CN112693281A - 一种顶置空调内外循环切换装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顶置空调内外循环切换装置及车辆，所述装置包括：气道壳体，其内设有风道，气道壳体上设有连通风道的出风口、内循环进风盒以及外循环进风管，出风口正对顶置空调的鼓风机的进风口设置，内循环进风盒的一侧设有与车内连通的内循环进风格栅；内循环切换机构，包括设于内循环进风盒中的内循环风门及内循环电机；外循环切换机构，包括设于外循环进风管中的外循环风门及外循环电机；车顶进气装置，设于车顶并连接所述外循环进风管。本发明通过在现有顶置空调的基础上增加一个内外循环转换机构来实现内外循环切换，使顶置空调具有内外循环双模式，能够将车外新鲜空气顺利引入车内。

Description

一种顶置空调内外循环切换装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种顶置空调内外循环切换装置及车辆。

背景技术

近年来，随着国内汽车产业的高速发展以及人们对车内环境舒适度要求的逐步提高，汽车市场对整车空调系统提出了更高的要求；由于商用车车内空间较大，普通单前置空调无法满足驾驶员以及后排乘客对车内制冷的要求，因而大部分商用车制造企业会在驾驶室后端增加顶置空调。

然而，目前大部分主流汽车厂商的顶置空调仅支持单内循环模式，即仅采用内循环进气方式，无法引入车外新鲜空气；使得车内空间环境质量严重下降，尤其在疫情等特殊时期会引起单位空间内的病毒数量的增加，产生交叉感染。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种顶置空调内外循环切换装置及车辆，以解决现有顶置空调仅支持单内循环模式、无法引入车外新鲜空气的技术问题。

一种顶置空调内外循环切换装置，所述装置包括：

气道壳体，其内设有风道，所述气道壳体上设有连通所述风道的出风口、内循环进风盒以及外循环进风管，所述出风口正对顶置空调的鼓风机的进风口设置，所述内循环进风盒的一侧设有与车内连通的内循环进风格栅；

内循环切换机构，包括设于所述内循环进风盒中的内循环风门、以及驱动所述内循环风门开关的内循环电机；

外循环切换机构，包括设于所述外循环进风管中的外循环风门、以及驱动所述外循环风门开关的外循环电机；

车顶进气装置，设于车顶并连接所述外循环进风管。

进一步地，所述车顶进气装置包括内衬以及罩设于所述内衬顶部的外罩，所述内衬围成通风孔，所述外罩与所述内衬之间形成通风间隙，所述通风间隙连通外界和所述通风孔，所述内衬的底部与所述外循环进风管的顶部套接，所述通风孔连通所述外循环进风管的中空。

进一步地，所述通风孔中设有空气滤芯。

进一步地，所述内衬的外壁向外延伸出安装部，所述安装部与车顶密贴连接。

进一步地，所述外罩的边缘高于所述安装部、且低于所述内衬的顶部。

进一步地，所述外罩上设有螺接孔，所述内衬在与所述螺接孔相对位置延伸出螺接座。

进一步地，所述气道壳体设置于所述顶置空调的底部，所述内循环进风盒和所述外循环进风管位于所述顶置空调的宽度方向的两侧。

进一步地，所述顶置空调包括两个所述鼓风机，两个所述鼓风机分布在所述顶置空调的长度方向的两端，所述气道壳体上设有两个所述出风口，每个所述出风口正对一个所述鼓风机。

进一步地，所述出风口通过风道密封海绵与所述鼓风机的进风口密封连接。

本发明实施例还提出一种车辆，包括顶置空调，还包括上述的顶置空调内外循环切换装置，所述顶置空调和所述顶置空调内外循环切换装置均设于所述车辆的顶部，且所述顶置空调内外循环切换装置的出风口正对所述顶置空调的鼓风机设置。

与现有技术相比，通过在现有顶置空调的基础上增加一个内外循环转换机构，使顶置空调具有内外循环双模式，当乘客选择外循环时，外循环风门将会打开，内循环风门关闭，车外新鲜空气将会流入车内；当乘客选择内循环时，内循环风门将会打开，外循环风门关闭，车外空气将无法流入车内以满足顾客对更高制冷效果的需求。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的顶置空调内外循环切换装置和顶置空调的装配分解图；

图2为本发明第一实施例中的外循环进风管的立体图；

图3为本发明第一实施例中的内循环进风盒的立体图；

图4为本发明第一实施例中的车顶进气装置的装配分解图；

图5为本发明第一实施例中的车顶进气装置的装配图；

图6为本发明第一实施例中的车顶进气装置的安装示意图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-图6，所示为本发明第一实施例中的顶置空调内外循环切换装置100，包括气道壳体10、以及设于气道壳体10上的内循环进风盒20和外循环进风管30、设于内循环进风盒20上的内循环切换机构40、设于外循环进风盒上的外循环切换机构50、以及与外循环切换机构50连接的车顶进气装置60。

气道壳体10设置于顶置空调200的底部，具体地，气道壳体10可以固定设置在顶置空调200的壳体底部。内循环进风盒20和外循环进风管30相对设置、且位于顶置空调200的宽度方向的两侧。气道壳体10内部设有风道(图未标出)，气道壳体10上设有连通风道的出风口11，内循环进风盒20以及外循环进风管30均连通风道，使得从内循环进风盒20以及外循环进风管30处进入的风经风道流动后均能从出风口11排出。出风口11正对顶置空调200的鼓风机201的进风口设置，使得鼓风机201能够对出风口11形成压力，促进空气流程，同时出风口11排出的风也刚好进入鼓风机201，以经鼓风机201吸入顶置空调200内，在顶置空调200内部经过制冷/制热之后，从顶置空调200的排风口排出至车内。在本实施例一些情况当中，出风口可以通过风道密封海绵111与鼓风机201的进风口密封连接，从而保证出风口排出的风全部进入鼓风机201，从而提升进风量。

内循环进风盒20的一侧设有与车内连通的内循环进风格栅21，从而形成空气内循环；车顶进气装置60设于车顶并连接外循环进风管30，车顶进气装置60进入的外界新鲜空气将进入外循环进风管30，最终进入顶置空调200内，形成空气外循环。在具体实施时，内循环进风格栅21可以嵌入于车顶内饰当中，即相当于车顶内饰格栅，即能够起到进风作用、同时又具有装饰效果。

如图3所示，内循环切换机构40包括设于内循环进风盒20中的内循环风门41、以及驱动内循环风门41开关的内循环电机42，内循环电机42固定设置在内循环进风盒20的外壁上；如图2所示，外循环切换机构50包括设于外循环进风管30中的外循环风门51、以及驱动外循环风门51开关的外循环电机52，外循环电机52固定设置在外循环进风管30的外壁上。当内循环电机42驱动内循环风门41打开时，车内的空气可以通过内循环进风格栅21进入内循环进风盒20，然后再进入壳体内部的风道，最终从出风口11排出；反之，当内循环电机42驱动内循环风门41关闭时，此时内循环风门41与内循环进风盒20的内壁密贴，内循环气路被内循环风门41切断，车内的空气无法再进入壳体内部的风道；同理，当外循环电机52驱动外循环风门51打开时，外界空气可以通过车顶进气装置60进入外循环进风管30，然后再进入壳体内部的风道，最终从出风口11排出；反之，当外循环电机52驱动外循环风门51关闭时，此时外循环风门51与外循环进风管30的内壁密贴，外循环气路被外循环风门51切断，外界空气无法再进入壳体内部的风道。

本实施例将顶置空调内外循环切换装置100和顶置空调200上下层叠设置，并将内循环进风盒20和外循环进风管30分设在顶置空调200的宽度方向的两侧，即能满足顶置空调200内外循环的切换需求，同时也能够缩小顶置空调内外循环切换装置100和顶置空调200装配后的整体高度，避免因额外增加了切换机构之后占用过多的乘客舱高度，经整车装配之后验证，增加了本切换机构之后，仅会降低乘客舱45mm的Z向高度，对乘客舱的高度影响较小。

具体地，如图4和图5所示，车顶进气装置60包括内衬61以及罩设于内衬61顶部的外罩62，内衬61围成通风孔611，外罩62与内衬61的顶部之间形成通风间隙60a，通风间隙60a连通外界和通风孔611，内衬61的底部与外循环进风管30的顶部套接，通风孔611连通外循环进风管30的中空。在具体实施时，内衬61和外循环进风管30可通过O型圈实现套接密封。

如图6所示，车顶开设有安装孔301，内衬61的底部穿过安装孔301与内部的外循环进风管30的顶部套接，内衬61的顶部及外罩62则留在车外。内衬61的外壁向外延伸出安装部612，安装部612置于车外且与车顶密贴连接，具体地，安装部612为环形结构，其上均布有螺孔，从而将安装部612螺接固定于车顶上，进而将内衬61固定于车顶上；为了实现连接密封，安装部612与车顶外表面之间可以设置橡胶垫，橡胶垫紧密夹在安装部612与车顶之间形成过盈密封。或者，在其它实施例当中，安装部612也可以通过焊接、粘接等方式直接密封固定于车顶。

为了固定外罩62，外罩62上设有螺接孔621，内衬61在与螺接孔621相对位置延伸出螺接座613，螺丝穿过螺接孔621固定在螺接座613上，从而将外罩62固定于内衬61上。此外，螺接孔621优选为小孔，并且在螺接固定之后，螺接座613也会从内侧遮住螺接孔621，从而能够有效防止雨水、灰尘等进入。在其它实施例当中，外罩62还可以采用卡接等其它可拆卸的方式固定于内衬61上。

其中，外罩62的边缘应高于安装部612、且低于所述内衬61的顶部，使得外罩62的边缘与车顶之间设有间隙，从而使外罩62与内衬61之间的通风间隙60a能够顺利与外界相通，同时由于外罩62的边缘低于内衬61的顶部，使得外界空气需要由下往上进入外罩62与内衬61之间的通风间隙60a中(如图5所示，图中箭头代表进气路径)，之后才能进入外循环进风管30，这样可以有效防止雨水、颗粒物进入外循环进风管30。同时，为了进一步过外界空气进行过滤，在本实施例一些情况当中，通风孔611中还可以设有空气滤芯(图未示出)，以通过空气滤芯对外界空气进行过滤，空气滤芯可拆卸(如卡接、螺接)固定于内衬61的内缘，由于外罩62可从内衬61上拆卸下来，这样在对车辆进行保养时，便于对该空气滤芯进行更换。

一般情况下，顶置空调200包括两个鼓风机201，两个鼓风机201分布在顶置空调200的长度方向的两端，气道壳体10上设有两个出风口11，每个出风口11正对一个鼓风机201。同时，由于两个出风口11各对准一个鼓风机201，能够有效提升进气量。

本顶置空调内外循环切换装置100在具体使用时，当乘客选择外循环时，外循环电机52驱动外循环风门51打开，同时内循环电机42驱动内循环风门41关闭，在鼓风机201形成的负压作用下，车外新鲜空气通过车顶进气装置60进入外循环进风管30，然后再进入壳体内部的风道，最终从出风口11排出，出风口11排出的新鲜空气经鼓风机201吸入顶置空调200内，在顶置空调200内部经过制冷/制热之后，从顶置空调200的排风口202排出至车内，从而将新鲜的冷气或热气注入车内；

当乘客选择内循环时，外循环电机52驱动外循环风门51关闭，同时内循环电机42驱动内循环风门41打开，车内的空气可以通过内循环进风格栅21进入内循环进风盒20，然后再进入壳体内部的风道，最终从出风口11排出。排出的空气同样经过顶置空调200制冷/制热之后，从顶置空调200的排风口202排出。

综上，本发明上述实施例当中的顶置空调内外循环切换装置100，通过在现有顶置空调200的基础上增加一个内外循环转换机构，使顶置空调具有内外循环双模式，当乘客选择外循环时，外循环风门51将会打开，内循环风门41关闭，车外新鲜空气将会流入车内；当乘客选择内循环时，内循环风门41将会打开，外循环风门51关闭，车外空气将无法流入车内以满足顾客对更高制冷效果的需求。

实施例二

本发明第二实施例还提出一种车辆，包括顶置空调，还包括上述第一实施例所述的顶置空调内外循环切换装置，顶置空调和顶置空调内外循环切换装置均设于车辆的顶部，且顶置空调内外循环切换装置的出风口正对顶置空调的鼓风机设置。

需要指出的是，本发明第二实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

综上，本发明上述实施例当中的车辆，通过在现有顶置空调的基础上增加一个内外循环转换机构，使顶置空调具有内外循环双模式，当乘客选择外循环时，外循环风门将会打开，内循环风门关闭，车外新鲜空气将会流入车内；当乘客选择内循环时，内循环风门将会打开，外循环风门关闭，车外空气将无法流入车内以满足顾客对更高制冷效果的需求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述装置包括：

气道壳体，其内设有风道，所述气道壳体上设有连通所述风道的出风口、内循环进风盒以及外循环进风管，所述出风口正对顶置空调的鼓风机的进风口设置，所述内循环进风盒的一侧设有与车内连通的内循环进风格栅；

内循环切换机构，包括设于所述内循环进风盒中的内循环风门、以及驱动所述内循环风门开关的内循环电机；

外循环切换机构，包括设于所述外循环进风管中的外循环风门、以及驱动所述外循环风门开关的外循环电机；

车顶进气装置，设于车顶并连接所述外循环进风管。

2.根据权利要求1所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述车顶进气装置包括内衬以及罩设于所述内衬顶部的外罩，所述内衬围成通风孔，所述外罩与所述内衬之间形成通风间隙，所述通风间隙连通外界和所述通风孔，所述内衬的底部与所述外循环进风管的顶部套接，所述通风孔连通所述外循环进风管的中空。

3.根据权利要求2所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述通风孔中设有空气滤芯。

4.根据权利要求2所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述内衬的外壁向外延伸出安装部，所述安装部与车顶密贴连接。

5.根据权利要求4所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述外罩的边缘高于所述安装部、且低于所述内衬的顶部。

6.根据权利要求2所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述外罩上设有螺接孔，所述内衬在与所述螺接孔相对位置延伸出螺接座。

7.根据权利要求1所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述气道壳体设置于所述顶置空调的底部，所述内循环进风盒和所述外循环进风管位于所述顶置空调的宽度方向的两侧。

8.根据权利要求1或7所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述顶置空调包括两个所述鼓风机，两个所述鼓风机分布在所述顶置空调的长度方向的两端，所述气道壳体上设有两个所述出风口，每个所述出风口正对一个所述鼓风机。

9.根据权利要求1所述的顶置空调内外循环切换装置，其特征在于，所述出风口通过风道密封海绵与所述鼓风机的进风口密封连接。

10.一种车辆，包括顶置空调，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的顶置空调内外循环切换装置，所述顶置空调和所述顶置空调内外循环切换装置均设于所述车辆的顶部，且所述顶置空调内外循环切换装置的出风口正对所述顶置空调的鼓风机设置。

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