(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
この暖房用熱交換器（１３）による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段（１７、１８）と、
車室内乗員の足元に向けて風を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（２９、３３）と、
車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（２５）とを備え、
前記フット開口部（２９、３３）と前記デフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、前記加熱量が最大となる位置に前記温度調整手段（１７、１８）が操作される最大暖房状態が設定されたときには、少なくとも、前記空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、
前記第１空気通路（８）を前記フット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、前記第２空気通路（９）を前記デフロスタ開口部（２５）に連通させる車両用空調装置であって、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を前記フット開口部（２９、３３）および前記デフロスタ開口部（２５）側に導く第１の温風通路（１９ａ）と、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を、前記第１の温風通路（１９ａ）から分岐して前記フット開口部（２９、３３）に直接導く第２の温風通路（３０）と、
この第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を開閉する温風バイパスドア（２２）とを備え、
前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時には、前記温風バイパスドア（２２）が、前記入口部（２１）を開放するとともに、前記暖房用熱交換器（１３）直後の前記第１の温風通路（１９ａ）を前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とに区画形成して前記暖房用熱交換器（１３）を通過した外気が前記第２空気通路（９）となる前記第１の温風通路（１９ａ）を通過して前記フット開口部（２９、３３）および前記デフロスタ開口部（２５）側に導かれる一方で前記暖房用熱交換器（１３）を通過した内気が前記第１空気通路（８）となる前記第１の温風通路（１９ａ）を経由して前記第２の温風通路（３０）を通過して前記フット開口部（２９、３３）に直接導かれる位置に操作され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】
空調空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
この暖房用熱交換器（１３）による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段（１７、１８）と、
車室内乗員の足元に向けて風を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（２９、３３）と、
車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（２５）とを備え、
前記フット開口部（２９、３３）と前記デフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、前記加熱量が最大となる位置に前記温度調整手段（１７、１８）が操作される最大暖房状態が設定されたときには、少なくとも、前記空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、
前記第１空気通路（８）を前記フット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、前記第２空気通路（９）を前記デフロスタ開口部（２５）に連通させる車両用空調装置であって、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を前記フット開口部（２９、３３）および前記デフロスタ開口部（２５）側に導く第１の温風通路（１９ａ）と、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を、前記第１の温風通路（１９ａ）から分岐して前記フット開口部（２９、３３）に直接導く第２の温風通路（３０）と、
この第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を開閉する温風バイパスドア（２２）とを備え、
前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時には、前記温風バイパスドア（２２）が、前記入口部（２１）を開放するとともに、前記第１の温風通路（１９ａ）を前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とに区画形成する位置に操作されるようにし、
さらに、前記第１空気通路（８）および前記第２空気通路（９）の入口部に設けられた内気導入口（２、２ａ）および外気導入口（３）と、
この内気導入口（２、２ａ）および外気導入口（３）を切替開閉する内外気切替ドア（４、５）とを備え、
前記第１空気通路（８）および前記第２空気通路（９）の双方に外気を導入する全外気モードから、前記第１空気通路（８）に内気を、前記第２空気通路（９）に外気をそれぞれ導入する２層流モードに切り替えるときは、前記温風バイパスドア（２２）を、前記２層流モード時の操作位置に移動させた後に、前記内外気切替ドア（４、５）を前記２層流モード時の操作位置に移動させ、
前記２層流モードから前記全外気モードに切り替えるときは、前記内外気切替ドア（４、５）を前記全外気モード時の操作位置に移動させた後に、前記温風バイパスドア（２２）を前記入口部（２１）を閉塞する通常位置に移動させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記内外気切替ドア（４、５）を駆動するアクチュエータ（５３）と、
前記温風バイパスドア（２２）を駆動するアクチュエータ（５４）と、
前記温度調整手段（１７、１８）を制御するための温度制御演算値（ＳＷ）を算出する算出手段（５８）と、
前記温度制御演算値（ＳＷ）に基づいて前記両アクチュエータ（５３、５４）の駆動を制御する制御手段（５９、６０）とを備え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４】
空調空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
この暖房用熱交換器（１３）による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段（１７、１８）と、
車室内乗員の足元に向けて風を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（２９、３３）と、
車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（２５）とを備え、
前記フット開口部（２９、３３）と前記デフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、前記加熱量が最大となる位置に前記温度調整手段（１７、１８）が操作される最大暖房状態が設定されたときには、少なくとも、前記空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、
前記第１空気通路（８）を前記フット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、前記第２空気通路（９）を前記デフロスタ開口部（２５）に連通させる車両用空調装置であって、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を前記フット開口部（２９、３３）および前記デフロスタ開口部（２５）側に導く第１の温風通路（１９ａ）と、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を、前記第１の温風通路（１９ａ）から分岐して前記フット開口部（２９、３３）に直接導く第２の温風通路（３０）と、
この第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を開閉する温風バイパスドア（２２）とを備え、
前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時には、前記温風バイパスドア（２２）が、前記入口部（２１）を開放するとともに、前記第１の温風通路（１９ａ）を前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とに区画形成する位置に操作されるようにし、
前記フット開口部（２９、３３）を開閉するフット用ドア手段（３１０）を有し、
前記温風バイパスドア（２２）が前記入口部（２１）を閉塞している通常モードから、前記温風バイパスドア（２２）が前記入口部（２１）を開放する前記２層流モードに移行するに伴って、前記フット用ドア手段（３１０）を前記フット開口部（２９、３３）の開度を減少する位置に操作することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
空調空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
この暖房用熱交換器（１３）による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段（１７、１８）と、
車室内乗員の足元に向けて風を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（２９、３３）と、
車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出すデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部（２５）とを備え、
前記フット開口部（２９、３３）と前記デフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、前記加熱量が最大となる位置に前記温度調整手段（１７、１８）が操作される最大暖房状態が設定されたときには、少なくとも、前記空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、
前記第１空気通路（８）を前記フット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、前記第２空気通路（９）を前記デフロスタ開口部（２５）に連通させる車両用空調装置であって、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を前記フット開口部（２９、３３）および前記デフロスタ開口部（２５）側に導く第１の温風通路（１９ａ）と、
前記暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を、前記第１の温風通路（１９ａ）から分岐して前記フット開口部（２９、３３）に直接導く第２の温風通路（３０）と、
この第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を開閉する温風バイパスドア（２２）とを備え、
前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時には、前記温風バイパスドア（２２）が、前記入口部（２１）を開放するとともに、前記第１の温風通路（１９ａ）を前記第１空気通路（８）と前記第２空気通路（９）とに区画形成する位置に操作されるようにし、
前記２層流モード時には、前記温風バイパスドア（２２）の先端部が前記第２空気通路（９）の領域に所定量だけシフトするように、前記温風バイパスドア（２２）の停止位置を設定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記暖房用熱交換器（１３）をバイパスして空調空気を流す冷風バイパス通路（１６）と、
この冷風バイパス通路（１６）からの冷風と前記第１の温風通路（１９ａ）からの温風とを混合させる冷温風混合空間（２０）とを備え、
前記温度調整手段は、前記暖房用熱交換器（１３）を通過する風量と前記冷風バイパス通路（１６）を通過する風量との風量割合を調節するエアミックスドア（１７、１８）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記フット開口部として、前記第２の温風通路（３０）により相互に連通する前席用フット開口部（２９）および後席用フット開口部（３３）を備え、
前記第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を前記暖房用熱交換器（１３）の空気下流側の面に対向するように配置し、
前記後席用フット開口部（３３）を前記入口部（２１）の直後の位置に配置したことを特徴とする請求項１ないし６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、空調空気の通路を内気側の第１空気通路と外気側の第２空気通路とに区画形成することにより、フット吹出口からは暖められた高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ吹出口からは低湿度の外気を吹き出すようにして、暖房能力の向上と窓ガラスの防曇性との両立を図った車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような車両用空調装置の従来技術として、特開平５−１２４４２６号公報に開示されたものがある。この従来技術の概要を説明すると、車両用空調装置の空調ケースは、その一端側に内気吸入口および外気吸入口が形成され、他端側にフット吹出口、デフロスタ吹出口、およびフェイス吹出口がそれぞれ形成されている。
【０００３】
そして、この空調ケース内に、上記内気吸入口から上記フェイス吹出口およびフット吹出口にかけての第１空気通路と、上記外気吸入口から上記デフロスタ吹出口にかけての第２空気通路とを区画形成する仕切り板が設けられている。
さらに、上記両空気通路内には、暖房用熱交換器、この暖房用熱交換器をバイパスするバイパス通路、およびエアミックスドアがそれぞれ設けられた構成となっている。なお、上記エアミックスドアは、上記両空気通路にわたって回転可能に設けられた１本の回転軸に、第１空気通路側のドアと第２空気通路側のドアとがそれぞれ一体的に設けられた構成となっている。
【０００４】
そして、吹出モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、およびフットモードのいずれかが選択されたときは、そのときの内外気モードが内気循環モードであれば、上記両空気通路内に内気を導入し、外気導入モードであれば、上記両空気通路内に外気を導入する。また、吹出モードとしてデフロスタモードが選択されたときは、上記両空気通路内に外気を導入する。
【０００５】
さらに、吹出モードとしてフットデフロスタモードが選択されたときは、第１空気通路内に内気を導入し、第２空気通路内に外気を導入する２層流モードとする。こうすることによって、既に温められている内気をフット吹出口から吹き出して車室内を暖房できるので、暖房性能が向上できる。これと同時に、デフロスタ吹出口からは低湿度の外気を窓ガラスへ吹き出すので、窓ガラスの防曇性能を確保できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両用空調装置においては、車両搭載上のスペース的制約、コスト的制約等から、車室内搭載の空調ユニットの小型化、構成の簡素化が大きな課題となっている。しかるに、上記従来技術では、通常の空調ユニットの構成要素の他に、第１空気通路と第２空気通路とを仕切る仕切り板を追加設置する必要が生じ、このために構成の煩雑化を招き、コストアップをきたすとともに、仕切り板とドア類の干渉を避けるために体格がどうしても大型化してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は上記点に鑑みて、内気と外気とを仕切って空調ケース内を流すことができる内外気２層モードを設定できる車両空調装置において、空調ユニットの小型化および構成の簡素化を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、内外気２層モードを設定するのは、最大暖房時（最大暖房近傍の高暖房能力時を含む）であるという点に着目して、最大暖房時に温風をフット開口部側に直接バイパスするための温風バイパスドア自身を空気通路の可動仕切り部材として兼務させることにより、上記目的を達成しようとするものである。
【０００９】
すなわち、請求項１記載の発明では、フット開口部（２９、３３）とデフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、少なくとも、最大暖房状態が設定されたときには、空調空気の通路を、内気が流れる第１空気通路（８）と外気が流れる第２空気通路（９）とに区画形成して、第１空気通路（８）をフット開口部（２９、３３）に連通させるとともに、第２空気通路（９）をデフロスタ開口部（２５）に連通させる車両用空調装置であって、
暖房用熱交換器（１３）を通過した温風をフット開口部（２９、３３）およびデフロスタ開口部（２５）側に導く第１の温風通路（１９ａ）と、
暖房用熱交換器（１３）を通過した温風を、第１の温風通路（１９ａ）から分岐してフット開口部（２９、３３）に直接導く第２の温風通路（３０）と、
この第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を開閉する温風バイパスドア（２２）とを備え、
第１空気通路（８）と第２空気通路（９）とを区画形成する２層流モード時には、温風バイパスドア（２２）が、入口部（２１）を開放するとともに、暖房用熱交換器（１３）直後の第１の温風通路（１９ａ）を第１空気通路（８）と第２空気通路（９）とに区画形成して暖房用熱交換器（１３）を通過した外気が第２空気通路（９）となる第１の温風通路（１９ａ）を通過してフット開口部（２９、３３）およびデフロスタ開口部（２５）側に導かれる一方で暖房用熱交換器（１３）を通過した内気が第１空気通路（８）となる第１の温風通路（１９ａ）を経由して第２の温風通路（３０）を通過してフット開口部（２９、３３）に直接導かれる位置に操作されるようにしたことを特徴としている。
【００１０】
これにより、温風バイパスドア（２２）自身に内外気の可動仕切り部材としての役割を兼務させることができるので、固定仕切り部材の設置領域を減少でき、空調ユニットの小型化および構成の簡素化を図ることができる。
特に、請求項２記載の発明は、第１空気通路（８）および第２空気通路（９）の入口部に設けられた内気導入口（２、２ａ）および外気導入口（３）を切替開閉する内外気切替ドア（４、５）と、温風バイパスドア（２２）との切替順序を規定するものであって、
第１空気通路（８）および第２空気通路（９）の双方に外気を導入する全外気モードから、第１空気通路（８）に内気を、第２空気通路（９）に外気をそれぞれ導入する２層流モードに切り替えるときは、温風バイパスドア（２２）をさきに２層流モード時の操作位置に移動させ、その後に、内外気切替ドア（４、５）を２層流モード時の操作位置に移動させ、
そして、２層流モードから全外気モードに切り替えるときは、内外気切替ドア（４、５）を先に外気モード時の操作位置に移動させ、その後に、温風バイパスドア（２２）を入口部（２１）を閉塞する通常位置に移動させることを特徴としている。
【００１１】
これによると、上記全外気モードと２層流モード間の切替過程において、内外気が一時的に混合してデフロスタ開口部（２５）側に流入するという現象を確実に回避でき、窓ガラスの曇り発生を確実に防止できる。
請求項３記載の発明のように、請求項２に記載の車両用空調装置において、内外気切替ドア（４、５）を駆動するアクチュエータ（５３）と、
温風バイパスドア（２２）を駆動するアクチュエータ（５４）と、
温度調整手段（１７、１８）を制御するための温度制御演算値（ＳＷ）を算出する算出手段（５８）と、
温度制御演算値（ＳＷ）に基づいて前記両アクチュエータ（５３、５４）の駆動を制御する制御手段（５９、６０）とを備えるようにしてもよい。
また、請求項４記載の発明では、フット開口部（２９、３３）を開閉するフット用ドア手段（３１、３１０）を有し、温風バイパスドア（２２）が入口部（２１）を閉塞している通常モードから、温風バイパスドア（２２）が入口部（２１）を開放する２層流モードに移行するに伴って、フット用ドア手段（３１、３１０）をフット開口部（２９、３３）の開度を減少する位置に操作することを特徴としている。
【００１２】
ところで、フット開口部（２９、３３）とデフロスタ開口部（２５）の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、２層流モードと通常モードとの間の切替のために、温風バイパスドア（２２）が入口部（２１）を開閉すると、フット開口部（２９、３３）側通路の圧損が大幅に変動して、フット開口部（２９、３３）とデフロスタ開口部（２５）からの吹出風量割合が大きく変化してしまう。
【００１３】
そこで、請求項４記載の発明では、通常モードから２層流モードに移行する際に、これに伴って、フット用ドア手段（３１、３１０）をフット開口部（２９、３３）の開度を減少する位置に操作することにより、温風バイパスドア（２２）の開動作によるフット開口部（２９、３３）側通路の圧損低減を相殺することができ、２層流モードと通常モードとの切替があっても、フット開口部（２９、３３）からの吹出風量とデフロスタ開口部（２５）からの吹出風量との割合の変化を効果的に抑制できる。
【００１４】
請求項６記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、暖房用熱交換器（１３）をバイパスして空調空気を流す冷風バイパス通路（１６）と、
この冷風バイパス通路（１６）からの冷風と前記第１の温風通路（１９ａ）からの温風とを混合させる冷温風混合空間（２０）とを備え、
温度調整手段を、暖房用熱交換器（１３）を通過する風量と冷風バイパス通路（１６）を通過する風量との風量割合を調節するエアミックスドア（１７、１８）で構成してもよい。
また、請求項７記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、フット開口部として、第２の温風通路（３０）により相互に連通する前席用フット開口部（２９）および後席用フット開口部（３３）を備え、第２の温風通路（３０）の入口部（２１）を暖房用熱交換器（１３）の空気下流側の面に対向するように配置し、後席用フット開口部（３３）を入口部（２１）の直後の位置に配置したことを特徴としている。
【００１５】
これにより、２層流モード時に第２の温風通路（３０）を通して、暖房用熱交換器（１３）直後の温風を積極的に前席用フット開口部（２９）に導入でき、前席用フット開口部（２９）からの温風吹出量を増加でき、暖房効果を向上できるとともに、２層流モード時以外の通常の暖房時（入口部（２１）をドア（２２）が閉塞しているとき）には第２の温風通路（３０）を、逆に前席用フット開口部（２９）側から後席用フット開口部（３３）に温風を導くための後席用温風通路として作用させることができる。
【００１６】
つまり、後席用フット開口部（３３）を有するものにおいて、１つの共通の温風通路（３０）を２層流モード時にも、それ以外の通常の暖房時にも有効活用でき、構成の一層の簡潔化を図ることができる。
特に、請求項５記載の発明では、２層流モード時には、温風バイパスドア（２２）の先端部が第２空気通路（９）の領域に所定量だけシフトするように、温風バイパスドア（２２）の停止位置を設定することを特徴としている。
【００１７】
このように、２層流モード時に温風バイパスドア（２２）の先端部が第２空気通路（９）の領域に所定量だけシフトしていることにより、温風バイパスドア（２２）の先端部の隙間から第２空気通路（９）の外気が第１空気通路（８）側に流入するようになる。従って、第１空気通路（８）の内気が第２空気通路（９）側、ひいてはデフロスタ吹出空気に洩れ侵入するのを抑制でき、車両窓ガラスの防曇性の悪化を防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１〜２は本発明の第１実施形態を示すものであり、本第１実施形態は、ディーゼルエンジンを搭載する車両、電気自動車、ハイブリッド車等のように、暖房用として十分な熱源の確保が困難な車両における空調装置に適用されるものである。
【００１９】
図１は本第１実施形態における空調装置通風系の全体構成を示す概要図で、図２はその中の空調ユニット部の縦断面図である。
図１において、空調装置通風系は、大別して、送風機ユニット１と空調ユニット１００の２つの部分に分かれている。最初に、送風機ユニット１部を説明すると、送風機ユニット１部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おり、そして、送風機ユニット１には内気（車室内空気）を導入する第１、第２内気導入口２、２ａと、外気（車室外空気）を導入する外気導入口３が備えられている。これらの導入口２、２ａ、３はそれぞれ第１、第２の内外気切替ドア４、５によって開閉可能になっている。
【００２０】
この両内外気切替ドア４、５は、それぞれ回転軸４ａ、５ａを中心として回動操作されるものであって、図示しないリンク機構およびサーボモータのようなアクチュエータによって、空調装置の内外気導入モード制御信号に応じて連動操作される。
そして、上記導入口２、２ａ、３からの導入空気を送風する第１（内気側）ファン６および第２（外気側）ファン７が、送風機ユニット１内に配置されている。この両ファン６、７は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）からなるものであって、図示しない１つの共通の電動モータにて同時に回転駆動される。
【００２１】
図１は後述する２層流モードの状態を示しており、第１内外気切替ドア４は第１内気導入口２を開放して外気導入口３からの外気通路３ａを閉塞しているので、第１（内気側）ファン６の吸入口６ａに内気が吸入され、一方、第２内外気切替ドア５は第２内気導入口２ａを閉塞して外気導入口３からの外気通路３ｂを開放しているので、第２（外気側）ファン７の吸入口７ａに外気が吸入される。
【００２２】
従って、この状態では、第１ファン６は、内気導入口２からの内気を第１（内気側）通路８に送風し、第２ファン７は、外気導入口３からの外気を第２（外気側）通路９に送風するようになっており、第１、第２通路８、９は、第１ファン４と第２ファン５との間に配置された仕切り板１０により仕切られている。この仕切り板１０は、両ファン６、７を収納する樹脂製のスクロールケーシング１０ａに一体成形できる。
【００２３】
また、本実施形態では、２層流モードにおいて、暖房能力の向上と窓ガラスの防曇性の確保とを両立させるために、２層流モード時に第１ファン６の送風する内気量よりも第２ファン７の送風する外気量の方が大きくなるように設定してある。
すなわち、２層流モード時における、第１通路８側の通風抵抗（圧損）と第２通路９側の通風抵抗（圧損）とを考慮して、第１ファン６の送風する内気量よりも第２ファン７の送風する外気量の方が大きくなるように、第１ファン６の送風能力および第２ファン７の送風能力が設定されている。
【００２４】
具体的は、第１通路８側の通路断面積よりも第２通路９側を大きくして、第１通路８側に比して第２通路９側の通風抵抗（圧損）を小さくしたり、あるいはファン単体の状態における送風能力を第１ファン６よりも第２ファン７を大きくしたり、この通風抵抗と送風能力の大小関係を両方組み合わせて、２層流モード時に内気量よりも外気量の割合の方を大きくする。
【００２５】
本発明者らの実験検討によると、２層流モード時における内気量と外気量の割合は具体的には、４．５対５．５程度が上記暖房能力と窓ガラス防曇性の両立のために好ましい。
次に、空調ユニット１００部は１つの空調ケース１１内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２とヒータコア（暖房用熱交換器）１３とを両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。以下、空調ユニット１００部の具体的構造を図２により詳述する。
【００２６】
空調ケース１１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、図２の上下方向（車両上下方向）に分割面を有する左右２分割のケースからなる。この左右２分割のケースは、上記熱交換器１２、１３、後述する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、空調ケース１１を構成する。
【００２７】
空調ユニット１００部は、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るものであり、そして、空調ケース１１の、最も車両前方側の部位には、空気流入口１４が配設されており、この空気流入口１４には、送風機ユニット１から送風される空調空気が流入する。この空気流入口１４は助手席前方の部位に配置される送風機ユニット１の空気出口部に接続するために、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。
【００２８】
空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位に蒸発器１２が第１、第２空気通路８、９の全域を横切るように配置されている。この蒸発器１２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。ここで、蒸発器１２は図２に示すように、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。
【００２９】
また、空気流入口１４から蒸発器１２に至る空気通路は、仕切り板１５により車両下方側の第１空気通路８と車両上方側の第２空気通路９とに仕切られている。この仕切り板１５は空調ケース１１に樹脂にて一体成形され、水平方向に延びる固定仕切り部材である。
そして、蒸発器１２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１３が隣接配置されている。このヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温のエンジン冷却水（温水）が流れ、この冷却水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア１３も蒸発器１２と同様に、車両前後方向には薄型で、車両上下方向に長手方向が向く形態で空調ケース１１内に設置されている。但し、ヒータコア１３は垂直より若干の角度だけ車両前方側へ傾斜して配置されている。
【００３０】
また、空調ケース１１内で、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１６が形成されている。
空調ケース１１内で、ヒータコア１３と蒸発器１２との間には、ヒータコア１３で加熱される温風とヒータコア１３をバイパスする冷風（すなわち、冷風バイパス通路１６を流れる冷風）との風量割合を調整する平板状の主エアミックスドア１７、および補助エアミックスドア１８が配置されている。ここで、この両エアミックスドア１７、１８は、それぞれ水平方向に配置された回転軸１７ａ、１８ａと一体に結合されており、この回転軸１７ａ、１８ａとともに車両上下方向に回動可能になっている。
【００３１】
回転軸１７ａ、１８ａは、空調ケース１１に回転自在に支持され、かつ回転軸１７ａ、１８ａの一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構に結合されている。両エアミックスドア１７、１８は、このリンク機構およびサーボモータのようなアクチュエータを介して、空調装置の吹出空気温度制御信号に応じて、連動操作されるようになっている。
【００３２】
主エアミックスドア１７の回転軸１７ａは補助エアミックスドア１８の回転軸１８ａよりも所定間隔をあけて上方側に配置され、主、補助の両エアミックスドア１７、１８は、互い干渉しないようにして任意の回動位置に操作可能になっており、最大冷房時には、両エアミックスドア１７、１８は図２の２点鎖線に示すように互いにラップした位置に回動操作されて、両エアミックスドア１７、１８が空調ケース１１側の突出リブに圧着し、ヒータコア１３への空気流入路を全閉する。
【００３３】
一方、最大暖房時には、両エアミックスドア１７、１８は図２の実線位置に回動操作されて、主エアミックスドア１７が冷風バイパス通路１６の入口穴１６ａを全閉すると同時に、補助エアミックスドア１８の先端部が蒸発器１２直後の位置で、かつ仕切り板１５の延長線Ａ近傍に位置することにより、補助エアミックスドア１８は、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気通路を第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用する。
【００３４】
特に、本例では、補助エアミックスドア１８の先端部が仕切り板１５の延長線Ａよりも第２空気通路９側に所定量シフトするように設定してある。
なお、蒸発器１２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。蒸発器１２内部はコルゲートフィンのフィン面または偏平チューブの偏平面によって前記延長線Ａ上で空気通路を仕切ることができ、これにより蒸発器１２内部でも第１空気通路８と前記第２空気通路９とを区画形成することができる。
【００３５】
そして、空調ケース１１内において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる仕切り壁１９が空調ケース１１に一体成形されており、この仕切り壁１９によりヒータコア１３の直後から上方に向かう第１温風通路１９ａが形成されている。この第１温風通路１９ａの下流側（上方側）はヒータコア１３の上方部において冷風バイパス通路１６と合流し、冷風と温風の混合を行う冷温風混合空間２０を形成している。
【００３６】
また、仕切り壁１９の下端部には、ヒータコア１３の空気下流側の面と対向するようにして、温風バイパス入口部２１が開口しており、この温風バイパス入口部２１は温風バイパスドア２２により開閉される。この温風バイパスドア２２は温風バイパス入口部２１の上端部に回動自在に配置された回転軸２３に連結され、この回転軸２３と一体に図２の実線位置と２点鎖線位置との間で回動操作される。本例では、温風バイパスドア２２は図示しないリンク機構およびサーボモータのようなアクチュエータを介して、空調装置の吹出空気温度制御信号および吹出モード制御信号に応じて操作されるようになっている。
【００３７】
この温風バイパスドア２２は、後述のフット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されたとき（２層流モード）には、図２の実線位置（ヒータコア１３の仕切り線Ｂ近傍位置）に操作されてヒータコア１３直後の第１温風通路１９ａを第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用する。２層流モードにおける温風バイパスドア２２の停止位置は、補助エアミックスドア１８と同様に、ドア２２の先端部が仕切り線Ｂよりも第２空気通路９側に所定量シフトするように設定してある。
【００３８】
なお、ヒータコア１３は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。ヒータコア１３内部はコルゲートフィンのフィン面または偏平チューブの偏平面によって仕切り線Ｂ上で空気通路を仕切ることができ、これにより、ヒータコア１３内部でも第１空気通路８と前記第２空気通路９とを区画形成することができる。
【００３９】
また、ヒータコア１３の空気上流側には、その仕切り線Ｂと補助エアミックスドア１８の回転軸１７ａとの間を仕切る固定仕切り板２４が空調ケース１１に一体成形されている。
空調ケース１１の上面部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部２５が開口している。このデフロスタ開口部２５は冷温風混合空間２０から温度制御された空調空気が流入するものであって、図示しないデフロスタダクトおよびデフロスタ吹出口を介して、車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出す。デフロスタ開口部２５に至る通路に設けられた入口穴２５ａはデフロスタドア２６により開閉される。このデフロスタドア２６は回転軸２７により回動自在になっている。
【００４０】
空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２５よりも車両後方側（乗員寄り）の部位にはフェイス開口部２８が開口している。このフェイス開口部２８も冷温風混合空間２０から温度制御された空調空気が連通路３６を通って流入するものであって、図示しないフェイスダクトを介して計器盤上方部のフェイス吹出口より乗員頭部に向けて風を吹き出す。
【００４１】
また、空調ケース１１のうち、車両後方側の側面の上部側には、前席用フット開口部２９が開口している。この前席用フット開口部２９は冷温風混合空間２０から温度制御された空調空気が連通路３６を通って流入するとともに、最大暖房時には、温風バイパス入口部２１の開口により、このバイパス入口部２１からの温風が第２温風通路３０を通して流入するようになっている。そして、前席用フット開口部２９は図示しない前席用フットダクトを介して前席用フット吹出口から前席側の乗員足元に温風を吹き出す。
【００４２】
前席用フット開口部２９の入口穴２９ａと、フェイス開口部２８との間に、フット・フェイス切替用ドア３１が回転軸３２により回動自在に設置され、このドア３１により前席用フット開口部２９の入口穴２９ａとフェイス開口部２８が切替開閉される。
また、空調ケース１１のうち、車両後方側（乗員寄り）の側面の下部側には、後席用フット開口部３３が温風バイパス入口部２１の直後に対向するように開口している。この後席用フット開口部３３は、温風バイパス入口部２１および第２温風通路３０からの温風が流入し、この温風を図示しない後席用フットダクトを介して後席用フット吹出口から後席側の乗員足元に温風を吹き出す。
【００４３】
また、温風バイパス入口部２１の下端部には、温風を第２温風通路３０側に向くように案内する温風ガイド板３４が設けられている。
本実施形態では、フット吹出モードにおける２層流モード時には、ヒータコア１３の空気下流側では、温風バイパスドア２２が実線位置に操作されて、第１、第２空気通路８、９を仕切るが、デフロスタドア２６が連通路３６を開放することにより、この連通路３６を介して第１、第２空気通路８、９が前席用フット開口部２９近傍位置にて連通するようにしてある。
【００４４】
デフロスタドア２６とフット・フェイス切替用ドア３１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に連結されて、サーボモータのようなアクチュエータにより、空調装置の吹出モード制御信号に応じて、連動操作されるようになっている。
なお、上述した各ドア４、５、１７、１８、２２、２６、３１は、いずれも単体の状態では同一構造であり、各回転軸４ａ、５ａ、１７ａ、１８ａ、２３、２７、３２と一体に結合された樹脂または金属製のドア基板を有し、この基板の表裏両面にウレタンフォームのような弾性シール材を貼着した構造である。
【００４５】
また、本実施形態では、フット・フェイス切替用ドア３１によりフット用ドア手段を構成している。
次に、上記構成において本第１実施形態の作動を説明すると、車両用空調装置は、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各ドア４、５、１７、１８、２２、２６、３１の位置が制御される。
【００４６】
図３は、フット吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されて、２層流モードが設定された状態を示しており、図１、２も同じ状態を示している。この状態では、送風機ユニット１において、第１内気導入口２が第１（内気側）ファン６の吸入口６ａに連通し、また、外気導入口３が第２（外気側）ファン７の吸入口７ａに連通する。従って、この状態では、第１ファン６は、内気導入口２からの内気を第１（内気側）通路８に送風し、第２ファン７は、外気導入口３からの外気を第２（外気側）通路９に送風する。
【００４７】
また、空調ユニット１００においては、両エアミックスドア１７、１８は図示の実線位置に回動操作されて、主エアミックスドア１７が冷風バイパス通路１６の入口穴１６ａを全閉すると同時に、補助エアミックスドア１８の先端部が蒸発器１２直後の位置で、かつ仕切り板１５の延長線Ａよりも第２空気通路９側に所定量シフトするように設定してある。これにより、補助エアミックスドア１８は、蒸発器１２とヒータコア１３との間の空気通路を第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用する。
【００４８】
また、温風バイパスドア２２は、図示の実線位置に操作されてヒータコア１３直後の第１温風通路１９ａを第１空気通路８と第２空気通路９とに区画形成する可動仕切り部材として作用するとともに、温風バイパス入口部２１を開放する。
また、デフロスタドア２６は連通路３６とデフロスタ開口部２５の入口穴２５ａとの中間位置に操作されて、この両者２５ａ、３６をともに開口している。
フット・フェイス切替用ドア３１はフェイス開口部２８を閉塞し、前席用フット開口部２９を開口している。
【００４９】
従って、ファン６、７を作動させることより、内気導入口２からの内気と外気導入口３からの外気は、仕切り部材１０、１５、１８、２２により仕切られて、第１空気通路８と第２空気通路９とをそれぞれ区分されたまま流れる。この内気と外気はすべてヒータコア１３を通過し、最大限加熱される。
内気はヒータコア１３で加熱された後に、温風バイパス入口部２１を通って第２温風通路３０を経由して、前席用、後席用フット開口部２９、３３に至る。これに対して、外気はヒータコア１３で加熱された後に、温風バイパスドア２２上方側の第１温風通路１９ａを経て、冷温風混合空間２０に至り、さらに、ここから外気は２つの流れに分岐して、その一方の外気はデフロスタ開口部２５に流入し、残余の外気は連通路３６を通って前席用フット開口部２９に流入する。
【００５０】
以上の結果、デフロスタ開口部２５には低湿度の外気を加熱した温風が流れて、窓ガラス内面にこの低湿度の温風が吹き出すので、窓ガラスの防曇性を良好に確保できる。しかも、前席用、後席用フット開口部２９、３３には主に内気を加熱した温度の高い温風を吹き出して、暖房効果を向上させることができる。図２において、矢印Ｃは内気の流れを示し、矢印Ｄは外気の流れを示している。
【００５１】
このとき、デフロスタ開口部２５への吹出風量と、フット開口部２９、３３への吹出風量の割合は、デフロスタドア２６の中間位置への操作により、第２空気通路９側の外気を前席用フット開口部２９側へ流入させることにより、フット開口部２９、３３への吹出風量を８０％程度、デフロスタ開口部２５への吹出風量を２０％程度に設定できる。
【００５２】
さらに、上記２層流モードにおいて注目すべきことは、第１空気通路８と第２空気通路９とをヒータコア１３下流側にて連通させる連通路３６を形成しているにもかかわらず、デフロスタ開口部２５側への内気混入を効果的に防止している点である。
すなわち、前述したように、２層流モード時に内気量よりも外気量の割合を大きくしていること（具体的には、４．５対５．５程度の割合に設定）、さらには冷温風混合空間２０の位置まで到達した外気の動圧が連通路３６の方向に向くようにデフロスタドア２６により外気を案内しているとともに、デフロスタ開口部２５側の空気通路の通風抵抗に比して、前席用、後席用フット開口部２９、３３側の通風抵抗が十分小さいため、前席用フット開口部２９の部位まて到達した内気の動圧が前席用フット開口部２９へ抜けることにより低下してしまい、内気が連通路３６を逆流してデフロスタ開口部２５側の外気中に混入することはない。
【００５３】
また、２層流モード時には、温風バイパスドア２２の先端部をヒータコア１３内部の仕切り線Ｂよりも第２空気通路９の領域（外気層領域）に所定量だけシフトするように、温風バイパスドア２２の停止位置を設定している。
これにより、温風バイパスドア２２の先端部における隙間に、第２空気通路９の外気の動圧が作用して、この隙間に外気が流入しようとする。従って、この隙間を通して第１空気通路８の内気が外気層領域に洩れるのを良好に抑制できる。
【００５４】
次に、フット吹出モードにおいて、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態から吹出空気温度の制御のために中間開度位置に操作すると、空調ユニット１００は図４の通常モードの状態となる。この通常モード状態では、両エアミックスドア１７、１８が中間開度位置に操作されて、主エアミックスドア１７が冷風バイパス通路１６を開放するので、この冷風バイパス通路１６を通って冷風がヒータコア１３をバイパスして直接、冷温風混合空間２０に至る。
【００５５】
この両エアミックスドア１７、１８の操作に連動して、温風バイパスドア２２が図４の実線位置に操作されて温風バイパス入口部２１を閉塞するとともに、ヒータコア１３直後の第１温風通路１９ａに対する仕切り作用を消滅する。
従って、ヒータコア１３を通過して加熱された温風はすべて第１温風通路１９ａを上昇した後に空間２０にて冷風バイパス通路１６からの冷風と混合して所望の温度となる。この温風は、その大部分は連通路３６を通って前席用、後席用フット開口部２９、３３側に至り、乗員足元に吹き出す。
【００５６】
また、空間２０の温風の残余はデフロスタ開口部２５側に至り、窓ガラス内面に吹き出す。
図４に示す温度制御域におけるフット吹出モードでは、最大暖房能力を必要としていないため、内外気導入モードは、通常、第１、第２の内気導入口２、２ａをともに閉塞し、外気導入口３のみを開放する全外気モードに設定する。しかし、乗員の手動操作よる設定にて、外気導入口３を閉塞して、第１、第２の内気導入口２、２ａをともに開放する全内気モードとしたり、前述のように内気と外気とを同時に導入する内外気混入モードとすることもできる。
【００５７】
また、この温度制御域におけるフット吹出モードでは、温風バイパス入口部２１の閉塞により前席用、後席用フット開口部２９、３３側への吹出風量が減少しようとするので、デフロスタドア２６の位置を図４のモードでは図３よりも連通路３６の開口面積が大となる位置に変更して、上記吹出風量の減少を防止するようにしている。
【００５８】
次に、図５は前席用、後席用フット開口部２９、３３からの吹出風量と、デフロスタ開口部２５からの吹出風量とを略同等とするフットデフロスタ吹出モードにおいて、最大暖房状態が設定されて、２層流モードが設定された状態を示している。このフットデフロスタ吹出モードにおける２層流モード時は、前述の図３との比較から理解されるように、デフロスタドア２６の位置が連通路３６を閉塞する位置に操作される。
【００５９】
これにより、連通路３６から前席用フット開口部２９側へ流入する空気流れがなくなるので、前席用、後席用フット開口部２９、３３からの吹出風量と、デフロスタ開口部２５からの吹出風量とを略同等にすることが可能となる。他の点はフット吹出モードにおける２層流モードと同じである。
なお、空調ユニット１００における各部の通風抵抗は製品ごとに変化するので、フットデフロスタ吹出モードにおける２層流モード時に、デフロスタドア２６を連通路３６が若干量開放される位置に操作してもよいことはもちろんである。このようにすると、２層流モードではフット吹出モードだけでなく、フットデフロスタ吹出モードでも、前席用フット開口部２９に連通路３６を通って第２空気通路９側から外気が流入するようになる。
【００６０】
次に、図６はフットデフロスタ吹出モードにおいて、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態から吹出空気温度の制御のために中間開度位置に操作した、通常モード状態を示す。この通常モード状態では、両エアミックスドア１７、１８の操作に連動して、温風バイパスドア２２が図６の実線位置に操作されて温風バイパス入口部２１を閉塞する。そこで、前席用、後席用フット開口部２９、３３側への空気流れ通路を確保するために、デフロスタドア２６を図６に示す中間位置に操作して、フット開口部２９、３３側への吹出風量と、デフロスタ開口部２５側への吹出風量とを略同等にする、という風量割合を維持する。
【００６１】
図７はフェイス吹出モードの状態を示しており、ドア２２、２６、３１がそれぞれ実線位置に操作されてフェイス開口部２８への空気通路のみを開放している。両エアミックスドア１７、１８はヒータコア１３への空気流入路を全閉する最大冷房状態を示している。従って、蒸発器１２で冷却された冷風はすべてバイパス通路１６を通過して、フェイス開口部２８側へ吹き出す。
【００６２】
そして、両エアミックスドア１７、１８を最大冷房状態から最大暖房側へ回動操作することにより、フェイス吹出モードにおける吹出空気温度を任意に調整できる。
図８はバイレベル吹出モードの状態を示しており、上記フェイス吹出モードに対して、フットフェイス切替用ドア３２を中間位置に操作して、フェイス開口部２８側への空気通路とフット開口部２９、３３側への空気通路を同時に開放する。これにより、冷風バイパス通路１６からの冷風が主にフェイス開口部２８側へ流れ、第１温風通路１９ａからの温風が主にフット開口部２９、３３側へ流れるので、フェイス開口部２８側の吹出温度がフット開口部２９、３３側の吹出温度より低くなり、頭寒足熱の吹出温度分布が得られる。
【００６３】
図９はデフロスタ吹出モードの状態を示しており、ドア２２、２６、３１がそれぞれ実線位置に操作されてデフロスタ開口部２５への空気通路のみを開放している。両エアミックスドア１７、１８は冷風バイパス通路１６を全閉する最大暖房状態を示しているが、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態から最大冷房側へ回動操作することにより、デフロスタ吹出モードにおける吹出空気温度を任意に調整できる。
【００６４】
デフロスタ吹出モードでは、温風バイパスドア２２が温風バイパス入口部２１を閉塞する位置に操作されて、温風が第２温風通路３０側へ流出するのを防止する。
なお、上記第１実施形態では、温風バイパスドア２２をエアミックスドア１７、１８の駆動機構（リンク機構および駆動用サーボモータ）とは独立に設けた駆動機構により駆動する場合について説明したが、温風バイパスドア２２をエアミックスドア１７、１８と共通の駆動機構を用いて駆動することも可能である。
【００６５】
例えば、温風バイパスドア２２の回転軸２３を、適宜のリンク機構を介して、エアミックスドア１７、１８駆動用サーボモータの出力軸に連結するとともに、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モード以外のモード、例えば、デフロスタ吹出モードでは両エアミックスドア１７、１８が最大暖房状態となっても、温風バイパスドア２２は、温風バイパス入口部２１の閉塞位置（図２の２点鎖線位置）に維持されたままとし、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおける最大暖房時のみに温風バイパスドア２２を温風バイパス入口部２１の閉塞位置から第１空気通路８と第２空気通路９の仕切り位置に切り替えるようにする。
【００６６】
このためには、フット吹出モードおよびフットデフロスタ吹出モードにおける最大暖房時には、他の吹出モードにおける最大暖房時よりも、エアミックスドア駆動用サーボモータの回転量を増加させ、このサーボモータ回転量の増加によって、両エアミックスドア１７、１８を最大暖房状態に維持したまま、温風バイパスドア２２を温風バイパス入口部２１の閉塞位置から第１空気通路８と第２空気通路９の仕切り位置に切り替えるようにすればよい。
【００６７】
（第２実施形態）
上記した第１実施形態において、送風機ユニット１における内外気切替ドア４、５と、空調ユニット１００における温風バイパスドア２２との切替順序について本発明者は具体的に実験検討したところ、所定の切替順序に基づいて内外気切替ドア４、５と温風バイパスドア２２の切替作動を行うことにより、全外気モードと内外気２層流モードとの間の切替過程で窓ガラスの曇りが発生するのをより効果的に防止できることが分かった。第２実施形態はこの切替順序の規定に関するものである。
【００６８】
図１０、１１は第２実施形態による送風機ユニット１、および空調ユニット１００を示しており、第１実施形態と基本的には同一構成であり、同一もしくは均等部分には同一符号が付してある。
図１０に示す送風機ユニット１では、ユニット上部に外気導入口３および第２内気導入口２ａを隣接して配置するとともに、この外気導入口３および第２内気導入口２ａを第２内外気切替ドア５により切替開閉する。そして、この外気導入口３および内気導入口２ａからの導入空気を清浄化（塵埃の除去、悪臭の吸着等）する空気フィルタ４０が第２内外気切替ドア５の下側に配置してある。
【００６９】
また、内気側の第１ファン６の下方側にファン駆動用電動モータ４２を配置し、この電動モータ４２により内気側の第１ファン６および外気側の第２ファン７を回転駆動する。第１ファン６の吸入口６ａは、第１内気導入口２に連通可能であるとともに、連通路４３を介して空気フィルタ４０下流側の空間４４に連通可能になっている。第１内外気切替ドア４は上記第１内気導入口２と連通路４３を切替開閉する。
【００７０】
図１１に示す空調ユニット１００においては、第１実施形態と比較して吹出モード切替用のドア機構を変更している。すなわち、デフロスタドア２６は回転軸２７を中心として回動するバタフライ状のドアであって、デフロスタ開口部２５の入口穴２５ａを開閉する。このデフロスタドア２６は本例では連通路３６の開閉に関与しない。
【００７１】
また、第１実施形態におけるフット・フェイス切替用ドア３１は、フェイスドア３１とフットドア３１０とに分割されており、このフェイスドア３１とフットドア３１０はそれぞれ回転軸３２と回転軸３１１を中心として回動するバタフライ状のドアであって、フェイス開口部２８と、前席用フット開口部２９の入口穴２９ａを開閉する。
【００７２】
上記デフロスタドア２６、フェイスドア３１、およびフットドア３１０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に連結されて、サーボモータのようなアクチュエータにより、空調装置の吹出モード制御信号に応じて、連動操作されるようになっている。上記した以外の点は第１実施形態と同じである。
【００７３】
図１２はフットデフロスタ吹出モードにおける全外気モードの状態を示し、図１３は同吹出モードにおける内外気２層流モードの状態を示している。なお、フット吹出モードにおいても、デフロスタドア２６の開度が減少し、フットドア３１０の開度が増加するだけで、他の点は同じである。
図１２の全外気モードから図１３の内外気２層流モードに切替える過程において、本発明者は、最初に、図１４に示す状態を設定することを検討した。この図１４の状態は、図１２の全外気モードの状態から、温風バイパスドア２２よりも先に第１内外気切替ドア４を第１内気導入口２の開放位置に移動させた状態を示している。そして、温風バイパスドア２２はこの後に図１３に示す内外気の仕切り位置に移動する。
【００７４】
ところが、上記切替過程において、図１４の状態が発生すると、ヒータコア１３の上流まで区分されていた内外気がヒータコア１３下流の第１温風通路１９ａで混合するので、デフロスタ開口部２５に内外気の混合した湿度の高い空気が一時的に流入し、窓ガラスの曇りの原因になることが判明した。
上記とは逆に、図１３の内外気２層流モードから図１２の全外気モードに切替える際に、第１内外気切替ドア４よりも先に温風バイパスドア２２を通常位置（第２温風通路３０の入口部２１を閉じる位置）に移動させる場合にも、同様に内外気の混合した湿度の高い空気がデフロスタ開口部２５に一時的に流入してしまう。
【００７５】
そこで、第２実施形態では、図１２の全外気モードの状態から、図１３の内外気２層流モードに切り替える場合には、必ず図１５に示すように、第１内外気切替ドア４を移動させる前に温風バイパスドア２２を必ず先に内外気の仕切り位置に移動させる。これにより、デフロスタ開口部２５およびフット開口部２９、３３のいずれに対しても、全て外気が流入するので、窓ガラスの曇り発生の心配がない。
【００７６】
逆に、図１３の内外気２層流モードから図１２の全外気モードに切り替える場合には、図１５に示すように、温風バイパスドア２２を移動させる前に必ず先に第１内外気切替ドア４を第１内気導入口２の閉塞位置に移動させる。これにより、各開口部２５、２９、３３に全て外気が流入するので、窓ガラスの曇り発生の心配がない。
【００７７】
以上のごとく、全外気モードと内外気２層流モードとを切り替える際に、第１内外気切替ドア４と温風バイパスドア２２との切替順序を規定することにより、切替過程での窓ガラスの曇り発生を確実に阻止できる。
上記したドア切替順序の規定は、具体的には、各ドアを駆動するサーボモータ（アクチュエータ）の作動を電気的に制御することにより、実施できる。
【００７８】
図１６は第２実施形態における電気制御の概要を示すシステム図であり、空調用電子制御装置５０はマイクロコンピュータ等から構成されるものであって、周知のセンサ群５１からの各種センサ信号および図示しない空調操作パネルに設けられた操作部材群５２からの各種操作信号が入力される。
空調用電子制御装置５０によって制御される空調用の各種機器のうち、５３は第１内外気切替ドア４および第２内外気切替ドア５をリンク機構を介して駆動するサーボモータ、５４は主エアミックスドア１７、および補助エアミックスドア１８を連動して駆動するサーボモータで、このサーボモータ５４は両エアミックスドア１７、１８を駆動する所定の回転角範囲を越えた最大暖房側の領域で温風バイパスドア２２を駆動する。このようなドア駆動機構については、既に、第１実施形態の末尾でドア駆動機構の変形例として記載済である。５５はデフロスタドア２６、フェイスドア３１、およびフットドア３１０を連動して駆動するサーボモータである。
【００７９】
空調用電子制御装置５０は予め設定されＲＯＭに記憶されているプログラムに基づいて、各入力信号に対する演算処理を行って、空調用の各種機器（上述したドア等）の作動を制御するもので、本第２実施形態に関連する制御部分のみを抽出して説明すると、５６は車室内を設定温度に維持するために必要な目標吹出空気温度ＴＡＯを算出する第１算出手段で、予めＲＯＭに記憶された下記数式１に基づいて、車室内への目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
【００８０】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔam−Ｋs ×Ｔs ＋Ｃ
なお、Ｔset は空調操作パネルの温度設定用操作部材による設定温度、Ｔr は内気温センサの検出する内気温、Ｔamは外気温センサの検出する外気温、およびＴs は日射センサの検出する日射量である。また、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、およびＫs はゲイン、Ｃは補正用の定数である。
【００８１】
５７は送風ファン用電動モータ４２の制御手段で、予めＲＯＭに記憶されたマップに基づいて、上記ＴＡＯに対応するファンモータ電圧を決定して、モータ４２に印加する。５８はエアミックスドア１７、１８の目標開度を決めるための温度制御演算値ＳＷを算出する第２算出手段で、この温度制御演算値ＳＷを、予めＲＯＭに記憶された下記数式２に基づいて算出する。
【００８２】
【数２】
ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）〕×１００    （％）
ここで、Ｔw は水温センサにより検出されるヒータコア１３への流入温水温度（水温）、Ｔe は蒸発器吹出空気温センサにより検出される、蒸発器１２の吹出空気温度である。
【００８３】
５９は内外気切替ドア４、５駆動用のサーボモータ５３の制御手段で、予めＲＯＭに記憶されたマップに基づいて、上記温度制御演算値ＳＷに対応してサーボモータ５３の通電を制御しモータ回転角を決定する。
６０はエアミックスドア１７、１８および温風バイパスドア２２駆動用のサーボモータ５４の制御手段で、予めＲＯＭに記憶されたマップに基づいて、上記温度制御演算値ＳＷに対応してサーボモータ５４の通電を制御しモータ回転角を決定する。
【００８４】
６１は吹出モードドア２６、３１、３１０駆動用のサーボモータ５５の制御手段で、予めＲＯＭに記憶されたマップに基づいて、上記目標吹出空気温度ＴＡＯに対応してサーボモータ５５の通電を制御しモータ回転角を決定する。
次に、図１７は第２実施形態における、上記温度制御演算値ＳＷに対応したドア制御内容を例示するもので、デフロスタ吹出モードを除く、それ以外の吹出モードにおいて図１７のごとく各ドアが制御される。但し、フェイスモード、およびバイレベルモードでは、最大暖房モードは不要であるので、温度制御演算値ＳＷがＳＷ３未満の領域（ＳＷ＜ＳＷ３）で、各ドアが制御される。
【００８５】
図１７のドア制御について具体的に述べると、温度制御演算値ＳＷがＳＷ１以下のときは、エアミックスドア１７、１８が冷風バイパス通路１６を全開し、ヒータコア１３への通風路を全閉する最大冷房位置に操作される。これと同時に、温風バイパスドア２２は入口部２１を閉塞する通常位置に操作され、また、内外気切替ドア４、５は、内気導入口２、２ａをともに開き、外気導入口３を閉じる全内気モードの位置に操作される。
【００８６】
そして、温度制御演算値ＳＷが十分小さな値であるＳＷ１を越えると、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２を閉じ連通路４３を開き、第２内外気切替ドア５が第２内気導入口２ａを閉じ外気導入口３を開く全外気モードの位置に操作される。これと同時に、エアミックスドア１７、１８がヒータコア１３への通風路を徐々に開放する位置に操作される。
【００８７】
温度制御演算値ＳＷがＳＷ１を越えて、ＳＷ２（ＳＷ１に比して十分大きな値）に到達するまでの間は、温風バイパスドア２２は入口部２１を閉塞する通常位置に保持され、また、第１、第２内外気切替ドア４、５は全外気モードの位置を保持する。一方、エアミックスドア１７、１８はこの間、ヒータコア１３への通風路の開度を連続的に増大させて、吹出空気温度を上昇させていく。
【００８８】
温度制御演算値ＳＷがＳＷ２に到達すると、エアミックスドア１７、１８が冷風バイパス通路１６を全閉し、ヒータコア１３への通風路を全開する最大暖房位置に操作される。しかし、温風バイパスドア２２は依然として入口部２１を閉塞する通常位置に保持され、また、第１、第２内外気切替ドア４、５は全外気モードの位置を保持する。
【００８９】
そして、温度制御演算値ＳＷがＳＷ２より若干量大きいＳＷ３に到達すると、先ず、温風バイパスドア２２が通常位置から、２層流位置に移動する。つまり、温風バイパスドア２２は、入口部２１を開き、第１温風通路１９ａを第１、第２空気通路８、９に仕切る位置に移動する。このとき、第１、第２内外気切替ドア４、５はまだ全外気モードの位置を保持しているので、ヒータコア１３下流側で内外気が一時的に混合するという事態は生じない。
【００９０】
さらに、温度制御演算値ＳＷがＳＷ３より増大してＳＷ４に到達すると、第１内外気切替ドア４が中間開度位置まで移動する。このドア４の中間開度位置への移動により、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２および連通路４３の双方を中間開度づつ開く。
温度制御演算値ＳＷがＳＷ４より増大してＳＷ５に到達すると、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２を全開し、連通路４３を全閉する。なお、第２内外気切替ドア５は、ＳＷ＞ＳＷ１の範囲では常に外気導入口３を開いた状態に保持されているので、ＳＷ＞ＳＷ５となったときに始めて、送風機ユニット１の内外気導入部は内外気２層流位置となる。つまり、温風バイパスドア２２が通常位置から、２層流位置に切り替わるタイミング（ＳＷ３）より送風機ユニット１の内外気導入部が内外気２層流位置となるタイミング（ＳＷ５）の方が遅れている。
【００９１】
逆に、内外気２層流モードから全外気モードに切り替わる場合は、ＳＷ５の時点で、まず、送風機ユニット１の内外気導入部において、第１内外気切替ドア４が中間開度位置に移動し、その後、ＳＷ４の時点で、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２を全閉し、連通路４３を全開するので、送風機ユニット１の内外気導入部が全外気モードに切り替わる。
【００９２】
しかし、このとき、温風バイパスドア２２は依然として２層流位置を保持しているので、ヒータコア１３下流側で内外気が一時的に混合するという事態は生じない。そして、その後、ＳＷ３の時点で、温風バイパスドア２２が２層流位置より通常位置に復帰する。
なお、図１７において、送風機ユニット１の内外気導入部において、全外気モードと２層流モードとの間に、第１内外気切替ドア４が第１内気導入口２および連通路４３の双方を中間開度づつ開く中間開度位置を設けているのは、次の理由からである。すなわち、全外気モードと２層流モードとの間で直接、内外気モードを切り替える場合は、車室内への吹出空気の温度、風量等に急激な変動をもたらす場合があるので、上記中間開度位置の設定によって、内外気モード切替に起因する温度、風量等の急激な変動を緩和するためである。
【００９３】
しかし、上記中間開度位置設定の必要性は、空調装置の通風系の仕様により種々変化するものであり、また、本第２実施形態は内外気２層流モードと全外気モード間の切替に伴う窓ガラスの曇り発生を防止することを目的としているのであるから、上記中間開度位置の設定は必ずしも必要なものではない。
前述したように図１７はデフロスタ吹出モード以外の吹出モードで実行されるドア制御であって、デフロスタ吹出モードでは温度制御演算値ＳＷの如何にかかわらず、常に全外気モードが維持され、窓ガラスの曇り止めを行う。
【００９４】
（第３実施形態）
図１８〜図２１は第３実施形態であり、フットデフロスタ吹出モードおよびフット吹出モードのごとく、フット開口部２９、３３とデフロスタ開口部２５の両方を同時に開口する吹出モードにおいて、２層流モードと通常モードとの間の切替があっても、フット開口部２９、３３とデフロスタ開口部２５からの吹出風量割合の変化を抑制できるようしたものである。
【００９５】
すなわち、第１、第２実施形態における、フットデフロスタ吹出モードおよびフット吹出モードにおいて、温風バイパスドア２２が２層流モード位置にあるときは、第２温風通路３０の入口部２１の開放により、フット開口部２９、３３側通路の圧損が低下して、フット開口部２９、３３への吹出風量が増加する。一方、温風バイパスドア２２が通常モード位置にあるときは、第２温風通路３０の入口部２１の閉塞により、フット開口部２９、３３側通路の圧損が増加して、フット開口部２９、３３への吹出風量が減少する。
【００９６】
この結果、フットデフロスタ吹出モードおよびフット吹出モードにおいて、フット開口部２９、３３とデフロスタ開口部２５からの吹出風量割合が２層流モードと通常モードとの間の切替に伴って大きく変化してしまう。
そこで、第３実施形態においては、フットデフロスタ吹出モードおよびフット吹出モードにおいて、フットドア３１０の開度を２層流モードと通常モードとの切替に連動して変化させて、上記吹出風量割合の変化を抑制する。
【００９７】
このフットドア３１０の開度調整についてより具体的に説明すると、図１８はフットデフロスタ吹出モードの２層流モードを示し、図１９は同吹出モードの通常モードを示している。図１８、図１９の比較から理解されるように、２層流モードではフットドア３１０を前席用フット開口部２９の入口穴２９ａを全閉する位置（開度零の位置）に操作するのに対して、通常モードではフットドア３１０を前席用フット開口部２９の入口穴２９ａを全開する位置（最大開度の位置）に操作している。
【００９８】
これによれば、２層流モードには、温風バイパスドア２２の開放による、前席用フット開口部２９および後席用フット開口部３３への温風通路の圧損低減をフットドア３１０の全閉により相殺できる。一方、通常モード時には、温風バイパスドア２２の閉塞による、前席用フット開口部２９および後席用フット開口部３３への温風通路の圧損増加をフットドア３１０の全開により相殺できる。
【００９９】
この結果、２層流モードと通常モードとの切替があっても、フット開口部２９、３３からの吹出風量とデフロスタ開口部２５からの吹出風量との割合の変化を効果的に抑制できる。
図２０はフット吹出モードの２層流モードを示し、図２１は同吹出モードの通常モードを示している。図２０、図２１の比較から理解されるように、フット吹出モードでは２層流モード時にフットドア３１０を開度の小さい第１開度位置に操作し、通常モード時にはフットドア３１０を開度の大きい第２開度（全開）位置に操作することにより、２層流モードと通常モードとの切替に伴う、フット側とデフロスタ側との風量割合の変化を抑制できる。
【０１００】
なお、図１８、１９のフットデフロスタ吹出モードにおいてデフロスタドア２６は２層流モードと通常モードとも一定の開度に保持され、同様に、図２０、２１のフット吹出モードにおいても、デフロスタドア２６は２層流モードと通常モードとも一定の開度に保持される。しかし、フットデフロスタ吹出モードの方がフット吹出モードよりもデフロスタドア２６の開度が大きい。
【０１０１】
上記したフットドア３１０の開度調整は、具体的には、空調用電子制御装置５０（図１６参照）によりサーボモータ５５（図１６参照）の回転角を制御してリンク機構を介して行われる。
（他の実施形態）
なお、上記した第１〜第３実施形態では、各ドア４、５、１７、１８、２２、２６、３１の操作をリンク機構を介してサーボモータのようなアクチュエータにより行う場合について説明したが、空調操作パネルに設けられた内外気導入設定レバー、温度制御レバー、吹出モードレバー等の手動操作部材に加えられる手動操作力にて、上記各ドアを操作するようにしてもよい。
【０１０２】
また、２層流モードを設定する最大暖房時とは、エアミックスドア１７、１８が冷風のバイパスを完全に防止する位置に操作されている場合に厳格に限定されるものでなく、若干量の冷風のバイパスを許容するエアミックスドア位置の場合をも含むものである。
また、上記第１〜第３実施形態では、空調ユニット１００内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２を配設しているが、この冷房用熱交換器を持たないタイプの空調装置にも同様に本発明を適用できることはもちろんである。
【０１０３】
また、上記第１〜第３実施形態では、ヒータコア１３による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段として、冷風と温風の風量割合を調整するエアミックスドア１７、１８を使用しているが、エアミックスドア１７、１８の代わりに、ヒータコア１３に流入する温水の流量または温水の温度を調整する温水弁を用いて、この温水弁の温水流量（または温水温度）の調整作用により空気温度を調整するタイプの空調装置にも同様に本発明を適用できる。
【０１０４】
また、上記第１〜第３実施形態における後席用フット開口部３３を廃止した空調装置にも同様に本発明を適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の通風系の全体構成図である。
【図２】図１の空調ユニット部の断面図である。
【図３】同実施形態のフット吹出モードにおける２層流モードの状態を示す断面図である。
【図４】同実施形態のフット吹出モードにおける通常モードの状態を示す断面図である。
【図５】同実施形態のフットデフロスタ吹出モードにおける２層流モードの状態を示す断面図である。
【図６】同実施形態のフットデフロスタ吹出モードにおける通常モードの状態を示す断面図である。
【図７】同実施形態のフェイスモードの状態を示す断面図である。
【図８】同実施形態のバイレベルモードの状態を示す断面図である。
【図９】同実施形態のデフロスタ吹出モードの状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の送風機ユニット部の断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の空調ユニット部の断面図である。
【図１２】（ａ）は第２実施形態の全外気モード時の空調ユニット部の断面図、（ｂ）は第２実施形態の全外気モード時の送風機ユニット部の断面図である。
【図１３】（ａ）は第２実施形態の２層流モード時の空調ユニット部の断面図、（ｂ）は第２実施形態の２層流モード時の送風機ユニット部の断面図である。
【図１４】第２実施形態の比較例において、全外気モード時と２層流モード時との間の切替過程の状態を示すもので、（ａ）は同切替過程における空調ユニット部の断面図、（ｂ）は同切替過程における送風機ユニット部の断面図である。
【図１５】第２実施形態において、全外気モード時と２層流モード時との間の切替過程の状態を示すもので、（ａ）は同切替過程における空調ユニット部の断面図、（ｂ）は同切替過程における送風機ユニット部の断面図である。
【図１６】第２実施形態の電気制御のシステム図である。
【図１７】第２実施形態によるドア制御の具体例を示す制御特性図である。
【図１８】本発明の第３実施形態の空調ユニット部の断面図で、フットデフロスタ吹出モードにおける２層流モードの状態を示している。
【図１９】第３実施形態の空調ユニット部の断面図で、フットデフロスタ吹出モードにおける通常モードの状態を示している。
【図２０】第３実施形態の空調ユニット部の断面図で、フット吹出モードにおけ２層流モードの状態を示している。
【図２１】第３実施形態の空調ユニット部の断面図で、フット吹出モードにおけ通常モードの状態を示している。
【符号の説明】
１…送風機ユニット、２、２ａ…内気導入口、３…外気導入口、
４、５…第１、第２内外気切替ドア、６、７…第１、第２ファン、
８、９…第１、第２空気通路、１１…空調ケース、１２…蒸発器、
１３…ヒータコア、１６…冷風バイパス通路、１７…主エアミックスドア、
１８…補助エアミックスドア、１９ａ…第１温風通路、
２１…温風バイパス入口部、２２…温風バイパスドア、
２５…デフロスタ開口部、２６…デフロスタドア、２８…フェイス開口部、
２９…前席用フット開口部、３０…第２温風通路、
３１…フットフェイス切替用ドア、３３…後席用フット開口部、
１００…空調ユニット。
【図１】
0003906529.tif 000002
【図２】
0003906529.tif 000003
【図３】
0003906529.tif 000004
【図４】
0003906529.tif 000005
【図５】
0003906529.tif 000006
【図６】
0003906529.tif 000007
【図７】
0003906529.tif 000008
【図８】
0003906529.tif 000009
【図９】
0003906529.tif 000010
【図１０】
0003906529.tif 000011
【図１１】
0003906529.tif 000012
【図１２】
0003906529.tif 000013
【図１３】
0003906529.tif 000014
【図１４】
0003906529.tif 000015
【図１５】
0003906529.tif 000016
【図１６】
0003906529.tif 000017
【図１７】
0003906529.tif 000018
【図１８】
0003906529.tif 000019
【図１９】
0003906529.tif 000020
【図２０】
0003906529.tif 000021
【図２１】
0003906529.tif 000022