风道阀芯、风道节流阀及风道、车用空调系统和车辆的制作方法

本公开涉及车辆配件技术领域，具体地，涉及一种风道阀芯、安装该风道阀芯的风道节流阀、安装该风道阀芯的风道、安装该风道节流阀或者风道的车用空调系统和安装该车用空调系统的车辆。

背景技术：

在车辆的仪表板的下方装配有空调鼓风机，该空调鼓风机通过设置在车辆驾驶室内的空调出风口将冷/暖风输送到驾驶室内，为了适应不同驾乘人员对冷/暖风的风流量的需求，在每个空调出风口内设置有用于控制风流量的空调节流阀。

其中空调节流阀包括具有进风口和出风口的阀体，以及可转动地设置在进风口和出风口之间的阀芯，阀芯多为平面板结构，通过阀芯在阀体内的转动而改变平面板的边缘与阀体侧壁之间的缝隙来调整出风口一端的通风面积，以此实现对风流量的调节。这使得平板状阀芯的背风侧与从阀芯的边缘流经的气流形成气压差，从而产生涡流，造成风量损失及出风不均匀。

技术实现要素：

本公开的一个目的是提供一种风道阀芯，该风道阀芯能够使排风量损失小，提升出风效率。

本公开的另一个目的是提供一种风道节流阀，该风道节流阀安装本公开提供的风道阀芯。

本公开的再一个目的是提供一种风道，该风道安装本公开提供的风道阀芯。

本公开的还一个目的是提供一种车用空调系统，该车用空调系统安装本公开提供的风道节流阀或者风道。

本公开的还一个目的是提供一种车辆，该车辆安装本公开提供的车用空调系统。

为了实现上述目的，本公开的一个方面，提供一种风道阀芯，用于可运动地设置在风道上，所述阀芯沿运动方向具有用于截止气流的挡风面，和开设有通风孔的通风面。

可选地，该阀芯具有转动轴线以及可绕该转动轴线转动的迎风面和背风面，所述背风面形成为以所述转动轴线为中心轴线的圆柱面结构，该圆柱面结构沿周向形成有所述挡风面和所述通风面。

可选地，所述阀芯形成为圆柱板结构，所述迎风面和背风面分别为该圆柱板结构的两侧面，所述挡风面由所述圆柱板结构的第一圆弧弯板形成，所述通风面由所述圆柱板结构的第二圆弧弯板形成。

可选地，所述背风面上还形成有连通所述迎风面的通风缺口，所述通风缺口和所述挡风面分别布设在所述通风面沿周向的两侧，并且所述通风缺口从所述圆柱面结构的轴向一端延伸至另一端。

可选地，所述通风缺口、所述通风面和所述挡风面沿周向均分所述圆柱面结构并且依次排列。

可选地，所述通风孔形成的通风面积在所述通风面上沿远离所述挡风面的方向逐渐增加。

可选地，所述通风孔为分布在所述通风面上的多个，并且所述通风孔的数量沿远离所述挡风面的方向逐渐增多。

可选地，所述通风孔为圆形孔，每个所述通风孔的通风面积相同，所述通风面上形成有沿所述圆柱面结构的周向间隔排布的多排所述通风孔，每排通风孔沿所述圆柱面结构的轴向延伸，其中该多排通风孔的数量沿远离所述挡风面的方向逐渐增多。

可选地，所述每排通风孔关于所述圆柱面结构的轴向中心对称布设。

可选地，所述通风面上形成有四排所述通风孔，接近所述挡风面的两排所述通风孔的通风面积与另两排所述通风孔的通风面积之比为1:1.5-1:2。

可选地，所述阀芯还包括一对安装板，该一对安装板分别设置在所述圆柱板结构的轴向两端，并且分别形成有位于所述安装板的中心轴线上的铰接点。

可选地，所述圆柱板结构的周向边缘与所述一对安装板形成通风缺口，该通风缺口从一个所述安装板延伸至另一个所述安装板。

可选地，所述铰接点由从所述安装板向外凸出的铰接轴形成。

可选地，所述圆柱板结构和所述安装板为一体形成的注塑件。

可选地，所述安装板为连接于所述圆柱板结构的轴向边缘的半圆板，所述铰接点形成在所述半圆板的圆心处。

可选地，所述阀芯为车辆空调出风口阀芯。

根据本公开的另一方面，提供一种风道节流阀，包括具有进风口和出风口的阀体以及设置在所述进风口和出风口之间的阀芯，所述阀芯为根据本公开提供的风道阀芯。

可选地，所述阀芯为根据本公开提供的风道阀芯，所述阀芯可绕所述转动轴线转动地安装在所述阀体的侧壁上。

可选地，所述阀体上设置有用于收纳所述阀芯的收纳腔，所述收纳腔形成为圆柱形，该圆柱形的中心轴线形成为所述阀芯的所述转动轴线。

可选地，所述收纳腔的两端开设有用于可转动地安装所述阀芯的铰接孔。

可选地，所述阀体上设置有驱动旋钮，以及传动连接在所述阀芯和所述驱动旋钮之间的连杆组件。

可选地，所述阀芯通过铰接轴可转动地安装在所述阀体的侧壁上，所述阀体上设置有固定轴，所述驱动旋钮可转动地套装在该固定轴上，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的第一端铰接于所述固定轴并固定连接有所述驱动旋钮，所述第一连杆的第二端铰接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端固定连接于所述铰接轴。

根据本公开的再一方面，提供一种风道，该风道的侧壁上安装有根据本公开提供的风道阀芯。

可选地，所述风道阀芯为根据本公开提供的风道阀芯，所述风道阀芯可转动地安装在该风道的侧壁上。

可选地，所述风道上设置有用于收纳所述阀芯的收纳腔，所述收纳腔形成为圆柱形，该圆柱形的中心轴线形成为所述阀芯的所述转动轴线。

根据本公开的还一方面，提供一种车用空调系统，包括空调出风口风道，所述风道上安装有根据本公开提供的风道节流阀或者所述风道为根据本公开提供的风道。

根据本公开的还一方面，提供一种车辆，包括本公开提供的车用空调系统。

本公开的有益效果是：阀芯沿运动方向具有用于截止气流的挡风面，和开设有通风孔的通风面，这样，阀芯能够在风道上沿一定方向运动，即能够实现挡风面和通风面的转换，从而逐渐变换风道出风口的面积，其中在通风面，可以利用开设在通风面上的通风孔来实现气流的导通，这样由于只在通风面上产生流经的气流，气流相对集中和均匀，因此，避免了现有技术中平板阀芯两侧边缘的气流与背风侧产生的较大压差，从而不会产生涡流，进而减少风量损失提升出风效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开实施方式提供的风道阀芯的立体图。

图2是根据本公开实施方式提供的节流阀的爆炸图。

图3是本节流阀的装配图，其中，本节流阀处于挡风状态。

图4是图3的后视图。

图5是本节流阀的装配图，其中，本节流阀处于第一通风状态。

图6是图5的后视图。

图7是本节流阀的装配图，其中，本节流阀处于第二通风状态。

图8是图7的后视图。

图9是本节流阀的装配图，其中，本节流阀处于第三通风状态。

图10是图9的后视图。

图11是本节流阀的装配图，其中，本节流阀处于完全通风状态。

图12是图11的后视图。

附图标记说明

1阀体11铰接孔12固定轴

2阀芯21通风孔22铰接轴

23通风缺口24安装板

3连杆组件31第一连杆32第二连杆

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1所示，根据本公开的一个方面，提供一种风道阀芯，用于可运动地设置于风道上，其中，阀芯2沿运动方向具有用于截止气流的挡风面，和开设有通风孔21的通风面。这样，阀芯2能够在风道上沿一定方向运动，即能够实现挡风面与通风面的互相转换，从而逐渐变换风道出风口的面积。在通风面，可以利用开设在通风面上的通风孔21来实现气流的导通，并且由于只在通风面上产生流经的气流，气流相对集中和均匀，因此，避免了现有技术中平板阀芯两侧边缘的气流与背风侧产生的较大压差，从而不会产生涡流，进而减少风量损失提升出风效率。

如图1所示，在本实施方式中，风道阀芯2具有转动轴线以及可绕该转动轴线转动的迎风面和背风面，背风面形成为以转动轴线为中心轴线的圆柱面结构，该圆柱面结构沿周向形成有挡风面和通风面。即，风道阀芯2围绕转动轴线周向运动能够逐步切换挡风面和通风面，使得挡风面和通风面可选择地运动到或运动出本公开提供的风道或者风道节流阀中，从而实现出风口的通风面积的调节。

具体地，如图1所示，作为一种实施方式，阀芯2形成为圆柱板结构，迎风面和背风面分别为该圆柱板结构的两侧面，挡风面由圆柱板结构的第一圆弧弯板形成，通风面由圆柱板结构的第二圆弧弯板形成。即，第一圆弧弯板形成为用于截止气流的挡风面，第二圆弧弯板上开设有通风孔21以形成用于导通气流的通风面。其中上述阀芯2的转动轴线为阀芯2形成的圆柱的中心轴线。

例如以本公开提供的阀芯安装到本公开提供的风道节流阀内为例，如图3至图4所示，当需要阻止冷/暖风排出本风道节流阀时，则挡风面运动到该风道节流阀内，以能够阻挡冷/暖风等气流排出本节流阀的出风口，以实现气流的截止状态；如图5至图8所示，当需要调节冷/暖风的出风量时，则通风面运动到本节流阀内，利用开设在通风面上的通风孔21实现气流的导通状态。其中，对通风孔21的数量、截面积的不同设计，可以使得通风面的通风面积改变，从而实现对出风量的调节。另外，由于本公开能够转动的圆柱板结构的设计，使得通过通风面上的通风孔21实现气体流动，并且由于只在通风面上产生流经的气流，气流相对集中和均匀，从而不会产生涡流，进而减少风量损失提升出风效率。

作为其他可能的实施方式，阀芯2还可以为可伸缩进入风道的直板，该直板上同样沿伸缩的方向具有用于截止气流的挡风面和开设有通风孔的通风面。可通过直板的伸缩实现对于通风面和挡风面的运动变换。

进一步地，如图1所示，背风面上还形成有连通迎风面的通风缺口23，通风缺口23和挡风面分别布设在通风面沿周向的两侧，并且通风缺口23从圆柱面结构的轴向一端延伸至另一端。这样，风道阀芯在围绕转动轴线转动的过程中，通风缺口23与挡风面以及通风面不断切换位置，当通风缺口23运动到风道的出风口时，则冷/暖风的通风量最大，且本公开提供的阀芯不会干涉冷/暖风的排出，避免造成风量的损失。

由于风道出风口的面积一定，当圆柱面结构的任一面完全转动到风道出风口时，都至少需要与该风道出风口的面积大小一致，这样才能够保证阀芯2对于出风口的风量的控制。因此，在本实施方式中，通风缺口23、通风面和挡风面沿周向均分圆柱面结构并且依次排列，以此保证阀芯2在周向转动时，通风量能够逐渐变大或变小，实现通风量的最大可调性。

进一步地，为了实现通风量的调节，如图1所示，通风孔21形成的通风面积可在通风面上沿远离挡风面的方向逐渐增加，这样，随着通风面在本风道节流阀内的单向转动，插入到本风道节流阀内的通风面上的通风面积可以逐渐增加或者逐渐减少，以此使得通风量可以逐渐变大或者逐渐减小。即通风孔21可以形成为沿远离挡风面的方向通风面积逐渐增加的一个孔，或者可以形成为沿远离挡风面的方向通风面积逐渐增加的多个孔，对于此种变形方式均应落到本公开的保护范围内。

作为一种实施方式，采用了多个孔的设计方式。具体地，通风孔21形成为圆形孔，每个通风孔21的通风面积相同，通风面上形成有沿圆柱面结构的周向间隔排布的多排通风孔21，每排通风孔21沿圆柱面结构的轴向延伸，其中该多排通风孔21的数量沿远离挡风面的方向逐渐增多，从而通过变化通风孔21数量实现本节流阀内出风量的调节。采用变换通风孔21的通风面积以调节出风量的方式，使得位于通风面两侧的冷/暖风的行程大体呈直线路径，避免由于气压差而产生涡流，造成风量损失，且使得出风量均匀。

进一步地，为了进一步保证出风量均匀，每排通风孔21关于圆柱面结构的轴向中心对称布设。

在本实施方式中，通风面上形成有四排通风孔21，接近挡风面的两排通风孔21的通风面积与另两排通风孔21的通风面积之比为1:1.5-1:2。通过通风面积的变化，实现通风量的可调。

具体地，如图3至图4所示，阀芯通过挡风面完全截止风道内的气流流动，阀芯开度为0％。如图5至图6所示，本风道节流阀处于第一通风状态，阀芯2的局部挡风面和局部通风面插入在本风道节流阀内，冷/暖风通过局部通风面上的两排通风孔21排出，在第一通风状态，通风量最小阀芯开度约为25％。如图7至图8所示，本节流阀处于第二通风状态，阀芯2的挡风面完全移出风道，而通风面完全插入在本节流阀内，冷/暖风通过通风面上的全部四排通风孔21排出，在第二通风状态，通风量大于第一通风状态，阀芯开度约为50％。以此方式，实现对通风量的调节。

具体地，如图9至图10所示，本风道节流阀处于第三通风状态，阀芯2的局部通风面和局部通风缺口23插入到本风道节流阀内，冷/暖风通过两排通风孔21和部分通风缺口23排出，在第三通风状态，通风量大于第二通风状态，此时阀芯开度约为75％。如图11至图12所示，本节流阀处于完全通风状态，具有通孔的通风面完全移出风道，而阀芯2的通风缺口23完全插入到本节流阀内，则冷/暖风通过通风缺口23排出，在完全通风状态，阀芯2不干涉冷/暖风的排出，减小由于阀芯2的扰流而导致的风量损失，增加有效通风面积，提高出风效率，此时阀芯开度约为100％。

在本实施方式中，本阀芯还包括一对安装板24，该一对安装板24分别设置在圆柱板结构的轴向两端，并且分别形成有位于安装板24的中心轴线上的铰接点。即圆柱结构的安装板24的圆心形成为铰接点，以通过铰接安装到例如风道侧壁上的方式实现阀芯2的转动。

其中，圆柱板结构的周向边缘与一对安装板24形成上述的通风缺口23，该通风缺口23从一个安装板24延伸至另一个安装板24。

在本公开的可选实施方式中，铰接点由从安装板24向外凸出的铰接轴22形成。

作为另一种实施方式，安装板24为连接于圆柱板结构的轴向边缘的半圆板，铰接点形成在半圆板的圆心处。

另外，圆柱板结构和安装板24可以为一体形成的注塑件。成型方便，并且强度较高。

根据本公开提供的风道阀芯可以为车辆空调出风口阀芯。根据本公开的另一方面，提供一种风道节流阀，包括具有进风口和出风口的阀体1以及设置在进风口和出风口之间的阀芯2，其中阀芯2为根据本公开提供的风道阀芯，该阀芯2可绕转动轴线转动地安装在阀体1的侧壁上。即阀芯和阀体构成一个整体阀单元，在实际应用中可以将该节流阀整体装在相应的风道上。

具体地，阀体1上设置有用于收纳阀芯2的收纳腔，收纳腔形成为圆柱形，该圆柱形的中心轴线形成为阀芯2的转动轴线，即收纳腔与阀芯2同轴装配。

进一步地，在收纳腔的两端开设有用于可转动地安装阀芯2的铰接孔11，铰接轴22插入到铰接孔11内。

此外，在阀体1上还设置有驱动旋钮，以及传动连接在阀芯2和驱动旋钮之间的连杆组件3。

具体地，如图2所示，阀芯2通过铰接轴22可转动地安装在阀体1的侧壁上，阀体1上设置有固定轴12，驱动旋钮可转动地套装在该固定轴12上，连杆组件3包括第一连杆31和第二连杆32，其中，在阀体1上形成有向外凸起的固定轴12，第一连杆31的一端套装到固定轴12上，第一连杆31的另一端与第二连杆32铰接，第二连杆32的自由端套装到铰接轴22。

固定轴12从阀体1的宽度方向，即收纳腔的轴向，的一端向外凸出，固定轴12包括第一固定轴和第二固定轴，且该第一固定轴和第二固定轴为依次从阀体1向外延伸的同轴布设的台阶轴，且第一固定轴的直径大于第二固定轴的直径，此外，驱动旋钮的外表面设置为粗糙面以便于操作。

当拨动驱动旋钮，第一连杆31带动第二连杆32以铰接轴22为圆心的呈角度地进行往复摆动，从而调节阀芯2在阀体1内的开度，使得阀体1内的通风面积对应地得到调整，以满足操作者对风量供应的需求，给驾乘人员带来更好的乘车体验。

本公开的再一方面，提供一种风道，其中该风道的侧壁上可转动地安装有上述的风道阀芯，即在此种实施方式中，不同于将节流阀装在风道上的方式，本方式中可以与直接将阀芯2安装在风道内，将风道作为阀芯的阀体。其中在上述风道节流阀中的各个特征均可以应用在本风道上。例如，风道上设置有用于收纳阀芯2的收纳腔，收纳腔形成为圆柱形，该圆柱形的中心轴线形成为阀芯2的中心轴线。此外，本风道上设置有上述驱动旋钮，以及传动连接在阀芯2和驱动旋钮之间的上述连杆组件。为了避免重复，在此不做过多赘述。

本公开的还一方面，提供一种车用空调系统，包括具有空调出风口的风道，其中，风道可以为上述的风道，或者，在该风道上安装有上述的风道节流阀，即风道节流阀可以与风道相互装配。这样，本公开提供的车用空调系统中均具有利用本公开提供的阀芯的冷/暖风的输送部件。

综上，本公开提供的风道阀芯，针对空调出风口的风流量损失大、出风效率低的问题，将阀芯2设置为具有挡风面和通风面的圆柱板结构，利用阀芯2绕其转动轴线转动调整出风口的通风面积，进而能够有效减少风流量损失且提升出风效率。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。