JP2012254704A - 空力騒音低減装置および型 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易であり、空力騒音を減少することができる空力騒音低減装置、および空力騒音低減装置を容易に樹脂成形する型を提供する。
【解決手段】空調ケース１１の壁面１１ａの少なくとも一部には、複数の突起４０が樹脂成形によって壁面１１ａに一体に設けられる。複数の突起４０は、断面形状において、長さ寸法Ｔが幅寸法Ｗよりも大きい。したがって突起４０は、空気の流れ方向に延びるので、円柱状ではない。また突起４０の断面形状は、流れ方向の流れ方向上流側が流れ方向上流側に凸となるように湾曲する。これによって突起４０に衝突する空気は、突起４０の上流側の面に留まることなく、下流側に円滑に流れる。また突起４０は、突出方向に延びる軸線を有する仮想円柱であって、直径が幅寸法Ｗ以下の仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた軌跡内に収まる形状である。
【選択図】図５

Description

本発明は、気流の乱れによって発生する空力音を低減する空力騒音低減装置、および空力騒音低減装置を樹脂成形するため型に関する。

特許文献１および２には、空調および冷却用の送風装置から発生する空力騒音（以下、「騒音」ということがある）を低減するため、物体表面に圧力変動を低減する部材（以下、「低減部材」ということがある）を設けている。低減部材として、たとえば羽毛状または円柱状の突起物、または毛皮状の繊維状部材を設ける構成が開示されている。

特開平７−２２５０４８号公報 特開２００６−１５９９２４号公報

特許文献１に記載の技術では、樹脂ケースに対し、低減部材として繊維状部材を成形後に取付けている。したがって樹脂ケースの製造とは別工程が必要であるので、工程数の増加し、加工費が高くなるという問題がある。

特許文献２に記載の技術は、空調ケースに低減部材として、円柱状の突起物を一列に形成している。円柱状の突起物のサイズは、直径１．５ｍｍ、高さ２ｍｍ程度である。このような微小な突起物は、空調ケースに一体に樹脂形成される。成形用の金型は、突起物に対応する孔をドリルにて加工するが、孔の内壁にはドリルによってらせん状の溝が残る。溝が残っていると、成形後に型から突起物を外す際に、突起物が溝に引っかかりちぎれやすいという問題がある。らせん溝を消すことも考えられるが、消すために仕上げ加工が必要となり、工程数が増加して作業時間が長くなり、仕上げのための加工費が必要になるという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、製造が容易であり、空力騒音を減少することができる空力騒音低減装置を提供すること、および空力騒音低減装置を容易に樹脂成形する型を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、空気が流れる通路（１３，２２，２５）を形成する通路部材（１１）に設けられる空力騒音低減装置であって、
通路部材の壁面（１１ａ）の少なくとも一部から突出するように、樹脂成形によって壁面に一体に設けられる複数の突起（４０）を含み、
複数の突起のそれぞれは、
断面形状において、空気の流れ方向の長さ寸法が流れ方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きく、
断面形状について、流れ方向上流側が流れ方向上流側に凸となるように湾曲し、
複数の突起が突出する突出方向に延びる軸線を有する仮想円柱であって、直径が幅寸法以下の仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた軌跡内に収まる形状であることを特徴とする空力騒音低減装置である。

請求項１に記載の発明に従えば、通路部材の壁面の少なくとも一部には、複数の突起が樹脂成形によって壁面に一体に設けられる。複数の突起は、断面形状において、空気の流れ方向の長さ寸法が流れ方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きい。したがって突起は、空気の流れ方向に延びるので、円柱状ではない。また突起の断面形状は、流れ方向の流れ方向上流側が流れ方向上流側に凸となるように湾曲する。これによって突起に衝突する空気は、突起の上流側の面に留まることなく、下流側に円滑に流れる。また突起は、突出方向に延びる軸線を有する仮想円柱であって、直径が幅寸法以下の仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた軌跡内に収まる形状である。突起を壁面に樹脂成形する場合、用いられる型には突起を形成するための孔部が形成されている。孔部は、円柱状のドリルを用いて加工されるが、ドリルを仮想円柱とした場合、孔部は仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた形状である。したがってドリルを変位させるので、孔部の内壁には、ドリルによるらせん溝が残りにくくなる。このような孔部によって突起が樹脂成形されるので、突起の外周面にらせん溝が形成されることを防ぐことができる。したがって突起を形成する際の型開のときに、突起が損傷することを抑制することができる。これによって突起を形成するために、型の孔部の仕上げのための加工および工程が必要ないので、製造コストの増加を抑制することができる。また空力騒音は気流の乱れによって発生する渦が変形することで発生しており、複数の突起は、この渦の変形を抑制することで音を低減している。したがって製造が容易な複数の突起によって、空力騒音を減少することができる。

また請求項２に記載の発明では、複数の突起は、壁面から垂直に突出することを特徴とする。請求項２に記載の発明に従えば、複数の突起は、壁面から垂直に突出する。壁面から垂直に突出するので型開のときに、突起に平面方向の力が作用しにくいので、突起が損傷することを防ぐことができる。

さらに請求項３に記載の発明では、複数の突起は、断面形状が流れ方向に沿って延びる長円状であることを特徴とする。請求項３に記載の発明に従えば、複数の突起は、断面形状が流れ方向に沿って延びる長円状である。したがって複数の突起を簡単な形状で実現することができる。

さらに請求項４に記載の発明では、通路部材が形成する通路は、車室内に送風される空気が通過する通路（１３）であり、
通路部材は、通路が内部に形成される空調ケース（１１）であり、
複数の突起は、空調ケースの壁面に一体に設けられることを特徴とする。

請求項４に記載の発明に従えば、通路部材が形成する通路は、車室内に送風される空気が通過する通路であり、通路部材は、通路が内部に形成される空調ケースであり、複数の突起は、空調ケースの壁面に一体に設けられる。これによって車室内の乗員に空力騒音が伝わることを抑制することができる。

さらに請求項５に記載の発明では、通路を開閉するドア（２３，２８〜３０）もしくはドア周囲のガイドの両面のうち少なくとも空気の流れ方向を変更する面に、複数の突起が一体に設けられることを特徴とする。

請求項５に記載の発明に従えば、複数の突起は、通路を開閉するドアまたはドア周囲のガイドに一体に設けられる。ドアは、開閉するので、いずれか一方の面に気流が衝突して気流の流れ方向を変更する面となる。このようなドアまたはドア周囲のガイドの面に、複数の突起を設けることによって、発生する渦の変形を抑制することで音を低減できる。

さらに請求項６に記載の発明では、通路部材が形成する通路は、空調ケース内に送風される空気が通過する通路を含み、
通路部材の一部は、空調ケース内に送風する遠心式の送風機（６０）を構成し通路が内部に形成されるスクロールケーシング（６２）であり、
複数の突起は、スクロールケーシングの壁面（６２ｂ）のうち、吸い込んだ空気の流れ方向を吸込方向から遠心方向へ変更する部分（６３）に一体に設けられることを特徴とする。

請求項６に記載の発明に従えば、複数の突起は、スクロールケーシングの壁面のうち、吸い込んだ空気の流れ方向を吸込方向から遠心方向へ変更する部分に一体に設けられる。遠心式の送風機では、気流は遠心状に放射され、スクロールケーシングの壁面に衝突するとともに、流路が広がる出口側に向けて送風される。気流は遠心状に放射される際、スクロールケーシングの壁面に空気が衝突する。このようなスクロールケーシングの壁面に複数の突起を設けることによって、前述のように音を低減することができる。

さらに請求項７に記載の発明では、通路部材が形成する通路は、空調ケース内に送風される空気が通過する通路を含み、
通路部材の一部は、空調ケース内に送風する送風機を構成し通路が内部に形成されるスクロールケーシングであり、
複数の突起は、スクロールケーシングの壁面（６２ｂ）のうち、スクロールケーシングの壁面の巻き始め部分であるノーズ部（６２ａ）に一体に設けられることを特徴とする。

請求項７に記載の発明に従えば、複数の突起は、冷却用熱交換器に送風される空気が通過する通路部材の壁面に一体に設けられる。冷却用熱交換器に至る通路にて、空力騒音の発生を抑制することができる。したがって空調ケース内に空力騒音が伝わることを抑制することができる。

さらに請求項８に記載の発明では、通路部材が形成する通路は、空調ケース内に送風される空気が通過する通路を含み、
空調ケース内には、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）が設けられ、
複数の突起は、冷却用熱交換器に送風される空気が通過する通路部材の壁面に一体に設けられることを特徴とする。

請求項８に記載の発明に従えば、複数の突起は、スクロールケーシングの壁面のうち、スクロールケーシングの壁面の巻き始め部分であるノーズ部に一体に設けられる。ノーズ部は、気流の流れが不安定で時々刻々と気流の向きや流速の大きさが変化する部分である。このようなノーズ部の壁面に複数の突起を設けることによって、前述のように音を低減することができる。

さらに請求項９に記載の発明では、複数の突起を有する通路部材を樹脂成型するための型であって、
複数の突起（４０）を樹脂成形するための複数の孔部がドリル加工によって形成されており、
孔部のそれぞれは、
断面形状において、予め定める形成方向の長さ寸法が形成方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きく、
形成方向の一方側の内壁が形成方向一方側に凸となるように湾曲し、
ドリル加工において、ドリルを少なくとも形成方向に変位させて形成されていることを特徴とする型である。

請求項９に記載の発明に従えば、複数の突起を有する通路部材を樹脂成型するための型であって、型には複数の突起を樹脂成形するための複数の孔部がドリル加工によって形成されている。孔部は、断面形状において、予め定める形成方向の長さ寸法が流れ方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きい。したがって孔部の内壁は、形成方向に延びるので、円柱状ではない。また孔部の断面形状は、形成方向の形成方向一方側が形成方向一方側に凸となるように湾曲している。これによって孔部によって樹脂成形された突起は、形成方向一方側から他方側に流れる空気が衝突すると、突起の上流側の面に空気が留まることなく、他方側に円滑に流れる。また孔部は、ドリルを少なくとも形成方向に変位させた形成されている。したがってドリルを変位させるので、孔部の内壁には、ドリルによるらせん溝が残りにくくなる。このような孔部によって突起が樹脂成形されるので、突起の外周面にらせん溝が形成されることを防ぐことができる。したがって突起を形成する際の型開のときに、突起が損傷することを抑制することができる。これによって突起を形成するために、型の孔部の仕上げのための加工および工程が必要ないので、製造コストの増加を抑制することができる。

なお、前述の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。

車両用空調装置１０および送風機の概略構成を示す模式図である。 送風機６０を示す断面図である。 車両用空調装置１０の概略構成を示す模式図である。 図３とはドア位置が異なる車両用空調装置１０の模式図である。 複数の突起４０の第１の例を示す斜視図である。 突起４０の第１の例を示す平面図である。 突起４０の第２の例を示す平面図である。 突起４０の幅寸法Ｗ／長さ寸法Ｔと騒音との関係を示すグラフである。 突起４０Ａの第３の例を示す斜視図である。 突起４０Ｂの第４の例を示す斜視図である。 突起４０Ｃの第５の例を示す斜視図である。 突起４０Ｄの第６の例を示す斜視図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図８を用いて説明する。図１は、車両用空調装置１０および送風機の概略構成を示す模式図である。図２は、送風機を示す断面図である。図３は、車両用空調装置１０の概略構成を示す模式図である。車両用空調装置１０は、車室内空調運転の実施可能な装置である。

車両用空調装置１０は、外殻が空調ケース１１で構成されており、大別して送風部と空調部を備えている。空調ケース１１は、車室内前方のインストルメントパネル１２の裏側に配置されている。空調ケース１１は、内方に空気が流れる通路を形成する通路部材としての機能を有する。空調ケース１１は、複数のケース部材からなり、例えばポリプロピレンなどの樹脂成形品である。複数のケース部材は、金属ばね、ねじ等の締結手段によって一体的に結合されて空調ケース１１を構成している。

さらに車両用空調装置１０は、車室内に向けて左右の吹出し口からそれぞれに温調された空気を供給する装置であり、運転席側と助手席側とにおいて独立に空調設定を可変できる、いわゆる左右独立温度コントロールを実現する。そして、車両用空調装置１０の空調ケース１１内部には、左右別々に温調された通風が混ざらないように中間仕切り板１４が設けられ、中間仕切り板１４によって空調ケース１１内部は、車両左右方向に二つの通風路に区画されている。

送風部は、車室内または車室外の空気を空調部に送風するための送風機６０を備え、送風機６０の吹出口は空調部の入口に至る送風通路１３と接続されている。送風機６０は、遠心多翼ファン６１とこれを駆動するモータ６４とからなり、遠心多翼ファン６１の周囲はスクロールケーシング６２で囲まれ、遠心多翼ファン６１の遠心方向に伸びるダクトによって送風通路１３と連通している。

スクロールケーシング６２は、遠心多翼ファン６１を収納するとともに、遠心多翼ファン６１から吹き出す空気の通路を構成する渦巻き状の部材である。スクロールケーシング６２の壁面６２ｂには、ノーズ部６２ａを有する。ノーズ部６２ａは、スクロールケーシング６２の巻き始め側と巻き終わり側との重なる部分であって、巻き始め側の部分である。ノーズ部６２ａでは、空気上流側と空気下流とが、僅かな隙間を介して連通している。

空調部は、送風通路１３全体を横断的に塞いで設けられたエバポレータ２０と、エバポレータ２０を通過してきた空気を加熱するヒータコア２１と、冷風通路２２と、エアミックスドア２３、デフ用ミックスドア２４と、温風通路２５と、温風と冷風が混合する空間のエアミックスチャンバ２６と、デフロスタ用ドア２７と、フェイス用ドア２８と、フット用ドア２９と、リア用ドア３０とを空調ケース１１の内部に備えている。さらに空調ケース１１には、冷風通路２２および温風通路２５の下流側に複数個の吹出口３１〜３４が形成されており、ここでは、空調ケース１１の吹出口の一例であるデフロスタ吹出口３１、フェイス吹出口３２、フット吹出口３３および第１のリア吹出口３４、第２のリア吹出口３５が設けられている。

デフロスタ吹出口３１は、空調ケース１１の車両前方側の上部に位置する。インストルメントパネル１２のフロントウィンドウガラス１２ａ付近の車両前方部には、室内吹出口の一つであるデフロスタ室内吹出口３１ａが設けられている。デフロスタ吹出口３１とデフロスタ室内吹出口３１ａは、曇り度合いを低減するために空調風がフロントウィンドウガラス１２ａ等の室内側面に沿うように、デフロスタ用ダクト３１ｂによって接続されている。デフロスタ吹出口３１は、デフロスタ用ドア２７によって開閉制御される。

フェイス吹出口３２は、空調ケース１１上部のデフロスタ吹出口３１よりも車両後方側に位置する。インストルメントパネル１２の車両後方側の前面には、車室内に露出する室内吹出口の一つであるフェイス室内吹出口３２ａが設けられている。フェイス吹出口３２とフェイス室内吹出口３２ａは、運転席および助手席の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すために、フェイス用ダクト３２ｂによって接続されている。フェイス吹出口３２は、フェイス用ドア２８によって開閉制御される。

各リア吹出口３４，３５は、空調ケース１１下部の車両後方側に位置する。後部座席には、室内吹出口の一つであるリア室内吹出口（図示せず）が設けられている。各リア吹出口３４，３５とリア室内吹出口とは、後部座席に向けて空調風を吹き出すために、リア用ダクト３４ｂによって接続されている。各リア吹出口３４，３５は、その開口断面積がリア用ドア３０によって開閉制御される。リア用ドア３０によって、第１のリア吹出口３４が開状態になる場合はリア用ダクト３４ｂ内の通路をヒータコア２１で加熱された空気が流れ、第２のリア吹出口３５が開状態になる場合はリア用ダクト３４ｂ内の通路をエバポレータ２０で冷却された空気が流れる。

フット吹出口３３は、空調ケース１１上部のフェイス吹出口３２よりも下方側に位置する。乗員の足元には、室内吹出口の一つであるフット室内吹出口（図示せず）が設けられている。フット吹出口３３とフット室内吹出口とは、運転席および助手席の乗員の足元に向けて空調風を吹き出すために、フット用ダクト（図示せず）によって接続されている。フット吹出口３３は、その開口断面積がフット用ドア２９によって開閉制御される。

各吹出口３１〜３５は、空調ケース１１の内部を車両左右方向に二分する通路仕切り壁（図示せず）を中心として左右対称であり、車両の運転席側および助手席側の左右両方側に空調風を供給可能なように配置されている。また、各吹出口３１〜３５から吹き出される空調風は、接続された各ダクト３１ｂ，３２ｂ，３４ｂ内を通って車室内の所定の室内吹き出し部位に供給されることになる。

また、デフロスタ用ドア２７、フェイス用ドア２８およびフット用ドア２９のそれぞれは、回転軸と平板状のドア板とを有する片側支持式の板状ドアである。リア用ドア３０は、回転軸と平板状のドア板とを有し、ドア板を円運動させる片面支持式の板状ドアである。送風機６０、エアミックスドア２３、デフ用ミックスドア２４、デフロスタ用ドア２７、フェイス用ドア２８、フット用ドア２９およびリア用ドア３０の作動は、図示しない制御装置によって制御される。

エバポレータ２０は、たとえば空調ケース１１の車両前方側に位置し、冷凍サイクル内の膨張弁で減圧された低温低圧の冷媒を送風機６０の送風を受けて内部で蒸発させる冷却用熱交換器である。そして、冷媒が流れるチューブの周囲を通過する送風空気を冷却して下流の冷風通路２２に冷風を供給する。

ヒータコア２１は、エバポレータ２０よりも車両後方側の下部に位置し、走行用エンジンの高温の冷却水を熱源として送風空気と熱交換させ、周囲を流れる空気を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア２１は、エバポレータ２０よりも空気流れ方向の下流側の通路を部分的に塞ぐように配置されている。

デフ用ミックスドア２４は、エバポレータ２０よりも車両後方側に位置し、エバポレータ２０を通過した空気が流下する下流側の通路である冷風通路２２を開閉できるドアである。エアミックスドア２３は、エバポレータ２０よりも車両後方側に位置し、エバポレータ２０を通過した空気が流下する冷風通路２２および温風通路２５を開閉できるドアである。

エアミックスドア２３およびデフ用ミックスドア２４は、その開度位置により、ヒータコア２１を通る温風の風量とヒータコア２１を通過しない冷風の風量との比率を調節して、空調風の温度調節を行う。そして、エアミックスドア２３およびデフ用ミックスドア２４が図３の実線で示す位置にあるときは最大冷房時であり、温風通路２５を閉めてヒータコア２１への空気の流れを完全に遮断し、車室内に冷房風を提供する。なお、図３に示す状態は、フェイス吹き出しモードが設定されたときであり、エアミックスドア２３、デフ用ミックスドア２４、デフロスタ用ドア２７、フェイス用ドア２８、フット用ドア２９、およびリア用ドア３０も当該モードを実施する開度位置に設定されている。

図４は、車両用空調装置１０の構成を説明するための断面図であって、図３とはドアの開度位置が異なる状態を示す。エアミックスドア２３およびデフ用ミックスドア２４が図４に示す位置にあるときは最大暖房時であり、エアミックスチャンバ２６に至る冷風通路２２を閉めてエバポレータ２０を通過した空気をすべてヒータコア２１へ流して加熱し、車室内に暖房風を提供する。

また、エアミックスドア２３が図３と図４とで示す位置の中間の位置にあるときは、冷風通路２２と温風通路２５の両方が部分的に開放されて冷風と温風の両方が流下するようになり、各吹出口の上流側に設けられるエアミックスチャンバ２６で混合し、温調されてから開放されている吹出口から吹き出され、ダクト内を通過して室内吹出口に送られる。

温風通路２５は、車両前方側に傾いた形態で、空調ケース１１の下部から上方のエアミックスチャンバ２６に向けて延びるように形成されている。温風通路２５は、空調ケース１１の車両左右方向全体に亘る幅寸法を有し、その幅寸法は車両前後方向の寸法よりも大きくなっている。つまり、温風通路２５は、前後方向に薄く、横長で上下方向に長い扁平状の通路を呈している。

フェイス吹出口３２およびデフロスタ吹出口３１は、エアミックスチャンバ２６に臨む開口である。第１のリア吹出口３４は、温風通路２５に臨む開口である。第２のリア吹出口３５は、エバポレータ２０の下流側から、ヒータコア２１よりも下方の位置に延びる通路に臨み、ヒータコア２１を通らない冷風が吹き出される開口である。したがって、リア用ドア３０が図３の実線で示す位置にあるときは、第１のリア吹出口３４は閉じられて第２のリア吹出口３５から冷風が吹き出される。また、リア用ドア３０が図４の実線で示す位置にあるときは、第２のリア吹出口３５は閉じられて第１のリア吹出口３４から温風が吹き出される。

本実施形態の車両用空調装置１０には、空力騒音を低減するための空力騒音低減装置が設けられる。空力騒音低減装置は、複数の突起４０を含む。複数の突起４０は、スクロールケーシング６２の内壁６２ｂおよび空調ケース１１の内壁１１ｂの少なくとも一部の所定箇所に設けられる。突起４０は、所定箇所から突出するように複数設けられる。図５は、複数の突起４０の第１の例を示す斜視図である。スクロールケーシング６２の壁面６２ｂおよび空調ケース１１の壁面１１ａに複数の突起４０を設ける場合には、複数の突起４０を壁面１１ａに一体に設けられる。スクロールケーシング６２および空調ケース１１と突起４０との材質は同一であり、射出成型によって各ケース部材と突起４０を一体成形する。また複数の突起４０を各ドアに設ける場合も同様に、一体に設けられる。

次に、突起４０が設けられる場所に関して説明する。複数の突起４０は、たとえば空気の流れを変更する変更部分に設けられる。変更部分とは、壁面１１ａの形状が変化して、空気の流れ方向を変更するために気流が衝突する面を有する部分である。壁面１１ａの形状が変化するとは、壁面１１ａが気流れに沿った直線状でなく、通路がたとえば屈曲、湾曲、拡大および縮小させるために壁面１１ａの形状が変化している部分である。また変更部分とは、通路抵抗によって風量が低下しない迎え角度を有する部分である。変更部分は、たとえば空気の流れ方向に対する迎え角が、３０度以上であり、好ましくは４０度以上であり、さらに好ましくは６０度以上である。

複数の突起４０は、図１では模式的に示し、図２〜図４では斜線を施して示すように、スクロールケーシング６２の壁面６２ｂ、空調ケース１１の壁面１１ａ、各ドアを構成するドア板の両面のうち少なくともいずれか一方に設けられる。以後、ドア板を単にドアということがある。

スクロールケーシング６２の壁面６２ｂにおける一方の設置部位は、図１に示すように、ノーズ部６２ａである。ノーズ部６２ａは、気流の流れが不安定で時々刻々と気流の向きや流速の大きさが変化する部分である。またスクロールケーシング６２の壁面６２ｂにおける他方の設置部位６３は、図２に示すように、吸い込んだ空気の流れ方向を吸込方向から遠心方向へ変更する部分である。他方の設置部位６３は、スクロールケーシング６２の壁面６２ｂの吸込み側と反対側の一部の面である。送風機６０作動時には、吸込み側から導入される気流が、遠心多翼ファン６１の翼間で圧力が高められ翼外周（遠心方向）に押し出され、スクロールケーシング６２に沿って吹出口に向けて送風される。他方の設置部位６３は、導入される気流が翼の前縁に衝突して翼から放出された気流が衝突する部位である
空調ケース１１の壁面１１ａにおける第１の設置部位４１は、エバポレータ２０の下流側であって、エバポレータ２０と対向する位置である。空調ケース１１の壁面１１ａにおける第２の設置部位４２は、ヒータコア２１の下流側であって、ヒータコア２１に対向する位置である。空調ケース１１の壁面１１ａにおける第３の設置部位４３は、送風機６０から空調ケース１１内に空気が送風される部分である。したがって第３の設置部位４３は、エバポレータ２０の上流側であってスクロールケーシング６２に至る通路を構成する部位のうち、エバポレータ２０に空気を向かうように空気流れを変更する部分である。

さらに各ドアのうち、フェイス用ドア２８およびリア用ドア３０には、各ドアを閉じた際に、空調ケース１１の内側となる面に突起４０が設けられる。したがってフェイス用ドア２８およびガイドについては、閉状態にあるときに、空調ケース１１の内側に位置する面に複数の突起４０が設けられる。またリア用ドア３０については、図３に示すように、第１のリア吹出口３４を閉じている場合に、ヒータコア２１に対向する面に複数の突起４０が設けられる。またエアミックスドア２３については、両面に複数の突起４０が設けられる。

さらに図示は省略するが、フェイス用ドア２８の周辺およびリア用ドア３０周囲には、各ドアへ空気を導くガイド（図示せず）が設けられる。ガイドの壁面のうち、少なくとも空気が衝突して、各ドアへ向かう方向へ空気を案内する面に突起４０が設けられる。またエアミックスチャンバ２６の壁面には、リブ（図示せず）が設けられる。リブは、冷風と温風との混合の割合を調整するためのものである。このようなリブも空調ケース１１の壁面１１ａの一部を構成し、空気が衝突する部分であるので、リブの表面にも複数の突起４０が設けられる。混合の割合を調整するリブには、冷風と温風との混合を避ける（混合割合を０にする）ためのリブも含む。

空調ケース１１においては、前述のような部位に突起４０が設けられるので、たとえば図３に示す冷房時には、破線で示すように、エバポレータ２０を通過した気流の一部がエアミックスドア２３に衝突し、フェイス吹出口３２に向かう方向へ気流方向が変更される。またエバポレータ２０を通過した気流の他部は、第１の設置部位４１に衝突し、リア用ダクト３４ｂに向かう方向へ気流方向が変更される。またフェイス用ドア２８、およびエアミックスドア２３の裏面に設けられた突起４０は気流の流れと接していないので、突起４０によって風量低下を引き起こすことがないような部分である。

また図４に示す暖房時は、破線で示すように、エバポレータ２０を通過した気流の一部がエアミックスドア２３の裏面に衝突し、ヒータコア２１に向かう方向へ気流方向が変更される。ヒータコア２１を通過した気流は、第２の設置部位４２に衝突し、さらにフェイス用ドア２８の内側の面に衝突し、フット用ドア２９に向かう方向へ気流方向が変更される。またエバポレータ２０を通過した気流の他部は、リア用ドア３０に衝突し、リア室内吹出口へ向かうように気流方向が変更される。またエアミックスドア２３の表面、第１の設置部位４１に設けられた突起４０は気流の流れと接していないので、突起４０によって風量低下を引き起こすことがないような部分である。

次に、突起４０の形状に関して説明する。図６は、突起４０の第１の例を示す平面図である。図７は、突起４０の第２の例を示す平面図である。各突起４０は、長円柱状に形成される。長円柱状には、図７に示す小判状および図８に示す楕円柱状も含む。突起４０は、流れ方向に延び、本実施形態では流れ方向に沿って延びる。また複数の突起４０は、壁面１１ａから垂直に突出するように形成されている。具体的には、複数の突起４０のそれぞれは、断面形状において、空気の流れ方向（図６の左右方向）の長さ寸法Ｔが流れ方向に直交する幅方向（図６の上下方向）の幅寸法Ｗよりも大きい。断面形状は、突起４０を壁面１１ａと平行な仮想一平面で切断した場合の断面形状である。したがって断面形状は、突起４０の断面形状が変わらない柱状の場合には、図６のように壁面１１ａに向かって見た場合の形状と同一である。

また突起４０の断面形状は、空気の流れ方向上流側（図６の左方側）が流れ方向上流側に凸となるように湾曲している。本実施形態では、突起４０の断面形状は、長円状であるので、空気の流れ方向下流側（図６の右方側）も流れ方向下流側に凸となるように湾曲している。上方の外周面が湾曲しているとは、流線型のような形状であり、流れてくる空気をスムーズに下方に案内する外周面の形状である。

突起４０は、突起４０が突出する突出方向（図５の上下方向）に延びる軸線を有する仮想円柱であって、直径が幅寸法Ｗ以下の仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた軌跡内に収まる形状である。軌跡内とは、仮想円柱を変位させたときの軌跡空間内のことである。突起４０が軌跡内に収まるとは、突起４０の形状が軌跡空間と同一か、突起４０の形状が軌跡空間内の一部を占めるということである。図６に示す突起４０の場合には、直径Ｗの仮想円柱を流れ方向に距離Ｔだけ変位させると、突起４０と略同一の形状となる。図７に示す突起４０の場合には、直径Ｗの仮想円柱を流れ方向に距離Ｔだけ変位させるだけでなく、円弧状に変位させることによって、幅方向において外側への湾曲した形状を表現することができる。

このような仮想円柱は、型を形成するためのドリルを模擬したものである。複数の突起４０は、前述のように空調ケース１１と一体に樹脂成型されるが、そのための型には複数の突起４０を樹脂成形するための複数の孔部がドリル加工によって型に形成されている。

ここで孔部の形状に関して説明する。孔部は、断面形状において、予め定める形成方向の長さ寸法が形成方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きい。成形された部材の形成方向は、流れ方向と略平行となるように配置されて、空調ケース１１を構成する。したがって突起４０が流れ方向に延びているように、当然に孔部の内壁も形成方向に延びている。また孔部の断面形状について、形成方向の一方側の内壁が形成方向一方側に凸となるように湾曲する。湾曲する形状も、長円柱状の突起４０を形成するため形状である。そして孔部は、ドリルを少なくとも形成方向に変位させて形成されている。したがって孔部は、図６に示す長円柱状の場合には、直径Ｗのドリルを形成方向に距離Ｔだけ変位させることで形成される。

次に、突起４０の寸法および分布に関して図８を用いて説明する。図８は、突起４０の幅寸法Ｗ／長さ寸法Ｔと騒音との関係の一例を示すグラフである。図８に示す例では、図６および図７に示す長円柱形状の突起４０を壁面１１ａに配置し、風速１０ｍ／ｓの風を壁面１１ａに垂直に流入させた場合に騒音を測定した結果である。

突起４０の間隔Ｌは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、図８に示す例では突起４０の間隔Ｌは２ｍｍとする。また突起４０の高さＨは、２ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましく、図８に示す例では高さＨは２ｍｍとする。また長さ寸法Ｔは１〜２ｍｍ程度とする。Ｗ／Ｔ＝０では突起なしを示し、０＜（Ｗ／Ｔ）＜１では長円柱形状の突起４０を示し、Ｗ／Ｔ＝１では円柱形状の突起をあらわす。図８に示すように、円柱形状よりも長手方向に伸ばした形状では低減効果は少なくなるが、突起４０がない場合に比べると、長円状の突起４０であっても充分な効果を得ることができる。

以上説明したように本実施形態では、通路部材である空調ケース１１の壁面１１ａの少なくとも一部には、複数の突起４０が樹脂成形によって壁面１１ａに一体に設けられる。空調ケース１１を突起４０と一体成形することで安価に製造することができる。複数の突起４０は、断面形状において、長さ寸法Ｔが幅寸法Ｗよりも大きい。したがって突起４０は、空気の流れ方向に延びるので、円柱状ではない。また突起４０の断面形状は、流れ方向の流れ方向上流側が流れ方向上流側に凸となるように湾曲する。これによって突起４０に衝突する空気は、突起４０の上流側の面に留まることなく、下流側に円滑に流れる。また突起４０は、突出方向に延びる軸線を有する仮想円柱であって、直径が幅寸法Ｗ以下の仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた軌跡内に収まる形状である。突起４０を壁面１１ａに樹脂成形する場合、用いられる型には突起４０を形成するための孔部が形成されている。孔部は、円柱状のドリルを用いて加工されるが、ドリルを仮想円柱とした場合、孔部は仮想円柱を少なくとも流れ方向に変位させた形状である。したがってドリルを変位させるので、孔部の内壁には、ドリルによるらせん溝が残りにくくなる。このような孔部によって突起４０が樹脂成形されるので、突起４０の外周面にらせん溝が形成されることを防ぐことができる。したがって突起４０を形成する際の型開のときに、突起４０が損傷することを抑制することができる。これによって突起４０を形成するために、型の孔部の仕上げのための加工および工程が必要ないので、製造コストの増加を抑制することができる。また空力騒音は気流の乱れによって発生する渦が変形することで発生しており、複数の突起４０は、この渦の変形を抑制することで音を低減している。したがって製造が容易な複数の突起４０によって、空力騒音を減少することができる。

また複数の突起４０は、流れ方向に延びる形状であるので、同一周長さの円形に対して、断面積が大きくなる。したがって成形の際の離型時の抜き抵抗に対し、強度が増し、樹脂のちぎれや型の残りを低減することができる。

また本実施形態では、複数の突起４０は、壁面１１ａから垂直に突出する。壁面１１ａから垂直に突出するので型開のときに、突起４０に平面方向の力が作用しにくいので、突起４０が損傷することを防ぐことができる。

さらに本実施形態では、複数の突起４０は、断面形状が流れ方向に沿って延びる長円状である。したがって複数の突起４０を簡単な形状で実現することができる。

さらに本実施形態では、複数の突起４０は、スクロールケーシング６２の壁面６２ｂのうち、吸い込んだ空気の流れ方向を変更する部位に一体に設けられる。遠心式の送風機６０では、気流は遠心状に放射され、スクロールケーシング６２に衝突するとともに、流路が広がる出口側に向けて送風される。気流は遠心状に放射される際、吸込み側から吸込み側と反対側に向けて気流が流れるため、スクロールケーシング６２では主に吸込み側と反対側の部分に衝突する。このようなスクロールケーシング６２の設置部位に複数の突起４０を設けることによって、前述のように音を低減することができる。一方、気流はスクロールケーシング６２に沿って吹出口に向けて送風されるが、突起４０は吸込み側と反対側の気流衝突位置にのみ設けられているので、気流と壁面の間の摩擦抵抗の増大は最小限に抑えられ、風量低下を引き起こすことを抑制することができる。

また本実施形態では、複数の突起４０は、スクロールケーシング６２の壁面６２ｂのうち、スクロールケーシング６２の壁面６２ｂの巻き始め側と巻き終わり側との重なるノーズ部６２ａに一体に設けられる。ノーズ部６２ａは、気流の流れが不安定で時々刻々と気流の向きや流速の大きさが変化する部分である。このようなノーズ部６２ａの壁面に複数の突起を設けることによって、前述のように音を低減することができる。

さらに本実施形態では、複数の突起４０は、エバポレータ２０に送風される空気が通過する通路部材の壁面１１ａに一体に設けられる。エバポレータ２０に至る通路にて、空力騒音の発生を抑制することができる。したがって空調ケース１１内に空力騒音が伝わることを抑制することができる。

また本実施形態では、フェイス用ドア２８およびリア用ドア３０のように、空調ケース１１内と車室内とを連通する通路を開閉するドアに複数の突起４０が設けられる。このようなドア２８，３０が閉状態であるときは、空調ケース１１側に位置するドア２８，３０の片面に気流が衝突して気流の流れ方向を変更する面となる。このようなドア２８，３０の片面に複数の突起４０を一体に設けることによって、発生する渦の変形を抑制することで音を低減できる。

さらに本実施形態では、空調ケース１１内のエアミックスチャンバ２６の壁面のリブ（図示せず）にも複数の突起４０が一体に設けられる。このリブは温度調整のため冷風と温風とをよく混ぜるために気流を衝突させて乱すとともに、冷房時にはフェイス用ドア２８に冷風を送るとともに、デフロスタに温風を送るために冷風と温風とが混ざり合わないように流れの方向を変更する部分である。このリブに複数の突起４０を設けることによって、音を低減することができる。

また本実施形態では、エアミックスドア２３に複数の突起４０が一体に設けられる。エアミックスドア２３は、開度によって、冷風と温風とを混合する割合を調整する。このようなエアミックスドア２３は、開度によっては、少なくともいずれか一方の面に気流が衝突して気流の流れ方向を変更する面となる。このようなエアミックスドア２３に、前述のように複数の突起を設けることによって、音を低減することができる。

さらに本実施形態では、複数の突起４０は、エバポレータ２０およびヒータコア２１などの熱交換器の下流側にて対向する第１の設置部位４１および第２の設置部位４２に設けられる。熱交換器２０，２１の下流側にて対向する設置部位４１，４２は、熱交換器２０，２１に対向しているので、熱交換器２０，２１を通過した気流が衝突する部分である。このような設置部位４１，４２に複数の突起４０を一体に設けることによって、前述のように音を低減することができる。

また本実施形態では、複数の突起４０は、空調ケース１１の壁面１１ａのうち、送風機６０から空調ケース１１内に空気が送風される第３の設置部位４３に一体に設けられる。このような第３の設置部位４３は、送風機６０から空調ケース１１内に最初に空気が導入される部分であり、風量が比較的大きい。このような変更部分に複数の突起４０を設けることによって、車室内の乗員に空力騒音が伝わることを抑制することができる。

さらに車両用空調装置１０では、送風機６０から出る気流を均一にエバポレータ２０に送り込むために、エバポレータ２０への導入部に図１に示すように段差等を設けてあり、ここで気流の衝突による音が発生している。そこで、送風機６０とエバポレータ２０とを接続する導入部（第３の設置部位４３）に複数の突起４０を設けることによって効果的に音を低減できる。

また複数の突起４０を有する通路部材を樹脂成型するための型であって、型には複数の突起４０を樹脂成形するための複数の孔部がドリル加工によって形成されている。孔部は、断面形状において、予め定める形成方向の長さ寸法Ｔが幅方向の幅寸法Ｗよりも大きい。したがって孔部の内壁は、形成方向に延びるので、円柱状ではない。また孔部の断面形状は、形成方向の形成方向一方側が形成方向一方側に凸となるように湾曲している。これによって孔部によって樹脂成形された突起４０は、形成方向一方側から他方側に流れる空気が衝突すると、突起４０の上流側の面に空気が留まることなく、他方側に円滑に流れる。また孔部は、ドリルを少なくとも形成方向に変位させた形成されている。したがってドリルを変位させるので、孔部の内壁には、ドリルによるらせん溝が残りにくくなる。このような孔部によって突起４０が樹脂成形されるので、突起４０の外周面にらせん溝が形成されることを防ぐことができる。したがって突起４０を形成する際の型開のときに、突起４０が損傷することを抑制することができる。これによって突起４０を形成するために、型の孔部の仕上げのための加工および工程が必要ないので、製造コストの増加を抑制することができる。

さらに本実施形態では、孔部に硬化前の樹脂を流し込む場合、同一面積の円柱と比較して、孔部に樹脂を流し込む際に空気や樹脂から発生するガスが孔部から逃げやすい。孔部が円状であると、全ての外周縁から樹脂が均一に流れ込みガスの逃げ道がなくなることがある。これに対して孔部が長円状であると、全ての外周縁から樹脂が均一に流れ込んでも、長さ方向と幅方向とで外周縁から中心までの距離が異なるので、ガスの逃げ道ができやすい。これによってガスによって不良品が発生する可能性を低くすることができ、成形が容易となる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第１実施形態では、複数の突起４０は、長円柱状であったが、このような形状に限定するものではない。図９〜図１２は、突起４０の形状の他の例を示す斜視図である。図９は、突起４０Ａの第３の例を示す斜視図である。第３の例では、突起４０Ａの断面形状は、流れ方向に延びる菱形状であって、４つ全ての角部が円弧上である。

図１０は、突起４０Ｂの第４の例を示す斜視図である。第４の例では、突起４０Ｂの断面形状は、流れ方向に延びる二等辺三角形状であって、３つ全ての角部が円弧上である。図１１は、突起４０Ｃの第５の例を示す斜視図である。第５の例では、突起４０Ｃの断面形状は長円状であるが、根本から先端に向けてテーパ状に縮径する長円柱状である。図１２は、突起４０Ｄの第６の例を示す斜視図である。第６の例では、突起４０Ｄの断面形状は楕円状であるが、根本から先端に向けてテーパ状に縮径する楕円柱状である。図９〜図１２に示すように、突起の断面形状は、角部が湾曲して、型の孔部をドリルで容易に加工できる形状であればよい。また型開のときに突起４０が型にひっかからない形状であれば、先端部だけがテーパ状に縮径する形状であってもよい。

また各突起４０は、底面（壁面）に対して傾斜していてもよい。さらに個々の突起４０の配列もマトリクス状に限るものではなく、千鳥状、格子状、ストライプ状などであってもよく、ランダムに配置されてもよい。

また前述の第１実施形態では、空気音低減装置は車両用空調装置１０に設けられるが、車両用空調装置１０に限るものではなく、空調装置以外であってもよく、たとえば機器冷却用の冷却用送風機などに適用することができる。

１０…車両用空調装置
１１…空調ケース（通路部材）
１１ａ…壁面
１３…送風通路（通路）
２０…エバポレータ（冷却用熱交換器）
２１…ヒータコア（加熱用熱交換器、熱交換器）
２２…冷風通路（通路）
２３…エアミックスドア（ドア）
２５…温風通路（通路）
２６…エアミックスチャンバ
２８…フェイス用ドア（ドア）
２９…フット用ドア（ドア）
３０…リア用ドア（ドア）
４０…突起
６０…送風機
６２…スクロールケーシング
６２ａ…ノーズ部
６２ｂ…スクロールケーシングの壁面
６３…他方の設置部位

Claims (9)

1. 空気が流れる通路（１３，２２，２５）を形成する通路部材（１１）に設けられる空力騒音低減装置であって、
   前記通路部材の壁面（１１ａ）の少なくとも一部から突出するように、樹脂成形によって前記壁面に一体に設けられる複数の突起（４０）を含み、
   前記複数の突起のそれぞれは、
   断面形状において、空気の流れ方向の長さ寸法が前記流れ方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きく、
   前記断面形状について、前記流れ方向上流側が前記流れ方向上流側に凸となるように湾曲し、
   前記複数の突起が突出する突出方向に延びる軸線を有する仮想円柱であって、直径が前記幅寸法以下の仮想円柱を少なくとも前記流れ方向に変位させた軌跡内に収まる形状であることを特徴とする空力騒音低減装置。
2. 前記複数の突起は、前記壁面から垂直に突出することを特徴とする請求項１に記載の空力騒音低減装置。
3. 前記複数の突起は、前記断面形状が前記流れ方向に沿って延びる長円状であることを特徴とする請求項１または２に記載の空力騒音低減装置。
4. 前記通路部材が形成する通路は、車室内に送風される空気が通過する通路（１３）であり、
   前記通路部材は、前記通路が内部に形成される空調ケース（１１）であり、
   前記複数の突起は、前記空調ケースの壁面に一体に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の空力騒音低減装置。
5. 前記通路を開閉するドア（２３，２８〜３０）もしくは前記ドア周囲のガイドの両面のうち少なくとも前記空気の流れ方向を変更する面に、前記複数の突起が一体に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の空力騒音低減装置。
6. 前記通路部材が形成する通路は、空調ケース内に送風される空気が通過する通路を含み、
   前記通路部材の一部は、前記空調ケース内に送風する遠心式の送風機（６０）を構成し前記通路が内部に形成されるスクロールケーシング（６２）であり、
   前記複数の突起は、前記スクロールケーシングの壁面（６２ｂ）のうち、吸い込んだ空気の流れ方向を吸込方向から遠心方向へ変更する部分（６３）に一体に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の空力騒音低減装置。
7. 前記通路部材が形成する通路は、空調ケース内に送風される空気が通過する通路を含み、
   前記通路部材の一部は、前記空調ケース内に送風する前記送風機を構成し前記通路が内部に形成されるスクロールケーシングであり、
   前記複数の突起は、前記スクロールケーシングの壁面（６２ｂ）のうち、前記スクロールケーシングの壁面の巻き始め部分であるノーズ部（６２ａ）に一体に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の空力騒音低減装置。
8. 前記通路部材が形成する通路は、空調ケース内に送風される空気が通過する通路を含み、
   前記空調ケース内には、通過する空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）が設けられ、
   前記複数の突起は、前記冷却用熱交換器に送風される空気が通過する前記通路部材の前記壁面に一体に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の空力騒音低減装置。
9. 複数の突起を有する通路部材を樹脂成型するための型であって、
   前記複数の突起（４０）を樹脂成形するための複数の孔部がドリル加工によって形成されており、
   前記孔部のそれぞれは、
   断面形状において、予め定める形成方向の長さ寸法が前記形成方向に直交する幅方向の幅寸法よりも大きく、
   前記形成方向の一方側の内壁が前記形成方向一方側に凸となるように湾曲し、
   前記ドリル加工において、前記ドリルを少なくとも前記形成方向に変位させて形成されていることを特徴とする型。

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