車両用空調装置
【課題】簡単な構成で、空調ケース内において冷風と温風との混合性を向上することができる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】温風合流通路２１を流下した温風が合流部分１８ａにて冷風通路１６を流れた冷風と合流する。また温風トンネル通路２３を流下した温風は、温風拡散通路２４によって、合流部分１８ａの温風合流方向Ｙ下流側にて並び方向Ｚに拡散して、エアミックスチャンバ１８に導かれる。温風拡散通路２４は、合流部分１８ａと隔壁２６によって仕切られているので、合流部分１８ａにて冷風と合流することなくエアミックスチャンバ１８に導かれる。
【解決手段】温風合流通路２１を流下した温風が合流部分１８ａにて冷風通路１６を流れた冷風と合流する。また温風トンネル通路２３を流下した温風は、温風拡散通路２４によって、合流部分１８ａの温風合流方向Ｙ下流側にて並び方向Ｚに拡散して、エアミックスチャンバ１８に導かれる。温風拡散通路２４は、合流部分１８ａと隔壁２６によって仕切られているので、合流部分１８ａにて冷風と合流することなくエアミックスチャンバ１８に導かれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷風と温風とを混合するエアミックス方式の車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の車両用空調装置において、冷風と温風との混合性を向上させる技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の技術では、ヒータコアからエアミックスチャンバに至る温風通路と、ヒータコアからエアミックスチャンバを一端迂回して、温風通路の出口とは冷却通路を挟んで反対側に位置する出口を有する温風バイパス通路を設けている。そして温風バイパス通路を流れる温風をＵターンさせて冷風通路に温風を吹き出させることで、温風通路と温風バイパス通路とによって冷風通路を挟み込むようにしている。
【０００３】
また従来技術の車両用空調装置のデフ吹出口において、冷風と温風との混合性を向上させる技術が特許文献２に開示されている。特許文献２に記載の技術では、デフ吹出口に幅方向に温風を分散させる案内部材を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５５４９７号公報
【特許文献２】米国特許第５１０９７５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に記載の技術では、温風バイパス通路によって温風をＵターンさせているので、通路抵抗が大きくなるという問題がある。また前述の特許文献２に記載の技術では、デフ吹出口という特定の吹出口に案内部材を設けているので、他の吹出口については混合性を向上することができない。また他の吹出口のそれぞれに同様の案内部材を設けることも考えられるが、部品点数が多くなるという問題、および装置が大型化するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、空調ケース内において冷風と温風との混合性を向上することができる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】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、内部に空気通路（１５）を形成する空調ケース（１２）と、
空調ケース内に空気を送風する送風機と、
空調ケース内に設けられ、送風機によって送風される空気を冷却する冷却用熱交換器（１３）と、
空調ケース内に設けられ、冷却用熱交換器を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
空調ケース内に形成され、加熱用熱交換器を通過せずに冷却用熱交換器を通過した冷風が流れる冷風通路（１６）と、
空調ケース内に形成され、加熱用熱交換器を通過した後の温風が流れる温風通路（２１，２３，２４）と、
空調ケース内に設けられ、加熱用熱交換器を通過する空気量と冷風通路を流れる空気量とを調整するエアミックス手段（１７）と、
空調ケース内に設けられ、温風通路からの温風と冷風通路からの冷風とが混合される混合室（１８）と、
空調ケース内に設けられ、混合室にて混合された空調風を車室内の複数箇所に向けて吹き出す複数の吹出開口部（３１〜３３）と、を含み、
温風と冷風とは、混合室内の上流側に位置する合流部分（１８ａ）で合流し、
冷風通路は、合流部分において冷風を温風に対して交差するように導き、
温風通路は、
合流部分に温風を導く温風合流通路（２１）と、
合流部分を横断するように配置され温風の合流方向に延びる筒状体の内側に形成される通路であって、筒状体内を流れる温風を合流部分に対して温風の合流方向下流側へ導く温風トンネル通路（２３）と、
混合室および温風トンネル通路と連通する通路であって、温風トンネル通路を流れてきた温風が流入し、合流部分と筒状体とが並ぶ方向であって、冷風の流れ方向に交差する並び方向に延びる温風拡散通路（２４）と、を有し、
温風拡散通路は、
並び方向および冷風の流れ方向に延び、合流部分と温風拡散通路とを仕切る第１の壁部（２６）と、
並び方向および冷風の流れ方向に延び、第１の壁部の温風の合流方向下流側に間隔をあけて位置する第２の壁部（２７）と、
並び方向および温風の合流方向に延び、第１の壁部と第２の壁部との冷風の流れ方向上流側に位置する端部を連結する底部（２８）と、で囲まれており、
温風拡散通路は、温風トンネル通路から流れてきた温風を第１の壁部および第２の壁部に沿う方向へ導いて、混合室に導くことを特徴とする車両用空調装置である。
【０００９】
請求項１に記載の発明に従えば、温風合流通路を流下した温風が合流部分にて冷風通路を流れた冷風と合流する。また温風トンネル通路を流下した温風は、温風拡散通路によって、合流部分の温風の合流方向下流側にて並び方向に拡散して、混合室に導かれる。温風拡散通路は、合流部分と第１の壁部によって仕切られているので、合流部分にて冷風と合流することなく混合室に導かれる。したがって冷風通路を流下した冷風は、合流部分にて温風の温風合流通路を流れた合流方向の上流側からの温風と合流し、さらに混合室にて、温風拡散通路を流れた温風の合流方向下流側からの温風とで挟むようになる。また温風合流通路を流れた温風と冷風との合流部分における合流によって、合流部分おける合流方向上流側の温度は合流する温風によって高くなるが、合流部分における合流方向他方側の冷風と温風は混ざりにくい。そこで温風拡散通路を流下した温風が合流部分の合流方向下流側を流下して混合室に導かれるので、温度が低い冷風と混合室にて混合させることができる。したがって合流方向および並び方向において、温度分布を均一に近づけることができる。そして混合した空気を空調風として、吹出開口部から車室内に向けて吹き出せることができる。したがって吹出開口部の位置などにかかわらず、混合した空調風を流下させることができる。このように本発明の車両用空調装置では、簡単な構成で、空調ケース内において冷風と温風との混合性を向上することができる。
【００１０】
また請求項２に記載の発明では、筒状体は、並び方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明に従えば、筒状体は並び方向に間隔をあけて複数設けられる。したがって並び方向に分散して温風トンネル通路から温風拡散通路に送ることができる。また合流部分において、温風と冷風とを合流する部分を隣接する筒状体の間隔によって、尾温風合流通路からの温風を並び方向の分散させて、合流部分に導くことができる。これによって並び方向における混合性をより向上することができる。
【００１２】
なお、前述の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一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置１０の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】温風グリッド２０を示す斜視図である。
【図４】バイレベルモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【図５】フットモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【図６】フット／デフモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【図７】デフロスタモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図７を用いて説明する。図１は、第１実施形態の車両用空調装置１０の断面図を示す。まず、本実施形態の車両用空調装置１０の全体構成について説明する。車両用空調装置１０は、室内空調ユニット（図示せず）を備えている。室内空調ユニットは、車室内最前部の図示しない車両計器盤の内側に配置される。室内空調ユニットは、図示しない送風機ユニットと、図１に示す空調本体ユニット１１とを有している。
【００１５】
空調本体ユニット１１は、車両左右方向の略中央に配置される。送風機ユニットは、空調本体ユニット１１に対して助手席側に所定寸法だけ離間して配置される。送風機ユニットは、内外気を切替導入する内外気切替箱と送風機とを有しており、送風機によって、導入した空気を空調本体ユニット１１に送風するものである。
【００１６】
図１に示すように、空調本体ユニット１１は、空調ケース１２の内部に、蒸発器１３とヒータコア１４とを収納している。空調ケース１２は、空気通路１５を内部に形成するものであり、樹脂材料で構成されている。空調ケース１２の前方側（図１の左方側）に送風機ユニットが設けられ、送風機ユニットから空調ケース１２内に空気が送風される。
【００１７】
蒸発器１３は、蒸発器１３の内部を通過する冷媒と空調ケース１２内を流れる空気とを熱交換させて空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器１３は、空調ケース１２の内部の前方側に配置されており、送風機ユニットから送風された空気を冷却する。したがって、蒸発器１３を通過した空気は冷風となって流れる。
【００１８】
ヒータコア１４は、内部を通過する冷媒、たとえばエンジン冷却水と蒸発器１３を通過した空気とを熱交換させて空気を加熱する加熱用熱交換器である。したがって、ヒータコア１４を通過した空気は温風となって流れる。ヒータコア１４は、蒸発器１３の後方側（図１の右方側）であって、空調ケース１２内の下方側に配置されている。空調ケース１２のうちヒータコア１４の後方側には、ヒータコア１４からの温風が流れる温風合流通路２１が形成されている。
【００１９】
空調ケース１２のうち蒸発器１３の上方側には、ヒータコア１４を迂回（バイパス）して蒸発器１３からの冷風が流れる冷風通路１６が形成されている。冷風通路１６は蒸発器１３から上方に向かって延びている。
【００２０】
空調ケース１２の内部のうち蒸発器１３とヒータコア１４との間には、ヒータコア１４を流れる空気量と、冷風通路１６を流れる空気量との割合を調整するエアミックスドア１７が配置されている。エアミックスドア１７は、たとえば回転ドアで構成されている。
【００２１】
空調ケース１２の内部のうち蒸発器１３の後方側であって、ヒータコア１４の下流側に、冷風通路１６からの冷風と、ヒータコア１４からの温風とを衝突させて混合する混合室であるエアミックスチャンバ１８が形成されている。
【００２２】
空調ケース１２内には、エアミックスチャンバ１８にて混合された空調風を車室内の複数箇所に向けて吹き出す複数の吹出開口部３１〜３３が設けられる。したがって吹出開口部３１〜３３は、エアミックスチャンバ１８の空気流れ下流側に設けられる。本実施形態では、複数の吹出開口部３１〜３３として、デフロスタ開口部３１、フェイス開口部３２およびフット開口部３３が設けられている。デフロスタ開口部３１は、前側窓ガラスの内表面に空調風を吹き出すためのものである。フェイス開口部３２は、乗員上半身に向けて空調風を吹き出すためのものである。フット開口部３３は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すためのものである。
【００２３】
空調ケース１２には、複数の吹出開口部３１〜３３を選択して開閉する吹出モードドアが設けられている。具体的には、フェイス開口部３２とフット開口部３３とを開閉するフェイス・フットドア３４と、デフロスタ開口部３１を開閉するデフロスタドア３５とが設けられている。フェイス・フットドア３４およびデフロスタドア３５は、吹出開口部３１〜３３を開閉する板状のドア本体部とドア本体部を回転させる回転軸とを有する板ドアによって構成されている。
【００２４】
次に、温風グリッド２０に関して説明する。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、温風グリッド２０を示す斜視図である。温風グリッド２０は、冷風と温風とを混合するために設けられる。図２では、理解を容易にするため温風の流れを矢印にて示し、冷風の流れの図示は省略している。図３では、理解を容易にするため温風の流れを実線の矢印で示し、冷風の流れを破線の矢印で示している。以下、冷風の温風グリッド２０における流れ方向Ｘ（図１における上下方向）に対して、交差、具体的には直交する方向であって冷風通路１６を横断する方向を温風合流方向Ｙ（図１における左右方向）と称し、流れ方向Ｘおよび温風合流方向Ｙに直交する方向を並び方向Ｚ（図１の紙面に垂直な方向）と称することがある。
【００２５】
温風グリッド２０は、空調ケース１２の内部のうち、エアミックスドア１７とエアミックスチャンバ１８との間に設けられる。温風グリッド２０は、たとえば空調ケース１２と同一の樹脂材料で一体に形成され、もしくは、空調ケース１２と別体に形成された後、空調ケース１２に固定される。
【００２６】
温風グリッド２０は、ヒータコア１４からの温風が流れる温風合流通路２１の出口に設けられる。また温風グリッド２０は、冷風通路１６を横断するように設けられる。換言すると、温風グリッド２０は、冷風通路１６からの冷風の流れ方向Ｘと温風合流通路２１からの温風の吹出方向とが交差する部位であって、吹出モードドアの可動域よりも空気流れ上流側に位置している。交差する部位は、エアミックスチャンバ１８内の上流側に位置する合流部分１８ａであり、温風と冷風とが合流する部分である。冷風通路１６から温風グリッド２０への冷風の吹出方向は、図１における上方であり、温風合流通路２１からの冷風通路１６への温風の吹出方向は、図１における左方である。よって、冷風通路１６からの冷風の吹出方向と、温風合流通路２１からの温風の吹出方向とは交差している。したがって冷風通路１６は、合流部分１８ａにおいて冷風を温風に対して交差するように導く。
【００２７】
温風グリッド２０は、温風合流通路２１を流下した温風の一部が通過する冷風通路１６とは独立した通路として、温風トンネル通路２３と温風拡散通路２４とを有する。温風トンネル通路２３は、合流部分１８ａを横断するように配置される。温風トンネル通路２３は、温風合流方向Ｙに延びる筒状体２３ａの内側に形成される通路である。温風トンネル通路２３は、筒状体２３ａ内を流れる温風を合流部分１８ａに対して温風合流方向Ｙ下流側へ導く。換言すると、温風トンネル通路２３は、合流部分１８ａの一部を塞ぐように温風合流方向Ｙに横断し、冷風通路１６の温風合流方向Ｙの他方側に位置する温風拡散通路２４に温風を導く。筒状体２３ａは、温風合流方向Ｙに延び、並び方向Ｚ（図２の左右方向）に間隔をあけて、複数設けられ、本実施形態では３つ設けられる。３つの温風トンネル通路２３は、並び方向Ｚの中央と、並び方向Ｚの両方の端にそれぞれ設けられる。筒状体２３ａの外壁のうちエアミックスドア１７側（図３の下方側）の面部は、好ましくは流線型に形成され、本実施形態では角部がＲ面取りなされる。これによって冷風が隣接する合流部分１８ａである筒状体２３ａ間に流入するとき発生する通風抵抗を、流線型の外壁によって低減することができる。
【００２８】
したがって隣接する筒状体２３ａの間は、並び方向Ｚの間隔となり、この間隔が合流部分１８ａである。また合流部分１８ａには、冷風と温風とをエアミックスチャンバ１８に案内する案内板２５が複数、本実施形態では間隔毎に２つ設けられる。案内板２５は、温風合流方向Ｙおよび流れ方向Ｘに延びる。これによって冷風が流れ方向Ｘ（図３の上方）に案内される。
【００２９】
また温風合流通路２１が温風を導く合流部分１８ａは、温風合流方向Ｙの一方側（図２の下方側）から他方側（図２の上方側）に向かって冷風通路１６と合流する部位である。具体的には、温風合流通路２１が温風を導く部位は、並び方向Ｚの間隔である。
【００３０】
温風拡散通路２４は、並び方向Ｚに延びる通路であり、温風トンネル通路２３の下流側（温風合流方向Ｙの他方側）に位置する。また温風拡散通路２４は、温風トンネル通路２３とエアミックスチャンバ１８とに連通する。したがって温風トンネル通路２３を通過した温風は、温風拡散通路２４にて合流する。また温風拡散通路２４は、流れ方向Ｘが開放されている。したがって温風拡散通路２４は、断面略Ｕ字状に形成され、温風トンネル通路２３から温風が流入する部分は開口しているが、合流部分１８ａに隣接する他の部分について冷風通路１６と温風拡散通路２４とを隔てる第１の壁部である隔壁２６が設けられる。さらに温風拡散通路２４は、温風トンネル通路２３から温風が流入する部分（隔壁２６）とは反対側に、温風合流方向Ｙに間隔をあけて並び方向Ｚおよび冷風の流れ方向Ｘ（図２の紙面厚み方向）に延びる壁部２７（第２の壁部）を有する。壁部２７は、本実施形態では空調ケース１２の内壁である。さらに並び方向Ｚおよび温風の合流方向Ｙに延び、隔壁２６と壁部２７との流れ方向Ｘ上流側（図１の下方）に位置する端部を連結する底部２８とを有する。したがって温風拡散通路２４は、隔壁２６と壁部２７と底部２８とでで囲まれている。したがって温風拡散通路２４に流入した温風は、隔壁２６および壁部２７によって合流部分１８ａに流入することなく流れ方向Ｘに案内される。そして温風拡散通路２４は、温風トンネル通路２３から流れてきた温風を隔壁２６および壁部２７に沿う方向へ導いて、エアミックスチャンバ１８に導く。
【００３１】
次に、温風と冷風との流れに関して説明する。ヒータコア１４を通過直後の温風は、先ず温風合流通路２１によって温風グリッド２０まで案内される。そして温風合流通路２１の出口にて、一部の温風が温風トンネル通路２３に流入し、他の温風が筒状体２３ａの間隔、すなわち合流部分１８ａに流入する。合流部分１８ａの流入した温風は、冷風通路１６を流れた冷風と合流し、冷風の圧力によって冷風の流れ方向Ｘに案内されて、エアミックスチャンバ１８に流入する。
【００３２】
また温風トンネル通路２３を流下した温風は、温風拡散通路２４にて合流し、壁部２７によって流れ方向Ｘに案内される。流れ方向Ｘに案内された温風は、隣接する合流部分１８ａを流下した冷風とエアミックスチャンバ１８にて混合される。このように温風グリッド２０を通過した冷風と温風とは、並び方向Ｚおよび温風合流方向Ｙに混合されることになる。
【００３３】
次に、吹出モードに関して説明する。本実施形態の車両用空調装置１０では、吹出モードとして、たとえばフェイスモード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フットモード、フット／デフロスタモードおよびデフロスタモードがある。
【００３４】
先ず、フェイスモードに関して説明する。フェイスモードは、主に乗員上半身に向けて空調風を吹き出すモードである。フェイスモードでは、図１に示すように、フェイス開口部３２が開状態であり、フット開口部３３が閉状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が閉状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からフェイス開口部３２を介して空調風が車室内に送風される。
【００３５】
次に、バイレベルモードに関して説明する。バイレベルモードは、乗員上半身および乗員の足元に向けて空調風を吹き出すモードである。図４は、バイレベルモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。バイレベルモードでは、図４に示すように、フェイス開口部３２およびフット開口部３３が開状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が閉状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からフェイス開口部３２およびフット開口部３３を介して空調風が車室内に送風される。
【００３６】
次に、フットモードに関して説明する。フットモードは、主に乗員の足元に向けて空調風を吹き出すモードである。図５は、フットモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。フットモードでは、図５に示すように、フェイス開口部３２が閉状態であり、フット開口部３３が開状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が開状態であって、デフロスタ開口部３１にわずかに空気が流れる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からデフロスタ開口部３１およびフット開口部３３を介して空調風が車室内に送風される。またデフロスタ開口部３１は、温風拡散通路２４に対向するような位置にある。したがってデフロスタドア３５の開度によっては、デフロスタ開口部３１へは主に温風拡散通路２４からの空気が流入する。これによってデフロスタ開口部３１とフット開口部３３とで温度差を付けることができる。
【００３７】
次に、フット／デフロスタモードに関して説明する。フット／デフロスタモードは、前側窓ガラスおよび乗員の足元に向けて空調風を吹き出すモードである。図６は、フット／デフロスタモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。フット／デフロスタモードでは、図６に示すように、フェイス開口部３２が閉状態であり、フット開口部３３が開状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が開状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からデフロスタ開口部３１およびフット開口部３３を介して空調風が車室内に送風される。
【００３８】
次に、デフロスタモードに関して説明する。デフロスタモードは、前側窓ガラスに向けて空調風を吹き出すモードである。図７は、デフロスタモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。デフロスタモードでは、図７に示すように、フェイス開口部３２が閉状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が開状態であり、フット開口部３３が閉状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からデフロスタ開口部３１を介して空調風が車室内に送風される。
【００３９】
以上説明したように本実施形態の車両用空調装置１０では、温風合流通路２１を流下した温風が合流部分１８ａにて冷風通路１６を流れた冷風と合流する。また温風トンネル通路２３を流下した温風は、温風拡散通路２４によって、合流部分１８ａの温風合流方向Ｙ下流側にて並び方向Ｚに拡散して、エアミックスチャンバ１８に導かれる。温風拡散通路２４は、合流部分１８ａと隔壁２６によって仕切られているので、合流部分１８ａにて冷風と合流することなくエアミックスチャンバ１８に導かれる。したがって冷風通路１６を流下した冷風は、合流部分１８ａにて温風の温風合流通路２１を流れた合流方向Ｙの上流側からの温風と合流し、さらにエアミックスチャンバ１８にて、温風拡散通路２４を流れた温風の合流方向Ｙ下流側からの温風とで挟むようになる。また温風合流通路２１を流れた温風と冷風との合流部分１８ａにおける合流によって、合流部分１８ａおける合流方向Ｙ上流側の温度は合流する温風によって高くなるが、合流部分１８ａにおける合流方向Ｙ他方側の冷風と温風は混ざりにくい。そこで温風拡散通路を流下した温風が合流部分１８ａの合流方向Ｙ下流側を流下してエアミックスチャンバ１８に導かれるので、温度が低い冷風とエアミックスチャンバ１８にて混合させることができる。したがって合流方向Ｙおよび並び方向Ｚにおいて、温度分布を均一に近づけることができる。そして混合した空気を空調風として、吹出開口部３１〜３３から車室内に向けて吹き出せることができる。したがって吹出開口部３１〜３３の位置などにかかわらず、混合した空調風を流下させることができる。このように本実施形態の車両用空調装置１０では、簡単な構成で、空調ケース１２内において冷風と温風との混合性を向上することができる。
【００４０】
また本実施形態では、筒状体２３ａは並び方向Ｚに間隔をあけて、複数設けられ、並び方向Ｚに延びる温風拡散通路２４に合流する。したがって温風をより均一に分散して合流部分１８ａの温風合流方向Ｙ下流側に位置する温風拡散通路２４に送ることができる。また合流部分１８ａは、並び方向Ｚの間隔であり、温風合流通路２１が温風を導く部位は、並び方向Ｚの間隔である。したがって温風合流通路２１が冷風通路１６に合流する部分において、並び方向Ｚの分散させることができる。これによって並び方向Ｚにおける混合性をより向上することができる。
【００４１】
換言すると、本実施形態では、温風グリッド２０にて温風を、合流部分１８ａを貫通させて向こう側の空調ケース１２の内壁（壁部２７）まで導く。そして、その導かれた温風をケース幅方向である並び方向Ｚへ分散させる。そして、並び方向Ｚに分散された温風を、空調ケース１２の内壁に沿ってエアミックスチャンバ１８に導く。この際、ケース壁面に沿って幅方向へ分散された温風が、冷風によって拡散されないように、温風拡散通路２４では温風と冷風とが隔壁２６にて仕切られている。そして温風グリッド２０は、エアミックスチャンバ１８の上流側に位置するので、全ての吹出モードにおいて、温風拡散通路２４に導かれた温風が幅方向に分散され、そのままケース壁面に沿って吹出口に導かれる。
【００４２】
これによって空調ケース１２の全幅（並び方向Ｚの全域）から温風が得られるので、並び方向Ｚにおける温度バラツキを小さくできる。また冷風に対し、温風合流方向Ｙの前後で温風によって囲う形態になり、混合性が向上するとともに、前後の温度バラツキを小さくできる。
【００４３】
さらに温風拡散通路２４を構成する隔壁２６の高さなどの形状を選択することによって、温風拡散通路２４からデフロスタ開口部３１に流入する空気量を調節することができる。このように温風拡散通路２４を構成する壁部２７および隔壁２６の形状を選択することによって、デフロスタ開口部３１と他の開口部との温度差を調整することができる。
【００４４】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００４５】
前述の第１実施形態では、吹出開口部３１〜３３として、前席用開口部としてのデフロスタ開口部３１、フェイス開口部３２およびフット開口部３３を例として説明したが、後席用のフェイス開口部、フット開口部を備える車両用空調装置１０であってもよい。たとえば、前席用開口部と後席用開口部の全ての吹出開口部から同時に空調風を吹き出す場合においても、本発明を適用することで、全ての吹出開口部における吹出空気温度のコントロール特性を同程度に近づけることができる。
【００４６】
前述の第１実施形態では、温風合流通路２１を流下した温風が温風トンネル通路２３に流入する構成であるがこのような構成に限るものではなく、温風合流通路２１と温風トンネル通路２３とを並列に設けてもよい。換言すると、ヒータコア１４を通過した温風が温風合流通路２１と温風トンネル通路２３とに分岐するように構成してもよい。
【００４７】
前述の第１実施形態では、１つのエアミックスチャンバ１８と１つのエアミックスドア１７とを備え、１つのエアミックスチャンバ１８から運転席側と助手席側の各吹出開口部に空調風が導かれる構成であったが、運転席側用のエアミックスチャンバおよびエアミックスドアと、助手席側用のエアミックスチャンバおよびエアミックスドアとを備える構成においても本発明を適用できる。この場合、エアミックスチャンバ毎に、温風グリッド２０を設置する。
【００４８】
前述の第１実施形態では、エアミックス手段としてエアミックスドア１７が用いられているが、エアミックスドア１７に限るものではなく、流路を変更して分配比率を変更する構成であってもよい。またエアミックスドア１７として、回転ドアを採用していたが、スライドドア、ロータリドアおよびフィルムドアなどの他の種類のドアを採用しても良い。
【００４９】
前述の第１実施形態では、ヒータコア１４はエンジン冷却水を熱源とする構成であるが、このような構成に限るものではなく、他の熱源として、たとえばＰＴＣヒータなどの発熱体を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…車両用空調装置
１１…空調本体ユニット
１２…空調ケース
１３…蒸発器（冷却用熱交換器）
１４…ヒータコア（加熱用熱交換器）
１５…空気通路
１６…冷風通路
１７…エアミックスドア（エアミックス手段）
１８…エアミックスチャンバ（混合室）
１８ａ…合流部分
２０…温風グリッド
２１…温風合流通路
２３…温風トンネル通路
２４…温風拡散通路
２５…案内板
２６…隔壁（第１の壁部）
２７…壁部（第２の壁部）
２８…底部
３１…デフロスタ開口部（吹出開口部）
３２…フェイス開口部（吹出開口部）
３３…フット開口部（吹出開口部）
Ｘ…流れ方向
Ｙ…温風合流方向（温風の合流方向）
Ｚ…並び方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷風と温風とを混合するエアミックス方式の車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の車両用空調装置において、冷風と温風との混合性を向上させる技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の技術では、ヒータコアからエアミックスチャンバに至る温風通路と、ヒータコアからエアミックスチャンバを一端迂回して、温風通路の出口とは冷却通路を挟んで反対側に位置する出口を有する温風バイパス通路を設けている。そして温風バイパス通路を流れる温風をＵターンさせて冷風通路に温風を吹き出させることで、温風通路と温風バイパス通路とによって冷風通路を挟み込むようにしている。
【０００３】
また従来技術の車両用空調装置のデフ吹出口において、冷風と温風との混合性を向上させる技術が特許文献２に開示されている。特許文献２に記載の技術では、デフ吹出口に幅方向に温風を分散させる案内部材を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５５４９７号公報
【特許文献２】米国特許第５１０９７５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に記載の技術では、温風バイパス通路によって温風をＵターンさせているので、通路抵抗が大きくなるという問題がある。また前述の特許文献２に記載の技術では、デフ吹出口という特定の吹出口に案内部材を設けているので、他の吹出口については混合性を向上することができない。また他の吹出口のそれぞれに同様の案内部材を設けることも考えられるが、部品点数が多くなるという問題、および装置が大型化するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、空調ケース内において冷風と温風との混合性を向上することができる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】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、内部に空気通路（１５）を形成する空調ケース（１２）と、
空調ケース内に空気を送風する送風機と、
空調ケース内に設けられ、送風機によって送風される空気を冷却する冷却用熱交換器（１３）と、
空調ケース内に設けられ、冷却用熱交換器を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
空調ケース内に形成され、加熱用熱交換器を通過せずに冷却用熱交換器を通過した冷風が流れる冷風通路（１６）と、
空調ケース内に形成され、加熱用熱交換器を通過した後の温風が流れる温風通路（２１，２３，２４）と、
空調ケース内に設けられ、加熱用熱交換器を通過する空気量と冷風通路を流れる空気量とを調整するエアミックス手段（１７）と、
空調ケース内に設けられ、温風通路からの温風と冷風通路からの冷風とが混合される混合室（１８）と、
空調ケース内に設けられ、混合室にて混合された空調風を車室内の複数箇所に向けて吹き出す複数の吹出開口部（３１〜３３）と、を含み、
温風と冷風とは、混合室内の上流側に位置する合流部分（１８ａ）で合流し、
冷風通路は、合流部分において冷風を温風に対して交差するように導き、
温風通路は、
合流部分に温風を導く温風合流通路（２１）と、
合流部分を横断するように配置され温風の合流方向に延びる筒状体の内側に形成される通路であって、筒状体内を流れる温風を合流部分に対して温風の合流方向下流側へ導く温風トンネル通路（２３）と、
混合室および温風トンネル通路と連通する通路であって、温風トンネル通路を流れてきた温風が流入し、合流部分と筒状体とが並ぶ方向であって、冷風の流れ方向に交差する並び方向に延びる温風拡散通路（２４）と、を有し、
温風拡散通路は、
並び方向および冷風の流れ方向に延び、合流部分と温風拡散通路とを仕切る第１の壁部（２６）と、
並び方向および冷風の流れ方向に延び、第１の壁部の温風の合流方向下流側に間隔をあけて位置する第２の壁部（２７）と、
並び方向および温風の合流方向に延び、第１の壁部と第２の壁部との冷風の流れ方向上流側に位置する端部を連結する底部（２８）と、で囲まれており、
温風拡散通路は、温風トンネル通路から流れてきた温風を第１の壁部および第２の壁部に沿う方向へ導いて、混合室に導くことを特徴とする車両用空調装置である。
【０００９】
請求項１に記載の発明に従えば、温風合流通路を流下した温風が合流部分にて冷風通路を流れた冷風と合流する。また温風トンネル通路を流下した温風は、温風拡散通路によって、合流部分の温風の合流方向下流側にて並び方向に拡散して、混合室に導かれる。温風拡散通路は、合流部分と第１の壁部によって仕切られているので、合流部分にて冷風と合流することなく混合室に導かれる。したがって冷風通路を流下した冷風は、合流部分にて温風の温風合流通路を流れた合流方向の上流側からの温風と合流し、さらに混合室にて、温風拡散通路を流れた温風の合流方向下流側からの温風とで挟むようになる。また温風合流通路を流れた温風と冷風との合流部分における合流によって、合流部分おける合流方向上流側の温度は合流する温風によって高くなるが、合流部分における合流方向他方側の冷風と温風は混ざりにくい。そこで温風拡散通路を流下した温風が合流部分の合流方向下流側を流下して混合室に導かれるので、温度が低い冷風と混合室にて混合させることができる。したがって合流方向および並び方向において、温度分布を均一に近づけることができる。そして混合した空気を空調風として、吹出開口部から車室内に向けて吹き出せることができる。したがって吹出開口部の位置などにかかわらず、混合した空調風を流下させることができる。このように本発明の車両用空調装置では、簡単な構成で、空調ケース内において冷風と温風との混合性を向上することができる。
【００１０】
また請求項２に記載の発明では、筒状体は、並び方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明に従えば、筒状体は並び方向に間隔をあけて複数設けられる。したがって並び方向に分散して温風トンネル通路から温風拡散通路に送ることができる。また合流部分において、温風と冷風とを合流する部分を隣接する筒状体の間隔によって、尾温風合流通路からの温風を並び方向の分散させて、合流部分に導くことができる。これによって並び方向における混合性をより向上することができる。
【００１２】
なお、前述の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一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置１０の断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】温風グリッド２０を示す斜視図である。
【図４】バイレベルモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【図５】フットモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【図６】フット／デフモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【図７】デフロスタモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図７を用いて説明する。図１は、第１実施形態の車両用空調装置１０の断面図を示す。まず、本実施形態の車両用空調装置１０の全体構成について説明する。車両用空調装置１０は、室内空調ユニット（図示せず）を備えている。室内空調ユニットは、車室内最前部の図示しない車両計器盤の内側に配置される。室内空調ユニットは、図示しない送風機ユニットと、図１に示す空調本体ユニット１１とを有している。
【００１５】
空調本体ユニット１１は、車両左右方向の略中央に配置される。送風機ユニットは、空調本体ユニット１１に対して助手席側に所定寸法だけ離間して配置される。送風機ユニットは、内外気を切替導入する内外気切替箱と送風機とを有しており、送風機によって、導入した空気を空調本体ユニット１１に送風するものである。
【００１６】
図１に示すように、空調本体ユニット１１は、空調ケース１２の内部に、蒸発器１３とヒータコア１４とを収納している。空調ケース１２は、空気通路１５を内部に形成するものであり、樹脂材料で構成されている。空調ケース１２の前方側（図１の左方側）に送風機ユニットが設けられ、送風機ユニットから空調ケース１２内に空気が送風される。
【００１７】
蒸発器１３は、蒸発器１３の内部を通過する冷媒と空調ケース１２内を流れる空気とを熱交換させて空気を冷却する冷却用熱交換器である。蒸発器１３は、空調ケース１２の内部の前方側に配置されており、送風機ユニットから送風された空気を冷却する。したがって、蒸発器１３を通過した空気は冷風となって流れる。
【００１８】
ヒータコア１４は、内部を通過する冷媒、たとえばエンジン冷却水と蒸発器１３を通過した空気とを熱交換させて空気を加熱する加熱用熱交換器である。したがって、ヒータコア１４を通過した空気は温風となって流れる。ヒータコア１４は、蒸発器１３の後方側（図１の右方側）であって、空調ケース１２内の下方側に配置されている。空調ケース１２のうちヒータコア１４の後方側には、ヒータコア１４からの温風が流れる温風合流通路２１が形成されている。
【００１９】
空調ケース１２のうち蒸発器１３の上方側には、ヒータコア１４を迂回（バイパス）して蒸発器１３からの冷風が流れる冷風通路１６が形成されている。冷風通路１６は蒸発器１３から上方に向かって延びている。
【００２０】
空調ケース１２の内部のうち蒸発器１３とヒータコア１４との間には、ヒータコア１４を流れる空気量と、冷風通路１６を流れる空気量との割合を調整するエアミックスドア１７が配置されている。エアミックスドア１７は、たとえば回転ドアで構成されている。
【００２１】
空調ケース１２の内部のうち蒸発器１３の後方側であって、ヒータコア１４の下流側に、冷風通路１６からの冷風と、ヒータコア１４からの温風とを衝突させて混合する混合室であるエアミックスチャンバ１８が形成されている。
【００２２】
空調ケース１２内には、エアミックスチャンバ１８にて混合された空調風を車室内の複数箇所に向けて吹き出す複数の吹出開口部３１〜３３が設けられる。したがって吹出開口部３１〜３３は、エアミックスチャンバ１８の空気流れ下流側に設けられる。本実施形態では、複数の吹出開口部３１〜３３として、デフロスタ開口部３１、フェイス開口部３２およびフット開口部３３が設けられている。デフロスタ開口部３１は、前側窓ガラスの内表面に空調風を吹き出すためのものである。フェイス開口部３２は、乗員上半身に向けて空調風を吹き出すためのものである。フット開口部３３は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すためのものである。
【００２３】
空調ケース１２には、複数の吹出開口部３１〜３３を選択して開閉する吹出モードドアが設けられている。具体的には、フェイス開口部３２とフット開口部３３とを開閉するフェイス・フットドア３４と、デフロスタ開口部３１を開閉するデフロスタドア３５とが設けられている。フェイス・フットドア３４およびデフロスタドア３５は、吹出開口部３１〜３３を開閉する板状のドア本体部とドア本体部を回転させる回転軸とを有する板ドアによって構成されている。
【００２４】
次に、温風グリッド２０に関して説明する。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、温風グリッド２０を示す斜視図である。温風グリッド２０は、冷風と温風とを混合するために設けられる。図２では、理解を容易にするため温風の流れを矢印にて示し、冷風の流れの図示は省略している。図３では、理解を容易にするため温風の流れを実線の矢印で示し、冷風の流れを破線の矢印で示している。以下、冷風の温風グリッド２０における流れ方向Ｘ（図１における上下方向）に対して、交差、具体的には直交する方向であって冷風通路１６を横断する方向を温風合流方向Ｙ（図１における左右方向）と称し、流れ方向Ｘおよび温風合流方向Ｙに直交する方向を並び方向Ｚ（図１の紙面に垂直な方向）と称することがある。
【００２５】
温風グリッド２０は、空調ケース１２の内部のうち、エアミックスドア１７とエアミックスチャンバ１８との間に設けられる。温風グリッド２０は、たとえば空調ケース１２と同一の樹脂材料で一体に形成され、もしくは、空調ケース１２と別体に形成された後、空調ケース１２に固定される。
【００２６】
温風グリッド２０は、ヒータコア１４からの温風が流れる温風合流通路２１の出口に設けられる。また温風グリッド２０は、冷風通路１６を横断するように設けられる。換言すると、温風グリッド２０は、冷風通路１６からの冷風の流れ方向Ｘと温風合流通路２１からの温風の吹出方向とが交差する部位であって、吹出モードドアの可動域よりも空気流れ上流側に位置している。交差する部位は、エアミックスチャンバ１８内の上流側に位置する合流部分１８ａであり、温風と冷風とが合流する部分である。冷風通路１６から温風グリッド２０への冷風の吹出方向は、図１における上方であり、温風合流通路２１からの冷風通路１６への温風の吹出方向は、図１における左方である。よって、冷風通路１６からの冷風の吹出方向と、温風合流通路２１からの温風の吹出方向とは交差している。したがって冷風通路１６は、合流部分１８ａにおいて冷風を温風に対して交差するように導く。
【００２７】
温風グリッド２０は、温風合流通路２１を流下した温風の一部が通過する冷風通路１６とは独立した通路として、温風トンネル通路２３と温風拡散通路２４とを有する。温風トンネル通路２３は、合流部分１８ａを横断するように配置される。温風トンネル通路２３は、温風合流方向Ｙに延びる筒状体２３ａの内側に形成される通路である。温風トンネル通路２３は、筒状体２３ａ内を流れる温風を合流部分１８ａに対して温風合流方向Ｙ下流側へ導く。換言すると、温風トンネル通路２３は、合流部分１８ａの一部を塞ぐように温風合流方向Ｙに横断し、冷風通路１６の温風合流方向Ｙの他方側に位置する温風拡散通路２４に温風を導く。筒状体２３ａは、温風合流方向Ｙに延び、並び方向Ｚ（図２の左右方向）に間隔をあけて、複数設けられ、本実施形態では３つ設けられる。３つの温風トンネル通路２３は、並び方向Ｚの中央と、並び方向Ｚの両方の端にそれぞれ設けられる。筒状体２３ａの外壁のうちエアミックスドア１７側（図３の下方側）の面部は、好ましくは流線型に形成され、本実施形態では角部がＲ面取りなされる。これによって冷風が隣接する合流部分１８ａである筒状体２３ａ間に流入するとき発生する通風抵抗を、流線型の外壁によって低減することができる。
【００２８】
したがって隣接する筒状体２３ａの間は、並び方向Ｚの間隔となり、この間隔が合流部分１８ａである。また合流部分１８ａには、冷風と温風とをエアミックスチャンバ１８に案内する案内板２５が複数、本実施形態では間隔毎に２つ設けられる。案内板２５は、温風合流方向Ｙおよび流れ方向Ｘに延びる。これによって冷風が流れ方向Ｘ（図３の上方）に案内される。
【００２９】
また温風合流通路２１が温風を導く合流部分１８ａは、温風合流方向Ｙの一方側（図２の下方側）から他方側（図２の上方側）に向かって冷風通路１６と合流する部位である。具体的には、温風合流通路２１が温風を導く部位は、並び方向Ｚの間隔である。
【００３０】
温風拡散通路２４は、並び方向Ｚに延びる通路であり、温風トンネル通路２３の下流側（温風合流方向Ｙの他方側）に位置する。また温風拡散通路２４は、温風トンネル通路２３とエアミックスチャンバ１８とに連通する。したがって温風トンネル通路２３を通過した温風は、温風拡散通路２４にて合流する。また温風拡散通路２４は、流れ方向Ｘが開放されている。したがって温風拡散通路２４は、断面略Ｕ字状に形成され、温風トンネル通路２３から温風が流入する部分は開口しているが、合流部分１８ａに隣接する他の部分について冷風通路１６と温風拡散通路２４とを隔てる第１の壁部である隔壁２６が設けられる。さらに温風拡散通路２４は、温風トンネル通路２３から温風が流入する部分（隔壁２６）とは反対側に、温風合流方向Ｙに間隔をあけて並び方向Ｚおよび冷風の流れ方向Ｘ（図２の紙面厚み方向）に延びる壁部２７（第２の壁部）を有する。壁部２７は、本実施形態では空調ケース１２の内壁である。さらに並び方向Ｚおよび温風の合流方向Ｙに延び、隔壁２６と壁部２７との流れ方向Ｘ上流側（図１の下方）に位置する端部を連結する底部２８とを有する。したがって温風拡散通路２４は、隔壁２６と壁部２７と底部２８とでで囲まれている。したがって温風拡散通路２４に流入した温風は、隔壁２６および壁部２７によって合流部分１８ａに流入することなく流れ方向Ｘに案内される。そして温風拡散通路２４は、温風トンネル通路２３から流れてきた温風を隔壁２６および壁部２７に沿う方向へ導いて、エアミックスチャンバ１８に導く。
【００３１】
次に、温風と冷風との流れに関して説明する。ヒータコア１４を通過直後の温風は、先ず温風合流通路２１によって温風グリッド２０まで案内される。そして温風合流通路２１の出口にて、一部の温風が温風トンネル通路２３に流入し、他の温風が筒状体２３ａの間隔、すなわち合流部分１８ａに流入する。合流部分１８ａの流入した温風は、冷風通路１６を流れた冷風と合流し、冷風の圧力によって冷風の流れ方向Ｘに案内されて、エアミックスチャンバ１８に流入する。
【００３２】
また温風トンネル通路２３を流下した温風は、温風拡散通路２４にて合流し、壁部２７によって流れ方向Ｘに案内される。流れ方向Ｘに案内された温風は、隣接する合流部分１８ａを流下した冷風とエアミックスチャンバ１８にて混合される。このように温風グリッド２０を通過した冷風と温風とは、並び方向Ｚおよび温風合流方向Ｙに混合されることになる。
【００３３】
次に、吹出モードに関して説明する。本実施形態の車両用空調装置１０では、吹出モードとして、たとえばフェイスモード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フットモード、フット／デフロスタモードおよびデフロスタモードがある。
【００３４】
先ず、フェイスモードに関して説明する。フェイスモードは、主に乗員上半身に向けて空調風を吹き出すモードである。フェイスモードでは、図１に示すように、フェイス開口部３２が開状態であり、フット開口部３３が閉状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が閉状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からフェイス開口部３２を介して空調風が車室内に送風される。
【００３５】
次に、バイレベルモードに関して説明する。バイレベルモードは、乗員上半身および乗員の足元に向けて空調風を吹き出すモードである。図４は、バイレベルモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。バイレベルモードでは、図４に示すように、フェイス開口部３２およびフット開口部３３が開状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が閉状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からフェイス開口部３２およびフット開口部３３を介して空調風が車室内に送風される。
【００３６】
次に、フットモードに関して説明する。フットモードは、主に乗員の足元に向けて空調風を吹き出すモードである。図５は、フットモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。フットモードでは、図５に示すように、フェイス開口部３２が閉状態であり、フット開口部３３が開状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が開状態であって、デフロスタ開口部３１にわずかに空気が流れる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からデフロスタ開口部３１およびフット開口部３３を介して空調風が車室内に送風される。またデフロスタ開口部３１は、温風拡散通路２４に対向するような位置にある。したがってデフロスタドア３５の開度によっては、デフロスタ開口部３１へは主に温風拡散通路２４からの空気が流入する。これによってデフロスタ開口部３１とフット開口部３３とで温度差を付けることができる。
【００３７】
次に、フット／デフロスタモードに関して説明する。フット／デフロスタモードは、前側窓ガラスおよび乗員の足元に向けて空調風を吹き出すモードである。図６は、フット／デフロスタモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。フット／デフロスタモードでは、図６に示すように、フェイス開口部３２が閉状態であり、フット開口部３３が開状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が開状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からデフロスタ開口部３１およびフット開口部３３を介して空調風が車室内に送風される。
【００３８】
次に、デフロスタモードに関して説明する。デフロスタモードは、前側窓ガラスに向けて空調風を吹き出すモードである。図７は、デフロスタモードの状態における車両用空調装置１０の断面図である。デフロスタモードでは、図７に示すように、フェイス開口部３２が閉状態となる位置にフェイス・フットドア３４を配置している。またデフロスタ開口部３１が開状態であり、フット開口部３３が閉状態となる位置にデフロスタドア３５を配置している。これによって温風グリッド２０によって混合された空気がエアミックスチャンバ１８に流入し、エアミックスチャンバ１８からデフロスタ開口部３１を介して空調風が車室内に送風される。
【００３９】
以上説明したように本実施形態の車両用空調装置１０では、温風合流通路２１を流下した温風が合流部分１８ａにて冷風通路１６を流れた冷風と合流する。また温風トンネル通路２３を流下した温風は、温風拡散通路２４によって、合流部分１８ａの温風合流方向Ｙ下流側にて並び方向Ｚに拡散して、エアミックスチャンバ１８に導かれる。温風拡散通路２４は、合流部分１８ａと隔壁２６によって仕切られているので、合流部分１８ａにて冷風と合流することなくエアミックスチャンバ１８に導かれる。したがって冷風通路１６を流下した冷風は、合流部分１８ａにて温風の温風合流通路２１を流れた合流方向Ｙの上流側からの温風と合流し、さらにエアミックスチャンバ１８にて、温風拡散通路２４を流れた温風の合流方向Ｙ下流側からの温風とで挟むようになる。また温風合流通路２１を流れた温風と冷風との合流部分１８ａにおける合流によって、合流部分１８ａおける合流方向Ｙ上流側の温度は合流する温風によって高くなるが、合流部分１８ａにおける合流方向Ｙ他方側の冷風と温風は混ざりにくい。そこで温風拡散通路を流下した温風が合流部分１８ａの合流方向Ｙ下流側を流下してエアミックスチャンバ１８に導かれるので、温度が低い冷風とエアミックスチャンバ１８にて混合させることができる。したがって合流方向Ｙおよび並び方向Ｚにおいて、温度分布を均一に近づけることができる。そして混合した空気を空調風として、吹出開口部３１〜３３から車室内に向けて吹き出せることができる。したがって吹出開口部３１〜３３の位置などにかかわらず、混合した空調風を流下させることができる。このように本実施形態の車両用空調装置１０では、簡単な構成で、空調ケース１２内において冷風と温風との混合性を向上することができる。
【００４０】
また本実施形態では、筒状体２３ａは並び方向Ｚに間隔をあけて、複数設けられ、並び方向Ｚに延びる温風拡散通路２４に合流する。したがって温風をより均一に分散して合流部分１８ａの温風合流方向Ｙ下流側に位置する温風拡散通路２４に送ることができる。また合流部分１８ａは、並び方向Ｚの間隔であり、温風合流通路２１が温風を導く部位は、並び方向Ｚの間隔である。したがって温風合流通路２１が冷風通路１６に合流する部分において、並び方向Ｚの分散させることができる。これによって並び方向Ｚにおける混合性をより向上することができる。
【００４１】
換言すると、本実施形態では、温風グリッド２０にて温風を、合流部分１８ａを貫通させて向こう側の空調ケース１２の内壁（壁部２７）まで導く。そして、その導かれた温風をケース幅方向である並び方向Ｚへ分散させる。そして、並び方向Ｚに分散された温風を、空調ケース１２の内壁に沿ってエアミックスチャンバ１８に導く。この際、ケース壁面に沿って幅方向へ分散された温風が、冷風によって拡散されないように、温風拡散通路２４では温風と冷風とが隔壁２６にて仕切られている。そして温風グリッド２０は、エアミックスチャンバ１８の上流側に位置するので、全ての吹出モードにおいて、温風拡散通路２４に導かれた温風が幅方向に分散され、そのままケース壁面に沿って吹出口に導かれる。
【００４２】
これによって空調ケース１２の全幅（並び方向Ｚの全域）から温風が得られるので、並び方向Ｚにおける温度バラツキを小さくできる。また冷風に対し、温風合流方向Ｙの前後で温風によって囲う形態になり、混合性が向上するとともに、前後の温度バラツキを小さくできる。
【００４３】
さらに温風拡散通路２４を構成する隔壁２６の高さなどの形状を選択することによって、温風拡散通路２４からデフロスタ開口部３１に流入する空気量を調節することができる。このように温風拡散通路２４を構成する壁部２７および隔壁２６の形状を選択することによって、デフロスタ開口部３１と他の開口部との温度差を調整することができる。
【００４４】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００４５】
前述の第１実施形態では、吹出開口部３１〜３３として、前席用開口部としてのデフロスタ開口部３１、フェイス開口部３２およびフット開口部３３を例として説明したが、後席用のフェイス開口部、フット開口部を備える車両用空調装置１０であってもよい。たとえば、前席用開口部と後席用開口部の全ての吹出開口部から同時に空調風を吹き出す場合においても、本発明を適用することで、全ての吹出開口部における吹出空気温度のコントロール特性を同程度に近づけることができる。
【００４６】
前述の第１実施形態では、温風合流通路２１を流下した温風が温風トンネル通路２３に流入する構成であるがこのような構成に限るものではなく、温風合流通路２１と温風トンネル通路２３とを並列に設けてもよい。換言すると、ヒータコア１４を通過した温風が温風合流通路２１と温風トンネル通路２３とに分岐するように構成してもよい。
【００４７】
前述の第１実施形態では、１つのエアミックスチャンバ１８と１つのエアミックスドア１７とを備え、１つのエアミックスチャンバ１８から運転席側と助手席側の各吹出開口部に空調風が導かれる構成であったが、運転席側用のエアミックスチャンバおよびエアミックスドアと、助手席側用のエアミックスチャンバおよびエアミックスドアとを備える構成においても本発明を適用できる。この場合、エアミックスチャンバ毎に、温風グリッド２０を設置する。
【００４８】
前述の第１実施形態では、エアミックス手段としてエアミックスドア１７が用いられているが、エアミックスドア１７に限るものではなく、流路を変更して分配比率を変更する構成であってもよい。またエアミックスドア１７として、回転ドアを採用していたが、スライドドア、ロータリドアおよびフィルムドアなどの他の種類のドアを採用しても良い。
【００４９】
前述の第１実施形態では、ヒータコア１４はエンジン冷却水を熱源とする構成であるが、このような構成に限るものではなく、他の熱源として、たとえばＰＴＣヒータなどの発熱体を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…車両用空調装置
１１…空調本体ユニット
１２…空調ケース
１３…蒸発器（冷却用熱交換器）
１４…ヒータコア（加熱用熱交換器）
１５…空気通路
１６…冷風通路
１７…エアミックスドア（エアミックス手段）
１８…エアミックスチャンバ（混合室）
１８ａ…合流部分
２０…温風グリッド
２１…温風合流通路
２３…温風トンネル通路
２４…温風拡散通路
２５…案内板
２６…隔壁（第１の壁部）
２７…壁部（第２の壁部）
２８…底部
３１…デフロスタ開口部（吹出開口部）
３２…フェイス開口部（吹出開口部）
３３…フット開口部（吹出開口部）
Ｘ…流れ方向
Ｙ…温風合流方向（温風の合流方向）
Ｚ…並び方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空気通路（１５）を形成する空調ケース（１２）と、
前記空調ケース内に空気を送風する送風機と、
前記空調ケース内に設けられ、前記送風機によって送風される空気を冷却する冷却用熱交換器（１３）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記冷却用熱交換器を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
前記空調ケース内に形成され、前記加熱用熱交換器を通過せずに前記冷却用熱交換器を通過した冷風が流れる冷風通路（１６）と、
前記空調ケース内に形成され、前記加熱用熱交換器を通過した後の温風が流れる温風通路（２１，２３，２４）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器を通過する空気量と前記冷風通路を流れる空気量とを調整するエアミックス手段（１７）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記温風通路からの温風と前記冷風通路からの冷風とが混合される混合室（１８）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記混合室にて混合された空調風を車室内の複数箇所に向けて吹き出す複数の吹出開口部（３１〜３３）と、を含み、
温風と冷風とは、前記混合室内の上流側に位置する合流部分（１８ａ）で合流し、
前記冷風通路は、前記合流部分において前記冷風を前記温風に対して交差するように導き、
前記温風通路は、
前記合流部分に前記温風を導く温風合流通路（２１）と、
前記合流部分を横断するように配置され前記温風の合流方向に延びる筒状体の内側に形成される通路であって、前記筒状体内を流れる温風を前記合流部分に対して前記温風の合流方向下流側へ導く温風トンネル通路（２３）と、
前記混合室および前記温風トンネル通路と連通する通路であって、前記温風トンネル通路を流れてきた温風が流入し、前記合流部分と前記筒状体とが並ぶ方向であって、前記冷風の流れ方向に交差する並び方向に延びる温風拡散通路（２４）と、を有し、
前記温風拡散通路は、
前記並び方向および前記冷風の流れ方向に延び、前記合流部分と前記温風拡散通路とを仕切る第１の壁部（２６）と、
前記並び方向および前記冷風の流れ方向に延び、前記第１の壁部の前記温風の合流方向下流側に間隔をあけて位置する第２の壁部（２７）と、
前記並び方向および前記温風の合流方向に延び、前記第１の壁部と前記第２の壁部との前記冷風の流れ方向上流側に位置する端部を連結する底部（２８）と、で囲まれており、
前記温風拡散通路は、前記温風トンネル通路から流れてきた温風を前記第１の壁部および前記第２の壁部に沿う方向へ導いて、前記混合室に導くことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記筒状体は、前記並び方向に間隔をあけて複数設けられ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１】
内部に空気通路（１５）を形成する空調ケース（１２）と、
前記空調ケース内に空気を送風する送風機と、
前記空調ケース内に設けられ、前記送風機によって送風される空気を冷却する冷却用熱交換器（１３）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記冷却用熱交換器を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器（１４）と、
前記空調ケース内に形成され、前記加熱用熱交換器を通過せずに前記冷却用熱交換器を通過した冷風が流れる冷風通路（１６）と、
前記空調ケース内に形成され、前記加熱用熱交換器を通過した後の温風が流れる温風通路（２１，２３，２４）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記加熱用熱交換器を通過する空気量と前記冷風通路を流れる空気量とを調整するエアミックス手段（１７）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記温風通路からの温風と前記冷風通路からの冷風とが混合される混合室（１８）と、
前記空調ケース内に設けられ、前記混合室にて混合された空調風を車室内の複数箇所に向けて吹き出す複数の吹出開口部（３１〜３３）と、を含み、
温風と冷風とは、前記混合室内の上流側に位置する合流部分（１８ａ）で合流し、
前記冷風通路は、前記合流部分において前記冷風を前記温風に対して交差するように導き、
前記温風通路は、
前記合流部分に前記温風を導く温風合流通路（２１）と、
前記合流部分を横断するように配置され前記温風の合流方向に延びる筒状体の内側に形成される通路であって、前記筒状体内を流れる温風を前記合流部分に対して前記温風の合流方向下流側へ導く温風トンネル通路（２３）と、
前記混合室および前記温風トンネル通路と連通する通路であって、前記温風トンネル通路を流れてきた温風が流入し、前記合流部分と前記筒状体とが並ぶ方向であって、前記冷風の流れ方向に交差する並び方向に延びる温風拡散通路（２４）と、を有し、
前記温風拡散通路は、
前記並び方向および前記冷風の流れ方向に延び、前記合流部分と前記温風拡散通路とを仕切る第１の壁部（２６）と、
前記並び方向および前記冷風の流れ方向に延び、前記第１の壁部の前記温風の合流方向下流側に間隔をあけて位置する第２の壁部（２７）と、
前記並び方向および前記温風の合流方向に延び、前記第１の壁部と前記第２の壁部との前記冷風の流れ方向上流側に位置する端部を連結する底部（２８）と、で囲まれており、
前記温風拡散通路は、前記温風トンネル通路から流れてきた温風を前記第１の壁部および前記第２の壁部に沿う方向へ導いて、前記混合室に導くことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記筒状体は、前記並び方向に間隔をあけて複数設けられることを特徴とする請求項１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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２４０４９５（Ｐ２０１２−２４０４９５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０６１７（Ｐ２０１１−１１０６１７）
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【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２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１７日（２０１１．５．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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