JP4624869B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、中間ダクトを介して互いに接続された送風ユニットと空調ユニットとが車両のインストルメントパネル内側に車幅方向に並ぶように配置される車両用空調装置に関し、特に空調ユニットの冷却用熱交換器にて発生する凝縮水の排水口を両ユニット間に配置する際の装置全体のコンパクト化を図る対策に関する。

例えば、特許文献１に記載されているように、車両のダッシュボードの内側において、車幅方向略中央に配置した空調ユニットと、その車幅方向助手席側に配置した送風ユニットとを中間ダクトを介して接続し、内外気を吸い込んで送風ユニットから吐出される空気を中間ダクトにより空調ユニット内に導入し、冷却用値熱交換器および加熱用熱交換器により所定の温度に調整された空気を車室内に放出するようにした、いわゆるセミセンタ置きレイアウトの車両用空調装置は知られている。

このものでは、空調ユニットにて発生する凝縮水は、空調ケースの底部における車両前側に配置された排水口からダッシュボードを貫通してエンジンルーム側に導出されるようになっている。
特開２０００−２５５２５１号公報（第３頁，図１）

ところで、上記レイアウトの車両用空調装置において、排水口を両ユニット間に配置する場合には、該排水口が空調ユニットから離れることになるために、その排水口まで空調ユニットから補助ダクトを延ばす必要がある。

しかしながら、その場合には、補助ダクトが、中間ダクトに併設されることになり、このために、中間ダクト周りの空間が圧迫され、車両用空調装置のコンパクト化が活かされにくくなるという難点がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、車両におけるエンジンルームと車室とを区画するダッシュボードとインパネとの間に車幅方向に並ぶように配置される送風ユニットおよび空調ユニットが中間ダクトを介して接続された車両用空調装置において、凝縮水の排水口を両ユニット間に配置する場合に、その排水口までの新たな補助ダクトを設けるに当り、その補助ダクトの分だけ中間ダクト周りの設置スペースが拡大するという事態を回避できるようにすることにある。

上記の目的を達成すべく、本発明では、補助ダクトの壁部の一部を、中間ダクトの壁部の一部と共通化し、その共通化した分だけ、中間ダクト周りの設置スペースの拡大を抑えられるようにした。

具体的には、本発明では、送風ケース内にブロワを有する送風ユニットと、空調ケース内に加熱用熱交換器および冷却用熱交換器を有する空調ユニットと、上記送風ユニットから吐出された空気を上記空調ユニット内に導入するための中間ダクトと、上記空調ユニットの冷却用熱交換器にて発生した凝縮水を排出するための排水口とを備え、上記排水口が送風ユニットと空調ユニットとの間に配置された車両用空調装置を前提としている。

そして、上記送風ユニットと上記空調ユニットとは、車幅方向に間隔をあけて配置され、上記中間ダクトは、上記送風ユニットと上記空調ユニットとを接続するように車幅方向に延びている。上記排水口を有していて、上記空調ユニットから上記中間ダクトに沿って上記送風ユニットの側に延びるように、該中間ダクトの下方に設けられた補助ダクトを備えるようにする。上記補助ダクトは、上記空調ユニットの内部で上記冷却用熱交換器に発生した凝縮水を上記排水口へ導くように形成されている。その際に、上記補助ダクトの内部空間を区画する上壁部の少なくとも一部は、上記中間ダクトの底壁部の一部により形成されているものとする。

また、中間ダクトおよび補助ダクトは、互いに別体に形成された複数の分割部が互いに組み合わされてなるものとすることができる。

具体例としては、上記複数の分割部が、補助ダクトの底壁部を形成する第１分割部と、該第１分割部により形成される部位以外の部位を形成する第２分割部との２つとされることが挙げられ、特に、空調ケースが、冷却用熱交換器にて発生した凝縮水を受け集める下側ケースと、該下側ケースとは別体に形成された本体ケースとが互いに組み合わされてなるものである場合には、上記第１分割部を、上記下側ケースに一体形成されたものとすることができる。

一方、第２分割部については、送風ケースに一体形成されたものであってもよいし、送風ケースおよび空調ケースとは別体に形成されたものであってもよい。

本発明によれば、送風ユニットと空調ユニットとを中間ダクトを介して互いに接続するようにした車両用空調装置において、空調ユニットにて発生する凝縮水の排水口を両ユニット間に配置すべく、排水用の補助ダクトを新たに設けるに当り、その補助ダクトの壁部の一部を、中間ダクトの壁部の一部により形成するようにしたので、補助ダクトの壁部の全部を専用とする場合に比べて、中間ダクト周りの装置全体の大形化を抑えることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用エアコン装置の車両前後方向前側から見たレイアウトを示している。尚、以下の説明では、「前」および「後」はそれぞれ「車両前後方向前」および「車両前後方向後」を意味しており、「左」および「右」はそれぞれ「車幅方向左」（図１の右）および「車幅方向右」（同図の左）を意味している。

このエアコン装置は、図示は省略するが、右ハンドル車におけるエンジンルームと車室とを区画するダッシュボードとインストルメントパネルとの間に配置されるようになっており、助手席側（左側）に配置される送風ユニット１０と、車幅方向略中央に配置される空調ユニット３０と、送風ユニット１０から吐出された空気を空調ユニット３０に導入する中間ダクト５０とを備えている。

送風ユニット１０は送風ケース１１を有しており、この送風ケース１１は、車幅方向に分割された右側ケース１１ａおよび左側ケース１１ｂの２つの分割体が互いに接合されてなっている。図２に示すように、送風ケース１１の上部は、その前半部（図２の右半部）が前方に向かって漸次斜め下方に傾斜する前傾面と、その後半部（同図の左半部）が後方に向かって漸次斜め下方に傾斜する後傾面とが上辺同士を互いに突き合わせた断面三角形状をなしている。前傾面には、車外の空気を取り入れるための略矩形状の外気取入口１２が形成されている。後傾面には、車内の空気を取り入れるための同じく略矩形状の内気取入口１３が形成されている。一方、送風ケース１１の右側壁における前側下部の部位には、該送風ケース１１内の空気を吐出するための吐出口１４が設けられている。尚、図１の１５は、外気取入口１２に接続された外気取入ダクトである。

送風ケース１１の内部上方空間には、外気取入口１２と内気取入口１３とを択一的に閉じる内外気切換ダンパ１６が配置されている。この内外気切換ダンパ１６は、車幅方向に延びる軸心回りに揺動可能に設けられており、送風ケース１１の一側部外面には、内外気切換ダンパ１６を揺動させるアクチュエータ（図示せず）が設置されている。また、送風ケース１１内における内外気切換ダンパ１６の下方には、外気取入口１２および内気取入口１３から送風ケース１１内に取り入れられた空気を濾過するためのエアフィルタ１７が略水平の状態に配置されている。さらに、送風ケース１１の内部下方空間には、ブロワ１８が配置されている。このブロワ１８は、略鉛直方向に延びる軸心回りに回転する遠心式多翼ファンを有しており、このファンを回転させることで、該ファンの上側空間の空気を軸心に沿って吸い込む一方、その吸い込んだ空気を吐出口１４から吐出するようになされている。

一方、空調ユニット３０は空調ケース３１を有しており、この空調ケース３１は、図３に示すように、該空調ケース３１の下部前側部分（図３の下部左側部分）を形成する下側ケース３１ａと、残りの上側部分のうち、右半分を形成する右側ケース３１ｂと、左半分を形成する左側ケース３１ｃとが互いに組み合わされてなっている。下側ケース３１ａの底部は、右側ケース３１ｂおよび左側ケース３１ｃの底部よりも高い位置に位置している。

空調ケース３１の左側壁における前側下部の部位には、送風ユニット１０から吐出された空気を該空調ケース３１内に導入するための導入口３２が形成されている。そして、空調ケース３１の上面部前側にはデフロスト口３３が形成されており、上面部の後側にはベント口３４が形成されている。また、後面部にはフット口３５が形成されており、このフット口３５は、空調ケース３１の両側面部にそれぞれ下方に向かって延びるように形成されたフロントフット用ダクト３６と、空調ケース３１の後面部に下方に向かって延びるように形成されたリヤフット用ダクト３７とにそれぞれ連通している。

デフロスト口３３には、該デフロスト口３３を閉じるためのデフロストダンパ４０が配置されている。このデフロストダンパ４０は、車幅方向に延びる軸心回りに揺動可能に支持されており、空調ケース３１の左側面部の外部には、デフロストダンパ４０を該ダンパ４０がデフロスト口３３を閉じる閉塞位置とデフロスト口３３を開く開放位置との間で揺動するように駆動するデフロスト用アクチュエータ（図示せず）が設けられている。

ベント口３４には、該ベント口３４を閉じるためのベントダンパ４１が配置されている。このベントダンパ４１は、車幅方向に延びる軸心回りに揺動可能に支持されており、空調ケース３１の左側面部の外部には、ベントダンパ４１を該ダンパ４１がベント口３４を閉じる閉塞位置とベント口３４を開く開放位置との間で揺動するように駆動するベント用アクチュエータ（図示せず）が設けられている。

フット口３５には、該フット口３５を閉じるためのフットダンパ４２が配置されている。このフットダンパ４２は、車幅方向に延びる軸心回りに揺動可能に支持されており、空調ケース３１の左側面部の外部には、フットダンパ４２を該ダンパ４２がフット口３５を閉じる閉塞位置とフット口３５を開く開放位置との間で揺動するように駆動するフット用アクチュエータ（図示せず）とが設けられている。

また、空調ケース３１内には、導入口３２から、デフロスト口３３，ベント口３４，フット口３５に至る空気通路の途中部分を、加熱通路と、非加熱通路とに切り換えるエアミックスダンパ４３が配置されている。このエアミックスダンパ４３は、車幅方向に延びる軸心回りに揺動可能に支持されており、非加熱通路に切り換えて空気を通過させる最大冷気位置（開度０°）と、加熱通路に切り換えて空気を通過させる最大加熱位置との間で複数の開度位置にそれぞれ位置付けられるようになっている。空調ケース３１の左側面部の外部には、エアミックスダンパ４３を任意の開度位置に位置付けるように駆動する調温用アクチュエータ（図示せず）が設けられている。

空調ケース３１内における導入口３２とエアミックスダンパ４３との間には、該導入口３２から導入された空気を冷却するエバポレータ４４が配置されている。このエバポレータ４４は、下側ケース３１ａ上に若干前傾した状態に縦置きされている。尚、図示は省略するが、エバポレータ４４は、コンプレッサ，コンデンサ，エキスパンションバルブと協働して冷媒回路を構成している。つまり、コンプレッサは、エバポレータ４４からの高温低圧のガス冷媒を吸い込んで高温高圧のガス冷媒を吐出し、コンデンサは、それを凝縮液化して低温高圧の液冷媒とし、エキスパンションバルブは、それを膨張させて低温低圧の液冷媒とする。そして、エバポレータ４４は、その低温低圧の液冷媒を蒸発させて高温低圧のガス冷媒とし、その際に、液冷媒が周囲から熱を奪うことでエバポレータ４４周りの空気を冷却するようになっている。また、エバポレータ４４は、エキスパンションバルブの出口側に接続される導入配管４４ａと、コンプレッサの吸込側に接続される導出配管４４ｂとを有している。これら導入配管４４ａおよび導出配管４４ｂは、空調ケース３１における送風ユニット１０側の側壁を貫通して中間ダクト５０の前方位置まで引き回された後、その前方位置に配置されているシールブロック４５を貫通してエンジンルーム側に向かって延びるように配置されている。

空調ケース３１内における加熱通路内には、該加熱通路を通過する空気を加熱するヒータコア４６が配置されている。このヒータコア４６は、空調ケース３１の後半側の底部上に若干後傾した状態の縦置きとされている。ヒータコア４６は、エンジンの冷却装置における高温の冷却液を導入するための導入管４６ａと、該ヒータコア４６内の冷却液を冷却装置に戻す導出管４６ｂとを有しており、これら導入管４６ａおよび導出管４６ｂは、空調ケース３１における送風ユニット１０とは反対側の側壁を貫通して中間ダクト５０の前方位置まで引き回された後、エバポレータ４４の導入配管４４ａおよび導出配管４４ｂの場合と同じく、シールブロック４５を貫通してエンジンルーム側に向かって延びるように配置されている。

そして、本実施形態では、図４および図５に示すように、空調ユニット３０のエバポレータ４４にて発生する凝縮水を外部に排出するための排水口６０ａを、該空調ユニット３０と送風ユニット１０との間に配置すべく、その排水口６０ａを有する補助ダクト６０が空調ユニット３０から中間ダクト５０に沿って送風ユニット１０の側に延びるように設けられており、その際に、補助ダクト６０の壁部の一部は、中間ダクト５０の壁部の一部により形成されている。

具体的には、中間ダクト５０および補助ダクト６０は、送風ケース１１の右側ケース１１ａに一体形成された上側分割部７０と、この上側分割部７０の下方に配置されていて、空調ケース３１の下側ケース３１ａに一体形成された下側分割部８０とが互いに組み合わされてなっている。本実施形態では、中間ダクト５０の上壁部分の全部と、両側壁部分の上半部の全部と、両側壁部分の下半部の一部と、底壁部分の一部とが上側分割部７０により形成されており、補助ダクト６０の上壁部分の一部と、両側壁部分の全部と、底壁部分の全部とが下側分割部８０により形成されている。

ここで、図６〜図８に基づき、空調ケース３１における下側ケース３１ａの全体構成と、下側分割部８０とについて、順に詳しく説明する。

先ず、下側ケース３１ａは、空調ケース３１内における空気の導入領域Ａ（図７の下側領域）と、この空気導入領域Ａよりも後側（同図の上側）に位置していて、エバポレータ４４の配置される領域Ｅとに分かれている。エバポレータ領域Ｅの車幅方向両端部には、エバポレータ４４の下辺部をその両端部において下方から支承する１対の支承部４７，４７が設けられている。それら支承部４７以外の底面は、前側（同図の下側）が下方に傾斜する前下り斜面ＣＦと、左側（同図の右側）が下方に傾斜する左下り斜面ＣＬとに形成されており、この左下り斜面ＣＬの下端側が下側分割部８０の底面に接続している。また、空気導入領域Ａの底面は、後側（エバポレータ領域Ｅの前下り傾斜面）が下方に傾斜する後下り斜面ＣＲに形成されている。そして、下側ケース３１ａの上面開口縁上には、右側ケース３１ｂおよび左側ケース３１ｃの下面開口縁上に形成された凹溝４８に略気密状に嵌入する凸条４９が設けられている。この凸条４９は、下側分割部８０の側壁部の上端面にも連続して設けられている。

上記下側分割部８０の底壁部上には、エバポレータ領域Ｅの左下り斜面Ｃｌの下流端に該左下り斜面と略同じ傾斜角度でもって滑らかに接続する第１斜面Ｃ１と、この第１斜面Ｃ１の前側に配置されていて該第１斜面Ｃ１よりも傾斜角度が大きくかつさらに左方に延びる第２斜面Ｃ２とが形成されている。これら第１および第２斜面Ｃ１，Ｃ２の領域は、上面側が開放された凹部状に形成されており、この凹部８１の底壁部および側壁部により補助ダクト６０の底壁部および側壁部が形成されるようになっている。また、凹部８１と空気導入領域Ａとの間には、該凹部８１と空気導入領域Ａとを仕切るように隆起した仕切部８２が設けられている。この仕切部８２の頂面は、略水平な平坦面とされていて、後述する上側分割部７０の底壁部下面に面接触するようになされている。また、凹部８１の送風ユニット１０側の開口縁には、上面が仕切部８２の頂面と同じである段部８３が設けられており、この段部８３の送風ユニット１０側の部位は、上面が該段部８３よりも僅かに高い平坦部８４とされている。この平坦部８４は、下側分割部８０における送風ユニット１０側の端部まで設けられている。

上記の第２斜面Ｃ２は、左端側において最も低くなっており、上記の排水口６０ａは、この位置に対応する前側の側壁部の部位に設けられている。この排水口６０ａは、エンジンルーム側に向かって直線状に延びる円筒状をなしている。下側分割部８０の排水口６０ａ周りには、ダッシュボードに設けられているスタッドボルトに係合することで、該ダッシュボードに対する排水口６０ａの位置決めおよび固定を行うための取付プレート８５が設けられている。

次に、上側分割部７０について、図９および図１０に基づき説明する。この上側分割部７０の両側壁部の外面における上下方向の略中央位置には、側方に向かって突出する突出部７１が中間ダクト５０の長さ方向における略全領域に亘って設けられている。この突出部７１の下面側には、下側分割部８０の凸条４９が嵌入する凹溝７２が設けられている。そして、上側分割部７０における上記突出部７１よりも上側の部分は、中間ダクト５０の両側壁部の上半部と上壁部とを形成している。また、上側分割部７０における上記突出部７１よりも下側の部分は、中間ダクト５０の各側壁部における空調ユニット３０側の部位と、中間ダクト５０の底壁部における空調ユニット３０側の部位とを形成しており、各側壁部における送風ユニット１０側の部分と、底壁部における送風ユニット１０側の部分とは、省略された状態になっている。

上側分割部７０における底壁部の送風ユニット１０側の縁部は、下側分割部８０の段部８３上に配置されるようになっており、底壁部の空調ユニット３０側の縁部は、下側分割部８０の仕切部８２頂面における空気導入領域Ａ側の縁部に略重なるようになっている。つまり、中間ダクト５０の空調ユニット３０側の底壁部は、補助ダクト６０の上壁部と共通化されており、この上壁部により、第１斜面Ｃ１および第２斜面Ｃ２の上方空間が閉塞されるようになっている。また、逆に、中間ダクト５０の下半部分における送風ユニット１０側の底壁部および両側壁部は、下側分割部８０の送風ユニット１０側の底壁部および両側壁部により形成されるようになっている。

したがって、本実施形態によれば、送風ケース１１内にブロワ１８を有する送風ユニット１０と、空調ケース３１内にヒータコア４６およびエバポレータ４４を有する空調ユニット３０と、送風ユニット１０から吐出された空気を空調ユニット３０に導入するための中間ダクト５０と、空調ユニット３０のエバポレータ４４にて発生した凝縮水を排出するための排水口６０ａとを備え、その排水口６０ａが送風ユニット１０と空調ユニット３０との間に配置された車両用空調装置において、上記の排水口６０ａを有していて、空調ユニット３０から中間ダクト５０に沿って送風ユニット１０の側に延びる補助ダクト６０を設けるに当り、この補助ダクト６０の壁部の一部として、中間ダクト５０の壁部の一部を該中間ダクト５０と共有させるようにしたので、補助ダクト６０の全体が専用の壁部により形成される場合に比べて、共有する分だけ中間ダクト５０周りの設置スペースの増大を抑えることができ、よって、装置全体の設置スペースの大幅な増大を招くことなく、凝縮水の排水口６０ａのレイアウトの自由度を拡大することができる。

尚、上記の実施形態では、中間ダクト５０および補助ダクト６０を、補助ダクト６０が中間ダクト５０の下方に位置するように配置しているが、中間ダクト５０および補助ダクト６０は必要に応じて任意に配置することができ、例えば、左右に並ぶように配置してもよい。

また、上記の実施形態では、中間ダクト５０および補助ダクト６０を形成する上側分割部７０および下側分割部８０の２つの分割部のうち、上側分割部７０を送風ケース１１の右側ケース１１ａに一体形成するようにしているが、図１１および図１２に示す本実施形態の変形例のように、上側分割部７０を、送風ケース１１および空調ケース３１に対し、別体に形成するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、中間ダクト５０および補助ダクト６０を、２つの分割部７０，８０が互いに組み合わされたなるものとするようにしているが、３つ以上の分割部が互いに組み合わされてなるなるものとすることもできる。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置の車両前後方向前側から見たレイアウトを示す正面図である。 車両用空調装置の送風ユニットを示す左側面図である。 車両用空調装置の空調ユニット内の右側から見た構造を示す断面図である。 車両用空調装置の中間ダクト周りの要部を示す正面図である。 図４の縦断正面図である。 空調ユニットの下側ケースを示す正面図である。 図６の平面図である。 図６のVIII−VIII線断面図である。 送風ユニットの右側ケースの中間ダクト部分を示す正面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 本実施形態の変形例を示す図４相当図である。 図１１の縦断正面図である。

１０ 送風ユニット
１１ 送風ケース
１８ ブロワ
３０ 空調ユニット
３１ 空調ケース
３１ａ 下側ケース
４４ エバポレータ（冷却用熱交換器）
４６ ヒータコア（加熱用熱交換器）
５０ 中間ダクト
６０ 補助ダクト
６０ａ 排水口
７０ 上側分割部（分割部）
８０ 下側分割部（分割部）

Claims (5)

1. 送風ケース内にブロワを有する送風ユニットと、空調ケース内に加熱用熱交換器および冷却用熱交換器を有する空調ユニットと、上記送風ユニットから吐出された空気を上記空調ユニット内に導入するための中間ダクトと、上記空調ユニットの冷却用熱交換器にて発生した凝縮水を排出するための排水口とを備え、上記排水口が上記送風ユニットと上記空調ユニットとの間に配置された車両用空調装置であって、
   上記送風ユニットと上記空調ユニットとは、車幅方向に間隔をあけて配置され、
   上記中間ダクトは、上記送風ユニットと上記空調ユニットとを接続するように車幅方向に延びており、
   上記排水口を有し、上記空調ユニットから上記中間ダクトに沿って上記送風ユニットの側に延びるように、該中間ダクトの下方に設けられた補助ダクトを備え、
   上記補助ダクトは、上記空調ユニットの内部で上記冷却用熱交換器に発生した凝縮水を上記排水口へ導くように形成され、
   上記補助ダクトの内部空間を区画する上壁部の少なくとも一部は、上記中間ダクトの底壁部の一部により形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   中間ダクトおよび補助ダクトは、互いに別体に形成された複数の分割部が互いに組み合わされてなることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置において、
   複数の分割部は、中間ダクトの全ての壁部および補助ダクトの全ての壁部のうちの少なくとも補助ダクトの底壁部を形成する第１分割部と、該第１分割部により形成される壁部以外の壁部を形成する第２分割部との２つとされ、
   空調ケースは、冷却用熱交換器にて発生した凝縮水を受け集める下側ケースと、該下側ケースとは別体に形成された本体ケースとが互いに組み合わされてなり、
   上記第１分割部は、上記下側ケースに一体形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項３に記載の車両用空調装置において、
   第２分割部は、送風ケースに一体形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項３に記載の車両用空調装置において、
   第２分割部は、送風ケースおよび空調ケースとは別体に形成されていることを特徴とする車両用空調装置。

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