JP5563687B2 - 車両用の空調システムの吸気口 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の空調システムの吸気口に関する。吸気口は、車両の周囲から新気を吸入するための新気ダクトと、乗員室から空気を吸入するための循環内気管ダクトと、空気を排出するための空気出口並びにフラップとを備える。

車両では、技術的構成要素の数の増加及び快適性に対する要求の増大のため、構造容積、同時に構成要素の機能性に関する最適化が必要である。この場合、例えば、混合室、流れ案内装置及び渦流形成装置の形態の固定した空調設備から公知であるような空調用の大容積の構成要素は、僅かなスペース状況のため車両には使用不可能である。さらに、空調設備の構成要素の数を低減し、同時にエアコンの効果を高めなければならない。

同一範疇の空調システムは、車両の乗員室の外側から取り入れた新気としても表される外気用の吸気口並びに乗員室から抽出される循環内気用の吸気口を有する吸気口ハウジングを備える。空気は、ブロワによって吸気口を介して空調システムに吸い込まれ、次に調整され、適切な分配口を通して乗員室に導入される。吸気口ハウジングの内部に配置されたフラップの位置によって、吸入された空気流が純粋な外気から、純粋な循環内気から、又は外気と循環内気との混合気から構成されるかどうかが決定される。この場合、フラップは、２つの端部位置の間のハウジングの内部にほとんど揺動可能に支持される。吸入された空気流の混合は、フラップの中間位置を介して両方の端部位置の間に達する。

従来技術から公知の吸気口ハウジングの場合、外気用の吸気口と循環内気用の吸気口との間のフラップの中間位置では、望ましくないバイパス流が生じ、この場合、外気はフラップの周囲を流れ、調整なしに循環内気用の吸気口を通して車両の乗員室に導入される。このようなバイパス質量流の結果、例えばあまりにも低温の又はあまりにも高温の外気が直接乗員室内に達することがある。従来技術では、この望ましくないバイパス質量流に対して２つのフラップを備えるハウジングにより対処され、フラップは、一方で外気用の吸気口、他方で循環内気用の吸気口の遮断及び開放のために形成される。しかし、２つのフラップの使用は構造空間の必要性を増大させ、フラップの運動を互いに調整するために、追加の制御費用を必要とする。

特許文献１から、車両の暖房及び／又は空調設備用の吸気口ハウジングが公知である。この吸気口ハウジングは、外気用の吸気口と、循環内気用の吸気口と、ファンと結合された出口及びフラップとを含む。フラップは、外気位置と循環内気位置との間のハウジングの内部に揺動可能に支持され、中間位置を占めることができる。さらに、吸気口ハウジングは、外気質量流及び循環内気質量流をハウジングの出口に誘導するために使用される内側リブを備える。この場合、外気吸気口から循環内気吸気口への直接の空気通過が阻止される。

高速の車両速度の際に、循環内気管ダクト内の新気の一定の動圧を達成して、乗員室内の空気圧に対抗作用するために、空気流入の領域に動圧フラップが使用されるが、この理由は、外気の走行速度に関係する動圧を調整するために、ブロワの回転数を車両速度に適応させるには不十分であるからである。従って、動圧フラップは動圧補償に使用される。従来技術では、別個の歯車及び／又は追加のアクチュエータを介して駆動される別個の新気及び循環内気フラップが設けられる。「外気」及び「循環内気」又は「部分循環内気」の位置を中間位置として可能にする個別フラップを有する従来の吸気口ハウジングでは、動圧補償のために、従って追加の第２のフラップが必要である。このことは、「部分循環内気」の位置で、空気の一部が乗員室から吸入される場合に特に当てはまる。動圧補償の場合、車両速度に応じて、循環内気管ダクトを小さくするために吸気口の断面が低減される。動圧補償とは、高速の車両速度によって発生される高い予圧の絞りは、吸気口ハウジングの吸引領域で行われると理解される。

特許文献２は、車両空調設備のフラップ本体を有する空気フラップを記載している。フラップ本体は、フラップ基体と、それに取り付けられた発泡成形部分とから組み立てられる。フラップ基体は空気ダクトの閉鎖断面の形状に、発泡成形本体はブロワの吸気口の形状にまた必要に応じて付設された空気ダクトの開口部形状に調整される。動圧フラップとして空気フラップを形成する場合、動圧フラップは、空調設備の新気ダクト及び循環内気管ダクトの両方に作用する。新気ダクトの自由な流動断面の前で揺動可能な動圧フラップは、開放した新気ダクトを貫通する空気流を絞り制御し、高速の車両速度で発生される動圧を調整する。この場合、同一の揺動軸線で空気フラップを包みこみ、新気・循環内気フラップとして使用される追加の円筒フラップが設けられる。

しかし、２つのフラップの使用は、例えば高すぎる空間の必要性及び高価な制御のため回避すべきである。複数のフラップを有する空調システムは、単に１つのみのフラップを有する空調システムよりも著しく高価であり、さらにより大きな駆動力を必要とする。

特許文献３には、外気を供給する外気ダクトと、循環内気を供給する循環内気管ダクトと、外気ダクトを制御するためのラム空気フラップと、循環内気管ダクトを制御するための循環内気フラップとを有する、車両の換気、暖房又は空調設備用の空気流入部が開示されている。循環内気フラップ及びラム空気フラップは、統合された換気フラップとして形成され、この換気フラップは、閉鎖した循環内気管ダクトの場合、外気ダクトを通して流れる空気質量流の絞りを可能にする。

従来技術において公知のシステムでは、装置に関し非常に高価な追加の要素を備え、これにより、さらに追加の場所及び制御が要求され、より高いコスト及び追加の取付け費用並びに相応する維持費をもたらすことが理解される。さらに、従来技術から公知のフラップ形状は大きな流動ノイズをもたらす。流動の分離によって及び渦流によって、フラップに揺動及び振動が励起される。

独国特許出願公開第１９９１５９６６号明細書 独国特許出願公開第１０２００６０１２６０４号明細書 独国特許第１０２００４００４１６５号明細書

本発明の課題は、新気及び循環内気並びに部分循環内気の吸入機能を可能にする車両用の空調システムの吸気口を提供することである。部分循環内気の吸入の場合、乗員室内の快適性を保証するために、走行速度に関係する連続的な動圧補償を意図すべきである。新気吸気口から循環内気吸気口へのバイパス流を阻止すべきである。適切な空気案内は、制御、製造、組立及び保守用の構造空間の必要性及び発生費用を最小化するために、使用すべき最小数の構成要素により実現すべきであろう。

この課題は、車両用の空調システムの本発明による吸気口によって解決される。吸気口は、車両の周囲から新気を吸入するための新気ダクトと、乗員室から空気を吸入するための循環内気管ダクトと、空気をブロワに転送するための空気出口とを備える。さらに、吸気口は、空気質量流を制御するためのフラップを含む。空気質量流が流れて当たる表面を備えるフラップは、ハウジングの内部に２つの端部位置の間に揺動可能に支持される。フラップの揺動可能な支持は、異なる中間位置におけるフラップの調整を可能にする。新気ダクトは、ハウジング壁、隔壁及びフラップの表面によって画定される。

本発明の構想によれば、フラップのハウジング壁及び表面は、新気ダクトが新気の流動方向に流動断面を先細りさせる輪郭を備えるように形成されかつ互いに対向して配置される。この輪郭は、新気ダクトの内部の動圧の補償を可能にする。新気ダクト内の過圧の完全な除去は、空気出口、従ってブロワに対して達成される。本発明によれば、ハウジング壁は成形部を備える。この場合、成形部は、ハウジング壁を起点とし、新気ダクトの流動断面内に斜めに突出し、従って流動断面を低減する第１の平面と、新気の流動方向に、流動断面を低減する平面に隣接する第２の平面とにより形成される。新気質量流の流動方向に対して斜めに置かれた平面は、有利に流動断面の均一な低減をもたらす。第２の平面は、第１の平面と反対にハウジング壁の方向に配向される。ハウジング壁の方向の第２の平面の配向とは、第２の平面が、斜めに置かれた成形部の平面に達する前に新気ダクトの内部の新気質量流の流動方向に対して平行に、又はハウジング壁に対して実質的に平行に配置されることと理解される。

本発明の有利な態様によれば、フラップの表面は、さらに、新気ダクトから循環内気管ダクトへのバイパス質量流としての直接の空気通過を最小化するか又は阻止するように形成される。新気ダクトの内部の動圧補償とならんで、フラップの表面の形成は、隔壁と関連して、新気ダクトからの循環内気管ダクトのシールを可能にする。この場合、循環内気の吸引領域は、より高い圧力下にある新気の吸引領域に対してシールされ、この結果、新気は循環内気の吸引領域内に流れることができない。フラップの表面と隔壁との間のシールは、フラップの異なる位置において、並びに車両の異なる速度範囲の場合、新気の異なる強さの絞りにより保証される。

ハウジング壁の方向に配向された成形部の第２の平面が、フラップの回転運動の際に生じるフラップと成形部の第２の平面との間の間隙が新気の必要な絞りに応じて適合されるように輪郭形成されることが有利である。

新気／循環内気の動圧フラップとして形成されたフラップは、回転軸線を中心に回転可能に支持されることが好ましい。フラップの回転は、調整領域において有利に無段階であることが可能であり、この結果、フラップの端部位置の間で任意の中間位置が調整可能である。第１の端部位置におけるフラップの位置では、新気ダクトは完全に閉鎖され、循環内気管ダクトは完全に開放される。第２の端部位置におけるフラップの位置では、新気ダクトは完全に開放され、循環内気管ダクトは完全に閉鎖される。この結果、第１の端部位置で新気のみを、第２の端部位置で循環内気のみを、また中間位置で新気と循環内気との混合気を空気出口を通して送ることが可能である。調整領域は、好ましくは０°〜９０°延在し、すなわち、０°の第１の端部位置から９０°の第２の端部位置まで延在する。

フラップは第１の長手側面と第２の長手側面とを備え、この場合、長手側面はフラップの回転軸線に対して平行に配向される。本発明の有利な態様によれば、長手側面の間に延在するフラップの表面は、回転軸線から一定間隔の表面を有するシェル状の円形の中空円筒の部分領域の形状とは異なる輪郭により形成される。この場合、フラップの表面の部分領域は、好ましくは０°〜９０°の角度範囲にわたって延在する。回転軸線から一定間隔の表面を有する円形の中空円筒のシェル状の表面とは異なる輪郭は、一発展形態によれば、角度範囲にわたって回転軸線に対して異なって変化する間隔を有する。この場合、フラップの表面は、回転軸線に対して直角の断面において、第２の長手側面の方向に第１の長手側面を起点として、異なる領域に分割可能である。

フラップの表面の異なる領域は、回転軸線に対してそれぞれ必要な間隔を達成するために、凸状に又は凹状に湾曲してあるいは真っ直ぐに形成される。第１の領域は、凸状に湾曲した表面を備えることが好ましく、一方、第１の領域に隣接する第２の領域、第２の領域に隣接する第３の領域、及び第３の領域に隣接する第４の領域は、それぞれ真っ直ぐな表面で形成される。第４の領域に隣接する第５の領域の表面は凸状に屈曲して形成される。本発明の発展形態によれば、回転軸線からの表面の間隔は、第１及び第２の領域で低減し、一方、間隔は第３及び第４の領域で再び拡大し、第５の領域で一定である。この場合、表面の領域の間の移行部が連続的に形成される。恒常的な移行部を有する表面とは、流動技術的に、剥離縁部又は他の流動にさらに影響を及ぼす形状を有しない単に最小の抵抗を発生する平面と理解される。さらに、表面が閉鎖される。

この場合、輪郭は、異なる領域で、「部分循環内気」の場合のフラップの個々の位置で、すなわち端部位置の間で、新気ダクトを通して流れる空気質量流の車両毎に適合された絞りが、新気ダクト内の圧力に応じて達成されるように形成される。０°〜９０°の角度範囲にわたって延在するフラップの表面は、この場合、第１の領域が０°〜１２°の角度範囲、第２の領域が１２°〜４０°の角度範囲、第３の領域が４０°〜５５°の角度範囲、第４の領域が５５°〜７０°の角度範囲、及び第５の領域が７０°〜９０°の角度範囲を含むように分割されることが好ましい。

ハウジング壁及びフラップの表面の輪郭により、有利に、フラップの異なる位置における新気の流動方向の新気ダクトの流動断面の絞りが可能になる。流動断面を画定する向かい合う成形部を有するハウジング壁及びフラップの表面の輪郭は、フラップの所定の調整領域の新気ダクトの流動断面が流動技術的に有利に先細りするように、互いに調整して形成される。本発明の態様によれば、所定の調整領域は、新気ダクトが完全に閉鎖されまた循環内気管ダクトが完全に開放される０°の場合の第１の端部位置と、まさになお絞りが生じる２３°の場合の最大位置との間のフラップの回転領域に位置する。この領域の内部で、フラップの各々の位置の流動断面が漏斗状に低減される。

漏斗状の低減は、ハウジング壁の成形部及びフラップのこの調整領域のフラップの上面領域の互いに斜めに配向された平面によって達成される。この場合、対向する平面は、新気の流動方向に対して好ましくは同様の又は等しい調整角度の値を有し、この場合、その符号は正反対である。

吸気口を通して一定の空気流量を維持するためのフラップ、従って空調システムは速度の上昇と共に閉鎖することが有利であり、このことは、車両の異なる速度範囲に対する異なるフラップの位置において、車両の速度に適合されたそれぞれ異なる新気の絞りにより保証される。

本発明の発展形態は、新気ダクトと循環内気管ダクトとを互いに分離する隔壁が、前面に形成された突出部を有する前記前面を備えることにある。この場合、前面及び突出部は、フラップの表面の方向に、突出部が表面と前面との間の間隙を画定するように配向して配置される。フラップの表面が、表面に対向して配置された隔壁の突出部と関連して、フラップの所定の調整領域において最小の開口部厚さを有する一定の間隙を形成し、この結果、新気ダクトと循環内気管ダクトとの間のバイパス質量流が阻止されるか又は最小であるに過ぎないことが特に有利である。本発明の態様によれば、フラップの回転範囲の所定の調整領域は、０°〜２３°にある。

新気の質量流量を絞る新気ダクトの開閉とならんで、０°〜２３°のフラップの回転の好ましい調整領域において、フラップの表面の輪郭によって、有利に同時に、より高い圧力下にある新気の吸引領域に対する循環内気の吸引領域のシールが達成され、この結果、新気は循環内気の吸引領域内に流れることができない。これによって、新気ダクトを通して流れる空気質量流が絞られ、一方、同時に、新気ダクトと循環内気管ダクトとの間のバイパス質量流が阻止されるか又は最小化される。

本発明のさらに有利な態様は、フラップの表面の側面にシールが配置されることにある。長手側面に沿って完全に延在し、かつフラップと固定結合されるシールは、端部位置の一方のフラップの位置に応じてフラップと関連して新気ダクト又は循環内気管ダクトを閉鎖するように形成される。

本発明による解決方法は、次のような多様な利点を有する。
−換気の高い快適性を維持しつつ吸気口の内部の廉価な個別フラップ、
−複数フラップシステムの場合に必要なフラップ及びアクチュエータ、歯車及び制御装置のような運動装置を省略することによる遊び及び力の低減、従って追加の運動装置の節約によるコスト低減、
−構造空間の必要性の低減
−空調システムの故障し易さ及び製造、組立及び保守用の費用の低減。

本発明のさらなる詳細、特徴及び利点は、対応する図面を参照して実施例の以下の説明から明らかになる。

従来技術の新気／循環内気フラップの図面である。 開放した循環内気吸気口及び閉鎖した新気吸気口の場合の組み合わせた新気／循環内気の動圧フラップ、新気ダクトの同時の開放の場合の循環内気管ダクトの閉鎖プロセスの図面である。 図３のａ）〜ｄ）は、従来技術の新気／循環内気フラップを有する空調システムの吸気口の図面である。 図４のａ）〜ｄ）は、新気／循環内気の動圧フラップを有する空調システムの吸気口の図面である。

図１は、新気ダクト２と、循環内気管ダクト４と、新気／循環内気フラップとして形成されるフラップ１０とを有する車両用の空調システムの従来技術から公知の吸気口１を示している。新気ダクト２を通して流動方向３にブロワによって車両の周囲から吸入された新気又は外気及び／又は循環内気管ダクト４を通して流動方向５に乗員室から吸入された循環内気は、出口において吸気口１からダクトを通して流動方向６にブロワに案内される。新気ダクト２及び循環内気管ダクト４は、隔壁７によって互いに分離されている。吸気口１は、さらにハウジングから形成され、この場合、ハウジング壁８及び隔壁７は、対向して循環内気管ダクト４を画定し、並びにハウジング壁９及び隔壁７は、対向して新気ダクト２を画定する。ブロワによって吸気口１を通して空調システムに吸入された空気質量流は、次に調整され、すなわち、空気出口を通して乗員室に導入される前に、例えば冷却され、除湿され及び／又は加熱される。空調システムのハウジングに保持されたフラップ１０は、２つの端部位置、循環内気位置と新気位置との間に揺動可能に、又は０°〜９０°の調整領域において回転軸線１５を中心に無段階に回転可能に支持される。フラップ１０が０°に近い設定角度αで位置決めされる図１に示した循環内気位置の状態では、フラップ１０は新気ダクト２を完全に閉鎖し、循環内気管ダクト４が完全に開放される。フラップ１０が９０°の設定角度αで位置決めされる図１に示していない新気位置の状態では、フラップ１０は循環内気管ダクト４を完全に閉鎖し、一方、新気ダクト２は完全に開放される。フラップ１０は、シェル状の円形の中空円筒の部分領域の形態で形成され、この場合、中空円筒の軸線は回転軸線１５に対応する。フラップ１０は、円筒状の平坦な表面１６を備え、この表面は、回転軸線１５に対して直交した断面において半径に沿って回転軸線１５を中心に延在する。フラップ１０には、円筒形の凸状の側面において流れが当たる。流れが当たる表面１６の凸状形状は、真っ直ぐな平面で形成された対向するハウジング壁９と関連して、自由な流動断面の先細りを生成し、この場合、流動断面の低減は出口に向かって小さくなる。

フラップ１０の円筒状に弓なりの表面１６の周囲を流れる際に、空気の逆流領域、従ってフラップ１０の渦及び動圧領域を阻止し、絞り効果並びに騒音発生を回避するために、フラップが中空円筒状の壁部の部分領域の長手側面１１、１３に閉鎖して形成される。この場合、互いに平行にかつ回転軸線１５の方向に配向された中空円筒状の壁部の部分領域の長手側面１１、１３と、回転軸線１５との間に、それぞれ１つの閉鎖した壁部２３が延在する。壁部２３は、その断面においてフラップ１０の半径に沿って回転軸線１５からフラップ１０の弓なりの表面１６の長手側面１１、１３まで延在する。

表面１６の長手側面１１、１３には、長手側面１１、１３に沿って完全に延在しかつフラップ１０と固定結合されるシール１２、１４が配置される。シール１２、１４は、フラップ１０が端部位置の一方で０°又は９０°にある場合、新気ダクト２及び循環内気管ダクト４の両方を閉鎖する。循環内気位置では、シール１２は、フラップ１０とハウジング壁９との間の新気ダクト２をシールし、一方、シール１４は、フラップ１０と隔壁７との間の新気ダクト２を密閉する。この場合、シール１２は、ハウジング壁９に形成されたウェブ９ａに当接する。図１に示していない新気位置では、シール１２は、フラップ１０と隔壁７との間の循環内気管ダクト４をシールし、一方、シール１４は、フラップ１０とハウジング壁８との間の循環内気管ダクト４を密閉する。

端部位置の間のフラップ１０の無段階の揺動の際に、任意の中間位置が調整可能であり、この結果、新気のみ、循環内気のみ、あるいは部分循環内気としても表される新気と循環内気との混合気が空気出口を通してブロワに送られる。フラップ１０の恒常的な運動は、同時の恒常的な循環内気管ダクト４の閉鎖の際に新気ダクト２の恒常的な開放、又は同時の恒常的な新気ダクト２の閉鎖の際に循環内気管ダクト４の恒常的な開放をもたらす。図１のみによるフラップ１０の実施形態では、動圧補償は不可能である。

図２には、本発明による吸気口１の実施形態が示さている。図１にすでに記載した構成要素は、この場合、同様の参照番号により示されている。図１の従来技術から公知の形成に対する違いとして、新気／循環内気の動圧フラップとしてのフラップ１０及びハウジング壁９は輪郭形成されている。ハウジング壁９は、新気ダクト２の自由な流動断面を、新気の流動方向３にさらに先細りさせる成形部１８を備える。成形部１８を有するハウジング壁９に対向する、円形の中空円筒のシェル状の平面とは異なるフラップ１０の流れが当たる表面１７ａの凸状形状と関連して、新気の流動方向３の新気ダクト２の流動断面は漏斗の形状に先細りする。流動断面は、両側で、すなわち、フラップ１０の表面１７ａの形状及びハウジング壁９の成形部１８の両方によって低減される。この場合、成形部１８は、流動断面が常にかつ一定に低減し、またフラップ１０の所定の位置に達した場合、フラップ１０の表面１７ａの形状のみによってなお影響を受けるように形成される。フラップ１０の位置に応じて、流動断面の低減は出口に向かって小さくなる。ハウジング壁９の全幅にわたって延在する成形部１８は、従って新気の流動方向３に、真っ直ぐな平面で形成されたハウジング壁９から突出する流動断面内に斜めに突出する平面１８ａを備え、この結果、流動断面はフラップ１０の位置と無関係に連続的に低減する。流動断面の内部に突出する平面１８ａは、代わりに真っ直ぐに又は輪郭をつけて形成してもよい。ハウジング壁９の幅とは、空気の流動方向に対して直角、すなわち回転軸線１５の方向の延長であると理解される。

成形部１８の斜めに配向された部分１８ａを通して先細りする流動断面に隣接する、フラップ１０の流れが当たる表面１７ａのみによって流動断面の寸法が左右される当該の流動断面は、ハウジング壁９に対して平行に配向された真っ直ぐな平面１８ｂによって形成される。平面１８ｂは、シール１２に関連して、シール面１８ｂ又は間隙画定面１８ｂとして形成される。フラップの回転運動の際、シール面１８ｂとシール１２との間の新気ダクト２は、シール１２がフラップ１０の湾曲した表面１７ａのため、これとは反対にハウジング壁９の真っ直ぐなシール１８ｂによって剥離されるまでシールされる。シール面１８ｂからのシール１２の剥離の際にシール１２と間隙画定面１８ｂとの間に生じる間隙は、移行部が成形部１８の平面１８ｂから平面１８ａに達するまでほぼ一定に留まり、僅かにのみ大きくなる。成形部１８の平面１８ａと１８ｂは、車両の縁部条件に基づき、適切な絞りが走行速度に基づき得られるように配置されかつ輪郭形成される。

０°の第１の端部位置からのフラップ１０の回転運動の第１の領域で、絞りをもたらす断面がシール面１８ｂとシール１２との間に形成される。シール面１８ｂの真っ直ぐな又は平坦な形成の場合、フラップ１０の回転運動によって生じる間隙は、シール１２の円形運動のため連続的に大きくなる。輪郭形成された平面１８ｂによって、間隙延長部が適合可能である。

円形の中空円筒の部分領域の形状とは異なる表面１７ａを有する新気／循環内気の動圧フラップとして形成されたフラップ１０は、回転軸線１５を備える。この場合、差異は、回転軸線１５に対して直角の断面で円筒状に形成された表面１６に関係する。図１のフラップと比較して、図２のフラップ１０の円筒状に形成された表面１６は、拡張部を備える。拡張部は、回転軸線１５を中心に曲げられた楔の形状で、楔の先端が、シール１２が配置されるシェル状の中空円筒の部分領域の第１の長手側面１１に当接するように形成される。シール１４が配置される第２の長手側面１３の方向にシェル状の中空円筒の部分領域の第１の長手側面１１から間隔が大きくなるにつれて、楔の厚さが増大する。代わりに、楔は、より大きな領域にわたって一定の半径を有し、従って隔壁７に対するシールを実現するために中空円筒状に形成してもよい。これにより、一方で、閉鎖した又は僅かにのみ開放した新気ダクト２の場合に、フラップ１０の表面１７ａと隔壁７との間のシールの改良が達成される。この場合にシールすべき間隙１９の大きさが最小化され、この結果、新気ダクト２から循環内気管ダクト４内への新気のバイパス質量流が回避されるか又は最小化される。

本発明による吸気口１の形成の利点は、図３のａ）〜ｄ）及び図４のａ）〜ｄ）の対比する説明においても明らかであり、これらの図は、フラップ１０によって新気ダクト２を同時に開放しつつ、循環内気管ダクト４の閉鎖のプロセスを示している。図３のａ）〜ｄ）には、従来技術から公知の新気／循環内気フラップによるプロセス、また図４のａ）〜ｄ）には、本発明による吸気口１の実施形態の新気／循環内気の動圧フラップによるプロセスが示されている。この場合、プロセスは、図３のａ）及び図４のａ）に示したフラップ１０の第１の端部位置を起点として、２つの中間位置（図３のｂ）、図３のｃ）及び図４のｂ）、図４のｃ））を介して図３のｄ）及び図４のｄ）に示したフラップ１０の第２の端部位置まで明らかにされる。

図３のａ）及び図４のａ）は、それぞれ新気ダクト２が閉鎖されかつ循環内気管ダクト４が開放されているそれぞれ０°の第１の端部位置のフラップ１０を示している。シール１２は、フラップ１０とハウジング壁９との間の新気ダクト２をシールし、この場合、図３のａ）のシール１２はハウジング壁９のウェブ９ａに、図４のａ）のシール１２は成形部１８のシール面１８ｂに当接する。シール１４は、それぞれフラップ１０と隔壁７との間の新気ダクト２をシールし、この場合、シール１４は、隔壁７の前面にかつ隔壁７の前面に形成された突出部２０の下方に当接する。突出部２０は、回転軸線１５に対して直角の断面に鋭角の形状を有し、この場合、隔壁７の前面及び突出部２０の先端は、フラップ１０の表面１６、１７ｂの方向に配向される。突出部２０と表面１６、１７ｂとの間に、間隙１９が形成される。シール１４は、隔壁７の前面壁から．突出部２０の移行領域に位置する。

図４のａ）に示したように、成形部１８の斜めの面１８ａ及びフラップ１０の表面１７ｂは、フラップ１０のこの位置で、新気の流動方向３に対して同様の又は等しい調整角度の値を有し、この場合、調整角度の値には単に他の符号が付与される。新気ダクト２の流動断面は、従って両側が漏斗状に先細りにされる。両側に隣接する新気ダクト２の領域は、シール面１８ｂ又はフラップ１０の間隙画定面１８ｂ及び表面１７ｂによって画定され、この場合、流動断面の低減は表面１７ｂの形成のみによってもたらされる。最も小さな自由な流動断面は、シール１２の高さの出口で達成される。

同様に図４に新気／循環内気の動圧フラップとして形成されたフラップ１０は、回転軸線１５から一定間隔の表面を有するシェル状の円形の中空円筒の部分領域の形状とは異なる表面１７ｂを備える。フラップ１０の表面１７ｂを形成する円筒の部分領域は、０°〜９０°の角度範囲を含む。この場合、表面１７ｂは、回転軸線１５に対して異なって変化する間隔を有する領域を備える。シール１２が配置される第１の長手側面１１を起点として、シール１４が配置される第２の長手側面１３の方向に、表面１７ｂが凸状に湾曲して形成される。表面１７ｂのこの領域Ａは、０°〜１２°の角度範囲をカバーする。領域Ａに隣接する領域Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ真っ直ぐな湾曲していない表面を備える。この場合、表面の湾曲は非常に僅かであるか又はゼロである。領域Ｂ、Ｃ、Ｄは、順次、１２°〜４０°、４０°〜５５°及び５５°〜７０°の角度範囲をカバーする。フラップ１０の回転軸線１５からの表面１７ｂの間隔は領域Ａ、Ｂで低減し、領域Ｃ、Ｄで再び増大する。表面１７ｂの領域Ｄには、７０°〜９０°の角度範囲をカバーする領域Ｅが当接し、この領域では、フラップ１０の回転軸線１５からの表面１７ｂの間隔は一定である。表面１７ｂは、領域Ｅにおいて円筒の外被の形状で湾曲している。領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの間の表面１７ｂの移行部が連続的に形成される。

循環内気管ダクト４は完全に開放され、最大の流動断面２２を有する。

図３のｂ）及び図４のｂ）に、フラップ１０のそれぞれ１つの第１の中間位置が示されている。新気ダクト２は今や小さく開放され、一方、循環内気管ダクト４は、最大の流動断面２２で開放されている。フラップ１０の同一の位置又は旋回の場合、図３のｂ）の新気ダクト２の流動断面２１は、図４のｂ）の新気ダクト２の流動断面２１よりも大きく開放されている。図４のハウジング壁９の成形部１８、特に間隙画定面１８ｂは、フラップ１０の旋回が小さい場合、流動断面２１の大きな開放を阻止する。フラップ１０の回転運動の際、シール面１８ｂとシール１２との間の新気ダクト２は、シール１２がフラップ１０の旋回のためハウジング壁９のシール１８ｂから剥離するまでシールされる。図４のｂ）に示したように、成形部１８の斜めの面１８ａ及びフラップ１０の表面１７ｂは、フラップ１０のこの位置においても、新気の流動方向３に対して同様の又は等しい調整角度を有し、この結果、新気ダクト２の流動断面は、両側が漏斗状に低減する。最小の自由な流動断面は、図４のａ）のフラップ１０の端部位置のように、シール１２の高さの出口で達成され、この場合、シール１２はもはやシール面１８ｂに当接せず、出口に至る新気ダクト２の開口部を解放する。

図３のｂ）によれば、隔壁７とフラップ１０との間の間隙１９がすでに開放されている。シール１４は、もはや隔壁７の前面に位置しない。望ましくないバイパス質量流は新気ダクト２から循環内気管ダクト４内に流れ、このバイパス質量流は、車両速度が上昇した場合、新気ダクト２と循環内気管ダクト４との間の圧力差の増大のためなお大きくなる。

このバイパス質量流は、図４のｂ）による新気／循環内気の動圧フラップとしてのフラップ１０の態様の場合、最小化されるか又は回避される。フラップ１０の表面１７ｂは、表面１７ｂと突出部２０との間の間隙１９が閉鎖されるか又は単に最小の値を有するように形成され、この結果、シール１２とシール面１８ｂとの間の新気ダクト２を通して流れる空気質量流が絞られ、同時に、循環内気管ダクト４へのバイパス質量流が最小化される。

図３のｃ）及び図４のｃ）は、フラップ１０のそれぞれ１つの第２の中間位置を示している。新気ダクト２の流動断面２１は、図３のｂ）又は図４のｂ）の第１の中間位置の場合よりも大きく、一方、循環内気管ダクト４の流動断面２２が低減される。ただし、フラップ１０の同様に同一の旋回の場合、図３のｃ）の新気ダクト２の流動断面２１は、図４のｃ）の新気ダクト２の流動断面２１よりも、著しく大きく開放された。図３のｂ）及び図３のｃ）による第１の中間位置と第２の中間位置との比較においても、新気ダクト２の流動断面２１は、今や、図４のｂ）及び図４のｃ）の新気ダクト２の流動断面２１と比べてはるかに大きい。フラップ１０の旋回の場合、図４のａ）〜図４のｄ）のハウジング壁９の成形部１８により、流動断面２１が一定の値を超えて開放されることが阻止される。シール１２と成形部１８の間隙画定面１８ｂとの間に形成される間隙は、ほぼ一定のままである。フラップ１０の旋回が２３°の設定角度αを越えた場合に初めて、新気ダクト２の流動断面２１がさらにより大きく開く。約２３°の設定角度αを越えてフラップ１０が運動した場合、シール１２は、フラップ１０のさらなる旋回によって、成形部１８の平面１８ｂから平面１８ａの移行部の領域をカバーする。約２３°の設定角度αの領域で、新気ダクト２を通して導かれた空気質量流が強く絞られる。新気の流動方向３の新気ダクト２の流動断面は、０°〜２３°の角度のフラップ１０の調整領域で漏斗状に先細りする。フラップ１０のこの調整領域において、成形部１８の斜めの面１８ａ及びフラップ１０の表面１７ｂは、新気の流動方向３に対して同様の又は等しい調整角度を有する。最小の自由な流動断面は、図４のａ）のフラップ１０の端部位置又は図４のｃ）の位置におけるように、シール１２の領域で達成され、この場合、シール１２は、成形部１８の間隙画定面１８ｂへの斜めの平面１８ａの移行部に配置される。

この場合、平面１８ａと１８ｂは、車両の縁部条件に基づき、適切な絞りが走行速度に基づき得られるように配置されかつ輪郭が備えられる。

新気ダクト２の流動断面の適切な均一な低減とならんで、図４のｃ）による新気／循環内気の動圧フラップとして形成されたフラップ１０は、新気ダクト２と循環内気管ダクト４との間のバイパス質量流を最小化するか又は阻止する。この理由は、表面１７ｂの輪郭、特に表面１７ｂの領域Ｅの輪郭が、表面１７ｂと突出部２０との間の間隙１９を閉鎖するか又は最小化するからである。シール１２がフラップ１０の旋回によって成形部１８の平面１８ｂから平面１８ａの移行部の領域をカバーするフラップ１０の位置に達するまで、間隙１９も閉鎖されたままである。新気ダクト２を通して流れる空気質量流は絞られ、同時にバイパス質量流が最小化される。循環内気管ダクト４内の空気又はブロワへの空気質量流に対する新気ダクト２内の空気の過圧が除去される。

フラップ１０の表面１７ｂは、領域Ｅにおいて、表面１７ｂに対向して配置された突出部２０と組み合わせて、０°〜２３°のフラップの調整領域の間隙１９が一定でありかつ最小であるように形成される。

成形部１８によるハウジング壁９におけるハウジングの適切な輪郭形成は、新気ダクト２の流動断面２１、従ってフラップ１０の所定の調整領域の新気用の吸引断面の低減を可能にする。この場合、輪郭形成は、ブロワに対する新気ダクト２内の過圧の完全な除去が可能になるように形成される。同時に、これらの調整領域の表面１７ａ、１７ｂの拡張によるフラップ１０の輪郭形成によって、新気ダクト２内のより高い圧力下にある吸引領域の新気に対して、循環内気管ダクト４内の循環内気の吸引領域のシールが達成され、この結果、新気は循環内気の吸引領域内に流れず、バイパス質量流が回避される。輪郭形成は、フラップ１０の異なる位置で、同時に異なる車両速度の範囲で、新気の異なる絞りにより適合される。この場合、フラップ１０は、空調装置を通して一定の空気流量を維持するために、車両速度の上昇につれて新気ダクト２を閉鎖する。

１ 吸気口
２ 新気ダクト
３ 新気の流動方向
４ 循環内気管ダクト
５ 循環内気の流動方向
６ ブロワの空気の流動方向
７ 隔壁
８ ハウジング壁
９ ハウジング壁
９ａ ウェブ
１０ フラップ
１１ 第１の長手側面
１２ シール
１３ 第２の長手側面
１４ シール
１５ フラップの回転軸線
１６ フラップの表面
１７ａ、１７ｂ フラップの適合された表面
１８ ハウジング壁の成形部
１８ａ 平面、部分
１８ｂ 平面、シール面、間隙画定面
１９ 間隙
２０ 突出部
２１ 新気ダクトの開放した流動断面
２２ 循環内気管ダクトの開放した流動断面
２３ 壁部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 表面１７の領域
α フラップ１０の調整角度

Claims (8)

1. 新気を吸入するための新気ダクト（２）と、乗員室から空気を吸入するための循環内気管ダクト（４）と、空気をブロワに案内するための空気出口並びにフラップ（１０）とを備える車両用の空調システムの吸気口（１）であって、
   表面（１７ａ、１７ｂ）を備える前記フラップ（１０）が、２つの端部位置の間のハウジングの内部に揺動可能に並びに中間位置を取れるように支持され、
   ハウジング壁（９）、隔壁（７）及び前記フラップ（１０）の前記表面（１７ａ、１７ｂ）が新気ダクト（２）を画定する吸気口（１）において、
   前記ハウジング壁（９）が、前記フラップ（１０）の前記表面（１７ａ、１７ｂ）と関連して、前記新気ダクト（２）の内部の動圧を補償するために前記新気の流動方向（３）の前記新気ダクト（２）の流動断面を先細りさせる輪郭を形成し、前記ハウジング壁（９）が成形部（１８）を備え、前記成形部（１８）が、前記ハウジング壁（９）を起点とし、前記新気ダクト（２）の前記流動断面内に斜めに突出しかつ前記流動断面を低減する平面（１８ａ）と、前記新気の流動方向（３）に前記平面（１８ａ）に隣接し、前記ハウジング壁（９）の方向に配向された平面（１８ｂ）とにより形成され、
   前記フラップ（１０）が、新気／循環内気の動圧フラップとして回転軸線（１５）を中心に回転可能に形成され、
   前記フラップ（１０）が第１の長手側面（１１）と第２の長手側面（１３）とを備え、
   前記表面（１７ｂ）が、前記回転軸線（１５）に対して直角の断面で、前記第２の長手側面（１３）の方向に前記第１の長手側面（１１）を起点として、第１の領域（Ａ）で凸状に湾曲して形成され、前記第１の領域（Ａ）に隣接する第２の領域（Ｂ）、前記第２の領域（Ｂ）に隣接する第３の領域（Ｃ）、及び前記第３の領域（Ｃ）に隣接する第４の領域（Ｄ）で、それぞれ真っ直ぐな表面で形成され、並びに、前記第４の領域（Ｄ）に隣接する第５の領域（Ｅ）で、凸状に湾曲して形成され、前記回転軸線（１５）からの前記表面（１７ｂ）の間隔が、前記第１及び前記第２の領域（Ａ、Ｂ）で低減し、前記第３及び前記第４の領域（Ｃ、Ｄ）で拡大し、前記第５の領域（Ｅ）で一定であり、前記領域（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）の間の移行部が継続的に形成されることを特徴とする吸気口（１）。
2. 前記フラップ（１０）の前記表面（１７ａ、１７ｂ）が、前記新気ダクト（２）から前記循環内気管ダクト（４）内へのバイパス質量流としての直接の空気通過が最小化されるように形成される請求項１記載の吸気口（１）。
3. 前記ハウジング壁（９）の方向に配向された前記成形部（１８）の平面（１８ｂ）が、前記フラップ（１０）の回転運動の際に生じる前記フラップ（１０）の前記表面（１７ａ、１７ｂ）と前記平面（１８ｂ）との間の間隙が適合されるように輪郭形成される請求項１記載の吸気口（１）。
4. 前記フラップ（１０）が無段階に回転可能であり、この結果、前記フラップ（１０）の端部位置の間で任意の中間位置が調整可能であり、第１の端部位置で前記新気ダクト（２）が完全に閉鎖され、前記循環内気管ダクト（４）が完全に開放され、並びに第２の端部位置で前記新気ダクト（２）が完全に開放され、前記循環内気管ダクト（４）が完全に閉鎖され、この結果、前記第１の端部位置で新気のみを、並びに第２の端部位置で循環内気のみを、また中間位置で新気と循環内気との混合気を空気出口を通して送ることが可能である請求項１又は３に記載の吸気口（１）。
5. 前記長手側面（１１、１３）の間に延在する前記フラップ（１０）の表面（１７ａ、１７ｂ）が、前記回転軸線（１５）から一定間隔の前記表面を有するシェル状の中空円筒の部分領域の形状とは異なる輪郭により形成され、
   前記フラップ（１０）の前記表面（１７ａ、１７ｂ）の前記部分領域が０°〜９０°の角度範囲を含む請求項１乃至４の何れか１項に記載の吸気口（１）。
6. 前記フラップ（１０）の表面（１７ｂ）及び前記表面（１７ｂ）に対向して配置された前記ハウジング壁（９）の前記成形部（１８）の表面が、前記新気ダクト（２）の前記流動断面が、前記新気の流動方向（３）に、０°〜２３°の角度の前記フラップの調整領域で漏斗状に先細りするように形成される請求項１乃至５の何れか１項に記載の吸気口（１）。
7. 前記新気ダクト（２）と前記循環内気管ダクト（４）とを互いに分離する前記隔壁（７）が、前面に形成された突出部（２０）を有する前記前面を有し、
   前記前面及び前記突出部（２０）が前記フラップ（１０）の前記表面（１７ｂ）の方向に配向され、前記突出部（２０）が前記表面（１７ｂ）と前記前面との間の間隙（１９）を画定し、並びに
   前記フラップ（１０）の前記表面（１７ｂ）が、前記表面（１７ｂ）に対向して配置された前記隔壁（７）の前記突出部（２０）と関連して、前記間隙（１９）が０°〜２３°の前記フラップの調整領域で一定でありかつ最小であるように形成され、この結果、前記新気ダクト（２）と前記循環内気管ダクト（４）との間のバイパス質量流が最小である請求項１乃至６の何れか１項に記載の吸気口（１）。
8. 前記フラップ（１０）の前記表面（１７ａ、１７ｂ）の前記長手側面（１１、１３）にシール（１２、１４）が配置され、前記シール（１２、１４）が前記長手側面（１１、１３）に沿って完全に延在し、かつ前記フラップ（１０）と固定結合され、この結果、前記シール（１２、１４）が、前記端部位置の一方の前記フラップ（１０）の位置に応じて前記フラップ（１０）と関連して、前記新気ダクト（２）又は前記循環内気管ダクト（４）を閉鎖可能に形成される請求項５乃至７の何れか１項に記載の吸気口（１）。

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