(57)【要約】【課題】車両用空調装置においてエアミックスドア７１の開度に応じて開口部７１、７２の吹出空気温度ｔ１、ｔ２を良好に変化させる。【解決手段】車両用空調装置において空調ユニット１０は、ケーシング２０を備えている。ケーシング２０には、冷却用熱交換器３０、加熱用熱交換器３５、バイパス通路４０、エアミックスドア５０、およびエアミックスチャンバ４５が設けられている。マックスクール時のドア開度を０％、マックスホット時のドア開度１００％とした場合に、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してエアミックスドア５０のドア本体５２が平行である状態でドア開度が１００％〜７０％になるように設定されている。【選択図】図１
2009248701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に空気を吹き出す第１の吹出口（７０、７１）と、車室内で前記第１の吹出口より下側に空気を吹き出す第２の吹出口（７２）とを有し、前記第１、第２の吹出口に向けて空気を吹き出すケーシング（２０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記空気流を冷却する冷却用熱交換器（３０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記冷却用熱交換器から吹き出される冷風を加熱する加熱用熱交換器（３５）と、
前記ケーシング内において前記加熱用熱交換器の上側に設けられ、前記冷却用熱交換器からの冷風を迂回して前記第１、第２の吹出口側に流すバイパス通路（４０）と、
前記加熱用熱交換器の上側に配置され、回転自在に支持され、かつ水平方向に延出する回転軸（５１）と、前記回転軸から前記冷却用熱交換器側に板状に延出し、かつ回転軸の回転に伴って回転する板ドア本体（５２）とを有し、前記ドア本体の角度を示すドア開度の変化に伴って、前記加熱用熱交換器に流入する空気量と前記バイパス通路に流入する空気量との比率を調整して車室内に吹き出す空気温度を変化させるエアミックスドア（５０）と、を備え、
前記第１、第２の吹出口から吹き出される空気により車室内を空調する車両用空調装置であって、
前記エアミックスドアが前記バイパス通路側を全開して前記加熱用熱交換器側を全閉した状態を前記ドア開度を０％とし、前記エアミックスドアが前記バイパス通路側を全閉して前記加熱用熱交換器側を全開した状態を前記ドア開度を１００％とした場合に、前記冷却用熱交換器からの冷風流方向に対して前記ドア本体が平行である状態で、前記ト゛ア開度が１００％から７０％になるように設定されていることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアミックスドアを用いて車室内に吹き出す空気温度を変化させる車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空調装置では、車幅方向略中央部に空調ユニットを配置し、この空調ユニットのケーシング内にエバポレータ、エアミックスドア、およびヒータコアを配置して、エアミックスドアの回転に伴って車室内に吹き出す空気温度を変化させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の車両用空調装置では、板ドア式エアミックスドアを用いて、ケーシング内でヒータコアの上側に配置されるバイパス通路と、バイパス通路の斜め上側に配置されるエアミックスチャンバとを備え、エアミックスチャンバからの空気を上側に吹き出すフェイス開口部とエアミックスチャンバから下側に吹き出すフット開口部とを備えたものがある。
【特許文献１】特開２００−８５３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の板ドア式エアミックスドアを用いた車両用空調装置では、例えば、車室内吹出温度を上げるようにエアミックスドアの開度を大きくする際に、エアミックスドアの開度が所定開度になると、フット開口部から吹出口空気温度が一時的に下がり、さらにエアミックスドアの開度が所定開度を超えるとフット開口部から吹出口空気温度が上がる特性になる場合がある。
【０００５】
すなわち、車室内吹出温度を上げるようにエアミックスドアの開度を大きくしているにも関わらず、一時的に下がることがある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、エアミックスドアの開度に応じて吹出空気温度が良好に変化するようにした車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内に空気を吹き出す第１の吹出口（７０、７１）と、車室内で前記第１の吹出口より下側に空気を吹き出す第２の吹出口（７２）とを有し、前記第１、第２の吹出口に向けて空気を吹き出すケーシング（２０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記空気流を冷却する冷却用熱交換器（３０）と、
前記ケーシング内に配置され、前記冷却用熱交換器から吹き出される冷風を加熱する加熱用熱交換器（３５）と、
前記ケーシング内において前記加熱用熱交換器の上側に設けられ、前記冷却用熱交換器からの冷風を迂回して前記第１、第２の吹出口側に流すバイパス通路（４０）と、
前記加熱用熱交換器の上側に配置され、回転自在に支持され、かつ水平方向に延出する回転軸（５１）と、前記回転軸から前記冷却用熱交換器側に板状に延出し、かつ回転軸の回転に伴って回転する板ドア本体（５２）とを有し、前記ドア本体の角度を示すドア開度の変化に伴って、前記加熱用熱交換器に流入する空気量と前記バイパス通路に流入する空気量との比率を調整して車室内に吹き出す空気温度を変化させるエアミックスドア（５０）と、を備え、
前記第１、第２の吹出口から吹き出される空気により車室内を空調する車両用空調装置であって、
前記エアミックスドアが前記バイパス通路側を全開して前記加熱用熱交換器側を全閉した状態を前記ドア開度を０％とし、前記エアミックスドアが前記バイパス通路側を全閉して前記加熱用熱交換器側を全開した状態を前記ドア開度を１００％とした場合に、前記冷却用熱交換器からの冷風流方向に対して前記ドア本体が平行である状態で、前記ト゛ア開度が１００％から７０％になるように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明者等の実験によれば、エアミックスドアがバイパス通路側を全開して加熱用熱交換器側を全閉した状態をドア開度を０％とし、エアミックスドアがバイパス通路側を全閉して加熱用熱交換器側を全開した状態をドア開度を１００％とした場合に、冷却用熱交換器からの冷風流方向に対してドア本体が平行である状態で、ト゛ア開度が１００％から７０％になるように設定されていれば、ドアの開度の変化に伴って吹出空気温度が良好に変化させることができることが分かった。
【０００９】
これに対し、請求項１に記載の発明では、冷却用熱交換器からの冷風流方向に対してドア本体が平行である状態で、ト゛ア開度が１００％から７０％になるように設定されているので、ドア開度の変化に伴って吹出空気温度が良好に変化させることができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に本発明の車両用空調装置の一実施形態の構成を示す。
【００１２】
図１は、本発明に係る車両用空調装置の空調ユニット１０の構造の概要を示すものである。図１において上下前後の各矢印は、空調ユニット１０が車両に搭載された状態の向きそれぞれを示している
空調ユニット１０は、車室内の計器盤周辺で車両幅方向の略中央部位に配置されている。空調ユニット１０は、樹脂製のケーシング２０を備えている。ケーシング２０のうち車両前側に空気吸込口２１が設けられている。空気吸込口２１には、送風ユニット（図示省略）から吹き出される空気流が流入する。
【００１３】
ケーシング２０のうち空気吸込口２１より後側には、冷却用熱交換器３０が配設されている。冷却用熱交換器３０は、車幅方向に広がる扁平形状に形成され、水平方向に直交するように配置されている。
【００１４】
冷却用熱交換器３０は、圧縮機、凝縮器、および減圧器とともに周知の冷凍サイクル装置を構成するもので、冷媒の蒸発により空気吸込口２１に流入した空気を冷却する。
【００１５】
ケーシング２０のうち冷却用熱交換器３０に後側には、加熱用熱交換器３５が配置されている。加熱用熱交換器３５は、車幅方向に広がる扁平形状に形成されている。加熱用熱交換器３５は、その上部が下部よりも後側になるように傾斜して配置されている。
【００１６】
加熱用熱交換器３５は、冷却用熱交換器３０より上側にオフセットして配置されている。加熱用熱交換器３５は、冷却用熱交換器３０から吹き出される冷風をエンジン冷却水（温水）により加熱する。
【００１７】
ここで、加熱用熱交換器３５と冷却用熱交換器３０との間において、ケーシング２０の上側２０ａと下側２０ｂとを近づけて空気流路を狭くするように形成されている。これは、後述するように、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してエアミックスドア５０のドア本体５２が平行である状態で冷却用熱交換器３０から吹き出される空量のうち加熱用熱交換器３５に流入する空気量の割合が所望の割合になるようにするためである。
【００１８】
また、ケーシング２０のうち加熱用熱交換器３５の上側には、バイパス通路４０が設けられている。バイパス通路４０は加熱用熱交換器３５をバイパスして冷却用熱交換器３０からの冷風を流す。
【００１９】
ケーシング２０のうち加熱用熱交換器３５の上側には、エアミックスドア５０が設けられている。エアミックスドア５０は、回転軸５１と板ドア本体５２とから構成されている。
【００２０】
回転軸５１は、加熱用熱交換器３５の上側に配置され、車幅方向（すなわち、水平方向）に延びるように配置されている。回転軸５１は、ケーシング２０により回転自在に支持されている。
【００２１】
板ドア本体５２は、回転軸５１から冷却用熱交換器３０側に延びて、かつ回転軸５１に対して平行に形成される板部材である。板ドア本体５２は、回転軸５１を中心として回転して、加熱用熱交換器３５に流入する空気量とバイパス通路４０に流入する空気量との比率を調整することにより、車室内に吹き出す吹出空気温度を調整する。
【００２２】
ケーシング２０のうち加熱用熱交換器３５の後側には、加熱用熱交換器３５から吹き出される温風を上側に案内する案内壁２２が設けられている。バイパス通路４０の斜め後側には、エアミックスチャンバ４５が設けられている。エアミックスチャンバ４５は、案内壁２２により案内される温風とバイパス通路４０を通過した冷風とを混合する。
【００２３】
ケーシング２０のうちエアミックスチャンバ４５の上側には、デフロスタ開口部７０およびフェイス開口部７１が設けられている。開口部７０、７１は、第１の吹出口として設けられたものである。
【００２４】
デフロスタ開口部７０は、フェイス開口部７１より前側に配置され、前側窓ガラスの内表面にエアミックスチャンバ４５からの混合風を吹き出す。フェイス開口部７１は、乗員上半身に向けてエアミックスチャンバ４５からの混合風を吹き出す。
【００２５】
また、ケーシング２０のうち案内壁２２の後側には、案内通路６０が設けられている。案内通路６０は、エアミックスチャンバ４５からの混合風をフット開口部７２に案内する。フット開口部７２は、ケーシング２０の後側、かつ下側に配置され、乗員下半身に向けて案内通路６０からの混合風を吹き出す。
【００２６】
ケーシング２０には、モードドア８０、８５が設けられている。モードドア８５は、ケーシング２０により回転自在に支持されている回転軸８３と、回転軸８３を中心として回転してデフロスタ開口部７０を開閉する板状のドア本体８４とを備える。
【００２７】
モードドア８０は、ケーシング２０により回転自在に支持されている回転軸８１と、回転軸８３を中心として回転する板状のドア本体８２とを備える。ドア本体８２は、フェイス開口部７１と案内通路６０の空気入口６０ａのうちいずれか一方を開放する。
【００２８】
そして、モードドア８０、８５の開閉に応じて開口部７０〜７２のいずれかが開放され、この開放された開口部７０〜７２から吹き出される空気により車室内が空調される。
【００２９】
以上のように構成された本実施形態では、エアミックスドア５０がバイパス通路４０側を全開して加熱用熱交換器３５側を全閉したマックスクールのときをドア開度を０％とし、エアミックスドア５０がバイパス通路４０側を全閉して加熱用熱交換器３５側を全開したマックスホットのときをドア開度を１００％とした場合に、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向に対してドア本体５２が平行である状態で、ドア開度が１００％から７０％になるように設定されている。
【００３０】
次に、冷風流方向Ｙａに対してエアミックスドア５０が平行である状態で、ドア開度が１００％〜７０％になるようにケーシング２０を設定した理由について、次の実験結果を用いて説明する。
【００３１】
この実験では、異なるタイプの４つの空調ユニット１０を用意して、エアミックスドア５０の開度に対する開口部７１、７２の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化を調べた。
【００３２】
タイプ１の空調ユニット１０は、図２に示すように、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してドア本体５２が平行である状態で、ドア開度が５０％になるように設定されている。
【００３３】
タイプ２の空調ユニット１０は、図３に示すように、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してドア本体５２が平行である状態で、ドア開度が６０％になるように設定されている。
【００３４】
タイプ３の空調ユニット１０は、図１に示すように、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してドア本体５２が平行である状態で、ドア開度が７０％になるように設定されている。
【００３５】
タイプ４の空調ユニット１０は、図４に示すように、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してドア本体５２が平行である状態で、ドア開度が１００％になるように設定されている。
【００３６】
以下、タイプ１、２、３、４のそれぞれの空調ユニット１０について、エアミックスドア５０のドア開度に対する開口部７１、７２の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化の実験結果について説明する。
【００３７】
図５〜図８は、それぞれ、縦軸が温度、横軸がドア開度（各図中Ｈａと記す）とし、ドア開度に対する開口部７１、７２の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化を示すグラフである。
【００３８】
図５は、タイプ１の空調ユニット１０の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化を示すグラフである。
【００３９】
タイプ１では、ドア開度が７０％付近である場合を除いて、フェイス開口部７１の吹出空気温度ｔ１は、ドア開度の上昇に伴って上昇する。
【００４０】
タイプ１では、フット開口部７２の吹出空気温度ｔ２は、ドア開度が０％〜６０％付近の範囲内ではドア開度の上昇に伴って上昇するものの、ドア開度が６０％を過ぎて７０％付近まで上昇すると、フット開口部７２の吹出空気温度ｔ２は、低下して、その後、ドア開度の上昇に伴ってフット開口部７２の吹出空気温度ｔ２が上昇する。
【００４１】
すなわち、ドア開度が７０％付近の範囲ではドア開度の上昇に伴ってフット開口部７２の吹出空気温度ｔ２が低下する特性になっている。これは、ドア開度が７０％に設定されている場合には、図２中Ｙｂに示すように、冷却用熱交換器３０からの冷風がエアミックスドア５０により案内されて案内通路６０の空気入口６０ａ内に流れ込む冷風流れが生じるからであると考えられる。
【００４２】
図６は、タイプ２の空調ユニット１０の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化を示すグラフである。
【００４３】
タイプ２の場合には、タイプ１の場合と同様、ドア開度が７０％付近の範囲では空気流入割合ドア開度の上昇に伴ってフット開口部７２の吹出空気温度ｔ２が低下する特性になっている。
【００４４】
なお、ドア開度が７０％付近の範囲においてドア開度に対する吹出空気温度ｔ２が低下する比率は、タイプ１の場合と比べて緩やかになっている。
【００４５】
図７は、タイプ３の空調ユニット１０の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化を示すグラフである。
【００４６】
タイプ３の場合には、ドア開度が０％〜１００％の範囲内で、フット開口部７２の吹出空気温度ｔ２はドア開度の上昇に伴って上昇する。
【００４７】
ドア開度が０％〜１００％の範囲内で、フェイス開口部７１の吹出空気温度ｔ１はドア開度の上昇に伴って上昇する。
【００４８】
図８は、タイプ４の空調ユニット１０の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の変化を示すグラフである。
【００４９】
タイプ４の場合には、ドア開度が０％〜１００％の範囲内で、フット開口部７２の吹出空気温度ｔ２はドア開度の上昇に伴って上昇する。
【００５０】
ドア開度が０％〜１００％の範囲内で、フェイス開口部７１の吹出空気温度ｔ１はドア開度の上昇に伴って上昇する。
【００５１】
以上説明したように本実施形態では、冷却用熱交換器３０からの冷風流方向Ｙａに対してエアミックスドア５０のドア本体５２が平行である状態で、ドア開度が１００％〜７０％になるように設定されていれば、ドア開度が０％〜１００％の範囲内で、フット開口部７２の吹出空気温度ｔ２はドア開度の上昇に伴って上昇し、ドア開度の下降に伴って吹出空気温度ｔ２が下降する。加えて、フェイス開口部７１の吹出空気温度ｔ１はドア開度の上昇に伴って上昇し、ドア開度の下降に伴って吹出空気温度ｔ１が下降する。
【００５２】
すなわち、ドア開度に対する開口部７１、７２の吹出空気温度ｔ１、ｔ２の温度変化は、線形特性に近づくようになる。したがって、エアミックスドア７１の開度変化に応じて開口部７１、７２の吹出空気温度ｔ１、ｔ２を良好に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の車両用空調装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】比較例の車両用空調装置の構成を示す図である。
【図３】比較例の車両用空調装置の構成を示す図である。
【図４】上述の実施形態の車両用空調装置の構成を示す図である。
【図５】上述の実施形態において開口部の吹出空気温度の実験結果を示す図である。
【図６】上述の実施形態において開口部の吹出空気温度の実験結果を示す図である。
【図７】上述の実施形態において開口部の吹出空気温度の実験結果を示す図である。
【図８】上述の実施形態において開口部の吹出空気温度の実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０      空調ユニット
２０      ケーシング
２１      空気吸込口
２２      案内壁
３０      冷却用熱交換器
３５      加熱用熱交換器
４０      バイパス通路
４５      エアミックスチャンバ
５０      エアミックスドア
５１      回転軸
５２      板ドア本体
６０      案内通路
７０      デフロスタ開口部
７１      フェイス開口部
７０      フット開口部
８０      モードドア
８５      モードドア
【図１】
2009248701.tif 000003
【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】
2009248701.tif 000008
【図７】
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【図８】
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