JP4285348B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置の室内空調ユニット部における温度制御性および最大暖房性能の改善に関する。

従来、車両用空調装置の室内空調ユニット部においては、図１０〜図１３に示すように、暖房用熱交換器をなすヒータコア１６の直後にフット開口部１９、およびフェイス開口部２０および吹出モード切替ドア２６を配置して、ユニット体格の小型化を図ることが提案されている。

また、特許文献１には、図１２の従来例と同様にヒータコア１６の両側にエアミックスドア２１０、２２を配置するものが提案されている。
仏国特許２８２１５８８号明細書

ところで、図１０の従来技術では、ヒータコア１６の吹出側と、フット開口部１９およびフェイス開口部２０との距離Ｌが小さいので、ヒータコア１６で加熱された温風とヒータコア１６のバイパス通路１８を通過する冷風とを十分混合できない。

そのため、フット開口部１９とフェイス開口部２０を吹出モード切替ドア２６により同時に開口するバイレベルモード時に、ヒータコア１６で加熱された温風が主にフット開口部１９側へ流れ、ヒータコア１６のバイパス通路１８を通過する冷風が主にフェイス開口部２０側へ流れるという現象が発生する。

この結果、フット吹出温度とフェイス吹出温度との温度差（上下吹出温度差）が過度に拡大するので、バイレベルモード時の空調フィーリングを悪化させる。

また、図１１は図１０の従来技術の最大暖房状態を示すもので、送風空気の全部が冷房用熱交換器をなす蒸発器１３を通過してからヒータコア１６に流入するので、最大暖房時の通風抵抗が増大して吹出風量を減少させる。このことが最大暖房性能を低下させる原因になっている。

図１２は図１０、図１１と別の従来技術であり、ヒータコア１６の両側にバイパス通路１７、１８を形成し、ヒータコア１６の両側にエアミックスドア２１０、２２を配置している。このため、バイレベルモード時にフット開口部１９およびフェイス開口部２０にそれぞれ温風と冷風が流れ込む。従って、バイレベルモード時の上下吹出温度差が図１０、図１１の従来技術のように過度に拡大することなく、適度の範囲に設定することが可能となる。

しかし、この図１２の従来技術においても、最大暖房時に送風空気の全部が蒸発器１３を通過するので、通風抵抗が増大し、最大暖房性能を低下させる。

図１３は更に別の従来技術であり、蒸発器１３の側方に蒸発器１３のバイパス通路１５、およびこのバイパス通路１５を開閉する専用のドア２１１を設けたものである。これによると、最大暖房時にドア２１１によって蒸発器１３のバイパス通路１５を開口することにより、通風抵抗を低下させ、最大暖房性能を向上できる。

しかし、図１３の従来技術において、バイレベルモードを設定すると、図１０と同様に、ヒータコア１６で加熱された温風とヒータコア１６のバイパス通路１８を通過する冷風が混合されることなく、フット開口部１９とフェイス開口部２０に分かれて流入する。このため、バイレベルモード時に上下吹出温度差が過度に拡大して空調フィーリングを悪化させる。

なお、特許文献１の従来技術は図１２と同様にヒータコアの両側に２つのアミックスドアを配置したものであるが、最大暖房時には送風空気の全部が蒸発器を通過するので、通風抵抗が増大し、最大暖房性能を低下させる。

本発明は、上記点に鑑み、複数の吹出開口部から同時に空気を吹き出す吹出モードにおける空調フィーリングの改善と最大暖房性能の向上とを両立させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、室内へ向かって空気が流れる空調ケース（１１）内において冷房用熱交換器（１３）の一端側に冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を形成し、
空調ケース（１１）内において冷房用熱交換器（１３）の下流側に配置される暖房用熱交換器（１６）の端部のうち、前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）と同一の側の一端側に、第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）を形成し、他端側に、第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を形成し、
空調ケース（１１）内に、冷房用熱交換器バイパス通路（１５）の出口部を全閉した際に第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の入口部を全開し、冷房用熱交換器バイパス通路（１５）の出口部を全開した際に第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の入口部を全閉する第１ドア（２１）を配置し、
空調ケース（１１）内に、第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の入口部を全閉した際に暖房用熱交換器（１６）の入口通風路（２３）の入口部を全開し、第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の入口部を全開した際に暖房用熱交換器（１６）の入口通風路（２３）の入口部を全閉する第２ドア（２２）を配置し、
空調ケース（１１）において暖房用熱交換器（１６）の下流側に、車室内へ空気を吹き出す少なくとも２つの吹出開口部（１９、２０）を配置し、
第２ドア（２２）が第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を全開して入口通風路（２３）を全閉する最大冷房時には、第１ドア（２１）が冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を全閉し、
第２ドア（２２）が第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を全閉して入口通風路（２３）を全開する最大暖房時には、前記第１ドア（２１）が前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を全開して前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）を全閉することを特徴としている。

これによると、２つの吹出開口部（１９、２０）から同時に空気を吹き出す吹出モードの際に、暖房用熱交換器（１６）の一端側および他端側に形成した第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）および第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を第１、第２ドア（２１、２２）により同時に開口できる。

そのため、この両バイパス通路（１７、１８）にそれぞれ冷風を流すことができるから、暖房用熱交換器（１６）の両側で冷風と温風の混合を行うことができる（図１参照）。この結果、暖房用熱交換器（１６）の下流側に２つの吹出開口部（１９、２０）を小さい距離Ｌで近接配置するレイアウトを採用しても、２つの吹出開口部（１９、２０）からの吹出温度差を適度な範囲に設定することが可能となり、空調フィーリングを向上できる。

しかも、最大暖房時には、第２ドア（２２）により第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を全閉して入口通風路（２３）を全開するとともに、第１ドア（２１）により冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を全開して第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）を全閉するから、冷房用熱交換器（１３）の通風面積に更に冷房用熱交換器バイパス通路（１５）の通風面積を加えた通風路でもって送風空気を暖房用熱交換器（１６）側へ送風できる。

そして、この送風空気の全量を冷房用熱交換器バイパス通路（１５）と入口通風路（２３）から暖房用熱交換器（１６）に流入できる（図２参照）。この結果、最大暖房時の吹出温風量を増大して最大暖房性能を向上できる。

また、最大冷房時には第２ドア（２２）により第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を全開して入口通風路（２３）を全閉するとともに、第１ドア（２１）により冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を全閉するから、送風空気の全量を冷房用熱交換器（１３）に流入させて冷却し、その冷風の全量が第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を冷風のまま通過する（図３参照）。このため、最大冷房性能を何ら支障なく発揮できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の通路面積に比較して第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の通路面積を大きくすることを特徴とする。

これによると、最大冷房時に冷風の全量が第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を小さい通風抵抗で通過するから、最大冷房時の吹出冷風量を増大して最大冷房性能を向上できる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の車両用空調装置において、少なくとも２つの吹出開口部のうち、一方の吹出開口部は車室内の乗員足元側へ空気を吹き出すフット開口部（１９）であり、他方の吹出開口部は車室内の乗員顔部側へ空気を吹き出すフェイス開口部（２０）であり、
フット開口部（１９）は第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の下流側に配置され、
フェイス開口部（２０）は第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の下流側に配置されることを特徴とする。

これによると、フット開口部（１９）とフェイス開口部（２０）から同時に空気を吹き出すバイレベルモード時に、第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）と第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）との通路面積の大小関係から、フット開口部（１９）からの吹出空気温度に比較してフェイス開口部（２０）からの吹出空気温度を低くして頭寒足熱型の上下吹出温度分布を適度の温度差で設定できる。よって、バイレベルモード時の快適な空調フィーリングが得られる。

請求項４に記載の発明では、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、少なくとも２つの吹出開口部（１９、２０）を開閉するドア手段を、吹出開口部（１９、２０）へ向かう空気流れと直交する方向へ移動するドア手段（２６）により構成したことを特徴とする。

このような空気流れと直交する方向へ移動するドア手段（２６）を採用することにより、暖房用熱交換器（１６）の下流側に２つの吹出開口部（１９、２０）を小さい距離Ｌで近接配置することができ、空調装置の体格の小型化に貢献できる。しかも、本発明では、このようなレイアウトを採用しても、前述の理由から、２つの吹出開口部（１９、２０）からの吹出空気温度差を適度な範囲に設定できる。

請求項５に記載の発明のように、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において、第２ドア（２２）と第１ドア（２１）を連動操作するドア駆動機構（２４、２５）を備えて、両ドア（２１、２２）を連動操作する構成を採用できる。

請求項６に記載の発明のように、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において、前記第１ドア（２１）および前記第２ドア（２２）をそれぞれ独立に操作するドア駆動機構（２４、２５、２７）を備えて、両ドア（２１、２２）を独立操作するようにしてもよい。

これによると、車室内吹出空気の温度制御領域において、両ドア（２１、２２）を独立操作することにより、両吹出開口部（１９、２０）からの吹出温度差を車両環境条件や乗員の好み等に応じてきめ細かく調整できる。

請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、冷房用熱交換器（１３）の上流側に向かって空気を送風する送風機部（１２）が、冷房用熱交換器（１３）の一端側および暖房用熱交換器（１６）の一端側に隣接して配置され、
第１ドア（２１）が送風機部（１２）と冷房用熱交換器（１３）および暖房用熱交換器（１６）の一端側とに囲まれた部位に配置されることを特徴とする。

これによると、送風機部（１２）吹出側と冷房用熱交換器（１３）の空気入口側との繋ぎ通路（１４ａ）のスペースを活用して、第１ドア（２１）をコンパクトに配置できる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
図１〜図３は本実施形態による車両用空調装置の室内空調ユニット部１０を示すもので、図１はバイレベルモード時の温度制御状態を示し、図２はフットモード時の最大暖房状態を示す。図３はフェイスモード時の最大冷房状態を示す。なお、図１〜図３における上下前後の矢印は車両搭載状態における方向を示す。

この室内空調ユニット部１０は車室内後席側を空調するためのものである。この後席側の室内空調ユニット部１０は例えば、ワゴンタイプの車両における車室内後席側領域の左右の車体側壁部に搭載される。

室内空調ユニット部１０は車室内へ向かって流れる空気の通路を構成する樹脂製の空調ケース１１を備えている。この空調ケース１１は樹脂成形上の都合、内蔵部品の組付上の都合等から、実際には複数の分割ケース体として成形され、この複数の分割ケース体をねじやクリップ等の締結手段により一体に締結することにより空調ケース１１が構成される。

そして、本実施形態では、空調ケース１１のうち、車両前方側の上方部に送風機部１２を一体に配置した構成になっている。この送風機部１２は、遠心式の送風ファン１２ａをスクロールケーシング１２ｂ内に収容し、送風ファン１２ａをモータ（図示せず）により回転駆動するようになっている。

なお、スクロールケーシング１２ｂの図示しない吸入口は車室内に開口して内気（車室内空気）を吸入し、この吸入空気（内気）を送風ファン１２ａにより送風するようになっている。

スクロールケーシング１２ｂの吹出通路部１２ｃは車両後方側の斜め下方へ向かうように形成されている。空調ケース１１の底面部１１ａは、この吹出通路部１２ｃの空気吹出方向に沿って車両前方側から車両後方側へ向かって斜め下方に形成され、この傾斜底面部１１ａの内側に、蒸発器１３の入口側通路１４、およびこの入口側通路１４と吹出通路部１２ｃとを繋ぐ繋ぎ通路１４ａが形成されている。

蒸発器１３は送風空気を冷却する冷房用熱交換器であって、空調ケース１１の傾斜底面部１１ａの傾斜に沿って傾斜配置されている。すなわち、蒸発器１３は空調ケース１１の内部において傾斜底面部１１ａの上方側の部位に、車両前方側から車両後方側へ向かって斜め下方に向くように傾斜配置されている。

蒸発器１３は、周知のように蒸気圧縮式冷凍サイクルの低圧側熱交換器であり、その熱交換コア部１３ａを下方から上方へ通過する空気から低圧冷媒が吸熱して蒸発することにより、この通過空気を冷却する。

蒸発器１３の熱交換コア部１３ａは複数の偏平チューブとコルゲート状伝熱フィンとの積層構造により構成され、この熱交換コア部１３ａの一端側（車両前方側端部）および他端側（車両後方側端部）に冷媒の分配、集合を行うタンク部１３ｂ、１３ｃを配置している。

なお、空調ケース１１の傾斜底面部１１ａの車両後方側端部が最低部位となっており、この最低部位に蒸発器１３で発生する凝縮水の排水口１１ｂが配置されている。一方、空調ケース１１の内部において、蒸発器１３の車両前方側端部と送風機部１２との間の中間部位に蒸発器バイパス通路１５が形成されている。

そして、空調ケース１１内において、蒸発器１３の空気流れ下流側にヒータコア１６が配置されている。より具体的には、蒸発器１３の上方側で、かつ、車両前方側部位に偏ってヒータコア１６が配置される。ここで、ヒータコア１６は蒸発器１３に比較して水平面に対する傾斜角度を非常に小さくして略水平状態に配置されている。

ヒータコア１６は、その熱交換コア部１６ａを下方から上方へ通過する空気を車両エンジン（図示せず）からの温水（エンジン冷却水）により加熱する温水式の暖房用熱交換器である。ヒータコア１６の熱交換コア部１６ａも複数の偏平チューブとコルゲート状伝熱フィンとの積層構造により構成され、この熱交換コア部１６ａの一端側（車両前方側端部）および他端側（車両後方側端部）に温水の分配、集合を行うタンク部１６ｂ、１６ｃを配置している。

そして、空調ケース１１内において、ヒータコア１６の一端側（車両前方側）および他端側（車両後方側）の部位にそれぞれ第１、第２ヒータコアバイパス通路１７、１８が形成されている。

空調ケース１１の上面部のうち車両前方側部位にフット開口部１９が配置され、車両後方側部位にフェイス開口部２０が配置されている。このため、フット開口部１９は、蒸発器バイパス通路１５および第１ヒータコアバイパス通路１７の上方側に位置している。また、フェイス開口部２０は第２ヒータコアバイパス通路１８の上方側に位置している。

第１ヒータコアバイパス通路１７に比較して第２ヒータコアバイパス通路１８の通路断面積を大きくして、フット開口部１９側よりもフェイス開口部２０側の通風抵抗が小さくなるようにしてある。

フット開口部１９は、図示しないフット吹出ダクトを介して車室内の後席乗員の足元側へ空気を吹き出すものである。また、フェイス開口部２０は、図示しないフェイスダクトを介して後席乗員の顔部側へ空気を吹き出すものである。

第１エアミックスドア２１は、蒸発器バイパス通路１５と第１ヒータコアバイパス通路１７を開閉するものであり、本例では、回転軸２１ａを中心として回転可能な板ドアにより構成されている。

より具体的には、回転軸２１ａの軸方向は車両左右方向（図１〜図３の紙面垂直方向）に向くように配置され、そして、回転軸２１ａは車両上下方向に対しては蒸発器バイパス通路１５と第１ヒータコアバイパス通路１７との中間部位に位置し、かつ、車両前後方向に対しては送風機部１２のスクロールケーシング１２ｂの車両後方側直後の部位に位置している。

これにより、第１エアミックスドア２１は回転軸２１ａを中心として車両上下方向に回転する。図１および図３は、第１エアミックスドア２１が下端位置まで回転して蒸発器バイパス通路１５を全閉するとともに第１ヒータコアバイパス通路１７を全開する温度制御状態および最大冷房状態を示す。

図２は、第１エアミックスドア２１が上端位置まで回転して蒸発器バイパス通路１５を全開するとともに第１ヒータコアバイパス通路１７を全閉する最大暖房状態を示す。

第２エアミックスドア２２は、第２ヒータコアバイパス通路１８とヒータコア入口通風路２３を開閉するものであり、本例では、回転軸２２ａを中心として回転可能な板ドアにより構成されている。ヒータコア入口通風路２３は、蒸発器１３の上方側（下流側）をヒータコア１６の下方側（上流側）に連通させる通路である。

第２エアミックスドア２２の回転軸２２ａはヒータコア１６の車両後方側の下端部付近に配置され、回転軸２２ａの軸方向は車両左右方向（図１〜図３の紙面垂直方向）に向くようになっている。

これにより、第２エアミックスドア２２は回転軸２２ａを中心として車両前後方向に回転する。図２は、第２エアミックスドア２２が車両後方側の端部位置まで回転して第２ヒータコアバイパス通路１８を全閉するとともにヒータコア入口通風路２３を全開する最大暖房状態を示す。

図３は第２エアミックスドア２２が車両前方側の端部位置まで回転して第２ヒータコアバイパス通路１８を全開するとともにヒータコア入口通風路２３を全閉する最大冷房状態を示す。

そして、図１は第２エアミックスドア２２が車両前方側と車両後方側の中間開度位置に回転して、第２ヒータコアバイパス通路１８とヒータコア入口通風路２３の両方を所定の中間開度で開口する温度制御状態を示す。

図示するように、蒸発器１３とヒータコア１６との間隔は、第１ヒータコアバイパス通路１７側（車両前方側）の間隔に比較して第２ヒータコアバイパス通路１８側（車両後方側）の間隔を大きくしている。これにより、第１エアミックスドア２１に比較して第２エアミックスドア２２のドア面積を大きくしている。

本実施形態では、第１エアミックスドア２１と第２エアミックスドア２２とを共通のドア駆動機構にて連動操作するようになっている。具体的には、第１エアミックスドア２１の回転軸２１ａと第２エアミックスドア２２の回転軸２２ａとの間を回転可能に連結するリンク機構２４（図１に破線図示）を設け、このリンク機構２４にドア駆動源をなすサーボモータ２５の出力軸２５ａを連結し、サーボモータ２５の回転出力によってリンク機構２４を介して両エアミックスドア２１、２２を連動操作するようになっている。

サーボモータ２５の作動角変化に対して、第２エアミックスドア２２は図２の最大暖房位置と図３の最大冷房位置との間で回転位置を連続的に変化させる。これに対し、第１エアミックスドア２１は、第２エアミックスドア２２が図３の最大冷房位置から図２の最大暖房位置の直前位置に回転する間、図１および図３に示す蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）を保持する。そして、第２エアミックスドア２２が図２の最大暖房位置に移行すると第１エアミックスドア２１は図２に示す蒸発器バイパス通路１５の全開位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全閉位置）に一挙に移行するようになっている。このような両エアミックスドア２１、２２の連動操作関係はリンク機構２４によって達成される。

一方、空調ケース１１内において、フット開口部１９およびフェイス開口部２０の入口部（両開口部１９、２０の直下部位）に吹出モードドア２６が配置されている。この吹出モードドア２６は両開口部１９、２０への空気流れ方向と直交する方向（車両前後方向）に直線的にスライド移動するスライド式ドアである。

吹出モードドア２６をこのようなスライド式ドアで構成することにより、ヒータコア１６と両開口部１９、２０との距離Ｌを小さな値（例えば、４０〜５０ｍｍ程度）に設定できる。

この吹出モードドア２６の操作機構として、車両左右方向（図１〜図３の紙面垂直方向）に向くように配置された回転軸２６ａを有し、この回転軸２６ａに設けたピニオン（図示せず）と吹出モードドア２６に車両前後方向に延びるように設けたラック（図示せず）とのギヤ結合により吹出モードドア２６が車両前後方向にスライド移動する。回転軸２６ａは図示しない駆動用サーボモータに連結され、このサーボモータの回転出力によって回転駆動される。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図１は吹出モードドア２６が図示しない駆動用サーボモータによって車両前後方向の中間位置に操作され、フット開口部１９とフェイス開口部２０の両方を同時に開口するので、吹出モードとしてバイレベルモードが設定されている。

一方、第２エアミックスドア２２が駆動用サーボモータ２５によってリンク機構２４を介して中間開度位置に操作され、第２ヒータコアバイパス通路１８とヒータコア入口通風路２３の両方を所定の中間開度で開口する。この第２エアミックスドア２２の中間開度位置への回転操作に連動して第１エアミックスドア２１は蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）に操作される。

このため、フット開口部１９には第１ヒータコアバイパス通路１７を通過する冷風ａとヒータコア１６を通過する温風ｂとを混合した所定温度の空調風を流入させることができる。また、フェイス開口部２０には第２ヒータコアバイパス通路１８を通過する冷風ｃと
ヒータコア１６を通過する温風ｄとを混合した所定温度の空調風を流入させることができる。

ここで、第１ヒータコアバイパス通路１７に比較して第２ヒータコアバイパス通路１８の通路断面積を大きくしているので、フット開口部１９への冷風流入量よりもフェイス開口部２０への冷風流入量を多くすることができる。これにより、フット吹出温度に比較してフェイス吹出温度を低くすることができる。

しかも、フット開口部１９とフェイス開口部２０の両方へ確実に冷風ａ、ｃと温風ｂ、ｄを導くことができるので、フット吹出温度とフェイス吹出温度との温度差（上下吹出温度差）を過剰に拡大することなく、フィーリング上、適度の範囲（例えば、２０℃前後）に設定できる。

図４は横軸に第２エアミックスドア２２の開度をとり、縦軸に吹出温度をとったものである。横軸の開度：０％は図３に示す最大冷房位置であり、横軸の開度：１００％は図２に示す最大暖房位置である。

図１０および図１３の従来技術であると、第２エアミックスドア２２の中間開度位置（温度制御状態）では、前述の理由からフット吹出温度とフェイス吹出温度との温度差（上下吹出温度差）が４４℃にも拡大してしまうが、本実施形態によると、上下吹出温度差を２１℃という適度の範囲に設定できることを確認できた。

これにより、バイレベルモード時に適度な上下吹出温度差による頭寒足熱型の快適な吹出温度分布を形成できる。

ところで、本実施形態によると、吹出モードドア２６として両開口部１９、２０への空気流れ方向と直交する方向（車両前後方向）に直線的にスライド移動するスライド式ドアを用いているから、ヒータコア１６と両開口部１９、２０との距離Ｌを４０〜５０ｍｍ程度の小さな値に設定できる。これにより、室内空調ユニット１０の上下方向の体格を小型化できる。

このように距離Ｌを小さくすることは本来的には、両開口部１９、２０の入口側での冷温風の混合を困難とするのであるが、本実施形態によると、距離Ｌを小さくしても上述の理由にてバイレベルモード時に適度な上下吹出温度差を設定することができる。従って、室内空調ユニット１０の小型化とバイレベルモード時の空調フィーリング確保とを両立できる。

図２は吹出モードドア２６が図示しない駆動用サーボモータによって車両後方側位置に操作され、フット開口部１９を全開すると同時に、フェイス開口部２０を全閉するので、吹出モードとしてフットモードが設定されている。

一方、第２エアミックスドア２２が駆動用サーボモータ２５によってリンク機構２４を介して車両後方側の端部位置に操作され、第２ヒータコアバイパス通路１８を全閉すると同時に、ヒータコア入口通風路２３を全開する。すなわち、第２エアミックスドア２２が最大暖房位置に操作される。

これに連動して第１エアミックスドア２１は蒸発器バイパス通路１５の全開位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全閉位置）に操作される。

このため、蒸発器１３およびヒータコア入口通風路２３を通過する空気流れｅおよび蒸発器バイパス通路１５を通過する空気流れｆの両方がヒータコア１６に流入して加熱され温風ｇとなり、この温風ｇがフット開口部１９を通過して後席側乗員の足元へ吹き出す。

このように、最大暖房時には蒸発器バイパス通路１５を通過する空気流れｆも加熱して温風ｇにすることができるので、最大暖房時における通路面積を増大して最大暖房時の温風吹出風量を増加できる。これにより、最大暖房性能を向上できる。

なお、フットモードにおいて、第２エアミックスドア２２を１点鎖線で示す中間開度位置に操作すると、第２ヒータコアバイパス通路１８とヒータコア入口通風路２３の両方を所定の中間開度で開口する。これに連動して、第１エアミックスドア２１は蒸発器バイパス通路１５を全閉して第１ヒータコアバイパス通路１７を全開する破線位置に操作される。

従って、ヒータコア入口通風路２３に流入した空気は、ヒータコア１６を通過して加熱される温風と、第１ヒータコアバイパス通路１７を通過する冷風とに分岐される。これにより、第２エアミックスドア２２の開度（回転位置）を調整することにより、ヒータコア１６を通過する温風と、第１、第２ヒータコアバイパス通路１７、１８を通過する冷風との風量割合を調整して、車室内吹出空気温度を制御できる。

図３は吹出モードドア２６が図示しない駆動用サーボモータによって車両前方側位置に操作され、フット開口部１９を全閉すると同時に、フェイス開口部２０を全開するので、吹出モードとしてフェイスモードが設定されている。

一方、第２エアミックスドア２２が駆動用サーボモータ２５によってリンク機構２４を介して車両前方側の端部位置に操作され、第２ヒータコアバイパス通路１８を全開すると同時に、ヒータコア入口通風路２３を全閉する。すなわち、第２エアミックスドア２２が最大冷房位置に操作される。

これに連動して第１エアミックスドア２１は蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）に操作される。

このため、送風機部１２からの送風空気の全量が蒸発器１３を通過して冷却されて冷風ｈとなる。この冷風ｈの全量がその後、第１ヒータコアバイパス通路１７を通過して冷風のままフェイス開口部２０に流入する。フェイス開口部２０から乗員の顔部側へ冷風が吹き出して、最大冷房性能を発揮できる。

なお、フェイスモードにおいて、第２エアミックスドア２２を１点鎖線で示す中間開度位置に操作すると、第２ヒータコアバイパス通路１８とヒータコア入口通風路２３の両方を所定の中間開度で開口する。このように第２エアミックスドア２２を最大冷房位置から中間開度位置に操作しても、第１エアミックスドア２１は蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）に維持される。

従って、前述のフットモード時と同様に、ヒータコア入口通風路２３に流入した空気は、ヒータコア１６を通過して加熱される温風と、第１ヒータコアバイパス通路１７を通過する冷風とに分岐されるので、第２エアミックスドア２２の開度（回転位置）により、ヒータコア１６を通過する温風と第１、第２ヒータコアバイパス通路１７、１８を通過する冷風との風量割合を調整して、車室内吹出空気温度を制御できる。

ところで、第１エアミックスドア２１は、蒸発器バイパス通路１５を開閉する蒸発器バイパスドアと第１ヒータコアバイパス通路１７を開閉するエアミックスドアとの役割を兼務しているから、この両ドアをそれぞれ独立に設ける場合に比して部品点数を低減できる。

しかも、第１エアミックスドア２１を、送風機部１２と、蒸発器１３およびヒータコア１６とにより囲まれた部位（車両前後方向の中間部位）に配置しているから、送風機部１２の吹出通路部１２ｃと蒸発器１３の入口側風路とを繋ぐ繋ぎ通路１４ａのスペースを利用して第１エアミックスドア２１をコンパクトに配置できる。

そのため、第１エアミックスドア２１の配置に伴う室内空調ユニット１０の大型化を効果的に抑制できる。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、第２エアミックスドア２２を中間開度位置に操作する温度制御状態において、第１エアミックスドア２１は蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）に維持しているが、第２実施形態では、図５に示すように第２エアミックスドア２２を中間開度位置に操作すると、これに連動して第１エアミックスドア２１も中間開度位置に操作して、蒸発器バイパス通路１５と第１ヒータコアバイパス通路１７の両者を中間開度で開口するようにしている。

つまり、第２実施形態では、第２エアミックスドア２２が図５の破線で示す最大冷房位置から図５の１点鎖線で示す最大暖房位置に向かって操作されると、第１エアミックスドア２１が図５の破線で示す蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）から図５の１点鎖線で示す蒸発器バイパス通路１５の全開位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全閉位置）に向かって連動操作されるようにしている。

第２実施形態によると、最大冷房状態と最大暖房状態との間に設定される温度制御状態においても、第１ヒータコアバイパス通路１７の蒸発器バイパス通路１５を開口することにより、この蒸発器バイパス通路１５を通過する空気流れｉを形成できる。

この空気流れｉの温度は、蒸発器１３で冷却された冷風ａの温度より高いとともに、第１ヒータコアバイパス通路１７の開度減少により第１ヒータコアバイパス通路１７に流入する冷風ｊの流量も減少する。

この結果、第１ヒータコアバイパス通路１７を通過する冷風ｊの流量減少と温度上昇とによりフット吹出温度が第１実施形態に比較して上昇する。これにより、バイレベルモードの上下吹出温度差が第１実施形態に比較して拡大する。

（第３実施形態）
上述の第１実施形態では、第１エアミックスドア２１を板状ドア本体の端部に回転軸２１ａを配置した片持ちドアにより構成しているが、第３実施形態では図６、図７に示すように第１エアミックスドア２１を板状ドア本体の中央部に回転軸２１ａを配置したバタフライドアにより構成している。

なお、図６は図１に対応するバイレベルモードにおける温度制御状態を示し、図７は図２に対応するフットモードにおける最大暖房状態を示す。第３実施形態のようにバタフライドアにより構成された第１エアミックスドア２１を用いても第１実施形態と同様の作用効果を発揮できる。

（第４実施形態）
上述の第１実施形態では、第１エアミックスドア２１と第２エアミックスドア２２を共通のドア駆動機構（２４、２５）で連動操作するようにしているが、第４実施形態では、第１エアミックスドア２１と第２エアミックスドア２２をそれぞれ独立のドア駆動機構にて独立に操作するようにしている。

すなわち、第４実施形態では、図８、図９に示すように第２エアミックスドア２２をモータ２５によりリンク機構２４を介して独立に回転操作するとともに、第１エアミックスドア２１をモータ２７により独立に回転操作するようにしている。

バイレベルモード時に第２エアミックスドア２２を図８、図９では同一の中間開度位置に操作しているのに対し、第１エアミックスドア２１を図８では蒸発器バイパス通路１５の全閉位置（第１ヒータコアバイパス通路１７の全開位置）に操作し、図９では蒸発器バイパス通路１５と第１ヒータコアバイパス通路１７の両方を中間開度で開口する中間開度位置に操作している。

図８は図１と同一状態であり、図９は図５（第２実施形態）と同一状態である。図９の状態では、蒸発器バイパス通路１５を通過して第１ヒータコアバイパス通路１７に流入する空気流れｉが形成されるとともに、第１ヒータコアバイパス通路１７の開度減少により第１ヒータコアバイパス通路１７に流入する冷風ａの流量が減少するので、第２実施形態で既述した通り、図８の状態に比較してバイレベルモード時の上下吹出温度差を拡大できる。

このように、第１エアミックスドア２１と第２エアミックスドア２２をそれぞれ独立に操作できることにより、バイレベルモード時の上下吹出温度差を車両環境条件（例えば、日射量、日射方向、外気温等）や乗員の好みに対応した適正値にきめ細かく調整できる。

（他の実施形態）
なお、上述の実施形態では、後席側室内空調ユニット部１０において、送風機部１２を蒸発器１３およびヒータコア１６の車両前方側に配置する例について説明したが、送風機部１２を蒸発器１３およびヒータコア１６の車両後方側に配置してもよい。

また、上述の実施形態では、車室内後席側を空調するための後席側室内空調ユニット部１０について説明したが、車室内前席側を空調するための前席側室内空調ユニット部に本発明を適用してもよい。

前席側室内空調ユニット部では周知のように吹出開口部としてフット開口部、フェイス開口部およびデフロスタ開口部の合計３種類の吹出開口部が設けられ、吹出モードとして、フェイスモード、バイレベルモードモード、フットモード、フットデフロスタモード、およびデフロスタモードが設けられる。

フットデフロスタモードはフット開口部とデフロスタ開口部の両方から同時に空気を吹き出すモードであるから、本発明の考え方をフットデフロスタモードにおける適切な上下吹出温度差の設定のために用いてもよい。

また、上述の実施形態では、吹出モードドア２６をスライド式ドアで構成しているが、吹出モードドア２６をフィルムドアで構成してもよい。つまり、スライド式ドアおよびフィルムドアのいずれも空気流れ方向と直交する方向に移動するドア手段であるから、回転式板ドア等に比較して距離Ｌを十分小さく設計できる。

本発明の第１実施形態による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の温度制御状態を示す概略断面図である。 上記室内空調ユニット部のフットモード時の最大暖房状態を示す概略断面図である。 上記室内空調ユニット部のフェイスモード時の最大冷房状態を示す概略断面図である。 第１実施形態と従来技術によるバイレベルモード時の上下吹出温度差を比較して示すグラフである。 第２実施形態による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の温度制御状態を示す概略断面図である。 第３実施形態による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の温度制御状態を示す概略断面図である。 第３実施形態による室内空調ユニット部のフットモード時の最大暖房状態を示す概略断面図である。 第４実施形態による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の上下吹出温度差：小の状態を示す概略断面図である。 第４実施形態による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の上下吹出温度差：大の状態を示す概略断面図である。 従来技術による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の温度制御状態を示す概略断面図である。 図１０の従来技術による室内空調ユニット部のフットモード時の最大暖房状態を示す概略断面図である。 別の従来技術による室内空調ユニット部のバイレベルモード時の温度制御状態を示す概略断面図である。 更に別の従来技術による室内空調ユニット部のフットモード時の最大暖房状態を示す概略断面図である。

符号の説明

１１…空調ケース、１３…蒸発器（冷房用熱交換器）、
１５…蒸発器バイパス通路（冷房用熱交換器バイパス通路）、
１６…ヒータコア（暖房用熱交換器）、
１７…第１ヒータコアバイパス通路（第１暖房用熱交換器バイパス通路）、
１８…第２ヒータコアバイパス通路（第２暖房用熱交換器バイパス通路）、
１９…フット開口部（吹出開口部）、２０…フェイス開口部（吹出開口部）、
２３…入口通風路。

Claims (7)

1. 車室内へ向かって空気が流れる空調ケース（１１）と、
   前記空調ケース（１１）内に配置され、空気を冷却する冷房用熱交換器（１３）と、
   前記空調ケース（１１）内にて前記冷房用熱交換器（１３）の一端側に形成され、前記冷房用熱交換器（１３）をバイパスして空気が流れる冷房用熱交換器バイパス通路（１５）と、
   前記空調ケース（１１）内において前記冷房用熱交換器（１３）の下流側に配置され、空気を加熱する暖房用熱交換器（１６）と、
   前記空調ケース（１１）内にて前記暖房用熱交換器（１６）の端部のうち、前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）と同一の側の一端側に形成され、前記暖房用熱交換器（１６）をバイパスして空気が流れる第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）と、
   前記空調ケース（１１）内にて前記暖房用熱交換器（１６）の他端側に形成され、前記暖房用熱交換器（１６）をバイパスして空気が流れる第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）と、
   前記空調ケース（１１）内の前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）の出口側と前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の入口側との間に配置されるとともに、前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）の出口部を全閉した際に前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の入口部を全開し、前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）の出口部を全開した際に前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の入口部を全閉するように配置された第１ドア（２１）と、
   前記空調ケース（１１）内の前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の入口側および前記暖房用熱交換器（１６）の入口通風路（２３）の入口側に配置されるとともに、前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の入口部を全閉した際に前記入口通風路（２３）の入口部を全開し、前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の入口部を全開した際に前記入口通風路（２３）の入口部を全閉するように配置された第２ドア（２２）と、
   前記空調ケース（１１）において前記暖房用熱交換器（１６）の下流側に配置され、車室内へ空気を吹き出す少なくとも２つの吹出開口部（１９、２０）とを備え、
   前記第２ドア（２２）が前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を全開して前記入口通風路（２３）を全閉する最大冷房時には、前記第１ドア（２１）が前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を全閉し、
   前記第２ドア（２２）が前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）を全閉して前記入口通風路（２３）を全開する最大暖房時には、前記第１ドア（２１）が前記冷房用熱交換器バイパス通路（１５）を全開して前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）を全閉することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の通路面積に比較して前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の通路面積が大きく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。
3. 前記少なくとも２つの吹出開口部のうち、一方の吹出開口部は車室内の乗員足元側へ空気を吹き出すフット開口部（１９）であり、他方の吹出開口部は車室内の乗員顔部側へ空気を吹き出すフェイス開口部（２０）であり、
   前記フット開口部（１９）は前記第１暖房用熱交換器バイパス通路（１７）の下流側に配置され、
   前記フェイス開口部（２０）は前記第２暖房用熱交換器バイパス通路（１８）の下流側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記少なくとも２つの吹出開口部（１９、２０）を開閉するドア手段を、前記吹出開口部（１９、２０）へ向かう空気流れと直交する方向へ移動するドア手段（２６）により構成した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. 前記第２ドア（２２）と前記第１ドア（２１）を連動操作するドア駆動機構（２４、２５）を備え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. 前記第１ドア（２１）および前記第２ドア（２２）をそれぞれ独立に操作するドア駆動機構（２４、２５、２７）を備え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。
7. 前記冷房用熱交換器（１３）の上流側に向かって空気を送風する送風機部（１２）が、前記冷房用熱交換器（１３）の一端側および前記暖房用熱交換器（１６）の一端側に隣接して配置され、
   前記第１ドア（２１）が前記送風機部（１２）と前記冷房用熱交換器（１３）および前記暖房用熱交換器（１６）の一端側とに囲まれた部位に配置されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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