JP3982097B2

JP3982097B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3982097B2
Application number: JP06534499A
Authority: JP
Inventors: 英章加古; 修二栗田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2019-03-11
Also published as: JP2000203234A; GB2343742B; GB2343742A; US6427771B1; DE19953565A1; GB9926433D0; DE19953565B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関するものであり、特に、空調用熱交換器を略水平に設置し、送風機からの送風空気が空調用熱交換器を上下方向に通過する水平置き空調ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、特開平９−１２３７４８号公報にて、車両用空調装置のうち、車室内に設置される空調ユニット部分の小型化を図るために、この空調ユニット内に冷房用熱交換器（冷凍サイクルの蒸発器）を略水平に配置し、この冷房用熱交換器の上方側に暖房用熱交換器（ヒータコア）を略水平に配置するとともに、空調ユニットの側方に送風機を配置したものを提案している。
【０００３】
この従来装置では、送風機からの送風空気を略水平方向（車両幅方向）に送風して冷房用熱交換器の下方に送風した後、この冷房用熱交換器部の下方から送風空気を上方へ屈折させて、冷房用熱交換器および暖房用熱交換器を通過させ、所定の温度に温度制御した後、車室内へ空気を吹き出すようにしている。
このような配置レイアウトによれば、空調ユニットの車両前後方向に送風ダクト部を設ける必要がなくなり、空調ユニットの車両前後方向の寸法を大幅に短縮できるとともに、上記両熱交換器の水平方向配置により車両上下方向の寸法をも短縮でき、空調ユニットの小型化を達成できるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来装置による空調ユニットについて、本発明者らが試作、実験検討したところ、次のような問題が生じることが判明した。
すなわち、上記空調ユニットでは、乗員足元部へ空気を吹き出すためのフット吹出ダクトを空調ユニットケースの左右両側面（車両幅方向の両側面）に配置し、この左右両側のフット吹出ダクトから運転席側および助手席側の乗員足元へ空気（温風）を吹き出すようにしている。そのため、空調ユニットの車両幅方向の寸法が左右両側のフット吹出ダクトの分だけ拡大し、運転席側および助手席側の乗員足元空間を圧迫する。
【０００５】
特に、運転席側の足元空間ではアクセルペダル、ブレーキペダル等の操作ペダル類の設置スペースの確保と、空調ユニットスペースの確保との両立が困難になるという問題がある。
なお、特開平９−１８８１２３号公報にも、空調用熱交換器を略水平に設置する配置レイアウトを持った車両用空調装置が記載されているが、この従来装置では、暖房用熱交換器を収容する空調ケースの車両前方側に送風機ユニットを配置しているので、車両前後方向の寸法が必然的に大きくなってしまい、車室内計器盤部への空調装置の搭載が困難となる。
【０００６】
また、この従来装置では、暖房用熱交換器を収容する空調ケースのうち最も車両後方側の部位に、フット開口部を配置し、フットモード等においては、このフット開口部を通して乗員の足元側に空気（温風）を吹き出すようにしている。乗員に対する暖房フィーリングを良好にするためには、乗員の足部のうちでも、特に足首から足先部にかけて温風を吹き当てることが要求される。しかるに、フット開口部が空調ケースのうち最も車両後方側の部位に配置され、乗員の足先部から遠く離れているので、足先部に温風を吹き当てることが困難となったり、あるいは、フット開口部の配置場所から乗員の足先部に向けて長く延びるフット吹出ダクトが必要になるという不具合がある。
【０００７】
また、前者および後者の従来装置のいずれにおいても、車両幅方向の左右へのフット吹出空気の分岐点が暖房用熱交換器の空気下流側部位に近接して配置されているので、暖房用熱交換器下流の温度ばらつきのある空気がそのまま左右に分岐されて乗員足元側へ吹き出すことになる。その結果、運転席側と助手席側で足元への吹出温度ばらつきが増大して暖房フィーリングを阻害するという問題もある。
【０００８】
本発明は上記の諸点に鑑みてなされたもので、冷房用熱交換器および暖房用熱交換器を略水平に配置し、これら熱交換器を上下方向に送風空気が通過する車両用空調装置において、車両への搭載性の改善と暖房フィーリングの改善を図ることを目的とする。
【０００９】
【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ないし９記載の発明では、車室内計器盤部の車両幅方向の略中央位置に配置された空調ユニット（２）を備え、この空調ユニット（２）に空気を送風する送風機ユニット（１）を車両の助手席側にオフセット配置する車両用空調装置において、空調ユニット（２）の空気通路を形成する空調ケース（５）と、この空調ケース（５）内に略水平に配置され、空気を冷却する冷房用熱交換器（６）と、空調ケース（５）内において、冷房用熱交換器（６）よりも上方の部位に、略水平に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器（７）と、暖房用熱交換器（７）の車両後方側に形成され、冷房用熱交換器（６）で冷却された冷風が暖房用熱交換器（７）をバイパスして上方側に向かって流れるバイパス通路（９）と、暖房用熱交換器（７）を通過する空気とバイパス通路（９）を通過する空気との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整するエアミックスドア（１０）と、空調ケース（５）内において暖房用熱交換器（７）よりも上方の部位に形成され、暖房用熱交換器（７）を通過した温風を車両後方側へ案内する壁部（１３）と、空調ケース（５）内において壁部（１３）の車両後方部かつバイパス通路（９）の上方側に形成され、壁部（１３）に案内された温風とバイパス通路（９）を通過した冷風とが混合する空気混合部（１４）と、空調ケース（５）において壁部（１３）よりも上方の部位に配置されたフェイス開口部（１５）、デフロスタ開口部（１６）およびフット開口部（１７）と、壁部（１３）の上方側において、空気混合部（１４）で混合された空気を壁部（１３）に沿って車両前方側に向かって通過させるように形成され、フェイス開口部（１５）、デフロスタ開口部（１６）およびフット開口部（１７）と、空気混合部（１４）とを連通する連通路（３１）と、フェイス開口部（１５）、デフロスタ開口部（１６）およびフット開口部（１７）を開閉する吹出モード切替用ドア（１９、２０）と、フット開口部（１７）を介して連通路（３１）と連通し、吹出モード切替用ドア（１９、２０）によりフット開口部（１７）が開口されるフットモード時に、連通路（３１）から空気がフット開口部（１７）を通して流入するフット吹出通路（１８、２４）とを備え、フェイス開口部（１５）、デフロスタ開口部（１６）およびフット開口部（１７）は、連通路（３１）における空気流れ方向において、フェイス開口部（１５）、デフロスタ開口部（１６）およびフット開口部（１７）の順に連通路（３１）に配置され、フット吹出通路（１８、２４）は、空調ケース（５）の車両前方側に位置して空調ケース（５）の上方側から底面側に向かって垂下しており、フット吹出通路（１８、２４）の下方側には、車室内前席側の乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口（２５、２６）が開口していることを特徴としている。
【００１０】
これによると、フット吹出通路（１８、２４）が空調ケース（５）の車両前方側に位置しているため、空調ケース（５）の車両幅方向の寸法がフット吹出通路により増大することがなく、そのため、空調ユニット（２）の搭載により運転席側および助手席側の乗員足元空間が圧迫されることを軽減できる。
また、車室内計器盤部の車両幅方向の略中央位置に空調ユニット（２）を配置し、この空調ユニット（２）に対して送風機ユニット（１）を車両の助手席側にオフセット配置しているから、空調ユニット（２）の車両前後方向寸法も小さくできる。これらのことから、空調装置の車両への搭載性を向上できる。
【００１１】
しかも、空調ケース（５）の車両前方側に位置しているフット吹出通路（１８、２４）の下方側にフット吹出口（２５、２６）を開口させているから、フット吹出口からの吹出温風を、計器盤下方空間の車両前方側に位置している乗員の足先部に直接吹き当てることができる。従って、車両後方側から車両前方側へ延びる長いフット吹出通路を必要とすることなく、暖房フィーリングを極めて良好にすることができる。
【００１２】
さらには、フット開口部（１７）からの温風がフット吹出通路（１８、２４）を通過した後に、フット吹出口（２５、２６）の開口部位ではじめて車両幅方向の左右に温風が分岐するので、温風が左右に分岐する前に、フット吹出通路を通過する間に空気（冷温風）を充分混合できる。そのため、運転席側および助手席側の乗員足元への吹出温風の温度ばらつきを低減して、より一層暖房フィーリングを向上できる。
【００１３】
本発明は、具体的には、請求項２に記載のように空調ケース（５）に暖房用熱交換器（７）よりも車両前方側に位置する壁面（５ａ）を形成し、この壁面（５ａ）よりさらに車両前方側にフット吹出通路（１８、２４）を位置させる構成とすることができる。
また、本発明は、具体的には請求項３に記載のように、フット吹出口（２５、２６）をフット吹出通路（１８、２４）における車両幅方向の左右両側の側面部に開口させる構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明は、請求項４に記載のように、フット吹出通路（２５、２６）の下方端部に、空調ケース（５）の底面下側を車両前方側から車両後方側へ向かって延びる後席用フットダクト（２７）を連通させる構成とすることができる。
これによると、空調ユニット（２）の車両幅方向寸法を増大することなく、後席用フットダクト（２７）を通して温風を後席側へ吹出して後席側の暖房を良好に行うことができる。
【００１５】
また、本発明は、請求項５に記載のように、フット吹出通路（１８、２４）のうち、フット吹出口（２５、２６）が形成されている下方側の部位を、空調ケース（５）と別体で形成されたフット吹出ダクト（２４）により構成することができる。
これによると、空調ケース（５）を含む空調ユニット（２）の基本形態は車種により変更せず共通の仕様として、コスト低減を図り、一方、フット吹出ダクト（２４）だけは車種ごとの乗員足元部空間の形状変更等に対応して、ダクト形状、吹出口形状を設定することが可能となる。従って、各車種に対応したフット吹出空気の最適な態様をフット吹出ダクト（２４）の変更だけで容易に設定することができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項６に記載のように、フット吹出通路（１８、２４）を空調ケース（５）に一体成形された通路で構成することができる。これによると、フット吹出通路と空調ケースとの一体成形により、空調ユニット（２）の部品成形コスト、組付コストを低減できる。また、本発明は、請求項７に記載のように、後席用フットダクト（２７）を、空調ケース（５）と別体で形成してフット吹出通路（１８、２４）の下方端部に接続する構成とすることができる。
【００１７】
これによると、後席用フットダクトも各車種に対応した最適なダクト形状を容易に設定できる。
【００１８】
また、本発明は、請求項８に記載のように、フット吹出通路（１８、２４）と、空調ケース（５）との間に断熱手段（２８）を配置することにより、暖房用熱交換器（７）により加熱された高温空気（温風）が、加熱前の低温空気との間で熱交換して温度低下することを抑制できる。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態の車両用空調装置における空調ユニット部の縦断面図であり、図２は図１のＡ矢視平面図である。図１、２の上下、前後、左右の矢印方向は空調装置の車両搭載状態での方向を示している。
【００２１】
空調装置は、大別して、図２に示す送風機ユニット１と、空調ユニット２とに分けられ、車室内前部の計器盤周辺に搭載される。具体的には、空調ユニット２は車室内前部の計器盤内側において、車両幅方向の略中央部位に配置され、送風機ユニット１は空調ユニット２に対して助手席側にオフセットするように配置される。例えば、右ハンドル車の場合は、図２に例示するように、送風機ユニット１は空調ユニット２の車両左側に配置される。
【００２２】
送風機ユニット１は、基本的には、特開平９−１２３７４８号公報記載のものと同じでよく、周知の内外気切替箱（図示せず）および送風機（図示せず）を備えている。内外気切替箱は送風機の上方に配置され、車室内気と外気とを切り替えて導入するものである。また、送風機は内外気切替箱内に導入された空気を送風する遠心式送風ファンを有しており、この遠心式送風ファンの送風空気（空調空気）は、連結ダクト３を介して、空調ユニット２の空気入口４に流入するようになっている。
【００２３】
空調ユニット２は樹脂製の空調ケース５を有し、この空調ケース５は複数の分割ケースをねじ、クリップ等の適宜の連結手段により結合して構成されるものである。空気入口４は空調ケース５の車両幅方向の側面のうち、助手席側の側面の最も下方の部位に設けられている。
空調ユニット２は空調ケース５内に冷凍サイクルの蒸発器（冷房用熱交換器）６およびヒータコア（暖房用熱交換器）７を略水平方向に配置する水平置きユニットを構成している。蒸発器６の下方部には、送風機ユニット１の作動によって送風空気が連結ダクト３および空気入口４を経て流入する空気通路８が形成されている。この空気通路８においては、送風空気は車両左側から車両右側へと車両幅方向に略水平方向に流れた後、蒸発器６の熱交換用コア部を下方から上方へと通過する。
【００２４】
上記蒸発器６は全体として薄型矩形状に形成されているもので、図示しない偏平状のチューブおよびこのチューブ相互の間に接合されたコルゲートフィンからなる熱交換用コア部を備えている。送風空気は、蒸発器６の熱交換用コア部のチューブとコルゲートフィンとの間隙部を下方から上方へと通過するときに、チューブ内の冷媒がこの送風空気から蒸発潜熱を吸熱して蒸発することにより、送風空気が冷却される。
【００２５】
ヒータコア７も全体として薄型矩形状に形成されているもので、車両エンジンからの温水（冷却水）を熱源として空気を加熱するものである。ヒータコア７は本例では、温水入口側タンク７ａと温水出口側タンク７ｂとの間に熱交換用コア部７ｃを配置する全パス（一方向流れ）タイプの構成になっている。すなわち、熱交換用コア部７ｃは温水が流通する多数の偏平状のチューブ（図示せず）およびこの多数のチューブ相互の間に接合されたコルゲートフィン（図示せず）から構成されるものであって、温水は入口側タンク７ａから全部のチューブを通って出口側タンク７ｂへ向かう一方向に流れる。
【００２６】
このヒータコア７は、蒸発器６の上方において略水平に配置されているが、図１に例示するように車両の前後方向には若干の微小角度だけ傾斜配置され、蒸発器６からの送風空気を加熱して、上方へ導出するようになっている。ヒータコア７は空調ケース５内で、車両前後方向の中央部に配置されており、そして、ヒータコア７の車両後方側にはヒータコア７をバイパスして空気を流すバイパス通路９が形成されている。
【００２７】
そして、蒸発器６とヒータコア７との間には、エアミックスドア１０が回転軸１１により空調ケース５に回動可能に保持されている。このエアミックスドア１０は、ヒータコア７を通過する空気（温風）とバイパス通路９を通過する空気（冷風）との風量割合を調整して、車室内への吹出空気温度を調整するものである。すなわち、本例では、エアミックスドア１０により車室内への吹出空気の温度調整手段が構成されている。
【００２８】
ヒータコア７の上方部には、ヒータコア７通過後の温風ａが流れる温風通路１２が空調ケース５の壁部１３により構成され、この温風通路１２からの温風ａとバイパス通路９からの冷風ｂが空気混合部１４で混合して、所定温度の空気となる。
空調ケース５の上面部で車両後方側の部位には、車室内の乗員頭部に向けて空気を吹出すフェイス吹出口（図示せず）に通じるフェイス開口部１５が開口している。また、空調ケース５の上面部で、フェイス開口部１５よりも車両前方側の部位に、フロントガラス内面に向けて空気を吹出すデフロスタ吹出口に通じるデフロスタ開口部１６が開口している。
【００２９】
さらに、空調ケース５の内部において、デフロスタ開口部１６の直下の部位にはフット開口部１７が開口している。フェイス開口部１５、デフロスタ開口部１６およびフット開口部１７と、空気混合部１４とを連通する連通路３１は、壁部１３の上方側において、空気混合部１４で混合された空気を壁部１３に沿って車両前方側に向かって通過させるように形成されている。フット開口部１７を通して空気が流入するフット吹出通路１８は、デフロスタ開口部１６の直下の部位から若干量、車両前方側に向かった後に、車両下方へ垂下するように形成されている。
【００３０】
すなわち、空調ケース５内部にはヒータコア７より車両前方側に位置する壁面５ａが形成されており、この壁面５ａに沿ってフット吹出通路１８は、空調ケース５の内部の上方部位から最も車両前方側の部位を通って車両下方へ垂下する形態となっている。従って、ヒータコア７は車両前後方向において、フット吹出通路１８とバイパス通路９との間に挟まれた配置レイアウトになっている。
【００３１】
空調ケース５の内部において上方の部位（フェイス開口部１５およびデフロスタ開口部１６の直下の部位）に、上記開口部１５〜１７を切替開閉するために、２つの吹出モード切替ドア１９、２０が回転軸２１、２２を中心として回動可能に配置されている。一方の吹出モード切替ドア１９はフェイス開口部１５と連通口２３を切替開閉する。他方の吹出モード切替ドア２０はデフロスタ開口部１６とフット開口部１７とを切替開閉する。
【００３２】
なお、２つの吹出モード切替ドア１９、２０の回転軸２１、２２は、図示しない共通のリンク機構を介して吹出モード操作機構に連結されて、この吹出モード操作機構によりドア１９、２０を開閉する。同様に、エアミックスドア１０の回転軸１１もリンク機構を介して温度調整操作機構に連結されて、この温度調整操作機構によりエアミックスドア１０の開度が調整される。これらの吹出モード操作機構および温度調整操作機構は、サーボモータを用いたオート機構で構成しても、乗員の手動操作力によるマニュアル機構のいずれでもよい。
【００３３】
前記したフット吹出通路１８は、図１に示すように、空調ケース５の車両上下方向において、中間部位（具体的には、ヒータコア７の車両前方側端部より若干下方の部位）まで垂下したところで終了し、開口端１８ａを形成している。そして、この開口端１８ａにはフット吹出ダクト２４の上端部がねじ、クリップ、あるいは樹脂の弾性嵌め合い構造等の適宜の連結手段により結合されている。
【００３４】
このフット吹出ダクト２４は空調ケース５とは別体で成形された樹脂の成形品であって、フット吹出通路１８の下端部に連通してフット吹出通路の下側部分を構成している。そして、フット吹出ダクト２４には、車室内前席側の乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口２５、２６が開口している。このフット吹出口２５、２６は、具体的には、運転席側の乗員および助手席側の乗員足元へ向けて空気を吹き出すように、フット吹出ダクト２４における車両幅方向の左右両側の側面部（図２参照）に開口している。
【００３５】
なお、本例では、フット吹出ダクト２４の上下方向において、上段側に開口面積の大きいフット吹出口２５を配置し、下段側に開口面積の小さいフット吹出口２６を斜め下方に向かって配置することにより、運転席側および助手席側の各乗員の左右の足下に均一に空気（温風）が吹き当たるようにしている。
また、フット吹出ダクト２４の先端部は、空調ケース５の底面部まで垂下した後に、ケース底面部の下側を車両後方側に向かって延びるように湾曲した湾曲部２４ａを有している。そして、フット吹出ダクト２４のうち、ケース底面部の下側において車両後方側に向かう開口端２４ｂに後席用フットダクト２７がねじ、クリップ、あるいは樹脂の弾性嵌め合い構造等の適宜の連結手段により結合されている。また、後席用フットダクト２７の上面は、空調ケース５の底面部に、ねじ、クリップ、あるいは樹脂の弾性嵌め合い構造等の適宜の連結手段により結合されている。これによって、フット吹出ダクト２４の下端部は後席用フットダクト２７とともに空調ケース５に保持固定される。
【００３６】
後席用フットダクト２７も、空調ケース５およびフット吹出ダクト２４とは別体で成形された樹脂の成形品であって、図３に示すように、その先端側は車両幅方向に２つに分岐され、この分岐ダクト２７ａ、２７ｂは車室内の後席側の乗員足元まで延びて後席側乗員の足元部に空気（温風）を吹き出す。
なお、図１において、フット吹出ダクト２４および後席用フットダクト２７の部分だけは断面図示せずに、外観形状を示している。
【００３７】
次に、上記構成に基いて本第１実施形態の作動を説明する。空調装置の作動スイッチ（図示せず）が投入されて、送風機ユニット１の送風ファンが回転すると、内外気切替箱（図示せず）から吸入された空気（内気または外気）は、連結ダクト３を通過して、空調ユニット２の空気入口４から蒸発器６下方の空気通路８に流入する。すなわち、送風空気は連結ダクト３を通過して、空気通路８内へと車両左側から車両右側へ略水平方向に流れる。
【００３８】
そして、蒸発器６の下側へ流れた送風空気は蒸発器６を下方から上方へと通過し、この間に蒸発器６の熱交換用コア部のチューブ内を流れる冷媒の蒸発潜熱で空気は除湿、冷却される。そして、この冷却空気は、さらに上方へ流れ、エアミックスドア１０の開度（回動位置）に従って、ヒータコア７へ導入される空気とバイパス通路９を通過する空気とに振り分けられる。
【００３９】
ヒータコア７へ導入された空気は加熱されて温風となり、温風通路１２を通過した後に、空気混合部１４にて温風通路１２からの温風ａとバイパス通路９からの冷風ｂとが混合して所定温度の空気となる。
この所定温度の空気は、次に、２つの吹出モード切替ドア１９、２０により選択された開口部、すなわち、フェイス開口部１５、デフロスタ開口部１６およびフット開口部１７のいずれか１つまたは複数を通過して、車室内へ吹出し車室内を空調する。
【００４０】
すなわち、フェイスモード時には、吹出モード切替ドア１９が連通口２３を全閉し、フェイス開口部１５を全開する２点鎖線位置に操作されて、フェイス開口部１５を通して車室内乗員の上半身側へ空気（冷風）を吹き出す。
また、バイレベルモード時には、吹出モード切替ドア１９が連通口２３とフェイス開口部１５の両方を開口する中間位置に操作される。これと同時に、吹出モード切替ドア２０がデフロスタ開口部１６を全閉し、フット開口部１７を全開する位置に操作される。そのため、フェイス開口部１５とフット開口部１７の両方を通して、車室内乗員の上半身側および足元側へ空気を吹き出す。
【００４１】
また、フットモード時には、吹出モード切替ドア１９が連通口２３を全開し、フェイス開口部１５を全閉する実線位置に操作されて、同時に、吹出モード切替ドア２０がデフロスタ開口部１６を少量だけ開口し、フット開口部１７を大きく開口する実線位置に操作される。そのため、デフロスタ開口部１６を通して少量の空気（温風）を車両窓ガラスの内面に向けて吹き出すと同時に、フット開口部１７を通して大部分の空気（温風）を乗員足元側に吹き出す。
【００４２】
ここで、本発明の特徴とするフット吹出通路部の作用を詳述すると、フット開口部１７を通過した温風は、さらにフット吹出通路１８およびフット吹出ダクト２４を通過し、フット吹出口２５、２６から前席側の乗員足元部へ向かって吹き出す。この場合、フット吹出通路１８およびフット吹出ダクト２４は空調ケース５において最も車両前方側の部位を上方から下方へ向かって垂下しているので、フット吹出ダクト２４内の温風はフット吹出口２５、２６から直ちに最も車両前方側の乗員足元空間に吹き出すことができる。
【００４３】
乗員の足首より先端の足先部分は、通常、計器盤下方空間のうち最も車両前方側に位置しているので、フット吹出口２５、２６からの温風を直ちに乗員の足先部分に吹き当てることができ、暖房フィーリングを非常に良好にすることができる。
また、図２に破線図示するように、フット吹出ダクト２４は空調ケース５の車両幅方向の寸法内に配置することができるので、特開平９−１２３７４８号公報の従来装置のようにフット吹出ダクト部が空調ケース５から車両幅方向の左右へ突き出すということがなくなる。その結果、フット吹出ダクト２４の設置により運転席側および助手席側の乗員足元空間を圧迫することが軽減される。
【００４４】
また、本第１実施形態では、フット吹出ダクト２４を空調ケース５と別体で成形しているから、空調ケース５を含む空調ユニット２の基本形態は車種により変更せず共通の仕様とし、一方、フット吹出ダクト２４だけは車種ごとの車両側条件の変更（乗員足元部空間の形状変更）に対応して、ダクト形状、吹出口２５、２６の形状を設定することが可能となる。従って、各車種に対応したフット吹出空気の最適な態様をダクト２４の変更だけで容易に設定することができる。
【００４５】
さらに、本第１実施形態によると、運転席側および助手席側の乗員足元への吹出温度のばらつきを低減できるという利点も得られる。すなわち、空気混合部１４での冷温風の混合が不十分であっても、この空気混合部１４から温風はフット吹出通路１８およびフット吹出ダクト２４による長い空気流路を通過し、その後に、フット吹出口２５、２６の部位で始めて車両幅方向の左右に分岐される。
【００４６】
従って、空気混合部１４からの温風は上記の長い空気流路を通過する間に充分良好に混合されて温度ばらつきが低減される。そのため、運転席側および助手席側の乗員足元への吹出温度ばらつきを実用上問題のないレベルまで低減できる。
図４は本発明者による実験データであり、横軸はエアミックスドア１０の開度（回動位置）であり、ドア開度＝０は、エアミックスドア１０がヒータコア７への通風路を全閉する図１の２点鎖線位置（最大冷房位置）であり、ドア開度＝８は、エアミックスドア１０がバイパス通路９を全閉し、ヒータコア７への通風路を全開する図１の実線位置（最大暖房位置）である。
【００４７】
図４はフットモードにおけるデフロスタ吹出温度とフット吹出温度のエアミックスドア開度による変化を示し、さらに、デフロスタ吹出温度とフット吹出温度における、それぞれ運転席側吹出温度と助手席側吹出温度の温度差（温度ばらつき）を示している。
フット吹出温度における左右への吹出温度差（温度ばらつき）を最大でも４°Ｃ以内の僅少値に抑えることができることを確認している。この温度ばらつき低減効果は、前述した通りフット吹出通路１８およびフット吹出ダクト２４による長い空気流路通過後に温風の分岐を行っていることに基づくものであり、そのため、空調ケース５内に温度ばらつき低減のための空気ガイド設置等の対策をとる必要がなく、実用上，極めて有利である。
【００４８】
なお、図４の実験条件としては、車室内への吹出総風量＝２８０ｍ³／ｈであり、また、図１に示すフット開口部１７の中心位置とフット吹出口２５との上下方向の間隔Ｌ＝２２０ｍｍの場合である。本発明者の検討によると、この間隔Ｌは、温度ばらつき低減のためには１５０ｍｍ以上確保することが好ましい。
なお、フットデフロスタモード時には、吹出モード切替ドア２０の操作位置をフットモード時の場合より所定量時計方向に変更してデフロスタ開口部１６の開度を大きくし、デフロスタ開口部１６を通過する温風とフット開口部１７を通過する温風の風量割合を略５０％づつにすればよい。
【００４９】
また、デフロスタモード時には、吹出モード切替ドア２０の操作位置をフットデフロスタモード時の場合より、さらに所定量時計方向に変更して、デフロスタ開口部１６を全開し、フット開口部１７を全閉すればよい。
（第２実施形態）
図５は本第２実施形態の車両用空調装置における空調ユニット部の縦断面図であり、図６は図５の分解斜視図である。図５、６の上下、前後、左右の矢印方向は空調装置の車両搭載状態での方向を示している。なお、図１〜３は、右ハンドル車用の空調装置であるが、図５、６は、左ハンドル車用の空調装置である。
【００５０】
第２実施形態では、フット吹出ダクト２４と、空調ケース５の車両前方側の面および底面との間に所定の間隙ＣＬ（例えば５〜１０ｍｍ程度）の断熱空間（断熱手段）２８を構成するために、フット吹出ダクト２４は空調ケース５の車両前方側の面および底面から離して空調ケース５に結合されている。なお、フット吹出ダクト２４は湾曲部２４ａを有する中空形状であるため、樹脂（例えばポリエチレン）を中空成形（ブロー成形）して形成されている。また、空調ケース５右側面の空気入口４上方に、ヒータコア７を空調ケース５内部に挿入するための挿入穴３０が形成されている。
【００５１】
ここで、空調ケース５は、樹脂（例えばポリプロピレン）を射出成形して形成されるが、成形後の型抜きと、空調ケース５の組立作業性を考慮して空調ケース５は上下左右方向に第１、第２、第３分割ケース５ｂ、５ｃ、５ｄに３分割される。その分割位置を図６により説明すると、空調ケース５は蒸発器６の車両上下方向の略中心位置で上下に分割され、分割された上部は車両左右方向の略中心位置でさらに左右に分割される。すなわち、第３分割ケース５ｄは上下に分割された下部であり、第１、第２分割ケース５ｂ、５ｃは上部のうち左右に分割されたそれぞれ右部、左部である。
【００５２】
以上のように空調ケース５が分割されることにより射出成形後において、第１、第２分割ケース５ｂ、５ｃは車両左右方向に、第３分割ケース５ｄは車両上下方向に型抜きすることができる金型を用いて成形できる。
次に、空調ケース５の組立方法を説明すると、第１、第２分割ケース５ｂ、５ｃの内部所定の位置に、エアミックスドア１０および吹出モード切替用ドア１９、２０を配置し、第１分割ケース５ｂと第２分割ケース５ｃをねじ、クリップ等の適宜の連結手段により結合する。その後、空調ケース５の挿入穴３０から空調ケース５内部へヒータコア７を挿入する。そして、第３分割ケース５ｄ内の所定高さの位置に蒸発器６を配置し、第１分割ケース５ｂ、第２分割ケース５ｃの下側と第３分割ケース５ｄの上側をねじ、クリップ等の適宜の連結手段により結合する。その後、第１、第３分割ケース５ｂ、５ｄにより形成される空気入口４に、連結ダクト３をねじ、クリップ等の適宜の連結手段により結合する。
【００５３】
フット吹出ダクト２４と後席用フットダクト２７の空調ケース５に対する固定方法は、第１実施形態と同じである。
次に、第２実施形態の暖房時において、ヒータコア７により加熱された高温空気は、フット吹出通路１８、２４を通過するときに、ヒータコア７の上流側を流れる低温空気と空調ケース５を介して熱交換されてしまう。そこで、第２実施形態によれば、フット吹出ダクト２４と、空調ケース５との間に断熱空間２８を構成しているため、ヒータコア７の下流側の高温空気と、ヒータコア７の上流側の低温空気との熱交換を抑制できる。
【００５４】
（他の実施形態）
なお、上述の第１、第２実施形態では、車室内への吹出空気の温度調整手段として、冷温風の風量割合を調整して、ヒータコア７の空気加熱量を調整するエアミックスドア１０を用いているが、ヒータコア７に流入する温水流量を調整する温水弁を吹出空気の温度調整手段として用いることもできる。
【００５５】
また、第１、第２実施形態では、フット吹出ダクト２４を空調ケース５とは別体で成形しているが、フット吹出ダクト２４を空調ケース５に一体成形することも可能である。この場合は、フット吹出通路１８とフット吹出ダクト２４に相当するフット吹出通路が空調ケース５に対して車両上下方向に一体に連通した状態で成形されることになる。
【００５６】
また、第２実施形態では、断熱手段として断熱空間２８を構成しているが、断熱空間２８に断熱材を充填して断熱空間２８をなくした構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における空調ユニットの縦断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１のＢ矢視による後席用フットダクトの底面図である。
【図４】フットモードにおけるデフロスタ吹出温度とフット吹出温度の実験結果を示すグラフである。
【図５】本発明の第２実施形態における空調ユニットの縦断面図である。
【図６】図５の分解斜視図である。
【符号の説明】
１…送風機ユニット、２…空調ユニット、６…蒸発器、７…ヒータコア、
１０…エアミックスドア、１７…フット開口部、１８…フット吹出通路、
１９、２０…吹出モード切替用ドア、２４…フット吹出ダクト、
２５、２６…フット吹出口、２７…後席用フットダクト、２８…断熱空間。

Claims

車室内計器盤部の車両幅方向の略中央位置に配置された空調ユニット（２）を備え、この空調ユニット（２）に空気を送風する送風機ユニット（１）を車両の助手席側にオフセット配置する車両用空調装置において、
前記空調ユニット（２）の空気通路を形成する空調ケース（５）と、
この空調ケース（５）内に略水平に配置され、空気を冷却する冷房用熱交換器（６）と、
前記空調ケース（５）内において、前記冷房用熱交換器（６）よりも上方の部位に、略水平に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器（７）と、
前記暖房用熱交換器（７）の車両後方側に形成され、前記冷房用熱交換器（６）で冷却された冷風が前記暖房用熱交換器（７）をバイパスして上方側に向かって流れるバイパス通路（９）と、
前記暖房用熱交換器（７）を通過する空気と前記バイパス通路（９）を通過する空気との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整するエアミックスドア（１０）と、
前記空調ケース（５）内において前記暖房用熱交換器（７）よりも上方の部位に形成され、前記暖房用熱交換器（７）を通過した温風を車両後方側へ案内する壁部（１３）と、
前記空調ケース（５）内において前記壁部（１３）の車両後方部かつ前記バイパス通路（９）の上方側に形成され、前記壁部（１３）に案内された温風と前記バイパス通路（９）を通過した冷風とが混合する空気混合部（１４）と、
前記空調ケース（５）において前記壁部（１３）よりも上方の部位に配置されたフェイス開口部（１５）、デフロスタ開口部（１６）およびフット開口部（１７）と、
前記壁部（１３）の上方側において、前記空気混合部（１４）で混合された空気を前記壁部（１３）に沿って車両前方側に向かって通過させるように形成され、前記フェイス開口部（１５）、前記デフロスタ開口部（１６）および前記フット開口部（１７）と、前記空気混合部（１４）とを連通する連通路（３１）と、
前記フェイス開口部（１５）、前記デフロスタ開口部（１６）および前記フット開口部（１７）を開閉する吹出モード切替用ドア（１９、２０）と、
前記フット開口部（１７）を介して前記連通路（３１）と連通し、前記吹出モード切替用ドア（１９、２０）により前記フット開口部（１７）が開口されるフットモード時に、前記連通路（３１）から空気が前記フット開口部（１７）を通して流入するフット吹出通路（１８、２４）とを備え、
前記フェイス開口部（１５）、前記デフロスタ開口部（１６）および前記フット開口部（１７）は、前記連通路（３１）における空気流れ方向において、前記フェイス開口部（１５）、前記デフロスタ開口部（１６）および前記フット開口部（１７）の順に前記連通路（３１）に配置され、
前記フット吹出通路（１８、２４）は、前記空調ケース（５）の車両前方側に位置して前記空調ケース（５）の上方側から底面側に向かって垂下しており、
前記フット吹出通路（１８、２４）の下方側には、車室内前席側の乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口（２５、２６）が開口していることを特徴とする車両用空調装置。
前記空調ケース（５）に、前記暖房用熱交換器（７）よりも車両前方側に位置する壁面（５ａ）が形成されており、
前記フット吹出通路（１８、２４）は、前記壁面（５ａ）よりさらに車両前方側に位置し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。
前記フット吹出口（２５、２６）は前記フット吹出通路（１８、２４）における車両幅方向の左右両側の側面部に開口し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。
前記フット吹出通路（２５、２６）の下方端部に、前記空調ケース（５）の底面下側を車両前方側から車両後方側へ向かって延びる後席用フットダクト（２７）が連通し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。
前記フット吹出通路（１８、２４）のうち、前記フット吹出口（２５、２６）が形成されている下方側の部位を、前記空調ケース（５）と別体で形成されたフット吹出ダクト（２４）により構成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記フット吹出通路（１８、２４）は前記空調ケース（５）に一体成形された通路で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記後席用フットダクト（２７）は、前記空調ケース（５）と別体で形成されて前記フット吹出通路（１８、２４）の下方端部に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
前記フット吹出通路（１８、２４）と、前記空調ケース（５）との間に、断熱手段（２８）を配置したことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記吹出モード切替用ドア（１９、２０）は２つのドアにより構成されており、
前記２つのドアのうち一方のドアは、前記フェイス開口部（１５）と前記連通路（３１）とを切り替え開閉するドアであり、
前記２つのドアのうち他方のドアは、前記連通路（３１）内において前記一方のドアよりも空気流れ下流側に配置され、前記デフロスタ開口部（１６）と前記フット開口部（１７）とを切り替え開閉するドアであることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。