JP6390278B2

JP6390278B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP6390278B2
Application number: JP2014178166A
Authority: JP
Inventors: 康裕関戸; 俊大森
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2034-09-02
Also published as: WO2015064106A1; DE112014004996B4; DE112014004996T5; US20160243922A1; US10065477B2; CN105682951A; CN105682951B; JP2015110404A

Description

本発明は、エアミックス用のドアを２つ備える車両用空調装置に関するものである。

従来、この種の車両用空調装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された車両用空調装置は、空調ユニット内に、ヒータコア（加熱用熱交換器）を通過する温風通路が形成されているとともに、ヒータコアを迂回する冷風バイパス通路が温風通路の上下両側に形成されている。

そして、温風通路の上方部分と上方側の冷風通路とを第１エアミックスドアによって開閉し、温風通路の下方部分と下方側の冷風通路とを第２エアミックスドアによって開閉するようになっている。この２つのエアミックスドアは、片持ちドアで構成されている。また、２つのエアミックスドアは、リンク機構を介して電動機により連動して駆動されるようになっている。このリンク機構は、空調ケースの外部に配置されるとともに、エアミックスドアのシャフトの軸方向に沿ってみたときに、ヒータコアと蒸発器（冷却用熱交換器）との間に配置されている。

一方、特許文献２〜５には、第１エアミックスドアおよび第２エアミックスドアを、スライド移動する板状のスライドドアで構成した車両用空調装置が記載されている。

特開平１１−２４５６５２号公報特開２０００−２３８５２４号公報特開２０１３−１３３０６８号公報特開２０１３−５２７５０号公報特開２０１３−１４２８４号公報

しかしながら、従来の車両用空調装置は、リンク機構の設置スペースが大きいため、その設置スペースを確保するためにヒータコアと蒸発器との間の間隔を大きくしなければならず、その結果空調ユニットが大型になってしまうという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、エアミックス用のドアを２つ備える車両用空調装置において、空調ユニットの小型化を図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、車室内に向かって空気が流れる空気通路を形成する空調ケース（１１）と、空気通路に配置され、空気通路を流れる空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、空気通路中で且つ冷却用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置され、空気通路を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、加熱用熱交換器の一端側に隣接する部位に形成され、加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる第１冷風バイパス通路（１４）と、加熱用熱交換器の他端側に隣接する部位に形成され、加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる第２冷風バイパス通路（１５）と、空気通路に配置され、加熱用熱交換器を通過する空気と第１冷風バイパス通路を流れる空気との風量割合を調整する第１エアミックスドア（１６）と、空気通路に配置され、加熱用熱交換器を通過する空気と第２冷風バイパス通路を流れる空気との風量割合を調整する第２エアミックスドア（１７）と、空調ケースの内部で第１エアミックスドアに連結され、空調ケースの外部に第１外部歯車（１８２）が形成され、回転に伴って第１エアミックスドアを駆動する第１シャフト（１８）と、第１シャフトと平行に配置され、空調ケースの内部で第２エアミックスドアに連結され、空調ケースの外部に第２外部歯車（２０２）が形成され、回転に伴って第２エアミックスドアを駆動する第２シャフト（２０）と、空調ケースの外部に配置され、第１外部歯車および第２外部歯車と噛み合って、第１シャフトと第２シャフトを連動させるラック（１９）とを備え、
空調ケースは、冷却用熱交換器の端部が収納され保持される凸部（２１）と、凸部に隣接し且つ凸部よりも空調ケースの内部側に窪んだ凹部（２３）とを備え、ラックの少なくとも一部が、凹部に配置されていることを特徴とする。

これによると、ラックは棒状であるため、リンク機構よりも設置スペースを小さくすることができ、ひいては空調ユニットを小型にすることができる。

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。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な断面図である。第１実施形態における最大暖房状態を示す模式的な断面図である。第１実施形態の模式的な外観図である。図３のＡ−Ａ断面図である。図３のＢ−Ｂ断面図である。第１実施形態の変形例を示す模式的な外観図である。本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。第２実施形態における最大暖房状態を示す模式的な外観図である。第１比較例の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。第３実施形態における最大暖房状態を示す模式的な外観図である。第２比較例の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。本発明の第４実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。第４実施形態における最大暖房状態を示す模式的な外観図である。第３比較例の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。本発明の第５実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。第５実施形態における最大暖房状態を示す模式的な外観図である。第４比較例の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。本発明の第６実施形態に係る車両用空調装置の空調ユニットにおける最大冷房状態を示す模式的な外観図である。第６実施形態における最大暖房状態を示す模式的な外観図である。第５比較例の空調ユニットにおける最大暖房状態を示す模式的な外観図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。

図１〜図５において、上下前後左右の各矢印は、車両搭載状態における上下前後左右方向を示している。また、白抜き矢印は、空気流れを示している。

車両用空調装置の通風系は、大別して、送風機ユニット（図示せず）と、空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。送風機ユニットは車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。

図示を省略しているが、送風機ユニットは、内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。内外気切替箱には外気（車室外空気）を導入する外気導入口と、内気（車室内空気）を導入する内気導入口とが形成されている。この両導入口は内外気切替ドアにより開閉される。

空調ユニット１０は、車室内に向かって空気が流れる空気通路を形成する空調ケース１１を備えている。空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなる。また、空調ケース１１は具体的には複数の分割ケースからなる。

空調ケース１１のうち最も車両前方側の部位の側面には空気入口（図示せず）が形成されている。

空調ケース１１内の空気通路において空気入口の直後の部位に蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は、略直方体であり、空調ケース１１内において上下方向の全域にわたって車両上下方向（鉛直方向）と略平行に配置されている。より詳細には、蒸発器１２の空気流入面１２１および空気流出面１２２が車両上下方向（鉛直方向）と略平行に配置されている。

また、蒸発器１２の車両左右方向の幅寸法は、空調ケース１１の幅寸法と略同等に設計されている。

蒸発器１２は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して空調空気を冷却する冷却用熱交換器であって、冷媒が通過する偏平チューブとこれに接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア部を有している。

空調ケース１１内の空気通路において蒸発器１２よりも空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。

このヒータコア１３は、略直方体であり、車両上下方向（鉛直方向）と略平行に配置されている。より詳細には、ヒータコア１３の空気流入面１３１および空気流出面１３２が車両上下方向（鉛直方向）と略平行に配置されている。

換言すると、後述する第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向（すなわち、図１の紙面垂直方向。また、車両左右方向）に沿ってみたときに、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１とが平行になっている。

また、ヒータコア１３の車両上下方向の高さ寸法は、空調ケース１１の高さ寸法よりも短く設計されている。そして、ヒータコア１３は、空調ケース１１内において上下方向の中央部に配置されている。これにより、ヒータコア１３の上方部位に、ヒータコア１３をバイパスして空気が流れる第１冷風バイパス通路１４が形成され、ヒータコア１３の下方部位に、ヒータコア１３をバイパスして空気が流れる第２冷風バイパス通路１５が形成されている。

また、ヒータコア１３の車両左右方向の幅寸法は、空調ケース１１の幅寸法と略同等に設計されている。

ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱する加熱用熱交換器であって、高温のエンジン冷却水（熱交換媒体）が通過する複数本のチューブ（偏平チューブ）とこれに接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア部を有している。

空調ケース１１内の空気通路において蒸発器１２とヒータコア１３との間の部位には、温度調整手段をなす第１、第２エアミックスドア１６、１７が配置されている。

第１エアミックスドア１６は、ヒータコア１３の熱交換用コア部の上部で加熱される温風と、第１冷風バイパス通路１４を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調整する。

第２エアミックスドア１７は、ヒータコア１３の熱交換用コア部の下部で加熱される温風と、第２冷風バイパス通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調整する。

第１、第２エアミックスドア１６、１７は、ヒータコア１３の空気流入面１３１に対して平行（但し、±１５°程度の誤差範囲を含む）にスライド移動する板状のスライドドアで構成されている。図示を省略しているが、第１、第２エアミックスドア１６、１７は、板状のドア本体部とラックとが一体化された構成になっている。

蒸発器１２とヒータコア１３との間の部位で、且つ第１エアミックスドア１６よりも空気流れ上流側（車両前方側）には、円柱状の第１シャフト１８が配置されている。また、この第１シャフト１８は、ヒータコア１３の空気流入面１３１および蒸発器１２の空気流出面１２２に対して平行（但し、±５°程度の誤差範囲を含む）に配置されている。

第１シャフト１８は、軸方向中間部が空調ケース１１内に位置し、両端側が空調ケース１１の外部に突出している。第１シャフト１８は、車両左右方向に延びて空調ケース１１の側面に回転可能に支持されている。

第１シャフト１８における空調ケース１１内に位置する部位には、第１エアミックスドア１６のラックと噛み合う第１内部歯車１８１が形成されている。

第１シャフト１８における空調ケース１１外に位置する部位には、空調ケース１１の外部に配置された棒状のラック１９と噛み合う第１外部歯車１８２が形成されている。

第１シャフト１８には、空調ケース１１の外部に配置された電動機（図示せず）が直結されている。

蒸発器１２とヒータコア１３との間の部位で、且つ第２エアミックスドア１７よりも空気流れ上流側（車両前方側）には、第１シャフト１８と平行に、円柱状の第２シャフト２０が配置されている。この第２シャフト２０は、軸方向中間部が空調ケース１１内に位置し、両端側が空調ケース１１の外部に突出している。第２シャフト２０は、車両左右方向に延びて空調ケース１１の側面に回転可能に支持されている。

第２シャフト２０における空調ケース１１内に位置する部位には、第２エアミックスドア１７のラックと噛み合う第２内部歯車２０１が形成されている。

第２シャフト２０における空調ケース１１外に位置する部位には、ラック１９と噛み合う第２外部歯車２０２が形成されている。

そして、電動機にて第１シャフト１８を回転駆動することにより、第１シャフト１８の回転運動が第１エアミックスドア１６のスライド運動に変換され、第１エアミックスドア１６のスライド位置が調整されるようになっている。

また、第１シャフト１８の回転がラック１９を介して第２シャフト２０に伝達され、第２シャフト２０も回転駆動される。そして、第２シャフト２０の回転運動が第２エアミックスドア１７のスライド運動に変換され、第２エアミックスドア１７のスライド位置が調整されるようになっている。

さらに、第１外部歯車１８２はヒータコア１３側にてラック１９と噛み合い、第２外部歯車２０２は蒸発器１２側にてラック１９と噛み合っている。これにより、第１シャフト１８と第２シャフト２０は逆向きに回転し、第１エアミックスドア１６と第２エアミックスドア１７が逆向きにスライドするようになっている。

空調ケース１１には、蒸発器１２の上端部が収納され保持される蒸発器収納凸部２１、ヒータコア１３の上端部が収納され保持されるヒータコア収納凸部２２、蒸発器収納凸部２１とヒータコア収納凸部２２との間に位置し、且つ蒸発器収納凸部２１およびヒータコア収納凸部２２よりも、空調ケース１１の内部側に窪んだ凹部２３が形成されている。そして、ラック１９の少なくとも一部が凹部２３に配置されている。

空調ケース１１の上面部には、デフロスタ開口部２４が開口している。このデフロスタ開口部２４は、図示しないデフロスタダクトを介して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、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。

空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２４よりも車両後方側（乗員寄り）の部位に前席フェイス開口部２５が開口している。この前席フェイス開口部２５は、図示しないフェイスダクトを介して、計器盤上方側に配置されているフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内前席の乗員頭部に向けて風を吹き出す。

空調ケース１１の車両後方側壁面の下方部には、フット開口部２６が開口しており、このフット開口部２６から前席の乗員足元に空気を吹き出す。

上記構成において、最大冷房時には、電動機により第１シャフト１８を図１において反時計回りに回転させて、第１エアミックスドア１６を上方側から下方側へ移動させる。第１シャフト１８の回転に伴い、ラック１９が上方側から下方側へ移動し、第２シャフト２０が図１において時計回りに回転して、第２エアミックスドア１７が下方側から上方側へ移動する。これにより、図１に示すように、第１、第２冷風バイパス通路１６、１７側を全開とし、ヒータコア１３側を全閉とする。

一方、最大暖房時には、電動機により第１シャフト１８を図１において時計回りに回転させて、第１エアミックスドア１６を下方側から上方側へ移動させる。第１シャフト１８の回転に伴い、ラック１９が下方側から上方側へ移動し、第２シャフト２０が図１において反時計回りに回転して、第２エアミックスドア１７が上方側から下方側へ移動する。これにより、図２に示すように、第１、第２冷風バイパス通路１６、１７側を全閉とし、ヒータコア１３側を全開とする。

本実施形態によると、ラック１９は棒状であるため、リンク機構よりも設置スペースを小さくすることができ、ひいては空調ユニット１０を小型にすることができる。

また、ラック１９の少なくとも一部を凹部２３に配置しているため、空調ユニット１０における車両左右方向の幅寸法を短くすることができる。

なお、上記実施形態においては、第１外部歯車１８２はヒータコア１３側にてラック１９と噛み合い、第２外部歯車２０２は蒸発器１２側にてラック１９と噛み合うようにしたが、図６に示す変形例のように、第１外部歯車１８２は蒸発器１２側にてラック１９と噛み合い、第２外部歯車２０２はヒータコア１３側にてラック１９と噛み合うようにしてもよい。このようにしても、第１シャフト１８と第２シャフト２０は逆向きに回転し、第１エアミックスドア１６と第２エアミックスドア１７が逆向きにスライドする。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図７、図８に示すように、蒸発器１２は、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、その空気流入面１２１および空気流出面１２２が、車両上下方向（鉛直方向）に対して非平行に（すなわち、車両上下方向に対して傾斜して）配置されている。より詳細には、蒸発器１２の上端側が、蒸発器１２の下端側よりも車両後方側に位置している。

一方、ヒータコア１３は、その空気流入面１３１および空気流出面１３２が車両上下方向（鉛直方向）と略平行に配置されている。

換言すると、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１とが非平行になっている。より詳細には、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔は、車両上方側が車両下方側よりも狭くなっている。

そして、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第１外部歯車１８２は、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合い、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第２外部歯車２０２は、蒸発器１２側にてラック１９と噛み合っている。

ここで、図９に示す第１比較例は、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第１外部歯車１８２を、蒸発器１２側にてラック１９と噛み合わせ、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第２外部歯車２０２を、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合わせている。

この比較例の場合は、最大冷房状態に移行する際にラック１９が下方側から上方側へ移動し、ラック１９の上端が蒸発器収納凸部２１側に急激に近づいていく。そこで、最大冷房時にラック１９の上端が蒸発器収納凸部２１に衝突するのを回避するために、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を大きくする必要が生じる。

これに対し、本実施形態では、最大冷房状態に移行する際にラック１９が上方側から下方側へ移動し、ラック１９の下端は蒸発器収納凸部２１から次第に遠ざかっていき、或いは、ラック１９の下端は比較例よりも蒸発器収納凸部２１に緩やかに近づいていく。したがって、本実施形態では、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を、比較例よりも短くすることができ、ひいては、空調ユニット１０の車両前後方向の寸法を短くすることができる。

また、本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１０、図１１に示すように、蒸発器１２は、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、その空気流入面１２１および空気流出面１２２が、車両上下方向（鉛直方向）に対して非平行に（すなわち、車両上下方向に対して傾斜して）配置されている。より詳細には、蒸発器１２の上端側が、蒸発器１２の下端側よりも車両前方側に位置している。

換言すると、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１とが非平行になっている。より詳細には、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔は、車両上方側が車両下方側よりも広くなっている。

そして、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第２外部歯車２０２は、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合い、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第１外部歯車１８２は、蒸発器１２側にてラック１９と噛み合っている。

ここで、図１２に示す第２比較例は、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第２外部歯車２０２を、蒸発器１２側にてラック１９と噛み合わせ、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第１外部歯車１８２を、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合わせている。

この比較例の場合は、最大冷房状態に移行する際にラック１９が上方側から下方側へ移動し、ラック１９の下端が蒸発器収納凸部２１側に急激に近づいていく。そこで、最大冷房時にラック１９の下端が蒸発器収納凸部２１に衝突するのを回避するために、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を大きくする必要が生じる。

これに対し、本実施形態では、最大冷房状態に移行する際にラック１９が下方側から上方側へ移動し、ラック１９の上端は蒸発器収納凸部２１から次第に遠ざかっていき、或いは、ラック１９の上端は比較例よりも蒸発器収納凸部２１に緩やかに近づいていく。したがって、本実施形態では、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を、比較例よりも短くすることができ、ひいては、空調ユニット１０の車両前後方向の寸法を短くすることができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１３、図１４に示すように、空調ユニット１０は、蒸発器１２を通過後の空気の温度を検出する温度センサ２７を備えている。

この温度センサ２７は、温度検出部が空調ケース１１内に位置し、コネクタハウジングが空調ケース１１の外部に突出している。

また、温度センサ２７は、その温度検出部が蒸発器１２の空気流出面１２２に近接し、且つ蒸発器１２の空気流出面１２２の空気流れ下流側に配置されている。

さらに、温度センサ２７は、空調ケース１１における車両下方側に配置されている。より詳細には、温度センサ２７は、第１外部歯車１８２よりも第２外部歯車２０２に近い位置に配置されている。

そして、温度センサ２７に近い方に位置する第２外部歯車２０２は、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合い、温度センサ２７から遠い方に位置する第１外部歯車１８２は、蒸発器１２側にてラック１９と噛み合っている。

ここで、図１５に示す第３比較例は、温度センサ２７に近い方に位置する第２外部歯車２０２を、蒸発器１２側にてラック１９と噛み合わせ、温度センサ２７から遠い方に位置する第１外部歯車１８２を、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合わせている。

この比較例の場合は、蒸発器収納凸部２１と第２外部歯車２０２との間に、ラック１９と温度センサ２７のコネクタハウジングが空気流れ方向に沿って重なるように配置されるのに対し、本実施形態では、蒸発器収納凸部２１と第２外部歯車２０２との間には、ラック１９のみが配置される。したがって、本実施形態では、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を、比較例よりも短くすることができ、ひいては、空調ユニット１０の車両前後方向の寸法を短くすることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１６、図１７に示すように、蒸発器１２は、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、その空気流入面１２１および空気流出面１２２が、車両上下方向（鉛直方向）に対して非平行に（すなわち、車両上下方向に対して傾斜して）配置されている。より詳細には、蒸発器１２の上端側が、蒸発器１２の下端側よりも車両前方側に位置している。

換言すると、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１とが非平行になっている。より詳細には、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔は、第１冷風バイパス通路１４（図１参照）側が第２冷風バイパス通路１５（図１参照）側よりも広くなっている。

そして、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第１エアミックスドア１６および第１シャフト１８は、ヒータコア１３よりも空気流れ下流側に配置されている。

一方、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第２エアミックスドア１７および第２シャフト２０は、ヒータコア１３と蒸発器１２との間に配置されている。

また、ラック１９は、第１外部歯車１８２における空気流れ下流側の部位と噛み合うとともに、第２外部歯車２０２における空気流れ下流側の部位と噛み合っている。換言すると、ラック１９は、第１外部歯車１８２における蒸発器収納凸部２１から遠い側の部位と噛み合うとともに、第２外部歯車２０２における蒸発器収納凸部２１から遠い側の部位と噛み合っている。

ここで、図１８に示す第４比較例は、ラック１９を、第１外部歯車１８２における空気流れ上流側の部位と噛み合わせるともに、第２外部歯車２０２における空気流れ上流側の部位と噛み合わせている。換言すると、ラック１９を、第１外部歯車１８２における蒸発器収納凸部２１に近い側の部位と噛み合わせるとともに、第２外部歯車２０２における蒸発器収納凸部２１に近い側の部位と噛み合わせている。

この比較例の場合は、第２外部歯車２０２と蒸発器収納凸部２１との間にラック１９が配置されるため、最大冷房時にラック１９の下端が蒸発器収納凸部２１に衝突するのを回避するために、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を大きくする必要が生じる。

これに対し、本実施形態では、第２外部歯車２０２よりも反蒸発器収納凸部側にラック１９が配置されるため、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を、比較例よりも短くすることができ、ひいては、空調ユニット１０の車両前後方向の寸法を短くすることができる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１９、図２０に示すように、蒸発器１２は、第１シャフト１８および第２シャフト２０の軸方向に沿ってみたときに、その空気流入面１２１および空気流出面１２２が、車両上下方向（鉛直方向）に対して非平行に（すなわち、車両上下方向に対して傾斜して）配置されている。より詳細には、蒸発器１２の上端側が、蒸発器１２の下端側よりも車両前方側に位置している。

そして、第１エアミックスドア１６および第２エアミックスドア１７は、ヒータコア１３よりも空気流れ下流側に配置されている。

また、第１シャフト１８および第２シャフト２０は、ヒータコア１３よりも空気流れ下流側に配置されるとともに、ヒータコア１３の空気流入面１３１、ヒータコア１３の空気流出面１３２、および蒸発器１２の空気流出面１２２に対して平行（但し、±５°程度の誤差範囲を含む）に配置されている。

さらに、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第１外部歯車１８２は、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合っている。

一方、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第２外部歯車２０２は、ヒータコア１３とは反対側にてラック１９と噛み合っている。

ここで、図２１に示す第５比較例は、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が狭い方に位置する第２外部歯車２０２を、ヒータコア１３側にてラック１９と噛み合わせ、蒸発器１２の空気流出面１２２とヒータコア１３の空気流入面１３１との間の空気流れ方向の間隔が広い方に位置する第１外部歯車１８２を、ヒータコア１３とは反対側にてラック１９と噛み合わせている。

この比較例の場合は、最大暖房状態に移行する際にラック１９が上方側から下方側へ移動し、ラック１９の下端が蒸発器収納凸部２１側に急激に近づいていく。そこで、最大暖房時にラック１９の下端が蒸発器収納凸部２１に衝突するのを回避するために、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を大きくする必要が生じる。

これに対し、本実施形態では、最大暖房状態に移行する際にラック１９が上方側から下方側へ移動し、ラック１９の下端は蒸発器収納凸部２１から次第に遠ざかっていき、或いは、ラック１９の下端は比較例よりも蒸発器収納凸部２１に緩やかに近づいていく。したがって、本実施形態では、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気流れ方向の間隔を、比較例よりも短くすることができ、ひいては、空調ユニット１０の車両前後方向の寸法を短くすることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、スライドドアで構成された第１、第２エアミックスドア１６、１７を、ヒータコア１３の空気流入面１３１に対して平行にスライド移動させたが、スライドドアで構成された第１、第２エアミックスドア１６、１７を、ヒータコア１３の空気流入面１３１に対して傾斜してスライド移動させてもよい。

また、上記各実施形態では、第１、第２エアミックスドア１６、１７として、スライドドアを用いたが、第１、第２エアミックスドア１６、１７は、片持ちドアやバタフライ型ドアを用いてもよい。

さらに、空調ケース１１内を二つの空間に分けて、上部空間には外気が流れ、下部空間には内気が流れる内外気二層流モードが設定可能な車両用空調装置に、本発明を適用することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１１空調ケース
１２蒸発器（冷却用熱交換器）
１３ヒータコア（加熱用熱交換器）
１４第１冷風バイパス通路
１５第２冷風バイパス通路
１６第１エアミックスドア
１７第２エアミックスドア
１８第１シャフト
１９ラック
２０第２シャフト
１８２第１外部歯車
２０２第２外部歯車

Claims

車室内に向かって空気が流れる空気通路を形成する空調ケース（１１）と、
前記空気通路に配置され、前記空気通路を流れる空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、
前記空気通路中で且つ前記冷却用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置され、前記空気通路を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、
前記加熱用熱交換器の一端側に隣接する部位に形成され、前記加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる第１冷風バイパス通路（１４）と、
前記加熱用熱交換器の他端側に隣接する部位に形成され、前記加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる第２冷風バイパス通路（１５）と、
前記空気通路に配置され、前記加熱用熱交換器を通過する空気と前記第１冷風バイパス通路を流れる空気との風量割合を調整する第１エアミックスドア（１６）と、
前記空気通路に配置され、前記加熱用熱交換器を通過する空気と前記第２冷風バイパス通路を流れる空気との風量割合を調整する第２エアミックスドア（１７）と、
前記空調ケースの内部で前記第１エアミックスドアに連結され、前記空調ケースの外部に第１外部歯車（１８２）が形成され、回転に伴って前記第１エアミックスドアを駆動する第１シャフト（１８）と、
前記第１シャフトと平行に配置され、前記空調ケースの内部で前記第２エアミックスドアに連結され、前記空調ケースの外部に第２外部歯車（２０２）が形成され、回転に伴って前記第２エアミックスドアを駆動する第２シャフト（２０）と、
前記空調ケースの外部に配置され、前記第１外部歯車および前記第２外部歯車と噛み合って、前記第１シャフトと前記第２シャフトを連動させるラック（１９）とを備え、
前記空調ケースは、前記冷却用熱交換器の端部が収納され保持される凸部（２１）と、前記凸部に隣接し且つ前記凸部よりも空調ケースの内部側に窪んだ凹部（２３）とを備え、
前記ラックの少なくとも一部が、前記凹部に配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
車室内に向かって空気が流れる空気通路を形成する空調ケース（１１）と、
前記空気通路に配置され、前記空気通路を流れる空気を冷却する冷却用熱交換器（１２）と、
前記空気通路中で且つ前記冷却用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置され、前記空気通路を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、
前記加熱用熱交換器の一端側に隣接する部位に形成され、前記加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる第１冷風バイパス通路（１４）と、
前記加熱用熱交換器の他端側に隣接する部位に形成され、前記加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる第２冷風バイパス通路（１５）と、
前記空気通路に配置され、前記加熱用熱交換器を通過する空気と前記第１冷風バイパス通路を流れる空気との風量割合を調整する第１エアミックスドア（１６）と、
前記空気通路に配置され、前記加熱用熱交換器を通過する空気と前記第２冷風バイパス通路を流れる空気との風量割合を調整する第２エアミックスドア（１７）と、
前記空調ケースの内部で前記第１エアミックスドアに連結され、前記空調ケースの外部に第１外部歯車（１８２）が形成され、回転に伴って前記第１エアミックスドアを駆動する第１シャフト（１８）と、
前記第１シャフトと平行に配置され、前記空調ケースの内部で前記第２エアミックスドアに連結され、前記空調ケースの外部に第２外部歯車（２０２）が形成され、回転に伴って前記第２エアミックスドアを駆動する第２シャフト（２０）と、
前記空調ケースの外部に配置され、前記第１外部歯車および前記第２外部歯車と噛み合って、前記第１シャフトと前記第２シャフトを連動させるラック（１９）と、
前記冷却用熱交換器の空気流出面に近接して配置され、前記冷却用熱交換器を通過後の空気の温度を検出する温度センサ（２７）と、を備え、
前記第１エアミックスドアおよび前記第２エアミックスドアは、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間に配置され、
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトは、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間に配置されるとともに、前記加熱用熱交換器の空気流入面および前記冷却用熱交換器の空気流出面に対して平行に配置され、
前記第１外部歯車および前記第２外部歯車のうち前記温度センサに近い方に位置する外部歯車は、前記加熱用熱交換器側にて前記ラックと噛み合い、
前記第１外部歯車および前記第２外部歯車のうち前記温度センサから遠い方に位置する外部歯車は、前記冷却用熱交換器側にて前記ラックと噛み合うことを特徴とする車両用空調装置。
前記第１エアミックスドアおよび前記第２エアミックスドアは、前記加熱用熱交換器の空気流入面（１３１）に対して平行にスライド移動する板状のスライドドアで構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。
前記第１エアミックスドアおよび前記第２エアミックスドアは、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間に配置され、
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトは、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間に配置されるとともに、前記加熱用熱交換器の空気流入面および前記冷却用熱交換器の空気流出面（１２２）に対して平行に配置され、
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの軸方向に沿ってみたときに、前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面とが非平行になっており、
前記第１外部歯車および前記第２外部歯車のうち前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面との間の間隔が狭い方に位置する外部歯車は、前記加熱用熱交換器側にて前記ラックと噛み合い、
前記第１外部歯車および前記第２外部歯車のうち前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面との間の間隔が広い方に位置する外部歯車は、前記冷却用熱交換器側にて前記ラックと噛み合うことを特徴とする請求項１または３に記載の車両用空調装置。
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの軸方向に沿ってみたときに、前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面とが非平行で、且つ前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面との間の間隔のうち、前記第１冷風バイパス通路側の間隔が前記第２冷風バイパス通路側の間隔よりも広くなっており、
前記第１エアミックスドアは、前記加熱用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置され、
前記第２エアミックスドアは、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間に配置され、
前記第１シャフトは、前記加熱用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置されるとともに、前記加熱用熱交換器の空気流入面および前記冷却用熱交換器の空気流出面に対して平行に配置され、
前記第２シャフトは、前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間に配置されるとともに、前記加熱用熱交換器の空気流入面および前記冷却用熱交換器の空気流出面に対して平行に配置され、
前記ラックは、前記第１外部歯車における空気流れ下流側の部位と噛み合うとともに、前記第２外部歯車における空気流れ下流側の部位と噛み合うことを特徴とする請求項１または３に記載の車両用空調装置。
前記第１エアミックスドアおよび前記第２エアミックスドアは、前記加熱用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置され、
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトは、前記加熱用熱交換器よりも空気流れ下流側に配置されるとともに、前記加熱用熱交換器の空気流入面および前記冷却用熱交換器の空気流出面に対して平行に配置され、
前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの軸方向に沿ってみたときに、前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面とが非平行になっており、
前記第１外部歯車および前記第２外部歯車のうち前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面との間の間隔が狭い方に位置する外部歯車は、前記加熱用熱交換器側とは反対側にて前記ラックと噛み合い、
前記第１外部歯車および前記第２外部歯車のうち前記加熱用熱交換器の空気流入面と前記冷却用熱交換器の空気流出面との間の間隔が広い方に位置する外部歯車は、前記加熱用熱交換器側にて前記ラックと噛み合うことを特徴とする請求項１または３に記載の車両用空調装置。