JP3995340B2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エバポレータなどより吐出され下流のユニットに吸入される気流を整流して気流騒音の低減効果をもたらす自動車用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車においては車室内の環境を乗車者にとって快適で好ましいものにするために自動車用空気調和装置を備えて空調を行っている。特に軽自動車などの小型車に装置する場合にはその設置のスペ−スは限られており、自動車用空気調和装置の設計においては特に小型化が求められる。
【０００３】
以上のような要求に応える自動車用空気調和装置の一つの方式として吸い込み型の自動車用空気調和装置が提案され用いられている。この吸い込み型の自動車用空気調和装置の特徴は、軽自動車などにおいてダッシュボ−ドのスペ−スが小さくかつボンネット内のスペ−スも小さい場合に、空気の流通経路を小さく設計することができ、全体を小型にできるところにある。
【０００４】
図４に従来の技術による自動車用空気調和装置の一つの構成例を示す。
【０００５】
この吸い込み型の自動車用空気調和装置の構成は、車外の外気を導入する外気導入口１と、車室内の内気を導入する内気導入口５とを備えている。このそれぞれの導入口は内気／外気導入の切換えを行う内外気切換ドア２によって開閉されており、乗車者の操作あるいは自動制御手段により動作制御される。
【０００６】
このようにして導入された内気あるいは外気の導入空気はエバポレータ３にて冷却される。このエバポレ−タ３は図示しない圧縮機、凝縮機等から構成される一般的な冷房サイクルの構成の一部分をなしており、図示しない冷媒の流通する冷媒チュ−ブに熱交換フィンが設けられている。この図示しない熱交換フィンに導入空気が接触しつつ通過して行くことで、導入空気の持つ熱を冷却された冷媒ガスが熱交換によって奪い去り、冷却を行う。
【０００７】
エバポレータ３から吐出される気流Ｆは、そのまま下流のインテークブロア７に向かう。また気流Ｆの一部は空調経路３０の壁面に向かい、当たることで気流の乱れＦ´を発生する。この気流の乱れＦ´は振動する渦巻状の風であり、空調経路３０の壁面に当たることで固有の振動を与えることとなり、結果的に乗車者にうなり音として感知される。
【０００８】
以上の構成を主体に冷房部分が成り立っており、外気／内気の導入および全体の空気の流れを生じさせる吸引力となる負圧は、前記エバポレータ３の下流に設けられたインテークブロア７の動作により発生する。なお、インテークブロア７の回転動作はモータＭにて動力を得ることでなされる。
【０００９】
暖房部分はヒータコア８を備えており、このヒータコア８にはエンジンからの冷却水が内部を通過している。この通過する図示しない管の外周表面には多数の放熱フィンが設けられており、この放熱フィン部分に接触している周囲の空気にエンジン冷却水の熱が伝導される。この熱の伝導により暖気が生み出され、前述のインテークブロア７にて吸引されて冷房部分にて作り出された冷気をヒータコア８の上流側に設けられたミックスドア１１によりヒータコア８を通過する空気とバイパスする空気の比率を変えて、その後混合して温度制御を行い快適な調和空気が作り出される。
【００１０】
この調和空気は車室内のダッシュパネルなどに設けられた吹出し口６や乗員の足元へ吹き出すフット吹出口１２、ガラスの曇りを除去するデフロスト吹出口１３からデフロストノズル１４を経由して車室内へと吐出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成による従来の自動車用空気調和装置にあっては、たとえば軽自動車などに適用するために小型に設計した場合には空調器内通風経路の形状が複雑なものとなり、また十分な通風経路の確保も難しい。このため空調器内通風経路において、特に縮流部分や風向を変える部分に気流の乱れが発生していた。
【００１２】
この気流の乱れにより振動する風の渦が生み出され、この渦が空調器内通風経路の壁面に当たることで振動を発生し、結果として騒音を発生する。この騒音は車室内の乗車者にとってこもり音としてとらえられ、快適な車室内環境に影響を及ぼしていた。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は以上の問題点に鑑み、空調器内通風経路に発生する気流の乱れを整流板にて整流し、騒音の発生を防止することを目的とする。
【００１４】
また、特にエバポレータの下流出口側の通風経路が縮流せざるをえない形状の場合において、騒音発生の防止を目的とする。
【００１５】
また、これにより小型で効率の高い空気調和効果をもたらす自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【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に記載の、外気を導入する外気導入口と、内気を導入する内気導入口と、前記外気導入口および前記内気導入口の開閉をして内気／外気導入の切換えを行う内外気切換ドアと、導入された前記内気／外気を流通させる通風経路と、前記通風経路内に設けられて前記内気／外気を冷却するエバポレータと、導入された前記内気／外気を加熱するヒ−タコアと、車室内に調和空気を吹出し口より吐出させるインテークブロアと、から構成され、前記通風経路のエバポレータ下流出口側が、前記インテークブロアの吸い込み口に連絡した自動車用空気調和装置において、気流を整流する整流板が、前記通風経路の断面積に対して小さな面積のインテークブロアの吸い込み口が設けられた、エバポレータ下流出口側の前記通風経路の壁面に沿って設けられていることを特徴とする自動車用空気調和装置をもって解決手段とする。
【００１７】
この請求項１に記載の自動車用空気調和装置では、自動車用空気調和装置内の空気が流通する空調器内通風経路に整流板を設けることで、騒音の発生を防止する。気流の乱れを整流板にて整流して整った風の流れにすることで騒音が発生しなくなる。
【００１８】
なお、整流板の設置は空調器内通風経路のうち気流の乱れが生じる部分ならば効果を奏し、特に気流の縮流部や風向を変える部分に設置することでより一層の効果が得られる。特にエバポレータの下流出口側にエバポレータを通過した空気が壁面に衝突し、通風経路が縮流せざるをえない形状の場合に騒音発生防止の効果を奏する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る自動車用空気調和装置の実施形態を説明するための概略図である。
【００２１】
この吸い込み型の自動車用空気調和装置の冷房部分の構成は、車外の外気を導入する外気導入口１と、車室内の内気を導入する内気導入口５とを備えている。このそれぞれの導入口は内気／外気導入の切換えを行う内外気切換ドア２によって開閉されており、乗車者の操作あるいは空調の自動制御手段により動作制御される。
【００２２】
このようにして導入された内気あるいは外気からなる気流Ｆはエバポレータ３にて冷却される。このエバポレ−タ３は一般的な冷房サイクルの構成の一部分をなしており、図示しない冷媒の流通する冷媒チュ−ブに熱交換フィンが設けられている。この図示しない熱交換フィンに気流Ｆが接触しつつ通過して行くことで、気流Ｆの持つ熱を図示しない膨脹弁で減圧され霧状にされた冷媒が気化熱として奪い去り、冷却を行う。
【００２３】
以上の構成を主体に冷房部分が成り立っており、外気／内気の導入および全体の空気の流れを生じさせる吸引力となる負圧は、前記冷房部分の下流に設けられたインテークブロア７の動作により発生する。なお、インテークブロア７はモータＭにて回転動作の動力を得ている。このインテークブロア７は前記冷房部分の上流側に設けられ、内気、外気導入口から吸い込んだ空気をエバポレータに吸い込むようにしても良い。
【００２４】
暖房部分はヒータコア８を備えており、このヒータコア８にはエンジンからの冷却水が内部を通過している。この通過する図示しない管の外周表面には多数の放熱フィンが設けられており、この放熱フィン部分に接触している周囲の空気にエンジン冷却水の熱が伝導される。この熱の伝導により暖気が生み出され、前述のインテークブロア７にて吸引されて冷房部分にて作り出された冷気をヒータコア８の上流側に設けられたミックスドア１１によりヒータコア８を通過する空気とバイパスする空気の比率を変えて、その後混合して温度制御を行い快適な調和空気が作り出される。
【００２５】
この調和空気は車室内のダッシュパネルなどに設けられた吹出し口６や乗員の足元へ吹き出すフット吹出口１２、ガラスの曇りを除去するデフロスト吹出口１３からデフロストノズル１４を経由して車室内へと吐出される。
【００２６】
以上のような基本的な構成に加えて、図１に示すのは本発明の自動車用空気調和装置に係る整流板１０の一つの設置例である。通風経路３０の下流出口は壁面に対して上側に片寄って設けられ、風の当たる部分の平面部が大きくなっている。
【００２７】
この整流板１０は通風経路３０内のうちエバポレータ３を内蔵する通風経路のエバポレータ３の下流出口側に設けられている。エバポレ−タ３より吐出された気流Ｆはインテークブロア７に向けて流れるが、この際に通風経路３０の断面積に対してインテークブロア７の吸い込み口の断面積が小さいので、通風経路３０の下部壁面に気流Ｆが当たり、インテークブロア７の吸い込み口へ向かう流れとエバポレータ３の上部から吸い込み口へ向かう流れがぶつかることにより、図４に示すような気流の乱れＦ´が発生しようとする。ここで整流板１０が設けられているので気流の乱れＦ´は発生することなく整流されて下流へと向かう。
【００２８】
整流板１０が気流Ｆの流れの中に気流抵抗とならない様に平行して設置されることで、通風経路３０の壁面から比較的に離れた位置を流れる気流Ｆはスムーズに下流へと向かう。また通風経路３０の壁面近くに向かいもしくは当たる分の気流Ｆは、整流板１０によってその流れの向きを通風経路３０の壁面に平行する向きへと制御される。よって気流の乱れＦ´は発生することなく事前に防止される。したがって、気流の乱れＦ´に伴なった、振動する渦巻状の風が発生しないので通風経路３０の壁面は振動することがなく、また騒音の発生もない。
【００２９】
図２は、本発明に係る自動車用空気調和装置の整流板１０を説明するための構成図である。整流板１０の一つの実施の形態として整流板１０を、自動車用空気調和装置の通風経路３０を形成しているユニットケース４０とは別体に製作することで容易に実施することができる。通風経路３０は凹状に形成された２つのケースを互いに向き合った形に組み合わせて形成されている。整流板１０はほぼ四角形をしている。それぞれの角から脚４４１、４４２がでており、その先端には通風経路３０の下部ケース内に立設されているピン４１、４２がそれぞれ挿通されるピン穴４１１、４２１が設けられている。
【００３０】
図２における整流板１０は通風経路３０の下部ケース内に立設されている、ピン４１、４２がそれぞれピン穴４１１、４２１に挿入されることにより位置決めが行われる。さらに、ねじ４３が一本でねじ穴４３１を挿通して締結穴４３２にねじ止めされることで整流板１０は所定の位置にしっかりと容易に固定される。
下部の脚４４１は通風経路３０の底部分に設けられているピン４１、４２に挿通され、整流する板状部分が底の部分より所定の高さから始り、屈曲して吹出し口（ブロアの吸い込み口）へ向かうようになっている。
【００３１】
これにより、エバポレータ３の下部から吹出された空気は通風経路下流の壁に当たり、この壁と板状部との間をこれに沿って上昇する。次に、この空気の流れより上部から吹出した空気は板状部分に当たりこれに沿って上昇し吹出し口に向かう。
【００３２】
この様に、エバポレータ３から吹出した空気がその吹出した位置の違いにより、それぞれ板状部分で分けられた通路を分かれて上昇し吹出し口に向かうので、整流され渦の発生が押さえられ騒音の発生がなくなる。
【００３３】
ピン穴４２１が設けられている端部はインローが設けられ、下部通風経路のインロー部分の一部切り欠かれている部分に丁度嵌まり込む。その後、上部通風路（図示せず）と下部ケースを合わせて固定することにより、しっかりと位置が決められる。この嵌まり込んでいる状態は、図示されない上部通風路の反対側が組み付けられて完成後においても目視にて確認できるので、整流板１０が所定位置に取り付けられていることが確認できる。
【００３４】
図３は、本発明に係る自動車用空気調和装置の整流板１０の取り付け状態を説明するための一部を切欠いた構成図である。この図３においては整流板１０がユニットケース４０の所定位置に固定されているところの概略断面である。ピン４１、４２がそれぞれピン穴４１１、４２１に挿通され、さらにねじ４３にて締結されている。ここでピン４１とピン４２の長さを比較すると、ピン４１の方がピン４２に比べて長く作られており、ユニットケース４０に整流板１０を組み付ける際には、まず最初にピン４１がピン穴４１１に挿入される。次にピン４２がピン穴４２１に挿入されることで位置決めが完了する。このとき、整流板１０を少し持ち上げた時にもピン４１から抜け出ない。このため先に挿入されるピン４１が最初の位置決めガイドの役目を果たすので、ピン４２が容易にかつ正確にピン穴４２１に挿入される。
【００３５】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００３６】
本発明の実施の形態を説明するための一つの例として、下流にインテークブロア７が設けられた構成の吸い込み型による自動車用空気調和装置を用いて説明したが、もちろんこの形式の自動車用空気調和装置に限定されるものではない。
【００３７】
たとえば、内気／外気導入の切換え部の直下流にインテークブロア７が設けられ導入空気をエバポレータ、ヒートコアへと流すいわゆる押し込み型の自動車用空気調和装置に本発明の技術を適用しても、十二分にその特有の効果が発揮される。
【００３８】
また、自動車用空気調和装置に限定すること無く、他の通風経路を備えた空気調和装置に本発明による技術を適用しても、その特徴的な効果が発揮される。
【００３９】
また、エバポレータ３を有しない通風経路３０の場合も同様である。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の自動車用空気調和装置によれば、空調器内通風経路に発生する気流の乱れを整流板にて整流し、騒音の発生を防止することができるので快適な車室内環境がもたらされる。
【００４１】
特に通風経路の下流出口側の通風経路が縮流せざるをえない形状の場合において、騒音発生の防止ができる。
【００４２】
また、これにより小型で効率の高い空気調和効果をもたらす自動車用空気調和装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自動車用空気調和装置の実施形態を説明するための概略図である。
【図２】 本発明に係る自動車用空気調和装置の整流板を説明するための構成図である。
【図３】 本発明に係る自動車用空気調和装置の整流板を説明するための構成図である。
【図４】 従来の技術による自動車用空気調和装置を説明するための図である。
【符号の説明】
２…内外気切換ドア
３…エバポレータ
６…吹出し口
７…インテークブロア
１０…整流板
３０…通風経路
Ｆ…気流
Ｆ´…気流の乱れ

Claims (2)

1. 外気（Ｆ）を導入する外気導入口（１）と、内気を導入する内気導入口（５）と、前記外気導入口（１）および前記内気導入口（５）の開閉をして内気／外気導入の切換えを行う内外気切換ドア（２）と、導入された前記内気／外気を流通させる通風経路（３０）と、前記通風経路（３０）内に設けられて前記内気／外気を冷却するエバポレータ（３）と、導入された前記内気／外気を加熱するヒ−タコア（８）と、車室内に調和空気を吹出し口（６，１２，１３）より吐出させるインテークブロア（７）と、から構成され、前記通風経路（３０）のエバポレータ下流出口側が、前記インテークブロア（７）の吸い込み口に連絡した自動車用空気調和装置において、
   気流を整流する整流板（１０）が、前記通風経路（３０）の断面積に対して小さな面積のインテークブロア（７）の吸い込み口が設けられた、エバポレータ下流出口側の前記通風経路（３０）の壁面に沿って設けられていることを特徴とする自動車用空気調和装置。
2. 前記整流板（１０）は、整流する板状部分が前記通風経路（３０）の壁面に沿って設けられるとともに、屈曲して前記インテークブロア（７）の吸い込み口に向かうことを特徴とする請求項１に記載の自動車用空気調和装置。

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