JP4066824B2

JP4066824B2 - 熱交換器の固定構造

Info

Publication number: JP4066824B2
Application number: JP2003019178A
Authority: JP
Inventors: 令二郎岡野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP2004230948A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置などにおいて、ヒータコアなど熱交換器をユニットケースの熱交換器収容部に固定するための熱交換器の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置などにおいて熱交換器例えばヒータコアをユニットケースの熱交換器収容部に固定する固定構造として、ヒータコアを通過すべき空気がヒータコアを迂回して下流側に流れる（漏れる）不具合をパッキンを用いることなく解消するために、熱交換器収容部にリブを突設し、このリブによってヒータコアのボトム部をシールするとともに、空気流路の上流側又は下流側に三角形状リブを設け、このリブによってヒータコアのタンク部（サイド部）を反対側の壁面に押し付けてタンク部をシールする構成が開示されている（特開平１０−５８９５７号公報参照）。
【０００３】
しかし、上記従来技術によると、上記三角形状リブがヒータコアの挿入方向に対し垂直方向に伸びて設けられていることから、ユニットケース成形時の型抜き方向がヒータコアの挿入方向と同一方向である場合に、上記三角形状リブを成形できないという問題があり、また、上記三角形状リブを押し潰してヒータコアをユニットケース内部に挿入するようにしていることから、ヒータコアに対し大きな挿入力を加える必要があり、自動組付設備がコスト高になるとともに、ヒータコア挿入時に三角形状リブ係止部が削られ隙間が発生することからシール性が劣るという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明者は、ユニットケース成形時の型抜き方向がヒータコアの挿入方向と同一方向であってもシール用リブを形成することが可能であり、しかも、ヒータコアのユニットケース内への挿入力を減少させることができるユニットケースを提供することを目的とした発明を特願２００２−１６３９６２において提案した。つまり、図６に示すように、ユニットケース１の壁面から、ヒータコア７の一対のタンク部７１の外周面と当接可能なシール用リブ１００を突設し、シール用リブ１００を、その成形時、当該ユニットケース１内にヒータコア７を挿入する方向Ａと同一方向への型抜きが可能なように形成し、また、シール用リブ１００を、タンク部７１を挟む一対のリブから構成し、少なくとも一方のリブを、ばね力によりタンク部７１の外周面と当接させるようにしたユニットケースを提案した。なお、符号７２は、タンク部７１をラジエタ側に接続するための配管、７３は、一方のタンク部７１内の冷却水を分配して他方のタンク部７１へ流す複数の偏平チューブ、７４は、偏平チューブ７３間に配設された放熱フィン、７５は、偏平チューブ７３と放熱フィン７４とからなるヒータコア７のコア部、７６は、ヒータコア挿入口２０におけるシール性を確保し、ユニットケース１内の空気がヒータコア挿入口２０から漏れるのを防止するために、ヒータコア７の外周面に接着されたパッキン（シール材）を表している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような前提発明においては、ユニットケースの小型化を図ろうとすると、ユニットケース１の本体部の壁面からばね力を有する専用のシール用リブ１００を特別に設けるだけのスペースが無くなり、ユニットケース１の本体部自体によってシール用リブ１００を構成させる必要が生じるが、このようにユニットケース１の本体部自体によってシール用リブ１００を構成させると、ユニットケース１の薄肉化には強度的な面から自ずと制限があるためばね力が低減することになり、熱交換器を熱交換器収容部に挿入する際の容易性とシール用リブのシール性の両立が図れなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、ヒータコアのみに限定されず熱交換器全般にわたって適用可能な発明であり、上記前提発明における上記のような問題点にかんがみ、ユニットケースの小型化を図る場合においても挿入性とシール性の両立を図ることができる熱交換器の固定構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る熱交換器の固定構造は、コア部と該コア部の両側に配された一対のタンク部とからなる熱交換器をユニットケースの熱交換器収容部に固定するための熱交換器の固定構造において、前記熱交換器収容部は、前記一対のタンク部を挿入固定するための一対のタンク保持部からなり、前記一対のタンク保持部は、それぞれ、前記ユニットケースの壁面にそれぞれ突設され、かつ、前記ユニットケース内の空気の流れ方向に間隔を置いて対向して形成された押付用リブとシールリブとを有し、前記押付用リブは、前記熱交換器の挿入方向と一致する当該タンク部の長手方向に沿って複数形成され、当該タンク部と接触する接触部分を有し、前記シールリブは、当該タンク部の長手方向に沿って当該タンク部の全長にわたって形成され、かつ、前記押付用リブによって当該タンク部が当該シールリブに押し付けられた状態のとき、前記ユニットケース内を流れる空気が前記コア部を迂回し、当該タンク部の外周面に回り込んで下流側に流れるのを防止する作用をするよう構成され、前記押付用リブと前記シールリブは、当該タンク部に接する状態のとき、当該タンク部の長手方向に直交する方向での前記両リブの両隣において、前記タンク保持部の壁面のうち当該タンク部に対向する領域と当該タンク部の外周面との間に空間を形成する形状であることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る熱交換器の固定構造によると、シールリブ及び押付用リブはそれぞれユニットケースの壁面に突設されたものであって、押付用リブがタンク部をシールリブに対して押し付けることによってシールリブのシール性を確保することができるため、ユニットケースを小型化してもシール性を十分に確保することができる。また、押付用リブは少なくとも２点でタンク部をシールリブに対して押し付ける作用をするものであり、タンク部の長手方向の全長に亘ってタンク部をシールリブに押し付ける構成をとっていないため、熱交換器を熱交換器収容部に挿入する際に、タンク部と押付用リブとの接触抵抗（挿入抵抗）が小さく、熱交換器を熱交換器収容部に容易に挿入することが可能となる。
【００１１】
請求項２に係る熱交換器の固定構造は、請求項１において、前記押付用リブは、前記タンク部の長手方向に沿って前記接触部分と連なって形成され前記タンク部と非接触の非接触部分を有し、該非接触部分は、シール作用を発揮し得るよう前記タンク部に向かって突出して形成されることを特徴とする
【００１２】
請求項２に係る熱交換器の固定構造によると、押付用リブもシール作用を発揮できるため、シールリブのシール作用と相俟ってシール性が一層向上する。
【００１３】
請求項３に係る熱交換器の固定構造は、請求項１又は２において、前記押付用リブにおいて、前記複数の接触部分のうち、当該熱交換器収容部への熱交換器の挿入方向手前側の接触部分は、弾性を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る熱交換器の固定構造によると、熱交換器収容部に熱交換器を挿入する際、押付用リブの前記接触部分が弾性変形することから、熱交換器の挿入が一層容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る熱交換器の固定構造が組み込まれる自動車用空調装置の概念的構成図、図２は、ヒータコアがユニットケースの熱交換器収容部内に固定配置されている状態をヒータコアの挿入方向から見たときの平面図、図３は、図２図示III-III断面図、図４は、他の実施形態に係る押付用リブを用いた場合の図２図示III-III断面図、図５は、さらに他の実施形態に係る押付用リブを用いた場合の図２図示III-III断面図をそれぞれ示す。
【００１７】
図１において、１は樹脂製例えばＰＰ（ポリプロピレン）製のユニットケースを表している。ユニットケース１の内部には、空気をユニットケース１内に吸い込み熱交換後の空気を車内に吹出すためのブロワ付きモータ２が配置されている。ブロワ付きモータ２の上流側のユニットケース部分には、車内空気をケース１内に取り込むための内気取入口３、及び、車外空気をユニットケース１内に取り込むための外気取入口４がそれぞれ形成されており、これらの空気取入口３，４は、内外気切替ドア５によって選択的に開閉され、内外気切替ドア５によって選択された車内空気又は車外空気がユニットケース１内に取り込まれる。ブロワ付きモータ２の下流側には、冷凍サイクルの一部を構成し、冷媒との熱交換によって空気を冷却し、冷風をつくりだすエバポレータ６が配置されている。エバポレータ６の下流側の空気通路の一部には、エンジン冷却水との熱交換によって冷風を加熱し、温風をつくりだすヒータコア７が配置されている。ヒータコア７とエバポレータ６との中間部位には、エアミックスドア８が配置されており、エアミックスドア８は、その開度によって、エバポレータ６からの冷風のうちヒータコア７に導く冷風と、ヒータコア７を迂回する迂回通路９に導く冷風との割合を調整するドアである。ヒータコア７の下流側のユニットケース部分には、フット吹出口１０、フェース吹出口１１及びデフロスタ吹出口１２が形成されている。フット吹出口１０及びフェース吹出口１１は、熱交換後の空気をそれぞれ乗員の足元付近及び顔付近に向けて吹出す空気吹出口であり、デフロスタ吹出口１２は、熱交換後の空気をフロントガラスに向けて吹出す空気吹出口である。フット吹出口１０、フェース吹出口１１及びデフロスタ吹出口１２には、それぞれ吹出される空気量を調整するためのフットドア１３、フェースドア１４及びデフロスタドア１５が配置されている。
【００１８】
図２に示すように、ユニットケース１は、その小型化を図るために、ヒータコア収容部（熱交換器収容部）３１の上流側及び下流側において空気通路２１，２２の幅が狭められている（図６と比較されたい。）。換言すると、熱交換器収容部３１は、空気通路２１，２２に対して空気の流れ方向Ｂと直交する方向に外方向へ突出して形成されている。熱交換器収容部３１は、コア部７５とその両側の一対のタンク部７１とからなるヒータコア７の一対のタンク部７１を挿入固定するための一対のタンク保持部３２からなる。一対のタンク保持部３２は、上述した前提発明のシール用リブ１００と異なり、ばね力を殆んどもたないリジッドに形成されており、ユニットケース１の強度は十分に保持されている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、一対のタンク保持部３２は、それぞれ、ユニットケース１の壁面にそれぞれ突設された押付用リブ３３とシールリブ３４とを有する。押付用リブ３３及びシールリブ３４は、ユニットケース１内の空気の流れ方向Ｂに間隔を置いて対向して形成される。
【００２０】
押付用リブ３３は、本実施形態の場合、ヒータコア７の挿入方向Ａつまりタンク部７１の長手方向に沿った挿入方向手前側のリブ３３Ａと挿入方向奥側のリブ３３Ｂとからなる。各リブ３３Ａ，３３Ｂは、縦断面及び横断面のいずれも三角形状をしており、しかも、ヒータコア７を挿入方向奥側へ案内するための傾斜部３３ａを有している。また、各リブ３３Ａ，３３Ｂは、タンク部７１に対し小さな接触面積となる断面形状を有し、ヒータコア７を熱交換器収容部３１に挿入する際に、タンク部７１と押付用リブ３３との接触抵抗（挿入抵抗）を小さくし、ヒータコア７を熱交換器収容部３１に容易に挿入することを可能にする。
【００２１】
シールリブ３４は、ヒータコア７の挿入方向Ａつまりタンク部７１の長手方向に沿って形成される。シールリブ３４は、押付用リブ３３がタンク部７１をシールリブ３４側に押し付けた状態にあるとき、全長に亘ってタンク部７１と圧接状態となり、ユニットケース１内を流れる空気が図２図示矢印Ｃで示すようにコア部７５を迂回し、タンク部７１の外周面に回り込んで下流側に流れるのを防止する作用をする。シールリブ３４は、横断面（挿入方向Ａと垂直な断面）が三角形状をしており、しかも、タンク部７１に対し小さな接触面積となる断面形状を有しており、ヒータコア７を熱交換器収容部３１に挿入する際に、タンク部７１と押付用リブ３３との接触抵抗（挿入抵抗）を小さくし、ヒータコア７を熱交換器収容部３１に容易に挿入することを可能にする。
【００２２】
図４に示した他の実施形態に係る固定構造は、押付用リブ３３が、上記リブ３３Ａに相当するタンク部７１との接触部分３３Ａ´と、上記リブ３３Ｂに相当するタンク部７１との接触部分３３Ｂ´を有するとともに、これらの接触部分３３Ａ´、３３Ｂ´を除いた部分３３Ｃは、シール作用を発揮し得るようタンク部７１に向かって突出して形成される。つまり、押付用リブ３３において接触部分３３Ａ´、３３Ｂ´を除いた部分３３Ｃは、タンク部７１の外周面に僅かな隙間をもって対向しており、シールリブ３４のシール性に近いシール性を発揮する。
【００２３】
この固定構造によると、押付用リブ３３もシール作用を発揮できるため、シールリブ３４のシール作用と相俟ってシール性が一層向上する。
【００２４】
図５に示したさらに他の実施形態に係る熱交換器の固定構造は、押付用リブ３３が、図３図示の押付用リブ３３と同様、挿入方向手前側のリブ３３Ａと、挿入方向奥側のリブ３３Ｂとからなるが、挿入方向手前側のリブ３３Ａに弾性を付与している。つまり、リブ３３Ａは、挿入方向奥側が抉られており、図示矢印Ｃの方向に弾性変形可能に構成される。
【００２５】
この固定構造によると、熱交換器収容部３１にヒータコア７を挿入する際、押付用リブ３３の挿入方向手前側のリブ３３Ａが弾性変形することから、ヒータコア７の挿入が一層容易になる。
【００２６】
なお、押付用リブ３３は、２点のみでタンク部７１と接触する構成に限定されるものでなく、３点以上で接触する構成を採用することは自由である。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る熱交換器の固定構造は、コア部７５とコア部７５の両側に配された一対のタンク部７１とからなる熱交換器（ヒータコア７）をユニットケース１の熱交換器収容部３１に固定するための熱交換器の固定構造において、熱交換器収容部３１は、一対のタンク部７１を挿入固定するための一対のタンク保持部３２からなり、一対のタンク保持部３２は、それぞれ、ユニットケース１の壁面にそれぞれ突設され、かつ、ユニットケース１内の空気の流れ方向Ｂに間隔を置いて対向して形成された押付用リブ３３とシールリブ３４とを有し、押付用リブ３３は、タンク部７１の長手方向に沿った少なくとも２点でタンク部７１をシールリブ３４に対して押し付ける作用をするよう構成され、シールリブ３４は、タンク部７１の長手方向に沿って形成され、かつ、押付用リブ３３によってタンク部７１がシールリブ３４に押し付けられた状態のとき、ユニットケース１内を流れる空気がコア部７５を迂回し、タンク部７１の外周面に回り込んで下流側に流れるのを防止する作用をするよう構成される。
【００２８】
この熱交換器の固定構造によると、シールリブ３４及び押付用リブ３３はそれぞれユニットケース１の壁面に突設されたものであって、押付用リブ３３がタンク部７１をシールリブ３４に対して押し付けることによってシールリブ３４のシール性を確保することができるため、ユニットケース１を小型化してもシール性を十分に確保することができる。また、押付用リブ３３は少なくとも２点でタンク部７１をシールリブ３４に対して押し付ける作用をするものであり、タンク部７１の長手方向の全長に亘ってタンク部７１をシールリブ３４に押し付ける構成をとっていないため、熱交換器７を熱交換器収容部３１に挿入する際に、タンク部７１と押付用リブ３３との接触抵抗（挿入抵抗）が小さく、熱交換器７を熱交換器収容部３１に容易に挿入することが可能となる。
【００２９】
また、熱交換器の固定構造は、押付用リブ３３及びシールリブ３４は、それぞれ、タンク部７１に対し小さな接触面積となる断面形状を有する構成であるため、熱交換器７を熱交換器収容部３１に挿入する際に、タンク部７１と押付用リブ３３との接触抵抗（挿入抵抗）がさらに小さくなり、熱交換器７を熱交換器収容部３１に一層容易に挿入することが可能となる。
【００３０】
また、熱交換器の固定構造は、押付用リブ３３において、タンク部７１との接触部分３３Ａ、３３Ｂを除いた部分３３Ｃは、シール作用を発揮し得るようタンク部７１に向かって突出して形成されるため、押付用リブ３３もシール作用を発揮でき、シールリブ３４のシール作用と相俟ってシール性が一層向上する。
【００３１】
また、熱交換器の固定構造は、押付用リブ３３において、タンク部７１との接触部分であって、熱交換器収容部３１への熱交換器７の挿入方向手前側の接触部分３３Ａは、弾性を有するため、熱交換器収容部３１に熱交換器７を挿入する際、押付用リブ３３の接触部分３３Ａが弾性変形することから、熱交換器７の挿入が一層容易になる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の熱交換器の固定構造によると、ユニットケースの小型化を図る場合においても熱交換器の挿入性とシール性の両立を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱交換器の固定構造が組み込まれる自動車用空調装置の概念的構成図である。
【図２】ヒータコアがユニットケースの熱交換器収容部内に固定配置されている状態をヒータコアの挿入方向から見たときの平面図である。
【図３】図２図示III-III断面図である。
【図４】他の実施形態に係る押付用リブを用いた場合の図２図示III-III断面図である。
【図５】さらに他の実施形態に係る押付用リブを用いた場合の図２図示III-III断面図である。
【図６】前提発明による固定構造の説明図である。
【符号の説明】
１ユニットケース
７ヒータコア（熱交換器）
７１タンク部
７５コア部
３１熱交換器収容部
３２タンク保持部
３３押付用リブ
３３Ａ、３３Ａ´ リブ（挿入方向手前側の接触部分）
３３Ｂ、３３Ｂ´ リブ（挿入方向奥側の接触部分）
３３Ｃ押付用リブにおける接触部分３３Ａ、３３Ｂを除いた部分
３４シールリブ

Claims

コア部と該コア部の両側に配された一対のタンク部とからなる熱交換器をユニットケースの熱交換器収容部に固定するための熱交換器の固定構造において、
前記熱交換器収容部は、前記一対のタンク部を挿入固定するための一対のタンク保持部からなり、
前記一対のタンク保持部は、それぞれ、
前記ユニットケースの壁面にそれぞれ突設され、かつ、前記ユニットケース内の空気の流れ方向に間隔を置いて対向して形成された押付用リブとシールリブとを有し、
前記押付用リブは、前記熱交換器の挿入方向と一致する当該タンク部の長手方向に沿って複数形成され、当該タンク部と接触する接触部分を有し、
前記シールリブは、当該タンク部の長手方向に沿って当該タンク部の全長にわたって形成され、かつ、前記押付用リブによって当該タンク部が当該シールリブに押し付けられた状態のとき、前記ユニットケース内を流れる空気が前記コア部を迂回し、当該タンク部の外周面に回り込んで下流側に流れるのを防止する作用をするよう構成され、
前記押付用リブと前記シールリブは、当該タンク部に接する状態のとき、当該タンク部の長手方向に直交する方向での前記両リブの両隣において、前記タンク保持部の壁面のうち当該タンク部に対向する領域と当該タンク部の外周面との間に空間を形成する形状である
ことを特徴とする熱交換器の固定構造。
前記押付用リブは、前記タンク部の長手方向に沿って前記接触部分と連なって形成され前記タンク部と非接触の非接触部分を有し、該非接触部分は、シール作用を発揮し得るよう前記タンク部に向かって突出して形成されることを特徴とする請求項１記載の熱交換器の固定構造。
前記押付用リブにおいて、前記複数の接触部分のうち、当該熱交換器収容部への熱交換器の挿入方向手前側の接触部分は、弾性を有することを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器の固定構造。