(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
うず巻状に形成された空気流路を有する送風機のスクロールと、該スクロールに接続され該スクロールの空気吐出口部と連通する空気入口部を有する熱交換器ユニットとを備えた車両用空調装置において、前記熱交換器ユニットの空気入口部に、スクロールの空気吐出口部のスクロール径方向における寸法の半分以下の寸法を有するとともに、スクロール軸方向における寸法と略同じ寸法を有するスロット部と、該スロット部の空気流通方向下流に連設され空気流通方向に沿って流路断面積を徐々に拡大する傾斜部を備えたディフューザを設け、熱交換器ユニットの空気入口部におけるスクロールの空気吐出口部の開口よりも大きい横断面積部の少なくとも一部を、前記ディフューザで埋めるようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記ディフューザが、熱交換器ユニットの空気入口部のスクロールの空気吐出口部の外周側に相当する位置に設けられている、請求項１の車両用空調装置。
【請求項３】
前記ディフューザが、熱交換器ユニットに一体に形成されている、請求項１または２の車両用空調装置。
【請求項４】
前記熱交換器ユニットの空気入口部に断熱材が設けられており、該断熱材にディフューザが一体に形成されている、請求項１または２の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、うず巻状に形成される流路を有する送風機のスクロールと熱交換器ユニットとを備えた車両用空調装置に関し、とくに自動車用空調装置として最適な車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スクロールを有する車両用空調装置としては、図６に示すようなものが知られている。図６において、５０は車両用空調装置を示しており、車両用空調装置５０はスクロール５１と熱交換器ユニット５２とを有している。スクロール５１の内部にはうず巻状の流路５３が形成されている。スクロール５１内には、遠心式多翼ファン５４が収容されている。遠心式多翼５４は、回転軸５５と該回転軸５５の周りに配置された多数の翼５６を有している。そして、スクロール５１の空気吸入口部５７から吸入された空気はファン５４の径方向の外側に向かって送風された後、うず巻状に形成される流路５３内で十分に圧力を高められて、スクロール５１の空気吐出口部５８から熱交換器ユニット５２内へ吐出されるようになっている。
【０００３】
また、図６に示す従来の車両用空調装置５０においては、元々二点鎖線で示すようなスクロール５１を角度θ分だけ移動させて実線で示す位置に配置することにより、空調装置５０全体の小型化が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような車両用空調装置５０においては、装置全体の小型化は可能となるが、図６の斜線部で示す分だけ流路５３が短縮される。このため、空気の圧力が十分に高められずに熱交換器ユニット５２内に流入するおそれがある。つまり、通常、熱交換器ユニット５２の空気入口部５９の横断面積は、スクロール５１の空気吐出口部５８の開口よりも大きいため、とくに圧力が低下し易い。また、上記のような方法で装置の小型化を図るのでは、設計の自由度が著しく低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、送風性能の低下を防止しつつ、装置の小型化を達成でき、しかも設計上の自由度の大きい車両用空調装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、うず巻状に形成された空気流路を有する送風機のスクロールと、該スクロールに接続され該スクロールの空気吐出口部と連通する空気入口部を有する熱交換器ユニットとを備えた車両用空調装置において、前記熱交換器ユニットの空気入口部に、スクロールの空気吐出口部のスクロール径方向における寸法の半分以下の寸法を有するとともに、スクロール軸方向における寸法と略同じ寸法を有するスロット部と、該スロット部の空気流通方向下流に連設され空気流通方向に沿って流路断面積を徐々に拡大する傾斜部を備えたディフューザを設け、熱交換器ユニットの空気入口部におけるスクロールの空気吐出口部の開口よりも大きい横断面積部の少なくとも一部を、前記ディフューザで埋めるようにしたことを特徴とするものからなる。
【０００７】
上記ディフューザは、熱交換器ユニットの空気入口部の全体に設けることも可能であるが、とくに、低圧・高速の空気が流通する熱交換器ユニットの空気入口部のスクロールの空気吐出口の外周側に相当する位置に配設するだけでも本発明の効果を十分に達成することができる。
【０００８】
上記ディフューザは、熱交換器ユニットに一体に形成することができる。また、熱交換器ユニットの空気入口部に断熱材が設けられる場合においては、上記ディフューザは断熱材に一体に形成することもできる。
【０００９】
上記のような車両用空調装置においては、熱交換器ユニットの空気入口部に、スクロールの空気吐出口部のスクロール径方向における寸法の半分以下の寸法を有するとともに、スクロール軸方向における寸法と略同じ寸法を有するスロット部と、該スロット部の空気流通方向下流に連設され空気流通方向に沿って流路断面積を徐々に拡大する傾斜部を備えたディフューザが設けられており、熱交換器ユニットの空気入口部におけるスクロールの空気吐出口部の開口よりも大きい横断面積の少なくとも一部は、上記ディフューザにより埋められているので、低圧・高速の空気流はスロット部において十分に圧力を高められた後、傾斜部において徐々に風量が増加され高圧・低速の空気流に変えられる。したがって、装置の小型化を目的としてスクロールの空気流路が短縮される場合であっても高圧・低速の空気を熱交換器ユニット内に流入させることができる。また、上記ディフューザは、スクロールの空気吐出口部におけるスクロールの径方向における寸法と同様の寸法に設定することも可能であるが、本願発明者による検討の結果、スクロール径方向における寸法の半分以下の寸法に設定すれば本発明の効果を十分に得られることが判明している。したがって、空気吐出口部の全体にディフューザを設ける場合に比べて大幅に設計上の自由度を向上することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の車両用空調装置の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置を示している。図１において、１は車両用空調装置を示している。車両用空調装置１は、スクロール２と熱交換器ユニット３とを有している。スクロール２内には、回転軸４の周りに多数の翼５が配設された遠心式多翼ファン６が収容されている。また、スクロール２には空気吸入口７が開口されている。空気吸入口７から吸入された空気は、ファン６の径方向に吹き出され、うず巻状に形成された空気流路８内へ流入されるようになっている。そして、空気流路８内へ流入された空気は、スクロール２の空気吐出口部９と連通する熱交換器ユニット３の空気入口部１１から該熱交換器ユニット３内部へ流入し熱交換器１０（たとえば、エバポレータ）により熱交換されるようになっている。
【００１１】
熱交換器ユニット３の空気入口部１１にはディフューザ１２が設けられている。ディフューザ１２は、熱交換器ユニット３に一体に形成されており、熱交換器ユニット３の熱交換器１０方向に向かって延びている。ディフューザ１２は、寸法ｈ分だけ空気入口部１２に突出されている。該寸法ｈは、スクロール２の空気吐出口部９のスクロール径方向の寸法ｍの半分以下になっている（ｍ／２＞ｈ）。なお、本実施態様においては、ｍは約４７ｍｍに、ｈは約１９ｍｍに設定されている。
【００１２】
また、ディフューザ１２は、傾斜部１３を備えている。傾斜部１３は図２等に示すように矢印で示す空気流通方向に沿って空気入口部１１の流路断面積を拡大する方向に傾斜している。また、図２、図３に示したように、傾斜部１３の空気流通方向上流には直線部が形成されている。つまり、ディフューザ１２は、傾斜部１３の空気流通方向上流に連設されスクロール２の軸方向における寸法と略同じ寸法を有するスロット部１５を備えている。
【００１３】
また、図１、図２においては、ディフューザ１２は熱交換器ユニット３に一体に形成されているが、たとえば、熱交換器ユニット３の空気入口部１１に結露防止等のための断熱材１４が設けられる場合には、図３、図４に示すようにディフューザ１２を断熱材１４に一体に形成することもできる。
【００１４】
本実施態様においては、熱交換器ユニット３の空気入口部１１には上記のようなスロット部１５および傾斜部１３を備えたディフューザ１２が設けられているので、スクロール２の空気流路８を短縮した場合においても、低圧・高速な空気流を高圧・低速な空気流に変更することができるので、ファン６の送風性能を維持しつつ、スクロール２ひいては車両用空調装置１の小型化を達成することができる。
【００１５】
また、本実施態様においては、ディフューザ１２は熱交換器ユニット３等に一体に形成されているので、実質的な部品点数の増加を防止することができる。
【００１６】
また、図５に本実施態様の車両用空調装置と図６に示した従来の車両用空調装置の送風特性を示した。図５からも明らかなように、本実施態様の車両用空調装置１においては従来の車両用空調装置に比べて、送風量同一の場合に高圧の空気を送風することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用空調装置によるときは、熱交換器ユニットの空気入口部におけるスクロールの空気吐出口の開口よりも大きい横断面積の少なくとも一部にディフューザが埋め込まれているので、送風性能の低下を防止しつつ、装置の小型化を達成することができる。また、設計上の自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のディフューザとは別の態様のディフューザを用いた熱交換器ユニットの空気入口部の断面図である。
【図４】図３のディフューザを用いた熱交換器ユニットの空気入口部の斜視図である。
【図５】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置と従来の車両用空調装置との送風特性を比較した比較図である。
【図６】従来の車両用空調装置の熱交換器ユニットとスクロールとの連通部を示した平面図である。
【符号の説明】
１  車両用空調装置
２  スクロール
３  熱交換器ユニット
４  回転軸
５  翼
６  遠心式多翼ファン
７  空気吸入口
８  空気流路
９  空気吐出口部
１０  熱交換器
１１  空気入口部
１２  ディフューザ
１３  傾斜部
１４  断熱材
１５  スロット部
【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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