JP4229720B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空気調和装置に関し、特に、そのケース内の排水構造に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の車両用空気調和装置では、ケース内に空気通路を形成し、この空気通路に車室内外の空気を取り入れて吹き出させるブロワと、この空気を冷却するエバポレータと、空気を加熱するヒータコアとを設けている。
【０００３】
上記ブロワは、外気及び内気導入口と出口とが開口するインテークボックスと、該インテークボックスの出口に接続されるファンハウジングと、該ファンハウジングの内部に配設されたブロワファンと、該ブロワファンを駆動するブロワモータとを備えている。
【０００４】
そして、通常、上記ブロワを、エバポレータ及びヒータコアが配設された空調ユニットとは別体とした上で両者を車両のインストルメントパネル内等に車幅方向に並設し、両者間を送風ダクトで接続するようになされている。このような構造では、ブロワの上部にインテークボックスが形成される一方、下部にファンハウジングが形成され、このファンハウジングの下側に、ブロワモータがその出力軸を鉛直上向きにして設置される。
【０００５】
ところで、上記インテークボックスの外気導入口から外気を取り入れるときに、この外気の流れに乗って雨水、雪、車両洗車時の洗浄水等の水滴がインテークボックス内に浸入することがあり、この水滴がブロワモータを覆うモータケースのフランジ部周辺に溜まるという問題が生じる。
【０００６】
そこで、このように外気導入口からケース内に導入された水を処理する手段として、従来、ファンハウジングの下壁部に配置されたモータケースのフランジ部の周囲に環状の突起を設け、この突起により、フランジ部に溜まった水のモータへの浸入を防止するもの（例えば、特許文献１参照）や、ファンハウジングをブロワモータの下部を囲むように形成して、このファンハウジング下壁部に水滴を溜める受け皿部を設け、外気導入口を経てファンハウジング内に浸入した水滴を受け皿部に溜めることで、ファンハウジング下壁部に設けた下面吸入口を内気循環用ドアにより開いても、上記水がファンハウジング外に漏れ出さないようにしたもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００７】
なお、この他、ファンハウジング上流側のインテークボックス下壁部にドアにより開閉させる補助的な内気取入口を設けて、この内気取入口よりも上側の下壁部に、外気導入口から浸入してインテークボックス壁面を伝わってきた水滴を下壁部に案内するガイド部を突設し、インテークボックス壁面を流下する水滴が内気取入口から車室内に漏れ出さないようするものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
一方、上記特許文献１又は２のように、インテークボックス内に浸入した水滴を所定箇所に単に溜めて自然に蒸発するのを待つようにしているものでは、この溜まった水がファンハウジング内に浸入することがある。そして、このファンハウジングからブロワモータを冷却する冷却風の流れにのって水滴がブロワモータ内に浸入し、ブロワモータが故障するという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平５−１３３３９３号公報
【特許文献２】
特開平６−１２７２５６号公報
【特許文献３】
特開２０００−２４７１２９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、近年、車両用空調装置の軽量化や省スペース化等の要求により、ブロワと空調ユニットとを一体的に形成することが行われている。この場合には、例えば車体左右方向の設置スペースを低減するために、ファンハウジングが空調装置のケースにその一部として車体前後方向に並んで一体的に形成され、このことで車体前後方向のスペースが制限される。このため、ブロワファンを駆動するモータの出力軸が水平に配設されることがある。そして、外気導入口から浸入した水滴が内気導入口から車室内へ漏れ出さないようにするために、外気及び内気導入口をインテークボックス上面に開口するとともに、この外気及び内気導入口を一方が開いたときに他方が閉じるように相反する方向に開閉する内外気切換ダンパの支持軸を上記モータの出力軸と平行にインテークボックス内に設け、このインテークボックス側面の出口部に、ファンハウジング側面に開口した吸込口を接続するようになされる。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インテークボックスの形状に工夫を加えることにより、車両用空調装置の軽量化や省スペース化等の要求でブロワファンを駆動するモータの出力軸が水平に配設されるような場合であっても、ファンハウジング内への水の浸入を防止できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、外気及び内気導入口が上面に開口されるとともに、側面に、ブロワファンに接続された出口が開口されたインテークボックスをケースの一部として備え、このインテークボックス内に外気及び内気導入口を相反する方向に開閉する内外気切換ダンパが設けられた車両用空気調和装置を前提とする。
【００１３】
そして、上記内外気切換ダンパの支持軸は外気及び内気導入口の並んだ方向と略直交する方向に沿って略水平に延びるように設けられ、上記ブロワファンを駆動するブロワモータの出力軸が上記支持軸と略平行に設けられ、上記インテークボックスの下壁部は、上記出口に向かって下側に向かうように傾斜しており、インテークボックス下壁部の下端部には、外気導入口からインテークボックス内に浸入した水をインテークボックス外に排出するインテーク側貫通孔が開口され、上記インテーク側貫通孔の近傍の上記内気導入口側には、上記支持軸と略平行に延びる整流板が設けられる構成とする。
【００１４】
上記の構成によると、外気及び内気導入口は上面に開口されているので、外気導入口から浸入した水滴が内気導入口から車室内へ漏れ出さないようにすることができる。さらに、インテークボックスの下壁部は、ブロワに向かうにつれて下側に向かうように傾斜しているので、外気導入口から水滴が浸入したとしても、その水滴は、インテークボックスの下壁部を伝って流れた後にブロワファンの手前に設けられたベルマウス等で塞き止められ、下壁部の下端側底面に集まる。このようにして集められた水は排水用のインテーク側貫通孔からインテークボックス外に排出される。よって、車両用空調装置の軽量化や省スペース化等の要求により、ブロワファンを駆動するモータの出力軸が水平に配設されている場合でも、インテークボックス内の水を外部に積極的に排出できるため、ブロワファン側への水の浸入が防がれる。このため、ファンハウジングからブロワモータを冷却する冷却風の流れにのって水滴がブロワモータ内に浸入し、ブロワモータが故障するのを確実に防止することができる。したがって、ファンハウジング内への水の浸入を防止することができる。
【００１５】
請求項２の発明では、インテークボックス下側のケース下壁部には、ケース内部で冷却用熱交換器と空気との熱交換により発生した水をケース外部に排出するドレン口が設けられ、このドレン口上側のケース側壁にはケース側貫通孔が形成されていて、このケース側貫通孔とインテークボックスのインテーク側貫通孔とは排水用通路により接続される構成とする。
【００１６】
上記の構成によると、インテークボックス内に浸入した水滴は、インテークボックス下壁部の下端側底面に集められ、インテーク側貫通孔から該インテーク側貫通孔に接続された排水用通路に排出される。そして、水滴はこの排水用通路を流れてケース側下壁部の貫通孔からケース内に再び戻された後、ケース内部で冷却用熱交換器と空気との熱交換により発生した水とともにドレン口近傍に集められ、このドレン口から一括して車外に排出される。よって、車両用空調装置内部の不要な水を一カ所から効率よく車外に排出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示に過ぎず、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものでは全くない。また、実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、「前」とは車両の前側を、また「後」とは車両の後側を、さらに「左」とは車両の左側を、さらにまた「右」とは車両の右側をそれぞれ表すこととしている。
【００１８】
図１３において、１は左側にステアリングホイール（図示せず）を備えた左ハンドル車の車室前部に設置されたインストルメントパネルで、このインストルメントパネル１後面の左右中央部には車室内の乗員の胸元に向けて温調風を吹き出すためのセンタ吹出しノズル２が、また左右端部には同様のサイド吹出しノズル３，３がそれぞれ開口されている。また、インストルメントパネル１の上面前部には、フロントウィンドガラス（図示せず）の内面に曇りを取るための空気を吹き出す左右１対のデフロスタ吹出しノズル４，４が開口されている。なお、本発明は右側にステアリングホイールを備えた右ハンドル車に対しても適用できるのは勿論である。
【００１９】
上記インストルメントパネル１内には、車幅方向に延びて車体の一部をなす車体部材としての円筒状のインパネメンバ６が配置されている。そして、インストルメントパネル１内の左右略中央部には、本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置Ａが設置され、上記インパネメンバ６に固定支持されている。
【００２０】
図１〜図７に拡大して示すように、上記空気調和装置Ａはケース８を有する。このケース８には、空気導入口としての外気導入口２８及び内気導入口２９と、空気吹出口としてのデフロスタ口５１、ベント口５２、フロントヒート口５７及びリアヒート口５８とが開口されている。また、ケース８の内部には、上記外気導入口２８及び内気導入口２９（いずれも空気導入口）をデフロスタ口５１、ベント口５２、フロントヒート口５７及びリアヒート口５８（いずれも空気吹出口）に接続する空気通路１２が設けられている。この空気通路１２には、外気導入口２８及び内気導入口２９の少なくとも一方から空気を空気通路１２に吸い込んだ後にベント口５２、フロントヒート口５７、リアヒート口５８及びデフロスタ口５１の少なくとも１つから吹き出させる送風手段としてのブロワ２３と、空気を冷却する冷却用熱交換器としてのエバポレータ３７と、空気を加熱する加熱用熱交換器としてのヒータコア４４と、上記エバポレータ３７を経由した冷風及びヒータコア４４を経由した温風の混合割合を変えてミックスチャンバ１５に供給するミックス手段としてのミックスダンパ４６と、開閉ダンパとしてのデフロスタダンパ６１、ベントダンパ６２及びヒートダンパ６３とが配置されている。
【００２１】
上記ケース８は、上部ケース９、下部ケース１０及びヒータコアカバーダクト１１を一体的に組み付けてなる。上部ケース９下端の前半部及び後半部はそれぞれ互いに仕切られたダクト状の開口を形成しており、この上部ケース９下端の前半部Ｆ（ダクト状開口の周縁部。図５に示す）は前側に向かって上側に向かうように傾斜している一方、後半部Ｒ（ダクト状開口の周縁部。図５に示す）は略水平に配置されかつ前半部よりも上側に位置している。なお、図６に示すように、上部ケース９は左右中央部で左右に２分割されていて分割部９ａ，９ａからなり、また、ヒータコアカバーダクト１１も同様に左右に２分割されていて分割部１１ａ，１１ａからなる。
【００２２】
上記下部ケース１０は有底箱状のもので、その上端の前半部は上部ケース９下端の前半部と同様に前側に向かって上側に向かうように傾斜している一方、後半部は前半部に対し上側に段差状に突出していて該前半部と略平行に前上がりに傾斜している。
【００２３】
そして、上記上部及び下部ケース９，１０同士は、下部ケース１０上端の前半部と上部ケース９下端の前半部とが気密状に接合することで一体的に組み付けられる。この組付状態では、上部ケース９下端の前半部と下部ケース１０上端の前半部とがダクト状にシールされて接続され、その内部に空気通路１２の一部が形成される。
【００２４】
また、上部ケース９下端の後半部と下部ケース１０上端の後半部との間には、後側に略テーパ状に拡がる切欠状のダクト装着部１７が形成され、このダクト装着部１７に上記ヒータコアカバーダクト１１が嵌合されている。このヒータコアカバーダクト１１は、上端及び下端が開口する断面矩形状のダクトからなり、その上端部を上記上部ケース９下端の後半部に、また下端部を下部ケース１０上端の後半部にそれぞれ気密状に接合することで組み付けられている。
【００２５】
このようにヒータコアカバーダクト１１を上部ケース９下端の後半部と下部ケース１０上端の後半部との間のダクト装着部１７に嵌合して装着したときに、ヒータコアカバーダクト１１の上端開口が上部ケース９下端の後半部の開口に、またヒータコアカバーダクト１１の下端開口が下部ケース１０上端の後半部の開口にそれぞれ気密状に連通して連続状のダクトをなし、その内部に空気通路１２の一部たる後述の温風通路１４が形成されるようになっている。
【００２６】
なお、図６に示すように、上記ダクト装着部１７の下端に相当する下部ケース１０上端の後半部においてその左右側壁には前後方向に延びるガイドレール部２０，２０が形成されている一方、ヒータコアカバーダクト１１下端の左右側部には上記ガイドレール部２０，２０に摺動可能に嵌合する嵌合溝２１，２１が形成されており、この左右の嵌合溝２１，２１とガイドレール部２０，２０との嵌合により、ヒータコアカバーダクト１１が前方向にスライドしながらダクト装着部１７に係合して装着される。
【００２７】
上記上部ケース９には、その前側上部の左右中央に上部ケース９の一部をなす中空円筒状のファンハウジング２２（このファンハウジング２２も上部ケース９の一部であるので、左右に分割されている）が他の部分と一体に形成され、このファンハウジング２２の内部には上記ブロワ２３を構成するシロッコファンからなるブロワファン２４が配置収容されている。
【００２８】
このファンハウジング２２は、ブロワファン２４に対して渦巻き状のスクロール部９０と、このスクロール部９０外周からその接線方向に延びるように後側に向かって斜め下方に延びる断面矩形状のダクト状の吐出部２２ｃとからなる。図６及び図８に示すように、ファンハウジング２２の左側壁（右側壁でもよい）にはモータ取付口２２ａが、また右側壁（左側壁でもよい）には吸込口２２ｂ（吸込部）が、さらに下側には吐出部２２ｃがそれぞれ開口され、モータ取付口２２ａには上記ブロワ２３を構成するブロワモータ２５が水平左右方向に延びる出力軸２５ａをファンハウジング２２内に臨ませて気密状に取付固定されている。このブロワモータ２５の出力軸２５ａに上記ブロワファン２４が回転一体に取付固定されている。そして、ブロワファン２４の右側（左側でもよい）が環状のベルマウス９３によって覆われることで、ファンハウジング２２内に螺旋状をした空気通路１２の一部が構成されている。このことで、ブロワファン２４が略水平方向の回転軸心回りに回転して、上記吸込口２２ｂからファンハウジング２２内に吸い込まれた空気を吐出部２２ｃから吹き出させるようになっている。
【００２９】
一方、図９にも拡大詳示するように、上記ファンハウジング２２の吸込口２２ｂには、上部ケース９の一部をなしてはいるが他の部分と別体に形成されたインテークボックス２７の下流端２７ｂ（開口端）が上記ベルマウス９３を介して気密状に接続されている。このインテークボックス２７は左右水平方向の中心線を持つ略有底円筒状のもので、左右略中央部において略垂直面に沿って左右に２つの分割部２７ｃ，２７ｄに分割され、その左端が開口端２７ｂとされている。インテークボックス２７の下壁部２７ａは右側（ファンハウジング２２側）に向かって下側に向かうように傾斜していて、インテークボックス２７左端（右端でもよい）の開口端２７ｂの断面積は他の部分よりも大に形成されており、この開口端２７ｂが下流端とされてファンハウジング２２の右側壁の吸込口２２ｂに接続されている。
【００３０】
上記インテークボックス２７の前側上部は前側に向かって下側に、また後側上部は後側に向かって下側にそれぞれ傾斜し、前側上部には矩形状の上記外気導入口２８が、また後側上部には外気導入口２８と略同じ形状の上記内気導入口２９がそれぞれ開口されている。上記内気導入口２９はインストルメントパネル１内で車室内に開放されている一方、外気導入口２８は、フロントウィンドガラス前側の車体カウル部（図示せず）を経て車外に連通しており、外気導入口２８により車外の空気（外気）を、また内気導入口２９により車室内の空気（内気）をそれぞれケース８内の空気通路１２に導入するようにしている。このように、外気及び内気導入口２８，２９をインテークボックス２７上面に開口したことで、外気導入口２８から浸入した水滴が内気導入口２９から車室内へ漏れ出さないようになっている。
【００３１】
図９に拡大詳示するように、上記インテークボックス２７の外気導入口２８及び内気導入口２９はいずれも空気を導入可能な格子状部材としてのグリル３０，３０により覆われている。このグリル３０，３０はインテークボックス２７と一体に成形されたもので、該インテークボックス２７の分割部２７ｃ，２７ｄと同様に左右に２分割されている。そして、分割部２７ｃ，２７ｄの外気導入口２８及び内気導入口２９のグリル３０，３０の外面において、各々の内外気切換ダンパ１００の支持軸３１寄りにはそれぞれケース８外に向かうボス部１０１，１０１が左右方向に対応するように突設され、これらのボス部１０１，１０１間をネジ１０５，１０５で締結することによってインテークボックス２７の左右分割部２７ｃ，２７ｄが一体的に組み付けられている。
【００３２】
なお、図９中、９８は上記外気導入口２８の周囲に貼着された枠状の発砲ウレタン製のシール部材で、上記車体カウル部との接合面に当接して、空気の漏れ及び振動による騒音を防止するものである。
【００３３】
上記インテークボックス２７の内部には上端の外気及び内気導入口の並んだ方向と略直交する方向（水平左右方向）に延びる支持軸３１（図９参照）回りに揺動する内外気切換ダンパ１００が配置されている。すなわち、この内外気切換ダンパ１００の支持軸３１はブロワモータ２５の出力軸２５ａと略平行となっている。そして、内外気切換ダンパ１００の支持軸３１はインテークボックス２７の外気導入口２８及び内気導入口２９の間において、インテークボックス２７（上部ケース９）に支持されている。この支持軸３１の右端部（左端部でもよい）はインテークボックス２７から外部に突出し、その突出部にはリンク機構３２を介して電動アクチュエータ３３が駆動連結されており、ブロワモータ２５の作動に伴うブロワファン２４の回転により、外気導入口２８からの外気又は内気導入口２９からの内気をファンハウジング２２内（空気通路１２の一部）に吸い込んで吐出部２２ｃから吐出するとともに、電動アクチュエータ３３による内外気切換ダンパ１００の支持軸３１回りの回動切換えにより、外気及び内気導入口２８，２９を相反する方向に開閉してファンハウジング２２内に導入する空気を外気導入口２８からの外気又は内気導入口２９からの内気の少なくとも一方に切り換えるようにしている。
【００３４】
さらに、上記インテークボックス２７の傾斜した下壁部２７ａ内面において、上記内外気切換ダンパ１００の回動範囲の略中央位置に相当する部分には、切換ダンパ１００の支持軸３１と略平行に延びる上向きの整流板１０２が一体に設けられている（なお、インテークボックス２７が左右方向に２分割されているので、整流板１０２も同様に左右方向（長さ方向）に２分割されている）。つまり、外気導入口２８又は内気導入口２９からそれぞれインテークボックス２７内に導入された外気又は内気は下流側のファンハウジング２２に向かって内外気切換ダンパ１００（ブロワモータ２５の出力軸２５ａ）と略平行に流れるので、整流板１０２は上記外気導入口２８又は内気導入口２９からブロワ２３側に向かって流れる空気の流れに沿って延びている。この整流板１０２は、その下端がインテークボックス２７の下壁部２７ａ内面（傾斜面）に沿う一方、上端が、内外気切換ダンパ１００の回動端（下端）が近接したときに該回動端に僅かな隙間をあけて沿うように形成されていて、左右方向から見て略三角形状を有している。
【００３５】
なお、整流板１０２はインテークボックス２７と別体のものとしてもよい。その場合は、タッピングネジ等の締結部材によって、整流板をインテークボックスの下壁部に取り付ければよい。
【００３６】
図８及び図９に示すように、上記インテークボックス２７の下壁部２７ａにおいて開口端２７ｂよりも上流側（右側）には、外気導入口２８からの外気又は内気導入口２９からの内気とともにインテークボックス２７内に浸入してきた水滴をインテークボックス２７外に排出するためのパイプ状のドレーンポート１０３（インテーク側貫通孔）が開口されている。このドレーンポート１０３にはゴム製や樹脂製等のドレーンホース１０４の上流端（上端）が接続されている（なお、図１及び図３ではドレーンホース１０４は省略されている）。
【００３７】
一方、下部ケース１０の左側部には、ケース８内部でエバポレータ３７と空気との熱交換により発生した水を下部ケース１０外部に排出するためにドレン口６８（図５に示す）が設けられている。このドレン口６８上側の下部ケース１０の左側壁にはケース側貫通孔（図示せず）が形成されている。
【００３８】
図２に仮想線で示すように、このドレーンホース１０４はケース８側壁に沿うように下側に延び、その下流端（下端）は上記ケース側貫通孔に接続されており、インテークボックス２７の水をドレーンホース１０４を介して下部ケース１０内に流下させ、上記ドレン口６８を介してケース８外に排出するようにしている。なお、６９はドレン口６８に接続されたドレーンホースである。また、本実施形態のようにドレーンホース１０４を別体として設けるのではなく、インテークボックス及びケース側壁に排水用通路をそれぞれ一体的に形成してこれらを互いに接続するようにしてもよい。
【００３９】
そして、図１及び図８に示すように、上記ファンハウジング２２の左側壁（右側壁でもよい）において、スクロール部９０と吐出部２２ｃとの境界近傍にはパイプ状の冷却風出口部９２が突設されている。一方、上記ブロワモータ２５のモータケース９５の下面には、ブロワモータ２５内部に連通するパイプ状の冷却風入口部９６が、その開口端を略下側に向けるように開口されている。さらに、上記ファンハウジング２２の冷却風出口部９２と上記モータケース９５の冷却風入口部９６とは冷却パイプ９７によって接続されている。この冷却パイプ９７の内部に冷却風通路が形成され、この冷却風通路は、ブロワファン２４に加圧されてファンハウジング２２の吐出部２２ｃに向かう空気の一部をブロワモータ２５の内部に冷却風として送り込む役割を果たしている。なお、ブロワモータ２５のモータケース９５内は図示しない連通部によってスクロール部９０内の低圧部（吸込側）と連通されている。１１０はブロワモータ２５を固定するリングである。
【００４０】
上記冷却パイプ９７の中間部には、他の箇所よりも高い位置に位置する中高部９７ａが設けられ、この中高部９７ａはファンハウジング２２側の冷却風出口部９２よりも５０〜１００ｍｍ上側に位置している（図１で示すｈ＝５０〜１００ｍｍ）。また、この中高部９７ａの下流側（モータケース９５側）にはブロワモータ２５の冷却風入口部９６よりも下側に位置した中低部９７ｂが設けられている。
【００４１】
なお、この冷却パイプ９７としては、ゴム製や樹脂製等のものを使用すればよい。また、中低部９７ｂは必ずしも設ける必要はない。
【００４２】
図５に示すように、上記ファンハウジング２２の吐出部２２ｃは、後側に向かって斜め下方に延びる断面矩形状のダクトからなり、この吐出部２２ｃの下流端部は、上部ケース９内下部の前端部と下部ケース１０内の前端部とにより形成されるレジスタ収容部３５に接続されている。このレジスタ収容部３５は空気通路１２の一部をなし、その下半部（下部ケース１０内の部分）はファンハウジング２２の吐出部２２ｃ下流端部から下側に拡がっている。
【００４３】
そして、上記ファンハウジング２２の吐出部２２ｃの下流端部は空気通路１２の一部をなすエバポレータ収容部３６に上記レジスタ収容部３５を介して接続されている。このエバポレータ収容部３６は、ファンハウジング２２後側の斜め下側に位置していて、上部ケース９内下部の前部と下部ケース１０内の前部とにより形成されており、エバポレータ収容部３６には上記エバポレータ３７が空気通路１２を横切るように配置されて収容されている。このエバポレータ３７は矩形板状のもので、略垂直方向に沿うように縦置きに配置されている。エバポレータ３７は、図示しないが、チューブの周りに多数の伝熱フィンを伝熱可能に取り付けたチューブアンドフィンタイプの熱交換器で、チューブの両端にはそれぞれ接続配管３７ａ，３７ａが接続され、一方の接続配管３７ａは図外のエキスパンションバルブ等の減圧機構を介して放熱器に、また他方の接続配管３７ａは、車載エンジンにより駆動されるコンプレッサの吸込み側にそれぞれ接続されており、コンプレッサにより圧縮された冷媒ガスを放熱器で冷却して液冷媒にし、その液冷媒を減圧機構で減圧した後にエバポレータ３７で蒸発させ、その蒸発潜熱によりブロワファン２４からの空気と熱交換してそれを冷却し冷風を生成するようにしている。なお、エバポレータ３７のチューブ内で液冷媒の蒸発がなくて蒸発潜熱が発生しない状態では、エバポレータ３７に流入した空気は冷却されずに流入温度のままでエバポレータ３７から出るが、本実施形態では、その場合もエバポレータ３７下流の空気を冷風とする。
【００４４】
また、上記ファンハウジング２２の吐出部２２ｃ下流端部とエバポレータ収容部３６との間には、エバポレータ３７の直上流側を覆って該エバポレータ３７に流入する空気を濾過するエアフィルタとしてのフィルタ機構３８が配置されている。また、このフィルタ機構３８の上流側、つまりレジスタ収容部３５の下半部において下部ケース１０の右側壁（左側壁でもよい）をなす後述の蓋部４２の下部内面にはレジスタ３９が多数の略矩形板状の放熱フィン３９ａ，３９ａ，…（図１１に示す）をレジスタ収容部３５内に突出させて臨むように取り付けられており、この放熱フィン３９ａ，３９ａ，…は、上記ブロワモータ２５に印加する電圧を制御する制御用トランジスタ（図示せず）を冷却するためのものであり、ブロワモータ２５の制御時にはトランジスタで生じた熱を放熱フィン３９ａ，３９ａ，…に伝熱し、このフィン３９ａ，３９ａ，…をブロワ２３から吐出された空気により冷却して、それに蓄積した熱を放出するようにしている。
【００４５】
図１０〜図１２に示すように、上記フィルタ機構３８は、ブロワファン２４からの送風空気が直接流入する上半部の第１フィルタ８１と、ブロワファン２４からの送風空気の一部が上記放熱フィン３９ａ，３９ａ，…を経由して流入する部分を有する下半部の第２フィルタ８５とからなっている。この第１フィルタ８１は略矩形枠状のフィルタケース８２を備え、このフィルタケース８２内には全体が波状に折り曲げられてプリーツ成形されたフィルタ基材８３が設けられている。
【００４６】
一方、第２フィルタ８５も第１フィルタと同様の略矩形枠状のフィルタケース８６を備え、このフィルタケース８６において、上記放熱フィン３９ａ，３９ａ，…側の一部は、該放熱フィン３９ａ，３９ａ，…との干渉を避けるために薄肉に形成されている。つまり、この第２フィルタ８５のフィルタケース８６は隔壁８６ａで薄肉側（蓋部４２側）とその反対側の厚肉側とに分けられ、厚肉側内には上記第１フィルタ８１のフィルタ基材８３と同様にプリーツ成形されたフィルタ基材８３が配置されている。一方、薄肉側内には、上記プリーツ成形されたものと異なりプリーツ成形されていない略平面状のフィルタ基材８７が配置されている。この略平面状のフィルタ基材８７の材料はプリーツ成形されたフィルタ基材８３の材料よりも通気抵抗が低いものとされ、プリーツ成形されていない部分のフィルタ基材８７全体の通気抵抗はプリーツ成形された部分のフィルタ基材８３全体の通気抵抗と同程度のものとする。この平面状のフィルタ基材８７によって空いたスペースにレジスタ３９が配設され、フィルタ機構３８と放熱フィン３９ａ，３９ａ，…との干渉が回避されている。
【００４７】
また、上記上部ケース９と下部ケース１０とで形成されるエバポレータ収容部３６の右側壁（左側壁でもよい）には、レジスタ収容部３５からエバポレータ収容部３６までの範囲に亘り矩形状の装着口４１（図６参照）が上部ケース９及び下部ケース１０の各一部を矩形状に切り欠くことで開口され、この装着口４１は蓋部４２によって気密状に閉塞されており、この装着口４１を通してフィルタ機構３８がケース８に対し着脱される。
【００４８】
図５に示すように、上記エバポレータ３７下流側の空気通路１２は冷風通路１３と温風通路１４とに分岐されている。上記冷風通路１３は、エバポレータ３７下流側（後側）の略上半部から略上側に延びるダクト内に形成されるもので、この冷風通路１３により、エバポレータ３７を経由した冷風の一部ないし全部を直接流すようにしている。
【００４９】
一方、温風通路１４は、エバポレータ３７下流側の略下半部から後方に延びた後に上側に向かい、上記下部ケース１０上端の後半部（ダクト装着部１７下端）の開口と、この開口に下端開口にて連通するヒータコアカバーダクト１１内と、このヒータコアカバーダクト１１の上端開口に連通する上部ケース９下端の後半部（ダクト装着部１７上端）の開口とを通りながら前側に向かって斜め上側に延びている。この温風通路１４の途中において上記下部ケース１０上端の後半部には温風通路１４（空気通路１２）の一部をなすヒータコア収容部４３が形成され、このヒータコア収容部４３内に上記ヒータコア４４が温風通路１４を横切るように配置されて収容されている。すなわち、ヒータコア４４は、上記エバポレータ３７の下流側に略水平方向に沿うように横置きに配置されている。このヒータコア４４も、上記エバポレータ３７と同様に、チューブの周りに多数の伝熱フィンを取り付けたタイプの熱交換器であり、チューブの両端は接続配管４４ａ，４４ａを介して車載エンジンのウォータジャケット（冷却水通路）に接続されており、エンジンの冷却により昇温した冷却水をヒータコア４４に流すことにより、エバポレータ３７を経由して冷却された冷風の一部ないし全部と熱交換してそれを加熱し温風を生成し、この温風を温風通路１４に流すようにしている。なお、ヒータコア４４のチューブに高温度の冷却水が流れないときには、ヒータコア４４に流入した空気は加熱されずに流入温度のままでヒータコア４４から出るが、本実施形態では、その場合もヒータコア４４から出た空気を温風とする。
【００５０】
なお、図６に示すように、下部ケース１０の後半部の右側壁（左側壁でもよい）には装着口４５が形成されており、この装着口４５を通してヒータコア４４がヒータコア装着部４３に装着される。そして、このヒータコア４４の装着状態では、装着口４５はヒータコア４４自体により気密状に閉塞され、この装着口４５において接続配管４４ａ，４４ａが下部ケース１０（ケース８）外に位置するようになっている。そして、ヒータコアカバーダクト１１には、上記装着口４５から下部ケース１０外に露出している接続配管４４ａ，４４ａを覆うカバー部１１ｂ（図２ではカバー部１１ｂを切り除いて示している）が一体に形成されている。
【００５１】
上記冷風通路１３の下流端（上端）と温風通路１４の下流端（上端）とは互いにミックスチャンバ１５（温調室）で連通している（ミックスチャンバ１５は図５で一点鎖線にて示す）。このミックスチャンバ１５は空気通路１２の一部を構成しており、このミックスチャンバ１５において冷風及び温風を混合させ、温調風を生成する。ミックスチャンバ１５と冷風通路１３及び温風通路１４の各下流端との間には、冷風通路１３からの冷風と温風通路１４からの温風との混合割合を変えて温調風の温度を変更する上記ミックスダンパ４６が設けられている。つまり、ミックスダンパ４６はヒータコア４４の下流側に配置されている。このミックスダンパ４６は、冷風通路１３及び温風通路１４の各下流端間の近傍に位置する水平左右方向の支持軸４６ａ回りに揺動する２つのダンパ部４６ｂ，４６ｃを有するバタフライタイプのもので、両ダンパ部４６ｂ，４６ｃは支持軸４６ａにおいて１８０°よりも小さい所定の角度（例えば１２５°）で交差しており、冷風通路１３側にある一方のダンパ部４６ｂが冷風通路１３下流端を全閉してミックスチャンバ１５との連通を遮断したときには、温風通路１４側にある他方のダンパ部４６ｃが温風通路１４下流端を全開してミックスチャンバ１５と連通させる一方、上記一方のダンパ部４６ｂが冷風通路１３下流端を全開してミックスチャンバ１５と連通させたときには、他方のダンパ部４６ｃが温風通路１４下流端を全閉してミックスチャンバ１５との連通を遮断する。そして、これら２つの位置の中間位置では、冷風通路１３及び温風通路１４の各開度を逆方向に相対的に変えて、ミックスチャンバ１５に流入する冷風及び温風の各流量を変更し、ミックスチャンバ１５において冷風及び温風の混合割合を変えて温調風の温度を変更調整するようになっている。
【００５２】
ミックスダンパ４６の支持軸４６ａは上部ケース９の右側壁（左側壁でもよい）から上部ケース９外に突出していて、この突出部には図外の電動アクチュエータが駆動連結されており、この電動アクチュエータによりミックスダンパ４６を空調モードに合わせて開閉制御するようにしている。
【００５３】
次に、上記実施形態の作用について説明する。インテークボックス２７内の内外気切換ダンパ１００の切換作動により、外気導入口２８もしくは内気導入口２９が全開になるか又は双方が中間開度で開かれ、ブロワ２３の作動により、外気導入口２８からの外気もしくは内気導入口２９からの内気又はそれらの双方がベルマウス９３を通ってケース８内の空気通路１２の上流端部、つまりファンハウジング２２内に吸い込まれる。そして、スクロール部９０内でブロワファン２４によって加圧され、この空気はファンハウジング２２の吐出部２２ｃから吐出された後にケース８のエバポレータ収容部３６内に縦置きされたエバポレータ３７との熱交換により冷却されて冷風となる。なお、エバポレータ３７で液冷媒の蒸発がなくて蒸発潜熱が発生しない状態では、エバポレータ３７からは冷却されていない流入温度のままの冷風が出る。
【００５４】
そして、ミックスダンパ４６が冷風通路１３を全開し、温風通路１４を全閉しているときには、エバポレータ３７から出た冷風の全体が温風通路１４に流れずに冷風通路１３に流れ、その冷風通路１３を通って下流側のミックスチャンバ１５に導入されて温調風となる。
【００５５】
一方、ミックスダンパ４６が冷風通路１３を全閉し、温風通路１４を全開しているときには、エバポレータ３７から出た冷風の全体が冷風通路１３に流れずに温風通路１４に流れ、その温風通路１４を通って下流側のミックスチャンバ１５に導入される。この温風通路１４にはヒータコア収容部４３内に横置きされたヒータコア４４が配置されているので、温風通路１４を通る間に冷風はヒータコア４４に熱交換により加熱されて温風となり、その温風は温風通路１４下流側のミックスチャンバ１５に流入して温調風となる。なお、ヒータコア４４のチューブに高温度の冷却水が流れないときには、ヒータコア４４からは加熱されていない流入温度のままの温風が出る。
【００５６】
さらに、上記ミックスダンパ４６を、冷風通路１３又は温風通路１４の一方の開度が他方の開度に対し相対的に逆になるように切換変更することで、冷風通路１３の冷風の流量と温風通路１４の温風の流量とが相対的に逆向きに変化する。このことで、ミックスチャンバ１５に流入する冷風及び温風の流量が調整され、ミックスチャンバ１５では温度を変更調整された温調風が生成される。
【００５７】
基本的には、このようにしてミックスチャンバ１５で温調風が生成される。この温調風は、インストルメントパネル１のデフロスタ吹出しノズル４，４に連通するデフロスタ口５１、インストルメントパネル１のセンタ吹出しノズル２及び左右のサイド吹出しノズル３，３に接続されたベント口５２、フロントヒートダクトに接続されたフロントヒート口５７、又はリアヒートダクトに接続されたリアヒート口５８の少なくとも一部から吹き出される。これら複数の吹出し口のいずれかを選択するかは、空調モードに応じてデフロスタダンパ６１、ベントダンパ６２及びヒートダンパ６３の連係した開閉切換えにより切り換えられる。
【００５８】
インテークボックス２７の外気導入口２８はグリル３０により覆われているので、仮に外気導入口２８から導入される外気中に、上記車体カウル部を通過した異物（例えば、落ち葉等）が入り込もうとしても、その異物の侵入は外気導入口２８に設けられたグリル３０によって阻止される。よって、異物がファンハウジング２２内のブロワファン２４に引っ掛かってモータ２５が過負荷になったり、下流側のエバポレータ３７等の腐食を招いたりすることはない。また、上記グリル３０がインテークボックス２７と一体的に形成されているため、部品点数が増えず、コストの上昇等が抑えられる。よって、簡単な構造でブロワモータ２５の故障や機器の腐食を防止することができる。
【００５９】
また、インテークボックス２７は内外気切換ダンパ１００の支持軸３１に対して略垂直な面に沿って２分割されているが、各分割部２７ｃ，２７ｄのグリル３０，３０外面に突設されたボス部１０１，１０１同士をネジ１０５，１０５によって締結することで、分割されているインテークボックス２７が一体化されるので、分割されたインテークボックス２７を外気及び内気導入口２８，２９の部分でも接合してその接合度を高くすることができる。さらに、ボス部１０１，１０１が外気及び内気導入口２８，２９の中央部よりも相手側の導入口寄り（内外気切換ダンパ１００の支持軸３１寄り）にそれぞれ設けられているので、内外気切換ダンパ１００の支持軸３１を堅固に支持することができる。
【００６０】
さらにまた、インテークボックス２７の傾斜した下壁部２７ａ内面には整流板１０２が突設され、この整流板１０２はブロワ２３側に向かって流れる空気の流れに沿う方向に延びているため、この整流板１０２により外気及び内気のいずれに対してもブロワ２３に向かうように整流してガイドでき、インテークボックス２７内での乱流の発生を防止して乱流による風切り音が低減される。
【００６１】
また、上記インテークボックス２７の下壁部２７ａは、ブロワ２３に向かうにつれて下側に向かうように傾斜しているので、外気導入口２８から水滴が浸入したとしても、その水滴は、インテークボックス２７の下壁部２７ａを伝って流れた後にブロワファン２４の手前に設けられたベルマウス９３で塞き止められ、吸込口２２ｂ手前の底面に集まる。こうして、集められた水は排水用のドレーンポート１０３からインテークボックス２７外に排出される。よって、インテークボックス２７内の水を外部に積極的に排出でき、このことでブロワモータ２５内への水の浸入をさらに確実に防止できる。
【００６２】
さらに、インテークボックス２７外に排出された水はインテークボックス２７のドレーンポート１０３に接続されたドレーンホース１０４を通って下側に流れ、下部ケース１０左側壁のポートから下部ケース１０内に再び戻された後、ケース８内部でエバポレータ３７と空気との熱交換により発生した水とともにドレーン口６８近傍に集められ、このドレン口６８からドレーンホース６９を通って一括して車外に排出される。このようにして、車両用空調装置Ａ内部の不要な水を一カ所から効率よく車外に排出することができる。
【００６３】
なお、上記ブロワモータ２５は上部ケース９の前側上部の左右方向略中央部に位置し、乗員から見るとブロワモータ２５が上部ケース９のベント口５２及びデフロスタ口５１の部分にすっぽり覆われるため、ブロワモータ２５で発生した異音が遮断されるようになっている。
【００６４】
このとき、上記ファンハウジング２２においては、スクロール部９０と吐出部２２ｃとの境界近傍に開口する冷却風出口部９２から、加圧された送風空気の一部が送り出され、この空気は冷却パイプ９７の冷却風通路を介してブロワモータ２５のケース９５内に向かって冷却風として送り込まれる。なお、このモータケース９５内に導入された冷却風は、該モータケース９５内から連通部を通ってスクロール部９０内の低圧部に戻される。このようにして、ブロワモータ２５が冷却風によって冷却される。
【００６５】
ここで、上記冷却風通路の上流端（冷却風出口部９２）をスクロール部９０及び吐出部２２ｃの境界よりも上流側に接続すると、スクロール部９０内は空気の圧力が高いため、ブロワモータ２５内部に流れ込む冷却風の量が多くなり、その分、吐出部２２ｃより下流側に送られる送風空気の損失が大きくなる。一方、上記境界よりも下流側に接続すると、ブロワモータ２５内部に流れ込む冷却風の量が少なくなりすぎて冷却効果が弱まることとなる。したがって、冷却風通路の冷却風出口部９２をスクロール部９０及び吐出部２２ｃの境界近傍に接続することにより、適切な風量の冷却風をブロワモータ２５内部に送り込むことができる。
【００６６】
そして、上記冷却風が冷却風出口部９２に接続されている冷却パイプ９７内の冷却風通路を通ってブロワモータ２５の冷却風入口部９６に送り込まれるときに、上記冷却パイプ９７の中間部には冷却風出口部９２よりも高い位置に位置する中高部９７ａが設けられているので、この中高部９７ａを冷却風は通る。しかし、その中に水滴が混入していると、その水滴は、中高部９７ａに向かうときに重力に抗して上昇せねばならず、これが抵抗となって中高部９７ａで塞き止められることとなり、水滴がブロワモータ２５内部に浸入することはない。よって、従来のように、ファンハウジング２２内に複雑に隔壁を設けて静圧に近い空間を設けなくても、簡単な構造でブロワモータ２５内部への水滴の浸入を阻止してブロワモータ２５の故障を防ぐことができる。
【００６７】
また、冷却風通路は、ファンハウジング２２と冷却パイプ９７とに分割されて設けられるため、冷却風通路の形成や補修作業が容易である。
【００６８】
上記フィルタ機構３８においては、フィルタ基材８３，８７のプリーツ成形前の面積（展開面積）が大きいほどそれに反比例して通気抵抗が下がるため、第２フィルタ８５のプリーツ成形されていないフィルタ基材８７はプリーツ成形されているフィルタ基材８３に比べ、展開面積が小さく、その通気抵抗は大きくなる。このため、仮に、第１及び第２フィルタ８１，８５のフィルタ基材８３と第２フィルタ８５の一部のフィルタ基材８７とで同じ通気抵抗を有する材料を使用すると、後者側の通気抵抗が大きくなり、空気は通気抵抗の低いプリーツ成形されたフィルタ基材８３に偏って流れようとする。しかし、本実施形態では、上記プリーツ成形されていない平面状のフィルタ基材８７の材料を通気抵抗が低いものとすることで、その通気抵抗の悪化が抑えられる。
【００６９】
よって、フィルタ機構３８の性能面や機能面に悪影響を与えることなく、放熱フィン３９ａ，３９ａ，…の冷却効果を確保しながら、第１及び第２フィルタ８１，８５を通ってエバポレータ３７に流入する空気の量を互いに均等にすることができる。
【００７０】
また、通常、車両用空調装置Ａでは、狭いスペースの中にエバポレータ３７やレジスタ３９等が配置されるため、フィルタ機構３８全体において空気流に沿った奥行き方向に均一なスペースを確保するのが難しい。しかし、このフィルタ機構３８のフィルタ基材は、一部がプリーツ成形されていない平面状のフィルタ基材８７からなるため、このフィルタ基材８７において、放熱フィン３９ａ，３９ａ，…との干渉を避けることができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明の車両用空気調和装置によると、外気及び内気導入口の並んだ方向と略直交する方向に沿って略水平に延びるように設けた内外気切換ダンパの支持軸と略平行に、ブロワファンを駆動するブロワモータの出力軸を設け、インテークボックスの下壁部をブロワファンに接続された出口に向かって下側に向かうように傾斜するものとし、インテークボックス下壁部の下端部に、外気導入口からインテークボックス内に浸入した水をインテークボックス外に排出するインテーク側貫通孔を開口し、このインテーク側貫通孔の近傍の内気導入口側に支持軸と略平行に延びる整流板を設けたことにより、ファンハウジング内への水の浸入を防止することができる。
【００７２】
請求項２の発明によると、インテークボックス下側のケース下壁部に、ケース内部で冷却用熱交換器と空気との熱交換により発生した水をケース外部に排出するドレン口を設け、このドレン口上側のケース側壁にケース側貫通孔を形成するものとし、このケース側貫通孔とインテークボックスのインテーク側貫通孔とを排水用通路により接続したことにより、車両用空調装置内部の不要な水を一カ所から効率よく車外に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の左側面図である。
【図２】 車両用空気調和装置の右側面図である。
【図３】 車両用空気調和装置を車両の前側から見て示す正面図である。
【図４】 車両用空気調和装置を車両の後側から見て示す背面図である。
【図５】 車両用空気調和装置の前後方向に沿った断面図である。
【図６】 車両用空気調和装置の要部を示す分解斜視図である。
【図７】 車両用空気調和装置の上部を示す斜視図である。
【図８】 車両用空気調和装置の要部を示す分解斜視図である。
【図９】 インテークボックスを示す分解斜視図である。
【図１０】 図５のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】 図１０のXI方向矢視図である。
【図１２】 第２フィルタの正面図である。
【図１３】 車両用空気調和装置が装着された車両のインストルメントパネルを示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ 車両用空気調和装置
２４ ブロワファン
２５ ブロワモータ
２５ａ 出力軸
２７ インテークボックス
２７ａ 下壁部
２７ｂ 開口端（出口）
２８ 外気導入口
２９ 内気導入口
３１ 支持軸
３７ エバポレータ（冷却用熱交換器）
６８ ドレン口
１００ 内外気切換ダンパ
１０３ ドレーンポート（インテーク側貫通孔）
１０４ ドレーンホース（排水用通路）

Claims (2)

1. 外気及び内気導入口が上面に開口されるとともに、側面に、ブロワファンに接続された出口が開口されたインテークボックスをケースの一部として備え、該インテークボックス内に上記外気及び内気導入口を相反する方向に開閉する内外気切換ダンパが設けられた車両用空気調和装置において、
   上記内外気切換ダンパの支持軸は外気及び内気導入口の並んだ方向と略直交する方向に沿って略水平に延びるように設けられ、
   上記ブロワファンを駆動するブロワモータの出力軸が上記支持軸と略平行に設けられ、
   上記インテークボックスの下壁部は、上記出口に向かって下側に向かうように傾斜しており、
   上記インテークボックス下壁部の下端部には、上記外気導入口からインテークボックス内に浸入した水をインテークボックス外に排出するインテーク側貫通孔が開口され、
   上記インテーク側貫通孔の近傍の上記内気導入口側には、上記支持軸と略平行に延びる整流板が設けられていることを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 請求項１の車両用空気調和装置において、
   インテークボックス下側のケース下壁部には、ケース内部で冷却用熱交換器と空気との熱交換により発生した水をケース外部に排出するドレン口が設けられ、
   上記ドレン口上側のケース側壁にはケース側貫通孔が形成されていて、該ケース側貫通孔とインテークボックスのインテーク側貫通孔とは排水用通路により接続されていることを特徴とする車両用空気調和装置。

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