JP2008155654A - 車両用送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッタドアの加工性は従前と変わらず、流入する空気を整流して、吸込効率を向上できる車両用送風装置を提供すること。
【解決手段】車両用送風装置は、シャッタドア１２の内面に沿って両取入口（１０，１１）の並設方向に回動移動可能にシャッタドア１２に取り付けられた空気案内用のフラップ１４と、シャッタドア１２の両取入口（１０，１１）の並設方向（矢印Ａ１方向）への回動に連動してフラップ１４をシャッタドア１２に対し両取入口（１０，１１）の並設方向に相対回動させる可動ロッド１６とを備えている。しかも、可動ロッド１６は、シャッタドア１２により開かれた両取入口（１０，１１）の一方から空気導入ケース部７内に導入される空気を送風ファン（ブロワファン５）に向けて整流して案内可能に、フラップ１４を向けさせるように設定されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば車両用空調装置等に用いる車両用送風装置に関するものである。

一般に、自動車等の車両用空調装置においては、車室外の空気（外気）と車室内の空気（内気）を送風装置により選択的に吸い込んで、温度調整等の空調をした後、車室内にエアベント等から吹き出すことができるようになっている。

このような送風装置では、例えば送風ファンの上流側に内気取入口と外気取入口を設けて、この両取入口の一方を外周面が円弧状のロータリドアで閉じると共に、両取入口の他方を開くことにより、内気と外気を選択的に車両用空調装置内に吸い込むことができるようになっているものが知られている。

このような送風装置としては、吸い込まれる空気の流れを均一化するようにするための空気ガイド突部をロータリドアの内周面に設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３６２２２９９号公報

しかしながら、従来の送付装置では、空気ガイド突部がロータリドアと一体に形成されていたため、少なくとも内気取入口から流入する空気の第１ガイド部と外気取入口から流入する第２空気ガイド部の２つを設ける必要がある。このため、ロータリドアの形状が複雑になり、ロータリドア（シャッタドア）の加工性が必ずしも良いとは言い難かった。

そこで、この発明は、シャッタドアの加工性は従前と変わらず、流入する空気を整流して、吸込効率を向上できる車両用送風装置を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、この発明は、送風ファンの上流側に設けられた空気導入ケース部と、前記空気導入ケース部に設けられた内気取入口と、前記内気取入口に並設して前記空気導入ケース部に設けられた外気取入口と、前記両取入口よりも下流側に位置させたドア回動軸を介して前記空気導入ケース部に前記両取入口の並設方向に進退回動可能に取り付けられて、前記内気取入口と前記外気取入口の開閉を選択的に行わせるシャッタドアを備える車両用送風装置において、
前記シャッタドアの内面に沿って前記両取入口の並設方向に回動移動可能に前記シャッタドアに取り付けられた空気案内用のフラップと、前記シャッタドアの前記両取入口の並設方向への回動に連動して前記フラップを前記シャッタドアに対し前記両取入口の並設方向に相対回動させるフラップ回動手段とを備えると共に、前記フラップ回動手段は、前記シャッタドアにより開かれた前記両取入口の一方から前記空気導入ケース部内に導入される空気を前記送風ファンに向けて整流して案内可能に、前記フラップを向けさせるように設定されている車両用送風装置としたことを特徴とする。

この構成によれば、シャッタドアの加工性は従前と変わらず、流入する空気を整流して、吸込効率を向上させることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[構成]
図１，図２は、車両用空調装置に用いられる車両用送風装置の一例を示した概略断面図である。この図１，図２において車両用送風装置は、ブロワ本体（送風装置本体）１と、このブロワ本体１の上流側に位置して流入（導入）する内外気を切り替える流入空気切替装置（導入空気切替装置）２を有する。

ブロワ本体１は、底壁３ａ及び上壁３ｂを有するファンケース３と、この底壁３ａの下面に固定された駆動モータ４を有する。この駆動モータ４は回転出力軸４ａを有し、この回転出力軸４ａは底壁３ａを貫通してファンケース３内に突出している。また、ブロワ本体１は、ファンケース３内に回転自在に配設されたブロワファン（送風ファン）５を有する。このブロワファン５は、回転出力軸４ａに取り付けられていて、駆動モータ４により回転駆動されるようになっている。このブロワ本体１に吸い込まれた空気は、図示しない車両用空調装置のエバポレータやヒータコア等に送られて空調された後、車室内に吹き出される。尚、この構造については周知の構成が採用できるので、その詳細な説明は省略する。６は、ブロワ本体１の吸込開口で、上壁３ｂに設けられている。

また、流入空気切替装置２は、ブロワ本体１の上流側に配設され、且つ、ファンケース３の上壁３ａと一体に形成された空気導入ケース部７を有する。この空気導入ケース部７は、図１，図２の下側がブロワ本体１の吸込開口６に連通している。また、空気導入ケース部７は、上流側に位置し且つ左右に間隔をおいて設けられた一対の係合壁７ａ，７ｂを有する。この係合壁７ａ，７ｂ間には通風路（開口）８が形成されている。

更に、空気導入ケース部７には、通風路８の下方（下流側）に配設したエアフィルタ９が取り付けられている。このエアフィルタ９は、空気導入ケース部７内を上下の室Ａ，Ｂに区画している。また、空気導入ケース部７には、ブロワファン５の上流側に位置する内気取入口（内気導入口）１０と外気取入口（外気導入口）１１を有する。この内気取入口１０と外気取入口１１は、図１中隣接して左右に並設されている。

更に、空気導入ケース部７には、図１に示したように、内気取入口１０及び外気取入口１１と通風路８との間に位置するドア配設空間Ｃが形成されている。このドア配設空間Ｃは図４に示したように対向する側壁７ｃ，７ｃを有する。このドア配設空間Ｃ内には、内気取入口１０と外気取入口１１の開閉切替を行わせるシャッタードア１２が配設されている。

このシャッタードア１２は、図３，図４に示したように、互いに対向する側壁１２ａ，１２ａを有する。この側壁１２ａは、図３，図４に示したように、鋭角な端部１２ａ１及びこの端部１２ａ１とは反対側の円弧状の縁部１２ａ２を有すると共に、側面形状がセクタ状（扇形）に形成されている。

この側壁１２ａ，１２ａの端部１２ａ１，１２ａ１の外面には、同一軸線を有するドア回動軸１３，１３が一体に形成されている。また、シャッタードア１２は、図３，図４に示したように、側壁１２ａ，１２ａの円弧状の縁部１２ａ２，１２ａ２を連設する連設壁１２ｂを有する。この連設壁１２ｂの断面形状は、図１に示したように、ドア回動軸１３，１３の軸線が曲率中心（半径の中心）となるような円弧に形成されている。

このドア回動軸１３，１３は、図４に示したようにドア配設空間Ｃの側壁７ｃ，７ｃに回動自在に取り付けられていて、シャッタードア１２を図１の内気取入口１０と外気取入口１１の並設方向（矢印Ａ１で示した方向）に回動移動可能に側壁７ｃ，７ｃに保持している。尚、図示は省略したが、この回動軸１３，１３の一方は図示を省略した駆動モータやソレノイド、或いは手動操作用の操作ツマミ等のドア回動操作手段により回動操作できるようになっている。

また、このシャッタードア１２の側壁１２ａ，１２ａ間には図４に示したようにフラップ１４が配設されている。このフラップ１４は、自由縁部が内気取入口１０と外気取入口１１の並設方向（矢印Ａ１で示した方向）に回動移動可能にフラップ回動軸１４ａを介して側壁１２ａ，１２ａに取り付けられている。ここで、ドア回動軸１３を通り、且つ側壁１２ａの矢印Ａ１方向の縁部１２ａ３，１２ａ３との為す角度α，βが等しくなるような経線Ｒを想定すると、フラップ回動軸１４ａの中心は経線Ｏ上に位置させられている。

更に、図１，図２に示したように、シャッタードア１２の連設壁１２ｂの内面には、内気取入口１０と外気取入口１１の並設方向（矢印Ａ１で示した方向）に延びるロッドガイド１５が固定されている。このロッドガイド１５は図４に示したように側壁１２ａ，１２ａ間の略中央に配設されていて、このロッドガイド１５と連設壁１２ｂとの間には矢印Ａ１方向に延びるガイド孔１５ａが形成されている。このガイド孔１５ａ内には、断面形状を矩形状に形成した可動ロッド１６がフラップ回動手段として矢印Ａ１方向にスライド移動可能に保持されている。

この可動ロッド１６は、一端部１６ａ及び連設壁１２ｂの矢印Ａ１方向における一縁部１２ｂ１が図２の如く係合壁７ａに当接しているときには、他端部１６ｂが連設壁１２ｂの矢印Ａ１方向における他縁部１２ｂ２から所定量突出するようになっている。同様に、可動ロッド１６は、他端部１６ｂ及び連設壁１２ｂの矢印Ａ１方向における他縁部１２ｂ２が図１の如く係合壁７ｂに当接しているときには、一端部１６ａが連設壁１２ｂの矢印Ａ１方向における一縁部１２ｂ１から所定量突出するようになっている。

しかも、図４〜図６に示したように、可動ロッド１６の長手方向の中央には係合孔１７が形成され、ロッドガイド１５の長手方向の中央部にはロッドガイド１５の長手方向に延びるスリット１８が形成されている。そして、フラップ１４の連設壁１２ｂに臨む自由縁部には、係合軸１９が一体に設けられている。この係合軸１９は、スリット１８を介して可動ロッド１６の係合孔１７に矢印Ａ１方向に回動可能に挿入されている。
[作用]
次に、このような構成の車両用送風装置の作用を説明する。

この構成の車両用送風装置では、図示を省略した駆動モータやソレノイド、或いは手動操作用の操作ツマミ等のドア回動操作手段により回動軸１３，１３の一方を回動操作することにより、シャッタードア１２を内気取入口１０と外気取入口１１の並設方向（矢印Ａ１で示した方向）に回動操作して、シャッタードア１２を内気取入口１０と外気取入口１１の一方を図１又は図２のように選択的に閉じる（遮蔽する）ことができる。
（外気吸込）
しかも、図２のようにシャッタードア１２が外気取入口１１を閉成（遮蔽）している状態から内気取入口１０側に回動させられると、シャッタードア１２に保持させた可動ロッド１６の他端部１６ｂが先ず係合壁７ｂに当接して、可動ロッド１６の回動が阻止される。この状態から更にシャッタードア１２を係合壁７ｂ側に回動させると、連設壁１２ｂが係合壁７ｂに当接するまで可動ロッド１６に対して相対的に移動する。

この際、可動ロッド１６は、フラップ１４が図２の状態から図１の状態になるまで、シャッタードア１２をフラップ１４に対して移動させる。即ち、可動ロッド１６は、フラップ１４が図２の状態から図１の状態になるまで、フラップ回動軸１４ａを中心にフラップ１４をシャッタードア１２に対して相対的に回動させて、フラップ１４を内気取入口１０側で上下に向かうようにする。尚、連設壁１２ｂが係合壁７ｂに当接すると、可動ロッド１６の一端部１６ａが図１に示したように連設壁１２ｂから外気取入口１１側に突出する。

この状態で、駆動モータ（ブロワモータ）４によりブロワファン５を回転させると、外気取入口１１から車両外部の空気が矢印Ｄ１、Ｄ２，Ｄ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる。そして、係合壁７ａ側及び外気取入口１１の矢印Ａ１方向における中間部から矢印Ｄ１，Ｄ２で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気は、連通路８を介してエアフィルタ９まで流れる。

尚、空気導入ケース部７内が外気取入口１１より広い。このため、フラップ１４がない場合を仮定すると、シャッタードア１２側から矢印Ｄ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気は、ブロワ本体１の吸込開口６に対応する位置を外れるように、即ち破線の矢印Ｄ３′で示したように係合壁７ｂ側に拡散するように流れる。この状態では、外気取入口１１から空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気が吸込開口６からブロワ本体１内に吸い込まれるまでの経路が矢印Ｄ３′のように長くなるために、吸込効率が悪くなる。

しかし、実際には、フラップ１４を設けているので、シャッタードア１２側から矢印Ｄ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気は、一部がシャッタードア１２側に流れるが、フラップ１４により下方の吸込開口６に対応する側に流れが偏向（整流）させられる。この結果、シャッタードア１２側から矢印Ｄ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気は、吸込開口６までの経路が短くなり、吸込効率が向上する。
（内気吸込）
また、図１のようにシャッタードア１２が内気取入口１０を閉成（遮蔽）している状態から外気取入口１１側に回動させられると、シャッタードア１２に保持させた可動ロッド１６の一端部１６ａが先ず係合壁７ａに当接して、可動ロッド１６の回動が阻止される。この状態から更にシャッタードア１２を係合壁７ａ側に回動させると、連設壁１２ｂが係合壁７ａに当接するまで可動ロッド１６に対して相対的に移動する。

この際、可動ロッド１６は、フラップ１４が図１の状態から図２の状態になるまで、シャッタードア１２をフラップ１４に対して移動させる。即ち、可動ロッド１６は、フラップ１４が図１の状態から図２の状態になるまで、フラップ回動軸１４ａを中心にフラップ１４をシャッタードア１２に対して相対的に回動させて、フラップ１４を外気取入口１１側で上下に向かうようにする。尚、連設壁１２ｂが係合壁７ａに当接すると、可動ロッド１６の他端部１６ｂが図２に示したように連設壁１２ｂから内気取入口１０側に突出する。

この状態で、駆動モータ（ブロワモータ）４によりブロワファン５を回転させると、内気取入口１０から車室内の空気（内気）が矢印Ｅ１、Ｅ２，Ｅ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる。そして、係合壁７ｂ側及び内気取入口１０の矢印Ａ１方向における中間部から矢印Ｅ１，Ｅ２で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気（内気）は、連通路８を介してエアフィルタ９まで流れる。

尚、空気導入ケース部７内が内気取入口１０より広い。このため、フラップ１４がない場合を仮定すると、シャッタードア１２側から矢印Ｅ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気（内気）は、ブロワ本体１の吸込開口６に対応する位置を外れるように、即ち破線の矢印Ｅ３′で示したように係合壁７ａ側に拡散するように流れる。この状態では、内気取入口１０から空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気が吸込開口６からブロワ本体１内に吸い込まれるまでの経路が矢印Ｅ３′のように長くなるために、吸込効率が悪くなる。

しかし、実際には、フラップ１４を設けているので、シャッタードア１２側から矢印Ｅ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気（内気）は、一部がシャッタードア１２側に流れるが、フラップ１４により下方の吸込開口６に対応する側に流れが偏向（整流）させられる。この結果、シャッタードア１２側から矢印Ｅ３で示したように空気導入ケース部７内に吸い込まれる空気（内気）は、吸込開口６までの経路が短くなり、吸込効率が向上する。
（実験例）
図７は、車両用送風装置のブロワファン５の回転速度Ｎ，静圧Ｐｓ（Ｐａ），駆動モータ４への入力Ｐｉｎ（Ｗ）及び総合効率ηｔと、ブロワファン５による風量（送風量）Ｇとの関係を示したものである。

この図７において、フラップ１４をシャッタードア１２に設けた場合の回転速度Ｎ，静圧Ｐｓ（Ｐａ），駆動モータ４への入力Ｐｉｎ（Ｗ）及び総合効率ηｔは一点鎖線で示してあり、シャッタードア１２の内面にフラップ１４に代えて整流用の突部を一体に形成した場合の回転速度Ｎ，静圧Ｐｓ（Ｐａ），駆動モータ４への入力Ｐｉｎ（Ｗ）及び総合効率ηｔは実線で示してある。

この図８から分かるように、風量Ｇに対する回転速度Ｎ，静圧Ｐｓ（Ｐａ），駆動モータ４への入力Ｐｉｎ（Ｗ）及び総合効率ηｔ等は、フラップ１４をシャッタードア１２に設けた場合とシャッタードア１２の内面にフラップ１４に代えて整流用の突部を一体に形成した場合とで、略同じ結果が得られた。

この結果、上述した実施例のように車両用送風装置において、フラップ１４をシャッタードア１２に設けても、シャッタードア１２の加工性は従前と変わらず、流入する空気を整流して、吸込効率等を向上させることができた。

尚、上述した可動ロッド１６を複数のロッドから伸縮調節可能に設けておくことで、シャッタードア１２により内気取入口１０と外気取入口１１の一方選択的に閉じたときのフラップ１４の角度を調整可能とすることもできる。

以上説明したように、この発明の実施の形態の車両用送風装置は、送風ファン（ブロワファン５）の上流側に設けられた空気導入ケース部７と、前記空気導入ケース部７に設けられた内気取入口１０と、前記内気取入口１０に並設して前記空気導入ケース部７に設けられた外気取入口１１と、前記両取入口（１０，１１）よりも下流側に位置させたドア回動軸１３を介して前記空気導入ケース部７に前記両取入口（１０，１１）の並設方向に進退回動可能に取り付けられて、前記内気取入口１０と前記外気取入口１１の開閉を選択的に行わせるシャッタドア１２を備えている。しかも、車両用送風装置は、前記シャッタドア１２の内面に沿って前記両取入口（１０，１１）の並設方向に回動移動可能に前記シャッタドア１２に取り付けられた空気案内用のフラップ１４と、前記シャッタドア１２の前記両取入口（１０，１１）の並設方向（矢印Ａ１方向）への回動に連動して前記フラップ１４を前記シャッタドア１２に対し前記両取入口（１０，１１）の並設方向に相対回動させるフラップ回動手段（可動ロッド１６）とを備えている。しかも、前記フラップ回動手段（可動ロッド１６）は、前記シャッタドア１２により開かれた前記両取入口（１０，１１）の一方から前記空気導入ケース部７内に導入される空気を前記送風ファン（ブロワファン５）に向けて整流して案内可能に、前記フラップ１４を向けさせるように設定されている。

この構成によれば、シャッタードア１２を両取入口（１０，１１）の並設方向（矢印Ａ１方向）に回動させて、両取入口（１０，１１）の一方を閉じる際に、一つのフラップ１４を両取入口（１０，１１）の他方に近接する位置で上下に向けることができる。これにより、両取入口（１０，１１）の一方から前記空気導入ケース部７内に導入される空気をフラップ１４により前記送風ファン（ブロワファン５）に向けて整流して案内できるので、シャッタードア１２の加工性は従前と変わらず、流入する空気を整流して、吸込効率等を向上させることができる。

また、この発明の実施の形態の車両用送風装置において、前記フラップ１４は前記ドア回動軸１３の軸線と平行なフラップ回動軸１４ａを介して前記シャッタドア１２に前記並設方向（矢印Ａ１方向）に回動可能に取り付けられ、且つ前記フラップ１４の縁部が前記シャッタドア１２の内面に沿って摺接可能に設けられている。また、前記フラップ回動手段（可動ロッド１６）には前記両取入口（１０，１１）の並設方向（矢印Ａ１方向）に向けて延設され且つ前記シャッタドア１２に前記並設方向（矢印Ａ１方向）に移動可能に取り付けられた可動ロッド１６が用いられ、前記フラップ１４の縁部が前記可動ロッド１６の長手方向の中間位置に前記並設方向（矢印Ａ１方向）に相対回動可能に保持され、前記シャッタドア１２が前記両取入口（１０，１１）の一方を閉成する際に前記可動ロッド１６に係合して前記可動ロッド１６を前記シャッタドア１２に対し前記両取入口（１０，１１）の他方側に移動させる係合部（係合壁７ａ，７ｂ）が前記空気導入ケース部７に設けられている。

この構成によれば、簡単な構成で、両取入口（１０，１１）の一方を閉じる際に、一つのフラップ１４を両取入口（１０，１１）の他方に近接する位置で上下に向けることができる。

この発明の実施の形態の車両用送風装置において、前記シャッタドア１２が前記両取入口（１０，１１）の一方を閉成したとき、前記可動ロッド１６は前記シャッタドア１２の回動方向の縁部から前記両取入口（１０，１１）の他方側に所定量突出するようになっている。

この構成によれば、更に簡単な構成で、両取入口（１０，１１）の一方を閉じる際に、一つのフラップ１４を両取入口（１０，１１）の他方に近接する位置で上下に向けることができる。

この発明に係る車両用送風装置の概略断面図である。 この発明に係る車両用送風装置の作用を説明する概略断面図である。 図１に示したシャッタードアの概略斜視図である。 図１のＶ１−Ｖ１線に沿う断面図である。 図４の部分拡大図である。 図１のロッドガイドと可動ロッドとの関係を示す説明図である。 この発明に係る車両用送風装置の実験例を示す特性線図である。

符号の説明

４・・・ブロワファン（送風ファン）
７・・・空気導入ケース部
７ａ，７ｂ・・・係合壁（係合手段）
１０・・・内気取入口
１１・・・外気取入口
１２・・・シャッタドア
１４・・・フラップ
１６・・・可動ロッド（フラップ回動手段）

Claims (3)

1. 送風ファンの上流側に設けられた空気導入ケース部と、前記空気導入ケース部に設けられた内気取入口と、前記内気取入口に並設して前記空気導入ケース部に設けられた外気取入口と、前記両取入口よりも下流側に位置させたドア回動軸を介して前記空気導入ケース部に前記両取入口の並設方向に進退回動可能に取り付けられて、前記内気取入口と前記外気取入口の開閉を選択的に行わせるシャッタドアを備える車両用送風装置において、
   前記シャッタドアの内面に沿って前記両取入口の並設方向に回動移動可能に前記シャッタドアに取り付けられた空気案内用のフラップと、
   前記シャッタドアの前記両取入口の並設方向への回動に連動して前記フラップを前記シャッタドアに対し前記両取入口の並設方向に相対回動させるフラップ回動手段とを備えると共に、
   前記フラップ回動手段は、前記シャッタドアにより開かれた前記両取入口の一方から前記空気導入ケース部内に導入される空気を前記送風ファンに向けて整流して案内可能に、前記フラップを向けさせるように設定されていることを特徴とする車両用送風装置。
2. 請求項１に記載の車両用送風装置において、前記フラップは前記ドア回動軸の軸線と平行なフラップ回動軸を介して前記シャッタドアに前記並設方向に回動可能に取り付けられ、且つ前記フラップの縁部が前記シャッタドアの内面に沿って摺接可能に設けられていると共に、
   前記フラップ回動手段には前記両取入口の並設方向に向けて延設され且つ前記シャッタドアに前記並設方向に移動可能に取り付けられた可動ロッドが用いられ、前記フラップの縁部が前記可動ロッドの長手方向の中間位置に前記並設方向に相対回動可能に保持され、前記シャッタドアが前記両取入口の一方を閉成する際に前記可動ロッドに係合して前記可動ロッドを前記シャッタドアに対し前記両取入口の他方側に移動させる係合部が前記空気導入ケース部に設けられていることを特徴とする車両用送風装置。
3. 請求項１に記載の車両用送風装置において、前記シャッタドアが前記両取入口の一方を閉成したとき、前記可動ロッドは前記シャッタドアの回動方向の縁部から前記両取入口の他方側に所定量突出することを特徴とする車両用送風装置。

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