特許第6259405号(P6259405)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社ヴァレオジャパンの特許一覧

<>
  • 特許6259405-車両空調装置 図000002
  • 特許6259405-車両空調装置 図000003
  • 特許6259405-車両空調装置 図000004
  • 特許6259405-車両空調装置 図000005
  • 特許6259405-車両空調装置 図000006
  • 特許6259405-車両空調装置 図000007
  • 特許6259405-車両空調装置 図000008
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6259405
(24)【登録日】2017年12月15日
(45)【発行日】2018年1月10日
(54)【発明の名称】車両空調装置
(51)【国際特許分類】
   B60H 1/00 20060101AFI20171227BHJP
   F24F 13/08 20060101ALI20171227BHJP
   F04D 29/44 20060101ALI20171227BHJP
   F04D 25/08 20060101ALI20171227BHJP
   F04D 29/58 20060101ALI20171227BHJP
【FI】
   B60H1/00 102F
   F24F13/08 A
   F04D29/44 Q
   F04D25/08 301Z
   F04D29/58 P
【請求項の数】10
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-21404(P2015-21404)
(22)【出願日】2015年2月5日
(65)【公開番号】特開2016-141380(P2016-141380A)
(43)【公開日】2016年8月8日
【審査請求日】2017年3月6日
(73)【特許権者】
【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】100115794
【弁理士】
【氏名又は名称】今下 勝博
(74)【代理人】
【識別番号】100119677
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 賢治
(72)【発明者】
【氏名】山中 光伸
(72)【発明者】
【氏名】大島 和男
【審査官】 河内 誠
(56)【参考文献】
【文献】 実開昭62−149414(JP,U)
【文献】 特開2011−99413(JP,A)
【文献】 特開2008−107036(JP,A)
【文献】 特開2005−69610(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2007/0023411(US,A1)
【文献】 登録実用新案第3049251(JP,U)
【文献】 実開昭60−182213(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60H 1/00−3/06
F24F 13/08
F04D 29/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸込口を有する第1壁と、該第1壁に対向する第2壁と、前記第1壁及び前記第2壁の周縁部同士を連接する周壁と、を有するスクロールケーシングと、
該スクロールケーシング内に回転自在に設けられた羽根車と、
該羽根車を回転する回転軸を有し前記第2壁に取り付けられるモータと、
前記スクロールケーシングの巻き終り部位と前記スクロールケーシングの舌部との間に設けられた吹出流路と、
前記舌部の外側に設けられたモータ冷却用空気導入室と、を有する送風部を備える車両空調装置において、
前記モータ冷却用空気導入室は、前記舌部のうち前記吹出流路に面する周壁を前記第2壁の内壁面よりも前記第1壁側で開口させた空気取込口によって前記吹出流路に連通され、
前記吹出流路に、前記空気取込口を設けた周壁に対向する少なくとも一つの空気流調整リブが設けられ、
該空気流調整リブは、前記第2壁の内壁面から突出し、かつ、前記吹出流路内に頂部を有することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項2】
前記空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブは、下流に行くにしたがって前記空気取込口を設けた周壁に近づく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】
前記吹出流路は、少なくとも前記第1壁を下流に行くにしたがって前記回転軸に沿う方向に漸次拡げられた拡大部を有し、
前記空気流調整リブの全体又は一部は、前記拡大部を前記回転軸に沿って前記第2壁に投影した拡大部投影領域に設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用空調装置。
【請求項4】
前記空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブの最大高さは、前記空気取込口の前記第2壁側の端部の最小高さをHb[mm]としたとき、Hb+2mm以下であ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両用空調装置。
【請求項5】
前記空気流調整リブの頂部は、下流に行くにしたがって前記第2壁に近づくことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【請求項6】
複数の前記空気流調整リブが空気流れに沿って配置され、
該複数の空気流調整リブは、前記空気取込口を設けた周壁側から、高さが高い順に配列されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【請求項7】
前記空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブの最大高さは、前記空気取込口の前記第2壁側の端部の最小高さよりも低く、かつ、前記空気取込口の前記第2壁側の端部の最小高さをHb[mm]としたとき、Hb−10mm以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【請求項8】
複数の前記空気流調整リブが空気流れに沿って配置され、
該複数の空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁から最も遠くに配置されたリブは、前記空気取込口を設けた周壁に隣接するリブの最大曲率よりも大きい曲率の領域を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【請求項9】
複数の前記空気流調整リブ又は該空気流調整リブの延長面が、前記吹出流路の下流端である吹出口によって形成された吹出面に交差し、
該吹出面と前記複数の空気流調整リブ又はその延長面とのなす角のうち前記空気取込口を設けた周壁側の角度は、前記空気取込口を設けた周壁に隣接するリブによって規定される角度よりも前記空気取込口を設けた周壁から最も遠くに配置されたリブによって規定される角度の方が大きいことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【請求項10】
複数の前記空気流調整リブは、前記空気取込口を設けた周壁から遠くに配置されたリブほど、上流側の端部が上流側に位置することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両用空調装置に関し、送風部での騒音低減の対策が講じられた車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両用空調装置では、送風機を駆動するモータの冷却構造として、スクロールケーシングの舌部のうち吹出流路に面する周壁に設けられた空気取込口から空気を取り込み、取り込んだ空気をモータの内部へ導いて、送風機の内部へ戻す構造、所謂強制冷却構造が採用されている(例えば、特許文献1を参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開昭63−37311号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、車両用空調装置の小型化の要請によって、スクロールケーシングの吹出口から冷却用熱交換器までの距離が短くなる傾向にある。このように小型化された車両用空調装置では、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に送風空気が供給されにくくなる問題がある。このような状況において、強制冷却構造を採用すると、吹出流路内を流れる空気は、静圧が高い吹出流路から静圧が低いモータの内部へ取り込まれやすいため、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に供給される空気の量が更に少なくなってしまう。
【0005】
本発明の目的は、強制冷却構造を採用した車両用空調装置を小型化した場合であっても、冷却用熱交換器に対する風量分布が調整された車両用空調装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る車両用空調装置は、吸込口を有する第1壁と、該第1壁に対向する第2壁と、前記第1壁及び前記第2壁の周縁部同士を連接する周壁と、を有するスクロールケーシングと、該スクロールケーシング内に回転自在に設けられた羽根車と、該羽根車を回転する回転軸を有し前記第2壁に取り付けられるモータと、前記スクロールケーシングの巻き終り部位と前記スクロールケーシングの舌部との間に設けられた吹出流路と、前記舌部の外側に設けられたモータ冷却用空気導入室と、を有する送風部を備える車両空調装置において、前記モータ冷却用空気導入室は、前記舌部のうち前記吹出流路に面する周壁を前記第2壁の内壁面よりも前記第1壁側で開口させた空気取込口によって前記吹出流路に連通され、前記吹出流路に、前記空気取込口を設けた周壁に対向する少なくとも一つの空気流調整リブが設けられ、該空気流調整リブは、前記第2壁の内壁面から突出し、かつ、前記吹出流路内に頂部を有することを特徴とする。
【0007】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブは、下流に行くにしたがって前記空気取込口を設けた周壁に近づくことが好ましい。冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0008】
本発明に係る車両用空調装置では、前記吹出流路は、少なくとも前記第1壁を下流に行くにしたがって前記回転軸に沿う方向に漸次拡げられた拡大部を有し、前記空気流調整リブの全体又は一部は、前記拡大部を前記回転軸に沿って前記第2壁に投影した拡大部投影領域に設けられることが好ましい。拡大部では風速が弱まるため、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に供給される空気の量が少なくなりやすいところ、空気流調整リブを設けることで、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0009】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブの最大高さは、前記空気取込口の前記第2壁側の端部の最小高さをHb[mm]としたとき、Hb+2mm以下であることが好ましい。空気取込口を設けた壁の近傍で送風空気の風速が速くなることを防止して、騒音の発生を低減することができる。
【0010】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空気流調整リブの頂部は、下流に行くにしたがって前記第2壁に近づくことが好ましい。通気抵抗が上昇することを防止することができる。
【0011】
本発明に係る車両用空調装置では、複数の前記空気流調整リブが空気流れに沿って配置され、該複数の空気流調整リブは、前記空気取込口を設けた周壁側から、高さが高い順に配列されていることが好ましい。吹出流路のうち風速が相対的に遅い空気取込口を設けた周壁側により高いリブを配置することで、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0012】
本発明に係る車両用空調装置では、前記空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブの最大高さは、前記空気取込口の前記第2壁側の端部の最小高さよりも低く、かつ、前記空気取込口の前記第2壁側の端部の最小高さをHb[mm]としたとき、Hb−10mm以上であることが好ましい。リブの最大高さを空気取込口の第2壁側の端部の最小高さよりも低くすることで、空気取込口を設けた周壁の近傍で送風空気の風速が速くなることをより確実に防止して、騒音の発生を低減することができる。また、リブの最大高さをHb−10mm以上とすることで、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、送風空気をより効率的に配風することができる。
【0013】
本発明に係る車両用空調装置では、複数の前記空気流調整リブが空気流れに沿って配置され、該複数の空気流調整リブのうち前記空気取込口を設けた周壁から最も遠くに配置されたリブは、前記空気取込口を設けた周壁に隣接するリブの最大曲率よりも大きい曲率の領域を有することが好ましい。冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、吹出流路の中央付近の空気流れを、より多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0014】
本発明に係る車両用空調装置では、複数の前記空気流調整リブ又は該空気流調整リブの延長面が、前記吹出流路の下流端である吹出口によって形成された吹出面に交差し、該吹出面と前記複数の空気流調整リブ又はその延長面とのなす角のうち前記空気取込口を設けた周壁側の角度は、前記空気取込口を設けた周壁に隣接するリブによって規定される角度よりも前記空気取込口を設けた周壁から最も遠くに配置されたリブによって規定される角度の方が大きいことが好ましい。冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、吹出流路の中央付近の空気流れをより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0015】
本発明に係る車両用空調装置では、複数の前記空気流調整リブは、前記空気取込口を設けた周壁から遠くに配置されたリブほど、上流側の端部が上流側に位置することが好ましい。空気取込口を設けた周壁から遠くに配置されたリブと空気取込口を設けた周壁との間へ導く空気流れを増大することができ、冷却用熱交換器のうちスクロールケーシングの吹出口から離れた部分に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明は、強制冷却構造を採用した車両用空調装置を小型化した場合であっても、冷却用熱交換器に対する風量分布が調整された車両用空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本実施形態に係る車両用空調装置の一例を概略的に示す模式図である。
図2】送風部の部分拡大断面図である。
図3図2のX−X線破断面図である。
図4図2のY−Y線断面図である。
図5】空気取込口を設けた周壁に隣接して配置される空気流調整リブを周壁に投影した図であり、(a)はリブの高さが長手方向において一定である形態、(b)はリブの高さが長手方向において変化する形態である。
図6】吹出流路の部分拡大断面図である。
図7】騒音評価の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。
【0019】
本実施形態に係る車両用空調装置1は、図1に示すように、吸込口21を有する第1壁23と、第1壁23に対向する第2壁24と、第1壁及23及び第2壁24の周縁部同士を連接する周壁25と、を有するスクロールケーシング50と、スクロールケーシング50内に回転自在に設けられた羽根車22aと、羽根車22aを回転する回転軸を有し第2壁24に取り付けられるモータ22bと、図2に示すように、スクロールケーシング50の巻き終り部位52とスクロールケーシング50の舌部53との間に設けられた吹出流路54と、舌部53の外側に設けられたモータ冷却用空気導入室60と、を有する送風部20を備える車両空調装置において、モータ冷却用空気導入室60は、図3に示すように、舌部53のうち吹出流路54に面する周壁53aを第2壁24の内壁面よりも第1壁23側で開口させた空気取込口61によって吹出流路54に連通され、吹出流路54に、空気取込口61を設けた周壁53aに対向する少なくとも一つの空気流調整リブ71,72が設けられ、空気流調整リブ71,72は、第2壁24の内壁面から突出し、かつ、吹出流路54内に頂部71a,72aを有する。
【0020】
車両用空調装置1は、図1に示すように、インテーク部10と、送風部20と、温度調和部30と、配風部40とを有し、ケース2で一体に形成される。車両用空調装置1は、例えば、図1に示すように送風部20と温度調和部30とを横置きしたレイアウトを有する横置きタイプであるか、又は送風部20と温度調和部30とを縦置きしたレイアウトを有する縦置きタイプであってもよい(不図示)。ケース2の内部空間は、空気通路3である。
【0021】
インテーク部10では、図1に示すように、外気導入口11及び内気導入口12がケース2に開口されているとともに、内外気切換ドア15がケース2内に配置されている。
【0022】
送風部20は、図1に示すように、スクロールケーシング50の内部に送風機22が配置されている。送風機22は、インテーク部10の下流に配置される。送風機22は、例えば、シロッコファン又はターボファンなどの羽根車22aと羽根車22aを駆動するモータ22bとを有する。
【0023】
温度調和部30は、図1に示すように、内部に冷却用熱交換器31が配置されている。冷却用熱交換器31は、送風機22の下流に配置され、冷凍サイクル(不図示)の一部として冷媒が通流可能とされており、必要に応じて送風空気を冷却する。温度調和部30では、冷却用熱交換器31の下流に、加熱用熱交換器32とエアミックスドア33とが配置されていてもよい。加熱用熱交換器32は、例えば、エンジンの排熱によって温められた温水が流通可能とされており、必要に応じて送風空気を加熱する。エアミックスドア33は、加熱用熱交換器32をバイパスする空気(冷風)の割合と加熱用熱交換器32を通過する空気(温風)の割合とを調整する。
【0024】
配風部40は、図1に示すように、デフロスト開口部41と、ベント開口部42と、フット開口部43とを有する。デフロスト開口部41は、デフロストダクト(不図示)を介して間接的に又は直接的に、車室内のデフロスト吹出口(不図示)に接続される。ベント開口部42は、ベントダクト(不図示)を介して間接的に又は直接的に、車室内のベント吹出口(不図示)に接続される。フット開口部43は、フットダクト(不図示)を介して間接的に又は直接的に、車室内のフット吹出口(不図示)に接続される。車室内の各吹出口(不図示)は、温度調和部30で温調された空気を車室内へ向かって吹出す。各開口部41,42,43の開度は、モードドア44,45,46によって、それぞれ調整される。
【0025】
スクロールケーシング50は、ケース2の一部である。図1に示すように車両用空調装置1が横置きタイプであるとき、第1壁23は上壁であり、第2壁24は下壁である。吸込口21は、第1壁23に設けられたベルマウスの開口である。周壁25は、図2に示すように、羽根車22aを取り囲むスクロール部の周壁51と、スクロール部の周壁51の巻き始めに連接する周壁(舌部53のうち吹出流路に面する周壁)53aと、スクロール部の周壁51の巻き終りに連接する巻き終り部位52とを有する。巻き終り部位52は、周壁25のうち舌部53に対向する部位であり、スクロールケーシング50の巻き終りに連続する接線部52aを含む。
【0026】
吹出流路54は、図2に示すように、スクロールケーシング50の巻き終り部位52とスクロールケーシング50の舌部53との間に設けられた流路であり、空気通路3の一部である。吹出口55は、吹出流路54の下流端に設けられた開口である。また、舌部53は、吹出流路54に面する周壁53aを介して、冷却用熱交換器31の吸込面31aに対向する対向壁34へと連続する。
【0027】
モータ冷却用空気導入室60は、図2に示すように、舌部53の外側に設けられた空間である。舌部53の外側とは、舌部53のうち吹出流路54側と反対側のことである。モータ冷却空気導入室60は、図2に示すように、スクロール部の周壁51と、舌部のうち吹出流路に面する周壁53aと、対向壁34とによって囲まれて形成されていても、スクロール部の周壁51と舌部のうち吹出流路に面する周壁53aとによって囲まれて形成されていてもよい(不図示)。モータ冷却用空気導入室60は、図3に示すように、舌部53のうち吹出流路54に面する周壁53aに設けられた空気取込口61によって吹出流路54に連通される。空気取込口61の開口形状は、特に限定されず、例えば、四角形状、円形状、楕円形状又はこれらの変形形状であってもよい。空気取込口61の第2壁24側の端部(図3では下端)61bは、第2壁24の内壁面よりも第1壁23側にある。吹出流路54では、第2壁24に近づくにつれて風速が大きくなる傾向にある。このような状況において、空気取込口61が第2壁24の内壁面に至る領域まで開口していると、風速が大きな空気流れが空気取込口61に取り込まれることとなる。その結果、空気流れが空気取込口61と干渉して騒音が生じる問題がある。また、空気流れに含まれる水がモータ冷却用空気導入室60に侵入して、モータ内が浸水するおそれがある。
【0028】
モータ冷却用空気導入室60は、第2壁24に設けられた冷却風導入口62を有する。冷却風導入口62は、第2壁24の内壁面から突出する防水壁63で囲まれていることが好ましい。防水壁63を設けることで、モータ22b内部への浸水を防止することができる。冷却風導入口62には、モータ22b(図1に図示)のハウジングに連通する冷却風導入用のダクト64が接続される。
【0029】
強制冷却構造について図3を用いて簡単に説明する。羽根車22a(図1及び図2に図示)の回転によって発生した空気流れの一部は、空気取込口61からモータ冷却用空気導入室60に取り込まれ、冷却風導入口62からダクト64を通ってモータ22b(図1に図示)のハウジングに送られ、該ハウジングの内部を経由してスクロールケーシング50の内部に流出する。その結果、モータ22bが冷却される。
【0030】
空気流調整リブ71,72は、図3に示すように、第2壁24の内壁面から吹出流路54の内側に向かって突出する突起である。空気流調整リブ71,72は、図2に示すように、板状突起であることが好ましい。板状とは、頂部71a,72a側から平面視した形状が細長形状である形状をいい、両側面が曲面である形態(図2に図示。)、両側面が平坦面である形態(不図示)、又は側面のうち一方が曲面であり、他方が平坦面である形態(不図示。)を包含する。
【0031】
空気流調整リブ71,72は、第2壁24と一体に形成される(図3に図示)か、又は第2壁24とは別体であってもよい(不図示)。空気流調整リブ71,72が第2壁24と一体に形成される場合、空気流調整リブ71,72は第2壁24の内壁面から直接突出する。空気流調整リブ71,72が第2壁24と一体であるとき、空気流調整リブ71,72はケース2を射出成形時の金型の抜き方向に沿って延出することが好ましい。また、空気流調整リブ71,72が第2壁24と別体である場合、空気流調整リブ71,72を形成した成形物(不図示)が第2壁24の内壁面上に配置され、空気流調整リブ71,72は第2壁24の内壁面から間接的に突出する。
【0032】
空気流調整リブ71,72の数は、少なくとも1個あればよいが、複数個であることがより好ましい。図2及び図3では、一例として空気流調整リブ71,72が2個である形態を示した。
【0033】
空気流調整リブ71,72は、図2に示すように、空気取込口61を設けた周壁(舌部のうち吹出流路に面する周壁)53aに対向して吹出流路54内に配置される。空気流調整リブ71,72を設けることで、車両用空調装置が小型化された場合であっても、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2において破線で囲った領域S)に送風空気を効率的に供給することができる。ここで、車両用空調装置が小型化されているとは、例えばスクロールケーシング50の外壁面と冷却用熱交換器31の吸込面31aに対向する対向壁34の外壁面との距離Dを、一般的な車両用空調装置よりも狭くした形態をいう。スクロールケーシング50の外壁面と対向壁34の外壁面との距離Dは、一般的な車両用空調装置では40〜60mmであるところ、本実施形態に係る車両用空調装置では距離Dが30〜40mmであることが好ましく、33〜37mmであることがより好ましい。
【0034】
空気流調整リブ71,72のうち少なくとも一つは、空気取込口61の直下の壁に対向して配置されることが好ましい。冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、送風空気をより効率的に配風することができる。図2では、一例として空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71が、空気取込口61の直下の壁に対向して配置された形態を示したが、空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71を、空気取込口61の直下の壁から送風機22の側へ、又は冷却用熱交換器31の側へずらして配置し、空気取込口を設けた周壁53aから離れて配置されるリブ72を、空気取込口61の直下の壁に対向して配置してもよい。
【0035】
空気流調整リブ71,72の頂部71a,72aは、図3に示しように、吹出流路54内にある。すなわち、空気流調整リブ71,72の頂部71a,72aは、第1壁23の内壁面よりも第2壁24側にある。空気流調整リブ71,72の頂部71a,72aが第1壁23まで達すると、通気抵抗が大きくなりすぎて、車両用空調装置1において目標とする最大風量を確保することができない。
【0036】
本実施形態に係る車両用空調装置1では、図3に示すように、複数の空気流調整リブ71,72が空気流れに沿って配置され、複数の空気流調整リブ71,72は、空気取込口を設けた周壁53a側から、高さが高い順に配列されていることが好ましい。吹出流路のうち風速が相対的に遅い空気取込口を設けた周壁53a側により高いリブ71を配置することで、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。空気流調整リブ71の高さは、羽根車22a(図1に図示)の回転軸方向(図3では上下方向)に直交する面であって、第2壁24のうち最も第1壁23から離れた部分に接する仮想面F1を基準とした高さをいう。図2は、第2壁24と仮想面F1とが並行である場合を示している。
【0037】
空気流調整リブ71,72の高さは、長手方向において一定であるか、又は長手方向において変化させてもよい。空気流調整リブ71,72の高さを長手方向において変化させる場合、例えば、空気流調整リブ71,72の頂部71a,72aを、下流に行くにしたがって第2壁24に近づけるか、又は空気流調整リブ71,72の頂部71a,72aを、下流に行くにしたがって第1壁23に近づけてもよい。本実施形態に係る車両用空調装置1では、空気流調整リブ71,72の頂部71a,72aは、下流に行くにしたがって第2壁24に近づくことがより好ましい。通気抵抗が上昇することを防止することができる。
【0038】
図4は、図2のY−Y線断面図である。本実施形態に係る車両用空調装置1では、吹出流路54は、第1壁23を下流に行くにしたがって回転軸に沿う方向(図4では上方向)に漸次拡げられた拡大部56を有し、空気流調整リブ71,72の全体又は一部は、拡大部56を回転軸に沿って第2壁24に投影した拡大部投影領域Pに設けられることが好ましい。拡大部56では風速が遅くなるため、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に供給される空気の量が少なくなりやすいところ、空気流調整リブ71,72を設けることで、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。拡大部56は、第1壁23の拡がり始めから吹出口55までの部分である。図4では、空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71は、その大部分が拡大部投影領域P内に入っているが、下流側の一部が拡大部投影領域Pの外にある。空気取込口を設けた周壁53aから離れて配置されるリブ72は、下流側の部分が拡大部投影領域P内に入っているが、上流側の部分が拡大部投影領域Pの外にある。本発明はリブ71,72の配置に限定されず、例えば、リブ71,72の全体を、拡大部投影領域P内に配置してもよい。また、図4では、拡大部56において、第1壁23だけが回転軸に沿う方向(図4では上方向)に漸次拡げられた形態を示したが、本発明はこれに限定されず、拡大部56において、第1壁23に加えて、第2壁24が回転軸に沿う方向(図4では下方向)に漸次拡げられていてもよい。
【0039】
図5は、空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置される空気流調整リブを周壁に投影した図であり、(a)はリブの高さが長手方向において一定である形態、(b)はリブの高さが長手方向において変化する形態である。図5(a)及び図5(b)において、符号171,271は、図2に示す空気流調整リブ71を空気取込口を設けた周壁53aに対して投影させた投影面を示す。本実施形態に係る車両用空調装置1では、空気流調整リブのうち空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71(図2に示す。)の最大高さHaは、空気取込口61の第2壁24側の端部61bの最小高さHbをHb[mm]としたとき、Hb+2mm以下であることが好ましい。本来、吹出流路54のうち空気取込口61を設けた空気取込口を設けた周壁53aに近接する領域は送風機22から吹出される空気の動圧の影響を受けにくい部分であるため、空気流れが空気取込口61と干渉することによる騒音が発生しにくい。しかし、本実施形態では、空気取込口を設けた周壁53aの近傍に空気流調整リブ71を設けることで、該周壁53aに近接する領域が動圧の影響を受けやすくなる場合がある。そこで、リブ71を該周壁53aに投影した投影面171,271が空気取込口61に重なる範囲を小さくするか又は無くすことで、空気取込口61を設けた該周壁53aの近傍で送風空気の風速が速くなることを防止して、騒音の発生を低減することができる。ここで、空気流調整リブ71の最大高さHaは、羽根車22a(図1に図示)の回転軸方向(図3では上下方向)に直交する面であって、第2壁24のうち最も第1壁23から離れた部分に接する仮想面F1を基準とした高さのうち最大値をいう。空気取込口61の第2壁24側の端部の最小高さHbは前記仮想面F1を基準とした高さのうち最小値をいう。
【0040】
本実施形態に係る車両用空調装置1では、図5(a)に示すように、空気流調整リブのうち空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71(図2に図示)の最大高さHaは、空気取込口61の第2壁24側の端部61bの最小高さHbよりも低く、かつ、Hb−10mm以上であることが好ましい。リブ71の最大高さHaをHbよりも低くすることで、空気取込口を設けた周壁53aの近傍で送風空気の風速が速くなることをより確実に防止して、騒音の発生を低減することができる。また、リブ71の最大高さHaをHb−10mm以上とすることで、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、送風空気をより効率的に配風することができる。リブ71の最大高さHaはHb−5mm以上であることがより好ましい。
【0041】
図5(a)及び図5(b)に示すように、空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71を該周壁53aに投影した投影面171,271が空気取込口61に重ならないことがより好ましい。図5(a)では、リブの最大高さHaが空気取込口61の第2壁24側の端部の最小高さHbよりも低く、リブを周壁53aに投影した投影面171が空気取込口61に重なっていない。また、図5(b)では、リブの最大高さHaが空気取込口61の第2壁24側の端部の最小高さHbよりも高いが、リブを該周壁53aに投影した投影面271が空気取込口61に重なっていない。このように、リブ71を該周壁53aに投影した投影面171,271が空気取込口61に重ならないことで、騒音をより低減することができる。
【0042】
図6は、吹出流路54の部分拡大断面図である。本実施形態に係る車両用空調装置1では、空気流調整リブ71,72のうち空気取込口を設けた周壁53aに隣接して配置されるリブ71は、下流に行くにしたがって空気取込口を設けた周壁53aに近づくことが好ましい。冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0043】
本実施形態に係る車両用空調装置1では、複数の空気流調整リブ71,72が空気流れに沿って配置され、複数の空気流調整リブ71,72のうち空気取込口を設けた周壁53aから最も遠くに配置されたリブ72は、図6に示すように、空気取込口を設けた周壁53aに隣接するリブ71の最大曲率よりも大きい曲率の領域を有することが好ましい。冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、吹出流路54の中央付近の空気流れを、より多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0044】
本実施形態に係る車両用空調装置では、図6に示すように、複数の空気流調整リブ71又は空気流調整リブ72の延長面F2が、吹出流路54の下流端である吹出口55によって形成された吹出面F3に交差し、吹出面F3と複数の空気流調整リブ71,72又はその延長面F2とのなす角のうち空気取込口を設けた周壁53a側の角度θ1,θ2は、空気取込口を設けた周壁53aに隣接するリブ71によって規定される角度θ1よりも空気取込口を設けた周壁53aから最も遠くに配置されたリブ72によって規定される角度θ2の方が大きいことが好ましい。ここで、角度θ1,θ2とは、空気流調整リブ71,72の側面のうち空気取込口を設けた周壁53a側の側面71c,72c又は該側面71c,72cの延長面F2と吹出面F3とのなす角をいう。図6では、空気取込口を設けた周壁53aに隣接するリブ71は吹出面F3に対して角度θ1で交差する。また、空気取込口を設けた周壁53aから最も遠くに配置されたリブ72の延長面F2は吹出面F3に対して角度θ2で交差する。θ1がθ2よりも大きいことで、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、吹出流路54の中央付近の空気流れを、より多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。
【0045】
本実施形態に係る車両用空調装置では、図6に示すように、複数の空気流調整リブ71,72は、空気取込口を設けた周壁53aの近くに配置されたリブ71ほど、下流側の端部が下流側に位置することが好ましい。冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。ここで、下流側の端部とは、空気流調整リブ71,72を頂部71a,72a側から平面視したとき、空気流調整リブ71,72の側面のうち空気取込口を設けた周壁53a側の側面71c,72cと第2壁(図6では紙面の奥行き方向にある壁)との接点のうち下流側の接点をいう。
【0046】
本実施形態に係る車両用空調装置では、図6に示すように、複数の空気流調整リブ71,72は、空気取込口を設けた周壁53aから遠くに配置されたリブ72ほど、上流側の端部が上流側に位置することが好ましい。空気取込口を設けた周壁53aから遠くに配置されたリブ72と空気取込口を設けた周壁53aとの間へ導く空気流れを増大することができ、冷却用熱交換器31のうちスクロールケーシング50の吹出口55から離れた部分(例えば図2に示す領域S)に、送風空気をより多く配風することができる。その結果、効率的に送風空気の風量分布を調整することができる。ここで、上流側の端部とは、空気流調整リブ71,72を頂部71a,72a側から平面視したとき、空気流調整リブ71,72の側面のうち空気取込口を設けた周壁53a側の側面71c,72cと第2壁(図6では紙面の奥行き方向にある壁)との接点のうち上流側の接点をいう。
【実施例】
【0047】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に何ら限定されるものではない。
【0048】
実施例1として図2図4に示す送風部を備える車両用空調装置について騒音試験を行った。騒音試験は、吸込み空気モードを内気循環、ミキシングドアをフルクールの位置、空気吹出しモードをベントモード、送風機22による送風量を350m/hとして車両用空調装置を作動し、乗員の顔の位置となる付近(車両用空調装置1から45°上向き角度で1メートル離れた位置)にマイクを設置して、音圧レベル(sound pressure level:SPL)を計測した。また、比較例1として空気取込口が第2壁24の内壁面まで開口している構成以外は、実施例1と同様の構成を有する車両用空調装置を用いて同様の試験を行った。評価結果を図7に示す。
【0049】
図7に示すとおり、比較例1の車両用空調装置は800Hz付近で音圧レベルが局地的な上昇が見られたのに対して、実施例1の車両用空調装置は局地的な音圧レベルの上昇は見られなかった。実施例1の車両用空調装置は比較例1の車両用空調装置よりも風切り音が小さく、騒音が低減できていることが確認できた。
【符号の説明】
【0050】
1 車両用空調装置
2 ケース
3 空気通路
10 インテーク部
11 外気導入口
12 内気導入口
15 内外気切換ドア
20 送風部
21 吸込口
22 送風機
22a 羽根車
22b モータ
23 第1壁
24 第2壁
25 周壁
30 温度調和部
31 冷却用熱交換器
31a 冷却用熱交換器の吸込面
32 加熱用熱交換器
33 エアミックスドア
34 対向壁
40 配風部
41 デフロスト開口部
42 ベント開口部
43 フット開口部
44,45,46 モードドア
50 スクロールケーシング
51 スクロール部の周壁
52 巻き終り部位
52a 接線部
53 舌部
53a 空気取込口を設けた周壁(舌部のうち吹出流路に面する周壁)
54 吹出流路
55 吹出口
56 拡大部
60 モータ冷却用空気導入室
61 空気取込口
61b 空気取込口の第2壁側の端部
62 冷却風導入口
63 防水壁
64 冷却風導入用のダクト
71,72 空気流調整リブ
71a,72a 頂部
71c,72c 側面
171,271 投影面
D スクロールケーシング外壁面と対向壁の外壁面との距離
F1 仮想面
F2 延長面
F3 吹出面
Ha 空気取込口を設けた周壁に隣接して配置されるリブの最大高さ
Hb 空気取込口の第2壁側の端部の最小高さ
P 拡大部投影領域
S 領域
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7