JP4061689B2 - 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】
従来、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は、特開平５−１２４４２６号公報等にて知られており、この従来技術の概要を説明すると、空調ケースの一端側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、他端側にはフット開口部、デフロスタ開口部、およびフェイス開口部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開口部およびフット開口部にかけての第１空気通路と、上記外気吸入口から上記デフロスタ開口部にかけての第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、冷房用熱交換器（蒸発器）、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。
【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、本発明者らは上記した内外気２層流モードが設定可能な車両用空調装置を製品化に向けて種々試作検討したところ、冷房用熱交換器の除湿作用により発生する凝縮水に起因して、次のごとき不具合が発生することが分かった。
すなわち、空調ユニットの体格の小型化のために、冷房用熱交換器の直後に小さい間隔（例えば、２０〜３０ｍｍ程度の間隔）で暖房用熱交換器を隣接配置する場合があり、このような配置レイアウトの場合では、冷房用熱交換器で発生した凝縮水が暖房用熱交換器の高温のコア部に付着して、ここで、蒸発することにより車室内湿度の上昇を招き、乗員の快適性が悪化するとともに、デフロスタ開口部からの吹出空気の湿度を高めて窓ガラスの防曇性が悪化する。
【０００７】
特に、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器との間に位置して、内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とを区画形成する仕切り板の配置形態によって、上記不具合が一層助長されることが分かった。つまり、車両用空調装置ではフット開口部を車室内下方側に配置し、デフロスタ開口部を車室内上方側に配置するので、通常、内気側の第１空気通路を下方に、外気側の第２空気通路を上方に配置することになる。
【０００８】
その場合、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器との間に位置する仕切り板が暖房用熱交換器に向かって下方へ傾斜していたり、水平状態であったりすると、冷房用熱交換器で発生した凝縮水が仕切り板の上面に付着した後、仕切り板をガイドとして送風空気の流れとともに暖房用熱交換器に向かって移動し、暖房用熱交換器のコア部に付着するという現象が起こり、上記不具合を助長することが分かった。
【０００９】
そこで、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、暖房用熱交換器への凝縮水の付着を低減することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）との間に位置して、内気側の第１空気通路（８、８０）と外気側の第２空気通路（９、９０）とを区画形成する仕切り板（１５ｂ）の配置形態に着目して、本発明では、この仕切り板（１５ｂ）に、暖房用熱交換器側への凝縮水の移動を抑制する役目を持たせることにより、上記目的を達成しようとするものである。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明では、冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）との間に位置する仕切り板（１５ｂ）を、冷房用熱交換器（１２）側が下方で、暖房用熱交換器（１３）側が上方となるように傾斜配置し、
両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、冷房用熱交換器（１２）側の端部に、下方へ曲がった折り曲げ端部（１５０）を形成するとともに、この折り曲げ端部（１５０）に両空気通路（８、８０）（９、９０）の幅方向の中央部が高く、幅方向の両端部が低くなる山形の傾斜面（１５１）を形成したことを特徴としている。
これによると、上記仕切り板（１５ｂ）の上面に付着した凝縮水が仕切り板をガイドとして送風空気の流れとともに暖房用熱交換器（１３）側に向かって移動しようとしても、仕切り板（１５ｂ）を暖房用熱交換器（１３）側が上方となるように傾斜配置しているので、この仕切り板（１５ｂ）自身の傾斜により凝縮水の暖房用熱交換器（１３）側への移動を良好に抑制できる。
【００１２】
しかも、請求項１記載の発明では、仕切り板（１５ｂ）のうち、冷房用熱交換器（１２）側に位置する傾斜下方側の端部に下方への折り曲げ端部（１５０）を形成し、この折り曲げ端部（１５０）に、第１、第２の両空気通路（８、８０）（９、９０）の幅方向の中央部が高く、幅方向の両端部が低くなる山形の傾斜面（１５１）を形成しているので、仕切り板（１５ｂ）の傾斜に沿って冷房用熱交換器（１２）側に移動した凝縮水が山形の傾斜面（１５１）に沿って速やかに空気通路の幅方向の両端部に移動し、この幅方向の両端部から凝縮水が下方へスムースに落下する。
このため、仕切り板（１５ｂ）上を流れる空気流により再度、凝縮水が吹き上げられるという現象を良好に抑制でき、仕切り板（１５ｂ）上の凝縮水をスムースに排水できる。
従って、暖房用熱交換器（１３）のコア部に凝縮水が付着することに起因する車室内湿度の上昇による快適性悪化、デフロスタ吹出空気の湿度上昇による窓ガラスの防曇性悪化等の不具合を防止できる。
特に、請求項２記載の発明では、暖房用熱交換器（１３）を冷房用熱交換器（１２）に対して車両上方側にオフセット配置するとともに、暖房用熱交換器（１３）の下方部に冷房用熱交換器（１２）により冷却された冷風をバイパスする冷風バイパス路（１７）を配置したことを特徴としている。
【００１３】
本発明では、冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）との間の仕切り板（１５ｂ）を、冷房用熱交換器（１２）側が下方で、暖房用熱交換器（１３）側が上方となるように傾斜配置しているので、冷房用熱交換器（１２）を通過した送風空気は仕切り板（１５ｂ）の傾斜面に沿って上方側へ案内されるが、請求項２のように、暖房用熱交換器（１３）を冷房用熱交換器（１２）に対して車両上方側にオフセット配置すれば、暖房用熱交換器（１３）において、内気側の第１空気通路（８、８０）と外気側の第２空気通路（９、９０）がそれぞれ仕切り板（１５ｂ）の傾斜配置に沿って上方側に移動するので、冷房用熱交換器（１２）を通過した送風空気が暖房用熱交換器（１３）の両空気通路をバランスよくスムースに流れる。
【００１４】
従って、内気側の第１空気通路（８、８０）と外気側の第２空気通路（９、９０）との風量割合のバランスが仕切り板（１５ｂ）の傾斜配置により悪化することはない。
しかも、暖房用熱交換器（１３）を車両上方側にオフセット配置することにより、暖房用熱交換器（１３）下方部に余剰空間が発生することを利用して、冷風バイパス路（１７）を配置できる。
【００１５】
請求項３記載の発明のように、暖房用熱交換器（１３）の上端部に比して、暖房用熱交換器（１３）の下端部が冷房用熱交換器（１２）より離れるように、暖房用熱交換器（１３）を傾斜配置することができる。
この請求項３記載による暖房用熱交換器（１３）の傾斜配置は、特に、請求項４のように、暖房用熱交換器（１３）の上端部の直後の部位に、デフロスタ開口部（１９）を配置する車両用空調装置において有利である。
【００１６】
すなわち、暖房用熱交換器（１３）の上端部の直後の部位にデフロスタ開口部（１９）を配置する場合には、デフロスタ開口部（１９）の位置が車両側の都合から優先的に決定され、この影響を受けて暖房用熱交換器（１３）の上端部を冷房用熱交換器（１２）の直後に設定しなければならない場合が生じる。このような場合に、暖房用熱交換器（１３）を、その下端部が冷房用熱交換器（１２）より離れるように、傾斜配置することにより、暖房用熱交換器（１３）の下方側では冷房用熱交換器（１２）との間の間隔を増大できるので、冷房用熱交換器（１２）の凝縮水が送風空気とともに飛散して暖房用熱交換器（１３）に直接付着することを抑制できる。
【００１７】
また、請求項５記載の発明のように、両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、冷房用熱交換器（１２）側の端部を冷房用熱交換器（１２）の上下方向の中心部に位置させ、
両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、暖房用熱交換器（１３）側の端部を暖房用熱交換器（１３）の上下方向の中心部に位置させれば、仕切り板（１５ｂ）が傾斜していても、冷房用熱交換器（１２）を通過した送風空気が暖房用熱交換器（１３）の両空気通路（８、８０）、（９、９０）をバランスよくスムースに流れる。
【００１９】
また、請求項６記載の発明では、冷房用熱交換器（１２）と暖房用熱交換器（１３）との間に位置する仕切り板（１５ｂ）を、冷房用熱交換器（１２）側が下方で、暖房用熱交換器（１３）側が上方となるように傾斜配置し、
両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、冷房用熱交換器（１２）側の端部に、凝縮水を下方へ落下させる凹溝（１５３）を有するガイド部材（１５２）を配設したことを特徴としている。
これによると、仕切り板（１５ｂ）の傾斜に沿って冷房用熱交換器（１２）側に移動した凝縮水をガイド部材（１５２）の凹溝（１５３）によりスムースに下方へ落下できるので、仕切り板（１５ｂ）上を流れる空気流により再度、凝縮水が吹き上げられるという現象を良好に抑制できる。
【００２０】
また、請求項７記載の発明のように、請求項６において、ガイド部材（１５２）を弾性体により構成すれば、ガイド部材（１５２）自身の弾性変形により製造上の公差があっても、仕切り板（１５ｂ）の端部と冷房用熱交換器（１２）との間の微小間隔にガイド部材（１５２）を容易に組み込むことができる。
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。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、１つの共通の電動モータ７ｂにて同時に回転駆動される。
【００２６】
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。
【００２７】
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おり、第１、第２空気通路８、９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。
【００２８】
なお、本実施形態では、第１ファン６の外径を小とし、第２ファン７の外径を大にしている。これは、第２ファン７側において、電動モータ７ｂの存在により吸入口７ａの開口面積が減少するのを防止するためである。
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。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、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。
【００２９】
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８０、９０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。
【００３０】
また、空調ケース１１内部の空気通路は、蒸発器１２の上流部からヒータコア１３の下流部に至るまで、仕切り板１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより車両下方側の第１空気通路（内気側通路）８０と車両上方側の第２空気通路（外気側通路）９０とに仕切られている。この仕切り板１５ａ〜１５ｃ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が、仕切り板１５ａ〜１５ｃを空調ケース１１とは別体で形成して、ネジ止め、接着等の手段で仕切り板１５ａ〜１５ｃを空調ケース１１に固着してもよい。
【００３１】
そして、蒸発器１２とヒータコア１３との間に位置する仕切り板１５ｂは、蒸発器１２側が下方で、ヒータコア１３側が上方となるように傾斜配置してある。ここで、仕切り板１５ｂのうち、蒸発器１２側の端部は蒸発器１２の上下方向の中心部に位置し、仕切り板１５ｂのうち、ヒータコア１３側の端部はヒータコア１３の上下方向の中心部に位置している。空調ケース１１において、蒸発器１２下方側の底面部には蒸発器１２で発生する凝縮水を排出するための排水口１１ａが形成されている。
【００３２】
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。
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、比較的小さな間隔（例えば、２０〜３０ｍｍ程度）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。
【００３３】
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。より具体的に述べると、ヒータコア１３は、仕切り板１５ｂと１５ｃの間において、第１空気通路８０と第２空気通路９０の両方に跨がって配置されている。しかも、ヒータコア１３は、蒸発器１２に対して車両上方側にオフセット配置され、ヒータコア１３の上方部分は第２空気通路９０の全域を横切るように配置されている。
【００３４】
そして、ヒータコア１３の上方側へのオフセット配置によりヒータコア１３の下方部に余剰空間ができることを利用して、ヒータコア１３の下方部に冷風バイパス通路１７を形成している。つまり、ヒータコア１３の下方部分は第１空気通路８０の一部を横切るように配置され、第１空気通路８０の最下方部に冷風バイパス通路１７を形成している。
【００３５】
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。
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８０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９０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。
【００３６】
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。
【００３７】
前述したように、空調ケース１１内の第１空気通路８０において、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１７が形成され、この冷風バイパス通路１７は最大冷房時にマックスクールドア１８により開放される。
また、空調ケース１１の上面部には、ヒータコア１３の直後の部位に第２空気通路９０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、回転軸２０ａにより回動自在なバタフライ状のデフロスタドア２０により開閉される。
【００３８】
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８０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、回転軸２２ａにより回動自在なバタフライ状のフェイスドア２２により開閉される。
【００３９】
前述した仕切り板１５ｃの最も空気下流側の端部と、フェイス開口部２１の入口部との間に、第１、第２空気通路８０、９０の間を連通する連通路２３が設けてられている。この連通路２３は回転軸２４ａにより回動自在な平板状の連通ドア２４により開閉される。
また、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２５が開口しており、このフット開口部２５は第１空気通路８０においてヒータコア１３の空気下流側の部位と連通している。このフット開口部２５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２５は、回転軸２６ａにより回動自在なバタフライ状のフットドア２６により開閉される。
【００４０】
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２６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。
【００４１】
また、温水弁１４およびマックスクールドア１８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。
【００４２】
（１）フット吹出モード
冬期の暖房始動時のごとく、最大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。
【００４３】
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を通って、空調ユニット１００の第１空気通路８０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を通って、空調ユニット１００の第２空気通路９０を流れる。
【００４４】
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２６はフット開口部２５を開放し、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。なお、２層流モードであっても、後述の理由から、連通ドア２４は連通路２３を全開または少量開く小開度の位置に操作される。
【００４５】
一方、冬期の暖房始動時には温度調整用操作機構により温水弁１４を全開させ、最大暖房状態となる。これにより、ヒータコア１３に最大流量の温水が流れるとともに、マックスクールドア１８は冷風バイパス路１７を閉塞する。
そして、第１空気通路８０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２５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９０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。
【００４６】
この場合、第１空気通路８、８０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。
【００４７】
また、フット吹出モードでは、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２５からの吹出風量を８０％程度の風量割合に設定するので、第２空気通路９０側の外気温風を全開または小開度の連通路２３を通して第１空気通路８０側の内気温風の中に混入することにより、上記風量割合を達成することができる。
【００４８】
次に、車室内温度が上昇して、暖房負荷が減少すると、吹出空気温度制御のため、温水弁１４を全開位置（最大暖房状態）から中間開度位置に操作し、ヒータコア１３に流入する温水流量を減少させる。このとき、連通ドア２４は上記した全開または小開度の位置に維持されたままであり、また、マックスクールドア１８も冷風バイパス通路１７を閉塞したままである。
【００４９】
中間温度制御域では、最大暖房能力を必要としていないため、内外気吸入モードは、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を開放する全外気モードに設定するのがよい。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２層流モードとすることもできる。
【００５０】
（２）フットデフロスタ吹出モード
フットデフロスタ吹出モードでは、フット開口部２５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２６によりフット開口部２５を全開するとともに、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。そして、連通ドア２４を連通路２３の全閉位置に操作する。
【００５１】
これにより、連通路２３からフット開口部２５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８０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９０の外気温風が全量流入する。これにより、フット開口部２５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。
【００５２】
温水弁１４を全開する最大暖房時には、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吹出モードと同じである。また、温水弁１４の開度調整により所望の中間温度制御が可能であり、また、中間温度制御域では、通常、全外気モードに設定するが、乗員の手動操作よる設定にて、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。
【００５３】
なお、上述した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、ヒータコア１３を、第１空気通路８０側から第２空気通路９０側に向かって温水が流れる一方向流れタイプとして構成しているから、ヒータコア１３の温水出口側では温水温度の低下により吹出空気温度が低下することになる。従って、ヒータコア１３の温水出口側に位置する第２空気通路９０側のデフロスタ吹出温度が温水入口側に位置する第１空気通路８０側のフット吹出温度より低くなることを利用して、全外気モード時におけるデフロスタ吹出温度とフット吹出温度との間に、頭寒足熱の上下温度差を設定することができる。
【００５４】
（３）デフロスタ吹出モード
デフロスタ吹出モードにおいては、フェイスドア２２がフェイス開口部２１を、また、フットドア２６がフット開口部２５をそれぞれ全閉する。また、デフロスタドア２０がデフロスタ開口部１９を全開し、連通ドア２４が連通路２３を全開する。従って、第１、第２空気通路８０、９０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。
（４）フェイス吹出モード
フェイス吹出モードにおいては、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２６がフット開口部２５をそれぞれ全閉する。連通ドア２４は連通路２３を全開する。従って、第１、第２空気通路８０、９０の下流部はいずれもフェイス開口部２１に連通する。
【００５５】
そのため、空調装置の冷凍サイクルを運転すると、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。
【００５６】
なお、最大冷房状態では、全内気吸入モードとし、また、温水弁１４が全閉状態となり、ヒータコア１３への温水循環が遮断されるとともに、マックスクールドア１８が冷風バイパス通路１７を開くので、冷風の送風量を増加でき、冷房能力が最大となる。
（５）バイレベル吹出モード
バイレベル吹出モードにおいては、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２６がフット開口部２５を全開する。デフロスタドア２０はデフロスタ開口部１９を全閉する。また、連通ドア２４が連通路２３を全開する。従って、フェイス開口部２１とフット開口部２５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。
【００５７】
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８０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９０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８０からのフット吹出温度に比して第２空気通路９０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形の快適な状態とすることができる。
【００５８】
ところで、車室内の冷房または除湿のために、空調装置の冷凍サイクルを運転すると、蒸発器１２による冷却、除湿作用により蒸発器１２では空気中の水分が凝縮して凝縮水が発生し、この凝縮水が送風空気とともに蒸発器１２下流側に隣接配置されるヒータコア１３側へ移動して、ヒータコア１３に付着しようとする。しかし、本第１実施形態によると、以下の工夫によりヒータコア１３への凝縮水の付着を効果的に抑制できる。
【００５９】
すなわち、蒸発器１２とヒータコア１３との間に位置する仕切り板１５ｂがヒータコア１３側が下方となるように傾斜配置されている場合や、この仕切り板１５ｂが水平に配置されている場合には、仕切り板１５ｂの上面に付着した凝縮水が仕切り板をガイドとして送風空気の流れとともにヒータコア１３側に移動しやすいが、第１実施形態によると、仕切り板１５ｂを、蒸発器１２側が下方で、ヒータコア１３側が上方となるように傾斜配置しているため、仕切り板１５ｂの上面に凝縮水が付着した際にも、仕切り板１５ｂ自身の傾斜により凝縮水がヒータコア１３側へ移動することを良好に抑制できる。
【００６０】
従って、ヒータコア１３のコア部１３ｃに凝縮水が付着することに起因する車室内湿度の上昇による快適性悪化、デフロスタ吹出空気の湿度上昇による窓ガラスの防曇性悪化等の不具合を回避できる。
（第２実施形態）
図２は第２実施形態を示すもので、図１における蒸発器１２下流側の部位を拡大図示するものであり、第１実施形態との相違点はヒータコア１３を傾斜配置している点である。
【００６１】
すなわち、第１実施形態では、蒸発器１２下流側にヒータコア１３を蒸発器１２と平行に略垂直に配置しているが、第２実施形態では、ヒータコア１３の上端部に比して、ヒータコア１３の下端部が蒸発器１２より離れるように、ヒータコア１３を傾斜配置している。他の点は第１実施形態、第２実施形態とも同じである。
【００６２】
この第２実施形態は、ヒータコア１３の上端部の直後の部位に、デフロスタ開口部１９を配置する車両用空調装置において有利である。つまり、デフロスタ開口部１９の位置が車両側の都合から優先的に決定されると、ヒータコア１３の上端部はこのデフロスタ開口部１９の位置の影響を受けて蒸発器１２の直後に設定しなければならない場合が生じる。このような場合に、ヒータコア１３を、その下端部が蒸発器１２より離れるように傾斜配置することにより、ヒータコア１３の下方側では蒸発器１２との間の間隔を増大できるので、蒸発器１２の凝縮水が送風空気とともに飛散してヒータコア１３に直接付着することを抑制できる。
【００６３】
なお、第２実施形態の具体的設計例としては、蒸発器１２とヒータコア１３との間の仕切り板１５ｂの傾斜角度θ₁ は３３．５°であり、ヒータコア１３の傾斜角度θ₂ は１４°である。また、蒸発器１２とヒータコア１３相互の上端側の間隔Ｌは１６．７ｍｍである。
（第３実施形態）
図３、図４は第３実施形態を示すもので、第１、第２実施形態のものでは、仕切り板１５ｂを、蒸発器１２側が下方で、ヒータコア１３側が上方となるように傾斜配置しているため、仕切り板１５ｂの上面に付着した凝縮水が仕切り板１５ｂ自身の傾斜により蒸発器１２側へ移動（落下）していくが、この蒸発器１２側へ移動した後に、蒸発器１２付近で凝縮水が停滞している間に、凝縮水が再び空気流れにより飛ばされ、ヒータコア１３側へ移動するという現象が生じる場合がある。
【００６４】
第３実施形態では、上記点に鑑みて、仕切り板１５ｂの傾斜に沿って蒸発器１２側へ移動した凝縮水が速やかに仕切り板１５ｂより下方へ落下するようにしたものである。
すなわち、第３実施形態では、仕切り板１５ｂのうち、蒸発器１２側の端部に下方へ垂直状に曲がった折り曲げ端部１５０を形成するとともに、この折り曲げ端部１５０に図４に示すように第１、第２空気通路８０、９０の幅方向（車両左右方向）の中央部が高く、幅方向の両端部が低くなる山形の傾斜面１５１を形成している。
【００６５】
これにより、仕切り板１５ｂの傾斜に沿って蒸発器１２側へ移動した凝縮水が山形の傾斜面１５１の部位まで到達すると、山形の傾斜面１５１により凝縮水が速やかに折り曲げ端部１５０の幅方向の両端部に移動する。その結果、凝縮水は垂直状の折り曲げ端部１５０により遮られて、再度、空気流れにより吹き上げられることはない。従って、凝縮水は折り曲げ端部１５０の幅方向の両端部から下方へ落下して空調ケース１１の底面部の排水口１１ａから外部へ排出される。
【００６６】
なお、第３実施形態では、フットドア２６を第１、第２実施形態によるバタフライ状のドアとせずに、一端部に回転軸２６ａを有する通常の板ドアとして、フットドア２６に第１、第２空気通路８０、９０の間の連通路２３を開閉する役割を兼務させている。従って、第３実施形態では第１、第２実施形態の連通ドア２４を廃止している。
【００６７】
（第４実施形態）
図５、図６は第４実施形態を示すもので、上記の第３実施形態と同じ狙いのものであり、仕切り板１５ｂのうち、蒸発器１２側の端部に、ゴムのような弾性体からなるガイド部材１５２を配置している。このガイド部材１５２は仕切り板１５ｂと略同等の厚さを有し、第１、第２空気通路８０、９０の幅方向（車両左右方向）の全長にわたって延びるとともに、蒸発器１２側の面に凹凸形状を形成して、凝縮水を下方へ落下させる多数の凹溝１５３を形成している。
【００６８】
これによると、仕切り板１５ｂの傾斜に沿って蒸発器１２側へ移動した凝縮水がガイド部材１５２の部位まで到達すると、ガイド部材１５２の多数の凹溝１５３により凝縮水が下方へ落下するので、凝縮水が再度、空気流れにより吹き上げられることはない。ガイド部材１５２は弾性体で構成してあるから、仕切り板１５ｂと蒸発器１２との間の微小間隔の寸法が製造上の公差により変動しても、ガイド部材１５２の弾性変形により上記微小間隔内に容易に組み込むことができる。
【００６９】
なお、ガイド部材１５２は仕切り板１５ｂの端面に接着等の手段で固定しておけばよい。その他の点は第３実施形態と同じである。
（他の実施形態）
なお、上記の実施形態では、バイレベル吹出モードにおいて、デフロスタ開口部１９を閉じているが、デフロスタ開口部１９を微少開度開くようにしてもよい。例えば、フェイス開口部２１、フット開口部２５、およびデフロスタ開口部１９からの吹出風量の割合が、例えば、４５：４０：１５となるように、各開口部２１、２５、１９の開度を設定して、各開口部２１、２５、１９のすべてから同時に風を吹き出すようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の通風系の全体構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態による通風系の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の通風系の全体構成図である。
【図４】図３のＡ矢視図である。
【図５】本発明の第４実施形態による通風系の要部拡大断面図である。
【図６】図５のＢ矢視図である。
【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、８０…第１空気通路、９、９０…第２空気通路、１１…空調ケース、１２…蒸発器、１３…ヒータコア、１４…温水弁、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ…仕切り板、１９…デフロスタ開口部、２０…デフロスタドア、２１…フェイス開口部、２２…フェイスドア、２５…フット開口部、２６…フットドア、１００…空調ユニット。

Claims (7)

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冷却する冷房用熱交換器（１２）と、
   この冷房用熱交換器（１２）を通過した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）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（２５）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（２５）に向かって前記内気が流れる第１空気通路（８、８０）と、
   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、９０）と、
   前記第１空気通路（８、８０）が車両下方側に位置し、前記第２空気通路（９、９０）が車両上方側に位置するように、この両空気通路（８、８０）（９、９０）の間を区画形成する仕切り板（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とを備え、
   この仕切り板（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）のうち、前記冷房用熱交換器（１２）と前記暖房用熱交換器（１３）との間に位置する仕切り板（１５ｂ）を、前記冷房用熱交換器（１２）側が下方で、前記暖房用熱交換器（１３）側が上方となるように傾斜配置し、
   前記両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、前記冷房用熱交換器（１２）側の端部に、下方へ曲がった折り曲げ端部（１５０）を形成するとともに、前記折り曲げ端部（１５０）に前記両空気通路（８、８０）（９、９０）の幅方向の中央部が高く、幅方向の両端部が低くなる山形の傾斜面（１５１）を形成したことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記暖房用熱交換器（１３）を前記冷房用熱交換器（１２）に対して車両上方側にオフセット配置するとともに、
   前記暖房用熱交換器（１３）の下方部に前記冷房用熱交換器（１２）により冷却された冷風をバイパスする冷風バイパス路（１７）を配置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. 前記暖房用熱交換器（１３）の上端部に比して、前記暖房用熱交換器（１３）の下端部が前記冷房用熱交換器（１２）より離れるように、前記暖房用熱交換器（１３）が傾斜配置され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. 前記暖房用熱交換器（１３）の上端部の直後の部位に、前記デフロスタ開口部（１９）が配置され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。
5. 前記両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、前記冷房用熱交換器（１２）側の端部が前記冷房用熱交換器（１２）の上下方向の中心部に位置し、
   前記両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、前記暖房用熱交換器（１３）側の端部が前記暖房用熱交換器（１３）の上下方向の中心部に位置し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。
6. 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冷却する冷房用熱交換器（１２）と、
   この冷房用熱交換器（１２）を通過した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）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（２５）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（２５）に向かって前記内気が流れる第１空気通路（８、８０）と、
   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、９０）と、
   前記第１空気通路（８、８０）が車両下方側に位置し、前記第２空気通路（９、９０）が車両上方側に位置するように、この両空気通路（８、８０）（９、９０）の間を区画形成する仕切り板（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）とを備え、
   この仕切り板（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）のうち、前記冷房用熱交換器（１２）と前記暖房用熱交換器（１３）との間に位置する仕切り板（１５ｂ）を、前記冷房用熱交換器（１２）側が下方で、前記暖房用熱交換器（１３）側が上方となるように傾斜配置し、
   前記両熱交換器（１２、１３）の間に位置する仕切り板（１５ｂ）のうち、前記冷房用熱交換器（１２）側の端部に、凝縮水を下方へ落下させる凹溝（１５３）を有するガイド部材（１５２）を配設したことを特徴とする車両用空調装置。
7. 前記ガイド部材（１５２）を弾性体により構成したことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。

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