(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に吹き出す空気の流路を構成する空調ケーシング（１）と、
前記空調ケーシング（１）内に配設され、前記空調ケーシング（１）内を流通する空気と熱交換を行うコア部（３１）と、このコア部（３１）内を流通する流体を分配集合させるタンク部（３２）とからなる熱交換器（３）と、
前記空調ケーシング（１）のうち前記熱交換器（３）の空気上流側および下流側の一方側から前記タンク部（３２）に接触する部位に形成され、前記タンク部（３２）を押圧することにより前記熱交換器（３）を前記空調ケーシング（１）に固定する第１凸部（１ａ）と、
前記空調ケーシング（１）のうち前記熱交換器（３）の前記空気上流側および下流側の他方側に設けられ、前記タンク部（３２）の長手方向全域に渡って前記タンク部（３２）に接触するタンク受け部（１ｂ）とを有し、
前記タンク部（３２）と接触する前記第１凸部（１ａ）は、前記タンク部（３２）の長手方向に複数形成され、それぞれの先端は、前記タンク部（３２）を押圧する押圧力により変形し、前記複数の第１凸部（１ａ）が前記タンク部（３２）に及ぼす押圧力によって、前記タンク部（３２）の長手方向全域に渡って前記タンク部（３２）が前記タンク受け部（１ｂ）に押圧されていることを特徴とする熱交換器の取付構造。
【請求項２】
前記複数の第１凸部（１ａ）のそれぞれについて、前記第１凸部（１ａ）の断面積は、前記空調ケーシング（１）の壁面から前記第１凸部（１ａ）の先端に向かうほど小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換器の取付構造。
【請求項３】
前記複数の第１凸部（１ａ）は、前記熱交換器（３）の空気上流側から前記タンク部（３２）に接触し、前記タンク受け部（１ｂ）は、前記熱交換器（３）の空気下流側に形成され、前記熱交換器（３）の自重が前記タンク受け部（１ｂ）に作用するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換器の取付構造。
【請求項４】
前記タンク部（３２）の外壁のうち、前記空調ケーシング（１）の外側に面する壁面と、前記空調ケーシング（１）の内壁との間には、前記空調ケーシング（１）の内壁に形成された第３凸部（１ｅ）の先端が前記タンク部（３２）の壁面に接触することによって空隙（１ｄ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の熱交換器の取付構造。
【請求項５】
前記熱交換器（３）の端部には、前記コア部（３１）を補強する補強プレート（３５）が配設され、
前記補強プレート（３５）には、前記補強プレート（３５）の長手方向に延びる溝部（３６）が形成されており、
前記空調ケーシング（１）の内壁のうち前記溝部（３６）に対応する部位には、前記溝部（３６）の底部（３６ａ）に向かって突出するとともに、前記補強プレート（３５）の長手方向に延びる第２凸部（１ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の熱交換器の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内に吹き出す空気の流路をなす空調ケーシング内にヒータコア等の熱交換器を取り付けるための熱交換器の取付構造に関するものであり、車両用空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱交換器を空調ケーシング内に取り付ける場合には、空調ケーシングの内壁と接触する熱交換器の部位に、ウレタンフォーム等の弾性部材からなるパキンを手作業にて貼り付け、このパッキンの変形により空調ケーシングの製造公差と熱交換器の製造公差との差を吸収していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、パッキンの材料費およびパッキンを熱交換器に貼り付ける工数が発生してしまい、空調装置の製造原価低減を妨げていた。
本発明は、上記点に鑑み、空調ケーシングの製造公差を吸収するためのパッキンを廃止することができる熱交換器の取付構造を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜５に記載の発明では、空調ケーシング（１）のうち熱交換器（３）の空気上流側および下流側の一方側からタンク部（３２）に接触する部位に形成され、前記タンク部（３２）を押圧することにより熱交換器（３）を空調ケーシング（１）に固定する第１凸部（１ａ）と、空調ケーシング（１）のうち熱交換器（３）の空気上流側および下流側の他方側に設けられ、タンク部（３２）の長手方向全域に渡ってタンク部（３２）に接触するタンク受け部（１ｂ）とを有し、タンク部（３２）と接触する前記第１凸部（１ａ）は、タンク部（３２）の長手方向に複数形成され、それぞれの先端は、前記タンク部（３２）を押圧する押圧力により変形し、複数の第１凸部（１ａ）がタンク部（３２）に及ぼす押圧力によって、タンク部（３２）の長手方向全域に渡ってタンク部（３２）がタンク受け部（１ｂ）に押圧されていることを特徴とする。
【０００５】
これにより、タンク部（３２）を押圧する押圧力によって第１凸部（１ａ）の先端が変形し、熱交換器（３）が空調ケーシング（１）内に固定されているので、空調ケーシング（１）の製造公差を第１凸部（１ａ）の変形によって吸収することができる。したがって、空調ケーシング（１）の製造公差を吸収するパッキンを廃止することができるので、空調装置の製造原価低減を図ることができる。また、タンク部（３２）の長手方向に形成された複数の第１凸部（１ａ）がタンク部（３２）に及ぼす押圧力によって、タンク部（３２）の長手方向全域に渡ってタンク部（３２）がタンク受け部１ｂに押圧されているので、空調ケーシング（１）内を流通する空気が熱交換器（３）を迂回して熱交換器（３）の下流側に流れることを防止することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、第１凸部（１ａ）の断面積は、空調ケーシング（１）の壁面から第１凸部（１ａ）の先端に向かうほど小さくなっていることを特徴とする。
これにより、タンク部（３２）との接触部での第１凸部（１ａ）に発生する応力を高めることができる。したがって、タンク部（３２）との接触する第１凸部（１ａ）の先端が変形し易くなるので、より確実に空調ケーシング（１）の製造公差を吸収して熱交換器（３）を空調ケーシング（１）内に固定することができる。
【０００７】
また、第１凸部（１ａ）の根元（空調ケーシング１の内壁）側の断面積は、先端に比べて大きくなっているので、第１凸部（１ａ）の剛性を向上させることができる。したがって、タンク部（３２）との接触する第１凸部（１ａ）の先端での変形し易さを維持しながら第１凸部（１ａ）の剛性を向上させることができるので、より確実に空調ケーシング（１）の製造公差を吸収しつつ、熱交換器（３）を空調ケーシング（１）内に確実に固定することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、複数の第１凸部（１ａ）は、熱交換器（３）の空気上流側からタンク部（３２）に接触し、タンク受け部（１ｂ）は、熱交換器（３）の空気下流側に形成され、熱交換器（３）の自重が前記タンク受け部（１ｂ）に作用するようになっていることを特徴とする。これにより、タンク受け部（１ｂ）に作用する熱交換器（３）の自重によってタンク受け部（１ｂ）の面圧が上昇するので、タンク受け部（１ｂ）での密閉性を向上させることができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、タンク部（３２）の外壁のうち、空調ケーシング（１）の外側に面する壁面と、空調ケーシング（１）の内壁との間には、前記空調ケーシング（１）の内壁に形成された第３凸部（１ｅ）の先端が前記タンク部（３２）の壁面に接触することによって空隙（１ｄ）が形成されていることを特徴とする。これにより、空隙（１ｄ）が断熱層となり、熱交換器（３）と空調ケーシング（１）外の空気との間で熱交換が行われることを抑制することができる。したがって、熱交換器（３）と空調ケーシング１内を流通する空気との間で熱交換をより多く行うことができるので、空調装置の熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、空調ケーシング（１）の内壁のうち補強プレート（３５）の溝部（３６）に対応する部位には、溝部（３６）の底部（３６ａ）に向かって突出するとともに、補強プレート（３５）の長手方向に延びる第２凸部（１ｃ）が形成されていることを特徴とする。
これにより、第２凸部（１ｃ）と溝部（３６）の凹形状とにより、迷路構造が形成される。したがって、この迷路構造により、熱交換器（３）のコア部（３１）を迂回して補強プレート（３５）と空調ケーシング（１）の内壁との隙間を流通する空気の量を減少させることができ、空調装置の熱交換効率の向上を図ることができる。
【００１１】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明を車両用空調装置（カーエアコン）に適用した実施形態における通風系の全体構成を示すものである。１は空調装置の空気流路を構成する、ポリプロピレン等の成形性に優れた樹脂製の空調ケーシングであって、この空調ケーシング１は通常、車室内前部の計器盤（図示せず）内に設置される。この空調ケーシング１内には、図１の右上部（車両前方側の上部）に、送風手段としての送風機２が配設されている。
【００１３】
この送風機２はモータにより駆動される周知の遠心多翼ファンにて構成されており、この空調ケーシング１に連結された図示しない吸気側ダクトを通して空調ケーシング１内部に空気を吸入して矢印Ａ方向に送風するようになっている。
ここで、前記吸気側ダクトには、送風空気を冷却する冷却手段としてのエバポレータが配設されており、さらにこのエバポレータの空気上流側に内気取入口及び外気取入口が設けられているとともに、それら取入口のいずれかを開口させる内外気切替ドアが設けられている。前記エバポレータは、車両エンジンにより駆動される圧縮機を持つ冷凍サイクル中に設けられ、冷媒の蒸発潜熱により送風空気を冷却するようになっている。
【００１４】
また、図１に示すように、空調ケーシング１内には、図１の右側下部（車両前方側の下部）に、加熱手段としてのヒータコア（熱交換器）３が略水平方向に配設されている。このヒータコア３は、図２の（ａ）に示すように、空調ケーシング１内を流通する空気と車両エンジンの冷却水（温水）との間で熱交換を行う、略矩形状のコア部３１、およびコア部３１内を流通する冷却水を分配集合させるタンク部３２とから構成されている。
【００１５】
そして、コア部３１は、周知の如く、冷却水が流通する複数本の偏平チューブ３３と、これら複数本の偏平チューブ３３間にろう付けされた波形状のコルゲートフィン３４とから構成されている。また、偏平チューブ３３は、その両端でタンク部３２と連通しており、コア部３１の端部のうち偏平チューブ３３と平行な部位には、コア部３１の補強部材をなすサイドプレート（補強プレート）３５が２つのタンク部３２を渡すように配設されている。
【００１６】
また、サイドプレート３５は、図２の（ｂ）に示すように、サイドプレート３５の長手方向に延びる２本の溝部３６がプレス加工にて形成され、サイドプレート３５の曲げ剛性を向上させている。なお、ヒータコア３の空調ケーシング１への取付構造については、後述する。
また、図１中、ヒータコア３の空気上流側部位には、エアミックスドア４が設けられており、このエアミックスドア４は、その回転軸４ａを中心として図１の矢印Ｘ方向に回動することにより車室内へ吹き出す空気温度を制御する周知の手段である。なお、エアミックスドア４は、乗員の手動操作もしくは空調制御装置の自動温度制御信号により、空調条件に応じた開度に調整されるようになっている。
【００１７】
このエアミックスドア４の開度に応じて、送風機２により矢印Ａ方向に送風された空気のうち、ヒータコア３を通って温風通路１００を矢印Ｂ方向に流れる温風と、ヒータコア３を通らずに冷風通路１０１を矢印Ｃ方向に流れる冷風の風量割合を調節するようになっている。なお、本例では、この冷風通路１０１と温風通路１００は、ヒータコア３を中間にして図１の上下方向に並ぶように設けられている。そして、これら通路１００、１０１を流れる冷風と温風は、ほとんどの場合、後述する円弧状のロータリードア９１内にて良好にエアミックスされる。
【００１８】
一方、前記空調ケーシング１において、図１の左上部分（車両後方側の上部）には、複数個、本例では３個の吹出空気通路開口部５、６、７が、後述するロータリドア９１の回動する領域内に、ロータリドア９１の回動方向（円周方向）に沿って隣接し並ぶように設けられている。従って、空調ケーシング１側の吹出空気通路開口部５、６、７を形成する仕切り壁先端は円弧面に成形されている。
【００１９】
ロータリドア９１の回動方向の中間に位置する吹出空気通路開口部５は、車室内計器盤の上方側に配設され乗員の上半身に向かって空気を吹き出すためのフェイス吹出口（図示しない）とフェイス吹出ダクト１０によって連通されている。
ロータリドア９１の回動方向において、最も車両後方側に位置する吹出空気通路開口部６は車室内計器盤の下方側に配設され乗員の下半身に向けて空気を吹き出すためのフット吹出口（図示しない）とフット吹出ダクト１１によって連通されている。
【００２０】
ロータリドア９１の回動方向において、最も車両前方側に位置する吹出空気通路開口部７は、車室内計器盤の上面で、車両のガラス面に近接して配設され、車両のフロントガラスやサイドガラスの内面に向かって空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口（図示しない）とデフロスタダクト１２によって連通されている。
【００２１】
また、本実施形態では、フェイスダクト１０とデフロスタダクト１２は、両ダクトの中間部位の通風壁を共有することで車両用空調装置自体の小型化を図ると共に、両吹出空気通路開口部５、７の開口面積をなるべく大きくすることに寄与している。
上記した３個の吹出空気通路開口部５、６、７は、いずれも図１中紙面表面から裏面に向かった方向をその長手方向とした略長方形状に形成されている。
【００２２】
そして、送風機２が駆動されると、内気あるいは外気が吸気側ダクトから吸込まれてエバポレータを通って空調ケーシング１内に導かれ、さらに空調ケーシング１内を矢印Ａ、Ｂ、Ｃのように空気が流れて、冷風と温風の風量割合がエアミックスドア４の開度により調節されて、所望の吹出空気温度が得られる。そして、吹出空気はいずれかの吹出空気通路開口部５、６、７を介して車内の各吹出口から吹き出されるようになっている。なお、本実施の形態では、３つの吹出空気通路開口部５、６、７によって後述する５つの吹出モードを選択することができるようになっている。
【００２３】
さて、上記空調ケーシング１内には、前記３つの吹出空気通路開口部５、６、７の開閉およびその開口面積を調節する空気通路切替装置９が設けられている。以下、空気通路切替装置９について、図３〜６を参照して詳述する。
この空気通路切替装置９は、本発明のロータリードア部をなすロータリドア９１およびフィルム部材９２を具備して構成されている。
【００２４】
ロータリドア９１は、例えば樹脂からなり、図３〜５に示すように、２枚のほぼ半円形の端板部９１ａ、９１ａと、略１８０°の円弧範囲を持った円弧状をなす円周壁９１ｂとを一体に有する、いわば縦割りの半円筒状をなしている。また、前記端板部９１ａ、９１ａには、円周壁９１ｂの円弧の曲率中心に位置して、軸方向外側に突出する回転軸９１ｃ、９１ｃが設けられている。
【００２５】
そして、前記円周壁９１ｂには、図５等に示すように、軸方向に長細い４個のドア通風口９１ｄが円周方向に並んでほぼ等間隔に形成されている。これにて、円周壁９１ｂは、その円周方向両端部の２か所及び各ドア通風口９１ｄ相互間の３か所に軸方向に延びる細長い梁９１ｅを有し、残りのほとんどの部分が開口した形態とされている。なお、半円形の端板部９１ａ、９１ａには図３に示すように補強リブ９１ｆが突出形成されている。
【００２６】
また、ロータリドア９１には、円周壁９１ｂの円周方向の一端部（図示右側端部）にはフィルム部材９２の円周方向の一端を取付けるためのピン部材（取付手段）９１ｇが設けられている。このピン部材９１ｇは円柱状のものであって、図５に示すようにロータリドア９１の下端部から下方へ多数個突出しており、この多数のピン部材９１ｇは軸方向に一列に並んでロータリドア９１に一体成形されている。
【００２７】
また、ロータリドア９１の円周壁９１ｂの円周方向の他端部（図示左側端部）には、スライド壁部９１ｈが設けられている。このスライド壁部９１ｈは、図５に示すようにロータリドア９１の下端部から下方へ突出するとともに、このスライド壁部９１ｈの外周面はフィルム部材９２の形成する円弧形状に沿った円弧面に形成してあり、かつこのスライド壁部９１ｈの外周面から外方側へ突出するようにして、多数のピン部材９１ｉが軸方向に一列に並んで多数個一体成形されている。
【００２８】
一方、前記フィルム部材９２は、可撓性（柔軟性）があって、通気性がなく、しかも摩擦抵抗が小さい樹脂材料で成形されている。具体的には、本例では、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムにて、フィルム部材９２を成形している。ここで、フィルム部材９２の剛性を後述の理由から高める必要があるため、本例では、厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルムを用いている。この厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルムの剛性を表す柔軟値は、ＪＩＳ：Ｌ１０９６のループ圧縮法による測定値で、２４０ｇ〜１９３０ｇの範囲とすることが好ましい。ちなみに、このループ圧縮法による柔軟値は、ループ状に曲げたフィルム部材９２のループ形状部を所定量押圧変形させるのに必要な荷重であり、この柔軟値が大きい程、剛性が高いことを示している。
【００２９】
フィルム部材９２は、図６に示すように、ロータリドア９１の円周壁９１ｂの軸方向寸法とほぼ同等の幅寸法Ｍを有する全体として矩形状に形成されている。そして、このフィルム部材９２の長さＬ方向の途中部位には、ドア通風口９１ｄと常に連通しているフィルム開口部９２ａが形成されている。なお、図３（ａ）において、９２ａ′はフィルム開口部９２ａの円周方向の開口範囲を示す。
【００３０】
本例では、このフィルム開口部９２ａは、軸方向に一列に並んだ複数個の貫通孔にて構成されており、各フィルム開口部９２ａは細長のほぼ六角形状に形成され、六角形状の長手方向が前記長さＬ方向に向いている。また、フィルム開口部９２ａは、フィルム部材９２がロータリードア９１に取付られた状態においてロータリードア９１の回動方向の最大長さが、フェイス用およびフット用の吹出空気通路開口部５、６の最大幅と略同等となっている。
【００３１】
さらに、全てのフィルム開口部９２ａをまとめた形状および面積は、この吹出空気通路開口部５、６と略同等になっている。但し、実際には、各フィルム開口部９２ａ相互間に位置する仕切り部が存在するため、フィルム開口部９２ａの方が若干小さくなっている。
これにより、図１、４に示すようにロータリドア９１がフェイス用の吹出空気通路開口部５だけを開口する場合（フェイスモード時）、フェイス用の吹出空気通路開口部５とフィルム部材９２のフィルム開口部９２ａとの開口縁が一致（ラップ）するため、フェイスモード時の通風抵抗を最小限にすることが可能となる。なお、フット用の吹出空気通路開口部６を全開する場合についても同様である。
【００３２】
一方、このフィルム部材９２の両端部分（図６で左右の縁辺部）のうち、右側の端部には、複数個の取付用孔９２ｂが形成されている。この取付用孔９２ｂは、具体的には、前記ピン部材９１ｇに嵌合する円形孔で形成されている。また、左側端部には、複数個のスライド孔９２ｃが形成されている。このスライド孔９２ｃは前記スライド壁部９１ｈのピン部材９１ｉが移動可能に嵌合する長孔で形成されている。ここで、スライド孔９２ｃは、その長孔の長手方向が、長さＬ方向に向くようにしてあるので、フィルム部材９２がロータリドア９１に円弧状に取付られた状態では、その円弧形状の円周方向に長孔の長手方向が向くことになる。スライド孔９２ｃを構成する長孔の長手方向寸法は、フィルム部材９２および空調ケーシング１の寸法ばらつきを十分、吸収し得る大きさに設定してある。
【００３３】
フィルム部材９２を、ロータリドア９１の円周壁９１ｂの外周側に円弧状に取付けるにあたっては、まず、図５に示すように、フィルム部材９２の長さＬ方向の一方の端部を、取付用孔９２ｂを含む所定長さだけ内径側に折曲げて、折り曲げ部９２ｋを形成する。そして、この状態で、フィルム部材９２をロータリドア９１の円周壁９１ｂの上方から被せ、フィルム部材９２の一端側の円形取付用孔９２ｂをピン部材９１ｇに嵌合させる。一方、フィルム部材９２の他端側の長孔状のスライド孔９２ｃをスライド壁部９１ｈのピン部材９１ｉに嵌合させる。
【００３４】
しかるのち、樹脂製のピン部材９１ｇの頭部をフィルム部材９２がロータリドア９１の表面に圧着するまで熱かしめして、ピン部材９１ｇの頭部をリベット状に拡大する。これにより、フィルム部材９２の一端側の折り曲げ部９２ｋをロータリドア９１の円周壁９１ｂの円周方向の一端部に固定することができる。すなわち、フィルム部材９２の一端側の折り曲げ部９２ｋは固定端となる。
【００３５】
また、同様に、スライド壁部９１ｈの樹脂製ピン部材９１ｉの頭部を熱かしめするが、このピン部材９１ｉの頭部の熱かしめ部はピン軸方向への変形量を僅少にすることにより、フィルム部材９２とスライド壁部９１ｈの外周面との間に隙間（図３、４参照）を形成する。これにより、フィルム部材９２の円周方向の他端側は、ロータリドア９１のスライド壁部９１ｈの外周面に対して固定されず、スライド孔９２ｃの長手方向の寸法の範囲内で円周方向への移動が自由となる。すなわち、フィルム部材９２の円周方向の他端側は移動可能な自由端９２ｄとなる。
【００３６】
このように、フィルム部材９２の円周方向の他端側を移動可能な自由端９２ｄとすることにより、風圧、振動による過度な撓みがフィルム部材９２に発生しないようにするため、前記したようにフィルム部材９２として比較的剛性の高い（前記柔軟値が２４０ｇ以上）材質を選定する必要がある。
また、フィルム部材９２の長さ寸法（円周方向長さ）Ｌは、図４から理解されるように、空調ケーシング１側の吹出空気通路開口部５、６、７が形成されている円弧面（ロータリドア９１の円周壁９１ｂより所定量だけ曲率半径が大きい円弧面）と、ロータリドア９１の平面開口部９１ｊの延長線とが交差する範囲にて決定される仮想的な円周方向長さに、一端部の取付のための折曲げ部分と、他端部の長孔状のスライド孔９２ｃを形成する部分を加算した長さよりも若干長く設定されている。
【００３７】
これにて、フィルム部材９２は、自身の剛性および内周側から受ける風圧によって、空調ケーシング１側の吹出空気通路開口部５、６、７が形成されている円弧面に沿う円弧形状に保持される。ここで、フィルム部材９２は、図５に示す平板状のものを円弧形状に湾曲させる代わりに予め、円弧形状に成形されたものを使用することもできる。この円弧形状に成形されたフィルム部材９２の方が、吹出空気通路開口部５、６、７を閉塞するためのシール機能が向上する。
【００３８】
また、フィルム部材９２の開口部９２ａは、ロータリドア９１の３個の通風口９１ｄのうち図１および図４で円周方向左端部から時計回り方向に２番目に位置するドア通風口９１ｄにラップし、このフィルム開口部９２ａ部分にてロータリドア部の内外周部が開通するようになっている。
以上のように構成されたロータリドア９１は、両端板部９１ａの回転軸９１ｃが、空調ケーシング１側の吹出空気通路開口部５，６，７が並ぶ円弧状内壁面の曲率中心に一致するようにして空調ケーシング１の壁部に回転可能に支持されており、そして、この場合、図１に示すように回転軸９１ａの一方にはレバー２１が固着され、このレバー２１の端部にコントロールケーブル２２の一端が接続されている。このコントロールケーブル２２の他端側は、車室内の空調制御パネル（図示せず）に設けられた吹出モード切替レバー（吹出モード切替操作手段）に連結されている。これにより、ロータリドア９１は、吹出モード切替レバーの手動操作に基づいて回転方向（図１の矢印Ｄ及びＥ方向）に回転変位するようになっている。
【００３９】
次に、ヒータコア３の空調ケーシング１への取付構造について述べる。
図７はヒータコア３を取り除いた状態での空調ケーシング１のＦ部（図１参照）の拡大図であり、図８は図７のＧ−Ｇ断面図である。図８中、１ａはヒータコア３のタンク部３２を空気上流側から押圧する第１凸部であり、この第１凸部１ａは、その断面積が、空調ケーシング１の壁面から第１凸部１ａの先端に向かうほど小さくなるように略三角形状に２つ形成され、その先端でタンク部３２に接触している。
【００４０】
そして、タンク部３２の空気下流側には、タンク部３２の長手方向全域に渡ってタンク部３２に接触するタンク受け部１ｂが空調ケーシング１に形成されており、このタンク受け部１ｂは、第１凸部１ａがタンク部３２を押圧する押圧力によりタンク部３２に密着している。
なお、前記押圧力は、第１凸部１ａの先端が変形することにより発生しており、本実施形態では、第１凸部１ａの先端は、ヒータコア３を空調ケーシング１に取り付けた際に、その先端がつぶれて一部塑性変形をしている（図９の（ｂ）参照）。このため、第１凸部１ａのの凸高さは、第１凸部１ａが塑性変形した後、第１凸部１ａの塑性変形によるスプリングバックによる弾性力にてヒータコア３を固定するのに十分な固定力が発生するように適宜決定する必要がある。
【００４１】
因みに、本実施形態では、第１凸部１ａは、図８に示すように、タンク部３２の長手方向と直交する向きに延びるように形成したが、これは空調ケーシング１を成形する際の型抜きを考慮したものであって、タンク部３２の長手方向に延びるように第１凸部１ａを形成してもよい。
また、空調ケーシング１の内壁のうちサイドプレート３５の溝部３６に対応する部位には、図９に示すように、溝部３６の底部３６ａに向かって突出するとともに、サイドプレート３５の長手方向に延びる第２凸部１ｃが形成されており、この第２凸部１ｃの先端は、底部３６ａに接触している。
【００４２】
さらに、タンク部３２の外壁のうち空調ケーシング１の外側に面する壁面と、空調ケーシング１の内壁との間には、図８に示すように、空隙１ｄが形成されており、この空隙１ｄは、空調ケーシング１の内壁に形成された、タンク部３２の長手方向に延びる第３凸部１ｅ先端がタンク部３２に接触することによって形成されている。
【００４３】
なお、ヒータコア３は、図７に示すように、第２凸部１ｃと対向する部位に形成された開口部１ｆからサイドプレート３５の溝部３６の底部３６ａが第２凸部１ｃに接触するように、紙面右側から左側に向けて空調ケーシング１内に挿入されて空調ケーシング１内に固定されており、ヒータコア３の空調ケーシング１への挿入時に、第１凸部１ａが、図９の（ｂ）に示すように、第２凸部１ｃ側に向けて変形する。
【００４４】
因みに、ヒータコア３の空調ケーシング１への取付性を考慮すると、開口部１ｆ側の第１凸部１ａの凸高さを、第２凸部１ｃ側の第１凸部１ａの凸高さより僅かに低くするか若しくは同じにすることが望ましく、本実施形態では、開口部１ｆ側の第１凸部１ａの凸高さを僅かに低くした。
また、本実施形態では、ヒータコア３と開口部１ｆとの隙間には、ウレタンフォーム等のパッキンが配設されており、空調ケーシング１内を流通する空気が空調ケーシング１外に漏れ出すことを防止している。
【００４５】
次に、上記構成において作動を説明する。送風機２を作動させると、空調ケーシング１内を図１の矢印Ａ、Ｂ、Ｃのように空気が流れ、この送風空気は、ロータリドア９１の平面開口部９１ｊからロータリドア９１の内周側に至り、ここで冷風と温風が混合される。次いで、送風空気はロータリドア９１の通風口９１ｄおよびフィルム部材９２の開口部９２ａを通って、このフィルム開口部９２ａとラップする空調ケーシング１側の吹出空気通路開口部５、６、７のいずれか１つまたは複数から各吹出口に至り、車室内へ吹出す。
【００４６】
そして、このとき、フィルム部材９２は風圧によって外周側に膨らむように張出し、閉塞すべき吹出空気通路開口部５、６、７の周縁部に圧接してシールするので、風洩れを生ずることなく、この開口部を確実に閉塞できる。
また、ロータリドア９１の円周壁９１ｂが略１８０度の円弧範囲を有することから、ドアの空気取入口である平面開口部９１ｊの開口面積は最大となり、通風抵抗を小さくすることに寄与している。
【００４７】
本実施の形態では、使用者が車内の吹出モード切替レバーを手動操作することにより、その操作力がコントロールケーブル２２及びレバー２１を介して直接的にロータリードア９１に伝達され、ロータリードア９１が矢印ＤあるいはＥ方向に回動する。このとき、具体的には、ロータリードア９１が図４および図１０〜図１３に示す各所定位置に回動変位して５つの吹出モードのうちのいずれかが選択されるのである。また、本実施の形態における吹出モード切換レバーは車両の幅方向に移動可能となっており、車両左側から右側に向かって順に等量に移動することで、所定の吹出モードとして、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモードおよびデフロスタモードの順に選択可能となっている。つまり、吹出モード切換レバーの作動量に比例してロータリードア９１が回動することになる。
【００４８】
次に、上述の吹出モードについて説明する。先ず、フェイス（ＦＡＣＥ）モード時について図４に基づき説明する。吹出モード切替レバーが車両の幅方向の最も左側に位置しフェイスモードが選択されているときには、図４に示す位置に、ロータリドア９１がフィルム部材９２とともに回動しており、その結果、フィルム部材９２の開口部９２ａがフェイス用の吹出空気通路開口部５に完全にラップする。そして、この状態では、フィルム部材９２のうち、開口部９２ａの設けてない部分が風圧により外周側に張出すことにより、フット用の吹出空気通路開口部６およびデフロスタ用吹出空気通路開口部７の周縁部に確実に圧接して、この両開口部６、７を確実に閉塞する。
【００４９】
これにより、空調ケーシング１内の空気は、ロータリードア９１の平面開口部９１ｊからドア内部へ取り入れられ、ドア通風口９１ｄ、フィルム開口部９２ａを介してフェイス用の吹出空気通路開口部５よりフェイスダクト１０に流入し、フェイス吹出口から車室内に吹き出される。
次に、図１１に基づきバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードについて説明する。バイレベルモードでは、ロータリードア９１が、図４のフェイスモードの状態から反時計回りの方向に所定角度だけ回転することにより、フィルム部材９２の開口部９２ａが、フェイス用の吹出空気通路開口部５の半分とフット用の吹出空気通路開口部６の半分との双方に跨がってラップする。
【００５０】
そして、この際、デフロスタ用の吹出空気通路開口部７は、フィルム部材９２のうち、開口部９２ａの設けてない部分によって確実に閉塞される。
これにより、空調ケーシング１内の空気は、ロータリードア９１の平面開口部９１ｊからドア内部へ取り入れられ、ドア通風口９１ｄ、フィルム開口部９２ａを介してフェイス用の吹出空気通路開口部５およびフット用の吹出空気通路開口部６に流入し、フェイス吹出口およびフット吹出口の両方から同時に車室内へ吹出される。
【００５１】
次に、図１１に基づいてフット（ＦＯＯＴ）モードについて説明する。この場合、ロータリードア９１が、図１０のバイレベルモードの状態から反時計回りの方向に、さらに所定角度だけ回転することにより、フィルム開口部９２ａがフット用の吹出空気通路開口部６に完全にラップし、フェイス用の吹出空気通路開口部５を完全に閉塞する。一方、デフロスタ用の吹出空気通路開口部７は本実施の形態では、完全に閉塞するのでなく、図１１に示すように所定量隙間を開けて、空調ケーシング１内の空気をデフロスタ用の吹出空気通路開口部７から若干量漏らして、窓ガラスの曇り止め効果を発揮できるようにしている。
【００５２】
次に、図１２に基づいてフットデフ（Ｆ／Ｄ）モードについて説明する。この場合ではロータリドア９１が、図１１のフットモードの状態より反時計回りの方向にさらに所定角度だけ回転することにより、フィルム開口部９２ａがフット用の吹出空気通路開口部６に略半分、ラップするとともに、ロータリドア９１のピン部材９１ｇ側端部がデフロスタ用の吹出空気通路開口部７の略半分を開口する。
【００５３】
このとき、フェイス用の吹出空気通路開口部５はフィルム部材９２のうち、開口部９２ａの設けてない部分によって全閉される。この結果、送風空気は、ロータリードア９１を迂回して直接、デフロスタ用の吹出空気通路開口部７に流入する空気流と、ドア通風口９１ｄ、フィルム開口部９２ａを介してフット用の吹出空気通路開口部６に流入する空気流と、フィルム開口部９２ａ、ドア通風口９１ｄを介してドア内部へ流入した後に、再びドア通風口９１ｄ、フィルム開口部９２ａを介してフット用の吹出空気通路開口部６に流入する空気流とになる。
【００５４】
最後に、図１３に基づいてデフロスタ（ＤＥＦ）モードについて説明する。このデフロスタモードでは、図１２のフットデフモードの状態からさらに反時計回りの方向に所定角度だけロタリードア９１を回転させた状態である。これにより、ロータリドア９１のピン部材９１ｇ側端部がデフロスタ用の吹出空気通路開口部７を全面的に開口する。これと同時に、フェイス用およびフット用の吹出空気通路開口部５、６はフィルム部材９２のうち、開口部９２ａの設けてない部分によって全閉される。
【００５５】
その結果、空調ケーシング１内の送風空気はデフロスタ用の吹出空気通路開口部７のみに流入し、デフロスタダクト１２を経てデフロスタ吹出口から窓ガラス内面側へ向かって吹出し、窓ガラスの曇り止めを行う。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、第１凸部１ａをタンク部３２を押圧するとともに、タンク部３２を押圧する押圧力によって第１凸部１ａの先端を変形させてヒータコア３を空調ケーシング１内に固定しているので、空調ケーシング１の製造公差を第１凸部１ａの変形によって吸収することができる。したがって、空調ケーシング１の製造公差を吸収するパッキンを廃止することができるので、車両用空調装置の製造原価低減を図ることができる。
【００５６】
また、第１凸部１ａは、その断面積が、空調ケーシング１の壁面から第１凸部１ａの先端に向かうほど小さくなるように略三角形状に形成され、その先端でタンク部３２に接触しているので、タンク部３２との接触部での第１凸部１ａに発生する応力を高めることができる。したがって、タンク部３２との接触する第１凸部１ａの先端が変形し易くなるので、より確実に空調ケーシング１の製造公差を吸収してヒータコア３を空調ケーシング１内に固定することができる。
【００５７】
また、第１凸部１ａの根元（空調ケーシング１の内壁）側の断面積は、先端に比べて大きくなっているので、第１凸部１ａの剛性を向上させることができる。したがって、タンク部３２との接触する第１凸部１ａの先端での変形し易さを維持しながら第１凸部１ａの剛性の剛性を向上させることができるので、より確実に空調ケーシング１の製造公差を吸収しつつ、ヒータコア３を空調ケーシング１内に確実に固定することができる。
【００５８】
また、ヒータコア３を空調ケーシング１内に挿入する際には、図９の（ｂ）に示すように、第１凸部１ａの根元側には、挿入する際の挿入力によって曲げモーモントが作用するが、本実施形態によれば、第１凸部１ａの根元側の断面積が先端に比べて大きくなって曲げ剛性が高くなっているので、前記挿入力によって第１凸部１ａが損傷することを防止することができる。
【００５９】
また、第１凸部１ａがタンク部３２に及ぼす押圧力によって、タンク部３２の長手方向全域に渡ってタンク部３２がタンク受け部１ｂに押圧されているので、空調ケーシング１内を流通する空気がヒータコア３を迂回してヒータコア３の下流側に流れることを防止することができる。
また、タンク受け部１ｂは、ヒータコア３の空気下流側でタンク部３２に接触するとともに、本実施形態では、ヒータコア３の空気下流側が、図１に示すように下方側に位置しているので、タンク受け部１ｂにヒータコア３およびヒータコア３内を流通する冷却水が自重が作用する。したがって、このタンク受け部１ｂに作用する自重によってタンク受け部１ｂの面圧が上昇するので、タンク受け部１ｂでの密閉性が向上する。
【００６０】
また、タンク部３２の外壁のうち空調ケーシング１の外側に面する壁面と空調ケーシング１の内壁との間には、空隙１ｄが形成されているので、この空隙１ｄが断熱層となり、ヒータコア３の熱が空調ケーシング１の外部に放熱されることを抑制することができる。したがって、ヒータコア３の熱を空調ケーシング１内を流通する空気により多く与えることができるので、車両用空調装置の暖房効率の向上を図ることができる。
【００６１】
また、第２凸部１ｃがサイドプレート３５の溝部３６の底部３６ａに向かって突出しているので、第２凸部１ｃと溝部３６の凹形状とにより、迷路構造が形成される。したがって、この迷路構造により、ヒータコア３のコア部３１を迂回してサイドプレート３５と空調ケーシング１の内壁との隙間を流通する空気の量を減少させることができ、車両用空調装置の暖房効率の向上を図ることができる。
【００６２】
ところで、上述の実施形態では、第１凸部１ａをヒータコア３の空気上流側に設け、タンク受け部１ｂをヒータコア３の空気下流側に設けたが、第１凸部１ａをヒータコア３の空気下流側に設け、タンク受け部１ｂをヒータコア３の空気上流側に設けてもよい。
また、上述の実施形態では、第１凸部１ａの断面積が、空調ケーシング１の壁面から第１凸部１ａの先端に向かうほど小さくなるように形成されていたが、第１凸部１ａの根元から先端に渡って略同一断面積としてもい。
【００６３】
なお、上述の実施形態では、ヒータコア３を例に熱交換器の取付構造を説明したが、本発明は、ヒータコア３に限定されるものではなく、エバポレータ等のその他の熱交換器に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すもので、車両用空調装置の要部の概略断面図である。
【図２】ヒータコアの外形図である。
【図３】（ａ）は図１に示すロータリドア部分の側面図、（ｂ）は（ａ）の要部正面図である。
【図４】図１の要部拡大断面図である。
【図５】ロータリドア部分の分解斜視図である。
【図６】フィルム部材の展開平面図である。
【図７】図１のＦ部拡大図である。
【図８】図７のＧ−Ｇ断面図である。
【図９】図７の一部拡大図である。
【図１０】バイレベルモードにおける空気通路切替装置の作動状態を示す断面図である。
【図１１】フットモードにおける空気通路切替装置の作動状態を示す断面図である。
【図１２】フットデフモードにおける空気通路切替装置の作動状態を示す断面図である。
【図１３】デフロスタモードにおける空気通路切替装置の作動状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ａ…第１凸部、１ｂ…タンク受け部、１ｃ…第２凸部１ｃ、
１ｄ…空隙、１ｅ…第３凸部、３…ヒータコア（熱交換器）、
３１…コア部、３２…タンク部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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