(57)【要約】【課題】バイパス通路を通過した冷風が加熱用熱交換器に流入してしまうことを抑制可能な車両用空調ユニットを提供する。【解決手段】車両用空調ユニット１は、空調ケース１０、ヒータコア２０、上方側バイパス通路２９、下方側バイパス通路３２、第１、第２エアミックスドア３４、３６と、各温風通路２８、３１と各バイパス通路２９、３２とに仕切る各仕切部２７、３０を備える。各仕切部２７、３０のち下方側仕切部３０は、下流側端部３０ａに下方側バイパス通路３２を通過した空気が各温風通路２８、３１に流れることを抑制するための気流を生成する拡散抑制部５０が設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内を空調する車両用空調ユニットであって、
前記車室内へ吹き出す空気の流通路（２５、２６）を形成する空調ケース（１０）と、
前記空調ケースの内側に配置され、前記流通路を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器（２０、３３）と、
前記流通路を流れる空気を前記加熱用熱交換器を迂回して流すバイパス通路（２９、３２）と、
前記加熱用熱交換器の空気流れ上流側に配置され、前記加熱用熱交換器を通過する空気と前記バイパス通路を通過する空気との風量割合を調整するエアミックスドア（３４、３６）と、
前記流通路のうち前記エアミックスドアの空気流れ下流側を前記加熱用熱交換器が配置される温風通路（２８、３１）と前記バイパス通路とに仕切る仕切部材（２７、３０）と、を備え、
前記仕切部材は、前記加熱用熱交換器の空気流出部よりも空気流れ下流側に位置する下流側端部（３０ａ）に前記バイパス通路を通過した空気が前記温風通路に流れることを抑制するための気流を生成する拡散抑制部（５０、５０Ａ）が設けられている車両用空調ユニット。
【請求項２】
前記拡散抑制部（５０）は、前記下流側端部に連なる連接リブ（５１）を含んでおり、
前記連接リブには、前記バイパス通路を通過した空気の一部を前記温風通路の出口を横切る噴流として吹き出す少なくとも１つの微細孔（５２）が形成されている請求項１に記載の車両用空調ユニット。
【請求項３】
前記拡散抑制部（５０Ａ）は、前記下流側端部に連なる連接リブ（５３）を含んでおり、
前記連接リブには、前記バイパス通路を通過した空気の一部を前記温風通路の出口を横切る渦流として吹き出す少なくとも１つの三角形状の凸部（５４）が形成されている請求項１に記載の車両用空調ユニット。
【請求項４】
前記空調ケースには、前記流通路を流れる空気を前記車室内へ吹き出す複数の吹出開口部（４０、４１、４２）が形成されており、
前記複数の吹出開口部には、前記空調ケースのうち前記加熱用熱交換器よりも上方に位置する部位に形成された上方側開口部（４０、４１）が含まれており、
前記バイパス通路は、前記空調ケースの内側に、前記加熱用熱交換器の上方側に位置する上方側バイパス通路（２９）、および前記加熱用熱交換器の下方側に位置する下方側バイパス通路（３２）を含んでおり、
前記仕切部材は、前記温風通路と前記上方側バイパス通路とを仕切る上方側仕切部（２７）、および前記温風通路と前記下方側バイパス通路とを仕切る下方側仕切部（３０）を含んでおり、
前記拡散抑制部は、前記上方側仕切部および前記下方側仕切部のうち前記下方側仕切部に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ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車室内を空調する車両用空調ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱用熱交換器の上方側および下方側それぞれに加熱用熱交換器を迂回して空気を流すバイパス通路が設定された車両用空調ユニットが知られている。この種の車両用空調ユニットとして、下方側のバイパス通路と加熱用熱交換器の下流側との間にシャッター部が配置されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１２７０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載の車両用空調ユニットは、下方側のバイパス通路と加熱用熱交換器の下流側との間にシャッター部が配置され、上方側のバイパス通路と加熱用熱交換器の下流側との間にシャッター部が配置されていない。
【０００５】
このため、例えば、車両用空調ユニットの小型化によって、バイパス通路と加熱用熱交換器の下流側との間の空間が狭くなると、バイパス通路を通過した冷風が、上方側のバイパス通路と加熱用熱交換器の下流側との間から加熱用熱交換器側に流入し易くなる。バイパス通路を通過した冷風が加熱用熱交換器に流入することは、冷房時に車室内への吹出空気の温度上昇を招く要因となることから好ましくない。
【０００６】
本開示は、バイパス通路を通過した冷風が加熱用熱交換器に流入してしまうことを抑制可能な車両用空調ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
車室内を空調する車両用空調ユニットであって、
車室内へ吹き出す空気の流通路（２５、２６）を形成する空調ケース（１０）と、
空調ケースの内側に配置され、流通路を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器（２０、３３）と、
流通路を流れる空気を加熱用熱交換器を迂回して流すバイパス通路（２９、３２）と、
加熱用熱交換器の空気流れ上流側に配置され、加熱用熱交換器を通過する空気とバイパス通路を通過する空気との風量割合を調整するエアミックスドア（３４、３６）と、
流通路のうちエアミックスドアの空気流れ下流側を加熱用熱交換器が配置される温風通路（２８、３１）とバイパス通路とに仕切る仕切部材（２７、３０）と、を備え、
仕切部材は、加熱用熱交換器の空気流出部よりも空気流れ下流側に位置する下流側端部（３０ａ）にバイパス通路を通過した空気が温風通路に流れることを抑制するための気流を生成する拡散抑制部（５０、５０Ａ）が設けられている。
【０００８】
これによると、拡散抑制部によって生成される気流によって、バイパス通路を通過した空気が加熱用熱交換器側に拡散し難くなる。すなわち、バイパス通路を流れる冷風が意図せずに加熱用熱交換器に流入してしまうことを抑制することができる。
【０００９】
加えて、本観点の車両用空調ユニットは、気流によってバイパス通路を通過した空気が温風通路に流れることを抑制する構造であり、従来の如くシャッター部等の構造物によって加熱用熱交換器の空気流出部全体を覆う構造に比べて小型化し易くなる。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調ユニットの模式的な断面図である。
【図２】第１実施形態に係る車両用空調ユニットの制御装置を示す模式的なブロック図である。
【図３】図１のＩＩＩ部分の拡大図である。
【図４】図３のＩＶで示す矢印の方向から空調ケースの内側を見た模式的な矢視図である。
【図５】第１実施形態に係る車両用空調ユニットにおける冷房モード時の空気の流れ方を説明するための説明図である。
【図６】第１実施形態に係る車両用空調ユニットの第１比較例における冷房モード時の空気の流れ方を説明するための説明図である。
【図７】第１実施形態に係る車両用空調ユニットの第２比較例における冷房モード時の空気の流れ方を説明するための説明図である。
【図８】第１実施形態に係る車両用空調ユニットにおける拡散抑制部付近での空気の流れ方を説明するための説明図である。
【図９】第２実施形態に係る車両用空調ユニットの模式的な断面図である。
【図１０】図９のＸ部分の拡大図である。
【図１１】図１０のＸＩで示す矢印の方向から空調ケースの内側を見た模式的な矢視図である。
【図１２】第２実施形態に係る車両用空調ユニットにおける拡散抑制部付近での空気の流れ方を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。なお、各図面における上下、前後、左右を示す各矢印は、車両搭載状態における上下方向ＤＲ１、前後方向ＤＲ２、左右方向ＤＲ３を示している。
【００１４】
車両用空調ユニット１は、図示しない送風機ユニットとともに、車両用空調装置の通風系を構成している。車両用空調ユニット１は、車室内の最前方に設置されるインストルメントパネルの内側に配置されている。
【００１５】
図示しないが、送風機ユニットは、内外気切替箱、および内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機によって構成されている。内外気切替箱には、外気（すなわち、車室外空気）を導入する外気導入口と、内気（すなわち、車室内空気）を導入する内気導入口とが形成されている。外気導入口と内気導入口は、内外気切替ドアにより開閉される。
【００１６】
送風機は、遠心ファンと、駆動用モータと、スクロールケースを含んで構成されている。具体的には、送風機は、遠心ファンとスクロールケースとを２組有している。そして、送風機ユニットは、空気の吸込モードを、外気を送風する外気モード、内気を送風する内気モード、および外気と内気とを区別して送風する内外気二層モードに切り替え可能になっている。
【００１７】
車両用空調ユニット１は、単一の空調ケース１０の内側に、送風空気の温調手段である蒸発器１５およびヒータコア２０が収容されている。空調ケース１０は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）の成形品からなる。
【００１８】
空調ケース１０は、複数の分割ケースから構成されている。すなわち、空調ケース１０は、複数の分割ケースが金属バネクリップやネジ等の締結手段によって一体に結合された結合体で構成されている。
【００１９】
図示しないが、空調ケース１０のうち最も車両前方側の部位の側面には、２つの空気入口が形成されている。２つの空気入口は、内外気二層モード時に、第１の空気入口に外気が流入し、第２の空気入口に内気が流入するように、送風機ユニットに配置された２組のスクロールケースに接続されている。
【００２０】
空調ケース１０の内部には、上下仕切板１１が左右方向ＤＲ３の全域にわたって延びるように形成されている。上下仕切板１１は、空調ケース１０と一体成形されている。空調ケース１０の内側に形成される空気の流通路は、上下仕切板１１によって、第１空気通路２５と第２空気通路２６とに仕切られている。
【００２１】
第１空気通路２５は、上下仕切板１１よりも上方側に位置する流通路であり、第１の空気入口から流入した空気が流れるように構成されている。また、第２空気通路２６は、上下仕切板１１よりも下方側に位置する流通路であり、第２の空気入口から流入した空気が流れるように構成されている。第２空気通路２６は、第１空気通路２５の下方側に配置されている。そして、内外気二層モードの場合、第１空気通路２５に外気が流れ、第２空気通路２６に内気が流れる。
【００２２】
空調ケース１０の内側において空気入口の直後の部位には、蒸発器１５が配置されている。蒸発器１５は、第１空気通路２５および第２空気通路２６それぞれを横断するように空調ケース１０の内側に配置されている。具体的には、蒸発器１５の上下方向ＤＲ１の縦寸法は、空調ケース１０の縦寸法と略同等の寸法で形成されている。図示しないが、蒸発器１５の左右方向ＤＲ３の幅寸法は、空調ケース１０の幅寸法と略同等の寸法で形成されている。
【００２３】
蒸発器１５は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置において冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器である。蒸発器１５は、冷媒の蒸発潜熱によって空気を冷却する冷却用熱交換器である。
【００２４】
蒸発器１５は、上下仕切板１１に設けられた貫通孔を貫通するように配置されている。蒸発器１５は、熱交換用コア部の上部が第１空気通路２５内に位置し、熱交換用コア部の下部が第２空気通路２６内に位置する。これにより、蒸発器１５は、熱交換用コア部の上部で第１空気通路２５を流れる空気を冷却し、熱交換用コア部の下部で第２空気通路２６を流れる空気を冷却する。
【００２５】
また、蒸発器１５の空気流れ下流側（すなわち、後方側）には、ヒータコア２０が、蒸発器１５から所定の間隔を開けて配置されている。そして、ヒータコア２０は、その上下方向ＤＲ１の縦寸法が空調ケース１０の縦寸法よりも小さい寸法で形成されている。また、図示しないが、ヒータコア２０の左右方向ＤＲ３の幅寸法は、空調ケース１０の幅寸法と略同等の寸法で形成されている。
【００２６】
ヒータコア２０は、蒸発器１５を通過して冷却された送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア２０は、エンジンの排熱によって昇温したエンジン冷却水と送風空気とを熱交換させることで送風空気を加熱する。ヒータコア２０は、熱交換用コア部２１と、上方側タンク２２と、下方側タンク２３とを有している。
【００２７】
ヒータコア２０は、上下仕切板１１に設けられた貫通孔を貫通するように配置されている。ヒータコア２０は、熱交換用コア部２１の上部が第１空気通路２５内部に位置し、熱交換用コア部２１の下部が第２空気通路２６内部に位置付けられる。
【００２８】
これにより、ヒータコア２０は、熱交換用コア部２１の上部で第１空気通路２５を流れる空気を加熱し、熱交換用コア部２１の下部で第２空気通路２６を流れる空気を加熱する。
【００２９】
具体的には、第１空気通路２５は、ヒータコア２０が配置される空間に設けられた上方側仕切部２７によって、上方側温風通路２８と上方側バイパス通路２９とに仕切られている。上方側仕切部２７は、ヒータコア２０の上方側タンク２２に隣接して配置されている。上方側仕切部２７は、上方側タンク２２を覆うことが可能なように凹形状になっている。上方側温風通路２８は、ヒータコア２０の熱交換用コア部２１の上部を通過する空気の流通路である。また、上方側バイパス通路２９は、ヒータコア２０の上方に形成され、蒸発器１５を通過した冷風をヒータコア２０を迂回して流すための流通路である。
【００３０】
一方、第２空気通路２６は、ヒータコア２０が配置される空間に設けられた下方側仕切部３０によって、下方側温風通路３１と下方側バイパス通路３２とに仕切られている。下方側仕切部３０は、ヒータコア２０の下方側タンク２３に隣接して配置されている。下方側仕切部３０は、下方側タンク２３および後述の電気ヒータ３３の下部を覆うことが可能なように凹形状になっている。下方側温風通路３１は、ヒータコア２０の熱交換用コア部２１の下部を通過する空気の流通路である。また、下方側バイパス通路３２は、ヒータコア２０の下方に形成され、蒸発器１５を通過した冷風をヒータコア２０を迂回して流すための流通路である。
【００３１】
また、下方側温風通路３１には、温風を生成する際の熱源不足を解消するための補助熱源として電気ヒータ３３が配置されている。電気ヒータ３３は、ヒータコア２０を通過した空気を加熱するヒータである。電気ヒータ３３は、通電により発熱する発熱体を含んで構成されている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、ヒータコア２０および電気ヒータ３３が加熱用熱交換器を構成している。本実施形態では、上方側温風通路２８および下方側温風通路３１がヒータコア２０で加熱された温風が通過する温風通路を構成し、上方側バイパス通路２９および下方側バイパス通路３２がヒータコア２０を迂回して空気を流すバイパス通路を構成する。本実施形態では、上方側仕切部２７および下方側仕切部３０が、空調ケース１０内部の流通路を温風通路とバイパス通路とに仕切る仕切部材を構成する。
【００３３】
空調ケース１０内の上部において、蒸発器１５とヒータコア２０との間には、第１エアミックスドア３４が配置されている。第１エアミックスドア３４は、ヒータコア２０の前面に対して略平行にスライド移動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３４は、上方側バイパス通路２９を閉塞する最大暖房位置と、上方側温風通路２８を閉塞する最大冷房位置との間をスライド移動可能になっている。
【００３４】
この第１エアミックスドア３４によって、上方側温風通路２８を通過する温風と上方側バイパス通路２９を通過する冷風との風量割合が調整される。そして、上方側温風通路２８を通過する温風と上方側バイパス通路２９を通過する冷風は、空調ケース１０の内側の第１混合空間３５で合流して、混合されることで所望温度となる。
【００３５】
また、空調ケース１０内の下部において、蒸発器１５とヒータコア２０との間には、第２エアミックスドア３６が配置されている。第２エアミックスドア３６は、ヒータコア２０の前面に対して略平行にスライド移動するスライドドアで構成されている。第２エアミックスドア３６は、下方側バイパス通路３２を閉塞する最大暖房位置と、下方側温風通路３１を閉塞する最大冷房位置との間をスライド移動可能になっている。
【００３６】
この第２エアミックスドア３６によって、下方側温風通路３１を通過する温風と下方側バイパス通路３２を通過する冷風との風量割合が調整される。そして、下方側温風通路３１を通過する温風と下方側バイパス通路３２を通過する冷風は、空調ケース１０の内側の第２混合空間３７で合流して、混合されることで所望温度となる。
【００３７】
ここで、下方側仕切部３０には、下方側バイパス通路３２を通過する冷風が下方側温風通路３１に流れることを抑制するための気流を生成する拡散抑制部５０が設けられている。拡散抑制部５０は、下方側仕切部３０のうち電気ヒータ３３の空気流出部よりも空気流れ下流側に位置する下流側端部３０ａに設けられている。電気ヒータ３３の空気流出部は、電気ヒータ３３において内側を通過して加熱された空気の出口を構成する部位である。拡散抑制部５０の具体的な構成については、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３８】
空調ケース１０には、空調ケース１０の内側を流れる空気を車室内へ吹き出す複数の吹出開口部が形成されている。具体的には、空調ケース１０には、デフロスタ開口部４０、フェイス開口部４１、およびフット開口部４２が形成されている。
【００３９】
デフロスタ開口部４０は、空調ケース１０の上面部のうち、第１混合空間３５に隣接する部位に形成されている。デフロスタ開口部４０には、第１混合空間３５で所望の温度に調整された空調風が流入する。デフロスタ開口部４０は、図示しないデフロスタダクトを介して、デフロスタ吹出口に接続されている。これにより、デフロスタ開口部４０に流入した空調風は、デフロスタ吹出口を介して、車両前面の窓ガラスの内面に向けて吹き出される。なお、デフロスタ開口部４０は、デフロスタドア４３により開閉され、この開閉によって空調風の流入が切り替えられる。
【００４０】
フェイス開口部４１は、空調ケース１０の上面部のうち、デフロスタ開口部４０よりも車両後方側に形成されている。フェイス開口部４１には、第１混合空間３５で所望の温度に調整された空調風が流入する。フェイス開口部４１は、図示しないフェイスダクトを介して、計器盤上方側に配置されているフェイス吹出口に接続されている。これにより、フェイス開口部４１に流入した空調風は、フェイス吹出口を介して、乗員の上半身に向けて吹き出される。なお、フェイス開口部４１は、フェイスドア４４により開閉され、この開閉によって空調風の流入が切り替えられる。
【００４１】
本実施形態では、デフロスタ開口部４０およびフェイス開口部４１が、空調ケース１０のうちヒータコア２０よりも上方に位置する部位に形成された上方側開口部を構成している。
【００４２】
フット開口部４２は、空調ケース１０の車両後方部において、第２混合空間３７に隣接する部位に形成されている。具体的には、フット開口部４２は、空調ケース１０の左右両側の側面に開口している。これにより、フット開口部４２に流入した空調風は、空調ケース１０の左右両側の側面から乗員の足元に向けて吹き出される。なお、フット開口部４２は、フットドア４５により開閉され、この開閉によって空調風の流入が切り替えられる。
【００４３】
ここで、上下仕切板１１は、空調ケース１０の車両後方側の後方壁部付近まで延びており、第１混合空間３５および第２混合空間３７を仕切る役割も果たしている。上下仕切板１１の車両後方側の端部には、上下連通口４６が形成されている。この上下連通口４６を介して、第１混合空間３５と第２混合空間３７とが連通する。上下連通口４６には、開閉ドア４７が配置されている。この開閉ドア４７は、図示しない電動アクチュエータに連結され、当該電動アクチュエータによって、上下連通口４６を開閉するように構成されている。なお、開閉ドア４７は、内外気二層モード時に上下連通口４６を閉鎖する位置に設定され、内外気二層モード以外の時に上下連通口４６を開放する位置に設定される。
【００４４】
次に、車両用空調ユニット１の制御系の概要について図２を参照して説明する。車両用空調ユニット１は、制御装置１００により自動制御されるように構成されている。制御装置１００は、プロセッサ、メモリを含むマイクロコンピュータ等で構成されている。なお、制御装置１００には、車両の起動スイッチがオンされると、車載バッテリーから電源が供給される。
【００４５】
制御装置１００は、予め設定されたプログラムに従って、送風機ユニット及び車両用空調ユニット１に配置される各種機器を制御する。そして、制御装置１００には、センサ群１０１からのセンサ信号、インストルメントパネルに設置される空調用の操作パネル１０２からの操作信号等が入力される。
【００４６】
上述のセンサ群１０１は、外気温センサ、内気温センサ、日射センサ、蒸発器温度センサ、水温センサ等を含んでいる。外気温センサは、外気温（即ち、車室外温度）Ｔａｍを検出する温度センサであり、内気温センサは、内気温（即ち、車室内温度）Ｔｒを検出する温度センサである。日射センサは、車室内への日射量Ｔｓを検出するセンサであり、蒸発器温度センサは、蒸発器１５の吹出空気温度ＴＥを検出する温度センサである。また、水温センサは、ヒータコア２０への温水温度Ｔｗを検出する温度センサである。
【００４７】
操作パネル１０２には、設定温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、吹出モード設定スイッチ、内外気モード設定スイッチ、空調モード設定スイッチ等が設けられている。
【００４８】
制御装置１００には、車両用空調ユニット１に配置される各種機器が接続されている。例えば、制御装置１００には、第１エアミックスドア３４、第２エアミックスドア３６、デフロスタドア４３、フェイスドア４４、フットドア４５、開閉ドア４７等が接続されている。制御装置１００は、各種機器を制御することで、車両用空調ユニット１を適切な状態に制御する。
【００４９】
続いて、車両用空調ユニット１の作動について説明する。制御装置１００は、操作パネル１０２から空調開始を指示する信号が入力されると、メモリ等に記憶された空調制御プログラムを実行する。
【００５０】
これにより、制御装置１００には、前述の空調用のセンサ群１０１により検出された検出信号及び操作パネル１０２の操作信号が読み込まれる。そして、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯが、これらの信号に基づいて算出される。
【００５１】
目標吹出温度ＴＡＯは、例えば、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは操作パネル１０２の温度設定スイッチによって設定された設定温度、Ｔｒは内気温センサによって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサによって検出された外気温、Ｔｓは日射センサによって検出される日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００５２】
さらに、制御装置１００は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、車両用空調ユニット１の各種機器の制御状態を決定し、決定した制御状態が得られるように各種機器に制御信号を出力する。
【００５３】
その後は、検出信号及び操作信号の読み込み、目標吹出温度ＴＡＯの算出、新たな制御状態の決定、制御信号の出力という順番で定められたルーチンを繰り返す。
【００５４】
制御装置１００は、第１エアミックスドア３４および第２エアミックスドア３６について、それぞれのドア開度が目標開度ＳＷとなるように決定される。
【００５５】
目標開度ＳＷは、例えば、下記数式Ｆ２により算出される。
ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）〕×１００（％）…（Ｆ２）
ここで、Ｔｅは蒸発器温度センサによって検出された吹出空気温度、Ｔｗは水温センサによって検出された温水温度である。
【００５６】
なお、ＳＷ＝１００（％）は、第１エアミックスドア３４および第２エアミックスドア３６が各温風通路２８、３１を全開するＭＡＸＨＯＴの状態である。
【００５７】
一方、ＳＷ＝０（％）は、第１エアミックスドア３４および第２エアミックスドア３６が各バイパス通路２９、３２を全開するＭＡＸＣＯＯＬの状態である。
【００５８】
また、制御装置１００は、空気の吸込モードについて、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、メモリ等に記憶された制御マップを参照して決定する。この制御マップは、基本的に、外気を導入する外気モードが優先されるように設定されている。そして、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域となるときに内気モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域となるときに内外気二層モードが選択されるように設定されている。
【００５９】
さらに、制御装置１００は、空気の吹出モードについて、操作パネル１０２の操作信号に応じて決定する。なお、制御装置１００は、空気の吹出モードを目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定するように構成されていてもよい。
【００６０】
次に、拡散抑制部５０の具体的構成について、図１、図３、図４を参照しつつ詳細に説明する。前述したように、拡散抑制部５０は、下方側仕切部３０における下流側端部３０ａに設けられている。
【００６１】
拡散抑制部５０は、下流側端部３０ａに連なる連接リブ５１を有している。連接リブ５１は、前後方向ＤＲ２に短辺を有し、左右方向ＤＲ３に長辺を有する略矩形のリブで構成されている。具体的には、連接リブ５１は、前後方向ＤＲ２に沿って延びる板状のリブで構成されている。
【００６２】
連接リブ５１は、空調ケース１０の車両後方部から離れている。そして、連接リブ５１と空調ケース１０の車両後方部との間には、下方側バイパス通路３２と第２混合空間３７とを連通させる下方側連通口４８が形成されている。下方側連通口４８は、下方側バイパス通路３２を通過した冷風が第２混合空間３７に流入する流入口である。そして、連接リブ５１は、下方側連通口４８の縁部を構成する。
【００６３】
連接リブ５１は、前後方向ＤＲ２の寸法が、下方側連通口４８の前後方向ＤＲ２の開口寸法よりも充分に小さくなっている。また、連接リブ５１は、左右方向ＤＲ３の寸法が、空調ケース１０の左右方向ＤＲ３の幅寸法と同等になっている。
【００６４】
連接リブ５１には、下方側連通口４８よりも充分に小さい孔径となる微細孔５２が複数形成されている。複数の微細孔５２は、連接リブ５１の長辺に沿って一列に並ぶように形成されている。具体的には、複数の微細孔５２は、連接リブ５１のうち、下流側端部３０ａよりも下方側連通口４８の縁に近い位置に形成されている。また、複数の微細孔５２は、連接リブ５１の長辺に沿って等間隔に並んでいる。
【００６５】
複数の微細孔５２は、連接リブ５１の表裏を貫通する貫通孔で構成されている。複数の微細孔５２は、断面が円形状の貫通孔で構成されている。複数の微細孔５２は、貫通孔の中心軸が下方側温風通路３１の出口を横切る方向にとなるように構成されている。
【００６６】
下方側バイパス通路３２を流れる冷風は、その大部分が下方側連通口４８を介して第２混合空間３７に流れ、一部が複数の微細孔５２を介して第２混合空間３７に流れる。複数の微細孔５２は、下方側連通口４８に比べて充分に小さい孔で構成されている。このため、下方側バイパス通路３２を流れる冷風の一部は、複数の微細孔５２を通過する際に絞られることで高速な噴流となり、下方側温風通路３１および上方側温風通路２８の出口を横切るように吹き出される。
【００６７】
このように、本実施形態の拡散抑制部５０は、下方側バイパス通路３２を流れる冷風の一部を下方側温風通路３１および上方側温風通路２８の出口を横切る噴流として吹き出す複数の微細孔５２を含む構成になっている。
【００６８】
続いて、車両用空調ユニット１における冷房モード時の空気の流れ方について図５を参照して説明する。本例では、各バイパス通路２９、３２を通過した冷風をフェイス開口部４１から吹き出す際の空気の流れ方について説明する。なお、冷房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯが低い温度になる。このため、空気の吸込モードは外気モードおよび内気モードのいずれかに設定される。
【００６９】
図５に示すように、第１空気通路２５を流れる空気は、蒸発器１５を通過して冷却される。そして、蒸発器１５を通過した冷風は、ヒータコア２０を通過することなく、上方側バイパス通路２９および第１混合空間３５を通過した後、フェイス開口部４１へ流れる。
【００７０】
一方、第２空気通路２６を流れる空気は、ヒータコア２０を通過することなく、下方側バイパス通路３２を通過する。下方側バイパス通路３２を通過した冷風は、その向きが空調ケース１０の車両後方部によって上方側に転向された後、第２混合空間３７および第１混合空間３５を通過した後、フェイス開口部４１へ流れる。
【００７１】
ここで、図６は、本実施形態の車両用空調ユニット１の第１比較例となる空調ユニットＣＥ１における冷房モード時の空気の流れ方を説明するための説明図である。また、図７は、本実施形態の車両用空調ユニット１の第２比較例となる空調ユニットＣＥ２における冷房モード時の空気の流れ方を説明するための説明図である。
【００７２】
第１比較例の空調ユニットＣＥ１は、本実施形態の車両用空調ユニット１から拡散抑制部５０を除去したものであり、その他は本実施形態の車両用空調ユニット１と同様に構成されている。また、第２比較例の空調ユニットＣＥ２は、第１比較例の空調ユニットＣＥの電気ヒータ３３を従来技術の気流制御部材のシャッター部ＳＰに変更したものである。
【００７３】
図６に示すように、第１比較例の空調ユニットＣＥ１では、冷房モード時に、各エアミックスドア３４、３６によって各温風通路２８、３１が閉鎖されると、各温風通路２８、３１に送風機ユニットから圧送される空気が流れなくなる。この場合、各エアミックスドア３４、３６とヒータコア２０との間の隙間領域ＧＰ１、ＧＰ２およびヒータコア２０と電気ヒータ３３との間の隙間領域ＧＰ３における圧力が周囲に比べて低くなる。このような局所的な圧力低下は、第１比較例の空調ユニットＣＥ１に限らず、本実施形態の車両用空調ユニット１や第２比較例の空調ユニットＣＥ２でも生ずる。
【００７４】
この状態で、下方側バイパス通路３２を通過した冷風が第２混合空間３７に流入すると、その一部が下方側温風通路３１に拡散する。そして、拡散した冷風がヒータコア２０および上方側温風通路２８を介して第１混合空間３５に流れてしまう。このように、第１比較例の空調ユニットＣＥ１では、下方側バイパス通路３２を通過した冷風の一部がヒータコア２０によって意図せずに加熱されてしまう。
【００７５】
一方、第２比較例の空調ユニットＣＥ２では、図７に示すように、下方側温風通路３１にシャッター部ＳＰが設置されているので、下方側バイパス通路３２から第２混合空間３７に流入した冷風が下方側温風通路３１に拡散しない。
【００７６】
しかしながら、上方側温風通路２８の下流側が開放されているので、第２混合空間３７から第１混合空間３５に流入した冷風の一部が上方側温風通路２８に拡散する。このため、第２比較例の空調ユニットＣＥ２であっても、下方側バイパス通路３２を通過した冷風の一部がヒータコア２０によって意図せずに加熱されてしまう。
【００７７】
これらに対して、本実施形態の車両用空調ユニット１は、下方側バイパス通路３２を通過した空気が下方側温風通路３１および上方側温風通路２８に流れることを抑制するための気流を生成する拡散抑制部５０が設けられている。
【００７８】
車両用空調ユニット１では、図８に示すように、下方側バイパス通路３２を通過した冷風の一部が、拡散抑制部５０を構成する複数の微細孔５２に流れ、下方側温風通路３１の出口を横切る噴流として第２混合空間３７に吹き出される。この際、複数の微細孔５２から吹き出れる噴流は、下方側連通口４８を介して第２混合空間３７に流入した冷風と並走して流れる。
【００７９】
これにより、下方側連通口４８を介して下方側バイパス通路３２から第２混合空間３７に流入した冷風は、下方側温風通路３１に拡散することなく第１混合空間３５に流れる。すなわち、第２混合空間３７に流入した冷風は、複数の微細孔５２から吹き出される噴流が気流の拡散を抑えるエアカーテンとして機能することで、下方側温風通路３１に拡散することなく第１混合空間３５に流れる。
【００８０】
また、第１混合空間３５に流入した冷風は、上方側温風通路２８に拡散することなくフェイス開口部４１に流れる。すなわち、第１混合空間３５に流入した冷風は、複数の微細孔５２から吹き出される噴流が気流の拡散を抑えるエアカーテンとして機能することで、上方側温風通路２８に拡散することなくフェイス開口部４１に流れる。
【００８１】
以上説明した車両用空調ユニット１は、下方側仕切部３０の下流側端部３０ａに拡散抑制部５０が設けられている。この拡散抑制部５０は、複数の微細孔５２によって、下方側バイパス通路３２を通過した空気が下方側温風通路３１および上方側温風通路２８に流れることを抑制するための気流を生成する。
【００８２】
これによると、拡散抑制部５０によって生成される気流によって、下方側バイパス通路３２を通過した空気がヒータコア２０側に拡散し難くなる。すなわち、下方側バイパス通路３２を流れる冷風が意図せずにヒータコア２０に流入してしまうことを抑制することができる。これによると、車両用空調ユニット１を備える車両用空調装置における最大冷房性能を向上させることができる。
【００８３】
加えて、本実施形態の車両用空調ユニット１は、気流によって下方側バイパス通路３２を通過した空気が各温風通路２８、３１に流れることを抑制する構造である。このような構造では、従来の如くシャッター部等の構造物によってヒータコア２０の空気流出部全体を覆う構造に比べて小型化し易いといったメリットがある。
【００８４】
また、従来の如くシャッター部等の構造物によってヒータコア２０の空気流出部全体を覆う構造では、例えば、暖房モード時における圧力損失の極めて大きくなってしまう。これに対して、本実施形態の車両用空調ユニット１は、下方側仕切部３０の下流側端部３０ａに拡散抑制部５０を設けるだけであるため、従来に比べて、暖房モード時等における圧力損失が大きくなり難い。
【００８５】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態の如く、拡散抑制部５０の連接リブ５１は、下方側温風通路３１を通過する温風の通風抵抗にならないように、前後方向ＤＲ２に沿って延びる板状のリブで構成することが望ましいが、これに限定されない。連接リブ５１は、例えば、前後方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で下方側仕切部３０の下流側端部３０ａに接続されていてもよい。
【００８６】
第１実施形態では、拡散抑制部５０の微細孔５２として、断面が円形状の貫通孔で構成されているものを例示したが、これに限定されない。微細孔５２は、例えば、断面が多角形状の貫通孔で構成されていてもよい。
【００８７】
第１実施形態では、連接リブ５１に複数の微細孔５２が形成されているものを例示したが、これに限定されない。連接リブ５１には、少なくとも１つの微細孔５２が形成されていればよい。
【００８８】
第１実施形態では、複数の微細孔５２が連接リブ５１の長辺に沿って一列に並ぶように形成されているものを例示したが、これに限定されない。複数の微細孔５２は、例えば、連接リブ５１に対して複数列形成されていてもよい。また、複数の微細孔５２は、例えば、不等な間隔をあけて連接リブ５１に形成されていてもよい。
【００８９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図９〜図１２を参照して説明する。本実施形態では、拡散抑制部５０Ａが渦流を吹き出す構造になっている点が第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説明を省略することがある。
【００９０】
図９、図１０、図１１に示すように、拡散抑制部５０Ａは、下方側仕切部３０における下流側端部３０ａに設けられている。
【００９１】
拡散抑制部５０Ａは、下流側端部３０ａに連なる連接リブ５３を有している。連接リブ５３は、前後方向ＤＲ２に短辺を有し、左右方向ＤＲ３に長辺を有する略矩形のリブで構成されている。具体的には、連接リブ５３は、後方側が前方側よりも上方となるように前後方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で延びる板状のリブで構成されている。
【００９２】
連接リブ５３は、空調ケース１０の車両後方部から離れている。そして、連接リブ５３と空調ケース１０の車両後方部との間には、下方側連通口４８が形成されている。連接リブ５３は、下方側連通口４８の縁部を構成する。
【００９３】
連接リブ５３は、前後方向ＤＲ２の寸法が、下方側連通口４８の前後方向ＤＲ２の開口寸法よりも充分に小さくなっている。また、連接リブ５３は、左右方向ＤＲ３の寸法が、空調ケース１０の左右方向ＤＲ３の幅寸法と同等になっている。
【００９４】
連接リブ５３には、下方側連通口４８を形成する縁に三角形状の凸部５４が複数形成されている。複数の凸部５４は、連接リブ５３の長辺に沿って一列に並ぶように形成されている。具体的には、複数の凸部５４は、連接リブ５３の長辺に沿って等間隔に並んでいる。
【００９５】
複数の凸部５４は、その突出方向が下方側温風通路３１の出口を横切る方向に延びている。複数の凸部５４は、頂点を形成する頂部５４１、頂部５４１に向けて延びる一対の辺５４２、５４３を有している。頂部５４１は、先端が尖った形状になっている。また。一対の辺５４２、５４３は、直線状に延びている。
【００９６】
下方側バイパス通路３２を流れる冷風は、その大部分が下方側連通口４８を介してそのまま第２混合空間３７に流れ、一部が複数の凸部５４の一対の辺５４２、５４３を乗り越えて第２混合空間３７に流れる。
【００９７】
下方側バイパス通路３２を流れる冷風の一部は、複数の凸部５４の一対の辺５４２、５４３を乗り越える際に、主流の流れに沿う渦軸を有する螺旋状の渦流となり、下方側温風通路３１および上方側温風通路２８の出口を横切るように吹き出される。なお、螺旋状の渦流は、縦渦とも呼ばれる。
【００９８】
車両用空調ユニット１では、図１２に示すように、下方側バイパス通路３２を通過した冷風の一部が、拡散抑制部５０を構成する複数の凸部５４の間に流れ、下方側温風通路３１の出口を横切る渦流として第２混合空間３７に吹き出される。この際、複数の凸部５４から吹き出れる渦流は、下方側連通口４８を介して第２混合空間３７に流入した冷風と並走して流れる。
【００９９】
これにより、下方側連通口４８を介して下方側バイパス通路３２から第２混合空間３７に流入した冷風は、下方側温風通路３１に拡散することなく第１混合空間３５に流れる。すなわち、第２混合空間３７に流入した冷風は、複数の凸部５４の間から吹き出される渦流が気流の拡散を抑えるエアカーテンとして機能することで、下方側温風通路３１に拡散することなく第１混合空間３５に流れる。
【０１００】
また、第１混合空間３５に流入した冷風は、上方側温風通路２８に拡散することなくフェイス開口部４１に流れる。すなわち、第１混合空間３５に流入した冷風は、複数の凸部５４の間から吹き出される渦流が気流の拡散を抑えるエアカーテンとして機能することで、上方側温風通路２８に拡散することなくフェイス開口部４１に流れる。
【０１０１】
その他の構成および作動は第１実施形態と同様である。本実施形態の車両用空調ユニット１は、下方側仕切部３０の下流側端部３０ａに拡散抑制部５０が設けられている。この拡散抑制部５０は、複数の微細孔５２によって、下方側バイパス通路３２を通過した空気が下方側温風通路３１および上方側温風通路２８に流れることを抑制するための気流を生成する。したがって、本実施形態の車両用空調ユニット１は、第１実施形態で説明した作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【０１０２】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態では、拡散抑制部５０の連接リブ５３として、前後方向ＤＲ２に対して傾斜した姿勢で下方側仕切部３０の下流側端部３０ａに接続されているものを例示したが、これに限定されない。連接リブ５３は、例えば、前後方向ＤＲ２に沿って延びる板状のリブで構成されていてもよい。
【０１０３】
第２実施形態では、拡散抑制部５０の凸部５４として、三角形状のものを例示したが、これに限定されない。凸部５４は、例えば、四角形状、円弧形状となるもので構成されていてもよい。
【０１０４】
第２実施形態では、連接リブ５３に複数の凸部５４が形成されているものを例示したが、これに限定されない。連接リブ５３には、少なくとも１つの凸部５４が形成されていればよい。
【０１０５】
第２実施形態では、複数の凸部５４が連接リブ５３の長辺に沿って一列に並ぶように形成されているものを例示したが、これに限定されない。複数の凸部５４は、例えば、連接リブ５３に対して複数列形成されていてもよい。また、複数の凸部５４は、例えば、不等な間隔をあけて連接リブ５３に形成されていてもよい。
【０１０６】
（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。
【０１０７】
上述の実施形態では、拡散抑制部５０、５０Ａとして、複数の微細孔５２が形成された連接リブ５１や、複数の凸部５４が形成された連接リブ５３を例示したが、これに限定されない。拡散抑制部５０、５０Ａは、例えば、下方側仕切部３０の下流側端部３０ａに形成された複数の凸部５４や複数の微細孔５２で構成されていてもよい。また、拡散抑制部５０は、例えば、スリット状の長孔が形成された連接リブ５１で構成されていてもよい。
【０１０８】
上述の実施形態では、車両用空調ユニット１として、内外気二層モードに設定可能なものを例示したが、これに限定されない。車両用空調ユニット１は、内外気二層モードに設定できないもので構成されていてもよい。
【０１０９】
上述の実施形態では、車両用空調ユニット１として、送風機ユニットの下流側に蒸発器１５が配置されるものを例示したが、これに限定されない。車両用空調ユニット１は、例えば、蒸発器１５とヒータコア２０との間に送風機が配置される構成になっていてもよい。
【０１１０】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１１１】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１１２】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１１３】
上述の実施形態において、センサから車両の外部環境情報（例えば車外の湿度）を取得することが記載されている場合、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報を受信することも可能である。あるいは、そのセンサを廃し、車両の外部のサーバまたはクラウドからその外部環境情報に関連する関連情報を取得し、取得した関連情報からその外部環境情報を推定することも可能である。
【０１１４】
（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、車両用空調ユニットは、空調ケースと、加熱用熱交換器と、バイパス通路と、エアミックスドアと、エアミックスドアの空気流れ下流側を温風通路とバイパス通路とに仕切る仕切部材と、を備える。仕切部材は、加熱用熱交換器の空気流出部よりも空気流れ下流側に位置する下流側端部にバイパス通路を通過した空気が温風通路に流れることを抑制するための気流を生成する拡散抑制部が設けられている。
【０１１５】
第２の観点によれば、拡散抑制部は、下流側端部に連なる連接リブを含んでいる。連接リブには、バイパス通路を通過した空気の一部を温風通路の出口を横切る噴流として吹き出す少なくとも１つの微細孔が形成されている。これによると、温風通路の出口を微細孔からの噴流が横切ることで、バイパス通路を通過した空気が加熱用熱交換器側に拡散し難くなる。
【０１１６】
第３の観点によれば、拡散抑制部は、下流側端部に連なる連接リブを含んでいる。連接リブには、バイパス通路を通過した空気の一部を温風通路の出口を横切る渦流として吹き出す少なくとも１つの三角形状の凸部が形成されている。これによると、温風通路の出口を凸部で生成される渦流が横切ることで、バイパス通路を通過した空気が加熱用熱交換器側に拡散し難くなる。
【０１１７】
第４の観点によれば、空調ケースには、流通路を流れる空気を車室内へ吹き出す複数の吹出開口部が形成されている。複数の吹出開口部には、空調ケースのうち加熱用熱交換器よりも上方に位置する部位に形成された上方側開口部が含まれている。バイパス通路は、空調ケースの内側に、加熱用熱交換器の上方側に位置する上方側バイパス通路、および加熱用熱交換器の下方側に位置する下方側バイパス通路を含んでいる。仕切部材は、温風通路と上方側バイパス通路とを仕切る上方側仕切部、および温風通路と下方側バイパス通路とを仕切る下方側仕切部を含んでいる。拡散抑制部は、上方側仕切部および下方側仕切部のうち下方側仕切部に設けられている。
【０１１８】
下方側バイパス通路を流れる空気を上方側開口部から吹き出す場合、下方側バイパス通路を通過した空気の主流が加熱用熱交換器の下流側（すなわち、温風通路の出口側）を介して上方側吹出口に流れる。この際、下方側バイパス通路を通過した空気の主流は、拡散抑制部によって生成された気流によって加熱用熱交換器側に拡散し難くなる。すなわち、下方側バイパス通路を流れる冷風が意図せずに加熱用熱交換器に流入してしまうことを抑制することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１          車両用空調ユニット
１０        空調ケース
２０        ヒータコア（加熱用熱交換器）
２５、２６  第１空気通路、第２空気通路（流通路）
２７、３０  上方側仕切部、下方側仕切部（仕切部材）
２８、３１  上方側温風通路、下方側温風通路（温風通路）
２９、３２  上方側バイパス通路、下方側バイパス通路（バイパス通路）
３４、３６  第１エアミックスドア、第２エアミックスドア（エアミックスドア）
５０        拡散抑制部
【図１】
2020185833.tif 000003
【図２】
2020185833.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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