JP5151591B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷風と温風との風量割合を調整して車室内送風空気の温度を調整するエアミックス方式の車両用空調装置に関するものである。

従来、エアミックス方式の車両用空調装置において、ケース内の温風通路と冷風通路との合流部位に、温風が冷風流れに交差して流れるように温風通路からの温風の一部をガイドする温風ガイド通路を設けたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

この温風ガイド通路は、例えば、特許文献１、２に開示されているように、冷風流れ方向の風上側部位が閉塞し、風下側部位が開口する樋形状（横断面がＵ字の溝形状）の温風ガイド部材によって構成されたり、特許文献２に開示されているように、温風ガイド通路の温風流れ方向で、一部が樋形状であって、他の部分が筒形状（トンネル形状）の温風ガイド部材によって構成されたりしている。
特開２００４−２３７９４０号公報 特開２００７−３３１４１６号公報

上記した従来技術では、温風ガイド通路の一部もしくは全領域が、冷風流れ方向の風下側部位が開口する樋形状（Ｕ字の溝形状）の温風ガイド部材で構成されているため、温風が温風ガイド通路に沿って、その温風入口側端部から温風出口側端部に向かって流れる際、温風ガイド通路に沿って流れる温風の一部が温風出口側端部に到達する前に途中で漏れてしまうので、温風の輸送効率が悪い。

そのため、上記した従来技術では、温風ガイド通路による温風の輸送量を十分に確保するために、温風の漏れ量を考慮して、温風ガイド通路の通路幅を大きくして、温風ガイド通路の流路断面積を大きくする必要がある。

しかしながら、温風ガイド通路の通路断面積を大きくすると、温風ガイド通路に交差するように流れる冷風の通風抵抗が増加し、冷風の風量低下や騒音増加という問題が生じてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、温風ガイド通路による温風の輸送量の確保しつつ、上記した従来技術と比較して、冷風の通風抵抗を低減す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、ケース（１１）内の温風通路（１９）と冷風バイパス通路（１７）との合流部位（２０）に配置され、温風通路（１９）からの温風の一部を所定の吹出開口部（２５）にガイドする温風ガイド通路（２４ｄ）を備え、温風ガイド通路（２４ｄ）は、温風ガイド通路（２４ｄ）の温風入口（２４ｅ）から温風出口（２４ｆ）までの全領域がトンネル状の温風ガイド部材（２４ａ）によって構成されており、温風ガイド通路（２４ｄ）の外側で、温風ガイド通路内を流れる温風の流れ方向に対して交差する方向にて流入した冷風バイパス通路（１７）からの冷風と、温風通路（１９）から流入した温風とが混合するようになっており、トンネル状の温風ガイド部材を第１温風ガイド部材（２４ａ）とし、この第１温風ガイド部材（２４ａ）の外側に、エアミックス領域（２０）の温風入口（２０ａ）側から流入した温風を、エアミックス領域（２０）にガイドする第２温風ガイド部材（２４ｂ）が設けられていることを特徴としている。

これによれば、温風入口から温風出口までの全領域がトンネル状の温風ガイド部材によって温風ガイド通路を構成しているので、温風ガイド通路の全域にわたって温風ガイド通路を通過する温風の洩れを防ぐことができる。このため、本発明によれば、温風ガイド通路による温風の輸送量を上記した従来技術と同一とした場合に、上記した従来技術と比較して、温風ガイド通路の通路幅を小さくできる。なお、温風ガイド通路の通路幅とは、温風ガイド通路内の温風流れ方向と冷風流れ方向の両方に直交する方向での通路幅を意味する。

ここで、冷風の通風抵抗の大きさは前影投影面積と抵抗係数が大きいほど大きくなる。前影投影面積とは、温風ガイド部材の冷風流れ上流側に、温風ガイド部材を冷風流れ方向に投影したときの温風ガイド部材の外形の面積であり、冷風バイパス通路から冷風流れに平行な方向で温風ガイド部材を見たときの温風ガイド部材の外形の面積のことである。また、抵抗係数とは、冷風流れに対向（対面）する温風ガイド部材の形状によって決まる比例定数のことである。

このことから、請求項１に記載の発明では、温風ガイド通路の温風流れ方向での長さを上記従来技術と同じ長さとした場合、上記従来技術よりも、温風ガイド通路の通路幅を小さくでき、温風ガイド部材の前影投影面積を小さくできるので、温風ガイド通路の外側を流れる冷風の通風抵抗を低減することができる。

請求項１に記載の発明においては、具体的には、請求項２に示すように、温風ガイド部材（２４ａ）を冷風バイパス通路（１７）側から見たときにおける温風ガイド通路内の温風の流れ方向に直交する方向での温風ガイド部材（２４ａ）の幅（４１）を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることができる。本願発明者が調査したところ、上記した従来技術では、温風ガイド通路の幅は２０ｍｍを超えていたことから、請求項２に記載の発明によれば、上記した従来技術と比較して、冷風の通風抵抗を低減できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、温風ガイド通路による温風の輸送量合計を上記従来技術と同じとした場合、温風ガイド通路の通路幅が小さいことから、温風ガイド通路の外側を流れる冷風と温風の領域を上記従来技術よりも増加させることができるので、冷温風の衝突面積を増加させることができ、冷温風の混合を促進させることができる。

請求項３に記載の発明では、温風ガイド部材（２４ａ）の温風ガイド通路内の温風の流れ方向に直交する方向での横断面における外形は、冷風バイパス通路（１７）からの冷風の流れ方向に平行な方向に長い形状であって、冷風バイパス通路（１７）からの冷風流れに対して流線形状であることを特徴としている。

これによれば、温風ガイド部材（２４ａ）の外形が流線形状でない場合と比較して、通風抵抗の大きさに寄与する上記抵抗係数を小さくできるので、冷風の通風抵抗を小さくすることができる。なお、流線形状としては、例えば、請求項４に示す楕円形状や、請求項５に示す翼形状が採用可能である。

また、温風ガイド部材（２４ａ）に関しては、温風ガイド部材（２４ａ）の温風出口（２４ｆ）における端面を、例えば、請求項６に示すように、冷風バイパス通路（１７）側に傾斜させたり、請求項７に示すように、冷風バイパス通路（１７）側とは反対側に傾斜させたりすることが可能である。

また、請求項８に示すように、温風ガイド部材（２４ａ）の冷風バイパス通路（１７）側とは反対側の端部（２４ｈ）に整流板（２４ｉ）を設けても良い。

また、請求項９に示すように、温風通路（１９）からの温風の流れ方向と冷風バイパス通路（１７）からの冷風の流れ方向の両方に直交する方向に、温風ガイド部材（２４ａ）を所定間隔で複数並列に配置して用いることが好ましい。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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に、本発明の第１実施形態における車両用空調装置を示す。図１は、車両用空調装置における室内空調ユニットの空調ユニット１０の断面図である。なお、図１の上下、前後の各矢印は、空調ユニット１０の車両搭載状態における方向を示している。

まず、室内空調ユニットの全体構成を説明する。室内空調ユニットは、図１に示す空調ユニット１０および空調ユニット１０へ空気を送風する送風機ユニット（図示せず）に大別される。この空調ユニット１０は車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側のうち、車両幅方向の略中央部に配置されている。これに対し、送風機ユニットはインストルメントパネルの内側のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されている。

送風機ユニットは、周知の如く、外気（車室外空気）と内気（車室内空気）とを切替導入する内外気切替箱、および、この内外気切替箱を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機を有して構成される。

空調ユニット１０は、主として、ケース１１と、冷却用熱交換器としての蒸発器１３と、加熱用熱交換器としてのヒータコア１５と、冷風バイパス通路１７と、温風通路１９と、第１、第２エアミックスドア２１、２２と、複数の吹出開口部としてのデフロスタ開口部２５、フェイス開口部２７ａ、２７ｂ、フット開口部２９ａ、２９ｂと、グリッドトンネル式のエアガイド２４とを備えている。このエアガイド２４が本願発明の特徴部分である。

ケース１１は、空調ユニット１０の外殻を形成するとともに、内部に車室内へ向かって室内送風空気が流れる空気通路を形成している。このケース１１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

さらに、ケース１１は、車両幅方向の略中央部に車両上下方向の分割面を有しており、この分割面で左右２つの分割部に分割できる。そして、左右２つの分割部は、その内部に蒸発器１３、ヒータコア１５、第１、第２エアミックスドア２１、２２、エアガイド２４等を収容した状態で、金属バネクリップやネジなどの締結手段によって一体に結合されている。

ケース１１の車両最前方側の部位には、図１の二点差線で示す空気入口空間１２が形成されている。この空気入口空間１２は、前述の送風機ユニットの送風機から送風された空気が空調ユニット１０へ流入する流入空間である。

蒸発器１３は、空気入口空間１２の空気流れ下流側直後に配置されている。蒸発器１３は、周知の蒸気圧縮式冷凍サイクル（図示せず）を構成する構成機器の１つであり、冷凍サイクル内の低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、室内送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。なお、蒸発器１３は、その熱交換面（熱交換コア面）が略上下方向（略鉛直方向）となるように配置されている。

ケース１１内のうち、蒸発器１３の車両後方側（空気流れ下流側）には、蒸発器１３通過後の冷風を流す、加熱用冷風通路１６、冷風バイパス通路１７、補助冷風通路１８といった冷風用の空気通路が形成されている。

加熱用冷風通路１６は、蒸発器１３通過後の冷風を矢印Ａ方向へ流してヒータコア１５へ導く空気通路であり、蒸発器１３の車両後方側であってケース１１の下方側に形成されている。

ヒータコア１５は、図示しないエンジン冷却水回路を循環する高温のエンジン冷却水を内部に流入させ、エンジン冷却水と蒸発器１３通過後の冷風とを熱交換させて、冷風を再加熱するものである。さらに、ヒータコア１５は、その熱交換面の上方側が下方側よりも車両前方側（空気流れ上流側）に傾斜するように配置されている。

ケース１１内のうち、ヒータコア１５の空気流れ下流側には、ヒータコア１５を通過した温風を矢印Ｂ方向へ流して、図１の二点鎖線で示すエアミックス領域２０に導く温風通路１９が形成されている。この温風通路１９は、下方側から上方側に向かって延びる形状に形成されている。

エアミックス領域２０は、ケース１１内における温風通路１９と冷風バイパス通路１７との合流部位であり、温風通路１９を通過した温風と冷風バイパス通路１７を通過した冷風とを混合する混合空間である。エアミックス領域２０は、ヒータコア１５および温風通路１９の上方側に配置されている。

冷風バイパス通路１７は、蒸発器１３通過後の冷風を、ヒータコア１５を迂回するように、車両前方から後方に向かう方向、例えば、矢印Ｃ方向へ流して、エアミックス領域２０へ流入させる空気通路である。冷風バイパス通路１７は、ケース１１内のうち、蒸発器１３の車両後方側であって、かつ、ヒータコア１５の上方側、さらに、エアミックス領域２０の車両前方側に形成されている。なお、図１では、エアミックス領域２０へ流入する冷風の流れ方向を矢印Ｃにて模式的に表しているが、エアミックス領域２０へ流入する冷風の流れ方向は第１エアミックスドア２１の開度に伴って変化する。

また、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７は、ケース内の左右方向（図１の紙面垂直方向）に伸びるように形成された第１仕切壁１１ａによって仕切られている。この第１仕切壁１１ａは、ヒータコア１５の上端側を支持固定する支持固定部材としても機能している。

補助冷風通路１８は、最大冷房時に車室内送風空気を最大風量とするために設けられた空気通路であり、蒸発器１３の車両後方側であって、かつ、冷風バイパス通路１７の上方側に形成されている。なお、冷風バイパス通路１７および補助冷風通路１８は、ケース内に左右方向に伸びるように形成された第２仕切壁１１ｂによって仕切られている。

第１、第２エアミックスドア２１、２２は、ケース１１内に配置され、温風通路１９を通過する温風と冷風バイパス通路１７を通過する冷風との風量割合を調整するものであり、本実施形態では、いわゆるバタフライドアで構成されている。

第１エアミックスドア２１は、冷風バイパス通路１７の通風面積のみを変化させるものであり、冷風バイパス通路１７に配置されている。第１エアミックスドア２１は、平板状の第１ドア本体部２１ａの中央部側に第１回転軸２１ｂが設けられた構成である。第２エアミックスドア２２は、加熱用冷風通路１６の通風面積のみを変化させるものであり、加熱用冷風通路１６に配置されている。第２エアミックスドア２２は、第１エアミックスドア２１と同様の第２ドア本体部２２ａおよび第２回転軸２２ｂを有して構成されている。

また、補助冷風通路１８には、補助冷風通路１８を開閉させる補助冷風通路開閉ドア２３が配置されている。この補助冷風通路開閉ドア２３も、第１、２エアミックスドア２１、２２と同様のバタフライドアで構成されている。

本実施形態では、第１、第２エアミックスドア２１、２２および補助冷風通路開閉ドア２３は、図示しないリンク機構を介して、図示しないエアミックスドア駆動用のサーボモータに連結されており、このサーボモータによって連動して回転操作される。なお、エアミックスドア駆動用のサーボモータは、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。

具体的には、第１エアミックスドア２１の開度が、冷風バイパス通路１７を閉塞する開度（図１の破線位置）から冷風バイパス通路１７を最大通風面積とする開度（図１の実線位置）へ矢印Ｄ方向に変位するに伴って、第２エアミックスドア２２の開度が、加熱用冷風通路１６を最大通風面積（図１の破線位置）から加熱用冷風通路１６を閉塞する開度（図１の実線位置）とする開度へ矢印Ｅ方向に変位する。

これにより、エアミックス領域２０に流入する冷風（矢印Ｃ）と温風（矢印Ｂ）との風量割合（混合割合）が調整され、エアミックス領域２０から車室内へ送風される空調風の温度が調整される。なお、補助冷風通路開閉ドア２３は、第１エアミックスドア２１の開度が冷風バイパス通路１７を最大通風面積とする開度になったときのみ、補助冷風通路１８を開き（図１の実線位置）、第１エアミックスドア２１の開度がその他の開度の場合は、補助冷風通路１８を閉塞する位置（図１の破線位置）に変位する。

また、本実施形態では、ケース１１内のうちエアミックス領域２０が形成される部位に、エアガイド２４が配置されている。このエアガイド２４は、トンネル状の第１温風ガイド部材２４ａと第２温風ガイド部材２４ｂとを有している。このエアガイド２４の詳細については後述する。

空調ケース１１の上面部であって、エアミックス領域２０の略上方側部位には、デフロスタ開口部２５が設けられている。デフロスタ開口部２５は、図示しないデフロスタダクトを介して車室内に配置されたデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から車両窓ガラスの内面に向けて空調風が吹き出される。

空調ケース１１の最後方部には、デフロスタ開口部２５の後方側で、上方側から下方側へ伸びるフェイス通路２６が形成されており、このフェイス通路２６のうち、デフロスタ開口部２５の後方側には前席側フェイス開口部２７ａが設けられ、さらに、フェイス通路２６の最下流部には後席側フェイス開口部２７ｂが設けられている。

前席側、後席側フェイス開口部２７ａ、２７ｂは、それぞれ図示しない前席側、後席側フェイスダクトを介して車室内に配置された前席側、後席側フェイス吹出口に接続され、これらの前席側、後席側フェイス吹出口から前席側、後席側の乗員の上半身側に向けて空調風が吹き出される。

温風通路１９とフェイス通路２６との間には、上方側から下方側へ伸びるように形成されたフット通路２８が形成されており、このフット通路２８の左右方向側面には、前席側フット開口部２９ａが設けられ、さらに、フット通路２８の最下流部には後席側フット開口部２９ｂが設けられている。

前席側、後席側フット開口部２９ａ、２９ｂは、それぞれ図示しない前席側、後席側フットダクトを介して車室内に配置された前席側、後席側フット吹出口に接続され、これらの前席側、後席側フット吹出口から前席側、後席側の乗員の足下側に向けて空調風が吹き出される。

デフロスタ開口部２５、前席側、後席側フェイス開口部２７ａ、２７ｂおよび前席側、後席側フット開口部２９ａ、２９ｂの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタ開口部２５を通過する送風量を調整するデフロスタドア３１、前席側、後席側フェイス開口部２７ａ、２７ｂを通過する送風量を調整するフェイスドア３２、前席側、後席側フット開口部２９ａ、２９ｂを通過する送風量を調整するフットドア３３が配置されている。

これらの各ドア３１〜３３は、吹出モードを切替える吹出モードドアを構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、吹出モードドア駆動用のサーボモータに連結されて連動して回転操作される。なお、吹出モードドア駆動用のサーボモータも、図示しない空調制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。

次に、エアガイド２４の詳細について説明する。図２にエアガイド２４の斜視図を示し、図３（ａ）に車両前方側から見たエアガイド２４の正面図を示し、図３（ｂ）に図３（ａ）中のエアガイド２４の右側面図を示し、図３（ｃ）に図３（ａ）中のエアガイド２４の上面図を示す。また、図４に図３（ａ）中のエアガイド２４のＸ−Ｘ線断面図を示し、図５に図３（ａ）中のエアガイド２４のＹ−Ｙ線断面図を示し、図６に図３（ａ）中のエアガイド２４のＺ−Ｚ線断面図を示す。なお、Ｘ−Ｘ線断面は、温風ガイド通路内の温風流れに直交する方向でのエアガイド２４の横断面である。

本実施形態のエアガイド２４は、図２、図３（ａ）、（ｃ）、図４に示すように、２つの第１温風ガイド部材２４ａと、エアガイド２４の外枠を形成する２つの外枠部材２４ｃとを有しており、２つの第１温風ガイド部材２４ａおよび２つの外枠部材２４ｃは、グリッド状、すなわち、所定間隔で並列に配置されている。これらの並び方向は、車両左右方向（図１中の紙面垂直方向）であり、言い換えると、エアガイド２４に流入する直前の温風通路１９からの温風の流れ方向（矢印Ｂ方向）とエアガイド２４に流入する直前の冷風バイパス通路１７からの冷風の流れ方向（矢印Ｃ方向）の両方に直交する方向である。また、所定間隔、つまり、図３（ａ）中の２つの第１温風ガイド部材２４ａの間隔４２は、ケース１１の車両左右方向での幅と図３（ａ）中の第１温風ガイド部材２４ａの幅４１とに応じて決定されるものである。

さらに、これらの２つの第１温風ガイド部材２４ａの外側に、第１温風ガイド部材２４ａ同士および第１温風ガイド部材２４ａと外枠部材２４ｃとを連結するように、複数の第２温風ガイド部材２４ｂが設けられている。

第１温風ガイド部材２４ａは、その内部に温風を通過させる通路穴２４ｄが形成されたトンネル状、すなわち、管状の部材であって、冷風流れを横切るように、温風通路１９からの温風の一部をデフロスタ開口部２５近傍に向けてガイドする温風ガイド通路２４ｄを構成するものである。この第１温風ガイド部材２４ａは、図２に示すように、その温風入口２４ｅから温風出口２４ｆまでの全領域がトンネル状になっている。

そして、通路穴２４ｄ、すなわち、温風ガイド通路２４ｄの横断面形状および第１温風ガイド部材２４ａの外形の横断面形状は、図２、４に示すように、冷風バイパス通路１７からエアミックス領域２０に流入する冷風の流れ方向（矢印Ｃ方向）に平行な方向に細長くなっている扁平形状であって、冷風流れに対して流線形状となっている。流線形状とは、第１温風ガイド部材２４ａに向かって冷風が流れるときに、第１温風ガイド部材２４ａからの冷風流れの剥離が発生せず、第１温風ガイド部材２４ａの前後で渦やよどみが発生しない形状のことである。ここで、図７に、図４中の第１温風ガイド部材２４ａの拡大図を示す。具体的には、図７に示すように、第１温風ガイド部材２４ａの外形の横断面形状は、冷風流れ（矢印Ｃ方向）の上流側および下流側の両端部２４ｇ、２４ｈが円弧形状（丸みをおびた形状）の楕円形状となっている。

さらに、図７に示すように、第１温風ガイド部材２４ａの横断面における冷風の流れ方向（矢印Ｃ方向）に直交する方向での第１温風ガイド部材２４ａの外形の幅寸法４１は５ｍｍ以上２０ｍｍ以下となっている。すなわち、図３（ａ）に示すように、第１温風ガイド部材２４ａを冷風バイパス通路１７側から見たときにおける第１温風ガイド部材２４ａ内の温風流れに直交する方向（車両左右方向）での第１温風ガイド部材２４ａの幅４１は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下となっている。

また、第１温風ガイド部材２４ａ（温風ガイド通路２４ｄ）は、図５に示すように、円弧状に湾曲しながら伸びる形状に形成されており、エアガイド２４がケース内１１に配置された際には、図１に示すように、略上下方向に湾曲しながら伸びて、温風通路１９の最下流側とデフロスタ開口部２５の近傍の領域とを連通させる。

また、第１温風ガイド部材２４ａ（温風ガイド通路２４ｄ）の温風出口２４ｆの端面は、図１、５に示すように、車両上方を向く平坦な面であって、冷風パイバス通路１７側とは反対側を向いて傾斜している。傾斜とは、温風出口２４ｆの端面が冷風バイパス通路１７からの冷風の流れ方向（図中の矢印Ｃ方向）に対して平行でないことを意味する。

このような第１温風ガイド部材２４ａにより、ヒータコア１５を通過した温風のうち、第１温風ガイド部材２４ａに流入した温風を、エアミックス領域２０に流入した冷風と混合させることなく直接、デフロスタ開口部２５の近傍の領域に流出させることが可能となっている。なお、デフロスタ開口部２５が開口している場合、第１温風ガイド部材２４ａは第１温風ガイド部材２４ａに流入した温風をデフロスタ開口部２５に導き、デフロスタ開口部２５が閉じられ、フェイス開口部２７ａ、２７ｂが開口している場合、第１温風ガイド部材２４ａは第１温風ガイド部材２４ａに流入した温風をフェイス開口部２７ａ、２７ｂに導くこととなる。

一方、第１温風ガイド部材２４ａの外側では、第１温風ガイド部材２４ａ内を流れる温風流れに対して交差する方向にて流入した冷風バイパス通路１７からの冷風と、温風通路１９から流入した温風とが衝突して混合するようになっている。この混合風が、開状態とされているデフロスタ開口部２５、フェイス開口部２７ａ、２７ｂ、フット開口部２９ａ、２９ｂのいずれかに流れる。

第２温風ガイド部材２４ｂは、第１温風ガイド部材２４ａの外側において、エアミックス流域２０の温風入口２０ａ側から流入した温風を、図１中の矢印Ｆのように、エアミックス領域２０の冷風入口２０ｂ側に向けてガイドするものである。

第２温風ガイド部材２４ｂは、図６に示すように、断面略円弧状に形成されており、エアガイド２４がケース内１１に配置された際には、図１に示すように、温風流れ下流側の先端部が冷風入口２０ｂ側へ向かって伸びるように配置される。

これにより、ヒータコア１５を通過した温風のうち、第１温風ガイド部材２４ａに流入せずにエアミックス領域２０へ流入する温風の向き（矢印Ｆ）を冷風入口２０ｂ側へ、具体的には、エアミックス領域２０の車両前方側へ向けるようにガイドしている。

また、図２、図３（ｂ）、（ｃ）、図４〜７に示すように、第１温風ガイド部材２４ａの外側を流れる混合風流れの下流側、すなわち、冷風バイパス通路１７側の端部２４ｈには（図７参照）、整流板２４ｉが形成されている。この整流板２４ｉは、第１温風ガイド部材２４ａに連なっている部分であって、温風ガイド通路２４ｄよりも混合風流れ下流側に位置する平板形状部分であり、第１温風ガイド部材２４ａの外側で混合された混合風の流れを整流するものである。

なお、２つの第１温風ガイド部材２４ａ、外枠部材２４ｃは、連結部材２４ｊによっても連結された状態となっており、第１温風ガイド部材２４ａ、第２温風ガイド部材２４ｂ、外枠部材２４ｃ、整流板２４ｉ、連結部材２４ｊは、ケース１１と同じ材質の樹脂で一体成形されている。

また、本実施形態では、上記した構成のエアガイド２４を２つ用いており、これらのエアガイド２４が、ケース１１の左右２つの分割部に対して、それぞれ１個ずつ配置されており、外枠部材２４ｃに設けられた穴２４ｋにケース１１に設けられたピンが挿入されてケース１１に固定され、ケース１１に設けられたピン等で位置決めされた状態で、ケース１１の左右両側面に支持されている。したがって、ケース１１を分割すれば、エアガイド２４を取り外すこともできる。なお、ケース１１の左右両側面にエアガイド２４挿入用の挿入穴を設けて、この挿入穴からケース１１内にエアガイド２４を挿入後、金属バネクリップやネジなどで取り外し可能に固定してもよい。

上記の通り、本実施形態のエアガイド２４は、温風入口２４ｅから温風出口２４ｆまでの全領域がトンネル状の第１温風ガイド部材２４ａによって温風ガイド通路２４ｄを構成しているので、温風ガイド通路２４ｄの途中からの温風の洩れを防ぐことができ、温風ガイド通路による温風の輸送効率を向上させることができる。このため、第１温風ガイド部材２４ａの幅４１を５ｍｍ以上２０ｍｍ以下にすることができ、温風ガイド通路の一部もしくは全領域が、冷風流れ方向の風下側部位が開口した形状の温風ガイド部材で構成されている上記従来技術と温風ガイド通路の温風流れ方向での長さを同じとした場合、上記従来技術よりも、冷風の通風抵抗に寄与する図３（ａ）に示される第１温風ガイド部材２４ａの面積、すなわち、前影投影面積を小さくできる。

さらに、エアガイド２４の第１温風ガイド部材２４ａの横断面における外形を楕円状の流線形状としているので、冷風の通風抵抗に寄与する冷風流れの抵抗係数を小さくすることができる。

したがって、本実施形態のエアガイド２４によれば、上記した従来技術と温風ガイド通路による温風の輸送量を同等とした場合に、前影投影面積と抵抗係数とを上記した従来技術よりも小さくできるので、上記した従来技術よりも温風ガイド通路の外側を流れる冷風の通風抵抗を低減することができ、冷風流れに起因する騒音を低減することができる。

また、本実施形態によれば、エアガイド２４の温風ガイド通路２４ｄによる温風の輸送量合計を上記従来技術と同じとした場合、上記従来技術よりも温風ガイド通路２４ｄの通路幅が小さいことから、温風ガイド通路２４ｄの外側を流れる冷風と温風の混合領域を上記従来技術よりも増加させることができるので、冷温風の衝突面積を増加させることができ、冷温風の混合を促進させることができる。

また、本実施形態によれば、第１温風ガイド部材２４ａにより、ヒータコア１５を通過した温風のうち、第１温風ガイド部材２４ａに流入した温風を、エアミックス領域２０に流入した冷風と混合させることなく直接、デフロスタ開口部２５の近傍の領域に流出させることが可能となっているので、デフロスタ開口部２５もしくはフェイス開口部２７ａ、２７ｂに十分な量の温風を導くことができ、例えば、下記の通り、バイレベルモード時における上下温度差の低減が可能となる。

図８に、本実施形態の車両空調装置のバイレベルモード時におけるフェイス吹出口からの吹出空気温度とフット吹出口からの吹出空気温度とを示し、図９に、比較例として本実施形態の車両用空調装置に対してエアガイド２４を省略した場合のバイレベルモード時におけるフェイス吹出口からの吹出空気温度とフット吹出口からの吹出空気温度とを示す。なお、バイレベルモードは、前席側、後席側フェイス吹出口から乗員の上半身側と向けて空調風を吹き出すと同時に前席側、後席側フット吹出口から乗員の足元側に向けて空調風を吹き出すモードであり、図８、図９では、前席側、後席側フェイス吹出口の平均温度と、前席側、後席側フット吹出口の平均温度とを示している。

図８と図９とを比較してわかるように、本実施形態によれば、バイレベルモード時におけるフェイス吹出口からの吹出空気温度とフット吹出口からの吹出空気温度との差、すなわち、上下温度差を低減することができる。具体的には、比較例における上下温度差が２５〜３１．５℃であったとき、本実施形態によれば、上下温度差を１３〜１６℃とすることができる。

また、本実施形態では、エアガイド２４の構成を、２つの第１温風ガイド部材２４ａおよび２つの外枠部材２４ｃを所定間隔で並列に配置し、第１温風ガイド部材２４ａの外側に冷風と温風が流れるようになっているので、第１温風ガイド部材２４ａ自体が、第１温風ガイド部材２４ａの外側を流れる温風と冷風の整流作用を有している。さらに、第１温風ガイド部材２４ａの冷風バイパス通路１７側の端部２４ｈに整流板２４ｉを設けているので、本実施形態のエアガイド２４は整流作用が高くなっている。

ここで、本実施形態と異なり、上記した空調ユニット１０においてエアガイド２４を用いない場合、エアミックス領域２０では、温風が冷風に押されて車両左右方向のケースサイドに偏ってしまうので、冷温風の混合が不十分である。これに対して、本実施形態では、第１温風ガイド部材２４ａおよび整流板２４ｉで切り分けられた複数の通路の中を流れる風の直進性が確保されるので、この通路内に導かれた冷風と暖風は細分化された混合域内で安定して衝突せざるを得ず、この効果により冷温風の混合が促進される。

（第２実施形態）
図１０に、第２実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの横断面を示す。なお、図１０は図７に相当するものであり、図７と同様の構成部には同一の符号を付している。

第１実施形態では、図７に示すように、第１温風ガイド部材２４ａの横断面における外形を、楕円形状とすることによって、第１温風ガイド部材２４ａの外形を冷風流れに対する流線形状としていたが、本実施形態では、図１０に示すように、冷風流れ（矢印Ｃ方向）の上流側の部位２４ｇが円弧形状であって冷風流れの下流側の部位２４ｈが絞り形状（先細り形状）の翼形状とすることによって、第１温風ガイド部材２４ａの外形を冷風流れに対する流線形状としている。

なお、第１温風ガイド部材２４ａの外形が冷風流れに対して流線形状であれば、第１温風ガイド部材２４ａの外形を第１、第２実施形態とは異なる形状としても良い。ただし、本明細書でいう流線形状には、例えば、冷風流れの上流側の部位２４ｇを鋭角な形状（先細り形状）とすることが含まれ、冷風流れの上流側の部位２４ｇを冷風流れに直交する平面部を有する形状とすることや第１温風ガイド部材２４ａの横断面における外形を単に円形状とすることは含まれない。

（第３実施形態）
図１１に、第３実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの縦断面図を示す。図１１は、図３（ａ）中のＹ−Ｙ線断面図である図５に相当するものであり、図５と同様の構成部に図５と同一の符号を付している。なお、図１１の第１温風ガイド部材２４ａでは、整流板２４ｉを省略している。

本実施形態では、図１１に示すように、第１温風ガイド部材２４ａ（温風ガイド通路２４ｄ）は、直線状に伸びる形状であり、温風出口２４ｆの端面は車両上方を向く平坦な面であって、冷風流れに平行な面となっている。このように、第１温風ガイド部材２４ａの温風出口２４ｆの端面の向きを変更しても良い。

（第４実施形態）
図１２に、第４実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの縦断面図を示す。図１２は、図３（ａ）中のＹ−Ｙ線断面図である図５に相当するものであり、図５と同様の構成部に図５と同一の符号を付している。なお、図１２の第１温風ガイド部材２４ａでは、整流板２４ｉを省略している。

本実施形態では、図１２に示すように、第１温風ガイド部材２４ａ（温風ガイド通路２４ｄ）は、直線状に伸びる形状であり、温風出口２４ｆの端面は車両上方を向く平坦な面であって、冷風パイバス通路１７側を向いて傾斜している。このように、第１温風ガイド部材２４ａの温風出口２４ｆの端面の向きを変更しても良い。

本実施形態によれば、図１中のエアガイド２４に対して、第１温風ガイド部材２４ａを短くする等により、温風ガイド部材２４ａの温風出口２４ｆの位置を車両下側にずらし、冷風が温風出口２４ｆの上側を通過するようにさせることで、第１温風ガイド部材２４ａ（温風ガイド通路２４ｄ）を流れる温風の風量を調整することができる。

（第５実施形態）
図１３に、第５実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの縦断面図を示す。図１５は、図３（ａ）中のＺ−Ｚ線断面図である図６に相当するものであり、図６と同様の構成部に図６と同一の符号を付している。

第１実施形態では、第２温風ガイド部材２４ｂを断面略円弧状としていたが、本実施形態では、
図１３に示すように、第２温風ガイド部材２４ｂを平板形状としている。

このように、第２温風ガイド部材２４ｂの形状は、第１温風ガイド部材２４ａの外側を流れる温風の流れ方向を所望の向きとなるように、任意に変更可能である。

（他の実施形態）
上記した実施形態では、ケース１１の左右２つの分割部に対して、エアガイド２４をそれぞれ１個ずつ配置していたが、ケース１１の左右方向の長さと同等の長さである１つのエアガイドを配置しても良い。すなわち、エアガイド２４に設ける第１温風ガイド部材２４ａの数を１つにしたり、３以上の複数としたりしても良い。

そして、第１温風ガイド部材２４ａを複数所定間隔で並列配置させた状態に対して、複数の第１温風ガイド部材２４ａのいくつかを、外枠部材２４ｃと同様の形状の仕切り部材に置き換えても良い。このとき、例えば、２つの外枠部材２４ｃの間に、第１温風ガイド部材２４ａおよび仕切り部材を並べる際に、端に第１温風ガイド部材２４ａを配置し、中央に仕切り部材を配置しても良い。このようにして、エアミックス領域２０よりも空気流れ下流側のうち温度が特に低い部位のみに温風を導くようにしても良い。

また、上記した実施形態では、第１、第２エアミックスドア２１、２２を、いわゆるバタフライドアで構成していたが、板状のドア本体部の一端側に回転軸が設けられた、いわゆる片持ちドアで構成しても良い。また、上記した実施形態では、エアミックスドアを２つ用いていたが、エアミックスドアの数を１つに変更しても良い。

本発明の第１実施形態における空調装置の断面構成を示す図である。 図１中のエアガイド２４の斜視図である。 （ａ）はエアガイド２４の正面図であり、（ｂ）はエアガイド２４の右側面図であり、（ｃ）はエアガイド２４の上面図である。 図３（ａ）中のエアガイド２４のＸ−Ｘ線断面図である。 図３（ａ）中のエアガイド２４のＹ−Ｙ線断面図である。 図３（ａ）中のエアガイド２４のＺ−Ｚ線断面図である。 図４中の第１温風ガイド部材２４ａの拡大図である。 第１実施形態のバイレベルモード時におけるエアミックスドアの開度変化に対する車室内吹出温度変化を示す図である。 比較例のバイレベルモード時におけるエアミックスドアの開度変化に対する車室内吹出温度変化を示す図である。 本発明の第２実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの横断面図である。 本発明の第３実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの縦断面図である。 本発明の第４実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの縦断面図である。 本発明の第５実施形態における第１温風ガイド部材２４ａの縦断面図である。

符号の説明

１７ 冷風バイパス通路
１９ 温風通路
２０ エアミックス領域
２４ エアガイド
２４ａ 第１温風ガイド部材
２４ｂ 第２温風ガイド部材
２４ｃ 外枠部材
２４ｄ 温風ガイド通路
２４ｅ 温風ガイド通路の温風入口
２４ｆ 温風ガイド通路の温風出口

Claims (9)

1. 車室内へ向かって空気が流れる空気通路を形成するケース（１１）と、
   前記ケース（１１）内に配置され、空気を加熱する加熱用熱交換器（１５）と、
   前記ケース（１１）内に形成され、前記加熱用熱交換器（１５）を通過した温風が流れる温風通路（１９）と、
   前記ケース（１１）内に形成され、前記暖房用熱交換器（１５）をバイパスして冷風が流れる冷風バイパス通路（１７）と、
   前記ケース（１１）内に配置され、前記温風通路（１９）を通過する温風と前記冷風バイパス通路（１７）を通過する冷風との風量割合を調整するエアミックスドア（２１、２２）と、
   前記ケース（１１）に設けられ、前記エアミックスドア（２１、２２）により温度調整された空調風を車室内の複数の部位に吹き出すための複数の吹出開口部（２５、２７ａ、２７ｂ、２９ａ、２９ｂ）とを備える車両用空調装置において、
   前記ケース（１１）内の前記温風通路（１９）と前記冷風バイパス通路（１７）との合流部位（２０）に配置され、前記温風通路（１９）からの温風の一部を所定の前記吹出開口部（２５）にガイドする温風ガイド通路（２４ｄ）を備え、
   前記温風ガイド通路（２４ｄ）は、前記温風ガイド通路（２４ｄ）の温風入口（２４ｅ）から温風出口（２４ｆ）までの全領域がトンネル状の温風ガイド部材（２４ａ）によって構成されており、
   前記温風ガイド通路（２４ｄ）の外側で、前記温風ガイド通路内を流れる温風の流れ方向に対して交差する方向にて流入した前記冷風バイパス通路（１７）からの冷風と、前記温風通路（１９）から流入した温風とが混合するようになっており、
   トンネル状の前記温風ガイド部材を第１温風ガイド部材（２４ａ）とし、
   前記第１温風ガイド部材（２４ａ）の外側に、エアミックス領域（２０）の温風入口（２０ａ）側から流入した温風を、前記エアミックス領域（２０）にガイドする第２温風ガイド部材（２４ｂ）が設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記温風ガイド部材（２４ａ）を前記冷風バイパス通路（１７）側から見たときにおける前記温風ガイド通路内の温風の流れ方向に直交する方向での前記温風ガイド部材（２４ａ）の幅（４１）は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であ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. 前記温風ガイド部材（２４ａ）の前記温風ガイド通路内の温風の流れ方向に直交する方向での横断面における外形は、前記冷風バイパス通路（１７）からの冷風の流れ方向に平行な方向に長い形状であって、前記冷風バイパス通路（１７）からの冷風の流れに対して流線形状であ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. 前記温風ガイド部材（２４ａ）の前記横断面における外形は、楕円形状であることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記温風ガイド部材（２４ａ）の前記横断面における外形は、前記冷風流れの上流側の部位（２４ｇ）が円弧形状であって前記冷風流れの下流側の部位（２４ｈ）が絞り形状の翼形状であることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
6. 前記温風ガイド部材（２４ａ）の前記温風出口（２４ｆ）における端面は、前記冷風バイパス通路（１７）側に傾斜していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記温風ガイド部材（２４ａ）の前記温風出口（２４ｆ）における端面は、前記冷風バイパス通路（１７）側とは反対側に傾斜していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 前記温風ガイド部材（２４ａ）の前記冷風バイパス通路（１７）側とは反対側の端部（２４ｈ）に整流板（２４ｉ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
9. 前記温風ガイド部材（２４ａ）は、前記温風通路（１９）からの温風の流れ方向と前記冷風バイパス通路（１７）からの冷風の流れ方向の両方に直交する方向に、所定間隔で複数並列に配置されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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