JP6121200B2 - 車両の空調用気液分離構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の外気導入口から取り入れた車両外側の空気（以下「外気」という）を車室内に導入する車両の空調用気液分離構造に関する。

従来、外気を車室内に導入するための構造としては、例えば、特許文献１，２に開示された構造のものが知られている。
一般に、自動車の車室内に外気を導入する場合は、フロントガラスの下端部下側と、フードスキンの後端部下側との間のカウル部に空気調和装置（以下、適宜「空調」あるいは「空調装置」という。）の外気導入口が設けられ、その外気導入口から外気を取り入れて空調装置を介して車室内に導いている。外気導入口の下側の位置に設けられたカウル部には、外気を車室に導き、浸入した水をエンジンルームから下方に排出するためのボックス部（気液分離ボックス）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された自動車のカウルボックス構造には、外気導入口の下部のカウル部に、流入する水等を受けるボックス部を設け、そのボックス部内に外気導入口よりも車幅方向外側に設けた仕切板によって、水流路及び外気導入路を形成したことにより、水と外気とを確実に分離（以下「気液分離」という）して排水性をよくしたことが記載されている。

従来の自動車は、車両のデザイン上、ダッシュボードアッパ内に、浸入して来る雨水等を十分に処理することができるいわゆる吸気断面を有する大型のカウルボックス（気液分離ボックス）を配置するための大きな設置スペースを確保することができた。しかし、近年、自動車において、フロントガラスの端末を延長したデザインの車両に変更され、カウルボックスを設置するための設置スペースが規制されつつある。小さなスペースで、導入した外気から水滴等の異物を分離し、空気のみを車室内に導入するようにしたものとしては、例えば、特許文献２に記載された外気導入構造が知られている。

特許文献２には、外気導入口側から車両後方に向かって車両下方に落ち込ませた後、車室側導入口に向かって車両上方に延設されると共に、エアインテークダクトの最下部に設けられ水分等の異物を排出する排出口と、排出口の上方で車両下方に向かって突出してエアインテークダクト内に設けられるセパレータと、を備え、車室内に外気を導入する空調用のエアインテークダクトが記載されている。
特許文献２に記載の装置は、車体前後方向に外気を導入する際に、一旦、仕切り板に沿って車両下方に落下させた後、上方に延びたダクトで車室内へ吸気されるようになっている。

特開平９−１３２０２６号公報 特開２００７−１５３１７９号公報

しかし、特許文献１，２に記載の自動車のカウルボックス構造では、洗車等で大量の水が気液分離ボックスに浸入したり、降水量が多く大量の雨水が気液分離ボックスに浸入したりした場合、それらの水が仕切板を超えて吸気側に浸入し、十分な気液分離を行うことができず、機能的に十分な気液分離構造といえるものではなかった。
一方、これを解消するために気液分離ボックスの容量を大きくして大量の雨水等が浸入しても、気液分離できるようにした場合は、気液分離ボックスが大型化されて、カウルトップの下方等に設置することができないという課題があった。

本発明は、これらの課題を解消すべく発明されたものであり、小型で、確実に気液分離することができる車両の空調用気液分離構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の空調用気液分離構造は、車室内に外気を導入する車両の空調用気液分離構造において、外気導入口と、前記外気導入口から下方へ連通する気液分離ボックスと、前記気液分離ボックスと連通し車室内へ前記外気を導く車室吸入口と、を有し、前記気液分離ボックスは、前記外気導入口から取り入れた前記外気が導入される外気導入部と、前記外気導入部を通過した前記外気を前記車室吸入口に流すための室内吸気部と、左右方向に並んでいる前記外気導入部及び前記室内吸気部の境界部の下部から上方に延設された第１の仕切り板と、前記第１の仕切り板の基底部近傍に設けられた排出口と、前記外気導入口の下方から前記排出口側に向けて斜めに下降するように形成された上流側傾斜面と、前記車室吸入口の下方から前記排出口側に向けて斜めに下降するように形成された下流側傾斜面と、を備え、前記気液分離ボックス内は、前記上流側傾斜面と前記下流側傾斜面とによって上部から下部に向かうのに連れて窄まるように前後方向視して下向きに凸形状に形成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、車両の空調用気液分離構造は、外気導入口から下方へ連通する気液分離ボックスを有することにより、外気を外気導入口から下方へ導くことができるため、吸気した外気のみならず雨水も重力落下によって下方へ流れ易くなる。このため、車両の空調用気液分離構造は、外気導入部と室内吸気部との境界部の最下部に設けた第１の仕切り板に外気を確実に導くことができる。気液分離ボックス内の下方に流れた外気中に含まれる水分、雨水、洗浄水等の水、不純物（異物）は、第１の仕切り板に当たることによって、第１の仕切り板に付着した後、重力によって下降して排出口から排出されるようになるため、外気中の水分や異物と、外気とを確実に分離して排出させることができる。その結果、空調用気液分離構造は、気液分離ボックスが小型であっても、雨水等の水が浸入した場合、外気を確実に気液分離して水分が除去された空気を車室内に導入させることができると共に、気液分離で液化した水を排出口から排水させることができる。
また、かかる構成によれば、気液分離ボックスは、下向きに凸形状に形成されていることにより、外気導入部から入った外気、雨水等を第１の仕切り板に向けて集約させることが可能となる。このため、車両の空調用気液分離構造は、そのような形状の気液分離ボックスがあることによって、雨水の飛散防止と、効率の良い排水が極めて小さなシステムで達成できる。

また、前記室内吸気部は、前記第１の仕切り板から上方へ外気を導くように流路を設けると共に、前記第１の仕切り板よりも流路の下流側に略水平方向に延設された第２の仕切り板を設けていることが好ましい。

かかる構成によれば、悪天候や洗車時等には、大量の雨水や、洗浄液が流れ込むことにより、一時的に排水処理が追い付かない場合、第１の仕切り板付近が水没する場合も想定される。また、そうでなくとも、第１の仕切り板だけでは外気の気液分離処理が不十分な場合も想定される。このような場合でも、室内吸気部は、第１の仕切り板から上方へ外気を導くように流路を設けたことにより、外気（気流）中の水分等が重力によって巻き上げ難くすることができる。更に、室内吸気部は、第１の仕切り板よりも流路の下流側に略水平方向に延設された第２の仕切り板を設けたことによって、外気が部材に接触する機会が増加されて、外気中の水分や塵挨を第１の仕切り板及び第２の仕切り板に当てて付着させ、外気中の水分や塵挨を空気から分離させて除去させることができる。
このため、気液分離ボックスは、大量の水が浸入して一次的に排水が追い付かず、第１の仕切り板付近が水没して気液分離機能が低下したときでも、第２の仕切り板で気液分離ボックス内を流動する外気の気液分離を行うことができるため、気液分離機能が向上されて、より確実に外気の気液分離を行うことができる。

また、前記室内吸気部において、導いた外気を前記室内吸気部の天井面に当てて流れる方向を変えた後、前記車室吸入口から車室内へ外気を導くことが好ましい。

かかる構成によれば、車両の空調用気液分離構造は、上方へ導いた外気の室内吸気部への流れを、室内吸気部の天井面に当てて車両の後方（側方）へ外気の流れの向きを変えることによって、天井面を第３の仕切り板として機能させることができる。また、天井面は、外気が当たることによって、外気中の水分を付着させて気液分離させることができるため、気液分離機能を更に向上させることができる。

また、前記第１の仕切り板は、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、第１の仕切り板は、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されていることにより、外気導入部と室内吸気部との境界部の最下部から上方に延設された第１の仕切り板が外気導入口側方向を向いている。このため、外気導入部に入り込んだ外気が、第１の仕切り板の外気導入側の側面に当たり易くなる。
その結果、外気導入部内に入った外気は、第１の仕切り板の外気導入側の側面に当たる量が増えることにより、この外気中に含まれる水分が第１の仕切り板に付着して下方に落下して気液分離される外気の量も増加されるため、気液分離機能を高めることができる。また、外気は、第１の仕切り板によって室内吸気部側に流れるのが規制されるので、外気中に含まれる水分が室内吸気部側に流れ込むのを低減させることができる。

また、前記第２の仕切り板は、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、第２の仕切り板は、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されていることによって、第１の仕切り板よりも流路の下流側に略水平方向に延設された第２の仕切り板が、下方向に向けて形成されている。このため、外気導入部から室内吸気部に流れた外気は、この外気中に含まれる水分が第２の仕切り板に当たって付着して気液分離されたり、第２の仕切り板によって外気が車室内側に流れるのが規制されたりして、外気中に含まれる水分が室内吸気部側に流れ込むのを抑制し、更に確実に気液分離効率を向上させることができる。

本発明によれば、小型で確実に気液分離することができる車両の空調用気液分離構造を提供することができる。

本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造を有する車両の車体前部を示す斜視図である。 図１のＸ−Ｘ断面図である。 図１のＹ−Ｙ断面図である。 本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造を示す要部分解斜視図である。 図４のＺ−Ｚ断面図である。 本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造における車室吸入口の配置位置を示す概略要部斜視図である。 本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の第１変形例を示す要部概略縦断面図である。 本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の第２変形例を示す要部概略縦断面図である。 本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の第３変形例を示す要部概略縦断面図である。

本発明に係る車両の空調用気液分離構造の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
なお、車両Ｃの進行方向を「前」、後退方向を「後」、「鉛直上方側を「上」、鉛直下方側を「下」、車幅方向を「左」、「右」として説明する。

≪車両の構成≫
まず、本発明の実施形態に係る車両の空調用気液分離構造Ａを説明する前に、本発明が適用される車両Ｃについて説明する。
図１〜図３に示すように、車両Ｃは、車体Ｂの前部Ｂａにフロントガラス２、カウルトップ３、ウインドシールドロア４、気液分離ボックス６、隔壁８等を有し、その隔壁８の後方側に車室Ｒ（客室）が配設された自動車であり、例えば、乗用車等である。なお、車両Ｃは、車体Ｂの前部Ｂａに空調用気液分離構造Ａが設けられている自動車であれば、その形式・種類は特に限定されない。以下、乗用車の場合を例に挙げて本発明を説明する。

図１に示すように、車両Ｃは、例えば、車体Ｂの前部Ｂａに設けられたエンジンルームＥＲと、エンジンルームＥＲの上部を開閉自在に覆うフードスキン１（図２参照）と、エンジンルームＥＲの後方側に配置された車室Ｒと、車室Ｒの前部に設置されたフロントガラス２と、フロントガラス２の下端部とフードスキン１の後端部との下方に設置されたカウルトップ３と、このカウルトップ３の下方に設けられた空調用気液分離構造Ａと、空調用気液分離構造Ａの気液分離ボックス６に連設された空調装置７（図３参照）と、を備えている。

≪エンジンルーム及びフードスキンの構成≫
図２及び図３に示すように、エンジンルームＥＲは、その内部にエンジン(図示省略)が設置される空間であり、空調用気液分離構造Ａの車体前側に隣接して配置されている。なお、エンジン(図示省略)は、車室Ｒの下部や、車体後部に配置されてあっても構わない。
図２に示すように、フードスキン１は、例えば、後端部１ａに設置されたフードヒンジ（図示省略）を中心として前開き形式の薄い圧延鋼板製の蓋体からなり、下面側に補強用のフードフレーム１１が一体に取り付けられている。フードスキン１の後端部１ａ及びフードフレームの後端部下面１１ａは、カウルトップ３の外気導入口３ａを隙間Ｓを介して覆うように配置されている。フードフレーム１１の後端部下面１１ａは、フードスキン１でエンジンルームＥＲを閉塞した際に、カウルトップ３の前端部のフランジ部３ｂに装着されたウェザーストリップ１２に当接するように設置されて、水がエンジンルームＥＲに入らないようになっている。

≪車室及びフロントガラスの構成≫
車室Ｒは、運転者や乗員が乗車する空間であり、隔壁８の後方側に形成されている。
フロントガラス２は、カウルトップ３の後端部の後方に連設されたガラス部材である。

≪カウルトップの構成≫
カウルトップ３は、車幅方向に延びる略板状に形成された合成樹脂部材からなり、表面がシボ加工されている（図１及び図４参照）。カウルトップ３は、例えば、左寄りの位置に形成された外気導入口３ａと、前端部に形成されたフランジ部３ｂと、後端部に形成されたシール部３ｃと、前後方向の中央部位に形成された上壁部３ｄと、上壁部３ｄとフランジ部３ｂとの間に形成された凹部３ｅと、が一体形成されている。カウルトップ３は、左右端部が左右のフロントピラーＢ１の下端部に架設され、このカウルトップ３の下側後部にウインドシールドロア４が設けられている。カウルトップ３には、左側（助手席側）の下面に気液分離ボックス６が設けられ、その右側（運転席側）にフロントガラス２の外側表面を拭払するワイパ装置ＷＰが設けられている。

図４に示すように、外気導入口３ａは、車室Ｒ内に外気を導入するための外気取入口であり、カウルトップ３に形成されている。外気導入口３ａは、ゴミ等が侵入しないように、比較的小さな貫通孔を多数形成してなる。多数の外気導入口３ａは、その下側に外気導入管５の上側開口部５ａが設けられ、外気導入口３ａ内に入った外気等が外気導入管５を介して気液分離ボックス６内に入り込むようになっている。外気導入口３ａは、例えば、右ハンドル車の場合、カウルトップ３の左寄りの位置に形成され、左ハンドル車の場合、カウルトップ３の右寄りの位置に形成されている。

図２に示すように、前端部のフランジ部３ｂは、車幅方向に長く形成されたカウルトップ３の前端部の略全体を上方向に折曲形成されて、その先端にウェザーストリップ１２が装着されている。フランジ部３ｂは、凹部３ｅの前側側壁を形成している。

シール部３ｃは、カウルトップ３の後端部に軟質樹脂によって一体形成された防水用の部位であり、フロントガラス２の下端部上面に密着されている。
上壁部３ｄは、隙間Ｓ内に水や異物が浸入するのを規制するための部材であり、カウルトップ３の本体部位からその上方に配置されたフードフレーム１１の後端部下面１１ａに向けて突出して形成されている。

凹部３ｅは、水の流れを車幅方向に規制するための溝であり、凹部３ｅは、上壁部３ｄの車体前側に配置され、縦断面視して開口端側が拡開するように形成されている。フードフレーム１１の後端部下面１１ａの下側に隙間Ｓを介して配置されている。凹部３ｅの底面部及び後側内壁に外気導入口３ａが形成されている。

≪ウインドシールドロア及び隔壁の構成≫
ウインドシールドロア４は、カウルトップ３の後端面に沿って車幅方向に延設された樹脂ボードであり、隔壁８の上端部に形成されている。隔壁８は、エンジンルームＥＲと車室Ｒとを仕切る部材であり、ダッシュボードロアによって形成され、そのダッシュボードロアの上方にダッシュボードアッパ（図示省略）が設置されている。図３に示すように、隔壁８には、気液分離ボックス６の車室吸入口６ａの周部を保持する気液分離ボックス取付部８ａが設けられている。

≪空調用気液分離構造の構成≫
図４及び図５に示すように、空調用気液分離構造Ａは、空調装置７のブロア（図示省略）によって、車外から吸引した外気を車室Ｒ内に導入するための装置であり、外気中に含まれた雨水、ウォッシャ液、あるいは、洗浄水等の水分（以下適宜「水」という。）を気体から分離する気液分離機能と、気体から塵挨等の異物を分離する機能と、気液分離された水、雨水及び異物を排出する機能と、を備えている。空調用気液分離構造Ａは、カウルトップ３に形成された外気導入口３ａと、外気導入口３ａの下部に連設された外気導入管５と、外気導入口３ａから下方へ連通する気液分離ボックス６と、この気液分離ボックス６と連通し車室Ｒ内へ外気を導くための車室吸入口６ａと、を有している。
気液分離ボックス６は、外気導入口３ａから下方へ連通して設置されて、気液分離ボックス６内を流動する外気の気液分離を行う部材である。
車室吸入口６ａは、気液分離ボックス６と連通し、空調装置７のブロア(図示省略)により外気を車室Ｒ内へ導くために、その外気を空調装置７で吸気して取り入れる連通口である。

≪外気導入管の構成≫
図４に示すように、外気導入管５は、カウルトップ３の外気導入口３ａと気液分離ボックス６の外気入口６ｂとの間に、上下方向に向けて設置された樹脂製の角筒体である。外気導入管５は、上側開口部５ａの開口縁が、カウルトップ３の外気導入口３ａが形成されている部位の下面を囲む位置に密着して配置され、下側開口部５ｂの開口縁が、気液分離ボックス６の外気入口６ｂに係合するようにして配置されている。
なお、外気導入管５は、気液分離ボックス６の外気入口６ｂに一体形成してもよい。

≪気液分離ボックスの構成≫
図５に示すように、前記気液分離ボックス６は、外気入口６ｂから入り込んだ水分を含む外気を気液分離させる箱状の流路を形成する部材であり、外気を導入する外気導入口３ａと、その外気を車室Ｒ内側に送り出す空調用の車室吸入口６ａとの間に配置される。気液分離ボックス６は、それぞれ後記する車室吸入口６ａと、外気入口６ｂと、排出口６ｃ，６ｋと、外気導入部６ｄと、室内吸気部６ｅと、第１の仕切り板６ｆと、天井面６ｇと、上流側傾斜面６ｈと、下流側傾斜面６ｉと、側壁６ｊと、底部６ｍと、が形成された樹脂部材からなる。

気液分離ボックス６は、正面視して下向きに凸形状（逆凸形状）に形成されている。つまり、気液分離ボックス６は、正面視して上部の車幅方向の幅が、下部の車幅方向の幅よりも大きく形成されて、下側部位が下に行くほど窄まった略漏斗形状に形成されている。このため、気液分離ボックス６内は、上流側の外気入口６ｂから外気導入部６ｄ、室内吸気部６ｅを介して下流側の車室吸入口６ａまでの外気が流れる流路が、上流側傾斜面６ｈ
と、第１の仕切り板６ｆと、下流側傾斜面６ｉと、天井面６ｇと、前後の側壁６ｊとによって、凹形状にされている。その凹形状の流路を流れる外気は、気液分離ボックス６の上部の外気導入部６ｄから下側の排出口６ｃ方向に向かって流れた後、気液分離ボックス６の上側の車室吸入口６ａ方向に向かって流れる。

図６に示すように、車室吸入口６ａは、気液分離ボックス６を通過して気液分離されて除湿された外気が車室Ｒ側に向けて送り出される開口部である。車室吸入口６ａは、車室Ｒ内側から前方を見た際に、カウルトップ３の左寄り位置の下方に配置されている。車室吸入口６ａの車室Ｒ側には、不図示のグローボックスやインストルメントパネルが設置されている。また、車室吸入口６ａから出た外気は、冷暖房用のエアの吹出口であるセンターベンチレーションルーバーや、冷暖房用のエアの吹出口である左右のサイドベンチレーションルーバーや、左右のドアガラスの曇り止め用のエアの吹出口である左右のサイドデフロスタルーバー等に向かって分かれて流れる。

図５に示すように、外気入口６ｂは、外気導入管５内を通過した外気が導入される開口部であり、気液分離ボックス６の左側上端部に形成されている。外気入口６ｂは、上下方向に向けて角筒状に形成されている。

排出口６ｃ，６ｋは、外気入口６ｂから気液分離ボックス６内に入った水や異物を気液分離ボックス６外に排出するための開口部であり、底部６ｍに設けられた第１の仕切り板６ｆの下端部の左右に形成されている。排出口６ｃは、外気導入部６ｄの内底（下端部）に形成されている。排出口６ｋは、室内吸気部６ｅの内底（下端部）に形成されると共に、排出口６ｃに第１の仕切り板６ｆを介在して隣設されている。このため、排出口６ｃは、外気入口６ｂから外気導入部６ｄ内に入った水や異物等の重いものや、第１の仕切り板６ｆに付着して肥大化して重力で流れ落ちた水を、気液分離ボックス６外に排出するようになっている。排出口６ｋは、気液分離ボックス６の外気導入部６ｄ内側から室内吸気部６ｅ内に入って天井面６ｇに当たって付着して肥大化した水滴が重力で落下した水や、また、大雨のときに排出口６ｃで排出しきれず、第１の仕切り板６ｆをオーバーフローして乗り越えて落下した水を、気液分離ボックス６外に排出するようになっている。この排出口６ｃ，６ｋの中央部上側には、前後の側壁６ｊに垂直に設置された第１の仕切り板６ｆが架設されている。

外気導入部６ｄは、外気導入口３ａから外気導入管５を介して外気入口６ｂから気液分離ボックス６内に取り入れた外気が導入される部位である。外気導入部６ｄは、気液分離ボックス６の下側部位を第１の仕切り板６ｆで区画した場合、第１の仕切り板６ｆよりも外気入口６ｂ側の空間である。外気導入部６ｄ内には、上流側傾斜面６ｈと、第１の仕切り板６ｆと、天井面６ｇと、前後の側壁６ｊとによって、外気入口６ｂから気液分離ボックス６内に入り込んだ外気を外気入口６ｂから排出口６ｃに向けて流す流路と、その外気を外気入口６ｂから室内吸気部６ｅに向けて流す流路と、が形成されている。

図５に示すように、室内吸気部６ｅは、気液分離ボックス６内で外気導入部６ｄを通過することによって、気液分離されて除湿された外気を車室吸入口６ａに送るための流路を形成する部位である。室内吸気部６ｅは、気液分離ボックス６の下側部位を第１の仕切り板６ｆで区画した場合、第１の仕切り板６ｆよりも車室吸入口６ａ側の空間である。室内吸気部６ｅ内には、第１の仕切り板６ｆと、下流側傾斜面６ｉと、天井面６ｇと、前後の側壁６ｊとによって、外気導入部６ｄからこの室内吸気部６ｅ内に入り込んだ外気を下側の排出口６ｋ及び第１仕切り板６ｆに向けて流す流路と、その外気を上側の車室吸入口６ａに向けて流す流路と、が形成されている。

第１の仕切り板６ｆは、外気導入部６ｄ内に水分を含んだ外気が入り込んだときに、その水分を含んだ外気が当たって水滴が付着して肥大化し、重力でその水滴が第１の仕切り板６ｆの表面を排出口６ｃに向けて落下させることによって、気液分離させるための板部材である。第１の仕切り板６ｆは、気液分離ボックス６内の下部を外気導入部６ｄと室内吸気部６ｅと区画するように配置されると共に、排出口６ｃ，６ｋを左右方向に二分するように、下向きに凸形状に形成された気液分離ボックス６内の下部に立設した状態に配置されている。気液分離ボックス６内において、第１の仕切り板６ｆの上部には、外気導入部６ｄから室内吸気部６ｅ側に向かって外気を流す流路を形成するための空間が、第１の仕切り板６ｆと、天井面６ｇと、前後の側壁６ｊとによって形成されている。

天井面６ｇは、室内吸気部６ｅの天井に形成された面であり、室内吸気部６ｅ内から上昇して来た外気を車室吸入口６ａ側にガイドする機能を果たす。また、天井面６ｇは、この面に水分を有する外気が当たった際に、その外気中の水分が付着して水滴になることにより、外気を気液分離させる機能も果たす。

上流側傾斜面６ｈは、外気入口６ｂから気液分離ボックス６内に入った水及び外気を排出口６ｃに向けて流れるように導くためのガイド面であり、外気入口６ｂの下方から排出口６ｃに向けて斜めに下降するように形成されている。
下流側傾斜面６ｉは、外気導入部６ｄから室内吸気部６ｅ内に入った水分を含んだ外気を排出口６ｋに向けて流れるように導くためのガイド面であり、車室吸入口６ａの下方か底部６ｍに向けて斜めに下降するように形成されている。下流側傾斜面６ｉは、排出口６ｋの脇の底部６ｍから緩斜面、急斜面、緩斜面、垂直面の順に連続形成されて、室内吸気部６ｅから車室吸入口６ａに向けて上昇するように形成されている。
側壁６ｊは、気液分離ボックス６の前側を形成する前側側壁と、気液分離ボックス６の後側を形成する後側側壁と、からなる。
底部６ｍは、室内吸気部６ｅ側の排出口６ｋの外周縁から下流側傾斜面６ｉの下端部に亘って連続形成された水平な面であり、平板状に形成されている。

≪空調装置の構成≫
空調装置７は、車室Ｒ内の冷房、暖房、送風を行う装置であり、気液分離ボックス６内を通過して気液分離されて除湿された外気が、この空調装置７のブロアによって吸引されて導入されるようになっている。空調装置７は、ウインドシールドロア４及びダッシュボードアッパ(図示省略)の下方部位において、空気（外気または車室Ｒ内の空気）を吸引して吐出するブロア(図示省略)と、このブロアで吐出した空気を冷却して除湿するエバポレータ(図示省略)と、エバポレータを通過した空気を必要により加熱するヒータコア(図示省略)と、エバポレータを通過した空気のヒータコアへの流量を調整するエアミックスドア(図示省略)等が設けられている。

≪作用≫
次に、本発明の実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の作用を外気の流れと共に説明する。
図２に示すように、空調用気液分離構造Ａにおいて、空調装置７（図５参照）をＯＮさせると、外気が、空調装置７のブロアによって吸引されて、フードスキン１の後端部１ａとカウルトップ３の上壁部３ｄとの間から隙間Ｓ内に進入する。その外気は、フードフレーム１１の後端部下面１１ａとカウルトップ３の凹部３ｅとの間に流れて、外気導入口３ａから外気導入管５内に入り込む（矢印ａ（ｂ））。

この場合、カウルトップ３は、上壁部３ｄがフードフレーム１１の後端部下面１１ａに向かって上方向に突出していることによって、フロントガラス２の外側表面を上側からカウルトップ３上に向かって流れた雨水や異物等が、隙間Ｓ内の侵入し難い形状になっている。凹部３ｅ内に流れ込んだ水は、凹部３ｅ内を左右方向に流れる。

図５に示すように、外気（矢印ｅ）と水（矢印ａ）は、外気導入口３ａから外気導入管５内に侵入する。浸入した水は、重力によって下方へ落下するように流れて、上流側傾斜面６ｈを伝って排出口６ｃに流れたり、第１の仕切り板６ｆに当たって下側へガイドされて排出口６ｃから排水される（矢印ｂ，ｃ，ｄ）。

また、水分を含んで乾燥した空気よりも重い外気等は、気液分離ボックス６内が上部から下部に向かうのに連れて窄まるように下向きに凸形状に形成されているので、外気導入部６ｄの下側部位を上流側傾斜面６ｈに沿って下方向に流れて（矢印ｂ）、第１の仕切り板６ｆに当たる（矢印ｃ）。第１の仕切り板６ｆに当たった外気は、その空気内に含まれ水分や、ミスト状の水の粒子が第１の仕切り板６ｆに付着し、水滴となって落下して排出口６ｃから排水されて、気液分離される。気液分離されて除湿された外気は、ブロア（図示省略）に吸引されて、第１の仕切り板６ｆを超えて室内吸気部６ｅ側に流れる。

また、前記した水分を含んだ空気よりも水分が少ない軽い空気等は、外気導入部６ｄ内の上側部位を上流側傾斜面６ｈに沿って流れて（矢印ｆ）、第１の仕切り板６ｆを越えて室内吸気部６ｅ内に流れる（矢印ｇ）。このようにして、室内吸気部６ｅ内には、水分の少ない空気が流れ込む。

室内吸気部６ｅ内に流れ込んだ空気は、ブロア(図示省略)に吸引されて、下流側傾斜面６ｉに沿って上部の車室吸入口６ａに向けて流れ（矢印ｈ）、室内吸気部６ｅの天井面６ｇに当たった後（矢印ｉ）、車両後方側へ向きを変えて流れて空調装置７を介して車室Ｒ内に送られる。
また、天井面６ｇに当たった外気は、水の粒子等が含まれている場合、外気中の水分を天井面６ｇに付着させて気液分離させることができるため、気液分離機能を更に向上させることができる。天井面６ｇに付着した水分は、肥大化して大きな水滴となると、重力により下流側傾斜面６ｉ上に落下するなどして排出口６ｃから排水される。
このため、天井面６ｇは、車室吸入口６ａに吸入される前の空気を気液分離して除湿する機能と、空気を車室吸入口６ａへ送るように案内するガイドとの機能を果たす。

このように空調用気液分離構造Ａは、前記した気液分離ボックス６を備えていることによって、大量の雨水、洗浄水、ウォッシャ液等の水や異物が侵入しても、水分及び異物を除去することができるので、水及び異物が空調装置７に吸引されて流れ込むことを防止することができる。気液分離ボックス６は、側面視して前後方向の長さが小さく、正面視して逆凸形状をしているので、小型化を図ることができる。また、気液分離ボックス６は、内部の中央部下端に第１の仕切り板６ｆを設置したシンプルな構造である。

［第１変形例］
以上、本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造について、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。以下、前記実施形態の第１変形例を説明する。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
図７は、本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の第１変形例を示す要部概略縦断面図である。

前記実施形態では、気液分離ボックス６の一例として、気液分離ボックス６内の外気導入部６ｄと室内吸気部６ｅの境界部の下部に第１の仕切り板６ｆを設けた場合を例に挙げて説明したが、図７に示すように、室内吸気部６ｅの上部に第２の仕切り板６１ａを設けても構わない。
また、前記実施形態で説明した底部６ｍ（図５参照）は削除し、内底面全体を排出口６１ｂにして、室内吸気部６ｅ側の排出口６１ｂを外気導入部６ｄ側の排出口６ｃよりも大きく形成しても構わない。

この場合、第２の仕切り板６１ａは、室内吸気部６ｅ内において、排出口６１ｂの上側に配置されて、第１の仕切り板６ｆの上部に形成された空間（流路）の上面から下流方向に向けて略水平方向に延設されている。

このように空調用気液分離構造Ａ１は、第２の仕切り板６１ａを気液分離ボックス６１の室内吸気部６ｅ内の上部に設けたことにより、悪天候や洗車時等で大量の雨水や洗浄液が外気導入部６ｄ内に流れ込んで、一時的に第１の仕切り板６ｆが水没して機能を果たさなくなった場合であっても、第２の仕切り板６１ａによって、外気を気液分離して気液分離ボックス６１の機能を果たすことができる。
このように、気液分離ボックス６１は、第１の仕切り板６ｆと第２の仕切り板６１ａを備えたことによって、更に気液分離機能を向上させて、効率よく気液分離させて排出口６１ｂから排水することができる。

［第２変形例］
図８は、本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の第２変形例を示す要部概略縦断面図である。
また、前記実施形態及び第１変形例の第１の仕切り板６ｆ及び第２仕切り板６１ａは、図８に示すように、第１の仕切り板６２ａを外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成に形成してもよく、また、第２の仕切り板６２ｂを外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成してもよい。

第１の仕切り板６２ａは、上流方向に向かって凹形状に形成されていることにより、外気導入部６ｄ内に入った外気を第１の仕切り板６２ａの上流側の面に当たり易くし、気液分離機能を高めることができる。また、外気は、第１の仕切り板６２ａによって室内吸気部６ｅ側に流れるのが規制されるので、外気中に含まれる水分が室内吸気部６ｅ側に流れ込むのを低減させることができる。

また、第２の仕切り板６２ｂは、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されていることによって、下方向に向けて形成されているため、外気導入部６ｄから室内吸気部６ｅに流れた外気を、第２の仕切り板６２ｂに当たって付着させて気液分離させることができる。
この場合、第２の仕切り板６２ｂは、先端（右）側が下方向に向けて曲がって形成されているのに応じて、外気が当たり易くなり、気液分離機能を向上させることができる。つまり、外気は、第２の仕切り板６２ｂに当たると、外気中の水の粒子等が第２仕切り板６２ｂに付着し、肥大化して大きな水滴になると、重力で落下して排出口６１ｂから排水されて気液分離される。
このように、気液分離ボックス６２は、上流方向に向かって凹形状の第１の仕切り板６２ａと、上流方向に向かって凹形状の第２の仕切り板６２ｂを備えたことによって、更に気液分離機能を向上させて、効率よく気液分離させることができる。

［第３変形例］
図９は、本実施形態に係る車両の空調用気液分離構造の第３変形例を示す要部概略縦断面図である。
また、前記実施形態で説明した２つの排出口６ｃ，６ｋは、図９に示すように、外気導入部６ｄ側の排出口６ｃのみであってもよい。

この場合、第１の仕切り板６３ａは、内底の最下部に形成した底部６３ｂよりも上方にずらして設置して、第１の仕切り板６３ａの下端と底部６３ｂとの間に、室内吸気部６ｅ内の水等が排出口６ｃに向けて流れる流路を形成するように配置する。そして、底部６３ｂは、室内吸気部６ｅの下流側傾斜面６ｉの下端部から外気導入部６ｄの外周縁まで延設する。

このように空調用気液分離構造Ａ３は、第１の仕切り板６３ａを底部６３ｂから上方へずらして配置することにより、第１の仕切り板６３ａの下方が室内吸気部６ｅと外気導入部６ｄと連通した状態になるため、排出口６ｃが１つであっても、水を排出口６ｃから排出することができる。

［その他の変形例］
前記実施形態では、気液分離ボックス６をカウルトップ３の左下側に設置した場合を例に挙げて説明したが、適宜その設置位置を変更しても構わない。また、気液分離ボックス６は、左側に外気導入部６ｄを配置して、右側に室内吸気部６ｅを配置した場合を説明したが、その周囲に設置される部材等に応じて、それらを前後方向に隣接するようにするなどして適宜変更しても構わない。

また、図５に示す気液分離ボックス６は、底部６ｍの下流側傾斜面６ｉ側の隅に、さらに、排出口６ｃ，６ｋとは別の第３の排出口を設けても構わない。このようにすることによって、下流側傾斜面６ｉを下側へ伝わるようにして落下する水滴等を排水し易くすることができる。

３ カウルトップ
３ａ 外気導入口
６，６１，６２，６３ 気液分離ボックス
６ａ 車室吸入口
６ｃ，６ｋ，６１ｂ 排出口
６ｄ 外気導入部
６ｅ 室内吸気部
６ｆ，６２ａ，６３ａ 第１の仕切り板
６ｇ 天井面
６１ａ，６２ｂ 第２の仕切り板
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３ 空調用気液分離構造
Ｃ 車両
Ｒ 車室

Claims (5)

1. 車室内に外気を導入する車両の空調用気液分離構造において、
   外気導入口と、
   前記外気導入口から下方へ連通する気液分離ボックスと、
   前記気液分離ボックスと連通し車室内へ前記外気を導く車室吸入口と、を有し、
   前記気液分離ボックスは、前記外気導入口から取り入れた前記外気が導入される外気導入部と、
   前記外気導入部を通過した前記外気を前記車室吸入口に流すための室内吸気部と、
   左右方向に並んでいる前記外気導入部及び前記室内吸気部の境界部の下部から上方に延設された第１の仕切り板と、
   前記第１の仕切り板の基底部近傍に設けられた排出口と、
   前記外気導入口の下方から前記排出口側に向けて斜めに下降するように形成された上流側傾斜面と、
   前記車室吸入口の下方から前記排出口側に向けて斜めに下降するように形成された下流側傾斜面と、を備え、
   前記気液分離ボックス内は、前記上流側傾斜面と前記下流側傾斜面とによって上部から下部に向かうのに連れて窄まるように前後方向視して下向きに凸形状に形成されている
   ことを特徴とする車両の空調用気液分離構造。
2. 前記室内吸気部は、前記第１の仕切り板から上方へ外気を導くように流路を設けると共に、前記第１の仕切り板よりも流路の下流側に略水平方向に延設された第２の仕切り板を設けた
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の空調用気液分離構造。
3. 前記室内吸気部において、導いた外気を前記室内吸気部の天井面に当てて流れる方向を変えた後、
   前記車室吸入口から車室内へ外気を導く
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の空調用気液分離構造。
4. 前記第１の仕切り板は、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両の空調用気液分離構造。
5. 前記第２の仕切り板は、外気の流れの上流方向に向かって凹形状に形成されている
   ことを特徴とする請求項２、及び請求項２を引用する請求項３または請求項４に記載の車両の空調用気液分離構造。

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