WO2020179446A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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WO2020179446A1
WO2020179446A1 PCT/JP2020/006467 JP2020006467W WO2020179446A1 WO 2020179446 A1 WO2020179446 A1 WO 2020179446A1 JP 2020006467 W JP2020006467 W JP 2020006467W WO 2020179446 A1 WO2020179446 A1 WO 2020179446A1
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air
case
door
conditioned
mode
Prior art date
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PCT/JP2020/006467
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English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　幸正
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle air conditioner.
  • Patent Document 1 proposes a vehicle air conditioner in which a bypass passage for guiding the conditioned air heated or cooled by the heat exchanger to the opening for blowing the conditioned air into the vehicle interior is provided.
  • the bypass passage improves the temperature controllability by directly guiding the conditioned air after passing through the heat exchanger to the opening.
  • the present disclosure aims to improve temperature controllability in a vehicle air conditioner that includes a bypass passage that guides conditioned air that has passed through a heat exchanger.
  • the present disclosure adopts the following technical means in order to achieve the above object.
  • the present disclosure includes an air conditioning case, a plurality of openings, an outlet mode switching member, and a bypass passage.
  • Air-conditioned air whose temperature is regulated flows through the air-conditioned case.
  • a plurality of openings are provided in the air-conditioned case to blow air-conditioned air into the vehicle interior.
  • the blowout mode switching member is provided inside the air conditioning case, and switches among a plurality of blowout modes in which the opening for blowing the conditioned air among the plurality of openings is different.
  • the bypass passage guides the conditioned air from a predetermined portion in the air conditioning case to a specific opening between the air conditioning case and the blowing mode switching member.
  • the bypass passage is formed when the blowout mode switching member switches to a specific blowout mode among a plurality of blowout modes.
  • the presence or absence of the bypass passage can be changed by changing the position of the blowout mode switching member. This makes it possible to prevent the bypass passage from being formed in the blowing mode requiring the bypass passage and not forming the bypass passage in the blowing mode not requiring the bypass passage. As a result, the temperature controllability of the vehicle air conditioner can be improved.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of the air-conditioning apparatus for vehicles which concerns on embodiment of this disclosure. It is a perspective view of a face door. It is a perspective view of a case member. It is a figure which shows the flow of the air-conditioning wind in a face mode. It is a figure which shows the flow of the conditioned air in a foot mode. It is a figure which shows the flow of the conditioned air in a defroster mode. It is a figure which shows the relationship between the door side rib and case side rib in face mode. It is a figure showing a relation between a door side rib and a case side rib in foot mode and defroster mode. It is a graph which shows the relationship between the blowing temperature of a side face opening part, and the clearance gap of a face door and a case member.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment realizes air conditioning in the vehicle interior by supplying temperature-controlled air conditioning air to the vehicle interior.
  • conditioned air whose temperature has been adjusted by the vehicle air conditioner 1 may be referred to as conditioned air.
  • the vehicle air conditioner 1 is mounted between the instrument panel and the dash panel, for example, in front of the vehicle.
  • the width direction, the front-rear direction, and the up-down direction of the vehicle air conditioner 1 are directions corresponding to the vehicle width direction, the front-rear direction, and the up-down direction, respectively.
  • the lateral direction of the paper is the vehicle front-rear direction
  • the vertical direction of the paper is the vehicle vertical direction.
  • the back side of the paper is the right side of the vehicle
  • the front side of the paper is the left side of the vehicle.
  • the vehicle air conditioner 1 blows air conditioning air into the vehicle interior from a plurality of air outlets (not shown) that open in the vehicle interior.
  • the plurality of outlets are, for example, a defroster outlet, a face outlet, a foot outlet, and a rear outlet.
  • the defroster outlet is an outlet that blows air-conditioned air toward the front window in the passenger compartment.
  • the face outlet is an outlet that blows conditioned air to an area provided with a front seat in the vehicle interior.
  • the front seats are, for example, a driver's seat and a passenger's seat.
  • the face outlet blows off conditioned air to the upper half of the occupant seated in the front seat.
  • the face outlet includes, for example, a center face outlet that blows out conditioned air near the center in the width direction of the vehicle interior, and side face outlets that blow out conditioned air near both ends in the width direction of the vehicle interior. ing.
  • the foot outlet is an outlet that blows air-conditioning air to the lower half of the occupant seated in the front seat.
  • the rear outlet is an outlet that blows air-conditioned air to the occupants seated in the rear seats in the passenger compartment.
  • the rear seat is a seat installed behind the front seat, for example, a seat installed behind the driver's seat and the passenger seat.
  • the vehicle air conditioner 1 has a plurality of blowing modes for blowing conditioned air into the vehicle interior.
  • the plurality of blowout modes differ in blowout outlets through which conditioned air is mainly blown out.
  • Multiple blowout modes include defroster mode, face mode, and foot mode.
  • the defroster mode the air conditioning air is mainly blown from the defroster outlet toward the front window.
  • the face mode conditioned air is mainly blown from the face outlet toward the upper body of the occupant.
  • the foot mode the conditioned air is blown mainly from the foot outlet toward the foot of the passenger.
  • the vehicle air conditioner 1 includes an air conditioner case 10, a blower device (not shown) that blows air into the air conditioner case 10, an evaporator 20 and a heater core 23 housed inside the air conditioner case 10.
  • the vehicle air conditioner 1 adjusts the temperature of the conditioned air that is blown by the blower and flows through the inside of the air conditioner case 10 by the evaporator 20 and the heater core 23, and blows it into the vehicle interior as conditioned air.
  • the vehicle air conditioner 1 adjusts the temperature of the air by adjusting the ratio of the amount of air passing through the heater core 23 after passing through the evaporator 20 to the amount of air bypassing the heater core 23 with the air mix doors 21 and 22. Do.
  • the air conditioning case 10 is made of, for example, synthetic resin.
  • the air conditioning case 10 is configured by combining a plurality of case members including the case member 11 located on the left side of the vehicle.
  • the air conditioning case 10 has an outside air intake (not shown) that takes in outside air that is the air outside the vehicle, and an inside air intake (not shown) that takes in the inside air that is the air inside the vehicle.
  • the air conditioning case 10 adjusts a flow rate ratio between air taken into the inside of the air conditioning case 10 from the outside air intake and air taken into the inside of the air conditioning case 10 from the inside air intake by an inside/outside air switching door (not shown).
  • the air blower selectively or simultaneously takes in air from the inside air intake and the outside air intake and circulates the air inside the air conditioning case 10.
  • the blower device has a fan, a rotary shaft to which the fan is connected, and a motor that rotationally drives the rotary shaft.
  • the fan is, for example, a centrifugal multi-blade fan.
  • the blower blows the conditioned air taken in toward the evaporator 20.
  • upstream and the downstream of the flow of the conditioned air blown by the blower inside the air conditioning case 10 are simply referred to as “upstream” and “downstream” unless otherwise specified.
  • the evaporator 20 is a heat exchanger through which a low-temperature low-pressure refrigerant supplied from the refrigeration cycle flows.
  • the evaporator 20 exchanges heat between the conditioned air passing through the heat exchange unit and the refrigerant flowing inside. In other words, the evaporator 20 cools the conditioned air.
  • the evaporator 20 is arranged so as to cross all the passages through which the conditioned air passes in the air conditioning case 10, and can cool all the conditioned air that passes through the inside of the air conditioning case 10.
  • the heater core 23 is provided downstream of the evaporator 20.
  • the heater core 23 is a heat exchanger in which vehicle engine cooling water flows through the inside thereof.
  • the heater core 23 is installed so as to be located near the center in the vertical direction in the internal space of the air conditioning case 10, for example.
  • the heater core 23 exchanges heat between the conditioned air passing through the heat exchange section and the engine cooling water circulating inside. In other words, the heater core 23 heats the conditioned air.
  • a first cooling passage 12, a second cooling passage 13, a first heating passage 14, and a second heating passage 15 are partitioned and formed downstream of the evaporator 20.
  • the first cooling passage 12 and the second cooling passage 13 are passages through which the conditioned air that has passed through the evaporator 20 bypasses the heater core 23.
  • the first cooling passage 12 is provided above the heater core 23, and the second cooling passage 13 is provided below the heater core 23.
  • conditioned air flows above the heater core 23.
  • conditioned air flows below the heater core 23.
  • the first heating passage 14 and the second heating passage 15 are passages through which the conditioned air that has passed through the evaporator 20 and then the heater core 23 flows.
  • the first heating passage 14 is a passage through which the conditioned air passing through one side of the heater core 23 flows
  • the second heating passage 15 is a passage through which the conditioned air passing through the other side of the heater core 23 flows.
  • the first heating passage 14 is provided below the first cooling passage 12 and above the second heating passage 15.
  • the conditioned air passing through the upper half of the heater core 23 flows through the first heating passage 14.
  • the conditioned air that has passed through the first cooling passage 12 and the conditioned air that has passed through the first heating passage 14 can be merged.
  • the second heating passage 15 is provided above the second cooling passage 13 and below the first heating passage 14.
  • the conditioned air passing through the lower half of the heater core 23 flows through the second heating passage 15.
  • the conditioned air that has passed through the second cooling passage 13 and the conditioned air that has passed through the second heating passage 15 can join together.
  • the air mix doors 21 and 22 change the ratio of the passage cross-section area of the conditioned air between the cooling passages 12 and 13 and the heating passages 14 and 15.
  • sliding doors are used as the air mix doors 21 and 22.
  • the first air mix door 21 adjusts the flow rate ratio between the conditioned air passing through the first cooling passage 12 and the conditioned air passing through the first heating passage 14.
  • the second air mix door 22 adjusts the flow rate ratio between the conditioned air passing through the second cooling passage 13 and the conditioned air passing through the second heating passage 15.
  • the air conditioning case 10 is provided with a plurality of openings 30 to 34.
  • the plurality of openings 30 to 34 are in communication with a plurality of outlets (not shown) in the vehicle compartment.
  • the conditioned air whose temperature is adjusted by the evaporator 20 and the heater core 23 is supplied to the corresponding outlets through the plurality of openings 30 to 34.
  • the plurality of openings 30 to 34 include a defroster opening 30, a side face opening 31, a center face opening 32, a foot opening 33, and a rear opening 34.
  • the defroster opening 30 is provided, for example, in the upper part of the air conditioning case 10.
  • the defroster opening 30 communicates with the defroster outlet in the vehicle compartment.
  • the side face opening 31 is provided, for example, at the upper part of the air conditioning case 10 and closer to the passenger compartment side than the defroster opening 30.
  • the side face opening 31 communicates with the side face outlet in the vehicle compartment.
  • the center face opening 32 is provided, for example, above the air conditioning case 10 and closer to the vehicle compartment than the side face opening 31.
  • the center face opening 32 communicates with the center face outlet in the vehicle interior.
  • the foot opening 33 is formed at the lower part of the air conditioning case 10, for example.
  • the foot opening 33 communicates with the foot outlet in the vehicle interior.
  • the rear opening 34 is provided, for example, in the lower part of the air conditioning case 10 and closer to the passenger compartment than the foot opening 33.
  • the rear opening 34 communicates with the rear outlet in the vehicle interior.
  • the air conditioning case 10 is provided with blowout mode doors 35 to 37 for switching the blowout modes.
  • blowout mode doors 35 to 37 By operating the blowout mode doors 35 to 37, it is possible to switch a plurality of blowout modes in which the openings 30 to 33 for blowing the conditioned air are different.
  • the blowout mode doors 35 to 37 include a defroster door 35, a face door 36, and a foot door 37.
  • the face door 36 corresponds to a blowout mode switching member.
  • the defroster door 35 opens and closes the defroster opening 30.
  • the face door 36 opens and closes the side face opening 31 and the center face opening 32.
  • the foot door 37 opens and closes the foot opening 33.
  • plate doors are used as the defroster door 35 and the foot door 37, and rotary doors are used as the face door 36.
  • the face door 36 includes a rotating shaft 36a, a door outer peripheral portion 36b, and a door side surface portion 36c.
  • the rotary shaft 36a serves as a central shaft when the face door 36 rotates.
  • the door outer peripheral portion 36b has a plate surface curved along the rotation direction of the rotation shaft 36a.
  • the outer peripheral portion 36b of the door is divided into two parts.
  • the door side surface portion 36c is provided at both longitudinal ends of the rotary shaft 36a of the door outer peripheral portion 36b.
  • the door side rib 36d is provided on the door side surface portion 36c.
  • the door side rib 36d is provided so as to project from the plate surface of the door side surface portion 36c.
  • two door-side ribs 36d are provided in parallel.
  • the face door 36 is housed in the case member 11.
  • the case member 11 includes a case side surface portion 11a that constitutes a side surface of the air conditioning case 10.
  • the case side rib 11b is provided on the case side surface portion 11a.
  • the case-side rib 11b is provided so as to project from the plate surface of the case side surface portion 11a.
  • two case-side ribs 11b are provided in parallel.
  • the case-side rib 11b and the door-side rib 36d are provided so as to protrude from each other.
  • the case-side rib 11b and the door-side rib 36d have corresponding shapes.
  • the interval between the two parallel case-side ribs 11b and the interval between the two parallel door-side ribs 36d are the same.
  • the door side surface portion 36c of the face door 36 and the case side surface portion 11a of the case member 11 face each other with a gap of a predetermined distance provided therebetween. Air-conditioned air can pass through the gap between the door side surface portion 36c and the case side surface portion 11a.
  • the length of the gap between the door side surface portion 36c and the case side surface portion 11a is about 4 mm.
  • the door side rib 36d of the face door 36 and the case side rib 11b of the case member 11 face each other.
  • the sum of the height of the door side rib 36d from the door side surface portion 36c and the height of the case side rib 11b from the case side surface portion 11a is substantially the same as the length of the gap between the door side surface portion 36c and the case side surface portion 11a. Has become. Therefore, the door-side rib 36d and the case-side rib 11b are close to each other within a range where they do not contact each other.
  • the position of the case-side rib 11b is fixed, whereas the position of the door-side rib 36d changes with the rotation of the face door 36.
  • the case-side rib 11b and the door-side rib 36d overlap each other.
  • the face door 36 is in a position corresponding to a blowing mode other than the specific blowing mode, the case-side rib 11b and the door-side rib 36d do not overlap each other.
  • the specific blowing modes are the foot mode and the defroster mode
  • the blowing modes other than the specific blowing mode are the face modes.
  • the air passage is a bypass passage that guides the conditioned air from a predetermined portion in the air conditioning case 10 to a specific opening.
  • the specific opening is the side face opening 31.
  • the bypass passage is not formed. The bypass passage will be described in detail later.
  • the face mode, the foot mode, and the defroster mode can be switched by opening and closing the blowout mode doors 35 to 37.
  • the conditioned air is blown from the rear opening 34 in any of the blowing modes.
  • the side face opening 31 and the center face opening 32 are fully opened.
  • the defroster opening 30 and the foot opening 33 are fully closed.
  • the air mix doors 21 and 22 are located in front of the heater core 23 and the heating passages 14 and 15 are closed. As a result, the conditioned air is cooled by the evaporator 20 to become cold air. In the face mode, cold air that has passed through the cooling passages 12 and 13 is blown out from the side face opening 31 and the center face opening 32.
  • the foot opening 33 is fully opened. Further, the defroster opening 30 and the side face opening 31 are partially opened, and the center face opening 32 is fully closed.
  • the air mixing doors 21 and 22 are not located in front of the heater core 23 and the cooling passages 12 and 13 are closed.
  • the conditioned air is heated by the heater core 23 after passing through the evaporator 20 to become warm air.
  • the warm air that has passed through the heating passages 14 and 15 is blown from the foot opening 33, and a small amount of warm air is blown from the defroster opening 30 and the side face opening 31.
  • the defroster opening 30 is fully opened. Further, the side face opening 31 is partially opened, and the center face opening 32 and the foot opening 33 are fully closed.
  • the air mixing doors 21 and 22 are not located in front of the heater core 23 and the cooling passages 12 and 13 are closed. As a result, the conditioned air is heated by the heater core 23 after passing through the evaporator 20 to become warm air.
  • the warm air that has passed through the heating passages 14 and 15 is blown out from the defroster opening portion 30, and a small amount of warm air is blown out from the side face opening portion 31.
  • bypass passage 16 formed when the case-side rib 11b of the case member 11 and the door-side rib 36d of the face door 36 overlap each other will be described.
  • the face door 36 is at a position where the side face opening 31 and the center face opening 32 are fully opened.
  • the case side rib 11b and the door side rib 36d do not overlap. Therefore, the bypass passage 16 is not formed in the gap between the case member 11 and the face door 36.
  • the face door 36 in the foot mode and the defroster mode, the face door 36 is in a position where the side face opening 31 is partially opened and the center face opening 32 is completely closed. At this time, the case side rib 11b and the door side rib 36d overlap each other. Therefore, a bypass passage 16 is formed in the gap between the case member 11 and the face door 36.
  • the bypass passage 16 is formed by being surrounded by the case side surface portion 11a, the case side rib 11b, the door side surface portion 36c, and the door side rib 36d.
  • the defroster door 35 is in the foot mode position.
  • the bypass passage 16 shown in FIG. 8 is formed so as to connect the downstream side of the first heating passage 14 and the side face opening 31. Therefore, the bypass passage 16 guides the conditioned air existing on the downstream side of the first heating passage 14 to the side face opening 31.
  • the conditioned air existing on the downstream side of the first heating passage 14 is the conditioned air heated by the heater core 23. That is, the conditioned air heated by the heater core 23 is directly supplied to the side face opening 31 without being mixed with other conditioned air. Therefore, in the foot mode and the defroster mode, the temperature of the conditioned air blown out from the side face opening 31 can be maintained as high as possible.
  • the bypass passage 16 of the present embodiment is formed at the widthwise end portion in the air conditioning case 10. Therefore, the bypass passage 16 of the present embodiment is particularly effective when the conditioned air heated by the heater core 23 stays near the widthwise end of the air conditioning case 10.
  • the vertical axis of FIG. 9 shows the difference in blowing temperature between the foot opening 33 and the side face opening 31 in the foot mode.
  • the difference between the blowout temperatures of the foot opening 33 and the side face opening 31 is also referred to as “upper and lower temperature difference”. Since the temperature of the conditioned air blown out from the foot opening 33 is constant regardless of the bypass passage 16, the change in the temperature difference between the upper and lower sides depends on the change in the blowing temperature of the side face opening 31.
  • FIG. 9 shows the gap distance between the face door 36 and the case member 11.
  • the gap distance between the face door 36 and the case member 11 is also simply referred to as “gap distance”.
  • the gap distance is the distance between the door side rib 36d and the case side rib 11b.
  • the gap distance is changed by changing the height of the door side rib 36d and the height of the case side rib 11b.
  • FIG. 9 shows changes in the outlet temperature of the side face opening 31 when the heights of the door side rib 36d and the case side rib 11b are changed.
  • the maximum gap distance is 4 mm.
  • the gap distance is 4 mm, it means that the door side rib 36d and the case side rib 11b are not provided and the bypass passage 16 is not formed.
  • the gap distance is 0 mm, it means that the door side rib 36d and the case side rib 11b are in contact with each other.
  • the vertical temperature difference becomes smaller as the gap distance becomes smaller. That is, as the heights of the door-side rib 36d and the case-side rib 11b increase, the blowout temperature of the side face opening 31 increases.
  • the blowout temperature of the side face opening 31 is increased by about 4° C. compared to when the gap distance is 4 mm.
  • the blowout temperature of the side face opening 31 can be increased. Then, as the height of the door-side rib 36d and the case-side rib 11b becomes higher, the gap of the bypass passage 16 becomes smaller, and the blowout temperature of the side face opening 31 can be effectively increased.
  • the gap distance is about 0.5 to 1 mm.
  • the bypass passage 16 can be formed by the door side rib 36d of the face door 36 and the case side rib 11b of the case member 11. Therefore, the presence or absence of the bypass passage 16 can be changed by changing the position of the face door 36. This makes it possible to prevent the bypass passage 16 from being formed in the blowing mode requiring the bypass passage and not forming the bypass passage 16 in the blowing mode not requiring the bypass passage. As a result, the temperature controllability of the vehicle air conditioner 1 can be improved.
  • the bypass passage 16 is formed in the foot mode and the defroster mode, but the blowout mode in which the bypass passage 16 is formed can be set arbitrarily.
  • a specific blowout mode in which the bypass passage 16 is formed and a blowout mode in which the bypass passage 16 is not formed may be provided.
  • the specific blow mode may be one blow mode or a plurality of blow modes.
  • bypass passage 16 is formed by using the face door 36, but the bypass passage 16 may be formed by using a blowout mode door other than the face door 36.
  • the conditioned air is guided to the side face opening 31 by the bypass passage 16.
  • the conditioned air may be guided to the opening other than the side face opening 31 by the bypass passage 16. Good.
  • the hot air heated by the heater core 23 is guided by the bypass passage 16, but the cold air may be guided by the bypass passage 16.

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Abstract

空調ケース（１０）と、複数の開口部（３０、３１、３２、３３）と、吹出モード切替部材（３６）と、バイパス通路（１６）とを備える。空調ケースは、内部を温度調整された空調空気が流通する。複数の開口部は、空調ケースに設けられており、空調空気を車室内に吹き出す。吹出モード切替部材は、空調ケースの内部に設けられており、複数の開口部のうち空調空気を吹き出す開口部が異なる複数の吹出モードを切り替える。バイパス通路は、空調ケースと吹出モード切替部材との間において、空調空気を空調ケース内の所定部位から特定の開口部に案内する。バイパス通路は、吹出モード切替部材が複数の吹出モードのうち特定の吹出モードに切り替えた場合に形成される。

Description

車両用空調装置
　本開示は、車両用空調装置に関する。
関連出願の相互参照
　本出願は、２０１９年３月４日に出願された日本特許出願２０１９－３８４５４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　特許文献１では、熱交換器で加熱または冷却された空調空気を、車室内に空調空気を吹き出すための開口部に導くバイパス通路を設ける車両用空調装置が提案されている。バイパス通路は、熱交換器通過後の空調空気を開口部に直接導くことで、温度コントロール性を向上させている。
米国特許出願公開第２００６／００２７３５４号明細書
　しかしながら、上記特許文献１では、バイパス通路が常時形成された構成となっている。このため、複数の吹出モードのうち特定の吹出モードのみでバイパス通路を必要とする場合には、特定の吹出モード以外の吹出モードにおける温度コントロール性が悪化するおそれがある。
　本開示は上記点に鑑み、熱交換器通過後の空調空気を導くバイパス通路を備える車両用空調装置において、温度コントロール性を向上させることを目的とする。
　本開示は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
　本開示は、空調ケースと、複数の開口部と、吹出モード切替部材と、バイパス通路とを備える。空調ケースは、内部を温度調整された空調空気が流通する。複数の開口部は、空調ケースに設けられており、空調空気を車室内に吹き出す。吹出モード切替部材は、空調ケースの内部に設けられており、複数の開口部のうち空調空気を吹き出す開口部が異なる複数の吹出モードを切り替える。バイパス通路は、空調ケースと吹出モード切替部材との間において、空調空気を空調ケース内の所定部位から特定の開口部に案内する。バイパス通路は、吹出モード切替部材が複数の吹出モードのうち特定の吹出モードに切り替えた場合に形成される。
　本開示によれば、吹出モード切替部材の位置を変化させることで、バイパス通路の有無を変化させることができる。これにより、バイパス通路を必要とする吹出モードではバイパス通路が形成され、バイパス通路を必要としない吹出モードではバイパス通路が形成されないようにすることができる。この結果、車両用空調装置の温度コントロール性を向上させることできる。
本開示の実施形態に係る車両用空調装置の断面図である。 フェイスドアの斜視図である。 ケース部材の斜視図である。 フェイスモードでの空調風の流れを示す図である。 フットモードでの空調風の流れを示す図である。 デフロスタモードでの空調風の流れを示す図である。 フェイスモードにおけるドア側リブとケース側リブとの関係を示す図である。 フットモードおよびデフロスタモードにおけるドア側リブとケース側リブとの関係を示す図である。 サイドフェイス開口部の吹出温度と、フェイスドアおよびケース部材の隙間距離との関係を示すグラフである。
　以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、温度調節した空調空気を車室内に供給することで車室内の空調を実現する。
　以下において、車両用空調装置１で温度調節された空調空気を空調風と表現することがある。車両用空調装置１は、例えば車両の前方においてインストルメントパネルとダッシュパネルとの間に搭載されている。以下において、車両用空調装置１の幅方向、前後方向、上下方向は、それぞれ車両の車幅方向、前後方向、上下方向と一致する方向である。
　図１では、紙面左右方向が車両前後方向であり、紙面上下方向が車両上下方向である。また、図１では、紙面奥側が車両右側であり、紙面手前側が車両左側である。
　車両用空調装置１は、車室内において開口する複数の吹出口（図示略）から空調風を車室内に吹き出す。複数の吹出口とは、例えばデフロスタ吹出口、フェイス吹出口、フット吹出口、リア吹出口である。
　デフロスタ吹出口は、車室内のフロントウィンドに向けて空調風を吹き出す吹出口である。フェイス吹出口は、車室内の前方座席が設けられた領域に対して空調風を吹き出す吹出口である。前方座席とは、例えば運転席および助手席である。フェイス吹出口は、前方座席に着座した乗員の上半身に対して空調風を吹き出す。フェイス吹出口は、例えば車室内の幅方向における中央付近にて空調風を吹き出すセンターフェイス吹出口と、車室内の幅方向における両端付近にて空調風を吹き出すサイドフェイス吹出口とを含んで構成されている。
　フット吹出口は、前方座席に着座した乗員の下半身に対して空調風を吹き出す吹出口である。リア吹出口は、車室内の後方座席に着座した乗員に対して空調風を吹き出す吹出口である。後方座席とは、前方座席の後ろに設置された座席であり、例えば運転席および助手席の後方に設置された座席である。
　車両用空調装置１は、車室内に空調風を吹き出す複数の吹出モードを備えている。複数の吹出モードは、空調空気が主に吹き出される吹出口が異なっている。複数の吹出モードには、デフロスタモード、フェイスモード、フットモードが含まれている。デフロスタモードでは、主にデフロスタ吹出口からフロントウィンドに向けて空調風が吹き出される。フェイスモードでは、主にフェイス吹出口から乗員の上半身に向かって空調風が吹き出される。フットモードでは、主にフット吹出口から乗員の足下に向かって空調風が吹き出される。
　車両用空調装置１は、空調ケース１０と、空調ケース１０の内部に空気を送風する送風装置（図示略）と、空調ケース１０の内部に収容されるエバポレータ２０およびヒータコア２３とを有する。車両用空調装置１は、送風装置によって送風されて空調ケース１０の内部を流通する空調空気を、エバポレータ２０およびヒータコア２３によって温度調整して、車室内に空調風として吹き出す。車両用空調装置１は、エバポレータ２０を通過した後にヒータコア２３を通過する空気の量とヒータコア２３を迂回する空気の量との比率をエアミックスドア２１、２２によって調整することで空気の温度調整を行う。
　空調ケース１０は例えば合成樹脂によって形成されている。空調ケース１０は、車両左側に位置するケース部材１１を含む複数のケース部材を組み合わせて構成されている。空調ケース１０は、車外の空気である外気を取り込む外気取込口（図示略）と、車室内の空気である内気を取り込む内気取込口（図示略）とを有する。空調ケース１０は、内外気切替ドア（図示略）によって外気取込口から空調ケース１０の内部に取り込まれる空気と内気取込口から空調ケース１０内部に取り込まれる空気との流量比を調節する。
　送風装置は、内気取込口および外気取込口から選択的にまたは同時に空気を取り込んで空調ケース１０の内部に流通させる。送風装置は、ファンとファンが接続される回転軸と回転軸を回転駆動するモータとを有する。ファンは、例えば遠心多翼式のファンである。送風装置は、取り込んだ空調空気をエバポレータ２０に向けて流す。以下において、特に断りのない限り空調ケース１０の内部で送風装置によって送風される空調空気の流れの上流および下流を単に「上流」および「下流」と表記する。
　エバポレータ２０は、冷凍サイクルから供給される低温低圧の冷媒が内部を流通する熱交換器である。エバポレータ２０は、熱交換部を通過する空調空気と、内部を流通する冷媒との間の熱交換を行う。換言すれば、エバポレータ２０は空調空気を冷却する。エバポレータ２０は、空調ケース１０において空調空気が通過する通路の全部を横切るように配置され、空調ケース１０内を通過する空調空気の全部を冷却可能である。
　ヒータコア２３は、エバポレータ２０よりも下流に設けられる。ヒータコア２３は、その内部を車両のエンジン冷却水が流通する熱交換器である。ヒータコア２３は、例えば空調ケース１０の内部空間における上下方向の中央付近に位置するように設置されている。ヒータコア２３は、熱交換部を通過する空調空気と、内部を流通するエンジン冷却水との間の熱交換を行う。換言すれば、ヒータコア２３は空調空気を加熱する。
　空調ケース１０の内部には、エバポレータ２０の下流において第１冷却通路１２、第２冷却通路１３、第１加熱通路１４、第２加熱通路１５が区画形成されている。
　第１冷却通路１２および第２冷却通路１３は、エバポレータ２０を通過した空調空気がヒータコア２３をバイパスする通路である。第１冷却通路１２は、ヒータコア２３の上方に設けられており、第２冷却通路１３は、ヒータコア２３の下方に設けられている。第１冷却通路１２では、空調空気がヒータコア２３の上方を流れる。第２冷却通路１３では、空調空気がヒータコア２３の下方を流れる。
　第１加熱通路１４および第２加熱通路１５は、エバポレータ２０を通過した後にヒータコア２３を通過した空調空気が流通する通路である。第１加熱通路１４は、ヒータコア２３の一方側を通過した空調空気が流通する通路であり、第２加熱通路１５は、ヒータコア２３の他方側を通過した空調空気が流通する通路である。
　第１加熱通路１４は、第１冷却通路１２の下方で且つ第２加熱通路１５の上方に設けられている。第１加熱通路１４には、ヒータコア２３の上半分を通過する空調空気が流通する。第１冷却通路１２を通過した空調空気と第１加熱通路１４を通過した空調空気は合流可能となっている。
　第２加熱通路１５は、第２冷却通路１３の上方で且つ第１加熱通路１４の下方に設けられている。第２加熱通路１５には、ヒータコア２３の下半分を通過する空調空気が流通する。第２冷却通路１３を通過した空調空気と第２加熱通路１５を通過した空調空気は合流可能となっている。
　エアミックスドア２１、２２は、冷却通路１２、１３と加熱通路１４、１５との空調空気の通過断面積の比率を変化させる。本実施形態では、エアミックスドア２１、２２としてスライドドアを用いている。第１エアミックスドア２１は、第１冷却通路１２を通過する空調空気と第１加熱通路１４を通過する空調空気の流量比を調整する。第２エアミックスドア２２は、第２冷却通路１３を通過する空調空気と第２加熱通路１５を通過する空調空気の流量比を調整する。
　空調ケース１０には、複数の開口部３０～３４が設けられている。複数の開口部３０～３４は、車室内の複数の吹出口（図示略）とそれぞれ連通している。エバポレータ２０およびヒータコア２３によって温度調節された空調空気は、複数の開口部３０～３４を介して、それぞれ対応した吹出口へと供給される。複数の開口部３０～３４は、デフロスタ開口部３０、サイドフェイス開口部３１、センターフェイス開口部３２、フット開口部３３、リア開口部３４を含んでいる。
　デフロスタ開口部３０は、例えば空調ケース１０の上部に設けられている。デフロスタ開口部３０は、車室内のデフロスタ吹出口と連通している。
　サイドフェイス開口部３１は、例えば空調ケース１０の上部で、デフロスタ開口部３０よりも車室側寄りに設けられている。サイドフェイス開口部３１は、車室内のサイドフェイス吹出口と連通している。
　センターフェイス開口部３２は、例えば空調ケース１０の上部で、サイドフェイス開口部３１よりも車室側寄りに設けられている。センターフェイス開口部３２は、車室内のセンターフェイス吹出口と連通している。
　フット開口部３３は、例えば空調ケース１０の下部に形成されている。フット開口部３３は、車室内のフット吹出口と連通している。
　リア開口部３４は、例えば空調ケース１０の下部で、フット開口部３３よりも車室側寄りに設けられている。リア開口部３４は、車室内のリア吹出口と連通している。
　空調ケース１０には、吹出モードを切り替えるための吹出モードドア３５～３７が設けられている。吹出モードドア３５～３７を作動させることで、空調空気を吹き出す開口部３０～３３が異なる複数の吹出モードを切り替えることができる。吹出モードドア３５～３７には、デフロスタドア３５、フェイスドア３６、フットドア３７が含まれている。なお、フェイスドア３６が吹出モード切替部材に相当する。
　デフロスタドア３５は、デフロスタ開口部３０を開閉する。フェイスドア３６は、サイドフェイス開口部３１およびセンターフェイス開口部３２を開閉する。フットドア３７は、フット開口部３３を開閉する。本実施形態では、デフロスタドア３５およびフットドア３７として板ドアを用いており、フェイスドア３６としてロータリドアを用いている。
　図２に示すように、フェイスドア３６は、回転軸３６ａ、ドア外周部３６ｂと、ドア側面部３６ｃを備えている。回転軸３６ａは、フェイスドア３６が回動する際の中心軸となる。ドア外周部３６ｂは、回転軸３６ａの回転方向に沿って湾曲した板面を有している。本実施形態のフェイスドア３６では、ドア外周部３６ｂが２つに分割されている。
　ドア側面部３６ｃは、ドア外周部３６ｂの回転軸３６ａの長手方向両端部に設けられている。ドア側面部３６ｃには、ドア側リブ３６ｄが設けられている。ドア側リブ３６ｄは、ドア側面部３６ｃの板面から突出するように設けられている。本実施形態では、２本のドア側リブ３６ｄが平行に設けられている。フェイスドア３６は、ケース部材１１に収納されている。
　図３に示すように、ケース部材１１は、空調ケース１０の側面を構成するケース側面部１１ａを備えている。ケース側面部１１ａには、ケース側リブ１１ｂが設けられている。ケース側リブ１１ｂは、ケース側面部１１ａの板面から突出するように設けられている。本実施形態では、２本のケース側リブ１１ｂが平行に設けられている。
　ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄは、互いに対向するように突出して設けられている。ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄは、対応した形状となっている。２本の平行なケース側リブ１１ｂの間隔と２本の平行なドア側リブ３６ｄの間隔は同一となっている。
　フェイスドア３６がケース部材１１に収納された状態において、フェイスドア３６のドア側面部３６ｃとケース部材１１のケース側面部１１ａは、所定距離の隙間が設けられた状態で対向している。ドア側面部３６ｃとケース側面部１１ａとの間の隙間を空調風が通過可能となっている。本実施形態では、ドア側面部３６ｃとケース側面部１１ａとの間の隙間の長さは４ｍｍ程度となっている。
　フェイスドア３６のドア側リブ３６ｄと、ケース部材１１のケース側リブ１１ｂは、対向している。ドア側リブ３６ｄのドア側面部３６ｃからの高さと、ケース側リブ１１ｂのケース側面部１１ａからの高さの合計は、ドア側面部３６ｃとケース側面部１１ａとの間の隙間の長さとほぼ同一となっている。このため、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂは、接触しない範囲で近接している。
　ケース側リブ１１ｂの位置は固定されているのに対し、ドア側リブ３６ｄの位置はフェイスドア３６の回動に伴って変化する。フェイスドア３６が特定の吹出モードに対応する位置にある場合に、ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄが重なり合う。一方、フェイスドア３６が特定の吹出モード以外の吹出モードに対応する位置にある場合には、ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄが重なり合わない。本実施形態では、特定の吹出モードはフットモードおよびデフロスタモードであり、特定の吹出モード以外の吹出モードはフェイスモードである。
　ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄが重なり合った場合には、ケース側面部１１ａ、ケース側リブ１１ｂ、ドア側面部３６ｃ、ドア側リブ３６ｄで囲まれた空気通路が形成される。この空気通路は、空調空気を空調ケース１０内の所定部位から特定の開口部に案内するバイパス通路である。本実施形態では、特定の開口部はサイドフェイス開口部３１である。一方、ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄが重なり合わない場合には、バイパス通路が形成されない。バイパス通路については、後で詳細に説明する。
　次に、車両用空調装置１の各吹出モードについて説明する。本実施形態では、吹出モードドア３５～３７の開閉によって、フェイスモード、フットモードおよびデフロスタモードを切り替え可能となっている。なお、本実施形態では、いずれの吹出モードにおいても、リア開口部３４から空調風が吹き出される。
　図４に示すように、フェイスモードが設定された場合は、サイドフェイス開口部３１およびセンターフェイス開口部３２が全開状態となる。また、デフロスタ開口部３０およびフット開口部３３が全閉状態となる。
　例えば温度設定が最大冷房状態になっている場合は、エアミックスドア２１、２２がヒータコア２３の前面に位置し、加熱通路１４、１５を閉鎖する。これにより、空調風はエバポレータ２０で冷却されて冷風となる。フェイスモードでは、冷却通路１２、１３を通過した冷風がサイドフェイス開口部３１およびセンターフェイス開口部３２から吹き出す。
　図５に示すように、フットモードが設定された場合は、フット開口部３３が全開状態となる。また、デフロスタ開口部３０およびサイドフェイス開口部３１が一部開放状態となり、センターフェイス開口部３２が全閉状態となる。
　例えば温度設定が最大暖房状態になっている場合は、エアミックスドア２１、２２がヒータコア２３の前面に位置せず、冷却通路１２、１３を閉鎖する。これにより、空調風はエバポレータ２０を通過した後にヒータコア２３で加熱されて温風となる。フットモードでは、加熱通路１４、１５を通過した温風がフット開口部３３から吹き出し、さらに少量の温風がデフロスタ開口部３０およびサイドフェイス開口部３１から吹き出す。
　図６に示すように、デフロスタモードが設定された場合は、デフロスタ開口部３０が全開状態となる。また、サイドフェイス開口部３１が一部開放状態となり、センターフェイス開口部３２およびフット開口部３３が全閉状態となる。
　例えば温度設定が最大暖房状態になっている場合は、エアミックスドア２１、２２がヒータコア２３の前面に位置せず、冷却通路１２、１３を閉鎖する。これにより、空調風はエバポレータ２０を通過した後にヒータコア２３で加熱されて温風となる。デフロスタモードでは、加熱通路１４、１５を通過した温風がデフロスタ開口部３０から吹き出し、さらに少量の温風がサイドフェイス開口部３１から吹き出す。
　ここで、ケース部材１１のケース側リブ１１ｂとフェイスドア３６のドア側リブ３６ｄが重なり合った場合に形成されるバイパス通路１６について説明する。
　図７に示すように、フェイスモードでは、フェイスドア３６は、サイドフェイス開口部３１およびセンターフェイス開口部３２を全開する位置にある。このとき、ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄが重なり合っていない。このため、ケース部材１１とフェイスドア３６の間の隙間にバイパス通路１６が形成されない。
　図８に示すように、フットモードおよびデフロスタモードでは、フェイスドア３６は、サイドフェイス開口部３１を一部開放し、センターフェイス開口部３２を全閉する位置にある。このとき、ケース側リブ１１ｂとドア側リブ３６ｄが重なり合う。このため、ケース部材１１とフェイスドア３６の間の隙間にバイパス通路１６が形成されている。バイパス通路１６は、ケース側面部１１ａ、ケース側リブ１１ｂ、ドア側面部３６ｃ、ドア側リブ３６ｄで囲まれて形成されている。なお、図８では、デフロスタドア３５がフットモードでの位置となっている。
　図８に示すバイパス通路１６は、第１加熱通路１４の下流側とサイドフェイス開口部３１をつなぐように形成される。このため、バイパス通路１６によって、第１加熱通路１４の下流側に存在する空調空気がサイドフェイス開口部３１に案内される。
　第１加熱通路１４の下流側に存在する空調空気は、ヒータコア２３で加熱された空調空気である。つまり、サイドフェイス開口部３１には、ヒータコア２３で加熱された空調空気が他の空調空気と混ざり合うことなく直接供給される。このため、フットモードおよびデフロスタモードでは、サイドフェイス開口部３１の吹き出される空調空気の温度をできるだけ高く維持することができる。
　本実施形態のバイパス通路１６は、空調ケース１０内の幅方向端部に形成される。このため、本実施形態のバイパス通路１６は、ヒータコア２３で加熱された空調空気が空調ケース１０内の幅方向端部付近で滞留しているような場合に特に有効である。
　ここで、フットモードにおけるバイパス通路１６の効果を図９を用いて説明する。
　図９の縦軸は、フットモードにおいて、フット開口部３３とサイドフェイス開口部３１の吹出温度の差を示している。本明細書では、フット開口部３３とサイドフェイス開口部３１の吹出温度の差を「上下温度差」ともいう。フット開口部３３から吹き出される空調空気の温度はバイパス通路１６と関係なく一定なので、上下温度差の変化はサイドフェイス開口部３１の吹出温度の変化に依存する。
　図９の横軸は、フェイスドア３６およびケース部材１１の隙間距離を示している。本明細書では、フェイスドア３６およびケース部材１１の隙間距離を単に「隙間距離」ともいう。隙間距離は、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂとの間の距離である。ドア側リブ３６ｄの高さとケース側リブ１１ｂの高さを変化させることで隙間距離が変化する。図９は、ドア側リブ３６ｄの高さとケース側リブ１１ｂの高さを変化させた場合のサイドフェイス開口部３１の吹出温度の変化を示している。
　本実施形態では、隙間距離は４ｍｍが最大であり、隙間距離が４ｍｍの場合はドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂが設けられておらず、バイパス通路１６が形成されていないことを意味する。隙間距離が０ｍｍの場合は、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂが接触していることを意味する。
　図９に示すように、隙間距離が小さくなるにしたがって、上下温度差が小さくなっている。つまり、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂの高さが高くなるほど、サイドフェイス開口部３１の吹出温度が上昇している。図９に示す例では、隙間距離が０ｍｍの場合は、隙間距離が４ｍｍの場合に比べて、サイドフェイス開口部３１の吹出温度が４℃程度上昇している。
　つまり、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂによってバイパス通路１６が形成されることで、サイドフェイス開口部３１の吹出温度を上昇させることができる。そして、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂの高さが高くなるほど、バイパス通路１６の隙間が小さくなり、サイドフェイス開口部３１の吹出温度を効果的に上昇させることができる。
　サイドフェイス開口部３１の吹出温度を上昇させる観点から、隙間距離は小さいほど望ましい。一方、隙間距離が小さすぎると、ドア側リブ３６ｄとケース側リブ１１ｂが接触してフェイスドア３６が回動する際の妨げとなるおそれがある。このため、隙間距離は０．５～１ｍｍ程度とすることが望ましい。
　以上説明した本実施形態では、フェイスドア３６のドア側リブ３６ｄとケース部材１１のケース側リブ１１ｂによって、バイパス通路１６を形成可能としている。このため、フェイスドア３６の位置を変化させることで、バイパス通路１６の有無を変化させることができる。これにより、バイパス通路を必要とする吹出モードではバイパス通路１６が形成され、バイパス通路を必要としない吹出モードではバイパス通路１６が形成されないようにすることができる。この結果、車両用空調装置１の温度コントロール性を向上させることできる。
　本開示は上述の実施形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
　例えば、上記実施形態では、フットモードおよびデフロスタモードでバイパス通路１６が形成されるようにしたが、バイパス通路１６が形成される吹出モードは任意に設定することができる。バイパス通路１６が形成される特定の吹出モードと、バイパス通路１６が形成されない吹出モードが設けられていればよい。特定の吹出モードは、１つの吹出モードでもよく、複数の吹出モードでもよい。
　また、上記実施形態では、フェイスドア３６を用いてバイパス通路１６を形成するようにしたが、フェイスドア３６以外の吹出モードドアを用いてバイパス通路１６を形成するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、バイパス通路１６によって空調空気をサイドフェイス開口部３１に案内するようにしたが、バイパス通路１６によってサイドフェイス開口部３１以外の開口部に空調空気を案内するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、バイパス通路１６によってヒータコア２３で加熱された温風を案内するようにしたが、バイパス通路１６によって冷風を案内するようにしてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (5)

  1. 　温度調整された空調空気が内部を流通する空調ケース（１０）と、
    　前記空調ケースに設けられ、空調空気を車室内に吹き出すための複数の開口部（３０、３１、３２、３３）と、
    　前記空調ケースの内部に設けられ、前記複数の開口部のうち空調空気を吹き出す開口部が異なる複数の吹出モードを切り替える吹出モード切替部材（３６）と、
    　前記空調ケースと前記吹出モード切替部材との間において、空調空気を前記空調ケース内の所定部位から特定の前記開口部に案内するバイパス通路（１６）と、
    　を備え、
    　前記バイパス通路は、前記吹出モード切替部材が前記複数の吹出モードのうち特定の吹出モードに切り替えた場合に形成される車両用空調装置。
  2. 　前記吹出モード切替部材は、回転軸（３６ａ）を中心に回動することで、前記吹出モードを切り替えるロータリドアである請求項１に記載の車両用空調装置。
  3. 　前記空調ケースおよび前記吹出モード切替部材には、互いに対向するように突出したリブ（１１ｂ、３６ｄ）がそれぞれ設けられており、
    　前記吹出モード切替部材が前記特定の吹出モードに対応する位置にある場合に、前記吹出モード切替部材のリブ（３６ｄ）と前記空調ケースのリブ（１１ｂ）によって前記バイパス通路が形成される請求項１または２に記載の車両用空調装置。
  4. 　前記特定の吹出モードは、空調空気を車室内の乗員の足下に吹き出すフットモードである請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
  5. 　前記特定の吹出モードは、空調空気を車室内のフロントウィンドに向けて空調風を吹き出すデフロスタモードである請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
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