JP5627922B2 - フロント−リア統合型ｈｖａｃシステムのためのシール及び排出構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ＨＶＡＣシステムに関するものであり、より詳しくは、前半部と後半部を有するデュアルＨＶＡＣシステムに関するものである。

図１に示すように、従来のデュアルＨＶＡＣシステム１００は、前側ＨＶＡＣ部１０２と後側ＨＶＡＣ部１０４の、２つの分離されたＨＶＡＣ部を必要とする。前側ＨＶＡＣ部１０２と後側ＨＶＡＣ部１０４はそれぞれ別々のハウジングに収容され、別々のエバポレータ１０６Ｆ、１０６Ｒ、ヒーターコア１０８Ｆ，１０８Ｒを必要とする。そのため、従来のデュアルＨＶＡＣシステム１００は、ハウジング、エバポレータ、ヒーターコアをそれぞれ２つずつ設けなければならないという大きな欠点があり、それにより、組み立て製造コストが高くならざるを得ない。

従来のデュアルＨＶＡＣシステム１００のもう一つの欠点は、後側ＨＶＡＣ部１０４が、長い冷媒配管１１０と、長い温水／エンジン冷却液配管１１２を必要とすることである。図１に示すように、後側送風機１１４を備える後側ＨＶＡＣ部１０４は、センターコンソール１１６内でアームレスト下側に配置される。したがって、後側ＨＶＡＣ部１０４は、前側ＨＶＡＣ部１０２よりもさらにエンジンルームから離れて配置されており、そのため、より長い冷媒配管１１０、温水／エンジン冷却液配管１１２が必要となっている。長い配管により、材料コスト、組み立てコストが増大してしまう。さらに、冷媒配管１１０と温水もしくはエンジン冷却液配管１１２を、エンジンルームから後側ＨＶＡＣ部１０４に延設するためには、より多くの結合部が必要となるため、各配管における結合部からの液体漏出の危険性が増してしまうことになる。

さらに、従来のデュアルＨＶＡＣシステム１００には、後側ＨＶＡＣ部１１４が、それが無ければ収納スペースとして使えるはずのセンターコンソール１１６内のスペースを占有してしまうという欠点もある。上述したように、後側ＨＶＡＣ部１０４は、センターコンソール１１６内でアームレスト下側に配置される。収納室１２０は、アームレスト１１８の下側に配置されている。図１に明示されているように、後側ＨＶＡＣ部１０４は収納室１２０の下側に配置されており、それにより、センターコンソール１１６内の収納スペースの量が制限されてしまっている。

したがって、上記の問題点を解決するデュアルＨＶＡＣシステムが必要とされる。

一側面によると、本発明は、ハウジングと前側ＨＶＡＣ部と後側ＨＶＡＣ部とを備える自動車両用ＨＶＡＣシステムを提供する。前側ＨＶＡＣ部は、前側送風機と前側空気流通路を備える。同様に、後側ＨＶＡＣ部は、後側送風機と後側空気流通路を備える。隔壁が、前記前側空気流通路からの空気流が前記後側空気流通路に漏れるのを防ぐと共に、前記後側空気流通路からの空気流が前記前側空気流通路に漏れるのを防いでいる。ＨＶＡＣシステムは、第一部を前側空気流通路内に有し、第二部を後側空気流通路内に有するエバポレータをさらに備えている。シールが、前記第一部から前記第二部に空気流が漏れることを防ぐとともに前記第二部から前記第一部に空気流が漏れることを防ぐために、前記第一部と前記第二部の間に配置される。ヒーターコアが提供され、ヒーターコアは、前記前側空気流通路に第一部を有し、前記後側空気流通路に第二部を有する。

他の側面によると、本発明は、第一後側排出口と第二後側排出口をさらに備える。エバポレータの第二部によって生成された結露水は、第一後側排出口と第二後側排出口の両方に流れ出る。

他の側面によると、本発明は、前側空気流通路に隣接して、ハウジングに取り付けられた上側排出室と、前側空気流通路の底部の位置で、ハウジングに取り付けられた下側排出室を備える。上側排出室と下側排出室は後側排出配管を形成し、上側排出室は、第一後側排出口から排出された結露水を後側排出配管に導き、下側排出室は、第二後側排出口から排出された結露水を後側排出配管に導く。

さらに他の側面においては、本発明は、エバポレータの第二部によって生成された結露水の全てを第一後側排出口に導く排水フィルタを備える。

下記の詳細な実施形態の説明を読んで理解することにより、本発明の付加的な利益や効果が、本願が属する技術分野の当業者にとって明らかになるであろう。

本発明は、ある部品と部品の配置において物理的形状をとる場合があり、その部品と部品の配置の好ましい形態を本明細書において詳述し、本明細書の一部である添付の図面によって例示する。

従来のデュアルＨＶＡＣシステムの概略側面図である。 本発明に係る二機統合型ＨＶＡＣシステムの概略側面図である。 前側送風機の位置を例示した、二機統合型ＨＶＡＣシステムの平面図である。 (ａ)と(ｂ)はそれぞれ、空気の流れのパターンを例示した、二機統合型ＨＶＡＣシステムの概略図である。 エバポレータの拡大図である。 シールを備えたエバポレータの拡大図である。 (ａ)は、結露水排出パターンを例示した、二機統合型ＨＶＡＣシステムの概略図であり、（ｂ）は、排出室の配置を例示した、シールを備えたエバポレータの拡大図である。 図７（ａ）の実施形態に代わる実施形態の概略図である。

図面に関して、図２および図３は、それぞれ、本実施形態による車両用二機統合型ＨＶＡＣシステム１０（以降は、ＨＶＡＣシステムと称する）の概略側面図と俯瞰図である。本実施形態のＨＶＡＣシステムは、車両の前側と後ろ側の両方に暖気や冷気を供給する点において、デュアルＨＶＡＣシステムである。さらに、本実施形態のＨＶＡＣシステムは、同じハウジングに収納される前側ＨＶＡＣ部と後側ＨＶＡＣ部を備え、前側ＨＶＡＣ部と後側ＨＶＡＣ部の両方に対して、一つのエバポレータと一つのヒーターコアしか必要としない点において、統合ＨＶＡＣシステムである。ただし、本発明のエバポレータとヒーターコアは、上述した従来のＨＶＡＣシステムに使われる標準的なエバポレータとヒーターコアよりも大きなサイズである。したがって、二機統合型ＨＶＡＣシステムの加熱／冷却効率と性能が損なわれることはない。

図２、３、４Ａおよび４Ｂに図示するように、ＨＶＡＣシステム１０は、センターコンソール１２の前側の（図示しない）ダッシュボードエリア内に配置され、ハウジング１４、前側ＨＶＡＣシステム１６、後側ＨＶＡＣシステム１８、エバポレータ２０、ヒーターコア２２を備える。ハウジング１４内に配置された隔壁２４は、前側ＨＶＡＣ部１６と後側ＨＶＡＣ部１８を隔ている。したがって、前側ＨＶＡＣ部１６内を流れる空気流は、後側ＨＶＡＣ部１８内を流れる空気流に影響を受けることは無く、また、後側ＨＶＡＣ部１８内を流れる空気流が、前側ＨＶＡＣ部１６内を流れる空気流に影響を受けることもない。

前側ＨＶＡＣ部１６は、前側送風機２６、前側（第一）空気流通路２８、前側排出口２９、混合ドア３０、その一つ一つが空気流出口ドア３４を有する複数の空気流出口３２を有する。前側送風機２６は、ダッシュボードエリア内で、ＨＶＡＣシステム１０の隣に、図示しないグローブボックスの背後に配置される（図３参照）。前側排出口２９は、エバポレータ２０の下部で、前側空気流通路２８内に画定される。エバポレータ２０によって生成された結露水は、前側排出口２９を通して車両の底部から排出される。

エバポレータ２０とヒーターコア２２の間に配置される混合ドア３０は、前側空気流通路２８を流れる空気の温度を調節している。より具体的には、混合ドア３０は、様々な位置に回転して、エバポレータ２０から直接前側空気流通路２８に流れる冷気と、エバポレータ２０からヒーターコア２２を通じて流れる冷気の割合を変えることが可能である。エバポレータ２０からヒーターコア２２を通じて流れる空気流は、前側空気流通路２８に再度流れ込んで、エバポレータ２０からの冷気と混合される。それにより、複数の空気流出口３２から流れ出る空気流を適切な温度にしている。上述したように、前側空気流通路２８を通り、最終的に複数の空気流出口３２から流れ出る空気の温度は、混合ドア３０の回転によって調節される。

後側ＨＶＡＣ部１８は、後側送風機３６、後側空気流通路３８、第一ダンパドア４０、第二ダンパドア４２、後側ヒーター出口４４、通気配管出口４８に通じる通気配管４６を備える。後側送風機３６は、センターコンソール１２の前半部５０に延出している（図２参照）。したがって、図２に明示されているように、後側ＨＶＡＣ部１８は、センターコンソール１２内の空間の大きな部分を占めてしまうということが無く、乗員のためにより広い収納室５１を残すことが出来る。

図４Ａと図４Ｂに図示されているように、エバポレータ２０とヒーターコア２２の間に配置される第一ダンパドア４０は、混合ドア３０が前側空気流通路２８を通る空気の温度を調節するのと同じように、後側空気流通路３８を通る空気の温度を調節している。具体的には、第一ダンパドア４０は、様々な位置に回転して、エバポレータ２０から直接後側空気流通路３８に流れる冷気と、エバポレータ２０から直接ヒーターコア２２に流れる冷気の割合を変えることが可能である。エバポレータ２０からヒーターコア２２に流れる空気は、再度後側空気流通路３８に流れ込み、エバポレータ２０からの冷気と混合される。それにより、後側ヒーター出口４４もしくは通気配管出口４８を通じて流れ出る空気を適切な温度にしている。上記のように、第一ダンパドア４０の回転により、後側空気流通路３８を通じて後側ヒーター出口４４もしくは通気配管出口４８から流れ出る空気の温度が適切に調節される。

第二ダンパドア４２は、後側ＨＶＡＣ部１８の後側動作モードを変更する。図４Ａに示すように第二ダンパドア４２が左側に位置している場合、後側ＨＶＡＣ部１８は、通気モードである。後側ＨＶＡＣ部１８が通気モードの場合、空気流は、図４Ａの矢印５０が示すように通気配管４６に導かれ、通気配管４６を通って、通気配管出口４８から流れ出る（図２参照）。一方、図４Ｂに示すように、第二ダンパドア４２が右側に位置している場合、後側ＨＶＡＣ部は、ヒートモードである。後側ＨＶＡＣ部１８がヒートモードの場合、図４Ｂの矢印５２に示すように、空気流は後側ヒーター出口４４に導かれる。

図４Ａ、４Ｂに示すように、前側空気流通路２８の空気流は、エバポレータ２０の第一部５４を通って流れ、後側空気流通路３８の空気流は、エバポレータ２０の第二部５６を通って流れる。同様に、前側空気流通路２８を流れる空気流は、ヒーターコア２２の第一部５８を通って流れ、後側空気流通路３８を流れる空気流は、ヒーターコア２２の第二部６０を通って流れる。したがって、エバポレータ２０の第一部５４と、ヒーターコア２２の第一部５８は、前側空気流通路２８の中にある。同様に、エバポレータ２０の第二部５６とヒーターコア２２の第二部６０は後側空気流通路３８の中にある。そのため、前側ＨＶＡＣ部１６と後側ＨＶＡＣ部１８の両方に対して、一つのエバポレータ２０と一つのヒーターコア２２しか必要としない。前に述べたように、本発明のエバポレータ２０とヒーターコア２２は、前述した従来のＨＶＡＣシステム１００用の標準的なエバポレータとヒーターコアよりも大きい。したがって、ＨＶＡＣシステム１０の加熱/冷却効率と性能が損なわれることがない。

本発明のＨＶＡＣシステム１０は、本発明以外では生じる可能性のあるエバポレータ２０における前側空気流通路２８と後側空気流通路３８の空気漏れを防止する。具体的には、図５に示すように、空気流がエバポレータ２０の第一部５４を通って流れるとき、矢印Ｆによって表されるその空気流の一部が、エバポレータ２０の第二部５６に向かって漏れる場合がある。同様に、空気流がエバポレータ２０の第二部５６を通って流れるとき、矢印Ｒで表されるその空気流の一部がエバポレータ２０の第一部５４に向かって漏れる場合がある。

エバポレータ２０のそのような空気漏れを防ぐために、シール６２がエバポレータ２０の第一部５４とエバポレータ２０の第二部５６との間に配置されている（図６参照）。シール６２は、前側空気流通路２８の空気流が後側空気流通路３８に漏れるのを防ぐとともに、後側空気流通路３８の空気流が前側空気流通路２８に漏れるのを防ぐ。また、シール６２は、エバポレータ２０の第二部５６によって生成される結露水を後側空気流通路３８に向かって、下側に導く。

後側送風機３６付近の後側空気流通路３８における結露水の生成を防ぐため、後側ＨＶＡＣ部１８は、上側排出室６４と下側排出室６６を有する排出室を備える。上側排出室６４と下側排出室６６は両方とも、後側空気流通路３８に隣接して、ハウジング１４の外側に取り付けられる(図７Ａ及び図７Ｂ参照)。第一後側排出口６８は、後側空気流通路３８に隣接して、上側排出室６４とハウジング１４の間に画定されている。第二後側排出口７０は、下側排出室６６に隣接して、後側空気流通路３８の底部７２の位置に、ハウジング１４内に画定される。第一後側排出口６８と第二後側排出口７０は、エバポレータ２０の第二部５６によって生成された結露水をハウジング１４から、上側排出室６４と下側排出室６６によって形成された排出配管７４に排出することを可能にしている。したがって、上側排出室６４は、第一後側排出口６８を通って排出される結露水を排出配管７４に導き、下側排出室６６は、第二後側排出口７０を通って排出される結露水を排出配管７４に導く。結露水は、排出配管７４を介して、自動車の底部から排出される。

さらに、図７Ａに図示しているように、車両が傾いたときも適切な排出経路を確保するために、後側送風機３６は、後側送風機３６に結露水が入り込むことがないように、ハウジング１４の底部７２に接する水平面に対して角度 θ分上側に設置されている。結露水が後側送風機３６に入り込むことを防ぐための最小角度は、約１７度である。

図８に示された第二の実施形態においては、エバポレータ２０の第二部５６の直下の位置において、後側空気流通路３８に排水フィルタ７６を挿入してもよい。排水フィルタ７６は、エバポレータ２０の第二部５６によって生成された結露水を第一後側排出口６８に導く。それにより、第二後側排出口７０を設ける必要が無くなる。上側排出室６４は、ハウジング１４の底部７２に取り付けられた代わりの下側排出室６６Ａとともに、第一後側排出口６８から排出された結露水を排出配管７４に導く。

本発明のＨＶＡＣシステムは、いくつか例を挙げるだけでも、材料費及び組立費の削減、収納容量の増加など、従来のＨＶＡＣシステムに比べて、様々な利点を有する。加えて、上述したように、エバポレータとヒーターコアのサイズが大きくなったことによって、快適性、利便性、効率性が損なわれることがない。

本発明の具体的な実施形態を記述、説明してきたが、これらの実施形態は、ただの一例であり、本発明は、限定的に解釈されるべきものではなく、請求の範囲に記載された適切な範囲によってのみ限定されるものであることを理解されたい。

Claims (7)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに収納され、前側送風機と前側空気流通路を有する前側ＨＶＡＣ部と、
   前記ハウジングに収納され、前記前側送風機と別体の後側送風機と後側空気流通路を有する後側ＨＶＡＣ部と、
   前記前側空気流通路と前記後側空気流通路とを隔てる隔壁と、
   自動車の前部に冷気空気流を供給するための第一部を前記前側空気流通路内に有し、自動車の後部に冷気空気流を供給するための第二部を前記後側空気流通路内に有し、前記第一部から前記第二部に空気流が漏れないように、前記第一部と前記第二部の間に配置されたシールであって、前記第二部によって生成された結露水を前記後側空気流通路に導くシールを有するエバポレータと、
   自動車の前部に暖気空気流を供給するための第一部を前記前側空気流通路の中に有し、自動車の後部に暖気空気流を供給するための第二部を前記後側空気流通路の中に有するヒーターコアとを備える自動車両用二機統合型ＨＶＡＣシステム。
2. 前記隔壁と前記シールの両方が、前記前側空気流通路からの空気流が前記後側空気流通路へ漏れることを防ぐとともに、前記後側空気流通路からの空気流が前記前側空気流通路に漏れることを防ぐことを特徴とする請求項１に記載の二機統合型ＨＶＡＣシステム。
3. 前記後側空気流通路に隣接して前記ハウジングに固定された排出室と、
   前記排出室と前記ハウジングの間に画定された第一後側排出口とを備え、
   前記エバポレータの前記第二部によって生成された結露水は、前記第一後側排出口から流れ出ることを特徴とする請求項１に記載の自動車両用二機統合型ＨＶＡＣシステム。
4. 前記後側空気流通路の底部の位置で、前記ハウジング内に画定される第二後側排出口をさらに備え、
   前記エバポレータの前記第二部によって生成された結露水は前記第二後側排出口に流れ出ることを特徴とする請求項３に記載の二機統合型ＨＶＡＣシステム。
5. 前記排出室は、前記後側空気流通路に隣接して前記ハウジングに取り付けられた上側排出室と、前記後側空気流通路の底部において前記ハウジングに取り付けられた下側排出室とを備え、
   前記上側排出室と前記下側排出室は、後側排出配管を形成し、
   前記上側排出室は、前記第一後側排出口から排出される前記結露水を前記後側排出配管に導き、前記下側排出室は、前記第二後側排出口から排出された結露水を前記後側排出配管に導くことを特徴とする請求項４に記載の二機統合型ＨＶＡＣシステム。
6. 前記エバポレータの前記第二部の下側において、前記後側空気流通路内に挿入される排水フィルタをさらに備え、前記排水フィルタは、前記エバポレータの前記第二部によって形成された結露水を第一後側排出口に導くことを特徴とする請求項３に記載の二機統合型ＨＶＡＣシステム。
7. 前記ハウジングの前記底部に取り付けられた下側排出室をさらに備え、
   前記上側排出室と前記下側排出室は、後側排出配管を形成し、
   前記上側排出室と前記下側排出室は、前記第一後側排出口から排出された結露水を前記後側排出配管に導くことを特徴とする請求項６に記載の二機統合型ＨＶＡＣシステム。

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