JP4075704B2

JP4075704B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP4075704B2
Application number: JP2003180952A
Authority: JP
Inventors: 聡日比野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005014706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関し、特に空調ケースと熱交換器との間のシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば、空調ケースであるクーラケースを上部ケースと下部ケースとに分割成形し、下部ケース内に冷却用熱交換器であるエバポレータを挿入して所定位置に配置した後、上部ケースと下部ケースとを組み付けるものが知られている（下記特許文献１参照。）。このように、クーラケース内に収納されるエバポレータには、クーラケース内を流通する空気がエバポレータとクーラケースとの間に漏れることを防止するように、周縁部にシール部材が延設されたものが知られている。
【０００３】
例えば、図８に示すように、略矩形方体状のエバポレータ１２０の外周部に弾性を有するエラストマからなるシール部１３２を環状に形成し、これを下部ケース１１２の配設空間１１５に挿入配置し、その後図示しない上部ケースを組み付ける車両用空調装置がある。この下部ケース１１２の配設空間１１５の紙面表裏方向の幅は、エバポレータ１２０挿入方向に対する両側面部のシール部１３２の先端同士の幅より若干小さく形成され、シール部１３２を弾性変形することで、エバポレータ１２０とクーラケース（下部ケース１１２）との間にシール構造を形成するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−１０８０２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術の車両用空調装置では、エバポレータ１２０を下部ケース１１２の配設空間１１５に挿入し始めたときから、シール部１３２が弾性変形するため、シール部１３２と下部ケース１１２内面との間に大きな摩擦抵抗が発生する。したがって、エバポレータ１２０の挿入組付性が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、空調ケース内に熱交換器を挿入配置するときの挿入組付性を向上す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。
【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に記載の発明では、
内部に空気を流通する空調ケース（１０）と、
空調ケース（１０）内に空気の流通方向に直交する方向から挿入されて所定位置に配置され、空調ケース（１０）内を流通する空気を冷却もしくは加熱する熱交換器（２０）と、
コア部（２１）を取り囲むように熱交換器（２０）の周縁部に全周に渡って延設され、熱交換器（２０）が空気を冷却もしくは加熱するときに、熱交換器（２０）と空調ケース（１０）との間をシールするシール部材（３２）とを備える車両用空調装置であって、
空調ケース（１０）は、該所定位置を取り囲む面のうち熱交換器（２０）の挿入方向の側方側かつ空気流れ方向の側方側の面となる該所定位置の両側の側面部に段差部を有し、
段差部には、空気流れ上流側を向いた面として形成されるとともに、熱交換器（２０）の挿入が進む側ほど空気流れ上流側に位置するように挿入方向に対して傾斜した傾斜面（１６）が形成され、
シール部材（３２）は、傾斜面（１６）に対応して熱交換器（２０）からリップ状に突設されるとともに、傾斜面（１６）に対応して傾斜して設けられて、傾斜面（１６）に空気流れ上流側から密着して熱交換器（２０）と空調ケース（１０）との間をシールするものであり、
熱交換器（２０）が空調ケース（１０）内に挿入されて所定位置およびその近傍に到達する以前には、シール部材（３２）が空調ケース（１０）と非接触状態にあり、熱交換器（２０）が所定位置に到達したときには、シール部材（３２）が空調ケース（１０）と密着して熱交換器（２０）と空調ケース（１０）との間を全周に渡ってシールすることを特徴としている。
【０００８】
これによると、熱交換器（２０）が空調ケース（１０）内に挿入されても、前記所定位置近傍に到達する前に、熱交換器（２０）周縁部のシール部材（３２）が空調ケース（１０）と密着することはない。したがって、挿入時に大きな摩擦抵抗が発生することがない。このようにして、空調ケース（１０）内に熱交換器（２０）を挿入配置するときの挿入組付性を向上することができる。
【００１０】
また、シール部材（３２）を傾斜して形成するとともに、空調ケース（１０）に傾斜面（１６）を形成するという簡単な構成により、熱交換器（２０）が前記所定位置およびその近傍に配置されたときにのみ、シール部材（３２）を空調ケース（１０）と密着することができる。
【００１２】
さらに、空気が空調ケース（１０）内を流通し熱交換器（２０）を通過するときには、風圧によりシール部材（３２）は傾斜面（１６）に押圧される。すなわち、風圧が高いときほどシール部材（３２）の傾斜面（１６）への密着力が大きいセルフシール構造を形成することができる。したがって、熱交換器（２０）と空調ケース（１０）との間のシール性を向上することが可能である。
【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一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は車両用空調装置の空調ユニットを構成する空調ケースのうち冷却用の熱交換器であるエバポレータが収納されるクーラケースの概略構造を示す断面図である。一方、図２は空調ユニット内に配設されるエバポレータの概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００１６】
図１に示すように、クーラケース１０は、２分割され樹脂製（本例ではポリプロピレン製）の上部ケース１１および下部ケース１２から構成されている。クーラケース１０の図中右方側には、図示しない送風機ユニットが送り出す空気を導入するための導入口１３が形成されており、クーラケース１０の図中左方側には、図示しない加熱手段や配風手段が設けられた下流側に空気を導出するための導出口１４が形成されている。
【００１７】
クーラケース１０内の導入口１３と導出口１４との間には、後述するエバポレータ２０を配設するための配設空間１５が形成されている。クーラケース１０の配設空間１５を形成する部位の側面部は、幅方向（紙面表裏方向）に段差を有する構造となっている。下部ケース１２の段差部には、図中上下方向（後述するエバポレータ２０の挿入方向）に対し後方（空気流れ下流側）に傾斜した傾斜面１６が形成されている。
【００１８】
具体的には、図１に示すように、傾斜面１６は、クーラケース１０内の空気流れ上流側（図中右方側）を向いた面として形成されるとともに、図中下方側ほど空気流れ上流側に位置するように傾斜されている。なお、クーラケース１０は、本実施形態において、本発明の空調ケースに相当するものである。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態の熱交換器であるエバポレータ２０は、アルミニウム材からなるコア部２１とヘッダタンク２２とにより主要部を構成する周知のものであって、冷凍サイクルの低圧冷媒が蒸発して送風空気から吸熱することにより送風空気を冷却する冷房用熱交換器である。具体的構造の図示は省略しているが、コア部２１は図中上下方向に延びる複数のチューブとフィンとを交互に積層して構成されている。コア部２１の図中上下方向両端部には、コア部２１のチューブと連通するヘッダタンク２２が配設されている。なお、ヘッダタンク２２に接続する配管部材等の図示は省略している。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、エバポレータ２０の外周には、カバー部材３０が配設されている。カバー部材３０は、弾性を有する材料（本例では、ポリプロピレン／ＥＰＤＭ系エラストマ）からなり、コア部２１を取り囲むように装着された本体部３１と、本体部３１の外面に一体に設けられ、クーラケース１０との間にシール構造を形成するためのリップ状のシール部３２とにより構成されている。
【００２１】
カバー部材３０の本体部３１は、上下のヘッダタンク２２の外周部およびコア部２１の図２（ａ）中左右の側方部に配設されている。一方、シール部３２は、本体部３１の上面、側面、および下側ヘッダタンク２２の空気流れ上流側の面（図２（ｂ）参照）に渡って、環状に突設されている。
【００２２】
エバポレータ２０は、クーラケース１０の配設空間１５に対し、コア部２１の延在下方向（図２中下方向）に向かって挿入されるものであり、シール部３２のうち、本体部３１の側面に形成された側方部３２ａ（エバポレータ２０のクーラケース１０の配設空間１５内への挿入方向側方側に位置する部位）は、この挿入方向に対し傾斜して延設されている。側方部３２ａは、下方側（挿入方向側）ほど図２（ｂ）中右方側（空気流れ上流側）となるように傾斜している。
【００２３】
すなわち、シール部３２の側方部３２ａは、下部ケース１２の傾斜面１６に対応して傾斜して形成されている。なお、シール部３２の側方部３２ａの両先端部同士の幅（図２（ａ）の両端の幅）は、下部ケース１２の配設空間１５の傾斜面１６より空気流れ上流側の幅より小さく、下流側の幅より大きくなっている。ここで、カバー部材３０のシール部３２は、エバポレータ２０の周縁部に延設された本実施形態におけるシール部材である。
【００２４】
次に、クーラケース１０内へのエバポレータ２０の組み付け方法について説明する。
【００２５】
図３に示すように、まず、下部ケース１２の配設空間１５の上方側の開口から、カバー部材３０を装着したエバポレータ２０を、エバポレータ２０のコア部２１延在方向に挿入する。そして、エバポレータ２０の下面（実質的にはカバー部材３０の下面）が配設空間１５の底面に当接するまで、この挿入動作を継続する。エバポレータ２０の下面が配設空間１５の底面に当接した位置が、本実施形態における所定位置である。
【００２６】
シール部３２の側方部３２ａの両先端部同士の幅は、下部ケース１２の配設空間１５の傾斜面１６より空気流れ上流側の幅より小さく、下流側の幅より大きくなっている。また、シール部３２の側方部３２ａは、下部ケース１２の傾斜面１６に対応して傾斜して形成されている。
【００２７】
したがって、エバポレータ２０の下面が配設空間１５の底面に当接するまでは、シール部３２は下部ケース１２の内面に若干接触することはあっても大きな摩擦抵抗を発生することはない。これに対し、エバポレータ２０が下部ケース１２内の所定位置に到達したときには、図４に要部断面図を示すように、シール部３２の側方部３２ａは傾斜面１６に密着し、シール構造を形成する。ちなみに、図４は、図３に示すＡ−Ａ線断面においてエバポレータ２０が所定位置に到達した状態を示している。
【００２８】
エバポレータ２０を下部ケース１２の所定位置に挿入組み付けしたら、上部ケース１１を上方から装着し、上部ケース１１と下部ケース１２とを一体に結合する。このようにして、エバポレータ２０をクーラケース１０内に収納する。
【００２９】
上述の構成および組み付け動作によれば、エバポレータ２０が下部ケース１２内の所定の組み付け位置に到達する前には、カバー部材３０のシール部３２が下部ケース１２の内面に対し非接触状態にあり、下部ケース１２の内面に密着して大きな摩擦抵抗が発生することがない。したがって、エバポレータ２０を容易に組み付けることができる。また、摩擦抵抗によりリップ状のシール部３２が捩れて、シール不良が発生することも防止できる。
【００３０】
これらの効果は、シール部３２の側方部３２ａを傾斜して形成するとともに、下部ケース１２に側方部３２ａに対応した傾斜面１６を形成するという簡単な構成により得ることができる。
【００３１】
さらに、シール部材３２は、所定位置に組み付けられたときに、傾斜面１６等の密着する相手側部位より空気流れ上流側に配置される。したがって、空気がクーラケース１０内を流通しエバポレータ２０を通過するときには、風圧によりシール部３２は傾斜面１６等に押圧される。このようにして、エバポレータ２０とクーラケース１０との間を確実にシールすることができる。
【００３２】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、シール部３２の側方部３２ａを傾斜して形成するとともに、下部ケース１２に側方部３２ａに対応した傾斜面１６を形成するものであったが、図５に示すように上部ケース１１にも傾斜面を形成し、図６に示すようにシール部３２を上部ケース１１の傾斜面に対応して傾斜して形成するものであってもよい。これによれば、上記一実施形態よりエバポレータ２０を一層容易に組み付けることができる。
【００３３】
また、上記一実施形態では、クーラケース１０の下部ケース１２に傾斜面１６を空気流れ上流側を向いた面として形成したが、エバポレータ２０が所定の組み付け位置に配設されたときにのみ、シール部材がクーラケースと密着するように傾斜するものであればよい。例えば、図７に空気流れ上流側から見た構成を示すように、下部ケース２１２の内面を下方側ほど幅が狭くなるように形成して内側を向いた傾斜面２１６とし、カバー部材２３０のシール部２３２の側方部２３２ａを傾斜面２１６に対応して傾斜するものであってもよい。ただし、図７に例示した構成より、上記一実施形態の構成の方が、空調ユニットの体格およびセルフシール構造形成の容易さにおいて有利である。
【００３４】
また、上記一実施形態では、エバポレータ２０が空調ケース１０内の所定の組み付け位置に到達する前には、カバー部材３０のシール部３２が空調ケース１０の内面に対し非接触状態であり、前記所定位置でのみシール部３２が空調ケース１０の内面に密着するものであったが、エバポレータ２０が空調ケース１０内の所定の組み付け位置の近傍に到達する前には、カバー部材３０のシール部３２が空調ケース１０の内面に対し非接触状態であり、前記所定位置に到達する若干手前からシール部３２が空調ケース１０の内面に接触するものであってもよい。
【００３５】
また、上記一実施形態では、クーラケース１０内にエバポレータ２０を挿入配置するものであったが、空調ケース内に熱交換器を挿設するものであれば本発明を適用することができる。例えば、空調ケース内にヒータコア等を挿設するものであってもよい。
【００３６】
また、上記一実施形態では、エバポレータ２０を上方側から挿入組み付けするものであったが、他の方向から挿入するものであってもよい。例えば、側方側から挿入組み付けするものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車両用空調装置のクーラケースの縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における車両用空調装置のエバポレータの概略構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるクーラケース内へのエバポレータの組み付け方法を説明する図である。
【図４】図３に示すＡ−Ａ断面においてエバポレータが所定組付位置に到達した状態を示す図である。
【図５】他の実施形態における車両用空調装置のクーラケースの縦断面図である。
【図６】他の実施形態における車両用空調装置のエバポレータの概略構成を示す側面図である。
【図７】他の実施形態におけるクーラケース内へのエバポレータの組み付け方法を説明する図である。
【図８】従来のクーラケース内へのエバポレータの組み付け方法を説明する図である。
【符号の説明】
１０クーラケース（空調ケース）
１１上部ケース
１２下部ケース
１５配設空間
１６傾斜面
２０エバポレータ（熱交換器）
３０カバー部材
３２シール部（シール部材）
３２ａ側方部

Claims

内部に空気を流通する空調ケース（１０）と、
前記空調ケース（１０）内に前記空気の流通方向に直交する方向から挿入されて所定位置に配置され、前記空調ケース（１０）内を流通する空気を冷却もしくは加熱する熱交換器（２０）と、
コア部（２１）を取り囲むように前記熱交換器（２０）の周縁部に全周に渡って延設され、前記熱交換器（２０）が前記空気を冷却もしくは加熱するときに、前記熱交換器（２０）と前記空調ケース（１０）との間をシールするシール部材（３２）とを備える車両用空調装置であって、
前記空調ケース（１０）は、前記所定位置を取り囲む面のうち前記熱交換器（２０）の挿入方向の側方側かつ空気流れ方向の側方側の面となる前記所定位置の両側の側面部に段差部を有し、
前記段差部には、空気流れ上流側を向いた面として形成されるとともに、前記熱交換器（２０）の挿入が進む側ほど空気流れ上流側に位置するように挿入方向に対して傾斜した傾斜面（１６）が形成され、
前記シール部材（３２）は、前記傾斜面（１６）に対応して前記熱交換器（２０）からリップ状に突設されるとともに、前記傾斜面（１６）に対応して傾斜して設けられて、前記傾斜面（１６）に空気流れ上流側から密着して前記熱交換器（２０）と前記空調ケース（１０）との間をシールするものであり、
前記熱交換器（２０）が前記空調ケース（１０）内に挿入されて前記所定位置およびその近傍に到達する以前には、前記シール部材（３２）が前記空調ケース（１０）と非接触状態にあり、前記熱交換器（２０）が前記所定位置に到達したときには、前記シール部材（３２）が前記空調ケース（１０）と密着して前記熱交換器（２０）と前記空調ケース（１０）との間を前記全周に渡ってシールすることを特徴とする車両用空調装置。