JP3994520B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用空調装置における室内ユニット、すなわち送風機ユニットおよび空調ユニット相互間の連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用空調装置として、送風機ユニットと空調ユニットの２つの部分から構成され、それらを接続して室内ユニットを形成しているものが知られている。
近年、ボデー構造の変化に伴い、送風機ユニットからの水入り量が、従来の車と比較して増加する傾向にある。それに伴い、空調機ユニットに多量の水が浸入した場合でも、車室内に水を漏らすことがないよう、空調機ユニットの蒸発器の下部に設けられたドレインホースより排水する構造が採用されている。
【０００３】
また、送風機ユニットと空調ユニットとの接続部は水漏れを起こしやすいため、図３に示すように、耐水性に優れたシール部材４０を介在し、水漏れを抑えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、接続部においては、シール部材４０を介してシールしているものの僅かに隙間が生じており、微量の空気漏れが発生する。そして、ユニット内の圧力が上昇することにより、接続部にかかる圧力も上昇し、接続部の壁面に付着した水が僅かな隙間から押し出されるという問題があった。
【０００５】
また、従来のものにおいては、接続部の前後で空気通路の大きさは等しく設定されているが、組付けばらつき等により、送風機ユニットの空気通路の内壁面が空調ユニットの空気流路内壁面より外側に１ｍｍ程度ずれることがある。その際には、送風機ユニットの空気通路を通ってきた風が空調ユニットの段差部２９に衝突する（図３の矢印ｃ）。これにより、接続部にかかる圧力が高くなり、上記の問題が顕著となる。
【０００６】
また、送風機ユニットの空気通路を通ってきた風が空調ユニットの段差部２９に衝突する際に騒音も発生する。
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、送風機ユニットと空調ユニットとの接合部からの水漏れを抑制することを目的とする。
また、本発明は、送風機ユニットと空調ユニットとの接続部を空気が流れる際の騒音を抑制することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、空気出口部（１３）は、その端部が拡張部（２７）の内側に挿嵌されて接続部を形成し、空気入口部（２４）の段差部（２９）において、空気入口（２４ａ）はその全体に渡って空気出口（１３ａ）より外側に拡がっており、空気出口部（１３）の端部の外壁と前記拡張部（２７）の内壁との間にはシール部材（４０）が設けられており、空気出口部（１３）の端部は、その外壁から内壁に向けて斜めに突出して形成されたテーパ部（１８）を形成し、前記段差部（２９）の内側部位は、斜めに形成された傾斜部（３１）を形成し、前記テーパ部（１８）は前記傾斜部（３１）に対向して配置されていることを第１の特徴とする。
【０００９】
これによると、空気入口（２４ａ）はその全体に渡って空気出口（１３ａ）より外側に拡がっているため、接続部において、空調ユニット（２０）には空気の流れに対向する面を形成しない。そのため、接続部に正圧が発生するのを抑えることができ、接続部の壁面に付着した水が外部に漏れ出すのを低減することができる。
【００１０】
また、このような構成では、接続部にシール部材（４０）を設けているので、接続部のシール性を強化できる。また、接続部の前後における空気通路の大きさの差は、空気入口（２４ａ）と空気出口（１３ａ）との寸法を適当に設定することにより調整できるため、接続部において渦流が発生するのを低減することができ、渦流による騒音も低減できる。
【００１１】
また、このような構成では、空気出口部（１３）の端部に形成されたテーパ部（１８）が、段差部（２９）に形成された傾斜部（３１）に対向して配置されているので、接続部において、正圧が生じ難いだけでなく、接続部に負圧を生じさせることができるので、接続部付近の壁面に付着した水滴が外部へ押し出されるのを防止できる。
【００１２】
また、本発明は、空気出口部（１３）は、その端部が拡張部（２７）の内側に挿嵌されて接続部を形成し、空気出口部（１３）の端部は、その外壁から内壁に向けて斜めに突出しているテーパ部（１８）を形成し、段差部（２９）の内側部位は、斜めに形成された傾斜部（３１）を形成し、前記テーパ部（１８）と前記傾斜部（３１）とが対向して配置されることによって、前記接続部は、空気の流れに伴って負圧を発生させる構造となっていることを第２の特徴とする。
【００１３】
このように、接続部に負圧を発生させることにより、接続部付近の壁面に付着した水滴が外部へ押し出されるのを防止できる。なお、上記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ものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態における送風機ユニット１０と空調ユニット２０の平面配置図である。本実施形態の車両用空調装置の通風系は、大別して、送風機ユニット１０と空調ユニット２０との２つの部分に分かれている。送風機ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット２０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
【００１５】
送風機ユニット１０は周知の遠心多翼ファン（シロッコファン）からなる送風ファン１１を有し、この送風ファン１１は渦巻き状のスクロールケーシング１２内に配置され、図示しない電動モータにて回転駆動される。送風ファン１１の送風空気はスクロールケーシング１２の渦巻き形状に沿って矢印ａのごとく送風される。
【００１６】
送風ファン１１の吸入口（図示せず）は、車両上方側（図１の紙面手前側）に設けられ、図示しない内外気切替箱を通して空気を吸入する。この内外気切替箱は周知のごとく内気（車室内空気）吸入口と外気（車室外空気）吸入口と、これらの吸入口を切替開閉する切替ドアとを有している。
また、送風機ユニット１０の車両右前方には、断面が車両上下方向に長い略長方形状の空気出口部１３が設けられている。この空気出口部１３は、スクロールケーシング１２から車両右前方に延長された空気通路１４の外壁を形成するものであり、空気通路１４を通った空気は空気出口１３ａから空調ユニット２０に送風される。
【００１７】
空調ユニット２０は、１つの共通の空調ケース２１内に蒸発器（冷房用熱交換器）２２とヒータコア（暖房用熱交換器）２３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース２１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなり、図２の車両上下方向に分割面を有する複数の分割ケースからなる。この複数の分割ケースは、上記熱交換器２２、２３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ケース２１を構成する。
【００１８】
空調ユニット２０は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後、左右および上下方向に対して、図１に示す形態で配置され、空調ケース２１の、車両左前方側の部位には、断面が車両上下方向に長い略長方形状の空気入口部２４が設けられている。この空気入口部２４は空気通路２６の外壁を形成するものであり、前述の送風機ユニット１０の最下流側の空気出口部１３に接続され、送風機ユニット１０から送風される空調空気が空気入口２４ａに流入する。
【００１９】
空調ケース２１内において空気入口部２４直後の部位に蒸発器２２が配置されている。この蒸発器２２は、車両前後方向には薄型の形態で空調ケース２１内通路を横断するように配置されている。従って、蒸発器２２の車両上下方向に延びる前面に空気入口部２４からの送風空気が流入する。この蒸発器２２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。ここで、蒸発器２２は周知の積層型のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を２枚張り合わせて構成した偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。
【００２０】
蒸発器２２の車両下方部には、蒸発器２２から滴下した凝縮水を外部に排出するためのドレインホース３０が設けられている。送風ファン１１の吸入部から外気とともに吸入した水も、蒸発器２２に当たって滴下し、ドレインホース３０から空調ユニット２０外に排出される。
蒸発器２２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア２３が車両後方側に傾斜して配置されている。このヒータコア２３は、蒸発器２２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。このヒータコア２３も周知のものであって、アルミニュウム等の金属薄板を溶接等により断面偏平状に接合してなる偏平チューブをコルゲートフィンを介在して多数積層配置し、一体ろう付けしたものである。
【００２１】
空調ケース２１内部の空気通路２５は図示するように車両前後方向に延びるように形成されている。また、ヒータコア２３は上記空気通路２５を横断するように配置されている。
一方、図１に示すように、空調ケース２１のうち、蒸発器２２の車両前方側に位置する部位には、以下の形状からなる空気案内壁２８が形成されている。この空気案内壁２８は、全体的には空気入口部２４の位置から離れるに従って車両後方側へ傾斜している。すなわち、本例では空気入口部２４が空調ユニット２０の車両左側面（助手席側）に位置しているので、車両左側（助手席側）から右側（運転席側）へ行くに従って、車両後方側へ傾斜している。この車両後方側への傾斜は、蒸発器２２の前方部の空間を車両左側から右側へ行くに従って次第に狭くするためである。
【００２２】
そして、空気案内壁２８の車両左右方向の途中には、本例では２箇所の段部２８ａ、２８ｂが形成してある。この段部２８ａ、２８ｂは車両前後方向に沿って形成され、送風機ユニット１０から車両右方向へ送風される空気流が車両後方側へ方向変換するのを促進するためのものである。具体的には、段部２８ａ、２８ｂは空気案内壁２８の車両左右方向の中央位置と、左寄りの位置の２箇所に形成してある。段部２８ａ、２８ｂの高さは例えば、１０ｍｍ程度に設定される。
【００２３】
空調ケース２１内の空気通路２５内において、ヒータコア２３の上方部位には、このヒータコア２３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路が形成されている。また、空気通路２５において、ヒータコア２３と蒸発器２２との間の部位には、ヒータコア２３で加熱される温風と、冷風バイパス通路を通ってヒータコア２３をバイパスする冷風との風量割合を調整する平板状のエアミックスドア３１が配置されている。このエアミックスドア３１は上記風量割合の調整により空気通路２５からの吹出空気温度を調整する温度調整手段をなす。
【００２４】
ここで温度調整された空気は、空調ケース２１の空気下流部に設けられた図示しないフェイス、フット、デフロスタ等の各種吹出口から車室内へ送られる。
図２は本実施形態における送風機ユニット１０と空調ユニット２０との接続部の詳細を示す断面の模式図である。
送風機ユニット１０の空気出口１３ａから所定距離離れた位置に、空気出口部１３の外側全体に渡って鍔部１５が設けられている。また、空気出口部１３の端部は、その外壁から内壁に向けて斜めに突出してテーパ部１８を形成している。また、空気通路１４の鍔部１５より空気出口部１３の端部側は、後述する拡張部２７に挿入される挿入部１７を形成している。
【００２５】
一方、空調ユニット２０の空気入口部２４には、空気入口部２４の端部の開口２７ａから上記所定距離に対応した位置に段差部２９が設けられている。そして、その段差部２９から空気入口部２４の開口２７ａ側では、断面略長方形状の空気入口部２４がその四方に向けて等しく拡張されている拡張部２７を形成している。また、段差部２９において、その内側部位は、斜めに形成され、傾斜部３１をなしている。
【００２６】
この拡張部２７は、前述の挿入部１７が挿入可能な大きさに拡張されている。また、段差部２９における空気入口部２４、すなわち空気入口２４ａは、空気出口１３ａよりも外側に１．０〜１．５ｍｍ程度拡張して形成されている。
送風機ユニット１０と空調ユニット２０とは、送風機ユニット１０の空気出口部１３の挿入部１７を空調ユニット２０の拡張部２７に挿嵌することで接続されている。そして、上述のような大きさで接続部を形成することにより、鍔部１５の空気出口部１３の端部側の側壁、挿入部１７の外壁、段差部２９の開口２７ａ側の側壁および拡張部２７の内壁とで囲まれた空間ができる。そして、その空間内において、挿入部１７の外壁と拡張部２７の内壁との間をシールする耐水性に優れた発泡性樹脂のシール部材４０が設けられ、接続部の気密性及び水密性を確保している。
【００２７】
また、空気出口部１３の端部に設けられたテーパ部１８と段差２９に設けられた傾斜部３１とは、対向して配置されている。
前述のように、段差部において、空気入口２４ａは空気出口１３ａよりもその外側に１．０〜１．５ｍｍ程度拡張して形成されている。そのため、接続部において、１ｍｍ程度の組付けばらつきが発生しても、空調ユニット２０には空気の流れ方向に対向する面を形成しないので、接続部に正圧がかかるのを抑えることができる。そのため、接続部からの空気漏れ及び水漏れを抑制できる。また、段差部２９に風があたるのを防止できるので、騒音も低減することができる。
【００２８】
接続部において、空気入口２４ａはその全体に渡って空気出口１３ａより外側に拡がって形成されているが、接続部の前後における空気通路の大きさの差は、空気入口２４ａと空気出口１３ａとの寸法を上記のように設定することにより、所定値以下に抑えることができる。そのため、接続部において渦流が発生するのを低減することもできるため、渦流による騒音も低減できる。
【００２９】
さらに本実施形態では、送風機ユニット１０の空気出口部１３の端部と空調ユニット２０の段差部２９の空気通路２６側を斜めに形成して、送風機ユニット１０と空調ユニット２０との接続時に双方の傾斜部分を対向するように配置することにより、空調空気の流れに伴って、図２のｂに示すように接続部に負圧を発生させることができる。そのため、接続部のシール部に僅かな隙間が生じた場合にも、空気及び水の漏れを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における送風機ユニットと空調ユニットの平面配置図で有る。
【図２】本発明の一実施形態における送風機ユニットと空調ユニットとの接続部の模式的な断面図である。
【図３】従来の送風機ユニットと空調ユニットとの接続部の模式的な断面図である。
【符号の説明】
１３…空気出口部、１４…空気通路、１５…鍔部、１７…挿入部、
１８…テーパ部、２４…空気入口部、２６…空気通路、２７…拡張部、
２７ａ…開口、２９…段差部、３１…傾斜部、４０…シール部材。

Claims (2)

1. 空調空気を送風する送風機ユニット（１０）と、
   前記送風機ユニット（１０）から送風される空調空気の温度を調整して、車室内へ吹き出す空調ユニット（２０）とを備える自動車用空調装置において、
   前記送風機ユニット（１０）には、前記空調ユニット（２０）への空調空気の送風口を形成する空気出口（１３ａ）を有する空気出口部（１３）が設けられ、
   前記空調ユニット（２０）には、前記空気出口（１３ａ）からの空調空気の流入口を形成する空気入口（２４ａ）を有する空気入口部（２４）が設けられ、
   前記空気入口部（２４）は、前記空気入口部（２４）の端部の開口（２７ａ）から所定距離離れた位置に設けられた段差部（２９）と、前記段差部（２９）により前記段差部（２９）から前記開口（２７ａ）側が拡がるように形成された拡張部（２７）とを有しており、
   前記空気出口部（１３）は、その端部が前記拡張部（２７）の内側に挿嵌されて接続部を形成し、
   前記空気入口部（２４）の前記段差部（２９）において、前記空気入口（２４ａ）はその全体に渡って前記空気出口（１３ａ）より外側に拡がっており、
   前記空気出口部（１３）の端部の外壁と前記拡張部（２７）の内壁との間にはシール部材（４０）が設けられており、
   前記空気出口部（１３）の端部は、その外壁から内壁に向けて斜めに突出して形成されたテーパ部（１８）を形成し、
   前記段差部（２９）の内側部位は、斜めに形成された傾斜部（３１）を形成し、
   前記テーパ部（１８）は前記傾斜部（３１）に対向して配置されていることを特徴とする自動車用空調装置。
2. 空調空気を送風する送風機ユニット（１０）と、
   前記送風機ユニット（１０）から送風される空調空気の温度を調整して、車室内へ吹き出す空調ユニット（２０）とを備える自動車用空調装置において、
   前記送風機ユニット（１０）には、空調空気を前記空調ユニット（２０）に向けて送風する空気出口部（１３）が設けられ、
   前記空調ユニット（２０）には、前記空気出口部（１３）から空調空気が流入する空気入口部（２４）が設けられ、
   前記空気入口部（２４）は、前記空気入口部（２４）の端部の開口（２７ａ）から所定距離離れた位置に設けられた段差部（２９）と、前記段差部（２９）により前記段差部（２９）から前記開口（２７ａ）側が拡がるように形成された拡張部（２７）とを有しており、
   前記空気出口部（１３）は、その端部が前記拡張部（２７）の内側に挿嵌されて接続部を形成し、
   前記空気出口部（１３）の端部は、その外壁から内壁に向けて斜めに突出しているテーパ部（１８）を形成し、
   前記段差部（２９）の内側部位は、斜めに形成された傾斜部（３１）を形成し、
   前記テーパ部（１８）と前記傾斜部（３１）とが対向して配置されることによって、前記接続部は、空気の流れに伴って負圧を発生させる構造となっていることを特徴とする自動車用空調装置。

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