(57)【要約】【課題】車両用空調装置において、吹出空気温度の調整を良好に行う。【解決手段】吹出空気温度をＢ区間、Ｃ区間の温度可変範囲内で調整する際には、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂの開度をそれぞれ１つずつ調整する。このため、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂの開度のバラツキが重なることはない。また、Ｂ区間では、第１のクールエアミックスドア６ａを停止し、かつ第２のクールエアミックスドア６ｂを駆動している。Ｃ区間では、第１のクールエアミックスドア６ａを駆動し、かつ第２のクールエアミックスドア６ｂを停止している。可変温度範囲のうち吹出温度が高くなるほど、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂのうち、ドア本体の小さなドアの開度の調整を行うことになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に向けて空気が流れる空調ケース（１）と、
前記空調ケース内に送風する送風機（３）と、
前記送風機から送られる空気を冷却する冷却用熱交換器（４）と、
前記空調ケース内に配置され、前記冷却用熱交換器からの冷風を加熱する加熱用熱交換器（５）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器をバイパスして冷風を流す冷風バイパス通路（１ａ）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器を通過する空気量を調整する加熱用熱交換器側ドア（６ｃ、６ｄ）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記冷風バイパス通路を通過する空気量を調整する冷風バイパス側ドア（６ａ、６ｂ、６ｅ）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器からの温風と前記冷風バイパス通路からの冷風とを混合する混合室（７）と、
前記混合室からの空気を車室内に吹き出す吹出口（８ａ〜８ｃ）と、を備え、
前記加熱用熱交換器側ドアおよび前記冷風バイパス側ドアによる通過空気量の調整により、前記吹出口から吹き出す吹出空気温度を調整する車両用空調装置であって、
前記冷風バイパス側ドアは、前記冷風バイパス通路を通過する空気量をそれぞれ独立して調整する複数の分割ドア（６ａ、６ｂ、６ｅ）から構成されるものであり、
前記吹出空気温度を最高温から中間温度領域までの温度可変範囲内で調整する際には、前記複数の分割ドアを１つづつ開度を調整するようになっていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記温度可変範囲内で前記吹出空気温度が高くなる程、前記複数の分割ドアのうち小さい分割ドアの開度を調整するようになってい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】
前記温度可変範囲のうち、前記最高温側の第１温度範囲内（Ｂ）で前記吹出空気温度を調整する際には、前記複数の分割ドアのうち前記ドア本体が最小である第１の分割ドア以外の他の分割ドア（６ａ）を閉鎖した状態で、前記第１の分割ドア（６ｂ）の開度を調整するようになっ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。
【請求項４】
前記温度可変範囲のうち前記第１温度範囲内（Ｂ）に対して低温側の第２温度範囲内（Ｂ）で前記吹出空気温度を調整する際には、前記複数の分割ドアのうち、前記第１の分割ドアを開けた状態で、２番目に小さい第２の分割ドア（６ａ）の開度を調整するようになってい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５】
前記複数の分割ドア（６ａ、６ｂ、６ｅ）は、それぞれ、板状に形成されるドア本体の中央部に配置される回転軸を備えるバタフライドアであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記複数の分割ドア（６ａ、６ｂ、６ｅ）は、それぞれ、板状に形成されるドア本体の端部に配置される回転軸を備える肩持ちドアであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つ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、ドアの開度調整により車室内に吹き出す空気温度を調整する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用空調装置では、エバポレータから吹き出される冷風を加熱するヒータユニットと、エバポレータからの冷風をヒータユニットをバイパスして流す冷風バイパス通路と、冷風バイパス通路を通過する空気量をそれぞれ独立して調整する第１、第２の冷風バイパス通路側ドアと、ヒータユニットを通過する空気量をそれぞれ独立して調整する第１、第２のヒータユニット側ドアと、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものにおいては、第１、第２の冷風バイパス通路側ドアおよび第１、第２のヒータユニット側ドアの開度調整により、吹出口から車室内に吹き出す吹出空気温度を調整する。
【特許文献１】特開平１１−２５４９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者等の検討によれば、冷風バイパス通路の通風抵抗は、ヒータユニットに流れる空気流路の通風抵抗に比べて小さい。このため、第１、第２の冷風バイパス通路側ドアを微少開度だけ変化しただけで、吹出口からの吹出空気温度が大きく変化することになる。
【０００５】
したがって、冷風バイパス通路の全閉状態から徐々に開度を上げて、マックスホット（最大温度）から中間温度領域に向けて吹出空気温度を下げる際に、第１、第２の冷風バイパス通路側ドアを同時に回転すると、個々のドア開度のバラツキが重なり、吹出空気温度が大きく変動して、吹出空気温度の調整が適切にできなくなる場合がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、複数の分割ドアにより冷風バイパス側ドアを構成する場合でも、吹出空気温度の調整を良好に行うことができるようにした車両用空調装置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】
上記目的を達成するため、本発明では、車室内に向けて空気が流れる空調ケース（１）と、空調ケース内に送風する送風機（３）と、送風機から送られる空気を冷却する冷却用熱交換器（４）と、空調ケース内に配置され、前記冷却用熱交換器からの冷風を加熱する加熱用熱交換器（５）と、空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器をバイパスして冷風を流す冷風バイパス通路（１ａ）と、空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器を通過する空気量を調整する加熱用熱交換器側ドア（６ｃ、６ｄ）と、空調ケース内に設けられ、前記冷風バイパス通路を通過する空気量を調整する冷風バイパス側ドア（６ａ、６ｂ、６ｅ）と、空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器からの温風と前記冷風バイパス通路からの冷風とを混合する混合室（７）と、混合室からの空気を車室内に吹き出す吹出口（８ａ〜８ｃ）と、を備え、加熱用熱交換器側ドアおよび前記冷風バイパス側ドアによる通過空気量の調整により、前記吹出口から吹き出す吹出空気温度を調整する車両用空調装置であって、冷風バイパス側ドアは、前記冷風バイパス通路を通過する空気量をそれぞれ独立して調整する複数の分割ドア（６ａ、６ｂ、６ｅ）から構成されるものであり、吹出空気温度を最高温から中間温度領域までの温度可変範囲内で調整する際には、前記複数の分割ドアを１つづつ開度を調整するようになっていることを特徴とする。
【０００８】
したがって、複数の分割ドアの開度のバラツキが重なることはない。したがって、吹出空気温度の調整を良好に行うことができる。
【０００９】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成を示す。
【００１１】
車両用空調装置は、車室内に向けて空気を流す空調ケーシング１と、空調ケーシング１内の内気導入口２ａおよび外気導入口２ｂを選択的に開閉する内外気切替ドア２と、内気導入口２ａおよび外気導入口２ｂから吸入した空気を車室内に向けて空気を送風する送風機ユニット３と、送風機ユニット３から送風された空気を冷却する冷房用熱交換器４と、冷房用熱交換器４により冷却された冷却空気を加熱する暖房用熱交換器５と、を備える。
【００１２】
冷房用熱交換器４は、圧縮機、凝縮器等とともに冷媒を循環させる周知の冷凍サイクルを構成し、冷媒の蒸発により送風機ユニット３からの送風空気と熱交換して冷却する。また、暖房用熱交換器５は、エンジン冷却水等の熱源温水を循環させることにより、車室内に向けて送風される空気と熱交換して加熱するものである。
【００１３】
空調ケーシング１内には、暖房用熱交換器５をバイパスして冷却空気を流す冷風バイパス通路１ａが設けられている。空調ケーシング１内には、冷風バイパス通路１ａに流す空気量と暖房用熱交換器５に流れる空気量との割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整するエアミックスドア６が設けられている。エアミックスドア６の具体的構成については後述する。
【００１４】
冷風バイパス通路１ａおよび暖房用熱交換器５の下流側には、冷風バイパス通路１ａからの冷風と暖房用熱交換器５からの温風とを混合する混合室７が設けられている。混合室７で混合された空気は、フェイス吹出口８ａ、フット吹出口８ｂ、デフ吹出口８ｃのいずれかから車室内に向けて吹き出される。
【００１５】
次に、エアミックスドア６の具体的な構成について説明する。
【００１６】
エアミックスドア６は、空調ケーシング１により回転自在に支持される第１、第２のクールエアミックスドア（分割ドア）６ａ、６ｂを備えており、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂは、冷風バイパス通路１ａの上流側において冷風流れ方向で互いにオフセットして配置されている。これにより、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂは、それぞれ、冷風バイパス通路を通過する空気量をそれぞれ独立して調整することができる。
【００１７】
ここで、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂは、板状ドア本体の中央部に回転軸が配置されるバタフライドアである。第１のクールエアミックスドア６ａは、第２のクールエアミックスドア６ｂに比べて、板状ドア本体が大きくなっている。
【００１８】
エアミックスドア６は、空調ケーシング１により回転自在に支持される第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄを備えており、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、暖房用熱交換器５の上流側において冷風流れ方向で互いにオフセットして配置されている。これにより、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、それぞれ、暖房用熱交換器５に流れる空気量をそれぞれ独立して調整することができる。第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、板状ドア本体の中央部に回転軸が配置されるバタフライドアである。
【００１９】
エアミックスドア６ａ〜６ｄは、それぞれ、リンク機構を介してサーボモータにより駆動され、独立してそれぞれの開度を調整される。
【００２０】
次に、本実施形態のエアミックスドア６ａ〜６ｄの作動について図２〜図７を参照して説明する。
【００２１】
図２は、縦軸がエアミックスドア６ａ〜６ｄのドア開度（％）であり、横軸が吹出空気温度（％）の可変温度範囲を表すグラフである。吹出空気温度は、マックスホット（最高温）を１００％とし、マックスクール（最低温）を０％とする百分率で表されている。図３〜図７は図１中Ｘ部分の拡大図である。
【００２２】
可変温度範囲のうち最高温側のＡ区間（１００％〜９０％）において、図２、図３に示すように、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度を一定（１００％）に保持した状態で、第１、第２クールエアミックスドア６ａ、６ｂをそれぞれ閉鎖している。
【００２３】
可変温度範囲のうちＡ区間に対して低温側のＢ区間（９０％〜７０％）では、図２、図４に示すように、第１のクールエアミックスドア６ａを閉じ、かつ第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度を一定（１００％）に保持した状態で、吹出空気温度が低くなる程、第２のクールエアミックスドア６ｂの開度を大きくするように調整する。
【００２４】
可変温度範囲のうちＢ区間に対して低温側のＣ区間（７０％〜４０％）では、図５に示すように、第２のクールエアミックスドア６ｂの開度を一定（２０％）に保持した状態で、第１のクールエアミックスドア６ａおよび第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度を調整する。
【００２５】
ここで、第１のクールエアミックスドア６ａは吹出空気温度が低くなる程、開度を大きくし、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、吹出空気温度が低くなる程、開度を小さくする。
【００２６】
可変温度範囲のうちＣ区間に対して低温側のＤ区間（４０％〜１０％）では、図６に示すように、エアミックスドア６ａ〜６ｄをそれぞれ開度を調整する。第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂは吹出空気温度が低くなる程、開度を大きくし、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、吹出空気温度が低くなる程、開度を小さくする。
【００２７】
また、十分に冷風量が増え、各ドア開度によるバラツキによる影響が小さくなるＤ区間では、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂを２枚同時に作動させる。
【００２８】
可変温度範囲のうちＤ区間に対して低温側のＥ区間（０％〜１０％）では、図７に示すように、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄを閉鎖した状態で、第１、第２クールエアミックスドア６ａ、６ｂの開度を一定にする。
【００２９】
以上説明した本実施形態によれば、吹出空気温度をマックスホット（最高温）から中間温度領域までの温度可変範囲内（具体的には、Ａ区間、Ｂ区間、Ｃ区間の温度可変範囲内）で調整する際には、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂの開度をそれぞれ１つずつ調整する。このため、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂの開度のバラツキが重なることはない。したがって、吹出空気温度の調整を良好に行うことができる。
【００３０】
本実施形態では、Ｂ区間では、第１のクールエアミックスドア６ａを停止し、かつ第２のクールエアミックスドア６ｂを駆動している。Ｃ区間では、第１のクールエアミックスドア６ａを駆動し、かつ第２のクールエアミックスドア６ｂを停止している。
【００３１】
したがって、可変温度範囲のうち吹出温度が高くなるほど、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂのうち、ドア本体の小さなドアの開度の調整を行う。このため、可変温度範囲のうち吹出温度が高くなるほど、吹出空気温度の調整を正確に行うことができる。
【００３２】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、冷風バイパス通路１ａに流す空気量を調整するために、２つのクールエアミックスドアを設けた例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、３つのクールエアミックスドアを設けるようにした例について説明する。
【００３３】
この場合の構成を図８に示す。本実施形態では、図８に示すように、冷風バイパス通路１ａの上流側には第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅが設けられており、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅは冷風流れ方向にオフセットして配置されている。これにより、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅは、それぞれ、冷風バイパス通路１ａに流れる空気量を独立して調整することができる。図８は図２中Ｘ部分の拡大図に相当する図である。
【００３４】
次に、本実施形態の作動について図９を参照して説明する。
【００３５】
図９は、縦軸がエアミックスドア６ａ〜６ｅのドア開度（％）であり、横軸が吹出空気温度（％）の可変温度範囲を表すグラフである。吹出空気温度は、マックスホット（最高温）を１００％とし、マックスクール（最低温）を０％とする百分率で表されている。
【００３６】
本実施形態において、可変温度範囲のＡ区間（１００％〜９０％）において、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度を一定（１００％）に保持した状態で、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅをそれぞれ閉鎖している。
【００３７】
可変温度範囲のうちＢ区間（９０％〜７０％）では、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂを閉じ、かつ第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度（１００％）に保持した状態で、吹出空気温度が低くなる程、第３のクールエアミックスドア６ｅの開度を大きくするように調整する。
【００３８】
可変温度範囲のうちＣ区間（７０％〜４０％）では、第３のクールエアミックスドア６ｅの開度を一定（４０％）に保持し、第１のクールエアミックスドア６ａを閉鎖した状態で、第２のクールエアミックスドア６ｂおよび第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度を調整する。
【００３９】
ここで、第２のクールエアミックスドア６ｂは吹出空気温度が低くなる程、開度を大きくし、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、吹出空気温度が低くなる程、開度を小さくする。
【００４０】
可変温度範囲のうちＤ区間（５０％〜３０％：すなわち、中間温度領域）では、第２、第３のクールエアミックスドア６ｂ、６ｅの開度を一定（４０、１５％）に保持した状態で、第３のクールエアミックスドア６ｅおよび第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄの開度を調整する。
【００４１】
ここで、第１のクールエアミックスドア６ａは吹出空気温度が低くなる程、開度を大きくし、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、吹出空気温度が低くなる程、開度を小さくする。
【００４２】
可変温度範囲のうちＥ区間（３０％〜１０％）では、エアミックスドア６ａ〜６ｅの開度をそれぞれ調整する。第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅは吹出空気温度が低くなる程、開度を大きくし、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄは、吹出空気温度が低くなる程、開度を小さくする。
【００４３】
可変温度範囲のうちＦ区間（０％〜１０％）では、第１、第２のホットエアミックスドア６ｃ、６ｄを閉鎖した状態で、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅの開度を一定にする。
【００４４】
以上説明した本実施形態によれば、吹出空気温度をマックスホット（最高温）から中間温度領域までの温度可変範囲内（具体的には、Ｂ区間、Ｃ区間、Ｄ区間の温度可変範囲内）で調整する際には、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅの開度をそれぞれ１つずつ調整する。このため、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅの開度のバラツキが重なることはない。したがって、吹出空気温度の調整を良好に行うことができる。
【００４５】
また、十分に冷風量が増え、各ドア開度によるバラツキによる影響が小さくなるＥ区間では第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅを３枚同時に作動させる。
【００４６】
本実施形態では、Ｂ区間では、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂを停止し、かつ第３のクールエアミックスドア６ｅを駆動している。Ｃ区間では、第１、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｅを停止し、かつ第２のクールエアミックスドア６ｂを駆動している。Ｄ区間では、第２、第３のクールエアミックスドア６ｂ、６ｅを停止し、かつ第１のクールエアミックスドア６ａを駆動している。
【００４７】
したがって、可変温度範囲のうち吹出温度が高くなるほど、第１、第２、第３のクールエアミックスドア６ａ、６ｂ、６ｅのうち、ドア本体の小さなドアの開度の調整を行う。このため、可変温度範囲のうち吹出温度が高くなるほど、吹出空気温度の調整を正確に行うことができる。
【００４８】
（第３実施形態）
上述の第１実施形態では、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂとしてそれぞれバタフライドアを用いた例について説明したが、これに限らず、本第３実施形態では、図１０に示すように、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂとしては、肩持ちドアを用いても良い。肩持ちドアとは、板状ドア本体の端部に駆動軸が配置されたものである。図１０は図１中Ｘ部分の拡大図に相当する図である。
【００４９】
（第４実施形態）
上述の第１実施形態では、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂとしてドア本体が異なるドアを用いた例について説明したが、これに限らず、本第４実施形態では、図１１に示すように、第１、第２のクールエアミックスドア６ａ、６ｂとしては、板状ドア本体の大きさが同じドアのものを用いても良い。図１１は図１中Ｘ部分の拡大図に相当する図である。
【００５０】
（第５実施形態）
上述の第１実施形態では、板ドア本体の大きさが大きな第１のクールエアミックスドア６ａに下側に、板ドア本体の大きさが小さい第２のクールエアミックスドア６ｂを配置した例について説明したが、これに限らず、本第５実施形態では、図１２に示すように、板ドア本体の大きさが小さい第２のクールエアミックスドア６ｂに下側に、板ドア本体の大きさが大きな第１のクールエアミックスドア６ａを配置してもよい。図１２は図１中Ｘ部分の拡大図に相当する図である。
【００５１】
（他の実施形態）
上述の第１〜５の実施形態では、クールエアミックスドアとしてバタフライドア、肩持ちドア等の板ドアを用いた例について説明したが、これに限らず、ロータリドア、スライドドア等の各種のドアを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る車両用空調装置の第１実施形態の構成を示す模式図である。
【図２】上述の第１実施形態の作動を説明するためのグラフである。
【図３】図１中Ｘ部分の詳細図である。
【図４】図１中Ｘ部分の詳細図である。
【図５】図１中Ｘ部分の詳細図である。
【図６】図１中Ｘ部分の詳細図である。
【図７】図１中Ｘ部分の詳細図である。
【図８】本発明に係る車両用空調装置の第２実施形態の構成を示す部分的詳細である。
【図９】上述の第２実施形態の作動を説明するためのグラフである。
【図１０】本発明に係る車両用空調装置の第３実施形態の構成を示す部分的詳細である。
【図１１】本発明に係る車両用空調装置の第４実施形態の構成を示す部分的詳細である。
【図１２】本発明に係る車両用空調装置の第５実施形態の構成を示す部分的詳細である。
【符号の説明】
【００５３】
１…空調ケーシング、１ａ…冷風バイパス通路、
２ａ…内気導入口、２ｂ…外気導入口、
３…送風機ユニット、４…冷房用熱交換器、５…暖房用熱交換器、
６…エアミックスドア、６ａ、６ｂ…第１、第２のクールエアミックスドア、
６ｃ、６ｄ…第１、第２のホットエアミックスドア。
【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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【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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