JP5173565B2

JP5173565B2 - ダンパ装置および車両用空調装置

Info

Publication number: JP5173565B2
Application number: JP2008121327A
Authority: JP
Inventors: 誠司佐藤; 剛江口; 聡小南; 敦鈴木
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-05-07
Also published as: JP2009269454A

Description

本発明は、バタフライ式のダンパを備え、該ダンパが流体流路中に回転自在に設けられているダンパ装置およびそのダンパ装置を用いた車両用空調装置に関するものである。

ＨＶＡＣ（ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニットと称されている車両用空調装置は、通常、ケーシング内の空気流路に沿って上流側からエバポレータ、ヒータが順次配設され、該エバポレータ、ヒータを流通して温調された空気がその下流側に設けられているフット吹き出し流路、フェース吹き出し流路、デフ吹き出し流路の少なくとも１つから、各吹き出し流路に設けられているダンパの開閉動作に応じて選択的に車室内へと吹き出されるように構成されている。

上記車両用空調装置において、フット吹き出し流路に連なるフット吹き出し口は、乗員の足元付近に開口され、暖房時に温風を吹き出すようにされている。また、フェース吹き出し流路に連なるフェース吹き出し口は、インストルメントパネルの前面に開口され、冷房時に冷風を車室内の上方部に向けて吹き出すようにされている。さらに、デフ吹き出し流路に連なるデフ吹き出し口は、フロントガラスの下部付近に開口され、温調風をフロントガラスに向けて吹き出し、くもりを除去するようにされている。

また、車両用空調装置では、一般に温調風の吹き出すモードが、フット吹き出し口から吹き出すフットモード、フェース吹き出し口から吹き出すフェースモード、デフ吹き出し口から吹き出すデフモード、フット吹き出し口およびフェース吹き出し口の両方から吹き出すバイレベルモード、デフ吹き出し口およびフット吹き出し口の両方から吹き出すデフフットモード等に切り替えられるようになっており、このため、各吹き出し流路には流路を開閉するダンパ（ドアとも称されている。）が設けられている。このモード切り替え用ダンパに、バタフライ式ダンパを適用した例が特許文献１に示されている。

特開２００６−１６８４３２号公報

さて、モード切り替え用ダンパにバタフライ式ダンパを用いた車両用空調装置では、特許文献１に示されるように、バタフライ式ダンパの回転軸中心がフェース吹き出し流路やデフ吹き出し流路の略中央部に配設されている。上記のＨＶＡＣユニット内において、エバポレータで冷却された冷風をフェース吹き出し流路に導く流路は、車室内側に向って上方に湾曲されており、フェース吹き出し流路に導かれる最大風速の冷風は、湾曲された流路の外周側流域、すなわちフェース吹き出し流路のやや車室内側で最大となる風速分布となっている。

また、デフ吹き出し流路には、ヒータで加熱された温風が導かれるが、上記のＨＶＡＣユニット内において、ヒータで加熱された温風は、車室側から車両の前方、すなわちエンジンルーム側に向って上方に湾曲された流路によって導かれる。このため、デフ吹き出し流路に導かれる温風の風速分布は、湾曲された流路の外周側流域、すなわちデフ吹き出し流路のややエンジンルーム側で最大となる風速分布となっている。しかしながら、従来のバタフライ式ダンパの構造や形状は、必ずしもこうした風速分布を考慮したものとはなっておらず、ＨＶＡＣユニット内での温調風の乱れや流路による圧力損失が大きく、送風騒音や送風ファンの消費動力の低減については、まだまだ改善の余地があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、バタフライ式ダンパを備えたダンパ装置および車両用空調装置において、流体流路中での流体（温調風）の乱れや圧力損失を低減し、騒音や流体の圧送動力を低減することが可能なダンパ装置および車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のダンパ装置および車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるダンパ装置は、バタフライ式のダンパを備え、該ダンパが流体流路中に回転自在に設けられているダンパ装置において、前記バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部の前記ダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、前記ダンパの回転軸の中心が、前記流体流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、前記ダンパ全開時において前記流体流路の中央部よりも他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、そのフランジ部のダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、該バタフライ式ダンパの回転軸の中心が、流体流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、そのダンパ板が、ダンパ全開時において流体流路の中央部よりも他方側に位置されるように回転軸中心に対しオフセットされて配設されているため、ダンパ全開時において、ダンパ板を流体流路中の流体の流速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。これによって、ダンパ板が流体流路中の流速分布が最大となる付近に置かれることによる流体の乱れや圧力損失を減少し、騒音や流体の圧送動力を低減することが可能となる。つまり、流体流路中に置かれたダンパが流体から受ける抗力は、流体の流速の約２乗に比例し、乱流騒音エネルギーは、流速の５〜６倍に比例するので、ダンパ板を流体の流速分布が最大となる位置からできる限り離すことによって、効果的に騒音や動力を低減することができる。

さらに、本発明のダンパ装置は、上記のダンパ装置において、前記ダンパ板には、その回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とに前記流体流路側のシール面に当接される第１シール部材と第２シール部材とが設けられ、前記ダンパ板の前記流体流路の一方側に面する表面に設けられる前記第１シール部材の表面が、前記ダンパ板の表面と略同一平面を成すように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ダンパ板の流体流路の一方側に面する表面に設けられる第１シール部材の表面が、ダンパ板の表面と略同一平面を成すように構成されているため、流速分布が大きくなる流体流路側に面するダンパ板の表面に、シール部材を設けることによる凹凸が生じないようにすることができる。従って、これによっても流体流路中での流体の乱れや圧力損失を低減し、騒音や流体の圧送動力を低減することができる。

さらに、本発明のダンパ装置は、上述のいずれかのダンパ装置において、前記流体流路の流路面には、前記ダンパ板の回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とが当接するシール面が設けられ、該シール面のうち、前記ダンパ板の前記流体流路の一方側に面する表面の端縁が当接するシール面は、前記流路面をバックステップ形状とすることにより形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ダンパ板が当接するシール面のうち、ダンパ板の流体流路の一方側に面する表面の端縁が当接するシール面が、流体流路の流路面をバックステップ形状とすることにより形成されているため、流体流路の一方側の流路面から流体流路中に突出するシール面をなくすることができる。従って、これによっても流体流路中での流体の乱れや圧力損失を低減し、騒音や流体の圧送動力を低減することができる。

さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、ケーシング内の空気流路に沿って上流側からエバポレータ、ヒータが順次配設され、該エバポレータ、ヒータを流通して温調された空気がその下流側に設けられているフット吹き出し流路、フェース吹き出し流路、デフ吹き出し流路の少なくとも１つから、各吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの開閉動作に応じて選択的に車室内へと吹き出される車両用空調装置において、前記ケーシング内には、前記エバポレータを流通後の空気を前記フェース吹き出し流路に導く温調風流路が形成され、該温調風流路に連なる前記フェース吹き出し流路に設けられている前記バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部の前記ダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、前記ダンパの回転軸中心が、その流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、前記ダンパ全開時において前記吹き出し流路の他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、フェース吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部のダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、該バタフライ式ダンパの回転軸中心が、温調風流路に連なるフェース吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、そのダンパ板が、ダンパ全開時において吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように回転軸中心に対しオフセットされて配設されているため、フェース吹き出し流路のダンパが全開状態において、ダンパ板を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。従って、ダンパ板がフェース吹き出し流路中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。つまり、バタフライ式ダンパのダンパ板をフェース吹き出し流路の風速分布が最大となる流域から離すことにより、効果的に送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することができる。また、これに伴ってより小型の送風ファンを使用することが可能となり、コスト低減を図ることができる。さらに、ダンパ板を最大風速分布箇所から離すことにより、フェース吹き出しモード時において、フェース吹き出し流路の中央部よりも一方側での局所的最大風速が低減され、流路の凹凸等により発生していた渦が減少されるため、高周波騒音を低減することができる。

さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、ケーシング内の空気流路に沿って上流側からエバポレータ、ヒータが順次配設され、該エバポレータ、ヒータを流通して温調された空気がその下流側に設けられているフット吹き出し流路、フェース吹き出し流路、デフ吹き出し流路の少なくとも１つから、各吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの開閉動作に応じて選択的に車室内へと吹き出される車両用空調装置において、前記ケーシング内には、前記ヒータを流通後の空気を前記デフ吹き出し流路に導く温調風流路が形成され、該温調風流路に連なる前記デフ吹き出し流路に設けられている前記バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部の前記ダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、前記ダンパの回転軸中心が、前記デフ吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、前記ダンパ全開時において前記デフ吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、デフ吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部のダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、該バタフライ式ダンパの回転軸中心が、温調風流路に連なるデフ吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、そのダンパ板が、ダンパ全開時においてデフ吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように回転軸中心に対しオフセットされて配設されているため、デフ吹き出し流路のダンパが全開状態において、ダンパ板を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。ダンパ板がデフ吹き出し流路中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。つまり、バタフライ式ダンパのダンパ板をデフ吹き出し流路の風速分布が最大となる流域から離すことにより、効果的に送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することができる。また、これに伴ってより小型の送風ファンを使用することが可能となり、コスト低減を図ることができる。さらに、圧力損失が大きくなるデフ吹き出しモード時において、圧力損失が低減されることから、低周波騒音を低減することができるとともに、送風ファンを失速しにくくすることができる。

さらに、本発明の車両用空調装置は、上述のいずれかの車両用空調装置において、前記フェース吹き出し流路および前記デフ吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの回転軸中心が、それぞれ各吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、それぞれ前記各ダンパ全開時において前記各吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、フェース吹き出し流路およびデフ吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの回転軸中心が、それぞれ各吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、各ダンパ板が、各ダンパ全開時において各吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように回転軸中心に対しオフセットされて配設されているため、フェース吹き出しモード時またはデフ吹き出しモード時において、各吹き出し流路のダンパが全開状態において、各ダンパ板を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。従って、フェース吹き出しモードまたはデフ吹き出しモード時のそれぞれにおいて、各ダンパ板が吹き出し流路中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。

さらに、本発明の車両用空調装置は、上述のいずれかの車両用空調装置において、前記ダンパ板には、その回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とに前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路側のシール面に当接される第１シール部材と第２シール部材とが設けられ、前記ダンパ板の前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路の一方側に面する表面に設けられる前記第１シール材の表面が、前記ダンパ板の表面と略同一平面を成すように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ダンパ板のフェース吹き出し流路および／またはデフ吹き出し流路の一方側に面する表面に設けられる第１シール部材の表面が、ダンパ板の表面と略同一平面を成すように構成されているため、風速分布が大きくなる吹き出し流路側に面するダンパ板の表面に、シール部材を設けることによる凹凸が生じないようにすることができる。従って、これによっても吹き出し流路中での温調風の乱れや圧力損失を低減し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。

さらに、本発明の車両用空調装置は、上述のいずれかの車両用空調装置において、前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路の流路面には、前記ダンパ板の回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とが当接するシール面が設けられ、該シール面のうち、前記ダンパ板の前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路の一方側に面する表面の端縁が当接するシール面は、前記流路面をバックステップ形状とすることにより形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ダンパ板が当接するシール面のうち、ダンパ板のフェース吹き出し流路および／またはデフ吹き出し流路の一方側に面する表面の端縁が当接するシール面が、吹き出し流路の流路面をバックステップ形状とすることにより形成されているため、フェース吹き出し流路および／またはデフ吹き出し流路の一方側の流路面から吹き出し流路中に突出するシール面をなくすることができる。従って、これによっても吹き出し流路中での温調風の乱れや圧力損失を低減し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。

本発明のダンパ装置によると、バタフライ式ダンパが全開時において、ダンパ板を流体流路中の流体の流速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができるため、ダンパ板が流体流路中の流速分布が最大となる付近に置かれることによる流体の乱れや圧力損失を減少し、騒音や流体の圧送動力を低減することが可能となる。

また、本発明の車両用空調装置によると、フェース吹き出し流路のバタフライ式ダンパが全開状態において、ダンパ板を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができるため、ダンパ板がフェース吹き出し流路中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。つまり、バタフライ式ダンパのダンパ板をフェース吹き出し流路の風速分布が最大となる流域から離すことにより、効果的に送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することができる。また、これに伴ってより小型の送風ファンを使用することが可能となり、コスト低減を図ることができる。さらに、ダンパ板を最大風速分布箇所から離すことにより、フェース吹き出しモード時において、フェース吹き出し流路の中央部よりも一方側での局所的最大風速が低減され、流路の凹凸等により発生していた渦が減少されるため、高周波騒音を低減することができる。

さらに、本発明の車両用空調装置によると、デフ吹き出し流路のバタフライ式ダンパが全開状態において、ダンパ板を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。ダンパ板がデフ吹き出し流路中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。つまり、バタフライ式ダンパのダンパ板をデフ吹き出し流路の風速分布が最大となる流域から離すことにより、効果的に送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することができる。また、これに伴ってより小型の送風ファンを使用することが可能となり、コスト低減を図ることができる。さらに、圧力損失が大きくなるデフ吹き出しモード時において、圧力損失が低減されることから、低周波騒音を低減することができるとともに、送風ファンを失速しにくくすることができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１および図５を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るダンパ装置の縦断面図が示され、図５には、それに適用するバタフライ式ダンパの斜視図が示されている。
ダンパ装置１は、図１に示されるように、流速分布が中央部よりも外周側流域で大きくなる湾曲された流体流路２を備えており、この流体流路２中には、該流路２を開閉するためのバタフライ式ダンパ１０が回転自在に設けられている。

バタフライ式ダンパ１０は、図５に示されるように、平板状を成すダンパ板１１と、その両端が曲げ形成されて設けられた半円形のフランジ部１２（図５には一方のフランジ部のみが示されている。）と、各フランジ部１２より外方に延長されて設けられた回転軸１３と、ダンパ板１１の回転軸１３方向に沿う両端縁の表面と裏面とに設けられた第１シール部材１４および第２シール部材１５とから構成されている。

バタフライ式ダンパ１０の回転軸１３は、ダンパ板１１に対して軸方向と直交する方向に所定寸法だけオフセットされて配設されている。また、第１シール部材１４および第２シール部材１５のうち、流体流路２の中央部よりも外周側（一方側）に面するダンパ板１１の表面に設けられる第１シール部材１４は、ダンパ板１１がクランク状に曲げ形成されている端縁１１Ａに設けられ、その表面がダンパ板１１の表面と略同一平面を成すように構成されている。なお、第１シール部材１４および第２シール部材１５は、弾性シーリング材とされることが望ましい。

上記のバタフライ式ダンパ１０は、図１に示されるように、湾曲されている流体流路２中において、回転軸１３の中心が、流体流路２の中央部よりも外周側（一方側）に偏倚されて配置され、回転軸１３が設けられている側のダンパ板１１表面が、流体流路２の中央部よりも外周側（一方側）に面するように配設されている。また、ダンパ板１１の回転軸１３に対するオフセット量は、バタフライ式ダンパ１０が全開時において、ダンパ板１１が流体流路２の中央部よりも内周側（他方側）に位置されるように設定されている。

一方、流体流路２の流路面には、ダンパ板１１の両端縁に設けられている第１シール部材１４および第２シール部材１５が当接するシール面３，４が設けられている。このシール面３，４のうち、ダンパ板１１の表面に設けられている第１シール部材１４が当接するシール面３は、流速分布が大きくなる流体流路２の中央部よりも外周側の流路面をバックステップ形状とすることにより形成されている。これによって、シール面３が流体流路２内に突出されない構成とされている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
流体流路２に沿って上流側から圧送されてくる流体は、流体流路２が湾曲されていることから、図１に示されるように、流体流路２の中央部よりも外周側（一方側）の流域において流速分布が最大とされ、バタフライ式ダンパ１０に流通される。

しかるに、上記バタフライ式ダンパ１０は、回転軸１３の中心が流体流路２の中央部よりも外周側（一方側）に偏倚されて配設されているとともに、ダンパ板１１がダンパ全開時において流体流路２の中央部よりも内周側（他方側）に位置されるように回転軸１３に対しオフセットされて配設されているので、バタフライ式ダンパ１０が全開時において、ダンパ板１１を流体の流速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。

このため、流速分布が最大となる箇所にバタフライ式ダンパ１０のダンパ板１１が位置されることによる流体流路２中での流体の乱れや圧力損失を減少し、騒音や流体の圧送動力を低減することが可能となる。つまり、流体流路２中に置かれたバタフライ式ダンパ１０が流体から受ける抗力は、流体の流速の約２乗に比例し、乱流騒音エネルギーは、流体の流速の５〜６倍に比例するので、ダンパ板１１を流速分布が最大となる流体流路２の中央部よりも外周側の流域からできる限り離すことによって、効果的に騒音や流体の圧送動力を低減することができる。また、これに伴いより小型のファン等を使うことが可能となるため、コスト低減を図ることができる。

また、流体流路２の中央部よりも外周側に面するダンパ板１１表面の端縁に設けられる第１シール部材１４は、ダンパ板１１がクランク状に曲げ形成された端縁１１Ａに設けられ、その表面がダンパ板１１の表面と略同一平面を成すように構成されているため、流速分布が最大となる流体流路２の中央部よりも外周側流域に面するダンパ板１１表面からシール部材を設けることによる凹凸をなくすることができる。従って、これによっても流体流路２中での流体の乱れや圧力損失を減少し、騒音や流体の圧送動力を低減することができる。

さらに、流体流路２の中央部よりも外周側流域に面するダンパ板１１の表面に設けられている第１シール部材１４が当接するシール面３が、流速分布が最大となる流体流路２の中央部よりも外周側流域の流路面をバックステップ形状とすることにより形成されているため、流速分布が最大となる流域の流路面から流体流路２内へと突出するシール面をなくすることができる。従って、これによっても流体流路２中での流体の乱れや圧力損失を減少し、騒音や流体の圧送動力を低減することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図２および図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、第１実施形態に係るダンパ装置を車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット）２０に適用した場合の実施形態を示す点が異なる。バタフライ式ダンパ１０の構成は、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット）２０は、空気流路２２を形成するケーシング２１を備えている。

ケーシング２１の上流部には、図示省略の送風ファンから送風される空気流が、図２において紙面の直角方向から流入される空気流入口２３が設けられており、ケーシング２１の下流部には、温調された空気を車室内へと吹き出すためのフット吹き出し流路２４、フェース吹き出し流路２５、およびデフ吹き出し流路２６が設けられ、それぞれ車室内に向けて開口されている図示省略のフット吹き出し口、フェース吹き出し口、デフ吹き出し口に連通されている。

ケーシング２１の空気流路２２中には、空気流入口２３の直後にエバポレータ２７が配設され、その下流側に堰２８を隔ててヒータ２９が配設されている。ヒータ２９の入口側には、エバポレータ２７を流通した空気流についてヒータ２９側に流す割合を調整するエアミックスダンパ３０が設けられており、エアミックスダンパ３０の開度制御によってエバポレータ２７で冷却された冷風と、ヒータ２９で加熱された温風との混合割合が調整され、車室内へと吹き出される空気流の温度が設定温度にコントロールされるようになっている。

フット吹き出し流路２４、フェース吹き出し流路２５、デフ吹き出し流路２６には、それぞれ吹き出し流路２４，２５，２６を開閉して吹き出しモード切り替えるためのフットダンパ３１、フェースダンパ３２、およびデフダンパ３３が設けられている。本実施形態では、これら吹き出し流路に設けられるダンパ３１，３２，３３のうち、フェースダンパ３２が、上述した図５に示されているバタフライ式ダンパ１０により構成されている。

上記した構成の車両用空調装置２０によれば、以下の作用効果を奏する。
ケーシング２１の空気流入口２３から空気流路２２に流入された空気は、エバポレータ２７を流通される間に冷却された後、エアミックスダンパ３０の開度に応じてヒータ２９側に流通される割合が調整される。ヒータ２９側に分流された冷風は、ヒータ２９を流通する間に加熱される。この温風とヒータ２９をバイパスした冷風とがエアミックスダンパ３０下流のエアミックス域で混合され、設定温度にコントロールされた後、フット吹き出し流路２４、フェース吹き出し流路２５、デフ吹き出し流路２６の少なくとも１つを経て車室内へと吹き出される。なお、最大冷房（マックスクール）時は、ヒータ２９側が全閉とされ、最大暖房（マックスホット）時は、バイパス側が全閉とされることになる。

車室内への吹き出しモードは、フット吹き出し流路２４、フェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６に設けられているフットダンパ３１、フェースダンパ３２およびデフダンパ３３の開閉により適宜切り替えられる。ここで、フェース吹き出しモードあるいはバイレベルモードが選択されると、フェースダンパ３２が全開とされ、エアミックスダンパ３０の開度に応じて温調された温調風は、フェース吹き出し流路２５を経てフェース吹き出し口から車室内へと吹き出される。なお、図２には、ヒータ２９側が全閉とされたマックスクールの状態が示されている。

この場合、フェースダンパ３２がバタフライ式ダンパ１０により構成され、回転軸１３の中心が、湾曲された温調風流路に連なるフェース吹き出し流路２５の中央部よりも一方側（外周側）に偏倚されて配設されているとともに、そのダンパ板１１が、ダンパ全開時において吹き出し流路２５の中央部よりも他方側（内周側）に位置されるように回転軸１３の中心に対しオフセットされて配設されているため、フェース吹き出し流路２５のバタフライ式ダンパ１０が全開状態において、ダンパ板１１を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。

これによって、ダンパ板１１がフェース吹き出し流路２５中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。つまり、バタフライ式ダンパ１０のダンパ板１１をフェース吹き出し流路２５の風速分布が最大となる流域から離すことにより、効果的に送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することができる。また、これに伴ってより小型の送風ファンを使用することが可能となり、コスト低減を図ることができる。

さらに、ダンパ板１１を最大風速分布箇所から離すことにより、フェース吹き出しモード時やバイレベルモード時等において、フェース吹き出し流路２５の中央部よりも一方側（外周側）での局所的最大風速が低減され、吹き出し流路２５の凹凸等により発生していた渦が減少されるため、高周波騒音を低減することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図３および図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第２実施形態に対して、第１実施形態に係るダンパ装置を車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット）２０のデフダンパ３３に適用している点が異なる。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、デフ吹き出し流路２６に設けられているデフダンパ３３が、上述した図５に示されているバタフライ式ダンパ１０によって構成されている。

上記構成の車両用空調装置２０において、ケーシング２１の流入口２３から空気流路２２に流入された空気は、エバポレータ２７、ヒータ２９を流通する間に温調され、フット吹き出し流路２４、フェース吹き出し流路２５、およびデフ吹き出し流路２６の少なくとも１つから車室内へと吹き出される。デフ吹き出しモードあるいはデフフットモードが選択されると、デフダンパ３３が全開とされ、エアミックスダンパ３０の開度に応じて温調された温調風は、デフ吹き出し流路２６を経てデフ吹き出し口からフロントガラス下部から車室内へと吹き出される。なお、図３には、ヒータバイパス側が全閉とされたマックスホットの状態が示されている。

この場合、デフダンパ３３がバタフライ式ダンパ１０により構成され、回転軸１３の中心が、湾曲された温調風流路に連なるデフ吹き出し流路２６の中央部よりも一方側（外周側）に偏倚されて配設されているとともに、そのダンパ板１１が、ダンパ全開時においてデフ吹き出し流路２６の中央部よりも他方側（内周側）に位置されるように回転軸１３の中心に対しオフセットされて配設されているため、デフ吹き出し流路２６のバタフライ式ダンパ１０が全開状態において、ダンパ板１１を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。

従って、ダンパ板１１がデフ吹き出し流路２６中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。つまり、バタフライ式ダンパ１０のダンパ板１１をデフ吹き出し流路２６の風速分布が最大となる流域から離すことにより、効果的に送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することができる。また、これに伴ってより小型の送風ファンを使用することが可能となり、コスト低減を図ることができる。

さらに、ヒータ２９およびその下流側の湾曲流路を流通することにより圧力損失が大きくなるデフ吹き出しモード時やデフフットモード時等において、デフ吹き出し流路２６での圧力損失が低減されることから、低周波騒音を低減することができるとともに、送風ファンを失速しにくくすることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図４および図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第２および第３実施形態に対して、第１実施形態に係るダンパ装置を車両用空調装置（ＨＶＡＣユニット）２０のフェースダンパ３２およびデフダンパ３３の双方に適用している点が異なる。その他の点については、第１ないし第３実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、フェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６に設けられているフェースダンパ３２およびデフダンパ３３の双方が、上述した図５に示されているバタフライ式ダンパ１０によって構成されている。

また、フェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６の流路面には、各ダンパ板１１の両端縁に設けられている第１シール部材１４および第２シール部材１５が当接するシール面３４，３５，３６，３７が設けられている。このシール面３４ないし３７のうち、各ダンパ板１１の表面に設けられている第１シール部材１４が当接するシール面３４および３６は、流速分布が大きくなるフェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６の中央部よりも外周側の流路面をバックステップ形状とすることにより形成されている。これによって、シール面３４および３６がフェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６内に突出されない構成とされている。

しかし、上記構成の車両用空調装置２０によると、フェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６に設けられているバタフライ式ダンパ１０の回転軸１３中心が、それぞれ各吹き出し流路２５，２６の中央部よりも一方側（外周側）に偏倚されて配設されているとともに、各ダンパ板１１が、各ダンパ全開時において各吹き出し流路２５，２６の中央部よりも他方側（内周側）に位置されるように回転軸１３中心に対しオフセットされて配設されているため、フェース吹き出しモード時またはデフ吹き出しモード時において、各吹き出し流路２５，２６の各ダンパ１０が全開状態において、各ダンパ板１１を温調風の風速分布が最大となる箇所から可及的に離れた位置に置くことができる。

これによって、フェース吹き出しモード時またはデフ吹き出しモード時のそれぞれにおいて、各バタフライ式ダンパ１０のダンパ板１１が各吹き出し流路２５，２６中の風速分布が最大となる付近に置かれることによる温調風の乱れや圧力損失を減少し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。
また、各ダンパ板１１のフェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６の一方側（外周側）に面する表面に設けられる第１シール部材１４の表面が、各ダンパ板１１の表面と略同一平面を成すように構成されているため、風速分布が大きくなる各吹き出し流路２５，２６側に面するダンパ板１１の表面に、シール部材１４を設けることによる凹凸が生じないようにすることができる。従って、これによっても各吹き出し流路２５，２６中での温調風の乱れや圧力損失を低減し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。

さらに、各ダンパ板１１が当接するシール面３４，３５，３６，３７のうち、ダンパ板１１のフェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６の一方側（外周側）に面する表面の端縁が当接するシール面３４，３６が、各吹き出し流路２５，２６の流路面をバックステップ形状とすることにより形成されているため、フェース吹き出し流路２５およびデフ吹き出し流路２６の一方側（外周側）の流路面から各吹き出し流路２５，２６中に突出するシール面をなくすることができる。従って、これによっても各吹き出し流路２５および２６中での温調風の乱れや圧力損失を低減し、送風騒音や送風ファンの消費動力を低減することが可能となる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、湾曲された流体流路にバタフライ式ダンパ１０を設けた例について説明したが、流体流路は必ずしも湾曲されている必要はなく、真っ直ぐな流体流路であってもよく、この場合、流路の中央部において流体の流速分布が最大となるが、そこからダンパ板を離すことによって、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係るダンパ装置の縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置の縦断面図である。本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置の縦断面図である。本発明の第４実施形態に係る車両用空調装置の縦断面図である。本発明の第１ないし第４実施形態に係るダンパ装置および車両用空調装置に適用するバタフライ式ダンパの斜視図である。

符号の説明

１ダンパ装置
２流体流路
３，４シール面
１０バタフライ式ダンパ
１１ダンパ板
１３回転軸
１４第１シール部材
１５第２シール部材
２０車両用空調装置
２１ケーシング
２２空気流路
２４フット吹き出し流路
２５フェース吹き出し流路
２６デフ吹き出し流路
２７エバポレータ
２９ヒータ
３１フットダンパ
３２フェースダンパ（バタフライ式ダンパ１０）
３３デフダンパ（バタフライ式ダンパ１０）
３４，３５，３６，３７シール面

Claims

バタフライ式のダンパを備え、該ダンパが流体流路中に回転自在に設けられているダンパ装置において、
前記バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部の前記ダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、
前記ダンパの回転軸の中心が、前記流体流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、前記ダンパ全開時において前記流体流路の中央部よりも他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とするダンパ装置。
前記ダンパ板には、その回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とに前記流体流路側のシール面に当接される第１シール部材と第２シール部材とが設けられ、前記ダンパ板の前記流体流路の一方側に面する表面に設けられる前記第１シール部材の表面が、前記ダンパ板の表面と略同一平面を成すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のダンパ装置。
前記流体流路の流路面には、前記ダンパ板の回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とが当接するシール面が設けられ、該シール面のうち、前記ダンパ板の前記流体流路の一方側に面する表面の端縁が当接するシール面は、前記流路面をバックステップ形状とすることにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のダンパ装置。
ケーシング内の空気流路に沿って上流側からエバポレータ、ヒータが順次配設され、該エバポレータ、ヒータを流通して温調された空気がその下流側に設けられているフット吹き出し流路、フェース吹き出し流路、デフ吹き出し流路の少なくとも１つから、各吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの開閉動作に応じて選択的に車室内へと吹き出される車両用空調装置において、
前記ケーシング内には、前記エバポレータを流通後の空気を前記フェース吹き出し流路に導く温調風流路が形成され、該温調風流路に連なる前記フェース吹き出し流路に設けられている前記バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部の前記ダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、前記ダンパの回転軸中心が、その流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、前記ダンパ全開時において前記吹き出し流路の他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする車両用空調装置。
ケーシング内の空気流路に沿って上流側からエバポレータ、ヒータが順次配設され、該エバポレータ、ヒータを流通して温調された空気がその下流側に設けられているフット吹き出し流路、フェース吹き出し流路、デフ吹き出し流路の少なくとも１つから、各吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの開閉動作に応じて選択的に車室内へと吹き出される車両用空調装置において、
前記ケーシング内には、前記ヒータを流通後の空気を前記デフ吹き出し流路に導く温調風流路が形成され、該温調風流路に連なる前記デフ吹き出し流路に設けられている前記バタフライ式ダンパが、ダンパ板の両端にフランジ部が設けられ、該フランジ部の前記ダンパ板から離れた位置から外方に延長された回転軸を備えたダンパとされ、前記ダンパの回転軸中心が、前記デフ吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、前記ダンパ全開時において前記デフ吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする車両用空調装置。
前記フェース吹き出し流路および前記デフ吹き出し流路に設けられているバタフライ式ダンパの回転軸中心が、それぞれ各吹き出し流路の中央部よりも一方側に偏倚されて配設されているとともに、前記ダンパのダンパ板が、それぞれ前記各ダンパ全開時において前記各吹き出し流路の中央部よりも他方側に位置されるように前記回転軸中心に対しオフセットされて配設されていることを特徴とする請求項４または５に記載の車両用空調装置。
前記ダンパ板には、その回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とに前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路側のシール面に当接される第１シール部材と第２シール部材とが設けられ、前記ダンパ板の前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路の一方側に面する表面に設けられる前記第１シール材の表面が、前記ダンパ板の表面と略同一平面を成すように構成されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の車両用空調装置。
前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路の流路面には、前記ダンパ板の回転軸方向に沿う両端縁の表面と裏面とが当接するシール面が設けられ、該シール面のうち、前記ダンパ板の前記フェース吹き出し流路および／または前記デフ吹き出し流路の一方側に面する表面の端縁が当接するシール面は、前記流路面をバックステップ形状とすることにより形成されていることを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の車両用空調装置。