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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023139394
(43)【公開日】2023-10-04
(54)【発明の名称】車両用空調ユニット
(51)【国際特許分類】
B60H 1/00 20060101AFI20230927BHJP
【ＦＩ】
B60H1/00 102H
B60H1/00 102J
B60H1/00 102T
B60H1/00 103L
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022044902
(22)【出願日】2022-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】500309126
【氏名又は名称】株式会社ヴァレオジャパン
(74)【代理人】
【識別番号】100067356
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 容一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100160004
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 憲雅
(74)【代理人】
【識別番号】100120558
【弁理士】
【氏名又は名称】住吉 勝彦
(74)【代理人】
【識別番号】100148909
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧澤 匡則
(74)【代理人】
【識別番号】100192533
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 如紘
(72)【発明者】
【氏名】戸高 良徳
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 幸央
【テーマコード（参考）】
3L211
【Ｆターム（参考）】
3L211BA06
3L211BA08
3L211DA06
3L211DA10
3L211DA11
3L211DA12
3L211DA14
3L211DA15
3L211EA27
3L211EA28
3L211EA29
3L211GA06
(57)【要約】
【課題】快適性を向上させた車両用空調ユニットを提供すること。
【解決手段】車両用空調ユニット（２０）は、下側ミックスドア（６０）の回転軸部（６１）に、下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部（６５）が形成されている。補助調整部（６５）は、ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気と下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気の両方がリヤ開口部（４４）に向かって流れる際に、下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を狭める。好ましくは、センターベント開口部（４３）は、下側調和空気の流れ方向に沿って見たときにサイドベント開口部（４２）よりも下流側に設けられている。
【選択図】図３
【解決手段】車両用空調ユニット（２０）は、下側ミックスドア（６０）の回転軸部（６１）に、下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部（６５）が形成されている。補助調整部（６５）は、ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気と下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気の両方がリヤ開口部（４４）に向かって流れる際に、下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を狭める。好ましくは、センターベント開口部（４３）は、下側調和空気の流れ方向に沿って見たときにサイドベント開口部（４２）よりも下流側に設けられている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室（１１）内の後席（１３）に送風を行うためのリヤダクト（１６）と、このリヤダクト（１６）に設けられ前記後席（１３）への送風空気の吹き出しの可否を切り替え可能な後席部送風切替部（１７）と、が備えられた車両に搭載可能な車両用空調ユニット（２０）であって、
ケース（４０）と、前記ケース（４０）の内部に設けられ送風空気を冷却可能なエバポレータ（３２）と、前記エバポレータ（３２）を通過した送風空気を加熱可能なヒータ（３３）と、前記ヒータ（３３）の上方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な上側冷風バイパス（Ｂｙ１）と、前記ヒータ（３３）の下方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な下側冷風バイパス（Ｂｙ２）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過する送風空気との比率を調整可能な上側ミックスドア（５０）と、前記エバポレータ（３２）と前記ヒータ（３３）との間にスライド可能に配置され前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過する送風空気との比率を調整可能な下側ミックスドア（６０）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過した送風空気とが混合され上側調和空気とする空間である上側ミックス空間（Ｍｉ１）と、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気とが混合され下側調和空気とする空間である下側ミックス空間（Ｍｉ２）と、を備え、
前記ケース（４０）には、前記上側調和空気を前記車室（１１）内の前席（１２）の上部且つ車幅方向端部に供給するためのサイドベント開口部（４２）と、前記サイドベント開口部（４２）よりも下方に設けられ前記上側調和空気を前記前席（１２）の上部且つ車幅方向略中央に供給するためのセンターベント開口部（４３）と、前記下側調和空気を前記後席（１３）に供給するためのリヤ開口部（４４）と、が形成され、
前記下側ミックスドア（６０）は、前記ケース（４０）に回転可能に支持された回転軸部（６１）と、前記回転軸部（６１）に設けられたピニオン部（６２）と、前記ピニオン部（６２）と嵌合するラック部（６３）が形成されて前記ヒータ（３３）の上流面から前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）までスライド可能なシャッタ本体（６４）と、を有し、
前記回転軸部（６１）には、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部（６５）が形成され、
前記補助調整部（６５）は、前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気と前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気の両方が前記リヤ開口部（４４）に向かって流れる際に、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を狭める、車両用空調ユニット。
ケース（４０）と、前記ケース（４０）の内部に設けられ送風空気を冷却可能なエバポレータ（３２）と、前記エバポレータ（３２）を通過した送風空気を加熱可能なヒータ（３３）と、前記ヒータ（３３）の上方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な上側冷風バイパス（Ｂｙ１）と、前記ヒータ（３３）の下方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な下側冷風バイパス（Ｂｙ２）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過する送風空気との比率を調整可能な上側ミックスドア（５０）と、前記エバポレータ（３２）と前記ヒータ（３３）との間にスライド可能に配置され前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過する送風空気との比率を調整可能な下側ミックスドア（６０）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過した送風空気とが混合され上側調和空気とする空間である上側ミックス空間（Ｍｉ１）と、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気とが混合され下側調和空気とする空間である下側ミックス空間（Ｍｉ２）と、を備え、
前記ケース（４０）には、前記上側調和空気を前記車室（１１）内の前席（１２）の上部且つ車幅方向端部に供給するためのサイドベント開口部（４２）と、前記サイドベント開口部（４２）よりも下方に設けられ前記上側調和空気を前記前席（１２）の上部且つ車幅方向略中央に供給するためのセンターベント開口部（４３）と、前記下側調和空気を前記後席（１３）に供給するためのリヤ開口部（４４）と、が形成され、
前記下側ミックスドア（６０）は、前記ケース（４０）に回転可能に支持された回転軸部（６１）と、前記回転軸部（６１）に設けられたピニオン部（６２）と、前記ピニオン部（６２）と嵌合するラック部（６３）が形成されて前記ヒータ（３３）の上流面から前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）までスライド可能なシャッタ本体（６４）と、を有し、
前記回転軸部（６１）には、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部（６５）が形成され、
前記補助調整部（６５）は、前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気と前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気の両方が前記リヤ開口部（４４）に向かって流れる際に、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を狭める、車両用空調ユニット。
【請求項2】
前記センターベント開口部（４３）は、前記下側調和空気の流れ方向に沿って見たときに前記サイドベント開口部（４２）よりも下流側に設けられる、請求項１に記載の車両用空調ユニット。
【請求項3】
前記補助調整部（６５）は、前記ヒータ（３３）のうち下部を通過する送風空気の量が最も少ないフルクールモードのときに、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を最大とする、請求項１又は請求項２に記載の車両用空調ユニット。
【請求項4】
前記補助調整部（６５）は、前記下側調和空気の流れ方向に沿って見たときに、前記リヤ開口部（４４）と重なって位置している、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調ユニット。
【請求項5】
前記補助調整部（６５）は、前記下側調和空気の流れ方向に沿って見たときに、前記センターベント開口部（４３）と重なって位置している、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、前席乗員の上半身に向かって送風を行なうためのベント開口部を有すると共に、後席乗員に向かって送風を行うためのリヤ開口部を有する車両用空調ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
多くの車両には、車室内の温度を調節するために車両用空調ユニットが搭載されている。一部の車両用空調ユニットは、前席乗員の上半身に向かって送風を行なうためのベント開口部と、後席乗員に向かって送風を行うためのリヤ開口部と、を有している。車両用空調ユニットに関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。
【0003】
特許文献１には、前席乗員の上半身に向かって送風するベント送風口が車幅中央と車幅端部とに形成されていること、及び、後席部への送風量を調節可能なレジスタ（後席部送風切替部）が後席乗員に向かって送風を行うリヤ送風口に設けられていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６－２９８１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者らが研究を行なったところ、複数のベント開口部を異なる位置に有すると共にリヤ開口部を有する車両用空調ユニットの一部について、以下のような問題が生じることが分かった。このような車両用空調ユニットの問題点について、図を参照しつつ説明を行なう。
【0006】
図７を参照する。図７には比較例による車両用空調ユニット１２０が示されている。車両用空調ユニット１２０は、前方から後方に向かって（図面左から右に向かって）送風空気が流れるケース１４０と、このケース１４０の内部に設けられ送風空気を冷却可能なエバポレータ１３２と、このエバポレータ１３２を通過した送風空気を加熱可能なヒータ１３３と、ヒータ１３３の前上部に上下にスライド可能に設けられエバポレータ１３２を通過する空気のうちヒータ１３３の上部を通過する空気の量の比率を調整可能な上側ミックスドア１５０と、ヒータ１３３の前下部に上下にスライド可能に設けられエバポレータ１３２を通過する空気のうちヒータ１３３の下部を通過する空気の量の比率を調整可能な下側ミックスドア１６０と、を主な構成要素する。
【0007】
ケース１４０には、前席の上部且つ車幅方向端部に送風する空気が送出されるサイドベント開口部１４２と、前席の上部且つ車幅方向中央に送風する空気が送出されるセンターベント開口部１４３と、後席に送風する空気が送出されるリヤ開口部１４４と、が形成されている。
【0008】
リヤ開口部１４４には、リヤ開口部１４４からの送風空気が通過可能なリヤダクト１１６が接続され、リヤダクト１１６の下流端には後席への送風空気の吹き出しの可否を切り替え可能な後席部送風切替部１１７が設けられている。後席部送風切替部１１７は、ルーバーによって構成され、乗員が操作部１１７ａをスライドさせることにより、リヤダクト１１６の下流端を全閉から全開まで調節することができる。
【0009】
本発明者らの研究によれば、後席部送風切替部１１７を全閉としリヤ開口部１４４からの空気の送出が後席の乗員によって不意に止められた場合に、以下のような問題が生じることが分かった。なお、リヤダクト１１６が全開であるときには、問題が生じなかった。
【0010】
図８を併せて参照する。図８には、吹出し空気温度とミックスドアポジションとの関係が示されている。縦軸は吹出し空気温度を示し、横軸はミックスドアポジションを示している。ミックスドアポジションは、左端がフルクール時であり、右端がフルホット時である。
【0011】
フルクールとは、エバポレータ１３２を通過した空気のうちヒータ１３３を通過する空気の割合が最も少ない場合をいう。つまり、フルクール時において上下のミックスドア１５０、１６０のヒータ１３３への重なり量は、最も大きくなる。一方、フルホットとは、エバポレータ１３２を通過した空気のうちヒータ１３３を通過する空気の割合が最も多い場合をいう。つまり、フルホット時において上下のミックスドア１５０、１６０のヒータ１３３への重なり量は、最も小さくなる。フルクールからフルホットに向かってヒータ１３３を通過する空気の割合が増加し、吹出し空気温度も高温になる。
【0012】
サイドベント開口部１４２におけるミックスドアポジションと吹出温度との関係を実線で示し、センターベント開口部１４３におけるミックスドアポジションと吹出温度との関係を破線で示した。
【0013】
エバポレータ１３２のみを通過した冷風と、ヒータ１３３を通過した温風との両方を混合して温度調和した空気を作り出す温度調和モードにおいて、センターベント開口部１４３から吹き出された送風空気の温度はＴ１であり、サイドベント開口部１４２から吹き出された送風空気の温度はＴ２であった。
【0014】
本来、ミックスドアポジションが同じ位置にあるときには、サイドベント開口部１４２の吹出し空気温度とセンターベント開口部１４３の吹出し空気温度とは同じであることが好ましい。それぞれの開口部１４２、１４３から吹き出された空気は、前席の乗員の上半身に向かって吹き出されるが、前席の乗員に当たる空気の温度が異なると乗員の快適性を損なうからである。
【0015】
ところが、センターベント開口部１４３から吹き出された送風空気の温度Ｔ１と、サイドベント開口部１４２から吹き出された送風空気の温度Ｔ２との差は、許容できる範囲を超えていることが分かった。
【0016】
本発明は、快適性を向上させた車両用空調ユニットの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
以下の説明では、本発明の理解を容易にするために添付図面中の参照符号を括弧書きで付記するが、それによって本発明は図示の形態に限定されるものではない。
【0018】
本開示によれば、車室（１１）内の後席（１３）に送風を行うためのリヤダクト（１６）と、このリヤダクト（１６）に設けられ前記後席（１３）への送風空気の吹き出しの可否を切り替え可能な後席部送風切替部（１７）と、が備えられた車両に搭載可能な車両用空調ユニット（２０）であって、
ケース（４０）と、前記ケース（４０）の内部に設けられ送風空気を冷却可能なエバポレータ（３２）と、前記エバポレータ（３２）を通過した送風空気を加熱可能なヒータ（３３）と、前記ヒータ（３３）の上方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な上側冷風バイパス（Ｂｙ１）と、前記ヒータ（３３）の下方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な下側冷風バイパス（Ｂｙ２）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過する送風空気との比率を調整可能な上側ミックスドア（５０）と、前記エバポレータ（３２）と前記ヒータ（３３）との間にスライド可能に配置され前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過する送風空気との比率を調整可能な下側ミックスドア（６０）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過した送風空気とが混合され上側調和空気とする空間である上側ミックス空間（Ｍｉ１）と、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気とが混合され下側調和空気とする空間である下側ミックス空間（Ｍｉ２）と、を備え、
前記ケース（４０）には、前記上側調和空気を前記車室（１１）内の前席（１２）の上部且つ車幅方向端部に供給するためのサイドベント開口部（４２）と、前記サイドベント開口部（４２）よりも下方に設けられ前記上側調和空気を前記前席（１２）の上部且つ車幅方向略中央に供給するためのセンターベント開口部（４３）と、前記下側調和空気を前記後席（１３）に供給するためのリヤ開口部（４４）と、が形成され、
前記下側ミックスドア（６０）は、前記ケース（４０）に回転可能に支持された回転軸部（６１）と、前記回転軸部（６１）に設けられたピニオン部（６２）と、前記ピニオン部（６２）と嵌合するラック部（６３）が形成されて前記ヒータ（３３）の上流面から前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）までスライド可能なシャッタ本体（６４）と、を有し、
前記回転軸部（６１）には、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部（６５）が形成され、
前記補助調整部（６５）は、前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気と前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気の両方が前記リヤ開口部（４４）に向かって流れる際に、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を狭める、車両用空調ユニットが提供される。
ケース（４０）と、前記ケース（４０）の内部に設けられ送風空気を冷却可能なエバポレータ（３２）と、前記エバポレータ（３２）を通過した送風空気を加熱可能なヒータ（３３）と、前記ヒータ（３３）の上方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な上側冷風バイパス（Ｂｙ１）と、前記ヒータ（３３）の下方に形成された流路であって前記ヒータ（３３）を迂回する送風空気が通過可能な下側冷風バイパス（Ｂｙ２）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過する送風空気との比率を調整可能な上側ミックスドア（５０）と、前記エバポレータ（３２）と前記ヒータ（３３）との間にスライド可能に配置され前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過する送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過する送風空気との比率を調整可能な下側ミックスドア（６０）と、前記上側冷風バイパス（Ｂｙ１）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち上部を通過した送風空気とが混合され上側調和空気とする空間である上側ミックス空間（Ｍｉ１）と、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気と前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気とが混合され下側調和空気とする空間である下側ミックス空間（Ｍｉ２）と、を備え、
前記ケース（４０）には、前記上側調和空気を前記車室（１１）内の前席（１２）の上部且つ車幅方向端部に供給するためのサイドベント開口部（４２）と、前記サイドベント開口部（４２）よりも下方に設けられ前記上側調和空気を前記前席（１２）の上部且つ車幅方向略中央に供給するためのセンターベント開口部（４３）と、前記下側調和空気を前記後席（１３）に供給するためのリヤ開口部（４４）と、が形成され、
前記下側ミックスドア（６０）は、前記ケース（４０）に回転可能に支持された回転軸部（６１）と、前記回転軸部（６１）に設けられたピニオン部（６２）と、前記ピニオン部（６２）と嵌合するラック部（６３）が形成されて前記ヒータ（３３）の上流面から前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）までスライド可能なシャッタ本体（６４）と、を有し、
前記回転軸部（６１）には、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部（６５）が形成され、
前記補助調整部（６５）は、前記ヒータ（３３）のうち下部を通過した送風空気と前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）を通過した送風空気の両方が前記リヤ開口部（４４）に向かって流れる際に、前記下側冷風バイパス（Ｂｙ２）の流路断面積を狭める、車両用空調ユニットが提供される。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、快適性を向上させた車両用空調ユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】実施例による車両用空調ユニットが搭載された車両の模式図である。
【図5A】ミックスモード時における車両用空調ユニットの作用説明図である。
【図5B】フルクールモード時における車両用空調ユニットの作用説明図である。
【図7】比較例による車両用空調ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中Ｆｒは車両進行方向を基準として前、Ｒｒは車両進行方向を基準として後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
【0022】
＜実施例＞
図１を参照する。図１には、車両用空調ユニット２０の搭載された車両１０が示されている。車両１０は、例えば乗用車であり、車室１１内の前部に設けられた左右の前席１２、１２と、これらの前席１２、１２の後方に車幅方向の両端に亘って設けられた後席１３と、を有する。
図１を参照する。図１には、車両用空調ユニット２０の搭載された車両１０が示されている。車両１０は、例えば乗用車であり、車室１１内の前部に設けられた左右の前席１２、１２と、これらの前席１２、１２の後方に車幅方向の両端に亘って設けられた後席１３と、を有する。
【0023】
車両用空調ユニット２０は、前席１２、１２の前方に設けられ、前席１２、１２及び後席１３の乗員に所定の温度に調節された空気を送風するために用いられる。車両１０は、前席１２の前方であって車幅方向の外側には、送風空気の吹き出しの可否を切り替え可能な前外部送風切替部１４、１４が形成され、前席１２の前方であって車幅方向の中央には、送風空気の吹き出しの可否を切り替え可能な前中部送風切替部１５、１５が形成されている。車両用空調ユニット２０には後席１３へ向かって延びるリヤダクト１６が接続されており、リヤダクト１６を介して後席１３へ送風を行なうことができる。リヤダクト１６の後端あるいは下流端には、後席１３への送風空気の吹き出しの可否を切り替え可能な後席部送風切替部１７、１７が設けられている。
【0024】
リヤダクト１６は、例えば、センターコンソールの下面に沿って後方に向かって延びると共に、センターコンソールの後面に沿って上方に向かって延びるように配置することができる。又は、車室内の床下を通りＢピラーに沿って立ち上げられていても良い。また、途中で分岐して後席乗員の上半身及び下半身に送風可能となるよう配置されても良い。
【0025】
それぞれの送風切替部１４、１５、１７は、ルーバーによって構成され乗員が操作部１４ａ、１５ａ、１７ａをスイングさせることにより、全開から全閉まで送風量を切り替えることができる。
【0026】
図２を参照する。車両用空調ユニット２０は、車室内及び／又は車外の空気を取り入れて送風することが可能な送風部２１と、この送風部２１から送られた送風空気を所定の温度に調節可能な温度調節部３０と、を有する。送風部２１から左に向かって送られた風は、温度調節部３０内を後方に向かって流れる。
【0027】
送風部２１は、周知の構成を採用することができ、例えば、ブロアファンが内蔵されている。
【0028】
図３を参照する。温度調節部３０は、内部に送風部２１（図２参照）からの送風空気が流されるケース４０と、ケース４０の内部に設けられ送風空気を冷却可能なエバポレータ３２と、エバポレータ３２を通過した送風空気を加熱可能なヒータ３３と、このヒータ３３の上部前方に設けられヒータ３３を通過する空気の量を調節可能な上側ミックスドア５０と、ヒータ３３の下部前方に設けられヒータ３３を通過する空気の量を調節可能な下側ミックスドア６０と、を主な構成要素とする。
【0029】
ケース４０の内部には、ヒータ３３の上方であってヒータ３３を迂回する送風空気が通過可能な上側冷風バイパスＢｙ１と、ヒータ３３の下方であってヒータ３３を迂回する送風空気が通過可能な下側冷風バイパスＢｙ２と、上側冷風バイパスＢｙ１を通過した送風空気とヒータ３３のうち上部を通過した送風空気とが混合され上側調和空気とする上側ミックス空間Ｍｉ１と、下側冷風バイパスＢｙ２を通過した送風空気とヒータ３３のうち下部を通過した送風空気とが混合され下側調和空気とする下側ミックス空間Ｍｉ２と、が形成されている。
【0030】
図１を併せて参照する。ケース４０には、フロントガラスに向かって送風を行うための送風空気が吹き出されるデフロスタ開口部４１と、上側ミックス空間Ｍｉ１の上方に形成され上側調和空気を前外部送風切替部１４（車室１１内の前席１２の上部且つ車幅方向端部）に供給するためのサイドベント開口部４２と、サイドベント開口部４２よりも後方且つ下方に設けられ上側調和空気を前中部送風切替部１５（前席１２の上部且つ車幅方向略中央）に供給するためのセンターベント開口部４３と、下側調和空気をリヤダクト１６を介して後席１３に供給するためのリヤ開口部４４と、が形成されている。
【0031】
図２のみを参照する。ケース４０には、その左側側面および右側側面に、下側調和空気を前席１２、１２の下方に供給するためのフット開口部４５、４５が形成されている。フット開口部４５、４５はケース４０の右側側面および左側側面に形成されているため、図３には示されていない。
【0032】
リヤ開口部４４は、ケース４０の下方かつ左右方向の中央に形成されていることが好ましい。リヤダクト１６がセンターコンソールの下面に沿って延びるように設けられる場合、接続を容易化できる。
【0033】
図３のみを参照する。それぞれの開口部４１～４４の近傍には、スイング可能に設けられ、開口部４１～４４の開度を調節することにより送風空気の吹出し量を調節可能な風量調節ドア３６～３９が設けられている。図示しないが、フット開口部４５、４５の近傍にも、風量調整ドアが設けられている。
【0034】
なお、ケース４０は、図示しない隔壁によって左右の部屋に区画されている。開口部４１～４４及び風量調節ドア３６～３９は、左右の部屋のそれぞれに形成されている。フット開口部４５およびフット開口部４５のための風量調節ドアも、同様である。
【0035】
エバポレータ３２は、空気の流れる方向（図面左から右の方向）に略直交するように１つ設けられている。エバポレータ３２には、冷媒が流され、エバポレータ３２を通過する空気は、冷媒との熱交換によって冷却される。送風部２１（図２参照）からの送風空気は、エバポレータ３２の前方からケース４０内に取り入れられ、略９０°曲がってエバポレータ３２を通過する。
【0036】
ヒータ３３は、温水が流される温水ヒータや通電することにより発熱する電気ヒータ、あるいは冷媒が流される冷媒放熱器を用いることができる。また、これらを組み合わせて用いることもできる。
【0037】
上側ミックスドア５０は、ケース４０に回転可能に支持された上側回転軸部５１と、上側回転軸部５１に設けられた上側ピニオン部５２と、上側ピニオン部５２に嵌合し上側回転軸部５１が回転することによりヒータ３３の上流から上側冷風バイパスＢｙ１までスライド可能な上側シャッタ本体５４と、を有している。上側ミックスドア５０は、上側シャッタ本体５４のヒータ３３への重なり量によって、上側冷風バイパスＢｙ１を通過する送風空気とヒータ３３のうち上部を通過する送風空気との比率を調整可能である。
【0038】
下側ミックスドア６０は、エバポレータ３２とヒータ３３との間にスライド可能に配置され下側冷風バイパスＢｙ２を通過する送風空気とヒータ３３のうち下部を通過する送風空気との比率を調整可能である。
【0039】
図４を併せて参照する。下側ミックスドア６０は、ケース４０に回転可能に支持された下側回転軸部６１（回転軸部６１）と、下側回転軸部６１に設けられた下側ピニオン部６２（ピニオン部６２）と、下側ピニオン部６２と嵌合する下側ラック部６３（ラック部６３）が形成されてヒータ３３の上流から下側冷風バイパスＢｙ２までスライド可能な下側シャッタ本体６４（シャッタ本体６４）と、を有している。
【0040】
下側回転軸部６１には、下側冷風バイパスＢｙ２の流路面積を調節することにより送風空気の流量を調整可能な補助調整部６５が形成されている。補助調整部６５は、下側回転軸部６１の中心から径方向に延びる板状の部材によって構成される。
【0041】
図３を参照する。補助調整部６５は、車幅方向の位置と上下方向を基準として、リヤ開口部４４と重なって位置している。また、補助調整部６５は、車幅方向を基準として、センターベント開口部４３と重なって位置している
【0042】
図３に示す状態において、下側シャッタ本体６４は、一部がヒータ３３に重なると共に、一部が下側冷風バイパスＢｙ２を塞いでいる。このとき、エバポレータ３２を通過した送風空気の一部はヒータ３３の下部を通過し、一部は下側冷風バイパスＢｙ２を通過する。このような場合において、補助調整部６５は、下側冷風バイパスＢｙ２の流路断面積を狭める。換言すれば、補助調整部６５は、ヒータ３３のうち下部を通過した送風空気と下側冷風バイパスＢｙ２を通過した送風空気の両方がリヤ開口部４４に向かって流れる際に、下側冷風バイパスＢｙ２の流路断面積を狭めるよう、下側回転軸部６１に設けられている。
【0043】
以上に説明した車両用空調ユニット２０の作用について説明する。
【0044】
図５Ａを参照する。ヒータ３３のうち下部を通過した送風空気と下側冷風バイパスＢｙ２を通過した送風空気の両方がリヤ開口部４４に向かって流れる際に、補助調整部６５は、下側冷風バイパスＢｙ２の流路断面積を狭める。これにより、下側冷風バイパスＢｙ２を通過する送風空気の流量は減少する。下側冷風バイパスＢｙ２を通過する送風空気の流量が小さいため、所定の温度まで調節する為に必要な温風の流量も小さい。つまり、ヒータ３３の下部を通過する送風空気の流量も小さい。相対的に、上側冷風バイパスＢｙ１を通過する送風空気の流量とヒータ３３の上部を通過する空気の流量は増加する。
【0045】
本発明者らは、後席部送風切替部１７（図３参照）を閉じ、サイドベント開口部４２から吹き出された空気の温度とセンターベント開口部４３から吹き出された空気の温度との差を計測した。
【0046】
図６を併せて参照する。図６には、吹出し空気温度とミックスドアポジションとの関係が示されている。縦軸は吹出し空気温度を示し、横軸はミックスドアポジションを示している。ミックスドアポジションは、左端がフルクール時であり、右端がフルホット時である。
【0047】
図５Ａに示す状態において、センターベント開口部４３から吹き出された送風空気の温度はＴ３であり、サイドベント開口部４２から吹き出された送風空気の温度はＴ４であった。
【0048】
図６及び図８を参照する。補助調整部６５（図５Ａ参照）によって流路面積を絞った際の送風空気の温度Ｔ３と送風空気の温度Ｔ４との差（Ｔ４－Ｔ３）は、補助調整部６５を用いなかった際の送風空気の温度Ｔ１と送風空気の温度Ｔ２との差（Ｔ２－Ｔ１）に比べて小さかった。つまり、（Ｔ４－Ｔ３）＜（Ｔ２－Ｔ１）であった。Ｔ４－Ｔ３の値は、乗員に不快感を与えない十分に許容できる差であった。
【0049】
図５Ｂを参照する。図５Ｂには、フルクールモードにおける車両用空調ユニット２０が示されている。図５Ａに示される状態から上下の回転軸部５１、６１が回転し、上下のシャッタ本体５４、６４をスライドさせてヒータ３３の前面をほぼ覆っている。下側回転軸部６１と共に回転することにより、補助調整部６５は、送風空気の流れに沿った方向を向いている。つまり、補助調整部６５は、ヒータ３３の下部を通過する送風空気の量が最も少ないフルクールモードのときに、下側冷風バイパスＢｙ２の流路断面積を最大とする。
【0050】
例えば、フルクールモード時において、上側冷風バイパスＢｙ１を通過する冷風の流量と下側冷風バイパスＢｙ２を通過する冷風の流量との差は最も小さくなる。
【0051】
なお、フルホットモードでは、下側冷風バイパスＢｙ２のほとんど又は全てが下側シャッタ本体６４によって閉じられる。このため、補助調整部６５によって調整するまでもなく、下側冷風バイパスＢｙ２へは送風空気がほとんど流れない。このため、補助調整部６５はどのような向きを向いていても良い。
【0052】
以上に説明した車両用空調ユニット２０は、以下の効果を奏する。
【0053】
図７及び図８を参照する。冷風と温風とが混ぜられる温度域において後席部送風切替部１１７を閉じると、サイドベント開口部１４２から吹き出される調和空気の温度Ｔ２とセンターベント開口部１４３から吹き出される調和空気の温度Ｔ１との差が所定値を超えることが分かった。後席部送風切替部１１７によって流路が閉じられることにより、下側冷風バイパスＢｙ２を通過した冷風は、サイドベント開口部１４２よりも下方に形成されたセンターベント開口部１４３からより多く吹き出されるものと考えられる。又は、下側冷風バイパスＢｙ２を通過した冷風は、ケース４０の後壁に沿って流れ、下側調和空気の流れ方向に沿って見たときにサイドベント開口部１４２よりも下流側に形成されたセンターベント開口部１４３からより多く吹き出されるものと考えられる。相対的に、ヒータ１３３の下部を通過した温風は、より多くサイドベント開口部１４２から吹き出される。これにより、サイドベント開口部１４２から吹き出される調和空気の温度Ｔ２とセンターベント開口部１４３から吹き出される調和空気の温度Ｔ１との差が所定値を超えたものと考えられる。
【0054】
図５Ａ及び図６を参照する。この点、車両用空調ユニット２０は、ヒータ３３のうち下部を通過した送風空気と下側冷風バイパスＢｙ２を通過した送風空気の両方がリヤ開口部４４へ送られる際に、下側冷風バイパスＢｙ２の開度を小さくすることにより、この温度域における下側ミックス空間Ｍｉ２の送風量を少なくすることができる。送風量を少なくすることにより、後席部送風切替部１７によってリヤダクト１６の流路が閉じられたとしても、センターベント開口部４３に流入する冷風の量を低減することができる。また、送風量を少なくすることにより、サイドベント開口部４２に流入する温風の量を低減することができる。これにより、センターベント開口部４３から吹き出される送風空気の温度Ｔ３とサイドベント開口部４２から吹き出される送風空気の温度Ｔ４との差を所定の範囲内とすることができた。快適性を向上させた車両用空調ユニット２０を提供することができる。
【0055】
図３を参照する。仮に後席部送風切替部１７が突然閉塞されると、下側冷風バイパスＢｙ２を通過した冷風のリヤダクト１６へ向かう流れは突然遮断されることとなる。この場合、下側冷風バイパスＢｙ２を通過した冷風は、下側ミックス空間Ｍｉ２のうちの下流側、すなわちケース４０の内部壁面に沿うように通流して上側ミックス空間Ｍｉ１に到達する。センターベント開口部４３が、下側調和空気の流れ方向に沿って見たときにサイドベント開口部４２よりも下流側に設けられていると、センターベント開口部４３から吹き出される調和空気とサイドベント開口部４２から吹き出される調和空気との温度差が、より拡大しやすい。このような車両用空調ユニット２０に対し、本発明は効率的に効果を発揮できる。これにより車室１１（図１参照）内の快適性をさらに高めることができる。
【0056】
図５Ｂを参照する。補助調整部６５は、フルクールモードのときに、下側冷風バイパスＢｙ２の流路断面積を最大とする。通常、フルクールモードとする場合には、急速に車室１１（図１参照）内を冷却する必要がある。急速な冷却が必要な状況において車室１１の全体に送風空気を供給することにより、車室１１の全体を迅速に冷却することができる。なお、フルクールモードでは、ヒータ３３を通過する送風空気の流量が少ない（又は通過しない）ため、センターベント開口部４３とサイドベント開口部４２とで吹き出される空気の温度が異なる、という問題がそもそも生じない。
【0057】
図３を参照する。補助調整部６５は、下側調和空気の流れ方向に沿って見たときにリヤ開口部４４と重なって位置している。後席部送風切替部１７が突然閉塞されたときであっても、下側冷風バイパスＢｙ２を通過する送風空気の流量が予め減少されるので、サイドベント開口部４２とセンターベント開口部４３から吹き出される調和空気の温度の影響を抑制できる。車室内の快適性をより向上させることができる。
【0058】
補助調整部６５は、下側調和空気の流れ方向に沿って見たときにセンターベント開口部４３と重なって位置している。後席部送風切替部１７が突然閉塞されたときであっても、下側冷風バイパスＢｙ２を通過する送風空気の流量が予め減少されるので、センターベント開口部４３とサイドベント開口部４２から吹き出される調和空気の温度の影響を抑制できる。車室１１内の快適性をより向上させることができる。
【0059】
尚、本発明による車両用空調ユニットは、ケースが左右の部屋に区画されている例を用いて説明を行ったが、左右に区画されていない車両用空調ユニットにも適用可能である。
【0060】
また、上側ミックス空間Ｍｉ１には、送風空気をサイドベント開口部４２やセンターベント開口部４３へガイドするためのガイド部材（バッフルプレート）を設けることも可能である。
【0061】
また、上側ミックスドア５０は、スライド可能な上側シャッタ本体５４を有しているとして説明したが、周知の片持ちドアやバタフライドアにより構成されていてもよい。上側冷風バイパスＢｙ１を通過する送風空気とヒータ３３のうち上部を通過する送風空気との比率を調整可能であれば、上側ミックスドア５０の形態は限定されない。
【0062】
本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明の車両用空調ユニットは、乗用車両に搭載するのに好適である。
【符号の説明】
【0064】
１１…車室
１２…前席
１３…後席
１６…リヤダクト
１７…後席部送風切替部
２０…車両用空調ユニット
３２…エバポレータ
３３…ヒータ
４０…ケース
４２…サイドベント開口部
４３…センターベント開口部
４４…リヤ開口部
５０…上側ミックスドア
６０…下側ミックスドア
６１…下側回転軸部（回転軸部）
６２…下側ピニオン部（ピニオン部）
６３…下側ラック部（ラック部）
６４…下側シャッタ本体（シャッタ本体）
６５…補助調整部
Ｂｙ１…上側冷風バイパス
Ｂｙ２…下側冷風バイパス
Ｍｉ１…上側ミックス空間
Ｍｉ２…下側ミックス空間
１２…前席
１３…後席
１６…リヤダクト
１７…後席部送風切替部
２０…車両用空調ユニット
３２…エバポレータ
３３…ヒータ
４０…ケース
４２…サイドベント開口部
４３…センターベント開口部
４４…リヤ開口部
５０…上側ミックスドア
６０…下側ミックスドア
６１…下側回転軸部（回転軸部）
６２…下側ピニオン部（ピニオン部）
６３…下側ラック部（ラック部）
６４…下側シャッタ本体（シャッタ本体）
６５…補助調整部
Ｂｙ１…上側冷風バイパス
Ｂｙ２…下側冷風バイパス
Ｍｉ１…上側ミックス空間
Ｍｉ２…下側ミックス空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】