JP2005138629A - 空気通路開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エアミックスドア等の開閉ドアの開度が小さいときに発生する異音を低減する。
【解決手段】 リップシール７ｃの先端側に複数個の凸部７ｇを設けるとともに、凸部７ｇの突出寸法Ｈを約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下とし、凸部７ｇのうち突出方向と直交する幅方向の寸法Ｂを約２ｍｍ以上、約１４ｍｍ以下とし、隣り合う凸部７ｇ間の距離Ｇを約１ｍｍ以上、約４ｍｍ以下とする。これにより、リップシール７ｃと開口部１ａの縁部１ｂとの隙間を通過した空気の流れを確実に撹乱させることができるので、空気流れが層流化することを抑制して渦列の発生を抑制でき、「ヒュー」という耳障りな異音が発生することを抑制できる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、空気通路を開閉する空気通路開閉装置に関するもので、車両用空調装置において、温風と冷風との風量割合（混合比）を調節するエアミックスドアや吹出モードを切り換える吹出モード切換ドア等に適用して有効である。

図１は、本件出願時において既に製品化されて市場に流通している車両用空調装置の室内ユニットの構造を示す図であり、図２は図１のＡ部の拡大斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。

図１中、空調ケーシング１は、車室内に搭載されて室内に吹き出す空気通路を構成するダクト手段であり、この空調ケーシング１の紙面低前側には、室内に空気を送風する送風機（図示せず。）が設けられている。

そして、空調ケーシング１内の空気流れ上流側には、室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器２が収納されており、送風機から送風された空気の全量がこの蒸発器２を通過する。

また、蒸発器２の空気流れ下流側には、室内に吹き出す空気加熱するヒータコア３が収納されているとともに、蒸発器を通過した空気をヒータコア３を迂回させて室内側に流すバイパス通路４が設けられている。

エアミックスドア７は、バイパス通路４を通過する冷風とヒータコア３を通過する温風との風量割合を調節する風流割合調節手段であり、空気混合室８は、バイパス通路４を通過した冷風とヒータコア３を通過した温風とを混合するエアミックスチャンバである。

そして、空気混合室８の上方側には、車室内の上方側に空気を吹き出すフェイス吹出口（図示せず。）にダクト（図示せず。）を介して連通するフェイス開口部９、および車両窓ガラス（主に、フロントガラス）に空気を吹き出すデフロスタ吹出口（図示せず。）にダクト（図示せず。）を介して連通するデフロスタ開口部１０が設けられている。一方、空気混合室８の下方側には、車室内の下方側に空気を吹き出すフット開口部が設けられている。

また、フェイスドア１１はフェイス開口部９を開閉する開閉手段であり、デフロスタドア１２はデフロスタ開口部１０を開閉する開閉手段であり、フットドア１３はフット開口部を開閉する開閉手段である。

ところで、エアミックスドア７、フェイスドア１１、デフロスタドア１２およびフットドア１３は、回転軸を中心に矩形板状のドア本体をサーボモータ等のアクチュエータにより揺動（回転）させることにより開口部を開閉するものである。そこで、以下、エアミックスドア７例に開閉手段の構造を説明する。

図２において、開口部１ａは、空調ケーシング１によって構成された空気通路のうち蒸発器２に連なる流入口であり、この開口部１ａの空気流れ上流側にエアミックスドア７が揺動可能に配置されている。

エアミックスドア７は、開口部１ａを開閉する略矩形状のドア本体７ａ、エアミックスドア７、つまりドア本体７ａの揺動軸となるシャフト部７ｂ、ドア本体７ａの端部側のうち開口部１ａの縁部１ｂに対応する部位に設けられてエアミックスドア７にて開口部１ａを閉じたときにエアミックスドア７と開口部１ａの縁部１ｂとの間に発生する隙間を閉塞する弾性変形可能なリップシール７ｃ、および開口部１ａの縁部１ｂのうちシャフト部７ｂ側の隙間を閉塞する弾性変形可能な第２のリップシール７ｄ等から構成されている。

因みに、ドア本体７ａおよびシャフト部７ｂはポリプロピレン等の硬質の樹脂製であり、リップシール７ｃ、７ｄはエラストマ等の軟質の樹脂またはゴム製であり、両者は、一体成形することにより一体化されている。

そして、リップシール７ｃの断面形状は、図３に示すように、Ｖ字形状に形成されて紙面上側の辺７ｅおよび紙面下側の辺７ｅが結合する部位がドア本体７ａ側に位置するようになっており、リップシール７ｃのうち紙面下側の辺７ｅがエアミックスドア７と開口部１ａの縁部１ｂとの間に発生する隙間を閉塞するシール手段であり、紙面上側の辺７ｅが、バイパス通路４の縁部４ａ（図１参照）とエアミックスドアとの間に発生する隙間を閉塞するシール手段である。

また、リップシール７ｃの先端、つまり辺７ｅの先端側には、縁部１ｂ、４ａ側に突出する突起部７ｆが一体成形されており、この突起部７ｆの先端側を縁部１ｂ、４ａ接触させることによりリップシール７ｃの気密性を高めている。

因みに、突起部７ｆは、ドア本体７ａの端部に対して略コの字状に設けられたリップシール７ｃと同様に、略コの字状のリップシール７ｃに対して連続的に設けられて略コの状の突条を構成している。

なお、第２のリップシール７ｄは、リップシール７ｃのＶ字状を構成する２つの辺７ｅを１つとしたものであり、その他は、リップシール７ｃと同様な構造である。

ところで、エアミックスドア７の開度が小さいときには、「ヒュー」、「ピュー」、「ピィー」という耳障りな異音が発生し易いが、以下にその発生原因の概略を述べる。

すなわち、図４に示すように、エアミックスドア７の開度が小さいときには、開口部１ａの縁部１ｂとエアミックスドア７との間に形成された比較的に小さな隙間（短い距離）を、空気は乱流に移行することなく層流状態で流通する場合があり、エアミックスドア７を通過した後の空気流れのうちエアミックスドア７の背面側では、主流から剥離した剥離層（剥離流れ）が発生し、これが渦列に成長すると、「ヒュー」等という耳障りな異音を発生させる。

このような「開口部の縁部と開閉ドアとの間に形成された比較的に小さな隙間を空気が通過する際に発生する渦列に起因する異音」を低減する手段として、従来は、リップシールの先端側に凹凸を設けることにより、リップシールと開口部の縁部との隙間を通過した空気の流れを撹乱し、空気流れが層流化することを抑制して渦列の発生を抑制している（例えば、特許文献１参照）。
登録実用新案２５７０８５５号公報

しかし、特許文献１に記載の発明は、車室内に直接面したフェイス吹出口等の吹出口を開閉する開閉ドアに関するものであるので、空調ケーシング１内に配置されたエアミックスドア７等には、そのまま適用することができず、十分に渦列の発生を抑制することができない。

本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な空気通路開閉装置を提供し、第２には、渦の発生を抑制して異音発生を低減することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、空気が流通する開口部（１ａ）を有するとともに、空気通路（４、８）を構成する空調ケーシング（１）と、開口部（１ａ）を開閉する開閉ドア（７）とを備え、開閉ドア（７）の端部側のうち開口部（１ａ）の縁部に対応する部位には、開閉ドア（７）にて開口部（１ａ）を閉じたときに開閉ドア（７）と開口部（１ａ）の縁部との間に発生する隙間を閉塞する弾性変形可能なリップシール（７ｃ）が設けられ、リップシール（７ｃ）の先端には、複数個の凸部（７ｇ）が設けられ、凸部（７ｇ）の突出寸法（Ｈ）は約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、凸部（７ｇ）のうち突出方向と直交する幅方向の寸法（Ｂ）は約２ｍｍ以上、約１４ｍｍ以下であり、さらに、隣り合う凸部（７ｇ）間の距離（Ｇ）は約１ｍｍ以上、約４ｍｍ以下であることを特徴とする。

これにより、リップシール（７ｃ）と開口部（１ａ）の縁部との隙間を通過した空気の流れを撹乱させることができるので、空気流れが層流化することを抑制して渦列の発生を抑制でき、「ヒュー」等という耳障りな異音が発生することを抑制できる。

また、凸部（７ｇ）の突出寸法（Ｈ）は約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、凸部（７ｇ）のうち突出方向と直交する幅方向の寸法（Ｂ）は約２ｍｍ以上、約１４ｍｍ以下であり、隣り合う凸部（７ｇ）間の距離（Ｇ）は約１ｍｍ以上、約４ｍｍ以下としているので、後述する図１０からも明らかなように、渦列の発生を確実に抑制して異音発生を低減することがきる。

請求項２に記載の発明では、空気が流通する開口部（１ａ）を有するとともに、空気通路（４、８）を構成する空調ケーシング（１）と、開口部（１ａ）を開閉する開閉ドア（７）とを備え、開閉ドア（７）の端部側のうち開口部（１ａ）の縁部に対応する部位には、開閉ドア（７）にて開口部（１ａ）を閉じたときに開閉ドア（７）と開口部（１ａ）の縁部との間に発生する隙間を閉塞する弾性変形可能なリップシール（７ｃ）が設けられ、リップシール（７ｃ）の先端には、複数個の凸部（７ｇ）が設けられ、凸部（７ｇ）の突出寸法（Ｈ）は約１．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、凸部（７ｇ）のうち突出方向と直交する幅方向の寸法（Ｂ）は約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下であり、さらに、隣り合う凸部（７ｇ）間の距離（Ｇ）は約２ｍｍ以上、約４ｍｍ以下であることを特徴とする。

これにより、リップシール（７ｃ）と開口部（１ａ）の縁部との隙間を通過した空気の流れを撹乱させることができるので、空気流れが層流化することを抑制して渦列の発生を抑制でき、「ヒュー」等という耳障りな異音が発生することを抑制できる。

また、凸部（７ｇ）の突出寸法（Ｈ）は約１．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以下以下であり、凸部（７ｇ）のうち突出方向と直交する幅方向の寸法（Ｂ）は約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下以下であり、隣り合う凸部（７ｇ）間の距離（Ｇ）は約２ｍｍ以上、約４ｍｍ以下としているので、後述する図１０からも明らかなように、渦列の発生を確実に抑制して異音発生を低減することがきる、
請求項３に記載の発明では、凸部（７ｇ）の根元側には、開口部（１ａ）の縁部側に突出する突起部（７ｆ）が一体成形されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明では、リップシール（７ｃ）の断面形状は、開閉ドア（７）側が凸となるようなＶ字形状であることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明では、リップシール（７ｃ）と凸部（７ｇ）とは一体成形されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明では、リップシール（７ｃ）と開閉ドア（７）とは一体成形されていることを特徴とするものである。

因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る空気通路開閉装置を車両用空調装置の室内ユニットに適用したものである。

そして、本実施形態に係る室内ユニットは、エアミックスドア７、フェイスドア１１、デフロスタドア１２およびフットドア１３以外は、「背景技術」の欄で述べた実施品に係る室内ユニットと同じであり、この実施品に係る室内ユニットとの相違点は、エアミックスドア７、フェイスドア１１、デフロスタドア１２およびフットドア１３のリップシールの形状である。

また、エアミックスドア７、フェイスドア１１、デフロスタドア１２およびフットドア１３は、前述したように、回転軸を中心に矩形板状のドア本体をサーボモータ等のアクチュエータにより揺動（回転）させることにより開口部を開閉するものであり、その基本構成は、エアミックスドア７、フェイスドア１１、デフロスタドア１２およびフットドア１３において共通であるので、以下、エアミックスドア７例に上記実施品との相違点を中心に本実施形態を説明する。

図５は本実施形態におけるエアミックスドア７および開口部１ａ近傍を示す斜視図であり、図６は図５のＡ−Ａ断面図であり、図７はリップシール７ｃの拡大斜視図であり、図８は図６のＡ矢視図であり、図９は図６のＢ矢視図である。

そして、本実施形態は、図３等に示す実施品に係るエアミックスドア７のリップシール７ｃに対して、図７に示すように、リップシール７ｃの先端、つまり辺７ｅの先端側にドア本体７ａと平行な方向に延出する複数個の凸部７ｇをリップシール７ｃに一体成形したものである。

このとき、凸部７ｇの突出寸法Ｈ（図９参照）は約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、凸部７ｇのうち突出方向と直交する幅方向の寸法Ｂ（図９参照）は約２ｍｍ以上、約１４ｍｍ以下であり、隣り合う凸部７ｇ間の距離Ｇ（図９参照）は約１ｍｍ以上、約４ｍｍ以下としている。

因みに、本実施形態では、凸部７ｇの突出寸法Ｈは約２ｍｍであり、凸部７ｇのうち突出方向と直交する幅方向の寸法Ｂは９ｍｍであり、隣り合う凸部７ｇ間の距離Ｇは３ｍｍとしている。

また、本実施形態では、２つ辺７ｅ間の角度は約６０°であり、ドア本体７ａおよびシャフト部７ｂはポリプロピレン等の硬質の樹脂製であり、リップシール７ｃ、７ｄはエラストマ等の軟質の樹脂製であり、両者は、一体成形することにより一体化されている。

また、突起部７ｆは、半径が約０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以下の半円状断面に形成されている。

次に、本実施形態の作用効果を述べる。

本実施形態では、リップシール７ｃの先端側に複数個の凸部７ｇを設けているので、リップシール７ｃと開口部１ａの縁部１ｂとの隙間を通過した空気の流れを撹乱させることができる。

したがって、空気流れが層流化することを抑制して渦列の発生を抑制でき、「ヒュー」等という耳障りな異音が発生することを抑制できる。

また、凸部７ｇの突出寸法Ｈは約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、凸部７ｇのうち突出方向と直交する幅方向の寸法Ｂは約２ｍｍ以上、約１４ｍｍ以下であり、隣り合う凸部７ｇ間の距離Ｇは約１ｍｍ以上、約４ｍｍ以下としているので、図１０に示す試験結果を表す図表からも明らかなように、渦列の発生を確実に抑制して異音発生を低減することがきる。

なお、図１０に示す試験結果を表す図表は、風量を１０〜４０ｍ^３／ｈとして、リップシール７ｃと縁部１ｂとの隙間を０〜１０ｍｍとしたときの試験結果であり、異音低減あり／なしは聴感にて確認した。

（第２実施形態）
本実施形態は、凸部７ｇの突出寸法Ｈを約１．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以下とし、凸部７ｇのうち突出方向と直交する幅方向の寸法Ｂを約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下とし、隣り合う凸部７ｇ間の距離Ｇを約２ｍｍ以上、約４ｍｍ以下とするものである。

このようにしても、リップシール７ｃと開口部１ａの縁部１ｂとの隙間を通過した空気の流れを撹乱させることができるので、空気流れが層流化することを抑制して渦の発生を抑制でき、「ヒュー」等という耳障りな異音が発生することを抑制できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、リップシール７ｃの形状以外は、「背景技術」の欄で説明した実施品と同じとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、凸部７ｇの形状を矩形状としたが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば三角または半円状としてもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

車両用空調装置の室内ユニットの構造を示す図である。 図２は図１のＡ部の拡大斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 異音の発生原因を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるエアミックスドア７および開口部近傍を示す斜視図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態におけるリップシールの拡大斜視図である。 図６のＡ矢視図である。 図６のＢ矢視図である。 異音発生の有無を示す図表である。

符号の説明

７…エアミックスドア、７ａ…ドア本体、７ｃ…リップシール、７ｅ…辺、
７ｆ…突起部、７ｇ…凸部。

Claims (6)

1. 空気が流通する開口部（１ａ）を有するとともに、空気通路（４、８）を構成する空調ケーシング（１）と、
   前記開口部（１ａ）を開閉する開閉ドア（７）とを備え、
   前記開閉ドア（７）の端部側のうち前記開口部（１ａ）の縁部に対応する部位には、前記開閉ドア（７）にて前記開口部（１ａ）を閉じたときに前記開閉ドア（７）と前記開口部（１ａ）の縁部との間に発生する隙間を閉塞する弾性変形可能なリップシール（７ｃ）が設けられ、
   前記リップシール（７ｃ）の先端には、複数個の凸部（７ｇ）が設けられ、
   前記凸部（７ｇ）の突出寸法（Ｈ）は約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、
   前記凸部（７ｇ）のうち突出方向と直交する幅方向の寸法（Ｂ）は約２ｍｍ以上、約１４ｍｍ以下であり、
   さらに、隣り合う前記凸部（７ｇ）間の距離（Ｇ）は約１ｍｍ以上、約４ｍｍ以下であることを特徴とする空気通路開閉装置。
2. 空気が流通する開口部（１ａ）を有するとともに、空気通路（４、８）を構成する空調ケーシング（１）と、
   前記開口部（１ａ）を開閉する開閉ドア（７）とを備え、
   前記開閉ドア（７）の端部側のうち前記開口部（１ａ）の縁部に対応する部位には、前記開閉ドア（７）にて前記開口部（１ａ）を閉じたときに前記開閉ドア（７）と前記開口部（１ａ）の縁部との間に発生する隙間を閉塞する弾性変形可能なリップシール（７ｃ）が設けられ、
   前記リップシール（７ｃ）の先端には、複数個の凸部（７ｇ）が設けられ、
   前記凸部（７ｇ）の突出寸法（Ｈ）は約１．５ｍｍ以上、約３ｍｍ以下であり、
   前記凸部（７ｇ）のうち突出方向と直交する幅方向の寸法（Ｂ）は約５ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下であり、
   さらに、隣り合う前記凸部（７ｇ）間の距離（Ｇ）は約２ｍｍ以上、約４ｍｍ以下であることを特徴とする空気通路開閉装置。
3. 前記凸部（７ｇ）の根元側には、前記開口部（１ａ）の縁部側に突出する突起部（７ｆ）が一体成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気通路開閉装置。
4. 前記リップシール（７ｃ）の断面形状は、前記開閉ドア（７）側が凸となるようなＶ字形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置。
5. 前記リップシール（７ｃ）と前記凸部（７ｇ）とは一体成形されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置。
6. 前記リップシール（７ｃ）と前記開閉ドア（７）とは一体成形されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空気通路開閉装置。

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