專利名稱：空調(diào)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)設(shè)備，尤其是如權(quán)利要求1的前序部分所述用于車輛的呈平狀設(shè)計的模塊化空調(diào)單元。
背景技術(shù)：
在設(shè)計車輛時，限定車輛主體的形狀和尺寸，這也就確定了要安裝的每個車輛系統(tǒng)和部件可用的最大安裝空間。這種與設(shè)計和空氣動力學(xué)開發(fā)平行發(fā)生的限定處理的結(jié)果通常稱之為總體設(shè)計?？照{(diào)設(shè)備(尤其是空調(diào)單元)的總體設(shè)計需要很多開發(fā)工作，因為這種設(shè)備的外殼需要很大的空間。
首先，這種開發(fā)集中于改變空調(diào)設(shè)備的幾何形狀，即通常使之更小，其次，是將空調(diào)設(shè)備置于車輛中不打擾車輛乘客的地方。于是，空調(diào)設(shè)備被放置在例如儀表盤和/或前部隔板的區(qū)域中以使駕駛員和前面座位上的乘客有盡可能多的腳下空間。
然而，實際上，目前使用的空調(diào)設(shè)備已經(jīng)顯示了仍然在縱向車輛方向上需要更多不希望的安裝空間，盡管優(yōu)化了總體設(shè)計和改變了幾何形狀。
從現(xiàn)有技術(shù)中，已知其中公開了一種空調(diào)構(gòu)造單元的DE 100 42683 A1。這種空調(diào)構(gòu)造單元具有主要在第一主延伸平面上延伸的第一平狀外殼部件，從而所述第一平狀外殼部件包括風(fēng)扇和至少一個其中布置有蒸發(fā)器部件的直接在下游的通流動道區(qū)段。而且，設(shè)置有主要在第二主延伸平面上延伸的第二平狀外殼部件，其包括布置在第一流動通道區(qū)段下游處的流動通道區(qū)段，并且該流動通道區(qū)段中布置有加熱部件以及一個或多個下游空氣出口。這個發(fā)明的特點在于第二平狀外殼部件連接到第一平狀外殼部件，并且在兩個主延伸平面之間形成大于0°且小于180°的角度。
DE 101 61 254 A1中描述了另一種用于車輛的空調(diào)單元。這里，這種空調(diào)單元包括具有壓縮器驅(qū)動器的壓縮器、內(nèi)部熱交換器、擴展元件、外部熱交換器以及內(nèi)部熱交換器(如果采用的話)。這個發(fā)明的特點在于空調(diào)單元作為獨立的平狀模塊構(gòu)建，其計劃在冷卻模式下進行冷卻以及在熱泵模式下進行加熱。壓縮機是高能小體積的二氧化碳壓縮機。壓縮機驅(qū)動器集成入模塊，其僅僅具有一種能量形式的動力供應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是建議一種空調(diào)設(shè)備，尤其是用于車輛的平狀設(shè)計的模塊化單區(qū)域或多區(qū)域空調(diào)單元，其包括具有構(gòu)造長度y、構(gòu)造高度z和構(gòu)造寬度x的基本上盒形外殼。在外殼的空氣進口和空氣出口之間布置有空調(diào)裝置以及數(shù)個空氣導(dǎo)向和分配設(shè)備。至少設(shè)置了熱交換器和風(fēng)扇作為空調(diào)裝置。根據(jù)本發(fā)明，空氣進口和空氣出口之間的空調(diào)裝置在外殼的縱軸y方向上線性地順序布置。熱交換器相對于外殼的縱軸y傾斜a角度和/或相對于外殼的橫軸x傾斜b角度，并且y＞x＞z。
雖然根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)設(shè)備的外殼非常節(jié)省空間，但是，根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)裝置在外殼中布置使得能顯著地減少空調(diào)設(shè)備在車輛中所需的安裝空間。
熱交換器相對于空調(diào)設(shè)備外殼的縱軸y和/或橫軸x和/或高度軸z是傾斜的，以使得外殼的構(gòu)造高度總是小于外殼的構(gòu)造寬度。
空調(diào)設(shè)備的外殼被構(gòu)造為在其內(nèi)輪廓或其外輪廓處具有如此的形狀，即使得能將幾乎可自由定位的熱交換器固定。還能使用比如阻擋器、凹陷或定位標記等固定設(shè)備，輔助外殼的形狀能夠?qū)峤粨Q器精確地定位在外殼所包圍的空間內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，不僅加熱熱交換器可以設(shè)置為熱交換器，而且也可以使用蒸發(fā)器或電加熱器來作為熱交換器。
原則上，本發(fā)明包括所有用于分別結(jié)合到外部和內(nèi)部處理系統(tǒng)以及內(nèi)部熱交換器的所有熱交換器。如果蒸發(fā)器和加熱熱交換器都位于空調(diào)設(shè)備中，空調(diào)設(shè)備就滿足了空調(diào)單元的功能。除了熱交換器之外，空氣過濾器也視為空調(diào)裝置。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，構(gòu)造為加熱熱交換器的熱交換器在空調(diào)設(shè)備的外殼中以如此的方式傾斜即使得加熱熱交換器的流道斷面相對于x、z平面形成a’角度，并且0°＜a’≤90°，以使得y＞x＞z。這意味著在外殼的縱向截面上看，熱交換器能采取從水平到垂直的任何位置。
在蒸發(fā)器應(yīng)當(dāng)設(shè)置為另外的空調(diào)裝置時，蒸發(fā)器以與加熱熱交換器相同的方式相對于外殼的縱軸y傾斜a”角度和/或相對于外殼的橫軸x傾斜b”角度，以使得y＞x＞z。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，蒸發(fā)器是傾斜的以使得蒸發(fā)器的流道斷面相對于x、z平面形成a”角度，并且0°＜a”≤90°，以使得y＞x＞z。
為了本發(fā)明的目的，角度a表示蒸發(fā)器和加熱熱交換器能在空氣進口和空氣出口方向的軸線上傾斜。為了更清楚，加熱熱交換器的傾斜角度定義為a’，蒸發(fā)器的傾斜角度定位為a”。
如果蒸發(fā)器和加熱熱交換器還在第二軸線上傾斜，蒸發(fā)器和加熱熱交換器傾斜b角度。為了更清楚，加熱熱交換器的傾斜角度定義為b’，蒸發(fā)器的傾斜角度定位為b”。
從設(shè)計的角度看，已經(jīng)顯示特別有利的是，加熱熱交換器的流道斷面和蒸發(fā)器的流道斷面每個都相對于x、y平面形成a角度，并且45°＜a≤90°。在本發(fā)明的另一實施例中，加熱熱交換器的傾斜角度和蒸發(fā)器的傾斜角度相等。在此情況下，傾斜角度可以是例如60°，由此蒸發(fā)器和加熱熱交換器在相同的方向上傾斜。
因為通過蒸發(fā)器和加熱熱交換器根據(jù)本發(fā)明的傾斜布置能減少空調(diào)設(shè)備外殼的構(gòu)造高度，空調(diào)設(shè)備就能布置在下述安裝位置處-駕駛室的模塊載體或橫梁和儀表盤的表面之間；-車廂和機車間之間的前部隔板處；-車廂地板之上或之下；以及-車頂襯中。
無需贅言，對于本領(lǐng)域的任何熟練技術(shù)人員來說，空調(diào)設(shè)備的安裝位置相當(dāng)于上述安裝位置。這意味著，如果例如車頂襯選擇為空調(diào)設(shè)備的安裝位置，那么空調(diào)設(shè)備的y軸就等同于車輛的縱向軸線，并且空調(diào)設(shè)備的x軸等同于車輛的橫向軸線。如果空調(diào)設(shè)備定位在駕駛室的模塊載體或橫梁和儀表盤的表面之間，那么空調(diào)設(shè)備的y軸就等同于車輛的橫向軸線，并且空調(diào)設(shè)備的z軸等同于車輛的縱向軸線。如果空調(diào)設(shè)備定位在車廂地板之上，那么空調(diào)設(shè)備的x軸就等同于車輛的橫向軸線，并且空調(diào)設(shè)備的y軸等同于車輛的縱向軸線。
布置在空調(diào)設(shè)備外殼中的每個空調(diào)裝置不僅可以相對于外殼的至少一個軸線傾斜，而且也可以構(gòu)成不同的布置。原則上，蒸發(fā)器布置在加熱熱交換器的上游，而空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇能布置在蒸發(fā)器的上游或下游。
這樣就使得本發(fā)明的優(yōu)點特別清楚。根據(jù)車輛類型，除了外殼的平狀構(gòu)造之外，空調(diào)設(shè)備的各個空調(diào)裝置也能構(gòu)造為不同的布置以使得它們易于連接到存在于車輛中的介質(zhì)管線。
空調(diào)設(shè)備中空調(diào)裝置的傾斜布置導(dǎo)致氣流的多曲線路徑，或者在最簡單的情況下，至少是S形路徑。為了仍然保證要被調(diào)節(jié)到加熱熱交換器和蒸發(fā)器的流道斷面中的空氣的垂直進入，除了外殼的流線型設(shè)計之外，在加熱熱交換器和蒸發(fā)器的上游設(shè)置有空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備?？諝庀蛄鞯罃嗝娴拇怪边M入是特別重要的以避免加熱熱交換器或蒸發(fā)器下游中溫度的不希望分布。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點和特點主要是-由于空調(diào)裝置傾斜布置，空調(diào)設(shè)備的外殼具有特別平、緊湊的設(shè)計；-空調(diào)裝置能相對于外殼的三個軸線傾斜；和-由于平狀設(shè)計，可以實現(xiàn)空調(diào)裝置的不同布置。


在閱讀下述結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述之后，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說是很明顯的，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)設(shè)備的縱向截面圖；圖2是圖1所示空調(diào)設(shè)備的橫截面視圖；圖3是空調(diào)設(shè)備的一個優(yōu)選布置，蒸發(fā)器和加熱熱交換器相對彼此傾斜；圖4是空調(diào)設(shè)備的另一個布置，蒸發(fā)器和加熱熱交換器相對彼此傾斜，風(fēng)扇布置在蒸發(fā)器和加熱熱交換器之間；圖5是空調(diào)設(shè)備的又一個布置，蒸發(fā)器和加熱熱交換器在相同方向上傾斜；圖6是空調(diào)設(shè)備的又一個布置，溫度門布置在蒸發(fā)器和加熱熱交換器之間，蒸發(fā)器和加熱熱交換器在相同方向上傾斜；圖7是具有溫度門的空調(diào)設(shè)備的又一個布置，從而蒸發(fā)器傾斜并且加熱熱交換器水平地布置；圖8是具有溫度門的空調(diào)設(shè)備的另一個布置，從而蒸發(fā)器和加熱熱交換器相對彼此傾斜，風(fēng)扇布置在蒸發(fā)器和加熱熱交換器之間；圖9示出了空調(diào)設(shè)備在模塊載體區(qū)域中的安裝位置；圖10示出了空調(diào)設(shè)備在模塊載體區(qū)域中的安裝位置；圖11示出了空調(diào)設(shè)備在落地扇之上的安裝位置。
具體實施例方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明用于車輛中的空調(diào)設(shè)備1的縱向截面圖?？照{(diào)設(shè)備1主要包括盒形外殼2，從而y軸10.1等同于外殼2的縱向延伸線，而z軸10.3等同于外殼2的構(gòu)造高度。在圖1中從觀察者方向看的右側(cè)，由風(fēng)扇7從空氣進口3吸入空氣并且在進行空氣調(diào)節(jié)之后從空氣出口4吹出，然后供給到車輛的空氣分配系統(tǒng)(未示出)。很顯然，空調(diào)設(shè)備1包括有遠離風(fēng)扇7的熱交換器(其構(gòu)造為加熱熱交換器5)以及數(shù)個在空氣流動方向上位于加熱熱交換器5下游的空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備8。在所示例子中，加熱熱交換器5只是相對于外殼2的y軸10.1傾斜一個角度a’以使得加熱熱交換器5的通過區(qū)域5.1以及空調(diào)設(shè)備1外殼2的基部區(qū)域(只是示出了邊緣)正好形成這個角度a’。
圖2示出了圖1所示空調(diào)設(shè)備1的橫截面視圖。在這個視圖中，y軸10.1等同于外殼的縱向延伸線，而x軸10.2等同于空調(diào)設(shè)備1的構(gòu)造寬度?？梢郧宄乜闯?，空氣進口3、風(fēng)扇7、熱交換器(其構(gòu)造為加熱熱交換器5)、空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備8以及空氣出口4線性地按順序布置。在所示例子中，加熱熱交換器5延伸過空調(diào)設(shè)備1外殼2的整個寬度。其優(yōu)點是加熱熱交換器5在其正面上只需與外殼2相嚙合?？照{(diào)設(shè)備1的空氣進口3(只是以虛線示出)布置在風(fēng)扇7(其構(gòu)造為徑向風(fēng)扇)的上游以使得空氣被徑向風(fēng)扇在軸向上抽吸。
圖3至8示出了空調(diào)設(shè)備的不同布置，它們在空調(diào)設(shè)備1的外殼2中線性地順序布置。
圖3示出了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，其中除了熱交換器(構(gòu)造為加熱熱交換器5)之外還設(shè)置有蒸發(fā)器6。在蒸發(fā)器6的上游，還有布置為與蒸發(fā)器6的流道斷面6.1平行并且直接坐在蒸發(fā)器6上的過濾器9。在空氣進口3處抽吸空氣的風(fēng)扇7布置在蒸發(fā)器6的上游，風(fēng)扇7構(gòu)造為徑向風(fēng)扇?？梢钥吹?，蒸發(fā)器6和加熱熱交換器5相對于外殼2的y軸10.1來說彼此相對傾斜。加熱熱交換器5的傾斜角度為a’，蒸發(fā)器6的傾斜角度為a”。角度a’和a”可以相等或不等。
圖4示出了空調(diào)設(shè)備1的空調(diào)裝置的又一布置。與圖3的不同之處在于構(gòu)造為徑向風(fēng)扇的風(fēng)扇7被布置在蒸發(fā)器6和熱交換器(其構(gòu)造為加熱熱交換器5)之間。加熱熱交換器5和蒸發(fā)器6相對于外殼2的縱軸y10.1分別傾斜角度a和a’。
根據(jù)圖5的空調(diào)設(shè)備1的構(gòu)造基本上與圖3相同，不同之處只是蒸發(fā)器6的傾斜角度為a”而加熱熱交換器5的傾斜角度為a’，其方向相同。
圖6等同于圖5所示空調(diào)裝置的布置。然而，與圖3的不同之處在于，首先，過濾器9不是直接坐在蒸發(fā)器6上，而是布置為與蒸發(fā)器6間隔地平行于流道斷面6.1。其次，設(shè)置有直接地位于加熱熱交換器5上游的溫度門11。在此情況下，蒸發(fā)器6的傾斜角度為a”，而加熱熱交換器5的傾斜角度為a’，其方向相同。
圖7示出了位于空調(diào)設(shè)備1的外殼2內(nèi)的空調(diào)裝置的又一布置，其中蒸發(fā)器6的傾斜角度為a”，而加熱熱交換器5布置為平行于外殼2。在本發(fā)明的這個實施例中，溫度門11如同圖6所示那樣布置，布置為直接地位于加熱熱交換器5的上游。
圖8示出了位于空調(diào)設(shè)備1的外殼2內(nèi)的空調(diào)裝置的又一布置，但是空氣的流動路徑明顯不同于空氣依照圖3至7的流動路徑。再次，風(fēng)扇7布置在蒸發(fā)器6和加熱熱交換器5之間。蒸發(fā)器6的傾斜角度布置為a”，加熱熱交換器5在相反方向上的傾斜角度為a’。
圖9至11示出了根據(jù)圖3所示位于空調(diào)設(shè)備1的外殼2內(nèi)的空調(diào)裝置處于車輛中不同安裝位置的布置。
圖9和10每個都示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)計為空調(diào)單元的空調(diào)設(shè)備1，它們在車輛中分別布置在駕駛室的模塊載體或橫梁和儀表盤的表面之間。在圖9中，空調(diào)設(shè)備1的y軸10.1等同于車輛的橫向軸線，空調(diào)設(shè)備1的z軸10.3等同于車輛的縱向軸線。
圖11示出了構(gòu)造為空調(diào)單元的空調(diào)設(shè)備1，其布置在車廂地板之上的駕駛員側(cè)。空調(diào)設(shè)備1的x軸10.2等同于車輛的橫向軸線，空調(diào)設(shè)備1的y軸10.1等同于車輛的縱向軸線。
術(shù)語1空調(diào)設(shè)備2外殼3空氣進口4空氣出口5加熱熱交換器5.1 流道斷面6蒸發(fā)器6.1 流道斷面7風(fēng)扇8空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備9過濾器
10 外殼的軸線10.1y軸10.2x軸10.3z軸10.4溫度門a，a’，a”角度，相對于第一軸線的傾斜角度b，b’，b”角度，相對于第二軸線的傾斜角度
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)設(shè)備(1)，尤其是用于車輛的平狀設(shè)計的模塊化單區(qū)域或多區(qū)域空調(diào)單元，其包括具有構(gòu)造長度y、構(gòu)造高度z和構(gòu)造寬度x的基本上盒形外殼(2)、數(shù)個布置在外殼(2)的空氣進口(3)和空氣出口(4)之間的空調(diào)裝置，以及數(shù)個空氣導(dǎo)向和分配設(shè)備(8)，由此至少設(shè)置了熱交換器和風(fēng)扇(7)作為空調(diào)裝置，其特征在于，空氣進口(3)和空氣出口(4)之間的空調(diào)裝置在外殼(2)的縱軸y(10.1)方向上線性地順序布置，由此熱交換器相對于外殼(2)的縱軸y(10.1)傾斜a角度和/或相對于外殼(2)的橫軸x(10.2)傾斜b角度，以使得y＞x＞z。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，構(gòu)造為加熱熱交換器(5)的熱交換器是傾斜的，以使得加熱熱交換器(5)的流道斷面(5.1)相對于x、z平面形成a’角度，并且0°＜a’≤90°，以使得y＞x＞z。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，設(shè)置了構(gòu)造為蒸發(fā)器(6)的熱交換器作為另外的空調(diào)裝置，由此蒸發(fā)器(6)相對于外殼(2)的縱軸y(10.1)傾斜a”角度和/或相對于外殼(2)的橫軸x(10.2)傾斜b”角度，以使得y＞x ＞z。
4.根據(jù)權(quán)利要求4的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，蒸發(fā)器(6)是傾斜的，以使得蒸發(fā)器(6)的流道斷面(6.1)相對于x、z平面形成a”角度，并且0°＜a”≤90°，以使得y＞x＞z。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，構(gòu)造為加熱熱交換器(5)的熱交換器的流道斷面(5.1)和構(gòu)造為蒸發(fā)器(6)的熱交換器的流道斷面(6.1)每個都相對于x、y平面形成a角度，并45°＜a≤90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，加熱熱交換器(5)的傾斜角度a’和蒸發(fā)器(6)的傾斜角度a”相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，在安裝位置，空調(diào)設(shè)備(1)的y軸(10.1)等同于車輛的縱向軸線，并且空調(diào)設(shè)備(1)的x軸(10.2)等同于車輛的橫向軸線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，在安裝位置，空調(diào)設(shè)備(1)的y軸(10.1)等同于車輛的橫向軸線，并且空調(diào)設(shè)備(1)的z軸(10.3)等同于車輛的縱向軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，在安裝位置，空調(diào)設(shè)備(1)的y軸(10.1)等同于車輛的橫向軸線，并且空調(diào)設(shè)備(1)的x軸(10.2)等同于車輛的縱向軸線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，風(fēng)扇(7)布置在加熱熱交換器(5)和蒸發(fā)器(6)之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一的空調(diào)設(shè)備(1)，其特征在于，空調(diào)設(shè)備(1)的外殼(2)的形狀與位于加熱熱交換器(5)上游或下游的空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備(8)以及位于蒸發(fā)器(6)上游或下游的空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備(8)一起相互配合，以保證將被調(diào)節(jié)到加熱熱交換器(5)和蒸發(fā)器(6)的流道斷面(5.1，6.1)的空氣的垂直進入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空調(diào)設(shè)備(1)，尤其是用于車輛的平狀設(shè)計的模塊化單區(qū)域或多區(qū)域空調(diào)單元，其包括具有構(gòu)造長度y、構(gòu)造高度z和構(gòu)造寬度x的基本上盒形外殼(2)、數(shù)個布置在外殼(2)的空氣進口(3)和空氣出口(4)之間的空調(diào)裝置，以及數(shù)個空氣導(dǎo)向和空氣分配設(shè)備(8)。至少提供了熱交換器和風(fēng)扇(7)做為空調(diào)裝置。根據(jù)本發(fā)明，空調(diào)裝置在外殼(2)的縱軸y(10.1)方向上線性地順序布置。熱交換器相對于外殼(2)的縱軸y(10.1)傾斜a角度和/或相對于外殼(2)的橫軸x(10.2)傾斜b角度，以使得y＞x＞z。
文檔編號B60H1/32GK1824527SQ20061000940
公開日2006年8月30日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者格拉爾德·里希特, 托馬斯·埃勒斯 申請人:威斯通全球技術(shù)公司