JP2014231263A

JP2014231263A - 空調ダクト

Info

Publication number: JP2014231263A
Application number: JP2013112093A
Authority: JP
Inventors: 英之桜井; Hideyuki Sakurai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-11

Abstract

【課題】吸音性能をさらに向上させることができる空調ダクトを得る。【解決手段】ダクト本体２４を吸音効果の異なる複数の領域（低密度部２２Ｂ、高密度部２２Ａ等）で形成された繊維材２２でダクト本体２４が形成されることによって、ダクト本体２４内を流れる空調風が当該ダクト本体２４の壁部２８に当たったときの音を段階的に吸音することができる。そして、ダクト本体２４内の空調風の流れに合わせて繊維材２２における高密度部２２Ａや低密度部２２Ｂ等の層の厚みを局部的に変えることで、ダクト本体２４における吸音効果を局部的に変えることができ、吸音性能をさらに向上させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、車室内に設けられる空調ダクトに関する。

特許文献１には、車両の室内におけるインストルメントパネル、フロアコンソール等の各種車両内装部材の内側等に配設され、エアコンユニット（空調装置）からの温調空気（空調風）を当該車両内装部材に設けられた空気吹出口（レジスタ）へ案内する空気案内ダクト（空調ダクト）に関する技術が開示されている。

具体的には、当該空気案内ダクトは外層シート及び内層シートで構成されており、外層シートは、ダクトに必要な形状を付与すると共にその形状を保持し得る剛性を備え、内層シートは、吸音・断熱機能を有し外層シートの内面の全面に亘って貼着されている。このような構成により、この空気案内ダクトでは、吸音効果及び断熱効果が得られるというものである。

特開２００１−１８０２５０号公報

しかしながら、この先行技術では、外層シート及び内層シートはそれぞれ一様に形成されている。このため、空気案内ダクトにおいて、温調空気の流路方向に対して直交する方向に沿って切断された各断面において外層シート及び内層シートは同じ板厚となる。つまり、温調空気の流れ方によっては、空気案内ダクト内において、当該温調空気が強く当たる部位が発生し、その場合、吸音が十分でない可能性もあり、吸音性能を向上させるためには改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、吸音性能をさらに向上させることができる空調ダクトを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明に係る空調ダクトは、空調装置から送出された空調風を車室内へ案内するダクト本体と、前記ダクト本体の少なくとも一部を設定すると共に、当該ダクト本体における前記空調風の流動方向に対して直交する方向に沿って切断された断面において、吸音効果の異なる少なくとも２種類以上の領域を有する吸音部と、を有している。

請求項１記載の発明に係る空調ダクトでは、空調装置から送出された空調風が、ダクト本体を介して車室内へ案内される。このダクト本体の少なくとも一部は吸音部によって設定されており、当該吸音部は、ダクト本体における空調風の流動方向に対して直交する方向に沿って切断された断面において、吸音効果の異なる少なくとも２種類以上の領域を有している。

このように、吸音効果の異なる複数の領域（層）を有する吸音部でダクト本体の少なくとも一部が設定されることによって、ダクト本体内を流れる空調風が当該ダクト本体の内壁に当たったときの音を段階的に吸音することができる。そして、ダクト本体内の空調風の流れに合わせて吸音部における各層の厚みを局部的に変えることで、ダクト本体における吸音効果を局部的に変えることができ、吸音性能をさらに向上させることができる。

請求項２記載の発明に係る空調ダクトは、請求項１に記載の空調ダクトにおいて、前記吸音部は繊維材から成り、密度の異なる複数の層で形成されている。

請求項２記載の発明に係る空調ダクトでは、吸音部は繊維材の密度を変えることによって吸音効果の異なる複数の層を形成している。一般的に、同じ種類の繊維材において、高密度に形成した方が低密度に形成された場合よりも吸音効果は高くなるため、本発明では、繊維材の密度を変えることによって吸音性能を変えている。

請求項３記載の発明に係る空調ダクトは、請求項２に記載の空調ダクトにおいて、前記ダクト本体の外形部は高密度層とされ、当該ダクト本体において前記空調風の流動方向を変える湾曲部が形成され、前記湾曲部において当該空調風が当たる壁部の内壁面側に低密度層が設けられている。

請求項３記載の発明に係る空調ダクトでは、ダクト本体の外形部は高密度層とされ、当該ダクト本体において空調風の流動方向を変える湾曲部が形成されている。この湾曲部において当該空調風が当たる壁部の内壁面側に低密度層が設けられている。

ダクト本体の湾曲部における壁部には、空調風が当たる音が最も強く発生する。かつ、空調装置のブロア発生音がダクト本体内で最初にぶつかる。本発明では、壁部自体はダクト本体の外形部であるため、吸音効果を有する繊維材における高密度層とされており、さらに当該壁部の内壁面側に繊維材における低密度層が設けられることによって、空調風が当たる音を効果的に吸収することができる。つまり、空調風が当たって音が発生する部位に限定して、局部的に低密度層及び高密度層を設けることによって、ダクト本体において効果的に吸音性能を得ることができる。

請求項４記載の発明に係る空調ダクトは、請求項２又は請求項３に記載の空調ダクトにおいて、前記ダクト本体の外形部は高密度層とされ、当該ダクト本体において前記空調風を直線的に流動させる直線形状部が形成され、前記直線形状部の外側に低密度層が設けられている。

請求項４記載の発明に係る空調ダクトでは、ダクト本体において空調風を直線的に流動させる直線形状部の外側に低密度層が設けられることによって、ダクト本体廻りに配設された他の部品との干渉による異音の発生を抑制することができる。これにより、ダクト本体と他の部品との間の隙間を狭くすることができる。

以上説明したように、請求項１記載の発明に係る空調ダクトは、吸音性能をさらに向上させることができる、という優れた効果を有する。

請求項２記載の発明に係る空調ダクトは、繊維材の密度を変えて吸音性能を向上させるため、ダクト本体に別途吸音部材を貼着させる場合と比較して、コストダウンを図ることができる、という優れた効果を有する。

請求項３記載の発明に係る空調ダクトは、空調風が当たって音が発生する部位に合わせて吸音効果を高めることができる、という優れた効果を有する。

請求項４記載の発明に係る空調ダクトは、ダクト本体と他の部品との間の隙間を狭くすることでスペースを確保することができる、という優れた効果を有する。

図２（Ａ）の１−１線に沿って切断された状態を示す断面図である。本実施の形態に係る空調ダクトを示す、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は、概略正面図である。本実施の形態に係る空調ダクトを構成する繊維材の密度を示す断面図である。図２（Ａ）の４−４線に沿って切断された状態を示す断面図である。図２（Ｂ）の５−５線に沿って切断された状態を示す断面図である。車両のルーフパネルが取り除かれた状態の車室を含む平面図が示されている。（Ａ）、（Ｂ）は、本実施の形態に係る空調ダクトの変形例をそれぞれ示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側、矢印Ｗは車両幅方向をそれぞれ示す。

図６には、車両１０の車両前後方向前側において、ルーフパネルが取り除かれた状態の車室１４を含む平面図が示されている。車室１４における車両前方側に設けられた樹脂製のインストルメントパネル１２において、運転席１３及び助手席１５の車両前方側には、レジスタ１７、１６がそれぞれ設けられている。

これらのレジスタ１６、１７には、空調装置１８に連結された空調ダクト２０が接続されており、当該レジスタ１６、１７からは空調装置１８による空調風がそれぞれ車室１４内へ向かって吹き出されるようになっている。

（空調ダクトの構成）
ここで、本実施の形態に係る空調ダクト２０の構成についてその一例を説明する。

上述のように、空調ダクト２０は、図６に示されるように、空調装置１８に連結されると共にレジスタ１６、１７にそれぞれ接続されており、インストルメントパネル１２の裏面側において、車両幅方向中央部から車両幅方向外側へ向かってそれぞれ延在されている。なお、レジスタ１６については、レジスタ１７と構成が略同じであるため説明を割愛する。

図２（Ｂ）に示されるように、空調装置１８は、レジスタ１７よりも車両上下方向下方に配設されている。このため、空調ダクト２０としてのダクト本体２４における空調装置１８側には、車両上下方向上方側へ向かって起立する起立部２４Ａ１が設けられている。また、ダクト本体２４には、車両幅方向に沿って直線的に延在された直線形状部２４Ａ２が設けられており、当該直線形状部２４Ａ２と起立部２４Ａ１との間には、これらを連続させる湾曲部２４Ａ３が設けられている。

さらに、図６に示されるように、空調装置１８はレジスタ１７よりも車両前後方向前方側に配設されている。このため、図２（Ａ）に示されるように、ダクト本体２４におけるレジスタ１７側には、車両前後方向に沿って直線的に延在された直線形状部２４Ａ４が設けられると共に、当該直線形状部２４Ａ４と直線形状部２４Ａ２との間には、これらを連続させる湾曲部２４Ａ５が設けられている。

ここで、ダクト本体２４は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、当該ダクト本体２４における空調風の流動方向（一点鎖線及び二点鎖線で示す矢印方向）に対して直交する方向（例えば、１−１線、４−４線、５−５線に沿った方向）に沿って切断された断面において、吸音効果の異なる少なくとも２種類以上の領域（層）によって構成されている。

吸音効果を変える手段として、本実施形態では、例えば、吸音部としての繊維材２２の密度を変えている。一般的に繊維材２２は密度を変えることによって、その剛性を変えることができる。このため、ダクト本体２４の外形部２４Ａは、当該繊維材２２における一つの領域としての高密度部２２Ａ（図１参照）とされている。

また、ダクト本体２４における湾曲部２４Ａ３では、図１及び図２（Ａ）に示されるように、ダクト本体２４の外形部２４Ａの一部を成し、空調風が当たる（二点鎖線で示す矢印）壁部２８（湾曲部２４Ａ３の上部）の内壁面側において、当該外形部２４Ａよりも繊維材２２の密度が低い他の一つの領域としての低密度部２２Ｂが設けられている。

当該低密度部２２Ｂは、ダクト本体２４の流路２６との間で滑らかな曲面が形成されるように形成されており、ダクト本体２４の長手方向及び当該長手方向に対して直交する幅方向に沿って層の厚みが異なっている。つまり、低密度部２２Ｂにおいて、外側へ向かうにつれて徐々に層の厚みが薄くなっている。

また、低密度部２２Ｂでは、図３に示されるように、密度が粗の状態から密の状態へ徐々に変化している。つまり、図１で示す低密度部２２Ｂでは、ダクト本体２４における流路２６側からダクト本体２４の外側へ向かって徐々に密度が高くなっている。なお、図１及び図３〜図５では、繊維材２２の密度の粗密状態を表現するに当たって、分かりやすく見せるため繊維を粒状的に示し、この大きさを変えている。

一方、図１に示すダクト本体２４における直線形状部２４Ａ２では、外形部２４Ａの外側に低密度部２２Ｃが設けられている。この低密度部２２Ｃは、図５に示されるように、ダクト本体２４の上部及び下部において、幅方向の中央側では層の厚みが略一定となるように形成されており、幅方向の外側ではダクト本体２４の外縁部へ向かうにつれて徐々に薄くなるように形成されている。なお、ここでは、ダクト本体２４の外形部２４Ａは、上部と下部とで分割されているが、上部と下部とが一体に形成されても良い。

さらに、図１に示されるように、ダクト本体２４における湾曲部２４Ａ３の下部側では、外形部２４Ａの外側に低密度部２２Ｄが設けられており、当該低密度部２２Ｄは、直線形状部２４Ａ２において外形部２４Ａの外側に形成された低密度部２２Ｃと連続して形成されている。

また、図２（Ａ）及び図４に示されるように、湾曲部２４Ａ５では、空調風が当たる（二点鎖線で示す矢印）壁部３０（湾曲部２４Ａ５の車両前後方向前部かつ車両幅方向外側）の内壁面側において、当該外形部２４Ａよりも繊維材２２の密度が低い低密度部２２Ｅが設けられている。

また、湾曲部２４Ａ５では、外形部２４Ａの外側に低密度部２２Ｆが設けられている。この低密度部２２Ｆは、図１に示す直線形状部２４Ａ２において外形部２４Ａの外側に形成された低密度部２２Ｃと連続して形成されている。

（ダクトの作用・効果）
次に、本実施の形態に係るダクトの作用・効果について説明する。

図１に示されるように、吸音効果の異なる複数の領域（高密度部２２Ａ、低密度部２２Ｂ等）を有する繊維材２２でダクト本体２４が形成されることによって、ダクト本体２４内を流れる空調風が当該ダクト本体２４の壁部２８、壁部３０（図４参照）に当たったときの音を段階的に吸音することができる。

そして、ダクト本体２４内の空調風の流れに合わせて繊維材２２における複数の領域としての高密度部２２Ａや低密度部２２Ｂ等の層の厚みを局部的に変えることで、ダクト本体２４における吸音効果を局部的に変えることができ、吸音性能をさらに向上させることができる。

また、本実施形態では、吸音部は繊維材２２から成り、高密度部２２Ａ、低密度部２２Ｂ等、密度の異なる複数の領域（層）で形成されている。一般的に、同じ種類の繊維材２２において、高密度に形成した方が低密度に形成された場合よりも吸音効果は高くなる。このため、本実施形態では、繊維材２２の密度を変えることによって吸音性能を変えている。このように、繊維材２２の密度を変えて吸音性能を向上させるため、ダクト本体２４に別途吸音部材を貼着させる場合と比較して、当該ダクト本体２４のコストダウンを図ることができる。

さらに、本実施形態では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、ダクト本体２４において空調風の流動方向を変える湾曲部２４Ａ３、２４Ａ５が形成されている。一般的に、湾曲部２４Ａ３、２４Ａ５における壁部２８、３０には、空調風が当たる音がそれぞれ発生する。かつ、空調装置１８のブロア発生音がダクト本体２４内でぶつかる。

しかし、本実施形態では、図１に示されるように、壁部２８の内壁面側に低密度部２２Ｂが設けられている。ダクト本体２４の外形部２４Ａは繊維材２２における高密度部２２Ａとして形成されているため、壁部２８において、当該高密度部２２Ａの内側に低密度部２２Ｂが設けられることによって、空調風が壁部２８に当たる音を効果的に吸収することができる。

壁部２８と同様、図４に示されるように、壁部３０の内壁面側には低密度部２２Ｅが設けられている。このため、当該壁部３０において、高密度部２２Ａの内側に低密度部２２Ｅが設けられることによって、空調風が壁部３０に当たる音を効果的に吸収することができる。

つまり、空調風が当たって音が発生する部位において、局部的に低密度部２２Ｂ、２２Ｅを設けることによって、ダクト本体２４の外形部２４Ａを構成する高密度部２２Ａと共にダクト本体２４において効果的に吸音性能を得ることができる。

また、本実施形態では、図１及び図２（Ａ）に示されるように、ダクト本体２４において空調風を直線的に流動させる直線形状部２４Ａ２、２４Ａ４が形成され、当該直線形状部２４Ａ２から直線形状部２４Ａ４に亘って外側に低密度部２２Ｃが設けられている。さらに、湾曲部２４Ａ３の下部側では、外形部２４Ａの外側に低密度部２２Ｄが設けられ、湾曲部２４Ａ５では、外形部２４Ａの外側に低密度部２２Ｆが設けられている。

このため、図５に示されるように、ダクト本体２４廻りに配設された他の部品（例えば、インストルメントパネル１２やラジオ３２等）との干渉による異音の発生を抑制することができる。これにより、ダクト本体２４と他の部品との間の隙間を狭くすることができる。このように、ダクト本体２４と他の部品との間の隙間を狭くすることでスペースを確保することができる。したがって、ダクト本体２４と他の部品との間でスペースが確保された分、ダクト本体２４の断面積を大きくすることができ、圧力損失を抑制することができる。

また、ダクト本体２４内を流動する空調風とダクト本体２４の外側との温度差により、ダクト本体２４の表面には結露が生じる場合があるが、ダクト本体２４の外側に低密度部２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｆが設けられることによって、当該結露による垂れを抑制することができる。また、ダクト本体２４の外側に低密度部２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｆが設けられることにより、ダクト本体２４の周囲のインストルメントパネル１２内の騒音を吸音できる。

（実施形態の補足）
本実施形態では、ダクト本体２４は繊維材２２によって形成された例について説明したが、本発明では、少なくとも一部に吸音部が設定されていれば良いため、これに限るものではない。例えば、繊維材２２以外の部材（例えば樹脂など）で形成されたダクト本体２４の一部に吸音効果の異なる少なくとも２種類以上の領域を有する繊維材２２が設けられるようにしても良い。

また、図３に示されるように、低密度部２２Ｂにおいて厚み方向で徐々に密度が変わっているが、全体に亘って同じ密度で低密度部２２Ｂが形成されても良い。つまり、本実施形態における高密度部２２Ａ及び低密度部２２Ｂにおいて、隣接する層ではその密度の変化において明確な境界が設けられていても良いし、明確な境界はなくても良い。また、高密度部２２Ａ及び低密度部２２Ｂについて、隣接する層間で相対的に設定されるものである。なお、他の低密度部２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆも同様である。

また、本実施形態では、吸音部として繊維材２２を例に挙げ、一つの繊維材２２においてその密度を変えることによって、吸音効果の異なる複数の領域（層）を形成させたが、複数の繊維材を用いることによって吸音効果を変えるようにしても良い。

また、吸音部として繊維材に変えてウレタン材等の発泡部材を用いても良い。発泡部材を用いた場合、ウレタン材の発泡率を変え粒子径の大きさを変えることによって吸音効果を変えても良い。このように、粒子径の大きさを変える場合、吸音効果を高めたい部位には、小さい粒子径で領域（層）が形成されることになる。

また、本実施形態では、図６に示されるように、インストルメントパネル１２における運転席１３及び助手席１５の車両前方側に設けられたレジスタ１６、１７と空調装置１８とを接続する空調ダクト２０に適用された例について説明したが、空調用のダクトであれば良く、これに限るものではない。

例えば、図示はしないがインストルメントパネル１２に配設されたデフロスタと空調装置１８とを接続させる空調ダクトに適用されても良い。

また、図６及び図７（Ａ）に示されるように、運転席１３と助手席１５の間において車両前後方向に沿って延在されたセンタコンソール３４にレジスタ３６が配設されている場合、当該レジスタ３６と空調装置１８とを接続させる空調ダクト３８に適用されても良い。

さらに、図６及び図７（Ｂ）に示されるように、サイドドア４０にデフロスタ４２が配設されている場合、当該デフロスタ４２と空調装置１８とを接続させる空調ダクト４４に適用されても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０車両
１８空調装置
２０空調ダクト
２２繊維材（吸音部）
２２Ａ高密度部（高密度層）
２２Ｂ低密度部（低密度層）
２２Ｃ低密度部（低密度層）
２２Ｄ低密度部（低密度層）
２２Ｅ低密度部（低密度層）
２２Ｆ低密度部（低密度層）
２４ダクト本体
２４Ａ外形部（高密度層）
２４Ａ２直線形状部
２４Ａ４直線形状部
２４Ａ３湾曲部
２４Ａ５湾曲部
２８壁部
３０壁部
３８空調ダクト
４４空調ダクト

Claims

空調装置から送出された空調風を車室内へ案内するダクト本体と、
前記ダクト本体の少なくとも一部を設定すると共に、当該ダクト本体における前記空調風の流動方向に対して直交する方向に沿って切断された断面において、吸音効果の異なる少なくとも２種類以上の領域を有する吸音部と、
を有する空調ダクト。
前記吸音部は繊維材から成り、密度の異なる複数の層で形成されている請求項１に記載の空調ダクト。
前記ダクト本体の外形部は高密度層とされ、当該ダクト本体において前記空調風の流動方向を変える湾曲部が形成され、前記湾曲部において当該空調風が当たる壁部の内壁面側に低密度層が設けられている請求項２に記載の空調ダクト。
前記ダクト本体の外形部は高密度層とされ、当該ダクト本体において前記空調風を直線的に流動させる直線形状部が形成され、前記直線形状部の外側に低密度層が設けられている請求項２又は請求項３に記載の空調ダクト。