JP4388398B2

JP4388398B2 - 車両空調用アスピレータ

Info

Publication number: JP4388398B2
Application number: JP2004095470A
Authority: JP
Inventors: 康也田中
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: JP2005280433A

Description

本発明は、車両空調用アスピレータに関する。

アスピレータは減圧脱気装置として広く知られており、例えば、車両空調装置において車室内空気を吸引する場合に用いられている。図１１に基づき従来例１の車両空調装置用アスピレータを説明する。車両空調装置の１次空気ダクト２に設けられた１次空気流路３から導入された１次空気は、湾曲通路部４を経てディヒューザ５の喉部５ｂに入りディヒューザ５で減圧されて車室内に流出するが、湾曲通路部４で流れの方向をほぼ９０度変えられるため出口側４ａでは最大風速部１１ａが出口側４ａの管中心４ｂ′より約２．５ｍｍ上方へずれて流れる。これに対し、アスピレータ２１はノズル８の中心軸８ａ及びディヒューザ５の中心軸５ａをともにディヒューザ５の喉部５ｂにおける風速分布１１の最大風速部１１ａ上に配設されたことにより、１次空気による吸引力を最大限活用して２次空気量を約１．２倍にし、内気センサが正確に車室内の温度を検出するようにしたものである。（例えば特許文献１参照）
次に、図１２及び図１３にて従来例２について説明する。
アスピレータ３１は、１次空気流路３と、円筒通路部４とノズル８が合成樹脂で一体成形され、これに合成樹脂で成形されたディヒューザ５が接着されている。また、ノズル８の中心軸８ａと円筒通路部４の中心軸４ａ及びディヒューザ５の中心軸５ａは同一線上に配設されており、かつ空気流路３の中心線３ａは図１３に示すように中心軸８ａ及び中心軸４ｂと交わる位置に配設されている。以上のように構成されたアスピレータ３１において、１次空気流路３から導入された１次空気は円筒通路部４でほぼ９０度方向を変え、ディヒューザ５の喉部５ｂに入りディヒューザ５で減圧されて車室内に流出するが、喉部５ｂにおけるベンチュリ効果により空気パイプ７を介し内気センサ６から車室内空気（２次空気）をノズル８の先端８ｂから吸引することにより、内気センサが正確に車室内の温度を検出するようにしたものである。

特開平５−１５５２２７号公報

しかしながら、従来例１のアスピレータ２１は２次空気の増加比が約１．２倍と多くないため、内気センサが正確に車室内の温度を検出できない場合があると考えられる。また、従来例２のアスピレータ３１は実車試験の結果、吸引力が低いことにより正確に車室内の温度を検出できず、オートエアコンの温度コントロールに対する応答性が悪いと評価され、改善を要望されていた。

本発明は上記に鑑み、車室内空気の吸引効率の向上、ひいては車両空調装置の応答性の向上が図れる車両空調用アスピレータを提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、以下の（１）の手段を採用する。

（１）第１の手段に係る車両空調用アスピレータは、車両の室温感知用の内気センサに連通した空気パイプに接続されるノズルと、同ノズルの先端部外周を囲むように設けられている円筒通路部と、車両用空調装置の１次空気ダクトに接続されていると共に、前記円筒通路部に連通する１次空気流路と、前記円筒通路部の先端開放部に連通するディヒューザとを有する車両空調用アスピレータにおいて、前記１次空気流路の一部は、前記１次空気流路の中心線を含み、なおかつ、前記円筒通路部の中心軸に垂直な平面において、前記１次空気が前記円筒通路部に入る方向に沿って、前記１次空気流路の中心線寄りに傾斜する傾斜壁であり、前記傾斜壁は、前記平面において、前記１次空気が前記円筒通路部に入る方向における前記円筒通路部側の先端部が前記円筒通路部の中心軸を含み、なおかつ、前記１次空気流路の中心線に平行な平面上に位置することを特徴とする。１次空気流路よりの１次空気流は傾斜壁に沿って流れ、偏芯した位置から円筒通路部に導入され、円筒通路部内で旋回流となりディヒューザに吐出するので、同旋回流によりノズル先端よりディヒューザに吐出される車室内空気が増速され、車室内空気の吸引効率が高まる。
また、第１の手段に係る車両空調用アスピレータにおいて、前記ディヒューザは、前記円筒通路部から入った１次空気が流出する方向に沿って拡径しており、前記１次空気流路は、前記円筒通路部と一体成形されていることが好ましい。

第１の手段よりなる請求項１に記載の車両空調用アスピレータは、車両の室温感知用の内気センサに連通した空気パイプに接続されるノズルと、同ノズルの先端部外周を囲むように設けられている円筒通路部と、車両用空調装置の１次空気ダクトに接続されていると共に、前記円筒通路部に連通する１次空気流路と、前記円筒通路部の先端開放部に連通するディヒューザとを有する車両空調用アスピレータにおいて、前記１次空気流路の一部は、前記１次空気流路の中心線を含み、なおかつ、前記円筒通路部の中心軸に垂直な平面において、前記１次空気が前記円筒通路部に入る方向に沿って、前記１次空気流路の中心線寄りに傾斜する傾斜壁であり、前記傾斜壁は、前記平面において、前記１次空気が前記円筒通路部に入る方向における前記円筒通路部側の先端部が前記円筒通路部の中心軸を含み、なおかつ、前記１次空気流路の中心線に平行な平面上に位置するものであり、傾斜壁により１次空気流が円筒通路部の一方に偏って導入され、旋回流となり、１次空気流が増速してディヒューザに吐出される。よって、ノズルより吐出する車両内空気の吸引効率が高まり、車両空調装置の温度コントロールの応答性の向上が図れ、ひいては、車両空調装置の冷暖房能力を向上することができる。

本発明を実施するための最良の形態を、図１ないし図１０に示す参考例１、参考例２、および、実施例１に基づき説明する。

図１は車両用空調装置におけるアスピレータの配置を説明する配置図、図２はアスピレータの断面図、図３は図２のＢ−Ｂ断面図、図４は図２での気流を説明する断面図、図５は図３での気流を説明する断面図、図６はアスピレータの特性比較図である。

図１に示すように、車両用空調装置に使用されるアスピレータ１は、１次空気ダクト２に設けた１次空気流路３と、車両のインスツルメントパネル１３に配設された室温感知用の内気センサ６に連通した空気パイプ７を接続して使用され、ディヒューザ５の喉部５ｂにおける１次空気の吸引力（ベンチュリ効果と称されている）により内気センサ６付近から車室内空気（２次空気）を吸引する。なお、図中、９は送風機、１０は蒸発器、１２はヒータを示し、それらは、１次空気ダクト２内に設けられている。また、Ｄは開閉ダンパを示す。車両用空調装置には上述する送風機９などの送風装置や送風ダクトを備えており、その送風力を利用して旋回流とし、アスピレータ１の吸引効率を高めたものである。

図２及び図３に示すように、アスピレータ１は、１次空気流路３と、円筒通路部４とノズル８が合成樹脂で一体成形され、これに合成樹脂で成形されたディヒューザ５が接着されている。ノズル８の基端は図１に示す空気パイプ７に接続されていて、ノズル８の先端部外周を囲むように円筒通路部４が設けられている。１次空気流路３は、図１に示す車両用空調装置の１次空気ダクト２に連通して接続されていると共に、円筒通路部４に連通して設けられている。円筒通路部４の先端開放部にはディヒューザ５が連通して設けられている。

また、ノズル８の中心軸８ａと円筒通路部４の中心軸４ｂ及びディヒューザ５の中心軸５ａは同一線上に配設されているが、図３に示すように円筒通路部４の内側半径寸法値をＲとし、１次空気流路３の中心線３ａから空気流路３の内側までの寸法値をＡとしたとき、１次空気流路３の中心線３ａは中心軸４ｂ及び中心軸８ａからＲ−Ａ寸法値、偏心した位置に配設されている。

図４および図５に示すように、アスピレータ１において、１次空気流路３から導入された１次空気は円筒通路部４に入るが、１次空気流路３の中心線３ａが円筒通路部４の中心軸４ｂからＲ−Ａ寸法値、偏心した位置に配設されているため旋回して流れ、ディヒューザ５の喉部５ｂに入りディヒューザ５で減圧されて車室内に流出する。この旋回流も喉部５ｂにおいてベンチュリ効果による吸引力を発生させノズル８の先端８ｂから２次空気を吸引することにより、空気パイプ７を介して車両のインスツルメントパネル１３に配設された室温感知用の内気センサ６から車室内空気（２次空気）を導入して内気センサ６が正確に車室内の温度を検出するようにしたものである。

図６に基づき、本アスピレータ１と従来例２のアスピレータ３１とを比較した特性を説明する。図６に示すように、アスピレータの１次空気静圧が所定の規格値である場合、本参考例１の２次空気量は従来例２の約１．５倍に増加し、本参考例１の１次空気量は従来例２の約０．９倍に減少した。２次空気量を１次空気量で除した値をアスピレータ吸引効率とすると、本参考例１は従来例２に比べ吸引効率は約１．７倍と非常に良く改善された。

この理由は、１次空気が旋回しながら遠心力により円筒通路部４の内面、ディヒューザ５の喉部５ｂ、ディヒューザ５の内面に沿って斜め方向に流れるため、従来例２のように旋回せず喉部５ｂを中心軸５ａと平行な直線方向に通過する場合に比べ、１次空気の流速が増加したことによる。

以上の結果、本参考例１のアスピレータは同一条件下で従来例２に比べ２次空気量を約１．５倍に増加させたことにより、実車試験の結果正確に車室内の温度を検出できオートエアコンの温度コントロールに対する応答性が良好になったと評価された。また、本参考例１のアスピレータは従来例２に比べ１次空気量を約０．９倍に減少させたことにより、図１に示す蒸発器１０へ送られる風量を僅かでは有るが増加させることとなり、冷房能力、暖房能力を僅かではあるが増加させることができた。

図７は円筒通路部４の中心軸４ｂに直交する方向の切断断面図である。図７に示すアスピレータ１は、１次空気流路３と円筒通路部４の境目の右側にリブ１４を設けたものである。この構成によれば、図８に示すように、リブ１４により１次空気流路３よりの気流が円筒通路部４の一方に偏って導入され、右回り旋回流となり、１次空気流が増速してディヒューザに吐出される。よって、ノズル８より吐出する車両内空気の吸引効率が高まり、車両空調装置の温度コントロールの応答性の向上が図れ、ひいては、車両空調装置の冷暖房能力を向上することができる。

図９は円筒通路部４の中心軸４ｂに直交する方向の切断断面図である。図９に示すアスピレータ１は、１次空気流路３の一部に、円筒通路部４に向けて狭まる方向に傾斜する傾斜壁３ｂを設けたものである。この構成によれば、図１０に示すように、傾斜壁３ｂにより１次空気流が円筒通路部４の一方に偏って導入され、右回り旋回流となり、１次空気流が増速してディヒューザに吐出される。よって、ノズル８より吐出する車両内空気の吸引効率が高まり、車両空調装置の温度コントロールの応答性の向上が図れ、ひいては、車両空調装置の冷暖房能力を向上することができる。

要するに、上記参考例１、参考例２、および、実施例１のものは何れも一次空気を円筒通路４内に、一方に偏って導入するようにしたことにより、円筒通路部４の中心軸４ｂに向かって、右回り又は左回りの何れか一方向の旋回流をもたらすものであり、円筒通路部４の接線方向に１次空気流路３を設けてもよい。また、上記参考例１、参考例２、および、実施例１のアスピレータ１は、何れも図１の車両用空調装置に配置した事例で説明したものであるが、当然ながら、吸気、抽気、排気および減圧用途などの汎用のアスピレータとしても利用できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく必要に応じ、適宜設計変更し得るものである。また、上記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものや、実質的に同一のものが含まれる。

車両用空調装置におけるアスピレータの配置を説明する配置図である。アスピレータの参考例１の断面図である。図２のＢ−Ｂ断面図である。図２での気流を説明する断面図である。図３での気流を説明する断面図である。アスピレータの特性比較図である。アスピレータの参考例２の断面図である。図７での気流を説明する断面図である。アスピレータの実施例１の断面図である。図９での気流を説明する断面図である。従来アスピレータの断面図である。図１１での気流を説明する断面図である。図１２のＡ−Ａ断面図である。

１アスピレータ
３１次空気流路
３ａ中心線
４円筒通路部
４ｂ中心軸
５ディヒューザ
８ノズル

Claims

車両の室温感知用の内気センサに連通した空気パイプに接続されるノズルと、同ノズルの先端部外周を囲むように設けられている円筒通路部と、車両用空調装置の１次空気ダクトに接続されていると共に、前記円筒通路部に連通する１次空気流路と、前記円筒通路部の先端開放部に連通するディヒューザとを有する車両空調用アスピレータにおいて、
前記１次空気流路の一部は、前記１次空気流路の中心線を含み、なおかつ、前記円筒通路部の中心軸に垂直な平面において、前記１次空気が前記円筒通路部に入る方向に沿って、前記１次空気流路の中心線寄りに傾斜する傾斜壁であり、
前記傾斜壁は、前記平面において、前記１次空気が前記円筒通路部に入る方向における前記円筒通路部側の先端部が前記円筒通路部の中心軸を含み、なおかつ、前記１次空気流路の中心線に平行な平面上に位置する
ことを特徴とする車両空調用アスピレータ。
前記ディヒューザは、前記円筒通路部から入った１次空気が流出する方向に沿って拡径しており、
前記１次空気流路は、前記円筒通路部と一体成形されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両空調用アスピレータ。