JP2006088814A - 送風機のベルマウスの構造、インテークボックスの構造及び車両用空調ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 縦置形式の空調ユニットについて、内外気導入口を有する吸入側の内部空間から送風機を有する吐出側の空間への空気流における通気抵抗を小さくして、送風量を増大し、且つ騒音を抑制する。
【解決手段】 ベルマウス２４をインテークボックス２の開口部３０から外側に延設した組付片３２とスクロール部５の開口部３６から内側に延設した組付片３７とを組み付けることで構成し、更に、インテークボックス２は、ベルマウス２４側に向うに従い暫時ベルマウス２４の周縁側に集束されていく筒状部２８ａを有し、この筒状部位２８ａの内周面はベルマウス２４の内周面と連続したものとし、インテークボックス２とスクロール部５とを組み付けても、インテークボックス２の内部空間内の側方にデッドスペース的な角隅部が形成されるのを回避する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、例えば車両のセンターコンソール部に搭載され、少なくともインテークボックスがユニット本体に対し車両の左右一方側に配置される縦置形式の空調ユニットに関し、特に送風機のベルマウスの構造並びにインテークボックスの構造に関するものである。

この種の縦置形式のフル一体型の車両用空調ユニットとしては、シロッコ型ファンを用いた送風機を収納したスクロール部や冷却用熱交換器等の温調手段を少なくとも収納した温調部から構成されたユニット本体を有し、このユニット本体に対して、前記送風機のモータの軸方向の外側にインテークボックスが配され、このインテークボックスは、内外気切換ドアがケーシングに収納されていると共に、前記ケーシングに外気導入口と内気導入口とが適宜開口した構成のものを、本願出願人が開発し、公知としている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照。）。

そして、このうち特許文献２に記載の車両用空調ユニットは、その図６等で示されるように、吸込み側（この実施例ではインテークボックス側）の空気を吐出側（この実施例ではユニット本体側のスクロール部側）にスムーズに流れるようにするために、ユニット本体のケーシングの開口部周縁部においてベルマウスを形成すると共に、インテークボックスのケーシングはベルマウス側の開口端部が外側に折り曲げられてフランジ部を形成し、このフランジ部がベルマウスの全周縁を囲むようにしてケーシングの外側面に突当する構成をなしている。

また、スクロールケーシングの空気吸込口における空気の流れを更にスムーズにすることにより、スクロールケーシングの空気吸込口での騒音を低減するために、スクロールケーシングの開口部周縁部にベルマウスを形成する一方で、このベルマウスの立設片について、少なくとも空気流入速度の大きい部分をスクロールケーシングからインテークボックス内に向かって所定長さだけ突出させた構造の空調ユニットが既に公知となっている（例えば、特許文献３を参照。）。
特開２００２−３６２１３０号公報 特開２００３−２５８２７号公報 特開昭６０−２４７０９９号公報

もっとも、特許文献２に示すようなベルマウス及びその周辺部位の構造では、インテークボックス内に画成された内部空間が、インテークボックスのケーシングとスクロール部のケーシングとでベルマウスよりその径方向外側に角隅部を有することから、内外気導入口から吸い込まれて内部空間を送風機の吸込み口側に向って流動してきた空気の一部は、角隅部側でスクロール部のケーシングに突当した後ベルマウス側に向かうという急な角度での変流やその角隅部での渦流を生ずる。このため、インテークボックスからスクロール部側に流れる空気の通気抵抗が増し、風量が減少する一方で、騒音が増大するという不具合が懸念される。

この点、特許文献３は、ベルマウスについて、少なくとも空気流入速度の大きい側の立設部をスクロールケーシングからインテークボックス内に向かって所定長さだけ突出させることで、スクロール部に流入する空気の流れを円滑にし、騒音の抑制を図らんとするものである。しかし、その特許文献３の図１等を見る限りは、インテークボックス内に依然として角隅部を有し、しかもこの角隅部に流込んでしまった空気がベルマウス側に向うのをベルマウスの立設片自身により妨げられて角隅部での渦流を生ずるという不都合を有する。しかも、この特許文献３の発明は、そもそもにおいて、温調手段を収納する温調ユニットと送風機を収納するブロワユニットとがオフセット状に設置されるものを前提としており、今後において主流となる縦置形式の空調ユニットにそのまま応用することは困難である。

そこで、本発明は、内外気導入口を有する吸入側の内部空間から送風機を有する吐出側の空間への空気流における通気抵抗を小さくし且つ騒音を抑制することができる送風機のベルマウス及びスクロール部の構造、並びにこれらの構造を備えた縦置形式の車両用空調ユニットを提供することを目的とするものである。

本発明に係る送風機のベルマウスの構造は、インテークボックスとスクロール部とを別体で構成して、前記インテークボックスと前記スクロール部とに対し組み付け時に対峙する開口部を形成すると共に、前記インテークボックスの開口部周縁から組付片を当該インテークボックスの外側に延設し、且つ前記スクロール部の開口部周縁から組付片を当該スクロール部の内側に延設して、前記インテークボックスの組付片と前記スクロール部の組付片とを組み合わせることで、前記インテークボックスのケーシングの内側面と連続するベルマウスが形成されることを特徴としている（請求項１）。すなわち、インテークボックスの組付片が主にベルマウスの内側面を有する部位を構成し、スクロール部の組付片が主にベルマウスの外周面等の他の部位を構成する。

本発明に係るインテークボックスの構造は、ケーシングと、このケーシングに開口した内外気導入口及びスクロール部と連通するための開口部と、前記ケーシングに収納されて前記内外気導入口を適宜選択する内外気切換ドアと、前記開口部の周縁部位に形成されてベルマウスの内側面を構成する組付片とを備え、前記ケーシングの側壁のうち前記内外気導入口に対し相対的に前記スクロール部側に位置する部位の内側面は、前記開口部側に向うに従い前記組付片側に暫時集束されて、前記組付片の内側面と連続していることを特徴としている（請求項２）。そして、前記内外気導入口のいずれか一方を閉塞するために停止した前記内外気切換ドアが、フレッシュモードにおける外気導入口から前記開口部への流路上及び内気循環モードにおける内気導入口から前記開口部への流路上に突出した状態で位置しないように、前記内外気切換ドアを前記ケーシングの内部空間内に配置したものとなっている（請求項３）。

本発明に係る車両用空調ユニットは、フアン及びモータからなる送風機及びこの送風機より車両下方に配置されて前記送風機により取り込まれた空気を温調する温調手段から構成されたユニット本体と、このユニット本体に収納された送風機に対し前記モータの軸方向の外側に配置され、内外気導入口及びこの内外気切換ドアから構成されたインテークボックスとを備え、前記インテークボックスと前記ユニット本体の一部をなすスクロール部とに対し組み付け時に対峙する開口部を形成すると共に、前記インテークボックスの開口部周縁から組付片を当該インテークボックスの外側に延設し、且つ前記スクロール部の開口部周縁から組付片を当該スクロール部の内側に延設して、前記インテークボックスの組付片と前記スクロール部の組付片とを組み合わせることでベルマウスが形成され、前記インテークボックスのケーシングの側壁のうち前記内外気導入口に対し前記スクロール部側に位置する部位の内側面は、前記ベルマウス側に向うに従い前記ベルマウスの中心に暫時集束されて、前記ベルマウスの内側面と連続していることを特徴としている（請求項４）。尚、温調手段としては、例えば、送風機の風下側に位置して取り込まれた空気を冷却する冷却用熱交換器、この冷却用熱交換器の風下側に位置して冷却された空気を加熱する加熱用熱交換器、並びにこれらの冷却用熱交換器と加熱用熱交換器との間に配置されて加熱用熱交換器を通過する空気量とバイパスする空気量とを適宜調整するエアミックスドアが挙げられる。

これらの発明によれば、ベルマウスがインテークボックスの開口部から外側に延設した組付片とスクロール部の開口部から内側に延設した組付片とを組み付けることで構成され、スクロール部単独でベルマウスを形成し、インテークボックスの開口部をベルマウス周りの外壁に突当させる構造は採らないので、インテークボックスとスクロール部とを組み付けても、インテークボックスの内部空間内の側方にデッドスペース的な角隅部が形成されるのを回避することができる。しかも、インテークボックスの側壁の内側面がこのベルマウスに向うに従い暫時ベルマウスの中心に集束されていくなだらかな筒状部位となり、ベルマウスの内周面と段差なく連続しているので、内外気導入口からインテークボックスの内部空間内に取り込まれた空気の略全てが風下側のベルマウスに向って円滑に流れる。従って、インテークボックスの内部空間からスクロール部にベルマウスを介して流れる空気について通気抵抗を小さくし、風量の増加を図ると共に騒音を低減することができる。

特に請求項３に記載の発明によれば、停止状態の内外気切換ドアがインテークボックス内における空気の流れを妨害することがなく、当該空気の流れをより一層円滑なものとすることができるので、インテークボックスの内部空間からスクロール部にベルマウスを通過して流れる空気の通気抵抗の減少や騒音の低減をより良く行うことができる。

以下、この発明の実施形態を図面により説明する。

図１から図３に示される空調ユニット１は、例えば車両のインストルメントパネルの下部の略中央に配置される縦置き形式フル一体型のもので、インテークボックス２とユニット本体３とで基本的に構成されている。

このうち、ユニット本体３は、インテークボックス２から空気を下流側に送るための送風機４がケーシング９内に収納してなるスクロール部５と、このスクロール部５と一体に構成されて、送風機４により送られてきた空気を冷却するエバポレータ等の冷却用熱交換器６、この冷却用熱交換器６で冷却された空気を再加熱するヒータコア等の加熱用熱交換器７、及び冷却用熱交換器６と加熱用熱交換器７との間に配置されて加熱用熱交換器７に送られる空気とバイパスする空気との割合を調整するエアミックスドア８をケーシング９内に収納してなる温調部１０とより構成されている。送風機４は、図２に示されるように、この実施形態では、１つのシロッコ型ファン４ａと１つのモータ４ｂとから構成されている。

また、ユニット本体３は、ケーシング９内に、加熱用熱交換器７に対し下流側となる車両進行方向前方側にて、前記加熱用熱交換器７で再加熱された空気が通過する温風通路１１が形成されていると共に、冷却用熱交換器６の下流側からエアミックスドア８の回転軸に対しやや斜め上方にかけて冷風通路１２が形成されている。

そして、ユニット本体３の温風通路１１と冷風通路１２とが合流するエアミックスチャンバ１３よりも下流側において、ベント吹出用開口部１４、１５、デフ吹出用開口部（ベント吹出用開口部１５と重なって隠れている。）、フット吹出用開口部１６が、ケーシング９に適宜開口している。また、これらの実施形態では、加熱用熱交換器７の下流側からフット吹出用開口部１６まで空気を案内するエアガイド壁１７が形成されている。

前記ベント吹出用開口部１４、１５は、その開口部周縁に当該開口部１４、１５を適宜開閉する吹出モード切換ドア１８、１９が揺動可能に配置されている。また、エアガイド壁１７とケーシング９の外壁との間の流路上に吹出モード切換ドア２０が揺動可能に配置されて、フット吹出用開口部１６の開閉を可能にしている。尚、図示しないデフ吹出用開口部も当該開口部を適宜開閉する吹出モード切換ドアが揺動可能に配置されている。

これに対し、インテークボックス２は、車両略中央に配置されるユニット本体３に対し車両幅方向に沿って左右のいずれか一方（この実施形態では右側）にずれて配置されているもので、図２に示されるように、ベルマウス２４を介して前記ユニット本体３と連通しており、このベルマウス２４は、送風機４のファン４ａの空気取入口２５と対峙しているが、このベルマウス２４の詳細についは後述する。また、インテークボックス２は、特に図２及び図３に示されるように、外気導入口２６と内気導入口２７とがケーシング２８に開口していると共に、この内外気導入口２６、２７を適宜選択するための内外気切換ドア２９がケーシング２８の内部空間内に収納されている。これら外気導入口２６、内気導入口２７、内外気切換ドア２９の配置も後述する。

ところで、インテークボックス２のケーシング２８は、スクロール部５と対峙する側に開口部３０が開口していると共に、この開口部３０の周縁部から内外気導入口２６、２７のスクロール部側端近傍まで延びる筒状部位２８ａを有している。この筒状部位２８ａは、同心円状の断面形状をなしながら、内外気導入口２６、２７側から開口部３０側に向うに従いしぼむように暫時集束されたものとなっている。そして、この開口部３０の周縁部には、下記する組付片３７と組み合わされる組付片３２が開口部３０の軸方向に沿って外側に向け筒状に延設されている。この組付片３２は、ベルマウス２４の内周面を構成するための環状突部と、組付片３７と嵌合するための環状溝部とを有している。

これに対し、スクロール部５のケーシング９は、インテークボックス２の開口部３０と組付け時に対峙する位置に、前記開口部３０の開口形状と略同形状の開口部３６が開口していると共に、この開口部３６の周縁部には、上記した組付片３２と組み合わされる組付片３７が開口部３６の軸方向に沿って基本的に開口部内側に向け筒状に延設されている。この組付片３７は、ベルマウス２４の内周面以外の面を形成し、且つその厚みでもって組付片３２の環状突部の補強を行うものである。そして、この組付片３７は、インテークボックス２側に延びる環状係合片を有し、この環状係合片を組付片３２の環状溝部内に差し込むことで、組付片３２と組付片３７との確実な組み付けを可能としている。

以上の構成によれば、ベルマウス２４がインテークボックス２の開口部３０から外側に延設した組付片３２とスクロール部５の開口部３６から内側に延設した組付片３７とを組み付けることで構成されるものとなり、従来例のようにスクロール部５に対し単独でベルマウスを形成されることはなく、これに伴い、インテークボックス２の開口部３０をスクロール部５に形成されたベルマウス周りのケーシング９外壁に突当させる構造は採られないものとなる。そして、ベルマウス２４の内周面を形成するインテークボックス２の組付片３２の内側面と筒状部位２８ａの内側面とは滑らかな断面変化で構成されることにより段差なく連続したものとなっている。

よって、従来例のように、インテークボックス２の内部空間内にデッドスペース的な角隅部を有さず、内外気導入口２６、２７からインテークボックス２の内部空間に取り込まれた空気は筒状部位２８ａの内側面に案内されてベルマウス２４に円滑に流れるので、通気抵抗が減少し、風量の増加を図ることができると共に、騒音の低減を図ることもできる。

尚、組付片３２と組付片３７との構造については上記した構造に限定されず、ベルマウス２４の内周面とインテークボックス２の筒状部位２８ａの内周面とが連続したものであれば良い。更には、スクロール部５の開口部３６は組付片を有さず、この開口部３６内にインテークボックス２の開口部３０から外側に延設されたベルマウス２４を挿入するものとしても良い。

そして、この発明に係るインテークボックス２においては、その内部空間における空気の流れをより一層円滑なものとするための構造が採られている。すなわち、図３に示されるように、外気導入口２６は、ケーシング２８の一部を車両進行方向の前方に対し斜め上方に延出することにより、その車両進行方向と略対峙した状態で開口し、内気導入口２７は、ケーシング２８の一部を車両進行方向の前方に対し斜め下方に延出することにより、その車両進行方向と略対峙した状態で且つ外気導入口２６が内気導入口２７に対し車両の上方に並設されている。そして、ケーシング２８のうち外気導入口２６の下方周縁と内気導入口２７の上方周縁とを結ぶ部位について段差を設けることで収納部３９を形成し、この収納部３９に片持ち型（フラッグ型）の内外気切換ドア２９の回転軸４０を送風機４の軸方向と並行な方向に配置している。この内外気切換ドア２９は、ケーシング２８の本体部分と外気導入口２６と連通する延出部分との境界側から、ケーシング２８の本体部分と内気導入口２７と連通する延出部分との境界側までの範囲で揺動する。

これに伴い、内外気切換ドア２９は、その揺動限界となる停止位置において、ベルマウス２４の開口部に対しその軸方向に重ならないのみならず、フレッシュ（ＦＲＥＳＨ）モード時において、図３の実線に示す内気導入口２７の閉塞位置にあるので、外気導入口２６からベルマウス２４までの流路上に対し突出しておらず、且つ内気循環（ＲＥＣ）モード時において、図３の２点鎖線に示す外気導入口２６の閉塞位置にあるので、内気導入口２７からベルマウス２４までの流路上に対し突出していない。このため、内外気切換ドア２９がフレッシュモード、内気循環の双方において内外気導入口２６、２７からケーシング９の内部空間に取り込まれた空気がベルマウス２４側に向うのをより一層円滑なものとすることができる。

但し、インテークボックス２に対しその内部空間における空気の流れをより一層円滑なものとするための構造については図２及び図３に示される実施形態に限定されず、他の実施形態もある。そのうちの一例について図４及び図５を用いて説明する。尚、ベルマウス２４がインテークボックス２の開口部３０の周縁部から外側に延設された組付片３２とスクロール部５の開口部３６の周縁部から内側に延設された組付片３７とを組み合わせることで構成され、インテークボックス２にベルマウス２４の内周面と連続する内側面を有する筒状部位２８ａを備えていること等は先の実施形態と同様であるので、同一の符号を付してその詳細は省略する。

図４及び図５において、外気導入口２６は、ケーシング２８の一部が車両上方に延びた後、車両進行方向に曲折することで、車両進行方向と略対峙した状態で開口し、内気導入口２７は、ケーシング２８のスクロール部５とは反対側の面に開口している。そして、ケーシング２８は、その本体部分と外気導入口２６と連通する延出部分との境界側で且つ内気導入口２７の開口周縁となる部位に外側に突出させることで収納部３９を形成し、この収納部３９に片持ち型（フラッグ型）の内外気切換ドア２９の回転軸４０を送風機４の軸方向と直交する方向に配置している。この内外気切換ドア２９は、図４に示されるように、筒状部位２８ａと組付片３２との連接部位近傍からインテークボックス２の下隅の内気導入口２７の開口周縁までの範囲で揺動する。

これに伴い、内外気切換ドア２９は、その揺動限界となる停止位置において、ベルマウス２４の開口部に対しその軸方向に略重ならないのみならず、フレッシュモード時において、図４の実線に示す内気導入口２７の閉塞位置にあるので、外気導入口２６からベルマウス２４までの流路上に対し突出しておらず、且つ内気循環モード時において、図４の２点鎖線に示す外気導入口２６の閉塞位置にあるので、内気導入口２７からベルマウス２４までの流路上に対し突出していない。このため、内外気切換ドア２９がフレッシュモード、内気循環の双方において内外気導入口２６、２７からケーシング９の内部空間内に取り込まれた空気がベルマウス２４側に向うのをより一層円滑なものとすることができる。

尚、内外気切換ドア３０の種類について、これまでの実施形態において、片持ち型のものとして説明してきたが必ずしもこれに限定されない。停止状態の内外気切換ドアが外気導入口２６からベルマウス２４までの流路上に対し突出等して空気の流れの妨げとならず、且つ内気導入口２７からベルマウス２４までの流路上に対し突出等して空気の流れの妨げ等とならなければ、スライド式ドアやロータリー式のドアであっても良い。

図１は、この発明に係る車両用空調ユニットの概略断面図である。 図２は、同上の車両用空調ユニットにおける、送風機のベルマウスの構造及びインテークボックスの構造を示す要部拡大断面図である。 図３は、図２のインテークボックスの内外気切換ドアの配置を示す要部拡大断面図である。 図４は、この発明に係る車両用空調ユニットにおける、送風機のベルマウスの構造及びインテークボックスの構造を示す他の実施形態の要部拡大断面図である。 図５は、図４のインテークボックスの内外気切換ドアの配置を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 車両用空調ユニット
２ インテークボックス
３ ユニット本体
４ 送風機
４ａ ファン
４ｂ モータ
５ スクロール部
６ 冷却用熱交換器
７ 加熱用熱交換器
８ エアミックスドア
９ ケーシング
２４ ベルマウス
２６ 外気導入口
２７ 内気導入口
２８ ケーシング
２８ａ 筒状部位
２９ 内外気切換ドア
３０ 開口部
３２ 組付片
３６ 開口部
３７ 組付片

Claims (4)

1. インテークボックスとスクロール部とを別体で構成して、前記インテークボックスと前記スクロール部とに対し組み付け時に対峙する開口部を形成すると共に、
   前記インテークボックスの開口部周縁から組付片を当該インテークボックスの外側に延設し、且つ前記スクロール部の開口部周縁から組付片を当該スクロール部の内側に延設して、
   前記インテークボックスの組付片と前記スクロール部の組付片とを組み合わせることで、前記インテークボックスのケーシングの内側面と連続するベルマウスが形成されることを特徴とする送風機のベルマウスの構造。
2. ケーシングと、このケーシングに開口した内外気導入口及びスクロール部と連通するための開口部と、前記ケーシングに収納されて前記内外気導入口を適宜選択する内外気切換ドアと、前記開口部の周縁部位に形成されてベルマウスの内側面を構成する組付片とを備え、
   前記ケーシングの側壁のうち前記内外気導入口に対し相対的に前記スクロール部側に位置する部位の内側面は、前記開口部側に向うに従い前記組付片側に暫時集束されて、前記組付片の内側面と連続していることを特徴とするインテークボックスの構造。
3. 前記内外気導入口のいずれか一方を閉塞するために停止した前記内外気切換ドアが、フレッシュモードにおける外気導入口から前記開口部への流路上及び内気循環モードにおける内気導入口から前記開口部への流路上に突出した状態で位置しないように、前記内外気切換ドアを前記ケーシングの内部空間内に配置したことを特徴とする請求項２に記載のインテークボックスの構造。
4. フアン及びモータからなる送風機及びこの送風機より車両下方に配置されて前記送風機により取り込まれた空気を温調する温調手段から構成されたユニット本体と、このユニット本体に収納された送風機に対し前記モータの軸方向の外側に配置され、内外気導入口及びこの内外気切換ドアから構成されたインテークボックスとを備え、
   前記インテークボックスと前記ユニット本体の一部をなすスクロール部とに対し組み付け時に対峙する開口部を形成すると共に、前記インテークボックスの開口部周縁から組付片を当該インテークボックスの外側に延設し、且つ前記スクロール部の開口部周縁から組付片を当該スクロール部の内側に延設して、前記インテークボックスの組付片と前記スクロール部の組付片とを組み合わせることでベルマウスが形成され、
   前記インテークボックスのケーシングの側壁のうち前記内外気導入口に対し前記スクロール部側に位置する部位の内側面は、前記ベルマウス側に向うに従い前記ベルマウスの中心に暫時集束されて、前記ベルマウスの内側面と連続していることを特徴とする車両用空調ユニット。

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