CN106143047A - 车用空调 - Google Patents

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Abstract

公开了一种车用空调，该车用空调包括彼此成一体的鼓风机马达和鼓风机控制单元，以使鼓风机马达和鼓风机控制单元之间的端子可以容易连接，并使PCB以较强的力紧紧地固定到法兰。所述空调包括：包括：鼓风机单元，具有鼓风机马达和鼓风机叶轮，鼓风机叶轮通过鼓风机马达旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元，控制施加到鼓风机马达的电压以控制鼓风机的旋转级；法兰，鼓风机马达安放并固定在法兰上，鼓风机控制单元的PCB连接到法兰的鼓风机马达的安放部位的一侧；第一端子，设置到鼓风机马达；第二端子，设置在PCB上，并与第一端子结合，其中，鼓风机控制单元和鼓风机马达一体地形成到鼓风机单元。

Description

车用空调
技术领域
本发明涉及一种车用空调和一种用于制造该车用空调的鼓风机单元的方法，更具体地讲，涉及一种包括用于将室内空气或室外空气吹送至空调的内部的鼓风机单元的车用空调，以及一种用于制造该车用空调的鼓风机单元的方法。
背景技术
车用空调是一种通过将室外空气引入到车辆内部或使车辆的室内空气循环的过程而制冷或制热以对车辆的内部进行制冷或制热的装置。这样的车用空调包括：鼓风机单元，用于将室内空气或室外空气吹送至空调壳体的内部；蒸发器，设置在空调壳体内部以对空调壳体的内部进行制冷；加热器芯，用于对空调壳体的内部进行制热，并选择性地将由蒸发器冷却的空气或由加热器芯加热的空气朝向车辆内部的部件吹送。
图1是示出传统的车用空调的内部的剖视图。如图1中所示，传统的车用空调1包括的鼓风机单元10和空调单元40。鼓风机单元10包括鼓风机壳体19、室内空气和室外空气转换门15以及鼓风机叶轮16。鼓风机壳体19具有形成在其上侧的室内空气入口11和室外空气入口12，室内空气和室外空气转换门15安装成选择性地打开和关闭室内空气入口11和室外空气入口12。鼓风机叶轮16迫使通过室内空气入口11和室外空气入口12引入的室内空气和室外空气朝向空调壳体49吹送。
室内空气入口11和室外空气入口12分别形成在鼓风机单元10的上部的两侧，鼓风机单元10包括具有室内空气和室外空气转换门15的进气单元，所述室内空气和室外空气转换门15在室内空气入口11和室外空气入口12之间旋转时，选择性地打开和关闭室内空气入口11和室外空气入口12。
鼓风机单元10包括：鼓风机马达17，安装在鼓风机壳体19内部以沿着径向方向吹送从室内空气入口11或室外空气入口12引入的轴向空气；鼓风机叶轮16，连接到鼓风机马达17的旋转轴。另外，鼓风机单元10还包括空气过滤器18，空气过滤器18沿着空气流动方向安装在鼓风机马达17的上游侧以净化引入的空气。
空调单元40包括空调壳体49、蒸发器41和加热器芯42。空调壳体49具有空气流入端口43和多个空气流出端口44，空气流入端口43形成在入口处以引入从鼓风机单元10吹送的空气，多个空气流出端口44形成在出口处以由模式门46打开和关闭。蒸发器41和加热器芯42依次安装成以预定间隔彼此间隔开。温度调节门45安装在蒸发器41和加热器芯42之间以通过调节经过蒸发器41的冷空气和经过加热器芯42的热空气混合在一起的混合物的量来控制温度。
图2是传统的鼓风机的前视图。参照图2，鼓风机10包括：鼓风机叶轮16，连接到鼓风机马达17的旋转轴并被旋转以将空气供应至空调的内部；鼓风机控制单元50，设置在鼓风机壳体19中以控制鼓风机的级。鼓风机控制单元50通过用户操作空调控制器或通过自动设置来控制施加到鼓风机马达17的电压，从而控制鼓风机的级。
即，鼓风机马达17将直流电能转换成旋转动能以通过鼓风机叶轮的旋转产生空气流。另外，鼓风机控制单元50包括寄存器、通过各种传感器综合判断室内和室外制冷和制热负载以控制鼓风机马达的最佳转速的场效应晶体管(field effect transistor，FET)和用于利用控制信号的脉宽来控制整体平均电压的脉宽调制器(pulse width modulator，PWM)。
然而，由于鼓风机单元的空间小，电离器、马达、控制单元等必须安装在有限的空间中，因此传统的空调难以创建部件的布局。另外，传统的鼓风机控制单元具有这样一些缺点：在接线部分和连接连接件的部分存在压降，并且因为除了鼓风机单元之外，鼓风机控制单元安装在鼓风机壳体的一侧处，所以增加了用于将各个部件装配到鼓风机单元的孔的数量和用于连接导线连接件的孔的数量。
发明内容
因此，鉴于在现有技术中出现的上述问题提出了本发明，本发明的目的在于提供一种车用空调以及一种用于制造该车用空调的鼓风机单元的方法，该车用空调包括彼此成一体的鼓风机马达和鼓风机控制单元，以使鼓风机马达和鼓风机控制单元之间的端子能够容易连接，并使PCB以较强的力紧紧地固定到法兰。
本发明的另一个目的在于提供一种车用空调，该车用空调优化了鼓风机控制单元的构造位置和加热装置的位置。
为了实现以上目的，根据本发明，提供一种车用空调，包括：鼓风机单元，具有鼓风机马达和鼓风机叶轮，鼓风机叶轮通过鼓风机马达旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元，控制施加到鼓风机马达的电压以控制鼓风机的旋转级(rotational stage)；法兰，鼓风机马达安放并固定在法兰上，鼓风机控制单元的PCB连接到法兰的鼓风机马达的安放部位的一侧；第一端子，设置到鼓风机马达；第二端子，设置在PCB上并与第一端子结合，其中，鼓风机控制单元和鼓风机马达一体地形成到鼓风机单元。
在本发明的另一方面中，提供一种车用空调，包括：鼓风机单元，具有鼓风机马达和鼓风机叶轮，鼓风机叶轮通过鼓风机马达旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元，控制施加到鼓风机马达的电压以控制鼓风机的旋转级；PCB，沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置在鼓风机叶轮的相反侧上，并且在PCB上安装有多个部件；控制单元罩，用于罩住PCB，其中，鼓风机控制单元和鼓风机马达一体地形成到鼓风机单元，安装在PCB上的部件中的相对较大的部件密集地布置在一个区域，控制器单元罩具有向外突出的突起以容纳安装在密集部分中的部件。
在本发明的另一方面中，提供一种车用空调，包括：鼓风机单元，具有鼓风机马达和鼓风机叶轮，鼓风机叶轮通过鼓风机马达旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元，控制施加到鼓风机马达的电压以控制鼓风机的旋转级；鼓风机罩，用于罩住鼓风机马达，其中，鼓风机控制单元安装在鼓风机罩中，以使鼓风机马达和鼓风机控制单元一体地形成到鼓风机单元。
根据本发明的车用空调易于装配鼓风机单元，可以通过直接连接结构解决压降的问题，并且由于鼓风机马达和PCB是可拆卸地安装的所以易于维护和维修，并可以减少装配过程的次数。
此外，根据本发明的车用空调由于鼓风机控制单元和鼓风机单元一体地形成，因此可以最大程度的减小从有限的空间向外突出的体积以确保车辆的内部空间，并且可通过有效地布置PCB部件而提高散热。
另外，根据本发明的车用空调可以降低制造成本、有效地减少装配孔的数量、最大程度地减少乘员侧放脚空间的空间损失、容易地将导线插入到连接件，并确保用于冷却散热器的足够的空气体积以防止鼓风机控制单元的耐用性的恶化。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的以上目的和其它目的、特征以及优点将变得显而易见，在附图中：
图1是示出传统的车用空调的内部的剖视图；
图2是传统的鼓风机的前视图；
图3是根据本发明的第一优选实施例的鼓风机单元的后侧透视图；
图4是根据本发明的第一优选实施例的法兰和鼓风机马达的分解透视图；
图5是根据本发明的第一优选实施例的法兰和鼓风机罩的分解透视图；
图6是沿着图5的线A-A截取的截面图；
图7是示出根据本发明的第一优选实施例的鼓风机单元的装配顺序的流程图；
图8是根据本发明的第二优选实施例的车用空调的俯视图，示出了鼓风机的内部；
图9是根据本发明的第二优选实施例的鼓风机单元的后侧透视图；
图10是根据本发明的第二优选实施例的鼓风机单元的分解透视图；
图11是根据本发明的第二优选实施例的鼓风机单元的透视图；
图12是示出根据本发明的第二优选实施例的PCB和控制单元罩的透视图；
图13是示出根据本发明的第二优选实施例的鼓风机安装在车辆中的位置的视图；
图14是用于解释根据本发明的第二优选实施例的突起部的最佳位置的视图；
图15是示出根据本发明的第三优选实施例的鼓风机的一部分的后侧透视图；
图16是根据本发明的第三优选实施例的鼓风机单元的分解透视图；
图17是根据本发明的第三优选实施例的鼓风机单元的透视图；
图18和图19是用于解释根据本发明的第三优选实施例的鼓风机控制单元的最佳位置的视图。
具体实施方式
现将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图3是根据本发明的第一优选实施例的鼓风机单元的后侧透视图，图4是根据本发明的第一优选实施例的法兰和鼓风机马达的分解透视图，图5是根据本发明的第一优选实施例的法兰和鼓风机罩的分解透视图，图6是沿着图5的线A-A截取的截面图。
参照图3到图6，根据本发明的第一优选实施例的车用空调包括空调单元和鼓风单元。由于在现有技术中充分描述了空调单元和鼓风单元，因此将省略对空调单元和鼓风单元的详细描述。
鼓风单元包括鼓风机单元120。鼓风机单元120包括鼓风机马达122和鼓风机叶轮121。
鼓风机马达122是将直流(DC)电能转换成机械旋转动能的电刷式马达。即，鼓风机马达122将DC电能转换成旋转动能以通过鼓风机叶轮的旋转而产生空气流。
鼓风机叶轮121连接到鼓风机马达122的旋转轴，并通过鼓风机马达122旋转以将风吹送至空调壳体的内部，以使从形成在鼓风机壳体的上部的室内空气入口或室外空气入口引入的轴向空气沿着径向方向吹送，从而被供应至空调单元的空调壳体的内部。
此外，鼓风单元150包括鼓风机控制单元200。鼓风机控制单元200控制施加到鼓风机马达122的电压以控制鼓风机的旋转速度。鼓风机控制单元200通过用户操作空调控制器或通过自动设置来控制施加到鼓风机马达122的电压，以控制鼓风机的级。
鼓风机控制单元200包括寄存器、通过各种传感器综合判断室内和室外制冷和制热负载以控制鼓风机马达的最佳旋转速度的场效应晶体管(FET)和用于利用控制信号的脉宽来控制整体平均电压的脉宽调制器(PWM)。
鼓风机马达122和鼓风机控制单元200一体地形成到鼓风机单元120。鼓风机控制单元200和用于使鼓风机叶轮121旋转的鼓风机马达122集成为一体，从而可通过产品壳体小型化和使部件集中来减小空调的整体尺寸，并也可通过对装配方法进行简化而降低制造成本。
鼓风机单元120包括法兰310、第一端子1225和第二端子220。
鼓风机马达122安放并固定在法兰310上，鼓风机控制单元200的PCB250连接到鼓风机马达的安放部位的一侧。PCB 250是大致为矩形板的形式，并包括设置在其一侧上的多个元件201和设置在一侧处的将与室外导线连接的连接件270。图3示出了鼓风机控制单元200，但鼓风机控制单元200实际上是指设置在鼓风机罩350内部的PCB 250。法兰310包括用于将鼓风机马达122插入到其中的马达插入孔311和形成为用于将法兰连接到鼓风机壳体的连接孔319。
第一端子1225由导电的刚性材料(诸如，金属)制成，并设置为从鼓风机马达122向外突出。第一端子1225具有预定厚度的长且硬的板结构。当在第一端子1225和第二端子220彼此连接的状态下将车辆的导线连接到连接件270时，鼓风机马达122运转。
第二端子220被构造为使得第一端子1225能够插入到第二端子，并且在其中具有导电的刚性材料(诸如，金属)，以当第一端子1225插入时与第一端子1225电连接。第二端子220设置在PCB 250上。在这个实施例中，第一端子1225的公端子，第二端子220是母端子，但是可以反向布置第一端子1225和第二端子220的位置。
当在PCB 250固定到法兰310的状态下将鼓风机马达122插入并装配到法兰310时，同时第一端子1225插入到第二端子220中以彼此自动地连接。因此，由于在鼓风机马达122和PCB 250之间没有连接任何导线，因此容易装配鼓风机单元。
如果通过额外的导线使鼓风机马达和PCB彼此连接，则不可避免地引起压降，但通过第一端子1225和第二端子220之间的直接连接结构解决了压降的问题。例如，在通过导线使鼓风机马达和PCB彼此连接的情况下，由于为了防止压降而必须进行焊接处理，因此在维护或维修时鼓风机马达和PCB彼此不能分开。第一端子1225和第二端子220的直接连接结构便于鼓风机马达和PCB之间的可拆卸安装，并且由于省略了焊接处理，所以减少了装配过程的次数。
第一端子1225从鼓风机马达122的侧部沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向(即，沿竖直方向)延伸。第一端子1225从鼓风机马达122的侧部沿着轴向方向延伸，以形状的形式弯曲，然后沿着向下方向(即，沿着面向第二端子的方向)延伸。
第二端子220从PCB 250朝向第一端子1225延伸，以使第一端子1225插入到第二端子220中。PCB 250连接到法兰310的一侧，即，连接到法兰的与安装鼓风机叶轮121的一侧相反的一侧。第二端子220延伸以从PCB 250的暴露的侧表面突出，并具有第一端口1225插入的槽。
当第一端子1225插入到第二端子220中时，第一端子1225的端部沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向压迫第二端子220。换言之，当第一端子1225完全插入到第二端子220中时，第一端子1225的端部与第二端子220的槽的底表面紧密接触，以朝向法兰310压迫PCB 250。最后，以三明治的形式将PCB 250固定在法兰310和鼓风机马达122之间。
由于鼓风机马达122的硬的第一端子1225在固定到PCB 250的第二端子220时压迫PCB 250，因此PCB 250被更大程度地压迫到法兰310，从而增强了固定力，并使成品中的内部移动和变形最小化。
即，第一端子1225从鼓风机马达122的侧部沿着鼓风机马达和法兰连接的方向延伸。第二端子220形成在与第一端子1225对应的位置处。在这种情况下，鼓风机马达122连接到法兰310，同时鼓风机马达122与PCB 250连接。
鼓风机单元120具有鼓风机罩350。鼓风机罩350连接到法兰310的固定有PCB 250的一侧，并罩住鼓风机马达122的旋转轴相反侧的端部和PCB250。鼓风机罩350沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向相对于法兰310支撑并约束鼓风机马达122。当鼓风机罩350连接到法兰310时，鼓风机马达122固定在鼓风机罩350和法兰310之间，以增强第一端子1225和第二端子220之间的固定力。
法兰310具有设置在固定有PCB 250的一侧上的安放壁312。安放壁312突出地延伸以包围鼓风机马达122的外周表面的至少一部分，以沿着径向方向支撑并约束鼓风机马达122。安放壁312将鼓风机马达122固定并支撑为不沿着径向方向移动。另外，延伸爪(extension jaw)1224从鼓风机马达122沿着横向方向延伸。第一端子1225设置在延伸爪1224上。
安放壁312具有装配凹口313。当鼓风机马达122安放在法兰310上时，延伸爪1224装配到装配凹口313以沿着周向方向支撑和约束鼓风机马达122。在装配鼓风机马达时，形成在安放壁312中的装配凹口313与延伸爪1224连接以将鼓风机马达固定并支撑为不沿着周向方向移动，并通过将鼓风机马达引导到装配方向而提高装配效率并防止错误装配。
鼓风机单元120包括用于散热的散热器260。散热器260与PCB 250的形成有第二端子220的一侧相反的一侧接触，并固定到法兰310。散热器260沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置为与鼓风机叶轮121暴露在相同的方向上。散热器260的一侧与PCB 250接触，另一侧暴露到空气中以散去从PCB 250产生的热。即，这意味着散热器260的暴露的一侧从鼓风机壳体的内部暴露。散热器260通过从鼓风机壳体的内部吹送的空气来散热。
第二端子220布置在与散热器260重叠的区域中。当第一端子1225压迫第二端子220并且PCB 250接触法兰310时，同时，PCB 250接触散热器260。由于第二端子220被布置在与散热器260重叠的区域，所以当第一端子1225压迫第二端子220时，PCB 250完全紧密地接触散热器260以提高散热性能。
图7是示出根据本发明的第一优选实施例的鼓风机单元的装配顺序的流程图。
参照图7，将描述根据本发明的第一优选实施例的鼓风机单元的装配顺序。根据本发明的第一优选实施例的用于制造鼓风机单元的方法包括以下步骤：模制法兰310；将散热器260固定到法兰310；将PCB 250连接到法兰310；将鼓风机马达122安装到法兰310；将鼓风机罩350连接到法兰310；将鼓风机叶轮121结合到鼓风机马达122的旋转轴。
换言之，首先，对法兰进行注射成型，然后将散热器固定到法兰。使用螺钉将PCB连接到法兰的后侧。之后，将鼓风机马达安装在法兰上。在这个过程中，鼓风机马达的第一端子自动地连接到PCB的第二端子。之后，将鼓风机罩连接到法兰，然后，在法兰的前侧将鼓风机叶轮装配并结合到鼓风机马达的旋转轴。
图8是根据本发明的第二优选实施例的车用空调的俯视图，示出了鼓风机的内部，图9是根据本发明的第二优选实施例的鼓风机单元的后侧透视图，图10是根据本发明的第二优选实施例的鼓风机单元的分解透视图，图11是根据本发明的第二优选实施例的鼓风机单元的透视图。
如图8到图11所示，根据本发明的第二优选实施例的车用空调100包括空调单元110和鼓风单元150。
空调单元110包括空调壳体，蒸发器和加热器芯设置在空调壳体内部。空调单元110被构造为接收从鼓风单元150吹送的空气，并将接收的空气选择性地排至多个空气流出端口。蒸发器和加热器芯在空调壳体内部依次安装成以预定间隔彼此间隔开。
鼓风单元150包括鼓风机壳体151和鼓风机单元120。鼓风机壳体151具有形成在其上侧的室内空气入口和室外空气入口。鼓风机单元120包括鼓风机马达122和鼓风机叶轮121。
鼓风机马达122是将直流(DC)电能转换成机械旋转动能的电刷式马达。鼓风机叶轮121连接到鼓风机马达122的旋转轴并通过鼓风机马达122旋转以将风吹送至空调壳体的内部，以使从形成在鼓风机壳体的上部的室内空气入口或室外空气入口引入的轴向空气沿着径向方向吹送，以被供应到空调单元的空调壳体的内部。鼓风单元150包括鼓风机控制单元200。鼓风机马达122将DC电能转换成旋转动能以通过鼓风机叶轮的旋转产生空气流动。鼓风机马达122和鼓风机控制单元200一体地形成到鼓风机单元120。
鼓风机控制单元200沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置在鼓风机叶轮121的相对侧处。鼓风机单元120包括法兰202。鼓风机马达122安放并固定在法兰202上，鼓风机控制单元200的PCB 400结合到鼓风机马达的安放部位的一侧。即，鼓风机控制单元200基于法兰202形成在鼓风机叶轮121的相对侧处。
PCB 400是大致矩形板的形式，其长在横向方向上。PCB 400结合到法兰202两个侧面的其中一个侧面，即，与鼓风机叶轮121相对的一侧。在这种情况下，在空调100安装在车辆中状态下，鼓风机叶轮121位于上部，PCB400位于下部。
鼓风机单元120包括安装有多个部件的PCB 400和用于罩住PCB 400的控制单元罩245。图12是示出根据本发明的第二优选实施例的PCB和控制单元罩的透视图。参照图12，安装在PCB 400上的部件是FET元件430、MICOM元件450、用于测量电流的SHUNT元件440、用于EMC的电容器410和线圈420。连接件270设置在PCB 400的一侧处以与室外导线连接。
安装在PCB 400上的相对较大的部件密集地布置在一个部分。相对较大的部件是电容器410、线圈420等。在这种情况下，相对较大的部件尽可能近地集中布置。
另外，对热相对敏感的部件布置在PCB 400的边缘部分。对热相对敏感的部件是MICOM元件450等。
控制单元罩245包括平部和突起205，相对较大的部件密集地安装在突起205内，并且突起205中具有与突出的体积一样大的预定空间部分。突起205容纳安装在密集部分的部件。在空调100安装在车辆中的情况下，控制单元罩245和突起205均沿着向下的方向突出，突起205突出到最下侧。
另外，相对较大的部件和相对较小的部件基于基板的中心分别尽可能密集地布置在左侧和右侧。PCB的相对较大的部件密集地布置在一个部分，控制单元罩245具有用于容纳相对较大的部件的突起以使壳体的体积最小化，所述突起向外(即，沿着向下的方向)突出。
鼓风机单元120包括鼓风机罩240。鼓风机罩240连接到法兰202的固定有PCB 400的一侧，并罩住鼓风机马达122的与旋转轴相对的一侧的端部。鼓风机罩240沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向相对于法兰202支撑并固定鼓风机马达122。鼓风机罩240和控制单元罩245可以一体地注射成型。
图13是示出根据本发明的第二优选实施例的鼓风机安装在车辆中的视图，图14是用于解释根据本发明的第二优选实施例的突起部分的最佳位置的视图。
参照图13和图14，将描述突起的最佳布置。突起205沿着车辆的宽度方向布置在外侧。更详细地，突起205沿着PCB 400的宽度方向布置在距空调壳体的最远的边缘处。此外，相对于车辆的前后方向，突起205基于鼓风机马达122的后部布置在空调壳体的相对侧区域，并且相对于车辆的横向方向，突起205基于鼓风机马达122布置在空调壳体的相对侧区域。此外，连接件270布置为靠近相对较大的部件密集布置的区域。通过以与突起的布置方式相同的方式布置连接件270，连接件容易连接导线，而不占用乘员的空间，以便于维护和维修。
根据本发明的第二优选实施例的空调采用了左手驱动型(LHD)，其中，驾驶员的座位位于车辆的左侧，乘员座位位于车辆的右侧。在下文中，将基于LHD型车辆来描述所有方向。然而，在将本发明的特征部分应用到右手驱动(RHD)型车辆的情况下，则相对于LHD型车辆来说，突起的安装位置将在左右方向上颠倒。
空调100位于驾驶舱模块的内部，安装有鼓风机马达122的鼓风单元150位于在乘员放脚的区域处。由于方向盘、制动器、各种加速器等位于驾驶员座位侧，所以驾驶员座位不能确保有空间。因此，为了确保乘员座位的放脚空间，必须使突起205的向下突出的长度最小化。
相对于车辆的前后方向基于鼓风机马达122的后部，空调壳体的相对侧区域是指基于鼓风机马达122的大致后侧区域，相对于车辆的横向方向基于鼓风机马达122，空调壳体的相对侧区域是指基于鼓风机马达122的大致右侧区域。布置在这样的区域中的突起205相对于鼓风机马达122斜对地布置。另外，突起205沿着PCB 400的宽度方向布置在距空调壳体的最远边缘(即，右侧边缘)处，以确保用于乘员放脚的最宽空间。
PCB 400包括用于散热的散热器210。散热器210与安装有PCB 400的部件的一侧相对的一侧接触，并固定在法兰202上。散热器210沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置为与鼓风机叶轮121暴露在相同方向上。散热器210的一侧与PCB 400接触，另一侧暴露到空气中以散去从PCB 400产生的热。即，散热器210的暴露的表面从鼓风机壳体的内部暴露。散热器210通过从鼓风机壳体的内部吹送的空气进行散热。
散热器210布置在PCB 400的中央部分。当散热器210位于PCB 400的中央部分时，PCB模块的散热效果可以最大化。另外，发热相对较高的部件布置在与散热器210重叠的区域中。发热相对较高的部件是FET元件430等。因此，发热相对较高的部件距散热器210尽可能近，以提高散热效率。
PCB 400靠近鼓风机马达122以与鼓风机马达122部分地重叠并连接到法兰202。PCB 400具有沿着宽度方向形成在中间部分的边缘处的凹形部405。凹形部405以与鼓风机马达122的形状相对应的环形形状形成，以使鼓风机马达122的外周表面部分的一部分可以插入到凹形部中，而不与鼓风机马达122干涉。凹形部405使PCB 400布置为距鼓风机马达122尽可能近，以使马达壳体不受其形状限制。
图15是示出根据本发明的第三优选实施例的鼓风机的一部分的后侧透视图，图16是根据本发明的第三优选实施例的鼓风机单元的分解透视图，图17是根据本发明的第三优选实施例的鼓风机单元的透视图。
如图15到图17中所示，根据本发明的第三优选实施例的车用空调包括空调单元和鼓风单元。鼓风单元150包括鼓风机壳体151和鼓风机单元120。鼓风机壳体151具有形成在其上侧的室内空气入口和室外空气入口。鼓风机单元120包括鼓风机马达122和鼓风机叶轮121。
鼓风机叶轮121连接到鼓风机马达122的旋转轴并通过鼓风机马达122旋转以将风吹送至空调壳体的内部，以使从形成在鼓风机壳体的上部的室内空气入口或室外空气入口引入的轴向空气沿着径向方向吹送，以被供应至空调单元的空调壳体的内部。
此外，鼓风单元150包括鼓风机控制单元200。鼓风机控制单元200控制施加到鼓风机马达122的电压以控制鼓风机的旋转级。鼓风机控制单元200通过用户操作空调控制器或通过自动设置来控制施加到鼓风机马达122的电压，以控制鼓风机的级。
特别地，鼓风机马达122和鼓风机控制单元200一体地形成到鼓风机单元120。即，鼓风机单元120包括用于罩住鼓风机马达122的鼓风机罩240。鼓风机控制单元200安装在鼓风机罩240中，以使鼓风机马达122和鼓风机控制单元200一体地形成到鼓风机单元120。
鼓风机控制单元200和用于使鼓风机叶轮121旋转的鼓风机马达122形成为一体，从而可以通过产品壳体的小型化和部件集中布置而减小空调的整体尺寸，并且还可以通过对装配方法进行简化而降低制造成本。
鼓风机罩240用于支撑、固定和保护鼓风机马达122，鼓风机控制单元200与鼓风机马达122一体安装在单个鼓风机罩240中，从而降低制造成本并且更有效地减少装配孔的数量。
鼓风机控制单元200基于用于将鼓风机马达122连接到壳体的法兰布置在鼓风机叶轮121的相对侧。更详细地，鼓风机控制单元200沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置在鼓风机叶轮121的相对侧，还布置在鼓风机马达122侧上。鼓风机马达122被固定到大致为圆盘形状的法兰构件。旋转轴1221沿着鼓风机叶轮的方向(即，向上的方向)突出。旋转轴1221插入到鼓风机叶轮121的连接孔1211中，以使鼓风机马达122和鼓风机叶轮121结合在一起。
鼓风机马达122的一部分在法兰构件的与结合有鼓风机叶轮121的一侧相对的一侧突出。鼓风机控制单元200装配成位于法兰构件的与结合鼓风机叶轮121的一侧相对的一侧处。鼓风机罩240连接法兰构件以罩住突出的鼓风机马达122的一部分或全部，并将鼓风机马达122和鼓风机控制单元200一起罩住。
在完成装配的状态下，鼓风机马达122沿着鼓风机叶轮的相反方向(即，沿向下的方向)在法兰构件上突出，鼓风机控制单元200比鼓风机马达突出少。考虑到空调的整体封装，鼓风机控制单元的最下部高于鼓风机马达的最下部以不增加空调的整体尺寸。
因为鼓风机控制单元200沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置在鼓风机叶轮121的相对侧处，因此可以利用由于鼓风机马达的突起部分而未被利用的死区，并且由于空调不需要用于构造鼓风机控制单元的任何额外的空间，因此可以解决在小空间内创建部件布局的难点。
鼓风机控制单元200包括散热的散热器210。散热器210沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置成与鼓风机叶轮121暴露在相同的方向上。散热器210是散热装置，散热器210的一侧与PCB 250接触，另一侧暴露到空气中以散去从PCB 250产生的热。即，意思是散热器210的暴露的一侧从鼓风机壳体的内部暴露。散热器210通过从鼓风机壳体的内部吹送的空气进行散热。
散热器210的至少一部分位于鼓风机叶轮121的旋转半径的范围内。通过鼓风机叶轮121的旋转在鼓风机叶轮121周围产生空气的螺旋流动，散热器210位于空气流的内部以提高散热效率。另外，在空间利用方面，散热器210位于鼓风机叶轮121的旋转半径内以防止在径向方向增加空调的尺寸。
散热器210可具有散热翅片结构以增加换热面积，优选地，翅片结构形成为与空气流动方向平行(即，形成为沿圆弧方向)。当鼓风机叶轮沿着以平行于空气流动方向的流线型形式形成的散热翅片旋转时产生强烈的空气流动在散热器翅片之间经过时，可以使散热效率最大化。
现在，将描述鼓风机控制单元的最佳安装位置。
图18和图19是用于解释根据本发明的第三优选实施例的鼓风机控制单元的最佳位置的视图。
参照图18和图19，相对于车辆的前后方向，鼓风机控制单元200基于鼓风机马达122的后侧布置在空调壳体的相对侧区域处，并且相对于车辆的横向方向，鼓风机控制单元200基于鼓风机马达122布置在空调壳体的相对侧区域处。根据本发明的第三优选实施例的车用空调采用左手驱动型(LHD)，其驾驶员座位位于车辆的左侧，乘员座位位于车辆的右侧。在下文中，将基于LHD型车辆来描述所有的方向。
空调位于驾驶舱模块内部，安装有鼓风机马达122的鼓风单元150位于乘员放脚的区域。由于方向盘、制动器、各种加速器等位于驾驶员座位侧，所以驾驶员座位不能确保有空间。因此，为了确保乘员座位处的放脚空间，必须使突起205的向下突出的长度最小化。
鼓风机控制单元200沿着车辆的左右宽度方向布置在车辆的靠近外侧的区域中，还沿着车辆的前后方向布置在靠近乘员的区域中。
相对于车辆的前后方向基于鼓风机马达122的后部，空调壳体的相对侧区域是指基于鼓风机马达122的大致后侧区域，并且相对于车辆的横向方向基于鼓风机马达122，空调壳体的相对侧区域是指基于鼓风机马达122的大致右侧区域。布置在这样的区域中的鼓风机控制单元200相对于鼓风机马达122斜对的布置。
最后，当鼓风机控制单元和鼓风机马达形成为一体时不可避免地增加了鼓风单元的下部的体积，但在这个情况下，如果鼓风机控制单元200布置在斜对的区域中，则避开乘员座位的放脚空间并使朝向乘员座位(在车辆的后侧)突出的长度最小化。
鼓风机控制单元200包括连接到导线的连接件270。连接件270是通过插入导线而电连接导线的端子。连接件270沿着相对于车辆的前后方向的斜对的方向和车辆的左右方向形成。鼓风机控制单元200的中央部分布置在相对于鼓风机马达的旋转轴的右侧和后侧以形成对角线。连接件270形成为平行于对角线方向。导线沿着对角线方向插入到连接件270中。因此，由于导线很容易插入到连接件270中，因此提高了在装配和维修期间的工作效率。
此时，在使鼓风机马达122旋转和操作时，在换向器和电刷之间通过摩擦产生热。鼓风单元150包括冷却孔249，冷却孔249接收一些吹送空气，以使吹送的空气在鼓风机马达122中循环。冷却孔249用于冷却鼓风机马达122。
从鼓风机叶轮121产生的空气流在压力差的作用下通过冷却孔249沿着形成在鼓风机罩240内部的流动通道流到鼓风机马达122中，然后通过排出孔260循环到鼓风单元150的内部。在循环过程期间，鼓风机马达122与吹送的空气进行换热以放出热量。
基于鼓风机马达的旋转轴，鼓风机控制单元200布置成与冷却孔249相对。冷却孔249相对于车辆的前后方向布置在鼓风机马达122的前面，并相对于车辆的左右方向基于鼓风机马达122，布置在面向空调壳体的区域中。更详细地，基于鼓风机马达的旋转轴，鼓风机控制单元200和冷却孔249布置为成180度。
在LHD型车辆的情况下，鼓风机马达122位于空调单元110的右侧，鼓风机马达122的旋转方向是逆时针方向。图18的箭头指示空气的流动方向。基于鼓风机马达的旋转轴，冷却孔249位于约10点钟方向处。
相对于车辆的前后方向，冷却孔249布置在鼓风机马达122的前面，相对于车辆的左右方向基于鼓风机马达122，冷却孔249布置在空调壳体的相对侧上，以使流到冷却孔249中的空气量最大化，并且不增加空调的尺寸。如果冷却孔布置在另一个位置，流动到冷却孔中的空气量会减少，并且空调的尺寸会增加。
图19示出了鼓风机控制单元布置在不正确的位置的状态，其中，未示出鼓风机控制单元相对于冷却孔的180度的相位差。参照图19，基于鼓风机马达的旋转轴，如果鼓风机控制单元200沿空气流动方向位于小于180度的角范围内(即，在位置(a))，由于缺乏从鼓风单元的蜗壳产生的空气体积，所以散热器210的冷却效率被恶化。另外，由于连接件270面向乘员座位，因此减小了乘员座位的放脚空间。
另外，基于鼓风机马达的旋转轴，如果鼓风机控制单元200沿空气流动方向位于大于180度的角范围内(即，在位置(b))，连接件270面向车辆内部中的外壁侧(右门侧)，使得导线不能连接到连接件。
由于鼓风机控制单元200和冷却孔249基于鼓风机马达的旋转轴布置在180度处，因此可以确保用于冷却散热器210的足够的空气体积，并使乘员座位的放脚空间的空间损失最小化，并且导线可以容易地插入到连接件中。
如上所述，虽然已经参照示例性实施例具体地示出和描述了本发明，但本领域的普通技术人员应理解，本发明的以上实施例仅为示例，并且在不改变本发明的本质特征和范围的情况下，可以对本发明的以上实施例作出各种改变、变型和等同。因此，应理解，本发明的保护范围由权利要求的技术构思来限定。

Claims (25)

1.一种车用空调，包括：鼓风机单元(120)，具有鼓风机马达(122)和鼓风机叶轮(121)，鼓风机叶轮(121)通过鼓风机马达(122)旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元(200)，控制施加到鼓风机马达的电压以控制鼓风机的旋转级，所述空调包括：
法兰(310)，鼓风机马达(122)安放并固定在法兰(310)上，鼓风机控制单元(200)的PCB(250)连接到法兰(310)的鼓风机马达(122)的安放部位的一侧；
第一端子(1225)，设置到鼓风机马达(122)；
第二端子(220)，设置在PCB(250)上，并与第一端子(1225)结合，
其中，鼓风机控制单元(200)一体地形成到鼓风机单元(120)。
2.根据权利要求1所述的车用空调，其中，第一端子(1225)从鼓风机马达(122)的侧部沿着鼓风机马达和法兰连接的方向延伸，
其中，第二端子(220)形成在与第一端子(1225)对应的位置处，
其中，鼓风机马达(122)一连接到法兰(310)，PCB(250)就和鼓风机马达(122)结合。
3.根据权利要求1所述的车用空调，其中，第一端子(1225)从鼓风机马达(122)的侧部沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向延伸，
其中，第二端子(220)从PCB(250)朝向第一端子(1225)延伸，以使第一端子(1225)插入到第二端子(220)中。
4.根据权利要求2所述的车用空调，其中，当第一端子(1225)插入到第二端子(220)中时，第一端子(1225)的端部沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向压迫第二端子(220)。
5.根据权利要求2所述的车用空调，还包括：
鼓风机罩(350)，连接到法兰(310)的固定有PCB(250)的一侧，以罩住鼓风机马达的与旋转轴相对的一侧的端部以及PCB，
其中，鼓风机罩(350)沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向相对于法兰(310)支撑和约束鼓风机马达(122)。
6.根据权利要求5所述的车用空调，其中，法兰(310)包括：
安放壁(312)，在固定有PCB(250)的一侧上突出地延伸，以包围鼓风机马达(122)的外周表面的至少一部分，以沿着径向方向支撑和约束鼓风机马达(122)；
延伸爪(1224)，从鼓风机马达(122)沿着横向方向延伸，并且第一端子(1225)设置在延伸爪(1224)上；
装配凹口(313)，形成在安放壁(312)上，以当鼓风机马达(122)安放在法兰(310)上时，通过将延伸爪(1224)装配到装配凹口(313)而沿着周向方向支撑和约束鼓风机马达(122)。
7.根据权利要求2所述的车用空调，其中，用于散热的散热器(260)接触PCB(250)的与形成有第二端子(220)的一侧相反的一侧，并固定在法兰(310)上。
8.根据权利要求7所述的车用空调，其中，第二端子(220)布置在与散热器(260)重叠的区域中。
9.一种车用空调，包括：鼓风机单元(120)，具有鼓风机马达(122)和鼓风机叶轮(121)，鼓风机叶轮(121)通过鼓风机马达(122)旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元(200)，控制施加到鼓风机马达(122)的电压以控制鼓风机的旋转级，所述空调包括：
法兰(202)，鼓风机马达(122)安放并固定在法兰(202)上，鼓风机控制单元(200)的PCB连接到法兰(202)的鼓风机马达(122)的安放部位的一侧，
其中，鼓风机控制单元(200)基于法兰(202)形成在鼓风机叶轮(121)的相对侧上。
10.根据权利要求9所述的车用空调，其中，鼓风机控制单元(200)包括安装有多个部件的PCB(400)和用于罩住PCB(400)的控制单元罩(245)，
其中，控制单元罩(245)包括平部和突起(205)，相对较大的部件密集地安装在突起(205)内。
11.根据权利要求10所述的车用空调，其中，突起(205)沿着车辆宽度方向布置在外侧。
12.根据权利要求10所述的车用空调，其中，PCB(400)具有散热器(210)，散热器(210)设置在安装有所述多个部件的一侧相反的一侧上，并与PCB接触以散热。
13.根据权利要求12所述的车用空调，其中，发热相对较高的部件布置在与散热器(210)重叠的区域中。
14.根据权利要求10所述的车用空调，其中，PCB(400)与鼓风机马达(122)相邻以与鼓风机马达(122)部分地重叠，并连接到法兰(202)，并且PCB(400)具有凹形部(405)，凹形部(405)沿着PCB(400)的宽度方向形成在中部的边缘处，以与鼓风机马达(122)的形状对应。
15.根据权利要求9所述的车用空调，其中，对热相对敏感的部件布置在PCB(400)的边缘部。
16.根据权利要求10所述的车用空调，其中，鼓风机控制单元(200)包括连接件(270)，连接件(270)布置为靠近相对较大的部件密集地布置的区域。
17.根据权利要求10所述的车用空调，其中，相对较大的部件和相对较的小部件基于PCB(400)的基板的中心密集地布置在左侧和右侧。
18.一种车用空调，包括：鼓风机单元(120)，具有鼓风机马达(122)和鼓风机叶轮(121)，鼓风机叶轮(121)通过鼓风机马达(122)旋转以将风吹送至空调壳体的内部；鼓风机控制单元(200)，控制施加到鼓风机马达(122)的电压以控制鼓风机的旋转级，所述空调包括：
鼓风机罩(240)，用于罩住鼓风机马达(122)；
其中，鼓风机控制单元(200)安装在鼓风机罩(240)中，以使鼓风机马达(122)和鼓风机控制单元(200)一体地形成到鼓风机单元(120)。
19.根据权利要求18所述的车用空调，其中，鼓风机控制单元(200)包括用于散热的散热器(210)，
其中，散热器(210)沿着鼓风机马达的旋转轴的长度方向布置为与鼓风机叶轮(121)暴露在相同的方向上。
20.根据权利要求19所述的车用空调，其中，散热器(210)的至少一部分位于鼓风机叶轮(121)的旋转半径的范围内。
21.根据权利要求18所述的车用空调，其中，鼓风机控制单元(200)沿着车辆的左右宽度方向被布置在靠近车辆外侧的区域中。
22.根据权利要求21所述的车用空调，其中，鼓风机控制单元(200)沿着车辆的前后方向被布置在靠近乘员的区域中。
23.根据权利要求18所述的车用空调，还包括：
冷却孔(249)，接收吹送的空气的一部分以在鼓风机马达(122)中循环，
其中，鼓风机控制单元(200)基于鼓风机马达的旋转轴布置在与冷却孔(249)相对的一侧处。
24.根据权利要求23所述的车用空调，其中，鼓风机控制单元(200)和冷却孔(249)被布置为基于鼓风机马达的旋转轴成180度。
25.根据权利要求23所述的车用空调，其中，冷却孔(249)相对于车辆的前后方向被布置在鼓风机马达(122)的前面，相对于车辆的左右方向基于鼓风机马达(122)被布置在面对空调壳体的一侧上。
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