JP2005306330A - 車両用空調ユニットの配管取り出し構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 別配管を設けたりすることなく適切な配管取り出し位置に対応しつつ、組み付け作業性とシール性をも両立させる。
【解決手段】 空調ユニットケース３を構成する一つのケース３１・３２には、嵌合面ＫＭから配管部５ａが取り出される位置まで切り欠かれた切り欠き部３１ａ・３２ａが設けられており、切り欠き部３１ａ・３２ａを通過させて配管部５ａを空調ユニットケース３の外部まで取り出した後、切り欠き部３１ａ・３２ａを塞ぐようにサブケース３３Ａ・３３Ｂを組み付けて嵌合面ＫＭを成している。
これによれば、サブケース３３Ａ・３３Ｂを使うことにより、空調ユニットケース３の嵌合面ＫＭを無理に移動させることなく適切な配管取り出し位置に対応することができる。言い換えれば、配管部５ａの取り出し位置に関わらず空調ユニットケース３の嵌合面ＫＭを所望の形状とすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用空調ユニットからの配管取り出し構造に関するものであり、特に冷却用熱交換器の冷媒配管の取り出し部などに用いて好適なものである。

車両用空調装置では、エンジンルーム内に配設されたコンプレッサやコンデンサなどの機能部品と、車室内に配設された空調ユニットの中に収納された熱交換器とを、配管にて接続して構成されている。そのため、空調ユニットのケースを配管が貫通する必要がある。従来は空調ユニットケースの嵌合面を利用して取り出すのが一般的であり、配管貫通部から空気が洩れない様、ケースと配管との間にシール部材を介してシールを行っている。また、カバーを用いる方法が特許文献１に示されている。
特開２００２−５９７３５号公報

しかしながら、適切な配管取り出し位置にケースの嵌合面がない場合、無理に嵌合面を移動させたり、別配管を設けたりして対応しているが、前者は組み付け作業性が悪化し、後者はコストアップするなどという問題点がある。本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、別配管を設けたりすることなく適切な配管取り出し位置に対応しつつ、組み付け作業性とシール性をも両立させる車両用空調ユニットの配管取り出し構造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４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、嵌合面（ＫＭ）を有する複数の嵌合部材（３１・３２）が合わさって構成される空調ユニットケース（３）内に、配管部（５ａ）を有する機能部品（５）を収納する場合の配管取り出し構造であり、空調ユニットケース（３）を構成する一つの部材（３１・３２）には、嵌合面（ＫＭ）から配管部（５ａ）が取り出される位置まで切り欠かれた切り欠き部（３１ａ・３２ａ）が設けられており、切り欠き部（３１ａ・３２ａ）を通過させて配管部（５ａ）を空調ユニットケース（３）の外部まで取り出した後、切り欠き部（３１ａ・３２ａ）を塞ぐように別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）を組み付けて嵌合面（ＫＭ）を成していることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）を使うことにより、空調ユニットケース（３）の嵌合面（ＫＭ）を無理に移動させることなく適切な配管取り出し位置に対応することができる。言い換えれば、配管部（５ａ）の取り出し位置に関わらず空調ユニットケース（３）の嵌合面（ＫＭ）を所望の形状とすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、切り欠き部（３１ａ・３２ａ）および別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）には、配管部（５ａ）と当接しないよう略半円形状の配管貫通部（ＨＫ）が設けられ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、嵌合部材（３１・３２）の嵌合作業性を良くすることができる。

また、請求項３に記載の発明では、配管部（５ａ）と空調ユニットケース（３）および別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）との間をシールするシール部材（５ｂ）が設けられ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、空調ユニットケース（３）と配管部（５ａ）との位置ばらつきを吸収しつつ、風漏れなどに対するシール性を確保することができる。

また、請求項４に記載の発明では、切り欠き部（３１ａ・３２ａ）と別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）との嵌合面（ＫＭ）には嵌合溝（ＫＭ）が設けられていることを特徴としている。この請求項４に記載の発明によれば、切り欠き部（３１ａ・３２ａ）と別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）との嵌合作業性を良くすることができるうえ、嵌合面（ＫＭ）からの風漏れなどに対するシール性を確保することができる。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。

（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詳細に説明する。図１は、本発明に係る車両用空調ユニット１の一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の車両用空調ユニット１は、縦型一体タイプでの一例を示し、機能部品としてエバポレータ（冷却用熱交換器）５とヒータコア（加熱用熱交換器）６とを略水平にして車両の上下方向に配置している。

ブロワ（送風機）ユニット２１からの取り入れた空気を、空調ユニット２の側面下部の入口４へ導入し、エバポレータ５・ヒータコア６の順に車両上方へ向かって空気が流れるものであり、車両前後方向にコンパクトにでき通風抵抗を小さくできるというメリットがある。

この車両用空調装置１は、大別してブロワユニット２１および空調ユニット２から成り、それぞれブロワユニットケース２２と空調ユニットケース３とを有し、これらがダクト部２３で接続されている。これらユニット２１・２は、車両のダッシュパネルに沿って左右方向に搭載される。特に限定されないが、ブロワユニット２１は、助手席の足元に位置するインストルメントパネル奥に取り付けられ、空調ユニット２は、車両中央に位置するセンターコンソールの奥に取り付けられる。

ブロワユニットケース２２には、車室外空気を取り入れるための図示しない外気取入口と、車室内空気を循環させるための内気取入口２４とが形成されている。内気取入口２４は、ブロワユニットケース２２に直接開口形成されているが、外気取入口は、車体のカウルパネルに開口形成された取入口とエアダクト（何れも図示せず）を介して連通している。

図示はしないが、ブロワユニットケース２２には、内外気切替ドアが回動自在に設けられており、外気取入口を全閉する位置（内気循環モード）と内気取入口２４を全閉する位置（外気取入モード）との間を回動し、必要に応じてその中間位置（内外気取入モード）でも停止する。

この内外気切替ドアの回動動作は、ブロワユニットケース２２に取り付けられたドアアクチュエータあるいは手動ワイヤ（何れも図示せず）によって成される。尚、内気および外気の吸込みおよび車室内への送風は、ファンモータ２５によって回転する図示しないファンによって行われる。

空調ユニットケース３には、ブロワユニット２１からダクト部２３を介して送風された空気の入口４が、空調ユニットケース３の側面の下部に形成されている。この入口４に近接して、取入空気を冷却するためのエバポレータ（冷媒蒸発器）５が空気通過面８を上下方向に向けて配設されており、このエバポレータ５は、コンプレッサ（冷媒圧縮機）・コンデンサ（冷媒凝縮器）・レシーバ（受液器）・膨張弁（何れも図示せず）などを冷媒配管で接続して構成される冷凍サイクルの一構成要素となる。

また、コンプレッサ・コンデンサ・レシーバなどの主要機能部品はエンジンルーム内に設けられているので、これらとエバポレータ５とは、冷媒配管によりダッシュパネルを貫通して接続される。尚、冷凍サイクルの運転および停止は、車室内のインストルメントパネルに設けられたコントロールパネルのエアコンスイッチにより行われる。

空調ユニットケース３内のエバポレータ５の上側には、ヒータコア６がバイパス路７を形成するように設けられている。このヒータコア６も、その空気通過面９を上下方向に向けて配設されている。そして、ヒータコア６とエバポレータ５との間、つまりヒータコア６の空気上流側に設けられたエアミックスドア１０により、ヒータコア６を通過する空気量とバイパス路７を通過する空気量との比率が調節される。

尚、ヒータコア６には、車両のエンジン冷却水が循環し、このエンジン冷却水と空気との熱交換によって通過空気が加熱される。また、エアミックスドア１０は、ヒータコア６の空気上流側面を全閉する位置（マックスクール）と、バイパス路７を全閉する位置（マックスホット）との間を、ドアアクチュエータあるいは手動ワイヤ（何れも図示せず）により回動する。

本実施形態の空調ユニット２は、ブロワユニット２１から送風された空気をエバポレータ５で冷却した冷風と、ヒータコア６で加熱した温風とを混合させて温調すると共に、車室内に対して所望の吹出口から空調空気を配風する機能を有している。このために、空調ユニットケース３の最上部（空気流れ下流側）には、エアミックス部１８が形成され、この更に空気流れ下流側にフェイス吹出口１２・フット吹出口１３およびデフロスタ吹出口１４が形成されている。

フェイス吹出口１２は、エアダクトを介して、あるいは直接車室内のインストルメントパネルの前面に設けられたフェイスグリルに連通され、空調空気を主として乗員の上半身に向かって吹き出す。フット吹出口１３は、空調ユニットケース３から下方に延在されたエアダクトを介して車室内の乗員の足下で開口し、主として温風を乗員の足下に向かって吹き出す。デフロスタ吹出口１４は、エアダクトを介してあるいは直接インストルメントパネルの上面に設けられたデフロスタグリルに連通され、低湿度空気または温風などをフロントガラス内面に向かって吹き出し、曇りを晴らす。

また、それぞれの吹出口１２〜１４には、フェイスドア１５・フットドア１６・デフロスタドア１７がそれぞれの吹出口を開閉可能に設けられており、これらのドア１５〜１７は、リンク機構などを介してドアアクチュエータあるいは手動ワイヤ（何れも図示せず）により動作する。つまり、フェイスモード・バイレベルモード・フットモード・フットデフロスタモード・デフロスタモードなどの各種吹出モードの選択により、３つのドア１５〜１７の開閉の組み合わせに従ってこれらのドアが動作する。

本実施形態の車両用空調装置１の空調ユニット２では、ヒータコア６の背面にサブエアミックスドア１１が設けられており、エアミックスドア１０と連動して動作するようリンク機構などによって連結されている。このサブエアミックスドア１１は、エアミックス部１８における温風と冷風との混合性を高めるために設けられており、例えばエアミックスドア１０が中間位置に回動する温調領域では、サブエアミックスドア１１も中間位置に回動し、これによりヒータコア６を通過した温風の一部はバイパス路７を流れる冷風に略直角方向に衝突して混合性が高められる。

次に、マックスクールモード、マックスホットモードおよび温調モードの各作動を説明する。まず、マックスクールモードにおいては、フット吹出口１３およびデフロスタ吹出口１４を全閉とし、フェイス吹出口１２を全開とする。また、エアエアミックスドア１０はヒータコア６を全閉とする。尚、サブエアミックスドア１１は特に限定されない。こうすることで、ブロワユニット２１から入口４へ導入された取入空気は、エバポレータ５の空気通過面８を通過しながら上昇し、バイパス路７を通ってそのままフェイス吹出口１２に至る。

また、マックスホットモードにおいては、フェイス吹出口１２およびデフロスタ吹出口１４を全閉とし、フット吹出口１３を全開とする。また、エアミックスドア１０はヒータコア６を全開とする。こうすることで、ブロワユニット２１から入口４へ導入された取入空気は、エバポレータ５の空気通過面８を通過しながら上昇し、エアミックスドア１０でヒータコア６に導かれ、ヒータコア６を通ってそのままフット吹出口１３に至る。

更に、中間温度の空気を供給するバイレベルモード（温調モード）においては、デフロスタ吹出口１４を全閉とし、フェイス吹出口１２およびフット吹出口１３を半開とする。また、エアミックスドア１０は略中間位置、サブエアミックスドア１１も略中間位置とする。こうすることで、ブロワユニット２１から入口４へ導入された取入空気は、エバポレータ５の空気通過面８を通過しながら上昇するが、エアミックスドア１０で、ヒータコア６に導かれる空気とバイパス路７に導かれる空気とに分岐する。ヒータコア６を通過した温風はバイパス路７を上昇してきた冷風と衝突することにより混合されて適切な温度となったのち、フェイス吹出口１２およびフット吹出口１３に至る。

次に、本発明の要部について説明する。図２は、本発明の第１実施形態における配管部５ａ周りの組み付け構造を示す分解斜視図と組み付け状態を示す斜視図である。嵌合部材である下ケース３１と上ケース３２には嵌合部（嵌合溝）ＫＭが設けられており、機能部品としてのエバポレータ５を収納して嵌合される。尚、エバポレータ５には上述したように冷媒配管（配管部）５ａが出ており、この冷媒配管５ａにはシール部材および断熱部材としてウレタン発泡剤の管であるパイプインシュレータ５ｂが被せられている。

一方の嵌合部材、図２の例では上ケース３２に、嵌合面ＫＭから冷媒配管５ａが取り出される位置まで切り欠かれた切り欠き部３２ａが設けられており、この切り欠いた部分を補うため、本発明では別体部品としてサブケース３３Ａを構成している。そして、切り欠き部３２ａとサブケース３３Ａとの間にも嵌合部（嵌合溝）ＫＭが設けられていると共に、冷媒配管５ａを貫通させる部分にはそれぞれ略半円形の配管貫通部ＨＫを設けている。

実際の組み付け手順としては、上ケース３２を反転させて下（ベース部品）とし、その上ケース３２の中にエバポレータ５を組み付ける。そして側方から冷媒配管５ａおよびパイプインシュレータ５ｂを挟み込むようにしてサブケース３３Ａを組み付けて上ケース３２の切り欠き部３２ａと嵌合させ、両者を図示しないねじなどで結合固定する。これにより、上ケース３２側の嵌合部（嵌合溝）ＫＭはつながった形となるため、この上に下ケース３１を被せて嵌合させ、両者を図示しないねじなどで結合固定することでこれらの部分の組み付けが完了する。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、嵌合面ＫＭを有する複数のケース３１・３２が合わさって構成される空調ユニットケース３内に、冷媒配管部５ａを有するエバポレータ５を収納する場合の配管取り出し構造であり、空調ユニットケース３を構成する一つのケース３２には、嵌合面ＫＭから冷媒配管部５ａが取り出される位置まで切り欠かれた切り欠き部３２ａが設けられており、切り欠き部３２ａを通過させて冷媒配管部５ａを空調ユニットケース３の外部まで取り出した後、切り欠き部３２ａを塞ぐようにサブケース３３Ａを組み付けて嵌合面ＫＭを成している。

これによれば、サブケース３３Ａを使うことにより、空調ユニットケース３の嵌合面ＫＭを無理に移動させることなく適切な配管取り出し位置に対応することができる。言い換えれば、冷媒配管部５ａの取り出し位置に関わらず空調ユニットケース３の嵌合面ＫＭを所望の形状とすることができる。

また、切り欠き部３２ａおよびサブケース３３Ａには、冷媒配管部５ａと当接しないよう略半円形状の配管貫通部ＨＫが設けられている。これによれば、ケース３１・３２の嵌合作業性を良くすることができる。
また、冷媒配管部５ａと空調ユニットケース３およびサブケース３３Ａとの間をシールするパイプインシュレータ５ｂが設けられている。これによれば、空調ユニットケース３と冷媒配管部５ａとの位置ばらつきを吸収しつつ、風漏れなどに対するシール性を確保することができる。

また、切り欠き部３２ａとサブケース３３Ａとの嵌合面ＫＭには嵌合溝ＫＭが設けられている。これによれば、切り欠き部３２ａとサブケース３３Ａとの嵌合作業性を良くすることができるうえ、嵌合面ＫＭからの風漏れなどに対するシール性を確保することができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態における配管部５ａ周りの組み付け構造を示す分解斜視図と組み付け状態を示す斜視図である。構成は上述した第１実施形態と同じであるが、冷媒配管部５ａを下ケース３１とサブケース３３Ｂとで挟み込む構造となっている点のみ異なっている。

嵌合部材である下ケース３１と上ケース３２には嵌合部（嵌合溝）ＫＭが設けられており、機能部品としてのエバポレータ５を収納して嵌合される。尚、エバポレータ５には前述したように冷媒配管（配管部）５ａが出ており、この冷媒配管５ａにはシール部材および断熱部材としてウレタン発泡剤の管であるパイプインシュレータ５ｂが被せられている。

一方の嵌合部材、図３の例では下ケース３１に、嵌合面ＫＭから冷媒配管５ａが取り出される位置まで切り欠かれた切り欠き部３１ａが設けられており、この切り欠いた部分を補うため、本発明では別体部品としてサブケース３３Ｂを構成している。そして、切り欠き部３１ａとサブケース３３Ｂとの間にも嵌合部（嵌合溝）ＫＭが設けられていると共に、冷媒配管５ａを貫通させる部分にはそれぞれ略半円形の配管貫通部ＨＫを設けている。

実際の組み付け手順としては、下ケース３１をベース部品とし、その下ケース３１の中にエバポレータ５を組み付ける。そして上方から冷媒配管５ａおよびパイプインシュレータ５ｂを挟み込むようにしてサブケース３３Ｂを組み付けて下ケース３１の切り欠き部３１ａと嵌合させ、両者を図示しないねじなどで結合固定する。これにより、下ケース３１側の嵌合部（嵌合溝）ＫＭはつながった形となるため、この上に上ケース３２を被せて嵌合させ、両者を図示しないねじなどで結合固定することでこれらの部分の組み付けが完了する。

このような構成としても第１実施形態と同様の効果が得られる。特に、第１実施形態と共に、サブケース３３を使うことにより、空調ユニットケース３の嵌合面ＫＭを無理に移動させることなく適切な配管取り出し位置に対応することができる。言い換えれば、冷媒配管部５ａの取り出し位置に関わらず空調ユニットケース３の嵌合面ＫＭを所望の形状とすることができることを示した例である。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、上下ケース３１・３２の嵌合面ＫＭからエバポレータ５の冷媒配管５ａを取り出す例を示したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、ヒータコア６の温水配管などに適用しても良いし、ケースの嵌合方向（例えば左右ケースを嵌合させるもの）や嵌合溝ＫＭの凹凸方向などは限らない。

また、上述の実施形態では、空調ユニットケース３の貫通部から配管部５ａを突出させているが、このような形態に限るものではなく、配管部５ａの先端側に構成された接続ブロックなどを、シール部材５ｂを介して本体ケース３１・３２とサブケース３３とで挟み込み、空調ユニットケース３の貫通部から接続ブロックの端面だけを露出させるような配管取り出し方法に本発明を適用しても良い。

本発明に係る車両用空調ユニット１の一実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態における配管部５ａ周りの組み付け構造を示す分解斜視図と組み付け状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態における配管部５ａ周りの組み付け構造を示す分解斜視図と組み付け状態を示す斜視図である。

符号の説明

３…空調ユニットケース
５…エバポレータ（機能部品）
５ａ…配管部
５ｂ…パイプインシュレータ（シール部材）
３１…下ケース（嵌合部材）
３１ａ…切り欠き部
３２…上ケース（嵌合部材）
３２ａ…切り欠き部
３３Ａ、３３Ｂ…サブケース（別体部品）
ＨＫ…配管貫通部
ＫＭ…嵌合面、嵌合溝

Claims (4)

1. 嵌合面（ＫＭ）を有する複数の嵌合部材（３１・３２）が合わさって構成される空調ユニットケース（３）内に、配管部（５ａ）を有する機能部品（５）を収納する場合の配管取り出し構造であり、
   前記空調ユニットケース（３）を構成する一つの部材（３１・３２）には、前記嵌合面（ＫＭ）から前記配管部（５ａ）が取り出される位置まで切り欠かれた切り欠き部（３１ａ・３２ａ）が設けられており、
   前記切り欠き部（３１ａ・３２ａ）を通過させて前記配管部（５ａ）を前記空調ユニットケース（３）の外部まで取り出した後、前記切り欠き部（３１ａ・３２ａ）を塞ぐように別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）を組み付けて前記嵌合面（ＫＭ）を成していることを特徴とする車両用空調ユニットの配管取り出し構造。
2. 前記切り欠き部（３１ａ・３２ａ）および前記別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）には、前記配管部（５ａ）と当接しないよう略半円形状の配管貫通部（ＨＫ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造。
3. 前記配管部（５ａ）と前記空調ユニットケース（３）および前記別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）との間をシールするシール部材（５ｂ）が設けられ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ユニットの配管取り出し構造。
4. 前記切り欠き部（３１ａ・３２ａ）と前記別体部品（３３Ａ・３３Ｂ）との嵌合面（ＫＭ）には嵌合溝（ＫＭ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用空調ユニットの配管取り出し構造。

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