JP2023077133A - 車両用空調装置の排水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸発器が駆動源室内に設けられ、凝縮水を外部に排出するための開口部がカバーに設けられた場合にも、車外騒音の車室内への侵入を抑制する。【解決手段】エンジンが収容されるエンジンルーム２と乗員が乗車する車室３とを隔てる隔壁４と、エンジンルーム２に配置され、車室３内に供給される空気を冷媒との熱交換によって冷却する蒸発器１１と、車室３の前方から隔壁４に取り付けられ、蒸発器１１を収容するカバー３０と、を備える車両１の空調装置５の排水構造１００は、カバー３０を挿通してカバー３０の取り付け方向に延在し、蒸発器１１にて生じる凝縮水を外部に排出するドレン管５０を備え、ドレン管５０は、下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜して形成されるスリット６４を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空調装置の排水構造に関する。

特許文献１には、車室内空間を拡げるために送風機や蒸発器など車両用空調装置の構成部品の一部をエンジンルーム内に配置し、当該構成部品を収容するカバーを設けて車外騒音が車室内に侵入することを防止する車両用空調装置が開示されている。

特開２０１９－２０２７５５号公報

ところで、蒸発器をエンジンルーム（駆動源室）内に設ける際には、蒸発器にて生じる凝縮水を外部に排出するためにカバーに開口部を設ける必要があるが、開口部を設けると当該開口部を通じて車外騒音が車室内へ侵入するおそれがある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、蒸発器が駆動源室内に設けられ、凝縮水を外部に排出するための開口部がカバーに設けられた場合にも、車外騒音の車室内への侵入を抑制することを目的とする。

本発明のある態様によれば、駆動源が収容される駆動源室と乗員が乗車する車室とを隔てる隔壁と、前記駆動源室に配置され、前記車室内に供給される空気を冷媒との熱交換によって冷却する蒸発器と、前記車室の前方から前記隔壁に取り付けられ、前記蒸発器を収容するカバーと、を備える車両の車両用空調装置の排水構造は、前記カバーを挿通して前記カバーの取り付け方向に延在し、前記蒸発器にて生じる凝縮水を外部に排出するドレン管を備え、前記ドレン管は、下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜して形成されるスリットを有する。

上記態様では、カバーを挿通してカバーの取り付け方向に延在して凝縮水を外部に排出するドレン管が設けられ、ドレン管は、延在方向に沿って下端部から斜め上方に向かって傾斜するスリットを有する。そのため、カバーを隔壁に取り付けるときに、ドレン管をカバーに挿通させる必要があるが、カバーにはドレン管が挿通する大きさの開口部が設けられていればよい。よって、カバーに設けられる開口部を小さくすることができる。したがって、蒸発器が駆動源室内に設けられ、凝縮水を外部に排出するための開口部がカバーに設けられた場合にも、車外騒音の車室内への侵入を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る排水構造が適用される車両の要部の分解斜視図である。 図２は、車両用空調装置における排水構造近傍の断面図である。 図３は、排水構造における排水部の正面図である。 図４は、図３における左側面図である。 図５は、図３における底面図である。 図６は、図３におけるＶＩ－ＶＩ断面図である。 図７は、図５におけるＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る車両用空調装置の排水構造（以下、単に「排水構造」と称する。）１００が適用される車両１について説明する。

まず、図１及び図２を参照して、車両１の全体構成について説明する。図１は、排水構造１００が適用される車両１の要部の分解斜視図である。図２は、車両１における排水構造１００近傍の断面図である。図１では、Ｘ軸は、車両長さ方向（前後方向）であり、Ｙ軸は、車幅方向（左右方向）であり、Ｚ軸は、車両高さ方向（上下方向）である。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。

図１に示すように、車両１は、駆動源室としてのエンジンルーム（電気自動車の場合にはモータルーム）２と、車室３と、隔壁４と、車両用空調装置（以下、単に「空調装置」と称する。）５と、カバー３０と、を有する。

エンジンルーム２は、車両１の前部に設けられる。エンジンルーム２には、車両１の駆動輪（図示省略）を駆動するための駆動源としてのエンジン（図示省略）や電動モータ（図示省略）などが収容される。

車室３は、エンジンルーム２の後ろに設けられる。即ち、エンジンルーム２と車室３とは、車両１の前後方向に並ぶように設けられる。車室３には、乗員が乗車する。

隔壁４は、エンジンルーム２と車室３とを隔てる。隔壁４は、エンジンルーム２内の騒音や車両１の外部の騒音が車室３内に侵入することを防止する。隔壁４には、貫通部４ａが設けられる。

空調装置５は、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）ユニット６と、冷凍サイクル回路１０（図２参照）と、排水構造１００と、を有する。

ＨＶＡＣユニット６は、空調に用いられる空気が通過するものである。ＨＶＡＣユニット６は、ケース７と、空調装置本体８と、内外気切替装置９と、送風機２３と、を有する。

一般的な空調装置では、ＨＶＡＣユニット６は、すべての構成部品が車室３内の前部（隔壁４の後部）に配置されており、インストルメントパネル（図示省略）によって上から覆われることで、車室３内の乗員から見えないように隠されている。

これに対して、空調装置５では、ＨＶＡＣユニット６は、エンジンルーム２と車室３とに分割して配置され、隔壁４の貫通部４ａを通じて連結されている。具体的には、空調装置５では、送風機２３と冷凍サイクル回路１０の後述する蒸発器１１（図２参照）とがエンジンルーム２内に設けられ、内外気切替装置９などの他の構成部品が車室３内に設けられている。このように、空調装置５では、構成部品の一部をエンジンルーム２内に配置することで、車室３内の空間を広くしている。

ケース７は、送風機２３と、蒸発器１１（図２参照）と、を収容する。ケース７は、空調に用いられる空気が通過する内部空間を画成する。

送風機２３は、電動モータ（図示省略）によって回転駆動される。送風機２３は、車室３内の空気と外気とをＨＶＡＣユニット６内に取り込む。

空調装置本体８は、前側部分８ａと、後側部分８ｂと、を有する。前側部分８ａは、エンジンルーム２内に配置される。前側部分８ａには、蒸発器１１が収容される。後側部分８ｂは、車室３内に収容される。後側部分８ｂには、車室３内のどこの吹出口から空気を吹き出すかを切り換える吹出口切替装置（図示省略）が設けられる。

内外気切替装置９は、内気取込口９ａと、外気取込口９ｂと、フィルタ５３と、を有する。内気取込口９ａからは、車室３内の空気が取り込まれる。外気取込口９ｂからは、車両１の外の空気（外気）が取り込まれる。内外気切替装置９は、内気取込口９ａと外気取込口９ｂとのどちらから空気を取り込むかを切り換える。

フィルタ５３は、内外気切替装置９内に着脱可能に取り付けられている。フィルタ５３は、送風機２３がＨＶＡＣユニット６内に取り込んだ空気から微物を除去し、空気を浄化するものである。

冷凍サイクル回路１０は、圧縮機（図示省略）と、凝縮器（図示省略）と、膨張弁（図示省略）と、蒸発器１１と、を有する。冷凍サイクル回路１０では、圧縮機にて気相冷媒を圧縮して高温高圧にし、凝縮器にて外気との熱交換によって冷媒を凝縮して液化させ、膨張弁にて液相冷媒を減圧膨張させ、蒸発器１１にて空調に用いられる空気との熱交換によって冷媒を蒸発させる。

蒸発器１１は、ＨＶＡＣユニット６内に設けられ、車室３内に供給される空気を冷媒との熱交換によって冷却及び除湿する。そのため、蒸発器１１の表面には、空気中の水蒸気が凝縮した凝縮水が発生する。この凝縮水を外部に排出するために、空調装置５には排水構造１００が設けられる。

図２に示すように、排水構造１００は、ドレン管５０を備える。

ドレン管５０は、後述するカバー本体３１の取り付け方向に沿って延在する。ドレン管５０は、蒸発器１１にて生じる凝縮水を外部に排出する。以下では、カバー本体３１の「取り付け方向」のことを、ドレン管５０が延在する方向である「延在方向」とも称する。ドレン管５０は、先端に設けられ下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜する傾斜部６３を有する。ドレン管５０は、ガイド部５１と、排水プラグ６０と、を有する。

ガイド部５１は、円筒形状に形成される。ガイド部５１の内周には、凝縮水が通過する凝縮水通路５２が形成される。ガイド部５１は、ケース７の内部と外部とを延在方向に連通させる。ガイド部５１は、蒸発器１１にて生じる凝縮水を延在方向に導く。

排水プラグ６０は、ガイド部５１の先端に取り付けられる。排水プラグ６０には、スリット６４が設けられる。

図２には、水平面Ｐと、ドレン管５０（排水プラグ６０）の中心線Ｑと、を示している。中心線Ｑは、取り付け方向（延在方向）と同じ向きに延びている。ドレン管５０は、蒸発器１１にて生じる凝縮水が供給される基端部５０ａよりもスリット６４が設けられる先端部５０ｂが下方に位置するように水平面Ｐに対して第１所定角度としての角度α［ｄｅｇ］だけ傾斜して設けられる。スリット６４は、水平面Ｐに対して第２所定角度としての角度β［ｄｅｇ］だけ傾斜するように設けられる。角度αは、例えば５［ｄｅｇ］であり、角度βは、例えば４０［ｄｅｇ］である。即ち、角度βは、角度αよりも大きい。角度α及び角度βをこのように設定することによって、排水プラグ６０が大きくなることを抑制しながら、凝縮水の排水性を確保できる。排水プラグ６０の具体的な構成については、図３から図７を参照しながら、後で詳細に説明する。

図１に示すように、カバー３０は、エンジンルーム２内に設けられて隔壁４に取り付けられる。カバー３０は、車室３の前方から後ろに向かって取り付け方向（図２参照）に沿って取り付けられる。カバー３０は、送風機２３や蒸発器１１などのエンジンルーム２内に配置される空調装置５の構成部品を収容する。カバー３０は、隔壁４に形成される貫通部４ａをすべて隠すように覆う。カバー３０は、エンジンルーム２内の騒音や車両１の外部の騒音が貫通部４ａを通じて車室３内に侵入することを防止する。カバー３０は、カバー本体３１と、蓋部３２と、を有する。

カバー本体３１は、上部開口部３１ａと、開口部としての挿通孔３３と、を有する。上部開口部３１ａは、エンジンルーム２内にてカバー本体３１の上部に開口する。上部開口部３１ａが設けられることによって、カバー３０の上方から送風機２３にアクセスできるので、送風機２３のメンテナンスを容易にできる。

挿通孔３３は、カバー本体３１の前面に円形に開口する。挿通孔３３は、カバー３０の内部と外部とを延在方向に連通させる。挿通孔３３には、ドレン管５０の排水プラグ６０が挿通する。

このように、カバー３０を挿通してカバー３０の取り付け方向に延在して凝縮水を外部に排出するドレン管５０が設けられる。そのため、カバー３０を隔壁４に取り付けるときに、ドレン管５０をカバー３０に挿通させる必要があるが、カバー３０にはドレン管５０が挿通する大きさの挿通孔３３が設けられていればよい。よって、カバー３０に設けられる挿通孔３３を小さくすることができる。したがって、蒸発器１１がエンジンルーム２内に設けられ、凝縮水を外部に排出するための挿通孔３３がカバー３０に設けられた場合にも、車外騒音の車室３内への侵入を抑制することができる。

蓋部３２は、カバー本体３１の上部開口部３１ａを上部から閉塞する。蓋部３２は、前方に向かって低くなるように傾斜する傾斜部３４を有する。隔壁４には貫通部４ａが開口しているが、蓋部３２が取り付けられた状態では、隔壁４とカバー本体３１と蓋部３２とによって、エンジンルーム２と車室３とが完全に隔離される。

次に、図３から図７を参照して、排水構造１００における排水プラグ６０について具体的に説明する。図３は、排水構造１００における排水プラグ６０の正面図である。図４は、図３における左側面図である。図５は、図３における底面図である。図６は、図３におけるＶＩ－ＶＩ断面図である。図７は、図５におけるＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。

図３に示すように、排水プラグ６０は、直管部６１と、排水部６２と、傾斜部６３と、スリット６４と、フランジ部６５と、傾斜面６６と、を有する。排水プラグ６０の基端部６０ａは、直管部６１に取り付けられる。排水プラグ６０の先端部６０ｂは、ドレン管５０の先端部５０ｂを構成する（図２参照）。排水プラグ６０は、弾性を有するゴムや樹脂などのエラストマーによって形成される。

直管部６１は、排水プラグ６０の基端部６０ａに設けられる。直管部６１は、円形の断面形状を有する。直管部６１は、ガイド部５１の外周に嵌められる。

排水部６２は、直管部６１から排水プラグ６０の先端部６０ｂ側に連続して形成される、排水部６２は、ガイド部５１から車両１の前方に向かって突出する（図２参照）。図６及び図７に示すように、排水部６２は、直管部６１よりも肉厚が小さく形成される。排水部６２は、例えば０．５［ｍｍ］の肉厚に形成される。そのため、排水部６２は、外部から水圧が作用したときに、直管部６１よりも変形しやすい。排水部６２には、傾斜部６３と、スリット６４と、傾斜面６６と、が設けられる。

傾斜部６３は、排水部６２の先端に設けられる。傾斜部６３は、下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように直線的に傾斜する。

図４に示すように、スリット６４は、排水部６２の左右方向中央に、上下方向に沿って形成される。スリット６４は、傾斜部６３に設けられる。図３に示すように、スリット６４は、下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜して形成される。スリット６４は、開口幅を持たず、通常状態では開口していない。スリット６４は、排水プラグ６０内に凝縮水が所定量溜まると当該凝縮水の圧力によって排水部６２が変形することで開口する。

このように、排水構造１００は、カバー３０を挿通してカバー３０の取り付け方向（前後方向）に延在して凝縮水を外部に排出するドレン管５０を有する。そのため、例えばドレン管が上下方向に垂直に延在する場合と比較すると、凝縮水が排出されにくい。

これに対して、ドレン管５０には、延在方向に沿って下端部から斜め上方に向かうスリット６４が設けられている。そのため、ドレン管５０内に溜まった水の圧力は、スリット６４の下部領域に作用し、凝縮水が所定量溜まると当該凝縮水の圧力によってスリット６４が開口する。したがって、ドレン管５０がカバー３０の取り付け方向（前後方向）に延在している場合であっても、凝縮水の排水性を確保することができる。

フランジ部６５は、排水プラグ６０の基端部６０ａに設けられる。フランジ部６５は、直管部６１の外周の全周から更に外周に向かって拡径されるように形成される。フランジ部６５は、ＨＶＡＣユニット６のケース７とカバー３０との間に挟持される（図２参照）。これにより、排水プラグ６０における直管部６１の外周とカバー本体３１における挿通孔３３の内周との隙間がシールされる。よって、エンジンルーム２と車室３とを完全に隔離することができる。

図４及び図５に示すように、傾斜面６６は、スリット６４の左右に各々設けられる。傾斜面６６は、排水部６２における円形の断面形状を有する部分からスリット６４に向かって傾斜する一対の平面である。傾斜面６６が設けられることで、排水プラグ６０が水中に入った場合に、水圧が傾斜面６６に作用し、スリット６４を閉じる方向の力が作用する。よって、排水プラグ６０が水中に入った場合であっても、スリット６４から排水プラグ６０内に水が浸入することが防止される。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

エンジンが収容されるエンジンルーム２と乗員が乗車する車室３とを隔てる隔壁４と、エンジンルーム２に配置され、車室３内に供給される空気を冷媒との熱交換によって冷却する蒸発器１１と、車室３の前方から隔壁４に取り付けられ、蒸発器１１を収容するカバー３０と、を備える車両１の空調装置５の排水構造１００は、カバー３０を挿通してカバー３０の取り付け方向に延在し、蒸発器１１にて生じる凝縮水を外部に排出するドレン管５０を備え、ドレン管５０は、下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜して形成されるスリット６４を有する。

この構成では、カバー３０を挿通してカバー３０の取り付け方向に延在して凝縮水を外部に排出するドレン管５０が設けられる。そのため、カバー３０を隔壁４に取り付けるときに、ドレン管５０をカバー３０に挿通させる必要があるが、カバー３０にはドレン管５０が挿通する大きさの挿通孔３３が設けられていればよい。よって、カバー３０に設けられる挿通孔３３を小さくすることができる。したがって、蒸発器１１がエンジンルーム２内に設けられ、凝縮水を外部に排出するための挿通孔３３がカバー３０に設けられた場合にも、車外騒音の車室３内への侵入を抑制することができる。

また、ドレン管５０には、延在方向に沿って下端部から斜め上方に向かうスリット６４が設けられている。そのため、ドレン管５０内に溜まった水の圧力は、スリット６４の下部領域に作用し、凝縮水が所定量溜まると当該凝縮水の圧力によってスリット６４が開口する。したがって、ドレン管５０がカバー３０の取り付け方向（前後方向）に延在している場合であっても、凝縮水の排水性を確保することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００ 車両用空調装置の排水構造（排水構造）
１ 車両
２ エンジンルーム（駆動源室）
３ 車室
４ 隔壁
４ａ 貫通部
５ 車両用空調装置（空調装置）
１１ 蒸発器
３０ カバー
３３ 挿通孔（開口部）
５０ ドレン管
５１ ガイド部
６０ 排水プラグ
６０ａ 基端部
６０ｂ 先端部
６２ 排水部
６３ 傾斜部
６４ スリット
６５ フランジ部
Ｐ 水平面
α 第１所定角度
β 第２所定角度

Claims (6)

1. 駆動源が収容される駆動源室と乗員が乗車する車室とを隔てる隔壁と、前記駆動源室に配置され、前記車室内に供給される空気を冷媒との熱交換によって冷却する蒸発器と、前記車室の前方から前記隔壁に取り付けられ、前記蒸発器を収容するカバーと、を備える車両の車両用空調装置の排水構造であって、
   前記カバーを挿通して前記カバーの取り付け方向に延在し、前記蒸発器にて生じる凝縮水を外部に排出するドレン管を備え、
   前記ドレン管は、下端部から延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜して形成されるスリットを有する、
   ことを特徴とする車両用空調装置の排水構造。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置の排水構造であって、
   前記ドレン管は、先端に設けられ前記下端部から前記延在方向に沿って徐々に上方に向かうように傾斜する傾斜部を有し、
   前記スリットは、前記傾斜部に設けられる、
   ことを特徴とする車両用空調装置の排水構造。
3. 請求項１又は２に記載の車両用空調装置の排水構造であって、
   前記スリットは、通常状態では開口しておらず凝縮水が所定量溜まると当該凝縮水の圧力によって開口する、
   ことを特徴とする車両用空調装置の排水構造。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の車両用空調装置の排水構造であって、
   前記ドレン管は、前記蒸発器にて生じる凝縮水を前記延在方向に導くガイド部と、
   前記ガイド部の先端に取り付けられ、前記スリットが設けられる排水プラグと、
   を有する、
   ことを特徴とする車両用空調装置の排水構造。
5. 請求項４に記載の車両用空調装置の排水構造であって、
   前記排水プラグは、当該排水プラグと開口部との間をシールするフランジ部を有する、
   ことを特徴とする車両用空調装置の排水構造。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の車両用空調装置の排水構造であって、
   前記ドレン管は、前記蒸発器にて生じる凝縮水が供給される基端部よりも前記スリットが設けられる先端部が下方に位置するように水平面に対して第１所定角度だけ傾斜して設けられ、
   前記スリットは、前記水平面に対して前記第１所定角度よりも大きな第２所定角度だけ傾斜するように設けられる、
   ことを特徴とする車両用空調装置の排水構造。

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