车辆空调系统流出单元的制作方法

本发明涉及一种车辆空调单元出口单元，其具有被壁围绕的至少一个通道和连接至电压源的电极，其中，电极包括至少一个成角度部分，该至少一个成角度部分突出到通道中并且旨在离子化流过对应通道的空气，且电极包括保持部分，用于电极的保持器装配到该保持部分。

背景技术：

车辆空调单元和用于车辆空调单元的出口单元是已知的。在空调单元中使用高压电极以提供离子化的空气流也是已知的实践。在这种情况下，电极的设有尖端的部分突出到空气流过的车辆空调单元的通道中。由于一千伏及更高的高压，在尖端处形成了具有高场强的强电场。由于自尖端的场致发射，这导致空气流中的带电粒子被加速并且电子被释放，也就是说被发射。自由电子和加速粒子经由积累或碰撞离子化形成进一步的离子，从而导致空气流的离子化。

高离子含量，特别是负氧离子，与许多积极效应有关，这些积极效应旨在增强人的健康。负氧离子尤其用于改善人体的自然防御能力，中和气味，减少细菌和病毒的生长，降低过敏反应的风险，提高集中能力并对抗压力有积极作用。

在汽车领域，出于效率的原因，一直在努力使用重量和安装空间要求尽可能低的复合材料。另一个优先考虑是利用优化潜力来降低生产成本。目的还在于使车辆中所有装置的操作噪音最小化，以提高车辆乘员的舒适度。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种紧凑且运转平稳的车辆空调单元出口单元，其可以以成本有效的方式来生产。

为了实现该目的，提供了一种车辆空调单元出口单元，其具有由壁围绕的至少一个通道和连接至电压源的电极。所述电极包括：至少一个成角度部分，其突出到通道中并且用于使流过对应通道的空气离子化；以及保持部分，所述电极的保持器装配到该保持部分。突出到通道中的成角度部分相对于保持部分成角度并且一体地、特别是弯曲地合并到保持部分中。通过将电极制成一件，可以以特别成本有效的方式来制造所述电极以及由此制造出口单元。

根据一个实施例，提供了彼此并排的至少两个通道，至少一个成角度部分突出到每一个通道中。这具有的优点在于，可以设置单个电极以用于离子化彼此并排的多个通道。以这种方式，出口单元可以是特别紧凑的和成本有效的。

此外，可以设置电极由扁平材料形成。就本发明而言，扁平材料是具有在0.001mm至0.3mm范围内的基本均匀的材料厚度的材料。结果，电极可以是例如冲压件，或者可以通过激光切割形成，因此可以以非常成本有效的方式来制造。

在一个实施例中，成角度部分以基本上垂直于邻接壁的方式在通道中心方向上延伸到成角度部分的端部部分。附加地或可替代地，保持部分可以平行于邻接壁延伸。在这种情况下，特别地，保持部分的平坦侧平行于邻接壁的通道内侧延伸。结果，保持部分可以被布置为特别靠近通道，并且成角度部分可以特别短。因此可以减小空间需求和出口单元的重量。

此外，突出到通道中的成角度部分的彼此相对布置的平坦侧可以平行于流动方向延伸。由于扁平材料的低厚度和平行于流动方向的部分的取向，电极仅使流动阻力略有增加。此外，这种取向减小了作用在突出到通道中的部分上的力，因此该部分可以特别薄。

每个电极可具有成角度部分，该成角度部分与保持部分邻接并突出到通道中。在这种情况下，每个电极的突出到通道中的部分在通道中自由地延伸，也就是说没有相对于壁的支撑件。以这种方式，流动阻力不会通过突出到通道中的部分显着增加，并且可以以成本有效的方式来制造出口单元。

在另一实施例中，每个成角度部分具有在通道中自由地终止的至少一个尖端和以(多个)尖端终止的端部部分。如实验所示，在这种情况下，尖端指向流动方向，这改善了电子的分离或气空流中离子的形成。此外，与尖端相对于流动方向横向延伸的情况相比，在空气流中形成的涡流更少。因此，出口单元运行特别顺畅。

可以规定，端部部分与连接部分一体地邻接，该连接部分延伸至电极的保持部分，并且与端部部分一起形成l形。特别地，在这种情况下，连接部分可以相对于尖端的延伸线成角度延伸，所述角度在60-120°的范围内，优选地为90°。在这种情况下，尖端的延伸线对应于尖端指向的方向。以这种方式，尖端经由连接部分连接到电极的保持部分，并且可以相对于连接部分和相对于保持部分均成角度地延伸。因此，如果连接部分从通道壁延伸到通道中，尤其是相对于通道的延伸线成90°角度，则尖端本身可以沿流动方向延伸。这具有的优点在于，连接部分可以比较短，从而一方面可以节省材料，另一方面可以提高连接部分的刚性。

根据另一实施例，电极包括电接触指，该电接触指一体地合并到保持部分中，并且被设置用于建立与电压源的电连接的目的。以这种方式，电极可以完全由一个工件制成，因此可以以特别节省成本的方式制成。此外，电极的单件结构在组装和进一步处理期间以及在物流中具有优势。

保持部分可以被包覆模制以形成保持器，结果，电极被牢固地容纳并且可以容易地紧固或安装在例如壳体内或壳体上。

替代地，保持部分可以注塑到壁中，但是随后不能更换。

附图说明

结合附图，从下面的描述中可以得出更多的优点和特征，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的出口单元的透视图，该出口单元具有电子单元和带有电极的电极组件；

图2示出了图1的出口单元的示意性截面图；

图3是图1中电子单元和电极组件的分解图；

图4是图1中电子单元和电极组件的透视图；，

图5示出了图1中电极的透视图；

图6示出了图5的电极的侧视图；和

图7至图14示出了用于拆卸图1的出口单元的不同组装步骤的透视图。

具体实施方式

图1示出了机动车辆的空调单元的车辆空调单元出口单元10。出口单元10包括具有第一通道14和第二通道16的壳体12以及电子单元18和电极20。

在空调单元的操作期间，空气流沿流动方向s流过通道14、16中的每一个，该空气流可以通过电极20被离子化。在所示的实施例中，设置通道14、16是为了在机动车辆内部的前部区域中提供经调节的空气。在一个替代实施例中，可以设置通道14、16，以便在内部的任何期望区域中提供经调节的空气，特别是在彼此不同的区域中。

在流动方向s上，出口单元10特别是布置成在向内部过渡的栅格状排气口的正前方，以便在车辆内部提供尽可能多的有时寿命很短的离子。

以垂直于流动方向s的方式，通道14、16被多个壁22、24、26、28包围，其中，通道14、16通过公共的分隔壁30彼此分开。

壁22、24、26、28和分隔壁30对于每个通道14、16形成垂直于流动方向s的大致矩形的通道横截面。在这种情况下，分隔壁30在中央布置在侧壁22、26之间，由此，通道14、16具有基本上相同的通道横截面。

壳体12在其与电子单元18邻接的壁28上具有肋状的突起32(图2)，该突起32从壁28和通道16竖直地向外突出，并且沿流动方向s延伸。突起32也以相对于在中央布置的分隔壁30偏移的方式设置，因此相对于通道14、16和电子单元18不对称地布置。

壳体12形成为一体。在替代实施例中，壳体12可以由多个壳体组成部组成。

特别地，通道14、16可由分开的壳体组成部34、36形成，所述壳体组成部34、36经由连接腹板38彼此连接。该实施例在图2中通过虚线元件示出。

在这种情况下，突起32可以由一个或多个连接腹板38形成，结果这两个功能被组合。

为了连接壳体组成部34、36而设置的连接腹板38例如是榫槽连接件。

壳体12还包括插入辅助件40(参见图1)，该插入辅助件40设置在腹板42上，该腹板42在壁28上延伸，也就是说与通道14、16相反地，从侧壁22相对于流动方向s横向地延伸至侧壁26。

此外，锚固设备44设置在壳体12上，并且从壁28延伸到外部，也就是说远离通道14、16延伸，并且被设置用于锚固电子单元18。锚固设备44包括两个板状锚固装置46、47(见图11)，这两个板状锚固装置46、47平行于侧壁22、26延伸并且布置在电子单元18的相对侧48、49上(见图3)。每个锚固装置46、47具有：槽形的锚固部分50，其被设计为安装电子单元18的单元的锚固销52；以及插入倒角部54，其被设置用于将单元的锚固销52引导到锚固部分50中。

电子单元18(见图1)包括具有电子组成部58的电路板56和变压器60，变压器60被设置用于产生用于电极20的高压。

变压器60被设计成提供离子化所需的3kv的电压。此外，变压器60可以被设计成提供更高的电压，例如高达10kv。

电路板56平行于壁28布置，并且具有面对通道14、16的前侧62和相对的后侧64(见图1)。电子组成部58和变压器60设置在前侧62上，并从电路板56沿通道14、16的方向延伸(见图4)。除了电子组成部58或变压器60的紧固器件或接触器件(诸如接触脚)以外，在电路板56的后侧64上没有电子组成部从电路板56突出。通过仅在一侧上填充电路板56，电路板特别平坦并且因此紧凑。可替代地，电路板56可以在其前侧62上填充有所谓的表面安装装置(smd)，结果是没有紧固器件或接触器件从后侧64突出，因此电子单元18可以更平坦。

电极20包括保持部分66和两个成角度部分68、70，这两个成角度部分68、70邻接保持部分66的相对端，并且与保持部分66一起形成u形轮廓(见图5)。

在保持部分66上设置有呈接触指形式的向上突起的u形接触部分72。

成角度部分68、70垂直于保持部分66，即成90°的角度α。可替代地，成角度部分68、70中的每一个可以相对于保持部分66以任何期望的角度α布置。

整个电极20由扁平材料形成，并且保持部分66，成角度部分68、70和接触部分72一体地彼此连接。

扁平材料具有0.1mm的均匀材料厚度d。替代地，材料厚度可以在0.001mm至0.3mm的范围内。

形成电极20的材料是x10crni18-8。在替代实施例中，电极20可以由适合于形成用于离子化空气流的电极20的任何期望的材料形成，例如18cr9ni。

电极20特别地是弯曲成其最终形状的冲压件。替代地，电极20可以例如通过激光切割由扁平材料切割，然后可以通过弯曲成形。

在替代实施例中，成角度部分68、70可以在任何期望的位置处邻接保持部分66。特别地，如果电极20包括两个以上的成角度部分68、70，则成角度部分68、70可以邻接在保持部分66的两个相对端部之间，特别是在横向上。

保持部分66以及成角度部分68、70的邻接保持部分66的那些部分被包覆模制以形成保持器74。保持器74和电极20一起形成电极组件76。

电子单元18在其沿流动方向s的下游且面对通道14、16的边缘78上具有凹口80，该凹口80与电极组件76互补，并且被设置用于以形状配合的方式容纳电极组件76。在组装状态下，电子单元18和电极组件76具有大致长方体的形状。

在凹口80中，电子单元18具有配合触点82，该配合触点82与接触部分72相对地布置，并在电极20和电子单元18之间建立电接触，结果是可以将由变压器60产生的高电压提供在电极20上(见图4)。

为了确保接触部分72和配合触点82之间的可靠接触，接触部分72和配合触点82可以在预应力下以弹性方式彼此抵靠。以这种方式，电子单元18的自重确保了在接触部分72和配合触点82之间的电连接。替代地或附加地，可以在电子单元18与电极组件76和/或壁之间设置闩锁(未示出)，以确保接触部分72和配合触点82之间的可靠电接触。

在替代实施例中，电极20可以不具有专用接触部分72。在这种情况下，配合触点82例如直接抵靠保持部分66，并以此方式在电子单元18和电极组件76之间建立电连接。

电极20的保持部分66平行于邻接壁28延伸，其中，保持部分66的平坦侧67，即横向于保持部份66的延伸线的方向的宽侧，平行于壁28。

电子单元18和保持器74具有凹部84，该凹部84与壳体12的突起32互补，并且特别地提供了电子单元18和保持器74到壳体12的突起32的形状配合连接。

凹部84也可以在电路板56的方向上在电气组成部58和/或变压器60之间延伸，以便节省总体高度。在电路板56未在突起32上横向延伸的替代实施例中，凹部84可远离通道14、16地延伸至电路板56的高度或在其上方。

以这种方式，出口单元10可以非常紧凑。此外，突起32和凹部84的不对称布置排除了与电子单元18的以及电极组件76的以及因此电极20的取向有关的组装误差。

凹部84布置在第一成角度部分68和第二成角度部分70之间。可替代地，电极20和/或电子单元18可以相对于突起32布置，使得凹部84位于电子单元18和/或电极组件76中的另一位置，特别是如果突起未布置在同一电极20的两个成角度部分68、70之间。

第一成角度部分68延伸到第一通道14中，而第二成角度部分70延伸到第二通道16中。为此，与电极组件76邻接的壁28分别具有在流动方向s上延伸的狭槽86(见图9)。

在另一替代实施例中，电极组件76可以例如通过其与壳体12模制成单件而被集成在壳体12中。

为了提供适于离子化空气流的足够高的电场强度，成角度部分68、70每个具有端部部分88，端部部分88具有尖端90，尖端90自由地终止在对应的通道14、16中。

由于两个成角度部分68、70具有基本相同的几何形状，因此下面基于图6所示的成角度部分68来描述两个成角度部分68、70的几何形状。

成角度部分68具有连接部分92，该连接部分一体地邻接端部部分88并且延伸到电极20的保持部分66。

在这种情况下，连接部分92相对于尖端90的延伸线94以90°的角度β延伸，并且与端部部分88一起形成l形部分。替代地，角度β可以具有任何期望的值，尤其是在60°至120°的范围内的值。

弧形边缘区域96、97界定从连接部分92到端部部分88的过渡部98。

端部部分88由凸形边缘区域100和凹形边缘区域104形成，凸形边缘区域100与凹形边缘区域102邻接，凹形边缘区域104与凹形边缘区域102相对地布置。

凹形边缘区域102和凹形边缘区域104延伸到尖端90。替代地，凹形边缘区域102和/或凹形边缘区域104可以在尖端90之前终止，并且可以例如(每个)以延伸到尖端90的直线或切线终止。

端部部分88在尖端90的区域中具有8°的角度γ，也就是说，凹形边缘区域102、104在尖端90处以8°的角度γ彼此相遇。在替代实施例中，角度γ可具有小于90°的值，优选小于30°，更优选小于15°，特别是小于10°。

由于邻接凸形边缘区域的凹形边缘区域102和凸形边缘区域100，端部部分88在背离连接部分92的一侧上具有部分106，部分106具有二维液滴的一半的形状。

尖端90指向流动方向s，也就是说，尖端90的延伸线94平行于流动方向s。

尖端90的曲率半径为0.005mm，因此是扁平材料的材料厚度d的一半。替代地，尖端90的曲率半径也可以小于扁平材料的材料厚度d的一半。

成角度部分68的从壁28延伸到通道14中的那部分是成角度部分68的突出到通道14中的那部分108。

由于上述特征，特别是在侧视图中并且横向于流动方向，突出到通道14中的部分108不具有直至尖端90的任何角部，并且因此特别是流线型的。

成角度部分68、70的突出到通道14、16中的那些部分108每个都垂直于壁28，该壁28邻接保持器74并且自由地延伸到通道14、16中，也就是说没有被例如支撑杆的结构支撑(见图1)。

此外，突出到通道14、16中的部分108被取向为使得突出到通道14、16中的部分108的平坦侧110平行于流动方向s延伸，所述平坦侧110彼此相对地布置。

此外，突出到通道14、16中的部分108被布置为使得相应的尖端90终止于对应通道14、16的通道横截面的中心部112中。在这种情况下，中心部112是相对于通道横截面的中心点x同心的圆，并且其面积为通道横截面的10％。因此，尖端90与通道壁22、24、26、28、30相距最大距离，并且布置在具有最大体积流量的通道14、16的区域中，由此在空气流中产生的离子的量特别高。

突出到通道14、16中的部分108的这种布置和取向确保了通道14、16的流动阻力基本上没有增加。此外，避免了空气流中的涡流，从而抑制了干扰噪声。此外，减少了臭氧的产生。

电子单元18和电极组件76是可更换的部件，其可一起更换或彼此分开地更换，以便在出现故障的情况下更换对应的组成部。

此外，电子单元18和电极组件76每个为插入件的形式，因此它们可以插入壳体12或所提供的安装空间中。为此，优选地不需要工具和/或紧固器件，从而可以以特别简单的方式进行组装。

由于电子单元18的和与电子单元18分开设计的电极组件76的紧凑构造，仅需要少量空间来组装或拆卸电子单元18和电极组件76。因此，可以将出口单元10直接布置在另一车辆结构下方，例如图1所示的横杆114，只要在电子单元18和横杆114之间具有足够的净高度h即可。在这种情况下，净高度h是在电子单元18的安装状态下电子单元18和横杆114之间的最短距离。

电子单元18和横杆114之间的、安装和拆卸电子单元18和电极组件76所需的最小净高度h取决于多种因素，尤其是：横杆114相对于电子单元18沿流动方向s的相对位置，锚固设备44和插入辅助件40垂直于壁28延伸的相应高度，以及电子单元18是否可以绕轴线旋转，特别是延伸穿过两个锚定销52的轴线。在图7所示的实施例中，在每种情况中，锚固设备44和插入辅助件40垂直于壁28延伸的高度约为电子单元18的高度h的90％(见图2)，如果电子单元18不能旋转或不允许旋转，则最小净高度h同样对应于该距离，即高度h的大约90％。然而，如果可以如本示例的情况中那样旋转电子单元18(见图9)，结果可能需要低于高度h的90％的最小净高度h。

在替代实施例中，最小净高度h可以小于电子单元18的高度h的50％，优选地小于100％，尤其是小于150％。

为了简化电极组件76的正确组装并确保非常细的成角度部分68、70在插入到通道14、16中的过程中不被损坏，提供了插入辅助件40。对于突出到通道14、16中的每个部分108，插入辅助装件40包括具有凹槽118的插入器件116，凹槽118沿流动方向s并平行于侧壁22、26延伸，并且被设置用于在组装过程中容纳或引导突出到通道14、16中的部分108，特别是连接部分92。在替代的实施例中，特别是其中突出到通道14、16中的部分108不平行于流动方向s布置的情况中，凹槽118可以具有不同的取向。

下面基于图7至图14描述用于移除和组装电子单元18和电极组件76的方法。

图7示出了处于完全组装状态的出口单元10。电极组件76以与壁28邻接的方式定位，并且沿流动方向s，腹板42和突出到通道14、16中的部分68、70每个布置在对应的通道14、16中。电子单元18同样以邻接壁28的方式定位，并且也以形状配合的方式布置在(使用锚定销52)锚定装置46、47中以及它们之间。在这种情况下，电极组件76以形状配合的方式容纳在凹口80中，并且接触部分72电连接至配合触点82(见图4)。在该位置，电子单元18以不可移位的方式、并且逆于流动方向s、并且相对于流动方向s横向地紧固在与壁28平行的平面中。电极组件76以形状配合的方式被夹持或容纳在壳体12与电子单元18之间，并且因此同样被紧固。

为了移除电子单元18，将其垂直于壁28抬起(参见图8)，然后其被围绕锚定销52的轴线倾斜，从而电子单元18被释放(图9)，并沿流动方向s在向前的方向上被移除(图10)。

在下一步骤中，将电极组件76移除。为此，电极组件76沿着插入辅助件40被引导，并以组合运动的方式从壁28上抬起，同时绕沿保持器74的轴向(跨度)延伸线的方向延伸的轴线旋转(参见图12和13)。通过该旋转，成角度部分68、70被引导通过壁28中的狭槽86，因此电极组件76被释放。在最后的步骤中，现在将释放的电极组件76在流动方向s上的向前方向上移除(参见图14)。

为了组装电子单元18和电极组件76，上述用于移除组成部的方法基本上以相反的顺序进行。

这意味着电极组件76与保持器74一起以被放置在插入辅助件40上，以使得成角度部分68、70容纳在插入器件116的相应的凹槽118中并且布置在狭槽86上方，其中尖端90指向狭槽86的方向。

现在，电极组件76沿着插入辅助件40被引导，并且通过旋转电极组件76而将成角度部分68、70穿过狭槽86引入到通道14、16中(见图11至图13)。然后将成角度部分68、70推入通道14、16中，直到保持器74抵靠壁28放置(见图11)。不对称布置的突起32和以与其互补的方式布置在保持器74中的凹部84确保电极组件76以正确的取向组装。

在电极组件76之后组装电子单元18。为此，将电子单元18布置在壳体12上方，使得凹部80布置在电极组件76上方，而锚固销52布置在对应的锚固装置46、47上方(见图9)。现在，将锚固销52沿着锚固装置46、47的插入倒角部54引导至锚固部分50，并且电子单元18平行于壁28取向(见图8)。在最后一步骤中，现在将电子单元18垂直于壁28降低，并置于与壁28和电极组件76接触的最终位置(参见图7)。

该方法确保了电子单元18和电极组件76的安全组装和拆卸。此外，组装或拆卸无需任何工具，也无需任何额外的紧固器件(例如螺钉或栓钉)即可进行。

在替代实施例中，电子单元18和/或电极组件76不可互换，并且可以永久地连接至壳体12，例如与壳体12一体注塑模制。

此外，根据另一替代实施例，电极组件76可以被集成在电子单元18中，从而它们形成单个组成部。

根据替代实施例，电极20可以被集成在壁28中，结果是它们形成了单个组成部。尤其在这种情况下，壁28形成电极20的保持器74。

在另一替代实施例中，电极20可具有多个成角度部分68、70，多个成角度部分68、70被提供用于离子化一个或多个空气流的目的，也就是说在一个或多个通道14、16中的一个或多个空气流，其中成角度部分68、70一体地合并成公共的保持部分66。

此外，电极组件76可具有多个电极20，每个电极具有一个或多个成角度部分68、70，其被设置用于离子化一个或多个空气流的目的。

此外，出口单元10不限于具有两个通道14、16的实施例，而是出口单元10可以包括空气流过的任何期望数量的通道14、16。

上述实施例中的每一个提供了紧凑且运行流畅的车辆空调单元出口单元10，其可以以成本有效的方式生产。

本发明不限于所示的实施例。特别地，实施例的各个特征可以被包括在根据本发明的另一实施例中，而与对应实施例的其他特征无关，也就是说，所描述的特征可以以任何期望的方式组合。