車両用空調装置
【課題】 ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による特定周波数領域の騒音を低減することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 送風ユニット２と、送風ユニット２から送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニット３とを備え、空調ユニット３は、送風ユニット２から送風される空気を、ディフューザ部２２を経てエバポレータ入口流路２１に導き、エバポレータ入口流路２１からエバポレータ１３へと流通させるユニットケース１１を備えた車両用空調装置１において、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の空気流入方向に対向する面２３に、ディフューザ部２２で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部２４が設けられる。
【解決手段】 送風ユニット２と、送風ユニット２から送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニット３とを備え、空調ユニット３は、送風ユニット２から送風される空気を、ディフューザ部２２を経てエバポレータ入口流路２１に導き、エバポレータ入口流路２１からエバポレータ１３へと流通させるユニットケース１１を備えた車両用空調装置１において、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の空気流入方向に対向する面２３に、ディフューザ部２２で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部２４が設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、エバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気流路を形成するユニットケース内に、空気流れ方向に沿ってエバポレータとヒータコアとが順次配設され、エバポレータで冷却された空気がヒータを通過する量とバイパスする量との割合をエアミックスダンパにより調整して、複数の吹き出し口から車内に吹き出す空気温度を制御する空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）に対して、車両の左右方向にオフセット配置された送風ユニットから車外空気または車内空気を吸い込んで空調ユニットに送風するようにした構成の車両用空調装置が実用化されている。
【０００３】
上記の車両用空調装置では、送風ユニットから送風される空気は、ユニットケースに形成されているディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導かれ、エバポレータ入口流路で方向転換されてエバポレータへと流通されることになる。このような車両用空調装置において、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースのエバポレータのコア面と対向する面を空気流入方向に沿って階段形状に構成し、その段面で空気流の方向転換を促進することにより、エバポレータのコア面全面に空気流を流して風速分布を均一化するようにした車両用空調装置が特許文献１に示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ユニットケースのディフューザ部におけるエバポレータのコア面の拡大部分と対向する部分に、エバポレータ入口流路に向けて突出し、かつエバポレータコア面の拡大部分との間に所定の隙間を有する空気流れ変更部を設け、送風時に生じる騒音の増大を招くことなく、空気流を強制的にエバポレータのコア面に向わせ、コア面を通過する空気流の風速分布を均一化するようにした車両用空調装置が示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４４８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１１９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、方向転換してエバポレータへと流通させるようにした車両用空調装置では、空気流路が拡大されるディフューザ部において、空気流の剥離流れによる圧力変動が原因で騒音が発生する。ユニットケースにおけるディフューザ部での空気流の剥離流れは極力抑制されるように設計されるが、皆無にはできない。上記騒音は、図１０に示されるように、ディフューザ部２２での剥離流れによって発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷがエバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面２３で反射し、その反射波の周波数と自励振動の周波数とが共鳴することによる特定周波数領域の騒音と考えられる。
【０００７】
上記特許文献１，２に示された車両用空調装置は、送風ユニットからの空気流が流入する空調ユニットのエバポレータ入口流路に空気流れ変更部を設け、空気流の方向転換を促進することにより、騒音の増大を招くことなく、エバポレータを通過する空気流の風速分布を均一化できるものである。しかし、ユニットケースのディフューザ部における空気流の剥離流れによる圧力変動が原因の騒音を抑制できるものではない。従って、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による特定周波数領域の騒音は未だ解消されていない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による特定周波数領域の騒音を低減することができる車両用空調装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、エバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置では、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波がエバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面で反射し、その反射波の周波数と自励振動の周波数とが共鳴して特定周波数領域で騒音が発生する。
本発明によれば、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面に設けられる反射方向変更部によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変えることができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記音波反射方向変更部は、くさび状の凹凸面により構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、くさび状凹凸面のくさび面によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１３】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記音波反射方向変更部は、湾曲状の曲面により構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、湾曲状の曲面によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１５】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記音波反射方向変更部は、前記空気流入方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面により構成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、空気流入方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１７】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空気調和装置において、前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースにおける前記エバポレータのコア面と対向する面が空気流入方向に沿って階段形状の面とされており、前記階段形状面の段面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースにおけるエバポレータのコア面と対向する面が空気流入方向に沿って階段形状の面とされているため、段面によって空気流の方向転換を促進することができる。これにより、エバポレータのコア面全面に空気流を均一に流し、風速分布を均一化することができる。また、階段形状面の段面に設けられる反射方向変更部によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変えることができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１９】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記階段形状面の段面は、前記空気流入方向に沿って複数段設けられ、各々の段面に前記反射方向変更部が設けられることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、空気流入方向に沿って複数段設けられる階段形状面の段面に各々反射方向変更部が設けられ、各々の段面によってディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、各段面でそれぞれ特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２１】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空気調和装置において、前記エバポレータ入口流路の空気流入方向の途中位置に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の一部を反射する多孔反射板が、前記空気流入方向と交差する方向に設けられることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、エバポレータ入口流路の空気流入方向の途中位置に設けた多孔反射板により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の一部を反射させ、多孔反射板を通過した残りの一部を空気流入方向に対向する面で反射させて減衰することができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２３】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空気調和装置において、前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収する吸音材が設けられることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面に設けられる吸音材により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収して減衰することができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の車両用空気調和装置によると、剥離渦の自励振動による音波が反射する面に設けられる反射方向変更部により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変えることができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２６】
また、本発明の車両用空気調和装置によると、エバポレータ入口流路に設けられる多孔反射板によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を段階的に反射して減衰することができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２７】
さらに、本発明の車両用空気調和装置によると、剥離渦の自励振動による音波が反射する面に設けられる吸音材により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収して減衰することができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置１の外観斜視図が示されている。車両用空調装置１は、車外からの外気または車室内からの内気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニット２と、送風ユニット２の下流側に接続され、送風ユニット２から送風される空気を設定温度に温調し、車室内に吹き出す空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）３とから構成される。
【００２９】
送風ユニット２は、ケーシング５内にモータ６により駆動される羽根車７（図２参照）が設けられる遠心送風機４と、ケーシング５の一面に設けられる空気吸い込み口に接続配置される内外気切替装置８とから構成される。内外気切替装置８は、上面に開口される外気導入口９とそれに隣接して側面に開口される図示省略の内気導入口とを有する内外気切替ケース１０と、内外気切替ケース１０内に設けられる図示省略の内外気切替ダンパとから構成され、車外からの外気または車室内からの内気のいずれかが選択的に導入可能とされている。
【００３０】
空調ユニット３は、複数に分割構成されるユニットケース１１を備え、このユニットケース１１により形成される車両の前後方向に沿う空気流路１２（図２参照）には、図示省略の冷凍サイクルを構成し、冷媒を蒸発させて空気を冷却するエバポレータ１３（図２参照）と、車両走行エンジンから循環される温水により空気を加熱する図示省略のヒータコアとが前後に順次配設されるとともに、エバポレータ１３を通過した空気がヒータコアを通過する量とバイパスする量との割合を調整する図示省略のエアミックスダンパ、および複数の空気吹き出し口に設置されるフェースドア、デフドア、フットドア等の温調用機器が公知の如く収容設置される。
【００３１】
また、上記空調ユニット３には、フェース吹き出し口１４Ａ，１４Ｂと、デフ吹き出し口１５Ａ，１５Ｂと、フット吹き出し口１６Ａ，１６Ｂと、後席用ダクト１７と、が設けられ、これら空気吹き出し口１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂおよび後席用ダクト１７が、互いに連動して作動される上記のフェースドア、デフドア、およびフットドアを介して選択的に開閉されることにより、選択された空気吹き出し口から温調空気が車室内に吹き出されるように構成される。
【００３２】
送風ユニット２および空調ユニット３は、図１に示されるように、一体的に組み付けられ、車室内前方のインストルメントパネル内側の空間部に、空調ユニット３が車両の左右方向の略中央部に位置され、送風ユニット２が助手席側にオフセットさせた状態で設置される。従って、図２に示されるように、送風ユニット２から車両の左右方向に沿って送風される空気は、エバポレータ１３の手前に形成されるエバポレータ入口流路２１において車両の前後方向に方向転換されてエバポレータ１３に流入されることとなる。
【００３３】
また、図３に示されるように、送風ユニット２のケーシング５と、空調ユニット３のユニットケース１１とは、高さ方向寸法が異なることから、両ケースの接続部分には、高さ方向寸法が拡大されるディフューザ部２２が形成される。この空気流路が拡大するディフューザ部２２およびエバポレータ入口流路２１は、ユニットケース１１に一体に形成されるが、一体成形または分割別体成形のいずれであってもよく、あるいは一部が送風ユニット２のケーシング５により兼用されるものであってもよい。
【００３４】
また、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の送風ユニット２から流入する空気の流入方向に対向する面２３には、空気流路が拡大されるディフューザ部２２での剥離流れによって発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部２４が設けられる。この反射方向変更部２４は、対向面２３に対して入射される音波の反射波が入射方向と異なる方向に反射されるように反射方向を変えられるものであれば如何なる構成であってもよい。本実施形態においては、反射方向変更部２４が、図３に示されるように、エバポレータ入口流路２１の流路側に突出されるくさび状の凹凸面体２５によって構成される。
【００３５】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
送風ユニット２の内外気切替装置８の外気導入口９または内気導入口（図示省略）より吸い込まれた外気または内気は、送風機４の羽根車７によって昇圧され、下流側の空調ユニット３へと圧送される。この空気流は、エバポレータ入口流路２１により前後方向流れに方向転換されて空調ユニット３側の空気流路１２内に流入され、エバポレータ１３を通過する過程で冷却される。冷却風の一部は図示省略のエアミックスダンパによりヒータコア（図示省略）側に流通され、残りはヒータコアをバイパスし、ヒータコア下流のエアミックス域において再び混合される。こうして設定温度に調整された温調風は、エアミックス域の後流側に設けられているフェース吹き出し口１４Ａ，１４Ｂ、デフ吹き出し口１５Ａ，１５Ｂ、フット吹き出し口１６Ａ，１６Ｂ、および後席用ダクト１７の選択された一つまたは複数から車室内へと吹き出され、車室内の空調に供される。
【００３６】
この間、送風ユニット２から空調ユニット３に送風される空気流は、エバポレータ入口流路２１に流入する際に、空気流路が拡大するディフューザ部２２において剥離流れが発生し、この剥離流れによる圧力変動が原因で騒音が発生する。この騒音は、図１０に示されるように、ディフューザ部２２での剥離流れによって発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷが、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の空気流入方向に対向する面２３で反射し、その反射波の周波数と自励振動の周波数とが共鳴することによる特定周波数領域の騒音と考えられる。
【００３７】
ここで、上記特定周波数領域のフィードバック周波数ｆ（Ｈｚ）は、次式によって表すことができる。
ｆ（Ｈｚ）＝１／（２Ｌ／ａ）
なお、上記式において、Ｌはディフューザ部２２の剥離渦ＳＶが発生する箇所から対向面２３までの距離（ｍ）、ａは音速（ａ＝３４０ｍ／ｓｅｃ）である。
一般に、エバポレータ１３の長さ方向の寸法は、３０〜４０ｃｍ程度と考えられることから、上記距離Ｌを例えば３４ｃｍとした場合、フィードバック周波数ｆ（Ｈｚ）は、上記式から、ｆ＝１／（２＊０．３４／３４０）＝５００（Ｈｚ）となる。従って、上記の騒音は、５００Ｈｚ付近の音波が定在波となり、剥離渦ＳＶの自励振動と共鳴して発生されるものと考えられる。
【００３８】
しかるに、本実施形態においては、剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷが反射される対向面２３に、音波ＳＷの反射方向を変える反射方向変更部２４としてのくさび状の凹凸面体２５を設け、この凹凸面体２５によって、くさび面に入射される音波ＳＷの反射波が入射方向と異なる方向に反射されるようにしている。これによって、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００３９】
図８は、くさび状の凹凸面体２５無しの場合（破線）と、くさび状の凹凸面体２５有りの場合（実線）とにおける圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を示したグラフである。このグラフは、壁面上の圧力変動を計測したものであって、騒音を計測したものではないが、空調ユニット３内の空気流は低速であり、その場合には、騒音要因として壁面上の圧力変動が関係することになる。圧力変動と音は、比例する関係にあるとはいえないものの、騒音データは互いに連動しており、圧力変動が大きいと騒音も大きくなると考えられる。図８のグラフからは、５００Ｈｚ付近の圧力が低減されていることが判り、それに相応して騒音が低減されていると解される。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４および図９を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、反射方向変更部２４の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、反射方向変更部２４は、図４（Ａ）に示されるように、エバポレータ入口流路２１の流路側に突出される湾曲状の曲面体２６によって構成される。
【００４１】
上記のような湾曲状の曲面体２６を設けることによっても、曲面に入射される音波ＳＷの反射波を入射方向と異なる方向に反射させることができる。従って、上記第１実施形態と同様、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。ちなみに、図９に、湾曲状の曲面体２６無しの場合（破線）と、湾曲状の曲面体２６有りの場合（実線）とにおける圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を表す図８と同様のグラフが示されている。このグラフからも明らかなように、５００Ｈｚ付近の圧力が大きく低減されており、それに相応して騒音が低減されていると解される。
なお、図８と図９との比較結果から、くさび状の凹凸面体２５よりも湾曲状の曲面体２６の方が良好な結果が得られることが判る。
【００４２】
また、上記実施形態以外にも、反射方向変更部２４を、図４（Ｂ）に示されるように、エバポレータ入口流路２１の流路側に突出される空気流入方向と直交する面に対して傾斜する２面を持つ傾斜面体２７によっても構成することができる。
さらに、ユニットケース１１の対向面２３自体を、図４（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示されているような加工面とし、その加工面により反射方向変更部２４を構成してもよい。例えば、図４（Ｃ）には、ユニットケース１１の対向面２３を、外側へ湾曲状に突出する湾曲突出面２８とした例が示されている。また、図４（Ｄ）には、ユニットケース１１の対向面２３を、外側へ突出する傾斜した２面で構成される傾斜突出面２９とした例が示され、図４（Ｅ）および（Ｆ）には、ユニットケース１１の対向面２３を、空気流入方向と直交する面に対して上向きに鈍角または鋭角に傾斜する傾斜面３０，３１とした例が示されている。
【００４３】
上記した図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示されるような傾斜面体２７、湾曲突出面２８、傾斜突出面２９、および傾斜面３０，３１により反射方向変更部２４を構成することによっても、それぞれの面に入射される音波ＳＷの反射波を入射方向と異なる方向に反射させることができる。従って、上記第１実施形態と同様、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、反射方向変更部２４の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、エバポレータ入口流路２１を形成するエバポレータ１３のコア面１３Ａと対向する面は、図５（Ａ）に示されるように、空気流入方向に沿って複数の段面４２を有する階段形状の面４１により構成されている。そして、各々の段面４２には、図５（Ｂ）または（Ｃ）に示されるように、反射方向変更部２４が設けられる。つまり、各々の段面４２は、図５（Ｂ）に示されるように、２つの傾斜面により構成される傾斜突出面４３、あるいは図５（Ｃ）に示されるように、湾曲状に突出する湾曲突出面４４により構成される。
【００４５】
上記のように、エバポレータ入口流路２１を形成するエバポレータ１３のコア面１３Ａと対向する面を、空気流入方向に沿って階段形状の面４１とすることによって、各段面４２の作用で送風ユニット２から送風される空気流の方向転換を促進することができる。これにより、エバポレータ１３のコア面１３Ａ全面に空気流をほぼ均一に流して風速分布の均一化を図ることができる。また、階段形状とされた面４１の複数の段面４２に設けられる反射方向変更部２４、すなわち傾斜突出面４３あるいは湾曲突出面４４によって、ディフューザ部２２で発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷの反射方向を変えることができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００４６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、エバポレータ入口流路２１の途中位置に多孔反射板５０を設けている点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、図６に示されるように、エバポレータ入口流路２１の空気流入方向の途中位置に、多孔反射板５０を空気流入方向と交差する方向に設けた構成とされる。
【００４７】
上記のように、エバポレータ入口流路２１の途中に多孔反射板５０を設けることによって、ディフューザ部２２で発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷの一部は、多孔反射板５０により反射され、多孔反射板５０を通過した残りの一部は、対向面２３により多段階で反射されて減衰される。これにより、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００４８】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、エバポレータ入口流路２１の空気流入方向に対向する面２３に吸音材６０を設けている点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、図７に示されるように、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の空気流入方向に対向する面２３に、吸音材６０を設けた構成とされる。吸音材６０には、独立気泡の発泡ポリウレタン等を用いることができる。
【００４９】
上記のように、対向面２３に吸音材６０を設けることにより、ディフューザ部２２で発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷを吸音材６０で吸収して減衰することができる。これにより、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００５０】
なお、本発明は、上記した実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、送風ユニット２により車両の左右方向から送風される空気を、空調ユニット３で前後方向に流通させて温調する車両用空調装置１を例に説明したが、空調ユニットで空気を上下方向に流通させて温調する車両用空調装置、あるいは送風ユニットにより上下方向に送風される空気を、空調ユニットで前後方向に流通させて温調する車両用空調装置等にも同様に適用することができることはもちろんである。
【００５１】
また、ディフューザ部２２について、上下両側に拡大部がある場合の例について説明したが、片側のみに拡大部を有する場合であってもよい。さらに、上記した各実施形態にかかる発明を複数組み合わせて用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置の外観斜視図である。
【図２】図１に示す車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図である。
【図３】図２を紙面の上方方向から見た状態のエバポレータのコア面に沿う縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる車両用空調装置の図３に相当する部位の具体的変形例（Ａ）ないし（Ｆ）の部分縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図（Ａ）と、そのエバポレータのコア面に沿う縦断面図（Ｂ）および（Ｃ）である。
【図６】本発明の第４実施形態にかかる車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態にかかる車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図である。
【図８】図３に示す実施形態における圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を示すグラフである。
【図９】図４（Ａ）に示す実施形態における圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を示すグラフである。
【図１０】剥離渦の自励振動による騒音発生メカニズムのモデル図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 車両用空調装置
２ 送風ユニット
３ 空調ユニット
１１ ユニットケース
１３ エバポレータ
１３Ａ エバポレータのコア面
２１ エバポレータ入口流路
２２ ディフューザ部
２３ 空気流入方向に対向する面（対向面）
２４ 反射方向変更部
２５ くさび状凹凸面体
２６ 湾曲状曲面体
２７ 傾斜面体
２８ 湾曲突出面
２９ 傾斜突出面
３０，３１ 傾斜面
４１ 階段形状面
４２ 段面
５０ 多孔反射板
６０ 吸音材
ＳＶ 剥離渦
ＳＷ 音波
Ｌ 剥離渦発生箇所と対向面との距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、エバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気流路を形成するユニットケース内に、空気流れ方向に沿ってエバポレータとヒータコアとが順次配設され、エバポレータで冷却された空気がヒータを通過する量とバイパスする量との割合をエアミックスダンパにより調整して、複数の吹き出し口から車内に吹き出す空気温度を制御する空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）に対して、車両の左右方向にオフセット配置された送風ユニットから車外空気または車内空気を吸い込んで空調ユニットに送風するようにした構成の車両用空調装置が実用化されている。
【０００３】
上記の車両用空調装置では、送風ユニットから送風される空気は、ユニットケースに形成されているディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導かれ、エバポレータ入口流路で方向転換されてエバポレータへと流通されることになる。このような車両用空調装置において、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースのエバポレータのコア面と対向する面を空気流入方向に沿って階段形状に構成し、その段面で空気流の方向転換を促進することにより、エバポレータのコア面全面に空気流を流して風速分布を均一化するようにした車両用空調装置が特許文献１に示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ユニットケースのディフューザ部におけるエバポレータのコア面の拡大部分と対向する部分に、エバポレータ入口流路に向けて突出し、かつエバポレータコア面の拡大部分との間に所定の隙間を有する空気流れ変更部を設け、送風時に生じる騒音の増大を招くことなく、空気流を強制的にエバポレータのコア面に向わせ、コア面を通過する空気流の風速分布を均一化するようにした車両用空調装置が示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４４８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２１１９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、方向転換してエバポレータへと流通させるようにした車両用空調装置では、空気流路が拡大されるディフューザ部において、空気流の剥離流れによる圧力変動が原因で騒音が発生する。ユニットケースにおけるディフューザ部での空気流の剥離流れは極力抑制されるように設計されるが、皆無にはできない。上記騒音は、図１０に示されるように、ディフューザ部２２での剥離流れによって発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷがエバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面２３で反射し、その反射波の周波数と自励振動の周波数とが共鳴することによる特定周波数領域の騒音と考えられる。
【０００７】
上記特許文献１，２に示された車両用空調装置は、送風ユニットからの空気流が流入する空調ユニットのエバポレータ入口流路に空気流れ変更部を設け、空気流の方向転換を促進することにより、騒音の増大を招くことなく、エバポレータを通過する空気流の風速分布を均一化できるものである。しかし、ユニットケースのディフューザ部における空気流の剥離流れによる圧力変動が原因の騒音を抑制できるものではない。従って、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による特定周波数領域の騒音は未だ解消されていない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による特定周波数領域の騒音を低減することができる車両用空調装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、エバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置では、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波がエバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面で反射し、その反射波の周波数と自励振動の周波数とが共鳴して特定周波数領域で騒音が発生する。
本発明によれば、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面に設けられる反射方向変更部によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変えることができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記音波反射方向変更部は、くさび状の凹凸面により構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、くさび状凹凸面のくさび面によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１３】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記音波反射方向変更部は、湾曲状の曲面により構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、湾曲状の曲面によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１５】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記音波反射方向変更部は、前記空気流入方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面により構成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、空気流入方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１７】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空気調和装置において、前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースにおける前記エバポレータのコア面と対向する面が空気流入方向に沿って階段形状の面とされており、前記階段形状面の段面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースにおけるエバポレータのコア面と対向する面が空気流入方向に沿って階段形状の面とされているため、段面によって空気流の方向転換を促進することができる。これにより、エバポレータのコア面全面に空気流を均一に流し、風速分布を均一化することができる。また、階段形状面の段面に設けられる反射方向変更部によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変えることができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００１９】
さらに、本発明の車両用空調装置は、上記の車両用空調装置において、前記階段形状面の段面は、前記空気流入方向に沿って複数段設けられ、各々の段面に前記反射方向変更部が設けられることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、空気流入方向に沿って複数段設けられる階段形状面の段面に各々反射方向変更部が設けられ、各々の段面によってディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変更することができる。このため、各段面でそれぞれ特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２１】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空気調和装置において、前記エバポレータ入口流路の空気流入方向の途中位置に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の一部を反射する多孔反射板が、前記空気流入方向と交差する方向に設けられることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、エバポレータ入口流路の空気流入方向の途中位置に設けた多孔反射板により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の一部を反射させ、多孔反射板を通過した残りの一部を空気流入方向に対向する面で反射させて減衰することができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２３】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空気調和装置において、前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収する吸音材が設けられることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、エバポレータ入口流路を形成するユニットケースの空気流入方向に対向する面に設けられる吸音材により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収して減衰することができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の車両用空気調和装置によると、剥離渦の自励振動による音波が反射する面に設けられる反射方向変更部により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変えることができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２６】
また、本発明の車両用空気調和装置によると、エバポレータ入口流路に設けられる多孔反射板によって、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を段階的に反射して減衰することができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００２７】
さらに、本発明の車両用空気調和装置によると、剥離渦の自励振動による音波が反射する面に設けられる吸音材により、ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収して減衰することができるため、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケースのディフューザ部で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置１の外観斜視図が示されている。車両用空調装置１は、車外からの外気または車室内からの内気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニット２と、送風ユニット２の下流側に接続され、送風ユニット２から送風される空気を設定温度に温調し、車室内に吹き出す空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）３とから構成される。
【００２９】
送風ユニット２は、ケーシング５内にモータ６により駆動される羽根車７（図２参照）が設けられる遠心送風機４と、ケーシング５の一面に設けられる空気吸い込み口に接続配置される内外気切替装置８とから構成される。内外気切替装置８は、上面に開口される外気導入口９とそれに隣接して側面に開口される図示省略の内気導入口とを有する内外気切替ケース１０と、内外気切替ケース１０内に設けられる図示省略の内外気切替ダンパとから構成され、車外からの外気または車室内からの内気のいずれかが選択的に導入可能とされている。
【００３０】
空調ユニット３は、複数に分割構成されるユニットケース１１を備え、このユニットケース１１により形成される車両の前後方向に沿う空気流路１２（図２参照）には、図示省略の冷凍サイクルを構成し、冷媒を蒸発させて空気を冷却するエバポレータ１３（図２参照）と、車両走行エンジンから循環される温水により空気を加熱する図示省略のヒータコアとが前後に順次配設されるとともに、エバポレータ１３を通過した空気がヒータコアを通過する量とバイパスする量との割合を調整する図示省略のエアミックスダンパ、および複数の空気吹き出し口に設置されるフェースドア、デフドア、フットドア等の温調用機器が公知の如く収容設置される。
【００３１】
また、上記空調ユニット３には、フェース吹き出し口１４Ａ，１４Ｂと、デフ吹き出し口１５Ａ，１５Ｂと、フット吹き出し口１６Ａ，１６Ｂと、後席用ダクト１７と、が設けられ、これら空気吹き出し口１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂおよび後席用ダクト１７が、互いに連動して作動される上記のフェースドア、デフドア、およびフットドアを介して選択的に開閉されることにより、選択された空気吹き出し口から温調空気が車室内に吹き出されるように構成される。
【００３２】
送風ユニット２および空調ユニット３は、図１に示されるように、一体的に組み付けられ、車室内前方のインストルメントパネル内側の空間部に、空調ユニット３が車両の左右方向の略中央部に位置され、送風ユニット２が助手席側にオフセットさせた状態で設置される。従って、図２に示されるように、送風ユニット２から車両の左右方向に沿って送風される空気は、エバポレータ１３の手前に形成されるエバポレータ入口流路２１において車両の前後方向に方向転換されてエバポレータ１３に流入されることとなる。
【００３３】
また、図３に示されるように、送風ユニット２のケーシング５と、空調ユニット３のユニットケース１１とは、高さ方向寸法が異なることから、両ケースの接続部分には、高さ方向寸法が拡大されるディフューザ部２２が形成される。この空気流路が拡大するディフューザ部２２およびエバポレータ入口流路２１は、ユニットケース１１に一体に形成されるが、一体成形または分割別体成形のいずれであってもよく、あるいは一部が送風ユニット２のケーシング５により兼用されるものであってもよい。
【００３４】
また、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の送風ユニット２から流入する空気の流入方向に対向する面２３には、空気流路が拡大されるディフューザ部２２での剥離流れによって発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部２４が設けられる。この反射方向変更部２４は、対向面２３に対して入射される音波の反射波が入射方向と異なる方向に反射されるように反射方向を変えられるものであれば如何なる構成であってもよい。本実施形態においては、反射方向変更部２４が、図３に示されるように、エバポレータ入口流路２１の流路側に突出されるくさび状の凹凸面体２５によって構成される。
【００３５】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
送風ユニット２の内外気切替装置８の外気導入口９または内気導入口（図示省略）より吸い込まれた外気または内気は、送風機４の羽根車７によって昇圧され、下流側の空調ユニット３へと圧送される。この空気流は、エバポレータ入口流路２１により前後方向流れに方向転換されて空調ユニット３側の空気流路１２内に流入され、エバポレータ１３を通過する過程で冷却される。冷却風の一部は図示省略のエアミックスダンパによりヒータコア（図示省略）側に流通され、残りはヒータコアをバイパスし、ヒータコア下流のエアミックス域において再び混合される。こうして設定温度に調整された温調風は、エアミックス域の後流側に設けられているフェース吹き出し口１４Ａ，１４Ｂ、デフ吹き出し口１５Ａ，１５Ｂ、フット吹き出し口１６Ａ，１６Ｂ、および後席用ダクト１７の選択された一つまたは複数から車室内へと吹き出され、車室内の空調に供される。
【００３６】
この間、送風ユニット２から空調ユニット３に送風される空気流は、エバポレータ入口流路２１に流入する際に、空気流路が拡大するディフューザ部２２において剥離流れが発生し、この剥離流れによる圧力変動が原因で騒音が発生する。この騒音は、図１０に示されるように、ディフューザ部２２での剥離流れによって発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷが、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の空気流入方向に対向する面２３で反射し、その反射波の周波数と自励振動の周波数とが共鳴することによる特定周波数領域の騒音と考えられる。
【００３７】
ここで、上記特定周波数領域のフィードバック周波数ｆ（Ｈｚ）は、次式によって表すことができる。
ｆ（Ｈｚ）＝１／（２Ｌ／ａ）
なお、上記式において、Ｌはディフューザ部２２の剥離渦ＳＶが発生する箇所から対向面２３までの距離（ｍ）、ａは音速（ａ＝３４０ｍ／ｓｅｃ）である。
一般に、エバポレータ１３の長さ方向の寸法は、３０〜４０ｃｍ程度と考えられることから、上記距離Ｌを例えば３４ｃｍとした場合、フィードバック周波数ｆ（Ｈｚ）は、上記式から、ｆ＝１／（２＊０．３４／３４０）＝５００（Ｈｚ）となる。従って、上記の騒音は、５００Ｈｚ付近の音波が定在波となり、剥離渦ＳＶの自励振動と共鳴して発生されるものと考えられる。
【００３８】
しかるに、本実施形態においては、剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷが反射される対向面２３に、音波ＳＷの反射方向を変える反射方向変更部２４としてのくさび状の凹凸面体２５を設け、この凹凸面体２５によって、くさび面に入射される音波ＳＷの反射波が入射方向と異なる方向に反射されるようにしている。これによって、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００３９】
図８は、くさび状の凹凸面体２５無しの場合（破線）と、くさび状の凹凸面体２５有りの場合（実線）とにおける圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を示したグラフである。このグラフは、壁面上の圧力変動を計測したものであって、騒音を計測したものではないが、空調ユニット３内の空気流は低速であり、その場合には、騒音要因として壁面上の圧力変動が関係することになる。圧力変動と音は、比例する関係にあるとはいえないものの、騒音データは互いに連動しており、圧力変動が大きいと騒音も大きくなると考えられる。図８のグラフからは、５００Ｈｚ付近の圧力が低減されていることが判り、それに相応して騒音が低減されていると解される。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４および図９を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、反射方向変更部２４の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、反射方向変更部２４は、図４（Ａ）に示されるように、エバポレータ入口流路２１の流路側に突出される湾曲状の曲面体２６によって構成される。
【００４１】
上記のような湾曲状の曲面体２６を設けることによっても、曲面に入射される音波ＳＷの反射波を入射方向と異なる方向に反射させることができる。従って、上記第１実施形態と同様、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。ちなみに、図９に、湾曲状の曲面体２６無しの場合（破線）と、湾曲状の曲面体２６有りの場合（実線）とにおける圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を表す図８と同様のグラフが示されている。このグラフからも明らかなように、５００Ｈｚ付近の圧力が大きく低減されており、それに相応して騒音が低減されていると解される。
なお、図８と図９との比較結果から、くさび状の凹凸面体２５よりも湾曲状の曲面体２６の方が良好な結果が得られることが判る。
【００４２】
また、上記実施形態以外にも、反射方向変更部２４を、図４（Ｂ）に示されるように、エバポレータ入口流路２１の流路側に突出される空気流入方向と直交する面に対して傾斜する２面を持つ傾斜面体２７によっても構成することができる。
さらに、ユニットケース１１の対向面２３自体を、図４（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示されているような加工面とし、その加工面により反射方向変更部２４を構成してもよい。例えば、図４（Ｃ）には、ユニットケース１１の対向面２３を、外側へ湾曲状に突出する湾曲突出面２８とした例が示されている。また、図４（Ｄ）には、ユニットケース１１の対向面２３を、外側へ突出する傾斜した２面で構成される傾斜突出面２９とした例が示され、図４（Ｅ）および（Ｆ）には、ユニットケース１１の対向面２３を、空気流入方向と直交する面に対して上向きに鈍角または鋭角に傾斜する傾斜面３０，３１とした例が示されている。
【００４３】
上記した図４（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示されるような傾斜面体２７、湾曲突出面２８、傾斜突出面２９、および傾斜面３０，３１により反射方向変更部２４を構成することによっても、それぞれの面に入射される音波ＳＷの反射波を入射方向と異なる方向に反射させることができる。従って、上記第１実施形態と同様、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００４４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、反射方向変更部２４の構成が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、エバポレータ入口流路２１を形成するエバポレータ１３のコア面１３Ａと対向する面は、図５（Ａ）に示されるように、空気流入方向に沿って複数の段面４２を有する階段形状の面４１により構成されている。そして、各々の段面４２には、図５（Ｂ）または（Ｃ）に示されるように、反射方向変更部２４が設けられる。つまり、各々の段面４２は、図５（Ｂ）に示されるように、２つの傾斜面により構成される傾斜突出面４３、あるいは図５（Ｃ）に示されるように、湾曲状に突出する湾曲突出面４４により構成される。
【００４５】
上記のように、エバポレータ入口流路２１を形成するエバポレータ１３のコア面１３Ａと対向する面を、空気流入方向に沿って階段形状の面４１とすることによって、各段面４２の作用で送風ユニット２から送風される空気流の方向転換を促進することができる。これにより、エバポレータ１３のコア面１３Ａ全面に空気流をほぼ均一に流して風速分布の均一化を図ることができる。また、階段形状とされた面４１の複数の段面４２に設けられる反射方向変更部２４、すなわち傾斜突出面４３あるいは湾曲突出面４４によって、ディフューザ部２２で発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷの反射方向を変えることができる。これにより、特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制し、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００４６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、エバポレータ入口流路２１の途中位置に多孔反射板５０を設けている点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、図６に示されるように、エバポレータ入口流路２１の空気流入方向の途中位置に、多孔反射板５０を空気流入方向と交差する方向に設けた構成とされる。
【００４７】
上記のように、エバポレータ入口流路２１の途中に多孔反射板５０を設けることによって、ディフューザ部２２で発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷの一部は、多孔反射板５０により反射され、多孔反射板５０を通過した残りの一部は、対向面２３により多段階で反射されて減衰される。これにより、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００４８】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、エバポレータ入口流路２１の空気流入方向に対向する面２３に吸音材６０を設けている点が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態は、図７に示されるように、エバポレータ入口流路２１を形成するユニットケース１１の空気流入方向に対向する面２３に、吸音材６０を設けた構成とされる。吸音材６０には、独立気泡の発泡ポリウレタン等を用いることができる。
【００４９】
上記のように、対向面２３に吸音材６０を設けることにより、ディフューザ部２２で発生する剥離渦ＳＶの自励振動による音波ＳＷを吸音材６０で吸収して減衰することができる。これにより、５００Ｈｚ付近の特定周波数領域の定在波による共鳴モードの騒音を抑制することができる。従って、ユニットケース１１のディフューザ部２２で発生する剥離流れに起因する騒音を低減することができる。
【００５０】
なお、本発明は、上記した実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、送風ユニット２により車両の左右方向から送風される空気を、空調ユニット３で前後方向に流通させて温調する車両用空調装置１を例に説明したが、空調ユニットで空気を上下方向に流通させて温調する車両用空調装置、あるいは送風ユニットにより上下方向に送風される空気を、空調ユニットで前後方向に流通させて温調する車両用空調装置等にも同様に適用することができることはもちろんである。
【００５１】
また、ディフューザ部２２について、上下両側に拡大部がある場合の例について説明したが、片側のみに拡大部を有する場合であってもよい。さらに、上記した各実施形態にかかる発明を複数組み合わせて用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用空調装置の外観斜視図である。
【図２】図１に示す車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図である。
【図３】図２を紙面の上方方向から見た状態のエバポレータのコア面に沿う縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる車両用空調装置の図３に相当する部位の具体的変形例（Ａ）ないし（Ｆ）の部分縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図（Ａ）と、そのエバポレータのコア面に沿う縦断面図（Ｂ）および（Ｃ）である。
【図６】本発明の第４実施形態にかかる車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態にかかる車両用空調装置の送風ユニットと空調ユニットのエバポレータ入口流路付近の横断面図である。
【図８】図３に示す実施形態における圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を示すグラフである。
【図９】図４（Ａ）に示す実施形態における圧力（無次元）と周波数（Ｈｚ）との関係を示すグラフである。
【図１０】剥離渦の自励振動による騒音発生メカニズムのモデル図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 車両用空調装置
２ 送風ユニット
３ 空調ユニット
１１ ユニットケース
１３ エバポレータ
１３Ａ エバポレータのコア面
２１ エバポレータ入口流路
２２ ディフューザ部
２３ 空気流入方向に対向する面（対向面）
２４ 反射方向変更部
２５ くさび状凹凸面体
２６ 湾曲状曲面体
２７ 傾斜面体
２８ 湾曲突出面
２９ 傾斜突出面
３０，３１ 傾斜面
４１ 階段形状面
４２ 段面
５０ 多孔反射板
６０ 吸音材
ＳＶ 剥離渦
ＳＷ 音波
Ｌ 剥離渦発生箇所と対向面との距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記音波反射方向変更部は、くさび状の凹凸面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記音波反射方向変更部は、湾曲状の曲面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記音波反射方向変更部は、前記空気流入方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースにおける前記エバポレータのコア面と対向する面が空気流入方向に沿って階段形状の面とされており、
前記階段形状面の段面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記階段形状面の段面は、前記空気流入方向に沿って複数段設けられ、各々の段面に前記反射方向変更部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路の空気流入方向の途中位置に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の一部を反射する多孔反射板が、前記空気流入方向と交差する方向に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項８】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収する吸音材が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記音波反射方向変更部は、くさび状の凹凸面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記音波反射方向変更部は、湾曲状の曲面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記音波反射方向変更部は、前記空気流入方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面により構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースにおける前記エバポレータのコア面と対向する面が空気流入方向に沿って階段形状の面とされており、
前記階段形状面の段面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の反射方向を変える反射方向変更部が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】
前記階段形状面の段面は、前記空気流入方向に沿って複数段設けられ、各々の段面に前記反射方向変更部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
【請求項７】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路の空気流入方向の途中位置に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波の一部を反射する多孔反射板が、前記空気流入方向と交差する方向に設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項８】
車外空気または車内空気を吸い込んで下流側に送風する送風ユニットと、該送風ユニットから送風された空気を温調して車室内に吹き出す空調ユニットとを備え、
前記空調ユニットは、前記送風ユニットから送風される空気を、ディフューザ部を経てエバポレータ入口流路に導き、該エバポレータ入口流路からエバポレータへと流通させるユニットケースを備えた車両用空調装置において、
前記エバポレータ入口流路を形成する前記ユニットケースの空気流入方向に対向する面に、前記ディフューザ部で発生する剥離渦の自励振動による音波を吸収する吸音材が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−６１８６３（Ｐ２００９−６１８６３Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３０２９０（Ｐ２００７−２３０２９０）
【出願日】平成１９年９月５日（２００７．９．５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月５日（２００７．９．５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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