JP2004224081A

JP2004224081A - 空調装置

Info

Publication number: JP2004224081A
Application number: JP2003011106A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sato; 広之佐藤; Hiroshi Nakajima; 洋中島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】室内を空調する空調ユニット１の空気通路をなす空調ケース２を備えた空調装置において、補強リブの取り付けなどにより空調ユニット１の設置スペースを大きくすることなく、空気の脈動を吸収または抑止することができる空調装置を提供することにある。
【解決手段】室内を空調する空調ユニット１の空気通路をなす空調ケース２において、空気の動圧の影響を受けやすい部分に、空気の脈動を吸収するゴム部材からなる脈動吸収部３１、３２、３３、３４を設けることにより、補強リブの取り付けなどにより空調ユニット１の設置スペースを大きくすることなく、空気の脈動を吸収することができ、空気の脈動に伴い発生する騒音などが乗員に伝達されなくなる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内を空調する空調ユニットの空気通路をなす空調ケースに関するものであり、送風機で発生した空気の脈動の吸収または抑止が可能な空調ケースに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば車両用空調装置の送風機では、空気の脈動が発生し、これに伴う騒音が問題となっている。
この問題を解決するため、空調ケースの一部をなし送風機のファンを収容するスクロールケーシングの底壁板、特にファンの駆動モータ（ブロワモータ）を支持固定するフランジ板に、ブロワモータを取り囲むようにリング状または放射状の外側補強リブを設けることで、ブロワモータおよびファンの回転速度のばらつきによって生じる空気の脈動を抑制するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−６２８９６号公報（第１―４頁、図１−図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１のごとく、空調ケースの外側に補強リブを設けると空調ユニットの体格が大きくなり、設置スペースを大きくする必要が生じる。特に車両用の空調装置に用いられる空調ユニットのごとく、車両の車室内前方への設置スペースに制約がある場合には補強リブによる突出量分だけ、空調ケース内に形成される空気通路の断面積を縮小する必要がある。
スクロールケーシングの空気通路断面積の縮小は、流速の増大を招き脈動や騒音の問題をより大きくする傾向にある。また空調ケースの他の部分、例えば、エバポレータやヒータコアが配置されたエアコンユニットの空気通路断面積の縮小は、エバポレータやヒータコアの有効熱交換面積が小さくなり、冷房や暖房などの空調性能が低下する問題を生じる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、室内を空調する空調ユニットの空気通路をなす空調ケースを備えた空調装置において、補強リブの取り付けなどにより空調ユニットの設置スペースを大きくすることなく、空気の脈動を吸収または抑止することができる空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明は、室内を空調する空調ユニットの空気通路をなす空調ケースと、この空調ケースに空気を送風する送風機とを備えた空調装置であって、空調ケースに空気の脈動を吸収する脈動吸収部、または空気の脈動を抑止する脈動抑止部を設けたことを特徴とする。
これにより、送風機で発生した空気の脈動を空調ケースで吸収または抑止することが可能になり、空気の脈動に伴い発生する振動および騒音を抑えることができる。
【０００７】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の発明は、脈動吸収部が弾性体からなることを特徴とする。
これにより、空調ケースに設けられた弾性体からなる脈動吸収部により、送風機で発生した空気の脈動を吸収することが可能になり、空気の脈動に伴い発生する振動および騒音を抑えることができる。
【０００８】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の発明は、弾性体が膨張または収縮することにより、空間を形成または消滅させることができるゴム部材であることを特徴とする。
これにより、空調ケースに設けられた脈動吸収部が伸縮することにより、送風機で発生した空気の脈動を吸収することが可能になり、空気の脈動に伴い発生する振動および騒音を抑えることができる。
【０００９】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の発明は、脈動抑止部が脈動抑止部の近傍より剛性が高いことを特徴とする。
これにより、空調ケースに設けられた脈動抑止部により、送風機で発生した空気の脈動の伝達を抑止することが可能になり、空気の脈動に伴い発生する振動および騒音を抑えることができる。
【００１０】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の発明は、脈動抑止部が高比重材料を含むことを特徴とする。これにより、請求項４と同様の効果を得ることができる。
【００１１】
〔請求項６の手段〕
請求項６に記載の発明は、脈動抑止部が脈動抑止部の近傍より厚みが大きいことを特徴とする。これにより、請求項４と同様の効果を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔実施形態の構成〕
本発明の実施形態の構成を図１に基づいて説明する。実施形態にかかる空調装置は車両用空調装置であり、自動車等の車両の室内を空調する空調ユニット１、およびこの空調ユニット１が有する各空調状態可変手段（アクチュエータ）を制御する空調制御装置（図示せず）などを備える。
空調ユニット１は車両の室内前方側に搭載され、車両のエンジンルームと車室内を区画するファイヤウォール（ダッシュパネル）の室内側に固定ボルトや締結ネジなどのスクリューを用いて締付け固定され、各空調状態可変手段によって駆動される空調機器およびその他の空調機器と、これらの空調機器を収容して空調ユニット１内に空気通路を形成する空調ケース２とを備える。
【００１３】
空調ユニット１が備える空調機器は、室外空気（外気）を導入する外気導入モードと室内空気（内気）を循環する内気循環モードとを切り替える内外気切替ダンパ、この内外気切替ダンパを介して導入された空気を空調ユニット１内を通過させて室内へと送風するファンと、ファンを回転駆動するブロワモータとからなる送風機、この送風機の空気の流れ方向下流側に配置され、低温霧状の液冷媒が蒸発することにより空気を冷却除湿するエバポレータ、このエバポレータの空気の流れ方向下流側に配置され、エンジン冷却水を熱源として空気を加熱するヒータコア、このヒータコアの前面に配置され、ヒータコアを迂回する空気量とヒータコアを通過する空気量との比率をドア開度で調節することにより空気の温度を調節するエアミックスダンパ、乗員の頭胸部へ向けて主に冷風を吹き出すフェイスモードと、乗員の足元へ向けて主に温風を吹き出すフットモードと、フロントガラスへ向けて主に温風を吹き出すデフロスタモードとを選択的に切り替える複数の吹出モード切替ダンパなどである（送風機のみ図２参照）。
【００１４】
空調ケース２は、外気導入モード時に開口される外気吸入口と内気循環モード時に開口される内気吸入口（いずれも図示せず）とを有し、内外気切替ダンパを収容する内外気切替箱２１、この内外気切替箱２１の空気の流れ方向下流側に接続され、略円筒状の側面を有し送風機のファンを収容するスクロールケーシング２２、このスクロールケーシング２２の空気の流れ方向下流側に接続され、エバポレータ、ヒータコアおよびエアミックスダンパなどを収容するエアコンケース２３、このエアコンケース２３の空気の流れ方向下流側に接続され、主に温風を通過させて前方乗員の足元へ向けて吹き出すドライバー側フットダクト２４Ａ、パッセンジャー側フットダクト２４Ｂ、主に温風を通過させて後方乗員の足元へ向けて吹き出すドライバー側フロアダクト２５Ａ、パッセンジャー側フロアダクト２５Ｂなどから構成される樹脂ケースである。
【００１５】
なお、エアコンケース２３の上方に設けられた開口部は、主に冷風を通過させてフロントガラスまたはサイドガラスへ向けて吹き出すデフロスタダクト（図示せず）に通じる開口部（ＤＥＦで表示）、および主に冷風を通過させて前方乗員の頭胸部へ向けて吹き出すベンチレータダクト（図示せず）に通じる開口部（ＦＡＣＥで表示）である。
【００１６】
空調ケース２では、空気の動圧を受けやすい部分、例えば空気の流れ方向が大きく変えられる部分などを、外力に応じて伸縮する弾性体であるゴム部材に替え脈動吸収部として近傍の樹脂と一体成形している。脈動吸収部とは、送風機のファンによって発生する空気の脈動、すなわち、周期的に生じる風量の高まりを吸収する部分である。
【００１７】
次に、本実施形態の空調ケース２で脈動吸収部が設けられている部分について説明する。
まず、スクロールケーシング２２では、ファンの回転中心軸（車両の略上下方向）から外側方向に向かって吹き出された空気が略直角に流れ方向を変える略円筒状の側面に、ゴム部材からなる複数の脈動吸収部３１が設けられている。
エアコンケース２３では、スクロールケーシング２２から吹き出された空気がエアコンケース２３内に入り、車両の右向き方向（パッセンジャー側からドライバー側へ向かう方向）から車両の後向き方向（車両前方から車両後方へ向かう方向）に略直角に流れ方向を変える部分（図示せず）や、車両の後向き方向に流れてきた空気が室内への各吹出口や吹出用ダクトに向かって略直角に流れ方向を変える部分などに、ゴム部材からなる脈動吸収部３２が設けられている。
【００１８】
フットダクト２４Ａ、２４Ｂやフロアダクト２５Ａ、２５Ｂのように略パイプ上のものでは、空気の流れ方向が略直角に変えられる部分や、空気の流れ方向が略直角に変えられた後、剥離が生じて渦の発生しやすい部分などに、ゴム部材からなる脈動吸収部３３、３４が設けられている。なお、脈動吸収部３３は空気の流れ方向が略直角に変えられる部分に設けられるものであり、脈動吸収部３４は剥離が生じて渦の発生しやすい部分に設けられるものである。
【００１９】
〔実施形態の作用〕
空調ユニット２では、送風機の駆動モータによって回転されたファンにより、内気または外気が内外気切替ダンパを介して内外気切替箱２１に導入され、さらに内外気切替箱２１内からスクロールケーシング２２内へ、車両の略上下方向の下方に向かって導かれる。スクロールケーシング２２内では、空気がファンによって、車両の略上下方向（ファンの回転中心軸）の下方に向かって吸引され、ファンの回転中心軸から外側方向に向かって吹き出される。ファンによって吹き出された空気は、スクロールケーシング２２の略円筒状の側面にほぼ垂直に衝突し略直角に流れ方向を変える。このとき、略円筒状の側面に設けられた複数の脈動吸収部３１によって、送風機で発生した空気の脈動が吸収される。
【００２０】
スクロールケーシング２２の略円筒状の側面に沿ってほぼ円周状に流れた空気は、車両前方側に位置するスクロールケーシング２２の吹出口から、エアコンケース２３内に向かって吹き出される。吹き出された空気はエアコンケース２３内の車両前方側の通路を車両の右方向に向かって流れ、エアコンケース２３のドライバー側の側壁（図示せず）に衝突して、車両の後向き方向に略直角に流れ方向を変える。このとき、この衝突する部分に設けられた脈動吸収部（図示せず）によって、送風機で発生した空気の脈動が吸収される。
【００２１】
車両の後向き方向に流れ方向を変えた空気は、全量エバポレータに流れ込み冷媒により冷却除湿される。その後、一部の空気はエアミックスダンパを介してヒータコアに流れ込みエンジン冷却水により加熱され、ヒータコアを迂回した空気と混合されることにより温度が調節される。温度調節された空気は、エアコンケース２３の車両後方側の側壁に衝突して略直角に流れ方向を変える。このとき、この衝突する部分に設けられた脈動吸収部３２によって、送風機で発生した空気の脈動が吸収される。
【００２２】
エアコンケース２３の車両後方側の側壁で流れ方向を変えた空気は、室内への各吹出口や吹出用ダクトに向かう。このうち、フットダクト２４Ａ、２４Ｂやフロアダクト２５Ａ、２５Ｂのように略パイプ上の吹出用ダクトに向かう空気は、脈動吸収部３３、３４などによって、送風機で発生した空気の脈動が吸収された後、室内に吹き出される。
【００２３】
〔実施形態の効果〕
以上のように、室内を空調する空調ユニット１の空気通路をなす空調ケース２に、空気の脈動を吸収するゴム部材からなる脈動吸収部３１、３２、３３、３４を設けることにより、補強リブの取り付けなどにより空調ユニット１の設置スペースを大きくすることなく、空気の脈動を吸収することができ、空気の脈動に伴い発生する騒音などが乗員に伝達されなくなる。
【００２４】
〔他の実施形態〕
本実施形態で脈動吸収部としてゴム部材を用いたが、ポリウレタンフォームなどのスポンジ状の発泡体、不織布やテキスタイルなどの繊維、エアクッションなども用いることができる。また、これらの脈動吸収部は、空気の脈動に応じて膨張または収縮することにより空間を形成または消滅させることができるものであってもよい（図２参照）。
【００２５】
脈動吸収部を用いるかわりに、空気脈動の伝達を高い剛性によって阻止することが可能な脈動抑止部を用いてもよい。脈動抑止部として用いる材料は、ブチルゴム等の高比重材料などが好適であり、他にポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などの高剛性材料を用いてもよい。さらに脈動抑止部以外の部分より厚みを増すことで剛性を高めて、脈動抑止部を形成してもよい。
脈動吸収部や脈動抑止部に用いられる部材の形状は、本実施形態に示した矩形状以外に、円状、楕円状、略円状、三角形、その他の多角形状でもよく、錘状または柱状に厚みを大きくしてもよい。また、脈動吸収部や脈動抑止部に用いられる材料を、元のケースに貼り付けることで脈動吸収部や脈動抑止部を形成してもよい。
【００２６】
また図３に示すごとく、主に冷風を通過させて前方乗員の頭胸部へ向けて正面から吹き出すセンターベンチレータダクト２６、主に冷風を通過させて前方乗員の頭胸部へ向けて側面から吹き出すサイドベンチレータダクト２７Ａ、２７Ｂ、主に温風を通過させてサイドガラスへ向けて吹き出すサイドデフロスタダクト２８Ａ、２８Ｂ、主に冷風を通過させて後方乗員の頭胸部へ向けて正面から吹き出すリヤベントダクト２９などを有する場合も、空気の流れ方向が略直角に変えられる部分や、剥離が生じて渦の発生しやすい部分などに、脈動吸収部や脈動抑止部を設けてもよい。
本実施形態は、車両用の空調装置について説明したが、オフィス、家庭および工場などの室内に向けて空気を吹き出す定置式の空調装置に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の空調ケースを示す斜視図である。
【図２】他の実施形態において、空気脈動を吸収する状態を示した説明図である。
【図３】他の実施形態の空調ケースを示す斜視図である。
【符号の説明】
１空調ユニット
２空調ケース
２２スクロールケーシング
２３エアコンケース
２４Ａ、２４Ｂフットダクト
２５Ａ、２５Ｂフロアダクト
３１、３２、３３、３４脈動吸収部

Claims

室内を空調する空調ユニットの空気通路をなす空調ケースと、
この空調ケースに空気を送風する送風機とを備えた空調装置であって、
前記空調ケースに、前記空気通路内を流れる空気の脈動を吸収する脈動吸収部、または前記空気通路内を流れる空気の脈動を抑止する脈動抑止部を設けたことを特徴とする空調装置。
請求項１に記載の空調装置において、
前記脈動吸収部は、弾性体からなることを特徴とする空調装置。
請求項２に記載の空調装置において、
前記弾性体は、膨張または収縮することにより、空間を形成または消滅させることができるゴム部材であることを特徴とする空調装置。
請求項１に記載の空調装置において、
前記脈動抑止部は、前記脈動抑止部の近傍より剛性が高いことを特徴とする空調装置。
請求項４に記載の空調装置において、
前記脈動抑止部は、高比重材料を含むことを特徴とする空調装置。
請求項４に記載の空調装置において、
前記脈動抑止部は、前記脈動抑止部の近傍より厚みが大きいことを特徴とする空調装置。