CN1597379B - 车辆的新鲜空气入口 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种配置成易于空气由车辆外部的周围环境向车辆空间传递的用于车辆的进气口。该进气口抑制液体由周围环境向车辆空间传递。该进气口包括一个外壳，该外壳具有一个用于从周围环境接收空气的入口和一个与该入口连通的出口。该出口置于外壳的上部。一个块构件置于外壳内邻近入口处，用于防止上流流体由入口直接流到出口，从而抑制液体流过该出口并且进入车辆空间内。进气口外壳的一部分配置成连接到车窗上，并且入口配置成沿车窗的一个边缘设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种抑制水摄入的车辆新鲜空气入口。
背景技术
车辆可能会出于多个目的而使用车辆外部的环境空气。例如，车辆散热器使用环境空气从发动机冷却剂中传递热量以使发动机避免过热。外部空气也可以与燃料混合并提供给发动机。此外，外部空气还可能会由供暖、通风和空调系统(HVAC)使用，它们又会维持乘客室中的气候。当然，其它的车辆系统也可以出于包括冷却电子元件在内的多种原因而使用外部空气。当电子元件过热时，它们的性能可能会降低并且其使用期限可能会受到损害。因此，在车辆设计中电子元件的适当冷却是一项重要的考虑事项。
要求适当冷却的车辆系统的一个例子是用于向电动车辆提供动力的电池组。其它类型的车辆结构——例如混合电动车辆(HEV)和燃料电池车辆——也类似地具有发出较大数量热量的动力系统。因此，可能需要直接向这些系统提供环境空气，或者向可以进一步降低空气的温度以更有效地冷却车辆系统的HVAC提供空气。在1995年2月28日授予Masuyama等人的美国专利US5392873A中，可以找到一个吸进环境空气以冷却电动车辆中电池组的新鲜空气入口的例子。Masuyama等人描述了一种保持电池的结构，该结构中包括空气吸入通道。电池舱的进气口置于车辆下方，一个入口朝上面向车辆底盘。因为入口置于车辆下方，来自路面的液体和固体碎屑可能会进入进气口。进气口配设有一个腔室，液体和其它异物在进入电池舱之前在该腔室中被俘获。进气口低于车辆的位置会增大吸入道路碎屑的可能性。
因此，存在对于配置成易于使空气由车辆外部的周围环境传递至车辆空间的车辆进气口的需求，这样进气口就可以置于车辆上远离道路表面的部分，从而降低或消除了道路碎屑的吸入，而又抑制了水从进气口传递至车辆空间。
发明内容
因此，提供了一种配置成易于由车辆外部的周围环境向车辆空间传递空气的车辆用进气口。进气口包括一个外壳，该外壳的一部分配置成连接到车窗上。该外壳包括一个入口，该入口配置成沿车窗的一个边缘设置。
本发明还提供一种用于车辆的进气口，它配置成易于由车辆外部的周围环境向车辆空间传递空气，而又抑制由周围环境向车辆空间传递液体。该进气口包括一个外壳，该外壳具有一个从周围环境接收空气的入口和一个与该入口连通的出口。该出口置于外壳的上部并且易于空气由外壳向车辆空间传递。第一阻挡件置于外壳内邻近入口处，用于防止上流流体由入口直接流到出口，从而抑制液体流过该出口。
本发明还提供一种用于车辆的进气口，它配置成易于由车辆外部的周围环境向车辆空间传递空气，而又抑制由周围环境向车辆空间传递液体。该进气口包括一个用于由周围环境接收空气的入口。第一腔室与入口邻近并与该入口连通。第一腔室部分地由配置成防止上流流体流出第一腔室的上边界界定。多个叶片彼此邻近并且相对于入口设置，这样叶片就引导流体由入口流入第一腔室。第二腔室邻近第一腔室并且在它们中间具有一个公共的壁。第二腔室包括一个上部和一个下部；该下部对第一腔室开放。一个出口与该入口连通。出口邻近第二腔室上部设置，从而易于空气由第二腔室传送至车辆空间。
本发明还提供一种车辆，它具有车窗、电池舱和进气口，进气口配置成易于由车辆外部的周围环境向电池舱传递空气，而又抑制由周围环境向电池舱传递液体。进气口包括一个邻近车窗设置的外壳。该外壳包括一个入口，该入口沿车窗的一个边缘设置，并且用于从周围环境接收空气。该外壳还包括一个与入口连通的出口。该出口置于外壳的上部并且易于空气由外壳向电池舱传递。第一阻挡件置于外壳内邻近入口处用于防止上流流体由入口直接流到出口，从而抑制液体流过该出口。
通过用于实施本发明的最佳实施例的下列具体描述并参照附图，本发明的上述目的、特征和优点将会更加显而易见。
附图说明
图1是包括依照本发明的进气口的车辆的局部侧视图；
图2是图1中的进气口沿线2—2剖开的剖视图；
图3是进气口外壳第一部分的透视图；
图4是图1—3中所示进气口的另一个实施例的一部分的透视图；
图5是图1—3中所示进气口指示外壳内气流方向的局部视图；
图6是进气口外壳的第二部分的透视图；以及
图7是包括进气口、空调系统和电池舱的车辆的一部分的局部透视图。
具体实施方式
图1显示了具有依照本发明的进气口12的车辆10的一部分。进气口12连接到车辆10的后侧车窗14上。虽然进气口12可能位于邻近车窗14的位置，但是它也可以置于其它便利的位置，例如邻近车体板处。
图2中显示了沿图1中线2—2剖开的进气口12的剖视图。如图2所示，进气口12包括外壳16，具有第一部分18和第二部分20。第一部分18包括对车辆10外部的周围环境开放的入口22。第二部分20包括与入口22连通的出口24。如下面更充分解释的那样，来自车辆外部的环境空气进入入口22，流过外壳16，并且流出出口24以进入车辆空间。在图1—2所示的实施例中，入口22设置在邻近车窗14的一个边缘26上。在外壳16内部具有第一和第二腔室28、30，在它们中间设置有壁32。
图3显示了第一壳体部分18的隔离视图。多个叶片34相互邻近并且相对于入口22设置，这样它们就引导空气由入口22流入第一腔室28。因为第一和第二壳体部分18、20配合以形成第一和第二腔室28、30，所以在图3中看不到第一腔室28。在图3中显示了方向箭头以指示空气由入口22的大体流动方向。虽然图3中所示叶片34相对较短并且大体为直的，但是它们也能够以其它方式进行配置来对气流产生更大的影响。
例如，如图3所示，叶片34可以延伸一个相对较短的距离以进入第一腔室28；然而，叶片也可以配置成进一步延伸到第一腔室内，或者根本就不延伸到第一腔室内。除了引导空气进入外壳之外，叶片，例如叶片34还可以阻止水流进入进气口入口。叶片可以配置成向外壳中提供几乎水平的气流，或者以某个角度向上或向下引导气流。此处和全文中所使用的方向，例如“上”和“下”，是相对于安装在车辆中的进气口而言的。还有其它的叶片配置，其中包括弯曲叶片或弯曲部和直部的组合。
图4显示了这样一个例子，其中显示了进气口36的一部分，该进气口36具有多个邻近入口40设置的叶片38，入口40置于进气口36的相对侧，如图4所示。如图1—3所示实施例显示的那样，叶片38引导空气由入口40进入第一腔室42，图4中仅显示出第一腔室42的一部分。当叶片38靠近进气口36的上部44时，它们的长度增大。另外，叶片38进行了弯曲，这样就能够以大体向下的方向由入口40引导气流。如同下文将更加详细地解释的那样，这会有助于防止从车辆外部的周围环境中吸收的水随空气流入车辆空间。
回到图3，可以看到，叶片34没有像图4的实施例中所示的叶片38那样弯曲。尽管这样，至少一部分流入进气口12的第一腔室28的空气在进入第二腔室30之前会以大体向下的方向流动；这也显示于图5中。第二腔室30包括对第一腔室28开放的下部46。第二腔室30还包括与出口24邻近的上部48。因此，如图5中的剖面所示，来自第一腔室28的空气会在向上移动并穿过出口24之前沿大体向下的方向移动到第二腔室30中。这样，可能会与从车辆外部的周围环境的空气一起进入入口22的水就会受到朝向外壳16底部的力，并且受到抑制而不能到达出口24并流入车辆空间。受到朝向外壳16的底部的力的水可以通过入口22或通过在第一壳体部分18中提供的排水孔49退出进气口12，如图3所示。
为了沿大体向下的方向由入口22引导空气流动，对第一腔室28中的液流施力以使之流入第二腔室30的下部46。这一点是通过使用如图3所示的第一阻挡件50实现的。第一阻挡件50是部分地界定了第一腔室28的上边界。第一阻挡件50阻止液体向上流出第一腔室28。壁32形成与入口22和第一阻挡件50邻近的第二阻挡件。第一和第二阻挡件50、32配合以对空气施力，使之由入口22沿大体呈U形的流径朝出口24流动，这就会使水与空气分离。在图3所示的实施例中，第一和第二阻挡件50、32形成一个与第一壳体部分18整体成型的整个块结构52。
如图2所示，第二阻挡件32，实际上是整个块结构52，由第一壳体部分18的内表面54朝第二壳体部分20延伸。为了防止流体在块结构52和第二壳体部分20之间流动，在第二壳体部分20中提供了通道56。如图2和图6所示，通道56由第二壳体部分20的内表面58隆起。当然，通道，例如通道56，可以形成于外壳的内表面之下。可能会在通道56中放置密封材料，例如泡沫、粘合剂等以进一步防止流体在块结构52和第二壳体部分20之间流动。
当然，块结构，例如块结构52，可以与第二壳体部分20形成一个整体，或者，它根本不需要与外壳形成一个整体。例如，在装配外壳之前，可以单独地制造单个阻挡件并将它置于槽或通道中。外壳可以配置成容纳多个不同的阻挡件和/或块结构，从而允许进气口的制造具有一定程度的灵活性。如果需要，可以使用不同的密封材料来防止流体流过阻挡件。
此处描述的外壳16包括两个壳体部分18、20。当然，如果需要，外壳，例如外壳16，可以包括一个壳体部分，或者两个以上的壳体部分。对于外壳16而言，可以理解，两个壳体部分18、20可以由不同的材料制造，并且使用诸如聚氨脂之类的聚合粘合剂连接。为了适应聚氨酯粘合剂的使用，第二壳体部分可能配备有支座销59，支座销59用于在两个壳体部分18、20装配后在它们之间维持一个间隙。或者，壳体部分18、20可以使用其它类型的粘合剂连接，甚至可能会使用机械紧固件，例如螺钉或铆钉进行连接。如图6所示，第二壳体部分20包括凸缘61，它用于与第一壳体部分18上的定位销63结合，参见图3。
针对每个壳体部分使用不同的材料可以使两个壳体部分18、20具有不同的功能。例如，第一壳体部分18具有暴露于周围环境条件下的外表面65，如图2所示。另外，可以由车辆外部看到外表面65，它在这里可能会呈现美学上令人愉悦的外观。因此，还可以提供外观抛光的耐磨聚合物，例如聚碳酸酯，可以为第一壳体部分18提供所需性质的组合。
与第一壳体部分18在材料选择时可能会遇到的美学考虑不同，其它性质可能对于第二壳体部分20更为重要。例如，强度可能是首先需要考虑的因素，因为从车辆外部看不到第二壳体部分20。因此，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或聚丙烯(PP)可能很适合用于第二壳体部分20。当然，前文所述只是可以制造外壳16的一些材料的例子。对于本发明的不同实施例可能会有不同的考虑，并且可能会对特定的应用而使用其它的聚合物甚至其它类的材料。
如上面简述的那样，可能会使用一个进气口例如进气口12来由车辆外部的周围环境向车辆空间中传递空气。空气可以直接经过进气口流入车辆空间，或者它可以在到达车辆空间之前进入某种类型的空调系统。在代理案卷号为202—1580、标题为“用于车辆电池的冷却系统”的未审结的美国专利申请中描述了这样一种空调系统，并且它在此作为参考文件引入。图7显示了车辆10的内部60。进气口12的出口24连接到风道62上，风道62由出口24向空调系统64传送空气。
空调系统64使用风扇通过入口22吸入新鲜空气，并且通过风道66将经过冷却的空气输出到电池舱68中。向电池舱68提供来自空调系统64的冷空气将有助于冷却电池组70，从而有助于延长其寿命。当然，由进气口，例如进气口12吸入的空气，可能会被发送至任何所需的车辆空间或者进入另一种类型的空调系统——例如，用于冷却车辆乘客室的空调系统。在代理案卷号为202—1623、标题为“车辆冷却系统”的未审结美国专利申请中描述了可以用于冷却电池舱和乘客室的空调系统的一个例子，并且它在此作为参考文件引入。
如上所述，进气口12有助于抑制由车辆10外部的周围环境中吸入的水流过出口24。因此，空调系统64由进气口12接收到很少量的水或者不会接收到来自进气口12的水。另外，因为进气口12可能置于车辆上远离道路的较高位置，所以道路碎屑或其它固体物质不太可能进入入口22。然而，如果某些固体物质确实进入了进气口12，它将受到朝向外壳16底部的气流的力而向下运动，然后经过入口22被释放出进气口12之外。尽管固体物质不太可能向上传送并且到达出口24之外，但是很容易向进气口12添加附加的保护。如果需要，可以向进气口12添加一或多个透气挡壁，从而防止固体并在一定程度上防止液体到达车辆空间。例如，回到图2，在邻近入口22和出口24处分别显示了遮蔽物72、74。当然，可以按照需要在进气口12上或进气口12中的不同位置放置遮蔽物或其它透气挡壁。
尽管已经图示并描述了本发明的实施例，但是这些实施例并未显示和描述本发明的所有可能形式。而且，说明书中所使用的词汇是用于描述而非限制的词汇，可以理解，可以在不背离本发明精神和范围的情况下实现多种变化。
Claims (22)
1.一种用于车辆的进气口，配置成易于空气由车辆外部的周围环境向车辆空间传送而又抑制液体由周围环境向车辆空间传送，该进气口包括：
外壳，它具有用于从周围环境接收空气的入口和与该入口连通的出口，出口置于外壳的上部并且易于空气由外壳向车辆空间传送；以及
在外壳内部邻近入口设置的第一阻挡件(50)，用于防止上流流体从入口直接流到出口，从而抑制液体流过出口，
其中，所述外壳的一部分配置成连接到车窗上，并且所述外壳的入口配置成沿车窗的一个边缘设置。
2.如权利要求1所述的进气口，还包括一个邻近入口设置的透气挡壁，用于防止非气体物体由周围环境进入外壳。
3.如权利要求1所述的进气口，还包括一个邻近出口设置的透气挡壁，用于防止非气体物体通过出口。
4.如权利要求1所述的进气口，还包括多个相互邻近并且相对于入口设置的叶片，这样叶片就引导流体由入口流入外壳。
5.如权利要求4所述的进气口，其特征在于，至少一部分叶片配置成引导流体由入口沿大体向下的方向进入外壳。
6.如权利要求1所述的进气口，还包括第二阻挡件(32)，它邻近入口和第一阻挡件(50)设置于外壳内部，并且配置成与第一阻挡件(50)配合以引导至少一部分流体由入口沿大体向下的方向流动。
7.如权利要求6所述的进气口，其特征在于，第一阻挡件(50)和第二阻挡件(32)配合以迫使至少一部分流体沿着大体为U形的流径由入口向出口流动。
8.如权利要求6所述的进气口，其特征在于，外壳包括第一部分和第二部分，并且第一和第二阻挡件构成一个与外壳的第一部分形成一体的块结构(52)。
9.如权利要求8所述的进气口，其特征在于，外壳的第二部分包括一个通道(56)，该通道(56)与块结构(52)配合以防止流体在块结构和外壳的第二部分之间流动。
10.一种用于车辆的进气口，配置成易于空气由车辆外部的周围环境向车辆空间传送而又抑制液体由周围环境向车辆空间传送，该进气口包括：
用于由周围环境接收空气的入口；
邻近入口并且与入口连通的第一腔室，第一腔室部分地由配置成防止上流流体流出第一腔室的上边界限定；
多个叶片，它们彼此邻近并且相对于入口配置，这样叶片就能够引导流体由入口流入第一腔室；以及
第二腔室，与第一腔室邻近并且在它们中间具有一个公共壁，第二腔室包括上部和下部，下部对第一腔室开放；以及
出口，与入口连通并且邻近第二腔室上部设置，从而易于空气由第二腔室向车辆空间传送，
所述进气口还包括一个外壳，该外壳包括第一部分(18)和第二部分(20)，第一部分包括所述入口，第二部分包括所述出口，并且外壳的第一部分(18)和外壳的第二部分(20)配合以形成第一腔室(28)和第二腔室(30)，
所述外壳的第一部分配置成连接到车窗上，并且入口配置成沿车窗的一个边缘设置。
11.如权利要求10所述的进气口，其特征在于，至少一部分叶片配置成引导流体由入口沿大体向下的方向进入第一腔室。
12.如权利要求10所述的进气口，还包括一个邻近入口设置的透气挡壁，用于防止非气体物体由周围环境进入第一腔室。
13.如权利要求10所述的进气口，还包括一个邻近出口设置的透气挡壁，用于防止非气体物体通过出口。
14.如权利要求10所述的进气口，其特征在于，第一腔室上边界和在第一腔室与第二腔室之间的壁构成一个块结构(52)，该块结构与外壳的第一部分形成一体并且由外壳的第一部分的内表面向外壳的第二部分延伸。
15.如权利要求14所述的进气口，其特征在于，外壳的第二部分包括一个通道(56)，该通道(56)与块结构(52)配合以防止流体在块结构和外壳的第二部分之间流动。
16.一种用于具有车窗的车辆的进气口，进气口配置成易于空气由车辆外部的周围环境向车辆空间传送而又抑制液体由周围环境向车辆空间传送，该进气口包括：
外壳(16)，包括具有入口并且配置成与车窗配合以接收来自周围环境的空气的第一部分(18)，第一部分包括邻近入口设置的整体阻挡件，外壳(16)还包括具有出口并且被配置成与第一部分(18)配合以限定至少一个腔室的第二部分(20)，第二部分还配置成与整体阻挡件配合以防止上流流体由入口直接流到出口，从而抑制液体流过出口。
17.一种车辆，它具有车窗、电池舱和进气口，进气口配置成易于由车辆外部的周围环境向电池舱传递空气，而又抑制由周围环境向电池舱传递液体，该进气口包括：
邻近车窗设置的外壳，该外壳包括沿车窗的一个边缘设置以从周围环境接收空气的入口和与该入口连通的出口，该出口置于外壳的上部并且易于空气由外壳传递到电池舱；以及
第一阻挡件(50)，置于外壳内邻近入口处，用于防止上流流体由入口直接流到出口，从而抑制液体流过该出口。
18.如权利要求17所述的车辆，其特征在于，所述进气口还包括多个相互邻近并且相对于入口设置的叶片，这样它们就引导流体由入口流入外壳。
19.如权利要求17所述的车辆，其特征在于，进气口还包括第二阻挡件(32)，它置于外壳内部邻近入口和第一阻挡件(50)处，并且配置成与第一阻挡件(50)配合以引导至少一部分流体由入口沿大体向下的方向流动。
20.如权利要求19所述的车辆，其特征在于，第一和第二阻挡件(32)配合以对至少部分流体施力，使之由入口沿大体呈U形的流径朝出口流动。
21.如权利要求19所述的车辆，其特征在于，第一和第二阻挡件构成与外壳体的一部分形成一体的块结构。
22.一种车窗，配置成易于空气由车辆外部的周围环境向车辆空间传递而又抑制液体由周围环境向车辆空间传递，该车窗包括：
进气口，它包括外壳，该外壳具有用于由周围环境接收空气的入口和与该入口连通的出口，该出口置于外壳的上部并且易于空气由外壳传递至车辆空间，该进气口还包括置于外壳内部邻近入口处的第一阻挡件(50)，它用于防止上流流体由入口直接流到出口，从而抑制液体流过出口。
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