(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなし、車両用空調装置の空気流路下流側に接続される空調用ダクトであって、
該空調用ダクトの内面は、該車両用空調装置側に配され中心軸が曲線状をなす湾曲部と、該湾曲部の空気流路下流側に連続し中心軸が直線状をなすとともに径方向断面が一定形状である整流部と、該整流部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて小さくなる絞り部と、該絞り部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて徐々に大きくなる戻し部とを持ち、
該絞り部の空気流路下流側部分は該戻し部に滑らかに連続し、
該絞り部の空気流路下流側端部の径方向断面積Ｓ１は、該整流部の径方向断面積Ｓ２の９／２０以上であり、
該絞り部の軸方向長さは、面積が該Ｓ２に等しい円の半径の１／４以下であることを特徴とする空調用ダクト。
【請求項２】
前記Ｓ１は前記Ｓ２の９／１６以上である請求項１に記載の空調用ダクト。
【請求項３】
前記整流部の軸方向長さは３０ｍｍ以上である請求項１に記載の空調用ダクト。
【請求項４】
前記整流部の中心軸Ｌ１と、該Ｌ１と同一平面上にあり前記戻し部の空気流路下流側端部をとおり前記戻し部に接する直線Ｌ２と、がなす角は、５°以下である請求項１に記載の空調用ダクト。
【請求項５】
筒状をなし、車両用空調装置の空気流路下流側に接続される空調用ダクトであって、
該空調用ダクトの内面は、該車両用空調装置側に配され中心軸が曲線状をなす湾曲部と、該湾曲部の空気流路下流側に連続し中心軸が直線状をなすとともに径方向断面が一定形状である整流部と、該整流部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて小さくなる絞り部と、該絞り部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて徐々に大きくなる戻し部とを持ち、
該戻し部は、該戻し部の中心軸に対し所定の角度で徐々に拡大し、
該絞り部は、該整流部の空気流路下流側に連続する絞り急変部と、該絞り急変部の空気流路下流側に連続しかつ該戻し部の空気流路上流側に連続する絞り徐変部と、を有し、
該絞り急変部の径方向断面積の変化は該絞り徐変部の径方向断面積の変化に比べて急激であり、
該絞り部の空気流路下流側端部の径方向断面積Ｓ１は、該整流部の径方向断面積Ｓ２の９／２０以上であり、
該絞り部の軸方向長さは、面積が該Ｓ２に等しい円の半径の１／４以下であることを特徴とする空調用ダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の空気流路下流側に接続され、車両用空調装置から流出した空気を所定の方向に導く空調用ダクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置（所謂エアコンディショナー）に接続される空調用ダクトは、筒状をなす。空調用ダクトの内部には、車両用空調装置から吹き出した空気が流通する。すなわち、空調用ダクトの内部は空気流路となる。空調用ダクトのなかには、空気流路における空気の流量を調整できるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に紹介されている空調用ダクトは、一対の翼板を持つ。翼板は、弾性変形可能であり、空気流路に配設されている。翼板を湾曲させると、空気流路が狭められるため、空気流路における空気流量が少なくなる。
【０００４】
しかし、この種の空調用ダクトでは、湾曲した翼板の形状によっては、翼板付近において騒音（風切り音）が生じる場合がある。この騒音を低減するために、特許文献１の空調用ダクトでは、翼板が対称に湾曲するようにしている。翼板が対称に湾曲すれば、翼板付近においても空調空気が滑らかに流れるため、騒音の発生を抑えられると考えられる。
【０００５】
ところで、空調用ダクトが接続される車両用空調装置は、空気の供給源となるだけでなく、騒音源ともなる。このため近年では、車両用空調装置に由来する騒音を低減できる空調用ダクトが望まれている。特許文献１に紹介されているように、空気流路を狭めたときに生じる騒音を低減するための技術は、従来より提案されていた。しかし、車両用空調装置に由来する騒音を低減するための技術に関しては何ら検討されていなかった。
【特許文献１】特開平８−４２９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、車両用空調装置で生じた騒音を低減できる空調用ダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の空調用ダクトは、筒状をなし、車両用空調装置の空気流路下流側に接続される空調用ダクトであって、空調用ダクトの内面は、車両用空調装置側に配され中心軸が曲線状をなす湾曲部と、湾曲部の空気流路下流側に連続し中心軸が直線状をなすとともに径方向断面が一定形状である整流部と、整流部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて小さくなる絞り部と、絞り部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて徐々に大きくなる戻し部とを持ち、絞り部の空気流路下流側部分は戻し部に滑らかに連続し、絞り部の空気流路下流側端部の径方向断面積Ｓ１は、整流部の径方向断面積Ｓ２の９／２０以上であり、絞り部の軸方向長さは、面積がＳ２に等しい円の半径の１／４以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の空調用ダクトは、下記の（１）〜（３）の何れかを備えるのが好ましい。（１）〜（３）の複数を備えるのが望ましい。
（１）上記Ｓ１は上記Ｓ２の９／１６以上である。
（２）上記整流部の軸方向長さは３０ｍｍ以上である。
（３）上記整流部の中心軸Ｌ１と、Ｌ１と同一平面上にあり上記戻し部の空気流路下流側端部をとおり上記戻し部に接する直線Ｌ２と、がなす角は、５°以下である。
上記課題を解決する本発明の他の空調用ダクトは、筒状をなし、車両用空調装置の空気流路下流側に接続される空調用ダクトであって、空調用ダクトの内面は、車両用空調装置側に配され中心軸が曲線状をなす湾曲部と、湾曲部の空気流路下流側に連続し中心軸が直線状をなすとともに径方向断面が一定形状である整流部と、整流部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて小さくなる絞り部と、絞り部の空気流路下流側に連続し径方向断面積が空気流路下流側に向けて徐々に大きくなる戻し部とを持ち、戻し部は、戻し部の中心軸に対し所定の角度で徐々に拡大し、絞り部は、整流部の空気流路下流側に連続する絞り急変部と、絞り急変部の空気流路下流側に連続しかつ戻し部の空気流路上流側に連続する絞り徐変部と、を有し、絞り急変部の径方向断面積の変化は絞り徐変部の径方向断面積の変化に比べて急激であり、絞り部の空気流路下流側端部の径方向断面積Ｓ１は、整流部の径方向断面積Ｓ２の９／２０以上であり、絞り部の軸方向長さは、面積が該Ｓ２に等しい円の半径の１／４以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空調用ダクトは絞り部を持つ。絞り部の径方向断面積は、空気流路下流側に向けて小さくなる。したがって、車両用空調装置で生じ空気流路を伝達する騒音は、絞り部で減衰する。このため、本発明の空調用ダクトは車両用空調装置で生じた騒音を低減できる。
【００１０】
ところで、絞り部の径方向断面積が小さいために、本発明の空調用ダクトは、絞り部を持たない空調用ダクトに比べて空気の圧力損失（以下、圧損と略する）が増大する。
【００１１】
この点に鑑みて、本発明の空調用ダクトでは、絞り部の空気流路下流側部分（すなわち戻し部側の部分）が戻し部に滑らかに連続するようにした。本発明の空調用ダクトでは、絞り部の空気流路下流側部分が戻し部に滑らかに連続するため、絞り部を通過した空気は戻し部に滑らかに流入する。よって、本発明の空調用ダクトは、圧損の増大を抑制できる。
【００１２】
また、戻し部の径方向断面積は、空気流路下流側に向けて徐々に大きくなる。このため、戻し部に流入した空気は、戻し部を滑らかに流れる。本発明の空調用ダクトは、このことによっても、圧損の増大を抑制できる。
【００１３】
また、絞り部の空気流路下流側端部の径方向断面積Ｓ１は、整流部の径方向断面積Ｓ２の９／２０以上である。このため、本発明の空調用ダクトにおいては、絞り部の径方向断面積が過小になることはない。本発明の空調用ダクトは、このことによっても、圧損の増大を抑制できる。
【００１４】
ところで、絞り部の軸方向長さが長いほど、車両用空調装置に起因する騒音を低減できるが、絞り部の軸方向長さが長いほど、圧損が増大する。したがって、車両用空調装置に起因する騒音を低減しつつ圧損の増大を抑制するためには、絞り部の軸方向長さを所定長さ以下にする必要がある。本発明の空調用ダクトにおいて、絞り部の軸方向長さは、面積がＳ２に等しい円の半径（以下、ｒ２と呼ぶ）の１／４以下であり、充分に短い。したがって、本発明の空調用ダクトによると、圧損の増大を確実に抑制できる。
【００１５】
本発明の空調用ダクトは、車両用空調装置に接続されるものであり、車両に搭載される。空調用ダクトの空気流路上流側端部は車両用空調装置に接続される。空気流路下流側端部は、一般には、空調用レジスタやデフロスタなどの吹き出し部材に接続される。車両用空調装置と吹き出し部材とは、一般には、直線的には配されていない。したがって、これらに接続される空調用ダクトには中心軸が曲線状をなす部分（湾曲部）が形成される。ところで、絞り部が湾曲部の空気流路下流側に連続する場合には、湾曲部を流通する空気、すなわち、湾曲しつつ流れる空気が直接絞り部に流入する。したがって、絞り部における圧損が増大する。本発明の空調用ダクトでは、湾曲部と絞り部との間に整流部を設け、絞り部に流入する空気の流れを予め整えておくことで、整流部を通過した空気は、絞り部に滑らかに流入する。よって、絞り部における圧損の増大を抑制できる。
【００１６】
上記（１）を備える本発明の空調用ダクトは、車両用空調装置に起因する騒音を充分に低減でき、かつ、圧損の増大をより確実に抑制できる利点がある。
【００１７】
上記（２）を備える本発明の空調用ダクトは、整流部の軸方向長さが長い。このため、整流部を通過した空気は、絞り部により一層滑らかに流入する。よって、絞り部における圧損の増大をより確実に抑制できる。
【００１８】
上記（３）を備える本発明の空調用ダクトは、Ｌ１とＬ２とがなす角が５°以下であるため、戻し部の径方向断面が急激に大きくなることはない。したがって、上記（３）を備える本発明の空調用ダクトによると、圧損の増大をより確実に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の空調用ダクトは筒状であればよく、円筒状、角筒状等、その形状は問わない。本発明の空調用ダクトの肉厚は、一定であっても良いし、一定でなくても良い。すなわち、本発明の空調用ダクトの内面形状と外面形状とは、同様の形状であっても良いし、異なる形状であっても良い。
【００２０】
戻し部は、上述した吹き出し部材に直接接続しても良いし、間接的に接続しても良い。例えば、戻し部の空気流路下流側に第２の湾曲部を設けて、この第２の湾曲部を吹き出し部材に接続しても良い。同様に、湾曲部は車両用空調装置に直接接続しても良いし、間接的に接続しても良い。
【００２１】
絞り部および戻し部は、中心軸が曲線状をなすように形成しても良いが、中心軸が直線状をなすように形成する方がよい。絞り部および戻し部を、中心軸が直線状をなすように形成すれば、圧損の増大をより確実に抑制できる。
【００２２】
絞り部の空気流路下流側部分は戻し部に滑らかに連続する。このため絞り部には、軸方向の少なくとも一部分に、径方向断面積が徐々に小さくなる部分（以下、絞り徐変部と呼ぶ）が生じる。絞り部は、絞り徐変部のみで構成しても良いが、この場合には、絞り部の軸方向長さが過大になり、圧損が増大する場合がある。絞り部の軸方向の一部分に、径方向断面積が急激に小さくなる部分（以下、絞り急変部と呼ぶ）を設ければ、絞り部の軸方向長さが過大になることはなく、圧損の増大を確実に抑制できる。この場合、圧損の増大を確実に抑制するためには、絞り急変部と絞り徐変部とは滑らかに連続するのが好ましい。例えば、絞り部を軸方向に切断した線分が円弧状をなすようにすれば、絞り急変部と絞り徐変部とが滑らかに連続する。  
【００２３】
上述したように、本発明の空調用ダクトでは、絞り部の軸方向長さは、ｒ２の１／４以下である。圧損の増大を確実に抑制しつつ車両用空調装置に起因する騒音を低減するためには、絞り部の軸方向長さを所定長さ以上にするのがよい。本発明の空調用ダクトにおいて、絞り部の軸方向長さは、１０ｍｍ以上であるのが好ましい。絞り部の軸方向長さが、１０ｍｍ以上であれば、車両用空調装置に起因する騒音を確実に低減できる。
【００２４】
本発明の空調用ダクトにおいて、圧損の増大をより確実に抑制するためには、整流部の径方向断面積と、上記戻し部の空気流路下流側端部の径方向断面積とが同じであるのが好ましい。空調用ダクトのなかで、戻し部よりも空気流路下流側における圧損の増大を、確実に抑制するためである。
【００２５】
本発明の空調用ダクトにおいて、整流部の中心軸と、絞り部および戻し部の中心軸とは一致していてもよいし、一致していなくても良い。換言すると、絞り部の空気流路下流側端部の径方向断面は、整流部の径方向断面に対して同心的に配されていても良いし、偏心して配されていても良い。整流部の中心軸と、絞り部および戻し部の中心軸とが一致している場合には、絞り部が均等に縮径し、戻し部が均等に拡径するため、空気の流れがより滑らかになる。したがって、この場合には圧損の増大をより確実に抑制できる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の空調用ダクトを図面を基に説明する。
【００２７】
（実施例１）
実施例１の空調用ダクトは、上記（１）〜（３）を備える。実施例１の空調用ダクトを模式的に表す斜視図を図１に示す。実施例１の空調用ダクトの内面を模式的に表す図を図２に示す。
【００２８】
図１に示すように、空調用ダクトは略角筒状をなす。空調用ダクトの肉厚は略一定である。図２に示すように、実施例１の空調用ダクトの内面は、湾曲部１、整流部２、絞り部３、戻し部４を持つ。
【００２９】
湾曲部１の中心軸Ｌ３は、曲線状をなす。整流部２の中心軸Ｌ１、絞り部３の中心軸Ｌ４、戻し部４の中心軸Ｌ５は、それぞれ直線状をなす。整流部２の径方向断面は一定形状である。整流部２の軸方向長さＷ１は９４ｍｍである。整流部２の径方向断面積Ｓ２は５２９０ｍｍ２である。
【００３０】
図１および図２に示すように、絞り部３の径方向断面積は、空気流路下流側に向けて小さくなる。換言すると、絞り部３の径方向断面積は、空気流路上流側端部（整流部２との境界部分）で最大となり、空気流路下流側端部（戻し部４との境界部分、以下、絞り下端部３０と呼ぶ）で最小となる。絞り下端部３０の径方向断面積Ｓ１は３３２５ｍｍ２である。絞り部３を軸方向に切断した線分は円弧状をなす。以下、この円弧の半径を絞り半径と呼ぶ。実施例１の空調用ダクトにおける絞り半径は１０ｍｍである。絞り部３の軸方向長さＷ２もまた１０ｍｍである。絞り部３の空気流路上流側部分（絞り急変部）は、径方向断面積が急激に小さくなる。絞り部３の空気流路下流側部分（絞り徐変部）は、径方向断面積が徐々に小さくなり、戻し部４と滑らかに連続する。
【００３１】
戻し部４の径方向断面積は、空気流路下流側に向けて徐々に大きくなる。戻し部４の空気流路下流側端部の径方向断面は、整流部２の径方向断面と同形状である。戻し部４の軸方向長さＷ３は１６８ｍｍである。図２に示すように、整流部２の中心軸Ｌ１は、絞り部３および戻し部４の中心軸と一致している。また、中心軸Ｌ１と直線Ｌ２とがなす角θは２．９７°である。直線Ｌ２は、中心軸Ｌ１と同一平面上にあり、戻し部４の空気流路下流側端部をとおり、戻し部４に接する直線である。
【００３２】
実施例１の空調用ダクトにおいて、絞り下端部３０の径方向断面積Ｓ１は３３２５ｍｍ２であり、整流部２の径方向断面積Ｓ２は５２９０ｍｍ２である。したがって、面積Ｓ１は面積Ｓ２の９／２０以上であり、かつ、９／１６以上である。
【００３３】
また、面積がＳ２に等しい円の半径ｒ２は、約４１．０３ｍｍであり、絞り部３の軸方向長さは１０ｍｍである。したがって、絞り部３の軸方向長さは、面積がＳ２に等しい円の半径の１／４以下である。
【００３４】
（実施例２）
実施例２の空調用ダクトは、上記（２）〜（３）を備える。実施例２の空調用ダクトは、絞り部の形状以外は実施例１の空調用ダクトと同じものである。
【００３５】
実施例２の空調用ダクトにおいて、絞り下端部の径方向断面積Ｓ１は２５００ｍｍ２である。絞り部を軸方向に切断した線分は円弧状をなす。実施例２の空調用ダクトにおける絞り半径は１０ｍｍである。絞り部の軸方向長さＷ２もまた１０ｍｍである。
【００３６】
実施例２の空調用ダクトにおいて、絞り下端部の径方向断面積Ｓ１は２５００ｍｍ２であり、整流部の径方向断面積Ｓ２は５２９０ｍｍ２である。したがって、面積Ｓ１は面積Ｓ２の９／２０以上である。
【００３７】
また、実施例１の空調用ダクトと同様に、絞り部の軸方向長さが１０ｍｍであるため、絞り部の軸方向長さは、面積がＳ２に等しい円の半径の１／４以下である。
【００３８】
（比較例）
比較例の空調用ダクトは、絞り部および戻し部を持たず、絞り部および戻し部に相当する部分が、整流部で置き換えられていること以外は、実施例１の空調用ダクトと同じものである。
【００３９】
（騒音測定試験）
実施例１の空調用ダクト、実施例２の空調用ダクト、および比較例の空調用ダクトの空気流路上流側端部に、騒音発生装置を取り付けた。騒音発生装置からは３１５Ｈｚ〜１００００Ｈｚの各周波数の騒音が発生した。これらの空調用ダクトの空気流路下流側端部にマイクロフォンを設置し、騒音発生装置で発生し空調用ダクトの空気流路を伝搬した騒音を測定した。騒音測定試験の結果を表すグラフを図３に示す。なお、図３に示すグラフにおいて、縦軸の目盛り線は１０ｄＢ間隔でひかれている。
【００４０】
図３に示すように、実施例１の空調用ダクトおよび実施例２の空調用ダクトは、比較例の空調用ダクトに比べて、２５００Ｈｚ〜３１５０Ｈｚの騒音を大きく低減できる。例えば、実施例１の空調用ダクトは、比較例の空調用ダクトよりも、２５００Ｈｚの騒音を５．８ｄＢ低減できる。実施例２の空調用ダクトは、比較例の空調用ダクトよりも、２５００Ｈｚの騒音を１２．１ｄＢ低減できる。この結果から、本発明の吸気ダクトによると、空気流路上流側で生じた騒音、すなわち、車両用空調装置に起因する騒音を大きく低減できることがわかる。
【００４１】
（圧損測定試験）
実施例１の空調用ダクト、実施例２の空調用ダクト、および比較例の空調用ダクトの空気流路上流側端部に車両用空調装置を取り付け、各空調用ダクトによる圧損を測定した。詳しくは、車両用空調装置によって、各空調用ダクトに流量１２０ｍ３／時で空気を流通させた。そして、各空調用ダクトに流入する空気の圧力と、各空調用ダクトから流出した空気の圧力とを測定し、両者の差を各空調用ダクトによる圧損とした。各空調用ダクトによる圧損を表１に示す。
【００４２】
【表１】
0004794364.tif 000002
【００４３】
表１に示すように、実施例１の空調用ダクトによる圧損は、比較例の空調用ダクトによる圧損に近い値である。また、実施例２の空調用ダクトによる圧損もまた、比較例の空調用ダクトによる圧損と充分に近い値である。したがって、本発明の空調用ダクトは、絞り部を設けたにもかかわらず、圧損の増大を抑制できることがわかる。すなわち、本発明の空調用ダクトは、騒音を低減でき、かつ圧損の増大を充分に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１の空調用ダクトを模式的に表す斜視図である。
【図２】実施例１の空調用ダクトの内面を模式的に表す図である。
【図３】騒音測定試験の結果を表すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
１：湾曲部、２：整流部、３：絞り部、４：戻し部
【図１】
0004794364.tif 000003
【図２】
0004794364.tif 000004
【図３】
0004794364.tif 000005