JP5949448B2 - 空調ケース - Google Patents

Description

本発明は、室内に吹き出す空気の空気通路を形成する空調ケースに関する。

従来、蒸発器で凝縮された水が空調ケースの嵌合部からケース外部へ漏れ出るのを防止する手法として、特許文献１のように嵌合部にパッキンを挟み込む手法や、嵌合部に可塑性樹脂を塗布する手法が提案されている。

特開平６−１３５２２０号公報

しかしながら、上記従来技術によると、嵌合部にパッキンを挟み込むんだり可塑性樹脂を塗布したりすることによって空調ケースの構成が複雑化する。その結果、材料費が増加したり、メンテナンス時の分解および再組立に手間がかかる等によってコストの上昇を招いてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、ケース嵌合部からの液体漏れを簡素な構成によって抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
室内に向けて空気を流通させる空気流路（３２）を形成する空調ケースであって、
互いに嵌合された２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）と、
２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）のうち一方の分割ケース部材（１５、１６）側から他方の分割ケース部材（１３）側へ突出して、２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）同士の嵌合部（３０、３１）における隙間を空気流路（３２）側から覆うラップ部（３３）とを備え、
ラップ部（３３）と他方の分割ケース部材（１３）との間には、空気流路（３２）に存在する液体が嵌合部（３０、３１）に到達するのを抑制するための空間（３４）が形成されており、
ラップ部（３３）の先端は、他方の分割ケース部材（１３）に対して離間しており、
ラップ部（３３）の先端と他方の分割ケース部材（１３）との間には、空間（３４）と空気流路（３２）とを連通させる連通部（３９）が形成されていることを特徴とする。

これによると、一方の分割ケース部材（１５、１６）側から他方の分割ケース部材（１３）側へ延びるラップ部（３３）が、嵌合部（３０、３１）における隙間を空気流路（３２）側から覆うので、空気流路（３２）に存在する液体が嵌合部（３０、３１）における隙間に直接付着することを抑制できる。

さらに、ラップ部（３３）と他方の分割ケース部材（１３）との間に形成された空間（３４）によって、空気流路（３２）に存在する液体が嵌合部（３０、３１）に到達するのを抑制することができる。

このため、嵌合部（３０、３１）からの液体漏れを簡素な構成によって抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における室内空調ユニットの正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 第２実施形態における空調ケースの要部断面図である。

（第１実施形態）
第１実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図中、前後上下左右の各矢印は車両搭載状態での方向を示す。

図１に示す室内空調ユニット１０は、車室内最前部の図示しない車両計器盤（インストルメントパネル）内側に配置される。

室内空調ユニット１０は、送風機ユニット１１と、空調本体ユニット１２とを有している。空調本体ユニット１２は車両左右方向の略中央に配置され、送風機ユニット１１は空調本体ユニット１２に対して助手席側に所定寸法だけ離間して配置されている。

図１は、左ハンドル車の例を示しているので、送風機ユニット１１が空調本体ユニット１２に対して右側に配置されている。

送風機ユニット１１は、その上方部に内外気を切替導入する内外気切替箱を配置し、この内外気切替箱の下方に送風機を配置している。

内外気切替箱は内気と外気を切替導入するものであり、送風機は遠心式送風ファンを電動モータにより駆動し、この遠心式送風ファンの送風出口を空調本体ユニット１２の空気入口部に接続する。

空調本体ユニット１２には、送風機からの送風空気を冷却する蒸発器等が収容されている。

送風機ユニット１１および空調本体ユニット１２の外殻をなす空調ケースは、下側分割ケース部材１３、第１上側分割ケース部材１４、第２上側分割ケース部材１５および第３上側分割ケース部材１６の４つの分割ケース部材を一体に締結することにより構成されている。

具体的には、下側分割ケース部材１３は、送風機ユニット１１の下部および空調本体ユニット１２の下部における外殻を構成している。第１上側分割ケース部材１４は、送風機ユニット１１の上部における外殻を構成している。第２上側分割ケース部材１５は、空調本体ユニット１２の右側における外殻を構成している。第３上側分割ケース部材１６は、空調本体ユニット１２の右側における外殻を構成している。

４つの分割ケース部材１３〜１６はポリプロピレンのようなある程度の弾性を有する強度的にも優れた樹脂材料で成形されている。そして、分割ケース部材１３〜１６同士を、ねじ、金属ばねクリップ等の締結手段を用いて一体に締結することにより空調ケースが構成される。空調ケース内には、室内に向けて空調風を流通させる空気流路が形成される。

各分割ケース部材１３〜１６同士の結合部は、嵌合構造になっている。具体的には、一方の分割ケース部材の結合端面に形成された嵌合溝部に、他方のケース部材の結合端面に形成された嵌合突起部が嵌合するようになっている。

下側分割ケース部材１３の下部には、空調本体ユニット１２内の蒸発器で発生する凝縮水（ドレン水）をケース外部に排出するためのドレン排出パイプ部１３ａが形成されている。

図２に示すように、空調本体ユニット１２内の空気通路には蒸発器２０が配置され、この蒸発器２０において冷凍サイクルの低圧冷媒が空気から吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。

蒸発器２０の空気流れ下流部にヒータコア２１が配置され、このヒータコア２１において温水（エンジン冷却水）を熱源として空気を加熱する。

車室内吹出空気の温度は、空調本体ユニット１２に備えられるエアミックスドア、温水流量調整弁等の周知の温度調整手段（図示せず）により調整され、この温度調整された空気を吹出口切替機構を経て車室内へ吹き出すようになっている。

空調本体ユニット１２内において、蒸発器２０の空気流れ上流側の部位には、蒸発器２０に冷媒を循環させるための冷媒配管２２が配置されている。冷媒配管２２の一端部は蒸発器２０に接続され、冷媒配管２２の他端部は、冷凍サイクルの高圧冷媒を減圧する膨張弁２３に接続されている。膨張弁２３は空調ケースに固定されている。

下側分割ケース部材１３と第２、第３上側分割ケース部材１５、１６との結合部のうち蒸発器２０と対向する部位（図２中、太破線が付された部位）には、冷媒配管２２の表面で凝縮した凝縮水がケース外部に漏れるのを防止する水漏れ防止構造が構成されている。

以下、水漏れ防止構造を具体的に説明する。図３に示すように、下側分割ケース部材１３の結合端面に形成された嵌合突起部３０、および第２、第３上側分割ケース部材１５、１６の結合端面に形成された嵌合溝部３１は、その周辺部位に比べてケース外方側にオフセットして形成されている。

第２、第３上側分割ケース部材１５、１６の結合端面のうち嵌合溝部３１よりも空気流路３２側（図３の左方側）の部位には、下側分割ケース部材１３側（重力方向下方側）に突出するラップ部３３が一体成形されている。ラップ部３３の先端部のうちケース外方側（図３の右方側）の角部３３ａには大きな面取りが施されている。

ラップ部３３は、下側分割ケース部材１３に対して離間している。これにより、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３との間に空間３４が形成されている。ラップ部３３の先端と下側分割ケース部材１３との間に設けられた隙間３９は、空間３４と空気流路３２とを連通させる連通部である。

下側分割ケース部材１３のうちラップ部３３と対向する部位には、ラップ部３３側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜する傾斜部３５が形成されている。これにより、空間３４の幅（図３の左右方向における幅）は、傾斜部３５の上方側では傾斜部３５の下方側よりも広くなっている。

下側分割ケース部材１３のうち傾斜部３５よりも重力方向下方側の部位であって、ラップ部３３の先端の近傍部位には、空気流路３２側（図３の左方側）に向かって屈曲した屈曲部３６が形成されている。これにより、ラップ部３３の延長上（ラップ部３３の真下）に下側分割ケース部材１３が位置するようになっている。
屈曲部３６は、下側分割ケース部材１３のうち連通部３９に面する部位に形成されている。
ラップ部３３の先端の角部３３ａは、空間３４の断面幅（図３の左右方向における幅）をラップ部３３の根元側から先端側に向かうにつれて（図３の例では、重力方向上方側から重力方向下方側に向かうにつれて）拡大する空間拡大部である。
ラップ部３３の先端の角部３３ａは、ラップ部３３のうち空間３４側の面（図３の例では右方側の面）がラップ部３３の根元側から先端側に向かうにつれて（図３の例では、重力方向上方側から重力方向下方側に向かうにつれて）空気流路３２側（図３の例では左方側）に傾斜した形状を有している。
ラップ部３３の先端部は、ラップ部３３の根元側から先端側に向かうにつれて（図３の例では、重力方向上方側から重力方向下方側に向かうにつれて）厚みが薄くなっている。

空間３４の重力方向における長さは、空間３４において凝縮水が毛細管現象によって上昇する高さよりも大きくなっている。ここで、毛細管現象による液体の上昇高さｈは、以下の公式で与えられる。
ｈ＝２Ｔｃｏｓθ／ρｇｒ
但し、Ｔ＝表面張力、θ＝接触角、ρ＝液体の密度、ｇ＝重力加速度、ｒ＝管の内径（半径）である。

図１の破線に示すように、傾斜部３５は、嵌合部３０、３１が延びる方向（図１の左右方向）における両端側から中間側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜する形状になっている。

図４に示すＩＶ−ＩＶ断面図は、傾斜部３５が重力方向下方側に最も低くなっている部位における断面を示している。当該断面においては、下側分割ケース部材１３から重力方向上方側に向かって突出する複数の壁３７、３８によってラビリンス構造が形成されている。

複数の壁３７、３８は、図４の紙面垂直方向（ラップ部３３が延びている方向）における位置が互いにずれている。図４の例では、ケース外方側の壁３７は、空気流路３２側の壁３８よりも図４の紙面奥側に配置されている。これにより、空間３４は、図４の紙面垂直方向に蛇行することとなる。
空間３４の断面幅（図３、４の左右方向における幅）および連通部３９の断面幅（図３、４の左右方向における幅）は、嵌合部３０、３１における隙間の断面幅（図３、４で表されている幅）よりも大きくなっている。

次に、本実施形態における作用効果を説明する。送風機ユニット１１の送風機が作動すると、図１の太実線矢印に示すように、送風機による送風空気が室内空調ユニット１０の空気流路３２に流入し、蒸発器２０へ送風される。

この際、冷媒配管２２には低温冷媒が流れているので、冷媒配管２２に当たった送風空気が露点温度以下に冷却されて冷媒配管２２の表面に凝縮水が発生する。この凝縮水は送風空気によって飛散するので、ケース１４の内壁面のうち冷媒配管２２の近傍部位に凝縮水の飛沫が付着する。

本実施形態では、図３に示すように、ケース１４の内壁面のうち凝縮水の飛沫が付着する可能性がある部位について、嵌合部３０、３１の微少隙間をラップ部３３で空気流路３２側から覆う構造になっているので、ケース１４の内壁面に付着した凝縮水の水滴Ｗ１が流下しても嵌合部３０、３１の微少隙間に凝縮水が直接付着することを防止できる。このため、送風空気によって飛散した凝縮水が嵌合部３０、３１の微少隙間を通じてケース外へ漏れることを抑制できる。

ラップ部３３を流下した凝縮水は、ラップ部３３の先端と下側分割ケース部材１３との間に設けられた隙間３９を通じて、毛細管現象の作用によって空間３４に侵入することがある。また、空気流路３２と空間３４との微少の圧力差の作用によっても凝縮水が空間３４に侵入することがある。

しかしながら、空間３４の重力方向における長さは、空間３４において凝縮水が毛細管現象によって上昇する高さよりも大きくなっているので、凝縮水が嵌合部３０、３１に到達することを抑制できる。このため、空間３４に侵入した凝縮水が嵌合部３０、３１の微少隙間を通じてケース外へ漏れることを抑制できる。

さらに、空間３４は、ラップ部３３によって空気流路３２に対して隔てられているので、空間３４に侵入した凝縮水に送風空気が当たることを抑制できる。このため、空間３４に侵入した凝縮水は送風空気の風圧によって舞い上がることなく、傾斜部３５をラップ部３３側に流下して空気流路３２へ戻される。そのため、空間３４に侵入した凝縮水が嵌合部３０、３１の微少隙間を通じてケース外へ漏れることを一層抑制できる。

傾斜部３５は、嵌合部３０、３１が延びる方向（図１の左右方向）における両端側から中間側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜する形状になっているので、空間３４に侵入した凝縮水が多い場合、凝縮水は傾斜部３５を嵌合部３０、３１が延びる方向に流下して、空間３４のうち重力方向下方側に最も低くなっている部位に溜まる。

図４に示すように、空間３４のうち重力方向下方側に最も低くなっている部位は、ラビリンス構造３７、３８を介して空気流路３２と連通しているので、空間３４の当該部位に空気流路３２の送風空気が流入することを効果的に抑制できる。

図４の矢印Ａ１、Ａ２に示すように、空間３４に溜まった凝縮水Ｗ２は、ラビリンス構造３７、３８の形成部位を蛇行しながら流下する。このため、空間３４に侵入した凝縮水が多い場合でも、空間３４に侵入した凝縮水を空気流路３２へ戻すことができる。

以上の説明からわかるように、本実施形態では、第２、第３上側分割ケース部材１５、１６に形成されたラップ部３３、ならびに下側分割ケース部材１３に形成された傾斜部３５および屈曲部３６によって水漏れ防止構造を構成している。このため、水漏れ防止構造を簡素かつ低コストで実現することができる。

ラップ部３３と下側分割ケース部材１３との間に空間３４が形成されているので、下側分割ケース部材１３と第２、第３上側分割ケース部材１５、１６とを組み付ける際にラップ部３３が干渉して組み付け性（以下、ケース組み付け性という。）が悪化することを抑制できる。

下側分割ケース部材１３のうちラップ部３３と対向する部位には、ラップ部３３側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜する傾斜部３５が形成されているので、ラップ部３３の干渉によるケース組み付け性の悪化を抑制できる。

ラップ部３３の先端部のうちケース外方側（図３、図４の右方側）の角部には大きな面取りが施されているので、ラップ部３３の干渉によるケース組み付け性の悪化を抑制できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３との間に隙間が設けられているが、本第２実施形態では、図５に示すように、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３とが嵌合されている。

具体的には、ラップ部３３の先端に嵌合溝部４０が形成され、下側分割ケース部材１３の段差部３５に嵌合突起部４１が形成され、嵌合溝部４０に嵌合突起部４１が嵌合されている。

本実施形態によると、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３とが嵌合されているので、冷却水がラップ部３３と下側分割ケース部材１３との間から空間３４に侵入するのを抑制できる。

図示を省略しているが、上記第１実施形態と同様に、傾斜部３５は、嵌合部３０、３１が延びる方向（図１の左右方向）における両端側から中間側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜する形状になっている。そして、傾斜部３５が最も低くなっている部位の断面では、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３とが嵌合されておらず、上記第１実施形態と同様のラビリンス構造が形成されている。

これにより、凝縮水が嵌合溝部４０と嵌合突起部４１との間の微少隙間から空間３４に侵入した場合、空間３４に侵入した凝縮水はラビリンス構造を介して空気流路３２へ戻されることとなる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、少なくとも一部の断面において空間３４と空気流路３２とを連通させているが、必ずしも空間３４を空気流路３２と連通させなくてもよい。

また、上記実施形態では、ラップ部３３が第２、第３上側分割ケース部材１５、１６と一体成形されているが、ラップ部３３は第２、第３上側分割ケース部材１５、１６に対して別体に成形されていてもよい。

また、上記実施形態では、ラップ部３３は、第２、第３上側分割ケース部材１５、１６側から下側分割ケース部材１３側に突出しているが、これとは逆に下側分割ケース部材１３側から第２、第３上側分割ケース部材１５、１６側に突出していてもよい。

また、上記実施形態では、下側分割ケース部材１３に嵌合突起部３０が形成され、第２、第３上側分割ケース部材１５、１６に嵌合溝部３１が形成されているが、これとは逆に、下側分割ケース部材１３に嵌合溝部が形成され、第２、第３上側分割ケース部材１５、１６に嵌合突起部が形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、下側分割ケース部材１３と第２、第３上側分割ケース部材１５、１６との結合部のうち一部の部位に水漏れ防止構造が構成されているが、これに限定されるものではなく、当該結合部の他の部位に水漏れ防止構造を構成してもよい。

また、他の分割ケース部材同士の結合部に水漏れ防止構造を構成してもよい。例えば、第２上側分割ケース部材１５と第３上側分割ケース部材１６との結合部にラップ部を形成してもよい。

また、上記実施形態では、冷媒配管２２の表面で凝縮した凝縮水がケース外部に漏れるのを水漏れ防止構造によって防止する例について説明したが、これに限定されるものではなく、上記実施形態の水漏れ防止構造は、空気流路３２に存在する種々の液体がケース外部に漏れるのを防止することができる。

また、上記第２実施形態では、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３とが嵌合されているが、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３との間にパッキンを挟み込んだり、ラップ部３３と下側分割ケース部材１３との間に可塑性樹脂を塗布したりしてもよい。

１３ 下側分割ケース部材（分割ケース部材）
１５ 第２上側分割ケース部材（分割ケース部材）
１６ 第３上側分割ケース部材（分割ケース部材）
３０ 嵌合突起部（嵌合部）
３１ 嵌合溝部（嵌合部）
３２ 空気流路
３３ ラップ部
３４ 空間
３５ 傾斜部
３７、３８ 壁（ラビリンス構造）

Claims (12)

1. 室内に向けて空気を流通させる空気流路（３２）を形成する空調ケースであって、
   互いに嵌合された２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）と、
   前記２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）のうち一方の分割ケース部材（１５、１６）側から他方の分割ケース部材（１３）側へ突出して、前記２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）同士の嵌合部（３０、３１）における隙間を前記空気流路（３２）側から覆うラップ部（３３）とを備え、
   前記ラップ部（３３）と前記他方の分割ケース部材（１３）との間には、前記空気流路（３２）に存在する液体が前記嵌合部（３０、３１）に到達するのを抑制するための空間（３４）が形成されており、
   前記ラップ部（３３）の先端は、前記他方の分割ケース部材（１３）に対して離間しており、
   前記ラップ部（３３）の先端と前記他方の分割ケース部材（１３）との間には、前記空間（３４）と前記空気流路（３２）とを連通させる連通部（３９）が形成されていることを特徴とする空調ケース。
2. 前記空間（３４）は、前記空気の流通を抑制するラビリンス構造（３７、３８）を介して前記空気流路（３２）と連通していることを特徴とする請求項１に記載の空調ケース。
3. 前記２つの分割ケース部材（１３、１５、１６）は前記嵌合部（３０、３１）で重力方向に嵌合されるようになっており、
   前記空間（３４）の重力方向における長さは、前記空間（３４）において前記液体が毛細管現象によって上昇する高さよりも大きくなっていることを特徴とする請求項２に記載の空調ケース。
4. 前記他方の分割ケース部材（１３）のうち前記ラップ部（３３）と対向する部位には、前記ラップ部（３３）側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜する傾斜部（３５）が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の空調ケース。
5. 前記傾斜部（３５）は、前記嵌合部（３０、３１）が延びる方向の両端側から中間側に向かうにつれて重力方向下方側に傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の空調ケース。
6. 前記ラップ部（３３）の先端には、前記空間（３４）の断面幅を前記ラップ部（３３）の根元側から先端側に向かうにつれて拡大する空間拡大部（３３ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調ケース。
7. 前記空間拡大部（３３ａ）は、前記ラップ部（３３）のうち前記空間（３４）側の面が前記ラップ部（３３）の根元側から先端側に向かうにつれて前記空気流路（３２）側に傾斜した形状を有していることを特徴とする請求項６に記載の空調ケース。
8. 前記ラップ部（３３）の先端部は、前記ラップ部（３３）の根元側から先端側に向かうにつれて厚みが薄くなっていることを特徴とする請求項６または７に記載の空調ケース。
9. 前記他方の分割ケース部材（１３）のうち前記連通部（３９）に面する部位には、前記空気流路（３２）側に向かって屈曲した屈曲部（３６）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空調ケース。
10. 前記ラビリンス構造（３７、３８）は、前記他方の分割ケース部材（１３）から突出する複数の壁（３７、３８）によって形成されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の空調ケース。
11. 前記複数の壁（３７、３８）は、前記ラップ部（３３）が延びる方向における位置が互いにずれていることを特徴とする請求項１０に記載の空調ケース。
12. 前記空間（３４）の断面幅および前記連通部（３９）の断面幅は、前記嵌合部（３０、３１）における隙間の断面幅よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の空調ケース。

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