JP6662276B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、送風ユニットを備える車両用空調装置に関するものである。

車両用空調装置の送風ユニットは、車室内空気（以下、内気という。）を導入するための内気導入口および車室外空気（以下、外気という。）を導入するための外気導入口を有する内外気切替装置を備えている。

近年、内気導入口の開口面積の拡大に伴って、内気モードの大風量時に送風ファンによる送風騒音が内気導入口から車室内へ直接放出され、車室内での騒音が増加するという問題があった。

これに対し、特許文献１には、内気導入口の風速分布が低くなる部位に、送風ファンからの騒音の放出を防止する遮音ガイド部材を設けた車両用空調装置が開示されている。この遮音ガイド部材により、送風ファンの作動による騒音が車室内に直接放出されることを防止できる。

特開２００１−７１７３５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術では、内気導入口の一部が遮音ガイド部材により塞がれているため、内気モードにおける内気の吸込抵抗が増加して、送風量が低下する可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、車室内空気の送風量の低下を抑制しつつ、送風騒音を低減できる車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内空気および車室外空気の少なくとも一方を吸い込んで下流側に送風する送風ユニット（１）と、送風ユニットから送風される空気を熱交換器（２０、２１）により温度調整して車室内に吹き出す空調ユニット（２）とを備え、送風ユニットが空調ユニットに対して車両幅方向の一方側にオフセット配置された車両用空調装置において、送風ユニットは、車室内空気を導入するための内気導入口（１１２）および車室外空気を導入するための外気導入口（１１３）を有する内外気切替部（１１）と、内外気切替部の空気流れ下流側に配置されるとともに、内気導入口および外気導入口の少なくとも一方から導入された空気を下流側に送風する送風ファン（１２３）とを備えており、内気導入口には、車室内空気を送風ファンの回転中心に向けて導く導風部（１４）が設けられており、内気導入口には、車室内からの異物混入を抑制する格子部材（１３）が設けられており、格子部材は、車両幅方向に延びる複数の棒状部（１３２）を有しており、導風部は、複数の棒状部のうち、下方側の少なくとも１つの棒状部にのみ設けられている。

これによれば、導風部（１４）により車室内空気が送風ファン（１２３）の回転中心に向けて導かれるので、送風ファン（１２３）に吸い込まれる空気の風速分布の均一化を図ることができ、送風ファン（１２３）の送風騒音を低減できる。このとき、車室内空気は、導風部（１４）によって送風ファン（１２３）の回転中心に向けて導かれるため、導風部（１４）により吸込抵抗が増加することを抑制できる。したがって、車室内空気の送風量の低下を抑制しつつ、送風騒音を低減できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

実施形態における室内空調ユニットを示す正面図である。 実施形態における送風ユニットを示す斜視図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。 実施形態におけるリブを示す正面図である。 送風ファン吸込空気の風速分布を説明するための説明図である。

以下、本発明の一実施形態について図に基づいて説明する。なお、図中、前後上下左右の各矢印は車両搭載状態での方向を示す。

図１に示すように、車両用空調装置は、送風ユニット１および空調ユニット２を有する室内空調ユニットを備えている。送風ユニット１は、内気（車室内空気）および外気（車室外空気）の少なくとも一方を吸い込んで下流側に送風する。空調ユニット２は、送風ユニット１から送風される空気を後述する熱交換器２０、２１により温度調整して車室内に吹き出す。

送風ユニット１および空調ユニット２は、車室内最前部の図示しない車両計器盤（インストルメントパネル）内側に配置されている。

送風ユニット１は、空調ユニット２に対して車両幅方向（すなわち、車両左右方向）の一方側にオフセット配置されている。具体的には、空調ユニット２は車両幅方向の略中央に配置され、送風ユニット１は空調ユニット２に対して助手席側に所定寸法だけ離間して配置されている。図１は、左ハンドル車の例を示しているので、送風ユニット１が空調ユニット２に対して右側に配置されている。

図２および図３に示すように、送風ユニット１は、内気または外気を切替導入する内外気切替部１１と、この内外気切替部１の下方側に配置された送風機部１２とを備えている。

内外気切替部１１は左右の２分割ケーシングを一体に締結して構成される樹脂製のケーシング１１１を有している。ケーシング１１１には、内気を導入する内気導入口１１２と外気を導入する外気導入口１１３が形成されている。また、この両導入口１１２、１１３を開閉する内外気切替ドア１１４が、ケーシング１１１内に回転可能に収納されている。内外気切替ドア１１４は、回転軸１１５を中心として回転可能な外周壁面１１６を有するロータリードアである。

ここで、内外気切替ドア１１４の回転軸１１５を回転させる操作機構としては、通常、サーボモータからなる電気的アクチュエータを使用するが、空調制御パネル（図示せず）に設けられた内外気切替操作部材（例えば、手動操作レバー）の手動操作力をケーブル、リンク機構等を介して駆動レバーに伝達する手動操作機構を使用してもよい。

そして、内外気切替ドア１１４の開閉により、吸込口モードとして外気導入モード、内気導入モード、および内外気モードのうちいずれか１つが実施される。外気導入モードは外気導入口１１３を開口するモードであり、内気導入モードは内気導入口１１２を開口するモードであり、内外気モードは外気導入口１１３および内気導入口１１２をそれぞれ開閉するモードである。

内外気切替部１１の下流側（車両下方側）には、エアフィルタ１１７が設けられている。エアフィルタ１１７は、コルゲート（波形）状の和紙または多孔質のウレタンフォーム等からなるフィルタ部材を樹脂製の枠体で支持する構成となっている。ここで、エアフィルタ１１７は、空気中の塵埃を取り除くものであり、その全体形状は平板状である。なお、フィルタ部材には、必要に応じて活性炭のような悪臭成分を吸着する吸着材を付加して脱臭機能を発揮できるようにしてもよい。

図３および図４に示すように、送風機部１２は、樹脂製のスクロールケーシング１２１を有している。スクロールケーシング１２１には、内外気切替部１１の底部（下流部位）に位置するベルマウス状の導入口１２２が設けられている。

スクロールケーシング１２１内部の中心部には、遠心式多翼ファンからなる送風ファン１２３が配置されている。この送風ファン１２３の回転により導入口１２２から吸入された空気は、送風ファン１２３の半径方向外方側へ流れる。すなわち、送風ファン１２３は、内外気切替部１１の空気流れ下流側に配置されるとともに、内気導入口１１２および外気導入口１１３の少なくとも一方から導入された空気を下流側に送風する。送風ファン１２３は、図示しない駆動用モータの回転軸に連結されて回転駆動される。

スクロールケーシング１２１の空気出口部には、空調ユニット２が連結されている。空調ユニット２内には、周知のように冷却用熱交換器２０、加熱用熱交換器２１、温度調整機構（図示せず）、吹出モード切替機構（図示せず）等が内蔵されている。したがって、送風機部１２の送風空気が、空調ユニット２内にて冷却、除湿、再加熱されて温度調整された後に、車室内へ吹き出される。

図２および図３に戻り、内外気切替部１１の内気導入口１１２には、車室内からの異物混入を抑制するための格子部材１３が設けられている。格子部材１３は、内気導入口１１２の上端部と下端部を通る略円弧状に形成された複数の円弧状部１３１と、車両幅方向に延びる複数の棒状部１３２とを有している。複数の円弧状部１３１は、互いに間隔を開けて平行に配置されている。複数の棒状部１３２は、互いに間隔を開けて平行に配置されている。

複数の棒状部１３２のうち少なくとも１つには、内気導入口１１２の外側に向かって突出するリブ１４が設けられている。リブ１４は、車両幅方向に直交する断面が、送風ファン１２３の回転中心に向かって延びる直線状となるように形成されている。なお、送風ファン１２３の回転中心とは、送風ファン１２３の吸込側（車両上方側）の中心部１５のことをいう。

このため、内気導入口１１２から吸い込まれる内気は、リブ１４に沿って流れて、送風ファン１２３の回転中心に向かう。したがって、本実施形態のリブ１４は、内気を送風ファン１２３の回転中心に向けて導く導風部を構成している。

図２および図５に示すように、リブ１４は、車両幅方向に延びる平板状に形成されている。リブ１４は、内気導入口１１２の幅方向の全域にわたって設けられている。

リブ１４における棒状部１３２に接続されていない２つの角部１４１は、Ｒ面取りされている。すなわち、リブ１４における棒状部１３２に接続されていない２つの角部１４１は、内気導入口１１２から遠い側に向けて凸となる円弧状に形成されている。

図２および図３に示すように、リブ１４は、棒状部１３２に対して屈折するように設けられている。すなわち、リブ１４は、格子部材１３の棒状部１３２に対して傾斜して配置されている。リブ１４の棒状部１３２に対する傾斜角度は、リブ１４が内気導入口１１２の開口方向に延びている状態を０度とした場合に、０度より大きく９０度未満の範囲内となっている。なお、リブ１４が内気導入口１１２の開口方向に延びているとは、車両幅方向から見た際にリブ１４が円弧状部１３１の径方向に延びていることをいう。

リブ１４は、内気導入口１１２の下側半分の領域内に設けられている。本実施形態では、リブ１４は、複数の棒状部１３２のうち、下方側の２つの棒状部１３２に設けられている。

本実施形態の送風ユニット１における送風ファン１２３吸込空気の風速分布を図６に示す。図６の下図は、図６の上図のＶＩ−ＶＩ断面における風速分布を示している。図６の下図中の実線は、図６の上図の送風ユニット１（本実施形態）の風速分布を示している。図６の下図中の破線は、内気導入口１１２にリブ１４が設けられていない場合（比較例）の風速分布を示している。

図６の下図の破線に示すように、リブ１４が設けられていない比較例の送風ユニットでは、車両後方側（内気導入口１１２側）において吸込空気の風速（流速）が遅い部分があり、送風ファン１２３の吸込空気により送風騒音が発生する。

これに対し、本実施形態の送風ユニット１ではリブ１４を設けたため、図６の下図の実線に示すように、車両後方側において吸込空気の風速を上昇させることができる。これにより、送風ファン１２３吸込空気の風速の均一化を図ることができ、送風ファン１２３の吸込空気による送風騒音を低減できる。

また、本実施形態では、リブ１４を、格子部材１３の棒状部１３２に対して傾斜して配置している。これによれば、リブ１４により、送風ファン１２３の作動による騒音が車室内に直接放出されることを抑制できる。したがって、送風ファン１２３の送風騒音をより低減することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。

（２）上記実施形態では、リブ１４を、平板状に形成するとともに、内気導入口１１２の幅方向の全域にわたって設けた例について説明した。しかしながら、リブ１４の構成はこれに限定されない。例えば、リブ１４を車両左右方向に複数に分割するとともに、複数のリブ１４を車両幅方向に直列に配置してもよい。

１ 送風ユニット
２ 空調ユニット
１１ 内外気切替部
１４ リブ（導風部）
１１２ 内気導入口
１１３ 外気導入口
１２３ 送風ファン

Claims (4)

1. 車室内空気および車室外空気の少なくとも一方を吸い込んで下流側に送風する送風ユニット（１）と、
   前記送風ユニットから送風される空気を熱交換器（２０、２１）により温度調整して車室内に吹き出す空調ユニット（２）とを備え、
   前記送風ユニットが前記空調ユニットに対して車両幅方向の一方側にオフセット配置された車両用空調装置であって、
   前記送風ユニットは、
   前記車室内空気を導入するための内気導入口（１１２）および前記車室外空気を導入するための外気導入口（１１３）を有する内外気切替部（１１）と、
   前記内外気切替部の空気流れ下流側に配置されるとともに、前記内気導入口および前記外気導入口の少なくとも一方から導入された空気を下流側に送風する送風ファン（１２３）とを備えており、
   前記内気導入口には、前記車室内空気を前記送風ファンの回転中心に向けて導く導風部（１４）が設けられており、
   前記内気導入口には、前記車室内からの異物混入を抑制する格子部材（１３）が設けられており、
   前記格子部材は、車両幅方向に延びる複数の棒状部（１３２）を有しており、
   前記導風部は、前記複数の棒状部のうち、下方側の少なくとも１つの前記棒状部にのみ設けられている車両用空調装置。
2. 前記導風部の前記格子部材に対する傾斜角度が、前記導風部が前記内気導入口の開口方向に延びている状態を０度とした場合に、０度より大きく９０度未満の範囲内である請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記導風部は、前記内気導入口の幅方向の全域にわたって設けられている請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記導風部は、前記内気導入口の下側半分の領域内に設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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