CN103370216B - 车辆用空调装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种车辆用空调装置，将形成在加热器芯体的上表面与空气混合风挡的旋转轴之间的间隙设定成沿着轴向恒定的规定间隙，能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高。在加热器芯体（13）的上方部位具备配置有旋转轴（12）的空气混合风挡（11）的车辆用空调装置中，在单元壳体（2）的左右两侧面（2A、2B）上设置仅对加热器芯体（13）的上部左右两肩部进行支承的加热器芯体支承部（24、25），由该加热器芯体支承部（24、25）对加热器芯体（13）的上表面（13C）侧进行支承，并且在空气混合风挡（11）上设有将形成在加热器芯体（13）的上表面（13C）与该空气混合风挡（11）的旋转轴（12）之间的间隙设定成沿着轴向恒定的间隙（S）的间隙调整部（30）。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备加热器芯体及空气混合风挡的空气混合方式的车辆用空调装置。
背景技术
搭载于车辆的空调装置的HVAC单元（HeatingVentilationandAirConditioningUnit：供热通风与空气调节单元）构成为，在单元壳体内的空气流路上，从上游侧依次配置有蒸发器、空气混合风挡、加热器芯体等，由它们进行温度调整后的温度调节风从形成在它们下游侧的脸部吹出流路、脚部吹出流路及除雾吹出流路等的任意一个流路经由多个吹出模式切换风挡而选择性地向车室内吹出。
空气流路在蒸发器的下游侧分支成旁通流路和加热流路，在加热流路侧配置有加热器芯体。分流至该旁通流路侧和加热流路侧的空气流的流量比例能够根据空气混合风挡的旋转角度进行调整，经过旁通流路的空气流与经过加热器芯体的空气流在空气混合风挡的下游区域合流，通过混合而被调整成设定温度的温度调节风。
加热器芯体以横穿加热流路的方式设置在单元壳体的底面侧，加热器芯体的上表面在整个宽度上由从单元壳体的左右两侧面遍及宽度方向的整个宽度延长的加热器芯体上部支承部支承。该加热器芯体上部支承部在加热器芯体的上方部位划分空气流路（例如，参照专利文献1、2、3）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-96932号公报
专利文献2：日本特开2004-249946号公报
专利文献3：日本特开2006-168432号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上述那样，在以往的HVAC单元中，配置在加热流路上的加热器芯体的下部由单元壳体的底面支承，加热器芯体的上表面的宽度方向整面由从单元壳体的左右两侧面遍及宽度方向的整个宽度延长的加热器芯体上部支承部支承。因此，需要在单元壳体的左右两侧面一体成形具有加热器芯体的宽度方向的至少一半的长度的加热器芯体上部支承部。
该加热器芯体上部支承部存在如下问题：需要增大宽度方向尺寸，并增大树脂成形时的拔模斜度，从而根部的壁厚变厚，并且前端侧的壁厚变薄，因此壁面的倾倒（倾斜）容易发生，且成形精度不高。所述问题从当前的树脂成形精度来看是难以避免的，且难以使单元壳体的壁面倾倒恒定。另一方面，存在下述课题：在加热器芯体上部支承部与空气混合风挡的旋转轴之间存在恒定的间隙，在蒸发器冷却的冷风流过该间隙，但由于难以使单元壳体的壁面倾倒恒定，因此该间隙产生变动，这成为冷风旁通量的变动，从而造成温度控制性能的恶化。
本发明鉴于这种情况而完成，目的在于提供一种将形成在加热器芯体的上表面与空气混合风挡的旋转轴之间的间隙设定成沿着轴向恒定的规定间隙，并能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高的车辆用空调装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的车辆用空调装置采用以下的手段。
即，本发明的一形态的车辆用空调装置中，单元壳体内的空气流路在蒸发器的下游分支成旁通流路和加热流路，在该加热流路侧配置加热器芯体，并且在该加热器芯体的上方部位设有空气混合风挡，该空气混合风挡配置有旋转轴，并通过绕着该旋转轴转动而调整在所述旁通流路及所述加热流路流通的空气流的流量比例，其中，在所述单元壳体的左右两侧面上设置仅对所述加热器芯体的上部左右两肩部进行支承的加热器芯体支承部，由该加热器芯体支承部对所述加热器芯体的上表面侧进行支承，并且在所述空气混合风挡上设有间隙调整部，该间隙调整部将形成在所述加热器芯体的上表面与该空气混合风挡的旋转轴之间的间隙设定成沿着轴向恒定的间隙。
根据上述形态，在加热器芯体的上方部位具备配置有旋转轴的空气混合风挡的车辆用空调装置中，在单元壳体的左右两侧面上设置仅对加热器芯体的上部左右两肩部进行支承的加热器芯体支承部，由该加热器芯体支承部对加热器芯体的上表面侧进行支承，并且在空气混合风挡设有间隙调整部，该间隙调整部将形成在加热器芯体的上表面与该空气混合风挡的旋转轴之间的间隙设定成沿着轴向恒定的间隙，因此，加热器芯体上表面由设置在单元壳体的左右两侧面上的、仅对加热器芯体的上部左右两肩部进行支承的加热器芯体支承部来支承，因此虽然在加热器芯体上表面与空气混合风挡的旋转轴之间形成间隙，但能够通过设置在空气混合风挡侧的间隙调整部将该间隙设定为沿着轴向恒定且尽量小的恒定的间隙。因此，消除加热器芯体的上表面在整个宽度上由设置在单元壳体侧的加热器芯体上部支承部支承的现有技术的问题点，即消除因构成加热器芯体上部支承部的壁面的倾斜而产生的间隙的变动所引起的温度控制性能的恶化，使来自该间隙的旁通风量稳定化，由此能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高。
而且，在上述形态的车辆用空调装置中，所述间隙调整部形成为如下结构：所述间隙调整部的外周面为具有与所述旋转轴的旋转中心相同的中心的圆弧面，能够与所述空气混合风挡的旋转角度无关地将所述轴向间隙设定为恒定的间隙。
根据上述形态，形成如下结构：间隙调整部的外周面为具有与旋转轴的旋转中心相同的中心的圆弧面，无论空气混合风挡的旋转角度如何都能够将轴向间隙设定为恒定的间隙，因此，无论空气混合风挡的旋转角度如何都能够通过间隙调整部使形成在加热器芯体的上表面与空气混合风挡的旋转轴之间的轴向的间隙为恒定的间隙。因此，不会因空气混合风挡的旋转角度而轴向间隙发生变动，由此，也能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高。
而且，在上述形态中的任一形态的车辆用空调装置中，所述间隙调整部绕着所述旋转轴而沿轴向与该旋转轴一体地成形。
根据上述形态，间隙调整部绕着旋转轴的轴沿着轴向与该旋转轴一体地成形，因此不会因绕着旋转轴设置间隙调整部而给空气混合风挡本来的功能带来坏影响、或空气混合风挡的结构徒增复杂化、或成形变难，因此，去掉对加热器芯体的上表面在整个宽度上进行支承的加热器芯体上部支承部，使加热器芯体的支承结构简化，并将加热器芯体的上表面与旋转轴之间的间隙设定为恒定，从而能够实现温度调整的容易化和温度控制性能的提高。
而且，在上述形态中的任一形态的车辆用空调装置中，所述间隙调整部至少对应于所述空气混合风挡的旋转范围即从最大制冷位置到最大制热位置之间的旋转角度范围而设置。
根据上述形态，间隙调整部至少对应于空气混合风挡的旋转范围即从最大制冷位置到最大制热位置之间的旋转角度范围而设置，因此在用于空气混合风挡实现温度调整功能的整个旋转范围内，能够通过间隙调整部将形成在加热器芯体的上表面与空气混合风挡的旋转轴之间的轴向的间隙设定成恒定的间隙。因此，将间隙调整部的设置范围设为需要最小限度，减少空气混合风挡的变更部分，由此能够抑制成本上升。
而且，在上述形态中的任一形态的车辆用空调装置中，相对于所述间隙调整部一体地成形隔着所述旋转轴而向风挡相反方向突出的突出部，在该突出部上设有密封构件，该密封构件在最大制热位置附近与所述加热器芯体的上表面抵接而将所述轴向间隙封闭。
根据上述形态，一体地成形相对于间隙调整部隔着旋转轴而向风挡相反方向突出的突出部，在该突出部设有密封构件，该密封构件在最大制热位置附近与加热器芯体的上表面抵接而将轴向间隙封闭，因此，在最大制热位置附近，使设置在从间隙调整部突出的突出部上的密封构件与加热器芯体的上表面抵接，从而能够将形成在加热器芯体的上表面与空气混合风挡的旋转轴之间的轴向间隙封闭。因此，在最大制热位置附近，实现没有来自该间隙的冷风的旁通，从而能够使制热能力最大化。
发明效果
根据本发明，加热器芯体的上表面由设置在单元壳体的左右两侧面上的、仅对加热器芯体的上部左右两肩部进行支承的加热器芯体支承部支承，因此虽然在加热器芯体上表面与空气混合风挡的旋转轴之间形成间隙，但能够通过设置在空气混合风挡侧的间隙调整部将该间隙设定为沿着轴向恒定且尽量小的恒定的间隙，因此消除加热器芯体的上表面在整个宽度上由设置在单元壳体侧的加热器芯体上部支承部支承的现有技术的问题点，即消除因构成加热器芯体上部支承部的壁面的倾斜而产生的间隙的变动所引起的温度控制性能的恶化，使来自该间隙的旁通风量稳定化，由此能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的车辆用空调装置的纵向剖视图。
图2是图1所示的车辆用空调装置的从加热器芯体侧观察到的分解立体图。
图3是图1所示的车辆用空调装置的将下部壳体拆卸的状态的加热器芯体周边的结构图。
图4是图1所示的车辆用空调装置的加热器芯体支承部周边的纵向剖视图。
图5是表示图1所示的车辆用空调装置的空气混合风挡的转动状态（A）、（B）的纵向剖视图。
图6是图5所示的空气混合风挡的立体图。
具体实施方式
以下，使用图1至图6，说明本发明的一实施方式。
图1中示出本发明的一实施方式的车辆用空调装置（HVAC单元）的纵向剖视图，图2中示出车辆用空调装置的从加热器芯体侧观察到的分解立体图。
车辆用空调装置（HVAC单元;HeatingVentilationandAirConditioningUnit）1具备通过将上下、左右分割而成形的多个分割壳体结合成一体而构成的树脂制的单元壳体2。
在单元壳体2的内部形成有空气流路7，该空气流路7将从鼓风机单元3送来的空气流转换成前后方向（图1的左右方向），并使空气流向下游侧流通，该鼓风机单元3由配置在单元壳体2的侧部的风扇壳体4、叶轮5及风扇马达6构成。构成图示省略的制冷循环的蒸发器8大致铅垂地配置在空气流路7的上游部位。
空气流路7在蒸发器8的下游侧分支成旁通流路9和加热流路10。在该旁通流路9与加热流路10的分支部，如图6所示，隔着旋转轴12而一体地设有副风挡11A的空气混合风挡11配置成能够以旋转轴12为中心转动配置，并构成为能够调整在旁通流路9和加热流路10流通的空气流的流量比例。循环来自图示省略的发动机冷却水回路的冷却水的加热器芯体13大致铅垂地配置于加热流路10。
旁通流路9及加热流路10在空气混合风挡11下游的空气混合区域14合流，并与形成在空气混合区域14的下游侧的脸部吹出流路15、脚部吹出流路16及除雾吹出流路17这三条吹出流路连通。在脸部吹出流路15与除雾吹出流路17之间设有切换吹出模式的除雾/脸部风挡18。而且，在脚部吹出流路16的入口设有切换吹出模式的脚部风挡19。
如图1所示，除雾/脸部风挡18能够在将脸部吹出流路15完全封闭的位置与将除雾吹出流路17完全封闭的位置之间绕着旋转轴20转动，另一方面，脚部风挡19能够在将脚部吹出流路16完全封闭的位置和将与脸部吹出流路15及除雾吹出流路17相连的流路完全封闭的位置之间绕着旋转轴21转动，该除雾/脸部风挡18及脚部风挡19能够通过由与旋转轴20、21轴端连结的支杆及连杆构成的连杆机构22而转动到所选择的吹出模式位置。
即，通过上述的两块除雾/脸部风挡18及脚部风挡19的开闭，能够将向车室内吹出的温度调节风的吹出模式选择性地切换成下述5个吹出模式：从脸部吹出流路15吹出的脸部模式、从脸部吹出流路15和脚部吹出流路16两者吹出的双级模式、从脚部吹出流路16吹出的脚部模式、从脚部吹出流路16和除雾吹出流路17两者吹出的除雾/脚部模式、从除雾吹出流路17吹出的除雾模式。
加热器芯体13如上述那样，以横穿该流路的方式大致铅垂地配置在单元壳体2内的加热流路10中。更详细而言，如图3、图4所示，加热器芯体13的下方部位在加热流路10的底面侧以载置于在单元壳体2侧设置的加热器芯体设置部23上的状态设置，上方部位以由一体成形于单元壳体2的侧面2A、2B的加热器芯体支承部24、25支承左右的两肩部13A、13B的状态设置。
如图4所示，加热器芯体支承部24、25分别以从树脂制的单元壳体2的左右侧面2A、2B向内方侧突出规定尺寸的方式一体成形在单元壳体2的内表面，并构成为仅对载置在加热器芯体设置部23上的加热器芯体13的上部左右两肩部13A、13B进行支承。该加热器芯体支承部24、25的支承部分形成为如下结构：截面为C通道形状（参照图1），具备分别对加热器芯体13的上部左右两肩部13A、13B的上表面、端面及前后两侧面进行按压的按压面26、27、28、29（参照图1、4）。
通过使加热器芯体支承部24、25为仅对加热器芯体13的上部左右两肩部13A、13B进行支承的结构，去掉对加热器芯体13的上表面13C侧在整个宽度上进行支承的支承壁面。由此，加热器芯体支承部24、25的壁厚等变薄，加热器芯体支承部24、25与空气混合风挡11的旋转轴12以相互接近相应量后的状态设置。另外，通过所述结构，加热器芯体13与空气混合风挡11的旋转轴12之间的距离沿着上下及前后方向分别各缩小10mm左右，从而实现HVAC单元1的小型化。
而且，在本实施方式中，因去掉对加热器芯体13的上表面13C侧在整个宽度上进行支承的支承壁面，而在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间形成轴向的间隙，但为了尽量减小该轴向间隙并设定成在轴向上恒定的间隙S，而将间隙调整部30绕着空气混合风挡11的旋转轴12一体成形。如图3所示，间隙调整部30的两端部为了避免与加热器芯体支承部24、25的干涉而被切口。
如图5所示，该间隙调整部30构成为，外周面30A为与空气混合风挡11的旋转轴12的中心O同一中心的圆弧面，能够与空气混合风挡11的旋转角度无关地将轴向间隙设定为恒定的间隙S（参照图3）。而且，间隙调整部30对应于旋转角度范围而设置，该旋转角度范围是空气混合风挡11从图5的（A）所示的与单元壳体2侧的密封面2C抵接的最大制热位置（MAXHOT位置）经过图5的（B）所示的中间开度位置，转动到与单元壳体2侧的密封面2D抵接的最大制冷位置（MAXCOOL位置）间的旋转角度范围。
而且，在间隙调整部30一体地成形有隔着空气混合风挡11的旋转轴12而向副风挡11A侧（风挡相反方向）突出的突出部30B。如图5的（A）所示，在该突出部30B的表面设有密封构件（绝热体）31，该密封构件31在最大制热位置附近与加热器芯体13的上表面13C抵接，将形成在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间的沿着轴向恒定的上述间隙S封闭。
通过以上说明的结构，根据本实施方式，起到以下的作用效果。
从鼓风机单元3送到空气流路7的空气流在通过蒸发器8期间与制冷剂进行热交换而被冷却，根据空气混合风挡11的开度，空气流的一部分在旁通流路9侧流通，另一部分在加热流路10侧流通。在加热流路10由加热器芯体13加热后的热风与经过旁通流路9后的冷风在空气混合区域14混合，在调整成设定温度的温度调节风之后，从通过除雾/脸部风挡18及脚部风挡19的开闭而选择的脸部吹出流路15、脚部吹出流路16及除雾吹出流路17中的任一流路向车室内吹出，供给至车室内的空调。
对分流至加热流路10的空气流进行加热的加热器芯体13使从发动机冷却水回路循环的高温的冷却水与空气流进行热交换，对空气流进行加热，并以横穿加热流路10的方式大致铅垂地配置。该加热器芯体13以载置于在加热流路10的底面侧设置的加热器芯体设置部23上的状态设置，在该加热器芯体13的上方部位，仅左右两肩部13A、13B由分别设置于单元壳体2的左右两侧面2A、2B的加热器芯体支承部24、25支承。
如此，经由设置在单元壳体2的左右两侧面2A、2B上的、具备仅对加热器芯体13的左右两肩部13A、13B的上表面、端面及前后两侧面进行按压的按压面26、27、28、29的C通道截面形状的加热器芯体支承部24、25对加热器芯体13的上方部位进行支承，由此能够将加热器芯体13以至少支承4个部位的肩部的状态定位并固定支承在加热流路10内的规定位置。
因此，在单元壳体2的左右两侧面2A、2B上即使不设置对加热器芯体13的上表面13C在整个宽度上进行支承的支承壁，也能够将加热器芯体13牢固地设置在加热流路10中，因此，能够实现单元壳体2的结构的简化、成形的容易化、由使用树脂量减少产生的轻量化及低成本化。而且，不需要对加热器芯体13的上表面13C在整个宽度上进行支承的支承壁，能够进行设置而使加热器芯体13与空气混合风挡11的旋转轴12相互接近，因此能够将单元壳体2、进而将HVAC单元1的上下及前后方向尺寸缩小该尺寸量，使HVAC单元1紧凑化、轻量化，从而能够提高相对于车辆的搭载性。
而且，虽然因去掉对加热器芯体13的上表面13C在整个宽度上进行支承的支承壁，而在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间形成轴向的间隙，但为了尽量缩小该轴向间隙且使该间隙沿着轴向成为恒定的间隙S，而绕着空气混合风挡11的旋转轴12一体地成形间隙调整部30。由此，能够通过该间隙调整部30使形成在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间的间隙为沿着轴向恒定且尽量缩小的间隙S。
其结果是，消除加热器芯体13的上表面13C在整个宽度上由设置在单元壳体2侧的加热器芯体上部支承部支承的现有技术的问题点，即消除因加热器芯体上部支承部的壁面的倾斜而产生的间隙的变动所引发的温度控制性能的恶化，使来自该间隙S的旁通风量稳定化，由此能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高。
另外，使上述间隙调整部30的外周面30A为与空气混合风挡11的旋转轴12的旋转中心O同一中心的圆弧面，无论空气混合风挡11的旋转角度如何都能够将轴向间隙设定为恒定的间隙S。因此，无论空气混合风挡11的旋转角度如何都能够通过间隙调整部30使形成在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间的轴向的间隙为恒定的间隙S，因此，不会因空气混合风挡11的旋转角度而轴向的间隙S发生变动，由此，也能够实现温度调整的容易化及温度控制性能的提高。
另外，由于间隙调整部30绕着空气混合风挡11的旋转轴12的轴沿着轴向与该旋转轴12一体地成形，因此不会因绕着旋转轴12设置间隙调整部30而给空气混合风挡11本来的功能带来坏影响、或空气混合风挡11的结构徒增复杂化、或成形变难，并且去掉对加热器芯体13的上表面13C在整个宽度上进行支承的加热器芯体上部支承部，使加热器芯体13的支承结构简化，并将加热器芯体13的上表面13C与旋转轴12之间的间隙S设定为恒定，从而能够实现温度调整的容易化和温度控制性能的提高。
而且，在本实施方式中，形成为仅与空气混合风挡11的旋转范围即从最大制冷位置（MAXCOOL位置）到最大制热位置（MAXHOT位置）之间的旋转角度范围对应地设置间隙调整部30的结构，由此，在用于空气混合风挡11实现温度调整功能的整个旋转范围内，通过间隙调整部30将形成在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间的轴向的间隙设定成恒定的间隙S。因此，将间隙调整部30的设置范围设为需要最小限度，减少空气混合风挡11的变更部分，由此能够抑制成本上升。
另外，在本实施方式中，对于间隙调整部30，一体地成形隔着旋转轴12而向风挡相反方向突出的突出部30B，在该突出部30B设有密封构件31，该密封构件31在最大制热位置附近与加热器芯体13的上表面13C抵接而将轴向间隙S封闭。因此，在最大制热位置附近，使设置在与间隙调整部30一体成形的突出部30B上的密封构件31与加热器芯体13的上表面13C抵接，从而能够将形成在加热器芯体13的上表面13C与空气混合风挡11的旋转轴12之间的轴向的间隙S封闭，因此，在最大制热位置附近，没有来自该间隙S的冷风的旁通，从而能够使制热能力最大化。
需要说明的是，本发明并未限定为上述实施方式的发明，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当变形。例如，在上述的实施方式中，说明了将蒸发器8及加热器芯体13大致铅垂地配置的例子，但不需要蒸发器8及加热器芯体13一定铅垂地配置，当然也可以倾斜地配置。
另外，单元壳体2通过将分割成多个的分割壳体结合成一体而构成，但关于分割方式没有特别限制，只要加热器芯体支承部24、25相对于与设置加热器芯体13的位置接触的适当的分割壳体一体地成形即可。而且，关于HVAC单元1及鼓风机单元3的配置结构，当然也可以变形为各种形态。
符号说明
1车辆用空调装置（HVAC单元）
2单元壳体
2A、2B单元壳体的左右两侧面
7空气流路
8蒸发器
9旁通流路
10加热流路
11空气混合风挡
12旋转轴
13加热器芯体
13A、13B上部左右两肩部
13C加热器芯体上表面
24、25加热器芯体支承部
30间隙调整部
30A外周面
30B突出部
31密封构件
O旋转轴的中心
S间隙
Claims (4)
1.一种车辆用空调装置，单元壳体内的空气流路在蒸发器的下游分支成旁通流路和加热流路，在该加热流路侧配置加热器芯体，并且在该加热器芯体的上方部位设有空气混合风挡，该空气混合风挡配置有旋转轴，并通过绕着该旋转轴转动而调整在所述旁通流路及所述加热流路流通的空气流的流量比例，其中，
在所述单元壳体的左右两侧面上设置仅对所述加热器芯体的上部左右两肩部进行支承的加热器芯体支承部，由该加热器芯体支承部对所述加热器芯体的上表面侧进行支承，并且，
在所述空气混合风挡上设有间隙调整部，该间隙调整部将形成在所述加热器芯体的上表面与该空气混合风挡的旋转轴之间的间隙设定成沿着轴向恒定的间隙，
所述间隙调整部形成为如下结构：所述间隙调整部的外周面为具有与所述旋转轴的旋转中心相同的中心的圆弧面，能够与所述空气混合风挡的旋转角度无关地将所述轴向间隙设定为恒定的间隙。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，
所述间隙调整部绕着所述旋转轴而沿轴向与该旋转轴一体地成形。
3.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，
所述间隙调整部至少对应于所述空气混合风挡的旋转范围即从最大制冷位置到最大制热位置之间的旋转角度范围而设置。
4.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，
相对于所述间隙调整部一体地成形隔着所述旋转轴而向风挡相反方向突出的突出部，在该突出部上设有密封构件，该密封构件在最大制热位置附近与所述加热器芯体的上表面抵接而将所述轴向间隙封闭。
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