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【発明の名称】 車両用空調装置
【発明者】 【氏名】中村 安伸
【住所又は居所】愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会社デンソー内
【要約】 【課題】最大暖房条件が設定されたときに、フット吹出口より吹き出される風量が最大となる通風経路を配設させることで暖房能力の向上を可能とした車両用空調装置を実現する。

【解決手段】左右独立温度制御を有する空調ユニット２０には、ヒータコア２３からフットドア３６ａ、３６ｂを迂回して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂおよび後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに通ずる温風バイパス通路４３ａ、４３ｂが設けられ、温風バイパス通路４３ａ、４３ｂは、加熱量が最大となる位置に両方の第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが操作される最大暖房条件が設定されたときに、ヒータコア２３を通過した温風が温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを通して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂおよび後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに導かれるように構成した。これにより、暖房能力の向上を可能とした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車室内の一方側の吹出口に通ずる第１空気通路（１４ａ）と、車室内の他方側の吹出口に通ずる第２空気通路（１４ｂ）とを形成する空調ケース（２１）と、エンジン冷却水を熱源として前記空調ケース（２１）に流れる空調空気を加熱する加熱手段（２３）と、前記第１空気通路（１４ａ）および前記第２空気通路（１４ｂ）内にそれぞれ配設され、前記加熱手段（２３）による空調空気の加熱量を調節して空気温度を調節する温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）と、前記加熱手段（２３）の下流側の前記第１空気通路（１４ａ）および前記第２空気通路（１４ｂ）内にそれぞれ配設され、車室内乗員の足元に向けて空調空気を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）と、前記フット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）の上流側に配設され、前記フット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）を開閉するフット開閉部材（３６ａ、３６ｂ）と、前記第１空気通路（１４ａ）と前記第２空気通路（１４ｂ）とで独立して空調空気を吹出制御する左右独立温度制御方式の空調ユニット（２０）とを備える車両用空調装置において、前記第１空気通路（１４ａ）および前記第２空気通路（１４ｂ）には、前記加熱手段（２３）から前記フット開閉部材（３６ａ、３６ｂ）を迂回して前記フット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に通ずる温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）が設けられ、前記温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）は、前記加熱量が最大となる位置に両方の前記温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）が操作される最大暖房条件が設定されたときに、前記加熱手段（２３）を通過した温風が前記温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を通して前記フット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に導かれ車室内の一方側のフット吹出口および車室内の他方側のフット吹出口から温風が吹き出されるように構成したことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】 前記温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）には、前記温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を開閉する温風バイパス通路開閉部材（４４ａ、４４ｂ）が設けられ、前記温風バイパス通路開閉部材（４４ａ、４４ｂ）は、一つの駆動手段（４５）により駆動させて車室内の一方側のフット吹出口および車室内の他方側のフット吹出口から温風が吹き出さ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３】 前記空調ケース（２１）には、前記加熱手段（２３）を通過して温風が流れる温風通路（２９ａ、２９ｂ）と前記加熱手段（２３）をバイパスして冷風が流れる冷風バイパス通路（２５ａ、２５ｂ）とを前記第１空気通路（１４ａ）および前記第２空気通路（１４ｂ）内にそれぞれ形成させるとともに、前記温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）は、前記温風通路（２９ａ、２９ｂ）を通過する風量と前記冷風バイパス通路（２５ａ、２５ｂ）を通過する風量との風量割合を調節するエアミックスドア（２６ａ、２６ｂ）で構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば左座席側と右座席側とで独立して空調空気を吹出制御する独立温度制御方式の空調ユニットを備えた車両用空調装置に関するもので、特に最大暖房条件が設定されたときの暖房能力の向上を図った空調ユニットの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の車両用空調装置には、車室内の左座席側の吹出口に通ずる第１空気通路、車室内の右座席側の吹出口に通ずる第２空気通路とを形成し、そのそれぞれの第１、第２空気通路内に設けられ吹出開閉をする各種の第１、第２開閉手段と、エンジン冷却水を熱源として第１および第２空気通路内に流れる空調空気を加熱する加熱手段と、第１および第２空気通路内にそれぞれ設けられ、加熱手段による空調空気の加熱量を調節して空気温度を調節する温度調節手段とを備え、第１および第２空気通路をそれぞれ独立して空調空気を吹出制御する左右独立温度制御方式の空調ユニットを用いているものがある。
【０００３】なお、この温度調節手段として、例えば加熱手段を通過して温風が流れる温風通路と加熱手段をバイパスして冷風が流れる冷風バイパス通路とを第１および第２空気通路内にそれぞれ形成し、その温風通路を通過する風量と冷風バイパス通路を通過する風量との風量割合を調節するそれぞれのエアミックスドアで構成したものがある。
【０００４】さらに、各種の第１、第２開閉手段およびそれぞれのエアミックスドアには、これらを駆動するためのアクチュエータである駆動手段が設けられている。これにより、左座席側と右座席側とが独立して空調空気の吹出温度を吹出制御し各席ごとの乗員への快適性の向上を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構成によれば、左座席側と右座席側とが独立して吹出制御するために、少なくとも空調ユニットの両側面に各種の第１、第２開閉手段およびそれぞれのエアミックスドアなどを駆動する駆動手段を設けるための取付け空間が必要となっている。しかも、近年、車室内空間を拡大するために空調ユニットの小型化の要求が強くなっている。
【０００６】そこで、この要求に対して単純に空調ユニットを小形にすると、第１および第２空気通路の通風面積が縮小することで、圧力損失が増加するとともに風量が大幅に低下して、能力低下と騒音が大きくなる問題を有している。 特に、上記構成の空調ユニットによれば、暖房運転の開始時などの最大暖房条件において、吹出モードが乗員の足元に空調空気を吹き出すフットモードのときに、顕著に風量が低下して、加熱手段の暖房能力を充分に発揮できない問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたことであり、最大暖房条件が設定されたときに、フット吹出口より吹き出される風量が最大となる通風経路を配設させることで暖房能力の向上を可能とした車両用空調装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記、目的を達成するために、請求項１および請求項３に記載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、車室内の一方側の吹出口に通ずる第１空気通路（１４ａ）と、車室内の他方側の吹出口に通ずる第２空気通路（１４ｂ）とを形成する空調ケース（２１）と、エンジン冷却水を熱源として空調ケース（２１）に流れる空調空気を加熱する加熱手段（２３）と、第１空気通路（１４ａ）および第２空気通路（１４ｂ）内にそれぞれ配設され、加熱手段（２３）による空調空気の加熱量を調節して空気温度を調節する温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）と、加熱手段（２３）の下流側の第１空気通路（１４ａ）および第２空気通路（１４ｂ）内にそれぞれ配設され、車室内乗員の足元に向けて空調空気を吹き出すフット吹出口に接続されるフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）と、このフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）の上流側に配設され、フット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）を開閉するフット開閉部材（３６ａ、３６ｂ）と、第１空気通路（１４ａ）と第２空気通路（１４ｂ）とで独立して空調空気を吹出制御する左右独立温度制御方式の空調ユニット（２０）とを備える車両用空調装置において、第１空気通路（１４ａ）および第２空気通路（１４ｂ）には、加熱手段（２３）からフット開閉部材（３６ａ、３６ｂ）を迂回してフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に通ずる温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）が設けられ、この温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）は、加熱量が最大となる位置に両方の温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）が操作される最大暖房条件が設定されたときに、加熱手段（２３）を通過した温風が温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を通してフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に導かれ車室内の一方側のフット吹出口および車室内の他方側のフット吹出口から温風が吹き出されるように構成したことを特徴としている。
【０００９】請求項１に記載の発明によれば、この種の左右独立温度制御方式の空調ユニット（２０）とを備える車両用空調装置では、一般的に、例えば左座席側と右座席側とが独立して吹出制御するために、少なくとも空調ユニット（２０）の両側面側に各種の制御ドアなどの開閉部材（３６ａ、３６ｂ）および温度調節のための温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）を駆動するためのアクチュエータなどの駆動手段を左座席側と右座席側とにそれぞれ必要であるとともに、駆動手段の取付け空間も必要となる。さらに、車室内の乗員空間を拡大するために空調ユニット（２０）の小型化の要求が強くなっている。
【００１０】ところで、要求に応じて空調ユニット（２０）を小型化すれば、第１および第２空気通路（１４ａ、１４ｂ）の通風面積が狭まり通風抵抗が増加し風量低下を招いてしまう。そこで、本発明は、加熱手段（２３）からフット開閉部材（３６ａ、３６ｂ）を迂回してフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に通ずる温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を設け、加熱量が最大となる位置に両方の温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）が操作される最大暖房条件が設定されたときに、加熱手段（２３）を通過した温風を温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を通してフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に導くことにより、フット開閉部材（３６ａ、３６ｂ）を通過する温風と温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）とを通過する温風がフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に導かれ、通路面積拡大により通風抵抗が減少して風量が増大する。これにより、加熱手段（２３）の加熱量を最大限発揮できるため暖房能力の向上が図れる。
【００１１】また、加熱手段（２３）を通過した温風を温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を通してフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に導くことを、両方の温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）が操作される最大暖房条件が設定されたときとすることにより、いずれか一方の空気通路（１４ａ、１４ｂ）側の加熱量が最大未満のとき、例えば乗員が所望する設定温度に達するような吹出制御が行われているときは、吹出制御を優先させることで快適性を損なうことはない。
【００１２】従って、暖房運転の開始時など、例えば左座席側と右座席側と両方が最大暖房条件のときに、加熱手段（２３）を通過した温風を温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を通してフット開口部（３８ａ、３８ｂ、３９ａ、３９ｂ）に導くことで暖房の立ち上がり特性が向上する。
【００１３】請求項２に記載の発明では、温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）には、この温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を開閉する温風バイパス通路開閉部材（４４ａ、４４ｂ）が設けられ、この温風バイパス通路開閉部材（４４ａ、４４ｂ）は、一つの駆動手段（４５）により駆動させて車室内の一方側のフット吹出口および車室内の他方側のフット吹出口から温風が吹き出されることを特徴としている。
【００１４】請求項２に記載の発明によれば、温風バイパス通路開閉部材（４４ａ、４４ｂ）を一つの駆動手段（４５）により駆動させることにより、駆動手段（４５）の取付け空間が縮小されるとともに、部品点数が低減でき低コスト化が図れる。
【００１５】請求項３に記載の発明では、空調ケース（２１）には、加熱手段（２３）を通過して温風が流れる温風通路（２９ａ、２９ｂ）と加熱手段（２３）をバイパスして冷風が流れる冷風バイパス通路（２５ａ、２５ｂ）とを第１空気通路（１４ａ）および第２空気通路（１４ｂ）内にそれぞれ形成させるとともに、温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）は、温風通路（２９ａ、２９ｂ）を通過する風量と冷風バイパス通路（２５ａ、２５ｂ）を通過する風量との風量割合を調節するエアミックスドア（２６ａ、２６ｂ）で構成したことを特徴としている。
【００１６】請求項３に記載の発明によれば、吹出温度を調節する温度調節手段（２６ａ、２６ｂ）として、エアミックスドア（２６ａ、２６ｂ）で構成したことにより、このエアミックスドア（２６ａ、２６ｂ）によって冷風と温風との風量割合を調節する空気通路の通風系においては、冷風と温風を混合させた後に各種吹出口に導くため、第１および第２空気通路（１４ａ、１４ｂ）の通風経路が長くなり通風抵抗が増加する。
【００１７】しかも、暖房時においては加熱手段（２３）に空調空気を通過させることで、冷房時の加熱手段（２３）をバイパスする冷風よりも大幅に通風抵抗が増大する。そこで、温風バイパス通路（４３ａ、４３ｂ）を別に設けることで、通風系の通風面積が増加することで暖房時の風量を増大させ、かつ暖房能力の向上が図れる。
【００１８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、車室内の一方側の吹出口としての運転席、および車室内の他方側の吹出口としての助手席へそれぞれの吹出温度を独立に制御する自動車用空調装置に本発明を適用した一実施形態について、図１ないし図３に基づいて説明する。本実施形態の車両用空調装置の通風系は、図１に示すように、大別して、送風機ユニット１と、空調ユニット２０との２つの部分に分かれている。
【００２０】送風機ユニット１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おり、これに対し、空調ユニット２０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。
【００２１】送風機ユニット１は周知のごとく内気（車室内空気）と外気（車室外空気）を切換導入する内外気切換箱２と、この内外気切換箱２を通して空気を吸入して送風する送風手段としての遠心式電動送風機３とから構成されている。
【００２２】内外気切換箱２には、内気吸入口４と外気吸入口５とが形成されており、さらに内気吸入口４と外気吸入口５とが分かれた部分には、各吸入口を選択的に開閉する内外気切換ドア６が設けられている。この内外気切換ドア６には、駆動手段としてのサーボモータ７（図２参照）が連結されている。
【００２３】遠心式電動送風機３は、遠心ファン８とその駆動用のブロアモータ９と遠心ファン８を収容しているスクロールケーシング１０とから構成されている。また、ブロアモータ９に印加されるブロア電圧は、駆動手段であるブロアモータコントローラ１１（図２参照）によって制御される。
【００２４】空調ユニット２０は、図１および図３に示すように、１つの共通の空調ケース２１内に空気冷却手段をなす蒸発器２２と、その空気下流側に空気加熱手段としての加熱手段であるヒータコア２３とを両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。
【００２５】空調ケース２１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なる。空調ケース２１は具体的には複数の分割ケースからなり、この複数の分割ケースは、上記熱交換器２２、２３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ユニット２０を構成する。なお、空調ケース２１は、スクロールケーシング１０の空気出口側部分に接続されている。
【００２６】また、空調ケース２１内のうちヒータコア２３の空気上流側には仕切板２４（図１参照）が配設され、この仕切板によって、後述する第１エアミックスドア２６ａの開度調節によって温度調節された空調空気を車室内の運転席側に導く第１空気通路１４ａと、後述する第２エアミックスドア２６ｂの開度調節によって温度調節された空調風を車室内の助手席側に導く第２空気通路１４ｂとが形成されている。
【００２７】そして、空調ケース２１内のうちヒータコア２３の両側方（図１の上下）には、蒸発器２２で冷却された冷風がヒータコア２３をバイパスする第１および第２冷風バイパス通路２５ａ、２５ｂが形成されている。
【００２８】また、ヒータコア２３の空気上流側には、第１および第２温度調節手段である第１および第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが設けられており、これらのドア２６ａ、２６ｂには、駆動手段としての第１および第２温度調節手段である第１および第２サーボモータ２７ａ、２７ｂ（図２参照）がそれぞれ連結されている。このサーボモータ２７ａ、２７ｂには、それぞれのモータの出力軸の回転角を検出することによって、エアミックスドア２６ａ、２６ｂの実際の位置を検出するポテンショメータ５６ａ、５６ｂ（図２参照）が内蔵されている。
【００２９】そして、仕切板２４より図中（図１参照）上方のヒータコア２３を通る温風量と、第１冷風バイパス通路２５ａを通る冷風量との風量割合が、第１エアミックスドア２６ａの開度によって調節され、仕切板２４より図中（図１参照）下方のヒータコア２３を通る温風量と、第２バイパス通路２５ｂを通る冷風量との割合が、第２エアミックスドア２６ｂの開度によって調節される。
【００３０】なお、蒸発器２２は、図示しない圧縮機、凝縮器、受液器、減圧器とともに配管結合された周知の冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、空調ケース２１内の空気を除湿冷却する。上記圧縮機は、自動車のエンジンに図示しない電磁クラッチを介して連結されるもので、この電磁クラッチを断続制御することによって駆動停止制御される。
【００３１】また、ヒータコア２３は、自動車エンジンの冷却水を熱源とする熱交換器であり、図３に示すように、空調ケース２１内の下方側において、車両後方側に傾斜して配置されて蒸発器２２にて冷却された冷風を再加熱する。
【００３２】また、空調ケース２１内において、ヒータコア２３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア２３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面２８が空調ケース１１に一体成形されている。この壁面２８によりヒータコア２３の直後から第１、第２温風通路２９ａ、２９ｂを流通して上方に温風が導かれる。
【００３３】また、空調ケース２１内において、第１、第２冷風バイパス通路２５ａ、２５ｂおよび第１、第２温風通路２９ａ、２９ｂの空気下流側（上方側）には、冷風と温風の混合を行う第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂが形成されている。そして、第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂの下流端、かつ空調ケース２１の上方部において、車両前方側の部位にはデフロスタ開口部３１ａ、３１ｂが車両前方向の上方側に開口して形成されている。このデフロスタ開口部３１ａ、３１ｂは第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂから温度制御された空調空気が流入するものであって、図示しないデフロスタダクトを介して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て空調空気を吹き出す。
【００３４】また、デフロスタ開口部３１ａ、３１ｂは、平板状のデフロスタ開閉部材であるデフロスタドア３２ａ、３２ｂにより開閉される。なお、このデフロスタドア３２ａ、３２ｂは、デフロスタ開口部３１ａ、３１ｂの上流側に設置され、空調ケース２１の上面部近傍でデフロスタ開口部３１ａ、３１ｂの上端部に隣接して水平方向に配置された回動軸により回動自在に支持されている。
【００３５】次に、デフロスタ開口部３１ａ、３１ｂよりも車両後方側（乗員寄り）の部位にフェイス開口部３３ａ、３３ｂが形成されており、このフェイス開口部３３ａ、３３ｂには温度制御された空調空気が第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂを通して流入される。
【００３６】また、このフェイス開口部３３ａ、３３ｂは図示しないフェイスダクトを介して、計器盤左右方向中央部の上方側に配置されているフェイス吹出口に接続され、この吹出口から運転席側および助手席側の乗員頭部に向けて空調空気を吹き出す。
【００３７】なお、フェイス開口部３３ａ、３３ｂは、平板状のフェイスドア３４ａ、３４ｂにより開閉される。このフェイスドア３４ａ、３４ｂは、フェイス開口部３３ａ、３３ｂの上流側に設置され、水平方向に配置された回動軸により回動自在に支持されている。
【００３８】次に、空調ケース２１内で、フェイスドア３４ａ、３４ｂの車両後方側の部位にフット用通路導入部３５ａ、３５ｂが形成されている。このフット用通路導入部３５ａ、３５ｂには第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂから温度制御された空調空気が流入する。
【００３９】そして、フット用通路導入部３５ａ、３５ｂの空気下流側にフット用通路３７ａ、３７ｂが形成され、このフット用通路３７ａ、３７ｂの途中部位にフット開口部である前席用フット開口部３８ａ、３８ｂが形成されている。この前席用フット開口部３８ａ、３８ｂからの空調空気は図示しない前席用フットダクト、前席用フット吹出口を経て前席の運転席側および助手席側の乗員足元に吹き出す。
【００４０】また、フット用通路３７ａ、３７ｂの末端部には、フット開口部である後席用フット開口部３９ａ、３９ｂが形成され、図示しない後席用フットダクト、後席用フット吹出口を接続し、この後席用フット吹出口を経て後席の運転席側および助手席側の乗員足元に風を吹き出す。なお、このフット用通路導入部３５ａ、３５ｂの開閉は平板状のフット開閉部材であるフットドア３６ａ、３６ｂによって開閉される。このフットドア３６ａ、３６ｂは、フット用通路導入部３５ａ、３５ｂの近傍に設置され、水平方向に配置された回動軸により回動自在に支持されている。
【００４１】このうち、フェイスドア３４ａとフットドア３６ａには、駆動手段としてのサーボモータ４０（図３参照）が連結され、デフロスタドア３２ａ、３２ｂには、駆動手段としてのサーボモータ４１（図３参照）が連結されている。また、フェイスドア３４ｂおよびフットドア３６ｂには、駆動手段としてのサーボモータ４２（図３参照）が連結されている。これにより、第１、および第２空気通路１４ａ、１４ｂとで独立した吹出モードの吹出制御ができるように構成している。なお、デフロスタドア３２ａ、３２ｂは一つのサーボモータ４１の駆動によりデフロスタドア３２ａ、３２ｂが連動して開閉するようにしてある。
【００４２】次に、本発明の要部である温風バイパス通路４３ａ、４３ｂについて説明する。本実施形態の温風バイパス通路４３ａ、４３ｂは、運転席側および助手席側のフット吹出口より吹き出される温風の風量が最大となるように空調ケース２１内に構成したものである。このため、空調ケース２１において、ヒータコア２３の下流側の壁面２８に温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを形成したものである。この温風バイパス通路４３ａ、４３ｂは、フット用通路導入部３５ａ、３５ｂおよびフットドア３６ａ、３６ｂを迂回してフット用通路３７ａ、３７ｂを介して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂおよび後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに温風を導くバイパス通路であって、フットドア３６ａ、３６ｂが開いているときに、ヒータコア２３を通過した温風を直接フット用通路３７ａ、３７ｂに導くことで前席用フット開口部３８ａ、３８ｂおよび後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに至る通風経路の通風抵抗が減少することにより暖房時のフットモードにおける温風の風量の増加を図って暖房能力の向上を高めたものである。
【００４３】そして、この温風バイパス通路４３ａ、４３ｂには、平板状の温風バイパス通路開閉部材である温風バイパスドア４４ａ、４４ｂを設け、温度調節手段である第１、および第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂの開度に応じて開閉させるようにしてある。従って、この温風バイパスドア４４ａ、４４ｂには、駆動手段としてのサーボモータ４５（図３参照）を連結させ、一つのサーボモータ４５の駆動により、温風バイパスドア４４ａ、４４ｂが連動して温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを開閉するようにしている。
【００４４】因みに、第１、および第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂの開度が両方の第１、および第２冷風バイパス通路２５ａ、２５ｂを閉塞するときに、温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを開き、いずれか一方の第１、および第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが開いたときに、温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを閉塞するように後述する制御装置５０により制御される。
【００４５】次に、本実施形態の制御系の構成について説明する。図３に示すように、空調装置を制御する制御装置５０には、上記ポテンショメータ５６ａ、５６ｂの他に、車室内気温度を検出する内気温センサ５１、外気温度を検出する外気温センサ５２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ５３、蒸発器２２を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器後センサ５４、およびヒータコア２３内のエンジン冷却水温を検出する水温センサ５５が電気的に接続されている。なお、これらのセンサ類は環境条件検出手段である。
【００４６】また、制御装置５０には、操作部６０からの操作信号も入力される。この操作部６０には、運転席側の目標温度を設定する設定温度入力手段である運転席側温度設定器６１ａと、助手席側の目標温度を設定する助手席側温度設定器６１ｂと、自動制御状態を設定するＡＵＴＯスイッチ６２と、送風量設定手段である手動送風量切替えスイッチ６３と、図示しない手動内外気切替えスイッチ、手動吹出口モード切替えスイッチ（ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴ、バイレベル（Ｂ／Ｌ）、フットデフ（Ｆ／Ｄ））等から構成されている。なお、この操作部６０は、車室内前方に設けられたインストルメントパネル上に設置されている。
【００４７】なお、制御装置５０は、内部に図示しないＡ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ等を備える周知のものであり、上記各センサ５１〜５５および各ポテンショメータ５６ａ、５６ｂからの信号は、上記Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後、上記マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。また、上記マイクロコンピュータは、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、スタンバイＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等を持つ周知のものであり、エンジンのイグニッションスイッチがオンされたときに、図示しないバッテリーから電源が供給される。
【００４８】次に、上記構成の本実施形態の作動を説明する。本実施形態の車両用空調装置は、周知のように、操作部６０に設けられた各種操作スイッチからの操作信号および空調制御用の各種センサからのセンサ信号が入力される制御装置５０の出力信号により、駆動手段としてのサーボモータ２７ａ、２７ｂ、４０、４１、４２、４５により各制御ドア部材２６ａ、２６ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂ、４４ａ、４４ｂの回動位置が制御される。
【００４９】ここで、車室内への吹出空気温度の調整は、サーボモータ２７ａ、２７ｂにより、蒸発器２２で冷却されて直接第１、第２冷風バイパス通路２５ａ、２５ｂ側に流れる冷風と、ヒータコア２３で加熱される温風とを第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂを回動させて風量割合を調節して行われる。そして、第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂで混合されたのち、吹出モードに応じて各開口部を介して車室内の運転席側および助手席側の所定の吹出口から吹き出される。
【００５０】ところで、本実施形態では、吹出モードのうち、乗員の足元に吹き出す、例えばフットモードにおいては、ヒータコア２３の加熱量が最大となる回動位置に両方の第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが操作される最大暖房条件に設定されたときに、制御装置５０は、サーボモータ４５を駆動させ温風バイパスドア４４ａ、４４ｂが連動して温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを開放させるように制御している。なお、上記最大暖房条件とは、具体的に第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが第１、第２冷風バイパス通路２５ａ、２５ｂを閉塞する位置にあるときである。
【００５１】これにより、ヒータコア２３を通過した温風を温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを通してフット用通路３７ａ、３７ｂに導くことで、フット用通路３７ａ、３７ｂには、第１、第２空気混合部３０ａ、３０ｂおよび温風バイパス通路４３ａ、４３ｂから温風が導かれる。従って、前席用フット開口部３８ａ、３８ｂおよび後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに至る通風経路の通風抵抗が減少することにより風量が増加し、かつ暖房能力を増加できる。
【００５２】なお、いずれか一方の第１、第２空気通路１４ａ、１４ｂ側の加熱量が最大未満のとき、すなわち、いずれか一方の第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが第１、第２冷風バイパス通路２５ａ、２５ｂを開いて、乗員が所望する設定温度に達するような吹出制御が行われているときは、温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを閉塞させている。これにより、吹出制御が行われている側への快適性を損なうことはない。
【００５３】以上の一実施形態の車両用空調装置によれば、左右独立温度制御方式の空調ユニット２０とを備える車両用空調装置では、一般的に、例えば左座席側と右座席側とが独立して吹出制御するために、少なくとも空調ユニット２０の両側面側に各制御ドア部材２６ａ、２６ｂ、３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂ、４４ａ、４４ｂおよびこれらを駆動するための駆動手段としてのサーボモータ２７ａ、２７ｂ、４０、４１、４２、４５を左座席側と右座席側とにそれぞれ必要であるとともに、これらの駆動手段の取付け空間も必要となる。さらに、車室内の乗員空間を拡大するために空調ユニット２０の小型化の要求が強くなっている。
【００５４】ところで、要求に応じて空調ユニット２０を小型化すれば、第１および第２空気通路１４ａ、１４ｂの通風面積が狭まり通風抵抗が増加し風量低下を招いてしまう。そこで、本発明は、ヒータコア２３からフットドア３６ａ、３６ｂを迂回して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂ、および後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに通ずる温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを設け、加熱量が最大となる位置に両方の第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが操作される最大暖房条件が設定されたときに、ヒータコア２３を通過した温風を温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを通して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂ、および後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに導くことにより、フットドア３６ａ、３６ｂを通過する温風と温風バイパス通路４３ａ、４３ｂとを通過する温風が前席用フット開口部３８ａ、３８ｂ、および後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに導かれ、通路面積拡大により通風抵抗が減少して風量が増大する。これにより、ヒータコア２３の加熱量を最大限発揮できるため暖房能力の向上が図れる。
【００５５】また、ヒータコア２３を通過した温風を温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを通して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂ、および後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに導くことを、両方の第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂが操作される最大暖房条件が設定されたときとすることにより、いずれか一方の第１および第２空気通路１４ａ、１４ｂ側の加熱量が最大未満のとき、例えば乗員が所望する設定温度に達するような吹出制御が行われているときは、吹出制御を優先させることで快適性を損なうことはない。
【００５６】従って、暖房運転の開始時など、例えば左座席側と右座席側と両方が最大暖房条件のときに、ヒータコア２３を通過した温風を温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを通して前席用フット開口部３８ａ、３８ｂ、および後席用フット開口部３９ａ、３９ｂに導くことで暖房の立ち上がり特性が向上する。
【００５７】また、温風バイパスドア４４ａ、４４ｂを一つのサーボモータ４５により駆動させることにより、サーボモータ４５の取付け空間が縮小されるとともに、部品点数が低減でき低コスト化が図れる。
【００５８】また、温度調節手段として、第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂで構成したことにより、この第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂによって冷風と温風との風量割合を調節する空気通路の通風系においては、冷風と温風を混合するために各開口部までに至る通風系が長くなるために通風抵抗も増加する。さらに、暖房時においてはヒータコア２３に空調空気を通過させることで、冷房時のヒータコア２３をバイパスする冷風よりも大幅に通風抵抗が増大する。そこで、温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを別に設けることで、通風系の通風面積が増加することで暖房時の風量を増大させ、かつ暖房能力の向上が図れる。
【００５９】（他の実施形態）以上の一実施形態では、温風バイパスドア４４ａ、４４ｂを第１、第２空気通路１４ａ、１４ｂそれぞれに別体に設けて開閉を連動するように構成したが、温風バイパス通路４３ａ、４３ｂを近接させて形成し、温風バイパスドア４４ａ、４４ｂを一体で形成させても良い。
【００６０】また、以上の実施形態では、ヒータコア２３による空調空気の加熱量を調整して空気温度を調整する温度調整手段として、冷風と温風の風量割合を調整する第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂを用いているが、この第１、第２エアミックスドア２６ａ、２６ｂの代わりに、ヒータコア２３に流入する温水の流量または温水の温度を調整する温水弁を用いて、この温水弁の温水流量（または温水温度）の調整作用により空気温度を調整するタイプの空調装置にも同様に本発明を適用できる。
【００６１】また、以上の実施形態では、空調ユニット２０内に蒸発器２２を配設しているが、この冷房用熱交換器を持たないタイプの空調装置にも同様に本発明を適用できることはもちろんである。また、以上の実施形態における後席用フット開口部３９ａ、３９ｂを廃止した空調装置にも同様に本発明を適用できることはいうまでもない。
【００６２】さらに、以上の実施形態では、運転席側および助手席側を独立して空調空気を吹出制御をする左右独立制御方式の空調ユニット２０について説明したが、これに限らず、前席側および後席側を独立して吹出制御する空調装置にも同様に本発明を適用できることはいうまでもない。
【出願人】 【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
【住所又は居所】愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地
【出願日】 平成１４年３月１４日（２００２．３．１４）
【代理人】 【識別番号】１００１０６１４９
【弁理士】
【氏名又は名称】矢作 和行
【公開番号】 特開２００３−２６７０３６（Ｐ２００３−２６７０３６Ａ）
【公開日】 平成１５年９月２５日（２００３．９．２５）
【出願番号】 特願２００２−６９９８３（Ｐ２００２−６９９８３）