CN117227413A - 乘用车头顶空调系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种乘用车头顶空调系统及汽车，包括设置在A柱内的A柱风管，所述A柱风管的第一端与空调出风管连接，所述A柱的上端部开设有A柱出风口，所述A柱风管的第二端与A柱出风口连通；并在A柱出风口处设有导风组件；还包括控制器，该控制器与导风组件连接，所述控制器用于控制导风组件转动，将从A柱出风口流出的空气导入到第一预设位置，所述第一预设位置为前排乘员头部和/或前排乘员后部。本发明能够改善温度均衡的作用，提高了乘坐舒适性。

Description

乘用车头顶空调系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车空调系统技术领域，具体涉及一种乘用车头顶空调系统及汽车。

背景技术

空调水平出风时，人体综合舒适性最高，此时前排乘员、后排乘员的正前方因有冷风直吹，乘员会感觉到空气凉爽，但乘员的后部和顶部由于没有冷风直吹，还是会感觉到热。

如专利文献CN219325715U公开的一种空调吹面出风系统及汽车，包括前中上出风口、前右出风口、前中右出风口、前中左出风口、B柱左出风口、B柱右出风口和前左出风口，其中，前中左出风口和前中右出风口布置在大尺寸中控屏幕下方，以保证前排乘客空调吹面性能；前中上出风口居中布置在仪表板上部，前右出风口和前左出风口分别布置在仪表的左右两端部，以补充后排乘客风量；B柱左出风口和B柱右出风口分别设置在左右B柱上，以保证后排乘客空调吹面性能。该系统虽能够确保前排乘员和后排乘员的前方有冷风直吹的需求，但对于乘员的头部和顶部区域仍未考虑，乘员仍会感觉到后部和顶部热。

因此，有必要开发一种新的乘用车头顶空调系统及汽车。

发明内容

本发明的目的是提供一种乘用车头顶空调系统及汽车，以改善车内温度均衡的作用，能提高乘坐舒适性。

第一方面，本发明所述的一种乘用车头顶空调系统，包括设置在A柱内的A柱风管，所述A柱风管的第一端与空调出风管连接，所述A柱的上端部开设有A柱出风口，所述A柱风管的第二端与A柱出风口连通；并在A柱出风口处设有导风组件；

还包括控制器，该控制器与导风组件连接，所述控制器用于控制导风组件转动，将从A 柱出风口流出的空气导入到第一预设位置，所述第一预设位置为前排乘员头部和/或前排乘员后部。

可选地，所述A柱上还设有除霜口，所述A柱风管的第二端能与除霜口连通；

所述A柱内还设有切换组件，通过切换组件控制A柱风管与除霜口或A柱出风口连通。本发明将系统设置有除雾模式和清凉模式，当系统处于除雾模式时，通过切换组件使A柱风管与除霜口连接，A柱风管的空气通过除霜口流出，对前车门玻璃进行除雾，以改善雾气影响驾驶员观察后视镜；当系统处于清凉模式，通过切换组件封闭除雾通道，并使A柱风管与A柱出风口连通，此时冷气沿A柱继续向上传输，到达A柱上端的导风组件处，并传递至前排乘员头部和前排乘员后部的热区，冷热空气形成对流，起到前排乘员头部和后部热区的改善作用。

可选地，所述切换组件包括叶片和叶片驱动器；所述叶片能转动地安装在A柱内；所述叶片驱动器分别与叶片、控制器连接，所述控制器基于系统的工作模式来控制叶片驱动器带动叶片转动。本发明通过叶片驱动器来调节叶片的角度，以达到调节A柱出风口的出风方向。

可选地，还包括设置在B柱下端部的B柱进风口，设置在B柱上端部的B柱出风口，设置在B柱内的吸气泵，以及设置在B柱出风口处的导风组件；所述吸气泵、导风组件分别与控制器连接；

通过所述吸气泵将空气从B柱进风口吸入到B柱内腔内，并通过B柱循环于车内结构的腔体内，并通过对应位置处的导风组件将从B柱出风口流出的空气吹向第二预设位置，所述第二预设位置为后排乘员头部和/或后排乘员后部。本发明通过吸气泵将后排区域的冷空气吸进B柱，通过B柱循环于整个车内结构腔体，同时通过导风组件使冷空气由B柱出风口流出，起到改善B柱头部区域空气温度作用。

可选地，还包括设置在B柱下端部的B柱进风口，设置在B柱上端部的B柱出风口，以及设置在B柱内且位于B柱出风口处的转头风扇，该转头风扇与控制器连接。对于B柱的冷气流区域不满足吸气泵的布置空间要求，本发明可仅在此区域增加B柱进风口，通过转头风扇来改善风的流向和流动速度，从而起到改善后排乘员头部区域的空气温度作用。

可选地，还包括设置在B柱内且位于B柱出风口处的转头风扇，该转头风扇与控制器连接。如果B柱区域因NVH验证后不可增开B柱进气孔，采用在B柱的上端部增加转头风扇，因A柱冷空气不能全部从A柱出风口流出，通过转头风扇可加速A柱出风口的出风速度；转头风扇还可以促进车内其余冷气进入并从B柱出风口处吹出，以改善后排乘员头部和后侧热区气流循环，达到降温目的。

可选地，还包括设置在顶棚内的导流气泵，该导流气泵与控制器连接，通过导流气泵对从A柱、B柱传递过来的气流进行加速处理；

所述顶棚在与前排座椅和后排座椅相对应位置处开设有顶棚出风口，并在顶棚出风口设有导风组件。当B柱和C柱的高度有限，很难完全对人体头顶等热区起到空气流动作用时，在顶棚区域增加空气流动装置很有必要，当顶棚侧面区域存在较大空间时，可布置导流气泵，将A柱、B柱传递而来的冷气流再进行一次加速，并通过导风组件引导至前后排乘员的头部，以改善热区温度，提高舒适性。

可选地，所述导风组件包括百叶窗以及与百叶窗相连接的百叶窗驱动器，所述百叶窗能转动地安装在A柱出风口处，所述百叶窗驱动器与控制器连接。本发明通过调节百叶窗的角度来调节出风的角度。

可选地，所述导风组件包括百叶窗以及与百叶窗相连接的百叶窗驱动器，所述百叶窗能转动地安装在B柱出风口处，所述百叶窗驱动器与控制器连接。本发明通过调节百叶窗的角度来调节出风的角度。

可选地，所述导风组件包括百叶窗以及与百叶窗相连接的百叶窗驱动器，所述百叶窗能转动地安装在顶棚出风口处，所述百叶窗驱动器与控制器连接。本发明通过调节百叶窗的角度来调节出风的角度。

可选地，还包括设置在C柱上端部内的转头风扇，并在C柱上开设有与转头风扇相对应的通孔，所述转头风扇与控制器连接，通过转头风扇将往后流动的空气吹向第二预设位置，所述第二预设位置为后排乘员头部和/或后排乘员后部。C柱区域因风管吹出冷空气沿后排座椅引导向上，后排头部区域面部可迎来冷空气，在无干预的情况下，头后部顶部局部因冷空气继续向后，形成局部热区。为改善空气流动，本发明通过在C柱上端部处增加转头风扇，通过转头风扇将往后流动的冷空气吹向后排乘员头部或后部，以起到冷热区空气对流目的。

可选地，还包括设置顶棚上的红外热感应器，该红外热感应器与控制器连接，所述控制器根据红外热感应器所检测的数据计算出热区位置。在系统启动后的预设时间内，本发明基于计算出的热区位置来控制导风组件和转头风扇的角度，完成自适应地调节。

第二方面，本发明所述的一种汽车，采用如本发明所述的乘用车头顶空调系统。

本发明的有益效果：本发明为改善热区环境，在头部附近区域，通过独立动力或不提供独立动力的方式提供引流，将冷热区空气实现对流，以达到改善温度均衡的作用，从而提高了乘坐的舒适性。

附图说明

图1为本实施例一的示意图；

图2为本实施例二的示意图；

图3为本实施例三的示意图之一；

图4为本实施例三的示意图之二；

图5为本实施例四的示意图之一；

图6为本实施例四的示意图之二；

图7为本实施例五的示意图；

图8为本实施例六的示意图；

图9为图8中A-A的剖面图；

图10为本实施例一的原理图；

图11为本实施例二的原理图；

图12为本实施例三的原理图；

图13为本实施例四、实施例五和实施例七的原理图；

图14为本实施例六的原理图；

图15为本实施例八的原理图；

图中：1-A柱风管；2-A柱；3-叶片；4-百叶窗；5-前排乘员头部；6-A柱出风口；7-除霜口；8-吸气泵；9-B柱进风口；10-B柱出风口；11-B柱；12-后排乘员头部；13-转头风扇；14-顶棚；15-导流气泵；16-控制器；17-百叶窗驱动器；18-红外热感应器；19-叶片驱动器；20-操作面板。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明技术方案的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，包括设置在A柱2内的A柱风管1，所述A柱风管1的第一端与空调出风管连接，所述A柱2的上端部开设有A柱出风口6，所述A柱风管1的第二端与A柱出风口6连通；并在A柱出风口6处设有导风组件。

如图10所示，为了实现导风组件的自动化控制，本实施例中还包括控制器16，该控制器16与导风组件连接，所述控制器16用于控制导风组件转动，将从A柱出风口6流出的空气导入到第一预设位置，所述第一预设位置为前排乘员头部5和/或前排乘员后部。

当A柱风管1与A柱出风口6连通时，空调出来的冷气经A柱风管1后沿A柱2继续向上传输，当到达A柱2上端的导风组件处，通过导风组件将冷空气传递至前排乘员头部5、后部热区，使冷热空气形成对流，起到前排乘员头部5热区改善作用。

本实施例中，所述导风组件包括百叶窗4以及与百叶窗4相连接的百叶窗驱动器17，所述百叶窗4能转动地安装在A柱出风口6处，所述百叶窗驱动器17与控制器16连接。其中，百叶窗驱动器17可以采用能正反转动的电机。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

实施例二

如图2所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，在所述A柱2上还设有除霜口7，所述A柱风管1的第二端能与除霜口7连通；所述A柱2内还设有切换组件，通过切换组件控制A柱风管1与除霜口7或A柱出风口6连通。

如图11所示，将乘用车头顶空调系统设置有除雾模式和清凉模式，模式的切换可以通过操作面板20来进行，该操作面板20与控制器连接。

当系统处于除雾模式时，通过切换组件使A柱风管1与除霜口7连接，A柱风管1的空气通过除霜口7流出，对前车门玻璃进行除雾，以改善雾气影响驾驶员观察后视镜。当系统处于清凉模式，通过切换组件封闭除霜口7，并使A柱风管1与A柱出风口6连通，此时冷气沿A柱2继续向上传输到达A柱2上端的导风组件处，并在导风组件的作用下，传递至前排乘员头部5、前排乘员后部的热区，冷热空气形成对流，起到改善前排乘员头部5热区的作用。

如图11所示，本实施例中，所述切换组件包括叶片3和叶片驱动器19；所述叶片3能转动地安装在A柱2内；所述叶片驱动器19分别与叶片3、控制器16连接，所述控制器16基于系统的工作模式来控制叶片驱动器19带动叶片3转动。通过叶片驱动器19来调节叶片3的角度，以达到调节A柱出风口6的出风方向。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

其余部分与实施例一相同。

实施例三

如图3、图4和图12所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，还包括设置在B柱11下端部的B柱进风口9，设置在B柱11上端部的B柱出风口10，以及设置在B柱11内的吸气泵8，以及设置在B柱出风口10处的导风组件；所述吸气泵8、导风组件分别与控制器16连接。通过所述吸气泵8将空气从B柱进风口9吸入到B柱11内腔内，并通过B柱11循环于车内结构的腔体内，并通过安装在B柱出风口10处的导风组件将从B柱出风口10流出的空气吹向第二预设位置，所述第二预设位置为后排乘员头部12和/或后排乘员后部。

本实施例中，通过吸气泵8将后排区域的冷空气吸进B柱11，通过B柱11循环于整个车内结构腔体，同时通过导风组件使冷空气由B柱出风口10流出，起到改善B柱11头部区域空气温度作用。

本实施例中，所述导风组件包括百叶窗4以及与百叶窗4相连接的百叶窗驱动器17，所述百叶窗4能转动地安装在B柱出风口10处，所述百叶窗驱动器17与控制器16连接。其中，百叶窗驱动器17可以采用能正反转动的电机。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

其余部分与实施例一或实施例二相同。

实施例四

当B柱11的冷气流区域不满足吸气泵8的布置空间要求时，可仅在B柱11上增加B柱进风口9。

如图5、图6和图13所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，还包括设置在B柱11下端部的B柱进风口9，设置在B柱11上端部的B柱出风口10，以及设置在B柱11内且位于B柱出风口10处的转头风扇13，该转头风扇13与控制器16连接。

本实施例中，通过转头风扇13来改善风的流向和流动速度，以起到改善B柱11头部区域空气温度作用。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

其余部分与实施例一或实施例二相同。

实施例五

当B柱11区域因NVH验证后不可增开B柱进风口9时，可以采用在B柱11的上端部增加转头风扇13。

如图7和图13所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，还包括设置在B柱11内且位于B柱出风口10处的转头风扇13，该转头风扇13与控制器16连接。

本实施例中，因A柱2冷空气不能全部从A柱出风口6流出，通过转头风扇13可加速A柱出风口6的出风速度；转头风扇13还可以促进车内其余冷气进入并从B柱出风口10处吹出，以改善后排乘员头部12后侧热区的气流循环，以达到降温目的。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

其余部分与实施例一或实施例二相同。

实施例六

如图8、图9和图14所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，还包括设置在顶棚14内的导流气泵15，该导流气泵15与控制器16连接，通过导流气泵15对从A柱2、B柱11传递过来的气流进行加速处理；所述顶棚14在与前排座椅和后排座椅相对应位置处开设有顶棚出风口，并在顶棚出风口设有导风组件。

因某些车型的B柱11和C柱的高度有限，很难完全对人体头顶等热区起到空气流动作用，故在顶棚14区域增加空气流动装置很有必要，当顶棚14侧面区域存在较大空间时，可布置导流气泵15，通过导流气泵15将A柱2、B柱11传递而来的冷气流再进行一次加速，并通过导风组件引导至前后排乘员的头部，以改善热区温度，提高舒适性。

本实施例中，所述导风组件包括百叶窗4以及与百叶窗4相连接的百叶窗驱动器17，所述百叶窗4能转动地安装在顶棚14出风口处，所述百叶窗驱动器17与控制器16连接。其中，百叶窗驱动器17可以采用能正反转动的电机。

其余部分与实施例一，或实施例二，实施例三，或实施例四，或实施例五相同。

实施例七

如图13所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，还包括设置在C柱上端部内的转头风扇13，并在C柱上开设有与转头风扇13相对应的通孔，所述转头风扇13与控制器16连接，通过转头风扇13将往后流动的空气吹向第二预设位置，所述第二预设位置为后排乘员头部和/或后排乘员后部。

C柱区域因风管吹出冷空气沿后排座椅引导向上，后排乘员头部区域面部可迎来冷空气，在无干预的情况下，头后部、顶部局部因冷空气继续向后，形成局部热区，为改善空气流动，本发明通过在C柱上端部处增加转头风扇13，通过转头风扇13将往后流动的冷空气吹向后排乘员的头顶或后部，以起到冷热区空气对流目的。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

其余部分与实施例一，或实施例二，实施例三，或实施例四，或实施例五，或实施例六相同。

实施例八

如图15所示，本实施例中，一种乘用车头顶空调系统，还包括设置顶棚14上的红外热感应器18，该红外热感应器18与控制器16连接，所述控制器16根据红外热感应器18所检测的数据计算出热区位置，控制器16通过计算出的热区位置来控制导风组件和转头风扇13的角度，从而实现了自动化调节，提升了驾乘体验。

本实施例中，红外热感应器18一般在系统开启的前10秒工作，转头风扇13和导风组件在10秒内完成角度的调节，10秒后可手动调整角度，以此达到最佳温控状态。

本实施例中，红外热感应器18采用两个，分别布置在顶棚14与前排座椅和后排座椅相对应的位置处。

本实施例中，一种汽车，采用如本实施例中所述的乘用车头顶空调系统。

其余部分与实施例一，或实施例二，实施例三，或实施例四，或实施例五，或实施例六，或实施例七相同。

上述各实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种乘用车头顶空调系统，包括设置在A柱（2）内的A柱风管（1），所述A柱风管（1）的第一端与空调出风管连接，其特征在于：所述A柱（2）的上端部开设有A柱出风口（6），所述A柱风管（1）的第二端与A柱出风口（6）连通；并在A柱出风口（6）处设有导风组件；

还包括控制器（16），该控制器（16）与导风组件连接，所述控制器（16）用于控制导风组件转动，将从A柱出风口（6）流出的空气导入到第一预设位置，所述第一预设位置为前排乘员头部（5）和/或前排乘员后部。

2.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：所述A柱（2）上还设有除霜口（7），所述A柱风管（1）的第二端能与除霜口（7）连通；

所述A柱（2）内还设有切换组件，通过切换组件控制A柱风管（1）与除霜口（7）或A柱出风口（6）连通。

3.根据权利要求2所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：所述切换组件包括叶片（3）和叶片驱动器（19）；所述叶片（3）能转动地安装在A柱（2）内；所述叶片驱动器（19）分别与叶片（3）、控制器（16）连接，所述控制器（16）基于系统的工作模式来控制叶片驱动器（19）带动叶片（3）转动。

4.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：还包括设置在B柱（11）下端部的B柱进风口（9），设置在B柱（11）上端部的B柱出风口（10），设置在B柱（11）内的吸气泵（8），以及设置在B柱出风口（10）处的导风组件；所述吸气泵（8）、导风组件分别与控制器（16）连接；

通过所述吸气泵（8）将空气从B柱进风口（9）吸入到B柱（11）内腔内，并通过B柱（11）循环于车内结构的腔体内，并通过对应位置处的导风组件将从B柱出风口（10）流出的空气吹向第二预设位置，所述第二预设位置为后排乘员头部（12）和/或后排乘员后部。

5.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：还包括设置在B柱（11）下端部的B柱进风口（9），设置在B柱（11）上端部的B柱出风口（10），以及设置在B柱（11）内且位于B柱出风口（10）处的转头风扇（13），该转头风扇（13）与控制器（16）连接。

6.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：还包括设置在B柱（11）内且位于B柱出风口（10）处的转头风扇（13），该转头风扇（13）与控制器（16）连接。

7.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：还包括设置在顶棚（14）内的导流气泵（15），该导流气泵（15）与控制器（16）连接，通过导流气泵（15）对从A柱（2）、B柱（11）传递过来的气流进行加速处理；

所述顶棚（14）在与前排座椅和后排座椅相对应位置处开设有顶棚出风口，并在顶棚出风口设有导风组件。

8.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：所述导风组件包括百叶窗（4）以及与百叶窗（4）相连接的百叶窗驱动器（17），所述百叶窗（4）能转动地安装在A柱出风口（6）处，所述百叶窗驱动器（17）与控制器（16）连接。

9.根据权利要求4所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：所述导风组件包括百叶窗（4）以及与百叶窗（4）相连接的百叶窗驱动器（17），所述百叶窗（4）能转动地安装在B柱出风口（10）处，所述百叶窗驱动器（17）与控制器（16）连接。

10.根据权利要求7所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：所述导风组件包括百叶窗（4）以及与百叶窗（4）相连接的百叶窗驱动器（17），所述百叶窗（4）能转动地安装在顶棚出风口处，所述百叶窗驱动器（17）与控制器（16）连接。

11.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：还包括设置在C柱上端部内的转头风扇（13），并在C柱上开设有与转头风扇（13）相对应的通孔，所述转头风扇（13）与控制器（16）连接，通过转头风扇（13）将往后流动的空气吹向第二预设位置，所述第二预设位置为后排乘员头部和/或后排乘员后部。

12.根据权利要求1所述的乘用车头顶空调系统，其特征在于：还包括设置顶棚（14）上的红外热感应器（18），该红外热感应器（18）与控制器（16）连接，所述控制器（16）根据红外热感应器（18）所检测的数据计算出热区位置。

13.一种汽车，其特征在于：采用如权利要求1至12任一所述的乘用车头顶空调系统。