JP4496668B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車室内吹出空気の温度制御性の確保とフット吹出空気の圧損低減とを両立できるエアミックス式の車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアミックス式の車両用空調装置は例えば、図１７に示すごとき構成の空調ユニット１０を有し、そのケース１１内の下方に蒸発器１２を配置し、蒸発器１２の上方にヒータコア１４を配置し、蒸発器１２の下方（ケース最下部）に、図示しない送風機ユニットからの送風空気が流入する空気流入空間１３を設けて、ケース１１内を空気が下方から上方へ流れるようにしている。
【０００３】
そして、ケース１１の最上部にフェイス開口部２３、デフロスタ開口部２４、およびフット開口部１８を配置するとともに、これらの開口部２３、２４、１８を開閉する２枚の吹出モードドア２５、２６を配置している。この２枚の吹出モードドア２５、２６はドア板部の端部に回転軸２５ａ、２６ａを設けた片持ちドアで構成されている。
【０００４】
フット開口部１８はフット吹出ダクト３０を介して前席用フット吹出口２０ａおよび後席用フット吹出口２０ｂに連通している。ここで、前席用フット吹出口２０ａおよび後席用フット吹出口２０ｂはケース１１の車両後方側に配置され、一方、ケース１１内において車両前方側にヒータコア１４が配置され、冷風通路１５はヒータコア１４に対して車両後方側に配置されている。従って、フット吹出口２０ａ、２０ｂは冷風通路１５側に配置されることになるので、もし、フット吹出口２０ａ、２０ｂと、冷風通路１５とを仕切っている冷風案内壁１５ａに連通口を開けて、フット吹出口２０ａ、２０ｂをケース１１内空間に直接連通させると、フット吹出口２０ａ、２０ｂには冷風通路１５から冷風が主に流入し、温風通路１６の温風は主にフェイス開口部２３、デフロスタ開口部２４に向かって流れ、フット吹出口２０ａ、２０ｂには温風が流入しにくい。
【０００５】
そこで、ケース１１の側面の外側（車両左右方向の外側）に別体のフット吹出ダクト３０を配置し、温風通路１６の温風を一旦、温風案内壁１６ａに沿って矢印▲１▼のようにＵターン状に流して、温風案内壁１６ａ上方のフット・デフ用連通路２２を介してフット開口部１８に導入し、更に、ここからフット吹出ダクト３０を介して温風をフット吹出口２０ａ、２０ｂに導くようにしている。
【０００６】
これにより、フット吹出口２０ａ、２０ｂが冷風通路１５側に隣接配置されるレイアウトであっても、バイレベルモード時に、フット吹出口２０ａ、２０ｂには温風通路１６の温風を多めに導き、フェイス開口部２３には冷風通路１５の冷風を多めに導くことができる。
【０００７】
ところで、図１７の従来技術であると、吹出モードドアとして２枚のドア２５、２６を使用しているのみであるので、吹出モード切替部の構成が簡単であるが、その反面、２枚の吹出モードドア２５、２６が片持ちドアであるので、送風空気の風圧及びドア自重の影響でドア操作荷重がどうしても大きくなる。従って、吹出モードドア２５、２６を乗員がマニュアル操作する場合には、マニュアル操作力が大きくなって、操作性が悪化する。
【０００８】
このため、図１８に示すように、フェイス開口部２３、デフロスタ開口部２４、およびフット開口部１８の開閉のために、それぞれ専用の吹出モードドア２５、２６、１９を設定するとともに、この各ドア２５、２６、１９をバタフライドアで構成するものが従来知られている。バタフライドアではドア板部の中央部に回転軸２５ａ、２６ａ、１９ａを設けているので、回転軸２５ａ、２６ａ、１９ａの両側のドア板部にて風圧及びドア自重の影響を相殺でき、ドア操作のマニュアル操作力を低減できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１７、図１８のいずれの従来技術においても、フット吹出時に、温風通路１６の温風が矢印▲１▼、▲２▼の長い経路を経てフット吹出口２０ａ、２０ｂに至るので、長い距離による圧損が発生するとともに、２回におよぶＵターン流れが生じるため曲がり圧損も大きくなってしまい、フット吹出風量を低下させる。
【００１０】
そこで、フット吹出ダクト３０を大型化して圧損を低減して、フット吹出風量の増加を図ることも考えられるが、これは空調ユニット１０全体の体格を増大し、車両への搭載性を悪化させる。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、車室内吹出空気の温度制御性の確保とフット吹出空気の圧損低減とを両立できるエアミックス式の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。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、上記目的を達成するエアミックス式車両用空調装置の小型化を図ることである。
【００１３】
【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、車室内へ向かって送風される冷風を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、加熱用熱交換器（１４）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１５）と、加熱用熱交換器（１４）で加熱された温風が流れる温風通路（１６）と、温風と冷風の風量割合を調整するエアミックスドア（１７）と、温風と冷風との混合空気を乗員の顔部側に吹き出すフェイス開口部（２３）、および混合空気を乗員の足元側に吹き出すフット開口部（１８）とを備え、
温風通路（１６）からの温風がフット開口部（１８）よりもフェイス開口部（２３）に流入しやすく、冷風通路（１５）からの冷風がフェイス開口部（２３）よりもフット開口部（１８）に流入しやすい関係となるように、フェイス開口部（２３）およびフット開口部（１８）の配置が設定されており、
フット開口部（１８）の断面形状を略コの字状に形成し、フット開口部（１８）の断面形状に沿った略コの字状の形状を有するフットドア（１９）によりフット開口部（１８）を開閉するようにし、更に、フットドア（１９）によりフット開口部（１８）を開放したときに、温風通路（１６）から冷風通路（１５）の側方をバイパスして温風をフット開口部（１８）に略直線的に導く温風バイパス通路（２７）を備え、温風バイパス通路（２７）からの温風は、フット開口部（１８）の略コの字状の断面形状の両側部に導かれることを特徴とする。
【００１４】
このように温風バイパス通路（２７）によって、温風通路（１６）から温風を冷風通路（１５）の側方をバイパスしてフット開口部（１８）に略直線的に導くことができるから、温風通路（１６）からフット開口部（１８）への温風到達距離を従来技術に比して大幅に短縮できるとともに、曲がり圧損も同時に大幅に低減できる。これにより、フット吹出風量を効果的に増大できる。
【００１５】
しかも、温風バイパス通路（２７）は、冷風通路（１５）の側方をバイパスして温風をフット開口部（１８）に導くことができるから、冷風通路（１５）の冷風流れの影響を受けずに、十分な量の温風をフット開口部（１８）に導くことができる。そのため、フット開口部（１８）が冷風通路（１５）側に隣接配置されていても、バイレベルモード時に頭寒足熱型の快適な吹出空気温度分布を実現できる。
【００１６】
更に、フット開口部（１８）の断面形状を略コの字状に形成し、このフット開口部（１８）を略コの字状の形状を有するフットドア（１９）により開閉するから、フット開口部（１８）の必要通路面積を確保するに際して、後述の図９の比較例に比して、請求項１の発明では、フット開口部（１８）の幅方向寸法を低減でき、車両用空調装置の小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、車室内前部の計器盤内側に配置される車両用空調装置であって、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（１２）と、混合空気を車両窓ガラスに吹き出すデフロスタ開口部（２４）とを備え、冷却用熱交換器（１２）の下方に流入した送風空気が冷却用熱交換器（１２）を下方から上方へ通過するようになっており、冷却用熱交換器（１２）の上方において車両前方側に加熱用熱交換器（１４）を配置するとともに、冷却用熱交換器（１２）の上方において車両後方側に冷風通路（１５）を配置し、フェイス開口部（２３）およびデフロスタ開口部（２９）には冷風通路（１５）の冷風および温風通路（１６）の温風が流入するようになっており、冷風通路（１５）よりも更に車両後方側にフット開口部（１８）を配置し、温風バイパス通路（２７）を、温風通路（１６）および冷風通路（１５）に対して車両左右方向に突出するように形成したことを特徴とする。
【００１８】
これにより、車室内前部の計器盤内側に配置される車両用空調装置において、加熱用熱交換器（１４）が冷却用熱交換器（１２）の上方で車両前方側に位置するから、加熱用熱交換器（１４）とエンジンルーム内の温水配管との接続が容易となる。
【００１９】
また、フット開口部（１８）は冷風通路（１５）よりも更に車両後方側に位置しているので、フット開口部（１８）の位置が乗員の足元部に近接するので、フット開口部（１８）から乗員の足元部への温風吹出が容易となる。
【００２０】
そして、フット開口部（１８）が冷風通路（１５）の車両後方側に隣接する配置であっても、温風バイパス通路（２７）からフット開口部（１８）への温風導入により、バイレベルモードおよびフットデフロスタモード時における頭寒足熱型の快適な吹出空気温度分布を実現できる。
【００２１】
請求項３に記載の発明では、車室内前部の計器盤内側に配置される車両用空調装置であって、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（１２）と、冷却用熱交換器（１２）により冷却され車室内へ向かって送風される冷風を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、加熱用熱交換器（１４）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１５）と、加熱用熱交換器（１４）で加熱された温風が流れる温風通路（１６）と、温風と冷風の風量割合を調整するエアミックスドア（１７）と、温風と冷風との混合空気を乗員の顔部側に吹き出すフェイス開口部（２３）と、混合空気を乗員の足元側に吹き出すフット開口部（１８）と、混合空気を車両窓ガラスに吹き出すデフロスタ開口部（２４）とを備え、
冷却用熱交換器（１２）の下方に流入した送風空気が冷却用熱交換器（１２）を下方から上方へ通過するようになっており、冷却用熱交換器（１２）の上方において車両後方側に加熱用熱交換器（１４）を配置するとともに、冷却用熱交換器（１２）の上方において車両前方側に冷風通路（１５）を配置し、
フェイス開口部（２３）およびデフロスタ開口部（２９）には冷風通路（１５）の冷風および温風通路（１６）の温風が流入するようになっており、
冷風通路（１５）より車両後方側で、かつ、温風通路（１６）の上方部にフット開口部（１８）を配置し、
フット開口部（１８）の断面形状を車両左右方向に延びる略コの字状に形成し、フット開口部（１８）の断面形状に沿った車両左右方向に延びる略コの字状の形状を有するフットドア（１９）により前記フット開口部（１８）を開閉するようにし、
更に、フットドア（１９）によりフット開口部（１８）を開放したときに、温風通路（１６）から冷風通路（１５）の側方をバイパスして温風をフット開口部（１８）に導く温風バイパス通路（２７）を備え、温風バイパス通路（２７）を、温風通路（１６）および冷風通路（１５）に対して車両左右方向に突出するように形成し、
温風バイパス通路（２７）からの温風は、フット開口部（１８）の略コの字状の断面形状の車両左右方向両側部に導かれることを特徴とする。
【００２２】
これによると、請求項２と同様に、車室内前部の計器盤内側に配置される車両用空調装置において、加熱用熱交換器（１４）が冷却用熱交換器（１２）の上方で車両後方側に位置するから、この車両後方側に位置する加熱用熱交換器（１４）を通過した温風が流れる温風通路（１６）も、冷風通路（１５）の車両後方側に位置することになる。
それ故、この温風通路（１６）の上方部にフット開口部（１８）を配置することで、フット開口部（１８）が冷風通路（１５）よりも温風通路（１６）に近接する。そのため、請求項３に記載の発明においては、フット開口部（１８）への温風流入が請求項２に比して容易となる。
これに加えて、請求項３に記載の発明では、温風バイパス通路（２７）によって、温風通路（１６）からの温風を冷風通路（１５）の側方をバイパスしてフット開口部（１８）の略コの字状の断面形状の車両左右方向両側部に導くことができるから、温風通路（１６）からフット開口部（１８）への温風流入量をより一層増大できる。これにより、フット吹出風量を効果的に増大できる。
また、バイレベルモード時にも温風通路（１６）からフット開口部（１８）への温風流入量を増大できるので、頭寒足熱型の快適な吹出空気温度分布を確実に実現できる。
更に、請求項３に記載の発明においても、フット開口部（１８）の断面形状を略コの字状に形成し、このフット開口部（１８）を略コの字状の形状を有するフットドア（１９）により開閉するから、フット開口部（１８）の必要通路面積を確保するに際して、請求項１に記載の発明と同様にフット開口部（１８）の幅方向寸法を低減でき、車両用空調装置の小型化を図ることができる。
【００２３】
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。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜図７は第１実施形態による車両用空調装置の空調ユニット部を示すもので、図８、９は第１実施形態の比較例であり、そして、図１０は第１実施形態の案出の前提となる基本構成を有する空調ユニット部を示すものである。
【００２５】
先ず、最初に、空調ユニット部の基本構成を図１０により説明すると、車両用空調装置の室内ユニット部は図示しない送風機ユニットと空調ユニット１０の２つの部分に大別される。
【００２６】
図示しない送風機ユニットは、車室内前部の計器盤の車両左右方向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１０は車室内前部の計器盤の車両左右方向の略中央部に配置されている。なお、以下各図の上下前後左右の矢印は車両用空調装置の車両搭載方向を示す。
【００２７】
空調ユニット１０は樹脂製のケース１１を有し、このケース１１は複数の分割ケース体に分割して樹脂成形され、この複数の分割ケース体を一体に締結して概略箱状の形状に構成され、その内部に種々の機器を収納する。このケース１１内のうち、下方側に蒸発器１２が配置され、この蒸発器１２の下方側、すなわち、ケース１１の最も下方側の部位に空気流入空間１３が形成されている。この空気流入空間１３には図示しない送風機ユニットから送風空気が流入する。なお、送風機ユニットは、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替箱を有しており、この内気または外気が空気流入空間１３に送風される。
【００２８】
蒸発器１２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冷却用熱交換器であって、空気流入空間１３の上方に蒸発器１２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、空気流入空間１３に送風された空気は蒸発器１２の熱交換面に対して、その下方より導入され、蒸発器１２の上方に導出される。
【００２９】
ここで、蒸発器１２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熱交換用のコア部１２ａとコア部１２ａの両端部に配置したタンク部１２ｂ、１２ｃとを有している。そして、蒸発器１２は、一方の車両前方側のタンク部１２ｂ側が高くなり、他方の車両後方側のタンク部１２ｃが低くなるように所定角度だけ車両前後方向に傾斜して配置してある。
【００３０】
そして、ケース１１内において蒸発器１２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１４が配置してある。このヒータコア１４は蒸発器１２とは平行に、すなわち、車両前方側が高く、車両後方側が低くなるように車両前後方向に所定角度だけ傾斜して配置してある。
【００３１】
このヒータコア１４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加熱用熱交換器であって、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熱交換用のコア部１４ａとコア部１４ａの両端部に配置したタンク部１４ｂ、１４ｃとを有している。
【００３２】
このヒータコア１４に対して車両後方側の部位に冷風通路１５が形成されている。この冷風通路１５を冷風が矢印Ａのようにヒータコア１４をバイパスして下方から上方へと流れる。
【００３３】
ヒータコア１４の上方部には温風通路１６が形成されており、ヒータコア１４通過後の温風が矢印Ｂのように案内壁１６ａに沿って温風通路１６を車両前方側から車両後方側へ向かって湾曲して流れる。ここで、温風通路１６は案内壁１６ａにより車両後方側へ斜め下方に向かうように形成されている。
【００３４】
蒸発器１２とヒータコア１４との間には、ヒータコア１４を通過して加熱される温風の風量と、冷風通路１５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１７が回転軸１７ａ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１７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。従って、冷風通路１５からの冷風Ａと温風通路１６からの温風Ｂがこの両通路１５、１６の下流側で混合して所定温度の空気となる。
【００３５】
なお、エアミックスドア１７の回転軸１７ａの一端部は、ケース１１の外部に配置されるドア駆動機構（図示せず）のリンク機構に連結され、回動操作される。このドア駆動機構は、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。
【００３６】
ケース１１の車両後方側の壁面には、冷風案内壁１５ａが形成され、この冷風案内壁１５ａの上方部、すなわち、温風通路１６の延長方向の部位にフット開口部１８が開口している。このフット開口部１８はフットドア１９により開閉される。このフットドア１９は回転軸１９ａにより回動可能なバタフライドアから構成されている。
【００３７】
ここで、フット開口部１８の下流側は、前席側のフット吹出口２０ａと後席側のフット吹出口２０ｂとに分岐される。前席側のフット吹出口２０ａはケース１１のうち車両左右方向の両側面に配置される別体のフット吹出ダクト２１（後述の図５、７参照）により形成され、これに対し、後席側のフット吹出口２０ｂは、左右の２つの前席側フット吹出口２０ａの間に位置し、ケース１１の車両後方側の壁面に開口する開口により形成される。
【００３８】
なお、前席側のフット吹出口２０ａから直接、前席（運転席および助手席）乗員の足元側に空気を吹き出す。これに対し、後席側のフット吹出口２０ｂには図示しない後席側フットダクトが接続され、この後席側フットダクトの先端部の吹出口から後席乗員の足元側に空気を吹き出す。
【００３９】
一方、冷風通路１５の上方部は、温風通路１６の案内壁１６ａの車両後方側の先端部と、ケース１１の車両後方側の壁面との間を通過して、フェイス・デフ連通路２２に連通している。このフェイス・デフ連通路２２には、冷風通路１５からの冷風Ａと温風通路１６からの温風Ｂとが混合して流入する。そして、ケース１１の上面壁のうち、車両後方側の部位にフェイス開口部２３が開口している。
【００４０】
また、ケース１１の上面壁のうち、フェイス開口部２３より車両前方側の部位にデフロスタ開口部２４が開口している。
【００４１】
フェイス開口部２３はフェイスドア２５により、また、デフロスタ開口部２４はデフロスタドア２６によりそれぞれ開閉される。ここで、この両ドア２５、２６もそれぞれ回転軸２５ａ、２６ａにより回動可能なバタフライドアから構成されている。
【００４２】
蒸発器１２を通過した空気（冷風Ａ）は、冷風通路１５およびフェイス・デフ連通路２２を通過してフェイス開口部２３にほぼ直線的に向かうようになっており、これにより、フェイス開口部２３からのフェイス吹出風の圧損を低減して、フェイス吹出風の風量増加を図るようにしてある。
【００４３】
更に、フットドア１９の回転軸１９ａおよびデフロスタドア２６の回転軸２６ａの位置を、上記フェイス開口部２３に向かう冷風流れの妨げとならない位置に設定している。すなわち、フットドア１９の回転軸１９ａは上記フェイス開口部２３の車両後方側端部の略下方部位に配置し、また、デフロスタドア２６の回転軸２６ａは上記フェイス開口部２３の車両前方側端部の略下方部位に配置している。これにより、フットドア１９とデフロスタドア２６が、フェイス開口部２３に向かう冷風流れの案内壁の作用を果たして冷風流れの障害とならないので、フェイス吹出風の風量をより一層増加できるレイアウトになっている。
【００４４】
なお、吹出モードドアを構成するフットドア１９、フェイスドア２５およびデフロスタドア２６の回転軸１９ａ、２５ａ、２６ａの一端部は、ケース１１の外部に配置される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、この吹出モードドア駆動機構により上記各ドア１９、２５、２６は連動操作される。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。
【００４５】
ところで、図１１、図１２は図１０の空調ユニット１０において吹出モードとして、フェイスモード、デフロスタモードを設定したときの空気流れを示しており、これらのフェイスモード時およびデフロスタモード時では、フェイス開口部２３またデフロスタ開口部２４を１個開口しているだけであるので、吹出空気温度の制御上、不具合が発生しない。
【００４６】
しかし、フット開口部１８が冷風通路１５に近接し、温風通路１６がフェイス・デフ連通路２２に近接しているので、図１３に示すバイレベルモード時では、温風通路１６の温風Ｂがほとんどフェイス・デフ連通路２２を通過してフェイス開口部２３側へ流れてしまい、フット開口部１８には温風Ｂが流入せず、冷風Ａの一部Ａ１が流入するのみである。
【００４７】
この結果、フェイス吹出風の方がフット吹出風より高温となり、バイレベルモード時の吹出空気温度分布が頭寒足熱と逆となり、空調フィーリングが悪化する。また、フット開口部１８とデフロスタ開口部２４の両方を同程度開口して、乗員足元側と窓ガラス側へ同程度の風量割合を吹き出すフットデフロスタモード時にも、デフロスタ吹出風の方がフット吹出風より高温となり、空調フィーリングが悪化する。
【００４８】
そこで、第１実施形態による図１の空調ユニット１０では、上記不具合を解消できるレイアウトを採用している。図１の空調ユニット１０は、図１０の基本レイアウトと主要部の配置レイアウトは同じあるが、温風通路１６から温風Ｂを冷風通路１５の側方、より具体的には、冷風通路１５の車両左右方向の両側の側方をバイパスしてフット開口部１８に導く温風バイパス通路２７を備える点が異なっている。
【００４９】
この温風バイパス通路２７はケース１１の車両左右方向の両側面壁から左右方向外側へ一体に膨出する膨出側面壁２７ａにより形成されるものであり、この膨出側面壁２７ａのうち最も車両前方側には温風通路１６の途中部位から車両左右方向の外側へ徐々に広がる傾斜面２７ｂが設けてあり、そして、膨出側面壁２７ａ（温風バイパス通路２７）の上下方向の範囲は車両前方側から後方側へ向かって徐々に拡大してフット開口部１８の車両左右方向の両側部に連通する。
【００５０】
膨出側面壁２７ａの下側は段差面２７ｃにより冷風通路１５の側面壁部に接続される。また、膨出側面壁２７ａの上側は段差面２７ｄによりフェイス・デフ連通路２２の側面壁部に接続される。そして、上下の段差面２７ｃ、２７ｄは、フット開口部１８の位置まで延びて、後述の図３に示すように、フットドア１９のシール面２８ａ、２９ａへと接続される。
【００５１】
更に、第１実施形態では上記温風バイパス通路２７の形成に伴ってフットドア１９およびフット開口部１８を独自の形態に形成している。図２はフットドア１９を示し、フットドア１９は前述のようにバタフライドアから構成され、回転軸１９ａをドア板部１９ｂ、１９ｃの中央部に配置している。さらに、回転軸１９ａの片側のドア板部１９ｃにおいて長手方向（軸方向）の両端部に、回転軸１９ａから離れる方向に突き出す延長部１９ｄを形成している。
【００５２】
これにより、フットドア１９のドア板部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの平面形状が図２（ａ）に示すように略コの字形状に形成される。このドア板部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄおよび回転軸１９ａは剛性を持つ樹脂材料にて一体成形してある。ここで、フットドア１９のドア板部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの側面形状は図２（ｂ）、図３、５に示すように所定角度αにて「への字状」に形成されている。
【００５３】
また、回転軸１９ａの一端部には、前述の吹出モードドア駆動機構のリンク機構に連結されるリンク結合部１９ｅが形成され、他端部にはケース１１の軸受け穴（図示せず）に回転自在に嵌合支持される突出軸部１９ｆが形成されている。また、ドア板部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの外周縁部には全周にわたってゴム系の弾性材からなるシール材１９ｇが一体に固着されている。
【００５４】
図３は図１のフットドア１９およびフット開口部１８の周辺部の拡大図であり、ケース１１のうち、車両後方側の壁面には、温風バイパス通路２７の上側の滑らかな円弧状の段差面２７ｄに連続するようにして、円弧状のフット吹出外壁２８が一体成形され、このフット吹出外壁２８の上部傾斜面によってフットドア１９のドア板部１９ｂのシール材１９ｇが圧着するシール面２８ａが形成される。また、ケース１１のうち、車両後方側の壁面に形成される冷風案内壁１５ａの上端部によりフットドア１９のドア板部１９ｃのシール材１９ｇが圧着するシール面１５ｂが形成される。
【００５５】
図４はフット開口部１８への温風および冷風の流れ形態を示す要部の概略配置図であり、フット開口部１８の断面形状は車両左右方向に延びる長方形を基本形状とし、そして、この車両左右方向に延びる長方形の左右両側部に車両前方側に突き出す延長部１８ａを形成している。これにより、フット開口部１８の断面形状を、フットドア１９の略コの字形状に対応する略コの字形状に形成している。
【００５６】
フット開口部１８の左右両側の延長部１８ａは具体的には図３に示すフット吹出内壁２９の内側空間により形成される。このフット吹出内壁２９は、冷風案内壁１５ａの左右両端部から車両前方側（ケース内側方向）へ突き出すように形成されている。そして、フット吹出内壁２９の上端部によりフットドア１９のドア板延長部１９ｄのシール材１９ｇが圧着するシール面２９ａが形成される。
【００５７】
図４に示すように、フット開口部１８の略コの字形状の断面形状は冷風通路１５を囲むように形成してある。また、図４に示される冷風通路１５の車両左右方向の幅寸法Ｗｏと略同一の幅寸法にてフェイス・デフ連通路２２およびフェイス開口部２３が冷風通路１５の上方に位置するようになっている。また、デフロスタ開口部２４も冷風通路１５の車両左右方向の幅寸法Ｗｏ（＝ヒータコア１４の車両左右方向の幅寸法）と略同一の幅寸法にてヒータコア１４の上方に位置するようになっている。
【００５８】
図５はフット開口部１８の略コの字形状のうち、左右両側部の車両前方側への延長部１８ａ部分の断面図であり、フットドア１９のドア板部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの側面形状は「への字状」に形成され、このフットドア１９の「への字状」の側面形状はフット吹出外壁２８の円弧形状に沿うように配置してある。また、前席フット吹出口２０ａは、フット吹出ダクト２１により矢印Ｃのように温風が真下方向よりも所定角度だけ車両前方側へ向かうよう開口面を斜めに形成している。
【００５９】
次に、上記構成において第１実施形態の作動を説明する。フェイスモード時が選択されたときは前述の図１１と同様の冷風流れがフェイス開口部２３へ向かって生じ、フェイス開口部２３から乗員の顔部側へ冷風を吹き出して車室内の冷房作用を果たす。また、デフロスタモード時が選択されたときは前述の図１２と同様の温風流れがデフロスタ開口部２４へ向かって生じ、デフロスタ開口部２４、から車両窓ガラス内面側へ温風を吹き出して車両窓ガラスの防曇作用を果たす。
【００６０】
なお、フェイスモード、デフロスタモードおよび下記の各種吹出モードにおける車室内への吹出空気温度はエアミックスドア１７の開度調整により所望温度に調整できる。
【００６１】
次に、バイレベルモードが選択されたときには、フット開口部１８とフェイス開口部２３の両方がフットドア１９とフェイスドア２５により開口され、両開口部１８、２３から乗員の顔部側と足元側に同時に吹き出す。バイレベルモードでは、通常、エアミックスドア１７を中間開度域（エアミックス域）に操作して、吹出空気温度を冷風と温風の混合により中間温度に調整する。この際、フェイス開口部２３への空気流れは前述の図１３と同様であるが、フット開口部１８への空気流れは前述の図１３と異なる。
【００６２】
すなわち、図６は第１実施形態によるバイレベルモード時における車両左右方向の中央部における空気流れの説明図であり、車両左右方向の中央部では冷風通路１５からの冷風Ａの主流の影響を受けて、温風通路１６からの温風Ｂがフット開口部１８へ流入せず、冷風Ａの一部Ａ１がフット開口部１８へ流入するだけである。
【００６３】
この際、フットドア１９が図３の閉成状態から時計方向に所定角度θ（図５）だけ回動してフットドア１９がフット開口部１８を開口している。これにより、フットドア１９のドア板部１９ｂが図６に示すように冷風案内壁１５ａの延長方向（上方向）に沿う方向に斜めに向くので、フットドア１９により冷風が取り込まれることを一層抑えることができる。
【００６４】
一方、車両左右方向の左右両側部では図７（図４）に示すように、温風バイパス通路２７の存在によって、温風通路１６からの温風Ｂが温風バイパス通路２７を通過して、冷風Ａの側方をバイパスしてフット開口部１８に直接導入される。従って、冷風Ａの影響を受けることなく、十分な量の温風Ｂをフット開口部１８に導入できる。これにより、フット開口部１８が、冷風通路１５に隣接する配置レイアウトであっても、バイレベルモード時に頭寒足熱型の快適な吹出温度分布を実現できる。
【００６５】
しかも、フット開口部１８およびフットドア１９を温風通路１６の延長方向に配置しているから、温風通路１６からフット開口部１８に到達するまでの温風通路長さを図１７、図１８の従来技術に比較して大幅に短縮でき、同時に、温風通路１６からフット開口部１８に向かって温風が略直線的に流れるので、曲がり損失も大幅に低減できる。この結果、フット吹出風量を十分増加できる。
【００６６】
更に、フット開口部１８およびフットドア１９をコの字状に形成しているから、空調ユニット１０の体格の小型化のためにも有利である。このことを以下具体的に説明すると、先ず、図８、図９は第１実施形態の比較例の配置レイアウトであり、図８では冷房性能確保のために必要な冷風通路１５の必要面積Ｓ１と、暖房性能の確保のために必要なフット開口部１８の通路面積Ｓ２が、車両前後方向の省スペース化の要求のために、重複面積Ｓを設定せざるを得ない場合を示す。
【００６７】
この重複面積Ｓを解消するために、通常は、図９のように、車両左右方向にフット開口部１８を寸法Ｗだけ拡大し、それにより、Ｓ／２ずつ、フット開口部１８の開口面積を車両左右方向に拡大することが考えられる。しかし、この図９の対策によると、寸法Ｗだけ空調ユニット１０の体格が車両左右方向に拡大することになり、車両側の寸法制約等により空調ユニット１０の車両搭載性を著しく阻害ずる。
【００６８】
これに反し、第１実施形態によると、フット開口部１８およびフットドア１９をコの字状に形成することにより、冷風通路１５の車両左右方向の側方にフット開口部１８の開口面積を確保するための開口延長部１８ａを形成できる。これにより、上記図９の比較例よりもＷ／２に相当する寸法だけ、空調ユニット１０の車両左右方向への突き出し寸法を低減できる。また、第１実施形態によると、開口延長部１８ａは冷風通路１５の車両左右方向の側方に位置するから、空調ユニット１０全体の車両前後方向の寸法が増大することもない。以上により、必要性能を確保しながら、空調ユニット１０の体格を小型化でき、車両搭載性を向上できる。
【００６９】
また、図５に拡大図示するようにフット開口部１８におけるフット吹出外壁２８、およびフット吹出外壁２８に嵌合装着される別体のフット吹出ダクト２１を滑らかな円弧状に形成するとともに、フットドア１９の側面形状をこの円弧状に沿う「への字状」に形成しているから、前席フット吹出口２０ａから吹出空気（温風）を矢印Ｃのように真下方向よりも所定角度だけ車両前方側へ向かって吹き出すことができる。
【００７０】
前席乗員の足のつま先部に温風を当てるのが一般に、足元の暖房上最もフィーリングがよいとされている。従って、前席フット吹出口２０ａより前席乗員の足のつま先部が車両前方側に位置する場合に、第１実施形態の構成によれば、前席乗員の足のつま先部に温風を当てるという要求を満たすことができる。
【００７１】
また、フット吹出外壁２８およびフット吹出ダクト２１が円弧状であっても、フットドア１９の側面形状をこの円弧状に沿う「への字状」に形成しているから、フットドア１９による開閉可能な開口面積を増加できる。
【００７２】
次に、フットデフロスタモードが選択されたときは、フェイス開口部２３をフェイスドア２５により閉じて、デフロスタ開口部２４およびフット開口部１８を両方ともドア２６、ドア１９により開口し、この両開口部２４、１８から同程度の風量を吹き出す。このフットデフロスタモード時には上記のバイレベルモードと同様の空気流れがフット開口部１８へ向かって生じる。これにより、バイレベルモード時と同様に頭寒足熱型の快適な吹出温度分布を実現できる。
【００７３】
また、フットモードが選択されたときは、フットデフロスタモードに比して、デフロスタ開口部２４の開度を小さくして、デフロスタ吹出風量を小さくするか、あるいは、デフロスタ開口部２４を全閉してデフロスタ吹出風量を零にする。フット開口部１８へ向かう空気流れは上記の各モードと同じである。
【００７４】
（第２実施形態）
図１４は第２実施形態を示すものであり、第１実施形態の図５に対応する図である。第１実施形態ではフット吹出外壁２８およびフット吹出ダクト２１を滑らかな円弧状に形成するとともに、フットドア１９の側面形状をこの円弧状に沿う「への字状」に形成して、前席フット吹出口２０ａから吹出空気（温風）を図５の矢印Ｃのように真下方向よりも所定角度だけ車両前方側へ向かって吹き出すようにしている。
【００７５】
これに対して、第２実施形態では、フット吹出外壁２８を温風バイパス通路２７の延長方向（車両後方の斜め下方）に直線的に延びる形状とし、また、フットドア１９の側面形状をこの直線的なフット吹出外壁２８と平行に延びる直線形状としている。これにより、前席フット吹出口２０ａから吹出空気（温風）を図１４の矢印Ｄのように真下方向よりも所定角度だけ車両後方側へ向かって吹き出すようにしている。
【００７６】
従って、前席フット吹出口２０ａより前席乗員の足のつま先部が車両後方側に位置する場合に、第２実施形態の構成によれば、前席乗員の足のつま先部に温風を当てるという要求を満たすことができる。
【００７７】
（第３実施形態）
図１５は第３実施形態を示すものであり、第１実施形態の図１に対応する図である。第１実施形態では蒸発器１２の上方において車両前方側にヒータコア１４を配置するとともに、蒸発器１２の上方において車両後方側に冷風通路１５を配置している。
【００７８】
これに対して、第３実施形態では、蒸発器１２の上方において車両後方側の部位にヒータコア１４を配置している。ここで、ヒータコア１４は略上下方向（蒸発器１２に対して略垂直な方向）に延びるように配置する。従って、温風通路１６はヒータコア１４の車両後方側の部位から上方部の範囲にわたって形成される。
【００７９】
そして、この温風通路１６上方部の車両前方側から上方に延びるように円弧状に温風バイパス通路２７を形成している。この温風バイパス通路２７は、第１実施形態と同様に、ケース１１の車両左右方向の両側面壁から左右方向外側へ一体に膨出する膨出側面壁２７ａにより形成されるものであって、温風通路１６からの温風を冷風通路１５の車両左右方向の両側の側方をバイパスしてフット開口部１８に導くことができる。
【００８０】
第３実施形態のフットドア１９も第１、第２実施形態と同様に、略コの字形状に形成されたドア板部１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを有し、フット開口部１８の断面形状も略コの字形状に形成されている。但し、フットドア１９の側面形状は第２実施形態と同様の直線状になっている。
【００８１】
第３実施形態においても、フット開口部１８のうち、車両左右方向の中央部では、フットドア１９のドア板部１９ｂにより開口される開口領域を通過して、温風通路１６からの温風がフット開口部１８の下流側へ流れる。また、フット開口部１８のうち、車両左右方向の両側部では、フットドア１９の延長ドア板部１９ｄにより開口される開口領域を通過して、温風バイパス通路２７からの温風がフット開口部１８の下流側へ流れる。
【００８２】
以上により、第３実施形態においても、第１、第２実施形態と同様の作用効果を発揮できる。なお、図１５において、フット吹出内壁２９を示す破線の上方に付した細点の領域は前席用フット吹出口２０ａの側面部通路面積を示している。
【００８３】
（他の実施形態）
上記の各実施形態では、吹出モードドア１９、２５、２６をバタフライドアにより構成しており、その際に、図１６（ａ）のようにドアシール面を通風路１００の内壁面１０１、１０２から突出する傾斜突出面１０３、１０４で構成すると、この傾斜突出面１０３、１０４の突出量ｘの分だけ、通風路面積Ｓが減少し、通風路１００の圧損を増加させる。
【００８４】
そこで、、図１６（ｂ）のように、ドアシール面をなす傾斜突出面１０３、１０４を廃止して、吹出モードドア（バタフライドア）１９、２５、２６のシール材１９ｇを所定角度βでもって通風路１００の内壁面１０１、１０２に直接圧着させるようにすれば、傾斜突出面１０３、１０４の突出量ｘの廃止分だけ、通風路面積Ｓを増加でき、通風路１００の圧損を減少できる。また、通風路１００の圧損を図１６（ａ）の場合と同一でよい場合には、傾斜突出面１０３、１０４の突出量ｘの廃止分だけ、通風路１００の体格を縮小できる。
【００８５】
なお、上記の各実施形態では、エアミックスドア１７を片持ち板ドアにより構成しているが、エアミックスドア１７をバタフライドアにより構成してもよい。また、エアミックスドア１７を直線的に往復動するスライドドアにより構成してもよい。また、エアミックスドア１７を板ドアでなく、フィルムドアにより構成してもよい。
【００８６】
また、上記の各実施形態では、エアミックスドア１７および吹出モードドア１９、２５、２６としてドア板部の外周縁部にリップシールタイプのシール材１９ｇを固着して、各ドアのシール性を得るようにしているが、パッキン材をドア板部に貼り付けて、シール性を得る周知のドア構造を各ドアに採用してもよい。
【００８７】
また、蒸発器１２の配置レイアウトも水平方向の配置に限らず、垂直方向の配置等であっても本発明は適用できる。
【００８８】
また、フットドア１９をバタフライドアでなく、片持ち板ドアにおいて略コの字形状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す車両用空調装置の縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１のフットドアの平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図３】図１のフットドア周辺部の拡大図である。
【図４】第１実施形態の作用説明図である。
【図５】第１実施形態の側部断面位置での要部拡大断面図である。
【図６】第１実施形態の中央断面位置での冷温風の流れ説明図である。
【図７】第１実施形態の側部断面位置での温風の流れ説明図である。
【図８】第１実施形態の比較例の配置レイアウト説明図である。
【図９】第１実施形態の別の比較例の配置レイアウト説明図である。
【図１０】本発明の案出の前提となる基本レイアウトを示す車両用空調装置の縦断面図である。
【図１１】図１０におけるフェイスモード時の冷風の流れ説明図である。
【図１２】図１０におけるデフロスタモード時の温風の流れ説明図である。
【図１３】図１０におけるバイレベルモード時の冷温風の流れ説明図である。
【図１４】第２実施形態の側部断面位置での要部拡大断面図である。
【図１５】第３実施形態を示す車両用空調装置の縦断面図である。
【図１６】バタフライドアのシール面に関する変形例の説明図である。
【図１７】従来技術の一例を示す縦断面図である。
【図１８】従来技術の他の一例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１２…蒸発器（冷却用熱交換器）、１４…ヒータコア（加熱用熱交換器）、
１５…冷風通路、１６…温風通路、１７…エアミックスドア、
１８…フット開口部、１９…フットドア、２７…温風バイパス通路、
２３…フェイス開口部、２４…デフロスタ開口部。

Claims (3)

1. 車室内へ向かって送風される冷風を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
   前記加熱用熱交換器（１４）をバイパスして前記冷風が流れる冷風通路（１５）と、
   前記加熱用熱交換器（１４）で加熱された温風が流れる温風通路（１６）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（１７）と、
   前記温風と前記冷風との混合空気を乗員の顔部側に吹き出すフェイス開口部（２３）、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（１８）とを備え、
   前記温風通路（１６）からの温風が前記フット開口部（１８）よりも前記フェイス開口部（２３）に流入しやすく、前記冷風通路（１５）からの冷風が前記フェイス開口部（２３）よりも前記フット開口部（１８）に流入しやすい関係となるように、前記フェイス開口部（２３）および前記フット開口部（１８）の配置が設定されており、
   前記フット開口部（１８）の断面形状を略コの字状に形成し、
   前記フット開口部（１８）の断面形状に沿った略コの字状の形状を有するフットドア（１９）により前記フット開口部（１８）を開閉するようにし、
   更に、前記フットドア（１９）により前記フット開口部（１８）を開放したときに、前記温風通路（１６）から前記冷風通路（１５）の側方をバイパスして前記温風を前記フット開口部（１８）に略直線的に導く温風バイパス通路（２７）を備え、
   前記温風バイパス通路（２７）からの温風は、前記フット開口部（１８）の前記略コの字状の断面形状の両側部に導かれることを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室内前部の計器盤内側に配置される車両用空調装置であって、
   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（１２）と、
   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（２４）とを備え、
   前記冷却用熱交換器（１２）の下方に流入した送風空気が前記冷却用熱交換器（１２）を下方から上方へ通過するようになっており、
   前記冷却用熱交換器（１２）の上方において車両前方側に前記加熱用熱交換器（１４）を配置するとともに、前記冷却用熱交換器（１２）の上方において車両後方側に前記冷風通路（１５）を配置し、
   前記フェイス開口部（２３）および前記デフロスタ開口部（２９）には前記冷風通路（１５）の冷風および前記温風通路（１６）の温風が流入するようにようになっており、
   前記冷風通路（１５）よりも更に車両後方側に前記フット開口部（１８）を配置し、
   前記温風バイパス通路（２７）を、前記温風通路（１６）および前記冷風通路（１５）に対して車両左右方向に突出するように形成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. 車室内前部の計器盤内側に配置される車両用空調装置であって、
   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（１２）と、
   前記冷却用熱交換器（１２）により冷却され車室内へ向かって送風される冷風を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
   前記加熱用熱交換器（１４）をバイパスして前記冷風が流れる冷風通路（１５）と、
   前記加熱用熱交換器（１４）で加熱された温風が流れる温風通路（１６）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（１７）と、
   前記温風と前記冷風との混合空気を乗員の顔部側に吹き出すフェイス開口部（２３）と、 前記混合空気を乗員の足元側に吹き出すフット開口部（１８）と、
   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（２４）とを備え、
   前記冷却用熱交換器（１２）の下方に流入した送風空気が前記冷却用熱交換器（１２）を下方から上方へ通過するようになっており、
   前記冷却用熱交換器（１２）の上方において車両後方側に前記加熱用熱交換器（１４）を配置するとともに、前記冷却用熱交換器（１２）の上方において車両前方側に前記冷風通路（１５）を配置し、
   前記フェイス開口部（２３）および前記デフロスタ開口部（２９）には前記冷風通路（１５）の冷風および前記温風通路（１６）の温風が流入するようになっており、
   前記冷風通路（１５）より車両後方側で、かつ、前記温風通路（１６）の上方部に前記フット開口部（１８）を配置し、
   前記フット開口部（１８）の断面形状を車両左右方向に延びる略コの字状に形成し、
   前記フット開口部（１８）の断面形状に沿った車両左右方向に延びる略コの字状の形状を有するフットドア（１９）により前記フット開口部（１８）を開閉するようにし、
   更に、前記フットドア（１９）により前記フット開口部（１８）を開放したときに、前記温風通路（１６）から前記冷風通路（１５）の側方をバイパスして前記温風を前記フット開口部（１８）に導く温風バイパス通路（２７）を備え、
   前記温風バイパス通路（２７）を、前記温風通路（１６）および前記冷風通路（１５）に対して車両左右方向に突出するように形成し、
   前記温風バイパス通路（２７）からの温風は、前記フット開口部（１８）の前記略コの字状の断面形状の車両左右方向両側部に導かれることを特徴とする車両用空調装置。

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