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技術 車両用空気調和装置

出願人 三菱電機株式会社
発明者 福井智巳
出願日 2013年5月9日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2013-099455
公開日 2014年11月20日 (6年3ヶ月経過) 公開番号 2014-218187
状態 特許登録済
技術分野 車両用空気調和 鉄道車両の細部
主要キーワード 仕様範囲 浮き沈み 排水機構 水しぶき フラップ弁 気密保持 空調室内機 フロート式
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年11月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

電気部品を使用することなく、気密を保持しつつ、ドレン水を排水できるようにする。

解決手段

ドレン水9の排水口5を有し、空調機本体100の底部に設けられたドレン水受部21と、ドレン水受部21の排水口5を覆うように設けられた気密保持箱1と、気密保持箱1の側面に設けられ、空調機本体100の内部空間と気密保持箱1の内部空間とを連通させる連通孔6と、排水口5に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて開かれ、車両外部からの負圧圧力を受けて閉じられる第1の気圧遮断弁2と、連通孔6に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて閉じられる第2の気圧遮断弁3とを備え、第2の気圧遮断弁3は、ドレン水受部21のドレン水9が予め設定された水位となれば、このドレン水9によって開かれてこのドレン水9を気密保持箱1内に導入させ、第1の気圧遮断弁2は、開かれた際に、気密保持箱1内のドレン水9を排水10する。

概要

背景

蒸発器によって発生するドレン水屋外に排水する排水機構を備える住宅用の空調室内機においては、ドレンパン出口近傍フロート式弁体を配設し、ドレン水が溜まってくると、弁体がドレン水に浮いて上昇し、排水口が開いて排水できるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。

また、住宅用の空気調和機において、ドレンパンの排水口に、電圧印加すると変形して排水口を開く開閉蓋を設けたものがある(例えば、特許文献2参照)。

概要

電気部品を使用することなく、気密を保持しつつ、ドレン水を排水できるようにする。ドレン水9の排水口5を有し、空調機本体100の底部に設けられたドレン水受部21と、ドレン水受部21の排水口5を覆うように設けられた気密保持箱1と、気密保持箱1の側面に設けられ、空調機本体100の内部空間と気密保持箱1の内部空間とを連通させる連通孔6と、排水口5に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて開かれ、車両外部からの負圧圧力を受けて閉じられる第1の気圧遮断弁2と、連通孔6に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて閉じられる第2の気圧遮断弁3とを備え、第2の気圧遮断弁3は、ドレン水受部21のドレン水9が予め設定された水位となれば、このドレン水9によって開かれてこのドレン水9を気密保持箱1内に導入させ、第1の気圧遮断弁2は、開かれた際に、気密保持箱1内のドレン水9を排水10する。

目的

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、電気部品を使用することなく、気密を保持しつつ、ドレン水を排水できるようにすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

蒸発器を有する車両の空調機本体と、前記蒸発器によって発生したドレン水の排水口を有し、前記空調機本体の底部に設けられたドレン水受部と、前記ドレン水受部の前記排水口を覆うように設けられた気密保持箱と、前記気密保持箱の側面に設けられ、前記空調機本体の内部空間と該気密保持箱の内部空間とを連通させる連通孔と、前記排水口に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて開かれ、車両外部からの負圧圧力を受けて閉じられる第1の気圧遮断弁と、前記連通孔に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて閉じられる第2の気圧遮断弁とを備え、前記第2の気圧遮断弁は、前記ドレン水受部の前記ドレン水が予め設定された水位となれば、該ドレン水によって開かれて該ドレン水を前記気密保持箱内に導入させ、前記第1の気圧遮断弁は、開かれた際に、前記気密保持箱内のドレン水を排水することを特徴とする車両用空気調和装置

請求項2

前記第1の気圧遮断弁は、フロート式の弁であり、ドレン水が予め設定された水位となれば、浮力によって開かれて前記ドレン水を排水することを特徴とする請求項1記載の車両用空気調和装置。

請求項3

前記第1の気圧遮断弁は、前記ドレン水受部の上面における前記排水口の周縁部に軸を介して取り付けられ、上向きに揺動した時に開かれるように形成され、前記第2の気圧遮断弁は、前記気密保持箱の内周面における前記連通孔の周縁部に軸を介して取り付けられ、前記気密保持箱の内部側に揺動した時に開かれるように形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の車両用空気調和装置。

技術分野

0001

本発明は、気密構造を有する車両用空調装置に関する。

背景技術

0002

蒸発器によって発生するドレン水屋外に排水する排水機構を備える住宅用の空調室内機においては、ドレンパン出口近傍フロート式弁体を配設し、ドレン水が溜まってくると、弁体がドレン水に浮いて上昇し、排水口が開いて排水できるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。

0003

また、住宅用の空気調和機において、ドレンパンの排水口に、電圧印加すると変形して排水口を開く開閉蓋を設けたものがある(例えば、特許文献2参照)。

先行技術

0004

特開2000-220861号公報(図1
特開2008-25872号公報(図1〜図4)

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1,2に記載の技術では、室内の気密性をある程度高めることができる。しかしながら、走行速度が速く、トンネルなどを通過する車両においては、車両内車両外との間で急激な圧力変動が生じるため、単一の弁体(又は開閉蓋)構造の特許文献1,2に記載の技術を適用することはできない。例えば、弁体や開閉蓋の開放時に車両がトンネルに進入すると車両外(=空調機本体の外部)で正圧圧力変動が発生し、その影響が車両内に及び、が痛くなる、いわゆる「耳ツン現象」が発生する。

0006

そこで、空調機本体内の蒸発器によって発生するドレン水を、排水ポンプによって、排水管を介して強制的に排水することが行われている。排水ポンプは、仕様範囲の気密構造を保つために、排水管を一旦、一定の高さ位置まで延出させて折り返し、さらに下方でも上向きに折り返すことによって揚程を設け、かつトラップが形成されるようにしている。

0007

しかし、この場合には、電気部品である排水ポンプ用の電動機を使用するため、故障が発生した場合には、ドレン水の排水ができなくなり、空調を停止せざるを得なくなるという難点があった。

0008

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、電気部品を使用することなく、気密を保持しつつ、ドレン水を排水できるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明に係る車両用空気調和装置は、蒸発器を有する車両の空調機本体と、蒸発器によって発生したドレン水の排水口を有し、空調機本体の底部に設けられたドレン水受部と、ドレン水受部の排水口を覆うように設けられた気密保持箱と、気密保持箱の側面に設けられ、空調機本体の内部空間と気密保持箱の内部空間とを連通させる連通孔と、排水口に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて開かれ、車両外部からの負圧圧力を受けて閉じられる第1の気圧遮断弁と、連通孔に設置され、車両外部からの正圧圧力を受けて閉じられる第2の気圧遮断弁とを備え、第2の気圧遮断弁は、ドレン水受部のドレン水が予め設定された水位となれば、このドレン水によって開かれてこのドレン水を気密保持箱内に導入させ、第1の気圧遮断弁は、開かれた際に、気密保持箱内のドレン水を排水するものである。

発明の効果

0010

本発明に係る車両用空気調和装置においては、第1の気圧遮断弁2と第2の気圧遮断弁3が、車両外部の気圧の変動に対応して排水口又は連通孔を閉じるので、車両内の気密を保持することができる。
また、車両外部の圧力変動がない時、あるいは車両外部からの負圧圧力を受けて第1の気圧遮断弁が排水口を閉じている時は、第2の気圧遮断弁3が車両外部の圧力変動の影響を受けない。このため、ドレン水受部のドレン水が予め設定された水位となれば、このドレン水によって第2の気圧遮断弁が開かれ、このドレン水を気密保持箱内に導入することができる。気密保持箱内のドレン水は、第1の気圧遮断弁2が開かれる度、排水される。したがって、電気部品を使用することなく、車両内の気密を保持しつつ、気密保持箱内へのドレン水の導入、及び気密保持箱内のドレン水を排水することができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の気密保持箱部の構成を示す模式図である。
本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の車両外部に気圧の変動がない時の気密保持箱部の第1と第2の気圧遮断弁の動作を示す模式図である。
本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の車両外部に急激な正圧圧力変動があった時の気密保持箱内部の状態を示す模式図である。

実施例

0012

以下、図示実施形態に基づき本発明の車両用空気調和装置を説明する。
図1は本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の気密保持箱部の構成を示す模式図である。図2は本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の車両外部に気圧の変動がない時の気密保持箱部の第1と第2の気圧遮断弁の動作を示す模式図である。図3は本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置の車両外部に急激な正圧圧力変動があった時の気密保持箱内部の状態を示す模式図である。
本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置は、空調機本体100の内部に蒸発器20と、蒸発器20の周辺に、蒸発器20によって発生したドレン水9を受けるドレン水受部21と、排水口5とが設けられている。また、空調機本体100のドレン水9の排水口5を覆うように密閉構造を有する気密保持箱1が設けられている。排水口5には、車両外部からの正圧圧力を受けて開かれ、車両外部からの負圧圧力を受けて閉じられる第1の気圧遮断弁2が設置されている。すなわち、第1の気圧遮断弁2は、ドレン水受部21の上面における排水口5の周縁部に水平配置され、排水口5の一側に第1の水平方向の軸31を介して取り付けられ、上向き(図1時計回りA)に揺動した時に開かれるようになっている。また、第1の気圧遮断弁2は、その弁体の自由端の上面に、水と比べて比重が小さい(=浮力が大きい)部品4が取り付けられ、全体として水よりも比重が小さくなるように、つまりフロート式のフラップ弁として構成されている。したがって、気密保持箱1内のドレン水9が予め設定された水位以上となれば、図2のように自由端側が浮上して上向き(図1の時計回りA)に回動し、開かれてドレン水9を排水10する。

0013

また、気密保持箱1の側面には、空調機本体100の内部空間と当該気密保持箱1の内部空間とを連通させる連通孔6が形成されている。つまり、空調機本体100の内部空間は、連通孔6、気密保持箱1、及び排水口5を介して車両外部空間に連通している。連通孔6には、車両外部からの正圧圧力を受けて閉じられる第2の気圧遮断弁3が設置されている。すなわち、第2の気圧遮断弁3は、気密保持箱1の内周面における連通孔6の周縁部に垂直配置され、連通孔6の上縁部に第2の水平方向の軸32を介して取り付けられ、気密保持箱1の内部側(図1の時計回りB)に揺動した時に開かれるフラップ弁として構成されている。

0014

第1の気圧遮断弁2と第2の気圧遮断弁3とは、車両外部で、図1白抜き矢印で示す正圧圧力変動7又は負圧圧力変動8が発生した場合に、排水口5又は連通孔6を閉じて、空調機本体100の内部に外部気圧の影響が及ぶのを防止している。
すなわち、第1の気圧遮断弁2と第2の気圧遮断弁3とは、回転方向が圧力変動方向に応じて互いに逆向きとなるように設置されている。例えば、車両がトンネル内に進入し、車両外部で正圧圧力変動7が発生した場合は、空調機本体100の内部と車両外部との間で気圧差が生じ、空調機本体100の内部の圧力が車両外部の圧力よりも低くなる。この気圧差は、第1の気圧遮断弁2を開方向に回動させるように作用するが、第2の気圧遮断弁3には閉方向に回動させるように、あるいは閉状態保持力として作用する。つまり、車両外部から正圧圧力変動7を受けたときは、第2の気圧遮断弁3によって空調機本体100内の気密が保持される。また、この時、第1の気圧遮断弁2が浮上して開かれた状態となり、図2のように気密保持箱1内のドレン水9が排水口5から車両外部へ排水10される。さらに、車両がトンネル内を通過する時に急激に変化する圧力変動によって、第1の気圧遮断弁2が排水口5からの圧力を受けて急激に回動するため、図3のように水しぶき22が発生する。この水しぶき22は、第1の気圧遮断弁2が気密保持箱1によって覆われているため、四方に飛び散ることがなく、空調機本体100内の他の機器及び電線部に水しぶき22が付着するようなことはない。

0015

また、空調機本体100の外部で負圧圧力変動8が発生した場合は、空調機本体100の内部と車両外部との間で気圧差が生じ、空調機本体100の内部の圧力が車両外部の圧力よりも高くなる。この気圧差は、第1の気圧遮断弁2を閉方向に回動させるように、あるいは閉状態の保持力として作用する。つまり、車両外部から負圧圧力変動8を受けたときは、第1の気圧遮断弁2によって空調機本体100内の気密が保持される。また、この時、第2の気圧遮断弁3は車両外部の圧力変動の影響を受けないので、ドレン水受部21内のドレン水9が予め設定された水位となれば、ドレン水9によって開かれる。そして、ドレン水9が気密保持箱1内に導入される。

0016

以上のように、本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置によれば、車両内部と車両外部との間で急激な圧力変動が生じても、電気部品を使用することなく、第1の気圧遮断弁2と第2の気圧遮断弁3によって、気密を保持しつつ、つまり急激な圧力変動によって耳が痛くなる「耳ツン現象」を緩和しつつ、ドレン水9を排水10することができる。

0017

また、本発明の実施形態に係る車両用空気調和装置によれば、第1の気圧遮断弁2がフロート式のフラップ弁であるので、気密保持箱1内のドレン水9が予め設定された水位となれば、浮力によって開かれてドレン水9を排水10することができる。

0018

なお、ここでは第1の気圧遮断弁2をフロート式のフラップ弁としているが、これに限定されるものでなく、例えばドレン水9の水位によって鉛直方向に浮き沈みする直動方式のフロート弁であってもよい。

0019

1気密保持箱、2 第1の気圧遮断弁、3 第2の気圧遮断弁、4部品、5 排水口、6連通孔、7正圧圧力変動、8 負圧圧力変動、9ドレン水、10 排水、20蒸発器、21 ドレン水受部、22水しぶき、31 第1の水平方向の軸、32 第2の水平方向の軸、100空調機本体。

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