CN113232486A - 涡流改善装置及车载空气调节*** - Google Patents

Abstract

一种涡流改善装置及车载空气调节***，涉及空调技术领域。该涡流改善装置，括收缩管、混合管、扩散管、引流管和支撑座；收缩管的入口端为进气口，扩散管的出口端为出气口；混合管外套在收缩管上，且混合管靠近出气口的一端与扩散管的入口端连通，混合管靠近进气口的一端与收缩管密封连接；收缩管的出口端设置在混合管内；混合管的管壁上设置有与引流管的顶部连通的混合引流孔；引流管的底部连接有支撑座，支撑座上设置有与引流管连通的吸气口。车载空气调节***包括涡流改善装置。本发明的目的在于提供一种涡流改善装置及车载空气调节***，以在一定程度上改善或者消除现有技术中存在的涡流的技术问题。

Description

涡流改善装置及车载空气调节***

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种涡流改善装置及车载空气调节***。

背景技术

在车载HVAC(空气调节***、空调箱)的结构设计中，由于对不同的出风模式会有不同的要求，如风量、温度，所以在HVAC内部会有各式各样的导流筋来调节流体的方向与速度等流动特性。然而导流筋强制改变了流体原来的流动方向，导致导流筋附近区域出现涡流，而涡流改变了近壁面流体的流动特性，从而影响车载HVAC的性能表现。

传统的消除、改善涡流的方法通常是将物体的外形做成流线型的，降低流体流动的逆压梯度，从而抑制流动分离产生涡流。但是车载HVAC中的空间较为狭小，同时考虑到结构的出模，一般导流筋均为垂直于壳体壁面布置，无法将导流筋与壳体之间的连接处做成过渡形状。这样导流筋附近形成的涡流便不可避免地对车载HVAC的性能表现产生不利的影响。针对车载HVAC内导流筋引起的涡流，目前一般会通过调整导流筋的位置、尺寸、形状等方式对涡流产生位置进行优化，使其发生在对车载HVAC性能影响不大的位置。但是在车载HVAC产品设计的后期，结构数据已经冻结，无法进行较大程度的改动，此时由于出风口位置、导流筋布置等不合理的设计方案产生的局部涡流对车载HVAC性能表现的影响便无法从根本上解决，影响了车载HVAC的性能表现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涡流改善装置及车载空气调节***，以在一定程度上改善或者消除现有技术中存在的涡流的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种涡流改善装置，括收缩管、混合管、扩散管、引流管和支撑座；

所述收缩管的入口端为进气口，所述扩散管的出口端为出气口；

所述混合管外套在所述收缩管上，且所述混合管靠近所述出气口的一端与所述扩散管的入口端连通，所述混合管靠近所述进气口的一端与所述收缩管密封连接；所述收缩管的出口端设置在所述混合管内；

所述混合管的管壁上设置有与所述引流管的顶部连通的混合引流孔；

所述引流管的底部连接有所述支撑座，所述支撑座上设置有与所述引流管连通的吸气口；

当气流依次流经所述进气口、所述收缩管、所述混合管、所述扩散管和所述出气口时，所述支撑座周围的气体能够从所述吸气口依次流入所述引流管和所述混合管，并依次从所述扩散管和所述出气口排出。

在上述任一技术方案中，可选地，在平行于所述收缩管的轴线方向的平面上，所述引流管的投影为流线型。

在上述任一技术方案中，可选地，沿所述引流管的长度方向，所述引流管的外壁包括依次连接的引流管迎风递增段和引流管尾流递减段；

从所述进气口至所述出气口，所述引流管迎风递增段的宽度逐渐增加，所述引流管尾流递减段的宽度逐渐减少，且所述引流管迎风递增段的长度小于所述引流管尾流递减段的长度；其中，所述引流管的长度方向平行于所述收缩管的轴向，所述引流管的宽度方向平行于所述收缩管的径向；

所述引流管的长度L4的范围为6mm-10mm；

所述引流管尾流递减段的尾流区的半径为L5，所述引流管的最大宽度的一半为L6，则L6/L5的范围为7.3-9.3；

所述引流管的引流腔的长度L3的范围为4mm-6mm，所述引流腔的最大宽度D2的范围为2mm-6mm。

在上述任一技术方案中，可选地，所述支撑座包括支撑过渡部和安装基座；

所述支撑过渡部的顶部与所述引流管固定连接，所述支撑过渡部的底部与所述安装基座固定连接；

所述支撑过渡部的外表面与所述引流管的外表面圆滑连接；

所述安装基座上设置有一个或者多个所述吸气口；

所述支撑过渡部的内腔连通所述吸气口与所述引流腔。

在上述任一技术方案中，可选地，所述支撑座内设置有多个导流片；所述导流片与所述安装基座连接，且所述导流片延伸至所述支撑过渡部内；

所述安装基座具有凸出于所述导流片的安装插接部；

在上述任一技术方案中，可选地，在平行于所述收缩管的轴线方向的平面上，所述支撑过渡部的截面为圆环形；

从所述支撑过渡部的底部的直径至所述支撑过渡部的顶部的直径逐渐缩小；所述支撑过渡部的侧壁朝向所述支撑座的轴线弯曲；

所述安装基座的半径R1的范围为6mm-10mm；

所述导流片的数量为3-5个。

在上述任一技术方案中，可选地，所述引流管的引流腔为圆柱形、椭圆柱形、流线型柱或者类流线型柱；

和/或，所述引流管的引流腔的内壁设置有螺旋形引流槽。

在上述任一技术方案中，可选地，从所述进气口至所述出气口，所述收缩管的收缩通道的直径逐渐减小，所述扩散管的扩散通道的直径逐渐增大；

所述收缩通道的出口端的直径小于所述扩散通道的入口端的直径，且所述混合管的混合腔靠近所述出气口的一端的直径大于所述扩散通道的入口端的直径；

所述收缩管与所述扩散管同轴设置，和/或，所述混合管与所述收缩管同轴设置；

所述收缩管的轴线与所述支撑座的底部之间的距离H1的范围为40mm-75mm；

所述吸气口的高度H2的范围为4mm-8mm；

从所述进气口至所述出气口，所述收缩通道的长度L1的范围为10mm-15mm，所述扩散通道的长度L2的范围为15mm-20mm；

所述收缩通道的锥角α1的范围为4°-8°；所述扩散通道的锥角α2的范围为9°-11°。

一种涡流改善装置包括涡流改善装置；

所述引流管的数量为多个，所述支撑座的数量与所述引流管的数量相应；

多个所述引流管设置在所述混合管的周向上，且通过相对应的所述混合引流孔与所述混合管的混合腔连通。

一种车载空气调节***包括涡流改善装置。

本发明的有益效果主要在于：

本发明提供的涡流改善装置及车载空气调节***，可以将其安装在车载HVAC内部涡流存在的区域，消除或减弱该处涡流的强度，从而改变此区域流体的流动特性，使涡流对产品性能的影响降到最低。具体而言，在车载HVAC流道中位于主流区的流体由进气口进入，经过收缩管进行加速，在混合管中以射流的形式流出，由于混合管壁面与扩散管壁面的作用，会使流体的卷吸作用加强。安装涡流改善装置的壁面涡流区内的流体与混合管内的流体之间存在压差力，该压差力便会驱动壁面涡流区内的流体通过吸气口，依次进入引流管和混合管，并依次从扩散管和出气口排出。该涡流改善装置通过支撑座可以安装在车载HVAC中任何涡流发生的地方，具有极大的灵活性，可以在不改变车载HVAC本身结构及流动特性的基础上，极大的消除或者改善影响车载HVAC性能的局部涡流，从而在一定程度上解决了由于局部涡流引发的产品性能问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有的导流筋引起的涡流对HVAC性能的影响示意图；

图2为本发明实施例提供的涡流改善装置的结构示意图；

图3为图2所示的涡流改善装置的A-A向剖视图(图中未显示支撑座)；

图4A为图2所示的涡流改善装置的仰视图；

图4B为图4A所示的近壁面涡流区流体流动示意图；

图5为图4A所示的涡流改善装置的B-B向剖视图；

图6为本发明实施例提供的涡流改善装置的另一结构剖视图；

图7A为本发明实施例提供的涡流改善装置的变形例的结构示意图；

图7B为图7A所示的涡流改善装置的流体流动示意图；

图8为车载HVAC加装涡流改善装置前后近壁面涡流区的流动特性对比仿真图。

图标：110-进气口；120-收缩管；130-混合管；140-扩散管；150-出气口；160-引流管；161-引流管迎风递增段；162-引流管尾流递减段；170-支撑座；171-支撑过渡部；172-安装基座；180-吸气口；190-导流片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以采用各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

本实施例提供一种涡流改善装置及车载空气调节***；请参照图2-图8，图2为本实施例提供的涡流改善装置的主视图；图3为图2所示的涡流改善装置的A-A向剖视图，图中未显示支撑座，图中所示为引流管的剖视图；图4A为图2所示的涡流改善装置的仰视图，图4B为图4A所示的近壁面涡流区流体流动示意图，示出了近壁面涡流区内的流体在经过3个吸气口的流动特性；图5为图4A所示的涡流改善装置的B-B向剖视图；图6为本实施例提供的涡流改善装置的另一结构剖视图，图中示出了引流管的引流腔设置的螺旋形引流槽；图7A为本实施例提供的涡流改善装置的变形例的结构示意图，图中示出了两个引流管；图7B为图7A所示的涡流改善装置的流体流动示意图；图8为车载HVAC加装涡流改善装置前后近壁面涡流区的流动特性对比仿真图。其中，图4B和图7B的箭头为气体流动的方向。

本实施例提供的涡流改善装置，可用于改善、消除气道中的涡流，尤其用于改善、消除车载HVAC中的涡流。

参见图2-图8所示，该涡流改善装置，包括收缩管120、混合管130、扩散管140、引流管160和支撑座170。

收缩管120的入口端为进气口110，扩散管140的出口端为出气口150。

混合管130外套在收缩管120上，且混合管130靠近出气口150的一端与扩散管140的入口端连通，混合管130靠近进气口110的一端与收缩管120密封连接；收缩管120的出口端设置在混合管130内，收缩管120的出口端通过混合管130与扩散管140的入口端连通。可选地，混合管130与收缩管120的管壁、扩散管140的入口端之间形成混合腔，收缩管120的出口端设置在混合腔内。

混合管130的管壁上设置有与引流管160的顶部连通的混合引流孔；通过混合引流孔，以使气体从吸气口180进入，依次经引流管160和混合引流孔流入混合管130，并与来自于收缩管120的气体混合，并从扩散管140排出。

引流管160的底部连接有支撑座170，支撑座170上设置有与引流管160连通的吸气口180。支撑座170用于安装在涡流存在区域的壁面上；可选地，吸气口180设置在支撑座170与壁面之间。可选地，收缩管120、混合管130和扩散管140用于流通主流通道的流体，可选地，收缩管120与扩散管140同轴设置，和/或，混合管130与收缩管120同轴设置；可选地，收缩管120、混合管130和扩散管140三者同轴设置；可选地，收缩管120的轴向与主流通道的流体的流向平行或者重合。可选地，引流管160的轴向与收缩管120的轴向垂直。

当气流依次流经进气口110、收缩管120、混合管130、扩散管140和出气口150时，支撑座170周围的气体能够从吸气口180依次流入引流管160和混合管130，并依次从扩散管140和出气口150排出。

本实施例中所述涡流改善装置，可以将其安装在车载HVAC内部涡流存在的区域，消除或减弱该处涡流的强度，从而改变此区域流体的流动特性，使涡流对产品性能的影响降到最低。具体而言，在车载HVAC流道中位于主流区的流体由进气口110进入，经过收缩管120进行加速，在混合管130中以射流的形式流出，由于混合管130壁面与扩散管140壁面的作用，会使流体的卷吸作用加强。安装涡流改善装置的壁面涡流区内的流体与混合管130内的流体之间存在压差力，该压差力便会驱动壁面涡流区内的流体通过吸气口180，依次进入引流管160和混合管130，并依次从扩散管140和出气口150排出。该涡流改善装置通过支撑座170可以安装在车载HVAC中任何涡流发生的地方，具有极大的灵活性，可以在不改变车载HVAC本身结构及流动特性的基础上，极大的消除或者改善影响车载HVAC性能的局部涡流，从而在一定程度上解决了由于局部涡流引发的产品性能问题。

图1为现有的导流筋引起的涡流对HVAC性能的影响示意图；图1中展示了全冷吹面模式下，除霜口附近导流筋引起的涡流，由于中间热通道与除霜出风口通道关闭，空气流经上下冷通道进入前排吹面和后排吹面出风口，促使空气进入暖风芯体，暖风芯体内一直有高温热水流动，因此流进暖风芯体的空气被加热，加热后的空气进入后排吹面风道，引起出风温度上升，导致车载HVAC出风温度偏高，无法满足乘客需求。除霜口导流筋形成的热风导流通道原本是用于在除霜模式下，增加通往除霜出风口的热量，提升除霜口的温度，但此时除霜口导流筋引起的涡流却沿着除霜热风导流通道反向进入到暖风芯体内部，引起后吹面的温度上升。类似地，导流筋引起的涡流还会产生回流现象，引起出风口的风量不满足要求以及流道之间的窜风问题。

目前，在车载HVAC结构设计的后期，结构通常已经冻结，无法再进行较大程度的改动，此时由于出风口位置、导流筋布置情况等产生的设计缺陷，无法再通过局部的加装或去除导流筋来消除局部的涡流，此刻产品本身的性能问题便无法得到较为满意的提升。为了解决这个问题，本实施例提出了一种作为通用型装置的涡流改善装置，与传统涡流消除方法不同之处在于，该涡流改善装置不改变产品本身的结构，仅仅作为单独的一个零件加装在车载HVAC的内部，即使在产品后期数据已经冻结的情况下，仍然可通过对HVAC结构内部最小的变更实现最大的收益。所述涡流改善装置作为单独的零部件，具有极大的灵活性与便携性，能安装在HVAC内部的任意位置，对任意区域的涡流进行消除或改善。此外，由于所述涡流改善装置利用的是流场中主流区与近壁面涡流区之间的压强差作为驱动力，故不需要增加额外的能量消耗，具有节能环保的特点。

本实施例所述涡流改善装置是利用车载HVAC内部流道主流区的流体在经过收缩管120后，流体的速度升高，以射流的形式流出，同时产生卷吸作用，高速的流体产生一个低压区，安装支撑座170的近壁面区域涡流处的流体压力比该低压区的压力高，二者的压力差便可作为驱动力，将涡流区内的流体吸入主流而后随主流一起流向出气口150。由于导流筋等其他因素引起的近壁面涡流便可通过该涡流改善装置得到消除或改善，避免其对车载HVAC的性能产生不良影响。

本实施例所述涡流改善装置，通过改变涡流改善装置的一些结构参数，可以减小或增强涡流改善装置对近壁面涡流的吸收能力，使其能够适应除车载HVAC之外不同的产品中去，具有涡流消除的通用性，满足不同产品对消除涡流程度的要求。

图8展示了车载HVAC在全冷吹面模式下，在除霜口导流筋附近加装涡流改善装置前后近壁面涡流区的流动形态对比，可以看出，在加装涡流改善装置后，涡流已得到基本的消除，即原本在此处进入暖风芯体的涡流被涡流改善装置吸收不再通往暖风芯体，削弱了漏热的程度，提高了产品的性能表现。

参见图3所示，本实施例的可选方案中，在平行于收缩管120的轴线方向的平面上，引流管160的投影为流线型。流线型又叫做水滴型，头部是圆的，尾部拉得很长，而且比较尖，这样的形状阻力最小。通过引流管160采用流线型的外形，可以降低或者避免涡流改善装置对车载HVAC流道中主流的流动形态产生影响，以避免由于引流管160外壁面产生新的涡流。近壁面涡流区内的流体经过引流管160被卷吸进入混合管130。在混合管130经混合的流体通过扩散管140后再次以射流的形式流出涡流改善装置，随车载HVAC流道中的主流混合后一起流动。这样便可对近壁面的涡流起到消除的作用，改善产品的性能表现。

参见图3所示，本实施例的可选方案中，沿引流管160的长度方向，引流管160的外壁包括依次连接的引流管迎风递增段161和引流管尾流递减段162。

从进气口110至出气口150，引流管迎风递增段161的宽度逐渐增加，引流管尾流递减段162的宽度逐渐减少，且引流管迎风递增段161的长度小于引流管尾流递减段162的长度；其中，引流管160的长度方向平行于收缩管120的轴向，引流管160的宽度方向平行于收缩管120的径向。

可选地，引流管160的长度L4的范围为4mm-15mm；可选地，引流管160的长度L4的范围为6mm-10mm；例如，引流管160的长度L4为6mm、7mm或10mm。引流管160的长度的大小影响着涡流改善装置对主流区的影响。其中，引流管160的长度L4越大，涡流改善装置对主流区的影响就越小。

可选地，引流管尾流递减段162的尾流区的半径为L5，引流管160的最大宽度的一半为L6，则L6/L5的范围为7.3-9.3；例如，L6/L5为7.3、7.5、8.8或者9.3。L6/L5的比值决定了引流管160外壁面的过渡平缓度。引流管尾流递减段162的尾流区为引流管尾流递减段162远离引流管迎风递增段161的一端。引流管160的最大宽度也即引流管迎风递增段161与引流管尾流递减段162的连接处，也为引流管迎风递增段161的最大宽度，还为引流管尾流递减段162的最大宽度。

参见图4A所示，可选地，引流管160的引流腔的长度L3的范围为3mm-10mm；可选地，引流管160的引流腔的长度L3的范围为4mm-6mm；例如，引流管160的引流腔的长度L3为4mm、4.2mm、5mm、5.5mm或6mm。

可选地，引流腔的最大宽度D2的范围为1mm-10mm。可选地，引流腔的最大宽度D2的范围为2mm-6mm。例如，引流腔的最大宽度D2为2mm、3mm、4.5mm或6mm。其中，引流腔的最大宽度D2的一半为图4A所示的R2。引流腔的最大宽度D2与引流管160的引流腔的长度L3一起影响了涡流改善装置的吸气量。

参见图2-图7B所示，本实施例的可选方案中，支撑座170包括支撑过渡部171和安装基座172。

支撑过渡部171的顶部与引流管160固定连接，支撑过渡部171的底部与安装基座172固定连接。通过支撑过渡部171，可以降低或者避免使涡流改善装置对车载HVAC流道中主流的流动形态产生影响，以避免由于支撑座170外壁面产生新的涡流。

可选地，支撑过渡部171的外表面与引流管160的外表面圆滑连接；以进一步降低支撑过渡部171的外表面对车载HVAC流道中主流的流动形态产生影响，以避免由于支撑座170外壁面产生新的涡流。

可选地，安装基座172上设置有一个或者多个吸气口180；可选地，吸气口180的数量为多个；通过设置多个吸气口180，可以在一定程度上提升流体进入涡流改善装置内的顺畅度。

可选地，支撑过渡部171的内腔连通吸气口180与引流腔。可选地，支撑过渡部171的内腔与引流腔光滑连接。

参见图5所示，本实施例的可选方案中，支撑座170内设置有多个导流片190；导流片190与安装基座172连接，且导流片190延伸至支撑过渡部171内；通过导流片190，以便于壁面涡流区内的流体旋转向上进入引流管160。

可选地，安装基座172具有凸出于导流片190的安装插接部；通过安装插接部以便于支撑座170安装连接在壁面上，进而便于涡流改善装置安装连接在附近有涡流的壁面上。

参见图2-图8所示，本实施例的可选方案中，在平行于收缩管120的轴线方向的平面上，支撑过渡部171的截面为圆环形。

可选地，从支撑过渡部171的底部的直径至支撑过渡部171的顶部的直径逐渐缩小；支撑过渡部171的侧壁朝向支撑座170的轴线弯曲；采用这样的设计，可以降低或者避免使涡流改善装置对车载HVAC流道中主流的流动形态产生影响，以避免由于支撑座170外壁面产生新的涡流。

参见图4A所示，可选地，安装基座172的半径R1的范围为6mm-10mm；R1的大小影响了涡流改善装置的吸气量。例如R1为6mm、8.5mm、9mm或者10mm。

可选地，导流片190的数量为3-5个。当导流片190的数量增加时可以提升流体进入涡流改善装置内的顺畅度，使进去其中的流体不容易回流脱离出吸气口180，但会增加涡流在安装基座172内的压力损失，减少吸气量，因此采用导流片190的数量为3-5个。

本实施例的可选方案中，引流管160的引流腔为圆柱形、椭圆柱形、流线型柱或者类流线型柱，或者其他形状；图5所示的引流管160的引流腔为类流线型柱，图6所示的引流管160的引流腔为圆柱形。

参见图6所示，本实施例的可选方案中，引流管160的引流腔的内壁设置有螺旋形引流槽。通过螺旋形导流槽，采用斜面原理，使其中的流体呈螺旋形上升，以此来增强整个涡流改善装置对涡流的吸收能力。

参见图5所示，本实施例的可选方案中，从进气口110至出气口150，收缩管120的收缩通道的直径逐渐减小，扩散管140的扩散通道的直径逐渐增大；收缩通道的出口端的直径小于扩散通道的入口端的直径，且混合管130的混合腔靠近出气口150的一端的直径大于扩散通道的入口端的直径；采用这样的设计，将主流区的流体通过收缩管120收缩以产生低压区，通过近壁面涡流区与该低压区之间的压力差作为驱动力将涡流重新吸入主流区，而无需额外的能量，以此来消除涡流对产品性能的影响，具有极大的经济性。

可选地，收缩管120的轴线与支撑座170的底部之间的距离H1的范围为40mm-75mm；H1决定了伸入到主流区的程度，最佳的位置是正好位于流道的正中间。结合车载HVAC的流道大小，这里取40mm-75mm。例如，H1为40mm、50mm、65mm或75mm。

可选地，吸气口180的高度H2的范围为4mm-8mm；H2决定了吸气能力的大小。例如，吸气口180的高度H2为4mm、5mm、6.5mm或8mm。

可选地，从进气口110至出气口150，收缩管120的收缩通道的长度L1的范围为10mm-15mm，例如L1为10mm、12mm或15mm。

可选地，从进气口110至出气口150，扩散管140的扩散通道的长度L2的范围为15mm-20mm；例如L2为15mm、18mm或20mm。

可选地，收缩管120的收缩通道的锥角α1的范围为4°-8°；例如，α1的范围为4°、5.5°或8°。

可选地，扩散管140的扩散通道的锥角α2的范围为9°-11°，例如，α2为9°、10.5°或11°。当收缩通道的锥角不变的情况下，增加收缩通道的长度L1的长度，可以提高进入涡流改善装置的主流区的流量，提升吸气能力，但这可能会增加涡流改善装置所占的包络空间，这里L1取10mm-15mm，收缩通道的锥角α1取4°-8°。扩散通道长度L2的增加可以使由涡流改善装置射流而出的气体与主流汇合时形成的涡流减少，起到不影响主流流动形态的作用，而扩散通道锥角α2也是同样的作用，这里L2取15mm-20mm，α2取9°-11°。

参见图7A和7B所示，本实施例还提供一种涡流改善装置，包括上述的涡流改善装置。引流管160的数量为多个，支撑座170的数量与引流管160的数量相应；多个引流管160设置在混合管130的周向上，且通过相对应的混合引流孔与混合管130的混合腔连通。当涡流存在于多个壁面的时候，可以将多个涡流改善装置使用一个共用的收缩管120、混合管130和扩散管140，这样便可以同时消除多个壳体壁面处的涡流。

例如，当涡流存在于对称壳体壁面的时候，可以将两个涡流改善装置做成对称布置安装，使用一个共用的收缩管120、混合管130和扩散管140，这样便可以同时消除两侧壳体壁面处的涡流。

本实施例所述涡流改善装置，能够对车载HVAC内部流道中近壁面的涡流起到一定的消除作用，可将涡流引流至主流区，从而避免其对产品性能的影响。由于涡流改善装置不对产品本身做较大程度的改动，可以在不影响产品的结构布局的情况下，减弱甚至消除近壁面的涡流，所以可以应用于产品设计后期数据已经大范围冻结的情况下，能够起到节约成本的作用。

涡流改善装置可作为一个通用的零部件，通过安装基座安装在车载HVAC近壁面出现涡流的核心区内，具有很大的灵活性。由于其利用流场自身的压力差作为驱动力来达到消除涡流的作用，整个过程无额外的能量输入，故而具有经济性。

通过调整结构尺寸，例如收缩通道的长度L1和收缩通道的锥角α1、安装基座172的半径R1等参数，可以改变涡流改善装置产生的吸力，这可以使其能够推广应用到除车载HVAC之外的产品中去，具有灵活的应用场景。涡流改善装置结构简单，制造方便、成本低廉，具有一定的市场前景。

本实施例还提供一种车载空气调节***包括上述的涡流改善装置。

本实施例提供的车载空气调节***，包括上述的涡流改善装置，上述所公开的涡流改善装置的技术特征也适用于该车载空气调节***，上述已公开的涡流改善装置的技术特征不再重复描述。本实施例中所述车载空气调节***具有上述涡流改善装置的优点，上述所公开的所述涡流改善装置的优点在此不再重复描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡流改善装置，其特征在于，包括收缩管、混合管、扩散管、引流管和支撑座；

所述收缩管的入口端为进气口，所述扩散管的出口端为出气口；

所述混合管外套在所述收缩管上，且所述混合管靠近所述出气口的一端与所述扩散管的入口端连通，所述混合管靠近所述进气口的一端与所述收缩管密封连接；所述收缩管的出口端设置在所述混合管内；

所述混合管的管壁上设置有与所述引流管的顶部连通的混合引流孔；

所述引流管的底部连接有所述支撑座，所述支撑座上设置有与所述引流管连通的吸气口；

当气流依次流经所述进气口、所述收缩管、所述混合管、所述扩散管和所述出气口时，所述支撑座周围的气体能够从所述吸气口依次流入所述引流管和所述混合管，并依次从所述扩散管和所述出气口排出。

2.根据权利要求1所述的涡流改善装置，其特征在于，在平行于所述收缩管的轴线方向的平面上，所述引流管的投影为流线型。

3.根据权利要求2所述的涡流改善装置，其特征在于，沿所述引流管的长度方向，所述引流管的外壁包括依次连接的引流管迎风递增段和引流管尾流递减段；

从所述进气口至所述出气口，所述引流管迎风递增段的宽度逐渐增加，所述引流管尾流递减段的宽度逐渐减少，且所述引流管迎风递增段的长度小于所述引流管尾流递减段的长度；其中，所述引流管的长度方向平行于所述收缩管的轴向，所述引流管的宽度方向平行于所述收缩管的径向；

所述引流管的长度L4的范围为6mm-10mm；

所述引流管尾流递减段的尾流区的半径为L5，所述引流管的最大宽度的一半为L6，则L6/L5的范围为7.3-9.3；

所述引流管的引流腔的长度L3的范围为4mm-6mm，所述引流腔的最大宽度D2的范围为2mm-6mm。

4.根据权利要求1所述的涡流改善装置，其特征在于，所述支撑座包括支撑过渡部和安装基座；

所述支撑过渡部的顶部与所述引流管固定连接，所述支撑过渡部的底部与所述安装基座固定连接；且所述支撑过渡部的外表面与所述引流管的外表面圆滑连接；

所述安装基座上设置有一个或者多个所述吸气口；

所述支撑过渡部的内腔连通所述吸气口与所述引流管的引流腔。

5.根据权利要求4所述的涡流改善装置，其特征在于，所述支撑座内设置有多个导流片；所述导流片与所述安装基座连接，且所述导流片延伸至所述支撑过渡部内；

所述安装基座具有凸出于所述导流片的安装插接部。

6.根据权利要求5所述的涡流改善装置，其特征在于，在平行于所述收缩管的轴线方向的平面上，所述支撑过渡部的截面为圆环形；

从所述支撑过渡部的底部的直径至所述支撑过渡部的顶部的直径逐渐缩小；所述支撑过渡部的侧壁朝向所述支撑座的轴线弯曲；

所述安装基座的半径R1的范围为6mm-10mm；

所述导流片的数量为3-5个。

7.根据权利要求1所述的涡流改善装置，其特征在于，所述引流管的引流腔为圆柱形、椭圆柱形、流线型柱或者类流线型柱；

和/或，所述引流管的引流腔的内壁设置有螺旋形引流槽。

8.根据权利要求1所述的涡流改善装置，其特征在于，从所述进气口至所述出气口，所述收缩管的收缩通道的直径逐渐减小，所述扩散管的扩散通道的直径逐渐增大；

所述收缩通道的出口端的直径小于所述扩散通道的入口端的直径，且所述混合管的混合腔靠近所述出气口的一端的直径大于所述扩散通道的入口端的直径；

所述收缩管与所述扩散管同轴设置，和/或，所述混合管与所述收缩管同轴设置；

所述收缩管的轴线与所述支撑座的底部之间的距离H1的范围为40mm-75mm；

所述吸气口的高度H2的范围为4mm-8mm；

从所述进气口至所述出气口，所述收缩通道的长度L1的范围为10mm-15mm，所述扩散通道的长度L2的范围为15mm-20mm；

所述收缩通道的锥角α1的范围为4°-8°；所述扩散通道的锥角α2的范围为9°-11°。

9.一种涡流改善装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的涡流改善装置；

所述引流管的数量为多个，所述支撑座的数量与所述引流管的数量相应；

多个所述引流管设置在所述混合管的周向上，且通过相对应的所述混合引流孔与所述混合管的混合腔连通。

10.一种车载空气调节***，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的涡流改善装置。

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