CN106103150A - 车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

用于构成用于车辆的空调装置(10)的内部/外部空气切换单元(14)具有过滤器(52)，过滤器(52)以可更换的方式容纳在内部/外部空气切换单元(14)的第二外壳(40)内。过滤器(52)被保持为使得过滤器(52)的上端和下端插入到从第二外壳(40)的内壁面(46a、46b)突出的一组第一和第二突起(48、50)中。当未安装过滤器(52)时，第一和第二突起(48、50)充当用于当已经进入到第二外壳(40)中的空气流动时增大气流阻力的气流阻力增大装置。因此，未安装空气过滤器(52)时的气流速率由于第一和第二突起(48、50)生成的湍流而减小，从而可以被设置为大致等于安装有过滤器(52)时的气流速率。

Description

车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及一种安装在车辆中的车辆用空调装置(用于车辆的空调装置)，该车辆用空调装置用于通过将空气(空气的温度由热交换器来调整)吹到车厢中，来调整车厢内部中的温度。

背景技术

迄今为止，安装在车辆中的车辆用空调装置经由鼓风机借助内部/外部空气切换装置使内部空气和外部空气进入到具有气流通道的空调壳中，并且在空调壳内经由阻尼器的操作以期望的混合比混合被蒸发器型冷却装置冷却的已冷却空气和被加热器芯型加热装置加热的已加热空气之后，使所混合的空气穿过在外壳中设置的多个排出口并通过吹气管，并且吹到车厢内部中，借此执行车厢的内部中的温度和湿度的调整。

凭借该类型的车辆用空调中使用的内部/外部空气切换装置，通常，虽然过滤器安装在内部，目的是去除外部空气中含有的尘土等，但根据车辆的目的地的地点或在低端版本的车辆中，出现车辆用空调装置在不安装过滤器的情况下被使用的情况。

本申请人已经提出了一种空气阻力构件，该空气阻力构件在未安装这种过滤器的车辆用空调装置中，用于将气流速率维持为大致等同于安装了过滤器的情况(参见日本特开专利第2012-111337号公报)。

空气阻力构件被形成为使得具有多个通风口的阻力板的外周被大致矩形框架体围绕。通过在安装过滤器的位置处设置空气阻力构件，由于使进入内部/外部空气切换装置中的空气穿过通风口而增大空气阻力，因此，空气流到下游侧，而其流量减小。因此，在未安装过滤器的情况下，通过在过滤器的位置中安装空气阻力构件，气流速率被维持为大致等同于安装过滤器的情况。

另一方面，目前，从降低这种车辆用空调装置中的制造成本的观点，需要减少部件的数量。

发明内容

本发明的总体目的是提供一种车辆用空调装置，该车辆用空调装置中，可以在不使用另一构件来代替过滤器的情况下，抑制气流速率根据过滤器的安装的有无而改变。

本发明的特征在于车辆用空调装置装配有：内部/外部空气切换单元，其被构造为在内部空气与外部空气之间切换并且使内部空气和外部空气进入；和空调单元，其包括空气流过的流道，其中，在内部/外部空气切换单元中，设置吹送空气阻力增大装置，吹送空气阻力增大装置被构造为当空气在内部/外部空气切换单元的内部中流动时增大吹送空气阻力，并且吹送空气阻力增大装置是相对于外壳的内壁面膨出的膨出部，膨出部内部包含空间。

根据本发明，在车辆用空调装置中，设置用于当空气在内部中流动时增大吹送空气阻力的吹送空气阻力增大装置，并且吹送空气阻力增大装置由膨出部构成，膨出部相对于外壳的内壁面膨出，并且内部包含空间。

因此，在车辆用空调装置内部未安装过滤器使用车辆用空调装置的情况下，借助内部/外部空气切换单元的内部/外部空气引入口进入外壳的内部中的空气的一部分流到膨出部中，借此增大吹送空气阻力，使得减小朝向空调单元的气流速率。因此，通过有意减小在未安装过滤器时无吹送空气阻力的状态下的气流速率，可以使气流速率大致等同于安装了过滤器并且过滤器充当吹送空气阻力的情况。因此，在未安装过滤器的情况下不必安装空气阻力构件等，并且与单独设置这种空气阻力构件的情况相比，可以减少部件的数量，并且能够降低制造成本。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的车辆用空调装置的整体前视图；

图2是沿着图1的线II-II截取的截面图；

图3A是沿着图1的线IIIA-IIIA截取的、过滤器安装在内部/外部空气切换单元中的情况的截面图，并且图3B是示出了这种过滤器未安装在图3A的内部/外部空气切换单元中的情况的截面图；以及

图4A是示出了未设置第一和第二膨出部的情况下的鼓风机电压与朝向空调单元的气流速率之间的关系的特性曲线图，并且图4B是示出了设置第一和第二膨出部的情况下的鼓风机电压与气流速率之间的关系的特性曲线图。

具体实施方式

如图1和图2所示，车辆用空调装置10包括：空调壳体12，其由各个气流通道构成；内部/外部空气切换单元14，其含有空调壳体12的一部分，并且外部空气和内部空气通过该内部/外部空气切换单元14进入；以及鼓风机16，其设置在空调壳体12的内部中。另外，在空调壳体12的内部中，容纳有：热交换器(未示出)，用于冷却和加热空气；和阻尼器机构(未示出)，其操作，以切换流过各个通道的空气流。

空调壳体12由第一至第三分割壳体18、20、22(它们沿宽度方向(箭头A的方向)分割)和下壳体24(其被设置为覆盖第一分割壳体18和第二分割壳体20的下部分)组成。上述第一至第三分割壳体18、20、22和下壳体24可以由树脂材料形成。

第一分割壳体18例如在安装于车辆中时设置在驾驶员侧(沿箭头A1的方向)，并且形成为中空形状，沿宽度方向(箭头A的方向)的一端侧(沿箭头A1的方向)闭合，而另一端侧(沿箭头A2的方向)打开。另外，第二分割壳体20连接到第一分割壳体18的另一端。

第二分割壳体20夹在第一分割壳体18与第三分割壳体22之间。第二分割壳体20包括：第一连接部26，其形成在沿着宽度方向的一端侧(沿箭头A1的方向)，并且连接到第一分割壳体18；和第二连接部28，其形成在沿着宽度方向的另一端侧(沿箭头A2的方向)并且连接到第三分割壳体22。分隔壁30形成在第一连接部26与第二连接部28之间。

开口的第一连接部26通过连接于此的第一分割壳体18闭合，并且开口的第二连接部28通过连接于此的第二分割壳体20闭合，并且与此同时，第一连接部26的内部和第二连接部28的内部借助在分隔壁30上开口的吸入口38而连通。

在第一分割壳体18和第二分割壳体20连接的状态下，在第一分割壳体18和第二分割壳体20中的第一连接部26内部中，容纳鼓风机20和未例示的蒸发器、加热器芯和阻尼器机构，并且内部形成空气流过的各个通道。更具体地，在空调壳体12中，第一分割壳体18和第二分割壳体20的第一连接部26充当用于空调单元的第一外壳32。

如图1所示，向上开口的通风吹风口34和除霜吹风口36形成在第一外壳32中。通风吹风口34被设置为在车辆乘员的脸部附近吹送空气，并且除霜吹风口36设置在通风吹风口34旁边，以在车辆的前窗附近吹送空气。

另一方面，在第二分割壳体20的第二连接部28连接到第三分割壳体22的状态下，内部/外部空气切换单元14的一部分容纳在其内部中，并且内部/外部空气切换单元14和空调单元(第一外壳32)借助在分隔壁30上开口的吸入口38而连通。

第三分割壳体22例如在安装于车辆中时设置在乘客侧(沿箭头A2的方向)，连接到第二分割壳体20的第二连接部28，并且闭合第二连接部28的开口，并且与此同时，内部/外部空气切换单元14的一部分容纳在第三分割壳体22的内部中。更具体地，在空调壳体12中，第二分割壳体20的第二连接部28和第三分割壳体22充当组成内部/外部空气切换单元14的第二外壳(外壳)40。

在内部/外部空气切换单元14中，如图2和图3A所示，外部空气进入所通过的外部空气引入口42和内部空气进入所通过的内部空气引入口44被设置为以骑跨的方式在第二分割壳体20和第三分割壳体22上方跨越而开口。外部空气引入口42朝向第二和第三分割壳体20、22的上方(沿箭头C1的方向)开口，并且连接到延伸到车辆的引擎室的内部中的、未例示的吸入管道。另一方面，内部空气引入口44大致垂直于外部空气引入口42形成，并且朝向车辆的前侧(沿图3A的箭头B的方向)开口。

进一步地，如图3A和图3B所示，在第二外壳40的内部中，形成第一和第二膨出部48、59，它们大致垂直于内部空气引入口44，并且相对于上(沿箭头C1的方向)和下(沿箭头C2的方向)内壁面46a、46b分别膨出。第一和第二膨出部48、50被形成为相对于内壁面46a、46b分别向上和向下膨出(截面为矩形)，同时，沿着第二外壳40的宽度方向(沿图2中的箭头A的方向)线性形成。如图3A和图3B所示，第二膨出部50被形成为向下开口，并且借助其开口，过滤器52可以被插入和取出，同时，开口被盖构件51闭合。另外，当过滤器52容纳在第一和第二膨出部48、50的内部中时，过滤器的上端部和下端部被第一和第二膨出部48、50保持。

更具体地，第一膨出部48和第二膨出部50形成在大致直线上，以便彼此面对面。

换句话说，第一和第二膨出部48、50形成有凹形，沿彼此互相远离的方向(箭头C1、C2的方向)膨出，并且内部含有相应的空间，相应的空间沿与从内部空气引入口42和外部空气引入口44朝向过滤器52流动的空气的流动方向(图3A中箭头F的方向)大致垂直的方向凹进。

如图3A所示，在第二外壳40的内部中，设置有：切换阻尼器54，用于切换外部空气引入口42和内部空气引入口44的开口状态；和过滤器52，用于去除流过内部的空气中含有的尘土等。

切换阻尼器54例如截面形成为扇形，阻尼器轴56插入在其一个开口端中。阻尼器轴56沿着第二外壳40的宽度方向(沿图1中的箭头A的方向)延伸，并且其端部可相对于第三分割壳体22和第二分割壳体20的分隔壁30以可旋转的方式设置。另外，切换阻尼器54在未例示的致动器的驱动作用下旋转，借此外部空气引入口42或内部空气引入口44中的任意一个由形成在切换阻尼器54的开口端的相反侧的壁58选择性闭合。

过滤器52通过用大致矩形框架体60围绕通过将无纺布织物多次折叠成波纹状而形成的过滤器部(未示出)的外周而构成。另外，通过将过滤器52通过在第二外壳40的第三分割壳体22的侧部上开口的过滤器引入口(未示出)而插入到内部中，过滤器52的上端部被插入到第一膨出部48中，并且下端部被插入到第二膨出部50中。更具体地，过滤器引入口被形成为面向第一和第二膨出部48、50。

另外，通过插入在第一和第二膨出部48、50中，沿着第二外壳40的宽度方向(沿箭头A的方向)引导过滤器52，并且过滤器52设置在外部空气引入口42和内部空气引入口44这两者与吸入口38之间。

根据本实施方式的车辆用空调装置10基本上如上所述来构造。接着，应给出关于车辆用空调装置10的操作和优点的说明。

首先，通过未例示的车辆乘员操作位于安装有车辆用空调装置10的车辆的车厢内的操作杆，未例示的阻尼器机构响应于操作杆的操作被切换为冷却操作状态或加热操作状态，并且经由鼓风机16基于来自未例示的控制器的控制信号的旋转操作，空气通过内部/外部空气切换单元14的内部空气引入口44或外部空气引入口42中的任意一个被吸到第二外壳40的内部中。如图3A所示，空气穿过过滤器52，借此去除尘土等，且对空气流进行整流，并且空气朝向下游侧沿比较直的方向流动(沿箭头F的方向)。

已经穿过过滤器52的已整流的空气进入到第二外壳40的曲面部中，借此其方向朝向第一外壳32侧(沿图1和图2中的箭头A1的方向)以大致直角改变，并且在已经穿过吸入口38之后，进入到第一外壳32中。空气在通过穿过热交换器经过热交换之后，以期望的温度从通风吹风口34等被吹出到车厢中。

接着，参照图3B，将描述去除车辆用空调装置10中的内部/外部空气切换单元14的过滤器52的情况(过滤器未安装状态)的操作。在这种情况下，未安装过滤器52的第一和第二膨出部48、50的内部变为与流道连通的空间。

在鼓风机16的驱动作用下，当空气通过内部/外部空气切换单元14的内部空气引入口44或外部空气引入口42中的任意一个被吸到第二外壳40的内部中时，空气朝向下游侧流动。这样做时，空气的一部分流到相对于流道向外膨出的第一和第二膨出部48、50的内部中，借此气流以漩涡方式变为湍流。通过生成湍流，减小通过吸入口38朝向第一外壳32(空调单元)流动的空气的气流速率。因此，即使在吹送空气阻力由于未安装过滤器52而低的情况下，由第一和第二膨出部48、50有意地生成湍流，借此可以使气流速率大致等同于由于安装过滤器52而出现的吹送空气阻力的情况。

更具体地，第一和第二膨出部48、50通过允许空气的一部分流入到第一和第二膨出部48、50的内部中生成湍流，并且充当用于增大吹送空气阻力的吹送空气阻力增大装置。

换句话说，如果未安装过滤器52，则通过由于生成湍流而有意降低气流速率，气流速率被设置为大致相同于安装有过滤器52并且过滤器52充当减小气流速率的吹送空气阻力的情况。

第一和第二膨出部48、50不限于形成有矩形截面的上述情况，并且只要第一和第二膨出部48、50具有能够保持过滤器52的上端部和下端部的形状，就不具体限制其形状。

接着，将参照图4A和图4B的特性曲线图给出关于在设置有第一和第二膨出部48、50的情况下供给到空调单元侧的气流速率根据过滤器52的安装的有无的改变以及在未设置第一和第二膨出部48、50的情况下气流速率根据过滤器52的安装的有无的改变的描述。

图4A和图4B示出了驱动鼓风机16时的电压与从内部/外部空气切换单元14朝向空调单元(第一外壳32)供给的空气的气流速率之间的关系。针对未安装过滤器52的情况的特性曲线L1由虚线示出，而针对安装过滤器52的情况的特性曲线L2由实线示出。

首先，在第一和第二膨出部48、50未设置在内部/外部空气切换单元14的第二外壳40中的情况下，如图4A所示，可以理解的是，针对未安装过滤器52的情况的气流速率(虚线)相对于安装过滤器52的情况的气流速率(实线)增大。作为其原因，在未安装过滤器52的情况下，当空气流动时不产生吹送空气阻力，而在安装过滤器52的情况下，当空气穿过过滤器52时产生吹送空气阻力，使得气流速率由于这种吹送空气阻力而变得稍微降低。由此，两种情况下的气流速率之间产生差。

与此相反，与上述本实施方式相同，在第一和第二膨出部48、50设置在内部/外部空气切换单元14的第二外壳40中的情况下，如图4B所示，可以理解的是，未安装过滤器52的情况的气流速率(虚线)与安装有过滤器52的情况的气流速率(实线)大致相同。

更具体地，在构成内部/外部空气切换单元14的第二外壳40的内部中，通过设置第一和第二膨出部48、50(第一和第二膨出部48、50大致垂直于通过外部空气引入口42或内部空气引入口44进入的空气流)，可以理解的是，针对未安装过滤器52并且由第一和第二膨出部48、50生成湍流的情况，气流速率可以与安装有过滤器52的情况的气流速率大致相同。

与本实施方式相同，凭借车辆用空调装置10(该车辆用空调装置10中，内部/外部空气切换单元14的外部空气引入口42和内部空气引入口44的开口方向和第二分割壳体20的吸入口38的开口方向设置为大致彼此垂直)，内部/外部空气切换单元14的第二外壳40的内部中的气流变复杂。因此，与外部空气引入口42和内部空气引入口44的开口方向和吸入口38的开口方向大致沿相同方向的情况相比，存在这样的趋势：在第二外壳40中生成湍流的容易性容易取决于第二外壳40中的内壁面46a、46b的形状。

由此，在内部/外部空气切换单元14中，设置第一和第二膨出部48、50，它们相对于第二外壳40的内壁面46a、46b向上和向下膨出，并且设置一结构，借此过滤器52可以相对于第一和第二膨出部48、50被保持。因此，在内部未安装过滤器52的情况下使用车辆用空调装置10的情况下，通过内部/外部空气切换单元14的外部空气引入口42或内部空气引入口44进入第二外壳40的内部中的空气的一部分流到第一和第二膨出部48、50的空间中，借此适当生成湍流，并且增大吹送空气阻力，使得气流速率降低。

因此，因为可以使在吹送空气阻力由于不存在过滤器52而较小的状态下的气流速率大致等同于安装有充当吹送空气阻力的过滤器52的情况，所以可以抑制气流速率的改变，而无需在未安装过滤器52的情况下设置吹送空气阻力构件等。因此，与单独设置这种空气阻力构件的情况相比，可以减少部件的数量，以及能够降低制造成本，同时另外，还可以减少对于安装这种空气阻力构件的情况的组装步骤的数量。

更具体地，通过设置充当吹送空气阻力增大装置的第一和第二膨出部48、50，在第二外壳40的内部中，可以使对于第二外壳40的内部中安装过滤器52的情况的吹送空气阻力大致等同于未安装过滤器52的情况的吹送空气阻力。

进一步地，因为第一和第二膨出部48、50兼作能够保持过滤器52的上端部和下端部的保持装置，所以与单独设置吹送空气阻力增大装置和用于过滤器52的保持装置的情况相比，可以简化构造，而另外，通过在第二外壳40中安装过滤器52，第一和第二膨出部48、50可以被适当闭合并且可以停止生成湍流。换句话说，根据过滤器52的有无，可以容易地切换吹送空气阻力增大装置的操作和不操作。

而且，关于第一和第二膨出部48、50的深度(膨出量)，假设与常规技术相同，它们仅充当用于保持过滤器的保持槽，如果第一和第二膨出部48、50的深度分别在5mm的数量级上，则没有问题。然而，为了使第一和第二膨出部48、50充当用于生成湍流的吹送空气阻力增大装置，在上述本实施方式中，其深度分别设置在至少20mm的数量级上。

而且，基于未安装过滤器52时的气流速率与安装有过滤器52时的气流速率之间的差(参照图4A中的ΔG)，通过适当设置第一和第二膨出部48、50的形状和位置，可以抑制气流速率根据过滤器52的安装和未安装的改变。

根据本发明的车辆用空调装置不限于上述实施方式，并且当然在不偏离本发明的范围的情况下可以内部采用各种附加或修改结构。

Claims (6)

1.一种车辆用空调装置(10)，该车辆用空调装置(10)包括：内部/外部空气切换单元(14)，该内部/外部空气切换单元(14)被构造为在内部空气与外部空气之间进行切换，并且使所述内部空气和所述外部空气进入；和空调单元(32)，该空调单元(32)包括供空气流过的流道，

其中，在所述内部/外部空气切换单元(14)中设置有吹送空气阻力增大装置，所述吹送空气阻力增大装置被构造为当所述空气在所述内部/外部空气切换单元(14)的内部中流动时增大吹送空气阻力，并且

所述吹送空气阻力增大装置是膨出部(48、50)，所述膨出部(48、50)相对于外壳(40)的内壁面(46a、46b)膨出，所述膨出部(48、50)内部包含空间。

2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，所述膨出部(48、50)包括一对膨出部(48、50)，所述一对膨出部被设置为彼此面对面。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用空调装置，其中，所述膨出部(48、50)沿大致垂直于在所述内部/外部空气切换单元(14)的所述内部中流动的所述空气的流动方向的方向膨出。

4.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，与所述外壳(40)的外部连通的开口设置在所述膨出部(48、50)中。

5.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，

所述膨出部(48、50)通过生成湍流来增大所述吹送空气阻力；

被构造为去除所述空气内含有的尘土等的过滤器(52)以可拆卸的方式被容纳在所述内部/外部空气切换单元(14)的所述外壳(40)中；并且

通过安装所述过滤器(52)，所述过滤器(52)闭合所述膨出部(48、50)或者被插入到所述膨出部(48、50)中，并且停止在所述膨出部(48、50)中生成所述湍流。

6.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其中，所述内部/外部空气切换单元(14)的内部/外部空气引入口(42、44)的开口方向和所述空气朝向所述空调单元(32)被供给时所通过的吸入口(38)的开口方向被设置为彼此交叉。