(57)【要約】【課題】車両用空調装置の空調ケースに挿入して固定される温水式の車両用ヒータを提供する【解決手段】車両用ヒータは、コア部及び一対のヘッダを有するヒータコアと、一対のヘッダに差し込まれるヒータパイプと、ヒータコア及びヒータパイプを覆うパイプカバーとを、少なくとも具備し、一対のヘッダにおける、ヒータパイプが差し込まれる流入口及び流出口には、開口端面が設けられ、ヒータパイプの端部には、鍔部が設けられ、パイプカバーには、鍔部に当接する当接部が設けられており、パイプカバーを空調ケースに固定したときに、パイプカバーの当接部によって、ヒータパイプの鍔部を、開口端面に当接させることを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置の空調ケース（１０）の有底凹部（２１）に挿入して固定される温水式の車両用ヒータ（２０）であって、
車両用ヒータ（２０）は、コア部（４１−１）及び一対のヘッダ（４１−２）を有するヒータコア（４１）と、一対のヘッダ（４１−２）に差し込まれるヒータパイプ（４３、４３）と、ヒータコア（４１）及びヒータパイプ（４３、４３）を覆うパイプカバー（４４）とを、少なくとも具備し、
一対のヘッダ（４１−２）における、ヒータパイプ（４３、４３）が差し込まれる流入口及び流出口（４６）には、開口端面（４１−４）が設けられ、ヒータパイプ（４３、４３）の端部（４３−２）には、鍔部（４３−１）が設けられ、パイプカバー（４４）には、鍔部（４３−１）に当接する当接部（４４−１）が設けられており、
パイプカバー（４４）を空調ケース（１０）に固定したときに、パイプカバー（４４）の当接部（４４−１）によって、ヒータパイプ（４３、４３）の鍔部（４３−１）を、開口端面（４１−４）に当接させるように構成した車両用ヒータ。
【請求項２】
ヒータパイプ（４３、４３）には曲げ部が存在することを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒータ。
【請求項３】
ヒータパイプ（４３、４３）と、一対のヘッダ（４１−２）の流入口又は流出口（４６）との間に、シール体（４５）を介在させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ヒータ。
【請求項４】
シール体（４５）を、開口端面（４１−４）に当接する鍔部（４３−１）と、ヒータパイプ（４３、４３）の端部外周面と、一対のヘッダ（４１−２）の流入口又は流出口（４６）の内周面で構成される収納空間に収納したことを特徴とする請求項３に記載の車両用ヒータ。
【請求項５】
シール体（４５）を、ヒータパイプ（４３、４３）の端部に設けられた環状溝（４３−２）に収納したことを特徴とする請求項３に記載の車両用ヒータ。
【請求項６】
パイプカバー（４４）の空調ケース（１０）への固定手段として、ねじ、クランプ締め付け、又は、爪による嵌め込み固定で行ったことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用ヒータ。
【請求項７】
パイプカバー（４４）が、樹脂、又は、プレス成形金属板で形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の空調ケースに固定される温水式の車両用ヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の車両用空調装置の概略図である。車両用空調装置は、大別して、空調ユニット部１５と、この空調ユニット部１５に空気を送風するブロアユニット部１１との２つの部分に分かれている。図１を参照して、従来の車両用空調装置の空調ユニット部１５の概略を、まず説明する。
コンプレッサ１、コンデンサ６、気液分離器７、膨張弁などの減圧手段８、エバポレータ９からなる冷凍サイクルＲに対して、コンプレッサ１は動力断続用の電磁クラッチ２を有し、コンプレッサ１へは電磁クラッチ２およびＶベルト３を介して車両走行用エンジン４の動力が伝達される。エバポレータ９は、車両用空調装置の空調ケース１０内に設置される。
【０００３】
空調ケース１０において、エバポレータ９の上流側には送風手段としてのブロワユニット部１１が配置され、ブロワユニット部１１には送風用の遠心多翼ファン１２と、それを駆動するブロワモータ１３とが備えられている。送風ファン１２の吸入側には、内外気切り換え手段としての内外気切り換え箱１４が配置され、内外気切り換え箱１４内に外気（車室外空気）または内気（車室内空気）の導入割合が調節される。ブロワユニット部１１の下流側に配置される、空調ユニット部１５は、通常、車室内前部の計器盤内側において、車両幅方向の略中央位置に配置され、ブロワユニット部１１は、空調ユニット部１５に対して助手席側にオフセットして配置されている。
【０００４】
空調ケース１０内でエバポレータ９の下流側には、エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア１９が配置されており、エアミックスドア１９の下流側には、車両走行用エンジン４の冷却水（温水）を熱源として空気を加熱する温水式の車両用ヒータ２０が設置されている。空調ケース１０内において、空気混合部２４の下流側に吹出モード切り換え部が構成されており、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口、フット吹出口につながっている。
【０００５】
図２は、空調ユニット部１５の車両前方から見た斜視図である。空調ユニット部１５の空調ケース１０に対して、車両用ヒータ２０が差し込み挿入されて、固定される。車両用ヒータ２０は、ヒータコア、ヒータパイプなどから構成されている。
【０００６】
このような車両用ヒータの従来技術として、特許文献１、特許文献２が知られている。特許文献１には、車両用ヒータにおいて、パイプ先端から挿入したブラケットが、パイプ接続側端部の拡大部を押圧しながら、ヒータコアを収納するケースのボス部に固定された技術が開示されている。
特許文献１においては、ヒータパイプが乗員に接触してやけどをすることを防止する必要があるとともに、ホース接続部から温水漏れが発生した場合に、乗員に被水するのを防止することも必要である。このために、パイプをカバーする部品点数が増加する。
また、ブラケットの穴にパイプを通すために穴径はパイプ先端のビード（抜け止のふくらみ）より大きくする必要があり、ヒータコアとパイプの接合部は、Ｏリングを押さえつけることから、パイプを通すための穴径よりさらに大きくする必要がある。このため、加工工数の増加、大径化による搭載性悪化が発生する。さらに、パイプは短いストレートである必要があり、曲がったパイプに対する適用性も悪い。
【０００７】
特許文献２については、弾性を有する樹脂材料により成形したクランプとタッピングねじにより固定した車両用ヒータが開示されている。特許文献２については、パイプブラケットとヒータコア押さえを一体化したものであり、パイプをヒータコアに固定する機能がない。このため、パイプをヒータコアにろう付け加工しておく必要があるとともに、パイプをカバーする機能がないため、パイプをカバーするために、部品点数、加工工数の増加が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−４２８１８号公報
【特許文献２】特開２０００−６６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、車両用空調装置の空調ケースに挿入して固定される温水式の車両用ヒータを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、車両用空調装置の空調ケース（１０）の有底凹部（２１）に挿入して固定される温水式の車両用ヒータ（２０）であって、車両用ヒータ（２０）は、コア部（４１−１）及び一対のヘッダ（４１−２）を有するヒータコア（４１）と、一対のヘッダ（４１−２）に差し込まれるヒータパイプ（４３、４３）と、ヒータコア（４１）及びヒータパイプ（４３、４３）を覆うパイプカバー（４４）とを、少なくとも具備し、一対のヘッダ（４１−２）における、ヒータパイプ（４３、４３）が差し込まれる流入口及び流出口（４６）には、開口端面（４１−４）が設けられ、ヒータパイプ（４３、４３）の端部（４３−２）には、鍔部（４３−１）が設けられ、パイプカバー（４４）には、鍔部（４３−１）に当接する当接部（４４−１）が設けられており、パイプカバー（４４）を空調ケース（１０）に固定したときに、パイプカバー（４４）の当接部（４４−１）によって、ヒータパイプ（４３、４３）の鍔部（４３−１）を、開口端面（４１−４）に当接させるように構成した車両用ヒータである。
【００１１】
これにより、パイプカバーに、ヒータパイプ及びヒータコアの固定機能を兼用させるとともに、ヒータパイプが乗員に接触してやけどをすることを防止し、ホース接続部から温水漏れが発生した場合に乗員に被水するのを防止する機能を一体的に設けることができる。また、部品点数および組付工数の低減に伴って、組付けを容易にするとともに、コストの低下を図ることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ヒータパイプ（４３、４３）には曲げ部が存在することを特徴とする。これにより、パイプカバーとして熱や被水の対策上の効果が一層発揮される。また、ヒータパイプに対するはめ込みが、極めて容易に行うことができ、組付けがスピードアップする。さらに、ヒータパイプの配置位置や寸法に対するバラツキにも柔軟に適合させることができる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、ヒータパイプ（４３、４３）と、一対のヘッダ（４１−２）の流入口又は流出口（４６）との間に、シール体（４５）を介在させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、シール体（４５）を、開口端面（４１−４）に当接する鍔部（４３−１）と、ヒータパイプ（４３、４３）の端部外周面と、一対のヘッダ（４１−２）の流入口又は流出口（４６）の内周面で構成される収納空間に収納したことを特徴とする。
これにより、パイプカバーが、空調カバーに固定されることにより、ヒータパイプとヒータコアを当接、押圧することにより、ヒータパイプとヒータコアの固定することができ、さらには、同時にシール体をセットしてシール性を確保しながらヒータコアを空調ケースに固定することができる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、シール体（４５）を、ヒータパイプ（４３、４３）の端部に設けられた環状溝（４３−２）に収納したことを特徴とする。
これにより、部品寸法のばらつき、ヒータコアの空調ケースに対する浮き沈み等により、ヒータパイプとヒータコアの相対位置が変化することがある。この場合にもシール性を確保しながら対応することができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の発明において、パイプカバー（４４）の空調ケース（１０）への固定手段として、ねじ、クランプ締め付け、又は、爪による嵌め込み固定で行ったことを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項記載の発明において、パイプカバー（４４）が、樹脂、又は、プレス成形金属板で形成されていることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の車両用空調装置の概略図である。
【図２】空調ユニット部１５の車両前方から見た斜視図である。
【図３】本発明の基礎技術としての車両用ヒータのパイプ固定方法を示す説明図で、（ａ）は、ろう付けによるパイプ固定方法、（ｂ）は、かしめによるパイプ固定方法の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図５】図４のＡ部の拡大図である。
【図６】パイプカバーの一例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、図６のパイプカバーの、それぞれ、平面図、正面図、側面図である。
【図８】他の一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。各実施態様について、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。従来技術に対しても同様に同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
本発明の基礎技術として、車両用空調装置における車両用ヒータのパイプ固定方法には、ろう付け、かしめ、クランプ締めなどが行われていた。図３は、本発明の基礎技術としての車両用ヒータのパイプ固定方法を示す説明図で、（ａ）は、ろう付けによるパイプ固定方法、（ｂ）は、かしめによるパイプ固定方法の一例である。これらはいずれも、部品点数、加工工数の増加が発生する。
そこで、本発明では、ヒータパイプを、ヒータコアに固定するのに、ろう付け、かしめ、クランプ締め等の手段を必要とすることなく、ヒータパイプを、パイプカバーでヒータコアへ固定するものである。それと同時に、ヒータコアを、空調ユニット部の空調ケースに対しても、パイプカバーで固定するものである。これにより、パイプカバーに、これらの固定機能を兼用させるとともに、ヒータパイプが乗員に接触してやけどをすることを防止し、ホース接続部から温水漏れが発生した場合に乗員に被水するのを防止する機能を一体的に設けたものである。
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図４は、本発明の一実施形態を示す断面図である。図５は、図４のＡ部の拡大図である。ヒータコア４１は、温水通路を成すチューブと放熱用のフィンから成るコア部４１−１と、そのコア部の両側に接続された一対のヘッダ４１−２とから構成されている。ヘッダ４１−２には、ヒータパイプ４３、４３が連結されており、車両走行用エンジンの冷却水を熱源とする温水が、流入又は流出する。ここで、車両用ヒータ２０は、ヒータコア４１、ヒータパイプ４３、パイプカバー４４などから構成されている。図２で示したように、本実施形態においても、車両用ヒータ２０は、車両用空調装置の空調ケース１０の有底凹部２１に挿入して固定される。
【００２３】
ヒータパイプ４３、４３の端部４３−２には、鍔部４３−１が成形されている（図５参照）。鍔部４３−１は、アルミなどの金属の場合は、プレス成形により、パイプを図５のように成形加工したものである。鍔部４３−１は、図５の場合に限らず、断面コの字状膨出部であっても良い。
【００２４】
図５に示すように、一対のヘッダ４１−２における、ヒータパイプ４３、４３が差し込まれる流入口及び流出口４６には、開口端面４１−４が設けられている。一方が流入口であり、他方が流出口である。ヒータパイプ４３、４３は通常アルミ製で、径が１４から１７ｍｍのものが良く使われる。
一対のヘッダ４１−２には、Ｏリング収納部４１−３と、流入・流出口４６に開口端面４１−４が設けられている。本実施形態では、シール体４５はＯリングである。その他、適宜周知のパッキンでシールしても良い。シール体４５の収納空間は、開口端面４１−４に当接する鍔部４３−１と、ヒータパイプ４３、４３の端部４３−２の外周面と、一対のヘッダ４１−２の流入口又は流出口４６の内周面で構成される。
【００２５】
図６は、パイプカバーの一例を示す斜視図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、図６のパイプカバーの、それぞれ、平面図、正面図、側面図である。図６、７を参照して、パイプカバーの一例を説明する。ヒータパイプ４３は、必ずしも曲がり部が存在しない場合であっても本実施形態に含まれるが、曲がり部が、図６のように存在する場合の方が、パイプカバーとして熱や被水の対策上の効果が発揮される。
【００２６】
車両用ヒータ２０が、車両用空調装置の空調ケース１０の有底凹部２１に挿入して固定されるために、図４、５に示すように、パイプカバー４４には、鍔部４３−１に当接する当接部４４−１が設けられている。この当接部４４−１が、ヒータパイプ４３、４３の鍔部４３−１を、開口端面４１−４に当接（ここでは押圧を含めた意味で用いられている）させる。車両用ヒータ２０は、有底凹部２１内において、パッキン４７で周囲を覆い、コア部４１−１を通過する空気が送風経路から漏れないようになされている。パッキン４７はスポンジなどの弾性材を使用すると良い。
【００２７】
パイプカバー４４はねじ４６（タッピングスクリュー）で空調ケース１０に固定されるとき、当接部４４−１が、ヒータパイプ４３、４３の鍔部４３−１を、開口端面４１−４に当接させ、ヒータパイプ４３、４３を固定させ、それと同時に、ヒータコア４１も有底凹部２１内に固定する。パイプカバー４４には、凸部４４−２が設けられており、ヒータコア４１の有底凹部２１内への固定を補助している。
【００２８】
パイプカバー４４の空調ケース１０に対する固定は、タッピングスクリューなどのねじに限らず、クランプ等の他の手段でも良い。クランプとしては、図３（ａ）のように、板をパイプカバー４４と空調カバー１０とに掛け渡して、タッピングスクリューで板を空調カバー１０に固定する方法や、勾配鍔を有した柄付きナットでパイプカバー４４を締め付けて固定してもよく、周知のクランプ締め付け等を適用すればよい。また、パイプカバー４４に固定用のノッチや爪を設けて、空調ケース１０の対応溝に爪（ノッチ等を含む）を嵌め込んで、はめ込み固定しても良い。パイプカバー４４は樹脂製が好ましい。パイプカバー４４が樹脂製の場合には、インシュレータとしての機能を有する。即ち、パイプカバー４４の空調ケース１０への固定手段として、ねじ、クランプ締め付け、又は、爪による嵌め込み固定で行うことができる。
【００２９】
パイプカバー４４は、図２、図７（ｂ）に見られるような、有底凹部２１を全て塞ぐように形成されていることが好ましい。また、パイプカバー４４はパイプを覆うように成形されている。ヒータパイプ４３は、空調カバー１０の表面と平行にして配管することが多いので、ヒータパイプ４３に直角な曲がり部（コア部の平面に垂直な曲がり部）が存在する場合には、図６、７に示すように、ヒータパイプ４３に対するはめ込みは、極めて容易に行うことができる。ヒータパイプ４３の配置位置や寸法に対するバラツキにも柔軟に適合させることができる。なお、曲がり部は直角に限定されるものではない。
一方、ヒータパイプ４３が真っ直ぐであって、パイプカバー４４に２つの穴を設けた場合には、２本のヒータパイプ４３を穴に通す作業に手間がかかることになる。しかしながら、この場合でも、パイプカバー４４が、ヒータパイプ４３を、当接部４４−１により固定できる効果は有している。
【００３０】
パイプカバー４４（樹脂製）が、タッピングスクリュー４６により、空調カバー１０に固定されることにより、ヒータパイプ４３（アルミ製φ１４〜１７）とヒータコア４１（アルミ製）を押圧することにより、ヒータパイプ４３とヒータコア４１の固定することができ、さらには同時にシール性を確保しながらヒータコアを空調ケースに固定することができる。
パイプカバーは、鉄板プレス等の金属で形成しても良い。
【００３１】
本発明の他の実施形態としては次のようなものがある。
図８は、他の実施形態を示す断面図である。
シール体４５としてＯリングを採用して、ヒータパイプ４３の端部に設けられた環状溝４３−２に収納した場合の実施形態である。部品寸法のばらつき、ヒータコア４１の空調ケース１０に対する浮き沈み等により、ヒータパイプ４３とヒータコア４１の相対位置が変化することがある。この場合にもシール性を確保しながら対応することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０    空調ケース
２０    車両用ヒータ
２１    有底凹部
４１    ヒータコア
４１−１    コア部
４１−２    ヘッダ
４１−４    開口端面
４３    ヒータパイプ
４３−１    鍔部
４４    パイプカバー
４４−１    当接部
【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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