JP2007084061A - 音響特性が改善された暖房、換気、または空調ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用空調ユニットのノイズを小さくする。
【解決手段】本発明は、ボックス（１）内に空気流を流す少なくとも１つの壁（５０、６４、９０）を有する少なくとも１つのチャンネル（１０、２８、９６）を備えたボックス（１）を含む、自動車の内部のための暖房、換気、または空調ユニットに関し、前記壁（５０、６０、９０）は、開口部（５２、６６、９２）を備え、前記チャンネル（１０、２８、９６）の外部において、前記開口部（５２、６６、９２）に接触するように、少なくとも１つの吸音部品（５４、６０、７０、７２、７４）が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、暖房、換気、または空調ユニットに関し、より詳細には、かかるユニットの音響特性を改善することに関する。

暖房、換気、または空調ユニットは、一般に、エンジンブロワーと、低温および高温熱交換器、例えば蒸発器と、加熱器／冷却器と、電気ヒータとを備えている。またこのユニットは、ボックス内に設けられた気流分配手段も備えている。

かかる部材のいずれも、チャンネル内または熱交換器を通過する空気の循環、エンジンブロワーを駆動するエンジンの回転および暖房、換気、または空調設備における気流分配を変更するフラップの運動によって、ノイズを発生させる。

このフラップは、暖房、換気、または空調ユニットの壁の上にあるストッパーに当接して、「バン」という音を生じさせるので、このような運動が、ノイズの発生源となる。

ノイズの発生源を調節することにより、ノイズの発生を低減することが提案されている。そのため、閉鎖時のノイズを減衰させ、かつ密な閉鎖状態を生じさせるエラストマーリップが、これらのフラップに設けられている。

同様に、熱交換器内の流体および熱交換を促進する挿入部を通過する空気の流れによって生じる振動、およびノイズの発生を低減するために、熱交換器の構造および環境も、従来改良されている。

同様に、暖房、換気、または空調ユニットの他の部分から、このようなサブ組立体を切り離し、もって、エンジンの回転により生じる振動の大きな伝搬を防止できる吸音器が、従来、エンジンブロワーに設けられている。

しかし、かかる構成によっては、暖房、換気、または空調ユニットの完全な遮音を行うことはできない。ユニット自身も、ノイズの発生源である。

更に、遮音を高めるために、ボックスの構造に吸音部品を追加することも提案されている。かかるユニットは、ドイツ国特許出願第DE3639138号に記載されている。

しかし、この解決案は、いくつかの種類の材料を用いる複雑な成形方法を必要とし、実施が困難である。

更に、暖房、換気、または空調ユニットの部品全体を交換することも提案されている。しかし、この場合には、部品の標準化が困難となる。

本発明の目的は、上記欠点を解消することにあり、この目的のために、本発明は、ボックス内に空気流を流す少なくとも１つの壁を有する少なくとも１つのチャンネルを備えるボックスを含む、自動車の内部のための暖房、換気、または空調ユニットを提案するものである。

前記の壁は、開口部を備え、前記チャンネルの外部において、前記開口部に接触するように、少なくとも１つの吸音部品が配置されている。

本発明によれば、全体のコストを高めることなく、エンジンブロワーの音響特性を改善することができる。所定の場所に音響材料を保持するのに使用される部品は、暖房、換気、または空調ボックスから得られる。

更に、別の実施例によれば、チャンネルの外部に配置されたハウジング内に、吸音部品が配置されている。

ハウジングは、自動車の内部の周囲壁に接触する壁を備えている。このハウジングは、自動車の内部の周囲壁によって密にシールされている。別の実施例によれば、このハウジングは、サイドカバーによって密に閉じられている。

本発明における吸音部品は、チャンネルを密にシールするカバーにより、所定場所に保持され、このカバーは、ユニットの凝縮物収集部品に接続されている。カバーは、締結手段により、ボックスと共に組み立てることが好ましい。別の実施例では、カバーは、フィルムヒンジにより、ボックスに接続されている。

別の実施例によれば、チャンネルを密にシールする別のボックスにより、吸音部品は、所定場所に保持される。この別のボックスは、締結手段によって、ボックスと共に組み立てられる。

吸音部品は、連続気泡の発泡体の層であることが好ましい。別の例では、吸音部品は、独立気泡の発泡体の層となっている。

別の実施例では、ボックスに、開口部を備える壁が取り付けられる。

別の実施例によれば、ボックスと共に成形することによって、壁が得られる。

次の説明を読めば、本発明の上記以外の利点および特徴が明らかとなると思う。なお、この記載は、単に説明のためのものであり、一例として示したにすぎない。以下、添付図面を参照して読まれたい。

最初に、図１を参照する。この図１は、従来技術に係わる暖房、換気、または空調ユニットを、自動車の前方から後方へ向く垂直面に沿う断面を示す。

暖房、換気、または空調ユニットは、ボックス１を備え、このボックスは、主要空気取り扱い部品としてエンジンとタービン（図示せず）から成るエンジンブロワー２と、蒸発器４と、加熱器６と、追加熱源８、例えば温度係数が正の抵抗器とを含んでいる。

ボックス１は、空気フィルタ手段、例えば粒子フィルタ、組み合わせフィルタ、または光触媒フィルタも備えることがある。このフィルタ部品は、空気の移動方向に従って、上流ユニットの空気の入口（図示せず）、すなわち、エンジンブロワーに設けてもよいし、また、エンジンブロワー２と、その上流側の蒸発器４との間に配置してもよい。

エンジンブロワー２は、ボックス１の（自動車の作動方向を基準にすると）前方に向いて頂部に配置されており、空気流を発生する。この空気流は、空気をエンジンブロワー２の出口に向かった流れを生じさせるボックスの前端部に位置するチャンネル１０内を循環し、次に、種々の流路部品内に分配される前に、蒸発器４を通って、実質的に前方から後方に循環する。

蒸発器４から下流側に位置する流路部品は、蒸発器４を通過して、混合ゾーン１６まで流れる空気の一部をの流れを生じさせるチャンネル１２から成っている。チャンネル１４は、チャンネル１２と並列に、蒸発器４を通って、加熱器６および別の熱源８まで流れる空気の一部の流れを生じさせる。より簡単に言えば、チャンネル１２は、低温チャンネルと称され、チャンネル１４は、高温チャンネルと称される。

チャンネル１２と１４との間の分配は、フラップ１８によって制御される。一実施例によれば、フラップ１８は、バタフライタイプのフラップである。しかし、低温チャンネルと高温チャンネルの間で空気流を分配するのに、ドラムタイプのフラップまたはフラグタイプのフラップを使用することも可能である。

フラップは、実線で示されている第１の端部位置と、点線で示されている第２の端部位置との間を移動するように、ボックス１を貫通する横方向軸線２０を中心として枢動するように取り付けられている。

第１の端部位置では、フラップ１８のウィングが、チャンネル１４の入口および出口をそれぞれ開放し、流れをフラップの上方に位置する混合ゾーン１６まで到達させる。ボックスの全幅にわたって延びるフラップ１８は、蒸発器４からゾーン１６までの直接的な流れをシールする。

第２の端部位置では、フラップ１８のウィングは、チャンネル１４の入口および出口をそれぞれシールし、ボックスの全幅にわたって延びるフラップ１８は、蒸発器４からゾーン１６までの直接的な流れを生じさせ、混合ゾーン１６に到達させる。

フラップ１８が中間位置にあるとき、チャンネル１２および１４は、混合ゾーン１６に高温空気および低温空気を可変比率で供給し、その結果、所望の温度の空気流を得ることができる。

流路部品２２および２８は、自動車の内側の前方ゾーン内に設けられた１つ以上の拡散器にそれぞれ接続された出口２６および３２に空気を移動させ、次に霜取りノズルまで移動させ、次に、自動車の前方シートのフットゾーン、または後方シートのフットゾーンの流路部品まで移動させる。流路部品２２および３２内に設置された枢動フラップ２４および３０により、対応する出口に到達する空気流量を調節することが可能となっている。

暖房、換気、または空調ユニットの底部は、蒸発器４を通る空気流が通過することから生じ、蒸発器からしたたり落ちる凝縮物を収集するための部品４を備えている。この凝縮物は、収集部品４０によって収集され、自動車の床４４内に設けられた開口部を通って、外部に連通する排出部４２まで流される。この収集部品４０は、蒸発器４に対する支持体ともなっている。この収集部品は、蒸発器４から上流側に配置された濾過手段のための支持体としても使用できる。

密でまとまった組立体を製造するために、収集部品４０は、締結手段４４により、暖房、換気、または空調ユニットと組み立てられている。この締結手段４４としては、ネジ、金属クリップ、プラスチッククリップなどを挙げることができる。

この締結手段４４は、別個にしてもよいし、収集部品４０と暖房、換気、または空調ユニットとを組み立てるために組み合わせてもよい。

一般的には、暖房、換気、または空調ユニットは、自動車の内部Ｈに配置される。より詳細には、このユニットは、自動車のフロア４４よりも上であって、エンジンルームＭと内部Ｈとの間において、分離壁４６の近くに配置される。

次に、図２を参照する。図２は、本発明の第２実施例に係わる暖房、換気、または空調ユニットを、自動車の前方から後方へ向く垂直面における断面図である。

図２におけるユニットは、図１を参照して説明した部品と同じ多くの部品を含んでいる。従って、これらの部品には、共通する符号を付してある。

暖房、換気、または空調ユニットは、ボックス１と、蒸発器４を通る空気流の通過から生じ、蒸発器からしたたり落ちる凝縮物の収集部品４０とを備えている。

ボックス１は、エンジンブロワー２の出口にある空気を蒸発器４まで流すチャンネル１０を備えている。

本発明の別の実施例によれば、チャンネル１０の外壁５０は、開口部５２によって開口しており、空気を、チャンネル１０から外壁５０を通して、チャンネルの外側まで流すことができるようになっている。

開口部５２は、チャンネル１０の外壁５０内に形成されたグリッド、メッシュまたは円形の孔からなり、換気される構造体が形成される。しかし、これら開口部５２は、表面、例えば外壁５０内に空間を形成する他の任意の手段によっても得られる。

換気される構造体は、図１に示すようなユニットの中実外壁と置換されるように、暖房、換気、または空調ユニット内に組み立てられた取り付け部品に設けることも可能である。

開口部５２を含む外壁５０は、チャンネル１０の外部に収容され、外壁５０に取り付けられた吸音部品５４と協動する。

この吸音部品５４は、ボックス１の外側へのノイズの伝搬を解消または制限することにより、チャンネル１０の遮音ライニングとなっている。

吸音部品５４は、この部品５４を挿入するカバー５６により、ボックス１の外壁５０に対して、所定位置に保持されている。カバー５６は、チャンネル１０の気密を保証するようにボックス１と共に組み立てられている。このように、エンジンブロワー２によって移動される空気は、リークを生じさせる外壁５０内に形成された開口部５０を通過することなく、蒸発器４まで流れる。

本発明によれば、カバー５６は、収集部品４０に接続されており、これによって、この収集部品４０の延長部を形成している。

収集部品４０は、一般に大きい容積の形態となっている。この部品は、凝縮物を収集するトレイとして働く収集器となっている。カバー５６も、大きい容積の形態とすることができる。このような構造では、ボックス１の完全な部品となるが、カバー５６は、ボックス１内に形成される開口部をシールする表面としてもよい。

カバー５６のために考えられる構造にかかわらず、カバー５６は、収集部品４０の一体的部品である。このように、暖房、換気、または空調ユニットを組み立てる間、カバー５６は収集部品４０と同時に取り付けられる。一旦組み立てると、ボックス１の内部に吸音部品５１が保持され、この吸音部品は、カバー５６によって外側から保護される。

これによって、自動車の内部Ｈに、暖房、換気、または空調ユニットを組み立てる際に、吸音部品５４が破損する恐れがなくなる。

更に、吸音部品５４と、カバー５６と、ボックス１とは、別個の部品であるが、これらの部品は、一体的に組み立てられる。ボックス１の部品およびカバー５６を有する収集部品４０は、プラスチックを成形することによって得られるので、これら種々の部品の製造および組み立ては簡単である。

収集部品４０とカバー５６とから成る組立体をボックスに組み立てるために、この組立体をボックス１と共に所定位置に位置決めし、かつ保持するための締結手段が設けられている。

ボックス１に収集部品４０を組み立てるために設けられた締結手段４４を使用することが可能であり、カバー５６のために締結部品５８を使用することも可能である。締結手段４４と同じように、これら締結部品５８として、ネジ、金属クリップ、プラスチッククリップなどを挙げることができる。

この締結部品５８は、別個でもよいし、暖房、換気、または空調部品と、収集部品４０およびカバー５６から成る組立体を組み立てるように組み合わせてもよい。

図示の例では、吸音部品５４は、連続気泡を有するポリウレタン発泡体の層であり、この部品をビニリデンコポリマーで含浸することが好ましい。

水または他の物質の侵入から吸音部品５４を保護するために、発泡体の層に取り付けられた液密保護膜を設けることもできる。

別の実施例においては、吸音部品５４は、独立気泡を有する発泡体の層である。このように、環境にかかわらず、音響的性質が保存される。

図３は、本発明の第２実施例に係わる暖房、換気、または空調ユニットの自動車の前方から後方へ向く垂直面に沿う断面図である。

図２におけるユニットは、図１および図２を参照して説明した部品と同じ多数の部品を含んでいる。従って、これらの部品には、共通の符号を付してある。

暖房、換気、または空調ユニットは、吸音部品の位置の点で、図２を参照して説明した例と異なっている。

暖房、換気、または空調ユニットの特定部品の遮音条件に応じて、ノイズレベルを低減しなければならないゾーンの近くに、吸音部品を設けることが可能である。

このように、図３に示す例は、開口部６６を備えるチャンネル２８の外壁６４と協動する吸音部品６０を備えている。この吸音部品６０は、チャンネル２８の外側に収容されており、外壁６４に取り付けられている。

図２の例で説明したチャンネル１０の場合と同じように、チャンネル２８から外壁６４を通して、チャンネルの外部に空気を流すことができるようにする開口部６６が、チャンネル２８の外部６４にパンチ加工されている。

この開口部６６は、開口部５２を得るために使用した方法と類似する方法により形成できる。

同様に、図１を参照して説明したユニットの一体的外壁の代わりとなるように、暖房、換気、または空調ユニット内に組み立てられる取り付け部品に、外壁６４を形成することも可能である。

部品６０は、ボックス１の外側へノイズが伝搬するのを解消または制限することにより、チャンネル２８の遮音ライニングとなっている。

吸音部品６０は、この部品６０をライニングとする別のボックス６２によって、ボックス１の外壁６４に対して所定位置に保持されている。この別のボックス６２は、チャンネル２８の液密を保証するよう、ボックス１と共に組み立てられている。このようにして、混合ゾーン１６からの空気流は、リークを生じさせるような外壁６４に開口部６６を通過することなく、出口３２まで流れる。

別のボックス６２をボックス１に組み立てるために、これらボックスの位置決め、および支持を保証する締結手段が設けられている。

この締結手段は、上に説明したものに類似している。ボックス１に収集部品４０を組み立てるために提供される締結手段４４を使用することも可能である。別のボックス６２のための締結部品６８を使用することもできる。

この締結手段６８として、締結手段４４および５８と同じように、ネジ、金属クリップ、プラスチッククリップなどを挙げることができる。この締結手段６８は、別個にしてもよいし、また暖房、換気、または空調ユニットと共に、別のボックス６２を組み立てるように組み合わせてもよい。

吸音機能を完全に満たすために、吸音部品６０は、連続気泡を有するポリウレタン発泡体の層であり、この吸音部品には、ビリニデンコポリマーで含浸することが好ましい。

吸音部品６０は、吸音部品５４と類似し、同じ材料から製造される。この吸音部品は、同じ性質および特性を有する。

図４は、本発明の第３実施例に係わる暖房、換気、または空調ユニットの、自動車の前方から後方に向く垂直面に沿う断面図である。

図４に示すユニットは、図１〜図３を参照して説明した部品と同じ多数の部品を有し、従って、これら部品には、同じ符号を付してある。

暖房、換気、または空調ユニットは、吸音部品の構造、およびこれを保持する方法の点で、図１および図２を参照して説明した例と異なっている。

暖房、換気、または空調ユニットのレイアウトおよび構造によって、吸音部品を保護する別のボックス、すなわちカバーを製造することが困難となっている。

図４の例で説明するように、暖房、換気、または空調ユニットは、エンジンブロワー２を囲むブロワーハウジング９６の壁９０と協動する吸音部品７０、７２および７４を備えている。この壁９０は、開口部９２を備え、吸音部品７０、７２および７４は、ブロワーハウジング９６の外部に収容されており、タービンの壁９０に取り付けられている。

開口部９２は、上に説明した開口部５２および６６と類似しており、これらの開口部は、開口部６２および６６と同じように得られ、配置されている。

部品７１、７２および７４は、ボックス１の外側へのノイズの伝搬を解消または制限することにより、エンジンブロワー２のブロワーハウジング９６の遮音ライニングとなっている。

部品７１、７２および７４は、暖房、換気、または空調ユニット内の主なノイズ源のすぐ近くに配置されている。従って、この装置は、管理すべき原因のできるだけ近くで作動するので、作動が強化される。

吸音部品７１、７２および７４は、壁７８、８０、８２、８４、８６および８８を含むハウジング１００、１０２および１０４内に取り付けられている。ハウジング１００、１０２および１０４は、閉じられてはおらず、これらは、吸音部品７１、７２および７４のための集音器として働く。

自動車の内部Ｈに、暖房、換気、または空調ユニットを組み立てる間、吸音部品７０、７２および７４は、流れの方向と逆の順に所定位置に保持される。

暖房、換気、または空調ユニットを位置決めする間、周辺壁４６および７６にハウジング１００および１０２が当接する。壁４６は、エンジンルームＭと自動車の内部Ｈとの間に設けられた分離壁であり、壁７６は、自動車の内部Ｈのダッシュボードの内側壁から成っている。

このように、暖房、換気、または空調ユニットが、自動車の内部Ｈ内の所定位置にあるとき、ハウジング１００および１０２は閉じられ、吸音部品７０および７２は、所定位置に保持される。このような配置によって、密な組み立てが保証される。このように、エンジンブロワー２によって生じる空気流は、リークを生じさせるブロワーのハウジング９６の壁９０に開口部９２を通過することなく、チャンネル１０まで流れる。

これとは異なり、例えば出口２６まで接続されるチャンネル２２のブロワーハウジング９６の外部を分離する空間において、吸音部品７４をスライドすることにより、この部品は、ハウジング８６内に嵌合される。

かかる構造では、吸音部品７４がハウジング８６内に嵌合されるときに通過する開口部をシールするためのサイドカバー（図示せず）を設ける必要がある。この別のカバーは、暖房、換気、または空調ユニットの気密を保証する。

別の実施例においても、吸音部品７０、７２および７４は、連続気泡を有するポリウレタン発泡体の層となっている。これらの層は、ビニリデンコポリマーで含浸することが好ましい。

これらの吸音部品は、吸音部品５４および６０と類似するものであり、同一材料から製造され、同一性能および特性を有する。

上に説明した種々の実施例は、構造の点で、互いに異なっている。しかし、所望する音響性能が得られるように、これらの実施例を、別個に使用したり、互いに組み合わせて使用することも可能である。

更に、一部のタイプのユニットでは、凝縮物収集部品は、暖房、換気、または空調ユニット内に直接一体化される。かかる構造では、吸音部品を囲むハウジングは直接成形によって得られ、暖房、換気、または空調ユニットのボックスの一体的部品となっている。

この実施例では、ハウジングをシールするカバーを成形によって得られ、次にフィルムヒンジを介し、暖房、換気、または空調ユニットのボックスに接続されている。

更に、これまで説明し実施例は、発泡体、例えば連続気泡を含むポリウレタンの層から成る吸音部品を一体化するものである。

連続気泡のこれら層を、独立気泡の発泡体と置換することができる。同じように、本発明は、上記発泡体と同じ、またはより良好な性能を有する遮音材料もカバーするものである。

本発明は、上に説明した自動車の暖房、換気、または空調設備に特別な用途を有する。

当然ながら、本発明は、単なる例として上に説明した実施例だけに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の範囲内で想到できる別の実施例も、カバーするものである。

従来技術に係わる暖房、換気、または空調ユニットの断面図である。 本発明の第１実施例に係わる暖房、換気、または空調ユニットの断面図である。 本発明の第２実施例に係わる暖房、換気、または空調ユニットの断面図である。 本発明の第３実施例に係わる暖房、換気、または空調ユニットの断面図である。

符号の説明

１ ボックス
２ エンジンブロワー
４ 蒸発器
６ 加熱器
８ 別の熱源
１０ チャンネル
１２、１４ チャンネル
１６ 混合ゾーン
１８ フラップ
２０ 横方向軸線
２２、２８ 流路部品
２６、３２ 出口
２４、３０ 枢動フラップ
４０ 収集部品
４４ 締結手段
４６ 分離壁

Claims (15)

1. ボックス（１）内に空気流を流す少なくとも１つの壁（５０、６４、９０）を有する少なくとも１つのチャンネル（１０、２８、９６）を備えたボックス（１）を含む、特に自動車の内部のための暖房、換気、または空調ユニットにおいて、
   前記壁（５０、６０、９０）は、開口部（５２、６６、９２）を備え、前記チャンネル（１０、２８、９６）の外部において、前記開口部（５２、６６、９２）に接触するように、少なくとも１つの吸音部品（５４、６０、７０、７２、７４）が設けられていることを特徴とする、暖房、換気、または空調ユニット。
2. 前記吸音部品（７０、７２、７４）は、前記チャンネル（１０、２８、９６）の外側に配置されたハウジング（１００、１０２、１０４）内に設けられている、請求項１記載の暖房、換気、または空調ユニット。
3. 前記ハウジング（１００、１０２、１０４）は、自動車の内部（Ｈ）の周囲壁に接触した状態の壁（７８、８０、８２、８４、８６、８８）を備えている、請求項２記載の暖房、換気、または空調ユニット。
4. 前記ハウジング（１００、１０２）は、前記自動車の内部（Ｈ）の周囲壁（４６、２６）によって、密にシールされている、請求項３記載の暖房、換気、または空調ユニット。
5. 前記ハウジング（１０４）は、サイドカバーによって密にシールされている、請求項３記載の暖房、換気、または空調ユニット。
6. チャンネル（１０）を密にシールするカバー（５６）により、前記吸音部品（５４）が所定位置に保持されている、請求項１〜５のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。
7. 前記カバー（５６）は、本ユニットからの凝縮物の収集部品（４０）に接続されている、請求項６記載の暖房、換気、または空調ユニット。
8. 前記カバー（５６）は、締結手段（５８）により、前記ボックス（１）と共に組み立てられている、請求項６または７記載の暖房、換気、または空調ユニット。
9. 前記カバー（５６）は、フィルムヒンジにより、前記ボックス（１）に接続されている、請求項６〜８のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。
10. チャンネル（２８）を密にシールする別のボックス（６２）により、前記吸音部品（６０）は、所定位置に保持されている、請求項１〜９のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。
11. 前記別のボックス（６２）は、締結手段（６８）により、前記ボックス（１）と共に組み立てられている、請求項１０記載の暖房、換気、または空調ユニット。
12. 前記吸音部品（５４、６０、７０、７２、７４）は、連続気泡を有する発泡体の層である、請求項１〜１１のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。
13. 前記吸音部品（５４、６０、７０、７２、７４）は、独立気泡を有する発泡体の層である、請求項１〜１１のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。
14. 前記ボックス（１）に前記壁（５０、６４、９０）が取り付けられている、請求項１〜１３のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。
15. 前記ボックス（１）と共に成形することによって、前記壁（５０、６４、９０）が形成されている、請求項１〜１３のいずれかに記載の暖房、換気、または空調ユニット。

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