JPH02184330A - 流体の混合装置並びにこれを利用した空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気調和機におｉ−＋る冷風と温風とを混合す
るのに好適な流体混合カー　？ｊ＝及び装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用空気調和機の１例が第８図に示されている
。

内外気切換ダンパ１を切り換えることによって内気吸入
口２又は外気吸入口３からケーシング４内に吸入された
内気又は外気はモータ５によって駆動されるファン６に
よって（−１勢された後、調整ダンパ７によって流路８
内に流入する流れと流路９内に流入する流れに分流され
る。流路８内に流入した空気は流路８内に配設されたエ
バポレータ１０を流過する過程で冷媒と熱交換すること
により冷却されて冷風となる。また、流路９内に流入し
た空気は流路９内に配設されたヒータ１１を流過する過
程で温水と熱交換することにより加執されて温風となる
。流路８から流出した冷風と流路９から流出した温風は
混合域１２内に入り、ここで合流して互いに混合した後
、吹出口切換ダンパ１３．１４．１５によって選択され
た上部吹出Ｉ」１６、足元吹出［」１７、デフロスタ吹
出口１８のいずれか１又は２以上から車室内に吹き出さ
れる。

（発明が解決しようとする課題） 上記車両用空気調和機において１４、冷風と温風が混合
域１２で鋭角をなして合流するので、冷風と温風が互い
に十分に混合しないまま吹出口１６．１７．１８から車
室内に吹き出されるという不具合があった。

これに対処するため、混合域１２を延長することが考え
られたが、第９図に示すように、合流開始黒人より３０
０ｍｍ後方の点りにおいてもなお冷風と温風の流入温度
を部分的に維持している。なお、第９図ば流路８から温
度４０°Ｃの温風が流入し、流路９から温度２０°Ｃの
冷風が流入した場合の合流開始黒人より１００ｍｍ　ｊ
１６方の点Ｂ、２００ｍｍ後方の点Ｃ及び３００　ｍｍ
７．ｌ方の点りにおＬＪる温度分布を示している。

従って、冷風と温風とを完全に混合して均一の温度分布
とするためには混合域１２の長さを３００闘以−Ｉ−に
しなければならず、従って、空気調和機が大型となると
いう不具合があった。

そごで、第１０図に示すよ・うに、混合域１２に流れに
沿って間隔を隔てて複数のバッフル板２１を上下から交
互に配設して流れを蛇行させることが考えられたが、こ
れは空気抵抗が大きくなるので、ファン６の負荷が増大
するのみならず騒音が増大するという不具合があった。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は上記課題を解決するために発明されたものであ
って、本発明による流体の混合方法の要旨とするところ
は、少なくとも２以トの流体を混合域で合流さ一ロるこ
とにより混合する流体の混合方法において、上記混合域
中で混合すべき流体をその混合境界に配置された混合促
進体の両端に衝突させ、その両端から交互に大きな渦を
発生さ−けることによって混合することを特徴とする流
体の混合方法にある。また、本発明による流体の混合装
置の要旨とするところは、少なくとも２以−にの流体を
混合域で合流させることにより混合する流体の混合装置
において、上記混合域中の混合すべき流体の混合境界位
置に混合促進体を設置してその両端を上記混合すべき流
体の流域に突出せしめたことを特徴とする流体混合装置
にある。

また、本発明による空気調和機の要旨とするととにより
混合し、所定温度の調和空気とし゛ζ室内へ吹出す空気
調和機において、上記矛ｌｌｌタス域の冷風と温風との
混合境界位置に一端が上記冷風の流域に、他端が上記温
風の流域に突出する混合促進体を設置したことを特徴と
する空気調和機にある。

（作用） 本発明においては、混合すべき流体が混合促進体の両端
に衝突することによりこの混合促進体の両端から大きな
渦が交互に発生し、この渦に伴われて各流体が混合境界
を横切って交互に他の混合流体の流域に移動することに
よって流体が互いに混合する。

（実施例） 本発明の１実施例が第１図に示されている。

水平に配設された大径のダクＩ・２１に斜め−に方から
鋭角をなして小径のダクＩ・２２か接合され、ダクト２
１内を流れて来た流体イとダクト２２内を流れて来た流
体口とは混合域２３で鋭角をなして合流するようになっ
ている。そして、この混合域２３に形成される流体イと
流体１コの混合境界２４には混合促進体２５が配置され
ている。

この混合促進体２５は混合域２３の流路断面積の３０％
以下の正面投影面積を有し、その上端は混合境界２４の
＋ツノの流体口の流域２７に突出し、その下端は混合境
界２４の下方の流体イの流域２６に突出しており、かつ
、左右両端は混合域２３の左右の側壁に同名されている
。

しかして、流体イと流体口が混合促進体２５の両端に衝
突することによって混合促進体２５の４−下両端から大
きな渦２８．２９が交互に発生し、ごの渦２８．２９は
混合域２３の全域に拡がる。そして、ごの渦２８．２９
に伴われて流体イ、口の塊が混合境界２４を横切って久
・１下方の流体１コ、イの領域２７．２６内に移動して
相互に入れ替わることによって流体イ及び１１が相互に
混合する。

流体イとして温度１０℃の冷風を、流体口として温度４
０°Ｃの温風を流したとさ、混合開始黒人より３００ｍ
ｍ後方におりる温度分布が流路閉塞率１５％の板状混合
促進体２５の上下位置によりどのように変化するかを実
験した結果が第２図に示されている。

第２図（ａ）、（ｂ）、（ｅ）に示すように、混合促進
体２５が混合境界２４から離れている場合には混合流体
は各流体の流１人温度を部分的に保持しているが、第２
図（ｃ）に示すように、混合促進体２５を混合境界２４
に配置した場合にはほぼ均一な温度分布が得られ、また
、第２図（ｄ）に示すように、混合促進体５をその」一
端が混合境界２４に接するよ・）に配置し７だ場合にも
温度分布はかなり改善される。

混合促進体２５は第１図に示す断面長方形のものに限ら
ず、第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）に示すよう
に、円形、楕円形、多角形、三角形等任意の断面形状と
することができる。

また、流体イと流体口は混合域２３で鋭角をなして合流
する場合のめならず、第４図（ａ）に示すように、互い
に平行に流入させても良く、また、第４図（ｂ）に示す
ように、流体口を囲むように流体イを流入させることも
できる。そして、第４図（Ｃ）に示すように、流体口の
流路ｉ−＋が狭い場合に６．１混合促進休２５を２つの
混合境界２４に跨るように一体化することができる。

更に、ダクｌ−２１は矩形に限らず、第５図（ａ）、（
ｌ〕）、（（１）に示ずよ・うに円形とすることができ
、また、タフｌ−２２の形状に応して混合促進体２５を
リング状、矩形、円形とすることかできる。なお、流体
イと口は気体に限らず液体であっても良く、また、これ
ら流体は互いに温度、密度、濃度、粘度、組成等で異な
るものであっても良い。

本発明を車両用空気調和機に適用した例が第６図に示さ
れている。

この空気調和機においては、エバポレータ１０を通過し
た冷風とヒータ１１を通過した〃１風が合流する混合域
１２中の冷風と温風との混合境界２４に混合促進体２５
が配置されている。

他の構成は第８図に示す従来のものと同様であり、対応
する部祠には同し符号がイマ］されている。

しかして、冷風と温風は混合促進体２５によって相互の
混合が促進され、短い距離で十分に混合して所定の温度
の調和空気となって吹出口１６．１７．１８から車室内
に吹き出される。

第７図には本発明を他の車両用空気調和機に適用した例
が示されている。

この実施例においては、エバポレータ１０を通過して冷
却された冷風がエアミックスダンパ７によって流路８と
９に分流され、流路９にはヒ−り１１が設置されている
。そして混合域１２中の混合境界２４に混合促進体２５
が配置されている。しかして、流路８を流相、て来た冷
風と流路９を流れて来た温風が混合域１２中の混合境界
２４に配置された混合促進体２５によって相互の混合か
促進され、所定温度の調和空気となって吹出口１６．１
７．１８から車両内に吹き出される。

（発明の効果） 本発明においては、混合すべき流体を混合促進体の両端
に衝突さ・けることにより混合促進体の両端から大きな
渦を交互に発」コざ−Ｕ、この渦に伴ねれた流体を混合
境界を越えて他力の流体の流域に交互に移動させること
ができるので、流体をその流過抵抗を格別増大させるこ
となく短い混合域で完全に混合させることか可能となる
。

また、本発明の空気調和機においては、冷風と温風の混
合を混合促進体により促進できるので、室内に吹き出さ
れる調和空気の／Ａ％度分布を均一化できる。

この結果、混合域の長大化、即し、空気調和機の大型化
を防止できるとともにファンの負荷及び騒音の増大を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す縦断面図、第２図（ａ
）、（１））、（Ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ混合
促進体の位置に対応する４１ｈ度分４ｊを示す図、第３
図（ａ）、（Ｉ））、（Ｃ）、（（］）はそれぞれ混合
促進体の断面図、第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はそれ
ぞれ流体流路と混合促進体との関係を示す縦断面図、第
５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ流体流路と混合
促進体との関係を示す斜視図、第６図及び第７図はそれ
ぞれ本発明による空気調和機を示す３１に断面図、第８
図は従来の空気調和機を示す縦断面図、第９図は混合域
における流体の温度分布を示づ図、第１０図＋１従来の
混合域の］例を示す縦断面図である。 混合すべき流体−イ、口、混合域　］２．２３、混合境
界　２４、混合促進体−２５、渦　２８．２９、エバポ
レータ　１０、ヒ−り　］１、空気吹出［」１Ｇ、１７
、第４図 漉６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも２以上の流体を混合域で合流させること
   により混合する流体の混合方法において、上記混合域中
   で混合すべき流体をその混合境界に配置された混合促進
   体の両端に衝突させ、その両端から交互に大きな渦を発
   生させることによって混合することを特徴とする流体の
   混合方法。 ２）少なくとも２以上の流体を混合域で合流させること
   により混合する流体の混合装置において、上記混合域中
   の混合すべき流体の混合境界位置に混合促進体を設置し
   てその両端を上記混合すべき流体の流域に突出せしめた
   ことを特徴とする流体の混合装置。 ３）エバポレータを通過した冷風とヒータを通過した温
   風とを混合域で合流させることにより混合し、所定温度
   の調和空気として室内へ吹出す空気調和機において、上
   記混合域の冷風と温風との混合境界位置に一端が上記冷
   風の流域に、他端が上記温風の流域に突出する混合促進
   体を設置したことを特徴とする空気調和機。