CN102602264A - 供气管道以及包括此供气管道的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供气管道以及包括此供气管道的车辆，供气管道(3)用于车辆(1)，供气管道(3)包括：壳体(15)，壳体(15)具有适于接收来自车辆(1)的外部的空气的入口(19)以及适于将空气传送至车辆气候控制系统的出口(21)；以及整流罩(17)，布置在壳体(15)内，整流罩(17)适于沿着空气路径(23)引导空气，以使空气路径(23)在壳体(15)中改变方向。整流罩(17)具有适于形成空气路径(23)的内弯曲(41)的弯曲形式。此外，整流罩(17)包括沉降物收集装置(31)，该沉降物收集装置布置成收集由来自车辆(1)的外部的空气携带的沉降物并从空气中去除沉降物。

Description

供气管道以及包括此供气管道的车辆
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的供气管道。本发明此外涉及一种包括这种供气管道的车辆。
背景技术
很多现代车辆都设置有气候控制系统，例如HVAC系统，即供热、通风以及空气调节系统，以在客室中提供舒适的气候。典型地，通过供气管道将新鲜空气从车辆外部的环境空气供给至气候控制系统。
有时，外部空气中可出现沉降物(precipitation)，诸如雨、雪或冰雹，并可被空气进一步携带(born)到供气管道中。然而，这是不希望有的，因为如果湿气或水进入气候控制系统中，则冒着客室中出现难闻的气味或者水进入客室的危险。而且，沉降物可降低气候控制系统的效率，并且甚至可冒着损坏气候控制系统的危险。因此，希望至少部分地防止沉降物进入车辆的气候控制系统。
专利文献DE 10341129B3公开了一种用于车辆的供气管道。引擎罩与挡风玻璃之间设置有间隙，通过该间隙，新鲜空气能进入供气管道。供气管道具有通向水收集腔的进气孔。该孔中可设置有挡水壁。
然而，即使挡水壁能防止流动的水进入到供气管道中，但仍冒着沉降物(例如具有水滴的形式)可被空气进一步携带到供气管道中的危险。而且，这种挡水壁可使空气产生压降，这削弱对气候控制系统的气流需求。
因此，需要一种改进的供气管道。
发明内容
本发明的目的是克服或改善至少一个现有技术的缺陷，或者提供一种有用的替代品。
期望提供这样的一种供气管道，即，所述供气管道能够至少部分地收集由空气携带的沉降物，并且从而防止沉降物进一步进入到供气管道中并最终到达气候控制系统。
上述目的可通过根据本发明的第一方面的供气管道来实现。
在本发明的第一方面中，提供了一种用于车辆的供气管道，本供气管道包括：
壳体，所述壳体具有适于接收来自车辆的外部的空气的入口以及适于将空气传送至车辆气候控制系统的出口，以及
整流罩(cowl)，布置在壳体内，所述整流罩适于沿着空气路径引导空气，以使空气路径在壳体中改变方向。
整流罩具有适于形成空气路径的内弯曲的弯曲形式。此外，整流罩包括沉降物收集装置，所述沉降物收集装置布置成收集由来自车辆的外部的空气携带的沉降物并从空气中去除沉降物。
使用从车辆的外部获得的空气来用新鲜空气供给气候控制系统。整流罩的弯曲形式适于获得用于通过供气管道的空气的恰当流动路径。整流罩形成内弯曲，即沿着整流罩的流动路径短于沿着壳体的壁的流动路径。由于整流罩包括沉降物收集装置，这使得沉降物收集装置也布置在内弯曲处。沉降物收集装置的这种布置是有利的，因为这能防止流动水沿着整流罩进一步进入到供气管道中。
由于使沉降物与进入到车辆的客室中的空气分离，因此将更少的水气输送到客室中。这可使得使车辆中的挡风玻璃和窗户蒙上雾气的问题减轻。
在常规的供气管道中，在期望具有较短的空气路径从而减少在通过供气管道的途中获得的热量与期望具有较长的空气路径从而改进水滴与空气的分离之间具有一个折衷。与这些供气管道不同，根据本发明的供气管道可以紧凑的方式来构建，使得通过供气管道的空气路径较短。因此，在本发明的一个优选实施例中，供气管道的入口(与车辆的进气口相对应)可位于供气管道的出口(与气候控制系统/HVAC的入口相对应)附近，从而供气管道的弯曲形式可沿着空气路径从所述入口至所述出口引导空气，同时可分离沉降物。更优选地，供气管道的入口可在竖直方向位于供气管道的出口上方，以当空气沿着所述弯曲空气路径行进时，可分离沉降物。这样，借助于沉降物的重力，获得了沉降物的分离。因此，根据本发明的供气管道提供了一种解决方案，在所述解决方案中，可恰当地分离沉降物，并且还可将获得的热量保持在可接受的水平。
根据本发明的供气管道的壳体可形成单独的单元，所述单元可相对于车辆的发动机舱密封。从而，没有空气从发动机舱泄漏到供气管道中。从能量的角度，这是有利的，因为假定是温热的发动机，来自发动机舱的空气将具有高于外部空气的温度。因此，在气候控制系统的运作状态中，当需要冷却空气以在客室中提供舒适的气候时，来自发动机舱的温热空气将导致需要额外的冷却，这会消耗能量。然而，对于根据本发明的供气管道，基本上没有空气能从发动机舱漏出，并且因此能避免这种额外的冷却。特别地，通过避免温热空气泄漏到供气管道中，可提升引发空气调节开始的温度水平。
因此，从能量的角度，与常规供气管道相比，根据本发明的供气管道是有利的。因而，空气调节可在比使用常规供气管道时高的环境温度下开始工作。仅仅作为实例，空气调节可在20℃-25℃的环境温度而不是使用常规供气管道时的10℃-15℃的温度下开始工作。
在供气管道的一个实施例中，整流罩的弯曲形式包括第一区域，当安装在车辆中时，所述第一区域基本上是水平的。优选地，第一区域靠近供气管道的入口。
整流罩的弯曲形式可进一步包括第二区域，当安装在车辆中时，所述区域基本上是竖直的。而且，整流罩的弯曲形式可在第一区域与第二区域之间形成光滑过渡。
在一个实施例中，当通过整流罩的第一边缘时，整流罩使空气路径改变了约180度。第一边缘可以是整流罩的下边缘。在如上所述的整流罩具有第二竖直区域的情况下，第一边缘可位于第二竖直区域的端部处，并可使空气路径从基本竖直向下变成基本竖直向上。
入口可被诸如冲孔板或网状物的孔结构覆盖，以防止外部物体进入供气管道。孔结构可包括具有任意几何形状(诸如圆形的、椭圆形的、方形的、矩形的、六边形的、和/或S形的形状或其组合)的孔。可替代地，入口可完全打开，从而允许更大的气流。
当安装在车辆中时，壳体在其下部区域处(例如在其最低位置处或靠近其最低位置)可具有排泄开口。优选地，排泄开口包括止回阀，所述止回阀布置成允许沉降物(例如水)从供气管道通向外，但防止水和/或污染空气由此进入到供气管道中。可替代地，排泄开口可通向这样的管道，即，所述管道的另一端终止在车辆中没有温热空气和/或不存在废气的位置处，从而进一步降低任何温热空气或污染空气进入供气管道的危险。
沉降物收集装置可沿着整流罩的第一边缘的至少一部分布置。第一边缘可形成整流罩的下边缘。优选地，沉降物收集装置沿着基本上整个第一边缘布置。
沉降物收集装置可形成整流罩的一体部件。仅仅作为实例，整流罩可由模压塑料制成，并且在这种情况下，整流罩和沉降物收集装置可同时并在相同的工具中模压。可替代地，沉降物收集装置可以是安装至整流罩的单独部件。
在一个实施例中，沉降物收集装置沿着整流罩的下边缘的至少一部分形成沟槽(gutter)。下边缘可由整流罩的第一边缘形成。在这种情况下，沟槽可沿着整流罩的该边缘形成，当空气通过该边缘时，所述沟槽也使空气路径改变了约180度。
当供气管道安装在车辆中时，沉降物收集装置可关于水平面倾斜。由于水将流向最低位置，从而沉降物收集装置变成自卸式的(self-emptying)。沉降物收集装置的最低位置可连接有排泄管道。优选地，在这种情况下，排泄管道包括止回阀，所述止回阀布置成允许沉降物(例如水)从沉降物收集装置通向外，但防止水和/或污染空气进入由此进入到供气管道中。
在本发明的第二方面中，提供了一种包括如上所述的供气管道的车辆。
供气管道的入口可位于增压区域中或位于车辆的引擎罩中。供气管道可布置在挡风玻璃附近，此时相对地靠近气候控制系统的管道。
此外，根据本发明的供气管道可位于车辆的中心线周围或位于车辆的中心线附近。这种定位便于在新鲜空气的供给与气候控制系统的管道之间提供较短的空气路径。所谓中心线是指穿过车辆的中心并将车辆分成两个基本相等的部分的假想线；中心线从车辆的前部延伸至车辆的后部，并将车辆分成左半部和右半部。
车辆中可采用一个、两个或更多个供气管道。
在一个优选实施例中，供气管道相对于车辆的发动机舱密封。从而没有温热空气从发动机舱泄漏到供气管道中。因此，降低了对空气供给的后续冷却的需求，从而节省了能量。
附图说明
在下文中将参照附图通过非限制性实例进一步解释本发明，附图中：
图1是包括根据本发明的供气管道的车辆的示意性概况；
图2是从客室中看到的根据本发明的供气管道的透视图；以及
图3是图2中的供气管道的横截面侧视图。
应注意的是，附图无需按比例绘制，并且为了清楚起见，可放大本发明的一些部件的尺寸。
具体实施方式
在下文中，通过实施例对本发明进行例示。然而，应认识到的是，包含实施例，以解释本发明的原理而非限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求限定。来自两个或更多个实施例的细节可相互结合。
图1示意性地示出了包括根据本发明的供气管道3的车辆1。典型地，供气管道3布置在介于车辆的挡风玻璃7与发动机舱9之间的区域5中。可替代地，供气管道的至少一部分(例如入口)可布置在车辆1的引擎罩11中。
以下所使用的像竖直的、水平的、上部以及下部的术语相对于当根据本发明的供气管道安装在车辆中时而言。然而，供气管道还可作为单独的单元制造并出售。
图2示出了从车辆的客室13中看到的根据本发明的供气管道3的透视图。供气管道3包括壳体15以及位于壳体15中的整流罩17。壳体15具有适于接收来自车辆的外部的空气的入口19以及适于将空气传送至车辆的气候控制系统(未示出)的出口21。整流罩17布置在壳体15内，以使所述整流罩能沿着空气路径23引导来自外部的空气。此外，由于整流罩17，空气路径23在壳体15中改变方向。在所示实施例中，当通过整流罩17的下边缘25时，空气路径23从基本竖直向下到基本竖直向上方向改变了约180度。而且，可以看出，整流罩17具有形成空气路径23的内弯曲的弯曲形式。该弯曲形式适于为空气提供恰当的流动路径。形成内弯曲意味着沿着整流罩17的流动路径短于沿着壳体15的壁的流动路径，下面将结合图3对此进行进一步的解释。
入口19被孔结构27覆盖，在所示实施例中，所述孔结构由冲孔板例示。如所示的，入口19可并入到挡风玻璃基板(windshield base panel)29中。在这种情况下，壳体15优选地通过不透气的密封连接至挡风玻璃基板29，以便除了通过入口19进入的空气之外，基本上没有空气泄漏到供气管道3中。还示出了用于防止沿着挡风玻璃流动的水进入入口19的挡水板(water deflector)30。
供气管道3的整流罩17包括沉降物收集装置31，在该实施例中，所述沉降物收集装置由环绕整流罩17的下边缘25的沟槽例示。沉降物收集装置31可形成为整流罩17的一体部件，或者如所示的，所述沉降物收集装置也可以是安装至整流罩的单独部件。沉降物收集装置31布置成收集由通过供气管道3的空气携带的沉降物。沉降物收集装置31的所示定位被认为是有益的，因为实验已表明，空气路径23能布置成具有基本上沿着整流罩17(所述整流罩如上所述地形成内弯曲)的最大流量。从而，沉降物收集装置31可有效地使由空气携带的沉降物与空气的其余部分分离。优选地，使沉降物收集装置31关于车辆的水平面倾斜，使得所有收集的水流向最低位置32。沉降物收集装置31的最低位置32连接有排泄管道(未示出)。
用于壳体15和整流罩17的适当材料的实例是模压塑料和/或金属。材料的选择优选地考虑到诸如成本、生产效率以及车辆安全的因素而做出。
壳体15的长度可在10厘米到100厘米之间，优选地在20厘米到80厘米之间，并且最优选地在20厘米到60厘米之间，并且壳体15的长度尺寸与车辆的宽度尺寸(即沿着图2中的y轴)相同。此外，壳体15的宽度可在10厘米到60厘米之间，优选地在15厘米到50厘米之间，并且最优选地在20厘米到40厘米之间，并且壳体15的宽度尺寸与车辆的长度尺寸(即沿着图2中的x轴)相同。而且，壳体15的高度可在10厘米到60厘米之间，优选地在15厘米到50厘米之间，并且最优选地在20厘米到40厘米之间，并且该高度尺寸与车辆的高度尺寸(即沿着图2中的z轴)相同。壳体15的尺寸构成供气管道3的尺寸。
整流罩17在图2中的y方向上的长度可在5厘米到40厘米之间，优选地在10厘米到30厘米之间。在图2中的x方向上的宽度可在5厘米到30厘米之间，优选地在10厘米到20厘米之间。在图2中的z方向上的高度可在5厘米到30厘米之间，优选地在10厘米到20厘米之间。出口21的尺寸受整流罩17的尺寸影响。出口21可沿着基本上整流罩17的整个长度或整流罩的一部分延伸。出口21的高度(即在图2中的z方向上)优选地在5厘米到15厘米之间。
沉降物收集装置31可从整流罩17的壁伸出约0.2厘米到4厘米之间，优选地伸出0.3厘米到2厘米，并且最优选地伸出0.5厘米到1厘米。
如图2所示，壳体15形成单独的单元，所述单元相对于车辆的发动机舱密封。从而，没有空气可从发动机舱泄漏到供气管道3中。从能量的角度，这是有益的，因为假定是温热的发动机，来自发动机舱的空气将具有高于外部空气的温度。因此，在气候控制系统的运作状态中，当需要冷却空气以在客室中提供舒适的气候时，来自发动机舱的温热空气将导致需要额外的冷却，这会消耗能量。然而，对于如图2和图3所示的根据本发明的供气管道3，基本上没有空气能从发动机舱漏出，并且因此能避免这种额外的冷却。特别地，通过避免温热空气泄漏到供气管道中，可提升引发空气调节开始的温度水平。
图2此外示出了壳体15的下部区域34处可布置有排泄开口33。优选地排泄开口33位于壳体15的最低位置处或靠近所述最低位置。优选地，排泄开口33包括止回阀，所述止回阀布置成允许沉降物(例如水)从供气管道3通向外，但防止水和/或空气进入到供气管道3中。
图3示出了图2中的供气管道3的横截面侧视图。当在横截面中观看时，整流罩17具有弯曲形式，所述弯曲形式包括基本上水平的第一区域35以及基本上竖直的第二区域37。在第一区域35与第二区域37之间，过渡区域39形成第一区域35与第二区域37之间的光滑过渡。
从图3中可以看出，当通过整流罩17的下边缘25时，空气路径23从基本竖直向下到基本竖直向上方向改变了约180度。整流罩17形成内弯曲41，同时壳体15的壁45形成外弯曲43。因此，沿着整流罩17的流动路径短于沿着壳体15的壁45的流动路径。
在所附权利要求的范围内，对本发明的进一步修改是可行的。因此，本发明不应被视为是限于本文中所描述的实施例和图。而是，本发明的整个范围应参照描述和图由所附权利要求来确定。

Claims (16)

1.一种供气管道(3)，用于车辆(1)，所述供气管道(3)包括：
壳体(15)，所述壳体(15)具有适于接收来自所述车辆(1)的外部的空气的入口(19)以及适于将所述空气传送至车辆气候控制系统的出口(21)；以及
整流罩(17)，布置在所述壳体(15)内，所述整流罩(17)适于沿着空气路径(23)引导所述空气，以使所述空气路径(23)在所述壳体(15)中改变方向，
其特征在于，
所述整流罩(17)具有适于形成所述空气路径(23)的内弯曲(41)的弯曲形式，并且所述整流罩(17)包括沉降物收集装置(31)，所述沉降物收集装置布置成收集由来自所述车辆(1)的外部的所述空气携带的沉降物并从所述空气中去除所述沉降物。
2.根据权利要求1所述的供气管道(3)，其中，所述整流罩(17)的所述弯曲形式包括第一区域(35)，当安装在所述车辆(1)中时，所述第一区域基本上是水平的。
3.根据权利要求1或2所述的供气管道(3)，其中，所述整流罩(17)的所述弯曲形式包括第二区域(37)，当安装在所述车辆(1)中时，所述第二区域基本上是竖直的。
4.根据从属于权利要求2时的权利要求3所述的供气管道(3)，其中，所述整流罩(17)的所述弯曲形式在所述第一区域(35)与第二区域(37)之间形成光滑过渡(39)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，当通过所述整流罩(17)的第一边缘时，所述整流罩(17)使所述空气路径(23)改变了约180度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，所述入口(19)被孔结构(27)覆盖。
7.根据权利要求6所述的供气管道(3)，其中，所述孔结构(27)包括具有圆形的、椭圆形的、方形的、矩形的、六边形的和/或S形的形状的孔。
8.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，所述壳体(15)在下部区域(34)处具有排泄开口(33)，所述排泄开口(33)包括止回阀。
9.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，所述沉降物收集装置(31)沿着所述整流罩(17)的所述第一边缘(25)的至少一部分布置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，所述沉降物收集装置(31)形成所述整流罩(17)的一体部件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，所述沉降物收集装置(31)沿着所述整流罩(17)的下边缘(25)的至少一部分形成沟槽。
12.根据从属于权利要求5时的权利要求11所述的供气管道(3)，其中，所述下边缘(25)是所述第一边缘。
13.根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)，其中，当所述供气管道(3)安装在所述车辆(1)中时，所述沉降物收集装置(31)关于水平面倾斜。
14.根据权利要求6所述的供气管道(3)，其中，所述孔结构(27)是冲孔板或网状物。
15.一种车辆(1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的供气管道(3)。
16.根据权利要求15所述的车辆(1)，其中，所述供气管道(3)相对于所述车辆(1)的发动机舱(9)密封。
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