(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロアファンが配設されるブロアユニットと、エバポレータを配設可能なクーリングユニットと、ヒータコアが配設されるヒータユニットとで構成される車両用空調ユニットにおいて、
前記ブロアユニットは、前記ブロアファンの回転方向に沿って空気を螺旋状に流動させる空気流路を備え、
前記クーリングユニットは、前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて抵抗板を配設され、
該抵抗板は、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたことを特徴とする車両用空調ユニット。
【請求項２】
ブロアファンが配設されるブロアユニットと、エバポレータを配設可能なクーリングユニットと、ヒータコアが配設されるヒータユニットとで構成される車両用空調ユニットにおいて、
前記クーリングユニットと前記ヒータユニットを一体化し、
ブロアファンから送風される空気を略直角方向に方向変換させる方向変換部を介して前記ブロアユニットに接続し、
前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて開口部を形成された抵抗板を配設し、
該抵抗板は、前記ブロアユニットからの空気流れ下流側で、かつ、前記方向変換部によって方向変換される領域に於ける、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたことを特徴とする車両用空調ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調ユニットとして、例えば、次のような構成のものが公知である。
【０００３】
実開昭５９−１６９２１４号公報には、エバポレータに代えて矩形孔を形成された着脱自在な遮蔽板を有する車両用空調ユニットが開示されている。特開平３−２１３４１７号公報には、エバポレータに代えて複数の貫通孔を形成された風量調整板を有する車両用空調ユニットが開示されている。そして、いずれの構成によっても、エバポレータと同等な風路圧損を生じさせることが可能となっている。
【０００４】
実開昭６０−６６１２号公報には、エバポレータから飛散する結露水を捕捉し、空気流れを整流するための複数の屈曲板を備えた車両用空調ユニットが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前２者の構成では、空気流れに圧損を生じさせるのが共に平板であるため、単に矩形孔や複数の貫通孔を穿設しただけで、速度分布が不均一になるブロアファンからの送風空気を適切に均一な流れに変換することは困難である。
【０００６】
また、後者の構成では、空気流れを整流できるだけで、圧力損失させて均一な流れを得ることは不可能である。
【０００７】
そこで、本発明は、エバポレータを必要としない場合に、空調ユニットの構造に応じて適切に空気流れを均一化することのできる車両用空調ユニットを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
ブロアファンが配設されるブロアユニットと、エバポレータを配設可能なクーリングユニットと、ヒータコアが配設されるヒータユニットとで構成される車両用空調ユニットにおいて、
前記ブロアユニットは、前記ブロアファンの回転方向に沿って空気を螺旋状に流動させる空気流路を備え、
前記クーリングユニットは、前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて抵抗板を配設され、
該抵抗板は、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたものである。
【０００９】
この構成により、ブロアファンによって風速分布の不均一な空気が流動してくると、流速が大きい程、開口部を通過する際の圧力損失が大きいため、低速側に比べて高速側で、通過する空気量が増大することはなく、抵抗板の下流側に均一な流れを得ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
ブロアファンが配設されるブロアユニットと、エバポレータを配設可能なクーリングユニットと、ヒータコアが配設されるヒータユニットとで構成される車両用空調ユニットにおいて、
前記クーリングユニットと前記ヒータユニットを一体化し、
ブロアファンから送風される空気を略直角方向に方向変換させる方向変換部を介して前記ブロアユニットに接続し、
前記エバポレータの配設領域に、該エバポレータに代えて開口部を形成された抵抗板を配設し、
該抵抗板は、前記ブロアユニットからの空気流れ下流側で、かつ、前記方向変換部によって方向変換される領域に於ける、前記ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、流速が大きければ大きい位置ほど開口面積の小さな複数の開口部を形成され、かつ、前記ブロアファンからの高速側空気が先に衝突するように階段状に形成されたものである。
【００１２】
この構成により、方向変換部の空気流れ下流側、すなわちブロアファンからの空気が流動しやすい領域での空気抵抗を増大させることができ、抵抗板の下流側に均一な流れを得ることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本実施形態に係る車両用空調ユニットを示す。この空調ユニットは、クーリングユニットとヒータユニットを一体的に設けたもので、ユニット本体１内に、流入口５側から順に、抵抗板２、エアミックスダンパ３、及びヒータコア４を配設した構成である。
【００１６】
ユニット本体１は、一対のケーシング１ａ，１ｂを接合一体化することにより形成される。ユニット本体１は、下端前方部に形成される流入口５の近傍に、抵抗板２が保持される第１保持部６が形成されている。第１保持部６は、対向壁面にそれぞれ形成される断面略Ｕ字形のガイド凹部６ａで構成されている。第１保持部６の下流側には略Ｖ字形の壁面が形成され、エアミックスダンパ３によって開閉される第１矩形孔７と第２矩形孔８が形成されている。第２矩形孔８の下流には、ヒータコア４が保持される第２保持部９となっている。第２保持部９も、前記第１保持部６と同様な対向するガイド凹部９ａで構成されている。第２保持部９の下流側では円弧状の壁面によって空気流れが略Ｕ字形に変換され、前記第１矩形孔７を通過後の空気と混合される空気混合領域Ｍを経て配風室１０へとつながっている。配風室１０には、デフダンパ１１、ベントダンパ１２、及びヒートダンパ１３が支軸１１ａ、１２ａ及び１３ａを中心としてそれぞれ回動自在に設けられている。デフダンパ１１は、車両前方部のフロントガラスに空気を供給するためのデフ吹出口１４を開閉する。ベントダンパ１２は、車両前方部に空気を供給するためのベント吹出口１５を開閉する。ヒートダンパ１３は、車両前後の足元にそれぞれ連通する前方側ヒート吹出口１６及び後方側ヒート吹出口１７を開閉する。
【００１７】
抵抗板２は、図３に示すように、エバポレータと略同形状の枠体１８内に、開口部１９を形成した板材２０を設けた構成である。枠体１８は、両端部に前記第１保持部６の各ガイド凹部６ａにガイドされるガイド部２１を形成されている。ガイド部２１は、軽量化のために中空に形成され、内面に設けた複数のリブ２１ａによって補強されている。板材２０には、仕切壁２ａによって仕切られた開口部１９ａ，１９ｂがそれぞれ形成されている。開口部１９ａは開口部１９ｂに比べて開口面積が小さく、空気が通過する際の通気抵抗が大きくなっている。このため、流速が不均一な空気流れに対して、開口面積の違いが流速を均一化する役割を果たすことになる。すなわち、ブロアユニットからの送風はシロッコファンによって行われており、シロッコファンが収容されるケーシングの外周壁に沿った旋回流が発生する。旋回流は、外周壁側に近付くに従って流速が速くなっており、抵抗板２を配設した領域では、ケーシング１ｂ側の流速が大きくなっている。抵抗板２では、流動する空気は、通気抵抗の大きな開口部１９ａを通過する際に減速される一方、開口部１９ｂを通過する際に受ける通気抵抗は小さい。したがって、空気混合領域Ｍに於ける冷風と熱風との混合状態が良好なものとなり、ほぼ均一な温度分布を得ることが可能となる。なお、上半部の閉鎖部分は格子状に形成したリブ２０ａによって補強されている。
【００１８】
エアミックスダンパ３は、前記ユニット本体１内に形成した略Ｖ字形の壁面の頂点部分に設けた支軸３ａを中心として回動自在に設けられており、抵抗板２の開口部１９ａ，１９ｂを通過した空気を分流し、その一方をヒータコア４に向かわせる。エアミックスダンパ３の回動位置は、内気温度、外気温度、日射量等の車内外諸条件に基づいて決定される。
【００１９】
ヒータコア４は、前記ユニット本体１内の第１矩形孔７の下流に設けた第２保持部９を構成する各保持凹部９ａに係合され、内部を図示しないエンジンからの冷却水が流動することにより、外部を通過する空気を加熱する。
【００２０】
次に、前記構成の車両用空調ユニットの動作を説明する。
【００２１】
図示しないブロアユニットから流入口５を介して外気又は内気がユニット本体１内に流入すると、この空気は、まず、抵抗板２の開口部１９ａ，１９ｂを通過する。抵抗板２は、前述のように、開口部１９ａと１９ｂとで開口面積が相違しており、流速の速い領域で通気抵抗が増大している。したがって、抵抗板２の開口部１９ａを通過する空気は減速される一方、開口部１９ｂを通過する空気は減速されることなく、そのまま通過し、流速はほぼ均一となる。そして、抵抗板２の開口部１９ａ，１９ｂをそれぞれ通過して流速を均一化された空気は、エアミックスダンパ３によって分流され、その一方は第２矩形孔８を介してヒータコア４へと流動して加熱された後、他方は第１矩形孔７を介して直接空気混合領域Ｍに至る。このため、空気混合領域Ｍでの空気の混合状態が良好なものとなり、温度分布のばらつきが少なくなる。空気混合領域Ｍで混合された空気は、各ダンパ１１〜１３の回動位置によって開閉される吹出口１４〜１６を介して車内へと送風される。
【００２２】
なお、前記実施形態では、一体型の空調ユニットについて説明したが、図５に示すように、ブロアユニット２２、クーリングユニット２３及びヒータユニット２４を直列に接続する構成としてもよい。また、いずれの場合であっても、抵抗板２を部分的に屈曲させることにより、ブロアユニットから送風される高速の空気流れを優先的に減速できるようにするのが好ましい。また、空調ユニットは、図６に示すように、クーリングユニット及びヒータユニットを一体型として、ブロアユニットからの空気を、方向変換部２５にて略直角方向に方向変換させるように構成してもよい。この場合、ブロアユニット２２からの空気流れの下流側領域で高速となるが、その部分の抵抗板２が迫り出しているので、通気抵抗が大きくなり、減速させることが可能である。
【００２３】
また、抵抗板２の構成は、図４に示すように、空気の速度分布の違いに応じて形成した複数の開口部１９で構成してもよい。開口部１９には、楕円形や矩形等、種々の形状を取ることができる。また、抵抗板２の表面に凹凸を設けて空気の流動方向を調整可能としてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エバポレータの配設領域に、ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、ブロアファンからの空気の流速分布に応じて、通過後の空気の速度及び風量が均一となるように、開口部を形成された抵抗板を設けるようにしたので、抵抗板の下流側全領域に亘って均一な空気流れを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態に係る車両用空調ユニットの分解斜視図である。
【図２】  本実施形態に係る車両用空調ユニットの断面図である。
【図３】  図１及び図２に示す抵抗板の一例を示す平面図である。
【図４】  図１及び図２に示す抵抗板の他の例を示す平面図である。
【図５】  車両用空調ユニットの他の例を示す断面図である。
【図６】  車両用空調ユニットの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ユニット本体
２…抵抗板
３…エアミックスダンパ
４…ヒータコア
５…流入口
６…第１保持部
７…第１矩形孔
８…第２矩形孔
９…第２保持部
１０…配風室
１１…デフダンパ
１２…ベントダンパ
１３…ヒートダンパ
１４…デフ吹出口
１５…ベント吹出口
１６…前方側ヒート吹出口
１７…後方側ヒート吹出口
１８…枠体
１９…開口部
２０…板材
２１…ガイド部
【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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