CN116685360A - 光照射单元及车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

光照射单元具备：散热器，具有呈板状的散热器主体、以及从散热器主体的第一主面突出的叶片；电子基板，层叠于散热器主体中的与第一主面相反的一侧的第二主面上；及光照射元件，搭载于电子基板的设置有所述散热器的一侧的面即第一面上。通过上述结构，能够实现节省空间和节省电力。

Description

光照射单元及车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及一种光照射单元及车辆用空调装置。

本申请主张对于2021年1月25日在日本申请的日本专利申请2021-009669号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

车辆用空调装置主要具备风扇、管道及汽化器。通过驱动风扇，空气通过管道供给到汽化器。汽化器在空气与制冷剂之间进行热交换。由此，能够生成温度调节后的送风。

以往，为了以防霉等为目的对这些风扇或汽化器及送风本身赋予杀菌效果，提出了在管道内设置杀菌装置的例子。例如，在下述专利文献1中公开了在管道内设置杀菌灯的结构。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：实开昭63-72217号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，如上所述，在将作为杀菌灯的荧光管设置于管道内的情况下，有可能设置空间扩大，管道内的压力损失增大。并且，通过杀菌灯的发热，也可能会影响到其他设备的稳定动作。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够更节省空间地设置且抑制了消耗电力的光照射单元及车辆用空调装置。

用于解决技术课题的手段

为了解决上述课题，本发明所涉及的光照射单元具备：散热器，具有呈板状的散热器主体、以及从该散热器主体的第一主面突出的叶片；电子基板，层叠于所述散热器主体中的与所述第一主面相反的一侧的第二主面上；及光照射元件，搭载于所述电子基板的设置有所述散热器的一侧的面即第一面上。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够更节省空间地设置且抑制了消耗电力的光照射单元及车辆用空调装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的车辆用空调装置的结构的剖视图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的光照射单元的结构的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式所涉及的光照射元件的结构的前视图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的功率元件与光照射元件的电源系统的示意图。

具体实施方式

以下，参考图1至图4，对本发明的第一实施方式所涉及的车辆用空调装置100及光照射单元90进行说明。

(车辆用空调装置的结构)

车辆用空调装置100是用于对车辆内部(室内)进行温度调节后的送风的装置。如图1所示，车辆用空调装置100具备风扇1、风扇壳体2、管道3及汽化器4。

风扇1是用于加压输送从外部导入的空气的叶轮。风扇1被风扇壳体2从外侧覆盖。风扇1在风扇壳体2的内部旋转，因此温度调节之前的空气输送到与风扇壳体2连接的管道3内。另外，包括风扇1的开/关切换或转速控制的驱动控制由后述功率元件8(风扇控制器)进行。

在管道3的内部形成有从风扇1加压输送的空气流通的流路。在管道3的内壁3A(内表面)上安装有后述光照射单元90。在管道3的内部的与风扇1相反的一侧的端部(即，空气的第一方向F上的管道3的下游侧的端部)形成有从内壁3A向外侧凹陷的容纳空间3S。在容纳空间3S内容纳有汽化器4。

汽化器4是具有制冷循环的制冷剂回路的一部分。汽化器4在管道3内流通的空气与制冷剂之间进行热交换。由此，通过汽化器4的空气温度被调节而成为冷风或暖风，并送风到车辆内部。

(光照射单元的结构)

光照射单元90为了以防霉和防蚀为主要目的对在管道3内流动的送风本身或风扇1及汽化器4实施杀菌处理而设置。如图2所示，光照射单元90具有散热器6、电子基板5、光照射元件7A、7B及功率元件8。

(散热器的结构)

散热器6具有散热器主体61和多个叶片62。散热器主体61呈沿着管道3的内壁3A延伸的厚板状。散热器主体61的一部分经由形成在管道3的内壁3A上的开口部暴露于管道3的外部。在散热器主体61的厚度方向上的两面中，面向管道3的内部的一侧的面设为第一主面6A。在该第一主面6A上设置有多个叶片62。叶片62从第一主面6A向与该第一主面6A正交的方向突出，并且呈沿着管道3内的送风的流动方向(以下，设为第一方向F。)延伸的板状。并且，这些叶片62在与第一方向F正交的方向上隔开间隔地排列。

在散热器主体61的厚度方向上的两面中，面向管道3的外侧的一侧的面(即，与第一主面6A相反的一侧的面)设为第二主面6B。在第二主面6B上层叠有电子基板5。电子基板5例如是由玻璃环氧树脂或电木形成的印刷基板，在其至少一面上设置有印刷配线。在电子基板5的厚度方向上的两面中，与散热器主体61接触的一侧的面设为第一面5A。在该电子基板5中，第一方向F上的尺寸设定为比散热器主体61大。即，第一方向F上的第一面5A的两端部从散热器主体61向外侧伸出。

(光照射元件的结构)

在上述第一面5A的两端部分别设置有光照射元件7A、7B。光照射元件7A位于第一方向F上的风扇1侧。光照射元件7B位于第一方向F上的汽化器4侧。光照射元件7A、7B分别具有从第一面5A突出的板状支承板71和安装在该支承板71的表面上的多个元件主体72。如图2或图3所示，支承板71的突出高度设定为比散热器6的叶片62的突出高度低。即，从第一方向F观察时，叶片62的前端部突出到支承板71的上方。由此，叶片62中的被支承板71遮挡的面积减少，因此作为散热器6可以更有效地进行散热。并且，支承板71从第一方向F的两侧抵接于散热器主体61。即，支承板71与散热器主体61热连接。另外，只要两者热连接，可以在支承板71与散热器主体61之间形成微小的间隙。在该情况下，支承板71与散热器主体61经由电子基板5热连接。

如图3所示，元件主体72在支承板71的表面上，在与第一方向F正交的方向上隔开间隔地排列有多个。具体而言，作为元件主体72，使用紫外线照射型LED。尤其，可以发出波长为280nm以下的被称为UVC的紫外线的LED适合用作元件主体72。如图2所示，光照射元件7A的元件主体72以朝向风扇1侧的方向作为光轴中心照射光。并且，以该光轴中心为基准，以60°左右的广度照射光。光照射元件7B的元件主体72以朝向汽化器4侧的方向为光轴中心照射光。并且，以该光轴中心为基准，以60°左右的广度照射光。即，光照射元件7A、7B构成为可以向与叶片62延伸的方向交叉的方向照射光。进而，换言之，光照射元件7A、7B构成为可以在第一方向F上分别朝向与散热器6所在一侧相反的一侧照射光。另外，如图2中由箭头所示，也可以使用可以照射光至与第一方向F正交的方向的(即，从光轴的扩展角度为90°左右的)LED作为元件主体72。

在电子基板5的厚度方向上的两面中，与上述第一面5A相反的一侧的面设为第二面5B。在第二面5B上安装有用于驱动风扇1的控制电路的一部分即功率元件8。具体而言，作为功率元件8，可以举出功率晶体管、MOSFET等。功率元件8随着驱动而发热。该热量经由电子基板5传递到散热器6。即，除了上述光照射元件7A、7B以外，散热器6还与功率元件8热连接。

此外，如图4所示，功率元件8及光照射元件7A、7B与电源S通过一根线束9连接。即，构成为若解除该线束9的导通，则对功率元件8和光照射元件7A、7B的供电同时停止。

(作用效果)

接着，对本实施方式所涉及的车辆用空调装置100及光照射单元90的动作进行说明。当运行车辆用空调装置100时，首先驱动风扇1。并且，通过驱动未图示的压缩机，使包括汽化器4的制冷剂回路进行动作。由此，从风扇1经过管道3导入的外部空气与汽化器4接触，并与制冷剂进行热交换。其结果，温度调节后的送风供给到车辆内。

在此，在管道3内，有可能导致成为疾病原因的病毒或成为霉菌原因的细菌产生和增殖。因此，在本实施方式中，在管道3内设置有光照射单元90。通过从光照射单元90照射的紫外线能够对在管道3内流通的送风本身、或配置在与管道3相连的部分的风扇1及汽化器4、以及管道3的内壁3A实施杀菌处理。尤其，由于使用紫外线照射型LED作为光照射元件7A、7B，因此能够以比以往使用的杀菌灯(荧光管)小的消耗电力进行杀菌处理。

光照射元件7A、7B随着动作而发热。该热量通过散热器6在管道3内流通的送风中发散。此外，该散热器6还用于使功率元件8产生的热量发散。即，在本实施方式中，散热器6用于冷却功率元件8和光照射元件7A、7B两者。由此，例如，与设置有功率元件8和光照射元件7A、7B各自专用的散热器的情况相比，能够减少占有空间。其结果，能够将车辆用空调装置100及光照射单元90的尺寸规格抑制得较小。

如此，根据上述结构，能够使光照射元件7A、7B的发热通过散热器6有效地发散。此外，由于散热器6的叶片62和光照射元件7A、7B一同设置于电子基板5的第一面5A侧，因此例如与它们沿彼此不同的方向延伸的情况相比，能够将装置的尺寸规格抑制得较小。尤其，在叶片62突出到管道3的外侧的情况下，有可能与车辆的其他设备发生干涉。根据上述结构，可以降低这种可能性并提高车辆的设备配置的自由度。

并且，根据上述结构，可以通过送风从叶片62夺取热量并冷却光照射元件7A、7B。此外，也能够通过该光照射元件7A、7B对送风本身或暴露于管道3内的其他设备(风扇1、汽化器4及管道3的内壁3A)稳定地赋予杀菌效果。而且，由于光照射元件7A、7B和散热器6一同设置于电子基板5的同一侧的面上，因此也能够利用杀菌(光照射)对象的流体本身来冷却光照射单元90本身。

此外，根据上述结构，从一根线束9对功率元件8和光照射元件7A、7B供给电力。从而，例如在维护作业时，通过卸下(解除导通)该线束9，能够将功率元件8和光照射元件7A、7B同时设为断开状态。由此，能够降低导致作业人员暴露于有害光线的可能性。尤其，由于紫外线是不可见光，因此导致在作业中无意间暴露于发光的可能性高。根据上述结构，可以降低这种可能性并更安全地进行作业。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。另外，只要不脱离本发明的主旨，则可以对上述结构进行各种变更或改进。例如，在上述实施方式中已说明使用发出UVC的LED作为光照射元件7A、7B的例子。然而，也可以使用发出其他波长的紫外线的LED作为光照射元件7A、7B。并且，作为散热器6的其他方式，也可以使用具有多个销的类型来代替叶片62。

<附记>

各实施方式中记载的光照射单元90及车辆用空调装置100例如如下理解。

(1)第1方式所涉及的光照射单元90具备：散热器6，具有呈板状的散热器主体61及从该散热器主体61的第一主面6A突出的叶片62；电子基板5，层叠于所述散热器主体61中的与所述第一主面6A相反的一侧的第二主面6B上；及光照射元件7A、7B，搭载于所述电子基板5的设置有所述散热器6的一侧的面即第一面5A上。

根据上述结构，能够使光照射元件7A、7B的发热通过散热器6有效地发散。此外，由于散热器6的叶片62和光照射元件7A、7B一同设置于电子基板5的第一面5A侧，因此例如与它们沿彼此不同的方向延伸的情况相比，能够将装置的尺寸规格抑制得较小。

(2)在第2方式所涉及的光照射单元90中，所述光照射元件7A、7B构成为可以向所述叶片62延伸的方向上照射光。

例如，在将光照射单元90设置在车辆用空调装置100的管道3内的情况下，送风在叶片62的周围流通。根据上述结构，可以通过送风从叶片62夺取热量并冷却光照射元件7A、7B。此外，能够通过该光照射元件7A、7B对送风本身或暴露于管道3内的其他设备稳定地赋予杀菌效果。尤其，通过向叶片62延伸的方向照射光，可以确保光照射到送风的时间较长，并更有效地进行杀菌处理。

(3)在第3方式所涉及的光照射单元90中，所述光照射元件7A、7B构成为可以朝向与所述散热器6所在一侧相反的一侧照射光。

根据上述结构，例如，在将光照射单元90设置在车辆用空调装置100的管道3内的情况下，能够通过光照射元件7A、7B对送风本身或暴露于管道3内的其他设备稳定地赋予杀菌效果。

(4)第4方式所涉及的车辆用空调装置100具备：风扇1，加压输送空气；管道3，从该风扇1加压输送的空气流通，并且在内表面(内壁3A)上安装有光照射单元90；及汽化器4，设置于所述空气的第一方向F上的所述管道3的下游侧。

根据上述结构，能够通过光照射元件7A、7B对送风本身或风扇1、汽化器4稳定地赋予杀菌效果。

(5)在第5方式所涉及的车辆用空调装置100中，所述光照射元件7A、7B构成为可以向朝向所述风扇1侧的方向和朝向所述汽化器4侧的方向照射光。

根据上述结构，能够通过光照射元件7A、7B对送风本身或暴露于管道3内的风扇1、汽化器4稳定地赋予杀菌效果。

(6)第6方式所涉及的车辆用空调装置100还具备：功率元件8，配置于所述电子基板5上，并控制所述风扇1的驱动；及线束9，向该功率元件8及所述光照射元件7A、7B供给电力。

根据上述结构，从一根线束9对功率元件8和光照射元件7A、7B供给电力。从而，例如，在维护作业时，通过卸下该线束9，能够将功率元件8和光照射元件7A、7B同时设为断开状态。由此，能够降低导致作业人员暴露于有害光线的可能性。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供一种能够更节省空间地设置且抑制了消耗电力的光照射单元及车辆用空调装置。

符号说明

100-车辆用空调装置，90-光照射单元，1-风扇，2-风扇壳体，3-管道，3A-内壁，4-汽化器，5-电子基板，5A-第一面，5B-第二面，6-散热器，6A-第一主面，6B-第二主面，61-散热器主体，62-叶片，7A、7B-光照射元件，71-支承板，72-元件主体，8-功率元件，9-线束，S-电源。

Claims (6)

1.一种光照射单元，其具备：

散热器，具有呈板状的散热器主体、以及从该散热器主体的第一主面突出的叶片；

电子基板，层叠于所述散热器主体中的与所述第一主面相反的一侧的第二主面上；及

光照射元件，搭载于所述电子基板的设置有所述散热器的一侧的面即第一面上。

2.根据权利要求1所述的光照射单元，其中，

所述光照射元件构成为可以向所述叶片延伸的方向照射光。

3.根据权利要求1或2所述的光照射单元，其中，

所述光照射元件构成为可以朝向与所述散热器所在一侧相反的一侧照射光。

4.一种车辆用空调装置，其具备：

风扇，加压输送空气；

管道，从该风扇加压输送的空气流通，并且在内表面上安装有权利要求1至3中任一项所述的光照射单元；及

汽化器，设置于所述空气的流动方向上的所述管道的下游侧。

5.根据权利要求4所述的车辆用空调装置，其中，

所述光照射元件构成为可以分别向朝向所述风扇侧的方向和朝向所述汽化器侧的方向照射光。

6.根据权利要求4或5所述的车辆用空调装置，其还具备：

功率元件，配置于所述电子基板上，并控制所述风扇的驱动；及

线束，向该功率元件及所述光照射元件供给电力。