車両用空調装置
【課題】暖房運転状態において、デフロスタ開口部から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部からは充分な温度の冷風を得る。
【解決手段】複数のドア３２と、複数のドア３２を駆動可能に支持するとともに複数のドア３２を取り囲むフレーム部材とでドアカセットが構成され、ドアカセットに、エバポレータ１２を通過した冷却空気の一部をフェイス開口部２２へ導く冷風バイパス通路１６が形成されている。これによれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部２０から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部２２からは充分な温度の冷風を得ることができる。
【解決手段】複数のドア３２と、複数のドア３２を駆動可能に支持するとともに複数のドア３２を取り囲むフレーム部材とでドアカセットが構成され、ドアカセットに、エバポレータ１２を通過した冷却空気の一部をフェイス開口部２２へ導く冷風バイパス通路１６が形成されている。これによれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部２０から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部２２からは充分な温度の冷風を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エバポレータを通過した一部の冷却空気を、混合空間の空気と隔ててフェイス開口部へ導く冷風バイパス通路を有する車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷風バイパス通路を有する車両用空調装置の従来技術として、例えば、下記特許文献１に開示されるものが知られている。この車両用空調装置において、デフロスタ開口部を開閉するデフロスタドアの装置内部側面に、冷風バイパス口からの冷風を空気混合部の空気と隔ててフェイス開口部へ導く冷風バイパス通路が、一体で形成されている。
【特許文献１】特開２００２−２２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８は、試作段階における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示す。図８に示す内部構造の空調ユニット１０では、フット吹出モードにすると、ヒータコア１３で加熱された温風は、温風側通路１８から混合空間１９を経てフット（ＦＯＯＴ）開口部２４から乗員足元に吹き出されて暖房を行うようになっている。これとともに、混合空間１９の温風の一部がデフロスタ（ＤＥＦ）開口部２０から車両前面窓ガラスの内側に吹き出されて、車両前面窓ガラスの曇り止めを行うようになっている。
【０００４】
また、このような暖房運転状態において乗員に当たる偏日射が強い場合の顔火照り対策として、冷風バイパス通路とこの冷風バイパス通路を開閉する冷風バイパスドア３２とを設けている。そして、暖房運転状態で且つ偏日射量が所定量以上の場合、冷風バイパスドア３２を開けて冷風バイパス通路からの冷風をフェイス（ＦＡＣＥ）開口部２２から乗員の頭胸部に吹き出すようになっている。
【０００５】
しかしながら、図８に示す構造では、デフロスタ開口部２０へ向かう温風と、フェイス開口部２２へ向かう冷風とがケース１１内で交差して混ざってしまい、デフロスタ開口部２０からは充分な温風が得られず、フェイス開口部２２からは充分な冷風が得られないという問題点がある。図９は、図８中のIX−IX断面での温度分布を示す等温線図である。フェイス開口部２２へ向かう不確実な５℃程度の冷風流れの断面が表れているとともに、８０℃有ったデフロスタ開口部２０へ向かう温風は、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部で５０℃程度にまで下がっていることが分かる。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目して成されたものであり、その目的は、暖房運転状態において、デフロスタ開口部から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部からは充分な温度の冷風を得ることのできる車両用空調装置を提供することにある。なお、図８中で説明していない符合は、後述の実施形態中の符合と対応しており、実施形態中で説明するため、ここでの説明は省略する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空気通路を形成するケース（１１）と、ケース（１１）内に配設され、通過する空気を冷却するエバポレータ（１２）と、エバポレータ（１２）の下流側において、ケース（１１）の内部に形成される冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）と、冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の下流側において、ケース（１１）の内部に形成される混合空間（１９）と、車両のフェイスダクトに接続され、ケース（１１）に形成されるフェイス開口部（２２）と、温風側通路（１８）に配設され、エバポレータ（１２）を通過した全部もしくは一部の冷却空気を加熱するヒータコア（１３）と、冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の上流側に配設され、冷風側通路（１５）を流れる冷却風の風量と温風側通路（１８）を流れる温風の風量との風量割合を調節するエアミックスドア（３３〜３５）とを備える車両用空調装置において、
複数のドア（３２〜３５）と、複数のドア（３２〜３５）を駆動可能に支持するとともに複数のドア（３２〜３５）を取り囲むフレーム部材（３１）とでドアカセット（３０）が構成され、ドアカセット（３０）に、エバポレータ（１２）を通過した冷却空気の一部をフェイス開口部（２２）へ導く冷風バイパス通路（１６）が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部（２０）から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部（２２）からは充分な温度の冷風を得ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、ドアカセット（３０）に構成された複数のドア（３２〜３５）に、冷風バイパス通路（１６）を開閉する冷風バイパスドア（３２）を有することを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部（２０）から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部（２２）から得る冷風量を自在に調節することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、冷風バイパス通路（１６）は、ダクト形状に形成されていることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ流れる温風と、冷風バイパス通路（１６）からフェイス開口部（２２）へ流れる冷風とを隔てて混ざらないようにすることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、請求項1ないし３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、車両のデフロスタダクトに接続され、ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路が、冷風バイパス通路（１６）の間に形成されていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ流れる温風の通風路を塞ぐことなく、充分に確保することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、請求項1ないし３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、車両のデフロスタダクトに接続され、ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路を横切る部分の冷風バイパス通路（１６）のダクトの断面形状が、流線型に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
この請求項５に記載の発明によれば、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ流れる温風の通風路を、フェイス開口部（２２）へ連通する冷風バイパス通路（１６）のダクトが横切るようにしても、通風抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明では、請求項1ないし５のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、冷風バイパス通路（１６）、もしくはそのダクトの一部分が、フレーム部材（３１）と一体に形成されていることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、車両用空調装置のコストを抑えることができる。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明では、請求項２ないし６のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、車両にかかる日射負荷を検出する日射負荷検出手段と、日射負荷検出手段から入力される検出値に基づいて冷風バイパスドア（３２）を制御する制御手段とを有し、制御手段は、暖房運転状態において、日射負荷検出手段にて検出される日射負荷が所定値以上の場合に、冷風バイパスドア（３２）を開くことを特徴としている。
【００１６】
この請求項７に記載の発明によれば、暖房運転状態において乗員に当たる偏日射が強い場合、顔火照り対策として、冷風バイパスドア（３２）を開けて冷風バイパス通路（１６）からの冷風をフェイス開口部（２２）から乗員の頭胸部に吹き出すようにすることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、添付した図１〜５を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示している。本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、図示しない送風機ユニットと、図１に示す空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。
【００１８】
送風機ユニットは、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。これに対して空調ユニット１０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。送風機ユニットは周知の如く、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切り替え導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。この送風機は、周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。
【００１９】
空調ユニット１０は、送風機ユニットより空気下流側における車室内への空気通路を構成するものであり、本例では左右分割の空調ケース（ケース）１１内に、冷凍サイクルのエバポレータ（冷媒蒸発器、冷却用熱交換器）１２と、ヒータコア（加熱用熱交換器）１３とを両方とも一体的に収納するタイプのものである。
【００２０】
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成り、車両左右方向に分割される縦割りの２つのケース部材にて構成されている。つまり、２つの空調ケース１１は、車両右側に位置する右側ケースと、車両左側に位置する左側ケースとから成っている。
【００２１】
なお、図１中でハッチングを入れた部分は、実際には２つのケースの分割面を表している。この２つのケースは、上記の熱交換器１２、１３と、後述のドアなどの機器とを収納した後に、金属バネクリップやネジなどの締結手段により一体に結合されて空調ユニット１０を構成する。
【００２２】
この空調ユニット１０は、車室内の前方部位で車両の前後および上下の方向に対して、図１に示す状態で配置され、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が形成されている。この空気流入口１４は、助手席前方の部位に配置される前述の送風機ユニットの空気出口部に接続するため、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。
【００２３】
本実施形態は右ハンドル車に適用した例を示している。空調ユニット１０より車両左側に配置された送風機ユニットから送風される空調用空気が、この空気流入口１４に流入する。空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位には、前述のエバポレータ１２が配置されている。このエバポレータ１２は、車両前後方向には薄型の形態で、空調ケース１１内通路を横断するように上下左右方向に配置されている。
【００２４】
そして、エバポレータ１２の車両上下左右方向に延びる前面側から、空気流入口１４からの送風空気が流入する。エバポレータ１２は、例えば周知の積層型のものであり、アルミニウムなどの金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブ間に、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置し、一体にろう付けしたものである。このエバポレータ１２は周知の如く、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して、通過する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器を構成するものである。
【００２５】
そして、エバポレータ１２の空気流れ下流側（車両後方側）には、所定の間隔を空けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は、エバポレータ１２を通過した冷風を再加熱するものであり、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加熱用熱交換器を構成するものである。ヒータコア１３は周知のものであり、例えばアルミニウムなどの金属薄板を溶接などによって断面偏平状に接合してなる偏平チューブ間に、コルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体にろう付けしたものである。
【００２６】
空調ケース１１内の空気通路において、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）が流れる冷風側通路１５が形成されている。図２は、ドアカセット３０の構造を示す縦断面模式図である。上述したエバポレータ１２とヒータコア１３との間の部位には、ドアカセット３０が配設されている。
【００２７】
このドアカセット３０は、図２に示すように、複数のドア３２〜３４と、これら複数のドア３２〜３４を駆動可能に支持するとともに複数のドア３２〜３４を取り囲むフレーム部材３１とで構成されている。そして、このドアカセット３０は、上記した冷風側通路１５の一部と、ヒータコア１３を経由する温風側通路１８の一部とを形成している。
【００２８】
また、ドアカセット３０には、ヒータコア１３で再加熱される冷風と、冷風側通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調節する平板状のエアミックスドア（風量割合調節手段）３３、３４が複数配置されている。本実施形態におけるエアミックスドアは、冷風側通路１５に配設された二枚のドア３３と、温風側通路に配設された二枚のドア３４とから構成されている。これらのエアミックスドア３３、３４は、それぞれ水平方向に配置された回転軸３３ａ、３４ａと一体に結合されており、この回転軸３３ａ、３４ａとともに略車両上下方向に回動可能となっている。
【００２９】
エアミックスドア３３、３４の回転軸３３ａ、３４ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。回転軸３３ａ、３４ａは、フレーム部材３１に回転自在に支持され、ドアカセット３０ごと空調ケース１１内に組み付けた後、回転軸３３ａ、３４ａの一端部に、空調ケース１１の外部から図示しないドアレバーが挿入されて接続される。
【００３０】
そして、エアミックスドア３３、３４と接続されたドアレバーは、図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結されている。これらの機構によってエアミックスドア３３、３４の回動位置が調節されるようになっている。
【００３１】
エアミックスドア３３、３４は、風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する温度調節手段となっているため、基本的には冷風側通路１５のドア３３の開閉と、温風側通路１８のドア３４の開閉とが逆に作動するようになっている。フェイスモードなどで吹き出し温度を低くするＭＡＸ．ＣＯＯＬ（最大冷房）状態では、冷風側通路１５のドア３３を全開とし、温風側通路１８のドア３４を全閉とし、逆に、フットモードなどで吹き出し温度を高くするＭＡＸ．ＨＯＴ（最大暖房）状態では、冷風側通路１５のドア３３を全閉とし、温風側通路１８のドア３４を全開とする。
【００３２】
空調ケース１１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空けて上下方向に延びる壁部１７が、空調ケース１１に一体成形されている。この壁部１７により、ヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１８が形成されている。温風通路１８の下流側（上方側）は、ヒータコア１３の後方且つ上方部において冷風側通路１５と合流し、冷風と温風との混合を行う混合空間１９を形成している。
【００３３】
空調ケース１１内で混合空間１９の下流側には、吹出モード切替部が構成されている。まず、空調ケース１１の上面部の車両前方側の部位には、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部２０が開口している。このデフロスタ開口部２０には、温風通路１８からの温風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入する。このデフロスタ開口部２０は、図示しないデフロスタダクトを介して車室内のデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラスの内面に向け、主に曇り止め用の温風が吹き出される。
【００３４】
デフロスタ開口部２０は、平板状のデフロスタドア２１によって開閉される。このデフロスタドア２１は、空調ケース１１の上面部近傍にて、水平方向に配置された回転軸２１ａにより回動するようになっている。デフロスタドア２１の回転軸２１ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。デフロスタ開口部２０の周縁部のうち、混合空間１９からデフロスタ開口部２０に向かう温風または空調用空気の流れの下流側部位に回転軸２１ａを配置して、デフロスタドア２１の先端部は、この温風または空調用空気の流れの上流側に向かうようにしてある。
【００３５】
空調ケース１１の上面部で、デフロスタ開口部２０よりも車両後方側の部位には、フェイス（ＦＡＣＥ）開口部２２が開口している。このフェイス開口部２２には、冷風側通路１５からの冷風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入する。このフェイス開口部２２は、図示しないフェイスダクトを介して車室内のフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内乗員の頭胸部に向けて主に冷房用の冷風が吹き出される。
【００３６】
フェイス開口部２２は、平板状のフェイスドア２３によって開閉される。このフェイスドア２３は、空調ケース１１の上面部近傍にて、水平方向に配置された回転軸２３ａにより回動するようになっている。フェイスドア２３の回転軸２３ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。
【００３７】
空調ケース１１において、フェイス開口部２２の下方部位には、フット（ＦＯＯＴ）開口部２４が開口している。このフット開口部２４は、温風通路１８からの温風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入する。このフット開口部２４は、図示しないフットダクトが接続されて車室内のフット吹出口に連通しており、このフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて主に暖房用の温風が吹き出される。
【００３８】
フット開口部２４は、平板状のフットドア２５によって開閉される。このフットドア２５は、空調ケース１１の車両後方側壁部で、水平方向に配置された回転軸２５ａにより回動するようになっている。フットドア２５の回転軸２５ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。なお、上述した各ドアのシールは、ウレタン材などを用いたパッキンシールであっても良い。
【００３９】
上記した吹出モードドアとしてのデフロスタドア２１、フェイスドア２３、フットドア２５は、共通の図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結され、これらの機構によって吹出モードドアの回動位置を可変して吹出モードを可変するようになっている。なお、吹出モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フット／デフロスタモード、デフロスタモードなどがある。なお、本空調装置の制御に関する構成、および作動の概要については、説明を省略する。
【００４０】
次に、本実施形態の特徴部分として、冷風バイパス通路１６について説明する。図３は、図２のドアカセット３０のIII−III断面を示す横断面図であり、図４は、図１中の矢印IV方向から見た場合のフェイス開口部２２の平面図である。前述したドアカセット３０の冷風側通路１５の上方には、エバポレータ１２を通過した一部の冷却空気を混合空間１９の空気と隔ててフェイス開口部２２へ導く冷風バイパス通路１６が形成されている。この冷風バイパス通路１６は、ダクト形状となっている。
【００４１】
また、ドアカセット３０には、この冷風バイパス通路１６を開閉して流通する冷風量を調節する冷風バイパスドア３２が構成されている。冷風バイパスドア３２は、エアミックスドア３３、３４と同様の構造であり、水平方向に配置された回転軸３２ａと一体に結合されており、この回転軸３２ａとともに略車両上下方向に回動可能となっている。冷風バイパスドア３２の回転軸３２ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。
【００４２】
回転軸３２ａは、フレーム部材３１に回転自在に支持され（図３参照）、ドアカセット３０ごと空調ケース１１内に組み付けた後、回転軸３２ａの一端部に、空調ケース１１の外部から図示しないドアレバーが挿入されて接続される。そして、冷風バイパスドア３２と接続されたドアレバーは、図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結されている。これらの機構によって冷風バイパスドア３２の回動位置が調節されるようになっている。
【００４３】
この冷風バイパス通路１６のダクト部は、ドアカセット３０のフレーム部材３１に一体に形成されたものであっても良いが、本実施形態では、別体のダクト部をドアカセット３０のフレーム部材３１に組み付ける構成となっている。そのダクト部は、図３に示すように、左右用の二つで構成しており、それぞれのダクト部の中央部には、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路（温風路）が開けられており、フェイス開口部２２への冷風路はこの温風路の両脇を回り込むように形成されている。
【００４４】
そして、冷風バイパス通路１６のそれぞれの吹出口１６ａは、図４に示すように、フェイス開口部２２の各コーナー（本実施形態では４箇所）に開口されている。なお、メインのフェイス開口部２２ａは、図４に示すように略凸字形状の２分割となっており、対応して略凸字形状の２分割となったフェイスドア２３（二点鎖線）で開閉されるようになっている。
【００４５】
本実施形態の車両は、車両に掛かる日射負荷を検出する図示しない日射センサ（日射負荷検出手段）を備えており、その検出信号は、当空調装置を制御する図示しない制御装置（制御手段）に入力されるようになっている。そして、冷風バイパスドア３２は、フェイスモードで冷房を行うときには全開に制御され、フットモードやバイレベルモードで暖房運転状態であり、且つ日射センサで検出される日射負荷が所定値以上の場合に冷風バイパスドア３２を開くように制御されている。これにより、暖房運転状態であっても乗員に当たる偏日射が強い場合、乗員の顔火照りを防ぐことができる。
【００４６】
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、複数のドア３２〜３４と、複数のドア３２〜３４を駆動可能に支持するとともに複数のドア４（３２〜３４を取り囲むフレーム部材３１とでドアカセット３０が構成され、ドアカセット３０に、エバポレータ１２を通過した冷却空気の一部をフェイス開口部２２へ導く冷風バイパス通路１６が形成されている。
【００４７】
図５は、図１中のV−V断面での温度分布を示す等温線図である。８０℃でヒータコアから吹き出された温風は、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部で７０℃に保たれており、エバポレータから吹き出された冷風は、４箇所配置された冷風バイパス通路で５℃を確保されてフェイス開口部２２へ向かっていることが分かる。このように、暖房運転状態において、デフロスタ開口部２０から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部２２からは充分な温度の冷風を得ることができる。
【００４８】
また、ドアカセット３０に構成された複数のドア３２〜３４に、冷風バイパス通路１６を開閉する冷風バイパスドア３２を有している。これによれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部２０から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部２２から得る冷風量を自在に調節することができる。また、冷風バイパス通路１６は、ダクト形状に形成されている。これによれば、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ流れる温風と、冷風バイパス通路１６からフェイス開口部２２へ流れる冷風とを隔てて混ざらないようにすることができる。
【００４９】
また、車両のデフロスタダクトに接続され、空調ケース１１に形成されるデフロスタ開口部２０と、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路とを有し、デフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路が、冷風バイパス通路１６の間に形成されている。これによれば、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ流れる温風の通風路を塞ぐことなく、充分に確保することができる。また、冷風バイパス通路１６、もしくはそのダクトの一部分が、フレーム部材３１と一体に形成されている。これによれば、車両用空調装置のコストを抑えることができる。
【００５０】
また、車両に掛かる日射負荷を検出する日射センサと、日射センサから入力される検出値に基づいて冷風バイパスドア３２を制御する制御装置とを有し、制御装置は、暖房運転状態において、日射センサにて検出される日射負荷が所定値以上の場合に、冷風バイパスドア３２を開くようにしている。これによれば、暖房運転状態において乗員に当たる偏日射が強い場合、顔火照り対策として、冷風バイパスドア３２を開けて冷風バイパス通路１６からの冷風をフェイス開口部２２から乗員の頭胸部に吹き出すようにすることができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、図６は、その他の実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図である。上述の実施形態では、エアミックスドアを複数枚のドア３３、３４で構成していたが、図６に示すように、一枚のエアミックスドア３５と一枚の冷風バイパスドア３２とで構成したドアカセット３０であっても良い。
【００５２】
また、図７は、その他の実施形態における冷風バイパス通路１６のダクト縦断面図である。冷風バイパス通路１６のダクト部の断面形状は、矩形、円形、楕円形など、限定するものではないが、図７では、デフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路を横切る部分の冷風バイパス通路１６のダクト断面形状を、涙滴形状や翼形状などの流線型に形成している。これによれば、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ流れる温風の通風路を、フェイス開口部２２へ連通する冷風バイパス通路１６のダクトが横切るようにしても、通風抵抗を小さくすることができる。
【００５３】
また、冷風バイパス通路１６のダクト部は、ドアカセット３０のフレーム部材３１と一体であっても別体であっても良い。フレーム部材３１とダクト部を一体に形成すれば、コストを抑えることができる。また、フレーム部材３１とダクト部を別体で構成し、空調装置の仕様によってダクト部の有無を設定しても良いし、ドアカセット３０を異なる車種用の空調装置間で共通使用とし、各空調装置に対応したダクト部を付け分ける構成としても良い。これらにおいては、多種の空調装置を作ってゆく上でのコストを抑えることができる。
【００５４】
また、上述の実施形態では冷風バイパスドア３２を、回転軸３２ａがドア基板の中央側に設けたバタフライドアとしているが、ドア種類を限るものではなく、回転軸をドア基板の一端側に設けた片持ちドア、回転軸をドア基板と離間させたロータリドア、回動ではなく面スライドする各種の面スライドアなどで構成しても良い。
【００５５】
また、上述の実施形態では、フェイス開口部２２とフェイスドア２３、フット開口部２４とフットドア２５をそれぞれ設けた空調ユニット１０となっているが、フェイス開口部とフット開口部とに連通する共通の流入部を有し、この流入部からの風流れを１枚のフェイス−フットドアでフェイス開口部とフット開口部とに切り替える構造の空調ユニットであっても良い。また、さらにドア群を左右用それぞれに分けて構成した左右独立コントロールタイプの空調ユニットであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示す。
【図２】ドアカセット３０の構造を示す縦断面模式図である。
【図３】図２のドアカセット３０のIII−III断面を示す横断面図である。
【図４】図１中の矢印IV方向から見た場合のフェイス開口部２２の平面図である。
【図５】図１中のV−V断面での温度分布を示す等温線図である。
【図６】その他の実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図である。
【図７】その他の実施形態における冷風バイパス通路１６のダクト縦断面図である。
【図８】試作段階における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示す。
【図９】図８中のIX−IX断面での温度分布を示す等温線図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１…空調ケース（ケース）
１２…エバポレータ
１３…ヒータコア
１５…冷風側通路
１６…冷風バイパス通路
１８…温風側通路
１９…混合空間
２０…デフロスタ開口部
２２…フェイス開口部
３０…ドアカセット
３１…フレーム部材
３２…複数のドア、冷風バイパスドア
３３〜３５…エアミックスドア、複数のドア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エバポレータを通過した一部の冷却空気を、混合空間の空気と隔ててフェイス開口部へ導く冷風バイパス通路を有する車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷風バイパス通路を有する車両用空調装置の従来技術として、例えば、下記特許文献１に開示されるものが知られている。この車両用空調装置において、デフロスタ開口部を開閉するデフロスタドアの装置内部側面に、冷風バイパス口からの冷風を空気混合部の空気と隔ててフェイス開口部へ導く冷風バイパス通路が、一体で形成されている。
【特許文献１】特開２００２−２２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８は、試作段階における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示す。図８に示す内部構造の空調ユニット１０では、フット吹出モードにすると、ヒータコア１３で加熱された温風は、温風側通路１８から混合空間１９を経てフット（ＦＯＯＴ）開口部２４から乗員足元に吹き出されて暖房を行うようになっている。これとともに、混合空間１９の温風の一部がデフロスタ（ＤＥＦ）開口部２０から車両前面窓ガラスの内側に吹き出されて、車両前面窓ガラスの曇り止めを行うようになっている。
【０００４】
また、このような暖房運転状態において乗員に当たる偏日射が強い場合の顔火照り対策として、冷風バイパス通路とこの冷風バイパス通路を開閉する冷風バイパスドア３２とを設けている。そして、暖房運転状態で且つ偏日射量が所定量以上の場合、冷風バイパスドア３２を開けて冷風バイパス通路からの冷風をフェイス（ＦＡＣＥ）開口部２２から乗員の頭胸部に吹き出すようになっている。
【０００５】
しかしながら、図８に示す構造では、デフロスタ開口部２０へ向かう温風と、フェイス開口部２２へ向かう冷風とがケース１１内で交差して混ざってしまい、デフロスタ開口部２０からは充分な温風が得られず、フェイス開口部２２からは充分な冷風が得られないという問題点がある。図９は、図８中のIX−IX断面での温度分布を示す等温線図である。フェイス開口部２２へ向かう不確実な５℃程度の冷風流れの断面が表れているとともに、８０℃有ったデフロスタ開口部２０へ向かう温風は、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部で５０℃程度にまで下がっていることが分かる。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目して成されたものであり、その目的は、暖房運転状態において、デフロスタ開口部から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部からは充分な温度の冷風を得ることのできる車両用空調装置を提供することにある。なお、図８中で説明していない符合は、後述の実施形態中の符合と対応しており、実施形態中で説明するため、ここでの説明は省略する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空気通路を形成するケース（１１）と、ケース（１１）内に配設され、通過する空気を冷却するエバポレータ（１２）と、エバポレータ（１２）の下流側において、ケース（１１）の内部に形成される冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）と、冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の下流側において、ケース（１１）の内部に形成される混合空間（１９）と、車両のフェイスダクトに接続され、ケース（１１）に形成されるフェイス開口部（２２）と、温風側通路（１８）に配設され、エバポレータ（１２）を通過した全部もしくは一部の冷却空気を加熱するヒータコア（１３）と、冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の上流側に配設され、冷風側通路（１５）を流れる冷却風の風量と温風側通路（１８）を流れる温風の風量との風量割合を調節するエアミックスドア（３３〜３５）とを備える車両用空調装置において、
複数のドア（３２〜３５）と、複数のドア（３２〜３５）を駆動可能に支持するとともに複数のドア（３２〜３５）を取り囲むフレーム部材（３１）とでドアカセット（３０）が構成され、ドアカセット（３０）に、エバポレータ（１２）を通過した冷却空気の一部をフェイス開口部（２２）へ導く冷風バイパス通路（１６）が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部（２０）から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部（２２）からは充分な温度の冷風を得ることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、ドアカセット（３０）に構成された複数のドア（３２〜３５）に、冷風バイパス通路（１６）を開閉する冷風バイパスドア（３２）を有することを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部（２０）から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部（２２）から得る冷風量を自在に調節することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、冷風バイパス通路（１６）は、ダクト形状に形成されていることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ流れる温風と、冷風バイパス通路（１６）からフェイス開口部（２２）へ流れる冷風とを隔てて混ざらないようにすることができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、請求項1ないし３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、車両のデフロスタダクトに接続され、ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路が、冷風バイパス通路（１６）の間に形成されていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ流れる温風の通風路を塞ぐことなく、充分に確保することができる。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明では、請求項1ないし３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、車両のデフロスタダクトに接続され、ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路を横切る部分の冷風バイパス通路（１６）のダクトの断面形状が、流線型に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
この請求項５に記載の発明によれば、混合空間（１９）からデフロスタ開口部（２０）へ流れる温風の通風路を、フェイス開口部（２２）へ連通する冷風バイパス通路（１６）のダクトが横切るようにしても、通風抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明では、請求項1ないし５のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、冷風バイパス通路（１６）、もしくはそのダクトの一部分が、フレーム部材（３１）と一体に形成されていることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、車両用空調装置のコストを抑えることができる。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明では、請求項２ないし６のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、車両にかかる日射負荷を検出する日射負荷検出手段と、日射負荷検出手段から入力される検出値に基づいて冷風バイパスドア（３２）を制御する制御手段とを有し、制御手段は、暖房運転状態において、日射負荷検出手段にて検出される日射負荷が所定値以上の場合に、冷風バイパスドア（３２）を開くことを特徴としている。
【００１６】
この請求項７に記載の発明によれば、暖房運転状態において乗員に当たる偏日射が強い場合、顔火照り対策として、冷風バイパスドア（３２）を開けて冷風バイパス通路（１６）からの冷風をフェイス開口部（２２）から乗員の頭胸部に吹き出すようにすることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について、添付した図１〜５を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示している。本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、図示しない送風機ユニットと、図１に示す空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。
【００１８】
送風機ユニットは、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。これに対して空調ユニット１０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。送風機ユニットは周知の如く、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切り替え導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。この送風機は、周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて回転駆動するものである。
【００１９】
空調ユニット１０は、送風機ユニットより空気下流側における車室内への空気通路を構成するものであり、本例では左右分割の空調ケース（ケース）１１内に、冷凍サイクルのエバポレータ（冷媒蒸発器、冷却用熱交換器）１２と、ヒータコア（加熱用熱交換器）１３とを両方とも一体的に収納するタイプのものである。
【００２０】
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成り、車両左右方向に分割される縦割りの２つのケース部材にて構成されている。つまり、２つの空調ケース１１は、車両右側に位置する右側ケースと、車両左側に位置する左側ケースとから成っている。
【００２１】
なお、図１中でハッチングを入れた部分は、実際には２つのケースの分割面を表している。この２つのケースは、上記の熱交換器１２、１３と、後述のドアなどの機器とを収納した後に、金属バネクリップやネジなどの締結手段により一体に結合されて空調ユニット１０を構成する。
【００２２】
この空調ユニット１０は、車室内の前方部位で車両の前後および上下の方向に対して、図１に示す状態で配置され、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が形成されている。この空気流入口１４は、助手席前方の部位に配置される前述の送風機ユニットの空気出口部に接続するため、空調ケース１１のうち、助手席側の側面に開口している。
【００２３】
本実施形態は右ハンドル車に適用した例を示している。空調ユニット１０より車両左側に配置された送風機ユニットから送風される空調用空気が、この空気流入口１４に流入する。空調ケース１１内において、空気流入口１４直後の部位には、前述のエバポレータ１２が配置されている。このエバポレータ１２は、車両前後方向には薄型の形態で、空調ケース１１内通路を横断するように上下左右方向に配置されている。
【００２４】
そして、エバポレータ１２の車両上下左右方向に延びる前面側から、空気流入口１４からの送風空気が流入する。エバポレータ１２は、例えば周知の積層型のものであり、アルミニウムなどの金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブ間に、コルゲートフィンを介在させて多数積層配置し、一体にろう付けしたものである。このエバポレータ１２は周知の如く、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調用空気から吸熱して、通過する空調用空気を冷却する冷却用熱交換器を構成するものである。
【００２５】
そして、エバポレータ１２の空気流れ下流側（車両後方側）には、所定の間隔を空けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は、エバポレータ１２を通過した冷風を再加熱するものであり、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加熱用熱交換器を構成するものである。ヒータコア１３は周知のものであり、例えばアルミニウムなどの金属薄板を溶接などによって断面偏平状に接合してなる偏平チューブ間に、コルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体にろう付けしたものである。
【００２６】
空調ケース１１内の空気通路において、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）が流れる冷風側通路１５が形成されている。図２は、ドアカセット３０の構造を示す縦断面模式図である。上述したエバポレータ１２とヒータコア１３との間の部位には、ドアカセット３０が配設されている。
【００２７】
このドアカセット３０は、図２に示すように、複数のドア３２〜３４と、これら複数のドア３２〜３４を駆動可能に支持するとともに複数のドア３２〜３４を取り囲むフレーム部材３１とで構成されている。そして、このドアカセット３０は、上記した冷風側通路１５の一部と、ヒータコア１３を経由する温風側通路１８の一部とを形成している。
【００２８】
また、ドアカセット３０には、ヒータコア１３で再加熱される冷風と、冷風側通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調節する平板状のエアミックスドア（風量割合調節手段）３３、３４が複数配置されている。本実施形態におけるエアミックスドアは、冷風側通路１５に配設された二枚のドア３３と、温風側通路に配設された二枚のドア３４とから構成されている。これらのエアミックスドア３３、３４は、それぞれ水平方向に配置された回転軸３３ａ、３４ａと一体に結合されており、この回転軸３３ａ、３４ａとともに略車両上下方向に回動可能となっている。
【００２９】
エアミックスドア３３、３４の回転軸３３ａ、３４ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。回転軸３３ａ、３４ａは、フレーム部材３１に回転自在に支持され、ドアカセット３０ごと空調ケース１１内に組み付けた後、回転軸３３ａ、３４ａの一端部に、空調ケース１１の外部から図示しないドアレバーが挿入されて接続される。
【００３０】
そして、エアミックスドア３３、３４と接続されたドアレバーは、図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結されている。これらの機構によってエアミックスドア３３、３４の回動位置が調節されるようになっている。
【００３１】
エアミックスドア３３、３４は、風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する温度調節手段となっているため、基本的には冷風側通路１５のドア３３の開閉と、温風側通路１８のドア３４の開閉とが逆に作動するようになっている。フェイスモードなどで吹き出し温度を低くするＭＡＸ．ＣＯＯＬ（最大冷房）状態では、冷風側通路１５のドア３３を全開とし、温風側通路１８のドア３４を全閉とし、逆に、フットモードなどで吹き出し温度を高くするＭＡＸ．ＨＯＴ（最大暖房）状態では、冷風側通路１５のドア３３を全閉とし、温風側通路１８のドア３４を全開とする。
【００３２】
空調ケース１１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空けて上下方向に延びる壁部１７が、空調ケース１１に一体成形されている。この壁部１７により、ヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１８が形成されている。温風通路１８の下流側（上方側）は、ヒータコア１３の後方且つ上方部において冷風側通路１５と合流し、冷風と温風との混合を行う混合空間１９を形成している。
【００３３】
空調ケース１１内で混合空間１９の下流側には、吹出モード切替部が構成されている。まず、空調ケース１１の上面部の車両前方側の部位には、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部２０が開口している。このデフロスタ開口部２０には、温風通路１８からの温風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入する。このデフロスタ開口部２０は、図示しないデフロスタダクトを介して車室内のデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラスの内面に向け、主に曇り止め用の温風が吹き出される。
【００３４】
デフロスタ開口部２０は、平板状のデフロスタドア２１によって開閉される。このデフロスタドア２１は、空調ケース１１の上面部近傍にて、水平方向に配置された回転軸２１ａにより回動するようになっている。デフロスタドア２１の回転軸２１ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。デフロスタ開口部２０の周縁部のうち、混合空間１９からデフロスタ開口部２０に向かう温風または空調用空気の流れの下流側部位に回転軸２１ａを配置して、デフロスタドア２１の先端部は、この温風または空調用空気の流れの上流側に向かうようにしてある。
【００３５】
空調ケース１１の上面部で、デフロスタ開口部２０よりも車両後方側の部位には、フェイス（ＦＡＣＥ）開口部２２が開口している。このフェイス開口部２２には、冷風側通路１５からの冷風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入する。このフェイス開口部２２は、図示しないフェイスダクトを介して車室内のフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内乗員の頭胸部に向けて主に冷房用の冷風が吹き出される。
【００３６】
フェイス開口部２２は、平板状のフェイスドア２３によって開閉される。このフェイスドア２３は、空調ケース１１の上面部近傍にて、水平方向に配置された回転軸２３ａにより回動するようになっている。フェイスドア２３の回転軸２３ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。
【００３７】
空調ケース１１において、フェイス開口部２２の下方部位には、フット（ＦＯＯＴ）開口部２４が開口している。このフット開口部２４は、温風通路１８からの温風、もしくは混合空間１９から温度調節された空調用空気が流入する。このフット開口部２４は、図示しないフットダクトが接続されて車室内のフット吹出口に連通しており、このフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて主に暖房用の温風が吹き出される。
【００３８】
フット開口部２４は、平板状のフットドア２５によって開閉される。このフットドア２５は、空調ケース１１の車両後方側壁部で、水平方向に配置された回転軸２５ａにより回動するようになっている。フットドア２５の回転軸２５ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。なお、上述した各ドアのシールは、ウレタン材などを用いたパッキンシールであっても良い。
【００３９】
上記した吹出モードドアとしてのデフロスタドア２１、フェイスドア２３、フットドア２５は、共通の図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結され、これらの機構によって吹出モードドアの回動位置を可変して吹出モードを可変するようになっている。なお、吹出モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フット／デフロスタモード、デフロスタモードなどがある。なお、本空調装置の制御に関する構成、および作動の概要については、説明を省略する。
【００４０】
次に、本実施形態の特徴部分として、冷風バイパス通路１６について説明する。図３は、図２のドアカセット３０のIII−III断面を示す横断面図であり、図４は、図１中の矢印IV方向から見た場合のフェイス開口部２２の平面図である。前述したドアカセット３０の冷風側通路１５の上方には、エバポレータ１２を通過した一部の冷却空気を混合空間１９の空気と隔ててフェイス開口部２２へ導く冷風バイパス通路１６が形成されている。この冷風バイパス通路１６は、ダクト形状となっている。
【００４１】
また、ドアカセット３０には、この冷風バイパス通路１６を開閉して流通する冷風量を調節する冷風バイパスドア３２が構成されている。冷風バイパスドア３２は、エアミックスドア３３、３４と同様の構造であり、水平方向に配置された回転軸３２ａと一体に結合されており、この回転軸３２ａとともに略車両上下方向に回動可能となっている。冷風バイパスドア３２の回転軸３２ａとドア基板とは樹脂で一体的に形成され、そのドア基板の周縁にエラストマ樹脂などで弾性シールリップを形成した構造となっている。
【００４２】
回転軸３２ａは、フレーム部材３１に回転自在に支持され（図３参照）、ドアカセット３０ごと空調ケース１１内に組み付けた後、回転軸３２ａの一端部に、空調ケース１１の外部から図示しないドアレバーが挿入されて接続される。そして、冷風バイパスドア３２と接続されたドアレバーは、図示しないリンク機構を介してサーボモータなどを用いたアクチュエータ機構、または手動操作機構に連結されている。これらの機構によって冷風バイパスドア３２の回動位置が調節されるようになっている。
【００４３】
この冷風バイパス通路１６のダクト部は、ドアカセット３０のフレーム部材３１に一体に形成されたものであっても良いが、本実施形態では、別体のダクト部をドアカセット３０のフレーム部材３１に組み付ける構成となっている。そのダクト部は、図３に示すように、左右用の二つで構成しており、それぞれのダクト部の中央部には、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路（温風路）が開けられており、フェイス開口部２２への冷風路はこの温風路の両脇を回り込むように形成されている。
【００４４】
そして、冷風バイパス通路１６のそれぞれの吹出口１６ａは、図４に示すように、フェイス開口部２２の各コーナー（本実施形態では４箇所）に開口されている。なお、メインのフェイス開口部２２ａは、図４に示すように略凸字形状の２分割となっており、対応して略凸字形状の２分割となったフェイスドア２３（二点鎖線）で開閉されるようになっている。
【００４５】
本実施形態の車両は、車両に掛かる日射負荷を検出する図示しない日射センサ（日射負荷検出手段）を備えており、その検出信号は、当空調装置を制御する図示しない制御装置（制御手段）に入力されるようになっている。そして、冷風バイパスドア３２は、フェイスモードで冷房を行うときには全開に制御され、フットモードやバイレベルモードで暖房運転状態であり、且つ日射センサで検出される日射負荷が所定値以上の場合に冷風バイパスドア３２を開くように制御されている。これにより、暖房運転状態であっても乗員に当たる偏日射が強い場合、乗員の顔火照りを防ぐことができる。
【００４６】
次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、複数のドア３２〜３４と、複数のドア３２〜３４を駆動可能に支持するとともに複数のドア４（３２〜３４を取り囲むフレーム部材３１とでドアカセット３０が構成され、ドアカセット３０に、エバポレータ１２を通過した冷却空気の一部をフェイス開口部２２へ導く冷風バイパス通路１６が形成されている。
【００４７】
図５は、図１中のV−V断面での温度分布を示す等温線図である。８０℃でヒータコアから吹き出された温風は、デフロスタ（ＤＥＦ）開口部で７０℃に保たれており、エバポレータから吹き出された冷風は、４箇所配置された冷風バイパス通路で５℃を確保されてフェイス開口部２２へ向かっていることが分かる。このように、暖房運転状態において、デフロスタ開口部２０から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部２２からは充分な温度の冷風を得ることができる。
【００４８】
また、ドアカセット３０に構成された複数のドア３２〜３４に、冷風バイパス通路１６を開閉する冷風バイパスドア３２を有している。これによれば、暖房運転状態において、デフロスタ開口部２０から充分な温度の温風を得つつ、フェイス開口部２２から得る冷風量を自在に調節することができる。また、冷風バイパス通路１６は、ダクト形状に形成されている。これによれば、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ流れる温風と、冷風バイパス通路１６からフェイス開口部２２へ流れる冷風とを隔てて混ざらないようにすることができる。
【００４９】
また、車両のデフロスタダクトに接続され、空調ケース１１に形成されるデフロスタ開口部２０と、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路とを有し、デフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路が、冷風バイパス通路１６の間に形成されている。これによれば、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ流れる温風の通風路を塞ぐことなく、充分に確保することができる。また、冷風バイパス通路１６、もしくはそのダクトの一部分が、フレーム部材３１と一体に形成されている。これによれば、車両用空調装置のコストを抑えることができる。
【００５０】
また、車両に掛かる日射負荷を検出する日射センサと、日射センサから入力される検出値に基づいて冷風バイパスドア３２を制御する制御装置とを有し、制御装置は、暖房運転状態において、日射センサにて検出される日射負荷が所定値以上の場合に、冷風バイパスドア３２を開くようにしている。これによれば、暖房運転状態において乗員に当たる偏日射が強い場合、顔火照り対策として、冷風バイパスドア３２を開けて冷風バイパス通路１６からの冷風をフェイス開口部２２から乗員の頭胸部に吹き出すようにすることができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、図６は、その他の実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図である。上述の実施形態では、エアミックスドアを複数枚のドア３３、３４で構成していたが、図６に示すように、一枚のエアミックスドア３５と一枚の冷風バイパスドア３２とで構成したドアカセット３０であっても良い。
【００５２】
また、図７は、その他の実施形態における冷風バイパス通路１６のダクト縦断面図である。冷風バイパス通路１６のダクト部の断面形状は、矩形、円形、楕円形など、限定するものではないが、図７では、デフロスタ開口部２０へ向かう空気の通風路を横切る部分の冷風バイパス通路１６のダクト断面形状を、涙滴形状や翼形状などの流線型に形成している。これによれば、混合空間１９からデフロスタ開口部２０へ流れる温風の通風路を、フェイス開口部２２へ連通する冷風バイパス通路１６のダクトが横切るようにしても、通風抵抗を小さくすることができる。
【００５３】
また、冷風バイパス通路１６のダクト部は、ドアカセット３０のフレーム部材３１と一体であっても別体であっても良い。フレーム部材３１とダクト部を一体に形成すれば、コストを抑えることができる。また、フレーム部材３１とダクト部を別体で構成し、空調装置の仕様によってダクト部の有無を設定しても良いし、ドアカセット３０を異なる車種用の空調装置間で共通使用とし、各空調装置に対応したダクト部を付け分ける構成としても良い。これらにおいては、多種の空調装置を作ってゆく上でのコストを抑えることができる。
【００５４】
また、上述の実施形態では冷風バイパスドア３２を、回転軸３２ａがドア基板の中央側に設けたバタフライドアとしているが、ドア種類を限るものではなく、回転軸をドア基板の一端側に設けた片持ちドア、回転軸をドア基板と離間させたロータリドア、回動ではなく面スライドする各種の面スライドアなどで構成しても良い。
【００５５】
また、上述の実施形態では、フェイス開口部２２とフェイスドア２３、フット開口部２４とフットドア２５をそれぞれ設けた空調ユニット１０となっているが、フェイス開口部とフット開口部とに連通する共通の流入部を有し、この流入部からの風流れを１枚のフェイス−フットドアでフェイス開口部とフット開口部とに切り替える構造の空調ユニットであっても良い。また、さらにドア群を左右用それぞれに分けて構成した左右独立コントロールタイプの空調ユニットであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示す。
【図２】ドアカセット３０の構造を示す縦断面模式図である。
【図３】図２のドアカセット３０のIII−III断面を示す横断面図である。
【図４】図１中の矢印IV方向から見た場合のフェイス開口部２２の平面図である。
【図５】図１中のV−V断面での温度分布を示す等温線図である。
【図６】その他の実施形態における空調ユニット１０の縦断面模式図である。
【図７】その他の実施形態における冷風バイパス通路１６のダクト縦断面図である。
【図８】試作段階における空調ユニット１０の縦断面模式図であり、フット吹出モードの状態を示す。
【図９】図８中のIX−IX断面での温度分布を示す等温線図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１…空調ケース（ケース）
１２…エバポレータ
１３…ヒータコア
１５…冷風側通路
１６…冷風バイパス通路
１８…温風側通路
１９…混合空間
２０…デフロスタ開口部
２２…フェイス開口部
３０…ドアカセット
３１…フレーム部材
３２…複数のドア、冷風バイパスドア
３３〜３５…エアミックスドア、複数のドア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路を形成するケース（１１）と、
前記ケース（１１）内に配設され、通過する空気を冷却するエバポレータ（１２）と、
前記エバポレータ（１２）の下流側において、前記ケース（１１）の内部に形成される冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）と、
前記冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の下流側において、前記ケース（１１）の内部に形成される混合空間（１９）と、
車両のフェイスダクトに接続され、前記ケース（１１）に形成されるフェイス開口部（２２）と、
前記温風側通路（１８）に配設され、前記エバポレータ（１２）を通過した全部もしくは一部の冷却空気を加熱するヒータコア（１３）と、
前記冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の上流側に配設され、前記冷風側通路（１５）を流れる冷却風の風量と前記温風側通路（１８）を流れる温風の風量との風量割合を調節するエアミックスドア（３３〜３５）とを備える車両用空調装置において、
複数のドア（３２〜３５）と、前記複数のドア（３２〜３５）を駆動可能に支持するとともに前記複数のドア（３２〜３５）を取り囲むフレーム部材（３１）とでドアカセット（３０）が構成され、
前記ドアカセット（３０）に、前記エバポレータ（１２）を通過した冷却空気の一部を前記フェイス開口部（２２）へ導く冷風バイパス通路（１６）が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記ドアカセット（３０）に構成された前記複数のドア（３２〜３５）に、冷風バイパス通路（１６）を開閉する冷風バイパスドア（３２）を有する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３】
前記冷風バイパス通路（１６）は、ダクト形状に形成されてい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４】
車両のデフロスタダクトに接続され、前記ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、前記混合空間（１９）から前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路が、前記冷風バイパス通路（１６）の間に形成され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項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
車両のデフロスタダクトに接続され、前記ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、前記混合空間（１９）から前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路を横切る部分の前記冷風バイパス通路（１６）のダクトの断面形状が、流線型に形成され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項に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記冷風バイパス通路（１６）、もしくはそのダクトの一部分が、前記フレーム部材（３１）と一体に形成されていることを特徴とする請求項1ないし５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
車両に掛かる日射負荷を検出する日射負荷検出手段と、
前記日射負荷検出手段から入力される検出値に基づいて前記冷風バイパスドア（３２）を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、暖房運転状態において、前記日射負荷検出手段にて検出される日射負荷が所定値以上の場合に、前記冷風バイパスドア（３２）を開くことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項１】
空気通路を形成するケース（１１）と、
前記ケース（１１）内に配設され、通過する空気を冷却するエバポレータ（１２）と、
前記エバポレータ（１２）の下流側において、前記ケース（１１）の内部に形成される冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）と、
前記冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の下流側において、前記ケース（１１）の内部に形成される混合空間（１９）と、
車両のフェイスダクトに接続され、前記ケース（１１）に形成されるフェイス開口部（２２）と、
前記温風側通路（１８）に配設され、前記エバポレータ（１２）を通過した全部もしくは一部の冷却空気を加熱するヒータコア（１３）と、
前記冷風側通路（１５）および温風側通路（１８）の上流側に配設され、前記冷風側通路（１５）を流れる冷却風の風量と前記温風側通路（１８）を流れる温風の風量との風量割合を調節するエアミックスドア（３３〜３５）とを備える車両用空調装置において、
複数のドア（３２〜３５）と、前記複数のドア（３２〜３５）を駆動可能に支持するとともに前記複数のドア（３２〜３５）を取り囲むフレーム部材（３１）とでドアカセット（３０）が構成され、
前記ドアカセット（３０）に、前記エバポレータ（１２）を通過した冷却空気の一部を前記フェイス開口部（２２）へ導く冷風バイパス通路（１６）が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記ドアカセット（３０）に構成された前記複数のドア（３２〜３５）に、冷風バイパス通路（１６）を開閉する冷風バイパスドア（３２）を有する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３】
前記冷風バイパス通路（１６）は、ダクト形状に形成されてい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４】
車両のデフロスタダクトに接続され、前記ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、前記混合空間（１９）から前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路が、前記冷風バイパス通路（１６）の間に形成され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項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
車両のデフロスタダクトに接続され、前記ケース（１１）に形成されるデフロスタ開口部（２０）と、前記混合空間（１９）から前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路とを有し、前記デフロスタ開口部（２０）へ向かう空気の通風路を横切る部分の前記冷風バイパス通路（１６）のダクトの断面形状が、流線型に形成され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項に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記冷風バイパス通路（１６）、もしくはそのダクトの一部分が、前記フレーム部材（３１）と一体に形成されていることを特徴とする請求項1ないし５のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
車両に掛かる日射負荷を検出する日射負荷検出手段と、
前記日射負荷検出手段から入力される検出値に基づいて前記冷風バイパスドア（３２）を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、暖房運転状態において、前記日射負荷検出手段にて検出される日射負荷が所定値以上の場合に、前記冷風バイパスドア（３２）を開くことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２９３１１（Ｐ２００９−２９３１１Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９６５８５（Ｐ２００７−１９６５８５）
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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