CN115066345A - 用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置(1)，包括外壳(2)，该外壳限定了用于空气流的流动通道(3)并且包含第一热交换器(4)、第二热交换器(6)、第二热交换器(6)周围的旁路路径(28)、和至少一个空气出口管道(12、14、16)，第一热交换器(4)和第二热交换器(6)布置在基本正交的平面中，所述至少一个空气出口管道(12、14、16)被配置成引导空气流，特别是朝向车辆乘客舱中的至少一个区域引导空气流。根据本发明，包括滑动门的混合挡板(30)布置在流动通道(3)中，以便能够封闭旁路路径(28)和/或第二热交换器(6)，并且外壳(2)还包括用于将外壳(2)附接到包括开口的壁(52)的至少一个紧固器件(50)，外壳(2)可紧固至该壁(52)的单个面且布置在所述壁(52)的两侧。本发明还涉及包括所述类型的装置的机动车辆。

Description

用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置的领域，并且还涉及包括这种装置的机动车辆。

背景技术

机动车辆通常配备有通风、供暖和/或空调装置，以调节朝向车辆乘客舱内部分配的空气流的气动热参数。该装置通常包括由分隔板划分的外壳，在外壳中设置有开口，包括至少一个空气入口和至少一个空气出口。

以已知的方式，外壳容纳鼓风机，以使空气流从空气入口流通到空气出口。外壳还容纳热处理器件，用于在空气流分配到乘客舱内之前加热和/或冷却空气流。举例来说，热处理器件可以包括蒸发器和散热器，蒸发器旨在对通过它的空气流进行冷却和除湿，散热器可能与附加的散热器相关联，散热器旨在加热流过它的空气流。

已知在这些装置中，蒸发器设置在空气入口的下游，使得进入外壳内部的全部空气流被蒸发器除湿。然后，如此产生的冷空气流被允许进入主混合室和/或被引向加热构件，特别是散热器和可能的附加散热器，以获得热空气流。主混合室用于混合一股或多股冷空气流和/或热空气流，使得来自混合物的具有期望设定点温度的空气流被朝向机动车辆乘客舱的特定区域分配。主混合室设置有至少一个混合构件，以限定冷空气流和热空气流从加热室进入主混合室的比例。因此，该构件使得可以调节混合空气流的温度，该混合空气流旨在被分配到乘客舱的专用区域(一个或多个)中，例如机动车辆乘客舱中的前部和后部区域，或者左侧和右侧区域。

尽管这种供暖、通风和/或空调装置使得可以对车辆的多个区域实施通风管理，然而，在这些装置的体积和重量方面存在许多限制。事实上，供暖、通风和/或空调装置通常放置在机动车辆的仪表板下方，这意味着仪表板升高，从而限制了驾驶员的视野。

换句话说，供暖、通风和/或空调装置的外壳安装在乘客舱中，在车辆的仪表板和通常称为隔板或防火墙的壁之间，该壁将乘客舱与车辆的发动机舱分开。然而，为了车辆乘客的舒适，希望乘客舱的内部空间尽可能大。换句话说，为了维持可接受的舒适度，希望减小某些部件的体积，例如仪表板的体积。这样的尺寸减小使得不可能如现有技术中已知的那样定位供暖、通风和/或空调设备。

发明内容

本发明的目的在于优化供暖、通风和/或空调装置的体积。

为此，本发明提供了一种用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置，包括限定用于空气流的流动通道的外壳，在该外壳中布置有第一热交换器、第二热交换器，第一和第二热交换器位于基本正交的平面内，第二热交换器的旁路路径和至少一个空气出口管道，所述至少一个空气出口管道被配置成引导空气流，特别是朝向车辆乘客舱的至少一个区域引导空气流，包括滑动门的混合挡板被布置在流动通道中，以便能够封闭旁路路径和/或第二热交换器。根据本发明，外壳还包括至少一个固定器件，该固定器件能够将所述外壳固定到包括开口的壁上，并且外壳能够紧固到该壁的单个面上，并且能够布置在所述壁的两侧上。

以这种方式，本发明使得可以具有比现有技术的供暖、通风和/或空调装置体积更小的供暖、通风和/或空调装置。事实上，在供暖、通风和/或空调装置的不同位置布置包括滑动门的两个挡板的事实，以及将外壳布置壁的两侧的事实，使得可以最佳地限制所述装备的高度。

根据本发明的其他方面在下面描述，并且可以单独或组合使用。

根据本发明的一个方面，固定器件对应于具有互补形状的两个元件中的一个，一个布置在外壳上，另一个布置在壁上。

根据本发明的一个方面，固定器件对应于具有互补形状的两个元件中的一个，第一元件布置在外壳上，第二元件能够布置在壁上。

根据本发明的另一方面，固定器件对应于螺栓和凸耳组件。

根据本发明的另一方面，两个热交换器能够布置在壁的同一侧，并且所述至少一个空气出口管道能够布置在壁的另一侧。

根据本发明的另一方面，对应于电散热器的第三热交换器相对于空气流的流动布置在第二热交换器的下游，所述第三热交换器包括有线电源。

根据本发明的另一方面，第一和第二热交换器形成40°至120°范围内的角度。

根据本发明的另一方面，外壳包括凹部，壁的端部能够容纳在该凹部中并抵靠外壳。

根据本发明的一个方面，包括滑动门的第二分配挡板被布置成能够至少部分地关闭所述空气出口管道中的第一空气出口管道。

根据本发明的另一方面，第二分配挡板被布置成能够关闭空气出口管道，该空气出口管道被构造成将空气流导向通风喷嘴。

根据本发明的另一方面，包括旗型挡板的第一分配挡板被布置成能够至少部分地关闭所述空气出口管道中的第二空气出口管道。

根据本发明的另一方面，第二空气出口管道被构造成将空气流导向喷嘴，该喷嘴旨在在车辆乘客的足部的水平处通向乘客舱。

根据本发明的另一方面，包括蝶型挡板的第三分配挡板被布置成能够至少部分地关闭所述空气出口管道中的第三空气出口管道。

根据本发明的另一方面，第三空气出口管道被构造成将空气流导向除霜喷嘴。

根据本发明的另一方面，第一和第二热交换器形成40°至120°范围内的角度。

根据本发明的另一方面，空气出口管道一方面由限定流动通道的外壳的壁限定，另一方面由设置在流动通道外部的另一外壁限定。

根据本发明的另一方面，喷嘴相对于竖直轴线Z布置在第一热交换器下方。

根据本发明的另一方面，外壳包括空气入口，并且所述空气出口管道布置在外壳的与所述空气入口相对的部分上。

根据本发明的另一方面，外壳为细长形状，并且其中鼓风机、第一和第二热交换器在所述外壳的横向轴线上对齐，第一和第二热交换器在所述外壳的纵向轴线上对齐。

本发明还涉及一种包括如上所述的供暖、通风和/或空调装置的机动车辆。

根据本发明的一个方面，第二热交换器布置成在安装状态下相对于车辆基本水平，并且第一热交换器布置成在安装状态下相对于车辆基本竖直。

根据本发明的一个方面，车辆包括由包括开口的隔板分隔的发动机舱和乘客舱，外壳固定到隔板的一面，使得两个热交换器布置在发动机舱内，并且所述至少一个空气出口管道布置在乘客舱中。

附图说明

参考附图，通过阅读以下描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本发明的供暖、通风和/或空调装置的透视图；

图2示出了根据本发明的供暖、通风和/或空调装置的一部分的侧视图；

图3示出了供暖、通风和/或空调装置的一部分的透视图；

图4示出了根据本发明的供暖、通风和/或空调装置在机动车辆内的布置的透视图。

具体实施方式

以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但是这并不一定意味着每个引用涉及同一实施例，或者特征仅适用于单个实施例。不同实施例的各个特征也可以组合或互换以提供其他实施例。

术语“上游”和“下游”总是参考在供暖、通风和/或空调装置内流通的空气流的流动。

[图1]和[图2]示意性地示出了XYZ三面体，其中供暖、通风和/或空调装置1的纵向轴线X可以对应于车辆的前/后纵向轴线。供暖、通风和/或空调装置1的横向轴线Y可以对应于车辆的右/左横向轴线，并且供暖、通风和/或空调装置1的竖直轴线Z可以对应于车辆的顶/底竖直轴线，特别是当供暖、通风和/或空调装置1安装在机动车辆中时，每个轴彼此垂直。

为了获得具有较小竖直空间体积的供暖、通风和/或空调装置，如图1所示，本发明提供了一种供暖、通风和/或空调装置1，其包括细长形状的外壳2，该外壳2限定了用于空气流的流动通道，该空气流用于在乘客舱中分配，用于对空气流进行热处理的器件容纳在该通道中。换句话说，如图2所示，外壳2通过壁5限定了流动通道3或流动管道，用于将空气流从空气入口输送到空气出口。

仅外壳2限定了流动通道3；换句话说，没有另一个元件与外壳2结合来限定流动通道3的一部分。也可以说流动通道3是一件式的。外壳可以是单个块体的形式(由单个部件制成)，或者由相互组装的多个块体或模块制成，所述块体或模块同时单独限定流动通道3。

热处理器件包括第一热交换器4，例如蒸发器，其旨在对在流动通道3中流通的整个空气流进行冷却和除湿。

热处理器件还包括第二热交换器6，例如散热器，其旨在加热在供暖、通风和/或空调装置1中流通的空气流的一部分，并且相对于空气流的流动布置在第一热交换器4的下游。

根据特定实施例，第二热交换器6联接到第三热交换器7，第三热交换器7对应于附加的电散热器，例如具有PTC(正温度系数)棒的电散热器。还可以提到HV PTC(高电压正温度系数)加热器。第三热交换器7旨在更快地加热空气流，特别是在启动车辆时。

为此目的，空气流经由至少一个空气入口10被引入外壳2，然后经由包括马达和叶轮的鼓风机被引导。在所述空气流已经被热交换器4、6热处理之后，鼓风机将空气流从空气入口10引导至至少一个出口。空气入口10对应于空气入口外壳，其包括两个开口，为外部空气入口35和再循环空气入口37，如图3所示。可以在两个开口之间布置挡板，以至少部分地封闭每个开口。空气入口10相对于供暖、通风和/或空调装置的竖直轴线Z布置在上部。

出口包括在图2中示出的多个出口管道，其将空气流分配到通向乘客舱的不同区域的喷嘴。每个空气出口管道包括对应于空气出口管道的入口的嘴部。出口特别地包括第一空气出口管道12，该第一空气出口管道12被构造成将空气流引向除霜喷嘴，从而使得可以对挡风玻璃除雾。出口还包括第二空气出口管道14，其能够将空气流带到侧面/中央通风喷嘴，从而使得可以为车辆的乘客供冷/供暖。最后，出口包括第三空气出口管道16，其将空气流引向足部喷嘴，使得可以冷却/加热车辆前排乘客的足部。

根据未示出的特定实施例，第三空气出口管道16可以具有特定的形状，其中该管道相对于供暖、通风和/或空调装置1的竖直轴线Z在下部沿着流动通道3延伸。也可以说，空气出口管道16布置在外壳2的与空气入口10相对的部分上，或者空气出口管道16沿着供暖、通风和/或空调装置1的外壳2的下表面或外表面延伸，更准确地说，空气出口管道16沿着外壳2的限定流动通道3的壁5的下表面延伸。壁5包括限定对应于流动通道3的内部容积的内表面和布置在流动通道3外部的外表面，空气出口管道16沿着所述壁5的外表面延伸。

如图2所示，每个空气出口管道12、14、16从混合室18延伸到喷嘴，该混合室将在后面描述，喷嘴对应于每个管道12、14、16的出口，通向乘客舱的不同区域。

分配挡板布置在空气出口管道12、14、16的每个嘴部或入口处。每个分配挡板被配置成从完全关闭每个空气出口管道入口的配置变为允许空气流完全在相应的空气出口管道内流通的配置。显然，每个分配挡板能够采用任何中间位置。

第一旗型分配挡板20布置在第一空气出口管道12的入口处，该第一旗型分配挡板20对应于门，该门具有设置在门的端部之一处的旋转轴。滑动型的第二分配挡板22，也称为滑动门，对应于其上布置有至少一个齿条的滑动门。为了使第二分配挡板22运动，与齿条互补的至少一个齿轮24通过致动器(未示出)围绕轴线旋转。齿轮24的旋转驱动滑动门22在两个端部位置之间的平移运动，在两个端部位置中的第一端部位置，第二分配挡板22关闭第二空气出口管道14的入口嘴部，在两个端部位置中的第二端部位置，第二分配挡板22允许来自混合室18的冷空气流进入第二空气出口管道14内。作为蝶形分配挡板的第三分配挡板26对应于具有旋转轴和布置在旋转轴任一侧的一个或两个叶片的挡板，该第三分配挡板26布置在第三空气出口管道16的入口处，并且使得可以可选地关闭第三空气出口管道16。

如图2所示，第二分配挡板22不是平的，换句话说，所述滑动门是弯曲的，或者是凹形的，并且采用弯曲的轨迹。也可以说，第二滑动门22内切于多个平面内。应当理解，滑动门可以在不平坦的方向上移动。第二滑动门在轨道中滑动，并且这些轨道内切于多个平面中。也可以说，第一分配挡板的轨迹是弯曲的，该轨迹对应于运动中的挡板所描绘的曲线。

第一热交换器4包括两个收集室以及包括一组管或板的热束，并且这里认为热束限定了平面E。第二热交换器6包括两个收集室以及包括一组管或板的热束，并且这里认为热束限定了平面R。第三热交换器7在平行于平面R的平面中延伸，以便能够将第三热交换器7连结或固定到第二热交换器6。

为了改善高度，第二热交换器6内切于平面R内，该平面R正交于蜗壳的空气入口的平面。参照车辆，第一热交换器4的平面E基本上对应于由车辆的横向轴线和竖直轴线限定的平面YZ，而第二热交换器6的平面R基本上对应于由车辆的纵向轴线和横向轴线限定的平面XY。换句话说，一旦处于安装状态，第二热交换器6相对于供暖、通风和/或空调装置1或者甚至相对于车辆基本水平地布置。因此，这允许在高度上有相当大的改善。

为了进一步限制空间约束，第一热交换器4的平面E和第二热交换器6的平面R之间的角度被包括在从40°到120°的范围内。根据特定实施例，第一和第二热交换器4、6位于基本正交的平面内，更具体地，位于正交的平面内。

根据本发明，装置1包括排出管道，使得可以将冷凝物导向外壳2的外部。为了降低装置的高度，排出管道为扁平形状，并在基本平行于第二热交换器6的平面R的方向上延伸。换句话说，排出管道具有流动通道，该流动通道具有圆矩形形的截面或宽度超过高度的任何其它形状的截面，例如椭圆形或矩形等。

进入外壳内的空气流从空气入口10被输送通过对应于螺旋外壳的一部分的蜗壳。蜗壳具有空气入口，该空气入口对应于螺旋外壳(也称为壳体)内存在的孔口。蜗壳从称为蜗壳鼻部的点N开始，在从0°到360°的角度范围上呈径向展开。于是，蜗壳具有蜗壳出口，该蜗壳出口具有直线管道的形状，使得离开蜗壳的空气流遵循相同的形状。然后，空气流终止于称为渐扩部的部分，该部分对应于直线流动通道3的高度沿着轴线Z增加的部分。空气流流动通过渐扩部向上直流到第一热交换器4。

一旦空气流已经被第一热交换器4冷却，它就在流动通道3内被导向第二热交换器6。根据图2所示的实施例，为了确保来自第一热交换器4的冷空气流不被第二热交换器6热污染，装置1包括第二热交换器6的旁路路径28。因此，已经经过第一热交换器4的冷空气流流通通过第二热交换器6以被加热，或者经由旁路路径28绕过第二热交换器6以保持其低温。

然后，热空气流和冷空气流被引向混合区18的方向，在混合区18中被混合，并以设定的温度被分配到出口管道12、14、16的嘴部或入口。为了以可变的比例实现这种混合，装置1包括混合挡板30，该混合挡板30使得能够调节经过第二热交换器6的冷空气流的比例和经过旁路路径28的冷空气流的比例。

混合挡板30对应于滑动型挡板，也就是说，它包括滑动门，在该滑动门上布置有至少一个齿条。为了使混合挡板30运动，与齿条互补的至少一个齿轮32通过致动器(未示出)围绕轴线旋转。齿轮32的旋转驱动滑动门30在两个端部位置之间平移移动，在两个端部位置的第一端部位置，混合挡板完全关闭第二热交换器6的旁路路径28，在两个端部位置的第二端部位置，混合挡板30关闭第二热交换器6下游的空气通路，使得已经经过第二热交换器6的空气流不能进入混合室18。

图2所示的混合挡板30布置在第二热交换器6的下游；然而，它可以布置在第一和第二热交换器4、6之间。

混合挡板30的滑动门可以包括凹部，换句话说，空腔或缩进部。也可以说，第一滑动门30具有欧米茄形轮廓截面(或者滑动门具有欧米茄形轮廓)，或者滑动门具有四个肘部或四个弯曲部。相对于挡板的尺寸，该凹部的高度在3-30毫米的范围内；还可以提及3至30毫米之间的深度。这样的深度保证了足够的冷空气流可以从对应于流动通道3的在旁路路径28处的部分的第一冷空气管道流到对应于流动通道3的在第二和第三热交换器下游的部分的热管道，并且因此确保令人满意的预混合，以便限制分层现象。

根据本发明，外壳2还包括至少一个固定器件50，用于固定到包括开口的壁上，外壳2能够紧固到该壁的单个面上，并且能够布置在所述壁的两侧。换句话说，外壳2仅在壁52的一侧固定到壁52，然而外壳在壁52的两侧延伸，壁52包括开口，使得外壳2可以穿过壁52布置，一部分在壁52的一侧，另一部分在壁52的另一侧。

壁52例如对应于将发动机舱M与乘客舱H分开的车辆隔板。如图3和图4所示，包括空气入口10和三个热交换器4、6、7的热部分布置在壁52的一侧或一个面上，特别是在发动机舱M的一侧，而包括空气出口管道12、14、16的分配部分布置在壁52的另一侧或面上。换句话说，为了根据需要允许交换器之间更大的交换，优选的是，三个热交换器4、6、7布置在壁52的同一侧，特别是发动机舱侧。

根据特定实施例，第二交换器6、第三交换器7和混合室18可以部分地布置在壁52的两侧，如图2所示，其中，在这种情况下，所述两个热交换器6、7的90％布置在发动机舱M的一侧，10％布置在乘客舱H的一侧。为此，优选地，第三热交换器7具有有线电源，也就是说，具有向电散热器供电的电线的远程电源。电源，换句话说，电线与PTC石的支撑框架的连接，布置在发动机舱M的一侧，尽管根据另一个实施例它可以设置在乘客舱H的一侧。

根据本发明的外壳2包括用于将外壳2固定到壁52的固定器件50。固定器件50对应于具有互补形状的两个元件，一个布置在外壳2上，另一个布置在壁52上。举例来说，可以使用螺栓/凸耳组件，其中螺栓布置在壁52上，而凸耳位于外壳2上。替代地，壁52可以具有开口或凹口，并且外壳2可以具有一个或多个钩或任何其它从外壳2突出的元件，其具有与所述开口互补的形状。本发明不在壁52和外壳2之间的固定性质方面受到限制。

外壳2优选地包括抵靠壁52的一面的至少一个突出部分54，泡沫或聚合物密封件可行地能够在突出部分54抵靠壁52的水平处布置在壁52和外壳2之间。突出部分54，且因此密封件54，在壁52的开口的周边或周围上延伸。固定器件50可以布置在突出部分54上。突出部分54可以对应于连结凸片或连结侧面。

突出部分54可以布置在外壳2上，以便在乘客舱H侧或发动机M侧抵靠壁52。

根据另一个实施例，外壳2可以包括凹部或槽，壁52的端部容纳在该凹部或槽中并抵靠外壳。密封件可以布置在两个元件之间。

根据图4所示的实施例，空气入口10，特别是外部空气入口35和循环空气入口37相对于外壳2的竖直轴线Z布置在底部或下部。换句话说，外部空气入口35和循环空气入口37布置在外壳2的与通向除霜喷嘴的第一空气出口管道12相对的一侧。换句话说，外部空气入口35和循环空气入口37布置在外壳2的与通向足部喷嘴的第三空气出口管道16相同的一侧。

为了允许循环空气进入循环空气入口37，隔板52还包括第二开口。

由于热交换器的布置和滑动门的使用，根据本发明的供暖、通风和/或空调装置在高度或Z方向上的尺寸减小，因此根据本发明的供暖、通风和/或空调装置足够扁平以穿过隔板的开口。实际上，这种开口被限制在精确的尺寸，通常为180至220mm，结果是尺寸大于300mm的传统供暖、通风和/或空调装置被分成两个模块(分离式HVAC)，其中隔板形成流动通道的一部分，或者不仅仅被布置在仪表板下的乘客舱H中。根据本发明的外壳2允许高度被限制为接近200-210mm，结果是可以使外壳2的一部分穿过壁52的开口，并且使一部分，即热部分，位于发动机舱M中，该热部分尤其包括噪声元件，例如马达风扇单元(鼓风机)的马达，而另一部分，即分配部分，位于乘客舱H中。

刚刚描述的本发明不限于针对特定实施例专门描述的器件和配置，并且还适用于这些器件或配置的所有组合，以及等同物和这种器件或配置与等同物的任何组合。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置(1)，包括限定用于空气流的流动通道(3)的外壳(2)，所述外壳中布置有第一热交换器(4)、第二热交换器(6)、所述第二热交换器(6)的旁路路径(28)和至少一个空气出口管道(12、14、16)，所述第一热交换器(4)和所述第二热交换器(6)位于基本正交的平面中，所述至少一个空气出口管道(12、14、16)被配置成将空气流特别地导向车辆乘客舱的至少一个区域，包括滑动门的混合挡板(30)被布置在所述流动通道(3)中以便能够封闭所述旁路路径(28)和/或所述第二热交换器(6)，其特征在于，所述外壳(2)还包括至少一个固定器件(50)，所述至少一个固定器件能够将所述外壳(2)固定到包括开口的壁(52)上，并且在于，所述外壳(2)能够紧固到该壁(52)的单个面且布置在所述壁(52)的两侧。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中，所述固定器件(50)对应于具有互补形状的一个双元件，第一元件布置在所述外壳(2)上，并且第二元件能够布置在所述壁(52)上。

3.根据权利要求2所述的装置(1)，其中，所述固定器件(50)对应于螺栓和凸耳组件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其中，所述两个热交换器(4、6)能够布置在所述壁(52)的同一侧，并且所述至少一个空气出口管道(12、14、16)能够布置在所述壁(52)的另一侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(1)，其中，对应于电散热器的第三热交换器(7)相对于空气流的流动布置在所述第二热交换器(6)的下游，所述第三热交换器(6)包括有线电源。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中，所述第一热交换器(4)和所述第二热交换器(6)形成40°至120°范围内的角度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述外壳(2)包括凹部，所述壁(52)的端部能够容纳在所述凹部中并抵靠所述外壳(2)。

8.一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括根据前述权利要求中任一项所述的供暖、通风和/或空调装置(1)。

9.根据从属于权利要求4的权利要求8所述的机动车辆，其中，所述车辆包括发动机舱(M)和乘客舱(H)，所述发动机舱(M)和所述乘客舱(H)由包括开口的隔板分开，所述外壳(2)固定到所述隔板的一面，使得所述两个热交换器(4、6)至少部分地布置在所述发动机舱(M)中，并且所述至少一个空气出口管道(12、14、16)布置在所述乘客舱(H)中。

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