JP7074086B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両に適用される車両用空調装置に関する。

従来、空気通路を形成するケーシングおよびケーシングの内部に遠心送風機を備えた車両用空調装置がある（例えば、特許文献１参照）。この車両用空調装置は、遠心送風機の外形が円形状に形成され、遠心送風機の軸方向が遠心送風機より空気流れ上流側の空気流れ方向に対して略平行となるようにケーシングの内部に設置される。

特開２０１８－７９９１８号公報

ところで、遠心送風機は、内部のファンが回転することでファンの軸心に沿って空気を吸い込み、ファンの軸心に直交するファンの径方向の外側に向けて空気を吹き出す構造であるため、軸方向の長さに比べて径方向の長さが大きくなりやすい。また、遠心送風機の径方向の外側に、遠心送風機から吹き出される空気を流す空気通路が必要となるため、遠心送風機を収容する送風機ケーシングは、遠心送風機の外径に比べてさらに大きくなる。このため、遠心送風機および加熱機器が設置される車両用空調装置においては、送風機ケーシングの外径は、加熱機器の高さ寸法や幅寸法に比較して大きくなり易い。

このため、遠心送風機の下流側に送風機ケーシングの外径に比較して小さな加熱機器が配置される場合、遠心送風機から吹き出された空気は、ファンの径方向の外側に向けて拡がり、その後、加熱機器に向けてファンの径方向の内側に収縮する縮流が発生する。

また、送風機ケーシングの開口形状は、通常、円柱形状の遠心送風機の外径に合わせて略真円形状に形成される。しかし、例えば、送風機ケーシングの開口形状が楕円形などの場合、遠心送風機の径方向の外側に形成される空気通路は、全周に亘って一定ではなく、拡大される部分と縮小される部分がある。このため、遠心送風機の径方向の外側に形成される空気通路では、遠心送風機から吹き出された空気が、空気通路が拡大された部分から縮小された部分に流れるときに縮流が発生する。遠心送風機から吹き出された空気は、縮流することで圧力損失が発生する。このことは、騒音発生や空調装置の効率悪化の要因になることから好ましくない。

本開示は、縮流に起因する圧力損失を抑制可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
車室内を空調する車両用空調装置であって、
空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１０）と、
ケーシングの内部に配置され、ファン軸心（ＣＬ）を中心に回転することでファン軸心のファン軸方向の一方側から吸い込んだ空気をファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出す送風ファン（３１）と、
ケーシングの内部における送風ファンの空気流れ下流側に配置され、送風ファンから吹き出された空気を加熱する加熱機器（５０）と、を備え、
ケーシングは、送風ファンが収容されるファン収容部（４０）およびファン収容部に連なるとともに加熱機器が収容される機器収容部（６０）を含み、
ファン収容部は、送風ファンのファン径方向の外側に送風ファンから吹き出される空気を流す吹出通路を形成する吹出通路部（４５）を有し、
機器収容部は、内部に送風ファンから吹き出された空気を加熱機器に流す温風通路（６５）と、送風ファンから吹き出された空気を加熱機器を迂回して流すバイパス通路（６６）と、が形成されており、
温風通路およびバイパス通路がファン軸方向に直交する方向に並んで配置され、
温風通路およびバイパス通路の並び方向を第１方向とし、ファン軸方向および第１方向のそれぞれに直交する方向を第２方向としたとき、
吹出通路部は、第２方向における吹出通路部の大きさである吹出幅寸法が、第２方向における加熱機器の大きさである加熱器幅寸法に比較して大きく、且つ、第１方向における吹出通路部の大きさである吹出高さ寸法に比較して小さくなっており、外形が第１方向に対向する一対の吹出短辺部（４７）および第２方向に対向する一対の第１方向に沿って延びる直線状の吹出長辺部（４８）が連なって構成されている。

これによれば、車両用空調装置は、吹出通路部の第２方向における吹出幅寸法が第１方向における吹出高さ寸法に比較して小さく形成されている。これにより、車両用空調装置は、送風ファンから吹き出される空気の第２方向への拡がりを抑制し、送風ファンから加熱機器に至る空気通路における第２方向への縮流を抑制することで、縮流に起因する圧力損失を抑制するができる。

また、吹出通路部の第１方向における吹出高さ寸法に比較して第２方向における吹出幅寸法が大きく形成されることにより、送風ファンから吹き出された空気は、第１方向へ拡がり易くなる。これにより、第１方向に並んで配置されている温風通路およびバイパス通路のそれぞれに対して適切に空気を分配することができる。

請求項７に記載の発明は、
車室内を空調する車両用空調装置であって、
空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１０）と、
ケーシングの内部に配置され、ファン軸心（ＣＬ）を中心に回転することでファン軸心のファン軸方向の一方側から吸い込んだ空気をファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出す送風ファン（３１）と、を備え、
ケーシングは、送風ファンが収容されるファン収容部（４０）を含み、
ファン収容部は、送風ファンのファン径方向の外側に送風ファンから吹き出される空気を流す吹出通路を形成する吹出通路部（４５）を有し、
ファン軸方向の直交する一方向を第１方向とし、ファン軸方向および第１方向のそれぞれに直交する方向を第２方向としたとき、
吹出通路部は、第２方向における吹出通路部の大きさである吹出幅寸法が、第１方向における吹出通路部の大きさである吹出高さ寸法よりも小さくなっており、外形が第１方向に対向する一対の円弧状の吹出短辺部（４７）および第２方向に対向する一対の直線状の吹出長辺部（４８）が連なって構成され、
吹出通路部は、吹出通路部の大きさが吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に送風ファンの周方向への空気の流れを抑制する抵抗部（９０）が設けられている。

これによれば、車両用空調装置は、吹出通路部の第２方向における吹出幅寸法が第１方向における吹出高さ寸法に比較して小さく形成されている。また、車両用空調装置は、吹出通路部における吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に抵抗部が設けられている。

これにより、送風ファンのファン径方向の外側に形成される空気通路では、抵抗部によって、空気通路が拡大された部分から縮小された部分への空気の流れが抑制される。このため、車両用空調装置は、通路形成部における吹出高さ寸法よりも小さくなる領域で発生する縮流を抑制し、縮流に起因する圧力損失を抑制するができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

車両における車両用空調装置の搭載位置を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 第１実施形態に係るファン収容部および機器収容部の大きさを説明するための説明図である。 比較例となる車両用空調装置における第１方向の空気の流れ方を説明する説明図である。 比較例となる車両用空調装置における第２方向の空気の流れ方を説明する説明図である。 図５のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 第１実施形態に係る車両用空調装置における冷房運転時の空気の流れ方を説明する説明図である。 第１実施形態に係る車両用空調装置における第２方向の空気の流れ方を説明する説明図である。 第２実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 図１０のＸＩ－ＸＩ断面図である。 第２実施形態に係る車両用空調装置における送風ファンの周方向の空気の流れ方を説明する説明図である。 第２実施形態に係る車両用空調装置における送風ファンの周方向の空気の流れ方を説明する説明図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図９を参照して説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、室内空調ユニット２および空調制御装置８０を備えている。室内空調ユニット２は、所望の温度に調整した空気を車室内へ吹き出すことで、車室内の空気温度を調整するものである。

本実施形態では、図１などに示す矢印ＤＲｆｒが車両用空調装置１を車両に設置した際の前後方向を示し、図１などに示す矢印ＤＲｗが車両用空調装置１を車両に設置した際の左右方向（すなわち車両の幅方向）を示している。また、図２などに示す矢印ＤＲｕｄは、車両用空調装置１を車両に設置した際の上下方向を示している。

図１に示すように、室内空調ユニット２は、車室内最前部に設置されているインストルメントパネル３の内側に配置されている。室内空調ユニット２は、インストルメントパネル３の表面などに配置された空気吹出部７７から吹き出す空気を所望の温度に調整する。

本実施形態の空気吹出部７７は、デフロスタ吹出口７７ａ、フェイス吹出口７７ｂ、フット吹出口７７ｃなどで構成されている。

デフロスタ吹出口７７ａは、室内空調ユニット２によって温度調整された空気を図示しない車両前面の窓ガラスに向けて吹き出すための吹出口である。デフロスタ吹出口７７ａは、インストルメントパネル３において、車両の窓ガラス付近の表面に開口している。

フェイス吹出口７７ｂは、室内空調ユニット２によって温度調整された空気を車室内の前席に着座した乗員の上半身に向けて吹き出すための吹出口である。フェイス吹出口７７ｂは、インストルメントパネル３において、デフロスタ吹出口７７ａよりも後方側の表面に開口している。

フット吹出口７７ｃは、室内空調ユニット２によって温度調整された空気を車室内の前席に着座した乗員の下半身に向けて吹き出すための吹出口である。フット吹出口７７ｃは、インストルメントパネル３の内側に開口している。

図２に示すように、室内空調ユニット２は、ケーシング１０、蒸発器２１、送風ファン３１、加熱機器５０、エアミックスドア６７などを備えている。

ケーシング１０は、車室内に供給する空気が流れる空気通路を形成するものである。ケーシング１０は、中空形状で形成されており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた材料（例えば、ポリプロピレン）で構成されている。

また、ケーシング１０は、蒸発器２１を収容する蒸発器収容部２０、送風ファン３１を収容するファン収容部４０、加熱機器５０を収容する機器収容部６０を含んで構成されている。

ケーシング１０は、空気流れ最上流側に、車室外から外気を導入するための外気導入口１１および車室内から内気を導入するための内気導入口１２が形成されている。外気導入口１１は、ケーシング１０の内部の空気通路に外気を導入する。内気導入口１２は、ケーシング１０の内部の空気通路に内気を導入する。外気導入口１１および内気導入口１２は、それぞれの開口面積が図示しない内外気切替ドアによって連続的に調整される。内外気切替ドアは、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させる。

ケーシング１０の内部に形成される空気通路は、内外気仕切壁１３によって、外気を流通させる外気通路１６および内気を流通させる内気通路１７に仕切られている。外気通路１６は、上流側が外気導入口１１に接続されている。内気通路１７は、上流側が内気導入口１２に接続されている。ケーシング１０の内部は、上下方向ＤＲｕｄの上側の空気通路が外気通路１６で構成され、下側の空気通路が内気通路１７で構成されるように内外気仕切壁１３が配置されている。

内外気仕切壁１３は、水平方向に延びて、蒸発器２１を横切る平板状に形成されている。これにより、蒸発器２１には、外気導入口１１から導入された外気および内気導入口１２から導入された内気が区別された状態で吸い込まれる。ケーシング１０の外気導入口１１および内気導入口１２の空気流れ下流側には、蒸発器２１を収容する蒸発器収容部２０が形成されている。

蒸発器収容部２０は、ケーシング１０において、内部に蒸発器２１を収容する収容部である。蒸発器収容部２０は、中空形状に形成されており、断面形状が略矩形状に形成されている。蒸発器収容部２０は、蒸発器２１の空気流れ上流側および下流側に内外気仕切壁１３が設けられている。蒸発器収容部２０の内壁部には、蒸発器２１が取り付けられている。

蒸発器２１は、蒸発器２１の内部を流れる低温低圧の冷媒を蒸発させることで蒸発器２１を通過する空気を冷却するものである。蒸発器２１は、蒸発器流入面２２が略矩形状に形成されており、蒸発器収容部２０の内部の外気通路１６および内気通路１７の全域に亘って構成されている。このため、内外気仕切壁１３の上下方向ＤＲｕｄの上側を流れる外気が蒸発器２１の上側の部位を通過し、内外気仕切壁１３の下側を流れる内気が蒸発器２１の下側の部位を通過する。蒸発器２１は、図示しない圧縮機、放熱器、膨張弁などと共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。蒸発器収容部２０の空気流れ下流側には、送風ファン３１を収容するファン収容部４０が形成されている。

送風ファン３１は、送風ファン３１のファン軸心ＣＬのファン軸方向に沿って空気を吸い込み、吸い込んだ空気をファン軸方向に直交する送風ファン３１のファン径方向の外側に向けて吹き出す遠心送風機である。本実施形態の送風ファン３１は、送風ファン３１のファン軸心ＣＬが車両の前後方向ＤＲｆｒに沿って配置されている。送風ファン３１は、図示しない複数のブレードで構成される羽根車３２を有し、羽根車３２がファン軸心ＣＬを中心に回転することでケーシング１０内の空気通路に気流を発生させる。

羽根車３２は、ファン軸方向の一方側（本実施形態において、車両の前後方向ＤＲｆｒの前側）に、空気を吸い込む空気吸込口３３を有する。また、羽根車３２は、ファン径方向の外側に空気吸込口３３から吸い込んだ空気をファン軸心ＣＬから遠ざかる方向に向けて吹き出す空気吹出口３４を有する。羽根車３２は、略円柱状であって、空気吸込口３３が略真円状に形成されている。

送風ファン３１は、空気吸込口３３が蒸発器２１の蒸発器流出面２３と所定の距離を空けて対向するように配置されている。また、送風ファン３１は、電動モータ３５を備えており、羽根車３２が電動モータ３５に連結されたモータシャフト３６と一体になって回転可能に接続されている。また、電動モータ３５は、電動モータ３５をファン収容部４０に取り付けるためのモータフランジ３７を備えている。

ファン収容部４０は、蒸発器収容部２０に連なって、中空形状に形成されている。ファン収容部４０は、送風ファン３１の空気吹出口３４の空気流れ上流側に蒸発器２１を通過した外気および内気が流れる吸込み通路を形成する吸込通路部４１を有する。また、ファン収容部４０は、送風ファン３１のファン径方向の外側に送風ファン３１から吹き出される外気および内気が流れる吹出通路４５を形成する吹出通路部４６を有する。

吸込通路部４１は、蒸発器２１を通過した空気を送風ファン３１の空気吸込口３３に流すための空気通路部である。吸込通路部４１は、空気流れ上流側から下流側に向けて略真円状になるように収縮して形成されている。吸込通路部４１は、空気流れ最下流側であって、空気吸込口３３の空気流れ上流側に吸込開口部４２を有する。

また、吸込通路部４１には、吸込開口部４２より空気流れ上流側に外気通路１６および内気通路１７を仕切る吸込側仕切壁１３ａが蒸発器収容部２０に形成された内外気仕切壁１３に連なって形成されている。吸込側仕切壁１３ａは、水平方向に延びて、吸込開口部４２を横切る平板状に形成されている。これにより、送風ファン３１には、蒸発器２１を通過した外気および内気が区別された状態で吸い込まれる。

吹出通路部４６は、送風ファン３１のファン径方向の外側に送風ファン３１から吹き出される空気が流れる吹出通路４５を形成する空気通路部である。送風ファン３１から吹き出される空気は、吹出通路４５に導入され、空気流れ下流側に配置されている後述する加熱機器５０および後述するバイパス通路６６に向けて流れる。

吹出通路部４６には、外気通路１６および内気通路１７を仕切る吹出側仕切壁１３ｂが形成されている。吹出側仕切壁１３ｂは、水平方向に延びて、吹出通路部４６を横切る平板状に形成されている。これにより、送風ファン３１は、外気通路１６を流す外気および内気通路１７を流す内気に区別した状態で吹き出すことが可能となっている。吹出側仕切壁１３ｂは、送風ファン３１の羽根車３２より空気流れ下流側であって、ファン収容部４０および機器収容部６０の内壁面に対して固定されている。吹出通路部４６の形状の詳細については後述する。

機器収容部６０は、ファン収容部４０に連なって、中空形状に形成されている。機器収容部６０は、送風ファン３１から吹き出される空気を加熱機器５０およびバイパス通路６６に流すための空気通路を形成する。機器収容部６０は、空気流れ上流側から下流側に向けて矩形状に収縮するように形成されている。

機器収容部６０は、加熱機器５０の空気流れ上流側および下流側に吹出側仕切壁１３ｂが設けられており、送風ファン３１から吹き出された外気および内気が区別した状態で加熱機器５０およびバイパス通路６６を通過可能に構成されている。機器収容部６０は、吹出側仕切壁１３ｂより上下方向ＤＲｕｄの上側が外気通路１６を形成し、下側が内気通路１７を形成する。機器収容部６０に形成されている吹出側仕切壁１３ｂは、上下方向ＤＲｕｄにおいて、蒸発器収容部２０に形成されている吸込側仕切壁１３ａと同じ位置に形成されている。

また、機器収容部６０は、内部に送風ファン３１から吹き出された空気を加熱機器５０に流す温風通路６５と、送風ファン３１から吹き出された空気を加熱機器５０を迂回して流すバイパス通路６６と、が形成されている。また、温風通路６５およびバイパス通路６６は、ファン軸方向に直交する方向に並んで配置されている。

具体的には、図２に示すように、本実施形態の機器収容部６０の内部には、吹出側仕切壁１３ｂの上下方向ＤＲｕｄの上側に第１温風通路６５ａが形成され、下側に第２温風通路６５ｂが形成されている。第１温風通路６５ａは、送風ファン３１から吹き出された外気を加熱機器５０の上側の部位に流す通路である。第２温風通路６５ｂは、送風ファン３１から吹き出された内気を加熱機器５０の下側の部位に流す通路である。

また、機器収容部６０の内部には、第１温風通路６５ａの上下方向ＤＲｕｄの上側に第１バイパス通路６６ａが形成され、第２温風通路６５ｂの下側に第２バイパス通路６６ｂが並んで形成されている。第１バイパス通路６６ａは、送風ファン３１から吹き出された外気を加熱機器５０を迂回して流す通路である。第２バイパス通路６６ｂは、送風ファン３１から吹き出された内気を加熱機器５０を迂回して流す通路である。すなわち、機器収容部６０の内部には、加熱機器５０の上下方向ＤＲｕｄの上側に第１バイパス通路６６ａが形成され、下側に第２バイパス通路６６ｂが並んで形成されている。

機器収容部６０の内部には、第１温風通路６５ａおよび第１バイパス通路６６ａと、第２温風通路６５ｂおよび第２バイパス通路６６ｂと、がファン軸方向に直交する方向である上下方向ＤＲｕｄに並んで配置されている。

また、機器収容部６０は、加熱機器５０の空気流れ上流側に、第１温風通路６５ａと第１バイパス通路６６ａとに流れる空気の量を調整する第１エアミックスドア６７ａが設置されている。また、機器収容部６０は、加熱機器５０の空気流れ上流側に、第２温風通路６５ｂと第２バイパス通路６６ｂとに流れる空気の量を調整する第２エアミックスドア６７ｂが設置されている。加熱機器５０は、機器収容部６０において、上下方向ＤＲｕｄの略中央に配置されている。機器収容部６０の形状の詳細については後述する。

第１エアミックスドア６７ａは、加熱機器５０に流入させる空気および加熱機器５０を迂回して第１バイパス通路６６ａに流す空気の風量割合を調整することで、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する温度調整部である。第２エアミックスドア６７ｂは、加熱機器５０に流入させる空気および加熱機器５０を迂回して第２バイパス通路６６ｂに流す空気の風量割合を調整することで、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する温度調整部である。

本実施形態の第１エアミックスドア６７ａおよび第２エアミックスドア６７ｂは、水平方向に交差する方向にスライドするスライドドアで構成されている。第１エアミックスドア６７ａおよび第２エアミックスドア６７ｂは、図示しないアクチュエータからの出力によって互いに独立して駆動可能に構成されている。なお、第１エアミックスドア６７ａおよび第２エアミックスドア６７ｂは、回転軸を中心に回転する回転ドアで構成されていてもよい。

加熱機器５０は、送風ファン３１の空気流れ下流側に配置され、外気通路１６および内気通路１７を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器である。加熱機器５０は、図示しないエンジンを冷却する冷却水および送風ファン３１から吹き出される空気を熱交換させることで、加熱機器５０を通過する外気および内気を加熱する。本実施形態の加熱機器５０は、機器収容部６０の内部において外気通路１６および内気通路１７の一部に亘って構成されている。加熱機器５０は、機器収容部６０の車両の左右方向ＤＲｗの内壁に取り付けられる。加熱機器５０の形状の詳細については後述する。

加熱機器５０の空気流れ下流側には、第１バイパス通路６６ａを通過した外気と加熱機器５０を通過した外気とが混合する外気混合部７１および第２バイパス通路６６ｂを通過した内気と加熱機器５０を通過した内気とが混合する内気混合部７２が設けられている。

外気混合部７１および内気混合部７２は、外気混合部７１および内気混合部７２の間に設置された上下連通通路７３によって連通されている。また、上下連通通路７３には、上下連通通路７３を開閉を行う上下連通ドア７４が配置されている。上下連通ドア７４は、図示しないアクチュエータからの出力によって駆動可能に構成されている。

外気導入口１１から導入された外気は、上下連通ドア７４が開くことによって内気混合部７２に導入可能に構成されている。また、内気導入口１２から導入された内気は、上下連通ドア７４が開くことによって外気混合部７１に導入可能に構成されている。外気混合部７１および内気混合部７２の空気流れ下流側にはケーシング１０内で温度調整された空気を車室内へ吹き出すための複数の開口部が形成されている。

具体的には、図１に示すように外気混合部７１の下流側には、デフロスタ開口部７６ａおよびフェイス開口部７６ｂが形成されている。内気混合部７２の下流側には、フット開口部７６ｃが形成されている。すなわち、デフロスタ開口部７６ａおよびフェイス開口部７６ｂは、フット開口部７６ｃの上下方向ＤＲｕｄの上側に形成されている。

また、各開口部の空気流れ上流側には、各開口部を開閉して空気の吹出モードを変更するモード切替ドア７５が配置されている。具体的には、モード切替ドア７５は、デフロスタ開口部７６ａ、フェイス開口部７６ｂ、フット開口部７６ｃのそれぞれの空気流れ上流側に配置されたデフロスタ切替ドア７５a、フェイス切替ドア７５ｂフット切替ドア７５ｃで構成されている。

デフロスタ開口部７６ａは、図示しないダクトを介してデフロスタ吹出口７７ａに連通している。フェイス開口部７６ｂは、図示しないダクトを介してフェイス吹出口７７ｂに連通している。フット開口部７６ｃは、フット吹出口７７ｃに連通している。

ケーシング１０の最下流側において、デフロスタ開口部７６ａおよびフェイス開口部７６ｂは、上下連通ドア７４によって、外気通路１６に連通可能に構成されている。また、ケーシング１０の最下流側において、フット開口部７６ｃは、上下連通ドア７４によって、内気通路１７に連通可能に構成されている。

このため、上下連通ドア７４が上下連通通路７３を全閉している場合、外気通路１６を流れる外気は、デフロスタ開口部７６ａおよびフェイス開口部７６ｂを介して車室内へ導入可能に構成されている。また、上下連通ドア７４が上下連通通路７３を全閉している場合、内気通路１７を流れる内気は、フット開口部７６ｃを介して車室内へ導入可能に構成されている。また、上下連通ドア７４が上下連通通路７３を全開している場合、外気混合部７１および内気混合部７２によって混合された外気および内気は、デフロスタ開口部７６ａ、フェイス開口部７６ｂ、フット開口部７６ｃを介して車室内へ導入可能に構成されている。

続いて、空調制御装置８０について説明すると、空調制御装置８０は、プロセッサおよびメモリ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路で構成されている。空調制御装置８０は、メモリに記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。

空調制御装置８０は、その入力側に、図示しない種々の空調制御用のセンサが接続されている。空調制御用のセンサとしては、例えば、内気センサ、外気センサ、日射センサ、蒸発器２１から吹き出される空気の温度を検出する蒸発器温度センサ、車室内の温度を検出する車室内温度センサなどがある。

また、空調制御装置８０の入力側には、図示しない空調操作パネルが接続されている。空調制御装置８０には、空調操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。空調操作パネルは、インストルメントパネル３の付近に配置されている。各種空調操作スイッチとしては、例えば、車両用空調装置１の作動スイッチ、空気吸込モードの切替スイッチ、車室内の目標温度を設定する温度設定スイッチなどがある。

空調制御装置８０は、その出力側に接続され各種制御機器を制御するソフトウェアおよびハードウェアが空調制御手段として一体に構成されている。なお、空調制御装置８０は、出力側に接続された制御機器の一部が別体の制御手段として構成されていてもよい。

次に、本実施形態の吹出通路部４６、機器収容部６０、加熱機器５０の各形状の詳細について、図３および図４を参照して説明する。本実施形態において、温風通路６５およびバイパス通路６６が車両の上下方向ＤＲｕｄに並んで形成されている。以下、温風通路６５およびバイパス通路６６の並び方向を第１方向とも呼ぶ。また、第１方向およびファン軸方向のそれぞれに直交する方向である車両の左右方向ＤＲｗを第２方向とも呼ぶ。

本実施形態の吹出通路部４６は、図３に示すように、外形が第１方向に対向する一対の吹出短辺部４７および第２方向に対向する一対の吹出長辺部４８が連なって構成される形状である。具体的には、吹出通路部４６は、第１方向に対向する一対の吹出短辺部４７が円弧状に形成されており、第２方向に対向する一対の吹出長辺部４８が直線状に形成されている。吹出通路部４６は、第２方向における吹出通路部４６の大きさである吹出幅寸法Ｗ１が、第１方向における吹出通路部４６の大きさである吹出高さ寸法Ｈ１に比較して小さく形成されている。

なお、吹出通路部４６は、吹出短辺部４７が直線状に形成されており、吹出長辺部４８が円弧状に形成されていてもよい。また、吹出通路部４６は、吹出短辺部４７および吹出長辺部４８がどちらも直線状に形成されていてもよい。また、吹出通路部４６は、吹出短辺部４７および吹出長辺部４８がどちらも円弧状に形成されていてもよい。

機器収容部６０は、図３および図４に示すように、加熱機器５０より空気流れ下流側の開口形状が第１方向に対向する一対の第１機器辺部６１および第１方向に対向する一対の第２機器辺部６２が連なって形成されている。また、機器収容部６０は、第１機器辺部６１および第２機器辺部６２が略同じ大きさで形成されている。

加熱機器５０は、図３および図４に示すように、空気の流入面である加熱器流入面５１が略矩形状であって、第１方向対向する一対の直線状の加熱器長辺部５３および第２方向に対向する一対の直線状の加熱器短辺部５２に連なって形成されている。加熱機器５０は、第２方向における加熱機器５０の大きさである加熱器幅寸法Ｗ２が、第１方向における加熱機器５０の大きさである加熱器高さ寸法Ｈ２に比較して小さく形成されている。具体的には、加熱機器５０は、加熱器短辺部５２が加熱器長辺部５３に比較して小さく形成されている。

本実施形態において、吹出通路部４６は、吹出幅寸法Ｗ１が、加熱器幅寸法Ｗ２に比較して大きく形成され、吹出高さ寸法Ｈ１が、加熱器高さ寸法Ｈ２に比較して大きく形成されている。

次に、車両用空調装置１の作動について図５～図９を参照して説明する。まず、車両用空調装置１の作動について説明するために、本実施形態の車両用空調装置１の比較例となる車両用空調装置１の作動について、図５～図７を参照して説明する。図５および図６は、比較例となる車両用空調装置１における車両の第１方向および第２方向の空気の流れ方を説明する説明図である。

比較例では、本実施形態の吹出通路部４６に相当するものの吹出幅寸法Ｗ３が本実施形態の吹出通路部４６の吹出幅寸法Ｗ１より大きく形成されている。また、図７に示すように、比較例では、吹出通路部４６に相当するものの吹出幅寸法Ｗ３および吹出高さ寸法Ｈ３が同じ大きさで形成されている。比較例の車両用空調装置１は、他の構成は本実施形態の車両用空調装置１と同様である。

本実施形態の車両用空調装置１および比較例の車両用空調装置１は、内外気切替ドアおよび上下連通ドア７４を制御することで、室内空調ユニット２における空気導入モードを、外気モード、内気モード、内外気二層モードのいずれかに設定可能となっている。

外気モードは、外気導入口１１から導入された外気を車室内へ吹き出す空気吸込モードである。外気モード時には、空調制御装置８０は、内気導入口１２が全閉される位置になるように内外気切替ドアを制御し、上下連通通路７３が連通可能な位置になるように上下連通ドア７４を制御する。

内気モードは、内気導入口１２から導入された内気を車室内へ吹き出す空気吸込モードである。内気モード時には、空調制御装置８０は、外気導入口１１が全閉される位置になるように内外気切替ドアを制御し、上下連通通路７３が連通可能な位置になるように上下連通ドア７４を制御する。

内外気二層モードは、内気よりも相対湿度の低い外気を車室内の窓ガラスに向けて吹き出して窓の曇りを防止しつつ、外気よりも相対湿度の高い内気を車室内で循環させて暖房効率の向上を図ることができる空気導入モードである。内外気二層モード時には、空調制御装置８０は、外気導入口１１および内気導入口１２が開かれる位置になるように内外気切替ドアを制御し、上下連通通路７３が全閉される位置になるように上下連通ドア７４を制御する。

内外気二層モード時には、室内空調ユニット２は、送風ファン３１が回転駆動されると、外気導入口１１から外気通路１６に外気が導入され、内気導入口１２から内気通路１７に内気が導入される。

外気通路１６を流れる外気は、蒸発器２１の上側の部位を通過する際に冷却および除湿される。そして、蒸発器２１の上側の部位を通過した外気は、加熱機器５０の上側の部位で加熱された後、ケーシング１０の内部の上側に配置されたデフロスタ開口部７６ａを介して車両前面の窓ガラスに吹き出される。

一方、内気通路１７を流れる内気は、蒸発器２１の下側の部位を通過する際に冷却および除湿される。そして、蒸発器２１の下側の部位を通過した内気は、加熱機器５０の下側の部位で加熱された後、ケーシング１０の内部の下側に配置されたフット開口部７６ｃを介して乗員の下半身に向かって吹き出される。これにより、窓の曇りを防止しつつ、車室を暖房することができる。

図５は、比較例の車両用空調装置１が内外気二層モードで動作する場合におけるケーシング１０内の空気の流れを示している。内外気二層モードにおいて、例えば、空調制御装置８０は、第１バイパス通路６６ａが全閉される位置になるように第１エアミックスドア６７ａを制御し、第２バイパス通路６６ｂが全閉される位置になるように第２エアミックスドア６７ｂを制御する。また、空調制御装置８０は、デフロスタ開口部７６ａが開放する位置になるようにデフロスタ切替ドア７５aを制御し、フット開口部７６ｃが開放する位置になるようにフット切替ドア７５ｃを制御する。

図５に示すように、送風ファン３１の回転駆動によってケーシング１０に導入された外気および内気は、外気通路１６および内気通路１７を介して蒸発器２１に流入して冷却される。そして、蒸発器２１を通過した外気および内気は、図５中の矢印ＦＬ１に示すように吸込通路部４１を介して送風ファン３１の空気吸込口３３に吸い込まれる。空気吸込口３３から吸い込まれた外気および内気は、空気吹出口３４からファン径方向の外側の吹出通路４５に向けて吹き出される。

吹出通路４５に吹き出された空気は、図５中の矢印ＦＬ２および図６中のＦＬ３に示すように、ファン径方向の外側に向けて拡がるように吹き出され、その後、ファン収容部４０の内壁に衝突し、車両の前後方向ＤＲｆｒの後ろ側に向かって流れる。なお、第１エアミックスドア６７ａが第１バイパス通路６６ａを全閉する位置に配置され、第２エアミックスドア６７ｂが第２バイパス通路６６ｂを全閉している場合、ファン収容部４０の内壁に衝突した空気は、全て加熱機器５０に向かって流れる。

ここで、比較例の吹出通路部４６は、第２方向における吹出幅寸法Ｗ３が加熱機器５０の第２方向における加熱器幅寸法Ｗ２に比較して大きく形成されている。このため、図６に示すように、吹出通路部４６の第２方向を流れる空気は、加熱機器５０に向けてファン径方向の内側に収縮して流れる。送風ファン３１から吹き出された空気は、縮流することで圧力損失が発生し、騒音発生や空調装置の効率悪化の要因になる。

そして、加熱機器５０に導入された外気は、加熱機器５０によって加熱され、下流側の外気混合部７１を介して、デフロスタ開口部７６ａから吹き出される。また、加熱機器５０に導入された内気は、加熱機器５０によって加熱され、下流側の内気混合部７２を介して、フット開口部７６ｃから吹き出される。

なお、車両用空調装置１を冷房運転の最大能力で使用する場合、空調制御装置８０は、第１バイパス通路６６ａが全開される位置になるように第１エアミックスドア６７ａを制御する。また、空調制御装置８０は、第２バイパス通路６６ｂが全開される位置になるように第２エアミックスドア６７ｂを制御する。

この場合、吹出通路部４６に吹き出された空気は、図８中の矢印ＦＬ４に示すように、ファン径方向の外側に向けて拡がるように吹き出され、吹き出された空気が全てバイパス通路６６に向かって流れる。バイパス通路６６が加熱機器５０の配置位置に比較してファン径方向の外側に配置されているため、送風ファン３１からバイパス通路６６に向けて流れる空気は、縮流が発生し難い。このため、吹出通路部４６の第１方向に吹き出された空気は、第１バイパス通路６６ａおよび第２バイパス通路６６ｂが全閉された状態となる暖房運転の最大能力で動作している場合に比較して収縮に起因する圧力損失の影響が小さい。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の作動および比較例との空気の流れ方の違いについて、図６および図９を参照して説明する。

本実施形態の車両用空調装置１において、空気吹出口３４から吹出通路部４６に吹き出される空気は、図９中のＦＬ５に示すように、ファン径方向の外側に向けて拡がるように吹き出され、その後、ファン収容部４０の内壁に衝突し、加熱機器５０に向かって流れる。

本実施形態の吹出通路部４６は、比較例と同様に、第２方向における吹出幅寸法Ｗ１が加熱機器５０の第２方向における加熱器幅寸法Ｗ２に比較して大きく形成されている。このため、図９に示すように、吹出通路部４６の第２方向を流れる空気は、加熱機器５０に向けてファン径方向の内側に収縮して流れる。

ここで、本実施形態の吹出通路部４６は、吹出幅寸法Ｗ１が比較例の吹出幅寸法Ｗ３に比較して小さく形成されている。このため、吹出通路部４６の第２方向から加熱機器５０に向けて流れる空気は、比較例で吹き出される空気に比較して、第２方向におけるファン径方向の外側への拡がりが抑制される。

これにより、本実施形態の車両用空調装置１は、吹出通路部４６の吹出幅寸法および吹出高さ寸法が同じ大きさで形成されている場合に比較して、第２方向における送風ファン３１から加熱機器５０に至る空気通路における縮流を抑制することができる。すなわち、車両用空調装置１は、吹出通路部４６の吹出幅寸法および吹出高さ寸法が同じ大きさで形成されている場合に比較して縮流に起因する圧力損失を抑制することができる。

また、本実施形態の吹出通路部４６は、吹出高さ寸法Ｈ１が吹出幅寸法Ｗ１よりも大きく形成されている。このため、送風ファン３１から吹き出された空気が第１方向へ拡がり易くなる。これにより、温風通路６５、第１バイパス通路６６ａ、第２バイパス通路６６ｂのそれぞれに対して適切に空気を分配することができる。このことは、車両用空調装置１の如く、空気の適切な温度調整機能が要求されるものに好適である。

さらに、吹出通路部４６は、吹出高さ寸法Ｈ１が吹出幅寸法Ｗ１よりも大きく形成されていることで、第１バイパス通路６６ａおよび第２バイパス通路６６ｂが冷風を通過するために充分な大きさを確保している。このため、車両用空調装置１は、第１方向における送風ファン３１から加熱機器５０に至る空気通路における圧力損失を増加させることなく、第２方向における送風ファン３１から加熱機器５０に至る空気通路における圧力損失を抑制することができる。

また、本実施形態の吹出通路部４６は、外形が第１方向に対向する一対の円弧状の吹出短辺部４７および第２方向に対向する一対の直線状の吹出長辺部４８が連なって構成される形状である。これにより、吹出通路部４６の第２方向から加熱機器５０に向けて流れる空気は、第２方向に対向する一対の吹出長辺部４８が円弧状で形成される場合に比較して、第２方向におけるファン径方向の外側への拡がりを抑制することができる。すなわち、吹出通路部４６は、第２方向に対向する一対の吹出長辺部４８が円弧状で形成される場合に比較して、第２方向における送風ファン３１から加熱機器５０に至る空気通路における縮流を抑制し、縮流に起因する圧力損失を抑制することができる。

（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、吹出通路部４６の外形が第１方向に対向する一対の吹出短辺部４７および第２方向に対向する一対の吹出長辺部４８が連なって構成されている例について説明したが、これに限定されない。

吹出通路部４６の外形は、例えば、多角形状や楕円形状で形成される形状や、他の様々な形状で構成されていてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１０～図１３を参照して説明する。本実施形態では、図１０および図１１に示すように、吹出通路４５において、吹出通路部４６の大きさが吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に送風ファン３１の周方向への空気の流れを抑制する抵抗部９０が設けられている点で第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分については説明を省略することがある。

本実施形態の車両用空調装置１では、送風ファン３１は、例えば、遠心送風機の一種であるターボファンで構成されている。送風ファン３１は、例えば、羽根車３２がファン軸方向に対して時計回りに回転することで、空気吹出口３４から吹き出された空気を羽根車３２の回転方向と同じ方向に回転可能に構成されている。このため、送風ファン３１から吹き出される空気は、ファン径方向の速度成分だけでなく、回転方向の速度成分も含む。このため、吹出通路部４６に吹き出された空気は、図１２中のＦＬ６および図１３中のＦＬ７に示すように、ファンの回転方向に沿って流れる。

本実施形態の送風ファン３１の径方向の外側に形成される吹出通路部４６は、第１方向に対向する一対の円弧状の吹出短辺部４７および第２方向に対向する一対の直線状の吹出長辺部４８が連なって形成されている。また、吹出通路部４６は、吹出幅寸法Ｗ１が吹出高さ寸法Ｈ１に比較して小さく形成されている。このため、吹出通路４５の断面は、吹出高さ寸法が最大となる部分を通過するときに最も大きく、吹出幅寸法が最小となる部分であって、吹出長辺部４８およびファン軸心ＣＬの距離が最小となる部分を通過するときに最も小さくなる。

このため、送風ファン３１から吹き出された空気は、図１３に示すように、吹出通路４５の断面が小さくなるときに縮流する。上述の第１実施形態で示したように、縮流は、圧力損失の要因となるため好ましくない。

そこで、本実施形態の車両用空調装置１は、図１０および図１１に示すように、送風ファン３１の回転方向への空気の流れを抑制する抵抗部９０が吹出通路４５に追加されている。抵抗部９０は、空気吹出口３４から吹き出された空気について、送風ファン３１の回転方向への空気流れを抑制することで、ファン軸方向への流れを促進する空気抵抗部材である。

抵抗部９０は、例えば、吹出側仕切壁１３ｂと同じ材料であって、吹出側仕切壁１３ｂと一体成型で構成されている。抵抗部９０は、吹出通路部４６の大きさが吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に配置されている。具体的には、本実施形態において、抵抗部９０は、吹出通路部４６およびファン軸心ＣＬの距離が最小となる部分から吹出通路部４６の内側に向けて平板状に延伸するように吹出側仕切壁１３ｂに形成されている。また、抵抗部９０は、第２方向における一端側に設置された第１抵抗部９０ａおよび他端側に設置された第２抵抗部９０ｂで構成されている。

第１抵抗部９０ａおよび第２抵抗部９０ｂは、図１１に示すように、空気の回転方向の流れを抑制するために、水平方向に対して所定角度θで配置されている。なお、抵抗部９０は、ケーシング１０と別体で構成されており、後付け可能に構成されていてもよい。

所定角度θは、例えば、４５°で設定される。なお、所定角度θは、内外気仕切壁１３および吹出長辺部４８と重ならない角度の範囲であって、０°より大きく、９０°より小さい角度で設定される。

吹出通路４５を送風ファン３１の周方向に流れる空気において、吹出通路部４６およびファン軸心ＣＬの距離が最大となる部分を流れる空気は、吹出通路部４６およびファン軸心ＣＬの距離が最小となる部分に向かって流れる。本実施形態において、吹出通路部４６およびファン軸心ＣＬの距離が最小となる部分には、第１抵抗部９０ａおよび第２抵抗部９０ｂが配置されているので、吹出通路４５が縮小された部分への空気の流れが抑制される。また、送風ファン３１から吹き出された空気は、回転方向の速度成分だけでなく、ファン径方向の速度成分も含む。このため、送風ファン３１から吹き出された空気は、回転方向の流れが抑制されることでファン径方向への流れが促進される。

すなわち、車両用空調装置１は、抵抗部９０によって、吹出通路４５が拡大された部分から縮小された部分への空気の流れを抑制することで、吹出高さ寸法よりも小さくなる領域で発生する縮流を抑制し、縮流に起因する圧力損失を抑制するができる。

（第２実施形態の変形例）
上述の第２実施形態では、抵抗部９０が吹出側仕切壁１３ｂに配置される例について説明したが、これに限定されない。例えば、抵抗部９０は、吹出通路４５において、吹出通路部４６の大きさが吹出高さ寸法よりも小さくなる領域であれば、吹出通路部４６の内壁に配置される構成であってもよい。

また、上述の第２実施形態では、吹出通路部４６の吹出幅寸法Ｗ１が加熱器幅寸法Ｗ２に比較して大きく形成されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、吹出通路部４６の吹出幅寸法Ｗ１が加熱器幅寸法Ｗ２に比較して小さく形成されていてもよい。

また、上述の第２実施形態では、抵抗部９０が吹出側仕切壁１３ｂの一端側および他端側に一つずつ配置される例について説明したが、これに限定されない。例えば、抵抗部９０は、吹出側仕切壁１３ｂの一端側および他端側のどちらか一方に配置される構成であってもよい。また、抵抗部９０は、吹出側仕切壁１３ｂおよび吹出通路部４６に２つ以上配置される構成であってもよい。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の実施形態では、車両用空調装置１が内外気切替ドアおよび上下連通ドア７４を制御することで、空気導入モードを、外気モード、内気モード、内外気二層モードのいずれかに設定可能となっている例について説明したが、これに限定されない。

例えば、車両用空調装置１は、空気導入モードについて、内外気二層モードを備えておらず、外気モードおよび内気モードのいずれかのみに設定可能となっていてもよい。

また、上述の実施形態では、バイパス通路６６が第１バイパス通路６６ａおよび第２バイパス通路６６ｂを有しており、温風通路６５の上下方向ＤＲｕｄの一方側および他端側にそれぞれ構成されている例について説明したが、これに限定されない。

例えば、バイパス通路６６は、１つで構成されており、温風通路６５の上下方向ＤＲｕｄのどちらか一方に配置されている構成であってもよい。

また、上述の実施形態では、第１方向が車両の上下方向ＤＲｕｄ、第２方向が車両の左右方向ＤＲｗで構成されている例について説明したが、これに限定されない。

例えば、第１方向が車両の上下方向ＤＲｕｄとは異なる方向で構成されていてもよく、第２方向が車両の幅方向ＤＲｗとは異なる方向で構成されていてもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、車室内を空調する車両用空調装置は、空気が流れる空気通路を形成するケーシングと、ケーシングの内部に配置される送風ファンと、を備える。また、車両用空調装置は、ケーシングの内部における送風ファンの空気流れ下流側に配置され、送風ファンから吹き出された空気を加熱する加熱機器と、を備える。送風ファンは、ファン軸心を中心に回転することでファン軸心のファン軸方向の一方側から吸い込んだ空気をファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出す。ケーシングは、送風ファンが収容されるファン収容部およびファン収容部に連なるとともに加熱機器が収容される機器収容部を含む。ファン収容部は、送風ファンのファン径方向の外側に送風ファンから吹き出される空気を流す吹出通路を形成する吹出通路部を有する。機器収容部の内部には、送風ファンから吹き出された空気を加熱機器に流す温風通路と、送風ファンから吹き出された空気を加熱機器を迂回して流すバイパス通路と、が形成されている。また、温風通路およびバイパス通路は、ファン軸方向に直交する方向に並んで配置されている。温風通路およびバイパス通路の並び方向を第１方向とし、ファン軸方向および第１方向に直交する方向を第２方向としたとき、吹出通路部は、第２方向における吹出通路部の吹出幅寸法が、第２方向における加熱機器の加熱器幅寸法に比較して大きくなっている。また、吹出通路部は、第２方向における吹出通路部の吹出幅寸法が第１方向における吹出通路部の大きさである吹出高さ寸法に比較して小さくなっている。

第２の観点によれば、機器収容部は、加熱機器の空気流れ上流側に加熱機器およびバイパス通路に流す空気の量を調整するエアミックスドアが配置されている。また、機器収容部は、加熱機器の第１方向における一方側に第１バイパス通路が形成され、他方側に第２バイパス通路が形成されている。

これによると、第１バイパス通路および第２バイパス通路は、冷風を通過するための充分な大きさの空気通路を確保し易くなる。また、車両用空調装置は、第１方向における送風ファンから加熱機器に至る空気通路における圧力損失を増加させることなく、第２方向における送風ファンから加熱機器に至る空気通路における圧力損失を抑制することができる。

第３の観点によれば、吹出通路部は、外形が第１方向に対向する一対の吹出短辺部および第２方向に対向する一対の吹出長辺部が連なって構成されている。

これによると、吹出通路部の第２方向から加熱機器に向けて流れる空気は、第２方向に対向する一対の吹出長辺部が円弧状で形成される場合に比較して、第２方向におけるファン径方向の外側への拡がりを抑制することができる。すなわち、吹出通路部は、第２方向に対向する一対の吹出長辺部が円弧状で形成される場合に比較して、第２方向における送風ファンから加熱機器に至る空気通路における縮流を抑制し、縮流に起因する圧力損失を抑制することができる。

第４の観点によれば、吹出通路部の第１方向は、車両用空調装置を車両に設置した際に車両上下方向になるように配置され、且つ、第２方向が車両用空調装置を車両に設置した際に車両幅方向になるように配置されている。また、ケーシングは、ケーシングの内部の上側に車室外から導入された外気を流通させる外気通路と、ケーシング内部の下側に車室内から導入された内気を流通させる内気通路と、に仕切るための内外気仕切壁を有する。

これによると、車両用空調装置を内外気二層モードで動作させた場合、内気よりも相対湿度の低い外気を車室内の窓ガラスに向けて吹き出して窓の曇りを防止しつつ、外気よりも相対湿度の高い内気を車室内で循環させて暖房効率の向上を図ることができる。さらに、ケーシングは、上下方向ＤＲｕｄの上側に外気通路が形成され、下側に内気通路が形成されているため、ケーシングの上側に位置するデフロスタ開口部７６ａに外気を導きやすく、ケーシングの下側に内気を位置するフット開口部７６ｃに導きやすい。

第５の観点によれば、吹出通路は、吹出通路部の大きさが吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に送風ファンの周方向への空気の流れを抑制する抵抗部が設けられている。

これによると、吹出通路を送風ファンの周方向に流れる空気は、抵抗部９０が設けられた領域より回転方向の下流側への流れが抑制されることでファン軸方向の下流側への流れが促進される。すなわち、車両用空調装置は、抵抗部が設けられた領域より下流側に空気が流れることを抑制することで、吹出高さ寸法よりも小さくなる領域で発生する縮流を抑制し、縮流に起因する圧力損失を抑制するができる。

第６の観点によれば、抵抗部は、吹出通路部およびファン軸心の距離が最小となる領域に亘って配置されている。

送風ファンから吹き出された空気は、吹出通路の断面が最も小さくなるときに、圧力損失が最も大きくなる。このため、車両用空調装置は、抵抗部を吹出通路の断面が最小となる部分に亘って配置することで、抵抗部を他の部分に配置する場合に比較して縮流に起因する圧力損失を抑制するができる。

第７の観点によれば、車室内を空調する車両用空調装置は、空気が流れる空気通路を形成するケーシングと、ケーシングの内部に配置される送風ファンと、を備える。送風ファンは、ファン軸心を中心に回転することでファン軸心のファン軸方向の一方側から吸い込んだ空気をファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出す。ケーシングは、送風ファンが収容されるファン収容部を含む。ファン収容部は、送風ファンのファン径方向の外側に送風ファンから吹き出される空気を流す吹出通路を形成する吹出通路部を有する。ファン軸方向の直交する一方向を第１方向とし、ファン軸方向および第１方向のそれぞれに直交する方向を第２方向としたとき、吹出通路部は、第２方向における吹出通路部の吹出幅寸法が第２方向における加熱機器の加熱器幅寸法に比較して大きくなっている。また、吹出通路部は、第２方向における吹出通路部の吹出幅寸法が第１方向における吹出通路部の大きさである吹出高さ寸法に比較して小さくなっている。吹出通路は、吹出通路部の大きさが吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に送風ファンの周方向への空気の流れを抑制する抵抗部が設けられている。

第８の観点によれば、抵抗部は、吹出通路部およびファン軸心の距離が最小となる領域に亘って配置されている
送風ファンから吹き出された空気は、吹出通路の断面が最も小さくなるときに、圧力損失が最も大きくなる。このため、車両用空調装置は、抵抗部を吹出通路の断面が最小となる部分に亘って配置することで、抵抗部を他の部分に配置する場合に比較して縮流に起因する圧力損失を抑制するができる。

第９の観点によれば、吹出通路部は、車室外から導入された外気を流通させる外気通路と、車室内から導入された内気を流通させる内気通路と、に仕切るための吹出側仕切壁を有する。また、抵抗部は、吹出側仕切壁に連なって構成されている。

これによると内気よりも相対湿度の低い外気を車室内の窓ガラスに向けて吹き出して窓の曇りを防止しつつ、外気よりも相対湿度の高い内気を車室内で循環させて暖房効率の向上を図ることができる。

第１０の観点によれば、吹出通路部は、前記第２方向が車両用空調装置を車両に設置した際に前記車両幅方向になるように配置される。また、吹出側仕切壁は、吹出通路部を横切るように車両幅方向に延びて形成されている。

これによると、車両用空調装置を内外気二層モードで動作させた場合、内気よりも相対湿度の低い外気を車室内の窓ガラスに向けて吹き出して窓の曇りを防止しつつ、外気よりも相対湿度の高い内気を車室内で循環させて暖房効率の向上を図ることができる。さらに、吹出通路部の上下方向ＤＲｕｄの上側に外気通路が形成され、下側に内気通路が形成されているため、ケーシングの上側に位置するデフロスタ開口部７６ａに外気を導き、ケーシングの下側に位置するフット開口部７６ｃに内気を導くことができる。

１０ ケーシング
３１ 送風ファン
４０ ファン収容部
４５ 吹出通路
４６ 吹出通路部
５０ 加熱機器
６０ 機器収容部
６５ 温風通路
６６ バイパス通路

Claims (9)

1. 車室内を空調する車両用空調装置であって、
   空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１０）と、
   前記ケーシングの内部に配置され、ファン軸心（ＣＬ）を中心に回転することで前記ファン軸心のファン軸方向の一方側から吸い込んだ空気を前記ファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出す送風ファン（３１）と、
   前記ケーシングの内部における前記送風ファンの空気流れ下流側に配置され、前記送風ファンから吹き出された空気を加熱する加熱機器（５０）と、を備え、
   前記ケーシングは、前記送風ファンが収容されるファン収容部（４０）および前記ファン収容部に連なるとともに前記加熱機器が収容される機器収容部（６０）を含み、
   前記ファン収容部は、前記送風ファンのファン径方向の外側に前記送風ファンから吹き出される空気を流す吹出通路（４５）を形成する吹出通路部（４６）を有し、
   前記機器収容部は、内部に前記送風ファンから吹き出された空気を前記加熱機器に流す温風通路（６５）と、前記送風ファンから吹き出された空気を前記加熱機器を迂回して流すバイパス通路（６６）と、が形成されており、
   前記温風通路および前記バイパス通路が前記ファン軸方向に直交する方向に並んで配置され、
   前記温風通路および前記バイパス通路の並び方向を第１方向とし、前記ファン軸方向および前記第１方向のそれぞれに直交する方向を第２方向としたとき、
   前記吹出通路部は、前記第２方向における前記吹出通路部の大きさである吹出幅寸法が、前記第２方向における前記加熱機器の大きさである加熱器幅寸法に比較して大きく、且つ、前記第１方向における前記吹出通路部の大きさである吹出高さ寸法に比較して小さくなっており、外形が前記第１方向に対向する一対の吹出短辺部（４７）および前記第２方向に対向する一対の前記第１方向に沿って延びる直線状の吹出長辺部（４８）が連なって構成されている車両用空調装置。
2. 前記機器収容部には、前記加熱機器の空気流れ上流側に前記加熱機器および前記バイパス通路に流す空気の量を調整するエアミックスドアが配置され、前記加熱機器の前記第１方向における一方側に第１バイパス通路（６６ａ）が形成され、他方側に第２バイパス通路（６６ｂ）が形成されている請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記吹出通路部は、前記第１方向が車両用空調装置を車両に設置した際に車両上下方向になるように配置され、且つ、前記第２方向が車両用空調装置を車両に設置した際に車両幅方向になるように配置され、
   前記ケーシングは、前記ケーシングの内部の上側に車室外から導入された外気を流通させる外気通路（１６）と、前記ケーシングの内部の下側に車室内から導入された内気を流通させる内気通路（１７）と、に仕切るための内外気仕切壁（１３）を有する請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記吹出通路は、前記吹出通路部の大きさが前記吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に前記送風ファンの周方向への空気の流れを抑制する抵抗部（９０）が設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記抵抗部は、前記吹出通路部および前記ファン軸心の距離が最小となる領域に亘って配置されている請求項４に記載の車両用空調装置。
6. 車室内を空調する車両用空調装置であって、
   空気が流れる空気通路を形成するケーシング（１０）と、
   前記ケーシングの内部に配置され、ファン軸心（ＣＬ）を中心に回転することで前記ファン軸心のファン軸方向の一方側から吸い込んだ空気を前記ファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出す送風ファン（３１）と、を備え、
   前記ケーシングは、前記送風ファンが収容されるファン収容部（４０）を含み、
   前記ファン収容部は、前記送風ファンのファン径方向の外側に前記送風ファンから吹き出される空気を流す吹出通路（４５）を形成する吹出通路部（４６）を有し、
   前記ファン軸方向の直交する一方向を第１方向とし、前記ファン軸方向および前記第１方向のそれぞれに直交する方向を第２方向としたとき、
   前記吹出通路部は、前記第２方向における前記吹出通路部の大きさである吹出幅寸法が、前記第１方向における前記吹出通路部の大きさである吹出高さ寸法よりも小さくなっており、外形が前記第１方向に対向する一対の円弧状の吹出短辺部（４７）および前記第２方向に対向する一対の直線状の吹出長辺部（４８）が連なって構成され、
   前記吹出通路は、前記吹出通路部の大きさが前記吹出高さ寸法よりも小さくなる領域に前記送風ファンの周方向への空気の流れを抑制する抵抗部（９０）が設けられている車両用空調装置。
7. 前記抵抗部は、前記吹出通路部および前記ファン軸心の距離が最小となる領域に亘って配置されている請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記吹出通路部は、車室外から導入された外気を流通させる外気通路（１６）と、車室内から導入された内気を流通させる内気通路（１７）と、に仕切るための吹出側仕切壁（１３ｂ）を有し、
   前記抵抗部は、前記吹出側仕切壁に連なって構成されている請求項６または７に記載の車両用空調装置。
9. 前記吹出通路部は、前記第２方向が車両用空調装置を車両に設置した際に車両幅方向になるように配置され、
   前記吹出側仕切壁は、前記吹出通路部を横切るように前記車両幅方向に延びて形成されている請求項８に記載の車両用空調装置。

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