JP2010036765A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空調ケースの内壁側面を伝わる結露水が、空調ケース内に設けた塞止部を迂回して流れることのない車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 ブロワ吹出口の下端に結露水の流れを塞き止めるダム１３を設ける。また、スクロールケースの側壁１５に、ノーズ部１４から側壁１５を伝わって流れる結露水をダム１３の上流側に案内する樋手段１６を設ける。遠心式送風機２の内部に浸入あるいは発生した結露水のうち、スクロール壁１１を伝わる結露水Ａは、ダム１３によって塞き止められる。また、ノーズ部１４からスクロールケースの側壁１５を伝わる結露水Ｂは、樋手段１６によってダム１３の上流側に案内されてダム１３で塞き止められる。これによって、エアミックスドア６が結露水によって固着する不具合が生じない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用空調装置に関し、特に空調ケースの内壁を伝わる水（水滴）の処理技術に関する。
なお、本発明の空調ケースは、送風機のケースおよび温調機材を収容する空調ダクトを含むものである。即ち、空調ケースは、送風機の吸込口から車室内への吹出口に至る空気通路を形成するものである。

従来技術の一例を図４を参照して説明する。なお、符号は後述する実施例と同一機能物に同一符号を付したものである。
図４の車両用空調装置は、空気の冷却を行なうエバポレータを搭載したクーリングユニット（冷風発生装置）とは別体に設けられた吸込式空調装置であり、クーリングユニットから吹き出した冷風を吸い込むことのできる遠心式送風機２と、この遠心式送風機２によって吸い込んだ冷風を加熱するヒータコア４と、このヒータコア４を通過する温風量とヒータコア４をバイパスする冷風量との割合を調整するエアミックスドア６とを具備する（例えば、特許文献１参照）。

吸込式空調装置の遠心式送風機２が作動すると、クーリングユニットから吹き出された冷風が吸込式空調装置の内部に吸い込まれる。その際、クーリングユニットから飛散した結露水が遠心式送風機２に吸い込まれる可能性がある。あるいは、遠心式送風機２に吸い込まれた冷風により遠心式送風機２の内部に結露水が発生する可能性がある。さらには、クーリングユニットの空気冷却が停止した直後などに、冷却された遠心式送風機２の内部に高温高湿の空気が流入することによって、遠心式送風機２の内部に結露水が発生する可能性がある。

遠心式送風機２の内部に浸入または発生した結露水は、排気ガス成分などを含むことにより粘着性を持つ場合がある。この粘着性を持つ結露水がスクロールケース（空調ケース１の一例）の内壁を伝ってエアミックスドア６（好ましくない部材の一例）に到達すると、粘着性を持つ結露水がエアミックスドア６を空調ケース１に固着させて、エアミックスドア６の作動を不能にする可能性がある。

そこで、従来の技術では、図３（ａ）に示すように、ブロワ吹出口の下端にダム１３（塞止部の一例）を形成したり、あるいは図３（ｂ）に示すように、エアミックスドア６が当接する下側の当接リブ１２に深堀溝１７（塞止部の一例）を形成して、結露水がエアミックスドア６に到達するのを防いでいた。
ダム１３および深堀溝１７は、図４中の矢印Ａに示すように、スクロール壁１１の内壁を伝わる結露水を塞き止めて、結露水がエアミックスドア６に到達するのを防ぐものであった。
しかるに、遠心ファン３に最も近いノーズ部１４（ブロワ吹出口の上端部）からスクロールケースの側壁１５を伝わる結露水は、図４中の矢印Ｂに示すように、ダム１３や深堀溝１７に至らない伝達経路を通ってエアミックスドア６に到達する可能性があり、結露水によってエアミックスドア６を固着させる可能性があった。
特開平８−２８２２４５号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空調ケースの内壁側面を伝わる水が、空調ケース内に設けた塞止部を迂回して流れることのない車両用空調装置の提供にある。

［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用する車両用空調装置は、樋手段（１６）によって空調ケース（１）の内壁を伝わる水を塞止部（１３）の上流側に案内するため、空調ケース（１）の内壁を伝わる水が塞止部（１３）を迂回して流れる不具合を回避することができる。
即ち、樋手段（１６）を設けたことにより、空調ケース（１）の内壁を伝わる水を確実に塞止部（１３）において塞き止めることができ、空調ケース（１）の内壁を伝わる水が好ましくない部位（エアミックスドア等）に到達する不具合を回避することができる。

［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用する車両用空調装置は、クーリングユニットとは別体に設けられた吸込式空調装置であり、遠心式送風機（２）、ヒータコア（４）、エアミックスドア（６）を具備するものである。

［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用する車両用空調装置の遠心式送風機（２）は、車両搭載時にブロワ吹出口が下側に配置されるものであり、樋手段（１６）がブロワ吹出口の上部に存在するノーズ部（１４）から、ブロワ吹出口の下部に設けられた塞止部（１３）に向かって設けられている。
このため、スクロール壁（１１）を伝わる結露水が塞止部（１３）で塞き止められるとともに、ノーズ部（１４）から側壁（１５）を伝わる結露水が樋手段（１６）によって塞止部（１３）の上流側に案内される。即ち、遠心式送風機（２）のブロワ吹出口から排出される結露水を全て塞止部（１３）で塞き止めることができ、遠心式送風機（２）のブロワ吹出口から排出される結露水が好ましくない部位（エアミックスドア等）に到達する不具合を回避することができる。

［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用する車両用空調装置の塞止部（１３）は、ブロワ吹出口の下端に沿って連続して設けられた上方に向かって突出するダム（１３）である。

［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用する車両用空調装置の塞止部（１７）は、ブロワ吹出口の直下においてブロワ吹出口の下端に沿って連続して設けられた上方に向かって開口する深堀溝（１７）である。

最良の形態の車両用空調装置は、空気の冷却を行なうエバポレータを搭載したクーリングユニットとは別体に設けられた吸込式空調装置であり、クーリングユニットから吹き出された冷風を吸い込み可能な遠心式送風機（２）と、この遠心式送風機（２）によって吸い込んだ冷風を加熱するヒータコア（４）と、このヒータコア（４）を通過する温風量とヒータコア（４）をバイパスする冷風量との割合を調整するエアミックスドア（６）とを具備する。
この吸込式空調装置は、車両搭載時に、遠心式送風機（２）のブロワ吹出口が遠心式送風機（２）の下側に配置される。

一方、遠心式送風機（２）のスクロールケースは、空調ケース（１）の一部であり、ブロワ吹出口の下部にはスクロール壁（１１）を伝わる結露水を塞き止める塞止部（１３）が設けられている。また、スクロールケースの側壁（１５）には、この側壁（１５）を伝わる結露水を塞止部（１３）の上流側に案内する樋手段（１６）が設けられている。この樋手段（１６）は、連続する凸部（あるいは溝部）によって設けられるものであり、ブロワ吹出口の上部に存在する遠心式送風機（２）のノーズ部（１４）から、ブロワ吹出口の下部に設けられた塞止部（１３）に向かって設けられている。

本発明を車両用の吸込式空調装置に適用した実施例１を、図１、図２を参照して説明する。
吸込式空調装置は、空気の冷却を行なうエバポレータ（冷凍サイクルの構成部品）を搭載したクーリングユニット（図示しない）とは別体に設けられ、クーリングユニットとは独立して車両に搭載されるヒータユニットであり、吸い込んだ空気を加熱して車室内の各部へ吹出可能に設けられている。なお、図１において前後上下の各矢印は、吸込式空調装置の車両搭載状態における方向を示している。

吸込式空調装置は、車室内に通じる樹脂製の空調ケース１を備える。この空調ケース１は、遠心式送風機２の吸込口から車室内への吹出口に至る空気通路を形成するものであり、遠心式送風機２のスクロールケースおよび温調機材（後述するヒータコア４等）を収容する空調ダクトを含むものである（空調ケース１＝スクロールケース＋空調ダクト）。
具体的に、空調ケース１は、ポリプロピレンのような弾性を有し、機械的強度も高い樹脂にて成形されるものであり、成形上の型抜きの都合、および内部への機能部品等の組付上の理由等から複数に分割して成形した後に、締結部品によって一体に結合する構造を採用している。

吸込式空調装置は、遠心式送風機２と、空気加熱部と、吹出口切替部とを備える。
遠心式送風機２は、車室内の空気（クーリングユニットから車室内に吹き出された冷風など）を吸引して空気加熱部に供給する空気圧送装置である。この遠心式送風機２は、通電により回転力を発生する電動モータ（図示しない）、この電動モータにより回転駆動する遠心ファン３、この遠心ファン３を収容するスクロールケースとを備える。
ここで、遠心式送風機２は、車両搭載時に回転軸が水平方向に向き、且つ図１に示すように、ブロワ吹出口（スクロールケースの吹出口）が遠心式送風機２の下側に配置されるものである。

空気加熱部は、遠心式送風機２から圧送供給される空気の加熱量の調整を行なうものであり、ヒータコア４、バイパス通路５、エアミックスドア６によって構成される。
ヒータコア４は、空調ケース１の内部に配置されて、空気の加熱を行なう暖房用の空気加熱器である。ヒータコア４は、エンジン冷却水（温水）が循環供給可能に設けられており、エンジン冷却水とヒータコア４を通過する空気とが熱交換することで、ヒータコア４を通過する空気が加熱される。
バイパス通路５は、空調ケース１の内部においてヒータコア４をバイパスさせて吹出口切替部へ導く空気通路である。

エアミックスドア６は、ヒータコア４の空気流の上流側に配置されて、ヒータコア４を通過する空気流量（即ち、ヒータコア４で加熱される温風量）と、バイパス通路５を通過する空気流量（即ち、ヒータコア４を迂回する冷風量）との割合を調整する流量調整手段である。
この実施例のエアミックスドア６は板状ドアであり、その回動軸（ドアシャフト）が車両搭載時に水平方向に向き、且つ図１に示すように、ドア回動端がブロワ吹出口（スクロールケースの吹出口）の開口部において回動変位するように設けられている。
なお、エアミックスドア６は、乗員によって手動操作されるものであっても良いし、サーボモータを用いて開度調整するものであっても良い。また、この実施例では、エアミックスドア６の一例として板状ドアを用いているが、フィルム式ドアであっても良い。

吹出口切替部は、空気加熱部を通過した空調風の吹出口の切替えを実施するものであり、空調ケース１における空気流の下流側には、フロントガラスの内側に向けて空調風（主に温風）を吹き出すためのデフロスタ吹出口に通じるデフロスタダクト７、前席乗員の上半身に向けて空調風（主に冷風）を吹き出すためのフェイス吹出口に通じるフェイスダクト８、前席乗員の足元部に向けて空調風（主に温風）を吹き出すためのフット吹出口に通じるフットダクト９が設けられている。

吹出口切替部は、空気加熱部の空気流の下流側と、デフロスタダクト７、フェイスダクト８およびフットダクト９との連通状態の切替えを行なう手段であり、この実施例ではロータリードア１０を用いている。このロータリードア１０は、略円筒形状を呈する筒状ドアに内外を連通する開口部を設けておき、ロータリードア１０の回転角度を変化させることで、空気加熱部の下流側とデフロスタダクト７の連通状態、空気加熱部の下流側とフェイスダクト８の連通状態、および空気加熱部の下流側とフットダクト９の連通状態の切替えを行なうものである。
なお、この実施例では、吹出口の切替えドアの一例としてロータリードア１０を用いているが、フィルム式ドアや板状ドアであっても良い。

〔実施例１の特徴〕
吸込式空調装置の遠心式送風機２が作動すると、クーリングユニットから吹き出された冷風が吸込式空調装置の内部に吸い込まれる。その際、クーリングユニットから飛散した結露水が遠心式送風機２に吸い込まれる可能性がある。あるいは、遠心式送風機２に吸い込まれた冷風により遠心式送風機２の内部に結露水が発生する可能性がある。さらには、クーリングユニットの空気冷却が停止した直後などに、冷却された遠心式送風機２の内部に高温高湿の空気が流入することによって、遠心式送風機２の内部に結露水が発生する可能性がある。

遠心式送風機２の内部に浸入または発生した結露水は、排気ガス成分などを含むことにより粘着性を持つ場合がある。この粘着性を持つ結露水が、風圧および重力により空調ケース１の内壁を伝って流れる。
具体的に、遠心式送風機２の内部に浸入または発生した結露水は、遠心ファン３の周囲に吹き飛ばされる。そして、遠心ファン３の周囲に吹き飛ばされた大部分の結露水は、風圧および重力によって遠心ファン３の外周を覆うスクロール形状を呈したスクロール壁１１の内壁を伝わり、ブロワ吹出口の下端に向かって流れる。

ブロワ吹出口の下端部位に到達した結露水がさらに下方へ流れ、エアミックスドア６に到達すると、粘着性を持つ結露水がエアミックスドア６を空調ケース１に固着させて、エアミックスドア６の作動を不能にする可能性がある。
具体的に、空調ケース１の内部には、エアミックスドア６の回動範囲の両端においてエアミックスドア６の端縁部と当接して、ドア回動端における風漏れを防ぐ当接リブ１２が設けられている。そして、この当接リブ１２に粘着性を持つ結露水が到達し、当接リブ１２にエアミックスドア６が当接した状態で結露水が蒸発すると、エアミックスドア６が当接リブ１２に固着する可能性がある。

そこで、この実施例１の空調ケース１には、図１に示すように、ブロワ吹出口の下端（スクロールケースにおいて遠心ファン３の外周を覆うスクロール壁１１の下端縁）に沿って、スクロール壁１１の内壁を伝わった結露水の流れを塞き止めるダム１３（塞止部の一例）が設けられている。このダム１３は、ブロワ吹出口の下端に沿って連続して設けられた上方に向かって突出するものであり、空調ケース１と一体に設けられている。
このようにダム１３を設けることにより、スクロール壁１１の内壁を伝わった結露水がダム１３に塞き止められる。これにより、スクロール壁１１の内壁を伝わった結露水がエアミックスドア６と当接リブ１２との当接部分に到達する不具合が生じない。

ここで、ダム１３と、その上流側のスクロール壁１１とで挟まれる部分に、ダム１３で塞き止められた水が溜まる貯水部が形成される。
この貯水部において水を蓄えることのできる容量は、ダム１３の高さ、ダム１３の幅、およびダム１３とスクロール壁１１の角度等により決定される。空調装置の運転中にダム１３の貯水部に導かれる結露水の最大量はほぼ決まっており、貯水部の容量は、運転中にダム１３の貯水部に導かれる結露水の最大量より十分大きく設けられている。具体的に、１度の運転中にダム１３の貯水部に導かれる結露水の最大量が０．５ｃｃである場合、貯水部の容量は３ｃｃ以上に設けられている。より具体的に、ダム１３の高さは、結露水を確実に塞き止めることができるように、３ｍｍ〜５ｍｍほどに設けられている。なお、貯水部に溜まる結露水は、上述したように僅かな量であり、遠心ファン３の運転中に蒸発したり、空調装置の停止中やエンジン停止中に蒸発するものである。

一方、遠心式送風機２の内部に浸入または発生した結露水の一部は、重力によってノーズ部１４（スクロール壁１１において遠心ファン３に最も近い部分：ブロワ吹出口の上端部）に集まり、そのノーズ部１４から重力および風圧によってスクロールケースの側壁１５（スクロール壁１１を両側から挟む壁）を伝わって流れる。
ノーズ部１４からスクロールケースの側壁１５を伝わる結露水がエアミックスドア６に到達すると、上述したように、粘着性を持つ結露水がエアミックスドア６を空調ケース１に固着させて、エアミックスドア６の作動を不能にする可能性がある。

そこで、この実施例１の空調ケース１には、図１、図２に示すように、ノーズ部１４からスクロールケースの側壁１５を伝わる結露水をダム１３の上流側に案内する樋手段１６を設けている。なお、図２は、２分割された空調ケース１における片側のブロワ吹出口を示すものである。
この樋手段１６は、ブロワ吹出口の開口縁において、ノーズ部１４からダム１３に向かって延びる連続した凸部であり、空調ケース１と一体に設けられている。ここで、樋手段１６を成す凸部の高さ（スクロールケースの側壁１５からの突出量）は、スクロールケースの側壁１５を伝わる結露水をダム１３の上流側に案内できる高さであれば良く、具体的に凸部の高さは１ｍｍ程に設けている。なお、この実施例の樋手段１６は、図１に示すように、エアミックスドア６と緩衝しないように遠心ファン３の回転軸方向から見て円弧状に設けられている。

（実施例１の効果）
遠心式送風機２の内部に浸入あるいは発生した結露水のうち、スクロール壁１１を伝わってブロワ吹出口の下端に向かった結露水は、図１中の矢印Ａに示すように、ダム１３によって塞き止められる。また、ノーズ部１４からスクロールケースの側壁１５を伝わって下方へ流れる結露水は、図１中の矢印Ｂに示すように、樋手段１６によりダム１３の上流側に案内されてダム１３によって塞き止められる。
このように、ブロワ吹出口にダム１３と樋手段１６を設けたことにより、遠心式送風機２の内部に浸入あるいは生じた結露水が全てダム１３によって塞き止められることになり、粘着性を有する結露水がエアミックスドア６に到達する不具合を回避することができ、結果的にエアミックスドア６が結露水によって固着する不具合が生じない。

図３を参照して実施例２を説明する。
上記の実施例１では、図３（ａ）に示すように、塞止部の一例としてダム１３を用いる例を示した。
これに対し、この実施例２は、図３（ｂ）に示すように、塞止部の一例として深堀溝１７を用いるものである。
深堀溝１７は、ブロワ吹出口の直下において、ブロワ吹出口の下端に沿って連続して設けられた上方に向かって開口する溝であり、この実施例２ではエアミックスドア６に当接する下側の当接リブ１２に設けられている。

〔変形例〕
上記の実施例では、樋手段１６を連続する凸部によって設ける例を示したが、溝によって設けても良い。
ノーズ部１４の下端の結露水が樋手段１６に導かれずにノーズ部１４から飛散する可能性がある場合には、ノーズ部１４の下縁を意図的に傾斜させて、ノーズ部１４の下縁の結露水を積極的に樋手段１６に導くように設けても良い。
上記の実施例では、空調ケース１の各側面に樋手段１６を１本づつ設けたが、２本以上設けても良い。
上記の実施例では、クーリングユニットとは独立して設けられる吸込式空調装置に本発明を適用したが、エバポレータを搭載する車両用空調装置に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、ブロワ吹出口に塞止部（ダム１３、深堀溝１７等）および樋手段１６を設ける例を示したが、遠心式送風機２より空気流の下流側に塞止部（ダム１３、深堀溝１７等）および樋手段１６を設けて、空調ケース１の内壁を伝わる結露水が好ましくない部位に到達する不具合を防いでも良い。
上記の実施例では、塞止部（ダム１３、深堀溝１７等）で塞き止められた結露水が蒸発する例を示したが、塞止部で塞き止められた結露水を排水口を介して車外に排出しても良い。

吸込式空調装置の構成図である（実施例１）。 空調ケースの要部説明図である（実施例１）。 塞止部の説明図である。 吸込式空調装置の構成図である（従来例）。

符号の説明

１ 空調ケース
２ 遠心式送風機
３ 遠心ファン
４ ヒータコア
５ バイパス通路
６ エアミックスドア
１１ スクロール壁
１２ 当接リブ
１３ ダム（塞止部）
１４ ノーズ部
１５ 側壁
１６ 樋手段
１７ 深堀溝（塞止部）

Claims (5)

1. 車室内に向かう空気通路を形成する空調ケース（１）と、
   この空調ケース（１）内に設けられ、当該空調ケース（１）の内壁を伝わる水の流れを塞き止める塞止部（１３）と、
   前記空調ケース（１）内に設けられ、当該空調ケース（１）の内壁を伝わる水を前記塞止部（１３）の上流側に案内する樋手段（１６）と、
   を具備する車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   この車両用空調装置は、空気の冷却を行なうエバポレータを搭載したクーリングユニットとは別体に設けられ、
   前記クーリングユニットにおいて発生した冷風を吸い込む遠心式送風機（２）と、
   この遠心式送風機（２）によって吸い込んだ冷風を加熱するヒータコア（４）と、
   このヒータコア（４）を通過する温風量と前記ヒータコア（４）をバイパスする冷風量との割合を調整するエアミックスドア（６）と、
   を具備する吸込式空調装置であることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載の車両用空調装置において、
   この車両用空調装置は、車両搭載時に、前記遠心式送風機（２）のブロワ吹出口が当該遠心式送風機（２）の下側に配置されるものであり、
   前記塞止部（１３）は、前記ブロワ吹出口の下部に設けられ、
   前記樋手段（１６）は、前記遠心式送風機（２）において遠心ファン（３）の外周を覆うスクロール壁（１１）のうち前記遠心ファン（３）に最も近いノーズ部（１４）から、前記塞止部（１３）に向かって設けられていることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項３に記載の車両用空調装置において、
   前記塞止部（１３）は、前記ブロワ吹出口の下端に沿って連続して設けられた上方に向かって突出するダム（１３）であることを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項３に記載の車両用空調装置において、
   前記塞止部（１７）は、前記ブロワ吹出口の直下において当該ブロワ吹出口の下端に沿って連続して設けられた上方に向かって開口する深堀溝（１７）であることを特徴とする車両用空調装置。

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