(57)【要約】【課題】本発明は車両の空調用配管構造に関し、空調効率の低下を大幅に抑制できるようにする。【解決手段】車両の空調用配管構造において、空調用流体を流通させる第１の管５，８と、第１の管５，８の外周に所定の隙間Ｇ１，Ｇ２をもって配設された第２の管６，９と、前記の隙間Ｇ１，Ｇ２内に配設され、第２の管６，９内で該第１の管５，８を支持する支持部材７，１０，１１とをそなえ、支持部材７，１０，１１は、金属よりも熱伝導率の低い材質によって形成されるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の空調用配管構造において、
空調用流体を流通させる第１の管と、
該第１の管の外周に所定の隙間をもって配設された第２の管と、
前記の隙間内に配設され、該第２の管内で該第１の管を支持する支持部材とをそなえ、
該支持部材は、金属よりも熱伝導率の低い材質によって形成されている
ことを特徴とする、車両の空調用配管構造。
【請求項２】
該第２の管が、車両のフレーム部材であることを特徴とする、請求項１記載の車両の空調用配管構造。
【請求項３】
該支持部材が、該第１の管と該第２の管との端部に設けられ、樹脂製の継手部材であることを特徴とする、請求項１または２記載の車両の空調用配管構造。
【請求項４】
該継手部材が、該第１の管および該２の管の両端部に設けられ、前記の隙間を密閉して空気層を形成することを特徴とする、請求項３記載の車両の空調用配管構造。
【請求項５】
該支持部材が、前記の隙間を密閉して空気層を形成することを特徴とする、請求項１または２記載の車両の空調用配管構造。
【請求項６】
該第１の管および該第２の管の少なくとも一方の外表面が、樹脂によって被覆されていることを特徴とする、請求項１または２記載の車両の空調用配管構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両の車内温度を調節する空調装置に用いて好適な、車両の空調用配管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の空調装置としては暖房装置（ヒータ）や冷房装置（クーラ）等があり、これらの装置は空調用の流体の温度によって車内の空調を行なっている。
例えば、ヒータは、エンジンによって熱せられた冷却水（空調用流体）を熱交換器としてのヒータコアへ供給し、このヒータコアで周辺の空気を暖めるものが一般的である。また、クーラとしては、フロンＲ１２３ａやＣＯ２などの冷媒（空調用流体）を熱交換器としてのエバポレータへ供給し、冷媒が気化することによって、エバポレータ周辺の空気を冷却するものが一般的である。
【０００３】
以下、この一般的な暖房装置について、図５を用いて簡単に説明する。図５に示す車両は、フレーム部材１の後方にエンジン２が配設されたリアエンジン車であって、車両の前方には室内を暖める暖房装置のヒータコア３が配設され、このヒータコア３とエンジン２とは金属製のパイプ（管）４によって接続されている。
【０００４】
エンジン２は水冷式のエンジンであって、エンジン２の内部に形成されたウォータジャケット内を流通する冷却水によってエンジンが冷却される。また、この冷却水は、エンジン２を冷却した後は高温の温水となり、図示しないラジエータへ送給される。そして、ラジエータによって冷却水の熱が外気へ放出されることによって冷却され、再びエンジン２内のウォータジャケットへ流入されて、エンジン２を冷却するようになっている。
【０００５】
ヒータコア３は、ヒータの熱源となるものであって、エンジン２のウォータジャケットからラジエータへ流れる高温の冷却水（温水）が一部分岐され、ヒータコア３へ流れるようになっている。このヒータコア３は一般的にラジエータと同じような形状をしており、具体的には、温水が流れる細いパイプ（細管；図示略）が多数形成され、また、これらの細管には外気との表面積を増大させるためのフィン（図示略）が形成をされている。
【０００６】
そして、このヒータコア３は、ブロワファンモータ（図示略）によって駆動されるブロアファン（図示略）によって送風されるようになっており、送風された空気は、上述のフィンと接しながら細管と細間との微細な隙間を通過した後、車内へ流れ込むようになっている。このとき、空気がフィンを介してヒータコアの細管内の温水に含まれる熱を吸収し、この暖かい空気が車室内へ吹き込むことで、車室内の気温が上昇するようになっている。
【０００７】
なお、これらの空調装置の配管についての技術は一般的であるが、例えば以下の文献にその技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
登録実用新案第２５８５４５３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、エンジンとヒータコアとはパイプで接続され、このパイプの中をエンジン冷却後の冷却水（温水）が流れるようになっており、また、上述のクーラにおいては、コンプレッサとコンデンサとの間、コンデンサとエバポレータとの間などの各機器間がパイプによって接続され、このパイプの中を冷媒が流れるようになっている。
【００１０】
しかし、このとき、パイプ外表面に接する外気と空調用流体との間で熱交換が行なわれてしまうという課題がある。つまり、具体的には、ヒータにおいては、パイプ外表面と接している外気にパイプ内の温水の熱が奪われ、ヒータコアへ供給される冷却水の温度が低下し、暖房効率が落ちてしまう。また、クーラにおいては、パイプ外表面と接している外気の熱がパイプ内の冷媒へ伝達され、エバポレータへ供給される冷媒温度が上昇し、冷房効率が低下してしまう。
【００１１】
特に、リアエンジン車の場合などは、エンジンとヒータコアとが離れているため、パイプ長を長くせざるを得ない。このため、パイプが外気と接する面積も大きくなり、ヒータにおいては、温水に含まれている熱が長いパイプを流れる間に外気へ放出されてしまい、温水がヒータコアに達した時にはその温度が低下しまっており、この結果、ヒータによる暖房効率が低下するという上述の現象が顕著に生じてしまう。
【００１２】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、空調効率の低下を大幅に抑制できるようにした、空調用配管構造を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の車両の空調用配管構造は、車両の空調用配管構造において、空調用流体を流通させる第１の管と、該第１の管の外周に所定の隙間をもって配設された第２の管と、前記の隙間内に配設され、該第２の管内で該第１の管を支持する支持部材とをそなえ、該支持部材は、金属よりも熱伝導率の低い材質によって形成されていることを特徴としている。
【００１４】
このため、空調用流体が流れる第１の管と、外気と接触している第２の管との間で生じる熱伝導を大幅に抑制できるため、第１の管中を流れる空調用流体の温度を効率的に保つことができる。
また、請求項２記載の本発明の車両の空調用配管構造は、上記請求項１記載の構成において、該第２の管が、車両のフレーム部材であることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項３記載の本発明の車両の空調用配管構造は、上記請求項１または２記載の構成において、該支持部材が、該第１の管と該第２の管との端部に設けられ、樹脂製の継手部材であることを特徴としている。
また、請求項４記載の本発明の車両の空調用配管構造は、上記請求項３記載の構成において、該継手部材が、該第１の管および該２の管の両端部に設けられ、前記の隙間を密閉して空気層を形成することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項５記載の本発明の車両の空調用配管構造は、上記請求項１または２記載の構成において、該支持部材が、前記の隙間を密閉して空気層を形成することを特徴としている。
また、請求項６記載の本発明の車両の空調用配管構造は、上記請求項１または２記載の構成において、該支持部材が、前記の隙間を密閉して空気層を形成することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる車両の空調用配管構造について、図１を用いて説明すると、図１はその要部を示す模式的な断面図である。
図１において、符号４はヒータ（熱交換器）とエンジン（作動流体の供給源）とを接続する管（パイプ）であって、このパイプ４は、内管（第１の管）５と外管（第２の管）６とによって二重管として構成されている。そしてこのような二重管構造とすることにより、内管５中を流れる温水に対する断熱効果（保温効果）を高め、図示しないヒータコアへ供給される温水の温度低下を防止できるようになっている。
【００１８】
また、図１に示すように、この内管５と外管６との端部はフィッチング７よって接着固定され、外管６内で内管５が所定の隙間Ｇ１をもって支持されるようになっている。つまり、このフィッチング７は、外管６と内管５とを支持する支持部材としての機能を有している。
また、このフィッチング７はパイプ４と他のパイプとを接続する継手部材としての機能も有しており、樹脂で形成されている。このように、フィッチング７を樹脂で形成しているのは、継手部材として必要な強度を得るのに適しているという理由の他、内管５と外管６とを接続する支持部材として、金属性材料よりも熱伝導率が低く、金属製の内管５および外管６の熱を相互に伝導させにくいという理由や、コスト面で有利であるという理由などが挙げられる。なお、このフィッチングを樹脂ではなくセラミックなどの熱伝導率の低い材料によって形成してもよい。
【００１９】
また、このフィッチング７を内管５と外管６との両端部に設けることによって、内管５と外管６との間に形成された隙間Ｇ１内が密封され、この結果、隙間Ｇ１内には空気の層が形成され、この空気層によって内管５内を流れる温水に対して高い保温効果が得られるようになっている。
本発明の一実施形態としての車両の空調用配管構造は上述のように構成されるので、以下のような作用・効果が得られる。
【００２０】
まず、エンジン（図５の符号２参照）によって熱せられた冷却水（温水）はパイプ４を通ってヒータコア（図５の符号３参照）へ供給され、ヒータコアが熱せられることでヒータの熱源となる。このとき、本実施形態におけるパイプ４は図１に示すような二重管構造となっているので、パイプ４の内管５中の温水は、内管５と外管６との間に形成された隙間Ｇ１の空気層によって保温・断熱され、内管５中を流れる温水の熱が外気１４中へ放出されることを大幅に抑制することができる。
【００２１】
また、内管５と外管６とを接続して支持する支持部材としてのフィッチング７が、樹脂によって形成されているので、内管５と外管６との間の熱伝導を抑制することが可能となる。
さらに、フィッチング７が内管５と外管６との間に形成された隙間Ｇ１を密閉しているので、この隙間Ｇ１内の空気層の外気との流出入が防止され、内管５中を流れる温水の熱が外気１４へ放出されることが大幅に抑制される。
【００２２】
したがって、本実施形態にかかる本願発明の空調用配管構造は、高い保温性を有するので、ヒータコアへ熱い温水を供給することができ、ヒータによる暖房効率の低下を確実に抑制することが可能となる。
次に本発明の一実施形態の変形例について説明すると、図２はその模式的な正面断面図、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。なお、本変形例においても上述の一実施形態における場合と同じくヒータに本発明を適用した場合を例にとって説明する。また、上述の一実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し一部その説明を省略する。また、本変形例の説明においては、上述の一実施形態との相違点に重点を置いて説明する。
【００２３】
本変形例に係る車両の空調用配管構造が適用される車両は、上述の実施形態と同様に、リアエンジン車であって、フレーム部材（図５の符号１参照）の後方にエンジン（図５の符号２参照）が配設されるようになっている。また、ヒータコア（図５の符号３参照）やエンジンなどについては上述の実施形態と同様の構成であるので、その説明を省略する。
【００２４】
図２および図３に示すように、本変形例では、ヒータコアとエンジンとを接続するパイプ１２が内管８と外管９とから構成される二重管として構成されている。具体的には、エンジン内のウォータジャケットより排出された冷却水（温水）をヒータコアへ供給する内管８と、この内管８の外側に所定の隙間Ｇ２をもって配設された外管９と、外管９内で内管８を支持する支持部材１０，１１とによって構成されている。これにより、内管８が外気と直接接触しなくなり、内管８中を流れる温水に対する断熱効果（保温効果）を高め、ヒータコアへ供給される温水の温度低下を確実に防止できるようになっている。
【００２５】
上述の支持部材１０，１１は、樹脂によって形成され、内管８と外管９との間で生じる熱伝導を大幅に抑制できるようになっている。なお、この支持部材を樹脂ではなくセラミックなどの熱伝導率の低い材料によって形成してもよい。
また、本変形例においては、外管９が車両のフレーム部材と兼用されるようになっている点で上述の実施形態とは異なっている。これにより、部品点数を抑制し、車両の軽量化やコスト抑制にも寄与することができるようになっている。
【００２６】
つまり、この変形例ではフレーム部材９内に内管８が配設されており、このフレーム部材が外管９として機能するようになっているのである。なお、本変形例において、フレーム部材９は閉断面形状に形成されている。
さらに、上述の実施形態においては、フィッチング７が内管５と外管６とを支持する支持部材としての機能と継手部材としての機能を兼ねていたが、本変形例の支持部材１０，１１は、図３に示すように、主に内管８を支持するものであって、継手部材として機能するものではない。また、この樹脂製の支持部材１０，１１により、内管８と外管９との間に形成された隙間Ｇ２内の空気が密封されており、この空気層によって内管８中を流れる温水に対する高い保温効果を得ることができるようになっている。
【００２７】
本発明の一実施形態の変形例としての車両の空調用配管構造は上述のように構成されるので、以下のような作用・効果が得られる。
まず、エンジンによって熱せられた冷却水（温水）は内管８を通ってヒータコアへ達し、ヒータコアを熱することでヒータの熱源となる。このとき、内管８中を流れる温水は、内管８と外管９との間に形成された隙間Ｇ２内の空気層によって保温・断熱され、内管８中を流れる温水の熱が外気中へ放出されることが大幅に抑制される。
【００２８】
また、内管８と外管９とを支持する支持部材１０，１１が樹脂製であるので、内管８と外管９との間の熱伝導が大幅に抑制される。さらに、支持部材１０，１１が内管８と外管９との間に形成された隙間Ｇ２を密閉するので、この隙間Ｇ２内には外気１４との流出入のない空気層が形成され、内管８中を流れる温水の熱が外気へ放出されることが大幅に抑制される。
【００２９】
したがって、本変形例にかかる本願発明の空調用配管構造は、高い保温性を有するので、ヒータコアへ熱い温水を供給することができ、ヒータによる暖房効率の低下を抑制することが可能となる。
さらに、外管９として車両のフレーム部材が用いられるようになっているので、部品点数を抑制でき、車両の軽量化やコスト抑制にも寄与することができるようになっている。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施態様及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
例えば、図４に示すように、上述の実施形態における内管５の外周面を樹脂１３で被覆することで、内管５の熱伝導率を抑制し、内管５中の空調用流体に対する保温性をさらに向上させるようにしてもよい。また、外管６の外周面を樹脂１３で被覆してもよい。
【００３１】
また、上述の実施形態ならびにその変形例においては、内管５，８および外管６，９を金属によって形成したが、この内管５，８と外管６，９とを樹脂で形成することで、管内の空調用流体の保温効果をさらに高めるようにしてもよい。
また、上述の実施形態およびその変形例においては、空調装置をヒータとして扱ったが、冷房装置（クーラ）であってもよい。この場合、内管中を流れる空調用流体としては冷却水に代えて冷媒が、また、空調用流体の供給源としては、エンジンに代えてコンプレッサが、また、熱交換器としてはヒータコアに代えてコンデンサまたはエバポレータが適用される。
【００３２】
これにより、内管中を流れる冷媒は、その温度を低温に保持したままコンデンサやエバポレータに供給されるので、クーラによる冷房効率の低下を抑制することが可能となる。
また、図２および図３を用いて上述した変形例においては、外管９としてのフレーム部材は、閉断面の中空フレームである場合について説明したが、このような断面形状に限定されるものではなく、開断面（例えば、コ字状断面）のフレーム部材を用いてもよい。この場合はフレーム部材９内部に内管をセットした後に、開断面のフレーム部材の開口部分をカバー部材等によって覆うことで、内管の外表面が外気と直接触れないように構成すればよい。
【００３３】
また、上述の変形例においては、図３に示すように、支持部材１０，１１は継手部材としての機能を持たない部材として説明したが、上述の実施形態のように、支持部材１１が継手部材（フィッチング）として機能するように構成してもよい。これにより、空調効率の低下を抑制しながら、さらなる部品点数の抑制、コストの低減に寄与することができる。また、これらの支持部材７，１０，１１は樹脂やセラミック以外にもゴムで形成してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車両の空調用配管構造によれば、空調効率の低下を抑制することが可能となる。つまり、第１の管と第２の管とが熱伝導率の低い支持部材によって支持されているので、空調用流体が流れる第１の管と、外気と接触している第２の管との間で生じる熱伝導を大幅に抑制できるため、第１の管中を流れる空調用流体の温度を効率的に保つことができ、空調用流体の温度に依存する空調効率を良好に保つことが可能となる（請求項１）。
【００３５】
また、第２の管を車両のフレーム部材で兼用することで、部品点数を抑制し、車両の軽量化やコスト抑制にも寄与することができる（請求項２）。
また、支持部材が継手部材と兼用されるように構成することで、部品点数を削減することができるとともに、その材質を樹脂とすることによって、継手部材として必要な強度と、支持部材として必要な断熱性とを得ることができる（請求項３）。
【００３６】
また、継手部材を第１の管および第２の管の両端に設けることによって、第１の管と第２の管との間に形成された隙間内の空気を密封し、この隙間を空気層とすることができるので、内管中を流れる空調用流体への断熱効果をさらに高めることができる（請求項４）。
また、支持部材によって、第１の管と第２の管との間に形成された隙間内の空気を密封し、この隙間を空気層とすることができるので、内管中を流れる空調用流体への断熱効果をさらに高めることができる（請求項５）。
【００３７】
また、第１の管および第２の管の少なくとも一方の外表面を樹脂によって被覆することによって、管の熱伝導率を抑制し、第１の管内の空調用流体に対する断熱効果をさらに向上させることができる（請求項６）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の空調用配管構造の要部構造を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の変形例に係る車両の空調用配管構造を示す正面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の変形例に係る車両の空調用配管構造を示す側面断面図であって、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両の空調用配管構造の一例を示す断面図である。
【図５】一般的な空調用配管の構造を示す模式的な斜視図である。
【符号の説明】
５，８  内管（第１の管）
６  外管（第２の管）
９  外管（第２の管，フレーム部材）
７  フィッチング（支持部材，継手部材）
１０，１１  支持部材
【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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