(57)【要約】【課題】  冷媒配管の接続を容易とすることができるとともに、規定寸法内にフランジ位置を容易に収めることができる空気調和ユニットを提供すること。【解決手段】  コア本体２１がケーシング内に設けられ、前記コア本体２１の両端部と接続された二本の冷媒配管（ガス管６，液管７）を介して冷媒を前記ケーシングの内外に流動させる冷媒出入り口フランジ２２が該ケーシングに固定された空気調和ユニットにおいて、一方の前記冷媒配管（ガス管６）と前記フランジ２２とを固定状態とし、他方の前記冷媒配管（液管７）と前記フランジ２２とを非固定状態で回転自在に取付ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、該ケーシング内に設けられた熱交換器と、前記ケーシングに固定され、前記熱交換器の両端部にそれぞれ接続された二本の冷媒配管を介して冷媒を前記ケーシングの内外に流動させる冷媒出入り口フランジとを備えた空気調和ユニットにおいて、
前記冷媒出入り口フランジは、前記各冷媒配管が挿入される二つの孔を備え、一方の前記冷媒配管は一方の前記孔に固定され、他方の前記冷媒配管は他方の前記孔に対して非固定状態で挿入されていることを特徴とする空気調和ユニット。
【請求項２】
ケーシングと、該ケーシング内に設けられた熱交換器と、前記ケーシングに固定され、前記熱交換器の両端部にそれぞれ接続された二本の冷媒配管を介して冷媒を前記ケーシングの内外に流動させる冷媒出入り口フランジとを備えた空気調和ユニットにおいて、
前記冷媒出入り口フランジは、前記各冷媒配管が挿入される二つの孔を備え、前記各冷媒配管は前記各孔に対して非固定状態で挿入されていることを特徴とする空気調和ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用空調装置に用いられて好適な空気調和ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５には、従来から車両用空調装置として多用されているＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air-Conditioning)ユニットが示されている。
ＨＶＡＣユニットは、ケーシング１に形成された吸込口２，吹出口３を備えている。ＨＶＡＣユニットの内部には、吸込口２からケーシング１内に吸い込まれて矢印方向に流動する空気を冷却するコア（エバポレータ、すなわち熱交換器）５および加熱するヒータコア（図示せず）が設置されている。
コア５は積層型熱交換器とされており、冷媒流路を有するチューブエレメントとフィンとが相互に積層されてなるものである。
コア５から冷媒を排出しかつコア５に冷媒を供給するための二本の冷媒配管（ガス管６，液管７）がコア５の両端にそれぞれ接続されている。これら冷媒配管６，７の他端は、ケーシング１の外部へと導かれている。図６には、この部位の構成が具体的に示されている。冷媒配管６，７の他端を束ねるようにして冷媒出入り口フランジ１０（以下、単に「フランジ」という。）が設けられている。このフランジ１０は、同図に示されているように、ＨＶＡＣケーシング１の外側に設けられた収納位置に嵌め込まれている。フランジ１０には、冷媒を膨張させるためのブロック膨張弁２８が固定されている。これらフランジ１０及びブロック膨張弁２８の車室側には、インシュレータ１２を介してトーボード１１が位置している。
【特許文献１】特開平７−３２９５４９号公報
【特許文献２】特開平９−２５４６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、フランジ１０が冷媒配管６，７を介してコア５の端部と機械的に接続されている構造の熱交換器では、冷媒配管６，７とフランジ１０とはろう付け接合あるいはカシメ接合によって固定されていた。すなわち、フランジ１０と冷媒配管６，７の位置関係は固定されていた。この場合、積層型熱交換器の組立のため、冷媒配管６、７とコア５端部とを接続する際、配管公差の集積、コア出来上がり寸法公差の集積等により、フランジ１０がケーシング１に対して正しく水平姿勢とならない場合がある。特に、コア出来上がり寸法公差は、積層型熱交換器の場合、チューブエレメント及びフィンをろう付けする際にろうが溶けてしまうため大きく出る傾向にある。すると、冷媒配管６，７のコア５端部との接続位置が合わないため配管６，７を変形させて接続することになる。その歪がフランジを傾かせてしまい，フランジ１０とトーボード１１とが平行とならず、ブロック膨張弁２８の接続が困難となるという問題がある。
また、フランジ１０は、図７のように、上下に分割された分割ケーシング１ａ，１ｂによって挟み込まれるようになっているため、符号１０’で示したようにフランジ１０の姿勢が水平でないと、分割ケーシング１ａ，１ｂが正しく噛み合わず、隙間が開いてしまう。これでは、ＨＶＡＣユニット内から空気が漏れてしまい、空調性能が低下するという問題がある。
また、インシュレータ１２が浮き上がり、密閉状態を保てずにＨＶＡＣ内の空気が漏れるという問題がある。
このため、規定寸法内にフランジ位置が収まらない場合は修正工程が必要となり、最悪の場合、製品化不可能（配管取付け不可能）といった問題が発生する場合があった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、冷媒配管の接続を容易とすることができるとともに、規定寸法内にフランジ位置を適正に収めることができる空気調和ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、ケーシングと、該ケーシング内に設けられた熱交換器と、前記ケーシングに固定され、前記熱交換器の両端部にそれぞれ接続された二本の冷媒配管を介して冷媒を前記ケーシングの内外に流動させる冷媒出入り口フランジとを備えた空気調和ユニットにおいて、前記冷媒出入り口フランジは、前記各冷媒配管が挿入される二つの孔を備え、一方の前記冷媒配管は一方の前記孔に固定され、他方の前記冷媒配管は他方の前記孔に対して非固定状態で挿入されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明は、特に出来上がり寸法公差が集積しやすい積層型熱交換器、ケーシングに対して水平（正しい姿勢）で固定することが性能確保上必要であるフランジに適用することが特に望ましい。さらに、フランジの側面に膨張弁を固定する場合、冷媒配管により膨張弁の位置決めを行うから、冷媒配管とフランジとの姿勢が正しくなければならない。このような場合にも本発明の適用が特に望ましい。
そして本発明によれば、他方の冷媒配管が孔に対して非固定状態とされているため、フランジはこの他方の冷媒配管に対して回転可能となる。したがって、フランジと他方の冷媒配管とを相対的に回転移動させることによって、コア仕上がり寸法公差を吸収することができる。これにより、冷媒配管とコアとは、所望の位置関係を満たした状態で接続される。
また、フランジと冷媒配管との位置が固定されていた従来技術とは異なり、無理に変形させて配管を接続することがないので、適正なフランジ位置寸法が得ることができる。これにより、フランジを正しい姿勢でケーシングに対して固定することができ、配管取付け不能という問題が生じることがない。
また、フランジに膨張弁が固定される場合には、膨張弁の位置決めを正しく行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、ケーシングと、該ケーシング内に設けられた熱交換器と、前記ケーシングに固定され、前記熱交換器の両端部にそれぞれ接続された二本の冷媒配管を介して冷媒を前記ケーシングの内外に流動させる冷媒出入り口フランジとを備えた空気調和ユニットにおいて、前記冷媒出入り口フランジは、前記各冷媒配管が挿入される二つの孔を備え、前記各冷媒配管は前記各孔に対して非固定状態で挿入されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、両冷媒配管を各孔に対して非固定状態としたので、さらに配管の位置自由度が増すので、冷媒配管とコアとの接続が更に容易となる。したがって、フランジ位置寸法が出やすく配管取付け不能という問題が生じることがない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
フランジは、冷媒配管に対して回転可能であるから、コア仕上がり寸法公差を吸収することで冷媒配管とコアとの接続を容易に行うことができる。
また、フランジと配管位置が固定されていた従来技術とは異なり、無理に変形させて配管を接続することがないので、フランジ位置寸法が出やすい。これによりフランジを正しい姿勢でケーシングに対して固定することができ、配管取付け不能という問題が生じることがない。またフランジに膨張弁が固定される場合においても、膨張弁の位置決めを正しく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお従来と同一の構成については同一の符号を用いその説明を省略する。またケーシング１を含めた全体構成は図５と同様であるのでその説明を省略する。
図１には、本発明の一実施形態としての空気調和ユニットが備えるコア２０（熱交換器）が示されている。同図において、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
コア２０は、図５に示したケーシング１内に設けられ、積層型熱交換器とされるコア本体２１と、冷媒配管（ガス管６と液管７）とを備えている。さらに、これら冷媒配管６，７を介してコア本体２１端部と機械的に接続されている冷媒出入り口フランジ２２を備えている。
【００１１】
図２には、フランジ２２が拡大された状態で示されている。
フランジ２２は、ガス管６固定用の孔２６と液管７固定用の孔２７とを備えている。ガス管用孔２６内壁において突出する部分は肉圧部２６ａであり、この肉圧部２６ａの間の溝２６ｂにガス管６の肉が埋め込まれることでガス管６の回転が阻止されるようになっている。
同図（ｂ）のように、ガス管６はガス管用孔２６に挿入された状態でかしめ固定され、液管７は液管用孔２７に対して固定されておらず（非固定状態）、液管用孔２７に挿入された状態でこの孔２７の軸線周りに矢印のように回動可能となっている。
ガス管６および液管７には、図３に示したように、孔２６，２７の外側でビード端末加工６ａ、７ａが施されており、Ｏリング２９を介して膨張弁２８が固定されている。
【００１２】
このようなコア２０の製造工程としては、まずコア本体２１を構成するチューブエレメントおよび冷却フィンを積層して互いにろう付けする。
別の工程で、冷媒配管６，７とフランジ２２とを組み付ける。
そして、ろう付け後のコア本体２１に対して、冷媒配管６，７及びフランジ２２の組立体をろう付けする。
【００１３】
冷媒配管６，７とフランジ２２との組み付け工程では、ガス管６をフランジ２２にかしめ固定すると共に、液管７は非固定状態でフランジ２２に取付ける。ろう付けされた積層型熱交換器は、ろう付け時にろうが溶けることによって積層方向に縮むため、コア仕上がり寸法公差が集積しやすい。しかし、本実施形態では、ガス管６とフランジ２２とは固定されていても、液管７とフランジ２２とが非固定状態であるから、液管７を孔２７内で回動させてガス管６と液管７の両端間の距離を変更することで、コア仕上がり寸法公差を吸収することができる。これにより、冷媒配管６，７をコア本体２１に対して容易にかつ正確に固定することができる。
【００１４】
また、フランジ２２は図６に示されているように、ＨＶＡＣケーシング１に嵌め込まれるとともに、車室側の側面にブロック膨張弁２８が固定され、さらにトーボード１１に対向した状態でインシュレータ１２を介して取付けられる。
ブロック膨張弁２８は、フランジ２２に取付けられた冷媒配管６，７により位置決めされる。このような構成では、フランジ２２自体をケーシング１に正しい姿勢（水平）で固定することが性能確保上必要であると共に、冷媒漏れを防ぐためにブロック膨張弁２８も正しい位置に位置決めする必要がある。本実施形態では、フランジ２２と配管位置が固定されていた従来技術とは異なり、無理に変形させて配管を接続することがないので、所望のフランジ位置寸法が出やすい。これにより、フランジ２２およびフランジ２２に固定された膨張弁２８を正しい姿勢でＨＶＡＣケーシング１に対して固定することができ、配管取付け不能という問題が生じることがない。
【００１５】
なお、上記の例ではガス管６をかしめ固定し、液管７を非固定状態としたが、ガス管６を非固定、液管７を固定としてもよい。しかしながら、ガス管６側の方が配管径が太くカシメの周長が長いので、かしめたときの固定力が大きい。また、冷媒配管とフランジとの固定方法はかしめのほか、ろう付け、接着剤等の他の接着手段でもよい。
【００１６】
また、液管７とガス管６の両方をフランジ２２に対して非固定状態としてもよい。この場合は、フランジ２２とガス管６及び液管７の位置自由度が更に向上し、冷媒配管とコアとの接続が更に容易となる。
【００１７】
また、フランジ２２の液管用孔２７を、図４に示したフランジ３０のようにＵ形状の溝２７’に変更してもよい。これにより、液管７の挿入が容易になる。
【００１８】
また、本実施形態では、コア本体２１として積層型熱交換器のタイプを示した。これは、積層型熱交換器は特に仕上がり寸法公差が集積しやすいため本発明を適用する意義が大きいからである。しかし、本発明の適用範囲は特に積層型熱交換器に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態として示した熱交換器を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】（ａ）は同熱交換器のフランジを拡大して示した図であり、（ｂ）は冷媒配管が取付けられた状態である。
【図３】同フランジと冷媒配管の側断面図である。
【図４】同フランジの変形例について示した図である。
【図５】従来の熱交換器について、ＨＶＡＣの概略構成について示した斜視図である。
【図６】同熱交換器のフランジ固定構造について示した側断面図である。
【図７】同フランジの固定構造についてケーシングを分解して示した正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  ケーシング
６  ガス管
７  液管
２０  コア（熱交換器）
２１  コア本体
２２  フランジ
２８  膨張弁
【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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