JP2005075347A - 車両用居住空間の換気、暖房及び／または空調装置のための高効率型空気供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の居住空間のための暖房及び／または空調装置用の空力学的高効率型空気供給装置を提案すること。
【解決手段】本発明は、主要移動方向（Ｆ）に沿って空気が中に入る、特に車両の居住空間のための換気、暖房及び／換気装置のための空力学的高効率空気供給装置（１４）であって、少なくともモータ・サポート（３０）と、このサポート（３０）に取り付けられた回転型モータ（３５）と、前記の空気供給装置（１４）内に、上流から下流に向かって空気を排出できるように、回転方向（Ｔ）において回転することができる、モータ（３５）に接続された羽根付きホイール（２５）とを備え、さらにこの装置は、空気の流れの方向において羽根付きホイールの上流に置かれ、ホイールの回転方向（Ｔ）において、羽根付きホイール（２５）の方向に空気を錐もみ状態にするために曲げられた径方向リブ（３６）を備えた空気の迂回機構（３０；４０）を有することを特徴とする空気供給装置を対象とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の居住空間の換気、暖房及び／または空調装置のための高効率型空気供給装置に関するものである。

現在、車両の居住空間の換気、暖房及び／または空調装置のために利用されるいくつかのタイプの空気供給装置は、渦室の上流に位置する部分について、ほとんどの場合、環形の外部モータボックスと、電気モータを内側に受納する凹型管状中央サポートと、外側モータボックスを中央サポートにつなげるリブを備えている。吸い込んだ空気は、空気供給装置を横断し、とりわけ、ボックスとサポートとの間に備えられた凹型ゾーンを横断する。こうして、リブ上に空気が通るときに、渦流を作り出すことができる。もっとも、そのことから、負荷損失に加え、同乗者の快適性を損なう恐れのある不快な騒音を引き起こす恐れがある。なぜなら、空気供給装置はしばしば車両の居住空間内に取り付けられるからである。

さらに、リブ付きボックスをもたない換気、暖房及び／または空調装置であって、モータが外側にあり、空気の流れがモータを横断しない装置も存在する。その場合、空気が、渦流を引き起こさず、ホイールの羽根の方向に直接送られるが、空気力学的効率は同様に低い。
尚、従来の空気供給装置としては、下記の特許文献１乃至３などが知られている。

米国特許第５９５１２４５号明細書 特開平７−３０５６９６号公報 米国特許第３５８３８２７号明細書

それらの問題を解消するために、本発明は、いかなる機械的抵抗損失も引き起こさずに、空気供給装置の空気力学的性能と音のゲインを増大させるために羽根付きのホイールの上流で空気の流れに対して錐もみ状に働きかける方法を提案する。

より厳密には、本発明は、特に、主要移動方向に沿って空気が中に入る、車両の居住空間の換気、暖房及び／または空調装置のための空気力学的高効率型空気供給装置であって、少なくともモータのサポートと、前記サポートに取り付けられた回転型モータと、上流から下流に向かって、前記空気供給装置内に入る空気を排出するように、回転方向に回転することができ、モータに接続されている羽根付きホイールとを備え、さらに、前記の空気供給装置は、空気の流れの方向において、羽根付きホイールの上流に位置し、羽根付きホイールの回転方向において、そのホイールの方向に空気を錐もみ状態にするために曲げられた径方向リブを備えた空気の迂回機構を有する。

本発明の好ましい実施形態によれば、モータ・サポートは、直接的に空気の迂回機構となり、とりわけ、サポートはそのために、環形の外壁面と、モータを収納する管状の中央ジャケットと、外壁面を中央ジャケットにつなぐ前記径方向リブを有する。
前記の径方向リブを備えた中間部品は、空気の流れ方向において羽根付きホイールの上流に置かれ、空気の迂回手段となる機構を構成する。
径方向リブは、各々、横断面においては、航空機の翼形の輪郭、とりわけ、対称両凸型輪郭または非対称凹型輪郭を有する。
リブは曲げられ、前縁と後縁と、空気供給装置内に入れられる空気の移動方向とほぼ一列に並んだ延長一般軸を有することから、前縁は角度的に、リブの延長一般軸に対して３０°より小さい角度分、とりわけ１５°ずれており、さらに／または、後縁は、リブの前記延長軸に対して角度的に９０°より小さい角度分、好ましくは３０°分ずれている。
径方向リブの数は、少なくとも三本、たとえば四本、好ましくは五本である。
モータ・サポート及び／または中間部品は、プラスチック素材でできており、好ましくは単体鋳造される。

本発明はまた、以上に定義したような空気力学的高効率型空気供給装置を備える、特に車両の居住空間のための換気、暖房及び／または空調装置を対象とする。

以下、本発明にかかる最良の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、車両のための換気、暖房及び／または空調装置１０を概略的に示している。この装置は、従来、矢印Fによって示されている上流から下流への空気の循環方向に沿って、空気供給装置１４と蒸発器１６と、ラジエータのような暖房機構１８とを収納する空気循環用のメインダクト１２を有する。メインダクトは、空気をたとえば、ガラスの曇り取り用の高いゾーンや、一つ又は複数の正面（後部、サイド）通風中央ゾーンや、一つ又は複数の足元の通風用低部ゾーンに向かって送り込む複数の二次ダクト２０によって延長される。

図２及び図３に示されているように、空気供給装置は、矢印Pに沿って換気、暖房及び／または空調装置内で圧力によって空気を推進するための羽根付きホイール２５とモータ・サポート３０を有する。

このモータ・サポート３０は、モータ３５を受容するための円形断面を有する環形外壁面３２と、外壁面３２をモータ・ジャケット３４につなぐ径方向リブ３６を有する。

それぞれ図４、５、６に示されているように、三本、四本、または五本で構成されるそれらの径方向リブ３６は、このようにして、図１から３では矢印Fで示され、空気供給装置１４によって吸い込まれた空気の流れの中に配置されている。それらリブは、半径相当の形で、モータ・サポート３０の円周上に規則正しく配分される。

図７では、中間部品４０が羽根付きホイール２５の上流とモータ３５の下流で、空気の流れの中に取り付けられ、モータ３５は、従来の技術に見られるような従来型のサポート３０上に、すなわち特定の断面をもたないリブとともに取り付けられる。この中間部品４０は、正面から見ると、図４から６のモータ・サポートと同じ形状を有し、主に特定の断面をもつ径方向リブ３６を有する。

図８では、モータ３５は空気の流れの中に直接的にでなく、空気の流れの外側に取り付けられている。羽根付きホイール２５の上流に、図７の部品と類似の中間部品４０が取り付けられる。

羽根付きホイール２５の上流で渦流が生じる恐れがあることから、モータ３５がリブを備えたサポート上の空気の流れの中に直接取り付けられるにしても（図３及び４）、空気の流れの外に取り付けられるにしても（図８）、本発明においては、径方向リブ３６は、上流側に位置する前縁３６をともなう、「飛行機の翼」の形の特定の断面を有する、すなわち、羽根付きホイール２５の正面で、下流に位置する後縁３６ｂと空気の取入れ口に向けて誘導されるような形状を有するように設計される。

モータ・サポート３０のリブ３６または中間部品４０の実施例のさまざまな変形形態が、図９から１８に断面図として示されている。

とりわけ、図９及び１０は、「非対称凹型輪郭」と呼ばれる形を示しており、ここでは前縁３６aが、リブの延長主要軸ＸＸ’とともに角度ゼロを形成し、後縁３６ｂは、この同じ主要軸ＸＸ’とともにそれぞれ１０°または２０°を形成する。

図１１から１３は、前縁３６ａと後縁３６ｂの両方が、リブの主要軸ＸＸ’と、それぞれ、５°、１０°または２０°の角度をつくる「対称両凸形輪郭」と呼ばれる形状を示している。

図１４及び１５は、前縁３６ａが、角度的にそれぞれ１５°または１０°分ずれており、後縁３６ｂがリブの延長主要軸ＸＸ’とそれぞれ３０°または２０°の角度を形成するような非対称凹型輪郭を示している。

図１６から１８は、多少なりとも薄く、さらに／または傾斜した対称両凸型の他の輪郭を示している。

以上に示されたすべての場合において、リブ３６の形状は、吸い込まれた空気が、羽根付きホイール２５に向かって方向付けられ、その結果、空気供給装置の空気力学的効率をいちじるしく増大させることができる。より厳密には、リブ３６の形状は、空気を錐もみ状態にすることができ、その結果、空気は、それぞれの図の矢印Ｔで示された羽根の回転方向において渦を巻くようになる。

このような方法によって、空気供給装置の性能が改善される。なぜなら、より速く、よりよく方向付けられ、より高圧による渦が羽根付きホイール２５の入り口に発生するからである。この方法はまた、モータ・サポート３０の機械的耐性を損なうことなく、リブによって騒音を軽減することができる。

好ましくは、モータ・サポート３０は、プラスチック素材の鋳造部品によってつくられる。
尚、本発明の対象を例示的に示した詳細な記述は、本発明を限定するものではなく、等価の技術もまた、本発明の範囲に包含される。

たとえば、リブの数を五本より多くしたり、特に、リブが、プラスチック材料のブロワ噴射の技術を用いて製作される場合には、凹型とすることもできる。
外壁面は、空気の循環用ダクトに適合させるように円形断面を有する環以外の形状、たとえば楕円形または環形断面を有することができる。

さらに、図３に示されているような特定の断面をもつ径方向リブ付サポートを、羽根付きホイール２５の方向で空気をさらに錐もみ状態とするために、図７に示されているような中間部品４０と組み合わせることも可能である。

図１は、空気供給装置を備える換気、暖房及び／または空調装置の概略的断面図である。 図２は、空気供給装置の概略的透視図である。 図３は、羽根付きホイールが縁に取り付けられた空気供給装置の断面図である。 図４は、リブを備えた空気供給装置の一部の正面図である。 図５は、図４の実施例の変形形態である。 図６は、図４の実施例の変形形態である。 図７は、図３の実施例の変形形態の断面図である。 図８は、図３の実施例の変形形態の断面図である。 図９は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１０は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１１は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１２は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１３は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１４は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１５は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１６は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１７は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。 図１８は、リブのさまざまな変形形態を示す図４、図５または図６の断面図である。

符号の説明

１０ 空調装置
１４ 空気供給装置
２５ ホイール
３０ モータ・サポート
３２ 外壁面
３４ 中央ジャケット
３５ 回転型モータ
３６ 径方向リブ
３６ａ 前縁
３６ｂ 後縁
４０ 中間部品
Ｆ 主要移動方向

Claims (14)

1. 主要移動方向（Ｆ）に沿って空気が中に入る、特に車両の居住空間の換気、暖房及び／又は換気装置のための空気力学的高効率型空気供給装置（１４）であって、
   少なくともモータ・サポート（３０）と、前記サポート（３０）に取り付けられた回転型モータ（３５）と、前記の空気供給装置（１４）内に、上流から下流に向かって空気を排出できるように、回転方向（Ｔ）において回転することができる、モータ（３５）に接続された羽根付きホイール（２５）とを備え、
   さらにこの装置は、空気の流れの方向（Ｆ）において羽根付きホイールの上流に置かれ、ホイールの回転方向（Ｔ）において、ホイール（２５）の方向に空気を錐もみ状態にするために、特定の断面を備えた径方向リブ（３６）を備えた空気の迂回機構（３０，４０）を有することを特徴とする空気供給装置。
2. モータ・サポート（３０）が空気の迂回機構を直接的に構成する請求項１に記載の空気供給装置。
3. モータ・サポート（３０）が環形の外壁面（３２）と、モータ（３５）を収納する管状の中央ジャケット（３４）と、外壁面（３２）を中央ジャケット（３４）につなぐ前記径方向リブ（３６）とを有する請求項２に記載の空気供給装置。
4. 前記の径方向リブ（３６）を備えた中間部品（４０）は、空気の
   流れ方向（Ｆ）において羽根付きホイール（２５）の上流に取り付けられ、空気の迂回機構を構成する請求項１から３のいずれか１つに記載の空気供給装置。
5. 径方向リブ（３６）が各々、横断面において飛行機の翼形の輪郭を有している請求項１から４のいずれか１つに記載の空気供給装置。
6. 径方向リブ（３６）が対称両凸型輪郭を有する請求項１から５のいずれか１つに記載の空気供給装置。
7. 径方向リブ（３６）が非対称凹型輪郭を有する請求項１から６のいずれか１つに記載の空気供給装置。
8. リブが前縁（３６ａ）と後縁（３６ｂ）と、空気供給装置（１４）内に入る空気の移動方向Ｆとほぼ一列に並んだ一般延長軸とを有し、前縁（３６ａ）は、角度的に、リブ（３６）の一般延長軸ＸＸ’に対して、３０°よりも小さい角度でずれている請求項６または７に記載の空気供給装置。
9. リブが前縁（３６ａ）と後縁（３６ｂ）と、空気供給装置（１４）内に入る空気の移動方向Ｆとほぼ一列に並んだ一般延長軸とを有し、後縁（３６ｂ）は、角度的に、リブ（３６）の一般延長軸ＸＸ’に対して、９０°よりも小さい角度でずれている請求項６から８のいずれか１つに記載の空気供給装置。
10. リブ（３６）が曲げられている請求項８または９に記載の空気供給装置。
11. 径方向リブ（３６）の数が三本以上である請求項１から１０のいずれか１つに記載の空気供給装置。
12. モータ・サポート（３０）及び／または中間部品（４０）がプラスチック素材でできている請求項１から１１のいずれか１つに記載の空気供給装置。
13. モータ・サポート（３０）及び／または中間部品（４０）が鋳造による単体でできている請求項１から１２のいずれか１つに記載の空気供給装置。
14. 請求項１から１３のいずれか１つに記載の空力学的高効率型空気供給装置（１４）を備えた車両用居住空間のための換気、暖房及び／または空調装置（１０）。

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