CN114585527A - 进气结构 - Google Patents
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Abstract
一种用于空调系统的进气结构(1a),包括:壳体(10)、第一门(20a)、第二门(30a)和气流调整器(40),其中壳体(10)限定混合室(11),该混合室包括第一进气孔(12)、第二进气孔(13)、第三进气孔(14)、和出气孔(15),第一门(20a)被构造为,在第一进气孔关闭位置中,防止气流通过第一进气孔(12),并且在第一进气孔打开位置中,允许气流通过第一进气孔(12)并防止气流从第三进气孔(14)通过混合室到达第一进气孔(12),第二门(30a)被构造为,在第二进气孔关闭位置中,防止气流通过第二进气孔(13)并允许气流通过第三进气孔(14),并且在第三进气孔关闭位置中,允许气流通过第二进气孔(13)并防止气流通过第三进气孔(14),当第二门(20a)处于第二进气孔关闭位置时,气流调整器(40)选择性地调整通过第三进气孔(14)的气流的流量。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于空调系统的进气结构。更具体地,本公开涉及一种用于在车辆中使用的空调系统的进气结构。
背景技术
车辆可包含空调系统以向车辆的乘客舱中的乘客提供舒适感。例如,空调系统可以是加热、通风和空调(HVAC)系统,由此空气在输送到车辆的乘客舱之前被加热或冷却。可以使用诸如热交换器的加热元件对空气进行加热,由此来自废气(例如,来自内燃机)或热水(例如,使用来自电池或燃料电池的电力加热的发动机冷却水)的热量在其通过热交换器时被转移至空气。可以使用蒸发器对空气进行冷却,由此通过将空气中的热量转移到蒸发器中的冷却剂来冷却空气。
通常,空气调节系统包括鼓风机,该鼓风机通过进气口将空气抽吸到空调系统中。进气口可以包括一个或多个进气孔,空气可以通过进气孔进入进气口,以用于随后由空调系统加热或冷却。例如,进气口可以包括用于从车辆外部吸入空气的进气孔和用于从车辆内部吸入空气的分开的进气孔。在美国专利9,925,844B2和9,676,245B2中公开了这种进气口的实施例。
发明内容
根据本公开的第一方面,一种用于空调系统的进气结构包括:限定混合室的壳体,该混合室包括第一进气孔、第二进气孔、第三空气进气孔和出气孔;第一门,其能够在第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置之间移动;第二门,其能够在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间移动;以及气流调整器,其用于调整通过第三进气孔的气流的流量;其中:第一门被构造为,在第一进气孔关闭位置中,防止气流通过第一进气孔,并且在第一进气孔打开位置中,允许气流通过第一进气孔并防止气流从第三进气孔通过混合室到达第一进气孔;第二门被构造为,在第二进气孔关闭位置中,防止气流通过第二进气孔并允许气流通过第三进气孔,并且在第三进气孔关闭位置中,允许气流通过第二进气孔并防止气流通过第三进气孔;并且气流调整器被构造为当第二门处于第二进气孔关闭位置时,选择性地调整通过第三进气孔的气流的流量。
在一些实施方式中,进气结构还包括致动器系统,该致动器系统被构造为根据第一模式、第二模式和第三模式致动第一门和第二门,其中:在第一模式下,第一门处于第一进气孔关闭位置,并且第二门处于第二进气孔关闭位置,从而允许气流从第三进气孔通过混合室到达出气孔,并防止气流通过第一进气孔和第二进气孔;在第二模式下,第二门处于第三进气孔关闭位置,从而允许气流从第二进气孔通过混合室到达出气孔,并防止气流通过第三进气孔;以及在第三模式下,第一门处于第一进气孔打开位置,并且第二门处于第二进气孔关闭位置,从而允许气流从第一进气孔和第三进气孔通过混合室到达出气孔,防止气流通过第二进气孔,并防止气流从第三进气孔通过混合室到达第一进气孔。
在一些实施方式中,第一门是旋转门,其能够在第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置之间旋转,该旋转门包括:阻挡表面,其被构造为,在第一进气孔关闭位置阻挡第一进气孔;以及支撑结构,其支撑阻挡表面并且能够围绕远离阻挡表面的旋转轴线旋转;其中旋转轴线位于与第一进气孔相比更靠近出气孔的位置。
在一些实施方式中,第二门为旋转门,其能够在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间旋转,该旋转门包括:阻挡表面,其被构造为,在第二进气孔关闭位置阻挡第二进气孔,并且在第三进气孔关闭位置阻挡第三进气孔;以及支撑结构,其支撑阻挡表面并可围绕远离阻挡表面的旋转轴线旋转;其中旋转轴线位于与第二进气孔相比更靠近出气孔的位置。
在一些实施方式中,阻挡表面包括与旋转轴线的径向方向正交的平面部分。
在一些实施方式中,支撑结构连同阻挡表面的截面为三角形或扇形。
在一些实施方式中,阻挡表面包括与旋转轴线同轴的圆弧形的表面。
在一些实施方式中,第一门是悬臂门,其能够在第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置之间旋转,其中悬臂门可围绕旋转轴线旋转,该旋转轴线位于与壳体相邻的位置并且位于第一进气孔和第二进气孔之间。
在一些实施方式中,第二门是悬臂门,其能够在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间旋转,其中悬臂门可围绕旋转轴线旋转,该旋转轴线位于与壳体相邻的位置并且位于第二进气孔和第三进气孔之间。
在一些实施方式中,第二门被构造为:在第二进气孔关闭位置中,阻挡第二进气孔,以防止气流通过第二进气孔;以及在第三进气孔关闭位置中,阻挡第三进气孔,以防止气流通过第三进气孔。
在一些实施方式中,壳体被构造为,在出气孔中容纳空气过滤器,其中第一门被构造为在第一进气孔打开位置中,从壳体延伸到空气过滤器,以分隔混合室并防止气流从第三进气孔通过混合室到达第一进气孔。
在一些实施方式中,第一门包括密封构件,其被构造为,在第一进气孔打开位置邻接空气过滤器,以防止第一门和空气过滤器之间的气流。
在一些实施方式中,气流调整器包括舌门(RAM door),该舌门能够在以下位置之间移动:第一舌门位置,其提供通过第三进气孔的气流的最小调整;以及第二舌门位置,其提供通过第三进气孔的气流的最大调整;其中在第一舌门位置和第二舌门位置中,舌门不防止气流通过第三进气孔。
在一些实施方式中,气流调整器位于由壳体限定的进气管道中,在不干扰处于第三进气孔关闭位置的第二门的位置处。
根据本公开的第二方面,提供了一种用于车辆的空调系统,该空调系统包括根据第一方面的进气结构,其中第一进气孔和第二进气孔被构造为接收来自车辆内部的气流,并且第三进气孔被构造为接收来自车辆外部的气流。
附图说明
将参照附图描述本公开的实施方式,在附图中:
图1是示出根据本公开的实施方式的包括进气结构的空调系统的示意图;
图2是以截面示出根据第一实施方式的进气结构的示意图;
图3A至图3C分别是根据第一实施方式的进气结构在第一模式、第二模式和第三模式下的示意图;
图4是以截面示出根据第二实施方式的进气结构的示意图;
图5A至图5C分别是根据第二实施方式的进气结构在第一模式、第二模式和第三模式下的示意图;
图6是以截面示出根据第三实施方式的进气结构的示意图;
图7A至图7C分别是根据第三实施方式的进气结构在第一模式、第二模式和第三模式下的示意图;以及
图8是以截面示出图1的、包括根据第一实施方式的进气结构的空调系统的示意图。
具体实施方式
将参照附图描述根据本公开的各种实施方式和实施例。为了清楚和简洁,在附图中用相同的附图标记表示两个或更多个实施方式所共有的特征。
图1示出了一种用于在车辆(未示出)中使用的空调系统100的实施例。空调系统100可以是用于调节车辆的乘客舱内空气的加热、通风和空调(HVAC)系统的一部分。空调系统100包括进气结构1、鼓风机2和空气过滤器3。鼓风机2经由进气结构1将空气抽吸到空调系统100中,并在随后输送到车辆的乘客舱之前将空气抽吸通过空气过滤器3。通常,鼓风机2包括风扇(未示出),其产生负压差以将空气抽吸到进气结构1中并通过空气过滤器3。在一些实施例中,空调系统100可以包括热交换器(未示出)和/或蒸发器(未示出),用于在空气被输送到车辆的乘客舱之前加热或冷却空气。
当空调系统100应用在车辆中时,进气结构1可被构造为从车辆外部分抽吸空气(以下称为“外部空气”)和从车辆内部分抽吸空气(以下称为“内部空气”)。例如,这种内部空气可以包括从车辆的乘客舱抽吸的空气。在附图中,外部空气的流动由具有点虚线填充图案的箭头表示,而内部空气的流动由具有阴影线填充图案的箭头表示。内部空气和外部空气在经过空气过滤器3以随后通入车辆的乘客舱之前行进通过进气结构1(以下称为“过滤空气”)。
为了确保车辆的客舱内乘客的舒适性并确保空调系统100的有效操作,希望防止外部空气经由进气结构1直接通入乘客舱中。直接通入乘客舱的外部空气不经过空气过滤器3(即这种空气绕过空气过滤器3),因此可以将污染物,诸如颗粒物、花粉或车辆废气运送到车辆的乘客舱中。此外,经由进气结构1直接通入乘客舱的外部空气不会受到空调系统100的加热或冷却,这可能导致空调系统100的能量效率的显著降低。已经针对这些问题设计了本公开的实施方式。
图2以截面示出了根据第一实施方式的进气结构1a。如图8以截面所示,进气结构1a与图1所示的空调系统100一起使用。具体地,图2示出了图1的截面A-A中的进气结构1a(即,在图1的X-Z平面中所截取的)。进气结构1a包括壳体10,该壳体限定混合室11,混合室包括第一进气孔12、第二进气孔13、第三进气孔14和出气孔15。也就是说,壳体10与第一进气孔12、第二进气孔13、第三进气孔14和出气孔15一起在进气结构1a内限定内部分容积,内部空气和外部空气在被空气过滤器3过滤之前经过该内部分容积。
壳体10可以由热固性塑料在注射成型工艺等中形成。此外,壳体10可以形成为单个整体部件或由多个组成部件组装而成。第一进气孔12和第二进气孔13用于将内部空气吸入混合室11中,并因此可以连接到与车辆的乘客舱流体连通的一个或多个管道。相反地,第三进气孔14用于将外部空气吸入混合室11中,并因此可以连接到与车辆外部分流体连通的一个或多个管道。出气孔15用于将空气从混合室11输送到空气过滤器3,并随后在空调系统100内加热或冷却。在一些实施方式中,如图2所示,壳体10可被构造为容纳基本上紧邻出气孔15或在出气孔15内的空气过滤器3。在其它实施方式中,空气过滤器3可被空调系统100的不同部分容纳并因此远离出气孔15。
根据第一实施方式的进气结构1a包括第一门20a、第二门30a和气流调整器40。第一门20a、第二门30a和空气流量调整器40协作以控制和/或调整进入和通过混合室11的内部空气和外部空气的流动。
第一门20a控制通过第一进气孔12的内部空气的流动,并且能够在第一进气孔关闭位置(如图2所示)和第一进气孔打开位置(如图8所示)之间移动。第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置也可以分别被称为第一进气孔关闭取向和第一进气孔打开取向。当第一门20a处于第一进气孔关闭位置时,防止气流通过第一进气孔12,当第一门20a处于第一进气孔打开位置时,允许气流通过第一进气孔。
第一门20a包括第一支撑结构22,其可围绕第一旋转轴线24(即第一旋转中心)旋转,以使第一门20a在第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置之间移动。第一门20a包括第一表面,其被构造为当第一门20a处于第一进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第一进气孔12(即第一阻挡表面)。也就是说,当第一门20a处于第一进气孔关闭位置时,第一表面基本上覆盖第一进气孔12。因此,通过第一支撑结构22围绕第一旋转轴线24的旋转,第一门20a被构造为,当处于第一进气孔关闭位置时防止气流通过第一进气孔12,并且当处于第一进气孔打开位置时允许气流通过第一进气孔12。
第一门20a还被构造为,在第一进气孔打开位置中防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第一进气孔12。也就是说,在第一进气孔打开位置中,第一门20a从壳体10的第一进气孔12和第二进气孔13之间的位置延伸到出气孔15,以分隔混合室11。因此,当第一门20a处于第一进气孔打开位置时,第一门20a将混合室11划分为两个分开的容积,并形成屏障以阻挡两个分开的容积之间的气流。具体地,在第一进气孔打开位置中,混合室11被分隔成由壳体10、第一进气孔12、出气孔15和第一门20a限定的第一容积,以及由壳体10、第二进气孔13、第三进气孔14、出气孔15和第一门20a限定的第二容积。在空气过滤器3被壳体10容纳为紧邻出气孔15或在出气孔15内的实施方式中,第一门20a可被构造为在第一进气孔打开位置邻接空气过滤器3以如上所述地分隔混合室11。根据该构造,当第一门20a处于第一进气孔打开位置时,防止通过第三进气孔14被抽吸到进气结构1a中的外部空气经由第一进气孔12直接通入车辆的乘客舱。
第二门30a控制内部空气和外部空气分别通过第二进气孔13和第三进气孔14的流动。第二门30a能够在第二进气孔关闭位置(如图2所示)和第三进气孔关闭位置(如图8所示)之间移动。第三进气孔关闭位置也可以被称作第二进气孔打开位置,并且第二进气孔关闭位置也可以被称作第三进气孔打开位置。第二进气孔关闭位置、第二进气孔打开位置、第三进气孔关闭位置和第三进气孔打开位置也可以分别被称为第二进气孔关闭取向、第二进气孔打开取向、第三进气孔关闭取向和第三进气孔打开取向。
第二门30a包括第二支撑结构32,其可围绕第二旋转轴线34(即第二旋转中心)旋转,以使第二门30a在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间移动。第二门30a包括第二表面,该第二表面被构造为,当第二门30a处于第二进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第二进气孔13(即第二阻挡表面),当第二门30a处于第三进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第三进气孔14。也就是说,当第二门30a处于第二进气孔关闭位置时,第二表面基本上覆盖第二进气孔13,并且当第二门30a处于第三进气孔关闭位置时,基本上覆盖第三进气孔14。因此,通过第二支撑结构32围绕第二旋转轴线34的旋转,第二门30a被构造为,当处于第二进气孔关闭位置时,防止气流通过第二进气孔13并允许气流通过第三进气孔14,并且当处于第三进气孔关闭位置时,允许气流通过第二进气孔13并防止气流通过第三进气孔14。
在本实施方式中,第一门20a和第二门30a被构造为旋转门,由此第一阻挡表面和第二阻挡表面在径向方向上都远离相应的第一旋转轴线24和第二旋转轴线34。也就是说,阻挡表面上的所有点都远离相应的旋转轴线。因此,根据本实施方式,第一旋转轴线24和第二旋转轴线34可以位于混合室11内的在图2所示的Z方向上处于分别比第一进气孔12和第二进气孔13更靠近出气孔15的位置处。该构造能够使第一旋转轴线24和第二旋转轴线34位于远离第一进气孔12和第二进气孔13的位置处,从而能够使第一进气孔12和第二进气孔13的尺寸关于壳体10的表面积最优化。换言之,通过以此方式将第一门20a和第二门30a构造为旋转门,第一孔12和第二孔13的尺寸可以最大化,从而对于给定的空气流速,能够使通过进气结构1a的空气流量更高。反之,根据本实施方式的进气结构1a,特定流量的内部空气可以被抽吸到混合室11中以相对较低的空气流速通过进气结构1a。以此方式降低特定流量的空气流速在车辆的乘客舱内的较低噪声水平方面可能是有利的。
在图2所示的实施方式中,第一门20a的第一阻挡表面包括与第一旋转轴线24的径向方向正交的平面部分,并且第一支撑结构22的截面基本上呈三角形,其顶点与第一旋转轴线24基本上重合。类似地,第二门30a的第二阻挡表面包括与第二旋转轴线34的径向方向正交的平面部分,并且第二支撑结构32的截面基本上呈三角形,其顶点与第二旋转轴线34基本上重合。因此,对于第一门20a,第一阻挡表面上的所有点都在径向上远离第一旋转轴线24,并且关于第一旋转轴线24在圆周方向上旋转。类似地,对于第二门30a,第二阻挡表面上的所有点都在径向上远离第二旋转轴线34,并且关于第二旋转轴线34在圆周方向上旋转。
气流调整器40调整通过第三进气孔14的气流的流量。尤其地,由于车辆的移动,进入第三进气孔14的外部空气可能受到冲压力(RAM pressure)。此外,进入第三进气孔14的外部空气的冲压力的大小可以根据车辆行进的速度而变化。因此,提供气流调整器40来调整(即,限制)经由进气结构1a进入空调系统100的外部空气的流量,并且确保可以精确地控制通入车辆的乘客舱的过滤空气的流量。
在本实施方式中,气流调整器40是舌门。舌门关于通过第三进气孔14的气流的方向的角度可以被改变,以调整进入进气结构1a的外部空气的流量。可以使用致动器系统(未示出)手动或自动地致动舌门。致动器系统可以选择性地致动舌门。在图2中,舌门基本上平行于通过第三进气孔14的气流的方向,并且因此对外部空气的流动提供了可忽略的阻力。当舌门在Z方上向取向(即,如图8所示,基本上是竖直的),并且第二门30处于第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置)时,舌门基本上垂直于通过第三进气孔14的气流的方向,并且因此对外部空气的流动提供最大阻力。
在本实施方式中,舌门能够在第一舌门位置和第二舌门位置之间旋转,第一舌门位置提供通过第三进气孔14的气流的最小调整(即,如图2所示),而第二舌门位置提供通过第三进气孔14的气流的最大调整(即,最大减弱)(即,如图8所示)。在一些实施方式中,第二舌门位置可能不防止气流通过第三进气孔14。也就是说,气流调整器40被构造为调整通过第三进气孔14的外部空气的流量,但是即使在第二舌门位置(即,如图8所示)也可以允许气流通过第三进气孔14。在图8所示的实施方式中,作为气流调整器40的舌门不延伸跨过第三进气孔14,即使是在基本上垂直于通过第三进气孔14的气流的方向取向(即,对于舌门的所有取向,在舌门和壳体10之间存在间隙)时,从而允许最小气流通过第三进气孔14。尽管这种最小气流可能被认为是可忽略的,但是处于第三进气孔关闭位置中的第二门30a可以防止这种气流通过第三进气孔14,如图8所示。因此,通过使用第二门30a防止气流通过第三进气孔14,可以简化舌门和壳体10的设计。例如,舌门不需要额外的部件来促进第三进气孔14的密封,并且可以类似地简化壳体10的几何形状。此外,壳体10的较简单的几何形状促进空气平稳地流动到进气结构1a中,因此降低了车辆内的噪声水平。
在一些实施方式中,气流调整器40(即,舌门)可以位于不干扰第二门30a的移动的位置处(即,不考虑舌门的取向),因此允许气流调整器40和第二门30a基本上彼此独立地操作。
第一门20a可设有一个或多个密封构件。例如,根据本实施方式,第一门20a可设有第一密封构件26和第二密封构件28。第一密封构件26包括位于第一门20a的第一端部的两个部分26a、26b,而第二密封构件28包括位于第一门20a的远离第一端部的第二端部的两个部分28a、28b。在第一进气孔关闭位置,第一密封构件26的部分26a与壳体10邻接以防止壳体10与第一门20a的第一端部之间的气流,并且第二密封构件28的部分28a与壳体10邻接以防止壳体10和第一门20a的第二端部之间的气流。在第一进气孔打开位置,第一密封构件26的部分26b与壳体10邻接以防止壳体10和第一门20a的第一端部之间的气流,并且第二密封构件28的部分28b与空气过滤器3邻接以防止空气过滤器3和第一门20a的第二端部之间的气流。
第二门30a可设有一个或多个密封构件。例如,根据本实施方式,第二门30a可设有第三密封构件36和第四密封构件38。第三密封构件36包括位于第二门30a的第一端部的两个部分36a、36b,并且第四密封构件38包括位于第二门30a的远离第一端部的第二端部的两个部分38a、38b。在第二进气孔关闭位置,第三密封构件36的部分36a与壳体10邻接以防止壳体10和第二门30a的第一端部之间的气流,并且第四密封构件38的部分38a与壳体10邻接以防止壳体10和第二门30a的第二端部之间的气流。在第三进气孔关闭位置,第三密封构件36的部分36b与壳体10邻接以防止壳体10与第二门30a的第一端部之间的气流,并且第四密封构件38的部分38b与壳体10邻接以防止壳体10和第二门30a的第二端部之间的气流。
根据一些实施方式,进气结构1a设置有致动器系统(未示出),该致动器系统致动第一门20a和第二门30a。在其他实施方式中,致动器系统还可以致动气流调整器40以调整通过第三进气孔14的外部空气的流量。致动器系统可以根据第一通风模式、第二通风模式和第三通风模式致动第一门20a和第二门30a,分别如图3A、图3B和图3C所示。
图3A示出了在第一通风模式下操作的第一实施方式的进气结构1a。第一通风模式也可以被称作第一模式或新鲜模式。在第一通风模式下,致动器系统将第一门20a移动到第一进气孔关闭位置,并且将第二门30a移动到第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置),从而允许气流从第三进气孔14通过混合室11到达出气孔15,并防止气流通过第一进气孔12和第二进气孔13。因此,根据第一通风模式,只有外部空气进入进气结构1a,以在空调系统100中进行过滤和随后的加热或冷却。
图3A所示的第一通风模式可根据气流调整器40的状态进一步分类为全新鲜模式或可变新鲜模式。具体地,在全新鲜模式下,控制气流调整器40以提供通过第三进气孔14的流量的最小调整。反之,在可变新鲜模式下,控制气流调整器40以调整或减弱(attenuate)通过第三进气孔14的外部空气的流量。
图3B示出了在第二通风模式下操作的第一实施方式的进气结构1a。第二通风模式也可以被称作第二模式或再循环模式。在第二通风模式下,致动器系统将第一门20a移动到第一进气孔打开位置,并将第二门30a移动到第三进气孔关闭位置(即,第二进气孔打开位置),从而允许气流从第一进气孔12和第二进气孔13通过混合室11到达出气孔15,并防止气流通过第三进气孔14。因此,根据第二通风模式,只有内部空气进入进气结构1a用于过滤,并随后在空调系统100中加热或冷却。
在图3B所示的第二通风模式下,内部空气可以通过第一进气孔12和第二进气孔13进入混合室11。然而,应该认识到,由于由处于第一进气孔打开位置中的第一门20a形成的屏障,来自第一进气孔12和第二进气孔13的内部空气不会在混合室11中混合,如以上参照图2所述。此外,在图3B所示的第二通风模式的变型方案中,第一门20a可以处于第一进气孔关闭位置中,使得内部空气仅通过第二进气孔13进入混合室11。然而,应该认识到,在第二通风模式的该变型方案中,减小了内部空气可通过其被抽吸到进气结构1a中的总截面积。
图3C示出了在第三通风模式下操作的第一实施方式的进气结构1a。第三通风模式也可以被称作第三模式或部分再循环模式。在第三通风模式下,致动器系统将第一门20a移动到第一进气孔打开位置,并将第二门30a移动到第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置),从而允许气流从第一进气孔12和第三进气孔14通过混合室11到达出气孔15,并且防止气流通过第二进气孔13。此外,根据第三通风模式,凭借处于第一进气孔打开位置中的第一门20a形成的屏障防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第一进气孔12,如以上参照图2所述。类似地,凭借处于第二进气孔关闭位置中的第二门30a防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第二进气孔13。因此,根据第三通风模式,外部空气和内部空气可以进入进气结构1a用于过滤,并在空调系统100中随后加热或冷却。此外,防止通过第三进气孔14被抽吸到进气结构1a中的外部空气经由第一进气孔12和第二进气孔13直接通入车辆的乘客舱。
图4以截面示出了根据第二实施方式的进气结构1b。进气结构1b用于与图1所示的空调系统100一起使用。具体地,图4示出了图1的截面A-A中的进气结构1b(即,在图1的X-Z平面中所截取的)。图4的进气结构1b包括第一门20b和第二门30b,它们与以上参照图2所述的第一实施方式的第一门20a和第二门30a是不同的。然而,如图4所示的进气结构1b的其它方面,包括壳体10和气流调整器40,基本上与根据图2所示的第一实施方式的进气结构1a的那些方面相同,由此使用相同的附图标记来表示,并且为了简洁起见省略了详细的描述。
在第二实施方式中,第一门20b是悬臂门,并且第二门30b是旋转门。根据第二实施方式的进气结构1b的第一门20b和第二门30b所提供的功能与根据第一实施方式的进气结构1a的第一门20a和第二门30a所提供的功能基本上相似,如下面进一步详细描述的那样。
第一门20b控制通过第一进气孔12的内部空气的流动,并且能够在第一进气孔关闭位置(如图4所示)和第一进气孔打开位置之间移动。当第一门20b处于第一进气孔关闭位置时,防止气流通过第一进气孔12,而当第一门20b处于第一进气孔打开位置时,允许气流通过第一进气孔12。第一门20b可以围绕第一旋转轴线24(即,第一旋转中心)旋转,以在第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置之间移动。第一门20b被构造为,当第一门20b处于第一进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第一进气孔12。也就是说,当第一门20b处于第一进气孔关闭位置时,第一门20b基本上覆盖第一进气孔12。因此,通过围绕第一旋转轴线24旋转,第一门20b被构造为,当处于第一进气孔关闭位置时,防止气流通过第一进气孔12,并且当处于第一进气孔打开位置时,允许气流通过第一进气孔12。
第一门20b还被构造为,在第一进气孔打开位置中防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第一进气孔12。也就是说,在第一进气孔打开位置中,第一门20b从壳体10的第一进气孔12和第二进气孔13之间的位置延伸到出气孔15,以分隔混合室11。也就是说,当第一门20b处于第一进气孔打开位置时,第一门20b将混合室11划分为两个分开的容积,并形成屏障以阻挡两个分开的容积之间的气流。具体地,在第一进气孔打开位置中,混合室11被分隔成由壳体10、第一进气孔12、出气孔15和第一门20b限定的第一容积,以及由壳体10、第二进气孔13、第三进气孔14、出气孔15和第一门20b限定的第二容积。在一些实施方式中,壳体10可以包括与空气过滤器3相邻的突起10a,当处于第一进气孔打开位置时,第一门20b与该突起邻接,以如上所述地分隔混合室11。根据该构造,当第一门20b处于第一进气孔打开位置时,防止通过第三进气孔14被抽吸到进气结构1b中的外部空气经由第一进气孔12直接通入车辆的乘客舱。
第二门30b分别控制内部空气和外部空气通过第二进气孔13和第三进气孔14的流动。第二门30b可以在第二进气孔关闭位置(如图4所示)和第三进气孔关闭位置之间移动。如以上关于第一实施方式所述,第三进气孔关闭位置也可以被称作第二进气孔打开位置,而第二进气孔关闭位置也可以被称作第三进气孔打开位置。类似地,如以上关于第一实施方式所述,第二进气孔关闭位置、第二进气孔打开位置、第三进气孔关闭位置和第三进气孔打开位置也可以分别被称为第二进气孔关闭取向、第二进气孔打开取向、第三进气孔关闭取向和第三进气孔打开取向。
第二门30b包括第二支撑结构32,其可以围绕第二旋转轴线34(即,第二旋转中心)旋转,以使第二门30b在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间移动。第二门30b包括第二表面,其被构造为,当第二门30b处于第二进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第二进气孔13(即,第二阻挡表面),当第二门30b处于第三进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第三进气孔14。也就是说,当第二门30b处于第二进气孔关闭位置时,第二表面基本上覆盖第二进气孔13,而当第二门30b处于第三进气孔关闭位置时,第二表面基本上覆盖第三进气孔14。因此,通过第二支撑结构32围绕第二旋转轴线34的旋转,第二门30b被构造为,当处于第二进气孔关闭位置时,防止气流通过第二进气孔13并允许气流通过第三进气孔14,并且当处于第三进气孔关闭位置时,允许气流通过第二进气孔13并防止气流通过第三进气孔14。
如上所述,根据本实施方式的第一门20b是悬臂门。在图4所示的实施方式中,第一门20b围绕第一旋转轴线24悬吊(cantilevered)。第一旋转轴线24可位于第一进气孔12和第二进气孔13之间的与壳体10基本上相邻的位置。
如上所述,根据本实施方式的第二门30b是旋转门。在图4所示的实施方式中,第二门30b的第二阻挡表面包括与第二旋转轴线34同轴的圆弧形的表面,并且第二支撑结构32的截面基本上呈扇形,其顶点与第二旋转轴线34基本上重合。也就是说,第二支撑结构32具有与第二旋转轴线34同轴的扇形部分(sector of a circle)相对应的截面。因此,对于第二门30b,第二阻挡表面上的所有点都径向上远离第二旋转轴线34,并且关于第二旋转轴线34在圆周方向上旋转。
第一门20b可设有一个或多个密封构件。例如,根据本实施方式,第一门20b可设有第一密封构件26和第二密封构件28。第一密封构件26和第二密封构件28位于第一门20b的远离第一旋转轴线24的端部。第一密封构件26和第二密封构件28设置在第一门20b的相对面上,从而在第一进气孔关闭位置,第一密封构件26与壳体10邻接以防止气流通过壳体10和第一门20b之间的第一进气孔12,并且在第一进气孔打开位置,第二密封构件28与突起10a邻接以防止壳体10和第一门20b之间的气流。
第二门30b可设有一个或多个密封构件。例如,根据本实施方式,第二门30b可设有第三密封构件36和第四密封构件38。第三密封构件36包括位于第二门30b的第一端部的两个部分36a、36b,并且第四密封构件38包括位于第二门30b的远离第一端部的第二端部的两个部分38a、38b。在第二进气孔关闭位置,第三密封构件36的部分36a与壳体10邻接以防止壳体10与第二门30b的第一端部之间的气流,并且第四密封构件38的部分38a与壳体10邻接以防止壳体10和第二门30b的第二端部之间的气流。在第三进气孔关闭位置,第三密封构件36的部分36b与壳体10邻接以防止壳体10与第二门30b的第一端部之间的气流,并且第四密封构件38的部分38b与壳体10邻接以防止壳体10和第二门30b的第二端部之间的气流。
根据第二实施方式的进气结构1b可设有致动器系统(未示出),该致动器系统致动第一门20b和第二门30b。在其他实施方式中,致动器系统还可以致动气流调整器40以调整通过第三进气孔14的外部空气的流量。如图5A、图5B和图5C所示,致动器系统可以根据第一通风模式、第二通风模式和第三通风模式分别致动第一门20b和第二门30b。
图5A示出了在第一通风模式下操作的第二实施方式的进气结构1b。如以上关于第一实施方式所述,第一通风模式也可以被称作第一模式或新鲜模式。在第一通风模式下,致动器系统将第一门20b移动到第一进气孔关闭位置,并将第二门30b移动到第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置),从而允许气流从第三进气孔14通过混合室11到达出气孔15,并防止气流通过第一进气孔12和第二进气孔13。因此,根据第一通风模式,只有外部空气进入进气结构1b用于过滤,以随后在空调系统100中进行加热或冷却。
图5A所示的第一通风模式可根据气流调整器40的状态进一步分类为全新鲜模式或可变新鲜模式。具体地,在全新鲜模式下,控制气流调整器40以提供通过第三进气孔14的流量的最小调整。反之,在可变新鲜模式下,控制气流调整器40以将通过第三进气孔14的外部空气的流量调整到低于对应于全新鲜模式的最小调整的流量的水平。
图5B示出了在第二通风模式下操作的第二实施方式的进气结构1b。如以上关于第一实施方式所述,第二通风模式也可以被称作第二模式或再循环模式。在第二通风模式下,致动器系统将第一门20b移动到第一进气孔打开位置,并将第二门30b移动到第三进气孔关闭位置(即,第二进气孔打开位置),从而允许气流从第一进气孔12和第二进气孔13通过混合室11到达出气孔15,并防止气流通过第三进气孔14。因此,根据第二通风模式,只有内部空气进入进气结构1b用于过滤,以随后在空调系统100中进行加热或冷却。
在图5B所示的第二通风模式下,内部空气可以通过第一进气孔12和第二进气孔13二者进入混合室11。然而,应该认识到,由于处于第一进气孔打开位置的第一门20b形成的屏障,来自第一进气孔12和第二进气孔13的内部空气不会在混合室11中混合,如以上参照图4所述。此外,在图5B所示的第二通风模式的变型方案中,第一门20b可以处于第一进气孔关闭位置,使得内部空气仅通过第二进气孔13进入混合室11。然而,应该认识到,在第二通风模式的该变型方案中,减小了内部空气可通过其被抽吸到进气结构1b中的总截面积。
图5C示出了在第三通风模式下操作的第二实施方式的进气结构1b。如以上关于第一实施方式所述,第三通风模式也可以被称作第三模式或部分再循环模式。在第三通风模式下,致动器系统将第一门20b移动到第一进气孔打开位置,并将第二门30b移动到第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置),从而允许气流从第一进气孔12和第三进气孔14通过混合室11到达出气孔15,并且防止气流通过第二进气孔13。此外,根据第三通风模式,凭借处于第一进气孔打开位置的第一门20b形成的屏障,防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第一进气孔12,如以上参照图4所述。类似地,凭借处于第二进气孔关闭位置的第二门30b防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第二进气孔13。因此,根据第三通风模式,外部空气和内部空气可以进入进气结构1b,以用于随后过滤并在空调系统100中进行加热或冷却。此外,防止通过第三进气孔14被抽吸到进气结构1b中的外部空气经由第一进气孔12和第二进气孔13直接通入车辆的乘客舱。
图6以截面示出了根据第三实施方式的进气结构1c。进气结构1c用于与图1所示的空调系统100一起使用。具体地,图6示出了图1的截面A-A中的进气结构1c(即,在图1的X-Z平面中所截取的)。图6的进气结构1c包括第一门20c和第二门30c,它们与以上参照图2所述的第一实施方式的第一门20a和第二门30a是不同的。然而,如图4所示的进气结构1c的其它方面,包括壳体10和气流调整器40,基本上与根据图2所示的第一实施方式的进气结构1a的那些方面相同,由此使用相同的附图标记来表示,并且为了简洁起见省略了详细的描述。
在第三实施方式中,第一门20c和第二门30c都构造为悬臂门。在功能和结构上,根据第三实施方式的进气结构1c的第一门20c以与根据第二实施方式的进气结构1b的第一门20b类似的方式操作,因此为了简洁,省略了对第一门20c的进一步详细描述。根据第三实施方式的进气结构1c的第二门30c提供的功能与根据第一实施方式的进气结构1a的第二门30a和根据第二实施方式的进气结构1b的第二门30b提供的功能基本相同,如下文进一步详细描述的。
第二门30c分别控制内部空气和外部空气通过第二进气孔13和第三进气孔14的流动。第二门30c可以在第二进气孔关闭位置(如图6所示)和第三进气孔关闭位置之间移动。如以上关于第一实施方式所述,第三进气孔关闭位置也可以被称作第二进气孔打开位置,而第二进气孔关闭位置也可以被称作第三进气孔打开位置。类似地,如以上关于第一实施方式所述,第二进气孔关闭位置、第二进气孔打开位置、第三进气孔关闭位置和第三进气孔打开位置也可以分别被称为第二进气孔关闭取向、第二进气孔打开取向、第三进气孔关闭取向和第三进气孔打开取向。
第二门30c可以围绕第二旋转轴线34(即,第二旋转中心)旋转,以使第二门30c在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间移动。第二门30c被构造为,当第二门30c处于第二进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第二进气孔13,当第二门30c处于第三进气孔关闭位置时,阻挡气流通过第三进气孔14。也就是说,当第二门30c处于第二进气孔关闭位置时,第二门30c基本上覆盖第二进气孔13,而当第二门30c处于第三进气孔关闭位置时,第二门基本上覆盖第三进气孔14。因此,通过第二门30c围绕第二旋转轴线34的旋转,第二门30c被构造为,当处于第二进气孔关闭位置时,防止气流通过第二进气孔13并允许气流通过第三进气孔14,并且当处于第三进气孔关闭位置时,允许气流通过第二进气孔13并防止气流通过第三进气孔14。
如上所述,根据本实施方式的第二门30c是悬臂门。在图6所示的实施方式中,第二门30c围绕第二旋转轴线34悬吊(cantilevered)。第二旋转轴线34可位于第二进气孔13和第三进气孔14之间的与壳体10基本上相邻的位置。
第二门30c可设有一个或多个密封构件。例如,根据本实施方式,第二门30c可设有第三密封构件36和第四密封构件38。第三密封构件36和第四密封构件38位于第二门30c的远离第二旋转轴线34的端部。第三密封构件36和第四密封构件38设置在第二门30c的相对面上,从而在第二进气孔关闭位置,第三密封构件36与壳体10邻接以防止气流通过壳体10和第二门30c之间的第二进气孔13,并且在第三进气孔关闭位置,第四密封构件38与壳体10邻接以防止气流通过壳体10和第二门30c之间的第三进气孔14。
根据第三实施方式的进气结构1c可设有致动器系统(未示出),该致动器系统致动第一门20c和第二门30c。在其他实施方式中,致动器系统还可以致动气流调整器40以调整通过第三进气孔14的外部空气的流量。致动器系统可以根据第一通风模式、第二通风模式和第三通风模式分别致动第一门20c和第二门30c,如图7A、图7B和图7C所示。
图7A示出了在第一通风模式下操作的第三实施方式的进气结构1c。如以上关于第一实施方式所述,第一通风模式也可以被称作第一模式或新鲜模式。在第一通风模式下,致动器系统将第一门20c移动到第一进气孔关闭位置,并将第二门30c移动到第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置),从而允许气流从第三进气孔14通过混合室11到达出气孔15,并防止气流通过第一进气孔12和第二进气孔13。因此,根据第一通风模式,只有外部空气进入进气结构1c用于过滤并随后在空调系统100中进行加热或冷却。
图7A所示的第一通风模式可根据气流调整器40的状态进一步分类为全新鲜模式或可变新鲜模式。具体地,在全新鲜模式下,控制气流调整器40以提供通过第三进气孔14的流量的最小调整。反之,在可变新鲜模式下,控制气流调整器40以将通过第三进气孔14的外部空气的流量调整到低于对应于全新鲜模式的最小调整的流量的水平。
图7B示出了在第二通风模式下操作的第三实施方式的进气结构1c。如以上关于第一实施方式所述,第二通风模式也可以被称作第二模式或再循环模式。在第二通风模式下,致动器系统将第一门20c移动到第一进气孔打开位置,并将第二门30c移动到第三进气孔关闭位置(即,第二进气孔打开位置),从而允许气流从第一进气孔12和第二进气孔13通过混合室11到达出气孔15,并防止气流通过第三进气孔14。因此,根据第二通风模式,只有内部空气进入进气结构1c用于过滤,并随后在空调系统100中进行加热或冷却。
在图7B所示的第二通风模式下,内部空气可以通过第一进气孔12和第二进气孔13二者进入混合室11。然而,应该认识到,由于处于第一进气孔打开位置的第一门20c形成的屏障,来自第一进气孔12和第二进气孔13的内部空气不会在混合室11中混合,如以上参照图6所述。此外,在图7B所示的第二通风模式的变型方案中,第一门20c可以处于第一进气孔关闭位置,使得内部空气仅通过第二进气孔13进入混合室11。然而,应该认识到,在第二通风模式的该变型方案中,减小了内部空气可通过其被抽吸到进气结构1c中的总截面积。
图7C示出了在第三通风模式下操作的第三实施方式的进气结构1c。如以上关于第一实施方式所述,第三通风模式也可以被称作第三模式或部分再循环模式。在第三通风模式下,致动器系统将第一门20c移动到第一进气孔打开位置,并将第二门30c移动到第二进气孔关闭位置(即,第三进气孔打开位置),从而允许气流从第一进气孔12和第三进气孔14通过混合室11到达出气孔15,并且防止气流通过第二进气孔13。此外,根据第三通风模式,凭借处于第一进气孔打开位置的第一门20c形成的屏障,防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第一进气孔12,如以上参照图6所述。类似地,凭借处于第二进气孔关闭位置的第二门30c防止气流从第三进气孔14通过混合室11到达第二进气孔13。因此,根据第三通风模式,外部空气和内部空气可以进入进气结构1c,以用于随后过滤并在空调系统100中进行加热或冷却。此外,防止通过第三进气孔14被抽吸到进气结构1c中的外部空气经由第一进气孔12和第二进气孔13直接通入车辆的乘客舱。
上述关于第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式公开的门组合不应当被认为是限制性的,并且可以设想其他组合。例如,根据第二实施方式的进气结构1b的第一门20b可以是类似于根据第二实施方式的进气结构1b的第二门30b的旋转门,或者是类似于根据第一实施方式的进气结构1a的第一门20a的旋转门。
此外,尽管上述的第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式使用旋转门和/或悬臂门来控制通过第一进气孔12、第二进气孔13和第三进气孔14的气流,但是应该认识到,也可以采用其它的门构造。例如,其它实施方式可以采用一个或多个线性致动的滑动门来控制通过第一进气孔12、第二进气孔13和第三进气孔14的气流。
上述实施方式应理解为本发明的说明性实施例。还设想了本发明的其它实施方式。例如,在一些实施方式中,气流调整器40可以包括舌门,该舌门被构造为,当处于第二舌门位置时,防止气流通过第三进气孔14。应当理解,关于任何一个实施方式所述的任何特征可以单独使用,或者与所描述的其它特征结合使用,并且也可以与任何其它实施方式的一个或多个特征结合使用。此外,在不脱离所附权利要求所限定的范围的情况下,也可以采用上述未描述的等效物和修改方案。
Claims (15)
1.一种用于空调系统的进气结构,所述进气结构包括:
限定混合室的壳体,所述混合室包括第一进气孔、第二进气孔、第三空气进气孔、和出气孔;
第一门,所述第一门能够在第一进气孔关闭位置和第一进气孔打开位置之间移动;
第二门,所述第二门能够在第二进气孔关闭位置和第三进气孔关闭位置之间移动;以及
气流调整器,所述气流调整器用于调整通过所述第三进气孔的气流的流量;
其中:
所述第一门被构造为,在所述第一进气孔关闭位置中,防止气流通过所述第一进气孔,并且在所述第一进气孔打开位置中,允许气流通过所述第一进气孔并防止气流从所述第三进气孔通过所述混合室到达所述第一进气孔;
所述第二门被构造为,在所述第二进气孔关闭位置中,防止气流通过所述第二进气孔并允许气流通过所述第三进气孔,并且在所述第三进气孔关闭位置中,允许气流通过所述第二进气孔并防止气流通过所述第三进气孔;
所述气流调整器被构造为当所述第二门处于所述第二进气孔关闭位置时,选择性地调整通过所述第三进气孔的气流的流量。
2.根据权利要求1所述的进气结构,还包括致动器系统,所述致动器系统被构造为根据第一模式、第二模式和第三模式致动所述第一门和所述第二门,其中:
在所述第一模式下,所述第一门处于所述第一进气孔关闭位置,并且所述第二门处于所述第二进气孔关闭位置,从而允许气流从所述第三进气孔通过所述混合室到达所述出气孔,并防止气流通过所述第一进气孔和所述第二进气孔;
在所述第二模式下,所述第二门处于所述第三进气孔关闭位置,从而允许气流从所述第二进气孔通过所述混合室到达所述出气孔,并防止气流通过所述第三进气孔;以及
在所述第三模式下,所述第一门处于所述第一进气孔打开位置,并且所述第二门处于所述第二进气孔关闭位置,从而允许气流从所述第一进气孔和所述第三进气孔通过所述混合室到达所述出气孔,防止气流通过所述第二进气孔,并防止气流从所述第三进气孔通过所述混合室到达所述第一进气孔。
3.根据权利要求1或2所述的进气结构,其中所述第一门是旋转门,所述旋转门能够在所述第一进气孔关闭位置和所述第一进气孔打开位置之间旋转,所述旋转门包括:
阻挡表面,所述阻挡表面被构造为,在所述第一进气孔关闭位置阻挡所述第一进气孔;以及
支撑结构,所述支撑结构支撑所述阻挡表面并且能够围绕远离所述阻挡表面的旋转轴线旋转;
其中所述旋转轴线位于与所述第一进气孔相比更靠近所述出气孔的位置。
4.根据权利要求1或2所述的进气结构,其中所述第二门为旋转门,所述旋转门能够在所述第二进气孔关闭位置和所述第三进气孔关闭位置之间旋转,所述旋转门包括:
阻挡表面,所述阻挡表面被构造为,在所述第二进气孔关闭位置阻挡所述第二进气孔,并且在所述第三进气孔关闭位置阻挡所述第三进气孔;以及
支撑结构,所述支撑结构支撑所述阻挡表面并能够围绕远离所述阻挡表面的旋转轴线旋转;
其中所述旋转轴线位于与所述第二进气孔相比更靠近所述出气孔的位置。
5.根据权利要求3或4所述的进气结构,其中所述阻挡表面包括与所述旋转轴线的径向方向正交的平面部分。
6.根据权利要求3或4所述的进气结构,其中所述支撑结构连同所述阻挡表面的截面为三角形或扇形。
7.根据权利要求3或4所述的进气结构,其中所述阻挡表面包括与所述旋转轴线同轴的圆弧形的表面。
8.根据权利要求1或2所述的进气结构,其中所述第一门是悬臂门,所述悬臂门能够在所述第一进气孔关闭位置和所述第一进气孔打开位置之间旋转,其中所述悬臂门能够围绕旋转轴线旋转,所述旋转轴线位于与所述壳体相邻的位置并且位于所述第一进气孔和所述第二进气孔之间。
9.根据权利要求1或2所述的进气结构,其中所述第二门是悬臂门,所述悬臂门能够在所述第二进气孔关闭位置和所述第三进气孔关闭位置之间旋转,其中所述悬臂门能够围绕旋转轴线旋转,所述旋转轴线位于与所述壳体相邻的位置并且位于所述第二进气孔和所述第三进气孔之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的进气结构,其中所述第二门被构造为:
在所述第二进气孔关闭位置中,阻挡所述第二进气孔,以防止气流通过所述第二进气孔;以及
在所述第三进气孔关闭位置中,阻挡所述第三进气孔,以防止气流通过所述第三进气孔。
11.根据前述权利要求中任一项所述的进气结构,其中所述壳体被构造为,在所述出气孔中容纳空气过滤器,其中所述第一门被构造为在所述第一进气孔打开位置中,从所述壳体延伸到所述空气过滤器,以分隔所述混合室并防止气流从所述第三进气孔通过所述混合室到达所述第一进气孔。
12.根据权利要求11所述的进气结构,其中所述第一门包括密封构件,所述密封构件被构造为,在所述第一进气孔打开位置邻接所述空气过滤器,以防止所述第一门和所述空气过滤器之间的气流。
13.根据前述权利要求中任一项所述的进气结构,其中所述气流调整器包括舌门,所述舌门能够在以下位置之间移动:
第一舌门位置,所述第一舌门位置提供通过所述第三进气孔的气流的最小调整;以及
第二舌门位置,所述第二舌门位置提供通过所述第三进气孔的气流的最大调整;
其中在所述第一舌门位置和所述第二舌门位置中,所述舌门不防止气流通过所述第三进气孔。
14.根据前述权利要求中任一项所述的进气结构,其中所述气流调整器位于由所述壳体限定的进气管道中,在不干扰处于所述第三进气孔关闭位置的所述第二门的位置处。
15.一种用于车辆的空调系统,所述空调系统包括根据前述权利要求中任一项所述的进气结构,其中所述第一进气孔和所述第二进气孔被构造为接收来自所述车辆内部的气流,并且所述第三进气孔被构造为接收来自所述车辆外部的气流。
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