JP2014172574A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用空調装置の底板が平坦な場合でも、ドレンが逆流して噴出し、そのドレンが室内送風機に吸い込まれて車両内に送られたり、ドレンが排水路等に残存し続けることにより、異臭を発生させたりすることを抑制する車両用空調装置を提供することを目的としている。
【解決手段】ドレンパン２は、室内熱交換器１から滴下したドレンをドレンパン２の下方に設けられた排水路３に流すためのドレン穴５をルーバー７の下方に有し、ルーバー７は、リターン口６と室内熱交換器１との間に位置し、リターン口６から吹き出された車両内空気がドレン穴５に向かって吹くように車両内空気の風向きを変化させるものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、ドレン排出方法を改良した車両用空調装置に関するものである。

鉄道車両に設置される車両用空調装置において、室内熱交換器に結露する結露水、すなわちドレンを円滑に排水する構造について、以下の技術がある。

室外送風機が室外部内に車外空気を吸い込み、室外熱交換器を介して排出するが、その際に室外部内は昇圧され、室外部内空気の一部は室外排水管を介して排気される。この室外排水管の吸入側端部の開口部近傍には室内排水管の排出側端部が設置されている。そのため、室外排水管を介して空気が排気されることによって誘引作用が生じ、この誘引作用により室内排水管を介してドレンが排水される。すなわち、室外排水管の誘引作用によって室内排水管内の圧力を降下させ、ドレンパン内のドレンを排出させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。

また、室内熱交換器に対応して配置される、ドレンパン内のドレンを排出する揚程の高い排出ポンプと、排出ポンプのドレン流路に設けられる弁とを有し、車両用空調装置の冷房運転時に排出ポンプを動作させ、ドレンパン内のドレンを排出させるものがある（たとえば、特許文献２参照）。

特公平３−５９８７２号公報（たとえば、２頁、第１図、第２図参照） 特開平２−２５４０５３号公報（たとえば、２頁、３頁、第１図〜第４図参照）

特許文献１に記載の車両用空調装置において、室外部と室内部との排水管が別々の場合では上記の方法が適用できない。
また、室外部と室内部との排水管が別々の場合でも、車両用空調装置の底板に曲げがある場合は、底板に傾斜があるためドレンは自然と排出される。
しかし、車両用空調装置の底板が平坦な場合は、底板に曲げがある場合と比較してドレンが排出されにくくなる。ドレンが十分に排出されないと、ドレンが逆流して噴出し、そのドレンが室内送風機に吸い込まれて車両内に送られたり、ドレンが排水管（排水路）に残存し続けることにより、異臭を発生させたりするという課題があった。

また、特許文献２に記載の車両用空調装置において、排出ポンプの停止状態が長くなると、ドレンが排出ポンプ内に残存し続けることになり、それによって異臭を発生させるという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、ドレンが逆流して噴出し、そのドレンが室内送風機に吸い込まれて車両内に送られたり、ドレンが排水路等に残存し続けることにより、異臭を発生させたりすることを抑制する車両用空調装置を提供することを目的としている。

本発明に係る車両用空調装置は、室内熱交換器と、該室内熱交換器の下方に設けられたドレンパンと、該ドレンパンの上方に設けられたルーバーと、車両内空気が前記室内熱交換器に向けて吹き出すリターン口と、を有し、前記ドレンパンは、前記室内熱交換器から滴下したドレンを前記ドレンパンの下方に設けられた排水路に流すためのドレン穴を前記ルーバーの下方に有し、前記ルーバーは、前記リターン口と前記室内熱交換器との間に位置し、前記リターン口から吹き出された前記車両内空気が前記ドレン穴に向かって吹くように前記車両内空気の風向きを変化させるものである。

本発明に係る車両用空調装置によれば、排水路を流れるドレンが、ルーバーによってドレンパンのドレン穴に誘導されたリターン風に押され、ドレンが排水経路に沿って流れやすくなるため、車両用空調装置の底板が平坦な場合でも、ドレンが逆流して噴出し、そのドレンが室内送風機に吸い込まれて車両内に送られたり、ドレンが排水路等に残存し続けることにより、異臭を発生させたりすることを抑制できる。

本発明の実施の形態１に係る車両用空調装置の構成を示す平面図である。 図１の室内熱交換器周辺の拡大斜視図である。 図２のＡ矢印と同じ方向から見た従来の車両用空調装置の室内熱交換器周辺の拡大図である。 図２のＡ矢視図（本発明の実施の形態１）である。 図４のルーバーの拡大斜視図である。 図２のＡ矢視図（本発明の実施の形態２）である。 図６のＢ矢視図である。 図２のＡ矢視図（本発明の実施の形態３）である。 図３、図４、及び図６のドレン穴付近の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両用空調装置１００の構成を示す平面図である。なお、図１及び後述する図２は、実施の形態２及び３でも共通に使用する。

本発明の実施の形態１に係る車両用空調装置１００は、車両の屋根上に搭載され上から見て長方形のフレーム１１と、そのフレーム１１内にその略中央部が仕切板１２により仕切られて形成された室外部１３と室内部１４とで大略構成されている。
室外部１３には圧縮機１５と室外送風機１６と室外熱交換器１７とが設置され、室内部１４には室外部１３側にドレンパン２が設けられ、室外部１３側とは反対側に室内送風機４が設置されて室内送風機部１８が形成され、ドレンパン２には室内熱交換器１が設置されると共に排水穴２０が設けられている。なお、室内送風機４にはフレーム１１外に延出するダクト２２が設けられている。

また、室内部１４には、室内熱交換器１で熱交換を行うため、室内送風機４により車両内空気（以下、リターン風と称する）を吸い込むためのリターン口６が形成され、さらに熱交換された冷気を室内送風機４により車内に送り込むための吐出口２１が形成されている。リターン口６はダイレクトに車内と接続されており、吐出口２１は室内送風機４と一体となり、ダクト２２を介して車内と接続されている。

図２は、図１の室内熱交換器１周辺の拡大斜視図、図３は、図２のＡ矢印と同じ方向から見た従来の車両用空調装置の室内熱交換器周辺の拡大図、図４は、図２のＡ矢視図（本発明の実施の形態１）、図５は、図４のルーバー７の拡大斜視図である。
室内熱交換器１はドレンパン２上方に配置されており、冷房運転時に室内熱交換器１が結露することにより生じた結露水、すなわちドレンが下方に滴下し、それをドレンパン２で受けるようになっている。また、図４に示すようにドレンパン２のリターン口６側にドレン穴５が、ドレンパン２の下方には図１に示す排水穴２０に通じる排水路３が、それぞれ設けられている。そして、ドレンパン２で受けたドレンは、ドレン穴５から排水路３へ侵入し、排水路３を流れて図１に示す排水穴２０から車両外へと排出される。

ここで、図１に示す車両用空調装置１００の底板が平坦な場合は、その底板上に設けられる排水路３も平坦となるため、図４に示すようにドレンが排水路３を図４の矢印で示す排水経路に沿って（ドレン穴５側から図１に示す排水穴２０側に向かって）流れづらく、排水穴２０から車両外へ排出されづらい。その結果、ドレンが逆流して噴出し、そのドレンが室内送風機４に吸い込まれて車両内に送られたり、ドレンが排水路３に残存し続けることにより、異臭を発生させたりすることがある。

そこで、本発明の実施の形態１では、図４に示すようにリターン口６側のドレンパン２の上方、つまり、リターン口６と室内熱交換器１との間に、ルーバー７を設ける。このルーバー７は、図５に示すように羽板７ａと呼ばれる細長い板を枠組みに隙間を空けて平行に組んだものであり、羽板７ａの角度によって風の向きを変化させるものである。また、ルーバー７は、ドレンパン２の側板上部にネジ等で締め付け、固定される。

室内送風機４によりリターン口６から吸い込まれたリターン風は、室内熱交換器１に向かって吹き出されるが、このとき、リターン口６と室内熱交換器１との間に設けられたルーバー７の羽板７ａを、ドレンパン２のドレン穴５及び室内熱交換器１の下部に向かってリターン風の一部が吹くように調節する。

こうすることにより、排水路３を流れるドレンが、ルーバー７によってドレンパン２のドレン穴５に誘導されたリターン風に押され、ドレンが排水経路に沿って流れやすくなり、図１に示す排水穴２０から排出されやすくなる。その結果、車両用空調装置１００の底板が平坦な場合でも、ドレンが逆流して噴出し、そのドレンが室内送風機４に吸い込まれて車両内に送られたり、ドレンが排水路３に残存し続けることにより、異臭を発生させたりすることを抑制できる。

また、従来では、図３に示すようにリターン風はリターン口６から斜め上に向かって吹き出していたため、室内熱交換器１の下部には行き渡らなかったが、図４に示すようにルーバー７によってリターン風が室内熱交換器１の下部にも行き渡るようになるため、熱交換面積が増加し、熱交換効率を向上させることができる。

実施の形態２．
図６は、図２のＡ矢視図（本発明の実施の形態２）、図７は、図６のＢ矢視図である。
以下、本実施の形態２について説明するが、本実施の形態１と重複するものについては省略する。
本実施の形態２では、ドレンパン２の上方、かつルーバー７の下方に誘導路８が設けられている。この誘導路８は、図６に示すようにリターン口６側及び室内熱交換器１側の両端が開口し、リターン口６側のドレン穴５の端部上（付近）から室内熱交換器１側のドレン穴５の端部上（付近）にかけて、下り勾配のＲ形状を有している。また、図７に示すように図６の矢印Ｂの方向に見て、半パイプ形状を有している。

誘導路８を設けたのは、ルーバー７によってドレンパン２のドレン穴５付近に誘導されたリターン風を、誘導路８内で風速を増加させてからドレン穴５に集中的に吹き付けるためであるが、上記の形状とすることによって、リターン風の風速をさらに増加させることができる。
以上のように、リターン風を、誘導路８内で風速を増加させてから集中的にドレン穴５に吹き付けることによって、誘導路８がない場合に比べ、排水路３を流れるドレンが、排水経路に沿ってより流れやすくなり、図１に示す排水穴２０からより排出されやすくなる。

なお、誘導路８は、ドレン穴５を覆うように板９にネジ等で締め付け、固定される。この際、誘導路８とドレンパン２の底板との間に設けられ、ドレンパン２の上部にスポット溶接等で固定された板９を介して固定することで、ドレンがドレン穴５から漏れるのを防ぐ構造としている。

また、誘導路８は、板９にネジ等で締め付け、固定されるため、取り外しが可能であり、排水路３の清掃がしやすい構造となっている。

実施の形態３．
図８は、図２のＡ矢視図（本発明の実施の形態３）である。
以下、本実施の形態３について説明するが、本実施の形態１又は２と重複するものについては省略する。
本実施の形態３では、排水路３が、ドレン穴５の下側付近に勾配部１０を有しており、この勾配部１０は、図８の矢印で示す排水経路に沿った下り勾配となっている。
排水路３が勾配部１０を有することによって、勾配部１０でドレンの流れに勢いが付くため、勾配部１０を有しない場合に比べ、排水路３を流れるドレンが、排水経路に沿ってより流れやすくなり、図１に示す排水穴２０からより排出されやすくなる。

図９は、図３、図４、及び図６のドレン穴５付近の拡大図である。
また、図９に示すように排水路３が勾配部１０を有しない場合は、ドレン穴５の下側の排水路３角部（端部）に渦が発生してしまい、それが原因でその排水路３角部（端部）にドレンが滞留してしまうことがある。しかし、排水路３が勾配部１０を有することによって、渦の発生を抑制し、排水路３角部（端部）にドレンが滞留してしまうことを抑制できる。

１ 室内熱交換器、１’ （従来の）室内熱交換器、２ ドレンパン、２’ （従来の）ドレンパン、３ 排水路、３’ （従来の）排水路、４ 室内送風機、４’ （従来の）室内送風機、５ ドレン穴、５’ （従来の）ドレン穴、６ リターン口、６’ （従来の）リターン口、７ ルーバー、７ａ 羽板、８ 誘導路、９ 板、１０ （排水路の）勾配部、１１ フレーム、１２ 仕切板、１３ 室外部、１４ 室内部、１５ 圧縮機、１６ 室外送風機、１７ 室外熱交換器、１８ 室内送風機部、１９ フィルタ、２０ 排水穴、２１ 吐出口、２２ ダクト、１００ 車両用空調装置。

Claims (5)

1. 室内熱交換器と、
   該室内熱交換器の下方に設けられたドレンパンと、
   該ドレンパンの上方に設けられたルーバーと、
   車両内空気が前記室内熱交換器に向けて吹き出すリターン口と、を有し、
   前記ドレンパンは、
   前記室内熱交換器から滴下したドレンを前記ドレンパンの下方に設けられた排水路に流すためのドレン穴を前記ルーバーの下方に有し、
   前記ルーバーは、
   前記リターン口と前記室内熱交換器との間に位置し、
   前記リターン口から吹き出された前記車両内空気が前記ドレン穴に向かって吹くように前記車両内空気の風向きを変化させる
   ことを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記ルーバーは、
   前記リターン口から吹き出された前記車両内空気が前記室内熱交換器の下部に向かって吹くように前記車両内空気の風向きを変化させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記ドレン穴の上方に、前記リターン口側が開口した半パイプ形状の誘導路を設けた
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。
4. 前記誘導路は、
   前記リターン口側から前記室内熱交換器側に向かって下り勾配を有している
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記排水路は、
   前記ドレン穴の下方が前記リターン口側から前記室内熱交換器側に向かって下り勾配を有している
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用空調装置。

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