JP2005029042A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブチルゴムシート８の取り付け作業をやり易くすると共に、膨張弁４や配管７・１０に充分に密着させられて冷媒流動音を充分に低減することのできる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 膨張弁４の外周をブチルゴムシート８で覆ったうえ、更にその外周をシュリンクフィルム９で覆い、シュリンクフィルム９を熱収縮させることでブチルゴムシート８を膨張弁４に密着させる。
これにより、膨張弁４周りにブチルゴムシート８とシュリンクフィルム９とをあらかた取り付け、シュリンクフィルム９に熱を加えて熱収縮させることでブチルゴムシート８が膨張弁４に密着させられるため、ブチルゴムシート８の取り付け作業がやり易くなると共に、膨張弁４に簡単に密着させられて冷媒流動音を充分に低減することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車両用空調装置の冷媒通過音（冷媒流動音）対策に関するものであり、特に音の発生源である膨張弁や、伝達経路となる配管に遮音・制振材を取り付ける場合に関するものである。

従来、車両用空調装置の冷凍サイクルにおいて、膨張弁内の弁体部に不均一なガス状冷媒が流れ込むことにより、膨張弁が振動して冷媒通過音が発生する。この放射音および振動の低減策として、音の発生源である膨張弁や、伝達経路となる配管に遮音・制振材を取り付ける方法がある。

しかしながら、上記遮音・制振材として例えばブチルゴムシートを貼る場合において、貼り付け部となる膨張弁や配管の外形形状が複雑なため、従来は手作業で貼り付けているが作業性が悪い。そのうえ、充分に密着させることが難しいことより冷媒流動音を充分に低減できないという問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、遮音・制振材の取り付け作業をやり易くすると共に、膨張弁や配管に充分に密着させられて冷媒流動音を充分に低減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。

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３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、車室内に配置され少なくとも蒸発器（５）が組付けられた空気通路部材（６）を有し、空気通路部材（６）の近傍に膨張弁（４）が配置される車両用空調装置において、膨張弁（４）の外周を遮音・制振部材（８）で覆ったうえ、更にその外周を熱収縮部材（９）で覆い、熱収縮部材（９）を熱収縮させることで遮音・制振部材（８）を膨張弁（４）に密着させることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明よれば、膨張弁（４）周りに遮音・制振部材（８）と熱収縮部材（９）とをあらかた取り付け、熱収縮部材（９）に熱を加えて熱収縮させることで遮音・制振部材（８）が膨張弁（４）に密着させられるため、遮音・制振材（８）の取り付け作業がやり易くなると共に、膨張弁（４）に簡単に密着させられて冷媒流動音を充分に低減することができる。

また、請求項２に記載の発明では、車室内に配置され少なくとも蒸発器（５）が組付けられた空気通路部材（６）を有し、空気通路部材（６）の近傍に膨張弁（４）が配置される車両用空調装置において、膨張弁（４）と蒸発器（５）とを接続する配管（７）、もしくは膨張弁（４）からエンジンルームと車室との隔壁（Ｄ）まで延びる配管（１０）を遮音・制振部材（８）で覆ったうえ、更にその外周を熱収縮部材（９）で覆い、熱収縮部材（９）を熱収縮させることで遮音・制振部材（８）を配管（７、１０）に密着させることを特徴としている。

この請求項２に記載の発明よれば、配管（７、１０）周りに遮音・制振部材（８）と熱収縮部材（９）とをあらかた取り付け、熱収縮部材（９）に熱を加えて熱収縮させることで遮音・制振部材（８）が配管（７、１０）に密着させられるため、遮音・制振材（８）の取り付け作業がやり易くなると共に、配管（７、１０）に簡単に密着させられて冷媒流動音を充分に低減することができる。

また、請求項３に記載の発明では、遮音・制振部材（８）としてブチルゴムを主材に用いたことを特徴としている。この請求項３に記載の発明よれば、遮音・制振効果は充分であるが作業性の悪いブチルゴムのシート取り付け作業において、作業がやり易くなると共に、膨張弁（４）や配管（７、１０）に簡単に密着させられて冷媒流動音を充分に低減することができる。尚、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。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態における車両用空調装置の膨張弁４接続部分の部分断面図である。本車両用空調装置は、コンプレッサ（圧縮機）１・コンデンサ（凝縮器）２・レシーバー３・膨張弁４及びエバポレータ（蒸発器）５を備えている。コンプレッサ１は、図示しない電磁クラッチ等を介して車両エンジンの回転力を受けて駆動する。

コンデンサ２は、コンプレッサ１にて断熱圧縮された高温高圧のガス状冷媒を車室外の空気との熱交換により凝縮し液冷媒とする。レシーバー３は、コンデンサ２にて冷却された液状冷媒を一時貯留すると共に冷媒中の水分や塵埃を取り除く図示しないドライヤを内蔵している。膨張弁４は、この液状冷媒を断熱膨張して低温低圧の霧状冷媒とする。エバポレータ５は、車室内へ送られる空気との熱交換によってこの霧状冷媒を気化させる。

膨張弁４は、図に示すようにアルミニウム製の膨張弁本体４１内に、コンデンサ２の出口と連通する第一の流路４２と、エバポレータ５の入口と連通する第二の流路４３と、エバポレータ５の出口とコンプレッサ１の入口側とを連通する第三の流路４４とが設けられている。膨張弁４の絞り機構は、第一の流路４２の奥部に配置され、オリフィス４１ａ、弁体４５、及び圧縮コイルばね４６を有している。

オリフィス４１ａは、第一の流路４２と第二の流路４３とを連通させるために膨張弁本体４１に形成され、弁室４２ａ内に開口する入口を有しており、その入口の周囲には弁座が形成されている。弁体４５は、圧縮コイルばね４６によりその弁座に向かって付勢されており、弁体４５は弁座に当接することによりオリフィス４１ａを閉鎖し、弁座から離間することによりオリフィス４１ａを開放するようになっている。尚、５２はばね座であり、５３はキャップを兼ねた調整ねじである。

一方、膨張弁本体４１上部のフランジ部は、上蓋４７と、下蓋４８と、その上下蓋４７・４８に挟持されたステンレス製の薄板よりなるダイヤフラム４９とで構成された制御機構Ｓが、図示しないパッキンを介して外周を溶接することにより気密的に接合されている。また、上蓋４７とダイヤフラム４９とで形成される感熱室４７ａには飽和蒸気ガスが封入され、プラグ５０にて封止されている。

また、感温棒５１は、その中央部が第三の流路４４を直角方向に貫通し、第三の流路４４を流れる冷媒の温度を、ディッシュ部５１ａを介してダイヤフラム４９上部の感熱室４７ａに伝達すると共に、感熱室４７ａにおける飽和蒸気ガスの熱膨張や熱収縮をダイヤフラム４９と感温棒５１を介して弁体４５に伝達する構成になっている。

そして、第三の流路４４の下流側流出口４４ｂには、ガス状冷媒配管１１が接続されてコンプレッサ１へ接続され、コンプレッサ１はコンデンサ２とレシーバー３を介し、第一の流路４２にはそのレシーバー３からの液状冷媒配管３１が接続される。また、第二の流路４３と第三の流路４４の上流側流入口４４ａとには、流入出部配管７が接続されエバポレータ５に接続される。尚、これらのガス状冷媒配管１１・液状冷媒配管３１・流入流出一体配管７は、図示しないボルトにて締結される。

尚、流入出部配管７は、膨張弁４に接続する膨張弁側接続ブロック７１と、エバポレータ５の出入口ブロック５ａに接続するエバポレータ側接続ブロック７２と、流入配管７３と、流出配管７４とをロウ付けやカシメ等により一体化したものである。尚、エバポレータ５は、車室内に配置された空調ユニットケース６内に収容されており、出入口ブロック５ａの接続面だけをケース外に突出させている。そして６１は、エバポレータ５と空調ユニットケース６との間を断熱する断熱材（ケースインシュレータ）である。

尚、車室とエンジンルームとはダッシュパネル（隔壁）Ｄで仕切られており、空調ユニットは車室内のインストルメントパネルとダッシュパネルＤとの間に配置されている。そして、空調ユニットが車室側に搭載されると、ダッシュパネルＤに設けられた連通孔から膨張弁４のエンジンルーム側接続面をエンジンルーム内に突出する形となり、エンジンルーム側からガス状冷媒配管１１と液状冷媒配管３１とが接続される。

次に、上記構成における本実施形態の作動について図１に基づいて説明する。冷凍サイクルのコンプレッサ１にて断熱圧縮された高温高圧のガス状冷媒は、コンデンサ２にて凝縮され液状冷媒になった後、レシーバー３を介して膨張弁４の第一の流路４２を通り弁室４２ａ内に導入される。更に、この液状冷媒はオリフィス４１ａを通過し、この時断熱膨張されて低温の霧状冷媒となり第二の流路４３に導入される。そして、この冷媒は第二の流路４３を経て、エバポレータ５に導入されて気化しガス状冷媒となる。更に、エバポレータ５から排出されたガス状冷媒は第三の流路４４を経て再びコンプレッサ１に戻る。

一方、感温棒５１は、圧縮コイルばね４６によりばね座５２と弁体４５を介して常に上方に付勢されている。したがって、オリフィス４１ａの開度を決定する弁座に対する弁体４５の位置は、圧縮コイルばね４６の付勢力および均圧室４４ｃ内の冷媒圧と、感熱室４７ａ内のガス圧とが釣り合った位置に保たれる。尚、均圧室４４ｃ内の冷媒圧力は、エバポレータ５にて蒸発したガス圧力である。

そして、第三の流路４４内を通過するガス状冷媒は、感温棒摺動孔に設けられた図示しない溝を介して均圧室４４ｃに入る。これにより、冷媒の熱は感温棒５１の軸部からディッシュ部５１ａへと伝わりダイヤフラム４９を介して感熱室４７ａ内の飽和蒸気ガスに伝熱される。つまりエバポレータ５出口側の冷媒の温度に応じて感熱室４７ａ内の圧力が変化する。この感熱室４７ａ内の圧力変化によるダイヤフラム４９の上下動が感温棒５１を介して弁体４５に伝わり、この弁体４５が開閉制御されてエバポレータ５出口の冷媒の過熱度が一定となるように過熱度制御されている。

次に、本実施形態での特徴を説明する。まず、膨張弁４の外周を遮音・制振部材８で覆ったうえ、更にその外周を熱収縮部材９で覆い、この熱収縮部材９を熱収縮させることで遮音・制振部材８を膨張弁４に密着させるようにしている。また、膨張弁４とエバポレータ５とを接続する流入出部配管７を遮音・制振部材８で覆ったうえ、更にその外周を熱収縮部材９で覆い、この熱収縮部材９を熱収縮させることで遮音・制振部材８を流入出部配管７に密着させるようにしている。

具体的に、遮音・制振部材８はブチルゴムを主材としたシートである。また、熱収縮部材９はＰＥ等の樹脂のフィルムで、シュリンクフィルムと称されるものである。図２は、空調ユニットの状態で熱収縮フィルム９を収縮させる前の状態を示す膨張弁４接続部分の部分断面図であり、空調ユニットのエバポレータ５に流入出部配管７と膨張弁４を組み付けた後に、流入出部配管７と膨張弁４との外周にブチルゴムシート８を巻いて貼り付け、更にその外周にシュリンクフィルム９を被せている。この後、シュリンクフィルム９に熱風を当てる等で熱収縮させると図１に示すようにブチルゴムシート８が流入出部配管７および膨張弁４に密着した状態となる。

このように、膨張弁４および流入出部配管７の周りにブチルゴムシート８とシュリンクフィルム９とをあらかた取り付け、シュリンクフィルム９に熱を加えて熱収縮させることでブチルゴムシート８が膨張弁４および流入出部配管７に密着させられるため、遮音・制振効果は充分であるが作業性の悪いブチルゴムシート８の取り付け作業において、作業がやり易くなると共に、膨張弁４および流入出部配管７に簡単に密着させられて冷媒流動音を充分に低減することができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、流入出部配管７の先に膨張弁４を接続した構成で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図３に示すようなエバポレータ５に直膨張弁４を接続し、その膨張弁４からエンジンルームと車室との隔壁Ｄまで高低圧配管１０を延ばした構成に適用しても良い。この場合も、膨張弁４および高低圧配管１０をブチルゴムシート８で覆ったうえ、更にその外周をシュリンクフィルム９で覆い、このシュリンクフィルム９を熱収縮させることでブチルゴムシート８を膨張弁４および高低圧配管１０に密着させるようにしている。

また、膨張弁４は図示したボックス型に限るものではなく、カセット型や感熱筒の出たジョイント接続型等であっても良い。また、膨張弁４の前後に接続される流入出部配管７や高低圧配管１０は図示した一体配管に限るものではなく、それぞれを別体に構成したものであっても良いし、エバポレータ５に一体となっていても良い。

本発明の一実施形態における車両用空調装置の膨張弁４接続部分の部分断面図である。 空調ユニットの状態で熱収縮フィルム９を収縮させる前の状態を示す膨張弁４接続部分の部分断面図である。 本発明のその他の実施形態における車両用空調装置の膨張弁４接続部分の部分断面図である。

符号の説明

４…膨張弁
５…エバポレータ（蒸発器）
６…空調ケース（空気通路部材）
７…流入出部配管（配管）
８…ブチルゴムシート（遮音・制振部材）
９…シュリンクフィルム（熱収縮部材）
１０…高低圧配管（配管）
Ｄ…隔壁

Claims (3)

1. 車室内に配置され少なくとも蒸発器（５）が組付けられた空気通路部材（６）を有し、前記空気通路部材（６）の近傍に膨張弁（４）が配置される車両用空調装置において、
   前記膨張弁（４）の外周を遮音・制振部材（８）で覆ったうえ、更にその外周を熱収縮部材（９）で覆い、前記熱収縮部材（９）を熱収縮させることで前記遮音・制振部材（８）を前記膨張弁（４）に密着させることを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室内に配置され少なくとも蒸発器（５）が組付けられた空気通路部材（６）を有し、前記空気通路部材（６）の近傍に膨張弁（４）が配置される車両用空調装置において、
   前記膨張弁（４）と前記蒸発器（５）とを接続する配管（７）、もしくは前記膨張弁（４）からエンジンルームと車室との隔壁（Ｄ）まで延びる配管（１０）を遮音・制振部材（８）で覆ったうえ、更にその外周を熱収縮部材（９）で覆い、前記熱収縮部材（９）を熱収縮させることで前記遮音・制振部材（８）を前記配管（７、１０）に密着させることを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記遮音・制振部材（８）としてブチルゴムを主材に用いた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。

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