CN102009581B - 用于车身的减压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车身的减压阀。具体地，提供了一种用于从机动车辆内部释放空气压力的减压阀。所述减压阀安装在环绕车身开口的阀安装位置上，并包括柔性的交错间置的翼板和固定机构。所述翼板覆盖所述车身开口，每个翼板为大致三角形，并具有邻近所述阀安装位置的外端和从所述外端向内延伸至内角的一对侧边，所述内角会合以形成顶点。所述交错间置的翼板形成大致锥体形，其随着所述交错间置的翼板从所述外端朝着顶点向内延伸而与所述机动车辆内部成角度。固定机构被固定至所述翼板的径向外端，并且还被固定至所述阀安装位置。

Description

用于车身的减压阀
技术领域
本发明总地涉及用于从机动车辆内部向车外的大气压释放压力的控制和减压阀。
背景技术
机动车HVAC系统向机动车辆内部提供冷的或热的增压空气。通常，减压阀包含在车身中以在HVAC系统运行期间释放车辆内部的压力，从而控制机动车辆内部的空气流动，并保持机动车内部压力与大气压基本平衡。这些减压阀还允许在车门、后备箱盖等关闭时从车辆内部释放压力，以减小车门关闭的影响。所述阀还设计成通过阻止空气穿过所述阀流回车辆内部来使车辆内部免受灰尘、水和烟气。
目前使用中的一些减压阀对在车身上的安装角度敏感，并且有些时候会无意中打开，允许水、灰尘、噪音或空气进入车辆内部。此外，许多减压阀具有翼板(flap)，因为枢转的翼板在塑料框架上弹击，所以在车门关闭和起伏路面期间会产生噪声。另外，这类翼板会随时间而退化，使得边缘卷曲、产生进入车辆内部的常开空气通道。一种可能的解决方案是使用橡胶翼板，而不是塑料翼板，但是这比许多车辆所期望的更加昂贵。
发明内容
实施例设想了一种用于从机动车辆内部向其外侧的大气压释放空气压力的减压阀。该减压阀安装在环绕车身开口的阀安装位置上，车身开口具有与车辆内部流体连通的入口和与车辆内部之外的大气压流体连通的出口。减压阀包括多个柔性的交错间置的翼板和固定机构。翼板覆盖车身开口，每个翼板大致为三角形，并具有构造成邻近于阀安装位置的径向外端和从径向外端向内延伸至径向内角的一对侧边，当减压阀处于关闭位置时，每个翼板的径向内角会合以形成顶点。多个交错间置的翼板形成为大致锥体形，其构造成随着交错间置的翼板从径向外端朝着顶点向内延伸而与机动车辆内部成角度。固定机构固定至翼板的径向外端，并固定至阀安装位置。减压阀可操作以防止空气从车辆内部之外的大气压流入车辆内部，并且在车辆内部的空气压力超过大气压时，翼板挠曲产生中央开口，以允许空气从车辆内部流向车辆内部之外的大气压中。
实施例设想了一种采用减压阀从机动车辆内部向车辆内部之外的大气压释放空气压力的方法，减压阀安装在环绕车身开口的阀安装位置上，车身开口具有与车辆内部流体连通的入口和与车辆内部之外的大气压流体连通的出口，该方法包括如下步骤：当车辆内部的空气压力超过大气压时，使多个翼板挠曲远离车辆内部以在翼板之间产生中央开口，每个翼板大致为三角形，并具有固定至阀安装位置的径向外端和从径向外端向内延伸至邻近于中央开口的径向内角的一对侧边；以及，当车辆内部的空气压力不超过大气压时，使多个翼板挠曲，以使得径向内角会合从而形成顶点，关闭中央开口，并阻止空气从车辆内部之外的大气压流入车辆内部，处于关闭位置的多个交错间置的翼板形成大致锥体形，其随着交错间置的翼板从径向外端向内延伸而与机动车辆内部成角度。
实施例的优点在于实现了所期望的通过减压阀的单向空气流动，同时避免了使用有噪声的翼板。实施例的另一优点在于，减压阀能够以多个角度安装至车身，并且仍能按期望执行功能。实施例的再一优点在于，可修改减压阀以适应车身开口的各种形状。
附图说明
图1为处于关闭位置的减压组件的示意性透视图；
图2为处于关闭位置的减压阀的一部分的示意性透视图；
图3为类似于图1的示意图，但是示出了减压阀处于打开位置；
图4为翼板的示意性平面图；
图5为根据第二实施例的减压组件的示意性平面图；
图6为第二实施例使用的翼板的示意性平面图；
图7为第二实施例使用的另一种翼板的示意性平面图。
具体实施方式
参考图1-图4，其示出了以附图标记20总体指示的减压组件。车身结构22包括车身开口24，车身开口24位于车身安装位置25处，减压阀26安装在车身安装位置25。减压阀26将阀组件20的车舱侧28与阀组件20的大气(车外)侧30分隔开。车舱侧28为入口侧，并且与车辆内部流体连通，大气侧30为减压组件20的阀出口侧，并且与车辆周围的大气流体连通。
减压阀26包括一系列重叠(交错间置)的翼板32。每个翼板32可大致为三角形形状(如图4中最佳所示)，每个翼板32的径向外端34安装在车身安装位置25上，使得整个车身开口24被覆盖。翼板32由允许翼板挠曲和非挠曲以便用于减压阀26打开和关闭的柔性材料制成。
可使用固定机构36(例如，框架)来将外端34固定至车身结构22。框架36可为形成在车身开口24的总体形状内的单件材料，且其足够大，以便围绕车身开口24，并附接至车身安装位置25(通过紧固件、焊接或粘合剂)，以将翼板32的径向外端34固定并且密封至车身安装位置25。例如，固定机构36还可以是绕着车身开口24延伸的一圈粘性的填料，其将翼板32的径向外端34固定且密封至车身安装位置25。
每个翼板32定位成使得其径向内角38朝着大气侧30向上延伸，使得当处于关闭位置时，所述角38在大致圆锥形或锥形组件42的顶部形成顶点40(如图2中最佳所示)。锥形组件42的侧面的倾斜足以允许翼板32进一步朝着大气侧弯曲，但是阻止翼板32朝着减压组件20的车舱侧28弯曲。本文使用的术语“大致圆锥形”或“大致锥形”意味着减压阀26的交错间置的翼板32并不位于一个平面内，而是当它们从车身安装位置25朝着顶点40向内延伸时朝着大气侧30成一定角度；并且，该角度在越接近顶点40时可以增加。
例如，每个翼板32可为在径向外端34处具有70毫米(mm)宽度并且(从径向外端34到径向内角38)具有75mm高度的三角形，从而形成在外围边缘具有约140mm直径的大致圆形的减压阀26。例如，如果减压阀26包括16个翼板32，那么在每个翼板32的外端34附近，每个翼板32可具有27.5mm的表面暴露在大气(出口)侧，而42.5mm的表面重叠。
本领域的技术人员会认识到，可在车辆的不同位置处将额外的减压组件20安装至车身结构22，同时仍保持在本发明的范围内。
现在描述减压组件20的操作。当车内的空气压力与车辆外侧的大气压力接近或相同时，减压阀26将保持在其关闭位置(图1和图2中所示)。这样，在关闭位置中时，不会有灰尘、水和烟气通过阀26流入车辆内部。
翼板32的刚度和角度足以防止出口侧压力大于入口侧压力的任何压力差引起翼板32向内挠曲并在减压阀26中产生开口。
在车窗关闭并且加热、通风和空调(HVAC)系统(未示出)正在运行的典型车辆运行期间，车辆内的压力可能相对于车辆外的大气压力增大。随着压力差增大，该压力差会引起翼板32进一步朝着车身开口24的大气侧30弯曲，产生中央开口44(图3中所示)，空气可通过该中央开口44从车舱侧30流到大气侧30。当压力相等时，翼板32将挠曲回到它们的关闭位置(参见图1和图2)。当车门(未示出)或舱口(未示出)关闭时，车辆内部的压力可能会快速升高，也会发生减压阀26的打开。压力的突然升高会使翼板32向外挠曲，从而通过允许空气流过减压阀26而使车辆内部的压力等于大气压。这样，减压阀26实质上用作被动单向止回阀，其基于车辆内部的压力的升高而打开和关闭。
例如，通过改变翼板的刚度或车身开口24的尺寸，可调整产生空气散逸所用的开口所需的压力差的大小。
图5-图7示出了第二实施例。由于该实施例类似于第一实施例，所以类似的元件将使用类似的元件标记，只不过是使用100系列的数字来进行标记。在该实施例中，车身结构122中的车身开口124不再是圆形，因此减压组件120也改变以适应该变化。由于车辆封装的约束，所以一些车辆上可能需要不规则形状的车身开口124，减压组件120可成形成适应这些限制，同时仍提供期望的减压。因此，尽管在这里的两个实施例中仅示出了两种形状的减压组件，但是本领域的技术人员会认识到，减压组件可以形成为多种不同的形状，以适应车辆封装需求。
在该实施例中，各翼板132可具有不同的形状以适应车身开口124的形状。例如，图6示出了可用在减压阀126上部的大致三角形的翼板132a，其具有延伸至阀126的顶点140的径向内角138和通过框架136固定的弧形径向外端134a。图7示出了可用在减压阀126的左下部的大致三角形的翼板132b，其具有也延伸至顶点140的径向内角138，但还具有直的并且以和翼板132的两侧146、148成不同角度而延伸的径向外端134b。因此，当翼板被描述为“大致三角形”时，其包括真实三角形、扇形的翼板、以及形状接近于三角形的翼板，即使它们可能需要具有更小的第四边或第五边以匹配车身开口124的形状。
该实施例中减压阀126的操作实际上与第一实施例中相同，所以不再进一步描述。
尽管已经详细描述了本发明的特定实施例，但是本发明所属领域的技术人员会认识到用于实施由所附权利要求限定的本发明的各种替代设计和实施方式。

Claims (8)

1.一种用于从机动车辆内部向所述车辆内部之外的大气压释放空气压力的减压阀，所述减压阀构造成安装在环绕车身开口的阀安装位置上，所述车身开口具有与所述车辆内部流体连通的入口和与所述车辆内部之外的大气压流体连通的出口，所述减压阀包括：
覆盖所述车身开口的多个柔性的交错间置的翼板，每个所述翼板是大致三角形，并具有构造成邻近所述阀安装位置的径向外端和从所述径向外端向内延伸至径向内角的一对侧边，当所述减压阀处于关闭位置时，每个所述翼板的径向内角会合以形成顶点；并且所述多个交错间置的翼板形成为朝向出口侧的大致锥体形，构造成随着所述交错间置的翼板从所述径向外端朝着所述顶点向内延伸而与所述机动车辆内部成角度，其中，所述翼板的刚度和角度防止出口侧压力大于入口侧压力的任何压力差引起所述翼板向内挠曲并在所述减压阀中产生开口；以及
固定机构，所述固定机构被固定至所述翼板的径向外端，并构造成密封接合地固定至所述阀安装位置；
由此，所述减压阀构造成可操作以防止空气从所述车辆内部之外的大气压流入所述车辆内部，并且在所述车辆内部的空气压力超过大气压时，使所述翼板挠曲以产生中央开口，从而允许空气从所述车辆内部流向所述车辆内部之外的大气压。
2.如权利要求1所述的减压阀，其特征在于，每个所述翼板被朝着所述阀关闭位置偏压。
3.如权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述固定机构为构造成安装至所述阀安装位置的框架构件，所述阀安装位置邻近所述车身开口并环绕所述车身开口。
4.一种用于从机动车辆内部向所述车辆内部之外的大气压释放空气压力的减压组件，所述减压组件包括：
车身结构，所述车身结构包括环绕车身开口的阀安装位置，所述车身开口具有与所述车辆内部流体连通的入口和与所述车辆内部之外的大气压流体连通的出口；
减压阀，所述减压阀包括覆盖所述车身开口的多个柔性且交错间置的翼板和固定机构，每个所述翼板为大致三角形，并具有邻近所述阀安装位置的径向外端和从所述径向外端向内延伸至径向内角的一对侧边，当所述减压阀处于关闭位置时，每个所述翼板的所述径向内角会合以形成顶点，并且所述多个交错间置的翼板形成朝向出口侧的大致锥体形，构造成随着所述交错间置的翼板从所述径向外端朝所述顶点向内延伸而与所述机动车辆内部成角度，其中，所述翼板的刚度和角度防止出口侧压力大于入口侧压力的任何压力差引起所述翼板向内挠曲并在所述减压阀中产生开口；以及固定机构，所述固定机构固定至所述翼板的径向外端，并且密封接合地固定至所述阀安装位置。
5.如权利要求4所述的减压组件，其特征在于，所述车身开口是圆形的，且每个所述翼板是扇形的。
6.如权利要求4所述的减压组件，其特征在于，每个所述翼板均被朝着所述阀关闭位置偏压。
7.如权利要求4所述的减压组件，其特征在于，所述固定机构为安装至所述阀安装位置的框架构件，所述阀安装位置邻近所述车身开口并环绕所述车身开口。
8.一种采用安装在阀安装位置上的减压阀从机动车辆内部向所述车辆内部之外的大气压释放空气压力的方法，所述阀安装位置环绕车身开口，所述车身开口具有与所述车辆内部流体连通的入口和与所述车辆内部之外的大气压流体连通的出口，所述方法包括如下步骤：
当所述车辆内部的空气压力超过大气压时，使多个翼板挠曲远离所述车辆内部以在所述翼板之间产生中央开口，每个所述翼板为大致三角形，并具有固定至所述阀安装位置的径向外端和从所述径向外端向内延伸至邻近所述中央开口的径向内角的一对侧边；以及
当所述车辆内部的空气压力不超过大气压时，使所述多个翼板挠曲，以使所述径向内角会合从而形成顶点，关闭所述中央开口，并阻止空气从所述车辆内部之外的大气压流入所述车辆内部，处于关闭位置的所述多个交错间置的翼板形成朝向出口侧的大致锥体形，随着所述交错间置的翼板从所述径向外端向内延伸而与所述机动车辆内部成角度，其中，所述翼板的刚度和角度防止出口侧压力大于入口侧压力的任何压力差引起所述翼板向内挠曲并在所述减压阀中产生开口。
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