(57)【要約】【課題】車両用空調装置１において、重量の増加を押さえつつ、冷媒通過に伴う振動が乗員側に伝わることを低減する。【解決手段】  車両用空調装置１は、膨張弁５２と、空調ケース１１と、空調ケース１１内に配置されている冷却用熱交換器２０と、膨張弁５２の冷媒出口と冷却用熱交換器２０の冷媒入口を接続する冷媒配管９０と弾性部材により形成されて空調ケース１１内にて冷媒配管９０および空調ケース１１との間に配置されているパッキン１００とを備え、パッキン１００は、空調ケース１１の複数のリブ１１０によって押さえられて空調ケース１１および冷媒配管９０の間で弾性変形した状態で、冷媒配管９０からの振動を空調ケース側に伝えることを抑制する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクル装置（５４）を構成して冷媒を減圧する膨張弁（５２）と、
車室内に向けて空気流を流通させる空気流路を構成する空調ケース（１１）と、
前記膨張弁とともに前記冷凍サイクル装置を構成して、前記膨張弁によって減圧された冷媒によって前記空気流を冷却する冷却用熱交換器（２０）と、
前記空調ケース内に配置されて、前記膨張弁の冷媒出口から流れる冷媒を前記冷却用熱交換器の冷媒入口に導くための冷媒配管（９０）と、
弾性部材により形成されて、前記空調ケースおよび前記冷媒配管の間に配置されているパッキン（１００）と、を備え、
前記空調ケースには、前記冷媒配管側に突起する突起部（１１０）が設けられており、
前記空調ケースは、前記突起部によって前記パッキンを介して前記冷媒配管を押さえて前記パッキンを弾性変形させていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記パッキンは、前記突起部によって押さえられて、前記冷媒配管のうち前記冷却用熱交換器の冷媒入口側と前記空調ケースとの間で弾性変形していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記冷却用熱交換器は、前記冷媒が流通して前記冷媒と前記空気との間で熱交換する複数のチューブ（６０）と、前記膨張弁側から前記冷媒配管を通過した冷媒を前記複数のチューブに分流する入口タンク（７０）と、を備え、
前記パッキンは、前記突起部によって押さえられて、前記冷媒配管のうち前記入口タンク側と前記空調ケースとの間で弾性変形していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空調装置用の膨張弁において、膨張機構を収納するゴム製ボデーと、ゴム製ボデーを収納するハウジング部材とを備え、膨張機構をゴム製ボデーを介してハウジング部材に支持して、膨張機構を構成する弁体の振動による冷媒通過音を低減するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、空調装置において、膨張弁および冷却用熱交換器の間の冷媒配管を冷媒が通過する際に生じる冷媒通過音を低減するために、冷媒配管として弾性材からなるホース部材を用いるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４４９４３号公報
【特許文献２】特開２００４−４２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者等は、上記特許文献１、２に記載の発明を参考にして、車両用空調装置において、膨張弁から冷却用熱交換器に冷媒が流れる際に生じる振動を起因とする冷媒通過音が乗員に違和感を与えることを抑制することを検討した。
【０００６】
本発明者によれば、膨張弁の冷媒出口および冷却用熱交換器の冷媒入口の間の冷媒配管において、冷媒が気液二相状態で乱流として流れる。このため、当該冷媒配管を冷媒が通過する際に液相冷媒が冷媒配管の内壁に衝突したり、冷媒配管内で冷媒の渦が生じたりすることにより、振動が生じる。この振動は、冷却用熱交換器の冷媒入口側のタンクにて共鳴する。このことにより、上記振動を起因とする冷媒通過音が冷媒入口側のタンクで増幅されることになる。この増幅された音が空調ケースを通して車室内側に伝わり、乗員に違和感を与える。
【０００７】
例えば、冷却用熱交換器本体や冷却用熱交換器に付随する冷媒配管にブチルゴム等の弾性部材を巻き付けて、冷却用熱交換器の重量を増すことにより、冷媒通過に伴う振動を低減することが考えられるものの、冷却用熱交換器の重量が増加する背反がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、冷却用熱交換器の重量の増加を抑えつつ、冷媒配管の振動が起因となる冷媒通過音が、乗員に違和感を与えることを抑制するようにした車両用空調装置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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、冷凍サイクル装置（５４）を構成して冷媒を減圧する膨張弁（５２）と、車室内に向けて空気流を流通させる空気流路を構成する空調ケース（１１）と、膨張弁とともに冷凍サイクル装置を構成して、膨張弁によって減圧された冷媒によって空気流を冷却する冷却用熱交換器（２０）と、空調ケース内に配置されて、膨張弁の冷媒出口から流れる冷媒を冷却用熱交換器の冷媒入口に導くための冷媒配管（９０）と、弾性部材により形成されて、空調ケースおよび冷媒配管の間に配置されているパッキン（１００）と、を備え、空調ケースには、冷媒配管側に突起する突起部（１１０）が設けられており、空調ケースは、突起部によってパッキンを介して冷媒配管を押さえてパッキンを弾性変形させていることを特徴とする。
【００１０】
したがって、冷媒通過に伴って冷媒配管に生じる振動を低減することができる。このため、冷却用熱交換器の重量の増加を抑えつつ、冷媒配管から冷却用熱交換器への振動伝搬も抑えられ、冷却用熱交換器から放射される冷媒通過音を低減し、乗員に違和感を与えることを抑制することができる。
【００１１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における車両用空調装置の側面図である。
【図２】上記実施形態の冷却用熱交換器および膨張弁が構成する冷凍サイクルを示す図である。
【図３】上記実施形態の冷却用熱交換器を車両後側から視た図である。
【図４】上記実施形態の冷却用熱交換器の概略構成を示す図である。
【図５】上記実施形態の冷却用熱交換器の部分拡大図である。
【図６】冷却用熱交換器の上端タンクの振動特性の実測値を示すグラフである。
【図７】図１のパッキンを弾性変形させていない車両用空調装置において冷媒通過音の特性を示すグラフである。
【図８】上記実施形態の車両用空調装置において冷媒通過音の特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の車両用空調装置の一実施形態について図に基づいて説明する。
【００１４】
図１、図３において、各矢印は、車両搭載状態を示し、前矢印は車両進行方向前側、後矢印は車両進行方向後側、上矢印は天地方向上側、下矢印は天地方向下側を示し、右矢印は車両幅方向（車両左右方向）の右側、左矢印は車両幅方向の左側を示す。
【００１５】
車両用空調装置１は、図１に示すように、室内空調ユニット１０、および送風機ユニット（図示省略）を備える。室内空調ユニット１０は、車室内の計器板（インストルメントパネル）下方部のうち中央部側に配置されている。送風機ユニットは、室内空調ユニット１０に対して助手席側へオフセットして配置されている。
【００１６】
室内空調ユニット１０は、送風機ユニットから吹き出される空気を車室内に向けて流通させる空気流路を構成する空調ケース１１を備える。空調ケース１１内には、冷却用熱交換器２０、加熱用熱交換器３０、および補助ヒータ４０が配置されている。
【００１７】
冷却用熱交換器２０は、図２に示すように、圧縮機５０、凝縮器５１、膨張弁５２、アキュムレータ５３とともに、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置５４を構成する。圧縮機５０、凝縮器５１、膨張弁５２、冷却用熱交換器２０、およびアキュムレータ５３のそれぞれの間は、冷媒配管で接続されている。
【００１８】
冷却用熱交換器２０は、図３および図４に示すように、複数本のチューブ６０、熱交換フィン６１、上側タンク７０、７１、７２、７３、および下側タンク７４、７５を備える。
【００１９】
複数本のチューブ６０は、空調ケース１１内の空気流れ方向（図４中矢印Ａ参照）に２列に並べられている。複数本のチューブ６０のうち空気流れ方向の下流側の複数本のチューブ６０は、熱交換フィン６１とともに、熱交換コア８０、８１を構成する。熱交換コア８０は、熱交換コア８１に対してチューブ６０の並び方向一方側に配置されている。熱交換フィン６１は、複数本のチューブ６０の表面に接続されている。複数本のチューブ６０のうち空気流れ方向の上流側の複数本のチューブ６０は、熱交換フィン６１とともに、熱交換コア８２、８３を構成する。熱交換コア８２は、熱交換コア８３に対してチューブ６０の並び方向一方側に配置されている。
【００２０】
本実施形態では、冷却用熱交換器２０において膨張弁５２から流出した冷媒は、矢印Ｂの如く流れる。
【００２１】
具体的には、上側タンク７０は、膨張弁５２から流出した冷媒を熱交換コア８０を構成する複数本のチューブ６０に分流する。下側タンク７４は、熱交換コア８０を構成する複数本のチューブ６０から流れ出る冷媒を集合して、熱交換コア８１を構成する複数本のチューブ６０に分流する。上側タンク７１は、熱交換コア８１を構成する複数本のチューブ６０から流れ出る冷媒を集合して、この集合した冷媒を上側タンク７２に流す。上側タンク７２は、熱交換コア８２を構成する複数本のチューブ６０に分流する。下側タンク７５は、熱交換コア８２を構成する複数本のチューブ６０から流れ出る冷媒を集合して、熱交換コア８３を構成する複数本のチューブ６０に分流する。上側タンク７３は、熱交換コア８３を構成する複数本のチューブ６０から流れる冷媒を集合して、アキュムレータ５３に導く。
【００２２】
図３の加熱用熱交換器３０は、冷却用熱交換器２０に対して空気下流側に配置されて、エンジン冷却水（温水）によって冷却用熱交換器２０を通過した空気を加熱する。補助ヒータ４０は、ＰＴＣ素子等の電気ヒータ等からなるもので、加熱用熱交換器３０の空気下流側に配置されている。補助ヒータ４０は、加熱用熱交換器３０を通過した空気流を加熱する。冷却用熱交換器２０、加熱用熱交換器３０、および補助ヒータ４０は、空調ケース１１によって支持されている。
【００２３】
図１の空調ケース１１には、冷却用熱交換器２０から流れる冷風を加熱用熱交換器３０および補助ヒータ４０をバイパスして各吹出開口部に流すバイパス通路３５ａ、３５ｂが設けられている。バイパス通路３５ａは、空調ケース１１のうち加熱用熱交換器３０の上側に設けられている。バイパス通路３５ｂは、空調ケース１１のうち加熱用熱交換器３０の下側に設けられている。
【００２４】
ここで、各吹出開口部は、フェイス吹出開口部、フット吹出開口部、およびデフロスタ吹出開口部から構成されている。フェイス吹出開口部は、乗員上半身側に空調風を吹き出すフェイス吹出口に空調風を導く吹出開口部である。フット吹出開口部は、乗員下半身側に空調風を吹き出すフット吹出口に空調風を導く吹出開口部である。デフロスタ吹出開口部は、窓ガラスの内表面に空調風を吹き出すデフロスタ吹出口に空調風を導く吹出開口部である。
【００２５】
加熱用熱交換器３０および冷却用熱交換器２０の間には、エアミックスドア３７ａ、３７ｂが設けられている。エアミックスドア３７ａは、バイパス通路３５ａを通過する空気量と、加熱用熱交換器３０および補助ヒータ４０を通過する空気量との比率を変える。エアミックスドア３７ｂは、バイパス通路３５ｂを通過する空気量と、加熱用熱交換器３０および補助ヒータ４０を通過する空気量との比率を変える。このように作動するエアミックスドア３７ａ、３７ｂによって、吹出口から車室内に吹き出される空気温度を変えることができる。
【００２６】
本実施形態の冷却用熱交換器２０の上側タンク７０の冷媒入口は、冷媒配管９０を介して膨張弁５２の冷媒出口に接続されている。膨張弁５２は、空調ケース１１内に配置されている。冷媒配管９０は、冷却用熱交換器２０の上側タンク７０と膨張弁５２との間を接続している。冷媒配管９０は、膨張弁５２によって減圧膨張された冷媒を冷却用熱交換器２０の上側タンク７０に導く。
【００２７】
空調ケース１１内において、冷媒配管９０および空調ケース１１の内壁の間には、ゴム等の弾性部材によって板状に形成されているパッキン１００が配置されている。パッキン１００は、冷媒配管９０に対して車幅方向右側に配置されている。本実施形態のパッキン１００は、冷媒配管９０のうち冷却用熱交換器２０の上側タンク７０側に位置する。
【００２８】
ここで、空調ケース１１の内壁には、冷媒配管９０側に突起する突起部としての複数のリブ１１０（図５中４つのリブ１１０）が設けられている。複数のリブ１１０は、冷媒配管９０内の冷媒の流れ方向に並べられている。複数のリブ１１０は、それぞれ、冷媒配管９０内の冷媒の流れ方向に対する直交方向に延びるように形成されている。
【００２９】
空調ケース１１の複数のリブ１１０は、それぞれ、パッキン１００を冷媒配管９０側に押さえる。このため、パッキン１００は、複数のリブ１１０によって押さえられて、冷媒配管９０のうち冷却用熱交換器２０の上側タンク７０側（すなわち、冷却用熱交換器２０の冷媒入口側）と空調ケース１１との間で弾性変形している。本実施形態では、複数のリブ１１０は、それぞれ、パッキン１００に対して冷媒配管９０内の冷媒の流れ方向に対して直交する方向に押さえる。
【００３０】
次の本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。まず、圧縮機５０が冷媒を吸入圧縮して吐出する。凝縮器５１は、圧縮機５０から吐出される冷媒を冷却凝縮する。膨張弁５２は、凝縮器５１により冷却凝縮された冷媒を減圧膨張する。冷却用熱交換器２０は、膨張弁５２により減圧膨張された冷媒により空調ケース１１内の空気流を冷却する。アキュムレータ５３は、冷却用熱交換器２０から流れ出る冷媒のうち液冷媒を貯めるとともに、ガス冷媒を圧縮機５０の入口に導く。
【００３１】
ここで、膨張弁５２および冷却用熱交換器２０の間の冷媒配管９０内では、膨張弁５２から出た冷媒が、気液二相状態で冷却用熱交換器２０に流れる。このとき、膨張弁５２から出た冷媒が乱流として冷却用熱交換器２０の上側タンク７０側に流れる。このため、冷媒配管９０内において、冷媒のうち液相冷媒が冷媒配管９０の内壁に衝突したり、冷媒の渦が生じたりする。これに伴い、冷媒配管９０を冷媒が通過する際に、振動が生じる。
【００３２】
これに対して、本実施形態の空調ケース１１は、複数のリブ１１０によって、冷媒配管９０側にパッキン１００を押さえて空調ケース１１および冷媒配管９０の間でパッキン１００を弾性変形させている。このことにより、冷媒配管９０に生じる振動を低減することができる。
【００３３】
以上説明した本実施形態によれば、冷凍サイクル装置５４を構成して冷媒を減圧する膨張弁５２と、車室内に向けて空気流を流通させる空気流路を構成する空調ケース１１と、空調ケース１１内に配置されて膨張弁５２によって減圧された冷媒によって空気流を冷却する冷却用熱交換器２０と、膨張弁５２の冷媒出口から流れる冷媒を冷却用熱交換器２０の冷媒入口に導くための冷媒配管９０と、弾性部材により形成されて空調ケース１１の内側にて冷媒配管９０および空調ケース１１との間に配置されているパッキン１００とを備え、パッキン１００は、空調ケース１１の複数のリブ１１０によって押さえられて空調ケース１１および冷媒配管９０の間で弾性変形させている。すなわち、空調ケース１１は、複数のリブ１１０によってパッキン１００を介して冷媒配管９０を押さえてパッキン１００を弾性変形させていることを特徴とする。
【００３４】
したがって、冷媒配管９０に冷媒が通過することに伴って冷媒配管９０に生じる振動を低減することができる。このため、冷媒配管９０から冷却用熱交換器２０への振動伝搬も抑えられる。よって、冷媒配管９０の振動で冷却用熱交換器２０の上側タンク７０が共鳴することが抑えられる。これに伴い、冷却用熱交換器２０から放射される冷媒通過音を低減して、乗員に違和感を与えることを抑制することができる。以上により、冷却用熱交換器２０の重量の増加を抑えつつ、冷媒通過に伴う振動が起因となる冷媒通過音によって乗員に違和感を与えることを抑制することができる。
【００３５】
特に、本実施形態では、空調ケース１１は、複数のリブ１１０によって、パッキン１００を押さえて空調ケース１１および冷媒配管９０の間でパッキン１００を弾性変形させている。このため、複数のリブ１１０が、空調ケース１１側からパッキン１００側に加わる力を集中させることができる。したがって、冷媒配管９０の形状に関わりなく、パッキン１００を冷媒配管９０側に対して確実に押し付けて、冷媒配管９０に生じる振動を低減することができる。
【００３６】
本実施形態のパッキン１００の効果について、図６、図７、図８を参照して説明する。
【００３７】
図６は、冷却用熱交換器２０の上側タンク７０の振動特性の実測値を示すグラフである。このグラフは、上側タンク７０の振動を検出するセンサＳ（図３参照）を上側タンク７０に設置して取得した振動（ｍ／Ｓ2）と周波数（Ｈｚ）との関係を示す振動周波数特性である。図７は、パッキンを弾性変形させていない場合における冷媒通過音の特性を示すグラフである。図８は、本実施形態のパッキン１００を用いた場合における冷媒通過音の特性を示すグラフである。図７、図８は、フェイス吹出口付近でマイクにより取得した冷媒通過音の実測値である。
【００３８】
図６の上側タンク７０の振動特性と図７の冷媒通過音の特性とを比較すると、それぞれ同一の周波数（２．２ｋＨｚ、４．８ｋＨｚ）でピークとなる。このため、冷媒通過音は、上側タンク７０の振動が原因であることが分かる。
【００３９】
これに対して、本実施形態のパッキン１００を用いると、図７、図８の冷媒配管９０の冷媒通過音の特性から分かるように、パッキン１００によって冷媒通過音の音圧レベルが低下していることが分かる。図８では、２．２ｋＨｚのピークと、４．８ｋＨｚのピークとが低下している。
【００４０】
（他の実施形態）
上記実施形態では、複数のリブ１１０がパッキン１００に対して冷媒配管９０内の冷媒流れ方向に対して直交する方向に押さえる例について説明したが、これに限らず、複数のリブ１１０がパッキン１００を押さえる方向を、冷媒流れ方向に対する直交方向以外の方向にしてもよい。
【００４１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１      車両用空調装置
１０      室内空調ユニット
１１      空調ケース
２０      冷却用熱交換器
５２      膨張弁
５４      冷凍サイクル装置
６０      チューブ
６１      熱交換フィン
７０      上側タンク（入口タンク）
９０      冷媒配管
１１０    リブ（突起部）
１００    パッキン
【図１】
2015189257.tif 000003
【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】
2015189257.tif 000009
【図８】
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