JP2023141886A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、送風機から吹出される空気の風量又は風速などに左右されることなく、粒子センサに安定した空気が供給されることで、正確に粒子濃度を測定することができる粒子センサを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。【解決手段】本実施形態に係る車両用空調装置１は、インペラを収容し内部を空気が通流するスクロールハウジング３０と、モータハウジングに収容されたモータと、モータ冷却用通路７０と、粒子センサ２と、を備える車両用空調装置において、スクロールハウジングは、舌部３４ｂと、スクロールハウジングの周壁のうち舌部の下流側の壁に設けられた冷却風分岐孔３６と、を有し、モータ冷却用通路は、冷却風分岐孔と連通するとともに空気流出口７１を有し、粒子センサは、センサ筐体２ａと空気流出口から流出した空気を取り込む空気取込口２ｂとを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、車両用空調装置、特には粒子センサを備える車両用空調装置に関する。

粒子センサを備えた車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。特許文献１で開示している空調装置では、インテークボックスにおいて、送風機の上流に粒子センサを備えている。粒子センサは、車室内の空気が取り込まれる空気導入室に開口するように設けられており、空気導入室を通流する空気の一部を取り込んでその空気を粒子濃度の測定に利用している。このことから、特許文献１で開示している空調装置に取り付けられている粒子センサは、車室内の空気の粒子濃度を測定することができる。したがって、車室内を流れてきた空気が清潔であるかどうか判断することができる。

特開２０２０‐０７１１４０号公報

しかし、車室内を流れてきた空気ではなく、空調装置から車室内に吹出す空気が清潔であるかどうか判断したいというニーズがある。例えば空調装置内を通流する空気の粒子濃度を測定することによって、空調装置内に搭載されているフィルタが正常に機能しているかを判断し、フィルタの交換時期の目安などに利用することができる。このような用途で粒子センサを利用したい場合、フィルタを通流した空気を測定に用いることが必要である。一般的な車両用空調装置の構造では、フィルタが送風機の上流に設けられている場合があるが、このような場合、フィルタの下流、かつ、送風機の上流には粒子センサを取り付けるスペースが少ないことがあり、送風機の下流に粒子センサを設けることが好ましい。しかし、送風機の下流に粒子センサを取り付けた際、粒子センサが検知した値は、送風機から吹出される空気の風量又は風速などの環境に左右されることが分かった。つまり、送風機から吹出される風量又は風速が大きい場合、単位時間当たりの粒子がセンサを通過する量が多くなり、風量又は風速が小さい場合よりも粒子濃度が高く検知されてしまう場合がある。または、多くの粒子がセンサ内を流れることによって粒子センサが正常に検知できず、風量又は風速が小さい場合よりも粒子濃度が低く検知されてしまう場合がある。

本開示は、送風機から吹出される空気の風量又は風速などに左右されることなく、粒子センサに安定した空気が供給されることで、正確に粒子濃度を測定することができる粒子センサを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用空調装置は、インペラを収容し内部を空気が通流するスクロールハウジングと、前記インペラを回転駆動する回転軸を有しモータハウジングに収容されたモータと、前記スクロールハウジングを通流する空気の一部を前記モータを冷却する冷却風として通流させるモータ冷却用通路と、粒子センサと、を備える車両用空調装置において、前記スクロールハウジングは、舌部と、前記スクロールハウジングの周壁のうち前記舌部の下流側の壁に設けられた冷却風分岐孔と、を有し、前記モータ冷却用通路は、前記冷却風分岐孔と連通するとともに空気流出口を有し、前記粒子センサは、センサ筐体と該センサ筐体に設けられて前記空気流出口から流出した空気を取り込む空気取込口とを有することを特徴とする。

本発明に係る車両用空調装置は、前記スクロールハウジングの空気流の上流側に連接してフィルタを収容するフィルタハウジングを有し、前記スクロールハウジングは、前記フィルタを通過した空気を吸い込む吸込口を有する第１壁と、該第１壁に対向する第２壁と、前記第１壁及び前記第２壁の周縁部同士を連接する渦巻き状の前記周壁と、を有し、前記フィルタハウジングは、前記フィルタの着脱方向に開口するフィルタ挿入口と、該フィルタ挿入口側に設けられた角部と、を有し、該角部は、前記スクロールハウジングの前記周壁よりも外側に軒状に延出しており、かつ、前記角部として前記舌部の近傍に位置する第１角部と前記角部のうち前記第１角部とは異なる第２角部とを有し、前記粒子センサが占める空間は、前記角部から前記回転軸の軸方向に沿って前記周壁側に延びる軒下空間のうち前記第１角部の軒下空間又は前記第２角部の軒下空間と重複していることが好ましい。軒下空間はデッドスペースとなるところ、粒子センサがデッドスペースに配置されることで、車両用空調装置の大型化をより抑制することができる。

本発明に係る車両用空調装置では、前記粒子センサの占める空間は、前記第１角部の軒下空間と重複しており、前記車両用空調装置は、前記冷却風分岐孔を介して前記スクロールハウジングと連通するモータ冷却用空気導入室を有し、前記モータ冷却用通路は、前記モータ冷却用空気導入室を兼ねており、前記空気流出口は、前記モータ冷却用空気導入室の壁のうち前記冷却風分岐孔が設けられた前記周壁に対向する対向壁に設けられ、前記車両用空調装置は、前記対向壁の外面と、該対向壁の外面から筒状に突出する筒部と、前記粒子センサと、で囲まれた空気流緩衝空間を有し、前記空気流出口及び前記空気取込口は前記空気流緩衝空間に開口していることが好ましい。軒下空間はデッドスペースとなるところ、粒子センサがデッドスペースに配置されることで、車両用空調装置の大型化をより抑制することができる。また、粒子センサに導入される空気量が少なくなるので、風量又は風速などに左右されることなく安定した空気を粒子センサに供給することができ、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本発明に係る車両用空調装置では、前記空気流出口の中心を通る法線と前記空気取込口の中心を通る法線とは互いにずれていることが好ましい。粒子センサに供給される風量及び風速が抑制されて、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本発明に係る車両用空調装置は、前記筒部の内壁面から突出し、かつ、前記空気流緩衝空間を、前記空気流出口を含む第１空間と前記空気取込口を含む第２空間とに区画するリブと、該リブに設けられて前記第１空間と前記第２空間とを連通させる連通孔と、を有することが好ましい。リブによって粒子センサに供給される風量が抑制されて、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本発明に係る車両用空調装置は、前記筒部に設けられた少なくとも一つの排出孔を有し、前記空気流出口から取り出された空気の一部は、前記排出孔を通って前記空気流緩衝空間の外に排出されることが好ましい。空気の一部が排出孔から排出されることで粒子センサに供給される風量が抑制されて、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本発明に係る車両用空調装置では、前記空気流出口の面積をＳ０、前記排出孔の合計面積をＳｄとしたとき、Ｓ０＜Ｓｄの関係を満たすことが好ましい。空気流緩衝空間内を通流する空気の空気圧が、空気流出口の上流側経路を通流する空気の空気圧よりも抑制されるので、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本発明に係る車両用空調装置は、前記筒部の内壁面から突出し、かつ、前記空気流緩衝空間を、前記空気流出口を含む第１空間と前記空気取込口を含む第２空間とに区画するリブと、該リブに設けられて前記第１空間と前記第２空間とを連通させる連通孔と、前記筒部に設けられた排出孔と、を有し、前記空気流出口から取り出された空気の一部は、前記排出孔を通って前記空気流緩衝空間の外に排出され、前記排出孔として、前記第１空間に設けられた第１排出孔と、前記第２空間に設けられた第２排出孔と、前記筒部と前記センサ筐体との境界部に設けられた第３排出孔と、を有し、前記第１排出孔の面積をＳ１、前記第２排出孔の面積をＳ２、前記第３排出孔の面積をＳ３としたとき、Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ１の関係を満たすことが好ましい。空気流緩衝空間を通流する空気の空気圧を早期に抑制して粒子センサに供給される空気の圧力変動の影響をより小さくすることができるので、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本発明に係る車両用空調装置では、前記モータ冷却用通路は、前記モータハウジング内の空間を含み、前記粒子センサの占める空間は、前記第２角部の軒下空間と重複しており、前記空気流出口は、前記モータ冷却用通路のうち前記冷却風分岐孔から前記モータに前記冷却風を供給する通路の任意の場所に設けられ、前記空気流出口と前記空気取込口とは、直接的に又は間接的に接続部材で接続されていることが好ましい。軒下空間はデッドスペースとなるところ、粒子センサがデッドスペースに配置されることで、車両用空調装置の大型化をより抑制することができる。また、送風機から吹出される空気流から分岐したモータ冷却風を粒子センサに導入することで、風量又は風速などに左右されることなく安定した空気を粒子センサに供給することができ、より正確に粒子濃度を測定することができる。

本開示によれば、送風機から吹出される空気の風量又は風速などに左右されることなく、粒子センサに安定した空気が供給されることで、正確に粒子濃度を測定することができる粒子センサを備えた車両用空調装置を提供することができる。

本実施形態に係る車両用空調装置の一部を示す概略縦断面図である。 スクロールハウジング及びモータ冷却用空気導入室の一例を示す概略横断面図であり、粒子センサの取り付け例の一例を示す図である。 フィルタハウジング及びスクロールハウジングを斜め下方から見た概略図であり、軒下空間を説明するための図である。 図２の空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分を拡大して示す概略横断面図である。 空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第一例を示す概略横断面図である。 空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第二例を示す概略横断面図である。 空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第三例を示す概略横断面図である。 空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第四例を示す概略横断面図である。 フィルタハウジング及びスクロールハウジングの概略底面図であり、粒子センサの取り付け例の別の例を示す図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。

図１は、本実施形態に係る車両用空調装置の一部を示す概略縦断面図である。図２は、スクロールハウジング及びモータ冷却用空気導入室の一例を示す概略横断面図であり、粒子センサの取り付け例の一例を示す図である。図２では、インペラ５１の図示を省略している。本実施形態に係る車両用空調装置１は、図１又は図２に示すように、インペラ５１を収容し内部を空気が通流するスクロールハウジング３０と、インペラ５１を回転駆動する回転軸Ｏを有しモータハウジング５０に収容されたモータ５２と、スクロールハウジング３０を通流する空気の一部をモータ５２を冷却する冷却風として通流させるモータ冷却用通路７０（図２に図示）と、粒子センサ２（図２に図示）と、を備える車両用空調装置において、スクロールハウジング３０は、図２に示すように、舌部３４ｂと、スクロールハウジング３０の周壁３４のうち舌部３４ｂの下流側の壁に設けられた冷却風分岐孔３６と、を有し、モータ冷却用通路７０は、冷却風分岐孔３６と連通するとともに空気流出口７１を有し、粒子センサ２は、センサ筐体２ａとセンサ筐体２ａに設けられて空気流出口７１から流出した空気を取り込む空気取込口２ｂとを有する。

車両用空調装置１は、図１に示すように、ＨＶＡＣケースの最上流に、インテークハウジング１０を有する。インテークハウジング１０は、導入口１１（１１ａ，１１ｂ）を有する。導入口１１（１１ａ，１１ｂ）は、外気導入口１１ａ及び内気導入口１１ｂのいずれかであってもよい。インテークハウジング１０の内部には、インテークドア１２が設けられ、外気導入口１１ａから導入される外気と内気導入口１１ｂから導入される内気との比率を変更する。

スクロールハウジング３０は、図１に示すように、ＨＶＡＣケースの一部であり、インペラ５１を収容するとともに、インペラ５１の回転によって発生する空気流れを下流に向けて通流させる空気流路３５を形成する。空気流路３５のスクロールハウジング３０の下流には、蒸発器３が配置され、必要に応じて空気を除湿・冷却する。インペラ５１は送風機の構成部品の一つであり、モータ５２の駆動で回転することによって軸方向から吸引した空気を径外方向に吹出す。スクロールハウジング３０は、第１壁３２と、第２壁３３と、周壁３４とを有することが好ましい。第１壁３２は、車両用空調装置１が横置きタイプであるとき上壁となる壁であり、吸込口３１が開口している。第２壁３３は、車両用空調装置１が横置きタイプであるとき下壁となる壁である。周壁３４は、図２に示すように、インペラ５１（図１に図示）を取り囲む渦巻き壁３４ａと、渦巻き壁３４ａの巻き始めに連なる舌部３４ｂと、渦巻き壁３４ａの巻き終わりに連なる巻き終わり部３４ｃと、巻き終わり部３４ｃに対向し舌部３４ｂの下流側に連なる下流壁３４ｄと、を有する。下流壁３４ｄには、冷却風分岐孔３６が開口している。

モータ５２は、図１に示すように、スクロールハウジング３０の第２壁３３に取り付けられている。モータ５２の回転軸Ｏは、車両上下方向に沿っていることが好ましい。モータハウジング５０は、スクロールハウジング３０の第２壁３３に取り付けられる。図１では、モータハウジング５０の内壁面とモータ５２の側面との間に隙間が図示されていないが、モータハウジング５０の内壁面とモータ５２の側面との間にモータ冷却風が流れる空間が設けられていることが好ましい。

本実施形態に係る車両用空調装置は、図２に示すように、舌部３４ｂ及び下流壁３４ｄの外側にモータ冷却用空気導入室６０を有することが好ましい。モータ冷却用空気導入室６０は、空気流路３５を流れる空気の一部を、モータ５２（図１に図示）を冷却するための冷却風として取り込む空間を形成する。モータ冷却用空気導入室６０の底面には冷却口６１が設けられている。冷却口６１はモータハウジング５０にホース又は配管などの接続部６３（例えば図９に図示）で接続されている。接続部６３は、ＨＶＡＣケースと一体に形成されていてもよい。

モータ５２の駆動によってインペラ５１が回転すると、導入口１１へ空気が取り込まれる。取り込まれた空気は、フィルタ２５を通って、吸込口３１からインペラ５１に吸い込まれ、スクロールハウジング３０の空気流路３５を通ってＨＶＡＣケースの下流に向けて通流される。このとき、空気流路３５を流れる空気の一部は、冷却風分岐孔３６を通ってモータ冷却用通路７０へ取り込まれ、冷却口６１からモータハウジング５０へ導入されてモータ５２を冷却する。

モータ冷却用通路７０は、冷却風分岐孔３６から分岐してきた冷却風が流れる空間である。車両用空調装置１がモータ冷却用空気導入室６０を有する場合、モータ冷却用通路７０は、モータ冷却用空気導入室６０内の空間７２、冷却口６１とモータハウジング５０とを接続する接続部６３（例えば図９に図示）内の空間７３及びモータハウジング５０内の空間７４を含む。また、車両用空調装置１がモータ冷却用空気導入室６０を有さない場合、モータ冷却用通路７０は、冷却風分岐孔３６とモータハウジング５０とを接続する接続部材（不図示）内の空間であってもよい。

空気流出口７１は、モータ冷却用通路７０を流れる空気の一部を、粒子センサ２による検出用空気としてモータ冷却用通路７０の外側に取り出すための開口である。本実施形態は、空気流出口７１がモータ冷却用空気導入室６０の壁のうち下流壁３４ｄに対向する対向壁６２に設けられる形態（図２に図示）、空気流出口７１がモータハウジング５０の壁に設けられる形態（図９に図示）、及び空気流出口７１がモータ冷却用通路７０のその他の任意の場所に設けられる形態（不図示）を包含する。その他の任意の場所は、例えば、モータ冷却用空気導入室６０の底壁又は冷却口６１とモータハウジング５０とを接続する接続部６３（例えば図９に図示）の壁である。

粒子センサ２は、空気中の粒子を検出しカウントする計測器である。粒子センサの種類は、特に限定されないが、センサ筐体２ａとセンサ筐体２ａに設けられて空気を取り込む空気取込口２ｂとを有することが好ましい。センサ筐体２ａは、粒子センサの外郭をなすハウジングであり、センサの発光部（不図示）及び受光部（不図示）などを収容する。空気取込口２ｂは、センサ筐体２ａに設けられた開口であり、粒子センサ２内に検出対象となる空気を取り込む開口である。空気取込口２ｂと空気流出口７１とは、図２に示すように直接的に接続されていてもよいし、ホース又は配管などの接続部材（不図示）を介して間接的に接続されていてもよい（不図示）。粒子センサ２は、計測済みの空気を排出させる排出口２ｃ（図４に図示）を更に備えていてもよい。粒子センサ２は、センサ筐体２ａ内に空気を取り込むためのブロア（不図示）を有することが好ましい。これによって、粒子センサ２は自力で空気の取込み及び排出をすることができる。

図３は、フィルタハウジング及びスクロールハウジングを斜め下方から見た概略図であり、軒下空間を説明するための図である。本実施形態に係る車両用空調装置１は、スクロールハウジング３０の空気流の上流側に連接してフィルタ２５（図１に図示）を収容するフィルタハウジング２０を有し、スクロールハウジング３０は、フィルタ２５を通過した空気を吸い込む吸込口３１（図１に図示）を有する第１壁３２と、第１壁３２に対向する第２壁３３と、第１壁３２及び第２壁３３の周縁部同士を連接する渦巻き状の周壁３４と、を有し、フィルタハウジング２０は、フィルタ２５の着脱方向に開口するフィルタ挿入口２１と、フィルタ挿入口２１側に設けられた角部２６と、を有し、角部２６（２６ａ，２６ｂ）は、スクロールハウジング３０の周壁３４よりも外側に軒状に延出しており、かつ、角部２６（２６ａ，２６ｂ）として舌部３４ｂの近傍に位置する第１角部２６ａと角部２６（２６ａ，２６ｂ）のうち第１角部２６ａとは異なる第２角部２６ｂとを有し、粒子センサ（不図示）が占める空間は、角部２６（２６ａ，２６ｂ）から回転軸Ｏの軸方向に沿って周壁３４側に延びる軒下空間４０（４１，４２）のうち第１角部２６ａの軒下空間４１又は第２角部２６ｂの軒下空間４２と重複していることが好ましい。軒下空間４０（４１，４２）はデッドスペースとなるところ、粒子センサ２がデッドスペースに配置されることで、車両用空調装置１の大型化をより抑制することができる。

フィルタハウジング２０は、図１に示すように、ＨＶＡＣケースのうち、インテークハウジング１０の下流側、かつ、スクロールハウジング３０の上流側の部分である。フィルタハウジング２０は、フィルタ２５を保持できるように構成されている。図３を用いてフィルタハウジング２０の一例を説明する。なお、図３では、フィルタ２５の図示を省略している。図３では一例として、フィルタ２５（図１に図示）が直方体形状である場合、フィルタハウジング２０が、フィルタ２５を載置する四角形状の底面部２３と、底面部２３に対向する天面部２２と、底面部２３及び天面部２２の相互に向かい合う一対の側辺同士をそれぞれ連結する一対の側面部２４と、を有する角筒状であり、筒の一方の開口がフィルタ挿入口２１となっている形態を示した。フィルタ挿入口２１は、車両後方に向けて開口することが好ましい。天面部２２は、四角枠状になっており、枠の開口からフィルタ２５の吸入面が臨めるようになっている。底面部２３はスクロールハウジング３０の第１壁３２と別体に形成されているか、又は第１壁３２と一体に形成されていてもよい。底面部２３が第１壁３２と別体である形態は、例えば、底面部２３が第１壁３２の吸込口３１に対応する部分に開口を有する四角形状の板であり、渦巻き状の第１壁３２の上面に載置されている形態である。底面部２３が第１壁３２と一体である形態は、例えば、底面部２３が吸込口３１を有する四角形状の板であり、吸込口３１の周囲の渦巻き状の部分が第１壁３２となる形態である。一対の側面部２４は、フィルタ２５の着脱方向に延設する。フィルタ２５の着脱方向は、例えば車両の前後方向に沿っている。

角部２６（２６ａ，２６ｂ）は、図３に示すように、フィルタハウジング２０のうちスクロールハウジング３０よりも外側に張り出した部分である。例えばフィルタハウジング２０の底面部２３が四角形状であるとき、フィルタハウジング２０は、角部２６（２６ａ，２６ｂ）として、底面部２３の頂点のうちフィルタ挿入口２１側の車両左側頂点Ｃ１から伸びる２辺と底面部２３に接するスクロールハウジング３０の周壁３４の上端辺とで囲まれた第１角部２６ａと、底面部２３の頂点のうちフィルタ挿入口２１側の車両右側頂点Ｃ２から伸びる２辺と底面部２３に接するスクロールハウジング３０の周壁３４の上端辺とで囲まれた第２角部２６ｂとを有する。

軒下空間４０（４１，４２）は、図３に示すように、角部２６（２６ａ，２６ｂ）の真下に延びる空間である。軒下空間４０（４１，４２）は第１角部２６ａの軒下空間（第１軒下空間ということもある。）４１と第２角部２６ｂの軒下空間（第２軒下空間ということもある。）４２とを有することが好ましい。軒下空間４０（４１，４２）は、図３に示すように、外周空間４１ａ，４２ａを含む。外周空間４１ａ，４２ａは、軒下空間４０（４１，４２）のうち第２壁３３の外壁面を回転軸Ｏの軸方向に直交するよう延長させた仮想面よりも角部２６（２６ａ，２６ｂ）側の空間である。外周空間４１ａ，４２ａは、軒下空間４０（４１，４２）のうち周壁３４の外側に隣接する空間ということもできる。

粒子センサ２が占める空間は、第１軒下空間４１又は第２軒下空間４２と重複していることが好ましく、外周空間４１ａ，４２ａと重複していることがより好ましい。図２において、フィルタハウジング２０、角部２６（２６ａ，２６ｂ）及び軒下空間４０（４１，４２）を破線で示した。図２では、軒下空間４０（４１，４２）は、図２の紙面に対して垂直方向に延在する。本実施形態は、粒子センサ２が占める空間が軒下空間４０（４１，４２）と重複している形態として、粒子センサ２の一部分が軒下空間４０（４１，４２）からはみ出ているがその他の部分は軒下空間４０（４１，４２）内にある形態（図２に図示）、及び粒子センサ２の全体が軒下空間４０（４１，４２）内に収容されている形態（図９に図示）を包含する。車両用空調装置１の３次元外形状は凹凸を有する。この凹凸によって生じた空間のうち、車両用空調装置１を平面視、正面視、側面視又は底面視したシルエット（以降、単に「車両用空調装置１の２次元シルエット」ということがある。）内の空間はデッドスペースとなる。このような空間としては、軒下空間４０（４１，４２）が挙げられる。本実施形態では、粒子センサ２が占める空間を軒下空間４０（４１，４２）と重複させることで、粒子センサ２が、車両用空調装置１の２次元シルエットから大きくはみ出ることがないので、デッドスペースを有効利用して車両用空調装置１の大型化を抑制することができる。

本実施形態に係る車両用空調装置１では、粒子センサ２は、軒下空間４０（４１，４２）内に収容されていることが好ましい。軒下空間４０（４１，４２）はデッドスペースとなるところ、粒子センサ２がデッドスペース内に収まることで、大型化をより抑制することができる。

本実施形態に係る車両用空調装置１では、粒子センサ２は、外周空間４１ａ，４２ａ（図３に図示）内に収容されることが好ましい。軒下空間４０（４１，４２）はデッドスペースとなるところ、粒子センサ２がデッドスペース内に収まることで、大型化をより抑制することができる。

本実施形態に係る車両用空調装置１では、粒子センサ２の占める空間は、図２に示すように、第１角部２６ａの軒下空間４１と重複しており、車両用空調装置１は、冷却風分岐孔３６を介してスクロールハウジング３０と連通するモータ冷却用空気導入室６０を有し、モータ冷却用通路７０は、モータ冷却用空気導入室６０を兼ねており、空気流出口７１は、モータ冷却用空気導入室６０の壁のうち冷却風分岐孔３６が設けられた周壁（下流壁）３４ｄに対向する対向壁６２に設けられ、車両用空調装置１は、対向壁６２の外面と、対向壁６２の外面から筒状に突出する筒部８０と、粒子センサ２と、で囲まれた空気流緩衝空間９０を有し、空気流出口７１及び空気取込口２ｂは空気流緩衝空間９０に開口していることが好ましい。軒下空間４１はデッドスペースとなるところ、粒子センサ２がデッドスペースに配置されることで、車両用空調装置１の大型化をより抑制することができる。また、送風機から吹出される空気流から分岐してモータ冷却用空気導入室６０へ流入してきた空気の一部が空気流緩衝空間９０を介して粒子センサ２に導入されることで、粒子センサ２に導入される空気量を少なくすることができる。その結果、風量又は風速などに左右されることなく安定した空気を粒子センサ２に供給することができ、より正確に粒子濃度を測定することができる。

図４は、図２の空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分を拡大して示す概略横断面図である。空気流緩衝空間９０は、図４に示すように、対向壁６２の外面と、対向壁６２の外面から筒状に突出する筒部８０と、粒子センサ２と、で囲まれた空間である。筒部８０は、対向壁６２の外面から突出する胴部８１と胴部８１に連接して粒子センサ２に固定されるセンサ取付部８２とを有することが好ましい。筒部８０は、例えば、円筒状若しくは角筒状又はこれらを組み合わせた形状を有する。組み合わせた形状は、例えば、胴部８１が角筒状であり、対向壁６２の外面側の基端８１ａ側とは反対側の端に例えば円形状の開口８１ｃを有する壁面８１ｂを有し、円形状の開口８１ｃの周縁にセンサ取付部８２として円筒状の部材を連接させた形態である。胴部８１は角筒状に限定されず、例えば円筒状又は楕円筒状であってもよい。また、センサ取付部８２は円筒状に限定されず、例えば角筒状又は楕円筒状であってもよい。胴部８１の基端８１ａは、対向壁６２の外面のうち空気流出口７１の周囲の壁面に固定される。筒部８０は、モータ冷却用空気導入室６０の壁面と一体であるか（図４に図示）、又は別体であってもよい（不図示）。センサ取付部８２の先端８２ａは、空気取込口２ｂの周辺に設けられたリブ２ｄに固定されるか（図４に図示）、又はセンサ筐体２ａの外面のうち空気取込口２ｂの周囲の壁面に固定されていてもよい（不図示）。

本実施形態に係る車両用空調装置では、図４に示すように、空気流出口７１の中心を通る法線Ｌ１と空気取込口２ｂの中心を通る法線Ｌ２とは互いにずれていることが好ましい。これによって、空気流出口７１から流出した空気が空気取込口２ｂにそのまま流入することが防止され、粒子センサ２に供給される風量及び風速が抑制されて、より正確に粒子濃度を測定することができる。空気取込口２ｂは、空気流出口７１の中心を通る法線Ｌ１が通らない位置に設けられていることがより好ましい。

図５は、空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第一例を示す概略横断面図である。図６は、空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第二例を示す概略横断面図である。本実施形態に係る車両用空調装置は、図５又は図６に示すように、筒部８０の内壁面から突出し、かつ、空気流緩衝空間９０を、空気流出口７１を含む第１空間９８と空気取込口２ｂを含む第２空間９９とに区画するリブ８３と、リブ８３に設けられて第１空間９８と第２空間９９とを連通させる連通孔８４（８４ａ，８４ｂ）と、を有することが好ましい。リブ８３によって粒子センサ２に供給される風量が抑制されて、より正確に粒子濃度を測定することができる。リブ８３は、例えば板状の仕切壁であり、図５に示すように筒部８０の横断面の一部だけを横切るように設けられるか、又は図６に示すように筒部８０の横断面の全体を横切るように設けられていてもよい。リブ８３が図５に示すように筒部８０の横断面の一部だけを横切るように設けられるとき、連通孔８４ａは、リブ８３と筒部８０の内壁面の一部との間の隙間である。また、リブ８３が図６に示すように筒部８０の横断面の全体を横切るように設けられるとき、連通孔８４ｂは、リブ８３に設けられた貫通孔である。

図７は、空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第三例を示す概略横断面図である。本実施形態に係る車両用空調装置は、図７に示すように、筒部８０に設けられた少なくとも一つの排出孔９１，９３を有し、空気流出口７１から取り出された空気の一部は、排出孔９１，９３を通って空気流緩衝空間９０の外に排出されることが好ましい。空気の一部が排出孔９１，９３から排出されることで粒子センサ２に供給される風量が抑制されて、より正確に粒子濃度を測定することができる。排出孔９１は筒部８０の胴部８１に設けられた貫通孔であるか、又は排出孔９３は筒部８０のセンサ取付部８２に設けられた貫通孔であってもよい。図７では、一例として排出孔９１，９３が２個設けられた形態を示したが、本発明はこれに限定されず、排出孔９１又は排出孔９３のいずれか１個だけが設けられた形態であるか、又は排出孔９１及び排出孔９３に加えて、１個以上の排出孔（不図示）が更に設けられた形態であってもよい。

図８は、空気流緩衝空間及び粒子センサを含む部分の変形例の第四例を示す概略横断面図である。本実施形態に係る車両用空調装置は、図８に示すように、筒部８０の内壁面から突出し、かつ、空気流緩衝空間９０を、空気流出口７１を含む第１空間９８と空気取込口２ｂを含む第２空間９９とに区画するリブ８３と、リブ８３に設けられて第１空間９８と第２空間９９とを連通させる連通孔８４と、筒部８０に設けられた排出孔９１，９２，９３と、を有し、空気流出口７１から取り出された空気の一部は、排出孔９１，９２，９３を通って空気流緩衝空間９０の外に排出され、排出孔９１，９２，９３として、第１空間９８に設けられた第１排出孔９１と、第２空間９９に設けられた第２排出孔９２と、筒部８０とセンサ筐体２ａとの境界部に設けられた第３排出孔９３と、を有し、第１排出孔９１の面積をＳ１、第２排出孔９２の面積をＳ２、第３排出孔９３の面積をＳ３としたとき、Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ１の関係を満たすことが好ましい。排出孔の面積を空気流出口７１に近いほど大きくすることで、空気流緩衝空間９０を通流する空気の空気圧を早期に抑制して粒子センサ２に供給される空気の圧力変動の影響をより小さくすることができるので、より正確に粒子濃度を測定することができる。第３排出孔９３が設けられる筒部８０とセンサ筐体２ａとの境界部は、例えば、センサ取付部８２である。第１排出孔９１、第２排出孔９２及び第３排出孔の各面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、空気流緩衝空間９０内に開口している第１排出孔９１、第２排出孔９２又は第３排出孔の面積である。図８では一例として連通孔８４がリブ８３と筒部８０の内壁面の一部との間の隙間８４ａである形態を示したが、連通孔８４はリブ８３に設けられた貫通孔８４ｂ（図６に図示）であってもよい。

本実施形態に係る車両用空調装置１では、空気流出口７１の面積をＳ０、排出孔９１，９２，９３の合計面積をＳｄとしたとき、Ｓ０＜Ｓｄの関係を満たすことが好ましい。空気流緩衝空間９０内を通流する空気の空気圧が、空気流出口７１の上流側経路を通流する空気の空気圧よりも抑制されるので、より正確に粒子濃度を測定することができる。排出孔の合計面積Ｓｄは、図７の形態では排出孔９１の面積と排出孔９３の面積との合計であり、図８の形態では排出孔９１の面積と排出孔９２の面積と排出孔９３の面積との合計である。排出孔９１，９２，９３の各面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、空気流緩衝空間９０内に開口している各排出孔９１，９２，９３の面積であり、空気流出口７１の面積Ｓ０は、空気流緩衝空間９０内に開口している空気流出口７１の面積である。

図９は、フィルタハウジング及びスクロールハウジングの概略底面図であり、粒子センサの取り付け例の別の例を示す図である。本実施形態に係る車両用空調装置１では、モータ冷却用通路７０は、モータハウジング５０内の空間７４を含み、粒子センサ２の占める空間は、第２角部２６ｂの軒下空間４２と重複しており、空気流出口７１は、モータ冷却用通路７０のうち冷却風分岐孔３６（図１に図示）からモータ５２（図１に図示）に冷却風を供給する通路の任意の場所に設けられ、空気流出口７１と空気取込口２ｂとは、直接的に又は間接的に接続部材７５で接続されていることが好ましい。軒下空間４２はデッドスペースとなるところ、粒子センサ２がデッドスペースに配置されることで、車両用空調装置１の大型化をより抑制することができる。また、送風機から吹出される空気流から分岐したモータ冷却風を粒子センサ２に導入することで、風量又は風速などに左右されることなく安定した空気を粒子センサに供給することができ、より正確に粒子濃度を測定することができる。

モータ冷却用通路７０は、モータ冷却用空気導入室６０内の空間７２、冷却口６１とモータハウジング５０とを接続する接続部６３（例えば図９に図示）内の空間７３及びモータハウジング５０内の空間７４を含む。

空気流出口７１は、図９では一例としてモータハウジング５０の側壁に設けた形態を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷却口６１とモータハウジング５０とを接続する接続部６３の壁に設けられてもよい。

接続部材７５は、例えば、ホース又は配管である。図９では一例として、空気流出口７１と空気取込口２ｂとが接続部材７５で直接的に接続されている形態を示したが、本発明はこれに限定されず、空気流出口７１と空気取込口２ｂとが接続部材７５で間接的に接続されていてもよい。空気流出口７１と空気取込口２ｂとが接続部材７５で間接的に接続される形態は、例えば、空気流出口７１と空気取込口２ｂとが空気流緩衝空間９０を介して接続部材７５で接続される形態である。

１ 車両用空調装置
２ 粒子センサ
２ａ センサ筐体
２ｂ 空気取込口
２ｃ 排出口
２ｄ リブ
３ 蒸発器
１０ インテークハウジング
１１ 導入口
１１ａ 外気導入口
１１ｂ 内気導入口
１２ インテークドア
２０ フィルタハウジング
２１ フィルタ挿入口
２２ 天面部
２３ 底面部
２４ 側面部
２５ フィルタ
２６（２６ａ，２６ｂ） 角部
２６ａ 第１角部
２６ｂ 第２角部
３０ スクロールハウジング
３１ 吸込口
３２ 第１壁
３３ 第２壁
３４ 周壁
３４ａ 渦巻き壁
３４ｂ 舌部
３４ｃ 巻き終わり部
３４ｄ 下流壁
３５ 空気流路
３６ 冷却風分岐孔
４０（４１，４２） 軒下空間
４１ 第１軒下空間
４２ 第２軒下空間
４１ａ，４２ａ 外周空間
５０ モータハウジング
５１ インペラ
５２ モータ
６０ モータ冷却用空気導入室
６１ 冷却口
６２ 対向壁
６３ 接続部
７０ モータ冷却用通路
７１ 空気流出口
７２ モータ冷却用空気導入室内の空間
７３ 接続部材内の空間
７４ モータハウジング内の空間
７５ 接続部材
８０ 筒部
８１ 胴部
８１ａ 基端
８１ｂ 壁面
８１ｃ 開口
８２ センサ取付部
８２ａ 先端
８３ リブ
８４（８４ａ，８４ｂ） 連通孔
９０ 空気流緩衝空間
９１，９２，９３ 排出孔
９１ 第１排出孔
９２ 第２排出孔
９３ 第３排出孔
９８ 第１空間
９９ 第２空間
Ｌ１ 空気流出口の中心を通る法線
Ｌ２ 空気取込口の中心を通る法線
Ｓ０ 空気流出口の面積
Ｓ１ 第１排出孔の面積
Ｓ２ 第２排出孔の面積
Ｓ３ 第３排出孔の面積
Ｓｄ 排出孔の合計面積

Claims (9)

1. インペラ（５１）を収容し内部を空気が通流するスクロールハウジング（３０）と、前記インペラ（５１）を回転駆動する回転軸を有しモータハウジング（５０）に収容されたモータ（５２）と、前記スクロールハウジング（３０）を通流する空気の一部を前記モータ（５２）を冷却する冷却風として通流させるモータ冷却用通路（７０）と、粒子センサ（２）と、を備える車両用空調装置（１）において、
   前記スクロールハウジング（３０）は、舌部（３４ｂ）と、前記スクロールハウジング（３０）の周壁（３４）のうち前記舌部（３４ｂ）の下流側の壁（３４ｄ）に設けられた冷却風分岐孔（３６）と、を有し、
   前記モータ冷却用通路（７０）は、前記冷却風分岐孔（３６）と連通するとともに空気流出口（７１）を有し、
   前記粒子センサ（２）は、センサ筐体（２ａ）と該センサ筐体（２ａ）に設けられて前記空気流出口（７１）から流出した空気を取り込む空気取込口（２ｂ）とを有することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記車両用空調装置（１）は、前記スクロールハウジング（３０）の空気流の上流側に連接してフィルタ（２５）を収容するフィルタハウジング（２０）を有し、
   前記スクロールハウジング（３０）は、前記フィルタ（２５）を通過した空気を吸い込む吸込口（３１）を有する第１壁（３２）と、該第１壁（３２）に対向する第２壁（３３）と、前記第１壁（３２）及び前記第２壁（３３）の周縁部同士を連接する渦巻き状の前記周壁（３４）と、を有し、
   前記フィルタハウジング（２０）は、前記フィルタ（２５）の着脱方向に開口するフィルタ挿入口（２１）と、該フィルタ挿入口（２１）側に設けられた角部（２６（２６ａ，２６ｂ））と、を有し、該角部（２６（２６ａ，２６ｂ））は、前記スクロールハウジング（３０）の前記周壁（３４）よりも外側に軒状に延出しており、かつ、前記角部（２６（２６ａ，２６ｂ））として前記舌部（３４ｂ）の近傍に位置する第１角部（２６ａ）と前記角部（２６（２６ａ，２６ｂ））のうち前記第１角部（２６ａ）とは異なる第２角部（２６ｂ）とを有し、
   前記粒子センサ（２）が占める空間は、前記角部（２６（２６ａ，２６ｂ））から前記回転軸の軸方向に沿って前記周壁（３４）側に延びる軒下空間（４０（４１，４２））のうち前記第１角部（２６ａ）の軒下空間（４１）又は前記第２角部（２６ｂ）の軒下空間（４２）と重複していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記粒子センサ（２）の占める空間は、前記第１角部（２６ａ）の軒下空間（４１）と重複しており、
   前記車両用空調装置（１）は、前記冷却風分岐孔（３６）を介して前記スクロールハウジング（３０）と連通するモータ冷却用空気導入室（６０）を有し、
   前記モータ冷却用通路（７０）は、前記モータ冷却用空気導入室（６０）を兼ねており、
   前記空気流出口（７１）は、前記モータ冷却用空気導入室（６０）の壁のうち前記冷却風分岐孔（３６）が設けられた前記周壁（３４）に対向する対向壁（６２）に設けられ、
   前記車両用空調装置（１）は、前記対向壁（６２）の外面と、該対向壁（６２）の外面から筒状に突出する筒部（８０）と、前記粒子センサ（２）と、で囲まれた空気流緩衝空間（９０）を有し、
   前記空気流出口（７１）及び前記空気取込口（２ｂ）は前記空気流緩衝空間（９０）に開口していることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空気流出口（７１）の中心を通る法線（Ｌ１）と前記空気取込口（２ｂ）の中心を通る法線（Ｌ２）とは互いにずれていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記車両用空調装置（１）は、前記筒部（８０）の内壁面から突出し、かつ、前記空気流緩衝空間（９０）を、前記空気流出口（７１）を含む第１空間（９８）と前記空気取込口（２ｂ）を含む第２空間（９９）とに区画するリブ（８３）と、該リブ（８３）に設けられて前記第１空間（９８）と前記第２空間（９９）とを連通させる連通孔（８４）と、を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用空調装置。
6. 前記車両用空調装置（１）は、前記筒部（８０）に設けられた少なくとも一つの排出孔（９１，９２，９３）を有し、
   前記空気流出口（７１）から取り出された空気の一部は、前記排出孔（９１，９２，９３）を通って前記空気流緩衝空間（９０）の外に排出されることを特徴とする請求項３～５のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
7. 前記空気流出口（７１）の面積をＳ０、前記排出孔（９１，９２，９３）の合計面積をＳｄとしたとき、Ｓ０＜Ｓｄの関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載の車両用空調装置。
8. 前記車両用空調装置（１）は、前記筒部（８０）の内壁面から突出し、かつ、前記空気流緩衝空間（９０）を、前記空気流出口（７１）を含む第１空間（９８）と前記空気取込口（２ｂ）を含む第２空間（９９）とに区画するリブ（８３）と、該リブ（８３）に設けられて前記第１空間（９８）と前記第２空間（９９）とを連通させる連通孔（８４）と、前記筒部（８０）に設けられた排出孔（９１，９２，９３）と、を有し、
   前記空気流出口（７１）から取り出された空気の一部は、前記排出孔（９１，９２，９３）を通って前記空気流緩衝空間（９０）の外に排出され、
   前記排出孔（９１，９２，９３）として、前記第１空間（９８）に設けられた第１排出孔（９１）と、前記第２空間（９９）に設けられた第２排出孔（９２）と、前記筒部（８０）と前記センサ筐体（２ａ）との境界部に設けられた第３排出孔（９３）と、を有し、
   前記第１排出孔（９１）の面積をＳ１、前記第２排出孔（９２）の面積をＳ２、前記第３排出孔（９３）の面積をＳ３としたとき、Ｓ３＜Ｓ２＜Ｓ１の関係を満たすことを特徴とする請求項３～７のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
9. 前記モータ冷却用通路（７０）は、前記モータハウジング（５０）内の空間を含み、
   前記粒子センサ（２）の占める空間は、前記第２角部（２６ｂ）の軒下空間（４２）と重複しており、
   前記空気流出口（７１）は、前記モータ冷却用通路（７０）のうち前記冷却風分岐孔（３６）から前記モータ（５２）に前記冷却風を供給する通路の任意の場所に設けられ、
   前記空気流出口（７１）と前記空気取込口（２ｂ）とは、直接的に又は間接的に接続部材（７５）で接続されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。

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