JP5092826B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、空調ケーシング内に冷却用熱交換器を収納してなる空調装置に関するものである。

従来、空調装置において、空調ケース内に配置され、かつ送風機から吹き出される空気を冷却する冷却用熱交換器と、冷却用熱交換器の空気流れ下流側に配置され、かつケース底壁側から上側に突出するリブとが配置され、このリブにより冷却用熱交換器の空気流れ下流側に集められた凝縮水を堰き止めて凝縮水が空気下流側の吹出口流側に流れることを止めるようにしたものがある（特許文献１参照）。
特開２００３−１８２３４６号公報

上述の空調装置では、リブにより冷却用熱交換器で発生した凝縮水を堰き止めるように構成されているものの、冷却用熱交換器で発生した凝縮水の一部はリブの上側を飛び越えてしまうので、開口部から室内に吹き出されてしまうという問題が生じている。

本発明は上記点に鑑みて、冷却用熱交換器で発生した凝縮水が開口部から吹き出されることを抑制できるようにした空調装置を提供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吹き出す開口部（１１２ａ）を有し、前記開口部に向けて空気流を流通させる空調ケーシング（１０）と、
前記空調ケーシング内に配置され、前記空気流を冷却する冷却用熱交換器（２０）と、
前記空調ケーシング内に配置され、前記冷却用熱交換器を通過した空気流を前記開口部に導く第１の空気通路（１１２）と、
前記第１の空気通路の天井から下側に突出するように形成され、前記冷却用熱交換器から飛ばされた凝縮水を落とす上側リブ（３００、３０１、３０２）と、
前記空気通路内の底部（１１１）に設けられ、かつ前記上側リブより空気下流側に配置されて前記凝縮水を堰き止める堰き止め部（２００、２０１、２０２）と、を備え、
前記上側リブ（３００、３０１、３０２）は、前記第１の空気通路内の空気流れ方向に複数個、並べられており、
前記複数個の上側リブのうち、空気下流側の上側リブの先端側は、空気上流側の上側リブの先端側より低い位置に位置していることを特徴とする。

したがって、凝縮水の一部が送風空気により飛ばされて第１の空気通路内の上側リブに付着すると、この凝縮水は自重で上側リブを伝って底部に落ち、その落ちた凝縮水は堰き止め部により堰き止められる。このため、冷却用熱交換器で発生した凝縮水を開口部から吹き出されることを抑制できる。

請求項１に係る発明によれば、冷却用熱交換器から凝縮水が飛ばされて空気上流側の上側リブの下側を通過しても、その空気下流側の上側リブに付着すれば、その凝縮水をより底部に落とすことができる。したがって、冷却用熱交換器で発生した凝縮水が開口部から吹き出されることを確実に抑制できる。
請求項２に係る発明では、前記第１の空気通路の空気入口側には、前記空気通路の底部から上側に突出して、前記冷却用熱交換器を支える支持部（１２０）が設けられており、
前記上側リブは、前記第１の空気通路の空気入口から空気下流側にオフセットした位置に配置されていることを特徴とする。

このように、上側リブを、第１の空気通路の空気入口から空気下流側にオフセットした位置に配置すれば、空気入口の開口面積が狭くなることを避けることができるので、通風抵抗の増加を抑えることができる。

請求項３に係る発明では、前記上側リブは、空気下流側に傾くように突出していることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、前記堰き止め部は、前記第１の空気通路内の空気流れ方向に複数個、並べられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、前記空調ケーシング内のうち前記上側リブより空気上流側には、前記冷却用熱交換器から発生した凝縮水を排出する排出口（１２ａ）が設けられていることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置は車両用空調装置に適用されており、
前記空調ケーシングには、前記冷却用熱交換器を通過した空気流を車室内前席側に導く第２の空気通路（３１、３３、３４）が設けられており、
前記第１の空気通路（１１２）は、前記冷却用熱交換器を通過した空気流を車室内後席側の前記開口部に導くように形成されていることを特徴とする。

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）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、本発明による空調装置を車両用空調装置に適用した例を示しており、図１は本実施形態による車両用空調装置の室内空調ユニット１を車両後方から視た図である。図中の上下前後左右の各矢印は車両搭載状態における方向を示している。

室内空調ユニット１は、送風機ユニット２と、空調ユニット３とから構成される。送風機ユニット２、および空調ユニット３は車両の計器盤（図示せず）内側に配置されている。

送風機ユニット２は、周知の如く、外気（車室外空気）と内気（車室内空気）とを切替導入する内外気切替箱５と、この内外気切替箱５を通して空気を吸入して送風する送風機２ａとから構成されている。送風機２ａは、スクロールケーシング内の遠心多翼ファンを電動モータ６にて回転駆動する周知の構成になっている。空調ユニット３は空調ケース１０を有し、空調ケース１０の内部には車室内へ向かって空気が流れる空気通路が構成される。

図２に図１中Ａ−Ａ断面図を示す。

空調ケース１０は、空調ケース１０内の前側には、冷却用熱交換器２０が配置されている。冷却用熱交換器２０は、圧縮機、凝縮器、および減圧器とともに周知の冷凍サイクル装置を構成し、空気入口部１３を介して導入された送風機２ａからの送風空気を冷媒の蒸発により冷却する。

冷却用熱交換器２０は、扁平形状に形成され、その上部が下部より車両前側になるように鉛直方向に対して傾斜して配置されている。冷却用熱交換器２０は、空調ケース１０を構成する上側ケース１１と下側ケース１２との間に狭持されている。

具体的には、上側ケース１１には、冷却用熱交換器２０を支える凹部１１ａが設けられている。下側ケース１２のうち冷却用熱交換器２０の下部には、凝縮水を排出する排水部１２ａが設けられている。下側ケース１２のうち冷却用熱交換器２０の後側には、突起部１２０が設けられている。突起部１２０は冷却用熱交換器２０を支える。

空調ケース１０のうち冷却用熱交換器２０の後側には、ヒータコア３０が配置されている。ヒータコア３０は、扁平形状に形成され、鉛直方向に略平行に配置されている。ヒータコア３０は、高温のエンジン冷却水（温水）と冷却用熱交換器２０を通過した冷風とを熱交換させることにより冷風を加熱する加熱用熱交換器である。

ここで、ヒータコア３０の下部は、空調ケース１０の仕切壁１１０により支えられている。仕切壁１１０は、空調ケース１０の底部１１１との間に空気通路１１２を構成している。

空気通路１１２は、突起部１２０の後側に設けられ、冷却用熱交換器２０から冷風をヒータコア３０をバイパスして開口部１１２ａに向けて吹き出す通路である。開口部１１２ａは、ダクト（図示省略）を通して後席側吹出口に連通している。空気通路１１２内には、後述するように凝縮水を堰き止める構造が設けられている。

ヒータコア３０の上側には、冷却用熱交換器２０から冷風をヒータコア３０をバイパスして流すバイパス通路３１が設けられている。ヒータコア３０の後側には、ヒータコア３０を通過した温風を流す温風通路１１３が設けられている。温風通路１１３は、温風を矢印ａの如く混合室３４に案内する。

混合室３４は、ヒータコア３０の上側に配置され、バイパス通路３１からの冷風と温風通路１１３からの温風とを混合する。温風通路１１３は、温風を矢印ｂの如く空気通路１１２に案内する。これにより、空気通路１１２において温風通路１１３からの温風と冷却用熱交換器２０からの冷風とが混合されて開口部１１２ａから吹き出される。

ヒータコア３０の空気上流側には、エアミックスドア２５が配置されている。
エアミックスドア２５は、回転軸２５ａを中心として回転自在に支持されている。エアミックスドア２５は、ヒータコア３０に流入する空気量とバイパス通路３１に流入する空気量との比率を調整することにより、車室内に吹き出す空気温度を調整する。エアミックスドア２５は、電動モータにより駆動される。

空調ケース１０の上側には、フェイス開口部３５、デフロスタ開口部３６、フット開口部３７とが設けられている。フェイス開口部３５は、混合室３４からの混合風を車室内前席側の乗員上半身に吹き出す。デフロスタ開口部３６は、混合室３４からの混合風を車室内前方側窓ガラスの内表面に吹き出す。開口部３５、３６、３７の上流側には、それぞれ、回転軸３８ａ、３９ａ、４０ａを中心として開閉するモードドア３８、３９、４０が設けられている。モードドア３８、３９、４０は、リンク機構を介して電動モータにより駆動される。

本実施形態では、モードドア３８として、バタフライドアが用いられている。モードドア３９、４０として、片持ちドアが用いられている。開口部３７はダクト３３を介してフット吹出口に連通している。なお、ダクト３３は、混合室３４およびバイパス通路３１とともに、空気を車室内前席側に導く第２空気通路を構成している。

次に、空気通路１１２内の構造について図３を参照して説明する。

図３は図１中の空気通路１１２周辺を拡大した図である。

空気通路１１２の空気入口１１２ｂは、仕切壁１１０と突起部１２０との間に開口形成されている。仕切壁１１０は、空気通路１１２の天井を構成しており、この仕切壁１１０には上側リブ３００が設けられている。

上側リブ３００は、仕切壁１１０から下側で、かつ空気流れ方向に対する直交方向に突出するように形成されている。上側リブ３００は、空気入口１１２ｂより空気下流側にオフセットした位置に設けられている。上側リブ３００は、後述するように、冷却用熱交換器２０から飛ばされた凝縮水を落とす。

空気通路１１２の底部１１１には、下側に凹むように形成された堰き止め部２００が設けられている。堰き止め部２００は、上側リブ３００より空気下流側に位置して、凝縮水を堰き止める。

次に、本実施形態の作動について説明する。

送風機２ａからの送風空気が冷却用熱交換器２０を通過する際に、この送風空気が冷却用熱交換器２０により冷却される。このとき、冷却用熱交換器２０には凝縮水が発生する。

この凝縮水の大半は冷却用熱交換器２０に沿って下側に流れ落ちて排水部１２ａから排出されるものの、凝縮水の一部は、送風空気により飛ばされて空気通路１１２内の上側リブ３００に付着すると、この凝縮水は自重で上側リブ３００を伝って落ちる底部１１１に落ちる。

その落ちた凝縮水は堰き止め部２００により堰き止められる。そして、この堰き止め部２００により堰き止められた凝縮水は、その後、蒸発する。

以上説明した本実施形態によれば、冷却用熱交換器２０に発生した凝縮水の一部が、送風空気により飛ばされても、その飛ばされた凝縮水が上側リブ３００に付着すると、この凝縮水は、自重で上側リブ３００を伝って落ちて、堰き止め部２００により堰き止められる。したがって、冷却用熱交換器２０で発生した凝縮水が開口部１１２ａから吹き出されることを抑制できる。

本実施形態では、上側リブ３００は、空気入口１１２ｂより空気下流側にオフセットした位置に設けられている。

ここで、空気入口１１２ｂは、仕切壁１１０と突起部１２０との間に開口形成されている。したがって、上側リブ３００を空気入口１１２ｂ側に設けると空気入口１１２ｂの開口面積が小さくなり、通風抵抗の増加を招く。

これに対し、上側リブ３００は、上述の如く、空気入口１１２ｂより空気下流側にオフセットした位置に設けられている。このため、通風抵抗の増加を未然に抑制できる。

上述の第１実施形態では、堰き止め部２００として、空気通路１１２の底部１１１に凹部を設けた例を示したが、これに代えて、上側に突出するリブを設けて、凝縮水を堰き止める堰き止め部を構成してもよい。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、空気通路内に１つの上側リブを設けた例を示したが、これに代えて、３つの上側リブを設けた本実施形態を示す。

図４に本実施形態の空気通路１１２内の構造を示す。図４において図１、図２と同一符号は、同一のものを示す。

空気通路１１２内において、上側リブ３００に下流側に、上側リブ３０１、３０２が設けられている。上側リブ３００、３０１、３０２は、空気通路１１２内の空気流れ方向に並べられている。

上側リブ３０１は、上側リブ３００より空気下流側に配置されており、上側リブ３０１の先端側（すなわち、下端部）は、上側リブ３００の先端側より低い位置に位置している。

上側リブ３０２は、上側リブ３０１より空気下流側に配置されており、上側リブ３０２の先端側（すなわち、下端部）は、上側リブ３０１の先端側より低い位置に配置されている。

また、本実施形態では、空気通路１１２の底部１１１には、下側リブ２０１、２０２が設けられている。下側リブ２０１、２０２は、それぞれ、底部１１１から上側の突出するように形成されている。

下側リブ２０１は、堰き止め部２００より空気下流側に配置されている。下側リブ２０２は、堰き止め部２００より空気下流側に配置されている。

ここで、下側リブ２０１は、上側リブ３０１より空気下流側に配置されており、下側リブ２０２は、上側リブ３０２より空気下流側に配置されている。下側リブ２０１、２０２は堰き止め部を構成している。

このように構成された本実施形態では、冷却用熱交換器２０で発生した凝縮水の一部が送風空気により飛ばされて上側リブ３００の下側を通過して上側リブ３０１に付着すると、この凝縮水は自重で上側リブ３０１を伝って落ちる。その落ちた凝縮水は下側リブ２０１により堰き止められる。

一方、冷却用熱交換器２０から凝縮水が飛ばされて上側リブ３０１の下側を通過して上側リブ３０２に付着すると、この凝縮水は自重で上側リブ３０２を伝って落ちる。その落ちた凝縮水は下側リブ２０２により堰き止められる。

このように下側リブ２０２、２０１により堰き止められた凝縮水は、その後、蒸発する。

以上説明した本実施形態によれば、冷却用熱交換器２０に発生した凝縮水の一部が、上側リブ３００の下流側に飛ばされても、上側リブ３０１、３０２に付着すれば、その凝縮水が上側リブ３０１、３０２により落とされて、その凝縮水を下側リブ２０２、２０１により堰き止めることができる。したがって、凝縮水が開口部１１２ａから吹き出されることを、より一層抑制することができる。

（第３実施形態）
上述の第２実施形態では、上側リブが上下方向（鉛直方向）の下側に突出するものを示したが、これに代えて、上側リブが空気下流側に傾くように突出する本実施形態を示す。

図５に本実施形態の空気通路１１２内の構造を示す。図５において図４と同一符号は、同一のものを示す。

上側リブ３００、３０１、３０２は、下側で、かつ空気下流側に傾くように突出している。これにより、空気通路１１２内の送風の通風抵抗の増加（圧力損失の増加）を抑えることができる。

（他の実施形態）
上述の第２、３実施形態では、堰き止め部２０１、２０２として、空気通路１１２内において上側に突出するリブを設けて、凝縮水を堰き止める堰き止め部を構成した例を示したが、これに代えて、底部１１１に凹部を設けて凝縮水を堰き止める堰き止め部を構成してもよい。

上述の各実施形態は、本発明による空調装置を車両用空調装置に適用した例を示したが、これに限らず、設置型空調装置に適用してもよい。

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す図である。 図１中Ａ−Ａ断面図である。 図２中空気通路周辺の拡大図である。 本発明の第２実施形態における車両用空調装置の空気通路周辺の拡大図である。 本発明の第３実施形態における車両用空調装置の空気通路周辺の拡大図である。

符号の説明

１ 室内空調ユニット
２ 送風機ユニット
３ 空調ユニット
５ 内外気切替箱
１０ 空調ケース
１３ 空気入口部
２０ 冷却用熱交換器
３０ ヒータコア
１１０ 仕切壁
１１２ 空気通路
１１２ａ 開口部
２００ 堰き止め部
２０１ 堰き止め部
２０２ 堰き止め部
３００ 上側リブ
３０１ 上側リブ
３０２ 上側リブ

Claims (6)

1. 室内に向けて空気を吹き出す開口部（１１２ａ）を有し、前記開口部に向けて空気流を流通させる空調ケーシング（１０）と、
   前記空調ケーシング内に配置され、前記空気流を冷却する冷却用熱交換器（２０）と、
   前記空調ケーシング内に配置され、前記冷却用熱交換器を通過した空気流を前記開口部に導く第１の空気通路（１１２）と、
   前記第１の空気通路の天井から下側に突出するように形成され、前記冷却用熱交換器から飛ばされた凝縮水を落とす上側リブ（３００、３０１、３０２）と、
   前記空気通路内の底部（１１１）に設けられ、かつ前記上側リブより空気下流側に配置されて前記凝縮水を堰き止める堰き止め部（２００、２０１、２０２）と、を備え、
   前記上側リブ（３００、３０１、３０２）は、前記第１の空気通路内の空気流れ方向に複数個、並べられており、
   前記複数個の上側リブのうち、空気下流側の上側リブの先端側は、空気上流側の上側リブの先端側より低い位置に位置していることを特徴とする空調装置。
2. 前記第１の空気通路の空気入口側には、前記空気通路の底部から上側に突出して、前記冷却用熱交換器を支える支持部（１２０）が設けられており、
   前記上側リブは、前記第１の空気通路の空気入口から空気下流側にオフセットした位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 前記上側リブは、空気下流側に傾くように突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の空調装置。
4. 前記堰き止め部は、前記第１の空気通路内の空気流れ方向に複数個、並べられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置。
5. 前記空調ケーシング内のうち前記上側リブより空気上流側には、前記冷却用熱交換器から発生した凝縮水を排出する排出口（１２ａ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空調装置は車両用空調装置に適用されており、
   前記空調ケーシングには、前記冷却用熱交換器を通過した空気流を車室内前席側に導く第２の空気通路（３１、３３、３４）が設けられており、
   前記第１の空気通路（１１２）は、前記冷却用熱交換器を通過した空気流を車室内後席側の前記開口部に導くように形成されていることを特徴とする空調装置。

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