JP4013383B2

JP4013383B2 - Air conditioner for vehicles

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Publication number: JP4013383B2
Application number: JP02786599A
Authority: JP
Inventors: 一司柴田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2019-02-04
Also published as: JP2000225835A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷房用熱交換器（蒸発器）への配管構成の簡素化を図った車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置の室内ユニット部分は通常、車室内前部の計器盤内側に設置される。その際、室内ユニット部分の搭載方式として、近年、冷房、暖房用熱交換器等を内蔵する空調ユニット部を車両左右方向（計器盤幅方向）の中央部に配置し、送風機ユニット部は助手席前方側にオフセット配置するタイプのものが多く採用されるようになっている。
【０００３】
ところで、このような配置レイアウトの従来技術においては、特開平９−１７５１５７号公報に記載のごとく、冷房用熱交換器（蒸発器）を車両左右方向に平行にして、その熱交換面が車両上下方向に延びるようにして空調ユニット内に配置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、送風機ユニットから車両左右方向に平行に送風されてくる空調空気を冷房用熱交換器の前面部（車両前方側の部位）で車両後方側へ方向転換させて、冷房用熱交換器を車両前方側から車両後方側へ向けて空気を通過させる必要がある。そのため、冷房用熱交換器の前面部には、車両前後方向に所定量（１００〜１５０ｍｍ程度）の寸法を持つ空間部を設ける必要がある。
【０００５】
従って、冷房用熱交換器は空調ユニットケースの前面部からみてこの空間部の設置スペースの分だけ、必然的に車両後方側に位置することになる。その結果、車室内とエンジンルームとを仕切るダッシュパネルと、冷房用熱交換器の冷媒出入口部（多くの場合この冷媒出入口部に膨張弁が結合されている）との間を３００〜４００ｍｍ程度の長さを持つ接続配管で接続する必要が生じる。
【０００６】
これにより、車室内側に上記接続配管のための配管スペースを確保しなければならないという不具合が生じる。また、上記接続配管の製造コストおよび配管作業コストがかかる上に、上記接続配管の低圧側配管に、スポンジ状の断熱材からなる結露防止用のインシュレータを、また、高圧側配管には火傷防止用のインシュレータをそれぞれ装着する必要が生じて、製品コストアップの原因となっている。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、車室内における冷房用熱交換器への配管構成を簡素化することを目的とする。
【０００８】
【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、車室内前部の計器盤内側部の車両左右方向の中央部に空調ユニット（１０）を配置するとともに、
この空調ユニット（１０）内に空気を送風する送風機ユニット（１）を、計器盤内側部のうち空調ユニット（１０）の助手席側の側方に配置し、
この空調ユニット（１０）内に送風機ユニット（１）の送風空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）をその熱交換面が車両上下方向に延びるように配置するとともに、
この冷房用熱交換器（１２）のうち、車室内の運転席側に位置する一方の端部（１２ｇ）が車両前方側に位置し、車室内の助手席側に位置する他方の端部（１２ｈ）が車両後方側に位置するように、この冷房用熱交換器（１２）を車両左右方向に対して傾斜配置し、
空調ユニット（１０）内において冷房用熱交換器（１２）の車両後方側部位に、冷房用熱交換器（１２）通過後の空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）を配置し、
送風機ユニット（１）の送風空気は、空調ユニット（１０）内において冷房用熱交換器（１２）の車両前方側部位に流入し冷房用熱交換器（１２）および暖房用熱交換器（１３）を通過して車両後方側へ向かって流れた後に車室内へ吹き出すようになっており、
空調ユニット（１０）のうち助手席側の側面部に冷房用熱交換器（１２）を取り出し可能とする開口部（１６）が設けられており、
この開口部（１６）を通して冷房用熱交換器（１２）は空調ユニット（１０）の助手席側斜め後方へ取り出し可能となっており、
冷房用熱交換器（１２）の助手席側斜め後方への取り出し延長線が送風機ユニット（１）の外壁と干渉しないように、冷房用熱交換器（１２）の傾斜角度（θ）が設定されており、
冷房用熱交換器（１２）の前記一方の端部（１２ｇ）に配管接続部（１２ｆ、２１）を配置し、
配管接続部を、冷房用熱交換器（１２）の一方の端部（１２ｇ）に一体に設けられた出入口ジョイント（１２ｆ）と、この出入口ジョイント（１２ｆ）に脱着可能に結合された配管ジョイント（２１）とから構成したことを特徴としている。
【０００９】
これによると、冷房用熱交換器（１２）の傾斜配置により冷房用熱交換器（１２）の一方の端部（１２ｇ）を車両側のダッシュパネル（１００）に近接させることができる。そのため、車室（１０２）側には配管接続部（１２ｆ、２１）を配置するだけでよく、従来技術における３００〜４００ｍｍ程度の長さを持つ車室内の接続配管を廃止することが可能となる。よって、本発明によると、車室内側の配管スペースの縮小、接続配管の廃止に伴うコスト低減等の効果を発揮できる。
しかも、冷房用熱交換器（１２）単体を開口部（１６）から空調ユニット（１０）の助手席側斜め後方へ向かって送風機ユニット（１）の外壁と干渉することなく取り出すことができる。
【００１１】
特に、請求項２記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、エンジンルーム（１０１）の後方側に車室（１０２）が形成され、エンジンルーム（１０１）内と車室（１０２）内とをダッシュパネル（１００）により仕切る車両に適用される空調装置であって、
冷房用熱交換器は冷凍サイクルの蒸発器（１２）であり、この蒸発器（１２）には膨張弁（２４）により減圧された気液２相冷媒が流入するようになっており、
ダッシュパネル（１００）のうち、配管ジョイント（２１）の近傍部位に開口部（１０４）を開け、配管ジョイント（２１）の通路穴（２１ｅ、２１ｆ）を開口部（１０４）を通してエンジンルーム（１０１）内に露出させ、
エンジンルーム（１０１）内に膨張弁（２４）を配置して、エンジンルーム（１０１）側から膨張弁（２４）を配管ジョイント（２１）に結合するとともに、
膨張弁（２４）の通路を配管ジョイント（２１）の通路穴（２１ｅ、２１ｆ）に連通させたことを特徴としている。
【００１２】
これによると、車室内側の配管ジョイント（２１）にエンジンルーム側から膨張弁（２４）を直接結合することができ、車室内計器盤下方部よりもエンジンルーム側の方が膨張弁結合作業の作業スペースを確保しやすいので、膨張弁結合作業を短時間で簡単に行うことができる。しかも、膨張弁絞り部で発生する冷媒流動音も車室内へ伝播しにくくなるので、車室内騒音低減のためにも有利である。
請求項３記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、暖房用熱交換器（１３）の車両左右方向の幅寸法を冷房用熱交換器（１２）よりも小さくして、暖房用熱交換器（１３）を冷房用熱交換器（１２）の車両後方側部位のうち運転席側部位に偏って配置してもよい。
【００１３】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すもので、本実施形態による車両用空調装置の通風系は、大別して、送風機ユニット１と、空調ユニット１０の２つの部分に分かれている。空調ユニット１０は車室内前部の計器盤内側部のうち、車両左右方向の略中央部に配置され、一方、送風機ユニット１は車室内において空調ユニット１０の助手席側の側方にオフセット配置される。なお、本例は右ハンドル車に適用した場合であり、送風機ユニット１と空調ユニット１０は車両の前後、左右方向に対して図１の矢印方向で搭載される。
【００１５】
送風機ユニット１は周知の構成であり、スクロールケース２とこのスクロールケース２内に配置した遠心式多翼送風ファン３とを有し、送風ファン３をモータ（図示せず）により矢印Ａ方向に回転駆動することにより、スクロールケース２の出口部４を通って空調ユニット１０へ向かって矢印Ｂのように空気を送風する。
【００１６】
送風ファン３の吸入口（図示せず）は上方側に配置され、送風ファン３の上部に、図示しない内外気切替箱を配置し、この内外気切替箱から導入された内気（車室内空気）または外気（車室外空気）を送風ファン３により送風するようになっている。
次に、空調ユニット１０部を具体的に説明すると、空調ユニット１０は空調ケース１１内に蒸発器（冷房用熱交換器）１２とヒータコア（暖房用熱交換器）１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。
【００１７】
ここで、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製の複数の分割ケースからなる。この複数の分割ケース内に、上記熱交換器１２、１３、後述するドア等の機器を収納して、この複数の分割ケースを金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合することにより、空調ユニット１０部が組み立てられる。
【００１８】
空調ケース１１内において車両前方側の部位に蒸発器１２が配置され、蒸発器１２より車両後方側の部位にヒータコア１３が配置されている。ここで、蒸発器１２は図２に示すように偏平チューブ１２ａとコルゲートフィン１２ｂとの組み合わせからなる熱交換用コア部１２ｃを有している。偏平チューブ１２ａはアルミニュウム合金からなる金属薄板を最中状に接合して断面偏平な冷媒通路を構成するものであって、その両端部に各チューブ間の冷媒通路を連結するタンク部１２ｄ、１２ｅが一体成形され、蒸発器１２全体は一体ろう付けより組み立てられる。１２ｆは蒸発器１２への冷媒の入出を行う出入口ジョイントで、アルミニュウム合金からなり、冷媒入口１２ｉと冷媒出口１２ｊとを有する。
【００１９】
蒸発器１２は、周知のごとく冷凍サイクルの低圧の気液２相冷媒が流入し、この低圧冷媒が空調空気から蒸発潜熱を吸熱することより空調空気を冷却するものであって、空調ケース１１内の空気通路の全域を横切るように配置される。
蒸発器１２の配置形態をより具体的に説明すると、蒸発器１２は図２に示す熱交換用コア部１２ｃの熱交換面が上下方向に延びるようにして（図２の上下方向を車両搭載状態での上下方向にして）空調ケース１１内に配置される。
【００２０】
しかも、蒸発器１２の幅方向の一方の端部、すなわち、運転席側端部（図１、図２の右側端部）１２ｇが車両前方側に位置し、幅方向の他方の端部、すなわち、助手席側端部（図１、図２の左側端部）１２ｈが車両後方側に位置するように、車両左右方向に対して蒸発器１２を所定角度θでもって傾斜配置している。ここで、角度θは２０°〜６０°程度である。上記した出入口ジョイント１２ｆは蒸発器１２の運転席側端部１２ｇに配置される。
【００２１】
空調ケース１１において蒸発器１２よりもさらに車両前方側の部位で、かつ、助手席側の側面には空気入口１４が開口しており、この空気入口１４に上記送風機ユニット１のスクロールケース２の出口部４が接続され、送風機ユニット１からの送風空気が蒸発器１２の前面側へ流入する。
空調ケース１１において蒸発器１２の前面部に対向する部位には、蒸発器１２の通過空気の風速分布を均一化するための階段状壁面１５が形成されている。また、空調ケース１１において助手席側の側面部に開口部１６が開口しており、この開口部１６は、蒸発器１２を助手席側へ取り出し可能とするために蒸発器１２の幅寸法Ｗより十分大きな幅寸法を持つように開口面積が設定されている。そして、この開口部１６を閉塞するための蓋部材１７が空調ケース１１の助手席側の側面部に取り付けられている。
【００２２】
この蓋部材１７は樹脂により成形された板状の部材であって、その内側面に風洩れ防止用のパッキン材（シール材）１７ａを貼り付けている。蓋部材１７は空調ケース１１に対して脱着可能に取り付けるようになっており、本例では、蓋部材１７のうち、車両後方側の端部１７ｂを空調ケース１１に形成した引っ掛け用爪部１８の内側に係止し、そして、蓋部材１７のうち、車両前方側の端部１７ｃをネジ（タッピングネジ）１９によりスクロールケース２の出口部４の壁面に締めつけ固定している。従って、本例の取付構造によると、蓋部材１７は、空調ケース１１の空気入口１４部分のダクトの一部を構成している。
【００２３】
一方、空調ケース１１において運転席側の側面には開口部２０が開口しており、この開口部２０は、蒸発器１２の運転席側端部１２ｇに設けた出入口ジョイント１２ｆをケース外部へ突出させるためのものである。この出入口ジョイント１２ｆに冷媒配管コネクタ２１が脱着可能に結合されている。
図３は上記冷媒配管コネクタ２１の単体の形状を示しており、冷媒配管コネクタ２１はアルミニウム等の金属を冷間鍛造もしくは切削加工して図３の形状に形成されるもので、その一端側に長方形状の第１フランジ部２１ａを形成している。この第１フランジ部２１ａの中央部付近に取付穴２１ｂを開けて、この取付穴２１ｂに１本のボルト２２（図１）を挿通し、このボルト２２により冷媒配管コネクタ２１を出入口ジョイント１２ｆに締め付け固定している。
【００２４】
ここで、第１フランジ部２１ａの板面から入口側、出口側冷媒通路接続用のパイプ部２１ｃ、２１ｄを突出させ、このパイプ部２１ｃ、２１ｄを出入口ジョイント１２ｆ側の冷媒入口１２ｉおよび冷媒出口１２ｊの通路穴にシール用Ｏリング（図示せず）を介して気密に接続するようになっている。
また、第１フランジ部２１ａには、入口側、出口側冷媒通路穴２１ｅ、２１ｆを内蔵するコネクタ本体部２１ｇが一体に設けられ、このコネクタ本体部２１ｇの他端側に長方形状の第２フランジ部２１ｈが一体に設けられている。この第２フランジ部２１ｈの外方側には、第２フランジ部２１ｈより外形寸法を若干小さくした長方形状の突出部２１ｉを一体に形成している。この突出部２１ｉには、上記冷媒通路穴２１ｅ、２１ｆが開口しているとともに、この両穴２１ｅ、２１ｆの中間部位に２個のネジ穴２１ｊが開けてある。
【００２５】
なお、図１において、１００は車両のダッシュパネルであり、エンジンルーム１０１と車室１０２とを仕切るものである。蒸発器１２が前述のごとく所定角度θにより傾斜配置してあるために、蒸発器１２の運転席側端部１２ｇはダッシュパネル１００に近接して配置される。これに伴って、上記出入口ジョイント１２ｆおよび冷媒配管コネクタ２１もダッシュパネル１００に近接して配置することができる。
【００２６】
ダッシュパネル１００には冷媒配管コネクタ２１の近傍部位に、第２フランジ部２１ｈと対向するようにして開口部１０３が開けてある。この開口部１０３を通して冷媒配管コネクタ２１の第２フランジ部２１ｈの長方形状の突出部２１ｉを、直接エンジンルーム１０１側へ突出させる。従って、冷媒配管コネクタ２１の冷媒通路穴２１ｅ、２１ｆを、直接エンジンルーム１０１側へ露出させることができる。
【００２７】
ここで、冷媒配管コネクタ２１の突出部２１ｉの外周側にシール用パッキン材２３を装着し、このパッキン材２３を第２フランジ部２１ｈによりダッシュパネル１００に押圧することにより開口部１０３の周縁部をシールしている。これにより、エンジンルーム１０１内の空気が開口部１０３から車室１０２内へ流入することを防止できる。
【００２８】
温度式膨張弁２４はエンジンルーム１０１側に配置されて、冷媒配管コネクタ２１に対してエンジンルーム１０１側から接続されるものであって、本例では、温度式膨張弁２４として、蒸発器１２の出口冷媒温度を感知する感温部を弁ハウジング２４ａ内に内蔵するタイプのものを用いている。ここで、弁ハウジング２４ａはアルミニウム等の金属で図４に示す直方体状の形状に形成されており、この弁ハウジング２４ａの一端部にダイヤフラム機構部２４ｂを配置している。
【００２９】
このダイヤフラム機構部２４ｂには蒸発器１２の出口冷媒の温度と圧力に応じた差圧が作用し、この差圧に応じてダイヤフラム機構部２４ｂに内蔵されたダイヤフラムが変位し、このダイヤフラム変位量に応じて弁ハウジング２４ａ内の弁体（図示せず）の開度が調整される。この弁体開度の調整により蒸発器１２への冷媒流量を調整して、蒸発器１２の出口冷媒の過熱度を設定値に維持する。
【００３０】
冷媒配管コネクタ２１の第２フランジ部２１ｈの突出部２１ｉがエンジンルーム１０１側へ突出しているので、温度式膨張弁２４の弁ハウジング２４ａをエンジンルーム１０１側から突出部２１ｉの板面に押し当てることができる。そして、図４に破線図示する２本のボルト２４ｃを突出部２１ｉのネジ穴２１ｊ（図３）にネジ込むことにより、温度式膨張弁２４を冷媒配管コネクタ２１に脱着可能に締めつけ固定できる。
【００３１】
そして、温度式膨張弁２４の弁ハウジング２４ａにおいて、冷媒配管コネクタ２１とは反対側の面に配管ジョイント２５を接続するようになっている。この配管ジョイント２５はアルミニウム等の金属で形成されるものであって、エンジンルーム１０１内の高圧側液配管２６ａおよび低圧ガス配管２６ｂの端部を予め配管ジョイント２５の通路穴部にろう付けにより接合しておき、配管ジョイント２５の中央部の取付穴（図示せず）に１本のボルト２５ａを挿通し、このボルト２５ａを温度式膨張弁２４の弁ハウジング２４ａのネジ穴（図示せず）にネジ込むことにより、配管ジョイント２５を温度式膨張弁２４の弁ハウジング２４ａに脱着可能に締めつけ固定できる。
【００３２】
この配管ジョイント２５の取付により、高圧側液配管２６ａおよび低圧ガス配管２６ｂを温度式膨張弁２４の入口側、出口側冷媒通路（図示せず）に連通することができる。温度式膨張弁２４の入口側冷媒通路には図示しない受液器からの高圧液冷媒が高圧側液配管２６ａを介して流入し、また、蒸発器１２で蒸発したガス冷媒が温度式膨張弁２４の出口側冷媒通路を通過した後、低圧ガス配管２６ｂを通って圧縮機吸入側に導入される。
【００３３】
なお、上記した蒸発器１２の冷媒配管経路において、車室１０２内に露出する冷媒配管コネクタ２１と出入口ジョイント１２ｆの外表面には、結露防止のために、スポンジ状の断熱材からなるインシュレータ（図示せず）を貼り付ける。
次に、ヒータコア１３は蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）において、運転席側（図１右側）の部位に隣接配置されている。このヒータコア１３は蒸発器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。
【００３４】
本例のヒータコア１３は周知の構造であり、温水入口側タンクと温水出口側タンクとの間に、アルミニュウム等の金属薄板を断面偏平状に成形してなる偏平チューブとコルゲートフィンとを交互に積層した熱交換用コア部を配置し、一体ろう付けしたものである。
なお、ヒータコア１３は例えば、温水入口側タンクを下方側に配置し、温水出口側タンクを上方側に配置し、温水入口側タンクからの温水が熱交換コア部の全部の偏平チューブを下方から上方への一方向に流れる一方向流れタイプ（全パスタイプ）として構成することができる。
【００３５】
図１にはヒータコア１３に接続される温水配管のうち、温水入口側の配管２７、２８のみが示してあり、温水出口側の配管は図示を省略している。温水入口配管２７の一端はヒータコア１３の入口側タンクの入口パイプ１３ａにかしめ結合部２７ａにより結合されている。
そして、温水入口配管２７と温水入口配管２８との間に、温水弁２９がクランプ３０ａ、３０ｂにより脱着可能に接続されている。温水弁２９はブラケット２９ａを介して空調ケース１１に保持固定されている。ダッシュパネル１００には温水配管用の開口部１０４が前述した開口部１０３に隣接して開けられており、この開口部１０４を通して温水入口配管２８および図示しない温水出口配管がエンジンルーム１０１側に突出して、エンジンルーム１０１内の温水配管（図示せず）を介して車両エンジン（図示せず）の温水回路に接続される。ここで、温水入口配管２８および温水出口配管にはゴム製グロメット（シール材）３１を嵌着して、開口部１０４をシールしている。
【００３６】
以上によりヒータコア１３には温水弁２９を介して車両エンジンの温水が循環する。この温水弁２９は温水流路の開口面積を調整可能な弁体（図示せず）を内蔵し、この弁体の開度調整によりヒータコア１３に流入する温水の流量を調整し、これにより車室内への吹出空気温度を調整するものである。この温水弁２９の弁体の操作部は図示しないリンク機構、ケーブル等を介して、空調操作パネルの温度調整用操作部材（例えばレバー式の部材）に機械的に連結されて、手動操作される。
【００３７】
図１に示すように、ヒータコア１３は蒸発器１２より車両左右方向の幅寸法を所定量小さくして、蒸発器１２の車両後方側で、かつ、運転席側部位に配置してある。これにより、空調ケース１１内において、ヒータコア１３の助手席側部位に冷風バイパス通路３２を形成することができる。そして、この冷風バイパス通路３２を開閉する冷風バイパスドア３３がヒータコア１３の助手席側部位に配置されている。この冷風バイパスドア３３は、本例では回転軸３４を中心として回動自在な板状ドアにより構成されている。
【００３８】
この冷風バイパスドア３３の回転軸３４は図示しないリンク機構、ケーブル等を介して、上記した空調操作パネルの温度調整用操作部材に機械的に連結されている。つまり、本例では、温水弁２９と冷風バイパスドア３３の両方が温度調整用操作部材に機械的連結機構（リンク機構、ケーブル等）を介して連結されている。従って、この操作部材の手動操作により温水弁２９と冷風バイパスドア３３とを連動操作することができる。
【００３９】
一方、空調ケース１１において、ヒータコア１３および冷風バイパス通路３２よりも車両後方側（空気流れ下流側）の部位に、デフロスタ開口部３５、フェイス開口部３６およびフット開口部（図示せず）が開口している。ここで、デフロスタ開口部３５は空調ケース１１の上面側に開口し、図示しないデフロスタダクトおよびデフロスタ吹出口を介して、車両窓ガラス内面に向けて風を吹き出す。また、フェイス開口部３６はデフロスタ開口部３５よりもさらに車両後方側に開口し、図示しないフェイスダクトおよびフェイス吹出口を介して乗員頭部に向けて風を吹き出す。また、フット開口部は空調ケース１１の下方部に開口し、図示しないフットダクトおよびフット吹出口を介して車室内左右の乗員足元に風を吹き出す。
【００４０】
そして、デフロスタ開口部３５は回転軸３７により回動可能な板状のデフロスタドア３８により開閉され、また、フェイス開口部３６は回転軸３９により回動可能な板状のフェイスドア４０により開閉される。同様に、フット開口部も図示しないフットドアにより開閉され、これら開口部の開閉により吹出モードを選択できる。
【００４１】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。送風機ユニット１の送風ファン３を作動させることにより、空調ユニット１０のケース１１内に空気が矢印Ｂのように送風される。図示しない圧縮機を車両エンジンにより駆動することにより冷凍サイクルが作動し、蒸発器１２には温度式膨張弁２４で減圧膨張した低圧の気液２相冷媒が流入する。
【００４２】
そして、蒸発器１２で冷媒が送風空気から蒸発潜熱を吸熱して蒸発することにより、送風空気が冷却、除湿され、冷風となる。次に、この冷風はヒータコア１３にて再加熱されて所望温度となり、ドア３８、４０等により選択された吹出開口部３５、３６を通過して車室内へ吹き出す。
ここで、車室内への吹出空気の温度調整は、温水弁２９によりヒータコア１３への温水流量を調整するとともに、冷風バイパスドア３３により通路３２の冷風量を調整することにより、行うことができる。最大暖房時（最高温度時）には温水弁２９が全開し、冷風バイパスドア３３が全閉する。逆に、最大冷房時（最低温度時）には温水弁２９が全閉し、冷風バイパスドア３３が全開する。
【００４３】
そして、温水弁２９の開度が中間開度に到達して、最大暖房時と最大冷房時の中間の温度域に到達したとき、冷風バイパスドア３３が開き、これ以後、空調操作パネルの温度調整用操作部材を最大冷房位置（最低温度位置）側へ向かって操作すると、冷風バイパスドア３３の開度が全開位置に向かって次第に増加する。このようにして、最大暖房位置（最高温度位置）と最大冷房位置（最低温度位置）との間の吹出温度をリニア（連続的）に調整できる。
【００４４】
次に、本実施形態における蒸発器１２への冷媒配管作業について説明すると、蒸発器１２の傾斜配置により蒸発器１２の運転席側端部１２ｇを車両側のダッシュパネル１００に近接させることができる。そのため、車室１０２側には蒸発器１２の出入口ジョイント１２ｆに接続される冷媒配管ジョイント２１を配置するだけでよい。この冷媒配管ジョイント２１は図３に例示するような比較的簡単な形状でよく、アルミニウムの冷間鍛造または切削加工により簡単に製造できる。
【００４５】
従って、車室１０２側において、蒸発器１２の出入口ジョイント１２ｆに冷媒配管ジョイント２１を１本のボルト（締結手段）２２により締め付け固定した後に、エンジンルーム１０２側において、冷媒配管ジョイント２１に膨張弁２４を２本のボルト（締結手段）２４ｃにより締め付け固定し、さらに、膨張弁２４に配管ジョイント２５を１本のボルト（締結手段）２５ａにより締め付け固定するだけで、冷媒配管作業を終了できる。すなわち、従来技術のように蒸発器の冷媒出入口に膨張弁を接続するとともに、この膨張弁とダッシュパネルの開口部とのに３００〜４００ｍｍ程度の長さの接続配管を配置する必要がなくなる。
【００４６】
次に、本実施形態における蒸発器１２の脱着作業について説明する。空調装置を車両に搭載した後に、蒸発器１２の点検修理あるいは交換のために、蒸発器１２を取り外す必要が生じたときは、まず、車室１０２内の運転席側空間において、ボルト２２を緩めて蒸発器１２の出入口ジョイント１２ｆと冷媒配管コネクタ２１との結合を解除する。
【００４７】
その後に、車室１０２内の助手席側空間において、ネジ１９を緩めて蓋部材１７の車両前方側端部１７ｃをスクロールケース２の出口部４から取り外し、次に、蓋部材１７の車両後方側端部１７ｂを空調ケース１１の引っ掛け用爪部１８から取り外して、蓋部材１７を空調ケース１１から除去する。
これにより、空調ケース１１のうち、蒸発器１２の助手席側部位の開口部１６が開放される。この開口部１６は、蒸発器１２の幅寸法Ｗより充分大きい開口面積を持つように設計してあるので、蒸発器１２を開口部１６から助手席側へ引き出すことができる。しかも、蒸発器１２は車両左右方向と平行ではなく、所定角度θでもって傾斜配置してあるため、開口部１６を通して蒸発器１２を矢印Ｃのごとく助手席足元側の斜め後方へ引き出すことができる。
【００４８】
また、本実施形態による蒸発器１２の傾斜配置は、蒸発器１２の通過空気の風速分布を均一化できるという利点もある。すなわち、送風機ユニット１を空調ユニット１０に対して助手席側へオフセット配置するレイアウトにおいては送風機ユニット１のスクロールケース２の出口部４における送風方向が矢印Ｂのように車両左右方向と略平行な状態にあり、送風空気の主流が運転席側に向かっているので、蒸発器１２を車両左右方向と平行に配置した場合には蒸発器１２のうち、運転席側領域（図１の右側部）での風速が大きくなり、助手席側領域（図１の左側部）での風速が小さくなり、風速分布に不均一が発生する。
【００４９】
しかし、本実施形態によると、蒸発器１２の傾斜配置により蒸発器１２の助手席側端部１２ｈが車両後方へずれるようにしているため、スクロールケース２の出口部４からの送風空気が蒸発器１２の助手席側領域へ流入しやすくなる。その結果、この蒸発器１２の傾斜配置と空調ケース１１の階段状壁面１５の空気案内作用との組み合わせにより蒸発器１２の通過空気の風速分布を均一化できる。
【００５０】
（他の実施形態）
▲１▼上記の第１実施形態では、冷媒配管コネクタ２１の突出部２１ｉの外周側にシール用パッキン材２３を嵌着し、このパッキン材２３を第２フランジ部２１ｈによりダッシュパネル１００に押圧することにより開口部１０３の周縁部をシールしているが、上記パッキン材２３の代わりに、温水配管側のシールに用いているゴム製グロメット３１のように開口部１０３を貫通するグロメットを用いて、冷媒配管コネクタ２１と開口部１０３との間をシールするようにしてもよい。
【００５１】
▲２▼上記の第１実施形態では、温水弁２９と冷風バイパスドア３３とをリンク機構等による純機械的な連結機構により空調操作パネルの温度調整用操作部材に連結して、この操作部材の操作により温水弁２９と冷風バイパスドア３３を連動させる場合について説明したが、温水弁２９と冷風バイパスドア３３の開度を電気的に連動して調整するようにしてもよい。
【００５２】
例えば、温水弁２９と冷風バイパスドア３３を適宜のリンク機構等を介して１つの共通の電気的アクチュエータ（モータ等）により駆動するようにし、かつ、温度調整用操作部材により設定温度に対応した電気信号を発生し、この設定温度の電気信号により電気的アクチュエータの作動量を制御し、これより、温水弁２９と冷風バイパスドア３３の開度を電気的に連動して調整してもよい。
【００５３】
▲３▼上記の第１実施形態では、温水弁２９の温水流量調整作用により吹出空気温度を調整する温水流量方式の車両用空調装置について説明したが、ヒータコア１３を通過する温風とヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合をエアミックスドアにより調整して、吹出空気温度を調整するエアミックス方式の車両用空調装置に本発明を適用してもよいことはもちろんである。
【００５４】
▲４▼上記の第１実施形態では、空調ユニット１０を計器盤内側部の車両左右方向の略中央部に配置し、一方、送風機ユニット１は車室１０２内において空調ユニット１０の助手席側にオフセット配置するタイプ（セミセンター置きタイプ）の車両用空調装置について説明したが、空調ユニット１０のさらに前方側に送風機ユニット１を配置する完全センター置きタイプの車両用空調装置に本発明を適用することが可能である。
【００５５】
この場合、送風機ユニット１は車室１０２内でなく、エンジンルーム１０１内に配置して、送風機ユニット１の送風空気をダッシュパネル１００の開口部を通して、蒸発器１２の前面側に送風することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す車両用空調装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す蒸発器の具体的構造を例示する正面図である。
【図３】図１に示す配管コネクタの斜視図である。
【図４】図１に示す温度式膨張弁部分の正面図ある。
【符号の説明】
１…送風機ユニット、１０…空調ユニット、１１…空調ケース、
１２…蒸発器（冷房用熱交換器）、１２ｆ…出入口ジョイント、
２１…冷媒配管ジョイント、２４…膨張弁、１００…ダッシュパネル、
１０１…エンジンルーム、１０２…車室。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that simplifies the configuration of piping to a cooling heat exchanger (evaporator).
[0002]
[Prior art]
The indoor unit portion of the vehicle air conditioner is usually installed inside the instrument panel at the front of the vehicle interior. At that time, as an installation method for the indoor unit, in recent years, an air-conditioning unit with built-in cooling and heating heat exchangers, etc. has been arranged in the center of the vehicle in the left-right direction (instrument panel width direction). Many types are used that are offset on the front side.
[0003]
By the way, in the prior art having such an arrangement layout, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-175157, the cooling heat exchanger (evaporator) is made parallel to the vehicle left-right direction, and the heat exchange surfaces thereof are It is arranged in the air conditioning unit so as to extend in the direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this case, the conditioned air blown from the blower unit in parallel to the left-right direction of the vehicle is diverted to the rear side of the vehicle at the front part of the cooling heat exchanger (the front part of the vehicle), and the cooling heat exchanger is It is necessary to allow air to pass from the vehicle front side toward the vehicle rear side. Therefore, it is necessary to provide a space portion having a predetermined amount (about 100 to 150 mm) in the front-rear direction of the vehicle in the front portion of the cooling heat exchanger.
[0005]
Therefore, the cooling heat exchanger is inevitably positioned on the rear side of the vehicle by the installation space of the space portion as viewed from the front surface portion of the air conditioning unit case. As a result, the distance between the dash panel that partitions the vehicle compartment and the engine room and the refrigerant inlet / outlet part of the cooling heat exchanger (an expansion valve is coupled to the refrigerant inlet / outlet part in many cases) is about 300 to 400 mm. It is necessary to connect with a connecting pipe having a length.
[0006]
Thereby, the malfunction that the piping space for the said connection piping must be ensured in the vehicle interior side arises. In addition to the manufacturing cost and piping work cost of the connecting pipe, the low-pressure side piping of the connecting pipe is provided with an anti-condensation insulator made of sponge-like heat insulating material, and the high-pressure side piping is used to prevent burns. Therefore, it is necessary to install each of the insulators, which increases the product cost.
[0007]
This invention is made | formed in view of the said point, and it aims at simplifying the piping structure to the heat exchanger for cooling in a vehicle interior.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the air conditioning unit (10) is arranged at the center in the vehicle left-right direction at the inside of the instrument panel at the front of the vehicle interior,
The air blower unit (1) for blowing air into the air conditioning unit (10) is arranged on the side of the passenger seat side of the air conditioning unit (10) in the inside of the instrument panel,
In this air conditioning unit (10), a cooling heat exchanger (12) for cooling the blown air of the blower unit (1) is disposed so that its heat exchange surface extends in the vehicle vertical direction,
Among the cooling heat exchangers (12), one end (12g) located on the driver's seat side in the passenger compartment is located on the front side of the vehicle and the other end located on the passenger seat side in the passenger compartment ( 12h) is arranged so that this cooling heat exchanger (12) is inclined with respect to the vehicle left-right direction so that it is located on the vehicle rear side,
In the air conditioning unit (10), a heating heat exchanger (13) for heating the air after passing through the cooling heat exchanger (12) is disposed at a vehicle rear side portion of the cooling heat exchanger (12),
The air blown from the blower unit (1) flows into the vehicle front side portion of the cooling heat exchanger (12) in the air conditioning unit (10) and enters the cooling heat exchanger (12) and the heating heat exchanger (13). After passing through the vehicle and flowing toward the rear of the vehicle,
The air conditioning unit (10) is provided with an opening (16) that allows the cooling heat exchanger (12) to be taken out on a side surface on the passenger seat side,
Through this opening (16), the cooling heat exchanger (12) can be taken out obliquely rearward of the passenger seat side of the air conditioning unit (10),
The inclination angle (θ) of the cooling heat exchanger (12) is set so that the extended extension line of the cooling heat exchanger (12) obliquely rearward on the passenger seat side does not interfere with the outer wall of the blower unit (1). And
A pipe connection part (12f, 21) is arranged at the one end part (12g) of the heat exchanger for cooling (12) ,
The pipe connection portion includes an inlet / outlet joint (12f) integrally provided at one end (12g) of the cooling heat exchanger (12), and a pipe joint (removably coupled to the inlet / outlet joint (12f)). 21) .
[0009]
According to this, one end part (12g) of the cooling heat exchanger (12) can be brought close to the dash panel (100) on the vehicle side by the inclined arrangement of the cooling heat exchanger (12). Therefore, it is only necessary to arrange the pipe connection portions (12f, 21) on the vehicle compartment (102) side, and it becomes possible to eliminate the connection piping in the vehicle interior having a length of about 300 to 400 mm in the prior art. . Therefore, according to the present invention, effects such as reduction of the piping space on the vehicle interior side and cost reduction associated with the abolition of connection piping can be exhibited.
Moreover, the cooling heat exchanger (12) alone can be taken out from the opening (16) diagonally rearward of the air conditioning unit (10) without interfering with the outer wall of the blower unit (1).
[0011]
Particularly, in the invention according to claim 2 , in the vehicle air conditioner according to claim 1, a vehicle compartment (102) is formed on the rear side of the engine room (101), and the interior of the engine room (101) and the vehicle compartment ( 102) an air conditioner applied to a vehicle that partitions the interior with a dash panel (100),
The cooling heat exchanger is an evaporator (12) of a refrigeration cycle, and a gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by an expansion valve (24) flows into the evaporator (12).
In the dash panel (100), an opening (104) is opened in the vicinity of the piping joint (21), and the passage holes (21e, 21f) of the piping joint (21) are passed through the opening (104) in the engine room (101). Exposed inside,
The expansion valve (24) is disposed in the engine room (101), and the expansion valve (24) is coupled to the piping joint (21) from the engine room (101) side,
The passage of the expansion valve (24) is communicated with the passage holes (21e, 21f) of the pipe joint (21).
[0012]
According to this, the expansion valve (24) can be directly coupled to the piping joint (21) on the vehicle interior side from the engine room side, and the expansion valve coupling work is performed on the engine room side than the lower part of the vehicle interior instrument panel. Since it is easy to secure the work space, the expansion valve coupling work can be easily performed in a short time. In addition, the refrigerant flow noise generated at the expansion valve throttle part is also difficult to propagate into the vehicle interior, which is advantageous for reducing vehicle interior noise.
As in the invention according to claim 3, in the vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, the width of the heating heat exchanger (13) in the left-right direction of the vehicle is set to be larger than that of the cooling heat exchanger (12). The heating heat exchanger (13) may be arranged so as to be biased toward the driver seat side portion of the vehicle rear side portion of the cooling heat exchanger (12).
[0013]
In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means shows the correspondence with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The ventilation system of the vehicle air conditioner according to the present embodiment is roughly divided into two parts, a blower unit 1 and an air conditioning unit 10. The air-conditioning unit 10 is disposed at a substantially central portion in the left-right direction of the vehicle in the inner part of the instrument panel at the front part of the vehicle interior, while the blower unit 1 is offset in the passenger compartment side of the air-conditioning unit 10 in the vehicle interior. The In addition, this example is a case where it applies to a right-hand drive vehicle, and the air blower unit 1 and the air-conditioning unit 10 are mounted in the arrow direction of FIG.
[0015]
The blower unit 1 has a well-known configuration, and has a scroll case 2 and a centrifugal multiblade blower fan 3 disposed in the scroll case 2, and the blower fan 3 is rotated in the direction of arrow A by a motor (not shown). By driving, air is blown as indicated by an arrow B toward the air conditioning unit 10 through the outlet 4 of the scroll case 2.
[0016]
An intake port (not shown) of the blower fan 3 is arranged on the upper side, and an inside / outside air switching box (not shown) is arranged above the blower fan 3, and the inside air (vehicle interior air) introduced from the inside / outside air switching box. Alternatively, outside air (air outside the passenger compartment) is blown by the blower fan 3.
Next, the air conditioning unit 10 will be described in detail. The air conditioning unit 10 includes an evaporator (cooling heat exchanger) 12 and a heater core (heating heat exchanger) 13 in an air conditioning case 11 integrally. It is the type to do.
[0017]
Here, the air conditioning case 11 is composed of a plurality of divided cases made of resin having a certain degree of elasticity and excellent strength, such as polypropylene. In the plurality of divided cases, the heat exchangers 12, 13 and devices such as doors to be described later are housed, and the plurality of divided cases are integrally coupled by fastening means such as metal spring clips and screws, 10 parts of the air conditioning unit are assembled.
[0018]
In the air conditioning case 11, an evaporator 12 is arranged at a site on the vehicle front side, and a heater core 13 is arranged at a site on the vehicle rear side from the evaporator 12. Here, as shown in FIG. 2, the evaporator 12 has a heat exchanging core portion 12c composed of a combination of a flat tube 12a and a corrugated fin 12b. The flat tube 12a is formed by joining thin metal plates made of an aluminum alloy in the middle to form a refrigerant passage having a flat cross section, and tank portions 12d and 12e for connecting the refrigerant passages between the tubes at both ends thereof. Integrally molded, the entire evaporator 12 is assembled by integral brazing. 12f is an inlet / outlet joint for entering and exiting the refrigerant to / from the evaporator 12, which is made of an aluminum alloy and has a refrigerant inlet 12i and a refrigerant outlet 12j.
[0019]
As is well known, the evaporator 12 cools the conditioned air by flowing in the low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant of the refrigeration cycle, and the low-pressure refrigerant absorbs latent heat of evaporation from the conditioned air. It is arranged so as to cross the entire area of the air passage.
The arrangement form of the evaporator 12 will be described more specifically. In the evaporator 12, the heat exchange surface of the heat exchanging core portion 12c shown in FIG. 2 extends in the vertical direction (the vertical direction in FIG. (In the up-and-down direction) in the air-conditioning case 11.
[0020]
In addition, one end in the width direction of the evaporator 12, that is, the driver seat side end (the right end in FIGS. 1 and 2) 12g is located on the vehicle front side, and the other end in the width direction, The evaporator 12 is inclined at a predetermined angle θ with respect to the lateral direction of the vehicle so that the passenger seat side end portion (left end portion in FIGS. 1 and 2) 12h is positioned on the vehicle rear side. Here, the angle θ is about 20 ° to 60 °. The above-described entrance / exit joint 12 f is arranged at the driver seat side end 12 g of the evaporator 12.
[0021]
In the air conditioning case 11, an air inlet 14 is opened at a portion further forward of the vehicle than the evaporator 12 and on the side surface on the passenger seat side, and the outlet of the scroll case 2 of the blower unit 1 is formed in the air inlet 14. The unit 4 is connected, and the blown air from the blower unit 1 flows into the front side of the evaporator 12.
A stepped wall surface 15 for uniforming the wind speed distribution of the air passing through the evaporator 12 is formed in a portion of the air conditioning case 11 that faces the front portion of the evaporator 12. The air conditioning case 11 has an opening 16 in the side surface portion on the passenger seat side, and the opening portion 16 is larger than the width dimension W of the evaporator 12 so that the evaporator 12 can be taken out to the passenger seat side. The opening area is set so as to have a sufficiently large width dimension. A lid member 17 for closing the opening 16 is attached to the side surface portion of the air conditioning case 11 on the passenger seat side.
[0022]
The lid member 17 is a plate-like member formed of resin, and a packing material (sealing material) 17a for preventing air leakage is attached to the inner surface of the lid member 17. The lid member 17 is detachably attached to the air conditioning case 11. In this example, of the lid member 17, a hooking claw portion 18 formed on the air conditioning case 11 with an end portion 17 b on the vehicle rear side is provided. The end 17c on the vehicle front side of the lid member 17 is fastened and fixed to the wall surface of the outlet portion 4 of the scroll case 2 with a screw (tapping screw) 19. Therefore, according to the mounting structure of this example, the lid member 17 constitutes a part of the duct of the air inlet 14 portion of the air conditioning case 11.
[0023]
On the other hand, in the air conditioning case 11, an opening 20 is opened on the side surface on the driver's seat side, and this opening 20 projects an entrance / exit joint 12f provided at the driver seat side end 12g of the evaporator 12 to the outside of the case. Is for. The refrigerant pipe connector 21 is detachably coupled to the entrance / exit joint 12f.
FIG. 3 shows a single shape of the refrigerant pipe connector 21. The refrigerant pipe connector 21 is formed by cold forging or cutting a metal such as aluminum into the shape shown in FIG. A rectangular first flange portion 21a is formed. A mounting hole 21b is formed near the center of the first flange portion 21a. One bolt 22 (FIG. 1) is inserted into the mounting hole 21b, and the refrigerant pipe connector 21 is fastened to the inlet / outlet joint 12f by the bolt 22. It is fixed.
[0024]
Here, pipe portions 21c and 21d for connecting the inlet and outlet refrigerant passages are projected from the plate surface of the first flange portion 21a, and the pipe portions 21c and 21d are connected to the refrigerant inlet 12i and the refrigerant outlet 12j on the inlet / outlet joint 12f side. These passage holes are hermetically connected via a sealing O-ring (not shown).
In addition, the first flange portion 21a is integrally provided with a connector main body portion 21g that incorporates inlet-side and outlet-side refrigerant passage holes 21e and 21f, and a rectangular second flange is provided on the other end side of the connector main body portion 21g. The part 21h is provided integrally. On the outer side of the second flange portion 21h, a rectangular protruding portion 21i having an outer dimension slightly smaller than that of the second flange portion 21h is integrally formed. The projecting portion 21i has the refrigerant passage holes 21e and 21f open, and two screw holes 21j in the middle of the holes 21e and 21f.
[0025]
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a vehicle dash panel that partitions the engine room 101 and the vehicle compartment 102. Since the evaporator 12 is inclined at a predetermined angle θ as described above, the driver seat side end 12g of the evaporator 12 is disposed in the vicinity of the dash panel 100. Accordingly, the inlet / outlet joint 12f and the refrigerant pipe connector 21 can also be arranged close to the dash panel 100.
[0026]
The dash panel 100 has an opening 103 in the vicinity of the refrigerant pipe connector 21 so as to face the second flange portion 21h. Through the opening 103, the rectangular protruding portion 21i of the second flange portion 21h of the refrigerant pipe connector 21 is directly protruded to the engine room 101 side. Therefore, the refrigerant passage holes 21e and 21f of the refrigerant pipe connector 21 can be directly exposed to the engine room 101 side.
[0027]
Here, a sealing packing material 23 is attached to the outer peripheral side of the protruding portion 21i of the refrigerant pipe connector 21, and the packing material 23 is pressed against the dash panel 100 by the second flange portion 21h, whereby the peripheral portion of the opening 103 is formed. It is sealed. Thereby, the air in the engine room 101 can be prevented from flowing into the vehicle compartment 102 from the opening 103.
[0028]
The temperature type expansion valve 24 is disposed on the engine room 101 side and is connected to the refrigerant pipe connector 21 from the engine room 101 side. In this example, the temperature type expansion valve 24 is used as the temperature type expansion valve 24. A type in which a temperature sensing part for sensing the outlet refrigerant temperature is built in the valve housing 24a is used. Here, the valve housing 24a is made of a metal such as aluminum and has a rectangular parallelepiped shape shown in FIG. 4, and a diaphragm mechanism 24b is disposed at one end of the valve housing 24a.
[0029]
A differential pressure corresponding to the temperature and pressure of the outlet refrigerant of the evaporator 12 acts on the diaphragm mechanism 24b, and the diaphragm built in the diaphragm mechanism 24b is displaced according to the differential pressure, and the amount of diaphragm displacement is reduced. Accordingly, the opening degree of the valve body (not shown) in the valve housing 24a is adjusted. By adjusting the valve opening, the refrigerant flow rate to the evaporator 12 is adjusted, and the superheat degree of the outlet refrigerant of the evaporator 12 is maintained at a set value.
[0030]
Since the protruding portion 21i of the second flange portion 21h of the refrigerant pipe connector 21 protrudes toward the engine room 101, the valve housing 24a of the temperature type expansion valve 24 is pressed against the plate surface of the protruding portion 21i from the engine room 101 side. Can do. 4 is screwed into the screw hole 21j (FIG. 3) of the protruding portion 21i so that the temperature type expansion valve 24 can be detachably fastened to the refrigerant pipe connector 21.
[0031]
In the valve housing 24 a of the temperature type expansion valve 24, the pipe joint 25 is connected to the surface opposite to the refrigerant pipe connector 21. The pipe joint 25 is formed of a metal such as aluminum, and the ends of the high-pressure side liquid pipe 26a and the low-pressure gas pipe 26b in the engine room 101 are previously joined to the passage holes of the pipe joint 25 by brazing. A single bolt 25a is inserted into a mounting hole (not shown) at the center of the pipe joint 25, and this bolt 25a is inserted into a screw hole (not shown) of the valve housing 24a of the temperature type expansion valve 24. By screwing, the pipe joint 25 can be detachably fastened and fixed to the valve housing 24a of the temperature type expansion valve 24.
[0032]
By attaching the pipe joint 25, the high-pressure side liquid pipe 26 a and the low-pressure gas pipe 26 b can be communicated with the inlet side and outlet side refrigerant passages (not shown) of the temperature type expansion valve 24. High-pressure liquid refrigerant from a receiver (not shown) flows into the inlet-side refrigerant passage of the temperature expansion valve 24 via the high-pressure side liquid pipe 26a, and gas refrigerant evaporated in the evaporator 12 is the temperature-type expansion valve 24. After passing through the outlet side refrigerant passage, the refrigerant is introduced into the compressor suction side through the low-pressure gas pipe 26b.
[0033]
In the refrigerant piping path of the evaporator 12 described above, an insulator made of a sponge-like heat insulating material is formed on the outer surfaces of the refrigerant piping connector 21 and the inlet / outlet joint 12f exposed in the passenger compartment 102 to prevent condensation (see FIG. Paste (not shown).
Next, the heater core 13 is disposed adjacent to a portion on the driver's seat side (right side in FIG. 1) on the downstream side (vehicle rear side) of the evaporator 12. The heater core 13 reheats the cold air that has passed through the evaporator 12, and hot water (engine cooling water) flows through the heater core 13 to heat the air using the hot water as a heat source.
[0034]
The heater core 13 of this example has a well-known structure, and flat tubes and corrugated fins formed by forming a thin metal plate such as aluminum into a flat cross section are alternately laminated between a hot water inlet side tank and a hot water outlet side tank. The heat exchanging core portion is arranged and brazed integrally.
The heater core 13 has, for example, a hot water inlet side tank disposed on the lower side, a hot water outlet side tank disposed on the upper side, and the hot water from the hot water inlet side tank raised all the flat tubes of the heat exchange core section from below. It can be configured as a one-way flow type (all path type) that flows in one direction.
[0035]
FIG. 1 shows only the hot water inlet side pipes 27 and 28 among the hot water pipes connected to the heater core 13, and the hot water outlet side pipes are not shown. One end of the hot water inlet pipe 27 is coupled to the inlet pipe 13a of the inlet side tank of the heater core 13 by a caulking coupling portion 27a.
A hot water valve 29 is detachably connected between the hot water inlet pipe 27 and the hot water inlet pipe 28 by clamps 30a and 30b. The hot water valve 29 is held and fixed to the air conditioning case 11 via a bracket 29a. The dash panel 100 is provided with an opening 104 for hot water piping adjacent to the opening 103 described above, and a hot water inlet pipe 28 and a hot water outlet pipe (not shown) protrude toward the engine room 101 through the opening 104. The engine room 101 is connected to a hot water circuit of a vehicle engine (not shown) via a hot water pipe (not shown). Here, a rubber grommet (sealing material) 31 is fitted to the hot water inlet pipe 28 and the hot water outlet pipe to seal the opening 104.
[0036]
As described above, the hot water of the vehicle engine circulates in the heater core 13 through the hot water valve 29. The hot water valve 29 has a built-in valve body (not shown) capable of adjusting the opening area of the hot water flow path, and adjusts the flow rate of the hot water flowing into the heater core 13 by adjusting the opening of the valve body. This is to adjust the temperature of the air blown out. The operation part of the valve body of the hot water valve 29 is mechanically connected to a temperature adjusting operation member (for example, a lever type member) of the air conditioning operation panel via a link mechanism, a cable or the like (not shown) and is manually operated. .
[0037]
As shown in FIG. 1, the heater core 13 has a width dimension in the left-right direction of the vehicle smaller than the evaporator 12 by a predetermined amount, and is disposed on the driver rear side of the evaporator 12 and on the driver seat side. Thus, the cold air bypass passage 32 can be formed in the passenger seat side portion of the heater core 13 in the air conditioning case 11. A cold air bypass door 33 that opens and closes the cold air bypass passage 32 is disposed in a passenger seat side portion of the heater core 13. In this example, the cold air bypass door 33 is constituted by a plate-like door that is rotatable around a rotation shaft 34.
[0038]
The rotating shaft 34 of the cold air bypass door 33 is mechanically connected to the temperature adjusting operation member of the air conditioning operation panel through a link mechanism, a cable and the like (not shown). That is, in this example, both the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 are connected to the temperature adjusting operation member via a mechanical connection mechanism (link mechanism, cable, etc.). Therefore, the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 can be operated in conjunction with each other by manual operation of the operation member.
[0039]
On the other hand, in the air conditioning case 11, a defroster opening 35, a face opening 36, and a foot opening (not shown) are opened at a position on the vehicle rear side (air flow downstream side) of the heater core 13 and the cold air bypass passage 32. ing. Here, the defroster opening 35 opens to the upper surface side of the air conditioning case 11 and blows wind toward the inner surface of the vehicle window glass through a defroster duct and a defroster outlet (not shown). The face opening 36 opens further to the rear side of the vehicle than the defroster opening 35 and blows wind toward the head of the occupant through a face duct and a face air outlet (not shown). In addition, the foot opening opens to the lower part of the air conditioning case 11 and blows wind to the left and right occupant feet through a foot duct and a foot outlet (not shown).
[0040]
The defroster opening 35 is opened and closed by a plate-shaped defroster door 38 that can be rotated by a rotating shaft 37, and the face opening 36 is opened and closed by a plate-shaped face door 40 that can be rotated by a rotating shaft 39. . Similarly, the foot opening is also opened and closed by a foot door (not shown), and the blowing mode can be selected by opening and closing these openings.
[0041]
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. By operating the blower fan 3 of the blower unit 1, air is blown into the case 11 of the air conditioning unit 10 as indicated by an arrow B. A refrigeration cycle is activated by driving a compressor (not shown) by the vehicle engine, and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant decompressed and expanded by the temperature type expansion valve 24 flows into the evaporator 12.
[0042]
Then, the refrigerant absorbs latent heat of evaporation from the blown air and evaporates in the evaporator 12, whereby the blown air is cooled and dehumidified to become cold air. Next, the cold air is reheated by the heater core 13 to reach a desired temperature, and blows out into the passenger compartment through the blowout openings 35 and 36 selected by the doors 38 and 40 and the like.
Here, the temperature of the air blown into the passenger compartment can be adjusted by adjusting the hot water flow rate to the heater core 13 by the hot water valve 29 and adjusting the amount of cold air in the passage 32 by the cold air bypass door 33. During maximum heating (at the highest temperature), the hot water valve 29 is fully opened and the cold air bypass door 33 is fully closed. Conversely, the hot water valve 29 is fully closed and the cold air bypass door 33 is fully opened during maximum cooling (at the lowest temperature).
[0043]
When the opening degree of the hot water valve 29 reaches the intermediate opening degree and reaches an intermediate temperature range between the maximum heating time and the maximum cooling time, the cold air bypass door 33 is opened, and thereafter the temperature adjustment of the air conditioning operation panel is performed. When the operating member is operated toward the maximum cooling position (minimum temperature position), the opening degree of the cold air bypass door 33 gradually increases toward the fully open position. In this way, the blowout temperature between the maximum heating position (maximum temperature position) and the maximum cooling position (minimum temperature position) can be adjusted linearly (continuously).
[0044]
Next, the refrigerant piping work to the evaporator 12 in the present embodiment will be described. By the inclined arrangement of the evaporator 12, the driver seat side end portion 12g of the evaporator 12 can be brought close to the dash panel 100 on the vehicle side. Therefore, it is only necessary to arrange the refrigerant pipe joint 21 connected to the inlet / outlet joint 12f of the evaporator 12 on the vehicle compartment 102 side. The refrigerant pipe joint 21 may have a relatively simple shape as illustrated in FIG. 3 and can be easily manufactured by cold forging or cutting of aluminum.
[0045]
Therefore, after the refrigerant piping joint 21 is fastened and fixed to the inlet / outlet joint 12f of the evaporator 12 by one bolt (fastening means) 22 on the passenger compartment 102 side, the expansion valve 24 is connected to the refrigerant piping joint 21 on the engine room 102 side. Is tightened and fixed by two bolts (fastening means) 24c, and the piping joint 25 is fastened and fixed to the expansion valve 24 by one bolt (fastening means) 25a. That is, it is not necessary to connect an expansion valve to the refrigerant inlet / outlet of the evaporator as in the prior art and to arrange a connection pipe having a length of about 300 to 400 mm between the expansion valve and the opening of the dash panel.
[0046]
Next, the desorption work of the evaporator 12 in this embodiment is demonstrated. When it is necessary to remove the evaporator 12 for inspection or repair or replacement of the evaporator 12 after the air conditioner is mounted on the vehicle, first, the bolts 22 are loosened in the driver side space in the passenger compartment 102. Then, the coupling between the inlet / outlet joint 12f of the evaporator 12 and the refrigerant pipe connector 21 is released.
[0047]
After that, in the passenger seat side space in the passenger compartment 102, the screw 19 is loosened to remove the vehicle front side end portion 17c of the lid member 17 from the outlet portion 4 of the scroll case 2, and then the vehicle rear side of the lid member 17 The end portion 17 b is removed from the hooking claw portion 18 of the air conditioning case 11, and the lid member 17 is removed from the air conditioning case 11.
Thereby, the opening part 16 of the passenger seat side part of the evaporator 12 is opened in the air conditioning case 11. Since the opening 16 is designed to have an opening area sufficiently larger than the width dimension W of the evaporator 12, the evaporator 12 can be pulled out from the opening 16 to the passenger seat side. In addition, since the evaporator 12 is not parallel to the vehicle left-right direction but is inclined at a predetermined angle θ, the evaporator 12 can be pulled out obliquely rearward on the front side of the passenger seat through the opening 16 as indicated by the arrow C. .
[0048]
Further, the inclined arrangement of the evaporator 12 according to the present embodiment also has an advantage that the wind speed distribution of the air passing through the evaporator 12 can be made uniform. That is, in the layout in which the air blower unit 1 is offset from the air conditioning unit 10 toward the passenger seat, the air blowing direction at the outlet 4 of the scroll case 2 of the air blower unit 1 is substantially parallel to the vehicle left-right direction as indicated by the arrow B. Since the main flow of the blown air is directed toward the driver's seat side, when the evaporator 12 is arranged in parallel with the vehicle left-right direction, in the evaporator 12 in the driver seat side region (the right side portion in FIG. 1). The wind speed increases, the wind speed in the passenger seat side region (left side in FIG. 1) decreases, and the wind speed distribution becomes uneven.
[0049]
However, according to the present embodiment, the inclined position of the evaporator 12 causes the passenger seat side end portion 12h of the evaporator 12 to be displaced rearward of the vehicle, so that the blown air from the outlet portion 4 of the scroll case 2 is removed from the evaporator. 12 easily flows into the passenger side area. As a result, the wind speed distribution of the air passing through the evaporator 12 can be made uniform by combining the inclined arrangement of the evaporator 12 and the air guiding action of the stepped wall surface 15 of the air conditioning case 11.
[0050]
(Other embodiments)
(1) In the first embodiment, the sealing packing material 23 is fitted on the outer peripheral side of the protruding portion 21i of the refrigerant pipe connector 21, and the packing material 23 is pressed against the dash panel 100 by the second flange portion 21h. In this way, the peripheral portion of the opening 103 is sealed. Instead of the packing material 23, a grommet that penetrates the opening 103 like a rubber grommet 31 used for sealing on the hot water pipe side is used. You may make it seal between the refrigerant | coolant piping connector 21 and the opening part 103. FIG.
[0051]
(2) In the first embodiment, the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 are connected to the temperature adjustment operation member of the air conditioning operation panel by a pure mechanical connection mechanism such as a link mechanism. Although the case where the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 are interlocked by operation has been described, the opening degree of the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 may be adjusted in an electrically interlocked manner.
[0052]
For example, the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 are driven by one common electric actuator (motor or the like) through an appropriate link mechanism or the like, and the electric temperature corresponding to the set temperature is set by the temperature adjusting operation member. A signal is generated, and the operating amount of the electric actuator is controlled by the electric signal of the set temperature, so that the opening degree of the hot water valve 29 and the cold air bypass door 33 may be adjusted in conjunction with each other.
[0053]
{Circle around (3)} In the first embodiment described above, the hot water flow rate type vehicle air conditioner that adjusts the blown air temperature by the hot water flow rate adjusting action of the hot water valve 29 has been described. However, the warm air passing through the heater core 13 and the heater core 13 are It goes without saying that the present invention may be applied to an air mix type vehicle air conditioner that adjusts the air volume ratio with the cold air to be bypassed by an air mix door and adjusts the blown air temperature.
[0054]
(4) In the first embodiment described above, the air conditioning unit 10 is disposed at the substantially central portion of the inner side of the instrument panel in the lateral direction of the vehicle, while the blower unit 1 is located on the passenger seat side of the air conditioning unit 10 in the passenger compartment 102. The vehicle-type air conditioner of the offset arrangement type (semi-center placement type) has been described, but the present invention is applied to a complete center-placement type vehicle air conditioner in which the blower unit 1 is disposed further forward of the air conditioning unit 10. Is possible.
[0055]
In this case, the blower unit 1 can be arranged not in the vehicle compartment 102 but in the engine room 101, and the blown air of the blower unit 1 can be blown to the front side of the evaporator 12 through the opening of the dash panel 100. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vehicle air conditioner showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view illustrating a specific structure of the evaporator shown in FIG.
3 is a perspective view of the piping connector shown in FIG. 1. FIG.
4 is a front view of the temperature type expansion valve portion shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blower unit, 10 ... Air conditioning unit, 11 ... Air conditioning case,
12 ... Evaporator (cooling heat exchanger), 12f ... Entrance / exit joint,
21 ... Refrigerant piping joint, 24 ... Expansion valve, 100 ... Dash panel,
101 ... engine room, 102 ... vehicle compartment.

Claims

While arranging the air conditioning unit (10) in the center of the vehicle left and right direction inside the instrument panel inside the vehicle interior,
The air blower unit (1) for blowing air into the air conditioning unit (10) is arranged on the passenger seat side side of the air conditioning unit (10) in the inside of the instrument panel,
In the air conditioning unit (10), a cooling heat exchanger (12) for cooling the blown air of the blower unit (1) is disposed so that its heat exchange surface extends in the vehicle vertical direction,
Among the cooling heat exchangers (12), one end (12g) located on the driver's seat side in the passenger compartment is located on the front side of the vehicle and the other end located on the passenger seat side in the passenger compartment ( 12h) is arranged so that this cooling heat exchanger (12) is inclined with respect to the vehicle left-right direction so that it is located on the vehicle rear side,
In the air conditioning unit (10), a heating heat exchanger (13) for heating the air after passing through the cooling heat exchanger (12) is disposed at a vehicle rear side portion of the cooling heat exchanger (12). And
The air blown from the blower unit (1) flows into the vehicle front side portion of the cooling heat exchanger (12) in the air conditioning unit (10) and enters the cooling heat exchanger (12) and the heating heat. After passing through the exchanger (13) and flowing toward the rear of the vehicle, it is blown out into the passenger compartment.
The air conditioning unit (10) is provided with an opening (16) that allows the cooling heat exchanger (12) to be taken out on a side surface on the passenger seat side,
Through the opening (16), the cooling heat exchanger (12) can be taken out obliquely rearward of the passenger seat side of the air conditioning unit (10),
Inclination angle (θ) of the cooling heat exchanger (12) so that the extension line of the cooling heat exchanger (12) extending obliquely rearward on the passenger seat side does not interfere with the outer wall of the blower unit (1). Is set,
A pipe connection portion (12f, 21) is disposed at the one end portion (12g) of the cooling heat exchanger (12) ,
The pipe connection portion includes an inlet / outlet joint (12f) integrally provided at one end (12g) of the cooling heat exchanger (12), and a pipe detachably coupled to the inlet / outlet joint (12f). A vehicle air conditioner comprising a joint (21) .

An air conditioner applied to a vehicle in which a vehicle compartment (102) is formed on the rear side of the engine room (101) and the interior of the engine room (101) and the vehicle compartment (102) are partitioned by a dash panel (100). ,
The cooling heat exchanger is an evaporator (12) of a refrigeration cycle, and a gas-liquid two-phase refrigerant decompressed by an expansion valve (24) flows into the evaporator (12),
In the dash panel (100), an opening (104) is opened in the vicinity of the pipe joint (21),
Exposing passage holes (21e, 21f) of the pipe joint (21) into the engine room (101) through the opening (104);
The expansion valve (24) is disposed in the engine room (101), and the expansion valve (24) is coupled to the piping joint (21) from the engine room (101) side.
The vehicle air conditioner according to claim 1 , wherein the passage of the expansion valve (24) communicates with the passage hole (21e, 21f) of the pipe joint (21).

The width dimension of the heating heat exchanger (13) in the left-right direction of the vehicle is made smaller than that of the cooling heat exchanger (12), and the heating heat exchanger (13) is changed to the cooling heat exchanger (12). The vehicle air conditioner according to claim 1 , wherein the vehicle air conditioner is arranged to be biased toward a driver seat side portion of the vehicle rear side portion.