JP6669142B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

この明細書における開示は、車両に用いられる空調装置に関する。

特許文献１は、車両用空調装置を開示する。車両用空調装置は、複数の異なる温度の吹出空気を提供している。この用途のために、ひとつのヒータコアを通る空気通路は、複数の通路に分割されている。空気通路の分割は、複数の仕切板によって実現されている。

特開２０１０−１６２９４６号公報

従来技術の構成では、複数の仕切板の位置は、複数の通路における空気に対して求められる加熱量、すなわち温度の上昇が得られるように設定されている。ところが、複数の通路における風量の比率は、複数の通路の上流側の構成、および／または、下流側の構成によって変動する場合がある。例えば、多くの車両用空調装置は、下流側に、複数の吹出ダクトを有する。しかも、吹出ダクトにおける通風抵抗に影響を与える要素である吹出ダクトの数、長さ、連通状態などは、車種、仕様、吹出モードの切り換えなどに応じて変更される。

このため、複数の通路における風量の比率が変化する場合がある。さらに、風量の比率の変化に起因して、ひとつまたは複数の通路において、求められる温度が得られない場合がある。ひとつまたは複数の通路における温度の変動は、温度制御性能の低下を招くことがある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、車両用空調装置にはさらなる改良が求められている。

開示されるひとつの目的は、複数のヒータ通路での温度特性差の調節が容易な車両用空調装置を提供することである。

ここに開示された車両用空調装置は、空気を加熱するヒータコア（２１）と、ヒータコアを通過する複数のヒータ通路を仕切るケース（４４、４５）とを備え、ケースは、ヒータコアの上流側および／または下流側において、複数のヒータ通路の面積を、ケースで仕切られた一方では増加させ、ケースで仕切られた他方では減少させる調節部（４６、４７、２４６、２４７、３４６、３４７）を有し、ケースは、ヒータコアを通過する３つのヒータ通路（２５ｃ、２５ｅ、２５ｄ）を仕切る第１のケース（４４）および第２のケース（４５）を有し、調節部は、第１のケースに設けられた第１の調節部（４６、２４６、３４６）と、第２のケースに設けられた第２の調節部（４７、２４７、３４７）とを有する。

開示される車両用空調装置によると、複数のヒータ通路を仕切るケースが調節部を備える。調節部は、ヒータコアの前後においてヒータ通路の面積を増加、または減少させる。これにより、ヒータコアの前後以外の部分に影響を与えることなく、複数のヒータ通路における温度特性差の調節が行われる。調節部の形状によって温度特性差が調節される。このため、容易に温度特性差の調節が可能となる。

この明細書における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。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る車両用空調装置の斜視図である。 車両用空調装置の側面図である。 車両用空調装置のモデル化された断面図である。 ヒータユニットのモデル化された背面図である。 バイパス通路とヒータ通路とを示す背面図である。 ヒータユニットのケースを示す分解図である。 ヒータユニットのケースの一部を示す背面図である。 車両用空調装置の側面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線におけるモデル化された端面図である。 第１実施形態のケースのモデル化された断面図である。 第２実施形態のケースのモデル化された断面図である。 第３実施形態のケースのモデル化された断面図である。 第１実施形態のケースを示す分解図である。 第１実施形態のミドルケースを示す斜視図である。 第１実施形態のミドルケースの断面図である。

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

第１実施形態
図１において、車両用空調装置１は、車両に搭載されている。車両用空調装置１は、例えば、車両の前席の前方に搭載されている。図中には、車両における上方向ＵＰ、下方向ＢＴ、左方向ＬＴ、右方向ＲＴ、前方向ＦＲ、および後方向ＲＲが図示されている。

車両用空調装置１は、内外気切換装置２、送風機３、および温度調節機４を有する。内外気切換装置２、送風機３、および温度調節機４は、それぞれ、樹脂製のケースを有する。これらケースは、空気通路を形成する。これらケースは、熱交換器、およびドアのような機能部品を収容している。

内外気切換装置２は、車両の室内の空気を導入する内気取入口１１と、車両の外の空気を導入する外気取入口１２とを有する。内外気切換装置２は、内気取入口１１からの内気と、外気取入口１２からの外気との導入割合を調節するドアを有する。送風機３は、ファンを駆動する電動機を備える。図中には、吸気フィルタを装着するための空洞が図示されている。吸気フィルタは図示されていない。送風機３は、空気を内外気切換装置２から導入し、温度調節機４に向けて送風する。温度調節機４は、クーラユニット５、ヒータユニット６、および吹出ユニット７を有する。

クーラユニット５は、空気を冷却するための冷却熱交換器を備える。冷却熱交換器は、冷凍サイクルのエバポレータである。クーラユニット５は、冷却熱交換器が機能する場合に、送風機３によって送風された空気の全量を冷却する。

ヒータユニット６は、ヒータコア２１を備える。ヒータユニット６は、複数のエアミックスドアを備える。ヒータユニット６は、クーラユニット５を通過した空気を加熱する。ヒータユニット６は、車両の室を仮想的に複数に分割して得られる複数の領域に対して、独立した温度制御を提供する。ヒータユニット６は、運転席領域、助手席領域、および後席領域に対して、独立した温度調節を提供する。運転席領域は、車両の運転席の周辺空間である。助手席領域は、車両の前席であって、運転席の隣の席の周辺空間である。運転席領域は、前席の右席、または左席に配置されうる。後席領域は、車両の後席の周辺空間である。複数の領域は、任意に設定可能である。ヒータユニット６は、３席独立温度制御型ユニットとも呼ばれる。ヒータユニット６の詳細は後述する。

吹出ユニット７は、室内に向けて空気を吹き出すための複数の吹出口を備える。吹出ユニット７は、複数の吹出モードに応じて、複数の吹出口を切換える。図示される複数の吹出口は、図示されない複数のダクトに接続されている。複数のダクトは、車両に設けられた吹出グリルに連通している。

吹出ユニット７は、少なくともデフ吹出口１３を有する。デフ吹出口１３は、車両の前方ウインドシールドに向けて空気を吹き出す。デフ吹出口１３は、主としてウインドシールドの曇りを除去するために利用される。デフ吹出口１３は、主として、デフモードにおいて開かれる。吹出ユニット７は、デフモード以外のモードにおいても、デフ吹出口１３を追加的に開く場合がある。例えば、吹出ユニット７は、後述する前席フット吹出口１５、および／または後席フット吹出口１８から空気を吹き出すフットモードにおいても、デフ吹出口１３を追加的に開く場合がある。

吹出ユニット７は、前席フェース吹出口１４を有する。前席フェース吹出口１４は、右席のためのフェース吹出口１４ａ、１４ｂ、および、左席のためのフェース吹出口１４ｃ、１４ｄを有する。前席フェース吹出口１４は、主として、前席の上部に向けて空気を吹き出すために利用される。吹出ユニット７は、前席のための前席フット吹出口１５を有する。前席フット吹出口１５は、右席のためのフット吹出口１５ａ、および、左席のためのフット吹出口１５ｂを有する。前席フット吹出口１５は、主として、前席の下部に向けて空気を吹き出すために利用される。

吹出ユニット７は、後席フェース吹出口１７を有する。後席フェース吹出口１７は、主として、後席の上部に向けて空気を吹き出すために利用される。吹出ユニット７は、後席のための後席フット吹出口１８を有する。後席フット吹出口１８は、右後席のための右後席フット吹出口１８ａ、および左後席のための左後席フット吹出口１８ｂを有する。後席フット吹出口１８は、主として、後席の下部に向けて空気を吹き出すために利用される。

車両用空調装置１において、空気は、内外気切換装置２、送風機３、および温度調節機４の順に流れる。温度調節機４によって温度調節された空気は、複数の吹出口から室内へ供給される。この実施形態では、室内の３つの領域へ供給される空気の温度が、互いに独立して温度調節される。具体的には、運転席領域と、助手席領域と、後席領域とに異なる温度の空気が供給される。この結果、車両用空調装置１は、室内の３つの領域を互いに独立して温度制御する。

図２は、車両用空調装置１の側面を示す。温度調節機４において、クーラユニット５とヒータユニット６とは、車両の前方向ＦＲから後ろ方向ＲＲへ向かう空気の流れに沿って配置されている。ヒータユニット６は、空気を加熱するための加熱熱交換器としてのヒータコア２１を有する。ヒータコア２１は、車両において利用可能な温水を熱源とする温水ヒータである。ヒータコア２１は、温水が流されると空気を加熱する。

ヒータユニット６は、電気ヒータ２１ｅを備える場合がある。電気ヒータ２１ｅは、選択的に設けられる。電気ヒータ２１ｅは、前席フット吹出口１５、および、後席フット吹出口１８に向かう空気の通路に配置されている。電気ヒータ２１ｅは、活性化されると空気を加熱する。吹出ユニット７は、車両の後ろ方向ＲＲに配置されている。

温度調節機４において、温度調節された空気は、吹出ユニット７の内部を、複数のドアによって選択された吹出口に向けて流れる。

図３において、クーラユニット５は、エバポレータ２２を有する。エバポレータ２２には、冷凍サイクルから低温低圧の冷媒が供給される。エバポレータ２２は、クーラユニット５の空気通路のすべてを横切るように配置されている。送風機３から送風された空気の全量がエバポレータ２２を通過する。

ヒータユニット６は、複数のエアミックスドア２３を備える。ヒータユニット６のケースは、ヒータコア２１をバイパスするバイパス通路２４を区画している。ヒータユニット６のケースは、ヒータコア２１を通過するヒータコア通路２５を区画している。ヒータコア通路２５は、ヒータコア２１の上流側から下流側にわたって形成されている。ヒータコア通路２５は、エアミックスドア２３とヒータコア２１との間から始まり、ヒータコア２１の中を通過し、ヒータコア２１の下流側において終わるように延在している。

エアミックスドア２３は、バイパス通路２４とヒータコア通路２５との入口側に設けられている。エアミックスドア２３は、エバポレータ２２とヒータコア２１との間に設けられている。エアミックスドア２３は、いわゆる、スライドドア型である。エアミックスドア２３は、揺動軸型、フィルム型など多様な構成により提供することができる。

エアミックスドア２３は、バイパス通路２４の入口面積と、ヒータコア通路２５との入口面積の比率を調節する。エアミックスドア２３は、バイパス通路２４の風量と、ヒータコア通路２５の風量との比率を調節する。バイパス通路２４を通過した空気と、ヒータコア通路２５を通過した空気とは、これらの通路の下流において混合される。よって、エアミックスドア２３は、空気の温度を調節する部材である。

ヒータユニット６および吹出ユニット７のケースは、複数の吹出口１３、１４、１５、１７、１８へ向かう空気通路を区画している。これらの空気通路は、デフ吹出口１３に向かう空気通路を含む。デフ吹出口１３に向かう空気通路は、ヒータコア２１の下流側（後方向ＲＲ）から、上方向ＵＰに向けて湾曲しながら延びている。吹出ユニット７は、デフ吹出口１３を開閉するためのデフドア３１を備える。

複数の空気通路は、前席のための吹出口１４、１５に向かう空気通路を含む。前席フェース吹出口１４に向かう空気通路は、ヒータコア２１の下流側から、上方向ＵＰに向けて、デフ吹出口１３に向かう空気通路の外側に巻き付くように延びている。前席フット吹出口１５に向かう空気通路は、ヒータコア２１の下流側から、吹出ユニット７の右方向ＲＴと左方向ＬＴに向けて延びている。前席のための吹出口１４、１５に向かう空気通路は、右席のための吹出口１４ａ、１４ｂ、１５ａに向かう空気通路と、左席のための吹出口１４ｃ、１４ｄ、１５ｂに向かう空気通路とを含む。吹出ユニット７は、右席フェース吹出口１４ａ、１４ｂと、左席フェース吹出口１４ｃ、１４ｄとを、それぞれ、開閉する複数のフェースドア３２を備える。

複数の空気通路は、後席のための吹出口１７、１８に向かう空気通路を含む。後席のための吹出口１７、１８に向かう空気通路は、ヒータコア２１の下流側から、下方向ＢＴかつ後方向ＲＲへ延びている。後席のための吹出口１７、１８に向かう空気通路は、車両の中央部において、後方向ＲＲへ向けて延びている。後席のための吹出口１７、１８に向かう空気通路は、車両の床などに沿って配置された後席へ向かうダクトに接続されている。吹出ユニット７は、後席フェース吹出口１７と、後席フット吹出口１８とを、それぞれ、開閉する後席ドア３４を有する。

図４において、図示されるヒータユニット６のほぼ全面がエバポレータ２２に面している。ヒータユニット６は、複数の温度調節機構を提供するために、複数のエアミックスドア２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅを備える。図中には、駆動機構としての回転軸と、歯車機構とが図示されている。ヒータユニット６のケースは、複数のバイパス通路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅを区画する。

図５は、ヒータコア２１の上における、バイパス通路２４ａ−２４ｅと、ヒータ通路２５ａ−２５ｅとの配置を示す。バイパス通路２４ａ、ヒータ通路２５ａ、バイパス通路２４ｃ、ヒータ通路２５ｃは、主として、前席の右席のための吹出口１４ａ、１４ｂ、１５ａに連通している。バイパス通路２４ｂ、ヒータ通路２５ｂ、バイパス通路２４ｄ、ヒータ通路２５ｄは、主として、前席の左席のための吹出口１４ｃ、１４ｄ、１５ｂに連通している。バイパス通路２４ａ、ヒータ通路２５ａ、バイパス通路２４ｃ、ヒータ通路２５ｃ、バイパス通路２４ｂ、ヒータ通路２５ｂ、バイパス通路２４ｄ、ヒータ通路２５ｄは、デフ吹出口１３にも連通する場合がある。バイパス通路２４ｅ、ヒータ通路２５ｅは、主として、後席のための吹出口１７、１８に連通している。バイパス通路２４ｅ、ヒータ通路２５ｅは、デフ吹出口１３にも連通する場合がある。

図４、図５において、複数のエアミックスドア２３ａ、２３ｂは、複数のヒータ通路２５ａ、２５ｂの上流に設けられ、複数のヒータ通路２５ａ、２５ｂのそれぞれの開口面積を調節する。複数のエアミックスドア２３ｃ、２３ｄ、２３ｅは、複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅの上流に設けられ、複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅのそれぞれの開口面積を調節する。

エアミックスドア２３ａとエアミックスドア２３ｃとは、連動している。エアミックスドア２３ａとエアミックスドア２３ｃとは、バイパス通路２４ａ、ヒータ通路２５ａ、バイパス通路２４ｃ、ヒータ通路２５ｃにおける開口面積の比率を調節する。エアミックスドア２３ａとエアミックスドア２３ｃとは、前席の右席のための温度調節部材である。エアミックスドア２３ｂとエアミックスドア２３ｄとは、連動している。エアミックスドア２３ｂとエアミックスドア２３ｄとは、バイパス通路２４ｂ、ヒータ通路２５ｂ、バイパス通路２４ｄ、ヒータ通路２５ｄにおける開口面積の比率を調節する。エアミックスドア２３ｂとエアミックスドア２３ｄとは、前席の左席のための温度調節部材である。エアミックスドア２３ｅは、バイパス通路２４ｅ、ヒータ通路２５ｅにおける開口面積の比率を調節する。エアミックスドア２３ｅは、後席のための温度調節部材である。

バイパス通路２４ａは、ヒータコア２１の上を迂回する。バイパス通路２４ａとヒータ通路２５ａとは、ヒータコア２１の下流（後方向ＲＲ）において合流する。バイパス通路２４ｂは、ヒータコア２１の上を迂回する。バイパス通路２４ｂとヒータ通路２５ｂとは、ヒータコア２１の下流（後方向ＲＲ）において合流する。バイパス通路２４ｃは、ヒータコア２１の下を迂回する。バイパス通路２４ｃとヒータ通路２５ｃとは、ヒータコア２１の下流（後方向ＲＲ）において合流する。バイパス通路２４ｄは、ヒータコア２１の下を迂回する。バイパス通路２４ｄとヒータ通路２５ｄとは、ヒータコア２１の下流（後方向ＲＲ）において合流する。バイパス通路２４ｅは、ヒータコア２１の下を迂回する。バイパス通路２４ｅとヒータ通路２５ｅとは、ヒータコア２１の下流（後方向ＲＲ）において合流する。バイパス通路２４ｅおよびヒータ通路２５ｅは、バイパス通路２４ｃおよびヒータ通路２５ｃと、バイパス通路２４ｄおよびヒータ通路２５ｄとの間を通って、後方向ＲＲへ向けて延び出している。

図６は、ヒータユニット６のケースを示す。図中には、分解状態が図示されている。図７は、センタケース４１と、２つのミドルケース４４、４５との組合せ状態を示す。ミドルケース４４は、第１のケースとも呼ばれる。ミドルケース４５は、第２のケースとも呼ばれる。図６および図７は、ヒータユニット６の背面、すなわち車両の前端から後方向ＲＲを見た場合の外観を示している。

ヒータユニット６は、複数のケース４１−４５を有する。ヒータユニット６は、センタケース４１、および、両側のサイドケース４２、４３を備える。センタケース４１の両側から、センタケース４１に、サイドケース４２、４３が組み合わせられている。さらに、ヒータユニット６は、２つのミドルケース４４、４５を備える。

センタケース４１は、ヒータ通路２５ａと、ヒータ通路２５ｂとの間を仕切る仕切部材を提供する。ミドルケース４４は、センタケース４１と、サイドケース４２との間に配置されている。ミドルケース４５は、センタケース４１と、サイドケース４３との間に配置されている。ミドルケース４４は、ヒータ通路２５ｃと、ヒータ通路２５ｅとの間を仕切る仕切部材を提供する。ミドルケース４５は、ヒータ通路２５ｄと、ヒータ通路２５ｅとの間を仕切る仕切部材を提供する。センタケース４１は、ヒータ通路２５ｅを仕切っていてもよい。よって、２つのミドルケース４４、４５は、ヒータコア２１の上流側および下流側において、複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅを区画している。

ミドルケース４４、４５は、他の部材、例えばセンタケース４１およびサイドケース４２、４３より小さい部材である。また、ミドルケース４４、４５が担う機能は、他の部材、例えばセンタケース４１およびサイドケース４２、４３より少ない。このため、ミドルケース４４、４５の形状は、他の部材への影響を抑制しながら変更することができる。例えば、形状が異なるミドルケース４４、４５を数種類準備し、車種、仕様の違いに適するミドルケース４４、４５が選択されている。ミドルケース４４、４５は、車種、仕様の違いに適する形状を有することができる。

図８は、車両用空調装置１の側面を示す。図中では、ヒータコア２１から延び出すパイプや、ドア駆動機構などが省略されている。

図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線におけるモデル化された端面を示す。端面は、部材の切り口を示す。ＩＸ−ＩＸ線は、ヒータ通路２５ｃ、ヒータ通路２５ｄ、およびヒータ通路２５ｅを通る。送風機３から送風された空気は、エバポレータ２２を通過し、エアミックスドア２３ｃ、２３ｄ、２３ｅに到達する。

ヒータ通路２５ｃは、主として、サイドケース４２およびミドルケース４４によって区画されている。ミドルケース４４は、ヒータ通路２５ｃの断面積を変化させる調節部４６を有する。調節部４６は、第１の調節部とも呼ばれる。調節部４６は、ミドルケース４４の仕切部に湾曲した形状を設けることにより形成されている。調節部４６は、エアミックスドア２３ｃからヒータコア２１に向けて、ヒータ通路２５ｃの断面積を徐々に増加させる。調節部４６は、ヒータコア２１から下流に向けて、ヒータ通路２５ｃの断面積を徐々に減少させる。調節部４６は、エアミックスドア２３ｃにより調節されるヒータ通路２５ｃの面積に影響を与えることなく、ヒータコア２１を通過する面積を増加させる。

ヒータコア２１の前後におけるヒータ通路２５ｃの断面積の変化は、ヒータコア２１による空気への加熱量を調節する。よって、調節部４６は、加熱量を調節する。この実施形態では、ミドルケース４４によって加熱量の調節が可能である。

ヒータ通路２５ｄは、主として、サイドケース４３およびミドルケース４５によって区画されている。ミドルケース４５は、ヒータ通路２５ｄの断面積を変化させる調節部４７を有する。調節部４７は、第２の調節部とも呼ばれる。調節部４７は、ミドルケース４５の仕切部に湾曲した形状を設けることにより形成されている。調節部４７は、エアミックスドア２３ｄからヒータコア２１に向けて、ヒータ通路２５ｄの断面積を徐々に増加させる。調節部４７は、ヒータコア２１から下流に向けて、ヒータ通路２５ｄの断面積を徐々に減少させる。調節部４７は、エアミックスドア２３ｄにより調節されるヒータ通路２５ｄの面積に影響を与えることなく、ヒータコア２１を通過する面積を増加させる。

ヒータコア２１の前後におけるヒータ通路２５ｄの断面積の変化は、ヒータコア２１による空気への加熱量を調節する。よって、調節部４７は、加熱量を調節する。この実施形態では、ミドルケース４５によって加熱量の調節が可能である。

ヒータ通路２５ｅは、ミドルケース４４とミドルケース４５との間に区画されている。調節部４６、４７は、ヒータ通路２５ｅの断面積を変化させている。調節部４６、４７は、エアミックスドア２３ｅからヒータコア２１に向けて、ヒータ通路２５ｅの断面積を徐々に減少させる。調節部４６、４７は、ヒータコア２１から下流に向けて、ヒータ通路２５ｅの断面積を徐々に増加させる。調節部４６、４７は、エアミックスドア２３ｅにより調節されるヒータ通路２５ｅの面積に影響を与えることなく、ヒータコア２１を通過する面積を減少させる。

ミドルケース４４、４５は、ヒータコア２１を通過する複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅを仕切る部材でもある。ミドルケース４４、４５は、ヒータコア２１の上流側および／または下流側において、複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅの面積を、ミドルケース４４、４５で仕切られた一方のヒータ通路２５ｃ、２５ｄでは増加させ、ミドルケース４４、４５で仕切られた他方のヒータ通路２５ｅでは減少させる調節部４６、４７を有する。調節部４６、４７は、下記のような形状を有する。調節部４６、４７は、ヒータコア２１の上流からヒータコア２１へ向けて、複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅの面積を、ミドルケース４４、４５で仕切られた一方のヒータ通路２５ｃ、２５ｄでは増加させ、ミドルケース４４、４５で仕切られた他方のヒータ通路２５ｅでは減少させる。調節部４６、４７は、ヒータコア２１からヒータコア２１の下流へ向けて、複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅの面積を、ミドルケース４４、４５で仕切られた一方のヒータ通路２５ｃ、２５ｄでは減少させ、ミドルケース４４、４５で仕切られた他方のヒータ通路２５ｅでは増加させる。

ミドルケース４４、４５は、ヒータコア２１を通過する３つのヒータ通路２５ｃ、２５ｅ、２５ｄを仕切る第１のミドルケース４４および第２のミドルケース４５でもある。この場合、調節部４６、４７は、第１のミドルケース４４に設けられた第１の調節部４６と、第２のミドルケース４５に設けられた第２の調節部４７とでもある。第１の調節部４６と第２の調節部４７とは、それらの間のヒータ通路２５ｅに関して対称である。

ヒータコア２１の前後におけるヒータ通路２５ｅの断面積の変化は、ヒータコア２１による空気への加熱量を調節する。よって、調節部４７は、加熱量を調節する。この実施形態では、ミドルケース４４、４５によって加熱量の調節が可能である。

ヒータコア２１の前後に位置づけられた調節部４６、４７は、ヒータ通路２５ｃのためのヒータコア２１の熱交換面積と、ヒータ通路２５ｅのためのヒータコア２１の熱交換面積との比率を調節し、設定する。この比率は、一方が増加すると、他方が減少する相補的な関係にある。この比率は、ミドルケース４４、４５における調節部４６、４７の形状を変更するだけで調節可能である。この比率は、センタケース４１および／またはサイドケース４２、４３を共用しながら、異なる調節部をもつミドルケース４４、４５を装着することで変更可能である。

図１０は、この実施形態のケース４２、４３、４４、４５のモデル化された断面を示す。上述のように、ヒータ通路２５ｃの断面積は、調節部４６の形状に依存して、面積Ａ１から、面積Ａ３を経て、面積Ａ５へ変化する。面積Ａ１は、面積Ａ３より小さい（Ａ１＜Ａ３）。面積Ａ５は、面積Ａ３より小さい（Ａ３＞Ａ５）である。面積Ａ１は、面積Ａ５と等しい（Ａ１＝Ａ５）。面積Ａ１と面積Ａ５とは、ほぼ同じでもよい。このような面積の変化は、エアミックスドア２３ｃにより調節されるヒータ通路２５ｃの面積Ａ１に影響を与えることなく、ヒータコア２１による加熱量を変化させる。ヒータコア２１を通過する面積Ａ３が、面積Ａ１を上回る場合、加熱量が増加される。

ヒータ通路２５ｄの断面積は、調節部４７の形状に依存して、変化する。このような面積の変化は、エアミックスドア２３ｄにより調節されるヒータ通路２５ｄの面積に影響を与えることなく、ヒータコア２１による加熱量を変化させる。

ヒータ通路２５ｃ、２５ｄの間に位置付けられたヒータ通路２５ｅでは、調節部４６、４７の形状に依存して、面積Ａ２から、面積Ａ４を経て、面積Ａ６へ変化する。面積Ａ２は、面積Ａ４より大きい（Ａ２＞Ａ４）。面積Ａ６は、面積Ａ４より大きい（Ａ４＜Ａ６）である。面積Ａ２は、面積Ａ６と等しい（Ａ２＝Ａ６）。面積Ａ２と面積Ａ６とは、ほぼ同じでもよい。このような面積の変化は、エアミックスドア２３ｅにより調節されるヒータ通路２５ｅの面積Ａ２に影響を与えることなく、ヒータコア２１による加熱量を変化させる。ヒータコア２１を通過する面積Ａ４が、面積Ａ２を下回る場合、加熱量が減少される。

調節部４６、４７は、皿状、またはテーパ状と呼びうる形状である。調節部４６、４７の形状は、ヒータ通路２５ｃ、２５ｄと、ヒータ通路２５ｅとの間に、望ましい温度差が得られるように調節されている。具体的には、皿状の調節部４６、４７の深さが、所望の温度特性が得られるように調節されている。

複数のヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅは、車両の室内の複数の領域に対応付けられている。複数の領域は、車両の席に対応する領域であって、前席の右席領域、前席の左席領域、および後席領域を含む。

エアミックスドア２３ｃにより提供される温度調節機構による加熱量が増加され、逆に、エアミックスドア２３ｅにより提供される温度調節機構による加熱量が減少される。複数の温度調節機構の間において望ましい加熱量の差を与えることができる。また、別の観点では、前席のための加熱量と、後席のための加熱量との比率を調節することができる。

調節部４６、４７の形状は、車種、仕様など多様な用途においても、所望の温度特性が得られるように、車種、仕様など用途に応じて設定される。調節部４６、４７は、複数の車両用空調装置１の機種ごとに異なる形状である。ヒータコア２１の上流では、複数の機種において、共通の形状をもつエアミックスドア２３ｃ、２３ｄ、２３ｅを備えることができる。ヒータコア２１の下流でも、複数の機種において、同じ構造が採用される。例えば、バイパス通路２４ｅとヒータ通路２５ｅとは、後席のための吹出口１７、１８へ向けて接続される。この接続部において複数の機種において同じ形状を採用することができる。

比較的小さい部材であるミドルケース４４、４５の形状を変更するだけで、多様な用途に対応することができる。しかも、車種変更などに起因して、調整が必要となっても、ミドルケース４４、４５の外形を変えることなく、仕切りである調節部４６、４７の変更だけで良い。エアミックスドア２３など他の部品を変更することなく、加熱量の差を調節することができる。さらに、小さい部品であるミドルケース４４、４５は、成形型の変更など調整に要する作業量、コストを抑制するために貢献する。また、調節部４６、４７は、ミドルケース４４、４５の剛性を高める場合がある。この場合、複数のケースを組み合わせる製造方法が容易になる場合がある。

この実施形態によると、複数の温度調節機構の間の温度特性の調節が容易な車両用空調装置１が提供される。言い換えると、望ましい温度特性への調節が容易な車両用空調装置１が提供される。さらに、ヒータコア２１の上流における部品、例えばエアミックスドア２３に関連する面積などを変えることなく、温度特性を調節可能である。さらに、ヒータコア２１の下流における部品、例えば、吹出ユニット７への接続部の面積などを変えることなく、温度特性を調節可能である。

第２実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、調節部４６、４７が設けられている。調節部４６、４７は、ヒータ通路２５ｅのためのヒータコア２１の熱交換面積を、減少させる。これに代えて、ミドルケース４４、４５は、多様な形状の調節部を備えることができる。この実施形態では、調節部２４６、２４７が採用されている。この実施形態は、ミドルケース４４、４５に採用可能な、多様な形状の調節部の一例を提供する。調節部２４６、２４７は、ヒータ通路２５ｅのためのヒータコア２１の熱交換面積を、上記実施形態とは逆に増加させる。

図１１に図示されるように、調節部２４６は、ヒータ通路２５ｃの断面積を、面積Ａ１から面積Ａ２３へ減少させ、さらに面積Ａ２３から面積Ａ５へ増加させる。調節部２４６と調節部２４７は、ヒータ通路２５ｅの断面積を、面積Ａ２から面積Ａ２４へ増加させ、さらに面積Ａ２４から面積Ａ６へ減少させる。

この実施形態でも、複数の温度調節機構の間において望ましい加熱量の差を与えることができる。さらに、比較的小さいミドルケース４４、４５の調節部を設計変更するだけで、多様な用途に対応することができる。例えば、車種ごとに異なる形状の調節部をもつミドルケース４４、４５を利用することで、車種ごとのチューニングが可能となる。

第３実施形態
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。この実施形態では、調節部３４６、３４７が採用されている。この実施形態も、ミドルケース４４、４５に採用可能な、多様な形状の調節部の一例を提供する。調節部３４６、３４７は、ヒータコア２１の前後においてまっすぐである。

図１２に図示されるように、調節部３４６は、ヒータ通路２５ｃの断面積を、面積Ａ１から面積Ａ５へ推移させる。面積Ａ１から面積Ａ５への推移は、等しい場合（Ａ１＝Ａ５）と、一様に緩やかに増加する場合（Ａ１＜Ａ５）と、一様に緩やかに減少する場合（Ａ１＞Ａ５）とを選択可能である。調節部３４６は、まっすぐの面、または湾曲した面によって提供可能である。調節部３４６と調節部３４７は、ヒータ通路２５ｅの断面積を、面積Ａ２から面積Ａ６へ推移させる。

第１実施形態、または第２実施形態は、ヒータコア２１の前後においてのみ、通路の断面積を変化させる。これに代えて、この実施形態によると、ヒータコア２１の前後を含めて通路がほぼ一様に変化する。この結果、調節部の形状の選択肢が増え、多様な用途に対応することができる。

第１実施形態に戻り、ミドルケース４４、４５を説明する。図１３は、第１実施形態のセンタケース４１と、ミドルケース４４、４５とを示す分解図である。図１３は、ヒータユニット６の背面、すなわち車両の前端から後方向ＲＲを見た場合の外観を示している。ミドルケース４４、４５は、センタケース４１に対して高さ、幅ともに小さい部品である。ミドルケース４４は、センタケース４１との間に、ヒータ通路２５ｅと、バイパス通路２４ｅとを形成する。ミドルケース４４は、図６に図示されるサイドケース４２との間に、ヒータ通路２５ｃと、バイパス通路２４ｃとを形成する。ミドルケース４５は、センタケース４１との間に、ヒータ通路２５ｅと、バイパス通路２４ｅとを形成する。ミドルケース４５は、図６に図示されるサイドケース４３との間に、ヒータ通路２５ｄと、バイパス通路２４ｄとを形成する。

調節部４６、４７は、ヒータ通路２５ｃ、２５ｄ、２５ｅのそれぞれがヒータコア２１において占める熱交換のための表面積の比率を、上流および／または下流の通路構成に拘束されることなく調整することを可能とする。ミドルケース４４、４５に設けられた調節部の意図的に計画された形状によって、調整の事実が確認される場合がある。ミドルケース４４、４５以外の他の部品を共用する複数の機種の調節部を比べることにより、調整の事実が確認される場合がある。

図１４は、第１実施形態のミドルケース４４を示す斜視図である。図１４は、図１３における矢印ＸＩＶに沿って見たミドルケース４４を図示している。図１５は、図１４のＸＶ―ＸＶ線における断面である。図１４および図１５における曲線状の矢印は、空気の流れを示している。図１４および図１５により、ミドルケース４４、４５における調節部４６、４７の位置が明確に理解される。

ミドルケース４４は、ヒータ通路２５ｃ、２５ｅを仕切る部材である。ミドルケース４４は、ヒータ通路２５ｃ、２５ｅを区画する部材のひとつでもある。ミドルケース４４は、バイパス通路２４ｃおよび図示されないバイパス通路２４ｅを区画する部材のひとつでもある。

ミドルケース４４は、ヒータコア２１が配置される主スリット４４ａと、電気ヒータ２１ｅが配置される副スリット４４ｂとを有する。ヒータコア２１は、ヒータ通路２５ｃ、２５ｅを横切るように配置されている。電気ヒータ２１ｅは、ヒータ通路２５ｃ、２５ｅを横切るように配置されている。

ミドルケース４４は、主スリット４４ａの上流側と下流側との両方に調節部４６を有している。調節部４６は、ヒータ通路２５ｅとヒータ通路２５ｃとを仕切る壁でもある。調節部４６は、主スリット４４ａより上流側に位置する上流壁４６ａを有する。調節部４６は、主スリット４４ａより下流側に位置する下流壁４６ｂを有する。ヒータ通路２５ｃ、２５ｅにおける空気の流れは、上流壁４６ａおよび下流壁４６ｂに沿って流れる。

上流壁４６ａは、エアミックスドア２３より下流に配置されている。下流壁４６ｂは、副スリット４４ｂより上流に配置されている。言い換えると、下流壁４６ｂは、電気ヒータ２１ｅより上流に配置されている。これにより、調節部４６、４７は、ヒータコア２１によるヒータ通路２５ｃとヒータ通路２５ｅに対する加熱量の比率のみを調節する。電気ヒータ２１ｅによるヒータ通路２５ｃとヒータ通路２５ｅに対する加熱量の比率は、それらの本来の通路比率に依存する。

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、請求の範囲の記載によって示され、さらに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。

上記実施形態では、望ましい温度特性を得るように調節部４６、４７、２４６、２４７、３４６、３４７を調節した。これに代えて、望ましい圧力損失が得られるように調節部を調節してもよい。また、調節部４６、４７、２４６、２４７、３４６、３４７は、ヒータコア２１の上流から下流にわたって断面積の変化を与えている。これに代えて、温度調節機構としてのエアミックスドア２３がヒータコア２１の上流側にある場合、ヒータコア２１の上流からヒータコア２１までの区間において断面積の変化を与えてもよい。

上記実施形態では、皿状、またはテーパ状と呼びうる形状の調節部４６、４７、２４６、２４７、３４６、３４７が設けられている。これに代えて、階段状、凸曲面、凹曲面など、多様な形状を採用することができる。また、調節部４６、４７、２４６、２４７、３４６、３４７は、２つのミドルケース４４、４５のうちの一方にのみ設けられてもよい。

１ 車両用空調装置、 ２ 内外気切換装置、
３ 送風機、 ４ 温度調節機、 ５ クーラユニット、
６ ヒータユニット、 ７ 吹出ユニット、
２１ ヒータコア、 ２２ エバポレータ、
２３、２３ａ、２３ｂ エアミックスドア、
２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ エアミックスドア、
２４、２４ａ、２４ｂ バイパス通路、
２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ バイパス通路、
２５、２５ａ、２５ｂ ヒータ通路、
２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ ヒータ通路、
４１ センタケース、 ４２、４３ サイドケース、
４４ ミドルケース、 ４５ ミドルケース、
４６ 調節部、 ４７ 調節部、
４６ａ 上流壁、４６ｂ 下流壁、
２４６ 調節部、 ２４７ 調節部、
３４６ 調節部、 ３４７ 調節部。

Claims (9)

1. 空気を加熱するヒータコア（２１）と、
   前記ヒータコアを通過する複数のヒータ通路を仕切るケース（４４、４５）とを備え、
   前記ケースは、前記ヒータコアの上流側および／または下流側において、複数の前記ヒータ通路の面積を、前記ケースで仕切られた一方では増加させ、前記ケースで仕切られた他方では減少させる調節部（４６、４７、２４６、２４７、３４６、３４７）を有し、
   前記ケースは、前記ヒータコアを通過する３つの前記ヒータ通路（２５ｃ、２５ｅ、２５ｄ）を仕切る第１のケース（４４）および第２のケース（４５）を有し、
   前記調節部は、前記第１のケースに設けられた第１の調節部（４６、２４６、３４６）と、前記第２のケースに設けられた第２の調節部（４７、２４７、３４７）とを有する車両用空調装置。
2. 前記調節部（４６、４７）は、
   前記ヒータコアの上流から前記ヒータコアへ向けて、複数の前記ヒータ通路の面積を、前記ケースで仕切られた一方では増加させ、前記ケースで仕切られた他方では減少させ、
   前記ヒータコアから前記ヒータコアの下流へ向けて、複数の前記ヒータ通路の面積を、前記ケースで仕切られた一方では減少させ、前記ケースで仕切られた他方では増加させる形状を有する請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記調節部（２４６、２４７）は、
   前記ヒータコアの上流から前記ヒータコアへ向けて、複数の前記ヒータ通路の面積を、前記ケースで仕切られた一方では減少させ、前記ケースで仕切られた他方では増加させ、
   前記ヒータコアから前記ヒータコアの下流へ向けて、複数の前記ヒータ通路の面積を、前記ケースで仕切られた一方では増加させ、前記ケースで仕切られた他方では減少させる形状を有する請求項１に記載の車両用空調装置。
4. さらに、複数の前記ヒータ通路の上流に設けられ、複数の前記ヒータ通路のそれぞれの開口面積を調節する複数のエアミックスドア（２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ）を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 前記調節部は、複数の機種ごとに異なる形状であり、
   複数の前記機種において共通の形状をもつ前記エアミックスドアを備える請求項４に記載の車両用空調装置。
6. 前記第１の調節部と前記第２の調節部とは、それらの間の前記ヒータ通路に関して対称である請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用空調装置。
7. さらに、複数の前記ヒータ通路を含む複数の空気通路を区画するセンタケース（４１）、および、前記センタケースの両側に配置された２つのサイドケース（４２、４３）を備え、
   前記ケースは、前記センタケースの両側に配置され、前記センタケースと２つの前記サイドケースとの間に、それぞれ、配置される２つのミドルケース（４４、４５）により提供されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両用空調装置。
8. 複数の前記ヒータ通路は、車両の室内の複数の領域に対応付けられている請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用空調装置。
9. 複数の前記領域は、車両の席に対応する領域であって、前席の右席領域、前席の左席領域、および後席領域を含む請求項８に記載の車両用空調装置。

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