CN107921837A - 用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于为车辆内部(12)供暖、通风和/或空气调节的装置(10)，包括空气混合室(26)，其具有用于将热空气(20)供应到空气混合室(26)中的热空气入口(32)；用于将冷空气(16)供应到空气混合室(26)中的冷空气入口(34)；以及用于将混合空气(40)从空气混合室(26)排出到车辆内部(12)的不同区域中的第一混合空气出口(28)和第二混合空气出口(30)；分配给第一混合空气出口(28)以控制第一混合空气出口(28)处的混合空气质量流的第一控制瓣片(42)；和分配给第二混合空气出口(30)以控制第二混合空气出口(30)处的混合空气质量流的第二控制瓣片(44)，其中空气入口(32、34)中的一个分配有可调节的空气引导元件(46)，用于流经一个空气入口(32、34)进入空气混合室(26)的热空气(20)或冷空气(16)的节流和/或偏转。

Description

用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置

技术领域

本发明涉及一种用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置，其具有：空气混合室，其具有用于将热空气供应到空气混合室中的热空气入口，用于将冷空气供应至空气混合室的冷空气入口，以及用于将混合空气排出空气混合室到车辆内部的不同区域的第一混合空气出口和第二混合空气出口。每个混合空气出口可以分配一个控制瓣片来控制各个混合空气出口处的混合空气质量流。

背景技术

在现代车辆空调器中，目前定义了各种空气分配模式。例如，在冬季模式中，加热器底板出口的空气质量流量大于位于加热器底板出口上方的空气空间的空气质量流量，而在车辆空调器的夏季模式中，加热器底板出口的空气质量流量低于位于其上方的空气空间的空气质量流量。

为了从一个空气分配模式改变到不同的空气分配模式，以适当的方式调节分配给混合空气出口的控制瓣片，由此改变空气混合室中的空气流动状况。然而，不同的空气流动条件会导致混合空气出口处的空气温度发生不希望的变化。例如，在由夏季模式下的混合空气瓣片位置指定的温度设定的情况下，设定车辆空气调节器，使得流到加热器底板出口的混合空气比供应到位于其上的空气空间的混合空气略微暖和。如果车辆空气调节器以相同的温度设定转换到冬季模式，则混合空气出口处的空气质量流量通过控制瓣片的预定调节以期望的方式改变。由于这种空气质量流量的调节，在传统车辆空调器的情况下，混合空气出口处的温度条件也以不希望的方式变化，例如，供应到加热器底板出口的混合空气与位于其上的空气空间之间的温差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置，在空气质量流入车辆内部的不同区域的情况下，在该装置可以在没有显著改变不同内部区域之间的预设温度差的情况下以很小的费用适应于期望的操作模式。

根据本发明，该目的通过用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置实现，该装置具有空气混合室，所述空气混合室具有用于将热空气供应到空气混合室中的热空气入口；用于将冷空气供应到空气混合室中的冷空气入口；以及用于将混合空气从空气混合室排出到车辆内部的不同区域中的第一混合空气出口和第二混合空气出口；分配给第一混合空气出口以控制第一混合空气出口处的混合空气质量流的第一控制瓣片；和分配给第二混合空气出口以控制第二混合空气出口处的混合空气质量流的第二控制瓣片，其中，空气入口中的一个分配有可调节的空气引导元件，用于流经一个空气入口而进入空气混合室的热空气或冷空气的节流和/或偏转。通过调节控制瓣片而在运行模式改变期间来改变空气混合室中的空气流动状态受到可调节的空气引导元件的影响，使得混合空气出口处的空气温度和/或存在的温差不会改变或只是不显著地改变。

此外，根据本发明的装置可以优选地由电子控制单元在夏季和冬季模式之间自动地切换。

在装置的一个实施例中，可调节的空气引导元件被分配给冷空气入口，并且可以节流和/或偏转流经冷空气入口进入空气混合室的冷空气。

此外，特别地，设置有混合空气瓣片，其设定经由热空气入口供应的热空气和经由冷空气入口供应的冷空气，用于混合空气的温度控制。

在此，混合空气瓣片可以位于加热元件的上游，空气流经该加热元件，以便控制流经加热元件至热空气入口的空气量，其中，混合空气瓣片可以凸伸进入流入管道和冷空气管道二者中，以便改变管道横截面，流入管道用于流向加热元件的空气，冷空气管道通向冷空气入口。

根据另一实施例，第一混合空气出口和第二混合空气出口被分配给车辆后部座椅。在这种情况下，优选将混合空气管道链接到每个混合空气出口，混合空气管道从相应的混合空气出口延伸直到车辆后部座椅中的空气扩散器。

第一混合空气出口优选地分配给车辆内部的加热器底板出口，第二混合空气出口分配给位于加热器底板出口上方的车辆内部的空气空间。

根据用于为车辆内部进行供暖、通风和/或空气调节的装置的另一个实施例，提供了彼此间隔开的两个第一混合空气出口，其中，第二混合空气出口布置在两个第一混合空气出口之间。特别地，车辆内部中的两个第一混合空气出口侧向上相对地布置，并且第二混合空气出口大致居中地布置。

在该实施例中，在每种情况下，在第一混合空气出口和第二混合空气出口之间可设置偏转器。混合空气出口处的稳定的空气质量流可以经由这样的偏转器以可靠且可重复的方式进行设置，而且费用少。

此外，在该实施例中，在每种情况下，两个第一混合空气出口可分配有可枢转的第一控制瓣片，其中，两个第一控制瓣片通过轴旋转地、结合地连接。作为这种旋转地结合的连接的结果，两个第一控制瓣片可以有利地仅通过一个瓣片驱动器来调整。

优选地，可调节的空气引导元件机械地联接到第一控制瓣片和/或第二控制瓣片，使得空气引导元件与第一控制瓣片和/或第二控制瓣片一起被调节。由于可调节的空气引导元件与控制瓣片的这种机械联接，可以省略用于调节空气引导元件的分立的驱动器。这致使用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置的非常紧凑和低成本的构造。

根据结构上特别简单的实施变型，可调节的空气引导元件旋转地、结合地连接到该轴上，该轴也将两个第一控制瓣片彼此旋转地、结合地联接至彼此。

此外，与所述轴机械地联接的可枢转的第二控制瓣片可分配给第二混合空气出口。以这种方式，所有的控制瓣片以及在某些情况下还有可调整的空气引导元可以通过仅一个驱动装置被促动。

根据用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置的另一个实施例，空气引导元件布置在空气混合室中的冷空气入口和第二混合空气出口之间。至第二混合空气出口的冷空气流以及因此在第二混合空气出口处的空气温度可以经由空气引导元件以期望的方式受到影响，而几乎没有耗费。

根据又一个实施例，空气混合室由壳体限定，其中，壳体在可调节的空气引导元件附近具有节流突出部，用于在壳体和空气引导元件之间设定期望的流动截面。可调节的空气引导元件的空气引导作用可以通过壳体上的这种节流突出部以很小的费用改变，尤其是增加。

本发明还涉及一种用于上述用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置的瓣片组件，包括可枢转的第一控制瓣片、可枢转的第二控制瓣片和可调节的空气引导元件，其中，第一控制瓣片和第二控制瓣片通过连接元件机械地联接，使得第二控制瓣片在第一控制瓣片的打开期间关闭，在第一控制瓣片的关闭期间打开，且其中，空气引导元件与第一控制瓣片和/或第二控制瓣片机械地联接，尤其是旋转地、结合地连接。

附图说明

从以下参考附图对优选实施例的描述中，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。在附图中：

图1示出了穿过根据本发明的用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置的示意图；

图2示出了根据图1的装置在冬季模式下的示意性细节截面图；

图3示出了根据图1的装置在夏季模式下的示意性细节截面；

图4示出了两个图表，其中在冬季模式和夏季模式下，空气温度分别作为混合空气瓣片位置的函数绘制；

图5示出了根据本发明的用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的装置的示意性透视截面图；

图6示出了根据图5的装置的瓣片组件的透视细节图；

图7示出了在第二混合空气出口的区域中穿过根据图5的装置的截面；以及

图8示出了在第一混合空气出口的区域中穿过根据图5的装置的截面。

具体实施方式

图1示出了装置10，其实施为用于为车辆内部12供暖、通风和/或空气调节的空调器，其具有空气可以流经的蒸发器14，用于产生可以从车辆内部12供应的冷空气16；以及空气能够流经的加热元件18，用于产生可以从车辆内部12供应的热空气20。冷空气16和热空气20一方面供应到空气混合室22，空气混合室22经由混合空气出口24空气调节车辆内部12的前部区域，另一方面供应到空气混合室26，经由混合空气出口28、30(也参见图2和3)空气调节车辆内部12的后部座椅区域。参照加热元件18，特别地设置了两个单独的旁路管道，其中一个旁路管道将冷空气16引导到空气混合室22，同时绕过加热元件18，该空气混合室22被分配给车辆内部12的前部区域，另一旁路管道将冷空气16引导到空气混合室26，同时绕过加热元件18，该空气混合室26被分配给车辆内部12的后部座椅区域。

图2和图3示出了根据图1的空调器在分配给车辆后部座椅的空气混合室26的区域中的示意性详细截面。尽管下面仅参照空气混合室26来描述本发明，然而，对于车辆空气调节技术领域中的本领域技术人员清楚的是，所描述的措施可以类似的方式应用于空气混合室22，其中在车辆内部12的前部区域的空气调节中同样产生下面针对车辆内部12的后部区域所指出的优点。

根据图2和图3，用于为车辆内部12供暖、通风和/或空气调节的装置10包括空气混合室26，其具有用于将热空气20供应到空气混合室26中的热空气入口32；用于将冷空气16供应到空气混合室26中的冷空气入口34；以及用于将混合空气40从空气混合室26排出到车辆内部12的不同(后部座椅)区域中的第一混合空气出口28和第二混合空气出口30；分配给第一混合空气出口28以控制第一混合空气出口28处的混合空气质量流的第一控制瓣片42；和分配给第二混合空气出口30以控制第二混合空气出口30处的混合空气质量流的第二控制瓣片44。

此外，空气入口32、34中的恰好一个分配有可调节的空气引导元件46，用于流经所述恰好一个空气入口32、34而进入空气混合室26的热空气20或冷空气16的节流和/或偏转。在根据图2和3的一个优选的实施例变体中，可调节的空气引导元件46被具体地分配给冷空气入口34，以便节流和/或偏转流经冷空气入口34进入空气混合室26的冷空气16。

在所示的示例性实施例中，可调节的空气引导元件46是扰流器型可枢转瓣片，其设置在空气混合室26中或者空气混合室26的边缘和冷空气入口34上。根据图2和3，空气引导元件46形成为具有其自己的致动驱动器(未示出)的分立的瓣片，但是可选地也可以机械地联接到控制瓣片42、44中的至少一个(参见图5至图8)。

而且，混合空气瓣片48设置在空气混合室26的空气入口32、34的上游，该混合空气瓣片48设定经由热空气入口32供应的热空气20和经由冷空气入口32供应的冷空气16之间的比率，用于混合空气40的温度控制。具体而言，混合空气瓣片48位于加热元件18的上游(空气流经该加热元件18)，以便(对于车辆后部座椅)控制流经加热元件18至热空气入口32的空气量，其中混合空气瓣片48可以凸伸进入流入管道50和冷空气管道52二者中，以便改变管道横截面，所述流入管道50用于流向加热元件18的空气，所述冷空气管道52通向冷空气入口34。

如已经提到的那样，在图2和图3中示出的混合空气出口28、30被分配给车辆后部座椅，用于将混合空气40从空气混合室26排出到车辆内部12的不同区域中。具体而言，将第一混合空气出口28分配给加热器底板出口54，将第二混合空气出口30分配给位于加热器底板出口54上方的空气空间56。而且，混合空气管道58、60链接到混合空气出口28、30中的每一个，混合空气管道58、60从相应的混合空气出口28、30延伸直到加热器底板出口54中的空气扩散器(未示出)或车辆后部座椅的空气空间56。

根据图2的用于为车辆内部供暖、通风和/或空气调节的实施为空调器的装置10处于其冬季模式，而在图3中示出的车辆空调器表示为其夏季模式。

在比较图2和图3的情况下，清楚的是，在冬季模式中，空气质量流被更大程度地引导至第一混合空气出口28，该第一混合空气出口28被分配给车辆后部座椅的加热器底板出口54，而在夏季模式中，空气质量流被更大程度地供给到第二混合空气出口30，该第二混合空气出口30被分配给位于车辆后部座椅中的加热器底板出口54上方的空气空间56。这个改变可以例如通过致动马达完全自动地进行。在图2和图3中混合空气瓣片的位置不变，因此在车辆后排座椅中应当设定类似的、理想地几乎相同的温度比率。

为了说明车辆后部座椅中的温度状况，图4示出了两个图表，其中在每种情况下混合空气出口28、30处的空气温度T作为混合空气瓣片48的位置s的函数被绘制，其中左侧图被分配给车辆空调器的冬季模式并且右侧图被分配给车辆空调器的夏季模式。混合空气瓣片48的位置s以百分比表示，其中s＝0％对应于流入管道50的关闭(并因此完全释放冷空气管道52)，并且s＝100％对应于流入管道50的完全释放(并因此关闭冷空气管道52)。为了比较冬季模式和夏季模式，在图2和图3中强调了混合风门挡片48的中央设定位置，其中流入管道50和冷空气管道52都被释放到大约50％。

在根据图4的图中，在每种情况下，示出了两条温度曲线62、64，其中温度曲线62指示分配给车辆后部座椅的加热器底板出口54的第一混合空气出口28处的温度，而温度曲线64指示分配给车辆后部座椅中的空气空间56的第二混合空气出口30处的温度分布。在车辆空气调节器的冬季模式中(图4，左侧的图)，示出了空气引导元件46的效果，其中分配给车辆后部座椅的空气空间56的温度曲线64在具有空气引导元件46(连续曲线)和没有空气引导元件46(虚线)的情况下被表示。换句话说，这意味着连续温度曲线和虚线温度曲线64之间的阴影区域示出了在冬季模式下由引导元件46所进行的温度控制。

在混合空气瓣片48的中心位置s≈50％，第一混合空气出口28和第二混合空气出口30处的空气温度T的比较示出了冬季模式下的整个温度水平(图4，左侧图)略有增加(这是完全期望的)，但是两个混合空气出口28、30之间的温度差基本保持不变，根据图4位于大约10℃左右。在没有空气引导元件46的情况下，由第二控制瓣片44节流的第二混合空气出口30将在冬季模式下被冷空气16过度作用，冷空气16经由冷空气出口34流入，这将导致在第二混合空气出口30处的不期望的温度下降(参见图4，左图中的虚线温度曲线64)。

根据图4，空气引导元件46仅影响温度曲线64，而不影响温度曲线62。这是由于以下事实：在本示例性实施例中，可调节的空气引导元件46在第二混合空气出口30的上游延伸，但不在空气混合室26中的第一混合空气出口28的上游延伸。

在图5至图8中更详细地示出了用于为车辆内部12供暖通风和/或空气调节的装置10的相应的具体示例性实施例，下面将对其进行更详细的描述。

根据图5，设置两个彼此间隔开的第一混合空气出口28，其中第二混合空气出口30布置在两个第一混合空气出口28之间。这对应于车辆后部座椅中的正常通风结构，其中分配给加热器底板出口54的第一混合空气出口28侧向上相对地布置(例如，在驾驶员或乘客座椅后方)，并且分配给空气空间56的第二混合空气出口30大致居中地布置(例如，在中央控制台中)。

如图5所示，在每种情况下，在第一混合空气出口28和第二混合空气出口30之间设置偏转器66，以防止混合空气流的混合和相互影响。

此外，在图5中，在每种情况下，将可枢转的第一控制瓣片42分配给两个第一混合空气出口28，将可枢转的第二控制瓣片44分配给第二混合空气出口30，其中在本示例性实施例中的控制瓣片42、44机械地彼此联接并且相应地形成联接的瓣片组件68。

所述瓣片组件68的透视细节图示于图6中。两个第一控制瓣片42在这里通过轴70旋转地连接在一起，而可枢转的第二控制瓣片44经由连接元件72机械地联接到轴70，特别是运动地联接到轴70。两个第一控制瓣片42优选以与第二控制瓣片44相反的方向联接，使得第二控制瓣片44在打开第一控制瓣片42期间关闭，并且在关闭第一控制瓣片42期间打开。

可调节的空气引导元件46还特别优选机械地联接到第一控制瓣片42和/或第二控制瓣片44，使得空气引导元件46与第一控制瓣片42和/或第二控制瓣片44一起被调节。根据图6，可调节的空气引导元件46特别是旋转地、结合地连接到轴70上并且相应地也旋转地、结合地连接到第一控制瓣片42。

因此，可预安装瓣片组件68包括用于在本示例性实施例中用于为车辆内部12供暖、通风和/或空气调节的装置10、可枢转的第一控制瓣片42、可枢转的第二控制瓣片44、和可调节的空气引导元件46，其中第一控制瓣片42和第二控制瓣片44通过连接元件72机械地联接，使得第二控制瓣片44在打开第一控制瓣片42期间关闭并且在关闭第一控制瓣片42期间打开。而且，空气引导元件46旋转地、结合地连接到第一控制瓣片42。

在图7和8中分别示出了通过空气混合室26来为车辆内部12供暖、通风和/或空气调节的装置10的详细截面，所述空气混合室26带有根据图6的安装好的瓣片组件68，其中图7示出了第二控制瓣片44的区域中的截面，图8示出了第一控制瓣片42的区域中的截面。这里清楚的是，可调节的空气引导元件46布置在空气混合室26中的冷空气入口34与第二混合空气出口30之间。然而，第一混合空气出口28处的空气质量流不受空气引导元件46影响或仅受到空气引导元件46不显著的影响(参见图8)。

根据图7，空气混合室26由壳体74限定，其中壳体74在可调节的空气引导元件46附近具有一个或多个节流突出部76，用于在壳体74和空气引导元件46之间设定期望的流动截面。图7中还示出了可选的空气引导管道78，该管道78与热空气入口32相邻并且将热空气20从那里直接引导到第二混合空气出口30。

这些可选的附加措施，例如节流突出部76和空气引导管道78最终应该支持混合空气瓣片48的作用，并且保持第一混合空气出口28和第二混合空气出口30之间的期望温度差基本恒定，而与车辆空调器的运行模式无关。特别地，在车辆空调器的冬季模式中，应防止第二混合空气出口30处的不期望的空气温度下降(参见图4，虚线温度曲线64)。

Claims (16)

1.一种用于为车辆内部(12)供暖、通风和/或空气调节的装置(10)，具有

空气混合室(26)，所述空气混合室(26)具有用于将热空气(20)供应到所述空气混合室(26)中的热空气入口(32)；用于将冷空气(16)供应到所述空气混合室(26)中的冷空气入口(34)；以及用于将混合空气(40)从所述空气混合室(26)排出到车辆内部(12)的不同区域中的第一混合空气出口(28)和第二混合空气出口(30)；

第一控制瓣片(42)，分配给所述第一混合空气出口(28)以控制所述第一混合空气出口(28)处的混合空气质量流；和

第二控制瓣片(44)，分配给所述第二混合空气出口(30)以控制所述第二混合空气出口(30)处的混合空气质量流，

其中，所述空气入口(32、34)中的一个分配有可调节的空气引导元件(46)，用于流经一个空气入口(32、34)进入所述空气混合室(26)的热空气(20)或冷空气(16)的节流和/或偏转。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可调节的空气引导元件(46)被分配给所述冷空气入口(34)，且能够节流和/或偏转流经所述冷空气入口(34)进入所述空气混合室(26)的冷空气(16)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，设置有混合空气瓣片(48)，所述混合空气瓣片(48)设定经由所述热空气入口(32)供应的热空气(20)和经由所述冷空气入口(34)供应的冷空气(16)之间的比率，用于混合空气(40)的温度控制。

4.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述混合空气瓣片(48)位于空气所流经的加热元件(18)的上游，以便控制流经所述加热元件(18)至所述热空气入口(32)的空气量，其中，所述混合空气瓣片(48)可以凸伸进入流入管道(50)和冷空气管道(52)二者中，以便改变管道横截面，所述流入管道(50)用于流向所述加热元件(18)的空气，所述冷空气管道(52)通向所述冷空气入口(34)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述混合空气出口(28、30)被分配给车辆后部座椅。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一空气出口(28)被分配给车辆内部(12)的加热器底板出口(54)，并且所述第二混合空气出口(30)被分配给车辆内部(12)的位于所述加热器底板出口(54)上方的空气空间(56)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设置有两个彼此间隔开的第一混合空气出口(28)，并且第二混合空气出口(30)布置在所述两个第一混合空气出口(28)之间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在每种情况下，在所述第一混合空气出口(28)和所述第二混合空气出口(30)之间设置偏转器(66)。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，在每种情况下，所述两个第一混合空气出口(28)分配有可枢转的第一控制瓣片(42)，其中所述两个第一控制瓣片(42)通过轴(70)旋转地、结合地连接。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述可调节的空气引导元件(46)机械地联接到所述第一控制瓣片(42)和/或所述第二控制瓣片(44)，使得所述空气引导元件(46)与所述第一控制瓣片(42)和/或所述第二控制瓣片(44)一起被调节。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述可调节的空气引导元件(46)与所述轴(70)旋转地、结合地连接在一起。

12.根据权利要求9或11所述的装置，其特征在于，与所述轴(70)机械地联接的可枢转的第二控制瓣片(44)分配给所述第二混合空气出口(30)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述可调节的空气引导元件(46)布置在所述空气混合室(26)中、在所述第二混合空气出口(30)的上游。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述空气引导元件(46)布置在所述空气混合室(26)中在所述冷空气入口(34)和所述第二混合空气出口(30)之间。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述空气混合室(26)由壳体(74)限定，其中，所述壳体(74)在所述可调节的空气引导元件(46)附近具有节流突出部(76)，用于在所述壳体(74)和所述空气引导元件(46)之间设定期望的流动截面。

16.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的装置(10)的瓣片组件，其特征在于，设置有可枢转的第一控制瓣片(42)、可枢转的第二控制瓣片(44)和可调节的空气引导元件(46)，其中，所述第一控制瓣片(42)和所述第二控制瓣片(44)通过连接元件(72)机械地联接，使得所述第二控制瓣片(44)在所述第一控制瓣片(42)的打开期间关闭且在所述第一控制(42)的关闭期间打开，其中，所述空气引导元件(46)与所述第一控制瓣片(42)和/或第二控制瓣片(44)机械地联接，尤其是旋转地、结合地连接。