WO2003010017A1 - Conduit de climatisation de vehicule automobile - Google Patents

Description

明 細 書

自動車用空調ダクト

技術分野

本発明は、 自動車用空調ダクトに係わり、 更に詳細には、 横長の断面輪郭をな す自動車用空調ダクトに関する。

背景技術

自動車のコンソールに設けられた空調装置から後部座席に空調気流を送るため の空調ダクト、 例えば後部座席の足元に温風を送風する空調ダクトは、 しばしば、 自動車の床部分に設けられる。 これらのダクトの断面輪郭は、 設置スペースによ る制限のため， 横方向に細長い形状を有している （図 1参照） 。 このため、 自動 車内の乗員が空調ダクトの上に乗る等してダク卜に上下方向の荷重が加わると、 ダクトがつぶれたり壊れたりして破損するおそれがある。

図 4及び図 5はそれそれ、 従来の空調ダクト 4 0の平面図及び側面断面図であ る。 図 4及び図 5に示すように、 空調ダクト 4 0の頂壁 4 2と底壁 4 4には、 空 調ダクト 4 0の破損を防止するために、 へこみ 4 6が設けられ、 空調ダクト 4 0 の構造強度を増大させている。 これらのへこみ 4 6は、 空調ダクト 4 0の内部か ら見れば突起 4 8、 5 0であり、 頂壁 4 2から延びる突起 4 8と底壁 4 4から延 びる突起 5 0とは、 互いに接触している。 それにより、 空調ダクト 4 0の構造強 度を更に増大させている。

しかしながら、 上記のような空調ダクト 4 0の内側に延びる突起 4 8、 5 0は、 空調ダクト 4 0内の空気の流動抵抗を増大させる。 このことを詳細に説明すると、 図 4に示すように、 上流から矢印 5 2の向きに流れてきた空調気流の流路面積は、 突起 4 8、 5 0によって狭められる。 空調気流が突起 4 8、 5 0を通り過ぎると、 流路面積が広がる。 このような流路面積の減少と増大によって、 流動抵抗が増大 する。 厳密には、 空調気流は、 突起 4 8、 5 0によって 2つに分かれた後、 突起 4 8、 5 0の後方に回り込んで再び 1つになろうとする。 その際、 空調気流は、 突起 4 8、 5 0から剥離し、 突起 4 8、 5 0の後方に渦が生じる。 この渦により、 流動抵抗が増大する。 突起 4 8、 5 0は流れ方向 5 2に複数設けられているので、 空調ダクト 4 0内を流れる空調気流は、 何度も突起 4 8、 5 0に出会い、 出会う たびごとに流動抵抗が増大する。

また、 図 4に示すように、 空調ダクト 4 0の経路は大きく曲がっている場合が ほとんどである。 このため、 空調ダクト 4 0の内側曲り部 5 4の下流側には、 空 調気流の剥離が生じ、 流動抵抗を増大させている。

そこで、 本発明は、 上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであ り、 構造強度を向上させながら、 空調気流の流動抵抗の増大を抑制する自動車用 空調ダクトを提供することを目的としている。

発明の開示

上述の目的を達成するために、 本発明による自動車用空調ダクトは、 横長の断 面輪郭をなす自動車用空調ダクトであって、 この空調ダクトを構成する頂壁及び 底壁と、 これらの頂壁及び底壁を連結するように頂壁または底壁から空調ダクト 内に延びる突出部と、 を有し、 この突出部は、 空調ダクト内を流れる空気の流れ 方向に連続して延び、 突出部の断面積は、 流れ方向に一定であることを特徴とし ている。

このような構成による自動車用空調ダクトは、 上下方向の構造強度が弱い横長 の断面輪郭を有しているけれども、 頂壁または底壁から空調ダクト内に延びて頂 壁と底壁とを連結する突出部を有しているので、 構造強度を増大させることがで きる。 この突出部は、 空調ダクト内を流れる空気の流れ方向に連続して延び且つ 突出部の断面積は流れ方向に一定であるので、 空調ダクト内の流路面積の増減が 繰返されることによって生じていた、 空調ダクト内の空気の流動抵抗を抑制する ことができる。 つまり、 突出部は連続しているので、 突出部が不連続である場合 に発生する渦によって生じていた、 空調ダクト内の空気の流動抵抗をなくすこと ができる。 その結果、 空調ダクト内を流れる空調気流の圧力損失を低減し、 風量 を増加させることができる。

本発明による自動車用空調ダクトにおいて、 好ましくは、 空調ダクトは、 曲り 部を有し、 この曲り部は、 突出部を備えている。

このような構成による自動車用空調ダクトでは、 空調ダクトの曲り部は、 流れ 方向に連続する突出部を備えているので、 内側曲り部を流れる空調気流は、 小さ い曲率半径で曲がるように突出部によって案内され、 内側曲り部の下流側で生じ る空調気流の大きな剥離を抑制することができる。 その結果、 空調ダクト内を流 れる空調気流の圧力損失を更に低減し、 風量の減少を抑制することができ、 風量 を従来の空調ダク卜よりも増加させることができる。

本発明による自動車用空調ダクトにおいて、 好ましくは、 曲り部は、 大半径側 壁と小半径側壁とを有し且つ 1つの突出部を備えており、 小半径壁と突出部との 間の間隔は、 大半径側壁と突出部との間の間隔と同じであるか、 或いは、 それよ りも狭くなつている。

また、 本発明による自動車用空調ダクトにおいて、 好ましくは、 曲り部は、 大 半径側壁と小半径側壁とを有し且つ自動車用空調ダク卜の幅方向に間隔を隔てた 2つ以上の突出部を備えており、 隣接した大半径側壁、 各突出部及び小半径側壁 の間の間隔は、 大半径側壁から小半径側壁に向かって同じであるか、 或いは、 狭 くなつている。

上記 2つの構成による自動車用空調ダクトでは、 小半径側壁とそれに隣接した 突出部との間の間隔は、 大半径側壁とそれに隣接した突出部との間隔よりも狭く なる。 このため、 曲り部の小半径側を流れる空調気流の剥離防止効果を高めなが ら、 曲り部の大半径側を流れる空調気流の流路面積を大きくすることができ、 効 率的に圧力損失を低減することができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 自動車に取付けた、 本発明による空調ダクトの実施形態の斜視図であ 図 2は、 本発明による空調ダクトの平面図である。

図 3は、 図 2の空調ダクトの、 線 3— 3における断面図である。

図 4は、 従来技術の空調ダクトの平面図である。

図 5は、 図 4の空調ダクトの、 線 5— 5における断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下に図面を参照して本発明による自動車用空調ダク卜の実施形態を説明する。 図 1は、 本発明の実施形態である自動車用空調ダクト 1の斜視図である。 図 1 に示すように、 空調ダクト 1は 2本あり、 空調ダクト 1は各々、 車両 Vの幅方向 中央に設けられた空調装置 2から車両 Vの床に沿って延びている。 各空調ダクト 1は、 車両外側に曲げられた第 1の曲り部 4と、 この第 1の曲り部 4と連結され、 車両後方に曲げられた第 2の曲り部 6と、 この第 2の曲り部 6の下流に配置され た下流端部 8に形成された吹出し口 1 0とを有する。 2本の空調ダクト 1は左右 対称であるので、 以下、 車両左側の空調ダクト 1についてのみ説明する。

図 2及び 3はそれそれ、 空調ダクト 1の平面図及び断面図である。 図 2及び 3 に示すように、 空調ダクト 1の第 2の曲り部 6は、 大半径側壁 1 2と、 小半径側 壁 1 4と、 頂壁 1 6と、 底壁 1 8とを有し、 横長の矩形断面輪郭を有している。 空調ダクト 1は、 その長手方向に沿って延びる 2列のへこみ 2 0 a、 2 O bを有 し、 これらのへこみ 2 0 a、 2 O bは、 空調ダクト 1内に延びる外側突出部 2 2 及び内側突出部 2 4を構成している。 外側突出部 2 2は、 頂壁 1 6から延びる突 出部 2 2 aと底壁 1 8から延びる突出部 2 2 bとによって構成され、 内側突出部 2 4は、 頂壁 1 6から延びる突出部 2 4 aと底壁 1 8から延びる突出部 2 4 bと によって構成されている。 突出部 2 2 aと突出部 2 2 b並びに突出部 2 4 aと突 出部 2 4 bは、 空調ダクト 1内で互いに固着されるように連結されていても良い し、 接触するように連結しているだけでも良い。 空調ダクト 1は、 これらの突出 部 2 2、 2 4を互いに連結させることによって、 空調ダクト 1の上下方向の構造 強度を向上させている。

また、 図 2に示すように、 外側突出部 2 2及び内側突出部 2 4は、 空調ダクト 1内の空気の流れ方向 2 6に連続して延びており、 外側突出部 2 2及び内側突出 部 2 4の断面積は流れ方向に一定である。 各突出部 2 2、 2 4は、 連続して延び ているので、 空調ダクト 1の構造強度が更に増大する。

図 3に示すように、 大半径側壁 1 2と外側突出部 2 2との間の間隔 L 1、 外側 突出部 2 2と内側突出部 2 4との間の間隔 L 2、 内側突出部 2 4と小半径側壁 1 4との間の間隔 L 3は、 大半径側壁 1 2から小半径側壁 1 4に向かって同じであ るか又は狭くなるように任意に設計される。

次に、 空調ダクト 1内を空調気流が流れる場合について説明する。

図 2に示すように、 空調気流は矢印 2 6の方向に流れ、 空調ダクト 1内の外側 突出部 2 2及び内側突出部 2 4に沿って流れる。 空調ダクト 1の頂壁 1 6及び底 壁 1 8から延びる突出部 2 2、 2 4は、 互いに連結し且つ流れ方向に連続し、 突 出部 2 2、 2 4の断面積は流れ方向に一定であるので、 突出部 2 2、 2 4が不連 続である場合と異なり、 渦は発生しない。 このため、 渦の発生によって生じてい た空調気流の抵抗増加を抑制することができる。 その結果、 空調ダクト 1内を流 れる空調気流の圧力損失を低減し、 風量を増加させることができる。

次いで、 空調気流が、 空調ダクト 1の曲り部 6を流れる場合、 空調気流は、 小 半径側壁 1 4の下流側で剥離しやすい。 しかしながら、 空調ダクト 1は、 内側突 出部 2 4を有しているので、 内側突出部 2 4と小半径側壁 1 4との間を流れる空 調気流は、 壁面に沿って流れるように内側突出部 2 4によって案内される。 この ため、 曲り部 6の小半径側壁 1 4の下流側で生じていた空調気流の剥離を抑制す ることができる。 その結果、 空調ダクト 1内を流れる空調気流の圧力損失を更に 低減し、 風量を従来の空調ダクトよりも増加させることができる。

本実施形態において、 内側突出部 2 4と小半径側壁 1 4との間の間隔 L 3は、 空調気流を案内する効果を高めるために、 ある程度狭い方が好ましい。 一方、 大 半径側壁 1 2と外側突出部 2 2との間を流れる空調気流及び外側突出部 2 2と内 側突出部 2 4との間を流れる空調気流の経路の曲率半径は、 比較的大きいので、 大半径側壁 1 2と外側突出部 2 2との間の間隔 L 1及び外側突出部 2 2と内側突 出部 2 4との間の間隔 L 2は、 内側突出部 2 4と小半径側壁 1 4との間の間隔 L 3よりも大きい方が好ましい。 間隔 L 1、 L 2を L 3よりも大きくすることによ り、 流路面積が大きくなり、 効率的に流動抵抗の増加を抑制することができる。 従って、 本実施形態における空調ダクト 1の外側突出部 2 2及び内側突出部 2 4 は、 空調ダクト 1の構造強度を増大させる機能だけでなく、 空調気流を案内する ことによって整流化させる機能をも兼ね備えている。

以上、 本発明による自動車用空調ダクトの実施形態を説明したが、 以下のよう な変形例も可能である。

上記実施形態では、 空調ダクト 1の曲り部 6について詳細に説明したが、 空調 ダクト 1、 突出部 2 2及び 2 4は、 直線であっても良い。 また、 空調ダクト 1の 流路面積全体が、 流れ方向に徐々に変化していても良い。

また、 上記実施形態では、 突出部 2 2、 2 4は、 頂壁 1 6と底壁 1 8の両方か ら空調ダクト 1内に延びていたが、 頂壁 1 6及び底壁 1 8の何れか一方のみから 他方まで延びていても良い。

また、 上記実施形態では、 空調ダクト 1は矩形断面輪郭を有しているが、 コ一 ナ一部分に曲線部分を有していても良いし、 横長の楕円形状を有していても良い また、 上記実施形態では、 2つの突出部 2 2、 2 4を設けたけれども、 突出部 の数は 1つであっても良いし、 3つ以上であっても良い。

Claims

請求の範囲

1 . 横長の断面輪郭をなす自動車用空調ダクトであって、 この空調ダクトを構成 する頂壁及び底壁と、 これらの頂壁及び底壁を連結するように上記頂壁または上 記底壁から上記空調ダクト内に延びる突出部と、 を有し、 この突出部は、 上記空 調ダクト内を流れる空気の流れ方向に連続して延び、 上記突出部の断面積は、 流 れ方向に一定であることを特徴とする自動車用空調ダクト。

2 . 上記空調ダクトは、 曲り部を有し、 この曲り部は、 上記突出部を備えている、 請求項 1に記載の自動車用空調ダクト。

3 . 上記曲り部は、 大半径側壁と小半径側壁とを有し且つ 1つの上記突出部を備 えており、 上記小半径壁と上記突出部との間の間隔は、 上記大半径側壁と上記突 出部との間の間隔と同じであるか、 或いは、 それよりも狭くなつている、 請求項 2に記載の自動車用空調ダクト。

4 . 上記曲り部は、 大半径側壁と小半径側壁とを有し且つ上記自動車用空調ダク 卜の幅方向に間隔を隔てた 2つ以上の上記突出部を備えており、 隣接した上記大 半径側壁、 上記各突出部及び上記小半径壁の間の間隔は、 上記大半径側壁から上 記小半径側壁に向かって同じであるか、 或いは、 狭くなつている、 請求項 2に記 載の自動車用空調ダクト。