JP4990590B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、前席と後席とを備えた車両のインストルメントパネル内に設置される車両用空調装置に関し、特に、後席の冷房性能を向上させる構造の技術分野に属する。

従来より、例えば自動車等の車両のインストルメントパネル内には、車両用空調装置の空調ユニットが設置されている。この空調ユニットのケースには、空調用空気を導入するための導入口と空調風の導出口とが形成され、このケース内には導入口から導出口まで延びる空気流路が形成されている。この空気流路には、空気流れ方向に順に、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器が配置されている。ケースの導入口から空気流路に導入された空気は、上記冷却用熱交換器や加熱用熱交換器を通過して温度調節がなされ、その後、ケースの導出口を介してインストルメントパネルに形成された吹出口から車室前部の運転席及び助手席の乗員に向けて供給されるようになっている。
特開２００６−７６５０３号公報

ところで、近年、例えばレクリエーショナルビークル等の大きな車体を持つ自動車が増えてきている。このような車両では、室内空間が大きいことから後席まで空調が行き届き難い。従って、例えば夏場の炎天下に放置した後の車両に乗り込む場合のように急速な冷房が必要な状況において、後席乗員には、空調を開始したにもかかわらず長い時間不快な思いが強いられることになり、快適性を確保できないことが考えられる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インストルメントパネル内に空調ユニットを設置する場合に、冷却用熱交換器及びファンを大型化することなく、かつ、後席専用の空調ユニットを設置することなく、後席を効率良く冷房できるようにして、乗員のための広い室内空間を確保しながら、暑い時期における後席乗員の快適性を高めることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、空調ユニット内の空気流路における冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間を流れる空気を後部空調用ダクトにより後席に導くようにした。

具体的には、請求項１の発明では、車両のインストルメントパネル内に設置され、空気を導入して空調風を生成する空調ユニットと、上記空調ユニットから車室の運転席よりも後方の後席側に向けて延設する後部空調用ダクトとを備えた車両用空調装置であって、上記空調ユニットは、空気を導入する導入口及び空調風を上記インストルメントパネルに設けられた吹出口へ導出する導出口を有するケースと、該ケース内に形成され、上記導入口から上記導出口まで延びる空気流路と、該空気流路に配置されて上記導入口から導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、上記空気流路の上記冷却用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置されて上記導入口から導入された空気を加熱する加熱用熱交換器とを備え、
上記空気流路は、上記冷却用熱交換器を通過した冷風を上記加熱用熱交換器に導くための冷風流路を有し、上記後部空調用ダクトには、該後部空調用ダクト内を流れる空気の流速を増大させる後部空調用ファンが設置され、上記後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部は、上記ケース内の空気流路における上記冷風流路に接続され、該後部空調用ダクトには該冷風流路から冷風のみが導入されるようになっており、上記空調ユニットのケースには、上記加熱用熱交換器の空気通過面と対向する部位に、上記後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部に連通する連通口が形成されるとともに、該連通口を開閉する閉塞板部を有する後部空調用ドアが設けられ、上記後部空調用ドアは、上記後部空調用ファンの作動時に上記連通口を開き、かつ、上記加熱用熱交換器の空気通過面における上記連通口と対向する部位を覆って上記空気流路の空気が上記加熱用熱交換器側から上記後部空調用ダクトへ侵入するのを規制する位置とされて上記冷風流路内の冷風を上記後部空調用ダクトに導入させる一方、上記後部空調用ファンの非動作時に上記加熱用熱交換器の空気通過面から離れて上記連通口を閉じる構成とする。

この構成によれば、空調ユニットのケースの導入口から空気流路に導入された空気は、冷却用熱交換器ないし加熱用熱交換器を通過して所望温度の空調風とされた後、ケースの導出口を介してインストルメントパネルの吹出口から車室に供給される。一方、後部空調用ダクトには、ケース内の空気流路を流れる空気のうち、冷却用熱交換器を通過しかつ加熱用熱交換器を通過していない低温な空調風が流入する。従って、暑い時期においては、低温な空調風を後部空調用ダクトにより後席まで導いて供給することが可能になり、後席を効率良く冷房することが可能になる。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、空気流路は、ケース内の上側から下側へ向けて延び、ケースの下側部位にて車両後方へ湾曲している構成とする。

この構成によれば、ケースの空気流路に導入された空気は、該ケースの上側から下側へ向けて流れながら車両後方へ湾曲してスムーズに流れることになり、空気の流通抵抗を減少させることが可能になる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部は、ケース内の下側に形成される空気流路下部の近傍に接続されている構成とする。

この構成によれば、ケースの上側から下側へ流れてきた流速の高い空気を後部空調用ダクトに流入させることが可能になる。

請求項４の発明では、請求項３の発明において、ケースの底壁には、後部空調用ダクトを空気流路に連通させるための連通口と、冷却用熱交換器で発生して該底壁に滴下した凝縮水を排水する排水口と、上記連通口への凝縮水の流れ込みを抑制する止水部とが設けられている構成とする。

この構成によれば、冷却用熱交換器で発生した凝縮水は、ケースの底壁に滴下して排水口からケースの外部に排水されるが、この排水される前の凝縮水が後部空調用ダクトへ吸い込まれる空気流により該ダクトの連通口に向かって流れることがある。このようになった場合、ケースの底壁の止水部により、凝縮水が連通口から後部空調用ダクトに流れ込むのが抑制される。

請求項５の発明では、請求項２の発明において、冷却用熱交換器の空気流れ下流側に排水口が配置され、該排水口の空気流れ下流側に連通口が配置されている構成とする。

この構成によれば、冷却用熱交換器から滴下した凝縮水が空気流により空気流れ下流側に流れて排水口から効率良く排水される。この排水口よりも空気流れ下流側に連通口が位置しているので、連通口に向けて流れる凝縮水の量は少なくなる。

請求項６の発明では、請求項５の発明において、止水部は、ケースの底壁における排水口よりも空気流れ上流側の部位から空気流路へ向けて突出する突出部を有している構成とする。

この構成によれば、冷却用熱交換器で発生した凝縮水が後部空調用ダクトへ吸い込まれる空気流により該ダクトの連通口へ向けて飛散した場合には、突出部に当たることになる。この突出部に当たった凝縮水はケースの底壁を流れて排水口から排水されることになるので、連通口へ達する凝縮水を殆ど無くすことが可能になる。

請求項１の発明によれば、後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部を、ケース内の空気流路における冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間の部位に接続し、該後部空調用ダクトに空気流路を流通する空気を流入させるようにしたので、加熱用熱交換器を通過する前の低温な空調風を後席に供給できる。これにより、後席専用の空調ユニットを設置することなく、後席を効率良く冷房できるので、広い室内空間を確保しながら、暑い時期における後席乗員の快適性を高めることができる。

請求項２の発明によれば、空気流路をケースの上側から下側に向けて延ばして車両後方へ湾曲させたので、空気流路を流れる空気の流通抵抗を減少させることができ、後席への空調風量を充分に確保することができる。

請求項３の発明によれば、後部空調用ダクトを空気流路の下部近傍に接続したので、流速の高い空気を後部空調用ダクトに流入させることができ、後席用として大風量を確保できる。

請求項４の発明によれば、冷却用熱交換器で発生した凝縮水が、ケースの底壁に設けた止水部により後部空調用ダクトへ流れ込み難くなり、凝縮水が後部空調用ダクトから室内に漏出することを抑制できる。

請求項５の発明によれば、冷却用熱交換器の空気流れ下流側に排水口を配置し、この排水口の空気流れ下流側に連通口を配置したので、連通口へ向けて流れる凝縮水の量を少なくでき、後部空調用ダクトへの凝縮水の流れ込みを抑制できる。

請求項６の発明によれば、空気流路の空気流により飛散した凝縮水を突出部に当てて排水口から排水することができるので、飛散した凝縮水が後部空調用ダクトに流れ込むのを抑制できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明に係る車両用空調装置Ａが搭載された車両としての自動車のインストルメントパネル１及びフロアコンソール１５を示している。このインストルメントパネル１は主に樹脂材により形成され、図２に仮想線で示すように、エンジン（図示せず）が収容されたエンジンルームＲ１と車室Ｒ２とを区画するダッシュパネル２の車両後方側（すなわち車室Ｒ２側）に設けられている。この自動車は所謂左ハンドル車であり、車室前部の左側に運転席Ｄ（図２に仮想線で示す）、右側に助手席（図示せず）がそれぞれ配設されている。また、図示しないが、車室の運転席Ｄ及び助手席の後方には、後部座席としての２列目の座席が配設され、さらに、この２列目の座席の後方には、３列目の座席が配設されている。つまり、この自動車は、車両前後方向に並ぶ３列の座席を有している。尚、以下の説明では特に説明しない場合、「前」及び「後」はそれぞれ「車両前後方向前」及び「車両前後方向後」を意味しており、「左」及び「右」は、それぞれ車体を基準とした「車幅方向左」及び「車幅方向右」を意味している。

図１に示すように、運転席の前方にステアリングホイール３が配置されている。このステアリングホイール３の前方に位置するインストルメントパネル１の左寄りの部位には、速度メータ等を収容するクラスター４が配設され、左右方向の中央部付近には、空調装置Ａのコントローラ（図示せず）に接続された操作ダイヤル５，５，…が配設されている。また、その操作ダイヤル５，５，…の下方近傍から車室内方に向かって膨出するように形成されたセンターコンソール１ａの前寄りの部位には、シフトレバー６の延びる変速操作部７が、車体フロアＦ（図２に仮想線で示す）から所定の高さ位置に設けられている。ここで所定の高さとは、乗員がシフトレバー６を操作し易いように設定された高さのことを言う。センターコンソール１ａの後側には、上記フロアコンソール１５が連設されている。

上記操作ダイヤル５，５，…の上方には、図示しないが、オーディオやナビゲーション装置等が設置されるようになっている。このオーディオ等の設置スペースの左右両側に近接して、インストルメントパネル１の略中央部には、左右一対の縦長のベンチレータ８，８が設けられており、ここから乗員の上半身近傍に向けて空調風が吹き出すようになっている。また、インストルメントパネル１の左右両端部にも、略中央部のものと同様の縦長のベンチレータ８，８が設けられており、それぞれ運転席及び助手席乗員の上半身に向けて空調風が吹き出すようになっている。さらに、インストルメントパネル１の上面の前端部には、フロントウインドＧ（図２に仮想線で示す）用のデフロスト９，９，…が設けられている。

上記空調装置Ａは、空気を吸い込むインテークボックス１９（図１に示す）と、空調ユニット２０と、該空調ユニット２０から後方へ延びる後部空調用ダクト７０とを備えている。空調ユニット２０は、上記インストルメントパネル１の内部における左右方向の略中央部に収容されている。図２に示すように、インストルメントパネル１内の空調ユニット２０の上部には、ベントダクト１０及びデフロストダクト１１が配設されている。ベントダクト１０の下流端は、ベンチレータ８，８，…に接続され、デフロストダクト１１の下流端は、デフロスト９，９，…に接続されている。さらに、後部空調用ダクト７０の空調ユニット２０側の端部は、該空調ユニット２０の下部に位置付けられ、内部の空気流路Ｓと連通している。

上記フロアコンソール１５は、上記センターコンソール１ａの後端部から運転席Ｄ及び助手席間を通って後側へ向かって延びている。フロアコンソール１５の後端部は、運転席Ｄ及び助手席よりも後側に位置しており、この後端部には、上記後部空調用ダクト７０の後端部が位置している。この後部空調用ダクト７０の後端部に設けられた空調開口７０ａから空調風が２列目座席の乗員に向かって吹出すようになっている。フロアコンソール１５の上面には、開閉扉１４で覆われた物品収納部１６が設けられており、該物品収納部１６よりも前側にはペットボトルやカップ等を置くための凹部からなるカップホルダー１７，１７が設けられている。

尚、この実施形態のインストルメントパネル１は、その内部を左右方向に延びて左右両端がそれぞれ車体に支持された鋼製パイプからなる強度部材１８（以下、インパネメンバと呼ぶ）を備えている。このインパネメンバ１８は、インストルメントパネル１内部の下部近傍に位置しており、空調ユニット２０を左右方向に貫通している。

図２に示すように、空調ユニット２０は、ケース２１と、このケース２１に収容された第一送風ファン２２とを備えていて、該第一送風ファン２２によりインテークボックス１９を介して車室Ｒ２外または車室Ｒ２内から吸い込んだ空気を空調風として吹出すように構成されている。すなわち、上記空調ユニット２０は、遠心式ファンで構成された第一送風ファン２２により送給される空気をエバポレータ２３によって冷却したり、該エバポレータ２３の下流側に配置されるヒータコア２４により加熱したりして、所要の温度及び湿度状態の空調風を生成するものであって、インストルメントパネル１内の左右方向の略中央部に第一送風ファン２２、エバポレータ２３及びヒータコア２４が集約されていることから、フルセンタータイプと呼ばれる。

すなわち、上記ケース２１は、図３及び図４に示すように、下側部分を形成する下側ケース部材２１ａと、残りの上側部分のうちの右半分を形成する右側ケース部材２１ｂと、左半分を形成する左側ケース部材２１ｃとが、互いに組み合わされてなるものである。ケース２１上部の前側には、右側ケース部材２１ｂと左側ケース部材２１ｃとに跨ってスクロール形状のファンハウジング２５が形成されている。このファンハウジング２５には、上記第一送風ファン２２がその軸心を左右方向に向けた状態で収容されている。ファンハウジング２５の右側壁には、空気をケース２１内に導入するための導入口２６が形成されている。この導入口２６に上記インテークボックス１９が接続されている。

上記インテークボックス１９には、図示しないが、車室内に連通する内気取入口と、車室外にダクトを介して連通する外気取入口とが形成されている。このインテークボックス１９内には、内外気切換ドアが配設されており、この内外気切替ドアにより内気取入口と外気取入口とが択一的に閉じられ、これにより、車室Ｒ２内又は車室Ｒ２外の空気がインテークボックス１９内に導入される。

図２に示すように、上記ファンハウジング２５内の第一送風ファン２２の周りには、第一送風ファン２２から吹き出した空気の流れを集合させて下方へ送る空気送り通路３０が形成されている。この空気送り通路３０はケース２１内の上側から下側へ延びており、その下流端に、冷却用熱交換器としての上記エバポレータ２３が配置されている。このエバポレータ２３は、詳細は図示しないが、例えばアルミニウム合金製のチューブと伝熱フィンとが交互に並べられて一体化されたチューブアンドフィンタイプのものである。この例では、エバポレータ２３は、チューブの延びる方向が上下方向となるように縦置き配置されている。エバポレータ２３には、図示しないが、クーラ配管を介してエンジンルームＲ１内の冷媒回路から膨張弁を経て減圧された冷媒が流入するようになっている。このチューブ内を流通する冷媒と外部を流通する空気とが熱交換して該空気が冷却されるようになっている。この空気の冷却の際には、フィンやチューブの表面に凝縮水が発生する。

上記ケース２１内のエバポレータ２３よりも下流側には、該エバポレータ２３を通過した空気を、加熱用熱交換器としての上記ヒータコア２４に導く下側通路３１と、該ヒータコア２４をバイパスして上方に向かう上側通路３２とが、区画壁３３により区画形成され、共に空気送り通路３０に連通している。上記下側通路３１は、エバポレータ２３の後方から空調ユニット２０を貫通するインパネメンバ１８を下側から上側に向かって回り込むように湾曲しながら延びている。従って、空気送り通路３０を通って下側通路３１に流入する空気の流れは、側面視で略Ｊ字を描くスムーズな流れとなる。

上記ヒータコア２４は、下側通路３１の途中において、インパネメンバ１８の直下から後方に向かい下方に傾斜して延びるように配置されている。図６及び図７に示すように、このヒータコア２４の空気通過面は、下側ケース部材２１ａの底壁と対向している。ヒータコア２４は、エバポレータ２３と同じくチューブアンドフィンタイプのものであり、エンジン側から高温の冷却液が導入されるようになっている。ヒータコア２４のチューブ内を流通する高温のエンジン冷却水と空気とが熱交換して、該空気が加熱されるようになっている。

上記下側ケース部材２１ａの底壁の前半部は、後方へ向かって下降傾斜している。この底壁の前半部には、上記エバポレータ２３の下端部を保持する保持部４０が上方へ突出するように設けられている。図５にも示すように、底壁の後部における右側及び左側には、下側通路３１内、即ち上方へ膨出する右側膨出部４１及び左側膨出部４２がそれぞれ形成されている。右側膨出部４１の側壁には、図３や図６に示すように、エバポレータ２３で発生した凝縮水を排水するための排水口４１ａが下側通路３１に開口するように形成されている。この排水口４１ａには、図示しないが、車室Ｒ２の外部まで延びる排水管が接続されている。

上記下側ケース部材２１ａの底壁における排水口４１ａよりも前側である空気流れ上流側には、保持部４０よりも後側に、下側通路３１へ向けて突出しかつ空気流れ方向と交差する左右方向に延びる複数の上流側リブ４４，４４，…が設けられている。これら上流側リブ４４，４４，…は、上側へ行くほど空気流れ方向下流側に位置するように、鉛直面に対し若干傾斜している。また、上流側リブ４４，４４，…は、空気流れ方向である前後方向に複数配置されるとともに、図５に示すように、空気流れ方向と交差する左右方向に間隔をあけて複数配置されている。前後方向に並ぶ上流側リブ４４は、前後方向から見ると、左右方向に並ぶ上流側リブ４４の間に位置するように、互い違いに配置されている。

上記下側ケース部材２１ａの底壁における排水口４１ａよりも後側である空気流れ下流側には、上流側リブ４４と同様に下側通路３１へ向けて突出する下流側リブ４５，４５が設けられている。これら下流側リブ４５，４５の右端部は、右側膨出部４１に連続している。また、底壁における上流側リブ４４と下流側リブ４５との間には、これらリブ４４、５５と同様に下側通路３１へ向けて突出する中間リブ４６が設けられている。この中間リブ４６は、図６に示すように、側面視で排水口４１ａと重複するように配置され、図５に示すように、この中間リブ４６の右端部は、排水口４１ａを塞がないように右側膨出部４１から左側へ離れている。上記上流側リブ４４、下流側リブ４５及び中間リブ４６は、本発明の止水部を構成している。

上記下側ケース部材２１ａの底壁の右側後部には、上記後部空調用ダクト７０の空調ユニット２０側の端部が連通する連通口４８が形成されている。この連通口４８は、下側通路３１におけるエバポレータ２３とヒータコア２４との間の部位に臨んでおり、ヒータコア２４を通過する前の空気が流出するようになっている。底壁における連通口４８の前縁部近傍には、上方へ突出する突条部４９が形成されている。この突条部４９は、本発明の止水部を構成している。また、底壁の右側後部における下面には、図３や図６に示すように、連通口４８と後部空調用ダクト７０とを接続するための接続ダクト部５０が設けられている。

上記下側ケース部材２１ａの内部には、上記連通口４８を開閉するための後部空調用ドア５１が設けられている。この後部空調用ドア５１は、連通口４８の開口面に沿って延びる平坦な板状の閉塞板部５１ａと、この閉塞板部５１ａの後縁部から左右方向に突出する支軸５１ｂとを備えている。支軸５１ｂの右端部は、下側ケース部材２１ａの右側壁に形成された貫通孔（図示せず）に回動可能に挿通支持され、左端部は、下側ケース部材２１ａの左側膨出部４２の側壁に形成された貫通孔（図示せず）に回動可能に挿通支持され、外方へ突出している。これにより、閉塞板部５１ａは、支軸５１ｂを中心にして前側が上下方向に回動する。尚、図６における符号５１ｃは、閉塞板部５１ａの周縁部に設けられたシール部であり、このシール部５１ｃによって、閉塞板部５１ａと連通口４８の周縁部との間がシールされるようになっている。

図４に示すように、上記下側ケース部材２１ａの外面には、上記左側膨出部４２に対応する凹部２１ｆが形成されている。この凹部２１ｆ内には、図５にも示すように、上記後部空調用ドア５１を駆動するためのアクチュエータ５２が配置されており、このアクチュエータ５２は下側ケース部材２１ａに固定されている。このアクチュエータ５２の出力軸と、後部空調用ドア５１の支軸５１ｂの左端部とは、リンク機構５３を介して連結されている。従って、後部空調用ドア５１は、アクチュエータ５２により連通口４８を閉塞する閉塞位置と、開放する開放位置とに切り替えられる。尚、アクチュエータ５２は、コントローラに接続されている。

閉塞位置にある後部空調用ドア５１の閉塞板部５１ａは、略水平に延びている。一方、開放位置にある後部空調用ドア５１の閉塞板部５１ａは、ヒータコア２４の空気通過面のうち、連通口４８に対向する部位を空気流れ上流側から覆うように位置する。これにより、下側通路３１の空気がヒータコア２４を通過し難くなり、下側通路３１の空気がヒータコア２４側から後部空調用ダクト７０へ侵入するのを規制することが可能になる。つまり、後部空調用ドア５１は、本発明の侵入規制部を構成する空気流遮断部である。

図２に示すように、上記下側通路３１及び上側通路３２の下流端は、それぞれ、ケース２１内の上部後側に形成されたエアミックス空間５５に下側から連通している。このエアミックス空間５５の下方には、下側通路３１から流入する温風量と上側通路３２から流入する冷風量との混合割合を調整するエアミックスドア５６が設けられている。図示しないが、このエアミックスドア５６は、ケース２１の外面に固定されたアクチュエータにより駆動されるようになっている。

一方、上記エアミックス空間５５の上部には、ベント導出口５７と、デフロスト導出口５８とが前後に並んで開口し、それら各導出口５７，５８には通路開口面積を調節可能なベントドア５９及びデフロストドア６０が配設されている。ベント導出口５７には、インストルメントパネル１内のベントダクト１０の上流端が接続され、デフロスト導出口５８には、デフロストダクト１１の上流端が接続されている。

上記ケース２１の後側には、エアミックス空間５５の後側下部に連通する導出ダクト部６１が後方へ斜め下向きに延びるように形成されている。導出ダクト部６１の上流端部には、エアミックス空間５５との連通部分の通路断面積を調節可能なフットドア６２が配設されている。導出ダクト部６１の下端には、エアミックス空間５５において温度調整された空調風を後席へと導くためのリヤダクト１２が接続されている。導出ダクト部６１の左右両側には、運転席及び助手席用のフットダクト（図示せず）の上流端が連通している。

上記ベントドア５９、デフロストドア６０及びフットドア６２は、図示しないが、ケース２１の外面に固定されたアクチュエータによりリンク機構を介して駆動されるようになっている。これらドア５９，６０，６２の開閉状態により、吹出モードが、バイレベルモード、デフフットモード、ベントモード、デフロストモード及びフットモードの中からいずれか１つに切り替えられるようになっている。上記バイレベルモードとは、デフロスト導出口５８を閉じ、かつ、ベント導出口５７及び導出ダクト部６１を開いたモードであり、また、デフフットモードとは、ベント導出口５７を閉じ、かつデフロスト導出口５８及び導出ダクト部６１を開いたモードであり、また、ベントモードとは、デフロスト導出口５８及び導出ダクト部６１を閉じ、ベント導出口５７を開いたモードであり、また、デフロストモードとは、ベント導出口５７及び導出ダクト部６１を閉じ、かつ、デフロスト導出口５８を開いたモードであり、また、フットモードとは、ベント導出口５７及びデフロスト導出口５８を閉じ、かつ、導出ダクト部６１を開いたモードである。

上記空気送り通路３０、下側通路３１、上側通路３２及びエアミックス空間５５が、本発明の空気流路Ｓを構成している。

また、上記後部空調用ダクト７０は、接続ダクト部５０からカップホルダー１７及び物品収容部１６の下側を通って後側に向かって延びてフロアコンソール１５の後端部で上側に折れ曲がっている。後部空調用ダクト７０は、前後方向の中途部で上流側ダクト部材７０ｂと、下流側ダクト部材７０ｃとに分割されている。これら上流側ダクト部材７０ｂと、下流側ダクト部材７０ｃとの境界部分には、後部空調用ダクト７０内を流れる空調風の流速を増大させるための第二送風ファン６５が、変速操作部７と車体フロアＦとの間に位置するように設置されている。

この第二送風ファン６５は、本発明の後部空調用ファンを構成しており、回転軸６５ａ回りに周方向に並ぶ複数の羽根６５ｂを有する遠心式ファンである。上流側ダクト部材７０ｂと下流側ダクト部材７０ｃとの間にはスクロールケース７１が設けられ、上記第二送風ファン６５は、スクロールケース７１内に、回転軸６５ａが左右方向に向いた状態で収容されている。

上記スクロールケース７１は、円筒状の中空ケース部材からなっていて、軸心が回転軸６５ａに一致するように配設されている。このスクロールケース７１の助手席側（右側）の中心部には、空気を吸込むための吸込口（図示せず）が形成されており、スクロールケース７１の下端部には、後側に開口して羽根６５ｂ間を通過した空気を吐出する吐出口（図示せず）が形成されている。スクロールケース７１の吸込口には、後部空調用ダクト７０の上流側ダクト部材７０ｂの下流端が接続されている一方、吐出口には下流側ダクト部材７０ｃの上流端が接続されている。

上記第二送風ファン６５は、図示しないモータにより回転軸６５ａを、右側から見て時計回り（図２のＵ方向）に回転させることによって、後部空調用ダクト７０の上流側ダクト部材７０ｂから流れてきた空調風をスクロールケース７１の吸込口から吸込むとともに動圧を付加して下流側に吐出するように構成されている。第二送風ファン６５のモータは、コントローラに接続されている。

上記ベントドア５９、デフロストドア６０及びフットドア６２の開度調整やエアミックスドア５６の回動位置、第二送風ファン６５の運転状態及び後部空調用ドア５１の開閉制御は、乗員による操作ダイヤル５の操作に応じて設定された運転モードや吹出モードに基づいて、コントローラにより行われる。このコントローラは、空調ユニット２０の運転モードが冷房モードとされると、第二送風ファン６５のモータを回転させるとともに、後部空調用ドア５１が開放位置となるまでアクチュエータ５２を作動させ、一方、暖房モードとされると、第二送風ファン６５のモータを停止させるとともに、後部空調用ドア５１が閉塞位置となるまでアクチュエータ５２を作動させるように構成されている。

次に、上記のように構成された空調装置Ａの動作について説明する。上記空調ユニット２０においては、第一送風ファン２２により空気送り通路３０に送られた空気が、上側から下側へ流れ、エバポレータ２３を通過することによって冷却されて冷風になる。この冷風は、エアミックスドア５６の回動位置によって決まる風量の分配割合に応じて下側通路３１側と上側通路３２側とに分かれて流れ、下側通路３１側に向かった冷風はヒータコア２４を通過することによって温められる。そうして一旦、下側通路３１及び上側通路３２に分かれた空気はエアミックス空間５５で合流するとともに混合されて、所定の温度及び湿度の空調風となる。そして、上記エアミックス空間５５で混合された空調風は、ベントドア５９、デフロストドア６０及びフットドア６２により設定された吹出モードに応じて車室Ｒ２の各部へと供給されるようになる。

例えば、夏場の炎天下に放置した後の自動車においては室内温度が上昇しているため、乗員は、操作ダイヤル５を操作して空調ユニット２０の運転モードを強い冷房、即ち、フルコールドモードとする。コントローラは、運転モードがフルコールドモードとされているときには、吹出モードをベントモードにするとともに、下側通路３１の下流端をエアミックスドア５６により全閉にし、さらに、第二送風ファン６５を作動させるとともに、後部空調用ドア５１を開放位置にする。ケース２１に導入された空気が冷却されるときにエバポレータ２３で発生した凝縮水は、底壁に滴下し、図５に太線の矢印で示すように、下側通路３１から後部空調用ダクト７０に吸い込まれる空気流により空気流れ下流側に流れながら、上流側リブ４４，４４，…の間を通って排水口４１ａへ達して排水される。この排水口４１ａに向けて流れた凝縮水は、底壁に中間リブ４６及び下流側リブ４５が設けられていることから、これらリブ４６，４５よりも空気流れ下流側には流れ難くなっている。

また、図５にて示すように、連通口４８は、空調ユニット２０左右方向（車幅方向）における一方側（図５では、右側）に偏って配設される結果、エバポレータ２３に対しても、エバポレータ２３の左右方向における一方側に偏って配設されることになる。一般的にエバポレータ２３の左右方向における一方側に偏った部分は、左右方向の中心部より、流れる空気の流速は遅く、また、水滴Ｗ（図６参照）が後方へ遠くまで飛散しない。よって、連通口４８を、エバポレータ２３に対して、左右の一方側に偏って配設したことで、連通口４８への水滴Ｗの侵入を確実に防止できる。

また、エバポレータ２３で発生した凝縮水は、そのときエバポレータ２３を通過する空気の風速により、空気流れ方向下流側へ水滴（図６に符号Ｗで示す）として飛散することがある。このようになった場合、水滴Ｗは上流側リブ４４や中間リブ４６、下流側リブ４５に当たることになり、これらリブ４４，４６，４５に当たった水滴Ｗは、該リブ４４，４６の表面を伝って底壁まで流れ落ちて排水口４１ａから排水される。また、自動車の加速時や自動車が後方に傾斜した場合のように、底壁の凝縮水が後方へ向けて流れようとした際には、下流側リブ４５及び突条部４９によりその流れが止められて、連通口４８に流れ込まないようになっている。これらのことにより、凝縮水が連通口４８から接続ダクト部５０を介して後部空調用ダクト７０に入り込むのが抑制され、凝縮水の洩れを回避することが可能になる。

上記エバポレータ２３で冷却された冷風の一部は、上側通路３２を通ってエアミックス空間５５へと流れてベント導出口５７から吹き出し、残りの冷風は、下側通路３１を通って連通口４８から接続ダクト部５０を介して後部空調用ダクト７０内へと流れる。つまり、この後部空調用ダクト７０には、ケース２１の空気流路Ｓを流れている空気のうち、ヒータコア２４を通過していない低温な空調風が流入することになる。このため、低温な空調風を後席まで導いて後部空調用ダクト７０の空調開口７０ａから後席に供給することが可能になり、後席を効率良く冷房することが可能になる。この後部空調用ダクト７０には、第二送風ファン６５が設置されているので、後部空調用ダクト７０内の管路抵抗に起因する風量の減少が防止される。

上記後部空調用ダクト７０に冷風が流れ込む際、本実施形態では、水滴Ｗの連通口４８への侵入を防ぐために連通口４８を、エバポレータ２３から離間させ、故に連通口４８がヒータコア２４に近接配置されることになる。このような構成では、第二送風ファン６５の作動によって、ヒータコア２４を一旦通過しヒータコア２４により温められた暖機が逆流して後部空調用ダクト７０に吸い込まれ易い構成となってしまう。これに対し、本実施形態においては、後部空調用ドア５１の閉塞板部５１ａにより、ヒータコア２４の空気通過面のうち、連通口４８に対向する部位が覆われている。これにより、ヒータコア２４への空気の通過が抑制されるとともに、ヒータコア２４で温められた暖気が後部空調用ダクト７０に吸い込まれ難くなる。尚、上記コントローラは、運転モードがフルコールドモード以外のときの冷房モードにあるときにも、第二送風ファン６５を作動させて後部空調用ドア５１を開放位置にして後席に空調風を送るようになっている。

一方、乗員が暖房を望むときには、上記コントローラは、運転モードを暖房モードとして、上側通路３２の下流端をエアミックスドア５６により全閉するとともに、第二送風ファン６５を停止し、さらに、後部空調用ドア５１を閉塞位置とする。これにより、エバポレータ２３を通過した冷風は、上側通路３２には流れずに全量が下側通路３１へと流れて加熱されて、車室に供給される。この下側通路３１を流れる空気は、後部空調用ドア５１が閉塞位置にあるため、後部空調用ダクト７０に流れ込むことはない。また、運転モードが暖房モードにあるときには、乗員の設定温度により、エアミックスドア５６の回動位置が変更されて、エバポレータ２３を通過した冷風の一部が上側通路３２を通ってエアミックス空間５５に流れ込み、温風と混合されて車室に供給される場合もある。

以上説明したように、この実施形態に係る空調装置Ａによれば、後部空調用ダクト７０の空調ユニット２０側の端部を、ケース２１内の空気流路Ｓにおけるエバポレータ２３とヒータコア２４との間の部位に接続し、該後部空調用ダクト７０に空気流路Ｓを流通する空気を流入させるようにしたので、ヒータコア２４を通過する前の低温な空調風を後席に供給できる。これにより、エバポレータ２３及び第一送風ファン２２を大型化することなく、しかも、後席専用の空調ユニットを設置することなく、後席を効率良く冷房できるので、広い室内空間を確保しながら、暑い時期における後席乗員の快適性を高めることができる。

また、空気流路Ｓの上流側をケース２１の上側から下側に向けて延ばして車両後方へ湾曲させたので、空気流路Ｓの空気の流れをスムーズにして空気の流通抵抗を減少させることができ、後席への空調風量を充分に確保することができる。

また、後部空調用ダクト７０に第二送風ファン６５を設置したので、後席用として大風量を確保でき、後席乗員の快適性をより一層高めることができる。

また、第二送風ファン６５の作動時に、空気流路Ｓの空気がヒータコア２４側から後部空調用ダクト７０へ侵入するのを規制できるので、後部空調用ダクト７０に流入する空調風の温度が上昇してしまうことを回避でき、後席の冷房性能悪化を防止できる。このヒータコア２４側からの空気の侵入を規制する構造として、この実施形態では、後部空調用ドア５１を用いたので、簡単な構成で制御も容易にでき、低コスト化を図ることができる。

また、後部空調用ダクト７０を空気流路Ｓの下部近傍に接続したので、該空気流路Ｓを上方から下方へ流れた流速の高い空気を後部空調用ダクト７０に流入させることができ、このことによっても後席用として大風量を確保できる。

また、ケース２１の底壁に上流側リブ４４、下流側リブ４５及び中間リブ４６を設けたので、エバポレータ２３で発生した凝縮水が後部空調用ダクト７０へ流れ込み難くなり、凝縮水が後部空調用ダクト７０から車室Ｒ２に漏出することを抑制できる。

また、エバポレータ２３の空気流れ下流側に排水口４１ａを配置し、この排水口４１ａの空気流れ下流側に連通口４８を配置したので、連通口４８へ向けて流れる凝縮水の量を少なくでき、このことによっても、後部空調用ダクト７０への凝縮水の流れ込みを抑制できる。

また、空気流により飛散した凝縮水を上流側リブ４４、下流側リブ４５及び中間リブ４６に当てて排水口４１ａから排水することができるので、風量が多い場合においても、後部空調用ダクト７０への凝縮水の流れ込みを殆ど無くすことができる。

また、上記実施形態では、第二送風ファン６５を、変速操作部７と車体フロア６６との間にできた空間（デッドスペース）に配設しているので、第二送風ファン６５を設置するための空間を別途確保する必要もなく、車室Ｒ２内の乗員スペースが損なわれることもない。

また、上記実施形態では、車両は左ハンドル車とされているが、これに限ったものではなく、右ハンドル車としてもよいのは勿論のことである。

以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば、レクリエーショナルビークル等の車室が広い自動車に搭載するのに適している。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置が装着された車両のインストルメントパネル及びフロアコンソールを車室内から見た斜視図である。 車両用空調装置の内部構造を示す縦断面図である。 空調ケースの右側面図である。 空調ケースの左側面図である。 下側ケース部材の平面図である。 図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。

１ インストルメントパネル
２０ 空調ユニット
２１ ケース
２３ エバポレータ（冷却用熱交換器）
２４ ヒータコア（加熱用熱交換器）
２６ 導入口
４１ａ 排水口
４４ 上流側リブ（止水部）
４５ 下流側リブ（止水部）
４６ 中間リブ（止水部）
４８ 連通口
４９ 突条部（止水部）
５１ 後部空調用ドア（空気流遮断部）
５７ ベント導出口
５８ デフロスト導出口
６５ 第二送風ファン（後部空調用ファン）
７０ 後部空調用ダクト
７０ａ 空調開口
Ａ 車両用空調装置
Ｄ 運転席
Ｒ２ 車室
Ｓ 空気流路

Claims (6)

1. 車両のインストルメントパネル内に設置され、空気を導入して空調風を生成する空調ユニットと、
   上記空調ユニットから車室の運転席よりも後方の後席側に向けて延設する後部空調用ダクトとを備えた車両用空調装置であって、
   上記空調ユニットは、空気を導入する導入口及び空調風を上記インストルメントパネルに設けられた吹出口へ導出する導出口を有するケースと、該ケース内に形成され、上記導入口から上記導出口まで延びる空気流路と、該空気流路に配置されて上記導入口から導入された空気を冷却する冷却用熱交換器と、上記空気流路の上記冷却用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置されて上記導入口から導入された空気を加熱する加熱用熱交換器とを備え、
   上記空気流路は、上記冷却用熱交換器を通過した冷風を上記加熱用熱交換器に導くための冷風流路を有し、
   上記後部空調用ダクトには、該後部空調用ダクト内を流れる空気の流速を増大させる後部空調用ファンが設置され、
   上記後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部は、上記ケース内の空気流路における上記冷風流路に接続され、該後部空調用ダクトには該冷風流路から冷風のみが導入されるようになっており、
   上記空調ユニットのケースには、上記加熱用熱交換器の空気通過面と対向する部位に、上記後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部に連通する連通口が形成されるとともに、該連通口を開閉する閉塞板部を有する後部空調用ドアが設けられ、
   上記後部空調用ドアは、上記後部空調用ファンの作動時に上記連通口を開き、かつ、上記加熱用熱交換器の空気通過面における上記連通口と対向する部位を覆って上記空気流路の空気が上記加熱用熱交換器側から上記後部空調用ダクトへ侵入するのを規制する位置とされて上記冷風流路内の冷風を上記後部空調用ダクトに導入させる一方、上記後部空調用ファンの非動作時に上記加熱用熱交換器の空気通過面から離れて上記連通口を閉じることを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   空気流路は、ケース内の上側から下側へ向けて延び、ケースの下側部位にて車両後方へ湾曲していることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置において、
   後部空調用ダクトの空調ユニット側の端部は、ケース内の下側に形成される空気流路下部の近傍に接続されていることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項３に記載の車両用空調装置において、
   ケースの底壁には、後部空調用ダクトを空気流路に連通させるための連通口と、冷却用熱交換器で発生して該底壁に滴下した凝縮水を排水する排水口と、上記連通口への凝縮水の流れ込みを抑制する止水部とが設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項２に記載の車両用空調装置において、
   冷却用熱交換器の空気流れ下流側に排水口が配置され、該排水口の空気流れ下流側に連通口が配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
6. 請求項５に記載の車両用空調装置において、
   止水部は、ケースの底壁における排水口よりも空気流れ上流側の部位から空気流路へ向けて突出する突出部を有していることを特徴とする車両用空調装置。

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