JP5758901B2 - 車両用空気調和装置におけるサクション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空気調和装置におけるサクション装置に関する。この装置は、外気の吸込み口を有する空気流管を備えるとともに、空気入口及び空気出口を有するファンハウジングを備えている。空気流管は、吸込み口から空気入口まで延びている。空気流管は、管壁により境界が定められており、水分離チャンバにより包囲されている。水分離チャンバ内には、装置を通って流れる水分を含む空気に起因して形成される水滴が集められる。この水分離チャンバは、その上に凝結が収集される管壁セグメントにより、境界が形成されている。

車両用空気調和装置のサクション装置は、一般に、内蔵型で、部分的に組み立て済みの装置であり、これを介して、大気中の空気が吸い込まれ、濾過され、その後、ファンを用いた空気調和装置へ搬送される。しかしながら、高湿度の場合、水分がファンモータ内に入ることを避けるため、湿度を低下させることが有益であり、望ましいことである。

特許文献１（ＥＰ１６４２７５５Ａ１）は、ファンハウジングの上流に、湿度低減のための水分離チャンバを備えることが重要であることを開示している。水分離チャンバは、空間の頂部からほぼ底部まで延びる壁によって仕切られた、空間の半分からなっている。これは、Ｕ字形の管を形成しており、Ｕ字形の管の半分が、その中で凝結が収集される水分離チャンバとなっている。残りの半分を介して、乾燥した空気が、ファンに向かって流れる。

欧州特許出願ＥＰ１６４２７５５Ａ１

本発明の目的は、上記の装置を、その水分除去特性を弱めることなく、より簡素化することにある。

この課題は、水分離チャンバの出口終端が、ファンの上流に配置された空気フィルタによって直接に形成されているサクション装置により達成される。すなわち、本発明の車両用空気調和装置のサクション装置は、
外気のための吸込み口を有する空気流管と、
空気入口及び空気出口を有するファンハウジングとを備え、
前記空気流管は、前記吸込み口から前記空気入口まで延びている一方、管壁により形成された境界を有し、かつ水分離チャンバを包み込んでおり、前記水分離チャンバ内において、前記水分離チャンバを通って流れる空気中の水が凝結して形成される水滴を収集し、
前記水分離チャンバは、前記凝結した水が収集される管壁セグメントにより定められた境界を有しており、
前記水分離チャンバの空気出口は、前記ファンハウジングの上流に配置された空気フィルタによって定められた境界を有しており、
前記空気流管には、再循環させる空気の供給又は非供給を切り替えるための空気再循環用フラップが、前記空気フィルタの上流に設けられていることを特徴とする。このサクション装置の発明は、空気フィルタと水分離チャンバとの間の中間管路を無くすことにより、換言すれば、空気フィルタを水分離チャンバに近づけることができる。したがって、本発明によれば、サクション装置を取り付ける空間の節減という効果が得られる。

好ましい形態によれば、車両内でのサクション装置の組み立て条件にしたがって、フィルタは、おおむね垂直に、又はおおむね水平に組み付けられる。

他の重要な選択肢は、サクション装置の更にコンパクトなバージョンの提供である。この選択肢は、サクション装置が、ファンに直接隣接するか、又はファンのセグメント内まで形成されるように設計された空気流管の壁を有するように、追加的に設計されたものである。この特徴は、もちろん、空間を節減する実施形態とするために、前述及び後述のものと組み合わせて適用することができる。

好ましい実施例では、上記空気流管がＵ字状に湾曲しており、空気中の水の凝結による水滴が、上記空気流管の管壁セグメントの湾曲外側の内面にのみ集積するように設計されている。

凝結した水の収集に用いられる、このセグメントの表面は、管壁における隣接した表面よりも、きめが粗く、そのため結果として、水滴は、このセグメントに、容易に集積することができる。

水滴が管壁の特定部分に集積するための他の選択肢は、セグメントがリブ状のパターンを有することである。

水の凝結のための管壁セグメントは、また、ワイヤグリッド又はワイヤ網目を備えていることもある。このようにすると、水滴の形成は助長される。

空気流管は、導入された周辺空気の流れの方向を、吸込み口と空気入口との間で、少なくとも９０°、好ましくは１５０°以上そらせて、「Ｕ」形としてある。このようにすると、本サクション装置の占守空間は節減される。

上記空気再循環用フラップは、再循環させる空気を導入するための吸込み口を開閉可能であり、この吸込み口は、サクション装置の組み立て条件にしたがって、空気流管中の最も高位の個所、又は空気流管中の反重力方向に空気が流れる部位に配置するのが好ましい。このような実施形態によると、凝結した水が、吸込み口を通って移動することにより、取り付けられた再循環空気管内へ入ってしまうのが防止される。

フィルタ自体は、できるだけ少ない水分が空気フィルタに到達するように、流れに関してサクション装置の最も低い地点の後ろの部分である上流部分内に位置していることが望ましい。

特に、サクション装置は、完全に前もって組み立てて、そのまま、車両内に組み付けることができる。水分離チャンバは、最も低い地点に排水口を有する構成を有している。

本発明のサクション装置の他の特別な特徴は、例えば、吸込み口から空気フィルタに至る空気流管の、好ましくは３０％以上、特に５０％以上が、重力に対して下方に向いていることである。これは、重力（及び可能であれば遠心力）を用いて、外気内に含まれる水分の確実な分離を確保するためである。

サクション装置を組み立て、組み付けたとき、如何なる液体もファンモータに入ることが阻止されるように、モータは、装置の吸込み口と同じ高さに配置するのが望ましい。そのため空気流管は、流れの進行方向において、Ｕ形となる。

本発明の第２実施形態は、空気流管を、吸込み口の下方に配置されたファンハウジングを有するＵ形状とするものである。この実施形態では、フィルタは、垂直に組み付けられ、水分離チャンバは、水平方向を向いたＵ形状の中央ジャーナル（垂直ジャーナル）を形作っている。

本発明の他の特徴及び利点は、下記の詳細な説明、及び添付図面により、明らかになると思う。

車両に取り付けられた本発明の第１実施形態のサクション装置の断面図である。 車両に取り付けられた本発明の第２実施形態のサクション装置の断面図である。

図1では、車両を破線で示しており、１０は、いわゆる防火壁を示している。車両は、空気調和装置１２を備えている。空気調和装置１２は、ＨＶＡＣユニットとも呼ばれるもので、車両の換気、暖房、及び空気調節を行うものである。いわゆるサクション装置１４は、車両内へ外気を供給するもので、完全に前もって組み立てられた状態で利用されるものである。

サクション装置１４は、再循環された空気である外気のための吸込み口１８を有する空気流管１６を取り囲んでいる。この空気流管１６は、サクション装置の外側ハウジング２０により形成されている。

図示の実施形態において、空気流管１６は、数個のセグメント、すなわち吸込み口１８から鉛直下方に延びる第１セグメント２２と、空気流管１６の水平部分を形作る中央セグメント２４と、上方に延びて、空気入口２９を有するファンハウジング２８内の終端部へ至る第３セグメント２６とを有している。ファンハウジング２８には、ファンモータ３０と、ファンモータ３０により駆動されるファンホイール３２とが収容されている。これらの構成要素は、外気を吸い込み、これを、空気出口３１を介して、車両の空気調和装置１２へ運ぶようになっている（矢印を参照）。

空気流管１６における水平の中央セグメント２４の後側に、空気フィルタ３４が設けられている。空気フィルタ３４は、おおよそ水平方向に配置されている。

空気再循環フラップ３６が、空気フィルタ３４の上流に配置され、循環空気が車両内部に流入しうるようになっている。

空気流管１６の境界を定める管壁３８の大部分は、完全に外側ハウジング２０により形成されている。

内側が実線により示され、かつ外側が破線により示されている管壁セグメント４０は、いわゆる水分離チャンバ４２の境界をなすセグメントを形作っている。この水分離チャンバ４２は、導入された外気から発生する水滴が管壁セグメント４０上に集積することによって集められる空気流管１６の一部分である。この管壁セグメント４０は、凝結を引き起こさせ、凝結水は、排水出口を有する空気流管１６の最下点に集められる。

空気フィルタ３４は、水分離チャンバ４２の直ぐ下流で、水分離チャンバ４２の空気出口３３の真上に配置されている。したがって、空気フィルタ３４は、水分離チャンバ４２の下流側の境界を形成している。

このサクション装置の他の特徴は、空気流管１６の管壁３８が、ファンハウジング２８に直接隣接しているか、又は所望により、４６で示す領域内のセグメントにおいて、ファンハウジング２８を貫通していることである。

水滴の集積を容易とするため、水分離チャンバ４２の管壁セグメント４０は、例えば、水分離チャンバ４２の外側の管壁３８の隣接する表面よりもきめの粗い表面、又はリブ状のパターン４８を有している。

更に、管壁セグメント４０は、内側にワイヤグリッド又はワイヤ網目を備えていてもよい。

図示の実施形態では、吸込み口１８は、空気流管１６の最も高い個処に位置しており、ほぼファンハウジング２８の高さ、より正確には、モータ３０の高さに位置している。

空気フィルタ３４の下方であって、空気流管１６の垂直方向の最も低い地点には、吸込み口４３が設けられている。この吸込み口４３は、空気流管１６中の反重力方向に空気が流れる部位に位置している。吸込み口４３は、車両内への再循環させる空気の供給又は非供給のために、フラップ３６で開閉可能となっている。

空気流管１６の内面における、空気再循環フラップ３６の直ぐ上流には、空気再循環フラップ３６の蓋フラップ５０が設けられている。このフラップは、空気の再循環が要求されるときに、閉じられることとなっている。

図２に示す実施形態は、空気流管１６の組み立て、又は配置と、空気フィルタ３４及びファンの組み立てにおいて、図１のものとは異なっている。

不必要な繰り返しを避けるため、前記したのと類似又は同一の構成要素には、同じ符号を付してある。

図２に示す実施形態では、サクション装置１４の最も高い地点に、吸込み口１８が設けられている。空気流管１６の第１セグメント２２は、ほぼ水平方向に延びている。これは、蓋フラップ５０を備えている。セグメント２２の後ろでは、空気流管１６が垂直に垂れ下がっており、水分離チャンバ４２を形成している。管壁セグメント４０を備える管壁３８は、水の凝結のための壁を形成している。水平セグメント２２の後ろでは、空気が下方に流れるとき、水分を含む外気が管壁３８のこの外側セグメントにぶつかり、排水を加速することとなる。

垂直空気フィルタ３４は、水分離チャンバ４２の境界を直接に形成している。乾燥した空気は、空気フィルタ３４を通って流れ、ファンハウジング２８に達し、その後、空気調和装置１２に流れ込む。図では、空気調和装置１２は、記号的にのみ示してある。

ちなみに、実施形態では、領域４６内の管壁は、ファンハウジング２８からなるか、またはファンハウジング２８に隣接している。

上述のサクション装置１４は、特にコンパクトに設計されており、重力及び遠心力により、導入された空気中の水分を、確実に除去しうるようになっている。もちろん、この水分除去は、外気が氷結した水を含む場合でも機能する。この場合、重力又は／及び遠心力により支持されている雪及び氷の結晶は、水分離チャンバ４２の管壁セグメント４０内に打ち付けられ、溶けて、液体の形態で排水出口４４を通って排出される。

１２ 空気調和装置
１４ サクション装置
１６ 空気流管
１８ 吸込み口
２８ ファンハウジング
２９ ファンハウジングの空気入口
３１ ファンハウジングの空気出口
３３ 水分離チャンバの空気出口
３４ 空気フィルタ
３６ 空気再循環フラップ
３８ 管壁
４０ 管壁セグメント
４２ 水分離チャンバ
４４ 排水出口
４６ 領域
５０ 蓋フラップ

Claims (12)

1. 外気のための吸込み口（１８）を有する空気流管（１６）と、
   空気入口（２９）及び空気出口（３１）を有するファンハウジング（２８）とを備える、車両用空気調和装置のサクション装置において、
   前記空気流管（１６）は、前記吸込み口（１８）から前記空気入口（２９）まで延びている一方、管壁（３８）により形成された境界を有し、かつ水分離チャンバ（４２）を包み込んでおり、前記水分離チャンバ（４２）内において、前記水分離チャンバ（４２）を通って流れる空気中の水が凝結して形成される水滴を収集し、
   前記水分離チャンバ（４２）は、前記凝結した水が収集される管壁セグメント（４０）により定められた境界を有しており、
   前記水分離チャンバ（４２）の空気出口（３３）は、前記ファンハウジング（２８）の上流に配置された空気フィルタ（３４）によって直接定められた境界を有しており、
   前記空気流管（１６）には、再循環させる空気の供給又は非供給を切り替えるための空気再循環用フラップ（３６）が、前記空気フィルタ（３４）の上流に設けられていることを特徴とするサクション装置。
2. 車両内での前記サクション装置の組み立て条件にしたがって、前記空気フィルタ（３４）は、おおよそ垂直方向、又はおおよそ水平方向に組み付けられている、請求項１に記載のサクション装置。
3. 前記空気流管（１６）の管壁（３８）は、前記ファンハウジング（２８）に直接隣接しているか、又は前記ファンハウジング（２８）のセグメント内まで形成されるように設計されている請求項１又は２に記載のサクション装置。
4. 前記空気流管（１６）がＵ字状に湾曲しており、前記空気中の水の凝結による水滴が、前記空気流管（１６）の管壁セグメント（４０）の湾曲外側の内面にのみ集積するように設計されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のサクション装置。
5. 前記凝結した水の収集のための前記管壁セグメント（４０）は、前記管壁（３８）における隣接する表面よりも、きめの粗い表面を有しているように設計されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のサクション装置。
6. 前記凝結した水の収集のための前記管壁セグメント（４０）は、リブ状のパターンを有するように設計されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のサクション装置。
7. 前記凝結した水の収集のための前記管壁セグメント（４０）は、ワイヤグリッド又はワイヤ網目を有するように設計されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のサクション装置。
8. 前記空気流管（１６）は、前記吸込み口（１８）と前記空気入口（３３）との間で、導入された周辺の空気の方向を、少くとも９０度、望ましくは少くとも１５０度そらせるように設計されている請求項１〜７のいずれか１項に記載のサクション装置。
9. 前記空気再循環用フラップ（３６）は、再循環させる空気を導入するための吸込み口（４３）を開閉可能であり、前記吸込み口（４３）は、前記サクション装置の組み立て条件にしたがって、前記空気流管（１６）中の最も高い部位、又は前記空気流管（１６）中の反重力方向に空気が流れる部位に位置するように設計されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のサクション装置。
10. 完全に前もって組み立てられるように設計されている請求項１〜９のいずれか１項に記載のサクション装置。
11. 前記水分離チャンバ（４２）の最も低い個処に、排水出口（４４）が位置するように設計されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載のサクション装置。
12. 前記空気流管（１６）内の空気フィルタ（３４）の上流に、蓋フラップ（５０）を備えるように設計されている請求項１〜１１のいずれか１項に記載のサクション装置。

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