WO2011096224A1

WO2011096224A1 - 車両用空調装置

Info

Publication number: WO2011096224A1
Application number: PCT/JP2011/000626
Authority: WO
Inventors: 智貴佐々木
Original assignee: サンデン株式会社
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2011-08-11
Also published as: JP2011161969A

Abstract

【課題】部品点数を増やすことなく簡単な構成で、膨張弁支持部分において二分される空調ケースにおける車室内への雨水の侵入を防止することができる車両用空調装置を提供すること。【解決手段】車両用空調装置において、膨張弁(26)を収納するハウジング部(30)が、下部ハウジング(30a)と上部ハウジング(30b)とに上下分割されており、上部ハウジングの上部端面(32b)から内周面を通り空調ケース(8)内部に至るまで、上部ハウジングと下部ハウジングとの継ぎ目部分を覆うよう、上部ハウジングの分割面(52)よりも下方に延びたカバー部(64)を形成する。

Description

車両用空調装置

　本発明は、車両用空調装置に係り、詳しくは、エンジンルーム内に載置された室外機と車室内に設けられた室内機との間で冷媒を循環させる冷媒配管をエンジンルームと室内間を仕切る隔壁に貫通させる際の当該冷媒配管周りのシール構造に関する。

　車両用空調装置である車両用エアコンディショナ（以下、カーエアコン）としては、従来、エンジン等の駆動力で冷凍サイクルの圧縮機を作動させるものが一般的である。このようなカーエアコンでは、通常、エンジンルームと車室とを仕切るファイアーウォール（隔壁）の開口に冷媒配管を貫通させてエンジンルーム内の室外機（コンデンサ、圧縮機等）と車室内の室内機（エバポレータ等）とを連結するようにしている。

　ところで、雨天時等において、上記ファイアーウォールのエンジンルーム側には、前輪の跳ね上げ等によって雨水が飛散する。この場合、冷媒配管の上記隔壁の貫通部分においてファイアーウォールの開口から雨水が車室内に浸入するという問題がある。
　一方、近年では、カーエアコンにおいて車室内の室内機の小型化、省スペース化が進んでおり、空調ダクトとして機能する樹脂性の空調ケース内にエバポレータ（蒸発器）や冷媒配管の一部であるエバポレータチューブを収納して一体化する技術が開発され実用化されている。また、一般的に、エバポレータチューブの上流側に配設される膨張弁は、騒音や振動を生じ易いことや交換し易いようにすること等からできるだけ車室内ではなくエンジンルーム側に配設したい一方、エンジンの熱から遠ざけたいという要請があり、例えば空調ケースの一部分で支持しつつファイアーウォールの開口に配設するようにしている。

　ただし、このような構造では、ファイアーウォールの開口が大きくなる傾向にあり、当該開口部分から車室内への雨水の侵入の可能性が高くなる。特に膨張弁支持部分で空調ケースが二分されているような構成の場合、毛細管現象等により当該空調ケースの継ぎ目部分の僅かな隙間を伝って雨水が車室内に侵入する場合がある。
　これに対し、膨張弁と空調ケースとの間に当該膨張弁を覆う弾性体（グロメット）を介装し、空調ケースに形成された周壁により当該グロメットの周縁を隔壁側に押圧することでシールする技術が開発されている（特許文献１参照）。

特開２００９－６７３５６号公報

　しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、グロメットを設ける分、部品点数が増加し、その分コストも高くなるという問題がある。また、膨張弁と空調ケースとの間にグロメットが介装される構成であるため、グロメット交換の際には膨張弁をエバポレータチューブから取り外す必要があり、作業効率が悪化する。さらに、膨張弁は弾性体であるグロメットに覆われて設けられるため、膨張弁の位置決めが困難であったり、固定が不安定となるという問題もある。

　本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、部品点数を増やすことなく簡単な構成で、膨張弁支持部分において二分される空調ケースにおける車室内への雨水の侵入を防止することができる車両用空調装置を提供することにある。

　上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調装置では、エンジンルームと車室とを仕切る隔壁の開口に冷媒配管を貫通させて前記エンジンルーム内の室外機と前記車室内の室内機とを連結するとともに、前記冷媒配管の一部を空調ケースの外殻の開口孔に貫通させ該空調ケース内に収納して前記室内機を構成する車両用空調装置において、前記隔壁の開口に位置し、前記冷媒配管に介装された膨張弁部材と、前記空調ケースの前記開口孔の周縁から前記隔壁の開口周縁に向かって突出し、内周側に前記膨張弁部材を収納する環状をなしたハウジング部と、を備え、前記ハウジング部は、上部ハウジングと下部ハウジングとに上下分割された構成であり、前記上部ハウジングには、少なくとも前記隔壁側の端面から内周側を通り前記空調ケース内部に至るまで、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングとの継ぎ目部分を覆うよう、該上部ハウジングの分割面よりも下方に延びたカバー部が形成されていることを特徴としている。

　請求項２の車両用空調装置では、請求項１において、前記下部ハウジングの分割面には、上方に突出した嵌合突出部が前記カバー部に沿って形成され、前記上部ハウジングの分割面には、前記嵌合突出部と嵌合する嵌合溝部が形成されていることを特徴としている。
　請求項３の車両用空調装置では、請求項１または２において、前記開口孔は、前記下部ハウジングの車室内側端部にて内周面に垂直に形成された下壁と、前記上部ハウジングの車室内側端部にて内周面に垂直に形成された上壁により形成されていることを特徴としている。

　上記手段を用いる本発明の請求項１の車両用空調装置によれば、車両用空調装置において、エンジンルームと車室とを仕切る隔壁の開口に膨張弁部材を配置し、空調ケースより突出するハウジング部に当該膨張弁部材を収納する。当該ハウジング部は、上部ハウジングと下部ハウジングとに上下分割されており、上部ハウジングに、少なくとも隔壁側の端面からハウジング部の内周側を通り空調ケース内部に至るまで、上部ハウジングと下部ハウジングとの継ぎ目部分を覆うよう、上部ハウジングの分割面よりも下方に延びたカバー部を形成する。

　つまり、空調ケースにおいて膨張弁部材を収納するハウジング部が上下分割した構成であり、ハウジング部に継ぎ目部分がある構成であっても、隔壁側の端面からハウジング内周を通り空調ケース内部に至るまでカバー部が覆っていることで、隔壁の開口を通ってハウジング部内に水が入ったとしても、当該カバー部により遮られて、継ぎ目部分に水が接触することはない。したがって、継ぎ目部分を伝っての車室内への水の侵入を防ぐことができる。

　このように、グロメット等の複雑な構成の部材を追加することなく、空調ケースの一部であるハウジング部にカバー部を形成することで車室内への水の侵入を防ぐことができ、組付の作業も容易となる。
　これにより、部品点数を増やすことなく簡単な構成で、膨張弁配設部分において二分される空調ケースにおける車室内への雨水の侵入を防止することができる。

　請求項２の車両用空調装置によれば、上部ハウジング及び下部ハウジングの分割面において、下部ハウジングの分割面に上方に突出する嵌合突出部を形成し、上部ハウジングの分割面に嵌合溝部を形成する。
　これにより、例えばカバー部の下端とハウジング部との間に隙間があり、その隙間を通って水が侵入した場合等であっても、下部ハウジングの分割面にて上方に突出した嵌合突出部により車室内側への水の侵入は阻止される。したがって、より確実に車室内への水侵入防ぐことができる。

　請求項３の車両用空調装置によれば、空調ケース８に形成される開口孔を下部ハウジングの車室内側端部にて内周面に垂直に形成された下壁と、前記上部ハウジングの車室内側端部にて内周面に垂直に形成された上壁により形成する。このように、開口孔をハウジング部の内周面に垂直な下壁及び上壁により形成することで、当該下壁及び上壁により空調ケース８内への雨水の侵入も抑えることができ、空調ケース内を通って車室内に水が侵入することも防止することができる。

本発明に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。図１の矢視Ａ方向から見たハウジング部及び膨張弁を示す拡大断面図である。図２において膨張弁を除いたハウジング部を示す拡大断面図である。ロワケースをエンジンルーム側上方から見た図である。下部ハウジングをエンジンルーム側上方から見た図である。上下分解時のハウジング部をエンジンルーム側下方から見た図である。組付時のハウジング部をエンジンルーム側下方から見た図である。膨張弁を収納したハウジング部の縦断面図である。図８において膨張弁等を除いたハウジング部の縦断面図である。図９のＢ－Ｂ線に沿った断面図である。

　以下、図面により本発明の一実施形態について説明する。
　図１は、車両１に搭載された本発明に係る車両用空調装置を示す概略構成図である。
　車両用空調装置、即ち車両用エアコンディショナ（以下、カーエアコン）は、エンジンルーム２内に圧縮機４、コンデンサ（図示せず）等が室外機として配設され、車室６内に空調ダクトとして機能する樹脂製の空調ケース８が内部にエバポレータ１０や金属製のエバポレータチューブ（冷媒配管の一部）１２、１４を擁して室内機として配設されて構成され、これら室外機と室内機とが金属製のパイプ１６、１８で連結されることで冷凍サイクルが形成されている。

　即ち、当該カーエアコンは、エンジン２０の駆動力で圧縮機４を作動させることで車室内の空調を行うことが可能に構成されている。
　図１に示すように、車両１には、エンジンルーム２と車室６とを仕切るようにしてファイアーウォール（隔壁）２２が設けられており、パイプ１６、１８等の冷媒配管がファイアーウォール２２の開口２４を貫通して室外機と室内機とを連結している。

　詳しくは、エンジンルーム２側のパイプ１６、１８と車室６側のエバポレータチューブ１２、１４とは膨張弁（膨張弁部材）２６を介してそれぞれ接続されており、当該膨張弁２６が冷媒配管の構成要素としてファイアーウォール２２の開口２４に位置している。
　当該膨張弁２６は、空調ケース８の外殻に形成された開口孔２８周縁からエンジンルーム側に向かって突出して延びファイアーウォール２２の開口２４周縁と当接した環状のハウジング部３０の内周側にて収納されている。

　空調ケース８は、開口孔２８及びハウジング部３０を含めてロワケース８ａ及びアッパケース８ｂに上下分割されており、当該ロワケース８ａ及びアッパケース８ｂの外殻同士を当接させて最中状（シェル状）に重ね合わせるようにして構成されている。
　以下、膨張弁２６周辺部分の構成について詳しく説明する。
　ここで、図２には図１の矢視Ａ方向から見たハウジング部及び膨張弁を示す拡大断面図、図３には図２において膨張弁を除いたハウジング部を示す拡大断面図がそれぞれ示されている。

　同図に示すように、ハウジング部３０は、エンジンルーム側から見て、端面３２が略矩形状をなした環状をなしている。当該ハウジング部３０の内周にて開口孔が形成されるとともに、膨張弁２６が嵌入されている。また、上記空調ケース８の分割に伴い、ハウジング部３０は上下方向中央位置にて、下部ハウジング３０ａ及び上部ハウジング３０ｂに分割されて構成されている。

　まず、下部ハウジング３０ａについて詳しく説明する。
　図４にはロワケースをエンジンルーム側上方から見た図、図５には下部ハウジングをエンジンルーム側上方から見た図が示されている。
　同図に示すように、下部ハウジング３０ａには上部ハウジング３０ｂと当接する一対の下分割面３４、３４が形成されており、各下分割面３４には、上方に突出した嵌合突出部３６、３６が形成されている。当該嵌合突出部３６は、上部ハウジング３０ｂのエンジンルーム側の下部端面３２ａから下部ハウジング３０ａの内周面側を通ってロワケース８ａの外殻まで続いて延びている。

　また、当該下部ハウジング３０ａの車室内側の端部には、内周面に垂直な第１の下壁３８が形成されている。当該第１の下壁３８には、図５に示すように、開口孔２８の下半部分を形成するよう半長円形に切り欠かれた下開口孔４０が形成されており、当該下開口孔４０の下端部分からは下部ハウジング３０ａ内周面まで切り欠かれたスリット４２が形成されている。なお当該スリット４２は、下部ハウジング３０ａ内に貯まった水を空調ケース内へ抜くための水抜き用の溝である。また、第１の下壁３８の上端には、上端面に沿って上記嵌合突出部３６が形成されている。

　さらに、下部ハウジング３０ａには、第１の下壁３８よりエンジンルーム側に位置して、第２の下壁４４が形成されている。当該第２の下壁４４には、上記下開口孔４０よりも面積が小さく上記エバポレータチューブ１４の外周に合わせて半長円形に切り欠かれた支持孔４６が形成されている。また、第２の下壁４４の上端面には僅かに下方に切り欠かれた溝部４８、４８が形成されている。また、第２の下壁４４の車室内側の面には一対の補強リブ５０、５０が立設されている。

　次に上部ハウジング３０ｂについて詳しく説明する。
　図６には上下分解時のハウジング部、図７には組付時のハウジング部をそれぞれエンジンルーム側下方から見た図が示されている。
　同図に示すように、上部ハウジング３０ｂには、下部ハウジング３０ａの下分割面３４、３４と対応した一対の上分割面５２、５２が形成されている。そして、各上分割面５２には上記嵌合突出部３６と嵌合する嵌合溝部５４が形成されており、当該嵌合溝部５４は、嵌合突出部３６と対応し、エンジンルーム側の上部端面３２ｂから上部ハウジング３０ａの内周面側を通ってアッパケース８ｂの外殻まで続いて延びている。

　また、当該上部ハウジング３０ｂの車室内側の端部には、内周面に垂直な第１の上壁５６が形成されている。当該第１の上壁５６には、上記第１の下壁３８と対応し、開口孔２８の上半分部分を形成するよう半長円形に切り欠かれた上開口孔５８が形成されている。また、当該第１の上壁５６の下端面には、下部ハウジング３０ａの第１の下壁３８の嵌合突出部３６と嵌合する嵌合溝部５４が形成されている。さらに、当該第１の上壁５６のエンジンルーム側の面には、上開口孔５８の周縁部分からエンジンルーム側に延びた半筒状の筒部６０が形成されている。筒部６０のエンジンルーム側の端部には、筒部６０の両側面が僅かに延長され、下端が上分割面５２よりも下方に延びた一対の第２の上壁６２、６
２が形成されている。

　そして、上部ハウジング３０ｂには、空調ケース８の組付時において上部ハウジング３０ｂの上分割面５２、５２及び下部ハウジング３０ａの下分割面３４、３４が当接した継ぎ目部分を覆うカバー部６４、６４が形成されている。詳しくは、カバー部６４は、上部ハウジング３０ｂの下端部分において、上部端面３２ｂから内周面側を通って空調ケース８内に至るまで延びている。具体的には、カバー部６４は、上部ハウジング３０ｂの上部端面３２ｂより外側、上部ハウジング３０ｂ内周面より内側、第１の上壁３８のエンジンルーム側の面の外側、上開口孔５８の内側に突出しつつ、上分割面５２よりも下方に延びた断面逆Ｌ字状をなしている。なお、当該カバー部６４は上記第２の上壁６２の下端部分と一体に連結されている。

　ここで再び図５等を参照すると、２点鎖線で示されているように、カバー部６２は空調ケース８組付時において、下部ハウジング３０ａの下分割面３４周辺を覆うこととなる。つまり、下部ハウジング３０ａの上部において、下部端面３２ａより外側、内周面より内側、第２の下壁４４の溝部４８、第１の下壁のエンジンルーム側の面の外側、開口孔２８の内側を通って空調ケース８内までカバー部６４が延びている。

　さらに、空調ケース８の組付時における膨張弁２６周辺部分の構成についてより詳しく説明する。
　ここで、図８には膨張弁を収納したハウジング部の縦断面図、図９には膨張弁等を除いたハウジング部の縦断面図がそれぞれ示されている。
　同図に示すように、空調ケース８組付時において、膨張弁２６は、下部ハウジング３０ａの第２の下壁４４に形成された支持孔４６にエバポレータチューブ１４が当接することで支持されている。なお、当該エバポレータチューブ１４における支持孔４６との当接位置は、膨張弁２６のステー２６ａとエバポレータチューブ１４の付け根部分であり、第２の下壁４４には補強リブ５０も形成されていることから、膨張弁２６はハウジング部３０内に確実に固定される。

　また、膨張弁２６は、本体部分の上部背面が上部ハウジング３０ｂの筒部６０先端と当接するとともに、本体部分の両側面が一対の第２の上壁６２、６２により挟まれることで位置決めされている。そして、エバポレータチューブ１２、１４は、下側に位置するエバポレータチューブ１４は上述したように第１の下壁３８の下開口孔４０部分を通り、上側に位置するエバポレータチューブ１２は第１の上壁５６の上開口孔５８部分を通ることで、それぞれ開口孔２８を貫通し、空調ケース８内へと延びている。

　以上のようにして、膨張弁２６周辺部分は構成されている。
　つまり、空調ケース８において膨張弁２６を収納するハウジング部３０は上下分割されており、ハウジング部３０に継ぎ目部分がある構成であるが、端面３２からハウジング部３０の内周面を通り空調ケース８内部に至るまでカバー部６４が覆っている。これにより、ファイアーウォールの開口２６を通って、ハウジング部３０内に雨水が入ったとしても、カバー部６４により遮られて、継ぎ目部分に水が接触することはない。したがって、継ぎ目部分を伝っての車室６内への水の侵入を防ぐことができる。

　詳しくは、図１０に図９のＢ－Ｂ線に沿った断面図が示されており、同図に示すように、ハウジング部３０の内周側においては、ファイアーウォールの開口２４を通って入ってくる雨水の方向にカバー部６４が形成されており、当該カバー部６４により継ぎ目部分への雨水の接触は遮られる。また、カバー部６４の下部とハウジング部３０の内周面との間に僅かな隙間があり、稀に雨水が下側から回り込み当該隙間を通って継ぎ目部分に侵入してきた場合であっても、下部ハウジング３０ａの下分割面３４にて上方に突出した嵌合突出部３６により車室内側への水の侵入は阻止される。

　さらに、図８、９から明らかなように、空調ケース８に形成される開口孔２８は第１の下壁３８及び第１の上壁５６により形成されており、エバポレータチューブ１２、１４が貫通する程度の小さな開口面積に抑えられている。また、第１の下壁３８よりもエンジンルーム側にてエバポレータチューブ１４と当接する第２の下壁４４が設けられている上、膨張弁２６の背面上部を覆うようにして筒部６０が設けられており、開口２４から入った雨水は、これら第１の下壁４４、第２の下壁４４、第１の上壁５６、及び筒部６０によって遮られて開口孔２８まで届かない。これにより空調ケース８内への雨水の侵入も抑えることができ、空調ケース内を通って車室内に水が侵入することも防止することができる。

　以上のことから、グロメット等の複雑な構成の部材を追加することなく、空調ケースの一部であるハウジング部にカバー部を形成することで車室内への水の侵入を防ぐことができ、組付の作業も容易となる。
　これにより、本発明に係る車両用空調装置では、部品点数を増やすことなく簡単な構成で、膨張弁配設部分において二分される空調ケースにおける車室内への雨水の侵入を防止することができる。

　以上で本発明に係る車両用空調装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。
　例えば、上記実施形態では、ハウジング部の端面を直接ファイアーウォールに当接させているが、気密性を向上させるためハウジング部の端面に発泡剤からなるパッキン等を設けてもよい。

　また、上記実施形態では、膨張弁２６は、エバポレータチューブ１４を介して第２の下壁により支持され、第２の上壁により位置決めされているが、膨張弁の支持構造や位置決め構造はこれに限られるものではなく、例えば下壁または上壁を追加しても構わない。

　１　車両
　２　エンジンルーム
　４　圧縮機
　６　車室
　８　空調ケース
　８ａ　ロワケース
　８ｂ　アッパケース
１０　エバポレータ
１２、１４　エバポレータチューブ
１６、１８　パイプ
２０　エンジン
２２　ファイアーウォール（隔壁）
２４　開口
２６　膨張弁（膨張弁部材）
２８　開口孔
３０　ハウジング部
３２　端面
３２ａ　下部端面
３２ｂ　上部端面
３４　下分割面
３６　嵌合突出部
３８　第１の下壁
４０　下開口孔
４２　スリット
４４　第２の下壁
４６　支持孔
４８　溝部
５０　補強リブ
５２　上分割面
５４　嵌合溝部
５６　第１の上壁
５８　上開口孔
６０　筒部
６２　第２の上壁
６４　カバー部

Claims

　エンジンルームと車室とを仕切る隔壁の開口に冷媒配管を貫通させて前記エンジンルーム内の室外機と前記車室内の室内機とを連結するとともに、前記冷媒配管の一部を空調ケースの外殻の開口孔に貫通させ該空調ケース内に収納して前記室内機を構成する車両用空調装置において、
　前記隔壁の開口に位置し、前記冷媒配管に介装された膨張弁部材と、
　前記空調ケースの前記開口孔の周縁から前記隔壁の開口周縁に向かって突出し、内周側に前記膨張弁部材を収納する環状をなしたハウジング部と、を備え、
　前記ハウジング部は、上部ハウジングと下部ハウジングとに上下分割された構成であり、
　前記上部ハウジングには、少なくとも前記隔壁側の端面から内周側を通り前記空調ケース内部に至るまで、前記上部ハウジングと前記下部ハウジングとの継ぎ目部分を覆うよう、該上部ハウジングの分割面よりも下方に延びたカバー部が形成されていることを特徴とする車両用空調装置。
　前記下部ハウジングの分割面には、上方に突出した嵌合突出部が前記カバー部に沿って形成され、
　前記上部ハウジングの分割面には、前記嵌合突出部と嵌合する嵌合溝部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置。
　前記開口孔は、前記下部ハウジングの車室内側端部にて内周面に垂直に形成された下壁
と、前記上部ハウジングの車室内側端部にて内周面に垂直に形成された上壁により形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。