JP3574281B2 - 積層型エバポレータおよび車両用空気調和装置の配管構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨張弁付きブロック（以下、ブロック膨張弁という）をタンク下面に直付けすることにより積層型エバポレータの入口管と出口管を短くした積層型エバポレータ、およびこの積層型エバポレータを適用して車両用空気調和装置の配管構造の改良を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空気調和装置の冷房サイクルを構成する積層型エバポレータは、車室内のクーラユニットに設けられており、膨張弁にて低圧の霧状とされた冷媒は、入口管からエバポレータの内部へ導かれ、取り入れ空気との熱交換が行われたのち出口管からコンプレッサへ戻される。
【０００３】
従来この種のエバポレータにおいて、冷媒の入口管と出口管は離れた位置に取り付けられ、しかも入口管に取り付けられた膨張弁に出口管内の冷媒の温度及び圧力を感知する感温筒及び外部均圧管を設ける関係上、入口管を出口管に近づけるように取り廻す必要があり、入口管がエバポレータの空気流通方向前面を通る構造にせざるを得なかった。そのため、入口管及び出口管のパイプ長が長くなるだけでなく、入口管に取り付けられた膨張弁がエバポレータの前面を覆うためにユニット内の通気抵抗が増加するという問題があった。
【０００４】
そこで、熱交換エレメントの端板に冷媒入口と冷媒出口とを近接して設け、この端板にブロック膨張弁を取り付けることにより冷媒入口と冷媒出口とを接続した積層型エバポレータが提案されている（例えば、実開昭６０−８２，１７０号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用空気調和装置においては、デュアルエアコンのリヤクーラユニットのようにエバポレータを縦置きにして、水平の床パネルの貫通孔に入口管と出口管とを貫通させたい場合がある。
【０００６】
また、幅方向のスペースに制約がある車室に対して、エバポレータとヒータコアとを横置きにしてこれらを縦に配置することにより幅寸法を小さくするユニットも開発されつつある。
【０００７】
しかしながら、かかるクーラユニットに上述した実開昭６０−８２，１７０号公報に開示されたエバポレータを用いる場合、すなわちエバポレータを縦置きにして床パネルの貫通孔に入口管と出口管とを貫通させようとすると、ブロック膨張弁がエバポレータの下タンクの側面に取り付けられているため、ブロック膨張弁と端板との間に別のアルミパイプを設ける必要が生じ、コストアップに繋がるだけでなく、その分だけエバポレータが大きくなってしまうという問題があった。この問題は、エバポレータを横置きにしてダッシュパネルの貫通孔に入口管と出口管とを水平方向に貫通させようとするときも同様であり、しかもサービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からの冷媒配管の接続作業や膨張弁およびエバポレータの脱着作業が困難であるいう問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、エバポレータのタンクと膨張弁との間に接続用冷媒配管を設けることなく、貫通面に対してエバポレータの冷媒配管を略垂直に貫通させるようにしたエバポレータおよび車両用空気調和装置の配管構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、請求項毎に次のように構成される。
請求項１に記載の発明の構成は、樋状の天板及び底板を接合してなるタンクの前記天板に形成された接続孔に、それぞれの断面が扁平なエレメントの下端部を挿入し、前記エレメントの下端部と前記接続孔とを液密に接合した積層型エバポレータであって、前記底板の下面に当該タンクへの冷媒入口孔と当該タンクからの冷媒出口孔とを隣接して形成し、これら冷媒入口孔と冷媒出口孔に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁を設けてなる積層型エバポレータを、そのブロック膨張弁がダッシュパネル側に位置するように配置し、前記ブロック膨張弁には保護用のカバーが設置され、当該カバーは、前記ダッシュパネルに形成される冷媒通路用のパネル開口部にシール部材 を介して装着され、エンジンルーム側の冷媒配管の端部が前記カバーを貫通して前記ブロック膨張弁に直接接続されており、前記エンジンルーム側の冷媒配管には、当該冷媒配管の軸に直交する取付面を有する取付部が形成され、ねじ部材により当該取付部、前記カバーおよび前記ブロック膨張弁を共締めすることを特徴とする車両用空気調和装置の配管構造である。
【００１０】
請求項２に記載の発明の構成は、上記請求項１に記載の積層型エバポレータにおいて、前記冷媒入口孔と冷媒出口孔にフランジがろう付けされ、このフランジに前記ブロック膨張弁が取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明の構成は、上記請求項１に記載の車両用空気調和装置の配管構造において、前記シール部材は、前記カバーの外縁部が嵌合される内縁シール部と、エバポレータが内蔵される空調ユニットのケースに形成される冷媒通路用のケース開口部の内縁近傍と係合するケース側シール部と、前記空調ユニット側から押圧されることにより前記パネル開口部の内縁近傍に当接されるパネル側シール部とを有することを特徴とする。
【００１６】
【作用】
このように構成した本発明にあっては、請求項毎に次のように作用する。
請求項１に記載の発明にあっては、積層型エバポレータは、タンクが樋状の天板及び底板を接合することにより形成されているので、底板の下面に冷媒入口孔と冷媒出口孔とを形成する場合には、平板に絞り加工及び孔明け加工を施して底板を形成したのち天板との接合を行えばよく、このような加工はきわめて簡単に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の積層型エバポレータは、タンクの下面に形成された冷媒入口孔と冷媒出口孔に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁を設けているので、タンクと膨張弁との間に接続用冷媒配管を設けることなく、自動車のダッシュパネルや床パネルなどの貫通面に対して、エバポレータの冷媒配管を略垂直に貫通させることができる。したがって、エバポレータの全長を短くすることができ、またエバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、幅方向の長さも短くなる。しかも、エバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、ユニット内の通気抵抗が増加することもない。
また、積層型エバポレータは、車両用空気調和装置に横に配置することもできるので、自動車のダッシュパネルのように略鉛直なパネルを貫通する必要がある場合でも、エバポレータの全長及び全幅を短くすることができ、狭小なスペースに搭載する空気調和装置に用いて好ましい。
また、ブロック膨張弁が熱及び水等から保護されると共にダッシュパネルのパネル開口部がシールされる。また、空調ユニット内における冷媒配管がなくなりコストも低減される。
また、サービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からねじ部材を締め付けたり外したりすることにより、簡単に冷媒配管の接続および取外しができると共に、ブロック膨張弁を取り付けたエバポレータを車室内側から容易に脱着することが可能となり、作業性がきわめて向上する。
【００１８】
請求項２に記載の発明にあっては、冷媒入口孔と冷媒出口孔にブロック膨張弁を設けるには、隣接して設けられた冷媒入口孔と冷媒出口孔にフランジをろう付けし、このフランジにブロック膨張弁をねじ締め等により取り付ければよいので、きわめて簡単な構造で足りる。又、垂直取付けのための角度調整はフランジにて行うことができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明にあっては、シール部材をケース開口部の内縁近傍に係合させた状態で、空調ユニットケース側から押圧してパネル開口部の内縁近傍に当接することにより、パネル開口部、カバー回りおよびケース開口部の三者が同時にシールされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す断面図、図２は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す側面図、図３は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータを示す断面図、図４は本発明に係るブロック膨張弁の実施の形態を示す断面図、図５は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータにおける冷媒の流れを示す斜視図である。
【００２５】
まず、図１及び図３に示すように、本実施の形態の積層型エバポレータ１００は、それぞれが２枚の金属板２′，２′を凹面を互いに向き合わせて最中状に組み合わせてなるエレメント２を複数個、互いに積層することで構成されている。各エレメント２の内部にはＵ字状の冷媒流路２２が形成されており、一方の下端部２１から流入した冷媒はＵ字状の冷媒流路２２を通って他方の下端部２１から流出するようになっている。このようなエレメント２を互いに積層すると共に、図２に示すように各エレメント２間にコルゲートフィン３を挟持することにより、ここを流れる空気と各エレメント２内を流れる冷媒との間で熱交換が行われるようになっている。
【００２６】
エバポレータ１００の下部に設けられた２本のタンク１は、それぞれが樋状の天板１１及び底板１２を合わせることにより構成されており、このタンク１は、天板１１に形成された複数のスリット状接続孔１３に各エレメント２の下端部２１をそれぞれ挿入して液密にろう付けすることによりエレメント２に接合されている。
【００２７】
また、図２に示すように一方のタンク１の底板１２の下面には、冷房サイクルを構成し、コンプレッサ５４で圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサ５２及び気体状冷媒と液体状冷媒を分離し液状冷媒を送り出すためのリキッドタンク５３（図４参照）からの冷媒が流入するための冷媒入口孔１４と、熱交換後の冷媒がコンプレッサ５４（図４参照）へ帰還するための冷媒出口孔１５とが開設されており、これら冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５との間には仕切り板６が設けられて冷媒が行き交わないようになっている。これにより、リキッドタンク５３から冷媒入口孔１４へ流入した冷媒は、図５に示すように、冷媒入口孔１４が設けられたタンク１の第１の領域３１から各エレメント２の下端部２１を通ってＵ字状の冷媒流路２２を流れ、他方の下端部２１から他方のタンク１の第２の領域３２へ流れる。この他方のタンク１には、仕切り板６が設けられていないので、当該タンク１へ流入した冷媒は、当該タンク１の第３の領域３３へ流れ、ここに接続された各エレメント２の下端部２１から、Ｕ字状の冷媒流路２２を通って他方の下端部２１から冷媒出口孔１５が形成されたタンク１の第４の領域３４へ流れたのち、冷媒出口孔１５からコンプレッサ５４へ帰還する。
【００２８】
なお、本実施の形態のタンク１は、樋状の天板１１と底板１２とを接合した構造であるため、底板１２の下面に冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５を開設する場合は、まず平板を絞り加工して樋状に成形し、この成型品に孔明け加工を施して冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５とを同時に形成すればよい。したがって、冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５をきわめて簡単に開設することができる。また、樋状に成形する際に同時に孔明け加工をすることも可能である。
【００２９】
本実施の形態の積層型エバポレータ１００では、図１〜図３に示すように、上述した冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５にフランジ５をろう付けし、このフランジ５に膨張弁が内蔵された、いわゆるブロック膨張弁４を取り付けている。フランジ５には、雌螺子孔５１が形成されており、ブロック膨張弁４に形成された貫通孔４１にボルト７を挿入して締め付けることにより、ブロック膨張弁４をフランジ５に固定することができるようになっている。
【００３０】
本実施の形態のブロック膨張弁４は、図４に示すように、一端がリキッドタンク５３の出口側に接続されると共に他端がエバポレータ１００の入口側に接続される第１の流路８７と、一端がエバポレータ１００の出口側に接続されると共に他端がコンプレッサ５４の入口側に接続される第２の流路８８とが形成されている。第１の流路８７には、コンデンサ５２からの高圧の冷媒を減圧し断熱膨張させるための隘路８９が形成されており、球状の弁体９０により弁の開度が調節されるようになっている。弁体９０は、ロッド９２を介してケーシングの外部に配置される感温部９３のダイアフラム９４と連動するが、ダイアフラム９４の上面にはエバポレータ１００で空気と熱交換して来た第２の流路８８を通過する冷媒の温度によって膨張又は収縮する封入気体が接しており、下面には第２の流路８８と連通して冷媒の圧力がダイアフラム９４の下面にかかっている。したがって、エバポレータの熱負荷が多く第２の流路８８内の冷媒温度が高くなると封入気体が膨張し、ダイアフラム９４が上面から押圧され、バネ９５に抗してこれにより弁体９０が開く。逆に、エバポレータの熱負荷が少なく第２の流路８８内の温度が低くなると弁体９０が閉じる。また、弁体９０は、バネ９５によって開度を小さくする方向に付勢されており、開度特性は調節ネジ９７によって調節されるバネ９５の弾性力によって調節されている。このようにして膨張弁の開度を調節し、エバポレータ１００に供給される冷媒量を調節して、エバポレータ１００の出口における冷媒の状態が一定になるようにしている。なお、図４において符号「９６」は弁体９０を支持するためのバルブホルダである。
【００３１】
このようなブロック膨張弁４をフランジ５を介してエバポレータ１００のタンク１の下面に直付けする構造を採用すると、冷媒入口孔１４及び冷媒出口孔１５とブロック膨張弁４との間にアルミパイプなどの接続用冷媒配管を設ける必要がないので、コストダウンに繋がるだけでなく、エバポレータ１００の全長が短くなり、小型化を図ることができる。
【００３２】
次に、上述した本発明の積層型エバポレータ１００を用いた車両用空気調和装置の具体例について説明する。
【００３３】
図６は本発明の積層型エバポレータ１００を組み込んだ車両用空気調和装置の実施の形態を示す断面図である。
例えばデュアルエアコンのリヤクーラユニット２００においては、略水平な車体の床パネルＦを貫通して、エバポレータ１００と冷房サイクルとの接続が行われるため、図６に示すようにエバポレータ１００は縦に配置される。この場合、本実施の形態では、エバポレータ１００のタンク１の下面に取り付けたブロック膨張弁４を床パネルＦのパネル開口部２０３に位置せしめている。また、クーラユニット２００のケース開口部２０２との気密性を確保するために、このケース開口部２０２にシール部材２０５が設けられている。本実施の形態の車両用空気調和装置によれば、ブロック膨張弁４を用いて、このブロック膨張弁４をタンク１の下面に直付けしているので、エバポレータ１００の前面等に冷媒配管を取り廻す必要がなく、したがって通気抵抗を増加させることもない。また、エバポレータ１００の全長が短くなるのでクーラユニット２００を低コスト化及び小型化することができ、しかもブロック膨張弁４はフランジ５を介してタンク１に強固に固定されるので、冷房サイクルの冷媒配管との接続作業において冷媒配管が折曲することもない。
【００３４】
図７は本発明の積層型エバポレータ１００を組み込んだ車両用空気調和装置の他の実施の形態を示す断面図、図８は図７に示される車両用空気調和装置の配管構造を示す要部拡大図である。
【００３５】
図７に示す車両用空気調和装置のユニット３００は、図示しないインテークユニットからダクト３２２を介してユニット３００内に流入した全ての空気が本発明のエバポレータ１００及びヒータコア３０１を通過するようにエバポレータ１００及びヒータコア３０１を横置きに並列せしめ、これらを通過して混合室３２３に流下した調和空気を各吹出口３２４，３２５から車室内へ吹き出すように構成している。この場合、エバポレータ１００のタンク１の下面に直付けされたブロック膨張弁４はダッシュパネルＰ側に位置される。
【００３６】
この車両用空気調和装置は、ユニット３００の全幅を小さくすべくヒータコア３０１とエバポレータ１００をともに横に配置し、これらを上下に位置せしめたものであるが、通常はヒータコアの前面に設けられるミックスドアを省略する構成を採ることにより、ミックスドアの動作及び迂回路に必要なスペースの分だけユニットを小さくして、車両用空気調和装置のさらなる小型化が図られている。なお、この種の車両用空気調和装置においては、エバポレータ１００の冷却能力の調節は、エバポレータ１００を流れる冷媒量の制御あるいはエアコンのＯＮ／ＯＦＦデューティ比の制御で行うことができ、一方ヒータコア３０１の加熱能力の調節は、温水コックの開閉量制御あるいは温水コックの開閉デューティ比の制御でヒータコア３０１を流れるエンジン冷却水の流量制御を行うことによりできる。
【００３７】
このような車両用空気調和装置は、特に小型車のようにユニットの設置スペース及びコストに著しい制約があり、インテークユニット、クーラユニット及びヒータユニットを横一列に配列した一般的な空気調和装置では対処できない場合に適用して好ましい。特に本実施の形態では、本発明の積層型エバポレータ１００を用いているので、エバポレータ１００の前面等に冷媒配管を取り廻す必要がなく、したがって通気抵抗を増加させることもない。また、エバポレータ１００の全長が短くなるのでユニット３００を低コスト化及び小型化することができ、しかもブロック膨張弁４はタンク１に強固に固定されるので、冷房サイクルの冷媒配管との接続作業において冷媒配管が折曲することもない。
【００３８】
図８に拡大して示すように、ブロック膨張弁４には保護用のカバー３０４が設置され、当該カバー３０４は、ダッシュパネルＰに形成される冷媒通路用のパネル開口部３０３にシール部材３０５を介して装着される。カバー３０４は樹脂製又は金属製例えばアルミニウムであり、これによりブロック膨張弁４は熱及び水等から保護される。シール部材３０５には、カバー３０４の外縁部が嵌合される内縁シール部３０５ａと、エバポレータ１００が内蔵される空調ユニットケースに形成される冷媒通路用のケース開口部３０２の内縁近傍と係合するケース側シール部３０５ｂと、前記空調ユニットケース側から押圧されることにより前記パネル開口部３０３の内縁近傍に当接されるパネル側シール部３０５ｃとが形成されている。このシール部材３０５をケース開口部３０２の内縁近傍に係合させた状態で、空調ユニットケース側から押圧してパネル開口部３０３の内縁近傍に当接することにより、パネル開口部３０３、カバー３０４回りおよびケース開口部３０２の三者を確実にシールできる構造となっている。
【００３９】
エンジンルーム側の冷媒配管３１０の端部３１１は、カバー３０４を貫通してブロック膨張弁４に直接接続され、ユニット３００内の配管部材が省略されている。また、冷媒配管３１０には、当該冷媒配管の軸に直交する取付面を有するフランジ又はブロックからなる取付部３１２が形成されており、ねじ部材３１３を取付部３１２およびカバー３０４に形成された図示しない貫通孔に挿入してブロック膨張弁４に形成された図示しない雌螺子孔にねじ締めすることにより、冷媒配管３１０をブロック膨張弁４に接続固定することができる。したがって、サービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からねじ部材３１３を外したり締め付けたりすることにより、簡単に冷媒配管３１０の接続および取外しができると共に、ブロック膨張弁４を取り付けたエバポレータ１００を車室内側から容易に脱着することが可能となっている。また、再組立時において、従来難作業であったエンジンルーム側からの膨張弁の再取付を行わずに済むのでエンジンルーム側の作業が容易となる。
【００４０】
なお、図７に示した車両用空気調和装置のユニット３００では、エバポレータ１００の下側のタンク１にブロック膨張弁４を取り付ける構成としたが、図９（Ａ）に示すように、エバポレータ１００の上下を逆に配置して上側のタンク１にブロック膨張弁４を取り付けるようにしてもよい。また、エバポレータ１００は、必ずしも図７に示したように水平に配置する必要はなく、図９（Ｂ）（Ｃ）に示すように、例えば水平から５〜２０゜に傾斜して配置することも可能である。この場合、図１０に示すように、断面が台形形状であって平行でない２面の角度がエバポレータ１００の傾斜角度に等しいフランジ５を用意し、ボルト３１４にてねじ締めするように構成すれば、エバポレータ１００およびブロック膨張弁４を変更することなく、ブロック膨張弁４を水平に保ちつつ任意の角度に傾斜したエバポレータ１００のタンク１に取り付けることが可能となる。一方、図１１に示すように、平板３１５に開設した孔にパイプ３１６を挿通させてろう付けしたフランジを使用すれば、タンク１の所定位置に貫通孔を開設するだけで、ブロック膨張弁４を水平に保ちつつ傾斜したエバポレータ１００のタンク１に取り付けることができる。
【００４１】
図１２は本発明の積層型エバポレータ１００を組み込んだ車両用空気調和装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
この車両用空気調和装置のユニット４００もミックスドアを省略してユニットの小型化を図ったものであり、エバポレータ１００とヒータコア４０１とを縦置きで並列せしめ、図示しないインテークユニットからダクト４０２を介してユニット４００内に流入した全ての空気がこれらエバポレータ１００及びヒータコア４０１を通過し、混合室４０３に流下した調和空気を各吹出口４０４，４０５から車室内へ吹き出すように構成している。本実施の形態の車両用空気調和装置に用いられている積層型エバポレータ１００は、タンク１にブロック膨張弁４を直付けせず、タンク１とブロック膨張弁４との間にアルミパイプ４０６を介在させている。また、ブロック膨張弁４はダッシュパネルＰの貫通孔に貫通して設けられている。この種の車両用空気調和装置は、奥行きよりもむしろ高さ方向のスペース制約がある自動車に搭載して好ましいといえる。
【００４２】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上記実施の形態の車両用空気調和装置では、ミックスドアを省略して小型化したいわゆるフルリヒート型のものを使用して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ミックスドアを設置してその開度を調整することにより、ミックス室にて冷風と温風とを一定比率で混合して温調を行う車両用空気調和装置に適用できることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、請求項毎に次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、底板の下面に冷媒入口孔と冷媒出口孔とを形成するには、平板に絞り加工及び孔明け加工を施して底板を形成したのち天板との接合を行えばよいので、きわめて簡単な加工で製造することができる。また、本発明の積層型エバポレータは、タンクの下面に形成された冷媒入口孔と冷媒出口孔に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁を設けているので、タンクと膨張弁との間に接続用冷媒配管を設けることなく、自動車のダッシュパネルや床パネルなどの貫通面に対して、エバポレータの冷媒配管を略垂直に貫通させることができる。したがって、エバポレータの全長を短くすることができ、またエバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、幅方向の長さも短くなる。しかも、エバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、通気抵抗が増加することもない。
また、自動車のダッシュパネルのように略鉛直なパネルを貫通する必要がある場合であっても、エバポレータの全長及び全幅を短くすることができ、狭小なスペースに搭載する空気調和装置に用いて好ましい。
また、ブロック膨張弁を熱及び水等から保護することができると共にダッシュパネルに形成される冷媒通路用のパネル開口部をシールすることができる。また、空調ユニット内における冷媒配管を完全になくすことが可能となりコストも低減できる。
また、サービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からねじ部材を外したり締め付けたりすることにより、簡単に冷媒配管の接続および取外しができると共に、ブロック膨張弁を取り付けたエバポレータを車室内側から容易に脱着することが可能となり、作業性をきわめて向上させることができる。また、再組立時において、従来難作業であったエンジンルーム側からの膨張弁の再取付を行わずに済むのでエンジンルーム側の作業が容易となる。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、ブロック膨張弁をフランジにねじ締め等するだけで簡単かつ脱着可能にエバポレータのタンクに取り付けることができる。また、フランジを介してブロック膨張弁を水平に保ちつつエバポレータの配置の傾斜角度に応じて取り付けることが可能となる。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、シール部材をケース開口部の内縁近傍に係合させた状態で、空調ユニットケース側から押圧してパネル開口部の内縁近傍に当接することにより、パネル開口部、カバー回りおよびケース開口部の三者を確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータを示す断面図である。
【図４】本発明に係るブロック膨張弁の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータにおける冷媒の流れを示す斜視図である。
【図６】本発明の積層型エバポレータを組み込んだ車両用空気調和装置の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の積層型エバポレータを組み込んだ車両用空気調和装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】図７に示される車両用空気調和装置の配管構造を示す要部拡大図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、図７に示される車両用空気調和装置におけるエバポレータの配置を変更した例を示す図である。
【図１０】本発明の積層型エバポレータを傾斜して配置した場合の車両用空気調和装置の配管構造を示す要部拡大図である。
【図１１】本発明の積層型エバポレータを傾斜して配置した場合の車両用空気調和装置の配管構造の他の実施の形態を示す要部拡大図である。
【図１２】本発明の積層型エバポレータを組み込んだ車両用空気調和装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…タンク、 ２…エレメント、
４…ブロック膨張弁、 ５…フランジ、
１１…天板、 １２…底板、
１３…接続孔、 １４…冷媒入口孔、
１５…冷媒出口孔、 ２１…下端部、
１００…積層型エバポレータ、
２００，３００，４００…空調ユニット、
２０２，３０２…ケース開口部、
２０３，３０３…パネル開口部、
２０５，３０５…シール部材、
３０５ａ…内縁シール部、
３０５ｂ…ケース側シール部、
３０５ｃ…パネル側シール部、
３０２…ケース開口部、 ３０４…カバー、
３１０…冷媒配管、 ３１１…端部、
３１２…取付部、 ３１３…ねじ部材、
Ｆ…床パネル、 Ｐ…ダッシュパネル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、膨張弁付きブロック（以下、ブロック膨張弁という）をタンク下面に直付けすることにより積層型エバポレータの入口管と出口管を短くした積層型エバポレータ、およびこの積層型エバポレータを適用して車両用空気調和装置の配管構造の改良を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空気調和装置の冷房サイクルを構成する積層型エバポレータは、車室内のクーラユニットに設けられており、膨張弁にて低圧の霧状とされた冷媒は、入口管からエバポレータの内部へ導かれ、取り入れ空気との熱交換が行われたのち出口管からコンプレッサへ戻される。
【０００３】
従来この種のエバポレータにおいて、冷媒の入口管と出口管は離れた位置に取り付けられ、しかも入口管に取り付けられた膨張弁に出口管内の冷媒の温度及び圧力を感知する感温筒及び外部均圧管を設ける関係上、入口管を出口管に近づけるように取り廻す必要があり、入口管がエバポレータの空気流通方向前面を通る構造にせざるを得なかった。そのため、入口管及び出口管のパイプ長が長くなるだけでなく、入口管に取り付けられた膨張弁がエバポレータの前面を覆うためにユニット内の通気抵抗が増加するという問題があった。
【０００４】
そこで、熱交換エレメントの端板に冷媒入口と冷媒出口とを近接して設け、この端板にブロック膨張弁を取り付けることにより冷媒入口と冷媒出口とを接続した積層型エバポレータが提案されている（例えば、実開昭６０−８２，１７０号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用空気調和装置においては、デュアルエアコンのリヤクーラユニットのようにエバポレータを縦置きにして、水平の床パネルの貫通孔に入口管と出口管とを貫通させたい場合がある。
【０００６】
また、幅方向のスペースに制約がある車室に対して、エバポレータとヒータコアとを横置きにしてこれらを縦に配置することにより幅寸法を小さくするユニットも開発されつつある。
【０００７】
しかしながら、かかるクーラユニットに上述した実開昭６０−８２，１７０号公報に開示されたエバポレータを用いる場合、すなわちエバポレータを縦置きにして床パネルの貫通孔に入口管と出口管とを貫通させようとすると、ブロック膨張弁がエバポレータの下タンクの側面に取り付けられているため、ブロック膨張弁と端板との間に別のアルミパイプを設ける必要が生じ、コストアップに繋がるだけでなく、その分だけエバポレータが大きくなってしまうという問題があった。この問題は、エバポレータを横置きにしてダッシュパネルの貫通孔に入口管と出口管とを水平方向に貫通させようとするときも同様であり、しかもサービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からの冷媒配管の接続作業や膨張弁およびエバポレータの脱着作業が困難であるいう問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、エバポレータのタンクと膨張弁との間に接続用冷媒配管を設けることなく、貫通面に対してエバポレータの冷媒配管を略垂直に貫通させるようにしたエバポレータおよび車両用空気調和装置の配管構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、請求項毎に次のように構成される。
請求項１に記載の発明の構成は、樋状の天板及び底板を接合してなるタンクの前記天板に形成された接続孔に、それぞれの断面が扁平なエレメントの下端部を挿入し、前記エレメントの下端部と前記接続孔とを液密に接合した積層型エバポレータであって、前記底板の下面に当該タンクへの冷媒入口孔と当該タンクからの冷媒出口孔とを隣接して形成し、これら冷媒入口孔と冷媒出口孔に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁を設けてなる積層型エバポレータを、そのブロック膨張弁がダッシュパネル側に位置するように配置し、前記ブロック膨張弁には保護用のカバーが設置され、当該カバーは、前記ダッシュパネルに形成される冷媒通路用のパネル開口部にシール部材 を介して装着され、エンジンルーム側の冷媒配管の端部が前記カバーを貫通して前記ブロック膨張弁に直接接続されており、前記エンジンルーム側の冷媒配管には、当該冷媒配管の軸に直交する取付面を有する取付部が形成され、ねじ部材により当該取付部、前記カバーおよび前記ブロック膨張弁を共締めすることを特徴とする車両用空気調和装置の配管構造である。
【００１０】
請求項２に記載の発明の構成は、上記請求項１に記載の積層型エバポレータにおいて、前記冷媒入口孔と冷媒出口孔にフランジがろう付けされ、このフランジに前記ブロック膨張弁が取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明の構成は、上記請求項１に記載の車両用空気調和装置の配管構造において、前記シール部材は、前記カバーの外縁部が嵌合される内縁シール部と、エバポレータが内蔵される空調ユニットのケースに形成される冷媒通路用のケース開口部の内縁近傍と係合するケース側シール部と、前記空調ユニット側から押圧されることにより前記パネル開口部の内縁近傍に当接されるパネル側シール部とを有することを特徴とする。
【００１６】
【作用】
このように構成した本発明にあっては、請求項毎に次のように作用する。
請求項１に記載の発明にあっては、積層型エバポレータは、タンクが樋状の天板及び底板を接合することにより形成されているので、底板の下面に冷媒入口孔と冷媒出口孔とを形成する場合には、平板に絞り加工及び孔明け加工を施して底板を形成したのち天板との接合を行えばよく、このような加工はきわめて簡単に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の積層型エバポレータは、タンクの下面に形成された冷媒入口孔と冷媒出口孔に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁を設けているので、タンクと膨張弁との間に接続用冷媒配管を設けることなく、自動車のダッシュパネルや床パネルなどの貫通面に対して、エバポレータの冷媒配管を略垂直に貫通させることができる。したがって、エバポレータの全長を短くすることができ、またエバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、幅方向の長さも短くなる。しかも、エバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、ユニット内の通気抵抗が増加することもない。
また、積層型エバポレータは、車両用空気調和装置に横に配置することもできるので、自動車のダッシュパネルのように略鉛直なパネルを貫通する必要がある場合でも、エバポレータの全長及び全幅を短くすることができ、狭小なスペースに搭載する空気調和装置に用いて好ましい。
また、ブロック膨張弁が熱及び水等から保護されると共にダッシュパネルのパネル開口部がシールされる。また、空調ユニット内における冷媒配管がなくなりコストも低減される。
また、サービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からねじ部材を締め付けたり外したりすることにより、簡単に冷媒配管の接続および取外しができると共に、ブロック膨張弁を取り付けたエバポレータを車室内側から容易に脱着することが可能となり、作業性がきわめて向上する。
【００１８】
請求項２に記載の発明にあっては、冷媒入口孔と冷媒出口孔にブロック膨張弁を設けるには、隣接して設けられた冷媒入口孔と冷媒出口孔にフランジをろう付けし、このフランジにブロック膨張弁をねじ締め等により取り付ければよいので、きわめて簡単な構造で足りる。又、垂直取付けのための角度調整はフランジにて行うことができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明にあっては、シール部材をケース開口部の内縁近傍に係合させた状態で、空調ユニットケース側から押圧してパネル開口部の内縁近傍に当接することにより、パネル開口部、カバー回りおよびケース開口部の三者が同時にシールされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す断面図、図２は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す側面図、図３は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータを示す断面図、図４は本発明に係るブロック膨張弁の実施の形態を示す断面図、図５は本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータにおける冷媒の流れを示す斜視図である。
【００２５】
まず、図１及び図３に示すように、本実施の形態の積層型エバポレータ１００は、それぞれが２枚の金属板２′，２′を凹面を互いに向き合わせて最中状に組み合わせてなるエレメント２を複数個、互いに積層することで構成されている。各エレメント２の内部にはＵ字状の冷媒流路２２が形成されており、一方の下端部２１から流入した冷媒はＵ字状の冷媒流路２２を通って他方の下端部２１から流出するようになっている。このようなエレメント２を互いに積層すると共に、図２に示すように各エレメント２間にコルゲートフィン３を挟持することにより、ここを流れる空気と各エレメント２内を流れる冷媒との間で熱交換が行われるようになっている。
【００２６】
エバポレータ１００の下部に設けられた２本のタンク１は、それぞれが樋状の天板１１及び底板１２を合わせることにより構成されており、このタンク１は、天板１１に形成された複数のスリット状接続孔１３に各エレメント２の下端部２１をそれぞれ挿入して液密にろう付けすることによりエレメント２に接合されている。
【００２７】
また、図２に示すように一方のタンク１の底板１２の下面には、冷房サイクルを構成し、コンプレッサ５４で圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサ５２及び気体状冷媒と液体状冷媒を分離し液状冷媒を送り出すためのリキッドタンク５３（図４参照）からの冷媒が流入するための冷媒入口孔１４と、熱交換後の冷媒がコンプレッサ５４（図４参照）へ帰還するための冷媒出口孔１５とが開設されており、これら冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５との間には仕切り板６が設けられて冷媒が行き交わないようになっている。これにより、リキッドタンク５３から冷媒入口孔１４へ流入した冷媒は、図５に示すように、冷媒入口孔１４が設けられたタンク１の第１の領域３１から各エレメント２の下端部２１を通ってＵ字状の冷媒流路２２を流れ、他方の下端部２１から他方のタンク１の第２の領域３２へ流れる。この他方のタンク１には、仕切り板６が設けられていないので、当該タンク１へ流入した冷媒は、当該タンク１の第３の領域３３へ流れ、ここに接続された各エレメント２の下端部２１から、Ｕ字状の冷媒流路２２を通って他方の下端部２１から冷媒出口孔１５が形成されたタンク１の第４の領域３４へ流れたのち、冷媒出口孔１５からコンプレッサ５４へ帰還する。
【００２８】
なお、本実施の形態のタンク１は、樋状の天板１１と底板１２とを接合した構造であるため、底板１２の下面に冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５を開設する場合は、まず平板を絞り加工して樋状に成形し、この成型品に孔明け加工を施して冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５とを同時に形成すればよい。したがって、冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５をきわめて簡単に開設することができる。また、樋状に成形する際に同時に孔明け加工をすることも可能である。
【００２９】
本実施の形態の積層型エバポレータ１００では、図１〜図３に示すように、上述した冷媒入口孔１４と冷媒出口孔１５にフランジ５をろう付けし、このフランジ５に膨張弁が内蔵された、いわゆるブロック膨張弁４を取り付けている。フランジ５には、雌螺子孔５１が形成されており、ブロック膨張弁４に形成された貫通孔４１にボルト７を挿入して締め付けることにより、ブロック膨張弁４をフランジ５に固定することができるようになっている。
【００３０】
本実施の形態のブロック膨張弁４は、図４に示すように、一端がリキッドタンク５３の出口側に接続されると共に他端がエバポレータ１００の入口側に接続される第１の流路８７と、一端がエバポレータ１００の出口側に接続されると共に他端がコンプレッサ５４の入口側に接続される第２の流路８８とが形成されている。第１の流路８７には、コンデンサ５２からの高圧の冷媒を減圧し断熱膨張させるための隘路８９が形成されており、球状の弁体９０により弁の開度が調節されるようになっている。弁体９０は、ロッド９２を介してケーシングの外部に配置される感温部９３のダイアフラム９４と連動するが、ダイアフラム９４の上面にはエバポレータ１００で空気と熱交換して来た第２の流路８８を通過する冷媒の温度によって膨張又は収縮する封入気体が接しており、下面には第２の流路８８と連通して冷媒の圧力がダイアフラム９４の下面にかかっている。したがって、エバポレータの熱負荷が多く第２の流路８８内の冷媒温度が高くなると封入気体が膨張し、ダイアフラム９４が上面から押圧され、バネ９５に抗してこれにより弁体９０が開く。逆に、エバポレータの熱負荷が少なく第２の流路８８内の温度が低くなると弁体９０が閉じる。また、弁体９０は、バネ９５によって開度を小さくする方向に付勢されており、開度特性は調節ネジ９７によって調節されるバネ９５の弾性力によって調節されている。このようにして膨張弁の開度を調節し、エバポレータ１００に供給される冷媒量を調節して、エバポレータ１００の出口における冷媒の状態が一定になるようにしている。なお、図４において符号「９６」は弁体９０を支持するためのバルブホルダである。
【００３１】
このようなブロック膨張弁４をフランジ５を介してエバポレータ１００のタンク１の下面に直付けする構造を採用すると、冷媒入口孔１４及び冷媒出口孔１５とブロック膨張弁４との間にアルミパイプなどの接続用冷媒配管を設ける必要がないので、コストダウンに繋がるだけでなく、エバポレータ１００の全長が短くなり、小型化を図ることができる。
【００３２】
次に、上述した本発明の積層型エバポレータ１００を用いた車両用空気調和装置の具体例について説明する。
【００３３】
図６は本発明の積層型エバポレータ１００を組み込んだ車両用空気調和装置の実施の形態を示す断面図である。
例えばデュアルエアコンのリヤクーラユニット２００においては、略水平な車体の床パネルＦを貫通して、エバポレータ１００と冷房サイクルとの接続が行われるため、図６に示すようにエバポレータ１００は縦に配置される。この場合、本実施の形態では、エバポレータ１００のタンク１の下面に取り付けたブロック膨張弁４を床パネルＦのパネル開口部２０３に位置せしめている。また、クーラユニット２００のケース開口部２０２との気密性を確保するために、このケース開口部２０２にシール部材２０５が設けられている。本実施の形態の車両用空気調和装置によれば、ブロック膨張弁４を用いて、このブロック膨張弁４をタンク１の下面に直付けしているので、エバポレータ１００の前面等に冷媒配管を取り廻す必要がなく、したがって通気抵抗を増加させることもない。また、エバポレータ１００の全長が短くなるのでクーラユニット２００を低コスト化及び小型化することができ、しかもブロック膨張弁４はフランジ５を介してタンク１に強固に固定されるので、冷房サイクルの冷媒配管との接続作業において冷媒配管が折曲することもない。
【００３４】
図７は本発明の積層型エバポレータ１００を組み込んだ車両用空気調和装置の他の実施の形態を示す断面図、図８は図７に示される車両用空気調和装置の配管構造を示す要部拡大図である。
【００３５】
図７に示す車両用空気調和装置のユニット３００は、図示しないインテークユニットからダクト３２２を介してユニット３００内に流入した全ての空気が本発明のエバポレータ１００及びヒータコア３０１を通過するようにエバポレータ１００及びヒータコア３０１を横置きに並列せしめ、これらを通過して混合室３２３に流下した調和空気を各吹出口３２４，３２５から車室内へ吹き出すように構成している。この場合、エバポレータ１００のタンク１の下面に直付けされたブロック膨張弁４はダッシュパネルＰ側に位置される。
【００３６】
この車両用空気調和装置は、ユニット３００の全幅を小さくすべくヒータコア３０１とエバポレータ１００をともに横に配置し、これらを上下に位置せしめたものであるが、通常はヒータコアの前面に設けられるミックスドアを省略する構成を採ることにより、ミックスドアの動作及び迂回路に必要なスペースの分だけユニットを小さくして、車両用空気調和装置のさらなる小型化が図られている。なお、この種の車両用空気調和装置においては、エバポレータ１００の冷却能力の調節は、エバポレータ１００を流れる冷媒量の制御あるいはエアコンのＯＮ／ＯＦＦデューティ比の制御で行うことができ、一方ヒータコア３０１の加熱能力の調節は、温水コックの開閉量制御あるいは温水コックの開閉デューティ比の制御でヒータコア３０１を流れるエンジン冷却水の流量制御を行うことによりできる。
【００３７】
このような車両用空気調和装置は、特に小型車のようにユニットの設置スペース及びコストに著しい制約があり、インテークユニット、クーラユニット及びヒータユニットを横一列に配列した一般的な空気調和装置では対処できない場合に適用して好ましい。特に本実施の形態では、本発明の積層型エバポレータ１００を用いているので、エバポレータ１００の前面等に冷媒配管を取り廻す必要がなく、したがって通気抵抗を増加させることもない。また、エバポレータ１００の全長が短くなるのでユニット３００を低コスト化及び小型化することができ、しかもブロック膨張弁４はタンク１に強固に固定されるので、冷房サイクルの冷媒配管との接続作業において冷媒配管が折曲することもない。
【００３８】
図８に拡大して示すように、ブロック膨張弁４には保護用のカバー３０４が設置され、当該カバー３０４は、ダッシュパネルＰに形成される冷媒通路用のパネル開口部３０３にシール部材３０５を介して装着される。カバー３０４は樹脂製又は金属製例えばアルミニウムであり、これによりブロック膨張弁４は熱及び水等から保護される。シール部材３０５には、カバー３０４の外縁部が嵌合される内縁シール部３０５ａと、エバポレータ１００が内蔵される空調ユニットケースに形成される冷媒通路用のケース開口部３０２の内縁近傍と係合するケース側シール部３０５ｂと、前記空調ユニットケース側から押圧されることにより前記パネル開口部３０３の内縁近傍に当接されるパネル側シール部３０５ｃとが形成されている。このシール部材３０５をケース開口部３０２の内縁近傍に係合させた状態で、空調ユニットケース側から押圧してパネル開口部３０３の内縁近傍に当接することにより、パネル開口部３０３、カバー３０４回りおよびケース開口部３０２の三者を確実にシールできる構造となっている。
【００３９】
エンジンルーム側の冷媒配管３１０の端部３１１は、カバー３０４を貫通してブロック膨張弁４に直接接続され、ユニット３００内の配管部材が省略されている。また、冷媒配管３１０には、当該冷媒配管の軸に直交する取付面を有するフランジ又はブロックからなる取付部３１２が形成されており、ねじ部材３１３を取付部３１２およびカバー３０４に形成された図示しない貫通孔に挿入してブロック膨張弁４に形成された図示しない雌螺子孔にねじ締めすることにより、冷媒配管３１０をブロック膨張弁４に接続固定することができる。したがって、サービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からねじ部材３１３を外したり締め付けたりすることにより、簡単に冷媒配管３１０の接続および取外しができると共に、ブロック膨張弁４を取り付けたエバポレータ１００を車室内側から容易に脱着することが可能となっている。また、再組立時において、従来難作業であったエンジンルーム側からの膨張弁の再取付を行わずに済むのでエンジンルーム側の作業が容易となる。
【００４０】
なお、図７に示した車両用空気調和装置のユニット３００では、エバポレータ１００の下側のタンク１にブロック膨張弁４を取り付ける構成としたが、図９（Ａ）に示すように、エバポレータ１００の上下を逆に配置して上側のタンク１にブロック膨張弁４を取り付けるようにしてもよい。また、エバポレータ１００は、必ずしも図７に示したように水平に配置する必要はなく、図９（Ｂ）（Ｃ）に示すように、例えば水平から５〜２０゜に傾斜して配置することも可能である。この場合、図１０に示すように、断面が台形形状であって平行でない２面の角度がエバポレータ１００の傾斜角度に等しいフランジ５を用意し、ボルト３１４にてねじ締めするように構成すれば、エバポレータ１００およびブロック膨張弁４を変更することなく、ブロック膨張弁４を水平に保ちつつ任意の角度に傾斜したエバポレータ１００のタンク１に取り付けることが可能となる。一方、図１１に示すように、平板３１５に開設した孔にパイプ３１６を挿通させてろう付けしたフランジを使用すれば、タンク１の所定位置に貫通孔を開設するだけで、ブロック膨張弁４を水平に保ちつつ傾斜したエバポレータ１００のタンク１に取り付けることができる。
【００４１】
図１２は本発明の積層型エバポレータ１００を組み込んだ車両用空気調和装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
この車両用空気調和装置のユニット４００もミックスドアを省略してユニットの小型化を図ったものであり、エバポレータ１００とヒータコア４０１とを縦置きで並列せしめ、図示しないインテークユニットからダクト４０２を介してユニット４００内に流入した全ての空気がこれらエバポレータ１００及びヒータコア４０１を通過し、混合室４０３に流下した調和空気を各吹出口４０４，４０５から車室内へ吹き出すように構成している。本実施の形態の車両用空気調和装置に用いられている積層型エバポレータ１００は、タンク１にブロック膨張弁４を直付けせず、タンク１とブロック膨張弁４との間にアルミパイプ４０６を介在させている。また、ブロック膨張弁４はダッシュパネルＰの貫通孔に貫通して設けられている。この種の車両用空気調和装置は、奥行きよりもむしろ高さ方向のスペース制約がある自動車に搭載して好ましいといえる。
【００４２】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上記実施の形態の車両用空気調和装置では、ミックスドアを省略して小型化したいわゆるフルリヒート型のものを使用して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ミックスドアを設置してその開度を調整することにより、ミックス室にて冷風と温風とを一定比率で混合して温調を行う車両用空気調和装置に適用できることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、請求項毎に次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、底板の下面に冷媒入口孔と冷媒出口孔とを形成するには、平板に絞り加工及び孔明け加工を施して底板を形成したのち天板との接合を行えばよいので、きわめて簡単な加工で製造することができる。また、本発明の積層型エバポレータは、タンクの下面に形成された冷媒入口孔と冷媒出口孔に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁を設けているので、タンクと膨張弁との間に接続用冷媒配管を設けることなく、自動車のダッシュパネルや床パネルなどの貫通面に対して、エバポレータの冷媒配管を略垂直に貫通させることができる。したがって、エバポレータの全長を短くすることができ、またエバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、幅方向の長さも短くなる。しかも、エバポレータの前面等に膨張弁が位置しないので、通気抵抗が増加することもない。
また、自動車のダッシュパネルのように略鉛直なパネルを貫通する必要がある場合であっても、エバポレータの全長及び全幅を短くすることができ、狭小なスペースに搭載する空気調和装置に用いて好ましい。
また、ブロック膨張弁を熱及び水等から保護することができると共にダッシュパネルに形成される冷媒通路用のパネル開口部をシールすることができる。また、空調ユニット内における冷媒配管を完全になくすことが可能となりコストも低減できる。
また、サービスメンテナンス時等において、エンジンルーム側からねじ部材を外したり締め付けたりすることにより、簡単に冷媒配管の接続および取外しができると共に、ブロック膨張弁を取り付けたエバポレータを車室内側から容易に脱着することが可能となり、作業性をきわめて向上させることができる。また、再組立時において、従来難作業であったエンジンルーム側からの膨張弁の再取付を行わずに済むのでエンジンルーム側の作業が容易となる。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、ブロック膨張弁をフランジにねじ締め等するだけで簡単かつ脱着可能にエバポレータのタンクに取り付けることができる。また、フランジを介してブロック膨張弁を水平に保ちつつエバポレータの配置の傾斜角度に応じて取り付けることが可能となる。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、シール部材をケース開口部の内縁近傍に係合させた状態で、空調ユニットケース側から押圧してパネル開口部の内縁近傍に当接することにより、パネル開口部、カバー回りおよびケース開口部の三者を確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータの要部を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータを示す断面図である。
【図４】本発明に係るブロック膨張弁の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る積層型エバポレータにおける冷媒の流れを示す斜視図である。
【図６】本発明の積層型エバポレータを組み込んだ車両用空気調和装置の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の積層型エバポレータを組み込んだ車両用空気調和装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】図７に示される車両用空気調和装置の配管構造を示す要部拡大図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、図７に示される車両用空気調和装置におけるエバポレータの配置を変更した例を示す図である。
【図１０】本発明の積層型エバポレータを傾斜して配置した場合の車両用空気調和装置の配管構造を示す要部拡大図である。
【図１１】本発明の積層型エバポレータを傾斜して配置した場合の車両用空気調和装置の配管構造の他の実施の形態を示す要部拡大図である。
【図１２】本発明の積層型エバポレータを組み込んだ車両用空気調和装置のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…タンク、 ２…エレメント、
４…ブロック膨張弁、 ５…フランジ、
１１…天板、 １２…底板、
１３…接続孔、 １４…冷媒入口孔、
１５…冷媒出口孔、 ２１…下端部、
１００…積層型エバポレータ、
２００，３００，４００…空調ユニット、
２０２，３０２…ケース開口部、
２０３，３０３…パネル開口部、
２０５，３０５…シール部材、
３０５ａ…内縁シール部、
３０５ｂ…ケース側シール部、
３０５ｃ…パネル側シール部、
３０２…ケース開口部、 ３０４…カバー、
３１０…冷媒配管、 ３１１…端部、
３１２…取付部、 ３１３…ねじ部材、
Ｆ…床パネル、 Ｐ…ダッシュパネル。
Claims (3)
- 樋状の天板(11)及び底板(12)を接合してなるタンク(1) の前記天板(11)に形成された接続孔(13)に、それぞれの断面が扁平なエレメント(2)の下端部(21)を挿入し、前記エレメント(2) の下端部(21)と前記接続孔(13)とを液密に接合した積層型エバポレータであって、前記底板(12)の下面に当該タンク(1) への冷媒入口孔(14)と当該タンク(1) からの冷媒出口孔(15)とを隣接して形成し、これら冷媒入口孔(14)と冷媒出口孔(15)に膨張弁が内蔵されたブロック膨張弁(4) を設けてなる積層型エバポレータを、そのブロック膨張弁 (4) がダッシュパネル (P) 側に位置するように配置し、
前記ブロック膨張弁 (4) には保護用のカバー (304) が設置され、当該カバー (304) は、前記ダッシュパネル (P) に形成される冷媒通路用のパネル開口部 (303) にシール部材 (305) を介して装着され、エンジンルーム側の冷媒配管 (310) の端部 (311) が前記カバー (304) を貫通して前記ブロック膨張弁 (4) に直接接続されており、
前記エンジンルーム側の冷媒配管 (310) には、当該冷媒配管 (310) の軸に直交する取付面を有する取付部 (312) が形成され、ねじ部材 (313) により当該取付部 (312) 、前記カバー (304) および前記ブロック膨張弁 (4) を共締めすることを特徴とする車両用空気調和装置の配管構造。 - 前記冷媒入口孔(14)と冷媒出口孔(15)にフランジ(5) がろう付けされ、このフランジ(5) に前記ブロック膨張弁(4) が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置の配管構造。
- 前記シール部材(305) は、前記カバー(304) の外縁部が嵌合される内縁シール部(305a)と、エバポレータが内蔵される空調ユニット(300) のケースに形成される冷媒通路用のケース開口部(302) の内縁近傍と係合するケース側シール部(305b)と、前記空調ユニット(300) 側から押圧されることにより前記パネル開口部(303) の内縁近傍に当接されるパネル側シール部(305c)とを有することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置の配管構造。
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