(57)【要約】【課題】消音される音の周波数を変更可能な共鳴室を有する送風機および空調装置を提供する。【解決手段】送風機（２）は、羽根車（４）と、羽根車（４）を収容するスクロールハウジング（６）と、スクロールハウジング（６）に接続され、外気取入口（１１）と内気取入口（１２）とを有する空気取入ハウジング（１０）と、外気取入口（１１）及び内気取入口（１２）の開閉を行う切替ドア（５０，５５）と、を備えている。空気取入ハウジング（１０）は、さらに、切替ドア（５０）の軌道面（Ｓ）に沿って設けられた連通口（８１）を通じて空気取入ハウジング（１０）の内部空間と連通する内部空間を有する共鳴室（８０）を有する。切替ドアは、連通口（８１）の開口面積を変更可能である【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の空調装置で用いられる送風機（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）であって、
周方向翼列を形成する複数の翼（４ａ）を有し、モータ（５）の回転軸（５ａ）により回転駆動される羽根車（４）と、
前記羽根車（４）を収容する内部空間と、前記回転軸（５ａ）の軸方向に開口する吸込口（６ａ）と、前記羽根車の周方向に開口する吐出口（６ｂ）と、を有するスクロールハウジング（６）と、
前記スクロールハウジング（６）の前記吸込口（６ａ）に連通する内部空間を有する空気取入ハウジング（１０）であって、前記空気取入ハウジングの内部空間に外気を取り込むための少なくとも一つの外気取入口（１１）と、前記空気取入ハウジングの内部空間に内気を取り込むための少なくとも一つの内気取入口（１２）と、が設けられた前記空気取入ハウジング（１０，１０ｃ，１０ｄ）と、
前記外気取入口（１１）及び前記内気取入口（１２）の開閉を行う少なくとも一つの切替ドア（５０，５５）と、
を備えたものにおいて、
前記空気取入ハウジング（１０，１０ｃ，１０ｄ）には、さらに、前記外気取入口（１１）よりも前記吸込口（６ａ）側、かつ、前記切替ドア（５０，５５）の軌道面（Ｓ，Ｓｃ）に沿って設けられた連通口（８１；８７，８８）を通じて前記空気取入ハウジング（１０，１０ｃ，１０ｄ）の内部空間と連通する内部空間を有する共鳴室（８０；８５，８６）が設けられており、
前記切替ドアは、前記外気取入口を閉鎖しつつ前記連通口（８１；８７，８８）を少なくとも部分的に閉鎖可能であり、前記連通口（８１；８７，８８）の開口面積を変更可能である、送風機（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）。
【請求項２】
前記切替ドア（５０，５５）は、前記空気取入ハウジング（１０，１０ｃ，１０ｄ）の内面に沿って、前記内気取入口（１２）を開放する第１位置と前記内気取入口（１２）を閉鎖する第２位置との間を移動可能なロータリー式切替ドアまたはスライド式切替ドアである、請求項１に記載の送風機（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）。
【請求項３】
前記切替ドア（５０，５５）を制御して前記第１位置または前記第２位置に配置する制御装置（６０，６０ａ，６０ｂ）をさらに備えた、請求項２に記載の送風機（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）。
【請求項４】
前記制御装置（６０）は、前記吐出口（６ｂ）を流出した空気が受ける通気抵抗が高いほど前記切替ドア（５０，５５）が前記第１位置に配置された際の前記連通口（８１；８７，８８）の開口面積が小さくなるように、前記第１位置を決定する、請求項３に記載の送風機（２）。
【請求項５】
前記制御装置（６０ａ）は、前記モータ（５）の回転速度が速いほど前記切替ドア（５０，５５）が前記第１位置に配置された際の前記連通口（８１；８７，８８）の開口面積が小さくなるように、前記第１位置を決定する、請求項３に記載の送風機（２ａ）。
【請求項６】
前記内気取入口（１２）における騒音レベルを周波数毎に検出する騒音検出手段（６５）をさらに備え、
前記制御装置（６０ｂ）は、前記騒音検出手段（６５）により検出された周波数毎の騒音レベルに応じて、前記第１位置を決定する、請求項３に記載の送風機（２ｂ）。
【請求項７】
前記共鳴室（８０）の内部に、前記切替ドア（５０，５５）の軌道面（Ｓｃ）に交差して延び、前記共鳴室（８０）の内側面との間に、一方の端部が前記空気取入ハウジング（１０ｃ）の内部空間に向けて開放され、他方の端部が前記共鳴室（８０）の内部空間に向けて開放された通路を形成するリブ（７０）が配置されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の送風機（２ｃ）。
【請求項８】
前記共鳴室（８５，８６）を複数有し、
前記複数の共鳴室（８５，８６）の容積は互いに異なる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の送風機（２ｄ）。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の送風機（２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と、前記送風機から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部（３）と、を備えた車両用の空調装置（１，１ａ，１ｂ）。
【請求項１０】
請求項３に記載の送風機（２）と、前記送風機から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部（３）と、を備えた車両用の空調装置（１）であって、
前記空気調和部（３）は、
内部に空気が流れる空気通路（３ａ）を形成する空調ケース（３０）であって、前記スクロールハウジング（６）の吐出口（６ｂ）に接続されて前記送風機（２）からの空気が流入する流入口（３１）と、前記空気通路（３ａ）を通過した空気が吹き出される少なくとも一つの吹出通路（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、を有する前記空調ケース（３０）と、
前記少なくとも一つの吹出通路（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）の各々に対して設けられ、対応する吹出通路を開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能な少なくとも一つの吹出通路ドア（３８ａ，３８ｂ，３８ｃ）と、
を有し、
前記制御装置（６０）は、前記少なくとも一つの吹出通路ドアの位置に応じて前記第１位置を決定する、空調装置（１）。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの吹出通路（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）は、フット吹出通路（３２ａ）と、前記フット吹出通路よりも上方に設けられた上方吹出通路（３２ｂ）と、を含み、
前記少なくとも一つの吹出通路ドアは、前記フット吹出通路（３２ａ）を開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能なフット吹出通路ドア（３８ａ）と、前記上方吹出通路（３２ｂ）を開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能な上方吹出通路ドア（３８ｂ）と、を含み、
前記制御装置（６０）は、前記フット吹出通路ドア（３８ａ）が前記フット吹出通路（３２ａ）を閉鎖する位置にあり、且つ、前記上方吹出通路ドア（３８ｂ）が前記上方吹出通路（３２ｂ）を開放する位置にある場合よりも、前記フット吹出通路ドア（３８ａ）が前記フット吹出通路（３２ａ）を開放する位置にあり、且つ、前記上方吹出通路ドア（３８ｂ）が前記上方吹出通路（３２ｂ）を閉鎖する位置にある場合に、前記切替ドア（５０，５５）が前記第１位置に配置された際の前記連通口（８１）の開口面積が小さくなるように、前記第１位置を決定する、請求項１０に記載の空調装置（１）。
【請求項１２】
請求項３に記載の送風機（２）と、前記送風機から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部（３）と、を備えた車両用の空調装置（１）であって、
前記空気調和部（３）は、
内部に空気が流れる空気通路（３ａ）を形成する空調ケース（３０）と、
前記空気通路（３ａ）内に、前記空調ケース（３０）の内側面との間に迂回路（３ｂ）を形成するように配置された加熱用熱交換器（３６）と、
前記空気通路（３ａ）内に配置され、前記迂回路（３ｂ）を開放する位置と閉鎖する位置との間で移動して、前記加熱用熱交換器（３６）に向かう空気と前記迂回路（３ｂ）に向かう空気との比率を調整するエアミックスドア（７）と、
を含み、
前記制御装置（６０）は、前記エアミックスドア（７）が前記迂回路（３ｂ）を開放する位置にある場合よりも、前記エアミックスドア（７）が前記迂回路（３ｂ）を閉鎖する位置にある場合に、前記切替ドア（５０，５５）が前記第１位置に配置された際の前記連通口（８１）の開口面積が小さくなるように、前記第１位置を決定する、空調装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機および送風機を備えた空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の空調装置で用いられる送風機として、羽根車を用いたものが知られている。羽根車は、吸込口と吐出口とを有するスクロールハウジング内に配置されている。そして、羽根車を回転させることで、送風機は、空気を、吸込口を介してスクロールハウジング内に取り込みつつ、吐出口を通じて吐出する。
【０００３】
上述した送風機は、羽根車による風切音等の騒音を発生させため、車両の室内への上記騒音の漏れを抑制することが求められている。特許文献１に記載の送風機においては、共鳴室を設けることで騒音を低減させている。共鳴室は、スクロールハウジングに隣接し、その内部空間は、開口を通じてスクロールハウジングの内部空間と連通している。
【０００４】
ところで、上述した送風機が発する騒音の周波数特性は、送風機や空調装置の運転条件等によって変化する。したがって、騒音を効果的に低減させるために共鳴室で消音すべき音の周波数も、送風機や空調装置の運転条件等によって変化する。しかしながら、上述した共鳴室は、所定の周波数の音しか消音させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２２８１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、消音される音の周波数を変更可能な共鳴室を有する送風機および空調装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好適な一実施形態によれば、
車両用の空調装置で用いられる送風機であって、
周方向翼列を形成する複数の翼を有し、モータの回転軸により回転駆動される羽根車と、
前記羽根車を収容する内部空間と、前記回転軸の軸方向に開口する吸込口と、前記羽根車の周方向に開口する吐出口と、を有するスクロールハウジングと、
前記スクロールハウジングの前記吸込口に連通する内部空間を有する空気取入ハウジングであって、前記空気取入ハウジングの内部空間に外気を取り込むための少なくとも一つの外気取入口と、前記空気取入ハウジングの内部空間に内気を取り込むための少なくとも一つの内気取入口と、が設けられた前記空気取入ハウジングと、
前記外気取入口及び前記内気取入口の開閉を行う少なくとも一つの切替ドアと、
を備えたものにおいて、
前記空気取入ハウジングには、さらに、前記外気取入口よりも前記吸込口側、かつ、前記切替ドアの軌道面に沿って設けられた連通口を通じて前記空気取入ハウジングの内部空間と連通する内部空間を有する共鳴室が設けられており、
前記切替ドアは、前記外気取入口を閉鎖しつつ前記連通口を少なくとも部分的に閉鎖可能であり、前記連通口の開口面積を変更可能である、送風機が提供される。
【０００８】
あるいは、本発明の好適な実施形態によれば、上述した送風機と、前記送風機から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部と、を備えた車両用の空調装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明の実施形態によれば、消音される音の周波数を変更可能な共鳴室を有する送風機および空調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態による空調装置の構造を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す送風機の斜視図である。
【図３】図２に示す送風機の断面を模式的に示す図である。
【図４】図３に示す空気取入ハウジングの断面を拡大して示す図であって、切替ドアが第１位置にある場合を示す図である。
【図５】空調装置をフットモードおよびベントモードで運転した場合に得られる騒音の周波数特性曲線を示す図である。
【図６】共鳴室が設けられていない送風機を用いた場合および図２に示す送風機と用いた場合に得られる騒音の周波数特性曲線を示す図である。
【図７】図１に対応する図であって、本発明の変形例１による空調装置の構造を模式的に示す図である。
【図８】羽根車の回転速度が速い場合と遅い場合に得られる騒音の周波数特性曲線を示す図である。
【図９】図１に対応する図であって、本発明の変形例２による空調装置の構造を模式的に示す図である。
【図１０】図４に対応する図であって、本発明の変形例３による送風機の空気取入ハウジングの断面を拡大して示す図である。
【図１１】図１０に示す送風機の切替ドアの斜視図である。
【図１２】図４に対応する図であって、本発明の変形例４による送風機の空気取入ハウジングの断面を拡大して示す図である。
【図１３】図１２の送風機のＩ−Ｉ線に沿った断面を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態による空調装置の構造を模式的に示す図である。また、図２および図３は、それぞれ、図１に示す送風機の斜視図、および、図２に示す送風機の断面を模式的に示す図である。図３は、後述する切替ドアの旋回軸線Ｂｘに垂直な断面を示している。図４は、図３に示す空気取入ハウジングの断面を拡大して示す図であって、切替ドアが第１位置にある場合を示す図である。なお、図示の明確化のため、図２および図３では、後述する制御装置の図示を省略している。さらに、図２では、後述する羽根車やフィルタなどの図示を省略している。各図では、Ｕが車両の上方、Ｄが車両の下方、Ｆｒが車両の前方、Ｒｒが車両の後方、Ｒが車両の右方、Ｌが車両の左方を、それぞれ意味している。但し、車両に対する送風機および後述する空気調和部の設置方向は、図示例に限定されるものではない。
【００１３】
図１に示すように、車両用の空調装置１は、送風機２と、送風機２から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部３と、を備えている。
【００１４】
図１および図３に示すように、送風機２は、羽根車４を有する。羽根車４は、その外周部分に、周方向に並んだ翼列を形成する複数の翼４ａを有している。羽根車４は、モータ５の回転軸５ａに接続されて回転軸線Ａｘ周りに回転駆動され、軸方向の上側（軸方向一端側）から羽根車４の翼列の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す。
【００１５】
本明細書において、説明の便宜上、モータ５及び羽根車４の回転軸線Ａｘの方向を「軸方向」と呼ぶ。以下の説明においては、軸方向が上下方向に一致している前提で説明を行うが、軸方向が上下方向に対して角度を成すように空調装置が車両に組み込まれることもあることに注意すべきである。本明細書においては、特別な注記が無い限り、回転軸線Ａｘ上の任意の点を中心として回転軸線Ａｘと直交する平面上に描かれた円の半径の方向を半径方向と呼び、当該円の円周方向を周方向または円周方向と呼ぶ。
【００１６】
図３に示すように、羽根車４は、当該羽根車４と一体成形されたコーン部（内側偏向部材）４ｂを含む。コーン部４ｂは、幾何学的な意味における回転体である。コーン部４ｂの中央部において、モータ５の回転軸５ａが羽根車４に連結される。なお、図１に示された空調装置１においては、モータ５の回転速度は、モータ制御部８ａによって制御される。
【００１７】
図１に示すように、羽根車４は、スクロールハウジング６の内部に収容される。図２および図３に示すように、スクロールハウジング６は、軸方向上側に開口する吸込口６ａと、吐出口６ｂとを有している。スクロールハウジング６を軸方向から見た場合、吐出口６ｂはスクロールハウジング６の外周面の概ね接線方向に延びている。
【００１８】
図１に示すように、送風機２は、また、スクロールハウジング６に接続された空気取入ハウジング１０を有する。空気取入ハウジング１０の内部空間は、スクロールハウジング６の吸込口６ａに連通している。図２に示すように、空気取入ハウジング１０は、概ね前方に向けて開口する外気取入口１１と、概ね後方に向けて開口する内気取入口１２とを有している。内気取入口１２は概ね左方及び右方に向けても開口していてもよい。外気取入口１１には、両端部に開口部を有する筒状の外気取入ダクト２０が接続されている。外気取入ダクト２０は、その一方の開口部２１において外気取入口１１に接続し、外気取入口１１から空気取入ハウジング１０の内部空間とは反対側に（概ね前方且つ上方に）延び出している。外気取入ダクト２０は、図２に示すように、空気取入ハウジング１０と一体化されていてもよい。外気取入ダクト２０の他方の開口部２２は、車両に設けられた外気導入路の出口（図示せず）と連結されているかあるいは当該出口の近傍にある。外気取入ダクト２０を通じて、外気（車両外部から取り入れた空気）を効率良く空気取入ハウジング１０内に導入することができる。内気取入口１２は車両の室内に開口しており、内気（車室内空気）を空気取入ハウジング１０内に導入することができる。
【００１９】
空気取入ハウジング１０内には、外気取入口１１及び内気取入口１２の開閉を行う切替ドア５０が設けられている。図示された例では、切替ドア５０は、ロータリー式切替ドアと呼ばれる形式のものであり、図２から理解されるように、全体として、扇形の底面を有する柱体の形状を有している。切替ドア５０は、旋回軸線Ｂｘを中心とする円弧形の断面を有する周面５１と、この周面５１の左右両側に接続された扇形の側面５２とを有している。切替ドア５０は、左右方向に延びる旋回軸線Ｂｘを中心として図示しないアクチュエータにより旋回させることができる。図３および図４に示す例では、切替ドア５０の周面５１の軌道面Ｓは、旋回軸線Ｂｘに垂直な断面が円弧形状を成している。上述した外気取入口１１および内気取入口１２は、この軌道面Ｓに沿って開口している。そして、切替ドア５０は、その周面５１を外気取入口１１（内気取入口１２）に対面させることにより、外気取入口１１（内気取入口１２）を閉鎖し、内気取入口１２（外気取入口１１）を開放することができる。切替ドア５０は、内気取入口１２を開放し外気取入口１１を閉鎖する第１位置（図４参照）と、外気取入口１１を開放し内気取入口１２を閉鎖する第２位置（図３参照）との間を、空気取入ハウジング１０の内面に沿って移動可能である。
【００２０】
送風機２が内気モードで運転されるときには、図４に示すように、切替ドア５０は第１位置に配置される。このとき、空気取入ハウジング１０内には、内気取入口１２から内気ＡＲが導入される。また、送風機２が外気モードで運転されるときには、図３に示すように、切替ドア５０は第２位置に配置される。このとき、空気取入ハウジング１０内には、外気取入口１１から外気ＡＥが導入される。内気取入口１２から空気取入ハウジング１０内に導入された内気ＡＲおよび外気取入口１１から空気取入ハウジング１０内に導入された外気ＡＥは、スクロールハウジング６の吸込口６ａからから羽根車４の翼列の半径方向内側の空間に流入する。
【００２１】
空気取入ハウジング１０内の、外気取入口１１及び内気取入口１２が設けられている領域と、空気取入ハウジング１０の下端部（スクロールハウジング６の吸込口６ａに接続する端部）との間に、空気中に含まれるダスト、パーティクル等の汚染物質や異臭を除去するためのフィルタ１３が設けられている。フィルタ１３は、空気取入ハウジング１０内に設けられたスロットまたはレールからなるフィルタ支持部１４に挿入されて、スクロールハウジング６の吸込口６ａに近接する位置に保持されている。
【００２２】
次に、図１を参照して、空気調和部３について説明する。空気調和部３は、内部に空気が流れる空気通路３ａを形成する空調ケース３０を有する。空調ケース３０の上流側端部（図１の左側端部）には、送風機２の吐出口６ｂに接続する流入口３１が形成されており、送風機２から送られた空気が流入口３１を通じて空調ケース３０の空気通路３ａに流れ込むようになっている。また、空調ケース３０の下流側端部（図１の右側端部）には、複数の吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃが形成されており、空気通路３ａに流れ込んだ空気が吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃから流出するようになっている。
【００２３】
空調ケース３０の複数の吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、フット吹出通路３２ａと、ベント吹出通路３２ｂと、デフロスト吹出通路３２ｃとを含む。図１に示すように、フット吹出通路３２ａは、空調ケース３０の下流側端面３３ａの下側部分に設けられている。フット吹出通路３２ａの下流端は、運転席及び助手席（場合によっては後席も）に座っている乗員の足元に向けて空気を吹き出す図示しないフット吹出口に接続されている。また、ベント吹出通路３２ｂは、空調ケース３０の下流側端面３３ａの上側部分に設けられている。ベント吹出通路３２ｂの下流端は、運転席及び助手席（場合によっては後席も）に座っている乗員の上半身に向けて空気を吹き出す図示しないベント吹出口に接続されている。また、デフロスト吹出通路３２ｃは、空調ケース３０の天面３３ｂに設けられている。デフロスト吹出通路３２ｃの下流端は、車室内のフロントガラスの内面に向けて空気を吹き出す図示しないデフロスト吹出口に接続されている。
【００２４】
空調ケース３０の空気通路３ａ内には、冷却用熱交換器（エバポレータ）３５、加熱用熱交換器３６、および、空気通路３ａを通流する空気の流れを変更する各種ドア（エアミックスドア７及び吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃ）が設けられている。
【００２５】
冷却用熱交換器３５は、空調ケース３０内に流入した空気の全てが冷却用熱交換器３５を通過するように設けられている。冷却用熱交換器３５は、そこを通過する空気から熱を奪い、かつ、空気の湿度が高い場合には空気中の水分を凝縮させることにより空気の湿度を下げる。
【００２６】
加熱用熱交換器３６は、空調ケース３０が形成する空気通路３ａ内において、空調ケース３０の内側面３３ｃとの間に（図１に示す例では加熱用熱交換器３６の上方に）迂回路３ｂを形成するように配置されている。
【００２７】
エアミックスドア７は、冷却用熱交換器３５と加熱用熱交換器３６との間に設けられている。図示された例では、エアミックスドア７は、板状の部材であり、加熱用熱交換器３６の上流側の面に概ね平行に配置されている。エアミックスドア７は、空気通路３ａ内を上下方向に沿ってスライドすることができるようになっており、その位置を変更することで迂回路３ｂの開口度を調整することができる。そして、エアミックスドア７は、その位置に応じて、加熱用熱交換器３６に向かう空気と、迂回路３ｂに向かう空気との比率を調整する。
【００２８】
図１に示すように、エアミックスドア７は、それぞれ、空気通路３ａ内を左右方向に沿って延びるシャフト７ｓに連結されており、シャフト７ｓを回転させることにより、空気通路３ａ内を上下方向に沿ってスライドすることができるようになっている。より具体的には、各エアミックスドア７の一方の面には、その上端縁から下端縁に亘って図示しないラックが設けられている。また、各シャフト７ｓの外周面には、このラックと噛み合うピニオンが設けられている。そして、シャフト７ｓを周方向に回転させると、シャフト７ｓの回転運動がピニオンとラックとによって上下方向の運動に変換され、エアミックスドア７が上下にスライドするようになっている。シャフト７ｓは、図示しないアクチュエータによって直接的に、あるいは間接的に回転駆動される。
【００２９】
図１に示すように、吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、それぞれ、上述した吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃに設けられて、当該吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃを開閉する。具体的には、フット吹出通路３２ａにはフット吹出通路ドア３８ａが設けられ、ベント吹出通路３２ｂにはベント吹出通路ドア３８ｂが設けられ、デフロスト吹出通路３２ｃにはデフロスト吹出通路ドア３８ｃが設けられている。図示の例では、吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃは板状の部材であり、左右方向に延びるシャフト３８ａｓ，３８ｂｓ，３８ｃｓから延出している。そして、吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、シャフト３８ａｓ，３８ｂｓ，３８ｃｓを周方向に回転させると、シャフト３８ａｓ，３８ｂｓ，３８ｃｓの回転軸線を中心に回転して、対応する吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃを開閉することができるようになっている。シャフト３８ａｓ，３８ｂｓ，３８ｃｓは、図示しないアクチュエータによって直接的に、あるいは間接的に回転駆動される。
【００３０】
吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、空調装置１の運転モード（吹出しモード）に応じて、対応する吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃを開放または閉鎖する。例えば、空調装置１がフットモードで運転される場合、フット吹出通路３２ａが開放され、デフロスト吹出通路３２ｃが開放されつつも絞られ、ベント吹出通路３２ｂが閉鎖される。また、空調装置１がベントモードで運転される場合、ベント吹出通路３２ｂが開放され、フット吹出通路３２ａおよびデフロスト吹出通路３２ｃが閉鎖される。
【００３１】
図１に示す例では、空調装置１は、さらに、エアミックスドア７のシャフト７ｓや吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃのシャフト３８ａｓ，３８ｂｓ，３８ｃｓを回転駆動するアクチュエータを制御する空調ケース内ドア制御部８ｂを有する。空調ケース内ドア制御部８ｂは、モータ制御部８ａと一体的に構成されていてもよい。
【００３２】
ところで、羽根車を用いた送風機は、羽根車による風切音等の騒音を発生させる。したがって、このような送風機および当該送風機を用いた空調装置に対しては、上記騒音が車両の室内に漏れることを抑制することが求められている。上記騒音が車両の室内に漏れることを抑制する方法として、スクロールハウジングに開口を通じて連通する共鳴室を設け、共鳴室で騒音のエネルギーを減衰させる方法が知られている。
【００３３】
なお、上述したような共鳴室の共鳴周波数（共鳴室で消音される音の周波数）は、一般に、次式で表される。ここで、ｆは共鳴周波数（共鳴室で消音される音の周波数）、ｃは音速、Ａは共鳴室の開口の開口面積、Ｖは共鳴室の容積、Ｌは開口の長さである。
【数１】
2020063718.tif 000003
【００３４】
このように、共鳴室は、共鳴室の容積や開口の大きさに応じた周波数の音を消音することができる。
【００３５】
しかしながら、送風機が発する騒音の周波数特性は、送風機や空調装置の運転条件等によって変動する。これに応じて、騒音を効果的に低減させるために共鳴室で消音すべき音の周波数も、送風機や空調装置の運転条件等によって変動する。
【００３６】
例えば、共鳴室が設けられていない送風機を有する空調装置をフットモードおよびベントモードで運転して送風機の内気取入口の近傍で得られる騒音を測定したところ、図５に示す結果を得た。図５は、測定された騒音の周波数特性を示す図である。横軸は周波数を示し、縦軸は１／３オクターブ帯域幅フィルタのＡ特性音圧レベルを示す。
【００３７】
図５に示すように、ベントモードの場合、周波数特性曲線は、６３〜１００００Ｈｚの周波数帯域に亘って、全体としてなだらかな山を形成している。このような周波数特性を有する騒音の場合、音圧レベルが最大となる周波数の音（図５に示す例では６３０Ｈｚ近傍の音）を消音すれば、騒音を効果的に低減させることができる。一方で、図５から理解されるように、フットモードの場合、周波数特性曲線は、１３０Ｈｚ近傍で鋭いピークを形成し、その他の周波数帯域では、全体としてなだらかな山を形成している。このような周波数特性を有する騒音の場合、音圧レベルが鋭いピークを形成する１３０Ｈｚ近傍の音が耳障りな音として知覚される。したがって、１３０Ｈｚ近傍の音を消音すれば、騒音を効果的に低減させることができる。このように、空調装置の運転モード等によって、消音すべき音の周波数が異なる。
【００３８】
以上のような事情を考慮して、図示された送風機２および空調装置１には、送風機２が発する騒音を低減させるための共鳴室８０が設けられている。また、図示された送風機２および空調装置１には、共鳴室８０で消音される音の周波数を変更可能とし、上記騒音が車両の室内に漏れることを送風機や空調装置の運転条件等に応じて効果的に抑制するための工夫がなされている。
【００３９】
まず、送風機２を内気モードで運転する場合には、上述のように車両の室内に開口する内気取入口１２が開放される（図４参照）。一方、送風機２を外気モードで運転する場合には、車両に設けられた外気導入路の出口に向けて開口する外気取入口１１が開放される一方で、内気取入口１２は閉鎖される（図３参照）。このため、送風機２を外気モードで運転する場合よりも内気モードで運転する場合の方が、上記騒音は、内気取入口１２を通じて車両の室内に届きやすい。したがって、送風機２を内気モードで運転する場合に室内に拡散する騒音を、送風機２や空調装置１の運転条件等に応じて効果的に低減させれば、車両の室内に漏れる騒音を顕著に抑制することができる。この点を考慮して、図示された送風機２では、共鳴室８０は、送風機２を内気モードで運転する場合に、当該共鳴室８０で消音される音の周波数を変更可能なように、構成されている。
【００４０】
具体的には、共鳴室８０は、空気取入ハウジング１０の内部空間に隣接して設けられている。共鳴室８０の内部空間は、連通口８１を通じて、空気取入ハウジング１０の内部空間と連通している。連通口８１は、外気取入口１１よりもスクロールハウジング６の吸込口６ａ側に、切替ドア５０の軌道面Ｓに沿って設けられている。図１乃至図３に示す例では、共鳴室８０は、外気取入ダクト２０の下方に設けられ、共鳴室８０の内部空間と空気取入ハウジング１０の内部空間とは、壁部８２によって仕切られている。連通口８１は、この壁部８２の、外気取入口１１の下方かつフィルタ１３の上方となる領域に設けられている。
【００４１】
このような連通口８１は、切替ドア５０が外気取入口１１を閉鎖する第１位置にあるとき、当該切替ドア５０によって少なくとも部分的に閉鎖可能である。また、連通口８１の開口面積は、切替ドア５０を移動（旋回）させることにより、変更され得る。そして、上述した式から理解されるように、連通口８１の開口面積を変更することにより、共鳴室８０で消音可能な音の周波数を変更することができる。この結果、送風機２や空調装置１の運転条件等に応じて、共鳴室８０で消音すべき音を適切に消音することができる。
【００４２】
例えば、図６には、図１乃至図４に示す本実施の形態の送風機２と、共鳴室が設けられていないことを除いて図１乃至図４に示す送風機２と同様に構成された送風機とを、内気モードで運転した場合に、各送風機の内気取入口の近傍で得られた騒音の周波数特性が示されている。図６において、横軸は周波数を示し、縦軸は１／３オクターブ帯域幅フィルタのＡ特性音圧レベルを示す。
【００４３】
図６に示す例では、後述するように、図１乃至図４に示す本実施の形態の送風機２と上記共鳴室が設けられていない送風機とは、送風機２で連通口８１の開口度が調整されたことを除いて、同様の条件で運転された。
【００４４】
図６に示すように、共鳴室が設けられていない送風機が発する騒音の周波数特性曲線は、１００〜１２５００Ｈｚの周波数帯域に亘って、全体としてなだらかな山を形成している。このような周波数特性を有する騒音の場合、音圧レベルが最大となる周波数の音（図６に示す例では６３０Ｈｚ近傍の音）を消音すれば、騒音を効果的に低減させることができる。そこで、図１乃至図４に示す本実施の形態の送風機２を運転する際、共鳴室８０で６３０Ｈｚ近傍の周波数の音が消音されるように連通口８１の開口面積を調整し、内気取入口１２の近傍で騒音を測定した。この結果、図６に示すように、送風機２の内気取入口１２の近傍で得られる騒音の音圧レベルは、共鳴室が設けられていない送風機と比較して、６３０Ｈｚ近傍で抑えられ、１００〜１２５００Ｈｚの周波数帯域におけるオーバーオール値も低減された。
【００４５】
図６に示す例から理解されるように、図１乃至図４に示す本実施の形態の送風機２によれば、送風機２が内気モードで運転される際、共鳴室８０で消音される音の周波数を適切に調節して、車両の室内に漏れる騒音を効果的に抑制することができる。上述した式から理解されるように、共鳴室８０で消音される音の周波数は、連通口８１の開口面積が小さくなるほど、低くなる。
【００４６】
また、図１乃至図４に示す本実施の形態の送風機２によれば、連通口８１の開口面積は外気取入口１１および内気取入口１２を開閉するためのドア５０によって調整されるので、送風機４に、連通口８１の開口面積を調整するための追加のドアを設ける必要が無い。したがって、連通口８１の開口面積を調整するために送風機４の構造が複雑化される、ということが防止される。
【００４７】
本実施の形態において制御装置６０は、送風機２や空調装置１の運転条件等に応じて、第１位置を決定する。図１に示す例では、制御装置６０は、図５に示す結果を考慮して、空気調和部３０の吹出しモードに応じて（言い換えると少なくとも一つの吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃの位置に応じて）、切替ドア５０の第１位置を決定する。そして、送風機２が内気モードで運転される際、切替ドア５０を決定された第１位置に配置する。
【００４８】
具体的には、図５に示すように、また上述したように、空調装置１をベントモードで運転する場合とフットモードで運転する場合とでは、フットモードで運転する場合のほうが、消音すべき音の周波数が低い。したがって、本実施の形態の制御装置６０は、空調装置１をベントモードで運転する場合よりもフットモードで運転する場合に、切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。言い換えると、フット吹出通路３２ａと、フット吹出通路３２ａよりも上方に設けられた上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂと、フット吹出通路３２ａを開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能なフット吹出通路ドア３８ａと、上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂを開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能な上方吹出通路ドア（ベント吹出通路ドア）３８ｂと、を含む空調装置１において、制御装置６０は、フット吹出通路ドア３８ａがフット吹出通路３２ａを閉鎖する位置にあり、且つ、上方吹出通路ドア（ベント吹出通路ドア）３８ｂが上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂを開放する位置にある場合よりも、フット吹出通路ドア３８ａがフット吹出通路３２ａを開放する位置にあり、且つ、上方吹出通路ドア３８ｂが上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂを閉鎖する位置にある場合に、切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。これにより、上述した式から理解されるように、空調装置１をベントモードで運転する場合に共鳴室８０で消音される音の周波数よりも、フットモードで運転する場合に共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００４９】
なお、図１に示す例では、制御装置６０は、空調ケース内ドア制御部８ｂから得られる情報に基づいて、吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃの位置（各吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃが対応する吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃを開放する位置にあるのか閉鎖する位置にあるのか）を判断し、切替ドア５０の第１位置を決定する。制御装置６０と空調ケース内ドア制御部８ｂとが一体的に構成されて複合制御装置（図示せず）とされている場合、複合制御装置は、吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃの位置の指示情報に基づいて、切替ドア５０の第１位置を決定する。
【００５０】
なお、図５に示す運転モードの違いによる消音すべき音の周波数の違いは、エアミックスドアの配置の違いによるものとも理解される。すなわち、一般に、エアミックスドアは、空調装置をベントモードで運転する場合は、加熱用熱交換器と空調ケースの内側面との間の迂回路の開口面積を最大にするように配置されるのに対し、フットモードで運転する場合は、上記迂回路の開口面積を最小にするように配置される。図５に示す例でも、エアミックスドアは、ベントモードで運転中は、上記迂回路の開口面積を最大にするように配置され、フットモードで運転中は、上記迂回路の開口面積を最小にするように配置された。したがって、図５は、エアミックスドアが上記迂回路の開口面積を最大にするように配置される場合と最小にするように配置される場合とでは、上記開口面積を最小にするように配置される場合のほうが、消音すべき音の周波数が低いことを示している、と理解することもできる。
【００５１】
この点を考慮して、制御装置６０は、エアミックスドア７の位置に応じて、切替ドア５０の第１位置を決定してもよい。言い換えると、制御装置６０は、エアミックスドア７が迂回路３ｂを開放する位置にある場合よりも閉鎖する位置にある場合に、切替ドア５０が第１位置に配置された際の外気取入口１１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定してもよい。これにより、上述した式から理解されるように、エアミックスドア７が迂回路３ｂの開口面積を最大にするように配置される場合に共鳴室８０で消音される音の周波数よりも、迂回路３ｂの開口面積を最小にするように配置される場合に共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００５２】
なお、この場合、制御装置６０は、空調ケース内ドア制御部８ｂから得られる情報に基づいて、エアミックスドア７の位置（エアミックスドア７が迂回路３ｂの開口面積を最大にする位置にあるか最小にする位置にあるか）を判断してもよい。また、制御装置６０と空調ケース内ドア制御部８ｂとが一体的に構成されて複合制御装置とされている場合、複合制御装置は、エアミックスドア７の位置の指示情報に基づいて、切替ドア５０の第１位置を決定してもよい。
【００５３】
さらに、図５に示す運転モードの違いによる消音すべき音の周波数の違いは、空調ケース内の通気抵抗の違いによるものとも理解される。すなわち、上述のように、図５に示す例において、空調装置をベントモードで運転した際、エアミックスドアが上記迂回路の開口面積を最大にするように配置されたため、空調ケース内の通気抵抗が比較的低くなったのに対し、フットモードで運転した際は、エアミックスドアが上記迂回路の開口面積を最小にするように配置されたため、空調ケース内の通気抵抗が比較的高くなった。したがって、図５は、空調ケース内の通気抵抗が低い場合と高い場合とでは、上記通気抵抗が高い場合のほうが、消音すべき音の周波数が低いことを示している、と理解することもできる。
【００５４】
この点を考慮して、制御装置６０は、空調ケース３０内の通気抵抗が高いほど、あるいはスクロールハウジング６の吐出口６ｂを流出した空気が受ける通気抵抗が高いほど、切替ドア５０が第１位置に配置された際の外気取入口１１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定してもよい。これにより、上述した式から理解されるように、上記通気抵抗が高いほど、共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００５５】
以上に説明してきた実施形態において、車両用の空調装置１で用いられる送風機２は、周方向翼列を形成する複数の翼４ａを有し、モータ５の回転軸５ａにより回転駆動される羽根車４を有している。また、送風機２は、羽根車４を収容する内部空間と、上記回転軸５ａの軸方向に開口する吸込口６ａと、羽根車４の周方向に開口する吐出口６ｂと、を有するスクロールハウジング６を有している。また、送風機２は、スクロールハウジング６の吸込口６ａに連通する内部空間を有する空気取入ハウジング１０を有している。空気取入ハウジング１０には、空気取入ハウジング１０の内部空間に外気を取り込むための少なくとも一つの外気取入口１１と、空気取入ハウジング１０の内部空間に内気を取り込むための少なくとも一つの内気取入口１２と、が設けられている。また、送風機２は、上記外気取入口１１及び上記内気取入口１２の開閉を行う少なくとも一つの切替ドア５０を有している。そして、空気取入ハウジング１０には、さらに、外気取入口１１よりも吸込口６ａ側、かつ、切替ドア５０の軌道面Ｓに沿って設けられた連通口８１を通じて空気取入ハウジング１０の上記内部空間と連通する内部空間を有する共鳴室８０が設けられており、切替ドア５０は、外気取入口１１を閉鎖しつつ上記連通口８１を少なくとも部分的に閉鎖可能であり、上記連通口８１の開口面積を変更可能である。
【００５６】
上述した送風機２によれば、送風機２が発する騒音を、共鳴室８０で低減させることができる。したがって、上記騒音が車両の室内に漏れることを抑制することができる。また、送風機２が発する騒音は、送風機２が内気モードで運転される場合に車両の室内に漏れやすいが、上述した送風機２によれば、送風機２を内気モードで運転する際、上記騒音を効果的に低減させて、上記騒音が車両の室内に漏れることを効果的に抑制することができる。具体的には、上述した送風機２によれば、送風機２を内気モードで運転する際、切替ドア５０によって連通口８１の開口面積を変更することができ、共鳴室８０で消音される音の周波数を変更することができる。これにより、送風機２を内気モードで運転する際、送風機２が発する騒音の周波数特性が送風機２や空調装置１の運転条件等に応じて変動して、上記騒音を効果的に低減させるために共鳴室８０で消音すべき音の周波数が変動しても、共鳴室８０で消音すべき音を適切に消音することができる。
【００５７】
さらに、上述した送風機２によれば、連通口８１の開口面積は外気取入口１１および内気取入口１２を開閉するための切替ドア５０によって調整されるので、送風機４に、連通口８１の開口面積を調整するための追加のドアを設ける必要が無い。したがって、連通口８１の開口面積を調整するために送風機４の構造が複雑化される、ということが防止される。
【００５８】
具体的には、上述した実施形態において、切替ドア５０は、空気取入ハウジング１０の内面に沿って、内気取入口１２を開放する第１位置と内気取入口１２を閉鎖する第２位置との間を移動可能なロータリー式切替ドアである。このような切替ドア５０によれば、外気取入口１１を閉鎖しつつ、上記連通口８１の開口面積を容易に変更可能である。
【００５９】
また、以上に説明してきた実施形態において、車両用の空調装置１は、上述した送風機２と、送風機２から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部３と、を備えている。
【００６０】
また、上述した実施形態において、送風機２は、切替ドア５０を制御して上記第１位置または上記第２位置に配置する制御装置６０をさらに備えている。空調装置１の空気調和部３は、内部に空気が流れる空気通路３ａを形成する空調ケース３０を有している。空調ケース３０は、スクロールハウジング６の吐出口６ｂに接続されて送風機２からの空気が流入する流入口３１と、空気通路３ａを通過した空気が吹き出される少なくとも一つの吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、を有している。また、空気調和部３は、少なくとも一つの吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃの各々に対して設けられ、対応する吹出通路を開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能な少なくとも一つの吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃを有している。そして、制御装置６０は、少なくとも一つの吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃの位置に応じて第１位置を決定する。
【００６１】
このような空調装置１によれば、送風機２を内気モードで運転する際、吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃの位置に応じて異なる消音すべき音（言い換えると、いずれの吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃが開放（閉鎖）されるかに応じて異なる消音すべき音）を、適切に消音することができる。
【００６２】
具体的には、少なくとも一つの吹出通路３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、フット吹出通路３２ａと、フット吹出通路３２ａよりも上方に設けられた上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂと、を含んでいる。また、少なくとも一つの吹出通路ドア３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、フット吹出通路３２ａを開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能なフット吹出通路ドア３８ａと、上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂを開放する位置と閉鎖する位置との間で移動可能な上方吹出通路ドア（ベント吹出通路ドア）３８ｂと、を含んでいる。そして、制御装置６０は、フット吹出通路ドア３８ａがフット吹出通路３２ａを閉鎖する位置にあり、且つ、上方吹出通路ドア（ベント吹出通路ドア）３８ｂが上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂを開放する位置にある場合よりも、フット吹出通路ドア３８ａがフット吹出通路３２ａを開放する位置にあり、且つ、上方吹出通路ドア（ベント吹出通路ドア）３８ｂが上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂを閉鎖する位置にある場合に、切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。
【００６３】
一般に、送風機２が発する騒音は、空調装置１を、フット吹出通路３２ａが閉鎖され上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂが開放される運転モード（例えばベントモード）で運転する場合よりも、フット吹出通路３２ａが開放され上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂが閉鎖される運転モード（例えばフットモード）で運転する場合のほうが、消音すべき音の周波数が低い。上述した空調装置１によれば、空調装置１を、フット吹出通路３２ａが閉鎖され上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂが開放される運転モード（例えばベントモード）で運転する場合よりも、フット吹出通路３２ａが開放され上方吹出通路（ベント吹出通路）３２ｂが閉鎖される運転モード（例えばフットモード）で運転する場合に、共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００６４】
あるいは、上述した実施形態において、空調装置１は、上記制御装置６０を有する送風機２と、送風機２から送り出された空気を車両の室内に吹き出す空気調和部３と、を備えている。空気調和部３は、内部に空気が流れる空気通路３ａを形成する空調ケース３０と、空気通路３ａ内に、空調ケース３０の内側面３３ａとの間に迂回路３ｂを形成するように配置された加熱用熱交換器３６と、空気通路３ａ内に配置され、上記迂回路３ｂを開放する位置と閉鎖する位置との間で移動して、加熱用熱交換器３６に向かう空気と上記迂回路３ｂに向かう空気との比率を調整するエアミックスドア７と、を含んでいる。そして、制御装置６０は、エアミックスドア７が迂回路３ｂを開放する位置にある場合よりも、エアミックスドア７が迂回路３ｂを閉鎖する位置にある場合に、切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。
【００６５】
一般に、送風機２が発する騒音は、エアミックスドア７を迂回路３ｂを開放する位置に配置して空調装置１を運転する場合よりも、エアミックスドア７を迂回路３ｂを閉鎖する位置に配置して空調装置１を運転する場合のほうが、消音すべき音の周波数が低い。上述した空調装置１によれば、エアミックスドア７が迂回路３ｂを開放する位置にある場合よりも、エアミックスドア７が迂回路３ｂを閉鎖する位置にある場合に、共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００６６】
あるいは、上述した実施形態において、制御装置６０は、吐出口６ｂを流出した空気が受ける通気抵抗が高いほど切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。一般に、送風機２が発する騒音は、上記通気抵抗が低い場合と高い場合とでは、上記通気抵抗が高い場合のほうが、当該騒音を効果的に低減させるために消音すべき音の周波数が低い。したがって、上記通気抵抗が高いほど、切替ドア５０が第１位置に配置された際の外気取入口１１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定することで、上記消音されるべき音を共鳴室８０で適切に消音することができる。
【００６７】
＜変形例１＞
次に、図７および図８を参照して、上述の実施形態の空調装置の変形例１について説明する。図７は、変形例１による空調装置１ａの構成を模式的に示す図である。また、図８は、共鳴室が設けられていない送風機が発する騒音の、羽根車の回転数の違いによる周波数特性の違いを示す図である。吹出しモードは、フットモードである。
【００６８】
図７および図８に示す変形例１では、図１乃至図６に示す一実施の形態の空調装置１と比較して、制御装置６０ａが、モータ５の回転速度に基づいて切替ドア５０を制御する点で異なっている。送風機２ａおよび空調装置１ａのその他の構成は、図１乃至図６に示す一実施の形態の送風機２および空調装置１と略同一である。図７および図８に示す変形例１において、図１乃至図６に示す一実施の形態と同様の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６９】
まず、図８を参照して、共鳴室が設けられていない送風機が発する騒音の、羽根車の回転速度の違いによる周波数特性の違いについて説明する。図８は、上述した共鳴室が設けられていない送風機の羽根車を、２９００ｒｐｍの回転速度で回転させた場合および２０００ｒｐｍの回転速度で回転させた場合に、送風機の内気取入口の近傍で得られた騒音の周波数特性を示す図である。横軸は周波数を示し、縦軸は１／３オクターブ帯域幅フィルタのＡ特性音圧レベルを示す。
【００７０】
図８に示すように、羽根車を２０００ｒｐｍの回転速度で回転させた場合に得られた騒音の周波数特性曲線は、８０〜６３００Ｈｚに亘って、全体としてなだらかな山を形成している。このような周波数特性を有する騒音の場合、音圧レベルが最も高い周波数の音（図８に示す例では８００Ｈｚ近傍の音）を消音すれば、騒音を効果的に低減させることができる。一方で、羽根車を２９００ｒｐｍの回転速度で回転させた場合に得られた騒音の周波数特性曲線は、１３０Ｈｚ近傍で鋭いピークを形成し、その他の周波数帯域では、全体としてなだらかな山を形成している。このような周波数特性を有する騒音の場合、音圧レベルが鋭いピークを形成する１３０Ｈｚ近傍の音が耳障りな音として知覚される。したがって、１３０Ｈｚ近傍の音を消音すれば、騒音を効果的に低減させることができる。
【００７１】
このように、送風機が発する騒音の特性は、羽根車の回転速度によって異なり、したがって、消音すべき音の周波数も、羽根車の回転速度によって異なる。そして、図８に示すように、羽根車の回転速度が速い場合と遅い場合とでは、速い場合の方が消音すべき音の周波数が低い。
【００７２】
この点を考慮して、変形例１の制御装置６０ａは、羽根車４を回転させるモータ５の回転速度に応じて第１位置を決定する。
【００７３】
具体的には、制御装置６０ａは、モータ５の回転速度が速いほど切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。これにより、上述した式から理解されるように、送風機２ａを内気モードで運転する際、モータ５の回転速度が速いほど、共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００７４】
なお、図７に示す例では、制御装置６０ａは、モータ制御部８ａから得られる情報に基づいて、モータ５の回転速度を判断する。
【００７５】
このように、変形例１による送風機２ａにおいて、制御装置６０ａは、モータ５の回転速度が速いほど切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。一般に、送風機２が発する騒音は、モータ５の回転速度が速いほど、消音すべき音の周波数が低い。上述した送風機２ａによれば、送風機２ａを内気モードで運転する際、モータ５の回転速度が速いほど、上記共鳴室８０で消音される音の周波数を低くすることができる。
【００７６】
＜変形例２＞
次に、図９を参照して、上述の実施形態の空調装置の変形例２について説明する。図９は、変形例２による空調装置１ｂの構成を模式的に示す図である。
【００７７】
図９に示す変形例２では、図１乃至図６に示す一実施の形態の送風機２と比較して、送風機２ｂが騒音検出手段６５を有しており、制御装置６０ｂが、騒音検出手段６５の検出結果に基づいて第１位置を決定することができるようになっている点で異なっている。送風機２ｂおよび空調装置１ｂのその他の構成は、図１乃至図６に示す一実施の形態の送風機２および空調装置１と略同一である。図９に示す変形例２において、図１乃至図６に示す一実施の形態と同様の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７８】
上述のように、送風機２ｂは、騒音レベルを検出する騒音検出手段６５をさらに有している。図９に示す例では、騒音検出手段６５は、内気取入口１２の近傍に配置され、内気取入口１２における騒音レベルを周波数毎に検出する。そして、制御装置６０ｂは、騒音検出手段６５により検出された周波数毎の騒音レベルに応じて、第１位置を決定する。具体的には、上記騒音を効果的に低減させるために消音すべき音の周波数が低いほど、切替ドア５０が第１位置に配置された際の連通口８１の開口面積が小さくなるように、第１位置を決定する。
【００７９】
このように、変形例２による送風機２ｂは、内気取入口１２における騒音レベルを周波数毎に検出する騒音検出手段６５をさらに備えている。そして、制御装置６０ｂは、騒音検出手段６５により検出された周波数毎の騒音レベルに応じて、第１位置を決定する。このような送風機２ｂによれば、送風機２ｂを内気モードで運転する際、送風機２ｂが発する騒音の中の消音すべき音を、共鳴室８０で適切に消音することができる。
【００８０】
＜変形例３＞
次に、図１０および図１１を参照して、上述の実施形態の空調装置の変形例３について説明する。図１０は、変形例３による送風機２ｃの空気取入ハウジング１０ｃを模式的に示す断面図である。また、図１１は、空気取入ハウジング１０の切替ドア５５の分解斜視図である。
【００８１】
図１０および図１１に示す変形例３では、図１乃至図６に示す一実施の形態の送風機２と比較して、切替ドア５５がスライド式切替ドアである点で異なっている。また、共鳴室８０の内部にリブ７０が配置されている点で異なっている。送風機２ｂおよび空調装置１ｂのその他の構成は、図１乃至図６に示す一実施の形態の送風機２および空調装置１と略同一である。図１０および図１１に示す変形例３において、図１乃至図６に示す一実施の形態と同様の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８２】
まず、切替ドア５５について説明する。上述したように、切替ドア５５は、スライド式切替ドアと呼ばれる形式のものである。図１０および図１１から理解されるように、切替ドア５５は板状部材であり、空気取入ハウジング１０ｃの内気取入口１２および外気取入口１１に近接する軌道面Ｓｃ上を、空気取入ハウジング１０ｃの内面に沿って移動する。切替ドア５５は、内気取入口１２を開放し外気取入口１１を閉鎖する第１位置（図９において実線で示す位置）と、内気取入口１２を閉鎖して外気取入口１１を開放する第２位置（図９において破線で示す位置）との間を移動可能である。
【００８３】
より具体的には、切替ドア５５は、空気取入ハウジング１０ｃ内の内気取入口１２および外気取入口１１に近接する位置に設けられたスロットまたはレールからなるドア支持部（図示せず）に挿入されて、上記第１位置と上記第２位置との間を移動可能に保持されている。切替ドア５５の一方の面（内気取入口１２または外気取入口１１に対面する側とは反対側の面）５５ｍには、ラック５５ａが設けられている。ラック５５ａは、切替ドア５５の移動方向の一側に位置する一端縁５５ｆから、他側に位置する他端縁５５ｒに亘って延びている。また、空気取入ハウジング１０ｃ内には、上記切替ドア５５の一方の面５５ｍに対面して、左右方向に延びるシャフト５６が設けられている。シャフト５６の外周面には、上記ラック５５ａと噛み合うピニオン５６ａが設けられている。そして、シャフト５７を周方向に回転させると、ピニオン５６ａとラック５５ａを介して切替ドア５５が駆動され、上記第１位置と上記第２位置との間をスライドするようになっている。シャフト５６は、図示しないアクチュエータによって、回転駆動される。
【００８４】
次に、共鳴室８０の内部に配置されたリブ７０について説明する。図示された例では、リブ７０は、板状の部材であり、連通口８１が設けられた壁部８２から、共鳴室８０の内部空間に向かって、切替ドア５５の軌道面Ｓｃに交差する方向に延びている。リブ７０は、共鳴室８０の内側面８０ａ（より具体的には、内側面８０ａのうち上方に位置する上方面８０ａｕ）に沿って延びている。リブ７０は、その空気取入ハウジング１０ｃの内部空間側の端部が、第１位置に配置された切替ドア５５の下端縁（図示された例では、上記一端縁５５ｆ）に沿うように配置される。また、リブ７０は、上記内側面８０ａの上方面８０ａｕとの間に、通路７１を形成している。通路７１は、一方の端部が空気取入ハウジング１０ｃの内部空間に向けて開放され、他方の端部が共鳴室８０の内部空間に向けて開放されている。
【００８５】
リブ７０の長さＬ７０は、上述した式における開口の長さＬに対応する。したがって、このような空気取入ハウジング１０ｃによれば、上述した式から理解されるように、リブ７０の長さＬ７０を調節することにより、共鳴室８０で消音される音の周波数を調節することができる。すなわち、共鳴室８０で消音される音の周波数を、連通口８１が設けられた壁部８２の厚さに依存させることなく、騒音を低減させることができる。なお、長さＬ７０を長くするほど、共鳴室８０で消音される音の周波数を小さくすることができる。
【００８６】
このように、変形例３による送風機２ｃでは、切替ドア５５は、空気取入ハウジング１０ｃの内面に沿って、内気取入口１２を開放する第１位置と内気取入口１２を閉鎖する第２位置との間を移動可能なスライド式切替ドアである。このような切替ドア５５によっても、外気取入口１１を閉鎖しつつ、連通口８１の開口度を変更することができる。
【００８７】
また、変形例３による送風機２ｃでは、共鳴室８０の内部に、切替ドア５５の軌道面Ｓｃに交差して延び、共鳴室８０の内側面８０ａとの間に、一方の端部が空気取入ハウジング１０ｃの内部空間に向けて開放され、他方の端部が共鳴室８０の内部空間に向けて開放された通路を形成するリブ７０が配置されている。このような送風機２ｃによれば、リブ７０の長さＬ７０を調節することにより、共鳴室８０で消音される音の周波数を調節することができる。
【００８８】
＜変形例４＞
次に、図１２および図１３を参照して、上述の実施形態の空調装置の変形例４について説明する。図１２は、変形例４による送風機２ｄの空気取入ハウジング１０ｄを模式的に示す断面図である。また、図１３は、図１２のＩ−Ｉ線に沿った空気取入ハウジング１０ｄの断面を示す図である。
【００８９】
図１２および図１３に示す変形例４では、図１乃至図６に示す一実施の形態の空気取入ハウジング１０と比較して、空気取入ハウジング１０ｄに複数の共鳴室８５，８６が設けられている点で異なっている。空気取入ハウジング１０ｄおよび送風機２ｄのその他の構成は、図１乃至図６に示す一実施の形態の空気取入ハウジング１０および送風機２と略同一である。図１２および図１３に示す変形例４において、図１乃至図６に示す一実施の形態と同様の部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９０】
上述したように、図１２および図１３に示す例において、送風機２ｄは、複数の共鳴室８５，８６を有している。各共鳴室８５，８６は、空気取入ハウジング１０ｄの内部空間と連通口８７，８８を通じて連通する内部空間を有している。連通口８７，８８は、外気取入口１１よりもスクロールハウジング６の吸込口６ａ側に、切替ドア５０の軌道面Ｓに沿って設けられている。図示された例では、送風機２ｄは、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６を有している。第１共鳴室８５および第２共鳴室８６は、外気取入ダクト２０の下方に左右方向（切替ドア５０の移動方向と交差する方向）に並んで設けられ、その内部空間は隔壁９０によって隔てられている。また、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６の内部空間と空気取入ハウジング１０ｃの内部空間とは、それぞれ、壁部８２ａ，８２ｂによって仕切られている。第１共鳴室８５および第２共鳴室８６の容積は、互いに異なる。第１共鳴室８５および第２共鳴室８６は、それぞれ、空気取入ハウジング１０ｄの内部空間に開口する第１連通口８７および第２連通口８８を有している。第１連通口８７および第２連通口８８は、それぞれ、壁部８２ａ，８２ｂの、外気取入口１１の下方かつフィルタ１３の上方となる領域に設けられている。第１連通口８７および第２連通口８８は、左右方向（切替ドア５０の移動方向と交差する方向）に並んでいる。
【００９１】
第１共鳴室８５および第２共鳴室８６の容積は、それぞれ、上述した式における共鳴室の容積Ｖに対応する。したがって、このような送風機２ｄによれば、上述した式から理解されるように、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６で、互いに異なる周波数の音を消音することができる。すなわち、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６によって、送風機２ｄが発する騒音を、より広い周波数帯域に亘って低減させることができる。
【００９２】
なお、図示された例では、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６の容積が異なっており、さらに、第１連通口８７および第２連通口８８の大きさ（最大開口面積）が異なっているが、第１連通口８７および第２連通口８８の大きさは等しくてもよい。また、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６の容積が互いに等しく、第１連通口８７および第２連通口８８の大きさ（最大開口面積）が互いに異なっていてもよい。第１連通口８７および第２連通口８８の大きさが互いに異なっていることにより、切替ドア５０が第１位置に配置された際の第１連通口８７および第２連通口８８の開口面積を互いに異ならせることができる。ここで、第１連通口８７および第２連通口８８の開口面積は、それぞれ、上述した式における共鳴室の開口の開口面積Ａに対応する。したがって、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６の容積が等しくても、第１連通口８７および第２連通口８８の開口面積を互いに異ならせることにより、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６で消音される音の周波数を互いに異ならせることができる。
【００９３】
また、図示された例では、第１連通口８７および第２連通口８８は左右方向（切替ドア５０の移動方向と交差する方向）に並び、切替ドア５０の第１位置を変更すると、第１連通口８７および第２連通口８８の開口面積はいずれも変更される。しかしながら、これに限られない。第１連通口８７および第２連通口８８は切替ドア５０の移動方向（図示された例では上下方向）に並び、切替ドア５０の第１位置を変更すると第１連通口８７および第２連通口８８の一方の開口面積のみが変更されてもよい。
【００９４】
このように、変形例４による送風機２ｄは、共鳴室８５，８６を複数有し、複数の共鳴室８５，８６の容積は互いに異なる。このような送風機２ｄによれば、第１共鳴室８５および第２共鳴室８６で、互いに異なる周波数の音を消音することができる。したがって、送風機２ｄが発する騒音を、より広い周波数帯域に亘って、低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る車両用の空調装置および車両用の空調装置で用いられる送風機は、工業的に製造することができ、また商取引の対象とすることができるから、経済的価値を有して産業上利用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１、１ａ、１ｂ  車両用の空調装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  送風機
３  空気調和部
４  羽根車
６  スクロールハウジング
７  エアミックスドア
１０、１０ｃ、１０ｄ  空気取入ハウジング
１１  外気取入口
１２  内気取入口
２０  外気取入ダクト
３０  空調ケース
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  吹出通路
３６  加熱用熱交換器
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ  吹出通路ドア
５０、５５  切替ドア
６０、６０ａ、６０ｂ  制御装置
６５  騒音検出手段
７０  リブ
８０、８５、８６  共鳴室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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