(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ケース（２１）と、
この空調ケース（２１）内の空気通路を第１、第２の２つの空気通路（２４、２５）に仕切る仕切り板（２６）と、
この仕切り板（２６）に設けられた挿入穴（２６ａ）を貫通して前記第１、第２の２つの空気通路（２４、２５）にわたって配置される熱交換器（２３）と、
前記空調ケース（２１）に設けられ、前記熱交換器（２３）を前記空調ケース（２１）内に挿入するための開口部（２１ｃ）と、
前記空調ケース（２１）の内部において、前記挿入穴（２６ａ）の対向する両側の縁部に配置された一対のガイド部材（３５、３６）とを備え、
前記開口部（２１ｃ）から前記熱交換器（２３）を前記空調ケース（２１）内に挿入するときに、前記熱交換器（２３）の移動を前記ガイド部材（３５、３６）により前記挿入穴（２６ａ）に向かって案内するようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記一対のガイド部材（３５、３６）は、前記熱交換器（２３）の空気流れ上流側および空気流れ下流側においてそれぞれ、前記熱交換器（２３）を通過する空調空気の流れに沿って配置され、前記空調空気の流れを案内するものであ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３】
前記一対のガイド部材（３５、３６）に、前記熱交換器（２３）の挿入方向の入口側部位に傾斜案内面（３５ａ、３６ａ）を形成し、
この傾斜案内面（３５ａ、３６ａ）を、前記一対のガイド部材（３５、３６）相互の間隔が前記熱交換器（２３）の挿入方向の入口側から奥側に向かって狭くなるように傾斜させた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４】
第１、第２の２つの空気通路（２４、２５）は車両左右方向に仕切られており、
前記第１空気通路（２４）は助手席側の空気通路であり、また、前記第２空気通路（２５）は運転席側の空気通路であり、
さらに、前記第１空気通路（２４）および前記第２空気通路（２５）からの吹出空気温度をそれぞれ独立に調整可能な温度調整手段（２９、３０）を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記空調ケース（２１）は、車両左右方向に分割された左側分割ケース（２１ａ）と右側分割ケース（２１ｂ）とからなり、
この左右両分割ケース（２１ａ、２１ｂ）の間に前記仕切り板（２６）が挟み込み固定され、
前記一対のガイド部材（３５、３６）は前記仕切り板（２６）に一体成形されてい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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調ケース内の空気通路を２つに仕切るようにした車両用空調装置に関するもので、例えば、空調ケース内の空気通路を車両左右方向に２つに仕切って、各空気通路からの吹出空気温度を左右独立に制御可能な車両用空調装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用空調装置、例えば、左右独立温度制御可能な車両用空調装置においては、空調ケース内に車室内左右への吹出空気温度を独立に調整する２個のエアミックスドア（温度調整手段）を配置するとともに、このエアミックスドア部および暖房用熱交換器部を含む空気下流側部分に仕切り板を配置して、空気通路を車両左右方向に２つに仕切っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、空調ケース内への暖房用熱交換器の組付性を確保するために、組付時の熱交換器挿入方向の傾き、製造上の寸法公差を考慮して、暖房用熱交換器の前後の部分と上記仕切り板との間に、例えば、５ｍｍ程度の大きさの隙間を設定する必要があった。
【０００４】
しかし、上記の隙間の存在により左右の両空気通路間で風洩れが発生して、左右独立温度制御の制御性を悪化させるという不具合が生じる。
そこで、本発明は上記点に鑑みて、空調ケース内の２つの空気通路を仕切る仕切り板と熱交換器との間の隙間による風洩れを低減することを目的とする。
【０００５】
【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１〜５記載の発明では、空調ケース（２１）内の空気通路を仕切り板（２６）により第１、第２の２つの空気通路（２４、２５）に仕切るとともに、仕切り板（２６）に挿入穴（２６ａ）を設け、この挿入穴（２６ａ）を貫通して第１、第２の２つの空気通路（２４、２５）にわたって熱交換器（２３）を配置し、空調ケース（２１）には、熱交換器（２３）を空調ケース（２１）内に挿入するための開口部（２１ｃ）を設け、
空調ケース（２１）の内部において、挿入穴（２６ａ）の対向する両側の縁部に一対のガイド部材（３５、３６）を配置し、開口部（２１ｃ）から熱交換器（２３）を空調ケース（２１）内に挿入するときに、熱交換器（２３）の移動をガイド部材（３５、３６）により挿入穴（２６ａ）に向かって案内するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
これによると、挿入作業時における熱交換器（２３）の移動をガイド部材（３５、３６）によって挿入穴（２６ａ）に向かって案内できるので、熱交換器（２３）の挿入作業を容易化できる。そのため、熱交換器挿入方向の傾き、製造公差等を考慮しても、熱交換器の前後の部分と上記仕切り板との間の隙間を縮小することができ、この隙間による風洩れを低減できる。この結果、隙間からの風洩れに起因する温度制御性の悪化等の不具合を解消できる。
【０００７】
特に、請求項２記載の発明のように、一対のガイド部材（３５、３６）を、熱交換器（２３）の空気流れ上流側および空気流れ下流側においてそれぞれ、熱交換器（２３）を通過する空調空気の流れに沿って配置して、一対のガイド部材（３５、３６）により熱交換器（２３）前後の空調空気の流れを案内するようにすれば、熱交換器（２３）の全域にわたって空気流れを均一に通過させることができ、熱交換器（２３）の熱交換効率の向上、風量増加を図ることができ、空調性能を向上できる。同時に、熱交換器（２３）への空気流れがスムースとなって、乱れを解消できるので、送風騒音を低減することもできる。
【０００８】
また、請求項３記載の発明では、一対のガイド部材（３５、３６）に、熱交換器（２３）の挿入方向の入口側部位に傾斜案内面（３５ａ、３６ａ）を形成し、この傾斜案内面（３５ａ、３６ａ）を、一対のガイド部材（３５、３６）相互の間隔が熱交換器（２３）の挿入方向の入口側から奥側に向かって狭くなるように傾斜させたことを特徴としている。
【０００９】
これによると、熱交換器（２３）の挿入案内作用を傾斜案内面（３５ａ、３６ａ）により一層良好に行うことができる。
また、本発明は、請求項４記載のごとく、第１、第２の２つの空気通路（２４、２５）を車両左右方向に仕切り、第１空気通路（２４）を助手席側の空気通路とし、第２空気通路（２５）を運転席側の空気通路とし、さらに、第１空気通路（２４）および第２空気通路（２５）からの吹出空気温度をそれぞれ独立に調整可能な温度調整手段（２９、３０）を有している、いわゆる左右独立温度制御方式の空調装置において好適に実施できる。
【００１０】
また、請求項５記載の発明では、空調ケース（２１）を、車両左右方向に分割された左側分割ケース（２１ａ）と右側分割ケース（２１ｂ）とから構成し、この左右両分割ケース（２１ａ、２１ｂ）の間に仕切り板（２６）を挟み込み固定し、一対のガイド部材（３５、３６）を仕切り板（２６）に一体成形することを特徴としている。
【００１１】
これによると、一対のガイド部材（３５、３６）を仕切り板（２６）とともに左右両分割ケース（２１ａ、２１ｂ）の間に簡単に固定することができる。
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は本発明の一実施形態を示すもので、本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、送風機ユニット１０と空調ユニット２０との２つの部分に分かれている。送風機ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されている。これに対し、空調ユニット２０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
【００１３】
送風機ユニット１０は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）からなる送風ファン１１を有し、この送風ファン１１は渦巻き状のスクロールケーシング１２内に配置され、電動モータ１１ａにて回転駆動される。
送風ファン１１の吸入口１１ｂの上方には内外気切替箱１３が配置され、この内外気切替箱１３には内外気切替ドア１４と、このドア１４により開閉される内気（車室内空気）吸入口１５と外気（車室外空気）吸入口１６が備えられている。
【００１４】
空調ユニット２０部は、１つの共通の空調ケース２１内に蒸発器（冷房用熱交換器）２２とヒータコア（暖房用熱交換器）２３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース２１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、具体的には、図２の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する左側分割ケース２１ａと右側分割ケース２１ｂ（図３参照）とからなる。
【００１５】
この左右の分割ケース２１ａ、２１ｂは、上記熱交換器２２、２３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ユニット２０を構成する。
空調ユニット２０部は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後、左右および上下方向に対して、図２に示す形態で配置される。蒸発器２２は、空調ケース２１内の車両前方側の部位に、車両前後方向には薄型の形態で、かつ空調ケース２１内通路の全域を横断するように配置されている。この蒸発器２２は周知のごとく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ものである。
【００１６】
ここで、蒸発器２２は周知の積層型のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。
そして、蒸発器２２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア２３が車両後方側に傾斜して配置されている。このヒータコア２３は、蒸発器２２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。
【００１７】
このヒータコア２３も周知のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を溶接等により断面偏平状に接合してなる偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。なお、図３において、２３ａ、２３ｂはヒータコア２３の温水入口、温水出口であり、２３ｃ、２３ｄはタンク部、２３ｅは上記の偏平チューブとコルゲートフィンからなる熱交換用コア部である。
【００１８】
ところで、空調ケース２１内部の空気通路は図２に示すように車両前後方向に延びるように形成されており、この空調ケース２１内部の空気通路は図１に示すように蒸発器２２の直後の部位から空気流れ下流側に向かって、車両左右方向に第１、第２の２つの空気通路２４、２５に仕切ってある。すなわち、第１空気通路２４は助手席側空気通路であり、第２空気通路２５は運転席側空気通路である。
【００１９】
仕切り板２６はこの２つの空気通路２４、２５を仕切るために、蒸発器２２の空気下流側部位からヒータコア２３周辺部を通ってヒータコア２３の下流側に至るまで、車両前後方向に配置されている。ヒータコア２３は仕切り板２６に設けられた挿入穴２６ａ（図１、４、５参照）を貫通して上記２つの空気通路２４、２５を横断するように配置されている。
【００２０】
この仕切り板２６は樹脂にて空調ケース２１と別体で成形されるものであって、ヒータコア２３の配置部位ではヒータコア２３の側面形状（図２）に対応した形状の挿入穴２６ａが形成されている。そして、仕切り板２６は図３に示すように空調ケース２１の左右の両分割ケース２１ａ、２１ｂの間に挟み込み固定される。
【００２１】
空調ケース２１内の２つの空気通路２４、２５において、ヒータコア２３の上方部位には、それぞれ、このヒータコア２３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路２７、２８（図１、２参照）が形成されている。また、２つの空気通路２４、２５において、ヒータコア２３と蒸発器２２との間の部位には、平板状のエアミックスドア２９、３０が配置されている。このエアミックスドア２９、３０は、ヒータコア２３で加熱される温風と、冷風バイパス通路２７、２８を通ってヒータコア２３をバイパスする冷風との風量割合を調整するものである。
【００２２】
２つのエアミックスドア２９、３０は、それぞれ回転軸２９ａ、３０ａと一体に結合されており、この回転軸２９ａ、３０ａを中心として車両上下方向にそれぞれ独立に回動可能になっている。このエアミックスドア２９、３０は上記風量割合の調整により左右２つの空気通路２４、２５からの吹出空気温度を独立に調整する温度調整手段をなす。
【００２３】
回転軸２９ａ、３０ａは、空調ケース２１および仕切り板２６に回転自在に支持され、かつ回転軸２９ａ、３０ａの一端部はそれぞれ空調ケース２１の外部に突出して、図示しないリンク機構を介して、サーボモータ等を用いたアクチュエータ機構に連結されている。従って、このアクチュエータ機構によりエアミックスドア２９、３０の回動位置をそれぞれ独立に調整することができ、このアクチュエータ機構は空調装置の電子制御装置（図示せず）により回転量が自動制御されるようになっている。
【００２４】
そして、空調ケース２１において、ヒータコア２３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア２３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面３１（図２参照）が空調ケース２１に一体成形されている。この壁面３１によりヒータコア２３の直後から上方に向かう温風通路３２、３３が空気通路２４、２５にそれぞれ形成されている。
【００２５】
図２に示すように、温風通路３４、３５の下流側（上方側）はヒータコア２３の上方部において冷風バイパス通路２７、２８と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温風混合空間３１、３２を空気通路２４、２５にそれぞれ形成している。この冷温風混合空間３１、３２の直後の部位にはフットフェイス切替用のドア３３、３４が回動可能に配置され、このドア３３、３４により車両左右のフット吹出通路３９、４０と車両左右のフェイス吹出通路３７、３８が切替開閉される。
【００２６】
フット吹出通路３９、４０の先端部にはフット吹出口（図示せず）が接続され、このフット吹出口から車室内の乗員足元部に向けて風を吹き出す。また、フェイス吹出通路３７、３８の先端部にはフェイス吹出口（図示せず）が接続され、このフェイス吹出口から車室内の乗員足元部に向けて風を吹き出す。
なお、図２では図示を省略しているが、空調ケース２１の上面部には、冷温風混合空間３１、３２からの空調空気を車両前面窓ガラスの内面に向けて吹き出すためのデフロスタ吹出通路も設けられている。
【００２７】
上記フットフェイス切替用ドア３３、３４は、吹出モード切替用のドア手段であって、図示しないリンク機構を介して、サーボモータ等からなる吹出モード切替用のアクチュエータ機構に連結されて、このアクチュエータ機構により連動操作されるようになっている。
次に、本発明の特徴とするヒータコア挿入案内構造について詳述すると、本実施形態では、図３に示すように、左側分割ケース２１ａにヒータコア２３の側面形状に対応した形状を持つ開口部２１ｃを開口している。ここで、この開口部２１ｃは、仕切り板２６に設けたヒータコア挿入穴２６ａに対向した部位に配置されている。従って、この開口部２１ｃからケース２１内にヒータコア２３を矢印ａ（図３、５）に示すように挿入穴２６ａに向かって挿入できる。
【００２８】
そして、仕切り板２６において、挿入穴２６ａの空気流れ上流側縁部および空気流れ下流側縁部（対向する両側の縁部）に、一対のガイド部材３５、３６を配置している。このガイド部材３５、３６は、図５に示すように助手席側の第１空気通路２４および運転席側の第２空気通路２５にそれぞれ配置されており、そして、ヒータコア２３の挿入方向ａに対応して、ヒータコア２３挿入の入口側となる部位にテーパ状の傾斜案内面３５ａ、３６ａを設けている。
【００２９】
すなわち、本実施形態では、左側分割ケース２１ａの開口部２１ｃからヒータコア２３を矢印ａ方向へ挿入するため、助手席側の第１空気通路２４に位置するガイド部材３５、３６が仕切り板２６の挿入穴２６ａに対してヒータコア挿入方向ａの入口側となる。これに伴って、ヒータコア挿入方向ａの入口側から奥側へ進むにつれて、傾斜案内面３５ａ、３６ａ相互の間隔が徐々に狭くなるように、傾斜案内面３５ａ、３６ａの傾斜方向（図４、５参照）を設定している。
【００３０】
これに反し、運転席側の第２空気通路２５に位置するガイド部材３５、３６は仕切り板２６の挿入穴２６ａに対してヒータコア２３の出口側となるので、傾斜案内面が不要であり、第２空気通路２５側のガイド部材３５、３６の間隔は挿入穴２６ａの幅と同一に設定してある。
また、ガイド部材３５、３６はヒータコア２３を通過する空気流れを均一化するための空気ガイド部材としての役割を兼務するものであり、そのため、ガイド部材３５、３６はヒータコア２３の空気流れ上流側および空気流れ下流側における空調ケース２１（２１ａ、２１ｂ）の湾曲形状に沿った湾曲形状に成形してある。また、ガイド部材３５、３６の奥行き寸法（図２の紙面垂直方向の寸法）は、図３から理解できるように、第１、第２空気通路２４、２５の奥行き寸法と略同一寸法に設定してある。
【００３１】
なお、ガイド部材３５、３６は本実施形態では樹脂にて仕切り板２６と一体に成形され、仕切り板２６とともに左右の分割ケース２１ａ、２１ｂの間で挟み込み固定される。
次に、上記構成において、ヒータコア２３の挿入作業について説明すると、左側分割ケース２１ａの開口部２１ｃからケース内部へヒータコア２３を矢印ａ方向へ挿入する。この際、ヒータコア２３は最初に一対のガイド部材３５、３６の傾斜案内面３５ａ、３６ａによる間隔の広い部分に挿入されるので、ヒータコア２３の挿入方向が多少開口部２１ｃに対して傾いていても、また、ヒータコア２３の大きさ等に製造公差があっても、ヒータコア２３を一対のガイド部材３５、３６の間に容易に挿入できる。
【００３２】
そして、ガイド部材３５、３６の傾斜案内面３５ａ、３６ａによって、ヒータコア２３の挿入方向を仕切り板２６の挿入穴２６ａに向かう正規の方向に自動的に修正できる。従って、挿入穴２６ａの幅をヒータコア２３の幅より僅かに大きくするだけでも、ヒータコア２３の組付性の悪化を招くことなく、挿入穴２６ａにヒータコア２３を容易に挿入できる。
【００３３】
従って、挿入穴２６ａとヒータコア２３との間の隙間を僅少値（例えば、１ｍｍ程度）に抑えて、この隙間からの風洩れを良好に抑制できる。
次に、車両用空調装置としての作動を説明すると、この作動自体は従来装置と変わりないので、簡単に述べる。車両用空調装置では、周知のように、空調操作パネルに設けられた各種操作部材からの操作信号および空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力される電子制御装置（図示せず）を備えており、この制御装置の出力信号により左右のエアミックスドア２９、３０の回動位置が独立に制御され、これにより、左右の２つの空気通路２４、２５からのフット吹出空気温度、フェイス吹出空気温度を独立に任意の温度に制御できる。
【００３４】
この際、ガイド部材３５、３６の湾曲形状により送風ファン１１の送風空気がヒータコア通風導入部４１（図２参照）からヒータコア２３の前面部に向かって均一に分配される。そして、ヒータコア２３の後面部から温風出口部４２（図２参照）に向かって送風空気がスムースに流れるように案内される。この結果、通風導入部４１からヒータコア２３を経て温風出口部４２に至る空気通路での空気分配の均一化およびスムーズな流れを実現できるので、ヒータコア２３の熱交換効率向上及び風量の増加を図ることがでる。しかも、スムーズな流れの実現により送風騒音の低減も同時に達成できる。
【００３５】
図６は比較例として、ガイド部材３５、３６を設置しない場合におけるヒータコア２３通過空気の流れを示しており、矢印の太さは配風量の大小（風量分布状況）を示している。ガイド部材３５、３６を設置しない場合には、ヒータコア２３の上方側の流路長さが短いこと（すなわち、通風抵抗小）により、ヒータコア２３の上方側の配風量が大となり、ヒータコア２３の下方側の配風量が小となる。
【００３６】
これに対して、本実施形態によると、図７に示すように、ガイド部材３５、３６の空気流れ案内作用（ヒータコア２３の上方側の空気流れを強制的に下方側へ案内する作用）によって、ヒータコア２３の全域にわたって均一に空気を流すことが可能となる。なお、図６、７はフット吹出モードにおける最大暖房状態を示している。
【００３７】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、ガイド部材３５、３６の傾斜案内面３５ａ、３６ａを図５に示すようなテーパ状（直線状）の形状にしているが、図８に示すような適宜の曲率半径を持つ円弧状（Ｒ形状）としてもよい。この場合も、ヒータコア２３の挿入方向ａに対して、入口側から奥側へ向かって、傾斜案内面３５ａ、３６ａ相互の間隔が徐々に狭くなるように、傾斜案内面３５ａ、３６ａの傾斜方向を設定することにより、上記実施形態と同様の効果を発揮できる。
【００３８】
また、上記実施形態では、車室内への吹出空気温度を左右それぞれで独立に調整する温度調整手段として、左右２つの空気通路２４、２５において、ヒータコア２３を通る温風とヒータコア２３をバイパスする冷風の風量割合を独立に調整するエアミックスドア２９、３０を用いているが、左右２つの空気通路２４、２５に、それぞれ位置するヒータコア２３の熱交換部の温水回路を独立に構成して、この各熱交換部に循環する温水の流量または温水温度を左右別々の温水弁にて独立に調整するようにしてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、車室内への吹出空気温度を左右それぞれで独立に調整する車両用空調装置に本発明を適用した場合について説明したが、空調ケース内の空気通路を内気側通路と外気側通路とに仕切って、フット開口部からは温められた高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ開口部からは低湿度の外気を吹き出すようにした内外気２層流モードの設定可能な車両用空調装置等にも本発明は同様に適用できる。
【００４０】
要は、空調ケース２１内に複数の空気通路２４、２５を仕切る仕切り板２６を配置するとともに、この仕切り板２６に設けた挿入穴２６ａを貫通して、複数の空気通路２４、２５を横切るように熱交換器を配置するものであれば、どのような空調装置に対しても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における通風路の概略構成を示す平面配置図である。
【図２】図１の空調ユニット部の縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ部拡大斜視図である。
【図５】図４のＣ矢視図である。
【図６】本発明の比較例におけるヒータコア風量配分を示す空調ユニット部の縦断面図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるヒータコア風量配分を示す空調ユニット部の縦断面図である。
【図８】本発明によるガイド部材の傾斜案内面の他の例を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
１０…送風機ユニット、２０…空調ユニット、２１…空調ケース、
２１ａ、２１ｂ…左右の分割ケース、２１ｃ…開口部、２２…蒸発器、
２３…ヒータコア、２４、２５…第１、第２空気通路、２６…仕切り板、
２６ａ…挿入穴、３５、３６…ガイド部材、３５ａ、３６ａ…傾斜案内面。
【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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