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以及连接至电压源的电极，其中电极包括至少一个有角度部分，其凸伸到通道中且意图使流动通过通道的空气电离。

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。还已知的实践是在空调单元中使用高电压电极，以便提供电离空气流。在该情况下，电极的设置有尖端的部分凸伸到车辆空调单元的有空气流动通过的通道。由于一千伏及更高的高电压，具有高场强的强电场在尖端处形成。这引起空气流中的带电颗粒加速且电子被释放，也就是说被发射，作为来自尖端的场发射的结果。自由电子和加速颗粒经由累积形成另外的离子或影响电离，且由此导致空气流的电离。

高离子含量——特别是负的氧离子——与许多积极效果相关联，所述积极效果意图改善人的健康。其中，负的阳离子意图改进身体的天然抵抗力、中和气味、减少细菌和病毒的生长、减小过敏反应的风险、增加集中力(powerofconcentration)且对于抗压力有积极效果。

在汽车板块，出于效率的原因，总是努力使用具有最低可行重量和安装空间需求的部件。另一优先考虑目的在于使用优化潜力来减小生产成本。该目的还在于最小化车辆中所有装置的操作噪音，以便增强车辆乘客的舒适度。

技术实现要素：

本发明的目的因此是提供一种紧凑和顺滑延伸的车辆空调单元出口单元，其可以成本有效的方式制造。

为了实现该目的，提供了一种车辆空调单元出口单元，其具有被壁围绕的至少一个通道以及连接至电压源的电极。电极包括至少一个有角度部分，其凸伸到通道中且意图使流动通过通道的空气电离。有角度部分具有自由终结于通道中的至少一个尖端以及通过所述尖端(一个或多个)终结的端部部分。在该情况下，尖端沿流动方向指向，其改进空气流中的电子的脱离或离子的形成，如实验所示。此外，在空气流中存在比尖端相对于流动方向横向延伸时更少的涡形成。出口单元因此是特别顺滑延伸的。

根据一个实施例，尖端终结于通道横截面的中心或通道横截面的中心的附近。作为结果，尖端在通道的区域中布置为具有最大容积流量，由此，在空气流中产生的离子的量特别高。此外，由于该构造，尖端和所有通道壁之间的距离特别大，结果是在之后的流动过程中接触壁且被中和的离子的数量最小化。

电极可具有存在于壁的区域中的保持部分。此外，有角度部分的凸伸到通道中的那部分可在通道中自由地延伸，也就是说没有相对于壁的支撑。电极因此牢固地紧固且在通道中不需要任何支撑结构。作为结果，流动阻力没有因为电极而显著增大，且出口单元可以成本有效的方式制造。

可设置为，端部部分被延伸到电极的保持部分的连接部分毗连为单件，且连接部分与端部部分一起，得到l形状。特别地，连接部分在该情况下以范围为60-120°的角延伸至尖端的延伸部，优选地为90°，也就是说沿尖端所指向的方向。以该方式，尖端经由连接部分连接至电极的保持部分，且可以有角度的方式相对于连接部分和相对于保持部分二者延伸。如果连接部分从通道壁延伸到通道中，特别是以90°角延伸至通道的延伸部，尖端本身可因此沿流动方向延伸。这具有的优势是，连接部分可相对较短，由此使得一方面可以节省材料，另一方面增加连接部分的刚度。

根据一个实施例，从连接部分到端部部分的过渡部可由以弓形方式延伸的边缘区域界定，由此可以抑制电子的脱离。

根据另外的实施例，端部部分可在背朝连接部分的侧上具有凸形边缘区域，其具有二维水滴的半部的形状。该边缘区域形成凸起，如端部部分的侧视图所见，该凸起提供空气流沿端部部分和通过尖端的传导，因此引起空气流的改进的离子化。

保持部分可被包覆模制，以便形成保持器，由此，电极被牢固地容纳，且可被容易地紧固或安装，例如紧固或安装在壳体中或上。

替换地，保持部分可被注射模制到壁中，但之后不能被更换。

在另一实施例中，连接部分和/或端部部分可至少在一些部分中被包覆模制，以便优化在它们的区域中的流动过程。但是，电极的尖端在该情况下没有被包覆模制且是自由的。

此外，可设置为，电极由平的材料形成，其中，有角度部分的彼此相对布置的平侧平行于流动方向延伸。

特别地，尖端具有的曲率半径在平材料延伸所沿的平面中至多对应于平材料的厚度的一半，也就是说，尖端特别小且电场强度因此非常高。

在本发明的背景下，平材料是具有大体均一材料厚度的材料，该厚度范围为0.001mm至0.3mm。

平材料通过适于形成用于电离空气流的电极的材料形成，诸如x10crni18-8或18cr9ni。由于平材料的低厚度和凸伸到通道中的部分的平行于流动方向的取向，流动阻力仅被电极略微增大。此外，该取向减小作用在凸伸到通道中的部分上的力，作为其结果，该部分可特别薄。电极由平材料形成还具有电极可以是冲压部件或可以通过激光切割形成的优势。因此，电极可以非常成本有效的方式制造。

在另一实施例中，设置彼此挨着的多个通道，具有大体相同几何的有角度部分凸伸到所述通道中。在该情况下，所有有角度部分在共用保持部分中的保持器区域中彼此合并为单件。

特别地，电极可被包覆模制在保持器的区域中。该实施例的优势在于，单个电极可被提供用于使彼此挨着的多个通道电离的目的。以此方式，出口单元可特别紧凑和成本有效。

如所述，电极可由平材料形成，且可包括保持部分，其中，所述至少一个有角度部分毗连保持部分且在一些部分中凸伸到通道中。特别地，保持部分可平行于毗连壁部分延伸，和/或有角度部分可以大体垂直于毗连壁部分的方式沿通道中心的方向延伸到端部区域。由此，保持部分可布置为特别地靠近通道，且有角度部分可特别短。出口单元的空间需求和重量可因此被减小。此外，如果尖端终结于通道中心，那么空气流的离子化被优化。

附图说明

另外的优势和特征从以下说明书结合附图呈现，在附图中：

图1示出根据本发明一个实施例的出口单元的透视图，其具有电子单元和具有电极的电极组件，

图2示出来自图1的出口单元的示意截面图，

图3示出来自图1的电子单元和电极组件的分解视图，

图4示出来自图1的电子单元和电极组件的透视图，

图5示出来自图1的电极的透视图，

图6示出来自图5的电极的侧视图，以及

图7至14示出用于将来自图1的出口单元拆卸的不同组装步骤的透视图。

具体实施方式

图1示出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包括壳体12，壳体12具有第一通道14和第二通道16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流动通过每个通道14、16，该空气流可通过电极20被电离。在所示实施例中，通道14、16被设置用于在机动车辆内部的前部区域中提供被调节空气的目的。在替换实施例中，通道14、16可被提供用于在内部的任何期望区域中提供被调节空气的目的，所述区域特别是彼此不同的区域。

沿流动方向s，出口单元10特别地直接布置在格栅状空气口前方，作为对内部的过渡部，以便在车辆内部中提供尽可能多的有时寿命非常短的离子。

以与流动方向s垂直的方式，通道14、16被多个壁22、24、26、28围绕，其中，通道14、16通过共用的间隔壁30彼此分开。

对于每个通道14、16，壁22、24、26、28和间隔壁30形成大体矩形的通道横截面，该横截面与流动方向s垂直。在该情况下，间隔壁30居中地布置在侧壁22、26之间，由此，通道14、16具有大体相同的通道横截面。

在壳体12的毗连电子单元18的壁28上，壳体12具有肋形式的突出部32(图2)，其从壁28和通道16垂直地突出到外侧，且沿流动方向s延伸。突出部32还以相对于居中布置的间隔壁30偏置的方式设置，且因此相对于通道14、16和电子单元18不对称地布置。

壳体12形成为单件。在替换实施例中，壳体12可包括多个壳体部件(composites)。

特别地，通道14、16可通过分立的壳体部件34、36形成，所述壳体部件经由连接腹板38连接至彼此。该实施例在图2中通过虚线元件示出。

在该情况下，突出部32可通过一个或多个连接腹板38形成，由此，这两个功能被组合。

连接腹板38——被设置用于连接壳体部件34、36的目的——例如是舌和沟槽连接件。

壳体12还包括插入辅助件40(见图1)，其设置在腹板42上，该腹板在壁28上延伸，也就是说对着通道14、16，从侧壁22到侧壁26相对于流动方向s横向地延伸。

此外，锚定设备44设置在壳体12上，且从壁28延伸至外侧，也就是说，背离通道14、16，且被设置用于锚定电子单元18。锚定设备44包括两个板形的锚定装置46、47(见图11)，锚定装置46、47平行于侧壁22、26延伸且布置在电子单元18的相对侧48、49上(见图3)。每个锚定装置46、47具有槽形的锚定部分50，锚定部分50被设计为安装电子单元18的相对应锚定销52；以及插入倒角部54，其被设计用于将相对应锚定销52引导到锚定部分50中。

电子单元18(见图1)包括电路板56，电路板56具有电子部件58和变压器60，该变压器被设置用来产生用于电极20的高电压。

变压器60被设计为提供电离所需的3kv电压。此外，变压器60可被设计用于提供更高的电压，例如高达10kv。

电路板56平行于壁28布置，且具有面向通道14、16的前侧62和相反的后侧64(见图1)。电子部件58和变压器60被设置在前侧62上，且从电路板56沿通道14、16的方向延伸(见图4)。除了电子部件58或变压器60的紧固或接触器件(诸如触脚)，没有电子部件从电路板56在电路板56的后侧64凸伸。由于电路板56仅在一侧安装元件，电路板特别平且因此是紧凑的。替换地，电路板56可在其前侧62安装所谓的表面安装装置(smd)，结果是没有紧固或接触器件从后侧64凸伸，且电子元件18可因此甚至更平。

电极20包括保持部分66和毗连保持部分66的相对端部的两个有角度部68、70，所述有角度部68、70与保持部分66一起形成u形轮廓(见图5)。

触指形式的向上凸伸u形接触部分72设置在保持部分66上。

有角度部分68、70垂直于保持部分66，也就是说以90°角α。替换地，每个有角度部分68、70可相对于保持部分66以任何期望的角α布置。

整个电极20由平的材料形成，保持部分66、有角度部分68、70以及接触部分72连接至彼此作为单件。

平的材料具有0.1mm的均匀材料厚度d。替换地，材料厚度可以为0.001mm至0.3mm的范围。

形成电极20的材料是x10crni18-8。在替换实施例中，电极20可由任何期望的适于形成用于电离空气流的电极20的材料形成，所述材料例如18cr9ni。

特别地，电极20是冲压部件，其已经弯曲为其限定的形状。替换地，电极20可由平的擦聊切割，例如通过激光切割，且可然后通过弯曲成形。

在替换实施例中，有角度部分68、70可在任何期望的位置毗连保持部分66。特别地，如果电极20包括多于两个的有角度部分68、70，所述有角度部分68、70可在保持部分66的两个相反端部之间毗连，特别地是侧向地。

保持部分66和有角度部分68、70的毗连保持部分66的那些部分被包覆模制，以便形成保持器74。保持器74和电极20一起形成电极组件76。

在电子单元18的沿流动方向s在下游且面向通道14、16的边缘78上，电子单元18具有凹部80，凹部80与电极组件76互补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具有大体立方体的形状。

在凹部80中，电子单元18具有匹配触点82，其被布置为与接触部分72相对，且在电极20和电子单元18之间建立电接触，结果是通过变压器60产生的高电压可在电极20处提供(见图4)。

为了确保接触部分72和匹配触点82之间的可靠接触，接触部分72和匹配触点82可以借助预应力以弹性方式抵靠彼此搁置。以此方式，电子单元18的固定负载(deadweight)确保接触部分72和匹配触点82之间的电连接被保证。替换地或附加地，可以在电子单元18和电极组件76和/或壁之间提供闩锁(未示出)，以便确保接触部分72和匹配触点82之间的可靠电接触。

在替换实施例中，电极20可不具有专用接触部分72。在该情况下，例如，匹配触点82直接抵靠保持部分66搁置，且以该方式，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平行于毗连壁28延伸，其中，保持部分66的平侧67(也就是说横向于保持部分66的延伸方向的宽侧)平行于壁28。

电子单元18和保持器74具有凹陷部84，凹陷部84与壳体12的突出部32互补，且特别地提供电子单元18和保持器74与壳体12的突出部32的形状配合连接。

凹陷部84可还沿电路板56的方向在电子部件58和/或变压器60之间延伸，以便节省总高度。在电路板56没有在突出部32上横向延伸的替换实施例中，凹陷部84可远离通道14、16向电路板56的高度或在电路板上方延伸。

以此方式，出口单元10可非常紧凑。此外，突出部32和凹陷部84的非对称布置排除与电子单元18的和电极组件76的以及因此电极20的取向相关的组装错误。

凹陷部84设置在第一有角度部分68和第二有角度部分70之间。替换地，电极20和/或电子单元18可相对于突出部32布置，以使得凹陷部84在电子单元18和/或电极组件76中处于另一位置处，特别是如果突出部没有布置在同一电极20的两个有角度部分68、70之间。

第一有角度部分68延伸到第一通道14中，而第二有角度部分70延伸到第二通道16中。为此目的，毗连电极组件76的壁28相应地具有沿流动方向s延伸的狭槽86(见图9)。

在进一步的替换实施例中，电极组件76可并入在壳体12中，例如通过其与壳体12模制为单件而实现。

为了提供足够高的适于电离空气流的电场强度，有角度部分68、70每个具有端部部分88，该端部部分具有自由地终结于相对应通道14、16中的尖端90。

因为两个有角度部分68、70具有大体相同的几何，这两个有角度部分68、70的几何在以下基于图6所示的有角度部分68描述。

有角度部分68具有连接部分92，连接部分92一体毗连端部部分88且延伸至电极20的保持部分66。

连接部分92在该情况下相对于尖端90的延伸部94以90度角β延伸，并与端部部分88一起形成l形部分。替换地，角β可具有任何期望的值，特别是60°至120°范围的值。

弓形边缘区域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通过凸形边缘区域100和凹边缘区域104形成，该凸形边缘区域100与凹形边缘区域102毗连，该凹边缘区域104布置为与凹形边缘区域102相对。

凹形边缘区域102和凹形边缘区域104延伸到尖端90。替换地，凹形边缘区域102和/或凹形边缘区域104可在尖端90之前终结，且可(每个)终结于例如延伸到尖端90的直线或切线。

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

由于凸形边缘区域100和凹形边缘区域102毗连凸形边缘区域，端部部分88在背朝连接部分92的那侧具有部分106，该部分106具有半个二维水滴的形状。

尖端90沿流动方向s指向，也就是说，尖端90的延伸部94平行于流动方向s。

尖端90的曲率半径是0.005mm，且因此是平材料的材料厚度d的一半。替换地，尖端90的曲率半径可还小于平材料的材料厚度d的一半。

有角度部分68的从壁28延伸到通道14中的那部分是有角度部分68的凸伸到通道14中的那部分108。

由于上述特征，凸伸到通道14中的部分108直到尖端90不具有任何角部，特别地在侧视图中且横向于流动方向，且因此特别是呈流线型的。

有角度部分68、70的凸伸到通道14、16中的那些部分108每个垂直于毗连保持器74的壁28，且自由地延伸到通道14、16中，也就是说没有被结构支撑，所述结构例如是支撑杆(见图1)。

此外，凸伸到通道14、16中的部分108被取向为使得，部分108的凸伸到通道14、16中的平侧110——所述平侧彼此相对布置——平行于流动方向s延伸。

此外，凸伸到通道14、16中的部分108布置为使得，相应尖端90终结于相对应通道14、16的通道横截面的中心区112。在该情况下，中心区112是与通道横截面的中心点x同心的圆形，且具有的面积为通道横截面的10％。尖端90因此处于距通道壁22、24、26、28、30的最大距离处，且在通道14、16的区域中布置为具有最大容积流量，作为其结果，在空气流中产生的离子的量特别高。

部分108凸伸到通道14、16中的该布置和取向确保通道14、16的流动阻力没有显著增加。此外，空气流中的涡被避免，结果是干扰噪音被抑制。此外，减少了臭氧的产生。

电子单元18和电极组件76是更换部件，它们可一起更换或分开更换，例如以便在故障的额情况下更换相对应部件。

此外，电子单元18和电极组件76每个是插入件的形式，由此它们可插入到壳体12中或所提供的安装空间中。优选地，不需要用于此目的的工具和/或紧固器件，结果是组装可以特别简单的方式执行。

考虑到电子单元18和与电子单元18分开设计的电极组件76的紧凑构造，仅需要小量空间用于组装或拆卸电子单元18和电极组件76。出口单元10可因此直接布置在另一车辆结构下方，该另一车辆结构诸如如图1所示的横撑(crossstrut)114，只要电子单元18和横撑114之间具有足够的净高h。在该情况下，在电子单元18的安装状态下，净高h是电子单元18和横撑114之间的最短距离。

安装和移除电子单元18和电极组件76所需的电子单元18和横撑114之间的最小净高h取决于多个因素，其中有横撑114相对于电子单元18沿流动方向s的相对位置、锚定设备44和和插入辅助件40垂直于壁28延伸的相应高度、以及电子单元18是否可绕轴线旋转和可旋转多少，特别地该轴线是延伸通过两个锚定销52的轴线。在图7所示的实施例中，其中，在每种情况下，锚定设备44和和插入辅助件40垂直于壁28延伸的高度大约为电子单元18的高度h的90％(见图2)，最小净高h同样对应于该距离，也就是说，大约高度h的90％，如果电子单元18不能或必须不旋转的话。但是，如果可以旋转电子单元18的话，如在本例中的情况(图9)，因此可要求低于高度h的90％的最小净高h。

在替换实施例中，最小净高h可小于电子单元18的高度h的50％，优选地小于100％、特别是小于150％。

为了简化电极组件76的正确组装且确保非常薄的有角度部分68、70在插入到通道14、16中期间不被损坏，提供插入辅助件40。对于凸伸到通道14、16中的每个部分108，插入辅助件40包括插入器件116，其具有沿流动方向s且平行于侧壁22、26延伸的沟槽118，该沟槽被设置用于在组装期间容纳或引导凸伸到通道14、16中的部分108，特别是连接部分92。在替换实施例中，特别地其中，凸伸到通道14、16中的部分108没有平行于流动方向s布置，沟槽118可具有不同的取向。

用于移除和组装电子单元18和电极组件76的方法在以下基于图7至14描述。

图7示出处于完全组装状态的出口单元10。电极组件76以毗连壁28且沿流动方向s毗连腹板42的方式定位，凸伸到通道14、16中的部分68、70每个布置在相对应通道14、16中。电子单元18同样以毗连壁28的方式定位，且还以形状配合的方式布置在锚定装置46、47之间和之中(利用锚定销52)。在该情况下，电极组件76以形状配合方式容纳在凹部80中，且接触部分72电连接至匹配触点82(见图4)。在该位置中，电子单元18以沿逆着流动方向s的方向不可移位的方式且在平行于壁28的平面中相对于流动方向s横向地紧固。电极组件76以形状配合的方式被夹持或容纳在壳体12和电子单元18之间，且因此同样被紧固。

为了移除电子单元18，其被垂直于壁28升高(见图8)，然后绕锚定销52的轴线倾斜，结果是电子单元18被释放(见图9)且在沿流动方向s向前的方向上被移除(见图10)。

电极组件76在下一步骤中被移除。为此目的，电极组件76沿插入辅助件40被引导，且在组合移动中，被提升离开壁28并同时绕沿保持器74的轴向(翼展方向)延伸方向延伸的轴线旋转(见图12和13)。通过该旋转，有角度部分68、70被引导通过壁28中的狭槽86，且电极组件76因此被释放。在最后的步骤中，被释放的电极组件76现在于沿流动方向s向前的方向上被移除(见图14)。

为了组装电子单元18和电极组件76，上述用于移除部件的方法基本上按着反向顺序执行。

这意味着电极组件76通过保持器74布置在插入辅助件40上，以使得有角度部分68、70容纳在插入器件116的相应沟槽118内，且布置在凹槽86上方，其中，尖端90沿狭槽86的方向指向。

电极组件76现在沿插入辅助件40被引导，且有角度部分68、70通过旋转电极组件76穿过狭槽86而被引入到通道14、16中(见图11至13)。有角度部分68、70然后被推入到通道14、16中，直到保持器74抵靠壁28搁置(见图11)。非对称布置的突出部32和以与之互补的方式布置在保持器74中的凹陷部84确保电极组件76以正确取向组装。

电子单元18在电极组件76之后被组装。为此目的，电子单元18布置在壳体12上方，以使得凹部80布置在电极组件76上方，且锚定销52布置在相对应锚定装置46、47上方(见图9)。锚定销52现在沿锚定装置46、47的插入倒角部54引导到锚定部分50，且电子单元18平行于壁28取向(见图8)。在最后的步骤中，电子单元18现在垂直于壁28下降，且带入到与壁28和电极组件76接触的最终位置(见图7)。

该方法确保电子单元18和电极组件76的安全组装和拆卸。此外，组装或拆卸没有任何工具且没有任何附加紧固器件(诸如螺钉或钉)而执行。

在替换实施例中，电子单元18和/或电极组件76是不可互换的，且可永久地连接至壳体12，例如与壳体12注射模制为单件。

此外，根据另一替换实施例，电极组件76可并入在电子单元18中，结果是它们形成单个部件。

根据替换实施例，电极组件20可并入在壁28中，结果是它们形成单个部件。特别地在该情况下，壁28形成电极20的保持器74。

在进一步的替换实施例中，电极20可具有多个有角度部分68、70，它们被设置用于电离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，其中，有角度部分68、70合并到共用的保持部分66中形成单件。

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有角度部分68、70，它们出于电离一个或多个空气流的目的被设置。

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可包括任何期望数量的有空气流动通过的通道14、16。

每个上述实施例提供紧凑和顺滑延伸的车辆空调单元出口单元10，其可以成本有效的方式制造。

本发明不限于所示实施例。特别地，实施例的各个特征可包含在根据本发明的另一实施例中，而不管相应实施例的其他特征，也即是说，所述特征可以任何期望方式组合。