(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内前方側で車両幅方向の略中央位置に配置された空調ユニットを備え、
この空調ユニットに空気を送風する送風ユニットが車両の助手席側にオフセットして配置された自動車用空気調和装置において、
前記空調ユニット内に略垂直に配置され、送風ユニットからの空気を冷却するための冷却用熱交換器と、
この冷却用熱交換器の車両後方側に垂直もしくは傾けて配置され、前記冷却用熱交換器を通過した空気を加熱するための加熱用熱交換器と、
前記冷却用熱交換器及び前記加熱用熱交換器を収容するユニットケースと、
前記冷却用熱交換器の車両前方側に配置され、送風ユニットからの空気を受入れて前記冷却用熱交換器に供給するための空気受入口と、
前記冷却用熱交換器より車両後方側に配置され、前記加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる冷風通路と、
前記冷却用熱交換器より車両後方側に配置され、前記加熱用熱交換器を通過して空気が流れる温風通路と、
前記冷風通路からの冷風空気と前記温風通路からの温風空気とをミックスして吹出空気温度を調整する温度調整用ダンパと、
前記冷却用熱交換器より車両後方側で、且つ、前記冷風通路及び前記温風通路の下流に配置され、前記冷風通路からの冷風空気と前記温風通路からの温風空気とをミックスするミックスチャンバと、
前記ミックスチャンバ下流に配置されたベント開口部及びデフロスタ開口部と、
前記冷却用熱交換器より車両前方側で、且つ、前記ミックスチャンバ下流に配置されたフット開口部と、
前記ベント開口部、前記デフロスタ開口部、及び前記フット開口部を開閉する吹出モード切替ダンパと、
前記フット開口部に接続され、前記吹出モード切替ダンパにより前記フット開口部が開口されるフットモード時に前記ミックスチャンバ下流部分から前記フット開口部を通って空気が流れるフット吹出通路と、を備え、
前記フット吹出通路は、前記冷風通路及び温風通路から離間した位置で、且つ、前記ユニットケースの冷却用熱交換器よりも車両前方側に配置され、車両上方側から下方側に向かって空気が流下するように設けられ、
前記フット吹出通路の下流側に、乗員の足元へ空気を送る足元吹出口が配置されていることを特徴とする自動車用空気調和装置。
【請求項２】
前記フット吹出通路は、前記空気受入口の車両前方側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用空気調和装置。
【請求項３】
前記足元吹出口は車両幅方向の左右両側に開口していることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用空気調和装置。
【請求項４】
前記冷却用熱交換器の下端に排水ダクトが設けられ、前記排水ダクトは車両幅方向の左右両側に開口した前記足元吹出口の間を通って前記ユニットケースの車両前方に延びて設けられていることを特徴とする請求項３記載の自動車用空気調和装置。
【請求項５】
前記フット吹出通路の下流側に、前記ユニットケースの下側を車両前方から後方に向かって延びる後席用空調ダクトが連通していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載の自動車用空気調和装置。
【請求項６】
前記後席用空調ダクトは、前記ユニットケースと別体で形成され、前記フット吹出通路の下流に接続されていることを特徴とする請求項５記載の自動車用空気調和装置。
【請求項７】
前記フット吹出通路は前記ユニットケースと一体成形されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載の自動車用空気調和装置。
【請求項８】
前記空気受入口の上下幅は前記冷却用熱交換器の上下幅よりも小さく、前記空気受入口の下端部は前記冷却用熱交換器の下端部よりも上方に位置し、前記空気受入口の下端部の下方でかつ前記冷却用熱交換器の車両前方側の空間に、前記フット吹出通路が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか記載の自動車用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空気調和装置に関するものであり、特に、冷却用熱交換器を略垂直に設置し、送風ユニットからの送風空気がこの冷却用熱交換器を車体の前方側から後方側に向かって通過する空調ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車用空気調和装置としては、例えば、特開平０８−１５６５７０号公報のように、車両前方側に冷却用熱交換器をほぼ垂直に配置し、その後方側に加熱用熱交換器を垂直又は傾斜して配置し、その更に後方側に乗員の足元へ風を送るフット吹出通路を配置したものが知られている。(図４）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この公報のように、車両前後方向に、順に冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を略垂直又は傾斜して配置し、その更に後方側にフット吹出通路を配置したものでは、フット吹出通路からの吹出口がユニットケースの後方側（車両後方側）になり、そこから足元に温風空気を吹出すようにしている。乗員に対する暖房フィーリングを良好にするためには、乗員の足部のうちでも、特に足首から足先部に温風を吹き当てることが良いといわれている。しかし、この公報のようなものでは、構造上フット吹出通路の吹出口が足元から離れているために、足先部に温風を押し当てることが困難であったり、或いは、上記吹出口の配置場所から乗員の足先部に向けて長く伸びる足先用の吹出管路を特別設ける必要がある。
【０００４】
しかし、このような吹出管路を設ける場合には、乗員の足元スペースを狭くする結果となり、足元スペースを限定する結果となる。その上、運転席側では、ブレーキぺタルやアクセルペタル等の操作ペタルが邪魔になり、十分な吹出管路を設けることができない。
【０００５】
その対応として、フット吹出通路を冷却用熱交換器に対して車両前方側に配置することが考えられる。例えば、特開２０００−２０３２３４号公報のものでは、冷却用熱交換器が略水平に配置され、この冷却用熱交換器の上方に加熱用熱交換器が配置され、この冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器の前方側にフット吹出通路を配置したものを開示している。（図５）
この公報のものでは、前方側にフット吹出通路を配置でき、足先にフット吹出口を設けることができる。しかし、構造上、フット吹出通路を通る高温空気が加熱用熱交換器及び冷却用熱交換器の前方側を通って上方から下方に流れ、冷却用熱交換器から加熱用熱交換器に流れる下方から上方に流れる低温の空気と背中合わせの配置となる。そのために、必要温度に調整した空調空気を足元に供給することができずに、乗員が十分な快適感を得られないものになる。
【０００６】
また上述した背中合わせによる熱伝達を防止するためには、例えば、フット吹出通路とユニットケースとの間に断熱手段を配置する等の対策が必要がある。
【０００７】
また、空気が冷却用熱交換器を下から上方に流れる構造になっているために、冷却用熱交換器の下方に凝縮水を保水してしまう傾向にある。そのため、保水した凝縮水が連結通路を介して送風機のほうに逆流する恐れがある。その上、このような構造では、樹脂成形後の型抜きと組立て作業性を考慮するとユニットケースを３分割にする必要がある。
【０００８】
したがって、従来の空気調和装置では、足先に要求温度に応じた空調空気を供給でき、乗員の空調フィーリングにフィットできるものがなく、それらを満足する自動車用空気調和装置を提供することが強く求められていた。
【０００９】
本発明では、下部に冷却用熱交換器をほぼ水平に配置し、その上部側に加熱用熱交換器を略水平に配置した車両用空気調和装置では、前述したように多くの問題を抱えるので、車両前方側に冷却用熱交換器をほぼ垂直に配置し、その後方側に加熱用熱交換器を垂直又は傾斜して配置した車両用空気調和装置を前提として、このタイプの車両用空気調和装置において、乗員に対する暖房フィーリングを良好にする空調ユニット、特にフット吹出通路の配置や構造を提供す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に、請求項１記載の発明は、
車室内前方側で車両幅方向の略中央位置に配置された空調ユニットを備え、
この空調ユニットに空気を送風する送風ユニットが車両の助手席側にオフセットして配置された自動車用空気調和装置において、
前記空調ユニット内に略垂直に配置され、送風ユニットからの空気を冷却するための冷却用熱交換器と、
この冷却用熱交換器の車両後方側に垂直もしくは傾けて配置され、前記冷却用熱交換器を通過した空気を加熱するための加熱用熱交換器と、
前記冷却用熱交換器及び前記加熱用熱交換器を収容するユニットケースと、
前記冷却用熱交換器の車両前方側に配置され、送風ユニットからの空気を受入れて前記冷却用熱交換器に供給するための空気受入口と、
前記冷却用熱交換器より車両後方側に配置され、前記加熱用熱交換器をバイパスして空気が流れる冷風通路と、
前記冷却用熱交換器より車両後方側に配置され、前記加熱用熱交換器を通過して空気が流れる温風通路と、
前記冷風通路からの冷風空気と前記温風通路からの温風空気とをミックスして吹出空気温度を調整する温度調整用ダンパと、
前記冷却用熱交換器より車両後方側で、且つ、前記冷風通路及び前記温風通路の下流に配置され、前記冷風通路からの冷風空気と前記温風通路からの温風空気とをミックスするミックスチャンバと、
前記ミックスチャンバ下流に配置されたベント開口部及びデフロスタ開口部と、
前記冷却用熱交換器より車両前方側で、且つ、前記ミックスチャンバ下流に配置されたフット開口部と、
前記ベント開口部、前記デフロスタ開口部、及び前記フット開口部を開閉する吹出モード切替ダンパと、
前記フット開口部に接続され、前記吹出モード切替ダンパにより前記フット開口部が開口されるフットモード時に前記ミックスチャンバ下流部分から前記フット開口部を通って空気が流れるフット吹出通路と、を備え、
前記フット吹出通路は、前記冷風通路及び温風通路から離間した位置で、且つ、前記ユニットケースの冷却用熱交換器よりも車両前方側に配置され、車両上方側から下方側に向かって空気が流下するように設けられ、
前記フット吹出通路の下流側に、乗員の足元へ空気を送る足元吹出口が配置されている構成である。
【００１１】
この構成では、乗員の足先方向に温風を吹出すことができ、乗員の暖房フィーリングを快適にすることができる。特に、フット吹出通路は冷却用熱交換器や加熱用熱交換器を通流する空気との背中合わせではないので、要求された温調の空気を供給できるとともに背中合わせ部分に特別な断熱をしなくても良く、コンパクトなエアコンユニットを得られる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載の自動車用空気調和装置において、フット吹出通路が空気受入口の車両前方側に配置されている構成であり、空気受入口の壁を利用してフット吹出通路を形成できるので、コンパクトで低コストなエアコンユニットを得られる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の自動車用空気調和装置において、足元吹出口が車両幅方向の左右両側に開口している構成であり、運転席及び助手席の乗員に対して快適な温風を提供できる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３記載の自動車用空気調和装置において、冷却用熱交換器の下端に排水ダクトが設けられ、この排水ダクトは車両幅方向の左右両側に開口した足元吹出口の間を通ってユニットケースの車両前方に延びて設けられているので、排水ダクトを跨ぐように足元吹出口を配置でき、効率的なスペース利用を図ることができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか記載の自動車用空気調和装置において、フット吹出通路の下流側に、前記ユニットケースの底面の下側を車両前方から後方に向かって延びる後席用空調ダクトが連通しているので、後席も効果的に空気調和装置の空気を供給できる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５記載の自動車用空気調和装置において、後席用空調ダクトは、ユニットケースと別体で形成され、フット吹出通路の下流に接続されているので、組立て、取り付けが容易であり、後席用空調ダクトを有する車両とそれを有しない車両とで空調ユニットを共通化できる。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか記載の自動車用空気調和装置において、フット吹出通路はユニットケースと一体成形されているので、２分割の空調ユニットに一体に成形でき、製造コストを低減できるとともに組立性に優れる。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれか記載の自動車用空気調和装置において、空気受入口の上下幅は冷却用熱交換器の上下幅よりも小さく、空気受入口の下端部は前記冷却用熱交換器の下端部よりも上側に位置し、空気受入口の下端部の下方でかつ冷却用熱交換器の車両前方側の空間に、フット吹出通路が設けられているので、この空間を有効利用でき、スペース効率に優れる。その上、空気受入口の下端部が冷却用熱交換器の下端部に対して上側に位置するので、冷却用熱交換器での凝縮水が空気受入口のほうに流入することを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る車両用空気調和装置の概略図を示し、自動車のインストルメントパネルの内側に位置する空気調和装置を示す。この自動車は、左配置用（右ハンドル仕様）であり、図１の左側が助手席に、右側が運転席となっている。インストルメントパネルＰのセンターに空調ユニットＫを配置し、その助手席側に送風ユニットＳを配置している。送風ユニットＳと空調ユニットＫが送風通路Ｔで連結されている。
【００２１】
図２は、図１の空気ユニットＫの断面図を示す。略垂直に設置された冷却用熱交換器２の車室前方側に、送風ユニットＳから送風通路Ｔを介して供給される空気の受入口１が設けられている。冷却用熱交換器２の車室後方側に傾斜して加熱用熱交換器３が配置されている。加熱用熱交換器３を出た空気が車両後方に向けて流れ、それから加熱用熱交換器の周囲を回るように上方に流れるように温風通路５が設けられている。
【００２２】
また、この加熱用熱交換器３をバイパスするバイパス通路（冷風通路）６が加熱用熱交換器３の上側に設けられ、温風通路５を通った空気と冷風通路６を通った空気とが混合するミックスチャンバ７が設けられている。
【００２３】
エアミックスダンパ８が冷風通路６とミックスチャンバ７との間に配置され、ユニットケ−ス４に回転可能に設けられている。このエアミックスダンパ８は冷風通路６を通る冷風空気がミックスチャンバ７に供給される風量割合を調整している。それにより、ミックスチャンバ７での混合空気温度を調整している。
【００２４】
冷却用熱交換機２の上方位置に、前席乗員の上半身に向けて吹出すためのベント吹出口（図示せず）に通じるベント開口部９が開口している。また、ベント開口部９の車体前方側にデフロスタ用吹出口（図示せず）に通じるデフロスタ開口部１０が設けられている。デフロスタ開口部１０の直下部位に、足元吹出口１３に通じるフット開口部１１が開口して設けられている。
【００２５】
ベント開口部９、デフロスタ開口部１０、フット開口部１１を切換開閉するために、２つの吹出しモード切替ダンパ１４ａ、１４ｂが回転可能にユニットケース４に取り付けられている。モード切替ダンパ１４ａにより、ベント開口部９と連通路１５との切替が行われ、モード切替ダンパ１４ｂにより、デフロスタ開口部１０とフット開口部１１との切替が行われる。
【００２６】
次に、フット開口部１１と足元吹出口１３とを連通するフット吹出通路１２の構成を説明する。空気の受入口１が冷却用熱交換器２の垂直方向略中央部分に設けられ、この受入口１の車両前方側（冷却用熱交換器と反対側）に壁面１ａが設けられている。受入口１の垂直方向高さが冷却用熱交換器２の垂直方向高さに対して低い構成となっており、受入口１の垂直方向高さが壁面１ａの高さより低く設けられている。そして、受入れ口１の上側及び下側には若干量のスペースが形成されている。フット吹出通路１２は、上記のスペースを利用して、デフロスタ開口部１０の直下の部位から若干量、車両前方側に向かった後、壁面１ａに沿って下方に垂下するように形成され、更に下方では、下側のスペースを利用して斜め後方に傾斜して形成されている。即ち、フット吹出通路１２は、受入口１の車体前方側を囲むように形成され、この通路１２内の空気のスムーズな流れを促進するとともにコンパクトなユニットケースになるように構成されている。
【００２７】
図３に示すように、フット吹出通路１２の下方端、即ち斜め後方に傾斜して形成された下端部１２ａは、運転席及び助手席の乗員に向かうように、２又に分かれて形成されている。２又に分かれたことにより形成された空間に、冷却用熱交換器２の下端部に設けられた凝縮水タンク１７内部の凝縮水をエンジンルーム側に排水する配水ダクト１６が配設されている。Ｄはエンジンルームとの仕切であるダッシュボードを示す。
【００２８】
後席用空調ダクト１８は、図３の２点鎖線で示すように、２又に分かれたフット吹出通路１２の下端部１２ａの間から後方に向けて設けられている。なお、後席用空調ダクト１８はこの部分に限らずフット吹出通路１２の下端部１２ａの側方部分から取り出しても良い。
【００２９】
また、ユニットケース４は樹脂材からなり、略中央部で左右に２分割されて成形され、ネジ、クリップ等の結合手段で結合されている。
【００３０】
【発明の効果】
本発明では、冷却用熱交換器が空調ユニット内に略垂直に配置され、この冷却用熱交換器の車両後方側に加熱用熱交換器が垂直もしくは傾けて配置され、冷却用熱交換器に空気を供給する空気受入口が冷却用熱交換器の前方側に配置された空調ユニットにおいて、フット吹出通路が空調ユニットのユニットケースの車両前方側に配置され、車両上方側から下方側に向かって空気が流下するように設けられ、かつフット吹出通路の下流には、乗員の足元へ空気を送る足元吹出口が配置されている構成であるので、乗員の足先方向に温風を吹出すことができ、乗員の暖房フィーリングを快適にすることができる。特に、フット吹出通路は冷却用熱交換器や加熱用熱交換器を通流する空気との背中合わせではないので、要求された温調の空気を供給できるとともに背中合わせ部分に特別な断熱をしなくても良く、コンパクトなエアコンユニットが得られる。
【００３１】
足元吹出口が車両幅方向の左右両側に開口し、排水ダクトが車両幅方向の左右両側に開口した足元吹出口の間を通ってユニットケースの車両前方に延びて設けられている場合には、運転席及び助手席の乗員に対して快適な温風を提供できるとともに、排水ダクトを跨ぐように足元吹出口を配置でき、効率的なスペース利用を図ることができる。
【００３２】
空気受入口の上下幅は冷却用熱交換器の上下幅よりも小さく、空気受入口の下端部は前記冷却用熱交換器の下端部よりも上側に位置し、空気受入口の下端部の下方でかつ冷却用熱交換器の車両前方側の空間に、フット吹出通路が設けられている場合には、この空間を有効利用でき、スペース効率に優れる。その上、空気受入口の下端部が冷却用熱交換器の下端部に対して上側に位置するので、冷却用熱交換器での凝縮水が空気受入口の方に流入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した自動車用空気調和装置を示す概略図である。
【図２】  図１の空調ユニットの断面図である。
【図３】  図１の自動車用空気調和装置の正面図である。
【図４】  従来の空気調和装置を示す断面図である。
【図５】  従来の別の空気調和装置を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｐ      インストルメントパネル
Ｋ      空調ユニット
Ｓ      送風ユニット
Ｔ      送風通路
１      空気受入口
１ａ    壁面
２      冷却用熱交換器
３      加熱用熱交換器
４      ユニットケース
５      温風通路
６      冷風通路
７      ミックスチャンバ
８      温度調整用ダンパ
９      ベント開口部
１０    デフロスタ開口部
１１    フット開口部
１２    フット吹出通路
１２ａ  下端部
１３    足元吹出口
１５    連通路
１６    排水ダクト
１７    凝縮水タンク
１８    後席用空調ダクト
【図１】
0004551585.tif 000002
【図２】
0004551585.tif 000003
【図３】
0004551585.tif 000004
【図４】
0004551585.tif 000005
【図５】
0004551585.tif 000006