JP5962499B2 - 車載用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は車載用空調装置に関する。

従来技術として、特許文献１に開示された車載用空調装置が知られている。当該車載用空調装置においては、シングルファンにより吸入した内気あるいは外気をエバポレータおよびヒータコアへ送風し、ＤＥＦドア、ＦＡＣＥドア、およびＦＯＯＴドア等を通じて車内へ供給する。

特開２０１０−８９５９０号公報

特許文献１に開示された車載用空調装置においては吹出モードが設定され、吹出モードに応じてＤＥＦドア、ＦＡＣＥドア、ＦＯＯＴドア等の位置が設定される。例えば吹出モードがＤＥＦ吹出モードである場合、空調装置下部に位置するＦＯＯＴドアが全閉位置に設定され、また空調装置上部に位置するＤＥＦドアが全開位置に設定される。このような状態では空調装置下部の送風が制限されるため、エバポレータ上部に通風が集中する。したがってエバポレータ下部の通風が不十分となり、エバポレータの性能が十分に発揮されない事態が懸念される。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、吹出モードに関わらず、エバポレータへの送風を均等にできる車載用空調装置を提供する事を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る車載用空調装置は、車外の空気と車室内の空気とを切り替える内外気切替部（３４）を備えて内部に内外気室（３３）を形成する内外気箱（３２）を有し、内部に空気が通過する通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）を形成するケース（３０，３１，６０）と、ケース（３０，３１，６０）に収容され、内外気室（３３）を通じて空気を吸入し通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）へ送出する単一のファン（１１）と、ケース（３０，３１，６０）に収容され、空気の流通方向に対してファン（１１）の下流に位置するエバポレータ（５０）と、ケース（３０，３１，６０）に収容され、空気の流通方向に対してエバポレータ（５０）の下流に位置するヒータコア（５２）と、を備える車載用空調装置であって、ケース（３０，３１，６０）は第１仕切り板（６２）および第２仕切り板（４１，６１）を内部に備え、第１仕切り板（６２）は、通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）のうち、エバポレータ（５０）からヒータコア（５２）まで延びる通路（５４，５６）を、ファン（１１）の軸方向に、複数の第１通路（５４，５６）に区画し、第１仕切り板（６２）は、エバポレータ（５０）およびヒータコア（５２）の少なくとも一方より離間して、複数の第１通路（５４，５６）を互いに連通する連通路（８０）を形成し、第２仕切り板（４１，６１）は、通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）のうち、ファン（１１）からエバポレータ（５０）まで延びる通路（４４，６４，４６，６６）を、ファン（１１）の軸方向に、複数の第２通路（４４，６４，４６，６６）に区画し、
複数の第２通路（４４，６４，４６，６６）は、単一の第２仕切り板（４１，６１）により区画される２つの第２通路（４４，６４，４６，６６）より構成され、第２仕切り板（４１，６１）は、ファン（１１）側に位置する第２端部（６９）を有し、第２端部（６９）は、軸方向に対し、ファン（１１）の中心（Ｃ２）より鉛直方向下側に位置することを特徴とする。

この発明によれば、内外気室より流入する空気を、第２仕切り板により区分された複数の第２通路に沿って、エバポレータへ供給できる。例えば、第２通路を車輌上下方向に対し第２上部通路と第２下部通路の２つに区分した場合、空気を第２上部通路によりエバポレータの上部へ案内し、また第２下部通路によりエバポレータの下部へ案内できる。

このような構成により、例えば車載用空調装置の吹出モードがＤＥＦ吹出モードに設定され、エバポレータ下流において、車輌上下方向に対して下側における流通抵抗が増加しても、第２仕切り板は、エバポレータの上流において、第２下部通路を流通する空気と第２上部通路を流通する空気とを隔離して相互の移動を妨げる。したがって、エバポレータの上流において第２下部通路を流通する空気が第２上部通路へ上方向に直接移動して上部で偏流する事態を回避できる。

ここで第２仕切り板により空気の移動を上下に制限する事により、第２下部通路を流通する空気の圧力が第２上部通路を流通する空気の圧力より高い状態で、それぞれエバポレータの上部と下部を通過する事が想定される。そのような事態においても、エバポレータの下流において、空気が連通路を通じて上方向に移動して上下の圧力差を均衡させる。このような構成により、エバポレータの下流における流通抵抗の偏りがエバポレータの上流に大きく影響しないため、エバポレータの上部と下部へほぼ均等に空気を供給できる。つまり吹出モードに関わらず、エバポレータへの空気の送風をほぼ均等とする車載用空調装置を提供できる。これにより、エバポレータの上部と下部との間に発生する偏流を低減でき、エバポレータの性能を有効に発揮できる。なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態に係る車載用空調装置の構成を示す部分断面図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置を示す上面図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置のエバポレータを通過する空調空気を示す概略図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置のＦＡＣＥ吹出モードを示す説明図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置のＢ／Ｌ吹出モードを示す説明図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置のＦＯＯＴ吹出モードを示す説明図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置のＦＯＯＴＤＥＦ吹出モードを示す説明図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置のＤＥＦ吹出モードを示す説明図である。 比較例に係る車載用空調装置のＦＯＯＴ吹出モードを示す説明図である。 比較例に係る車載用空調装置のＤＥＦ吹出モードを示す説明図である。 第１実施形態に係る車載用空調装置の第２仕切り板の上下位置を示す説明図である。 第２実施形態に係る車載用空調装置のダクト部材を示す斜視図である。 第２実施形態に係る車載用空調装置の接続ダクトを示す斜視図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用する事ができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能である事を明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合わせる事も可能である。

（第１実施形態）
図１〜図８に基づき、第１実施形態の車載用空調装置１を説明する。図１に示すように、本実施形態の車載用空調装置１は、送風機ユニット１００およびエアコンユニット２００を備える。

送風機ユニット１００はファン１１、モータ１３、およびフィルタ１５を備え、それらを送風機ケース３０に収容して構成される。送風機ケース３０は上部に内外気箱３２を備え、内外気箱３２は内部に内外気室３３を形成する。内外気箱３２には内気吸入口３６と外気吸入口３８とを切り替える内外気切替ドア（内外気切替部）３４が回動可能に設置される。フィルタ１５は、吸入した内外気より異物を除去する。ファン１１はモータ１３により駆動され、フィルタ１５を通過した内外気を送風する。ファン１１は軸方向Ｘに沿って一様に延びる羽を備えるシロッコファン（シングルファン）である。送風機ケース３０は樹脂製であり、接続ダクト３１と一体的に形成される。

送風機ケース３０と接続ダクト３１は、内部には仕切り板４１を有する。仕切り板４１は、内外気の流通方向に対して、ファン１１の下流に位置する。仕切り板４１は、送風機ケース３０と接続ダクト３１の内部を、上部に位置する上部通路４４と下部に位置する下部通路４６に区画する。本実施形態では、仕切り板４１は送風機ケース３０および接続ダクト３１にリブ状の部材として一体成形される。

エアコンユニット２００は接続ダクト３１の下流側に接続される。エアコンユニット２００はエバポレータ５０、ヒータコア５２、各種ドアを備え、それらを樹脂製のエアコンケース６０に収容して構成される。エアコンケース６０もエバポレータ５０の上流と下流にそれぞれ仕切り板６１、６２を備える。本実施形態では、仕切り板６１、６２はエアコンケース６０に一体成形される。仕切り板６１はエバポレータ５０の上流に位置し、接続ダクト３１の仕切り板４１と流通方向に対して連続的に接続される。仕切り板６１は、ファン１１の軸方向に対して、上側に位置する上部通路６４と下側に位置する下部通路６６に区画する。

エアコンケース６０は更に、通路２２９、２３０、２２２、２２０を形成する。通路２２９はヒータコア５２よりも下側に位置し、ヒータコア５２をバイパスする通路である。通路２３０はヒータコア５２の下流に位置し、通路２２９とＦＯＯＴ開口部９４の間に位置する。通路２２２は、通路２３０とＦＡＣＥ開口部９２の間に位置する。通路２２０は、通路２２２とＦＡＣＥ開口部９２およびＤＥＦ開口部９０の間に位置する。

エアコンケース６０の上部通路６４は接続ダクト３１の上部通路４４と連通することにより、第２上部通路を構成する。エアコンケース６０の下部通路６６は接続ダクト３１の下部通路４６と連通することにより、第２下部通路を構成する。送風機ケース３０と接続ダクト３１に形成される仕切り板４１と、エバポレータ５０の上流に位置するエアコンケース６０の仕切り板６１は、第２仕切り板を構成する。

この構成により、ファン１１により送風された内外気は、送風機ケース３０と接続ダクト３１の上部に位置する上部通路４４、およびエアコンケース６０の上部に位置する上部通路６４を、車輌前方側より車輌後方側へ向かって連続的に流通する。同様に、ファン１１により送風された内外気は、送風機ケース３０と接続ダクト３１の下部に位置する下部通路４６、およびエアコンケース６０の下部に位置する下部通路６６を、車輌前方側より車輌後方側へ向かって連続的に流通する。

エバポレータ５０は、上部通路６４および下部通路６６の全域を横切るよう、流通方向に対して垂直に配置される。エバポレータ５０は冷房用熱交換器であり、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。エバポレータ５０は、アルミ合金等によりなるチューブをフィンを介して積層し、一体的にろう付けしたものである。

温度センサ２１０はエバポレータ５０の下流に設置され、エバポレータ５０を通過した空調空気の温度を検出する。この例において、温度センサ２１０はエバポレータ５０の下部に位置する。温度センサ２１０は制御装置（図示せず）に接続される。制御装置は温度センサ２１０により検出した温度と所定温度とを比較して冷凍サイクルのコンプレッサ（図示せず）のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。

エアミックスドア７２，７４は、エバポレータ５０の下流（車輌後方側）に配置される。エアミックスドア７２，７４は、それぞれ横長の板状部材であり、エアコンケース６０の車輌左右方向の寸法と同等の寸法を有する。エアミックスドア７２，７４の車輌左右方向の側方端部には図示しないリンク機構およびサーボモータが接続される。エアミックスドア７２，７４は、実線で示されヒータコア５２の上流を遮る最小暖房位置、およびヒータコア５２の上流を開放する最大暖房位置との間で回動可能である。なおエアミックスドア７２，７４は、点線で示され最小暖房位置と最大暖房位置の間に位置する中間暖房位置に操作されることにより、エバポレータ５０下流の空調空気をヒータコア５２、通路２２０、および通路２２９へ分流する。

エアコンケース６０の仕切り板６２はエバポレータ５０の下流に位置し、第１仕切り板を構成する。本実施形態では、仕切り板６２はエアコンケース６０に一体成形される。仕切り板６２は、エバポレータ５０からヒータコア５２まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、車輌上部に位置する上部通路５４（第１上部通路）と車輌下側に位置する下部通路（第１下部通路）５６に区画する。仕切り板６２はエバポレータ５０側に位置するエバポレータ側端部６３を有する。エバポレータ側端部６３とエバポレータ５０とは離間し、エバポレータ５０の下流を上下方向に連通する連通路８０を形成する。車載用空調装置１が運転中、後述する吹出モードによっては、エアコンケース６０の上部あるいは下部の流通抵抗が大きくなる。このような場合、連通路８０はエバポレータ５０下流の空調空気を、流通抵抗の小さい方へ案内する。

ヒータコア５２は、エアミックスドア７２，７４の下流側（車輌後方側）に位置する。ヒータコア５２の車輌左右方向の幅寸法は、エバポレータ５０の車輌左右方向の寸法より小さい。ヒータコア５２は、アルミ合金等よりなるチューブをフィンを介して積層し、一体的にろう付けしたものである。ヒータコア５２のチューブ内には高温のエンジン冷却水が流れる流路を形成し、エンジン冷却水を熱源として、エバポレータ５０を通過した冷風を再加熱する。

エアコンケース６０は通路下流側に、ＤＥＦ開口部９０、ＦＡＣＥ開口部９２、ＦＯＯＴ開口部９４を有する。ＤＥＦ開口部９０は、エアコンケース６０の上部に位置して車輌前後方向の中央に開口する。ＤＥＦ開口部９０にはＤＥＦダクト２０２が接続され、このＤＥＦダクト２０２の先端より車輌窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出す。ＤＥＦ開口部９０はＤＥＦドア７６により開閉される。ＤＥＦドア７６は板状であり、回転軸を中心として回動可能である。

ＦＡＣＥ開口部９２は、エアコンケース６０の上部においてＤＥＦ開口部９０よりも車輌後方側に開口する。ＦＡＣＥ開口部９２にはＦＡＣＥダクト２０４が接続され、このＦＡＣＥダクト２０４の先端より車室内の乗員頭部へ向けて空気を吹き出す。ＦＡＣＥ開口部９２はＦＡＣＥドア７７により開閉される。ＦＡＣＥドア７７は板状であり、回転軸を中心として回動可能である。

図１および図２に示すように、ＦＡＣＥドア７７は、回転軸方向中央に位置するセンタドア部７７ａ、および回転軸方向両端に位置するサイドドア部７７ｂより構成され、これらドア部は一本の回転軸により連結される。サイドドア部７７ｂは、それぞれ開口部７７ｃを有する。このためサイドドア部７７ｂが全閉の状態でも、空調空気が開口部７７ｃを通じてＦＡＣＥダクト２０４の図示しないサイド部へ流入する。

ＦＯＯＴ開口部９４は、エアコンケース６０の底面において、車輌後方側に開口する。ＦＯＯＴ開口部９４にはＦＯＯＴダクト２０６が接続され、車輌の中央および左右に位置するＦＯＯＴダクト２０６の先端より車室内の乗員の足元へ向けて空気を吹き出す。ＦＯＯＴ開口部９４は、ＦＯＯＴドア７８により開閉される。ＦＯＯＴドア７８は回転軸方向中央に位置するセンタドア部７８ａ、および回転軸方向両端に位置するサイドドア部７８ｂより構成され、これらドア部は一本の回転軸により連結される。

ＤＥＦドア７６の回転軸、ＦＡＣＥドア７７の回転軸、およびＦＯＯＴドア７８の回転軸は、図示しないリンク機構を介してサーボモータに連結され、点線で示す全閉位置と実線で示す全開位置との間で駆動される。
次に、上記構成において本実施形態の作動を吹出モードごとに説明する。

［ＦＡＣＥ吹出モード］
図４に示すＦＡＣＥ吹出モードにおいて、ＤＥＦ開口部９０はＤＥＦドア７６により全閉され、ＦＯＯＴ開口部９４もすべてＦＯＯＴドア７８により全閉され、ＦＡＣＥ開口部９２はＦＡＣＥドア７７により全開の状態となる。このＦＡＣＥ吹出モードの例では、エアミックスドア７２，７４をヒータコア５２の上流側の位置に操作してヒータコア５２の上部と下部を全閉する。

この状態において、内外気の約５０％は接続ダクト３１の上部通路４４およびエアコンケース６０の上部通路６４を通過してエバポレータ５０の上部へ案内される。また空調空気の残り約５０％は、接続ダクト３１の下部通路４６およびエアコンケース６０の下部通路６６を通過してエバポレータ５０の下部へ案内される。

このようにしてエバポレータ５０の上部と下部へ流入した内外気は、冷媒の蒸発潜熱を内外気から吸熱する事により、冷却されて冷風となる。冷風はエバポレータ５０の上部を通過した後に通路２２０を通過し、またエバポレータ５０の下部を通過した後に通路２２９、２３０、２２２を通過し、それぞれＦＡＣＥ開口部９２に流れる。これにより、冷風はＦＡＣＥ開口部９２を経て車室内乗員の上半身側へ吹き出して、車室内を冷房する。ＦＡＣＥモードにおいては、空調空気のほぼ１００％がＦＡＣＥ開口部９２より吹き出される。

［Ｂ／Ｌ吹出モード］
図５に示すＢ／Ｌ吹出モード（バイレベル吹出モード）において、ＤＥＦ開口部９０はＤＥＦドア７６により全閉され、ＦＯＯＴ開口部９４はＦＯＯＴドア７８により大開度の状態となり、ＦＡＣＥ開口部９２もＦＡＣＥドア７７により大開度の状態となる。このＢ／Ｌモードの例では、エアミックスドア７２，７４は中間位置に操作され、ヒータコア５２の上部と下部の両側を開放する。この状態において、空調空気はエバポレータ５０の上部を通過した後にヒータコア５２をバイパスして通路５４、２２０を通過し、ＦＡＣＥ開口部９２へ向かう。また空調空気はエバポレータ５０の上部を通過した後に通路５４を経てヒータコア５２の上部に流入し、温水と熱交換して加熱され温風となり、ＦＡＣＥ開口部９２へ向かう。また空調空気はエバポレータ５０の下部を通過した後に通路５６を経てヒータコア５２の下部に流入し、温水と熱交換して加熱され温風となり、ＦＯＯＴ開口部９４へ向かう。また空調空気はエバポレータ５０の下部を通過した後にヒータコア５２をバイパスして通路２２９を通過し、ＦＯＯＴ開口部９４へ向かう。このようにしてＦＡＣＥ開口部９２に向かった空調空気は車室内上方へ吹き出し、ＦＯＯＴ開口部９４に向かった空調空気は乗員足元へ吹き出す。Ｂ／Ｌ吹出モードにおいては、空調空気の約５０％がＦＯＯＴ開口部９４に分配され、残りの約５０％がＦＡＣＥ開口部９２に分配される。

［ＦＯＯＴ吹出モード］
図６に示すＦＯＯＴ吹出モードにおいて、ＦＡＣＥ開口部９２はＦＡＣＥドア７７により全閉され、ＦＯＯＴ開口部９４はＦＯＯＴドア７８により全開され、ＤＥＦ開口部９０はＤＥＦドア７６により小開度の状態となる。このＦＯＯＴ吹出モードの例では最大暖房状態であり、エアミックスドア７２，７４はヒータコア５２の上流側を開放する位置に操作される。この状態において、空調空気はエバポレータ５０の上部を通過した後に通路５４を経てヒータコア５２の上部に流入し、またエバポレータ５０の下部を通過した後に通路５６を経てヒータコア５２の下部に流入し、温水と熱交換して加熱され温風となる。

エバポレータ５０の上部およびヒータコア５２の上部を通過した温風は通路２２２，２２０を通過してＤＥＦ開口部９０より車輌窓ガラスの内面に向かって吹き出して、窓ガラスの曇りを防止する。また温風は通路２２２を通過してＦＡＣＥ開口部９２へも向かい、サイドドア部７７ｂの開口部７７ｃ（図２）を通じてＦＡＣＥダクト２０４（図１）の図示しないサイド部へ流入する。またエバポレータ５０の下部およびヒータコア５２の下部を通過した温風は通路２３０を通過してＦＯＯＴ開口部９４を経て運転席側および助手席側の乗員足元に吹き出して、乗員足元を暖房する。

ＦＯＯＴ吹出モードにおいては、空調空気の多くがエアコンケース６０の下部に位置するＦＯＯＴ開口部９４へ向かう。対してＦＡＣＥドア７７は全閉に設定されＤＥＦドア７６は小開度に設定されるため、エアコンケース６０の上部に位置するＦＡＣＥ開口部９２およびＤＥＦ開口部９０へ向かう空調空気の流通量が制限される。ＦＯＯＴ吹出モードにおいては、例えば空調空気のほぼ７０〜８０％がＦＯＯＴ開口部９４に分配され、残りの２０〜３０％がＤＥＦ開口部９０およびＦＡＣＥ開口部９２に分配される。このためＦＯＯＴ開口部９４へ向かう空調空気の流通抵抗は、ＤＥＦ開口部９０およびＦＡＣＥ開口部９２へ向かう空調空気の流通抵抗と比較して小さくなる。したがって、エバポレータ５０の上部を通過した空調空気の一部は矢印に示すように連通路８０を通過して通路２３０へ向かう。

この例では、エバポレータ５０の上流において、内外気の約５０％は上部通路４４、６４を通過してエバポレータ５０の上部へ案内される。また空調空気の残り約５０％は、下部通路４６、６６を通過してエバポレータ５０の下部へ案内される。その後エバポレータ５０の上部を通過した空調空気の約２０％が連通路８０を下方向に通過して通路５６へ向かう。これにより、約７０％の空調空気がエアコンケース６０の下部に位置する通路５６を通過し、残りの約３０％の空調空気がエアコンケース６０の上部に位置する通路５４、２２２を通過する。ＦＯＯＴ吹出モードにおいては、エバポレータ５０の下流において、エアコンケース６０内の上部で流通抵抗が大きくなり下部で流通抵抗が小さくなる。そのためエバポレータ５０の下流において、エアコンケース６０内の上下に流通抵抗の偏りが発生する。しかしそのような状態においても、エバポレータ５０の下流において、空調空気が連通路８０を下方向に移動することにより空気の流通が配分される。

つまりエバポレータ５０の下流で流通抵抗の偏りが発生し、それに伴い空調空気の背圧が上下に偏っても、連通路８０が形成されることによりエバポレータ５０の下流で空調空気の流通が上下に配分される。これにより、エバポレータ５０の下流における流通抵抗の偏りによる影響がエバポレータ５０の上流に大きく作用しないため、エバポレータ５０の上流においては、上下にほぼ均一の割合で空気が流通する。

［ＦＯＯＴＤＥＦ吹出モード］
図７に示されるＦＯＯＴＤＥＦ吹出モードにおいて、ＦＡＣＥ開口部９２はＦＡＣＥドア７７により全閉され、ＦＯＯＴ開口部９４はＦＯＯＴドア７８により全開され、ＤＥＦ開口部９０はＤＥＦドア７６により全開される。ＦＯＯＴＤＥＦ吹出モードでは、ＦＯＯＴ吹出モードと比較してＤＥＦ開口部９０からの吹出風量を増加させる。

このＦＯＯＴＤＥＦ吹出モードの例では最大暖房状態であり、エアミックスドア７２，７４はヒータコア５２の上流側を開放する位置に操作される。この状態において、空調空気はエバポレータ５０上部を通過した後に通路５４を経てヒータコア５２の上部に流入し、またエバポレータ５０の下部を通過した後に通路５６を経てヒータコア５２の下部に流入し、温水と熱交換して加熱され温風となる。温風の流通方向は、ＦＯＯＴ吹出モードと類似しており、詳細な説明は省略する。

ＦＯＯＴＤＥＦ吹出モードにおいては、空調空気の約５０％がＦＯＯＴ開口部９４に分配され、残りの約５０％がＤＥＦ開口部９０およびＦＡＣＥ開口部９２に分配される。したがって、ＦＯＯＴ開口部９４へ向かう空調空気の流通抵抗は、ＤＥＦ開口部９０およびＦＡＣＥ開口部９２へ向かう空調空気の流通抵抗とは大きく異ならない。このため、エバポレータ５０の上部を通過した空調空気はエアコンケースの上部に形成される通路２２２，２２０へ、またエバポレータ５０の下部を通過した空調空気はエアコンケースの下部に形成される通路２３０へ、それぞれ分流する。

［ＤＥＦ吹出モード］
図８に示すＤＥＦ吹出モードにおいて、ＦＡＣＥ開口部９２はＦＡＣＥドア７７により全閉され、ＦＯＯＴ開口部９４もＦＯＯＴドア７８により全閉され、ＤＥＦ開口部９０はＤＥＦドア７６により全開される。このＤＥＦ吹出モードの例では最大暖房状態であり、エアミックスドア７２，７４はヒータコア５２の上流側を開放する位置に操作される。

この状態において、空調空気はエバポレータ５０の上部を通過した後に通路５４を経てヒータコア５２の上部に流入して温水と熱交換して加熱され温風となり、通路２２２、２２０を通過してＤＥＦ開口部９０へ向かい、一部はＦＡＣＥ開口部９２へ向かう。また空調空気はエバポレータ５０の下部を通過した後に通路５６を経てヒータコア５２の下部に流入して温水と熱交換して加熱され温風となり、通路２３０、２２２、２２０を通過してＤＥＦ開口部９０へ向かい、一部はＦＡＣＥ開口部９２へ向かう。ＦＡＣＥ開口部９２へ向かう温風は、サイドドア部７７ｂの開口部７７ｃ（図２）を通じてＦＡＣＥダクト２０４（図１）の図示しないサイド部へ流入する。ＤＥＦ吹出モードにおいては、空調空気の多くがＤＥＦ開口部９０を通過し、車輌窓ガラスの内面に向かって吹き出して、窓ガラスの曇りを防止する。

対してＦＯＯＴドア７８は全閉されるため、エアコンケース６０の下側を通過する空調空気の流通量が制限される。このためＦＯＯＴ開口部９４の近傍に位置する通路５６を通過する空調空気の流通抵抗は、ＤＥＦ開口部９０およびＦＡＣＥ開口部９２の近傍に位置する通路５４を通過する空調空気の流通抵抗と比較して大きくなる。したがって、エバポレータ５０の下部を通過した空調空気の一部は矢印に示すように連通路８０を通過して通路５４へ向かう。

この例では、エバポレータ５０の下部を通過した空調空気の約２０％が連通路８０を上側に通過して通路５４へ向かう。これにより、約７０％の空調空気がエアコンケース６０の上部に位置する通路５４を通過し、残りの約３０％の空調空気がエアコンケース６０の下部に位置する通路５６を通過する。つまりエアコンケース６０の下部で流通抵抗が大きくなり上部で流通抵抗が小さくなる事によってエアコンケース６０内の上下に流通抵抗の偏りが発生しても、エバポレータ５０の下流で空調空気が連通路８０を上方向に移動して空調空気の流通が配分される。

このような構成により、ＦＯＯＴ吹出しモードと同様の理由によって、エバポレータ５０の下流における流通抵抗の偏りがエバポレータ５０の上流に大きく影響しなくなる。したがって、エバポレータ５０の上流においては上下にほぼ均一の割合で内外気が流通する。

次に、図９および図１０に示す比較例について説明する。この比較例においては、送風機ケース３０、接続ダクト３１、およびエアコンケース６０は上述の仕切り板４１、６１、６２を備えず、それぞれ単一の空調流路を内部に形成する。上述したように、エアコンケース６０の内部に形成される通路の流通抵抗は吹出モードに応じて異なり、空調空気は異なる経路を流通する。なおこの図９および図１０に示す比較例は、本実施形態の作用効果を説明するための例であり、従来技術ではない。

例えば図９に示すＦＯＯＴ吹出モードの比較例では、ＦＯＯＴドア７８が全開に設定され、またエアミックスドア７２，７４はヒータコア５２の上流側を開放する位置に操作される。この状態では、エアコンケース６０の下部の流路の流通抵抗が小さくなる。これにより内外気の流通量はエアコンケース６０の下部において多くなる。したがって、エバポレータ８０の上流において、下部通路４６、６６の流速は、上部通路４４、６４の流速と比較して高くなる。このため下部通路４６、６６の圧力が上部通路４４、６４の圧力より低くなる。この比較例では、エバポレータ８０の上流において上述の仕切り板４１、６１がない。そのためエバポレータ８０の上流において、上部通路４４、６４を流通する空気が下部通路４６、６６へ下方向に直接移動する。

このため、太線矢印で示されるように、空調空気のほとんど、例えば約７０％がエアコンケース６０の下部を流通する。対してＦＡＣＥドア７７は全閉に設定されＤＥＦドア７６は小開度に設定されるため、エアコンケース６０の上部における流通抵抗が大きくなる。したがって、点線矢印で示されるように、エアコンケース６０の上部を通過する空調空気の流通量が小さく、例えば残りの約３０％となる。

このようにして、比較例では空調空気の流通が流通抵抗の小さいエバポレータ５０の下部に集中し、空調空気がエバポレータ５０の上部を十分に流通しない。このため、エバポレータ５０の上部では空調空気との熱交換が有効に行われず熱交換性能が低下し、除湿した水分の凍結が懸念される。またこのようにエバポレータ５０の上部のみで温度低下が発生している状況で、かつ温度センサ２１０がエバポレータ５０の下部付近の温度を検出する場合、温度センサ２１０の検出値はエバポレータ５０の上部の温度より高くなる。上述の制御装置が、このような検出値に基づきコンプレッサを制御した場合には、冷媒の温度を更に低下させ、エバポレータ５０の上部を更に冷却させ凍結を促すよう操作する事態が懸念される。

また例えば図１０に示すＤＥＦ吹出モードの比較例では、ＤＥＦドア７６が全開に設定されるため、エアコンケース６０において上部の流通抵抗が小さくなる。したがって、太線矢印で示されるように、空調空気のほとんど、例えば約７０％がエアコンケース６０の上部を流通する。対してＦＯＯＴドア７８は全閉に設定されるため、エアコンケース６０において下部の流通抵抗が大きくなる。この比較例でも、エバポレータ８０の上流において上述の仕切り板４１、６１がない。そのため、エバポレータ８０の上流において下部通路４６、６６を流通する空気が上部通路４４、６４へ上方向に直接移動する。したがって、点線矢印で示されるように、エアコンケース６０の下部を通過する空調空気の流通量が小さく、例えば残りの約３０％となる。

つまりこの比較例では、空調空気の流通が流通抵抗の小さいエバポレータ５０の上部に集中し、空調空気がエバポレータ５０の下部を十分に流通しない。また温度センサ２１０周辺の空調空気の流通量が小さくなり、この場合も温度センサ２１０が検出する温度はエバポレータ５０上部の温度と乖離し、温度の検出が正しく行われない。この場合、エバポレータ５０の下部では空調空気と熱交換が有効に行われない事から除湿した水分の凍結が懸念される。

これに対し本実施形態において、車載用空調装置１のケースを構成を構成する送風機ケース３０、接続ダクト３１、およびエアコンケース６０は、第２仕切り板を内部に備える。第２仕切り板は、送風機ケース３０と接続ダクト３１に形成される仕切り板４１と、エバポレータ５０の上流に位置するエアコンケース６０の仕切り板６１により構成される。

第２仕切り板は、ファン１１からエバポレータ５０まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、第２上部通路および第２下部通路に区画する。第２上部通路は接続ダクト３１の上部通路４４とエアコンケース６０の上部通路６４により構成され、第２下部通路は接続ダクト３１の下部通路４６とエアコンケース６０の下部通路６６により構成される。

このような構成により、図４〜図１０を用いて説明したような異なる吹出モードにおいて、エアコンケース６０内の流通抵抗が上部と下部で異なる場合においても、第２仕切り板は、エバポレータ８０の上流において、下部通路４６、６６を流通する内外気と上部通路４４、６４を流通する内外気とを隔離して相互の移動を妨げる。したがって、エバポレータ８０の上流において、下部通路４６、６６を流通する内外気と上部通路４４、６４を流通する内外気とが互いに上下方向に直接移動する事に起因するエバポレータ８０上流での偏流を回避できる。

本実施形態において第１仕切り板６２は、エバポレータ５０からヒータコア５２まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、第１上部通路５４と第１下部通路５６に区画する。この構成では、ヒータの上部と下部における偏流を低減でき、ヒータの性能を有効に発揮できる。

本実施形態において、第１仕切り板６２は、エバポレータ５０およびヒータコア５２の少なくとも一方より離間して上部通路５４と下部通路５６の間を連通する連通路８０を形成する。具体的にこの実施形態では、第１仕切り板６２はエバポレータ５０側に位置するエバポレータ側端部６３を有し、エバポレータ５０とエバポレータ側端部６３の間に連通路８０を形成する。この連通路８０は、エバポレータ５０の下流で第１上部通路５４と第１下部通路５６とを連通する。この構成では、エバポレータ５０を通過した空調空気が、第１上部通路５４と第１下部通路５６との間を移動可能である。

上述の如く、第２仕切り板により内外気の移動を上下に制限することにより、下部通路４６、６６を流通する内外気と上部通路４４、６４を流通する内外気との間で圧力差が生じた状態で、それぞれエバポレータ５０の上部と下部を通過する事が想定される。そのような事態においても、エバポレータ５０の下流において、空調空気が連通路８０を通じて上下方向に移動して圧力差を均衡させる。このような構成により、エバポレータ５０の下流における流通抵抗の偏りがエバポレータ５０の上流に大きく影響しないため、空調空気をエバポレータ５０の上部と下部に対してほぼ均等に流通させる事ができる。これにより、エバポレータ５０の上部と下部における偏流を低減でき、エバポレータ５０の性能を有効に発揮できる。

更に吹出モードに応じてエアコンケース６０の内部で流通抵抗に偏りが生じても、エバポレータ５０の下流において流通抵抗の小さい通路に連通路８０を通じて空調空気を流通できる。このため、エアコンケース６０内の流路を有効に利用できる。

本実施形態において、車載用空調装置１のケースは、ファン１１からエバポレータ５０までの通路を形成する接続ダクト３１を備え、第２仕切り板の少なくとも一部は、接続ダクト３１の内部に形成されるリブにより形成される。この構成では、接続ダクト３１とリブとを樹脂の射出成型により一体成型できるため、生産性を向上できる。

なお上記において、送風機ケース３０と接続ダクト３１に形成される仕切り板４１と、エバポレータ５０の上流に位置するエアコンケース６０の仕切り板６１とにより構成される第２仕切り板の上下方向の位置を特に規定しなかったが、第２仕切り板の上下方向の位置を次のように規定してもよい。

すなわち図１１に示すように、第２仕切り板は、エバポレータ５０側に位置するエバポレータ側端部６８を有する。またエバポレータ側端部６８は、ファン１１の軸方向（車輌上下方向）に対し、エバポレータ５０の中心Ｃ１より鉛直方向下側（車輌上下方向下側）に位置する構成でもよい。具体的に、エバポレータ側端部６８は、エバポレータ５０のコア部の中心Ｃ１より鉛直方向下側に位置する構成でもよい。

あるいは、第２仕切り板はファン１１側に位置するファン側端部６９を有し、ファン側端部６９は、ファン１１の軸方向（車輌上下方向）に対し、ファン１１の中心Ｃ２より鉛直方向下側（車輌上下方向下側）に位置する構成でもよい。具体的に、ファン側端部６９は、ファン１１のブレード部の中心Ｃ２より鉛直方向下側に位置する構成でもよい。

また第２仕切り板のエバポレータ側端部６８およびファン側端部６９の両方が、ファン１１の軸方向に対し、ファン１１の中心より鉛直方向下側に位置する構成でもよい。このような構成では、特にエアコンケース６０の上部に位置するＦＡＣＥ側の冷房性能を向上できる利点がある。

（第２実施形態）
第２実施形態の車載用空調装置１を図１２および図１３を参照して説明する。第２実施形態では、接続ダクト３１０の構成が第１実施形態の接続ダクト３１と異なり、接続ダクト３１０は送風機ケース３０とは別体である。図１２に示すように、接続ダクト３１０は、それぞれ筒状のダクト部材（第１ダクト部材）３１１とダクト部材（第２ダクト部材）３１２を備える。

図１３に示すように、ダクト部材３１１とダクト部材３１２は、ファン１１の軸方向（車輌上下方向）に溶接あるいは締結部材等を用いて接合される事により仕切り板４１０を形成する。この仕切り板４１０は、上述した第２仕切り板の少なくとも一部として構成される。このようにして構成される接続ダクト３１０は、送風機ケース３０に溶接あるいは締結部材等で接続される。

第１実施形態の接続ダクト３１は上部通路４４と下部通路４６を内部に形成するため、樹脂を金型に射出して接続ダクト３１を一体的に成型する事が困難になる場合が想定される。これに対し第２実施形態の構成では、接続ダクト３１０を第１ダクト部材３１１と第２ダクト部材３１２の２つの部材に分割するため、第１ダクト部材３１１と第２ダクト部とを別々に樹脂で一体成型でき、金型からの離型も容易となる。

（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事が可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。

第１実施形態では、接続ダクト３１は送風機ケース３０に一体成形されたが、この構成に限らない。接続ダクト３１は送風機ケース３０とは別体として成形されてもよい。この場合、接続ダクト３１はエアコンケース６０に一体成形されてもよい。

上記実施形態では、車載用空調装置１のケースは１つのエバポレータ側仕切り板を備え、ファン１１からエバポレータ５０まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、２つの第２通路に区画したが、この構成に限らない。車載用空調装置１のケースは、２つ以上の第２仕切り板を、ファン１１の軸方向に備えてもよい。この場合、第２仕切り板は、ファン１１からエバポレータ５０まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、３つ以上の第２通路に区画する。この構成では、エバポレータ５０を３つ以上のセグメントに分割し、それぞれに空調空気が案内される。したがって、エバポレータ５０の熱交換部全体に空調空気を分配できるため、エバポレータ５０の熱交換効率を高める事が可能となる。

上記実施形態では、車載用空調装置１のケースは１つの第１仕切り板６２を備え、エバポレータ５０からヒータコア５２まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、２つの第１通路に区画したが、この構成に限らない。車載用空調装置１のケースは、２つ以上の第１仕切り板６２を、ファン１１の軸方向に備えてもよい。この場合、第１仕切り板６２は、エバポレータ５０からヒータコア５２まで延びる通路を、ファン１１の軸方向に、３つ以上の第１通路に区画する。この構成では、ヒータを３つ以上のセグメントに分割し、それぞれに空調空気が案内される。したがって、ヒータの熱交換部全体に空調空気を分配できるため、ヒータの熱交換効率を高める事が可能となる。

上記実施形態では、第１仕切り板６２はエバポレータ５０側に位置するエバポレータ側端部６３を有し、エバポレータ５０とエバポレータ側端部６３の間に連通路８０を形成したが、この構成に限らない。第１仕切り板６２はヒータ５２側に位置する第１端部を有し、この第１端部とヒータ５２との間に連通路を形成してもよい。つまり第１仕切り板６２は、ヒータ５２と離間してヒータ５２との間に連通路を形成してもよい。

上述のごとく、送風機ケース３０および接続ダクトにより形成される上部通路４４、およびエアコンケース６０により形成される上部通路５４は、第２上部通路を構成し、送風機ケース３０および接続ダクトにより形成される下部通路４６およびエアコンケース６０により形成される下部通路５６は、第２下部通路を構成する。ここで、第２上部通路と第２下部通路を形成する壁面の少なくとも一方に対し、車輌の左右方向あるいは上下方向に窪みあるいは膨らみを形成する事により、内外気の通風量を調整してもよい。

例えばエバポレータ５０の上流において第２上部通路の空調空気の流通量が第２下部通路の空調空気の流通量より多い場合、第２上部通路に窪みを形成して流路を絞る事により、第２上部通路と第２下部通路の空調空気の流通量を均等にできる。あるいはエバポレータ５０の上流において第２上部通路の空調空気の流通量が第２下部通路の空調空気の流通量より少ない場合、第２上部通路に膨らみを形成して流路を拡大する事により、第２上部通路と第２下部通路の空調空気の流通量を均等にできる。この構成は、上記実施形態のごとく第２仕切り板を備える構成において得に有効であり、エバポレータ５０における上下方向の偏流を更に低減できる。

１１…ファン、３０…送風機ケース、３１…接続ダクト
６０…エアコンケース、５０…エバポレータ、５２…ヒータコア
４１…仕切り板（第２仕切り板）、６１…仕切り板（第２仕切り板）
６２…仕切り板（第１仕切り板）、４４…上部通路（第２上部通路）
５４…上部通路（第２上部通路）、４６…下部通路（第２下部通路）
５６…下部通路（第２下部通路）、５４…上部通路（第１上部通路）
５６…下部通路（第１下部通路）

Claims (5)

1. 車外の空気と車室内の空気とを切り替える内外気切替部（３４）を備えて内部に内外気室（３３）を形成する内外気箱（３２）を有し、内部に空気が通過する通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）を形成するケース（３０，３１，６０）と、
   前記ケース（３０，３１，６０）に収容され、前記内外気室（３３）を通じて空気を吸入し前記通路（５４，５６，４４，６４，４６，６６）へ送出する単一のファン（１１）と、
   前記ケース（３０，３１，６０）に収容され、空気の流通方向に対して前記ファン（１１）の下流に位置するエバポレータ（５０）と、
   前記ケース（３０，３１，６０）に収容され、空気の流通方向に対して前記エバポレータ（５０）の下流に位置するヒータコア（５２）と、
   を備える車載用空調装置であって、
   前記ケース（３０，３１，６０）は第１仕切り板（６２）および第２仕切り板（４１，６１）を内部に備え、
   前記第１仕切り板（６２）は、前記通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）のうち、前記エバポレータ（５０）から前記ヒータコア（５２）まで延びる通路（５４，５６）を、前記ファン（１１）の軸方向に、複数の第１通路（５４，５６）に区画し、
   前記第１仕切り板（６２）は、前記エバポレータ（５０）および前記ヒータコア（５２）の少なくとも一方より離間して、前記複数の第１通路（５４，５６）を互いに連通する連通路（８０）を形成し、
   前記第２仕切り板（４１，６１）は、前記通路（５４，５６、４４，６４，４６，６６）のうち、前記ファン（１１）から前記エバポレータ（５０）まで延びる前記通路（４４，６４，４６，６６）を、前記ファン（１１）の前記軸方向に、複数の第２通路（４４，６４，４６，６６）に区画し、
   前記複数の第２通路（４４，６４，４６，６６）は、単一の前記第２仕切り板（４１，６１）により区画される２つの第２通路（４４，６４，４６，６６）より構成され、
   前記第２仕切り板（４１，６１）は、前記ファン（１１）側に位置する第２端部（６９）を有し、
   前記第２端部（６９）は、前記軸方向に対し、前記ファン（１１）の中心（Ｃ２）より鉛直方向下側に位置することを特徴とする車載用空調装置。
2. 前記第２仕切り板（４１，６１）は、前記エバポレータ（５０）側に位置するエバポレータ側端部（６８）を有し、
   前記エバポレータ側端部（６８）は、前記軸方向に対し、前記エバポレータ（５０）の中心（Ｃ１）より鉛直方向下側に位置することを特徴とする請求項１に記載の車載用空調装置。
3. 前記第１仕切り板（６２）は前記エバポレータ（５０）側に位置するエバポレータ側端部（６３）を有し、
   前記エバポレータ（５０）と前記エバポレータ側端部（６３）との間に前記連通路（８０）を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用空調装置。
4. 前記ケース（３０，３１，６０）は、前記ファン（１１）から前記エバポレータ（５０）までの通路を形成する接続ダクト（３１）を含み、
   前記第２仕切り板（４１，６１）の少なくとも一部は、前記接続ダクト（３１）の内部に形成されるリブにより形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車載用空調装置。
5. 前記ケース（３０，３１，６０）は、前記ファン（１１）から前記エバポレータ（５０）までの通路を形成する接続ダクト（３１０）を備え、
   前記接続ダクト（３１０）は、それぞれ筒状の第１ダクト部材（３１１）と第２ダクト部材（３１２）を備え、
   前記第２仕切り板（４１，６１）の少なくとも一部は、前記第１ダクト部材（３１１）と前記第２ダクト部材（３１２）を前記軸方向に接合することにより形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車載用空調装置。

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