JP7124354B2

JP7124354B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP7124354B2
Application number: JP2018043478A
Authority: JP
Inventors: 修横山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2022-08-24
Anticipated expiration: 2038-03-09
Also published as: JP2019156071A

Description

この明細書における開示は、車両用空調装置に関する。

特許文献１には、車両用空調ユニットが開示されている。この車両用空調ユニットは、車室内に向けて空気が流れる空気通路を形成するケーシングと、空気を冷却するエバポレータと、エバポレータの下流側で空気を加熱するヒータコアとを備える。ケーシングの内部には、ヒータコアに対して空気流れ下流側を上側空気通路と下側空気通路とに分離する第１仕切り板と、上側空気通路を上側と下側に区分けする第２仕切り板とが設けられている。第２仕切り板とケーシングの後壁との間には、第２仕切り板の下方側の空気が第２仕切り板の上方側へと通過する開口部が形成されている。第２仕切り板とヒータコアとの間には、ヒータコアを通過した空気が第２仕切り板の上方側へと流れる隙間が形成されている。空気をフェイス開口部とフット開口部から吹き出すバイレベルモードの場合には、モードドアによって第２開口部が閉じられる。バイレベルモードにおいてフェイス開口部に対して流れる温風は、第２仕切り板とヒータコアとの間の隙間を通過してフェイス開口部へと向かう。

特開２０１５‐８０９５９号公報

特許文献１の車両用空調装置では、ヒータコアの下流側の圧損が増加した場合、ヒータコアを通過した空気は、第２仕切り板とヒータコアとの間の隙間に対してより多く流れる。この場合、バイレベルモードにおいてフェイス開口部に対して流れる空気の風量が大きくなり、フェイス開口部から吹き出す空気の温度が上昇してしまう。

また、特許文献１の車両用空調装置では、フェイスモードにおいて、下壁とヒータコアとの間を通過した冷風がヒータコアの下流側を迂回して第２仕切り板の上側へと流れる。このとき、冷風の一部が第２仕切り板の下側でヒータコアに向かって逆流し、ヒータコアにて加熱される。これにより、フェイスモードにおいてフェイス開口部から吹き出される空気の温度が上昇してしまう。

開示される目的は、バイレベルモードおよびフェイスモードにおけるフェイス開口部からの吹出空気の温度上昇を抑制する車両用空調装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、技術的範囲を限定するものではない。

開示された車両用空調装置のひとつは、温度調整された空気を車室内に吹き出す車両用空調装置であって、空気が流通する通路を形成する空調ケース（１０）と、空調ケースの内部に収容されて、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器（２）と、冷却用熱交換器よりも空気の流れの下流側において空調ケースの内部に収容されて、通過する空気を加熱する加熱用熱交換器（４）と、加熱用熱交換器を下方から覆うように設けられて、加熱用熱交換器を迂回して流れる空気が流通する下方迂回通路（２３）と加熱用熱交換器が配置された加熱通路（２２）とを区画する下方区画壁部（１３）と、加熱用熱交換器を上方から覆いさらに加熱用熱交換器よりも下流まで連続して延出するように設けられて、加熱用熱交換器を迂回して流れる空気が流通する上方迂回通路（２１）と加熱通路とを区画する上方区画壁部（１１）と、加熱用熱交換器よりも下流で上方区画壁部に連続して形成された下流端部（１１ｂ）と、上下方向に関して下流端部よりも上方に設けられたフェイス開口部（３２）と、上下方向に関して下流端部よりも下方に設けられたフット開口部（３３）と、下流端部との間に加熱通路を流通する空気が通過する間隙を形成し、開度を変更することで間隙の大きさを調整する調整ドア部であって、間隙を通過してフェイス開口部に対して流れる空気と間隙の下方でフット開口部に対して流れる空気との風量割合を調整する調整ドア部（４３）と、加熱用熱交換器よりも下流であって、下流端部よりも上流に位置して上方区画壁部から延出するように形成された遮風リブ（１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａ、６１１ａ）と、を備え、遮風リブは、隣接する加熱用熱交換器の空気流出面（４ｂ）と平行となるようにまたは先端側に向かって空気流出面に対して離間するように、延びる逆流抑制部（１１ａ１、１１ａ２）を有する。

この開示によれば、調整ドア部の開度変更によって下流端部と調整ドア部との間隙の大きさが調整されることで、フェイス開口部に対して流れる空気とフット開口部に対して流れる空気との風量割合が調整される。下流端部が上方区画壁部から連続して形成されていることにより、空気が下流端部よりも上流でフェイス開口部に向けて流出することを回避できる。このため、バイレベルモードにおいてフェイス開口部に対して流れる空気の風量が大きくなることを抑制でき、フェイス開口部から吹き出す空気の温度上昇を抑制できる。さらに、フェイスモードにおいて、下方迂回通路からフェイス開口部に対して流れる冷却空気のうち、加熱通路を逆流して加熱用熱交換器に向かう空気の流れを、遮風リブによって加熱用熱交換器の空気流出面に対して平行に流れる空気流れまたは加熱用熱交換器から離間するように流れる空気流れに変更できる。これにより、加熱通路を逆流する空気が加熱用熱交換器にて加熱されることを抑制し、フェイスモードにおけるフェイス吹出口からの吹出空気の温度上昇を抑制できる。以上により、バイレベルモードおよびフェイスモードにおけるフェイス開口部からの吹出空気の温度上昇を抑制する車両用空調装置を提供することができる。

第１実施形態に係る車両用空調装置のバイレベルモード時を示す断面図である。第１実施形態に係る車両用空調装置のフェイスモード時を示す断面図である。第１実施形態に係る車両用空調装置のヒートモード時を示す断面図である。第２実施形態に係る車両用空調装置のフェイスモード時を示す断面図である。第３実施形態に係る車両用空調装置のフェイスモード時を示す断面図である。第４実施形態に係る車両用空調装置のフェイスモード時を示す断面図である。他の実施形態に係る車両用空調装置のフェイスモード時を示す断面図である。他の実施形態に係る車両用空調装置のフェイスモード時を示す断面図である。

（第１実施形態）
第１実施形態の車両用空調装置１について、図１～図３を参照して説明する。車両用空調装置１は、温度調節された送風空気を車室内に吹き出して車室内の空調を行う。車両用空調装置１は、空気を送風する送風ユニットと、送風ユニットに送風される送風空気を温度調整する空調ユニットとを備える。車両用空調装置１は、送風ユニットと空調ユニットが結合された状態で、車両のインストルメントパネルとダッシュパネルとの間に搭載されている。

送風ユニットは、空気を駆動する送風装置と、送風装置が取り付けられる送風ユニットケースと、内外気切替ドアとを有する。送風装置は、送風ユニットケース内に配置されるファンとファンを回転駆動するモータとを有する。ファンは、例えば遠心多翼式のファンによって提供される。送風装置は、送風ユニットケースに形成された外気を取り込む外気取込口および内気を取り込む内気取込口から選択的に、または混合して空気を取り込む。各取込口から取り込まれる空気の比率は、内外気切替ドアによって調整される。送風装置は、取り込んだ空気を空調ユニットに対して送風する。以下において、特に断りのない限り空調ケース１０の内部で送風装置によって送風される送風空気の流れにおける上流および下流を単に「上流」および「下流」と表記する。また、車両用空調装置１で温度調節された送風空気を空調風と表現することがある。また以下において、車両用空調装置１の幅方向、前後方向、上下方向は、それぞれ車両の車幅方向、前後方向、上下方向と一致する方向である。

空調ユニットは、空調ケース１０を備える。空調ケース１０は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂、例えば、ポリプロピレン樹脂等にて成形されている。空調ケース１０は、送風ユニットケースと連結されており、送風装置によって送風された空気（以下送風空気と表記）が流通する空気通路を内部に形成する。空調ケース１０には、空気通路を流通した空気が流出する複数の開口部が形成されている。空調ケース１０の内部には、蒸発器２、ヒータコア３、室内凝縮器４、ＰＴＣヒータ５、エアミックスドア１０ａ、１０ｂ、複数の吹出ドアが配置されている。

蒸発器２は、送風空気を冷却する冷却用熱交換器の一例である。蒸発器２は、ヒートポンプサイクルを循環する低温低圧の冷媒が内部を流通する熱交換器である。ここでヒートポンプサイクルとは、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器２を含んで構成されるサイクル装置である。特に第１実施形態の車両用空調装置１に適用されるヒートポンプサイクルは、蒸発器２と、送風空気と熱交換する室内凝縮器４と、車室外の空気と熱交換する室外熱交換器とを備える。ヒートポンプサイクルは、圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮器で放熱した後に減圧装置にて減圧して低温低圧の状態とし、低温低圧の冷媒を蒸発器２にて蒸発させて蒸発潜熱を周囲の空気から吸熱する。すなわち蒸発器２は、熱交換部を通過する送風空気と、内部を流通する冷媒との間の熱交換を提供する。蒸発器２は、送風ユニットから送風された直後の空気が通過する通路全体を横切るように配置され、空調ケース１０内を通過する送風空気を実質的に全部冷却可能である。

ヒータコア３は、その内部を車両のエンジン冷却水が流通する熱交換器である。ヒータコア３は、蒸発器２よりも下流側に設けられる。ヒータコア３は、例えば空調ケース１０の内部空間における上下方向の中央付近に位置するように設置されて収容されている。ヒータコア３は、熱交換部を通過する送風空気と、内部を流通するエンジン冷却水との間の熱交換を提供する。換言すれば、ヒータコア３は送風空気を加熱する。

室内凝縮器４は、ヒートポンプサイクルにおける圧縮された冷媒を放熱して凝縮させるための熱交換器である。室内凝縮器４は、蒸発器２の下流側において例えばヒータコア３よりも下流側に設けられて収容されている。室内凝縮器４は、空気流れに対してヒータコア３と直列に配設されている。室内凝縮器４は、ヒータコア３を通過した実質的に全ての空気を加熱する。室内凝縮器４は、空気が流入する空気流入面４ａと、空気が流出する空気流出面４ｂとを有する。ここで空気流入面４ａは、室内凝縮器４における熱交換部の空気流れ上流側の面である。空気流出面４ｂとは、室内凝縮器４における熱交換部の空気流れ下流側の面である。空気流出面４ｂは、例えば室内凝縮器４の厚さ方向に直交する仮想的な面であり、厚さ方向における熱交換部の下流側の端部を通る面である。室内凝縮器４は、内部を通過する冷媒と熱交換部を通過する送風空気との間の熱交換を提供する。室内凝縮器４は、送風空気を加熱する加熱用熱交換器の一例である。

ＰＴＣヒータ５は、通電により発熱する電気ヒータの一種である。ＰＴＣヒータ５は、例えばヒータコア３および室内凝縮器４の下流側に配置される。ＰＴＣヒータ５は、空気流れに対してヒータコア３および室内凝縮器４と直列に配設されている。ＰＴＣヒータ５は、ヒータコア３および室内凝縮器４よりも小さい高さ寸法に形成されている。ＰＴＣヒータ５は、例えば室内凝縮器４の主に下部側を覆うように配設され、室内凝縮器４の上部側を通過した空気の一部はＰＴＣヒータ５の上方を迂回して流れる配置となっている。蒸発器２、室内凝縮器４およびＰＴＣヒータ５は、上端が下端よりも蒸発器２側に近接するように傾斜した状態で加熱通路２２に設置されている。以下において、空気を加熱するための加熱機器である蒸発器２、室内凝縮器４およびＰＴＣヒータ５をまとめて加熱部と表記する場合がある。

加熱部を迂回する空気と加熱部を通過する空気との風量の割合は、ヒータコア３の直前に設けられたエアミックスドア１０ａ、１０ｂによって調整される。エアミックスドア１０ａは、上方迂回通路２１と加熱通路２２との風量割合を調整する。エアミックスドア１０ｂは、エアミックスドア１０ａの下方に設けられ、下方迂回通路２３と加熱通路２２との風量割合を調整する。エアミックスドア１０ａ、１０ｂは、例えばスライドドアによって提供される。

空調ケース１０には、内部を複数の空気通路に区画する壁部として、下方区画壁部１３、加熱区画壁部１２、上方区画壁部１１が設けられている。

下方区画壁部１３は、加熱部の下方を覆うように設けられている壁部である。下方区画壁部１３は、加熱部の下方を覆うことで、蒸発器２を通過した後に加熱部の下方を迂回する空気が流通する下方迂回通路２３と、ヒータコア３、室内凝縮器４、ＰＴＣヒータ５が配置された通路である加熱通路２２とを区画する。下方区画壁部１３は、エアミックスドア１０ｂとヒータコア３との間から、ヒータコア３、室内凝縮器４およびＰＴＣヒータ５の下部を下方から覆うように延びている。

加熱区画壁部１２は、上下方向で上方区画壁部１１と下方区画壁部１３との間に設けられた壁部である。加熱区画壁部１２は、加熱通路２２の室内凝縮器４よりも下流側の領域を上下に区画する。加熱区画壁部１２は、加熱通路２２を、ＰＴＣヒータ５が配置された下方加熱通路２２ｂと、下方加熱通路２２ｂの上方の上方加熱通路２２ａとに区画する。加熱区画壁部１２は、ＰＴＣヒータ５よりも上流側から、ＰＴＣヒータ５の上方を通過してＰＴＣヒータ５よりも下流側に到達するように延びている。加熱区画壁部１２は、ＰＴＣヒータ５の下流側で下方に屈曲し、ＰＴＣヒータ５の上端部分を下流側から覆うように延びている。

上方加熱通路２２ａは、上方迂回通路２１の下方で且つ下方加熱通路２２ｂの上方に形成された空気通路である。上方加熱通路２２ａには、ヒータコア３および室内凝縮器４が配置されている。上方加熱通路２２ａは、特にヒータコア３および室内凝縮器４の上部側を通過する空気が流通する空気通路である。上方加熱通路２２ａは、ヒータコア３および室内凝縮器４によって加熱される空気が流通する空気通路のうち上方の通路であるということもできる。

下方加熱通路２２ｂは、上方加熱通路２２ａの下方で且つ下方迂回通路２３の上方に形成された通路である。下方加熱通路２２ｂには、ヒータコア３、室内凝縮器４およびＰＴＣヒータ５が配置されている。下方加熱通路２２ｂは、特にヒータコア３および室内凝縮器４の下部側を通過する空気が流通する通路である。下方加熱通路２２ｂは、ヒータコア３および室内凝縮器４によって加熱される空気が流通する空気通路のうち下方の通路であるということもできる。

上方区画壁部１１は、加熱部の上方を覆うように設けられている壁部である。上方区画壁部１１は、加熱部の上方を覆うことで、蒸発器２を通過した後に加熱部の上方を迂回する空気が流通する上方迂回通路２１と、蒸発器２を通過した後に加熱部を通過する空気が流通する加熱通路２２とを区画する。上方区画壁部１１は、遮風リブ１１ａと、下流端部１１ｂとを含む。上方区画壁部１１は、エアミックスドア１０ａとヒータコア３との間から、ヒータコア３および室内凝縮器４の上部を上方から覆うように延び、室内凝縮器４よりも下流側まで延びるように形成されている。上方区画壁部１１は、室内凝縮器４よりも下流側で斜め下方に延びている。上方区画壁部１１は、室内凝縮器４よりも下流側で、下方の加熱区画壁部１２との間の幅が下流へ向かうにつれて徐々に小さくなるように湾曲した形状である。

下流端部１１ｂは、上方区画壁部１１に連続して形成された部分である。すなわち下流端部１１ｂは、上方区画壁部１１の一部であるということもできる。下流端部１１ｂは、上方区画壁部１１のうち、空気流れの最下流側に位置する端部である。下流端部１１ｂは、上方区画壁部１１のうち室内凝縮器４の下流側で斜め下方に延びる部分の先端であって、この部分から斜め上方に向かって延びるように屈曲している先端である。下流端部１１ｂは、上方区画壁部１１の前後方向における最後部であるということもできる。下流端部１１ｂは、空調ケース１０の上方後部壁５１から離間している。すなわち下流端部１１ｂは、上方後部壁５１との間に送風空気が通過する間隙を形成する。換言すれば、上方迂回通路２１と上方加熱通路２２ａは、下流端部１１ｂの後方で合流している。この間隙は、ヒータコア３および室内凝縮器４を通過した加熱空気または下方迂回通路２３を流通した空気が、フェイス開口部３２やデフロスタ開口部３１に対して流れる際に通過する間隙である。

遮風リブ１１ａは、上方区画壁部１１に連続して形成されている。遮風リブ１１ａは、室内凝縮器４よりも下流側で、且つ下流端部１１ｂよりも上流において上方区画壁部１１から分岐して延出している。遮風リブ１１ａは、室内凝縮器４の空気流出面４ｂの上部を、下流側から覆うように設けられている。遮風リブ１１ａは、上方加熱通路２２ａの内部に延出しているということもできる。遮風リブ１１ａは、図１に示すように、下流端部１１ｂの下端を通り空気流出面４ｂに直交する仮想線Ｌよりも上方に収まる寸法に形成されている。

遮風リブ１１ａは平行部１１ａ１と屈曲先端部１１ａ２とを有する。平行部１１ａ１は、屈曲先端部１１ａ２に対して遮風リブ１１ａの根元側の部分である。平行部１１ａ１は、室内凝縮器４の空気流出面４ｂと平行に延びる部分である。平行部１１ａ１は、室内凝縮器４と下流端部１１ｂとの間で、下流端部１１ｂよりも室内凝縮器４に近接する。平行部１１ａ１は、上方加熱通路２２ａの下流側から逆流して室内凝縮器４へと向かう空気の流れを室内凝縮器４に対して平行な流れに変更する部分である。

屈曲先端部１１ａ２は、平行部１１ａ１から下流側に向かって延びるように屈曲した遮風リブ１１ａの先端である。すなわち屈曲先端部１１ａ２は、遮風リブ１１ａのうち、根元側よりも先端側の方が室内凝縮器４から離間するように延びる部分である。屈曲先端部１１ａ２は、上方加熱通路２２ａの下流側から逆流して室内凝縮器４へと向かう空気の流れを室内凝縮器４から離間する方向の流れへと変更する部分である。第１実施形態においては、屈曲先端部１１ａ２が逆流抑制部の一例である。平行部１１ａ１および屈曲先端部１１ａ２は、上下方向において室内凝縮器４の上端よりも下方に形成されている。遮風リブ１１ａは、上方加熱通路２２ａを逆流する空気流れを変更して、遮風リブ１１ａよりもさらに上流側に逆流することを抑制する機能を発揮する。

また遮風リブ１１ａは、上方加熱通路２２ａを通過する加熱空気に対して抵抗となる部分である。換言すれば、遮風リブ１１ａは、設けられていない場合よりも上方加熱通路２２ａの圧損を増加させる。遮風リブ１１ａの長さ寸法は、上方加熱通路２２ａを通過する加熱空気の風量と下方加熱通路２２ｂを通過する加熱空気との風量の好ましい割合に基づいて設計されている。すなわち遮風リブ１１ａは、上方加熱通路２２ａへと流入する加熱空気風量の、下方加熱通路２２ｂへと流入する加熱空気風量に対する割合を過度に大きくならないように抑制する機能を発揮する。

空調ケース１０は、空気が流出する複数の開口部を有する。複数の開口部は、蒸発器２および／またはヒータコア３を流通して温度調節された送風空気を、それぞれ対応した吹出口へと供給するための開口部である。複数の開口部には、例えばデフロスタ開口部３１、フェイス開口部３２、フット開口部３３を含む。

デフロスタ開口部３１は、空調ケース１０の上部に形成されている開口である。デフロスタ開口部３１は、上方区画壁部１１よりも上方に設けられている。デフロスタ開口部３１は、車両のフロントウィンドに向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口と連通している。デフロスタ開口部３１から吹き出される空気の量は、デフロスタドア４１による開口面積の変更によって調整される。

フェイス開口部３２は、空調ケース１０の上部で、デフロスタ開口部３１よりも後方に設けられている。フェイス開口部３２は、座席に着座した乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口と連通している。フェイス開口部３２から吹き出される空気の量は、フェイスドア４２による開口面積の変更によって調整される。

フット開口部３３は、空調ケース１０の下部に形成された開口である。フット開口部３３は、フェイス開口部３２およびデフロスタ開口部３１よりも上下方向に関して下方に位置している。またフット開口部３３は、上方区画壁部１１よりも上下方向に関して下方に位置する。フット開口部３３は、座席に着座した乗員の足元に対して空調風を吹き出すフット吹出口とダクト等を介して連通している。フット開口部３３から吹き出される空気の量は、フットドア４３によって調整される。

フットドア４３は、例えば回転軸と、回転軸の径方向において互いに反対に延びる一対のドア板部４３ａ、４３ｂとを含んで構成される。フットドア４３は、例えば下方後壁部５２の上方に設けられている。フットドア４３は、下方後壁部５２との間にフット開口部３３へ流れる空気が通過する間隙を形成している。フットドア４３の第２ドア板部４３ｂは、この間隙の開度を調整するドア板である。フットドア４３の第１ドア板部４３ａは、回転軸部を中心に加熱区画壁部１２の近傍から上方後部壁５１の近傍までの間を回動するドア板である。

フットドア４３は、ドア板部４３ａ、４３ｂの位置を変更することによってフット開口部３３に対して流れる空気とフェイス開口部３２、デフロスタ開口部３１に対して流れる空気との風量割合を調整する。例えば、第１ドア板部４３ａの先端が下流端部１１ｂと近接する位置にある場合は、第１ドア板部４３ａの先端と下流端部１１ｂとの間隙の開口面積が小さくなる。この場合には、間隙を通過して上方区画壁部１１の上方へと流れる空気の量は比較的少なくなり、第１ドア板部４３ａの下方を通過して上方区画壁部１１の下方へと流れる空気の量は比較的大きくなる。第１ドア板部４３ａが上方後部壁５１または加熱区画壁部１２に近接した状態では、第１ドア板部４３ａの先端と下流端部１１ｂとの間隙が比較的大きくなるため、上方区画壁部１１の上方へと流れる空気の量も大きくなる。フットドア４３は、調整ドア部の一例である。

車両用空調装置１は、吹出モードとして、バイレベルモード、フェイスモード、ヒートモードを実現する。以下で各吹出モードにおけるドアの作動および空気流れについて説明する。各図において空気流れは実線の矢印で示している。なお以下において、エアミックスドア１０ａ、１０ｂは、蒸発器２通過後の空気が上方迂回通路２１、加熱通路２２、下方迂回通路２３のいずれにも流入可能となるような位置に調整されているものとする。

まずバイレベルモードでは、図１に示すように、デフロスタドア４１がデフロスタ開口部３１を閉塞し、フェイスドア４２がフェイス開口部３２を開放する。また、フットドア４３が、フット開口部３３を開放し、下流端部１１ｂと第１ドア板部４３ａの先端との間隙の幅を最小にする。

バイレベルモードにおいて上方加熱通路２２ａを流通する加熱空気は、一部が下流端部１１ｂとフットドア４３との間隙を通過し、下流端部１１ｂと上方後部壁５１との間を通過して上方区画壁部１１の上方へと流出する。流出した空気は、上方迂回通路２１を流通した冷却空気と混合され、フェイス開口部３２から流出してフェイス吹出口から車室内へと供給される。

上方加熱通路２２ａを流通する加熱空気の残りは、フットドア４３の下方側の面に沿って、フット開口部３３に対して案内される。この加熱空気は、下方加熱通路２２ｂを通過した加熱空気および下方迂回通路２３を通過した冷却空気と合流して温度調整され、フット開口部３３から流出してフット吹出口から車室内へと供給される。

フェイスモードでは、図２に示すように、デフロスタドア４１がデフロスタ開口部３１を閉塞し、フェイスドア４２がフェイス開口部３２を開放する。また、フットドア４３が、フット開口部３３を閉塞し、下流端部１１ｂと上方後部壁５１との間の空間を開放する。

フェイスモードにおいて上方加熱通路２２ａおよび下方加熱通路２２ｂを通過した加熱空気は、フット開口部３３が閉塞されているために、下流端部１１ｂと上方後部壁５１との間の空間を通過して上方区画壁部１１の上方へと流出する。下方迂回通路２３を流通した冷却空気も、加熱通路２２を流通した加熱空気と合流しつつ下流端部１１ｂと上方後部壁５１との間の空間を通過して上方区画壁部１１の上方へと流出する。流出した空気は、上方迂回通路２１を流通した冷却空気と合流しつつフェイス開口部３２から流出し、フェイス吹出口から車室内へと供給される。

フェイスモードでは、下方迂回通路２３を流通した冷却空気は、加熱区画壁部１２と上方後部壁５１との間を通過して上方へと流れる。すなわち下方迂回通路２３を流通した冷却空気は、加熱部の後方に回り込み、下方加熱通路２２ｂおよび上方加熱通路２２ａを通過した加熱空気と合流して上方迂回通路２１を流通した冷却空気と合流する。このとき加熱区画壁部１２と上方後部壁５１との間を通過する冷却空気の一部は、上方加熱通路２２ａを逆流するように、上方区画壁部１１の下方に流れ込む。この上方加熱通路２２ａを逆流する逆流空気の一部は、遮風リブ１１ａに衝突する。衝突した逆流空気の流れは、図２に示すように、室内凝縮器４へと向かって流れる流れから、平行部１１ａ１に沿って屈曲先端部１１ａ２に向かって流れる流れへと変更される。この変更された流れは、屈曲先端部１１ａ２にて室内凝縮器４から離間するような流れへとさらに変更される。屈曲先端部１１ａ２にて変更された流れは、加熱空気とともに下方迂回通路２３からの冷却空気に合流し、室内凝縮器４やヒータコア３にて加熱されることなくフェイス開口部３２に対して流れる。

ヒートモードでは、図３に示すように、デフロスタドア４１がデフロスタ開口部３１を僅かに開放し、フェイスドア４２がフェイス開口部３２を僅かに開放する。また、フットドア４３が、フット開口部３３を開放し、加熱区画壁部１２と上方後部壁５１との間の間隙を閉塞する。

ヒートモードにおいて上方加熱通路２２ａを通過した加熱空気は、下流端部１１ｂとフットドア４３の先端との間隙を通過して上方区画壁部１１の上方へと流出する。一方で下方加熱通路２２ｂを通過した加熱空気は、加熱区画壁部１２と上方後部壁５１との間の空間が実質的に閉塞されているので、フット開口部３３に対して流れる。

次に第１実施形態の車両用空調装置１がもたらす作用効果について説明する。車両用空調装置１は、室内凝縮器４の上方を覆うように設けられて、室内凝縮器４の上方を迂回して流れる空気が流通する上方迂回通路２１と室内凝縮器４に加熱された加熱空気が流通する加熱通路２２とを区画形成する上方区画壁部１１を備える。車両用空調装置１は、上方区画壁部１１に連続して形成されて室内凝縮器４の下流側まで延びる下流端部１１ｂを備える。車両用空調装置１は、上下方向に関して下流端部１１ｂより上方に設けられたフェイス開口部３２と、上下方向に関して下流端部１１ｂより下方に設けられたフット開口部３３とを備える。車両用空調装置１は、下流端部１１ｂとの間に加熱空気が通過する間隙を形成し、間隙の開度を変更することで、フェイス開口部３２に対して流れる加熱空気とフット開口部３３に対して流れる加熱空気との風量割合を調整するフットドア４３を備える。車両用空調装置１は、室内凝縮器４の下流側で上方区画壁部１１から延出する遮風リブ１１ａを有する。遮風リブ１１ａは、隣接する室内凝縮器４の空気流出面４ｂと平行となるように延びる平行部１１ａ１と、先端側に向かって空気流出面４ｂに対して離間するように延びる屈曲先端部１１ａ２とを有する。

これによれば、フェイス開口部３２に対して流れる加熱空気とフット開口部３３に対して流れる加熱空気との風量割合は、下流端部１１ｂとフットドア４３との間隙の開度によって調整される。下流端部１１ｂが上方区画壁部１１から連続して形成されていることにより、加熱空気が下流端部１１ｂよりも上流でフェイス開口部３２に対して流出することを回避できる。このため、加熱通路２２にヒータコア３、室内凝縮器４、ＰＴＣヒータ５といった複数の加熱機器が配置されて加熱通路２２の圧損が大きくなった場合でも、バイレベルモードにおいてフェイス開口部３２に対して流れる空気の風量が大きくなることを抑制できる。これによりフェイス開口部３２から吹き出す空気の温度上昇を抑制できる。また、フェイスモードにおいて、上方加熱通路２２ａを逆流する空気の流れを、遮風リブ１１ａによって室内凝縮器４の空気流出面４ｂに対して平行に流れる空気流れまたは空気流出面４ｂに対して離間するように流れる空気流れに変更できる。これにより、加熱通路２２を逆流する空気が室内凝縮器４やヒータコア３にて加熱されることを抑制し、フェイスモードにおけるフェイス開口部３２からの吹出空気の温度上昇を抑制できる。以上により、バイレベルモードおよびフェイスモードにおけるフェイス開口部３２からの吹出空気の温度上昇を抑制する車両用空調装置１を提供することができる。

遮風リブ１１ａは、下流端部１１ｂの下端を通り空気流出面４ｂに直交する仮想線Ｌよりも上方に収まる寸法に形成されている。これにより、遮風リブ１１ａの屈曲先端部１１ａ２と加熱区画壁部１２との間隙が小さくなることを抑制できる。したがって室内凝縮器４を通過して上方加熱通路２２ａへと流入する空気の圧損を低減できる。

遮風リブ１１ａの屈曲先端部１１ａ２は、空気流出面４ｂに対して離間するように屈曲している。これによれば、上方加熱通路２２ａを逆流して遮風リブ１１ａに衝突し、根元側から先端部１１ａ２へと遮風リブ１１ａに沿って流れる空気は、屈曲先端部１１ａ２によって空気流出面４ｂに対して離間する向きに流れを変更される。これにより、上方加熱通路２２ａを逆流する空気流れをより確実に下流端部１１ｂより下流側へと戻すことが可能となる。

遮風リブ１１ａは空気流出面４ｂに平行に延びる平行部１１ａ１と、平行部１１ａ１の下端に連続するように形成された先端部１１ａ２とを有する。これによれば、遮風リブ１１ａの屈曲先端部１１ａ２よりも根元側の部分は、空気流出面４ｂに平行であるので、空気流出面４ｂに対して離間する方向に傾斜している場合と比較して、屈曲先端部１１ａ２と下流端部１１ｂとの間の隙間がより大きくなる。これにより、上方加熱通路２２ａを逆流する空気のうち遮風リブ１１ａによって遮風される空気の風量をより大きくすることができる。また、屈曲先端部１１ａ２よりも根元側が空気流出面４ｂに向かって傾斜している場合と比較して、室内凝縮器４を通過した空気の流れを阻害しにくい。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図４において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。

第２実施形態の車両用空調装置１は、遮風リブ２１１ａの形状が第１実施形態と相違する。遮風リブ２１１ａは、図４に示すように、下流端部１１ｂの上下方向における下端部分を通る、室内凝縮器４に対して直交する仮想線Ｌよりも下方側まで延出している。これにより、遮風リブ２１１ａが仮想線Ｌよりも上方側までしか延出していない場合よりも、遮風できる逆流空気の流量が大きくなる。特に下流端部１１ｂを超えて上方加熱通路２２ａを逆流する空気流れのうち、室内凝縮器４に対して略直交する方向に流れる空気を遮風リブ２１１ａで遮風することができる。このため下方迂回通路２３から上方迂回通路２１へと上方から下方に流れる空気流れのうち、上方加熱通路２２ａを逆流する空気をより確実に遮風できる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図５において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。

第３実施形態の車両用空調装置１は、遮風リブ３１１ａの形状が第１実施形態と相違する。遮風リブ３１１ａは、その全体が室内凝縮器４の空気流出面４ｂに対して傾斜するように形成されている。遮風リブ３１１ａは、図５に示すように、その全体が根元側から先端側に向かって室内凝縮器４から離間するように延びている。このため遮風リブ３１１ａは、室内凝縮器４を通過して上方加熱通路２２ａに流れる加熱空気に与える圧損を低減できる形状となっている。遮風リブ３１１ａは、全体が略直線的に延び、屈曲先端部が形成されていない。この構成においても、遮風リブ３１１ａによって、上方加熱通路２２ａを逆流する冷却空気の空気流れを室内凝縮器４の空気流出面４ｂに対して離間する方向へと変更することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態では、第１実施形態における車両用空調装置１の変形例について説明する。図６において第１実施形態の図面中と同一符号を付した構成要素は、同様の構成要素であり、同様の作用効果を奏するものである。

第４実施形態の車両用空調装置１は、遮風リブ４１１ａの形状が第１実施形態の遮風リブ１１ａと相違する。遮風リブ４１１ａは、図６に示すように、屈曲先端部１１ａ２よりも根元側の部分が、根元側から先端側に向かって室内凝縮器４の空気流出面４ｂに近づくように延出している。この構成においても、遮風リブ４１１ａによって、上方加熱通路２２ａを逆流する冷却空気の空気流れを、屈曲先端部１１ａ２によって室内凝縮器４の空気流出面４ｂに対して離間する方向へと変更することができる。遮風リブ４１１ａによれば、屈曲先端部１１ａ２よりも根元側の部分が、空気流出面４ｂに対して平行となるように、または先端側に向かって空気流出面４ｂからに離間するように、延びている場合よりも屈曲先端部１１ａ２と下流端部１１ｂとの間の隙間が大きい。したがって、より多くの逆流空気の空気流れを空気流出面４ｂに対して離間する方向へと変更することができる。

（他の実施形態）
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、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ものと解されるべきである。

第１実施形態において、遮風リブ１１ａは平行部１１ａ１と屈曲先端部１１ａ２とを有するとしたが、遮風リブ１１ａが平行部１１ａ１のみ有して屈曲先端部１１ａ２を有さない構成であってもよい。すなわち、図７に示すように、遮風リブ５１１ａの全体が空気流出面４ｂに対して平行に延びる平行部１１ａ１であってもよい。この場合であっても、遮風リブ５１１ａは、逆流空気の空気流れを空気流出面４ｂに対して平行な空気流れに変更するため、逆流空気が遮風リブ５１１ａよりも上流側に対して流れにくくなる。この場合には、平行部１１ａ１が逆流抑制部に相当する。

第１実施形態において、遮風リブ１１ａには、根元側から先端側に向かって空気流出面４ｂに対して離間する部分（屈曲先端部１１ａ２）が、その先端に設けられているとしたが、先端よりも根元側にこの部分が設けられている構成であってもよい。例えば図８に示すように、遮風リブ６１１ａは、主部６１１ａ１と、主部６１１ａ１の先端よりも根元側で主部６１１ａ１から分岐する分岐部６１１ａ２とが設けられた形状でもよい。この分岐部６１１ａ２は先端側に向かって空気流出面４ｂに対して離間するように延びる形状に形成されている。この場合、分岐部６１１ａ２が逆流抑制部に相当する。

上述の実施形態において、加熱通路２２には、加熱用熱交換器としてヒータコア３と室内凝縮器４とが設けられるとしたが、ヒータコア３と室内凝縮器４のいずれか一方のみを設ける構成であってもよい。また、加熱用熱交換器が３つ以上設けられた構成であってもよい。この場合、逆流抑制部は、複数の加熱用熱交換器のうち最も遮風リブに隣接する加熱用熱交換器、すなわち最も下流に配置された加熱用熱交換器の空気流出面に対して平行あるいは空気流出面に対して離間するように延びる構成であればよい。また、下方加熱通路２２ｂにはＰＴＣヒータ５が配置されるとしたが、ＰＴＣヒータ５を備えない構成であってもよい。

上述の実施形態において、加熱通路２２は加熱区画壁部１２によって上方加熱通路２２ａと下方加熱通路２２ｂとに区画されるとしたが、加熱区画壁部１２を有さない構成であってもよい。この場合、ヒートモードにおいてはフットドア４３が加熱空気を上方の開口部に対して流れる加熱空気とフット開口部３３に対して流れる加熱空気とに分離する構成とすればよい。

１車両用空調ケース、２蒸発器（冷却用熱交換器）、４室内凝縮器（加熱用熱交換器）、４ｂ空気流出面、１０空調ケース、１１上方区画壁部、１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａ、６１１ａ遮風リブ、１１ａ１平行部（逆流抑制部）、１１ａ２屈曲先端部（逆流抑制部）、１１ｂ下流端部、１３下方区画壁部、２１上方迂回通路、２２加熱通路、２３下方迂回通路、３２フェイス開口部、３３フット開口部、４３フットドア（調整ドア部）、Ｌ仮想線。

Claims

温度調整された空気を車室内に吹き出す車両用空調装置であって、
空気が流通する通路を形成する空調ケース（１０）と、
前記空調ケースの内部に収容されて、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器（２）と、
前記冷却用熱交換器よりも空気の流れの下流側において前記空調ケースの内部に収容されて、通過する空気を加熱する加熱用熱交換器（４）と、
前記加熱用熱交換器を下方から覆うように設けられて、前記加熱用熱交換器を迂回して流れる空気が流通する下方迂回通路（２３）と前記加熱用熱交換器が配置された加熱通路（２２）とを区画する下方区画壁部（１３）と、
前記加熱用熱交換器を上方から覆いさらに前記加熱用熱交換器よりも下流まで連続して延出するように設けられて、前記加熱用熱交換器を迂回して流れる空気が流通する上方迂回通路（２１）と前記加熱通路とを区画する上方区画壁部（１１）と、
前記加熱用熱交換器よりも下流で前記上方区画壁部に連続して形成された下流端部（１１ｂ）と、
上下方向に関して前記下流端部よりも上方に設けられたフェイス開口部（３２）と、
上下方向に関して前記下流端部よりも下方に設けられたフット開口部（３３）と、
前記下流端部との間に前記加熱通路を流通する空気が通過する間隙を形成し、開度を変更することで前記間隙の大きさを調整する調整ドア部であって、前記間隙を通過して前記フェイス開口部に対して流れる空気と前記間隙の下方で前記フット開口部に対して流れる空気との風量割合を調整する調整ドア部（４３）と、
前記加熱用熱交換器よりも下流であって、前記下流端部よりも上流に位置して前記上方区画壁部から延出するように形成された遮風リブ（１１ａ、２１１ａ、３１１ａ、４１１ａ、５１１ａ、６１１ａ）と、
を備え、
前記遮風リブは、隣接する前記加熱用熱交換器の空気流出面（４ｂ）と平行となるようにまたは先端側に向かって前記空気流出面に対して離間するように、延びる逆流抑制部（１１ａ１、１１ａ２）を有する車両用空調装置。
前記遮風リブは、前記下流端部の下端を通り前記空気流出面に直交する仮想線（Ｌ）よりも上方に設けられている請求項１に記載の車両用空調装置。
前記遮風リブは、前記下流端部の下端を通り前記空気流出面に直交する仮想線（Ｌ）よりも下方まで延びている請求項１に記載の車両用空調装置。
前記逆流抑制部（１１ａ２）の一部は、前記空気流出面に対して離間するように屈曲された前記遮風リブの先端部である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
前記遮風リブは前記空気流出面に平行に延びる平行部と、前記平行部の下端に連続するように形成された前記先端部とを有する請求項４に記載の車両用空調装置。