JP2012106562A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内への浸水を抑制することができる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】車両用空調装置１０は、上ケース体４１における上結合端面４１ａと、下ケース体４２における下結合端面４２ａとが結合されて、空調ケース４０が構成される。膨張弁３２は、上ケース体４１に形成される筒状体４３の内壁に囲まれて、筒状体４３内に収容される。筒状体４３内に収容されるので、隔壁１３の開口部１３ａを介して筒状体４３内にエンジンルーム１１から雨水などの流体が侵入してきても、車室１２内に流体が侵入することを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用空調装置に関する。

従来、車両のエンジンルームと車室との隔壁に設けられた開口部に膨張弁を配置し、エンジンルーム内の冷却機器から膨張弁を介して車室内の空調ユニットへ冷媒配管を接続する車両用空調装置が開示されている。このような車両用空調装置では、隔壁の開口部は、エンジンルームから雨水などが車室内に侵入することを抑制するため、シール構造が採用されている（たとえば特許文献１参照）。

特開２００７−８２２１号公報

膨張弁を覆っているケースが上下に分割する構成である場合には、ケースの嵌合面がエンジンルームから見て露出することがある。ケースが樹脂の場合には、樹脂同士の嵌合のため完全にシールすることができず、雨水などがケースの嵌合部（切れ目）を介して車室内に侵入するおそれがある。このような侵入を防止するため、防水パッキンなどで嵌合部を覆っている。

しかしながら、防水パッキンなどでシールしていても、防水パッキンの経年変化によってシール性が低下することがある。また車両の振動によって嵌合部に隙間ができることもある。したがってこのようなシール構造では、雨水が嵌合部を通過して車室内に侵入するおそれがある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、車室内への浸水を抑制することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、車室内に配置される空調ユニット（２０）と、
空調ユニットの外郭を構成して内部に空気が送風される空調ケース（４０）に設けられる膨張弁（３２）と、
車室外と車室内とを隔てる隔壁（１３）の開口部（１３ａ）を貫通し、膨張弁に接続される室外配管（３０）と、
一方の端は膨張弁に接続され、他方の端は空調ユニットの熱交換器（２１）に接続される室内配管（３１）と、を備える車両用空調装置（１０）であって、
空調ケースは、複数の分割ケース体（４１，４２）を結合することによって構成され、
複数の分割ケース体のうちの一つである第１の分割ケース体（４１）が有する第１の結合端面（４１ａ）と、複数の分割ケース体のうちの一つである第２の分割ケース体（４２）が有する第２の結合端面（４２ａ）とが結合して合わせ部（４８）が構成され、
第１の分割ケース体は、内壁が膨張弁を囲みつつ合わせ方向とは交差する方向に第１の結合端面の一部から延びる筒状体（４３）を有し、
筒状体の外壁の一部は、第１の結合端面から合わせ方向に離間しており、
第２の分割ケース体は、断面形状が合わせ方向とは反対方向に凹となるように凹状に湾曲した凹面（４２ｂ）を有しつつ、交差する方向へ外周面から突出する突出体（４４）を有し、
筒状体の外壁のうち合わせ方向の外周面（４１ｂ）と、突出体の凹面とが結合し、合わせ部の一部を構成することを特徴とする。

請求項１に記載の発明に従えば、第１の分割ケース体における第１の結合端面と第２の分割ケース体における第２の結合端面とが結合されて、空調ケースが構成される。空調ケースには、膨張弁が設けられる。膨張弁には室外配管と室内配管とが接続されるので、室外配管と室内配管とを、膨張弁を介して連通することができる。このような膨張弁の周囲は、第１の分割ケース体に形成される筒状体の内壁に囲まれる。筒状体の内壁に囲まれるので、隔壁の開口部を介して筒状体内に流体が侵入してきても、筒状体の外部、すなわち車室内に流体が侵入することを抑制することができる。

従来技術では、膨張弁を収容する部分は嵌合する部分（切れ目）を有する構成であるので、嵌合する部分から雨水などの流体が空調ケース外、すなわち車室内に流出するおそれがある。しかしながら本発明では、膨張弁を収容する部分には嵌合する部分がなく、筒状体の内壁に囲われてた筒状体内であるので、車室内への浸水を抑制することができる。

また第２の分割ケース体は、断面形状が凹状に湾曲している突出体を有し、突出体の外周面が第２の結合端面の一部を構成する。突出体の外周面は、筒状体の外周面と結合する。このような筒状体と突出体とが結合するので、突出体は筒状体を支持して、全体として筒状体と突出体との強度を向上することができる。これによって第１の分割ケース体と第２の分割ケース体とが結合する部分付近に、筒状体を配置しても、強度不足によって損傷することを防ぐことができる。したがって空調ケースの構造上の制限によって、筒状体および突出体を除く結合端面の位置が規制されている場合であっても、筒状体と突出体とを各分割ケース体に設けることができる。したがって分割ケース体に他の部品を設けることなく、本発明の作用および効果を達成することができる。

また請求項２に記載の発明では、筒状体の先端と突出体の先端とは、面一であり、
筒状体の先端と突出体の先端に接触して設けられる環状のパッキン（５０）をさらに含むことを特徴とする。

請求項２に記載の発明に従えば、第１の分割ケース体と第２の分割ケース体とが結合した状態において、筒状体の先端と突出体の先端とは、面一である。このような面一の部分に、環状のパッキンが筒状体の先端と突出体の先端に接触して設けられる。これによって環状のパッキンによって、筒状体と突出体との結合部分が覆われることになるので、この結合部分に雨水などが侵入することを抑制することができる。したがってさらに、雨水が侵入する可能性を小さくすることができる。

さらに請求項３に記載の発明では、空調ケース内と筒状体および突出体に囲まれた空間とを連通する貫通孔（４７）が、第１の分割ケース体および第２の分割ケース体の少なくともいずれか一方に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、空調ケース内と筒状体および突出体によって囲まれた空間とを連通する貫通孔が、第１の分割ケース体および第２の分割ケース体の少なくともいずれか一方に形成されている。したがって囲まれた空間内に雨水が侵入した場合であっても、貫通孔を介して空調ケース内に雨水を導くことができる。これによって空調ケース外、すなわち車室内に雨水が侵入することを抑制することができる。

なお、前述の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実施形態の車両用空調装置１０の一部を拡大して示す正面図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。 図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見て示す断面図である。 上ケース体４１を示す正面図である。 下ケース体４２を示す正面図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図６を用いて説明する。図１は、第１実施形態の車両用空調装置１０の一部を拡大して示す正面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。図３は、図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見て示す断面図である。図２に仮想的に示すように、車両前方のエンジンルーム１１と車室１２とは隔壁１３によって隔てられている。隔壁１３は、エンジンが発生する熱、およびエンジンルーム１１に侵入する水が車室１２内に入り込むことを防止する機能を有する。ここで車室１２は、乗員が乗車する空間だけでなく、隔壁１３よりも後方側のダッシュボードおよび車両用メータなどが搭載されている空間も含む。

先ず、図２を用いて、車両用空調装置１０の全体の構成に関して説明する。エンジンルーム１１内（図２において隔壁１３の左側）には、簡略化して示すように、凝縮器１４、レシーバ（図示せず）、圧縮機１５などの空調用機器が配置されている。また車室１２（図２において隔壁１３の右側）内には、空調ユニット２０が配置されている。空調ユニット２０は、送風機（図示せず）、蒸発器２１、エアミックスドア（図示せず）、ヒータコア（図示せず）、および吹出口切替ドア（図示せず）等の空調用機器を備える。空調ユニット２０は、車室１２内の箇所に空調風を吹き出すものである。

図２に示すように、エンジンルーム１１内の空調用機器と車室１２内の空調ユニット２０とは、冷媒を循環するために室外配管３０および室内配管３１によって接続されている。図２では、理解を容易にするため、各配管３０，３１の直径は省略して示す。室内配管３１は、一方の端が車室１２内に位置する熱交換器である蒸発器２１に接続され、他方の端が膨張弁３２に接続される。室外配管３０は、一方の端が膨張弁３２に接続され、他方の端がエンジンルーム１１内の圧縮機１５または凝縮器１４に接続される。

室外配管３０と室内配管３１とは、本実施形態では、それぞれ２本で構成される。本実施形態では、室内配管３１は、蒸発器２１から冷媒が導出する冷媒導出配管３１ａと、蒸発器２１に冷媒が導入する冷媒導入配管３１ｂとなる。

膨張弁３２は、車室１２内に設けられる。室外配管３０および室内配管３１は、隔壁１３の付近に配置される膨張弁３２を介して接続される。隔壁１３には、厚み方向に貫通する開口が形成される開口部１３ａを有する。室外配管３０は、隔壁１３に設けられた開口部１３ａを貫通して設けられる。

膨張弁３２は、ボックス型であって、図示は省略するが、ダイヤフラムが設けられ冷媒ガスが封入されているダイヤフラム室を有するダイヤフラム部と、ダイヤフラムに感温棒を介して接続されるニードル弁を有する本体部とからなる。このような構成の膨張弁３２は、蒸発器２１の出力側の冷媒温度を感温棒で検知し、凝縮器１４から送られる高温・高圧の冷媒量を、蒸発器２１の出力側の冷媒温度に応じて調整しながら、低温・低圧の霧状の冷媒をニードル弁の小孔から噴出して、冷媒導入配管３１ｂを介して蒸発器２１に供給する。

次に、空調ケース４０に関して説明する。空調ユニット２０は、前述の空調用機器を収容する空調ケース４０を含んで構成される。空調ケース４０は、空調ユニット２０の外郭を構成し、内部に空気が送風される。空調ケース４０内には、蒸発器２１などの空調用機器が収容される。一端が蒸発器２１に接続される室内配管３１は、他端が空調ケース４０外に設けられる膨張弁３２に接続される。

空調ケース４０は、複数の分割ケース体４１，４２を結合することによって構成される。本実施形態では、２つの分割ケース体４１，４２を結合することによって空調ケース４０が構成される。以下、一方の分割ケース体である第１の分割ケース体を上ケース体４１と称し、他方の分割ケース体である第２の分割ケース体を下ケース体４２と称する。図４は、上ケース体４１を示す正面図である。図５は、下ケース体４２を示す正面図である。

各ケース体４１，４２は、それぞれ椀状部材であって、最中合わせに結合することによって、空調ケース４０が構成される。各ケース体４１，４２は、結合する際に当接する面として、それぞれ結合端面を有する。上ケース体４１は、第１の結合端面である上結合端面４１ａを有する。下ケース体４２は、第２の結合端面である下結合端面４２ａを有する。上結合端面４１ａと下結合端面４２ａとを当接し、結合することによって、合わせ部４８が構成される。したがって合わせ部４８は、上結合端面４１ａと下結合端面４２ａとが結合された部分である。

上ケース体４１は下ケース体４２の上方に位置し、下ケース体４２は上ケース体４１の下方に位置する。各ケース体４１，４２を近接させる合わせ方向に変位させることによって、上ケース体４１と下ケース体４２とが結合され、空調ケース４０が構成される。具体的には、上ケース体４１を下方に変位させ、下ケース体４２を上方へ変位させるのが合わせ方向への変位である。

上ケース体４１は、車室１２内に設置された状態で隔壁１３に向かって突出する筒状体４３を外周面に有する。筒状体４３は、筒状であり、本実施形態では円筒状であって、内部に膨張弁３２を収容する空間を有する。筒状体４３の内方は、空調ケース４０内に連通する。したがって膨張弁３２は、空調ケース４０の外に設けられる。ここで空調ケース４０外とは、筒状体４３の内部のように空調ケース４０において空調された空気が通過しない部分である。筒状体４３の外周面の一部は、上結合端面４１ａの一部を構成する。また筒状体４３における上結合端面４１ａ（以下、単に「筒結合端面４１ｂ」という）は、他の上結合端面４１ａよりも筒状体４３の径方向の外方、具体的には下方に向かって突出する。したがって筒結合端面４１ｂは、筒状体４３の外壁のうち合わせ方向の外周面である。換言すると、筒結合端面４１ｂは、図４に示すように、筒状体４３によって、隔壁１３から見て下方に向かって凸となるように湾曲している。筒状体４３の外壁の一部は、上結合端面４１ａから合わせ方向に離間している。また、筒状体４３は、内壁が膨張弁３２を囲みつつ合わせ方向とは交差する方向（本実施形態では図１における紙面の厚み方向）に上結合端面４１ａの一部から延びる。

下ケース体４２は、車室１２内に設置された状態で、合わせ部４８に交差する方向である隔壁１３に向かって突出する突出体４４を外周面に有する。突出体４４は、図５に示すように、隔壁１３から見た断面形状が合わせ方向とは反対方向である下方に向かって凸となるように湾曲している。突出体４４の外周面の一部は、下結合端面４２ａの一部を構成する。具体的には、突出体４４の上方に位置する外周面のうち、筒状体４３に対向する面である凹面が下結合端面４２ａの一部となる。また突出体４４における下結合端面４２ａ（以下、単に「突出結合端面４２ｂ」という）は、他の下結合端面４２ａよりも下方に向かって凸となるように湾曲している。

このような筒状体４３の筒結合端面４１ｂと突出体４４の突出結合端面４２ｂとを、図１に示すように当接し、他の上結合端面４１ａと他の下結合端面４２ａとを結合することによって、空調ケース４０が構成される。

また突出結合端面４２ｂの周方向の端、すなわち図１の左右方向の端には、上方に突出する位置決め部４５が形成される。また筒状体４３は、上下方向の中央に段差４３ａを有し、段差４３ａの外表面が筒結合端面４１ｂとなる。この段差４３ａのうち、下ケース体４２に対向する面には、前述の位置決め部４５が嵌合する嵌合凹部４６が形成される。

この位置決め部４５と嵌合凹部４６とを嵌合させることによって、上ケース体４１と下ケース体４２との水平方向の相対変位を規制することができる。これによって所定の位置で、上ケース体４１と下ケース体４２とを結合することができる。

また各ケース体４１，４２が結合した状態において、筒状体４３の先端と突出体４４の先端とは、図２および図３に示すように、面一である。この面一の部分に、図２および図３で仮想的に示す環状のパッキン５０が設けられる。このパッキン５０の隔壁１３側の面は、隔壁１３に当接するように設けられる。これによって図１に示すような筒状体４３と突出体４４との結合面が、パッキン５０で覆われる。

したがってパッキン５０は、エンジンルーム１１と車室１２とを隔てる隔壁１３に設けられた開口部１３ａの周りに押し当ててシールするためのシールパッキン５０である。また隔壁１３に形成される開口部１３ａは、車室１２内において、筒状体４３およびパッキン５０によって覆われる。したがって隔壁１３の開口部１３ａから車室１２内に侵入してきた異物は、筒状体４３の中に入ることになる。このようなパッキン５０は、予め結合した空調ケース４０の前述の該当箇所に貼付していてもよい。これによって組立の際の作業効率を向上することができる。

さらに下ケース体４２には、図２および図５に示すように、各ケース体４１，４２が結合した状態において、空調ケース４０内と筒状体４３および突出体４４に囲まれた空間とを連通する貫通孔４７が形成されている。筒状体４３および突出体４４に囲まれた空間とは、膨張弁３２が収容されている空間である。貫通孔４７は、本実施形態では、突出体４４の根本付近に形成される。したがって膨張弁３２の周囲に異物として雨水などが侵入してきた場合には、貫通孔４７を流下して、空調ケース４０内に侵入し、車室１２内に洩れることを防止することができる。

空調ケース４０には、予め車外へ通じるドレイン孔（図示せず）が形成されている。これによって空調ケース４０内に侵入してきた雨水、および空調ケース４０内で発生した霜などの水は、ドレイン孔からドレインホース（図示せず）を介して車室１２内に至ることなく、車室１２外に排水することができる。

以上説明したように本実施形態の配管シール構造は、上ケース体４１（第１の分割ケース体に相当）における上結合端面４１ａ（第１の結合端面に相当）と、下ケース体４２（第２の分割ケース体に相当）における下結合端面４２ａ（第２の結合端面に相当）とが結合されて、空調ケース４０が構成される。空調ケース４０には、膨張弁３２が設けられる。膨張弁３２には室外配管３０と室内配管３１とが接続されるので、室外配管３０と室内配管３１とを、膨張弁３２を介して連通することができる。このような膨張弁３２は、上ケース体４１に形成される筒状体４３の内壁に囲まれて、筒状体４３内に収容される。筒状体４３内に収容されるので、隔壁１３の開口部１３ａ（ダッシュ貫通部ともいう）を介して筒状体４３内にエンジンルーム１１から雨水などの流体が侵入してきても、筒状体４３の外部、すなわち車室１２内に流体が侵入することを抑制することができる。

従来技術では、膨張弁３２を収容する部分は嵌合している部分（切れ目）が露出している構成であるので、嵌合している部分から流体が空調ケース４０外、すなわち車室１２内に流出するおそれがある。しかしながら本実施形態では膨張弁３２を収容する部分には嵌合している部分がなく、筒状体４３の周囲は筒状体４３の内壁に囲まれているので、車室１２内への浸水を抑制することができる。換言すると、本実施形態では、直接被水しない部位で上ケース体４１と下ケース体４２とが結合されるので、車室１２内への浸水を抑制することができる。

また下ケース体４２は、断面形状が凹状に湾曲している突出体４４を有し、突出体４４の外周面が下結合端面４２ａの一部を構成する。突出体４４の外周面は、筒状体４３の外周面と結合する。このような筒状体４３と突出体４４とが結合するので、突出体４４は筒状体４３を支持して、全体として筒状体４３と突出体４４との強度を向上することができる。上ケース体４１と下ケース体４２とが結合する部分付近に、筒状体４３を配置しても、強度不足によって損傷することを防ぐことができる。したがって本実施形態では空調ケース４０は上下に分割されたケース体４１，４２を結合する構成であるので、このような分割ケース体４１，４２であっても、筒状体４３と突出体４４とを各分割ケース体４１，４２に設けることができる。したがって分割ケース体に他の部品、たとえばパッキン５０を設けることなく、前述の本実施形態の作用および効果を達成することができる。したがってパッキン５０を用いない場合であっても、高いシール性を確保することができ、パッキン５０の貼り付け工数および部品費を削減することができる。

また本実施形態では、上ケース体４１と下ケース体４２とが結合した状態において、筒状体４３の先端と突出体４４の先端とは、面一である。このような面一の部分に、環状のパッキン５０が筒状体４３の先端と突出体４４の先端に接触して設けられる。これによって環状のパッキン５０によって、筒状体４３と突出体４４との結合部分が覆われることになるので、この結合部分に雨水などが侵入することを抑制することができる。したがってさらに、雨水が侵入する可能性を小さくすることができる。

さらに本実施形態では、空調ケース４０内と筒状体４３および突出体４４によって囲まれた空間とを連通する貫通孔４７が、下ケース体４２に形成されている。これによって囲まれた空間内に雨水が侵入した場合であっても、貫通孔４７を介して空調ケース４０内に雨水を導くことができる。したがって空調ケース４０外、すなわち車室１２内に雨水が侵入することを抑制することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第１実施形態では、空調ケース４０は、２つの分割ケース体を結合することによって構成されるが、２つに限るものではなく、３つ以上であってもよい。

また前述の第１実施形態では、貫通孔４７は下ケース体４２に形成されるが、下ケース体４２に限るものではなく、上ケース体４１であってもよく、両方に形成してもよい。貫通孔４７は、車両に搭載した状態で、流体が貫通孔４７から空調ケース４０内に流出する位置に設けることが好ましい。

さらに前述の第１実施形態では、上ケース体４１に筒状体４３が形成され、下ケース体４２に突出体４４が形成されるが、これに限るものではなく、上ケース体４１に突出体４４を形成し、下ケース体４２に筒状体４３を形成してもよい。

また前述の第１実施形態では、パッキン５０を備える構成であるが、パッキン５０を有しない構成である場合には、筒状体４３および突出体４４の先端を隔壁１３に密に当接するように配置してもよい。この場合、筒状体４３および突出体４４の突出方向を鉛直方向下方に流体が流れるように鉛直方向に対して傾斜させることによって、雨水などが開口部１３ａから侵入しても、車室１２内に洩れることを可及的に防止することができる。

１０…車両用空調装置
１１…エンジンルーム
１２…車室
１３…隔壁
１３ａ…開口部
２０…空調ユニット
２１…蒸発器（熱交換器）
３０…室外配管
３１…室内配管
３２…膨張弁
４０…空調ケース
４１…上ケース体（第１の分割ケース体）
４１ａ…上結合端面（第１の結合端面）
４１ｂ…筒結合端面（第１の結合端面）
４２…下ケース体（第２の分割ケース体）
４２ａ…下結合端面（第２の結合端面）
４２ｂ…突出結合端面（凹面）
４３…筒状体
４３ａ…段差
４４…突出体
４７…貫通孔
４８…合わせ部
５０…パッキン

Claims (3)

1. 車室内に配置される空調ユニット（２０）と、
   前記空調ユニットの外郭を構成して内部に空気が送風される空調ケース（４０）に設けられる膨張弁（３２）と、
   車室外と前記車室内とを隔てる隔壁（１３）の開口部（１３ａ）を貫通し、前記膨張弁に接続される室外配管（３０）と、
   一方の端は前記膨張弁に接続され、他方の端は空調ユニットの熱交換器（２１）に接続される室内配管（３１）と、を備える車両用空調装置（１０）であって、
   前記空調ケースは、複数の分割ケース体（４１，４２）を結合することによって構成され、
   前記複数の分割ケース体のうちの一つである第１の分割ケース体（４１）が有する第１の結合端面（４１ａ）と、前記複数の分割ケース体のうちの一つである第２の分割ケース体（４２）が有する第２の結合端面（４２ａ）とが結合して合わせ部（４８）が構成され、
   前記第１の分割ケース体は、内壁が前記膨張弁を囲みつつ合わせ方向とは交差する方向に第１の結合端面の一部から延びる筒状体（４３）を有し、
   前記筒状体の外壁の一部は、前記第１の結合端面から合わせ方向に離間しており、
   前記第２の分割ケース体は、断面形状が合わせ方向とは反対方向に凹となるように凹状に湾曲した凹面（４２ｂ）を有しつつ、前記交差する方向へ外周面から突出する突出体（４４）を有し、
   前記筒状体の外壁のうち前記合わせ方向の外周面（４１ｂ）と、前記突出体の前記凹面とが結合し、前記合わせ部の一部を構成することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記筒状体の先端と前記突出体の先端とは、面一であり、
   前記筒状体の先端と前記突出体の先端に接触して設けられる環状のパッキン（５０）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記空調ケース内と前記筒状体および前記突出体に囲まれた空間とを連通する貫通孔（４７）が、前記第１の分割ケース体および前記第２の分割ケース体の少なくともいずれか一方に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。

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