车辆用空调装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种车辆用空调装置。


背景技术：

2.以前，作为车辆用空调装置，已知有包括制冷用的冷冻循环及制热用的制热循环的装置(例如，参照专利文献1)。
3.其中，制热循环包括：热媒循环路径，使由发动机加温的冷却水循环；加热器芯(heater core)，设置于热媒循环路径，将热媒的热换热至空调风；以及热媒泵，使热媒在热媒循环路径内循环。
4.另外，在电动车辆那样不存在发动机的车辆中，已知有代替发动机冷却水而将正温度系数(positive temperature coefficient，ptc)加热器等电热加热器用作热源，以使输送至加热器芯的热媒升温的车辆。
5.在此种车辆中，在电热加热器的近前设置具有气液分离功能的气液分离槽，提高了电热加热器的热效率。气液分离槽在使热媒流入电热加热器之前，从热媒内将所混入的空气分离并排放至大气中。另外，气液分离槽还具有弥补冷却水因蒸发而减少的情况的储水槽的功能。由此，减少了混入热媒中的空气量，防止了加热器芯及热媒泵的性能因空气渗入而降低的情况。
6.[现有技术文献]
[0007]
[专利文献]
[0008]
[专利文献1]日本专利特开平7
‑
257164


技术实现要素：

[0009]
[实用新型所要解决的问题]
[0010]
然而，在气液分离槽中，基于热媒的出入口规格与热媒的循环量的关系，流入槽内的热媒成为回旋流，呈漏斗状卷入空气并从槽出口向热媒循环路径方向送出，有使气液分离功能降低的担忧。
[0011]
另外，在热媒循环路径内，存在因气泡的流动而产生异响的问题。
[0012]
本实用新型的目的在于提供一种车辆用空调装置，可防止气液分离槽内的空气的卷入，进而防止因热媒循环路径内的气泡的流动而产生的异响，并且提高制热效率。
[0013]
[解决问题的技术手段]
[0014]
本实用新型的车辆用空调装置包括：加热器，对热媒进行加热；加热器芯，将热媒的热换热至空调风；热媒循环路径，将加热器与加热器芯之间连接；热媒泵，使热媒在热媒循环路径内循环；以及气液分离槽，流入有会从加热器芯经由热媒循环路径返回加热器的热媒，从热媒中分离气体，其中，在气液分离槽中配置有漂浮体。
[0015]
[实用新型的效果]
[0016]
根据本实用新型的车辆用空调装置，可防止气液分离槽内的空气的卷入，进而防
止因热媒循环路径内的气泡的流动而产生的异响，并且提高制热效率。
附图说明
[0017]
图1是在本实用新型的实施方式1的车辆用空调装置中说明整体结构的示意性回路图。
[0018]
图2是在实施方式1的车辆用空调装置中说明循环停止状态的气液分离槽的内部状况的示意性纵剖面图。
[0019]
图3是在实施方式1的车辆用空调装置中说明循环运转状态的气液分离槽的内部状况的示意性纵剖面图。
[0020]
[符号的说明]
[0021]
11：加热器
[0022]
12：热媒循环路径
[0023]
13：加热器芯
[0024]
14：热媒泵
[0025]
15：气液分离槽
[0026]
16：漂浮体
具体实施方式
[0027]
以下，适当参照附图对本实用新型的一实施方式进行说明。对相同的构成元件附上相同的符号并省略重复的说明。本实施方式例示不包括发动机的电动车辆(electric vehicle，ev)来进行说明。但是，并不限于不包括发动机的电动车(ev)，也可为包括发动机的电动车辆(混合动力车辆(hybrid electric vehicle，hev))、燃料电池车辆(fuel cell vehicle，fcv)等。
[0028]
图1是表示本实用新型的实施方式的车辆用空调装置1的示意性回路图。
[0029]
车辆用空调装置1包括：送风器4，将通过进气门(intake door)7的切换而从内气进口2a及外气进口2b导入至空气通路3内的内气及外气作为空调风从吹出口5朝向车厢内送风；制热循环10，用于制热；以及冷冻循环20，用于制冷。
[0030]
制热循环10具有：加热器11，对热媒w进行加热；加热器芯13，在空气通路3内使热媒w的热与空调风进行换热；热媒循环路径12，以环状将加热器11与加热器芯13之间连接，并使热媒w循环；以及热媒泵14，使热媒在热媒循环路径12内循环。
[0031]
另外，制热循环10具有设置于加热器11近前的热媒循环路径12中的气液分离槽15。气液分离槽15流入有会从加热器芯13经由热媒循环路径12返回加热器11的热媒w，从热媒w中分离所混入的气体。
[0032]
如图2所示，气液分离槽15具有：内部空间，贮存热媒w；周壁部15a，配置于内部空间的周围且为圆筒状；上壁部15b，封堵内部空间的上表面；以及底部15c，从周壁部15a的下缘朝向下方连续设置。
[0033]
在周壁部15a设置有热媒入口部15e。热媒循环路径12在与加热器11连接之前被夹装并连接于热媒入口部15e(参照图1)。
[0034]
热媒入口部15e使经由热媒循环路径12而从加热器芯13输送来的气体g及热媒w流
入气液分离槽15内。
[0035]
在气液分离槽15内，通过暂时滞留，热媒w中的气体g上浮而分离。
[0036]
如图2所示，在上壁部15b的径向中央部设置有在上下方向上连通的排气孔15f。排气孔15f将在气液分离槽15内经分离的气体g排出至外部。
[0037]
在底部15c，以研钵状形成有从周壁部15a向中心轴c方向下降的倾斜面15d。在底部15c的中央，与倾斜面15d的最下缘连续地开口形成有圆筒状的热媒出口部15g。
[0038]
热媒出口部15g具有径向尺寸d2，与加热器11侧的返回通路连接(参照图1)。而且，分离了气体g而空气量减少的热媒w从热媒出口部15g被输送至加热器11。
[0039]
如图2所示，在气液分离槽15内配置有圆盘状的漂浮体16。漂浮体16形成为具有径向尺寸d1的俯视大致圆形。
[0040]
另外，漂浮体16夹着上下方向中央的水平面向上下凸出地、且上下对称地形成，从而具有设置了规定的厚度尺寸h的椭圆形的纵剖面形状。
[0041]
而且，漂浮体16由比重小于热媒w的聚丙烯或聚乙烯等树脂材料形成。
[0042]
因此，本实施方式的漂浮体16使上部16a的一部分从热媒w的液面l突出至气体g中而上浮。此外，漂浮体16也可使用重物来调整下沉程度。
[0043]
进而，气液分离槽15将在底部15c开口形成的热媒出口部15g的径向尺寸d2设定成小于漂浮体16的径向尺寸d1(d1＞d2)。
[0044]
另外，气液分离槽15将在上壁部15b开口形成的排气孔15f的径向尺寸d3设定成小于漂浮体16的径向尺寸d1(d1＞d3)。
[0045]
因此，圆盘状的漂浮体16不会从热媒出口部15g被吸出。另外，圆盘状的漂浮体16不会从排气孔15f向外部飞出，而是与气液分离槽15内的热媒w一起在上下方向及旋转方向上移动。
[0046]
另一方面，冷冻循环20具有：电动压缩机22，将冷媒压缩(液化)并使其向冷媒循环路径21内循环；冷凝器23，为了将冷媒的热释放而设置于车厢外；膨胀阀24，使液化的冷媒成为低压而使其膨胀(汽化)；以及蒸发器25，使用汽化的冷媒进行吸热，由此与周围的空调风之间进行换热。
[0047]
而且，车辆用空调装置1在空气通路3内配置蒸发器25及加热器芯13，并使设置于空气通路3的中间的混风门(mix door)8的开度可变。通过变更混风门8的开度，来调整通过蒸发器25及加热器芯13的风量。由此，可控制从吹出口5朝向车厢r内送出的空调风的温度。
[0048]
接下来，对本实施方式1的车辆用空调装置1的作用效果进行说明。
[0049]
根据本实施方式1的车辆用空调装置1，可防止气液分离槽15内的气体g的卷入，从而提高制热效率。
[0050]
详细而言，如图1所示，气液分离槽15流入有会从加热器芯13经由热媒循环路径12返回加热器11的热媒w，从热媒w中分离气体g。
[0051]
在图3中，如双点划线所示，基于热媒出口部15g等气液分离槽15内的内部空间的各尺寸与热媒w的循环量的规格的关系，气液分离槽15内的热媒w成为回旋流。
[0052]
例如，如以前那样在气液分离槽15内不存在漂浮体16的情况下，所流入的热媒w成为回旋流，呈漏斗状卷入气体g而产生气柱f。向下方伸长的气柱f的下部f1到达热媒出口部15g。
[0053]
然后，气体g与热媒w一起向加热器11方向送出，致使气液分离功能降低。由于气液分离功能的降低，在加热器11及热媒泵14中产生空气渗入，有无法发挥所期望的性能的担忧。
[0054]
相对于此，在本实施方式的车辆用空调装置1中，配置于气液分离槽15内的漂浮体16被定位成封堵气柱f的上部f2。因此，如图3中实线所示，到达漂浮体16的上部16a的液面l2以被漂浮体16封盖的方式与下方分离。因此，在漂浮体16的下方不会形成气柱f。
[0055]
从热媒w分离出的气体g从排气孔15f排放至外部。另外，分离了气体g的热媒w返回加热器11及热媒泵14中而可发挥所期望的制热性能。
[0056]
本实施方式的漂浮体16使上部16a的一部分从气液分离槽15内的热媒w的液面l突出至气体g中而浮起。因此，即便液面l的位置因热媒w的流入量的变动等而在上下方向上变动，漂浮体16也追随液面l在上下方向上移动，从而可封堵气柱f的中央上部以防止气体g的卷入。
[0057]
另外，本实施方式的车辆用空调装置1中，漂浮体16为俯视时圆形的圆盘状。因此，如图3所示，即便产生回旋流，漂浮体16的中心也被保持于气液分离槽15的中心轴c上。由此，通过漂浮体16而气柱f的形成受阻，可良好地维持气液分离功能。
[0058]
进而，本实施方式的漂浮体16形成为纵向剖面形状为椭圆形且上下对称。因此，即便在气液分离槽15内发生上下翻转，也同样能够阻碍沿着中心轴c的气柱f的形成。
[0059]
进而，气液分离槽15中，在底部15c开口形成的热媒出口部15g的大小设定成小于漂浮体16的大小。在本实施方式的气液分离槽15中，在底部15c开口形成的热媒出口部15g的径向尺寸d2小于漂浮体16的径向尺寸d1(d1＞d2)。
[0060]
因此，圆盘状的漂浮体16与滞留于内部空间中的热媒w一起漂浮而不会从热媒出口部15g被吸出。另外，可通过漂浮体16可靠地封堵气柱f。
[0061]
另外，气液分离槽15中，在上壁部15b开口形成的排气孔15f的径向尺寸d3小于漂浮体16的径向尺寸d1(d1＞d3)。
[0062]
因此，圆盘状的漂浮体16不会从排气孔15f向外部飞出，而是与气液分离槽15内的热媒w一起在上下方向及旋转方向上漂浮，从而可阻碍气柱f的产生。
[0063]
而且，如图1所示，本实施方式的车辆用空调装置1在收容加热器芯13的空气通路3内设置有蒸发器25，所述蒸发器25在冷媒循环路径21中所循环的冷媒与从送风器4送风的空调风之间进行换热。
[0064]
因此，可调整设置于蒸发器25与加热器芯13之间的混风门8的开度来有效率地变更冷风及暖风的比率，从而容易地控制空调风的温度。
[0065]
此时，本实施方式的车辆用空调装置1可在加热器11及热媒泵14中使用通过气液分离槽15分离了气体g的热媒w。因此，可稳定地发挥所期望的制热性能，因此可更容易地进行空调风的温度的控制。
[0066]
另外，关于因热媒循环路径12内的气泡的流动而产生异响的问题，在本实施方式的车辆用空调装置1中，也通过漂浮体16防止了气液分离槽15内的空气的卷入。因此，可进一步抑制因热媒循环路径12内的气泡的流动而产生异响。
[0067]
本实用新型并不限定于以上所述的实施方式，可进行各种变形。以上所述的实施方式是为了以容易理解的方式说明本实用新型而例示的，并非限定为必须包括所说明的全
部结构。另外，可将某个实施方式的结构的一部分置换为另一实施方式的结构，另外，也可在某个实施方式的结构中加入其他实施方式的结构。另外，可对各实施方式的结构的一部分进行删除、或者进行其他结构的追加和/或置换。可对所述实施方式进行的变形例如为如下所述。
[0068]
在本实施方式1的车辆用空调装置1中，对在不具有发动机的电动车辆等车辆中使用以加热器11为热源的热媒w的结构进行了说明。然而，并不特别限定于此，也可适用于将由发动机加温的冷却水与由加热器11加温的热媒w一起用于制热用的制热循环的车辆。
[0069]
即，只要包括气液分离槽15，则构成制热用的制热循环10的加热器11等设备的种类、数量及材质并无特别限定。
[0070]
另外，在本实施方式1中，示出圆盘状的漂浮体16进行了说明，但并不特别限于此。
[0071]
漂浮体16的形状可为碟状或圆锥形形状等，只要配置于气液分离槽15内且在中心轴c上漂浮，则形状、数量及材质并无特别限定。
[0072]
进而，关于漂浮体16的上下方向的厚度尺寸h及径向尺寸d1、气液分离槽15的各尺寸d2、d3，也不限于此，漂浮体16的纵、横、高度可为任何尺寸及比率。