车用空调器设备的制作方法

专利名称：车用空调器设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对车辆的舱室进行空调调节的车用空调器设备。
背景技术：
在安装在车辆中的用于对舱室进行空调调节的车用空调器设备 (以下，涉及如"空调器")中，通过例如在舱室冷却或舱室除去湿气 的时候或舱室类似操作的时候旋转地驱动压缩机(压缩机器)，并在空 气鼓风操作或空气加热操作的时候阻止压缩机的驱动，能够得到动力 保存。
在这种空调器中，冷凝器的冷却能力影响该空调器的空气冷却能 力，并且通过蒸发器冷却空气经常导致空气中的湿气的浓缩。因此， 为提高空气冷却效率已经在其中建议，在蒸发器上浓缩的水或湿气作 为排出水被回收，回收的排出水然后被喷射到该冷凝器(例如，参见
曰本专利申请公布号5-87054 ( JP-A-5-87054 ))。
在电动机动车辆、燃料电池机动车辆等中，空调器的压缩机被电
动机驱动。在一些中置发动机(mid-engine)车辆中和一些混合车辆
中空调器的压缩机也被电动机驱动，在所述中置发动机车辆中，用作
移动车辆的驱动源的内燃机布置在舱室的后侧，所述混合车辆具有除 用作移动车辆的驱动源的内燃机以外的电动机。在空调器中，也设有
被电动机驱动的其它部件，包括冷凝器的冷却风扇、制造空调的风的 鼓风机等。
因此，已经做了多种建议，在所述多种建议中多个部件或附件被 一个电动机驱动。例如，日本专利申请公布号 59-186763(JP-A-59-186763)公开了 一种结构，在所述结构中外部的风 扇经由联接器联接到直流马达，并且舱室风扇经由带联接到压缩机。曰本专利申请公布号6-171349(JP-A-171349)公开了一种结构，所述结
构中压缩机和冷凝器的冷却风扇被共同的电动机驱动。此外，日本专 利申请公布号2001-333557(JP-A-2001-333557)建议，其中用于空气冷 却的压缩器和用于空气加热的粘性发热器或类似物被组合，并经由电 磁离合器被连接到电动马达。
空调器由其中容纳鼓风机、蒸发器等的空调器单元和压缩机，也 和冷凝器、用于冷却该冷凝器的冷却风扇等构造。日本专利申请公布 号2001-171340(JP-A-2001-171340)建议，被容納在一个外壳中的这些 部件和类似物和对应于冷凝器的风扇和对应于蒸发器的风扇联接到共 同的电动马达，以便得到紧凑的结构。
在车辆中，空调器单元布置在舱室仪表板(dash panel)的内侧， 并因此减少舱室的前部分的空间。因此，已经建议，空调器单元和电 动压缩机被容納在一个盒子中，并安装在车辆的仪表盘的前侧，以便 使舱室的前部分中的空间能够被延伸。
因此，为了得到空调器的紧凑结构，优选的是在一个单元中设置 空调器，并且也优选的是多个附件或部件被一个电动马达驱动。
在空调器中，然而，包括鼓风机、压缩机、冷却风扇等的附件， 需要如上所述被驱动。在上述的相关技术方法中，如果两个附件被一 个电动马达驱动，该单独电动马达不能够驱动所有附件并因此需要多 个电动马达。或者，如果使用带以便一个电动机驱动三个或更多附件， 阻碍该紧凑结构。

发明内容
鉴于上述事实，已经实现本发明。本发明的一个目的是提供一种 其中压缩机、冷凝器风扇和鼓风机能被一个电动马达完全地驱动的车 用空调器设备，和提供一种允许更紧凑结构的车用空调器设备。
为了得到上述的和其它的目的，本发明提供一种车用空调器设备， 所述车用空调器设备具有包括压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环(或 冷却循环)的，并且通过空调的风对舱室进行空调调节，所述空调的风通过驱动鼓风机使空气通过蒸发器或加热装置而产生，所述车用空 调器设备特征在于，车用空调器设备包括电动马达，所述电动马达驱 动压缩机、鼓风机和冷却冷凝器的冷凝器风扇，电动马达的驱动轴的 一端经由第一离合器装置联接到压缩机的旋转轴，驱动轴的另一端联 接到鼓风机的旋转轴，并且冷凝器风扇经由第二离合器装置联接到压 缩机的旋转轴和鼓风机的旋转轴中的一个。
根据上述的车用空调器设备，为了通过单独的电动马达驱动压缩 机、鼓风机和冷凝器风扇，电动马达的驱动轴的一端经由第一离合器 装置联接到压缩机的旋转轴，驱动轴的另一端联接到鼓风机的旋转轴。
用于对舱室进行空调调节，鼓风机经常一直旋转，但是压缩机根 据空气冷却载荷被驱动，并且当压缩机被驱动时冷凝器风扇根据需要 被驱动。
因此，冷凝器风扇的旋转轴经由第二离合器装置联接到压缩机的 旋转轴或鼓风机的旋转轴。
结果，鼓风机、压缩机和冷凝器风扇在它们的相应合适时机能被 电动马达单独地旋转地驱动。此外，压缩机和冷凝器风扇的不必要的 旋转的驱动，尤其地，冷凝器风扇的不必要的旋转的驱动能被抑制， 以便使能够减少电动马达的载荷并能够得到动力保存。
此外，在上述的车用空调器设备中，优选的是车用空调器设备包 括容纳鼓风机和蒸发器并产生空调的风的空调器模块，和至少容纳冷 凝器和冷凝器风扇的冷凝器模块，并且空调器模块和冷凝器模块被整 体地联接，以便使鼓风机的旋转轴和冷凝器风扇的旋转轴是同轴的。
此外，在上述的车用空调器设备中，优选的是车用空调器设备包 括具有靠近蒸发器一端并且具有靠近冷凝器另一端的空气管道。还有， 也优选的是空气管道的一端联接到在空调器模块的外壳中形成的吸入 口 ，并且空气管道的另一端联接到在冷凝器模块的外壳中形成的排出n 。
根据上述的车用空调器设备，被蒸发器冷却的空气从靠近蒸发器 的外壳的吸入口通过空气管道被送到冷凝器模块，并且从冷凝器模块的外壳的排出口被排出。因为排出口位于靠近冷凝器，冷却的空气冷 却冷凝器。因此，抑制冷凝器的温度升高变得可能。
此外，也优选的是冷凝器风扇是横流式风扇，并且压缩机和电动 马达布置在冷凝器风扇的空腔中。
根据上述的车用空调器设备，具有内部空腔并且允许空气通过空 腔的横流式风扇被用作冷凝器风扇，并且压缩机和电动马达被整体地 布置在冷凝器风扇的空腔中。即，压缩机、电动马达等和冷凝器和鼓 风机一起被整体地容纳在冷凝器模块中。
因此，能够得到大大的减少的要求的空间，并且设备可以被制造 得比在壳体中冷凝器风扇、压缩机和电动马达并排布置更紧凑。
此外，也优选的是冷凝器布置为使得用于冷却冷凝器的冷却风沿 着车辆上下方向通过，并且车用空调器设备还包括收集装置和扩散装 置，所述收集装置用于收集在蒸发器上存积的来自空气的水，所述扩 散装置用于在扩散水的同时将通过收集装置收集的水引导到冷凝器和 使水滴下到冷凝器。
根据上述的车用空调器设备，当压缩机被驱动时，浓缩并滴到蒸 发器上的来自空气的水被收集，在被扩散的同时被滴到冷凝器。
结果，当压缩机被驱动时，即使当冷凝器的冷却变得不必要时， 冷凝器能被有效地冷却。因此，用于冷却冷凝器的目的的冷凝器风扇 的驱动能够被抑制。
如上所述，根据本发明，在压缩机、鼓风机和冷凝器风扇被单独 的电动马达驱动的壳中，它们能在它们的相应合适时机被驱动。
因此，当制造该设备的紧凑结构时，减少电动马达的载荷和得到 动力保存变得可能。
此外，在本发明中，通过布置压缩机和电动马达在是横流式风扇 的冷凝器风扇中，设备能被制造得更紧凑。


本发明的特征、优点和本发明的技术上和工业上的重要性，当与附图结合考虑时，将通过阅读以下本发明的优选的实施例的细节说明
被更好得理解，其中
图1是示出应用于本发明的第一实施例的空调器的部分的示意性 透浮见图2是根据本实施例的空调器的示意性结构图解； 图3是沿着图1的线3-3的空调器的示意性截面图； 图4是以上示出的图1的空调器的部分的视图； 图5A是沿着图1的线5A-5A的空调器模块的示意性截面图； 图5B是沿着图1的线5B-5B的冷凝器模块的示意性截面图； 图6是空调器的部分的示意性透视图，示出变速机构的示例； 图7是示出应用于第二实施例的空调器的部分的示意性透视图； 图8是沿着车辆轴向从后侧示出的应用于第二实施例的空调器的 示意性结构图解；
图9是冷却液模块的部分的示意性截面图IO是应用于第三实施例的空调器的部分的示意性透视图IIA是沿着图IO的线11A-11A的空调器模块的示意性截面图IIB是沿着图10的线11B-11B的冷凝器模块的示意性截面图。
具体实施例方式
在以下的说明和附图中，将参照典型的实施例更详细地说明本发明。
以下，将参照视图说明本发明的实施例。图l示出根据本发明的 第一实施例的车用空调器设备(以下，被称为空调器IO)的总的结构。 根据本实施例，空调器10可以安装在以内燃机的驱动力驱动的车辆 中，但是优选地安装在以电动马达的驱动力驱动的车辆中，例如混合 车辆、电动机动车辆、燃料电池机动车辆等。以下说明将假设空调器 10安装在具有内燃机和电动机作为移动车辆的驱动源的混合车辆。
图2示出根据本实施例的空调器10的基本结构。在空调器10中， 其中循环冷却液的制冷循环由压缩机12、冷凝器14、接收器16、安全阀18和蒸发器20形成。在该制冷循环中，冷却液通过旋转地驱动 压缩机12被压缩到具有高温和高压，并因此被送到冷凝器14，并且 冷却液通过冷凝器14被冷却并因此被液化。在蒸发器20中，被冷凝 器14液化的冷却液蒸发，冷却通过蒸发器20的空气(图2中从蒸发 器的左侧传输到其右側)。此外，在蒸发器20上，冷却的空气中的湿 气浓缩，使得通过蒸发器20的空气被除湿。
冷凝器14液化冷却液。然而，冷却液的一部分不纟皮液化并且该冷 却液包括冷却液的气态的小部分。因此，接收器16将冷却液分成液化 的冷却液和气态的冷却液。然后，接收器16将液化的冷却液送到安全 阀18。此外，安全阀18通过迅速地使液化的冷却液减压雾化液化的 冷却液，并将雾化的冷却液送到蒸发器20中，因此允许提高蒸发器 20的蒸发效率，即，蒸发器20的冷却效率。
空调器10设有鼓风机22和加热器核心件24，并具有从鼓风机22 通过蒸发器20和加热器核心件24传输的空气的通道26。所述空气的 通道26设有引入口 28。所述引入口 28被连接经由引入箱(未示出) 与车辆的外部和舱室的内部联系。该通道26的另一端的侧面联接到多 个出口管道30。
因此，在空调器10中，当鼓风机22被旋转地驱动时，空气被从 车辆的外部和舱室被吸取，并被送入蒸发器20,并且已经通过蒸发器 20和加热器核心件24的空气作为空调的风被送入出口管道30。
在蒸发器20和加热器核心件24之间的通道26设有空气-混合挡 板32。该空气-混合挡板32将已经通过蒸发器20的空气分成通过加 热器核心件24的空气部分和绕开加热器核心件24的空气部分。分开 的空气部分在加热器核心件24的下游侧面处被混合。
加热器核心件24设有加热装置。发动机冷却液在加热器核心件 24和发动机(未示出)之间被循环。在加热器核心件24处，在通过 加热器核心件24的空气和发动机冷却液之间发生热交换。因此，通过 加热器核心件24的空气,皮加热。
附带地，虽然所述结合加热器核心件24的被用作加热装置，也可能使用例如电暖器或类似物在未设有发动机例如电动车辆的车辆中。 这些结构也是没有限制性。也可能应用一种加热空调的风的任意的结 构，例如其中通过使用从车辆排除的热加热的冷却液可以经由加热器
核心件24纟皮循环的结构。
空调器IO被设计成通过控制被加热器核心件24加热的空气量和 绕开加热器核心件24的空气量和以空气混合挡板32的开口的程度为 基础的未加热的剩余空气量从而在加热器核心件24的下游侧面处产 生要求的温度的空调的风。
空调器10具有多种出口管道30，包括具有被指向车辆的前挡风 玻璃面的除霜器出口 34A的出口管道30A，具有被指向舱室中乘员的 位置的寄存器出口 34B的出口管道30B，和具有被指向乘员的脚的位置 的地板出口 34C的出口 30C。此外，在空调器10中，出口管道30A、 30B、 30C通过使用选择挡板能够被选择地打开。
因此，空调器10能在朝向窗玻璃吹出空调的风的DEF模式中、 在朝向舱室中乘员吹出空调的风的FACE模式中、在朝向乘员的脚吹 出空调的风的FOOT模式中、在朝向窗玻璃和乘员的脚吹出空调的风 的DEF/FOOT模式中和在朝向乘员和该乘员的脚吹出空调的风的 BI-LEVEL模式中执行进行空调调节的操作。
空调的操作被控制器(空调器ECU)(未示出)控制。当操作状 态时，诸如设定温度或类似操作，通过使用控制面板(未示出)的开 关或类似物被设定，控制器设定目标鼓风温度，所述目标鼓风温度需 要以操作状态和环境状态为基础得到舱室中设定温度，以便使空调器 10用鼓风模式中的鼓风机的风量执行舱室的空调调节，所鼓风模式以 操作状态和环境状态为基础设定。用于本操作的空调器10的基本控制 能通过应用 一种已知的方法被实现，并且因而不在这里详细说明。
附带地，如图1、 3和4示出，根据第一实施例，空调器10包括 空调器模块36、冷凝器模块38和压缩机模块40。
在该空调器10中，空调器模块36布置在沿车辆横向空调器10 的端部侧面处，并且冷凝器模块38布置在沿车辆横向另一端侧面处。空调器模块36和冷凝器模块38通过压缩机模块40彼此联接，所述压 缩机模块40布置在空调器模块36和冷凝器模块38之间。因此，空调 器模块36、冷凝器模块38和压缩机模块40使成为一体。以下说明中， 在空调器IO安装在车辆中的情况中，车辆的前侧面被箭头Fr指示， 和车辆的上侧面被箭头Up指示，和沿车辆横向的外侧面被箭头W指
示o
如图5A中示出，在空调器模块36中，空调的风的通道26被形 成在外壳42中，并且鼓风机22、蒸发器20、空气-混合挡板32和加 热器核心件24被整齐布置在通道26中。
空调器IO使用离心式鼓风机作为鼓风机22。如在图1、 3和4中 示出，在空调器模块36中的鼓风机22布置成使得鼓风机22的轴线位 于车辆的横向中。空调器模块36的外壳42具有沿车辆横向的外侧面 中的引入口 28 。
因此，空调器模块36中，当鼓风机22被旋转地驱动时，空气从 沿车辆横向的外侧面被引入到通道26中，使得空气沿着通道26流动 到加热器核心件24的下游侧面。
此外，如图1、 3、 4和5A中示出，出口管道30A、 30B、 30C联 接到空调器模块36的外壳42。因此，在空调器模块36中产生的空调 的风能被提供给除霜器出口 34A、寄存器出口 34B和地板出口 34C(在 图2中示出)。
另一方面，在冷凝器模块38中，冷凝器14布置在外壳44中如图 1、 3、 4和5B中示出。如图1和图5B中示出，冷凝器14被指向车 辆的前侧面。
如图5B中示出，外壳44在其面对冷凝器14并位于车辆的前侧 面的表面中具有格栅46。排气口 48被形成在外壳44的顶部表面。在 外壳44中，形成连接连通的格栅46和排气口 48的空气的通道50。
在通道50中，布置冷凝器14，并且冷凝器风扇52被设置在冷凝 器14的排气口48侧面。在本实施例中，具有在外部外围部分上的叶 轮的回流风扇被用作冷凝器风扇52。冷凝器风扇52布置在冷凝器模块38中以便使冷凝器风扇的轴线位于沿车辆的横向。
因此，当冷凝器风扇52被旋转地驱动时，空气通过格栅46被引 入。通过格栅46被引入的空气继而通过冷凝器14，冷却冷凝器14。 冷凝器模块38也被构造成，当车辆运行时使得在车辆前方的空气能作 为冷却冷凝器14的风被引入。
此外，如图1、 3和4中示出，压缩机模块40具有外壳54。空调 器10通过例如经由压缩机模块40的外壳54或压缩机模块40的框架 56联接空调器模块36的外壳42和冷凝器模块38的外壳44被装配。 根据本实施例，虽然在空调器10中，外壳42、 44、 54被联接以 形成单独的单元，这不是限制性的，并且可以使用任何适当的结构。 例如，采用其中一个外壳通过隔断墙被分为三部分，并且空调器模块、 压缩机模块和冷凝器模块被分别形成在三个分开的部分中的结构是可 允许的。
压缩机12也和用作空调器10的运动的能源的电动马达58被设置 在压缩机模块40的外壳54中。在该结构中，压缩机12被设置在冷凝 器模块38的侧面处，并且电动马达58被设置在空调器模块36的侧面 处。压缩才几12的旋转轴60和电动马达58的驱动轴62被设置沿车辆 的横向，并且旋转轴60和驱动轴62 ^皮设置在相同轴线(同轴的)上。
压缩才几12的旋转轴60沿轴线方向,皮伸出到两侧面上，并且电动 马达58的驱动轴62沿轴线方向被伸出到两侧面上。压缩机12的旋转 轴60和电动马达58的驱动轴62经由被设置作为第 一 离合器装置的电 》兹离合器64被互相连接。具体地，压缩机12和电动马达58经由电磁 离合器64联接。在第一实施例中，压缩机12和电动马达58通过电磁 离合器64联接从而使成为一体。
因此，在空调器10中，当电磁离合器64被开启时，电动马达58 的转矩被传输到压缩机12，使得压缩机12被旋转地驱动。
在空调器10中，鼓风机22的旋转轴66和冷凝器风扇52的旋转 轴68与压缩机12的4t转轴60和电动马达58的驱动轴62 ^皮同轴地布 置。冷凝器风扇52的旋转轴68被伸出通过外壳44到外壳54中。旋 转轴68和压缩机12的旋转轴60经由被设置作为第二离合器装置的电 磁离合器70联接。
因此，当电磁离合器64和电磁离合器70被开启时，而电动马达 58 4皮;旋转地驱动同时，电动马达58的转矩经由压缩才几12的旋转轴60 开始(come to)传输到冷凝器风扇52，以便使冷凝器风扇52被旋转 地驱动。
此外，不但当电》兹离合器70关闭时而且当电》兹离合器64关闭时， 即使电动马达58正被旋转地驱动，冷凝器风扇52是处在被停止的状 态中。
鼓风机22的旋转轴66被伸出通过外壳42到压缩机模块42中(外 壳54中)。旋转轴66联接到电动马达58的驱动轴62。
因此，当电动马达58被旋转地驱动时，其转矩被传输到鼓风机 22，使得鼓风机22被旋转地驱动。即，在空调器10中，当电动马达 58 ^皮驱动时，鼓风机22 ^皮旋转地驱动以吹出空调的风。
根据第一实施例，在空调器10中，变速机构72被设置在鼓风机 22和电动马达58之间。鼓风才几22的旋转轴66和电动马达58的驱动 轴62经由变速机构72被互相连接。
变速机构72，例如当减小转速时从驱动轴62传输转动到转动轴 66。此外，变速机构72被设计成能够改变速度减小比率。因此，空调 器10能够通过控制变速机构72的变速比率控制鼓风机的风量。
图6示出变速机构72的示例。该变速机构72是行星齿轮机构， 包括具有内齿的内齿轮74、与内齿轮74同轴地被布置的具有外齿的 中心齿轮76和多个布置在内齿轮74和中心齿轮76之间的行星齿轮 78。
电动马达58的驱动轴62 ^皮联接到内齿轮74，以4更4吏内齿轮74 被电动马达58的驱动力旋转。鼓风机22的旋转轴66联接到中心齿轮 76。当内齿轮74的旋转经由行星齿轮78被传输到中心齿轮76时，中 心齿轮76和鼓风机22被一起旋转。此外，变速机构72设有盘形承载器盘80。行星齿轮78的旋转轴 78A被轴颈联接在承载器盘80上被预定的位置。此外，管状的旋转轴 82被同轴地联接到承载器盘80，并且旋转轴82和承载器盘80被整体 地旋转。
旋转轴66被插入到旋转轴82中以便使旋转轴66、 82相对于^皮此 是可旋转的。
制动部分84被设置在转动轴82的外部外围部分上。制动部分84 被固定到变速机构72的外壳(未示出)或像变速机构72的类似结构， 从而相对于转动轴82是可旋转的。制动部分84具有使用例如制动靱 的制动结构。通过致动致动器(未示出)，制动部分84产生抵抗转动 轴82的外部外围表面的摩擦阻力。照这样，制动部分84能够给旋转 轴82提供转动阻力。在该结构中，摩擦阻力(转动阻力)根据致动器 的操作数量是可变的。
当旋转轴82的摩擦阻力是小的并且鼓风机22的旋转轴66的转动 阻力大于旋转轴82的转动阻力时，被内齿轮74转动的行星齿轮78 绕中心齿轮76旋转，而旋转轴66和中心齿轮76 —起假设为被停止的 状态。
另一方面，当制动部分84被致动以增加旋转轴82的转动阻力， 绕中心齿轮76的行星齿轮78的回转也和承载器盘80的回转被抑制， 并且当内齿轮74被旋转时旋转轴66和中心齿轮76 —起被旋转。
通过进一步增加制动部分84给旋转轴82提供的摩擦阻力(转动 阻力)，承载器盘80的旋转(行星齿轮78的行星式旋转)被抑制，使 得中心齿轮76和旋转轴66的转速被增加。
即，在变速机构72中，根据摩擦阻力，中心齿轮76的转速与内 齿轮74的转速的比率能够被改变，所述摩擦阻力是制动部分84提供 给承载器盘80的旋转轴82，所述承栽器盘80借助轴支撑行星齿轮78， 借以旋转轴66的转速与驱动轴62的转速的变速比率能够被改变。
在空调器10中，空调器ECU (未示出)执行电动马达58的驱动 控制，并也执行电磁离合器64、 70的开/关控制，和变速机构72的变速比率的控制。
在上述的构造的空调器10中，因为空调器模块36、冷凝器模块 38和压缩机模块40是集成的，所以预先准备好的空调器模块36、冷 凝器模块38和压缩机模块40能够被安装在车辆中，使得能够提高组 装特性。
此外，空调器IO被设置在车辆的仪表板(未示出)的发动机舱侧 面处，因此避免空调器IO减小舱室的前部分的空间。
在空气冷却模式、空气加热模式和空气鼓风模式中的一个中，空 调器IO执行空调调节操作。在操作期间，在空调器10中，对应于鼓 风模式，电动马达58被驱动以旋转地驱动鼓风机22，以便使空调的 风从出口^皮吹出。
此外，在空调器10中，在空气加热操作或空气鼓风操作期间，当 不需要驱动压缩机12时，即，当不需要在蒸发器20处冷却空调的风 时，电磁离合器64被关闭。
因此，即使当电动马达58被驱动时，压缩机12保持在被停止的 状态中。此外，因为压缩机12是停止的，驱动压缩机风扇52也不必 要，并且压缩机风扇52保持在被停止的状态中。
另一方面，在空气冷却操作期间，需要蒸发器20冷却空调的风， 空调器10的电磁离合器64被开启。因此，电动马达58的驱动力被传 输到压缩才几12,以侵 使压缩机12被旋转地驱动。因此，冷却通过蒸 发器20的使用的空调的风变得可能。
在一些情况下，当冷凝器14冷却冷却液时冷凝器14遭受温度升 高。如果温度的升高导致冷却液的冷却效率下降，空调器10的空气冷 却能力下降。
该空调器10被设置为使得设置在冷凝器模块38中的格栅46面对 车辆前侧面。因此，当车辆运行时，空气从车辆前侧面流动到发动机 舱中，并通过格栅46被引入到冷凝器38的通道50中，并且引入的空 气冷却冷凝器14。
此外，在空调器10中，当即使由于车辆的运行外部空气被引入通过格栅46，冷凝器14的温度仍然高时，电磁离合器70被开启。这时， 因为电磁离合器64已经被开启并且因此压缩机12正被旋转地驱动， 旋转轴68经由压缩机12的旋转轴60被旋转地驱动，使得冷凝器风扇 52被旋转地驱动以冷却冷凝器14。
因此，在空调器10中，设有电动马达58的压缩机模块40布置在 空调器模块36和冷凝器模块38之间。被设置在空调器模块36中的鼓 风机22和被设置在冷凝器模块38中的冷凝器风扇52联接到电动马达 58。
这时，电动马达58的4t转轴62的一端侧面和鼓风才几22的S走转轴 66经由变速机构72联接，并且压缩机12的旋转轴60经由电》兹离合 器64联接到电动马达58的旋转轴62的另 一端侧面，并且冷凝器风扇 52的旋转轴68经由电磁离合器70联接到压缩机12的旋转轴60的另 一端侧面。
因此，例如，当压缩机12正被驱动时，如果冷凝器14能够i^L由 于车辆的运行而被引入的空气冷却，电动马达58的载荷能够通过关闭 电磁离合器70被减少。此外，在操作状态期间，压缩机12的驱动能 够被停止，例如在空气鼓风操作期间，或在空气加热操作期间，电动 马达58上的栽荷能够通过关闭电磁离合器64被显著地减少。
因此，空调器10能够通过使用一个电动马达58完全地驱动压缩 机12、鼓风机22和冷凝器风扇52。
因此，空调器10不需要多个电动马达，但是能够减少部件的数目 并能得到动力保存。此外，在空调器10中，能够减少部件的数目并能 得到提高的组装特性，使得能得到进一步成本减少。
下一个，将说明本发明的第二实施例。第二实施例的基本结构和 第一实施例的基本结构相同，并且一些与第一实施例中的部件相同的 部件用相同的参考特性确定，并且其说明被省略。
根椐第二实施例，图7和8示出空调器IOA的总的结构。该空调 器10A包括空调器模块36A和冷却液模块86，所述空调器模块36A 包括蒸发器20、鼓风机22等，所述冷却液模块86组合冷凝器模块38的功能和压缩机模块40的功能。
在空调器10A中，空调器模块36A和冷却液模块86被整体地彼 此联接，并且空调器模块36A和冷却液模块86被设置在车辆中沿车 辆横向布置。在图7和8中，示出空调器模块36A的部分和冷却液模 块86的部分。
在空调器10A的冷却液模块86中，组成制冷循环的主要部件被 组装，所述组成制冷循环的主要部件包括压缩机12A、冷凝器14等除 了蒸发器20以外。
在冷却液模块86中，冷凝器14布置在外壳88的下部分中的基本 水平状态中，并且排气格栅90被形成在冷凝器14的下面。在外壳88 中，冷凝器风扇92布置在外壳88的上部中，并且引入口 94被形成在 外壳88的上表面中。
因此，当冷凝器风扇92被旋转地驱动时，外部空气从引入口 94 被引入，并且引入的外部空气通过冷凝器14，并从排气格栅90排出， 以便使空气冷却冷凝器14。作为示例虽然引入口 94被形成在外壳88 的上表面中，这可以被改变。例如，采用其中格栅46布置在冷凝器风 扇92的车辆前侧面上并且用于冷却冷凝器14的外部空气从格栅46 被引入的结构是可允许的。因此，在车辆运行期间，冷凝器14没有驱 动冷凝器风扇92而能够被冷却。
此外，在空调器10A中，水槽形式的集水部分96被设置在蒸发 器20的下部分。集水部分96被构造从而收集被存积在蒸发器20上的 水，并且集水部分96联接到在冷却液模块86的侧面处作为扩散装置 的排出通道98。虽然集水部分96作为收集装置的示例被形成在水槽 的形式中，这没有限制性。集水部分96可以具有任何形式只要被存积 在蒸发器20上的水或湿气能被收集。
排出通道98延伸通过空调器模块36A的外壳42A，并延伸到冷 却液模块86的外壳88中。虽然排出通道98可以是水槽形式，更优选 的是，排出通道98是管形式。
在空调器10A中，被设置在冷却液模块86中的冷凝器14的上表面在被设置在空调器模块36A中的蒸发器20的下端部分的下面，并 且扩散装置100布置在冷凝器14的上侧面上。
排出通道98被联接到扩散装置100。因此，从蒸发器20收集的 水被提供给扩散装置100，并且被扩散的同时以小滴的形式从扩散装 置IOO被滴下到蒸发器14。
此外，如图8和9中示出，空调器IOA使用横流式风扇作为冷凝 器风扇92，所述冷凝器风扇92在外部外围部分中具有叶轮102，和内 部具有空腔。
在空调器10A中，压缩机12A和电动马达58A被设置在冷凝器 风扇92的空腔中。压缩才几12A的旋转轴104和电动马达58A的驱动 轴106经由被设置作为第一离合器装置的电磁离合器64A联接。当电 》兹离合器64A开启时，压缩机12A被电动马达58A旋转地驱动。
在冷却液模块86中，压缩机12A布置在空调器模块36A的侧面 处。冷凝器风扇92经由轴承108被支撑在驱动轴106上和旋转轴104 上以便使冷凝器风扇92相对于驱动轴106和旋转轴104是自由地可旋 转的，所述驱动轴106从电动马达58A被伸出到与压缩机12A相对的 侧面，所述旋转轴104从压缩机12A被伸出到与电动马达58A相对的 侧面。
此外，在冷却液才莫块86中，压缩机12A的4t转轴104和电动马 达58A的驱动轴106被轴颈联接到外壳88，以便使压缩机12A和电 动马达58A与冷凝器风扇92 —起被外壳88支撑。
从电动马达58A伸出的驱动轴106的远端部分设有作为第二离合 器装置的电磁离合器110。驱动轴106联接到电磁离合器110的主动 盘112以侵 使驱动轴106和主动盘112作为整体的单元一起旋转。冷 凝器风扇92的旋转轴114联接到被布置面对主动盘112的从动盘116, 从而与从动盘116整体地4t转。
当电磁离合器110处在关闭状态中时，主动盘112和从动盘116 彼此远离并相对于彼此是可旋转的。当电磁离合器IIO被开启时，主 动盘112和从动盘116彼此接触并且作为整体的单元被旋转。因此，当电磁离合器110开启时，冷凝器风扇92被来自电动马达58A的驱 动力旋转地驱动。
压缩才几12A的4t转轴104和电动马达58A的驱动轴106具有空腔 管状形状。传动轴118被插入通过旋转轴104的空腔和驱动轴106的 空腔。
传动轴118相对于^走转轴104和驱动轴106的每一个都是可方走转 的。传动轴118的一端侧面沿轴线方向被联接到电磁离合器110的主 动盘112，从而与主动盘112^皮整体地万走转。
在空调器10A中，冷凝器12A、电动马达58A和冷凝器风扇92 与空调器模块36A的鼓风机22是同轴的。传动轴118的另一端侧面 从冷却液模块86的外壳88伸出，并联接到变速机构72。经由变速机 构72，传动轴118联接到鼓风机22的旋转轴66。
因此，电动马达58A的驱动力经由传动轴118被传输到鼓风机22 使得鼓风机22被旋转地驱动。
上述构造的空调器10A接收执行空调调节的操作的命令开始驱动 电动马达58A。因此，电动马达58A的驱动力经由传动轴118和变速 机构72从驱动轴106被传输到鼓风机22，使得鼓风机22被旋转地驱 动。因此，空调的风从出口 30被吹出。这时，通过控制变速机构72， 鼓风机22以要求的转速被旋转地驱动，并且鼓风机空气的速度相应地 被控制。
在空气鼓风操作期间、在空气加热操作期间或空调器IOA的类似 操作期间，压缩机12A的驱动不必要，电磁离合器64A被关闭，使得 即使当电动马达58A被驱动时，压缩机12 A保持在非驱动状态中或被 停止的状态中。
当压缩机12A处在被停止的状态中，冷凝器14的冷却不必要。 因此，在那个时候，电磁离合器110可以被关闭，以便使冷凝器风扇 92能够进入被停止的状态中。
另一方面，在空调器10A的空气冷却操作的时候，电磁离合器64A 被开启。因此，电动马达58A的驱动力被传输到压缩机12A，使得压缩才几12A被it转地驱动。
当压缩机12A被旋转地驱动时，冷凝器14在其冷却冷却液时遭 受温度的升高，使得有时冷却冷凝器14变得必要。在这种时候，电磁 离合器IIO被开启。
因此，电磁离合器110的主动盘112和从动盘116作为整体的单 元开始一起旋转。因此，电动马达58A的驱动力经由电磁离合器110 被传输到冷凝器风扇92，使得冷凝器风扇92被旋转地驱动，以冷却 冷凝器14。
此外，当压缩机12A被旋转地驱动时，通过蒸发器20的空气被 冷却。与此相联系，空气中的湿气浓缩并存积在蒸发器20上。
在空调器10A中，在空气冷却操作期间，被存积在蒸发器20上 的来自空气的水或湿气通过集水部分96被收集，并且被扩散的同时收 集的水从扩散部分100经由排水通道9被送到冷凝器14并被滴在冷凝 器14上。
因此，滴在冷凝器14上的水或湿气被来自冷凝器14的热蒸发， 使得促进冷凝器14的冷却。
因此，空调器10A也能够可靠地冷却冷凝器14并因此执行有效 的空气冷却操作，所述空调器10A中空调器模块36A和冷却液模块 86被一体化并布置在发动机舱中的仪表盘上。
当电动马达58A被驱动时，电动马达58A产生热并遭受温度的升 高。此外，当压缩才几12A被j走转地驱动时，压缩4几12A压缩冷却液， 使得冷却液的温度升高，导致压缩机12A的温度也升高。
在空调器10A中，这里使用的冷凝器风扇92是具有内部空腔的 横流类型风扇。压缩机12A和电动马达58A布置在冷凝器风扇92。 当冷凝器风扇92被旋转地驱动时，外部空气从引入口 94被引入，并 净皮促4吏绕压缩机12A和电动马达58A输送。
因此，空调器10A被设计成通过旋转地驱动冷凝器风扇92冷却 压缩才几12A和电动马达58A,从而阻止其温度升高。
电动马达58A被构造为使得在空气鼓风操作期间、在空气加热操作期间或空调器10A的类似操作期间也能被驱动，在所述空调器10A 的类似操作期间，压缩机12A被停止。在这种时候，因此，电动马达 58A的温度有时升高。
即使当压缩机12A处在被停止的状态中，空调器10A允许冷凝器 风扇92通过开启电磁离合器110被旋转地驱动，使得电动马达58A 能被冷却。
因此，当抑制压缩机12A和电动马达58A的温度升高也抑制冷凝 器14的温度升高时，空调器10A能够执行有效的空调调节操作。
此外，因为压缩机12A和电动马达58A被一体化并布置在冷凝器 风扇92的轴向地中心部分中，空调器10A与压缩才几12A、电动马达 58A和冷凝器风扇92被布置为在轴向上连续地并排的壳中比较，能得 到紧凑的结构。
附带地，根据第二实施例，虽然在空调器10A中，被设置在冷却 液模块86中的压缩机12A和电动马达58A布置为使得压缩机12A位 于电动马达58A的空调器模块36A側面，这没有限制性，但是任何其 它适当的结构也能^皮应用。例如，压缩才几12A和电动马达58A也可以 布置为使得电动马达58A位于压缩机12A的空调器模块36A侧面， 并且同时，电磁离合器110位于电动马达58A的空调器模块36A处。
下一个，将说明本发明的第三实施例。第三实施例的基本结构和 第一实施例的基本结构相同，并且一些与第一实施例中的部件相同的 部件用相同的参考特性确定，并且其说明被省略。
根据第三实施例，图10、11A和IIB示出空调器10B的总的结构。 图10、 IIA和IIB示出空调器IOB的部分。
如图10和11A中示出，空调器10B的空调器模块36在外壳42 中具有吸入口 120。吸入口 120被形成在冷凝器模块38的在蒸发器20 和加热器核心件24之间的外壳42的侧壁中。
因此，已经通过蒸发器20的空气能从吸入口 120被鼓风到外壳 42的外部。
此外，如图10和11B中示出，空调器10B的冷凝器模块38在外壳44中具有排出口 122。排出口 122被形成在空调器模块36的在格 栅46和冷凝器14之间的侧壁中。
因此，在冷凝器模块38中，从格栅46或排出口 122吸出的空气 能被引入，目的用于冷却冷凝器14。
此外，如图10、 11A和11B中示出，在空调器10B中，布置在空 调器模块36和冷凝器模块38之间的压缩机模块40A设有空气管道 124。
空气管道124的一端侧面联接到形成在空调器模块36的外壳42 中的吸入口 120，并且空气管道124的另一端侧面联接到形成在冷凝 器模块38的外壳44中的排出口 122。因此，空调器模块36的吸入口 120和冷凝器模块38的排出口 122被空气管道124连通。
在上述构造的空调器10B中，当鼓风机22被旋转地驱动时，空气 从引入口28被吸入，并通过蒸发器20。已经通过蒸发器20的空气在 通道26中流动到加热器核心件24的側面，并继而作为空调的风从出 口 30被吹出。
在空调器10B中，空气管道124的吸入口 120被形成在蒸发器20 的下游側面处，使得已经通过蒸发器20的空气从吸入口 120通过空气 管道124被送到冷凝器模块38。空气从空气管道124的排出口 122被 鼓风到冷凝器模块38中的通道50中，所述空气管道124被形成在冷 凝器14和格栅46之间。因此，空气被用于冷却冷凝器14。
在空调器10B执行空气冷却操作的壳中，被蒸发器20冷却的空 气被送入到冷凝器模块38，以便使空气冷却冷凝器14。
因此，即使空调器IOB被布置靠近发动机舱中的仪表版，所述发 动机舱冷凝器14的冷却效率相对地低，冷凝器14通过被蒸发器20 冷却的空气^皮冷却。
因此，在空调器10B中，冷凝器14的温度升高被抑制，并且能 够执行使用冷却循环的有效的空调调节操作。
附带地，上述的实施例不限制本发明的结构。例如，虽然在上述 实施例中，鼓风机和压缩机被同轴地布置，电动马达和冷凝器风扇也被同轴地布置，本发明没有限制该结构。
此外，本发明的车用空调器设备可应用到任何适当的使用发动机 或电动马达作为驱动源的车辆的结构。
权利要求
1. 一种车用空调器设备，所述车用空调器设备具有包括压缩机(12，12A)、冷凝器(14)和蒸发器(20)的制冷循环，并且通过空调的风来对舱室进行空调调节，所述空调的风通过驱动鼓风机(22)使空气通过蒸发器(20)或加热装置(24)而产生，其特征在于，所述车用空调器设备包括电动马达(58，58A)，所述电动马达驱动压缩机(12，12A)、鼓风机(22)和冷却冷凝器(14)的冷凝器风扇(52，92)，所述电动马达(58，58A)的驱动轴(62，106)的一端经由第一离合器装置(64，64A)联接到所述压缩机(12，12A)的旋转轴(60，104)，所述驱动轴(62，106)的另一端联接到鼓风机(22)的旋转轴(66)，并且所述冷凝器风扇(52，92)经由第二离合器装置(70，110)联接到压缩机(12，12A)的旋转轴(60)和鼓风机(22)的旋转轴(66)中的一个。
2. 根据权利要求1所述的车用空调器设备，其特征在于包括空调 器模块(36， 36A)和冷凝器模块(38),所述空调器模块(36， 36A ) 容纳鼓风机(22)和蒸发器(20)并产生空调的风，所述冷凝器模块(38)至少容纳冷凝器(14)和冷凝器风扇(52， 92)，空调器模块(36， 36A)和冷凝器模块(38)被整体地联接，以便使鼓风机(22)的旋 转轴(66)和冷凝器风扇(52， 92)的旋转轴(68, 114)是同轴的。
3. 根据权利要求2所述的车用空调器设备，其特征在于包括空气 管道(124 )，所述空气管道(124 )的一端靠近蒸发器(20 )并且另一 端靠近冷凝器(14)。
4. 根据权利要求3所述的车用空调器设备，其特征在于所述空气 管道(124)的所述一端联接到在空调器模块(36)的外壳(42)中形 成的吸入口 (120)，并且所述空气管道(124)的所述另一端联接到在 冷凝器模块(38)的外壳(44)中形成的排出口 (122)。
5. 根据权利要求1或2中的任意一项所述的车用空调器设备，其 特征在于所述冷凝器风扇(92)是横流式风扇，并且所述压缩机(12A)和电动马达(58A)布置在所述冷凝器风扇(92)的空腔中。
6.根据权利要求l、 2和5中的任意一项所述的车用空调器设备， 其特征在于所述冷凝器(14)布置成使用于冷却冷凝器(14)的冷却 风沿着车辆上下方向通过，并且所述车用空调器设备还包括收集装置 (96)和扩散装置(98， 100)，所述收集装置(96)用于收集在蒸发 器(20)上存积的来自空气的水，所述扩散装置(98， 100)用于在扩 散水的同时将通过收集装置(96)收集的水引导到冷凝器(14)和使 水滴下到冷凝器(14)。
全文摘要
在一种空调器设备(10)中，空调器模块(36)、压缩机模块(40)和冷凝器模块(38)沿着车辆横向被整体地联接并也使得鼓风机(22)、压缩机(12)、电动马达(58)和冷凝器风扇(52)是同轴的，所述空调器模块(36)包括蒸发器(20)和鼓风机(22)，所述压缩机模块(40)包括压缩机(12)和电动马达(58)，所述冷凝器模块(38)包括冷凝器(14)和冷凝器风扇(52)。压缩机(12)经由电磁离合器(64)联接到电动马达(58)。冷凝器风扇(52)经由电磁离合器(70)联接到电动马达(58)，并且鼓风机(22)经由变速机构(72)联接到电动马达(58)。因此，压缩机(12)、鼓风机(22)和冷凝器风扇(52)能在合适时机被驱动。
文档编号F24F1/42GK101421125SQ200780013574
公开日2009年4月29日 申请日期2007年12月20日 优先权日2006年12月25日
发明者鲹坂聪 申请人:丰田自动车株式会社