(57)【要約】【課題】ベントモード時やバイレベルモード時などにおいて、インストルメントパネルの上面部から空気を送出する構成を備えた車両用空調装置において、窓ガラスの曇りを防止する。【解決手段】冷却用熱交換器を通過した空気を、加熱用熱交換器を通過させて下流側へ導く温風主流通路と加熱用熱交換器をバイパスして下流側へ導く冷風主流通路と、冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に配設され、冷風主流通路を流れる空気と温風主流通路を流れる空気との割合を調節するエアミックスドアとを有する車両用空調装置において、空調ケースに、冷風主流通路に近い側に形成されたデフロスト通路と、温風主流通路に近い側に形成されたベント通路と、デフロスト通路とベント通路との間に形成されてインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気を導引するソフトディフュージョン通路と、温風主流通路を流れる空気を冷風主流通路を横断してデフロスト通路側へ導く温風供給通路とを設ける。【選択図】　　　　図２
2004106574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気流路が形成された空調ケースと、
前記空調ケース内に配されて前記空気流路に導入された空気を通過させる冷却用熱交換器と、
前記空調ケース内に配されて前記冷却用熱交換器よりも下流側に配された加熱用熱交換器と、
前記空気流路の一部を構成し、前記冷却用熱交換器を通過した空気を、前記加熱用熱交換器を通過させて下流側へ導く温風主流通路及び前記加熱用熱交換器をバイパスさせて下流側へ導く冷風主流通路と、
前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器との間に配設され、前記冷風主流通路を流れる空気と前記温風主流通路を流れる空気との割合を調節するエアミックスドアとを有する車両用空調装置において、
前記空調ケースに、前記冷風主流通路に近い側に形成されて窓ガラスへ供給する空気を導引するデフロスト通路と、前記温風主流通路に近い側に形成されて車室上方へ供給する空気を導引するベント通路と、前記デフロスト通路と前記ベント通路との間に形成されてインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気を導引するソフトディフュージョン通路と、前記温風主流通路を流れる空気を前記冷風主流通路を横断して前記デフロスト通路側へ導く温風供給通路とを少なくとも設けたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記温風供給通路は、前記加熱用熱交換器の下流側において前記デフロスト通路側へ向うよう前記空調ケースに形成されたガイド壁によって構成されることを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記ソフトディフュージョン通路を介して前記インストルメントパネルの上面部から吹き出す空気の吹き出し角度を前記窓ガラスの内面に対して０度〜−５度の範囲に設定したことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記ソフトディフュージョン通路を介して前記インストルメントパネルの上面部から空気を吹き出す吹出口は、車幅方向の長さが室内幅の半分以上に設定され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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デフロスト用の空気とは別にインストルメントパネルの上面部から車室上方へ吹き出す空気を供給する構成を備えた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載される空調装置にあっては、狭い車室空間に大量の風量が供給されることから、吹き出し気流を不快と感じる人が少なくない。このため、従来においては、吹き出し気流を感じさせないようにするために、インストルメントパネルの上面部にデフロスト吹出口とは別に吹出口を設置する構成が考えられている。
【０００３】
そのような構成としては、例えば、下記する特許文献１に示されるように、空調装置のハウジング上面とダッシュボードとの間に上方ダクトを介して空調空気を供給する横長の拡散ユニットを配設し、この拡散ユニットを乗員コンパートメントの全幅にわたってフロントガラスの後部まで延設し、ダッシュボード（インストルメントパネル）の上面に霜取り通気口（デフロスト吹出口）と中央通気口とを設け、拡散ユニットを介して霜取り用空気や中央換気用空気を供給可能とした構成が知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特許２０００−１５８２２０号公報　（００２８、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成によれば、風速の遅い気流を形成できるので、気流による不快感を防止できる利点はあるが、中央通気口から吹き出す空気がフロントガラスに直接当る構成となっているので、次のような不都合が懸念されている。即ち、上述の構成において、インストルメントパネルの上面からフロントガラスに向って供給される空気は、デフロスト吹出口へ供給する通路（上方ダクト）を分岐してインストルメントパネルの上面へ導く構成となっているので、ベントモードやバイレベルモード時に中央通気口から空気が供給されると、冷たい空気がフロントガラスに当ってこのフロントガラスを沿うように流れるので、外気との温度差に起因してフロントガラスの外面に曇りが生じる恐れがある。
【０００６】
そこで、この発明においては、ベントモード時やバイレベルモード時などにおいて、インストルメントパネルの上面部から空気を送出できる構成を備えた車両用空調装置において、窓ガラスの曇りを防止することを主たる課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明に係る車両用空調装置は、内部に空気流路が形成された空調ケースと、前記空調ケース内に配されて前記空気流路に導入された空気を通過させる冷却用熱交換器と、前記空調ケース内に配されて前記冷却用熱交換器よりも下流側に配された加熱用熱交換器と、前記空気流路の一部を構成し、前記冷却用熱交換器を通過した空気を、前記加熱用熱交換器を通過させて下流側へ導く温風主流通路及び前記加熱用熱交換器をバイパスさせて下流側へ導く冷風主流通路と、前記冷却用熱交換器と前記加熱用熱交換器との間に配設され、前記冷風主流通路を流れる空気と前記温風主流通路を流れる空気との割合を調節するエアミックスドアとを有し、前記空調ケースに、前記冷風主流通路に近い側に形成されて窓ガラスへ供給する空気を導引するデフロスト通路と、前記温風主流通路に近い側に形成されて車室上方へ供給する空気を導引するベント通路と、前記デフロスト通路と前記ベント通路との間に形成されてインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気を導引するソフトディフュージョン通路と、前記温風主流通路を流れる空気を前記冷風主流通路を横断して前記デフロスト通路側へ導く温風供給通路とを少なくとも設けたことを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
したがって、任意の吹出モード時にソフトディフュージョン通路を開放してインストルメントパネルの上面部から空気を送出する場合には、温風供給通路によって温風主流通路を流れる空気が冷風主流通路を横断してデフロスト通路側へ導かれるので、ソフトディフュージョン通路を介して送出される空気の温度を高めることが可能となり、外気との温度差を小さくすることが可能となる。このため、ソフトディフュージョン通路を介して送出される空気が窓ガラスに直接当っても、外気との温度差に起因して生じる外面の曇りを回避することが可能となる。ここで、温風供給通路は、加熱用熱交換器の下流側においてデフロスト通路側へ向うよう空調ケースに形成されたガイド壁によって構成するようにしてもよい（請求項２）。
【０００９】
ところで、インストルメントパネルの上面部から送出される空気が窓ガラスに直接当ると、送風温度が暖められても、窓ガラスの内面を冷やすことにもなり、また、窓ガラスから離反する角度を５度より大きく設定すると、インストルメントパネルの表面に吹出空気が引き寄せられ、この表面を伝って流れ落ちることになる。このため、ソフトディフュージョン通路を介してインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気の吹き出し角度を窓ガラスの内面に対して０度〜−５度の範囲に設定し（請求項３）、ソフトディフュージョン通路を介して送出される空気を窓ガラスとほぼ平行に送出するか、窓ガラスから徐々に離れるように車室上方へ送出することが好ましい。
【００１０】
また、ソフトディフュージョン通路を介してインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気を風速の遅い気流とし、また、運転席側及び助手席側の快適な空調を得る必要から、ソフトディフュージョン通路を介して空気を吹き出すインストルメントパネルの吹出口を車幅方向の長さが室内幅の半分以上となるように設定するとよい（請求項４）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面により説明する。図１乃至図３において、車両のセンターコンソール部に搭載されるセンター置きタイプの左右独立温調を可能とする空調装置１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ファイヤウォールαよりも車室側に配設されているもので、内部に空気流路２が形成されると共に内部が仕切壁４によって左右に区画された空調ケース３を備え、この空調ケース３に仕切壁４を貫通させて左右共通のエバポレータ５とヒータコア６とを車幅方向にオフセットさせることなく前後方向にずらして収納し、図示しない送風機から供給される空気を空調ケース３の最上流側に形成された空気導入口７を介して導入するようにしている。尚、空調装置の左右それぞれの構成は仕切壁４を挟んで対称となっているので、以下においては、一方の側の構成について説明し、他方の構成については、必要に応じて言及する。
【００１２】
エバポレータ５は、図示しないコンプレッサ、コンデンサ、エクスパンションバルブ等と共に配管結合されて冷房サイクルを構成しており、コンプレッサの稼動により冷媒が供給され、ここを通過する空気を冷却可能にしているもので、空調ケース３内に導入される全ての空気が通過するよう空調ケース３内の前方側（エンジンルーム側）に鉛直方向に立設されている。また、ヒータコア６は、エンジンの冷却水が供給されてここを通過する空気を加熱するようにしているもので、エバポレータ５よりも下流側となる後方側（車室側）において空調ケース３の下部に立設されている。
【００１３】
このため、空調ケース３内には、エバポレータ５を通過した空気をヒータコア６を通過して下流側へ導く温風主流通路２ａと、ヒータコア６をバイパスして下流側へ導く冷風主流通路２ｂとが形成され、温風主流通路２ａを通過する空気と、冷風主流通路２ｂを通過する空気との割合が、エバポレータ５とヒータコア６との間に配設されたスライド式のエアミックスドア８によって調節されるようになっている。この構成例において、冷風主流通路２ｂはヒータコア６の上方に形成され、温風主流通路２ａは冷風主流通路２ｂの下方から回り込むように形成されており、全体として空気流路２がエバポレータ５の下流側においてヒータコア６を配設した側と反対側へ向うように形成されている。ここで、前記エバポレータ５によって冷却用熱交換器が、ヒータコア６によって加熱用熱交換器がそれぞれ構成されている。
【００１４】
前記エアミックスドア８は、エバポレータ５の下流側において通風端面と対峙するよう設けられ、空調ケース３に設けられたガイドレール９に案内されて上下方向にスライド可能となっている。また、エバポレータ５と対峙する一方の表面にラック１０を形成し、このラック１０に空調ケース３の側壁に軸支された駆動ギア１１を噛合させ、この駆動ギア１１を図示しないアクチュエータによって回転させて、冷風主流通路２ｂを全閉にする位置から温風主流通路２ａを全閉にする位置にかけて移動できるようになっている。
【００１５】
ヒータコア６の上方には、冷風主流通路２ｂを通過した空気と温風主流通路２ａを通過した空気とを混合させる混合エリア２ｃが形成され、この混合エリア２ｃを介して、フロントガラス１２（図１に示す）に向けて供給する空気を取り出すデフロスト開口部１３、車室上方へ供給する空気を取り出すベント開口部１４、車室下方へ供給する空気を取り出すフット開口部１５、及びデフロスト開口部１３とベント開口部１４との間に形成されたソフトディフュージョン開口部１６が形成されている。
【００１６】
ここで、デフロスト開口部１３、ベント開口部１４、及びソフトディフュージョン開口部１６は、空気流路２の最下流端に位置する空調ケース３の上部に形成されているもので、デフロスト開口部１３は、冷風主流通路２ｂに近い側、即ち、空調ケース３の上部の最も前方側に形成されており、混合エリア２ｃから前方側に形成されたデフロスト通路２ｄを介して空調空気が導引されるようになっている。また、ベント開口部１４は、温風主流通路２ａに近い側に、即ち、空調ケース３の上部の最も後方側（車室側）に形成されており、混合エリア２ｃから後方側に形成されたベント通路２ｅを介して空調空気が導引されるようになっている。さらに、デフロスト通路２ｄとベント通路２ｅとの間には、ソフトディフュージョン開口部１６へ通じるソフトディフュージョン通路２ｆが形成されており、この通路を介して混合エリア２ｃからソフトディフュージョン開口部へ空調空気が導引されるようになっている。また、フット開口部１５は、空調ケース３の車室側に向けられた側壁の下端部に形成されており、空調ケース３の下部から立設された隔壁１７によって画成されるフット通路２ｇを介して混合エリア２ｃの空気が導引されるようになっている。
【００１７】
そして、デフロスト開口部１３の開度は、この開口部に臨むよう手前に設けられたデフロストドア１８によって調節され、ベント開口部１４の開度は、この開口部に臨むよう手前に設けられたベントドア１９によって調節され、ソフトディフュージョン開口部１６は、この開口部の手前に設けられたソフトディフュージョンドア２０によって調節され、フット開口部１５の開度は、この開口部の手前に設けられたフットドア２１によって調節されるようになっている。
【００１８】
したがって、空気導入口７から導入された空気は、エバポレータ５を通過する際に冷却され、エアミックスドア８の開度に応じて、温風主流通路２ａを流れる空気と冷風主流通路２ｂを流れる空気との割合が調節され、これら通路を流れる空気が混合エリア２ｃで適宜混合された後に吹出モードに応じて開放された開口部から吹き出されるようになっている。
【００１９】
また、この空調ケース３には、仕切壁４の両面、及び、空調ケース３の両側壁の内面に、前記温風主流通路２ａを流れる空気を前記冷風主流通路２ｂを横断してデフロスト通路側へ導く温風供給通路２ｈが形成されている。この温風供給通路２ｈは、ヒータコア６の下流側においてデフロスト通路側へ向うよう空調ケース３の内面に立設されたガイド壁２２によって構成されている。このガイド壁２２は、隔壁１７に続いて形成れた上部壁２２ａと、ヒータコア６の上端部から上部壁２２ａに沿って略平行に延びる下部壁２２ｂとによって構成され、空調ケース３の側壁および仕切壁４から所定の高さに突設されている（図３には、仕切壁４の片側に形成された温風供給通路２ｈのみが示されている）。したがって、この例においては、左右それぞれの空気流路２の中央領域に混合エリア２ｃが形成され、それぞれの空気流路２の両側部に温風供給通路２ｈがガイド壁２２（上部壁２２ａ、下部壁２２ｂ）によって形成せれている。
【００２０】
そして、以上のように構成された空調装置１を、図１に示すように、インストルメントパネル２５の内側に収容し、デフロスト開口部１３から送出する空気をデフロストダクト２６を介してインストルメントパネル２５の上面部２５ａのフロントガラス１２直近に形成されたデフロスト吹出口２７へ供給し、ベント開口部１４から送出する空気をベントダクト２８を介してインストルメントパネル２５の立ち上がり部２５ｂに形成されたベント吹出口２９へ供給するようにしている。また、ソフトディフュージョン開口部１６から送出する空気を、インストルメントパネル２５の上面部２５ａの車室側に形成されたソフトディフュージョン吹出口３０へソフトディフュージョンダクト３１を介して供給するようにしている。
【００２１】
したがって、以上の構成において、ベントモード時やバイレベルモード時にソフトディフュージョンドア２０を開けられると、温風主流通路２ａを流れる空気がガイド壁２２に案内されてソフトディフュージョン通路２ｆにも送られることとなるので、ソフトディフュージョン吹出口３０から吹き出す空気の温度をベント吹出口１４から送出される空気の温度より暖かくすることが可能となる。
【００２２】
このため、ソフトディフュージョン吹出口３０から吹き出す空気と外気との温度差を小さくすることが可能となるので、ここから送出される空気がフロントガラス１２に接触しても、外気との温度差に起因してフロントガラス１２の外面が曇る不都合を回避することが可能となる。
【００２３】
ところで、以上の構成に加えて上述の構成例では、ソフトディフュージョン吹出口３０から吹き出す空気の吹き出し角度θが、窓ガラスの内面に対して０度〜−５度の範囲に設定されている。即ち、ソフトディフュージョン吹出口３０がインストルメントパネル２５に吹出孔を穿設して構成されるような場合にあっては、吹出孔の軸線方向の角度をフロントガラス１２の内面に対して０度〜−５度の範囲に設定し、ソフトディフュージョン吹出口３０から吹き出す空気をフロントガラス１２と平行か、徐々に離反するようフロントガラスに対して僅かに傾かせて送出するようにしている。
【００２４】
ここで、フロントガラス１２の内面に対する吹き出し角度θの下限を０度としているのは、ソフトディフュージョン吹出口３０から送出される空気の温度が高められるとはいえ、積極的にフロントガラス１２に当てるとその部分の表面が冷やされ、フロントガラス１２の外面に曇りが生じる恐れがあるからであり、フロントガラス１２に沿って送風しつつもできるだけフロントガラス１２に当てないようにすることが好ましいからである。また、フロントガラス１２の内面との傾斜角の上限を５度としているのは、フロントガラス１２から離れる角度を大きくすると、送出された空気がインストルメントパネル２５の表面に引き寄せられ、この表面を伝って流れ落ちて車室上方へ送風されなくなるからである。
【００２５】
さらに、上述の構成において、ソフトディフュージョン吹出口３０は、車幅方向の長さが室内幅の半分以上に設定され、ここから送出する気流の速度を遅くしている。即ち、ソフトディフュージョン吹出口３０は、その中心を車幅の中心とほぼ一致させ、そこから運転席側と助手席側とに延設し、運転席の半分以上を網羅する位置から助手席の半分以上を網羅する位置にかけて形成されており、車幅の広範囲に亘って緩やかに空調風を供給できるようになっている。
【００２６】
したがって、ソフトディフュージョン吹出口３０を上述のように形成することで、フロントガラス１２の外面の曇りを抑えつつ、運転席側及び助手席側の乗員に対して風速の遅い気流を供給することが可能となるので、快適な空調を実現することが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、空調ケースに、冷風主流通路に近い側にデフロスト通路を、温風主流通路に近い側にベント通路を、デフロスト通路とベント通路との間にインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気を導引するソフトディフュージョン通路を設け、さらに、温風主流通路を流れる空気を冷風主流通路を横断してデフロスト通路側へ導く温風供給通路を設けるようにしたので、どのような吹出モードに対しても、温風供給通路によって温風主流通路を流れる空気が冷風主流通路を横断してデフロスト通路側へ供給することができるので、ソフトディフュージョン通路を介して送出される空気の温度を暖めることができ、窓ガラスの外面が曇る不都合を避けることが可能となる。
【００２８】
温風供給通路としては、加熱用熱交換器の下流側においてデフロスト通路側へ向うよう空調ケースに形成されたガイド壁によって構成するようにしてもよく、このような構成とすれば、空調ケースの成形時に温風供給通路を一体に形成することが可能となる。
【００２９】
また、ソフトディフュージョン通路を介してインストルメントパネルの上面部から吹き出される空気の吹き出し角度を窓ガラスの内面に対して０度〜−５度の範囲に設定することが好ましく、このような構成とすることで、窓ガラスの曇りをより確実に無くすことが可能となり、また、インストルメントパネルの表面に吹出空気が引き寄せられ、この表面を伝って流れ落ちる現象を避けることが可能となる。
【００３０】
さらに、ソフトディフュージョン通路を介してインストルメントパネルの上面部から空気を吹き出す吹出口を車幅方向の長さが室内幅の半分以上となるように設定すれば、ソフトディフュージョン通路を介してインストルメントパネルの上面部から吹き出す空気を風速の遅い気流とし、運転席側及び助手席側の快適な空調を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る車両用空調装置をインストルメントパネル内に収容した状態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る車両用空調装置を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す車両用空調装置を示す斜視図である。
【図４】図４は、温風供給通路を説明する図であり、図２のＩＶ−ＩＶ線で切断した図である。
【符号の説明】
１　空調装置
２　空気流路
２ａ　温風主流通路
２ｂ　冷風主流通路
２ｃ　混合エリア
２ｄ　デフロスト通路
２ｅ　ベント通路
２ｆ　ソフトディフュージョン通路
２ｇ　フット通路
２ｈ　温風供給通路
３　空調ケース
５　エバポレータ
６　ヒータコア
８　エアミックスドア
１２　フロントガラス
２２　ガイド壁
２５　インストルメントパネル
２５ａ　上面部
【図１】
2004106574.tif 000003
【図２】
2004106574.tif 000004
【図３】
2004106574.tif 000005
【図４】
2004106574.tif 000006