JP2015182650A - 車両用空調装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両用空調装置における部品点数及び組付工数の削減を図ると共に、小型軽量化を図る。【解決手段】車両用空調装置10を構成する空調ケース12には、その第2分割ケース20における第1収納部26及びロアケース22における第2収納部42の内部に、エバポレータ16の膨張弁66が収納される。膨張弁66は、シール部材82の装着されたフランジ部70が第1孔部30と第2孔部48によって挟持され、前記第1及び第2収納部26、42内の第1及び第2ボス部34、52に挿通された締結ボルト56によって互いに連結されると共に、前記第2分割ケース20のフック部38とロアケース22の突部60とを係合させることで互いに連結される。【選択図】図2

Description

本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。
従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、空気を冷却するエバポレータと、空気を加熱させるヒータコアとを備え、この冷却された空気と加熱された空気とを所望の混合比率で混合し、車室内に向かって開口した複数の吹出口から選択的に送風することにより、前記車室内の温度及び湿度の調整を行っている。
このような車両用空調装置は、エンジンルームに対して隔壁で分離された車室内側に配置され、そのエバポレータが配管及び接続部材を介して前記エンジンルーム内に配設された圧縮機等と接続されている。そして、圧縮機によって圧縮された冷媒が、高圧側の配管及び接続部材を介してエバポレータへと導入され、該エバポレータにおいて空気との熱交換が行われた後に、低圧側の配管を介して再び前記圧縮機へと循環される。
本出願人は、上述したような高圧側・低圧側の配管が接続される膨張弁を有した車両用空調装置を提案している(特許文献1参照)。この膨張弁は、フランジを有した空調ケースの開口部に収納され、前記膨張弁の周りにシール部材を装着することで、前記空調ケースと膨張弁との間を通じた空気の外部への漏出を防止している。
特開2011−105177号公報
例えば、シール部材の装着された膨張弁を、2つの分割ケースに挟み込むように固定する場合、前記シール部材は弾性が大きく、2つの分割ケースで挟持する際に大きな反力が生じるため、前記膨張弁及びシール部材を前記分割ケース同士で挟んだ状態でボルト等によって締結する際に必要とされる締付力が大きくなる。そのため、上述した締付力を得るために、膨張弁を中心とした分割ケースの幅方向両側となる2カ所に締結部を設け、ボルト等によって締結することが行われている。
一方、近年、車両の燃費向上や製造コスト削減等の観点から、該車両に搭載される車両用空調装置における部品点数及び組付工数の削減を図ると共に小型軽量化を図りたいという要請がある。
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、膨張弁を空調ケースに対して確実に保持しつつ、部品点数及び組付工数の削減、並びに、小型軽量化を図ることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流通する流路を有した空調ケースと、空調ケースの内部に設けられ空気の冷却を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
熱交換器は、媒体を供給・排出する配管と、配管の接続されるフランジ部を有した膨張弁とを備え、フランジ部の周りにはシール部材が設けられ、シール部材が、空調ケースを構成する第1ケース部と第2ケース部との間に挟持されることで、空調ケースが熱交換器の収納される熱交換器収納部と膨張弁の収納される膨張弁収納部とに分離されると共に、膨張弁収納部の内部には、第1ケース部と第2ケース部とを締結する締結部が設けられることを特徴とする。
本発明によれば、車両用空調装置において、空調ケースの内部に設けられる熱交換器は、配管の接続されるフランジ部を有した膨張弁を備え、フランジ部の周りにシール部材が設けられると共に、空調ケースを構成する第1ケース部と第2ケース部との間にシール部材が挟持されることで、空調ケースを熱交換器の収納される熱交換器収納部と膨張弁の収納される膨張弁収納部とに分離している。また、膨張弁収納部の内部には、第1ケース部と第2ケース部とを締結する締結部が設けられる。
従って、熱交換器を空調ケースの内部へと収納する際、膨張弁を膨張弁収納部へと収納し、且つ、シール部材を第1ケース部と第2ケース部によって挟持することで、第1ケース部と第2ケース部との間を通じた膨張弁収納部と熱交換器収納部との連通がシール部材によって遮断されるため、熱交換器収納部内の空気が膨張弁収納部側へと漏れることが確実に防止され、しかも、膨張弁が膨張弁収納部に収納され保持された状態で、第1ケース部と第2ケース部とを締結部によって締結できるため、例えば、一組のボルトを用いて膨張弁を分割ケースの間に固定している従来の車両用空調装置と比較し、部品点数及び組付工数の削減、並びに軽量化を図ることが可能となる。また、締結部を膨張弁収納部の内部に設けているため、外側に設けた場合と比較して空調ケースの幅寸法を抑制でき小型化を図ることができる。
また、締結部を、膨張弁収納部における一方の内壁側に設け、膨張弁収納部における他方の外壁に、第1ケース部と第2ケース部とを係合させる係合手段を設けることにより、締結部を膨張弁収納部の外側に設けた場合と比較し、より膨張弁に近い位置で締結することが可能となるため、より大きな締結力で膨張弁近傍において第1ケース部と第2ケース部とを確実且つ強固に締結することができると共に、他方の外壁側に設けられた係合手段を加えることでさらに強固に締結することが可能となる。
さらに、締結部は、第1ケース部と第2ケース部の組み付け方向に沿って延在し、第1ケース部に形成された第1ボスと、第2ケース部に形成された第2ボスとからなり、第1及び第2ボスに挿入させた締結ボルトで互いに締結させるとよい。
さらにまた、係合手段は、第1ケース部の側壁に設けられたフック部と、第2ケース部の側壁から突出するように設けられた突部とからなり、突部をフック部の内部に挿入させることで互いに係合させることにより、締結ボルトを用いることなく容易且つ確実に第1ケース部と第2ケース部との間となる膨張弁収納部に膨張弁を保持した状態で締結することが可能となる。
本発明によれば、以下の効果が得られる。
すなわち、熱交換器を空調ケースの内部へと収納する際、膨張弁を膨張弁収納部へと収納し、且つ、シール部材を第1ケース部と第2ケース部によって挟持することで、第1ケース部と第2ケース部との間を通じた膨張弁収納部と熱交換器収納部との連通をシール部材によって確実に遮断し、しかも、膨張弁が膨張弁収納部に収納され保持された状態で、第1ケース部と第2ケース部とを締結部によって締結できるため、例えば、一組のボルトを用いて膨張弁を分割ケースの間に固定している従来の車両用空調装置と比較し、部品点数及び組付工数の削減、並びに軽量化を図ることが可能となる。また、締結部を膨張弁収納部の内部に設けているため、外側に設けた場合と比較して空調ケースの幅寸法を抑制でき小型化を図ることができる。
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体正面図である。 図2Aは、図1の車両用空調装置における膨張弁近傍を示す拡大正面図であり、図2Bは図2AのIIB−IIB線に沿った断面図である。 図3Aは、図2Aの膨張弁近傍を示す拡大斜視図であり、図3Bは、図3Aにおける第2分割ケースとロアケースとを分解した状態を示す拡大分解斜視図である。 図4Aは、図1の車両用空調装置における第1及び第2収納部近傍を示す拡大側面図であり、図4Bは、図4AのIVB−IVB線に沿った断面図である。
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。
この車両用空調装置10は、図1に示されるように空気の各通路を構成する空調ケース12と、該空調ケース12の側部に接続され、外気・内気を取り込んで前記空調ケース12へと供給する内外気切替ユニット14とを含み、前記空調ケース12の内部には、前記内外気切替ユニット14から供給された空気を冷却するエバポレータ(熱交換器)16が収納されている。
空調ケース12は、例えば、略対称形状の第1及び第2分割ケース18、20と、該第1及び第2分割ケース18、20の下部に装着されるロアケース(第2ケース部)22とから構成され、前記第1及び第2分割ケース18、20は幅方向(矢印A方向)に分割可能に設けられ、一方、ロアケース22は、第1分割ケース18から第2分割ケース(第1ケース部)20に跨るように設けられる。
第2分割ケース20には、その幅方向端部となる側壁に内外気切替ユニット14が接続されると共に、前記内外気切替ユニット14の下方(矢印B1方向)には、エバポレータ16に接続された冷媒配管(配管)64a、64bの一部を覆う第1配管カバー部24が形成される。この第1配管カバー部24は、図2B〜図3Bに示されるように、第2分割ケース20の側壁に対して幅方向外側(矢印A1方向)に膨出するように形成され、その車両前方側(矢印C1方向)となる端部には、該車両前方側に向かって開口し、後述するエバポレータ16の膨張弁66を収納する第1収納部(膨張弁収納部)26が形成される。
第1収納部26は、例えば、下方(矢印B1方向)に向かって開口した断面略U字状で形成され、車両の前後方向(矢印C1、C2方向)に沿って所定深さで形成された第1空間28を有すると共に、その下端面が同一高さとなるように形成される。
また、第1収納部26は、車両後方側(矢印C2方向)において断面略U字状に開口した第1孔部30を通じて第1配管カバー部24の内部と連通すると共に、車両前方側(矢印C1方向)となる端部には、第1空間28から外側に向かって拡幅した第1フランジ32が形成される。なお、この第1フランジ32も第1収納部26と同様に、下方(矢印B1方向)に向かって開口した断面略U字状に形成される。
一方、第1収納部26の内部には、第2分割ケース20の幅方向中央側(矢印A2方向)となる第1空間28の内壁面に沿って第1ボス部34が形成され、前記第1ボス部34は鉛直方向(矢印B1、B2方向)に延在すると共に、その下端部が第1収納部26の下端部と略同一高さで形成される。そして、第1ボス部34の略中心には、図2Aに示されるように、下方に向かって開口したねじ孔36(図2A参照)が軸方向(矢印B1、B2方向)に沿って形成される。
また、第2分割ケース20における第1配管カバー部24の側面には、図3A〜図4Bに示されるように、幅方向外側(矢印A1方向)に向かって突出したフック部38が形成され、該フック部38は断面略U字状に形成され、その両端部が前記側面に対して接続されると共に、前記側面に対して所定間隔離間するように略平行に設けられる(図4B参照)。そして、フック部38には、略矩形状の係合孔40が形成され、ロアケース22の後述する突部60が挿入され係合される。
ロアケース22には、図1〜図3Bに示されるように、第2分割ケース20の第1配管カバー部24に臨む位置に第2配管カバー部44が形成される。この第2配管カバー部44は、ロアケース22の側壁に対して幅方向外側(矢印A1方向)に膨出するように形成され、その車両前方側(矢印C1方向)となる端部には、該車両前方側に向かって開口し、後述するエバポレータ16の膨張弁66を収納する第2収納部(膨張弁収納部)42が形成される。
そして、ロアケース22が第2分割ケース20の下部に装着された際、第2配管カバー部44が第1配管カバー部24と組み合わされて断面長方形状の配管カバーを構成し、その内部に一組の冷媒配管64a、64bが収納される(図2B参照)。
第2収納部42は、図2A〜図3Bに示されるように、例えば、上方(矢印B2方向)に向かって開口した断面略U字状で形成され、車両の前後方向(矢印C1、C2方向)に沿って所定深さで形成された第2空間46を有すると共に、その上端面が同一高さとなるように形成される。また、第2収納部42は、車両後方側(矢印C2方向)において断面略U字状に開口した第2孔部48を介して第2配管カバー部44の内部と連通すると共に、車両前方側(矢印C1方向)となる端部には、第2空間46から外側に向かって拡幅した第2フランジ50が形成される。なお、この第2フランジ50も第1収納部26と同様に、上方(矢印B2方向)に向かって開口した断面略U字状に形成される。
一方、第2収納部42の内部には、第1収納部26の第1ボス部34に臨む位置に第2ボス部52が形成される。この第2ボス部52は、第2空間46における幅方向中央側(矢印A1方向)の内壁面に沿って形成され、鉛直方向(矢印B1、B2方向)に沿って該第2空間46の底面まで延在している。この第2ボス部52の上端部が第2収納部42の上端部と略同一高さで形成される。そして、第2ボス部52の略中心には、軸方向(矢印B1、B2方向)に沿って貫通した挿通孔54(図2A及び図3B参照)が形成され、第2分割ケース20とロアケース22とを連結するための締結ボルト56が挿通される。
また、第2収納部42には、図2Aに示されるように、第2フランジ50の一部を貫通するように下方(矢印B1方向)に向かって開口した凹部58が形成され、該凹部58は断面円形状で第2ボス部52と同軸状に形成される。そして、第2ボス部52の挿通孔54へと締結ボルト56が挿通される際、その頭部56aが前記凹部58へと収納されることで外側へと突出することがない。
一方、ロアケース22における第2配管カバー部44の側面には、図3A〜図4Bに示されるように、幅方向外側(矢印A1方向)に向かって突出した突部60が形成され、該突部60は、例えば、断面矩形状に形成され、第2フランジ50に対して車両後方側(矢印C2方向)に所定間隔離間して形成される。また、突部60は、図4Bに示されるように、下方(矢印B1方向)に向かって徐々に側面に対する突出高さが高くなるように傾斜して形成される。
そして、図2A及び図3Aに示されるように、ロアケース22が第2分割ケース20の下部に組み付けられた際、第1収納部26と第2収納部42とが互いに向かい合うように設けられ、第1フランジ32の下端部と第2フランジ50の上端部とが当接することで断面長方形状の単一のフランジを構成し、第1孔部30と第2孔部48とから断面略長円状の単一の孔部が構成され、第1空間28と第2空間46とから断面長方形状の単一の空間(膨張弁収納部)が構成される。
エバポレータ16は、図1に示されるように、その下端部に冷媒(媒体)の蓄えられるタンク62を備え、該タンク62の側部には、図示しない圧縮機によって圧縮された冷媒及び熱交換された後の冷媒を循環させる一組の冷媒配管64a、64bが接続されている。この冷媒配管64a、64bは、その一端部がタンク62に接続され、他端部には膨張弁66が接続されている。
膨張弁66は、図2A及び図2Bに示されるように、例えば、略直方体形状の本体部68と、その一端面側に設けられた断面略長円状のフランジ部70とからなり、該フランジ部70には一組の冷媒配管64a、64bの他端部が互いに所定間隔離間して接続される。
一方、本体部68の他端面には、図示しない配管を介して圧縮機等と接続された接続部(図示せず)の連結可能な取付面72が形成される。なお、この本体部68の取付面72は、車両用空調装置10において略鉛直方向(矢印B1、B2方向)に延在し、平面状に形成されている。
この取付面72には、図示しない圧縮機等から高圧の冷媒の供給される供給ポート74と、エバポレータ16において空気と熱交換された低圧の冷媒の排出される排出ポート76が形成され、前記供給ポート74が一方の冷媒配管64aと連通し、前記排出ポート76が、他方の冷媒配管64bと連通可能に設けられる。なお、供給ポート74の直径は、排出ポート76の直径より小さく形成され、その直径差に対応して、本体部68は供給ポート74側(矢印B1方向)が排出ポート76側より幅狭状に形成されている。
また、本体部68には、図2Bに示されるように、高圧の冷媒の圧力を制御する弁機構78が設けられ、前記弁機構78は弁体80を軸方向(矢印B1、B2方向)に沿って変位させることにより、前記圧力を制御してエバポレータ16のタンク62へと供給している。
フランジ部70の外周面には、例えば、ゴムやウレタン等からなる略一定厚さのシール部材82が巻回され、膨張弁66が第1及び第2収納部26、42に収納される際、第1及び第2孔部30、48内に収納される。
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に空調ケース12に対してエバポレータ16を組み付ける場合について説明する。なお、ここでは、第1及び第2分割ケース18、20が予め組み付けられている状態とする。
先ず、図3Bに示されるように、第2分割ケース20の下部にロアケース22が装着されていない状態で、前記第2分割ケース20の開放された下方側からエバポレータ16を内部に収納すると共に、冷媒配管64a、64bを第1配管カバー部24の内部に、膨張弁66を第1収納部26の第1空間28へと挿入する。この際、膨張弁66のフランジ部70を第1孔部30に挿入することで、シール部材82が前記第1孔部30と前記フランジ部70との間に挟持される。
次に、第1及び第2分割ケース18、20の下部に対してロアケース22を徐々に接近させ、第2配管カバー部44によって冷媒配管64a、64bを覆うと共に、膨張弁66を第2収納部42の第2空間46へと収納すると同時にフランジ部70を第2孔部48へと挿入する。これにより、フランジ部70に装着されたシール部材82が第2孔部48の内周面に当接して保持される。
そして、ロアケース22の突部60を、第2分割ケース20におけるフック部38の係合孔40へと挿入することで係合させた後、第1ボス部34と第2ボス部52とを一直線状とした状態で、その挿通孔54及びねじ孔36に締結ボルト56を挿入して螺合させる。これにより、第1ボス部34と第2ボス部52とが互いに接近する方向に引張され、第1収納部26の下端部と第2収納部42の上端部とが当接した状態で締結される。
これにより、膨張弁66が第1及び第2収納部26、42における第1及び第2空間28、46に収納された状態で、第1及び第2分割ケース18、20の下部にロアケース22が一体的に組み付けられ、前記膨張弁66を中心とした第1及び第2収納部26、42の幅方向両側が前記フック部38及び突部60とからなる係合手段、前記締結ボルト56によって締結された状態となる。
また、フランジ部70に装着されたシール部材82が第1及び第2孔部30、48の内周面によって押圧された状態で挟持されるため、第1及び第2配管カバー部24、44の内部と第1及び第2空間28、46との連通が遮断され、空調ケース12内の空気が第1及び第2孔部30、48を通じて外部へと漏出してしまうことが防止される。
さらに、シール部材82は、膨張弁66における本体部68ではなく、外周表面積の小さなフランジ部70に装着されているため、該本体部68に装着された場合と比較して空調ケース12側に付与される反力が小さく、しかも、締結ボルト56による締結部位に対して車両後方側(矢印C2方向)にオフセットした位置に配置されているため(図2B参照)、該締結部位に前記反力が付与されにくく、該反力の影響が好適に抑制された状態で第1収納部26と第2収納部42とを締結ボルト56及びフック部38によって確実且つ強固に締結することができる。
以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置10において、エバポレータ16を空調ケース12の内部に収納する際、第2分割ケース20の第1収納部26とロアケース22の第2収納部42に膨張弁66の本体部68を収納し、且つ、フランジ部70を第1及び第2孔部30、48に収納した状態で、第1及び第2ボス部34、52に挿通された締結ボルト56によって締結すると共に、前記第2分割ケース20のフック部38を前記ロアケース22の突部60へと係合させることで、単一の締結ボルト56によって膨張弁66が第2分割ケース20とロアケース22との間に挟持された状態で固定することができる。
その結果、一組のボルトを用いて膨張弁を分割ケースの間に固定している従来の車両用空調装置と比較し、部品点数の削減を図ることができると共に、製造コスト及び組付工数の削減を図ることが可能となる。また、部品点数の削減によって車両用空調装置10の軽量化を図ることも可能となる。
また、締結ボルト56の挿通・螺合される第1及び第2ボス部34、52を、第1及び第2収納部26、42の内側に設けているため、外側に設けた場合と比較してより膨張弁66に近い位置で締結することが可能となるため、より大きな締結力で一層強固に第2分割ケース20とロアケース22との間に膨張弁66を挟持して固定することができる。さらに、第1及び第2ボス部34、52を第1及び第2収納部26、42の内側に設けることで、外側に配置した場合と比較して空調ケース12の幅寸法を抑制できるため、空調ケース12の小型化を図ることができる。
さらに、膨張弁66は、そのフランジ部70に装着されたシール部材82が第1及び第2孔部30、48によって確実に挟持されることで、第1及び第2孔部30、48を通じた第1及び第2配管カバー部24、44と第1及び第2収納部26、42との連通が確実に遮断され、空調ケース12内の空気が外部へと漏出してしまうことが確実に阻止される。
さらにまた、第2分割ケース20の側部に設けられたフック部38を、ロアケース22の側部に設けられた突部60へと係合させることで、第1及び第2収納部26、42の幅方向外側(矢印A方向)を容易且つ確実に連結させることができる。換言すれば、単一の締結ボルト56によって第1及び第2収納部26、42における幅方向中央側(矢印A2方向)を締結し、前記第1及び第2収納部26、42の幅方向外側(矢印A1方向)をフック部38及び突部60によって締結することで、膨張弁66を中心とした幅方向両側となる2カ所で確実に締結することができる。
なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…車両用空調装置 12…空調ケース
16…エバポレータ 18…第1分割ケース
20…第2分割ケース 22…ロアケース
26…第1収納部 30…第1孔部
34…第1ボス部 38…フック部
52…第2ボス部 56…締結ボルト
60…突部 64a、64b…冷媒配管
66…膨張弁 70…フランジ部
82…シール部材

Claims (4)

  1. 空気の流通する流路を有した空調ケースと、前記空調ケースの内部に設けられ前記空気の冷却を行う熱交換器とを有した車両用空調装置において、
    前記熱交換器は、媒体を供給・排出する配管と、前記配管の接続されるフランジ部を有した膨張弁とを備え、前記フランジ部の周りにはシール部材が設けられ、前記シール部材が、前記空調ケースを構成する第1ケース部と第2ケース部との間に挟持されることで、前記空調ケースが前記熱交換器の収納される熱交換器収納部と前記膨張弁の収納される膨張弁収納部とに分離されると共に、前記膨張弁収納部の内部には、前記第1ケース部と前記第2ケース部とを締結する締結部が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
  2. 請求項1記載の車両用空調装置において、
    前記締結部は、前記膨張弁収納部における一方の内壁側に設けられ、該膨張弁収納部における他方の外壁には、前記第1ケース部と前記第2ケース部とを係合する係合手段が設けられることを特徴とする車両用空調装置。
  3. 請求項2記載の車両用空調装置において、
    前記締結部は、前記第1ケース部と前記第2ケース部の組み付け方向に沿って延在し、前記第1ケース部に形成された第1ボスと、前記第2ケース部に形成された第2ボスとからなり、前記第1及び第2ボスに挿入された締結ボルトで互いに締結されることを特徴とする車両用空調装置。
  4. 請求項2又は3記載の車両用空調装置において、
    前記係合手段は、前記第1ケース部の側壁に設けられたフック部と、前記第2ケース部の側壁から突出するように設けられた突部とからなり、前記突部が前記フック部の内部に挿入されることで互いに係合されることを特徴とする車両用空調装置。
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JP2017128219A (ja) * 2016-01-20 2017-07-27 株式会社デンソー 車両空調装置

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