ａの出口角θ、つまり、図１０に示すように羽根１２ａの先端部の回動軌跡である円の接線Ｘに対して、この先端部の延長線Ｖがなす角度は、９０°より大きく１５０°以下であると、十分な送風圧力が得られる。なお、本例では、この出口角θは１４２ °である。
【００３６】
また、この第１クーラーモードでは、第１吹出口２０と第２吹出口２１とは共に全開で、第１吹出口２０と第２吹出口２１とが、遠心式ファン１３の回転軸心を中心とした点対称な位置に形成されているため、第１吹出口２０と第２吹出口２１とに送風される空調風の風量を容易に同等とすることができる。
▲２▼第２クーラーモード（図６参照）
例えば、乗員によりロータリー式ドア１７を、図５の状態から若干時計回りに回動したとする。すると、図６に示すように、ロータリー式ドア１７にて、第３吹出口２２および第４吹出口２３とを閉塞するとともに、第１吹出口２０を全開とし、第２吹出口２１を若干閉塞される。
【００３７】
このため、第１吹出口２０と第２吹出口とへ送風される送風風量割合が、上記第１クーラーモードに対して変化し、本例では第１吹出口２０へ空調風の約８割、第２吹出口２１へ残りの２割が送風される。なお、上記ガイド部２８ａ、２８ｂの作用効果を上記第１クーラーモードと同様である。
▲３▼第３クーラーモード（図７参照）
例えば、乗員によりロータリー式ドア１７を、図５の状態から反時計回りに回動したとする。すると、図７に示すように、ロータリー式ドア１７にて、第３吹出口２２および第４吹出口２３とが閉塞されるとともに、第２吹出口２１が全開とされ、さらに第１吹出口２０が若干閉塞される。
【００３８】
このため、第１吹出口２０と第２吹出口とへ送風される送風空気の割合が、上記第１冷却モードに対して変化し、本例では第１吹出口２０へ空調風の約２割、第２吹出口２１へ残りの８割が送風される。なお、上記ガイド部２８ａ、２８ｂの作用効果を上記第１クーラーモードと同様である。
このように本例では第１〜第３クーラーモードで説明したように左右から吹き出される空調風の風量割合が調整可能となっているため、以下のような効果がある。例えば、上述のように後席左側に人が誰もおらず、後席右側だけに人がいる場合は、後席左側に冷却風を送風する必要はあまり無い。このような場合に、本例では第２吹出口２１からの風量を、第１吹出口のそれより大きくでき、後席乗員に空調フィーリングを向上させることができる。
【００３９】
また、例えば、ロータリー式ドア１７をサーボモータ等で自動制御可能にし、後席空間Ａに入り込む左右の日射量に応じて、この日射量を打ち消すように自動的に風量割合を変更するようにしても良い。
▲４▼換気（排気）モード（図８参照）
例えば、乗員によりロータリー式ドア１７を、図７の状態からさらに反時計回りに回動したとする。すると、図８に示すように周壁部１７ａ１にて第１吹出口２０および第４吹出口２３が閉塞され、周壁部１７ａ２にて第３吹出口２１が閉塞されるとともに、第３吹出口２２が全開される。このため、ケース３内には、フィルタ部材４を通過して浄化された車室内空気が導入され、この送風空気は、ダクト２６を通じて車室外に送風されて、車室内の換気が行われる。
▲５▼空気清浄モード（図９参照）
例えば、乗員によりロータリー式ドア１７を、図８の状態から反時計回りに回動したとする。すると、図９に示すように周壁部１７ａ１第１吹出口２０および第３吹出口２２が閉塞され、周壁部１７ａ２にて第３吹出口２１が閉塞され、第４吹出口２３が全開される。
【００４０】
このため、後席空間Ａの車室内空気は、フィルター部材４を通過して空気清浄されたのち、第４吹出口２３からダクト２７に向かって送風され、吹出口５０から車室内に送風される。従って、例えば車室内で煙草を吸っている時など、車室内の空気が汚れているときに、この空気清浄モードを選択すると、車室内の空気が清浄化できる。
【００４１】
以上のように本例では、多機能化のために第１〜第３クーラーモード、空気清浄モードと、排気モードとが切換え可能とした。そして、このように多機能化を達成するために、第１〜第４吹出口２０〜２３を遠心式ファン１３の外周部位で、円周方向に並ぶように配置することで、車両用空調装置の体格を小さくできる。
【００４２】
なお、本例では、上記排気モードおよび空気清浄モードが選択されると、上記エバポレータ６への冷媒供給が停止されて、単なる送風モードとなる。
（第２実施形態）
本例では、上記第１実施形態に比べて、１つの機能（吹出口モード）が追加されたものである。また、本例では、上記第１実施形態とは、空調機器のレイアウトが異なる。図１１に後席用空調装置１の全体構成図を示す。図１２に図１１中車両左側から車両右側に向けて見た側面図を示す。図１３に図１２中Ａ−Ａ断面図を示す。
【００４３】
本例では、図１１、１２に示すように送風ユニット１０とエバポレータ９とフィルター部材４とが車両前後方向に並ぶように配置されている。また、後席用空調装置１は、車両幅方向の中央部より車両左側にオフセットして配置されている。
本例における回転軸１７ｂは、それ自体が回転するので無く、駆動ピンの役割を果たす。つまり、、ロータリー式ドア１７の回転中心とはずれた位置に形成されており、回転軸１７ｂを図１０中紙面表裏方向に移動（回転）させることで、ロータリー式ドア１７が回転する。但し、円筒状のケース部１４のうち、中心軸方向の一端面（図１１中左側）には、この回転軸１７ｂを回動をガイドする円弧状のガイド孔（図示しない）が形成されている。
【００４４】
そして、本例では、図１１に示すように後席用空調装置１の車両右側で、丁度車両幅方向の中央部には、飲料等を保冷する冷蔵庫４０（以下、クールボックス）が設置されている。このクールボックス４０は、上記エバポレータ６にて冷却された冷風が内部に導入されることで、飲料等が保冷できるようになっている。以下、この具体的構成について述べる。
【００４５】
円筒状のケース部１４のうち、中心軸方向の一端面（図１１中左側）には、クールボックス４０へ向かって冷風を導くための第１冷風開口部４１が形成されている。冷風開口部４１は、図１２に示すようにファン１２の下方部より下方側に開口形成されている。また、第１冷風開口部４１には、ダクト４３の一端側が接続されており、ダクト４３の他端側はクールボックス４０に接続されている（図１３参照）。
【００４６】
ロータリー式ドア１７のうち、回転軸方向の一端面には、図１３に示すようにクールボックス４０へ向かって冷風を導くための第２冷風開口部４２が形成されている。つまり、上記第１冷風開口部４１と第２冷風開口部４２とがラップすると、冷風が上記ダクト４３を介してクールボックス４０へ送られるようになっている。
【００４７】
そして、第２冷風開口部４２は、図１３に示すように円弧状に形成されており、ロータリー式ドア１７の回動位置が上述の使用範囲のうち、どの位置であっても常時冷風がクールボックス４０へ送風されるようになっている。クールボックス４０には、排気ダクト４４の一端部が接続されており、排気ダクト４４の他端部は、図１０に示すようにフィルター部材４の上流側に接続されている。
【００４８】
このため、図１０中矢印Ｅで示すようにフィルター部材４を通過した空気は、エバポレータ６で冷却された後、遠心式ファン１３に吸い込まれ、第１冷風開口部４１および第２冷風開口部４２を通じて、ダクト４３に送風される。そして、この冷風は、クールボックス４０内を通過し、この際飲料物を冷却し、排気ダクト４４からフィルター部材４を再度通過する。
【００４９】
つまり、本例では、冷風がショートサーキットして、冷風がフィルター部材４→エバポレータ６→遠心式ファン１３→クールボックス４０→フィルター部材４０といった順に循環する。これにより、クールボックス４０内に生鮮食品等を収納した場合、この生鮮食品による異臭がフィルター部材４０を通過するため、異臭を取り除くことができる。
【００５０】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、ガイド部２８ａ、２８ｂは、周壁部１７ａ１、１７ａ２に一体成形したが、別体としても良い。
上記各実施形態では、エバポレータ６の空気下流側に送風ユニット１０が設置された、所謂吸込式の空調装置であったが、送風ユニット１０がエバポレータ６の空気下流側に設置された押し込み式の空調装置としても良い。
【００５１】
また、上記各実施形態では、吹出口切換ドアとしてロータリー式ドア１７を使用したが、板状のドアとしても良い。
また、上記各実施形態では、後席用空調装置として説明したが、車両前方側のインストルメントパネル内に設置する通常の空調装置に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における後席用空調装置の全体構成図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】図１中車両後方から車両前方に向けて見た図である。
【図４】上記第１実施形態における送風ユニットの詳細図である。
【図５】上記第１、第２実施形態において、第１クーラーモードを示す図である。
【図６】上記第１、第２実施形態において、第２クーラーモードを示す図である。
【図７】上記第１、第２実施形態において、第３クーラーモードを示す図である。
【図８】上記第１、第２実施形態において、排気モードを示す図である。
【図９】上記第１、第２実施形態において、空気清浄モードを示す図である。
【図１０】上記第１、第２実施形態において、出口角を定義する図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における後席用空調装置の全体構成図である。
【図１２】図１０を車両左側から車両右側に向けて見た図である。
【図１３】図１０中Ａ−Ａ断面図である。
【図１４】従来の送風ユニットの構成図である。
【符号の説明】
３…ケース、１２ａ…羽根、１３…遠心式ファン、２０…第１吹出口、
２１…第２吹出口。

Claims

車室内への空調流路をなすケース（３）と、
このケース（３）内に収納され、複数の羽根（１２ａ）を有する遠心式ファン（１３）と、
前記ケース（３）のうち、前記遠心式ファン（１３）の外周部と対向する位置で、前記遠心式ファン（１３）の円周方向に所定の間隔を開けて並ぶように形成された少なくとも２つの第１、第２吹出口（２０、２１）とを有し、
前記第１、第２吹出口（２０、２１）の両方から同時に前記遠心式ファン（１３）の送風空気を車室内へ吹き出す吹出口モードが切換可能となっている車両用空調装置であって、
前記遠心式ファン（１３）は、前記羽根（１２ａ）がその回転方向に対して後ろを向く後向きファンであり、
前記遠心式ファン（１３）の外周部との間に送風路（２９ａ、２９ｂ）を形成するように前記遠心式ファン（１３）の外周部の外側に配置されるガイド部（２８ａ、２８ｂ）を有し、
前記送風路（２９ａ、２９ｂ）は、前記遠心式ファン（１３）が前記送風空気を吹き出す全吹出範囲のうち、第１所定吹出範囲（α）から吹き出される前記送風空気を、前記第１吹出口（２０）に送風する第１送風路（２９ａ）と、前記第１吹出範囲（α）とは異なる第２所定吹出範囲（β）から吹き出される前記送風空気を前記第２吹出口（２１）に送風する第２送風路（２９ｂ）とから構成され、
前記ガイド部（２８ａ、２８ｂ）にて、前記第１、第２送風路（２９ａ、２９ｂ）の流路断面積を、前記遠心式ファン（１３）から吹き出される空気の送風方向に沿って拡大し、
前記第１送風路（２９ａ）の空気上流部の流路断面積が、前記第２送風路（２９ｂ）の空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さく、前記第２送風路（２９ｂ）の空気上流部の流路断面積が、前記第１送風路（２９ａ）の空気下流側の空気吹出部の流路断面積より小さくなるように、前記第１、第２送風路（２９ｂ）の流路が独立して形成され、
前記ガイド部（２８ａ、２８ｂ）にて、前記送風空気を集めたのちに前記第１、第２送風路（２９ｂ）により前記送風空気を前記第１、第２吹出口（２０、２１）に送風するようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
前記ケース（３）内で、前記遠心式ファン（１３）の外周部より外側に、前記円周方向に回動することで前記送風空気の送風方向を変更する断面円弧状の周壁部（１７ａ１、１７ａ２）を有するロータリー式ドア（１７）を設け、
前記ガイド部（２８ａ、２８ｂ）は、前記周壁部（１７ａ１、１７ａ２）の内周面（１７ｃ）に設けられ、この周壁部（１７ａ１、１７ａ２）と一体的に回動するようになっ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。
前記第１送風路（２９ａ）は、前記第２吹出口（２１）より前記遠心式ファン（１３）の回転方向の前方近傍から、前記第１吹出口（２０）より前記回転方向の後方近傍に向かって延び、
さらに、前記第２送風路（２９ｂ）は、前記第１吹出口（２０）より前記回転方向の前方近傍から、前記第２吹出口（２１）より前記回転方向の後方近傍に向かって延びていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。
前記第１吹出口（２０）は、車両の後席空間（Ａ）のうち左側部位に冷却空気を送風するためのものであり、
前記第２吹出口（２１）は、前記後席空間（Ａ）のうち右側部位に冷却空気を送風するためのものであり、
前記吹出口モードは、前記後席空間（Ａ）を冷却するクーラーモードであり、
前記ケース（３）には、前記第１吹出口（２０）および前記第２吹出口（２１）と前記円周方向に並ぶように第３吹出口（２２）および第４吹出口（２３）が形成されており、
前記第３吹出口（２２）は、前記後席空間（Ａ）の空気を車室外に排出するためのものであり、
前記第４吹出口（２３）は、前記後席空間（Ａ）に空気を送風するためのものであり、
前記周壁部（１７ａ１、１７ａ２）にて前記第１吹出口（２０）、前記第２吹出口（２１）、および前記第４吹出口（２３）を閉塞し、前記後席空間（Ａ）の車室内空気を前記第３吹出口（２２）から前記車室外に排出する排気モードと、前記周壁部（１７ａ１、１７ａ２）にて前記第１吹出口（２０）、前記第２吹出口（２１）および第３吹出口（２２）を閉塞し、前記後席空間（Ａ）の車室内空気を清浄して、前記第４吹出口（２３）から前記後席空間（Ａ）に送風する空気清浄モードとが切換え可能となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記クーラーモードにおいて、前記ロータリー式ドア（１７）を回動させることにより、前記第１吹出口（２０）と第２吹出口（２１）から送風される送風風量割合を調整可能になっていることを特徴とする請求項４記載の車両用空調装置。
前記羽根（１２ａ）の出口角は、９０°より大きく１５０°以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。