(57)【要約】【課題】インテークボックスからファンまでの通風路が直角に曲がっている構造を有していると、空気の流れに偏流が生じ、騒音が発生していた。【解決手段】インテークボックスとブロアファンの間に中間連結部が配置され、インテークボックスからブロアファン入口に至る通路に対してインテークボックスの吸入口が直角の位置に配置されている空調装置構造であって、前記通路のブロアファン上流側に、前記ブロアファン中心軸側に突出する傾斜面を有し、前記傾斜面は前記ブロアファンの軸方向から見て、前記ブロアファンの排出口のノーズ側端部を含むことを特徴とする空調装置構造は、騒音の原因となる空気の流れを制御し、騒音の発生を解消した。【選択図】図１
2018103802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インテークボックスとブロアファンの間に中間連結部が配置され、
インテークボックスからブロアファン入口に至る通路に対してインテークボックスの吸入口が直角の位置に配置されている空調装置構造であって、
前記通路のブロアファン上流側に、前記ブロアファン中心軸側に突出する傾斜面を有し、
前記傾斜面は前記ブロアファンの軸方向から見て、前記ブロアファンの排出口のノーズ側端部を含むことを特徴とする空調装置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に用いられる空調装置に関するものであり、特に空調装置の発生する異音を軽減するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、外気温の変化の激しい環境中に曝される場合が多い。したがって、車内の居住性を高めるためには、快適な温度に車内を維持することが必要である。また、すばやく室温を指定された温度にする要求もある。そこで、自動車用の空調装置は、冷却源および温熱源を持ち、冷却した空気と、加温した空気を混合することで、すばやく設定された温度の空気を作る。
【０００３】
このような要求を実現する自動車の空調装置は、冷却用熱交換器、加熱用熱交換器、これらから得ることのできる冷風および温風を混合する空気混合室、車内各所へ送風を送る送風通路をコンパクトにまとめて形成されている。したがって、空気の通路が直角若しくは鋭角に形成されている部分もある。
【０００４】
このような箇所では、空気の流れが乱れ圧損が生じる。また異音が発生する場合もある。特許文献１では、空調装置のインテークボックスから送風ファンに至るまでの通路が直角に曲がっているために発生する空気抵抗を小さくし、送風量の増大および騒音の低下を実現する車両量空調ユニットが開示されている。
【０００５】
特許文献１では、外気および内気を取り込むインテークボックスと、取り込んだ空気を熱交換器に送る送風ファンの間にベルマウスを配置した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２４０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インテークボックスからファンまでの通風路が直角に曲がっている構造を有していると、空気の流れに偏流が生じ、騒音増加の原因となる。また空気の流れ抵抗が大きくなり、消費電力も増加する。
【０００８】
特許文献１では、この空気の偏流を軽減するために、インテークボックスから送風ファンが配置されているスクロール部の間にベルマウスを配置している。しかし、インテークボックスからスクロール部までの間に中間連結部を配置して一定の距離をおく場合には、中間連結部の直径とスクロール部の直径が同じになるので、ベルマウスを配置することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、インテークボックスからスクロール部の間にスクロール部の入口径とほぼ同径の中間連結部を有する空調装置の騒音低下および送風ファンの消費電力低減を実現する空調装置構造を提供する。
【００１０】
より具体的に本発明に係る空調装置構造は、
インテークボックスとブロアファンの間に中間連結部が配置され、
インテークボックスからブロアファン入口に至る通路に対してインテークボックスの吸入口が直角の位置に配置されている空調装置構造であって、
前記通路のブロアファン上流側に、前記ブロアファン中心軸側に突出する傾斜面を有し、
前記傾斜面は前記ブロアファンの軸方向から見て、前記ブロアファンの排出口のノーズ側端部を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空調装置構造は、インテークボックス入口からブロアファンに至る通路に配置した傾斜面によって排出口側の空気の偏りがなくなり、逆流風とぶつかることによる騒音を低減することができる。
【００１２】
また、傾斜面の突出は一部分であるので、断面積減少による圧損は、消費電力にほとんど影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る空調装置構造を示す図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】従来の空調装置構造での空気の流れを示す図である。
【図４】本発明の空調装置構造での空気の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明に係る空調装置構造について図面を用いながら説明を行う。なお、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明は以下の説明に限定されない。したがって、以下の説明は本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて改変することができる。
【００１５】
図１に本発明に係る空調装置構造１の断面図（図１（ａ））および側面透し図（図１（ｂ））を示す。空調装置構造１は、インテークボックス１０とブロアファン２０を含む送風部１２と、送風部１２から送風を受ける熱交換部１３と、インテークボックス１０と送風部１２を連結する中間連結部１４を有する。なお、ブロアファン２０を回転させるモータは記載を省略している。
【００１６】
インテークボックス１０は、上面側に吸気口１０ｉが開口している。吸気口１０ｉの上側には切替板９が配置されており、外気および内気の取り込みの切り替えを行う。インテークボックス１０の一方の側面が開口している。
【００１７】
インテークボックス１０の側面開口（出口１０ｏ）には中間連結部１４が連結されている。中間連結部１４は、断面円筒形の筒状部材である。中間連結部１４がインテークボックス１０と連結している側の端を中間連結部１４の一端１４ａと呼ぶ。逆方向の端は他端１４ｂと呼ぶ。また中間連結部１４の中心軸を中心軸１４ｃと呼ぶ。
【００１８】
中間連結部１４は、内壁が円筒形の筒状部材である。インテークボックス１０の出口（１０ｏ）から送風部１２（ブロアファン２０の入口２０ｉ）までの間の通風路の一部を形成し、空気の流れを整流する。
【００１９】
中間連結部１４の他端１４ｂには、送風部１２が連結されている。送風部１２は、ブロアファン２０と、ブロアファン２０を回転させるモータ（図示省略）で構成されている。したがって、中間連結部１４の他端１４ｂは、ブロアファン２０の入口２０ｉと接続されている。ブロアファン２０の入口２０ｉは、送風部１２の入口と言ってもよい。送風部１２の空気の出口は排出口２０ｏである。
【００２０】
熱交換部１３は、冷却用熱交換器２２、加熱用熱交換器２４、エアミックスドア２６、空気混合室２８といった熱風と冷風を生成する機器と、空気の通路を制御する各箇所のドアで構成されている（図１（ｂ）参照）。
【００２１】
図１（ｂ）を参照して、ブロアファン２０には、熱交換部１３へ空気を送る排出口２０ｏが設けられている。排出口２０ｏの先端をノーズ２０ｏｎと呼ぶ。
【００２２】
以上の構成を有する空調装置構造においては、インテークボックス１０からブロアファン２０に至る通風路に対してインテークボックス１０の吸気口１０ｉは直角の位置に配置されている。
【００２３】
本発明に係る空調装置構造１は、中間連結部１４に傾斜部１６が形成されている。傾斜部１６には、インテークボックス１０から送風部１２に向かって上昇する傾斜面１６ｓが形成されている。傾斜面１６ｓの高さを高さ１６Ｌとする。傾斜面１６ｓの傾斜角θは、３０度以上６０度以下が好適である。角度が浅いと、気流への影響が少なく、角度が大きすぎると空気抵抗が大きくなりすぎるからである。
【００２４】
図２には、図１（ｂ）の一部拡大図を示す。ブロアファン２０およびブロアファン２０を回転させるモータを取り除くと、図１（ａ）のＡ方向から傾斜部１６が見える。傾斜部１６は、中間連結部１４の円筒形の内壁面１４ｉに沿って、中間連結部１４の中心軸１４ｃ（図１（ａ）参照）を中心１６ｃとする外弧１６ｄｒと内弧１６ｕｒを有する扇形形状に形成される。ここで外弧１６ｄｒは、中間連結部１４の内壁面１４ｉと接続する。また、扇形形状の径は傾斜部１６の高さ１６Ｌである。
【００２５】
本発明に係る傾斜部１６は、後述するように、ブロアファン２０の排出口２０ｏで逆流する気流に、インテークボックス１０からの気流を衝突させないようにする作用を期待するものである。したがって、中間連結部１４の内壁面１４ｉの任意の場所に形成されるのではなく、ブロアファン２０の排出口２０ｏへ向かう流れを変える場所に設ける必要がある。
【００２６】
したがって、少なくともブロアファン２０の排出口２０ｏのノーズ２０ｏｎ側端を外弧１６ｄｒが含むような位置関係に形成するのがよい。ノーズ２０ｏｎで逆流が発生するので、その部分を傾斜部１６で避けるためである。また、傾斜部１６が大きすぎると送風部１２に流れる気流の空気抵抗になるだけであるので、大きさには制限が必要となる。
【００２７】
本発明の発明者が検討した結果、扇形の中心角φは、６０度以上９０度以下で、扇形状の径（傾斜部１６の高さ）１６Ｌは、中間連結部１４の内径の半径に対して５０％以上７０％以下の範囲が好適であった。
【００２８】
以上の構成を有する空調装置構造についてその動作を説明する。図３には、傾斜部１６がない場合の空調装置構造を示す。インテークボックス１０から送り込まれた空気は、ブロアファン２０に向かって風路を９０度曲げる。したがって、インテークボックス１０、中間連結部１４の下側に多くの気流が流れｆ１、この部分の圧力が高くなる。
【００２９】
一方、ブロアファン２０は、送り込まれた空気の流れを排出口２０ｏから下方の熱交換部１３に変更させるので、ブロアファン２０の排出口２０ｏ付近では圧力が高くなり、熱交換部１３に入りきれず、ノーズ２０ｏｎから中間連結部１４に逆流する流れｆｖも生じる。
【００３０】
この逆流する流れｆｖと、インテークボックス１０からの流れｆ１が領域Ｂで衝突することで、空調装置から異音が発生する。
【００３１】
図４には、本発明に係る中間連結部１４を設けた場合の空気の流れを示す。インテークボックス１０からの気流は、インテークボックス１０、中間連結部１４の下側を通るのは図３の場合と同じであるが、図４では中間連結部１４内に傾斜部１６が配置されているので、通路のうち、下側の気流の流れｆ１は、傾斜部１６で持ち上げられ、ブロアファン２０の回転軸方向に向けられる。
【００３２】
すると、ブロアファン２０の排出口２０ｏからの逆流する気流の流れｆｖに、インテークボックス１０からの気流の流れｆ１は、直接衝突しなくなる。これによって、異音が発生するのを抑制することができる。
【００３３】
なお、傾斜部１６は、インテークボックス１０からの気流に対しては空気抵抗となり、傾斜部１６のブロアファン２０側では、乱流が発生する。しかし、傾斜部１６の形状を上記の範囲に設定することで、空調装置の吸入する空気の流れに対して大きな影響を与えるほどの圧力損失は生じなくすることができる。
【００３４】
以上のように、本発明に係る空調装置構造１は、インテークボックス１０から送風部１２の間の中間連結部１４に傾斜面１６ｓを設けたので、ブロアファン２０の排出口２０ｏのノーズ２０ｏｎ部分から逆流する空気に、インテークボックス１０から流れてきた空気が衝突しないようにできるので、異音の発生が抑制され、ブロアファン２０を駆動するモータの消費電力も低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、自動車の空調装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  空調装置構造
９  切替板
１０  インテークボックス
１０ｉ  吸気口
１０ｏ  出口
１２  送風部
１３  熱交換部
１４  中間連結部
１４ａ  一端
１４ｂ  他端
１４ｃ  中心軸
１４ｉ  内壁面
１６  傾斜部
１６ｓ  傾斜面
１６Ｌ  高さ
θ  傾斜角
１６ｃ  中心
１６ｄｒ  外弧
１６ｕｒ  内弧
２０  ブロアファン
２０ｉ  （ブロアファンの）入口
２０ｏ  排出口
２０ｏｎ  ノーズ
２２  冷却用熱交換器
２４  加熱用熱交換器
２６  エアミックスドア
２８  空気混合室
φ  中心角
ｆ１  流れ
ｆｖ  流れ
Ｂ  領域
【図１】
2018103802.tif 000003
【図２】
2018103802.tif 000004
【図３】
2018103802.tif 000005
【図４】
2018103802.tif 000006