JP5627296B2

JP5627296B2 - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP5627296B2
Application number: JP2010124741A
Authority: JP
Inventors: 法之近川; 宗一郎藤田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2030-05-31
Also published as: CN102686424B; WO2011152267A1; DE112011101850B4; DE112011101850T5; CN102686424A; US9278604B2; US20120247717A1; JP2011251555A

Description

本発明は、上下複数に分割されている分割ケースを一体に結合した構成のユニットケースを備えた車両用空気調和装置に関するものである。

車両用空気調和装置の空調ユニット（ＨＶＡＣユニット；ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＵｎｉｔ）は、空気流路が形成されているユニットケースの内部に、エバポレータ、ヒータコア、エアミックスダンパおよび複数の吹出しモード切替えダンパ等が組み込まれた構成とされている。このユニットケースは、成形上の制約や内部に上記機器類が組み込まれることから、通常、複数に分割された樹脂製の分割ケースを一体に結合した構成とされている。

これらの分割ケースは、一方の分割ケースの分割端面に設けられている凸部と、他方の分割ケースの分割端面に設けられている凹部とを嵌合することによって構成されるインロー部を介して一体に結合され、結合部からの空気漏れや水漏れが防止されるようになっている。しかし、インロー結合したとしても、毛細管現象により水が浸入して水漏れが発生する可能性があることから、特許文献１−４に示されるように、弾性シール材を介装したもの、分割端面への水の浸入を遮断する段付き部を設けたもの、インロー部が形成されている分割端部を一定の隙間をもって覆う庇壁を設けたもの等が提供されている。

特許第３３５６１０１号公報特許第４０７５６８１号公報特開２００５−１８４９２１号公報特開２００６−３４７４８１号公報

しかしながら、弾性シール材を介装したものでは、別部品とされている弾性シール材を組み込む必要があるため、組み立て工数や部品費が増加する等の問題があった。
また、単に段付き部や庇壁を設けたものでは、追加部品を必要としないものの、ユニットケース内に入り込んだ水がその内面に沿って段部や庇壁内に飛散し、それがインロー部の根元部位や分割端面に到達して付着した場合、そこから毛細管現象によりユニットケース内の静圧上昇に伴いユニットケースの外面側に押し出され、車室内へと浸入するリスクがあり、更なる改善策が望まれていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ユニットケース内に入り込んだ水が分割ケースの結合部から車室内に漏洩する事態を確実に阻止し、水漏れ防止に対する信頼性を向上することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用空気調和装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空気調和装置は、エバポレータおよびヒータコアが内蔵され、ブロアユニットからの送風空気を温調した後、車室内に吹出す空調ユニットのユニットケースが少なくとも上下複数の分割ケースにより形成されており、該分割ケースが分割端面に設けられているインロー部を介して一体に結合されている車両用空気調和装置において、前記インロー部を構成する一方の分割ケースと他方の分割ケースのケース内側分割端面間に、上下方向に一定の高さおよび幅を有し、一定量の水を保水しても前記インロー部への毛細管現象による水の浸入を阻止できる高さ方向寸法および幅方向寸法とされた封鎖空間が形成され、該封鎖空間を封鎖すべく一方の分割ケースの分割端面位置から他方の分割ケースの内側面に接する位置まで延長された延長壁面が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、上下複数の分割ケースが分割端面に設けられているインロー部を介して一体に結合されているユニットケースにあって、インロー部を構成する一方の分割ケースと他方の分割ケースのケース内側分割端面間に、上下方向に一定の高さおよび幅を有し、一定量の水を保水してもインロー部への毛細管現象による水の浸入を阻止できる高さ方向寸法および幅方向寸法とされた封鎖空間が形成され、該封鎖空間を封鎖すべく一方の分割ケースの分割端面位置から他方の分割ケースの内側面に接する位置まで延長された延長壁面が設けられているため、外気取入れ口からブロアユニットを経てユニットケース側に入り込んだ水が、ユニットケース内にて飛散し、該ケース内の静圧上昇に伴ってその内面を伝う等により分割ケースの分割端面からインロー部に浸入しようとしても、その水は、まず延長壁面によって分割ケースのケース内側分割端面間に形成されている封鎖空間への浸入が阻止され、また仮に延長壁面により封鎖されている空間内に浸入したとしても、毛細管現象による水の浸入を阻止できる高さ方向寸法および幅方向寸法とされた封鎖空間の存在によってインロー部への到達が阻止される。従って、ユニットケース内に入り込んだ水が、毛細管現象により分割ケースのインロー部を越えてユニットケースの外面側、すなわち車室内側に漏洩する事態を確実に阻止することができ、水漏れ防止に対する信頼性を向上することができる。なお、ユニットケース内に浸入した水は、エバポレータ設置部位の下部に形成されているドレンパンに集められ、ドレン排出穴を介して車室外へと排出される。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上記の車両用空気調和装置において、前記封鎖空間は、前記他方の分割ケースのケース内側分割端面を、当該他方の分割ケースのケース外側分割端面に対して所定寸法だけ上下方向の下方位置に設定することにより形成され、前記延長壁面は、前記他方の分割ケースのケース内側分割端面よりも下方の前記内側面に接する位置まで延長されていることを特徴とする。

本発明によれば、封鎖空間が、他方の分割ケースのケース内側分割端面を、当該他方の分割ケースのケース外側分割端面に対して所定寸法だけ上下方向の下方位置に設定することにより形成され、延長壁面が、他方の分割ケースのケース内側分割端面よりも下方の内側面に接する位置まで延長されているため、他方の分割ケースのケース内側分割端面の幅寸法と、上下方向寸法を適正寸法に設定し、その内側面を一方の分割ケースの分割端面から延長された延長壁面により封鎖することによって、毛細管現象による水の浸入を阻止できる高さ方向寸法および幅方向寸法とされた封鎖空間を簡易に形成することができる。従って、ユニットケース内に入り込んだ水が毛細管現象によりインロー部を越えてユニットケースの外面側に漏洩する事態を、二重構造のバリアを形成して確実に阻止することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上述のいずれかの車両用空気調和装置において、前記延長壁面が接する前記他方の分割ケースの内側面とそのケース内側分割端面との間の角部、または前記延長壁面の前記他方の分割ケースの内側面に接する先端面側の角部のいずれか一方または双方に、面取りまたはアールが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、延長壁面が接する他方の分割ケースの内側面とそのケース内側分割端面との間の角部、または延長壁面の他方の分割ケースの内側面に接する先端面側の角部のいずれか一方または双方に、面取りまたはアールが設けられているため、上下複数の分割ケースの分割端面に設けられているインロー部を嵌め合せて一体に結合する際、一方の分割ケースに設けられている延長壁面を、面取りまたはアールをガイド面として他方の分割ケースの内側面に当接させることができる。従って、延長壁面の先端面が他方の分割ケースのケース内側分割端面に当接して分割ケースの組み付け性を阻害することもなく、上下分割ケースをスムーズに一体に組み立て結合することができる。

本発明によると、外気取入れ口からブロアユニットを経てユニットケース側に入り込んだ水が、ユニットケース内にて飛散し、該ケース内の静圧上昇に伴ってその内面を伝う等により分割ケースの分割端面からインロー部に浸入しようとしても、その水は、まず延長壁面によって分割ケースのケース内側分割端面間に形成されている封鎖空間への浸入が阻止され、また仮に延長壁面で封鎖されている空間内に浸入したとしても、毛細管現象による水の浸入を阻止できる高さ方向寸法および幅方向寸法とされている封鎖空間の存在によってインロー部への到達が阻止されるため、ユニットケース内に入り込んだ水が、毛細管現象により分割ケースのインロー部を越えてユニットケースの外面側、すなわち車室内側に漏洩する事態を確実に阻止することができ、水漏れ防止に対する信頼性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用空気調和装置を車両前方側から見た側面図である。図１に示す車両用空気調和装置のＡ−Ａ断面図である。図１に示す車両用空気調和装置のＢ−Ｂ断面図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る車両用空気調和装置を車両前方側から見た側面図が示され、図２には、そのＡ−Ａ断面図、図３には、そのＢ−Ｂ断面図が示されている。
車両用空気調和装置１は、空調ユニット（ＨＶＡＣユニット；ＨｅａｔｉｎｇＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎａｎｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇＵｎｉｔ）２と、ブロアユニット３と、該ブロアユニット３に結合され、外気または内気を切替え導入するインテークボックス４とを備えている。

ブロアユニット３は、ＨＶＡＣユニット２の一側に配置されており、後述する下部分割ケース２３と一体成形されている渦巻き状ファンケーシング５、該ファンケーシング５内に回転自在に支持されている図示省略の羽根車、該羽根車を回転駆動するモータ６等を備えている。また、ブロアユニット３の渦巻き状ファンケーシング５の上面に設けられている吸込み口にインテークボックス４が接続されている。インテークボックス４は、外気を導入する外気導入口７、図示省略された車室内空気を導入する内気導入口、両導入口から外気または内気を切替え導入する切替えダンパおよびエアフィルタ等を備えている。

ＨＶＡＣユニット２は、後述する分割構造のユニットケース１０を備え、該ユニットケース１０内には、ブロアユニット３から送られてくる空気流を前後方向に変換し、下流側へと流通させる空気流路１１が形成されている。空気流路１１の上流部位には、図示省略の冷凍サイクルを構成するエバポレータ１２が略鉛直に配設されている。この空気流路１１は、エバポレータ１２の下流側においてバイパス流路１３と加熱流路１４とに分岐されている。バイパス流路１３と加熱流路１４との分岐部には、エアミックスダンパ１５が配設され、バイパス流路１３と加熱流路１４とに流通される空気流の流量割合が調整可能とされている。加熱流路１４には、図示省略のエンジン冷却水回路からの冷却水が循環されるヒータコア１６が略鉛直に配設されている。

バイパス流路１３と加熱流路１４とは、エアミックスダンパ１５下流のエアミックス域１７で合流されており、その下流側に形成されているデフ吹出し流路１８、フェース吹出し流路１９およびフット吹出し流路２０に連通されている。デフ吹出し流路１８とフェース吹出し流路１９との間には、デフ／フェースダンパ２１が設けられ、また、フット吹出し流路２０の入り口には、フットダンパ２２が設けられている。これら吹出しモード切替え用のデフ／フェースダンパ２１およびフットダンパ２２の開閉によって空調風の吹出しモードが、フェースモード、フットモード、デフモード、デフ／フットモード、バイレベルモード等に選択的に切替え可能とされている。

分割構造のユニットケース１０は、下部分割ケース２３と上部分割ケース２４とに上下に２分割され、更に上部分割ケース２４は、左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂに２分割されている。下部分割ケース２３は、渦巻き状ファンケーシング５と一体成形または該ファンケーシング５と一体に結合された構成とされており、上部が開放され、そこに上部分割ケース２４が結合可能な構成とされている。下部分割ケース２３のファンケーシング５側の上部には、上部ケース２５が組み付けられている。

また、下部分割ケース２３には、エバポレータ１２が設置されており、該エバポレータ１２の設置部位の底面には、エバポレータ１２から流下するドレン水およびインテークボックス４の外気導入口７からブロアユニット３を経てユニットケース１０に入り込んだ水等を集めるドレンパン２６が形成されている。ドレンパン２６の最下位部位には、集められたドレン水を車室外に排出するためのドレン排出穴２７が設けられている。なお、下部分割ケース２３には、ドレン水の下流側への飛び出しを防止するとともに、エバポレータ１２の下部域を通過した空気流をエアミックスダンパ１５側に向けてガイドする案内壁２８が設けられている。

分割構造のユニットケース１０を構成している下部分割ケース２３、上部分割ケース２４の左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５は、互いに分割端面に設けられている凸部と凹部とが嵌め合わされることにより構成されるインロー部を介して一体に結合され、ビス等を介して締め付け固定されており、結合部からの空気漏れや水漏れが防止されるようになっている。

特に、下部分割ケース２３と上部分割ケース２４の左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５との間の上下分割面については、図３に示されるように、単なるインロー結合に止まらず、以下のような結合構造とされている。
下部分割ケース２３側には、ケース外側分割端面３０Ａから上方に突出されているインロー結合用の凸部３１が設けられており、一方、上部分割ケース２４の左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５側の分割端面３２には、凸部３１が嵌合されるインロー結合用の凹部３３が設けられている。この凸部３１と凹部３３は、互いに嵌合されることによってインロー部３４を構成している。

下部分割ケース２３のケース内側分割端面３０Ｂは、ケース外側分割端面３０Ａに対して所定寸法だけ上下方向の下方位置に設定されており、左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５側の分割端面３２との間において、上下方向に一定の高さおよび幅を有する空間３５を形成している。この空間３５は、左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５側の分割端面３２から、下部分割ケース２３のケース内側面３６に接する位置まで延長された延長壁面３７によって封鎖されている。

延長壁面３７により封鎖された空間３５は、一定量の水を保水してもインロー部３４の根元部位への毛細管現象による水の浸入を阻止できる十分な高さ方向および幅方向寸法を有する空間として機能するものであり、ユニットケース１０内に入り込んだ水が毛細管現象によりインロー部３４を越えてユニットケース１０の外面側に漏洩する事態に対し、二重構造のバリアを形成している。

また、下部分割ケース２３のケース内側分割端面３０Ｂと延長壁面３７との角部および／または左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５側の延長壁面３７の先端面側の角部には、それぞれ面取りまたはアール３８，３９が設けられている。この面取りまたはアール３８，３９は、下部分割ケース２３と上部分割ケース２４の左右上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５とを一体に結合する際、延長壁面３７を下部分割ケース２３のケース内側面３６にガイドするためのものであり、いずれか一方のみを設けた構成としてもよい。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記車両用空気調和装置１の運転時、インテークボックス４から取り入れられた外気または内気は、ブロアユニット３を介してＨＶＡＣユニット２側に送風され、空気流路１１内を下流側へと流通される。この空気流は、空気流路１１内を下流側へと流通される間にエバポレータ１２により冷却され、エアミックスダンパ１５の開度に応じてバイパス流路１３と加熱流路１４とに分流される。加熱流路１４側に分流された空気流は、ヒータコア１６により加熱され、温風となってエアミックス域１７に至り、ここでバイパス流路１３からの冷風と混合されることにより設定温度の温調風に調整される。

この温調風は、吹出しモード切替え用のデフ／フェースダンパ２１、フットダンパ２２の開閉によって選択的に切替えられるフェースモード、フットモード、デフモード、デフ／フットモード、バイレベルモード等の吹出しモードに応じ、デフ吹出し流路１８、フェース吹出し流路１９およびフット吹出し流路２０のいずれかから車室内へと吹出されることによって、車室内の空調に供される。

かかる車両用空気調和装置１に対し、雨天時や洗車時等にインテークボックス４の外気導入口７から水が入り込み、ブロアユニット３を経てＨＶＡＣユニット２のユニットケース１０内に浸入する。この水は、ブロアユニット３からの送風によりユニットケース１０内で飛散され、特にエバポレータ１２の上流側において、下部分割ケース２３と上部分割ケース２４および上部ケース２５との間の結合面からユニットケース１０の外部、すなわち車室内側に漏洩し易く、水漏れが生じないようにする必要がある。

然るに、本実施形態においては、下部分割ケース２３と上部分割ケース２４および上部ケース２５とをインロー部３４を介して結合することにより、水漏れを防止しているだけでなく、ユニットケース１０内の静圧上昇で水が毛細管現象によりインロー部３４を乗り越えてユニットケース１０の外面側に押し出され、車室内に漏洩する事態に対して二重構造のバリアを形成し、車室内への水の漏洩を阻止可能な構成を採用している。

つまり、ユニットケース１０内で飛散された水は、該ケース１０内の静圧上昇に伴ってその内面を伝う等により下部分割ケース２３と上部分割ケース２４および上部ケース２５との分割端面からインロー部３４に浸入しようとしても、その水は、まず左右の上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂおよび上部ケース２５の分割端面３２から下方に延長され、下部分割ケース２３のケース内側面３６に接している延長壁面３７によって、下部分割ケース２３と上部分割ケース２４および上部ケース２５とのケース内側分割端面３０Ｂ，３２間に形成されている空間３５への浸入が阻止される。そして、仮に延長壁面３７とケース内側面３６との間の隙間を介して封鎖空間３５内に浸入したとしても、該空間３５の存在によってインロー部３４への到達が阻止される。

特に、空間３５は、該空間３５に浸入した水が更に毛細管現象によりインロー部３４に浸入する事態を阻止できるように、上下方向に一定の高さ寸法および幅方向寸法を有する空間とされているため、ユニットケース内で飛散した水が直接インロー部３４の根元部位や分割端面３２に到達し、それがインロー部３４へと毛細管現象により浸入する現象を確実に抑止することができる。
従って、ユニットケース１０内に入り込んだ水が、毛細管現象により上下に分割されている下部分割ケース２３と上部分割ケース２４および上部ケース２５とのインロー結合部を乗り越えてユニットケース１０の外面側、すなわち車室内側に漏洩する事態を確実に阻止することができ、水漏れ防止に対する信頼性を向上することができる。

なお、上記空間３５の具体的寸法としては、幅方向寸法が０．５〜１．５ｍｍ程度が好ましい。０．４ｍｍ未満では、インロー部３４の根元部位へ毛細管現象により水が浸入する可能性が高くなり、１．５ｍｍを超えると、ケースの肉厚が厚くなってしまい、成形性の悪化を招く可能性が生じる。一方、例えば、延長壁面３７を１０ｍｍとした場合、高さ方向寸法は、３．０〜８．０ｍｍ程度が好ましい。３．０ｍｍ未満では、空間３５に保水された場合の余裕度が少なすぎてインロー部３４の微小隙間に水が到達してしまい、毛細管現象が生じる可能性がある。また、８．０ｍｍを超えると、下部分割ケース２３と延長壁面３７との当接部分が少なくなりすぎてケースが左右方向にぐらついてしまう可能性があり、組み付け性の悪化が懸念される。このため、延長壁面３７と下部分割ケース２３との当接部分は、少なくとも２．０ｍｍ以上確保することが望ましい。

また、ユニットケース１０内に浸入した水は、エバポレータ１２の設置部位の下部に形成されているドレンパン２６に集められ、ドレン排出穴２７を介して車室外へと排出されるので、ＨＶＡＣユニット２のデフ吹出し流路１８、フェース吹出し流路１９およびフット吹出し流路２０等を経て車室内に吹出されることはない。

さらに、本実施形態においては、上部分割ケース２４および上部ケース２５側の延長壁面３７が接する下部分割ケース２３の内側面３６とそのケース内側分割端面３０Ｂとの間の角部、または延長壁面３７の下部分割ケース２３の内側面３６に接する先端面側の角部のいずれか一方または双方に、面取りまたはアール３８，３９が設けられているため、複数の下部分割ケース２３，上部分割ケース２４および上部ケース２５の分割端面に設けられているインロー部３４を嵌め合せて一体に結合する際、一方の上部分割ケース２４および上部ケース２５側に設けられている延長壁面３７を、面取りまたはアール３８，３９をガイド面として下部分割ケース２３の内側面３６に当接させることができる。
従って、延長壁面３７の先端面が下部分割ケース２３のケース内側分割端面３０Ｂに当接して下部分割ケース２３と上部分割ケース２４および上部ケース２５との組み付け性を阻害するようなこともなく、上下分割ケース２３，２４，２５等をスムーズに一体に組み立て結合することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ユニットケース１０を下部分割ケース２３と、左右の上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂと、上部ケース２５とに分割した例について説明したが、ユニットケース１０の分割形態は、これに限定されるものではなく、左右の上部分割ケース２４Ａ，２４Ｂを一体化する、下部分割ケース２３をファンケーシング６と分割する等の形態に変形してもよい。

また、上記実施形態では、ブロアユニット３をＨＶＡＣユニット２の一側に配置した例について説明したが、ブロアユニット３がＨＶＡＣユニット２の前面側あるいは後面側に上下方向に配置されている縦型のＨＶＡＣユニット等にも同様に適用できることは云うまでもない。

１車両用空気調和装置
２空調ユニット（ＨＶＡＣユニット）
３ブロアユニット
１０ユニットケース
１２エバポレータ
１６ヒータコア
２３下部分割ケース
２４，上部分割ケース
２４Ａ，２４Ｂ左右上部分割ケース
２５上部ケース
３０Ａケース外側分割端面
３０Ｂケース内側分割端面
３１凸部
３２分割端面
３３凹部
３４インロー部
３５空間
３６ケース内側面
３７延長壁面
３８，３９面取りまたはアール

Claims

エバポレータおよびヒータコアが内蔵され、ブロアユニットからの送風空気を温調した後、車室内に吹出す空調ユニットのユニットケースが少なくとも上下複数の分割ケースにより形成されており、該分割ケースが分割端面に設けられているインロー部を介して一体に結合されている車両用空気調和装置において、
前記インロー部を構成する一方の分割ケースと他方の分割ケースのケース内側分割端面間に、上下方向に一定の高さおよび幅を有し、一定量の水を保水しても前記インロー部への毛細管現象による水の浸入を阻止できる高さ方向寸法および幅方向寸法とされた封鎖空間が形成され、
該封鎖空間を封鎖すべく一方の分割ケースの分割端面位置から他方の分割ケースの内側面に接する位置まで延長された延長壁面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。
前記封鎖空間は、前記他方の分割ケースのケース内側分割端面を、当該他方の分割ケースのケース外側分割端面に対して所定寸法だけ上下方向の下方位置に設定することにより形成され、前記延長壁面は、前記他方の分割ケースのケース内側分割端面よりも下方の前記内側面に接する位置まで延長されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
前記延長壁面が接する前記他方の分割ケースの内側面とそのケース内側分割端面との間の角部、または前記延長壁面の前記他方の分割ケースの内側面に接する先端面側の角部のいずれか一方または双方に、面取りまたはアールが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気調和装置。