WO2011093052A1

WO2011093052A1 - 車両用空調ユニット

Info

Publication number: WO2011093052A1
Application number: PCT/JP2011/000367
Authority: WO
Inventors: 智貴佐々木
Original assignee: サンデン株式会社
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2011-08-04
Also published as: JP2011152850A

Abstract

【課題】エバポレータから発生したドレン水をケース本体内壁に付着させることなく、確実にドレン孔から排水してケース本体での結露発生を防止することができる車両用空調ユニットを提供すること。【解決手段】車両用空調ユニットにおいて、エバポレータ(6)を収納するケース本体(2)内に、送風流路の一部を形成する蓋部(20)と、エバポレータから発生したドレン水を受けてドレン孔(10)へと導くドレン水受部(22)と、ドレン水受部からドレン孔を貫通してケース本体外のドレン通路(12)内まで延びるノズル部(24)とからなるドレン水案内手段を、少なくともドレン水受部がケース本体の内面と非接触であるように設ける。

Description

車両用空調ユニット

　本発明は、車両用空調ユニットに関し、エバポレータを備えたＨＶＡＣ（heating, ventilating, air conditioning）ユニットからなる車両用空調ユニットに関するものである。

　自動車用空調装置が特許文献１に記載されている。この自動車用空調装置は、冷却用熱交換器（エバポレータ）で発生する凝縮水（ドレン水）が車室内に飛水することを防止しつつ且つ水漏れ防止性を高くするものである。これを行うために、凝縮水を流すためのドレン溝と送風路とを区画する蓋部材を取り付けている。
　しかしながら、上記特許文献１の自動車用空調装置では、ドレン溝が形成されたインシュレータがケース本体に当接し、また蓋部材下側であってエバポレータ上流側のケース本体側面がドレン水に対してむき出しの状態である。したがってケース本体の下面にはドレン溝を介してドレン水の低温が伝わってケース本体の下面が冷やされ、結露するおそれがある。また、エバポレータ上流側のケース本体側面がドレン水に対してむきだしなので、車両の加減速時や旋回時に車両が傾き、ドレン水がはねてケース本体側面に付着し、ここからドレン水の低温が伝わって結露するおそれがある。

　このようなケース本体における結露の発生は、大きくなった結露が車室内に落下して乗員に不快な思いをさせたり、車室内を濡らしたり、電装部品や電線に結露水がかかり、腐食やショートを引き起こすおそれがあるので、好ましくない。

特開２００６－５６３４２号公報

　本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、エバポレータから発生したドレン水をケース本体内壁に付着させることなく、確実にドレン孔から排水してケース本体での結露発生を防止することができる車両用空調ユニットを提供することを目的とする。

　上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調ユニットでは、送風空気を冷却するエバポレータと、前記エバポレータを収納し、該エバポレータへ送風空気を導く送風流路を有するケース本体と、前記ケース本体の下部または側部に開口したドレン孔と、前記送風流路の一部を形成する蓋部と、前記エバポレータから発生したドレン水を受けて前記ドレン孔へと導くドレン水受部と、該ドレン水受部から前記ドレン孔を貫通して前記ケース本体外まで延びるノズル部とから構成され、少なくとも前記ドレン水受部が前記ケース本体の内面と非接触であるように該ケース本体内に設けられるドレン水案内手段とを備えることを特徴としている。

　請求項２の車両用空調ユニットでは、前記ドレン水案内手段は、前記ドレン水受部がドレン孔に向かって下方に窄んだ形状をなしており、このドレン水受部の窄んだ先から前記ノズル部が延びていることを特徴としている。

　上記手段を用いる本発明の請求項１の車両用空調ユニットによれば、車両用空調ユニットにおいて、エバポレータを収納するケース本体内に、送風流路の一部を形成する蓋部と、エバポレータから発生したドレン水を受けてドレン孔へと導くドレン水受部と、ドレン水受部からドレン孔を貫通してケース本体外まで延びるノズル部とからなるドレン水案内手段を、少なくともドレン水受部がケース本体の内面と非接触であるように設ける。

　ドレン水案内手段において、ドレン水が通るドレン水受部がケース本体の内面と非接触で設けられることで、当該ドレン水受部を流れるドレン水の低温がケース本体に伝わることはない。そして、ドレン水受部からドレン孔を貫通してケース本体外まで延びたノズル部が設けられていることで、ドレン水案内手段とドレン通路との間に隙間が生じることを防ぐことができ、確実にドレン水案内手段からケース本体外へとドレン水を案内することができる。

　これにより、ドレン水をケース本体内面に付着させることなくケース本体外へと排出することができ、確実にケース本体における結露を防止することができる。
　請求項２の車両用空調ユニットによれば、ドレン水案内手段のドレン水受部を、ドレン孔に向かって下方に窄んだ形状とし、このドレン水受部の窄んだ先から前記ノズル部が延びた形状とする。

　このように、ドレン水受部をドレン孔に向かって下方に窄んだ形状とすることで、車両が傾いた場合や車両の加減速時や旋回時にドレン水がはねた場合等でも、ケース本体内にドレン水が漏れることなく、確実にドレン孔に導くことができる。また、下方に窄んだ形状のドレン水受部に沿ってドレン水が集められてドレン孔に導かれるため、ドレン水受部の窄んだ先から延びるノズル部には流速の上がったドレン水が流れて、ドレン水を停滞させることなく、より確実にケース本体外へと流入させることができる。

本発明に係る車両用空調ユニットの全体横断面図である。本発明に係る車両用空調ユニットのケース本体冷却部の概略斜視図である。本発明に係る車両用空調ユニットの概略斜視図である。インナーガイドの概略斜視図である。図１のＡ－Ａ断面図である。

　図１から図３を参照すると、図１には本発明に係る車両用空調ユニットの全体横断面図、図２、３には車両用空調ユニットの概略斜視図が示されている。図１はケース本体２の下半分を上側から見た断面図であり、図２はエバポレータ上流側を正面に対し右方向から見た斜視図であり、図３は左方向からみた斜視図である。なお、図２、図３ではケース本体を一部切欠いて記載している。

　図１に示す車両用空調ユニット１は、車両車室内のインストルメントパネル内に設けられている。
　当該車両用空調ユニット１は、ケース本体２内に、空気を送風する送風ファン４、送風空気を冷却するエバポレータ６（蒸発器）、送風空気を加熱する図示しないヒータコア等が設けられて構成されている。

　ケース本体２は、内部において、送風ファン４からエバポレータ６への送風流路を形成している。詳しくは、ケース本体２の送風流路は、送風ファン４が設けられた円筒部２ａから連結通路２ｂを介してエバポレータ６の設けられた冷却部２ｃへと連通しており、送風ファン４の回転により送風された空気は、連結通路２ｂを通り、冷却部２ｃへと流入しエバポレータを通過してさらに下流へと流れていく。なお、送風空気の流れは各図白抜き矢印で示している。

　図２、３に示すように、エバポレータ６は、ケース本体２の冷却部２ｃにおいて送風流路断面に沿って設けられている。また、冷却部２ｃの下部であって、エバポレータより送風空気上流側にはインナーガイド８（ドレン水案内手段）が設けられている。
　エバポレータ６は、内部に冷媒が通過しており、この冷媒を用いて送風空気を熱交換作用により冷却する。エバポレータ６としては、種々のタイプがあるが、一般的には放熱フィンが複数枚並べて配設された積層型が用いられている。エバポレータ６に供給される冷媒は、図示しないコンプレッサーで圧縮され、さらに図示しないコンデンサーで液化され、これが気化したものである。すなわち、上述した熱交換作用は、この冷媒の潜熱を利用するものである。

　ケース本体２の冷却部２ｃ内に流入した送風空気はインナーガイド８の上方を通過して、エバポレータ６を通ってケース本体２の送風空気下流側へと流れていく。この送風空気が、エバポレータ６を通り、具体的には放熱フィンの間を通過することにより冷却されて、冷風として車室内に提供される。この圧縮空気の冷却時に、ドレン水（凝縮水）が発生する。ドレン水は、インナーガイド８により、ケース本体２側面に開口したドレン孔１０に案内されて、当該ドレン孔１０からケース本体２の外側に突出した管状のドレン通路１２を通って車室外に排水される。

　ここで、図４及び図５を参照すると、図４にはインナーガイドの概略斜視図、図５には図１のＡ－Ａ断面図が示されている。以下、上記図１から図３に加え、これら図４、５に基づきインナーガイド８について詳しく説明する。　図４に示すように、インナーガイド８は、蓋部２０、ドレン水受部２２、及びノズル部２４より一体的に成形された構成をなしている。

　蓋部２０は、ケース本体２の連結通路２ｂの下面と連続をなして冷却部２ｃにおける送風流路を形成する矩形の板部材である。当該蓋部２０は、一方の短辺２０ａが連結流路２ｂ下面と接し、他方の短辺２０ｂ及び一方の長辺２０ｃがケース本体２の内面と接し、他方の長辺２０ｄがエバポレータ６側面と接する。図５に示すように、当該蓋部２０は、ケース本体２の冷却部２ｃ上部の送風空間と下部の排水空間とを区画するものである。

　ドレン水受部２２は、蓋部２０より下方に形成されており、ケース本体２内に設置されたときに、エバポレータ６下面からケース本体２のドレン孔１０に亘って形成されている。
　さらに詳しくは、ドレン水受部２２は、蓋部２０の下面から垂直に下方に延びた壁部２２ａと、ドレン水受部２２の底面をなす受部底面２２ｂからなる。
　ドレン水受部２２の壁部２２ａは、蓋部２０のエバポレータ側の両端からドレン側に向かい、ドレン水を中央側に集めるよう湾曲しつつ中央へ延びている。そして、中央よりやや蓋部２０の一方の短辺２０ａ側部分にて、ドレン孔１０側に向かう導入通路を形成するように対向した一対の壁部２２ａが延びている。

　ドレン水受部２２の受部底面２２ｂはエバポレータ６の下面から上記壁部２２ａに沿ってドレン孔１０まで延びている。特に上記対向する一対の壁部２２ａにより形成される導入通路部分においては、受部底面２２ｂは、エバポレータ６の下面に沿った面よりもさらに下方に傾斜しつつ、当該壁部２２ａ下部も互いに近づき、導入通路はドレン孔１０に向かって窄んだ形状をなしている。

　ノズル部２４は、この上記導入通路の受部底面２２ｂからドレン孔１０を貫通し、ケース本体２外のドレン通路１２内まで延び、上半分が開口した半管状をなしている。そして、インナーガイド８がケース本体２内に設置されたときには、当該ノズル部２４の先端がドレン通路１２内の下面形状に沿って当接する。
　このように構成されたインナーガイド８は、蓋部２０及び受部底面２２の各辺がケース本体２の内面等に突き当たるとともに、当該蓋部２０の両短辺側下面がケース本体２側部内面より突出した支持部２ｄ、２ｄに当接することで、支持されている。インナーガイド８は、当該支持部２ｄ、２ｄに支持されることで、ドレン水が流れるドレン水受部２２は本体ケース２の内面と面接触せず、当該ドレン水受部２２の各面（壁部２２ａ、受部底面２２ｂ）はケース本体２の内面と所定の間隔を有して設けられている。これによりドレン水受部２２とケース本体２との間には空気層が形成されることとなる。

　また、図５に示すように、インナーガイド８は、ノズル部２４が最下端位置となるよう、水平方向より傾斜して支持される。この傾斜角度は車両に傾斜可能な角度に応じて設定されるものとし、例えば受部底面２２ｂのエバポレータ下面と当接する面が２０°～２５°傾斜するよう支持されるのが好ましい。
　以下、このように構成された車両用空調ユニット１の作用効果について説明する。

　当該車両用空調ユニット１では、送風ファン４から冷却部２ｃに流入した送風空気は、インナーガイド８の蓋部２０上方を通ってエバポレータ６に導かれる。
　一方で、エバポレータ６にて発生したドレン水は、エバポレータ６の下部からインナーガイド８におけるドレン水受部２２の受部底面２２ｂを伝い、壁部２２ａによって導入通路に集められる。そして、ドレン水は、下方に傾斜し窄んだ形状の導入通路を通ることで流速が上がり、ノズル部２４に沿ってドレン通路１２内へと流れていく。

　このようにインナーガイド８において、ドレン水が通るドレン水受部２２がケース本体２の内面と所定の間隔を有し非接触で設けられることで、当該ドレン水受部２２を流れるドレン水の低温がケース本体２に伝わることはない。したがって、ケース本体２における結露を防止することができる。
　また、インナーガイド８は、車両の傾きを考慮してドレン孔１０に向かって傾斜して設けられている上、ドレン水受部２２においてドレン孔１０に対応して壁部２２ａ及び受部底面２２ｂにより形成された導入通路がドレン孔１０に向かって下方に窄んだ形状をなしているため、車両が傾いた場合や車両の加減速時や旋回時にドレン水がはねた場合等でも、ケース本体２内にドレン水を漏らすことはない。

　また、蓋部２０がドレン受部２２の上部を覆いつつ、ケース本体２の冷却部２ｃ内の送風空間と排水空間を区画していることによっても、ケース本体２内にドレン水が漏れることを防止できる。
　そして、インナーガイド８に、ドレン水受部２２からドレン孔１０を貫通してドレン通路１２内に沿って当接するまで延びたノズル部２４が設けられていることで、インナーガイド８とドレン通路１２との間に隙間が生じることを防ぎ、確実にインナーガイド８からケース本体２外のドレン通路１２内へとドレン水を案内することができる。

　また、ドレン水受部２２において下方に窄んだ形状の導入通路に沿ってドレン水が集められてドレン孔１０に導かれるため、導入通路の窄んだ先から延びるノズル部２４には流速の上がったドレン水が流れ、ドレン水を停滞させることなく、より確実にドレン通路１２内へと流入させることができる。
　さらに、インナーガイド８は、図４から明らかなように、閉じた空間等を有さず、蓋部２０の短辺方向に開放した形状をなしていることから、当該短辺方向を抜き方向とした型で容易に一体成形することができる。つまり、部品点数を大幅に増加したり、特別な装置等を用いることなく、簡単な構成で結露を防止することができる。

　以上のことから本発明に係る車両用空調ユニットは、ドレン水をケース本体内面に付着させることなくドレン通路へと排出することができ、より確実にケース本体における結露を防止することができる。
　これで本発明に係る車両用空調ユニットの実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

　上記実施形態では、ノズル部２４は半管状をなしているが、当該ノズル部２４の形状はこれに限られるものではなく、例えば、管状や断面Ｖ字状、形状をより簡素化するためにドレン水が伝う板状のノズル部としてもよい。
　また、上記実施形態では、ノズル部２４がドレン通路１２内まで延びた構成であるが、当該ノズル部はドレン孔を貫通してケース本体外まで延びていれば、その効果を奏するものであり、例えばドレン通路が短い場合やドレン通路が形成されていないケース本体にも適用は可能である。

　１　車両用空調ユニット
　２　ケース本体
　２ａ　円筒部
　２ｂ　連結通路
　２ｃ　冷却部
　２ｄ　支持部
　４　送風ファン
　６　エバポレータ
　８　インナーガイド（ドレン水案内手段）
　１０　ドレン孔
　１２　ドレン通路
　２０　蓋部
　２０ａ、２０ｂ　短辺
　２０ｃ、２０ｄ　長辺
　２２　ドレン水受部
　２２ａ　壁部
　２２ｂ　受部底面
　２４　ノズル部

Claims

　送風空気を冷却するエバポレータと、
　前記エバポレータを収納し、該エバポレータへ送風空気を導く送風流路を有するケース本体と、
　前記ケース本体の下部または側部に開口したドレン孔と、
　前記送風流路の一部を形成する蓋部と、前記エバポレータから発生したドレン水を受けて前記ドレン孔へと導くドレン水受部と、該ドレン水受部から前記ドレン孔を貫通して前記ケース本体外まで延びるノズル部とから構成され、少なくとも前記ドレン水受部が前記ケース本体の内面と非接触であるように該ケース本体内に設けられるドレン水案内手段とを備えることを特徴とする車両用空調ユニット。
　前記ドレン水案内手段は、前記ドレン水受部がドレン孔に向かって下方に窄んだ形状をなしており、このドレン水受部の窄んだ先から前記ノズル部が延びていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調ユニット。