CN107813674B - 用于分离控制内部/外部空气的流动的车辆空调系统 - Google Patents

用于分离控制内部/外部空气的流动的车辆空调系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于分离控制内部/外部空气的流动的车辆空调系统，所提供的用于车辆的空调系统的进气系统被构造成同时满足如下两个冲突条件：通过增加内部空气的流入改进加热性能并且减少车窗玻璃上的湿气产生，其中安装鼓风机的蜗壳箱设置有第二分隔构件以及流动引导件，所述第二分隔构件将在出气口处形成的并且包括鼓风机风扇周围的鼓风机室的通道分成上方通道和下方通道；所述流动引导件将通过第一分隔构件分离并且从进气箱引入蜗壳箱的空气引导至各个上方通道和下方通道。

Description

用于分离控制内部/外部空气的流动的车辆空调系统
技术领域
本发明涉及用于车辆的空调系统。更具体地，本发明涉及这样的用于车辆的空调系统，所述空调系统能够同时满足如下两个冲突条件：通过增加内部空气的流入改进加热性能并且减少车窗玻璃上的湿气产生。
背景技术
正如本领域已知的，车辆装配有HVAC(加热、通风和空调系统)从而调节车内温度并且产生令人愉快的车内环境。
所述HVAC通过冷却或加热从车辆外部引入的车外空气(外部空气)或在车辆内部循环的车内空气(内部空气)，并且将这些空气供应至车辆内部从而冷却或加热车辆内部。
当使用者设定HVAC中的温度时，空调控制器使用例如通过传感器检测的阳光照射量、外部空气温度和车内温度的信息来计算车内热负荷，从而将车内温度控制为设定的温度，并且考虑到与经计算的热负荷对应的空调负荷来确定排气模式、排气温度、排气方向、排出空气的体积等。
空调控制器控制操作元件，所述操作元件例如用于内部/外部空气切换门(空气进气门)、温度调节门(温度门)、模式门(空气方向调节门)等的每一者的致动器，空调鼓风机和空调压缩机，从而根据确定的排气模式、排气温度、排气方向和排出空气的体积来控制经调节的空气的供应。
此外，根据空气的引入和排出方法，用于车辆的空调系统中的空调模式分成各种模式。例如，空调模式根据空气引入方法分成外部空气模式、内部空气模式等，并且使用内部/外部空气切换门及其致动器控制内部空气模式和外部空气模式。
空调模式根据空气排出方法分成面部模式(或称为通风模式)、地板(FLR)模式、除霜(DEF)模式、两级模式等。为此目的，使用模式门，所述模式门根据每种模式改变空气的流动路径。
此外，空调系统的通风口分成面部通风口、地板通风口、除霜通风口等，所述面部通风口朝向使用者的面部和胸部排出空气，所述地板通风口朝向车辆地板和驾驶员脚部排出空气，所述除霜通风口朝向车辆的挡风玻璃排出空气。
同时，用于车辆的空调系统包括：鼓风机单元，所述鼓风机单元将内部/外部空气强制性地鼓入空调箱的空气进气口；空调箱，所述空调箱具有空气进气口和空气出气口，由鼓风机单元鼓入的空气引入所述空气进气口并且空气从所述空气出气口排出；以及安装在空调箱中的蒸发器和加热器芯。
在这样的构造中，鼓风机单元的上侧处的进气箱装配有用于选择性地打开和关闭内部空气进气口和外部空气进气口的门，即用于控制内部空气模式和外部空气模式的内部/外部空气切换门。
在用于车辆的典型空调系统中，控制器(未显示)根据按钮或开关的操作控制内部/外部空气切换门的位置，从而在外部空气模式或内部空气模式下控制引入空调系统的空气。
同时，在冬季迅速加热的过程中空调系统被控制为外部空气模式的情况下，必须在车辆外部的冷空气被引入并且加热至温暖之后才能将空气供应至车辆内部。出于该原因，空调热负荷增加并且加热性能变得低效。
另一方面，即使选择外部空气模式，当在引入车辆中的内部暖空气(即一部分内部空气)使其与外部空气部分混合然后加热之后将空气供应到车辆内部时，因为热负荷降低而能够改进加热性能。
因此，在选择外部空气模式的状态下，为了降低热负荷并且改进加热性能，当如同在冬季加热的过程中加热负荷较高时，一部分外部空气进气口关闭使得所有加热空气的一部分内部空气与外部空气混合，并且内部/外部空气切换门被设置成打开内部空气进气口使得一部分外部空气与内部空气混合。
该模式被称为部分内部空气模式(内部空气混合模式)。在选择外部空气模式的状态下，当加热负荷等于或高于一定水平时，通过控制器改变内部/外部空气切换门的位置从而可以在部分内部空气模式下混合内部空气。
然而，常规进气系统具有如下问题。
当所有加热空气的一部分内部空气在部分内部空气模式(内部空气混合模式)下混合时，可能在车辆的车窗玻璃上产生湿气。
在该情况下，当混合大量内部空气时，通过降低空调热负荷改进了加热性能，但是由于车辆内部的通风性能变差，非常有可能在车窗玻璃上产生湿气。
该湿气的产生是与空调相关的常见问题之一。增加内部空气的混合量对于加热性能来说是有利的，但是可能造成湿气的产生。因此，将内部空气的混合量限制于预定水平或更低水平从而使湿气的产生达到最小化。
此外，考虑到近年来用于加热的发动机冷却剂热源的减少趋势，应当增加内部空气的混合量，但是由于担心湿气的产生，不能增加内部空气的混合量。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供用于车辆的空调系统，所述空调系统能够同时满足如下两个冲突条件：通过增加内部空气的流入改进加热性能并且减少车窗玻璃上的湿气产生。
在一个示例性实施方案中，一种用于分离控制内部/外部空气的流动的车辆空调系统包括：空调箱，所述空调箱具有将空气排出至车辆车窗玻璃附近的上方通风口和将空气排出至车辆地板的下方通风口，安装在空调箱中的加热器芯和蒸发器；进气箱，所述进气箱形成有外部空气进气口和内部空气进气口，第一分隔构件安装在进气箱中使得引入外部空气进气口和内部空气进气口的外部空气和内部空气以分离状态流动；鼓风机，所述鼓风机通过进气箱抽吸内部空气和外部空气；以及蜗壳箱，所述蜗壳箱中安装鼓风机，由鼓风机抽吸的空气通过连接至空调箱的空气进气口的出气口供应至蜗壳箱。蜗壳箱设置有：第二分隔构件，所述第二分隔构件将在出气口处形成的并且包括鼓风机风扇周围的鼓风机室的通道分成上方通道和下方通道；以及流动引导件，所述流动引导件将通过第一分隔构件分离并且从进气箱引入蜗壳箱的空气引导至各个上方通道和下方通道
下面讨论本发明的其它方面和示例性实施方案。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
下面讨论本发明的上述特征及其它特征。
附图说明
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
图1、图2和图3为显示包括鼓风机单元的常规进气系统的横截面图，并且显示了内部空气模式、外部空气模式和部分内部空气模式的各个状态；
图4为示意性显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统的构造的图；
图5为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统的进气系统的剖面立体图；
图6为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统的进气系统的俯视立体图；
图7为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统的进气系统的横截面图；
图8为显示根据本发明的另一个示例性实施方案的具有阻塞突出部的进气系统的剖面立体图；
图9为显示根据本发明的另一个示例性实施方案的具有阻塞突出部的进气系统的横截面图；
图10为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统在内部空气模式下操作的状态的图；并且
图11为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统在内部/外部空气分离流动模式下操作的状态的图。
应当了解，附图不必按比例，显示了说明本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
在上述描述中应理解，除非另有声明，当描述元件“包括”任何元件时，不排除其它元件，而是可以进一步包括其它元件。
首先描述常规进气系统从而帮助理解本发明。
图1至3为显示包括鼓风机单元的常规进气系统的横截面图。图1显示了外部空气模式的状态，图2显示了内部空气模式的状态，并且图3显示了部分内部空气模式的状态。
如图所示，上方进气箱20具有内部空气进气口21、外部空气进气口22和作为内部空间的进气室S1。用于选择性地打开或关闭内部和外部空气进气口21和22的内部/外部空气切换门(空气进气门)30安装在上方进气箱20中。
此外，鼓风机设备10包括蜗壳箱11、鼓风机马达12和安装至鼓风机马达12的旋转轴12a的鼓风机风扇13。蜗壳箱11安装在进气箱20的下方，并且鼓风机风扇13可旋转地设置在蜗壳箱11中。
此外，鼓风机室S2在蜗壳箱11中形成，并且鼓风机室S2为内部空间，通过鼓风机风扇13的旋转使空气从进气箱20的进气室S1引入鼓风机室S2。当鼓风机风扇13通过鼓风机马达12旋转时，引入鼓风机室S2的空气通过鼓风机风扇13的旋转沿着蜗壳箱11的内表面流动，然后通过出气口排出。
蜗壳箱11具有在其上部形成的抽吸口14，并且进气室S1通过抽吸口14与鼓风机室S2流体联通。抽吸口14的上侧设置有过滤器40用于过滤从进气室S1引入鼓风机室S2的空气。
由于蜗壳箱11的出气口连接至空调箱的空气进气口，通过出气口排出的空气可以引入空调箱。
在用于车辆的典型空调系统中，控制器根据按钮或开关的操作在外部空气模式或内部空气模式下控制引入空调系统的空气。
参考图1，当选择外部空气模式时，内部/外部空气切换门30(通过控制器控制所述内部/外部空气切换门30的驱动)打开外部空气进气口22并且关闭内部空气进气口21。因此，通过鼓风机风扇13的旋转从车辆外部引入的外部空气(车外空气)通过出气口经由进气室S1、过滤器40、抽吸口14和鼓风机室S2供应至空调箱。
另一方面，如图2所示，当选择内部空气模式使得车辆内的空气循环时，内部/外部空气切换门30关闭外部空气进气口22并且打开内部空气进气口21。因此，通过鼓风机风扇13的旋转从车辆内部引入的内部空气(车内空气)通过出气口经由进气室S1、过滤器40、抽吸口14和鼓风机室S2供应至空调箱。
此外，当如同在冬季加热的过程中加热负荷较高时，在选择外部空气模式的状态下，为了降低热负荷并且改进加热性能，在部分内部空气模式(内部空气混合模式)下，内部/外部空气切换门30被设置成关闭一部分外部空气进气口22并且打开一部分内部空气进气口21，如图3所示，使得所有加热空气的一部分内部空气与外部空气混合。
然而，当加热空气的一部分内部空气在部分内部空气模式下与外部空气混合时，可能在车辆的车窗玻璃上产生湿气。
尽管将内部空气的混合量限制于预定水平或更低水平从而减少常规空调系统中的湿气的产生，当内部空气的混合量降低时加热性能变差。
本发明的各个方面提供用于车辆的空调系统，所述空调系统能够同时满足如下两个冲突条件：通过增加内部空气的流入改进加热性能并且减少车窗玻璃上的湿气产生。
为此目的，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的空调系统的特征在于，引入进气系统的内部空气和外部空气可以在上下方向上分离流动。
此外，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的空调系统可以在外部空气模式下并且在冬季的加热操作条件下分离控制内部/外部空气在上下方向上的流动，使得外部空气排出至车窗玻璃附近，并且用于主要加热的内部空气通过加热器芯排出至地板。
在外部空气模式下并且在冬季的加热操作条件下，外部空气通过面部通风口和除霜通风口(所述面部通风口和除霜通风口为上方通风口)排出至车窗玻璃附近从而抑制车窗玻璃上的湿气的产生，并且通过加热内部空气产生的加热空气通过脚部通风口(所述脚部通风口为下方通风口)排出至在车辆地板上的乘坐者脚部，从而改进了车辆的加热性能。
在本发明的示例性实施方案中，车窗玻璃可以是代表性挡风玻璃，并且面部通风口和脚部通风口可以是用于将冷却/加热空气排出至车辆的前方座椅(驾驶员座椅和副驾驶座椅)的通风口。
下文将具体描述根据本发明的示例性实施方案的空调系统的构造。
图4为示意性显示根据本发明的示例性实施方案的空调系统的构造的横截面图，从而解释内部/外部空气分离流动控制的概念。
尽管图4显示了鼓风机风扇13分成上部和下部，该形状仅为示意性的，其目的是为了便于解释内部/外部空气分离流动和竖直分离流动的概念。也可以使用不分成上部和下部的典型的鼓风机风扇。
如图所示，在包括进气箱20、蜗壳箱11和鼓风机风扇13的进气系统中，外部空气和内部空气可以沿着各自的路径流动同时穿过进气箱20、蜗壳箱11和鼓风机风扇13(内部/外部空气的分离流动)。
亦即，外部空气流动的通道和内部空气流动的通道彼此分离使得外部空气和内部空气可以在下文描述的内部/外部空气分离流动模式下分离流动。
在当前情况下，在如图所示的示例性实施方案中，外部空气流动通过在进气系统中形成的上方通道P1，并且内部空气流动通过下方通道P2，所述下方通道P2是与进气系统中的上方通道P1分离的通道。
此外，进气系统包括分离外部空气和内部空气的流动通道的通道结构。
亦即，蜗壳箱11(在其中鼓风机风扇13可旋转地安装在进气系统中)的内部空间通过下文描述的流动引导件50和第二分隔构件60分成上方通道P1和下方通道P2。
因此，蜗壳箱11的出气口分成连接至上方通道P1的第一出气口16和连接至下方通道P2的第二出气口17。
此外，蜗壳箱11的第一和第二出气口16和17分别连接至空调箱70的第一和第二空气进气口71和72。上游空间(在其中蒸发器81位于空调箱70的内部空间中)也通过分隔构件73分成上方通道P1'和下方通道P2'。
空调箱70中设置有连接至面部通风口74和除霜通风口75的第一和第二通道P3和P4和连接至脚部通风口76的第三和第四通道P5和P6。
此外，空调箱70的上方通道P1'连接至第一和第二通道P3和P4，并且空调箱70的下方通道P2'连接至第三和第四通道P5和P6。
此外，空调箱70中设置有用于选择性地打开或关闭第一和第二通道P3和P4的第一门77和用于选择性地打开或关闭第三和第四通道P5和P6的第二门78。第一和第二门77和78的每一者可以为滑动门。
当通过包括马达的致动器的驱动使传动装置旋转时，与传动装置的齿轮G1和G2接合的门77和78滑动并且选择性地打开和关闭通道。由于所述滑动门的构造是公知的，将省略其详细描述。
此外，空调箱70中设置有蒸发器81，所述蒸发器81设置在上方和下方通道P1'和P2'的下游以及第一至第四通道P3至P6的上游。空调箱70中设置有加热器芯82，所述加热器芯82设置在第二和第三通道P4和P5的中间。
因此，第一通道P3为仅穿过蒸发器81的通道，第二和第三通道P4和P5为穿过蒸发器81和加热器芯82两者的通道，并且第四通道P6为仅穿过蒸发器81的通道。
因此，通过蜗壳箱11的上方通道P1和第一出气口16供应的空气在穿过蒸发器81之后通过第一或第二通道P3或P4流动至面部通风口74和除霜通风口75。
然而，当第一通道P3通过第一门77打开时，空气仅穿过蒸发器81，然后流动至第一通道P3而不穿过加热器芯82。当第二通道P4打开时，空气穿过蒸发器81，然后在进一步穿过加热器芯82之后流动至第一通道P3。
通过蜗壳箱11的下方通道P2和第二出气口17供应的空气在穿过蒸发器81之后通过第三或第四通道P5或P6流动至脚部通风口76。
在当前情况下，当第三通道P5通过第二门78打开时，空气穿过蒸发器81，然后在进一步穿过加热器芯82之后流动至第三通道P5。当第四通道P6打开时，空气仅穿过蒸发器81，然后流动至第四通道P6而不穿过加热器芯82。
在根据本发明的示例性实施方案的空调系统中，控制器在加热过程中控制第一门77的位置从而打开第二通道P4，并且在除了加热之外的空调模式下，例如在制冷过程中(空调的操作)控制第一门77的位置从而关闭第二通道P4并且打开第一通道P3。
此外，控制器在加热的过程中控制第二门78的位置从而打开第三通道P5，并且在除了加热之外的空调模式下，例如在制冷过程中(空调的操作)控制第二门78的位置从而关闭第三通道P5并且打开第四通道P6。
同时，当使用者通过操作根据本发明的示例性实施方案的空调系统中的按钮或开关从而选择内部和外部空气模式的一者时，控制器识别使用者的操作状态并且控制内部和外部空气模式。
然而，即使使用者在冬季加热条件下选择外部空气模式，例如当车辆的加热负荷等于或高于预定水平时，控制为内部/外部空气分离流动模式(其中内部空气和外部空气同时引入然后以分离状态供应)。
该内部/外部空气分离流动模式为加热过程中的模式，并且第一和第二门77和78因此如同在上述加热过程中那样被控制。
例如，在根据本发明的示例性实施方案的空调系统中执行包括内部空气模式、外部空气模式和内部/外部空气分离流动模式(所述内部/外部空气分离流动模式为加热过程中的模式)的三个模式。因此，即使使用者可以选择内部和外部空气模式的一者，实际上只可以执行三个模式的一者。
当使用者选择外部空气模式时，只有通过鼓风机风扇13的驱动通过进气箱20的外部空气进气口引入的外部空气通过蜗壳箱11供应至空调箱70(全外部空气模式)。当使用者选择内部空气模式时，只有通过鼓风机风扇的驱动通过进气箱的内部空气进气口引入的内部空气通过蜗壳箱供应至空调箱(全内部空气模式)。
然而，在使用者选择外部空气模式并且加热负荷等于或高于预定水平的冬季加热条件下，通过进气箱20的外部空气进气口引入的外部空气和通过内部空气进气口引入的内部空气流动通过进气箱20、蜗壳箱11、空调箱70中的分离通道(内部/外部空气分离流动)。在当前情况下，外部空气通过空调箱70的面部通风口74和除霜通风口75(所述面部通风口74和除霜通风口75为上方通风口)排出至车窗玻璃的附近，并且内部空气通过脚部通风口76(所述脚部通风口76为下方通风口)排出至地板。
在当前情况下，主要由在穿过下方通道P2'之后通过脚部通风口76排出的空气进行加热。因此，内部空气流动通过的下方通道P2'和脚部通风口76用于主要加热。
因此，在冬季加热条件下，外部空气排出至上方车窗玻璃的附近，并且用于主要加热的内部空气排出至下方地板和副驾驶脚部。因此，能够抑制车窗玻璃上的湿气的产生并且同时增加用于加热的内部空气的流入从而增强车辆的加热性能。
内部/外部空气分离流动模式是在使用者选择外部空气模式并且加热负荷等于或高于预定水平的冬季加热条件下进行的模式，并且是对应于常规的部分内部空气模式(内部空气混合模式)的模式。由于内部/外部空气分离流动模式是在外部模式和冬季加热条件下进行的模式，在操作条件方面内部/外部空气分离流动模式和常规的部分内部空气模式之间不存在差异。
下文将详细描述根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的空调系统的进气系统的构造。
图5和图6为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统的进气系统的立体图。图6为显示从进气系统中除去进气箱和过滤器的状态的立体图。
如图所示，进气系统包括设置在其上侧的进气箱20和过滤器箱41，和设置在其下侧的蜗壳箱11。进气箱20、过滤器箱41和蜗壳箱11以通过组装形成的整体箱的形式设置。
在当前情况下，进气箱20和过滤器箱41可以整体或一体地形成，并且蜗壳箱11通过过滤器箱41组装在进气箱20的下方。
此外，过滤器40安装在过滤器箱41中。
进气室S11、S12和S13在进气箱20中形成，并且进气箱20设置有位于过滤器40的上侧的第一分隔构件25，所述第一分隔构件25分离引入上游进气室S11的空气的流动。
第一分隔构件25用于将进气室(所述进气室为进气箱20的内部空间)分成上游进气室S11和下游进气室S12和S13，并且用于将下游进气室(所述下游进气室为位于蜗壳箱11的上侧的空气引入空间)分成两个通道，即第一引入通道S12和第二引入通道S13。
第一分隔构件25具有两个引入口(外部空气通过所述引入口引入下游进气室S12和S13)，即第一引入口24和第二引入口23，所述第一引入口24为第一引入通道S12的入口，所述第二引入口23为第二引入通道S13的入口。
此外，进气箱20具有外部空气进气口22和两个内部空气进气口21a和21b。第一内部空气进气口21b(两个内部空气进气口的一者)可以邻近外部空气进气口22安装，并且第二内部空气进气口21a(两个内部空气进气口的另一者)可以与第一内部空气进气口21b相反地形成。
外部空气进气口22连接至上游进气室S11，并且第一和第二内部空气进气口21b和21a连接至下游进气室S12和S13。
在当前情况下，第一内部空气进气口21b连接至第一引入通道S12，并且第二内部空气进气口21a连接至第二引入通道S13。
此外，进气箱20中设置有第一切换门31和第二切换门32，所述第一切换门31用于选择性地打开或关闭第一内部空气进气口21b和第一引入口24，所述第二切换门32用于选择性地打开或关闭第二内部空气进气口21a和第二引入口23。
第一和第二切换门31和32的每一者可以是当通过控制器控制的致动器驱动时通过旋转打开和关闭口的典型旋转门。第一切换门31通过控制器的控制用于打开第一内部空气进气口21b并且关闭第一引入口24，或者用于关闭第一内部空气进气口21b并且打开第一引入口24。
此外，第二切换门32通过控制器的控制用于打开第二内部空气进气口21a并且关闭第二引入口23，或者用于关闭第二内部空气进气口21a并且打开第二引入口23。
同时，鼓风机设备10包括蜗壳箱11和鼓风机。鼓风机包括鼓风机马达12和鼓风机风扇13，所述鼓风机风扇13安装至鼓风机马达12的旋转轴12a并且可旋转地设置在蜗壳箱11中。
此外，蜗壳箱11具有在蜗壳箱11的上部形成的抽吸口14(参见图7)，并且进气箱20的进气室通过抽吸口14与鼓风机室(所述鼓风机室为蜗壳箱11的内部空间)流体联通。
抽吸口14位于过滤器40和鼓风机风扇13之间。流动引导件50安装在抽吸口14中从而将通过进气箱20的下游进气室S12和S13中的第一引入通道S12引入的空气和通过第二引入通道S13引入的空气以分离状态分别引导至鼓风机室的上方和下方通道P1和P2。
流动引导件50是整体具有板状的构件。流动引导件50具有板状使得其从形成蜗壳箱11中的抽吸口14的边缘部分的环形部分14a朝向鼓风机风扇13的内部延伸，然后其下端部沿径向水平地朝向鼓风机风扇13延伸。
在当前情况下，流动引导件50的水平延伸的下端部被设置成与第二分隔构件齐平。在示例性实施方案中，下端部可以具有从鼓风机风扇13的竖直高度的中心水平延伸的形状。
流动引导件50固定使得上端部51横穿抽吸口14并且上端部51的两个末端与环形部分14a的两侧固定联接。上端部51的中间部分具有单独的支撑部分52，所述单独的支撑部分52延伸至环形部分14a使得支撑部分52的端部与环形部分14a固定联接。
在当前情况下，分配至鼓风机室的上方和下方通道P1和P2的空气的量(即分配至上方和下方通道P1和P2的空气量)取决于流动引导件50的上端部51分开抽吸口14的区域的位置。
因此，根据分开抽吸口14的区域的位置，流动引导件50的上端部51可以与箱整体设置，从而可以适当地分配上方和下方通道P1和P2中的空气体积。
举例而言，依据抽吸口14的区域被分为基本上一半的位置来设置流动引导件50的上端部51，如图6所示。
亦即，流动引导件50的上端部51可以例如被设置成直线穿过具有圆形形状的抽吸口14的圆心，但是本发明不限于此。
在当前情况下，支撑部分52可以从流动引导件50的上端部51的中间部分(所述中间部分对应于抽吸口14的圆心)沿径向延长至环形部分14a。
流动引导件50的上端部51和支撑部分52整体形成“T”形状。由于流动引导件50的中间部分具有向下延伸并且从上端部51倾斜的半圆漏斗形状，流动引导件50从中间部分的下边缘部分朝向鼓风机风扇13水平延伸。
流动引导件50的形成“T”形状的上端部51和支撑部分52从形成蜗壳箱11的抽吸口14的环形部分14a向上突出预定高度。
因此，流动引导件50的上端部51用于分离空气的流动并且同时连同支撑部分52一起用于支撑上方过滤器40。
同时，鼓风机风扇13可旋转地设置在蜗壳箱11中，并且在鼓风机风扇13的周围形成鼓风机室，空气通过鼓风机风扇的旋转从进气箱20引入所述鼓风机室。
此外，将鼓风机室的内部空间分成上部和下部的第二分隔构件60安装在鼓风机室中。第二分隔构件60将鼓风机室分成上方通道P1和下方通道P2，并且被安装成将连同鼓风机室(其为鼓风机风扇13周围的空间)直至出气口的位置的蜗壳箱11的整个内部空间分成上方通道P1和下方通道P2。
因此，蜗壳箱11的出气口通过第二分隔构件60分成两个出气口16和17。在下文中，上方通道P1的出气口被称为第一出气口16，并且下方通道P2的出气口被称为第二出气口17。
图7为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆空调系统的进气系统的横截面图。图8和9为显示根据本发明的另一个示例性实施方案的具有阻塞突出部的进气系统的立体图和横截面图。
在流动引导件50插入并且安装在鼓风机风扇13中的状态下，流动引导件50的下端部的边缘部分与鼓风机风扇13的内表面具有预定间隙。此外，第二分隔构件60的内周边缘部分与鼓风机风扇13的外表面具有预定间隙。
因此，鼓风机风扇13可以旋转而不与流动引导件50和第二分隔构件60接触、碰撞和干扰。
如图8和9所示，为了避免空气通过由流动引导件50和第二分隔构件60分开的上方和下方通道P1和P2之间的间隙混合，可以在鼓风机风扇13的内表面和外表面上形成阻塞突出部15从而堵塞间隙。
各个阻塞突出部15在内表面和外表面上在周向方向上连续延长。如图9所示，阻塞突出部15的至少一部分优选在与流动引导件50的下端部的边缘部分和第二分隔构件60的内周边缘部分隔开的状态下以竖直方向上重叠的形状形成。
下文将参考图4、7、10和11描述空调系统根据其模式的操作。
图7显示了外部空气模式的状态，图10显示了内部空气模式的状态，并且图11显示了内部/外部空气分离流动模式的状态。
首先，当驾驶员选择外部空气模式时，控制器确定热负荷是否处于等于或高于预定水平的冬季加热条件。当热负荷不处于冬季加热条件时，控制为仅外部空气供应至空调箱70(参见图4)的外部空气模式，如图7所示。
在当前情况下，第一切换门31受控关闭第一内部空气进气口21b并且打开第一引入口24，并且第二切换门32受控关闭第二内部空气进气口21a并且打开第二引入口23。
当鼓风机风扇13通过鼓风机马达12的驱动旋转时，仅外部空气引入上游进气室S11，然后分支并且通过第一和第二引入口24和23流入下游进气室的第一和第二引入通道S12和S13。
沿着第一引入通道S12流动的空气在穿过过滤器40之后沿着流动引导件50上方的通道流动，然后在沿着第二分隔构件60上方的通道P1(即鼓风机室的上方通道P1)流动之后流动至第一出气口16。
另一方面，沿着第二引入通道S13流动的空气穿过过滤器40，然后在通过流动引导件50下方的空间沿着第二分隔构件60下方的通道P2(即鼓风机室的下方通道P2)流动之后流动至第二出气口17。
因此，沿着上方通道P1流动之后通过第一出气口16供应至空调箱70的空气通过面部通风口74和除霜通风口75(参见图4)排出至车窗玻璃的附近，如参考图4所述。
此外，沿着下方通道P2流动之后通过第二出气口17供应至空调箱70的空气通过脚部通风口76排出至地板的附近，如参考图4所述。
由于在外部空气模式下仅外部空气供应至车辆内部，在车窗玻璃上不产生湿气。
之后，当驾驶员选择内部空气模式时，控制器控制内部空气模式使得仅内部空气供应至空调箱70(参见图4)，如图10所示。
在当前情况下，第一和第二切换门31和32被控制器控制从而打开第一和第二内部空气进气口21b和21a并且关闭第一和第二引入口24和23从而仅引入内部空气而不引入外部空气。
当鼓风机风扇13通过鼓风机马达12的驱动旋转时，仅内部空气通过第一和第二内部空气进气口21b和21a引入下游进气室的第一和第二引入通道S12和S13。
在当前情况下，引入第一引入通道S12的空气在穿过过滤器40之后沿着流动引导件50上方的通道流动，然后在沿着第二分隔构件60上方的通道P1(即鼓风机室的上方通道P1)流动之后流动至第一出气口16。
此外，引入第二引入通道S13的空气穿过过滤器40，然后在通过流动引导件50下方的空间沿着第二分隔构件60下方的通道P2(即鼓风机室的下方通道P2)流动之后流动至第二出气口17。
因此，沿着上方通道P1流动之后通过第一出气口16供应至空调箱70的空气通过面部通风口74和除霜通风口75排出至车窗玻璃的附近，如上所述。
此外，沿着下方通道P2流动之后通过第二出气口17供应至空调箱70的空气通过脚部通风口76排出至地板的附近，如上所述。
下面，在驾驶员选择外部空气模式的状态下，当确定热负荷处于等于或高于预定水平的冬季加热条件时，控制器控制内部/外部空气分离流动模式。
亦即，第一切换门31受控打开第一引入口24并且关闭第一内部空气进气口21b，并且第二切换门32受控关闭第二引入口23并且打开第二内部空气进气口21a，如图11所示。
当鼓风机风扇13通过鼓风机马达12的驱动旋转时，外部空气通过外部空气进气口22引入上游进气室S11，然后通过第一引入口24流动至下游进气室的第一引入通道S12。
沿着第一引入通道S12流动的外部空气在穿过过滤器40之后沿着流动引导件50上方的通道流动，然后在沿着第二分隔构件60上方的通道P1(即鼓风机室的上方通道P1)流动之后流动至第一出气口16。
同时，通过第二内部空气进气口21a引入第二引入通道S13并且沿着第二引入通道S13流动的内部空气穿过过滤器40，然后在通过流动引导件50下方的空间沿着第二分隔构件60下方的通道P2(即鼓风机室的下方通道P2)流动之后流动至第二出气口17。
因此，沿着上方通道P1流动之后通过第一出气口16供应至空调箱70的外部空气通过面部通风口74和除霜通风口75排出至车窗玻璃的附近。沿着下方通道P2流动之后通过第二出气口17供应至空调箱70的内部空气通过脚部通风口76排出至地板的附近。
因此，通过第二出气口17排出的内部空气在穿过空调箱70中的加热器芯82的同时被加热，然后供应至车辆内部，进行加热(主要加热)(参见图4)。在当前情况下，由于通过流动引导件50分支然后穿过上方通道P1的外部空气在穿过空调箱70之后排出至车窗玻璃的附近，可以抑制车窗玻璃上的湿气的产生。
在当前情况下，由于用于加热的内部空气的流入显著增加，可以增强加热性能。
正如通过上述描述显然的，根据本发明的用于车辆的空调系统，在外部空气模式下并且在冬季加热条件下，外部空气通过面部通风口和除霜通风口排出至车窗玻璃的附近从而抑制车窗玻璃上的湿气的产生，并且通过加热内部空气产生的加热空气通过脚部通风口排出至车辆地板上的乘坐者脚部用于加热，改进了车辆的加热性能。
亦即，在外部空气模式下并且在冬季加热条件下，可以通过控制内部/外部空气分离流动模式下的内部/外部空气来增加内部空气的流入，其结果是能够增强加热性能并且同时减少车窗玻璃上的湿气的产生。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上部”、“下部”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背后”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种车辆空调系统，所述车辆空调系统用于分离控制内部空气和外部空气的流动并且包括：
进气箱，其形成有外部空气进气口和内部空气进气口，第一分隔构件安装在所述进气箱中，其中引入外部空气进气口和内部空气进气口的外部空气和内部空气以分离状态流动；
鼓风机，其通过进气箱抽吸内部空气和外部空气；以及
蜗壳箱，其中安装鼓风机，由鼓风机抽吸的空气通过出气口供应至蜗壳箱，所述出气口连接至空调箱的空气进气口，
其中蜗壳箱设置有：
第二分隔构件，其将在出气口处形成的并且包括鼓风机风扇周围的鼓风机室的通道分成上方通道和下方通道；以及
流动引导件，其将通过第一分隔构件分离并且从进气箱引入蜗壳箱的空气引导至各个上方通道和下方通道；
其中流动引导件为具有板形状的构件，并且具有从形成蜗壳箱中的抽吸口的边缘部分的环形部分朝向鼓风机风扇的内部延伸然后沿径向水平地朝向鼓风机风扇延伸的形状；
流动引导件的上端部具有两个横向延伸的末端，其中在流动引导件的上端部横穿环形部分的状态下，两个末端都与环形部分的第一侧和第二侧固定联接，所述流动引导件具有支撑部分，所述支撑部分从流动引导件的上端部延长至环形部分；
流动引导件的上端部和支撑部分从环形部分突出预定高度从而支撑设置在流动引导件上的过滤器。
2.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其中，
第一分隔构件将进气箱的内部空间分成上游进气室和下游进气室，所述上游进气室连接至外部空气进气口，所述下游进气室连接至内部空气进气口和蜗壳箱的抽吸口；
第一分隔构件被安装成将下游进气室分成第一引入通道和第二引入通道，所述第一引入通道连接至蜗壳箱的上方通道，所述第二引入通道连接至蜗壳箱的下方通道。
3.根据权利要求2所述的车辆空调系统，其中，
第一分隔构件形成有第一引入口和第二引入口，所述第一引入口为第一引入通道的入口，所述第二引入口为第二引入通道的入口；
进气箱形成有连接至上游进气室的外部空气进气口、连接至第一引入通道的第一内部空气进气口，以及连接至第二引入通道的第二内部空气进气口。
4.根据权利要求3所述的车辆空调系统，其中进气箱设置有第一切换门和第二切换门，所述第一切换门用于选择性地打开或关闭第一内部空气进气口和第一引入口，所述第二切换门用于选择性地打开或关闭第二内部空气进气口和第二引入口。
5.根据权利要求4所述的车辆空调系统，其中，
在内部空气模式下，第一切换门和第二切换门受控打开第一内部空气进气口和第二内部空气进气口并且关闭第一引入口和第二引入口从而仅引入内部空气而不引入外部空气；
在外部空气模式下，第一切换门被构造成受控关闭第一内部空气进气口并且打开第一引入口，第二切换门被构造成受控关闭第二内部空气进气口并且打开第二引入口。
6.根据权利要求4所述的车辆空调系统，其中在内部/外部空气分离流动模式下，第一切换门被构造成受控打开第一引入口并且关闭第一内部空气进气口，第二切换门被构造成受控关闭第二引入口并且打开第二内部空气进气口。
7.根据权利要求6所述的车辆空调系统，其中在选择外部空气模式的状态下，在热负荷等于或高于预定水平的加热操作条件下执行内部/外部空气分离流动模式。
8.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其中流动引导件的上端部和支撑部分被设置成具有“T”形状。
9.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其中流动引导件的上端部依据将蜗壳箱的抽吸口的预定区域分成一半的位置设置。
10.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其中流动引导件的沿径向水平延伸的下端部被设置成与第二分隔构件齐平。
11.根据权利要求10所述的车辆空调系统，其中在鼓风机风扇的内表面和外表面上沿周向方向连续地形成阻塞突出部，从而堵塞流动引导件的下端部的边缘部分和鼓风机风扇的内表面之间的间隙以及第二分隔构件的内周边缘部分和鼓风机风扇的外表面之间的间隙。
12.根据权利要求11所述的车辆空调系统，其中阻塞突出部的至少一部分在与流动引导件的下端部的边缘部分和第二分隔构件的内周边缘部分竖直地隔开的状态下以重叠的形状形成。
13.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其中第二分隔构件被安装成使得其内周边缘部分与鼓风机风扇的外表面具有预定间隙，并且流动引导件被安装成使得其下端部的边缘部分与鼓风机风扇的内表面具有预定间隙。
14.根据权利要求1所述的车辆空调系统，其中，
蜗壳箱的出气口包括连接至上方通道的第一出气口和连接至下方通道的第二出气口；
空调箱的空气进气口包括连接至第一出气口的第一空气进气口和连接至第二出气口的第二空气进气口；
空调箱被构造成使得第一空气进气口和上方通风口之间的通道与第二空气进气口和下方通风口之间的通道分离。
15.根据权利要求14所述的车辆空调系统，其中上方通风口为将空气排出至车辆车窗玻璃附近的通风口，下方通风口为将空气排出至车辆地板的通风口。
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