(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖房、冷房、および換気のシステムにおいて、
第１空気入口と第２空気入口との少なくとも一方と流体的な連通状態となる送風機、
前記第１空気入口および前記第２空気入口の一方と前記送風機との間の流体的な連通状態を選択的に妨げるように、第１および第２のシール面の一方との気密的結合状態に選択的に移動可能であるドア、
前記第１空気入口と前記第２空気入口との少なくとも一方と前記送風機との間の空気通路を少なくとも部分的に区画する壁部材、および
前記壁部材に設けられ、空気が流れることを許容する複数の多角形穴を有し、所定の領域から逸れるように音波を方向付けるハニカム構造部分を備え、
前記ハニカム構造部分は、複数の前記多角形穴を含み第１面を形成する第１部分と、複数の前記多角形穴を含み第２面を形成する第２部分とを備え、前記第１面と前記第２面とは、互いに角度をもって位置付けられており、
前記第１部分および前記第２部分の複数の前記多角形穴は、互いにほぼ平行であり、
前記ハニカム構造部分は、前記音波を、車両の運転者および／または同乗者が置かれることのある領域、および抑制された騒音水準が望ましい車両の乗員室の中の他の領域を含む騒音抑制領域から逸れさせ、
前記第１面と前記第２面とは、それぞれ、前記第１および第２のシール面を提供することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記ハニカム構造部分は、前記暖房、冷房、および換気のシステムへの異物の侵入を阻止するように適合されていることを特徴とする請求項１に記載の暖房、冷房、および換気のシステム。
【請求項３】
前記多角形穴は、六角形の穴であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の暖房、冷房、および換気のシステム。
【請求項４】
前記ハニカム構造部分は、前記壁部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の暖房、冷房、および換気のシステム。
【請求項５】
複数の前記多角形穴のそれぞれは、およそ７ｍｍからおよそ１０ｍｍの間の幅を有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の暖房、冷房、および換気のシステム。
【請求項６】
前記第１空気入口は前記車両の乗員室から前記送風機へ空気を供給し、前記第２空気入口は前記車両の外から前記送風機へ空気を供給することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の暖房、冷房、および換気のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、暖房、換気、および空調のシステムに関する。より具体的には、ハニカム構造をもつケースを備える暖房、換気、および空調のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この項は、この開示に関連する背景技術を提供するが、それは公知の従来技術として開示されるものではない。自動車のような多くの現代の乗り物は、空調制御装置、または暖房、換気、および空調のシステム（ＨＶＡＣ）を備える。それらは、車両の車室、または乗員室を暖房し、換気し、冷房するように作動する。ＨＶＡＣシステムは、ときに、新鮮空気入口、循環空気入口、およびそれら両方の入口またはひとつの入口から空気を吸入する電動の送風機を備える。空気は、その後に、暖房され、または冷房されて、ひとつまたはそれ以上の複数の換気口から乗員室に供給される。ＨＶＡＣシステムの作動は、車両の乗員にとっての車両の楽しさと快適さとに望ましくない作用を与える騒音を発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の開示は、空気流れ特性、および／またはシステムの全体の他の作動状態を改良または維持しながら、乗員室における可聴騒音を抑制することができるＨＶＡＣシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この項は、この開示に関する概略的な説明を与えるが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。ひとつの形態では、この開示は、暖房、換気および空調のシステムのための装置を提供する。装置は、壁部材およびハニカム構造部分を備える。壁部材は、空気通路を提供する入口と出口とを有する室を内部に区画する。ハニカム構造部分は、壁部材に設けられ、空気通路に位置付けられる。ハニカム構造部分は、空気流の方向にほぼ沿って延びる複数の多角形穴を有する。ハニカム構造部分は、音波を所定の領域から逸れさせる。
【０００５】
別の形態では、この開示は、暖房、冷房、および換気のシステムを提供する。それは、送風機、壁部材、およびハニカム構造部分を備える。送風機は、第１空気入口と第２空気入口との少なくとも一方と流体的な連通状態となる。壁部材は、第１空気入口と第２空気入口との少なくとも一方と送風機との間の空気通路を少なくとも部分的に区画する。ハニカム構造部分は、壁部材に設けられ、空気が流れることを許容する複数の多角形穴を有し、所定の領域から逸れるように音波を方向付ける。
【０００６】
さらに別の形態では、この開示は車両用の暖房、冷房、および換気のシステムを提供する。それは、送風機、モータ、およびケースを備える。送風機は、第１空気入口と第２空気入口との少なくとも一方と流体的な連通状態となる。モータは、送風機を作動させるように駆動する。ケースは、第１空気入口と第２空気入口との少なくとも一方と送風機との間の空気通路を少なくとも部分的に区画する。ケースは、さらに、ドアおよびハニカム構造部分を有する。ドアは、送風機と第１空気入口との間、および送風機と第２空気入口との間の流体的な連通状態を選択的に許容し、妨げるように移動可能である。ハニカム構造部分は、所定の領域から逸れるように音波を方向付けるように適合された複数の六角形穴を有する。
【０００７】
この発明を適用可能な分野はここでの開示によって明らかにされる。この発明の概要における説明と具体的な例示とは、具体的な説明を与える用途だけを意図したものであって、本発明の技術的範囲を限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
ここに説明された図面は、選択された実施形態を図示するためだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではない。そして、ここに説明された図面は、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【図１】図１は、この開示の主要部に関する、暖房、換気、および空調のシステムを有する車両の略図である。
【図２】図２は、図１の暖房、換気および空調のシステムにおける送風機組立体および空気分配組立体の斜視図である。
【図３】図３は、この開示の主要部に関する、ハニカム構造部分を含む送風機組立体の部分斜視図である。
【図４】図４は、この開示の主要部に関する、ハニカム構造部分を有する空気入口ケースの斜視図である。
【図５】図５はこの開示の主要部に関する、送風機とモータとの近傍に設けられたハニカム構造部分の略図である。
【図６】図６はこの開示の主要部に関する、車両のグローブボックスの近傍に設けられた送風機組立体の部分的な断面図である。
【０００９】
複数の図面の図示にわたって、対応する参照符号は、対応する部分を指している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図１から図６の図面を参照しながら詳細に説明する。暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）のシステム１０は、冷媒回路１２、送風機組立体１４、および空気分配組立体１６を備えて提供されている。ＨＶＡＣシステム１０は車両２０に装着され、車両２０の車室、または乗員室を暖房し、冷房し、または換気するように運転可能である。
【００１１】
冷媒回路１２は、圧縮機２２、凝縮器２４、膨張器２６、および蒸発器２８を備える。圧縮機２２は、冷媒回路１２を通して冷媒または他の流体を循環させ、または圧縮する。圧縮機２２は、比較的低い圧力の流体を吸入し、流体を比較的高い圧力に加圧し、その比較的高い圧力で流体を吐出する。圧縮機２２は、レシプロ型圧縮機、スクロール型圧縮機、ロータリベーン型圧縮機、または他の適宜の形式の圧縮機によって提供されうる。圧縮機２２は、車両２０のエンジンまたはモータによって、ベルトまたは他の適宜の動力伝達手段を介して駆動される。
【００１２】
凝縮器２４は、圧縮機２２から高圧流体を受け取るように適合された熱交換器またはコイルを備える。流体は、コイルを流れる過程において外側の空気に熱を放出する。凝縮器２４は、ガス冷却器、放熱器、または他の適宜の熱交換器によって提供できるものと解されるべきである。膨張器２６は、流体を膨張させるように適合された、例えば、膨張弁またはオリフィス管によって提供されうる。膨張器２６は、それによって、そこを流れる冷媒の圧力と温度とを低下させる。膨張器２６は、流体的に凝縮器２４と蒸発器２８とに結合されている。
【００１３】
蒸発器２８は、膨張器２６から流体を受け取るように適合された熱交換器またはコイルを備える。流体は、コイルを流れる過程において、外側の空気から熱を吸収する。送風機組立体１４は、空気と流体との間の伝熱を促進するように、蒸発器２８のコイルを横切るように空気を流す。
【００１４】
送風機組立体１４は送風機ハウジング３０、送風機３２、ダクト３４、および空気入口ケース３６を備える。送風機３２は、空気流を生成するために送風機３２の軸の周りを回転するように適合された、複数の放射状に配置されたファンブレードを備える。電動の送風機モータ４０は、送風機ハウジング３０内において送風機３２を回転させる。送風機モータ４０は、車両のバッテリによって駆動されるか、または他の適宜の車両の電流源によって駆動される。
【００１５】
送風機ハウジング３０は、入口４２と出口４４とを有するほぼ円筒状の覆いである。入口は、送風機３２の回転軸に沿って設けられている。出口４４は、ダクト３４と流体的に結合されている。送風機ハウジング３０は、送風機３２と送風機モータ４０とを少なくとも部分的に囲んでいる。ダクト３４は、比較的薄い壁の中空部材であって、送風機ハウジング３０と空気分配組立体１６とを流体的に結合している。蒸発器２８は、送風機ハウジング３０と空気分配組立体１６との間の空気通路の中に配置されている。送風機３２は、空気流れを生成するために送風機ハウジング３０の中で回転する。空気流れは、出口４４を通して流され、ダクト３４と蒸発器２８とを通して流され、空気分配組立体１６に流入させられる。空気分配組立体１６においては、空気は車両２０の乗員室内に実質的に分配される。
【００１６】
空気入口ケース３６は、壁部材４８と入口ドア５０とを備える。壁部材４８は、内部容積室５２、入口５４、および出口５６を区画する。ケース３６は、内部容積室５２が送風機ハウジング３０および送風機３２と流体的に連通するように、送風機ハウジング３０に固定されている。入口ドア５０は、新鮮空気源または新鮮空気入口５８との、そして循環空気源または循環空気入口６０との流体的な連通状態を、選択的に許容し、妨げるように移動可能である。新鮮空気入口５８は車両２０の外部と流体的な連通状態にあり、送風機３２が車両２０の外部から空気を吸入することを許容するように適合されている。循環空気入口６０は車両２０の乗員室と流体的な連通状態にあり、送風機３２がシステム１０を通して乗員室の内部から空気を循環させることを許容するように適合されている。
【００１７】
ハニカム構造部分７０は、ケース３６の入口５４に、またはその近傍に設けられている。ハニカム構造部分７０は、壁部材４８と一体的に形成されている。代替的に、ハニカム構造部分７０は、スナップ的または摩擦的な係合部材、接着剤、機械的締結部材、溶接、接合、もしくは他の適宜の手段、または壁部材４８にハニカム構造部分７０を固定する手段の組み合わせ、を介して壁部材４８に装着することができる。
【００１８】
ハニカム構造部分７０は、ほぼ平面状の第１平面部分７２と、この第１平面部分７２に対して角度をもっているほぼ平面状の第２平面部分７４とを備える。第１および第２の部分７２、７４のいずれかひとつ、または両方は、それらを貫通して、送風機３２の回転軸、および／または送風機ハウジング３０への空気流れの方向に対してほぼ平行な方向に延びる複数の穴７６を備える。第１および第２の部分７２、７４を貫通する複数の穴７６は、互いにほぼ平行である。複数の穴７６は、例えば、六角形である。もしくは、複数の穴７６は、他の多角形、円形、または丸みがかった形である。複数の穴７６は、幅Ｗと厚さＴとを有する。それらは、用途に適したいかなる寸法でもよい。幅Ｗと厚さＴとは、ひとつ、またはより多くの要素、および／または考慮事項に基づいて選択され設定されている。要素、および／または考慮事項は、例えば、生産性、穴７６を通る空気流の過流の抑制、流量または流速の最適化、穴７６、ケース３６、および／またはシステム１０を通る他の空気流特性の最適化、システム１０への異物の侵入防止、および騒音偏向性および／または騒音減衰性である。例えば、幅Ｗは、およそ７ｍｍからおよそ１０ｍｍの間であり、厚さＴは、およそ１２ｍｍである。しかしながら、この開示の技術的範囲は、上記のような寸法に限定されるものではないと理解されるべきである。幅Ｗと厚さＴとは、上記の例示の数値より小さくも大きくもなりうる。
【００１９】
第１と第２の平面部分７２、７４は、それぞれ、第１および第２のシール面７８、８０を提供する。入口ドア５０は、循環空気源６０および新鮮空気源５８の一方と送風機３２との間の流体的な連通状態を選択的に妨げるように、第１および第２のシール面７８、８０の一方との気密的結合状態に選択的に移動可能である。ハニカム構造部分７０は、シール面７８、８０に剛性、支持性を提供する。それによって、入口ドア５０とシール面７８、８０との間に、より均一で強固なシールが提供される。穴７６を形成する構造は、入口ドア５０が接触している間のシール面７８、８０の屈曲またはひずみの発生可能性を減らすか、または除去する。
【００２０】
空気入口ケース３６、および／またはハニカム構造部分７０は、プラスチック、発泡部材、アルミニウム、布、エアロゲル材料、および／または他のいかなる高分子樹脂材料または金属材料によって形成される。ケース３６および／またはハニカム構造部分７０は、成型、鋳造、型押し、機械加工、レーザ切除、および／または他のいかなる製造方法またはそれらの組み合わせによって製造される。
【００２１】
図２において、空気分配組立体１６は、ケース９０、ひとつまたはそれより多いフェース換気ダクト９２、ひとつまたはそれより多いフット換気ダクト９４、およびひとつまたはそれより多いデフロスト換気ダクト９６を備える。ケース９０は、送風機組立体１４のダクト３４と流体的に結合されており、送風機３２によって蒸発器２８のコイルを通過するように送風された空気を受ける。送風機組立体１４から受けた空気を選択的に加熱するために加熱要素がケース９０の中に設けられている。空気は、引き続き、ケース９０から、車両２０の乗員室へ、ひとつまたはそれ以上のダクト９２、９４、９６を介して分配される。
【００２２】
図１−６を参照して、ＨＶＡＣシステム１０の作動を説明する。システム１０が冷房モードであるとき、すなわち空調モードがオンであるとき、圧縮機２２は、以下に説明するように、冷媒回路１２の全体に冷媒を循環させる。システム１０が暖房モード、および／または換気モードであるとき、すなわち空調モードがオフであるとき、冷媒回路は待機状態である。冷房モード、換気モード、または暖房モードのいずれであっても、送風機モータ４０の駆動は、新鮮空気入口５８と循環空気入口６０との少なくともひとつを介して送風機ハウジング３０の内部への空気の吸い込みを生じさせる。
【００２３】
新鮮空気および／または循環空気の入口５８、６０に流入するにあたり、くうきは、ハニカム構造部分７０の穴７６を通って流れる。穴の厚さＴは、そこを流れる空気をまっすぐに、および／またはなめらかに矯正し、それによって渦流を抑制する。さらに、穴７６は、送風機ハウジング３０への吸入から異物を抑制、または除去する。このような異物は、例えば、織物、紙、葉、および／または車両２０のグローブボックス、乗員室、またはエンジン室からの他のゴミを含む。
【００２４】
空気がハニカム構造部分７０を通過した後、送風機３２は、空気がダクト３４を通り、蒸発器２８および／または加熱要素を横切り、そしてケース９０内に入るように送風する。ケース９０から、空気はひとつまたはそれ以上のフェース換気ダクト９２、フット換気ダクト９４、およびデフロスト換気ダクト９６に分配され、そこから空気は車両２０の乗員室に吹出される。
【００２５】
図５および図６において、ハニカム構造部分７０は、車両の乗員が聴き取り可能なシステム１０の騒音を水準を抑制する。これによって、乗員の快適さと車両の楽しさとが向上する。送風機３２と送風機モータ４０とは、システム１０における騒音源である。空気入口ケース３６は、グローブボックス９８の近傍に設けられており、したがって、乗員室の中にいる乗員のすぐ近くに、比較的接近して設けられている。送風機３２および／または送風機モータ４０からの音波１００は、外側へ多くの方向に向かって伝播する。
【００２６】
空気入口ケース３６の壁部材４８、および／または送風機ハウジング３０は音波の少なくとも一部を減衰させるが、音波の他の部分は、入口５４を通過してケース３６から出てゆく。音波はハニカム構造部分７０の穴７６を通過する。穴の厚さＴは、音波の少なくとも一部を、騒音伝達領域１０２に向けて、そして騒音抑制領域１０４から逸らせて（図５および図６の図示に対して）ほぼ上へ向けて通過、および／または偏向させる。この開示の用途において、騒音伝達領域１０２は、エンジン室の少なくとも一部、エンジン室と乗員室との間の他の領域、および／または、車両２０の運転者または同乗者が車両２０を運転しているかまたは乗車している間に通常は置かれることのない他の領域を含む。一方、騒音抑制領域１０４は、運転者および／または同乗者が置かれることのある領域、および抑制された騒音水準が望ましい乗員室の中の他の領域を含む。
【００２７】
ハニカム構造部分７０は、車両２０の乗員室における客観的および主観的な騒音品質を改善する。ハニカム構造部分７０は、システム１０によって生成される、いずれか一部またはすべての可聴周波数の騒音水準を抑制する。ハニカム構造部分７０の実際の使用は、システム１０を通過する流量または流速に悪影響を及ぼすことなく、騒音抑制領域１０４において約１ｄＢ（Ａ）から約２ｄＢ（Ａ）の騒音抑制の効果をもたらす。
【００２８】
ハニカム構造部分７０は空気入口ケース３６の入口５４に、またはその近傍に設けられるものとして以上では説明されているが、追加的に、または代替的に、ハニカム構造部分７０は、ＨＶＡＣシステム１０の全体のいかなる場所にでも設けることができるのとして理解されるべきである。例えば、ハニカム構造部分７０は、空気または他の流体が流れるいかなるダクト、ケース、入口、および／または出口、または、ハニカム構造部分７０が騒音を減衰させることができ、および／または流体の流れの特性を改善することができるいかなる他の場所であっても、そこに、その内部に、またはその近傍に設けることができる。
【００２９】
以上に述べた実施形態の説明は、図示と説明のために与えられたものである。そこには、発明を限定する意図や、網羅的にする意図はない。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、その特定の実施形態に限定されない。しかし、具体的に図示され説明されていない限り、適用可能であれば、それらは互いに入れ替え可能であり、特定の選ばれた実施形態において利用可能である。それぞれの個別の構成要素、または特定の実施形態の特徴は、多くの手法に変形可能でもある。それらの変形例は本発明からの派生物として考慮されるべきではなく、すべてのそれらの変形例は本発明の技術的範囲に属するべきものとして意図されている。
【００３０】
構成要素または構成層が、他の構成要素または構成層に対して、「上に」、「連結され」、「接続され」、または「結合され」と記載されて表現されるとき、それは、他の構成要素または構成層に対して上に直接にあるか、直接に連結されているか、直接に接続されているか、または直接に結合されていることを意味しているか、または、他の介在要素または介在層が存在していることを意味している。反対に、構成要素または構成層が、他の構成要素または構成層に対して、「上に直接に」、「直接に連結され」、「直接に接続され」、または「直接に結合され」と記載されて表現されるとき、そこには他の介在要素または介在層が存在しないことを意味している。構成要素の間の関係を表現する他の用語も、同様に解釈されるべきである。例えば、「間に」と「間に直接に」との意味、および「隣接して」と「直接に隣接して」との意味である。ここでは、用語「および／または」は、関連付けて挙げられた複数の要素のうちのひとつまたは複数の組み合わせのいかなるものも、そしてすべてを含むものである。
【００３１】
ここでは、様々な要素、部品、領域、層、および／または部分を記述するために、第１、第２、第３といった用語が用いられているが、それらの要素、部品、領域、層、および／または部分は、それらの用語によって限定的に解釈されるべきではない。これらの用語は、ひとつの要素、部品、領域、層、または部分を、他のそれらから区別するために単に使用されているにすぎない。第１、第２といった用語、および他の数的な用語は、明白に記載されている場合を除いて、特定の手順、または順序を示唆するものではない。したがって、例示された実施形態の開示の範囲内において、第１の要素、部品、領域、層、または部分は、第２の要素、部品、領域、層、または部分と名付けることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  暖房、換気、および空調のシステム、１２  冷媒回路、１４  送風機組立体、１６  空気分配組立体、２０  車両、２２  圧縮機、２４  凝縮器、２６  膨張器、２８  蒸発器、３０  送風機ハウジング、３２  送風機、３４  ダクト、３６  空気入口ケース、４０  送風機モータ、４２  入口、４４  出口、４８  壁部材、５０  入口ドア、５２  内部容積室、５４  入口、５８  新鮮空気入口、６０  循環空気入口、７０  ハニカム構造部分、７２  第１平面部分、７４  第２平面部分、７６  穴、７８  シール面、８０  シール面、９０  ケース、９２  フェース換気ダクト、９４  フット換気ダクト、９６  デフロスト換気ダクト、９８  グローブボックス、１００  音波、１０２  騒音伝達領域、１０４  騒音抑制領域。
【図１】
0005333647.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005333647.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005333647.tif 000007