CN1671568A - 空调壳体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调壳体，具有一个蒸发器，一个加热器，一个空气调节装置，以及一个在其内形成了气流路线的内腔，并带有一个将内腔包围的外壳。其特征是，其内形成了第一条气流路线和第二条气流路线，且该空气调节装置具有至少两个混合调节阀，其中第一个混合调节阀调节控制第一条气流路线，第二个混合调节阀调节控制第二条气流路线。此外，当混合调节阀在第一个功能位置时，将各自所调节控制的气流路线完全打开，在第二个功能位置时则将其完全关闭。

Description

空调壳体

技术领域

本发明涉及权利要求1前序部分所述的一种空调壳体。

背景技术

这里所说的这种空调壳体主要是用于汽车车厢内部采暖和温湿调节的汽车空调装置。这里所说的这种空调壳体已在欧洲专利申请EP 1070611 A1中公开。它拥有一个蒸发器、一个加热器和一个空气调节装置，它们都被安装在空调壳体之内，而在空调壳体中则形成了气流路线，用于对进入空调壳体内的空气进行最大程度的加热或冷却并将其输送到汽车的不同部位。人们发现，需要耗费大量的成本才能将具有不同温度的气流输送到汽车车厢内部的不同部位。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种空调壳体，它能在小尺寸的情况下将具有不同温度的气流输送到汽车车厢内部的不同部位。

为了实现这一目的，建议采用具有权利要求1特征的空调壳体。其特点在于，在其内部形成了第一条气流路线和第二条气流路线，而一个空气调节装置拥有至少两个混合调节阀，其中第一个调节控制第一条气流路线，第二个调节控制第二条气流路线。混合调节阀在布置和结构上做到：在第一个功能位置时，它们将各自所调节控制的气流路线完全打开，在第二个功能位置时，它们将其完全关闭。通过这种方式，可以通过各自的混合调节阀对不同的气流路线进行独立地调节，从而可以分别调节各气流路线内的温度。

其它的实施形式见从属权利要求。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的说明如下：

图1是空调壳体的一个略图，其处于冷却功率最大时的运行状态；

图2是空调壳体的一个略图，其处于加热功率最大时的运行状态；

图3是空调壳体的一个截面图，其中，混合调节阀处于不同的功能位置上；

图4为混合调节阀的一个透视图；

图5为空调壳体的一个部分的截面图。

具体实施方式

图1为空调壳体一个断面的略图，以便可以看到空调壳体1的内腔3。在这里，空调壳体1以平面图的形式表现出来，在图1中，在空调壳体1的上方有一个箭头F，表示行驶方向。在壳体中有一个蒸发器5，还有一个加热器7，以及一个空气调节装置9。该空气调节装置包括一个第一混合调节阀11以及一个第二混合调节阀13，当它们处在第一个功能位置上时，两个气流路线15和17则被打开，图中气流路线用箭头表示。

空气通过一个图中未显示出的鼓风机进入到空调壳体1中，它穿过蒸发器5并在那里被冷却。在图1中，空气从前向后流动，被第一个和第二个混合调节阀11、13转向后，从加热器7旁经过，图中用箭头19和21表示，这样就形成了气流路线15和17。冷空气从空调壳体1的后部流出，图中用箭头23和25表示。

混合调节阀11和13将加热器7完全盖住，这样，空调壳体处在图中所示的运行状态时，不会有任何气流经过加热器，从而使冷却功率达到最大。

也就是说，空调壳体1处于这样一种运行方式：空气只从蒸发器5中经过，并在那里冷却。借助于空气调节装置9，气流完全只是从加热器7旁边经过，在这一过程中，在空调壳体1的内腔3中形成了两个气流路线15和17，它们一直通到空调壳体1之外，并按照箭头23和25所示进入到汽车车厢内部。

在图1中，加热器7位于内腔3的中央，这样，在加热器7的左右两边，空气沿着气流路线15和17从加热器7旁经过。从这一略图中可以看出，加热器7被空气调节装置9的混合调节阀11和13平整地覆盖住，这就使空气阻力变得很小。其结果是，一方面由于空调壳体1内的空气阻力相对较小，那么当这里所示的空调壳体1的鼓风机功率不变时，气流量就比传统的空调壳体大，另一方面，减少了噪声，提高了汽车车厢内的舒适度。

在这一略图中，加热器7有一个常规的加热元件27，它通过汽车的冷却水来提供热量，另外还有一个电加热元件29，例如PTC加热元件。

空调壳体1具有一个外壳31，它将蒸发器、加热器和空气调节装置罩住。

图2为运行状态处于加热功率为最大时的空调壳体1的一个略图。相同的部件用相同的标记标出，这样就可以对比参照对图1的说明。

在这里，图1中所示的气流路线15和17在混合调节阀11和13的图示功能位置处中断，因此用虚线表示。在图中仅仅简略画出的驱动器33和35的作用下，混合调节阀从它们在图1中的位置向外偏转，直到它们以密封方式紧贴在外壳31的内壁上，在这一过程中，第一个混合调节阀11与驱动器33直接接触的后段部分沿逆时针方向向左偏移，位于右边的第二个混合调节阀13与驱动器35相连的后段部分则沿顺时针方向向右偏移。背离驱动器33或35的混合调节阀11和13的端部37和39由一个导轨引导，这里是一个具有滑轨41的槽轨机构。图中，第一和第二混合调节阀11和13前段部分相对于驱动器33和35相连的后段枢转。为此，混合调节阀11和13可以由两部分构成，即由与滑轨41相关连的前段和与驱动器33或35相关联的后段相连，两分段之间相对可以移动，最好通过一个铰链连接。特别优选地是通过一个薄膜铰链(Filmscharnier)连接。混合调节阀11和13两段之间的活动连接部分也可以通过将一种弹性材料注入到连接区域的方式实现。这种实施形式可以保证空气无法穿过混合调节阀11和13两段之间的连接部位。当然也可以采用混合调节阀11和13的两段完全分离，在连接部位采用例如夹子连接的方式。这两段也可以通过一个共同的轴相互活动连接。但也可选择以下结构：在混合调节阀11和13两段的连接部位，空气可以通过；但另一方面又能保证在必要时将连接部位气密封闭。

以这种结构为基础，还可以采用以下形式：在驱动器的作用下，混合调节阀11和13的后段向外偏移，同时抵靠外壳31的内壁向外拉动前段。混合调节阀11和13的端部37和39也因而在滑轨41内移动，从而使经过蒸发器5的空气按照箭头43、45和47所示，在混合调节阀处于第二个功能位置时只导入加热器7，并从那里按照箭头23和25所示进入到汽车车厢内部。

因为混合调节阀11和13将气流线路15和17完全遮盖住，因此不会有空气从加热器7旁边经过并进入到汽车车厢内部，这样就使加热功率达到最大。

从图1和图2可以看出，混合调节阀11和13在空调壳体1中呈镜像对称分布。驱动器33和35之间隔着适当的距离，布置在加热器7的两边。

带有两个混合调节阀11和13的空气调节装置9只需占用很小的安装空间，因为从图1中看可出，当混合调节阀11和13处于第一个功能位置时，气流路线15和17被完全打开，而混合调节阀则从外面贴在加热器7之上。这时，它们在加热器7之上形成一个平坦的隔墙，从而将加热器平整地覆盖住，从而产生了上述优点。另外，在蒸发器5和加热器7之间很小的结构空间也是必要的，这对结构紧凑的空调壳体1很有利。

可采用不同的方式实现驱动器33和35。重要的是，混合调节阀11和13的后段可以通过驱动器33或35进行偏转，这样，一方面打通使气流穿过加热器7的路线，另一方面又可完全关闭该气流而打开气流路线15和17。

通过加热器7的气流，在图2中用箭头43到47标出，可被分开并形成两条独立的气流路线穿过加热器7。通过这种方式，可将一股热风按照箭头23所示送往汽车的左侧，而另一股热风则按照箭头25所示被送往汽车的右侧。同样，第一条气流路线15可被分配给汽车车厢内部左侧，而第二条气流路线17则被分配给右侧。

如果混合调节阀11和13同时打开或关闭，那么则形成一个所谓的单区(ein-zonige)空调装置。如果混合调节阀11和13相互独立地在各自的驱动器33和35控制下打开和关闭，那么则可分别对汽车车厢内左侧和右侧的温度进行独立调节。

另外，与图示表面垂直的混合调节阀11和13可分别分为两个，这样在左边有两个并列的混合调节阀，在右边也同样有两个并列的混合调节阀。也就是说，混合调节阀相互成对地相对排列。

如果所有的四个混合调节阀被分开并分别独立调节，那么则形成了一个四区(vier-zonige)空调装置。如果其中两个相对排列的混合调节阀分别独立地运动，而另两个相对排列的混合调节阀则相互同时运动，那么则形成一个三区(drei-zonige)空调装置。

加热器7和空气调节装置9可以作为一个模块形成一个整体。通过这种方式，可以容易地实现单区、双区(zwei-zonige)、三区和四区的空调装置。

如果每个混合调节阀拥有各自的驱动器，那么为了实现不同类型的空调装置，只需将驱动控制装置进行相应的设计，也就是说，完全独立地分别控制各驱动器，在必要时，可对相对设置的混合调节阀进行成对地控制。特别优选的是，驱动器采用步进电动机，这样就可实现对温度的灵敏控制或调节。

在这种情况下，可将空气调节装置9的混合调节阀移动到第一个功能位置和第二个功能位置，即确保最大的冷却功率和最大的加热功率。另外，当然还可采用中间位置，这时从蒸发器出来的空气一部分沿着气流路线15和17流动，而另一部分则穿过加热器7，这样就可在空调壳体1的出口处设定期望的温度，在这种情况下，就可使单区、双区、三区或四区具有不同的温度。

图3是空调壳体1的一个截面图，其中空气调节装置9的混合调节阀11和13位于不同的功能位置上。相同的部件用相同的数字标出，这样就可以参照对前面附图的说明。

由鼓风机送进的空气，在图中用箭头49表示，经过蒸发器5后，从加热器7旁边经过，沿着气流路线15和17流动。这时它可以到达例如左后部的放脚处，图中用箭头51表示，或者到达右后部的放脚处，图中用箭头53表示。空气还可被送到左后部通风装置，图中用箭头55表示，或被送到右后部的通风装置，图中用箭头57表示。

箭头51至57所指示的是冷气流，这些冷气流特别是当混合调节阀11和13处于图1中所示的第一个功能位置并且加热器7在前面被密封时出现。为此，可在隔墙区域59中装上一个与图示表面垂直的密封轨道，当混合调节阀11和13处于它们的第一个功能位置时，其端部37和39运动至与密封轨道相碰靠的位置。当然端部37和39也可采用以下的实施形式：当处于第一个功能位置时，它们直接密封地相互贴在一起。

在图3中再次出现了滑轨41，当混合调节阀11和13从其第一个功能位置上移开时，端部37和39在滑轨内滑动。

从这里所展示的截面图上可以清楚地看见第一个混合调节阀11的驱动器33和第二个混合调节阀13的驱动器35。图中画出了第一个混合调节阀11在两个功能位置上的情形，也就是说，在第一个功能位置上，用11a标出，此时，相对于蒸发器5加热器7被封闭，而在第二个功能位置11b上，气流路线15中断，从蒸发器5流出的全部空气流经加热器7，并按照箭头61所示到达左边的放脚处和左边的通风装置。如果没有沿中央平面63的垂直分隔板的话，空气也可以到达汽车车厢的右边。如果是双区或四区空调装置，要使汽车车厢内部左右两边具有不同的温度，就必须要有分隔板。

一对相对排列的混合调节阀11和13可以同时通过驱动器33和35进行控制，或者如上所述，为了能使汽车左右区域的温度不同，可以分别对混合调节阀进行控制。

在图中右侧，第二个混合调节阀13处在若干不同的功能位置上，这表明，可通过调节沿着右边的气流路线17流动的冷空气量的多少来控制穿过加热器7的空气量。

图3清楚地表明，第一个混合调节阀11由两部分组成：下半段是第一个分混合调节阀65，上半段是第二个分混合调节阀67，它们相互活动连接在一起，这样分混合调节阀65和67之间的角度就可以变化：在第一个功能位置上时，加热器7被封闭，而两个分混合调节阀65和67之间形成一个钝角，在第二个功能位置上时，第一条气流路线15中断，分混合调节阀65和67之间形成一个锐角。这两个分混合调节阀可活动地，或者说可枢转地相互连在一起，优选地通过一个薄膜铰链连在一起。前面已对连接的其它实施形式进行了说明。

第二个混合调节阀13是与第一个混合调节阀11相对称的，因此这里将不再对其进行说明。

如果空调壳体1不仅仅有两个对应排列的混合调节阀11和13，而是有四个，那么第二对混合调节阀位于垂直于图示平面的第一对混合调节阀之后。在这种结构下，混合调节阀可以有一个共同的驱动器，或者每个混合调节阀分别有各自的驱动器，从而可以尽可能灵活地向汽车车厢内部的一到四个区域输送不同温度的空气。

图3还清楚地显示出，空气调节装置9所占的空间很小，因为在第一个功能位置时，混合调节阀直接贴在加热器7的外壳69之上。如果混合调节阀11和13位于向外枢转后的位置上时，其两部分之间的连接部位紧靠在外壳31的内壁上形成密封，因而这里就不再需要其它的密封装置，从而减少了空调壳体1的制造成本，降低了其复杂程度。

混合调节阀11和13在其侧边上带有密封装置，优选的是一圈连续的密封边，它贴在外壳31的内壁上从而防止空气从混合调节阀旁边流过。这种方式保证了空调壳体1内气流的完全分离。也就是说防止出现泄漏孔口。

在图3中，密封边位于混合调节阀11或其分混合调节阀65和67上朝向观察者的侧边上，在混合调节阀13或其分混合调节阀上也是如此。

另外，还可在混合调节阀11和13的侧边顺其伸展的外壳31的内壁左右两侧各设一条密封边70、70’，它伸入到外壳31的内部空间中并对混合调节阀11和13的第二个功能位置限位。为此，密封边70、70’的轮廓与两个混合调节阀11和13的第一个分混合调节阀65的轮廓相匹配，这样分混合调节阀就可以平整且密封地贴在密封边70、70’之上。

空气调节装置9的特征是它的结构非常简单。仅通过混合调节阀进行调节，这里是指混合调节阀11和13，就可以使空调壳体1出口处的空气具有不同的温度。

图4为混合调节阀的一个透视图，例如空气调节装置9的混合调节阀11。这里可以清楚地看到第一个分混合调节阀65和第二个分混合调节阀67，它们通过活接头相互连接在一起，优选地通过一个薄膜铰链。

在左面是轴端部分75和77，它们与一个合适的驱动器共同作用。该驱动器已在前面说明过，它通过使分混合调节阀65围绕着旋转轴79偏转来驱动混合调节阀11。

借助图3可以特别清楚地看到，混合调节阀13，当其第一个分混合调节阀65转动并在一条围绕着旋转轴79的环形路径上移动时，第二个分混合调节阀67围绕着转轴81转动，与其对称的混合调节阀11当然也是同样的。

与轴端部分75和77相对设置的混合调节阀11的端部37上有两个导向销83和85，它们是混合调节阀11导向件的一部分，并在滑轨41中移动。

这里很明显，最好在一个混合调节阀的两侧都有导向件，即滑轨。

图4清楚地表明，混合调节阀11的结构非常简单。这里所展示的结构适用于图1至图3所示的空调壳体1的所有混合调节阀。此外，这种混合调节阀所占的空间非常小，这就使得空调壳体1可以非常紧凑。

图5是空调壳体1一个部分的截面放大图。相同的部件用相同的数字标出，以便可以参照对前面附图的说明。

图5展示了外壳69的一部分，它环绕着图中没有显示详细部分的加热器7。混合调节阀11在这里是处于第一个功能位置上，这样，进入到空调壳体1的空气将不会穿过加热器7。更确切地说，它完全被混合调节阀11封闭。

这里，混合调节阀11也有两个分混合调节阀65和67，它们相互连接并可活动。连接部位83用一个箭头指出。

在这里混合调节阀11处于闭合状态，分混合调节阀67则沿着其侧边平整地贴在第一个蝶板密封件(Klappendichtung)85之上，这样就不会有空气从侧边经过从而进入到加热器7中。第一个蝶板密封件85位于密封边70a之上，这样，它就被平整地与混合调节阀11的第二个分混合调节阀67的底边压在一起。在这里所示的功能位置上，混合调节阀11的端部37压在一个密封带87上，从而避免了在混合调节阀11的闭合状态下气流穿过加热器7。一般来说，热介质，例如内燃发动机的冷却液连续流过加热器7。因此在使用最大冷却功率的情况下，必须防止热量从加热器7传递到经过空调壳体1的气流中。

在混合调节阀11上与端部37相对的另一端设有驱动器33，它使第一个分混合调节阀65发生偏移，在这一过程中，第二个分混合调节阀67也随之一起移动。在图5中，第一个分混合调节阀65处在其向右移动的最大位置上，在这一位置上，混合调节阀11将加热器7密封地封闭住，在外面全部气流围绕加热器的从其旁边经过，这样就实现了箭头51所标出的气流路线15，在这里只有冷空气经过。

在图5中所示的实施例中，在第一个分混合调节阀65上背朝加热器7的外侧设有第二个蝶板密封件89，它从驱动器33延伸到连接部位83。如果第一个分混合调节阀65在驱动器33的作用下向左转，也就是沿逆时针方向移动，第二个蝶板密封件89则贴在外壳31的内壁以及密封边70之上。

当混合调节阀11沿逆时针方向向外移动到达最大位置时，则第一个气流路线15被第二个蝶板密封件85密封地封闭，这样就不会有冷空气从空调壳体1中流出。全部气流将穿过加热器7。

在这里，如同虚线91所示，可将第一个分混合调节阀65上的第二个蝶板密封件89取消，而将它安置到密封边70之上。这样，第一个分混合调节阀65将只作为第二个混合调节阀67的操作元件，而不再对第一条气流路线15的密封发挥作用。

图5还显示，第一个蝶板密封件85不仅仅只位于第二个分混合调节阀67的区域之内，它还可越过连接部位83，这样，在这里所示的第一个功能位置上，第一个分混合调节阀65部分地贴在第一个蝶板密封件85之上。如上所述，这种结构使得气流原则上可以穿过连接部位83。这不会带来不利的影响，因为在图中所示的情况中，加热器7被密封，而第一个蝶板密封件85越过连接部位83并从里面将连接部位密封地闭合。

当第一个分混合调节阀65在驱动器33的作用下发生旋转时，连接部位83在一个假想的环形轨道93上移动。因为驱动器33在连接部位83的左边，那么当第一个分混合调节阀65向左移动时，第二个分混合调节阀67朝连接部位83的一端从蝶板密封件85上抬起。采用这种方式就会明显地减少蝶板密封件85的磨损，因为在第一个分混合调节阀65的旋转运动中，第二个分混合调节阀67只有一个端部37在蝶板密封件85上移动。另一方面，在加热器7关闭时，连接部位83以及第二个分混合调节阀67上与端部37相对的另一端被密封地压在蝶板密封件85之上。

当第一个分混合调节阀65向右，也就是说沿顺时针方向旋转时，第二个分混合调节阀67的端部37也被压抵在密封带87上，这样也保证了对加热器7的密封闭合。

最后，图5还清楚地显示，可以用不同的方式来实现混合调节阀11：可以直接在分混合调节阀65和67上分别设置蝶板密封件85、87。但密封件也可设置在密封边70、70a上。特别是当蝶板密封件89不是在第一个分混合调节阀65之上，而是如同虚线91所示在密封边70之上时，第一个分混合调节阀65可只作为第二个分混合调节阀67的驱动元件。这样，如图3所示，一方面通过端部37与蝶板密封件85相抵靠，另一方面通过连接部位83与外壳31的内壁在另一侧相抵靠，将第一条气流线路15关闭。

Claims (20)

1.一种空调壳体，具有一个蒸发器，一个加热器，一个空气调节装置，以及一个在其内形成了气流路线的内腔，并带有一个将内腔包围的外壳，其特征在于，其内部形成了第一条气流路线(15)和第二条气流路线(17)，而一个空气调节装置(9)具有至少两个混合调节阀(11，13)，其中第一个混合调节阀(11)调节控制第一条气流路线(15)，第二个混合调节阀(13)调节控制第二条气流路线(17)，混合调节阀(11，13)在第一个功能位置时，将各自所调节控制的气流路线(15，17)完全打开，在第二个功能位置时将其完全关闭。

2.如权利要求1所述的空调壳体，其特征在于，在该壳体内部形成了第三条和第四条气流路线，而所述空气调节装置还有另外两个混合调节阀，它们分别调节控制第三条气流路线和第四条气流路线。

3.如权利要求1或2所述的空调壳体，其特征在于，混合调节阀对暖气流进行调节，并当其在第一个功能位置上时将暖气流完全关闭。

4.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，各混合调节阀分别调节被分流的暖气流。

5.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，混合调节阀(11，13)相互对称设置。

6.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，至少一个或全部的混合调节阀由两部分构成。

7.如权利要求6所述的空调壳体，其特征在于，第一个分混合调节阀(65)和第二个分混合调节阀(67)相互活动连接在一起。

8.如权利要求7所述的空调壳体，其特征在于，所述分混合调节阀(65，67)通过一个薄膜铰链连接在一起。

9.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，混合调节阀(11，13)的一端部位于一个槽形导轨机构中，另一个端与驱动器(33，35)相连。

10.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，所述混合调节阀(11，13)的侧边带有一个作为密封边的密封装置。

11.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，所述空调壳体(1)的内壁上有至少一个与混合调节阀(11，13)共同作用的密封边(70，70’)。

12.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，在其内部形成用于各出口的不同气流路线。

13.如权利要求12所述的空调壳体，其特征在于，分别通向各出口的气流路线通过混合调节阀(11，13)来调控。

14.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，一对混合调节阀(11，13)的驱动器(33，35)之间相隔开，布置在加热器(7)相对的两边。

15.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，每两个混和调节阀配有一个驱动器。

16.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，每个混合调节阀(11，13)有各自的一个驱动器(33，35)。

17.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，加热器(7)位于空调壳体(1)的正中央。

18.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，第一和第二气流路线(15，17)从加热器(7)的旁边经过。

19.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，混合调节阀(11，13)在其第一个功能位置时以平贴的方式将加热器(7)完全封闭。

20.如上述权利要求之一所述的空调壳体，其特征在于，混和调节阀(11，13)在其第一个功能位置时抵靠在加热器(7)的外壳(69)之上。

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