JP2002362139A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユニットケースのコンパクト性も損なうこと
がなく、ユニットケース自体の構造により飛水を防止す
る、コスト的にも有利な車両用空気調和装置を提供す
る。 【解決手段】 エバポレータ１３をユニットケース１０
の内壁１０aにより水平面に対し傾斜して保持し、該エ
バポレータ１３の傾斜した外側縁下部に沿って、前記ユ
ニットケース１０の内壁１０ａにより前記エバポレータ
１３からの凝縮水Ｗを受け前記内壁１０ａを伝って流す
ようにした排水路４０を形成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空気調和装
置、特に、エバポレータで生じた凝縮水が下流側に飛散
しないようにした飛水防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、コンパクト化の要請から、一体型
エアコンと称される車両用空気調和装置が多用されてい
る。この車両用空気調和装置は、図７に示すように、車
室ＲとエンジンルームＥとを仕切るダッシュパネルＤＰ
の近傍でフロアパネルＦＰの上部に設けられたメンバー
Ｍ等により全体が支持され、各種機器が組み込まれたコ
ンパクトなユニットケース１０内に全体的に略Ｕ字状を
した風路Ｆを有している。

【０００３】風路Ｆ内には、前方上方の遠心式多翼ファ
ン１１と、ファンスクロール１２の下部に設けられたエ
バポレータ１３と、このエバポレータ下部のＵターン部
１４に設けられたドレンパイプ１５と、エバポレータ１
３の上部に仕切り壁１６を介して設けられたヒータコア
１７と、ミックスドア１８、フットドア１９及びベント
／デフドア２０からなる各種ドア部Ｄと、が設けられて
いる。

【０００４】多翼ファン１１により取込まれた空気は、
ファンスクロール１２により下方に向けられ、エバポレ
ータ１３内を循環している冷媒と熱交換して冷却され、
下部でＵターンして上方に向けられ、ミックスドア１８
によりヒータコア１７側とバイパス通路２１側に分岐し
たりあるいは分岐せず、前記ドア部Ｄの制御によりデフ
吹出口２２、ベント吹出口２３、フット吹出口２４から
適宜選択的に車室内に吹出されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した車
両用空気調和装置では、比較的大きな容積のエバポレー
タ１３を、前記Ｕ字状の風路Ｆの影響もあって、後方に
向けて下り傾斜するように配置している。なお、本明細
書では、後方とは、車両の前後方向での後方をいう。

【０００６】したがって、エバポレータ１３で生じた凝
縮水Ｗは、エバポレータ１３自体を伝わり、風路Ｆの中
央に向い、空気流により吹き飛ばされたり、空気流に乗
って流されたりすることが多々生じ、最悪の場合は、ベ
ント吹出口２２より車室Ｒ内に飛水する虞がある。

【０００７】このような飛水を防止するために、エバポ
レータ１３の下流側に飛水防止ネットなどを設けること
もあるが、実効に乏しく、部品点数及び組立て工数が増
加し、コスト的にも不利となる。

【０００８】また、一般に、エバポレータを流れる空気
流の流速は、エバポレータの位置によって異なることか
ら、この点を利用して飛水を防止するようにしたものも
ある（例えば、特開２０００−６６４４号公報参照）。
つまり、低速流が流れる部分に凝縮水が溜まり易い部分
が位置するように、高速流が流れる部分に凝縮水が溜ま
りにくい部分が位置するようにエバポレータを設置し、
飛水防止するというものである。

【０００９】しかし、このようにしても、単に空気流の
流速如何のみで確実に飛水防止できるものではなく、凝
縮水自体を円滑に外部に排出しない限り、飛水防止は困
難である。

【００１０】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、ユニットケースのコン
パクト性も損なうことがなく、ユニットケース自体の構
造により排水性を高め、飛水を防止する、コスト的にも
有利な車両用空気調和装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記す
る手段により達成される。

【００１２】（１） エバポレータをユニットケースの
内壁により水平面に対し傾斜して保持し、該エバポレー
タの傾斜した外側縁下部に沿って、前記ユニットケース
の内壁により前記エバポレータからの凝縮水を受け前記
内壁を伝って流すようにした排水路を形成したことを特
徴とする車両用空気調和装置 （２） 前記排水路は、前記エバポレータの傾斜した外
側縁下部から流下する凝縮水を受止める受止め部と、こ
の受止め部上の凝縮水が前記ユニットケースの内壁に沿
って流れるようにガイドするガイド部とを有する前記
(1)の車両用空気調和装置。

【００１３】（３） 前記ガイド部は、前記エバポレー
タの外側縁下部に沿って設けられた前記受止め部の傾斜
下端近傍に設けたことを特徴とする前記(2)の車両用空
気調和装置。

【００１４】（４） 前記エバポレータは、下部に凝縮
水を受止める樋状部が設けられた扁平な液管を多数積層
してなる積層タイプであり、当該樋状部の少なくとも一
端部が前記受止め部上に配置されていることを特徴とす
る前記(1)〜(3)の車両用空気調和装置。

【００１５】（５） 前記ユニットケースは、前記エバ
ポレータの前後面を断熱材を介して保持し、該断熱材
の、空気の流れ方向後端がエバポレータの下端部と同一
位置とならないようにしたことを特徴とする前記(1)〜
(4)の車両用空気調和装置。

【００１６】（６） 前記樋状部は、全体若しくは一部
が前記受止め部に向って下り傾斜するように形成されて
いることを特徴とする前記(4)の車両用空気調和装置。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は本発明の実施形態に係る車両用空気
調和装置の概略断面図、図２は積層タイプのエバポレー
タの斜視図、図３は図２の要部断面図、図４は図１の４
−４線に沿う断面図、図５はガイド部を示す斜視図であ
る。

【００１９】本実施形態は、図１に示すように、一体型
の車両用空気調和装置であるが、図６に示す装置と基本
的構成は同一であるため、共通する部材に同一符号を付
し、一部説明を省略する。

【００２０】この車両用空気調和装置は、遠心式多翼フ
ァン１１により取込まれた空気を冷却するエバポレータ
１３がユニットケース１０により後方に向けて下り傾斜
するように保持されている。

【００２１】つまり、このエバポレータ１３は、前端か
ら横方向に引いた１点鎖線の線分ａ−ａで示す水平面に
対し所定の傾斜角度θ（略１９度程度）で配置され、３
外側面がユニットケース１０により保持されている。

【００２２】この保持は、具体的には、エバポレータ１
３の前面１３ａ及び両側面１３ｂ（図２参照）の３方
を、２つ割ケースのパーティングラインＰＬ（図４参
照）を合わせるときに断熱材Ｇを介して行なう。ただ
し、一方の側面１３ｂ部分（後述のタンク部分３２，３
３がある部分）には、通常断熱材Ｇは設けられていない
が、設けてもよい。

【００２３】この断熱材Ｇは、上下の空気流通面１３ｄ
を流通する空気流を邪魔しないように設けられるが、断
熱効果を高めるためには、本来的には空気流通面１３ｄ
の近傍まで設けることが好ましい。ただし、本発明で
は、前面１３ａ及び後面１３ｃの部分が一部除去されて
いるが、この点については後述する。

【００２４】エバポレータ１３としては、チューブフィ
ンタイプ、異形管タイプ等種々あり、どのようなものを
使用しても良いが、本実施形態では、積層タイプのもの
を使用している。

【００２５】積層タイプのエバポレータ１３は、例え
ば、図２に示すように、下部に凝縮水Ｗを受止める樋状
部Ｔ（図３参照）が設けられた多数の扁平な液管３０を
コルゲート式の伝熱フィン３１を介して積層し、前記液
管３０の一端に２つのタンク３２，３３を設けたもの
で、下タンク３３は仕切り壁３４により２分割され、各
液管３０内にも仕切り壁３５が設けれ、これにより内部
にＵ字状通路を形成している。

【００２６】このような構成のエバポレータ１３では、
入口管３５から流入した低温の冷媒が、下タンク３３の
一方→液管３０の下半部→Ｕ字状通路→液管３０の上半
部→上タンク３２→液管３０の上半部→Ｕ字状通路→液
管３０の下半部→下タンク３３の他方→出口管３６とい
うように蛇行して流れることになる。

【００２７】この積層タイプのエバポレータ１３は、前
記各液管３０が、飛水防止機能を発揮する樋状部Ｔを有
している。樋状部Ｔは、図２，３に示すように、各液管
３０の端部、つまり空気の流れ方向下部に、当該空気流
に直交するように各液管３０のプレート端部を折り曲げ
て形成されている。この樋状部Ｔを有するエバポレータ
では、各液管３０の外側壁に生じた凝縮水Ｗが空気流に
押されて下端まで移動しても、当該樋状部Ｔがこれを捕
捉することになり、ここに捕捉された凝縮水Ｗは、空気
流に押されて樋状部Ｔの長手方向に沿って流れる。

【００２８】特に、本実施形態では、図４に示すよう
に、傾斜角略１９度で傾斜したエバポレータ１３の外側
縁下部に沿って排水路４０がユニットケース１０の内壁
１０ａにより形成されている。したがって、この排水路
４０もエバポレータ１３と同様、水平面に対し傾斜角略
１９度後方に向かって下り傾斜することになり、エバポ
レータ１３の樋状部Ｔからの凝縮水Ｗを受止めた後、こ
の傾斜を利用して下方に導き、ユニットケース１０の内
壁１０ａを伝って流すようになっている。

【００２９】つまり、この排水路４０は、樋状部Ｔから
の凝縮水Ｗを受止める受止め部４０ａと、この受止め部
４０ａ上の凝縮水Ｗが内壁１０ａに沿って流れるように
ガイドするガイド部４０ｂとを有している。

【００３０】前記受止め部４０ａは、ユニットケース１
０の一部をエバポレータ１３の外側縁下部にまで突出す
ることにより形成され、エバポレータ１３の傾斜した外
側縁下部に沿って形成されているので、エバポレータ１
３の傾斜と同様に傾斜しており、各樋状部Ｔからの凝縮
水Ｗを集めて円滑に後方に向かって流すことになる。な
お、該受止め部４０ａは、エバポレータ１３の空気面１
３ｄに達するまで内方突出すると、空気流通の邪魔にな
り好ましくない。

【００３１】前記ガイド部４０ｂは、図５に示すよう
に、前記受止め部４０ａの傾斜下端の近傍、つまり傾斜
下端よりよりやや上流側に短い距離ｘだけ離れた位置
に、受止め部４０ａと内壁１０ａとを円滑に連通する所
定の幅Ｌの溝を設けることにより形成し、これにより受
止め部４０ａ上の凝縮水Ｗがスムーズに内壁１０ａに沿
って流れるようにしている。つまり、空気流により吹き
飛ばされやすい粒状ではなく、内壁１０ａの面方向に伸
ばされて内壁１０ａに沿って流れるようにガイドしてい
る。

【００３２】また、エバポレータ１３は、前述のように
３方をユニットケース１０により断熱材Ｇを介して保持
されているが、前面１３ａ及び後面１３ｃの断熱材Ｇｂ
は、上下幅が液管３０と同じでなく、空気の流れ方向後
端がエバポレータ１３の端部と同一位置にしないように
することが好ましい。つまり、空気の流れ方向における
先端は一致するように取り付けてもよいが、空気の流れ
方向における後端はエバポレータ１３の端部より短くす
ることが好ましい。このようにすれば、エバポレータ１
３からの凝縮水Ｗが一部に集中しないように前記排水路
４０に流すことができる。

【００３３】この点についてさらに説明する。積層タイ
プエバポレータ１３の前面１３ａ及び後面１３ｃは、液
管３０の外面となる部分であり、空気流の影響が少な
く、付着した凝縮水Ｗが空気流によっても移動しにくい
部分であるため、一旦凝縮水Ｗが生じると大きくなり、
一部に集中して落下する虞があり、前記樋状部Ｔによっ
ても捕捉しにくい。

【００３４】したがって、前面１３ａ及び後面１３ｃ
は、全体を断熱材Ｇｂにより覆うことなく、断熱材Ｇｂ
の一部を除去して短くし、断熱材Ｇｂにより凝縮水Ｗの
付着を抑制すると共に細かな凝縮水Ｗを発生させ、大き
く成長しないうちに樋状部Ｔに到達するようにし、一部
に集中して落下しないようにし、これにより凝縮水Ｗの
飛水防止効果を高めている。

【００３５】一方、エバポレータの両側面１３ｂ（特
に、タンク部が設けられていない部分）の断熱材Ｇａ
は、図４に示すようにエバポレータ１３の内端面１３ｃ
の角部程度まで伸延することが好ましい。このようにす
れば、本来的にはエバポレータ１３の空気流通面１３ｄ
近傍まで設けられた断熱材Ｇａの端部を後退させること
になるので、エバポレータ１３の内端部１３ｃにおける
排水路４０の容積が拡大し、ここでの保水能力が向上
し、飛水防止効果が増大する。

【００３６】次に、作用を説明する。

【００３７】例えば、車両用空気調和装置をベントモー
ド（乗員の上半身に冷風を吹出すモード）にすると、エ
バポレータ１３に冷媒が循環され、ミックスドア１８は
ヒータコア１７を全閉する位置、ベント／デフドア２０
はベント吹出口２３を全開する位置、フットドア１９も
フット吹出口２４を全閉する位置に設定される。

【００３８】多翼ファン１１から吹出された空気流は、
エバポレータ１３において冷却された後に、Ｕターン路
１４を経てバイパス通路１５に入り上昇し、ベント吹出
口２３から吹出され、車室内を冷房する。

【００３９】この冷房中、エバポレータ１３では、空気
流が各液管３０や伝熱フィン３１の間を流れるとき冷却
され、空気中の水分が凝縮され、各液管３０の外側壁に
付着し、これが次第に成長し凝縮水Ｗが生じる。

【００４０】この凝縮水Ｗは、さらに成長しつつ液管３
０の下端部に向うが、ここには、樋状部Ｔが形成されて
いるので、この中に入り捕捉される。この樋状部Ｔで捕
捉された凝縮水Ｗは、空気流に押されて樋状部Ｔの長手
方向に沿って流れ、樋状部Ｔの端部に至る。この端部に
おいて、凝縮水Ｗの量が増大し、その重さが樋状部Ｔの
凝縮水保持能力を越えると、受止め部４０ａ内に落下す
る。

【００４１】この受止め部４０ａは、ユニットケース１
０の内端に向かって下り傾斜して設けられているエバポ
レータ１３の外側縁下部に沿って設けられているので、
凝縮水Ｗも重力により両受止め部４０ａに沿って流れ、
エバポレータ１３の内端下部に至る。

【００４２】この凝縮水Ｗは、受止め部４０ａの傾斜下
端近傍に設けられているガイド部４０ｂによりユニット
ケース１０の内壁１０ａに導かれ、この内壁１０ａに沿
って流れ、ドレンパイプ１５を通り外部に排出される。
つまり、空気流により吹き飛ばされやすい粒状ではなく
内壁１０ａの面方向に伸ばされ、内壁１０ａに沿って流
れるので、空気流により吹き飛ばされることなく、ドレ
ンパイプ１５に導かれ排出される。

【００４３】一方、エバポレータ１３の前後端面１３
ａ，１３ｃにおいては、液管３０の外側壁に断熱材Ｇｂ
が設けられているので、凝縮水Ｗは、液管３０の露呈し
ている部分で生じる。しかし、生じた凝縮水Ｗも大きく
成長しないうちに、液管３０に沿って流れ、樋状部Ｔに
至るので、液管３０の一部分に集中することはなく、大
部分樋状部Ｔに捕捉され、前記排水路４０に導かれる。
したがって、ここでも飛水は防止される。

【００４４】このように本実施形態によれば、 Ａ）エバポレータ１３の樋状部Ｔによる捕捉、 Ｂ）エバポレータ両側下部に対応する受止め部４０ａに
よる捕捉、 Ｃ）エバポレータ前後端での凝縮水Ｗの一部集中回避、 Ｄ）ガイド部４０ｂによる排水路４０からユニットケー
ス内壁１０ａへの連続的な排水、などにより飛水防止効
果が高まることになるが、これらＡ〜Ｄの各要素並びに
その組み合わせについて、飛水量と排水量を調べると、
図６に示す実験結果が得られた。

【００４５】図６においては、前記Ａ要素のみを
「Ａ」、Ａ要素とＢ要素の組み合わせを「Ａ＋Ｂ」、Ａ
ＢＣの各要素の組み合わせを「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」、ＡＢＣＤ
の各要素の組み合わせを「Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ」と表してい
るが、各要素を増やすにしたがって、飛水量は減少し、
排水量が増大したことが分る。

【００４６】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されることなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおい
て種々変形することができる。例えば、前記実施形態
は、一体型の車両用空気調和装置について説明したが、
インテークユニット、クーラユニット、ヒータユニット
が連結されている通常の車両用空気調和装置にも適用で
き、前記エバポレータ１３の傾斜角θも、例示的に１９
度としているが、本発明は、これのみに限定されるもの
ではなく、実験によれば、前記水平面に対し４５度以下
であれば、前記の構造によりエバポレータからの飛水を
有効に防止できることが判明している。

【００４７】上述した実施形態は、エバポレータが、ユ
ニットケース１０の内方に向って下り傾斜したものであ
るが、この傾斜とは逆に外方に向って下り傾斜したもの
であっても良く、また、前記樋状部Ｔに関しても、前述
のように空気の流れに対し直交する状態であってもよい
が、全体若しくは一部が受止め部４０ａに向って下り傾
斜するように形成されていると、より排水性が向上す
る。なお、この場合、樋状部Ｔの傾斜は、エバポレータ
自体の傾斜により形成しても、樋状部Ｔのみの傾斜によ
り形成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１，２に記載
の発明では、水平面に対し傾斜して設けられたエバポレ
ータの外側縁下部に沿って、受止め部とガイド部とを有
する排水路をユニットケース自体により形成したので、
エバポレータからの凝縮水を大部分排水路により捕捉す
ることができ、捕捉した凝縮水をユニットケースの内壁
に沿って流すことができ、これにより車室内への飛水を
大幅に防止できる。

【００４９】しかも、ユニットケース自体により形成し
たので、ユニットケースのコンパクト性も損なうことが
なく、部品点数が増大することはなく、コスト的にもき
わめて有利である。

【００５０】請求項３に記載の発明では、ガイド部を受
止め部の傾斜下端近傍に所定の範囲設けたので、凝縮水
を集中させることなく排水路に導くことができ、凝縮水
の飛水防止効果が向上する。

【００５１】請求項４に記載の発明では、エバポレータ
を、空気の流れ方向下部に凝縮水を捕捉する樋状部を有
する積層タイプとしたので、エバポレータにより捕捉さ
れた凝縮水を、効率よく前記排水路に導くことができ、
凝縮水の飛水防止効果がさらに高まることになる。

【００５２】請求項５に記載の発明では、エバポレータ
の前後面に設けられた断熱材を、空気の流れ方向後端が
エバポレータの端部と同一位置とならないようしたの
で、エバポレータからの凝縮水が分散され一部集中的に
流れず、これによっても凝縮水の飛水が防止できる。

【００５３】請求項６に記載の発明では、樋状部の全体
若しくは一部が受止め部に向って下り傾斜すれば、樋状
部が捕捉した凝縮水を空気流のみでなく、重力によって
も受止め部に導くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を示す概略断面図である。

【図２】 積層タイプのエバポレータの斜視図である。

【図３】 図２の要部断面図である。

【図４】 図１の４−４線に沿う断面図である。

【図５】 ガイド部を示す斜視図である。

【図６】 実験結果を示すグラフである。

【図７】 従来の車両用空気調和装置を示す概略断面図
である。

【符号の説明】

１０…ユニットケース、 １０ａ…ユニットケースの内壁、 １３…エバポレータ、 １３ａ，１３ｃ…エバポレータの前後面、 ３０…液管、 ４０…排水路、 ４０ａ…受止め部、 ４０ｂ…ガイド部、 Ｇｂ…断熱材、 Ｔ…樋状部、 Ｗ…凝縮水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 浩行 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エバポレータ(13)をユニットケース(10)
   の内壁(10ａ)により水平面に対し傾斜して保持し、該エ
   バポレータ(13)の傾斜した外側縁下部に沿って、前記ユ
   ニットケース(10)の内壁(10ａ)により前記エバポレータ
   (13)からの凝縮水(W)を受け前記内壁(10ａ)を伝って流
   すようにした排水路(40)を形成したことを特徴とする車
   両用空気調和装置。
2. 【請求項２】 前記排水路(40)は、前記エバポレータ(1
   3)の傾斜した外側縁下部から流下する凝縮水(W)を受止
   める受止め部(40a)と、この受止め部(40a)上の凝縮水
   (W)が前記ユニットケース(10)の内壁(10ａ)に沿って流
   れるようにガイドするガイド部(40b)とを有する請求項
   １に記載の車両用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド部(40b)は、前記エバポレー
   タ(13)の外側縁下部に沿って設けられた前記受止め部(4
   0a)の傾斜下端近傍に所定の範囲設けたことを特徴とす
   る請求項２に記載の車両用空気調和装置。
4. 【請求項４】 前記エバポレータ(13)は、下部に凝縮水
   (W)を受止める樋状部(T)が設けられた扁平な液管(30)を
   多数積層してなる積層タイプであり、当該樋状部(T)の
   少なくとも一端部が前記受止め部(40a)上に配置されて
   いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   車両用空気調和装置。
5. 【請求項５】 前記ユニットケース(10)は、前記エバポ
   レータ(13)の前後面(13a,13c)を断熱材(Gb)を介して保
   持し、該断熱材(Gb)の、空気の流れ方向後端がエバポレ
   ータ(13)の下端部と同一位置とならないようにしたこと
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用空
   気調和装置。
6. 【請求項６】 前記樋状部(T)は、全体若しくは一部が
   前記受止め部(40a)に向って下り傾斜するように形成さ
   れていることを特徴とする請求項４に記載の車両用空気
   調和装置。