CN1077517C - 空气开口转换器和汽车空气调节器 - Google Patents

Abstract

一种汽车空气调节器，包括一个箱体；一根可旋转地支撑在箱体中的旋转轴；一个与该旋转轴相连的旋转门，并且大致形成筒形，该旋转门包括一个确定了一个大开口和一个小开口一个大圆周壁和一个小圆周壁，上述大开口与上述小开口在旋转门内彼此连通，其中上述箱体包括一个足部空气开口、一个面部空气开口和一个除霜空气开口，它们沿着所述旋转门的圆周面连续设置。足部空气开口，面部空气开口和除霜空气开口的开口面积由旋转门的旋转来调节。

Description

空气开口转换器和汽车空气调节器

本发明涉及一种空气开口转换器，特别是一种汽车空气调节器，它包括一个由选择地打开及关闭空气导管的弧形旋转门。

传统的装置包括一个通常呈弧形的旋转门，用于有选择地开启和关闭空气导管，这是公知的技术，例如在日本实用新型平315208号公报中已公开有这样的结构。特别是，通常呈弧形的旋转门包括一个位于其圆周壁上的开口。该旋转门设置在圆筒状空气调节器导管上。该导管包括相互并列连续设置的一根面部空气导管、一根足部空气导管和一根除霜空气导管。所需要的流动模式通过旋转旋转门来选择。

然而，日本实用新型平3—15208号中所公开的传统装置带有下列缺点。空气调节器导管中的每个面部空气导管开口、足部空气导管开口以及除霜导管的开口，这些面对旋转门圆周壁的开口均太小。因此，空气流动的阻力会增加，而且不能够得到所需要的空气量。

为了解决这些问题可以沿着空气调节器导管的外周面扩大开口面积，然而，如果开口面积变大，当旋转门从一端或另外一端旋转时，旋转门本身便会封住空气调节器导管的部分面积，空气则是要通过这个面积流动的。这便会导致空气流动阻力的增加并且无法获得所需要的空气量。更有甚者，旋转门可能会关闭空气调节器导管中的空气通道。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种空气开口转换器和一种带有这种空气开口转换器的汽车空气调节器，它在弧形旋转门旋转时基本上防止了空气流动阻力的增加。

根据本发明的第一方案，它提供了一种空气开口转换器，包括：一个其中带有空气通道的箱体；一根可旋转地支撑在箱体中的旋转轴；一个与旋转轴相连的旋转门，并且大致形成筒形，该旋转门包括一个确定了一个大开口和一个小开口的一个大圆周壁和一个小圆周壁，大开口和小开口在旋转门内彼此连通。该箱体包括一个足部空气开口、一个面部空气开口和一个除霜空气开口，它们沿着所述旋转门的圆周面连续设置；上述足部空气开口、面部空气开口和除霜空气开口的开口面积由旋转门的旋转来调节。当选择足部空气模式，即足部空气开口开启，而面部空气开口和除霜空气开口关闭时，上述小圆周壁和大开口位于空气通道中，上述小开口打开足部空气开口，大圆周壁几乎关闭面部空气开口和除霜空气开口，从而空气通过大开口流进旋转门，通过小开口流出而进入足部空气开口；当选择面部空气模式，即面部空气开口开启，而足部空气开口和除霜空气开口关闭时，上述大开口位于空气通道中，上述小开口打开面部空气开口，上述小圆周壁关闭足部空气开口，上述大圆周壁关闭除霜空气开口，从而空气通过大开口进入旋转门，通过小开口流出而进入面部空气开口；当选择除霜空气模式，即除霜空气开口开启，而足部空气开口和面部空气开口关闭时，上述小开口和小圆周壁位于空气通道中，上述大开口打开除霜空气开口，大圆周壁关闭足部空气开口和面部空气开口，从而空气通过小开口进入旋转门，通过大开口流出而进入除霜空气开口。

根据本发明的另一方案，它提供了一种汽车空气调节器，它有选择地开启至少三个排出口，以将调节空气导至车辆乘客室中的不同部位，该汽车空气调节器包括：一个将调节空气导入乘客室中的箱体；一根可旋转地支撑在箱体中的旋转轴；一个与该旋转轴相连的旋转门，并且大致形成筒形，该旋转门包括一个确定了一个大开口和一个小开口一个大圆周壁和一个小圆周壁，上述大开口与上述小开口在旋转门内彼此连通，其中上述箱体包括一个足部空气开口、一个面部空气开口和一个除霜空气开口，它们沿着所述旋转门的圆周面连续设置；足部空气开口、面部空气开口和除霜空气开口的开口面积由旋转门的旋转来调节。当选择足部空气模式，即足部空气开口开启，而面部空气开口和除霜空气开口关闭时，上述小圆周壁和上述大开口位于空气通道中，上述小开口打开足部空气开口，上述大圆周壁几乎关闭面部空气开口和除霜空气开口，从而空气通过大开口流进旋转门，通过小开口流出而进入足部空气开口；当选择面部空气模式，即面部空气开口开启，而足部空气开口和除霜空气开口关闭时，上述大开口位于空气通道中，上述小开口打开面部空气开口，上述小圆周壁关闭足部空气开口，上述大圆周壁关闭除霜空气开口，从而空气通过大开口进入旋转门，通过小开口流出而进入面部空气开口；当选择除霜空气模式，即除霜空气开口开启，而足部空气开口和面部空气开口关闭时，上述小开口和上述小圆周壁位于空气通道中，上述大开口打开除霜空气开口，上述大圆周壁关闭足部空气开口和面部空气开口，从而空气通过小开口进入旋转门，通过大开口流出而进入除霜空气开口。

另外，旋转门在预定的旋转位置开启除霜空气开口的至少一部分，并且关闭足部空气开口和面部空气开口中的至少一个。

当旋转门处于预定旋转位置时，箱体包括一条将调节空气引入除霜空气开口，而不通过旋转门的旁通通道。该旁通通道由圆周壁的内周面和箱体的内周面来确定。

最好使足部空气开口、面部空气开口和除霜空气开口在旋转门的旋转方向上的最大长度与小开口的最大长度大致相等。

旋转门的圆周壁最好在旋转门的旋转方向上的长度是小开口的最大长度的大约4倍，圆周壁在从一端到另一端之间被分成4个部分，以包括从一端开始的一个第1弧形部分和一个第2弧形部分，而小开口则形成于所述第2弧形部分的整个表面上。

最好是由足部空气开口将调节空气导至乘客的下部，面部空气开口将调节空气导至乘客的上部，而除霜空气开口则将调节空气导至挡风玻璃的内表面。

再有，旋转门旋转方向上的除霜空气开口的最大长度最好大于足部空气开口和面部空气开口的最大长度一个预定的量。

所述旋转门从一端到另一端以所述旋转轴为中心的旋转角最好是大约180度。

另外，箱体包括一条用于冷空气的冷空气通道和一条用于热空气的与冷空气通道并列设置的热空气通道，足部空气开口、面部空气开口、除霜空气开口以及旋转门均位于冷空气通道和热空气通道的下游侧，而且在旋转门的圆周壁的内表面上形成有一个导引部分，用以在双级空气模式下区别冷空气通道和热空气通道，此时旋转门同时开启足部空气开口和面部空气开口。

当旋转门处于面部空气模式下时，导引部分最好以与空气流入旋转门的方向相同的方向延伸。这样，在调节空气被导向乘客的上部时，可以使空气流动阻力减到最小，并且让乘客感觉舒适。

再者，导引部分最好与旋转门制成一体。这样，可以减少零件数目和加工步骤。

再有，旋转门最好制成当操纵乘客室中所设的带有控制缆索的选择器杆来选择流动模式时，每旋转一个相等的量就会选择出一个预定的空气流动模式。这样，流动模式选择器杆直接驱动带有控制缆索的旋转门从而简化了旋转门的驱动机构。

本发明的其它目的、特点和特征将在下面参照附图进行的描述中变得更加清楚。

参照附图：

图1是本发明第1实施例的汽车空气调节器的局部简图；

图2是旋转门的垂直剖视侧视图；

图3是旋转门的正视图；

图4是旋转门的分解视图；

图5示出了薄膜元件的整体结构；

图6是在面部空气模式下空气开口转换器工作状态图；

图7是在除霜空气模式下空气开口转换器工作状态图；

图8是在足部空气模式下空气开口转换器的操作状态图；

图9是在足部/除霜空气模式下空气开口转换器的工作状态图；

图10是在除霜空气模式下空气开口转换器的工作状态图；

图11是旋转门的一个变形例的视图；

图12是图11中所示旋转门的工作状态图；

图13是图11所示旋转门的另一个工作状态图；

图14是图11所示旋转门的再一个工作状态图。

下面将参照附图说明本发明的实施例。

下面说明本发明所申请的汽车空气调节器的第1实施例。首先，说明空气流动系统的整体结构，参照图1，一根导管1包括一台鼓风机2。鼓风机2位于导管1的上右侧，并且用作空气供给装置。进气管(未示出)与导管1相连，将空气引人导管1中。鼓风机2将空气沿着箭头A的方向输送。

虽然没有示出，但是空气进气管带有一个内部空气入口和一个外部空气入口，而且还带有一个活门，以便有选择地开启内部空气进气口或者外部空气进气口。而且，在空气进气管中还带有一个蒸发器，该蒸发器用作制冷循环中的冷却装置。

如图1所示，加热器线圈3做为一个加热装置设置在导管1的右下部。一个空气混合活门4设置在加热线圈3的上游侧。按照需要调整空气混合活门4的开度。在空气被鼓风机2鼓入后，空气混合活门4调整流经热空气通道101的热空气量，在通过加热线圈3之后，沿箭头B方向流动，另外，一定量的空气不通过加热线圈3，而通过冷空气通道100沿箭头C方向流动。如图1所示，冷空气通道100和热空气通道101垂直设置。在大多数情况下，冷空气和热空气会被将在下面描述的弧形旋转门9均匀混合。

一组开口，第3开口6、第4开口5、和第5开口7这三个开口，设置在如图1所示的导管1的左上部。第3开口6、第4开口5和第5开口7沿旋转门9的旋转方向连续形成。第3开口6、第4开口5和第5开口7在垂直于图1所示的纸面方向上延伸形成长条形，并且大致形成长方形。第3开口6和第4开口5在形状和大小上基本相同。第5开口7在宽度上与第3和第4开口6和5大致相同，但是它具有比第3开口6和第4开口5要稍微大的最大长度(即在旋转门9以旋转轴16a为中心的旋转方向上的最大开启角度，这将在以后描述)。这样，第5开口7的面积比第3开口和第4开口6和5的面积稍大。

第4开口5通过面部空气导管10与面部空气出口(未示出)相逐。面部空气出口设置在车辆的乘客室中并且将空气直接导入乘客的上部。穿过第4开口5的空气总是通过面部空气排出口排放的。第3开口6通过足部空气导管11与足部空气出口(未示出)相连。足部空气出口设置在车辆乘客室中并且将空气导至乘客的下部。通过第3开口6的空气总是通过足部空气排出口排放的。

第5开口7通过除霜空气导管12与除霜空气出口(未示出)相连。除霜空气排出口设置在车辆的乘客室中并且将空气导至玻璃的内表面，诸如防风玻璃或者是侧窗玻璃的内表面(未示出)。通过第3开口7的空气总是通过除霜空气排出口排放的。

在本实施例中，面部空气导管10和足部空气导管11具有共同的端壁。因此，车辆空气调节器的尺寸会被减小，并且第4和第5开口5和7面积被扩大。

当鼓风机2工作时，内部空气或者外部空气通过空气入口导管并通过蒸发器导至导管1。空气在导管1中沿箭头A、B或者C的方向流动，并且空气的温度被控制在设定值上。然后，空气通过第3开口6、第4开口5或第5开口7流动，并通过每个排出口排放。在本实施例中，可以通过第3开口6、第4开口5和第5开口7选择出5种空气供给操作模式，它们将在下面进行详细描述。

一个空气开口转换器14设置在导管1中以调整第3开口6、第4开口5和第5开口7中每个的有效开启面积。下面将参照图2到图5详细地描述空气开口转换器的结构。

空气开口转换器14包括一个旋转门9和一个薄膜元件15，它们组合在一起形成了本发明的旋转门部分。

旋转门9由例如塑料制成，如图2到4所示，旋转门9形成半圆柱型结构，该活门被沿纵向对分，并且包括呈一体的两个大致为半圆型的端板16和圆周壁17。两根旋转轴16a沿轴向从端板16向外延伸，并且位于圆周壁17的曲面中心。

如图4所示，四个长条形开口17a沿轴向形成于圆周壁17上。并且以相等的间隔周向设置。圆周壁17包括5个长条肋，2根肋位于圆周壁17的圆周端部，而3根肋中的每个则位于相邻的开口17a之间，以使剩下的部分形成开口。如图3所示，旋转门9包括沿径向从圆周壁17的圆周端部向内延伸的安装部分18，用来安装薄膜元件15。该薄膜元件15将在下面描述。每一个安装部分18包括若干个突起18a和小孔18b，如图2和4部分表示的那样。

薄膜元件15是挠性并且气密性的，而且具有磨擦阻力低，薄膜元件18的厚度大约为75微米，并且由例如对苯聚乙烯制成。如图5所示，薄膜元件15通常为矩形并且具有与旋转门9的圆周壁17的轴向长度大致相等的宽度M。在薄膜元件15上沿其纵向方向开设有一组空气流通孔15a，并且沿薄膜元件15的宽度方向延伸。

在本实施例中，空气流动孔15a由一系列开口15c构成。开口15c沿着旋转门的轴线设置并且通常带有六边形形状。

开口15a具有沿旋转门9圆周的最大长度。开口15a的最大长度在薄膜元件15安装在旋转门9上时与第3开口6和第4开口5中每个的最大宽度大致相等。

开口15a的总体形状和面积与第4和第3开口5、6大致相等(事实上，开口15a的面积略小于第3和第4开口的面积，因为在每个相邻的开口15c之间还有一个相连接的部分)。如图1所示。在旋转门9设置成只开启第4开口5(面部空气模式)时具有最小的空气流动阻力，因为，第4开口5正对着开口15a的边缘。在旋转门9设置成只开启第3开口6时空气流动阻力也会被减小。

一组小孔15b设置在薄膜元件15的每一个相对的边缘(在图5中是左侧和右侧边缘)。而小孔15b包括与安装部分18的突起18a相配合的圆形小孔，和与小孔18b排成一行的方形小孔。圆形小孔和方形小孔间隔设置。

薄膜元件15设置在旋转门9的圆周壁17的外表面上。为此，一组长条形弹性元件19如图2和4所示粘接地固定在圆周壁17的外表面上。该弹性元件19沿着圆周壁17的每一相对侧的两根肋延伸或者沿每个相邻的开口17a之间的三根肋轴向延伸，并且由例如尿烷泡沫制成。一对挡板20也用来安装如图2和图4所示的薄膜元件15。挡板20形成与安装部分18相对应的长薄板状。挡板20包括牢固地卡入安装部分18中相应小孔18b中的卡子20a，和让相应的突起18a插入的圆形小孔20b。卡子20a和小孔20b沿挡板20交替设置。

为了将薄膜元件15安装在旋转门9上，首先，将薄膜元件15设置在圆周壁17的外表面上，将其相对两侧向内弯曲，如图5所示。突起18a插入圆形小孔15b中，挡板20的卡子20a通过方形小孔15b插入并且如图2所示与安装部分18的小孔18b相配合。这样，薄膜元件15侧端相对的两边便被紧紧夹在安装部分18和挡板20之间。

如图5所示，薄膜元件15的长度L比弹性元件19的外圆周面的假想圆周面的长度加上相对弯曲端部宽度的总长度稍大。这样。薄膜元件15形成沿着旋转门9的圆周面弯曲的形状，通过弹性元件19而保持一定的松持状。对于旋转门9的四个开口17a，从图1和图2中的旋转门9的左端开始，在顺时针方向上的第2开口17a与薄膜元件15的开口15a对准，并且旋转门9的外侧和内侧均通过开口15a相互连通。圆周壁17和固定在圆周壁17上薄膜元件15组合在一起形成本发明的圆周壁部分。

下面将详细描述开口15a、17a的位置。圆周壁部分30由圆周壁17和设置在圆周壁17上的薄膜元件15组成。

如图6所示，圆周壁部分30从一端到另一端沿其旋转方向以旋转轴16a为中心延伸大致180度角度。圆周壁部分30的周向长度大约是第4和第3开口5和6的最大长度的4倍。

圆周壁部分30在旋转门9的旋转方向上被分为4个部分。第1弧形部分24a位于图6中顺时针方向的旋转门9的左端部。第2弧形部分24b(相当于开口17a的位置，见图1)位于沿顺时针方向所述第1弧形部分24a的右侧。开口17a和开口15a如上面所说明的那样，在差不多整个第2弧形部分24b上延伸。开口15a和开口17a合在一起构成本发明的第2开口。这些开口15a和17a的总称为第2开口15A。

圆周壁部分30的剩余部分，即，除了第1和第2弧形部分24a、24b之外的圆周壁部分，构成了第3弧形部分24c。第3弧形部分24c是第2弧形部分24a长度的2倍。第1弧形部分24a和第3弧形部分24c用来关闭第3到第5开口5到7。例如，在如图6所示的面部空气模式下，第1弧形部分24a关闭第4开口6，而第3弧形部分24c关闭第5开口7。这时，第3弧形部分24c的一部分(圆周壁部分30的一个周向端部)处于沿着导管1的内壁的位置，并且与打开及关闭第3到第5开口5到7没有关系。

在本实施例中，圆周壁30如前所述从一端延伸到另一端转过180度角。事实上，由于旋转门9在其工作期间会有一定的偏差。因此要比180度稍微大一点。

旋转门9可旋转地设置在导管1中，它带有由轴支撑在导管1壁上的位于圆周壁的曲面中心的端板16上的旋转轴16a，其中第4开口5、第3开口6和第5开口7设置在其圆周壁上。

如图1所示，一个杆21连接在两个旋转轴16a的一个上。控制缆索22的一端与杆21的一端相连，控制缆索22的另一端则与流动模式选择器装置或者位于车辆乘客室中的杆(未示出)相连。旋转门9由流动模式选择器的杆控制在某一方向上旋转(如箭头D和E所示)。在该空气流动选择器14中，第4开口5、第3开口6和第5开口7依据流动模式选择器杆的位置开启和关闭。

下面说明上述实施例的工作过程。如上所述，当鼓风机2工作时，空气在导管1中沿图1所示的箭头A、B和C的方向流动。而后，空气通过圆周壁部分30的第1开口23并进入旋转门9。之后。空气直接流向圆周壁部分30的第2开口15A，穿过第3至第5开口5、6和7，到达车辆内部的每个出口。此时，薄膜元件15在空气压力下向外膨胀并且被密封配合地压靠在第4开口5、第3开口6和第5开口7的边缘上。由于圆周壁30的旋转角度大约是180度，因此，第1开口23用于供应空气的面积达到最大，从而减小了空气流动阻力。

在本实施例中，当使用者操纵流动模式选择器杆时，通过控制缆索22和杆21，其运动被直接传递到旋转门9上。旋转门9沿箭头D或者箭头E所示的方向转动。尤其是旋转门可有选择地移到图6到10所示的流动模式位置中的任一个。流动模式选择器的杆可在车辆的宽度方向上移动。流动模式选择器杆从车辆的左侧往右侧移动每一个相等的距离，便依次选择了面部空气模式、两级空气模式、足部空气模式、足部/除霜空气模式和除霜空气模式。换句话说，旋转门9的旋转与流动模式选择器杆的移动量成正比。

下面详细地描述每一种流动模式。

首先，参照图6描述面部空气模式。当流动模式选择器杆位于车辆宽度方向的最左端，选择成面部空气模式时，旋转门9的第2开口15A完全与第4开口5对准。在这种状态下，第1弧形部分24a处于面对并且关闭第3开口6的位置。而第3弧形部分24c则处于面对并关闭第5开口7的位置。

这时，第1弧形部分24a、第2弧形部分24b(第2开口15A)和第3弧形部分24c均位于与第4开口6、第3开口5和第5开口7分别相对的位置。第3弧形部分24c的一部分处在沿着导管1的内壁的位置并且与第3开口至第5开口5到7的开启和关闭无关。

在接下来的足部空气模式、足部/除霜空气模式和除霜空气模式中，第1弧形部分24a与第3到第5开口5至7的开启和关闭无关，并且在导管1中旋转，从而减少了导管的空气流通面积。然而在面部空气模式中，第3至第5开口5至7被设置成这种状态，即，第1弧形部分24a不转入导管1中，这样便使导管的空气流通面积达到最大。在面部空气模式中，当相同量的空气被鼓风机2供入时，会有比任何一种流动模式更多的空气被供入乘客室中。当乘客室在诸如夏季被迅速冷却时，在面部空气模式中需要大量的冷空气供入乘客室中，因此乘客会觉得非常舒服。

空气如箭头F1所示从导管1穿过第1开口23流入旋转门9，并且如箭头F2所示通过第2开口15A导入面部空气导管。然后，空气从面部空气出口被排出。这时，薄膜元件15在空气压力下向外膨胀并且被压在第4和第5开口5和7的周缘上形成密封配合，从而完全关闭第4和第5开口。

下面参照图7描述双级空气模式，其中空气通过第4和第3开口5和6供入乘客室。双级空气模式是在旋转门9从图6所示的面部模式下逆时针旋转大约1/2θl度时被选择的(相当于从第1弧形部分24a的一端到另一端以旋转轴16a为中心在旋转门9的旋转方向上大致一半的角度)。第2开口15A的一半与第4开口5相对。而第2开口15A的另一半则与第3开口6相对。

这时，第5开口7完全被第3弧形部分24c所关闭。如图7所示，大约一半的第1弧形部分24a转入了导管1中，并且导管1的空气流通面积略有减小。

这样，导管1中的空气通过第2开口15A，如箭头G1和G2所示进入第4和第3开口5和6，并且从足部空气出口和面部空气出口中排出。在双级空气模式中，由于第1弧形部分24a如上所述减小了导管1的空气流动面积，空气流动阻力比面部空气模式稍大。相应地，当同样量的空气被鼓风机2供入时，供入车辆乘客室中的空气量被稍微减少。这时，薄膜元件15被压靠在第5开口7的周缘上并且关闭第5开口7。

下面参照图8说明足部空气模式。足部空气模式是在旋转门9沿逆时针方向从双级空气模式下旋转1/2θl角度而被选择的。第2开口15A完全与第3开口6对准，而第3弧形部分24c面对第4开口5和第5开口7。在该实施例中，第3弧形部分24c并不完全关闭第5开口7，而是留出了一道预定的缝隙，于是空气如图8所示从导管1流入第5开口7中。

第5开口7的最大长度如上所述比第4和第3开口5和6稍大，第3弧形部分24c的最大长度比第4开口5的长度和相邻的第5开口7的最大的长度总和要小。这样，第3弧形部分24c不能同时关闭第4和第5开口5和7，因而，第5开口7的一部分仍然是开启的。这样，少量的空气通过第5开口7被导入。这是由于足部空气模式主要用在当车辆的风挡或者玻璃由于外部温度低而产生雾气的情况。为了防止玻璃上起雾，空气需要直接导至风挡或者玻璃的内表面。为此，第5开口7的最大长度比其它任何一个开口要大。足部空气模式有效地防止了玻璃起雾。直接导至风挡或者玻璃上的调节空气量可以通过改变第5开口7的最大长度来调整。

圆周壁部分30的第1弧形部分24a在足部空气模式中比双级空气模式更进一步转入导管1中。第1弧形部分24a被定位到减少导管1的空气流动面积并且增加空气流动阻力的位置。这样，当同样的空气量被鼓风机2鼓入时，供人乘客室中空气量进一步减少。

这样，在导管1中的大部分空气通过第2开口6如箭头H1所示直接导至足部空气导管13中。剩下的空气通过第3开口7如箭头H2所示被直接导入除霜空气导管12中。

下面参照图9说明足部/除霜空气模式。足部、除霜空气模式是在旋转门9沿逆时针方向从足部空气模式转动1/2θ1角度时被选择的。第2开口15A处于开启第3开口6一半的位置。第3弧形部分24c处于关闭整个第4开口5和第5开口7的一半的位置。

当圆周壁部分30的后端(图9中的右端)，即，第3弧形部分24c，处于开启第5开口7的一半位置时，第1弧形部分24a与第3到第5开口5至7的开启和关闭无关，并且完全离开第3开口6转入导管1中。

在足部/除霜空气模式中，虽然导管1的空气通道被第1弧形部分24a部分关闭，但是在旋转门9旋转到图9所示的角度位置时，第2开口15A则成为空气入口，并且被打开而处于第3到第5开口5到7的上游。

通过这种方式，空气在箭头I1和I2所示方向流动。由箭头I1所示的部分空气沿着图中的右侧流动而绕过旋转门9，并且直接导入第5开口7。空气的另外一部分通过第2开口15A流入第3开口6中。由箭头I2所示的空气则通过第2开口15A。这些空气的一部分沿着圆周壁部分30的内表面流动。剩下的一部分空气则供入第3开口6中。

最后，参照图10说明除霜空气模式。除霜空气模式是在旋转门9进一步沿逆时针方向从足部/除霜空气模式下转动1/2θ1角度时被选择的。圆周壁部分30的后端，即，第3弧形部分24c处于完全打开第5开口7的位置。第1弧形部分24a则与第3到第5开口5至7开启和关闭无关。第1弧形部分24a完全转离第3开口6并且更深的导入导管1中。

更特别的是，第3弧形部分24c完全关闭第3开口6和第4开口5，而第5开口7完全开启。第1弧形部分24a如图10所示转入导管的中心。第2开口15A在第1开口23的上游完全开启。

通过这种方式，空气如图10中箭头J1和J2所示沿第1弧形部分24a的相对一侧流动。而后，部分空气穿过第2开口15A，沿着第3弧形部分24c的内表面流动，穿过第1开口23，如箭头J2所示导向第5开口7。空气的另一部分在第1弧形部分24a和位于图10中右侧的导管1的右侧内壁之间流动，如箭头J2所示的那样。

在这种状态下，导管1的流动面积与足部/除霜空气模式大致相同，均处于最小。在除霜模式下由图10中箭头J1表示的空气的大部分是穿过热空气导管101的热空气。换句话说，由箭头J2所表示的大部分空气是穿过冷空气通道100的冷空气。热空气沿着第3弧形部分24c的内表面流动，并与冷空气相互碰撞，从而提供出良好混合的调节空气。

在面部空气模式、双级空气模式和足部空气模式中，导管1的空气流通面积随着第1弧形部分24a的位置而逐渐减小。然而。当旋转门9旋转时，第2开口15A逐渐转入导管1中并且用作空气入口。从而防止了空气流通面积的减小，并且防止了空气流动阻力的增加。

旋转门9旋转每一个相等的角度便有选择地提供出5个不同的流动模式。如上所述，旋转门9可以通过控制缆索22直接由流动模式选择器杆的移动来旋转。从而简化了空气开口转换器的机械结构。

虽然本发明是参照上述实施例描述的，但是它可以有下列的改进。

在下述的改进中旋转门的结构不同于上述的实施例。其相同的部分由相同的符号标出。

图11是表示旋转门9A整体的视图。旋转门9A构成半圆筒状，它沿纵向被切成一半，并且带有与上述实施例的旋转门9相同的对置端板16和圆周壁17A。一根旋转轴16A与端板16制成一体。

圆周壁17a包括一个相应于第2开口15A位置处的第2开口15B。在本实施例中没有使用薄膜元件15。在相应于安装部分18的位置处没有薄膜元件设置在圆周壁上。在本发明中的第2开口15B起与上述实施例中第2开口15A一样的作用。

一个导引部分200与圆周壁17A制成一体，以便从第1开口23向第2开口15B延伸。导向部分200是偏开的，以避开圆周壁17A或者圆周壁17A沿自圆周壁17A的顶部到旋转轴16a的连线的曲率中心，即所述旋转轴16a，其原因将在下面描述。

在本实施例中，端板16、旋转轴16a、圆周壁17A和导引部分200由上模和下模制成一体，上模位于圆周壁17A的外侧。下模则位于圆周壁17A的内侧。这样，如果导引部分200没有形成于上面所述的位置，它就很难将旋转门7a从模具中取出。即使能够将旋转门9A从模具中取出，那也需要更大的模具，从而使旋转门9A的制造变得困难。导引部分200从第1开口23向着第2开口15D延伸。导引部分200的尖端将第2开口15D分为两个部分。即，一个第2开口部分15C和一个第2开口部分15D。第1开口23也被导引部分200分为第1开口部分23A和第1开口部分23B。

在旋转门9A中，形成有连接在第1开口部分23A和第2开口15B之间的第1通道201，和连接第1开口23B和第2开口部分15C之间的第2通道202。

下面参照图12到14描述导引部分200的工作过程。

图12示出了在面部空气模式下的旋转门9a。

在这种情况下导引部分200位于与空气流入旋转门9A相同的方向，如图12所示。在面部空气模式下，如上所述有大量的空气流动。这样，当导引部分200设置在旋转门9A之中时，空气流动阻力被减至最小。

图13示出了双级空气模式下的旋转门9A。

在这种情况下，导引部分200的尖端对着边缘部分，做为第3开口6和第4开口5的边界。导引部分200分出了冷空气通道100和热空气通道101。这样，第2开口15C面对第4开口5，而第2开口部分15D面对第3开口6。如图13所示，第1开口部分23B开启冷空气通道100，而第1开口部分23A则开启热空气通道101。

相应地，冷空气流入第1通道201中。第4开口5主要用于容纳冷空气。热空气则流入第2通道202，第3开口6主要用于容纳热空气。其结果是，从第4开口5供入的调节空气的温度与从第3开口6供入的不同。

双级空气模式主要是在中间季节，例如春季或者秋季被选择。主要是冷却乘客的头部，而脚则被保暖。对此，冷空气从第4开口5或者面部空气出口排出，而热空气从第3开口6或者足部空气出口排出。

图14显示了在足部/除霜空气模式下的旋转门9A。

在这种情况下，导引部分200的尖端面对着第3开口6的边缘。因此，空气在导管1中在图13中箭头F1到F3的方向上流动。由箭头F3表示的空气是通过了冷空气通道100的冷空气。由箭头F2表示的空气则是通过了热空气通道101的热空气。大多数的热空气流到旋转门9A的上流端(下端)附近。然而，一部分热空气直接导至第2开口15A。由箭头F1表示的冷空气和由箭头F2表示的热空气在旋转门9A的右侧混合。混合气的一部分如箭头F1表示的那样被导至第5开口7。混合气的另一部分沿着圆周壁17的内表面流动，并导至第3开口6。

相应地，从第3开口6供入的调节空气的温度与从第5开口7供入的大致相等。即，冷空气流向第5开口7中。因而，较低温度的调节空气从除霜空气出口中被排出。结果，不能有效地防止车辆玻璃起雾。

然而，如上所述，热空气和冷空气在本实施例中由导引部分200进行了充分的混合。混合了的调节空气直接导入第5开口7，从而有效地防止了玻璃上起雾。

在本实施例中，开口15a由一组开口15b组成，但也可以是单个的开口。

同样，薄膜元件15安装在旋转门9的圆周壁17上，并在空气压力下向外膨胀，以密封住第3到第5开口5到7的边缘。然而，也可以用例如一个有弹性的可变形密封条与圆周壁17接触或者其它的方式来密封边缘。

在除霜空气模式中，第3到第5开口5到7是以从导管的左侧到右侧的方式定位的。然而，第3开口6和第5开口7可以互换，而且，第2开口15a可以形成于半个第3弧形部分24c上。

在上述实施例中，第5开口7的最大长度比第4开口5的长度要长一个预定的量。然而，第5开口7和第4开口5也可以具有相同的长度。

流动模式选择器杆直接移动控制索缆21来驱动旋转门。然而，也可以用其它的驱动系统，例如电气开关以及分离的传动机构，诸如由开关操纵的电机来驱动旋转门。

本发明并不受上述实施例的限制。它不仅可以用于汽车空调，也可以用作开启及关闭空气导管的各种装置。在不违背本发明的主旨及范围的情况下可以作出各种改进。

Claims (14)

1、一种空气开口转换器，包括：

一个其中带有空气通道的箱体；

一根可旋转地支撑在所述箱体中的旋转轴；

一个与所述旋转轴相连的旋转门，并且大致形成筒形，该旋转门包括一个大圆周壁和一个小圆周壁，所述大圆周壁和小圆周壁确定一个大开口和一个小开口，所述大开口和小开口在旋转门内彼此连通，其中

所述箱体包括一个足部空气开口、一个面部空气开口和一个除霜空气开口，它们沿着所述旋转门的圆周面连续设置；

所述足部空气开口、面部空气开口和除霜空气开口的开口面积由旋转门的旋转来调节；

当选择足部空气模式，即所述足部空气开口开启，而所述面部空气开口和所述除霜空气开口关闭时，所述小圆周壁和所述大开口位于所述空气通道中，所述小开口打开所述足部空气开口，所述大圆周壁几乎关闭所述面部空气开口和除霜空气开口，从而空气通过所述大开口流进所述旋转门，通过所述小开口流出而进入所述足部空气开口；

当选择面部空气模式，即所述面部空气开口开启，而所述足部空气开口和所述除霜空气开口关闭时，所述大开口位于所述空气通道中，所述小开口打开所述面部空气开口，所述小圆周壁关闭所述足部空气开口，所述大圆周壁关闭所述除霜空气开口，从而空气通过所述大开口进入所述旋转门，通过所述小开口流出而进入所述面部空气开口，而且

当选择除霜空气模式，即所述除霜空气开口开启，而所述足部空气开口和所述面部空气开口关闭时，所述小开口和所述小圆周壁位于所述空气通道中，所述大开口打开所述除霜空气开口，所述大圆周壁关闭所述足部空气开口和所述面部空气开口，从而空气通过所述小开口进入所述旋转门，通过所述大开口流出而进入所述除霜空气开口。

2、一种汽车空气调节器，它有选择地开启至少三个排出口，以将调节空气导至车辆乘客室中的不同部位，所述汽车空气调节器包括：

一个将所述调节空气导人所述乘客室中的箱体；

一根可旋转地支撑在箱体中的旋转轴；

一个与所述旋转轴相连的旋转门，并且大致形成筒形，该旋转门包括一个大圆周壁和一个小圆周壁，所述大圆周壁和小圆周壁确定一个大开口和一个小开口，所述大开口与所述小开口在旋转门内彼此连通，其中

所述箱体包括一个足部空气开口、一个面部空气开口和一个除霜空气开口，它们沿着所述旋转门的圆周面连续设置；

所述足部空气开口、面部空气开口和除霜空气开口的开口面积由旋转门的旋转来调节；

当选择足部空气模式，即所述足部空气开口开启，而所述面部空气开口和所述除霜空气开口关闭时，所述小圆周壁和所述大开口位于所述空气通道中，所述小开口打开所述足部空气开口，所述大圆周壁几乎关闭所述面部空气开口和除霜空气开口，从而空气通过所述大开口流进所述旋转门，通过所述小开口流出而进入所述足部空气开口；

当选择面部空气模式，即所述面部空气开口开启，而所述足部空气开口和所述除霜空气开口关闭时，所述大开口位于所述空气通道中，所述小开口打开所述面部空气开口，所述小圆周壁关闭所述足部空气开口，所述大圆周壁关闭所述除霜空气开口，从而空气通过所述大开口进入所述旋转门，通过所述小开口流出而进入所述面部空气开口，而且

当选择除霜空气模式，即所述除霜空气开口开启，而所述足部空气开口和所述面部空气开口关闭时，所述小开口和所述小圆周壁位于所述空气通道中，所述大开口打开所述除霜空气开口，所述大圆周壁关闭所述足部空气开口和所述面部空气开口，从而空气通过所述小开口进入所述旋转门，通过所述大开口流出而进入所述除霜空气开口。

3、如权利要求2所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述旋转门在预定的旋转位置开启所述除霜空气开口的至少一部分，并且关闭所述足部空气开口和所述面部空气开口中的至少一个。

4、如权利要求2所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述箱体包括一条在所述旋转门处于预定旋转位置时，将调节空气引入所述除霜空气开口，而不通过所述旋转门的旁通通道。

5、如权利要求4所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述旁通通道由所述圆周壁的内周面和所述箱体的内周面来确定。

6、如权利要求4所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述足部空气开口、面部空气开口和除霜空气开口在旋转门的旋转方向上的最大长度与所述小开口的最大长度大致相等。

7、如权利要求6所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述旋转门的圆周壁在旋转门的旋转方向上的长度是所述小开口的最大长度的大约4倍，所述圆周壁在从一端到另一端之间被分成4个部分，以包括从所述一端开始的一个第1弧形部分和一个第2弧形部分，而所述小开口则形成于所述第2弧形部分的整个表面上。

8、如权利要求2所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述足部空气开口用来将调节空气导至乘客的下部，所述面部空气开口用来将调节空气导至乘客的上部，而所述除霜空气开口则用来将调节空气导至挡风玻璃的内表面。

9、如权利要求7所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述除霜空气开口在所述旋转门的旋转方向上的最大长度大于所述足部空气开口和面部空气开口的最大长度一个预定的量。

10、如权利要求2所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述旋转门以所述旋转轴为圆心从一端到另一端的旋转角大约为180度。

11、如权利要求9所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述箱体包括一条用于冷空气的冷空气通道和一条用于热空气的与所述冷空气通道并列设置的热空气通道，所述足部空气开口、面部空气开口、除霜空气开口以及旋转门均位于所述冷空气通道和热空气通道的下游侧，而且

在所述旋转门的圆周壁的内表面上形成有一个导引部分，用以在双级空气模式下区别所述冷空气通道和热空气通道，此时所述旋转门同时开启足部空气开口和面部空气开口。

12、如权利要求11所述的汽车空气调节器，其特征在于：当所述旋转门处于面部空气模式下，其中，所述旋转门开启面部空气开口，而关闭足部空气开口和除霜空气开口时，所述导引部分在与空气流入旋转门相同的方向上延伸。

13、如权利要求11所述的汽车空气调节器，其特征在于：所述导引部分与所述旋转门制成一体。

14、如权利要求2所述的汽车空气调节器，其特征在于：它还包括一根控制缆索和一根设置在乘客室中与所述控制缆索相连的流动模式选择器杆，所述流动模式选择器杆设置成将所述旋转门每旋转一个相等的量就选择出一种预定的空气供给模式的形式。

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