JP2007015566A - インテーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インテーク装置の外気吸い込み騒音の低減を図ると共に、外気導入路から空気を吸い込む際の通気抵抗を低減できるインテーク装置を提供する。
【解決手段】 外気導入路１８および内気導入路１７が形成されたインテークケース１５と、インテークケース１５に収容されて外気導入路１８および内気導入路１７の開度を調節するインテークドア１６とを備えたインテーク装置８において、外気導入路１８を介して導入される空気の流方向に対しインテークケース１５の内壁が外側へ変位する部分の風上側で通路面積が相対的に小さくなるよう外気導入路１８の内壁を内側へ湾曲させる。インテークケース１５内に、インテークドア１６がシートするシート部２０，２１が形成され、外気導入路１８が車両側に設けられた外気導入路接続用開口２２からシート部２０，２１にかけて形成される構成においては、シート部の上流側近傍において外気導入路１８の内壁を内側へ湾曲させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用空調装置に設けられて外気導入路および内気導入路の開度をインテークドアにより調節するインテーク装置に関する。

車両用空調装置において、従来より課題とされている低騒音化について、吸い込み騒音の低減対策に着目した場合、従来においては特許文献１及び２に示される対策案等が提案されている。

特許文献１に示される対策案は、遮音ケーズ部を内外気ユニットの下方部位に取り付け、この遮音ケース部と空調ケースとの間に、内気導入口と連通し、車両の前方側の仕切壁へ向かって延びる内気用流路を構成し、内外気ユニットの実質的な内気導入口を内気用流路の仕切り壁の近傍で車両前方側に向かって開口する内気取入口とし、仕切り壁近傍から内気を導入することで吸い込み騒音による乗員の不快感を低減するようにしたものである。

また、特許文献２に示される対策案は、ケーシングに形成された内気導入口と外気導入口とを切り換える内外気切換ドアにおいて、内気導入モードのとき、ケーシングの内部空間に臨むドア本体の部分に凹部を形成し、この凹部内を埋め尽くすように吸音部材を設け、内気導入口から車室へ漏れる音を小さくするようにしたものである。
特開平１１−１１５４４８号公報 特開平２０００−１６０５２号公報

しかしながら、上述した従来の構成は、内気吸い込み騒音に対する対策としては有効であるが、外気吸い込み騒音に対する対策としては、必ずしも十分なものではなかった。
即ち、本出願人が開発している車両用空調装置のインテーク装置によれば、図５に示されるように、内気導入路１７及び外気導入路１８が形成されたインテークケース１５と、このインテークケース１５に収容されて外気導入路１８および内気導入路１７の開度を調節するインテークドア１６とを備えており、外気導入路１８が、車両側に設けられた外気導入路接続用開口２２からインテークドア１６がシートするシート部２０，２１にかけて直線で繋げた形状となっており、シート部２０，２１の下流側に段差が形成されることから、シート部の下流側で渦流Ｖが発生し、騒音を十分に低減できない不都合がある。

また、シート部の下流側に限らず、外気導入路を介して導入された空気の流方向に対して、インテークケースの内壁が外側へ変位する箇所（図５（ａ）のＡ，Ｂで囲まれた部分）においては、その部分に渦流Ｖが発生し、同様に騒音低減を阻害する要因となっている。

このような渦流の発生は、吸い込み騒音の低減を阻害するだけでなく、吸い込み抵抗が増大して送風量が低減する等の不都合も懸念されている。

そこで、この発明においては、インテーク装置の特に外気吸い込み騒音の低減を図ると共に、外気導入路から空気を吸い込む際の通気抵抗を低減させることも可能なインテーク装置を提供することを主たる課題としている。

上記課題を達成するために、この発明に係るインテーク装置は、外気導入路および内気導入路が形成されたインテークケースと、前記インテークケースに収容され、前記外気導入路および前記内気導入路の開度を調節するインテークドアとを備え、前記外気導入路を介して導入される空気の流方向に対して前記インテークケースの内壁が外側へ変位している箇所を有する構成において、前記内壁が外側へ変位している箇所より風上側に位置する前記外気導入路の内壁部分を内側へ湾曲させたことを特徴としている（請求項１）。

したがって、外気導入路を介して導入される空気の流方向に対し、インテークケース内の内壁が外側へ変位する部分が形成される場合においても、その風上側で外気導入路の内壁部分が内側へ湾曲されるので、通路面積は一時的に小さくなるものの、内側へ湾曲させた部分から外側へ内壁が変位する部分にかけて空気流をスムーズに流すことが可能となり、空気流がインテークケースの内壁から剥離する現象を低減させて渦流の発生を低減すると共に通気抵抗を低減することが可能となる。

インテークケース内には、インテークドアがシートするシート部が形成され、外気導入路が車両側に設けられた外気導入路接続用開口からインテークドアがシートするシート部にかけて形成される構成においては、シート部の上流側近傍において外気導入路の内壁の少なくとも一部を内側へ湾曲させるようにするとよい（請求項２）。

このような構成においては、外気導入路のシート部上流側近傍において内壁の一部が内側へ湾曲されるので、湾曲させた部分から外側へ内壁が変位する部分にかけて空気流をスムーズに流すことが可能となり、シート部の下流側においても空気がインテークケースの内面から剥離する現象を低減することが可能となる。

尚、インテークドアは、ロータリー型であっても、フラグ型であってもよく（請求項３，４）、上述の構成においてイテークドアの種類に拘わらず同様の作用効果を得ることが可能となる。

以上述べたように、この発明によれば、外気導入路を介して導入される空気の流方向に対してインテークケースの内壁が外側へ変位している箇所を有するインテーク装置において、内壁が外側へ変位している箇所より風上側に位置する外気導入路の内壁部分を内側へ湾曲させたので、空気がインテークケースの内面から剥離する現象を低減させることが可能となり、渦流の発生を低減させて外気の吸い込み騒音の低減を図ることが可能となる。

また、渦流の発生が低減することから、通気抵抗を低減することが可能となり、送風機の形状が同じであれば、送風量の増大を図ることが可能となり、同じ送風量を得る場合であれば、送風機の小型化を図ることが可能となる。

特に、外気導入路が車両側に設けられた外気導入路接続用開口からインテークドアがシートするシート部にかけて形成される場合において、シート部の上流側近傍において外気導入路の内壁の少なくとも一部を内側へ湾曲させる構成においては、シート部の前後で空気流をスムーズに流すことが可能となり、シート部の下流側においても空気がインテークケースの内面から剥離する現象を低減させ、吸い込み騒音や通気抵抗を低減させることが可能となる。

以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。

図１において、車両のセンターコンソール部に搭載される縦置型の車両用空調装置１が示されている。この車両用空調装置１は、エンジンルームと車室内を区画するファイヤーボード２よりも車室内側に配されているもので、空調ケース３に、送風機４、エバポレータ５、温水ヒータ６が車幅方向のほぼ同位置に収納されている。送風機４の上流側には、運転席側又はアシスト側にオフセットして設けられた下記に説明するインテーク装置８が設けられ、このインテーク装置８を介して内気や外気を空調ケース３内に導入するようになっている。

この例において、エバポレータ５は、送風機４の下流側となる下方に配置され、温水ヒータ６はエバポレータ５のさらに下流側に配置されている。これらエバポレータ５と温水ヒータ６とは、共に立設させた状態で空調ケース３の前後方向にずらして配置され、温水ヒータ６はエバポレータ５よりも空調ケース３の車室側に配置されている。この温水ヒータ６は、エバポレータ５の下半分に対峙するように設けられており、ここを通過する空気とバイパスする空気との割合が該温水ヒータ６の上方に設けられたエアミックスドア９によって調節されるようになっている。

そして、エアミックスドア９の下流側には、フロントガラスへ向けて空気を吹き出すデフロスト開口部１０、車室上方へ空気を吹き出すベント開口部１１（センタベント開口部１１ａ，サイドベント開口部１１ｂ）、車室下方へ空気を吹き出すフット開口部１２が形成され、それぞれの開口部の開度は、開口部の手前に設けられたモードドア１３ａ，１３ｂ，１３ｃによって調節されるようになっている。ここで、センタベント開口部１１ａは、エアミックスドア９の上方に形成された空調通路１５に臨むように空調ケース３の車室側に向けられる側面の上部両脇に形成され、デフロスト開口部１０及びサイドベント開口部１１ａは、前記空調通路１５の最下流端に位置する空調ケース３の上部に形成されている。また、フット開口部１２は空調通路１５の中程に臨むように空調ケース３の左右両側面に形成されている。

したがって、送風機４から送られる空気は、エバポレータ５を通過する際に冷却され、エアミックスドア９の開度に応じて、温水ヒータ６を通過して流れる空気とバイパスして流れる空気との割合が調節され、エアミックスドア９の下流側において適宜混合された後に吹出モードに応じて開放された開口部から送出されるようになっている。

前記インテーク装置８は、図２及び図３にも示されるように、一端が送風機４の吸入口に対峙して設けられたベルマウスに臨むよう開口され、他端が閉塞されて車幅方向に延びる略円筒形状に形成されたインテークケース１５と、このインテークケース１５内を回転するインテークドア１６とを有して構成されている。

インテークケース１5 には、その外周面に内気導入路１７と外気導入路１８とが隣接して形成され、内気導入路１７は、インテークケース１５のエンジンルーム側に向けられた下部を円周角にして略９０度の範囲で開口させて形成され、外気導入路１８は、内気導入路１７の上方からファイヤーボード２に向かって延設されたダクトによって構成されている。そして、インテークケース１５の内周面には、内気導入路１７の上端縁とインテークケース１５の上端部に、内側へ突設すると共にインテークケース１５の軸方向（車幅方向）に延びるシート部２０，２１が形成されている。

インテークドア１６は、ロータリードアからなり、図示しない回転軸が挿通される環状部１６ａと、内気導入路１７と外気導入路１８とを選択して閉塞可能な円周角にして略９０度の周方向幅を有する円弧状の閉塞部１６ｂと、環状部１６ａと閉塞部１６ｂとを連接する連接部１６ｃとを有して構成されているもので、回転軸と一体に回動するようになっている。

このインテークドア１６の閉塞部１６ｂの回転方向両端部には、径方向外側へ突出し前記シート部２０，２１に係止可能な係止片１６ｄ、１６ｅが設けられている。上側に設けられた係止片１６ｅは、２つのシート部２０，２１の間に設けられ、内気導入モードのときにインテークケース１５の上端部に設けられたシート部２１にシートし、外気導入モード時には内気導入路１７の上端縁に設けられたシート部２０に上方からシートするようになっている。また、下側に設けられた係止片１６ｄは、内気導入路１７の上端縁に設けられたシート部２０より下側に設けられ、外気導入モードのときには内気導入路１７から外れた位置で静止し、内気導入モードのときには、内気導入路１７の上端縁に設けられたシート部２０に下方からシートするようになっている。

そして、この実施形態においては、図３に示されるように、外気導入路１８がファイヤボード２に設けられた外気導入路接続用開口２２からインテークドア１６がシートするシート部２０，２１にかけて形成され、外気導入路１８を介して導入される空気の流方向に対しインテークケース１５の内壁が外側へ変位する部分の風上側で通路面積が相対的に小さくなるよう外気導入路の内壁を内側へ湾曲させ、シート部の前後において空気の流方向を穏やかに変化させるようにしている。

具体的には、シート部の下流側においては、段差が形成されて外気導入路を介して導入される空気の流方向に対しインテークケースの内壁が外側へ変位している箇所となっているので、図３（ａ）に示されるように、インテークケース１５を鉛直方向で切断した場合に、外気導入路１８の内壁を、車両側に設けられた外気導入路接続用開口２２とシート部２０，２１とにかけて直線で結んだ図中波線で示す従来の壁面に対し、シート部２０，２１の風上側において上側の内壁にあっては下方へ湾曲させ、また、下側の内壁にあっては上方へ湾曲させるようにしている。

また、インテークケース１５の外気導入路１８の下流側（図３（ｂ）のＡ，Ｂで囲まれた部分）においても、外気導入路を介して導入された空気の流方向に対して、内壁が外側へ変位する箇所となっているので、同図に示されるように、インテークケース１５を水平方向で切断した場合に、外気導入路１８を、車両側に設けられた外気導入路接続用開口２２とシート部２０，２１とにかけて直線で結んだ図中波線で示す従来の壁面に対し、送風機側の内壁にあっては送風機４から遠ざかる方向へ湾曲させ、また、送風機４から遠ざかる内壁にあっては送風機４に近づく方向へ湾曲させるようにしている。

したがって、外気導入路１８の通路面積は、この外気導入路１８を介して導入される空気の流方向に対しインテークケース１５の内壁が外側へ変位する部分の風上側で一旦は狭められて相対的に小さくなるが、外気導入路１８の内壁を内側へ湾曲させたことにより、空気の流れを内壁に沿ってスムーズに変化させることができるので、外気導入路１８を介してインテークケース１５内に導入された外気を、インテークケース１５の内壁から剥離させることなく進行させることが可能となる。

このため、インテークケース１５の内壁が外側へ変位する部分で生じる渦流の発生を低減させることができ、外気の吸い込み騒音を低減させることが可能となる。また、渦流の発生を低減させることができるため、外気導入路１８での通路抵抗を低減させることが可能となり、送風量を従来に比べて増大させることが可能となり、送風量を増大させることができる分、送風機の小型化、空調ユニットの小型化を図ることが可能となる。

図４において、インテークドア１６の他の構成例が示されている。この例においては、インテークドア１６が片持ちのフラグドアで形成されている点で相違している。即ち、インテークドア１６は、外気導入通路と内気導入通路との分岐部分に回転軸１６ｆを設け、この回転軸１６ｆに板状部材１６ｇを一体に設けて構成されている。

また、インテークケース１５の内周面にはインテークケース１５のファイヤボード側の前端部とインテークケース１５の上端部とに、内側へ突設し、インテークケースの軸方向（車幅方向）に延びてインテークドア１６が外気導入路１８を閉塞する際にシートするシート部２４，２５が形成されている。

そして、この実施形態においては、外気導入路１８が車両側（ファイヤボード２）に設けられた外気導入路接続用開口２２からシート部２４，２５にかけて形成され、外気導入路１８を介して導入される空気の流方向に対しインテークケース１５の内壁が外側へ変位する部分の風上側、即ち、シート部の上流側近傍で通路面積が相対的に小さくなるよう外気導入路の内壁を内側へ湾曲させ、シート部の前後において空気の流方向を穏やかに変化させるようにしている。

具体的には、インテークケース１５を鉛直方向で切断した場合に、図４（ａ）に示されるように、外気導入路１８を、車両側に設けられた外気導入路接続用開口２２とシート部２４，２５とにかけて直線で結んだ図中波線で示す従来の壁面に対し、シート部２４，２５の風上側において上側の内壁にあっては下方へ湾曲させ、また、下側の内壁にあっては上方へ湾曲させ、導入空気をできるだけ内壁に沿って進行させるようにしている。

また、インテークケースを水平方向で切断した場合に、図４（ｂ）に示されるように、外気導入路１８を、車両側に設けられた外気導入路接続用開口２２とシート部２４，２５とにかけて直線で結んだ図中波線で示す従来の壁面に対し、送風機側の内壁にあっては送風機４から遠ざかる方向へ湾曲させ、また、送風機４から遠ざかる内壁にあっては送風機４に近づく方向へ湾曲させ、導入空気をできるだけ内壁に沿って進行させるようにしている。
尚、他の構成は、前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。

したがって、このような構成においても、前記構成例と同様に、外気導入路１８の通路面積は、内壁を内側へ湾曲させたことによって一旦は狭めらて相対的に小さくなるものの、外気導入路１８の内壁を内側へ湾曲させたことにより、空気の流れを内壁に沿ってスムーズに変化させることができるので、外気導入路１８を介してインテークケース１５内に導入された外気を、インテークケース１５の内壁から剥離させることなく進行させることが可能となる。

このため、インテークケース１５の内壁が外側へ変位する部分で生じる渦流の発生を低減させることができ、外気の吸い込み騒音を低減させることが可能となり、また、渦流の発生を低減させることができることから、外気導入通路での通路抵抗を低減させて送風量を従来に比べて増大させることが可能となり、送風量を増大させることができる分、送風機の小型化、空調ユニットの小型化を図ることが可能となる。

図１は本発明に係るインテーク装置が用いられる車両用空調装置を示す図であり、図１（ａ）はその全体構成を示す図、図１（ｂ）は送風機からオフセットして設けられたインテーク装置の外観を示す図である。 図２（ａ）は図１に示すインテーク装置を下方から見た斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）に用いられるインテークドアとしてのロータリドアを示す斜視図である。 図３（ａ）は本発明に係るインテーク装置を水平方向で切断した断面を示す図であり、図３（ｂ）は垂直方向で切断した断面を示す図である。 図４はインテークドアとしてフラグ型ドアを用いた構成例を示す図であり、図４（ａ）は本発明に係るインテーク装置を水平方向で切断した断面を示す図であり、図４（ｂ）は垂直方向で切断した断面を示す図であり、図４（ａ）のＩ−Ｉ線で切断した断面図である。 図５は従来のインテーク装置の構成例を示す図であり、図５（ａ）はインテーク装置を水平方向で切断した断面を示す図であり、図５（ｂ）は垂直方向で切断した断面を示す図である。

符号の説明

８ インテーク装置
１５ インテークケース
１６ インテークドア
１７ 内気導入路
１８ 外気導入路
２０，２１，２４，２５ シート部

Claims (4)

1. 外気導入路および内気導入路が形成されたインテークケースと、前記インテークケースに収容され、前記外気導入路および前記内気導入路の開度を調節するインテークドアとを備え、前記外気導入路を介して導入される空気の流方向に対して前記インテークケースの内壁が外側へ変位している箇所を有するインテーク装置において、
   前記内壁が外側へ変位している箇所より風上側に位置する前記外気導入路の内壁部分を内側へ湾曲させたことを特徴とするインテーク装置。
2. 前記外気導入路は、車両側に設けられた外気導入路接続用開口から前記インテークドアがシートするシート部にかけて形成され、前記シート部の上流側近傍において内壁の少なくとも一部を内側へ湾曲させたことを特徴とする請求項１記載のインテーク装置。
3. 前記インテークドアは、ロータリー型であることを特徴とする請求項１又は２記載のインテーク装置。
4. 前記インテークドアは、フラグ型であることを特徴とする請求項１又は２記載のインテーク装置。

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