(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に空気を導くダクトと、
このダクト内に配されて、通過する空気を冷却する冷却手段と、
この冷却手段より上流で前記冷却手段に対して側方より前記ダクト内に空気を送る送風機とを備え、
前記送風機は、ブロワケース、ファン、およびブロワモータを有し、
前記ブロワケースには、送風空気を吐出する吐出口が形成され、
前記ダクトには、前記吐出口に接続される流入口が形成された車両用空調装置において、
前記ダクト内で前記冷却手段に送風される空気の流速が大きくなる部位に、前記冷却手段に面して空気の流れを遮る遮蔽板を設置し、この遮蔽板が、前記冷却手段に対して前記送風機の取付け側と反対側の前記ダクトの壁面より前記送風機の送風方向に向かって板状に突設され、
前記遮蔽板の風上側で、前記遮蔽板と前記ダクトの内壁面との間に形成される空間に、前記送風機の回転数を調整するための抵抗手段が設置され、
前記抵抗手段は、前記ブロワケースの吐出口と対向する位置に配されたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車両用空調装置において、
前記遮蔽板は、前記ダクトと一体に形成されたことを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両用空調装置は、送風機を収容するブロワユニットの下流に、冷媒蒸発器を収容するクーラユニットが接続されて、送風機より送られた空気が冷媒蒸発器を通過する様に構成されている。ここで、送風機と冷媒蒸発器との間で空気の流れが急激に変化する場合、例えば、図８に示すように、クーラユニット１００の入口１１０が冷媒蒸発器２００と対向する位置ではなく、クーラユニット１００の側方に設けられた場合は、冷媒蒸発器２００を通過する空気量に偏りが生じる。つまり、図８の場合で言えば、クーラユニット１００の入口１１０より流入した空気は、そのまま直進しようとするため、入口１１０に近い所では冷媒蒸発器２００を通過する空気量が少なく、入口１１０より遠い所では冷媒蒸発器２００を通過する空気量が多くなる。
【０００３】
そこで、特開平５−８５１４８号公報では、図９および図１０に示すように、冷媒蒸発器２００の上流（風上）に略Ｌ字形を成す案内板３００を設置することで、冷媒蒸発器２００を通過する空気量分布の均一化を図る技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に開示された従来技術では、案内板３００が冷媒蒸発器２００と対面するダクト壁面４００（図９参照）に取り付けられるため、送風による冷却を必要とする抵抗器５００（またはトランジスタ）の取付け位置が案内板３００より風上側となって、通風抵抗が増大するという問題が生じる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、通風抵抗の増大を招くことなく、冷却手段を通過する風速分布の均一化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、各請求項毎に以下の技術的手段を備える。
請求項１では、車室内に空気を導くダクトと、このダクト内に配されて、通過する空気を冷却する冷却手段と、この冷却手段より上流で前記冷却手段に対して側方より前記ダクト内に空気を送る送風機とを備え、前記送風機は、ブロワケース、ファン、およびブロワモータを有し、前記ブロワケースには、送風空気を吐出する吐出口が形成され、前記ダクトには、前記吐出口に接続される流入口が形成された車両用空調装置において、
前記ダクト内で前記冷却手段に送風される空気の流速が大きくなる部位に、前記冷却手段に面して空気の流れを遮る遮蔽板を設置し、この遮蔽板が、前記冷却手段に対して前記送風機の取付け側と反対側の前記ダクトの壁面より前記送風機の送風方向に向かって板状に突設され、前記遮蔽板の風上側で、前記遮蔽板と前記ダクトの内壁面との間に形成される空間に、前記送風機の回転数を調整するための抵抗手段が設置され、前記抵抗手段は、前記ブロワケースの吐出口と対向する位置に配されている。
【０００８】
請求項２では、請求項１に記載した車両用空調装置において、
前記遮蔽板は、前記ダクトと一体に形成されている。
【０００９】
【作用および発明の効果】
送風機より送風された空気は、冷却手段の上流で冷却手段に対して側方よりダクト内に送られた後、ダクト内で略直角に曲がって冷却手段へ送られる。
ダクト内には、冷却手段に送風される空気の流速が大きくなる部位に、冷却手段に面して空気の流れを遮る遮蔽板が設置されている。これにより、空気の流速が小さい部位に多くの空気が流れるようになるため、冷却手段を通過する空気の風速分布を均一化することができる。
【００１０】
また、遮蔽板は、空気の流速が大きい部位に冷却手段に面して設置されている。具体的には、送風機の取付け側と反対側のダクトの壁面より送風機の送風方向に向かって板状に突設されている。そして、遮蔽板の風上側でダクトの内壁面との間の部位であって、かつブロワケースの吐出口と対向する位置に、送風機の回転数を調節するための抵抗手段を設置しているので、抵抗手段の設置による通風抵抗の増大を最小限に抑えることが可能となるとともに、この抵抗手段を送風機からの送風空気を受けて冷却することができる。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明の車両用空調装置の一実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
図１は車両用空調装置の全体模式図である。
本実施例の車両用空調装置１０は、ブロワユニット２０、クーラユニット３０、およびヒータユニット４０を備える。
【００１２】
ブロワユニット２０は、車室内へ空気を送るための送風手段（本発明の送風機）を構成するもので、ブロワケース２１、遠心式ファン２２、ブロワモータ２３（図２参照）より成り、図示しない電源回路に介在された抵抗器２４（本発明の抵抗手段）を切り替えることによりブロワモータ２３の回転数を可変する。
【００１３】
ブロワケース２１には、図２に示すように、車室内空気（内気）を導入する内気導入口２１ａ、車室外空気（外気）を導入する外気導入口２１ｂ、および送風空気を吐出する吐出口２１ｃが形成されるとともに、内気導入口２１ａと外気導入口２１ｂとを選択的に開閉する内外気切替ダンパ２５が設けられている。この内外気切替ダンパ２５は、図示しないリンク機構を介してサーボモータまたはステップモータ等の駆動手段（図示しない）により駆動される。なお、抵抗器２４は、送風による冷却を必要とすることから、クーラユニット３０内に設置される（後述する）。
【００１４】
クーラユニット３０は、ブロワユニット２０より送られた空気を冷却する冷却用熱交換器３１（本発明の冷却手段）と、この冷却用熱交換器３１を収容するクーラケース３２とを備える。冷却用熱交換器３１は、冷凍サイクルの冷媒蒸発器で、冷媒圧縮機（図示しない）の作動により供給された低温低圧の冷媒との熱交換によって通過する空気を冷却する。
【００１５】
クーラケース３２は、ブロワケース２１の吐出口２１ｃにパッキン等のシール材５０を介して気密に接続される流入口３２ａと、冷却用熱交換器３１で冷却された空気が流出する流出口３２ｂとが形成されている。また、クーラケース３２内には、冷却用熱交換器３１の上流（風上）にガイド板３３（後述する）が設けられている。
【００１６】
ヒータユニット４０は、クーラユニット３０より送られた空気を加熱する加熱用熱交換器４１と、この加熱用熱交換器４１を収容するヒータケース４２を備える。
加熱用熱交換器４１は、エンジン冷却水を熱源として通過する空気を加熱するもので、ヒータケース４２内で加熱用熱交換器４１を迂回する迂回路４３（図３参照）が形成されるように配されている。この加熱用熱交換器４１を通過する空気量と迂回路４３を通過する空気量との割り合いは、ヒータケース４２内に取り付けられた温度調節手段であるエアミックスダンパ４４によって調節される。このエアミックスダンパ４４は、図示しないリンク機構を介してサーボモータあるいはステップモータ等の駆動手段（図示しない）によって駆動される。
【００１７】
ヒータケース４２は、クーラケース３２とともに、ブロワユニット２０より送られた空気を車室内へ導くダクトを形成するもので、クーラケース３２の流出口３２ｂにパッキン等のシール材５１を介して気密に接続される流入口４２ａと、エアミックスダンパ４４によって温度調節された空調空気が流出する流出口４２ｂ、４２ｃ、４２ｄとが形成されている。
【００１８】
また、ヒータケース４２内には、各流出口４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを選択的に開閉する吹出口切替ダンパ４２ｅ、４２ｆ、４２ｇ（図１および図３参照）が設けられている。この吹出口切替ダンパ４２ｅ、４２ｆ、４２ｇは、図示しないリンク機構を介してサーボモータあるいはステップモータ等の駆動手段（図示しない）によって駆動される。
【００１９】
なお、流出口４２ｂは、クーラケース３２の上面に開口して、分岐ダクト４５を介して車両の窓ガラスに向かって空気を吹き出すデフロスタ吹出口５２に連絡されている（図３参照）。流出口４２ｃは、クーラケース３２の側方（車室内方向）に開口して、分岐ダクト４６を介して乗員の上半身に向かって空気を吹き出すフェイス吹出口５３に連絡されている（図１参照）。流出口４２ｄは、クーラケース３２の下面に開口して、分岐ダクト４７を介して乗員の足元に向かって空気を吹き出すフット吹出口５４に連絡されている（図３参照）。
【００２０】
本実施例の車両用空調装置１０は、クーラユニット３０とヒータユニット４０とが車幅方向（図１左右方向）に配置されるのに対して、ブロワユニット２０は、クーラユニット３０の車両前方側（図１上側）に配置されている。従って、クーラケース３２の流入口３２ａは、クーラケース３２の車両前方側壁面の下方寄りに開口されている（図１および図２参照）。このため、ブロワユニット２０より送られた空気は、クーラケース３２内で略直角に曲がって冷却用熱交換器３１に送風されることになる。
【００２１】
上述のガイド板３３（本発明の遮蔽板）は、冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布を均一化するために設けられたもので、クーラケース３２内で冷却用熱交換器３１に向かって流れる空気流の流速が大きい部位に、空気の流れを遮るように設置されている。具体的には、クーラケース３２の上下方向（図２の上下方向）全体に渡って、クーラケース３２の流入口３２ａが形成された壁面と反対側（つまりブロワユニット２０の取付け側と反対側）の壁面に、ブロワユニット２０の送風方向（流入口３２ａ方向）に向かって板状に直立して設けられている。なお、ガイド板３３は、クーラケース３２と一体成形された樹脂製で、本実施例では２ｍｍの板厚を有する。
【００２２】
ブロワユニット２０の抵抗器２４は、図１に示すように、ガイド板３３より風上側で、ガイド板３３が設けられたクーラケース３２の壁面上に設置されている。従って、抵抗器２４は、ブロワケース２１の吐出口２１ｃと対向する位置に配されるため、ブロワユニット２０からの送風を受けて冷却することができる。
【００２３】
次に、本実施例の作動を説明する。
ブロワモータ２３の回転によってブロワユニット２０よりクーラケース３２内に送られた空気は、クーラケース３２内で略直角に曲がって冷却用熱交換器３１に送風される。このため、ガイド板３３が設置されていない場合には、冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布が不均一となり、クーラケース３２の流入口３２ａの近くより遠い方が冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速が大きくなる。
【００２４】
これに対して、本実施例では、冷却用熱交換器３１の風上で風速の大きくなる部位にガイド板３３を設置したことにより、風速の大きい空気が直接冷却用熱交換器３１に送風されることはなく、一旦ガイド板３３に衝突して元来風速の小さい部位にも流れるようになることから、冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布を均一化することができる。
【００２５】
ここで、ガイド板３３が設置されていない状態とガイド板３３が設置された状態とで冷却用熱交換器３１を通過する風速分布を測定した結果を図４および図５に示す。なお、測定方法は、冷却用熱交換器３１の出口風速を多点風速計により測定したものである。
【００２６】
この測定によれば、ガイド板３３が設置されていない状態では、図４に示すように、冷却用熱交換器３１の右下部位で風速が大きくなっているのが確認された。これに対して、ガイド板３３が設置された状態では、図５に示すように、全体的に風速分布が均一であることが確認された。但し、図中に印す各符号は、以下の風速域（単位ｍ／ｓ）を示すものである。
Ａ＝０．０〜０．６、Ｂ＝０．６〜１．２、Ｃ＝１．２〜１．８
Ｄ＝１．８〜２．４、Ｅ＝２．４〜３．０、Ｆ＝３．０〜３．６
Ｇ＝３．６〜４．２、Ｈ＝４．２〜４．８、Ｉ＝４．８〜５．４
Ｊ＝５．４以上
【００２７】
この測定結果からも確認されるように、風速の大きい部位にガイド板３３を設置することにより、冷却用熱交換器３１を通過する空気の風速分布を均一化することができる。この結果、車室内への吹出風温度および吹出風量のばらつきが防止されて、車室内の温度コントロール性を良くすることができる。
【００２８】
また、本実施例では、ガイド板３３がクーラケース３２の流入口３２ａと反対側で、ブロワユニット２０の送風方向（流入口方向）に向かって直立して設けられていることから、ガイド板３３の風上側でクーラケース３２の内壁面との間に抵抗器２４を設置するスペースを確保することが可能となる。従って、このスペースに抵抗器２４を設置することにより、ブロワユニット２０から送られた空気によって抵抗器２４の冷却を行うことができるとともに、抵抗器２４の設置による通風抵抗の増大を最小限に抑えることができる。
【００２９】
〔変形例〕
ガイド板３３は、図１および図２に示した形状に限定されるものではなく、クーラケース３２と一体に成形された平板状であれば良い。例えば、図６に示すように、流入口３２ａ側の端面が傾斜した形状でも良い。あるいは、クーラケース３２の流入口３２ａの位置に応じて、上下方向（図６の左右方向）でガイド板３３の高さを変えても良い。
また、ガイド板３３の板厚は、必要な厚さ（本実施例では２ｍｍ）を有していれば、図７に示すように、中央が肉盗み形状（空洞）となっていても良い。
【００３０】
本実施例では、ブロワモータ２３の回転数を抵抗の切り替えによって可変する方式を示したが、電子回路によりスイッチング制御する方式でも良い。従って、この電子回路式の場合は、抵抗器２４の代わりに、抵抗手段としてパワートランジスタをガイド板３３とクーラケース３２の内壁面との間に設置することができる。
【００３１】
本実施例では、車室内に空気を導くダクトをクーラケース３２とヒータケース４２とから構成したが、クーラユニット３０は、ヒータユニット４０あるいはブロワユニット２０と外形ケースを一体に共有しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用空調装置の送風経路を示す全体模式図（平面断面図）である。
【図２】ブロワユニットとクーラユニットの断面図である。
【図３】ヒータユニットの側面断面図である。
【図４】ガイド板を設置していない時の冷却用熱交換器の風速分布図である。
【図５】ガイド板を設置した時の冷却用熱交換器の風速分布図である。
【図６】ガイド板の変形例を示すクーラユニットの断面図である。
【図７】ガイド板の変形例を示す断面図である。
【図８】送風機とクーラユニットとの位置関係を示す断面図（従来技術）である。
【図９】従来技術を示すクーラユニットの平面断面図である。
【図１０】従来技術を示すクーラユニットの側面断面図である。
【符号の説明】
１０  車両用空調装置
２０  ブロワユニット（送風機）
２４  抵抗器（抵抗手段）
３１  冷却用熱交換器（冷却手段）
３２  クーラケース（ダクト）
３３  ガイド板（遮蔽板）
４２  ヒータケース（ダクト）
【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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