JP4061793B2

JP4061793B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP4061793B2
Application number: JP32163199A
Authority: JP
Inventors: 潮橋本; 佳彦奥村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-11-11
Also published as: US6598670B1; JP2001138724A; DE10055224A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両への搭載上の制約条件によりエアミックスドア下流の冷風通路側にフット開口部を、温風通路側にフェイス開口部およびデフロスタ開口部を配設せざるを得ない場合に、それぞれの吹出空気開口部に適切な温度の風を送ることができるようにした車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平８−２６８０３９号公報には、エアミックスドアにより温風と冷風の風量割合を調整して車室内への吹出温度を調整する車両用空調装置において、エアミックスドア下流の冷風通路側にフット開口部を、温風通路側にフェイス開口部およびデフロスタ開口部を配設するものが記載されている。
【０００３】
そして、この従来技術では、フット開口部を開閉するフットドアに、案内板や開口形状からなる案内形状部を形成し、この案内形状部により加熱用熱交換器からの温風を下方のフット開口部側へ、また、冷風通路からの冷風を上方のフェイス開口部およびデフロスタ開口部側へそれぞれ交差するように案内している。
【０００４】
これにより、冷風通路側にフット開口部を、温風通路側にフェイス開口部およびデフロスタ開口部を配設するレイアウトであっても、乗員が快適と感じる頭寒足熱形の車室内温度分布を実現するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フェイス開口部とフット開口部の両方から空気を吹き出すバイレベルモードは通常、春秋の中間季節に用いられるので、上下の吹出空気に所定の温度差をつけて頭寒足熱形の吹出温度分布にすることが望まれる。
【０００６】
これに反し、デフロスタ開口部とフット開口部の両方から空気を吹き出す吹出モード（フットデフロスタモードおよびフットモード）は、通常、冬季の寒冷時に用いられるので、デフロスタ側吹出温度とフット側吹出温度とを略等温にするか、もしくはデフロスタ側吹出温度を若干量低下させるような吹出温度分布が暖房フィーリング向上のために望まれる。
【０００７】
しかるに、上記従来技術では、フットデフロスタモードやフットモードでも、フットドアの案内形状部による冷温風の案内作用は同じであるので、上下の吹出温度差はバイレベルモード時と同じである。その結果、冬季にフットデフロスタモードを用いると、デフロスタ側吹出温度がフット側吹出温度に比して過度に低くくなる、いわゆるクールデフ現象を起こし、暖房フィーリングを悪化させる。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、エアミックスドア下流の冷風通路側にフット開口部を、温風通路側にフェイス開口部とデフロスタ開口部を配設するレイアウトであっても、バイレベルモード時に頭寒足熱形の吹出温度分布を得ることができるとともに、フットデフロスタモードやフットモードでは上下の吹出温度を略等温にすることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、上記レイアウトを持った車両空調装置の小型化を図ることである。
【００１０】
【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、加熱用熱交換器（２２）で加熱された温風が流れる温風通路（２５）側の部位に、フェイス開口部（２８）およびデフロスタ開口部（２９）を配置するとともに、加熱用熱交換器（２２）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（２３）側の部位にフット開口部（３０）を配置し、
冷却用熱交換器（２１）および加熱用熱交換器（２２）を収納するとともに冷風通路（２３）および温風通路（２５）を形成するケース（２０）の上面部に、フェイス開口部（２８）が開口しており、デフロスタ開口部（２９）はケース（２０）の上面部においてフェイス開口部（２８）の左右両側に開口しており、フット開口部（３０）は左右両側のデフロスタ開口部（２９）の下方に開口しており、
加熱用熱交換器（２２）は、ケース（２０）内において冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）の幅寸法（Ｗ１）の範囲内に配置されており、
温風通路（２５）の出口部（２５ａ）に、温風通路（２５）の出口部（２５ａ）を冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）及び加熱用熱交換器（２２）の空気吹出部に対して左右両側に拡大する温風通路拡大部を形成することにより、温風通路（２５）の出口部（２５ａ）の幅寸法（Ｗ２）を冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）及び加熱用熱交換器（２２）の空気吹出部の幅寸法（Ｗ１）よりも大きくし、
温風通路（２５）の出口部（２５ａ）には、冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）及び加熱用熱交換器（２２）の空気吹出部より左右方向にオフセットしたオフセット温風出口部（２５ｂ）が前記温風通路拡大部によって形成され、
フェイス開口部（２８）は冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）に対応して設けられ、
デフロスタ開口部（２９）およびフット開口部（３０）はオフセット温風出口部（２５ｂ）に対応して設けられ、
温風通路（２５）の出口部（２５ａ）の幅寸法（Ｗ２）は左右両側のデフロスタ開口部（２９）の外側端部間の寸法と同一になっており、
フェイス開口部（２８）およびフット開口部（３０）の両方から空気を吹き出すバイレベルモードでは、冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）から冷風が主にフェイス開口部（２８）側へ導かれ、温風通路（２５）のオフセット温風出口部（２５ｂ）から温風が主にフット開口部（３０）側へ導かれ、
デフロスタ開口部（２９）およびフット開口部（３０）の両方から空気を吹き出す吹出モードでは、オフセット温風出口部（２５ｂ）で冷風通路（２３）からの冷風と温風通路（２５）からの温風とを混合した後、この混合空気がオフセット温風出口部（２５ｂ）からデフロスタ開口部（２９）およびフット開口部（３０）へ導かれるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
これにより、バイレベルモード時には冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）から冷風をフェイス開口部（２８）に容易に流入させることができる。一方、冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）より左右方向にオフセットしたオフセット温風出口部（２５ｂ）から温風をフット開口部（３０）に容易に流入させることができる。
また、フットデフロスタモードやフットモードでは、フェイス開口部（２８）の閉塞により、冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）からの冷風と温風通路（２５）の出口部（２５ａ）からの温風とをオフセット温風出口部（２５ｂ）で混合してデフロスタ開口部（２９）およびフット開口部（３０）へ導入できる。
従って、冷風通路側にフット開口部（３０）を、温風通路側にフェイス開口部（２８）とデフロスタ開口部（２９）を配設するレイアウトであっても、バイレベルモード時には頭寒足熱形の快適な上下吹出温度分布を得ることができる。
しかも、フットデフロスタモードやフットモードでは上下の吹出温度を略等温にすることが可能となり、寒冷時の暖房フィーリングを向上できる。
さらに、これらの頭寒足熱形の快適な上下吹出温度分布と略等温の上下吹出温度分布を、ガイド手段なしの簡潔な構成にて容易に得ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、左右両側のデフロスタ開口部（２９）およびフット開口部（３０）の中間に後席用フェイス開口部（３８）を配置して、フット開口部（３０）より低温の空気が後席用フェイス開口部（３８）に流入するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、後席側でバイレベルモードを実行する場合にも、頭寒足熱形の快適な上下吹出温度分布を得ることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明のように、ケース（２０）に、オフセット温風出口部（２５ｂ）からの温風をフット開口部（３０）側へ導く壁面（４４）を形成するようしてもよい。
【００２３】
請求項４に記載の発明では、ケース（２０）内に、冷却用熱交換器（２１）を略水平状態に配置するとともに、ケース（２０）内において冷却用熱交換器（２１）の上側に加熱用熱交換器（２２）を略水平状態に配置し、冷風通路（２３）を加熱用熱交換器（２２）の下側に配置し、温風通路（２５）を加熱用熱交換器（２２）の上側に配置したことを特徴とする。
【００２４】
このように、冷却用熱交換器（２１）と加熱用熱交換器（２２）の略水平配置により、送風ファン（１５）からの送風空気を冷却用熱交換器（２１）と加熱用熱交換器（２２）の下方から上方へと流すことができ、空調ユニット部の車両前後方向の寸法を短縮して空調ユニット部の小型化を図ることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明では、請求項４において、フェイス開口部（２８）およびデフロスタ開口部（２９）を加熱用熱交換器（２２）より概略車両後方側に配置し、フット開口部（３０）をフェイス開口部（２８）およびデフロスタ開口部（２９）より下側に配置し、フェイス開口部（２８）、デフロスタ開口部（２９）およびフット開口部（３０）を開閉する吹出モード切替部（２７）を加熱用熱交換器（２２）より概略車両後方側に配置したことを特徴とする。
【００２６】
このように、冷却用熱交換器（２１）と加熱用熱交換器（２２）を略水平配置するレイアウトにおいて、吹出モード切替部（２７）を加熱用熱交換器（２２）より概略車両後方側に配置することにより、空調ユニット部の車両上下方向の寸法をも短縮でき、空調ユニット部のより一層の小型化を図ることができる。
【００２７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図３は第１実施形態による車両用空調装置の車両搭載状態を例示するもので、本例の車両用空調装置は送風機ユニット１と空調ユニット２の２つの部分に大別される。
【００２９】
送風機ユニット１は、車室内前部の計器盤の中央部から助手席側にオフセットした位置に配置され、空調ユニット２は車室内前部の計器盤の中央部に配置されている。本例では左ハンドル車の場合を示しているので、空調ユニット２に対して車両左右方向の右側に送風機ユニット１をオフセット配置している。なお、図１〜図３の矢印は車両用空調装置の車両搭載方向を示す。
【００３０】
図１に示すように送風機ユニット１は、その車両前方側に車室内空気と車室外空気とを切替導入する内外気切替箱１１を配置し、この内外気切替箱１１には車両前方側の外気導入口１２と車両上下両側の内気導入口１３が開口している。
【００３１】
内外気切替箱１１の内部にはこれら両導入口１２、１３を開閉する内外気切替ドア（図示せず）が設置されている。内外気切替箱１１の車両後方側に送風機１４が配置されており、この送風機１４は遠心式多翼ファン（シロッコファン）からなる送風ファン１５、ファン駆動用モータ１６、およびファン１５を収容するスクロールケーシング１７から構成されている。
【００３２】
送風ファン１５の回転軸は車両前後方向に向くように配置され、かつ、スクロールケーシング１７の巻き方向が図２に示すように車両右側から左側へ向かって拡大しているので、送風ファン１５が回転すると、送風ファン１５の送風空気が図２矢印Ａのようにスクロールケーシング１７の巻き方向に沿って車両右側から左側へ向かって流れる。
【００３３】
次に、空調ユニット２について具体的に説明すると、空調ユニット２は樹脂製のケース２０を有し、このケース２０はその内部に種々の機器を収納するために複数の分割ケース体を結合して概略箱状の形状に構成される。このケース２０のうちの助手席側（車両右側）の側面において、最も下方側の部位に空気入口２０ａ（図２、３）が開口している。この空気入口２０ａは図３に示すように後述の蒸発器（冷却用熱交換器）２１の下方部に配置され、車両前後方向に細長の偏平な形状になっている。
【００３４】
空気入口２０ａはスクロールケーシング１７の出口部に接続され、送風ファン１５の送風空気が流入する。そして、ケース２０内部において、最も下方側の部位に空気入口２０ａからの送風空気が流入する空気流入空間２０ｂ（図５、６）が形成されている。なお、図４は図３のＡ−Ａ断面で、図５、図６はそれぞれ図４のＢ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す。
【００３５】
この空気流入空間２０ｂの上方に冷凍サイクルの蒸発器２１の熱交換面が所定角度傾斜して略水平状態に設置されている。このため、送風機ユニット１からの送風空気が蒸発器２１の熱交換面に対して、その下方より導入され、蒸発器２１の上方に導出される。
【００３６】
ここで、蒸発器２１の具体的構成およびその配置形態について説明すると、蒸発器２１は図示しない空調用冷凍サイクルの低圧冷媒が空気から蒸発潜熱を吸熱して蒸発するもので、図５、６に示すように熱交換用のコア部２１ａとコア部２１ａの両端部に配置したタンク部２１ｂ、２１ｃとを有している。コア部２１ａは、アルミニュウム等の耐食性に優れた金属から成形された偏平状のチューブと、このチューブに接合されるコルゲートフィンとにより構成される。
【００３７】
タンク部２１ｂ、２１ｃは、多数のチューブへの冷媒の分配もしくは多数のチューブからの冷媒の合流を行うもので、チューブを構成する金属薄板の両端部に一体成形することができる。そして、蒸発器２１は、図３、５、６に示すように、一方のタンク部２１ｂ側が車両前方側に位置し、他方のタンク部２１ｃ側が車両後方側に位置するようにして、しかも、車両前方側のタンク部２１ｂ側が高くなり、車両後方側のタンク部２１ｃが低くなるように所定角度（例えば、２５°程度）だけ傾斜して配置している。
【００３８】
蒸発器２１をこのように配置するため、蒸発器２１の熱交換面が送風機１４からの空気流れ方向（車両左右方向）Ａに対して略直交方向（車両前後方向）で傾斜することになる。蒸発器２１のコア部２１ａの冷媒流れ方向（車両前後方向）も、空気流れ方向Ａと直交する関係となる。
【００３９】
ケース２０の底面部２０ｃは車両前方から後方側へ向かって低くなるように形成されており、そして、車両後方側の最も低くなる部位に排水口２０ｄが開口している。よって、ケース２０の底面部２０ｃ上に落下した凝縮水は、排水口２０ｄ、およびこれに接続される排水ホース（図示せず）を介して車外へ排出できる。
【００４０】
そして、ケース２０内において蒸発器２１の空気下流側（車室内上側）で、かつ車両前方側の部位に、ヒータコア（加熱用熱交換器）２２が略水平状態にして設置してある。このヒータコア２２は蒸発器２１とは逆方向に、車両前方側が低く、車両後方側が高くなるように所定角度で傾斜配置されている。このヒータコア２２はエンジン冷却水（温水）を熱源として送風空気を加熱するものであって、熱交換用のコア部２２ａとコア部２２ａの両端部に配置したタンク部２２ｂ、２２ｃとを有している。
【００４１】
コア部２２ａは、アルミニュウム等の耐食性に優れた金属から成形された偏平状のチューブと、このチューブに接合されるコルゲートフィンとにより構成される。タンク部２２ｂ、２２ｃは、多数のチューブへの温水の分配もしくは多数のチューブからの温水の合流を行う。このヒータコア２２に対して車両後方側の部位にヒータコア２２をバイパスする冷風通路２３が形成されている。
【００４２】
蒸発器２１とヒータコア２２との間には、ヒータコア２２を通過して加熱される温風の風量と、冷風通路２３を通過する冷風の風量との割合を調整するエアミックスドア２４が回転軸２４ａにより回動可能に配置されている。このエアミックスドア２４は上記の温風と冷風との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の役割を果たすものである。
【００４３】
ヒータコア２２の上方部（ケース２０内の最上部）には、ヒータコア２２通過後の温風Ｂ（図５、６参照）が車両前方側から車両後方側へ向かって湾曲して流れる温風通路２５が形成されている。従って、温風通路２５は車両上下方向において冷風通路２３の上側に位置している。
【００４４】
この温風通路２５からの温風Ｂと冷風通路２３からの冷風Ｃがこの両通路２３、２５の下流側の混合部Ｄで混合して所定温度の空気となる。
【００４５】
次に、本発明の特徴とする、冷温風を各吹出開口部に配風する吹出モード切替部２７（図３）について詳細に説明する。ケース２０の幅寸法（車両左右方向寸法）は図１、２に示すようにケース本体部の幅寸法Ｗ１に比較して車両後方側の上方部の幅寸法Ｗ２が左右両側に拡大するようにしてある。ケース２０のうち、幅寸法Ｗ１のケース本体部は蒸発器２１、ヒータコア２２等を収納する部分であり、一方、上記幅寸法Ｗ２の部位に吹出モード切替部２７が配置されている。
【００４６】
ケース２０の上面部で車両後方側の中央部（すなわち、上記幅寸法Ｗ１の範囲内の部位）にフェイス開口部２８が開口しており、このフェイス開口部２８は車室内の上方側（乗員頭部側）に向けて空気を吹出すフェイス吹出口（図示せず）に連通する。
【００４７】
また、ケース２０の上面部でフェイス開口部２８の左右両側（左右方向）にオフセットしてデフロスタ開口部２９が開口している。すなわち、このデフロスタ開口部２９は、ケース２０において上記幅寸法Ｗ１から左右両側に拡大した幅寸法Ｗ２の部分に配置されている。このデフロスタ開口部２９は車両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（図示せず）に連通する。
【００４８】
また、ケース２０のうち、車両後方側の部位において、左右のデフロスタ開口部２９の下方部に左右のフット開口部３０が開口している。従って、このフット開口部３０もフェイス開口部２８に対して左右両側（左右方向）にオフセット配置されている。この左右のフット開口部３０には左右のフット吹出ダクト３１が連通し、その先端のフット吹出口３１ａから車室内の乗員足元に向けて空気を吹出す。
【００４９】
ここで、フェイス開口部２８とデフロスタ開口部２９は車両上下方向においてフット開口部３０より上方に位置しているので、フェイス開口部２８とデフロスタ開口部２９が上方の温風通路２５側に配置され、フット開口部３０が下方の冷風通路２３側に配置されることになる。
【００５０】
図４に示すように冷風通路２３の出口部２３ａの幅寸法はＷ１であって、吹出モード切替部２７の左右方向の中央部に冷風通路２３の出口部２３ａが位置している。従って、冷風通路２３の出口部２３ａは吹出モード切替部２７の左右方向においてフェイス開口部２８に対応して設けられている。
【００５１】
これに対し、温風通路２５の出口部２５ａの幅寸法はＷ２まで左右両側に拡大している。図４の斜線部は温風通路出口部２５ａのうち、左右両側への拡大部２５ｂ、２５ｂを示し、図１の符号２５ｃ、２５ｃは温風通路２５の幅寸法をＷ１からＷ２へ向かってテーパ状に滑らかに拡大する左右両側の温風通路拡大部である。従って、温風通路２５の出口部２５ａのうち、左右両側への拡大部２５ｂ、２５ｂは、冷風通路２３の出口部２３ａより左右両側にオフセット配置されたオフセット温風出口部（請求項１）を構成する。
【００５２】
そして、上記各開口部２８〜３０を開閉するために、吹出モード切替ドアとして、フェイスドア３２、デフロスタドア３３、フットドア３４がそれぞれ回転軸３５、３６、３７により回動可能に配置されている。フェイスドア３２はフェイス開口部２８を開閉するもので、中央部のフェイス開口部２８の部位に対応して配置された１枚の板状ドアからなる。
【００５３】
デフロスタドア３３は左右両側のデフロスタ開口部２９を開閉するもので、左右両側のデフロスタ開口部２９の部位に対応して配置された２枚の板状ドアからなる。この２枚のデフロスタドア３３は回転軸３６により一体に連結され、一体に回動する。なお、本例ではデフロスタドア３３よりフェイスドア３２を上方側へずらして配置し、両ドア３２、３３の回転軸３５、３６の干渉を防止している。
【００５４】
フットドア３４は左右両側のフット開口部３０を開閉するもので、左右両側のフット開口部３０の部位に対応して配置された２枚の板状ドアからなる。この２枚のフットドア３４は回転軸３７により一体に連結され、一体に回動する。
【００５５】
上記各ドア３２〜３４の回転軸３５〜３７の一端部はケース２０の外部に突出して、吹出モードドア駆動機構（図示せず）のリンク機構に連結され、上記各ドア３２〜３４は吹出モードドア駆動機構により回動操作される。この吹出モードドア駆動機構は、モータを用いたアクチュエータあるいは手動操作機構のいずれで構成してもよい。
【００５６】
ケース２０の車両後方側の面において、フェイス開口部２８の下方側（幅寸法Ｗ１の範囲内）に後席用フェイス開口部３８（図２、４）が配置されている。この後席用フェイス開口部３８に連通する後席用フェイスダクト３９がケース２０に設けられている。このダクト３９の先端開口３９ａには図示しない接続ダクトを介して後席用フェイス吹出口が接続され、この後席用フェイス吹出口から後席乗員の頭部側に向けて空気を吹出すようになっている。
【００５７】
後席用フェイス開口部３８はフェイス開口部２８の下方側空間を通して冷風通路２３の出口部２３ａおよび温風通路２５の出口部２５ａに常時連通している。後席用フェイス開口部３８への空気流れは、例えば、後席用フェイス吹出口に備えたシャット機構付きのグリルにより断続する。その他に、後席用フェイスダクト３９等に後席用フェイスドア（図示せず）を配置して後席側への空気流れを断続するようにしてもよい。
【００５８】
なお、図４には、左右のデフロスタ開口部２９、左右のフット開口部３０および中央部の後席用フェイス開口部３８の空気取入口２９ａ、３０ａ、３８ａが楕円形状により模式的に図示してある。また、図示しない後席用フット開口部は、前席用フット吹出ダクト３１に開口させて、ここから前席用フット吹出ダクト３１の温風を一部後席側へ分岐するようになっている。
【００５９】
なお、図１において、蒸発器２１への冷媒配管３９、４０は空調ユニットケース２０の右側面からケース最前部に配管され、また、ヒータコア２２の温水配管４１、４２は、空調ユニットケース２０の左側面からケース最前部に配管され、冷媒配管３９、４０と温水配管４１、４２はケース２０最前部の配管ジョイント４３に連結される。そして、この配管ジョイント４３の部位から、冷媒配管３９、４０と温水配管４１、４２は車両前方側のエンジンルーム内へ配管される。
【００６０】
次に、上記構成において第１実施形態の作動を説明する。まず最初に、空調装置全体としての作動の概要を説明する。図１、２の内外気切替箱１１から流入した空気は送風ファン１５によってスクロールケーシング１７内を矢印Ａのように車両右側から左側へ流れ、空気入口２０ａから蒸発器２１下部の空気流入空間２０ｂへ流入する。
【００６１】
そして、送風空気はここから上方へ方向転換して蒸発器２１を通過し、ここで除湿・冷却されて冷風となる。この冷風は次にエアミックスドア２４の回動位置に応じて、ヒータコア２２に導入される冷風と冷風通路２３に導入される冷風とに振り分けられる。ヒータコア２２に導入された冷風はヒータコア２２で加熱されて温風Ｂとなり、温風通路２５を通過する。この温風通路２５からの温風Ｂと冷風通路２３からの冷風Ｃは下流の空気混合部Ｄ（図５、６）で混合されて所望温度となる。
【００６２】
この所望温度の空調空気は、次に、３つの吹出モード切替ドア３２、３３、３４の通路切替作用により、フェイス開口部２８とデフロスタ開口部２９とフット開口部３０のいずれか１つ、または複数を通過して車室内へ吹き出して、車室内を空調する。
【００６３】
本発明は、車室内への吹出モードのうち、特に、上下両方から同時に空気を吹き出す吹出モードであるバイレベルモードとフットデフロスタモードにおける上下吹出温度分布をそれぞれ良好に設定できる点に特徴を有している。
そこで、次に、バイレベルモードでの上下吹出温度分布を説明する。図５、７はバイレベルモード時を示しており、フェイス開口部２８とフット開口部３０の両方が開口している。冷風通路２３の出口部２３ａが図４のごとく吹出モード切替部２７の左右方向の中央部にてフェイス開口部２８に対応して設けられており、これに反し、フット開口部３０は冷風通路２３の出口部２３ａの左右両側へオフセット配置されている。
【００６４】
そのため、冷風通路２３の出口部２３ａからの冷風はフット開口部３０へは流れにくくなり、主にフェイス開口部２８に向かって流れる。図７の冷風流れ▲１▼はこのフェイス開口部２８に向かう冷風を示す。
【００６５】
これに対し、温風通路２５の出口部２５ａはフェイス開口部２８の左右両側へ拡大した幅寸法Ｗ２を有しているため、温風通路２５の出口部２５ａには、冷風通路２３の出口部２３ａより左右両側にオフセットした拡大部２５ｂ、２５ｂが形成される。温風通路２５の出口部２５ａの温風のうち、拡大部２５ｂ、２５ｂの温風はケース２０側の壁面４４（図７）に沿って矢印▲２▼のようにフット開口部３０へ向かう。
【００６６】
ここで、壁面４４は拡大部２５ｂ、２５ｂの形成に伴ってケース２０側に形成されるもので、この壁面４４に沿う温風流れ▲２▼の延長方向（斜め下方）にフット開口部３０が位置しているので、温風流れ▲２▼のほとんどがフット開口部３０へ向かう。
【００６７】
以上により、フェイス開口部２８にはフット開口部３０に比較して冷風割合の多い空気が導かれ、フット開口部３０にはフェイス開口部２８に比較して温風割合の多い空気が導かれので、フット吹出温度に比してフェイス吹出温度を低くすることができ、バイレベルモード時における上下吹出温度分布を頭寒足熱形の快適な温度分布にすることができる。
【００６８】
ところで、後席用フェイス開口部３８はフェイス開口部２８の下方側に配置されて冷風通路２３の出口部２３ａの直ぐ下に位置するため、冷風通路２３の出口部２３ａからより多くの冷風▲１▼’（図７）が後席用フェイス開口部３８に流入する。従って、後席側においても、バイレベルモード時にフェイス吹出温度をフット吹出温度より低くすることができ、頭寒足熱形の快適な温度分布を得ることができる。
【００６９】
次に、フットデフロスタモードでの上下吹出温度分布を説明する。図６、８はフットデフロスタモード時を示しており、デフロスタ開口部２９とフット開口部３０の両方が開口している。このとき、フェイス開口部２８はフェイスドア３２により全閉されているので、冷風通路２３の出口部２３ａからの冷風は図８の矢印▲１▼のごとく左右に分岐され、壁面４４を乗り越えて拡大部２５ｂ、２５ｂ側の領域（幅寸法Ｗ１の外側領域）に流れ込む。
【００７０】
また、温風通路２５の出口部２５ａからの温風もフェイス開口部２８の全閉により左右に分岐され、壁面４４に沿って拡大部２５ｂ、２５ｂ側の領域に集まる。このため、拡大部２５ｂ、２５ｂ側の領域（幅寸法Ｗ１の外側領域）、すなわち、デフロスタ開口部２９とフット開口部３０の入口部において冷風と温風が混合される。図８の破線Ｄはこの幅寸法Ｗ１の外側領域に形成される冷風と温風の混合部を示す。
【００７１】
そして、この図８の混合部Ｄで混合して所定温度となった温風はデフロスタ開口部２９へ向かう上方への流れ▲３▼とフット開口部３０へ向かう下方への流れ▲４▼とに分岐される。従って、フットデフロスタモードでは、デフロスタ吹出温度とフット吹出温度とを概略同程度にすることができる。
【００７２】
この結果、デフロスタ吹出温度がフット吹出温度に比して過度に低くくなる、いわゆるクールデフ現象を防止でき、冬季の寒冷時における暖房フィーリングを向上できるとともに、デフロスタ吹出温度の上昇により窓ガラス防曇性能を向上できる。
【００７３】
なお、フットデフロスタモードでは、通常、デフロスタ吹出風量とフット吹出風量との割合を同程度にしており、これに対し、フットモードでは、デフロスタ吹出風量を絞って、フット吹出風量の割合を多くするが、フットモードにおいても、冷温風の流れ形態は図８のフットデフロスタモード時と基本的に同じであるので、デフロスタ吹出温度とフット吹出温度とを概略同程度にすることができる。
【００７４】
なお、図７、８ではヒータコア２２の図示を省略しており、符号２２’はヒータコア２２の配置部位を示している。また、図９は第１実施形態において、フェイ開口部２８へ向かう冷風流れと、デフロスタ開口部２９へ向かう温風流れと、フット開口部３０へ向かう温風流れとを示している。
【００７５】
（第２実施形態）
第１実施形態では吹出モードドアとして３枚のドア３２、３３、３４を用いているが、第２実施形態では図１０に示すように２枚の吹出モードド３２、３３で吹出モードの切替を行うようにして、部品点数の低減を行う。
【００７６】
すなわち、一方の吹出モード切替ドア３２はフェイス開口部２８とフット開口部３０の両方を切替開閉する。他方の吹出モード切替ドア３３は、デフロスタ開口部２９と連通路４５を切替開閉する。ここで、連通路４５はフェイス開口部２８とフット開口部３０の両方を冷風通路２３と温風通路２５の出口側（冷温風の混合部）に連通させるものである。
【００７７】
なお、第２実施形態ではエアミックスドア２４に補助ドア２４ｂを一体に設けて、最大冷房時（図１０の２点鎖線位置）にはエアミックスドア２４によりヒータコア２２の入口通路を全閉すると同時に、補助ドア２４ｂにより温風通路２５の出口側を全閉する。これにより、最大冷房時にヒータコア２２への温水流れを遮断する温水弁を廃止できる。
【００７８】
（第３実施形態）
第３実施形態は第２実施形態の変形であり、図１１に示すように一方の吹出モード切替ドア３２はフェイス開口部２８とデフロスタ開口部２９の両方を切替開閉する。他方の吹出モード切替ドア３４は、フット開口部３０と連通路４６を切替開閉する。この連通路４６はフェイス開口部２８とデフロスタ開口部２９の両方を冷風通路２３と温風通路２５の出口側（冷温風の混合部）に連通させるものである。
【００７９】
（第４実施形態）
図１２、１３は第４実施形態であり、第１実施形態では温風通路２５の出口部２５ａの幅寸法を冷風通路２３の出口部２３ａの幅寸法Ｗ１より大きい幅寸法Ｗ２に拡大しているが、第４実施形態ではこのような温風通路２５の出口側の拡大をせず、別のガイド手段の追加により第１実施形態と同様の上下吹出温度分布を得ることができるようにしている。
【００８０】
具体的には、第１実施形態と同様に、中央のフェイス開口部２８に対して、デフロスタ開口部２９とフット開口部３０を中央のフェイス開口部２８に対して左右両側にオフセット配置した上で、温風通路２５の出口側に温風流れを左右両側に案内する第１ガイド４７を設けている。
【００８１】
この第１ガイド４７は図１３に示すように温風通路２５の上流側（車両前方側）は通路中央部に配置され、そして、上流側から下流側（車両後方側）へ行くに従って次第に左右両側へ向かうように山形に傾斜配置されている。これにより、温風通路２５の出口側の温風流れを左右両側にオフセット配置したデフロスタ開口部２９とフット開口部３０に向けて積極的に案内することができる。
【００８２】
更に、冷風通路２３の出口側（エアミックスドア２４下流側）のうち、デフロスタ開口部２９とフット開口部３０の配置部位に対応する左右両側のみに、冷風が両開口部２９、３０側へ向かうことを抑制して、冷風をフェイス開口部２８側へ案内する第２ガイド４８を設けている。
【００８３】
第４実施形態によると、バイレベルモード時には温風通路２５の出口側の温風流れを第１ガイド４７により左右両側のフット開口部３０に向けて積極的に案内すると同時に、冷風通路２３の出口側の冷風がフット開口部３０へ向かうことを第２ガイド４８によって抑制し、冷風をフェイス開口部２８側へ案内できる。
【００８４】
その結果、フェイス開口部２８にはフット開口部３０に比較して冷風割合の多い空気が導かれ、フット開口部３０にはフェイス開口部２８に比較して温風割合の多い空気が導かれので、フット吹出温度に比してフェイス吹出温度を低くすることができ、バイレベルモード時における上下吹出温度分布を頭寒足熱形の快適な温度分布にすることができる。
【００８５】
これに対し、フットデフロスタモードでは、中央のフェイス開口部２８が全閉されので、冷風通路２３の出口側の冷風が第２ガイド４８を乗り越えて、左右両側のデフロスタ開口部２９およびフット開口部３０の入口側に向かう。また、温風通路２５の出口側の温風も第１ガイド４７により案内されて、左右両側のデフロスタ開口部２９およびフット開口部３０の入口側に向かう。
【００８６】
このため、デフロスタ開口部２９とフット開口部３０の入口部において冷風と温風が混合された後、所定温度の温風がデフロスタ開口部２９へ向かう上方への流れとフット開口部３０へ向かう下方への流れとに分岐される。従って、フットデフロスタモードでは、デフロスタ吹出温度とフット吹出温度とを概略同程度にすることができ、クールデフ現象を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用空調装置の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】第１実施形態における吹出モード切替部の通路構成を示す概略断面図で、図３のＡ−Ａ断面を示す。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】第１実施形態における空調ケースの要部破断斜視図である。
【図８】第１実施形態における空調ケースの要部破断斜視図である。
【図９】第１実施形態における冷温風の流れの説明図である。
【図１０】第２実施形態を示す概略断面図である。
【図１１】第３実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】第４実施形態を示す概略断面図である。
【図１３】第４実施形態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１５…送風ファン、２１…蒸発器（冷却用熱交換器）、
２２…ヒータコア（加熱用熱交換器）、２３…冷風通路、
２４…エアミックスドア、２５…温風通路、２５ｂ…温風通路出口部の拡大部、
２８…フェイス開口部、２９…デフロスタ開口部、３０…フット開口部。

Claims

車室内へ向かって送風される空気を冷却する冷却用熱交換器（２１）と、
前記冷却用熱交換器（２１）の下流側に設けられ、前記冷却用熱交換器（２１）からの冷風を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
前記冷却用熱交換器（２１）からの冷風が前記加熱用熱交換器（２２）をバイパスして流れる冷風通路（２３）と、
前記加熱用熱交換器（２２）で加熱された温風が流れる温風通路（２５）と、
前記温風と前記冷風の風量割合を調整するエアミックスドア（２４）と、
前記温風と前記冷風との混合空気を乗員の頭部側に吹き出すフェイス開口部（２８）、前記混合空気を車両窓ガラスに吹き出すデフロスタ開口部（２９）および前記混合空気を乗員の足元側に吹き出すフット開口部（３０）とを備え、
前記フェイス開口部（２８）および前記デフロスタ開口部（２９）を前記温風通路（２５）側の部位に配置するとともに、前記フット開口部（３０）を前記冷風通路（２３）側の部位に配置し、
前記冷却用熱交換器（２１）および前記加熱用熱交換器（２２）を収納するとともに前記冷風通路（２３）および前記温風通路（２５）を形成するケース（２０）の上面部に、前記フェイス開口部（２８）が開口しており、前記デフロスタ開口部（２９）は前記ケース（２０）の上面部において前記フェイス開口部（２８）の左右両側に開口しており、前記フット開口部（３０）は前記左右両側のデフロスタ開口部（２９）の下方に開口しており、
前記加熱用熱交換器（２２）は、前記ケース（２０）内において前記冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）の幅寸法（Ｗ１）の範囲内に配置されており、
前記温風通路（２５）の出口部（２５ａ）に、前記温風通路（２５）の出口部（２５ａ）を前記冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）及び前記加熱用熱交換器（２２）の空気吹出部に対して左右両側に拡大する温風通路拡大部を形成することにより、前記温風通路（２５）の出口部（２５ａ）の幅寸法（Ｗ２）を前記冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）及び前記加熱用熱交換器（２２）の空気吹出部の幅寸法（Ｗ１）よりも大きくし、
前記温風通路（２５）の出口部（２５ａ）には、前記冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）及び前記加熱用熱交換器（２２）の空気吹出部より左右方向にオフセットしたオフセット温風出口部（２５ｂ）が前記温風通路拡大部によって形成され、
前記フェイス開口部（２８）は前記冷風通路（２３）の出口部（２３ａ）に対応して設けられ、
前記デフロスタ開口部（２９）および前記フット開口部（３０）は前記オフセット温風出口部（２５ｂ）に対応して設けられ、
前記温風通路（２５）の出口部（２５ａ）の幅寸法（Ｗ２）は前記左右両側のデフロスタ開口部（２９）の外側端部間の寸法と同一になっており、
前記フェイス開口部（２８）およびフット開口部（３０）の両方から空気を吹き出すバイレベルモードでは、前記冷風通路（２３）の前記出口部（２３ａ）から冷風が主に前記フェイス開口部（２８）側へ導かれ、前記温風通路（２５）の前記オフセット温風出口部（２５ｂ）から温風が主に前記フット開口部（３０）側へ導かれ、
前記デフロスタ開口部（２９）および前記フット開口部（３０）の両方から空気を吹き出す吹出モードでは、前記オフセット温風出口部（２５ｂ）で前記冷風通路（２３）からの冷風と前記温風通路（２５）からの温風とを混合した後、この混合空気が前記オフセット温風出口部（２５ｂ）から前記デフロスタ開口部（２９）および前記フット開口部（３０）へ導かれるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
前記左右両側のデフロスタ開口部（２９）および前記フット開口部（３０）の中間に後席用フェイス開口部（３８）を配置して、前記フット開口部（３０）より低温の空気が前記後席用フェイス開口部（３８）に流入するように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。
前記ケース（２０）に、前記オフセット温風出口部（２５ｂ）からの温風を前記フット開口部（３０）側へ導く壁面（４４）が形成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。
前記ケース（２０）内に、前記冷却用熱交換器（２１）を略水平状態に配置するとともに、前記ケース（２０）内において前記冷却用熱交換器（２１）の上側に前記加熱用熱交換器（２２）を略水平状態に配置し、前記冷風通路（２３）を前記加熱用熱交換器（２２）の下側に配置し、前記温風通路（２５）を前記加熱用熱交換器（２２）の上側に配置した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。
前記フェイス開口部（２８）および前記デフロスタ開口部（２９）を前記加熱用熱交換器（２２）より概略車両後方側に配置し、
前記フット開口部（３０）を前記フェイス開口部（２８）および前記デフロスタ開口部（２９）より下側に配置し、
前記フェイス開口部（２８）、前記デフロスタ開口部（２９）および前記フット開口部（３０）を開閉する吹出モード切替部（２７）を前記加熱用熱交換器（２２）より概略車両後方側に配置したことを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。