CN203126793U - 用于控制前挡风玻璃上除霜气流模式的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于控制前挡风玻璃上除霜气流模式的系统，该系统用于调整前挡风玻璃上除霜气流的模式并且将除霜空气部分地导向车辆的后部。在前挡风玻璃边缘上提供的多个抽吸端口抽吸前挡风玻璃上释放的除霜空气。连通的管道导流在车辆的前侧玻璃、后侧玻璃和后挡风玻璃顶部抽吸的除霜空气。设置在管道内的吸风机能通过抽吸端口抽吸除霜空气并且通过安装在前侧玻璃、后侧玻璃和后挡风玻璃上方的多个释放端口导流抽吸的空气。本实用新型的有益效果在于，系统基本上减轻了干燥的除霜空气进入前排乘客眼睛的问题；此外，在冬季它能简单有效地给侧玻璃和/或后挡风玻璃除霜。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于控制前挡风玻璃上除霜气流模式的系统。
背景技术
除霜器/除雾器用于融化车辆的前挡风玻璃和侧玻璃/后挡风玻璃上积聚的冰。车辆除霜器通常使用向挡风玻璃上喷射热的且除湿的空气的除霜喷嘴，该空气融化凝结的霜并使雾从挡风玻璃蒸发。除霜系统的性能取决于多种因素，包括除霜气流在挡风玻璃上的分布、除霜空气的释放温度及其绝对湿度。前挡风玻璃的除霜喷嘴的设计受多个因素的约束，包括可用的空间量以及其它的设计/包装标准。有时，造型和包装约束限制了除霜喷嘴的宽度，而使释放的除霜空气流向挡风玻璃的角落变得困难。在车辆仪表盘中包装有包括阳光照度传感器、自动感应灯的传感器或平视显示器(HUD)的装置的情况下，前挡风玻璃某些区域(特别是中央顶部附近)的除雾甚至变得更加困难。此外，沿前挡风玻璃上升的除霜空气，通常从该玻璃折回并进入前排乘客的眼睛。由于除霜空气具有较高的吸水能力，其与车辆乘客眼睛的接触可能导致眼睛干涩。
考虑到上述问题，存在可调整前挡风玻璃上除霜气流模式、以及帮助给侧玻璃和后挡风玻璃主动除霜的更好的除霜流控制系统的需要。
实用新型内容
针对现有技术中存在的沿前挡风玻璃上升的除霜空气通常从玻璃折回并进入前排乘客眼睛的问题，本实用新型提供了一种用于控制前挡风玻璃上除霜气流模式的系统。
本实用新型描述了用于控制前挡风玻璃上除霜气流的系统，用于允许除霜空气到达前挡风玻璃不可及的部分，并且用于沿后挡风玻璃和侧玻璃将除霜空气向后引导。
系统包括在车辆前挡风玻璃的边缘上提供的多个抽吸端口。一个或多个吸风机与抽吸端口流体连通，并通过抽吸端口抽吸从前挡风玻璃除霜喷嘴释放的空气。吸风机安装在接近A柱或B柱的顶部处，并且它们通过抽吸端口抽吸除霜喷嘴释放的除霜空气。吸风机与管道相连以将抽吸的空气导向后方或侧边。管道分成终端为释放端口的多个通道以释放抽吸的空气。释放端口安装在驾驶员侧玻璃、乘客侧玻璃和/或后挡风玻璃的上方，并且释放端口在它们上方释放抽吸的空气以帮助给挡风玻璃和侧玻璃除霜。可选地，在管道内设置有加热装置以在抽吸的空气释放在侧玻璃和后挡风玻璃上方之前进一步增加抽吸的空气的温度。在一方面，在车辆的前挡风玻璃的车顶内衬(headliner)和顶棚之间的地方提供至少一个抽吸端口以实现抽吸穿过前挡风玻璃顶部中央的除霜空气。在另一方面，在车辆两个A柱的底端附近提供至少两个抽吸端口以实现抽吸来自前挡风玻璃底部角落的除霜空气。类似地，可选地在车辆两个A柱的顶部提供两个抽吸端口以实现抽吸穿过前挡风玻璃顶部角落的空气。
根据本实用新型，提供一种用于控制前挡风玻璃上除霜气流模式并将除霜气流至少部分地导向车辆内其它部分的系统，系统包含：在前挡风玻璃的边缘表面上的位置提供至少一个抽吸端口；与抽吸端口连通的至少一个吸风机，至少一个吸风机适用于通过抽吸端口抽吸从除霜喷嘴释放的空气并且将抽吸的空气导向车辆的后部；与抽吸端口和吸风机流体连通并且与多个通道连通的管道，通道与一组释放端口连通，管道配置用于通过通道将抽吸的空气引导至释放端口，其中：至少一个释放端口的位置邻近于车辆的驾驶员侧玻璃、乘客侧玻璃和后挡风玻璃中的至少一者。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含安装在车辆的顶棚和前挡风玻璃的车顶内衬之间的空间中的至少一个抽吸端口。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含基本上接近于车辆的A柱底端安装的并且适用于抽吸来自前挡风玻璃的底部的空气的两个抽吸端口。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含基本上接近于车辆的A柱顶端安装的并且适用于抽吸来自前挡风玻璃的顶部的空气的两个抽吸端口。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含在顶棚和前挡风玻璃的车顶内衬之间的空间的中央处安装的至少一个抽吸端口。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含两个吸风机，风机分别安装在车辆左侧和右侧上的前侧玻璃和后侧玻璃的顶部上方。
根据本实用新型的一个实施例，管道基本上沿前侧玻璃和后侧玻璃的顶部延伸。
根据本实用新型的一个实施例，管道分为与设置在前侧玻璃上方的第一释放端口连通的第一通道以及与设置在后侧玻璃上方的第二释放端口连通的第二通道，释放端口分别适用于将抽吸的空气释放前侧玻璃和后侧玻璃上。
根据本实用新型的一个实施例，第一释放端口和第二释放端口的位置邻近于车辆的B柱，在B柱的任意一侧。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含两个管道，管道分别沿车辆的左侧和右侧延伸。
根据本实用新型的一个实施例，进一步包含位于管道内并适用于在通过释放端口释放前增加抽吸的空气的温度的加热装置。
根据本实用新型的一个实施例，管道朝后挡风玻璃延伸并且与位于后挡风玻璃附近的释放端口连通。
根据本实用新型的一个实施例，系统还适用于排空车辆的内部。
根据本实用新型，提供一种用于控制前挡风玻璃上的除霜气流模式并且用于将除霜气流至少部分地导向车辆内的其它部分的系统，该系统包含：在接近于前挡风玻璃的边缘表面处或者其上方的位置提供至少一个抽吸端口；至少一个吸风机，该吸风机与抽吸端口流体连通并安装在车辆的顶部接近于车辆的A柱或B柱中的一者、并且适用于通过抽吸端口抽吸释放自前挡风玻璃的除霜喷嘴的空气并且将抽吸的空气导向车辆的后部；与抽吸端口和吸风机流体连通并且在A柱和B柱的顶部之间延伸并且进一步超出B柱朝后挡风玻璃延伸的管道，该管道与多个通道连通，该多个通道与一组释放端口连通，管道配置用于通过所述通道将抽吸的空气引导至释放端口，其中：至少一个释放端口的位置邻近于车辆的前侧玻璃、后侧玻璃和后挡风玻璃中的至少一者。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含安装在车辆的顶棚和前挡风玻璃的车顶内衬之间的空间中的至少一个抽吸端口。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含基本上接近于车辆A柱的底端并且适用于抽吸来自前挡风玻璃底部的空气的两个抽吸端口，以及基本上接近于车辆A柱顶端并且适用于抽吸来自前挡风玻璃顶部的空气的两个抽吸端口。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含两个吸风机，该风机分别安装在车辆的左侧和右侧上的前侧玻璃和后侧玻璃顶部的上方。
根据本实用新型的一个实施例，管道与设置在前侧玻璃上方的第一释放端口、设置在后侧琉璃上方的第二释放端口以及设置在后挡风玻璃上方的第三释放端口连通，释放端口适用于分别在前侧玻璃、后侧琉璃和后挡风玻璃上方释放抽吸的空气。
根据本实用新型的一个实施例，第一释放端口和第二释放端口设置在车辆的B柱附近，在该B柱的任意一侧。
根据本实用新型的一个实施例，系统进一步包含两个管道，该管道分别沿车辆的左侧和右侧延伸。
本实用新型的有益效果在于，系统基本上减轻了干燥的除霜空气进入前排乘客眼睛的问题。此外，在冬季它能简单有效地给侧玻璃和/或后挡风玻璃除霜。
从附图以及与权利要求一致构建的说明性实施例的具体描述，本实用新型的额外方面、优点、特征以及目的将变得显而易见。
附图说明
图1显示了根据本实用新型在其上提供有除霜气流控制系统的车辆的侧视图；
图2是根据本实用新型实施除霜气流控制系统的第一实施例的俯视图，显示了吸风机和抽吸端口的位置；
图3是根据本实用新型实施除霜气流控制系统的第二实施例的侧向立体图；
图4是根据本实用新型实施除霜气流控制系统的第三实施例的俯视图；
图5是根据本实用新型实施除霜气流控制系统的第四实施例的侧向立体图。
具体实施方式
下文的具体实施例说明了本实用新型的方面以及其实施方式。然而，这些描述并没有界定或限制本实用新型，这些界定或限制只包含在权利要求中。尽管已经公开了实施本实用新型的最佳模式，但是本领域中的技术人员应当认识到还可能有实现或实施本实用新型的其它实施例。
本实用新型涉及用于控制车辆前挡风玻璃上除霜气流的模式、并且用于将前挡风玻璃除霜空气导向车辆的其它部分(特别是驾驶员侧玻璃、乘客侧玻璃以及后挡风玻璃上方)的系统。系统能轻松地给车辆前挡风玻璃传统上不可及的部分除霜，并且帮助防止干燥的除雾空气直接进入前排乘客的眼睛。
图1是车辆的侧视图，该车辆具有设置在接近前挡风玻璃处的吸风机以及用于向后并朝向车辆的前侧玻璃和后侧玻璃释放抽吸的除雾空气的管道。如显示的，除雾喷嘴106(出于表达的简洁，本说明书也称为“喷嘴106”)设置在前挡风玻璃102的底部。根据本实用新型用于除霜气流控制的系统与前挡风玻璃102上任何位置处的喷嘴106都兼容并且工作得很好，从而说明的喷嘴106的位置不限制本实用新型的范围。喷嘴106朝挡风玻璃102内部的顶部和侧边释放空气。在挡风玻璃102的顶部边缘表面上适当的位置处(在中央或角落上)提供有抽吸端口104。在挡风玻璃102的边缘表面上不同位置处提供有多个类似的抽吸端口，将在下文结合本实用新型随后的附图作进一步解释。吸风机118与抽吸端口104连通，抽吸除霜空气、使其加速并将其导向管道126。管道在车辆外部和车辆内部内衬之间延伸，并且以常规方式构建用于输送空气。例如，管道可用硬织物或塑料制成。本领域中的技术人员应理解吸风机118使用一组风机叶片产生的离心力来抽吸并沿着管道126引导除霜空气。此外，吸风机118还可使用轴流式风机来抽吸和引导除霜空气，并不因此限制本实用新型的范围。管道126基本上沿驾驶员侧玻璃142和后侧玻璃146的顶部设置，从而从A柱110一直延伸穿过B柱114，并且进一步地超出B柱，朝后挡风玻璃150延伸。管道126设计为考虑到穿过管道的除霜空气的压力和温度的变化。在一个方面，为了纳入除霜空气在其传输期间温度的任何减小，加热装置122与管道126一起设置以增加除霜空气的温度。在该领域中已知的并且适用于上述目的的任何适当的装置可用作加热装置。
如显示的，管道126分成多个通道130、134和138。通道130终止于释放端口130(a)，该端口将抽吸的除霜空气释放在驾驶员侧玻璃142上。沿车辆另一侧类似的设置配置用于将除霜空气部分地释放于乘客侧玻璃上以实现给它除雾。类似地，通道134和138分别终止于释放端口134(a)和138(a)。释放端口134(a)和138(a)能将除霜空气分别释放在后侧玻璃146和后挡风玻璃150上。
已经尝试并通过计算的流体力学分析了抽吸端口104在车辆的前挡风玻璃102上的不同位置，并且已经研究了除霜空气在挡风玻璃102上方的速度分布(velocity profile)以模拟除霜气流模式控制在前挡风玻璃102上的最佳性能。从图2到5说明了本实用新型系统的不同实施例，其中多个抽吸端口104安装在前挡风玻璃102上方的不同位置处，并且改变通过不同的抽吸端口104抽吸的除霜空气的量以实现最好的结果。
图2显示了本实用新型的第一实施例，其中两个抽吸端口104(a)和104(b)设置在前挡风玻璃102的顶部上，基本上接近于角落，并且在车顶内衬154和顶棚表面158之间的空间内。此外，另外两个抽吸端口104(c)和104(d)设置在接近于两个A柱110(a)和110(b)的底部处，在挡风玻璃102底部边缘表面上。在挡风玻璃102的顶部边缘表面的中央提供另一个抽吸端口104(e)。如显示的，该抽吸端口的横截面是矩形。然而，本领域内的技术人员应理解抽吸端口可以使用任何其它适当的横截面。这可包括具有圆形、卵形或椭圆形横截面的抽吸端口，并不因此限制本实用新型的范围。设置在角落上的抽吸端口(即104(a)、104(b)、104(c)和104(d))适用于抽吸通过除霜喷嘴(未显示)释放在前挡风玻璃102上约10立方英尺每分钟(CFM)的除霜空气。顶部中央的抽吸端口104(e)抽吸约30CFM的除霜空气用于最优化的性能。这些具体定义的通过不同抽吸端口抽吸除霜空气的流率值对应于设置用于不同的案例研究的多个可能的实施例中的一个。然而，本领域中的技术人员应理解通过不同端口的抽吸流率可以被改变以获取不同结果的模拟优化性能。实际上通过不同抽吸端口的抽吸流率取决于某些参数，包括但不限于车辆的除霜系统以及与其关联的目标。可以调整抽吸流率值以获取期望的车辆性能，并且可以进一步自定义用于与其它车辆属性(包括车辆的噪音、振动和不平顺性(NVH)系统特征)进行权衡。如图所示，在侧玻璃的顶部上方提供两个风机(118(a)和118(b))，车辆的每侧各设一个。两个释放端口(130(a)和130(b))将风机118(a)和118(b)抽吸的除霜空气分别部分地释放车辆前排侧玻璃上以及部分地释放车辆后侧玻璃上。尽管图上没有显示，但是类似的抽吸端口可安装在后挡风玻璃边缘表面上以实现给它除雾。如通过分析除霜气流模式而观察的，并且具体地通过从该示例性实施例的案例研究获取的结果，在前挡风玻璃102上积聚的大部分霜在约15分钟内融化。此外，约25分钟内，有效地完成大部分除雾，只有一点冰留在左上角和右上角周围。
图3显示了第二实施例，其中挡风玻璃102顶部角落处的抽吸端口104(a)和104(b)和顶部中央的抽吸端口104(e)具有比底部角落处的抽吸端口104(c)和104(d)更大的抽吸面积。具体地，顶部角落和顶部中央处的抽吸端口的矩形横截面的尺寸约为100x20平方毫米，并且它们中的每一个适用于从前挡风玻璃抽吸约10CFM的除霜空气。底部角落处的抽吸端口104(c)和104(d)具有约50x20平方毫米的尺寸。可以改变并调整不同抽吸端口的大小和尺寸用于期望的流动特征和风机叶片能力，并不因此限制本实用新型的范围。具体地，尽管没有明确显示，在该实施例中在顶部中央提供了三个抽吸端口104(e)以从挡风玻璃102的中央部分抽吸更多容量的除霜空气。三个端口中的每个从接近于挡风玻璃102的顶部中央抽吸约10CFM的除霜空气。如通过分析所观察的，发现在约25分钟内有效地完成大部分的除霜，而接近挡风玻璃102的顶部左边和顶部右边部分附近的小片的霜未融化。此外，发现在20分钟的运转中整个表面挡风玻璃102上的空气流速基本上是统一的，具体在约0.4到1.0m/s的范围内。
在另一方面，通过图3中显示的抽吸端口中的每个能抽吸约15CFM。总之，(通过中央处的三个以及每两个分别位于顶部和底部角落的抽吸端口)抽吸穿过整个挡风玻璃表面的大于约100CFM的除霜空气，从而在约20-25分钟的运转中实现基本的除霜效果。在约20分钟的运转中实现约0.4-1.0m/s的范围中的统一的除霜空气流速，通过抽吸端口抽吸该容量的除霜空气。有效地，在前挡风玻璃、后挡风玻璃和/或侧玻璃上达到基本上的除霜效果花费的时间取决于包括车辆发动机性能和总体系统设计特征的参数。本技术领域中的技术人员应理解上述时间对应于具体的案例研究，并且不同玻璃除雾消耗的精确时间可基于这些参数而改变。
图4显示了另一个实施例，其中抽吸端口104(e)适用于抽吸约45CFM的穿过挡风玻璃102顶部中央部分的除霜空气。挡风玻璃102顶部和底部角落的抽吸端口(即104(a)、104(b)、104(c)和104(d))中的每个从挡风玻璃102的角落抽吸约15CFM的除霜空气。在该实施例中，在约30分钟的运转中小量的霜仍然未融化。此外，等流速数据图表(velocitycontour profiles)显示了较高的流速基本上局限在挡风玻璃102的底部内，而发现挡风玻璃102顶部左侧和右侧角落附近的除霜空气流速是最小值。对冰融化模式的分析显示了融化模式从挡风玻璃102的底部开始迅速扩散，并且挡风玻璃顶部处的冰最终在15-20分钟内融化。
在另一个实施例中，如图5所示，只沿挡风玻璃102的顶部角落和底部角落提供抽吸端口。挡风玻璃102顶部角落处的抽吸端口104(a)和104(b)以及挡风玻璃102底部角落处的抽吸端口104(c)和(d)的横截面积约为200x20平方毫米，并且其每个适用于从挡风玻璃的表面抽吸约10CFM的除霜空气。在约25-30分钟的运转中，冰基本上融化，并且有效地给前挡风玻璃102除雾，在其表面上任何地方都没有一点还没融化的。该融化模式类似于上文实施例中的，并且其融化区域最终扩展，从底部开始并显著地向顶部中央扩散并进一步向顶部角落扩散。
本实用新型的前挡风玻璃除霜气流模式控制系统还可用于排空车辆的内部。在这样的实施例中，吸风机配置用于抽吸车辆内部的空气并喷向车辆的外部。释放端口安装在适当的位置以将抽吸的空气释放出去。
公开的用于控制车辆前挡风玻璃上除霜气流模式并且将除霜气流导向车辆后部的系统适用于提供有用于前挡风玻璃的任何常规除霜机构的任何车辆中，并且与前挡风玻璃上的任何位置的除霜喷嘴都兼容。此外，可以改变抽吸端口的横截面积以及通过它们抽吸除霜空气的体积以针对前挡风玻璃上的除霜空气实现不同的流速分布，并不因此限制本实用新型的范围。额外地，没有对吸风机数量和位置的限制来实施本实用新型，并且不同的实施例可包括使用在车辆内不同位置处安装不同数量的吸风机以实现不同的除霜气流分布。
如上所述，除霜空气导向车辆的后部(并且更具体地为侧玻璃和后挡风玻璃上方)显著地减小了直接进入前排乘客眼睛的除霜空气的量，当驾驶时给前排乘客的眼睛提供了更多舒适性，并且此外在较长的行驶中减轻了对乘客“眼睛干涩”的威胁。此外，在前挡风玻璃的整个表面上实现了有效的除霜，特别是在不可及的区域比如挡风玻璃的角落。另外，有效地实现了侧玻璃和后挡风玻璃的除霜。
尽管已经综合地相当详细地描述了本实用新型以覆盖可能的方面和实施例，本领域中的技术人员应认识到本实用新型还可能有其它版本。
Claims (10)
1.一种用于控制前挡风玻璃上除霜气流模式的系统，其特征在于，所述系统包含：
在所述前挡风玻璃的边缘表面上的位置提供至少一个抽吸端口；
与所述抽吸端口连通的至少一个吸风机，所述至少一个吸风机适用于通过所述抽吸端口抽吸从除霜喷嘴释放的空气并且将抽吸的空气导向所述车辆的后部；
与所述抽吸端口和所述吸风机流体连通并且与多个通道连通的管道，所述通道与一组释放端口连通，所述管道配置用于通过所述通道将所述抽吸的空气引导至所述释放端口，其中：
至少一个所述释放端口的位置邻近于所述车辆的驾驶员侧玻璃、乘客侧玻璃和后挡风玻璃中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含安装在所述车辆的顶棚和所述前挡风玻璃的车顶内衬之间的空间中的至少一个抽吸端口。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含接近于所述车辆的A柱底端安装的并且适用于抽吸来自所述前挡风玻璃的底部的空气的两个抽吸端口。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含接近于所述车辆的A柱顶端安装的并且适用于抽吸来自所述前挡风玻璃的顶部的空气的两个抽吸端口。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含在所述顶棚和所述前挡风玻璃的车顶内衬之间的空间的中央处安装的至少一个抽吸端口。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含两个吸风机，所述风机分别安装在所述车辆左侧和右侧上的前侧玻璃和后侧玻璃的顶部上方。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管道沿所述前侧玻璃和所述后侧玻璃的顶部延伸。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述管道分为与设置在所述前侧玻璃上方的第一释放端口连通的第一通道以及与设置在所述后侧玻璃上方的第二释放端口连通的第二通道，所述释放端口分别适用于将抽吸的空气释放所述前侧玻璃和后侧玻璃上。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一释放端口和所述第二释放端口的位置邻近于所述车辆的B柱，在所述B柱的任意一侧。
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包含两个管道，所述管道分别沿所述车辆的所述左侧和所述右侧延伸。
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