CN105307884B - 前除霜器喷嘴装置 - Google Patents

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Abstract

一种前除霜器喷嘴装置，其具有更为简单的结构，即使在汽车宽度方向上减小前除霜器喷嘴装置总长的情况下，其除霜性能仍等同于常规前除霜器喷嘴装置。将来自风挡(200)同侧所形成前侧吹出开口(12)的气流主要送至风挡(200)的左端部和右端部，并且，将来自相邻于前侧吹出开口(12)并相比于前侧吹出开口(12)形成在汽车内部更内侧的后侧吹出开口(13)的气流主要送至风挡(200)的中部。据此，防止气流彼此干扰。

Description

前除霜器喷嘴装置
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的前除霜器喷嘴装置，特别地，涉及一种尽管形状紧凑但具有优良除霜性能的前除霜器喷嘴。
背景技术
作为汽车空调系统的组件，前除霜器喷嘴被广泛使用，其形成在风挡下方的仪表板内。该前除霜器喷嘴具有沿风挡的下端部于汽车宽度方向狭窄地延伸的吹出开口。该前除霜器喷嘴的下端部延伸进入仪表板内，并与风机的出风口相连接。通过从该前除霜器喷嘴输送气流，能够使风挡除霜。
常规的前除霜器喷嘴具有狭窄的吹出开口，该吹出开口在汽车的宽度方向延伸。吹出开口沿风挡的下端部形成在风挡的几乎整个长度上，并且从吹出开口输送气流，由此对风挡的全部表面进行除霜。但是，近年来，通常在仪表板上设置平视显示器(head-updisplay device)。这种情况下，根据平视显示器的安装位置，该安装位置会与前除霜器喷嘴的吹出开口的位置相干扰。据此，为了避免这样的干扰，存在要缩短前除霜器喷嘴的吹出开口的需求。
但是，缩短前除霜器喷嘴的吹出开口会导致难以向风挡的全部表面输送气流。为了克服前述问题，在JP 2009-196606A中，提出一种前除霜器喷嘴装置，其中，相比于平视显示器，主吹出开口形成在汽车内部的更内侧，以及，辅助吹出开口形成在平视显示器与风挡之间。
引用列表
专利文献
PTL1：JP2009-196606A
发明内容
技术问题
但是，在PTL1中所描述的前除霜器喷嘴装置中，两个吹出开口(即主吹出开口和辅助吹出开口)不得不位于分开的位置，而且还需要各自用于连接吹出开口与风机的通道，因此，使前除霜器喷嘴装置的造型复杂化，导致成型的步骤数量增加以及组装的步骤数量增加。
提出本发明是为了解决与PTL1相同的问题。但是，本发明的目的是通过简单结构表现出与常规前除霜器喷嘴装置同样的除霜性能。
问题的解决方案
根据本发明提供用于解决前述问题的前除霜器喷嘴装置包括狭窄的吹出开口，该吹出开口形成在汽车风挡下方的仪表板内，并在汽车宽度方向延伸。该喷嘴装置的特征在于，吹出开口在汽车纵向上分为多个部分，一个部分为前侧吹出开口，该前侧吹出开口在风挡的同侧开口，其他部分为后侧吹出开口，该后侧吹出开口相邻于前侧吹出开口，并相比于前侧吹出开口在汽车内部的更内侧开口，其中，来自前侧吹出开口的气流主要送至风挡的左端部和右端部，以及，来自后侧吹出开口的气流主要送至风挡的中部。
本发明的有益效果
在根据本发明的前除霜器喷嘴装置中，来自前侧吹出开口的气流主要送至风挡的左端部和右端部，以及，来自后侧吹出开口的气流主要送至风挡的中部。通过这样的结构，防止了送至左端部或右端部的气流被送至中部的气流所追上。另外，防止送至中部的气流被送至左端部或右端部的气流所影响。据此，能够在风挡的全部表面上几乎均匀地输送气流，以及，在风挡的全部表面上表现出几乎相同的除霜性能。
另外，由于每单位时间吹自后侧吹出开口的风量大于每单位时间吹自前侧吹出开口的风量，进一步确保了以上所描述的作用，因此，在风挡的全部表面上改善了除霜性能。
附图说明
[图1]图1是从汽车内部所视的示意前视图，其示出已知示例中前除霜器喷嘴装置的安装状态；
[图2]图2是从汽车内部所视的示意前视图，其示出已知示例中改进的前除霜器喷嘴装置的安装状态；
[图3]图3是通过从图2的前除霜器喷嘴装置输送气流而获得的风挡上的风速分布图；
[图4]图4是在图2的前除霜器喷嘴装置设置有引导翅片的情况下的风挡上的风速分布图；
[图5]图5是根据实施例1的前除霜器喷嘴装置的轴测图；
[图6]图6是根据实施例1的前除霜器喷嘴装置的剖视图；
[图7]图7是从汽车内部所视的示意前视图，其示出根据实施例1的前除霜器喷嘴装置的安装状态；
[图8]图8是通过从实施例1的前除霜器喷嘴装置输送气流而获得的风挡上的风速分布图；
[图9]图9是通过从比较例1的前除霜器喷嘴装置输送气流而获得的风挡上的风速分布图；以及
[图10]图10是通过从比较例2的前除霜器喷嘴装置输送气流而获得的风挡上的风速分布图。
具体实施方式
根据本发明的前除霜器喷嘴装置具有在汽车宽度方向延伸的狭窄吹出开口。该吹出开口于风挡下方的仪表板内开口。前除霜器喷嘴通常包括：具有吹出开口的上管道，以及，连接于风机出风口的下管道。上管道与下管道为一整体，由此在内部形成气道。从风机的出风口吹出的气流流入下管道，该气流穿过气道，并从吹出开口朝风挡吹出。
吹出开口在汽车纵向上分为多个部分，由此提供前侧吹出开口和后侧吹出开口，前侧吹出开口在风挡相同侧开口，以及，后侧吹出开口相邻于前侧吹出开口，并且相比于前侧吹出开口在汽车内部的更内侧开口。前侧吹出开口与后侧吹出开口各自的数量可以为1个和1个(共2个)、1个和2个或者2个和1个(共3个)、2个和2个(共4个)等。
在仪表板中可以形成一个吹出开口，或者，如果需要的话，在仪表板中于汽车宽度方向上可以形成多个吹出开口。在后者的情况下，前除霜器喷嘴装置设置有多个上管道。在此情况下，该结构可以是单个下管道，其具有分支成多个上管道的通道，或者该结构可以具有和上管道同样多的下管道。
本发明最显著的特性在于，来自前侧吹出开口的气流主要送至风挡的左端部和右端部，以及，来自后侧吹出开口的气流主要送至风挡的中部。如在以下比较例中所描述的，在该比较例中，反转上述结构，使得来自后侧吹出开口的气流主要送至风挡的左端部和右端部，而来自前侧吹出开口的气流主要送至风挡的中部，来自后侧吹出开口的气流追上来自前侧吹出开口的气流。由此，尽管增加了送至左端部和右端部的气流，但是，送至风挡的中央以及上半部的气流不足。
即使为了克服前述的问题而改变每单位时间从前侧吹出开口和后侧吹出开口各自吹送的风量、并且增加每单位时间从前侧吹出开口吹送的风量，送至风挡上部的气体仍是不足的。
将前除霜器喷嘴装置设置为，使得来自前侧吹出开口的气流主要送至风挡的左端部和右端部，而来自后侧吹出开口的气流主要送至风挡的中部，从而，使气流能够有效地送至风挡的全部表面。这是因为来自前侧吹出开口的气流与来自后侧吹出开口的气流不容易相互影响。
每单位时间由前侧吹出开口和后侧吹出开口吹送的各风量可以例如是相等的。前侧吹出开口定位成比后侧吹出开口更靠近风挡。因此，优选的是，每单位时间由后侧吹出开口吹送的风量大于每单位时间由前侧吹出开口吹送的风量。这能够在风挡的全部表面上几乎均匀地输送气流，由此，在风挡的全部表面上表现出几乎相同的除霜性能。
例如，由前侧吹出开口吹送的风量可以是总风量的30％至40％，以及，由后侧吹出开口吹送的风量可以是总风量的60％至70％。为了使前侧吹出开口吹送的风量与后侧吹出开口吹送的风量彼此不同，可以使用这样的方法，其中，使各自的开口面积彼此不同，或者，使由下管道供送至前侧吹出开口和后侧吹出开口的各自的风量彼此不同。
为了使来自前侧吹出开口的气流主要送至风挡的左端部和右端部，或者使来自后侧吹出开口的气流主要送至风挡的中部，可以调整延伸至前侧吹出开口和后侧吹出开口的上管道的通道倾斜量，或者可以在前侧吹出开口和后侧吹出开口各自中形成适当倾斜的翅片。
以下将使用已知的示例以及比较例详细地说明本发明的实施例。
已知示例
如图1所示，常规前除霜器喷嘴装置100包括一个600mm的窄吹出开口，并且固定到仪表板上，使得风挡200的中心线与吹出开口的中心线在汽车宽度方向上一致。翅片设置在吹出开口101内，使得其倾斜结构大致为两侧对称，以及，气流可以被送至风挡的全部表面而没有问题。
如图1所示，近年来的某些汽车(转向盘在左侧的汽车)在驾驶员座椅的同侧的仪表板上设置有平视显示器300。在这种情况下，在仪表板中难以形成600mm长的吹出开口，并且其要求将前除霜器喷嘴装置100的吹出开口101的全长减小至大约450mm。但是，通过吹出开口101两侧对称地缩短，导致吹送至风挡200的左端部和右端部的风量不足。为克服此问题，如图2所示，曾提出将前除霜器喷嘴装置100的汽车宽度方向中心线从风挡200的中心线处在汽车宽度方向上与平视显示器300相反地进行移置，另外，通过在平视显示器300的同侧缩短吹出开口101并在相反侧增长吹出开口101，使吹出开口101的全长设定为大约450mm。
通过使用CFD分析(风速仿真)，进行此情况下风挡200上的风速分布仿真。但是，如图3所示，发现区域40(阴影区域)在风挡200的驾驶员座椅侧以及前乘员座椅侧发生风速不足，并且风量以及风速在各区域40中都不足。
因此，为了将更多的空气流送至风挡200的驾驶员座椅侧以及前乘员座椅侧，在吹出开口101内布置有引导翅片。其结果是，改善了驾驶员座椅侧以及前乘员座椅侧的风速。但是，如图4所示，在风挡200的上半部分风速不足。因此，发现在具有一个常规吹出开口101的前除霜器喷嘴装置100的全长为450mm的情况下，该装置100难以均匀地将气流吹送至全部风挡200，并且风速分布也会根据引导翅片的位置或形状而明显改变，因此很难获得最优的调整。
实施例1
图5和图6示出根据本发明的前除霜器喷嘴装置1。该除霜器喷嘴装置1包括上管道10以及连接至风机出风口的下管道11(未示出)。狭窄前侧吹出开口12以及狭窄后侧吹出开口13形成在上管道10的前端。前侧吹出开口12以及后侧吹出开口13由分隔件14分开。该分隔件14由上管道10延伸至下管道11。由分隔件14分开的前通道15和后通道16形成在上管道10和下管道11中，如图6所示。
该前除霜器喷嘴装置1通过固定至仪表板而使用，使得前侧吹出开口12在风挡200的同侧开口，以及，后侧吹出开口13相比于前侧吹出开口12在汽车内部的更内侧开口。下管道11的端部连接至风机(未示出)。由前侧吹出开口12吹送的风量设定为总风量的35％，以及，由后侧吹出开口13吹送的风量设定为总风量的65％。
如图7所示，平视显示器300设置在仪表板的驾驶员座椅侧。因此，前除霜器喷嘴装置1布置为使得其中心线在汽车宽度方向上从风挡200的中心线朝前乘员座椅侧移位。在前乘员座椅侧，前侧吹出开口12形成为长于后侧吹出开口13。通过前通道15内壁面的倾斜角度以及设置在前侧吹出开口12中的引导翅片17的倾斜角度，将来自前侧吹出开口12的气流主要送至左区域和右区域(A)(由点划线所示)。区域(A)的部分占据风挡200面积的35％。另一方面，通过后通道16内壁面的倾斜角度以及设置在后侧吹出开口13中的引导翅片的倾斜角度，将来自后侧吹出开口13的气流主要送至位于中央的梯形区域(B)的部分(如图7所示)。区域(B)的部分占据风挡200面积的65％。
进行由根据实施例的前除霜器喷嘴装置吹气的仿真。图8示出由仿真所得到的风速分布图。可以发现，平均起来看，具有高风速的区域20存在于风挡200的左侧、右侧以及其中央部分，以及，风速从风挡200的下部向其上部平稳地改变。仅在上部较小范围存在风速不足的区域40。
也就是说，本实施例的前除霜器喷嘴装置表现出与常规除霜性能相同的除霜性能，并与平视显示器300并存。
比较例1
根据比较例1的前除霜器喷嘴装置具有与实施例1相同的双结构，除了以下之外：与实施例1的后侧吹出开口13相同结构的吹出开口在风挡200的同侧开口，以及，与实施例1的前侧吹出开口12相同结构的吹出开口相比于前述吹出开口在汽车内部的更内侧开口。来自与风挡200同侧的吹出开口的气流被送至风挡200的中部，而来自汽车内部更内侧的吹出开口的气流送至风挡200的左端部和右端部。即，在比较例1中，实施例1的吹出开口的前后位置改变。但是，其布置为使得吹自风挡200同侧吹出开口的风量是总风量的50％，以及，吹自汽车更内侧吹出开口的风量是总风量的50％。
进行由根据比较例的前除霜器喷嘴装置吹气的仿真。图9示出由仿真所得到的风速分布图。可以发现，风挡200的上半部为风速不足的区域40。
比较例2
调整比较例1中的前除霜器喷嘴装置，使得吹自风挡200同侧吹出开口的风量是空气总风量的70％，以及，吹自汽车内部更内侧吹出开口的风量是空气总风量的30％。以同样的方式进行吹气仿真，以及，图10示出由仿真所得到的风速分布图。可以发现，风速不足的区域40减小了，但是相比于实施例1，风挡200的上半部分仍然风速不足。
附图标号列表
1/前除霜器喷嘴装置
12/前侧吹出开口
13/后侧吹出开口
14/分隔件
15/前通道
16/后通道
17/引导翅片
20/高风速区域
40/风速不足区域
100/前除霜器喷嘴装置
200/风挡
300/平视显示器

Claims (7)

1.一种前除霜器喷嘴装置，包括狭窄的吹出开口，该吹出开口形成在汽车风挡下方的仪表板内，并在汽车宽度方向延伸，
其中，所述吹出开口在所述汽车的纵向上分为多个部分，一个部分为前侧吹出开口，该前侧吹出开口在所述风挡的同侧开口，另外部分为后侧吹出开口，该后侧吹出开口相邻于所述前侧吹出开口，并相比于所述前侧吹出开口在汽车内部的更内侧开口，以及其中，来自所述前侧吹出开口的气流主要送至所述风挡的左端部和右端部，以及，来自所述后侧吹出开口的气流主要送至所述风挡的中部，
每单位时间自所述后侧吹出开口吹出的风量大于每单位时间自所述前侧吹出开口吹出的风量，以及，所述前除霜器喷嘴装置包括一个吹出开口，该吹出开口由分隔件分为所述前侧吹出开口以及所述后侧吹出开口。
2.根据权利要求1所述的前除霜器喷嘴装置，其中，在汽车宽度方向上，来自所述后侧吹出开口的气流送至所述风挡的左上端部与右上端部之间的整个区域，以及，来自所述前侧吹出开口的气流送至所述风挡的所述左上端部与左下部之间的区域以及所述风挡的所述右上端部与右下部之间的区域。
3.根据权利要求1所述的前除霜器喷嘴装置，其中，由所述前侧吹出开口吹送的风量设定为所包括的范围在总风量的30％至40％，以及，由所述后侧吹出开口吹送的风量设定为所包括的范围在总风量的60％至70％。
4.根据权利要求2所述的前除霜器喷嘴装置，其中，由所述前侧吹出开口吹送的风量设定为所包括的范围在总风量的30％至40％，以及，由所述后侧吹出开口吹送的风量设定为所包括的范围在总风量的60％至70％。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的前除霜器喷嘴装置，其中，平视显示器设置在所述仪表板的驾驶员座椅侧，所述前除霜器喷嘴装置布置为使得该前除霜器喷嘴装置的中心线从所述风挡的中心线朝前乘员座椅侧移置，以及，在所述前乘员座椅侧的所述前侧吹出开口的长度形成为长于所述后侧吹出开口的长度。
6.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的前除霜器喷嘴装置，进一步包括管道，其中，所述吹出开口形成在所述管道的端部。
7.根据权利要求5所述的前除霜器喷嘴装置，进一步包括管道，其中，所述吹出开口形成在所述管道的端部。
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