特開 2022-177627 車両用空調ユニット

(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】P2022177627

(43)【公開日】2022-12-01

(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 20060101AFI20221124BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20221124BHJP

   F01P 5/06 20060101ALI20221124BHJP

【ＦＩ】

B60H1/00 102F

B60H1/32 613P

F01P5/06 509

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021084032

(22)【出願日】2021-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅 義典

(72)【発明者】

【氏名】加藤 慎也

(72)【発明者】

【氏名】浮田 澄夫

【テーマコード（参考）】

3L211

【Ｆターム（参考）】

3L211BA05

3L211CA06

3L211DA03

3L211DA07

(57)【要約】

【課題】送風ファンから送風される空気の風速分布のムラを抑制する。
【解決手段】送風ファンから送風された空気が複数の整流通路を流れることにより送風ファン２０１の回転による旋回成分を抑制する整流機構２６と、整流機構２６の空気流れ上流側および下流側の少なくとも一方に配置され、整流機構を通過する空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材としての上流側二層仕切板２５ａおよび下流側二層仕切板２５ｂと、を備え、構造部材によって生じる空気の風量分布の偏りが緩和されるよう構成されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気が流れるケース内通路を形成する空調ケース（１２）と、
前記ケース内通路に配置され、前記空気を送風する送風ファン（２０１）と、
前記送風ファンから送風された前記空気が流れる複数の整流通路（２６ａ、２６ｂ）を有し、前記送風ファンから送風された前記空気が前記複数の整流通路を流れることにより前記送風ファンの回転による旋回成分を抑制する整流機構（２６）と、
前記整流機構の空気流れ上流側および下流側の少なくとも一方に配置され、前記整流機構を通過する前記空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材（２５ａ、２５ｂ、２６４）と、を備え、
前記構造部材によって生じる前記空気の風量分布の偏りが緩和されるよう構成されている空調ユニット。

【請求項2】

前記構造部材によって生じる前記空気の風量分布の偏りが緩和されるよう、前記整流機構を流れる前記空気の空気流れ下流側から前記整流機構を流れる前記空気の空気流れ上流側に前記整流機構を投影したときの前記複数の整流通路の単位面積当たりの通路面積に偏りが設けられている請求項１に記載の空調ユニット。

【請求項3】

前記整流機構は、円筒状を成し、同心円状に配置された複数の筒状部（２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃ）と、前記複数の筒状部の間を接続する複数の整流板（２６２ａ、２６２ｂ）と、を有し、
前記複数の整流通路は、前記複数の筒状部と前記複数の整流板によって形成されており、
前記整流機構には、前記構造部材によって生じる前記空気の風量分布の偏りが緩和されるように隣り合う前記複数の整流板の間隔が短い第１領域と、前記第１領域より間隔が長い第２領域が形成されている請求項１に記載の空調ユニット。

【請求項4】

前記整流機構は、前記構造部材により生じる前記空気の風量分布の偏りが緩和されるよう前記複数の整流通路の一部の通風抵抗を大きくする抵抗体（２６１）を有している請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調ユニット。

【請求項5】

前記抵抗体は、メッシュ状を成す部材である請求項４に記載の空調ユニット。

【請求項6】

前記抵抗体は、前記整流機構と一体で構成されている請求項４または５に記載の空調ユニット。

【請求項7】

前記抵抗体は、前記整流機構と別体で構成されており、
前記抵抗体と前記整流機構は着脱可能となっている請求項４または５に記載の空調ユニット。

【請求項8】

前記整流機構は、前記構造部材により生じる前記空気の風量分布の偏りが緩和されるよう前記複数の整流通路の一部を覆うカバー（２６６）を有している請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調ユニット。

【請求項9】

前記空調ケースの内部における前記整流機構より前記空気流れ上流側および下流側の少なくとも一方に配置された抵抗板（２９１～２９３）を備え、
前記抵抗板により、前記整流機構を通過する前記空気の風量分布に偏りが緩和される請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空調ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用空調ユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、車両用空調ユニットとして特許文献１に記載されたものがある。この空調ユニットは、空気が流れるケース内通路が形成された空調ケースと、ケース内通路を流れる空気を冷却するエバポレータと、このエバポレータにより冷却された空気を吸い込んで吹き出す送風ファンと、を備えている。この空調ユニットは、さらに、送風ファンから吹き出された空気の空気流れ下流側に配置され、送風ファンの回転によって生じた空気流れの旋回成分を抑制する整流機構と、整流機構を通過した空気を加熱するヒータコアと、を備えている。

【0003】

また、この空調ユニットは、内外気２層流モードを設定可能な車両用空調ユニットとなっている。すなわち、この空調ユニットは、空調ケースに導入された内気を送風ファンまで導く内気通路と、空調ケースに導入される外気を送風ファンまで導く外気通路と、を仕切る２層仕切板を有している。そして、１つの送風ファンが、内気通路を介して導入された内気を空調ケースの下側に向けて送風するとともに外気通路を介して導入された外気を空調ケースの上側に向けて送風する構成となっている。また、送風ファンから送風された内気が乗員の足元に設けられたフット吹出口から吹き出すとともに、送風ファンから送風された外気がダクトを通ってデフロスタ吹出口から吹き出すようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３５１３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載された空調ユニットは、送風ファンの空気流れ上流側に２層仕切板が配置される構成となっている。このため、送風ファンの空気吸込口における２層仕切板より送風ファンの反回転方向側の部位では送風ファンに吸い込まれる空気が２層仕切板に当たって空気の圧力が高くなるため送風ファンに吸い込まれる空気の流量が増加する。反対に、送風ファンの空気吸込口における２層仕切板より送風ファンの回転方向側の部位では空気の圧力が低くなるため送風ファンに吸い込まれる空気の流量が減少する。このように、送風ファンの空気流れ上流側に配置された２層仕切板によって送風ファンから送風される空気の風速にムラができてしまう。

【0006】

また、このような空調ユニットでは、送風ファンから送風される空気流れ下流側に送風ファンに電力を供給するためのワイヤーハーネスが配置される。このワイヤーハーネスは、送風ファンの外周の一部から送風ファンの回転中心に配置されたモータ本体に向かって延びるように配置されている。このため、ワイヤーハーネスが送風ファンから送風される空気の空気流れの妨げとなり、送風ファンから送風される空気の風速にムラができてしまう。

【0007】

このように、上記した空調ユニットでは、送風ファンの空気流れ上流側や下流側に配置された構造物により、送風ファンから送風される空気の風速にムラができてしまうといった課題がある。なお、このような課題は、内外気２層流モードを設定可能な車両用空調ユニットに限られるものではなく、内気を吸い込んで送風するファンと外気を吸い込んで送風するファンを別々に備えた車両用空調ユニットでも同様に発生する。

【0008】

本発明は上記点に鑑みたもので、送風ファンから送風される空気の風速分布のムラを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、空気が流れるケース内通路を形成する空調ケース（１２）と、ケース内通路に配置され、空気を送風する送風ファン（２０１）と、送風ファンから送風された空気が流れる複数の整流通路（２６ａ、２６ｂ）を有し、送風ファンから送風された空気が複数の整流通路を流れることにより送風ファンの回転による旋回成分を抑制する整流機構（２６）と、整流機構の空気流れ上流側および下流側の少なくとも一方に配置され、整流機構を通過する空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材（２５ａ、２５ｂ）と、を備え、構造部材によって生じる空気の風量分布の偏りが緩和されるよう構成されている。

【0010】

このような構成によれば、構造部材によって生じる空気の風量分布の偏りが緩和されるので、送風ファンから送風される空気の風速分布のムラを抑制することができる。

【0011】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る空調ユニットの概略構成を示した模式的な断面図である。

【図2】図１中のII－II断面図である。

【図3】第１実施形態に係る空調ユニットの上流側二層仕切板の外観斜視図である。

【図4】第１実施形態に係る空調ユニットの下流側二層仕切板の外観斜視図である。

【図5】第１実施形態に係る車両用空調ユニットの整流機構を示した図であって、図１のV方向の矢視図である。

【図6】図５に対応する矢視図であって、第１実施形態に係る車両用空調ユニットに比較例の整流機構を配置したときの整流機構に流入する空気の流量について説明するための図である。

【図7】第２実施形態に係る車両用空調ユニットの整流機構の構成を示した図であって、図５に対応する矢視図である。

【図8】第３実施形態に係る車両用空調ユニットの整流機構の構成を示した図であって、図５に対応する矢視図である。

【図9】図８中のＩＸ－ＩＸ断面図である。

【図10】第４実施形態に係る空調ユニットの概略構成を示した模式的な断面図である。

【図11】図１０中のＸＩ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0014】

（第１実施形態）
第１実施形態に係る車両用空調ユニットについて図１～図６を用いて説明する。図１に示すように、本車両用空調ユニット１０は、空調ケース１２、フィルタ１３、蒸発器１６、ヒータコア１８および送風機２０を備えている。さらに、車両用空調ユニット１０は、複数のドア２１、２２、２３、２４ａ、２４ｂ、上流側二層仕切板２５ａ、下流側二層仕切板２５ｂおよび整流機構２６を備えている。

【0015】

この車両用空調ユニット１０は、例えば、車室内の最前部に設けられたインストルメントパネルの内側に配置されている。なお、図１～図４、図１０の各矢印ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３は、車両用空調ユニット１０が搭載される車両の向きを示す。すなわち、図１の矢印ＤＲ１は車両前後方向を示し、矢印ＤＲ２は車両上下方向を示し、図２の矢印ＤＲ３は車両左右方向ＤＲ３すなわち車両幅方向を示している。これらの方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３は互いに交差する方向、厳密に言えば互いに直交する方向である。

【0016】

空調ケース１２は、車両用空調ユニット１０の外殻を成す樹脂製の部材である。図１、図２に示すように、空調ケース１２は、空気が流れるケース内通路１２３を形成する。空調ケース１２には、外気導入口１２１と、内気導入口１２２と、空調ケース１２内から空気を吹き出す吹出口１２６、１２７、１２８とが形成されている。また、空調ケース１２の内部には、外気導入口１２１と内気導入口１２２との一方または両方から各吹出口１２６、１２７、１２８へ空気が流れるケース内通路１２３が形成されている。また、空調ケース１２は、上流側二層仕切板２５ａおよび下流側二層仕切板２５ｂを有している。上流側二層仕切板２５ａおよび下流側二層仕切板２５ｂは、車室内の空気である内気を送風機２０まで導く通路と、車室外の空気である外気を送風機２０まで導く通路と、を仕切るものである。空調ケース１２は、ケース内通路１２３が車両前後方向ＤＲ１へ延びるように配置されている。

【0017】

外気導入口１２１は、車室外の空気である外気をケース内通路１２３へ導入するための導入口である。内気導入口１２２は、車室内の空気である内気をケース内通路１２３へ導入するための導入口である。空調ケース１２内へは、送風機２０によって、外気および内気の少なくとも一方が導入される。

【0018】

外気導入口１２１および内気導入口１２２は、図示しない内外気切替ドアによって開閉される。そして、その外気導入口１２１と内気導入口１２２との一方または両方から導入された空気は蒸発器１６へ流入する。

【0019】

図３、図４に示すように、上流側２層仕切板２５ａおよび下流側２層仕切板２５ｂは、それぞれ板状を成している。上流側２層仕切板２５ａと下流側２層仕切板２５ｂの間には蒸発器１６が配置されている。

【0020】

図１に示すように、上流側２層仕切板２５ａおよび下流側２層仕切板２５ｂは、それぞれ車両左右方向の中央に上下方向に延びるとともに車両前後方向に延びるように配置されている。上流側２層仕切板２５ａおよび下流側２層仕切板２５ｂは、それぞれ空調ケース１２内の外気導入口１２１から送風機２０に至る経路と、空調ケース１２内の内気導入口１２２から送風機２０に至る経路の間を仕切るように配置されている。

【0021】

また、下流側２層仕切板２５ｂは、送風機２０の後述する送風ファン２０１のファン軸線ＣＬ１の一方側、すなわち、車両前方側の端部よりファン軸線ＣＬ１の他方側に入り込むように配置されている。また、図１に示すように、上流側２層仕切板２５ａと下流側２層仕切板２５ｂの間には内気や外気に含まれる砂や埃を除去するためのフィルタ１３が配置されている。

【0022】

図１において、内気導入口１２２に導入された内気は、上流側２層仕切板２５ａおよび下流側２層仕切板２５ｂより紙面手前側を通って送風機２０へ到達する。また、外気導入口１２１に導入された外気は、上流側２層仕切板２５ａおよび下流側２層仕切板２５ｂより紙面奥側を通って送風機２０へ到達する。

【0023】

蒸発器１６は、その蒸発器１６を通過する空気を冷却する冷却用熱交換器である。要するに、蒸発器１６は冷却器である。

【0024】

蒸発器１６は、空調ケース１２内に収容されている。すなわち、蒸発器１６は、ケース内通路１２３に配置されており、ケース内通路１２３に導入された外気または内気が流入するように配置されている。蒸発器１６は、不図示のコンプレッサ、コンデンサ、および膨張弁とともに、冷媒を循環させる周知の冷凍サイクル装置を構成している。蒸発器１６は、蒸発器１６を通過する空気と冷媒とを熱交換させ、その熱交換により冷媒を蒸発させると共に空気を冷却する。

【0025】

送風機２０は、ケース内通路１２３に配置され、空気を送風する。送風機２０は、ファン軸線ＣＬ１まわりに回転する送風ファン２０１と、その送風ファン２０１を回転駆動するファンモータ１９とを有している。送風ファン２０１は本実施形態では遠心ファンである。遠心送風機である送風機２０は、送風ファン２０１の回転によりファン軸線ＣＬ１の一方側から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を送風ファン２０１の径方向外側へ吹き出す。その径方向外側へ吹き出された空気は、矢印ＦＬｆのように、図１における車両後方側へと空調ケース１２によって導かれる。

【0026】

詳細に言うと、送風ファン２０１は、ファン軸線ＣＬ１の一方側に設けられ空気を吸い込むファン空気入口２０１ａと、送風ファン２０１の外周部分に設けられ空気が吹き出るファン空気出口２０１ｂとを有している。そのファン空気出口２０１ｂは送風ファン２０１の外周部分の全周にわたって形成されている。そして、送風ファン２０１は、その送風ファン２０１の回転により、軸方向ＤＲａの一方側からファン空気入口２０１ａを介して空気を吸い込む。それと共に、送風ファン２０１は、その吸い込んだ空気をファン空気出口２０１ｂから送風ファン２０１の径方向外側へ吹き出す。

【0027】

そのため、空調ケース１２には、送風ファン２０１の径方向外側にてその送風ファン２０１を取り囲み且つ送風ファン２０１から空気が流入するファン周囲空間１２３ｂが、ケース内通路１２３の一部として形成されている。そして、空調ケース１２は、送風ファン２０１からファン周囲空間１２３ｂへ流入した空気を車両前後方向ＤＲ１の後方側へ導くように構成されている。

【0028】

これにより、送風ファン２０１からその径方向外側へ吹き出された空気は、矢印ＦＬｆのように、ファン周囲空間１２３ｂへ入り、そのファン周囲空間１２３ｂから車両前後方向ＤＲ１の後方側へと空調ケース１２によって導かれる。

【0029】

なお、ファン軸線ＣＬ１は本実施形態では車両前後方向ＤＲ１に一致している。また、送風ファン２０１の径方向は別言すればファン軸線ＣＬ１の径方向である。そして、そのファン軸線ＣＬ１の径方向をファン径方向とも呼ぶものとする。

【0030】

送風機２０は、送風ファン２０１が蒸発器１６に対して空気流れ下流側に配置された所謂吸込式レイアウトとなっている。送風機２０は、送風ファン２０１の空気吸込み側であるファン軸線ＣＬ１方向の一方側が蒸発器１６の空気流出面１６ｂと対向するように配置されている。従って、送風ファン２０１は、ファン軸線ＣＬ１方向の一方側とは反対側であるファン軸線ＣＬ１の他方側がケース内通路１２３の空気流れ下流側へ延びる向きに配置されている。言い換えれば、送風ファン２０１は、ファン軸線ＣＬ１の他方側がケース内通路１２３の空気流れ下流側、すなわち車両後方側を向くように配置されている。

【0031】

図２に示すように、送風機２０は、この送風機２０に電力を供給するためのワイヤーハーネス１９０を有している。ワイヤーハーネス１９０は、後述する整流機構２６に形成されたダクト２６４の内部を挿通するよう配置されている。ダクト２６４は、送風ファン２０１の車幅方向の右側の端部から送風ファン２０１の回転中心に配置されたファンモータ１９に向かって延びるように配置されている。ダクト２６４は、送風ファン２０１から送風される空気流れ下流側に配置されている。すなわち、ダクト２６４は、送風ファン２０１から送風される空気の流れを横切るように配置されている。ダクト２６４は、整流機構２６の空気流れ上流側端にあってもよいし、下流側端にあってもよいし、上流側端と下流側端の間にあってもよい。

【0032】

ダクト２６４は、前述した上流側二層仕切板２５ａおよび下流側二層仕切板２５ｂとともに、送風ファン２０１を通過する空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材に相当する。また、上流側二層仕切板２５ａおよび下流側二層仕切板２５ｂ、ダクト２６４は、ケース１２内の圧損分布に偏りを生じさせる構造部材でもある。

【0033】

ヒータコア１８は、ケース内通路１２３のうち送風ファン２０１に対し空気流れ下流側に配置されている。ヒータコア１８は、そのケース内通路１２３のうちで、車両上下方向ＤＲ２の中央部に配置されている。ヒータコア１８は、ケース内通路１２３を流れる空気のうちヒータコア１８を通過する空気を加熱する加熱器である。

【0034】

空調ケース１２内において、ヒータコア１８の上側には、上側バイパス通路１２５ａが形成され、ヒータコア１８の下側には、下側バイパス通路１２５ｂが形成されている。この上側バイパス通路１２５ａと下側バイパス通路１２５ｂは何れもケース内通路１２３に含まれ、ヒータコア１８に対して並列に空気を流す。すなわち、上側バイパス通路１２５ａと下側バイパス通路１２５ｂは何れも、ヒータコア１８を迂回して空気を流す迂回通路である。言い換えれば、その上側バイパス通路１２５ａと下側バイパス通路１２５ｂは何れも、ヒータコア１８が設けられていない非加熱通路である。

【0035】

ケース内通路１２３においてヒータコア１８に対する空気流れ上流側には、第１エアミックスドア２４ａと第２エアミックスドア２４ｂとが設けられている。この第１エアミックスドア２４ａと第２エアミックスドア２４ｂは、整流機構２６に対して空気流れ下流側に設けられている。

【0036】

ファン軸線ＣＬ１方向の位置で言えば、そのエアミックスドア２４ａ、２４ｂは整流機構２６に対してファン軸線ＣＬ１方向の他方側に設けられている。そして、ヒータコア１８およびバイパス通路１２５ａ、１２５ｂは、エアミックスドア２４ａ、２４ｂに対してファン軸線ＣＬ１方向の他方側に設けられている。

【0037】

第１エアミックスドア２４ａは、上側バイパス通路１２５ａに配設されており、その上側バイパス通路１２５ａを開閉する。第１エアミックスドア２４ａはスライド式のドア機構であり、不図示の電動アクチュエータによってスライドさせられる。

【0038】

そして、第１エアミックスドア２４ａはそのスライド位置に応じて、ヒータコア１８を通過する風量と、上側バイパス通路１２５ａを通過する風量との風量割合を調節する。

【0039】

第２エアミックスドア２４ｂは、下側バイパス通路１２５ｂに配設されており、その下側バイパス通路１２５ｂを開閉する。第２エアミックスドア２４ｂはスライド式のドア機構であり、不図示の電動アクチュエータによってスライドさせられる。

【0040】

そして、第２エアミックスドア２４ｂはそのスライド位置に応じて、ヒータコア１８を通過する風量と、下側バイパス通路１２５ｂを通過する風量との風量割合を調節する。

【0041】

空調ケース１２には、その空調ケース１２外へ空気を吹き出すフェイス吹出口１２６、デフロスタ吹出口１２７、およびフット吹出口１２８が形成されている。そのフェイス吹出口１２６、デフロスタ吹出口１２７、およびフット吹出口１２８はそれぞれ、ヒータコア１８および各バイパス通路１２５ａ、１２５ｂに対する空気流れ下流側にてケース内通路１２３に連結している。

【0042】

フェイス吹出口１２６から流出する空気は、不図示のダクトを介して導かれ、車室内の前席に着座する乗員の上半身へ向けて吹き出される。デフロスタ吹出口１２７から流出する空気は、不図示のダクトを介して導かれ、車室内にて車両前面の窓ガラスに向けて吹き出される。フット吹出口１２８から流出する空気は、不図示のダクトを介して導かれ、車室内の前席に着座する乗員の足下へ向けて吹き出される。

【0043】

また、フェイス吹出口１２６にはフェイスドア２１が設けられており、フェイスドア２１はフェイス吹出口１２６を開閉する。デフロスタ吹出口１２７にはデフロスタドア２２が設けられており、デフロスタドア２２はデフロスタ吹出口１２７を開閉する。フット吹出口１２８にはフットドア２３が設けられており、フットドア２３はフット吹出口１２８を開閉する。

【0044】

ケース内通路１２３においてヒータコア１８の空気流れ下流側では、ヒータコア１８を通った暖風と上側バイパス通路１２５ａを通った冷風とが混合される。そして、その混合された空気は、主としてフェイス吹出口１２６とデフロスタ吹出口１２７とのうちの開いている吹出口から車室内へ吹き出される。

【0045】

また、ヒータコア１８の空気流れ下流側では、ヒータコア１８を通った暖風と下側バイパス通路１２５ｂを通った冷風とが混合される。そして、その混合された空気は、フット吹出口１２８が開いている場合には、主としてそのフット吹出口１２８から車室内へ吹き出される。

【0046】

図１に示すように、整流機構２６は、ケース内通路１２３のうち、送風ファン２０１に対し空気流れ下流側に配置され、且つ、ヒータコア１８およびエアミックスドア２４ａ、２４ｂに対し空気流れ上流側に配置されている。そのため、整流機構２６には、送風ファン２０１から吹き出された空気が流入し、その吹き出された空気は整流機構２６を通過してから、バイパス通路１２５ａ、１２５ｂまたはヒータコア１８へと流れる。また、ファン軸線ＣＬ１方向の位置で言えば、整流機構２６は、送風ファン２０１に対しファン軸線ＣＬ１方向の他方側に設けられている。

【0047】

ここで、ファン軸線ＣＬ１方向の他方側がケース内通路１２３の空気流れ下流側を向くように送風ファン２０１が配置されているので、送風ファン２０１から吹き出され整流機構２６に流入する空気には、その送風ファン２０１の回転によって旋回流が生じている。整流機構２６は、送風ファン２０１から吹き出された空気に送風ファン２０１の回転によって生じたその旋回流の旋回成分を、その吹き出された空気が整流機構２６に流入する前に比して抑制する。

【0048】

また、上側バイパス通路１２５ａが開かれていれば、整流機構２６を通過した空気は上側バイパス通路１２５ａへ流れ、下側バイパス通路１２５ｂが開かれていれば、整流機構２６を通過した空気は下側バイパス通路１２５ｂへ流れる。従って、そのバイパス通路１２５ａ、１２５ｂに着目すれば、旋回流の抑制について次のようなことが言える。すなわち、整流機構２６は、送風ファン２０１から吹き出された空気のうちバイパス通路１２５ａ、１２５ｂに流通する空気の旋回流を、そのバイパス通路１２５ａ、１２５ｂに流通する空気が整流機構２６に流入する前に比して抑制する。

【0049】

図５に示すように、整流機構２６は、円筒状を成し、同心円状に配置された複数の筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃと、複数の整流板２６２ａ、２６２ｂと、ダクト２６４と、を有している。

【0050】

筒状部２６３ａ～２６３ｃ、整流板２６２ａ、２６２ｂおよびダクト２６４は樹脂を用いて一体で形成されている。整流機構２６は、空調ケース１２に固定され、回転しない非回転部材として設けられている。

【0051】

筒状部２６３ａ～２６３ｃは、ファン軸線ＣＬ１を中心とした同心円状に配置されている。筒状部２６３ａの外径は、筒状部２６３ｂの内径より小さくなっており、筒状部２６３ｂの外径は、筒状部２６３ｃの内径より小さくなっている。すなわち、筒状部２６３ｃは、筒状部２６３ｂの径方向外側に相互間隔を空けて配置され、筒状部２６３ｂは、筒状部２６３ａの径方向外側に相互間隔を空けて配置されている。

【0052】

筒状部２６３ａ～２６３ｃの間には、板状を成す複数の整流板２６２ａ、２６２ｂが配置されている。複数の整流板２６２ａ、２６２ｂは、矢印Ｒに示すファン周方向に相互間隔を空けて配置されている。整流板２６２ａは、筒状部２６３ａと筒状部２６３ｂの間を接続し、整流板２６２ｂは、筒状部２６３ｂと筒状部２６３ｃの間を接続している。

【0053】

筒状部２６３ａ～２６３ｃおよび複数の整流板２６２ａ、２６２ｂによって空気が流れる複数の整流通路２６ａ、２６ｂが形成される。具体的には、筒状部２６３ａ、２６３ｂと、複数の整流板２６２ａによって整流通路２６ａが形成され、筒状部２６３ｂ、２６３ｃと、複数の整流板２６２ｂによって整流通路２６ｂが形成される。

【0054】

整流機構２６には、送風ファン２０１から吹き出された空気が流入し、その吹き出された空気は複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる。整流機構２６は、送風ファン２０１から吹き出された空気を複数の整流通路２６ａ、２６ｂに通過させることにより、送風機２０の回転によって生じた旋回流を良好に整流する。

【0055】

次に、車両用空調ユニット１０の作動について説明する。送風機２０が作動を開始すると、図１、図２に示すように、外気導入口１２１または内気導入口１２２を介して、空調ケース１２内に形成されたケース内通路１２３へ空気が導入される。そして、そのケース内通路１２３へ導入された空気は、蒸発器１６で冷却されると共にその蒸発器１６を通過する。

【0056】

この蒸発器１６で冷却された空気は、送風機２０の送風ファン２０１に吸い込まれ、送風ファン２０１の径方向外側へ吹き出され、空調ケース１２によってケース内通路１２３の空気流れ下流側へと導かれる。

【0057】

そして、送風ファン２０１から吹き出された空気は整流機構２６を通過する。その整流機構２６を通過した空気は、ヒータコア１８を通れば暖風となってヒータコア１８の空気流れ下流側へ流れ、バイパス通路１２５ａ、１２５ｂを通れば冷風のままヒータコア１８の空気流れ下流側へ流れる。そして、その暖風と冷風はヒータコア１８の空気流れ下流側で混合され、その混合された空気は、フェイス吹出口１２６、デフロスタ吹出口１２７、フット吹出口１２８のうちの開放されている吹出口から、車室内の所定箇所へ吹き出される。

【0058】

図６は、本実施形態の車両用空調ユニット１０の整流機構２６に代えて比較例の整流機構３０を配置した場合の図１の矢印Ｖ方向の矢視図である。なお、比較例の整流機構３０を流れる空気の空気流れ下流側から整流機構３０を見たときの複数の整流通路の周方向の単位面積当たりの通路面積の分布は均一となっている。また、送風ファン２０１の回転方向は矢印Ｒ方向となっている。

【0059】

図６中に示した整流機構３０の領域Ａ２、Ｄ２は、整流機構３０において流入する空気の流量が増加する領域である。この領域Ａ２、Ｄ２では、送風ファン２０１が矢印Ｒ方向に回転すると、送風ファン２０１に吸い込まれる空気が下流側二層仕切板２５ｂに当たり空気の圧力が高くなるため整流機構３０に流入する空気の流量が増加する。

【0060】

また、図６中に示した整流機構３０の領域Ｉ２、Ｃ２は、整流機構３０において流入する空気の流量が減少する領域である。この領域Ｉ２、Ｃ２では、送風ファン２０１が矢印Ｒ方向に回転すると、送風ファン２０１に吸い込まれる空気が下流側二層仕切板２５ｂに当たり空気の圧力が低くなるため整流機構３０に流入する空気の流量が減少する。

【0061】

また、図６中に示した整流機構３０の領域Ｇ２は、整流機構３０において流入する空気の流量が増加する領域である。この領域Ｇ２では、送風ファン２０１が矢印Ｒ方向に回転すると、送風ファン２０１から送風された空気がダクト２６４に当たり空気の圧力が高くなるため整流機構３０に流入する空気の流量が増加する。

【0062】

また、図６中に示した整流機構３０の領域Ｆ２は、整流機構３０において流入する空気の流量が減少する領域である。この領域Ｆ２では、送風ファン２０１が矢印Ｒ方向に回転すると、送風ファン２０１に吸い込まれる空気がダクト２６４に当たり空気の圧力が低くなるため整流機構３０に流入する空気の流量が減少する。

【0063】

このように、送風ファン２０１の空気流れ上流側に配置された下流側二層仕切板２５ｂや送風ファン２０１の空気流れ下流側に配置されたダクト２６４が空気流れの妨げとなり、送風ファン２０１から送風される空気の風速にムラができてしまう。

【0064】

そこで、図５に示したように、本実施形態の整流機構２６は、整流機構２６を流れる空気の空気流れ下流側から整流機構２６を見たときの複数の整流通路２６ａ、２６ｂの通風抵抗の分布が異なっている。

【0065】

図５中の整流機構２６において、整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域Ａ１、Ｄ１、Ｇ１と、整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が長い領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１と、整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が中間程度の領域Ｂ１、Ｅ１、Ｈ１が示されている。領域Ａ１、Ｄ１、Ｇ１は、複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が、領域Ｂ１、Ｅ１、Ｈ１よりも短くなっており、領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１は、複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が領域Ｂ１、Ｅ１、Ｈ１よりも長くなっている。なお、領域Ａ１、Ｄ１、Ｇ１は第１領域に相当し、領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１は、第２領域に相当する。

【0066】

図５中の領域Ａ１、Ｄ１は、図６中に示した整流機構３０の領域Ａ２、Ｄ２に対応する部位であり、下流側二層仕切板２５ｂにより整流機構３０に流入する空気の流量が増加する領域である。

【0067】

このため、整流機構２６の領域Ａ１、Ｄ１では、隣り合う整流板２６２ａの間隔および隣り合う２６２ｂの間隔が比較的短くなっている。すなわち、領域Ａ１、Ｄ１における複数の整流通路２６ａ、２６ｂの単位面積当たりの開口面積が、領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１および領域Ｂ１、Ｅ１、Ｈ１よりも小さくなっている。

【0068】

これにより、整流機構２６の領域Ａ１、Ｄ１の通風抵抗は大きくなり、整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和される。

【0069】

図５に示した整流機構２６の領域Ｇ１は、図６中に示した整流機構３０の領域Ｇ２に対応する部位であり、ダクト２６４により整流機構３０に流入する空気の流量が増加する領域である。

【0070】

このため、整流機構２６の領域Ｇ１では、隣り合う整流板２６２ａの間隔および隣り合う２６２ｂの間隔が比較的短くなっている。すなわち、領域Ｇ１における複数の整流通路２６ａ、２６ｂの単位面積当たりの開口面積が、領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１および領域Ｂ１、Ｅ１、Ｈ１よりも小さくなっている。

【0071】

これにより、整流機構２６の領域Ｇ１の通風抵抗は大きくなり、整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和される。

【0072】

図５に示した整流機構２６の領域Ｉ１、Ｃ１は、図６中に示した整流機構３０の領域Ｉ２、Ｃ２に対応する部位であり、下流側二層仕切板２５ｂにより整流機構３０に流入する空気の流量が減少する領域である。

【0073】

したがって、整流機構２６の領域Ｉ１、Ｃ１では、隣り合う整流板２６２ａの間隔および隣り合う２６２ｂの間隔が比較的長くなっている。これにより、整流機構２６の領域Ｉ１、Ｃ１の通風抵抗は小さくなり、整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和される。

【0074】

図５に示した整流機構２６の領域Ｆ１は、図６中に示した整流機構３０の領域Ｆ２に対応する部位であり、ダクト２６４により整流機構３０に流入する空気の流量が減少する領域である。

【0075】

このため、整流機構２６の領域Ｆ１では、隣り合う整流板２６２ａの間隔および隣り合う２６２ｂの間隔が比較的長くなっている。これにより、整流機構２６の領域Ｆ１の通風抵抗は小さくなり、整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和される。また整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和される。

【0076】

以上説明したように、本車両用空調ユニットは、整流機構２６の空気流れ上流側に配置され、整流機構２６を通過する空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材としての上流側二層仕切板２５ａ、下流側二層仕切板２５ｂ、ダクト２６４を備えている。そして、構造部材によって生じる空気の風量分布の偏りが緩和される。

【0077】

このような構成によれば、構造部材によって生じる空気の風量分布の偏りが緩和されるので、送風ファンから送風される空気の風速分布のムラを抑制することができる。また、の風量分布の偏りが緩和されることで、空調ケース１２内の圧損を維持しながら吹出温度差を抑制することができる。

【0078】

（１）上記実施形態では、整流機構２６を流れる空気の空気流れ下流側から整流機構２６を見たときの複数の整流通路２６ａ、２６ｂの単位面積当たりの開口面積に偏りが生じている。具体的には、領域Ａ１、Ｄ１、Ｇ１における単位面積当たりの開口面積は、領域Ｂ１、Ｅ１，Ｈ１における単位面積当たりの開口面積よりも小さい。また、領域Ｂ１、Ｅ１，Ｈ１における単位面積当たりの開口面積は、領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１における単位面積当たりの開口面積よりも小さい。具体的には、領域Ａ１、Ｄ１、Ｇ１における単位面積当たりの開口面積は、領域Ｃ１、Ｆ１、Ｉ１における単位面積当たりの開口面積よりも小さい。

【0079】

したがって、複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和され、送風ファン２０１から送風される空気の風速分布のムラを抑制することができる。

【0080】

（２）上記実施形態では、整流機構２６は、円筒状の複数の筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃと、複数の筒状部の間に形成された複数の整流板２６２ａ、２６２ｂと、を有している。また、複数の整流通路２６ａ、２６ｂは、複数の筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃと複数の整流板２６２ａ、２６２ｂによって形成されている。また、整流機構２６には、隣り合う複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い第１領域と第１領域より間隔が長い第２領域が形成されている。

【0081】

このように、整流機構２６に、隣り合う複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い第１領域と、この第１領域より間隔が長い第２領域を形成することで、構造部材によって生じる空気の風量分布の偏りを緩和することができる。

【0082】

（第２実施形態）
第２実施形態に係る車両用空調ユニットの整流機構２６の構成を図７に示す。上記第１実施形態の車両用空調ユニットは、整流機構２６の複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域と長い領域が形成されている。これに対し、本実施形態の車両用空調ユニットは、整流機構２６に３つの抵抗体２６１が設けられている。抵抗体２６１は、図５に示した整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂのうち複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域Ａ２、Ｄ２、Ｇ２に対応する位置に設けられている。抵抗体２６１は、メッシュ状を成すステンレス等の金属により構成されている。具体的には、抵抗体２６１には、多数の貫通穴２６１ａが形成されている。抵抗体２６１は、整流機構２６と別体で構成され、整流機構２６の空気流入口側に固定されている。抵抗体２６１は、複数の整流通路２６ａ、２６ｂの一部の通風抵抗を大きくする。

【0083】

このように、整流機構２６は、構造部材により生じる空気の風量分布の偏りが緩和されるよう複数の整流通路２６ａ、２６ｂの一部の通風抵抗を大きくする抵抗体２６１を有している。

【0084】

これにより、抵抗体２６１が抵抗となり、上流側二層仕切板２５ａ、下流側二層仕切板２５ｂ、ダクト２６４等の構造部材により生じる空気の風量分布の偏りを緩和することができる。

【0085】

本実施形態の車両用空調ユニットは、整流機構２６の抵抗体２６１に多数の貫通穴２６１ａが形成され、抵抗体２６１がメッシュ状を成しているが、抵抗体２６１に貫通穴２６１ａを形成しなくてもよい。

【0086】

また、本実施形態では、抵抗体２６１を、整流機構２６に固定するようにしたが、抵抗体２６１を整流機構２６に対して着脱可能となるよう構成してもよい。

【0087】

また、メッシュ状を成すステンレス等の金属により抵抗体２６１を構成したが、整流機構２６とともに樹脂により一体成型してもよい。

【0088】

なお、上記実施形態では、整流機構２６の空気流入口側に抵抗体２６１が固定されているが、整流機構２６の空気流入口と空気流出口の中間に抵抗体２６１を設けるようにしてもよい。また、整流機構２６の空気流出口側に抵抗体２６１を設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、図６のように、整流機構２６を流れる空気の空気流れ下流側から整流機構２６を見たときの複数の整流通路の周方向の単位面積当たりの通路面積の分布が均一となっていてもよい。

【0089】

（第３実施形態）
第３実施形態に係る車両用空調ユニットの整流機構２６の構成を図８、図９に示す。本実施形態の車両用空調ユニットは、３つのカバー２６６を有している。カバー２６６は、図５に示した整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂのうち複数の整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域Ａ１、Ｄ１、Ｇ１における複数の整流通路２６ａ、２６ｂに設けられている。カバー２６６は、筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃおよび整流板２６２ａ、２６２ｂとともに樹脂により一体化されている。

【0090】

図９に示すように、カバー２６６は、整流板２６２ｂのうち整流機構２６の空気流れ上流側の端部から送風ファン２０１の回転方向と逆方向に向かって延びるように形成されている。また、隣り合うカバー２６６の間には隙間が形成されている。

【0091】

このように、カバー２６６は、空気の風量分布の偏りが緩和されるよう整流通路の一部を覆う。これにより、カバー２６６が複数の整流通路２６ａ、２６ｂの一部の抵抗となり、上流側二層仕切板２５ａ、下流側二層仕切板２５ｂ、ダクト２６４等の構造部材により生じる空気の風量分布の偏りを緩和することができる。

【0092】

本実施形態では、カバー２６６を樹脂により構成し、筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃおよび整流板２６２ａ、２６２ｂとともに一体化した。これに対し、カバー２６６を、筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃおよび整流板２６２ａ、２６２ｂと別体として構成してもよい。この場合、筒状部２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃおよび整流板２６２ａ、２６２ｂに対し、カバー２６６を着脱できるようにしてもよい。また、例えば、カバー２６６を樹脂以外の材料、例えば、金属により構成してもよい。

【0093】

（第４実施形態）
第４実施形態に係る車両用空調ユニットについて図１０、図１１を用いて説明する。本実施形態に係る車両用空調ユニットの空調ケース１２は、該空調ケース１２の内部を左右に仕切る左右仕切板２８ａと、空調ケース１２の内部を上下に仕切る上下２層仕切板２８ｂを有している。

【0094】

左右仕切板２８ａは、板状を成し、空調ケース１２の内部において送風ファン２０１から送風された空気の空気流れ下流側に配置されている。左右仕切板２８ａは、板状を成し、空調ケース１２の左右方向中央部において上下方向に延びるように配置されている。

【0095】

上下２層仕切板２８ｂは、空調ケース１２の内部において送風ファン２０１から送風された空気の空気流れ下流側に配置されている。上下２層仕切板２８ｂは、空調ケース１２の上下方向中央部において左右方向に延びるように配置されている。

【0096】

本実施形態に係る車両用空調ユニットにおいては、左右仕切板２８ａに抵抗板２９１および抵抗板２９２が設けられるとともに上下２層仕切板２８ｂに抵抗板２９３が設けられている。

【0097】

抵抗板２９１～２９３は、上記第２実施形態における抵抗体２６１に相当する部材である。上記第２実施形態における抵抗体２６１は整流機構２６に設けられているが、本実施形態の抵抗板２９１～２９３は、整流機構２６ではなく空調ケース１２に設けられている。抵抗板２９１～２９３は、整流機構２６の空気流れ下流側に配置されている。抵抗板２９１～２９３は、整流機構２６に接触していてもよいし、整流機構２６から離れていてもよい。

【0098】

図１１に示すように、抵抗板２９１は、図５中の整流機構２６において整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域Ａ１に対応する部位に配置されている。また、抵抗板２９２は、図５中の整流機構２６において整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域Ｄ１に対応する部位に配置されている。また、抵抗板２９３は、図５中の整流機構２６において整流板２６２ａ、２６２ｂの間隔が短い領域Ｇ１に対応する部位に配置されている。

【0099】

これにより、図５中の整流機構２６の領域Ａ１、Ｄ１に対応する領域の通風抵抗が大きくなり、整流機構２６の複数の整流通路２６ａ、２６ｂを流れる空気の風量分布の偏りが緩和される。なお、他の例として、抵抗板２９１～２９３は、整流機構２６の下流側のみならず上流側のＡ１、Ｄ１、Ｇ１に対応する位置にも配置されていてもよい。あるいは、抵抗板２９１～２９３は、整流機構２６の上流側のみのＡ１、Ｄ１、Ｇ１に対応する位置に配置されていてもよい。

【0100】

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、送風ファン２０１の回転方向の偏りを緩和したが、径方向の偏りを緩和するよう構成することもできる。

【0101】

（２）上記実施形態では、整流機構２６を通過する空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材を送風ファン２０１の空気流れ上流側および下流側に配置した例を示した。これに対し、整流機構２６を通過する空気の風量分布に偏りを生じさせる構造部材を送風ファン２０１の空気流れ上流側および下流側のいずれか一方のみに配置した構成とすることもできる。

【0102】

（３）上記第３実施形態では、隣り合うカバー２６６の間には隙間が形成されているが、隣り合うカバー２６６の間の隙間をなくしてもよい。

【0103】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0104】

１０ 車両用空調ユニット
１２ 空調ケース
２５ａ 上流側二層仕切板
２６ｂ 下流側二層仕切板
２６ 整流機構
２６ａ、２６ｂ 整流通路
２６２ａ、２６２ｂ 整流板
２６３ａ、２６３ｂ、２６３ｃ 筒状部
２６５、２６５ カバー
２９１、２９２、２９３ 抵抗板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】