JP7327260B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、車両用空調装置に関する。

特許文献１は、エアミックスドアを用いて温風と冷風との混合風量比率を調節することで、空調風の温度を調節可能な車両用空調装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特開２０１１－１３１６５２号公報

先行技術文献の構成では、エアミックスドアが冷風通路と温風通路とのどちらの通路を閉じるかによって、最大冷房と最大暖房を切り替えている。また、エアミックスドアが冷風通路と温風通路との両方を部分的に開放することで、冷風と温風とを混合して温調している。しかしながら、吹き出し口に対応して温度差をつけることについては開示されていない。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、車両用空調装置にはさらなる改良が求められている。

開示される１つの目的は、車室内の上方に吹き出される空調風と車室内の下方に吹き出される空調風との温度差を調整可能な車両用空調装置を提供することにある。

ここに開示された車両用空調装置は、フェイス開口部（２５）とフット開口部（２６）とを有する空調ケース（１１）と、空調ケース内に設けられ、空気を冷却する冷却器（１２）と、空調ケース内に設けられ、空気を加熱する加熱器（１３）と、冷却器と加熱器との間に設けられ、冷却器で冷却された冷風と加熱器で加熱された温風とを混合させることで空調風の温度を調整するエアミックスドア（４０、２４０、３４０）と、エアミックスドアの開度を制御する制御部（７０）とを備え、空調ケースは、冷風の流れる上方冷風通路（３１）と温風の流れる上方温風通路（３２）とを有する上方通路（３０ｕ）と、上方通路よりも下方に設けられ、温風の流れる下方温風通路（３３）と冷風の流れる下方冷風通路（３４）とを有する下方通路（３０ｄ）とを備え、エアミックスドアは、上方通路に流れる空調風の温度を調整する上方エアミックスドア（４０ｕ、２４０ｕ）と、上方エアミックスドアの開度と異なる開度に制御可能であって、下方通路に流れる空調風の温度を調整する下方エアミックスドア（４０ｄ、３４０ｄ）とを備えている。
空調ケースは、エアミックスドアの一部を収納可能な収納凹部（１５、２１５）を備えている。上方冷風通路は、上方温風通路よりも上方に設けられている。収納凹部は、上方エアミックスドアを収納する上方収納凹部（２１５ｕ）である。上方エアミックスドアは、上方収納凹部に最も深くまで収納されている状態において、上方冷風通路の一部を開いている。

開示された車両用空調装置によると、上方通路に流れる空調風の温度を調整する上方エアミックスドアと、上方エアミックスドアの開度と異なる開度に制御可能であって、下方通路に流れる空調風の温度を調整する下方エアミックスドアとを備えている。このため、下方エアミックスドアの開度を制御することで、下方通路に流れる空調風の温度を上方通路に流れる空調風の温度と異なる温度に制御することができる。したがって、車室内の上方に吹き出される空調風と車室内の下方に吹き出される空調風との温度差を調整可能な車両用空調装置を提供できる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

車両用空調装置の内部構成を示す断面図である。 車両用空調装置の制御に関するブロック図である。 最大冷房モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 最大暖房モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 温度差拡大モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 第２実施形態における最大冷房モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 第２実施形態における最大暖房モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 第２実施形態における温度差拡大モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 第３実施形態における最大冷房モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 第３実施形態における最大暖房モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。 第３実施形態における温度差拡大モードでのエアミックスドアの開度を示す断面図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

第１実施形態
図１において、車両用空調装置１０は、空調ケース１１と冷却器１２と加熱器１３とを備えている。冷却器１２としては、冷凍サイクルを構成する冷媒が内部を流れる蒸発器を採用可能である。加熱器１３としては、冷凍サイクルを構成する冷媒が内部を流れる凝縮器を採用可能である。冷却器１２として蒸発器を用い、加熱器１３として凝縮器を用いる構成は、ヒートポンプシステムと呼ばれる。ヒートポンプシステムでは、冷凍サイクルにおいて冷媒が凝縮する際に周囲に放熱する現象と、冷媒が蒸発する際に周囲から吸熱する現象との両方の現象を利用している。冷凍サイクルを構成する圧縮機としては、回転数を電気的に制御可能な電動圧縮機を採用可能である。ただし、圧縮機をエンジン駆動に連動させて制御するエンジン駆動圧縮機を採用してもよい。ここで、圧縮機の回転数を高くするほど、蒸発器の温度を低く、凝縮器の温度を高くすることができる。

加熱器１３は、凝縮器に限られない。加熱器１３として高温のエンジンを冷却するためのエンジン冷却水を内部に流すヒータコアを採用してもよい。あるいは、加熱器１３として、出力を電気的に制御可能な電気ヒータを採用してもよい。また、加熱器１３を１つの装置で構成しなくてもよい。例えば、加熱器１３を凝縮器と電気ヒータとの２つの装置で構成してもよい。この場合、凝縮器だけでは十分な暖房能力が得られない場合に、電気ヒータを用いて暖房能力を補うことができる。

空調ケース１１には、送風機１４で送風される空気が流れる空気流路が形成されている。空調ケース１１には、デフロスタ開口部２４とフェイス開口部２５とフット開口部２６とが形成されている。デフロスタ開口部２４は、フロントウィンドウに空調風を吹き出すための開口部である。フェイス開口部２５は、車室内の上方であって主に乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口部である。フット開口部２６は、車室内の下方であって主に乗員の下半身に向けて空調風を吹き出すための開口部である。フット開口部２６は、フェイス開口部２５よりも下方に設けられている。

空調ケース１１の内部には、冷風と温風とを混合可能な混合通路３０が形成されている。混合通路３０は、上方通路３０ｕと下方通路３０ｄとを備えている。上方通路３０ｕは、デフロスタ開口部２４やフェイス開口部２５に連通している。上方通路３０ｕは、冷風が流れる上方冷風通路３１と、温風が流れる上方温風通路３２とを備えている。上方冷風通路３１には、冷却器１２を通過した空調風が加熱器１３を通過することなく流れる。上方温風通路３２には、冷却器１２を通過した後に、加熱器１３を通過した空調風が流れる。上方温風通路３２は、上方冷風通路３１よりも下方に設けられている。

下方通路３０ｄは、フット開口部２６に連通している。下方通路３０ｄは、温風が流れる下方温風通路３３と、冷風が流れる下方冷風通路３４とを備えている。下方温風通路３３には、冷却器１２を通過した後に、加熱器１３を通過した空調風が流れる。下方冷風通路３４には、冷却器１２を通過した空調風が加熱器１３を通過することなく流れる。下方冷風通路３４は、下方温風通路３３よりも下方に設けられている。下方通路３０ｄは、上方通路３０ｕよりも下方に設けられている。まとめると、空調ケース１１において、上方から下方に向かって上方冷風通路３１、上方温風通路３２、下方温風通路３３、下方冷風通路３４の順に各通路が設けられている。

空調ケース１１の内部には、エアミックスドア４０が設けられている。エアミックスドア４０は、温風の風量と冷風の風量との割合を調整するドア装置である。エアミックスドア４０は、空調風の流れにおいて、冷却器１２と加熱器１３との間に設けられている。言い換えると、エアミックスドア４０は、冷却器１２よりも空調風の下流、かつ、加熱器１３よりも空調風の上流に設けられている。

エアミックスドア４０は、上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとを備えている。上方エアミックスドア４０ｕは、上方冷風通路３１と上方温風通路３２とを開閉して、上方通路３０ｕに流れる空調風の温度を調整するドア装置である。下方エアミックスドア４０ｄは、下方温風通路３３と下方冷風通路３４とを開閉して、下方通路３０ｄに流れる空調風の温度を調整するドア装置である。

上方エアミックスドア４０ｕは、上方ドア部材４１ｕと上方シャフト４２ｕと上方モータ４５ｕとを備えている。上方ドア部材４１ｕは、上下方向にスライド移動する板状部材である。上方シャフト４２ｕは、上方ドア部材４１ｕと連動して回転する円柱状のシャフトである。上方シャフト４２ｕは、上方冷風通路３１と上方温風通路３２との間の高さに位置している。言い換えると、上方シャフト４２ｕは、加熱器１３の上端部と略同じ高さに設けられている。上方シャフト４２ｕの端部は、空調ケース１１の外部に突出している。上方モータ４５ｕは、上方シャフト４２ｕを回転させるモータ装置である。

上方ドア部材４１ｕと上方シャフト４２ｕとには、互いに噛み合う凹凸形状が形成されている。このため、上方モータ４５ｕにより上方シャフト４２ｕが回転することで、上方ドア部材４１ｕが上下方向にスライド移動することとなる。ここで、上方モータ４５ｕの回転方向を順方向と逆方向とで切り替えることで、上方ドア部材４１ｕのスライド方向を上方向と下方向とに切り替えることができる。

下方エアミックスドア４０ｄは、下方ドア部材４１ｄと下方シャフト４２ｄとを備えている。下方ドア部材４１ｄは、上下方向にスライド移動する板状部材である。下方ドア部材４１ｄは、上方ドア部材４１ｕよりも上下方向の長さが長い。下方シャフト４２ｄは、下方ドア部材４１ｄと連動して回転する円柱状のシャフトである。下方シャフト４２ｄは、下方温風通路３３と下方冷風通路３４との間の高さに位置している。言い換えると、下方シャフト４２ｄは、加熱器１３の下端部と略同じ高さに設けられている。下方シャフト４２ｄの端部は、空調ケース１１の外部に突出している。

下方ドア部材４１ｄと下方シャフト４２ｄとには、互いに噛み合う凹凸形状が形成されている。このため、下方シャフト４２ｄが回転することで、下方ドア部材４１ｄが上下方向にスライド移動することとなる。

エアミックスドア４０は、上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとを連結する棒状のラックギア４３を備えている。ラックギア４３は、空調ケース１１の外部に設けられている。上方シャフト４２ｕとラックギア４３とは、空調ケース１１の外部で互いに接触している。下方シャフト４２ｄとラックギア４３とは、空調ケース１１の外部で互いに接触している。ラックギア４３は、連結部材の一例を提供する。

上方シャフト４２ｕとラックギア４３とには、互いに噛み合う凹凸形状が形成されている。下方シャフト４２ｄとラックギア４３とには、互いに噛み合う凹凸形状が形成されている。このため、上方モータ４５ｕが回転することで上方シャフト４２ｕが回転すると、上方シャフト４２ｕに連動しているラックギア４３もスライド移動することとなる。さらに、ラックギア４３がスライド移動すると、ラックギア４３に連動している下方シャフト４２ｄが回転することとなる。言い換えると、ラックギア４３を介して、上方シャフト４２ｕと下方シャフト４２ｄとが互いに連動して回転することとなる。

上方シャフト４２ｕや下方シャフト４２ｄなどにおける凹凸形状の間隔や深さなどは、任意に調整可能である。この凹凸形状の間隔や深さなどを適切に調整することで、下方ドア部材４１ｄの移動量を上方ドア部材４１ｕの移動量と異なる開度に制御することができる。言い換えると、上方シャフト４２ｕと下方シャフト４２ｄとラックギア４３との間でのギア比やギアの噛み合い強さを適切に制御することで、上方エアミックスドア４０ｕの開度と下方エアミックスドア４０ｄの開度とを互いに異なる開度に制御することができる。

上方モータ４５ｕが順方向に回転することで、上方ドア部材４１ｕが下方向、かつ、下方ドア部材４１ｄが上方向に移動する。言い換えると、上方モータ４５ｕが順方向に回転することで、上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとが互いに近づく方向にスライド移動する。一方、上方モータ４５ｕが逆方向に回転することで、上方ドア部材４１ｕが上方向、かつ、下方ドア部材４１ｄが下方向に移動する。言い換えると、上方モータ４５ｕが逆方向に回転することで、上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとが互いに離れる方向にスライド移動する。ただし、上方モータ４５ｕの回転方向とエアミックスドア４０の移動方向は、上述の関係に限られない。

空調ケース１１には、エアミックスドア４０の一部を収納するための収納凹部１５が形成されている。収納凹部１５は、空調ケース１１の下面に形成された下方収納凹部１５ｄによって構成されている。下方収納凹部１５ｄは、下方ドア部材４１ｄの一部を収納可能に形成されている。下方収納凹部１５ｄは、下方ドア部材４１ｄの下方に位置している。下方収納凹部１５ｄの陥没量は、下方ドア部材４１ｄの上下方向の長さよりも小さい。このため、下方ドア部材４１ｄが下方収納凹部１５ｄに収納された状態であっても、下方収納凹部１５ｄよりも上方に下方ドア部材４１ｄがはみ出した状態となる。

図２において、制御部７０は、内気温度センサ５１と外気温度センサ５２と操作パネル６１とに接続している。内気温度センサ５１は、車室内の温度である内気温度を計測する温度センサである。制御部７０は、内気温度センサ５１を用いて内気温度を取得する。外気温度センサ５２は、車室外の温度である外気温度を計測する温度センサである。制御部７０は、外気温度センサ５２を用いて外気温度を取得する。

操作パネル６１は、乗員の操作によって空調温度や送風量を設定するための装置である。乗員は、操作パネル６１を操作することで、冷房運転と暖房運転とを実行可能である。乗員は、操作パネル６１を操作することで、温度差拡大モードを実行可能である。温度差拡大モードとは、フェイス開口部２５から吹き出す空調風の温度とフット開口部２６から吹き出す空調風の温度との温度差を大きく確保するモードである。温度差拡大モードは、暖房運転時と冷房運転時とのどちらの場合であっても採用可能なモードである。温度差拡大モードでは、例えばフェイス開口部２５から吹き出す空調風を通常よりも低温、かつフット開口部２６から吹き出す空調風の温度を通常よりも高温にする。乗員は、操作パネル６１を操作することで、温度差拡大モードで維持する温度差を任意に設定することができる。ただし、乗員の入力操作ではなく、あらかじめ設定された温度差を採用してもよい。制御部７０は、操作パネル６１の操作結果を取得する。

制御部７０は、送風機１４とエアミックスドア４０とに接続している。送風機１４は、空調ケース１１内に風を流すための装置である。送風機１４は、送風量を電気的に制御可能な電動送風機である。制御部７０は、送風機１４を制御して、空調ケース１１内部を流れる風の量を制御する。制御部７０は、エアミックスドア４０の開度を制御して、フェイス開口部２５やフット開口部２６などの開口部から吹き出す空調風の温度を制御する。

車両用空調装置１０における複数の空調モードについて、以下に説明する。空調モードとしては、最大冷房モードと最大暖房モードと温度差拡大モードとの３つのモードを例に説明する。最大冷房モードとは、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とに流れる風量が、上方温風通路３２と下方温風通路３３とに流れる風量に対して最も多くなる空調モードである。最大暖房モードとは、上方温風通路３２と下方温風通路３３とに流れる空調風の風量が、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とに流れる空調風の風量に対して最も多くなる空調モードである。温度差拡大モードでは、各通路の風量の割合が最大冷房モードと最大暖房モードとの中間の状態となる。

図３において、最大冷房モードでは、上方エアミックスドア４０ｕによって上方温風通路３２を閉じ、下方エアミックスドア４０ｄによって下方温風通路３３を閉じる。言い換えると、エアミックスドア４０は、上方温風通路３２と下方温風通路３３とを閉じ、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とを開いている。このため、冷却器１２で冷却された冷風は、加熱器１３を通過せずに上方冷風通路３１や下方冷風通路３４を通過する。したがって、温度の低い冷風がフェイス開口部２５やフット開口部２６から車室内に吹き出されることとなる。

図４において、最大暖房モードでは、上方エアミックスドア４０ｕによって上方冷風通路３１を閉じ、下方エアミックスドア４０ｄによって下方冷風通路３４を閉じる。言い換えると、エアミックスドア４０は、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とを閉じ、上方温風通路３２と下方温風通路３３とを開いている。このため、冷却器１２で冷却された冷風は、加熱器１３で加熱された後、上方温風通路３２や下方温風通路３３を通過する。したがって、温度の高い温風がフェイス開口部２５やフット開口部２６から車室内に吹き出されることとなる。最大暖房モードでは、下方ドア部材４１ｄの下端部が下方収納凹部１５ｄに最も深く収納されている状態となる。

図５において、温度差拡大モードでは、上方エアミックスドア４０ｕによって上方冷風通路３１の一部を閉じ、下方エアミックスドア４０ｄによって下方冷風通路３４を閉じる。言い換えると、エアミックスドア４０は、上方冷風通路３１の一部と下方冷風通路３４を閉じ、上方冷風通路３１の一部と上方温風通路３２と下方温風通路３３を開いている。このため、冷却器１２で冷却された冷風の多くは、加熱器１３で加熱された後、上方温風通路３２や下方温風通路３３を通過する。また、冷却器１２で冷却された冷風の一部は、加熱器１３を通過せずに上方冷風通路３１を通過する。したがって、温度の高い温風がフット開口部２６から車室内に吹き出される。さらに、最大冷房モードと最大暖房モードとの間の温度の空調風がフェイス開口部２５から吹き出されることとなる。言い換えると、フェイス開口部２５から吹き出される空調風の温度が、フット開口部２６から吹き出される空調風の温度よりも低くなる。

温度差拡大モードでのエアミックスドア４０の開度は、上述の開度に限られない。例えば、わずかに下方冷風通路３４の一部を開くように下方エアミックスドア４０ｄを制御してもよい。この場合、上方冷風通路３１と上方温風通路３２と下方温風通路３３と下方冷風通路３４との各通路に空調風が流れることとなる。このため、最大冷房モードと最大暖房モードとの間の温度の空調風が、フェイス開口部２５とフット開口部２６との両方の開口部から吹き出されることとなる。言い換えると、下方冷風通路３４をわずかに開いた分、フット開口部２６から吹き出される空調風の温度が下がる。このように、上方エアミックスドア４０ｕの開度と下方エアミックスドア４０ｄの開度とを制御することで、フェイス開口部２５から吹き出される空調風の温度とフット開口部２６から吹き出される空調風の温度とを制御することができる。

加熱器１３に凝縮器を採用した場合、温度差拡大モードの実行中に圧縮機の回転数を高めることで、冷却器１２での冷却能力と加熱器１３での加熱能力を同時に高められる。これにより、フェイス開口部２５から吹き出される空調風と、フット開口部２６から吹き出される空調風との温度差をある程度維持しながら空調風の温度を制御できる。言い換えると、圧縮機の回転数を制御することで暖房能力や冷房能力を制御し、エアミックスドア４０の開度を制御することで温度差を制御することができる。

上述した実施形態によると、車両用空調装置１０は、上方エアミックスドア４０ｕの開度と異なる開度に制御可能であって、下方通路３０ｄに流れる空調風の温度を調整する下方エアミックスドア４０ｄを備えている。このため、上方通路３０ｕを流れる空調風の温度と下方通路３０ｄを流れる空調風の温度との温度差を制御することができる。したがって、車室内の上方に吹き出される空調風と車室内の下方に吹き出される空調風との温度差を調整可能な車両用空調装置１０を提供できる。

空調ケース１１は、下方エアミックスドア４０ｄの一部を収納可能な下方収納凹部１５ｄを備えている。言い換えると、空調ケース１１は、エアミックスドア４０の一部を収納可能な収納凹部１５を備えている。このため、エアミックスドア４０が収納凹部１５に収納されている状態において、特定の通路が安定して閉じられている状態を維持できる。例えば、下方エアミックスドア４０ｄが下方収納凹部１５ｄに収納されており、下方エアミックスドア４０ｄが下方冷風通路３４を閉じている状態を想定する。この場合、空調ケース１１と下方ドア部材４１ｄの下端部との間の隙間を流れる空調風の量が少ない状態を安定して維持できることとなる。

下方エアミックスドア４０ｄは、下方収納凹部１５ｄに一部が収納されている状態において、下方冷風通路３４を閉じている。このため、下方エアミックスドア４０ｄが下方収納凹部１５ｄに収納され始めてから、最も深く収納されるまでエアミックスドア４０を移動させることができる。言い換えると、下方冷風通路３４を閉じている状態を維持して、下方エアミックスドア４０ｄがスライド移動可能な範囲を広く確保できる。したがって、上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとが連動してスライド移動する場合であっても、下方冷風通路３４を閉じた状態を維持して上方エアミックスドア４０ｕをさらにスライド移動させることができる。下方冷風通路３４を安定して閉じることができる構成は、フット開口部２６から吹き出される空調風を温かくしたい場合に特に有効である。

上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとを連結しているラックギア４３を備えている。このため、１つのモータで上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとの両方を連動して駆動することができる。したがって、複数のモータを用いて上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとを駆動する場合に比べて、モータを設置するスペースを削減できる。よって、車両用空調装置１０を小型および軽量に設計しやすい。

制御部７０は、フェイス開口部２５から吹き出される空調風がフット開口部２６から吹き出される空調風よりも低い温度になるようにエアミックスドア４０の開度を制御する。このため、乗員の上半身に向けて比較的冷たい空調風を吹き出し、乗員の下半身に向けて比較的温かい空調風を吹き出すことができる。ここで、空調制御において、一般的には頭を冷やして足を温める頭寒足熱の空調が快適な空調であるとされている。したがって、制御部７０の制御によって、頭寒足熱型の快適な空調制御を実行することができる。

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、空調ケース１１に上方収納凹部２１５ｕが形成されている。また、上方エアミックスドア２４０ｕは、漏出開口部２４１ａを備えている。

図６において、エアミックスドア２４０は、上方エアミックスドア２４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとを備えている。上方エアミックスドア２４０ｕは、上方冷風通路３１と上方温風通路３２とを開閉して、上方通路３０ｕに流れる空調風の温度を調整するドア装置である。

上方エアミックスドア２４０ｕは、上方ドア部材２４１ｕと上方シャフト４２ｕと上方モータ４５ｕとを備えている。上方ドア部材２４１ｕは、上下方向にスライド移動する板状部材である。上方ドア部材２４１ｕには、漏出開口部２４１ａが形成されている。漏出開口部２４１ａは、上方ドア部材２４１ｕを貫通して空調風を流すための開口部である。漏出開口部２４１ａは、上方ドア部材２４１ｕの下方側に設けられている。

上方ドア部材２４１ｕと上方シャフト４２ｕとには、互いに噛み合う凹凸形状が形成されている。このため、上方モータ４５ｕにより上方シャフト４２ｕが回転することで、上方ドア部材２４１ｕが上下方向にスライド移動することとなる。ここで、上方モータ４５ｕの回転方向を順方向と逆方向とで切り替えることで、上方ドア部材２４１ｕのスライド方向を上方向と下方向とに切り替えることができる。

空調ケース１１には、エアミックスドア２４０の一部を収納するための収納凹部２１５が形成されている。収納凹部２１５は、空調ケース１１の下面に形成された下方収納凹部１５ｄと、空調ケース１１の上面に形成された上方収納凹部２１５ｕとを備えている。上方収納凹部２１５ｕは、上方ドア部材２４１ｕの一部を収納可能に形成されている。上方収納凹部２１５ｕは、上方ドア部材２４１ｕの上方に位置している。上方収納凹部２１５ｕの陥没量は、上方ドア部材２４１ｕの上下方向の長さよりも小さい。このため、上方ドア部材２４１ｕが上方収納凹部２１５ｕに収納された状態であっても、上方収納凹部２１５ｕよりも下方に上方ドア部材２４１ｕがはみ出した状態となる。

車両用空調装置１０における複数の空調モードについて、以下に説明する。図６において、最大冷房モードでは、上方エアミックスドア２４０ｕによって上方温風通路３２を閉じ、下方エアミックスドア４０ｄによって下方温風通路３３を閉じる。言い換えると、エアミックスドア２４０は、上方温風通路３２と下方温風通路３３とを閉じ、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とを開いている。このため、温度の低い冷風がフェイス開口部２５やフット開口部２６から車室内に吹き出されることとなる。

最大冷房モードにおいて、上方エアミックスドア２４０ｕと下方エアミックスドア４０ｄとは、空調風の流れ方向に互いに重なっている。より詳細には、漏出開口部２４１ａと下方ドア部材４１ｄとが空調風の流れ方向である前後方向に重なっている。これにより、空調風が漏出開口部２４１ａを通過して上方温風通路３２に向かって漏出することを抑制している。

図７において、最大暖房モードでは、上方エアミックスドア２４０ｕによって上方冷風通路３１を閉じ、下方エアミックスドア４０ｄによって下方冷風通路３４を閉じる。言い換えると、エアミックスドア２４０は、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とを閉じ、上方温風通路３２と下方温風通路３３とを開いている。このため、温度の高い温風がフェイス開口部２５やフット開口部２６から車室内に吹き出されることとなる。最大暖房モードでは、下方ドア部材４１ｄの下端部が下方収納凹部１５ｄに収納される直前の状態となる。また、最大暖房モードでは、上方ドア部材２４１ｕの上端部が上方収納凹部２１５ｕに収納される直前の状態となる。

図８において、温度差拡大モードでは、上方ドア部材２４１ｕの上端部が上方収納凹部２１５ｕに最も深く収納されている。さらに、下方ドア部材４１ｄの下端部が下方収納凹部１５ｄに最も深く収納されている。上方エアミックスドア２４０ｕによって上方冷風通路３１の一部を閉じ、下方エアミックスドア４０ｄによって下方冷風通路３４を閉じる。言い換えると、エアミックスドア２４０は、上方冷風通路３１の一部と下方冷風通路３４とを閉じ、上方冷風通路３１の一部と上方温風通路３２と下方温風通路３３とを開いている。このため、冷風の多くは、加熱器１３で加熱された後、上方温風通路３２や下方温風通路３３を通過し、冷風の一部は、漏出開口部２４１ａから漏出して上方冷風通路３１を通過する。したがって、温度の高い温風がフット開口部２６から車室内に吹き出され、最大冷房モードと最大暖房モードとの間の温度の空調風がフェイス開口部２５から吹き出されることとなる。言い換えると、フェイス開口部２５から吹き出される空調風の温度が、フット開口部２６から吹き出される空調風の温度よりも低い、頭寒足温型の空調を実行できる。

温度差拡大モードでのエアミックスドア２４０の開度は、上述の開度に限られない。例えば、上方ドア部材２４１ｕと下方ドア部材４１ｄとが収納凹部２１５に最も深く収納されている位置よりも、わずかに浅い位置に制御してもよい。この場合、漏出開口部２４１ａの位置をわずかに下方に配置され、漏出開口部２４１ａから漏出する空調風の量を減らすことができる。このため、上方冷風通路３１に漏出する空調風が減少する分、フェイス開口部２５から吹き出される空調風の温度が上がる。このように、上方エアミックスドア２４０ｕの開度と下方エアミックスドア４０ｄの開度とを制御することで、フェイス開口部２５から吹き出される空調風の温度とフット開口部２６から吹き出される空調風の温度とを制御することができる。

上述した実施形態によると、上方エアミックスドア２４０ｕは、上方収納凹部２１５ｕに最も深くまで収納されている状態において、上方冷風通路３１の一部を開いている。このため、上方エアミックスドア２４０ｕの一部が上方収納凹部２１５ｕに収納されている状態を維持してスライド移動することで、漏出開口部２４１ａから漏出して上方冷風通路３１に流れる冷風の量を増減させることができる。

上方エアミックスドア２４０ｕが上方収納凹部２１５ｕに収納されている状態では、下方エアミックスドア４０ｄが下方収納凹部１５ｄに収納されている。このため、下方冷風通路３４を閉じた状態を安定して維持しながら、漏出開口部２４１ａの位置を調整することができる。したがって、上方通路３０ｕを流れる空調風の温度と、下方通路３０ｄを流れる空調風の温度との温度差を細かく制御しやすい。

第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、上方モータ４５ｕで上方エアミックスドア４０ｕを駆動し、下方モータ３４５ｄで下方エアミックスドア３４０ｄを駆動している。また、空調ケース１１の上面に通路拡大部３１７が形成されている。

図９において、エアミックスドア３４０は、上方エアミックスドア４０ｕと下方エアミックスドア３４０ｄとを備えている。下方エアミックスドア３４０ｄは、下方ドア部材４１ｄと下方シャフト４２ｄと下方モータ３４５ｄとを備えている。下方モータ３４５ｄは、下方シャフト４２ｄを回転させるモータ装置である。

下方ドア部材４１ｄと下方シャフト４２ｄには、互いに噛み合う凹凸形状が形成されている。このため、下方モータ３４５ｄにより下方シャフト４２ｄが回転することで、下方ドア部材４１ｄが上下方向にスライド移動することとなる。ここで、下方モータ３４５ｄの回転方向を順方向と逆方向とで切り替えることで、下方ドア部材４１ｄのスライド方向を上方向と下方向とに切り替えることができる。

空調ケース１１には、通路拡大部３１７が形成されている。通路拡大部３１７は、空調ケース１１の内側から外側に向かって膨出して形成されている。通路拡大部３１７は、上方冷風通路３１の通路面積を拡大している。このため、上方冷風通路３１の通路面積は、下方冷風通路３４の通路面積よりも大きい。したがって、上方通路３０ｕに流れる空調風の温度を下方通路３０ｄに流れる空調風の温度よりも低くしやすい。

車両用空調装置１０における複数の空調モードについて、以下に説明する。図９において、最大冷房モードでは、上方エアミックスドア４０ｕによって上方温風通路３２を閉じ、下方エアミックスドア３４０ｄによって下方温風通路３３を閉じる。言い換えると、エアミックスドア３４０は、上方温風通路３２と下方温風通路３３とを閉じ、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とを開いている。このため、冷却器１２で冷却された冷風は、加熱器１３を通過せずに上方冷風通路３１や下方冷風通路３４を通過する。したがって、温度の低い冷風がフェイス開口部２５やフット開口部２６から車室内に吹き出されることとなる。ここで、上方冷風通路３１の通路面積が下方冷風通路３４の通路面積よりも大きいため、フット開口部２６よりもフェイス開口部２５から強く冷風が吹き出すこととなる。

図１０において、最大暖房モードでは、上方エアミックスドア４０ｕによって上方冷風通路３１を閉じ、下方エアミックスドア３４０ｄによって下方冷風通路３４を閉じる。言い換えると、エアミックスドア３４０は、上方冷風通路３１と下方冷風通路３４とを閉じ、上方温風通路３２と下方温風通路３３とを開いている。このため、温度の高い温風がフェイス開口部２５やフット開口部２６から車室内に吹き出すこととなる。

図１１において、温度差拡大モードでは、上方エアミックスドア４０ｕによって上方温風通路３２を閉じ、下方エアミックスドア３４０ｄによって下方冷風通路３４を閉じる。言い換えると、エアミックスドア３４０は、上方温風通路３２と下方冷風通路３４とを閉じ、上方冷風通路３１と下方温風通路３３とを開いている。このため、冷却器１２で冷却された冷風の一部は、加熱器１３を通過せずに上方冷風通路３１を通過する。また、冷却器１２で冷却された冷風の一部は、加熱器１３で加熱された後、下方温風通路３３を通過する。したがって、温風がフット開口部２６から車室内に吹き出され、冷風がフェイス開口部２５から吹き出されることとなる。言い換えると、フェイス開口部２５から吹き出される空調風の温度が、フット開口部２６から吹き出される空調風の温度よりも低くなる。

温度差拡大モードでのエアミックスドア３４０の開度は、上述の開度に限られない。例えば、わずかに上方温風通路３２の一部を開くように上方エアミックスドア４０ｕを制御してもよい。あるいは、わずかに下方冷風通路３４の一部を開くように下方エアミックスドア３４０ｄを制御してもよい。このように、上方エアミックスドア４０ｕを用いて、上方通路３０ｕを流れる空調風の温度を制御できる。また、下方エアミックスドア３４０ｄを用いて、下方通路３０ｄを流れる空調風の温度を制御できる。

上述した実施形態によると、エアミックスドア３４０は、上方エアミックスドア４０ｕを駆動する上方モータ４５ｕと、下方エアミックスドア３４０ｄを駆動する下方モータ３４５ｄとを備えている。このため、上方モータ４５ｕと下方モータ３４５ｄとを互いに独立して制御することで、上方エアミックスドア４０ｕの開度と下方エアミックスドア３４０ｄの開度とを異なる開度に制御しやすい。また、上方エアミックスドア４０ｕの開度と下方エアミックスドア３４０ｄの開度とを任意の開度に制御して、各開口部から吹き出す空調風の温度を適切に制御しやすい。

他の実施形態
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

本開示に記載の制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つないしは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置およびその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置およびその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと１つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された１つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１０ 車両用空調装置、 １１ 空調ケース、 １２ 冷却器、 １３ 加熱器、 １５ 収納凹部、 １５ｄ 下方収納凹部、 ２５ フェイス開口部、 ２６ フット開口部、 ３０ｕ 上方通路、 ３０ｄ 下方通路、 ３１ 上方冷風通路、 ３２ 上方温風通路、 ３３ 下方温風通路、 ３４ 下方冷風通路、 ４０ エアミックスドア、 ４０ｕ 上方エアミックスドア、 ４０ｄ 下方エアミックスドア、 ４１ｕ 上方ドア部材、 ４１ｄ 下方ドア部材、 ４２ｕ 上方シャフト、 ４２ｄ 下方シャフト、 ４３ ラックギア（連結部材）、 ４５ｕ 上方モータ、 ７０ 制御部、 ２１５ 収納凹部、 ２１５ｕ 上方収納凹部、 ２４０ エアミックスドア、 ２４０ｕ 上方エアミックスドア、 ２４１ｕ 上方ドア部材、 ２４１ａ 漏出開口部、 ３４０ エアミックスドア、 ３４０ｄ 下方エアミックスドア、 ３４５ｄ 下方モータ

Claims (5)

1. フェイス開口部（２５）とフット開口部（２６）とを有する空調ケース（１１）と、
   前記空調ケース内に設けられ、空気を冷却する冷却器（１２）と、
   前記空調ケース内に設けられ、空気を加熱する加熱器（１３）と、
   前記冷却器と前記加熱器との間に設けられ、前記冷却器で冷却された冷風と前記加熱器で加熱された温風とを混合させることで空調風の温度を調整するエアミックスドア（４０、２４０、３４０）と、
   前記エアミックスドアの開度を制御する制御部（７０）とを備え、
   前記空調ケースは、
   冷風の流れる上方冷風通路（３１）と温風の流れる上方温風通路（３２）とを有する上方通路（３０ｕ）と、
   前記上方通路よりも下方に設けられ、温風の流れる下方温風通路（３３）と冷風の流れる下方冷風通路（３４）とを有する下方通路（３０ｄ）とを備え、
   前記エアミックスドアは、
   前記上方通路に流れる空調風の温度を調整する上方エアミックスドア（４０ｕ、２４０ｕ）と、
   前記上方エアミックスドアの開度と異なる開度に制御可能であって、前記下方通路に流れる空調風の温度を調整する下方エアミックスドア（４０ｄ、３４０ｄ）とを備え、
   前記空調ケースは、前記エアミックスドアの一部を収納可能な収納凹部（１５、２１５）を備えており、
   前記上方冷風通路は、前記上方温風通路よりも上方に設けられており、
   前記収納凹部は、前記上方エアミックスドアを収納する上方収納凹部（２１５ｕ）であり、
   前記上方エアミックスドアは、前記上方収納凹部に最も深くまで収納されている状態において、前記上方冷風通路の一部を開いている車両用空調装置。
2. 前記制御部は、最大冷房モードの実行中において、前記上方エアミックスドアと前記下方エアミックスドアとが空調風の流れ方向に互いに重なるように、前記エアミックスドアの開度を制御する請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記エアミックスドアは、前記上方エアミックスドアと前記下方エアミックスドアとを連結している連結部材（４３）を備えている請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記エアミックスドアは、
   前記上方エアミックスドアを駆動する上方モータ（４５ｕ）と、
   前記下方エアミックスドアを駆動する下方モータ（３４５ｄ）とを備えている請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
5. 前記制御部は、前記フェイス開口部から吹き出される空調風が前記フット開口部から吹き出される空調風よりも低い温度になるように前記エアミックスドアの開度を制御する請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用空調装置。

Images