包含具有提升閥的進氣管道的車輛通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)包括進氣管道，該進氣管道包括提升閥。該系統(tǒng)還包括蒸發(fā)器芯、加熱器芯、排氣管道和風(fēng)機。風(fēng)機使空氣從進氣管道移動穿過蒸發(fā)器芯和加熱器芯中的至少一個以通過排氣管道排出。
【專利說明】
包含具有提升閥的進氣管道的車輛通風(fēng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本文總體涉及機動車輛設(shè)備領(lǐng)域并且更具體地涉及一種包含進氣管道的車輛通風(fēng)系統(tǒng)，該進氣管道包括用于提供比現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)前水平的擺動門和風(fēng)門閥系統(tǒng)具有大量益處和有利之處的提升閥。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)水平的車輛通風(fēng)系統(tǒng)典型地使用某種門/風(fēng)門來將新鮮空氣(外部空氣)改變?yōu)樵傺h(huán)內(nèi)部空氣。圖1公開了這種現(xiàn)有技術(shù)水平的系統(tǒng)，示出了包括位于頂壁中的新鮮空氣進氣口F、位于一側(cè)壁中的再循環(huán)空氣進氣口R和位于底壁中的風(fēng)機進氣口O。門或風(fēng)門D可以繞樞轉(zhuǎn)部P在關(guān)閉新鮮空氣進氣口 F的第一實線位置和關(guān)閉再循環(huán)空氣進氣口 R的第二虛線位置之間樞轉(zhuǎn)。應(yīng)明白的是，這樣的擺動或樞轉(zhuǎn)門D只容許兩個不同方向的兩個簡單的進氣口(即位于頂壁的新鮮空氣進氣口F和位于側(cè)壁的再循環(huán)空氣進氣口R)。
[0003]本文涉及一種包含進氣管道的新的且改進的車輛通風(fēng)系統(tǒng)，該進氣管道具有提升閥。與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)進氣管道中所用的門D的擺動相比，提升閥利用線性運動，由此容許從多個方向而并非僅從單個側(cè)壁進氣口 R引入再循環(huán)空氣。有利地，包含具有提升閥的進氣管道的車輛通風(fēng)系統(tǒng)提供多種益處，包括但不限于改善風(fēng)機效率、改善包裝、改善密封性、降低風(fēng)機馬達功率消耗、降低整個進氣管道的壓降以及降低加工成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)這里所述的目的和益處，提供一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)。該車輛通風(fēng)系統(tǒng)包含包括提升閥的進氣管道、蒸發(fā)器芯、加熱器芯、排氣管道和風(fēng)機。風(fēng)機使空氣從進氣管道移動穿過蒸發(fā)器芯和加熱器芯中的至少一個到達排氣管道。
[0005]更具體地，進氣管道包括殼體，該殼體具有新鮮空氣進氣口和再循環(huán)空氣進氣口。提升閥可在僅打開新鮮空氣進氣口的第一位置、僅打開再循環(huán)空氣進氣口的第二位置和打開新鮮空氣進氣口和再循環(huán)空氣進氣口兩者的第三位置之間移動。
[0006]在一個可行的實施例中，殼體包括第一端壁、第二端壁和圓柱狀側(cè)壁。新鮮空氣進氣口設(shè)置在第一端壁中且再循環(huán)空氣進氣口設(shè)置在圓柱狀側(cè)壁中。此外，風(fēng)機進氣口設(shè)置在第二端壁中，與新鮮空氣進氣口相對。
[0007]仍進一步地，該系統(tǒng)包括位于殼體中的進氣歧管以及將該進氣歧管分成第一腔和第二腔的分隔件。新鮮空氣進氣口通向第一腔且再循環(huán)空氣進氣口通向第二腔。進一步地，風(fēng)機進氣口也通向第二腔。分隔件包括氣流孔并且提升閥在第一位置時安置在分隔件上且延伸穿過氣流孔。
[0008]提升閥包括新鮮空氣進氣密封面、新鮮空氣通道和再循環(huán)空氣進氣密封面。新鮮空氣通道圍繞新鮮空氣進氣密封面同中心地延伸且再循環(huán)空氣進氣密封面圍繞新鮮空氣通道同中心地延伸。
[0009]該系統(tǒng)進一步包含使提升閥在第一位置、第二位置和第三位置之間移動的致動器。致動器可以采取多種不同形式，包括但不限于真空馬達、電動馬達、氣動驅(qū)動器等。在一個可行的實施例中，致動器包括凸輪，該凸輪接合且移動提升閥。進一步地，提升閥包括架于設(shè)置在殼體中的導(dǎo)引通道內(nèi)的導(dǎo)引銷。
[0010]根據(jù)附加方面，提供一種包括剛剛描述的車輛通風(fēng)系統(tǒng)的機動車輛。
[0011]在又一方面，提供一種控制新鮮空氣和再循環(huán)空氣流動穿過車輛通風(fēng)系統(tǒng)的方法。該方法可以寬泛地描述為包括使空氣進氣管道配備提升閥的步驟，空氣進氣管道具有新鮮空氣進氣口、再循環(huán)空氣進氣口和風(fēng)機進氣口。仍進一步地，該方法可以包括使提升閥在僅打開所述新鮮空氣進氣口的第一位置、僅打開再循環(huán)空氣進氣口的第二位置以及打開新鮮空氣進氣口和再循環(huán)空氣進氣口兩者的第三位置之間移動。此外，該方法也包括利用風(fēng)機通過風(fēng)機進氣口從進氣管道吸取空氣的步驟。
[0012]在下述說明書中示出和描述了車輛通風(fēng)系統(tǒng)的幾個優(yōu)選實施例。應(yīng)該意識到的是，在不脫離下面權(quán)利要求中所闡明以及所描述的車輛通風(fēng)系統(tǒng)的情況下，該車輛通風(fēng)系統(tǒng)能夠是其他、不同的實施例并且它的一些細(xì)節(jié)能夠在多個明顯的方面變化。相應(yīng)地，附圖和說明書應(yīng)該視為說明的性質(zhì)而并非限制。
【附圖說明】
[0013]這里包含的且形成說明書一部分的【附圖說明】了車輛通風(fēng)系統(tǒng)的幾個方面且連同說明書一起用于解釋車輛通風(fēng)系統(tǒng)的一些原理。在附圖中:
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的車輛通風(fēng)系統(tǒng)進氣管道的示意性說明，該進氣管道包含用于控制新鮮空氣和再循環(huán)空氣流動穿過通風(fēng)系統(tǒng)的擺動或樞轉(zhuǎn)門/風(fēng)門；
[0015]圖2是本文主題的新的和改進的車輛通風(fēng)系統(tǒng)的示意性框圖；
[0016]圖3是設(shè)置在空氣進氣管道內(nèi)的提升閥的透視圖；
[0017]圖4是圖3所示的提升閥的俯視平面圖；
[0018]圖5是示出了位于第一位置的提升閥的示意性立面視圖，在該位置僅開放通向風(fēng)機進氣口的新鮮空氣進氣口；
[0019]圖6是示出了位于第二位置的提升閥的示意性立面視圖，在該位置僅開放通向風(fēng)機進氣口的再循環(huán)空氣進氣口 ；
[0020]圖7是示出了位于中間位置的提升閥的又一示意性立面視圖，在該位置開放通向風(fēng)機進氣口的新鮮空氣進氣口和再循環(huán)空氣進氣口 ；
[0021]圖8a和Sb是用于將提升閥在第一、第二和第三位置之間移動的一個可行致動器的不意性說明；
[0022]圖9是一個可行實施例的示意性說明，其中提升閥包括接收在配合的導(dǎo)引通道內(nèi)的導(dǎo)引銷，導(dǎo)引通道設(shè)置在殼體內(nèi)。
[0023]現(xiàn)在更具體參照所呈現(xiàn)的車輛通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，在附圖中說明了其示例。
【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)在參照圖2，其示意性示出了車輛通風(fēng)系統(tǒng)10。為了說明的目的，框中間的水平線代表氣流回路12并且框之間的水平線型的箭頭代表氣流管道。
[0025]如所示的，氣流回路12包括進氣管道或歧管道14。進氣管道14包括提升閥15。如下面更具體地描述的，定位提升閥15以選擇性地將(a)僅新鮮空氣、(b)僅來自車輛內(nèi)部的再循環(huán)空氣或(c) (a)和(b)兩者的混合氣引導(dǎo)至進氣管道14內(nèi)。風(fēng)機16從進氣管道14吸取空氣并且之后推動空氣穿過蒸發(fā)器芯18。在那里空氣通過與車輛空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑流體進行熱交換而被冷卻并且除濕。該制冷劑流體通過管路22、23、24在壓縮機19、冷凝器20和蒸發(fā)器芯18之間流動。更具體地，冷的制冷劑通過管路23從冷凝器20被傳送至蒸發(fā)器芯18。該冷的制冷劑從被風(fēng)機16推動穿過蒸發(fā)器芯18的空氣吸收熱且之后通過管路24返回到壓縮機
19。在壓縮之后，制冷劑通過管路22到達冷凝器20，制冷劑在循環(huán)回到蒸發(fā)器芯18之前在冷凝器20中被再次冷卻。
[0026]在被冷卻和除濕之后，風(fēng)機16推動該空氣穿過位于氣流回路12中的蒸發(fā)器芯18下游的加熱器芯26。應(yīng)明白的是，加熱器芯26通過管路28和30連接到發(fā)動機和散熱器系統(tǒng)33。在冬季，熱的發(fā)動機冷卻劑通過管路28從發(fā)動機被栗送到加熱器芯26，在加熱器芯26中，冷卻劑在通過管路30返回到發(fā)動機/散熱器系統(tǒng)之前，其利用熱交換加熱被推動穿過加熱器芯的空氣。
[0027]氣流回路12內(nèi)的空氣在蒸發(fā)器芯18內(nèi)被除濕且在加熱器芯26內(nèi)被加熱之后被風(fēng)機16推動穿過氣流限制器32到達設(shè)置在車輛內(nèi)的數(shù)個排氣管道34中的一個或多個，以清除擋風(fēng)玻璃的霧和/或加熱車艙。總之，空氣流繞過加熱器芯26或未加熱的發(fā)動機冷卻劑從發(fā)動機/散熱器系統(tǒng)33循環(huán)通過加熱器芯。
[0028]現(xiàn)在參照圖3和圖4，其詳細(xì)說明了提升閥15。如所示的，提升閥15包括新鮮空氣進氣密封面40、新鮮空氣通道42以及再循環(huán)空氣進氣密封面44。更具體地，新鮮空氣進氣密封面40利用一系列隔開的桿48連接到再循環(huán)空氣密封面44的下緣部46。新鮮空氣通道42設(shè)計為一直圍繞提升閥15、位于桿48之間。因此，應(yīng)明白的是，新鮮空氣通道42圍繞新鮮空氣進氣密封面40同中心地延伸，同時再循環(huán)空氣進氣密封面44圍繞新鮮空氣通道42同中心地延伸。
[0029]現(xiàn)在參照圖5-7，其說明了進氣管道14內(nèi)的提升閥15，提升閥15分別位于第一、第二和第三操作位置。
[0030]更具體地，進氣管道14包括殼體50，殼體50具有第一端壁或頂壁52、第二端壁或底壁54以及在第一和第二端壁之間延伸的圓柱狀側(cè)壁56。分隔件58將殼體50內(nèi)的進氣歧管60分成第一或上部腔62和第二或下部腔64。分隔件58包括中心氣流孔66，氣流孔66提供兩個腔62、64之間的連通且提升閥15通過該氣流孔66在操作位置之間移動。
[0031]新鮮空氣進氣口 68設(shè)置在第一端壁52中。再循環(huán)空氣進氣口 70設(shè)置在圓柱狀側(cè)壁56中。該再循環(huán)空氣進氣口70可以圍繞圓柱狀側(cè)壁56在壁區(qū)段71之間大體延伸360°。風(fēng)機進氣口 72設(shè)置在第二端壁或底壁54中。因此，應(yīng)明白的是，風(fēng)機進氣口 72與新鮮空氣進氣口68是相對的。而且，新鮮空氣進氣口 68通向第一或上部腔62，而再循環(huán)空氣進氣口 70和風(fēng)機進氣口 72通向第二或下部腔64。
[0032]現(xiàn)在參照圖5，其示出了位于第一操作位置的提升閥15，在第一操作位置，再循環(huán)空氣密封面44的上方、向外突出的緣部74抵靠分隔件58的上面安裝且下方、向里突出的緣部46抵靠進氣管道14的底壁54完全圍繞風(fēng)機進氣口 72安裝。這有效地封堵從再循環(huán)空氣進氣口 70到風(fēng)機進氣口 72的氣流。應(yīng)明白的是，當(dāng)提升閥15位于該位置時，新鮮空氣進氣密封面40定位為遠離新鮮空氣進氣口 68且新鮮空氣自由地流動穿過進氣口 68進入第一或上部腔62并且之后通過提升閥15中的新鮮空氣通道42、向下通過同中心地設(shè)置在提升閥15的下緣部46內(nèi)的中心流動孔76且之后通過風(fēng)機進氣口 72到達風(fēng)機16。尤其注意圖5中的動作箭頭A。當(dāng)提升閥15位于第一位置時，應(yīng)明白的是，只有新鮮空氣被引導(dǎo)穿過進氣管道14到達風(fēng)機16。再循環(huán)空氣的任何流動被提升閥15切斷。
[0033]現(xiàn)在參照圖6，其示出了位于第二位置的提升閥15。在該位置，提升閥15被移動到第一或上部腔62內(nèi)，以使新鮮空氣進氣密封面40抵靠第一端壁或頂壁52完全接合和密封，完全關(guān)閉新鮮空氣進氣口68。由于提升閥15位于第一或上部腔62內(nèi)，提升閥15的再循環(huán)空氣密封面44從再循環(huán)空氣進氣口 70移開，再循環(huán)空氣進氣口 70包括圍繞進氣殼體50的圓柱狀側(cè)壁56延伸近乎360°的一系列開口。相應(yīng)地，再循環(huán)空氣自由地流動穿過再循環(huán)空氣進氣口 70進入第二或下部腔64且之后通過風(fēng)機進氣口 72到達風(fēng)機16。盡管配備有如圖1所示的擺動門D的現(xiàn)有技術(shù)的通風(fēng)系統(tǒng)將再循環(huán)空氣進氣口 R限制到進氣管道殼體H的僅一側(cè)，但當(dāng)前車輛通風(fēng)系統(tǒng)10的提升閥15容許再循環(huán)空氣進氣口 70完全圍繞殼體50大體延伸360°，由此提供具有更大表面積的開口，以增強氣流，同時也對風(fēng)機馬達施加更低的功率負(fù)荷。
[0034]現(xiàn)在參照圖7，其示出了位于第三或中間位置的提升閥15，該位置容許新鮮空氣和再循環(huán)空氣的混合氣流動穿過進氣管道14到達風(fēng)機16。注意動作箭頭C。
[0035]現(xiàn)在參照圖8a、8b和9，其示出了可以用于使提升閥15在圖5-7所示的各種操作位置之間移動的一種可行的致動器80。如所示的，致動器80可以包含真空馬達、電動馬達、氣動馬達等。致動器80利用驅(qū)動軸84連接到兩個凸輪82。每個凸輪82可以具有如圖Sb所示的輪廓。提升閥15架于凸輪82上(注意到圖8a中新鮮空氣密封面40架在凸輪82上)。隨著提升閥15在各個操作位置之間移動，提升閥15利用突出導(dǎo)引銷86在進氣管道殼體50內(nèi)被引導(dǎo)，突出導(dǎo)引銷86架于設(shè)置在側(cè)壁56中的導(dǎo)引通道88內(nèi)。
[0036]總之，車輛通風(fēng)系統(tǒng)10提供多種益處和有利之處，包括但并不限于(a)提供進入風(fēng)機16內(nèi)的更均勻的空氣流動、(b)提供位于進氣管道14內(nèi)的更大的再循環(huán)空氣進氣口 70、(C)與較低整體高度的進氣管道相關(guān)的包裝益處、(d)改善密封能力、(e)降低暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)的噪音和振動、(f)降低風(fēng)機馬達功率消耗、(g)改善風(fēng)機效率、(h)降低整個進氣管道的壓降以及(i)降低加工成本。有利地，包含在車輛通風(fēng)系統(tǒng)10內(nèi)的提升閥15也與控制新鮮空氣和再循環(huán)空氣流動穿過車輛通風(fēng)系統(tǒng)10的有益方法相關(guān)。該方法可以寬泛地描述為包含使空氣進氣管道14配備提升閥15的步驟，該進氣管道14具有新鮮空氣進氣口 68、再循環(huán)空氣進氣口 70和風(fēng)機進氣口 72。而且，該方法包括使提升閥15在僅開放新鮮空氣進氣口 68的第一位置、僅開放再循環(huán)空氣進氣口 70的第二位置和開放新鮮空氣進氣口和再循環(huán)空氣進氣口兩者的第三位置之間移動。更進一步地，該方法可以描述為包括利用風(fēng)機16通過風(fēng)機進氣口 72從進氣管道14吸取空氣的附加步驟。
[0037]上述內(nèi)容為了示意和說明的目的而呈現(xiàn)。其并非旨在窮舉或?qū)嵤├薅ㄓ谒_的具體形式。根據(jù)上述教導(dǎo)可以作出明顯的修改和變化。例如，如圖4所示，與新鮮空氣密封面40相對的下部面可以包括可選葉片90，可選葉片90使通過提升閥15的空氣流在進入風(fēng)機16之前進氣預(yù)旋。這可以減少湍流并增加操作效率。當(dāng)根據(jù)所附權(quán)利要求公平、合法和等效地享有的寬度來解釋時，所有這些變化和改變是在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的。
【主權(quán)項】
1.一種車輛通風(fēng)系統(tǒng)，包含: 包括提升閥的進氣管道； 蒸發(fā)器芯； 加熱器芯； 排氣管道； 風(fēng)機，所述風(fēng)機使空氣從所述進氣管道移動穿過所述蒸發(fā)器芯和所述加熱器芯中的至少一個到達所述排氣管道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述進氣管道包括具有新鮮空氣進氣口和再循環(huán)空氣進氣口的殼體且所述提升閥可在僅打開所述新鮮空氣進氣口的第一位置、僅打開所述再循環(huán)空氣進氣口的第二位置以及打開所述新鮮空氣進氣口和所述再循環(huán)空氣進氣口兩者的第三位置之間移動。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述殼體包括第一端壁、第二端壁和圓柱狀側(cè)壁，所述新鮮空氣進氣口設(shè)置在所述第一端壁中且所述再循環(huán)空氣進氣口設(shè)置在所述圓柱狀側(cè)壁中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，進一步包括位于所述第二端壁中的風(fēng)機進氣口，所述風(fēng)機進氣口與位于所述第一端壁中的所述新鮮空氣進氣口相對。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，進一步包括位于所述殼體中的進氣歧管以及將所述進氣歧管分成第一腔和第二腔的分隔件。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述新鮮空氣進氣口通向所述第一腔且所述再循環(huán)空氣進氣口通向所述第二腔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述風(fēng)機進氣口通向所述第二腔。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述分隔件包括氣流孔并且所述提升閥在所述第一位置時安置在所述分隔件上且延伸穿過所述氣流孔。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述提升閥包括新鮮空氣進氣密封面、新鮮空氣通道和再循環(huán)空氣進氣密封面。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述新鮮空氣通道圍繞所述新鮮空氣進氣密封面同中心地延伸且所述再循環(huán)空氣進氣密封面圍繞所述新鮮空氣通道同中心地延伸。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進一步包括致動器，所述致動器用于使所述提升閥在所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置之間移動。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述致動器選自由真空馬達、電動馬達和氣動驅(qū)動馬達組成的致動器的組。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述致動器包括連接到所述致動器和接合所述提升閥的凸輪并且所述提升閥包括架于設(shè)置在所述殼體中的導(dǎo)引通道內(nèi)的多個導(dǎo)引銷。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述提升閥包括新鮮空氣進氣密封面、新鮮空氣通道和再循環(huán)空氣進氣密封面。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述新鮮空氣通道圍繞所述新鮮空氣進氣密封面同中心地延伸且所述再循環(huán)空氣進氣密封面圍繞所述新鮮空氣通道同中心地延伸。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進一步包括致動器，所述致動器用于使所述提升閥在所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置之間移動。17.—種包括權(quán)利要求1所述的車輛通風(fēng)系統(tǒng)的機動車輛。18.—種控制新鮮空氣和再循環(huán)空氣流動穿過車輛通風(fēng)系統(tǒng)的方法，包含: 使空氣進氣管道配備提升閥，所述進氣管道具有新鮮空氣進氣口、再循環(huán)空氣進氣口和風(fēng)機進氣口。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括使所述提升閥在僅打開所述新鮮空氣進氣口的第一位置、僅打開所述再循環(huán)空氣進氣口的第二位置以及打開所述新鮮空氣進氣口和所述再循環(huán)空氣進氣口兩者的第三位置之間移動。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，包括利用風(fēng)機通過所述風(fēng)機進氣口從所述進氣管道吸取空氣。
【文檔編號】B60H1/00GK105904938SQ201610087476
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】羅伯特·史蒂文·索耶, 邁克爾·史蒂文·沃利斯, 查爾斯·羅伯特·斯坦頓
【申請人】福特全球技術(shù)公司