[发明专利]具有集成分层功能的空气控制闸门

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于机动车的取暖和通风装置和/或取暖、通风和空调装置，特别是涉及包括壳体的装置，壳体具有向机动车内部供应空气的空气管道以及对空气进行控制的空气闸门。根据本发明的空气控制闸门特别有利于促进热和冷气流的混合，并减少通风装置内的空气分层。

背景技术

现有的传统取暖和通风装置和/或取暖、通风和空调装置(总的称为“通风装置”)，在结构上使冷或温和的空气与由加热器芯体产生的热空气混合。受不同因素的影响，流过风管的热和冷空气会出现分层：冷空气流与热空气流分开。在一些情况下，在通风装置的出口处会出现过大的温度梯度，机动车的乘客会感受到这个梯度并感到不适。在除霜或除雾的情况下，仪表板处的温度梯度会导致不均匀的除霜效果。机动车制造商通常规定仪表板出风口的温度必须低于除霜和地板出风口的温度，并且除霜和地板出风口的温度近似。但是，较冷的出风口(仪表板上)和较热的出风口(除霜、地板)之间的温度梯度不应过大。

通风装置中的空气闸门用于控制不同的气流。在要求“全热”条件时，空气闸门关闭来自非热空气源的气流。相反的，在要求“全冷”条件时，空气闸门关闭来自热空气源的气流。在“中间模式”的条件下，当要求除“全热”或“全冷”以外的温度时，可以调节空气闸门的位置以允许不同温度的热或非热空气穿过通风装置。不应该有的空气分层通常出现在“中间模式”运行中。虽然空气闸门允许热和冷空气两者都能通过，但是传统的空气闸门并不促进上述空气流的混合。

现有技术试图减少空气的分层，包括设置分层导流板，它要么与壳体成为一体，要么作为单独的零件插入到壳体中。这些装置虽然有助于减少分层，但是却增加了通风装置的工具复杂性和制造成本。此外，这些分层装置即使在不需要的情况下(如全热和全冷模式)仍然存在于气流之中，因而导致不应有的压降，这接着又导致气流下降和噪音变大。

虽然这些方法和装置成功地减少了空气分层，但是仍需要促进气流的混合来更加有效地减少空气分层。

发明内容

本发明提供一种具有集成分层功能的空气控制闸门。闸门包括内部混合区，这个区由确定间隔开的空气管道的空气导向件组成。闸门的混合区可在中间模式中运行，并调节位置以使热和冷空气在最靠近混合区的空间中相交。

在优选实施形式中，混合区的空气导向件只有在中间模式运行的情况下暴露于两个气流中。空气导向件的构形用于引导一个气流，而由空气导向件形成的间隔开的空气管道用于引导第二个气流。混合区使两个气流相交并混合，从而减少了空气分层。这种布置的特别优点在于促进了不同气流的混合，同时控制着穿过不同通风元件的空气的流速。

空气控制闸门的本体在形成时实现了所要求的、与现有技术中相同的气流控制功能。在特别优选的实施形式中，空气控制闸门的本体为桶状。在这样一种实施形式中，混合区也可以是桶状，即空气导向件为弯曲状，并通常具有与闸门的其它部分相同的半径。在本发明的这些特别优选的实施形式中，桶状保证了气流有效地掠过或穿过空气控制闸门的本体或混合区。但要指出的是，混合区也可以具有与闸门其它部分不同的半径或完全不同的形状。

在一个优选实施型式中，空气导向件包括与之成为一体的通道，气流或者其中的一部分可以在这些通道中穿流。这些通道引导第一个气流或者其中的部分气流进入到通风装置中第二个气流所流经的区域，这样就促经了所希望达到的进一步混合。空气导向件可在尺寸和/或数量上出现变化。例如，本发明的一个实施形式用可形成例如三个空气管道的四个空气导向件取代了可形成例如两个空气管道的三个空气导向件。

在进一步的实施形式中，空气导向件的尺寸和形状也可以不同。在根据本发明的实施形式中，闸门包括例如三个空气导向件，其中两个的外表在形状或尺寸上相同，而第三个则与另两个在形状或尺寸上或两个方面都不同。空气导向件的形状决定混合的特性并因而可进行调整以用于特定用途。例如，在本发明的某些实施形式中，通道的横断面为u形。而在另外的实施形式中，半圆形的壁形成通道的横断面。可选或可作为补充的是，空气导向件中的通道宽度可保持不变或随着通道从闸门本体起的延伸而变窄。要指出的是，虽然上述实施形式中的空气导向件通常包括用于引导气流或者其中一部分气流的通道，在设计通风装置的气路时可不必使这些通道去促进气流的混合。在这些可选的实施形式中，空气导向件不包括通道，但可以是扁平的或翅片状的。

本发明的其它目的、特性和优点可通过下面的优选实施例、特别是通过附图得到详细说明。

附图说明

本发明的实施例可参见附图，其中，