JP2004149078A - 自動車用空調装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動車用空調装置のエバポレータに凝縮する凝縮水の漏水を完全に防止することと、エバポレータの膨張弁の固定手段の単純化を図る。
【解決手段】モータで回転され空気の流れを作る送風機と、冷媒の流入及び流出を行う冷媒配管を連結したエバポレータとが並列に収納される送風機エバポレータ収納ケースを作る。そしてこの送風機エバポレータ収納ケースを水平方向の分割線を挟んで上下2個の凹部材で構成する。そして、送風機エバポレータ収納ケースの上方及び下方の凹部材の縁部の接合部に膨張弁の固定用の固定手段をそれぞれ形成する。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車室内の空調を行う自動車用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車用空調装置は、送風機ユニット、クーラユニット、ヒータユニットとを、車両幅方向に並ぶように配した横置きタイプが用いられてきた。しかし、近年車載コンピュータの増加、CDチェンジャーの車室内設置、エアバックの装着等から、前記した横置きタイプの自動車用空調装置が配置されるインストルパネル下部のスペースも狭まり、車両の前後方向ばかりでなく小型化が要請されていた。
【0003】
自動車用空調装置の横置きタイプでは、エバポレータ21を車両前後方向に対して車両幅方向側へ80度傾斜し、エバポレータの車両前後方向の搭載スペースが縮小されることで小型化を図る例が創作されている(特許文献1)。また、同様な小型を図る目的で、近年エバポレータとヒータコアを上下二段にし、一つの空調ユニットとすると共に、車室内外の空気をエバポレータへ送風する送風ユニットを前記空調ユニットに隣接配置し、設置スペースを小さくしたブロワオフセット・セミセンタ置きタイプが知られている(特許文献2)。さらに、エバポレータケースに設けられる接合部(パーティングライン)から凝縮水がにじみ出るのを防ぐために、その形成位置をドレーンとは反対側のエバポレータの側面よりも外側に対応してエバポレータケースの底板に前後方向に延長する例が創作されている(特許文献3)。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−5428号公報
【特許文献2】
特開平8−142640号公報
【特許文献3】
特開平10−338020号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記した特許文献1では、送風機ユニット、クーラユニット、ヒータユニットの相互間の連結部X,Yは、パッキン等を介して気密性を保持しているが、連結部X,Yは常に上下方向にあり、凝縮水が漏れ出る危険性を有していた。また前記特許文献2では、同じく、空調ユニットとブロワユニットとの接合部分は上下方向にあるから、凝縮水が漏れる恐れもあった。前記特許文献3では、パーティングラインが底部にあれば、エバポレータの側面よりも外側にあったとしても、凝縮水の溜まり方によっては、流れてくることもあり、水が漏れ出る危険性があった。一般にエバポレータケースは、樹脂の成形品で、2つ割りの構造上縦方向の分割線を採用する例が多く、漏水の危険性を有していた。
【0006】
そこで、この発明は、いわゆるエバポレータとヒータコアが上下に配されると共に、その側方向に送風機を持つセミセンター方式の自動車用空調装置にあって、送風機とエバポレータが収納される収納ケースを一体化して凝縮水の漏水を完全に防いで信頼性の向上を図り、コストの引き下げに寄与すること共に、空調装置の運搬時の剛性不足からおきる破損の防止のみならず耐振動性の向上を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動車用空調装置は、モータで回転され空気の流れを作る送風機冷媒の流入及び流出を行う冷媒配管を連結したエバポレータと、を水平方向に並設して収納する送風機エバポレータ収納ケースを備え、この送風機エバポレータ収納ケースは水平方向の分割線を挟んで上下2個の凹部材で構成すると共に前記送風機の吸込口に導入空気を選択するインテークユニットを接続し前記エバポレータよりの冷風吹出口に、ヒータコアを有し吹出温度の制御と吹出モードの制御とを行う空調ユニットを接続したことにある(請求項1)。したがって、エバポレータと送風機とを一つの送風機エバポレータ収納ケース内に収納したので、部品点数の減少がはかられ、また送風機エバポレータを収納する送風機エバポレータ収納ケースは水平方向の分割線を持つことから特に下方の凹部材に凝縮水を集めても、漏水を起こす切れ目などなく、信頼性が向上する。
【0008】
前記送風機エバポレータ収納ケースは、中間を境として一方に送風機が収納されるスクロール部を、他方にエバポレータが収納されるエバポレータ収納部を構成し(請求項2)、この送風機エバポレータ収納ケースの下方の凹部材は、送風機のファンが挿入される開口と凝縮水を排水する手段とドレン孔を形成している(請求項3)。したがって、開口を介しファンが収納され、モータは送風機エバポレータ収納ケースの外側に装着される。また、凝縮水は傾斜面等の排水手段に導かれて一箇所に集められ、そして、ドレン孔より外部へ排出される。
【0009】
前記送風機エバポレータ収納ケースの上方の凹部材は、前記したごとく吸込口と冷風吹出口とが形成され(請求項4)、請求項1に記載したごとく、インテークユニットと空調ユニットがそれぞれ接続される。
【0010】
前記送風機エバポレータ収納ケースの上方及び下方の凹部材の縁部に接合部を有し、該接合部上に膨張弁の固定用の固定手段をそれぞれ形成している(請求項5)。したがって、エバポレータを送風機エバポレータ収納ケース内に収納することで、その際同時に冷媒配管の先端に固着の膨張弁も該収納ケースに固装される。
【0011】
前記固定手段は、冷媒配管を挟持する半円形切欠と、膨張弁を覆うガード部材とより成っており(請求項6)、半円形の切欠にて冷媒配管を挟持し、且つ膨張弁は送風機エバポレータ収納ケース外ではあるが、ガード部材にて周囲が覆われて保護される。また、前記上方及び下方のガード部材に膨張弁を冷媒配管に螺子で取付けるための螺子穴金板を背部から支える突片を形成している(請求項7)。これにより、膨張弁の交換時に、突片にて螺子穴金板が後方に移動するのを防ぎ、再締付が出来ない欠点を防止することができる。
【0012】
前記スクロール部とエバポレータ収納部を構成する下方の凹部材にあって、エンジンルームの仕切壁側にブリッジ部を設けて繋げている(請求項8)。これにより、スクロール部の細くなっている吹出部を介してエバポレータ収納部と連結されていることから、強度的に弱い構造であったが、ブリッジ部で補強が可能となり、剛性が強化される。したがって、空調装置の運搬時の剛性不足による破損の問題を解決し、また耐振動性も向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1乃至図5において、自動車用空調装置1は、大別して送風機とエバポレータを収納する送風機エバポレータ収納ケース2と、導入空気を選択するインテークユニット4と、ヒータコアを有し、吹出温度の制御と吹出モード制御を行う空調ユニット5とより構成されている。
【0014】
送風機エバポレータ収納ケース2は、正面から見て中間を境として一方に送風機が収納されるスクロール部6と、他方にエバポレータが収納されるエバポレータ収納部7とより成り、しかも水平方向に分割線が形成され、それを挟んで上下に上方の凹部材9と下方の凹部材10とが重ね合わされ、図示しない螺子で一体化されている。
【0015】
この上方の凹部材9及び下方の凹部材10とは、図3の分解斜視図に明確に示されており、まず説明の便宜から下方の凹部材10から説明すると、底部11と該底部11から立設の立設部12とから構成され、該立設部12の反底部側(縁部)に接合部12aを備えている。この下方の凹部材10は中間より右側にスクロール部6を構成するためのスクロール形状下型14が形成され、該スクロール形状下型14の底部11に送風機13のファン13aが挿入される円形の開口15が穿たれ、該開口15より送風機13のファン13aが挿入され、図示しない螺子で下方の凹部材10に固着されている。このスクロール形状下型14のせまいノーズ部を経て形成の吹出部16が下記するエバポレータ収納下型17に接続されている。
【0016】
エバポレータ収納下型17は、筐形状をなし、右側で前記スクロール形状下型14に一体的に接続され、しかも底部11には凝縮水を一箇所に集めるべく傾斜面とエバポレータ18が載置されるに適する段部20を有し、集めた凝縮水を排水するドレン孔21が形成されている。
【0017】
また、前記エバポレータ収納下型17の中間側で、接合部12aには、図4に示すように、膨張弁23を固装する固定手段25の一方となる下方固定部25bを形成している。この下方固定部25bは下記する上方凹部材9に設けられた上方固定部25aと一対をなすもので、冷媒配管19を挟持する2つの半円形切欠26,26と膨張弁23を覆うガード部材27より成っている。
【0018】
前記半円形切欠26,26は、冷媒配管19,19の径にあわせて形成され、また前記ガード部材27は、エバポレータ収納下型17より延出され、膨張弁23を周囲から覆う形状で、正面が開口している。このガード部材27の前記半円形切欠26,26の近傍に突片26が形成され、膨張弁23の背後に配された螺子穴金板30に対峙して、下記する突片52と共に膨張弁23の後方への移動を阻止している。
【0019】
この下方固定部25bは、スクロール形状下型14の接合部12aと同一面状にあり、該スクロール形状下型14から伸びる腕杆33との間にブリッジ部34が設けられ、該下方固定部25bの一方とスクロール形状下型14とは、エンジンルームの仕切壁(図示せず)側で繋げられている。
【0020】
即ち、前述したように、スクロール形状下型14とエバポレータ収納下型17とは、せまい吹出部16との連結であり、強度的に弱い構成であったが、このブリッジ部34にて補強されて剛性が向上した。なお、ブリッジ部34とスクロール形状下型17の吹出部16で囲まれる部分は貫通空間35となり、下記する足元に温風を導く温風の吹出筒102が挿入される。また、36は固定手段25の周囲に設けられ、ウレタンを取付けてエンジンルームとの仕切壁に押し付ける押圧部であり、37は前記腕部33に設けられた車体に取り付ける取付用部材である。38はスクロール形状下型17に設けられた取付部材である。
【0021】
上方の凹部材9は、図3にあっては底部(天井部)41と、該天井部41から立設の立設部42とから構成され、該立設部42の反天井部(縁部)に接合部42aを備えている。この上方の凹部材10は中間より右側にスクロール部6を構成するためのスクロール形状上型44が形成され、該スクロール形状上型44の天井部41に下記するインテークユニット4が取付られる円形の吸込口45が形成されている。そして、該スクロール形状上型47は吹出部46を介して下記するエバポレータ収納上型47に接続されている。
【0022】
また、エバポレータ収納上型47は、上方の凹部材9の中間より左側に形成され、筐形状をなし、収納されるエバポレータ18に適する形状となり、また天井部41に方形状の冷風吹出口48が形成されている。
【0023】
さらに、前記エバポレータ収納上型47の中間側で、接合部42aには、図5、図6、図7に示すように、膨張弁23を固定する固定手段25となる上方固定部25aを形成している。この上方固定部25aは前記した下方の凹部材10の下方固定部25bと一対をなすもので、冷媒配管19を挟持する2つの半円形状切欠50,50と膨張弁23を覆うガード部材51より成っている。このガード部材51はエバポレータ収納上型47より延出され、膨張弁23の上半分を周囲から覆う形状で、正面が開口している。このガード部材51の前記半円形切欠50,50の近傍に突片52が形成されていて、この突片52は膨張弁23の背後に配された螺子穴金板30に対峙している。
【0024】
したがって、膨張弁23の交換時に、冷媒配管19,19から取り外した際に、螺子穴金板30がこの突片58並びに前記した突片26により後方へ移動することが阻止され、新たなる膨張弁23の再締付時でも螺子31が螺子穴金板30の螺子穴32にすみやかに螺合することができ、不都合の発生が防がれる。なお、冷媒配管19,19と螺子穴金板30とはつば28,28によって係合している。
【0025】
インテークユニット4は、図1、図2、図8に示され、車室内空気と車外空気を選択的に自動車空調装置1へ導入するもので、インテークケース53の最も上方に外気導入口54が開口され、その反対側に内気導入口55が形成されている。内気導入口55は安全性のため、小さな開口の集まりにて構成されている。このインテークケース53内には、前記外気導入口54と内気導入口55を選択的に切換える切換ドア(図示せず)が設けられ、図示しないアクチュエータで回動制御される。
【0026】
このインテークユニット4には、エアフィルタ57が装着されるエアフィルタ装着部58が設けられている。このエアフィルタ装着部58は、四角形で、水平方向に形成され、正面にエアフィルタ57を挿入する挿入口59が、そしてその内部にエアフィルタ57を支える取付ガイド(図示せず)が形成されている。60はフィルタ挿入口59に嵌合する蓋である。
【0027】
フィルタ装着部58の下方には、導入空気流出部61が形成され、この流出部61は円形で、前記した上方の凹部材9に形成の吸込口45に嵌合する形状となっている。したがって、インテークユニット4より導入された空気は、吸込口45を介して前記送風機エバポレータ収納ケース2内に吸込まれる。69は車体に取付ける取付用部材である。
【0028】
空調ユニット5は、図1、図2、図9、図10に示され、ヒータコアを有し吹出空気の温度の制御と吹出モードの制御とを行うもので、空調ケース80の下方は開口し、冷風導入口81となり、前記した送風機エバポレータ収納ケース2の冷風吹出口48に嵌合している。
【0029】
この冷風導入口81の上方には、エアミックスドア82及び補助ドア83が設けられ、両ドア82,83は連動して動かされるようにレバー84にて連結されている。このエアミックスドア82及び補助ドア83の上方(下流側)には、エンジンの冷却水が供給されて加熱されるヒータコア86が配され、前記エアミックスドア82及び補助ドア83にて温調制御が行われる。
【0030】
温度調節は、エアミックスドア82及び補助ドア83が図10の実線のような位置にあれば、冷風通路88が閉じられ、加熱通路87が開かれているので、冷風の全てがヒータコア86に流れ、冷風が温風化される最大暖房となり、そして、二点鎖線のように回動されると、冷風通路88が開かれ、加熱通路87は閉じられ、冷風の全てが冷風通路88に流れる最大冷房となる。そして、エアミックスドア82及び補助ドア83が中間位置では両通路87,88が適宜聞かれ、加熱通路87と冷風通路88が一つになる混合通路90にて冷風と温風が混合されることで温度調節が連続的に行われる。
【0031】
この実施の形態では、冷風と温風の混合を促進するために加熱通路87と冷風通路88が一つになる部位にバッフル板91が設けられ、このバッフル板91を通過時に冷風と温風とがむらなく混合される。
【0032】
空調ケース80の最も上方には、ベント吹出口へ送出するベント出口92とデフロスト吹出口へ送出するデフロスト出口93と、足元吹出口へ送出する温風出口94とが設けられている。そして、ベント出口92に開閉制御するモードドア93が、デフロスト出口94と温風出口96とを選択的に切換えるモードドア95が設けられ、これら二つのモードドア93,95にて吹出モードに従って図示しないアクチュエータにて開閉制御がなされるものである。なお、デフロスト出口94には吹出空気を矛かくするメッシュ101が取付られ、また温風出口96には足元に温風を導く温風の吹出筒102が接続されている。
【0033】
98,99はヒータコア86の冷却水配管で、空調ケース80に固装の押え板97の中心に貫通しており、該押え板97にはウレタンが添着され、エンジンルームとの仕切壁に押し付けられ、シール性を図っている。100は空調ケース80に設けられた車体への取付用の取付部材である。
【0034】
上述の構成において、送風機13のファン13aが回転すると、インテークユニット4の選択された内気導入口54、外気導入口55から室内空気又は外気が導入され、エアフィルタ57を通り、吸込口45から送風機エバポレータ収納ケース2内に導かれる。そして、一対の吹出部16,46を通ってエバポレータ収納部7内へ送風される。
【0035】
エバポレータ18にて導入空気は通過時に冷却され、冷風となり冷風吹出口48から空調ユニット5内に送風される。このエバポレータ18を通過する際に導入空気中に含まれる水分がフィンに凝縮して水滴となり、エバポレータからエバポレータ収納下型17に落下する。そして、傾斜面に添って流れ、ドレン孔21より車外へ排出される。このエバポレータ収納下型17を構成する下方の凹部材10は、水平方向の分割線を持つことから、凝縮水が分割線からにじみ出する恐れはない。即ち、凝縮水の漏水は起こらない。
【0036】
また、送風機エバポレータ収納ケース2の分割線が水平方向にあり、その接合部12d,42a上に膨張弁23の固定手段25が設けられ、該固定手段25は分割線を挟んで上方固定部25aと下方固定部25bとより成り、上方の凹部材9と下方の凹部材10との接合時に同時に膨張弁23も固装される。
【0037】
膨張弁23は、固定手段25を構成する半円形切欠26と50との間に該膨張弁23に接続の冷媒配管19を挟み込まれて固定されると共に、該膨張弁23自体は、ガード部材27,51にて外周を囲まれると共に、膨張弁23を冷媒配管19に固装するために用いられる螺子穴金板30の背後に突片29,52が対峙している。したがって、膨張弁23の交換時に、螺子穴金板30が冷媒配管19上を後退して再組付時に螺子31が螺子穴32に届かなくなる問題を前記突片29,52にて後退が止められ、膨張弁23の再組付をスムーズに行うことができる。
【0038】
空調ユニット5内に送風された冷風は、エアミックスドア82及び補助ドア83の開度に比して冷風通88と加熱通路87内を流れる冷風量が調量され、加熱通路87を通った冷風はヒータコア86にて加熱され温風となり、冷風通路88からの冷風と混合室90内で混合されて、所望の必要温度に調整され、ベント出口92、デフロスト出口90、温風出口96より選択された吹出モードに比して適宜に吹出されるものである。
【0039】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、送風機とエバポレータを収納する送風機エバポレータ収納ケースが、水平方向に形成の分割線を挟んで上下の凹部材より成ることから、凝縮水は下方の凹部材に集められるが、漏水を起こすことはない(請求項1)。
【0040】
また、送風機エバポレータ収納ケースは、中間を境として一方に送風機が収納されるスクロール部を、他方にエバポレータが収納されるエバポレータ収納部を構成し、内部に収納される物品に合わせた構成となっている(請求項2)。そして、送風機エバポレータ収納ケースの下方の凹部材には、開口から送風機のファンが挿入されて取付られ、また凝縮水は排水構造によって集められドレン孔より車外へ排水される(請求項3)。そしてまた、送風機エバポレータ収納ケースの上方の凹部材の吸込口にインテークユニットが取付られ、冷風吹出口に空調ユニットが取付られる(請求項4)。
【0041】
送風機エバポレータ収納ケースの上方及び下方の凹部材の縁部に接合部を有し、該接合部上に膨張弁の固定手段をそれぞれ形成したことから、上方及び下方の凹部材内へのエバポレータ収納することで、同時に冷媒配管及びそれの先端に固着の膨張弁も該収納ケースに固装される(請求項5)。前記固定手段は冷媒配管を挟持する半円形切欠と、膨張弁を覆うガード部材とより成っているので、冷媒配管の半円形切欠で挟持され、これにより膨張弁も固定され、しかもガード部材で膨張弁を覆って保護される(請求項6)。
【0042】
上方及び下方のガード部材に突設の突片にて膨張弁を冷媒配管に螺子で取付けるための螺子穴金板を背後から支えているから(請求項7)、膨張弁の交換時に、突片により螺子穴金板が後方へ移動することが防がれ、再組付が容易となる。
【0043】
スクロール部とエバポレータ収納部を構成する下方の凹部材にあって、エンジンルームの仕切壁側にブリッジ部が設けられていることから(請求項8)、スクロール部の細くなっている吹出部を介してエバポレータ収納部との連結されている強度的に弱い構造を補強することができる。したがって、運搬時にあっても、剛性不足による破損が起きなくなったし、耐振動性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る自動車空調装置の正面図である。
【図2】同上の背面図である。
【図3】送風機エバポレータ収納ケースの分解斜視図である。
【図4】送風機エバポレータ収納ケースを構成する下方の凹部材に設けられた固定手段を構成する下方固定部周辺の斜視図である。
【図5】送風機エバポレータ収納ケースを構成する上方の凹部材に設けられた固定手段を構成する上方固定部周辺の斜視図である。
【図6】固定手段によって膨張弁が取付られた状態の断面図である。
【図7】固定手段で取付られた膨張弁が取り外された状態で、螺子穴金板と両突片との関係を示す説明図である。
【図8】インテークユニットの斜視図である。
【図9】空調ユニットの斜視図である。
【図10】同上の縦断面図である。
【符号の説明】
1 自動車用空調装置
2 送風機エバポレータ収納ケース
4 インテークユニット
5 空調ユニット
6 スクロール部
7 エバポレータ収納部
9 上方の凹部材
10 下方の凹部材
12a 接合部
13 送風機
14 スクロール形状下型
15 開口
16 吹出部
17 エバポレータ収納下型
18 エバポレータ
19 冷媒配管
21 ドレン孔
23 膨張弁
25 固定手段
25a 上方固定部
25b 下方固定部
26 半円形切欠
27 ガード部材
29 突片
30 螺子穴金板
32 螺子穴
34 ブリッジ部
42a 接合部
44 スクロール形状下型
45 吸込口
46 吹出部
47 エバポレータ収納上型
48 冷風吹出口
50 半円形状切欠
51 ガード部材
52 突片
53 インテークケース
54 内気導入口
55 外気導入口
57 エアフィルタ
59 フィルタ挿入口
80 空調ケース
81 冷風導入口
82 エアミックス
83 補助ドア
86 ヒータコア
87 加熱通路
88 冷風通路
90 混合室
92 ベント出口
94 デフロスト出口
96 温風出口

Claims (8)

  1. モータで回転され空気の流れを作る送風機と、冷媒の流入及び流出を行う冷媒配管を連結したエバポレータと、水平方向に並設して収納する送風機エバポレータ収納ケースを備え、この送風機エバポレータ収納ケースは水平方向の分割線を挟んで上下2個の凹部材で構成すると共に前記送風機の吸込口に導入空気を選択するインテークユニットを接続し、前記エバポレータよりの冷風吹出口に、ヒータコアを有し吹出温度の制御と吹出モードの制御とを行う空調ユニットを接続したことを特徴とする自動車用空調装置。
  2. 前記送風機エバポレータ収納ケースは、中間を境として一方に送風機が収納されるスクロール部を、他方にエバポレータが収納されるエバポレータ収納部を構成したことを特徴とする請求項1記載の自動車用空調装置。
  3. 前記送風機エバポレータ収納ケースの下方の凹部材は、送風機のファンが挿入される開口と凝縮水を排水する手段とドレン孔を形成したことを特徴とする請求項1記載の自動車用空調装置。
  4. 前記送風機エバポレータ収納ケースの上方の凹部材は、前記吸込口と、冷風吹出口とが形成されたことを特徴とする請求項1記載の自動車用空調装置。
  5. 前記送風機エバポレータ収納ケースの上方及び下方の凹部材の縁部に接合部を有し、該接合部上に膨張弁の固定用の固定手段をそれぞれ形成したことを特徴とする請求項1記載の自動車用空調装置。
  6. 前記固定手段は、冷媒配管を挟持する半円形切欠と、膨張弁を覆うガード部材とより成ることを特徴とする請求項5記載の自動車用空調装置。
  7. 前記上方及び下方のガード部材に膨張弁を冷媒配管に螺子で取付けるための螺子穴金板を背部から支える突片をそれぞれ形成したことを特徴とする請求項6記載の自動車用空調装置。
  8. 前記スクロール部とエバポレータ収納部を構成する下方の凹部材にあって、エンジンルールの仕切壁側にブリッジ部を設けて繋げたことを特徴とする請求項1又は2記載の自動車用空調装置。
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