CN111196121A - 用于车辆通风系统的在循环空气运行与新鲜空气供给之间的切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置，其用于通风系统、尤其车辆的通风系统，该切换装置具有：在输入侧与该第一空气供给连接的入口管；用于在输出侧排出所供给的空气的出口管，该入口管和该出口管以能相对于彼此移位的方式安置在轴线上，使得该入口管和该出口管在第一位置相互连接，在第二位置轴向隔开；以及具有一个或多个孔的波纹管，该波纹管将该入口管和该出口管的指向彼此的端部相互连接，该波纹管与该第二空气供给连接。本发明还涉及一种尤其用于车辆的通风系统，其具有用于在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置，第一空气供给被实施为新鲜空气供给并且第二空气供给被实施为循环空气运行。

Description

用于车辆通风系统的在循环空气运行与新鲜空气供给之间的 切换装置

技术领域

本发明涉及一种用于通风系统、尤其车辆的通风系统的在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置，该切换装置具有：入口管，该入口管在输入侧与该第一空气供给连接；出口管，该出口管用于在输出侧排出所供给的空气。

此外，本发明涉及一种通风系统，尤其用于车辆的通风系统，该通风系统具有上述的用于在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置，其中该第一空气供给实施为新鲜空气供给，而该第二空气供给实施为循环空气运行。

背景技术

在世界范围内，所有车辆中的大部分车辆仅在短的时间段内使用。车辆的使用通常在其车辆驾驶室或车辆客舱中达到持久的空气条件之前或之后不久就已经结束。因此，为了即使在短途行驶中也确保乘员舒适度，必须可以实现车辆客舱的快速调温。

同时出于能量原因重要的是：使用于为车辆驾驶室或车辆客舱调温的功率消耗保持较低。出于此原因，如今空调器的生产商确立循环空气回路，其中通过空调器来使车辆驾驶室或车辆客舱中的舱内空气循环。由此，可以通过新鲜空气的与希望温度有偏差的吸入温度并且通过与此关联的车辆驾驶室或车辆客舱的排风来减少热损失或冷损失。

在此，空气调节在赛车运动中承担特别的角色，原因在于在这里要求具体、容易且简单的解决方案。为了良好的可操作性，这些解决方案应机械地实现。

根据EP 0 504 586A2，循环空气吸入通道和新鲜空气吸入通道通向车辆加热器的主通道，该循环空气吸入通道和该新鲜空气吸入通道应交替地接入，其中这两个通道中的一个通道是可移动的。可移动的通道的自由端部被设计为波纹管状的并且由第二通道环形地围绕。如果波纹管连接至主通道，则环形的第二通道因此被阻塞。还提出一种变体，该变体在第二通道开放时封闭可移动的第一循环空气通道。

DE 10 2008 050 344 A1涉及一种用于机动车辆的通风装置/空气调节装置，该通风装置/空气调节装置具有布置在主吸入通道中的通风机，在该通风机的上游连接有可调节的空气吸入混合装置，该空气吸入混合装置可以根据期望接入或断开不同的次吸入通道并且由此可以从不同的区域吸入空气。空气吸入混合装置具有可伸缩的空气吸入通道，该空气吸入通道能够被固定在至少两个不同的出口位置处，其中通风机在不同的出口位置分别从另一个区域吸入空气。

发明内容

因此，从上述现有技术出发，本发明的基本目的在于，提出一种上述类型的切换装置以及通风系统，该切换装置和通风系统可以实现循环空气运行与新鲜空气运行之间的可靠且简单的切换，并且该切换装置和通风系统尤其具有容易且简单的并且适合赛车运动的结构。

根据本发明，该目的的解决方案通过本发明的优选实施方式的特征来实现。在可选实施方式中给出了本发明的有利的设计方案。

因此，根据本发明提出一种用于通风系统、尤其用于车辆通风系统的在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置，该切换装置具有：入口管，该入口管在输入侧与第一空气供给连接；出口管，该出口管用于在输出侧排出所供给的空气，其中该入口管和该出口管以相对于彼此能够移位的方式安置在轴线上，从而使得该入口管和该出口管在第一位置相互连接，而在第二位置轴向地间隔开；以及具有一个或多个孔的波纹管，该波纹管将该入口管和该出口管的指向彼此的端部相互连接，其中该波纹管与该第二空气供给连接。

此外，根据本发明提出一种通风系统，尤其用于车辆的通风系统，该通风系统具有上述的用于在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置，其中该第一空气供给实施为新鲜空气供给，而该第二空气供给实施为循环空气运行。

因此，本发明的基本思想在于，提出一种用于在第一空气供给与第二空气供给之间切换的简单的切换装置，该切换装置基于其机械切换具有非常可靠的并且此外有利于赛车运动的极轻的重量。所描述的解决方案的突出之处在于轻且简单的结构，其中该结构可以在宽的范围内可变地设计。

在此，切换一方面通过以下方式实现：入口管和出口管在第一位置相互连接，并且第二空气供给因此经由波纹管与出口管分离。这个效果通过波纹管加强。在第一位置中，波纹管被推在一起，从而使得位于其中的孔被封闭，其方式是：相邻的、经折叠的区域相互紧靠并且互相封闭。在第二位置中，波纹管被拉开，由此位于其中的孔被开启。此外，入口管与出口管之间的连接被断开，从而使得可以经过波纹管的孔来供给来自第二空气供给的空气。

至此，这样的循环空气回路分别针对不同的空调器进行新的开发。相比之下，上述循环空气回路能够通用地在不同的空调器中使用，由此可以降低由个性化的适配产生的复杂性。这尤其在赛车运动中是有利的，原因在于对应的车辆通常仅以少的件数来构造。因此，用于赛车运动中的循环空气回路的通用解决方案展示出如在使用中对开发的简化，由此可以节约成本和时间。原则上，用于赛车运动的解决方案可以转换为批量应用并且特别是在要求简单、容易并且稳健地进行空气调节的领域中。这涉及例如飞行器和电动车辆。

通风系统的第一空气供给和第二空气供给涉及供给来自不同的源的空气，例如新鲜空气、内部空间空气等。在此，第二空气供给来自波纹管周围的周围环境(例如储存器)或者还通过对应宽的管来实现。

入口管和出口管原理上可以具有任意的截面。通常，这两个管的截面至少在其朝向彼此的端部处彼此对应。用于在输出侧排出所供给的空气的出口管通常与空调器连接，以便执行对经过出口管的空气流的调温。经空气调节的空气随后例如被供给至车辆的内部空间。为此，空调器例如包括抽气机，该抽气机将空气抽入到出口管中并且进一步输送。抽气机也可以与空调器分开布置。

通过使入口管和出口管布置在轴线上，切换装置可以通过使入口管和/或出口管简单地轴向移位而转移到第一位置或第二位置。该移位优选地由机械滑动件来执行。

在第二位置中，入口管和出口管以如下方式轴向地间隔开，使得可以实现从第二空气供给中以所期望方式供给空气。在此，轴向间距可以与波纹管的设计方案有关，以便根据波纹管的孔密度实现从第二空气供给中以所期望的方式供给空气。

波纹管促使尤其在第二位置中入口管和出口管的稳定化。波纹管优选地由橡胶材料制成。波纹管通常具有多个孔，这些孔可以具有不同的或相同的尺寸，并且这些孔可以均匀地或不规则地分布在波纹管上。优选地，这些孔以如下方式偏置地安装，使得产生孔的均匀分布。此外优选地，这些孔仅布置在波纹管的折叠边缘之间的区域中。

在本发明的一个有利的设计方案中，该切换装置具有两个固定卡箍，该波纹管在该入口管和该出口管的指向彼此的端部上移动，并且该波纹管通过这些固定卡箍被固定在该入口管和该出口管的外侧。固定卡箍能够实现对波纹管的简单固定。通过固定卡箍，可以以轻的重量来实现固定，这在赛车运动中是特别有利的。特别优选地，入口管和出口管的指向彼此的端部分别实施有环形凸起，并且波纹管经由环形凸起被引导并且随后与这两个固定卡箍固定。特别可靠地防止了波纹管滑动(尤其从入口管和出口管的端部滑动)，原因在于固定卡箍在已被固定的状态下不能经过环形凸起。固定卡箍实施为软管卡箍。

在本发明的一个有利的设计方案中，该出口管在其朝向该入口管的端部处具有外直径，该外直径小于该入口管在其朝向该出口管的端部处的内直径，并且该出口管的朝向该入口管的端部在第一位置被引入到该入口管中。在第一位置中将出口管引入到入口管中促使出口管和入口管稳固地彼此保持，并且可以很好地吸收尤其横向于入口管或出口管的纵向轴线的力。可以可靠地防止出口管与入口管分离。此外，将出口管引入到入口管中促使相对于第二空气供给很好地密封。在此优选地，出口管具有与入口管的内直径对应的外直径。在此，在出口管与入口管之间的游隙能够实现这两个管相对于彼此的简单的运动。游隙越小，相对于第二空气供给的密封就越好。原则上，出口管和入口管可以以如下方式相反地实施，使得入口管被引入到出口管中。

在本发明的一个有利的设计方案中，该入口管具有能够移动的密封装置，其中该入口管在该第一位置被开启，而在该第二位置由该密封装置封闭。通过密封装置可以在第二位置中断第一空气供给。因此，可以通过调节第一位置或第二位置来在第一空气供给与第二空气供给之间进行选择性的切换。

在本发明的一个有利的设计方案中，该入口管具有第一子管和第二子管，这两个子管分别经由法兰连接，并且该密封装置夹持式地保持在该第一子管与该第二子管之间。这能够实现密封装置的简单安装。优选地，第一子管和第二子管在连接区域中具有对应的法兰，这些法兰促使夹紧密封装置。第一子管和第二子管优选地相互拧接，这能够实现可靠地连接这两个子管并且很好地夹紧该密封装置。

在本发明的一个有利的设计方案中，该密封装置被安装在该入口管的朝向该出口管的端部处。密封装置可以例如根据一种类型的罩盖被放置到入口管的朝向出口管的端部上。因此，密封装置的安装可以简单地执行，例如其方式是：将密封装置从外部夹持式地保持在入口管上。特别优选地，密封装置和波纹管以共同的固定卡箍被安装在入口管上。

在本发明的一个有利的设计方案中，该密封装置被实施为开有缝隙的膜密封件。膜密封件具有轻的重量。在此，缝隙能够实现膜的运动，以便与第一位置和第二位置相一致地开启或封闭入口管。通过缝隙优选地将膜密封件划分成扇形，其中缝隙可以延伸直至入口管的内圆周。

在本发明的一个有利的设计方案中，该出口管在其朝向该入口管的端部处具有外直径，该外直径小于该入口管在其朝向该出口管的端部处的内直径，该出口管的朝向该入口管的端部在第一位置在该入口管开启的情况下被引入到该入口管中。因此，通过将切换装置转移到第一位置还促使入口管被密封装置开启。这可以以如下方式进行，其方式是：出口管在引入到入口管中时使开有缝隙的膜密封件翻转或弯折，从而使得膜密封件在内侧被容纳在入口管与出口管之间。出口管因此受到密封膜的碰撞并且因此打开用于第一空气供给的截面。

在本发明的一个有利的设计方案中，该密封装置实施有通风开口。通风开口可以例如实施为密封膜中的开口。通风开口用于将来自第一空气供给的空气混合至来自第二空气供给所供给的空气。由此，在循环空气运行时(其中第一空气供给对应于新鲜空气供给，而第二空气供给对应于循环空气运行)可以实现将新鲜空气混合至车辆中所存在的空气，以改善车辆客舱中的空气品质。

附图说明

下文参照附图根据优选的实施例示例性阐释本发明，其中下面所示的特征无论是单独地还是组合地都可以构成本发明的一个方面。

在附图中：

图1以侧视图示出根据优选的第一实施方式的用于通风系统的切换装置处于第一位置的图示，该切换装置具有入口管、出口管和安装在其间的波纹管，

图2以侧视图示出图1中的切换装置处于第二位置的图示，该切换装置具有入口管、出口管和安装在其间的波纹管，

图3以侧向的截面视图示出图1中的切换装置处于第二位置的图示，该切换装置具有入口管、出口管和安装在其间的波纹管，

图4以侧向的截面视图示出根据第二实施方式的用于通风系统的切换装置处于第一位置的图示，该切换装置具有两件式的入口管、出口管、安装在其间的波纹管以及布置在入口管中的密封装置，

图5以侧向的截面视图示出图4中的切换装置处于第二位置的图示，该切换装置具有两件式的入口管、出口管、安装在其间的波纹管以及布置在入口管中的密封装置，

图6以侧向的截面视图示出根据第三实施方式的用于通风系统的切换装置处于第一位置的图示，该切换装置具有入口管、出口管、安装在其间的波纹管以及布置在入口管的端部处的密封装置，并且

图7以侧向的截面视图示出图6中的切换装置处于第二位置的图示，该切换装置具有两件式的入口管、出口管、安装在其间的波纹管以及布置在入口管的端部处的密封装置。

具体实施方式

图1至图3示出根据优选的第一实施方式的根据本发明的切换装置10，该切换装置用于通风系统、尤其用于车辆通风系统的在第一空气供给与第二空气供给之间的切换。

切换装置10包括入口管12和出口管14，该入口管在输入侧与第一空气供给连接，该出口管用于在输出侧排出所供给的空气。入口管12和出口管14以相对于彼此可移位的方式安置在轴线16上，该轴线在图3中由对应的箭头标明。出口管14在其朝向入口管12的端部处具有外直径，该外直径小于入口管12在其朝向出口管14的端部处的内直径。

此外，切换装置10包括波纹管18，该波纹管将入口管12和出口管14的指向彼此的端部互相连接。波纹管18由橡胶材料制成并且具有多个孔20，这些孔在本实施例中具有相同的尺寸，并且这些孔在本实施例中均匀地分布在波纹管上。在此，孔20仅被布置在波纹管18的折叠边缘22之间的区域中。波纹管18在入口管12和出口管14的指向彼此的端部上移动。

此外，切换装置10具有两个固定卡箍24，波纹管18利用这些固定卡箍被固定在入口管12和出口管14的外侧。在此，入口管12和出口管14的指向彼此的端部额外地分别实施有环形凸起26，其中波纹管18以其两个端部经由环形凸起26被引导并且随后与这两个固定卡箍24固定。

吸入管12与第一空气供给连接。在此，第一空气供给是从车辆周围的外部区域供给新鲜空气。波纹管18与第二空气供给连接，该第二空气供给涉及车辆驾驶室或车辆客舱中的来自波纹管18周围的周围环境的内部空间空气。第二空气供给因此实现循环空气运行。

在本实施例中，用于在输出侧排出供给空气的出口管14与空调器连接，以便执行对经过出口管的空气流的调温。经空气调节的空气随后例如被供给至车辆的内部空间(即车辆驾驶室或车辆客舱)。为此，空调器例如包括抽气机，该抽气机将空气抽入到出口管中并且进一步输送。

由切换装置10来实现切换，其方式是：入口管12和出口管14沿轴线16在第一位置(在该第一位置入口管12和出口管14相互连接)与第二位置(在该第二位置入口管12和出口管14轴向地间隔开)之间移位。该移位优选地由机械滑动件来执行。第一位置在图1中示出，而第二位置在图2和图3中示出。

在第一位置中，入口管12和出口管14相互连接，其方式是：出口管14的朝向入口管12的端部被引入到入口管12中。此外，第二空气供给由此经由波纹管18与出口管14分离。这个效应藉由波纹管18加强，该波纹管在第一位置被推在一起。在此，波纹管18的折叠起来的区域相互紧靠，从而封闭位于其中的孔20。

在第二位置，入口管12和出口管14轴向地间隔开，从而使得波纹管18被拉开，由此开启位于其中的孔20。入口管12与出口管14之间的连接以该轴向间距中断，从而经过波纹管18的孔20来供给来自第二空气供给的空气。

图4至图5示出根据第二实施方式的根据本发明的切换装置10，该切换装置用于通风系统、尤其用于车辆通风系统的在第一空气供给与第二空气供给之间的切换。第二实施方式的切换装置10在很大程度上与第一实施方式的切换装置10对应，因此针对同类的或相同的零件使用相同的附图标记。此外，下文尤其描述与第一实施方式的切换装置10的不同之处。未明确描述的细节如有疑问则从对第一实施方式的切换装置10的描述中得出。

第二实施方式的切换装置10包括入口管12和出口管14，该入口管在输入侧与第一空气供给连接，该出口管用于在输出侧排出所供给的空气。入口管12和出口管14以相对于彼此可移位的方式安置在轴线16上，该轴线在图5中由对应的箭头标明。出口管14在其朝向入口管12的端部处具有外直径，该外直径小于入口管12在其朝向出口管14的端部处的内直径。

此外，切换装置10包括波纹管18，该波纹管将入口管12和出口管14的指向彼此的端部互相连接。波纹管18由橡胶材料制成并且具有多个孔20，这些孔在本实施例中具有相同的尺寸，并且这些孔在本实施例中均匀地分布在波纹管上。在此，孔20仅被布置在波纹管18的折叠边缘22之间的区域中。波纹管18在入口管12和出口管14的指向彼此的端部上移动。

此外，切换装置10具有两个固定卡箍24，波纹管18利用这些固定卡箍被固定在入口管12和出口管14的外侧。在此，入口管12和出口管14的指向彼此的端部额外地分别实施有环形凸起26，其中波纹管18以其两个端部经由环形凸起26被引导并且随后与这两个固定卡箍24固定。

与第一实施方式的切换装置10的不同之处在于，在第二实施方式的切换装置10中，入口管12具有第一子管28和第二子管30，这两个子管分别经由法兰32、34连接。此外，入口管12具有可移动的密封装置36，该密封装置夹持式地保持在第一子管28和第二子管30的法兰32、34之间。第一子管28和第二子管30以未示出的方式相互拧接。

密封装置36在本实施例中被实施为开有缝隙的膜密封件。在此，密封装置36通过径向的缝隙38被划分成扇形。缝隙38近似地延伸直至入口管12的内圆周。在密封装置36的中心额外地设计有通风开口40。

根据第二实施例，由切换装置10来实现切换，其方式是：入口管12和出口管14沿轴线16在第一位置(在该第一位置入口管12和出口管14相互连接)与第二位置(在该第二位置入口管12和出口管14轴向地间隔开)之间移位，如图4和图5中所示。

在第一位置中，入口管12和出口管14相互连接，其方式是：出口管14的朝向入口管12的端部被引入到入口管12中。此外，第二空气供给由此经由波纹管18与出口管14分离。在此，通过将出口管14引入到入口管12中，密封装置36被翻转或弯折，从而使得该密封装置在内侧被容纳在入口管12与出口管14之间。因此，出口管14受到密封装置36的碰撞并且因此打开用于第一空气供给的截面。对应地，在第一位置开启入口管12。

在第二位置，入口管12和出口管14轴向地间隔开，从而使得波纹管18被拉开，由此开启位于其中的孔20。入口管12与出口管14之间的连接以该轴向间距中断，从而经过波纹管18的孔20来供给来自第二空气供给的空气。此外，入口管12在第二位置由密封装置36封闭。仅经过通风开口40实现将从入口管的来自第一空气供给的空气混合至来自第二空气供给所供给的空气。由此，在循环空气运行时(其中第一空气供给对应于新鲜空气供给，而第二空气供给对应于循环空气运行)可以实现将新鲜空气混合至车辆中所存在的空气。

图6至图7示出根据第三实施方式的根据本发明的切换装置10，该切换装置用于通风系统、尤其用于车辆通风系统的在第一空气供给与第二空气供给之间的切换。第三实施方式的切换装置10在很大程度上与第一实施方式或第二实施方式的切换装置10对应，因此针对同类的或相同的零件使用相同的附图标记。此外，下文尤其描述与第一实施方式或第二实施方式的切换装置10的不同之处。未明确描述的细节如有疑问则从对第一实施方式或第二实施方式的切换装置10的描述中得出。

第三实施方式的切换装置10基本上对应于第一实施方式的切换装置10。对应地，第三实施方式的切换装置10实施有一件式的入口管12。此外，第三实施方式的切换装置10包括密封装置36，该密封装置原则上与第二实施方式的切换装置36作用相同。与第二实施方式相比，第三实施方式的密封装置36根据一种类型的罩盖被放置到入口管12的朝向出口管14的端部上。因此，密封装置36和波纹管18可以借助共用的固定卡箍24安装在入口管12上。与第二实施方式的密封装置相比，第二实施方式的密封装置不具有通风开口40。

第三实施方式的密封装置36的功能是如以上针对第二实施方式的密封装置36所述的。

Claims (10)

1.一种用于在第一空气供给与第二空气供给之间切换的切换装置(10)，其用于通风系统、尤其用于车辆的通风系统，该切换装置具有：

入口管(12)，该入口管在输入侧与该第一空气供给连接；

出口管(14)，该出口管用于在输出侧排出所供给的空气，其中

该入口管(12)和该出口管(14)以相对于彼此能够移位的方式安置在轴线(16)上，从而使得该入口管(12)和该出口管(14)在第一位置中相互连接，在第二位置中轴向地间隔开；以及

波纹管(18)，该波纹管具有一个或多个孔(20)，该波纹管将所述入口管(12)和所述出口管(14)的指向彼此的端部相互连接，其中

所述波纹管(18)与所述第二空气供给连接。

2.根据权利要求1所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述切换装置(10)具有两个固定卡箍(24)，

所述波纹管(18)移动到所述入口管(12)和所述出口管(14)的指向彼此的端部上，并且

所述波纹管(18)通过所述固定卡箍(24)固定在所述入口管(12)和所述出口管(14)的外侧上。

3.根据权利要求1或2所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述出口管(14)在其朝向所述入口管(12)的端部处具有外直径，该外直径小于该入口管(12)在其朝向该出口管(14)的端部处的内直径，并且

所述出口管(14)的朝向所述入口管(12)的端部在所述第一位置中引入到该入口管(12)中。

4.根据上述权利要求之一所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述入口管(12)具有可动的密封装置(36)，其中，所述入口管(12)在所述第一位置中被开启并且在所述第二位置中由该密封装置(36)封闭。

5.根据权利要求4所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述入口管(12)具有第一子管(28)和第二子管(30)，所述第一子管和第二子管分别经由法兰(32，34)连接，并且

所述密封装置(36)夹紧地保持在所述第一子管(28)与所述第二子管(30)之间。

6.根据权利要求4或5所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述密封装置(36)被安装在所述入口管(12)的朝向所述出口管(14)的端部处。

7.根据上述权利要求4至6之一所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述密封装置(36)被实施为开有缝隙的膜密封件。

8.根据权利要求7所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述出口管(14)在其朝向所述入口管(12)的端部处具有外直径，该外直径小于该入口管(12)在其朝向该出口管(14)的端部处的内直径，

所述出口管(14)的朝向所述入口管(12)的端部在所述第一位置中在该入口管(12)开启的情况下被引入到该入口管(12)中。

9.根据上述权利要求4至8之一所述的切换装置(10)，其特征在于，

所述密封装置(36)实施有通风开口(40)。

10.一种通风系统，其尤其用于车辆，该通风系统具有根据上述权利要求之一所述的切换装置(10)，该切换装置用于在第一空气供给与该第二空气供给之间切换，其中

所述第一空气供给实施为新鲜空气供给，所述第二空气供给实施为循环空气运行。

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