DE112017002430B4

DE112017002430B4 - Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112017002430B4
Application number: DE112017002430.7T
Authority: DE
Inventors: Shinya Kato; Yoshihiko Okumura; Ryo Kobayashi; Yasuhiro Sekito; Tetsuya KONO; Yuki Tsumagari; Kira Oiwa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2037-03-11
Also published as: DE112017002430T5; JPWO2017195454A1; CN109153308A; JP6512368B2; CN109153308B; WO2017195454A1; US20190077213A1; US10696126B2

Abstract

Eine Luftkonditioniereinheit (10) für ein Fahrzeug hat ein Gehäuse (12), ein Gebläse (18), einen kühlenden Wärmetauscher (16) und einen erwärmenden Wärmetauscher (20). Der kühlende Wärmetauscher befindet sich stromaufwärtig des Gebläses im Inneren des Gehäuses. Der erwärmende Wärmetauscher befindet sich stromabwärtig des Gebläses im Inneren des Gehäuses. Der Belüftungskanal hat einen Vorerwärmungskanal (13), der sich von einem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses zu einem Lufteinlass des erwärmenden Wärmetauschers erstreckt. Der Vorerwärmungskanal hat als ein Teil des Vorerwärmungskanals einen Strömungsänderungspfad (131, 132, 133, 134), der so gekrümmt ist, dass sich eine Strömungsrichtung der von dem Gebläse abgegebenen Luft ändert.

Description

QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung ist auf die am 12. Mai 2016 angemeldete japanische Patentanmeldung JP 2016-96279 gegründet, auf deren Inhalt hier Bezug genommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftkonditioniereinheit (Klimaanlageneinheit) für ein Fahrzeug. Die Luftkonditioniereinheit führt ein Luftkonditionieren (Klimatisieren) für eine Fahrzeugkabine aus.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
Luftkonditioniereinheiten für Fahrzeuge haben jeweils ein Gebläse, einen kühlenden Wärmetauscher und einen erwärmenden Wärmetauscher. Das Gebläse erzeugt eine Luftströmung, die zu der Kabine strömt. Der kühlende Wärmetauscher befindet sich stromaufwärtig des Gebläses und der erwärmende Wärmetauscher befindet sich stromabwärtig des Gebläses (sh. beispielsweise Patentdokument 1).
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP H11-348536 A
Patentdokument 2: DE 11 2012 005 228 T5
Patentdokument 3: DE 22 31 117 A
Patentdokument 4: DE 10 2004 046 354 A1
Patentdokument 5: JP 2010 - 100 139 A
Patentdokument 6: DE 10 2011 016 101 A1

Die DE 11 2012 005 228 T5 offenbart eine Fahrzeugklimaanlage als Luftkonditioniereinheit mit einem Gebläse mit einer Niederdruck- und einer Hochdruckseite, einer niederdruckseitigen Luftzufuhrbaugruppe, welche eine Luftkühlungseinheit, und eine Kondensatableitung zum Ableiten einer an der Luftkühlungseinheit kondensierten Flüssigkeit umfasst, wobei eine Druckausgleichsvorrichtung, welche ein Ableiten der kondensierten Flüssigkeit gegen einen Außendruck ermöglicht, sowie eine Heizvorrichtung zum Heizen der Kondensatableitung vorgesehen sind, und einem Hochdrucksystem stromabwärts des Gebläses, wobei ein Warmluftkanal vorgesehen ist, welcher das Hochdrucksystem mit der Heizvorrichtung verbindet, so dass warme Luft aus dem Hochdrucksystem die Kondensatableitung heizt.
Die DE 22 31 117 A offenbart eine Heizeinrichtung für Kraftfahrzeuge mit wassergekühltem Verbrennungsmotor, bestehend aus einer die Motorwärme nutzenden Hauptheizung und einer mit Fremdenergie betriebenen Zusatzheizung, die wahlweise zum Vorwärmen des Motors benutzbar ist, wobei in einem Gehäuse ein Heizluftgebläse, ein von der Heizluft der mit flüssigem Brennstoff betriebenen Zusatzheizung beaufschlagbarer Heizgas/Luft-Wärmetauscher und ein mit dem Kühlwasserkreislauf des Motors verbundener Wasser/Luft-Wärmetauscher in Reihe angeordnet sind und in der das Kühlwasser vom Verbrennungsmotor zum Wasser/Luft-Wärmetauscher führenden Leitung eine elektrisch angetriebene Wasserpumpe zur Umwälzung des Kühlwassers vorgesehen ist.
Die DE 10 2004 046 354 A1 offenbart eine Klimaanlage als Luftkonditioniereinheit mit einem Öffnungsabschnitt, der in einem oberen Abschnitt eines Fahrzeugseitenelements unterhalb eines Seitenfensters eines Fahrzeugs vorgesehen ist; und einer Klimaeinheit mit einer Kühl- und Heizeinrichtung zum Kühlen und Heizen von Luft und auch mit einem Gebläse zum Blasen der Luft durch die Kühl- und Heizeinrichtung, wobei zur Zeit der Luftkühlung die gekühlte Luft durch die Kühl- und Heizeinrichtung in den Öffnungsabschnitt geschickt und von dem Öffnungsabschnitt zu einem Oberkörper eines Fahrgasts auf der Seite des Seitenfensters ausgeblasen wird, zur Zeit der Luftheizung die Luft in der Nähe einer Innenseite des Seitenfensters von dem Öffnungsabschnitt angesaugt und in die Kühl- und Heizeinrichtung geleitet wird, sodass die Luft geheizt werden kann, und die so geheizte Luft zu einem Fußbereich des Fahrgasts ausgeblasen wird.
JP 2010 - 100 139 A offenbart eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Aufbau, bei dem ein Gehäuse einen Belüftungskanal definiert. Dieser Aufbau hat des Weiteren ein Gebläse, einen kühlenden Wärmetauscher, einen erwärmenden Wärmetauscher und eine Luftmischtür. Das Gebläse ist zwischen dem kühlenden Wärmetauscher und dem erwärmenden Wärmetauscher angeordnet. Genauer gesagt ist das Gebläse zwischen dem kühlenden Wärmetauscher und dem erwärmenden Wärmetauscher so angeordnet, dass die axiale Richtung einer Drehwelle des Gebläses zu dem kühlenden Wärmetauscher gerichtet ist. Das Gebläse saugt Luft aus axialer Richtung der Drehwelle des Gebläses an und gibt die Luft in axialer Richtung der Drehwelle des Gebläses zur Luftmischtür hin ab.
DE 10 2011 016 101 A1 offenbart eine Anlage zur Klimatisierung eines Fahrzeugraumes. In einem Gehäuse sind eine Temperierkomponente, ein Gebläse und ein erwärmender Wärmetauscher in Strömungsrichtung angeordnet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersuchten derartige Luftkonditioniereinheiten für Fahrzeuge, bei denen das Gebläse sich zwischen dem kühlenden Wärmetauscher und dem erwärmenden Wärmetauscher befindet, wie dies in Patentdokument 1 offenbart ist, und fanden heraus, dass unangenehme feuchte Luft möglicherweise in die Kabine geliefert wird. Das Liefern einer derartigen unangenehmen feuchten Luft in die Kabine ist unerwünscht, da die unangenehme feuchte Luft ein unangenehmes Empfinden oder ein fremdartiges Empfinden einem Insassen in der Kabine verleiht.
Die Erfinder untersuchten des Weiteren Gegenstände, die zu dem Liefern der unangenehmen feuchten Luft in die Kabine in einer Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug führen, bei dem das Gebläse sich zwischen dem kühlenden Wärmetauscher und dem erwärmenden Wärmetauscher befindet. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass gemäß dem vorstehend erläuterten Aufbau der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug kondensiertes Wasser, das in dem kühlenden Wärmetauscher erzeugt wird, in das Gebläse mit Leichtigkeit eingesaugt wird, und ein Teil des eingesaugten kondensierten Wassers zu dem erwärmenden Wärmetauscher gebracht wird. Das dorthin gebrachte kondensierte Wasser wird am erwärmenden Wärmetauscher verdampft, und das verdampfte kondensierte Wasser führt zu einem Erzeugen der unangenehmen feuchten Luft.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug zu schaffen, bei der ein Gebläse zwischen einem kühlenden Wärmetauscher und einem erwärmenden Wärmetauscher angeordnet ist, und die eine Lieferung von unangenehmer feuchter Luft in einer Kabine des Fahrzeugs vermeiden kann.
Diese Aufgabe ist durch eine Luftkonditioniereinheit mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Alternative Luftkonditioniereinheiten sind Gegenstand der Ansprüche 4, 11 und 13. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt.
Wenn gemäß diesem Aufbau Wasser in das Gehäuse zusammen mit der Luft strömt, wird das Wasser mit Leichtigkeit an einer Wand des Gehäuses, die den Strömungsänderungspfad definiert, aufgrund der Trägheit abgelagert. Somit kann vermieden werden, dass das Wasser an dem erwärmenden Wärmetauscher abgelagert wird. Daher kann vermieden werden, dass das Wasser in dem erwärmenden Wärmetauscher verdampft wird. Als ein Ergebnis kann vermieden werden, dass unangenehme feuchte Luft in die Kabine geliefert wird.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Luftkonditioniereinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Luftkonditioniereinheit für das Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht von Luftströmungen in der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei eine Luftmischtür sich an einer Zwischenposition befindet.
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht von Luftströmungen in der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei die Luftmischtür sich bei einer maximalen Kühlposition befindet.
4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht von Luftströmungen in der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei die Luftmischtür sich bei einer maximalen Erwärmungsposition befindet.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht von Luftströmungen in der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei eine Luftmischtür sich an einer Zwischenposition befindet.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsbeispielen sind die Teile, die die gleichen oder äquivalenten wie jene aus den vorherigen Ausführungsbeispielen sind, anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet, und deren Beschreibung kann weggelassen sein. Außerdem können in den folgenden Ausführungsbeispielen, wenn lediglich einige der Bestandteilelemente beschrieben sind, die entsprechenden Bestandteilelemente eines zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels bei dem Rest der Bestandteilelemente angewendet werden. Die folgenden Ausführungsbeispiele können ausschnittartig miteinander sogar dann kombiniert werden, wenn eine derartige Kombination nicht explizit beschrieben ist, solange sich kein Nachteil im Hinblick auf eine derartige Kombination ergibt.
Erstes Ausführungsbeispiel
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. In den Zeichnungen zeigen die Pfeile, die oben und unten angeben, eine nach oben und nach unten weisende Richtung bei einer in einem Fahrzeug eingebauten Luftkonditioniereinrichtung.
Eine Luftkonditioniereinrichtung 1 für ein Fahrzeug in 1 hat eine Luftkonditioniereinheit 10 für ein Fahrzeug, eine Steuereinrichtung 50 und eine (nicht gezeigte) Dampfkompressions-Kühlschaltung (Kreislauf). Die Luftkonditioniereinheit 10 für ein Fahrzeug führt ein Luftkonditionieren (Klimatisieren) für eine Kabine des Fahrzeugs aus. Die Steuereinrichtung 50 steuert verschiedene Vorrichtungen, die die Luftkonditioniereinheit 10 für ein Fahrzeug konfigurieren. Der Kühlkreislauf umfasst einen Kompressor, einen Kondensator, einen Druckreduziermechanismus oder dergleichen. In der folgenden Beschreibung bezieht sich die Luftkonditioniereinheit 10 für ein Fahrzeug auf die Luftkonditioniereinheit 10 für den beschriebenen Zweck.
Die Luftkonditioniereinheit 10 ist im Inneren eines Armaturenbretts angeordnet, das sich in einem vorderen Bereich der Kabine befindet. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat die Luftkonditioniereinheit 10 ein Gehäuse 12, eine Innen-Außen-Lufttür 14, einen Verdampfer 16, ein Gebläse 18, einen Heizeinrichtungskern 20, eine Luftmischtür 22 oder dergleichen.
Das Gehäuse 12 bildet eine Umhüllung für die Luftkonditioniereinheit 10 und definiert einen Belüftungskanal AW1-AW3, 13, 15, 127, 128, 129 in dieser, durch den Luft strömt. Das Gehäuse 12 ist aus einem Kunststoff (beispielsweise Polypropylen) ausgebildet, der einen gewissen Grad an Elastizität und eine ausgezeichnete Festigkeit hat. Das Gehäuse 12 ist aus verschiedenen Gründen eine Baugruppe aus geteilten Gehäusen, beispielsweise zum Erleichtern des Kunststoffformens und/oder zum Erleichtern des Zusammenbaus der Innenkomponenten. Genauer gesagt sind die geteilten Gehäuse (Einzelgehäuseteile) aneinander durch ein Befestigungselement wie beispielsweise eine Schraube oder ein Clip (Klemme) zum Ausbilden des Gehäuses 12 befestigt.
Das Gehäuse 12 weist einen Außenlufteinlassabschnitt 121 und einen Innenlufteinlassabschnitt 122 auf, die benachbart zueinander angeordnet sind. Der Außenlufteinlassabschnitt 121 nimmt Luft von der Außenseite der Kabine (d.h. Au-ßenluft) herein. Der Innenlufteinlassabschnitt 122 nimmt Luft von der Innenseite der Kabine (d.h. Innenluft) herein. Die Innen-Außen-Lufttür 14 ist in dem Gehäuse 12 so angeordnet, dass sie Öffnungsgrade des Außenlufteinlassabschnittes 121 und des Innenlufteinlassabschnittes 122 ändert. Die Innen-Außen-Lufttür 14 ist mit der Steuereinrichtung 50 verbunden und wird auf der Basis von Steuersignalen von der Steuereinrichtung 50 betätigt.
Das Gehäuse 12 hat des Weiteren eine Auftauöffnung 123, eine Gesichtsöffnung 124 und eine Fußöffnung 125. Die Auftauöffnung 123 liefert Luft zu einer Innenfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Die Gesichtsöffnung 124 liefert Luft zu einem Oberkörper eines Insassen in der Kabine. Die Fußöffnung 125 liefert Luft zu einem Unterkörper des Insassen in der Kabine.
Eine Auftauschalttür 123a ist in der Auftauöffnung 123 angeordnet, um einen Öffnungsgrad der Auftauöffnung 123 zu ändern, d.h. diese zu öffnen und zu schließen. Die Auftauschalttür 123a ist mit der Steuereinrichtung 50 verbunden und wird auf der Basis von Steuersignalen von der Steuereinrichtung 50 betätigt.
Eine Gesichtsschalttür 124a ist in der Gesichtsöffnung 124 so angeordnet, dass ein Öffnungsgrad der Gesichtsöffnung 124 geändert wird, d.h. diese geöffnet und geschlossen wird. Die Gesichtsschalttür 124a ist mit der Steuereinrichtung 50 verbunden und wird auf der Basis von Steuersignalen von der Steuereinrichtung 50 betätigt.
Eine Fußschalttür 125a ist in der Fußöffnung 125 so angeordnet, dass ein Öffnungsgrad der Fußöffnung 125 geändert wird, d.h. diese geöffnet und geschlossen wird. Die Fußschalttür 125a ist mit der Steuereinrichtung 50 verbunden und wird auf der Basis von Steuersignalen von der Steuereinrichtung 50 betätigt. Als ein Beispiel kann ein einzelner Aktuator die Auftauschalttür 123a, die Gesichtsschalttür 124a und die Fußschalttür 125a über einen Verbindungsmechanismus (Gelenkmechanismus) betätigen.
Die Luftkonditioniereinheit 10 hat den Verdampfer 16 und den Heizeinrichtungskern 20, die in dem Gehäuse 12 untergebracht sind. Der Verdampfer 16 dient als ein kühlender Wärmetauscher und kühlt die Luft, die in dem Gehäuse 12 strömt. Der Heizeinrichtungskern 20 dient als ein erwärmender Wärmetauscher und erwärmt die Luft nach dem Hindurchtreten durch den Verdampfer 16. Das Gebläse 18 bewirkt ein Strömen der Luft, die in die Kabine strömt. In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Gebläse 18 in dem Belüftungskanal angeordnet. Genauer gesagt umfasst der Belüftungskanal einen Strömungspfad AW3, der zwischen dem Verdampfer 16 und dem Heizeinrichtungskern 20 definiert ist, und das Gebläse 18 ist in dem Strömungspfad AW3 angeordnet.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, dient der Verdampfer 16 als der kühlende Wärmetauscher und kühlt die Luft, die in dem Gehäuse 12 strömt. Der Verdampfer 16 ist stromabwärtig des Außenlufteinlassabschnittes 121 und/oder des Innenlufteinlassabschnittes 122 so angeordnet, dass die Luft, die von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 und/oder dem Innenlufteinlassabschnitt 122 strömt, durch den Verdampfer 16 tritt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Verdampfer 16 ein niedrigdruckseitiger Wärmetauscher der Dampfkompressions-Kühlschaltung (Kühlkreislauf). Das heißt, der Verdampfer 16 ist ein Wärmetauscher, der die in dem Gehäuse 12 strömende Luft in einer solchen Weise kühlt, dass der Verdampfer 16 ein Kühlmittel mit einer niedrigen Temperatur und einem niedrigen Druck verdampft durch Ausführen eines Wärmeaustausches zwischen dem Kühlmittel und der Luft. Der Verdampfer 16 hat eine dünne Form in einer rechtwinkligen Außenform. Der Verdampfer 16 hat einen Wärmetauscherabschnitt, in dem das Kühlmittel und die Luft Wärme miteinander austauschen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Dickenrichtung des Wärmetauscherabschnittes parallel zu der nach oben und nach unten weisenden Richtung.
Ein Bereich im Inneren des Gehäuses 12 und stromaufwärtig des Verdampfers 16 dient als ein Innen-Außen-Lufteinlasspfad AW1 des Belüftungskanals, der zumindest entweder die Innenluft und/oder die Außenluft zu dem Verdampfer 16 richtet. Ein Bereich im Inneren des Gehäuses 12 und stromabwärtig des Verdampfers 16 dient als ein Kühlluftkanal AW2, durch den kühle Luft, die in dem Verdampfer 16 gekühlt wird, strömt.
Das Gebläse 18 ist stromabwärtig des Verdampfers 16 angeordnet. Das Gebläse 18 umfasst ein Lüfterrad (Lüfter) 181, eine Drehwelle 182 und einen Elektromotor 183. Das Lüfterrad 181 ist in dem Gehäuse 12 untergebracht. Die Drehwelle 182 ist mit dem Lüfterrad 181 gekuppelt. Der Elektromotor 183 treibt die Drehwelle 182 drehbar an. Der Elektromotor 183 ist mit der Steuereinrichtung 50 verbunden und wird auf der Basis von Steuersignalen von der Steuereinrichtung 50 betätigt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gebläse 18 so angeordnet, dass eine axiale Richtung AX der Drehwelle 182 parallel zu der Dickenrichtung des Verdampfers 16 ist. Die axiale Richtung AX der Drehwelle 182 ist eine Richtung, die parallel zu einer Drehachse CL der Drehwelle 182 ist. Die axiale Richtung AX der Drehwelle 182 ist senkrecht zu einer radialen Richtung RD der Drehwelle 182.
Das Lüfterrad 181 ist so aufgebaut, dass Luft entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 angesaugt wird und die Luft entlang einer Richtung geblasen wird, die sich mit der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 schneidet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Lüfterrad 181 ein Zentrifugallüfterrad, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein dynamischer Druck gering ist und ein statischer Druck hoch ist im Vergleich zu einem axialen Lüfterrad (Zentrifugalgebläse versus Axialgebläse). Genauer gesagt saugt das Zentrifugallüfterrad Luft entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 an und bläst die Luft radial nach au-ßen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182.
Das Zentrifugallüfterrad wird in ein Sirocco-Lüfterrad, ein Radiallüfterrad und ein Turbolüfterrad in Abhängigkeit von Formen der Flügel eingeteilt. Das Zentrifugallüfterrad ist dadurch gekennzeichnet, dass der statische Druck in der Reihenfolge des Sirocco-Lüfterrades, des Radiallüfterrades und des Turbolüfterrades ansteigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Lüfterrad 181 das Turbolüfterrad mit dem höchsten statischen Druck unter den genannten Lüfterrädern, d.h. dem Sirocco-Lüfterrad, dem Radiallüfterrad und dem Turbolüfterrad.
Das Gehäuse 12 definiert in ihm eine Lüfterradunterbringungskammer 126, in welchem das Lüfterrad 181 untergebracht ist. Die Lüfterradunterbringungskammer 126 hat einen Luftansauganschluss 126a an einem Ende entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182. Der Luftansauganschluss 126a führt Luft so, dass sie in das Lüfterrad 181 strömt. Die Lüfterradunterbringungskammer 126 hat des Weiteren einen Luftabgabeanschluss 126b, der so aufgebaut ist, dass er die Luftströmung, die bei dem Lüfterrad 181 bewirkt wird, radial nach außen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgibt. Das Innere der Lüfterradunterbringungskammer 126 dient als der Strömungspfad AW3, der die Luft, die von dem Kühlluftkanal AW2 in den Luftansauganschluss 126a strömt, so führt, dass sie aus dem Gebläse 18 von dem Luftabgabeanschluss 126b herausströmt. In dem Strömungspfad AW3 wird die Strömungsrichtung der Luft, die von dem Kühlluftkanal AW2 strömt, so geändert, dass die Luft durch das Lüfterrad 181 eine Wendung vollführt, um eine L-förmige Route zu durchlaufen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gebläse 18 so angeordnet, dass der Luftansauganschluss 126a einer Luftauslassfläche 161 des Verdampfers 16 zugewandt ist. Somit strömt die Luft nach dem Durchtreten durch den Verdampfer 16 mit Leichtigkeit in den Luftansauganschluss 126a. Anders ausgedrückt ist der Verdampfer 16 im vorliegenden Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass die Luftauslassfläche 161 dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 zugewandt ist. Somit ist der Verdampfer 16 unter Betrachtung von dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 sichtbar.
Genauer gesagt sind der Verdampfer 16 und das Gebläse 18 im vorliegenden Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass die Luftauslassfläche 161 des Verdampfers 16 sich mit dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 überlappt. Das heißt, der Verdampfer 16 und das Gebläse 18 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass der Kühlluftkanal AW2, der zwischen der Luftauslassfläche 161 des Verdampfers 16 und dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 definiert ist, sich gerade erstreckt.
Ein Bereich in dem Gehäuse 12 und stromabwärtig des Luftabgabeanschlusses 126b des Gebläses 18 dient als ein Vorerwärmungskanal 13, der die Luft, die von dem Gebläse 18 abgegeben wird, zu dem Heizeinrichtungskern 20 richtet. Der Vorerwärmungskanal 13 ist in dem Belüftungskanal umfasst, der in dem Gehäuse 12 definiert ist, und erstreckt sich von dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 zu dem Heizeinrichtungskern 20.
Der Heizeinrichtungskern 20 dient als der erwärmende Wärmetauscher und ist so aufgebaut, dass er die Luft nach dem Durchtreten durch den Verdampfer 16 erwärmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Heizeinrichtungskern 20 ein Wärmetauscher, der so aufgebaut ist, dass er die Luft nach dem Durchtreten durch den Verdampfer 16 erwärmt. Der Heizeinrichtungskern 20 verwendet Kühlwasser, das einen Verbrennungsmotor kühlt, als eine Wärmequelle und erwärmt die Luft durch das Kühlwasser. Der Heizeinrichtungskern 20 hat eine dünne Form in einer rechtwinkligen Außenform. Ähnlich wie bei dem Verdampfer 16 hat der Heizeinrichtungskern 20 einen Wärmetauschabschnitt, in dem das Kühlmittel und die Luft Wärme miteinander austauschen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Dickenrichtung des Wärmetauschabschnittes parallel zu der nach oben und nach unten weisenden Richtung.
Der Vorerwärmungskanal 13 umfasst einen Strömungsänderungspfad 131. Der Strömungsänderungspfad 131 ist so gekrümmt, dass er eine Strömungsrichtung der Luft ändert, die von dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 strömt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Vorerwärmungskanal 13 in einer L-Form ausgebildet, um als der Strömungsänderungspfad 131 zu dienen. Wenn die Luft, die von dem Gebläse 18 entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben wird, in den Vorerwärmungskanal 13 strömt, ändert der Vorerwärmungskanal 13 die Strömungsrichtung der Luft, d.h. die radiale Richtung Rd, in eine Richtung, die parallel zu der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel definiert der Strömungsänderungspfad 131 einen stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad, der die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft so führt, dass sie entlang einer Richtung strömt, die sich mit der Strömungsrichtung der Luft schneidet, die aus dem Gebläse 18 herausströmt.
Genauer gesagt ist der Strömungsänderungspfad 131 im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Wandflächen definiert, die eine Türplattenfläche 131a der Luftmischtür 22 und eine Kanalwandfläche 131b einer Trennwand umfassen, die den Kühlluftkanal AW2 von dem Vorerwärmungskanal 13 trennt (abteilt).
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein stromabwärtiger Abschnitt des Vorerwärmungskanals 13 und der Kühlluftkanal AW2, der sich von dem Verdampfer 16 zu dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 erstreckt, Seite an Seite entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 angeordnet. Dadurch vollführt in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Luft, die in den Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 einströmt, eine U-Wendung, während sie durch das Innere des Gebläses 18 und den Vorerwärmungskanal 13 strömt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verzweigt der Vorerwärmungskanal 13 an einem stromabwärtigen Ende in einen Vorbypasskanal 15, der Luft zu einem nachstehend beschriebenen Kühlluftbypasskanal 128 richtet.
Das Gehäuse 12 definiert in ihm einen Warmluftkanal 127 und einen Kühlluftbypasskanal 128 stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13. Der Warmluftkanal 127 führt die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft zu dem Heizeinrichtungskern 20. Der Kühlluftbypasskanal 128 führt die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft so, dass sie den Heizeinrichtungskern 20 umgeht (Bypass).
Der Warmluftkanal 127 und der Kühlluftbypasskanal 128 sind durch ein Trennelement 12a getrennt, das in dem Gehäuse 12 angeordnet ist. Das heißt, der Warmluftkanal 127 und der Kühlluftbypasskanal 128 sind Seite an Seite in dem Gehäuse 12 und stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13 angeordnet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Warmluftkanal 127 mit der Kanalwandfläche 131b verbunden, die einen Innenabschnitt des Strömungsänderungspfades 131 in dem Vorerwärmungskanal 13 definiert. Das heißt, eine Wandfläche des Gehäuses 12, die den Warmluftkanal 127 definiert, ist mit der Kanalwandfläche 131b des Gehäuses 12 definiert, die den Innenabschnitt des Vorerwärmungskanals 13 definiert. Der Innenabschnitt des Vorerwärmungskanals 13 kann auch als eine radial innere Seite einer Ecke bezeichnet werden, an der Luft eine Wendung vollführt, d.h. eine Strömungsrichtung der Luft wird geändert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kühlluftbypasskanal 128 mit dem Vorbypasskanal 15 verbunden, der an einem Außenabschnitt des Strömungsänderungspfades 131 im Inneren des Vorerwärmungskanals 13 definiert ist. Das heißt, eine Wandfläche des Gehäuses 12, die den Kühlluftbypasskanal 128 definiert, ist mit einer Wandfläche des Gehäuses 12 verbunden, die den Außenabschnitt des Vorerwärmungskanals 13 definiert. Der Außenabschnitt des Vorerwärmungskanals 13 kann auch als eine radiale Außenseite einer Ecke bezeichnet werden, an der die Luft eine Wendung vollführt, d.h. eine Strömungsrichtung der Luft wird geändert.
Hierbei sind in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Gebläse 18 und der Heizeinrichtungskern 20 so angeordnet, dass sie einander in der radialen Richtung RD der Drehwelle 182, d.h. entlang der Strömungsrichtung der aus dem Gebläse 18 herausströmenden Luft nicht überlappen.
Genauer gesagt ist, wenn der Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 gedacht verlängert wird, der Heizeinrichtungskern 20 an der Außenseite eines gedachten Bereiches positioniert, der im Inneren eines Pfades definiert ist, der durch den verlängerten Luftabgabeanschluss 126b eingenommen wird. Das heißt, der Heizeinrichtungskern 20 ist in dem Gehäuse 12 so positioniert, dass er von dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 nicht sichtbar ist.
In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind der Kühlluftkanal AW2, in dem der Verdampfer 16 angeordnet ist, der Warmluftkanal 127 und der Kühlluftbypasskanal 128 in dem Gehäuse 12 so angeordnet, dass sie einander entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 überlappen. Anders ausgedrückt sind in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Kühlluftkanal AW2, in dem der Verdampfer 16 angeordnet ist, der Warmluftkanal 127 und der Kühlluftbypasskanal 128 in dem Gehäuse 12 Seite an Seite entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 angeordnet.
Ein Mischraum 129 ist stromabwärtig des Warmluftkanals 127 und des Kühlluftbypasskanals 128 so definiert, dass die Luft, nachdem sie durch den Warmluftkanal 127 getreten ist, und die Luft, nachdem sie durch den Kühlluftbypasskanal 128 getreten ist, in dem Mischraum 129 gemischt werden.
Die Luftmischtür 22 ist in dem Vorerwärmungskanal 13 angeordnet, der stromaufwärtig des Warmluftkanals 127 und des Kühlluftbypasskanals 128 definiert ist. Die Luftmischtür 22 stellt ein Verhältnis zwischen einem Volumen der Luft, die in den Warmluftkanal 127 einströmt und diesen passiert, und einem Volumen der Luft ein, die in den Kühlluftbypasskanal 128 einströmt und diesen passiert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Luftmischtür 22 durch eine einseitig eingespannte Tür aufgebaut, die ein Plattenelement und eine Türwelle hat, die mit einer Seite des Plattenelementes gekuppelt ist. Alternativ kann die Luftmischtür 22 eine Gleittür sein, die ein Plattenelement hat, das entlang der Plattenflächenrichtung gleitfähig ist.
Die Luftmischtür 22 ist zwischen einer maximalen Kühlposition, an der die Luftmischtür 22 den Warmluftkanal 127 gänzlich schließt und den Kühlluftbypasskanal 128 gänzlich öffnet, und einer maximalen Erwärmungsposition drehbar, an der die Luftmischtür 22 den Warmluftkanal 127 gänzlich öffnet und den Kühlluftbypasskanal 128 gänzlich schließt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Betrieb der Luftmischtür 22 durch ein von der Steuereinrichtung 50 abgegebenes Steuersignal gesteuert.
1 zeigt eine Situation, bei der die Luftmischtür 22 an einer Zwischenposition positioniert ist, an der die Luftmischtür 22 sowohl den Warmluftkanal 127 als auch den Kühlluftbypasskanal 128 öffnet. In 1 ist eine Situation, bei der die Luftmischtür 22 an der maximalen Erwärmungsposition positioniert ist, anhand einer Strichpunktlinie mit einem Punkt gezeigt. Außerdem ist in 1 eine Situation, bei der die Luftmischtür 22 an der maximalen Kühlposition positioniert ist, anhand einer Strichpunktlinie mit zwei Punkten gezeigt. Ähnliches gilt für die anderen Zeichnungen außer 1.
Die Steuereinrichtung 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben. Die Steuereinrichtung 50 hat einen Mikrocomputer, der einen Speicher wie beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen umfasst, und periphere Schaltungen des Mikrocomputers. Verschiedene Vorrichtungen für ein Luftkonditionieren sind mit einer Abgabeseite der Steuereinrichtung 50 so verbunden, dass die Steuereinrichtung 50 verschiedene Berechnungen und Prozesse auf der Basis von Steuerprogrammen ausführt, die in dem Speicher gespeichert sind, um die Betriebsvorgänge der verschiedenen Vorrichtungen zu steuern. Der Speicher der Steuereinrichtung 50 ist durch ein nichtvorrübergehendes physikalisches Speichermedium aufgebaut.
Sensoren 51 für das Luftkonditionieren sind mit einer Eingangsseite der Steuereinrichtung 50 verbunden. Genauer gesagt ist die Steuereinrichtung 50 mit Sensoren verbunden, die so aufgebaut sind, dass sie einen Umgebungszustand im Inneren und an der Außenseite des Fahrzeugs erfassen. Derartige Sensoren können ein Innenluftsensor, der so aufgebaut ist, dass er eine Innenlufttemperatur erfasst, ein Außenluftsensor, der so aufgebaut ist, dass er eine Außenlufttemperatur erfasst, ein Sonneneinfallsensor, der so aufgebaut ist, dass er einen Betrag des Sonneneinfalls in die Kabine erfasst, und dergleichen sein.
Die Eingabeseite der Steuereinrichtung 50 ist des Weiteren mit einer Betriebstafel 52 verbunden, an der verschiedene Betriebsschalter für die Luftkonditionierung angeordnet sind. Betriebssignale, die von den verschiedenen Betriebsschaltern der Betriebstafel 52 ausgegeben werden, werden in die Steuereinrichtung 50 eingegeben. Die Betriebstafel 52 hat als die verschiedenen Betriebsschalter für das Luftkonditionieren einen Betätigungsschalter für die Luftkonditioniereinrichtung 1 für ein Fahrzeug, einen Temperatureinstellschalter, der so aufgebaut ist, dass er eine Zieltemperatur einstellt, einen A/C-Schalter, der so aufgebaut ist, dass er festlegt, ob der Verdampfer 16 die Luft kühlt, und dergleichen.
Die Abgabeseite der Steuereinrichtung 50 ist des Weiteren mit Objektvorrichtungen zum Steuern verbunden. Die Objektvorrichtungen umfassen die Innen-Außen-Lufttür 14, das Gebläse 18, die Luftmischtür 22, die Auftauschalttür 123a die Gesichtsschalttür 124a und die Fußschalttür 125a.
Die Steuereinrichtung 50 steuert die Objektvorrichtungen wie beispielsweise das Gebläse 18 und die Luftmischtür 22 auf der Basis von Erfassungssignalen, die von den Sensoren 51 für das Luftkonditionieren ausgegeben werden, und auf der Basis von Betriebssignalen, die von der Betriebstafel 52 ausgegeben werden.
Als ein Beispiel steuert die Steuereinrichtung 50 die Luftmischtür 22 so, dass sie sich zu der maximalen Erwärmungsposition bewegt, wenn eine Sollabgabetemperatur TAO in einem Erwärmungsmodus ansteigt, und sie steuert die Luftmischtür 22 so, dass sie sich zu der maximalen Kühlposition bewegt, wenn die Sollabgabetemperatur TAO in einem Kühlmodus abfällt. Als ein Beispiel steuert die Steuereinrichtung 50 die Luftmischtür 22 so, dass sie sich zu der Zwischenposition unter einer Bedingung bewegt, dass eine Temperaturdifferenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Innenlufttemperatur gering ist, beispielsweise in der Zwischensaison wie im Frühjahr und im Herbst.
Die Steuereinrichtung 50 steuert die Gesichtsschalttür 124a und die Fußschalttür 125a so, dass eine Verteilung der Temperatur in der Kabine so eingestellt wird, dass der Insasse Wärme am Fuß und eine Kühlung am Kopf empfindet. Beispielsweise steuert die Steuereinrichtung 50 die Fußschalttür 125a so, dass die Fußöffnung 125 in einer Situation geöffnet wird, bei der die Sollabgabetemperatur TAO hoch ist, und sie steuert die Gesichtsschalttür 124a so, dass die Gesichtsöffnung 124 in einer Situation geöffnet wird, bei der die Sollabgabetemperatur TAO niedrig ist.
Die Betriebsvorgänge der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. Genauer gesagt sind die Betriebsvorgänge der Luftkonditioniereinheit 10 im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben (i) wenn die Luftmischtür 22 in der Zwischenposition in dem Kühlmodus ist, (ii) wenn die Luftmischtür 22 bei der maximalen Kühlposition im Kühlmodus ist, und (iii) wenn die Luftmischtür 22 bei der maximalen Erwärmungsposition im Erwärmungsmodus ist.
Zunächst ist der Betrieb der Luftkonditioniereinheit 10, bei dem die Luftmischtür 22 bei der Zwischenposition in dem Kühlmodus ist, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 zeigt als ein Beispiel einen Aufbau in einer Situation, bei der die Steuereinrichtung 50 die Innen-Außen-Lufttür 14 so steuert, dass der Außenlufteinlassabschnitt 121 offen ist, und sie die Gesichtsschalttür 124a so steuert, dass die Gesichtsöffnung 124 offen ist.
Wie dies in 2 gezeigt ist, wird Luft in das Gehäuse 12 von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 hereingenommen, wenn das Gebläse 18 dreht. Die Luft wird, während sie durch den Verdampfer 16 tritt, gekühlt durch Austauschen von Wärme mit dem in dem Verdampfer 16 zirkulierenden Kühlmittel. In dieser Situation wird die Feuchtigkeit in der Luft kondensiert und heftet sich an einer Fläche des Verdampfer 16 als kondensiertes Wasser Cw an.
In dem Verdampfer 16 gekühlte Kühlluft wird in das Gebläse 18 entlang der axialen Richtung Ax der Drehwelle 182 zusammen mit dem kondensierten Wasser Cw angesaugt, das an der Oberfläche des Verdampfer 16 erzeugt wird. Die Luft, die das kondensierte Wasser Cw enthält, wird in das Gebläse 18 eingesaugt und von den Gebläse 18 radial nach außen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben.
Die von dem Gebläse 18 abgegebenen Luft vollführt eine Wendung, d.h. eine Änderung der Strömungsrichtung der Luft in dem Strömungsänderungspfad 131, der in dem Vorerwärmungskanal 13 umfasst ist, und strömt dann zu sowohl dem Warmluftkanal 127 als auch dem Kühlluftbypasskanal 128. Das kondensierte Wasser Cw, das von dem Gebläse 18 mit der Luft abgegeben wird, strömt gerade entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 aufgrund der Trägheit und wird an einer Innenwandfläche abgelagert, die den Außenabschnitt der Ecke in dem Vorerwärmungskanal 13 definiert. Die Innenwandfläche ist eine Kanalwandfläche, die den Vorbypasskanal 15 definiert. Das heißt, wenn die Luft, die das kondensierte Wasser Cw enthält, von dem Gebläse 18 abgegeben wird, wird das kondensierte Wasser Cw von der Luft in dem Vorerwärmungskanal 13 getrennt, und lediglich die Luft strömt zu sowohl dem Warmluftkanal 127 als auch dem Kühlluftbypasskanal 128. Dadurch strömt gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das kondensierte Wasser Cw kaum in den Warmluftkanal 127, in dem der Heizeinrichtungskern 20 angeordnet ist.
Die in den Warmluftkanal 127 einströmende Luft wird in dem Heizeinrichtungskern 20 erwärmt und in dem Mischraum 129 mit der Luft nach dem Durchtreten durch den Kühlluftbypasskanal 128 vermischt. Somit wird eine Temperatur der gemischten Luft so eingestellt, dass sie eine angeforderte Temperatur ist. Die Luft, von der die Temperatur in dem Mischraum 129 so eingestellt wird, dass sie die angeforderte Temperatur ist, wird in die Kabine über die Gesichtsöffnung 124 geliefert.
Nachstehend ist der Betrieb der Luftkonditioniereinheit 10, bei dem die Luftmischtür 22 bei der maximalen Kühlposition in dem Kühlmodus ist, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 zeigt als ein Beispiel einen Aufbau in einer Situation, bei der die Steuereinrichtung 50 die Innen-Außen-Lufttür 14 so steuert, dass der Außenlufteinlassabschnitt 121 geöffnet wird, und die Gesichtsschalttür 124a so steuert, dass die Gesichtsöffnung 124 geöffnet wird.
Wie dies in 3 gezeigt ist, wird Luft in das Gehäuse 12 von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 hereingenommen, wenn das Gebläse 18 dreht. Die Luft wird, während sie durch den Verdampfer 16 tritt, gekühlt durch Austauschen von Wärme mit dem Kühlmittel, das in dem Verdampfer 16 zirkuliert. In dieser Situation wird die Feuchtigkeit in der Luft kondensiert und an der Oberfläche des Verdampfers 16 als kondensierter Wasser Cw abgelagert (abgesetzt).
In dem Verdampfer 16 gekühlte Kühlluft wird in das Gebläse 18 entlang der axialen Richtung Ax der Drehwelle 182 zusammen mit dem kondensierten Wasser Cw gesaugt, das an der Oberfläche des Verdampfers 16 erzeugt wird. Die Luft, die das kondensierte Wasser Cw enthält, wird in das Gebläse 18 gesaugt und wird von dem Gebläse 18 radial nach außen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben.
Die von dem Gebläse 18 abgegebenen Luft vollführt eine Wendung, d.h. eine Strömungsrichtung der Luft wird geändert, in dem Vorerwärmungskanal 13 und strömt dann zu dem Kühlluftbypasskanal 128. Das kondensierte Wasser Cw, das von dem Gebläse 18 mit der Luft abgegeben wird, strömt gerade entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 aufgrund der Trägheit und wird an einer Innenwandfläche abgelagert (abgesetzt), die den Außenabschnitt der Ecke in dem Vorerwärmungskanal 13 definiert. Die Innenwandfläche ist eine Kanalwandfläche, die den Vorbypasskanal 15 definiert. Das heißt, wenn die Luft, die das kondensierte Wasser Cw enthält, von dem Gebläse 18 abgegeben wird, wird das kondensierte Wasser Cw von der Luft in dem Vorerwärmungskanal 13 getrennt, und lediglich die Luft strömt in den Kühlluftbypasskanal 128. Die in den Kühlluftbypasskanal 128 einströmende Luft wird in die Kabine über den Mischraum 129 und die Gesichtsöffnung 124 geliefert.
Im Allgemeinen ist ein Volumen der von dem Gebläse 18 abgegebene Luft in einer Situation größer festgelegt, bei der die Luftmischtür 22 bei der maximalen Kühlposition in dem Kühlmodus ist, als in einer Situation, bei der die Luftmischtür 22 bei der maximalen Erwärmungsposition in dem Erwärmungsmodus ist.
In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Kühlluftbypasskanal 128 mit dem Vorbypasskanal 15 verbunden, der an dem Außenabschnitt der Ecke in dem Vorerwärmungskanal 13 angeordnet ist. Dadurch kann, wenn die Luftmischtür 22 bei der maximalen Kühlposition in dem Kühlmodus ist, ein Druckverlust der Luft, der in dem Vorerwärmungskanal 13 verursacht wird, wenn die Luft durch den Kühlluftbypasskanal 128 tritt, reduziert werden. Das heißt, die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so aufgebaut, dass ein Volumen der Luft, die in die Kabine geliefert wird, sichergestellt werden kann durch Reduzieren des Druckverlustes der Luft, der in dem Vorerwärmungskanal 13 bewirkt wird, wenn die Luftmischtür 22 bei der maximalen Kühlposition in dem Kühlmodus ist.
Nachstehend ist der Betrieb der Luftkonditioniereinheit 10, wenn die Luftmischtür 22 bei der maximalen Erwärmungsposition in dem Erwärmungsmodus ist, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 zeigt als ein Beispiel einen Aufbau in einer Situation, bei der die Steuereinrichtung 50 die Innen-Außen-Lufttür 14 so steuert, dass der Außenlufteinlassabschnitt 121 geöffnet wird, und die Fußschalttür 125a so steuert, dass die Fußöffnung 125 geöffnet wird. Es wird angenommen, dass der Betrieb des Kühlkreislaufes angehalten ist und der Verdampfer 16 eine Wärmeabsorptionsleistung in dem Erwärmungsmodus nicht ausübt.
Wie dies in 4 gezeigt ist, wird Luft in das Gehäuse 12 von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 hereingenommen, wenn das Gebläse 18 dreht. In dieser Situation kann die Luft, die von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 strömt, Regenwasser Rw enthalten, das von der Außenseite des Fahrzeuges kommt.
Wenn die das Regenwasser Rw enthaltende Luft von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 strömt, wird die Luft zusammen mit dem Regenwasser Rw in das Gebläse 18 entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 über den Verdampfer 16 gesaugt. Die Luft, die das Regenwasser Rw enthält, wird in das Gebläse 18 eingesaugt und wird von dem Gebläse 18 radial nach außen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben.
Die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft vollführt eine Wendung, d.h. eine Strömungsrichtung der Luft wird geändert, in dem Strömungsänderungspfad 131, der in dem Vorerwärmungskanal 13 umfasst ist, und dann strömt die Luft zu dem Warmluftkanal 127. Das Regenwasser Rw, das mit der Luft von dem Gebläse 18 abgegeben wird, strömt gerade entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 aufgrund der Trägheit und wird an der Türplattenfläche 131a der Luftmischtür 22 abgelagert. Das heißt, wenn die Luft, die das Regenwasser Rw enthält, von dem Gebläse 18 abgegeben wird, wird das Regenwasser Rw von der Luft in dem Vorerwärmungskanal 13 getrennt, und lediglich die Luft strömt zu dem Warmluftkanal 127. Somit strömt gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Regenwasser Rw kaum in den Warmluftkanal 127, in dem der Heizeinrichtungskern 20 angeordnet ist.
Die in den Warmluftkanal 127 strömende Luft wird in dem Heizeinrichtungskern 20 so erwärmt, dass sie eine angeforderte Temperatur hat. Die Luft wird, nachdem sie durch den Heizeinrichtungskern 20 getreten ist, in die Kabine über den Mischraum 129 und die Fußöffnung 125 geliefert.
In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels definiert das Gehäuse 12 den Vorerwärmungskanal 13 in ihm so, dass er sich von dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 zu dem Lufteinlass des Heizeinrichtungskerns 20 erstreckt, und die Gesamtheit des Vorerwärmungskanals 13 dient als der Strömungsänderungspfad 131.
Somit kann sogar dann, wenn die Wasser enthaltende Luft in dem Gehäuse 12 strömt, das Wasser an einer Wandfläche, die den Strömungsänderungspfad 131 definiert, aufgrund der Trägheit abgelagert werden, wenn die das Wasser enthaltende Luft durch den Strömungsänderungspfad 131 des Vorerwärmungskanals 13 tritt. Daher kann vermieden werden, dass das Wasser an dem Heizeinrichtungskern 20 abgelagert wird, der sich stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13 befindet.
Somit kann gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels vermieden werden, dass Wasser in dem Heizeinrichtungskern 20 verdampft wird. Als ein Ergebnis kann verhindert werden, dass unangenehme feuchte Luft in die Kabine geliefert wird.
Genauer gesagt saugt in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Gebläse 18, d.h. das Lüfterrad 181, Luft entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 und gibt die Luft entlang einer Richtung ab, die sich mit der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 schneidet.
In einem derartigen Aufbau, bei dem das Lüfterrad 181 die Luft entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 ansaugt und die Luft entlang einer Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 schneidet, umfassen die von dem Lüfterrad 181 abgegebenen Luftströmungen eine Luftströmung, die entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 strömt.
Unter Berücksichtigung derartiger Eigenschaften des die Luft abgebenden Lüfterrades 181, wie sie vorstehend beschrieben sind, ist die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels so aufgebaut, dass das Lüfterrad 181 und der Heizeinrichtungskern 20 sich nicht entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 überlappen. Somit kann sogar dann, wenn von dem Lüfterrad 181 abgegebene Luft Wasser enthält, verhindert werden, dass das Wasser an den Heizeinrichtungskern 20 abgelagert wird.
Hierbei kann, wenn der Strömungsänderungspfad 131 stromabwärtig des Luftabgabeanschlusses 126b des Gebläses 18 definiert ist, sich das Leistungsvermögen des Lüfterrades 181 drastisch verschlechtern, da der Strömungsänderungspfad 131 zu einem Luftbeförderungswiderstand führt. Eine derartige Verschlechterung des Leistungsvermögens des Lüfterrades 181 kann beträchtlich sein, wenn ein Lüfterrad mit einem hohen Staudruck und einem geringen statischen Druck angewendet wird. Anders ausgedrückt wird, wenn ein Lüfterrad mit einem geringen Staudruck und einem hohen statischen Druck angewendet wird, das Leistungsvermögen des Lüfterrades sich kaum sogar dann verschlechtern, wenn ein Belüftungswiderstand (Luftströmungswiderstand) an einer stromabwärtigen Seite des Luftabgabeanschlusses 126b verursacht wird.
Somit ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Lüfterrad 181 des Gebläses 18 durch ein Turbolüfterrad aufgebaut, das den höchsten statischen Druck unter den Zentrifugallüfterrädern hat. Daher kann die Verschlechterung des Leistungsvermögens des Lüfterrades 181 unterdrückt werden, obwohl der Vorerwärmungskanal 13, der stromabwärtig des Gebläses 18 definiert ist, als der Strömungsänderungspfad 131 im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient.
Im Übrigen wird, wenn die Wasser enthaltende Luft in dem Gehäuse 12 strömt, das Wasser mit Leichtigkeit zu dem Außenabschnitt der Ecke in dem Strömungsänderungspfad 131 des Vorerwärmungskanals 13 gerichtet aufgrund der Trägheit, wenn sie durch den Strömungsänderungspfad 131 des Vorerwärmungskanals 13 tritt.
Somit ist in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Warmluftkanal 127 an dem Innenabschnitt des Strömungsänderungspfades 131 in dem Vorerwärmungskanal 13 angeordnet, und der Kühlluftbypasskanal 128 ist an dem Außenabschnitt des Strömungsänderungspfades 131 in dem Vorerwärmungskanal 13 definiert. Daher gelangt Wasser kaum in den Warmluftkanal 127. Als ein Ergebnis kann noch effizienter vermieden werden, dass Wasser an dem Heizeinrichtungskern 20 abgelagert wird, der in dem Warmluftkanal 127 angeordnet ist.
In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Luftauslassfläche 161 des Verdampfers 16 dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 zugewandt. Somit kann der Kühlluftkanal AW2 so definiert sein, dass er zwischen dem Verdampfer 16 und dem Gebläse 18 nicht gekrümmt ist. Daher kann eine Ursache eines Energieverlustes in dem Belüftungskanal verhindert werden, der in dem Gehäuse 12 definiert ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
Eine Luftkonditioniereinheit 10 eines zweiten Ausführungsbeispiels ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Luftkonditioniereinheit 10, wobei die Luftmischtür 22 sich an der mittleren Position befindet. 5 zeigt, dass ein Beispiel einen Aufbau in einer Situation, bei der die Steuereinrichtung 50 die Innen-Außen-Lufttür 14 so steuert, dass der Außenlufteinlassabschnitt 121 offen ist, und sie die Gesichtsschalttür 124a so steuert, dass die Gesichtsöffnung 124 offen ist.
Wie dies in 5 gezeigt ist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorerwärmungskanal 13 in einer gekrümmten Form ausgebildet, wobei er als der Strömungsänderungspfad 131 ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel dient. Wenn Luft, die von dem Gebläse 18 entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben wird, in den Vorerwärmungskanal 13 einströmt, ändert der Vorerwärmungskanal 13 die Strömungsrichtung der Luft, d.h. die radiale Richtung Rd, zu einer Richtung, die parallel zu der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel definiert der Strömungsänderungspfad 131 einen stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad, der die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft so führt, dass sie entlang einer Richtung strömt, die sich mit der Strömungsrichtung der Luft schneidet, die aus dem Gebläse 18 herausströmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Strömungsänderungspfad 131 durch Wandflächen definiert, die die Türplattenfläche 131a der Luftmischtür 22 und die Kanalwandfläche 131b umfassen, die mit dem Warmluftkanal 127 verbunden ist.
Jedoch ist der Vorerwärmungskanal 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als der Strömungsänderungspfad 131 definiert, der zu einer entgegengesetzten Richtung gekrümmt ist, die zu derjenigen des Strömungsänderungspfades 131 im ersten Ausführungsbeispiel entgegengesetzt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein stromabwärtiger Abschnitt des Vorerwärmungskanals 13 und der Kühlluftkanal AW2, der sich von dem Verdampfer 16 zu dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 erstreckt, so angeordnet, dass sie einander entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 nicht überlappen.
Somit definiert im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Gehäuse 12 einen gekrümmten Belüftungskanal in ihm in derartiger Weise, dass eine Strömungsrichtung der Luft, die in das Gebläse 18 über den Luftansauganschluss 126a angesaugt wird, parallel zu einer Strömungsrichtung der Luft nach dem Hindurchtreten durch den Vorerwärmungskanal 13 wird.
Genauer gesagt ändert im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Strömungspfad AW3 eine Strömungsrichtung der Luft zu einer ersten Richtung, und der Strömungsänderungspfad 131 des Vorerwärmungskanals 13 ändert eine Strömungsrichtung der Luft zu einer zweiten Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist. Als ein Beispiel bewirkt der Strömungspfad AW3, dass die Luft eine Wendung bei 90° vollführt, und der Strömungsänderungspfad 131 des Vorerwärmungskanals 13 bewirkt, dass die Luft eine Wendung bei -90° vollführt. Somit definiert das Gehäuse 12 in ihm den gekrümmten Belüftungskanal so, dass eine Strömungsrichtung der Luft, die in das Gebläse 18 über den Luftansauganschluss 126a angesaugt wird, parallel zu einer Strömungsrichtung der Luft nach dem Hindurchtreten durch den Vorerwärmungskanal 13 wird.
Der restliche Aufbau ist ähnlich wie bei dem entsprechenden Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels. In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird Luft in das Gehäuse 12 von dem Außenlufteinlassabschnitt 121 hereingenommen, wenn das Gebläse 18 dreht. Die Luft wird gekühlt, während sie durch den Verdampfer 16 tritt, durch ein Austauschen von Wärme mit dem Kühlmittel, das im Verdampfer 16 zirkuliert. In dieser Situation wird Feuchtigkeit in der Luft kondensiert und an der Fläche des Verdampfers 16 als das kondensiere Wasser Cw abgelagert.
In dem Verdampfer 16 gekühlte Kühlluft wird in das Gebläse 18 entlang der axialen Richtung Ax der Drehwelle 182 zusammen mit dem kondensierten Wasser Cw eingesaugt, das an der Fläche des Verdampfers 16 erzeugt wird. Die das kondensierte Wasser Cw enthaltende Luft wird in das Gebläse 18 eingesaugt und von dem Gebläse 18 radial nach außen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben.
Die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft vollführt eine Wendung, d.h. eine Strömungsrichtung der Luft wird geändert, in dem Strömungsänderungspfad 131, der in dem Vorerwärmungskanal 13 umfasst ist, und dann strömt sie zu sowohl dem Warmluftkanal 127 als auch dem Kühlluftbypasskanal 128. Das kondensierte Wasser Cw, das von dem Gebläse 18 mit der Luft abgegeben wird, strömt gerade entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 aufgrund der Trägheit und wird an einer Innenwandfläche abgelagert, die den Außenabschnitt der Ecke in dem Vorerwärmungskanal 13 definiert. Die Innenwandfläche ist eine Kanalwandfläche, die den Vorbypasskanal 15 definiert. Das heißt, wenn die das kondensierte Wasser Cw enthaltende Luft von dem Gebläse 18 abgegeben wird, wird das kondensierte Wasser Cw von der Luft in dem Vorerwärmungskanal 13 getrennt, und lediglich die Luft strömt zu sowohl dem Warmluftkanal 127 als auch zu dem Kühlluftbypasskanal 128.
Somit strömt gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das kondensierte Wasser Cw ähnlich wie bei der Luftkonditioniereinheit 10 des ersten Ausführungsbeispiels kaum in den Warmluftkanal 127, in dem der Heizeinrichtungskern 20 angeordnet ist.
Somit kann gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels vermieden werden, dass Wasser an dem Heizeinrichtungskern 20 abgelagert wird, der sich stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13 befindet. Als ein Ergebnis kann vermieden werden, dass unangenehme feuchte Luft in die Kabine geliefert wird. Das heißt, die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und die Luftkonditioniereinheit 10 des ersten Ausführungsbeispiels haben gemeinsame Konfigurationen, wobei daher die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie die Luftkonditioniereinheit 10 des ersten Ausführungsbeispiels durch die gemeinsamen Konfigurationen erzielen kann.
Somit definiert in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Gehäuse 12 in ihm einen gekrümmten Belüftungskanal in derartiger Weise, dass eine Strömungsrichtung der Luft, die in das Gebläse 18 über den Luftansauganschluss 126a gesaugt wird, parallel zu einer Strömungsrichtung der Luft nach dem Hindurchtreten des Vorerwärmungskanals 13 wird. Daher kann eine Ursache des Energieverlustes in dem Belüftungskanal vermieden werden, der in dem Gehäuse 12 definiert ist.
Drittes Ausführungsbeispiel
Nachstehend ist ein drittes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben. In den 6 und 7 ist jeweils eine schematische Querschnittsansicht der Luftkonditioniereinheit 10 gezeigt, wobei die Luftmischtür 22 sich an der Zwischenposition befindet. Die 6 und 7 zeigen jeweils als ein Beispiel eine Konfiguration in einer Situation, bei der die Steuereinrichtung 50 die Innen-Außen-Lufttür 14 so steuert, dass der Außenlufteinlassabschnitt 121 offen ist, und die Gesichtsschalttür 124a so steuert, dass die Gesichtsöffnung 124 offen ist.
Wie dies in 6 gezeigt ist, unterscheidet sich die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels von derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels in einem Punkt dahingehend, dass der Verdampfer 16 und der Heizeinrichtungskern 20 so angeordnet sind, dass sie einander in der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 des Gebläses 18 überlappen.
Genauer gesagt ist in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Verdampfer 16 so angeordnet, dass die Dickenrichtung des Wärmetauschabschnittes, in dem das Kühlmittel und die Luft Wärme miteinander austauschen, sich mit der nach oben und nach unten weisenden Richtung schneidet. Beispielsweise kann die Dickenrichtung des Wärmetauschabschnittes senkrecht zu der nach oben und nach unten weisenden Richtung sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gebläse 18 der Luftkonditioniereinheit 10 so angeordnet, dass die axiale Richtung AX der Drehwelle 182 parallel zu der Dickenrichtung des Verdampfers 16 ist. Das heißt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gebläse 18 so angeordnet, dass die axiale Richtung AX der Drehwelle 182 sich mit der nach oben und nach unten weisenden Richtung schneidet. Als ein Beispiel kann die axiale Richtung AX senkrecht zu der nach oben und nach unten weisenden Richtung sein.
Der Vorerwärmungskanal 13 ist so gekrümmt, dass eine Strömungsrichtung der Luft, die von dem Gebläse 18 abgegeben wird, sich zu einer Richtung ändert, die parallel zu der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 ist, sich des Weiteren zu der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 ändert, und sich des Weiteren zu einer Richtung ändert, die parallel zu der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 ist. Genauer gesagt umfasst der Vorerwärmungskanal 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Strömungsänderungspfade, die jeweils in einem stromaufwärtigen Abschnitt, einem mittleren Abschnitt und einem stromabwärtigen Abschnitt definiert sind. Der Warmluftkanal 127 und der Kühlluftbypasskanal 128 sind Seite an Seite an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet.
Genauer gesagt umfasst der Vorerwärmungskanal 13 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Strömungsänderungspfade, die die Strömungsrichtungen ändern, einen stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131, einen mittleren Strömungsänderungspfad 132 und einen stromabwärtigen Strömungsänderungspfad 133.
Der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad 131 ändert eine Strömungsrichtung der von dem Gebläse 18 abgegebenen Luft zu einer Richtung, die sich mit der Strömungsrichtung der von dem Gebläse 18 abgegebenen Luft schneidet. Der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad 131 ist durch Wandflächen definiert, die eine Türplattenfläche 131a als Kanalwandfläche und eine Kanalwandfläche 131b umfassen. Die Türplattenfläche 131a ist dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 zugewandt. Die Kanalwandfläche 131b ist eine Fläche einer Wand, die den Kühlluftkanal AW2 und den Vorerwärmungskanal 13 voneinander trennt. Die Türplattenfläche 131a als die eine Kanalwandfläche und die andere Kanalwandfläche 131b, die den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131 definieren, schneiden einander, um eine Ecke auszubilden.
Der mittlere Strömungsänderungspfad 132 schneidet sich mit dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131. Der mittlere Strömungsänderungspfad 132 ist durch die Türplattenfläche 132a der Luftmischtür 22 und eine Kanalwandfläche 132b definiert. Die Kanalwandfläche 132b ist mit der Türplattenfläche 131a verbunden, die den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131 definiert. Die Türplattenfläche 132a und die Kanalwandfläche 132b, die den mittleren Strömungsänderungspfad 132 definieren, schneiden einander.
Genauer gesagt ist sowohl der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad 131 als auch der mittlere Strömungsänderungspfad 132 in einer L-Form ausgebildet, d.h. unter einem rechten Winkel gebogen. Somit ändert sowohl der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad 131 als auch der mittlere Strömungsänderungspfad 132 eine Strömungsrichtung der Luft so, dass ein Pfad der Luft die L-Form zeichnet, d.h. die Strömungsrichtung der Luft wird unter einem rechten Winkel geändert. Der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad 131 und der mittlere Strömungsänderungspfad 132 schneiden einander so, dass die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft eine U-Wendung vollführt.
Ein schmaler Pfad 134 ist zwischen dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131 und dem mittleren Strömungsänderungspfad 132 definiert. Der schmale Pfad 134 hat eine Kanalbreite Ws, die kleiner ist als eine Kanalbreite WI des Luftabgabeanschlusses 126b des Gebläses 18. Der schmale Pfad 134 erstreckt sich entlang der axialen Richtung AX des Gebläses 18.
Der stromabwärtige Strömungsänderungspfad 133 schneidet sich mit dem mittleren Strömungsänderungspfad 132. Der stromabwärtige Strömungsänderungspfad 133 ist durch Wandflächen definiert, die eine Kanalwandfläche 133a und eine Kanalwandfläche 133b umfassen. Die Kanalwandfläche 133a ist dem mittleren Strömungsänderungspfad 132 zugewandt. Die Kanalwandfläche 133b ist dem Heizeinrichtungskern 20 zugewandt. Die Kanalwandflächen 133a und 133b, die den stromabwärtigen Strömungsänderungspfad 133 definieren, schneiden einander, um eine Ecke auszubilden.
Genauer gesagt ist der stromabwärtige Strömungsänderungspfad 133 in einer L-Form ausgebildet, d.h. unter einem rechten Winkel gebogen. Daher ändert der stromabwärtige Strömungsänderungspfad 133 eine Strömungsrichtung der Luft so, dass ein Pfad der Luft die L-Form zeichnet, d.h. die Strömungsrichtung der Luft wird unter einem rechten Winkel geändert. Der stromabwärtige Strömungsänderungspfad 133 erstreckt sich so, dass die Luft, nachdem sie durch den mittleren Strömungsänderungspfad 132 getreten ist, unter einem rechten Winkel eine Wendung vollzieht, d.h. dass sie sich entlang eines L-förmigen Pfades wendet.
Die Kanalwandfläche 133b, die den stromabwärtigen Strömungsänderungspfad 133 definiert, dient als eine Trennwand, die den Strömungspfad AW3, in dem das Gebläse 18 angeordnet ist, und den Warmluftkanal 127, in dem der Heizeinrichtungskern 20 angeordnet ist, voneinander trennt. Anders ausgedrückt ist der Heizeinrichtungskern 20 dem Gebläse 18 über die Kanalwandfläche 133b zugewandt, die den stromabwärtigen Strömungsänderungspfad 133 definiert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Warmluftkanal 127 mit den Strömungsänderungspfaden 131 bis 133 in dem Vorerwärmungskanal 13 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kühlluftbypasskanal 128 mit dem Vorbypasskanal 15 verbunden, der in dem Außenabschnitt des Vorerwärmungskanals 13 definiert ist.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel definiert das Gehäuse 12 den Belüftungskanal so, dass sowohl der Warmluftkanal 127 als auch der Kühlluftbypasskanal 128 sich mit dem Kühlluftkanal AW2, in dem der Verdampfer 16 angeordnet ist, entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 überlappen.
Somit überlappt der Heizeinrichtungskern 20, der in dem Warmluftkanal 127 angeordnet ist, sich mit dem Verdampfer 16 entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182. Ähnlich wie bei dem Verdampfer 16 ist der Heizeinrichtungskern 20 so angeordnet, dass sich die Dickenrichtung des Wärmetauschabschnittes, in dem das Kühlmittel und die Luft Wärme miteinander tauschen, mit der nach oben und nach unten weisenden Richtung schneidet. Beispielsweise kann die Dickenrichtung des Wärmetauschabschnittes senkrecht zu der nach oben und nach unten weisenden Richtung sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Luftmischtür 22 in dem Vorerwärmungskanal 13 angeordnet. Die Luftmischtür 22 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Gleittür, die ein Plattenelement hat, das entlang der Plattenflächenrichtung gleitfähig ist. Alternativ kann die Luftmischtür 22 durch eine einseitig eingespannte Tür aufgebaut sein, die ein Plattenelement und eine Türwelle, die mit einer Seite des Plattenelementes gekuppelt ist, ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel hat.
Hierbei ist eine Kanallänge (Lb + Lh) von dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 zu einem Einlass des Warmluftkanals 127 länger als eine Kanallänge (Lb + Lc) von dem Luftabgabeanschluss 126b des Gebläses 18 zu einem Einlass des Kühlluftbypasskanals 128. Genauer gesagt ist eine Kanallänge Lh von dem schmalen Pfad 134 zu dem Einlass des Warmluftkanals 127 länger als eine Kanallänge Lc von dem schmalen Pfad 134 zu dem Einlass des Kühlluftbypasskanals 128.
Der restliche Aufbau ist ähnlich wie der entsprechende Aufbau des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Gemäß 7 wird in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels Luft in das Gehäuse 12 von dem Au-ßenlufteinlassabschnitt 121 hereingenommen, wenn das Gebläse 18 dreht. Während sie durch den Verdampfer 16 tritt, wird die Luft gekühlt durch Austauschen von Wärme mit dem Kühlmittel, das in dem Verdampfer 16 zirkuliert. In dieser Situation wird in der Luft enthaltende Feuchtigkeit kondensiert und an der Fläche (Oberfläche) des Verdampfers 16 als kondensiertes Wasser Cw abgelagert.
In dem Verdampfer 16 gekühlte Kühlluft wird in das Gebläse 18 entlang der axialen Richtung Ax der Drehwelle 182 zusammen mit dem kondensierten Wasser Cw angesaugt, das an der Oberfläche des Verdampfers 16 erzeugt wird. Die Luft, die das kondensierte Wasser Cw enthält, wird in das Gebläse 18 gesaugt und wird von dem Gebläse 18 radial nach außen entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 abgegeben.
Die von dem Gebläse 18 abgegebene Luft vollführt eine Wendung, d.h. eine Strömungsrichtung der Luft wird geändert, in dem Vorerwärmungskanal 13 und strömt dann zu sowohl dem Warmluftkanal 127 als auch dem Kühlluftbypasskanal 128. Das kondensierte Wasser Cw, das von dem Gebläse 18 mit der Luft abgegeben wird, strömt gerade entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 aufgrund der Trägheit und wird an den Wandflächen wie beispielsweise der Türplattenfläche 131a oder dergleichen des stromaufwärtigen Strömungsänderungspfades 131 abgelagert. Das heißt, wenn die Luft, die das kondensierte Wasser Cw enthält, von dem Gebläse 18 abgegeben wird, wird das kondensierte Wasser Cw von der Luft in dem Vorerwärmungskanal 13 getrennt, und lediglich die Luft strömt zu sowohl dem Warmluftkanal 127 als auch dem Kühlluftbypasskanal 128.
Somit strömt ähnlich wie bei der Luftkonditioniereinheit 10 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das kondensierte Wasser Cw kaum in den Warmluftkanal 127, in dem der Heizeinrichtungskern 20 angeordnet ist.
Somit kann gemäß der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verhindert werden, dass Wasser an dem Heizeinrichtungskern 20 abgelagert wird, der stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13 angeordnet ist. Als ein Ergebnis kann verhindert werden, dass unangenehme feuchte Luft zu der Kabine geliefert wird. Das heißt, die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels und die Luftkonditioniereinheit 10 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels haben gemeinsame Konfigurationen, wobei daher die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie die Luftkonditioniereinheit 10 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels durch die gemeinsamen Konfigurationen erzielen kann.
Insbesondere überlappen in der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Verdampfer 16 und der Heizeinrichtungskern 20 einander entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 des Gebläses 18. Im Allgemeinen nehmen der Verdampfer 16 und der Heizeinrichtungskern 20 ein bestimmtes Volumen des Gehäuses 12 ein. Dann kann, indem der Verdampfer 16 und der Heizeinrichtungskern 20 so angeordnet werden, dass sie einander in der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 des Gebläses 18 überlappen, eine Größe der Luftkonditioniereinheit 10 in der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 reduziert werden. Somit wird die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels vorzugsweise in einem Fahrzeug eingebaut, das einen begrenzten Raum entlang der radialen Richtung RD der Drehwelle 182 des Gebläses 18 zum Unterbringen von Vorrichtungen hat.
Die Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so aufgebaut, dass sie den Vorerwärmungskanal 13 hat, der den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131, den mittleren Strömungsänderungspfad 132 und den stromabwärtigen Strömungsänderungspfad 133 umfasst. Gemäß diesem Aufbau kann Wasser, das in dem Gehäuse 12 mit der Luft strömt, mit Leichtigkeit an einer Wandfläche abgelagert werden, die irgendeinen Pfad aus dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131, dem mittleren Strömungsänderungspfad 132 oder dem stromabwärtigen Strömungsänderungspfad 133 definiert. Als ein Ergebnis kann effektiv verhindert werden, dass das Wasser an dem Heizeinrichtungskern 20 abgelagert wird.
In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der schmale Pfad 134, der die schmale Kanalbreite Ws hat, zwischen dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad 131 und dem mittleren Strömungsänderungspfad 132 definiert. Da der Vorerwärmungskanal 13 den schmalen Pfad 134 hat, kann Wasser, das in das Gehäuse 12 mit der Luft strömt, mit Leichtigkeit an einer Wandfläche abgelagert werden, die den schmalen Pfad 134 definiert.
In der Luftkonditioniereinheit 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Kanallänge Lh von dem schmalen Pfad 134 zu dem Warmluftkanal 127 länger als die Kanallänge Lc von dem schmalen Pfad 134 zu dem Kühlluftbypasskanal 128. Somit kann sogar dann, wenn Wasser in den schmalen Pfad 134 mit der Luft gelangt, verhindert werden, dass das Wasser in den Warmluftkanal 127 strömt.
Weitere Ausführungsbeispiele
Obgleich vorstehend repräsentative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, soll die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt sein. Beispielsweise können verschiedene Abwandlungen wie folgt ausgeführt werden.
In dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist der Vorerwärmungskanal 13 als Ganzes ein gekrümmter Pfad, der beispielsweise in der L-Form gekrümmt ist. Jedoch ist der Aufbau des Vorerwärmungskanals 13 nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann ein Teil des Vorerwärmungskanals 13 so gekrümmt sein, dass er eine L-Form hat. Als ein weiteres Beispiel ist der Vorerwärmungskanal 13 nicht auf den gekrümmten Pfad beschränkt, der in der L-Form gekrümmt ist, und kann ein gekrümmter Pfad sein, der in einer C-Form oder in einer S-Form gekrümmt ist.
Wie dies in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben ist, ist das Lüfterrad 181 des Gebläses 18 vorzugsweise ein Turbolüfterrad mit einem höchsten statischen Druck unter den Zentrifugallüfterrädern, wobei es jedoch nicht auf den Turbolüfterrad beschränkt ist. Als ein Beispiel kann das Lüfterrad 181 des Gebläses 18 ein anderes Lüfterrad wie beispielsweise ein Siroccolüfterrad oder ein Radiallüfterrad sein.
Wie dies in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben ist, ist das Lüfterrad 181 des Gebläses 18 vorzugsweise ein Zentrifugallüfterrad, jedoch ist es nicht auf das Zentrifugallüfterrad beschränkt. Beispielsweise kann das Lüfterrad 181 des Gebläses 18 ein Axiallüfterrad sein.
In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist der Verdampfer 16 als der kühlende Wärmetauscher angeordnet, der die Luft kühlt, die in das Gehäuse 12 strömt. Jedoch kann ein beliebiger anderer Wärmetauscher außer dem Verdampfer 16 als der kühlende Wärmetauscher angewendet werden.
Wie dies in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben ist, sind der Verdampfer 16 und das Gebläse 18 so angeordnet, dass die Luftauslassfläche 161 des Verdampfers 16 sich mit dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 entlang der axialen Richtung Ax der Drehwelle 182 vorzugsweise überlappt. Jedoch können in der Luftkonditioniereinheit 10 der Verdampfer 16 und das Gebläse 18 so angeordnet sein, dass die Luftauslassfläche 161 des Verdampfers 16 sich nicht mit dem Luftansauganschluss 126a des Gebläses 18 entlang der axialen Richtung AX der Drehwelle 182 überlappt.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Heizeinrichtungskern 20 als der erwärmende Wärmetauscher angeordnet, der die Luft erwärmt, die in dem Gehäuse 12 strömt. Jedoch kann ein beliebiger anderer Wärmetauscher außer dem Heizeinrichtungskern 20 als der erwärmende Wärmetauscher angewendet werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Kühlluftbypasskanal 128 stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13 in dem Gehäuse 12 als ein Beispiel definiert. Jedoch kann die Luftkonditioniereinheit 10 so aufgebaut sein, dass lediglich der Warmluftkanal 127 stromabwärtig des Vorerwärmungskanals 13 definiert ist. In einem derartigen Fall kann die Luftmischtür 22 der Luftkonditioniereinheit 10 unnötig sein.
Die jeweiligen Bauelemente von jedem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele sind nicht unbedingt wesentlich, sofern nicht spezifisch angegeben ist, dass das jeweilige Bauelement im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wesentlich ist, oder sofern das jeweilige Bauelement nicht offensichtlich im Prinzip wesentlich ist.
Darüber hinaus ist in jedem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele in dem Fall, bei dem die Anzahl an Bauelementen, der Wert, die Menge, der Bereich und/oder dergleichen spezifiziert ist, die vorliegende Erfindung nicht unbedingt auf die Anzahl der Bauelemente, den Wert, die Menge und/oder dergleichen, wie dies im Ausführungsbeispiel spezifiziert ist, beschränkt, sofern nicht die Anzahl der Bauelemente, der Wert, die Größe, die Menge und/oder dergleichen als unabdingbar angegeben ist oder offensichtlich im Hinblick auf das Prinzip der vorliegenden Erfindung unabdingbar ist.
Darüber hinaus ist in jedem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele in dem Fall, bei dem die Form des Bauelements/der Bauelemente und/oder die Positionsbeziehung des Bauelements/der Bauelemente spezifiziert sind, die vorliegende Erfindung nicht auf die Form des Bauelements/der Bauelemente und/oder die Positionsbeziehung des Bauelements/der Bauelemente beschränkt, sofern nicht das Ausführungsbeispiel spezifisch angibt, dass die Form des Bauelements/der Bauelemente und/oder die Positionsbeziehung des Bauelements/der Bauelemente offensichtlich im Prinzip wesentlich ist/sind oder erforderlich ist/sind.
Schlussfolgerung
In einem ersten Aspekt, der als ein Teil oder als ein Ganzes der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben ist, hat eine Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug ein Gebläse, einen kühlenden Wärmetauscher, der stromaufwärtig des Gebläses angeordnet ist, und einen erwärmenden Wärmetauscher, der stromabwärtig des Gebläses angeordnet ist. Der Vorerwärmungskanal, der sich von einem Auslass des Gebläses zu einem Lufteinlass des erwärmenden Wärmetauschers erstreckt, ist zumindest teilweise ein gekrümmter Kanal. Der gekrümmte Kanal ist so gekrümmt, dass eine Strömungsrichtung der Luft, die von dem Gebläse abgegeben wird, sich ändert.
In einem zweiten Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass der Vorerwärmungskanal den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad hat, der die von dem Gebläse abgegebene Luft so führt, dass sie entlang einer Richtung strömt, die sich mit der Strömungsrichtung der von dem Gebläse abgegebenen Luft schneidet.
Somit wird Wasser, das in dem Gehäuse mit der Luft strömt, mit Leichtigkeit an einer Kanalwandfläche abgelagert, die den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad definiert. Als ein Ergebnis kann verhindert werden, dass Wasser zu dem erwärmenden Wärmetauscher strömt.
In einem dritten Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass sie den Vorerwärmungskanal aufweist, der den mittleren Strömungsänderungspfad hat, der sich mit dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad schneidet. Somit wird Luft, die durch den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad mit Wasser tritt, mit Leichtigkeit an der Kanalwandfläche abgelagert, die den mittleren Strömungsänderungspfad definiert. Als ein Ergebnis kann noch effektiver verhindert werden, dass Wasser zu dem erwärmenden Wärmetauscher strömt.
In einem vierten Aspekt führt gemäß der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad zusammen mit dem mittleren Strömungsänderungspfad die von dem Gebläse abgegebene Luft so, dass sie eine U-Wendung ausführt, indem dieser sich mit dem mittleren Strömungsänderungspfad schneidet.
So wird Wasser, das in dem Gehäuse mit der Luft strömt, mit Leichtigkeit an den Kanalwandflächen abgelagert, die den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad und den mittleren Strömungsänderungspfad jeweils definieren. Als ein Ergebnis kann in effizienter Weise verhindert werden, dass Wasser an dem erwärmenden Wärmetauscher abgelagert wird.
In einem fünften Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass sie den Vorerwärmungskanal hat, der den stromabwärtigen Strömungsänderungspfad aufweist, der sich mit dem mittleren Strömungsänderungspfad schneidet. Somit kann, indem der Vorerwärmungskanal so definiert ist, dass er eine Vielzahl an Strömungsänderungspfaden hat, sicher vermieden werden, dass Wasser an dem erwärmenden Wärmetauscher abgelagert wird.
In einem sechsten Aspekt erstreckt sich der stromabwärtige Strömungsänderungspfad 133 so, dass er bewirkt, dass die Luft, nachdem sie durch den mittleren Strömungsänderungspfad 132 getreten ist, sich unter einem rechten Winkel wendet, d.h. sich entlang einem L-förmigen Pfad in der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug wendet. Somit wird sogar dann, wenn Wasser durch den stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad und den mittleren Strömungsänderungspfad tritt, ohne dass es an den Kanalwandflächen abgelagert wird, das Wasser mit Leichtigkeit an der Kanalwandfläche abgelagert, die den stromabwärtigen Strömungsänderungspfad definiert. Als ein Ergebnis kann sicher vermieden werden, dass das Wasser an dem erwärmenden Wärmetauscher abgelagert wird.
In einem siebten Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass sie ein Gebläse hat, das ein Lüfterrad aufweist, das Luft entlang einer axialen Richtung einer Drehwelle ansaugt und die Luft entlang einer Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung der Drehwelle schneidet. Das Lüfterrad und der erwärmende Wärmetauscher sind so angeordnet, dass sie einander in einer radialen Richtung der Drehwelle nicht überlappen.
In einem derartigen Aufbau, bei dem das Lüfterrad des Gebläses Luft entlang der axialen Richtung der Drehwelle ansaugt und die Luft entlang der Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung schneidet, umfassen die von dem Lüfterrad abgegebene Luftströme einen Luftstrom, der entlang der radialen Richtung der Drehwelle strömt. Indem das Lüfterrad und der erwärmende Wärmetauscher so angeordnet sind, dass sie unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Charakteristika des die Luft blasenden Lüfterrades einander entlang der radialen Richtung der Drehwelle nicht überlappen, kann effektiv verhindert werden, dass das von dem Lüfterrad mit der Luft abgegebene Wasser an dem erwärmenden Wärmetauscher abgelagert wird.
In einem achten Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass sie an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals den Warmluftkanal und den Kühlluftbypasskanal aufweist. Der Warmluftkanal richtet Luft, die von dem Gebläse abgegeben wird, zu dem erwärmenden Wärmetauscher. Der Kühlluftbypasskanal führt Luft, die von dem Gebläse abgegeben wird, so, dass sie den erwärmenden Wärmetauscher umgeht (Bypass). Der Warmluftkanal ist mit einem inneren Abschnitt des Strömungsänderungspfades des Vorerwärmungskanals verbunden. Der Kühlluftbypasskanal ist mit dem äußeren Abschnitt des Strömungsänderungspfades des Vorerwärmungskanals verbunden.
Wenn die Wasser enthaltende Luft in dem Gehäuse strömt, wird das Wasser mit Leichtigkeit zu der Außenseite des Strömungsänderungspfades des Vorerwärmungskanals aufgrund der Trägheit gerichtet, wenn es durch den Strömungsänderungspfad des Vorerwärmungskanals tritt. Indem der Warmluftkanal so definiert ist, dass er mit dem inneren Abschnitt des Strömungsänderungspfades verbunden ist, kann noch effektiver verhindert werden, dass das Wasser an dem erwärmenden Wärmetauscher abgelagert wird.
In einem neunten Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass sie an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals den Warmluftkanal und den Kühlluftbypasskanal aufweist. Der Warmluftkanal richtet Luft, die von dem Gebläse abgegeben wird, zu dem erwärmenden Wärmetauscher. Der Kühlluftbypasskanal führt Luft, die von dem Gebläse abgegeben wird, so, dass sie den erwärmenden Wärmetauscher umgeht (Bypass). Die Kanallänge von dem Luftabgabeanschluss zu dem Einlass des Warmluftkanals ist länger als die Kanallänge von dem Luftabgabeanschluss zu dem Einlass des Kühlluftbypasskanals.
Indem die den Warmluftkanal erreichende Kanallänge so festgelegt ist, dass sie länger als die Kanallänge ist, die den Kühlluftbypasskanal erreicht, kann verhindert werden, dass in dem Gehäuse mit der Luft strömendes Wasser zu dem Warmluftkanal strömt.
In einem zehnten Aspekt hat die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug den Vorerwärmungskanal, der den engen (schmalen) Pfad mit einer Kanalbreite hat, die geringer ist als die Kanalbreite des Luftblasanschlusses. Die Kanallänge von dem schmalen Pfad zu dem Einlass des Warmluftkanals ist länger als die Kanallänge von dem schmalen Pfad zu dem Einlass des Kühlluftbypasskanals.
Da der Vorerwärmungskanal den schmalen Pfad aufweist, kann in dem Gehäuse mit der Luft strömendes Wasser mit Leichtigkeit an der Wandfläche abgelagert werden, die den schmalen Pfad definiert. Darüber hinaus kann sogar dann, wenn Wasser durch den schmalen Pfad mit der Luft tritt, verhindert werden, dass das Wasser zu dem Warmluftkanal strömt, da die zu dem Warmluftkanal reichende Kanallänge länger ist als die zu dem Kühlluftbypasskanal reichende Kanallänge.
In einem elften Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass der erwärmende Wärmetauscher so angeordnet ist, dass er zu dem Gebläse über einen Teil des Strömungsänderungspfades gerichtet ist. Anders ausgedrückt sind das Gebläse und der erwärmende Wärmetauscher voneinander durch den Strömungsänderungspfad getrennt. Somit kann, wenn Wasser von dem Gebläse mit der Luft abgegeben wird, verhindert werden, dass das Wasser sich zu dem erwärmenden Wärmetauscher verteilt.
In einem zwölften Ausführungsbeispiel ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass der kühlende Wärmetauscher und der erwärmende Wärmetauscher so angeordnet sind, dass sie einander in der axialen Richtung der Drehwelle des Gebläses überlappen. Im Allgemeinen nehmen der kühlende Wärmetauscher und der erwärmende Wärmtauscher ein bestimmtes Volumen im Gehäuse ein. Dann kann, indem der kühlende Wärmetauscher und der erwärmende Wärmetauscher so angeordnet werden, dass sie einander entlang der axialen Richtung der Drehwelle des Gebläses überlappen, die Größe der Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug in der radialen Richtung der Drehwelle reduziert werden.
In einem dreizehnten Aspekt ist die Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug so aufgebaut, dass der kühlende Wärmetauscher derart angeordnet ist, dass die Luftauslassfläche des kühlenden Wärmetauschers dem Luftansauganschluss des Gebläses zugewandt ist. Gemäß diesem Aufbau kann ein Strömungspfad zwischen dem kühlenden Wärmetauscher und dem Gebläse ein gerader Pfad sein. Somit kann eine Ursache eines Energieverlustes in dem Belüftungskanal vermieden werden.

Claims

Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei die Luftkonditioniereinheit so aufgebaut ist, dass sie ein Luftkonditionieren für eine Kabine des Fahrzeugs ausführt, wobei die Luftkonditioniereinheit Folgendes ausweist: ein Gehäuse (12), das einen Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) in ihm definiert, durch den Luft strömt; ein Gebläse (18), das so aufgebaut ist, dass es eine Strömung der Luft bewirkt, die in dem Gehäuse (12) zu der Kabine strömt, wobei das Gebläse (18) eine Drehwelle (182) aufweist; einen kühlenden Wärmetauscher (16), der stromaufwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft kühlt; und einen erwärmenden Wärmetauscher (20), der stromabwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft erwärmt, wobei der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) einen Vorerwärmungskanal (13) aufweist, der sich von einem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zu einem Lufteinlass des erwärmenden Wärmetauschers (20) erstreckt, der Vorerwärmungskanal (13) zumindest als einen Teil des Vorerwärmungskanals (13) einen Strömungsänderungspfad (131, 132, 133, 134) hat, der so gekrümmt ist, dass eine Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft sich ändert, der kühlende Wärmetauscher (16) und der erwärmende Wärmetauscher (20) so angeordnet sind, dass sie einander in einer axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) überlappen, und der Strömungsänderungspfad (131) eine Kanalwandfläche (131b) aufweist, die dem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zugewandt ist, um die Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft zu ändern, wobei das Gebläse (18) so aufgebaut ist, dass es Luft entlang der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) ansaugt, und die Luft entlang einer Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) schneidet, wobei die vom Gebläse (18) abgegebenen Luftströmungen eine Luftströmung umfassen, die entlang einer radialen Richtung (RD) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) strömt.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei der Vorerwärmungskanal (13) einen stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad (131) hat, der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft so führt, dass sie entlang einer Richtung strömt, die sich mit der Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft schneidet.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2, wobei der Vorerwärmungskanal (13) einen mittleren Strömungsänderungspfad (132) hat, der sich mit dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad (131) schneidet.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei die Luftkonditioniereinheit so aufgebaut ist, dass sie ein Luftkonditionieren für eine Kabine des Fahrzeugs ausführt, wobei die Luftkonditioniereinheit Folgendes ausweist: ein Gehäuse (12), das einen Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) in ihm definiert, durch den Luft strömt; ein Gebläse (18), das so aufgebaut ist, dass es eine Strömung der Luft bewirkt, die in dem Gehäuse (12) zu der Kabine strömt; einen kühlenden Wärmetauscher (16), der stromaufwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft kühlt; und einen erwärmenden Wärmetauscher (20), der stromabwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft erwärmt, wobei der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) einen Vorerwärmungskanal (13) aufweist, der sich von einem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zu einem Lufteinlass des erwärmenden Wärmetauschers (20) erstreckt, der Vorerwärmungskanal (13) als zumindest einen Teil des Vorerwärmungskanals (13) einen Strömungsänderungspfad (131, 132, 133, 134) hat, der so gekrümmt ist, dass eine Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft sich ändert, und der Strömungsänderungspfad (131, 132, 133, 134) folgendes umfasst: einen stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad (131), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft so führt, dass sie entlang einer Richtung strömt, die sich mit der Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft schneidet, und einen mittleren Strömungsänderungspfad (132), der sich mit dem stromaufwärtigen Strömungsänderungspfad (131) schneidet, und wobei der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad (131) eine Kanalwandfläche (131b) aufweist, die dem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zugewandt ist, um die Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft zu ändern, wobei das Gebläse (18) so aufgebaut ist, dass es Luft entlang der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) ansaugt, und die Luft entlang einer Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) schneidet, wobei die vom Gebläse (18) abgegebenen Luftströmungen eine Luftströmung umfassen, die entlang einer radialen Richtung (RD) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) strömt.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad (131) und der mittlere Strömungsänderungspfad (132) einander so schneiden, dass der stromaufwärtige Strömungsänderungspfad (131) zusammen mit dem mittleren Strömungsänderungspfad (132) die Luft, die von dem Gebläse (18) abgegeben wird, so führt, dass sie eine U-Wendung vollführt.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Vorerwärmungskanal (13) einen stromabwärtigen Strömungsänderungspfad (133) hat, der sich mit dem mittleren Strömungsänderungspfad (132) schneidet.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 6, wobei der stromabwärtige Strömungsänderungspfad (133) und der mittlere Strömungsänderungspfad (132) einander so schneiden, dass der stromabwärtige Strömungsänderungspfad (133) die Luft, nachdem sie durch den mittleren Strömungsänderungspfad (132) getreten ist, so führt, dass sie entlang eines L-förmigen Pfades eine Wendung vollführt.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) Folgendes umfasst: einen Warmluftkanal (127), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft zu dem erwärmenden Wärmetauscher richtet, und einen Kühlluftbypasskanal (128), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft so führt, dass der erwärmende Wärmetauscher (20) umgangen wird, der Warmluftkanal (127) und der Kühlluftbypasskanal (128) Seite an Seite an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals (13) angeordnet sind, der Warmluftkanal (127) mit einem inneren Abschnitt des Strömungsänderungspfades (131, 132, 133, 134) des Vorerwärmungskanals (13) verbunden ist, und der Kühlluftbypasskanal (128) mit einem äußeren Abschnitt des Strömungsänderungspfades (131, 132, 133, 134) des Vorerwärmungskanals (13) verbunden ist.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) Folgendes aufweist: einen Warmluftkanal (127), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft zu dem erwärmenden Wärmetauscher (20) richtet, und einen Kühlluftbypasskanal (128), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft so führt, dass der erwärmende Wärmetauscher (20) umgangen wird, der Warmluftkanal (127) und der Kühlluftbypasskanal (128) Seite an Seite an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals (13) angeordnet sind, und eine Kanallänge (Lb, Lh) von dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) zu einem Einlass des Warmluftkanals (127) länger ist als eine Kanallänge (Lb, Lc) von dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) zu einem Einlass des Kühlluftbypasskanals (128).
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 9, wobei der Vorerwärmungskanal (13) einen schmalen Pfad (134) umfasst, der eine kleinere Kanalbreite im Vergleich zu dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) hat, und eine Kanallänge (Lh) von dem schmalen Pfad zu dem Einlass des Warmluftkanals (127) länger ist als eine Kanallänge (Lc) von dem schmalen Pfad zu dem Einlass des Kühlluftbypasskanals (128).
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei die Luftkonditioniereinheit so aufgebaut ist, dass sie ein Luftkonditionieren für eine Kabine des Fahrzeugs ausführt, wobei die Luftkonditioniereinheit Folgendes ausweist: ein Gehäuse (12), das einen Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) in ihm definiert, durch den Luft strömt; ein Gebläse (18), das so aufgebaut ist, dass es eine Strömung der Luft bewirkt, die in dem Gehäuse (12) zu der Kabine strömt; einen kühlenden Wärmetauscher (16), der stromaufwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft kühlt; und einen erwärmenden Wärmetauscher (20), der stromabwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft erwärmt, wobei der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) einen Vorerwärmungskanal (13) aufweist, der sich von einem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zu einem Lufteinlass des erwärmenden Wärmetauschers (20) erstreckt, der Vorerwärmungskanal (13) als zumindest einen Teil des Vorerwärmungskanals (13) einen Strömungsänderungspfad (131, 132, 133, 134) hat, der so gekrümmt ist, dass eine Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft sich ändert, der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) Folgendes umfasst: einen Warmluftkanal (127), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft zu dem erwärmenden Wärmetauscher (20) richtet, und einen Kühlluftbypasskanal (128), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft so führt, dass der erwärmende Wärmetauscher (20) umgangen wird, der Warmluftkanal (127) und der Kühlluftbypasskanal (128) Seite an Seite an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals (13) angeordnet sind, eine Kanallänge (Lb, Lh) von dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) zu einem Einlass des Warmluftkanals (127) länger ist als eine Kanallänge (Lb, Lc) von dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) zu einem Einlass des Kühlluftbypasskanals (128), der Vorerwärmungskanal (13) einen schmalen Pfad (134) aufweist, der eine kleinere Kanalbreite im Vergleich zu dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) hat, und eine Kanallänge (Lh) von dem schmalen Pfad zu dem Einlass des Warmluftkanals (127) länger ist als eine Kanallänge (Lc) von dem schmalen Pfad zu dem Einlass des Kühlluftbypasskanals (128), und wobei der Strömungsänderungspfad (131) eine Kanalwandfläche (131b) aufweist, die dem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zugewandt ist, um die Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft zu ändern, wobei das Gebläse (18) so aufgebaut ist, dass es Luft entlang der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) ansaugt, und die Luft entlang einer Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) schneidet, wobei die vom Gebläse (18) abgegebenen Luftströmungen eine Luftströmung umfassen, die entlang einer radialen Richtung (RD) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) strömt.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Gehäuse (12) einen Abschnitt (133b) hat, der einen Teil des Strömungsänderungspfades (131, 132, 133, 134) definiert, und der erwärmende Wärmetauscher (20) dem Gebläse (18) zugewandt ist, wobei der Abschnitt des Gehäuses (12) sich zwischen dem erwärmenden Wärmetauscher und dem Gebläse (18) befindet.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug, wobei die Luftkonditioniereinheit so aufgebaut ist, dass sie ein Luftkonditionieren für eine Kabine des Fahrzeugs ausführt, wobei die Luftkonditioniereinheit Folgendes ausweist: ein Gehäuse (12), das einen Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) in ihm definiert, durch den Luft strömt; ein Gebläse (18), das so aufgebaut ist, dass es eine Strömung der Luft bewirkt, die in dem Gehäuse (12) zu der Kabine strömt; einen kühlenden Wärmetauscher (16), der stromaufwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft kühlt; und einen erwärmenden Wärmetauscher (20), der stromabwärtig des Gebläses (18) in dem Gehäuse (12) angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er die Luft erwärmt, wobei der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) einen Vorerwärmungskanal (13) aufweist, der sich von einem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zu einem Lufteinlass des erwärmenden Wärmetauschers (20) erstreckt, der Vorerwärmungskanal (13) als zumindest einen Teil des Vorerwärmungskanals (13) einen Strömungsänderungspfad (131, 132, 133, 134) hat, der so gekrümmt ist, dass eine Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft sich ändert, der Belüftungskanal (AW1, AW2, AW3, 13, 15, 127, 128, 129) Folgendes umfasst: einen Warmluftkanal (127), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft zu dem erwärmenden Wärmetauscher (20) richtet, und einen Kühlluftbypasskanal (128), der die von dem Gebläse (18) abgegebene Luft so führt, dass der erwärmende Wärmetauscher (20) umgangen wird, der Warmluftkanal (127) und der Kühlluftbypasskanal (128) Seite an Seite an einer stromabwärtigen Seite des Vorerwärmungskanals (13) angeordnet sind, eine Kanallänge (Lb, Lh) von dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) zu einem Einlass des Warmluftkanals (127) länger ist als eine Kanallänge (Lb, Lc) von dem Luftabgabeanschluss des Gebläses (18) zu einem Einlass des Kühlluftbypasskanals (128), das Gehäuse (12) einen Abschnitt (133b) hat, der einen Teil des Strömungsänderungspfades (131, 132, 133, 134) definiert, der erwärmende Wärmetauscher (20) dem Gebläse (18) zugewandt ist, wobei der Abschnitt des Gehäuses (12) zwischen dem erwärmenden Wärmetauscher (20) und dem Gebläse (18) angeordnet ist, und der Strömungsänderungspfad (131) eine Kanalwandfläche (131b) aufweist, die dem Luftabgabeanschluss (126b) des Gebläses (18) zugewandt ist, um die Strömungsrichtung der von dem Gebläse (18) abgegebenen Luft zu ändern, wobei das Gebläse (18) so aufgebaut ist, dass es Luft entlang der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) ansaugt, und die Luft entlang einer Richtung abgibt, die sich mit der axialen Richtung (AX) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) schneidet, wobei die vom Gebläse (18) abgegebenen Luftströmungen eine Luftströmung umfassen, die entlang einer radialen Richtung (RD) der Drehwelle (182) des Gebläses (18) strömt.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Gebläse (18) des Weiteren ein Lüfterrad (181) hat, das Lüfterrad (181) Luft entlang der axialen Richtung der Drehwelle (182) ansaugt und die Luft entlang einer Richtung bläst, die sich mit der axialen Richtung schneidet, und das Lüfterrad (181) und der erwärmende Wärmetauscher (20) so angeordnet sind, dass sie einander entlang einer radialen Richtung der Drehwelle (182) nicht überlappen.
Luftkonditioniereinheit für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der kühlende Wärmetauscher (16) eine Luftauslassfläche (161) hat, die einem Luftansauganschluss (126a) des Gebläses (18) zugewandt ist.