CN102452295A - 用于具有滚塑体组件的车辆的空气循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于具有滚塑体组件的车辆的空气循环系统，所述系统包括：设置于滚塑体组件前下方用于接收空气的至少一个空气进口孔(6)；包括至少一个通风叶片的排放孔(5)，通风叶片设置在：a)滚塑体组件的底板以接收来自进口孔(6)的空气，并将空气排放到底板的底侧以冷却处于底板下方的动力传动系统，b)滚塑体组件的顶部以接收来自进口孔的空气并将空气排放到滚塑体组件的空隙内用于冷却乘客区域，其中空气借助车辆的前进运动从进口孔被迫进入并随后通过排放孔(5)被迫排出，排放孔包括所述通风叶片；和在进口孔和排放孔(5)之间由于孔的位置而保持高容积通过量压力，排放孔包括所述通风叶片。

Description

用于具有滚塑体组件的车辆的空气循环系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的空气循环系统并且本发明具体涉及一种用于具有滚塑体组件的车辆的费用低廉且高效的空气循环系统。

背景技术

车辆空气循环和通风系统已经长时间用于车辆中用以借助新鲜空气的恒定供给为车辆乘客提供舒适性。由单个管道构成的最初的空气循环和通风系统借助手动操作阀被打开或关闭，所述阀引导外部环境空气进入车辆内部。多年的进步包括多个孔与电动风扇或叶轮结合使用，电动风扇或叶轮引导外部环境空气围绕车辆用于空气循环和通风目的。

车辆中的大多数空气循环和通风系统需要量身制造的管道工程以输送车辆内和车辆周围的环境空气，在上述情况中，电动风扇或叶轮的制造、加工、安装和维护的费用增加了车辆的成本以及制造工序的复杂性。另外，需要分离的管道以及典型的附加通风口形成在车辆内以便能够实现车辆内的空气循环和通风。

将电动风扇或叶轮与量身制造的管道工程(ductwork)结合使用以便抽出车辆内部的环境空气的一个缺点是相比于车辆前隔间不能为后隔间提供充足的空气循环。同时，不能冷却动力传动系统。其他缺点是风扇或叶轮一旦老化就会产生噪音，进而维护费用就是不可避免的。

随着聚合体成型车辆体的出现，能够精简和减少空气循环和流通系统的费用。

已知的一些现有技术论述了用于冷却动力传动系统以及车辆内乘客区域的空气循环和通风系统，这些现有技术如下：

Okuda等递交的US20100225264教导了一种系统，其独立于车辆的行使状态，利用车辆内空气冷却安装在车辆上的电池。车辆隔间内的空气被引导至安装在车辆上的电池以便冷却电池。控制器基于电池温度和环境温度确定冷却风扇的基本风扇速度“v”。此外，控制器根据车辆速度和窗户打开程度计算风扇速度的增量“δv”并根据“V＝v+δv”确定最终的风扇速度“V”，进而驱动冷却风扇。通过控制风扇速度的增加，即使在冷却风扇的进口侧静态压力的基准压力相比于窗户关闭时变为负压时，也能够冷却电池。可是，通风系统需要从外部到内部的单独路径。

Hiroyuki等人递交的JP2007112268教导了一种用于冷却换流器和电池的方法。该用于车辆的电池温度优化系统包括管道，其有助于车厢与车辆外部环境的流通。电池和其他加热元件串联地布置在管道内。该电池温度优化系统进一步包括气流变换器，用于基于电池的温度改变管道内的空气循环路径。可是，通风系统需要从外部到内部的单独路径。

Robert等人递交的WO2010076453教导了一种用于冷却机动车辆、尤其是电动车辆的电池的装置，其中所述车辆包括配有布置在乘客车厢内的蒸发器和布置在乘客车厢外部的冷凝器的温度调节单元。所述装置的特征在于其包括位于蒸发器和电池之间的空气导管，用于回收蒸发器所产生的一些冷空气并将其送到电池以便冷却电池。可是，该发明使用用于冷却机动车辆的电池的常规空调冷却器。

然而，在获得均匀空气分布和充足空气交换并且将乘客区域以及车辆动力传动系统中的高效率维持在最低可能的费用时遇到了许多困难。

因此，鉴于上述现有技术，很明显，现有技术中存在长期迫切的需求：

●在车辆中提供费用低廉且高效的空气循环和通风系统；

●为乘客区域和车辆中的动力传动系统实现充足的空气循环；

●将车辆体本身用作通风提供体，由此消除了对分离的管道和典型的附加通风口的需求；

●减少车辆中空气循环和通风系统的制造和加工的成本；

●有效地管理与用于汽车中的空气循环和通风系统的生产，安装和维护的车辆工业相关的库存和后勤，进而减少成本和时间因素；和

●减少致力于车辆中的车辆空气循环和通风系统的生产的原始设备制造商(original equipment manufacturer，OEM)供方的数量。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于具有滚塑体组件的车辆的费用低廉且高效的空气循环系统。

本发明的另一目的是提供车辆体的不需要添加独立的管道以及典型的附加通风口而用作通风实现体的使用。

本发明的又一目的是借助车辆的前进运动为乘客区域以及动力传动系统提供充分的空气循环。

本发明的附加目的是通过滚塑工艺在车辆体的壁内产生空腔提供唯一的路径用于利用外部环境空气进行动力传动系统以及乘客区域的冷却。

本发明再一目的是减少车辆中的空气循环和通风系统的生产中所包含的制造和加工费用。

本发明的又一目的是减少加入到车辆内的车辆空气循环和通风系统的生产中的OEM供应商的数量。

在描述本发明的系统和方法的实现方式之前，应当理解本发明不限于描述的特定系统和方法学，因为存在多种可能的本发明实施例并且其没有明确地在本发明公开中予以说明。还应当理解描述中使用的术语是仅用于描述具体的内容或实施例，并不意在限定本发明的范围。

在本发明的一个方面中，提供一种用于滚塑体组件的空气循环系统，所述系统包括：下部主体框架，其具有位于下部主体框架前部的至少一个空气进口孔和具有空气排放孔的空气通道，空气排放孔包括置于下部主体框架上的至少一个通风叶片，其中通风叶片一体成型于系统内；安装在具有外侧和内侧的下部主体框架上的上部主体框架，空气排放孔的特征在于，在至少一个空气进口孔和空气排放孔之间由于它们的位置而保持高体积通过量压力；以及一体地位于上部主体框架内部的通气孔，上部主体框架夹持在外侧和内侧之间。

在本发明的另一方面中，费用低廉且高效的空气循环系统提供给具有滚塑体组件的车辆，其特征在于滚塑的内体空间用作通风提供体，消除了对独立的管道以及典型的附加通风孔的需求。

附图说明

前述发明内容以及以下优选实施例的详细描述在结合附图阅读时能够更好地理解。为了说明本发明，在附图中示出了本发明的实例构造；可是，本发明不限于披露的特定系统和方法。在附图中：

图1示出了空气如何在根据本发明一个示例性实施例的车辆的滚塑体组件的下部主体部分中进行循环的。

图2示出了根据本发明一个示例性实施例的车辆的滚塑体组件的下部主体部分的底视图。

图3示出了空气如何在根据本发明一个示例性实施例的车辆的滚塑体组件的上部分中进行循环的。

图4示出了根据本发明一个示例性实施例指示中心空气腔的滚塑部分的壁的截面示意图。

具体实施方式

本发明的一些实施例说明了实施例的特征，现在将进行讨论：

词“包括”，“具有”，“包含”和“含有”和其他形式，倾向于在意思上相同并且是开放式的，跟随这些词的任一项不意味着排它性地列出这些项，或不意味着仅限于所列的部件。

还必须注意到，在此所使用的单数形式，“一”和“所述”包括复数，除非文中明确另有说明。尽管类似于或等同于在此描述的任意系统和方法能够用于本发明实施例的实施或测试，但现在描述的是优选的系统和方法。

披露的实施例仅是本发明示例性的，其能够以多种形式实现。

术语车辆指从包含机动车辆、汽车、个人运输车辆、自动引导车辆或自走式机械的组中选出的至少一种。

术语车辆的前、后、左或右侧被解释为相对于车辆进行常规限定。

术语“系统”、“元件”或“部件”指常用的术语“系统”且实质上表示相同含义。

术语“排放孔”或“通风排放孔”指的是常用的术语“排放孔”且实质上表示相同含义。

术语“进口孔”或“通风进口孔”指的是常用的术语“进口孔”且实质上表示相同含义。

车辆中的大部分加热和通风系统需要量身制造的管道工程以及典型的附加孔以便传送车辆周围的空气，其中车辆中用于空气循环和通风目的的电动风扇或叶轮的制造、加工、安装和维护费用显著地增加了车辆的制造和维护费用。

相应地，本发明提供一种用于具有滚塑体组件的车辆的费用低廉且高效的空气循环系统。在本发明中，空气通过车辆的向前运动被推动，则不需要附加的电动风扇或叶轮，进而节省了车辆的制造、维护费用。

在本发明的一个实施例中，车辆结构具有滚塑体组件，其中载重的机动车辆的结构由聚合材料制成，其不需要支撑金属子框架来为该结构提供所需的硬度，强度和耐久性。上述车辆结构借助聚合材料的滚塑的工艺予以实现。

旋转成型，还熟知为回成型制或转动成型，是适于中空物品制造的成型工艺。聚合部件能够选自聚乙烯、聚酰胺和聚丙烯的聚合物、共聚体及其混合合成物。滚塑工艺是高温、低压塑料形成工艺，其利用热和双轴旋转(两个轴上的成角度旋转)来产生中空、整体的部件。

滚塑工艺具有明显的优点：

1、利用滚塑比其他任何方法更容易制造大的、中空的部件。

2、旋转模具比其他类型的模具更便宜。

3、利用该工艺浪费非常少的材料，并且多余材料通常能够再使用，使其成为非常经济且环保可实施的制造工艺。

滚塑可以是多层的并且包括泡沫层以提供多功能改进。泡沫用作内和外实体塑料皮所形成的空腔内的分隔层。另外，泡沫层被形成用以使体壁内的和贯穿体壁的空腔内充满连续空气。图4示出了根据本发明一个示例性实施例指示中心空气腔的滚塑部分的壁的截面示意图。

如图4所示，滚塑体组件可被成型为具有包绕内层泡沫的皮或壳(近似4-5mm的厚度)。外皮50是5mm，第一泡沫层52是10mm尺寸，空隙空间54(空气)是10mm，第二泡沫层56和内皮58是5mm的厚度。整个截面的最小厚度是40mm并且泡沫标准厚度是10mm。

在本发明的一个实施例中，皮和泡沫层用于产生车辆体，其由高密度聚乙烯，HDPE制成，并将提供刚性和安全性。在本发明的多层结构中，彼此粘结的层获得了所需的硬度、强度和耐久性。

根据本发明的一个实施例，车辆具有滚塑体组件，其中滚塑体组件具有两个部分，即下部主体部分和上部主体部分。下部主体部分和上部主体部分结合或固定在一起以形成车辆的滚塑体组件。

图1示出了空气如何在根据本发明一个示例性实施例的车辆滚塑体组件的下部主体部分中进行循环的。滚塑体组件的下部主体部分10通过旋转成型工艺制造。如图1所示，下部主体部分10按照以下方式进行制造，其应当能够承受住一至四个乘客的重量而不需要任何的支撑金属结构。下部主体部分10具有内皮12a和外皮12b，如图4所示。泡沫被填充在下部主体部分10的两个皮之间以提供所述结构所需的硬度、强度和耐久性。下部主体部分10还具有用以结构优化地连接动力传动系统、空气通道14，蒸馏部分18以及前底板16的结构构造。

根据本发明的一个示例性实施例，一个或多个进口孔被设置在滚塑体组件的下部主体部分10的前部用以接收空气。根据本发明的一个示例性实施例，进口孔可利用关闭装置进行关闭，所述关闭装置可选自风门片或滑动窗。根据本发明的另一示例性实施例，每个进口孔具有其他开口。相应地，对于本发明的另一示例性实施例，每个进口孔还可具有过滤器，用于过滤从车辆外部进入到内部的特定物质、气味或水。空气排放孔5包括设置在滚塑体组件的空气通道14处的至少一个通风叶片，用以接收来自进口孔的空气，并使空气排出到滚塑体组件的空气通道14的底侧，用于冷却空气通道14下方的动力传动系统。在图2中示出了置于滚塑体组件的空气通道14背侧的排放孔5，其用于接收冷却动力传动系统之后的空气并将其排放到车辆的外部。下半体部10还具有升高的固定元件20，其用于固定所述下部主体部10与上半体部30。

根据本发明的一个实施例，车辆的滚塑体组件的下部主体部分10中的空气循环按照以下方式发生：空气经由设置于滚塑体组件的下部主体部分10前部的进口孔被接收，并且空气随后借助车辆的前进运动经由排放孔5被排出到滚塑体组件的空气通道14的底侧，用于冷却位于空气通道14下方的动力传动系统，所述排放孔5包括置于滚塑体组件的空气通道14处的所述通风叶片。在图2中示出了包括置于滚塑体组件的空气通道14背侧的所述通风叶片的所述出口通风口5，其用于接收冷却动力传动系统之后的空气并将其排放到车辆的外部。根据本发明的一个实施例，在进口孔和排放孔5之间保持高体积通过量压力，排放孔5根据其位置包括至少一个通风叶片，并且不需要附加的电动风扇或叶轮，进而节省了车辆的制造、维护费用。进口孔用于借助车辆的前进运动接收外部环境空气并利用包括所述通风叶片的排放孔5将空气循环到动力传动系统，进而减少了车辆对风的阻力。

图3示出了空气如何在根据本发明的各个实施例的车辆的滚塑体组件的上部分中进行循环的。上部主体部分30按照与下部主体部分10相同的方式进行制造，即利用旋转成型工艺。上部主体部分30还利用泡沫层来强化结构。上部主体部分30具有适于汽车不同部件安装到其中的多个开口。提供用于前玻璃的开口40，用于顶部玻璃的开口46和用于后玻璃的开口36以便将各个玻璃(风挡)固定在上部主体部分30上。提供用于门的开口38和44以便将车门连接到汽车车辆的车体结构上。顶梁34在上部主体部30上以其为汽车车辆的驾驶者提供最大向上视野的方式进行优化。

根据本发明的一个示例性实施例，滚塑内部体空隙用作排除对分离的管道的需求的通风实现体。该空隙通过滚塑工艺的设计和成型需求出现在滚塑组件的上部主体部分30内。根据本发明的一个示例性实施例，包括所述通风叶片的空气排放孔5被布置在滚塑体组件的顶部用以接收来自进口孔的空气并安置在滚塑体组件的空隙内用于冷却乘客区域。

根据本发明的一个示例性实施例，车辆的滚塑体组件的上部主体部分30内的空气循环按照以下方式发生：空气经由置于滚塑体组件的下部主体部分10前部的进口孔被接收，并且空气随后被排到滚塑体组件的空隙内用于经由空气排放孔5冷却乘客区域，空气排放孔5包括置于滚塑体组件的前侧和顶部的所述通风叶片，随后空气被排到滚塑体组件的空气通道14的底侧，用于经由空气排放孔5冷却位于空气通道14下方的动力传动系统，空气排放孔5包括设置于空气通道14处的所述通风叶片，以及随后空气在冷却动力传动系统之后借助如图2中所示置于滚塑体组件的空气通道14背侧的排放孔5被接收，进而借助车辆的前进运动将空气排放到车辆的外部。根据本发明的一个实施例，在进口孔和排放孔之间由于孔的位置而保持高体积通过量压力，并且不需要附加的电动风扇或叶轮，进而节省了车辆的制造、维护费用。进口孔用于接收外部环境空气并借助车辆的前进运动经由空气排放孔5使空气在乘客区域内循环，进而减少了风对车辆的阻力。

根据本发明的一个示例性实施例，进口孔用于接收外部环境空气并随后由于车辆的前进运动将部分空气排放到位于空气通道14处的排放孔5以及将余下部分的空气排出到设置于滚塑体组件顶部的排放孔5，分别用于动力传动系统和乘客区域的冷却。

已经参照本发明的多个实施例给出了之前的描述。本发明所属的技术领域的技术人员应当理解能够对所描述的结构、系统和操作方法进行替换和改变，而并不意在脱离本发明的原理、精神和范围。

本发明的优势：

1)本发明的空气循环系统替代了对独立的电动风扇或叶轮的需要，由此利用了车辆的前进运动和减少了车辆的制造、维护成本。

2)本发明的滚塑内部体空间用作通风提供体，消除了对制造和安装独立的管道以及典型的附加通风口和通道的需求。

Claims (5)

1.一种用于滚塑体组件(100)的车辆空气循环系统，该系统包括：

a)下部主体框架(10)，所述下部主体框架具有位于下部主体框架(10)前部的至少一个空气进口通风口和具有空气排放孔(5)的空气通道(14)，空气排放孔包括置于下部主体框架(10)上的至少一个通风叶片；

b)上部主体框架(30)，所述上部主体框架安装在具有外侧和内侧的所述下部主体框架(10)上，空气排放孔(5)包括所述通风叶片，其特征在于，由于至少一个空气进口孔(6)和空气排放孔(5)的位置，在至少一个空气进口孔(6)和空气排放孔(5)之间保持高体积通过量压力；以及

c)通气孔，所述通气孔一体地位于所述上部主体框架内部，所述上部主体框架夹持在所述外侧和所述内侧之间。

2.根据权利要求1所述的车辆空气循环系统，其中所述空气通道(14)从所述下部主体的前侧到所述下部主体的后侧居中定位。

3.根据权利要求1所述的车辆空气循环系统，其中所述空气通道(14)包括排放孔(5)，所述排放孔包括用于分配下侧空气的所述通风叶片，以辅助冷却动力传动系统。

4.根据权利要求1所述的车辆空气循环系统，其中空气的气流在乘客车厢内从通气孔的下侧通过所述排放孔进行循环，所述排放孔具有设置于所述上部主体框架上的所述通风叶片。

5.根据权利要求1的车辆空气循环系统，其中所述滚塑体组件由聚乙烯或聚丙烯或聚酰胺制成。

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