(57)【要約】【課題】車両用空調装置において製造コストを削減しつつ重量の増加を抑制する。【解決手段】車両用空調装置１０を構成する空調ケース１２の内部には、温水との熱交換を行うヒータコア１８が収納され、該ヒータコア１８に接続され温水の供給・排出を行う温水パイプ５２ａ、５２ｂの一部が、空調ケース１２の内壁面に形成されたカバー壁４０によって覆われ、且つ、前記カバー壁４０の内側に形成された複数のリブ４２に当接することで保持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れる流路を有した空調ケースと、該流路を流通する空気を冷却する冷却用熱交換器と、温水パイプを通じて供給される温水との熱交換を行うことで前記空気を加熱する加熱用熱交換器とを有し、前記冷却用熱交換器及び前記加熱用熱交換器とが前記空調ケースに収容された車両用空調装置において、
前記空調ケースは、少なくとも前記加熱用熱交換器を通る平面によって分割され、
分割された少なくとも一方の分割ケースには、前記加熱用熱交換器を保持する保持部と、
前記加熱用熱交換器と前記冷却用熱交換器との間において前記加熱用熱交換器に接続された温水パイプの挿通される挿通孔と、
が形成され、
前記分割ケースには、前記挿通孔の前記冷却用熱交換器側となる位置に、前記温水パイプの少なくとも一部に沿うように延在し該温水パイプを覆うカバー壁が形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記カバー壁には、前記温水パイプ側に向かって立設したリブが形成され、前記リブの高さは、前記カバー壁の開放端側に向かうに従って徐々に低くなるように形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用空調装置において、
前記カバー壁には、前記温水パイプ側に向かって立設したリブが形成され、前記リブが前記温水パイプに接触するように形成されることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、熱交換器によって温度調整のなされた空気を車室内へと送風して車室内の温度調整を行う車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、例えば、送風機の駆動作用下に空気を空調ケース内へと取り込み、冷却手段であるエバポレータにより冷却された空気と、加熱手段であるヒータコアにより加熱された空気とをエアミックスダンパを駆動させることで所望の混合比率に混合した後、例えば、前記空調ケースに設けられた複数の送風口から車室内へと送風している。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示された車両用空調装置では、ヒータコアに温水を供給するための温水パイプが接続され、この温水パイプは、エバポレータの取り出し口が設けられたユニットケースの壁面から外部へと取り出され、前記エバポレータの下方を通ってエンジン側へ配管されている。また、ユニットケースには、エバポレータの取り出し口と温水パイプとを一体的に覆う保護カバーが取り付けられ、車室内において乗員の足元近傍に露出した温水パイプへ触れてしまうことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した車両用空調装置では、温水パイプがヒータコアの外側を回り、且つ、ユニットケースの外側を回るように取り回されているため、前記温水パイプが長くなってしまい、製造コストの増加を招くと同時に重量も増加してしまうという問題がある。また、温水パイプに保護カバーをつけることで部品点数が増加する上に、さらなる製造コスト及び重量の増加を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、製造コストを削減しつつ重量の増加を抑制することが可能な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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、空気の流れる流路を有した空調ケースと、流路を流通する空気を冷却する冷却用熱交換器と、温水パイプを通じて供給される温水との熱交換を行うことで空気を加熱する加熱用熱交換器とを有し、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器とが空調ケースに収容された車両用空調装置において、
空調ケースは、少なくとも加熱用熱交換器を通る平面によって分割され、
分割された少なくとも一方の分割ケースには、加熱用熱交換器を保持する保持部と、
加熱用熱交換器と冷却用熱交換器との間において加熱用熱交換器に接続された温水パイプの挿通される挿通孔と、
が形成され、
分割ケースには、挿通孔の冷却用熱交換器側となる位置に、温水パイプの少なくとも一部に沿うように延在し温水パイプを覆うカバー壁が形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、車両用空調装置を構成する空調ケースが、少なくとも加熱用熱交換器を通る平面によって分割自在に設けられ、少なくとも一方の分割ケースには、加熱用熱交換器と冷却用熱交換器との間において加熱用熱交換器に接続された温水パイプの挿通される挿通孔が形成されると共に、挿通孔の冷却用熱交換器側となる位置に、温水パイプの少なくとも一部に沿って延在して温水パイプを覆うカバー壁が形成される。
【０００９】
従って、空調ケースの内部に加熱用熱交換器と共に温水パイプを収納することで、温水パイプを空調ケースの外部へ取り出して配管していた従来の車両用空調装置と比較し、温水パイプの長さを短くすることができるため、製造コストの削減並びに軽量化を図ることができ、しかも、温水パイプの一部を覆うカバー壁を設けることで、従来の車両用空調装置のように保護カバーを別に設ける必要がないため、製造コストを削減しつつ重量の増加を抑制することが可能となる。
【００１０】
また、カバー壁には、温水パイプ側に向かって立設したリブが形成され、リブの高さを、カバー壁の開放端側に向かうに従って徐々に低くなるように形成することにより、開口端側からカバー壁の内部へと温水パイプを挿入する際にリブによって所定の位置へと案内できるため、温水パイプの組付性を向上させることができる。
【００１１】
さらに、カバー壁に、温水パイプ側に向かって立設したリブを形成し、リブを温水パイプに接触するように形成することにより、温水パイプが空調ケースに対して確実に保持され相対的な移動が規制されることで防振性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
すなわち、車両用空調装置を構成する空調ケースが、少なくとも加熱用熱交換器を通る平面によって分割自在に設けられ、少なくとも一方の分割ケースには、加熱用熱交換器と冷却用熱交換器との間において加熱用熱交換器に接続された温水パイプの挿通される挿通孔を形成し、温水パイプを空調ケース内へと収納することで、温水パイプを空調ケースの外部へ取り出して配管していた従来の車両用空調装置と比較し、温水パイプの長さを短くすることができ、製造コストの削減並びに軽量化を図ることができる。また、空調ケース内において挿通孔の冷却用熱交換器側となる位置に、温水パイプの少なくとも一部に沿って延在し温水パイプを覆うカバー壁を形成することで、従来の車両用空調装置のような保護カバーを別に設ける必要がないため、製造コストを削減しつつ重量の増加を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の全体断面図である。
【図２】空調ケースに対してヒータコア及び温水パイプを組み付ける前の状態を示す分解斜視図である。
【図３】図３Ａは、図１のカバー壁及び配管挿通孔近傍を示す拡大断面図であり、図３Ｂは、カバー壁に対して温水パイプを組み付ける前の状態を示す拡大分解斜視図である。
【図４】図４Ａは、ロアケースの配管挿通孔に対して温水パイプを組み付ける前の状態を示す分解斜視図であり、図４Ｂは、ロアケースにおける配管挿通孔近傍の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を示す。なお、以下の説明では、図１に示される車両用空調装置１０の左側（矢印Ａ方向）を車両の後方側とし、右側（矢印Ｂ方向）を該車両の前方側として説明する。
【００１６】
この車両用空調装置１０は、図１に示されるように、空気の各通路を構成する空調ケース１２と、前記空調ケース１２の内部に配設される送風機１４と、前記空気を冷却するエバポレータ（冷却用熱交換器）１６と、該空気を加熱するヒータコア（加熱用熱交換器）１８と、前記各通路内を流通する空気の流れを切り換えるダンパ機構２０とを含む。なお、この車両用空調装置１０は、車両における後席への送風を行う後席用として用いられる。
【００１７】
空調ケース１２は、例えば、略対称形状の第１及び第２分割ケース２２、２４と、該第１及び第２分割ケース２２、２４の下部に装着されるロアケース２６とから構成され、前記第１及び第２分割ケース２２、２４は車両の前後方向（矢印Ａ、Ｂ方向）と直交する幅方向に分割可能に設けられ、一方、ロアケース２６は、開口した前記第１及び第２分割ケース２２、２４の下部を閉塞し、第１分割ケース２２と第２分割ケース２４とに跨るように設けられる。
【００１８】
また、空調ケース１２の車両前方（矢印Ｂ方向）には、後席における乗員の顔近傍に送風を行うベント送風口２８と、該ベント送風口２８と隣接した下方に設けられ、前記乗員の足元近傍へと送風を行うフット送風口３０とが開口している。
【００１９】
一方、空調ケース１２の内部には、上方且つ車両の後方側（矢印Ａ方向）となる位置に送風機１４が収納され、該送風機１４の軸方向が空調ケース１２の幅方向と略平行となるように配置される。すなわち、送風機１４は、空調ケース１２を構成する第１分割ケース２２と第２分割ケース２４との間に跨るように設けられる。この送風機１４は、例えば、モータ等の通電作用下に回転駆動するファン３２を有している。
【００２０】
そして、空調ケース１２には、送風機１４の外周側を取り巻くように螺旋状の送風通路３４が形成され、該送風通路３４は第１分割ケース２２側から見て前記送風機１４の下方から反時計回りに形成され、通路断面積が徐々に大きくなりながら車両後方側（矢印Ａ方向）に向かって延在している。この送風通路３４の下方に開口した端部にはノーズ部３６が形成され、前記ノーズ部３６が空調ケース１２における車両後方側となるエバポレータ１６の上流側と接続されている。
【００２１】
また、第２分割ケース２４の内部には、図１及び図２に示されるように、ヒータコア１８を保持するための一組の保持部３８ａ、３８ｂが形成され、該保持部３８ａ、３８ｂは、前記第２分割ケース２４の内壁面に対して立設し、後述するヒータコア１８のタンク５０ａ、５０ｂをそれぞれ保持可能で互いに対向する方向に開口した断面略Ｕ字状に形成される。すなわち、一方の保持部３８ａと他方の保持部３８ｂとが所定間隔離間するように設けられ、それぞれ空調ケース１２の幅方向に所定長さで直線状に形成される。
【００２２】
さらに、第２分割ケース２４の内部には、図１〜図３Ｂに示されるように、後述するヒータコア１８の温水パイプ５２ａ、５２ｂの一部を覆うためのカバー壁４０が形成される。このカバー壁４０は、例えば、第２分割ケース２４の内壁面から所定高さだけ突出し、温水パイプ５２ａ、５２ｂの経路に沿った形状で形成されると共に、該温水パイプ５２ａ、５２ｂに対して上流側となる位置に形成される。
【００２３】
換言すれば、カバー壁４０は、温水パイプ５２ａ、５２ｂのエバポレータ１６側（矢印Ａ方向）を覆うように形成される。
【００２４】
このカバー壁４０の内側には、第２分割ケース２４の内壁面から立設した複数のリブ４２が形成され、該リブ４２は前記カバー壁４０の延在方向に沿って互いに等間隔離間するように設けられると共に、前記内壁面からの高さは、図３Ｂに示されるように、前記カバー壁４０から離間するにつれて徐々に低くなるように形成される。
【００２５】
そして、リブ４２の内側には、温水パイプ５２ａ、５２ｂの外周面が当接することで保持される。
【００２６】
なお、上述した保持部３８ａ、３８ｂ及びカバー壁４０は、第２分割ケース２４のみに形成されるものでなく、第１分割ケース２２側に形成してもよい。
【００２７】
ロアケース２６は、図１、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、第１及び第２分割ケース２２、２４の下部を覆う有底状に形成され、その略中央部には、図３Ａ及び図４Ａに示されるように、後述するヒータコア１８の温水パイプ５２ａ、５２ｂの挿通される一対の配管挿通孔４４ａ、４４ｂが形成される。この配管挿通孔４４ａ、４４ｂは、例えば、鉛直方向に向かって貫通し、第１及び第２分割ケース２２、２４側となる上方に向かって徐々に拡径するように形成されたガイド部４６と、該ガイド部４６に対して縮径し略一定径で下方に向かって延在する縮径部（シール圧縮部）４８とからなり、一方の配管挿通孔４４ａと他方の配管挿通孔４４ｂとが同一形状で隣接して形成される。
【００２８】
なお、縮径部４８の直径は、後述する温水パイプ５２ａ、５２ｂの外周径よりも大きく形成されている。
【００２９】
エバポレータ１６は、図１に示されるように、例えば、空調ケース１２の内部において送風機１４の下方に立設するように配置され、図示しない複数のチューブを通じて冷媒が循環されている。そして、送風機１４から送出された空気が送風通路３４からノーズ部３６を経て前記エバポレータ１６の内部を通過することで、該空気と前記冷媒との熱交換がなされ、冷却された空気がエバポレータ１６の下流側へと供給される。
【００３０】
ヒータコア１８は、図１及び図２に示されるように、エバポレータ１６の下流側（矢印Ｂ方向）となる空調ケース１２の略中央下部に設けられ、一端部が車両後方側（矢印Ａ方向）となり他端部が車両前方側（矢印Ｂ方向）となるように所定角度だけ傾斜して略水平に配置される。また、ヒータコア１８には、図示しない内燃機関で温められた温水の循環する一組のタンク５０ａ、５０ｂが設けられ、一方のタンク５０ａには温水の供給・排出される一組の温水パイプ５２ａ、５２ｂが接続される。
【００３１】
この温水パイプ５２ａ、５２ｂは、例えば、一方のタンク５０ａの長手方向と直交する側面にそれぞれ接続されロアケース２６側となる下方に向かって延在し、該ロアケース２６の配管挿通孔４４ａ、４４ｂを通じて空調ケース１２の外部へと取り出され、図示しない内燃機関の冷却水循環通路にそれぞれ接続される。
【００３２】
また、温水パイプ５２ａ、５２ｂの外周側には、配管挿通孔４４ａ、４４ｂに挿通される部位に環状のシール部材５４が装着される。このシール部材５４は、例えば、パッキンやゴム等の弾性材料からなり、配管挿通孔４４ａ、４４ｂの縮径部４８よりも大きな外周径で形成される。
【００３３】
そして、図３Ａに示されるように、シール部材５４が配管挿通孔４４ａ、４４ｂの縮径部４８へと挿入されることで圧縮される。これにより、温水パイプ５２ａ、５２ｂが配管挿通孔４４ａ、４４ｂに対して確実に保持されると共に、前記温水パイプ５２ａ、５２ｂと前記配管挿通孔４４ａ、４４ｂとの間を通じた空気の外部への漏れが防止される。
【００３４】
そして、ヒータコア１８には、一方の温水パイプ５２ａからタンク５０ａへと供給された温水が図示しない複数のチューブを通じて他方のタンク５０ｂへと流通した後、再びタンク５０ａへと戻ってから他方の温水パイプ５２ｂを通じて排出されることで循環しており、内部を空気が通過することで該空気と前記温水との熱交換がなされ、加熱された空気がヒータコア１８の下流側へと供給される。
【００３５】
ダンパ機構２０は、図１に示されるように、ヒータコア１８の下流側に設けられるエアミックスダンパ５６と、ベント送風口２８及びフット送風口３０の送風状態を切り替える切替ダンパ５８とを有し、前記切替ダンパ５８は前記エアミックスダンパ５６の下流側に設けられる。
【００３６】
このエアミックスダンパ５６及び切替ダンパ５８は略同一形状で形成され、例えば、所定間隔離間するように設けられた一組の端壁６０と、該端壁６０の角部同士を連結するように設けられたシャフト６２と、前記端壁６０の端部同士を接続し、前記シャフト６２から離間した遮蔽壁６４とを有している。また、エアミックスダンパ５６及び切替ダンパ５８は、空調ケース１２内で車両幅方向に沿って延在し、前記シャフト６２の端部が第１及び第２分割ケース２２、２４に対して回動自在に支持される。
【００３７】
そして、エアミックスダンパ５６は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、エバポレータ１６を通過した冷風と、ヒータコア１８を通過した温風との混合割合を調整し、一方、切替ダンパ５８は、図示しないアクチュエータの駆動作用下に回動することで、ベント送風口２８及びフット送風口３０のいずれか一方に臨む位置まで移動し、両者のいずれか一方を選択的に開放する。
【００３８】
本発明の実施の形態に係る車両用空調装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に空調ケース１２に対してヒータコア１８を組み付ける場合について説明する。
【００３９】
先ず、図２に示されるように、第２分割ケース２４が第１分割ケース２２と分割された状態において、開口した部分からヒータコア１８及び温水パイプ５２ａ、５２ｂを内部に向かって水平方向に移動させ、前記ヒータコア１８のタンク５０ａ、５０ｂをそれぞれ保持部３８ａ、３８ｂへと挿入すると共に、温水パイプ５２ａ、５２ｂをカバー壁４０の内側に収納していく。この際、温水パイプ５２ａ、５２ｂをカバー壁４０のリブ４２に接触させながら奥へと移動させていくことで、内側に向かって徐々に低くなるように形成されたリブ４２によって前記温水パイプ５２ａ、５２ｂが所定位置へと案内されるため、組み付けが容易である。
【００４０】
次に、第２分割ケース２４に対して第１分割ケース２２を組み付けた後、前記第１及び第２分割ケース２２、２４の下方からロアケース２６を接近させ、その配管挿通孔４４ａ、４４ｂに温水パイプ５２ａ、５２ｂの端部をそれぞれ挿通させる（図４Ａ参照）。この温水パイプ５２ａ、５２ｂは、配管挿通孔４４ａ、４４ｂの上部に形成されたテーパ状のガイド部４６によって好適に前記配管挿通孔４４ａ、４４ｂへと導かれると共に、シール部材５４が前記ガイド部４６によって好適に径方向内側へと徐々に圧縮されながら縮径部４８へと挿入される（図４Ｂ参照）。これにより、配管挿通孔４４ａ、４４ｂに温水パイプ５２ａ、５２ｂが挿通され、シール部材５４が配管挿通孔４４ａ、４４ｂと温水パイプ５２ａ、５２ｂとの間に圧縮された状態で軽圧入された状態となる（図３Ａ参照）。これで、空調ケース１２に対するヒータコア１８の組み付けが完了した状態となる。
【００４１】
次に、上述したようにヒータコア１８が空調ケース１２へと組み付けられた車両用空調装置１０の動作について説明する。
【００４２】
先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機１４が駆動することで空調ケース１２内へと吸い込まれた空気が送風通路３４からノーズ部３６へと流れた後、エバポレータ１６を通過することで冷却され下流側へと供給される。そして、冷房運転が行われる場合には、エアミックスダンパ５６が回動してヒータコア１８の下流側の通路が閉塞されているため、エバポレータ１６を通過した冷風が前記ヒータコア１８を通過することなく直接ベント送風口２８から車室内へと送風される。
【００４３】
一方、暖房運転が行われる場合には、エアミックスダンパ５６を回動させ、ヒータコア１８の下流側の通路を開放することで、エバポレータ１６を通過した空気の少なくとも一部がヒータコア１８を通過することで加熱され、温度調整のなされた温風としてフット送風口３０から車室内における乗員の足元近傍へと送風される。
【００４４】
また、上述した車両用空調装置１０の運転時において、エバポレータ１６には空気中に含まれる水分が冷却され付着した凝縮水が発生し、該凝縮水が空気の流れによって下流側へと飛散することがある。この場合でも、エバポレータ１６の下流側に配置された温水パイプ５２ａ、５２ｂはカバー壁４０によって覆われているため、凝縮水が付着してしまうことが確実に防止され、該凝縮水の付着による温水の温度低下が回避される。
【００４５】
さらに、凝縮水が加熱された温水パイプ５２ａ、５２ｂに触れることに起因した水蒸気（煙）の発生や異音の発生を回避できる。
【００４６】
さらにまた、冷却された空気が温水パイプ５２ａ、５２ｂに触れることで温度上昇してしまうことが防止される。換言すれば、カバー壁４０を設けることで冷房性能の低下を回避することが可能となる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態では、車両用空調装置１０を構成する空調ケース１２の内部にヒータコア１８に接続された温水パイプ５２ａ、５２ｂを収納するように配置することで、前記温水パイプ５２ａ、５２ｂを空調ケース１２の外部へ取り出して配管していた従来の車両用空調装置と比較し、前記温水パイプ５２ａ、５２ｂの長さを短くすることができるため、製造コストの削減並びに軽量化を図ることが可能となる。
【００４８】
また、空調ケース１２の内部に温水パイプ５２ａ、５２ｂの一部を覆うカバー壁４０を設けることで、保護カバーを別に設ける必要がないため、従来の車両用空調装置と比較し、製造コスト及び重量の増加を回避することができると共に、空調ケース１２の小型化を図ることも可能となる。
【００４９】
さらに、カバー壁４０の内部に形成されたリブ４２の高さを、温水パイプ５２ａ、５２ｂ側となる前記カバー壁４０の開放端側に向かって徐々に低くなるように形成することで、前記開口端側から前記カバー壁４０の内部へと温水パイプ５２ａ、５２ｂを挿入する際に前記リブ４２によって所定の位置へと案内することができるため、前記温水パイプ５２ａ、５２ｂの組付性を向上させることができる。
【００５０】
さらにまた、カバー壁４０の内側に形成されたリブ４２の端部が温水パイプ５２ａ、５２ｂの外周面に接触しているため、該温水パイプ５２ａ、５２ｂが空調ケース１２に対して確実に保持され相対的な移動が規制されることで防振性の向上を図ることができる。
【００５１】
またさらに、温水パイプ５２ａ、５２ｂをロアケース２６の配管挿通孔４４ａ、４４ｂへと挿通させることで、シール部材５４が好適に縮径部４８によって押し潰され軽圧入された状態とすることができるため、前記温水パイプ５２ａ、５２ｂと前記配管挿通孔４４ａ、４４ｂとの間を通じた空気の漏れや、エバポレータ１６で発生した凝縮水の漏れを確実に防止することができる。
【００５２】
また、温水パイプ５２ａ、５２ｂを配管挿通孔４４ａ、４４ｂへと挿通させる際、下方に向かって徐々に縮径するテーパ状のガイド部４６に沿って挿入することで、容易に挿通させることができ、しかも、シール部材５４を徐々に縮径部４８へと導くことでめくれ等を防止することができると共に、好適に圧縮することができる。
【００５３】
なお、本発明に係る車両用空調装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５４】
１０…車両用空調装置                １２…空調ケース
１４…送風機                        ２０…ダンパ機構
２２…第１分割ケース                ２４…第２分割ケース
２６…ロアケース                    ３８ａ、３８ｂ…保持部
４０…カバー壁                      ４２…リブ
４４ａ、４４ｂ…配管挿通孔          ４６…ガイド部
４８…縮径部                        ５０ａ、５０ｂ…タンク
５２ａ、５２ｂ…温水パイプ          ５４…シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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