JP2004149020A

JP2004149020A - 車両用空調ユニット

Info

Publication number: JP2004149020A
Application number: JP2002317439A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamanaka; 隆山中; Suehiro Okazaki; 末広岡崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】ドレインパイプ８１へのホース接続作業を無くし、作業工数を低減するとともに、部品点数を削減して製造コストを低減できる車両用空調ユニット１を提供することにある。
【解決手段】空調ユニット１のケーシング２に、冷媒蒸発器４に付着するドレインを排出するドレインパイプ８１を一体的に形成し、ドレインパイプ８１のドレインの流れ方向の下流端に、車室外に配置されるドレインポート８２を形成する。それによって、ホースを使用せずとも車室外へドレインを排出することができ、これにより、ドレインパイプ８１へのホース接続作業を無くすことができ、作業工数を低減できるとともに、部品点数を削減して製造コストを低減できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車室内の前方に配置され、冷却用熱交換器を内蔵する車両用空調ユニットに関するものであり、特にケーシング内に配される冷却用熱交換器に付着するドレイン（凝縮水）の排出機構に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置は、冷却用熱交換器において空調ユニットに導入された空気の除湿、冷却が行われるが、それに伴いドレインが発生する。ドレインは、空調ユニットのケーシングの底部に設けられたドレインパイプからケーシング外に導かれ、さらにドレインパイプの先端に接続されたホースを通って車室外に排出される。
【０００３】
ドレインは、空調ユニットの内部に溜まるとケーシングや冷却用熱交換器などの腐食の原因となり、また、ドレインの飛沫が飛散し加熱用熱交換器に付着すると伝熱効率が低下し暖房能力が落ちるなどの問題を引き起こす。このため、従来の改善は、専らドレインのケーシング内からの排出効率の向上、空気への同伴防止などの観点からなされている（たとえば、特許文献１または特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１３９２９公報（第２―４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００１−１５０９２３公報（第３−５頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、製造コストダウンのため、作業工数の低減および部品点数の削減が推進されているが、空調ユニットのファイヤーウォール（車室外にあるエンジンルームと車室内との間の隔壁体）への組み付け作業においては、ドレインパイプの先端が車室内側にあるためホースの差込み作業が煩雑である。また、通常、ホースはゴム製のものが使用されているため、劣化により交換しなければならない場合もあり、その交換作業も同様の理由で極めて煩雑である。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、ドレインパイプへのホース接続作業を無くし、作業工数を低減するとともに、部品点数を削減して製造コストを低減できる車両用空調ユニットの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の発明によれば、車両用空調ユニットのケーシングには、冷却器に付着するドレインを排出するドレインパイプが一体的に形成されており、ドレインパイプのドレインの流れ方向の下流端には、車室外に配置されるドレインポートが形成されている。
それによって、ドレインの排出口たるドレインポートが車室外に配置されるため、ホースを使用せずとも車室外へドレインを排出することができる。これにより、ドレインパイプへのホース接続作業を無くすことができ、作業工数を低減できるとともに、部品点数を削減して製造コストを低減できる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の発明によれば、ドレインパイプは、ケーシングの底部から車両の車室内と車室外とを区画する隔壁体に向かって延び、車室内と車室外とを連通する貫通穴を貫通しており、かつドレインポートは、隔壁体よりも車室外側に突出している。
それによって、ホースを使用せずともドレインが隔壁体、すなわち車室壁または車室床を貫通して流れ車室外へ導かれるため、ドレインパイプへのホース接続作業を無くすことができ、作業工数を低減できるとともに、部品点数を削減して製造コストを低減できる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の発明によれば、ドレインパイプは車両の左右幅方向に複数並設されている。
それによって、ホースの使用をなくして作業工数を低減でき部品点数を削減できるとともに、ドレインパイプを増やしドレインの排出効率をアップすることができる。
【００１０】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の発明によれば、冷却器の車両上下方向の下方にドレインパイプに通じるドレイン通路が存在する。
それによって、ドレインパイプへのドレインの集約を迅速に行うことができ、ドレインの排出効率をアップすることができる。
【００１１】
〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の発明によれば、ドレイン通路は、冷却器の幅方向にケーシングと一体的に形成された補強リブに、切り欠き部を設けて形成されている。
それによって、冷却器の固定強化やケーシングの補強などのために、冷媒蒸発器の下部に補強リブが一体的に形成されていても、ドレインパイプへのドレインの集約を迅速に行うことができ、ドレインの排出効率をアップすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態の構成〕
図１ないし図３に本発明の第１実施形態を示す。図１は第１実施形態にかかる車両用空調ユニット１の断面図である。空調ユニット１は、車室内の前側に、後記するドレインパイプ８１およびドレインポート８２が車両上下方向の下方を向くように取り付けられる。
【００１３】
空調ユニット１のケーシング２は、ファンモータ３１およびファンモータ３１により駆動されケーシング２内に空気を導入するシロッコファン３２とからなる送風機３、導入された空気から冷媒の蒸発熱を奪うことにより空気の除湿、冷却を行う冷却用熱交換器（冷却器）としての冷媒蒸発器４、エンジン冷却水の廃熱などを熱源とし空気の加熱を行う加熱用熱交換器としてのヒータコア５、車室内の設定温度に応じて開度が決まりヒータコア５への空気の分配を行うエアミックスドア６、ケーシング２の後方部に設けられケーシング２外へ通じるデフロスタ開口部２ａ、フェイス開口部２ｂ、フット開口部２ｃにおける吹出モードを切り替えるモード切替ドア７ａ、７ｂを内蔵する。
【００１４】
ケーシング２はポリプロピレン等の合成樹脂で成型され、車両の左右方向に２つに分割可能である。あるいは、車両の上下方向に底部と本体部に分割し、さらに本体部を車両の左右方向に分割し、最終的に３つに分割することも可能である。
分割されたケーシング２の各パーツは、冷媒蒸発器４、ヒータコア５、エアミックスドア６、モード切替ドア７ａ、７ｂをセットしたのち、ネジやクリップ等の結合手段によって一体に結合される。また、送風機３は、ケーシング２の車両の上下方向の上部に形成される取付口（図示せず）に取り付けられる。
【００１５】
ケーシング２内の空気流路は、送風機３によって空気を導入する導入部２１と、熱交換器たる冷媒蒸発器４およびヒータコア５の上流側であって導入部２１から冷媒蒸発器４の流入面にいたる上流部２２と、冷媒蒸発器４を通過した空気がヒータコア５を迂回して流れる冷風通路２３と、エアミックスドア６を介してヒータコア５を通過した空気が流れる温風通路２４と、冷風通路２３を通過した冷風とヒータコア５によって加熱され温風通路２４を通過した温風とを混合させるエアミックス部２５と、熱交換器たる冷媒蒸発器４およびヒータコア５の下流側であってデフロスタ開口部２ａおよびフェイス開口部２ｂにいたる下流部２６とからなる。
【００１６】
送風機３はケーシング２内の前方上部に位置し、その下部に冷媒蒸発器４が位置する。冷媒蒸発器４は、上流部２２から冷風通路２３にいたる空気がほぼ垂直に流れ込むように、車両の左右方向に幅方向を一致させ、さらに直立状態から頂部を後方へ適宜傾斜させた状態で配置されている。冷媒蒸発器４の後方にはエアミックスドア６を介して、ヒータコア５が位置し、冷媒蒸発器４よりもさらに直立状態から頂部を後方に傾斜させた状態で配置されている。
【００１７】
冷媒蒸発器４はケース４１、４２により支持されている。ケース４１、４２はともにケーシング２と一体形成されており、ケース４１は冷媒蒸発器４の上部を支持し、ケース４２は冷媒蒸発器４の下部を支持する。ケース４２は、冷媒蒸発器４の下部への空気の侵入を防ぐための風よけリブ４２ａと、冷媒蒸発器４の固定強化、位置決めおよび重量支持と、ケーシング２の剛性強化のための補強リブ４２ｂとを備える。
風よけリブ４２ａは、冷媒蒸発器４の下部への空気の侵入を防ぐため、冷媒蒸発器４の下部を幅方向に全面を覆うように形成されている。
補強リブ４２ｂには、図２に示すごとく冷媒蒸発器４から流下したドレインをドレインパイプ８１に向かって集約させるため、切り欠き部４２ｃが設けられ、ドレイン通路が形成されている。
【００１８】
冷媒蒸発器４の下部を支持するケース４２の前方には、ドレイン排出部８がケーシング２と一体に形成されている。ドレイン排出部８は、図１または図３に示すごとく、ドレインの流路をなすドレインパイプ８１、ドレインパイプ８１においてドレインの流れ方向の下流端にあってドレインを車室外に排出するためのドレインポート８２、ドレインパイプ８１と一体に形成され、ファイヤーウォール（図示せず）にネジ、ボルト（図示せず）などで取り付けられる取付フランジ８３、ケーシング２とドレインパイプ８１と取付フランジ８３とを結び付け剛性を強化する補強リブ８４からなる。
【００１９】
取付フランジ８３には、図３に示すごとくネジやボルトなどの差込部８３ａが形成され、取付フランジ８３とファイヤーウォールとの間にゴムパッキン８５などが介挿されて、ネジやボルトなどによってファイヤーウォールに組付けられる。
ファイヤーウォールには、予め所定の位置にドレインパイプ８１を貫通させる貫通穴（図示せず）が設けられており、組付け後はドレインポート８２がドレインパイプ８１の先端部とともに車室外に配置される。
【００２０】
〔第１実施形態の作用〕
送風機３によりケーシング２内に導入された空気は、導入部２１から、上流部２２へ向かって吹き出され、冷媒蒸発器４を通過する。冷媒蒸発器４では、空気は低温霧状の冷媒に蒸発熱を奪われて冷却され、同時に除湿される。冷却、除湿された空気の一部は、エアミックスドア６の開度に応じて、ヒータコア５を通過して加熱される。エアミックスドア６の開度は、車室内の設定温度と導入された空気の温度の偏差によって決められる。ヒータコア５では、エンジン冷却水が循環され、その廃熱を熱源として空気の加熱が行われる。ヒータコア５で加熱された温風は温風通路２４を通過し、冷風通路２３を通過した冷風とエアミックス部２５で混合される。
【００２１】
その後、空調された空気は吹出モードに応じて車室内へ吹き出される。すなわち、フットモード時には、モード切替ドア７ａによって、エアミックス部２５と下流部２６の間が閉鎖され、一方でフット開口部２ｃは開放されるので、エアミックス部２５からフット通路（図示せず）を通って空調された空気が車室内へ吹き出される。
デフロスタモード時およびフェイスモード時には、モード切替ドア７ａによってフット開口部２ｃは閉鎖され、一方でエアミックス部２５と下流部２６の間が開放されるので、空調された空気はエアミックス部２５から下流部２６を通過し、モード切替ドア７ｂの位置に応じてデフロスタ開口部２ａまたはフェイス開口部２ｂからデフロスタ通路またはフェイス通路（ともに図示せず）を通って車室内へ吹き出される。
フットとデフロスタまたはフェイスとのバイレベルモードでは、モード切替ドア７ａが半開き状態となる。
【００２２】
冷媒蒸発器４のチューブ（図示せず）およびフィン（図示せず）の近傍では導入された空気が露点以下に冷却されて、空気中の水分が凝縮しチューブおよびフィンの表面に結露する。チューブやフィンの表面に生じたドレインは、チューブやフィンの表面を冷媒蒸発器４の下側のケース４２の方へ向かって流れ、補強リブ４２ｂに設けられた切り欠き部４２ｃを通って、ドレインパイプ８１に集約されドレインポート８２から排出される。
ここで、ドレインパイプ８１は、空調ユニット１をファイヤーウォールへ組付けた後、ファイヤーウォールに形成された貫通穴を通って車室外にドレインポート８２を配置できる程度に長いので、ホースを接続しなくても、車室外にドレインを排出することができる。
【００２３】
〔第１実施形態の効果〕
以上により、空調ユニット１のファイヤーウォールへの組み付け作業において、ホースの接続作業の煩雑さを回避でき、さらに、ホース自体の使用がなくなるため、作業工数を低減できるとともに、部品点数を削減することもでき、製造コストダウンが可能となる。
また、長期使用により劣化したホースの交換作業もなくなり、メンテナンス費用も下げることができる。
【００２４】
〔第２実施形態の構成〕
図４に本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態ではケーシング２の底部において車両の左右幅方向の両端から車室壁に向かって、ドレインパイプ８１、８１がケーシング２と一体形成されている。ドレインパイプ８１、８１は、空調ユニット１のファイヤーウォールへの組付け後、ファイヤーウォールを貫通してドレインポート８２、８２を車室外に配置できる程度に長い。組付けに際しては、ドレインパイプ８１、８１と一体成形されたフランジ（図示せず）とファイヤーウォールとの間にゴムパッキン８５、８５が介挿され、予めファイヤーウォールに設けられた貫通穴にドレインパイプ８１、８１の先端を挿入し、空調ユニット１をファイヤーウォールに圧接する。
【００２５】
〔第２実施形態の効果〕
これによって、第１実施形態の効果に加え、ドレインの排出効率が向上するという効果も得られる。
【００２６】
〔他の実施形態〕
本実施形態ではドレインパイプ８１が１本または２本の空調ユニット１を用いて説明したが３本以上のドレインパイプをケーシングと一体形成したものであってもよい。また、ドレインパイプが車室床を貫通して、ドレインポートを車室外に配置させたものでもよいし、ドレインパイプの取付フランジよりも先端の部分を先細りにして、貫通穴に通しやすくしてもよい。さらに冷媒蒸発器の下部の補強リブを冷媒蒸発器の幅方向と垂直の方向に設けて補強リブ同士の隙間をドレイン通路としたものであってもよい。また、冷却器として、冷媒蒸発器４の代わりにペリチェ素子などの冷却器を用いてもよい。あるいは、冷水と空気とを熱交換させる冷却器を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態にかかる車両用空調ユニットの断面図である。
【図２】第１実施形態にかかる車両用空調ユニットの冷媒蒸発器下部の補強リブにおけるドレインの流れを示す図である。
【図３】第１実施形態にかかる車両用空調ユニットのドレイン排出部の側面図（ａ）および正面図（ｂ）である。
【図４】第２実施形態にかかる車両用空調ユニットのドレイン排出部の正面図である。
【符号の説明】
１空調ユニット
２ケーシング
３送風機
４冷媒蒸発器（冷却器）
４２ｂ補強リブ
４２ｃ切り欠き部
５ヒータコア
６エアミックスドア
７ａ、７ｂモード切替ドア
８ドレイン排出部
８１ドレインパイプ
８２ドレインポート

Claims

車両の車室内に設置されて、内部に空気通路を形成するケーシングと、このケーシング内に収容されて前記空気通路内を流れる空気を冷却する冷却器とを備えた車両用空調ユニットにおいて、
前記ケーシングには、前記冷却器に付着する凝縮水を排出するドレインパイプが一体的に形成されており、
前記ドレインパイプの凝縮水の流れ方向の下流端には、車室外に配置されるドレインポートが形成されていることを特徴とする車両用空調ユニット。
請求項１に記載の車両用空調ユニットにおいて、
車両の車室内と車室外とを区画する隔壁体を備え、
前記隔壁体は、車室内と車室外とを連通する貫通穴を有し、
前記ドレインパイプは、前記ケーシングの底部から前記隔壁体に向かって延び、前記貫通穴を貫通しており、
前記ドレインポートは、前記隔壁体よりも車室外側に突出して設けられていることを特徴とする車両用空調ユニット。
請求項１または請求項２に記載の車両用空調ユニットにおいて、前記ドレインパイプは車両の左右幅方向に複数並設されていることを特徴とする車両用空調ユニット
請求項１ないし請求項３のうちいずれか１つに記載の車両用空調ユニットにおいて、前記冷却器の車両上下方向の下方に前記ドレインパイプに通じるドレイン通路を有することを特徴とする車両用空調ユニット。
請求項４に記載の車両用空調ユニットにおいて、前記ドレイン通路は、前記冷却器の固定強化などのため、前記冷却器の幅方向に前記ケーシングと一体的に形成された補強リブに、切り欠き部を設けて形成されることを特徴とする車両用空調ユニット。