JP5665376B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユニットケース内にヒータコアが設置されている車両用空気調和装置に関するものである。

車両に搭載される空気調和装置のＨＶＡＣユニット（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、ユニットケース内の空気流路に、上流側からエバポレータ、エアミックスダンパ、ヒータコア等が順次配設されており、それらによって温度調整された温調風が、その下流側に設けられているフェイス吹出流路、フット吹出流路およびデフ吹出流路のいずれかから複数の吹出モード切替えダンパを介して選択的に車室内に吹出されるように構成されている。

空気流路は、エバポレータの下流側でバイパス流路と加熱流路とに分岐され、加熱流路側にヒータコアが配置されている。このバイパス流路側と加熱流路側とに分流される空気流の流量割合がエアミックスダンパによって調整可能とされ、バイパス流路を経た空気流とヒータコアを経た空気流がエアミックスダンパの下流域で合流されることにより設定温度の温調風に調整されるようになっている。

ヒータコアは、加熱流路を横切るようにユニットケースの底面側に設置され、その上部全面がユニットケースの左右側面から幅方向の全幅に亘り延長されているヒータコア上部支持部によって支持されている。このヒータコア上部支持部は、ヒータコアの上方部位において空気流路を区画している（例えば、特許文献１，２，３参照）。

特開２００２−３０７９３３号公報 特開２００４−２２４１８０号公報 特開２００６−１６８４３２号公報

上記の如く、従来のＨＶＡＣユニットでは、図５および図６に示されるように、ユニットケース０１内に形成された加熱流路０２の底面０３に設置されているヒータコア０４の上部全面が、ユニットケース０１の左右側面０５，０６から幅方向の全幅に亘って延長されているヒータコア上部支持部０７，０８によって支持されている。このため、ユニットケース０１の左右側面０５，０６に、その幅方向の少なくとも半分の長さを有するヒータコア上部支持部０７，０８を一体に成形する必要があった。

上記のヒータコア上部支持部０７，０８は、幅方向寸法が大きく、樹脂成形時の型抜き勾配を大きく設定する必要があり、根元部の肉厚が厚くなるとともに、該部の冷却時間が長くなる等、ユニットケース０１の構成の複雑化や成形性および生産性が低下する要因となっていた。また、ヒータコア上部支持部０７，０８の存在によって、エアミックスダンパ０９の回転軸０１０とヒータコア０４間の距離が大きくなり、その寸法分だけユニットケース０１、ひいてはＨＶＡＣユニットが大型化されてしまうという課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ユニットケースの構成の簡素化、成形の容易化、使用樹脂量低減による軽量化および低コスト化、更にはＨＶＡＣユニットのコンパクト化、軽量化を図ることができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両用空気調和装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両用空気調和装置は、ユニットケース内に形成される空気流路がバイパス流路と加熱流路とに分岐され、該加熱流路にヒータコアが設置されているとともに、該加熱流路を経た空気流が前記バイパス流路を経た空気流と合流された後、車室内に吹出される車両用空気調和装置において、前記加熱流路の底面側に設置されている前記ヒータコアの上部左右両肩部のみを支持するヒータコア上部肩支持部が、前記ユニットケースの左右両側面にそれぞれ設けられ、前記ヒータコア上部肩支持部は、前記ユニットケースの左右両内側面から、前記ヒータコアの上部左右両肩部に向かって突出するように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ユニットケース内の加熱流路にヒータコアが設置されている車両用空気調和装置において、加熱流路の底面側に設置されているヒータコアの上部左右両肩部のみを支持するヒータコア上部肩支持部が、ユニットケースの左右両側面にそれぞれ設けられているため、ヒータコアの上部側をユニットケースの左右両側面に設けられている上部左右両肩部のみを支持するヒータコア上部肩支持部で支持することによって、ヒータコアを加熱流路内の所定位置に少なくとも４つの肩部を支持した状態で位置決めし、固定支持することができる。従って、ユニットケースの側面にヒータコアの上部全面を支持する幅方向全長に亘る壁面を設けなくても、ヒータコアをしっかりと加熱流路中に固定設置することが可能となり、ユニットケースの構成の簡素化、成形の容易化、使用樹脂量低減による軽量化および低コスト化を図ることができる。また、ヒータコアの上部全面を支持する壁面が不要となることから、ヒータコアとエアミックスダンパとをより接近して設置することが可能となり、その寸法分だけユニットケース、ひいてはＨＶＡＣユニットの上下および前後方向寸法を小さくし、該ユニットをコンパクト化、軽量化することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上記の車両用空気調和装置において、前記ヒータコア上部肩支持部が、前記ユニットケースの左右両側面にそれぞれ一体に成形されていることを特徴とする。

本発明によれば、ヒータコア上部肩支持部が、ユニットケースの左右両側面にそれぞれ一体に成形されているため、ユニットケースに対して、ヒータコアの上部全面を支持する支持部に代え、ヒータコアの上部左右両肩部のみを支持するヒータコア上部肩支持部を一体成形すればよく、根元部に肉厚の厚い部分を設ける必要がなくなることから、抜き勾配を０°に近づけることができるとともに、成形時の冷却時間を短くすることができる。従って、樹脂材によるユニットケースの成形を容易化し、生産性を向上することができる。

さらに、本発明の車両用空気調和装置は、上述のいずれかの車両用空気調和装置において、前記ヒータコア上部肩支持部が、前記ヒータコアの上部左右両肩部の上面、端面および前後両側面を押えるＣチャンネル形状の押え面を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、ヒータコア上部肩支持部が、ヒータコアの上部左右両肩部の上面、端面および前後両側面を押えるＣチャンネル形状の押え面を備えているため、ヒータコア上部肩支持部のＣチャンネル形状の押え面によりヒータコアの上部左右両肩部の上面、端面および前後両側面を押え、ヒータコアの上部をユニットケースの両側面で支持することができる。従って、ヒータコアの上部全面を支持する支持壁面をなくしても、ヒータコアをしっかりと加熱流路内の所定位置に固定支持することができる。

本発明によると、ヒータコアの上部側をユニットケースの左右両側面に設けられている上部左右両肩部のみを支持するヒータコア上部肩支持部で支持することによって、ヒータコアを加熱流路内の所定位置に少なくとも４つの肩部を支持した状態で位置決めし、固定支持することができるため、ユニットケースの側面にヒータコアの上部全面を支持する幅方向全長に亘る壁面を設けなくても、ヒータコアをしっかりと加熱流路中に固定設置することが可能となり、ユニットケースの構成の簡素化、成形の容易化、使用樹脂量低減による軽量化および低コスト化を図ることができる。また、ヒータコアの上部全面を支持する壁面が不要となることから、ヒータコアとエアミックスダンパとをより接近して設置することが可能となり、その寸法分だけユニットケース、ひいてはＨＶＡＣユニットの上下および前後方向寸法を小さくし、該ユニットをコンパクト化、軽量化することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用空気調和装置の縦断面図である。 図１の車両用空気調和装置をヒータコア側から見た分解斜視図である。 図２の車両用空気調和装置のヒータコア周りの縦断面図である。 図３中のＡ−Ａ断面図である。 従来の車両用空気調和装置のヒータコア周りの縦断面図である。 図５中のＢ−Ｂ断面図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る車両用空気調和装置（ＨＶＡＣユニット）の縦断面図が示され、図２には、それをヒータコア側から見た分解斜視図が示されている。
車両用空気調和装置（ＨＶＡＣユニット；Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１は、上下、左右に分割して成形された複数の分割ケースを一体に結合することによって構成される樹脂製のユニットケース２を備えている。

ユニットケース２の内部には、その側部に配設されているファンケース４、羽根車５およびファンモータ６より構成されるブロアユニット３から送風されてくる空気流を前後方向（図１の左右方向）に変換し、下流側へと流通させる空気流路７が形成されている。空気流路７の上流部位には、図示省略の冷凍サイクルを構成するエバポレータ８が略鉛直に配設されている。

空気流路７は、エバポレータ８の下流側においてバイパス流路９と加熱流路１０とに分岐されている。バイパス流路９と加熱流路１０との分岐部には、エアミックスダンパ１１が回転軸１２周りに回動可能に配設され、バイパス流路９と加熱流路１０とに流通される空気流の流量割合が調整可能とされている。加熱流路１０には、図示省略のエンジン冷却水回路からの冷却水が循環されるヒータコア１３が略鉛直に配設されている。

バイパス流路９および加熱流路１０は、エアミックスダンパ１１下流のエアミックス域１４で合流されており、その下流側に形成されているフェイス吹出流路１５、フット吹出流路１６およびデフ吹出流路１７の３つの吹出流路に連通されている。フェイス吹出流路１５とデフ吹出流路１７との間には、吹出モードを切替えるデフ／フェイスダンパ１８が設けられている。また、フット吹出流路１６の入口には、吹出モードを切替えるフットダンパ１９が設けられている。

デフ／フェイスダンパ１８は、図１に示されるように、フェイス吹出流路１５を全閉する位置と、デフ吹出流路１７を全閉する位置との間で回転軸２０周りに回動可能とされており、一方、フットダンパ１９は、フット吹出流路１６を全閉する位置と、フェイス吹出流路１５およびデフ吹出流路１７に連なる流路を全閉する位置との間で回転軸２１周りに回動可能とされており、このデフ／フェイスダンパ１８およびフットダンパ１９は、回転軸２０，２１軸端に連結されているレバーおよびリンクからなるリンク機構２２を介して選択された吹出モード位置に回動可能とされている。

つまり、上記した２枚のデフ／フェイスダンパ１８およびフットダンパ１９の開閉によって、車室内に吹出される温調風の吹出モードが、フェイス吹出流路１５から吹出されるフェイスモード、フェイス吹出流路１５とフット吹出流路１６の双方から吹出されるバイレベルモード、フット吹出流路１６から吹出されるフットモード、フット吹出流路１６とデフ吹出流路１７の双方から吹出されるデフ／フットモード、デフ吹出流路１７から吹出されるデフモードの５つの吹出モードに選択的に切替え可能とされている。

ヒータコア１３は、上記の如く、ユニットケース２内の加熱流路１０中に該流路を横断するように略鉛直に配置されている。より詳しくは、図３、図４に示されるように、ヒータコア１３の下方部位が加熱流路１０の底面側においてユニットケース２側に設けられているヒータコア設置部２３上に載置された状態で設置され、上方部位が左右の両肩部１３Ａ，１３Ｂをユニットケース２の側面２Ａ，２Ｂに設けられているヒータコア上部肩支持部２４，２５によって支持された状態で設置されている。

ヒータコア上部肩支持部２４，２５は、図４に示されるように、樹脂製のユニットケース２の左右側面２Ａ，２Ｂから内方側に所定寸法だけ突出されるようにユニットケース２の内面にそれぞれ一体成形されており、ヒータコア設置部２３上に載置されているヒータコア１３の上部左右両肩部１３Ａ，１３Ｂのみを支持する構成とされている。このヒータコア上部肩支持部２４，２５の先端部分は、断面がＣチャンネル形状とされており、それぞれヒータコア１３の上部左右両肩部１３Ａ，１３Ｂの上面、端面および前後両側面を押える押え面２６，２７，２８，２９を備えた構成とされている。

ヒータコア上部肩支持部２４，２５をヒータコア１３の上部左右両肩部１３Ａ，１３Ｂのみを支持する構成とすることによって、ヒータコア１３の上部全面を支持する支持壁面が不要とされており、これによって、ヒータコア上部肩支持部２４，２５の肉厚等が薄くされ、その分だけヒータコア上部肩支持部２４，２５とエアミックスダンパ１１の回転軸１２とが互いに接近された状態で設置されている。つまり、図３と図５の図示比較からも明らかな通り、ヒータコア１３とエアミックスダンパ１１の回転軸１２との間の距離が上下および前後方向に各々１０ｍｍ程度ずつ縮められている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ブロアユニット３から空気流路７に送り込まれた空気流は、エバポレータ８を通過する間に冷媒と熱交換されて冷却され、その空気流の一部はバイパス流路９側、他の一部は加熱流路１０側に流通される。加熱流路１０でヒータコア１３により加熱された温風と、バイパス流路９を経た冷風とがエアミックス域１４で混合され、設定温度の温調風に調整された後、デフ／フェイスダンパ１８およびフットダンパ１９の開閉により選択されるフェイス吹出流路１５、フット吹出流路１６およびデフ吹出流路１７のいずれから車室内へと吹出される。これによって、車室内の空調に供される。

加熱流路１０に分流された空気流を加熱するヒータコア１３は、エンジン冷却水回路から循環される高温の冷却水と空気流とを熱交換させ、空気流を加温するものであり、加熱流路１０を横切るように略鉛直に配置されている。このヒータコア１３は、加熱流路１０の底面側に設けられているヒータコア設置部２３上に載置された状態で設置され、その上方部位は、左右両肩部１３Ａ，１３Ｂのみがユニットケース２の左右両側面２Ａ，２Ｂにそれぞれ設けられているヒータコア上部肩支持部２４，２５により支持された状態で設置されている。

このように、ヒータコア１３の上方部位を、ユニットケース２の左右両側面２Ａ，２Ｂに設けられている左右両肩部１３Ａ，１３Ｂの上面、端面および前後両側面のみを押える押え面２６，２７，２８，２９を備えたＣチャンネル断面形状のヒータコア上部肩支持部２４，２５で支持することによって、ヒータコア１３を加熱流路１０内の所定位置に少なくとも４箇所の肩部を支持した状態で位置決めし、固定支持することができる。

従って、ユニットケース２の側面にヒータコア１３の上部全面を支持する幅方向全長に亘る壁面を設けなくても、ヒータコア１３をしっかりと加熱流路１０中に固定設置することが可能となり、ユニットケース２の構成の簡素化、成形の容易化、使用樹脂量低減による軽量化および低コスト化を図ることができる。

また、ヒータコア１３の上部全面を支持する支持壁面が不要となることから、ヒータコア１３とエアミックスダンパ１１の回転軸１２とをより接近して設置することが可能となり、その寸法分だけユニットケース２、ひいてはＨＶＡＣユニット１の上下および前後方向寸法を小さくし、ＨＶＡＣユニット１をコンパクト化、軽量化することができ、車両への搭載性を向上することができる。

因みに、概略計算したところ、ＨＶＡＣユニット１の上下および前後方向寸法をそれぞれ１０ｍｍ程度ずつ縮められることが確認されている。なお、上記したように、ユニットケース２の側面２Ａ，２Ｂ側のみにヒータコア上部肩支持部２４，２５を設けた構成としても、空気流路７を区画する上において特に問題ないことは確認済みである。

また、ヒータコア上部肩支持部２４，２５は、ユニットケース２の左右両側面２Ａ，２Ｂにそれぞれ一体に成形されているため、ユニットケース２に対し、ヒータコア１３の上部全面を支持する支持部に代え、ヒータコア１３の上部左右両肩部１３Ａ，１３Ｂのみを支持する突出量の小さいヒータコア上部肩支持部２４，２５を一体成形すればよく、根元部に肉厚の厚い部分を設ける必要がなくなることから、抜き勾配を略０°に近づけることができるとともに、成形時の冷却時間を短くすることができる。従って、樹脂材によるユニットケース２の成形を容易化し、生産性を向上することができる。

さらに、ヒータコア上部肩支持部２４，２５は、ヒータコア１３の上部左右両肩部１３Ａ，１３Ｂの上面、端面、および前後両側面を押える断面がＣチャンネル形状の押え面２６，２７，２８，２９を備えた構成とされているため、Ｃチャンネル形状の４つの押え面２６，２７，２８，２９によって、ヒータコア１３の上部左右両肩部１３Ａ，１３Ｂの上面、端面および前後両側面を押え、ヒータコア１３の上方部位をユニットケース２の両側面で支持することができる。従って、ヒータコア１３の上部全面を支持する支持壁面をなくしても、ヒータコア１３をしっかりと加熱流路１０内の所定位置に固定支持することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、ヒータコア１３を略鉛直に配置した例について説明したが、ヒータコア１３は必ずしも鉛直に配置する必要はなく、斜めに傾けて配置されていてもよいことはもちろんである。

また、ユニットケース２は、複数に分割された分割ケースを一体に結合することにより構成されているが、分割形態については特に制約されるものではなく、ヒータコア上部肩支持部２４，２５は、ヒータコア１３が設置される位置に当たる適宜の分割ケースに対して一体に成形すればよい。さらに、ＨＶＡＣユニット１およびブロアユニット３の配置構成についても、様々な態様に変形できることは云うまでもない。

１ 車両用空気調和装置（ＨＶＡＣユニット）
２ ユニットケース
２Ａ，２Ｂ 左右側面
７ 空気流路
９ バイパス流路
１０ 加熱流路
１３ ヒータコア
１３Ａ，１３Ｂ 上部左右両肩部
２３ ヒータコア設置部
２４，２５ ヒータコア上部肩支持部
２６，２７，２８，２９ 押え面

Claims (3)

1. ユニットケース内に形成される空気流路がバイパス流路と加熱流路とに分岐され、該加熱流路にヒータコアが設置されているとともに、該加熱流路を経た空気流が前記バイパス流路を経た空気流と合流された後、車室内に吹出される車両用空気調和装置において、
   前記加熱流路の底面側に設置されている前記ヒータコアの上部左右両肩部のみを支持するヒータコア上部肩支持部が、前記ユニットケースの左右両側面にそれぞれ設けられ、
   前記ヒータコア上部肩支持部は、前記ユニットケースの左右両内側面から、前記ヒータコアの上部左右両肩部に向かって突出するように形成されていることを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記ヒータコア上部肩支持部が、前記ユニットケースの左右両側面にそれぞれ一体に成形さ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。
3. 前記ヒータコア上部肩支持部が、前記ヒータコアの上部左右両肩部の上面、端面および前後両側面を押えるＣチャンネル形状の押え面を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気調和装置。

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