JP2005324777A - 車両用空調装置の配管シール構造 - Google Patents

車両用空調装置の配管シール構造 Download PDF

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Abstract

【課題】 車体側隔壁部材の配管貫通開口部を通過する水分が車室内へ漏れ出ること、お
よびこの水分が室内空調ユニットのケース内部へ流入することを抑制する。
【解決手段】 室内空調ユニットのケース13hに配管接続用開口壁部15を環状に形成
し、この配管接続用開口壁部15の内周面と、室内空調ユニット10に接続される冷媒配
管27、30側の接続部材24の外周面との間に第1パッキン44を配置する。また、配
管接続用開口壁部15のうち、車体側隔壁部材40側の端部と車体側隔壁部材40との間
に第2パッキン45を配置し、この第2パッキン45を配管接続用開口壁部15の端部と
第1パッキン44との両方に接着する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、車両用空調装置において、室内空調ユニットのケースと、室内空調ユニット
の機器に接続される配管が貫通する配管貫通開口部を有する車体側隔壁部材との間のシー
ル構造に関する。
従来、特許文献1においては、室内空調ユニット内の蒸発器に冷媒を循環する冷媒配管
、室内空調ユニット内のヒータコアに温水を循環する温水配管、および蒸発器で発生する
凝縮水(ドレン水)を排出するドレン配管の配置位置をすべて室内空調ユニットの車両前
方側に統一して、室内空調ユニットの車両搭載性を向上させる車両用空調装置が記載され
ている。
ところで、冷媒配管、温水配管およびドレン配管は、一般にダッシュパネルと称される
車体側隔壁部材に設けられる配管貫通開口部を通してエンジンルーム側(車室外領域)に
向かって配管されるので、エンジンルーム側の水(道路上や洗車時の水)が車体側隔壁部
材の配管貫通開口部を通過して車室内側へ侵入しようとする。しかし、特許文献1には、
この車体側隔壁部材の配管貫通開口部からの水の侵入を防止するシール構造の詳細は記載
されていない。
図8は特許文献1とは別の従来技術によるシール構造を示すもので、車体側隔壁部材4
0は車両前方側のエンジンルーム41と車室内42とを仕切る部材であって、配管貫通開
口部43が開口している。この配管貫通開口部43を貫通して冷媒配管30がエンジンル
ーム41と車室内42の両方にわたって配置される。
この冷媒配管30の車室内側端部は、配管継ぎ手をなすブロックジョイント24を介し
て膨張弁23の冷媒通路に接続され、この膨張弁23の冷媒通路は更に室内空調ユニット
10内の冷房用蒸発器(図示せず)の冷媒通路に接続される。
室内空調ユニット10は車室内最前部の車両計器盤(インストルメントパネル)内側に
配置されるものであって、室内空調ユニット10のケース13hのうち車両前方側端部に
は、車体側隔壁部材40の配管貫通開口部43に対向して配管接続用開口壁部15が環状
に形成されている。この開口壁部15は膨張弁23の車両前方側に位置するものであって
、この開口壁部15の内側にブロックジョイント24が配置されている。
ところで、雨天時や車両洗車時等にはエンジンルーム41側から水が矢印aのように配
管貫通開口部43を通過して車室内42側へ侵入してくる場合がある。そこで、この侵入
水が車室内42へ漏れ出ることを防ぐためのシール構造が必要となる。
図8の従来構造では、このシール構造を第1ないし第3パッキン51、52、53によ
り構成している。第1、第2パッキン51、52は、いずれもブロックジョイント24の
外周面に嵌合する環状の形状であり、第1パッキン51の内周面の全周がブロックジョイ
ント24の外周面(金属面)に接着される。51aはこの第1パッキン50の内周面の接
着部を示す。
第2パッキン52はブロックジョイント24の外周面上で第1パッキン51よりも車両
前方側に配置され、第1パッキン51の車両前方側端部に接着される。52aはこの第2
パッキン52の接着部を示す。
第3パッキン53は、車体側隔壁部材40の配管貫通開口部43の周縁部に沿う環状の
形状であり、ケース13hの車両前方側端部に接着される。すなわち、ケース13hの車
両前方側端部には配管接続用開口壁部15と、この配管接続用開口壁部15の外周側に所
定間隔を隔て位置する外側壁部16とが2重環状をなすように一体成形されており、この
両壁部15、16の前方側端部に第3パッキン53が接着される。53a、53bはこの
第3パッキン53の接着部を示す。
なお、両壁部15、16間の空間19は、ケース13hの肉厚寸法を均一化するための
肉盗み空間であって、厚肉部による樹脂成形不良(ひけの発生等)を防ぐために必要なも
のである。
特開2003−72360号公報
しかし、図8の従来構造によると、第1ないし第3のパッキン51、52、53を設け
ているにもかかわらず、次の理由で防水性が不十分であった。
第1には、第3パッキン53がケース13h側の2重環状をなす両壁部15、16の端
部のみに接着されているので、第3パッキン53とケース13h側との接着面積が必然的
に小さくなってしまう。
この結果、第3パッキン53の接着不良が発生しやすく、第3パッキン53と両壁部1
5、16の端部との間に隙間が発生すると、第3パッキン53の内側へ矢印aのように侵
入してきた水が上記隙間を通って矢印bのように車室内42へ直接漏れ出るという不具合
が生じる。
第2には、第2パッキン52が第1パッキン51の車両前方側端部のみに接着されてい
ることに加え、車両走行時あるいは洗車時等に矢印a方向から水が高速度で飛び込んでく
ることがある。この高速度の水滴の流入で第2パッキン52の内周部がめくれて、第2パ
ッキン52の内周部に水が入り込むという現象が生じる。
ここで、第2パッキン52の内周部に入り込んだ水はその自重にて配管接続用開口壁部15の内周面底部に集まり、第1パッキン51に直接当たる。この第1パッキン51は基本的に水が直接当たることがない部材であるとして、第2パッキン52よりも止水性の低い安価な材質(例えば、ポリエーテル系ウレタンフォーム)を用いているので、第1パッキン51に直接水が当たると、第1パッキン51の底部と配管接続用開口壁部15の内周面底部との微小隙間を水が通過して矢印cのようにケース13hの内部へ水が流入する。
ケース13hの内部へ流入した水は、ケース13hの底部に設けられたドレン水出口(
図8に図示せず)から車室外へ排出される。しかし、ケース13hは、樹脂成形の都合等
により車両左右(幅)方向に分割して形成されることが多い。そのため、車室外からの流
入水分がケース13h内に入ると、ケース13hの左右分割面から流入水分が車室内42
へ漏れ出るという不具合が生じる。また、ケース13h内への流入水分が送風機駆動モー
タの内部に侵入して、モータ故障の原因となる場合もある。
第3には、第1パッキン51はブロックジョイント24の外周面上と配管接続用開口壁
部15の内周面との間で保持固定されているだけで、第1パッキン51の車両後方側の部
位は直接空間54に面している。このため、第1パッキン51の車両後方側端部はケース
13hに支持されていない。
その結果、矢印a方向からの水の押し付け力にて第1パッキン51が車両後方側へ大き
く変形して、第1パッキン51の外周面と配管接続用開口壁部15の内周面底部との微小
隙間が拡大する。これにより、ケース13hの内部への水流入量が一層増加するという不
具合がある。
本発明は、上記点に鑑み、車体側隔壁部材の配管貫通開口部を通して車室外領域の配管
を車室内に配置される室内空調ユニット側に接続する車両用空調装置において、配管貫通
開口部を通過する水分が車室内へ漏れ出ることを抑制することを目的とする。
また、本発明は、配管貫通開口部からの水分が室内空調ユニットのケース内部へ流入す
ることを抑制することを他の目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、室内空調ユニット(10)のケ
ース(13、13c、13h)に環状に形成された配管接続用開口壁部(15)と、
配管接続用開口壁部(15)の内周面と、室内空調ユニット(10)に接続される配管
(27、30)側の接続部材(24)の外周面との間に配置される第1パッキン(44)
と、
配管接続用開口壁部(15)のうち、車体側隔壁部材(40)側の端部と車体側隔壁部
材(40)との間に配置される第2パッキン(45)とを備え、
第2パッキン(45)を、配管接続用開口壁部(15)の端部と第1パッキン(44)
の両方に接着する、車両用空調装置の配管シール構造を特徴としている。
これによると、第2パッキン(45)の接着面積を増加できるとともに、パッキン材同
士の接着部を設定して接着力の向上を図ることができる。この結果、第2パッキン(45
)の接着に多少不適切な部分があっても、第2パッキン(45)と配管接続用開口壁部(
15)の端部との間に隙間が発生することを抑制できる。そのため、車室内への水漏れ防
止効果を向上できる。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置の配管シール構造におい
て、第1パッキン(44)の内周面は接続部材(24)の外周面に接着固定され、ケース
(13、13c、13h)には、配管接続用開口壁部(15)のうち、車体側隔壁部材(
40)と反対側の端部から内周側へ突き出す段差部(20a)が形成され、
この段差部(20a)により第1パッキン(44)が支持されることを特徴とする。
これによると、第1パッキン(44)が侵入水分の押し付け力で車体側隔壁部材(40
)と反対側へ変形することを段差部(20a)により抑制できる。
そのため、第1パッキン(44)の内周面と接続部材(24)の外周面との間の接着部
が第1パッキン(44)の変形で剥がれて、隙間が発生することを抑制できる。これによ
り、第1パッキン(44)の内周面と接続部材(24)の外周面との間の接着部を通過し
て侵入水分がケース(13、13c、13h)内部へ流入することを抑制できる。
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の車両用空調装置の配管シール構造におい
て、段差部(20a)のうち少なくとも下側領域に第1パッキン(44)を第2パッキン
(45)側に押し付けるリブ(21)が形成され、
このリブ(21)の押し付け力によって第1パッキン(44)を介して第2パッキン(
45)を車体側隔壁部材(40)に押し付けるようにしたことを特徴とする。
これによると、リブ(21)の形成部位では、両パッキン(44、45)相互間および
第2パッキン(45)と車体側隔壁部材(40)との間の面圧を高めることができるので
、車室内およびケース(13、13c、13h)内部への水侵入をより確実に抑制できる。
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置
の配管シール構造において、第1パッキン(44)は第2パッキン(45)に比較して止
水性が高い材料により構成され、
第2パッキン(45)は第1パッキン(44)に比較して弾性が高い材料により構成さ
れていることを特徴とする。
ところで、室内空調ユニット(10)の車両搭載位置は各部の寸法バラツキにより比較
的に大きく変動するので、これに伴って、車体側隔壁部材(40)と配管接続用開口壁部
(15)の端部との間隔も比較的に大きく変動するが、請求項4では、第2パッキン(4
5)を第1パッキン(44)よりも弾性に優れた材料で構成しているから、前記間隔の変
動も第2パッキン(45)の弾性変形により吸収することができる。よって、室内空調ユ
ニット(10)の車両搭載に際して、前記間隔が基準値より小さくなってしまう場合でも
、第2パッキン(45)の圧縮変形により組付作業性の悪化を回避できる。
一方、第1パッキン(44)を第2パッキン(45)に比較して弾性が低く、止水性が
高い材料により構成しているから、第1パッキン(44)の内周面と接続部材(24)の
外周面との間の密着度合いを高めて、ケース(13、13c、13h)内部への水侵入を
より確実に抑制できる。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の車両用空調装置の配管シール構造におい
て、第1パッキン(44)の外周面を配管接続用開口壁部(15)の内周面に対してすき
まばめの状態で嵌合していることを特徴とする。
ところで、第1パッキン(44)として用いる止水性が高い材料は、材料密度が高まっ
て弾性が低下するという相関があるが、請求項5によると、第1パッキン(44)の外周
面をすきまばめにしているので、弾性が低くても第1パッキン(44)を配管接続用開口
壁部(15)の内周側に容易に組み込むことができる。
なお、第1パッキン(44)の外周面をすきまばめのはめあいにしても、第1パッキン
(44)の外周面部分は、第2パッキン(45)との接着部により密封されるから、シー
ル機能上支障が生じることはない。
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置
の配管シール構造において、第1パッキン(44)のうち第2パッキン(45)側の端部
が配管接続用開口壁部(15)のうち、車体側隔壁部材(40)側の端部と同一平面上に
位置していることを特徴とする。
これによると、第2パッキン(45)は、第1パッキン(44)の端部と配管接続用開
口壁部(15)の端部との同一平面上に容易に接着できる。
請求項7に記載の発明では、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用空調装置
の配管シール構造において、ケース(13、13c、13h)には、配管接続用開口壁部
(15)の外周側に所定間隔を隔てて外側壁部(16)が形成され、
両壁部(15、16)のうち少なくとも一方に、両壁部(15、16)間の空間(19
)へ向かって突き出すリブ(17、18)が形成され、
第2パッキン(45)が、外側壁部(16)およびリブ(17、18)の端部にも接着
されていることを特徴とする。
これによると、第2パッキン(45)の接着面積を外側壁部(16)とリブ(17、1
8)とを用いてより一層増加でき、第2パッキン(45)の接着品質を向上できる。
請求項8に記載の発明では、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造において、第1パッキン(44)の内周面は第2パッキン(45)の内周面よりも内周側に位置しており、
第1パッキン(44)は、その周方向の両端部を接続部材(24)の外周面上で突き合わせた構成になっており、
第1パッキン(44)の両端部の突き合わせ部(44b)に重合する凸部(45a)が第2パッキン(45)の内周部に形成されていることを特徴とする。
これによると、第1パッキン(44)の突き合わせ部(44b)を第2パッキン(45)の凸部(45a)により覆うことができるので、突き合わせ部(44b)が車体側の配管貫通開口部(43)に直接露出することがない。そのため、配管貫通開口部(43)からの侵入水分が突き合わせ部(44b)に直接付着することを阻止できるので、突き合わせ部(44b)からの水分侵入を防止できる。
また、第2パッキン(45)の凸部(45a)は、第2パッキン(45)の打ち抜き成形時に廃却されていた中心打ち抜き部に成形できるので、凸部(45a)の追加が特別なコストアップを招くことはない。
請求項9に記載の発明のように、請求項8に記載の車両用空調装置の配管シール構造において、凸部(45a)は三角状の突き出し形状で構成できる。
また、請求項10に記載の発明のように、請求項8に記載の車両用空調装置の配管シール構造において、凸部(45a)は 台形状の突き出し形状で構成してもよい。
このように、凸部(45a)を台形状の突き出し形状にすると、凸部(45a)の幅寸法が大きくなるから、製造上の寸法ばらつきや組み付けばらつきの影響で突き合わせ部(44b)と凸部(45a)の位置が多少ずれても、この位置ずれを台形状の幅寸法にて吸収して、凸部(45a)により突き合わせ部(44b)を確実に覆うことができる。
請求項11に記載の発明では、請求項8ないし10のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造において、凸部(45a)を複数の対称位置に形成したことを特徴とする。
これによると、第2パッキン(45)の組み付け位置を上下逆転しても、複数の凸部(45a)のいずれか一つにて突き合わせ部(44b)を確実に覆うことができる。従って、誤組み付けによる不具合発生を未然に回避できる。
請求項12に記載の発明のように、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造において、配管は具体的には冷凍サイクルの冷媒配管(27、30)であり、接続部材(24)は、具体的には冷媒配管(27、30)と膨張弁(23)の冷媒通路(23b、23c)との間を接続するブロックジョイント(24)である。
なお、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
係を示すものである。
(第1実施形態)
図1〜図4は本発明の第1実施形態を示すもので、図1〜図4の前後上下左右の各矢印は車両搭載状態での方向を示す。図1は本発明の一実施形態による車両用空調装置において、室内空調ユニット10の全体構成を示す斜視図である。この室内空調ユニット10は車室内最前部の図示しない車両計器盤(インストルメントパネル)内側に配置される。
本例の室内空調ユニット10は、送風機ユニット11と空調本体ユニット12とから構
成される。送風機ユニット11は、その上方部に内外気を切替導入する内外気切替箱11
aを配置し、この内外気切替箱11aの下方に送風機11bを配置している。
内外気切替箱11aは周知のように内気と外気を切替導入するものであり、送風機11
bは周知の遠心式送風ファンを電動モータにより駆動し、この遠心式送風ファンの送風出
口11cを空調本体ユニット12の空気入口部に接続する。
空調本体ユニット12は樹脂製のケース13を有している。本例のケース13は、車両
左右方向の右側に位置する右側ケース13aと、車両左右方向の左側に位置する左側ケー
ス13bと、この左右の両ケース13a、13bの下側に位置する下側ケース13cとに
3分割して成形されている。
そして、ねじ、金属ばねクリック等の締結手段を用いてこの3つの分割ケース13a、
13b、13cを一体に締結することによりケース13が構成される。なお、13dは左
右の両ケース13a、13b間の分割部を示し、13eは左右の両ケース13a、13b
と下側ケース13cとの間の分割部を示す。
この3つの分割ケース13a、13b、13cのうち、下側ケース13cに上記空気入
口部(図示せず)が設けられ、この空気入口部に送風機11bの送風空気が流入するよう
になっている。周知のように、ケース13内に形成される空気通路の上流部に冷房用の蒸
発器(図示せず)が配置され、この冷房用蒸発器において冷凍サイクルの低圧冷媒が空気
から吸熱して蒸発することにより空気を冷却する。
冷房用蒸発器の空気流れ下流部に暖房用ヒータコア(図示せず)が配置され、この暖房
用ヒータコアにおいて温水(エンジン冷却水)を熱源として空気を加熱する。この暖房用
ヒータコアには温水配管14a、14bにより温水が循環する。
車室内吹出空気の温度は、空調本体ユニット12に備えられるエアミックスドア、温水
流量調整弁等の周知の温度調整手段(図示せず)により調整され、この温度調整された空
気を吹出口切替機構を経て車室内へ吹き出すようになっている。
下側ケース13cのうち、冷房用蒸発器の下方部分は、冷房用蒸発器で発生する凝縮水
(ドレン水)を受ける凝縮水受け部13fを構成している。そして、この凝縮水受け部1
3fの最低部位から車両前方側へ突き出すドレン排出パイプ部13gを下側ケース13c
に一体成形している。
また、下側ケース13cのうち、送風機ユニット11寄りの部位(車両左側部位)に配
管接続部収容ケース13hが一体成形されている。この配管接続部収容ケース13hは上
記冷房用蒸発器に接続される冷媒配管の接続部を収容するものである。
図2は図1のA矢視図で、図3は図2のB−B断面図であり、以下、冷媒配管の接続部
構成および冷媒配管接続部のシール構造を図2、図3に基づいて説明する。図2に示すよ
うに配管接続部収容ケース13hは車両前方側が開口する横長の長円状の外周壁部を有す
る形状に形成されている。
そして、この配管接続部収容ケース13hの内側空間の中央部に、配管接続用開口壁部
15とこの配管接続用開口壁部15の外周側に所定間隔を隔て位置する外側壁部16とが
2重環状をなすように一体成形されている。この両壁部15、16も、配管接続部収容ケ
ース13hに沿って横長の長円状に形成されている。
図2に示すように、この両壁部15、16の間には、両壁部15、16を連結する連結
用リブ17が複数個一体成形され、また、外側壁部16から配管接続用開口壁部15へ向
かって突き出すリブ18が複数個一体成形されている。なお、両壁部15、16間の空間
19は、既述したように下側ケース13c(ケース13h)の肉厚の均一化を図るための
肉盗み空間である。
両壁部15、16の車両後方側端部に図3に示すように車両上下方向に向いている壁面
20が一体に連結される。この壁面20には配管接続用開口壁部15の内周側へ突き出す
段差部20aが形成されている。この段差部20aは、配管接続用開口壁部15の横長の
長円形状の全周にわたって内周側へ突き出しているので、段差部20aの内周側へ突き出
し形状も横長の長円形状になっている。
この段差部20aには車両前方側へ突き出すリブ21が一体に突出形成されている。こ
のリブ21も配管接続用開口壁部15の内周側にて横長の長円形状にて環状に形成されて
いる。また、このリブ21の断面形状は先端部が三角状に尖った形状になっている。
壁面20の内周端部、すなわち、段差部20aの内周端部には、図3に示すように車両
後方側へ延びる箱形状部22の壁面が一体に連結される。この箱形状部22は膨張弁23
を収容するための横長の矩形状空間を形成する。
膨張弁23は一般にボックス型と称される形式の膨張弁であって、図4に示すように横
長の直方体状のハウジング部材23aを有している。このハウジング部材23aはアルミ
ニュウム等の金属製部材であって、その内部に第1冷媒通路23bと第2冷媒通路23c
とを並列に形成している。第1冷媒通路23bの一端部に後述の高圧冷媒配管27が接続
される接続部23dを形成し、他端部に冷房用蒸発器の冷媒入口部が接続される接続部2
3eを形成している。
第1冷媒通路23bの途中の屈曲部に絞り通路23fが形成され、この絞り通路23f
の開度を球状の弁体23gにより調整するようになっている。接続部23dには図示しな
い凝縮器出口側の高圧液冷媒が流入し、この高圧液冷媒を絞り通路23fにて低温低圧の
気液2相状態に減圧するようになっている。
冷房用蒸発器の冷媒出口部は第2冷媒通路23cの一端部に形成された接続部23hに
接続され、第2冷媒通路23cの他端部に形成された接続部23iは後述の低圧冷媒配管
30を介して図示しない圧縮機の吸入側に接続される。従って、第2冷媒通路23cは蒸
発器出口側の低圧冷媒通路を構成する。
ハウジング部材23aの外側に配置されるダイヤフラム機構23jは第2冷媒通路23
cを通過する蒸発器出口冷媒の過熱度に応じて弁体23gの作動ストローク(開度)を調
整する弁体作動機構を構成するものである。
このダイヤフラム機構23jは、周知のように第2冷媒通路23cを通過する蒸発器出
口冷媒の温度を図示しない感温棒により感知し、この感温棒によりダイヤフラム機構23
jの一方の圧力室(感温室)の圧力を蒸発器出口冷媒の温度に応じて変化させ、また、ダ
イヤフラム機構23jの他方の圧力室には第2冷媒通路23cの圧力を導入する。
この両圧力室の圧力差とばね23kのばね力とによりダイヤフラム機構23jの内蔵ダ
イヤフラムを蒸発器出口冷媒の過熱度に応じて変位させ、この内蔵ダイヤフラムの変位に
より弁体23gを変位させて絞り通路23fの開度を調整するようになっている。
ボックス型の膨張弁23はハウジング部材23aのうち、冷媒配管接続部23d、23
i側の側面が車両前方側に位置し、蒸発器との接続部23e、23h側の側面が車両後方
側に位置するようにして箱形状部22の内部に収容される。
ハウジング部材23aのうち、冷媒配管接続部23d、23i側の側面に配管継ぎ手(接続部材)をなすブロックジョイント24が配置される。このブロックジョイント24もハウジング部材23aと同様にアルミニュウム等の金属製部材であって、ハウジング部材23aに沿った横長の直方体状に形成され、前記第1冷媒通路23bに対応した高圧冷媒通路24aと前記第2冷媒通路23c(蒸発器出口側の冷媒通路)に対応した低圧冷媒通路24bとを形成している。
ブロックジョイント24は図示しないねじ等の締結手段によりハウジング部材23aに
一体に締結されるとともに、ハウジング部材23aの接続部23d、23iとブロックジ
ョイント24の冷媒通路24a、24bの端部との間にOリングのような弾性シール材2
5、26を配置して、通路接続部のシール性を確保している。
図4に示す高圧冷媒配管27は図示しない凝縮器の出口側を膨張弁23の第1冷媒通路
23bの入口側に接続するものである。この高圧冷媒配管27はフランジ部材28により
ブロックジョイント24の高圧冷媒通路24aに接続される。このフランジ部材28は図
2に示すように嵌合穴28aと取付穴28bとを有するだるま形状に形成された金属製部
材である。
高圧冷媒配管27の出口端部27bの少し手前の位置に径外方側に拡大した径拡大部2
7aを形成している。この径拡大部27aにより、高圧冷媒配管27の出口部をフランジ
部材28の嵌合穴28a端部の径拡大部壁面に係止するようになっている。
また、高圧冷媒配管27の出口端部27bの外周上にOリングのような弾性シール材2
9を配置し、高圧冷媒配管27の出口端部27bをブロックジョイント24の高圧冷媒通
路24a内に挿入するとともに、径拡大部27aにより弾性シール材29を高圧冷媒通路24aの端部の径拡大部段差面に押し付けるようになっている。
フランジ部材28の取付穴28bにはブロックジョイント24側に固定した雄ねじ部材
24cを挿入し、この雄ねじ部材24cにナット24dを締め付けることにより、フラン
ジ部材28をブロックジョイント24に一体に締結する。
この締結作業により、フランジ部材28が高圧冷媒配管27の径拡大部27aをブロッ
クジョイント24側に押し付けて、高圧冷媒配管27の出口端部27bとブロックジョイ
ント24の高圧冷媒通路24aとを接続するとともに、弾性シール材29を弾性的に圧縮
変形して、通路接続部のシール性を確保するようになっている。
図4に示す低圧冷媒配管30は、膨張弁23の第2冷媒通路23c(蒸発器出口側の低
圧冷媒通路)を圧縮機吸入側に接続する配管であって、低圧冷媒配管30も高圧冷媒配管
27と同様の構成にてブロックジョイント24の低圧冷媒通路24bにシール接続される。
すなわち、低圧冷媒配管30の入口端部30b付近に径拡大部30aを形成するととも
に、入口端部30bの外周上にOリングのような弾性シール材32を配置する。フランジ
部材31は、嵌合穴31aと取付穴31bとを有するだるま形状(図2参照)に形成され
ている。
フランジ部材31の取付穴31bにブロックジョイント24側に固定した雄ねじ部材2
4eを挿入し、この雄ねじ部材24eにナット24fを締め付けることにより、フランジ
部材31をブロックジョイント24に一体に締結する。
これにより、低圧冷媒配管30の径拡大部30aと弾性シール材32をブロックジョイ
ント24側に押し付けて、低圧冷媒配管30がブロックジョイント24の低圧冷媒通路2
4bに気密に接続される。
次に、上記した冷媒配管接続部と、空調本体ユニット12のケース側および車体側との
間のシール構造について説明する。室内空調ユニット10は車室内最前部の車両計器盤の
内側において図3に示す車体側隔壁部材40の直後の部位に配置される。この車体側隔壁
部材40は既述したように車両前方側のエンジンルーム41と車室内42とを仕切る部材
(ダッシュボード)であって、配管貫通開口部43が開口している。
この配管貫通開口部43は配管接続用開口壁部15に対向するように配置され、この配
管接続用開口壁部15と同様に横長の長円状に形成される。図3に示すように、配管貫通
開口部43の開口面積は配管接続用開口壁部15の開口面積より所定量小さくなるように
設計してある。
第1パッキン44は、ブロックジョイント24の外周面と配管接続部収容ケース13h
の配管接続用開口壁部15の内周面との間に配置され、特に、ブロックジョイント24の
外周面部のシール作用を発揮するものである。
第1パッキン44は、より具体的には、帯状のパッキン材料(弾性材料)を用い、この
帯状のパッキン材料をブロックジョイント24の外周面に接着固定しながらブロックジョ
イント24の外周面上に巻き付けてある。これにより、第1パッキン44は図2に示すよ
うにブロックジョイント24の外周面上に横長矩形状の環状部材として固定される。
第1パッキン44を構成する帯状のパッキン材料の両端部(すなわち、ブロックジョイント24周方向の両端部)は、ブロックジョイント24の上面部の中央部で突き合わせるようになっている。図2の符号44bは第1パッキン44の両端の突き合わせ部を示す。
ここで、第1パッキン44の奥行き寸法(配管軸方向の寸法)は図3に示すようにブロ
ックジョイント24の奥行き寸法と略同一に設定して、第1パッキン44の内周面をブロ
ックジョイント24の外周面全体に接着固定している。太線部44aはその内周面の接着
部を示す。
また、第1パッキン44の外周面は配管接続用開口壁部15の内周面に対してすきまば
めの状態で嵌合するように、第1パッキン44の厚さ(径方向の厚さ寸法)を設定してい
る。この「すきまばめ」とは、第1パッキン44の外径と配管接続用開口壁部15の内径
とが同一寸法もしくは第1パッキン44の外径が配管接続用開口壁部15の内径に比較し
て微小量小さいはめあい状態を言う。
このすきまばめのはめあい状態を設定するのは、第1パッキン44をブロックジョイン
ト24とともに配管接続用開口壁部15の内周側に容易に組み込むことができるようにす
るためである。
また、第1パッキン44のうち車両後方側(膨張弁23側)の端部は、配管接続部収容
ケース13hの両壁部15、16の車両後方側端部を連結する壁面20に形成された段差
部20aにより支持される。ここで、段差部20aからリブ21が車両前方側へ横長の長
円形状(環状)にて突き出しているので、このリブ21の先端部が第1パッキン44に強
く圧接するようにしてある。
第2パッキン45は、配管接続部収容ケース13hの両壁部15、16の車両前方側端部と車体側隔壁部材40の配管貫通開口部43周縁部との間に配置され、両壁部15、16と車体側隔壁部材40との間をシールするものである。このため、第2パッキン45は配管貫通開口部43の開口形状に沿った横長の長円状(図1参照)に成形されている。より具体的には、第2パッキン45はシート状のパッキン材を打ち抜き成形して横長の長円状に成形される。
第2パッキン45の内周面は開口壁部15の内周面(第1パッキン44の外周面)より
も所定寸法Lだけ小さく設定している。これにより、第2パッキン45の車両後方側端部
を、両壁部15、16の車両前方側端部と第1パッキン44の車両前方側端部との両方に
接着固定するようになっている。
図3の太線部45a、45bは、両壁部15、16の車両前方側端部と第2パッキン4
5との接着部、および第1パッキン44と第2パッキン45との接着部の両方を示してい
る。ここで、両壁部15、16の間には既述した複数個の連結用リブ17が設けられ、ま
た、外側壁部16から配管接続用開口壁部15へ向かって突き出す複数個のリブ18が設
けられており、これらのリブ17、18の車両前方側端部にも第2パッキン45を接着す
る。
第2パッキン45は壁部15、16と車体側隔壁部材40との間で車両前後方向に弾性
的に圧縮され、第2パッキン45自身の弾性反力にて第2パッキン45が車体側隔壁部材
40の面に圧接する。
更に、第2パッキン45は環状リブ21の形成部位では車体側隔壁部材40の面により
強く圧接する。すなわち、環状リブ21の形成部位は、図3の2点鎖線Cに示すように車
体側隔壁部材40の配管貫通開口部43の周縁部に対応するように設定してあるので、リ
ブ21の圧接により第1パッキン44を介して第2パッキン45がより強く車体側隔壁部
材40の面に圧接するようになっている。従って、環状リブ21の形成部位では、リブ2
1と第1パッキン44との間および第2パッキン45と車体側隔壁部材40との間の面圧
が部分的に高まる。
なお、図3に示す組付状態では、第1パッキン44のうち、第2パッキン45側の端部
が両壁部15、16の端部と同一平面上に位置するようになっている。
次に、第1パッキン44および第2パッキン45の具体的材質について説明する。第1
パッキン44は第2パッキン45に比較して止水性が格段と優れたシール材(弾性材料)
により構成され、第2パッキン45は第1パッキン44に比較して弾性が格段と優れたシ
ール材(弾性材料)により構成されている。
ここで、止水性はシール材接触面における水分の通過阻止の性能を表す評価基準であり、シール材の密度が大きくなるとシール材接触面での密着性が向上して止水性が向上する。その反面、止水性の向上(材料密度の増大)に伴って弾性が低下する傾向にある。
よって、第1パッキン44を構成するシール材は弾性が低くて止水性が高い材料、例え
ば、ポリエチレン系フォームを用いる。これに対し、第2パッキン45を構成するシール
材は止水性が低くて弾性が高い材料、例えば、ポリエーテル系ウレタンフォームを用いる。
次に、本実施形態における室内空調ユニット10の車両搭載に際しての組付構造を説明
すると、膨張弁23、ブロックジョイント24および第1、第2パッキン44、45は、
いずれも配管接続部収容ケース13h側に組み付けられる。この際、第1パッキン44は
止水性が高い反面、弾性が低いシール材料で構成されているので、組み付け作業時の弾性
変形が小さい。
そのため、ブロックジョイント24の外周面上に接着固定された第1パッキン44をケ
ース13hの配管接続用開口壁部15の内周側へ組み込む作業性が問題となるが、本実施
形態では第1パッキン44の外周面と配管接続用開口壁部15の内周面とのはめあいがす
きまばめとなるように寸法設定してあるので、第1パッキン44を弾性が低いシール材料
で構成しても、第1パッキン44の組付作業性の低下を回避できる。
室内空調ユニット10は車体側隔壁部材40の車両後方側(車室内側)の所定位置に搭
載され、車体側隔壁部材40、車両計器盤等に支持固定される。この室内空調ユニット1
0の組付時に第2パッキン45は両壁部15、16の車両前方側端部と車体側隔壁部材4
0との間で車両前後方向の圧縮力を受けて弾性的に圧縮変形して、第2パッキン45の車
両前方側端部が車体側隔壁部材40に圧接する。
ここで、室内空調ユニット10の車両搭載位置は各部の寸法バラツキにより比較的大き
く変動するが、第2パッキン45を上述のように弾性の高いシール材で構成しているから
、空調ユニット搭載位置の変動を第2パッキン45の弾性変形で吸収して、室内空調ユニ
ット10の車両搭載作業を容易に実施できる。
そして、室内空調ユニット10の車両搭載完了状態において、ブロックジョイント24
の車両前方側端部は、車体側隔壁部材40の配管貫通開口部43を通してエンジンルーム
41側に露出しているので、ブロックジョイント24の雄ねじ部材24c、24eに対す
るナット24d、24fの脱着作業は配管貫通開口部43を通してエンジンルーム41側
から行うことができる。
そのため、ブロックジョイント24の高圧冷媒通路24aにフランジ部材28を介して
高圧冷媒配管27を接続する作業、およびブロックジョイント24の低圧冷媒通路24b
にフランジ部材31を介して低圧冷媒配管30を接続する作業をいずれもエンジンルーム
41側から行うことができる。
同様に、修理点検等のために冷媒配管27、30を取り外す必要が生じた際にも、室内
空調ユニット10を車両に搭載した状態のままで、エンジンルーム41側からナット24
d、24fを取り外して、冷媒配管27、30を取り外すことができる。
次に、本実施形態によるシール構造の作用効果を説明すると、第2パッキン45を両壁
部15、16の車両前方側端部に接着固定すると同時に、第2パッキン45の内周側部分
(所定寸法Lの部分)を第1パッキン44の端部に接着固定している。
これにより、第2パッキン45の接着面積が従来技術に比較して大幅に増加して、第2
パッキン45を壁部15、16側に強固に固定できる。そのため、第2パッキン45と壁
部15、16との間から車室内への水分侵入を確実に阻止できる。なお、本実施形態では
、両壁部15、16にリブ17、18を形成して、このリブ17、18の端部にも第2パ
ッキン45を接着固定しているので、このことも第2パッキン45の接着強度を一層向上
できる。
また、第2パッキン45を弾性が高くて、止水性が低いシール材で構成しているが、第
2パッキン45のうち、所定寸法Lで示す内周側部分はリブ21により車体側隔壁部材4
0に強く圧接するから、このリブ21による圧接部位では第2パッキン45と車体側隔壁
部材40との間の面圧を高めて、第2パッキン45と車体側隔壁部材40との間から水分
が車室内へ侵入することを確実に阻止できる。
一方、室内空調ユニット10のケース13h内部への水分侵入も次のように確実に阻止
できる。ブロックジョイント24の外周面全体に第1パッキン44の内周面を接着固定し
て第1パッキン44の接着面積を従来技術の第1パッキン51より増加するとともに、第
1パッキン44の車両後方側端部をケース13h側の段差部20aにより支持しているの
で、配管貫通開口部43からの侵入水分が第1パッキン44の内周部前方端部に強く当た
っても、第1パッキン44の内周接着部44aが剥がれる現象を効果的に防止できる。
これに加え、第1パッキン44の材料自身を、密度が高くて止水性が高いシール材で構
成してあるため、第1パッキン44の内周接着部44aにおける水分通過を確実に阻止で
きる。
なお、第1パッキン44の外周面は配管接続用開口壁部15の内周面に対してすきまば
ねで嵌合しているが、第1パッキン44と第2パッキン45との間を寸法Lの範囲にわた
って接着しているとともに、この接着範囲Lの領域にリブ21による強い圧接部を形成し
ているため、第1パッキン44の外周側の隙間を水分が通過してケース13h内部へ水分
が侵入する心配もない。
本実施形態では、室内空調ユニット10のケース13を上側の左右ケース13a、13
bと下側ケース13cとに3分割して、下側ケース13cを左右に分割していないから、
下側ケース13c内の水がケース分割面から車室内へ漏れ出ることはない。しかし、下側
ケース13cに水が溜まると、この水が送風機ユニット11の送風ファン駆動用モータ内
に冷却空気とともに流入し、モータ故障を引き起こす原因となる。
従って、本実施形態によるケース3分割構成であっても、ケース13h内部への水分侵
入を防止する必要がある。
因みに、図8の従来技術と本実施形態とを水入れ試験にて比較評価したところ、図8の
従来技術ではケース13h内部への水侵入量が250cc/30分にも達することが判明
したが、本実施形態によると、車室内への水洩れ量およびケース13h内部への水侵入量
をともに0ccに抑えることができることが分かった。
ここで、水入れ試験とは、シャワー状に水を噴霧する水噴霧器を使用して、車体側の配
管貫通開口部43を通して配管接続部に水を噴霧して、車室内への水洩れ量およびケース
13h内部への水侵入量を測定する試験である。
(第2実施形態)
上述の第1実施形態においては、ブロックジョイント24の外周面上に巻き付けて接着固定される第1パッキン44のうち内周側部分は、図2、図3に示すように第2パッキン45の内周面よりもさらに内周側へ突き出しているので、第1パッキン44の周方向両端の突き合わせ部44bの内周側部分が図2に示すように車体側の配管貫通開口部43に直接露出している。
ここで、第1パッキン44の両端の突き合わせ部44bは組み付けコスト低減のためにパッキン両端部を単に突き合わせるだけで、接着していない。このため、第1パッキン44の組み付け不良、あるいはパッキン材質の劣化等が生じると、突き合わせ部44bに隙間が生じて、この隙間からケース13h内部への水分侵入が生じる恐れがあった。
そこで、第2実施形態では、第2パッキン45の内周部からさらに内周側へ突き出す凸部45aを成形し、この凸部45aを第1パッキン44の両端の突き合わせ部44b上に重合(ラップ)させる構成にしている。
凸部45aは、第2パッキン45の内周部のうち、第1パッキン44の突き合わせ部44bに対応する部位(ブロックジョイント24の上面側の中央位置)にて三角状に突き出す形状に成形してある。
これによると、第1パッキン44の突き合わせ部44bを凸部45aにより覆うことができるので、突き合わせ部44bが車体側の配管貫通開口部43に直接露出することがない。そのため、配管貫通開口部43からの侵入水分が突き合わせ部44bに直接付着することを阻止できるので、突き合わせ部44bからの水分侵入を防止できる。
また、第2パッキン45は既述したようにシート状のパッキン材を打ち抜き成形して横長の長円状に成形されるものであるから、三角状の凸部45aは打ち抜き成形時に廃却されていた中心打ち抜き部に成形できる。従って、凸部45aは特別なコストアップを招くことなく成形できる。
なお、配管貫通開口部43からの侵入水分はその自重によりブロックジョイント24の下面側に集まりやすいので、第1パッキン44の突き合わせ部44bをブロックジョイント24の上面側に設定している。
(第3実施形態)
図6は第3実施形態であり、第2実施形態による三角状の凸部45aを第2パッキン45の内周部のうち、上下対称位置の2箇所に設けている。
これにより、第2パッキン45の組付け位置を上下逆転しても、2箇所の凸部45aのいずれか一方を常に第1パッキン44の突き合わせ部44b上に重合させることができる。よって、誤組み付けによる不具合発生を未然に回避できる。
(第4実施形態)
図7は第4実施形態であり、第3実施形態による2箇所の凸部45aの形状を三角状から台形状に変更したものである。
すなわち、第4実施形態による凸部45aは、第3実施形態による三角状の凸部45aに比較して幅寸法が大きくて、高さ寸法が低い台形状に成形されている。
ところで、製造上の寸法ばらつきや組み付け上の寸法ばらつきにより突き合わせ部44bと凸部45aの位置ずれが発生することがあるが、第4実施形態によると、凸部45aが幅寸法の大きい台形状であるため、この位置ずれを吸収して凸部45aにより第1パッキン44の突き合わせ部44bを確実に覆うことができる。
また、台形状の凸部45aの高さ寸法を三角状の凸部45aの高さ寸法よりも小さくしているのは、低圧冷媒配管30の脱着時に低圧配管接続用フランジ部材31と台形状の凸部45aとの干渉を回避して、低圧冷媒配管30の脱着作業をしやすくするためである。
(他の実施形態)
(1)上述の実施形態では、第1パッキン44の端部とケース側の配管接続用開口壁部
15および外側壁部16の端部とを同一平面上に配置しているが、第1パッキン44の端
部とケース側の両壁部15、16の端部とを同一平面上に配置しなくてもよく、例えば、
第1パッキン44をケース側の両壁部15、16の端部に対して車両前方側に突き出るよ
うに配置してもよい。逆に、第1パッキン44を両壁部15、16の端部に対して車両後
方側へ凹むように配置してもよい。
(2)上述の実施形態では、段差部20aにリブ21を長円状の形状にて環状に形成し
ているが、侵入水分はその自重にて第1、第2パッキン44、45のシール部のうち、下
側領域に移動するから、リブ21を環状に形成せずに、段差部20aのうち下側領域のみ
にリブ21を形成してもよい。
(3)上述の実施形態では、冷媒配管27、30のシール構造に本発明を適用した例に
ついて説明したが、温水配管14a、14bも冷媒配管27、30と同様に車体側隔壁部
材12の配管貫通開口部(図示せず)を通してエンジンルーム(車室外領域)41側に配
管されるから、温水配管14a、14bのシール構造に本発明を適用してもよい。
本発明の第1実施形態を示す車両用空調装置の室内空調ユニット部の斜視図である。 図1のA矢視図である。 図2のB−B断面図である。 第1実施形態における冷媒配管と膨張弁との接続構成を例示する上面図である。 (a)は第2実施形態によるパッキン配置状態を示す正面図で、図1のA矢視図に相当する。(b)は(a)のC−C断面図である。 第3実施形態によるパッキン配置状態を示す正面図で、図1のA矢視図に相当する。 第4実施形態によるパッキン配置状態を示す正面図で、図1のA矢視図に相当する。 従来技術による冷媒配管シール構造を示す断面図で、図3に対応する図である。
符号の説明
10…室内空調ユニット、13、13c、13h…ケース、
15…配管接続用開口壁部、24…ブロックジョイント(接続部材)、
27、30…冷媒配管、40…車体側隔壁部材、41…エンジンルーム(車室外領域)、
42…車室内、43…配管貫通開口部、44…第1パッキン、45…第2パッキン。

Claims (12)

  1. 車室内(42)に配置される室内空調ユニット(10)と、
    車室外領域(41)から車体側隔壁部材(40)の配管貫通開口部(43)を貫通して
    前記室内空調ユニット(10)側に接続される配管(27、30)とを備える車両用空調
    装置において、
    前記室内空調ユニット(10)のケース(13、13c、13h)に環状に形成された
    配管接続用開口壁部(15)と、
    前記配管接続用開口壁部(15)の内周面と、前記配管(27、30)側の接続部材(
    24)の外周面との間に配置される第1パッキン(44)と、
    前記配管接続用開口壁部(15)のうち、前記車体側隔壁部材(40)側の端部と前記
    車体側隔壁部材(40)との間に配置される第2パッキン(45)とを備え、
    前記第2パッキン(45)は、前記配管接続用開口壁部(15)の端部と前記第1パッ
    キン(44)の両方に接着されることを特徴とする車両用空調装置の配管シール構造。
  2. 前記第1パッキン(44)の内周面は前記接続部材(24)の外周面に接着固定され、
    前記ケース(13、13c、13h)には、前記配管接続用開口壁部(15)のうち、
    前記車体側隔壁部材(40)と反対側の端部から内周側へ突き出す段差部(20a)が形
    成され、
    前記段差部(20a)により前記第1パッキン(44)が支持されることを特徴とする
    請求項1に記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  3. 前記段差部(20a)のうち少なくとも下側領域に前記第1パッキン(44)を前記第2パッキン(45)側に押し付けるリブ(21)が形成され、
    前記リブ(21)の押し付け力によって前記第1パッキン(44)を介して前記第2パ
    ッキン(45)を前記車体側隔壁部材(40)に押し付けるようにしたことを特徴とする
    請求項2に記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  4. 前記第1パッキン(44)は前記第2パッキン(45)に比較して止水性が高い材料により構成され、
    前記第2パッキン(45)は前記第1パッキン(44)に比較して弾性が高い材料によ
    り構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調
    装置の配管シール構造。
  5. 前記第1パッキン(44)の外周面は、前記配管接続用開口壁部(15)の内周面に対してすきまばめの状態で嵌合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の配管シール構造。
  6. 前記第1パッキン(44)のうち前記第2パッキン(45)側の端部が前記配管接続用開口壁部(15)のうち、前記車体側隔壁部材(40)側の端部と同一平面上に位置していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  7. 前記ケース(13、13c、13h)には、前記配管接続用開口壁部(15)の外周側に所定間隔を隔てて外側壁部(16)が形成され、
    前記両壁部(15、16)のうち少なくとも一方に、前記両壁部(15、16)間の空
    間(19)へ向かって突き出すリブ(17、18)が形成され、
    前記第2パッキン(45)が、前記外側壁部(16)および前記リブ(17、18)の
    端部にも接着されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両
    用空調装置の配管シール構造。
  8. 前記第1パッキン(44)の内周面は前記第2パッキン(45)の内周面よりも内周側に位置しており、
    前記第1パッキン(44)は、その周方向の両端部を前記接続部材(24)の外周面上で突き合わせた構成になっており、
    前記第1パッキン(44)の両端部の突き合わせ部(44b)に重合する凸部(45a)が前記第2パッキン(45)の内周部に形成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  9. 前記凸部(45a)は三角状の突き出し形状であることを特徴とする請求項8に記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  10. 前記凸部(45a)は台形状の突き出し形状であることを特徴とする請求項8に記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  11. 前記凸部(45a)は複数の対称位置に形成されていることを特徴とする請求項8ないし10のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造。
  12. 前記配管は冷凍サイクルの冷媒配管(27、30)であり、前記接続部材(24)は、前記冷媒配管(27、30)と膨張弁(23)の冷媒通路(23b、23c)との間を接続するブロックジョイント(24)であることを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の車両用空調装置の配管シール構造。
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