(57)【要約】【課題】  空調空気が熱交換器を迂回するのを確実に防止して、熱交換性能の悪化を防止できる空調装置を提供する。【解決手段】  空調ケース１１１内の空調空気を冷却する熱交換器１３１と、熱交換器１３１の下側に配設されて、熱交換器１３１から発生する凝縮水を受けるドレインパン１１２と、ドレインパン１１２に設けられて、凝縮水を外部に排出するドレイン穴１１３とを備える空調装置において、熱交換器１３１の下部とドレインパン１１２との間に、空調空気の上流側と下流側とに仕切る仕切り壁１４０を設け、仕切り壁１４０の端部がドレイン穴１１３を横切り、ドレイン穴１１３を空調空気の上流側と下流側とに仕切るように配置する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調ケース（１１１）内の空調空気を冷却する熱交換器（１３１）と、
前記熱交換器（１３１）の下側に配設されて、前記熱交換器（１３１）から発生する凝縮水を受けるドレインパン（１１２）と、
前記ドレインパン（１１２）に設けられて、前記凝縮水を外部に排出するドレイン穴（１１３）とを備える空調装置において、
前記熱交換器（１３１）の下部と前記ドレインパン（１１２）との間に、前記空調空気の上流側と下流側とに仕切る仕切り壁（１４０）が設けられ、
前記仕切り壁（１４０）の端部が前記ドレイン穴（１１３）を横切り、前記ドレイン穴（１１３）を前記空調空気の上流側と下流側とに仕切るように配置されたことを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記仕切り壁（１４０）には、前記ドレイン穴（１１３）に内接して外部に延びる延設部（１４１）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項３】
前記ドレイン穴（１１３）には、外部に延びるドレイン管（１１４）が設けられており、
前記仕切り壁（１４０）には、前記ドレイン管（１１４）に内接して外部に延びる延設部（１４１）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
【請求項４】
空調ケース（１１１）内の空調空気を冷却する熱交換器（１３１）と、
前記熱交換器（１３１）の下側に配設されて、前記熱交換器（１３１）から発生する凝縮水を受けるドレインパン（１１２）と、
前記ドレインパン（１１２）に設けられて、前記凝縮水を外部に排出するドレイン穴（１１３）とを備える空調装置において、
前記ドレイン穴（１１３）は、前記空調空気の上流側と下流側とに２つ設けられており、
前記熱交換器（１３１）の下部と前記ドレインパン（１１２）との間に設けられ、前記２つのドレイン穴（１１３）の間に位置して前記熱交換器（１３１）の下部と前記ドレインパン（１１２）との間を前記空調空気の上流側と下流側とに仕切る第１仕切り壁（１４０ａ）と、
前記２つのドレイン穴（１１３）から外部に延びて１つに合流する排出管（１１５）と、
前記排出管（１１５）の合流部（１１５ａ）に設けられて、前記合流部（１１５ａ）を前記空調空気の上流側と下流側とに仕切る第２仕切り壁（１４０ｂ）とが設けられたことを特徴とする空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却用の熱交換器から発生する凝縮水を排出するためのドレイン構造を備える空調装置に関するものであり、車両用空調装置に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の空調装置のドレイン構造として、例えば特許文献１に示されるように、熱交換器の下面とドレインパンとの間に所定の隙間を確保すると共に、熱交換器への空調空気の流入側と流出側とを区画する仕切り壁を設けたものが知られている。
【０００３】
このドレイン構造においては、隙間によって埃やゴミ等の付着による目詰まりを防止し、滴下する凝縮水をドレインパンに導くことができ、また、仕切り壁によって空調空気が熱交換器を迂回して漏れるのを防止でき、空調性能を向上できるようにしている。
【特許文献１】実開昭６４−２８７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、仕切り壁によって空調空気の流入側と流出側とを区画すると言いつつも、実際には仕切り壁の下面またはドレインパンの底面に凝縮水をドレイン排出ホース側に流す溝が形成されているので、厳密にはこの溝から空調空気の漏れ（熱交換器を迂回した漏れ）が生ずる。
【０００５】
そこで、図１０に示すように、仕切り壁１４０によって熱交換器１３１の下面とドレインパン１１２との間を完全に仕切り、仕切り壁１４０の空調空気の上流側と下流側とにそれぞれドレイン穴１１３を設け、各ドレイン穴１１３から一箇所に合流する排出管１１５によって凝縮水を排出させることも考えられるが（図１０中の破線矢印）、結局は空調空気の上流側が排出管１１５の合流部１１５ａで下流側と連通することになるので（図１０中の実線矢印）、熱交換器１３１を迂回した空調空気の漏れを防止できない。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、空調空気が熱交換器を迂回するのを確実に防止して、熱交換性能の悪化を防止できる空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、空調ケース（１１１）内の空調空気を冷却する熱交換器（１３１）と、熱交換器（１３１）の下側に配設されて、熱交換器（１３１）から発生する凝縮水を受けるドレインパン（１１２）と、ドレインパン（１１２）に設けられて、凝縮水を外部に排出するドレイン穴（１１３）とを備える空調装置において、熱交換器（１３１）の下部とドレインパン（１１２）との間に、空調空気の上流側と下流側とに仕切る仕切り壁（１４０）が設けられ、仕切り壁（１４０）の端部がドレイン穴（１１３）を横切り、ドレイン穴（１１３）を空調空気の上流側と下流側とに仕切るように配置されたことを特徴としている。
【０００９】
これにより、ドレイン穴（１１３）は、仕切り壁（１４０）によって空調空気の上流側開口部（１１３ａ）と下流側開口部（１１３ｂ）とに分かれることになり、上流側の空調空気は上流側開口部（１１３ａ）から外部に流れ、下流側の空調空気は下流側開口部（１１３ｂ）から流れることになるので、空調空気が熱交換器（１３１）を迂回して流れるのを確実に防止することができる。そして、ドレインパン（１１２）に溜まる凝縮水は、上流側開口部（１１３ａ）、下流側開口部（１１３ｂ）をそれぞれ通る空調空気と共に外部に確実に排出されることになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、仕切り壁（１４０）には、ドレイン穴（１１３）に内接して外部に延びる延設部（１４１）が設けられたことを特徴としていおり、これにより、上記請求項１に記載の発明効果を更に高めることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、ドレイン穴（１１３）には、外部に延びるドレイン管（１１４）が設けられており、仕切り壁（１４０）には、ドレイン管（１１４）に内接して外部に延びる延設部（１４１）が設けられたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、ドレイン管（１１４）内を通る上流側の空調空気、下流側の空調空気のいずれか速度の遅い側が速い側に吸引されるアスピレータ効果を得ることができるので、凝縮水の排出効果を更に向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、空調ケース（１１１）内の空調空気を冷却する熱交換器（１３１）と、熱交換器（１３１）の下側に配設されて、熱交換器（１３１）から発生する凝縮水を受けるドレインパン（１１２）と、ドレインパン（１１２）に設けられて、凝縮水を外部に排出するドレイン穴（１１３）とを備える空調装置において、ドレイン穴（１１３）は、空調空気の上流側と下流側とに２つ設けられており、熱交換器（１３１）の下部とドレインパン（１１２）との間に設けられ、２つのドレイン穴（１１３）の間に位置して熱交換器（１３１）の下部とドレインパン（１１２）との間を空調空気の上流側と下流側とに仕切る第１仕切り壁（１４０ａ）と、２つのドレイン穴（１１３）から外部に延びて１つに合流する排出管（１１５）と、排出管（１１５）の合流部（１１５ａ）に設けられて、合流部（１１５ａ）を空調空気の上流側と下流側とに仕切る第２仕切り壁（１４０ｂ）とが設けられたことを特徴としている。
【００１４】
これにより、上記請求項１〜請求項３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１５】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明のドレイン構造を備える空調装置を車両用空調装置に適用した場合の第１実施形態について図１、図２を用いて説明する。尚、図１は車両用空調装置１００の全体構成を示す断面図、図２は図１におけるＡ部（ドレイン構造部）の詳細を示す拡大断面図である。
【００１７】
車両用空調装置（以下、空調装置）１００は、車両のインストルメントパネル内に配設されており、図１に示すように、空調ケース１１１内に設けられる送風機１２４、蒸発器１３１、加熱器１３２等から構成されている。
【００１８】
空調ケース１１１は、車室内に空調空気を導く空気通路である。空調ケース１１１の最も上流側には、車室内空気（以下、内気）を取り入れる内気吸込口１２１、車室外空気（以下、外気）を取り入れる外気吸込口１２２、および吸込口モードを切り替える内外気切替えドア１２３が設けられている。また、空調ケース１１１の最も下流側には、デフロスタ吹出口１３４、フェイス吹出口１３５、フット吹出口１３６、および吹出口モードを切り替えるモード切替えドア１３７、１３８が設けられている。
【００１９】
送風機１２４は、空調ケース１１１と一体的に形成されたスクロールケースに回転自在に収容された遠心式ファン１２４ａ、およびこの遠心式ファン１２４ａを回転駆動するブロワモータ１２４ｂを有している。
【００２０】
蒸発器１３１は、本発明における冷却用の熱交換器に対応し、図示しない冷凍サイクル内に配設されるものであり、下側（ドレイン構造部が設けられるＡ部であり、その詳細については後述する）を除いて空調ケース１１１内の空気通路を塞ぐようにして配設されている。蒸発器１３１は、内部を流通する冷凍サイクルの冷媒と空調空気との熱交換により冷媒を蒸発させ、この時の蒸発潜熱により空調空気を冷却する。
【００２１】
また、加熱器１３２は、暖房用熱交換器に対応し、図示しない暖房装置内に配設されるものであり、温水配管によって車両エンジンと接続されている。加熱器１３２内にはエンジンの温水が流通され、この温水を加熱源として自身を通過する空調空気を加熱する。
【００２２】
そして、蒸発器１３１と加熱器１３２との間にはエアミックスドア１３３が設けられており、このエアミックスドア１３３の開度に応じて蒸発器１３１で冷却された空気と加熱器１３２で加熱された空気との混合割合が調整され、空調ケース１１１内を流れる空気温度が所望の設定温度に保たれる。
【００２３】
上記空調装置１００の蒸発器１３１の下側（図１中のＡ部）には、外気吸入口１２２から侵入する雨水、蒸発器１３１の熱交換時に空調空気から発生する凝縮水（以下、代表して凝縮水と表現する）等を車外に排出するためのドレイン構造部が設けられている。
【００２４】
このドレイン構造部は、図２に示すように、ドレインパン１１２、ドレインパン１１２に設けられたドレイン穴１１３から延びるドレイン管１１４、ドレイン管１１４から車室外に繋がる排出管１１５を基本構成としており、更に本発明の特徴部としての仕切り壁１４０、および仕切り壁１４０の端部であって仕切り壁１４０から延びだす延設部１４１が設けられたものとしている。
【００２５】
ドレインパン１１２は、上記凝縮水を受けるものであり、蒸発器１３１の下側に空間ができるように空調ケース１１１と一体的に形成されている。ドレインパン１１２は、その一箇所が最下端となるように傾斜して形成されており、最下端部にはドレイン穴１１３が開口されている。そして、ドレイン穴１１３からは下方に延びるドレイン管１１４が一体で形成されている。更に、ドレイン管１１４には排出管１１５が接続されており、この排出管１１５は車室外に繋がるように取り回されている。尚、ここではドレイン穴１１３は、蒸発器１３１の空調空気の流入側で、且つ蒸発器１３１の幅方向（図２中の紙面に対して垂直方向）の略中央部に設けられるようにしている。
【００２６】
そして、蒸発器１３１の下部とドレインパン１１２との間に、空調空気の上流側と下流側とを仕切る板状の仕切り壁１４０を設けるようにしている。そして、この仕切り壁１４０がドレイン穴１１３を横切るように配置されている。更に、仕切り壁１４０のドレイン穴１１３を横切る部分から、ドレイン管１１４に内接して外部に向かって所定量延びる延設部１４１を設けるようにしている。よって、ドレイン穴１１３は、空調空気の上流側となる上流側開口部１１３ａと下流側となる下流側開口部１１３ｂとに分かれ、また、ドレイン管１１４と延設部１４１とによってアスピレータ構造（詳細後述）が形成されることなる。尚、以下、仕切り壁１４０によって仕切られる蒸発器１３１とドレインパン１１２との間の空間をそれぞれ上流側空間ａ、下流側空間ｂと呼ぶことにする。
【００２７】
ここで、ドレイン穴１１３とそこから外部へ向かって延びるドレイン管１１４とを含むドレイン通路は空調ケース１１１内の全体の送風量に過大な影響を与えない程度の小風量の通過を許容する程度の通風抵抗を与えられており、洩れ風量を抑えつつ、凝縮水の排水を可能としている。しかも、ドレイン通路は、ドレイン穴１１３によって、蒸発器１３１の上流側と蒸発器１３１の下流側との両方に向かって開口し、それらの空間と連通されており、蒸発器１３１の上流側からの凝縮水も、蒸発器１３１の下流側からの凝縮水も排出できるよう構成されている。
【００２８】
更に、ドレイン穴１１３からその外部側に向かって延在するドレイン管１１４の内部にまで渡って蒸発器１３１の上流側と蒸発器１３１の下流側とを仕切る仕切り壁１４０の端部が延在している。仕切り壁１４０とその端部である延設部１４１は、ドレイン通路内に、蒸発器１３１の上流側に直接的に連通する空間と、蒸発器１３１の下流側に直接的に連通する空間とを区画形成する。即ち、ドレイン通路は板状部材である延設部１４１によってその断面に関して２分割されており、しかもその２分割範囲がドレイン通路の長さ方向すなわち軸方向に沿って延びている。
【００２９】
ドレイン通路の２分割範囲は、ドレイン通路の空調ケース１１１側の開口であるドレイン穴１１３から所定の長さとされる。この２分割範囲の長さは、少なくともドレイン穴１１３が２分割される長さ以上であって、例えばドレイン管１１４の長さ以下とすることができる。ドレイン通路が空調ケース１１１内の主通路に比べて明確かつ十分に小さい断面をもって形成されるため、ドレイン通路の内部にその軸方向に沿って延びて区画形成された上流側の空間と下流側の空間とは、蒸発器１３１の上流側から蒸発器１３１の下流側に向かって流れようとする空気流に対して高い通風抵抗を与える。２分割範囲の長さは、上流側から下流側への空気流を所定量以下に抑える程度の通風抵抗を与えるように設定されることができる。
【００３０】
次に、上記構成に基づく作動およびその作用効果について説明する。蒸発器１３１の作動に伴い、空調空気から発生する凝縮水は蒸発器１３１の側面、下面からドレインパン１１２に落下していく。そして、上流側空間ａの凝縮水はドレインパン１１２の傾斜に沿って、上流側開口部１１３ａからドレイン管１１４に流入し、また、下流側空間ｂの凝縮水はドレインパン１１２の傾斜に沿って、下流側開口部１１３ｂからドレイン管１１４に流入する（図２中の破線矢印）。ドレイン管１１４に流入した凝縮水は、排出管１１５から車室外へ排出されることになる。
【００３１】
一方、空調空気の流れについては、本実施形態では空調ケース１１１内と外部とでは空調ケース１１１内の方が圧力が高く、また、空調ケース１１１内の上流側空間ａと下流側空間ｂとでは蒸発器１３１の圧損を受ける分、上流側空間ａの方が圧力が高いことから、送風機１２４から上流側空間ａに流入する空調空気は、仕切り壁１４０によって上流側開口部１１３ａからドレイン管１１４内に主流と成って流入する（図２中の実線矢印）。この時、上流側空間ａの凝縮水はこの空調空気の流れに押されて積極的にドレイン管１１３内に流入する。また、下流側空間ｂの空調空気は、下流側開口部１１３ｂからドレイン管１１４内に流入することになるが、ドレイン管１１４と延設部１４１とによって（アスピレータ構造によって）アスピレータ効果を受けて、主流（速度の速い流れ）と成る上流側空間ａの流れに吸引される（図２中の一点鎖線矢印）。この時、下流側空間ｂの凝縮水はこの吸引される流れに押されて積極的にドレイン管１１４内に流入する。
【００３２】
このように、本発明においては仕切り壁１４０を設けることで、空調空気が蒸発器１３１を迂回して流れるのを確実に防止することができ、冷房性能の悪化を防止できる。尚、空調空気が蒸発器１３１を迂回するのを防止できることから、下流側空間ｂの凝縮水が各吹出口１３４〜１３６側から車室内に吹出すことがない。また、蒸発器１３１を通過した空調空気の温度を検出して空調装置１００の作動制御を行う際に、蒸発器１３１を迂回する空調空気の影響を受けることが無くなり、温度の誤検出を無くすことができる。
【００３３】
また、ドレイン管１１４内に仕切り壁１４０から延びる延設部１４１を設けることで、上流側空間ａからドレイン管１１４に流入する主流と、この主流によって吸引される下流側空間ｂからの流れとを形成でき、この両者の流れによって、ドレインパン１１２上の凝縮水を確実に排出することができる。即ち、空調空気の流れ方向と凝縮水の流れ方向とを同一にして効果的に凝縮水を排出できるということである。
【００３４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、ドレイン穴１１３（ドレイン管１１４）を２つ設けたものとしている。
【００３５】
即ち、ドレイン穴１１３およびドレイン管１１４として、空調空気の上流側と下流側とでそれぞれ２つ設けており、２つのドレイン穴１１３の間で蒸発器１３１の下部とドレインパン１１２との間を仕切る第１仕切り壁１４０ａを設けている。また、排出管１１５としては、２つのドレイン管１１４から途中の合流部１１５ａで合流して車両外部に繋がるものとしている。そして、この合流部１１５ａに空調空気の上流側と下流側とを仕切る第２仕切り壁１４０ｂを設けるようにしている。
【００３６】
これにより、２つのドレイン穴１１３がそれぞれ上記第１実施形態の上流側開口部１１３ａ、下流側開口部１１３ｂに対応し、また、第２仕切り壁１４０ｂが上記第１実施形態の延設部１４１に対応することになり、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態において、アスピレータ効果を考慮して、延設部１４１は排出管１１５側まで延びるものとして設定しても良い。また、ドレイン管１１４のみで車両外部に届くようであれば、排出管１１５は無くても良い。
【００３８】
また、ドレイン穴１１３（ドレイン管１１４）と、排出管１１５の取り回される車両外部側との位置関係によっては、図４〜図６に示すような変形例１、変形例２としても良い。即ち、変形例１（図４）は、ドレイン管１１４および排出管１１５を送風機１２４側に向けたものであり、また、変形例２（図５、図６）は、ドレイン管１１４および排出管１１５を空調空気の流れ方向に対して交差する方向（図５の紙面に対して手前側）に向けたものであり（ここでは延設部１４１をドレイン管１１４の端部まで設定している）、排出管１１５の取り回し性を考慮した対応が可能である。
【００３９】
また、変形例３（図７）のように、ドレイン穴１１３（ドレイン管１１４）と仕切り壁１４０（延設部１４１）とを蒸発器１３１の空調空気流出側端部に設けるものとしても良い。
【００４０】
また、アスピレータ効果は期待できないものの、変形例４（図８）のように、ドレイン管１１４を廃止したもの、あるいは、変形例５（図９）のように、ドレイン管１１４および延設部１４１を廃止したものとしても良い。
【００４１】
また、本発明の空調装置１００は、車両用に限らず家庭用のものに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】車両用空調装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＡ部（第１実施形態におけるドレイン構造部）の詳細を示す拡大断面図である。
【図３】第２実施形態におけるドレイン構造部を示す断面図である。
【図４】変形例１におけるドレイン構造部を示す断面図である。
【図５】変形例２におけるドレイン構造部を示す断面図である。
【図６】図５のＢ方向から見た矢視図である。
【図７】変形例３におけるドレイン構造部を示す断面図である。
【図８】変形例４におけるドレイン構造部を示す断面図である。
【図９】変形例５におけるドレイン構造部を示す断面図である。
【図１０】従来技術に対する代替案を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  車両用空調装置
１１１  空調ケース
１１２  ドレインパン
１１３  ドレイン穴
１１４  ドレイン管
１１５  排出管
１１５ａ  合流部
１３１  蒸発器（熱交換器）
１４０  仕切り壁
１４０ａ  第１仕切り壁
１４０ｂ  第２仕切り壁
１４１  延設部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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