JP6201714B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

ここに開示される発明は、車両用空調装置に関する。

特許文献１は、空気取り入れハウジング、空気分配ハウジング、および空気取り入れハウジングを通して空気を取り入れるためのファンハウジングの中に収容されたファンを備える車両用空調装置を開示する。空気分配ハウジングの中に蒸発器が配置されている。蒸発器の表面において空気から凝縮した液体を排出するために、空調装置の領域における蒸発器の下に、排水システムが構成されている。空気取り入れハウジングは、空気取り入れハウジングの下部領域において浸入する液体を集めるように形成されている。排水システムの水力学的な接続は、空気取り入れハウジングからの液体がファンハウジングおよび蒸発器を通り過ぎて排水システムに排出されるように形成されている。

独国公開特許１０２０１００６２４０６号明細書

水力学的な接続は、通路として形成されている。この通路を通して、排出される水が下へ流れる。同時に、排水のための領域からの空気は上向きに流れる。それによって、水の排出が妨げられることがある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、車両用空調装置には水の排出に関連してさらなる改良が求められている。

ここに開示される発明は、そのような空調装置において、車両が洗浄されるときに、空気取り入れハウジングに浸入する水の排出を改善することを目的としてなされたものである。

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として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って、発明の技術的範囲を限定するものではない。

ここに開示される発明に係る車両用空調装置は、内部に蒸発器を通る空気流を生成するための送風機ホイールを収容し、蒸発器の下部に排水領域を有するハウジングを備える。車両用空調装置は、空気を取り入れる入口開口を有し、ハウジングの横に装着された空気取り入れハウジングと、空気取り入れハウジングの底部に開口し、下端に排水口が形成された排水ポケットを備える。車両用空調装置は、排水ポケットと蒸発器との間に形成され、蒸発器の下の排水領域と連通し、排水ポケットとほぼ平行に延び、上端において閉塞されている空気ポケットを備える。上記排水ポケットの排水口は空気ポケットに向けて横方向に開口している。空調装置の構成の中に一体化するために、空気ポケットは、排水ポケットと蒸発器との間に形成されることが望ましい。排水ポケットと空気ポケットとを連通する隙間を備えることが望ましい。隙間は、排水ポケットの背面の壁に形成され、排水口から上に離れている。排水口の上の隙間を通して、空気ポケットからの空気が排水ポケットに進入することができる。そして、進入した空気は、排水口からの水の排出を追加的に加速する。

空気取り入れハウジングの底部において、下方向へ延びる排水ポケットが形成される。排水ポケットの下端には、排水口が、排水ポケットとほぼ平行に形成された空気ポケットに向けて横方向に開口している。空気ポケットは、上端において閉塞されており、下端において蒸発器の下部における排水領域に連通している。排水口は空気ポケットに向けて横方向に開口している。空気ポケットは大きい断面積を有する。これにより、空気ポケットを上がるように流れる空気は、排水ポケットからの水の流出を阻害することがない。

隙間は、排水ポケットの背面の壁に形成され、排水口から上に離れており、排水ポケットと空気ポケットとを連通するように形成されることが望ましい。隙間は、その全長にわたって排水ポケットと空気ポケットとを連通するように形成されることが望ましい。

隙間は、排水ポケットの上端の近くにまで、かつ、空気ポケットの上端の近くにまで延びるように形成することが望ましい。

具体的な実施形態において、排水口はほぼ１０ｍｍの直径を有することができる。排水口の直径との関係の下で、隙間は、ほぼ２ｍｍの幅と、ほぼ８０ｍｍの長さとを有することができる。隙間は、排水ポケットの入口領域からほぼ１５ｍｍから２０ｍｍだけ離れて設けることが望ましい。

ここに開示される発明に係る車両用空調装置は、内部に蒸発器（５）を通る空気流を生成するための送風機ホイールを収容し、蒸発器の下部に排水領域を有するハウジング（１）と、空気を取り入れる入口開口（２．１）を有し、ハウジングの横に装着された空気取り入れハウジング（２）と、空気取り入れハウジングの底部（２．２）に開口し、下端に排水口（３．１）が形成された排水ポケット（３）と、排水ポケット（３）と蒸発器（５）との間に形成され、蒸発器（５）の下の排水領域と連通し、排水ポケット（３）とほぼ平行に延び、上端において閉塞されている空気ポケット（６）とを備え、排水ポケット（３）の排水口（３．１）は空気ポケットに向けて横方向に開口しており、空気ポケット（６）は、蒸発器の高さ方向の全体にわたって延びており、排水ポケット（３）は、蒸発器の上に位置付けられた空気取り入れハウジング（２）の底部から、空気ポケット（６）の上端より下であり、かつ下端より上の中間部位にまで、空気ポケット（６）に沿って延びており、排水口は、排水ポケットの下端において排水ポケットと空気ポケットとを連通しており、排水ポケット（３）の上端における空気取り入れハウジング（２）の底部との連通開口の断面積は、排水ポケット（３）の他の部位における断面積より小さい。
より有利な構成においては、空気ポケットは排水ポケットの背面の壁と蒸発器を覆う板との間に形成されている。空気ポケットは、一方側では板と排水ポケットとの間のシール部材によってシールされており、反対側では空気取り入れハウジングとハウジングとの接続領域によって、シールされている。
さらに有利な実施形態は後続の説明によって明らかにされる。この発明は、図面を参照しながら、以下においてさらに詳細に説明される。

図１は、空気取り入れハウジングと、空気取り入れ領域の排水ポケットへの合流とを有する空調装置の側面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面における模式化された断面図である。 図３は、排水ポケットを通る図１のＢ−Ｂ断面における断面図である。 図４は、排水口の上に隙間をもつ排水ポケットの詳細な図である。 図５は、具体的な寸法を含む実施形態を示す図４に対応する図である。 図６は、排水領域における空気ポケットの解放領域を有する蒸発器の下端部を示す部分図である。

図面を参照しながら、ここに開示される発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については他の形態の説明を参照し適用することができる。

図１は、車両用空調装置のハウジング１の側面図を示す。ハウジング１内には、送風機ホール１．１がハウジング１内に収容された蒸発器５を通る空気流を生成するように回転可能に支持された状態で、収容されている。図中には送風機ホイール１．１の微細構造は図示されない。蒸発器５は、図２に図示されている。蒸発器５において凝縮した空気中の水分は、ハウジング１の下部において、ドレイン排水口４を通して排出される。ドレイン排水口４の手前において、排水システムから凝縮水を排出するための狭小部分（絞り部）１．２が模式的に図示されている。この構成自体は知られた構成である。

空気取り入れハウジング２は、ハウジング１の横に装着されており、空気取り入れハウジング２を囲み、図面の平面に対して垂直に位置付けられた壁部分が表わされるように、図１において断面として表われている。図１の右側において、外気のための入口開口２．１は、矢印で示された新鮮な外気のために設けられている。図４に図示されている空気取り入れハウジング２の底部２．２は、空気入口部に接し、やや下向きに傾斜するように形成されている。底部２．２は、排水ポケット３に向けて徐々に下がってゆく。底部２．２は、排水ポケット３に合流する。排水ポケット３は、下向きに延びており、比較的大きい断面積を有している。排水ポケット３の下端において、排水口３．１が空気ポケット６に向けて横方向へ開口するように形成されている。空気ポケット６は、図２および図３に図示されている。空気ポケット６は、空調装置の下側面における最も下に位置付けられたドレイン排水口４に延びている。ドレイン排水口４を通して、空調装置内の蒸発器５において凝縮した水が環境に排出される。

例えば、車両を洗浄する期間中に、水が外気のための入口開口２．１に浸入する場合、水は、空気取り入れハウジング２の底部２．２に沿って、排水ポケット３へ排出される。これにより、水は、排水口３．１を通して、凝縮水ドレイン、またはドレイン排水口４へ到達する。図１において、外気のための入口開口２．１に浸入する水の経路は、破線Ｗによって模式的に示されている。

図２は、図１のＡ−Ａ断面における排水ポケット３の長手方向断面を示す。空調装置のハウジング１内に収容された蒸発器５は、図１における右側から見た状態として図示されている。蒸発器５を通して、送風機ホイール１．１によって生成された空気流が流れる。凝縮水は、蒸発器５において凝縮し、図１および図６において符号１．２で示される狭小部分を経由して、下部のドレイン排出口４に到達する。ドレイン排出システムそれ自体は知られたものである。

図３は、図１、図２および図４におけるＢ−Ｂ線の近傍における排水ポケット３を通る断面を示す。図３の実施形態において、排水ポケット３は蒸発器５の深さ方向の寸法のほぼ全体にわたって延びている。具体的な実施形態において、排水ポケット３はほぼ４６ｍｍ×２２ｍｍの断面積を有している。排水ポケット３の断面積は、３００ｍｍ^２から１０１２ｍｍ^２の範囲内とすることができる。

排水ポケット３は、蒸発器５の高さ寸法のほぼ半分まで下方へ延びる。

排水口３．１は、排水ポケット３の内部壁部分３．３と蒸発器５の側板５．１との間に形成された空気ポケット６の中に横方向へ開口している。図３の断面図において、空気ポケット６は、一方側では蒸発器５のシール部材５．２によって、他方側では空気取り入れハウジング２とハウジング１との接続領域によって、シール（気密）されている。細部において、符号５．３はフィルタのための隙間形成部材を示し、符号５．４はフィルタの隙間形成部材のためのシール部材を示し、符号１．３は空調装置のハウジング１の一部分を示している。

空気ポケット６は、下から上に向けて蒸発器５の側面に沿って延びている。空気ポケット６は、図２に図示されるように、蒸発器５の上端の高さの近傍であるところの、上側において閉塞されている。下側において、空気ポケット６は、図６に図示されるように、蒸発器５の下のドレイン領域に向けて開いている。

排水口３．１は、排水ポケット３の背面の壁３．３に形成されている。この背面の壁３．３は、図２に図示されるように、蒸発器５に面している。このように、排水口３．１は、その断面において空気ポケット６にほぼ平行に延びている。排水口３．１を通ってあらわれる水は、空気ポケット６を上がってくる空気によって阻害されない。これは、空気ポケット６の断面が、排水口３．１の断面により大きく形成されることによって助長される。

空気ポケット６の断面積は、排水ポケット３の断面積の３分の１の大きさぐらいとすることができる。図２から見ることができるように、空気ポケット６は、ほぼ排水ポケット３の入り口の領域の高さにまで延びている。

排水ポケット３の下端部分における空気ポケット６への排水口３．１の横方向への開口により、空気取り入れハウジングに浸入する水の排出は、空気取り入れハウジングの底部２．２から下方へ向けて延び、案内する排水通路に関して実質的に促進される。さらに、排水通路を通って、空気は水の流れ方向に対向して上昇する。

排水ポケット３の上部領域では、実質的に、空気取り入れハウジング２の入口領域からのより低い気圧は、排水ポケット３の下端において、蒸発器５の排水領域において優勢な、入口領域の空気の圧力より高い圧力が存在しているにもかかわらず、優勢である。

空気取り入れハウジング２に浸入する水の排出は、空気取り入れハウジングから下方向へ延び、案内する排水通路に関連して、改善されることが明らかである。この改善は、排水ポケット３が空気取り入れハウジング２に対して下向きに延びるように形成されること、排水ポケット３が大きい断面積を有すること、そして、排水ポケット３の下端において、排水口３．１が空気ポケット６を横切る接続を大きい断面積をもって形成することによって提供される。

図４は、図１の側面図における排水ポケット３を示す。図示されるように、隙間３．２が排水口３．１から上方向に向けて、ほぼ排水ポケット３の高さにわたって延びている。この隙間３．２は、図２および図３に図示されるように、排水ポケット３の蒸発器５に面する壁部分３．３に形成されている。この隙間３．２は、排水ポケット３と空気ポケット６とを連通している。

隙間３．２のない実施形態との関係において、空気ポケット６から隙間３．２を通り抜ける空気に起因して、排水ポケット３からの水の排出が加速され改善されることが驚くべき手法で明らかにされる。

空気ポケット６に形成される隙間３．２にわたる空気の高い圧力は、排水ポケット３の中にある水の比較的大きな断面積において効果を有する。よって、重力の力に加えて、排水口３．１を通る排水をさらに促進する。

排水口３．１の横方向への開口の領域における空気ポケット６の大きい断面積によって、水の排出はさらに促進される。よって、排水口３．１からの水は、妨害されることなく、蒸発器５の排水領域に到着することができる。

図示された実施形態において、排水口３．１は隙間３．２の下部において円形の形体をもって形成されている。しかしながら、排水ポケット３の背面の壁３．３には、他の断面形状をもつ排水口３．１を設けることができる。

図２に図示されるように、空気取り入れハウジング２の底部２．２における排水ポケット３の比較的大きい断面積は、ハウジング１の板状の突起１．４によって部分的に覆われている。これによって、例えば、空気取り入れハウジング２に水とともに到達した落ち葉のような固体の異物が、排水ポケット３の中に進入することが阻止される。さらに、排水ポケット３と空気取り入れ領域とを仕切るために、板状の突起１．４に代えて、格子状部材を設けることができる。

図５が示すように、隙間３．２はほぼ２ｍｍの幅を有することが望ましい。この実施形態によると、隙間３．２の長さは、図４に図示されるねじ結合のためのねじ部分２．３の領域におけるほぼ８ｍｍの中断を含むほぼ９０ｍｍである。空気取り入れハウジング２の底部２．２における排水ポケット３の開口領域から隙間３．２の上端の距離は、ほぼ１６ｍｍである。

図６は、凝縮水排水システムの狭小部分１．２の前の蒸発器５の下部における空気ポケット６の開放端領域を示す。

実施形態においては、ハウジング１によって、蒸発器５の下側に、ドレイン排水口４とそれに連通する通路と凝縮水を集める構造とを含む排水領域が形成されている。隙間３．２は、排水ポケット３の背面の壁に形成され、排水口３．１から上に離れており、排水ポケット３と空気ポケット６とを連通するように形成することができる。隙間３．２は、排水ポケット３の上端の近くにまで、かつ、空気ポケット６の上端の近くにまで延びるように形成することができる。排水口３．１はほぼ１０ｍｍの直径を有することができる。排水口３．１の直径との関係の下で、隙間３．２は、ほぼ２ｍｍの幅と、ほぼ８０ｍｍの長さとを有することができる。隙間３．２は、排水ポケット３の入口領域からほぼ１５ｍｍから２０ｍｍだけ離れて設けることができる。

空気ポケット６は、蒸発器５の高さ方向の全体にわたって延びており、上端が閉塞され、下端が排水領域に連通している。排水ポケット３は、蒸発器５の上に位置付けられた空気取り入れハウジング２の底部２．２から、空気ポケット６の上端より下であり、かつ下端より上の中間部位にまで、空気ポケット６に沿って延びている。排水口３．１は、排水ポケット３の下端において排水ポケット３と空気ポケット６とを連通している。排水ポケット３の上端における空気取り入れハウジング２の底部２．２との連通開口の断面積は、排水ポケット３の他の部位における断面積より小さい。

ここに開示される発明は、その発明を実施するための実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。開示される発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。実施形態は追加的な部分をもつことができる。実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。開示される発明の技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

１ ハウジング、
１．１ 送風機ホイール、１．２ 狭小部分、
２ 空気取り入れハウジング、
２．１ 入口開口、 ２．２ 底部、
３ 排水ポケット、
３．１ 排水口、 ３．２ 隙間、 ３．３ 壁、
４ ドレイン排水口、
５ 蒸発器、
５．１ 板、 ５．２ シール部材、
６ 空気ポケット。

Claims (8)

1. 内部に蒸発器（５）を通る空気流を生成するための送風機ホイールを収容し、前記蒸発器の下部に排水領域を有するハウジング（１）と、
   空気を取り入れる入口開口（２．１）を有し、前記ハウジングの横に装着された空気取り入れハウジング（２）と、
   前記空気取り入れハウジングの底部（２．２）に開口し、下端に排水口（３．１）が形成された排水ポケット（３）と、
   前記排水ポケット（３）と前記蒸発器（５）との間に形成され、前記蒸発器（５）の下の排水領域と連通し、前記排水ポケット（３）とほぼ平行に延び、上端において閉塞されている空気ポケット（６）とを備え、
   前記排水ポケット（３）の前記排水口（３．１）は前記空気ポケットに向けて横方向に開口しており、
   前記排水ポケット（３）の背面の壁に形成され、前記排水口（３．１）から上に離れており、前記排水ポケット（３）と前記空気ポケット（６）とを連通する隙間（３．２）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記隙間（３．２）は、前記排水ポケット（３）の上端の近くにまで、かつ、前記空気ポケット（６）の上端の近くにまで延びていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記排水口（３．１）はほぼ１０ｍｍの直径を有し、この直径との関係の下で、前記隙間（３．２）は、ほぼ２ｍｍの幅と、ほぼ８０ｍｍの長さとを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 前記隙間（３．２）は、前記排水ポケット（３）の入口領域からほぼ１５ｍｍから２０ｍｍだけ離れていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 前記空気ポケット（６）は、前記蒸発器の高さ方向の全体にわたって延びており、
   前記排水ポケット（３）は、前記蒸発器の上に位置付けられた前記空気取り入れハウジング（２）の底部から、前記空気ポケット（６）の上端より下であり、かつ下端より上の中間部位にまで、前記空気ポケット（６）に沿って延びており、
   前記排水口は、前記排水ポケットの下端において前記排水ポケットと前記空気ポケットとを連通していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用空調装置。
6. 前記排水ポケット（３）の上端における前記空気取り入れハウジング（２）の底部との連通開口の断面積は、前記排水ポケット（３）の他の部位における断面積より小さいことを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
7. 内部に蒸発器（５）を通る空気流を生成するための送風機ホイールを収容し、前記蒸発器の下部に排水領域を有するハウジング（１）と、
   空気を取り入れる入口開口（２．１）を有し、前記ハウジングの横に装着された空気取り入れハウジング（２）と、
   前記空気取り入れハウジングの底部（２．２）に開口し、下端に排水口（３．１）が形成された排水ポケット（３）と、
   前記排水ポケット（３）と前記蒸発器（５）との間に形成され、前記蒸発器（５）の下の排水領域と連通し、前記排水ポケット（３）とほぼ平行に延び、上端において閉塞されている空気ポケット（６）とを備え、
   前記排水ポケット（３）の前記排水口（３．１）は前記空気ポケットに向けて横方向に開口しており、
   前記空気ポケット（６）は、前記蒸発器の高さ方向の全体にわたって延びており、
   前記排水ポケット（３）は、前記蒸発器の上に位置付けられた前記空気取り入れハウジング（２）の底部から、前記空気ポケット（６）の上端より下であり、かつ下端より上の中間部位にまで、前記空気ポケット（６）に沿って延びており、
   前記排水口は、前記排水ポケットの下端において前記排水ポケットと前記空気ポケットとを連通しており、
   前記排水ポケット（３）の上端における前記空気取り入れハウジング（２）の底部との連通開口の断面積は、前記排水ポケット（３）の他の部位における断面積より小さいことを特徴とする車両用空調装置。
8. 前記空気ポケット（６）は前記排水ポケット（３）の背面の壁（３．３）と前記蒸発器（５）を覆う板（５．１）との間に形成されており、前記空気ポケット（６）は、一方側では前記板（５．１）と前記排水ポケット（３）との間のシール部材（５．２）によってシールされており、反対側では前記空気取り入れハウジング（２）と前記ハウジング（１）との接続領域によってシールされていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用空調装置。

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