JP3815319B2 - 車載用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械、農機、産業機械等の車両のキャビン内天井部等に搭載される天地方向に薄型の車載用空調装置に関し、特に、ドレインパン角部にドアの軸部とドレインポートの排水孔とが配置される場合の排水性向上を図るための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車載用空調装置として、本出願人が先に出願した特開平９−２４９０２０号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この従来装置では、車室天井部に空調ユニット１４を設置する車載用空調装置において、車両前面の窓ガラス１１の内側面に沿って下方に空気を吹き出すフット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃを有する吹出ダクト１６を、車室天井部の最前部に配置し、この吹出ダクト１６に、車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口２８ａ〜２８ｄを有するフェイス吹出ダクト２７を連結し、吹出ダクト１６に隣接して、車室後方側に空調ユニット１４を配置し、吹出ダクト１６内に、空調ユニット１４の暖房用熱交換器１８のバイパス通路２４の開度を調整する温度調整用エアミックスドア２５と、フェイス吹出ダクト２７への空気流れを断続する吹出モード切替用ドア２６とを回動可能に設け、空調ユニット１４の小型化を図っている。
【０００４】
また本発明者らは、上記公報に記載された構造に対し、吹出ダクト１６内にあった温度調整用エアミックスドア２５をバイパス通路２４（ドレインパン３０）内に設けることにより、吹出ダクト１６内での通風抵抗を下げて冷房時の風量を多くすると共に、上記ドア配置とすることでドア２５が風圧を受けて閉じる方向となり、ドア２５を閉じた時のシール性を上げる改良を行っている。尚、文中の符号は後述する本発明の実施形態と対応するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本装置のように天地方向に薄型の車載用空調装置ではドレインパンが浅くなるため、車両が前後左右いずれの方向でも傾斜した時に排水できるように、ドレインパンの四隅にドレインポートを設けている。しかし、上記のようにドレインパン内にドアを配置した場合、ドレインパン角部にドアの軸部とドレインポートの排水孔とが配置される場合がある。
【０００６】
図４は、このような場合において、発明者らが改良の試作段階で行ったドア軸受穴２５ｃとドレインポート排水孔３１ａとの位置関係を示す断面図であり、後述する本発明を表す図３（ｂ）に対応するものである。図４（ａ）ではドア軸受穴２５ｃとドレインポート排水孔３１ａとをケース１５で形成されたドレインパン３０の底面に横並びとした構造である。
【０００７】
しかし、このような構造では、車両が風下側へ傾斜した場合、図４（ｂ）に示すように排水孔３１ａとドレインパン堰３０ａとの間に凝縮水が溜まってしまい、風に乗って吹出通路側へ水が飛び、水漏れが発生するという問題がある。また、ドア軸受穴２５ｃに水が侵入して凍結ロックを引き起こす可能性も出てくる。本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、ドレインパン角部にドアの軸部とドレインポートの排水孔とが配置される場合において、排水性を向上する構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１記載の発明では、車室内に配置され、天地方向に薄型の空調用ケース（１５）と、そのケース（１５）内に配置され、送風される空気を冷却する冷房用熱交換器（１７）と、その冷房用熱交換器（１７）下側から空気下流側にかけてのケース（１５）下側内面で構成され、冷房用熱交換器（１７）で発生する凝縮水を受けて集めるドレインパン（３０）と、そのドレインパン（３０）の空気下流側立壁であるドレインパン堰（３０ａ）とケース（１５）の側壁とで構成されるドレインパン角部に設けられ、ドレインパン（３０）に溜まった凝縮水をケース（１５）外に排出するドレインポート（３１）と、同じくドレインパン角部に天地方向に回動軸（２５ａ）を持ち、ドレインパン堰（３０ａ）を吹出開口部（２５ｂ）の外枠の一部としてその吹出開口部（２５ｂ）を開閉するドア（２５）を備えた車載用空調装置において、ドレインパン角部の回動軸（２５ａ）の軸受穴（２５ｃ）の下側に、ドレインパン堰（３０ａ）の内側面とドレインパン（３０）の底面に接するようにドレインポート（３１）の排水孔（３１ａ）を設けたことを特徴とする。
【００１０】
これにより、車両が風下側へ傾斜した場合にも凝縮水を溜めることなく、良好に排出することができる。また、軸受穴（２５ｃ）がドレインパン（３０）に対して高い位置となり水が侵入し難くなるため、凍結ロックの心配もなくなる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を小型特殊車両（例えば、農業用トラクター）に適用した例を示すもので、（ａ）はその平面配置図、（ｂ）は側面配置図である。図２は本発明装置の空調ユニット１４の構造を示す平面断面図である。
【００１２】
１０は車両の天井部外板、１１は車両前面の窓ガラス、１２は車両後面の窓ガラス、１３は車両の天井部内板、１４は空調ユニット、１５はこのユニット１４のケースで、本例では樹脂にて後述する吹出ダクト１６部分と一体成形されている。
【００１３】
このケース１５は、図示を省略しているが、上ケースと下ケースとに２分割され、その内部にエバポレータ（冷房用熱交換器）１７、ヒータコア（暖房用熱交換器）１８等の機器を内蔵した後、上ケースと下ケースを適宜の締結手段にて一体に結合するようになっている。エバポレータ１７は、図示しない車両エンジンにて駆動される圧縮機をもつ冷凍サイクルに設けられ、送風空気を冷媒の蒸発潜熱により冷却する。また、ヒータコア１８は車両エンジンの冷却水（温水）を熱源として送風空気を加熱する。
【００１４】
エバポレータ１７の下側から空気下流側にかけては、ケース１５の下側内面でエバポレータ１７で発生する凝縮水を受けて集めるドレインパン３０が形成されている。そのドレインパン３０の空気下流側立壁であるドレインパン堰３０ａとケース１５の側壁とで構成されるドレインパン角部には、ドレインパン３０に溜まった凝縮水をケース１５外に排出するドレインポート３１が設けられている。
【００１５】
尚、本装置のように天地方向に薄型の車載用空調装置ではドレインパン３０が浅くなるため、車両が前後左右いずれの方向でも傾斜した時に排水できるように、ドレインパン３０の四隅にドレインポート３１を設けている。
【００１６】
車両の天井部において、吹出ダクト１６部分は最前部に配置され、空調ユニット１４はこの吹出ダクト１６の後方側に隣接して配置されている。そして、送風機１９は空調ユニット１４の車両左右方向の側方、本例では右側の側方に配置されている。
【００１７】
この送風機１９は周知の遠心式多翼ファン１９ａをスクロールケーシング１９ｂ内に収納した構成であり、このスクロールケーシング１９ｂの吹出口部を、空調ユニット１４においてエバポレータ１７の空気上流側（車両後方側）に連結して、ファン１９ａの送風空気がエバポレータ１７の空気上流側に流入するようになっている。
【００１８】
また、車両の天井部外板１０と天井部内板１３との間の空間を利用して、空調ユニット１４の空気吸入流路２０（図１（ｂ）参照）が形成されており、スクロールケーシング１９ｂの空気吸入口（図示せず）は上面側に配置されて、空気吸入流路２０に連通している。
【００１９】
この空気吸入流路２０は、天井部外板１０の内側に全面的に形成されるものであって、その最も後方側の部位に、外気を導入する外気導入口２１及び内気を導入する内気導入口２２が配置されている。この内外気の両導入口２１、２２は内外気切替ドア２３により、空気吸入流路２０に対して連通、遮断される。また、内外気の両導入口２１、２２には、それぞれ空気中の塵埃等を除去するフィルタ部材（図示せず）が設けられている。
【００２０】
前記したヒータコア１８に温水を循環させる温水回路には、ヒータコア１８への温水量を調整する温水弁３２が設けられている。次に、図１・図２に基づいて、車室内への吹出空気温度の制御機構及び吹出モード切替機構を説明する。図２は本発明装置の空調ユニット１４の構造を示す平面断面図である。
【００２１】
ヒータコア１８は空調ユニット１４のケース１５内において、エバポレータ１７の空気下流側の中央部位に配置され、ヒータコア１８の左右両側には冷風のバイパス通路２４が形成してある。そして、ヒータコア１８の空気下流側の面は、直接、吹出ダクト１６に面して、吹出ダクト１６に連通している。
【００２２】
バイパス通路２４には、温度調整用のエアミックスドア２５が天地方向に向いた回動軸２５ａにより回動可能に配置されている。尚、この回動軸２５ａは、先のドレインポート３１と同じくドレインパン角部に配置されており、ドア２５は先のドレインパン堰３０ａを吹出開口部２５ｂの外枠の一部として、その吹出開口部２５ｂを開閉している。このドア２５によりバイパス通路２４の開度を調整して、冷風量を調整できる。
【００２３】
尚、エアミックスドア２５と温水弁３２は、図示しない空調制御パネルに設けられた温度調整部材（手動操作部材）に連結され、この温度調整部材の手動操作により連動して作動するようになっており、その連動関係は、エアミックスドア２５がバイパス通路２４を全開する位置で温水弁３２は全閉となり、エアミックスドア２５がバイパス通路２４を全閉する位置で温水弁３２は全開となる。
【００２４】
また、吹出ダクト１６内において、バイパス通路２４からフェイス吹出ダクト２７に向かう流路に、吹出モード切替用ドア２６が軸２６ａにより回動可能に配置されている。このドア２６はエアミックスドア２５より空気下流側の部位を開閉して、フェイス吹出ダクト２７への空気流れを断続する。吹出モード切替用ドア２６は空調制御パネルに設けられた吹出モード切替部材（手動操作部材）に連結され、この切替部材の手動操作により開閉される。
【００２５】
フェイス吹出ダクト２７は図１に示すように、車室天井部の左右両側において、車室前部から後部に向かって延びるように配置されると共に、車室前部の位置にて吹出ダクト１６の左右両端部に連結されている。
【００２６】
そして、この左右のフェイス吹出ダクト２７にはそれぞれ２個づつのフェイス吹出口２８ａ〜２８ｄが設けられ、このフェイス吹出口２８ａ〜２８ｄから運転者Ｊの上半身に向かって冷風を吹き出す。尚、フェイス吹出口２８ａ〜２８ｄには、手動操作にて吹出空気の遮断及び吹出方向の調整が可能なグリル機構（図示せず）が備えられている。
【００２７】
また、吹出ダクト１６において、ヒータコア１８の空気下流側の直後の部位に、下方に向けて、フット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃが設けてあり、この吹出口２９ａ〜２９ｃにも、手動操作にて冷風吹出の遮断及び吹出方向の調整が可能なグリル機構（図示せず）が備えられている。
【００２８】
この吹出口２９ａ〜２９ｃは複数個、本例では３個、車両左右方向に並べて配置してあり、この吹出口２９ａ〜２９ｃからの吹出空気は、車両前面の窓ガラス１１の内側面に沿って下方に向かうので、運転者Ｊの足元部に温風を到達させるフット吹出口としての役割と窓ガラス１１の曇り止めを行うデフロスタ吹出口としての役割を兼ねるものである。
【００２９】
次に、上記構成において作動を説明する。
【００３０】
最大冷房モード
冷凍サイクルの圧縮機及び送風機１９を作動させることにより、エバポレータ１７に冷媒が循環すると共に、送風機１９の送風空気（内気または外気）がエバポレータ１７に送風され、エバポレータ１７にて送風空気が冷却され、冷風となる。
【００３１】
ここで、エアミックスドア２５がバイパス通路２４の全開位置に操作されると、前記の連動特性から、温水弁３２は全閉位置に操作される。また、吹出モード切替用ドア２６は全開位置に操作され、フェイス吹出ダクト２７への流路を全開している。
【００３２】
従って、エバポレータ１７で冷却された冷風は、バイパス通路２４を通って、吹出ダクト１６を経由して車室左右のフェイス吹出ダクト２７に至る。そして、このダクト２７に設けられたフェイス吹出口２８ａ〜２８ｄから運転者Ｊの上半身に向かって冷風が吹き出され、車室の冷房が行われる。
【００３３】
尚、最大冷房モード時には、温水弁３２の全閉によりヒータコア１８への温水の循環が停止されており、冷風中への放熱を防止する。また、吹出ダクト１６のフット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃに備えたグリル機構を手動操作して、吹出口２９ａ〜２９ｃを閉鎖することにより、吹出口２９ａ〜２９ｃからの冷風の吹出が阻止される。
【００３４】
冷房モードにおける吹出空気温度の調整は、エアミックスドア２５をバイパス通路２４の全開位置から閉位置側に閉じることにより行うことができる。すなわち、エアミックスドア２５を閉じることにより、前記の連動特性に従って温水弁３２が開弁して、ヒータコア１８への温水の循環が開始されるので、ヒータコア１８を通過する空気が加熱され、温風となる。この温風とバイパス通路２４からの冷風とを吹出ダクト１６において混合することにより、フェイス吹出口２８ａ〜２８ｄから車室内へ吹き出す冷風温度を調整できる。
【００３５】
バイレベルモード
次は、春秋期のような中間シーズンに用いるバイレベルモードである。このモードでは、上記冷房モードに対して、エアミックスドア２５をバイパス通路２４の中間の開度位置に操作する。また、フット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃに備えたグリル機構を手動操作して、吹出口２９ａ〜２９ｃを全開すると共に、吹出モード切替用ドア２６を全開する。
【００３６】
これにより、ヒータコア１８を通過して加熱された温風の多くがフット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃ側へ流れ、この温風の一部が吹出ダクト１６を通って、バイパス通路２４からの冷風と混合してフェイス吹出ダクト２７側へ流れる。従って、このダクト２７のフェイス吹出口２８ａ〜２８ｄから吹き出す空気の温度を、フット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃから吹き出す空気の温度より低くすることができ、頭寒足熱型の快適な温度分布を車室内に形成できる。
【００３７】
除湿暖房モード
次は、除湿暖房モードであり、外気温度が比較的低く、且つ湿度が高いような条件で使用する。この除湿暖房モードでは、吹出モード切替用ドア２６を全閉位置に操作して、フェイス吹出ダクト２７への流路を全閉する。また、エアミックスドア２５をバイパス通路２４の中間の開度位置に操作すると共に、フット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃを全開する。
【００３８】
これにより、エバポレータ１７で冷却、除湿された冷風と、ヒータコア１８で加熱された温風とが混合した後、この混合空気は全てフット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃから車両前面の窓ガラス１１の内側面に沿って下方に吹出し、窓ガラス１１の曇り止めを行いながら、車室の暖房を行う。
【００３９】
最大暖房モード
次は、最大暖房モードであり、エアミックスドア２５をバイパス通路２４の全閉位置に操作する。また、吹出モード切替用ドア２６を全閉位置に操作すると共に、フット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃを全開する。
【００４０】
これにより、送風機１９の送風空気が全量、ヒータコア１８を通過して加熱され、温風となるので、最大暖房状態となる。この時、吹出モード切替用ドア２６によりフェイス吹出ダクト２７への流路を全閉されるので、ヒータコア１８で加熱された温風はすべてフット・デフロスタ用吹出口２９ａ〜２９ｃから車室内へ吹出す。
【００４１】
尚、上記したバイレベルモード及び除湿暖房モードにおいても、エアミックスドア２５の開度を調整して、冷風と温風の混合割合を調整することにより、吹出空気温度の調整を行うことができる。
【００４２】
次に、本発明の要部と、その効果を説明する。図３は本発明装置の要部であるドレインパン３０の角部の構造であり、（ａ）は図２中Ａ部の拡大図、（ｂ）は（ａ）中のＢ視図、（ｃ）は（ａ）中のＣ斜視図である。エバポレータ１７によって発生した凝縮水は、空調風に押されて風下側へドレインパン３０を伝って流れてゆく。そして、吹出通路側への水漏れを防ぐドレインパン堰３０ａによって堰き止められ、これに沿って左右流れドレインポート３１から排水される。
【００４３】
本発明では、ドレインパン角部のドア軸受穴２５ｃの下側に、ドレインパン堰３０ａの内側面とドレインパン３０の底面に接するようにドレインポート３１の排水孔３１ａを設けている。これにより、車両が風下側へ傾斜した場合にも凝縮水を溜めることなく、排水孔３１ａから良好に排出することができる。また、軸受穴２５ｃがドレインパン３０に対して高い位置となって水が侵入し難くなるため、凍結ロックの心配もなくなる。
【００４４】
（その他の実施形態）
上記実施形態は、送風機１９が熱交換器の上流にある、いわゆる押し込みタイプの空調ユニット１４であるが、送風機１９が熱交換器の下流にある、いわゆる吸い込みタイプの空調ユニット１４であっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明装置の一実施形態を示す平面配置図、（ｂ）はその側面配置図である。
【図２】本発明装置の空調ユニットの構造を示す平面断面図である。
【図３】本発明装置の要部であり、（ａ）は図２中Ａ部の拡大図、（ｂ）は（ａ）中のＢ視図、（ｃ）は（ａ）中のＣ斜視図である。
【図４】図３（ｂ）に対応する試作段階でのドア軸受穴とドレインポート排水孔との位置関係を示す断面図である。
【符号の説明】
１５ 空調用ケース
１７ エバポレータ（冷房用熱交換器）
２５ エアミックスドア（ドア）
２５ａ 回動軸
２５ｂ 吹出開口部
２５ｃ 軸受穴
３０ ドレインパン
３０ａ ドレインパン堰
３１ ドレインポート
３１ａ 排水孔

Claims (1)

1. 車室内に配置され、天地方向に薄型の空調用ケース（１５）と、
   そのケース（１５）内に配置され、送風される空気を冷却する冷房用熱交換器（１７）と、
   その冷房用熱交換器（１７）下側から空気下流側にかけての前記ケース（１５）下側内面で構成され、前記冷房用熱交換器（１７）で発生する凝縮水を受けて集めるドレインパン（３０）と、
   そのドレインパン（３０）の空気下流側立壁であるドレインパン堰（３０ａ）と前記ケース（１５）の側壁とで構成されるドレインパン角部に設けられ、前記ドレインパン（３０）に溜まった前記凝縮水を前記ケース（１５）外に排出するドレインポート（３１）と、
   同じく前記ドレインパン角部に天地方向に回動軸（２５ａ）を持ち、前記ドレインパン堰（３０ａ）を吹出開口部（２５ｂ）の外枠の一部としてその吹出開口部（２５ｂ）を開閉するドア（２５）を備えた車載用空調装置において、
   前記ドレインパン角部の前記回動軸（２５ａ）の軸受穴（２５ｃ）の下側に、前記ドレインパン堰（３０ａ）の内側面と前記ドレインパン（３０）の底面に接するように前記ドレインポート（３１）の排水孔（３１ａ）を設けたことを特徴とする車載用空調装置。

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