JP3669885B2

JP3669885B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3669885B2
Application number: JP33429199A
Authority: JP
Inventors: 亘泰内藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: JP2001150941A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の空調ケースの車両進行方向に対して側方側の外側に冷凍サイクルの膨張弁を搭載するようにした車両用空調装置に関するもので、特に膨張弁の周りを覆う露付き防止用パッキンを簡単に組付けることが可能な車両用空調装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空調ケースの外部に膨張弁を配置した空調装置では、凝縮水（露）が車室内に滴れ落ちるのを防ぐため、空調ケースから露出する膨張弁及びエバポレータや冷媒配管の接続ブロック部の外面に対し、ブチルゴム等のパッキン（シール部材）を複雑形状に合わせて整形しながら全面を覆うように取り付けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、全面を覆うためには大きなシール部材が必要となるうえ、複雑形状を包み込むため歩留まりの悪い形状ともなる。また、そのシール部材を複雑形状に合わせて整形しながらの組付けは、作業性が悪いという問題点がある。
【０００４】
また、送風機側に膨張弁が配置される場合、膨張弁の周りにシール部材を貼り付ける作業を行うためのスペースが必要なことから、膨張弁のすぐ脇に形成されるエバポレータへの通風部が狭くなり、通風面積が小さいことより送風量が不足するという問題がある。
【０００５】
ところで、膨張弁のシール構造については、実用新案登録第２５０４７７１号公報において、膨張弁の周りにケースでリブを形成して、このリブを、ダッシュパネル（車室内とエンジンルームとの仕切り板）に取付けたシール部材に当接させてシール性を保つ構造が提案されているが、この提案はダッシュパネルに直接シール部材を取付け、且つこのダッシュパネルの一部をシール手段に用いることが前提の構造である。しかし、空調ケースの車両進行方向に対して側方側の外側に膨張弁を備えた構造のものにおいては、上記の前提となるダッシュパネルのような構造部材がなく、上記従来構造をそのまま採用することは難しい。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、空調ケースの車両進行方向に対して側方側の外側に膨張弁が配置された空調装置において、膨張弁周りのシールのためのスペースを小さくし、且つシール部材の組付け作業性を改善することのできる車両用空調装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、膨張弁の一部が露出するように、膨張弁の周囲を囲う形で空気通路部材（空調ケースや空調ダクト）から突出するリブを設け、この露出した部分の全面を覆うようにシール部材をリブの先端近傍に直接取付けた。
【０００８】
これは、従来技術（実用新案登録第２５０４７７１号公報）ではケースのリブに当接するシール部材をダッシュパネルに取付けているのに対して、本発明では空気通路部材のリブに直接シール部材を取り付けている。
【０００９】
これにより、リブが車両進行方向に対して側方側の外側に設けられていても、シール部材をリブの先端近傍に直接取付ける構成としたため、シール部材を保持する構造部材がなくともシール構造が構成できるうえ、他の構造部材との相対位置でシール性を保つ構造ではないため、確実なシールが保たれる。
【００１０】
シール部材はリブの先端近傍と膨張弁の露出した部分にだけ取付ければよく、シール部材を小型とすることができる。また、取付け部分の大半がケースのリブに対してであるため、取付部の形状を組付け易い簡単なものとできることからも組付作業性が向上する。また、これらのシール部材の小型化や組付作業性の向上から、コストを抑えることができる。
また、膨張弁の周囲をリブで囲うとともに、膨張弁の露出した部分の全面をシール部材で覆うため、結露水が車室内に滴り落ちるのを防ぐことができる。
また本発明では、膨張弁の周囲において、空気通路部材内の通風部と隣接する部分にリブを突出して設け、空調機器は、内外気切替箱及び送風機を有する送風機ユニットと、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を有する空調ユニットとを備え、空調ユニットは、車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されており、送風機ユニットは、計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、通風部は、送風機ユニットから送風される空調空気が流入するようになっており、膨張弁は、送風機ユニット側に配置されている。
これは、送風機ユニット側に膨張弁が配置される場合、膨張弁のすぐ脇に冷却用熱交換器への通風部が形成されるが、リブを設けることにより膨張弁と通風部との間にシール部材を押えるために手を入れる必要がなく、シール部材の取付けを突出したリブの先端近傍だけでできるため、膨張弁と通風部との間の距離を従来より小さくできる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、空気通路部材は、天地方向に嵌合部を有する左右二分割構造とし、空気通路部材内には冷却用熱交換器が内蔵され、この冷却用熱交換器は車両前後方向又は車両上下方向に通風するように配置した。
【００１２】
これにより、空調ケースの成型時の型抜き方向で膨張弁の周囲を囲うリブが成型できるため、任意の取り回し形状を空調ケースの型構造を複雑にすることなく形成することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の発明では、膨張弁の周囲の通風部と隣接する部分において、通風部の壁面の一部でリブの一部を兼ねた。
【００１６】
これにより、膨張弁と通風部との間の距離は更に小さくでき、これらにより、通風部の通風面積を広く取れることより送風量を多くできる。
また、請求項４記載の発明では、膨張弁はダイアフラムを有し、上記露出する一部には前記ダイアフラムが含まれる。
これにより、ダイアフラムも含めて膨張弁の周囲をリブで囲う場合に比べて、このダイアフラムをシール部材で直接覆うことができるため、仕上り外形をコンパクトに収めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態における空調ユニット１０の構造を示す断面図である。
【００１８】
本実施形態の自動車用空調装置の通風系は、大別して、図示しない送風機ユニットと、図１に示す空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。送風機ユニットは車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
【００１９】
送風機ユニットは周知のごとく内気（車室内空気）と外気（車室外空気）を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。
【００２０】
空調ユニット１０部は、１つの共通の空調ケース１１内にエバポレータ（冷却用熱交換器）１２とヒータコア（加熱用熱交換器）１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなる。空調ケース１１は具体的には複数の分割ケースからなり、この複数の分割ケースは、上記熱交換器１２、１３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ユニット１０を構成する。
【００２１】
空調ユニット１０部は、車室内の計器盤下方部の略中央部に、車両の前後、左右および上下方向に対して、図１に示す形態で配置され、そして、空調ケース１１の、最も車両前方側の部位には通風部１４が形成されている。この通風部１４には、前述の送風機ユニットから送風される空調空気が流入する。
【００２２】
空調ケース１１内において通風部１４直後の部位にエバポレータ１２が配置されている。このエバポレータ１２は車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内通路を横断するように上下方向に配置されている。従って、エバポレータ１２の車両上下方向に延びる前面に通風部１４からの送風空気が流入する。このエバポレータ１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。
【００２３】
また、エバポレータ１２の側面（空調ケース１１の車両側方側の外部）には、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁１が配置され、ダッシュパネル貫通部まで延びる冷媒配管２と一緒に取付けられている。
【００２４】
この膨張弁１周りは、送風機ユニットと接続するための空調ダクト５に形成したリブ３で周囲を囲んで、残る露出部分をパッキン（シール部材）４で覆っている。この膨張弁１、冷媒配管２、リブ３、パッキン４、及び空調ダクト５については、本発明の要部であるため、詳細は後述する。
【００２５】
そして、エバポレータ１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は空調ケース１１内の下方側において、車両後方側に傾斜して配置されている。このヒータコア１３は、エバポレータ１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。
【００２６】
空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる冷風バイパス通路１５が形成されている。また、ヒータコア１３とエバポレータ１２との間の部位には、ヒータコア１３で加熱される温風と、冷風バイパス通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調整する平板状のエアミックスドア１６が配置されている。
【００２７】
ここで、このエアミックスドア１６は、水平方向に配置された回転軸１７と一体に結合されており、この回転軸１７とともに車両上下方向に回動可能になっている。このエアミックスドア１６は上記風量割合の調整により車室内への吹出空気温度を調整する温度調整手段をなす。
【００２８】
回転軸１７は、空調ケース１１に回転自在に支持され、かつ回転軸１７の一端部は空調ケース１１の外部に突出して、図示しないリンク機構を介して、サーボモータ等を用いたアクチュエータ機構または手動操作機構に連結され、このアクチュエータ機構または手動操作機構によりエアミックスドア１６の回動位置を調整するようになっている。
【００２９】
そして、空調ケース１１において、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側の部位）には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁面１８が空調ケース１１に一体成形されている。この壁面１８によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路１９が形成されている。空調ケース１１において、冷風バイパス通路１５および温風通路１９の空気下流側（上方側）には、冷風と温風の混合を行う空気混合部２０が形成されている。
【００３０】
空調ケース１１において、冷風バイパス通路１５および空気混合部２０の上方には、車両前方側に向けてデフロスタ開口部２１が開口しており、車両後方側に向けてフェイス・フット開口部２２が開口している。
【００３１】
デフロスタ開口部２１は空気混合部２０から温度制御された空調空気が流入するものであって、空調ケース１１の上面部かつ車両前方側の部位にデフロスタダクト接続部２３が略水平に形成されていて、そこから図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。
【００３２】
デフロスタ開口部２１とフェイス・フット開口部２２とは、この両開口部の間に配置される平板状のデフロスタドア２４により開閉される。このデフロスタドア２４はデフロスタ開口部２１とフェイス・フット開口部２２との空気上流側に配置され、空調ケース１１の上面近傍の略中央で水平方向に配置された回転軸２５により回動自在に支持されている。
【００３３】
空調ケース１１の上面部において、デフロスタダクト接続部２３よりも車両後方側（乗員寄り）の部位にフェイス開口部２６が設けられており、このフェイス開口部２６は図示しないフェイスダクトを介して、計器盤上方側に配置されているセンターフェイス吹出口に接続され、この吹出口から車室内の乗員頭部に向けて風を吹き出す。
【００３４】
次に、空調ケース１１内で、フェイス開口部２６の下方の部位にフット開口部２７が開口している。また、フット開口部２７の空気下流側に前席用フット通路２８が開口している。この前席用フット通路２８からの空気は図示しない前席用フットダクト、前席用フット吹出口を経て前席の乗員足元に吹き出す。
【００３５】
また、前席用フット通路２８の下方部には後席用フット通路２９が形成され、この後席用フット通路２９からの空気は図示しない後席用フットダクト、後席用フット吹出口を経て後席の乗員足元に吹き出す。
【００３６】
フェイス開口部２６とフット開口部２７とは、この両開口部の間に配置される平板状のフェイス・フットドア３０により開閉される。このフェイス・フットドア３０はフェイス開口部２６とフット開口部２７との空気上流側に配置され、空調ケース１１の車両後方側（乗員寄り）の部位にて水平方向に配置された回転軸３１により回動自在に支持されている。
【００３７】
デフロスタドア２４およびフェイス・フットドア３０は、吹出モード切替用のドア手段であって、図示しないリンク機構を介して、サーボモータ等からなる吹出モード切替用のアクチュエータ機構もしくは手動操作機構に連結されて、このアクチュエータ機構もしくは手動操作機構により連動操作されるようになっている。
【００３８】
上記構成において本実施形態の作動を説明する。まず、車室内への吹出空気温度の調整は、蒸発器１２で冷却されて直接冷風バイパス通路１５側に流れる冷風と、ヒータコア１３で加熱される温風との風量割合をエアミックスドア１６にて調整して行なわれる。そして、冷風と温風は空気混合部２０で混合された後、吹出モードに応じてデフロスタドア２４およびフェイス・フットドア３０の開閉方向を切替えて、車室内の所定の部位に吹き出される。
【００３９】
次に、本発明の要部である膨張弁１周りの構造について説明する。図２は本発明を適用した一実施形態で、空調ダクトでリブを形成した場合の膨張弁周りの詳細構成を示す正面図と側面図である。
【００４０】
本実施形態ではエンジンルーム（車室外）側の空調機器として、吸入した冷媒を圧縮する図示しないコンプレッサ（冷媒圧縮機）、このコンプレッサより流入した冷媒を凝縮液化させる図示しないコンデンサ（冷媒凝縮器）、およびこのコンデンサより流入した冷媒を気液分離して液冷媒のみエバポレータ１２に供給する図示しないレシーバ等が使用されている。
【００４１】
また、車室内側の空調機器として一体型膨張弁１が使用されている。この一体型膨張弁１は、内部に流入した冷媒を断熱膨張させる図示しないエキスパンションバルブ部と、このエキスパンションバルブを作動させるダイアフラム１ａを持つ図示しない膨張弁本体部と、この膨張弁本体部と、エバポレータ１２および冷媒配管２とを連結するための膨張弁ブロック部１ｂとから構成されている。
【００４２】
空調ダクト５の側壁には、エバポレータ１２の冷媒出入口ブロック１２ａが貫通する丸穴形状の図示しない貫通穴が形成されている。その貫通穴から露出する冷媒出入口ブロック１２ａに膨張弁１を合わせて接続し、さらに膨張弁１に冷媒配管２を合わせて接続し、これらに図示しないスルーボルトを挿通して、エバポレータ１２の冷媒出入口ブロック１２ａに螺子止め固定する。
【００４３】
冷媒配管２の図示しない他端は、ダッシュパネルの貫通穴からエンジンルーム側に挿通され、高圧側はレシーバの出口からの配管に接続され、低圧側はコンプレッサの吸入側への配管に接続される。
【００４４】
膨張弁１の周りには周囲を囲うように空調ダクト５からリブ３を突出して設け、このリブ３の先端近傍と膨張弁１の露出した部分（配管２の接続部近傍とダイアフラム１ａ近傍）を、シール部材であるパッキン４を貼付けて覆っている。
【００４５】
このパッキン４は、膨張弁１が車室内の計器盤下方部の略中央部に配置される空調ケース１１の車両側方側の外部に配置されるため、本実施形態では送風機ユニット側で助手席乗員の足元上に、図４に示す他の実施形態では運転席側で運転者の足元上に位置しており、膨張弁１が冷えて露が付きその露が乗員足元に滴下するのを防いでいる。
【００４６】
また、リブ３は膨張弁１の周囲を完全に囲ったものではなく、図２中の上側に相当するダイアフラム１ａ近傍はリブ３から露出している。これは、リブで囲ってパッキンで覆うより、直接パッキンで覆った方が仕上り外形が少しコンパクトに収まるため、本実施形態では空調ケース１１の上方に突出する部分を小さくしたいことより、ダイアフラム１ａ近傍はリブ３をなくして直接パッキンで覆っている。勿論、スペースが取れる場合は膨張弁１の周囲を完全にリブ３で囲って、パッキン４で蓋をする形としてもよい。
【００４７】
これにより、パッキン４はリブ３の先端近傍と膨張弁１の露出した部分にだけ取付ければよく、パッキン４を小型とすることができる。また、取付け部分の大半がケース１１のリブ３に対してであるため、取付部の形状を組付け易い簡単なものとできることからも組付作業性が向上する。また、これらのパッキン４の小型化や組付作業性の向上から、コストを抑えることができる。
【００４８】
図３の（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図である。本実施形態のように送風機ユニット側に膨張弁１が配置される場合、膨張弁１のすぐ脇にエバポレータ１２への通風部１４が形成されるが、リブ３を突出することによりパッキンの貼付けがリブ３の先端近傍だけでできるため、膨張弁１と通風部１４間の距離Ｌ１を従来より小さくできる。
【００４９】
また、図３の（ｂ）は（ａ）の変形例を示し、通風部１４の壁面の一部とリブ３の一部とを兼ねるように構成することで、膨張弁１と通風部１４間の距離Ｌ２は更に小さくできる。これらにより、通風部１４の通風面積を広く取れ送風量を多くできる。
【００５０】
［他の実施形態］
上述した実施形態では、送風機ユニットとの接続部分を空調ダクト５で構成しているが、これはエバポレータ１２の着脱口を形成するためであり、その必要がない場合には空調ダクト５で形成している形状を空調ケース１１で形成する場合もある。
【００５１】
また、図４は本発明を適用した他の一実施形態で、例えば空調ケース１１の運転席側の外部に膨張弁１を配置して、空調ケースでリブを形成した場合の膨張弁周りの構成を示す正面図と側面図である。
【００５２】
この実施形態でもリブ３は膨張弁１の周囲を完全に囲ったものではなく、図４中の上側に相当するダイアフラム１ａ近傍はリブ３から露出している。これは、ダイアフラム１ａ近傍も完全に囲うと空調ケース１１で上面に突出する部分が成型上アンダーカット形状となるため、本実施形態では型を簡単にしたいことより、ダイアフラム１ａ近傍はリブ３を作らず直接パッキンで覆っている。勿論、成形上問題ない場合は膨張弁１の周囲を完全にリブ３で囲って、パッキン４で蓋をする形としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における空調ユニットの構造を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明を適用した一実施形態で、空調ダクトでリブを形成した場合の膨張弁周りの詳細構成を示す正面図と側面図である。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明を適用した他の一実施形態で、空調ケースでリブを形成した場合の膨張弁周りの構成を示す正面図と側面図である。
【符号の説明】
１膨張弁
３リブ
４パッキン（シール部材）
５空調ダクト（空気通路部材）
１１空調ケース（空気通路部材）
１２エバポレータ
１４通風部

Claims

車室内に配置され空調機器が組付けられた空気通路部材（１１）を有し、車両進行方向に対して側方側における前記空気通路部材（１１）の外側に膨張弁（１）が配置される車両用空調装置において、
前記膨張弁（１）の一部が露出するように、前記膨張弁（１）の周囲を囲う形で前記空気通路部材（１１）から突出するリブ（３）を設け、
前記露出した部分の全面を覆うようにシール部材（４）を前記リブ（３）の先端近傍に直接取付け、
前記膨張弁（１）の周囲において、前記空気通路部材（１１）内の通風部（１４）と隣接する部分に前記リブ（３）を突出して設け、
前記空調機器は、内外気切替箱及び送風機を有する送風機ユニットと、冷却用熱交換器（１２）及び加熱用熱交換器（１３）を有する空調ユニット（１０）とを備え、
前記空調ユニット（１０）は、車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されており、
前記送風機ユニットは、前記計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、
前記通風部（１４）は、前記送風機ユニットから送風される空調空気が流入するようになっており、
前記膨張弁（１）は、前記送風機ユニット側に配置されたことを特徴とする車両用空調装置。
前記空調通路部材（１１）は、天地方向に嵌合部を有する左右二分割構造とし、前記空気通路部材（１１）内には冷却用熱交換器（１２）が内蔵され、この冷却用熱交換器（１２）は車両前後方向又は車両上下方向に通風するように配置したことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
前記膨張弁（１）の周囲の前記通風部（１４）と隣接する部分において、前記通風部（１４）の壁面の一部で前記リブ（３）の一部を兼ねたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置。
前記膨張弁（１）はダイアフラム（１ａ）を有し、
前記露出する一部には前記ダイアフラム（１ａ）が含ま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。