JP2016022859A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シールする箇所を少なくする。【解決手段】ダッシュパネル３に設けた隔壁貫通孔３１の周囲と空調ケース４１との間に、シール貫通孔９２１を有するシール部材９２を配置し、冷媒を循環させる配管部材（膨張弁５や冷媒配管６１、６２）と、空調ケース４１に形成された排水パイプ４２とを、共通の隔壁貫通孔３１およびシール貫通孔９２１に通すことにより、シールする箇所を少なくすることができ、ひいてはシール部材を少なくすることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、車室内の空調を行う車両用空調装置に関するものである。

従来、この種の車両用空調装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された車両用空調装置は、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、および室内空調ユニット内の水を車室外へ排出する排水パイプを備えている。

また、冷媒配管、温水配管および排水パイプは、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隔壁貫通孔を通って車室側からエンジンルーム側（車室外領域）に至るため、エンジンルーム側の水（道路上や洗車時の水）が隔壁貫通孔を通過して車室側へ浸入しようとする。そこで、車室側への水の浸入をシール部材にて阻止するようにしている。

特開２００５−３２４７７７号公報

しかしながら、上記の従来の車両用空調装置は、冷媒配管、温水配管および排水パイプは分散して配置され、それに対応して、車体側隔壁部材には、冷媒配管を通す隔壁貫通孔、温水配管を通す隔壁貫通孔、および排水パイプを通す隔壁貫通孔が、それぞれ独立して設けられている。

したがって、各隔壁貫通孔毎にシールする必要があり、シール部材が増加するという問題がある。

また、被水環境下において車室内への水の浸入を確実に防止するために、高いシール性能を有するシール部材が必要となり、その結果、シール部材の構造が複雑化して製品を組付する際における生産性が悪化するという問題がある。

さらに、室内空調ユニットを車両に組み付ける際の作業を容易にするために、冷媒配管、温水配管および排水パイプと各隔壁貫通孔との位置を合わせるガイド等の位置決め手段を設ける必要がある。

さらにまた、隔壁貫通孔を複数設けるため、車体強度の低下や遮音性悪化などを招くという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、シールする箇所を少なくすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室（２）と車室外領域（１）とを仕切る車体側隔壁部材（３）に隔壁貫通孔（３１）が形成された車両に搭載される車両用空調装置であって、車室内に配置され、車室に吹き出される空調風が流通する室内空調ユニット（４）と、室内空調ユニットに収容され、内部を流通する熱媒体と空調風との熱交換により空調風を冷却または加熱する熱交換器（６）と、環状でシール貫通孔（９２１）を有するとともに、隔壁貫通孔とシール貫通孔とが連通するようにして、車体側隔壁部材における隔壁貫通孔の周囲の面と室内空調ユニットとの間に配置されるシール部材（９２）と、隔壁貫通孔およびシール貫通孔を通り、熱交換器と車室外領域の機器との間で熱媒体を循環させる配管部材（５、６１、６２）と、室内空調ユニットに一体に設けられ、隔壁貫通孔およびシール貫通孔を通って室内空調ユニット内の水を車室外領域に排出させる排水パイプ（４２）とを備えることを特徴とする。

これによると、配管部材と排水パイプが共通の隔壁貫通孔を通るため、シールする箇所を少なくすることができ、ひいてはシール部材を少なくすることができる。

また、隔壁貫通孔から浸入した水が配管部材の外周側を通って室内空調ユニット内に浸入したとしも、その水は排水パイプを介して車外に排水され、車室には浸入しない。したがって、配管部材の外周側に装着されるシール部材は、従来よりも低いシール性能のシール部材を用いることができる。

さらに、隔壁貫通孔の数を少なくすることができるため、配管部材や排水パイプと隔壁貫通孔との位置を合わせる位置決め手段を不要にすることができるとともに、車体強度の低下や遮音性悪化を抑制することができる。

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。

本発明の一実施形態に係る車両用空調装置の正面図である。 図１の車両用空調装置の斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。

本発明の一実施形態について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図１〜図４の上下左右の各矢印は車両搭載状態での方向を示す。

図１〜図４に示すように、車室外領域であるエンジンルーム１と車室２が、車両のダッシュパネル３にて隔てられている。ダッシュパネル３には、エンジンルーム１と車室２とを連通させる矩形状の隔壁貫通孔３１が形成されている。なお、ダッシュパネル３は、本発明の車体側隔壁部材に相当する。

エンジンルーム１には、内燃機関（図示せず）により駆動されて熱媒体としての冷媒を圧縮する冷媒圧縮機（図示せず）、および、冷媒圧縮機から吐出された高温の気相冷媒を走行風にて冷却して液相冷媒にする凝縮器（図示せず）が配置されている。なお、冷媒圧縮機および凝縮器は、本発明の機器に相当する。

室内空調ユニット４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）の内側で、且つダッシュパネル３に近接して配置される。

室内空調ユニット４は、樹脂製の空調ケース４１を備え、この空調ケース４１内に収容された図示しない送風機により、空調ケース４１内の空気通路に空気流を発生させて、空調風を車室２に吹き出すようになっている。

また、室内空調ユニット４は、凝縮器から供給される高圧の液冷媒を膨張させて低圧の気液２相冷媒にする膨張弁５、膨張弁５から供給される低圧の気液２相冷媒と空調ケース４１内を流通する空気とを熱交換させてその空気を冷却する冷房用熱交換器としての蒸発器６を備えている。

膨張弁５は、一般にボックス型と称される形式の膨張弁であって、直方体状のハウジング部材５１を備えている。また、ハウジング部材５１の内部には、凝縮器の出口側に冷媒配管（図示せず）を介して接続される第１冷媒通路５２、および冷媒圧縮機の吸入側に冷媒配管（図示せず）を介して接続される第２冷媒通路５３が形成されている。

蒸発器６は、空調ケース４１内に配置されている。そして、蒸発器６は、第１冷媒配管６１を介して第１冷媒通路５２に接続され、第２冷媒配管６２を介して第２冷媒通路５３に接続されている。

より詳細には、第１冷媒配管６１および第２冷媒配管６２と膨張弁５は、コネクタ７にて連結されている。このコネクタ７は、直方体状の本体部から２つのパイプ７１、７２が突出しており、各パイプ７１、７２内に冷媒を通す冷媒通し孔７３、７４が形成されている。そして、第１冷媒配管６１および第２冷媒配管６２の一端が冷媒通し孔７３、７４に挿入され、各パイプ７１、７２が膨張弁５の第１冷媒通路５２および第２冷媒通路５３に挿入されている。なお、第１冷媒配管６１および第２冷媒配管６２とコネクタ７はロー付けにて接合されている。また、各パイプ７１、７２の外周にＯリングが装着されている。

空調ケース４１には、コネクタ７を保持する板状の保持プレート８がねじにて固定されている。この保持プレート８には、矩形状のプレート貫通孔８１が形成されている。そして、コネクタ７は、このプレート貫通孔８１に挿入されて、位置決めされている。また、コネクタ７と保持プレート８との間には、弾性に富むシール材よりなる第１シール部材９１が配置されて、コネクタ７と保持プレート８との間がシールされている。

空調ケース４１には、室内空調ユニット４内の水（例えば、蒸発器６で発生する凝縮水）を車室外に排水するための排水パイプ４２が一体に形成されている。この排水パイプ４２は、膨張弁５、第１冷媒配管６１、および第２冷媒配管６２よりも下方に位置し、より詳細には、空調ケース４１の最下部付近に位置している。

空調ケース４１には、弾性に富むシール材よりなる第２シール部材９２が接着にて接合されている。第２シール部材９２は、環状（より詳細には４角筒状）であり、シール貫通孔９２１を備えている。シール貫通孔９２１の形状および大きさは、隔壁貫通孔３１の形状および大きさとほぼ一致している。

図３および図４に示すように、室内空調ユニット４が車両の所定位置に組み付けられた状態では、第２シール部材９２は、シール貫通孔９２１と隔壁貫通孔３１とが連通するようにして、換言すると、車両前後方向に沿って見たときにシール貫通孔９２１と隔壁貫通孔３１とが同位置になるようにして、ダッシュパネル３における隔壁貫通孔３１の周囲の面と空調ケース４１との間に配置されている。そして、第２シール部材９２の先端面がダッシュパネル３に密着してダッシュパネル３と空調ケース４１との間をシールしている。

また、室内空調ユニット４が車両の所定位置に組み付けられた状態では、膨張弁５は隔壁貫通孔３１およびシール貫通孔９２１内に位置し、排水パイプ４２は車室２内からシール貫通孔９２１および隔壁貫通孔３１を通ってエンジンルーム１内に延びている。

なお、第１冷媒通路５２と第２冷媒通路５３が形成された膨張弁５、膨張弁５と凝縮器を接続する冷媒配管、膨張弁５と冷媒圧縮機を接続する冷媒配管、第１冷媒配管６１、および第２冷媒配管６２は、シール貫通孔９２１および隔壁貫通孔３１を通って冷媒を循環させるものであり、本発明の配管部材を構成している。

上記構成において、第２シール部材９２がダッシュパネル３と空調ケース４１との間をシールしているため、エンジンルーム１側から隔壁貫通孔３１を通ってシール貫通孔９２１側に水が浸入しても、その水は車室２には浸入せず、再び隔壁貫通孔３１を通ってエンジンルーム１側に排出される。

また、第１シール部材９１のシール性能が低い場合は、シール貫通孔９２１側に浸入した水が、コネクタ７と第１シール部材９１との間や保持プレート８と第１シール部材９１との間を通って、空調ケース４１内に浸入する虞があるが、その浸入した水は排水パイプ４２を介してエンジンルーム１側に排出される。

本実施形態によると、配管部材（膨張弁５や冷媒配管６１、６２等）と排水パイプ４２は共通の隔壁貫通孔３１を通るため、シールする箇所を少なくすることができ、ひいてはシール部材を少なくすることができる。

また、隔壁貫通孔３１から浸入した水が第１シール部材９１のシール部から空調ケース４１内に浸入しても、その水は排水パイプ４２を介してエンジンルーム１側に排出されるため、問題は発生しない。したがって、第１シール部材９１は、従来よりも低いシール性能のシール部材を用いることができる。

さらに、隔壁貫通孔３１の数は１つであるため、冷媒配管６１、６２や排水パイプ４２と隔壁貫通孔３１との位置を合わせる位置決め手段を不要にすることができるとともに、車体強度の低下や遮音性悪化を抑制することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態においては、熱交換器として蒸発器６のみを備える車両用空調装置を示したが、本発明は、熱媒体としてのエンジン冷却水と空調風との熱交換により空調風を加熱する暖房用熱交換器としてのヒータコアを備える車両用空調装置にも適用することができる。

この場合、機器としての内燃機関とヒータコアとの間は、エンジン冷却水を循環させる配管部材としての温水ホースにて接続され、その温水ホースを冷媒用配管部材（膨張弁５や冷媒配管６１、６２等）や排水パイプ４２と共通の隔壁貫通孔３１に通すようにする。

また、本発明は、熱交換器としてヒータコアのみを備える車両用空調装置にも適用することができる。この場合、エンジン冷却水を循環させる温水ホースを、排水パイプ４２と共通の隔壁貫通孔３１に通すようにする。

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。

また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１ エンジンルーム（車室外領域）
２ 車室
３ ダッシュパネル（車体側隔壁部材）
４ 室内空調ユニット
５ 膨張弁（配管部材）
６ 蒸発器（熱交換器）
３１ 隔壁貫通孔
４２ 排水パイプ
６１ 第１冷媒配管（配管部材）
６２ 第２冷媒配管（配管部材）
９２ 第２シール部材
９２１ シール貫通孔

Claims (2)

1. 車室（２）と車室外領域（１）とを仕切る車体側隔壁部材（３）に隔壁貫通孔（３１）が形成された車両に搭載される車両用空調装置であって、
   前記車室内に配置され、前記車室に吹き出される空調風が流通する室内空調ユニット（４）と、
   前記室内空調ユニットに収容され、内部を流通する熱媒体と前記空調風との熱交換により前記空調風を冷却または加熱する熱交換器（６）と、
   環状でシール貫通孔（９２１）を有するとともに、前記隔壁貫通孔と前記シール貫通孔とが連通するようにして、前記車体側隔壁部材における前記隔壁貫通孔の周囲の面と前記室内空調ユニットとの間に配置されるシール部材（９２）と、
   前記隔壁貫通孔および前記シール貫通孔を通り、前記熱交換器と前記車室外領域の機器との間で前記熱媒体を循環させる配管部材（５、６１、６２）と、
   前記室内空調ユニットに一体に設けられ、前記隔壁貫通孔および前記シール貫通孔を通って前記室内空調ユニット内の水を前記車室外領域に排出させる排水パイプ（４２）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記排水パイプは、前記配管部材における前記シール貫通孔内に位置する部位よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。

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