WO2020262276A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

空気の流方向を変更する壁部のどの部分に機能付加装置を設置する場合でも、機能を付加した空気を十分に車室内に供給することが可能な車両用空調装置を提供する。 【解決手段】内部に空気流路（３）が形成され、複数の吹出開口部（１０，２０，３０）を備えた空調ケース（２）の壁部であって、熱交換器（４，５）を通過した空気の流方向を変更させる壁部（２ａ）に、該壁部（２ａ）との間に機能付加空間（４１）を画成する空間画成壁体（４０）を設け、また壁部（２ａ）に機能付加空間（４１）を通過する空気に対して所定の機能を付加する機能付加装置（４３）を設ける。機能付加空間（４１）は、少なくとも２つの連通部（４１ａ、４１ｂ）を介して空気流路（３）に連通し、少なくとも１つの連通部（４１ａ）を、所定の吹出モードで他の連通部（４１ｂ）よりも低圧となるようにいずれかの吹出開口部（ベント吹出開口部２０）に向けて開口させる。

Description

車両用空調装置

　本発明は、イオンや芳香などの機能を付加した空気を車室内に十分に供給することが可能な車両用空調装置に関する。

　例えば、特許文献１においては、降車時の乗員の帯電を緩和または除電するために、空調空気の送風経路にイオン発生装置を配置し、乗員の降車意思が検出された場合に、空調装置の吹出口を乗員に対して送風する吹出口に設定し、ファンによる送風を行うと共に、イオン発生装置から送風経路内にイオンを発生させるようにした車両用空調装置が開示されている。

　特にこの例では、空調装置のヒータコアとベントダクトとの間の送風経路、より具体的には、空調装置の空調ケースのエバポレータの下流側であって、デフダクトが接続する部位より上流側に、空調空気にイオンを供給するイオン発生器を設置し、乗員の降車意思が検出された場合に、ベント吹出口からの送風に切り替えると共にイオン発生器を作動させて、エバポレータに付着している凝縮水によって加湿された空気にイオン発生器からイオンを付加させ、このイオンが付加された空気をベント吹出口から車室へ供給するようにしている。

　また、特許文献２には、イオンが付加された空気を車室内に吹き出す車両用空調装置において、熱交換器を通過した空気を衝突させて流れを上方に向かわせるための衝突側の壁面、又は、この壁面の横隣りに連なる側方側の壁面の所定位置にイオン発生器を配置する構成が開示されている。特に、同文献の図７で示される構成においては、空調ケースの熱交換器の下流側となり、熱交換器を通過した空気を衝突させて上方に向かわせるための後方壁面のうち、ヒータコアが対向する範囲よりもベント吹出開口部寄りの範囲にイオン発生器を取り付け、ヒータコアを通過して後方壁面に衝突した後に上方へ向かう空気にイオンを付加させ、イオン発生器で発生したイオンが後方壁面に衝突して消滅することを回避するようにしている。

特開２００８－２５４５４９号公報 国際公開第２０１７／０８５９５４

　しかしながら、前者の構成をエバポレータ及びヒータコアを車両前後方向に配置したセンター置きタイプの空調装置（フルセンター置きタイプやセミセンター置きタイプの空調装置）に適用する場合には、空調装置のエバポレータとデフダクトとの間にイオン発生器を設置する空間的余裕は殆どなく、また、熱交換器を通過した空気は、熱交換器の下流側で空調ケースに衝突して大きく流方向が変更された後に各吹出開口部へ送られるので、イオン発生器で発生したイオンが空調ケースの壁面に衝突して消滅しやすくなる。このため、イオン発生器の設置位置や設置構造の見直しが必要となる。

　この点、後者の構成においては、熱交換器を通過した空気を衝突させる後方壁面のうち、ヒータコアが対向する範囲よりもベント開口部寄りの範囲にイオン発生器を取り付けるので、機能付加装置の設置スペースを確保しやすくなると共に、イオン発生器で発生した空気が空調ケースの壁面に衝突して消滅する不都合を低減できるが、車両のダッシュボード内に設置される空調装置の設置スペースは、他の部品や機器などに割り当てられるスペース等との関係で、かなり制限的なものとなり、熱交換器を通過した空気を衝突させる後方壁面と謂えども、吹出口寄りの部分に十分な設置スペースを確保することができない場合がある。したがって、このような場合には、イオン発生器の設置位置を変更せざるを得ず、例えば、熱交換器を通過した空気を衝突させる壁面であって、空気の流方向が上下に分かれる部位（ベント吹出開口部へ向けられる空気とフット吹出開口部へ向けられる空気とに分岐する部位）にイオン発生器を設置せざるを得ない場合も出てくる。

　このような上下に空気が分かれる壁面部位は、その部分で空気の淀みが発生しやすくなり、その部分にイオン発生器が設置されると、イオンを付加させた空気を効果的に吹出開口部へ供給することができなくなる不都合が考えられる。

　本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、空気の流方向を変更する壁部のどの部分に機能付加装置を設置する場合でも、機能を付加した空気を十分に車室内に供給することが可能な車両用空調装置を提供することを主たる課題としている。

　上記課題を達成するために、本発明にかかる車両用空調装置は、機能が付加された空気を車室内に放出する車両用空調装置であって、
　内部に空気流路が形成され、導入された空気を車室内に吹き出すことが可能な複数の吹出開口部を備えた空調ケースと、
　前記空調ケース内に配置され、導入された空気を熱交換させる熱交換器と、を備え、
　前記空調ケースの壁部であって前記熱交換器を通過した空気の流方向を変更させる壁部に、該壁部との間に機能付加空間を画成する空間画成壁体を設け、
　前記壁部又は前記空間画成壁体に、前記機能付加空間を通過する空気に対して所定の機能を付加する機能付加装置を設け、
　前記機能付加空間は、少なくとも２つの連通部を介して前記空気流路に連通し、少なくとも１つの連通部は、所定の吹出モードで他の連通部よりも低圧となるように前記複数の吹出開口部のうちのいずれかに向けて開口していることを特徴としている。
　ここで、連通部は、空間画成壁体に形成された開口部によって形成されるものであっても、空間画成壁体と壁部との間に形成されるものであってもよい。

　したがって、熱交換器を通過した空気の流方向を変更させる空調ケースの壁部に空間画成壁体を設けて機能付加空間を画成し、空調ケースの熱交換器を通過した空気の流方向を変更させる壁部又は空間画成壁体に機能付加装置を設けて機能付加空間を通過する空気に対して所定の機能を付加し、機能付加空間と空気流路とを連通する空間画成壁体の少なくとも１つの連通部を所定の吹出モードで他の連通部よりも低圧となるようにいずれかの吹出開口部に向けて開口したので、所定の吹出モードにおいて、機能付加空間には、他の連通部から空気が吸引され、機能付加空間で機能付加装置から機能が付加された後に、相対的に低圧となる連通部から空気流路に戻される（少なくとも１つの連通部に機能付加空間を通過した空気を牽引する効果を持たせることが可能となる）。このため、機能付加装置によって機能が付加された空気を、機能付加空間に停留させることなく開口している吹出開口部から効果的に供給することが可能となる。

　以上の構成において、複数の吹出開口部を、車室上方へ吹き出す空気を供給するベント吹出開口部と、車室下方へ吹き出す空気を供給するフット吹出開口部とし、特にベント吹出開口部から機能を付加した空気を十分に供給したい場合には、前記機能付加装置と前記空間画成壁体を、前記ベント吹出開口部と前記フット吹出開口部との間の前記壁部に設け、前記機能付加空間を、前記ベント吹出開口部寄りに設けられた第１の連通部と、前記フット吹出開口部寄りに設けられた第２の連通部と、を介して前記空気流路に連通し、前記第１の連通部を、前記ベント吹出開口部が開となる吹出モード時に前記第２の連通部よりも低圧となるように前記ベント吹出開口部に向けて開口するとよい。

　このような構成においては、空間画成壁体を、ベント吹出開口部とフット吹出開口部との間の壁部に設け、ベント吹出開口部寄りに設けられた第１の連通部を、ベント吹出開口部が開となる吹出モード時（ベント吹出モード時又はバイレベル吹出モード時）にフット吹出開口部寄りに設けられた第２の連通部よりも低圧となるようにベント吹出開口部に向けて開口したので、機能付加空間には、第２の連通部から空気が吸引され、機能付加空間で機能付加装置から機能が付加された後に、相対的に低圧となる第１の連通部から空気流路に戻される（第１の連通部に機能付加空間内の空気を牽引する効果を持たせることが可能となる）。このため、機能付加空間に第２の連通部を介して空気を積極的に吸引することができると共に機能が付加された空気を機能付加空間に停留させずに第１の連通部からベント吹出開口部へ効果的に導くことが可能となる。

　また、複数の吹出開口部を、車室上方へ吹き出す空気を供給するベント吹出開口部と、車室下方へ吹き出す空気を供給するフット吹出開口部とし、特にフット吹出開口部から機能を付加した空気を十分に供給したい場合には、前記機能付加装置と前記空間画成壁体を、前記ベント吹出開口部と前記フット吹出開口部との間の前記壁部に設け、機能付加空間を、前記ベント吹出開口部寄りに設けられた第１の連通部と、前記フット吹出開口部寄りに設けられた第２の連通部と、を介して前記空気流路に連通し、前記第２の連通部を、前記フット吹出開口部が開となる吹出モード時に前記第１の連通部よりも低圧となるように前記フット吹出開口部に向けて開口するとよい。

　このような構成においては、空間画成壁体を、ベント吹出開口部とフット吹出開口部との間の壁部に設け、フット吹出開口部寄りに設けられた第２の連通部を、フット吹出開口部が開となる吹出モード時（フット吹出モード時）にベント吹出開口部寄りに設けられた第１の連通部よりも低圧となるようにフット吹出開口部に向けて開口したので、機能付加空間には、第１の連通部から空気が吸引され、機能付加空間で機能付加装置から機能が付加された後に、相対的に低圧となる第２の連通部から空気流路に戻される（第２の連通部に機能付加空間内の空気を牽引する効果を持たせることが可能となる）。このため、機能付加空間に第１の連通部を介して空気を積極的に吸引することができると共に機能が付加された空気を機能付加空間に停留させずに第２の連通部からフット吹出開口部へ効果的に導くことが可能となる。

　ここで、相対的に低圧となる連通部は、前記他の連通部よりも吹出開口部の近い位置に形成されるとよい。
　このように、空間画成壁体の相対的に低圧となる連通部の開口端を他の連通部よりも吹出開口部により近づけることで、機能付加空間内の空気の牽引効果を大きくすることが可能となる。

　また、前記空間画成壁体（１３）は、上流から流れる空気が衝突する面の中間部を、上流側へ突出させるようにしてもよい。
　このような構成においては、空間画成壁体の上流から流れる空気が衝突する面で空気をスムーズに連通部に向かって分流させることが可能となり、機能付与空間の空気の牽引効果を得やすいものとなる。

　さらに、前記空間画成壁体の前記他の連通部が形成される部分又はその近傍には、空気を前記他の連通部へ導入しやすくするガイド部を設けるようにしてもよい。
　このようなガイド部としては、他の連通部の通路断面積を開口端に向かって大きくするように空間画成壁体をチャンバ内に膨出させたり、他の連通部の近傍に機能付加空間から遠ざかろうとする空気をブロックするガイド板を設けたりするようにしてもよい。

　さらにまた、前記空間画成壁体によって画成される前記機能付加空間は、中間部の通路断面積を前記連通部の通路断面積よりも小さく形成してもよい。
　このような構成においては、機能付加空間に吸引された空気は、機能付加装置から機能が付加されると共に中間部で流速が早められ、その後、通路断面積が相対的に大きくなっている連通部から放出されるので、機能が付加された空気が空間画成壁体に衝突することなく吹出開口部へ速やかに供給される。このため、機能が付加された空気が空間画成壁体に衝突して機能を低減する不都合を回避することが可能となる。

　以上の車両用空調装置としては、前記熱交換器として、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器と、この冷却用熱交換器の下流側に配置され、通過する空気を加熱する加熱用熱交換器と、を有する場合に、前記加熱用熱交換器を、該加熱用熱交換器の上側及び下側にバイパス通路を形成するように前記空気流路に配置するものであっても、該加熱用熱交換器の上側のみにバイパス通路を形成するように前記空気流路に配置するものであってもよい。

　なお、前記機能付加装置により空気に付加する機能としては、イオン付加機能、芳香機能、脱臭機能、湿度調整機能、除菌機能の少なくとも１つを有するものが考えられる。

　以上述べたように、本発明によれば、熱交換器を通過した空気の流方向を変更させる空調ケースの壁部に空間画成壁体を設けて機能付加空間を画成し、空調ケースの壁部又は空間画成壁体に機能付加空間を通過する空気に対して所定の機能を付加する機能付加装置を設け、機能付加空間と空気流路とを連通する少なくとも１つの連通部を、所定の吹出モードで他の連通部よりも低圧となるようにいずれかの吹出開口部に向けて開口したので、少なくとも１つの連通部に機能付加空間を通過した空気を牽引する効果を持たせることが可能となり、機能付加装置によって機能が付加された空気を、機能付加空間に停留させることなく開口している吹出開口部へ十分に供給することが可能となる。

図１（a）は、本発明に係る車両用空調装置の熱交換器から下流側の構成例を示した側断面図であり、図１（ｂ）は、空調装置の吹出開口部の部分を上方から見た図である。 図２は、本発明に係る車両用空調装置の熱交換器から下流側の構成例を示した平断面図であり、図１（ａ）のＡ－Ａ線から見た図である。 図３は、空間画成壁体と機能付加装置の取付状態を示す図であり、（ａ）は、その側断面図、（ｂ）は、その斜視図である。 図４は、ベント吹出モード時の空気の流れを説明する図である。 図５は、バイレベル吹出モード時の空気の流れを説明する図である。 図６は、ベント吹出開口部へ機能が付加された空気を供給する場合の空間画成壁体での空気の流れを説明する図である。 図７は、フット吹出モード時の空気の流れを説明する図である。 図８は、空間画成壁体をベント吹出開口へ延ばした例を示す図である。 図９は、空間画成壁体のベント吹出開口部寄りの部分をベント吹出開口部の空気の流れに沿うように屈曲させた例を示す図である。 図１０は、空間画成壁体の中間部を上流側へ突出させた例を示す図である。 図１１は、空間画成壁体の直下にガイド壁を設けた場合の例を示す図である。 図１２は、空間画成壁体のフット吹出開口部寄りの開口端の通路面積を大きくするように上流側へ膨出させた例を示す図である。 図１３は、空間画成壁体の他の例を示す図であり、（ａ）は正面上方から見た斜視図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は斜め上方から見た斜視図である。 図１４は、空間画成壁体の他の例を示す図であり、機能付加空間と空気流路とを連通する連通部が３つの例を示す斜視図である。 図１５は、ヒータコアの上側にのみバイパス通路を形成した空調装置に適用した例を示す図である。 図１６は、フット吹出開口部へイオンが付加された空気を供給する構成例を示す図であり、（ａ）は、デフフット吹出モードの場合を示す図、（ｂ）は、フット吹出モードの場合を示す図である。

　以下、この発明の実施の形態を図面により説明する。
　図１及び図２において、車両のダッシュボード内の略中央に搭載されるセンター置きタイプの車両用空調装置１（フルセンター置きタイプやセミセンター置きタイプの空調装置）が示されている。この空調装置１は、エンジンルームと車室とを区画する仕切板よりも車室側に配置されているもので、図示しないインテーク装置を介して、外気（車室外空気）および／または内気（車室内空気）を空調ケース２内に導入するようにしている。

　空調ケース２は、車室へ向かって流れる空気流路３を形成するもので、この空気流路３の上流側には、導入された空気を冷却可能とする冷却用熱交換器をなすエバポレータ４が配置され、このエバポレータ４の下流側には加熱用熱交換器をなすヒータコア５が配置されている。

　エバポレータ４は、冷凍サイクルの一部を構成するもので、空調ケース２内に導入された全ての空気が通過するように空気流路３内に立設され、必要に応じて通過する空気を冷却可能としている。

　ヒータコア５は、エンジンの冷却水を熱源として通過空気を加熱するもので、この例では、空調ケース２の上面および下面との間に間隙が形成されるように立設されている。したがって、空気流路３には、ヒータコア５よりも上側に、エバポレータ４を通過した空気をヒータコア５を通過させずにバイパスさせる上側バイパス通路３ａが形成され、また、ヒータコア５の下側に、エバポレータ４を通過した空気をヒータコア５を通過させずにバイパスさせる下側バイパス通路３ｂが形成されている。

　なお、バイパス通路３ａ，３ｂは、ヒータコア５の空調ケース２内の設置高さを調節することによって、又は、ヒータコア５と対峙する空調ケース２の上面や下面をヒータコア５から遠ざける方向に窪ませることによって形成してもよい。

　それぞれのバイパス通路３ａ，３ｂを通過する空気と、ヒータコア５を通過する空気との割合は、ヒータコア５の上流側に設けられたエアミックスドア６ａ，６ｂによって調整されるようになっている。この例では、上側バイパス通路３ａの開度は、ヒータコア５の端面に沿ってスライド可能な上側エアミックスドア６ａによって調節され、下側バイパス通路３ｂの開度は、ヒータコア５の端面に沿ってスライド可能な下側エアミックスドア６ｂによって調節されるようになっている。
　これらエバポレータ４、ヒータコア５、上側エアミックスドア６ａ及び下側エアミックスドア６ｂによって空調ケース２内に導入された空気の温度を調節する温度調節手段が形成されている。

　エバポレータ４の下流側には、ヒータコア５、それぞれのバイパス通路（上側バイパス通路３ａ、下側バイパス通路３ｂ）、およびヒータコア５を通過した空気を混合可能とする混合エリア３ｃが形成され、この混合エリア３ｃに臨む空調ケース２には、車室に向かって送出される空気を供給する複数の吹出開口部が形成されている。

　空調ケース２の混合エリア３ｃに臨む上部前方側には、車両のフロントガラスに向けて送出される空気を供給するデフロスト吹出開口部１０が形成され、空調ケース２の混合エリア３ｃに臨む上部後方側には、車室上方へ向けて送出される空気を供給するベント吹出開口部２０が形成されている。また、空調ケース２の混合エリア３ｃに臨む下部には、車室下方に向けて送出される空気を供給するフット吹出開口部３０が形成されている。
　したがって、空調ケース２のベント吹出開口部２０とフット吹出開口部３０との間には、熱交換器（エバポレータ４、ヒータコア５）を通過した空気が衝突して流方向を上方及び下方へ変更する車室側の壁部２ａが形成されている。

　ここで、ベント吹出開口部２０は、運転席用と助手席用のそれぞれに設けられているもので、横幅方向（車幅方向）の中央寄りにセンタベント吹出開口部２１（運転席用センタベント吹出開口部２１a、助手席用センタベント吹出開口部２１ｂ）が設けられ、このセンタベント吹出開口部２１に隣接し、横幅方向（車幅方向）の側方寄りにサイドベント吹出開口部２２（運転席用サイドベント吹出開口部２２a、助手席用サイドベント吹出開口部２２b）が設けられている。
　また、この例において、フット吹出開口部３０は，空調ケース２の運転席用側面の下部に運転席用フット吹出開口部３０ａが設けられ、空調ケース２の助手席用側面の下部に助手席用フット吹出開口部３０ｂが設けられている。

　したがって、熱交換器（エバポレータ４、ヒータコア５）を通過した空気は、そのまま吹出開口部へ導かれるものもあるが、空調ケース２の車室側の壁部２ａに衝突した後に、流方向が変更され、上側へ向かう空気と下側へ向かう空気とに分けられ、上側の吹出開口部が開いていれば、その開口部に向かってより多く流れ、下側の吹出開口部が開いていれば、下側に向かってより多く流れる。

　なお、デフロスト吹出開口部１０の開度は、このデフロスト吹出開口部内に設けられたデフロストドア１１によって調節され、ベント吹出開口部２０（センタベント吹出開口部２１の開度、及び、サイドベント吹出開口部２２）の開度は、センタベント吹出開口部２１及びサイドベント吹出開口部２２に臨むように設けられたベントドア２３によって調節される。また、フット吹出開口部３０の開度は、このフット吹出開口部３０に臨むように設けられたフットドア３１によって調節される。ここで、この例においては、サイドベント吹出開口部２２は、吹出モードに拘わらず、常時送風量が確保されるように開度が調節されるようになっている。

　このような車両用空調装置１において、熱交換（エバポレータ４、ヒータコア５）を通過した空気の流方向を変更させる空調ケース２の壁部、この例では、ベント吹出開口部２０とフット吹出開口部３０との間の領域の車室側の壁部２ａには、空間画成壁体４０が設けられている。
　この空間画成壁体４０は、図３にも示されるように、空調ケース２の壁部２ａとの間に所定の間隔をあけて対峙する矩形状の正面壁４０ａと、この正面壁４０ａの両側縁から空調ケース２の壁部２ａにかけて延設された側壁４０ｂとを備えるように形成されており、上端部と下端部が開放された形状となっている。

　したがって、空調ケース２の壁部２ａと空間画成壁体４０との間には、空間画成壁体によって覆われた空間（機能付加空間４１）が画成され、この機能付加空間４１は、ベント吹出開口部寄りに設けられると共にベント吹出開口部２０に向けて開口する第１の連通部４１ａを介して空気流路３（混合エリア３ｃ）に連通し、また、フット吹出開口部寄りの部分に形成された第２の連通部４１ｂを介して空気流路３（混合エリア３ｃ）に連通している。これら第１の連通部４１ａと第２の連通部４１ｂは、空間画成壁体４０と壁部２ａとの間に形成された間隙であり、この例では、第1の連通部から第２の連通部にかけて断面積を等しくしている。

　そして、この空間画成壁体４０で覆われた空調ケース２の壁部２ａには、前記機能付加空間４１を通過する空気に対して所定の機能を付加する機能付加装置４３が設けられている。
　この例では、機能付加装置４３は、機能付加空間４１を通過する空気に対してイオンを付加するイオン発生装置４４として構成され、空調ケース２の壁部２ａの外側に取り付けられ、この壁部２ａに形成された通孔２ｂを介してイオンを発生させる陰極４４ａ及び陽極４４ｂを機能付加空間４１に臨ませるようにしている。

　また、この例では、第１の連通部４１ａと第２の連通部４１ｂは、イオン発生装置４４に対して上下に対称的に形成されており、空間画成壁体４０は、車室側の壁部２ａのうち、フット吹出開口部３０よりもベント吹出開口部２０寄りの位置に設置されている。

　以上の構成において、図４に示されるように、エアミックスドア６ａ，６ｂをフルクール位置（エバポレータ４を通過した空気の全てをヒータコア５をバイパスさせてバイパス通路３ａ，３ｂを通過させる位置）とし、ベント吹出開口部２０のみを開とするベント吹出モードにおいては、空調ケース２内の熱交換器４，５よりも上流側から供給された空気は、エバポレータ４を通過した後に上側バイパス通路３ａと下側バイパス通路３ｂを通って混合エリア３ｃに至り、この混合エリア３ｃを介してベント吹出開口部２０へ導かれる。

　混合エリア３ｃからベント吹出開口部２０へ導かれる空気は、空間画成壁体４０の正面壁及び空間画成壁体の両側の空調ケースの壁部に衝突して流方向が上方に変更され、空間画成壁体４０の表面及び空調ケース２の壁部２ａに沿ってベント吹出開口部２０へ導かれると共に、機能付加空間４１に第２の連通部４１ｂから入り、イオン発生装置４４で発生されたイオンが付加された後に第１の連通部４１ａから空気流路３（混合エリア３ｃ）に流出されてベント吹出開口部２０へ導かれる。

　この際、空間画成壁体の表面に沿ってベント吹出開口部２０へ導かれる空気の流れによって生じるアスピレーション効果によって、機能付加空間４１の第１連通部４１ａの静圧は、第２の連通部４１ｂの静圧よりも低くなるので、機能付加空間４１の空気は第１の連通部４１ａを介してベント吹出開口部２０に牽引（吸引）されると共に、第２の連通部４１ｂを介して混合エリア３ｃの空気が機能付加空間４１に吸引される。このため、機能付加空間４１での空気の流れが促進され、イオンが付加された空気をこの空間内に淀ませることなくベント吹出開口部２０へ積極的に供給することが可能となる。

　また、エアミックスドア６ａ，６ｂを中間位置（エバポレータ４を通過した空気をヒータコア５を通過させると共にバイパス通路（上側バイパス通路３ａ及び下側バイパス通路３ｂ）を通過させる位置）とし、ベント吹出開口部２０とフット吹出開口部３０を開とするバイレベル吹出モードにおいては、図５に示されるように、空調ケース２内の供給された空気は、エバポレータ４を通過した後に上側バイパス通路３ａと下側バイパス通路３ｂを通る空気とヒータコア５を通過する空気とに分けられ、ヒータコア５の後方で合流すると共に空調ケース２の壁部２ａや空間画成壁体４０の正面壁４０ａに衝突して流方向が変更される。

　このうち、空間画成壁体４０の正面壁４０ａに衝突した空気は、一部が流方向を上側に向けられてベント吹出開口部２０に向かって流れ、また残りが下側に向けられてフット吹出開口部３０に向かって流れるが、図６にも示されるように、混合エリア３ｃをベント吹出開口部２０に向けて流れる空気流によって、第１の連通部４１ａは第２の連通部４１ｂよりも相対的に低圧となり、第１の連通部４１ａに機能付加空間４１の空気を牽引するアスピレーション効果が発生し、空間画成壁体４０の手前でフット吹出開口部へ向かって流れる空気の一部が第２の連通部４１ｂから機能付加空間４１に吸引され、ここでイオン発生装置４４からイオンが付加された後に第１の連通部４１ａからベント吹出開口部２０へ放出される。このため、機能付加空間４１内で空気が淀むことはなく、ベント吹出開口部２０にイオンが付加された空気を十分に供給することが可能となる。

　なお、エアミックスドア６ａ，６ｂをフルホット位置（エバポレータ４を通過した空気をヒータコア５のみを通過させる位置）とし、デフロスト吹出開口部１０を閉、センタベント吹出開口部２１を閉、サイドベント吹出開口部２２とフット吹出開口部３０を開とするフット吹出モードにおいては、図７に示されるように、空調ケース２内に供給された空気は、エバポレータ４を通過した後にヒータコア５を通過し、空調ケース２の車室側の壁部２ａや空間画成壁体４０の正面壁４０ａに衝突して流方向が変更される。

　このうち、空間画成壁体４０の正面壁４０ａに衝突した空気は、一部が流方向を上側に向けられてサイドベント吹出開口部２２に向かって流れ、また残りが下側に向けられてフット吹出開口部３０に向かって流れる。この際、空間画成壁体４０はフット吹出開口部３０よりもベント吹出開口部２０に近づけて配置されているので、サイドベント吹出口２２へ向かった流れる空気流によって、第１の連通部４１ａには機能付加空間４１の空気をベント吹出開口部２０側へ牽引するアスピレーション効果が発生し、フット吹出開口部３０へ向かって流れる空気の一部が第２の連通部４１ｂから機能付加空間４１に吸引され、ここでイオン発生装置４４からイオンが付加された後に第１の連通部４１ａからサイドベント吹出開口部２２へ放出される。このため、サイドベント吹出開口部２２を開とするフット吹出モードにおいても、サイドベント吹出開口部２２にイオンが付加された空気を十分に供給することが可能となる。

　以上においては、ベント吹出開口部２０へイオンを付加した空気を供給する構成について説明したが、ベント吹出開口部２０へより効果的にイオンを付加した空気を供給する方法としては、図８～図１２に示す変形例を採用してもよい。

　このうち、図８の例は、第１の連通部４１ａとベント吹出開口部２０との距離を、第２の連通部とフット吹出開口部との距離よりも短くすると共に、第１の連通部をベント吹出開口部に直接開放することで、イオンが付加させた空気を直接ベント吹出開口部へ供給するようにしている。
　このような構成においては、ベント吹出開口部に第１の連通部が直接連通するので、アスピレーション効果を得やすいものとなり、機能付加空間４１内のイオンが付加された空気をより効果的にベント吹出開口部２０に供給することが可能となる。
　このような構成においては、アスピレーション効果をより高めるために、図９に示されるように、第１の連通部４１ａをベント吹出開口部２０に入り込むように，空間画成壁体４０の上端部をベント吹出開口部２０の内壁面に沿って開口端に向けて延設させてもよい。

　また、空間画成壁体４０は、図１０に示されるように、上流から流れる空気が衝突する正面壁４０ａの中間部を、上流側（混合エリア３ｃ）へ突出させるように構成してもよい。
　このような構成においては、上流から流れてくる空気が空間画成壁体４０の正面壁４０ａでスムーズに上側と下側へ分かれるので、空間画成壁体４０の前面で空気が停留する領域を形成しにくくすると共に、空気を上下に方向付けて確実に流すことでアスピレーション効果を高めることが可能となる。
　この場合においても、ベント吹出口側（第１の連通部４１ａ側）でアスピレーション効果を得るためには、正面壁４０ａに衝突した空気の多くをデフロスト吹出開口部に向けて（上方に向けて）流れるように、空気を分岐させる位置を正面壁４０ａの下部寄りにするとよい。

　図１１の例では、空間画成壁体４０の第２の連通部４１ｂの下方に空調ケース２の壁部２ａから内側に突設した板状のガイド部４５を設け、このガイド部４５よりも上方から下方に向かって流れる空気を受け止めて第２の連通部４１ｂへ導きやすくしている。
　このような構成においては、フット吹出開口部３０が開口されている場合でも、空間画成壁体の直下の空気がフット吹出開口部へ導かれるのを阻止して第２の連通部４１ｂにおいてアスピレーション効果が発生する不都合をなくすことができ、第１の連通部４１ａで発生するアスピレーション効果により、機能付加空間４１への空気の吸引を促進することが可能となる。

　また、機能付加空間４１に空気を導入しやすくするための手段は、図１２に示されるように、空間画成壁体４０に設けるようにしてもよい。例えば、空間画成壁体４０の下端部を混合エリア３ｃ側へ膨出させてガイド部４０ｃを形成し、機能付加空間４１へ入り込む空気の流れを形成しやすくしてもよい。

　また、上述の空間画成壁体４０は、機能付加空間４１を空気流路３に連通させる第１の連通部４１ａから第２の連通部４１ｂにかけて流路断面積をほぼ等しくした例を示したが、例えば、図１３に示されるように、中間部において、流路断面積を絞る（連通部よりも流路断面積を小さくする）ようにしてもよい。この図１３の例においては、機能付加空間４１を断面半円状とし、空間画成壁体４０の中間部で流路断面積が最も小さくなるようになだらかに中間部を窪ませた形状としている。

　このような構成においては、機能付加空間４１へ空気が導入しやすくなり、また機能付加空間４１に吸引された空気は、イオン発生装置４４でイオンが付加されると共に中間部において流速が早められ、その後、通路断面積が大きい連通部（第１の連通部４１ａ）から放出されるので、イオンが付加された空気が空間画成壁体４０に衝突することなくベント吹出開口部２０へ速やかに供給される。このため、イオンが付加された空気が空間画成壁体に衝突することで機能が低減する（イオンが消滅する）不都合を回避することが可能となり、また、イオンが付加された空気を、流速を早めることでベント吹出開口部へ確実に供給することが可能となる。

　また以上においては、連通部４１ａ，４１ｂを２つ設けた場合の例を挙げたが、３つ以上設けるようにしてもよい。例えば、図１４に示されるように、空間画成壁体４０の下部を二又に分け、ベント吹出開口部２０に近接させてベント吹出開口部２０に向けて開口する第１の連通部４１ａと、運転席用フット吹出開口部３０ａ及び助手席用フット吹出開口部３０ｂにそれぞれ近接させる第２及び第３の連通部４１ｂ,４１ｃを備えるようにしてもよい。このような構成は、特に、運転席用フット吹出開口部３０ａが空調ケース２の運転席用側面に形成され、助手席用フット吹出開口部３０ｂが空調ケース２の助手席用側面に形成されるような空調装置に有効である。

　以上の構成においては、ヒータコア５の上側に上側バイパス通路３ａを形成し、また、ヒータコア５の下側に下側バイパス通路３ｂを形成し、それぞれのバイパス通路３ａ，３ｂの開度を別々のエアミックスドア６ａ，６ｂで調節する場合について説明したが、図１５に示されるように、ヒータコア５の上方にのみバイパス通路３ｄを形成し、このバイパス通路３ｄを通過する空気とヒータコア５をバイパスする空気との割合を１つのエアミクスドア６ｃで調節する空調装置においても、同様の構成を採用することで、同様の作用効果を得ることが可能である。

　以上までの例では、ベント吹出開口部２０に向かって、機能付加空間４１でイオンが付加された空気を十分に供給する例について述べたが、フット吹出開口部３０を介してイオンを付加した空気を車室内に供給する要請がある場合には、フット吹出開口部３０に向けて開口する連通部４１ｂを他の連通部よりも低圧となるように空間画成壁体４０の設置位置や形状を調整するとよい。

　例えば、フット吹出開口部３０を開とする吹出モード（デフフット吹出モード、フット吹出モード）で、空間画成壁体４０の第２の連通部４１ｂを第１の連通部４１ａよりも低圧となるようにすればよく、例えば、図１６に示されるように、フット吹出開口部３０に向けて開口する第２の連通部４１ａをフット吹出開口部に近づけように空間画成壁体４０を延設し、第２の連通部４１ｂでのアスピレーション効果が大きくなるようにするとよい。

　また、図１６の変形例としては、ベント吹出開口部へイオンを供給するために例示した各種態様を、図１６の態様に合せて同様に採用することが可能である。例えば、ガイド板を第１の連通部４１ａの直上に設けたり、空間画成壁体４０の正面でフット吹出開口部へ分流する空気を多くするように正面壁４０ａの中間部を上流側へ突出させたり、空間画成壁体４０の上端部を混合エリア３ｃ側へ膨出させたり、してもよい。

　なお、以上の例では、空調ケース２の壁部２ａの外面に機能付加装置４３（イオン発生装置４４）を取り付けた例を示したが、機能付加装置４３は、空調ケース２の壁部２ａの内面に取り付けるようにしても、また、空間画成壁体４０に取り付けるようにしてもよい。
　また、以上の例では、機能付加空間を通過した空気に機能を付加する機能付加装置として、イオン発生装置４４の例を挙げたが、芳香機能を付加する芳香発生装置、脱臭機能を付加する脱臭装置、湿度調整機能を付加する湿度要請装置、除菌機能を付加する除菌装置のいずれか、又は、上述した各装置を適宜組み合わせて設けるようにしてもよい。

　１　車両用空調装置
　２　空調ケース
　２ａ　壁部
　３　空気流路
　４　エバポレータ
　５　ヒータコア
　６ａ，６ｂ，６ｃ　ミックスドア
　２０　ベント吹出開口部
　３０　フット吹出開口部
　４０　空間画成壁体
　４１　機能付加空間
　４１ａ　第１の連通部
　４１ｂ　第２の連通部
　４３　機能付加装置
　４４　イオン発生装置
 

Claims (10)

1. 　機能が付加された空気を車室内に放出する車両用空調装置（１）であって、
   　内部に空気流路（３）が形成され、導入された空気を車室内に吹き出すことが可能な複数の吹出開口部（１０，２０，３０）を備えた空調ケース（２）と、
   　前記空調ケース（２）内に配置され、導入された空気を熱交換させる熱交換器（４，５）と、を備え、
   　前記空調ケース（２）の壁部であって前記熱交換器（４，５）を通過した空気の流方向を変更させる壁部（２ａ）に、該壁部(２ａ)との間に機能付加空間（４１）を画成する空間画成壁体（４０）を設け、
   　前記壁部（２ａ）又は前記空間画成壁体(４０)に、前記機能付加空間（４１）を通過する空気に対して所定の機能を付加する機能付加装置（４３）を設け、
   　前記機能付加空間（４１）は、少なくとも２つの連通部（４１ａ、４１ｂ）を介して前記空気流路（３）に連通し、少なくとも１つの連通部（４１ａ）は、所定の吹出モードで他の連通部（４１ｂ）よりも低圧となるように前記複数の吹出開口部（１０，２０，３０）のうちのいずれかに向けて開口していることを特徴とする車両用空調装置。
2. 　複数の吹出開口部は、車室上方へ吹き出す空気を供給するベント吹出開口部（２０）と、車室下方へ吹き出す空気を供給するフット吹出開口部（３０）とを備え、
   　前記機能付加装置（４３）と前記空間画成壁体（４０）は、前記ベント吹出開口部（２０）と前記フット吹出開口部（３０）との間の前記壁部（２ａ）に設けられ、
   　前記機能付加空間（４１）は、前記ベント吹出開口部（２０）寄りに設けられた第１の連通部（４１ａ）と、前記フット吹出開口部（３０）寄りに設けられた第２の連通部（４１ｂ）と、を介して前記空気流路（３）に連通し、前記第１の連通部（４１ａ）は、前記ベント吹出開口部（２０）が開となる吹出モード時に前記第２の連通部（４１ｂ）よりも低圧となるように前記ベント吹出開口部（２０）に向けて開口していることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
3. 　複数の吹出開口部は、車室上方へ吹き出す空気を供給するベント吹出開口部（２０）と、車室下方へ吹き出す空気を供給するフット吹出開口部（３０）とを備え、
   　前記機能付加装置（４３）と前記空間画成壁体（４０）は、前記ベント吹出開口部（２０）と前記フット吹出開口部（３０）との間の前記壁部（２ａ）に設けられ、
   　前記機能付加空間（４１）は、前記ベント吹出開口部（２０）寄りに設けられた第１の連通部（４１ａ）と、前記フット吹出開口部（３０）寄りに設けられた第２の連通部（４１ｂ）と、を介して前記空気流路（３）に連通し、前記第２の連通部（４１ｂ）は、前記フット吹出開口部（３０）が開となる吹出モード時に前記第１の連通部（４１ａ）よりも低圧となるように前記フット吹出開口部（３０）に向けて開口していることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
4. 　相対的に低圧となる連通部（４１ａ）は、前記他の連通部（４１ｂ）よりも吹出開口部の近い位置に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 　前記空間画成壁体（４０）は、上流から流れる空気が衝突する面の中間部を、上流側へ突出させたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用空調装置。
6. 　前記空間画成壁体（４０）の前記他の連通部（４１ｂ）が形成される部分又はその近傍には、空気を前記他の連通部（４１ｂ）へ導入しやすくするガイド部（４５，４０ｃ）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用空調装置。
7. 　前記空間画成壁体（４０）によって画成される前記機能付加空間（４１）は、中間部の通路断面積が前記連通部の通路断面積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用空調装置。
8. 　前記熱交換器は、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器（４）と、この冷却用熱交換器（４）の下流側に配置され、通過する空気を加熱する加熱用熱交換器（５）と、を有し、前記加熱用熱交換器（５）は、該加熱用熱交換器（５）の上側及び下側にバイパス通路（３ａ，３ｂ）を形成するように前記空気流路に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用空調装置。
9. 　前記熱交換器は、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器（４）と、この冷却用熱交換器（４）の下流側に配置され、通過する空気を加熱する加熱用熱交換器（５）と、を有し、前記加熱用熱交換器（５）は、該加熱用熱交換器（５）の上側のみにバイパス通路（３ｄ）を形成するように前記空気流路に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用空調装置。
10. 　前記機能付加装置（４３）により空気に付加する機能は、イオン付加機能、芳香機能、脱臭機能、湿度調整機能、除菌機能の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の車両用空調装置。
     

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