JP2007055428A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空調ケース内に通風が行なわれているときであっても膨張弁収納室内の水を排水することが可能な車両用空調装置を提供すること。
【解決手段】 空調ケース１内のエバポレータ１０より上流側と膨張弁収納室５内とを連通する連通孔９を穿設するとともに、膨張弁収納室５内と空調ケース１内のエバポレータ１０より下流側とを連通する排水孔６を穿設している。したがって、空調ケース１内に通風を行なったときには、連通孔９を介して膨張弁収納室５内に排水孔６形成部位より高い圧力が印加される。この差圧により排水孔６から膨張弁収納室５内の水をスムースに排水することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に空調ケース内のエバポレータに接続された膨張弁を収納する膨張弁収納室からの排水構造に関する。

従来技術として、下記特許文献１に開示された車両用空調装置がある。この車両用空調装置では、空調ケース内にエバポレータが配設され、このエバポレータに接続された膨張弁が空調ケースの外側に形成された膨張弁収納室に収納されている。そして、膨張弁収納室と空調ケース内とを仕切る隔壁部には、膨張弁収納室内の結露水を空調ケース内に排水するための排水孔が設けられている。

空調ケース内に車室内に吹き出す空気を送風しているときには、送風に伴ない空調ケース内が昇圧するため、結露水は膨張弁収納室内に滞留する。ところが、空調装置が停止され空調ケース内の通風が停止したときには、空調ケース内の圧力が大気圧に戻り、膨張弁収納室内の結露水は排水孔を介して空調ケース内に排水されるようになっている。
特開２００４−９８７５５号公報

しかしながら、上記従来技術の車両用空調装置では、空調ケース内に通風が行なわれているときには排水が行なわれないため、空調装置の運転が長時間継続されると、膨張弁収納室内に多量の水が滞留するという問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、空調ケース内に通風が行なわれているときであっても膨張弁収納室内の水を排水することが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
内部に車室内に吹き出す空気を通風する空調ケース（１）と、
空調ケース（１）内に設けられ、空調ケース（１）内を通過する空気を冷却するエバポレータ（１０）と、
エバポレータ（１０）に接続され、エバポレータ（１０）に流入する前の冷媒を減圧膨張する膨張弁（１１）と、
空調ケース（１）の外側に形成され、膨張弁（１１）を収納する膨張弁収納室（５）と、
空調ケース（１）内と膨張弁収納室（５）内とを仕切る隔壁部（１８）に穿設され、膨張弁収納室（５）内の水を前記空調ケース（１）内に排水するための排水孔（６）とを備える車両用空調装置において、
隔壁部（１８）のうち、空調ケース（１）内に通風を行なったときに排水孔（６）形成部位より空調ケース（１）内の圧力が高くなる部位に、空調ケース（１）内と膨張弁収納室（５）内とを連通する連通孔（９）を設けたことを特徴としている。

これによると、空調ケース（１）内に通風を行なったときには、連通孔（９）を介して膨張弁収納室（５）内に圧力が印加される。この連通孔（９）を介する印加圧力は排水孔（６）形成部位の圧力より高いので、差圧により排水孔（６）から膨張弁収納室（５）内の水をスムースに排水することができる。このようにして、空調ケース（１）内に通風が行なわれているときであっても膨張弁収納室（５）内の水を排水することができる。

また、請求項２に記載の発明では、連通孔（９）は、空調ケース（１）内の前記エバポレータ（１０）より上流側と膨張弁収納室（５）内とを連通し、排水孔（６）は、膨張弁収納室（５）内と空調ケース（１）内のエバポレータ（１０）より下流側とを連通していることを特徴としている。

エバポレータ（１０）に通風すると圧力損失により上流側の圧力が下流側の圧力より大きくなる。したがって、請求項２に記載の発明によれば、空調ケース（１）内に通風を行なったときに、連通孔（９）における圧力を排水孔（６）における圧力より確実に大きくすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、連通孔（９）は、排水孔（６）より上方に形成されていることを特徴としている。

これによると、空調ケース（１）内に通風を行なったときに、連通孔（９）より下方に形成され、連通孔（９）より圧力が低い排水孔（６）から、確実に膨張弁収納室（５）内の排水を行なうことができる。また、空調ケース（１）内の通風を停止したときに、連通孔（９）から膨張弁収納室（５）内の水が流出することを防止することが可能である。

また、請求項４に記載の発明では、排水孔（６）は、膨張弁収納室（５）内の最下部と空調ケース（１）内とを連通していることを特徴としている。

これによると、膨張弁収納室（５）内に水が滞留することを確実に防止することができる。

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明を適用した一実施形態における車両用空調装置の空調ユニット部分（車室内に搭載されるエバポレータ１０およびヒータコア１２を設けた熱交換部）を示す側面図である。

本実施形態の空調ユニットは、車室内前方の計器盤下方に配設される所謂フロント空調ユニットであり、図示する方向を上下方向として車室内に搭載される。

１は熱交換部の外殻を形成する合成樹脂製の空調ケースであり、空調ケース１内には、空気通路が形成され、その空気通路の上流部に、エバポレータ１０が配設されている。エバポレータ１０の空気吸込み側（図示左方の空気流れ上流側）には、図示しないブロワを備えた吸込み部が、車室内の内気又は外気を吸い込むように連通して接続されている。

空調ケース１内の空気通路の上流部と下流部の間に、エアミックスドア１３が配設され、その下流側近傍にヒータコア１２が配設されている。

エアミックスドア１３は、ヒータコア１２を通過する空気量とヒータコア１２を迂回する空気量とを調節して、車室内に吹出す吹出空気温度を調整するもので、空調温度調整レバーの操作に連動してサーボモータ等によりその角度を調整されるようになっている。

ヒータコア１２は、タンクと多数のチューブを有した加熱用熱交換器であり、その内部にエンジンの冷却水（温水）を流して空気を加温するように構成されている。

空調ケース１内におけるエアミックスドア１３の下流側には、車室内のデフロスタ吹出口に接続されるデフロスタ開口部１５、乗員の頭部に向けて空気を吹き出すためのフェイス吹出口に接続されるフェイス開口部１６、および乗員の足元に向けて空気を吹き出すためのフット吹出口に接続されるフット開口部１７が設けられている。

エバポレータ１０は、上部タンクと下部タンクの間に、多数のチューブを並設し、それらのチューブ内にインナーフィンを配設すると共に、各チューブ間にアウターフィンを配設して構成されている。

エバポレータ１０の上部タンクの側部にジョイントブロックが設けられ、ジョイントブロックを介して膨張弁１１が、低温・低圧の霧状の冷媒をエバポレータ１０に供給するように接続されている。

膨張弁１１は、ダイヤフラムを設けたダイヤフラム室と、ダイヤフラムに感温棒を介して接続されるニードル弁とを有し、ダイヤフラム室には冷媒ガスが封入されている。この膨張弁１１は、エバポレータ１０の出力側の冷媒温度を感温棒で検知し、レシーバーから送られる高温・高圧の冷媒量を、エバポレータ１０の出力側の冷媒温度に応じて調整しながら、低温・低圧の霧状の冷媒を、ニードル弁の小孔から噴出して、エバポレータ１０に供給する構造であり、エバポレータ１０の入力側と出力側の両方に、ジョイントブロックを介して接続されている。

このような膨張弁１１は、空調ケース１の外側に設けられた箱型の膨張弁収納室５内に収納されている。膨張弁収納室５は、空調ケース１の外側に隔壁部１８を介して箱型に形成され、収納された膨張弁１１を覆うようにカバー８が被せられる。

その膨張弁収納室５内の底部（最下部）に位置する空調ケース１との間の隔壁部１８には、膨張弁収納室５内の水を空調ケース１内に流入するように、膨張弁収納室５内と空調ケース１内のエバポレータ１０空気流れ下流側（図示右方側）とを連通する排水孔６が穿設されている。

また、空調ケース１の側壁部には、排水孔６を通して導入された水を、空調ケース１底部のドレン孔１９に良好に導くように、排水溝７が側壁部の内側に縦方向に形成されている。この排水溝７は、断面Ｖ字状に形成され、水滴を良好に下方底部のドレン孔１９に流すようになっている。

膨張弁収納室５内と空調ケース１内とを仕切る隔壁部１８のうち、排水孔６形成部位より上方部位（図示左上側）には、空調ケース１内のエバポレータ１０空気流れ上流側（図示左方側）と膨張弁収納室５内とを連通する連通孔９が穿設されている。

このように構成される車両用空調装置では、冷凍サイクルが作動すると、図示しないコンプレッサの駆動により、気相冷媒が圧縮され、コンデンサで凝縮され液化された冷媒が、レシーバーを通して膨張弁１１に送られる。

膨張弁１１は、レシーバーから送られる高温・高圧の冷媒を、ニードル弁の小孔から噴出して低温・低圧の霧状の冷媒として、エバポレータ１０に供給するが、そのとき、エバポレータ１０の出力側の冷媒温度が感温棒で検知され、その温度に応じてニードル弁が開閉作動することにより、エバポレータ１０の出力側の冷媒温度に応じてニードル弁の開度が調整され、霧状の冷媒の噴出量が調整される。

高温・高圧の液相冷媒が、膨張弁１１において小孔を通して噴射されると、急激に膨張して低温・低圧の霧状となり、霧状冷媒がさらにエバポレータ１０内に送られ、そこで多量に気化することにより、気化熱を奪い、エバポレータ１０を冷却する。

一方、図示しないブロワを駆動して車室内気または外気を吸入する空気吸入部から送られた空気は、空調ケース１内に送風されて、エバポレータ１０を通過する。冷凍サイクルが作動する間、エバポレータ１０を通過する空気は気化する冷媒との熱交換により冷却され、エアミックスドア１３の作用によりヒータコア１２において適宜再加熱された後、フェイス開口部１６等から車室内に送風される。

冷凍サイクルの作動時、膨張弁１１から霧状冷媒がエバポレータ１０に向けて噴出されて一部が気化し、膨張弁１１自体も冷却されて低温となる。このため、膨張弁１１の外面温度が露点温度以下に低下すると、膨張弁１１の表面に結露水が生成し膨張弁収納室５内に滴下する。

図示しないブロワが駆動され空調ケース１内に通風されているときには、エバポレータ１０の通風抵抗により（通風に伴なう圧力損失により）、エバポレータ１０上流側の空気圧力が下流側の空気圧力より大きくなる。したがって、エバポレータ１０上流側に連通する連通孔９における圧力は、エバポレータ１０下流側に連通する排水孔６における圧力より大きくなる。

したがって、膨張弁１１の表面に生成し膨張弁収納室５内に滴下した結露水は、連通孔９と排水孔６との圧力差により、膨張弁収納室５内に滞留することなく、速やかに排水孔６を介して空調ケース１内エバポレータ１０下流側に排出される。

空調ケース１内に排出された水は、空調ケース１の側壁部内側の排水溝７を流下して、空調ケース１の底部に流される。これにより、空調ケース１の底部に設けたドレン孔１９から図示しないドレインホースを通して、水は空調ケース１外（車室外）に良好に排出される。

空調ケース１内では、水は排水溝７に導かれて流下するので、空調ケース１内に通風があっても、空気流れ下流側に水が飛散することを抑制することができる。

図示しないブロワが停止され空調ケース１内に通風されていないときには、膨張弁収納室５に水が生成したとしても、膨張弁収納室５と空調ケース１内を仕切る隔壁部１８の最下部に穿設した排水孔６を介して空調ケース１内に排出することができる。

空調ケース１内に排出された水は、通風時と同様に、空調ケース１の側壁部内側の排水溝７を流下して、空調ケース１の底部に流される。これにより、空調ケース１の底部に設けたドレン孔１９から図示しないドレインホースを通して、水は空調ケース１外（車室外）に良好に排出される。

上述の構成および作動によれば、空調ケース１内に通風を行なったときには、連通孔９を介して膨張弁収納室５内にエバポレータ１０上流側の圧力が印加される。この連通孔９を介する印加圧力は排水孔６形成部位の圧力より高いので、差圧により排水孔６から膨張弁収納室５内の結露水をスムースに排水することができる。このようにして、空調ケース１内に通風が行なわれているときであっても膨張弁収納室５内の水を排水することができる。

また、連通孔９は、排水孔６より上方に形成されているので、空調ケース１内に通風を行なったときに、連通孔９より下方に形成され連通孔９より圧力が低い排水孔６から、確実に膨張弁収納室５内の排水を行なうことができる。さらに、空調ケース１内の通風を停止したときに、連通孔９から膨張弁収納室５内の水が逆流することも防止できる。

また、排水孔６は、膨張弁収納室５内の最下部に設けられているので、空調ケース１内通風時に膨張弁収納室５内に水が滞留することを確実に防止することができるとともに、空調ケース１内通風停止時にも排水孔６を介して排水することができる。

（他の実施形態）
上記一実施形態では、連通孔９は、空調ケース１内のエバポレータ１０より空気流れ上流側と膨張弁収納室５内とを連通し、排水孔６は、膨張弁収納室５内と空調ケース１内のエバポレータ１０より空気流れ下流側とを連通していたが、これに限定されるものではなく、空調ケース１内に通風を行なったときに、連通孔９形成部位の空調ケース１内圧力が排水孔６形成部位の空調ケース１内圧力より高くなる構成であればよい。

例えば、連通孔９および排水孔６を、ともに空調ケース１内のエバポレータ１０空気流れ上流側と膨張弁収納室５内とを連通するものとし、空調ケース１内のエバポレータ１０空気流れ上流側において通風時比較的圧力が高い部位に連通孔９を設け、通風時比較的圧力が低い部位に排水孔６を設けるものであってもかまわない。

また、上記一実施形態では、空調ユニットはフロント空調ユニットであったが、後席を空調するためのリア空調ユニットであっても、本発明を適用して有効である。

本発明を適用した一実施形態における車両用空調装置の空調ユニット部分を示す側面図である。

符号の説明

１ 空調ケース
５ 膨張弁収納室
６ 排水孔
９ 連通孔
１０ エバポレータ
１１ 膨張弁
１８ 隔壁部

Claims (4)

1. 内部に車室内に吹き出す空気を通風する空調ケース（１）と、
   前記空調ケース（１）内に設けられ、前記空調ケース（１）内を通過する空気を冷却するエバポレータ（１０）と、
   前記エバポレータ（１０）に接続され、前記エバポレータ（１０）に流入する前の冷媒を減圧膨張する膨張弁（１１）と、
   前記空調ケース（１）の外側に形成され、前記膨張弁（１１）を収納する膨張弁収納室（５）と、
   前記空調ケース（１）内と前記膨張弁収納室（５）内とを仕切る隔壁部（１８）に穿設され、前記膨張弁収納室（５）内の水を前記空調ケース（１）内に排水するための排水孔（６）とを備える車両用空調装置において、
   前記隔壁部（１８）のうち、前記空調ケース（１）内に通風を行なったときに前記排水孔（６）形成部位より前記空調ケース（１）内の圧力が高くなる部位に、前記空調ケース（１）内と前記膨張弁収納室（５）内とを連通する連通孔（９）を設けたことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記連通孔（９）は、前記空調ケース（１）内の前記エバポレータ（１０）より上流側と前記膨張弁収納室（５）内とを連通し、
   前記排水孔（６）は、前記膨張弁収納室（５）内と前記空調ケース（１）内の前記エバポレータ（１０）より下流側とを連通していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記連通孔（９）は、前記排水孔（６）より上方に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記排水孔（６）は、前記膨張弁収納室（５）内の最下部と前記空調ケース（１）内とを連通していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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