CN107531126B

CN107531126B - 车辆用空调装置

Info

Publication number: CN107531126B
Application number: CN201680024290.0A
Authority: CN
Inventors: 小田修三; 今东升一
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2019-12-31
Anticipated expiration: 2036-04-19
Also published as: DE112016001997B4; WO2016174851A1; DE112016001997T5; JP2016203917A; JP6380222B2; US20180105012A1; CN107531126A

Abstract

本发明的目的在于提供一种虽然结构紧凑，但能够抑制噪音、流路阻力的车辆用空调装置。车辆用空调装置包括离心风扇(200)和壳体(400)。离心风扇通过以旋转轴(RC)为中心旋转而由风扇吸入口(210)在沿着所述旋转轴的方向上吸引空气，并将该空气向径向吹出。壳体具有风扇收容室(440)、导入流路(420)、以及壁体(421)。风扇收容室收容离心风扇。导入流路使从外部取入的空气在与旋转轴交叉的第一方向上流动并将所述空气向离心风扇引导。壁体将风扇收容室和导入流路分离，并在与风扇吸入口相对的部位形成有开口部(422)。从壁体向导入流路侧突出并覆盖开口部的环状突起(431)设于开口部的周缘。

Description

车辆用空调装置

关联申请的相互参照

本申请基于2015年4月28日提交的日本专利申请2015－091133号，其公开内容作为参照而编入本申请。

技术领域

本发明涉及一种车辆用空调装置。

背景技术

已知车辆用空调装置具有：离心风扇，该离心风扇在沿着旋转轴的方向上吸引空气；以及壳体，该壳体收容该离心风扇。在壳体的内部形成有流路，当离心风扇旋转时，空气因伴随该旋转而产生的负压而被从车室内外取入该流路。

在壳体内部的流路配置有蒸发器、加热器芯等调温设备。取入于该流路的空气在通过这些温调设备而被适当地调节温度后，被吹出到车室内。关于这样的车辆用空调装置，进行着以降低伴随着空气的吸引而产生的噪音、流路阻力等为目的的研究。

与此相对，在下述专利文献1中，记载了在与离心风扇的吸入口对应的部位设有引导部件的空调装置。该引导部件呈向离心风扇的吸入口突出的圆锥形状。由于取入于壳体的内部的流路的空气因其空气流被引导部件调整而顺利地指向离心风扇的吸入口，因而能够抑制噪音、流路阻力。

另外，下述专利文献1所记载的空调装置构成为从形成立方体形状的壳体的相对的两边取入空气。通过从两个方向向离心风扇的吸入口供给空气，从而吸入口的空气的流速分布大致一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008－241143号公报

近年来，不断要求搭载于车辆的设备实现小型化，车辆用空调装置也不例外。因此，也存在不少难以将流路构成为从其他方向向离心风扇的吸入口供给空气的情况。

根据本发明的发明人们的研究，即使是从一个方向向离心风扇供给空气的情况，只要该方向沿着离心风扇的旋转轴，就没有大的障碍。然而，在该方向是与离心风扇的旋转轴交叉的方向的情况下，空气的流速可能会在离心风扇的吸入口的局部变大。其结果是，存在吸入口的噪音、流路阻力增加这样的不良情况。

发明内容

本发明鉴于上述点而做出，其目的在于提供一种虽然结构紧凑，但能够抑制噪音、流路阻力的车辆用空调装置。

本发明所涉及的车辆用空调装置包括离心风扇和壳体。离心风扇通过以旋转轴为中心旋转而风扇吸入口在沿着所述旋转轴的方向上吸引空气，并将该空气向径向吹出。壳体具有风扇收容室、导入流路、以及壁体。风扇收容室收容离心风扇。导入流路使从外部取入的空气在与旋转轴交叉的第一方向上流动并将所述空气向离心风扇引导。壁体将风扇收容室和导入流路分离，并在与风扇吸入口相对的部位形成有开口部。从壁体向导入流路侧突出并覆盖开口部的环状突起设于开口部的周缘。车辆用空调装置设有凸缘状突起，该凸缘状突起与壁体空开间隔而配置，并从环状突起向开口部的外方突出。

在本发明中，从外部取入的空气在与旋转轴交叉的第一方向上流动并被向离心风扇引导。在该情况下，在开口部中的第一方向的上游侧的部位，有可能会产生空气的流速局部变大这样的分布。

因此，在本发明中，从壁体向导入流路侧突出并覆盖开口部的环状突起设于开口部的周缘。由此，能够通过使导入流路的空气的空气流沿着环状突起流动从而将该空气流分散到开口部的周围，能够使空气也能回流到开口部中的第一方向的下游侧的部位。其结果是，能够抑制在开口部以及风扇吸入口产生空气的流速局部变大这样的分布，能够抑制噪音、流路阻力。

根据本发明，能够提供一种虽然结构紧凑，但能够抑制噪音、流路阻力的车辆用空调装置。

附图说明

与本发明有关的上述目的以及其他目的、特征、优点通过一边参照附图一边进行下述的详细的记述而变得更加明确。

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的车辆用空调装置的剖视图。

图2是图1的第一离心风扇周围的放大图。

图3是图1的III－III线的剖视图。

图4是表示一实施方式的变形例所涉及的车辆用空调装置的剖视图。

具体实施方式

下面，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。为了使说明容易理解，在各附图中，尽可能对相同的结构要素标注相同的符号，并省略重复的说明。

首先，一边参照图1，一边对本发明的一实施方式所涉及的车辆用空调装置100的概略进行说明。

车辆用空调装置100(以下仅称“空调装置100”)是以对车室(不图示)内的温度进行调节为目的而搭载于车辆的装置。如图1所示，空调装置100包括壳体400、第一离心风扇200、第二离心风扇300、蒸发器601、以及加热器芯602。

壳体400是成为空调装置100的框体的部件，由树脂材料形成。壳体400在其内部具有利用分隔壁411而在上下方向上划分形成的第一导入流路420以及第二导入流路450。

另外，壳体400在靠近其一端部的上表面形成有外部气体取入口401，并且在靠近该一端部的侧面形成有内部气体取入口402。外部气体取入口401将车室外的空气(外部气体)取入到壳体400的内部。内部气体取入口402将车室内的空气(内部气体)取入到壳体400的内部。

另外，壳体400具有第一风扇收容室440以及第二风扇收容室470。第一风扇收容室440利用第一壁体421而与第一导入流路420分离，是形成于靠近壳体400的另一端部的下部的空间。在第一壁体421形成有连通第一导入流路420和第一风扇收容室440的圆形状的第一开口部422。另外，第二风扇收容室470利用第二壁体451而与第二导入流路450分离，是形成于靠近壳体400的另一端部的上部的空间。在第二壁体451形成有连通第二导入流路450和第二风扇收容室470的圆形状的第二开口部452。

此外，壳体400在靠近另一端部的下表面形成有第一吹出口403，在靠近另一端部的下部侧面形成有第二吹出口404。第一吹出口403以及第二吹出口404均连通第一风扇收容室440和壳体400的外部。另外，壳体400在靠近另一端部的上表面形成有第三吹出口405，在靠近另一端部的上部侧面形成有第四吹出口406。第三吹出口405以及第四吹出口406均连通第二风扇收容室470和壳体400的外部。

第一离心风扇200以使其风扇吸入口210与第一壁体421的第一开口部422相对的方式收容于壳体400的第一风扇收容室440。第一离心风扇200具有弯曲形成并等间隔地配置的多个叶片220。在离心风扇200的径向外侧形成有风扇吹出口230。成为第一离心风扇200的旋转中心的旋转轴RC固定于电动机MT的输出轴MT1(参照图2)。

第二离心风扇300收容于壳体400的第二风扇收容室470。第二离心风扇300是与前述的第一离心风扇200大致相同的形状，并形成有与第二壁体451的第二开口部452相对的风扇吸入口310和径向外侧的风扇吹出口330。前述的旋转轴RC插通第一开口部422以及第二开口部452并贯通分隔壁411，第二离心风扇300固定于该旋转轴RC。

蒸发器601以在壳体400的内部横跨第一导入流路420以及第二导入流路450的上游侧的方式而配置。蒸发器601构成为：通过使空气从蒸发器601的一侧面流入并从与该一侧面相对的另一侧面流出，能够使空气通过蒸发器601的内部。蒸发器601是如众所周知的那样通过制冷循环(不图示)的低压制冷剂从空气吸热而蒸发来对通过内部的空气进行冷却、除湿的制冷用热交换器。

加热器芯602以贯通分隔壁411并横跨第一导入流路420以及第二导入流路450的方式配置。加热器芯602构成为：通过使空气从加热器芯602的一侧面流入，并使空气从与该一侧面相对的另一侧面流出，能够使空气通过。在加热器芯602的内部流动有因对搭载于车辆的发动机(不图示)进行冷却而变成高温的冷却水。加热器芯602是将该冷却水作为热源，从而对通过内部的空气进行加热的加热用热交换器。

在壳体400的内部设有内外部气体门512、第一门522以及第二门532。

内外部气体门512设于比蒸发器601靠上游侧的位置。内外部气体门512构成为：内外部气体门512的一端部与铰链511连接，并能够以铰链511为中心在虚线所示的第一位置512A与第二位置512B之间转动。在内外部气体门512配置于第一位置512A的情况下，外部气体取入口401被封闭，同时内部气体取入口402被打开。在内外部气体门512配置于第二位置512B的情况下，外部气体取入口401被打开，同时内部气体取入口402被封闭。另外，在内外部气体门512配置于第一位置512A与第二位置512B之间的第三位置512C的情况下，外部气体取入口401以及内部气体取入口402被打开。

第一门522设于比加热器芯602靠下游侧的第一导入流路420。第一门522构成为：第一门522的一端部与铰链521连接，并能够以铰链521为中心在第一位置522A与虚线所示的第二位置522B之间转动。在第一门522配置于第一位置522A的情况下，加热器芯602的配置于第一导入流路420的部分的下游侧被封闭。另一方面，在第一门522配置于第二位置522B的情况下，该部分的下游侧被打开。

第二门532设于比加热器芯602靠上游侧的第二导入流路450。第二门532构成为：第二门532的一端部与铰链531连接，并能够以铰链531为中心在第一位置532A与虚线所示的第二位置532B之间转动。在第二门532配置于第一位置532A的情况下，加热器芯602的配置于第二导入流路450的部分的上游侧被封闭。另一方面，在第二门532配置于第二位置532B的情况下，该部分的上游侧被打开。

在按以上方式构成的空调装置100中，当向电动机MT供给电力时，第一离心风扇200以及第二离心风扇300以旋转轴RC为中心旋转。旋转的第一离心风扇200、第二离心风扇300分别经由第一开口部422、第二开口部452吸引空气，从而第一导入流路420以及第二导入流路450成为负压。

当第一导入流路420以及第二导入流路450成为负压时，根据内外部气体门512的配置，空气从外部气体取入口401以及内部气体取入口402的至少一方被取入到壳体400的内部。该空气通过蒸发器601而被冷却、除湿，然后流入第一导入流路420以及第二导入流路450。

流入到第一导入流路420以及第二导入流路450的空气根据第一门522以及第二门532的配置而绕过加热器芯602或通过加热器芯602的内部。

即，在第一门522配置于第一位置522A的情况下，第一导入流路420的空气由于加热器芯602的下游侧被封闭而绕过加热器芯602向下游侧流动。另一方面，在第一门522配置于第二位置522B的情况下，第一导入流路420的空气由于加热器芯602的下游侧被打开而通过加热器芯602的内部向下游侧流动。

另外，在第二门532配置于第一位置532A的情况下，第二导入流路450的空气由于加热器芯602上游侧被封闭而绕过加热器芯602向下游侧流动。另一方面，在第二门532配置于第二位置532B的情况下，第二导入流路450的空气由于加热器芯602的上游侧被打开而通过加热器芯602的内部向下游侧流动。

在绕过加热器芯602的情况下，空气以低温的状态向下游侧流动。与此相对，在通过加热器芯602的内部的情况下，空气通过与高温的冷却水进行热交换而升温，然后向下游侧流动。

比加热器芯602靠下游侧的空气在第一导入流路420、第二导入流路450中分别沿着第一壁体421、第二壁体451以箭头S1的方向流动。该箭头S1的方向是与离心风扇200的旋转轴RC交叉的第一方向。

在第一导入流路420中以箭头S1的方向流动的空气在被环状突起431以及凸缘状突起432调节指向性后到达第一壁体421的第一开口部422。此外，通过第一开口部422并在第一离心风扇200的风扇吸入口210被吸引的空气被从风扇吹出口230吹出到第一风扇收容室440。该空气被从第一吹出口403以及第二吹出口404吹出到壳体400的外部。

另外，在第二导入流路450中以箭头S1的方向流动的空气在被环状突起461以及凸缘状突起462调节指向性后到达第二壁体451的第二开口部452。此外，通过第二开口部452并在第二离心风扇300的风扇吸入口310被吸引的空气被从风扇吹出口330吹出到第二风扇收容室470。该空气被从第三吹出口405以及第四吹出口406吹出到壳体400的外部。

分别从第一吹出口403至第四吹出口406被吹出的空气利用在内部形成有流路的管道(不图示)而被供给到车辆的挡风玻璃的内表面部分、搭乘者的头部、胸部、脚部等车室内的各个部位。

接着，一边参照图2以及图3，一边对第一开口部422周围的结构进行说明。另外，关于第二开口部452周围的结构，由于与第一开口部422周围的结构在上下方向上大致对称，因此此处省略其说明。

如图2所示，在第一壁体421的第一开口部422的周缘设有向第一导入流路420侧突出并覆盖第一开口部422的环状突起431。在本实施方式中，环状突起431与第一壁体421形成为一体，但本发明并不限于此。例如，也能够将环状突起431作为与第一壁体421不同的部件而形成，并通过粘结等手法将该作为另外部件的环状突起431设于第一壁体421。

环状突起431形成为：环状突起431中的第一导入流路420的上游侧的部位431u的突出量Hu比第一导入流路420的下游侧的部位431d的突出量Hd大。另外，环状突起431在第一导入流路420侧的端部具有渐变部433。渐变部433具有弯曲形状，该弯曲形状具有不同的曲率半径。具体而言，环状突起431形成为：渐变部433中的第一导入流路420的上游侧的部位433u的曲率半径Ru比渐变部433中的第一导入流路420的下游侧的部位433d的曲率半径Rd大。

另外，在突出的环状突起431的端部设有凸缘状突起432。凸缘状突起432与第一壁体421空开间隔而配置。另外，如图3所示，凸缘状突起432从环状突起431向第一开口部422的外方突出，在俯视时呈大致椭圆形状。具体而言，在本实施方式中，凸缘状突起432的从第一开口部422起的突出量在凸缘状突起432的上游侧的部位比在凸缘状突起432的下游侧的部位大。环状突起431配置为：在箭头S1所示的方向上，在环状突起431与第一导入流路420的下游侧端部即内壁面415之间设间隙。此外，环状突起431配置为：在箭头S2所示的方向上，在环状突起431与第一导入流路420的内壁面413、414之间设间隙。该箭头S2所示的方向是与旋转轴RC以及箭头S1所示的方向正交的方向。

根据以上这样的第一开口部422周围的结构，如图2所示，在第一导入流路420以箭头S1所示的方向流进来的空气的一部分进入分隔壁411与凸缘状突起432之间，并如箭头S3所示到达渐变部433。此外，到达渐变部433的空气的一部分被沿着部位433u的弯曲而导入到第一开口部422，另一方面，空气的其他部分如箭头S5所示在从部位433u到部位433d的范围内一边在渐变部433上回旋一边被导入到第一开口部422。

另外，在第一导入流路420以箭头S1所示的方向流进来的空气中的进入到凸缘状突起432与第一壁体421之间的空气如箭头S4所示沿着环状突起431的外周面流动而回流到下游侧。另外，进入到凸缘状突起432与第一壁体421之间的空气的一部分如箭头S6所示以想要越过环状突起431的方式沿着环状突起431的表面流动并上升。然而，由于该空气的流动被凸缘状突起432限制，因而还是如箭头S4所示，该空气也沿着环状突起431的外周面流动而回流到下游侧。

如以上的说明那样，在本实施方式中，从第一壁体421向第一导入流路420侧突出并覆盖第一开口部422的环状突起431设于第一开口部422的周缘。由此，通过使第一导入流路420的空气沿着环状突起431流动来使第一导入流路420的空气分散到第一开口部422的周围，能够使空气也能回流到第一开口部422中的箭头S1所示的方向的下游侧的部位。其结果是，能够抑制在第一开口部422以及风扇吸入口210产生空气的流速局部变大这样的分布，能够抑制噪音、流路阻力。

另外，在本实施方式中，设有与第一壁体421空开间隔而配置，并且从环状突起431向第一开口部422的外方突出的凸缘状突起432。由此，能够抑制沿着环状突起431流动的空气越过环状突起431而流入第一开口部422。其结果是，能够进一步使空气回流到第一开口部422中的箭头S1所示的方向的下游侧的部位，能够抑制产生空气的流速局部变大这样的分布，能够可靠地抑制噪音、流路阻力。

另外，在本实施方式中，在环状突起431的第一导入流路420侧的端部设有渐变部433。由此，能够使到达渐变部433的空气绕旋转轴RC回旋，能够进一步使空气回流到第一开口部422中的箭头S1所示的方向的下游侧的部位。其结果是，能够抑制产生空气的流速局部变大这样的分布，能够可靠地抑制噪音、流路阻力。

另外，在本实施方式中，渐变部433中的第一导入流路420的上游侧的部位431u的曲率半径Ru比渐变部433中的第一导入流路420的下游侧的部位431d的曲率半径Rd大。在空气的流速较大的上游侧的部位431u，通过使曲率半径Ru较大，从而抑制部位431u上的空气流的剥离，抑制空气流的紊乱并将空气导入到第一开口部422。另一方面，在空气的流速较小的下游侧的部位431d，即使使曲率半径Rd较小，也不会产生剥离。另外，通过使曲率半径Rd较小，能够抑制凸缘状突起432中的下游侧的部位432d的突出。即，根据本实施方式，虽然将凸缘状突起432构成为紧凑型，也能够抑制导入到第一开口部422的空气的紊乱。其结果是，能够抑制产生空气的流速局部变大这样的分布，能够可靠地抑制噪音、流路阻力。

另外，在本实施方式中，环状突起431中的第一导入流路420的上游侧的部位431u的突出量Hu比环状突起431中的第一导入流路420的下游侧的部位431d的突出量Hd大。由此，在空气的流速较大的第一导入流路420的上游侧，利用较大地突出的部位431u，能够可靠地抑制空气直接流入第一开口部422。另一方面，在空气的流速较小的第一导入流路420的下游侧，通过使部位431d的突出量Hd较小，能够使回流到下游侧的空气积极地流入第一开口部422。其结果是，能够抑制产生空气的流速局部变大这样的分布，能够可靠地抑制噪音、流路阻力。

接着，一边参照图4，一边对本发明的实施方式的变形例进行说明。本变形例使前述的实施方式的凸缘状突起432变形而作为凸缘状突起432A，其他的部分的结构与前述的实施方式共通。因此，对与前述的实施方式相同的结构标注相同的符号，并适当地省略说明。

与图3同样，图4是沿着图1的III－III线的空调装置100的剖视图，是俯视凸缘状突起432A的图。如图4所示，凸缘状突起432A在俯视时形成为矩形状。

另外，凸缘状突起432A在箭头S2所示的方向(第二方向)上遍及从第一导入流路420的一端部即内壁面413到另一端部即内壁面414的范围地形成。即，凸缘状突起432A的端部形成为与内壁面413、414相接。第二方向是指与旋转轴RC以及箭头S1所示的第一方向正交的方向。另一方面，凸缘状突起432A配置为：在箭头S1所示的方向上，在凸缘状突起432A与第一导入流路420的下游侧端部即内壁面415之间设有间隙。

在本变形例中，与上述的实施方式同样，凸缘状突起432A的从第一开口部422起的突出量在凸缘状突起432A中的上游侧的部位比在凸缘状突起432A中的下游侧的部位大。

通过以与内壁面413、414相接的方式形成凸缘状突起432A，且不在凸缘状突起432A与内壁面413、414之间设置间隙，能够使在第一导入流路420以箭头S1所示的方向流进来的空气更多地回流到下游侧。其结果是，能够抑制第一开口部422以及风扇吸入口210产生空气的流速局部变大这样的分布，能够抑制噪音、流路阻力。

至此，一边参照具体例，一边对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于这些具体例。即，只要具备本发明的特征，本领域技术人员在这些具体例中添加适当的设计变更后得到的结构也包含于本发明的范围。前述的各具体例所具备的各要素以及各具体例的配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于具体例，而是能够进行适当变更。

Claims

1.一种车辆用空调装置，其特征在于，包括：离心风扇(200)和壳体(400)，

所述离心风扇(200)通过以旋转轴(RC)为中心旋转而由风扇吸入口(210)在沿着所述旋转轴的方向上吸引空气，并将该空气向径向吹出，

所述壳体(400)具有：风扇收容室(440)，该风扇收容室(440)收容所述离心风扇；导入流路(420)，该导入流路(420)使从外部取入的空气在与所述旋转轴交叉的第一方向上流动并将所述空气向所述离心风扇引导；以及壁体(421)，该壁体(421)将所述风扇收容室和所述导入流路分离，并在与所述风扇吸入口相对的部位形成有开口部(422)，从所述壁体向所述导入流路侧突出并覆盖所述开口部的环状突起(431)设于所述开口部的周缘，

所述车辆用空调装置设有凸缘状突起(432、432A)，该凸缘状突起(432、432A)与所述壁体空开间隔而配置，并从所述环状突起向所述开口部的外方突出。

2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述凸缘状突起在与所述旋转轴以及所述第一方向正交的第二方向上遍及从所述导入流路的一端部(413)到另一端部(414)的范围地形成。

3.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述凸缘状突起的从所述开口部起的突出量在所述凸缘状突起中的上游侧的部位比在所述凸缘状突起中的下游侧的部位大。

4.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，

在所述环状突起的所述导入流路侧的端部设有渐变部(433)，

所述渐变部具有弯曲形状，该弯曲形状具有不同的曲率半径，

所述渐变部中的所述导入流路的上游侧的部位(433u)的曲率半径(Ru)比所述渐变部中的所述导入流路的下游侧的部位(433d)的曲率半径(Rd)大。

5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述环状突起中的所述导入流路的上游侧的部位(431u)的突出量(Hu)比所述环状突起中的所述导入流路的下游侧的部位(431d)的突出量(Hd)大。