JPH03143723A - 車輌用空気調和装置 - 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 本発明は車輌用空気調和装置に関し、特に自動車の天井
下面に設置される自動車用空気調和装置に関する。

従来の技術 従来、自動車の天井下面に設置される自動車用空気調和
装置としては、その送風機に遠心カフアンを用いたもの
がある（例えば実開昭６３−２２２１３号公報、実開昭
６３−２４０１１号公報）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら遠心カフアンを送風機として用いる場合に
は、装置の高さ方向の厚みを薄くするのに限界があった
。すなわち遠心カフアンは、その回転軸に垂直な端面が
ら空気を吸い込み、遠心力を利用して外周から空気を吹
き出す構成なのでファン直径をあまり小さくすることが
できない。

従ってファンの回転軸を水平方向にした場合（実開昭６
３−２２２１３号公報）にはファンの直径およびこのフ
ァンを覆うファンケーシングの厚さが必要となってしま
う。

また遠心カフアンの回転軸方向の幅の最適値は、一般に
はファンの半径と同じである。従ってファンの回転軸を
垂直方向にした場合（実開昭６３−２４０１１号公報）
でもファンの径に比例したある程度の幅が必要であると
ともに、このファンを駆動するモータが軸方向に必要で
ある。

一方円動車の天井高さは、空気抵抗や車体の安定性等の
問題から一定の高さに制限されるため、車室の空間を広
くとるという点で空気調和装置の高さ方向の厚みを薄く
することは重要である。

そこで本発明は、円筒状羽根車を用いて装置の薄形化を
図る。

ここで車室の空間を広（とるための方法としては、空気
調和装置の高さ方向の厚みを薄くし、空気調和装置を車
室の天井のわん曲に沿ってわん曲させることが最適な方
法であるる。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので薄
型の車輌用空気調和装置において、十分な風Ｈを確保し
快適な空調を行うことができる車輌用空気調和装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明は互いに対向する一
方の面には吸込口を、他方の面には吹出口を有し、車室
天井のわん曲に沿ってわん曲されたケースと、前記ケー
ス内に設けられ水平方向を回転軸とする円筒状羽根車と
、前記吹出口の下縁のすべての部分から一定の角度で立
上る下ディフューザと、この下ディフューザと滑らかな
曲面でつながり、前記円筒状羽根車の軸心上に中心をも
ち前記円筒状羽根車の半径より大きな半径をもつ円の円
周上に位置された峰部と、この峰部から風下側に向って
前記円筒状羽根車に接近するように設けられた凹曲面と
からなるスタビライザとを有する構成とする。

また本発明は互いに対向する一方の面には吸込口を、他
方の面には吹出口を有し、車室天井のわん曲に沿ってわ
ん曲されかつ吸入側の側面と吹出側の側面との距離が、
各々の面の中央部を結んだ距離が最大になるような弧面
をなすケースと、前記ケース内に設けられ水平方向を回
転軸とし、前記吸込口から流入した空気を前記吹出口か
ら流出させる円筒状羽根車と、前記円筒状羽根車と前記
吹出口の下縁の中間に前記円筒状羽根車と平行に設けら
れた峰部と、前記吹出口の下縁から前記峰部に向って立
上るディフューザと、前記峰部から風下側に向って前記
円筒状羽根車に接近するように設けられた凹曲面とから
なるスタビライザとを有する構成とする。

また上記２つの手段と合せてケースのわん曲に沿って下
縁部及び上縁部がわん曲された吹出口と、前記吹出口の
わん曲に沿ってわん曲された上下偏向羽根とを備えた構
成とする。

作用 上記の第１及び第２の構成によれば強制渦の発生状態が
どの場所でも一定となり場所による風速の差がなくなり
、騒音も発生しなくなる。

また上記の第３の手段によれば、上記偏向羽根を回転さ
せることにより、送風方向を変化させたときにも、上下
偏向羽根と吹出口上縁までの高さは、吹出口のどの部分
でも同一となるので、場所による風量の差がなくなる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照して説
明する。第１図と第２図は、本実施例の構成を示す図で
あり以下この第１図、第２図を用いて本実施例の構成を
説明する。

第１図及び第２図において、１は車輌用空気調和装置本
体で、第１図ｆａｔかられかるように車室の天井のわん
曲に沿ってわん曲されており、また第１図（ｂｌかられ
かるように、吸込口３側の側面と吹出口２側の側面は、
両者の中央部を結んだ距離が最大となるような弧面をな
している。また吹出口２の下縁部１２および上縁部１３
も車室天井のわん曲に沿ってわん曲している。４は吸込
口３から吸込まれた空気の熱交換を行うエバポレータ、
５は円筒状羽根車、５°は円筒状羽根車の一つの羽根区
間であり、６は円筒状羽根車５を駆動するモータである
。そして７はスタビライザであり、吹出口２の下縁部１
２より、吹出口２のどの部分においても一定の立上り角
度αで立上る下ディフューザ８と、下ディフューザ８と
滑らかな曲線でつながる第一の峰部９と、この第一の峰
部９より風上に位置し、円筒状羽根車５の下側に設けら
れた第二の峰部９゛と、第一の峰部９から第二の峰部９
°に向かって方向に向って円筒状羽根車５と除徐に接近
するように設けられた凹曲面部１０がら形成されている
。

また、１１は円筒状羽根車５側に曲率半径の中心をもつ
曲面状のリアガイダ、１４は、リアガイダ１１と滑かな
曲面でつながり、円筒状羽根車５から遠ざかる方向に延
出された上ディフューザである。そしてリアガイダ１１
と上ディフューザｔｌ及び先に述べたスタビライザ７に
よって風回路を構成している。また１５は、水平方向に
回転自在に取り付けられ、吹出口２の下縁部１２及び上
縁部１３に沿ってわん曲された上下偏向羽根である。１
６は吹出グリルで、吹出口２の上縁部１３と下縁部１２
を所定間隔に区切る羽根１７が設けられている。ここで
、たとえば上下偏向羽根１５を吹出口２の下縁部１２．
上縁部１３のわん曲に沿わせるには、第存図に示す係止
部１５゛ａ１５“ｂ、１５’ｃを有する直線状で弾性の
ある上下偏向羽根１５’と第１図の点線で囲まれた領域
Ｓ内の少なくとも１枚の羽根に第９図に示す突起部１７
′ａと、上下偏向羽根１５の係止部１５′ａを係止する
係止部１７′ｂとを有する羽根１７゛を用いればよい。

本実施例では吹出グリル１６の左端と右端に吹出口２の
下縁部１２からそれぞれ等しい高さに設けられた係止穴
（図示せず）に上下偏向羽根１５°の係上部に挿入する
。このとき上下偏向羽根１５°は直線状である（第１０
図の１５°−１）。

そして、羽根１７′の係止部１７゛ｂの下縁部１２から
の高さを、吹出グリル１６の左端と右端にあけられた、
係止部１５゛ｂ及び１５°Ｃの係止穴（図示せず）の下
縁部１２からの高さとを等しい高さに設け、係止部１５
°ａを係止部１７゛ｂに係止させれば、上下偏向羽根１
５°は吹出口２の下縁部１２及び上縁部１３のわん曲に
沿ってわん曲する（第１０図の点線で示された１５°−
２）。

以上のように構成された車輌用空気調和装置のＡ−Ａ’
断面とＢ−Ｂ’断面のちがいをのべる。

次に、第２図（ａ）、第２図ｆｂ）を比較すると、円筒
状羽根車５の軸芯Ｅから吹出口２の方向に水平に引いた
基準線Ｃと峰部９との距離をｈｌおよび円筒状羽根車５
０軸芯Ｅから鉛直方向に引いた基準線りと吹出口２の下
縁部１２との距離をｌとしこの！及びｈを第１図（ａ）
二おいてはり、、１．第２図（ｂ）二おいてはｈｂ、　
　Ｉ！ｂとすると、それぞれり、＜ｈ、、ｌ−＞ｌｂと
なっており、この２つの距離はＡ−Ａ’断面とＢ−Ｂ’
断面で異なる。しかし、第一の峰部９と円筒状羽根車５
との距離を【とし、第２図（ａ）、及び第２図（ｂ）の
距離ｔをｔａ、　ｔｂはｊ−”ｔｂであり、両者とも同
じである構成としている。ここで１．と１５とが異なる
のは吹出口２の下縁部１２が、本体１と同様にわん曲さ
れ、また弧面である吹出口３側の側面に沿って設けられ
ているためである。

次に第３図を用いて、円筒状羽根車５と第一の峰部９と
の関係について述べる。第３図は、第１図の、Ａ　−Ａ
　’断面とＢ−Ｂ’断面を重ね合せた図で同図について
は、Ａ−Ａ’断面とＢ−Ｂ’断面とのちがいを明確にす
るために、第一の峰部９はそれぞれ９ａ、９ｂ、吹出口
の下縁部１２はそれぞれ１２ａ　　１２ｂとしている。

１３は円筒状羽根車５の軸芯Ｅ上に中心にもち円筒状羽
根車５の直径Ｒより大きな半径をもつ円の円周である。

そして、基準線Ｃと第一の峰部との距離を異ならせるこ
とにより第一の峰部９ａ９ｂはともに円周１３上に位置
するように構成し、一方、下ディフューザ８は、吹出口
２の下縁部１２からスタビライザ７のどの断面でも一定
の角度αで立上り第一の峰部９と滑らかな曲面でつなが
っている。なお、第３図では、Ａ−Ａ’断面及びＢ−Ｂ
’断面の２つだけをとりあげているが、他の全ての断面
についても円筒状羽根車５トスタビライザ７との関係は
、上記Ａ−Ａ’断面Ｂ−Ｂ’断面と同様に構成されてい
ることはいうまでもない。

次に、本実施例の構成で、送風実験を行ったのでその結
果について述べる。実験を行うにあたり、円筒状羽根車
５はその外径が６０．０＋ｎｍ、内径が４４．０ｍｍ、
第１図（ｂ）に示した羽根区間５に設けた羽根枚数が３
１枚のものを用いた。そして、円筒状羽根車５の軸芯Ｅ
と第一の峰部９との間の距離ｔを４４．５Ｍ、円筒状羽
根車５の軸芯Ｅと第二の峰部９°との距離を３６．０ｍ
ｍ設定し、凹曲面１０のＲは７５とした。そして、峰部
９の位置は先に述べた構成とした。また、円筒状羽根車
５の回転数は３０００ｒｐｍ、とした。

そして基準線りと、吹出口２の下縁部１２との距離βを
Ａ−Ａ’断面では５９．６印、Ｂ−Ｂ’断面では５７．
７Ｍとした。この実験の結果を第４図に示す。同図によ
れば一定の風速１０ｍ／Ｓの送風が吹出口のほぼ全域か
ら得られることが確認された。また同図には第１図に示
した距離ｌが５９．２ｍｍであるｃ−ｃ’断面を選び、
Ａ−Ａ’断面、Ｂ−Ｂ’断面と合せて、３つの場所の風
速をプロットしている。

次に峰部９と円筒状羽根車５との間の距離ｔと風量との
関係について実験を行った。一般的にこの距離ｔ゛は短
い方が大きな風量が得られる。

しかしながら、本実施例においてこの距離ｔ゛を短くし
すぎると笛音が発生する。先に述べたように本発明は、
十分な風量を確保し、吹出口の全域において風速を一定
にさせ送風効率を上げることを目的とし、この目的を薄
型の車輌用空気調和装置において達成させようとしてい
る。したがって薄のない範囲を設定しておくのは重要で
ある。本実験を行うにあたっては円筒状羽根車は先の実
験で用いたものと同じものを用い、スタビライザ７も前
の実験で使用したものと同一形状のものを用い円筒状羽
根車５と、スタビライザ７との間の距離を変化させた。

本実験によって得られた結果を第５図に示す。同図によ
れば、距離Ｌ“が１４ｍｍ以下になると笛音が発生する
こ゛とがわかる。そして、笛音が全く発生せず快適に空
調を行うための十分な風量（４５００１′／ｈ〜５００
ｍ／ｈ）が得られるのは距離［゛が１４．５＋ｏｎ＋〜
１６．５＋ｏｎであることがわかる。

以上、本実施例によれば強制渦を安定させることができ
るので吹出口２の全域から一定の風速風量で送風を行う
ことができ、送風性能も向上し、騒音　笛音も発生しな
い。また下ディフューザ８の立上り角度が一定であるの
で、装置の前方向に関しては送風角度が安定するので快
適な空調を行うことができる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

本実施例と第１の実施例とで異なるのはスタビライザの
形状のみであり、他の構成は同じである。

第６図は第２の実施例を示し、第１図のＡ−Ａ断面とＢ
−Ｂ’断面とを重合せた断面図であり、また第７図は円
筒状羽根車５とスタビライザ１４との関係を説明する正
面図である。本実施例におけるスタビライザ１４は、第
６図および第７図に示す通り峰部９゛が、円筒状羽根車
５の軸芯Ｅから一定距離ｔだけ離れ、また、円筒状羽根
車５の軸芯Ｅから水平に吹出口２の方向に引いた基準線
Ｃからｈだけ離れた、円筒状羽根車５の軸心と平行な直
線Ｅ上に位置している。そして、ディフューザ８゛は、
吹出口の下縁部１２°から峰部９°に向って立上がって
いる。

以上、本発明の第２の実施例によれば、強制渦の発生状
態や安定度は下ディフューザ８の立上り角度が一定して
いないため、本発明の第１の実施例と比較するとやや劣
るが、吹出口２のどの場所でもほぼ一定の風速で風を吹
出すことが可能となり騒音も防止でき、快適な空調を行
うことが可能となる。

なお、第１１図に以上実施例で説明した車輌用空気調和
装置を車室天井に取りつけた状態の一例を示す。同図に
おいて、同装置は車室天井の中央部に、吹出口２が後部
座席に向くように取り付けられている。このように取り
付ければ、同装置とダッシュパネルに取り付けた第二の
空気調和装置１８を前部座席用とし、本実施例の車輌用
空気調和装置を後部座席用とすることにより個別に利用
できるほか、両装置を同時に運転する場合にはダッシュ
パネルから天井下面を通りリアウィンドまでの連続した
空気流れを実現でき、さらに最も輻射熱の大きな天井下
面からの冷却を行えるので、車室内全体の均一かつすば
やい空調を行うことができる。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明によれば薄型
の車輌用空気調和装置において、吹出口全域において風
速が一定で十分な風量の送風を得ることができる。また
、騒音や笛音の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の実施例の車輌用空気調和装置の
正面図）は、第１図（ｂ）は同装置の一部断面下面図、
第１図（ｃ）は同装置の断面図、第２図（ａ）及び第２
図（ｂ）は同装置の要部断面図、第３図は同装置の要部
断面図、第４図は吹出位置と風速の関係を表す特性図、
第５図は峰部と円筒状羽根車との距離と風量及び笛音と
の関係を示す特性図、第６図は本発明の第２の実施例の
車輌用空気調和装置の要部断面図、第７図は同装置の円
筒状羽根車とスタビライザの正面図、第８図は上下偏向
羽根の平面図、第９図は羽根の横から見た平面図、第１
０図は第１図の一部拡大正面図、第１１図は実施例の車
輌用空気調和装置を車室天井に取りつけた状態を示す斜
視図である。 １・・・車輌用空気調和装置本体　　２・吹出口　　３
・　・吸込口　　５・・・円筒状羽根車　　７・・・ス
タビライザ　　　８・　・下ディフューザ　　９・　・
第一の峰部　１０・・凹曲面部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向する一方の面には吸込口を、他方の面
   には吹出口を有し、車室天井のわん曲に沿ってわん曲さ
   れた本体と、前記本体内に設けられ水平方向を回転軸と
   する円筒状羽根車と、前記円筒状羽根車の下方の前記本
   体内側に前記吹出口の下縁のすべての部分から一定の角
   度で立上る下ディフューザと、この下ディフューザと滑
   らかな曲面でつながり、前記円筒状羽根車の軸心上に中
   心をもち前記円筒状羽根車の半径より大きな半径をもつ
   円の円周上に位置された峰部と、この峰部から風上側に
   向ってクロスフローファンに接近するように設けられた
   凹曲面とからなるスタビライザとを有する車輌用空気調
   和装置。
2. （２）互いに対向する一方の面には吸込口を、他方の面
   には吹出口を有し、車室天井のわん曲に沿ってわん曲さ
   れかつ吸入側の側面と吹出側の側面との距離が、各々の
   面の中央部を結んだ距離が最大になるような弧面をなす
   本体と、前記本体内に設けられ水平方向を回転軸とし、
   前記吸込口から流入した空気を前記吹出口から流出させ
   る円筒状羽根車と、前記円筒状羽根車と前記吹出口の下
   縁の中間に前記円筒状羽根車と平行に設けられた峰部と
   、前記吹出口の下縁から前記峰部に向って立上るディフ
   ューザと、前記峰部から風下側に向って円筒状羽根車に
   接近するように設けられた凹曲面とからなるスタビライ
   ザとを有する車輌用空気調和装置。
3. （３）本体のわん曲に沿って下縁部及び下縁部がわん曲
   された吹出口と、前記吹出口のわん曲に沿ってわん曲さ
   れ前記吹出口の内側に回転自在に取り付けられた上下偏
   向羽根とを備えた請求項１または請求項２記載の車輌用
   空気調和装置。