JP2008114661A - 凝縮水排水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排水管の排水口周囲に負圧を発生させることで排水管に集合した凝縮水を空調ケース外へ確実に排水すること。
【解決手段】空調ケース１の内部に配置されたエバポレータ１２と空調ケース１内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水Ｗｃを空調ケース１外へ排水するための排水管１３と、走行風Ｗｒを導入してこの走行風Ｗｒを内部で流通させるベンチュリ管３０とを備え、排水管１３の排水口１３Ａをベンチュリ管３０の絞り部３２に連通させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、空調ケース内に配置された冷房用熱交換器が導入空気と熱交換されることで前記冷房用熱交換器の周囲に生じる凝縮水を、前記空調ケース外へ排水するための凝縮水排水装置に関する。

空調装置に備えられた凝縮水排水装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。これは、空調ケース内に配された冷房用熱交換器の表面に生じた凝縮水を、空調ケース下部に形成された排水管から空調ケース外に排水する構成である。この構成では、冷房用熱交換器の下部に滴下した凝縮水は、重力によって排水管を流下し、空調ケース外部に排水される。
特開平９−１６４８３３号公報

空調ケース内部の空間は、ブロワファン等の動作に起因する空気流れによって負圧状態となる領域が発生することがある。特に、空調ケース内部のうち排水管の周囲が負圧状態となると、排水管に集合した凝縮水が空調ケース内に逆流することとなるため、凝縮水が空調ケース外へ排出されないという問題が生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、排水管の排水口周囲に負圧を発生させることで排水管に集合した凝縮水を空調ケース外へ確実に排水することができるができる凝縮水排水装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明では、空調ケースの内部に配置された冷房用熱交換器と空調ケース内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水を空調ケース外へ排水するための排水管を有する空調装置の凝縮水排水装置であって、外部の正圧空気を導入し、正圧空気を内部で流通させる流通管を備え、排水管の排水口を、流通管の正圧空気の流れ方向の下流側に向けて開口するように流通管内に進入させていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、流通管内を流通する正圧空気の流れによって、排水口周囲に負圧が発生するため、この負圧によって排水管内の凝縮水が排水口側に流動し、排水管から空調ケース外に排水される。これにより、排水管内の凝縮水が空調ケース内に逆流することがなく、確実に凝縮水を空調ケース外へ排出することができる。

請求項２の発明では、流通管は、正圧空気を内部に流入させる導入口の開口面積よりも小さい流路断面積とされている絞り部を有しており、排水口は、絞り部内に配置されていることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、流通管内のうち正圧空気の流速が最も高くなる位置に排水口を配置することで、排水口周囲に発生する負圧を増大させることができるため、凝縮水を排水し易くなる。

請求項３の発明では、空調ケースの内部に配置された冷房用熱交換器と空調ケース内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水を空調ケース外へ排水するための排水管を有する空調装置の凝縮水排水装置であって、外部の正圧空気を導入し、正圧空気を内部で流通させるベンチュリ管を備え、排水管の排水口を、ベンチュリ管の絞り部に連通させたことを特徴としている。

請求項３の発明によれば、絞り部を流通する正圧空気の流れによって排水口周囲に負圧が発生し、この負圧によって凝縮水がベンチュリ管内に導かれることで、空調ケース外に排出される。このようにしても凝縮水を外部に排出することができる。

請求項４の発明では、正圧空気の発生源は、前記空調ケース内に配置されたブロワファンであることを特徴としている。

請求項５の発明では、正圧空気の発生源は、外部に備えられたファンであることを特徴としている。

請求項４及び請求項５の構成のように、正圧空気の発生源としてブロワファン、送風ファンを用いた構成としても、排水口周囲に負圧を発生させて凝縮水を外部に排出することができる。特に、請求項４の発明では、空調ケース内に設けられているブロワファンにより正圧空気を発生させるようにしているため、正圧空気の発生源を新たに設ける必要がなく構成を簡素化することができる。

請求項６の発明では、正圧空気は、走行風であることを特徴としている。

通常、空調ケース内に負圧が発生する条件としては、ウィンドウガラスあるいはサンルーフ等を開くことにより車室内が外部と連通した状態で車両を走行させたときである。これは、空調ケースが車室内に連なっており、車室内の空気が外部に流出することで車室内空気が負圧状態となり、この車室内に連通する空調ケース内部の空間についても、内部空気が車室内に吸引されることで負圧状態となるからである。

従って、車室内空気が負圧状態となることに起因する空調ケース内の負圧発生に対して、この負圧に対抗することができる負圧を排水口周囲に発生させることが、凝縮水を確実に空調ケース外に排出するための条件となる。

本構成では、流通管に流通させる正圧空気として走行風を利用しているため、車両走行状態で発生する空調ケース内の負圧に対抗することができる負圧を排水口周囲に発生させることができる。

請求項７の発明では、空調ケースの内部に配置された冷房用熱交換器と空調ケース内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水を空調ケース外へ排水するための排水管を有する空調装置の凝縮水排水装置であって、排水管内の空気を吸引する吸引手段を有することを特徴としている。

請求項７の発明では、排水管内の凝縮水を吸引することにより排水管内に負圧を生じさせ、これによって凝縮水を排水管から外部に排水することができる。

請求項８の発明では、吸引手段は、空調ケース内に配置されて内部に空気を導入するブロワファンであり、冷房用熱交換器は、空調ケースのうちブロワファンよりも空気流れ下流側の位置に配置されており、排水管の一端が、空調ケースのうちブロワファンよりも空気流れ上流側の位置に接続されており、排水管には、凝縮水を外部に排水する排水部が形成されていることを特徴としている。

請求項８の発明によれば、空調ケースから排水管１３内を流入した空気は、再び空調ケース内に戻るため、空調ケース内の空気が外部に漏れ出ることを抑止することができる。また、排水部を設けることで、排水管内の凝縮水を確実に外部に排水することができる。

請求項９の発明では、吸引手段は、外部に備えられたファンであり、排水管の一端がファンの空気吸込み側の位置に配置されており、排水管には、凝縮水を外部に排水する排水部が形成されていることを特徴としている。

請求項９の発明によれば、外部に備えられた送風ファンにより、排水管内に負圧が発生し、この負圧により凝縮水が排水管を進行し、排水部に到達したところでこの排水部から外部に排水される。このようにしても、凝縮水を外部に排水させることができる。

請求項１０の発明では、排水部は、テーパ管形状に形成されていることを特徴としている。

請求項１０の発明によれば、凝縮水が排水部に集合し易くなるため、排水性を向上させることができる。さらには、導出管内の空気流れに起因して発生する排水部周囲の負圧で外部空気が導出管内に進入しようとしても、保持されている排水部に集合した凝縮水によりその進入を防止することができる。

＜第１の実施形態＞
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。本実施形態の凝縮水排水装置は、空調ケース１に形成されている排水管１３に集合した凝縮水Ｗｃを、ベンチュリ管３０で発生する負圧により外部に排水する構成である。

図１に示すように、空調ケース１内には、この空調ケース１内部に空気を導入するブロワファン１１と、ブロワファン１１により空調ケース１内部に導入した空気を冷却するエバポレータ１２が配置されている。空調ケース１のうち、導入した空気の空気流れ上流側にブロワファン１１が配置されており、その下流側にエバポレータ１２が配置されている。

ブロワファン１１は、空気を導入口１Ａから空調ケース１内へ吸入するとともに、空調ケース１内部で冷却された空気を吹出し口１Ｂから車室内に吹き出す。

エバポレータ１２は、公知の冷凍サイクルを構成するものであり、本実施形態では冷房用熱交換器として機能するものである。このエバポレータ１２は、導入空気と熱交換することでこの導入空気を冷却するとともに、内部を流通する冷媒を蒸発させる。熱交換時には、導入空気が冷却されることによりエバポレータ１２に凝縮水Ｗｃが発生する。

空調ケース１のうちエバポレータ１２の下方位置には、エバポレータ１２で発生した凝縮水Ｗｃを外部に排水するための排水管１３が形成されている。この排水管１３は、空調ケース１から垂直方向に所定長さで延出されている。従ってエバポレータ１２で発生した凝縮水Ｗｃは、エバポレータ１２を滴下して、空調ケース１下部の排水管１３に集合し、この排水管１３内を流下する。

ベンチュリ管３０は、図示するように、前後方向に直線状に延びており、前後両端から中央側へ向けて先細りとなるテーパ部３１を有している。このテーパ部３１間には前後両端の管径よりも小径となる絞り部３２が設けられている。

ベンチュリ管３０の前端側の開口は、正圧空気である走行風Ｗｒをベンチュリ管３０内部に導入するための導入口３３である。この導入口３３は走行風Ｗｒを導入するダクト（図示せず）に連通しており、車両走行時には、走行風Ｗｒがダクトを介して導入口３３に流入するようになっている。また、ベンチュリ管３０の後端側の開口は、導入口３３からベンチュリ管３０内部に流入した走行風Ｗｒを外部に流出させるための流出口３４である。

従って、走行風Ｗｒは、導入口３３からベンチュリ管３０内部に流入し、絞り部３２を流通して流出口３４から外部へ流出する。絞り部３２での走行風Ｗｒの流速は、導入口３３及び流出口３４での走行風Ｗｒの流速よりも高くなるため、絞り部３２内の圧力は導入口３３及び流出口３４における圧力よりも低くなる、即ち、負圧となる。

排水管１３の排水口１３Ａは、ベンチュリ管３０のうち絞り部３２内部に連通している。従って、ベンチュリ管３０内に走行風Ｗｒが流通しているときには、絞り部３２内が負圧となることで、この絞り部３２に連通している排水口１３Ａの周囲も負圧状態となり、排水管１３に集合した凝縮水Ｗｃがベンチュリ管３０内に吸い込まれる。そして、凝縮水Ｗｃはベンチュリ管３０の流出口３４から走行風Ｗｒとともに外部に排水される。

このように、本実施形態では、排水管１３の排水口１３Ａの周囲をベンチュリ管３０を用いて負圧状態にして、排水管１３内の凝縮水Ｗｃを空調ケース１外部へ排水するようにした。これにより、排水管１３内の凝縮水Ｗｃを効果的に排水することができる。あるいは、空調ケース１内が負圧状態となっていたとしても、排水管１３内の凝縮水Ｗｃが空調ケース１内へ逆流することを抑止することができる。

ところで、空調ケース１内に負圧が発生する条件としては、車両のウィンドウガラスあるいはサンルーフ等を開くことにより車室内が外部と連通した状態で車両を走行させたときである。これは、空調ケース１が吹出し口１Ｂを介して車室内に連なっており、車室内の空気が外部に流出することで車室内空気が負圧状態となり、この車室内に連通する空調ケース１内部の空間についても、内部空気が車室内に吸引されることで負圧状態となるからである。

従って、車室内空気が負圧状態となることに起因する空調ケース内１の負圧発生に対して、この負圧に対抗することができる負圧を排水口１３Ａの周囲に発生させることが、凝縮水Ｗｃを確実に空調ケース１外に排出するための条件となる。

本実施形態では、ベンチュリ管３０に流通させる正圧空気として走行風Ｗｒを利用しているため、車両走行状態で発生する空調ケース１内の負圧に対抗することができる負圧を排水口１３Ａ周囲に発生させることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明に係る第２の実施形態について図２を参照して説明する。本実施形態では、排水口１３Ａの周囲に負圧を発生させるための手段として絞り管４０を用いている。

図２に示すように、絞り管４０は、前後方向に直線状に延びており、前端から中央側へ向けて先細りとなるテーパ部４１を有している。このテーパ部４１よりも後側には前端の管径よりも小径となる絞り部４２が設けられている。

絞り管４０の前端側の開口は、走行風Ｗｒを絞り管４０内部に導入するための導入口４３である。この導入口４３は走行風Ｗｒを導入するダクト（図示せず）に連通しており、車両走行時には、走行風Ｗｒがダクトを介して導入口４３に流入するようになっている。また、絞り管４０の後端側の開口（絞り部４２の後端側の開口）は、導入口４３から絞り管４０内部に流入した走行風Ｗｒを外部に流出させるための流出口４４である。

従って、走行風Ｗｒは、導入口４３から絞り管４０内部に流入し、絞り部４２を流通して流出口４４から外部へ流出する。絞り部４２での走行風Ｗｒの流速は、導入口４３での走行風Ｗｒの流速よりも高くなるため、絞り部４２内の圧力は導入口４３における圧力よりも低くなる、即ち、負圧となる。

排水管１３の形状は、図示するように、垂直方向に所定長さで延出した後、後方へ直角に延びるＬ字形状とされている。排水管１３のうち、後方へ延びる後方延伸部１３Ｂは、絞り部４２の管径よりも小径とされている。そして、後方延伸部１３Ｂは、絞り部４２と同軸状にその内部に進入状態で配置されている。従って、排水管１３の排水口１３Ａは、絞り部４２内において走行風Ｗｒの空気流れと直交方向に開口している。

絞り管４０内に走行風Ｗｒが流通しているときには、絞り部４２内が負圧状態となることにより、同時に排水口１３Ａの周囲が負圧状態となる。これにより、排水管１３内の凝縮水Ｗｃが絞り部４２内に吸引されて走行風Ｗｒとともに外部に排水される。

本実施形態によれば、絞り管４０内のうち走行風Ｗｒの流速が最も高くなる位置に排水口１３Ａを配置することで、排水口１３Ａ周囲に発生する負圧を増大させることができるため、凝縮水Ｗｃを排水し易くなる。

＜第３の実施形態＞
本発明に係る第３の実施形態について図３を参照して説明する。本実施形態では、ブロワファン１１により発生する空調ケース１内の空気流（正圧空気）を流通させる流通管５０を備え、この流通管５０内での空気流れによって排水口１３Ａの周囲に負圧を発生させる構成である。

図３に示すように、空調ケース１のうち、ブロワファン１１よりも空気流れ下流側位置には、流通管５０の一端が接続されて、空調ケース１内の空間と流通管５０とが連通している。従って、流通管５０内にはブロワファンにより発生する空気流が流れ込み、他端側から外部に流出するようになっている。

排水管１３は、その一部が流通管５０の内部に進入状態で配置されており、排水口１３Ａが流通管５０内における空気流れに略直交するように開口している。

従って、流通管５０内に空気流が流れているときには、排水口１３Ａの周囲に負圧が発生し、この負圧により排水管１３内の凝縮水Ｗｃが流通管５０内に吸引され、空気流とともに外部に排水される。

このように、内部に排水管１３が配される流通管５０にブロワファン１１により発生する空気流を流通させるように構成することで排水口１３Ａの周囲に負圧を発生させて、凝縮水Ｗｃを外部に排水することができる。

特に、本実施形態では、空調ケース１内に設けられているブロワファン１１により流通管５０に流通させる空気流を発生させるようにしているため、流通管５０内を流通させる正圧空気の発生源を新たに設ける必要がなく構成を簡素化することができる。

＜第４の実施形態＞
本発明に係る第４の実施形態について図４を参照して説明する。本実施形態では、車両に搭載されているラジエターあるいは冷凍サイクルを構成するコンデンサに対して送風する送風ファン６０により発生する空気流（正圧空気）を、流通管７０内に流通させて、この流通管７０内での空気流れによって排水口１３Ａの周囲に負圧を発生させる構成である。

図４に示すように、流通管７０の一端が、送風ファン６０のうち空気流吹出し側の位置に配置されており、流通管７０内に空気流を導入可能とされている。

また、排水管１３は、その一部が流通管７０の内部に進入状態で配置されており、排水口１３Ａが流通管７０内における空気流れに略直交するように開口している。

従って、流通管７０内に空気流が流れているときには、排水口１３Ａの周囲に負圧が発生し、この負圧により排水管１３内の凝縮水Ｗｃが流通管７０内に吸引され、空気流とともに外部に排水される。

このように、内部に排水管１３が配される流通管７０に送風ファン６０により発生する空気流を流通させるように構成することで排水口１３Ａの周囲に負圧を発生させて、凝縮水Ｗｃを外部に排水することができる。

＜第５の実施形態＞
本発明に係る第５の実施形態について図５を参照して説明する。本実施形態では、ブロワファン１１により排水管１３内の空気を吸い込むことで、凝縮水Ｗｃを空調ケース１の外部へ排水する構成である。

図５に示すように、排水管１３の一端は、空調ケース１のうちブロワファン１１よりも空気流れ上流側に接続されており、空調ケース１内部の空間と連通している。排水管１３の途中には、凝縮水Ｗｃを外部に排水するための排水部８０が形成されている。排水部８０は、下方に先細りとなるテーパ管形状に形成されており、その下端部には開口８０Ａが形成されている。

従って、ブロワファン１１が作動すると、導入口１Ａから空調ケース１内に空気を導入するとともに、配水管１３内の空気を吸引しようとする。また、空調ケース１のうち空気流れ上流側が、空気流れ下流側よりも圧力が低くなる。従って、排水管１３内には空調ケース１の空気のうちブロワファン１１よりも空気流れ下流側の空気が排水管１３内に流入し、排水管１３を流通して再び空調ケース１内に流入するという空気流れが形成される。

そうすると、排水管１３内は、空調ケース１のうちブロワファン１１よりも空気流れ下流側の空間よりも負圧となることで凝縮水Ｗｃが排水管１３内を流動し、排水部８０に到達する。排水部８０に到達した凝縮水Ｗｃは、この排水部８０に保持されつつ、開口８０Ａから外部に排水されることとなる。

ここで、排水管１３の一端を空調ケース１に接続したことにより、排水管１３を流れる空気流は、空調ケース１と排水管１３内を循環することとなるから、空調ケース１内に導入した空気が外部に漏れ出る事が少ない。

また、排水管１３内の空気流れにより、開口８０Ａから排水管１３内に空気が進入することが考えられるが、排水部８０に凝縮水Ｗｃが保持されているとすれば、この凝縮水Ｗｃによって開口８０Ａから排水管１３に進入しようとする空気が遮断されることとなる。

このように本実施形態では、排水管１３内の空気を吸引することにより排水管１３内に負圧を生じさせ、これによって凝縮水Ｗｃを排水管１３から外部に排水することができる。また、排水管１３内を流通する空気流は、再び空調ケース１内に戻るため、空調ケース１内の空気が外部に漏れ出ることを抑止することができる。さらには、排水部８０をテーパ管形状としているため、排水管１３内に進入しようとする外部の空気を抑制できるとともに、凝縮水Ｗｃがこの排水部８０に集合し易くなって排水性が向上する。

＜第６の実施形態＞
本発明に係る第６の実施形態について図６を参照して説明する。本実施形態では、車両に搭載されているラジエターあるいは冷凍サイクルを構成するコンデンサに対して送風する送風ファン９０により、排水管１３内の空気を吸い込むことで、凝縮水Ｗｃを空調ケース１の外部へ排水する構成である。

図６に示すように、排水管１３の一端が、送風ファン９０のうち空気吸込み側の位置に配置されており、送風ファン９０が排水管３０内の空気を吸込み可能となっている。また、排水管１３の途中には、第５の実施形態と同様に、凝縮水Ｗｃを外部に排水するための排水部８０が形成されている。

本実施形態では、送風ファン９０によって、排水管１３内の空気が吸引され、これによって排水管１３内が空調ケース１内の空間よりも負圧となり、凝縮水Ｗｃが排水部８０へと流動し、排水部８０の開口８０Ａから外部に排水される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

上記実施形態では、エバポレータ１２は、空調ケース１のうちブロワファン１１よりも空気流れ下流側位置に配置した構成を示したが、このエバポレータ１２をブロワファン１１よりも空気流れ上流位置に配置した構成であっても良い。この場合、エバポレータ１２の周囲は負圧となることから、上記構成の凝縮水排水装置を適用することにより、効果的に凝縮水Ｗｃを排水することができる。

上記第１及び第２の実施形態では、ベンチュリ管３０及び絞り管４０に流通する正圧空気を走行風としていたが、例えば、ブロワファン１１あるいは送風ファン６０により正圧空気である空気流を発生させ、この空気流を管内に流通させるようにしても良い。

第１の実施形態に係る凝縮水排水装置の構成を示した概略図である。 第２の実施形態に係る凝縮水排水装置の構成を示した概略図である。 第３の実施形態に係る凝縮水排水装置の構成を示した概略図である。 第４の実施形態に係る凝縮水排水装置の構成を示した概略図である。 第５の実施形態に係る凝縮水排水装置の構成を示した概略図である。 第６の実施形態に係る凝縮水排水装置の構成を示した概略図である。

符号の説明

１…空調ケース
１Ａ…導入口
１Ｂ…吹出し口
１１…ブロワファン（吸引手段）
１２…エバポレータ（冷房用熱交換器）
１３…排水管
１３Ａ…排水口
３０…ベンチュリ管（流通管）
３２，４２…絞り部
４０…絞り管（流通管）
４３…導入口
６０…送風ファン
９０…送風ファン（吸引手段）
８０…排水部
８０Ａ…開口
凝縮水…Ｗｃ
走行風…Ｗｒ（正圧空気）

Claims (10)

1. 空調ケースの内部に配置された冷房用熱交換器と前記空調ケース内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水を前記空調ケース外へ排水するための排水管を有する空調装置の凝縮水排水装置であって、
   外部の正圧空気を導入し、前記正圧空気を内部で流通させる流通管を備え、
   前記排水管の排水口を、前記流通管の前記正圧空気の流れ方向の下流側に向けて開口するように前記流通管内に進入させていることを特徴とする凝縮水排水装置。
2. 前記流通管は、前記正圧空気を内部に流入させる導入口の開口面積よりも小さい流路断面積とされている絞り部を有しており、前記排水口は、前記絞り部内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の凝縮水排水装置。
3. 空調ケースの内部に配置された冷房用熱交換器と前記空調ケース内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水を前記空調ケース外へ排水するための排水管を有する空調装置の凝縮水排水装置であって、
   外部の正圧空気を導入し、前記正圧空気を内部で流通させるベンチュリ管を備え、
   前記排水管の排水口を、前記ベンチュリ管の絞り部に連通させたことを特徴とする凝縮水排水装置。
4. 前記正圧空気の発生源は、前記空調ケース内に配置されたブロワファンであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の凝縮水排水装置。
5. 前記正圧空気の発生源は、外部に備えられたファンであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の凝縮水排水装置。
6. 前記正圧空気は、走行風であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の凝縮水排水装置。
7. 空調ケースの内部に配置された冷房用熱交換器と前記空調ケース内に導入した空気とが熱交換することで生じる凝縮水を前記空調ケース外へ排水するための排水管を有する空調装置の凝縮水排水装置であって、
   前記排水管内の空気を吸引する吸引手段を有することを特徴とする凝縮水排水装置。
8. 前記吸引手段は、前記空調ケース内に配置されて内部に空気を導入するブロワファンであり、
   前記冷房用熱交換器は、前記空調ケースのうち前記ブロワファンよりも前記空気流れ下流側の位置に配置されており、
   前記排水管の一端が、前記空調ケースのうち前記ブロワファンよりも前記空気流れ上流側の位置に接続されており、
   前記排水管には、前記凝縮水を外部に排水する排水部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の凝縮水排水装置。
9. 前記吸引手段は、外部に備えられたファンであり、
   前記排水管の一端が前記ファンの空気吸込み側の位置に配置されており、
   前記排水管には、前記凝縮水を外部に排水する排水部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の凝縮水排水装置。
10. 前記排水部は、テーパ管形状に形成されていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の凝縮水排水装置。

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