JP6540525B2

JP6540525B2 - Cold air unit

Info

Publication number: JP6540525B2
Application number: JP2016012574A
Authority: JP
Inventors: 松本　淳; 淳松本; 崇宏中馬; 文哉松本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2036-01-26
Also published as: JP2017132315A

Description

本発明は、車両の天井に設置され、冷却した空気を車室内に供給する冷風ユニットに関する。 The present invention relates to a cold wind unit installed on a ceiling of a vehicle and supplying cooled air into a vehicle cabin.

車両に搭載され、車室内に空気を供給する車両用空調装置が広く普及している。このような車両用空調装置では、温度調整した空気を車室内に吹き出すことにより、車室内の温度を快適な値に調整することが可能になる。 A vehicle air conditioner mounted on a vehicle and supplying air into a vehicle compartment is widely used. In such a vehicle air conditioner, the temperature of the vehicle interior can be adjusted to a comfortable value by blowing out the temperature-controlled air into the vehicle interior.

下記特許文献１には、圧縮機、凝縮器、蒸発器等からなる冷凍サイクルを備えた車両用空調装置が記載されている。冷凍サイクルは、冷媒を循環させるとともに、当該冷媒の圧縮及び膨張を繰り返し行う。車室内に吹き出される空気は、この冷凍サイクルの冷媒と熱交換を行うことによってその温度が調整される。 Patent Document 1 below describes a vehicle air conditioner provided with a refrigeration cycle including a compressor, a condenser, an evaporator and the like. The refrigeration cycle circulates the refrigerant and repeatedly performs compression and expansion of the refrigerant. The temperature of the air blown into the vehicle compartment is adjusted by heat exchange with the refrigerant of the refrigeration cycle.

下記特許文献１に記載の車両用空調装置は、車両の天井に設置されるエバポレータユニットを有している。当該エバポレータユニットの内部には、蒸発器及び複数のブロアが配置されている。複数のブロアは、車室内の空気を循環させるとともに、蒸発器に当該空気を通過させる。蒸発器を通過する空気は、蒸発器の内部を流れる冷媒と熱交換を行うことによって冷却される。下記特許文献１に記載の車両用空調装置は、このような熱交換によって温度を低下させた空気を車室内に供給することにより、車室内の冷房を行う。 The vehicle air conditioner described in Patent Document 1 below has an evaporator unit installed on the ceiling of the vehicle. An evaporator and a plurality of blowers are disposed inside the evaporator unit. The plurality of blowers circulate the air in the passenger compartment and pass the air to the evaporator. The air passing through the evaporator is cooled by exchanging heat with the refrigerant flowing inside the evaporator. The vehicle air conditioner described in Patent Document 1 below cools the vehicle interior by supplying air whose temperature has been reduced by such heat exchange into the vehicle interior.

特開２０１０−２７４８２８号公報JP, 2010-274828, A

車室内に設置される機器には、その小型化が強く要求される。下記特許文献１に記載のエバポレータユニットを小型化するためには、蒸発器と複数のブロアとを近接配置する必要がある。 The equipment installed in the passenger compartment is strongly required to be compact. In order to miniaturize the evaporator unit described in Patent Document 1 below, the evaporator and the plurality of blowers need to be disposed close to each other.

しかしながら、蒸発器と複数のブロアとを近接配置すると、蒸発器に空気を均等に通過させることが困難になるという課題があった。蒸発器を通過する空気に偏りが生じると、蒸発器と空気との熱交換の効率低下を招いてしまう。 However, when the evaporator and the plurality of blowers are disposed close to each other, there is a problem that it becomes difficult to allow air to pass evenly through the evaporator. When the air passing through the evaporator is biased, the efficiency of heat exchange between the evaporator and the air is reduced.

また、蒸発器の表面には、通過する空気に含まれていた水分が結露し、凝縮水となって付着することがある。蒸発器を通過する空気に偏りが生じると、空気の流速が大きい部位において、この凝縮水が空気とともに車室内に吹き出してしまうという課題があった。 In addition, moisture contained in the passing air may condense on the surface of the evaporator and adhere as condensed water. When the air passing through the evaporator is biased, there is a problem that the condensed water is blown out into the vehicle cabin together with the air at a portion where the flow velocity of the air is high.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化を図りながらも、蒸発器に均等に空気を通過させることが可能な冷風ユニットを提供することにある。 This invention is made in view of such a subject, The objective is to provide the cold wind unit which can make air pass through an evaporator equally, achieving size reduction.

上記課題を解決するために、本発明に係る冷風ユニットは、車両（１００）の天井（１２０）に設置され、冷却した空気を車室（１１０）内に供給する冷風ユニット（１５）であって、内部に冷媒を流すとともに、通過する空気と該冷媒とで熱交換を行わせて該空気を冷却する蒸発器（２）と、車室内の空気を吸引し、該空気を吹き出す複数の遠心ファン（３０１〜３０４）と、前記複数の遠心ファンを収容し、前記複数の遠心ファンが吹き出した空気を前記熱交換に導くケース（４）と、を備える。前記蒸発器は、その長手方向が第１方向に沿うように配置される。前記複数の遠心ファンは、前記第１方向に沿って並ぶとともに、前記第１方向と交差する第２方向において前記蒸発器と隣り合い、それぞれの回転軸が前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に沿うように配置される。前記ケースは、前記複数の遠心ファンがそれぞれ配置される複数のスクロール部（４２１〜４２４）と、前記第１方向において前記スクロール部と隣り合うとともに前記スクロール部を通過した空気を前記蒸発器に導く流路を形成する複数のガイド部（４３１〜４３４）と、を有する。前記ガイド部には、前記ガイド部を流れる空気の一部を、前記第１方向に沿う方向であって前記ガイド部から前記遠心ファンに向かう方向に方向付ける整流部（７１〜７４）が設けられている。整流部は、遠心ファンに向けて配置されるとともに遠心ファンの回転軸（３１２）から離間する方向に突出するように湾曲する第１湾曲面（７２１）を有しており、
複数のガイド部の下流端（４４１〜４４４）は、複数の仕切壁（６３１〜６３３）によって、第１方向に互いに仕切られている。ガイド部の少なくとも一部は、隣り合うスクロール部の外側面によって構成されている。 In order to solve the above problems, a cold air unit according to the present invention is a cold air unit (15) installed on a ceiling (120) of a vehicle (100) and supplying cooled air into a compartment (110). The evaporator (2) cools the air by causing heat exchange between the passing air and the refrigerant while flowing the refrigerant into the inside, and suctioning the air in the vehicle compartment, and a plurality of centrifugal fans blowing out the air. (301 to 304), and a case (4) which accommodates the plurality of centrifugal fans and guides the air blown out by the plurality of centrifugal fans to the heat exchange. The evaporator is disposed such that its longitudinal direction is along the first direction. The plurality of centrifugal fans are arranged along the first direction, and are adjacent to the evaporator in a second direction intersecting the first direction, and rotation axes thereof are the first direction and the second direction, respectively. It arrange | positions along the crossing 3rd direction. The case guides a plurality of scrolls (421 to 424), in which the plurality of centrifugal fans are disposed, respectively, and air adjacent to the scrolls in the first direction and passing through the scrolls to the evaporator. And a plurality of guide portions (431 to 434) forming a flow path. The guide portion is provided with a flow straightening portion (71 to 74) for directing a part of the air flowing through the guide portion in a direction along the first direction and in a direction from the guide portion toward the centrifugal fan ing. The rectifying unit has a first curved surface (721) which is disposed toward the centrifugal fan and is curved to project in a direction away from the rotational shaft (312) of the centrifugal fan.
The downstream ends (441 to 444) of the plurality of guide portions are partitioned from one another in the first direction by the plurality of partition walls (631 to 633). At least a portion of the guide portion is constituted by the outer surface of the adjacent scroll portion.

上記構成によれば、スクロール部に配置されている遠心ファンが吹き出した空気は、第１方向において当該スクロール部と隣り合うガイド部によって蒸発器に導かれる。スクロール部からガイド部に流入する空気は、第１方向に沿う方向であって遠心ファンからガイド部に向かう方向に方向付けられている。 According to the above configuration, the air blown out by the centrifugal fan disposed in the scroll portion is guided to the evaporator by the guide portion adjacent to the scroll portion in the first direction. Air flowing from the scroll portion into the guide portion is directed in a direction along the first direction and in a direction from the centrifugal fan toward the guide portion.

上記構成では、ガイド部に整流部が設けられている。当該整流部は、ガイド部を流れる空気の一部を、第１方向に沿う方向であってガイド部から遠心ファンに向かう方向に方向付けるように機能する。 In the above configuration, the guide portion is provided with the rectifying portion. The rectifying unit functions to direct a part of the air flowing through the guide in a direction along the first direction from the guide to the centrifugal fan.

したがって、上記構成によれば、遠心ファンが吹き出した空気を、ガイド部において第１方向に亘って均等に流すことができる。この結果、蒸発器と複数の遠心ファンとを近接配置して小型化を図りながらも、蒸発器に均等に空気を通過させることが可能となる。 Therefore, according to the above configuration, the air blown by the centrifugal fan can be uniformly flowed in the first direction in the guide portion. As a result, it is possible to allow air to pass through the evaporator evenly while achieving miniaturization by closely arranging the evaporator and the plurality of centrifugal fans.

本発明によれば、小型化を図りながらも、蒸発器に均等に空気を通過させることが可能な冷風ユニットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cold air unit capable of uniformly passing air through the evaporator while achieving downsizing.

実施形態に係る冷風ユニットを搭載した車両を示す模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the vehicle carrying the cold-air unit which concerns on embodiment. 図１の車両が搭載する冷凍サイクルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the refrigerating cycle which the vehicle of FIG. 1 mounts. 図１の冷風ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cold-air unit of FIG. 図１の冷風ユニットの内部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the inside of the cold-air unit of FIG. 図５の一部を拡大した模式図である。It is the schematic diagram which expanded a part of FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same constituent elements in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

まず、図１及び図２を参照しながら、実施形態に係る冷風ユニット１５の概要について説明する。図１に示されるように、冷風ユニット１５は車両１００に搭載される。車両１００は、マイクロバスやミニバスと称され、不図示のエンジンを原動機として走行する移動体である。冷風ユニット１５は、この車室１１０内であって、その天井１２０に設置されている。 First, the outline of the cold air unit 15 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the cold air unit 15 is mounted on a vehicle 100. The vehicle 100 is a moving body called a micro bus or a mini bus and traveling with an engine (not shown) as a prime mover. The cold air unit 15 is installed in the passenger compartment 110 and on the ceiling 120 thereof.

後述するように、冷風ユニット１５は、車室１１０内の空気を吸引し、当該空気を冷却した後に車室１１０内に供給する。車室１１０内の空気は、冷風ユニット１５を介して循環することによって温度が低下し、この結果、車室１１０内の冷房が行われる。 As described later, the cold air unit 15 sucks the air in the passenger compartment 110, cools the air, and then supplies the air into the passenger compartment 110. The air in the compartment 110 is circulated through the cold air unit 15 to lower the temperature, and as a result, the interior of the compartment 110 is cooled.

尚、理解を容易にするため、図１に示されるように、車両１００の前進方向をＹ方向とし、乗員がＹ方向を向いた場合の右方向をＸ方向とし、鉛直上方向をＺ方向とする直交座標を用いて説明する。図３以降においても、当該直交座標と対応するものを用いる。 In order to facilitate understanding, as shown in FIG. 1, the forward direction of the vehicle 100 is taken as the Y direction, the right direction when the occupant faces the Y direction is taken as the X direction, and the vertically upward direction is taken as the Z direction. This will be described using orthogonal coordinates. Also in FIG. 3 and later, one corresponding to the orthogonal coordinates is used.

図２に示されるように、冷風ユニット１５は、車両１００に搭載された車両用空調装置１０の一部を構成している。車両用空調装置１０は、冷凍サイクル１１を用いて空気を冷却し（以下、冷却された空気を「冷風」とも称する）、車室１１０内の冷房を行う装置である。 As shown in FIG. 2, the cold air unit 15 constitutes a part of a vehicle air conditioner 10 mounted on a vehicle 100. The vehicle air conditioner 10 cools air using the refrigeration cycle 11 (hereinafter, the cooled air is also referred to as “cold air”), and cools the interior of the passenger compartment 110.

冷凍サイクル１１は、圧縮機１２と、凝縮器１３と、膨張弁１４と、蒸発器２とを備えている。圧縮機１２、凝縮器１３、膨張弁１４、及び蒸発器２は冷媒配管１９を介して環状に接続されている。 The refrigeration cycle 11 includes a compressor 12, a condenser 13, an expansion valve 14, and an evaporator 2. The compressor 12, the condenser 13, the expansion valve 14, and the evaporator 2 are annularly connected via a refrigerant pipe 19.

圧縮機１２は、流体を圧縮する流体機器である。圧縮機１２は、車両１００のエンジンルーム内に配置されている。圧縮機１２は、エンジン、もしくは不図示の電動モータの出力を受けることで駆動する。冷媒配管１９の冷媒は、圧縮機１２の駆動によって圧縮され、比較的高温且つ高圧の状態で凝縮器１３に供給される。 The compressor 12 is a fluid device that compresses fluid. The compressor 12 is disposed in an engine room of the vehicle 100. The compressor 12 is driven by receiving an output of an engine or an electric motor (not shown). The refrigerant in the refrigerant pipe 19 is compressed by the drive of the compressor 12 and supplied to the condenser 13 in a relatively high temperature and high pressure state.

凝縮器１３は、内部を流れる冷媒と空気との間で熱交換を行わせる熱交換器である。凝縮器１３は、車両１００のエンジンルーム内のうち、車両１００の走行時に取り込まれる空気が供給され易い部位に配置されている。凝縮器１３は、当該空気と、圧縮機１２から供給される冷媒との間で熱交換を行わせることによって当該冷媒を冷却し、凝縮液化させる。 The condenser 13 is a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the air. Condenser 13 is disposed in a portion of the engine room of vehicle 100 to which air taken in during traveling of vehicle 100 is easily supplied. The condenser 13 cools and condenses and condenses the refrigerant by performing heat exchange between the air and the refrigerant supplied from the compressor 12.

膨張弁１４は、凝縮器１３から冷媒の供給を受けるとともに、当該冷媒を膨張させる機器である。この膨張弁１４を通過する冷媒は、当該膨張によって温度が低下する。 The expansion valve 14 is a device that receives supply of the refrigerant from the condenser 13 and expands the refrigerant. The temperature of the refrigerant passing through the expansion valve 14 is lowered by the expansion.

蒸発器２は、不図示の複数のチューブ及び複数のフィンを有する熱交換器である。各チューブは管状の部材であり、その内部に流路が形成されている。各フィンは所謂コルゲートフィンであり、金属製の薄板を折り曲げことによって形成されている。蒸発器２は、このような複数のチューブ及び複数のフィンを所定方向に交互に積層することによって構成されている。蒸発器２は、膨張弁１４から冷媒の供給を受けるとともに、当該冷媒をチューブ内の流路に流すように構成されている。 The evaporator 2 is a heat exchanger having a plurality of tubes and a plurality of fins (not shown). Each tube is a tubular member, and a flow path is formed in the inside. Each fin is a so-called corrugated fin, and is formed by bending a thin metal plate. The evaporator 2 is configured by alternately stacking a plurality of such tubes and a plurality of fins in a predetermined direction. The evaporator 2 is configured to receive the supply of the refrigerant from the expansion valve 14 and to flow the refrigerant to the flow passage in the tube.

冷風ユニット１５は、この蒸発器２を構成の一部として備えている。冷風ユニット１５は、蒸発器２の他にも、遠心ファン３０１〜３０４と、ケース４と、を備えている。 The cold air unit 15 includes the evaporator 2 as a part of the configuration. The cold air unit 15 includes centrifugal fans 301 to 304 and a case 4 in addition to the evaporator 2.

遠心ファン３０１〜３０４は、いずれも不図示の複数の翼を有する送風機である。遠心ファン３０１〜３０４は、不図示の電動モータの出力軸に接続されている。当該電動モータが回転駆動すると、遠心ファン３０１〜３０４は車室１１０内の空気の吸引及び吹き出しを行う。 Each of the centrifugal fans 301 to 304 is a blower having a plurality of wings (not shown). The centrifugal fans 301 to 304 are connected to an output shaft of an electric motor (not shown). When the electric motor is driven to rotate, the centrifugal fans 301 to 304 suck and blow out the air in the passenger compartment 110.

ケース４は、冷風ユニット１５の筐体であり、その内部に空間が形成されている。ケース４は、その内部に遠心ファン３０１〜３０４及び蒸発器２を収容している。後述するように、ケース４の内部は、遠心ファン３０１〜３０４が吹き出した空気を蒸発器２に導くように構成されている。 The case 4 is a case of the cold air unit 15, and a space is formed therein. The case 4 accommodates therein the centrifugal fans 301 to 304 and the evaporator 2. As described later, the inside of the case 4 is configured to guide the air blown out by the centrifugal fans 301 to 304 to the evaporator 2.

ケース４には、ダクト８１〜８４の一端が接続されている。ダクト８１〜８４は、いずれも管状の部材であり、その内部に流路が形成されている。ダクト８１〜８４の他端は、それぞれ車室１１０内の異なる位置に配置されている。 One end of ducts 81 to 84 is connected to the case 4. Each of the ducts 81 to 84 is a tubular member, and a flow path is formed in the inside thereof. The other ends of the ducts 81 to 84 are respectively disposed at different positions in the passenger compartment 110.

遠心ファン３０１〜３０４が吹き出し、ケース４によって蒸発器２の一端部２１に導かれた空気は、蒸発器２の隣り合うチューブ間に流入する。当該空気は、チューブ間を流れる際に、チューブ内の流路を流れる冷媒と、チューブの管壁を介した熱交換を行う。このとき、隣り合うチューブ間に配置されているフィンは、冷媒と空気とが熱交換を行う面積を増加させ、当該熱交換を促進させるように機能する。 The centrifugal fans 301 to 304 blow out, and the air introduced to one end 21 of the evaporator 2 by the case 4 flows between adjacent tubes of the evaporator 2. When the air flows between the tubes, the air exchanges heat with the refrigerant flowing in the flow path in the tubes via the tube wall of the tubes. At this time, the fins disposed between the adjacent tubes function to increase the area in which the refrigerant and the air exchange heat, and to promote the heat exchange.

前述したように、膨張弁１４を通過して蒸発器２に供給される冷媒は比較的低温である。このため、蒸発器２の隣り合うチューブ間を流れる空気は、冷媒との熱交換によって冷却され、その温度が低下する。一方、チューブ内の流路を流れる冷媒は、熱交換の際の受熱に伴って蒸発気化する。隣り合うチューブ間を流れた空気は、蒸発器２の他端部２２から流出する。 As described above, the refrigerant supplied to the evaporator 2 through the expansion valve 14 has a relatively low temperature. For this reason, the air which flows between the adjacent tubes of the evaporator 2 is cooled by heat exchange with a refrigerant, and the temperature falls. On the other hand, the refrigerant flowing through the flow path in the tube is vaporized and evaporated along with the heat received at the time of heat exchange. Air flowing between adjacent tubes flows out of the other end 22 of the evaporator 2.

このようにして、遠心ファン３０１〜３０４が吹き出した空気は、一端部２１から他端部２２にかけて蒸発器２を通過することによって冷風となる。当該冷風は、ケース４から分配されて流出するとともに、ダクト８１〜８４内に流入する。さらに、当該冷風は、ダクト８１〜８４内の流路を流れ、ダクト８１〜８４の他端から車室１１０内の異なる位置に供給されることで、車室１１０内の冷房が行われる。 In this way, the air blown out by the centrifugal fans 301 to 304 becomes cold air by passing through the evaporator 2 from the one end 21 to the other end 22. The cold air is distributed from the case 4 and flows out, and flows into the ducts 81 to 84. Furthermore, the cold air flows in the flow paths in the ducts 81 to 84, and is supplied to different positions in the vehicle interior 110 from the other ends of the ducts 81 to 84, whereby the cooling in the vehicle interior 110 is performed.

次に、図３〜図５を参照しながら、冷風ユニット１５の構成について詳述する。図３に示されるように、ケース４は、樹脂材料によって形成された上ケース５と下ケース６とに分割されている。上ケース５と下ケース６とは、それらの周縁がＺ方向に接続されることによって、両者の間に空間を形成するように構成されている。図４は、このうち上ケース５を取り除いた状態の冷風ユニット１５を上面視した図である。また、図５は、図４のうち遠心ファン３０２近傍の一部を拡大して示している。 Next, the configuration of the cold air unit 15 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. As shown in FIG. 3, the case 4 is divided into an upper case 5 and a lower case 6 formed of a resin material. The upper case 5 and the lower case 6 are configured to form a space between them by connecting their peripheries in the Z direction. FIG. 4 is a top view of the cold air unit 15 with the upper case 5 removed. 5 is an enlarged view of a part of the vicinity of the centrifugal fan 302 in FIG.

図３及び図４に示されるように、ケース４は、蒸発器収容部４Ａ及びファン収容部４Ｂ及びを有している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the case 4 includes an evaporator housing 4A and a fan housing 4B.

蒸発器収容部４Ａは、その内部に蒸発器２を収容する部分である。蒸発器２の外形は略直方体形状を呈している。図４に示されるように、蒸発器２は、その長手方向がＸ方向に沿うとともに、その一端部２１をＹ方向に向け、他端部２２を−Ｙ方向に向けるように、蒸発器収容部４Ａに収容されている。すなわち、蒸発器２は、空気を−Ｙ方向に通過させることができるように収容されている。 The evaporator housing portion 4A is a portion for housing the evaporator 2 therein. The outer shape of the evaporator 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 4, the evaporator 2 is such that the longitudinal direction thereof is along the X direction, with one end 21 oriented in the Y direction and the other end 22 oriented in the −Y direction. It is housed in 4A. That is, the evaporator 2 is housed so as to allow air to pass in the -Y direction.

また、−Ｙ方向における蒸発器収容部４Ａの端部には、吹出口４１１〜４１４が独立して形成されている。吹出口４１１〜４１４は、蒸発器収容部４Ａの内外を連通する開口であり、蒸発器２と対向する位置に形成されている。吹出口４１１〜４１４には前述したダクト８１〜８４が接続されるが、図３乃至図５ではそれらの図示を省略している。 Moreover, the blower outlets 411-414 are independently formed in the edge part of 4 A of evaporator accommodating parts in-Y direction. The blowout ports 411 to 414 are openings that communicate the inside and the outside of the evaporator housing 4 </ b> A, and are formed at positions facing the evaporator 2. Although the ducts 81 to 84 described above are connected to the blowout ports 411 to 414, their illustration is omitted in FIGS. 3 to 5.

ファン収容部４Ｂは、その内部に遠心ファン３０１〜３０４を収容する部分である。ファン収容部４Ｂにおいて、遠心ファン３０１〜３０４は、Ｘ方向に沿って直線状に並ぶとともに、Ｙ方向において蒸発器２と隣り合うように配置されている。また、図４に示されるように、遠心ファン３０１〜３０４は、それぞれの回転軸３１１〜３１４が、Ｚ方向に沿うように配置されている。図３に示されるように、上ケース５の外側面のうち遠心ファン３０１〜３０４の吸込口３２１〜３２４（図４参照）と対応する部位には、オリフィス５１〜５４が独立して形成されている。オリフィス５１〜５４は、ファン収容部４Ｂの内外を連通する開口である。 The fan housing portion 4B is a portion for housing the centrifugal fans 301 to 304 therein. In the fan housing portion 4B, the centrifugal fans 301 to 304 are arranged in a straight line along the X direction, and are arranged adjacent to the evaporator 2 in the Y direction. Further, as shown in FIG. 4, the centrifugal fans 301 to 304 are arranged such that the respective rotation axes 311 to 314 are along the Z direction. As shown in FIG. 3, orifices 51 to 54 are independently formed in portions of the outer side surface of upper case 5 corresponding to suction ports 321 to 324 (see FIG. 4) of centrifugal fans 301 to 304. There is. The orifices 51 to 54 are openings that communicate the inside and the outside of the fan housing portion 4B.

図３に示されるように、冷風ユニット１５は、ブラケット８５〜８７を有している。ブラケット８５〜８７は、金属材料によって形成された板状の部材である。また、ブラケット８５〜８７は、Ｘ方向に互いに間隔を空け、且つ、その長手方向がＹ方向に沿うように配置されており、蒸発器収容部４ＡのＺ方向側の端面に固定されている。このブラケット８５〜８７を車室１１０内から天井１２０に固定することにより、冷風ユニット１５が車室１１０内に設置される。 As shown in FIG. 3, the cold air unit 15 has brackets 85 to 87. The brackets 85 to 87 are plate-like members formed of a metal material. Further, the brackets 85 to 87 are spaced from each other in the X direction and arranged so that the longitudinal direction is along the Y direction, and are fixed to the end surface on the Z direction side of the evaporator housing 4A. By fixing the brackets 85 to 87 to the ceiling 120 from inside the passenger compartment 110, the cold air unit 15 is installed in the passenger compartment 110.

続いて、ケース４内の構成について詳述する。図４に示されるように、ケース４は、スクロール部４２１〜４２４と、ガイド部４３１〜４３４と、を有している。 Subsequently, the configuration in case 4 will be described in detail. As shown in FIG. 4, the case 4 has scroll portions 421 to 424 and guide portions 431 to 434.

スクロール部４２１〜４２４は、遠心ファン３０１〜３０４のそれぞれが配置される部分である。スクロール部４２１〜４２４は、それぞれ下ケース６のスクロール壁６１１〜６１４と、当該スクロール壁６１１〜６１４に接続される不図示の上ケース５の壁体と、によって区画形成されている。スクロール壁６１１〜６１４は、いずれも湾曲した薄板状の壁体であり、その内側面が遠心ファン３０１〜３０４の外周面との間に隙間を形成するように配置されている。また、遠心ファン３０１〜３０４とスクロール壁６１１〜６１４の内側面との間に形成される隙間は、遠心ファン３０１〜３０４の回転方向に沿って漸次大きくなる。 The scroll units 421 to 424 are parts in which the centrifugal fans 301 to 304 are arranged. The scroll portions 421 to 424 are defined by the scroll walls 611 to 614 of the lower case 6 and the wall of the upper case 5 (not shown) connected to the scroll walls 611 to 614, respectively. Each of the scroll walls 611 to 614 is a curved thin plate-like wall body, and the inner side surface thereof is disposed so as to form a gap with the outer peripheral surface of the centrifugal fans 301 to 304. Moreover, the clearance gap formed between the centrifugal fans 301-304 and the inner surface of the scroll walls 611-614 becomes large gradually along the rotation direction of the centrifugal fans 301-304.

ガイド部４３１〜４３４は、Ｘ方向においてスクロール部４２１〜４２４と隣り合うように設けられ、空気を導く流路を形成する部分である。ガイド部４３１〜４３４は、それぞれ下ケース６のガイド壁６２１〜６２４と、当該ガイド壁６２１〜６２４に接続される不図示の上ケース５の壁体と、によって区画形成されている。ガイド壁６２１〜６２４は、いずれも薄板状の壁体であり、スクロール壁６１１〜６１４の−Ｘ方向側の端部から、−Ｘ方向且つ−Ｙ方向に向かって延びるように形成されている。 The guide portions 431 to 434 are provided to be adjacent to the scroll portions 421 to 424 in the X direction, and are portions that form a flow path for guiding air. The guide portions 431 to 434 are respectively defined by the guide walls 621 to 624 of the lower case 6 and the wall of the upper case 5 (not shown) connected to the guide walls 621 to 624. Each of the guide walls 621 to 624 is a thin plate-like wall, and is formed to extend in the −X direction and the −Y direction from the end on the −X direction side of the scroll walls 611 to 614.

ガイド部４３１〜４３４が形成する各流路は、その下流端４４１〜４４４が蒸発器２と対向している。また、各流路の断面積は、スクロール部４２１〜４２４側から下流端４４１〜４４４側にかけて大きくなるように形成されている。 The downstream ends 441 to 444 of the respective flow paths formed by the guide portions 431 to 434 face the evaporator 2. Moreover, the cross-sectional area of each flow path is formed so that it may become large from the scroll part 421-424 side to the downstream end 441-444 side.

また、下ケース６のうち、ガイド部４３１〜４３４の下流端４４１〜４４４に対応する部位には、仕切壁６３１〜６３３が形成されている。仕切壁６３１〜６３３は、スクロール壁６１１〜６１３から−Ｙ方向に突出するとともに、ガイド部４３１〜４３４をＺ方向に跨ぐように形成された壁体である。下流端４４１〜４４４は、この仕切壁６３１〜６３３によってＸ方向に互いに仕切られている。 In the lower case 6, partition walls 631 to 633 are formed in portions corresponding to the downstream ends 441 to 444 of the guide portions 431 to 434. The partition walls 631 to 633 are wall bodies which protrude from the scroll walls 611 to 613 in the -Y direction and are formed to straddle the guide portions 431 to 434 in the Z direction. The downstream ends 441-444 are mutually partitioned by this partition wall 631-633 in the X direction.

また、ガイド部４３１〜４３４には、整流部７１〜７４が設けられている。整流部７１〜７４は、円弧状に湾曲した薄板形状を呈している。整流部７１〜７４は、ガイド部４３１〜４３４をＺ方向に跨ぐように形成されている。また、整流部７１〜７４は、上ケース５や下ケース６とは別体として設けてもよいし、上ケース５や下ケース６の一部を突出形成させることによって設けてもよい。 Moreover, the guide parts 431-434 are provided with the rectification parts 71-74. The rectifying units 71 to 74 have a thin plate shape curved in an arc shape. The rectifying units 71 to 74 are formed so as to straddle the guide portions 431 to 434 in the Z direction. The rectifying units 71 to 74 may be provided separately from the upper case 5 and the lower case 6 or may be provided by forming a part of the upper case 5 and the lower case 6 so as to protrude.

続いて、ケース４内の空気の流れについて説明する。ここでは、図５に示される遠心ファン３０２の近傍の空気の流れを例にとって説明するが、空気の流れは他の遠心ファン３０１，３０３，３０４の近傍においても同様となる。 Subsequently, the flow of air in the case 4 will be described. Here, the flow of air in the vicinity of the centrifugal fan 302 shown in FIG. 5 will be described as an example, but the flow of air is the same in the vicinity of the other centrifugal fans 301, 303, 304.

不図示の電動モータが回転駆動すると、その出力軸に接続されている遠心ファン３０２が回転軸３１２を中心として回転する。回転する遠心ファン３０２は、その径方向において外方に空気を吹き出す。これに伴い、遠心ファン３０２の吸込口３２２において負圧が発生し、車室１１０内の空気がオリフィス５３（図３参照）を介してケース４内に吸引される。 When an electric motor (not shown) is driven to rotate, the centrifugal fan 302 connected to the output shaft rotates about the rotation shaft 312. The rotating centrifugal fan 302 blows air outward in the radial direction. Along with this, a negative pressure is generated at the suction port 322 of the centrifugal fan 302, and the air in the casing 110 is sucked into the case 4 through the orifice 53 (see FIG. 3).

オリフィス５３を介して吸込口３２２に流入した空気は、遠心ファン３０２の外周面とスクロール壁６１２の内側面との間に形成される隙間に吹き出される。当該空気は、スクロール壁６１２の内側面に沿って、遠心ファン３０２が回転する方向に流れる。すなわち、スクロール部４２２において空気が旋回する。 Air flowing into the suction port 322 through the orifice 53 is blown out into a gap formed between the outer peripheral surface of the centrifugal fan 302 and the inner side surface of the scroll wall 612. The air flows along the inner surface of the scroll wall 612 in the direction in which the centrifugal fan 302 rotates. That is, the air swirls in the scroll portion 422.

スクロール部４２２を通過した空気は、次に、当該スクロール部４２２と隣り合うガイド部４３２に流入する。スクロール部４２２における旋回のため、ガイド部４３２を流れる空気は、ガイド壁６２２の近傍で流速が大きくなる傾向がある。したがって、ガイド部４３２では、矢印Ｆ１で示されるように、ガイド壁６２２の内側面に沿って−Ｘ方向且つ−Ｙ方向に向かって空気が流れる。 The air having passed through the scroll portion 422 then flows into the guide portion 432 adjacent to the scroll portion 422. Due to the turning in the scroll portion 422, the air flowing through the guide portion 432 tends to have a high flow velocity in the vicinity of the guide wall 622. Therefore, in the guide portion 432, air flows along the inner side surface of the guide wall 622 in the -X direction and the -Y direction as indicated by the arrow F1.

ここで、ガイド部４３２のガイド壁６２２は、ガイド部４３２と隣り合うスクロール部４２１を区画形成するスクロール壁６１１と接続されている。換言すれば、ガイド部４３２の下流端４４２近傍の一部は、隣り合うスクロール部４２１の外側面によって構成されている。このため、矢印Ｆ２で示されるように、ガイド部４３２を流れる空気の一部は、隣り合うスクロール壁６１１の外側面に沿って流れ、さらに−Ｘ方向に方向付けられる。 Here, the guide wall 622 of the guide portion 432 is connected to the scroll wall 611 that defines the scroll portion 421 adjacent to the guide portion 432. In other words, a part near the downstream end 442 of the guide portion 432 is formed by the outer surface of the adjacent scroll portion 421. Therefore, as indicated by the arrow F2, a part of the air flowing through the guide portion 432 flows along the outer surface of the adjacent scroll wall 611 and is directed in the -X direction.

前述したように、ガイド部４３２の下流端４４２と、ガイド部４３１の下流端４４１とは、仕切壁６３１によってＸ方向に仕切られ、互いに独立している。したがって、矢印Ｆ２で示されるように、スクロール壁６１１の外側面に沿って流れた空気が、下流端４４２から下流端４４１に流入することはない。 As described above, the downstream end 442 of the guide portion 432 and the downstream end 441 of the guide portion 431 are partitioned in the X direction by the partition wall 631 and are independent of each other. Therefore, as indicated by arrow F 2, air flowing along the outer surface of scroll wall 611 does not flow from downstream end 442 to downstream end 441.

また、ガイド部４３２に設けられた整流部７２は、第１湾曲面７２１及び第２湾曲面７２２を有している。第１湾曲面７２１は、遠心ファン３０２に向けて配置されるとともに、遠心ファン３０２の回転軸３１２から離間する方向に突出するように湾曲している。第２湾曲面７２２は、第１湾曲面７２１の反対側で、遠心ファン３０２の回転軸３１２から離間する方向に突出するように湾曲している。第２湾曲面７２２のうち、ガイド部４３２の上流寄りの一部には、複数の突起７２３が形成されている。 Further, the straightening unit 72 provided in the guide unit 432 has a first curved surface 721 and a second curved surface 722. The first curved surface 721 is disposed toward the centrifugal fan 302 and is curved so as to protrude in a direction away from the rotation shaft 312 of the centrifugal fan 302. The second curved surface 722 is curved so as to project in a direction away from the rotation shaft 312 of the centrifugal fan 302 on the opposite side of the first curved surface 721. A plurality of protrusions 723 are formed on a portion of the second curved surface 722 on the upstream side of the guide portion 432.

ガイド部４３２を流れる空気の他の一部は、整流部７２の第１湾曲面７２１側に供給される。当該空気は、矢印Ｆ４で示されるように、第１湾曲面７２１に沿って、その進行方向を漸次Ｘ方向に変化させながら流れる。これにより、当該空気がＸ方向に方向付けられる。 The other part of the air flowing through the guide portion 432 is supplied to the side of the first curved surface 721 of the rectifying portion 72. The air flows along the first curved surface 721 while gradually changing its traveling direction in the X direction, as indicated by the arrow F4. This directs the air in the X direction.

また、ガイド部４３２を流れる空気の他の一部は、整流部６２３の第２湾曲面７２２側に供給される。第２湾曲面７２２の突起７２３の近傍では、突起７２３によって流れを乱された空気によって渦流Ｖが発生する。第２湾曲面７２２上では、この渦流Ｖによって乱流境界層が形成されるため、空気の剥離が抑制される。この結果、ガイド部４３２を流れる空気の他の一部は、矢印Ｆ３で示されるように第２湾曲面７２２に沿って、その進行方向を漸次Ｘ方向に変化させる。当該空気がＸ方向に方向付けられる。 In addition, the other part of the air flowing through the guide portion 432 is supplied to the second curved surface 722 side of the rectifying portion 623. In the vicinity of the protrusion 723 of the second curved surface 722, the vortex flow V is generated by the air whose flow is disturbed by the protrusion 723. On the second curved surface 722, a turbulent boundary layer is formed by the vortex flow V, so air separation is suppressed. As a result, the other part of the air flowing through the guide portion 432 gradually changes its traveling direction in the X direction along the second curved surface 722 as indicated by the arrow F3. The air is directed in the X direction.

また、ガイド部４３２を流れる空気の他の一部は、矢印Ｆ５で示されるように、矢印Ｆ４で示される空気の流れによって誘引される。これにより、矢印Ｆ５で示される空気は、矢印Ｆ４で示される空気とともに、その進行方向を漸次Ｘ方向に変化させながら流れる。これにより，当該空気がＸ方向に方向付けられる。 In addition, the other part of the air flowing through the guide portion 432 is attracted by the flow of air indicated by the arrow F4, as indicated by the arrow F5. Thus, the air indicated by the arrow F5 flows along with the air indicated by the arrow F4 while gradually changing its traveling direction in the X direction. Thereby, the air is directed in the X direction.

これにより、ガイド部４３２の下流端４４２では、矢印Ｆ１〜Ｆ４で示されるように、Ｘ方向に亘って空気が均等に分配される。この結果、下流端４４２においてＸ方向に亘って空気を均等に流し、蒸発器２に通過させることができる。 Thus, at the downstream end 442 of the guide portion 432, air is evenly distributed in the X direction as indicated by arrows F1 to F4. As a result, air can flow evenly at the downstream end 442 in the X direction and can pass through the evaporator 2.

以上の説明のように、本実施形態に係る冷風ユニット１５の構成によれば、スクロール部４２１〜４２４に配置されている遠心ファン３０１〜３０４が吹き出した空気は、Ｘ方向において当該スクロール部４２１〜４２４と隣り合うガイド部４３１〜４３４によって蒸発器２に導かれる。スクロール部４２１〜４２４からガイド部４３１〜４３４に流入する空気は、−Ｘ方向（すなわち、Ｘ方向に沿う方向であって遠心ファン３０１〜３０４からガイド部４３１〜４３４に向かう方向）に方向付けられている。 As described above, according to the configuration of the cold air unit 15 according to the present embodiment, the air blown out by the centrifugal fans 301 to 304 disposed in the scroll units 421 to 424 is the scroll units 421 to 211 in the X direction. The light is guided to the evaporator 2 by the guide portions 431 to 434 adjacent to 424. Air flowing from the scroll portions 421 to 424 into the guide portions 431 to 434 is directed in the −X direction (that is, a direction along the X direction and from the centrifugal fans 301 to 304 toward the guide portions 431 to 434) ing.

冷風ユニット１５の構成では、ガイド部４３１〜４３４に整流部７１〜７４が設けられている。当該整流部７１〜７４は、ガイド部４３１〜４３４を流れる空気の一部を、Ｘ方向（すなわち、ガイド部４３１〜４３４から遠心ファン３０１〜３０４に向かう方向）に方向付けるように機能する。 In the configuration of the cold air unit 15, the guide portions 431 to 434 are provided with the rectifying portions 71 to 74. The rectifying portions 71 to 74 function to direct a part of the air flowing through the guide portions 431 to 434 in the X direction (that is, the direction from the guide portions 431 to 434 toward the centrifugal fans 301 to 304).

したがって、冷風ユニット１５の構成によれば、遠心ファン３０１〜３０４が吹き出した空気を、ガイド部４３１〜４３４においてＸ方向に亘って均等に流すことができる。この結果、蒸発器２と遠心ファン３０１〜３０４とを近接配置して小型化を図りながらも、蒸発器２に均等に空気を通過させることが可能となる。 Therefore, according to the configuration of the cold air unit 15, the air blown by the centrifugal fans 301 to 304 can be uniformly flowed in the X direction in the guide portions 431 to 434. As a result, it is possible to allow air to pass through the evaporator 2 evenly while achieving downsizing by arranging the evaporator 2 and the centrifugal fans 301 to 304 in proximity.

また、整流部７２は、遠心ファン３０２に向けて配置されるとともに遠心ファン３０２の回転軸３１２から離間する方向に突出するように湾曲する第１湾曲面７２１を有している。この構成によれば、ガイド部４３２を流れる空気のうち、第１湾曲面７２１側に供給される一部を、第１湾曲面７２１に沿わせて、その進行方向を漸次Ｘ方向に変化させることができる。この結果，当該空気をＸ方向に方向付け、蒸発器２にさらに均等に空気を通過させることが可能となる。 Further, the rectifying unit 72 has a first curved surface 721 which is disposed toward the centrifugal fan 302 and is curved so as to protrude in a direction away from the rotation shaft 312 of the centrifugal fan 302. According to this configuration, a portion of the air flowing through the guide portion 432 supplied to the first curved surface 721 side is made to follow the first curved surface 721, and the traveling direction is gradually changed in the X direction. Can. As a result, the air can be directed in the X direction, and the air can be more evenly passed through the evaporator 2.

また、ガイド部４３１〜４３４の下流端４４１〜４４４は、仕切壁６３１〜６３３によって、Ｘ方向に互いに仕切られている。この構成によれば、一の下流端から他の下流端への空気の流入を仕切壁６３１〜６３３によって抑制することができる。この結果、蒸発器２にさらに均等に空気を通過させることが可能となる。 Further, the downstream ends 441 to 444 of the guide portions 431 to 434 are mutually partitioned in the X direction by the partition walls 631 to 633. According to this configuration, the inflow of air from one downstream end to the other downstream end can be suppressed by the partition walls 631 to 633. As a result, air can be more evenly passed through the evaporator 2.

また、ガイド部４３２〜４３４の少なくとも一部は、隣り合うスクロール部４２１〜４２３の外側面によって構成されている。この構成によれば、ガイド部４３２〜４３４を流れる空気を、スクロール部４２１〜４２３の外側面の湾曲を利用して方向付けることが可能となる。 Further, at least a part of the guide portions 432 to 434 is configured by the outer side surface of the adjacent scroll portions 421 to 423. According to this configuration, it is possible to direct the air flowing through the guide portions 432 to 434 using the curvature of the outer side surface of the scroll portions 421 to 423.

また、整流部７２は、第１湾曲面７２１の反対側で、遠心ファン３０２の回転軸から離間する方向に突出するように湾曲する第２湾曲面７２２を有している。第２湾曲面７２２は、複数の突起７２３が形成されている。この構成によれば、突起７２３において渦流Ｖを発生させ、第２湾曲面７２２上における剥離を抑制し、ガイド部４３２を流れる空気の一部を第２湾曲面７２２に沿うように流し、進行方向を漸次Ｘ方向に変化させることができる。この結果，当該空気をＸ方向に方向付け、蒸発器２にさらに均等に空気を通過させることが可能となる。 Further, the rectifying unit 72 has a second curved surface 722 that is curved to protrude in a direction away from the rotation axis of the centrifugal fan 302 on the opposite side of the first curved surface 721. The second curved surface 722 is formed with a plurality of projections 723. According to this configuration, the vortices V are generated in the projections 723 to suppress separation on the second curved surface 722, and a part of the air flowing through the guide portion 432 is caused to flow along the second curved surface 722, and the traveling direction Can be gradually changed in the X direction. As a result, the air can be directed in the X direction, and the air can be more evenly passed through the evaporator 2.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. That is, those to which those skilled in the art appropriately modify the design of these specific examples are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention. The elements included in each of the specific examples described above and their arrangements, materials, conditions, shapes, sizes, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.

３０１〜３０４：遠心ファン
３１１〜３１４：回転軸
４２１〜４２４：スクロール部
４３１〜４３４：ガイド部
４４１〜４４４：下流端
７１〜７４：整流部
６３１〜６３３：仕切壁
２：蒸発器
４：ケース
１５：冷風ユニット
１００：車両
１１０：車室
１２０：天井
７２１：第１湾曲面
７２２：第２湾曲面
７２３：突起 301 to 304: centrifugal fans 311 to 314: rotary shafts 421 to 424: scrolls 431 to 434: guides 441 to 444: downstream ends 71 to 74: flow straighteners 631 to 633: partition wall 2: evaporator 4: case 15 Cold air unit 100: Vehicle 110: Cabin 120: Ceiling 721: First curved surface 722: Second curved surface 723: Projection

Claims

A cold air unit (15) installed on a ceiling (120) of a vehicle (100) and supplying cooled air into a compartment (110),
An evaporator (2) for flowing a refrigerant to the inside and performing heat exchange between the passing air and the refrigerant to cool the air;
A plurality of centrifugal fans (301 to 304) for sucking in the air in the passenger compartment and blowing out the air;
And a case (4) which accommodates the plurality of centrifugal fans and leads the air blown out by the plurality of centrifugal fans to the heat exchange.
The evaporator is disposed such that its longitudinal direction is along the first direction,
The plurality of centrifugal fans are arranged along the first direction, and are adjacent to the evaporator in a second direction intersecting the first direction, and rotation axes thereof are the first direction and the second direction, respectively. It is arranged along the crossing third direction,
The case guides a plurality of scrolls (421 to 424), in which the plurality of centrifugal fans are disposed, respectively, and air adjacent to the scrolls in the first direction and passing through the scrolls to the evaporator. A plurality of guide portions (431 to 434) forming a flow path;
The guide portion is provided with a flow straightening portion (71 to 74) for directing a part of the air flowing through the guide portion in a direction along the first direction and in a direction from the guide portion toward the centrifugal fan Yes,
The straightening unit includes a first curved surface (721) which is disposed toward the centrifugal fan and is curved so as to protrude in a direction away from the rotational shaft (312) of the centrifugal fan.
The downstream ends (441 to 444) of the plurality of guide portions are mutually partitioned in the first direction by a plurality of partition walls (631 to 633),
The cold air unit , wherein at least a part of the guide portion is configured by an outer side surface of the adjacent scroll portion .

A cold air unit (15) installed on a ceiling (120) of a vehicle (100) and supplying cooled air into a compartment (110),
An evaporator (2) for flowing a refrigerant to the inside and performing heat exchange between the passing air and the refrigerant to cool the air;
A plurality of centrifugal fans (301 to 304) for sucking in the air in the passenger compartment and blowing out the air;
And a case (4) which accommodates the plurality of centrifugal fans and leads the air blown out by the plurality of centrifugal fans to the heat exchange.
The evaporator is disposed such that its longitudinal direction is along the first direction,
The plurality of centrifugal fans are arranged along the first direction, and are adjacent to the evaporator in a second direction intersecting the first direction, and rotation axes thereof are the first direction and the second direction, respectively. It is arranged along the crossing third direction,
The case guides a plurality of scrolls (421 to 424), in which the plurality of centrifugal fans are disposed, respectively, and air adjacent to the scrolls in the first direction and passing through the scrolls to the evaporator. A plurality of guide portions (431 to 434) forming a flow path;
The guide portion is provided with a flow straightening portion (71 to 74) for directing a part of the air flowing through the guide portion in a direction along the first direction and in a direction from the guide portion toward the centrifugal fan Yes,
The straightening unit includes a first curved surface (721) which is disposed toward the centrifugal fan and is curved so as to protrude in a direction away from the rotational shaft (312) of the centrifugal fan.
The straightening unit has a second curved surface (722) curved on the opposite side of the first curved surface so as to protrude in a direction away from the rotational axis of the centrifugal fan.
It said second curved surface has a plurality of projections (723) are formed, cold air unit.