JP2015189257A - Vehicular air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
従来、空調装置用の膨張弁において、膨張機構を収納するゴム製ボデーと、ゴム製ボデーを収納するハウジング部材とを備え、膨張機構をゴム製ボデーを介してハウジング部材に支持して、膨張機構を構成する弁体の振動による冷媒通過音を低減するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an expansion valve for an air conditioner includes a rubber body that stores an expansion mechanism and a housing member that stores the rubber body, and the expansion mechanism is supported on the housing member via the rubber body to expand the expansion mechanism. The refrigerant passing sound due to the vibration of the valve body constituting the valve is reduced (for example, see Patent Document 1).
さらに、空調装置において、膨張弁および冷却用熱交換器の間の冷媒配管を冷媒が通過する際に生じる冷媒通過音を低減するために、冷媒配管として弾性材からなるホース部材を用いるものがある(例えば、特許文献2参照)。 Furthermore, some air conditioners use a hose member made of an elastic material as the refrigerant pipe in order to reduce the refrigerant passing sound generated when the refrigerant passes through the refrigerant pipe between the expansion valve and the heat exchanger for cooling. (For example, refer to Patent Document 2).
本発明者等は、上記特許文献1、2に記載の発明を参考にして、車両用空調装置において、膨張弁から冷却用熱交換器に冷媒が流れる際に生じる振動を起因とする冷媒通過音が乗員に違和感を与えることを抑制することを検討した。
The present inventors refer to the inventions described in
本発明者によれば、膨張弁の冷媒出口および冷却用熱交換器の冷媒入口の間の冷媒配管において、冷媒が気液二相状態で乱流として流れる。このため、当該冷媒配管を冷媒が通過する際に液相冷媒が冷媒配管の内壁に衝突したり、冷媒配管内で冷媒の渦が生じたりすることにより、振動が生じる。この振動は、冷却用熱交換器の冷媒入口側のタンクにて共鳴する。このことにより、上記振動を起因とする冷媒通過音が冷媒入口側のタンクで増幅されることになる。この増幅された音が空調ケースを通して車室内側に伝わり、乗員に違和感を与える。 According to the present inventors, the refrigerant flows as a turbulent flow in a gas-liquid two-phase state in the refrigerant pipe between the refrigerant outlet of the expansion valve and the refrigerant inlet of the cooling heat exchanger. For this reason, when the refrigerant passes through the refrigerant pipe, the liquid phase refrigerant collides with the inner wall of the refrigerant pipe, or a vortex of the refrigerant is generated in the refrigerant pipe, thereby causing vibration. This vibration resonates in the tank on the refrigerant inlet side of the cooling heat exchanger. As a result, the refrigerant passing sound due to the vibration is amplified in the tank on the refrigerant inlet side. This amplified sound is transmitted to the passenger compartment through the air conditioning case, giving the passenger a sense of incongruity.
例えば、冷却用熱交換器本体や冷却用熱交換器に付随する冷媒配管にブチルゴム等の弾性部材を巻き付けて、冷却用熱交換器の重量を増すことにより、冷媒通過に伴う振動を低減することが考えられるものの、冷却用熱交換器の重量が増加する背反がある。 For example, by wrapping an elastic member such as butyl rubber around the cooling heat exchanger main body or refrigerant piping associated with the cooling heat exchanger to increase the weight of the cooling heat exchanger, thereby reducing vibrations associated with passage of the refrigerant. However, there is a tradeoff that increases the weight of the heat exchanger for cooling.
本発明は上記点に鑑みて、冷却用熱交換器の重量の増加を抑えつつ、冷媒配管の振動が起因となる冷媒通過音が、乗員に違和感を与えることを抑制するようにした車両用空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a vehicle air conditioner that suppresses an increase in the weight of a cooling heat exchanger and suppresses the sound of refrigerant passing due to the vibration of the refrigerant piping from causing the passenger to feel uncomfortable. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷凍サイクル装置(54)を構成して冷媒を減圧する膨張弁(52)と、車室内に向けて空気流を流通させる空気流路を構成する空調ケース(11)と、膨張弁とともに冷凍サイクル装置を構成して、膨張弁によって減圧された冷媒によって空気流を冷却する冷却用熱交換器(20)と、空調ケース内に配置されて、膨張弁の冷媒出口から流れる冷媒を冷却用熱交換器の冷媒入口に導くための冷媒配管(90)と、弾性部材により形成されて、空調ケースおよび冷媒配管の間に配置されているパッキン(100)と、を備え、空調ケースには、冷媒配管側に突起する突起部(110)が設けられており、空調ケースは、突起部によってパッキンを介して冷媒配管を押さえてパッキンを弾性変形させていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an expansion valve (52) for constituting the refrigeration cycle device (54) to depressurize the refrigerant, and an air flow path for circulating an air flow toward the vehicle interior. An air-conditioning case (11) constituting the refrigeration cycle apparatus together with the expansion valve, and a cooling heat exchanger (20) for cooling the air flow with the refrigerant decompressed by the expansion valve, are disposed in the air-conditioning case. The refrigerant pipe (90) for guiding the refrigerant flowing from the refrigerant outlet of the expansion valve to the refrigerant inlet of the cooling heat exchanger, and a packing formed by an elastic member and disposed between the air conditioning case and the refrigerant pipe (100), and the air conditioning case is provided with a protrusion (110) that protrudes toward the refrigerant pipe, and the air conditioning case presses the refrigerant pipe through the packing by the protrusion to push the packing. Characterized in that it is deformed.
したがって、冷媒通過に伴って冷媒配管に生じる振動を低減することができる。このため、冷却用熱交換器の重量の増加を抑えつつ、冷媒配管から冷却用熱交換器への振動伝搬も抑えられ、冷却用熱交換器から放射される冷媒通過音を低減し、乗員に違和感を与えることを抑制することができる。 Therefore, it is possible to reduce the vibration generated in the refrigerant pipe as the refrigerant passes. For this reason, while suppressing an increase in the weight of the heat exchanger for cooling, vibration propagation from the refrigerant pipe to the heat exchanger for cooling is also suppressed, reducing the noise passing through the refrigerant radiated from the heat exchanger for cooling. Giving a sense of incongruity can be suppressed.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の車両用空調装置の一実施形態について図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle air conditioner of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1、図3において、各矢印は、車両搭載状態を示し、前矢印は車両進行方向前側、後矢印は車両進行方向後側、上矢印は天地方向上側、下矢印は天地方向下側を示し、右矢印は車両幅方向(車両左右方向)の右側、左矢印は車両幅方向の左側を示す。 1 and 3, each arrow indicates a vehicle mounted state, a front arrow indicates a vehicle traveling direction front side, a rear arrow indicates a vehicle traveling direction rear side, an up arrow indicates a celestial region improvement side, and a down arrow indicates a top and bottom direction downward direction. The right arrow indicates the right side in the vehicle width direction (vehicle left-right direction), and the left arrow indicates the left side in the vehicle width direction.
車両用空調装置1は、図1に示すように、室内空調ユニット10、および送風機ユニット(図示省略)を備える。室内空調ユニット10は、車室内の計器板(インストルメントパネル)下方部のうち中央部側に配置されている。送風機ユニットは、室内空調ユニット10に対して助手席側へオフセットして配置されている。
As shown in FIG. 1, the
室内空調ユニット10は、送風機ユニットから吹き出される空気を車室内に向けて流通させる空気流路を構成する空調ケース11を備える。空調ケース11内には、冷却用熱交換器20、加熱用熱交換器30、および補助ヒータ40が配置されている。
The indoor air-
冷却用熱交換器20は、図2に示すように、圧縮機50、凝縮器51、膨張弁52、アキュムレータ53とともに、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置54を構成する。圧縮機50、凝縮器51、膨張弁52、冷却用熱交換器20、およびアキュムレータ53のそれぞれの間は、冷媒配管で接続されている。
As shown in FIG. 2, the
冷却用熱交換器20は、図3および図4に示すように、複数本のチューブ60、熱交換フィン61、上側タンク70、71、72、73、および下側タンク74、75を備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
複数本のチューブ60は、空調ケース11内の空気流れ方向(図4中矢印A参照)に2列に並べられている。複数本のチューブ60のうち空気流れ方向の下流側の複数本のチューブ60は、熱交換フィン61とともに、熱交換コア80、81を構成する。熱交換コア80は、熱交換コア81に対してチューブ60の並び方向一方側に配置されている。熱交換フィン61は、複数本のチューブ60の表面に接続されている。複数本のチューブ60のうち空気流れ方向の上流側の複数本のチューブ60は、熱交換フィン61とともに、熱交換コア82、83を構成する。熱交換コア82は、熱交換コア83に対してチューブ60の並び方向一方側に配置されている。
The plurality of
本実施形態では、冷却用熱交換器20において膨張弁52から流出した冷媒は、矢印Bの如く流れる。
In the present embodiment, the refrigerant that has flowed out of the
具体的には、上側タンク70は、膨張弁52から流出した冷媒を熱交換コア80を構成する複数本のチューブ60に分流する。下側タンク74は、熱交換コア80を構成する複数本のチューブ60から流れ出る冷媒を集合して、熱交換コア81を構成する複数本のチューブ60に分流する。上側タンク71は、熱交換コア81を構成する複数本のチューブ60から流れ出る冷媒を集合して、この集合した冷媒を上側タンク72に流す。上側タンク72は、熱交換コア82を構成する複数本のチューブ60に分流する。下側タンク75は、熱交換コア82を構成する複数本のチューブ60から流れ出る冷媒を集合して、熱交換コア83を構成する複数本のチューブ60に分流する。上側タンク73は、熱交換コア83を構成する複数本のチューブ60から流れる冷媒を集合して、アキュムレータ53に導く。
Specifically, the
図3の加熱用熱交換器30は、冷却用熱交換器20に対して空気下流側に配置されて、エンジン冷却水(温水)によって冷却用熱交換器20を通過した空気を加熱する。補助ヒータ40は、PTC素子等の電気ヒータ等からなるもので、加熱用熱交換器30の空気下流側に配置されている。補助ヒータ40は、加熱用熱交換器30を通過した空気流を加熱する。冷却用熱交換器20、加熱用熱交換器30、および補助ヒータ40は、空調ケース11によって支持されている。
The
図1の空調ケース11には、冷却用熱交換器20から流れる冷風を加熱用熱交換器30および補助ヒータ40をバイパスして各吹出開口部に流すバイパス通路35a、35bが設けられている。バイパス通路35aは、空調ケース11のうち加熱用熱交換器30の上側に設けられている。バイパス通路35bは、空調ケース11のうち加熱用熱交換器30の下側に設けられている。
The
ここで、各吹出開口部は、フェイス吹出開口部、フット吹出開口部、およびデフロスタ吹出開口部から構成されている。フェイス吹出開口部は、乗員上半身側に空調風を吹き出すフェイス吹出口に空調風を導く吹出開口部である。フット吹出開口部は、乗員下半身側に空調風を吹き出すフット吹出口に空調風を導く吹出開口部である。デフロスタ吹出開口部は、窓ガラスの内表面に空調風を吹き出すデフロスタ吹出口に空調風を導く吹出開口部である。 Here, each blowing opening part is comprised from the face blowing opening part, the foot blowing opening part, and the defroster blowing opening part. The face blowout opening is a blowout opening that guides the conditioned air to a face blowout port that blows the conditioned air toward the passenger's upper body. The foot blowout opening is a blowout opening that guides the conditioned air to a foot blowout that blows the conditioned air toward the passenger's lower body. The defroster blowout opening is a blowout opening that guides the conditioned air to the defroster blowout that blows the conditioned air onto the inner surface of the window glass.
加熱用熱交換器30および冷却用熱交換器20の間には、エアミックスドア37a、37bが設けられている。エアミックスドア37aは、バイパス通路35aを通過する空気量と、加熱用熱交換器30および補助ヒータ40を通過する空気量との比率を変える。エアミックスドア37bは、バイパス通路35bを通過する空気量と、加熱用熱交換器30および補助ヒータ40を通過する空気量との比率を変える。このように作動するエアミックスドア37a、37bによって、吹出口から車室内に吹き出される空気温度を変えることができる。
Between the
本実施形態の冷却用熱交換器20の上側タンク70の冷媒入口は、冷媒配管90を介して膨張弁52の冷媒出口に接続されている。膨張弁52は、空調ケース11内に配置されている。冷媒配管90は、冷却用熱交換器20の上側タンク70と膨張弁52との間を接続している。冷媒配管90は、膨張弁52によって減圧膨張された冷媒を冷却用熱交換器20の上側タンク70に導く。
The refrigerant inlet of the
空調ケース11内において、冷媒配管90および空調ケース11の内壁の間には、ゴム等の弾性部材によって板状に形成されているパッキン100が配置されている。パッキン100は、冷媒配管90に対して車幅方向右側に配置されている。本実施形態のパッキン100は、冷媒配管90のうち冷却用熱交換器20の上側タンク70側に位置する。
In the
ここで、空調ケース11の内壁には、冷媒配管90側に突起する突起部としての複数のリブ110(図5中4つのリブ110)が設けられている。複数のリブ110は、冷媒配管90内の冷媒の流れ方向に並べられている。複数のリブ110は、それぞれ、冷媒配管90内の冷媒の流れ方向に対する直交方向に延びるように形成されている。
Here, a plurality of ribs 110 (four
空調ケース11の複数のリブ110は、それぞれ、パッキン100を冷媒配管90側に押さえる。このため、パッキン100は、複数のリブ110によって押さえられて、冷媒配管90のうち冷却用熱交換器20の上側タンク70側(すなわち、冷却用熱交換器20の冷媒入口側)と空調ケース11との間で弾性変形している。本実施形態では、複数のリブ110は、それぞれ、パッキン100に対して冷媒配管90内の冷媒の流れ方向に対して直交する方向に押さえる。
The plurality of
次の本実施形態の車両用空調装置1の作動について説明する。まず、圧縮機50が冷媒を吸入圧縮して吐出する。凝縮器51は、圧縮機50から吐出される冷媒を冷却凝縮する。膨張弁52は、凝縮器51により冷却凝縮された冷媒を減圧膨張する。冷却用熱交換器20は、膨張弁52により減圧膨張された冷媒により空調ケース11内の空気流を冷却する。アキュムレータ53は、冷却用熱交換器20から流れ出る冷媒のうち液冷媒を貯めるとともに、ガス冷媒を圧縮機50の入口に導く。
Next, the operation of the
ここで、膨張弁52および冷却用熱交換器20の間の冷媒配管90内では、膨張弁52から出た冷媒が、気液二相状態で冷却用熱交換器20に流れる。このとき、膨張弁52から出た冷媒が乱流として冷却用熱交換器20の上側タンク70側に流れる。このため、冷媒配管90内において、冷媒のうち液相冷媒が冷媒配管90の内壁に衝突したり、冷媒の渦が生じたりする。これに伴い、冷媒配管90を冷媒が通過する際に、振動が生じる。
Here, in the
これに対して、本実施形態の空調ケース11は、複数のリブ110によって、冷媒配管90側にパッキン100を押さえて空調ケース11および冷媒配管90の間でパッキン100を弾性変形させている。このことにより、冷媒配管90に生じる振動を低減することができる。
On the other hand, in the
以上説明した本実施形態によれば、冷凍サイクル装置54を構成して冷媒を減圧する膨張弁52と、車室内に向けて空気流を流通させる空気流路を構成する空調ケース11と、空調ケース11内に配置されて膨張弁52によって減圧された冷媒によって空気流を冷却する冷却用熱交換器20と、膨張弁52の冷媒出口から流れる冷媒を冷却用熱交換器20の冷媒入口に導くための冷媒配管90と、弾性部材により形成されて空調ケース11の内側にて冷媒配管90および空調ケース11との間に配置されているパッキン100とを備え、パッキン100は、空調ケース11の複数のリブ110によって押さえられて空調ケース11および冷媒配管90の間で弾性変形させている。すなわち、空調ケース11は、複数のリブ110によってパッキン100を介して冷媒配管90を押さえてパッキン100を弾性変形させていることを特徴とする。
According to the present embodiment described above, the
したがって、冷媒配管90に冷媒が通過することに伴って冷媒配管90に生じる振動を低減することができる。このため、冷媒配管90から冷却用熱交換器20への振動伝搬も抑えられる。よって、冷媒配管90の振動で冷却用熱交換器20の上側タンク70が共鳴することが抑えられる。これに伴い、冷却用熱交換器20から放射される冷媒通過音を低減して、乗員に違和感を与えることを抑制することができる。以上により、冷却用熱交換器20の重量の増加を抑えつつ、冷媒通過に伴う振動が起因となる冷媒通過音によって乗員に違和感を与えることを抑制することができる。
Therefore, vibration generated in the
特に、本実施形態では、空調ケース11は、複数のリブ110によって、パッキン100を押さえて空調ケース11および冷媒配管90の間でパッキン100を弾性変形させている。このため、複数のリブ110が、空調ケース11側からパッキン100側に加わる力を集中させることができる。したがって、冷媒配管90の形状に関わりなく、パッキン100を冷媒配管90側に対して確実に押し付けて、冷媒配管90に生じる振動を低減することができる。
In particular, in the present embodiment, the
本実施形態のパッキン100の効果について、図6、図7、図8を参照して説明する。 The effect of the packing 100 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.6, FIG.7, FIG.8.
図6は、冷却用熱交換器20の上側タンク70の振動特性の実測値を示すグラフである。このグラフは、上側タンク70の振動を検出するセンサS(図3参照)を上側タンク70に設置して取得した振動(m/S2)と周波数(Hz)との関係を示す振動周波数特性である。図7は、パッキンを弾性変形させていない場合における冷媒通過音の特性を示すグラフである。図8は、本実施形態のパッキン100を用いた場合における冷媒通過音の特性を示すグラフである。図7、図8は、フェイス吹出口付近でマイクにより取得した冷媒通過音の実測値である。
FIG. 6 is a graph showing measured values of the vibration characteristics of the
図6の上側タンク70の振動特性と図7の冷媒通過音の特性とを比較すると、それぞれ同一の周波数(2.2kHz、4.8kHz)でピークとなる。このため、冷媒通過音は、上側タンク70の振動が原因であることが分かる。
When the vibration characteristic of the
これに対して、本実施形態のパッキン100を用いると、図7、図8の冷媒配管90の冷媒通過音の特性から分かるように、パッキン100によって冷媒通過音の音圧レベルが低下していることが分かる。図8では、2.2kHzのピークと、4.8kHzのピークとが低下している。
On the other hand, when the packing 100 of this embodiment is used, the sound pressure level of the refrigerant passing sound is lowered by the packing 100 as can be seen from the characteristics of the refrigerant passing sound of the
(他の実施形態)
上記実施形態では、複数のリブ110がパッキン100に対して冷媒配管90内の冷媒流れ方向に対して直交する方向に押さえる例について説明したが、これに限らず、複数のリブ110がパッキン100を押さえる方向を、冷媒流れ方向に対する直交方向以外の方向にしてもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the example in which the plurality of
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.
1 車両用空調装置
10 室内空調ユニット
11 空調ケース
20 冷却用熱交換器
52 膨張弁
54 冷凍サイクル装置
60 チューブ
61 熱交換フィン
70 上側タンク(入口タンク)
90 冷媒配管
110 リブ(突起部)
100 パッキン
DESCRIPTION OF
90 Refrigerant piping 110 Rib (protrusion)
100 packing
Claims (3)
車室内に向けて空気流を流通させる空気流路を構成する空調ケース(11)と、
前記膨張弁とともに前記冷凍サイクル装置を構成して、前記膨張弁によって減圧された冷媒によって前記空気流を冷却する冷却用熱交換器(20)と、
前記空調ケース内に配置されて、前記膨張弁の冷媒出口から流れる冷媒を前記冷却用熱交換器の冷媒入口に導くための冷媒配管(90)と、
弾性部材により形成されて、前記空調ケースおよび前記冷媒配管の間に配置されているパッキン(100)と、を備え、
前記空調ケースには、前記冷媒配管側に突起する突起部(110)が設けられており、
前記空調ケースは、前記突起部によって前記パッキンを介して前記冷媒配管を押さえて前記パッキンを弾性変形させていることを特徴とする車両用空調装置。 An expansion valve (52) that constitutes the refrigeration cycle device (54) and depressurizes the refrigerant;
An air-conditioning case (11) that constitutes an air flow path for circulating an air flow toward the vehicle interior;
A cooling heat exchanger (20) that constitutes the refrigeration cycle apparatus together with the expansion valve and cools the air flow with the refrigerant decompressed by the expansion valve;
A refrigerant pipe (90) disposed in the air conditioning case for guiding the refrigerant flowing from the refrigerant outlet of the expansion valve to the refrigerant inlet of the cooling heat exchanger;
A packing (100) formed by an elastic member and disposed between the air conditioning case and the refrigerant pipe;
The air conditioning case is provided with a protruding portion (110) protruding toward the refrigerant pipe side,
The vehicle air conditioner is characterized in that the air conditioning case elastically deforms the packing by pressing the refrigerant pipe through the packing by the protrusion.
前記パッキンは、前記突起部によって押さえられて、前記冷媒配管のうち前記入口タンク側と前記空調ケースとの間で弾性変形していることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 The cooling heat exchanger includes a plurality of tubes (60) through which the refrigerant flows and exchanges heat between the refrigerant and the air, and refrigerant that has passed through the refrigerant pipe from the expansion valve side. An inlet tank (70) for diverting to the tube,
2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the packing is pressed by the protrusion and is elastically deformed between the inlet tank side of the refrigerant pipe and the air conditioning case.
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