WO2021124925A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

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WO2021124925A1
WO2021124925A1 PCT/JP2020/045204 JP2020045204W WO2021124925A1 WO 2021124925 A1 WO2021124925 A1 WO 2021124925A1 JP 2020045204 W JP2020045204 W JP 2020045204W WO 2021124925 A1 WO2021124925 A1 WO 2021124925A1
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WO
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air
vehicle
passage
air introduction
introduction port
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/045204
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆治 佃
宏 岸
弘道 梁島
誠 青鹿
Original Assignee
マレリキャビンコンフォートジャパン株式会社
マレリ（中国）汽車空調有限公司
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Publication date
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Priority to EP20901822.5A priority patent/EP4079550A4/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507—Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00557—Details of ducts or cables
    • B60H1/00564—Details of ducts or cables of air ducts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
    • B60H1/00021—Air flow details of HVAC devices
    • B60H2001/00078—Assembling, manufacturing or layout details
    • B60H2001/00085—Assembling, manufacturing or layout details of air intake
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H3/0608—Filter arrangements in the air stream
    • B60H2003/065—Details for holding filter elements in position

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner.
  • JP2007-253938A discloses a vehicle air conditioner (vehicle HVAC system) including a case having one outside air introduction port and two inside air introduction ports.
  • vehicle HVAC system vehicle HVAC system
  • the amount of outside air leaking into the vehicle interior through the inside air introduction port is reduced by partitioning the passage connected to the outside air introduction port and the passage connected to the inside air introduction port.
  • two inside air introduction ports are arranged to secure an opening area.
  • the outside air inlet and the air outlet for leading out the introduced air are in the same direction.
  • the passage inside the case is bent and formed, and the air guided into the passage is greatly bent at a steep angle and flows to the air filter.
  • the present invention has been invented to solve such a problem, and it is intended to correct the bias of the air flow in the passage, reduce the passage resistance (pressure loss), and perform efficient air conditioning.
  • the purpose is intended to correct the bias of the air flow in the passage, reduce the passage resistance (pressure loss), and perform efficient air conditioning.
  • the vehicle air conditioner according to an aspect of the present invention has an outside air introduction port that opens in front of the vehicle and can introduce air outside the vehicle, an inside air introduction port that can introduce air inside the vehicle, and the introduced air as the outside air.
  • an air outlet that can be led out to the engine room side in front of the vehicle in substantially the same direction as the introduction port is provided to form an air passage inside, and an outside air introduction port that is upstream of the air outlet.
  • the filter unit which is arranged on the downstream side of the inside air introduction port and allows air to pass through the inside, and the filter unit which is on the downstream side of the filter unit and is arranged on the engine room side in front of the vehicle and introduced into the passage.
  • the case is provided with a blower capable of sucking the air, and the passage is bent so as to have an blunt angle between the opening surface of the outside air introduction port and the upstream surface of the filter portion. It has a guide portion that rectifies a part of the air on the upstream side of the filter portion in the passage toward the front of the vehicle and guides the air to the filter portion.
  • a part of the air on the upstream side of the filter unit is rectified by the guide unit so as to be directed toward the front of the vehicle, so that the air is easily guided to the filter unit. Therefore, since the bias of the air flow in the passage can be corrected by the guide portion, the passage resistance can be reduced and efficient air conditioning can be performed.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration around an inside / outside air switching device of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an opening / closing mode of a first inside air introduction door and a second inside air introduction door of the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the flow of air in the passage when the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention is in the outside air introduction mode.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the flow of air in the passage when the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention is in the inside air circulation mode.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration around an inside / outside air switching device of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an opening / closing mode of a first inside air introduction door and a second
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the flow of air in the passage when the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention is in the partial recirculation mode.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the flow rate distribution of air passing through the filter portion of the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the VI-VI line of FIG.
  • FIG. 7A is a diagram showing a flow rate distribution of air passing through a filter portion of a vehicle air conditioner having a guide portion according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a diagram showing a flow rate distribution of air passing through a filter portion of a vehicle air conditioner without a guide portion according to a comparative example of the present invention.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing an opening / closing mode of a first inside air introduction door of a vehicle air conditioner according to a modified example of the present invention.
  • the configuration of the air conditioner 100 vehicle air conditioner provided in the vehicle 1 and adjusting the temperature in the vehicle interior 3 will be described.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration around the inside / outside air switching device 10 of the air conditioner 100 according to the embodiment of the present invention.
  • An engine room 2 for accommodating an engine or the like (not shown) is provided in the front part of the vehicle 1, and a vehicle room 3 is provided behind the engine room 2.
  • the engine room 2 and the passenger compartment 3 are separated by a partition wall 4 such as a dash panel.
  • a traveling motor or the like is housed in the engine room 2.
  • the air conditioner 100 includes an inside / outside air switching device 10, a blower 20 (blower), and an air conditioner main body (not shown).
  • the inside / outside air switching device 10, the blower 20, and the air conditioner main body are integrally installed in the front part of the vehicle compartment 3, that is, behind the partition wall 4, and can be seen by the occupants. It is covered by an instrument panel (not shown) so that it is not shown.
  • the space inside the vehicle compartment 3 tends to be narrowed because the entire vehicle is located in the front part of the vehicle compartment 3.
  • the blower 20 and the air conditioner main body are installed in the engine room 2, and the inside / outside air switching device 10 is installed in the vehicle interior 3.
  • the inside / outside air switching device 10 is located at the front portion in the vehicle interior 3, so that it becomes easy to secure the space in the vehicle interior 3.
  • the blower 20 sucks the air used for air conditioning into the air conditioner 100 by rotating the fan 21.
  • the sucked air is blown from the blower 20 to the main body of the air conditioner.
  • a cylindrical sirocco fan is used for the fan 21 for the fan 21, for example, a cylindrical sirocco fan is used.
  • an evaporator, a heater core, etc. for adjusting the temperature of the air blown from the blower 20 are arranged inside the main body of the air conditioner.
  • the air whose temperature has been adjusted is blown out from the main body of the air conditioner to the passenger compartment 3.
  • the humidity of the air blown out to the passenger compartment 3 may be adjusted with the temperature.
  • the inside / outside air switching device 10 includes a case 11, a filter unit 12, a first inside air introduction door 13, and a second inside air introduction door 14.
  • the case 11 is formed in a tubular shape and forms an air passage 11a inside. Further, in the case 11, an outside air introduction port 11b and an air outlet port 11c are formed.
  • the outside air introduction port 11b is an opening capable of introducing the outside air (outside air) of the vehicle 1 into the passage 11a in the case 11.
  • the outside air introduction port 11b is located in front of the case 11 and opens on the engine room 2 side, that is, in front of the vehicle. By opening the outside air introduction port 11b to the front of the vehicle in this way, air can easily flow toward the outside air introduction port 11b when the vehicle 1 is traveling, and the air introduction efficiency can be improved.
  • the air outlet 11c is an opening capable of leading the air introduced into the passage 11a in the case 11 to the front engine room 2 side.
  • the air led out from the outside air introduction port 11b is sucked into the fan 21 through the case of the blower 20 arranged in the engine room 2.
  • the air outlet 11c Since the air outlet 11c has layout restrictions for connecting to the blower 20 arranged in front, the air outlet 11c is located in front of the case 11 like the outside air introduction port 11b, and is in substantially the same direction as the outside air introduction port 11b. It will open in front of the vehicle.
  • the air conditioner 100 in order to determine the arrangement of the air outlet 11c formed in the case 11, the positional relationship and the connection relationship with the blower 20 and the air conditioner main body in the engine room 2 are taken into consideration.
  • the passage 11a is bent and formed so that the angle ⁇ is an obtuse angle ( ⁇ > 90 °) between the opening surface of the outside air introduction port 11b and the upstream surface of the filter portion 12.
  • the passage portion from the outside air introduction port 11b to the filter portion 12 is bent so that the radius of curvature becomes particularly small, and the direction in which the air flowing inside flows suddenly changes in the passage portion.
  • the upstream surface of the filter unit 12 which is the end point of the passage portion is located at a position rotated by 90 degrees or more around the opening surface of the outside air introduction port 11b which is the starting point along the air flow.
  • the center of rotation is the line of intersection L (FIG. 1) where the virtual plane extending along the opening surface of the outside air introduction port 11b shown by the broken line in FIG. 1 and the virtual plane extending along the upstream surface of the filter unit 12 intersect. Then it becomes a point).
  • the line of intersection L is located in front of the vehicle with respect to the center of the case 11 by installing the filter portion 12 diagonally with respect to the case 11. Therefore, the passage 11a has an inner peripheral surface on the front side of the vehicle and an outer peripheral surface on the rear side of the vehicle, particularly in the passage portion from the outside air introduction port 11b to the filter portion 12. Further, since the line of intersection L is located in front of the vehicle from the center of the case 11 and the angle ⁇ is obtuse, the upstream surface of the filter unit 12 faces the rear of the vehicle, and the downstream surface faces the front of the vehicle. It is suitable.
  • the first inside air introduction port 11d, the second inside air introduction port 11e, and the guide portion 11f are formed.
  • the first inside air introduction port 11d and the second inside air introduction port 11e are openings capable of introducing air from the inside of the vehicle interior 3, and are provided between the outside air introduction port 11b of the passage 11a and the filter unit 12.
  • the first inside air introduction port 11d opens to the front side of the vehicle with respect to the guide portion 11f. As shown in FIG. 1, the first inside air introduction port 11d opens toward the front of the vehicle on the inner peripheral surface of the passage 11a.
  • the first inside air introduction port 11d is arranged outside the position where the upstream surface of the filter unit 12 faces, that is, outside the region of the vertical surface region extending vertically from the upstream surface of the filter unit 12.
  • the vertical plane region is a region extending vertically from the plane of the filter unit 12 to the upstream side, and is, for example, a region between two two-dot dashed lines as shown in FIG. Therefore, the direction in which the air introduced from the first inside air introduction port 11d also flows can be abruptly changed in the passage 11a in the same manner as the flow of the air introduced from the outside air introduction port 11b.
  • the second inside air introduction port 11e opens to the rear side of the vehicle with respect to the guide portion 11f. As shown in FIG. 1, the second inside air introduction port 11e opens toward the rear of the vehicle on the outer peripheral surface of the passage 11a.
  • the guide unit 11f is a plate member that rectifies a part of the air on the upstream side of the filter unit 12 in the passage 11a toward the front of the vehicle and guides it to the filter unit 12.
  • the guide portion 11f is arranged so as to extend in the longitudinal direction of the case 11, that is, in the air flow direction near the center of the passage 11a of the case 11, and divides the passage 11a into an inner peripheral side passage and an outer peripheral side passage. It becomes a partition. Therefore, the air introduced into the passage 11a from the outside air introduction port 11b is separated by the guide portion 11f into the air flowing in the passage on the inner peripheral side of the passage 11a and the air flowing in the passage on the outer peripheral side, and reaches the filter portion 12. Will be guided.
  • the guide unit 11f can also guide the air introduced into the passage 11a from the first inside air introduction port 11d and the second inside air introduction port 11e to the filter unit 12 in the same manner.
  • the guide portion 11f has an upstream side end portion 11f1 located on the upstream side and a downstream side end portion 11f2 located on the downstream side.
  • the upstream end portion 11f1 is located on the upstream side of the opening lower end 11d1 of the first inside air introduction port 11d, that is, on the outside air introduction port 11b side. Therefore, the air introduced from the first inside air introduction port 11d can be easily guided to the inner peripheral side of the passage 11a by the guide portion 11f.
  • the downstream end portion 11f2 is close to the upstream surface of the filter portion 12. Therefore, the air divided into the inner peripheral side passage and the outer peripheral side passage of the passage 11a by the guide portion 11f is flowed to the filter portion 12 without merging or flowing back to the opposite passage. Although the downstream end portion 11f2 is located near the upstream surface of the filter unit 12 as shown in FIG. 1, it may be brought into contact with the upstream surface of the filter unit 12.
  • the filter unit 12 is directed toward the air outlet 11c so that the passage resistance (pressure loss) becomes small, and is arranged on the upstream side of the air outlet 11c. Further, the filter unit 12 is arranged so as to be inclined as shown in FIG. 1 so that the area of the portion through which air can effectively pass in the passage 11a, that is, the effective area is widened.
  • the filter unit 12 has an air filter 12a through which air can pass.
  • the passage resistance of the filter unit 12 can be reduced by reducing the amount of air passing per unit area as the effective area becomes wider, but the effective area is substantially defined by the area of the air filter 12a.
  • the air filter 12a collects fine particles such as dust and pollen in the air and purifies the air blown into the passenger compartment 3.
  • the air blown into the vehicle interior 3 may be purified by adsorbing malodorous components and molds in the air on the air filter 12a and decomposing them.
  • the air filter 12a is held by the frame of the filter unit 12, and is arranged so that the surface expands in the direction of blocking the air flowing through the passage 11a.
  • the air filter 12a can be taken out from the side of the filter unit 12 on the vehicle interior 3 side and replaced, and when inserted into the frame of the filter unit 12, the inner wall of the case 11 forms the inner peripheral side of the passage 11a. Contact the air to block the air. Therefore, since the air flowing through the passage 11a passes through the air filter 12a and then flows into the air outlet 11c, the air blown into the vehicle interior 3 can be purified.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an opening / closing mode of the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 14 of the air conditioner 100.
  • the first inside air introduction door 13 is an openable and closable flap door capable of blocking air introduced into the passage 11a from the first inside air introduction port 11d, and is provided on the front side of the vehicle in the passage 11a and has an upstream side as a shaft. Be provided.
  • the air introduced from the first inside air introduction port 11d can be blocked.
  • the door tip of the first inside air introduction door 13 is close to the inner wall of the case 11 in the vicinity of the lower end 11d1 of the opening of the first inside air introduction port 11d.
  • the first inside air introduction door 13 opens from the position where the first inside air introduction port 11d shown by the solid line in FIG. 2 is closed, and the opening position where the first inside air introduction port 11d is opened as shown by the two-dot dashed line in FIG.
  • the air from the passenger compartment 3 can be introduced into the passage 11a through the first inside air introduction port 11d.
  • the tip of the door may be brought into contact with the upstream end 11f1 of the guide 11f.
  • the second inside air introduction door 14 is an openable and closable flap door capable of blocking the air introduced into the passage 11a from the second inside air introduction port 11e, and is provided on the rear side of the vehicle in the passage 11a and has an upstream side as a shaft. Be provided.
  • the air introduced from the second inside air introduction port 11e can be blocked.
  • the door tip of the second inside air introduction door 14 approaches the inner wall of the case 11 in the vicinity of the lower end of the opening of the second inside air introduction port 11e. By bringing the door tip of the second inside air introduction door 14 into contact with the inner wall of the case 11, the air introduced from the second inside air introduction port 11e may be more easily blocked.
  • the second inside air introduction door 14 is in the open position from the position where the second inside air introduction port 11e shown by the solid line in FIG. 2 is closed to the position where the second inside air introduction port 11e is opened as shown by the two-dot dashed line in FIG. If it is in between, air from the inside of the vehicle interior 3 can be introduced into the passage 11a through the second inside air introduction port 11e.
  • the tip of the door may be brought into contact with the downstream end portion 11f2 of the guide portion 11f.
  • each air conditioning mode of the air conditioner 100 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
  • Each air conditioning mode is selected by a controller (not shown) included in the air conditioning device 100 according to an operation request of a driver or the like in the vehicle interior 3.
  • the controller of the air conditioner 100 functions as an air conditioner control unit (air conditioner control means).
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the flow of air in the passage 11a when the air conditioner 100 is in the outside air introduction mode.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the flow of air in the passage 11a when the air conditioner 100 is in the inside air circulation mode.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing the flow of air in the passage 11a when the air conditioner 100 is in the partial recirculation mode.
  • the outside air introduction mode is a mode in which the outside air (outside air) of the vehicle 1 is introduced into the passage 11a, and when the outside air introduction mode is selected, air flows through the passage 11a as shown by an arrow in FIG.
  • the first inside air introduction door 13 When the outside air introduction mode is selected, the first inside air introduction door 13 is located in a closed position so as to block the air introduced from the first inside air introduction port 11d from passing through the passage 11a.
  • the second inside air introduction door 14 is also positioned at a closed position so as to block the air introduced from the second inside air introduction port 11e from passing through the passage 11a. Therefore, the air introduced from the outside air introduction port 11b passes through the passage 11a and flows to the air outlet port 11c.
  • the inside air circulation mode is a mode in which the air in the passenger compartment 3 is introduced into the passage 11a, and when the inside air circulation mode is selected, the air flows through the passage 11a as shown by an arrow in FIG.
  • the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 14 block the air introduced from the outside air introduction port 11b from passing through the passage 11a.
  • the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 14 in the closed position come into contact with the upstream end 11f1 or the downstream end 11f2 of the guide portion 11f to form the passage 11a. It can be closed without a gap, and it is possible to more easily block the air introduced from the outside air introduction port 11b from passing through the passage 11a.
  • the partial recirculation mode is a mode in which both the air outside the vehicle 1 and the air inside the passenger compartment 3 are introduced into the passage 11a, and when the partial recirculation mode is selected, the passage is shown by an arrow in FIG. Air flows through 11a.
  • the first inside air introduction door 13 When the partial recirculation mode is selected, the first inside air introduction door 13 is located in an open position so as to limit or block the air introduced from the outside air introduction port 11b from passing through the passage 11a. ..
  • the second inside air introduction door 14 is located in a closed position so as to block the air introduced from the second inside air introduction port 11e from passing through the passage 11a.
  • the air inside the vehicle interior 3 is taken in from the inner peripheral side of the passage 11a through the first inside air introduction port 11d, that is, from the front of the vehicle away from the vehicle interior 3, and the air outside the vehicle 1 is taken in from the outside air introduction port 11b. It is also taken in from the front of the vehicle, which is also away from the passenger compartment 3 via. Therefore, since the air is taken in from a position away from the passenger compartment 3, it is possible to suppress the noise when the air is taken in from being transmitted to the passenger compartment 3, and the quiet environment in the passenger compartment 3 can be kept high.
  • downstream end portion 11f2 of the guide portion 11f is close to the upstream surface of the filter portion 12, it is possible to prevent the air introduced from the outside air introduction port 11b from flowing back to the first inside air introduction port 11d. Therefore, it is possible to appropriately perform air conditioning in the partial recirculation mode in which the unair-conditioned outside air does not directly flow into the vehicle interior 3 and both the air outside the vehicle 1 and the air inside the vehicle interior 3 are blown. it can.
  • the opening / closing positions of the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 14 may be reversed. That is, the first inside air introduction door 13 is closed to allow the air outside the vehicle 1 to flow to the inner peripheral side of the passage 11a, and the second inside air introduction door 14 is opened to allow the air inside the passenger compartment 3 to pass through. It may be taken in from the outer peripheral side of 11a.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the flow rate distribution of air passing through the filter unit 12 of the air conditioner 100, and is a cross-sectional view taken along the VI-VI line of FIG.
  • the air on the downstream surface of the filter unit 12 flows along the case 11 and the filter unit 12 as shown in the flow rate distribution shown in light and shade in FIG. In FIG. 6, the dark portion indicates that the air flow rate is relatively large, and the light portion indicates that the air flow rate is relatively small.
  • the downstream surface of the filter unit 12 was divided into 12 equal parts of 3 columns and 4 rows, and the air flow distribution in each region was evaluated. ..
  • the areas R1 to R3 correspond to the inner peripheral side of the passage 11a
  • the areas R10 to R12 correspond to the outer peripheral side of the passage 11a.
  • FIG. 7A is a diagram showing the flow rate distribution of air passing through the filter unit 12 of the air conditioner 100 having the guide unit 11f according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a diagram showing a flow rate distribution of air passing through a filter portion of a vehicle air conditioner (air conditioner) having no guide portion according to a comparative example of the present invention. A small to large value is shown as a flow rate in the portion corresponding to the region R1 to the region R12 in FIG.
  • the region R1 is a region that has not been measured.
  • the guide portion 11f is formed in the case 11 as described above.
  • the air conditioner according to the comparative example a case in which the guide portion is not formed is used.
  • the flow rate of air in the region R2 and the region R3 on the inner peripheral side of the passage is small. This is because an inertial force acts on the air that has entered the passage from the outside air inlet facing the front of the vehicle. Since the air that has entered the passage hits the outer peripheral surface of the case and changes the flow direction downward, the flow rate of air in the regions R2 and R3 corresponding to the inner peripheral side of the passage in the filter portion tends to be small. Further, the flow rate of air from the area R4 to the area R6 corresponding to the outside of the areas R2 and R3 is increased by the amount that the air flow rate of the areas R2 and R3 is reduced. Therefore, in the air conditioner according to the comparative example, the air flows unevenly and noise is likely to occur.
  • the flow rate of air from the region R2 to the region R12 is medium or higher, which is small. There is no area. Further, in the air conditioner 100 according to the embodiment of the present invention, the region where the air flow rate is large is only the region R7, which is compared with the region where the air flow rate of the comparative example is large (regions R4 to R6). , The number of areas is small. As described above, in the air conditioner 100 according to the embodiment of the present invention, a part of the air that has entered the passage 11a from the outside air introduction port 11b can be guided to the inner peripheral side of the passage 11a by the guide portion 11f.
  • the bias of the air flow in 11a can be reduced, and noise can be suppressed. Further, since air can flow uniformly through the air filter 12a of the filter unit 12, it becomes easier to clean the air using the entire air filter 12a, the filter replacement cycle can be lengthened, and the passage resistance is reduced to achieve efficient air conditioning. It can be carried out.
  • the first inside air introduction door 13 was an openable flap door.
  • a rotary rotary door is used as the first inside air introduction door 213. You may.
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing an opening / closing mode of the first inside air introduction door 213 of the air conditioner 200 (vehicle air conditioner) according to the modified example of the present invention.
  • the first inside air introduction door 213 is pivotally supported by the upstream end portion 11f1 of the guide portion 11f and is rotatable.
  • a first inside air introduction port 211d for introducing air from the inside of the passenger compartment 3 is provided.
  • the air from the first inside air introduction port 211d is taken from the first inside air introduction door 213. Blocks passage to the passage 11a outside the door.
  • the air introduced from the outside air introduction port 11b can flow in the passage 11a without being blocked by the first inside air introduction door 213.
  • the air from the outside air introduction port 11b is taken from the first inside air introduction door 213. Restricts or blocks passage to the outer passage 11a.
  • the air introduced from the first inside air introduction port 211d can flow in the passage 11a through the opening of the first inside air introduction door 213.
  • first inside air introduction door 213 but also the second inside air introduction door 14 may be a rotary rotary door. As described above, even if the rotary rotary door is used for the second inside air introduction door 14, the air flow in the passage 11a can be switched in the same manner.
  • the air conditioner 100 (vehicle air conditioner) has an outside air introduction port 11b that opens in front of the vehicle and can introduce the outside air (outside air) of the vehicle 1, and an air outlet 11c that can lead the introduced air forward.
  • a case 11 having an air passage 11a formed inside, a filter unit 12 arranged on the upstream side of the air outlet 11c and allowing air to pass through the inside, and a passage arranged on the downstream side of the filter unit 12.
  • a blower 20 capable of sucking the air introduced into the 11a is provided.
  • the passage 11a is bent so that the angle ⁇ is obtuse between the opening surface of the outside air introduction port 11b and the upstream surface of the filter portion 12.
  • the case 11 has a guide portion 11f that rectifies a part of the air on the upstream side of the filter portion 12 in the passage 11a toward the front of the vehicle and guides the air to the filter portion 12.
  • an air conditioner 100 a part of the air on the upstream side of the filter unit 12 is rectified by the guide unit 11f so as to face the front of the vehicle, so that the air is easily guided to the filter unit 12. Therefore, since the bias of the air flow in the passage 11a can be corrected by the guide portion 11f, the passage resistance can be reduced, efficient air conditioning can be performed, and noise during air conditioning can be suppressed.
  • the case 11 has a first inside air introduction port 11d and a second inside air introduction port 11e capable of introducing air from the vehicle interior 3 between the outside air introduction port 11b and the filter unit 12. .
  • the first inside air introduction port 11d opens to the front side of the vehicle with respect to the guide portion 11f
  • the second inside air introduction port 11e opens to the rear side of the vehicle with respect to the guide portion 11f.
  • air from the vehicle interior 3 can be introduced into the passage 11a from the two openings (first inside air introduction port 11d and second inside air introduction port 11e), so that an opening area is secured. It becomes easier and the suction sound can be reduced.
  • the upstream end 11f1 of the guide portion 11f is located closer to the outside air introduction port 11b than the opening lower end 11d1 of the first inside air introduction port 11d, and the downstream end 11f2 is upstream of the filter portion 12. Close to the surface.
  • the air conditioner 100 further includes a first inside air introduction door 13 capable of blocking the air introduced into the passage 11a from the first inside air introduction port 11d.
  • the first inside air introduction door 13 is a flap door whose upstream side is pivotally supported, and when air from the inside of the vehicle interior 3 is introduced through the first inside air introduction port 11d, the door tip introduces the first inside air. It is located between the position where the mouth 11d is blocked and the upstream side of the guide portion 11f.
  • the outside air introduction port 11b The air from the air and the air from the inside air introduction port 11d can be mixed at an arbitrary ratio. Further, when the guide portion 11f is close to the upstream side, it is possible to prevent the air from the outside air introduction port 11b from flowing downstream through the first inside air introduction door 13 into the passage 11a. Further, since the air introduced into the passage 11a from the first inside air introduction port 11d can be guided to the filter unit 12 by the first inside air introduction door 13 and the guide portion 11f, the bias of the air flow in the passage 11a can be prevented. Can be reduced.
  • the air conditioner 100 further includes a second inside air introduction door 14 capable of blocking the air introduced into the passage 11a from the second inside air introduction port 11e.
  • the second inside air introduction door 14 is a flap door provided on the rear side of the vehicle in the passage 11a and pivotally supported on the upstream side, and air from the inside of the vehicle interior 3 is introduced through the second inside air introduction port 11e.
  • the door tip is located between the position where the second inside air introduction port 11e is blocked and the position downstream of the guide portion 11f.
  • the outside air introduction port 11b The air from the air and the air from the inside air introduction port 11d can be mixed at an arbitrary ratio. Further, when the guide portion 11f is close to the downstream side, it is possible to prevent the air from the outside air introduction port 11b from flowing beyond the second inside air introduction door 14 to the downstream side of the passage 11a. Further, since the air introduced into the passage 11a from the second inside air introduction port 11e can be guided to the filter unit 12 by the second inside air introduction door 14 and the guide portion 11f, the bias of the air flow in the passage 11a can be prevented. Can be reduced.
  • the air introduced from the first inside air introduction port 11d is passed through the first inside air introduction door 13.
  • the second inside air introduction door 14 blocks the air introduced from the second inside air introduction port 11e from passing through the passage 11a.
  • the flow of air from the inside of the vehicle interior 3 can be blocked by the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 14, and the vehicle 1 can be blocked through the outside air introduction port 11b. Since only the outside air can be introduced into the passage 11a, air conditioning in the outside air introduction mode accompanied by ventilation in the vehicle interior 3 can be appropriately performed.
  • the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 14 are introduced from the outside air introduction port 11b. It blocks the introduced air from passing through the passage 11a.
  • the flow of air from the outside of the vehicle 1 can be blocked, and only the air from the inside of the vehicle interior 3 is passed through the passage 11a through the first inside air introduction port 11d and the second inside air introduction port 11e. Since it can be introduced into the air-conditioned room, air-conditioning can be appropriately performed by the internal circulation mode in which the air-conditioned air is reused.
  • the first inside air introduction door 13 and the second inside air introduction door 13 and the second One of the inside air introduction door 14 restricts or blocks the air introduced from the outside air introduction port 11b from passing through the passage 11a, and the other is introduced from the first inside air introduction port 11d or the second inside air introduction port 11e. The air is blocked from passing through the passage 11a.
  • the guide portion 11f, the first inside air introduction door 13, and the second inside air introduction door 14 allow the passage through which only the outside air passes, and only the air from the inside of the passenger compartment 3 or the inside air. Since it is possible to form a passage through which the air mixed with the outside air at an arbitrary ratio passes in the passage 11a, the air conditioning by the partial recirculation mode in which the air-conditioned air is reused while taking in the outside air and ventilating is appropriate. It can be carried out.
  • the first inside air introduction door 13 restricts or blocks the air introduced from the outside air introduction port 11b from passing through the passage 11a, and the second inside air introduction door 13.
  • the inside air introduction door 14 blocks the air introduced from the second inside air introduction port 11e from passing through the passage 11a.
  • the air inside the vehicle interior 3 is taken in from the front of the vehicle away from the vehicle interior 3 through the first inside air introduction port 11d, and the air outside the vehicle 1 is taken in from the outside air introduction port 11b. It is also taken in from the front of the vehicle, which is also away from the passenger compartment 3 via. Therefore, since air can be taken into the passage 11a from a position away from the passenger compartment 3, noise when the air is taken in can be suppressed from being transmitted to the passenger compartment 3, and the quiet environment in the passenger compartment 3 can be kept high. ..
  • the first inside air introduction port 11d is arranged outside the region of the vertical plane region extending vertically from the upstream plane of the filter unit 12.
  • the guide unit 11f guides the air introduced into the passage 11a from the first inside air introduction port 11d to the filter unit 12.
  • the direction of air flow introduced from the first inside air introduction port 11d can be rapidly changed in the passage 11a as well as the flow of air introduced from the outside air introduction port 11b.
  • the air introduced from the first inside air introduction port 11d can be guided to the filter unit 12 by the guide unit 11f, the bias of the air flow can be reduced.
  • the upstream end 11f1 of the guide portion 11f is arranged at a position close to the door tip of the first inside air introduction door 13 when it is in the open position, but the outside air introduction port 11b It may extend along the passage 11a to the vicinity of the opening surface of the door.
  • the door tip of the first inside air introduction door 13 when in the open position is close to the side portion of the guide portion 11f, so that the passage 11a can be similarly blocked.
  • first inside air introduction door 13, 213 and the second inside air introduction door 14 flap doors and rotary doors were used, but other doors such as a butterfly door axially supported at the center of the door and a plurality of sliding doors were used. Doors may be used as appropriate.

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Abstract

車両用空調装置は、車両前方に開口し車両の外部の空気（外気）を導入可能な外気導入口、および導入された空気を前方に導出可能な空気導出口を有し、内部に空気の通路を形成するケースと、空気導出口の上流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部と、フィルタ部の下流側に配置され、通路内に導入された空気を吸い込み可能な送風機と、を備える。通路は、外気導入口の開口面とフィルタ部の上流面との間で角度θが鈍角になるように屈曲形成される。ケースは、通路におけるフィルタ部の上流側の空気の一部を、車両前方に向かうように整流し、フィルタ部へ案内するガイド部を有する。

Description

車両用空調装置
　本発明は、車両用空調装置に関するものである。
　ＪＰ２００７－２５３９３８Ａには、一つの外気導入口と二つの内気導入口とを有するケースを備える車両用空調装置（車両用ＨＶＡＣシステム）が開示されている。ＪＰ２００７－２５３９３８Ａの車両用空調装置では、外気導入口に連なる通路と内気導入口に連なる通路とを区画することで、内気導入口を介して車室内に漏れ出す外気量を低減している。また、ＪＰ２００７－２５３９３８Ａの車両用空調装置のように、内気導入口を二つ配置して開口面積を確保している。
　しかしながら、車両において車両用空調装置を配置する際には、エンジンルーム内に配置される部品との関係や車室内の空間確保の観点からレイアウト上の制約が生じて、車両外部の空気を導入する外気導入口と、導入された空気を導出する空気導出口とを、同一方向にした方が好ましい場合がある。この場合には、ケース内部の通路が屈曲形成されることになり、通路内に導かれた空気が急角度で大きく曲げられてエアフィルタに流れることになる。その結果、通路内に導かれた空気は、エアフィルタに流れる際、通路外周側に集中して流れ込み易くなる一方で、通路内周側には流れにくくなり、通路内の空気の流れが外周側に偏り易くなる。
　本発明は、このような問題を解決するために発明されたもので、上記の通路内の空気の流れの偏りを是正し、通路抵抗（圧力損失）を減らして効率の良い空調を行うことを目的とする。
　本発明のある態様に係る車両用空調装置は、車両前方に開口し車両外部の空気を導入可能な外気導入口、車室内の空気を導入可能な内気導入口、および導入された空気を前記外気導入口と略同一方向の車両前方のエンジンルーム側に導出可能な空気導出口を有し、内部に空気の通路を形成するケースと、前記空気導出口の上流側であって、前記外気導入口と前記内気導入口との下流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部と、前記フィルタ部の下流側であって、前記車両前方のエンジンルーム側に配置され、前記通路内に導入された空気を吸い込み可能な送風機と、を備え、前記通路は、前記外気導入口の開口面と前記フィルタ部の上流面との間で角度が鈍角になるように屈曲形成され、前記ケースは、前記通路における前記フィルタ部の上流側の空気の一部を、前記車両前方に向かうように整流し、前記フィルタ部へ案内するガイド部を有する。
　本発明のある態様に係る車両用空調装置では、ガイド部によってフィルタ部の上流側の空気の一部が車両前方に向かうように整流されることで、フィルタ部へ空気が案内され易くなる。したがって、ガイド部によって通路内の空気の流れの偏りを是正できるので、通路抵抗を減らして効率の良い空調を行うことができる。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置の内外気切替装置周りの概略構成を示す縦断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置の第１の内気導入ドアおよび第２の内気導入ドアの開閉態様を示す縦断面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置が外気導入モードであるときの通路内の空気の流れを示す縦断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置が内気循環モードであるときの通路内の空気の流れを示す縦断面図である。 図５は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置が部分再循環モードであるときの通路内の空気の流れを示す縦断面図である。 図６は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す断面図であり、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係るガイド部がある車両用空調装置のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す図である。 図７Ｂは、本発明の比較例に係るガイド部がない車両用空調装置のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す図である。 図８は、本発明の変形例に係る車両用空調装置の第１の内気導入ドアの開閉態様を示す縦断面図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　まず、図１を参照して、車両１に設けられ車室３内の温度を調整する空調装置１００（車両用空調装置）の構成について説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係る空調装置１００の内外気切替装置１０周りの概略構成を示す縦断面図である。
　車両１の前部には図示しないエンジン等を収容するエンジンルーム２が設けられ、エンジンルーム２の後方には車室３が設けられる。エンジンルーム２と車室３とは、ダッシュパネルなどの隔壁４によって仕切られている。なお、電気自動車の場合には、エンジンルーム２には走行用のモータ等が収容される。
　空調装置１００は、内外気切替装置１０と、送風機２０（ブロワ）と、図示しない空調装置本体とを備えている。
　なお、一般的な車両用空調装置では、内外気切替装置１０、送風機２０、および空調装置本体は、一体となって車室３内の前部、すなわち隔壁４の後方に設置され、乗員から見えないように図示しないインストルメントパネルによって覆われている。
　したがって、一般的な車両用空調装置では、車室３の前部に全体が位置することになる分、車室３内の空間が狭くなり易い。
　これに対して、本発明の実施形態に係る空調装置１００では、送風機２０および空調装置本体がエンジンルーム２内に設置され、内外気切替装置１０が車室３内に設置される。
　したがって、空調装置１００では、車室３内の前部に内外気切替装置１０のみが位置することになるので、車室３内の空間を確保し易くなる。
　送風機２０は、ファン２１を回転させることによって、空調に用いる空気を空調装置１００の内部に吸い込む。吸い込んだ空気は、送風機２０から空調装置本体へと送風される。ファン２１には、例えば円筒状のシロッコファンが用いられる。
　空調装置本体の内部には、送風機２０から送風された空気の温度を調整するためのエバポレータやヒータコア等が配置される。温度が調整された空気は、空調装置本体から車室３へと吹き出される。なお、車室３へと吹き出される空気は、温度とともに湿度が調整されてもよい。
　内外気切替装置１０は、ケース１１と、フィルタ部１２と、第１の内気導入ドア１３と、第２の内気導入ドア１４とを有する。
　ケース１１は、筒状に形成され、内部に空気の通路１１ａを形成する。また、ケース１１には、外気導入口１１ｂと、空気導出口１１ｃとが形成される。
　外気導入口１１ｂは、車両１の外部の空気（外気）をケース１１内の通路１１ａに導入可能な開口である。外気導入口１１ｂは、ケース１１の前方に位置し、エンジンルーム２側、すなわち車両前方に開口する。このように、外気導入口１１ｂが車両前方に開口することによって、車両１の走行時に空気が外気導入口１１ｂに向かって流れ易くなり、空気の導入効率を向上させることができる。
　空気導出口１１ｃは、ケース１１内の通路１１ａに導入された空気を前方のエンジンルーム２側に導出可能な開口である。外気導入口１１ｂから導出された空気は、エンジンルーム２内に配置された送風機２０のケース内を通ってファン２１に吸い込まれる。空気導出口１１ｃは、前方に配置された送風機２０と接続するためのレイアウト上の制約があるので、外気導入口１１ｂと同様にケース１１の前方に位置し、外気導入口１１ｂと略同一方向の車両前方に開口することになる。このように、空調装置１００では、ケース１１に形成される空気導出口１１ｃの配置を決めるために、エンジンルーム２内の送風機２０や空調装置本体との位置関係や接続関係が考慮されている。
　通路１１ａは、外気導入口１１ｂの開口面とフィルタ部１２の上流面との間で角度θが鈍角（θ＞９０°）になるように屈曲形成される。
　ケース１１では、通路１１ａのうち、外気導入口１１ｂからフィルタ部１２までの通路部分が特に曲率半径が小さくなるように曲げられており、内部を流れる空気の流れる方向が当該通路部分で急激に変えられることになる。すなわち、当該通路部分の終点となるフィルタ部１２の上流面は、起点となる外気導入口１１ｂの開口面から空気の流れに沿った回りで９０度以上回転した位置に位置する。その際の回転中心は、図１に破線で示す外気導入口１１ｂの開口面に沿って延びる仮想平面と、フィルタ部１２の上流面に沿って延びる仮想平面とが、交わる交線Ｌ（図１では点）になる。
　交線Ｌは、フィルタ部１２がケース１１に対して斜めに設置されることで、ケース１１の中心よりも車両前方に位置する。したがって、通路１１ａは、特に外気導入口１１ｂからフィルタ部１２までの通路部分において、車両前方側が内周面になり、車両後方側が外周面になる。また、交線Ｌがケース１１の中心よりも車両前方に位置した上で、角度θが鈍角になっているので、フィルタ部１２の上流面が車両後方を向いており、下流面が車両前方を向いている。
　また、ケース１１には、第１内気導入口１１ｄと、第２内気導入口１１ｅと、ガイド部１１ｆとが形成される。
　第１内気導入口１１ｄおよび第２内気導入口１１ｅは、車室３内からの空気を導入可能な開口であり、通路１１ａの外気導入口１１ｂとフィルタ部１２との間に設けられる。
　第１内気導入口１１ｄは、ガイド部１１ｆよりも車両前方側に開口する。第１内気導入口１１ｄは、図１に示すように、通路１１ａの内周面で車両前方に向かって開口する。
　また、第１内気導入口１１ｄは、フィルタ部１２の上流面が臨む位置の外、すなわちフィルタ部１２の上流面から垂直に延びる垂直面領域の領域外に配置される。当該垂直面領域は、フィルタ部１２の面から上流側に垂直に伸ばした領域であり、例えば図１に示すように、２つの２点破線の間における領域になる。したがって、第１内気導入口１１ｄから導入される空気の流れる方向も、外気導入口１１ｂから導入される空気の流れと同様に、通路１１ａ内で急激に変えられることになる。
　第２内気導入口１１ｅは、ガイド部１１ｆよりも車両後方側に開口する。第２内気導入口１１ｅは、図１に示すように、通路１１ａの外周面で車両後方に向かって開口する。
　ガイド部１１ｆは、通路１１ａにおけるフィルタ部１２の上流側の空気の一部を、車両前方に向かうように整流し、フィルタ部１２へ案内する板部材である。ガイド部１１ｆは、ケース１１の通路１１ａの中心付近でケース１１の長手方向、すなわち空気の流れ方向に延びるように配置されており、通路１１ａを内周側の通路と外周側の通路とに仕切る仕切りになる。そのため、外気導入口１１ｂから通路１１ａに導入された空気は、ガイド部１１ｆによって、通路１１ａの内周側の通路に流れる空気と外周側の通路に流れる空気とに分けられて、フィルタ部１２へと案内される。
　なお、ガイド部１１ｆは、第１内気導入口１１ｄや第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気も、同様にフィルタ部１２へ案内することができる。
　また、ガイド部１１ｆは、上流側に位置する上流側端部１１ｆ１と、下流側に位置する下流側端部１１ｆ２とを有する。
　上流側端部１１ｆ１は、第１内気導入口１１ｄの開口下端１１ｄ１よりも上流側、すなわち外気導入口１１ｂ側に位置する。したがって、第１内気導入口１１ｄから導入した空気をガイド部１１ｆによって通路１１ａの内周側に案内し易くできる。
　下流側端部１１ｆ２は、フィルタ部１２の上流面に近接する。したがって、ガイド部１１ｆによって通路１１ａの内周側の通路と外周側の通路とに二分された空気は、合流したり反対側の通路に逆流することなく、フィルタ部１２へと流される。なお、下流側端部１１ｆ２は、図１に示すようにフィルタ部１２の上流面の近傍に位置しているが、フィルタ部１２の上流面に当接させてもよい。
　次に、内外気切替装置１０が有するフィルタ部１２について説明する。
　フィルタ部１２は、通路抵抗（圧力損失）が小さくなるように空気導出口１１ｃに向けられて、空気導出口１１ｃの上流側に配置される。また、フィルタ部１２は、通路１１ａ内において空気を有効に通せる部分の面積、すなわち有効面積が広くなるように、図１に示すように傾斜して配置される。
　フィルタ部１２は、内部を空気が通過可能なエアフィルタ１２ａを有する。フィルタ部１２の通路抵抗は、有効面積が広くなるほど単位面積当たりの空気の通過量が減って小さくすることができるが、当該有効面積はエアフィルタ１２ａの面積によってほぼ規定される。
　エアフィルタ１２ａは、空気中の塵埃や花粉等の微粒子を捕集し、車室３内に送風される空気を清浄にする。なお、空気中の悪臭成分やカビ等をエアフィルタ１２ａに吸着させて分解することで、車室３内に送風される空気を浄化してもよい。
　また、エアフィルタ１２ａは、フィルタ部１２の枠体によって保持されており、通路１１ａを流れる空気を遮る方向に面が広がるように配置される。そして、エアフィルタ１２ａは、フィルタ部１２の車室３側の側部から取り出して交換可能であり、フィルタ部１２の枠体に挿入されると通路１１ａの内周側を形成するケース１１の内壁に当接して空気を遮る。したがって、通路１１ａを流れる空気がエアフィルタ１２ａを通過してから空気導出口１１ｃに流れることになるので、車室３内に送風される空気を清浄にすることができる。
　続いて、内外気切替装置１０が有する第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４について、図２を参照して説明する。
　図２は、空調装置１００の第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４の開閉態様を示す縦断面図である。
　第１の内気導入ドア１３は、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な開閉式のフラップドアであり、通路１１ａの車両前方側に設けられて、上流側が軸支される。
　第１の内気導入ドア１３は、図２に実線で示すように第１内気導入口１１ｄを閉じる閉位置にある場合には、第１内気導入口１１ｄから導入される空気を遮断できる。第１の内気導入ドア１３が閉位置にある場合、第１の内気導入ドア１３のドア先端は、第１内気導入口１１ｄの開口下端１１ｄ１の近傍でケース１１の内壁と近接する。なお、第１の内気導入ドア１３のドア先端をケース１１の内壁と当接させることで、第１内気導入口１１ｄから導入される空気がより遮断され易くなるようにしてもよい。
　他方で、第１の内気導入ドア１３は、図２に実線で示す第１内気導入口１１ｄを閉じる位置から開き、図２に２点破線で示すように第１内気導入口１１ｄを開く開位置の間にある場合には、第１内気導入口１１ｄを介して車室３からの空気を通路１１ａ内に導入することができる。なお、ドア先端をガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１と当接させてもよい。
　第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な開閉式のフラップドアであり、通路１１ａの車両後方側に設けられて、上流側が軸支される。
　第２の内気導入ドア１４は、図２に実線で示すように第２内気導入口１１ｅを閉じる閉位置にある場合には、第２内気導入口１１ｅから導入される空気を遮断できる。第２の内気導入ドア１４が閉位置にある場合、第２の内気導入ドア１４のドア先端は、第２内気導入口１１ｅの開口下端の近傍でケース１１の内壁に近接する。なお、第２の内気導入ドア１４のドア先端をケース１１の内壁と当接させることで、第２内気導入口１１ｅから導入される空気がより遮断され易くなるようにしてもよい。
　他方で、第２の内気導入ドア１４は、図２に実線で示す第２内気導入口１１ｅを閉じる位置から、図２に２点破線で示すように第２内気導入口１１ｅを開く開位置の間にある場合には、第２内気導入口１１ｅを介して車室３内からの空気を通路１１ａ内に導入することができる。なお、ドア先端をガイド部１１ｆの下流側端部１１ｆ２と当接させてもよい。
　次に、図３から図５を参照して、空調装置１００の各空調モードについて説明する。各空調モードは、車室３内の運転者等の操作要求に応じて空調装置１００が備える図示しないコントローラによって選択される。このように、空調装置１００のコントローラは、空調制御部（空調制御手段）として機能する。
　図３は、空調装置１００が外気導入モードであるときの通路１１ａ内の空気の流れを示す縦断面図である。図４は、空調装置１００が内気循環モードであるときの通路１１ａ内の空気の流れを示す縦断面図である。図５は、空調装置１００が部分再循環モードであるときの通路１１ａ内の空気の流れを示す縦断面図である。
　＜外気導入モード＞
　外気導入モードは、車両１の外部の空気（外気）を通路１１ａ内に導入するモードであり、外気導入モードが選択されると図３に矢印で示すように通路１１ａを空気が流れる。
　外気導入モードが選択されている場合には、第１の内気導入ドア１３は、第１内気導入口１１ｄから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように閉位置に位置する。また、第２の内気導入ドア１４も、同様に、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように閉位置に位置する。したがって、外気導入口１１ｂから導入された空気が通路１１ａ内を通過して空気導出口１１ｃへと流れる。
　＜内気循環モード＞
　内気循環モードは、車室３内の空気を通路１１ａ内に導入するモードであり、内気循環モードが選択されると図４に矢印で示すように通路１１ａを空気が流れる。
　内気循環モードが選択されている場合には、第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように開位置に位置する。閉位置の第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４が、図４に示すようにガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１または下流側端部１１ｆ２と当接することで、通路１１ａを隙間なく閉鎖することができ、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのをより遮断し易くできる。
　＜部分再循環モード＞
　部分再循環モードは、車両１の外部の空気および車室３内の空気の両方を通路１１ａ内に導入するモードであり、部分再循環モードが選択されると図５に矢印で示すように通路１１ａを空気が流れる。
　部分再循環モードが選択されている場合には、第１の内気導入ドア１３は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを制限もしくは遮断するように開位置に位置する。他方で、第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断するように閉位置に位置する。
　したがって、新鮮な外気を取り入れつつ、温度調整がなされた車室３内の空気の一部を任意の割合で混合して再度循環させることができるので、外気温と車室３内の温度との温度差が大きいときでも負荷が高まることなく新鮮な空気を取り入れる空調を行うことができる。
　また、車室３内の空気は第１内気導入口１１ｄを介して通路１１ａの内周側、すなわち車室３から離れている車両前方から取り込まれ、車両１の外部の空気は外気導入口１１ｂを介して同様に車室３から離れている車両前方から取り込まれる。したがって、車室３から離れている位置から空気が取り込まれるので、空気を取り込む際のノイズが車室３に伝わることを抑制でき、車室３内の静音環境を高く保つことができる。
　また、ガイド部１１ｆの下流側端部１１ｆ２は、フィルタ部１２の上流面に近接しているので、外気導入口１１ｂから導入した空気が第１内気導入口１１ｄに逆流することを防止できる。したがって、車室３内に、空調されていない外気が直接流れることがなく、車両１の外部の空気および車室３内の空気の両方を送風する部分再循環モードによる空調を適切に行うことができる。
　なお、部分再循環モードにおいて、第１の内気導入ドア１３と第２の内気導入ドア１４との開閉位置は、反対にしてもよい。すなわち、第１の内気導入ドア１３を閉位置にして車両１の外部の空気を通路１１ａの内周側に流し、第２の内気導入ドア１４を開位置にして車室３内の空気を通路１１ａの外周側から取り込んでもよい。
　続いて、図６から図７Ｂを参照して、空調装置１００のフィルタ部１２を通過する空気の流量分布について説明する。
　図６は、空調装置１００のフィルタ部１２を通過する空気の流量分布を示す断面図であり、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
　フィルタ部１２の下流面における空気は、図６に濃淡で示す流量分布のようにケース１１やフィルタ部１２に沿って流れる。図６では、濃い部分が空気の流量が比較的大きいことを示し、薄い部分が空気の流量が比較的小さいことを示している。
　フィルタ部１２の縁付近では、ケース１１やフィルタ部１２の形状による影響を受けて抵抗が加わり、空気の流量が比較的小さくなる。他方で、フィルタ部１２の縁付近以外では、ケース１１やフィルタ部１２の形状による影響が小さくなって、空気の流量が比較的大きくなる。
　ここで、ガイド部１１ｆがある場合とない場合における、フィルタ部１２の下流面での空気の流量分布の差について説明する。
　図６に示すように、フィルタ部１２の下流面を縦３列横４行の１２等分となるように領域Ｒ１から領域Ｒ１２に区分けして、各領域における空気の流量分布の評価を行った。例えば、領域Ｒ１から領域Ｒ３は通路１１ａの内周側に対応する領域であり、領域Ｒ１０から領域Ｒ１２は通路１１ａの外周側に対応する領域である。
　図７Ａは、本発明の実施形態に係るガイド部１１ｆがある空調装置１００のフィルタ部１２を通過する空気の流量分布を示す図である。図７Ｂは、本発明の比較例に係るガイド部がない車両用空調装置（空調装置）のフィルタ部を通過する空気の流量分布を示す図である。図６の領域Ｒ１から領域Ｒ１２に対応する部分に、小から大の値が流量として示されている。なお、領域Ｒ１は、測定されていない領域となっている。
　空調装置１００では、上述の通りケース１１にガイド部１１ｆが形成されている。他方で、比較例に係る空調装置では、ガイド部が形成されていないケースが用いられている。
　図７Ｂに示すように、比較例に係るガイド部がない空調装置では、通路の内周側の領域Ｒ２および領域Ｒ３における空気の流量が小となっている。これは、車両前方を向いた外気導入口から通路内に入った空気に、慣性力が働くためである。通路内に入った空気は、ケースの外周面に当たり下方へ流れ方向を変えることになるので、フィルタ部において通路の内周側に対応する領域Ｒ２、Ｒ３における空気の流量が小さくなり易い。また、領域Ｒ２、Ｒ３の空気の流量が小さくなった分だけ、領域Ｒ２、Ｒ３の外側に対応する領域Ｒ４から領域Ｒ６の空気の流量が大きくなっている。そのため、比較例に係る空調装置では、空気が偏って流れることになりノイズが発生し易くなる。
　これに対して、図７Ａに示すように、本発明の実施形態に係るガイド部１１ｆがある空調装置１００では、領域Ｒ２から領域Ｒ１２における空気の流量は、いずれも中以上となっており小の領域がない。また、本発明の実施形態に係る空調装置１００では、空気の流量が大になる領域は領域Ｒ７のみであり、比較例の空気の流量が大になる領域（領域Ｒ４から領域Ｒ６）と比べて、領域数が少ない。このように、本発明の実施形態に係る空調装置１００では、外気導入口１１ｂから通路１１ａ内に入った空気の一部を、ガイド部１１ｆによって通路１１ａの内周側へと案内できるので、通路１１ａ内の空気流れの偏りを減らせて、ノイズを抑えることができる。また、フィルタ部１２のエアフィルタ１２ａに対して均一に空気を流せるので、エアフィルタ１２ａ全体を使って空気を清浄し易くなりフィルタ交換周期を長くできるとともに、通路抵抗を減らして効率の良い空調を行うことができる。
　なお、空調装置１００では、第１の内気導入ドア１３は、開閉式のフラップドアであったが、例えば、図８に示すように、回転式のロータリードアを第１の内気導入ドア２１３として用いてもよい。
　図８は、本発明の変形例に係る空調装置２００（車両用空調装置）の第１の内気導入ドア２１３の開閉態様を示す縦断面図である。
　第１の内気導入ドア２１３は、図８に示すように、ガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１に軸支されて回転可能になっている。
　また、ケース１１の側面には、車室３内から空気を導入するための第１内気導入口２１１ｄが設けられる。
　第１の内気導入ドア２１３は、第１内気導入口２１１ｄ付近の通路１１ａを囲う閉位置に位置している場合には、第１内気導入口２１１ｄからの空気が、第１の内気導入ドア２１３の外側の通路１１ａへ通過することを遮断する。他方で、外気導入口１１ｂから導入される空気は、第１の内気導入ドア２１３によって遮断されることなく、通路１１ａ内を流れることができる。
　また、第１の内気導入ドア２１３は、外気導入口１１ｂ側の通路１１ａを囲う開位置方向に位置している場合には、外気導入口１１ｂからの空気が、第１の内気導入ドア２１３の外側の通路１１ａへ通過することを制限もしくは遮断する。他方で、第１内気導入口２１１ｄから導入される空気は、第１の内気導入ドア２１３の開口部を通って、通路１１ａ内を流れることができる。
　このように、第１の内気導入ドア２１３として回転式のロータリードアを用いても、通路１１ａ内の空気の流れを切り替えることができる。
　また、第１の内気導入ドア２１３だけでなく、第２の内気導入ドア１４を回転式のロータリードアにしてもよい。このように、第２の内気導入ドア１４に回転式のロータリードアを用いても、同様に通路１１ａ内の空気の流れを切り替えることができる。
　上記した実施形態に係る空調装置１００によれば、以下の効果を得ることができる。
　空調装置１００（車両用空調装置）は、車両前方に開口し車両１の外部の空気（外気）を導入可能な外気導入口１１ｂ、および導入された空気を前方に導出可能な空気導出口１１ｃを有し、内部に空気の通路１１ａを形成するケース１１と、空気導出口１１ｃの上流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部１２と、フィルタ部１２の下流側に配置され、通路１１ａ内に導入された空気を吸い込み可能な送風機２０と、を備える。通路１１ａは、外気導入口１１ｂの開口面とフィルタ部１２の上流面との間で角度θが鈍角になるように屈曲形成される。ケース１１は、通路１１ａにおけるフィルタ部１２の上流側の空気の一部を、車両前方に向かうように整流し、フィルタ部１２へ案内するガイド部１１ｆを有する。
　このような空調装置１００によれば、ガイド部１１ｆによってフィルタ部１２の上流側の空気の一部が車両前方に向かうように整流されることで、フィルタ部１２へ空気が案内され易くなる。したがって、ガイド部１１ｆによって通路１１ａ内の空気の流れの偏りを是正できるので、通路抵抗を減らして効率の良い空調が行えるとともに、空調時のノイズを抑えることができる。
　また、空調装置１００では、ケース１１は、車室３内からの空気を導入可能な第１内気導入口１１ｄおよび第２内気導入口１１ｅを、外気導入口１１ｂとフィルタ部１２との間に有する。第１内気導入口１１ｄは、ガイド部１１ｆよりも車両前方側に開口し、第２内気導入口１１ｅは、ガイド部１１ｆよりも車両後方側に開口する。
　このような空調装置１００によれば、車室３内からの空気を２つの開口（第１内気導入口１１ｄ、第２内気導入口１１ｅ）から通路１１ａ内に導入できるので、開口面積を確保し易くなり、吸い込み音を低減させることができる。
　また、空調装置１００では、ガイド部１１ｆは、上流側端部１１ｆ１が第１内気導入口１１ｄの開口下端１１ｄ１よりも外気導入口１１ｂ側に位置し、下流側端部１１ｆ２がフィルタ部１２の上流面に近接する。
　このような空調装置１００によれば、ガイド部１１ｆによって通路１１ａが区分けされ空気の流れが制限されるので、ガイド部１１ｆで分けられた空気を合流させたり反対側の通路に逆流させることなく、フィルタ部１２へと流すことができる。
　また、空調装置１００は、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な第１の内気導入ドア１３をさらに備える。第１の内気導入ドア１３は、上流側が軸支されるフラップドアであり、第１内気導入口１１ｄを介して車室３内からの空気が導入される場合に、ドア先端が第１内気導入口１１ｄを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの上流側までの間に位置する。
　このような空調装置１００によれば、第１の内気導入ドア１３のドア先端が、内気導入口１１ｄを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの上流側までの間に位置するので、外気導入口１１ｂからの空気と内気導入口１１ｄからの空気を任意の割合で混合することができる。また、ガイド部１１ｆの上流側に近接する場合は、外気導入口１１ｂからの空気が第１の内気導入ドア１３を超えて通路１１ａに下流側に流れることを抑制できる。また、第１の内気導入ドア１３とガイド部１１ｆとによって、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気をフィルタ部１２へ案内できるので、通路１１ａ内の空気の流れの偏りを減らすことができる。
　また、空調装置１００は、第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気を遮断可能な第２の内気導入ドア１４をさらに備える。第２の内気導入ドア１４は、通路１１ａの車両後方側に設けられて上流側が軸支されるフラップドアであり、第２内気導入口１１ｅを介して車室３内からの空気が導入される場合に、ドア先端が第２内気導入口１１ｅを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの下流側までの間に位置する。
　このような空調装置１００によれば、第２の内気導入ドア１４のドア先端が、内気導入口１１ｅを遮断する位置から、ガイド部１１ｆの下流側までの間に位置するので、外気導入口１１ｂからの空気と内気導入口１１ｄからの空気を任意の割合で混合することができる。また、ガイド部１１ｆの下流側に近接する場合は、外気導入口１１ｂからの空気が第２の内気導入ドア１４を超えて通路１１ａの下流側に流れることを抑制できる。また、第２の内気導入ドア１４とガイド部１１ｆとによって、第２内気導入口１１ｅから通路１１ａ内に導入される空気をフィルタ部１２へ案内できるので、通路１１ａ内の空気の流れの偏りを減らすことができる。
　また、空調装置１００では、車両１の外部の空気を通路１１ａ内に導入する外気導入モードである場合に、第１の内気導入ドア１３は、第１内気導入口１１ｄから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断し、第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。
　このような空調装置１００によれば、第１の内気導入ドア１３や第２の内気導入ドア１４によって、車室３内からの空気の流れを遮断でき、外気導入口１１ｂを介して車両１の外部の空気のみを通路１１ａ内に導入できるので、車室３内の換気を伴う外気導入モードによる空調を適切に行うことができる。
　また、空調装置１００では、車室３内の空気を通路１１ａ内に導入する内気循環モードである場合に、第１の内気導入ドア１３および第２の内気導入ドア１４は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。
　このような空調装置１００によれば、車両１の外部からの空気の流れを遮断でき、第１内気導入口１１ｄや第２内気導入口１１ｅを介して車室３内からの空気のみを通路１１ａに導入できるので、空調された空気を再度利用する内部循環モードによる空調を適切に行うことができる。
　また、空調装置１００では、車両１の外部の空気（外気）および車室３内の空気を通路１１ａ内に導入する部分再循環モードである場合に、第１の内気導入ドア１３と第２の内気導入ドア１４との一方は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを制限もしくは遮断し、他方は、第１内気導入口１１ｄまたは第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。
　このような空調装置１００によれば、ガイド部１１ｆと第１の内気導入ドア１３と第２の内気導入ドア１４とによって、外気のみが通過する通路と、車室３内からの空気のみもしくは内気と外気を任意の割合で混合された空気が通過する通路とを、通路１１ａ内にそれぞれ形成できるので、外気を取り入れ換気しつつ空調された空気を再度利用する部分再循環モードによる空調を適切に行うことができる。
　また、空調装置１００では、部分再循環モードである場合に、第１の内気導入ドア１３は、外気導入口１１ｂから導入される空気が通路１１ａを通過するのを制限もしくは遮断し、第２の内気導入ドア１４は、第２内気導入口１１ｅから導入される空気が通路１１ａを通過するのを遮断する。
　このような空調装置１００によれば、車室３内の空気は第１内気導入口１１ｄを介して車室３から離れている車両前方から取り込まれ、車両１の外部の空気は外気導入口１１ｂを介して同様に車室３から離れている車両前方から取り込まれる。したがって、車室３から離れている位置から空気を通路１１ａ内に取り込めるので、空気を取り込む際のノイズが車室３に伝わることを抑制でき、車室３内の静音環境を高く保つことができる。
　また、空調装置１００では、第１内気導入口１１ｄは、フィルタ部１２の上流面から垂直に延びる垂直面領域の領域外に配置される。ガイド部１１ｆは、第１内気導入口１１ｄから通路１１ａ内に導入される空気をフィルタ部１２へ案内する。
　このような空調装置１００によれば、第１内気導入口１１ｄから導入される空気の流れる方向も、外気導入口１１ｂから導入される空気の流れと同様に、通路１１ａ内で急激に変えられることになるが、第１内気導入口１１ｄから導入される空気をガイド部１１ｆによってフィルタ部１２へ案内できるので、空気の流れの偏りを減らすことができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　例えば、上記の空調装置１００では、ガイド部１１ｆの上流側端部１１ｆ１は、開位置にあるときの第１の内気導入ドア１３のドア先端と近接する位置に配置されたが、外気導入口１１ｂの開口面付近まで通路１１ａに沿って延ばしてもよい。この場合には、開位置にあるときの第１の内気導入ドア１３のドア先端は、ガイド部１１ｆの側部と近接することで、同様に通路１１ａを遮断することができる。
　また、第１の内気導入ドア１３、２１３や第２の内気導入ドア１４として、フラップドアやロータリードアを用いたが、ドア中央部を軸支したバタフライドアや、複数のスライドドア等の他のドアを適宜用いてもよい。
　本願は、２０１９年１２月１９日に日本国特許庁に出願された特願２０１９－２２９４９３に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (10)

  1. 　車両用空調装置であって、
    　車両前方に開口し車両外部の空気を導入可能な外気導入口、車室内の空気を導入可能な内気導入口、および導入された空気を前記外気導入口と略同一方向の車両前方のエンジンルーム側に導出可能な空気導出口を有し、内部に空気の通路を形成するケースと、
    　前記空気導出口の上流側であって、前記外気導入口と前記内気導入口との下流側に配置され、内部を空気が通過可能なフィルタ部と、
    　前記フィルタ部の下流側であって、前記車両前方のエンジンルーム側に配置され、前記通路内に導入された空気を吸い込み可能な送風機と、
    を備え、
    　前記通路は、前記外気導入口の開口面と前記フィルタ部の上流面との間で角度が鈍角になるように屈曲形成され、
    　前記ケースは、前記通路における前記フィルタ部の上流側の空気の一部を、前記車両前方に向かうように整流し、前記フィルタ部へ案内するガイド部を有する、
    車両用空調装置。
  2. 　請求項１に記載の車両用空調装置であって、
    　前記ケースは、車室内からの空気を導入可能な第１内気導入口および第２内気導入口を、前記外気導入口と前記フィルタ部との間に有し、
    　前記第１内気導入口は、前記ガイド部よりも車両前方側に開口し、
    　前記第２内気導入口は、前記ガイド部よりも車両後方側に開口する、
    車両用空調装置。
  3. 　請求項２に記載の車両用空調装置であって、
    　前記ガイド部は、上流側端部が前記第１内気導入口の開口下端よりも前記外気導入口側に位置し、下流側端部が前記フィルタ部の上流面に近接する、
    車両用空調装置。
  4. 　請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置であって、
    　前記第１内気導入口から前記通路内に導入される空気を遮断可能な第１の内気導入ドアをさらに備え、
    　前記第１の内気導入ドアは、上流側が軸支されるフラップドアであり、前記第１内気導入口を介して前記車室内からの空気が導入される場合に、ドア先端が前記第１内気導入口を遮断する位置から、前記ガイド部の上流側までの間に位置する、
    車両用空調装置。
  5. 　請求項４に記載の車両用空調装置であって、
    　前記第２内気導入口から前記通路内に導入される空気を遮断可能な第２の内気導入ドアをさらに備え、
    　前記第２の内気導入ドアは、前記通路の車両後方側に設けられて上流側が軸支されるフラップドアであり、前記第２内気導入口を介して前記車室内からの空気が導入される場合に、ドア先端が前記第２内気導入口を遮断する位置から、前記ガイド部の下流側までの間に位置する、
    車両用空調装置。
  6. 　請求項５に記載の車両用空調装置であって、
    　前記車両外部の空気を前記通路内に導入する外気導入モードである場合に、
    　前記第１の内気導入ドアは、前記第１内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断し、
    　前記第２の内気導入ドアは、前記第２内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
    車両用空調装置。
  7. 　請求項５または請求項６に記載の車両用空調装置であって、
    　前記車室内の空気を前記通路内に導入する内気循環モードである場合に、
    　前記第１の内気導入ドアおよび前記第２の内気導入ドアは、前記外気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
    車両用空調装置。
  8. 　請求項５から請求項７のいずれか一つに記載の車両用空調装置であって、
    　前記車両外部の空気および前記車室内の空気を前記通路内に導入する部分再循環モードである場合に、
    　前記第１の内気導入ドアと前記第２の内気導入ドアとの一方は、前記外気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを制限もしくは遮断し、他方は、前記第１内気導入口または前記第２内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
    車両用空調装置。
  9. 　請求項８に記載の車両用空調装置であって、
    　前記部分再循環モードである場合に、
    　前記第１の内気導入ドアは、前記外気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを制限もしくは遮断し、
    　前記第２の内気導入ドアは、前記第２内気導入口から導入される空気が前記通路を通過するのを遮断する、
    車両用空調装置。
  10. 　請求項２から請求項９のいずれか一つに記載の車両用空調装置であって、
    　前記第１内気導入口は、前記フィルタ部の前記上流面から垂直に延びる垂直面領域の領域外に配置され、
    　前記ガイド部は、前記第１内気導入口から前記通路内に導入される空気を前記フィルタ部へ案内する、
    車両用空調装置。
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