(57)【要約】【課題】  送風機２とエバポレータ２０との間に距離が取れない場合において、エバポレータ２０を通過する空気流の偏りを軽減してエバポレータ２０からの水飛びを防止する。【解決手段】  送風機２とエバポレータ２０との間の通路拡大部Ｋに、送風機２からの空気流を拡散させる空気流拡散手段３４を設けて空調用空気がエバポレータ２０の全通風面を略均等に通過するようにした。  水飛びは、通路拡大部Ｋでの風速分布の不均一が原因で発生する点に着目し、通路拡大部Ｋに空気流拡散手段３４を設けて通風量の多い部分から少ない部分へ空気流を拡散させ、エバポレータ２０の通過風速を均一にするものである。これにより、送風機２とエバポレータ２０との間に距離が取れない場合においても、通路拡大部Ｋに設けた空気流拡散手段３４により、エバポレータ２０を通過する空気流の偏りが軽減されエバポレータ２０からの水飛びを防止することができる。【選択図】    図１
2005319874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空気の通路を成す車両用空調ユニット（１）と、
前記車両用空調ユニット（１）内に空調用空気を送風する送風手段（２）と、
前記車両用空調ユニット（１）内に配置されて前記空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）とを備えた車両用空調装置において、
前記送風手段（２）と前記冷却用熱交換器（２０）との間の通路拡大部（Ｋ）に、前記送風手段（２）からの空気流を拡散させる空気流拡散手段（３４）を設けて前記空調用空気が前記冷却用熱交換器（２０）の全通風面を略均等に通過するようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記空気流拡散手段（３４）として、複数枚のエアガイド板（３４）を用いていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記空気流拡散手段（３４）として、車両上下方向で空気流を拡散させる前記エアガイド板部分（３４Ｕ、３４Ｄ）と、車両左右方向で空気流を拡散させる前記エアガイド板部分（３４Ｌ、３４Ｒ）とをあわせ持っていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
空調空気の通路を成す車両用空調ユニット（１）と、
前記車両用空調ユニット（１）内に空調用空気を送風する送風手段（２）と、
前記車両用空調ユニット（１）内に配置されて前記空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）とを備えた車両用空調装置において、
前記送風手段（２）と前記冷却用熱交換器（２０）との間に、前記送風手段（２）からの空気流の一部の流れを偏向させる空気流偏向凸部（３５）を設けて前記空調用空気が前記冷却用熱交換器（２０）の全通風面を略均等に通過するようにしたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】
前記空気流偏向凸部（３５）を複数形成していることを特徴とする請求項４に記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記送風手段（２）と前記冷却用熱交換器（２０）との間に、車両上下方向で空気流を偏向させる前記空気流偏向凸部（３５）と、車両左右方向で空気流を偏向させる前記空気流偏向凸部（３５）とをあわせて形成していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を冷却して空調を行う車両用空調装置に関するものであり、特に、エバポレータ（冷却用熱交換器）に付着した凝縮水が空調風に乗って飛散する水飛びを防止する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両用空調装置において、空気を冷却することによってエバポレータの表面に発生する凝縮水は、エバポレータのコア表面を伝って自重で下方へ流れ落ち、エバポレータ下部の空調ケースに形成されたドレインポートから車外に排水されるようになっている。
【０００３】
エバポレータの凝縮水に関する従来技術として、本出願人は先に特許文献１に示す技術を開示している。これは、エバポレータ上流側の空調ケース内に、流れる空気を絞って風速を増加させる絞り手段を設け、空調停止時に絞り手段によって作られる噴流をエバポレータの上流側の端面に沿って移動させることにより、エバポレータに付着した凝縮水を吹き飛ばすものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示されたものは、縦型一体式空調装置において、エバポレータ上流側の空調ダクト内に平面部を設け、空気流をその平面部に当てて流入させることにより、エバポレータを通過する空気流の偏りを軽減すると共に、エバポレータへの凝縮水の跳ね上げを防止したものである。
【特許文献１】特開平７−１１７４５７号公報
【特許文献２】特開２００３−７２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
送風機（送風手段）とエバポレータとの間に距離が取れる車両用空調装置では、送風機とエバポレータとの間の通路拡大部が緩やかであり、この通路拡大部内で風速分布が均一化されるため、エバポレータで発生した結露水はコア表面を伝って自重で下方へ流れ落ちて正常に排出され、エバポレータから下流への水飛びは生じにくい。
【０００６】
図６（ａ）は従来の車両用空調ユニット１での問題と対応を説明する模式図であり、（ｂ）はエバポレータ２０下流の風速分布を示す部分模式図である。しかしながら、車両用空調装置１の小型化傾向に伴い、図６（ａ）に示すように送風機２とエバポレータ２０との間に距離が取れなくなってきており、通路拡大部Ｋが急になることより送風機２からの風速分布が均一にならないまま送風空気がエバポレータ２０を通過し（図６（ｂ）参照）、風速の高い部分からは水飛びが発生するという問題が生じている。
【０００７】
水飛びで飛散した水滴Ｓは、そのまま車室内吹出口より乗員へ飛散したり、後流のヒータコア２５で加熱されて蒸気となって車室内へ吹き出され、車両窓ガラスで窓曇りを生じさせたりという不具合を生じる。このエバポレータ２０からの水飛び対策として、エバポレータ２０の水飛び部分にネットＮを設けて飛んだ水滴Ｓを捕集してドレインポート２３へと流し、下流への飛散を防止する方法が周知であるがコストアップとなる。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、送風機とエバポレータとの間に距離が取れない場合において、エバポレータを通過する空気流の偏りを軽減してエバポレータからの水飛びを防止することのできる車両用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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、空調空気の通路を成す車両用空調ユニット（１）と、車両用空調ユニット（１）内に空調用空気を送風する送風手段（２）と、車両用空調ユニット（１）内に配置されて空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）とを備えた車両用空調装置において、
送風手段（２）と冷却用熱交換器（２０）との間の通路拡大部（Ｋ）に、送風手段（２）からの空気流を拡散させる空気流拡散手段（３４）を設けて空調用空気が冷却用熱交換器（２０）の全通風面を略均等に通過するようにしたことを特徴としている。
【００１０】
冷却用熱交換器（２０）からの水飛びは、送風手段（２）と冷却用熱交換器（２０）間の通路拡大部（Ｋ）での風速分布の不均一が原因で発生する点に着目し、送風手段（２）後の通路拡大部（Ｋ）に空気流拡散手段（３４）を設けて通風量の多い部分から少ない部分へ空気流を拡散させ、冷却用熱交換器（２０）の通過風速を均一にするものである。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、送風手段（２）と冷却用熱交換器（２０）との間に距離が取れない場合においても、通路拡大部（Ｋ）に空気流拡散手段（３４）を設けることにより、送風手段（２）から送風された風が空気流拡散手段（３４）によって拡散されて均一化され、冷却用熱交換器（２０）を通過する空気流の偏りが軽減（風速の高い部分が低減）されるようになる。
【００１２】
このため、冷却用熱交換器（２０）での冷却により結露した水は、冷却用熱交換器（２０）のコア表面を伝って自重で流れ落ちて冷却用熱交換器（２０）下方に設けられたドレインポート（２３）から車外に正常に排水され、冷却用熱交換器（２０）からの水飛びを防止することができる。尚、この空気流拡散手段（３４）は、車両用空調ユニット（１）の外殻を形成する空調ケース（２１）に一体に形成しても良いし、別体を組み付ける構成であっても良い。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明では、空気流拡散手段（３４）として、複数枚のエアガイド板（３４）を用いていることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、より均一に空気流を拡散させることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明では、空気流拡散手段（３４）として、車両上下方向で空気流を拡散させるエアガイド板部分（３４Ｕ、３４Ｄ）と、車両左右方向で空気流を拡散させるエアガイド板部分（３４Ｌ、３４Ｒ）とをあわせ持っていることを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、より冷却用熱交換器（２０）の全通風面に均一に空気流を拡散させることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明では、空調空気の通路を成す車両用空調ユニット（１）と、車両用空調ユニット（１）内に空調用空気を送風する送風手段（２）と、車両用空調ユニット（１）内に配置されて空調用空気を冷却する冷却用熱交換器（２０）とを備えた車両用空調装置において、
送風手段（２）と冷却用熱交換器（２０）との間に、送風手段（２）からの空気流の一部の流れを偏向させる空気流偏向凸部（３５）を設けて空調用空気が冷却用熱交換器（２０）の全通風面を略均等に通過するようにしたことを特徴としている。
【００１６】
これは、空気流偏向凸部（３５）を設けて空気流の一部の流れを偏向させることで通風量の多い部分から少ない部分へ空気流を拡散させ、冷却用熱交換器（２０）の通過風速を均一にするものである。この請求項４に記載の発明によれば、送風手段（２）と冷却用熱交換器（２０）との間に距離が取れない場合においても、間に空気流偏向凸部（３５）を設けることにより、送風手段（２）から送風された風の一部が空気流偏向凸部（３５）によって偏向されて全体が均一化され、冷却用熱交換器（２０）を通過する空気流の偏りが軽減（風速の高い部分が低減）されるようになる。
【００１７】
このため、冷却用熱交換器（２０）での冷却により結露した水は、冷却用熱交換器（２０）のコア表面を伝って自重で流れ落ちて冷却用熱交換器（２０）下方に設けられたドレインポート（２３）から車外に正常に排水され、冷却用熱交換器（２０）からの水飛びを防止することができる。尚、この空気流偏向凸部（３５）は、車両用空調ユニット（１）の外殻を形成する空調ケース（２１）に一体に形成しても良いし、別体を組み付ける構成であっても良い。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明では、空気流偏向凸部（３５）を複数形成していることを特徴としている。この請求項５に記載の発明によれば、より空気流を均一化させることができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明では、送風手段（２）と冷却用熱交換器（２０）との間に、車両上下方向で空気流を偏向させる空気流偏向凸部（３５）と、車両左右方向で空気流を偏向させる空気流偏向凸部（３５）とをあわせて形成していることを特徴としている。この請求項６に記載の発明によれば、より冷却用熱交換器（２０）の全通風面に空気流を均一化させることができる。ちなみに、上記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一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図であり、（ｂ）はエバポレータ２０下流の風速分布を示す部分模式図である。
【００２１】
車両用空調装置の図示しない冷凍サイクルは、冷媒を吸入・圧縮・吐出するコンプレッサを有し、このコンプレッサには動力断続用の電磁クラッチが備えられている。コンプレッサには電磁クラッチおよびベルトを介して車両走行用エンジンの動力が伝達されて駆動され、電磁クラッチへの通電を空調用の制御手段を成す空調用制御装置にて断続することによりコンプレッサの運転が断続される。
【００２２】
コンプレッサから吐出された高温高圧の過熱気相冷媒は、冷媒凝縮器を成すコンデンサに流入し、冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。このコンデンサからの凝縮冷媒は、気液を分離して液冷媒を溜めると共に、液冷媒を導出する受液器を成すレシーバを経て、減圧手段を成す膨張弁により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。膨張弁は冷媒蒸発器を成すエバポレータ（冷却用熱交換器）２０出口の冷媒過熱度を調節するように弁の開度（冷媒流量）を調節する温度式膨張弁などである。
【００２３】
冷却用熱交換器であるエバポレータ２０は、膨張弁により減圧された低圧冷媒を蒸発させて車室内へ送風される空気を冷却するものである。車両用空調ユニット１は通常、車室内前部の計器盤内側に搭載されている。車両用空調ユニット１の空調ケース２１は、車室内へ向かって送風される空気の通路を構成するものであり、この空調ケース２１内にエバポレータ２０が設置されている。
【００２４】
空調ケース２１において、エバポレータ２０の上流側には送風機（送風手段）２が配置され、送風機２には遠心式送風ファン２２と図示しない駆動用モータとが備えられている。送風ファン２２の吸入側には図示しない内外気切替箱が配置され、この内外気切替箱内の内外気切替ドアにより外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切替導入される。また、空調ケース２１内で、エバポレータ２０の下流側にはエアミックスドア２４が配置され、このエアミックスドア２４の下流側には車両走行用エンジンの冷却水（温水）を熱源として空気を加熱するヒータコア２５が加熱用熱交換器として設置されている。
【００２５】
そして、このヒータコア２５の側方（上方部）には、ヒータコア２５をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路２６が形成されている。エアミックスドア２４は回動可能な板状ドアであり、ヒータコア２５を通過し加熱されて温風となる風量と、バイパス通路２６を通過する冷風の風量との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する。従って、エアミックスドア２４は車室内への吹出空気の温度調節手段を構成している。よって、ヒータコア２５からの温風と、バイパス通路２６からの冷風とを空気混合部２７で混合して、所望温度の空気を作り出すことができる。
【００２６】
更に、空調ケース２１内で空気混合部２７の下流側には吹出モード切替部が構成されている。すなわち、車両前面窓ガラスの内面に空気を吹き出す開口部を成すデフロスタ開口部２８、車室内乗員の上半身側に向けて空気を吹き出す開口部を成すフェイス開口部２９、および車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出す開口部を成すフット開口部３０などの開口部を吹出モードドア３１〜３３により開閉するようになっている。
【００２７】
尚、エバポレータ２０下側の空調ケース２１には、空気が冷やされてエバポレータ２０の表面で凝縮した凝縮水を車外に排出するためのドレインポート２３が形成されている。上記した車両用空調ユニット１の開口部２８〜３０と車室内に設けられた各吹出口とは、図示しない送風ダクトにて接続して連通させられている。より具体的に、デフロスタ開口部２８はデフロスタ送風ダクトを介して吹出口を成すデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。
【００２８】
また、フェイス開口部２９は更にセンタフェイス開口部とサイドフェイス開口部とに分かれており、そのそれぞれが右側用（例えば運転席側用）と左側用（例えば助手席側用）とに分けられている。センタフェイス開口部はセンタフェイス送風ダクトを介して計器盤左右方向の中央部上方側に配置されている吹出口を成すセンタフェイス吹出口４に接続され、このセンタフェイス吹出口から車室内中央部の乗員頭部に向けて風を吹き出す。
【００２９】
また、サイドフェイス開口部はサイドフェイス送風ダクトを介し、計器盤左右両端部の上方側に配置されている吹出口を成すサイドフェイス吹出口に接続される。そして、サイドフェイス吹出口には周知な如く手動操作される風向変更装置を備えており、この風向き変更装置の風向板の方向調整により、吹出空気を車室内左右両側部の乗員頭部側または車両側面窓ガラスに向けて風を吹き出すことが可能になっている。
【００３０】
また、フット開口部３０も右側用（運転席側用）と左側用（助手席側用）とに分けられており、それぞれがフット送風ダクトを介して吹出口を成すフット吹出口に接続され、このフット吹出口から左右の乗員足元に温風を吹き出す。そして、このような構成の車両用空調ユニット１は、図示しない各種センサから先の空調用制御装置に信号が入力されると共に、空調用制御装置から車両用空調ユニット１、送風機２、電磁クラッチなどに制御信号が出されて運転が制御される。
【００３１】
次に、本発明の要部であり本実施形態での特徴であるエアガイド板（空気流拡散手段）３４と、その効果について説明する。上述したように、空調空気の通路を成す車両用空調ユニット１と、車両用空調ユニット１内に空調用空気を送風する送風機２と、車両用空調ユニット１内に配置されて空調用空気を冷却するエバポレータ２０とを備えた車両用空調装置において、送風機２とエバポレータ２０との間の通路拡大部Ｋに、送風機２からの空気流を拡散させる空気流拡散手段としてエアガイド板３４を設け、空調用空気がエバポレータ２０の全通風面を略均等に通過するようにしている。
【００３２】
エバポレータ２０からの水飛びは、送風機２とエバポレータ２０間の通路拡大部Ｋでの風速分布の不均一が原因で発生する点に着目し、送風機２後の通路拡大部Ｋにエアガイド板３４を設けて通風量の多い部分から少ない部分へ空気流を拡散させ、エバポレータ２０の通過風速を均一にするものである。
【００３３】
これによれば、送風機２とエバポレータ２０との間に距離が取れない場合においても、通路拡大部Ｋにエアガイド板３４を設けることにより、送風機２から送風された風が空気流拡散手段（３４）によって拡散されて均一化され、エバポレータ２０を通過する空気流の偏りが軽減（風速の高い部分が低減）されるようになる。
【００３４】
このため、エバポレータ２０での冷却により結露した水は、エバポレータ２０のコア表面を伝って自重で流れ落ちてエバポレータ２０下方に設けられたドレインポート２３から車外に正常に排水され、エバポレータ２０からの水飛びを防止することができる。尚、このエアガイド板３４は、車両用空調ユニット１の外殻を形成する空調ケース２１に一体に形成しても良いし、別体を組み付ける構成であっても良い。
【００３５】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図である。上述した第１実施形態と異なる点は、空気流拡散手段３４として、複数枚のエアガイド板３４を用いている。これによれば、より均一に空気流を拡散させることができる。
【００３６】
（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図であり、図４は、図３におけるエアガイド板３４Ａの形状を説明する斜視図である。
【００３７】
上述した実施形態と異なる点は、空気流拡散手段３４として、車両上下方向で空気流を拡散させる上方エアガイド板３４Ｕと下方エアガイド板３４Ｄ、車両左右方向で空気流を拡散させる左方エアガイド板３４Ｌと右方エアガイド板３４Ｒとをあわせ持っている。これによれば、よりエバポレータ２０の全通風面に均一に空気流を拡散させることができる。但し、必ずしも上記した各エアガイド板３４Ｕ・３４Ｄ・３４Ｌ・３４Ｒを備えている必要は無く、必要に応じた組み合わせで構成すれば良い。
【００３８】
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図である。上述した実施形態と異なる点は、送風機２とエバポレータ２０との間に、送風機２からの空気流の一部の流れを偏向させる空気流偏向凸部３５を設けて空調用空気がエバポレータ２０の全通風面を略均等に通過するようにしている。
【００３９】
これは、空気流偏向凸部３５を設けて空気流の一部の流れを偏向させることで通風量の多い部分から少ない部分へ空気流を拡散させ、エバポレータ２０の通過風速を均一にするものである。これによれば、送風機２とエバポレータ２０との間に距離が取れない場合においても、間に空気流偏向凸部３５を設けることにより、送風機２から送風された風の一部が空気流偏向凸部３５によって偏向されて全体が均一化され、エバポレータ２０を通過する空気流の偏りが軽減（風速の高い部分が低減）されるようになる。
【００４０】
このため、エバポレータ２０での冷却により結露した水は、エバポレータ２０のコア表面を伝って自重で流れ落ちてエバポレータ２０下方に設けられたドレインポート２３から車外に正常に排水され、エバポレータ２０からの水飛びを防止することができる。尚、この空気流偏向凸部３５は、車両用空調ユニット１の外殻を形成する空調ケース２１に一体に形成しても良いし、別体を組み付ける構成であっても良い。
【００４１】
また、図示は省略するが、空気流偏向凸部３５は複数形成しても良く、これによれば、より空気流を均一化させることができる。また、これも図示は省略するが、送風機２とエバポレータ２０との間に、車両上下方向で空気流を偏向させる空気流偏向凸部３５と、車両左右方向で空気流を偏向させる空気流偏向凸部３５とをあわせて形成しても良く、これによれば、よりエバポレータ２０の全通風面に空気流を均一化させることができる。
【００４２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、一般的な車両用空調装置に適用した例を示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば定置式の空調装置などに適用して
も良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図であり、（ｂ）はエバポレータ２０下流の風速分布を示す部分模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図である。
【図３】本発明の第３実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図である。
【図４】図３におけるエアガイド板３４Ａの形状を説明する斜視図である。
【図５】本発明の第４実施形態における車両用空調ユニット１の概略構造を説明する模式図である。
【図６】（ａ）は従来の車両用空調ユニット１での問題と対応を説明する模式図であり、（ｂ）はエバポレータ２０下流の風速分布を示す部分模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…車両用空調ユニット
２…送風機（送風手段）
２０…エバポレータ（冷却用熱交換器）
３４…エアガイド板（空気流拡散手段）
３４Ｕ…上方エアガイド板
３４Ｄ…下方エアガイド板
３４Ｌ…左方エアガイド板
３４Ｒ…右方エアガイド板
３５…エアガイド板凸部（空気流偏向凸部）
Ｋ…通路拡大部
【図１】
2005319874.tif 000003
【図２】
2005319874.tif 000004
【図３】
2005319874.tif 000005
【図４】
2005319874.tif 000006
【図５】
2005319874.tif 000007
【図６】
2005319874.tif 000008