(57)【要約】【課題】補助加熱装置によって車室内への送風空気に与えられる加熱量を制御することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置１は、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂの少なくとも一方から取り入れられた空気が流れる空気取入れ通路２１１を形成する空調ケースと、蒸発器３０及びヒータコア３１よりも空気流れの上流において通路２１１の一部を占めるように配置されて、空気取入れ通路２１１を流れる空気を加熱する電気式ヒータ２３と、を備える。外気取入口２１０ｂは、電気式ヒータ２３が配置されていない他方側エリア２４Ａよりも電気式ヒータ２３が配置されている一方側エリア２３Ａ寄りの上流に位置し、内気取入口２１０ａは、一方側エリア２３Ａよりも他方側エリア２４Ａ寄りの上流に位置する。内外気切替えドア２２は、外気取入口２１０ｂ及び内気取入口２１０ａの両方を開閉可能に構成される。【選択図】図３
2014094720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の空気を取り入れる内気取入口（２１０ａ）及び車室外の空気を取り入れる外気取入口（２１０ｂ）が設けられ、前記内気取入口及び前記外気取入口の少なくとも一方から取り入れられた空気が流れる通路（２１１）を形成する空調ケース（２１０）と、
前記通路に空気の流れを生成する送風装置（２０）と、
前記通路を流れる空気を冷却する冷却装置（３０）と、
前記冷却装置を通過した空気を加熱する主要加熱装置（３１）と、
前記冷却装置及び前記主要加熱装置よりも空気流れの上流において前記通路の一部を占めるように配置されて、前記通路を流れる空気を加熱する補助加熱装置（２３）と、
前記内気取入口から前記車室内の空気を取り入れる内気取入れモードと、前記外気取入口から前記車室外の空気を取り入れる外気取入れモードと、前記車室内の空気及び前記車室外の空気の両方を取り入れる内外気取入れモードとにわたって切り替え可能な内外気切替えドア（２２）と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記通路において一方側を占める一方側エリア（２３Ａ）は、前記補助加熱装置が配置されるエリアであり、前記通路において他方側を占める他方側エリア（２４Ａ）は、前記補助加熱装置が配置されていないエリアであり、
前記外気取入口は、前記他方側エリアよりも前記一方側エリア寄りの空気流れ上流に位置し、前記内気取入口は、前記一方側エリアよりも前記他方側エリア寄りの空気流れ上流に位置し、
前記内外気切替えドア（２２）は、前記外気取入口及び前記内気取入口の両方を開閉可能に構成され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】
前記送風装置、前記補助加熱装置、及び前記内外気切替えドアの作動を制御する制御装置（１０）を備え、
前記制御装置は、
大きな暖房能力を必要とする場合に、前記内外気切替えドアの作動を制御して前記内外気取入れモードを実施し、前記送風装置及び前記補助加熱装置を運転し、
大きな暖房能力を必要としない場合に、前記内外気切替えドアの作動を制御して前記外気取入れモードを実施し、前記送風装置及び前記補助加熱装置を運転することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記大きな暖房能力を必要としない場合には、前記大きな暖房能力を必要とする場合に比べて空気風量が大きくなるように前記送風装置の運転を制御することを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記内外気切替えドアは、一方の端部を支点として正逆両方向に円運動することにより、前記外気取入口及び前記内気取入口の両方を開閉するドアで構成され、
前記内外気取入れモード時の前記内外気切替えドアの開度位置は、前記内外気切替えドアの他方の端部（２２ａ）が前記補助加熱装置よりも前記他方側エリア寄りに位置するように制御されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風空気を補助的に加熱する補助加熱装置を備えた車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ケーシング内に、送風空気を送るブロワファンと、空気を冷却するエバポレータと、冷却された空気を加熱するヒータコアと、ヒータコアで加熱された空気の一部を再加熱する補助ヒータと、を備える空調ユニットが開示されている。補助ヒータは、ヒータコアの後流側の上方にヒータコアと略平行に配置されている。したがって、ヒータコアを通過する空気は、エンジン冷却水によって加熱された後、その一部が補助ヒータを通過して加熱され、残りが補助ヒータを通過することなく流下し、これらの空気は両方とも吹出口に向かって流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の車両用空調装置では、補助ヒータが主加熱装置であるヒータコアよりも下流の通路の一部に配置されているため、ヒータコアよりも下流の通路における通風抵抗は所定の分布を呈し、補助ヒータを通過する風量はヒータコアを通過する風量に対して所定の割合になる。したがって、上流側のヒータコアを通過する風量が決まれば、補助ヒータを通過する風量は決まった値になり、ヒータを通過する風量を調整することはできない。これにより、特許文献１の車両用空調装置では、必要な暖房能力に応じて補助ヒータによって空気に与える加熱量を可変することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、補助加熱装置によって車室内への送風空気に与えられる加熱量を制御することができる車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、本願の車両用空調装置に係る発明は、車室内の空気を取り入れる内気取入口（２１０ａ）及び車室外の空気を取り入れる外気取入口（２１０ｂ）が設けられ、内気取入口及び外気取入口の少なくとも一方から取り入れられた空気が流れる通路（２１１）を形成する空調ケース（２１０）と、当該通路に空気の流れを生成する送風装置（２０）と、当該通路を流れる空気を冷却する冷却装置（３０）と、冷却装置を通過した空気を加熱する主要加熱装置（３１）と、冷却装置及び主要加熱装置よりも空気流れの上流において当該通路の一部を占めるように配置されて、当該通路を流れる空気を加熱する補助加熱装置（２３）と、内気取入口から車室内の空気を取り入れる内気取入れモードと、外気取入口から車室外の空気を取り入れる外気取入れモードと、車室内の空気及び車室外の空気の両方を取り入れる内外気取入れモードとにわたって切り替え可能な内外気切替えドア（２２）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、冷却装置及び主要加熱装置よりも空気流れの上流において通路の一部を占めるように補助加熱装置が配置され、当該通路には、内気取入口及び外気取入口の少なくとも一方から取り入れられた空気が流れる。これにより、補助加熱装置の運転時に、外気取入れモードを実施する場合には、取り込まれる車室外の空気のうち、補助加熱装置を通過する一部の空気は加熱されてから流下し、残部の空気は加熱されることなく流下する。また、内外気取入れモードを実施する場合には、取り込まれる車室外の空気及び車室内の空気のうち、補助加熱装置を通過する一部の空気は加熱されてから流下し、残部の空気は加熱されることなく流下する。
【０００８】
このように、実施する空気取入れのモードによって、補助加熱装置が占有するエリアを通過する空気風量を変化させることができるので、車室内へ送風される空気に対して補助加熱装置が与える加熱量を可変できる。したがって、本願発明によれば、補助加熱装置によって車室内への送風空気に与えられる加熱量や加熱能力調整を制御することができる車両用空調装置が得られる。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した第１実施形態に係る車両用空調装置の構成を示した概要図である。
【図２】車両用空調装置の制御に係る構成を示したブロック図である。
【図３】図１におけるIII−III断面を矢視した断面図である。
【図４】図３におけるIV−IV断面を矢視した平面図である。
【図５】最大暖房能力時（内外気モード）における内外気切替えドアの位置と内気及び外気の流れを説明するために送風ユニットの内部構造を一部示した断面図である。
【図６】暖房必要能力が小さい時（外気モード）における内外気切替えドアの位置と内気及び外気の流れを説明するために送風ユニットの内部構造を一部示した断面図である。
【図７】冷房時（内気モード）における内外気切替えドアの位置と内気及び外気の流れを説明するために送風ユニットの内部構造を一部示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
本願発明を適用する第１実施形態に係る車両用空調装置１について図１〜図７を参照して説明する。車両用空調装置１は、図１に示すように、送風ユニット２と、送風ユニット２から送風された空気の温度調節を行う温度調整部をなす空調ユニット３と、送風ユニット２と空調ユニット３を接続する通路を構成するダクト部４と、を備え、車室内を空気調和する空調風を提供する。空調ユニット３、送風ユニット２、ダクト部４は、それぞれ、例えばポリプロピレン（ＰＰ樹脂）を材料として成型された外郭部材を有する。さらにこれら各部材の強度を向上する場合ためには、所定量のタルクやガラス繊維を含有したＰＰ樹脂を用いてもよい。
【００１２】
送風ユニット２は、例えば、車室内のインストルメントパネル裏の空間のうち、中央部から運転先席側へオフセットした位置に配置されている。空調ユニット３は、車両幅の略中央部に配置されている。送風ユニット２は、車室内の空気（以下、内気とも称する）及び車室外の空気（以下、外気とも称する）の少なくとも一方を取り入れる空気取入れ装置２１と、空気を吸引して空気取入れ装置２１の内部に取り入れられる送風装置２０と、を備える。送風装置２０は、空気取入れ装置２１の内部に取り入れた外気及び内気の少なくとも一方をダクト部４を通じて空調ユニット３へ供給する。
【００１３】
空調ユニット３は、共通のケースの内部に、蒸発器３０、ヒータコア３１、エアミックスドア３２等を内蔵する。蒸発器３０は、圧縮機５により吐出された冷媒が空調用の冷凍サイクルを循環するときに、冷媒の吸熱作用により、空気を冷却する空調機能部品である。蒸発器３０は、車両前後方向には薄型の形態でケース内の通路を横断するように配置されている。したがって、蒸発器３０の車両上下及び車両左右に延びる前面に送風ユニット２からの送風空気が流入する。蒸発器３０は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却する冷却装置である。
【００１４】
蒸発器３０の空気流れ下流側である車両後方には、所定の間隔を隔ててヒータコア３１が配置されている。ヒータコア３１は、蒸発器３０を通過した冷風を加熱し、その内部に高温の温水（例えばエンジン冷却水、インバータ冷却水等）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱する主要加熱装置である。
【００１５】
ケース内のヒータコア３１よりも上方部位には、このヒータコア３１をバイパスして冷風空気が流れる冷風バイパス通路が形成されている。また、ケース内のヒータコア３１と蒸発器３０との間の部位には、ヒータコア３１で加熱される温風と、冷風バイパス通路を通ってヒータコア３１をバイパスする冷風との風量割合を調整するエアミックスドア３２が設けられている。
【００１６】
エアミックスドア３２は、その位置により、ヒータコア３１を通る温風の風量とヒータコア３１を通過しない冷風の風量との比率を調節する。エアミックスドア３２は、その開度に応じて冷風と温風の風量割合を調節し、空調風の温度調節を行う。エアコンＥＣＵ１０は、マニュアル操作による指令やオートエアコンの設定温度に応じて、エアミックスドア３２の位置を制御し、圧縮機５による冷媒吐出流量等を制御する。空調ユニット３のケース内には、蒸発器３０から流れてきた冷風空気とヒータコア３１で加熱された温風空気とが混ざり合う空間であるエアミックスチャンバが形成されている。この空間で温度調節された空調風は、車室内につながる各吹出口を開閉する各ドアを制御することによって、適正な風量割合で車室内へ供給することができる。
【００１７】
図１及び図３に示すように、送風装置２０は、遠心多翼ファンからなるファン２０１を有する。ファン２０１は、渦巻き状のスクロールケーシング２０２内に配置され、モータ２００にて回転駆動される。スクロールケーシング２０２には、上面にファン２０１の吸込部である吸込口２０３が形成されている。スクロールケーシング２０２の上面及び下面は、車両搭載状態において、地面と平行またはほぼ平行となるように配置されるので、吸込口２０３も同様に地面と平行またはほぼ平行な状態に開口する。モータ２００は、回転軸が鉛直方向を向く姿勢でスクロールケーシング２０２に固定されている。
【００１８】
ファン２０１による送風空気は、スクロールケーシング２０２の上方から下方に向けて吸込口２０３から吸い込まれる。そして、当該空気は、スクロールケーシング２０２の渦巻き形状に沿ってファンの半径方向または遠心方向に吹き出され、ダクト部４の内部を流下する。
【００１９】
空気取入れ装置２１の外郭を構成する内外気切替え箱２１０には、内気の流入口である内気取入口２１０ａ、及び外気の流入口である外気取入口２１０ｂが形成されている。内外気切替え箱２１０は、車両用空調装置１の空調ケースの一部を構成し、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂの少なくとも一方から取り入れられた空気が流れる空気取入れ通路２１１を内部に形成する。空気取入れ装置２１は、これらの空気取入口を開閉して空気取入れモードを設定する内外気切替えドア２２を有する。
【００２０】
内外気切替えドア２２は、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂの両方を開閉することができるドアであり、内気取入れモードと外気取入れモードと内外気取入れモードとにわたって切り替え可能とする。外気取入れモードでは、内外気切替えドア２２は外気取入口２１０ｂを開放し、内気取入口２１０ａを閉鎖する位置に制御される。内気取入れモードでは、内外気切替えドア２２は内気取入口２１０ａを開放し、外気取入口２１０ｂを閉鎖する位置に制御される。内外気取入れモードでは、内外気切替えドア２２は外気取入口２１０ｂ及び内気取入口２１０ａの両方を開放するように、両方の取入口の中間位置に制御される。
【００２１】
電気式ヒータ２３は、空気取入れ通路２１１を流れる外気、内気、またはこれらの組み合わせの空気を加熱する補助加熱装置である。電気式ヒータ２３は、通電されることにより発熱し、周囲を通過する空気に対して放熱する。補助加熱装置には、例えば、ＰＴＣ素子を用いたＰＴＣヒータ、シーズヒータ、カーボンヒータ、電熱線を用いたヒータ等を採用することができる。
【００２２】
図３及び図４に示すように、電気式ヒータ２３は、蒸発器３０及びヒータコア３１よりも空気流れの上流において空気取入れ通路２１１の一部を占めるように配置される。電気式ヒータ２３が占有する空気取入れ通路２１１の一部は、空気取入れ通路２１１において一方側を占める一方側エリア２３Ａである。電気式ヒータ２３が配置されていない空気取入れ通路２１１の残部は、空気取入れ通路２１１において他方側を占める他方側エリア２４Ａであり、補助加熱装置で加熱されない空気が電気式ヒータ２３を迂回するときに通過する通路である。また、図４において電気式ヒータ２３は、一方側エリア２３Ａのすべてを占める形状であるが、図４に示す一方側エリア２３Ａにおいて電気式ヒータ２３が部分的に配置されており、一方側エリア２３Ａの配置されていない箇所に空気が流下し電気式ヒータ２３からの放熱を受ける形態であってもよい。
【００２３】
一方側エリア２３Ａは、内外気切替え箱２１０の内部で空気取入れ通路２１１の外気取入口２１０ｂ側の半分、あるいは半分以上の通路断面積を占める。そして、外気取入口２１０ｂは、他方側エリア２４Ａよりも一方側エリア２３Ａ寄りの空気流れ上流部位に位置するように設けられる。内気取入口２１０ａは、一方側エリア２３Ａよりも他方側エリア２４Ａ寄りの空気流れ上流部位に位置するように設けられる。
【００２４】
内外気切替えドア２２の回転駆動軸が設けられる一方の端部は、内気取入口２１０ａと外気取入口２１０ｂの間に位置する。内外気切替えドア２２は、当該一方の端部を支点として正逆両方向に円運動するように駆動される。したがって、内外気切替えドア２２は、当該円運動により、外気取入口２１０ｂ及び内気取入口２１０ａの両方を開閉する片持ち枢支式の回動ドアである。
【００２５】
さらに、内外気切替えドア２２は、外気取入口２１０ｂ及び内気取入口２１０ａの両方を開放する内外気取入れモードに設定されたときに、内外気切替えドア２２の他方の端部２２ａが電気式ヒータ２３よりも他方側エリア２４Ａ寄りに位置するように、開度位置が制御される。内外気取入れモードのとき、他方の端部２２ａは、回転駆動軸に相当する一方の端部よりも外気取入口２１０ｂから遠ざかる位置に設定される。これにより、内外気切替えドア２２のドア本体は、図３及び図５に示すように、一方の端部から垂下する状態よりも内気取入口２１０ａ寄りに傾いた姿勢となる開度位置に制御される。
【００２６】
エアコンＥＣＵ１０は、所定の演算プログラムを記憶し、内気温度、外気温度、設定温度、蒸発器後空気温度、エンジン水温等の各種信号と演算プログラムとに基づいて、車室内温度を設定温度に近づけるために、各部の作動を制御する。具体的には、エアコンＥＣＵ１０は、ユーザーによって空調操作パネル６がマニュアル操作されることによる運転指令、自動運転（オートエアコン）の設定温度等に応じて、内外気切替えドア２２の作動を制御して空気取入れモードを制御し、電気式ヒータ２３の運転を制御する。エアコンＥＣＵ１０は、前述のマニュアル操作による運転指令やオートエアコンの設定温度に応じて、モータ２００の運転を制御して送風装置２０による送風量を制御する。さらにエアコンＥＣＵ１０は、前述のマニュアル操作による運転指令やオートエアコンの設定温度に応じて、吹き出しモードともに各吹出口を開閉する各吹出口ドア３３の動作を制御する。
【００２７】
以下に、図５〜図７を参照しながら、車両用空調装置１における各空気取入れモード時の作動について説明する。
【００２８】
車両用空調装置１は、マニュアル操作や自動運転に応じて、冬季に設定されうる最大暖房時等のように、大きな暖房能力を必要とする場合には、送風装置２０及び電気式ヒータ２３を運転するとともに、内外気取入れモードを実施する。エアコンＥＣＵ１０は、モータ２００の運転を制御して送風量を制御し、電気式ヒータ２３に電流を供給して運転するとともに、他方の端部２２ａが電気式ヒータ２３よりも他方側エリア２４Ａ寄りに位置するように、内外気切替えドア２２の開度位置を制御する（図５参照）。これにより、内気取入口２１０ａから内外気切替え箱２１０の内部に取り入れられた車室内の空気は、内外気切替えドア２２の内気取入口２１０ａ側のドア本体表面に沿って流下し、他方側エリア２４Ａを通過する。このモードでは車室内の空気は、電気式ヒータ２３を通過しがたく、電気式ヒータ２３による加熱を受けがたい。
【００２９】
一方、外気取入口２１０ｂから内外気切替え箱２１０の内部に取り入れられた車室外の空気は、内外気切替えドア２２の外気取入口２１０ｂ側のドア本体表面に案内されて、主に一方側エリア２３Ａを通過する。また、車室外の空気の少量は、内外気切替えドア２２の外気取入口２１０ｂ側のドア本体表面に沿って流下し、電気式ヒータ２３と内外気切替えドア２２の他方の端部２２ａとの間に形成された隙間を通して他方側エリア２４Ａへ流れる。
【００３０】
このモードで車室外の空気は、大部分が電気式ヒータ２３を通過するため、電気式ヒータ２３から大きな加熱量を受ける。さらに、内外気切替えドア２２が内気取入口２１０ａ寄りに位置するように制御されるため、全体風量に対する外気風量の割合はかなり大きくなる。したがって、全体風量に対する、電気式ヒータ２３からの加熱を受ける風量の割合も大きくなり、熱負荷を低下させ、車室内への吹出し空気温度を上昇させることができる。また、このモードでは、電気式ヒータ２３を迂回して他方側エリア２４Ａを流れる空気は、主に車室内の暖められた空気であるため、暖房運転における暖房効率を向上させる運転を提供できる。
【００３１】
なお、全体風量に対する内気の吸い込み風量の割合を上げすぎると、窓曇りが発生する懸念がある。このため、エアコンＥＣＵ１０は、窓曇り防止するためのユーザーによるマニュアル操作が合った場合には、内外気切替えドア２２の開度位置を内気取入口２１０ａ寄りに調整し、内気の吸い込み風量の割合を低下させる。
【００３２】
以上のように空気取入れ通路２１１を流下した外気及び内気は、スクロールケーシング２０２の吸込口２０３からファン２０１に吸い込まれてダクト部４内に送風され、空調ユニット３に達する。さらに当該空気は、空調ユニット３でヒータコア３１によって加熱された後、空調ケースの所定の吹出口から吹き出され、車室内に供給される。
【００３３】
次に、車両用空調装置１は、マニュアル操作や自動運転に応じて、前述の最大暖房時等よりも大きな暖房能力を必要としない場合には、送風装置２０及び電気式ヒータ２３を運転するとともに、外気取入れモードを実施する。エアコンＥＣＵ１０は、モータ２００の運転を制御して送風量を制御し、電気式ヒータ２３に電流を供給して運転するとともに、内気取入口２１０ａを閉鎖するように内外気切替えドア２２の開度位置を制御する（図６参照）。これにより、内外気切替え箱２１０の内部には車室内の空気は取り入れられず、車室外の空気のみが取り入れられる。
【００３４】
外気取入口２１０ｂから内外気切替え箱２１０の内部に取り入れられた車室外の空気は、慣性力の作用を大きく受けて、一方側エリア２３Ａよりも他方側エリア２４Ａの方に多く流れる。したがって、空気取入れ通路２１１を流れる外気の全体風量に対して、電気式ヒータ２３を迂回して他方側エリア２４Ａに流入する風量の割合が大きくなる。
【００３５】
このモードで車室外の空気は、電気式ヒータ２３を少ない風量が通過するため、電気式ヒータ２３から受ける加熱量は小さい。したがって、このモードでは、前述の内外気取入れモードよりも電気式ヒータ２３から受ける加熱量が小さくなり、内外気取入れモードに比べて電気式ヒータ２３による加熱出力を低減する運転を実施できる。さらに、空気取入れ通路２１１を流れる外気の全体風量に対して、電気式ヒータ２３を迂回する風量が多いため、内外気切替え箱２１０の内部を流通する通風抵抗が低下するので、結果として全体風量を増加させることができる。
【００３６】
以上にように空気取入れ通路２１１を流下した外気は、スクロールケーシング２０２の吸込口２０３からファン２０１に吸い込まれてダクト部４内に送風され、空調ユニット３に達する。さらに当該空気は、空調ユニット３でヒータコア３１によって加熱された後、空調ケースの所定の吹出口から吹き出され、内外気取入れモードよりも低い温度で車室内に供給される。
【００３７】
次に、車両用空調装置１は、マニュアル操作や自動運転に応じて、夏季等に設定されうる冷房運転時には、送風装置２０を運転し、電気式ヒータ２３を運転せず、内気取入れモードを実施する。エアコンＥＣＵ１０は、圧縮機５及びモータ２００の運転を制御して冷媒吐出量及び送風量を制御し、外気取入口２１０ｂを閉鎖するように内外気切替えドア２２の開度位置を制御する（図７参照）。これにより、内外気切替え箱２１０の内部には車室外の空気は取り入れられず、車室内の空気のみが取り入れられる。
【００３８】
内気取入口２１０ａから内外気切替え箱２１０の内部に取り入れられた車室内の空気は、空気取入れ通路２１１において、通流抵抗が大きい一方側エリア２３Ａよりも、通風抵抗に小さい他方側エリア２４Ａの方に多く流れる。したがって、空気取入れ通路２１１を流れる内気の全体風量に対して、電気式ヒータ２３を迂回して他方側エリア２４Ａに流入する風量の割合が大きくなる。なお、内気取入れモードの際に、ユーザーのマニュアル操作に応じて電気式ヒータ２３も運転し、内気に対して電気式ヒータ２３から加熱量を与えるように制御するモードを実施してもよい。その後、窓曇りが発生した場合には、ユーザーのマニュアル操作により、このモードを停止することも可能である。
【００３９】
以下に、本実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について述べる。車両用空調装置１は、内気取入れモードと外気取入れモードと内外気取入れモードとにわたって切り替え可能な内外気切替えドア２２と、蒸発器３０及びヒータコア３１よりも空気流れの上流において空気取入れ通路２１１の一部を占めるように配置されて、空気取入れ通路２１１を流れる内気及び外気の少なくとも一方を加熱する補助加熱装置と、を備える。
【００４０】
この構成によれば、補助加熱装置によって加熱される空気と補助加熱装置を迂回して加熱されない空気との風量の割合を、実施する空気取入れモードに応じて変化させることができる。したがって、補助加熱装置によって車室内への送風空気に与えられる加熱量を制御することができる車両用空調装置１を提供できるのである。
【００４１】
例えば、補助加熱装置を運転する暖房運転時に外気取入れモードを実施する場合には、外気取入口２１０ｂを通して装置内部に取り込まれる車室外の空気のうち、補助加熱装置を通過する一部の空気は加熱されてから流下し、残部の空気は加熱されることなく流下する。また、補助加熱装置を運転する暖房運転時に内外気取入れモードを実施する場合には、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂを通して装置内部に取り込まれる車室外の空気及び車室内の空気のうち、補助加熱装置を通過する一部の空気は加熱されてから流下し、残部の空気は加熱されることなく流下する。
【００４２】
このように、実施する空気取入れモードによって、内気取入口２１０ａから流入して装置内部の通路を流れる経路及び外気取入口２１０ｂから流入して装置内部の通路を流れる経路の両方の場合と、いずれかの経路の場合とで、補助加熱装置の占有エリアを通過する空気風量が変わることになる。このため、補助加熱装置によって、車室内へ送風空気に与える加熱量を可変することができる。
【００４３】
また、車両用空調装置１によれば、外気取入口２１０ｂは、他方側エリア２４Ａよりも一方側エリア２３Ａ寄りの空気流れ上流に位置し、内気取入口２１０ａは、一方側エリア２３Ａよりも他方側エリア２４Ａ寄りの空気流れ上流に位置する。内外気切替えドア２２は、外気取入口２１０ｂ及び内気取入口２１０ａの両方を開閉可能に構成される。
【００４４】
この構成によれば、補助加熱装置を運転する暖房運転時に外気取入れモードを実施する場合には、補助加熱装置が占める一方側エリア２３Ａの方が、補助加熱装置が配置されていない他方側エリア２４Ａよりも通風抵抗が大きい。このため、外気取入口２１０ｂを通して内外気切替え箱２１０の内部に取り込まれる車室外の空気のうち、他方側エリア２４Ａの方に多くの風量が流れるようになる。また、補助加熱装置を運転する暖房運転時に内外気取入れモードを実施する場合には、補助加熱装置により近い位置にある外気取入口２１０ｂから取り入れられる外気は補助加熱装置に向けて流れやすく、補助加熱装置からより遠い位置にある内気取入口２１０ａから取り入れられる内気は通風抵抗に小さい他方側エリア２４Ａに流れやすく、補助加熱装置によって加熱されがたい。また、外気は、通風抵抗のより高い一方側エリア２３Ａに流れるため、補助加熱装置が設置されていない空調装置における内外気取入れモードに対して、外気の風量が低減する傾向になる。
【００４５】
このように、補助加熱装置によって加熱される空気と補助加熱装置を迂回して加熱されない空気との風量の割合を、実施する空気取入れモード（外気取入れモード、内外気取入れモード）に応じて変化させる車両用空調装置１を提供できる。したがって、補助加熱装置によって車室内への送風空気に与えられる加熱量を制御できる車両用空調装置１が得られる。
【００４６】
さらに、エアコンＥＣＵ１０は、大きな暖房能力を必要とする場合に、内外気切替えドア２２の作動を制御して内外気取入れモードを実施し、送風装置２０及び補助加熱装置を運転する。また、エアコンＥＣＵ１０は、大きな暖房能力を必要としない場合に、内外気切替えドア２２の作動を制御して外気取入れモードを実施し、送風装置２０及び補助加熱装置を運転する。
【００４７】
この制御によれば、補助加熱装置の運転と内外気取入れモードとを実施する場合には、内気は通風抵抗が小さく近い位置にある他方側エリア２４Ａに流れやすく、補助加熱装置によって加熱されがたいが、外気は近い位置にある補助加熱装置に向けて流れやすいため、外気を補助加熱装置によって積極的に加熱することにより、補助加熱装置による加熱量を大きくすることができる。さらに、このモードでは、他方側エリア２４Ａを流れる空気は、主に車室内の暖められた内気であるため、暖房運転における暖房効率にとって優位な運転を実施できる。したがって、大きな暖房能力を必要とする場合に、最適な暖房運転を実施できる。
【００４８】
また、補助加熱装置の運転と外気取入れモードとを実施する場合には、補助加熱装置が配置されていない他方側エリア２４Ａの方が、補助加熱装置が占める一方側エリア２３Ａよりも通風抵抗が小さい。このように、内外気切替え箱２１０の内部に取り込まれる外気のうち、他方側エリア２４Ａの方に多くの風量が流れるようになるため、前述のモードよりも補助加熱装置による加熱量を抑制することができる。したがって、大きな暖房能力を必要としない場合に、最適な暖房運転を実施できる。
【００４９】
さらに、エアコンＥＣＵ１０は、当該大きな暖房能力を必要としない場合には、当該大きな暖房能力を必要とする場合に比べて空気風量が大きくなるように送風装置２０の運転を制御する。この制御によれば、内外気切替え箱２１０の内部に取り込まれる風量が大きくなり、通風抵抗の小さい他方側エリア２４Ａの方により多くの風量が流れるようになる。このため、一層、補助加熱装置による加熱量を抑制する暖房運転を実施できる。
【００５０】
また、補助加熱装置の運転と内外気取入れモードとを実施する場合に、内外気切替えドア２２の開度位置は、内外気切替えドア２２の他方の端部２２ａが補助加熱装置よりも他方側エリア２４Ａ寄りに位置するように制御される。
【００５１】
この制御によれば、外気取入口２１０ｂから取り込まれる外気は、補助加熱装置で加熱されやすくなり、内気取入口２１０ａから取り込まれる外気は、補助加熱装置を迂回して加熱されない。これにより、外気を積極的に加熱して温度上昇させ、すでに暖められた内気は加熱しない運転を実施できる。したがって、暖房効率に優れた暖房運転を構築できる。
【００５２】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００５３】
上記実施形態において、補助加熱装置である電気式ヒータ２３は、内気取入口２１０ａと外気取入口２１０ｂの両方よりも空気流れの下流であって送風装置２０よりも空気流れの上流に位置しているが、本願発明に含まれる車両用空調装置は、補助加熱装置の配置を当該位置に限定するものではない。例えば、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂと補助加熱装置との間には、蒸発器３０及びヒータコア３１を除く部材が設けられていてもよい。また、本願発明に含まれる車両用空調装置は、補助加熱装置の直後に送風装置２０が配置されていていない構成でもよい。
【００５４】
例えば、送風装置２０は、蒸発器３０及びヒータコア３１よりも空気流れの下流に配置される形態でもよい。また、送風装置２０は補助加熱装置よりも空気流れの上流に配置される形態でもよいし、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂよりも空気流れの上流に配置されて、内気取入口２１０ａまたは外気取入口２１０ｂに対して内気または外気を送風して内外気切替え箱２１０の内部に空気を押しこむものであってもよい。
【００５５】
また、本願発明に含まれる車両用空調装置は、補助加熱装置が空気取入れ通路２１１の外気取入口２１０ｂ側に配置されることに限定されない。したがって、補助加熱装置は、空気取入れ通路２１１の一部を占有するように配置されている構成であればよく、例えば、空気取入れ通路２１１の内気取入口２１０ａ側に配置される構成であってもよい。
【００５６】
また、本願発明に含まれる車両用空調装置は、空気取入れ通路２１１において、補助加熱装置が占有する断面積割合は、上記実施形態に記載の割合に限定するものではない。
【００５７】
上記実施形態において、主要加熱装置としてヒータコア３１を採用しているが、本願の主要加熱装置には、内部を流通する冷媒の放熱作用によって空気を加熱する加熱用熱交換器を用いるようにしてもよい。例えば、ヒートポンプシステムに含まれる放熱器を用いるようにしてもよい。
【００５８】
上記実施形態の補助加熱装置は、その加熱出力を調整可能とするものであってもよい。加熱出力を調整できる補助加熱装置が採用された場合には、補助加熱装置の小型化が図れるので、一方側エリア２３Ａの範囲を小さくすることができる。したがって、空気取入れ通路２１１における通風抵抗を低減することに寄与する。
【００５９】
上記実施形態において説明した内外気切替えドア２２は、一方の端部が片持ち支持であるドアであるが、ドア本体の中央部に支持部を有するバタフライ式のドア、平行移動するスライド移動方式のドア等の他の形式のドアであってもよい。
【００６０】
また、上記実施形態の内外気切替えドア２２は、内気取入口２１０ａと外気取入口２１０ｂの両方を開閉できるドアであるが、内外気切替えドア２２を、内気取入口２１０ａ及び外気取入口２１０ｂの各ドアを開閉する２つのドアに置き換えてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態の送風ユニット２において、補助加熱装置である電気式ヒータ２３の空気流れ上流側または下流側にフィルタ部材を設けるようにしてもよい。フィルタ部材は、内外気切替え箱２１０の内部に形成される通路を通ってきた空気に含まれる埃等を捕捉し、例えば、繊維で形成されたエアフィルタで構成される。
【符号の説明】
【００６２】
１０…エアコンＥＣＵ（制御装置）
２０…送風装置
２２…内外気切替えドア
２３…電気式ヒータ（補助加熱装置）
３０…蒸発器（冷却装置）
３１…ヒータコア（主要加熱装置）
２１０…内外気切替え箱（空調ケース）
２１０ａ…内気取入口
２１０ｂ…外気取入口
２１１…空気取入れ通路（通路）
【図１】
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【図２】
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【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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