JP2011157002A - 車両用空調装置の排水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外気導入口の第一フィルタと、ファン及びブロワモータとの間に、外気が通過する面を重力方向に設け、外気に含まれる雨水を分離する第二エアフィルタと、第二エアフィルタの下部に分離された雨水を収容して車室外へ排出する排出部材を配置して、ブロワモータを雨水に対して開放型ブロワモータとすることで、ブロワモータのコスト低減及び、排水構造の簡素化による耐久性および信頼性を向上することを課題とする。
【解決手段】外気導入口２３から導入された外気の流入系路に配置され、外気導入口２３に装着され塵埃を除去する第一エアフィルタ３２と、該第一エアフィルタ３２の流入系路下流側で、外気が通過する面が重力方向に配置され、外気に含まれる雨水を分離する第二エアフィルタ３と、第二エアフィルタ３の下部に分離された雨水を収容して車外へ排出するドレンパン９と、第二エアフィルタ３流入系路下流側で外気を吸引するファン５と、ファン５を駆動するブロワモータ４とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空調用ブロワモータの防水構造を廃止して、空調用ブロワモータのコスト低減を図るために、車室内に吸込む外気に含まれる雨水を除去する車両用空調装置の排水構造に関する。

従来、図６〜図８に示すように、車両用空調装置の外気取入れ部は、小型トラック等の車両０１のフロントパネル０４上部に配置されている外気導入パネル０５に配設されている。外気導入パネル０５には車幅方向に長く、車両上下方向に狭い切欠いた外気導入部０３が設けられている。外気導入部０３を通過した外気は外気導入パネル０５の裏側に縦断面が略矩形状に、車両後方側（運転席側）へ突出した凹部０１９の縦壁部に開口した外気導入口０６から、運転席内に配置されている車両用空調装置であるヒータ＆クーリングユニット０７内に吸引される。
０２１はインストルメントパネルで計器等が取付けられる部材である。
従って、車両用空調装置はインストルメントパネル０２１の下側で、フロントパネル０４の車室内側に搭載されている。
また、０２８はウェザーストリップでフロントガラス０２を車体に固定する帯状のゴム製部品である。

図７に示すようにヒータ＆クーリングユニット０７には、外気を導入する導入ダクト０１７の外気導入口０６部分に装着され、主に外気の塵埃を除去する第一フィルタ０２０と、第一フィルタの吸気系路下流側に内気と外気の切換えを行う内外気切換ダンパ０１４と、内外気切換ダンパ０１４の吸気系路下流側に外気吸引用のブロワ０８と、ブロワ０８を駆動するブロワモータ０９がブロワ０８の下側に配置されている。
更に、ブロワ０８の吸気経路下流側に空気を冷却するエバポレータ０１０及び空気を暖めるヒータ０１１が順に配置されている。冷却または、暖められた空気は第一切換ダンパ０１２をハ側に操作すると、空気はＦＡＣＥ（運転者の正面）へ噴出し、第一切換ダンパ０１２をニ側に操作すると、空気はＤＥＦ（フロントガラスの曇り防止）に噴出する。
第二切換ダンパ０１３はホ側に操作されるとＦＯＯＴ（足元）側への空気噴出しを中止する。内外気切換えダンパ０１４はイ側に操作されると車室内の空気を循環させ、ロ側に操作されると、外気を導入する構造となっている。これら、種々の機器類がユニットケース０１５内に収納されている。

図８に外気が外気導入部０３からブロワモータ０９に達するまでを概略断面構造にて示すように、内外気切換ダンパ０１４がロ側に操作されていると、第一フィルタ０２０を通過した外気はブロワ０８に達する。ブロワ０８は上側から吸込んだ外気をブロワ０８の中心部分に吸込み、ブロワ０８の外周部から吸気系路下流側（図８の矢印）に噴出す構造となっているので、ブロワモータ０９はブロワ０８の下側に位置するようになる。
従って、第一フィルタ０２０を通過した雨水は空気より比重が高いので、ブロワモータ０９に直接当たる構造となっている。
ブロワモータ０９に被水した雨水はブロワモータ０９の下側に流れ、ドレンホース０２５を介して車室外に排水されている。
ドレンホース０２５はキャブのフロア０２６に穿設した孔に嵌合されたグロメット０２７の中心部に設けられた貫通孔を貫通することにより、外周部の損傷を防止する構造となっている。

ブロワモータ０９は電動モータなので、雨水からの防水処置が成されており、その防水処置がコストを高くする不具合を有している。
更に、ブロワモータ０９の下部からの排水用のドレンホース０２５、キャブフロアに穿設する水抜き孔及びグロメット０２７もコスト上昇要因となる不具合を有している。
一方、特許３３９７３１６号公報（特許文献１）の図１には本願の従来構造と同様に外気フィルタの吸気流路下流側にファンロータと、該ファンロータを駆動するモータの技術開示がされている。

特許３３９７３１６号公報

そこで、本発明は、これら問題に鑑みてなされたもので、外気導入口の第一フィルタと、ファン及びブロワモータとの間に、外気が通過する面を重力方向に設け、外気に含まれる雨水を分離する第二エアフィルタと、第二エアフィルタの下部に分離された雨水を収容して車室外へ排出する排出部材を配置して、ブロワモータへの被水を軽減して防水処置構造を廃止した開放型ブロワモータとすることで、ブロワモータのコストを低減させると共に、排水構造の簡素化による耐久性および信頼性を向上することを課題とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、車両前面に形成された外気導入部から導入された外気の流入系路に配置され、外気に含まれる雨水を車外へ排出する車両用空調装置の排気構造において、前記外気導入部に当接する導入ダクトを有する空調ユニットケースと、前記外気導入部に装着され外気に含まれる塵埃を除去する第一エアフィルタと、該第一エアフィルタの前記流入系路下流側で、前記空調ユニットケースの内部に外気が通過する面が重力方向に配置され、外気に含まれる雨水を分離する第二エアフィルタと、該第二エアフィルタの下部に分離された雨水を収容して車外へ排出する排出部材と、前記第二エアフィルタの前記流入系路の下流側に配置され、前記エアフィルタを通過する外気を吸引するファンと、該ファンを駆動するブロワモータとを備えたことを特徴とする。

このような構成にすることにより、第二エアフィルタの外気が通過する面を垂直方向に配置したので、第二エアフィルタのエレメント部に凝縮した水滴が自重、又は車両の振動により下方へ落下して、排出部材によって車室外に排出されるので、ブロワモータ側への雨水流入が抑制されるので、ブロワモータの防水処置が不要となり、車両用空調装置のコスト低減が可能となると共に、ブロワモータの構造の簡素化による耐久性および信頼性を向上する効果が得られる。

また、本願発明において好ましくは、前記排出部材は、前記車両用空調装置の室内機と室外機とを連結して、空調用冷媒を流通させる配管の室内部分を覆う配管カバー内に排出端部を開口させるとよい。

このような構成により、排出部材の排出端部を車両用空調装置の室内機と室外機とを連結する配管の室内側部分を覆う配管カバー内に開口させて、室外に流入雨水を排出させる構造なので、改めて車両（キャブ）に排水用の孔を設ける必要が無いのでキャブ側の部品共通化ができると共に排水用のホース及びキャブ貫通孔のホース保護用グロメットが不要となり、キャブのコスト低減が可能となる。
更に、部品が不要になり組立工数が減少するため、組立作業の効率化が図れる。

また、本願発明において好ましくは、前記排出部材は、前記車両用空調装置の前記空調ユニットケース内に配置されているエバポレータの下部に設けられているエバポレータドレンパン内に排出端部を開口させるとよい。

このような構成により、排出部材の排出端部をエバポレータ下部のエバポレータドレンパン内に開口させたので, 車両用空調装置をキャブ側へ取付けの際、取付寸法精度の誤差が変化しないので、作業容易性を維持できる効果が得られる。
（複数の部品を組付けると、夫々の製造誤差が集積される）

外気導入口の第一フィルタと、ファン及びブロワモータとの間に、外気が通過する面を重力方向に設け、外気に含まれる雨水を分離する第二エアフィルタと、第二エアフィルタの下部に分離された雨水を収容して車室外へ排出する排出部材を配置して、ブロワモータへの被水を軽減して防水処置構造を廃止した開放型ブロワモータとすることで、ブロワモータのコストを低減させると共に、ブロワモータの構造が簡素化することにより耐久性および信頼性が向上する。
更に、排出部材の排出端部を車両用空調装置の配管カバー内に開口させて、雨水を室外に排出させたので、排水用の孔を設ける必要が無いのでキャブ側の部品共通化ができると共に排水用のホース及びキャブ貫通孔のホース保護用グロメットが不要となり、キャブのコスト低減が可能となる。
また、部品が不要になり組立工数が減少するため、組立作業の効率化が図れる。

発明の第１実施形態に係るヒータ＆クーリングユニットの概略外形図を示す。 発明の第１実施形態に係るヒータ＆クーリングユニットの構成概念図を示す。 図１のＥ−Ｅ線矢視図を示す。 図３のＦ−Ｆ線矢視図を示す。 本発明の第２実施形態に係る要部の構成概念図を示す。 車両前面の外気導入部の概略構造図を示す。 従来技術に係るヒータ＆クーリングユニットの構成概念図を示す。 従来技術に係る要部の概略構成図を示す。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置であるヒータ＆クーリングユニット１について説明する。
尚、車両前面の外気導入部の構造については、従来構造と同じなので省略する。
図１及び、図２に示すように、ヒータ＆クーリングユニット１の空調ユニットケース２には外気導入部０３に当接する外気導入口２３を備えた導入ダクト２１が配設されている。外気導入口２３から導入された流入系路中で、外気導入口２３には外気の塵埃を除去する第一エアフィルタ３２が配設されている。第一エアフィルタ３２の流入系路下流側には外気導入と車室内の空気を循環させる内気とを切換える内外気切換ダンパ２２が配置されている。内外気切換ダンパ２２をロ側に操作すると、外気が導入され、イ側に操作されると内気循環となる。
また、従来技術の説明において、ロ側には内気の塵埃を除去する内気用フィルタ０１６を配設していたが、本実施形態では後述する第二エアフィルタ３が配設され、内気の塵埃除去作用をするため廃止している。

内外気切換ダンパ２２の吸気系路下流側には第二エアフィルタ３が設けられている。第二エアフィルタ３は吸気系路の外気が通過する面が重力方向に配置されている。第二エアフィルタ３は第一エアフィルタ３２を通過した外気に含まれる雨水を分離して、水滴状態に成長した雨水を自重及び、車両の走行振動により、第二エアフィルタ３の下方に配設された排出部材であるドレンパン９に落下させる。
第二エアフィルタ３の吸気系路下流側には外気を吸引するファン５と、ファン５を駆動するブロワモータ４が配置されている。
また、本実施形態において、第一エアフィルタ３２と第二エアフィルタ３はフィルタの緻密さを表すメッシュを同一メッシュのものを使用している。
第一エアフィルタ３２と第二エアフィルタ３夫々のメッシュの大きさは外気導入口４への雨水の被水状況及び形状、導入ダクト２１の形状、及びファンの吸引力等により適宜調整する必要がある。
ファン５の吸気流路下流側には空気を冷却する熱交換機であるエバポレータ６と、エバポレータ６の吸気流路下流側に空気を温めるヒータ７が配置されている。ヒータ７に配置されているダンパ２３はヒータ７を通過する空気量を調整して、吸気の熱交換温度を調整するものである。
エバポレータ６及び、ヒータ７の吸気流路下流側には温度調整された空気を室内の任意の部分に噴出させる切替えダンパ２４，２５及び２６が配置されている。
尚、ダンパ２４，２５，２６の噴出操作は従来と同様なので省略する。

図３及び図４に示すように、エバポレータ６には車室外のコンデンサー（図示省略）からエバポレータ６に圧縮された冷媒を供給する高圧クーラパイプ６１２（俗称；高圧配管）と、エバポレータ６によって空気と熱交換した（空気を冷却）冷媒を車室外のコンプレッサ（図示省略）に戻す低圧クーラパイプ６１１（俗称；低圧配管）が連結されている。
夫々の高圧クーラパイプ６１２及び、低圧クーラパイプ６１１はキャブのフロアに装着されたシール部材６１３の貫通孔を介して連結されている。貫通孔と夫々の高圧クーラパイプ６１２及び、低圧クーラパイプ６１１とは遊嵌した構造となっている。
そして、高圧クーラパイプ６１２及び、低圧クーラパイプ６１１の車室内側の部分、即ち、空調ユニットケース２とフロア間は配管カバーであるクーラパイプカバー８で囲繞されている。
また、高圧クーラパイプ６１２及び、低圧クーラパイプ６１１は内部に冷却された冷媒が流通するので、表面に結露が発生することがあるため、結露した水滴は前記の遊嵌部の隙間から車室外に排出されるようになっている。

一方、第二エアフィルタ３の下方に配設された排出部材であるドレンパン９が配置されている。ドレンパン９には筒状の排出部９１が配設さされ、その排出端部９２はクーラパイプカバー８内に開口している。
従って、第二エアフィルタ３で捕捉され、第二エアフィルタ３の下方に配設されたドレンパン９に落下した水滴は収集されて、筒状の排出部９１を介してクーラパイプカバー８内に流出し、上述のシール部材６１３の貫通孔と、高圧クーラパイプ６１２及び、低圧クーラパイプ６１１との遊嵌部から車室外に排出される。

これにより、ブロワモータ４側への雨水流入が抑制されるので、ブロワモータ４の防水処置が不要となり、ブロワモータ４の簡素化及び、他のブロワモータとの共通化によるコスト低減が可能となると共に、構造の簡素化による耐久性および信頼性が向上する効果が得られる。
また、ドレンパン９の排出部９１の排出端部９２をヒータ＆クーリングユニット１の室内機と室外機とを連結する配管の室内側部分を覆うクーラパイプカバー８内に開口させて、室外に流入した雨水を排出させる構造なので、改めて車両（キャブ）に排水用の孔を設ける必要がなくキャブ側の部品共通化が可能になると共に、排水用のホース及び、キャブ貫通孔を貫通するホース保護用のグロメット０２７が不要となり、キャブのコスト低減が可能となる。
更に、部品が不要になり組立工数が減少するため、組立作業の効率化が図れる。

（第２実施形態）
ヒータ＆クーリングユニット１の基本的な全体構成は同じなので、全体構成についての説明は省略する。
図５は本発明の第２実施形態に係る要部の構成概念図を示す。外気導入口２３から吸引された外気は、第二エアフィルタ３にて吸気中に含まれた雨水が分離される。第二エアフィルタ３の吸気系路下流側には外気を吸引するファン５及びファン５を駆動するブロワモータ４（図５においては図示省略）が配置されている。ファン５及び、ブロワモータ４の吸気系路下流側にはエバポレータ６および、ヒータ７の順に配置されている。エバポレータ６および、ヒータ７を通過した外気はそれぞれの機器にて熱交換されて、切替えダンパ２４，２５，２６の操作によりＦＯＯＴ，ＦＡＣＥ，ＤＥＦの任意の部分に配風される。

また、エバポレータ６の下部にはエバポレータ６の熱交換時に生ずる凝結水を収容するエバポレータドレンパン２７が配設されている。凝結水は吸気の通過量に伴い水滴に成長し、成長した水滴は自重又は車両の振動等により落下する。エバポレータドレンパン２７は落下した水滴を収容する。
尚、第２実施形態の場合、エバポレータドレンパン２７は空調ユニットケース２と一体的に形成されている。エバポレータドレンパン２７の底部にはキャブのフロアを貫通して凝結水を車室外に排水するエバポレータドレン２８が配設されている。

更に、第二エアフィルタ３の下部には第二エアフィルタ３にて分離された雨水が落下して収容される排出部材であるドレンパン１０が配設されている。ドレンパン１０は底部に排出部１０２を有しその端部である排出端部１０１がエバポレータドレンパン２７内に開口されている。
従って、第二エアフィルタ３で分離された雨水はドレンパン１０の排出端部１０１からエバポレータドレンパン２７内に排出され、エバポレータドレンパン２７内のエバポレータドレン２８を介して車室外に排水される。

ドレンパン１０の排出部１０２の排出端部１０１をエバポレータドレンパン２７内に配置する構造としたので、ヒータ＆クーリングユニット１をキャブに組付ける前にドレンパン１０をヒータ＆クーリングユニット１に取付けることにより、ヒータ＆クーリングユニット１のキャブへの組付性が向上する。
第一実施形態の場合、クーラパイプカバー８は空調ユニットケース２及びキャブのフロア両方に固定するため、夫々の製造誤差によるドレンパン９の挿入位置が変形する可能性があり、第二実施形態は第一実施形態の効果に加え、組付性が改善される効果を有している。

本発明によれば、車両用空調装置の外気導入口から吸気と共に吸込まれた雨水をエアフィルタによって分離し、空調装置の車室外と車室内との連結部を利用して雨水を排出することにより、ブロワモータの防水構造を廃止し、排水するためのホース、キャブのフロアへの貫通孔の穿設、及びホースと貫通孔間に介装されるシール用のグロメットが不要となるコスト低減を図る車両用空調装置の排水構造に用いることに適する。

１ ヒータ＆クーリングユニット（車両用空調装置）
２ 空調ユニットケース
３ 第二エアフィルタ
４ ブロワモータ
５ ファン
６ エバポレータ
７ ヒータ
８ クーラパイプカバー
９、１０ ドレンパン（排出部材）
２２ 導入ダクト
２３ 外気導入口
３２ 第一エアフィルタ
９１、１０２ 排出部
９２、１０１ 排出端部
６１１ 低圧クーラパイプ
６１２ 高圧クーラパイプ

Claims (3)

1. 車両前面に形成された外気導入部から導入された外気の流入系路に配置され、外気に含まれる雨水を車外へ排出する車両用空調装置の排気構造において、前記外気導入部に当接する導入ダクトを有する空調ユニットケースと、前記外気導入部に装着され外気に含まれる塵埃を除去する第一エアフィルタと、該第一エアフィルタの前記流入系路下流側で、前記空調ユニットケースの内部に外気が通過する面が重力方向に配置され、外気に含まれる雨水を分離する第二エアフィルタと、該第二エアフィルタの下部に分離された雨水を収容して車外へ排出する排出部材と、前記第二エアフィルタの前記流入系路の下流側に配置され、前記エアフィルタを通過する外気を吸引するファンと、該ファンを駆動するブロワモータとを備えたことを特徴とする車両用空調装置の排気構造。
2. 前記排出部材は、前記車両用空調装置の室内機と室外機とを連結して、空調用冷媒を流通させる配管の室内部分を覆う配管カバー内に排出端部を開口させたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置の排気構造。
3. 前記排出部材は、前記車両用空調装置の前記空調ユニットケース内に配置されているエバポレータの下部に設けられているエバポレータドレンパン内に排出端部を開口させたことを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置の排気構造。

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