WO2011001800A1 - アスピレータおよびそれを用いた車両用空調装置 - Google Patents

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法之 近川
あす香 阪口
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三菱重工業株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K2201/00—Application of thermometers in air-conditioning systems
    • G01K2201/02—Application of thermometers in air-conditioning systems in vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an aspirator suitable for application to a vehicle air conditioner and a vehicle air conditioner using the aspirator.
  • an aspirator that uses a fluid to create a reduced pressure state by using a venturi effect is used in order to guide the air in the vehicle interior to a temperature sensor installation portion that detects the temperature in the vehicle interior.
  • an aspirator includes a nozzle that sucks secondary air, which is vehicle interior air, into an installation portion of a vehicle interior temperature sensor, a main body that forms an air flow path on the outer periphery of the nozzle so as to surround the nozzle, and the main body Is connected to the air flow path of the air conditioning unit, is connected to the primary air inflow passage through which a part of the air flow flows from the air conditioning unit side, and the open end side of the main body, and the tip of the nozzle is opened near the throat And a diffuser.
  • the axis center of the nozzle that sucks the secondary air is configured to match the maximum wind speed part of the wind speed distribution of the primary air in the throat of the diffuser (Refer to Patent Document 1), or a configuration in which the center line of the primary air inflow path is decentered with respect to the central axis of the main body, and the primary air is swirled in the main body so that the throat of the diffuser The air velocity is increased to increase the amount of secondary air sucked (see Patent Document 2).
  • JP-A-5-155227 see FIG. 1
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2005-280433 see FIG. 3
  • Patent Document 1 improves the performance of the aspirator by positioning the axis of the nozzle that sucks the secondary air at the position where the wind velocity distribution of the primary air in the throat of the diffuser is maximized. However, it does not increase the wind speed at the throat of the primary air diffuser. Therefore, there has been a limit to improving the performance.
  • the thing shown by patent document 2 is increasing the wind speed in the throat part of a diffuser by giving a swirl flow to primary air, and can increase the suction
  • the primary air taken into the main body from the primary air inflow path is formed in a cylindrical shape formed around the nozzle only by arranging the center line of the primary air inflow path eccentric to the central axis of the main body. Since it flows into the air flow path from the left and right, it collides in the middle. For this reason, there was a problem that the swirl flow could not be sufficiently provided, and the effect was halved.
  • an aspirator is commonly used in a right-hand drive vehicle and a left-hand drive vehicle, there is a tendency that the reverse flow in the air flow path becomes prominent because the primary air inflow direction is different.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an aspirator capable of increasing the amount of suction of secondary air and improving performance, and a vehicle air conditioner using the aspirator. Objective.
  • an aspirator according to one aspect of the present invention includes a nozzle that sucks secondary air, a body portion that is provided so as to surround the outer periphery of the nozzle, and that forms a scroll-shaped air flow path around the nozzle, A primary air inflow passage that is tangentially connected to a scroll-shaped air flow path, and a diffuser that is connected to the open end side of the main body and the tip of the nozzle is disposed at the throat position.
  • An inner wall of the primary air inflow passage communicated with the scroll-shaped air flow path is offset to the outside from the center of the nozzle, and the primary air taken in from the primary air inflow passage is
  • the scroll-shaped air flow path is configured to flow from one direction.
  • the inner wall of the primary air inflow passage communicating in the tangential direction with the scroll-shaped air flow passage formed on the outer periphery of the nozzle is offset outward from the center of the nozzle that sucks the secondary air. Since the primary air taken in from the primary air inflow passage is configured to flow from one direction into the scroll-shaped air flow passage, it is taken into the main body from the primary air inflow passage. The primary air flow thus guided is guided in one direction by the outer peripheral surface of the nozzle, turns into a swirl flow along the scroll-shaped air flow path, flows into the throat portion of the diffuser from the open end side, and the venturi at the throat portion. Due to the effect, secondary air is sucked through the nozzle.
  • the primary air passing through the throat flows along the inner surface of the diffuser, is decompressed, and flows out to the outside.
  • the flow rate of primary air flowing into the throat of the diffuser through the scroll-shaped air flow path can be increased, the venturi effect at the throat can be increased, and the amount of secondary air sucked can be increased. Performance can be improved.
  • the main body portion is provided with ribs extending from an inner wall of the primary air inflow passage to an outer peripheral surface of the nozzle and partitioning the scroll-shaped air flow passage. It is good.
  • the main air is taken into the main body from the primary air inflow path. Further, the primary air flow can be guided in one direction through the ribs, and the reverse flow of the primary air in the scroll-shaped air flow path can be prevented. For this reason, airflows do not collide with each other in the scroll-shaped air flow path, and a swirl flow in one direction can be reliably given to the primary air, the flow velocity is increased, and the venturi in the diffuser is increased. The effect can be enhanced and the performance of the aspirator can be improved. Moreover, when the aspirator is shared by the right-hand drive vehicle and the left-hand drive vehicle, it is possible to suppress the occurrence of a performance difference due to the difference in the air inflow direction from the primary air inflow passage.
  • the aspirator of the present invention may be any of the aspirators described above, wherein the throat portion of the diffuser has a radius of a curved surface forming the throat portion of at least 4.5 mm.
  • the radius of the curved surface forming the throat portion of the diffuser is at least 4.5 mm or more, as is clear from the CFD analysis result shown in FIG.
  • the wind speed of the secondary air flow generated can be significantly increased and the air volume can be increased. Thereby, a sufficient amount of air can be sucked and circulated with respect to the sensor installation part, and the temperature detection accuracy by the sensor can be increased.
  • the aspirator according to the present invention is the aspirator according to any one of the above-described aspirators, wherein the throat portion of the diffuser has a total axial dimension between the tip portion of the nozzle and the R-stop position of the radius of the curved surface forming the throat portion.
  • the axial length as a value may be 4 to 6 mm.
  • the axis that is the total value of the axial dimensions between the tip of the nozzle in the throat of the diffuser in which the tip of the nozzle is disposed and the R-stop position of the radius of the curved surface forming the throat Since the direction length is 4 to 6 mm, as is clear from the CFD analysis result shown in FIG. 7, the wind speed of the secondary air flow sucked into the temperature sensor installation part is significantly increased.
  • the air volume can be increased. Thereby, a sufficient amount of air can be sucked and circulated with respect to the sensor installation part, and the temperature detection accuracy by the sensor can be increased.
  • An air conditioner for a vehicle draws air in the vehicle interior to an installation portion of the vehicle interior temperature sensor via an aspirator, and warms the vehicle interior based on the vehicle interior temperature detected by the vehicle interior temperature sensor.
  • the aspirator is the aspirator according to any one of claims 1 to 4, and an air pipe that sucks vehicle interior air into the nozzle of the aspirator via an installation portion of the vehicle interior temperature sensor Are connected, and the primary air inflow passage is communicated with the air flow path on the air conditioning unit side.
  • the aspirator that sucks the air in the vehicle interior with respect to the installation portion of the vehicle interior temperature sensor is any one of the aspirators described above, and the vehicle interior through the installation portion of the vehicle interior temperature sensor passes through the nozzle of the aspirator.
  • Air piping that sucks in air is connected, and the primary air inflow path is connected to the air flow path on the air conditioning unit side, so that it is sucked into the installation part of the passenger compartment temperature sensor as the performance of the aspirator improves.
  • the air volume of the vehicle interior air (secondary air) can be increased, and the temperature detection accuracy of the vehicle interior air can be improved. For this reason, the controllability and responsiveness of temperature control by the air conditioner can be improved.
  • the primary air flow taken into the main body from the primary air inflow path is guided in one direction by the outer peripheral surface of the nozzle, becomes a swirl flow along the scroll-shaped air flow path, and its open end
  • the air flows into the throat of the diffuser from the side, and secondary air is sucked through the nozzle by the venturi effect at the throat.
  • the primary air that has passed through the throat flows along the inner surface of the diffuser, is decompressed, and flows out to the outside, increasing the flow rate of the primary air flowing into the throat of the diffuser through the scroll-shaped air flow path. It is possible to increase the venturi effect in the throat and increase the amount of secondary air sucked, thus improving the performance of the aspirator.
  • the air volume of the vehicle interior air (secondary air) sucked into the installation portion of the vehicle interior temperature sensor is increased, and the temperature detection accuracy of the vehicle interior air is increased. Therefore, the controllability and responsiveness of temperature control by the air conditioner can be improved.
  • FIG. 3 is an aa cross-sectional view of the aspirator shown in FIG. 2.
  • FIG. 2 is an expanded sectional view of the diffuser part of the aspirator shown in FIG.
  • CFD analysis figure of the relationship between the radius of the throat part of the aspirator shown in FIG. 2, and the wind speed in a sensor installation part.
  • CFD analysis figure of the relationship between the axial direction length of the throat part of the aspirator shown in FIG. 2, and the wind speed in a sensor installation part.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner.
  • the vehicle air conditioner 1 is a blower unit that pumps outside air (outside air) or inside air (inside air) introduced via an inside / outside air switching damper 2 to an air conditioning unit (HVAC unit; Heating Venting and Air Conditioning Unit) 4. 3 is provided.
  • HVAC unit Heating Venting and Air Conditioning Unit
  • the air conditioning unit (HVAC unit) 4 is configured such that an evaporator 7, a heater core 8, an air mix damper 9 and the like are disposed in an air flow path 6 formed by a unit case 5, and is sent from the blower unit 3.
  • the incoming air is circulated through the evaporator 7 and the heater core 8 to adjust the temperature, and the temperature-controlled air is selectively transmitted from a differential outlet, a face outlet, a foot outlet, etc. provided on the downstream side of the unit case 5. It is set as the structure which controls a vehicle interior to preset temperature by blowing out indoors.
  • an aspirator 13 that uses a fluid to create a reduced pressure state by the venturi effect is used.
  • the aspirator 13 is provided at an appropriate position on the air conditioning unit 4 side, takes a part of the air circulated in the air flow path 6 and uses it as primary air to create a reduced pressure state by the venturi effect.
  • the vehicle interior air is sucked as secondary air through the air pipe 14 and is installed so that the vehicle interior air is circulated through the sensor installation unit 12.
  • the nozzle 15 for sucking the passenger compartment air as secondary air is provided with a connection portion 15A of an air pipe 14 (see FIG. 1) at one end, and gradually from the connection portion 15 toward the nozzle tip portion 15B at the other end. It has a cylindrical shape with a thin outer diameter.
  • a body portion 17 that forms a scroll-shaped air flow path 16 is integrally formed with the nozzle 15 so as to surround the outer periphery of the nozzle 15.
  • the main body portion 17 is integrally provided with a primary air inflow passage 18 that communicates with the scroll-shaped air passage 16 in a tangential direction.
  • the primary air inflow passage 18 is T-shaped so as to be orthogonal to the central axis L of the nozzle 15, and its inner wall 18 A is on the outside of the central axis L of the nozzle 15 several millimeters (for example, 2 to 2). It is arranged in an offset state (about 3 mm).
  • the main body portion 17 is integrally provided with a rib 19 that extends from the inner wall 18A of the primary air inflow passage 18 to the outer peripheral surface of the nozzle 15 and partitions the scroll-shaped air flow passage 16.
  • a diffuser 20 is connected to the open end side of the main body 17.
  • the diffuser 20 includes a throat portion 20A whose inner diameter is narrowed by a curved surface corresponding to a portion where the tip portion 15B of the nozzle 15 opens, and the inner diameter gradually increases in a tapered shape from the throat portion 20A to the tip. It is made the shape.
  • the throat portion 20A of the diffuser 20 is formed by a curved surface having a radius R, and the radius R is 4.5 mm or more.
  • the tip portion 15B of the nozzle 15 is disposed in the range of the length in the axial direction of the throat portion 20A formed by a curved surface having a radius R of the diffuser 20.
  • the axial length of the throat portion 20A can be represented by a total value A + B of the axial dimensions A and B between the tip portion 15B of the nozzle 15 and the R stop positions R1 and R2 of the curved surface with the radius R.
  • the length A + B is set to 4 to 6 mm, preferably 4.5 mm.
  • the following operational effects can be obtained.
  • the blower unit 3 When the operation of the vehicle air conditioner 1 is started and the blower unit 3 is rotationally driven, either the outside air or the inside air is introduced into the vehicle air conditioner 1 via the inside / outside air switching damper 2.
  • This air is pumped from the blower unit 3 to the air conditioning unit (HVAC unit) 4 on the downstream side, adjusted to the set temperature via the evaporator 7, the heater core 8, the air mix damper 9, etc., and then into the vehicle interior. Be blown out.
  • the temperature of the passenger compartment is adjusted to the set temperature.
  • the vehicle air conditioner 1 is controlled so that the interior of the vehicle is set to a set temperature. In order to increase the controllability and responsiveness, the vehicle air conditioner 1 is not only improved in performance, but also the vehicle interior temperature is accurately adjusted. Must be well detected.
  • the vehicle interior temperature is detected by the vehicle interior temperature sensor 10 provided in the sensor installation unit 12 of the instrument panel 11. In order to increase the detection accuracy, And a sufficient amount of passenger compartment air must be circulated.
  • An aspirator 13 is used to suck and circulate air from the passenger compartment to the sensor installation unit 12. A part of the air flow is taken into the aspirator 13 as primary air from the air flow path 6 of the air conditioning unit 4 via the primary air inflow path 18.
  • This aspirator 13 is a nozzle in which an inner wall 18A of a primary air inflow passage 18 that communicates in a tangential direction with a scroll-shaped air passage 16 formed on the outer periphery of a nozzle 15 by a main body portion 17 sucks secondary air.
  • the primary air taken in from the primary air inflow passage 18 is made to flow into the scroll-shaped air flow path 16 from one direction.
  • the primary air flow taken into the main body part 17 from the primary air inflow path 18 is guided in one direction by the outer peripheral surface of the nozzle 15 and becomes a swirl flow along the scroll-shaped air flow path 16 to be opened. It flows into the throat 20A of the diffuser 20 from the end side, and secondary air is sucked through the nozzle 15 by the venturi effect at the throat 20A.
  • the primary air that has passed through the throat 20A flows along the inner surface of the diffuser 20, is decompressed, and flows out to the outside. This increases the flow velocity of the primary air flowing into the throat 20A of the diffuser 20 through the scroll-shaped air flow path 16, enhances the venturi effect at the throat 20A, and increases the amount of secondary air suction. Can do.
  • the air volume of the vehicle interior air (secondary air) sucked through the air pipe 14 from the sensor installation unit 12 where the vehicle interior temperature sensor 10 is installed is increased and circulates around the vehicle interior temperature sensor 10.
  • the vehicle interior air can be increased, and the detection accuracy of the vehicle interior temperature can be increased. Therefore, the controllability and responsiveness of temperature control by the vehicle air conditioner 1 can be improved.
  • the ribs 19 that extend from the inner wall 18A of the primary air inflow path 18 to the outer peripheral surface of the nozzle 15 and partition the scroll-shaped air flow path 16 are provided in the main body portion 17.
  • the primary air flow taken into the main body portion 17 from the primary air inflow path 18 can be guided in one direction through the ribs 19. Thereby, the reverse flow of the primary air in the scroll-shaped air flow path 16 can be prevented, and collision of the air flows in the air flow path 16 can be prevented.
  • a one-way swirl flow can be reliably given to the primary air, and by increasing the flow velocity, the venturi effect in the diffuser 20 can be enhanced, and the performance of the aspirator 13 can be further enhanced. Since the primary air flow can be guided in one direction by the rib 19, when the aspirator 13 is shared by the right-hand drive vehicle and the left-hand drive vehicle, the performance difference is caused by the difference in the air inflow direction from the primary air inflow passage 18. Can be suppressed.
  • the radius R of the curved surface forming the throat portion 20A of the diffuser 20 is at least 4.5 mm or more, as is apparent from the CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis result shown in FIG.
  • the wind speed of the secondary air flow sucked into the installation portion 12 of the sensor 10 can be significantly increased to 0.9 to 1.0 m / s (CFD result), and the air volume can be increased. Therefore, a sufficient amount of air can be sucked and circulated with respect to the sensor installation part 12 by this as well, and the temperature detection accuracy of the vehicle interior air (secondary air) by the vehicle interior temperature sensor 10 can be enhanced. .
  • the vehicle interior temperature sensor 10 is installed as apparent from the CFD analysis result shown in FIG.
  • the wind speed of the secondary air flow sucked into the section 12 can be significantly increased to 0.95 to 1.05 m / s (CFD result), and the air volume can be increased. Therefore, a sufficient amount of air can be sucked and circulated with respect to the sensor installation part 12 by this as well, and the temperature detection accuracy of the vehicle interior air (secondary air) by the vehicle interior temperature sensor 10 can be enhanced. .
  • the present invention is not limited to the invention according to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
  • the example in which the aspirator 13 is installed on the upstream side of the evaporator 7 in the air conditioning unit 4 has been described.
  • any position may be used as long as air is constantly circulated.
  • the installation position of the vehicle interior temperature sensor 10 it is not limited to the position of the said embodiment.
  • the nozzle 15, the main body portion 17, and the primary air inflow passage 18 are integrally provided.
  • the nozzle 15, the main body portion 17, the primary air inflow passage 18, and the diffuser 20 are appropriately set. It may be configured as a single unit or a separate unit.

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Abstract

　二次空気の吸引量を増加させ、性能を向上することができるアスピレータおよびそれを用いた車両用空調装置を提供することを目的とする。二次空気を吸引するノズル１５と、該ノズル１５の外周にスクロール形状の空気流路１６を形成する本体部１７と、該空気流路１６に接線方向に連通されている一次空気流入路１８と、本体部１７の開放端側に接続され、ノズル１５の先端部がその喉部位置に配置されているディフューザと、を備え、スクロール形状の空気流路１６に連通されている一次空気流入路１８の内壁１８Ａが、ノズル１５の中心よりも外側にオフセットされて配設され、一次空気流入路１８から取り入れられた一次空気がスクロール形状の空気流路１６内に一方向から流入されるように構成されている。

Description

アスピレータおよびそれを用いた車両用空調装置
　本発明は、車両用空調装置に適用して好適なアスピレータおよびそれを用いた車両用空調装置に関するものである。
　車両用空調装置において、車室内温度を検出する温度センサの設置部に車室内空気を導くため、流体を利用してベンチュリ効果により減圧状態を作り出すアスピレータ（Ａｓｐｉｒａｔｏｒ）が用いられている。アスピレータは、一般に、車室内空気である二次空気を車室内温度センサの設置部に吸引するノズルと、このノズルの外周に該ノズルを取り囲むように空気流路を形成する本体部と、該本体部の空気流路に連通され、空調ユニット側から空気流の一部を流入させる一次空気流入路と、本体部の開放端側に接続され、ノズルの先端がその喉部付近に開口されているディフューザと、を備えた構成とされている。
　このようなアスピレータとして、二次空気の吸引量を増加するため、二次空気を吸引するノズルの軸心をディフューザの喉部における一次空気の風速分布の最大風速部に合致させるように構成したもの（特許文献１参照）、あるいは一次空気流入路の中心線を本体部の中心軸に対し偏心させて配設した構成となし、一次空気を本体内で旋回流とすることによってディフューザの喉部での風速を増大させ、二次空気の吸引量を増加させるようにしたもの（特許文献２参照）等が提供されている。
特開平５－１５５２２７号公報（図１参照） 特開２００５－２８０４３３号公報（図３参照）
　しかしながら、特許文献１により提示されたものは、ディフューザの喉部での一次空気の風速分布が最大となる位置に、二次空気を吸引するノズルの軸心を位置させることによって、アスピレータの性能向上を図っているにすぎず、一次空気のディフューザの喉部での風速を増大化するものではない。従って、性能向上には限界があった。
　一方、特許文献２に示されたものは、一次空気に旋回流を与えることにより、ディフューザの喉部での風速を増大化しており、その分だけ二次空気の吸引量を増加することができる。しかし、一次空気流入路の中心線を本体部の中心軸に対し偏心させて配設するだけでは、一次空気流入路から本体内に取り入れられた一次空気は、ノズルの周りに形成される円筒状の空気流路に左右から流入されるので、途中で衝突される。このため、十分に旋回流を与えることができず、その効果が半減されるという問題があった。特に、右ハンドル車および左ハンドル車においてアスピレータを共用した場合、一次空気の流入方向違いが生じることから、空気流路での逆流が顕著になる傾向があった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、二次空気の吸引量を増加させ、性能を向上することができるアスピレータおよびそれを用いた車両用空調装置を提供することを目的とする。
　上記した課題を解決するために、本発明のアスピレータおよびそれを用いた車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
　すなわち、本発明の一態様にかかるアスピレータは、二次空気を吸引するノズルと、該ノズルの外周を包囲するように設けられ、その周りにスクロール形状の空気流路を形成する本体部と、該スクロール形状の空気流路に接線方向に連通されている一次空気流入路と、前記本体部の開放端側に接続され、前記ノズルの先端部がその喉部位置に配置されているディフューザと、を備え、前記スクロール形状の空気流路に連通されている前記一次空気流入路の内壁が、前記ノズルの中心よりも外側にオフセットされて配設され、前記一次空気流入路から取り入れられた一次空気が前記スクロール形状の空気流路内に一方向から流入されるように構成されている。
　上記態様によれば、ノズルの外周に形成されているスクロール形状の空気流路に接線方向に連通されている一次空気流入路の内壁が、二次空気を吸引するノズルの中心よりも外側にオフセットされて配設されており、一次空気流入路から取り入れられた一次空気がスクロール形状の空気流路内に一方向から流入されるように構成されているので、一次空気流入路から本体部内に取り入れられた一次空気流は、ノズルの外周面によって一方向に案内され、スクロール形状の空気流路に沿って旋回流となり、その開放端側からディフューザの喉部に流入し、該喉部でのベンチュリ効果によりノズルを介して二次空気を吸引する。この喉部を経た一次空気はディフューザの内面に沿って流れ、減圧されて外部へと流出される。これにより、スクロール形状の空気流路を経てディフューザの喉部に流入される一次空気の流速を増大し、喉部でのベンチュリ効果を高め、二次空気の吸引量を増加させることができ、アスピレータの性能を向上することができる。
　本発明のアスピレータは、上記のアスピレータにおいて、前記本体部には、前記一次空気流入路の内壁から前記ノズルの外周面に延長され、前記スクロール形状の空気流路を仕切るリブが設けられていることとしてもよい。
　上記態様によれば、本体部に一次空気流入路の内壁からノズルの外周面に延長され、スクロール形状の空気流路を仕切るリブが設けられているので、一次空気流入路から本体部に取り入れられた一次空気流を、リブを介して全て一方向に案内し、スクロール形状の空気流路内での一次空気の逆流を阻止することができる。このため、スクロール形状の空気流路内で空気流同士が衝突されることがなく、一次空気に対して確実に一方向の旋回流を与えることができ、その流速を増大し、ディフューザでのベンチュリ効果を高め、アスピレータの性能を向上することができる。また、アスピレータを右ハンドル車および左ハンドル車に共用した場合における一次空気流入路からの空気流入方向の違いによる性能差の発生を抑制することができる。
　本発明のアスピレータは、上述のいずれかのアスピレータにおいて、前記ディフューザの喉部は、該喉部を形成する曲面の半径が少なくとも４．５ｍｍ以上とされていることとしてもよい。
　上記態様によれば、ディフューザの喉部を形成する曲面の半径が、少なくとも４．５ｍｍ以上とされているので、図６に示されるＣＦＤ解析結果からも明らかな通り、温度センサの設置部に吸引される二次空気流の風速を大幅に上昇させ、その風量を増加させることができる。これにより、センサ設置部に対して十分な量の空気を吸引し、流通させることができ、センサによる温度検出精度を高めることができる。
　本発明のアスピレータは、上述のいずれかのアスピレータにおいて、前記ディフューザの喉部は、前記ノズルの先端部と、前記喉部を形成する曲面の半径のＲ止まり位置との間の軸線方向寸法の合計値である軸線方向長さが４～６ｍｍとされていることとしてもよい。
　上記態様によれば、ノズルの先端部が配置されるディフューザの喉部におけるノズルの先端部と、喉部を形成する曲面の半径のＲ止まり位置との間の軸線方向寸法の合計値である軸線方向長さが、４～６ｍｍとされているので、図７に示されるＣＦＤ解析結果からも明らかな通り、温度センサの設置部に吸引される二次空気流の風速を大幅に上昇させ、その風量を増加することができる。これにより、センサ設置部に対して十分な量の空気を吸引し、流通させることができ、センサによる温度検出精度を高めることができる。
　本発明の一態様にかかる車両用空調装置は、アスピレータを介して車室内温度センサの設置部に車室内空気を吸引し、該車室内温度センサで検出された車室内温度に基づき車室内を温調する車両用空調装置において、前記アスピレータが請求項１ないし４のいずれかに記載のアスピレータとされ、該アスピレータの前記ノズルに前記車室内温度センサの設置部を経て車室内空気を吸引する空気配管が接続されているとともに、前記一次空気流入路が空調ユニット側の空気流路に連通されている。
　上記態様によれば、車室内温度センサの設置部に対して車室内空気を吸引するアスピレータが、上述のいずれかのアスピレータとされ、該アスピレータのノズルに車室内温度センサの設置部を経て車室内空気を吸引する空気配管が接続されているとともに、一次空気流入路が空調ユニット側の空気流路に連通されているので、アスピレータの性能の向上に伴って車室内温度センサの設置部に吸引される車室内空気（二次空気）の風量を増加し、車室内空気の温度検出精度を高めることができる。このため、空調装置による温調の制御性および応答性を向上することができる。
　本発明のアスピレータによると、一次空気流入路から本体部内に取り入れられた一次空気流は、ノズルの外周面によって一方向に案内され、スクロール形状の空気流路に沿って旋回流となり、その開放端側からディフューザの喉部に流入し、該喉部でのベンチュリ効果によりノズルを介して二次空気を吸引する。この喉部を経た一次空気はディフューザの内面に沿って流れ、減圧されて外部へと流出されるため、スクロール形状の空気流路を経てディフューザの喉部に流入される一次空気の流速を増大し、喉部でのベンチュリ効果を高め、二次空気の吸引量を増加させることができ、従って、アスピレータの性能を向上することができる。
　本発明の車両用空調装置によると、アスピレータの性能の向上に伴って車室内温度センサの設置部に吸引される車室内空気（二次空気）の風量を増加し、車室内空気の温度検出精度を高めることができるため、空調装置による温調の制御性および応答性を向上することができる。
本発明の一実施形態に係るアスピレータを適用した車両用空調装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係るアスピレータの縦断面図である。 図２に示すアスピレータの左側面図である。 図２に示すアスピレータのａ－ａ断面図である。 図２に示すアスピレータのディフューザ部分の拡大断面図である。 図２に示すアスピレータの喉部の半径とセンサ設置部分における風速との関係のＣＦＤの解析図である。 図２に示すアスピレータの喉部の軸線方向長さとセンサ設置部分における風速との関係のＣＦＤの解析図である。
　以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図７を参照して説明する。
　図１には、車両用空調装置の概略構成図が示されている。
　車両用空調装置１は、内外気切替えダンパ２を介して導入される車外空気（外気）または車室内空気（内気）を空調ユニット（ＨＶＡＣユニット；Ｈｅａｔｉｎｇ　Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｉｒ　Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）４に圧送するブロアユニット３を備えている。
　空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）４は、ユニットケース５により形成される空気流路６内にエバポレータ７、ヒータコア８およびエアミックスダンパ９等が配設された構成とされており、ブロアユニット３から送られてくる空気をエバポレータ７およびヒータコア８に流通させて温調し、その温調風をユニットケース５の下流側に設けられているデフ吹出し口、フェース吹出し口およびフット吹き出し口等から選択的に車室内へと吹出すことによって、車室内を設定温度に制御する構成とされている。
　車室内を設定温度に温調するには、車室内の温度を精度よく検出する必要があり、そのため、車室内温度センサ１０が設置されているインスツルメントパネル１１のセンサ設置部１２に対して車室内空気を十分流通させる必要がある。そこで、流体を利用してベンチュリ効果により減圧状態を作り出すアスピレータ（Ａｓｐｉｒａｔｏｒ）１３が使用されている。このアスピレータ１３は、空調ユニット４側の適所に設けられ、空気流路６内を流通される空気の一部を取り入れ、それを一次空気としてベンチュリ効果により減圧状態を作り出すことによって、センサ設置部１２から空気配管１４を通して車室内空気を二次空気として吸引し、センサ設置部１２に車室内空気を流通させるように設置されている。
　次に、アスピレータ１３の構成について、図２ないし図５を用いて詳しく説明する。
　車室内空気を二次空気として吸引するノズル１５は、一端に空気配管１４（図１参照）の接続部１５Ａが設けられており、該接続部１５から他端のノズル先端部１５Ｂに向って漸次外径が細くされた筒型形状とされている。このノズル１５の外周を取り囲むようにスクロール形状の空気流路１６を形成する本体部１７がノズル１５と一体成形されている。この本体部１７には、スクロール形状の空気流路１６に対して接線方向に連通されている一次空気流入路１８が一体に設けられている。
　一次空気流入路１８は、ノズル１５の中心軸線Ｌに対して直交するようにＴ型配置とされており、その内壁１８Ａがノズル１５の中心軸線Ｌよりも外側に数ミリ程（例えば、２～３ｍｍ程度）オフセットされた状態で配設されている。本体部１７には、一次空気流入路１８の内壁１８Ａからノズル１５の外周面まで延長され、スクロール形状の空気流路１６を仕切るリブ１９が一体に設けられている。
　本体部１７の開放端側には、ディフューザ２０が接続されている。ディフューザ２０は、ノズル１５の先端部１５Ｂが開口する部位に対応して曲面により内径が絞られている喉部２０Ａを備えており、該喉部２０Ａから先端にかけては、漸次内径がテーパー状に拡大された形状とされている。このディフューザ２０の喉部２０Ａは、図５に示されるように、半径Ｒの曲面によって形成されており、その半径Ｒは、４．５ｍｍ以上とされている。
　ノズル１５の先端部１５Ｂは、ディフューザ２０の半径Ｒの曲面によって形成されている喉部２０Ａの軸線方向長さの範囲に配置されている。この喉部２０Ａの軸線方向長さは、ノズル１５の先端部１５Ｂと、半径Ｒの曲面のＲ止まり位置Ｒ１，Ｒ２との間の軸線方向寸法Ａ，Ｂの合計値Ａ＋Ｂで表すことができ、本実施形態では、この長さＡ＋Ｂを４～６ｍｍ、好ましくは４．５ｍｍに設定している。
　以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　車両用空調装置１の運転が開始され、ブロアユニット３が回転駆動されると、内外気切替えダンパ２を介して外気または内気のいずれかが車両用空調装置１に導入される。この空気は、ブロアユニット３から下流側の空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）４へと圧送され、エバポレータ７、ヒータコア８およびエアミックスダンパ９等を介して設定温度に温調された後、車室内へと吹出される。これによって、車室内が設定温度に温調される。
　車両用空調装置１は、車室内が設定温度となるように制御されるが、その制御性および応答性を上げるには、車両用空調装置１の性能を高めるだけではなく、車室内温度を精度よく検出しなければならない。車室内温度は、インスツルメントパネル１１のセンサ設置部１２に設けられている車室内温度センサ１０により検出されるようになっており、その検出精度を高めるためには、センサ設置部１２に対して十分な量の車室内空気を流通させる必要がある。
　センサ設置部１２に車室内から空気を吸引し、流通させるため、アスピレータ１３が用いられている。アスピレータ１３には、一次空気流入路１８を介して空調ユニット４の空気流路６から空気流の一部が一次空気として取り入れられるようになっている。このアスピレータ１３は、本体部１７によりノズル１５の外周に形成されているスクロール形状の空気流路１６に接線方向に連通されている一次空気流入路１８の内壁１８Ａが、二次空気を吸引するノズル１５の中心よりも外側にオフセットされて配設されており、一次空気流入路１８から取り入れられた一次空気がスクロール形状の空気流路１６内に一方向から流入される構成とされている。
　このため、一次空気流入路１８から本体部１７内に取り入れられた一次空気流は、ノズル１５の外周面によって一方向に案内され、スクロール形状の空気流路１６に沿って旋回流となり、その開放端側からディフューザ２０の喉部２０Ａに流入し、該喉部２０Ａでのベンチュリ効果によりノズル１５を介して二次空気を吸引する。この喉部２０Ａを経た一次空気は、ディフューザ２０の内面に沿って流れ、減圧されて外部へと流出される。これによって、スクロール形状の空気流路１６を経てディフューザ２０の喉部２０Ａに流入される一次空気の流速を増大し、喉部２０Ａでのベンチュリ効果を高め、二次空気の吸引量を増加させることができる。
　その結果、車室内温度センサ１０が設置されているセンサ設置部１２から空気配管１４を介して吸引される車室内空気（二次空気）の風量が増加され、車室内温度センサ１０の周りを流通される車室内空気の増やすことができ、車室内温度の検出精度を高めることができる。よって、車両用空調装置１による温調の制御性および応答性を向上することができる。
　特に、本実施形態のアスピレータ１３では、本体部１７内に、一次空気流入路１８の内壁１８Ａからノズル１５の外周面に延長され、スクロール形状の空気流路１６を仕切るリブ１９を設けているため、一次空気流入路１８から本体部１７に取り入れられた一次空気流を、リブ１９を介して全て一方向に案内することができる。これにより、スクロール形状の空気流路１６内での一次空気の逆流を阻止し、空気流路１６内での空気流同士の衝突を防止することができる。
　従って、一次空気に対して確実に一方向の旋回流を与えることができ、その流速を増大することにより、ディフューザ２０でのベンチュリ効果を高め、アスピレータ１３の性能を一段と高めることができる。上記リブ１９により一次空気流を全て一方向に案内することができるため、アスピレータ１３を右ハンドル車および左ハンドル車に共用した場合において、一次空気流入路１８からの空気流入方向の違いにより性能差が発生するのを抑制することができる。
　上記アスピレータ１３では、ディフューザ２０の喉部２０Ａを形成する曲面の半径Ｒを、少なくとも４．５ｍｍ以上としているため、図６に示すＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ｆｌｕｉｄ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ）解析結果からも明らかな通り、車室内温度センサ１０の設置部１２に吸引される二次空気流の風速を０．９～１．０ｍ／ｓに大幅に上昇（ＣＦＤ結果）させ、その風量を増加させることができる。従って、これによってもセンサ設置部１２に対して十分な量の空気を吸引し、流通させることができ、車室内温度センサ１０による車室内空気（二次空気）の温度検出精度を高めることができる。
　同様に、ノズル１５の先端部１５Ｂが配置されているディフューザ２０の喉部２０Ａにおけるノズル１５の先端部１５Ｂと、喉部２０Ａを形成する曲面の半径ＲのＲ止まり位置Ｒ１，Ｒ２との間の軸線方向寸法Ａ，Ｂの合計値（Ａ＋Ｂ）である軸線方向長さを、４～６ｍｍに設定しているため、図７に示すＣＦＤ解析結果からも明らかな通り、車室内温度センサ１０の設置部１２に吸引される二次空気流の風速を０．９５～１．０５ｍ／ｓに大幅に上昇（ＣＦＤ結果）させ、その風量を増加させることができる。従って、これによってもセンサ設置部１２に対して十分な量の空気を吸引し、流通させることができ、車室内温度センサ１０による車室内空気（二次空気）の温度検出精度を高めることができる。
　本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、アスピレータ１３を空調ユニット４において、エバポレータ７の上流側に設置した例について説明したが、空気が常時流通される位置であれば、いずれの位置であってもよい。車室内温度センサ１０の設置位置についても、上記実施形態の位置に限定されるものではない。
　上記アスピレータ１３では、ノズル１５と本体部１７および一次空気流入路１８とが一体に設けられている例について説明したが、ノズル１５、本体部１７、一次空気流入路１８およびディフューザ２０ついては、それぞれ適宜の組み合わせにより一体で構成しても、あるいは別体で構成してもよい。
１　車両用空調装置
４　空調ユニット
１０　車室内温度センサ
１２　センサ設置部
１３　アスピレータ
１４　空気配管
１５　ノズル
１５Ｂ　ノズル先端部
１６　スクロール形状の空気流路
１７　本体部
１８　一次空気流入路
１８Ａ　一次空気流入路の内壁
１９　リブ
２０　ディフューザ
２０Ａ　喉部
Ｌ　ノズルの中心軸線
Ｒ　喉部の曲面の半径
Ｒ１，Ｒ２　Ｒ止まり
Ａ，Ｂ　ノズル先端部とＲ止まり間の軸線方向寸法

Claims (5)

  1. 　二次空気を吸引するノズルと、該ノズルの外周を包囲するように設けられ、その周りにスクロール形状の空気流路を形成する本体部と、該スクロール形状の空気流路に接線方向に連通されている一次空気流入路と、前記本体部の開放端側に接続され、前記ノズルの先端部がその喉部位置に配置されているディフューザと、を備え、
    　前記スクロール形状の空気流路に連通されている前記一次空気流入路の内壁が、前記ノズルの中心よりも外側にオフセットされて配設され、前記一次空気流入路から取り入れられた一次空気が前記スクロール形状の空気流路内に一方向から流入されるように構成されているアスピレータ。
  2. 　前記本体部には、前記一次空気流入路の内壁から前記ノズルの外周面に延長され、前記スクロール形状の空気流路を仕切るリブが設けられている請求項１に記載のアスピレータ。
  3. 　前記ディフューザの喉部は、該喉部を形成する曲面の半径が少なくとも４．５ｍｍ以上とされている請求項１または２に記載のアスピレータ。
  4. 　前記ディフューザの喉部は、前記ノズルの先端部と、前記喉部を形成する曲面の半径のＲ止まり位置との間の軸線方向寸法の合計値である軸線方向長さが４～６ｍｍとされている請求項１ないし３のいずれかに記載のアスピレータ。
  5. 　アスピレータを介して車室内温度センサの設置部に車室内空気を吸引し、該車室内温度センサで検出された車室内温度に基づき車室内を温調する車両用空調装置において、
    　前記アスピレータが請求項１ないし４のいずれかに記載のアスピレータとされ、該アスピレータの前記ノズルに前記車室内温度センサの設置部を経て車室内空気を吸引する空気配管が接続されているとともに、前記一次空気流入路が空調ユニット側の空気流路に連通されている車両用空調装置。
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