CN100475584C - 用于汽车内部空调装置的部件和汽车内部空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种部件(4)，特别是用于汽车内部的空调装置的混合部件，所述部件具有一个至少部分地被塑料(K)覆盖的金属本体(6)，由此其空腔形成一个穿流介质的流道(8)；它还具有至少一个用来控制介质流量的、与所述流道合为一体的流量控制装置(12)。本发明还涉及一种汽车内部的空调装置(1)，带有一个空调器(2)和一个与该空调器(2)相连的部件(4)。

Description

用于汽车内部空调装置的部件和汽车内部空调装置
技术领域
本发明涉及一种部件，特别是一种用在汽车支架上的混合部件，它被用作汽车内部空调装置中的流道。此外，本发明还涉及一种带有上述部件和一个空调器的汽车内部空调装置。
背景技术
在汽车制造业中，由管子制成具有相应壁厚的金属横梁是一项已公开的技术。所采用的相应壁厚使横梁具有足够的形状稳定性、抗弯刚度、抗纵向弯曲刚度和抗扭刚度以及足够的耐压力负荷能力。由管子或空心结构形成的横梁原理上可用于输送空气，例如从位于汽车前端中央的空调器到侧出风口。
例如，DE 100 64 522 A1就公开过这种横梁。在这里，为了减轻重量，横梁采用了一种轻型材料、特别是一种轻金属，作为壳式构件或本体，为了保证横梁具有足够的刚度和耐压力负荷能力，在其中布置了形成至少一个管道的塑料芯。为了使空气流体流出，管道上设置了多个作为空气出口的开口。
为了对由空调器经空气管送到汽车内部的空气进行分配，通常在一个布置在空调器和空气管之间的混合室设有一个通风阀门，对由空调器进入到空气管中的空气的流量、分配、断流和/或折流进行控制。另外，在直接通向汽车内部的空气出口上设置了阀门，以对进入到汽车内部的空气量进行调节。通风阀门在混合室中的这样一种布置需要很大的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种部件，它可作为汽车内部空气调节的空气管并具有一个特别简单、节省空间的结构。此外，本发明还提供一种特别简单的、带有上述部件的汽车内部空调装置。
本发明的目的由以下的横梁部件实现。与汽车内部空调装置相关的目的则由以下的装置实现。
本发明以下列设想为出发点：由于空调器、混合室和与之相连的空气管道沿汽车纵轴(也被称为X轴)的空间分布，混合室的结构空间受到限制，而通风阀门在混合室中的布置对本身需要减小的结构空间的要求又过大。因此应特别简化对现有结构空间的利用。为此，本发明提出，在一个带有至少部分地被塑料覆盖的金属本体的部件上，由本体的空腔形成一个穿流介质的流道，并将用于控制介质流量的流量控制装置整合到本体的空腔中。流量控制装置特别用于控制由汽车空调器送到汽车内部并对汽车内部进行温度调节的气流。通过流量控制装置，可将输送气流的流道完全打开或关闭，或将气流量调节到任何一个中间值。也就是说，可将气流量调节到零，或将流道为了气流最大限度地打开，即将通过流道的气流量调节到最大。并且还可对气流进行折流。
这样一种直接布置在流道中而不是在混合室中的流量控制装置充分利用了已被占用的结构空间，这样，通过将流量控制装置从混合室移到流道中，从而可以减小混合室的结构空间或加大空调器的混合空间。
按照本发明的目的，金属本体带有多个流体开口，作为介质如新鲜空气、冷空气、和/或热空气的进口和/或出口，它们布置在侧面、中央、上部和/或下部。侧面的流体开口用于对侧窗和汽车内部的侧面空间进行送风。中央的流体开口可被分隔，用于前部区域的送风。朝上和/或朝下的流体开口用于对脚部空间和/或前挡风玻璃的送风。按照一个与部件相连的空调器的设置，各流体开口可完全打开和/或关闭或部分打开和/或关闭。
为了使流量控制装置的布置尽可能地节省空间，优选地将它布置在两个流体开口之间的过渡区域中。在部件的一个可能的实施形式中，流量控制装置优选地布置在一个中央流体开口和一个侧面流体开口之间。
具有优点的是，至少部分被塑料所覆盖的本体可在至少部分区域被穿孔，例如，按照本发明的目的，在一个开口区域进行穿孔。这样一种本体的优点在于减轻重量和/或加强结构。
为了对通过两个流体开口的气体穿流或气流分配进行控制，流量控制装置的旋转轴相应地沿垂直于流体开口的方向延伸。在这里，旋转轴在流道中的布置主要取决于空气在一个流体开口和另一个流体开口之间的分配。流量控制装置的旋转轴也可以沿水平于流体开口的方向延伸。在该实施例中，旋转轴优选地位于中央并垂直于流体开口。
流量控制装置由一个控制阀、特别是一个平旋阀(Schaukel-Klappe)、一个回转阀(Walzen-Klappe)或一个蝶阀构成。流量控制装置也可以是由一个卷带盒(Rollband-Kassette)、一个百叶窗盒(Jalousie-Kassette)、一个V形阀门或一个双阀门如双板式阀门(Scheunentor-Klappe)所构成。
为了防止介质，如空调器的空气又回流进入到空调器中，为流量控制装置设置了至少一个挡板。当流量控制装置沿流道方向打开时，通过挡板可以防止空气回流进入到空调器中，特别是混合室中。
按照流量控制装置特别是控制阀的型式和功能以及布置，它可以具有例如至少两个围绕一个旋转轴布置的偏转元件，其中一个偏转元件布置在一个将中央流体开口完全关闭的第一位置和一个将中央流体开口完全打开的第二位置之间并可调节，而另一个偏转元件布置在一个将侧面流体开口完全关闭的第三位置和一个将侧面流体开口完全打开的第四位置之间并可调节。流量控制装置的这种布置，不仅尽可能地节省了结构空间，还提供了一种节省零部件特别是流量控制元件的结构。
为了尽可能灵活地调节空气分配，如将空气分配到侧面的流道中或向前进入到前部区域，偏转元件可按相互之间独立调节的形式布置。偏转元件也可以相互耦合且相互关联地进行调节。在一个优选的实施形式中，偏转元件可以相互对称和/或非对称地相对运动。例如，偏转元件如阀门或叶片可以对称地即共同地以相同的打开角度围绕旋转轴相互运动。偏转元件之间也可以相互独立并以一个可任意调节的打开角度相互运动。
为了使部件的结构尽可能地简单、使安装尽可能地方便，流量控制装置可作为一个单独的预制模块。随后可在一个已有汽车内使一个流量控制装置与一个形成流道的部件，特别是混合部件合为一体，这样就可以取消混合室中的阀门，并提供了一个更大的混合空间。
在带有一个空调器和一个和空调器相连的部件的汽车内部空调装置中，部件具有一个至少部分地被塑料覆盖的金属本体，其空腔形成一个穿流介质，特别是空气的流道，并且至少一个用来控制介质流量的流量控制装置与所述流道合为一体。在这里，部件中的流量控制装置布置在部件与空调器的连接区域中。换句话说，流量控制装置布置在空调器到部件中流道的过渡区域中。
部分被塑料所覆盖的金属本体可优选地在部分区域被穿孔，例如，按照本发明，在一个开口区域进行穿孔。这样一种本体的优点在于减轻重量和/或加强结构。
一般来说，形成流道的部件的中心位于空调器上，在这种情况下，流道向侧面延伸并设有多个开口作为介质的进口和/或出口。流量控制装置优选地布置在流道的一个中央流体开口即中间喷嘴，和一个侧面流体开口即侧喷嘴之间。
本发明的优点尤其在于，一个形成流道的混合部件与一个流量控制装置合为一体，当它用于汽车的空调器中时，可以使汽车内部空调装置具有一个特别紧凑并节省空间的结构。由于这种紧凑并节省空间的结构，重量也被相应减轻。由于这种部件与流量控制装置合为一体，使得已被占用的空间得到多方面地利用；这样就使得部件特别适合用作汽车空调器中的空气输送管道。
附图说明
下面通过附图和实施例对发明进行详细说明。其中，
图1为一个空调装置的透视图，它带有一个空调器和与一个空调器相连并形成流道的部件，
图2为一个空调装置的可选实施形式以及部件的一个可选实施形式的透视图，
图3到5为一个在空调器和部件的连接区域的装置的横断面图，并展示布置在连接区域中的流量控制装置的不同实施形式，
图6到13为部件在一个流体开口区域的横断面图，并显示布置在流体开口区域中的流量控制装置的不同实施形式。
全部附图中的相同部件均使用相同的标号。
具体实施方式
图1为汽车内部空调装置1的示意图。装置1被装入到一辆汽车中并调节从空调器2流入到汽车内部的气流。为此，装置1包括空调器2，与之相连的是作为流道的部件4。
部件4具有一个本体6，它优选地由板材制成，特别是由轻金属板材如铝板、镁板或高级钢板制成。本体6由两个例如相互扣合的元件E构成，在这个实施例中处于闭合状态，形成一个空心结构，特别是一个管形的空心结构。本体6也可采用横断面为箱形的空心结构，并且/或者至少在部分区域被穿孔。在一个横断面为箱形的实施形式中，本体6由两个元件E，如一个U形钢或一个下壳体和一个盖板构成。
本体6的内侧带有塑料K。塑料K可以通过接入、嵌入或注入的方式形成塑料覆盖层。至少部分被塑料K覆盖的本体6在闭合状态下用作流道8，特别是一个输送空调器2的介质如空气的流道。
空调器2一般包括图中未示的一个用于导入新鲜空气的风机、一个用于清洁空气的滤清器、一个作为制冷回路一部分的蒸发器、一个作为加热回路一部分的加热器、一个温度调节装置和一个用于对输送到汽车内部的空气进行调温的混合装置，这里的空气通过部件4的流道8输送。
为了对汽车内部进行空气调节，部件4带有多个流体开口S1到S8，其中，流体开口S1到S5在侧面、在中央和/或向前通向汽车内部。作为替代或补充，其它图中未示的流体开口可以向上和/或向下，特别是通向汽车内部的前挡风玻璃区域或脚部区域。
流体开口S8用来将被空调器2调节后的空气送到流道8中。随后，空气沿流动方向FR通过流道8经其侧面的流体开口S6和S7输送到通向汽车内部的流体开口S1到S5。
如图1所示，构件4的中心位于空调器2上。也就是说，部件4为了接纳空调器2而具有一个弯曲的形状，其中，位于中心的弯曲部分与空调器2相连，这样流道8就带有了向侧面延伸的臂形部分，它们与侧面的流体开口S5和S4接通，从而对侧窗玻璃进行送风。
为了扩大混合装置或混合室中的混合空间以尽可能地调节空气的温度，取消了通常布置在那里对空气进行分配的阀门。为了使影响空气分配的流量控制装置12的布置尽可能地节省空间，它被布置在流体开口S1到S7中的两个，如侧面流体开口S7和中央流体开口S2之间的过渡区域中。换句话说，流量控制装置12布置在位于相关的流体开口S2、S7和S8之间的、部件4和空调器2的连接区域中，并与流道8合为一体。这样，部件4中可供使用的结构空间就被用为控制空气分配的活动空间。通过这种方式就可将混合室中传统的通风阀门轻易地移到具有流道8的部件4和空调器2的连接区域。
图2中为空调装置1的另一个实施形式以及部件4的另一个实施形式。在这里，两个中央流体开口S2取代了汽车前端的一个大的中央流体开口2，它们之中分别布置着一个流量控制装置12，用来将流道8中的空气分配到其侧臂部分。各流量控制装置12分别布置在相关的流体开口S2和S7以及S2和S6之间的过渡区域中，从而使空气沿流动方向FR分配到流道8的侧臂部分。
图3到5为一个装置1在空调器2和部件4的连接区域的横断面图，并显示布置在连接区域中的流量控制装置12的不同实施形式。
如图3所示，与流道8合为一体的流量控制装置12由一个所谓的V形阀门构成，并通过它对流向流体开口S7和S2的空气流量进行控制。按照型式和结构，流道8的横断面可以为多边形如正方形或圆形。
流量控制装置12具有一个旋转轴D，围绕它布置着两个可转动的偏转元件14a和14b。在这里，流量控制装置12的旋转轴D垂直于流体开口S7或S2和流动方向FR。旋转轴D布置在两个流体开口S7和S2的过渡区域中并尽可能位于流道8的中心。
偏转元件14a、14b分别具有一个与各自对应的流体开口S7或S2的横断面基本吻合的表面。在图3中可以看到偏转元件14a、14b不同的打开或关闭状态，从而部分地或完全地打开或关闭相应的流体开口S7或S2。
图4中展示了流量控制装置12以及偏转元件14a的另一个形状，即元件具有一个略微弯折的形状。流量控制装置12的结构、布置和形状基本上由预先规定的、在流道8的相关区域中的空气分配决定。例如，各偏转元件14a和/或14b可带有一个扰流器或具有其它的阀门形状。
图5中为图4中所示的流量控制装置12，并带有一个与之对应的挡板16，该挡板可以阻止空气回流进入到流体开口S8并流向空调器2。挡板16既可以是固定的也可以是活动的。挡板16的长度以一个属于流量控制装置12的轴承为界。在图5中展示了挡板16的两个不同的长度。挡板16也可以由一个单独的阀门构成。
图6到13为部件4在流体开口S1到S8中的两个开口之间的过渡区域的横断面图，并展示了布置在那里的流量控制装置12的不同实施形式。
图6中是一个流量控制装置12，它的旋转轴D相对于流体开口S2为水平。流量控制装置12带有阀门形状的偏转元件14a、14b，用来关闭和/或打开流体开口S7或S2。偏转元件14a、14b的位置通过一个驱动装置18调节。
图7中为流量控制装置的另一个实施形式，它被用来控制通过流道8流向流体开口S7和S2的流体介质如空气的流量。偏转元件14a、14b位于中心线上，并可通过驱动装置18在一个将相应的流体开口S7或S2完全关闭的位置和一个完全打开的位置之间运动。
图8中为流量控制装置12的另一个实施形式，它由一个双阀门或百叶窗构成。双阀门中的两个阀门由驱动装置18通过一个共同的驱动轴20驱动，以调节偏转元件14a、14b。
如图9所示，一个由两个阀门形成的双板式阀门作为流量控制装置12，它同样通过一个共同的驱动轴20与驱动装置18相连。
如图10所示，一个单侧阀门作为流量控制装置12，它也同样与驱动装置18相连。图11中是流量控制装置12的另一个实施形式-一个所谓的回转阀，它布置在流道8的中心，其阀门或偏转元件14a、14b通过一个辊子改变位置。图12和13中为流量控制装置的其它实施形式，其中一个为蝶阀，另一个为平旋阀。
所有这里所描述的流量控制装置可以作为单独的模块预先制成，然后可以用特别简单的方式装入到部件4中并合为一体。
按照流量控制元件12的型式和形状以及结构，偏转元件14a、14b可以相互耦合或相互分离地进行控制或运动。偏转元件14a、14b也可以相互对称和/或非对称地相对运动。
通过偏转元件14a、14b的相应位置，流量控制装置12可至少部分地或完全地关闭或打开通向相关的流体开口S1到S8的流道8。
标号说明
1空调装置         2空调器
4部件             6本体
8流道             12流量控制装置
14a，14b偏转元件  16挡板
18驱动装置        20驱动轴
D旋转轴           E元件
FR流动方向        K塑料
S1到S8流体开口

Claims (29)

1.横梁部件(4)，包括用于汽车内部的空调装置的混合部件，其特征在于，该横梁部件(4)具有一个至少部分地被塑料(K)覆盖的金属本体(6)，其空腔形成一个穿流介质的流道(8)，至少一个用来控制介质流量的流量控制装置(12)与所述流道合为一体。
2.根据权利要求1所述的部件，其特征在于，在金属本体(6)上为介质的进出设置了多个流体开口(S1到S8)，它们布置在侧面、中央、上部和/或下部。
3.根据权利要求1或2所述的部件，其特征在于，流量控制装置(12)布置在两个流体开口(S2、S7)之间的过渡区域。
4.根据权利要求3所述的部件，其特征在于，流量控制装置(12)布置在一个中央流体开口(S2)和一个侧面流体开口(S7、S6)之间。
5.根据权利要求1或2所述的部件，其特征在于，流量控制装置(12)是一个控制阀，选自一个平旋阀、一个回转阀或一个蝶阀。
6.根据权利要求1或2所述的部件，其特征在于，至少一个挡板(16)归属于流量控制装置(12)。
7.根据权利要求1或2所述的部件，其特征在于，流量控制装置(12)，作为控制阀门，具有至少两个围绕一个旋转轴(D)布置的偏转元件(14a、14b)，其中一个偏转元件(14b)布置在一个将中央流体开口(S2)完全关闭的第一位置和一个将中央流体开口(S2)完全打开的第二位置之间并可调节，而另一个偏转元件(14a)布置在一个将侧面流体开口(S7)完全关闭的第三位置和一个将侧面流体开口(S7)完全打开的第四位置之间并可调节。
8.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，偏转元件(14a、14b)可被相互耦合或相互分离地驱动。
9.根据权利要求7所述的部件，其特征在于，偏转元件(14a、14b)可以相互对称和/或非对称地相对运动。
10.根据权利要求8所述的部件，其特征在于，偏转元件(14a、14b)可以相互对称和/或非对称地相对运动。
11.根据权利要求1或2所述的部件，其特征在于，流量控制装置(12)作为一个单独的预制模块。
12.汽车内部的空调装置(1)，其特征在于，带有一个空调器(2)和一个根据权利要求1到11中的任一项所述并与空调器(2)相连的横梁部件(4)，其中，横梁部件(4)具有一个至少部分地被塑料(K)覆盖的金属本体(6)，其空腔形成一个穿流包括空气的介质的流道(8)，并且至少一个用来控制介质流量的流量控制装置(12)与所述流道合为一体。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，横梁部件(4)中的流量控制装置(12)布置在横梁部件(4)与空调器(2)的连接区域中。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，横梁部件(4)的中心位于空调器(2)上，流道(8)朝侧面延伸并设有多个流体开口(S1到S8)作为介质的进口和/或出口。
15.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，为了控制空气的分配，流量控制装置(12)布置在流道(8)的一个中央流体开口(S2)或中间喷嘴，和一个侧面流体开口(S6、S7)或侧喷嘴之间。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，为了控制空气的分配，流量控制装置(12)布置在流道(8)的一个中央流体开口(S2)或中间喷嘴，和一个侧面流体开(S6、57)或侧喷嘴之间。
17.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)由一个控制阀形成、该控制阀选自一个蝶阀、一个平旋阀或一个回转阀。
18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)由一个控制阀形成、该控制阀选自一个蝶阀、一个平旋阀或一个回转阀。
19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)由一个控制阀形成、该控制阀选自一个蝶阀、一个平旋阀或一个回转阀。
20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)由一个控制阀形成、该控制阀选自一个蝶阀、一个平旋阀或一个回转阀。
21.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
22.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
23.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
24.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
25.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
26.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
27.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
28.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，流量控制装置(12)为一个单独的预制模块。
29.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，塑料(K)通过接入、嵌入或注入的方式设置在金属本体(6)的内侧。
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