(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロアモータによりブロアファンを駆動して空気を吐き出す送風機と、
前記送風機から吐き出された空気を冷却するエバポレータと、
前記エバポレータで冷却された空気を再加熱するヒータと、
フルクール位置とフルホット位置との間で回動し、ヒータへの配風比を調節するエアミックスドアと、
前記エバポレータと前記ヒータと前記エアミックスドアとによって温度調節された空気を車両内に吹き出すベント口を開閉するベントドアと、
前記エバポレータと前記ヒータと前記エアミックスドアとによって温度調節された空気を車両内に吹き出すデフ／フット口を開閉するデフ／フットドアとを備え、
前記エバポレータおよび前記ヒータの双方からの空気を前記ベント口および前記デフ／フット口の双方へ同時に送風する際、前記エバポレータまたは前記ヒータのいずれかからの空気が偏って前記ベント口または前記デフ／フット口に送風されることを防止する突出部を前記ベントドアに設け、
前記突出部は、前記ヒータを通過していない空気が前記デフ／フットドア方向に流れていく方向に沿って前記ベントドアを見た場合、前記デフ／フット口とは重複しない位置に設けられ、
前記突出部は、フルホットおよびフルクールでの送風の際には通気抵抗とならない位置に移動することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
前記ベントドアは、前記エバポレータおよび前記ヒータの双方からの空気を前記ベント口と前記デフ／フット口とから同時に送風する場合、前記突出部が前記デフ／フット口への送風経路の一部を塞ぎつつ、前記ベント口を開くことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記デフ／フット口を閉じ、前記ベント口を開き、フルホットまたはフルクールでの送風の際には、前記ベントドアは、送風空気の流れに略平行の位置に設定されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車両用空調装置において、
前記デフ／フット口を開いて送風する場合、前記ベントドアは、通気抵抗とならないよう送風経路壁面に沿う位置に設定されて前記ベント口を閉じることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗用車などの車両に搭載される空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置では、フルホットまたはフルクール以外の場合は、ヒータにより加熱された空気と、エアミックスドアでヒータをバイパスする空気がヒータ下流で混合される。従来装置として、エアミックスドアおよびベントドアの位置関係から、加熱された空気およびヒータをバイパスして加熱されない空気のどちらかの空気が偏って各吹き出し口に送られることがないよう、ヒータ下流の送風経路にリブなどを設けるものが知られている。この空調装置では、リブにより加熱空気と非加熱空気が良好に混合されて各吹き出し口から吹き出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の車両用空調装置では、フルホットまたはフルクールの状態で最大風量を送風する場合には、リブが送風経路上に突出しているため通気抵抗となり、送風量減少や、騒音発生を引き起こす。
【０００４】
本発明の目的は、送風経路上で固定の突出したリブなどを設けることなく、加熱空気および非加熱空気のいずれかが偏って各吹き出し口に送風されないようにした車両用空調装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両用空調装置は、ブロアモータによりブロアファンを駆動して空気を吐き出す送風機と、送風機から吐き出された空気を冷却するエバポレータと、エバポレータで冷却された空気を再加熱するヒータと、フルクール位置とフルホット位置との間で回動し、ヒータへの配風比を調節するエアミックスドアと、エバポレータとヒータとエアミックスドアとによって温度調節された空気を車両内に吹き出すベント口を開閉するベントドアと、エバポレータとヒータとエアミックスドアとによって温度調節された空気を車両内に吹き出すデフ／フット口を開閉するデフ／フットドアとを備え、エバポレータおよびヒータの双方からの空気をベント口およびデフ／フット口の双方へ同時に送風する際、エバポレータまたはヒータのいずれかからの空気が偏ってベント口またはデフ／フット口に送風されることを防止する突出部をベントドアに設け、突出部は、ヒータを通過していない空気がデフ／フットドア方向に流れていく方向に沿ってベントドアを見た場合、デフ／フット口とは重複しない位置に設けられ、突出部は、フルホットおよびフルクールでの送風の際には通気抵抗とならない位置に移動することを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、ベント口およびデフ／フット口の双方から中間温度設定の送風を行った場合、エバポレータおよびヒータからのいずれかからの空気が偏って各吹き出し口に送られることが防止されるとともに、送風空気の風量減少や騒音発生を防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
―――空調装置全体の構成―――
図１〜１２を参照して、本発明による車両用空調装置の一実施の形態について説明する。図１は車両用空調装置ＡＣを車両側面から見た側面図である。図１に示すように、車両用空調装置ＡＣは、空調装置の構成要素を収容するケース１と、ケース１の内面を利用した送風経路２と、不図示のインテーク部において車両室内または車外の空気の導入を切換える不図示の内気外気切換ドアと、ケース１の内部に設けられて車室内外から吸い込んだ空気を吐き出す送風機３と、送風機３から吐き出された空気を冷却するエバポレータ４と、ヒータ６への配風比を調節するエアミックスドア５と、エバポレータ４で冷却された空気を再加熱するヒータ６とを備えている。
【０００８】
また、車両用空調装置ＡＣは、温度調節された空気を車両内へ配風するために、ベント口７と、ベント口７を開閉するベントドア８と、ベント口７に接続されるベントダクト９と、デフ／フット口１０と、デフ／フット口１０を開閉するデフ／フットドア１１と、デフ／フット口１０に接続されるデフ／フットダクト１２とを備えている。送風機３は、ブロアファン３１とブロアモータ３２とを備えている。
【０００９】
ベントドア８は、図２に示すように、ベント口７の中央付近に回動中心を持ち、上流側先端が凸形状のベントドア凸状部（突出部）８ａを有する。また、ベントドア８の回動中心はエアミックスドア５の回動中心の略直上に位置している。ベントドア８は、ベントドア凸状部８ａをデフ／フット口１０側へ向けた閉止位置ＣＰ１とエアミックスドア５側へ向けた開度位置ＣＰ２との間で回動可能である。ベントドア８の閉止状態ＣＰ１では、ベントドア凸状部８ａがケース内面１に沿った状態となり、送風経路２上に突出することはない。図２（ｂ）に示すように、ヒータを通過していない空気がデフ／フットドア方向に流れていく方向に沿ってベントドアを見た場合、ベントドア凸状部８ａは、デフ／フット口１０とは重複しない位置、形状となっている。なお、本実施の形態では、ベントドア８の上流側に向いている面をベントドア前面８ｂ、下流側に向いている面をベントドア背面８ｃと呼ぶ。また、ベントドア凸状部８ａの両側を矩形形状に切り欠いて形成された切り欠き部８ｄを有する。この切り欠き部８ｄは後述するように送風通路として機能する。
【００１０】
内気外気切換ドアにより選択された車両室内または車外の空気は、送風機３によってインテーク部からケース１内に導入され、エバポレータ４を通過する際に冷却される。エバポレータ４を通過した冷風空気は、熱負荷と設定温度に基づいてエアミックスドア５により制御される。すなわち、エアミックスドア５は、フルクール位置５ＦＣとフルホット位置５ＦＨとの間で回動され、ヒータ６へ通じる送風空気加熱経路２１へ流れる送風空気流量とヒータ６を通過しない送風空気非加熱経路２２へ流れる送風空気流量との割合が調節される。そして、それぞれの経路を通過してきた空気が混合され、各送風口から各送風ダクトへ送風される。
【００１１】
この実施の形態の車両用空調装置では、ベントモード、デフ／フットモード、バイレベルモードでの運転が可能である。バイレベルモードでは、ベント口７とデフ／フット口１０からそれぞれ送風される。
【００１２】
―――動作説明―――
▲１▼ベントモード＋フルクール
ベント口７からのみ送風するベントモードで、フルクールの場合、図３に示すように、エアミックスドア５はフルクール位置５ＦＣに移動して、エバポレータ４からヒータ６へ通じる送風空気加熱経路２１を遮断する。これにより、エバポレータ４を通過した送風空気の全量がヒータ６を通過せずに送風空気非加熱経路２２へ流れる。ベントドア８は、送風される非加熱空気の流れに対して略平行に開き、送風空気の通気抵抗を最小にしている。デフ／フットドア１１は閉じているので、送風空気は全量ベント口７からベントダクト９へ流れる。図３の矢印は、ベント口７のみの送風で、フルクール時の送風空気の流れを示している。
【００１３】
▲２▼ベントモード＋中間温度
ベント口７からのみ送風するベントモードで、中間温度送風の場合、図４に示すように、エアミックスドア５はフルクール位置５ＦＣとフルホット位置５ＦＨとの間の任意の位置５Ｍに移動して、エバポレータ４からの送風空気がヒータ６へ流れる配風比を調節する。これにより、エバポレータ４を通過した送風空気のうち設定温度に依存した風量の空気が送風空気加熱経路２１へ流れ、ヒータ６を通過する。ベントドア８は、ヒータ６を通過した加熱空気の流れに対して抵抗が少なくなるようヒータ６側へ回動し、ベントドア凸状部８ａがヒータ６の送風空気非加熱経路２２側の上流側端部付近に位置するように設定される。
【００１４】
こうすることで、図５にも示すように、ヒータ６を通過した加熱空気はベントドア背面８ｃに沿ってベント口７へ向かい、スムースにベントダクト９へ流れる。非加熱空気はベントドア前面８ｂに沿ってベント口７へ向かう。また、ベントドア凸状部８ａがヒータ６側すなわち、図４の実線位置に移動することによって、ベントドア８がエアミックスドア５の回動範囲外に移動する。よって、ベントドア８とエアミックスドア５は干渉しない。このように、エアミックスドア５およびベントドア８のそれぞれの回動範囲の一部を重ねることで、車両用空調装置ＡＣの小型化すなわち、図４での左右方向の大きさを小さくすることが可能となる。ベントモードではデフ／フットドア１１は閉じているので、送風空気は全量ベント口７からベントダクト９へ流れる。図４，５の矢印は、ベント口７のみの送風で、中間温度送風時の送風空気の流れを示している。
【００１５】
▲３▼ベントモード＋フルホット近傍
ベント口７からのみ送風するベントモードで、フルホットに近い温度での送風の場合、図６に示すように、エアミックスドア５はフルホット位置５ＦＨ近傍に移動して、エバポレータ４からの送風空気がヒータ６へ流れる配風比を調節する。これにより、エバポレータ４を通過した送風空気の大部分が送風空気加熱経路２１へ流れ、ヒータ６を通過する。一部の送風空気は、エアミックスドア５と送風経路２の間から送風空気非加熱経路２２へ流れる。ベントドア８は、送風される加熱空気の流れに対して抵抗が少なくなるよう、中間温度のときと同様の実線位置に設定される。すなわち、ベントドア凸状部８ａがヒータ６の送風空気非加熱経路２２側の上流側端部付近に位置するように設定される。
【００１６】
こうすることで、図７にも示すように、ヒータ６を通過した加熱空気の流れはベントドア背面８ｃに沿ってベント口７に向かうが、非加熱空気量が少量であるため、加熱空気はベントドア凸状部８ａの両脇の切り欠き部８ｄからベントドア前面８ｂにも流れ、非加熱空気とベントドア前面８ｂ側で合流、混合しながらベント口７に向かう。ベントドア凸状部８ａはヒータ６側に移動しているので、中間温度送風の場合と同様に、ベントドア８とエアミックスドア５は干渉しない。デフ／フットドア１１は閉じているので、送風空気は全量ベント口７からベントダクト９へ流れる。図６，７の矢印は、ベント口７のみの送風で、フルホットに近い温度で送風時の送風空気の流れを示している。
【００１７】
▲４▼ベントモード＋フルホット
ベント口７からのみ送風するベントモードで、フルホットでの送風の場合、図８に示すように、エアミックスドア５がフルホット位置５ＦＨに移動して、エバポレータ４からの送風空気は、全量、送風空気加熱経路２１に流れる。これにより、エバポレータ４を通過した送風空気は、全量、ヒータ６を通過する。ベントドア８は、中間温度のときよりもさらにベントドア凸状部８ａがヒータ６側へ回動した実線の位置に設定される。
【００１８】
こうすることで、図８に示すように、ヒータ６を通過した加熱空気は、ベントドア前面８ｂおよびベントドア背面８ｃの両面に沿ってベント口７へ向かう。ベントドア凸状部８ａはヒータ６側に移動しているので、中間温度送風の場合と同様に、ベントドア８とエアミックスドア５は干渉しない。デフ／フットドア１１は閉じているので、送風空気は、全量、ベント口７からベントダクト９へ流れる。図８の矢印は、ベント口７のみの送風で、フルホットに近い温度で送風時の送風空気の流れを示している。
【００１９】
▲５▼バイレベルモード＋中間温度
ベント口７およびデフ／フット口１０の双方から送風するバイレベルモードで、中間温度送風の場合、図９に示すように、エアミックスドア５はフルクール位置５ＦＣとフルホット位置５ＦＨとの間の任意の位置５Ｍに移動して、エバポレータ４からの送風空気がヒータ６へ流れる配風比を調節する。これにより、エバポレータ４を通過した送風空気のうち設定温度に依存した量の空気が送風空気加熱経路２１へ流れ、ヒータ６を通過する。このとき、ベントドア８はヒータ６側へ回動し、ベントドア凸状部８ａがヒータ６の送風空気非加熱経路２２側の上流側端部付近に位置するように設定される。
【００２０】
こうすることで、図１０に示すように、ヒータ６を通過した加熱空気の一部は、ベントドア背面８ｃに沿ってベント口７へ向かう。ベントドア凸状部８ａがデフ／フット口１０へ向かう送風空気非加熱経路２２の一部を塞いだ状態になっているので、非加熱空気がデフ／フット口１０に偏って流れることはなく、非加熱空気の一部はベントドア前面８ｂに沿ってベント口７へ向かう。そしてベントドア背面８ｃに沿って流れる加熱空気とともにベント口７からベントダクト９に送風され、ベントダクト９内で混合される。
【００２１】
また、ベント口７へ流れなかった非加熱空気は、ベントドア凸状部８ａの両脇の切り欠き部８ｄからヒータ６下流へ向かう。ベントドア凸状部８ａは、非加熱空気の流れる方向に対してデフ／フット口１０とは重複しない位置、形状となっているので、ベントドア凸状部８ａの両脇からベントドア背面８ｃ側に流れた非加熱空気は、ヒータ６下流で加熱空気の一部と混合されてデフ／フット口１０からデフ／フットダクト１２へ送風される。図９，１０の矢印は、ベント口７およびデフ／フット口１０の双方から送風し、中間温度送風時の送風空気の流れを示している。
【００２２】
▲６▼デフ／フットモード＋中間温度
デフ／フット口１０からのみ送風するデフ／フットモードで、中間温度送風の場合、図１１に示すように、エアミックスドア５はフルクール位置５ＦＣとフルホット位置５ＦＨとの間の任意の位置５Ｍに移動して、エバポレータ４からの送風空気がヒータ６へ流れる配風比を調節する。これにより、エバポレータ４を通過した送風空気のうち設定温度に依存した量の空気が送風空気加熱経路２１へ流れ、ヒータ６を通過する。ベントドア８は、通気抵抗とならないよう送風経路２の壁面に沿う位置に設定されてベント口を閉じるので、送風される非加熱空気の流れに対して通気抵抗が最小となる。よって、ヒータ６を通過した加熱空気の流れと非加熱空気の流れの双方は、スムースにデフ／フットダクト１２へ流れる。図１１の矢印は、デフ／フット口１０のみの送風で中間温度送風時の送風空気の流れを示している。
【００２３】
上記構成の車両用空調装置では、次のような作用効果を奏することができる。
（１）  図２に示すように、ベントドア８の上流側先端部に設けた凸状部８ａは、送風経路上の邪魔板として機能するので、送風経路上に固定されたリブなどを設けることなく、ヒータを通過する送風空気加熱経路２１、またはエバポレータのみを通過する送風空気非加熱経路２２からのいずれかの空気が偏って各吹き出し口７，１０に送られることを防止できる。
（２）  ベントドア８は、ベント口７が全閉される吹き出しモードでは、通気抵抗とならないよう送風経路２の壁面に沿う位置に設定されてベント口を閉じ、送風経路２上に突出しないため、デフ／フット口１０からのみの最大風量送風時に通気抵抗を最小とするので、風量減少や騒音発生がない。
（３）  ベント口７およびデフ／フット口１０の双方を同時に開くバイレベルモード時、デフ／フット口１０への送風通路２の一部を塞ぐ位置にベントドア凸状部８ａが回動することで、ヒータ６を通過していない非加熱空気がデフ／フット口１０に偏って流れることを防ぐ。非加熱空気の流れる方向に対してベントドア凸状部８ａとは重複しない位置、形状のデフ／フット口１０には、ベントドア凸状部８ａの両脇の切り欠き部８ｄを通ってデフ／フット口１０へ流れた非加熱空気と、ヒータ６を通過した加熱空気とが混合されて、デフ／フット口１０より送風される。
（４）  ベント口７からのみ送風時、すなわちベントモード時、ベントドア８は、送風空気の流れに対して略平行となるので、特に最大風量送風時に通気抵抗を小さく、風量減少や騒音発生がない。
（５）  ベント口７からのみ送風時、すなわちベントモード時、エアミックスドア５をフルホット位置に回動した場合、ベントドア凸状部８ａをヒータ６側に移動する。よって、ベントドア８は、エアミックスドア５の回動範囲外に移動しているので、エアミックスドア５およびベントドア８のそれぞれの回動範囲の一部を重ねることができ、車両用空調装置ＡＣの小型化が可能となる。
【００２４】
―――変形例―――
上述の一実施の形態では、図８に示したように、ベント口７からのみ送風するベントモードでフルホットでの送風の場合、ベントドア８は、ヒータ６を通過した加熱空気の流れに対してベントドア凸状部８ａが略平行になる開度に回動した。しかし、図１２に示すように、ベント口７からのみ送風するベントモードで中間温度送風の場合と同様に、ベントドア凸状部８ａがヒータ６の送風空気非加熱経路２２側の上流側端部付近に位置するよう設定してもよい。このとき、ヒータ６を通過した加熱空気の流れは、ベントドア背面８ｃに沿ってベント口７に向かうが、非加熱空気がエアミックスドア５で遮断されているため、加熱空気はベントドア凸状部８ａの両脇の切り欠き部８ｄからベントドア前面８ｂにも流れ、ベント口７に向かう。一実施の形態に比べ、ベントドア８の回転軸下流側の通気抵抗を少なくできる。
【００２５】
上述の一実施の形態では、ベントドア８は、左右に切り欠き部８ｄを設け、ベントドア凸状部８ａを有する形状であった。しかし、送風空気加熱経路２１、または送風空気非加熱経路２２からのいずれかの空気が偏って各吹き出し口７，１０に送られることを防止でき、ベント口７の閉止時には送風経路２壁面に沿い、送風経路２上に突出しない位置、形状であれば、一実施の形態で述べたベントドア８の形状に限定されない。すなわち、ベントドア８は、エバポレータ４を通過してヒータ６を通過していない空気がデフ／フット口１０へ偏って流れないよう、ベントドア８と送風空気非加熱経路２２との間の一部を塞いだ形状であればよい。そしてヒータ６を通過していない空気がデフ／フットドア１１方向に流れていく方向に沿ってベントドア８を見た場合、デフ／フット口１０は、ベントドア８が送風通路の一部塞いだ部分とは重複しない位置に設けられていればよい。たとえば、ベントドア凸状部８ａの代わりに凹状部を設け、ヒータ６を通過していない空気が凹状部を通過した先にデフ／フット口１０が位置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面から見た断面図である
【図２】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置の要部を示した図であり、（ａ）は側面から見た断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である
【図３】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面から見た要部断面図であり、ベントモードでフルクールの場合を示す
【図４】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面から見た要部断面図であり、ベントモードで中間温度送風の場合を示す
【図５】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両斜め上方から見た要部の斜視図であり、ベントモードでフルクールの場合を示す
【図６】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面から見た要部断面図であり、ベントモードでフルホットに近い温度で送風する場合を示す
【図７】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両斜め上方から見た要部の斜視図であり、ベントモードでフルホットに近い温度で送風する場合を示す
【図８】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面見た要部断面図であり、ベントモードでフルホットの場合を示す
【図９】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面から見た要部断面図であり、ベント口およびデフ／フット口から送風するバイレベルモードで中間温度送風の場合を示す
【図１０】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両斜め上方から見た要部の斜視図であり、ベント口およびデフ／フット口から送風するバイレベルモードで中間温度送風の場合を示す
【図１１】  本発明の一実施の形態による車両用空調装置を車両側面から見た要部断面図であり、デフ／フットモードで中間温度送風の場合を示す
【図１２】  本発明の一実施の形態の変形例で、ベントモードでフルホットの場合の車両用空調装置を車両側面から見た要部断面図であるが、ベントドアがベントドア凸状部をヒータの送風空気非加熱経路側の上流側端部付近に向けている状態を示す
【符号の説明】
２  送風経路
３  送風機
４  エバポレータ
５  エアミックスドア
６  ヒータ
７  ベント口
８  ベントドア
８ａ  ベントドア凸状部
１０  デフ／フット口
１１  デフ／フットドア
【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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