(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の計器盤（４１）において車両左右方向の略中央部に配設され、車室内の乗員に向けて送風空気を吹き出すフェイス吹出グリル（２４）と、
前記計器盤（４１）の下方側で、かつ車両左右方向の略中央部に配設されて、空気通路を形成するケース（１０）と、
前記ケース（１０）内に配設され、空気と熱交換する空調用熱交換器（１３、１４）と、
前記ケース（１０）内に配設され、吹出モードを切り替える吹出モード切替ドア（１９）とを備える車両用空調装置において、
前記ケース（１０）を上下に少なくとも２つに分割し、前記空調用熱交換器（１３、１４）を下ケース（１２）内に配設し、
前記フェイス吹出グリル（２４）に送風空気を導くフェイスダクト（２３）の少なくとも一部を上ケース（１１）に一体に形成するとともに、前記吹出モード切替ドア（１９）を前記上ケース（１１）内に配設したことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記吹出モード切替ドア（１９）は、前記上ケース（１１）内に回動可能に配設され、かつ円弧状の円周壁（１９０）を有するロータリドア（１９）であることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用空調装置の組み付け方法であって、
前記計器盤（４１）に前記上ケース（１１）を予め組み付け、
前記下ケース（１２）を車両に組み付け固定した後、前記上ケース（１１）を組み付けた前記計器盤（４１）を車両に組み付け固定することを特徴とする車両用空調装置の組み付け方法。
【請求項４】
前記フェイスダクト（２３）は、前記吹出モード切替ドア（１９）から前記フェイス吹出グリル（２４）に向かって水平方向に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設置スペースの縮小化を図った車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置においては、車室内前部の計器盤近辺に空調ユニットを配置するに際して、冷房用蒸発器、暖房用ヒータコア、吹出モード切替ドア等を内蔵する空調ユニットを、計器盤のうち車両左右方向の略中央部に配置するとともに、この空調ユニットに空調空気を送風する図示しない送風機ユニットを、空調ユニット側方の助手席側にオフセット配置するレイアウトのものが実用化されている。
【０００３】
図５は上記の従来空調装置の空調ユニット１およびその周辺の構成を示すもので、車両計器盤４１において乗員と対向する面には、車室内の乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出すセンタフェイス吹出グリル２４が車両左右方向の略中央部に配設され、計器盤４１の上面には、車両のフロント窓ガラスに向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出グリル２６が配設されている。
【０００４】
一方、空調ユニット１には、冷房用蒸発器１３、暖房用ヒータコア１４、ロータリドア（吹出モード切替ドア）１９等が内蔵されている。また、フェイスダクト２３を介してフェイス吹出グリル２４に連通するフェイス吹出部５０や、デフロスタダクト２５を介してデフロスタ吹出グリル２６に連通するデフロスタ吹出部５１は、いずれも空調ユニット１のケース１０の最上方部に形成されている。なお、同様の構成の空調ユニットは、特開平１０−３５２５２号公報にて公知である。
【０００５】
そして、従来の空調装置の車両への組み付けは次のようにして行われる。まず、空調ユニット１を車両に組み付け固定し、冷媒配管や温水ホースを接続する。次に、フェイスダクト２３やデフロスタダクト２５を予め組み付け固定しておいた計器盤４１を、車両に組み付け固定する。この計器盤４１の組付けにより、フェイス吹出部５０とフェイスダクト２３が連通し、デフロスタ吹出部５１とデフロスタダクト２５が連通する。
【０００６】
ここで、フェイス吹出部５０とフェイスダクト２３の合わせ面、および、デフロスタ吹出部５１とデフロスタダクト２５の合わせ面には、それぞれシール材３２が配置され、このシール材３２は、空調ユニット１またはダクト２３、２５のいずれかに貼り付けられている。そして、空調ユニット１の上方から計器盤４１を組付けることにより、上記のシール材３２が適宜量だけ圧縮されて、合わせ面のシールを行うようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空調装置においては、フェイスダクト２３やデフロスタダクト２５を組み付けた計器盤４１を、空調ユニット１の上方から組付けるため、フェイスダクト２３やデフロスタダクト２５の空調ユニット側端部は下向きにする必要があり、そのため、フェイスダクト２３はフェイス吹出グリル２４側からフェイス吹出部５０側に向かって下方に曲げられている。
【０００８】
従って、フェイス吹出部５０やデフロスタ吹出部５１が形成された空調ユニット１の上端部位置は、計器盤４１組み付け後におけるフェイス吹出グリル２４の下端部位置よりも、下方に設定しなければならない。その結果、空調ユニット１の上方側には、フェイスダクト２３やデフロスタダクト２５の設置スペースとして、上下方向に大きなスペースができてしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、従来フェイスダクトが設置されていたスペースの縮小化、ひいては、空調装置全体の設置スペースの縮小化を図ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の計器盤（４１）において車両左右方向の略中央部に配設され、車室内の乗員に向けて送風空気を吹き出すフェイス吹出グリル（２４）と、
計器盤（４１）の下方側で、かつ車両左右方向の略中央部に配設されて、空気通路を形成するケース（１０）とを備える車両用空調装置において、
ケース（１０）を上下に少なくとも２つに分割し、
空調用熱交換器（１３、１４）を下ケース（１２）内に配設し、
フェイス吹出グリル（２４）に送風空気を導くフェイスダクト（２３）の少なくとも一部を上ケース（１１）に一体に形成するとともに、吹出モード切替ドア（１９）を上ケース（１１）内に配設したことを特徴としている。
【００１１】
これによると、計器盤（４１）組み付け前に冷媒配管や温水ホースの接続作業がなされる空調用熱交換器（１３、１４）を下ケース（１２）内に配設することにより、空調用熱交換器（１３、１４）が配置されない上ケース（１１）は計器盤（４１）に予め組み付け固定可能である。このように、上ケース（１１）を計器盤（４１）に組み付け可能にしたことにより、計器盤（４１）側に組み付けられるフェイスダクト（２３）の少なくとも一部を上ケース（１１）に一体に形成することが可能になり、従って、従来のようにフェイスダクト（２３）を下方に曲げる必要がなくなり、フェイスダクト（２３）の上下方向の設置スペースを小さくすることができる。
【００１２】
また、フェイスダクト（２３）の上下方向の設置スペースが小さくなったこと、および吹出モード切替ドア（１９）を上ケース（１１）内に配設したことにより、空調装置の上下方向寸法を著しく縮小することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明のように、吹出モード切替ドアとして、上ケース（１１）内に回動可能に配設され、かつ円弧状の円周壁（１９０）を有するロータリドア（１９）を用いることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置の組み付け方法であって、
計器盤（４１）に上ケース（１１）を予め組み付け、
下ケース（１２）を車両に組み付け固定した後、上ケース（１１）を組み付けた計器盤（４１）を車両に組み付け固定することを特徴としている。
【００１５】
これによると、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
【００１８】
図１〜４は本発明の一実施形態を示すもので、空調装置は大別して送風機ユニット（図示せず）と空調ユニット１とに分けられ、車室４０内の計器盤４１周辺において、車室４０とエンジンルーム４２とを仕切る隔壁（ダッシュパネル）４３に近接して搭載されている。
【００１９】
そして、空調ユニット１を車両左右方向の略中央部に配置して、送風機ユニットは助手席側にオフセット配置する。従って、本例の空調装置は空調ユニット１のみを車両左右方向の略中央部に配置したセミセンター置きレイアウトになっている。
【００２０】
送風機ユニットは図示しない送風機により、車室内空気（内気）または車室外空気（外気）を導入し、空調ケース１０に送風する。
【００２１】
空調ユニット１は空気通路を形成する樹脂製の空調ケース１０を有し、この空調ケース１０は上下に２分割されていて、上ケース１１と下ケース１２とから構成されている。この下ケース１２には、冷凍サイクルの蒸発器（冷却用熱交換器）１３が略水平方向に配置され、蒸発器１３の上方にヒータコア（加熱用熱交換器）１４が略水平方向に配置され、蒸発器１３の下方部には、送風機ユニットからの送風空気が流入する空気通路１５が形成されている。
【００２２】
上記蒸発器１３は全体として薄型矩形状に形成されているもので、冷媒通路を構成する偏平状のチューブと、このチューブ相互の間に接合されたコルゲートフィンからなる熱交換用コア部（図示せず）を有している。そして、蒸発器１３下方の空気通路１５に流入した送風空気は、熱交換用コア部のチューブとコルゲートフィンとの間隙部を下方から上方へと流れ、冷媒がこの送風空気から蒸発潜熱を吸熱して蒸発することにより、送風空気が冷却される。
【００２３】
ヒータコア１４も全体として薄型矩形状に形成されているものであって、車両エンジン（図示せず）からの温水（冷却水）を熱源として蒸発器１３からの送風空気を加熱して上方へ導出するようになっている。そのため、ヒータコア１４は周知のごとく温水が流通する多数の偏平状のチューブと、この多数のチューブ相互の間に接合されたコルゲートフィンからなる熱交換用コア部（図示せず）を有している。このヒータコア１４は、ヒータコア１４に流量する温水流量を図示しない流量調整弁によって調整することにより、空気加熱量が制御される。その流量調整弁は、車室内の空調制御パネル（図示せず）に設けられた吹出空気温度設定レバーに連結されている。
【００２４】
ヒータコア１４は下ケース１２内で車両前方側に位置しており、ヒータコア１４の側方（車両後方側）には、ヒータコア１４をバイパスして空気を流す冷風バイパス通路１６が形成されている。この冷風バイパス通路１６には、通路１６を開閉する回動自在な冷風バイパスドア１７が設置されている。また、ヒータコア１４の上方部には、空気通路１８が形成されている。ここで、冷風バイパスドア１７は下ケース１２内に配置され、冷風バイパス通路１６および空気通路１８は、上ケース１１と下ケース１２の両方によって形成されている。
【００２５】
冷風バイパスドア１７は、冷風バイパスドア１７に一体に形成された回転軸１７０が下ケース１２に回動可能に支持されており、回転軸１７０には下ケース１２の外側でレバー１７１が固着され、このレバー１７１に図示しないコントロールケーブルの一端が接続されている。このコントロールケーブルの他端側は、車室内の空調制御パネル（図示せず）に設けられた吹出空気温度設定レバーに連結されている。これにより、冷風バイパスドア１７は、マックスクール時のみ冷風バイパス通路１６を全開し、マックスクール時以外は冷風バイパス通路１６を全閉するようになっている。なお、冷風バイパスドア１７は、サーボモータによって駆動することもできる。
【００２６】
上ケース１１には吹出モードを切り替える樹脂製のロータリドア（吹出モード切替ドア）１９が回動自在に設置されている。ロータリドア１９は略１８０°の円弧範囲を持つ半円筒状の円周壁１９０を有し、円周壁１９０の内部は常時空気通路１８と連通し、円周壁１９０には円周壁１９０の内外を連通する連通孔１９１が形成されている。
【００２７】
ロータリドア１９は、ロータリドア１９の両端部に一体に形成された回転軸１９２が上ケース１１に回動可能に支持されており、回転軸１９２には上ケース１１の外側でレバー１９３が固着され、このレバー１９３に図示しないコントロールケーブルの一端が接続されている。このコントロールケーブルの他端側は、車室内の空調制御パネル（図示せず）に設けられた吹出モード切替レバーに連結されている。これにより、ロータリドア１９は、吹出モード切替レバーの手動操作に基づいて回動するようになっている。なお、ロータリドア１９は、サーボモータによって駆動することもできる。
【００２８】
上ケース１１においてロータリドア１９の回動する領域内には、３つの吹出開口部２０、２１、２２がロータリドア１９の回動方向（円周方向）に沿って隣接し並ぶように設けられており、３つの吹出開口部２０、２１、２２を形成する上ケース１１の仕切り壁の先端部を、ロータリドア１９の円周壁１９０が摺動するようになっている。
【００２９】
３つの吹出開口部２０、２１、２２のうち最も車両後方側に位置するフェイス吹出開口部２０は、上ケース１１に一体に形成したフェイスダクト２３を介して、センタフェイス吹出グリル２４に連通している。センタフェイス吹出グリル２４は、計器盤４１において車室内の乗員と対向する面で、かつ車両左右方向の略中央部に配設され、センタフェイス吹出グリル２４から乗員の上半身に向けて送風空気が吹き出される。なお、フェイスダクト２３とセンタフェイス吹出グリル２４は、両者の開口端部をシール材を介在させて突き合わせるか、もしくは両者を嵌合することにより、接続されている。
【００３０】
ここで、フェイスダクト２３は、フェイス吹出開口部２０からセンタフェイス吹出グリル２４に向かって水平方向に延びている。また、上記した冷風バイパス通路１６がロータリドア１９をバイパスしてフェイスダクト２３に連通しており、マックスクール時には冷風バイパスドア１７が冷風バイパス通路１６を全開し、蒸発器１３で冷却された空気が、冷風バイパス通路１６を介して直接フェイスダクト２３に送られるようになっている。
【００３１】
３つの吹出開口部２０、２１、２２のうち車両前後方向の中間に位置するデフロスタ吹出開口部２１は、上ケース１１に一体に形成したデフロスタダクト２５を介して、デフロスタ吹出グリル２６に連通している。デフロスタ吹出グリル２６は車両の計器盤の上面に配置され、車両のフロント窓ガラスに向けて送風空気を吹き出すようになっている。ここで、デフロスタダクト２５は、デフロスタ吹出開口部２１からデフロスタ吹出グリル２６に向かって上下方向に延びている。なお、デフロスタダクト２５とデフロスタ吹出グリル２６は、両者の開口端部をシール材を介在させて突き合わせるか、もしくは両者を嵌合することにより、接続されている。
【００３２】
３つの吹出開口部２０、２１、２２のうち最も車両前方側に位置するフット吹出開口部２２は、上ケース１１に一体に形成したフットダクト２７、および下ケース１２に一体に形成したフットダクト２８を介して、ケース１１、１２と別体の樹脂製のダクト部材２９に接続されている。このダクト部材２９は下ケース１２の下方まで延び、乗員の足元に向けて空気を吹き出すようになっている。ここで、上ケース１１側のフットダクト２７は車両前方側に延びた後車両下方に向かって延びて、下ケース１２側のフットダクト２８と連通可能になっている。
【００３３】
フェイスダクト２３の中間部両側面には、車両左右方向に延びるサイドフェイスダクト３０の一端が接続され、このサイドフェイスダクト３０の他端にはサイドフェイス吹出グリル３１が配置されている。サイドフェイス吹出グリル３１は、計器盤４１において車室内の乗員と対向する面で、かつ前席サイド窓ガラスに近い位置に配設され、サイドフェイス吹出グリル３１から乗員の上半身あるいは前席サイド窓ガラスに向けて送風空気が吹き出される。なお、フェイスダクト２３とサイドフェイスダクト３０、およびサイドフェイスダクト３０とサイドフェイス吹出グリル３１は、両者の開口端部をシール材を介在させて突き合わせるか、もしくは両者を嵌合することにより、接続されている。
【００３４】
上ケース１１の下端側開口縁部または下ケース１２の上端側開口縁部には、多孔質発泡材（例えば発泡ウレタン）からなるシール材３２が固着（貼付）され、上ケース１１と下ケース１２の合わせ面をシール材３２にてシールするようになっている。
【００３５】
次に、上記空調ユニット１の組み付けについて説明する。まず、計器盤４１が車両に組み付けられる前に、ロータリドア１９を上ケース１１に組み付け、その上ケース１１を、センタフェイス吹出グリル２４およびデフロスタ吹出グリル２６とともに、計器盤４１に組み付ける。それらの組み付け後、サイドフェイスダクト３０とサイドフェイス吹出グリル３１を、上ケース１１および計器盤４１に対して組み付ける。
【００３６】
一方、蒸発器１３、ヒータコア１４および冷風バイパスドア１７が組み付けられた下ケース１２を、計器盤４１が車両に組み付けられる前に、隔壁４３（または車体補強材）の所定の位置に取り付けてねじ等にて固定する。そして、蒸発器１３に冷媒配管を接続し、ヒータコア１４に温水ホースを接続する。
【００３７】
次に、冷媒配管や温水ホースの接続作業が完了した後に、予め上ケース１１等が組み付けられた計器盤４１を、車両の所定の位置に取り付けてねじ等にて固定する。そして、下ケース１２と計器盤４１を所定位置に組み付けることにより、上ケース１１の下端側開口縁部と下ケース１２の上端側開口縁部が突き合わされ、シール材３２が適宜量だけ圧縮されて、上ケース１１と下ケース１２の合わせ面のシールが行われる。
【００３８】
上記の組付けを行った後、冷風バイパスドア１７のレバー１７１、およびロータリドア１９のレバー１９３に、図示しないコントロールケーブルを接続する。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、計器盤４１組み付け前に冷媒配管や温水ホースの接続作業がなされる蒸発器１３やヒータコア１４を下ケース１２内に配設しているため、蒸発器１３やヒータコア１４が配置されない上ケース１１は計器盤４１に予め組み付け固定することができる。このように、上ケース１１を計器盤４１に組み付け可能にしたことにより、計器盤４１側に組み付けられるフェイスダクト２３を上ケース１１に一体に形成することができる。従って、従来のようにフェイスダクトを下方に曲げる必要がなくなり、フェイスダクト２３の上下方向の設置スペースを小さくすることができる。
【００４０】
また、フェイスダクト２３の上下方向の設置スペースが小さくなったこと、および吹出モードを切り替えるロータリドア１９を上ケース１１内に配設したことにより、従来フェイス吹出グリル２４よりも大幅に下方に位置していたロータリドア１９の位置を、フェイス吹出グリル２４と略同じ高さに配置することが可能になり、空調装置の上下方向寸法を著しく縮小することができる。
【００４１】
次に、上記構成に基いて本実施形態の作動を説明する。空調装置の作動スイッチ（図示せず）の投入により、送風機ユニットから空調ユニット１の空気通路１５に空気が送られる。その送風空気は蒸発器１３を下方から上方へと通過し、この間に蒸発器１３の熱交換用コア部のチューブ内を流れる冷媒の蒸発潜熱で空気は除湿、冷却される。そして、この冷却空気はさらに上方へ流れ、ヒータコア１４へ導入される空気と冷風バイパス通路１６を通過する空気とに振り分けられる。
【００４２】
ヒータコア１４へ導入された空気は再加熱されて、空気通路１８を介してロータリドア１９の内部に流入する。このとき、ヒータコア１４に流量する温水流量を流量調整弁によって調整して、空気加熱量を制御することにより、所定温度の空気となる。
【００４３】
この所定温度の空気は、ロータリドア１９により選択された開口部、すなわち、フェイス吹出開口部２０、デフロスタ吹出開口部２１およびフット吹出開口部２２のいずれか１つまたは複数を通過して車室４０内へ吹出される。
【００４４】
そして、ロータリドア１９の回動位置に応じて、５つの吹出モードを選択することができるようになっている。具体的には、図４に示すように、吹出モードとして、フェイス吹出開口部２０のみを開口するフェイスモード、フェイス吹出開口部２０とフット吹出開口部２２の両方を略半開するバイレベルモード、フット吹出開口部２２を全開しデフロスタ吹出開口部２１を少量開口するフットモード、デフロスタ吹出開口部２１およびフット開口部１９の両方を略半開するフットデフモード、デフロスタ吹出開口部２１のみを開口するデフロスタモードを選択できる。なお、図４中の矢印は、各吹出モード時の空気の流れを示している。
【００４５】
（他の実施形態）
上記実施形態では、上ケース１１に一体に形成したフェイスダクト２３とデフロスタダクト２５を直接各吹出グリル２４、２６に接続しているが、それらのダクト２３、２５と各吹出グリル２４、２６間を、上ケース１１とは別体に形成したダクト部材で接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、車両用空調装置の側面断面図である。
【図２】図１の空調ユニットにおける上方部位の斜視図である。
【図３】図１の空調ユニットにおける上ケースの拡大側面断面図である。
【図４】図１の装置の作動説明に供する要部の側面断面図である。
【図５】従来の車両用空調装置の側面断面図である。
【符号の説明】
１０…ケース、１１…上ケース、１２…下ケース、
１３…蒸発器（空調用熱交換器）、１４…ヒータコア（空調用熱交換器）、
１９…ロータリドア（吹出モード切替ドア）、２３…フェイスダクト、
２４…フェイス吹出グリル、４１…計器盤。
【図１】
0003719353.tif 000002
【図２】
0003719353.tif 000003
【図３】
0003719353.tif 000004
【図４】
0003719353.tif 000005
【図５】
0003719353.tif 000006