JP3977686B2 - Air conditioning unit for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用空調ユニットとして、例えば、次のような構成のものが公知である。
【0003】
実開昭59−169214号公報には、エバポレータに代えて矩形孔を形成された着脱自在な遮蔽板を有する車両用空調ユニットが開示されている。特開平3−213417号公報には、エバポレータに代えて複数の貫通孔を形成された風量調整板を有する車両用空調ユニットが開示されている。そして、いずれの構成によっても、エバポレータと同等な風路圧損を生じさせることが可能となっている。
【0004】
実開昭60−6612号公報には、エバポレータから飛散する結露水を捕捉し、空気流れを整流するための複数の屈曲板を備えた車両用空調ユニットが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前2者の構成では、空気流れに圧損を生じさせるのが共に平板であるため、単に矩形孔や複数の貫通孔を穿設しただけで、速度分布が不均一になるブロアファンからの送風空気を適切に均一な流れに変換することは困難である。
【0006】
また、後者の構成では、空気流れを整流できるだけで、圧力損失させて均一な流れを得ることは不可能である。
【0007】
そこで、本発明は、エバポレータを必要としない場合に、空調ユニットの構造に応じて適切に空気流れを均一化することのできる車両用空調ユニットを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
ブロアファンが配設されるブロアユニットと、エバポレータを配設可能なクーリングユニットと、ヒータコアが配設されるヒータユニットとで構成される車両用空調ユニットにおいて、
前記ブロアユニットは、前記ブロアファンの回転方向に沿って空気を螺旋状に流動させる空気流路を備え、
前記クーリングユニットは、前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて抵抗板を配設され、
該抵抗板は、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたものである。
【0009】
この構成により、ブロアファンによって風速分布の不均一な空気が流動してくると、流速が大きい程、開口部を通過する際の圧力損失が大きいため、低速側に比べて高速側で、通過する空気量が増大することはなく、抵抗板の下流側に均一な流れを得ることが可能となる。
【0011】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
ブロアファンが配設されるブロアユニットと、エバポレータを配設可能なクーリングユニットと、ヒータコアが配設されるヒータユニットとで構成される車両用空調ユニットにおいて、
前記クーリングユニットと前記ヒータユニットを一体化し、
ブロアファンから送風される空気を略直角方向に方向変換させる方向変換部を介して前記ブロアユニットに接続し、
前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて開口部を形成された抵抗板を配設し、
該抵抗板は、前記ブロアユニットからの空気流れ下流側で、かつ、前記方向変換部によって方向変換される領域に於ける、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたものである。
【0012】
この構成により、方向変換部の空気流れ下流側、すなわちブロアファンからの空気が流動しやすい領域での空気抵抗を増大させることができ、抵抗板の下流側に均一な流れを得ることが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【0015】
図1及び図2は、本実施形態に係る車両用空調ユニットを示す。この空調ユニットは、クーリングユニットとヒータユニットを一体的に設けたもので、ユニット本体1内に、流入口5側から順に、抵抗板2、エアミックスダンパ3、及びヒータコア4を配設した構成である。
【0016】
ユニット本体1は、一対のケーシング1a,1bを接合一体化することにより形成される。ユニット本体1は、下端前方部に形成される流入口5の近傍に、抵抗板2が保持される第1保持部6が形成されている。第1保持部6は、対向壁面にそれぞれ形成される断面略U字形のガイド凹部6aで構成されている。第1保持部6の下流側には略V字形の壁面が形成され、エアミックスダンパ3によって開閉される第1矩形孔7と第2矩形孔8が形成されている。第2矩形孔8の下流には、ヒータコア4が保持される第2保持部9となっている。第2保持部9も、前記第1保持部6と同様な対向するガイド凹部9aで構成されている。第2保持部9の下流側では円弧状の壁面によって空気流れが略U字形に変換され、前記第1矩形孔7を通過後の空気と混合される空気混合領域Mを経て配風室10へとつながっている。配風室10には、デフダンパ11、ベントダンパ12、及びヒートダンパ13が支軸11a、12a及び13aを中心としてそれぞれ回動自在に設けられている。デフダンパ11は、車両前方部のフロントガラスに空気を供給するためのデフ吹出口14を開閉する。ベントダンパ12は、車両前方部に空気を供給するためのベント吹出口15を開閉する。ヒートダンパ13は、車両前後の足元にそれぞれ連通する前方側ヒート吹出口16及び後方側ヒート吹出口17を開閉する。
【0017】
抵抗板2は、図3に示すように、エバポレータと略同形状の枠体18内に、開口部19を形成した板材20を設けた構成である。枠体18は、両端部に前記第1保持部6の各ガイド凹部6aにガイドされるガイド部21を形成されている。ガイド部21は、軽量化のために中空に形成され、内面に設けた複数のリブ21aによって補強されている。板材20には、仕切壁2aによって仕切られた開口部19a,19bがそれぞれ形成されている。開口部19aは開口部19bに比べて開口面積が小さく、空気が通過する際の通気抵抗が大きくなっている。このため、流速が不均一な空気流れに対して、開口面積の違いが流速を均一化する役割を果たすことになる。すなわち、ブロアユニットからの送風はシロッコファンによって行われており、シロッコファンが収容されるケーシングの外周壁に沿った旋回流が発生する。旋回流は、外周壁側に近付くに従って流速が速くなっており、抵抗板2を配設した領域では、ケーシング1b側の流速が大きくなっている。抵抗板2では、流動する空気は、通気抵抗の大きな開口部19aを通過する際に減速される一方、開口部19bを通過する際に受ける通気抵抗は小さい。したがって、空気混合領域Mに於ける冷風と熱風との混合状態が良好なものとなり、ほぼ均一な温度分布を得ることが可能となる。なお、上半部の閉鎖部分は格子状に形成したリブ20aによって補強されている。
【0018】
エアミックスダンパ3は、前記ユニット本体1内に形成した略V字形の壁面の頂点部分に設けた支軸3aを中心として回動自在に設けられており、抵抗板2の開口部19a,19bを通過した空気を分流し、その一方をヒータコア4に向かわせる。エアミックスダンパ3の回動位置は、内気温度、外気温度、日射量等の車内外諸条件に基づいて決定される。
【0019】
ヒータコア4は、前記ユニット本体1内の第1矩形孔7の下流に設けた第2保持部9を構成する各保持凹部9aに係合され、内部を図示しないエンジンからの冷却水が流動することにより、外部を通過する空気を加熱する。
【0020】
次に、前記構成の車両用空調ユニットの動作を説明する。
【0021】
図示しないブロアユニットから流入口5を介して外気又は内気がユニット本体1内に流入すると、この空気は、まず、抵抗板2の開口部19a,19bを通過する。抵抗板2は、前述のように、開口部19aと19bとで開口面積が相違しており、流速の速い領域で通気抵抗が増大している。したがって、抵抗板2の開口部19aを通過する空気は減速される一方、開口部19bを通過する空気は減速されることなく、そのまま通過し、流速はほぼ均一となる。そして、抵抗板2の開口部19a,19bをそれぞれ通過して流速を均一化された空気は、エアミックスダンパ3によって分流され、その一方は第2矩形孔8を介してヒータコア4へと流動して加熱された後、他方は第1矩形孔7を介して直接空気混合領域Mに至る。このため、空気混合領域Mでの空気の混合状態が良好なものとなり、温度分布のばらつきが少なくなる。空気混合領域Mで混合された空気は、各ダンパ11〜13の回動位置によって開閉される吹出口14〜16を介して車内へと送風される。
【0022】
なお、前記実施形態では、一体型の空調ユニットについて説明したが、図5に示すように、ブロアユニット22、クーリングユニット23及びヒータユニット24を直列に接続する構成としてもよい。また、いずれの場合であっても、抵抗板2を部分的に屈曲させることにより、ブロアユニットから送風される高速の空気流れを優先的に減速できるようにするのが好ましい。また、空調ユニットは、図6に示すように、クーリングユニット及びヒータユニットを一体型として、ブロアユニットからの空気を、方向変換部25にて略直角方向に方向変換させるように構成してもよい。この場合、ブロアユニット22からの空気流れの下流側領域で高速となるが、その部分の抵抗板2が迫り出しているので、通気抵抗が大きくなり、減速させることが可能である。
【0023】
また、抵抗板2の構成は、図4に示すように、空気の速度分布の違いに応じて形成した複数の開口部19で構成してもよい。開口部19には、楕円形や矩形等、種々の形状を取ることができる。また、抵抗板2の表面に凹凸を設けて空気の流動方向を調整可能としてもよい。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エバポレータの配設領域に、ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、通過後の空気の速度及び風量が均一となるように、開口部を形成された抵抗板を設けるようにしたので、抵抗板の下流側全領域に亘って均一な空気流れを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係る車両用空調ユニットの分解斜視図である。
【図2】 本実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。
【図3】 図1及び図2に示す抵抗板の一例を示す平面図である。
【図4】 図1及び図2に示す抵抗板の他の例を示す平面図である。
【図5】 車両用空調ユニットの他の例を示す断面図である。
【図6】 車両用空調ユニットの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…ユニット本体
2…抵抗板
3…エアミックスダンパ
4…ヒータコア
5…流入口
6…第1保持部
7…第1矩形孔
8…第2矩形孔
9…第2保持部
10…配風室
11…デフダンパ
12…ベントダンパ
13…ヒートダンパ
14…デフ吹出口
15…ベント吹出口
16…前方側ヒート吹出口
17…後方側ヒート吹出口
18…枠体
19…開口部
20…板材
21…ガイド部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioning unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a vehicle air-conditioning unit, for example, one having the following configuration is known.
[0003]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-169214 discloses a vehicle air conditioning unit having a detachable shielding plate in which a rectangular hole is formed instead of an evaporator. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 3-213417 discloses a vehicle air conditioning unit having an air volume adjusting plate in which a plurality of through holes are formed instead of an evaporator. And any structure can produce the airway pressure loss equivalent to an evaporator.
[0004]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-6612 discloses an air conditioning unit for a vehicle that includes a plurality of bent plates for capturing condensed water scattered from an evaporator and rectifying an air flow.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former two configurations, it is both a flat plate that causes pressure loss in the air flow. Therefore, from a blower fan in which the velocity distribution is non-uniform simply by making a rectangular hole or a plurality of through holes. It is difficult to properly convert the blown air into a uniform flow.
[0006]
In the latter configuration, the air flow can only be rectified, and it is impossible to obtain a uniform flow by pressure loss.
[0007]
Then, this invention makes it a subject to provide the vehicle air conditioning unit which can equalize an air flow appropriately according to the structure of an air conditioning unit, when an evaporator is not required.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above problems, the present invention provides:
In a vehicle air conditioning unit including a blower unit in which a blower fan is disposed, a cooling unit in which an evaporator can be disposed, and a heater unit in which a heater core is disposed,
The blower unit includes an air flow path for flowing the air in a spiral shape along the rotational direction of the blower fan,
The cooling unit is provided with a resistance plate in place of the evaporator in a region where the evaporator is provided,
The resistance plate is formed with a plurality of openings having a smaller opening area at a position where the flow velocity is larger according to the flow velocity distribution of the air from the blower fan , and the high-speed air from the blower fan is first. It is formed in a staircase shape so as to collide .
[0009]
With this configuration, when air with an uneven wind speed distribution flows by the blower fan, the larger the flow velocity, the greater the pressure loss when passing through the opening, so it passes on the high speed side compared to the low speed side. The amount of air does not increase, and a uniform flow can be obtained on the downstream side of the resistance plate.
[0011]
Further, the present invention provides a means for solving the above-described problems,
In a vehicle air conditioning unit including a blower unit in which a blower fan is disposed, a cooling unit in which an evaporator can be disposed, and a heater unit in which a heater core is disposed,
Integrating the cooling unit and the heater unit;
Connected to the blower unit via a direction changing unit that changes the direction of air blown from the blower fan in a substantially right angle direction;
In the region where the evaporator is disposed, a resistance plate having an opening formed in place of the evaporator is disposed,
The resistance plate is large if the flow velocity is large according to the flow velocity distribution of the air from the blower fan in the region downstream of the air flow from the blower unit and in the region where the direction is changed by the direction changing portion. A plurality of openings having a smaller opening area as the position is formed, and are formed stepwise so that the high-speed air from the blower fan collides first .
[0012]
With this configuration, it is possible to increase the air resistance in the air flow downstream side of the direction changing portion, that is, in the region where the air from the blower fan easily flows, and to obtain a uniform flow downstream of the resistance plate. Become.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0015]
1 and 2 show a vehicle air conditioning unit according to this embodiment. This air conditioning unit is a unit in which a cooling unit and a heater unit are integrally provided. In the unit
[0016]
The
[0017]
As shown in FIG. 3, the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Next, the operation of the vehicle air conditioning unit having the above configuration will be described.
[0021]
When outside air or inside air flows into the unit
[0022]
In addition, although the said embodiment demonstrated the integrated air conditioning unit, as shown in FIG. 5, it is good also as a structure which connects the
[0023]
Further, as shown in FIG. 4, the
[0024]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the air after passing according to the flow velocity distribution of the air from the blower fan, according to the flow velocity distribution of the air from the blower fan, in the region where the evaporator is disposed. Since the resistance plate provided with the opening is provided so that the speed and the air flow are uniform, it is possible to obtain a uniform air flow over the entire downstream region of the resistance plate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a vehicle air conditioning unit according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vehicle air conditioning unit according to the present embodiment.
3 is a plan view showing an example of a resistance plate shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a plan view showing another example of the resistor plate shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a vehicle air conditioning unit.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of a vehicle air conditioning unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ブロアユニットは、前記ブロアファンの回転方向に沿って空気を螺旋状に流動させる空気流路を備え、
前記クーリングユニットは、前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて抵抗板を配設され、
該抵抗板は、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたことを特徴とする車両用空調ユニット。In a vehicle air conditioning unit including a blower unit in which a blower fan is disposed, a cooling unit in which an evaporator can be disposed, and a heater unit in which a heater core is disposed,
The blower unit includes an air flow path for flowing the air in a spiral shape along the rotational direction of the blower fan,
The cooling unit is provided with a resistance plate in place of the evaporator in a region where the evaporator is provided,
The resistance plate is formed with a plurality of openings having a smaller opening area at a position where the flow velocity is larger according to the flow velocity distribution of the air from the blower fan , and the high-speed air from the blower fan is first. An air conditioning unit for a vehicle characterized by being formed in a staircase shape so as to collide .
前記クーリングユニットと前記ヒータユニットを一体化し、
ブロアファンから送風される空気を略直角方向に方向変換させる方向変換部を介して前記ブロアユニットに接続し、
前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて開口部を形成された抵抗板を配設し、
該抵抗板は、前記ブロアユニットからの空気流れ下流側で、かつ、前記方向変換部によって方向変換される領域に於ける、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたことを特徴とする車両用空調ユニット。In a vehicle air conditioning unit including a blower unit in which a blower fan is disposed, a cooling unit in which an evaporator can be disposed, and a heater unit in which a heater core is disposed,
Integrating the cooling unit and the heater unit;
Connected to the blower unit via a direction changing unit that changes the direction of air blown from the blower fan in a substantially right angle direction;
In the region where the evaporator is disposed, a resistance plate having an opening formed in place of the evaporator is disposed,
The resistance plate is large if the flow velocity is large according to the flow velocity distribution of the air from the blower fan in the region downstream of the air flow from the blower unit and in the direction changed by the direction changing portion. A vehicular air conditioning unit characterized in that a plurality of openings having a smaller opening area as the position is formed and stepwise so that the high-speed air from the blower fan collides first .
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