自动加热、通风和空气调节系统的制作方法

交叉引用

本申请要求于2015年3月25日提交的第62/137,877号美国临时申请、于2015年12月21日提交的第62/270,231号美国临时申请以及于2016年3月18日提交的第15/074,393号美国专利申请的权益，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及车辆中的加热、通风和空气调节(hvac)系统，并且更具体地，涉及除霜门和除雾门。

背景技术：

本部分提供与本公开有关但不一定是现有技术的背景信息。

本公开总体上涉及自动车辆气候控制hvac系统，该系统通常具有位于仪表板内的气候控制系统，该气候控制系统通过仪表盘除霜空气出口、仪表板通风空气出口以及底板定向空气出口向乘客提供经加热的空气或经冷却的空气。在加热模式中，已经通过通常被停止的蒸发器而传递至hvac壳体中的气流被温度控制门引导通过加热器芯。在冷却模式中，蒸发器被启动，并且温度控制门被定位成使得已经通过蒸发器的经冷却的气流被引导至加热器芯周围。多个附加门将气流从壳体内引导至机动车辆的客舱内的各个区域。例如，面部出口门控制从hvac壳体朝向客舱的上部和乘客的面部流出的气流。足部出口门控制从hvac壳体朝向客舱的底板和乘客的足部流出的气流。后部出口门控制气流并且将气流引导至客舱的后部。

机动车辆hvac系统通常还包括挡风玻璃除霜模式和侧窗除雾模式。利用典型的hvac系统，在不包括过多数量的控制门的情况下，不可能独立于挡风玻璃除霜操作而控制侧窗除雾操作，并且不可能在不同的加热模式、比如足部加热模式和面部加热模式下提供恒定的侧窗除雾。本教示通过提供一种自动hvac系统来解决这些问题，该hvac系统在减少的控制门数量的情况下，在各种加热模式中提供受控的侧窗除雾，其降低了成本、简化了操作并且增加了hvac系统的操作可靠性。

引用列表

专利文献

专利文献1:us6237630b

技术实现要素：

本部分提供对本公开的总体概述，并且不是本公开的全部范围或本公开的所有特征的全面公开。

本教示提供了一种自动加热、通风和空气调节(hvac)系统，该系统可以具有壳体，该壳体限定除霜出口、多个侧窗除雾出口、前部面部出口(frontfaceoutlet)以及前部足部出口(frontfootoutlet)。多个侧窗除雾出口可以与除霜出口相邻。在壳体内可以容纳有蒸发器连同加热器芯。除霜门可用于打开和关闭除霜出口。多个除雾门可以用于打开和关闭多个侧窗除雾出口。除霜门和多个除雾门可以部分独立的方式绕公共轴旋转。在轴之上可以布置有扭转弹簧，该扭转弹簧对除霜门进行偏置，以迫使除霜门相对于多个除雾门处于偏移位置。

本教示还提供了一种可以具有hvac模块的自动通风系统。hvac模块可以限定除霜出口以及可以与除霜出口相邻的多个除雾出口。门组件可以包括除霜门、多个除雾门、轴和弹簧。除霜门和多个除雾门可以部分独立地绕轴旋转。弹簧可以绕轴布置。弹簧还可以接合除霜门，以使除霜门相对于多个除雾门偏置到偏移位置。

本教示还提供了一种车辆hvac模块，该车辆hvac模块可以具有除霜出口、与除霜出口相邻的第一除雾出口、在除霜出口的与第一除雾出口相对的侧与除霜出口相邻的第二除雾出口以及门组件。门组件可以包括除霜门、第一除雾门、第二除雾门、轴、弹簧以及集成在轴中的锁定部件(lockingfeature)。第一除雾门和第二除雾门可以与轴一起以部分地独立于除霜门的方式旋转。弹簧可以绕轴盘绕、邻接除霜门，以使除霜门相对于第一除雾门和第二除雾门偏置到偏移位置。

根据下文提供的详细描述，本发明的其他应用领域会变得明显。应当理解的是，尽管详细描述和具体示例示出了本发明的优选实施方式，但是这些详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并不意在限制本发明的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于所选实施方式而不是所有可能的实现方式的说明性目的，其并不意图限制本公开的范围。

图1是具有hvac模块的车辆的示意图。

图2是自动车辆的示出了乘客空间的一部分的局部透视图。

图3是hvac模块的横截面。

图4是hvac模块的俯视图。

图5是门组件的透视图。

图6是锁定部件的视图。

图7a是一个模式中的门组件的视图。

图7b是一个不同模式中的门组件的视图。

图7c是另一不同模式中的门组件的视图。

图8a是门组件的另一透视图。

图8b是门组件的横截面视图。

图9是hvac模块的附加部件的视图。

在附图中的若干视图中，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现在将参照附图对示例性实施方式进行更全面的描述。以下描述本质上仅仅是示例性的，其并不意在限制本公开、应用或使用。应当理解的是，在附图中，相应的附图标记表示相同的或相应的部件和特征。

图1和图2示出具有根据本教示而可以采用的hvac模块或壳体20的自动车辆10。hvac模块20是自动hvac系统或自动通风系统的一部分，并且可以被称为车辆hvac模块20。车辆10包括可以具有前部乘客空间12a和后部乘客空间12b两者的乘客空间12。hvac控制器14允许调节hvac模块20的操作，以提供所需的经调节的空气的流动。乘客空间可以包括仪表板(ip)或仪表盘16，该仪表板(ip)或仪表盘16可以具有流体连接至hvac模块20的一系列出口，仪表盘可以包括中央面部通风出口22、用于将气流引导至车辆10的侧窗18的除雾通风出口26以及挡风玻璃除霜通风出口24。除雾通风出口26也可以被称为侧窗除雾通风出口。除雾通风出口26可以位于仪表盘16的顶部上或位于仪表盘16的侧面。乘客空间12还可以包括朝向乘客的足部引导气流的足部通风出口28。

在图3中，示出hvac模块20的横截面。hvac模块20包括：风机30，该风机30通常具有鼓风机或气流发生器；蒸发器32或第一热交换器，蒸发器32或第一热交换器位于风机30的下游以冷却空气。加热器芯34或第二热交换器被用于对可以流动进入乘客空间12的空气进行加热。空气混合门36可以用于确定流动通过加热器芯34的空气的比例或在加热器芯34周围流动/绕开加热器芯34流动的空气的比例。为了控制空气模式，一系列通风门可以控制从除霜通风出口24、面部通风出口22以及足部通风出口28流出的空气的量。门38控制被引导至面部通风出口22的气流，该门38被称为面部门38。将在下面进行更详细的描述的门组件40控制被引导至除霜通风出口24以及除雾通风出口26的气流。门42控制被引导至足部通风出口28的气流。在本领域中应当理解的是，排气口(vent)将hvac模块20连接至相应的出口22、24、26和28，排气口未被示出。

出于说明和清楚的目的，图4示出具体地在没有门的情况下观看hvac模块的出口时hvac模块20的俯视图。面部出口44在该视图中被示出为位于除霜出口46和两个除雾出口48a和48b的正下方，两个除雾出口48a和48b也被称为第一除雾出口48a和第二除雾出口48b，并且还被称为侧窗除雾出口。除雾出口48a和48b位于除霜出口46的相对侧。除霜出口46通过第一壁50与除雾出口48a分开，并且通过第二壁52与除雾出口48b分开。除霜出口46以及除雾出口48a和48b的气流由在图5中的等轴测图(isometricview)中示出的门组件40控制。门组件40包括除霜门54以及分别与除雾出口48a和48b相配合的两个除雾门56a和56b，两个除雾门56a和56b也被称为第一除雾门56a和第二除雾门56b。轴58位于门组件的中央，并且轴58是用于除霜门54和除雾门56a、56b的公共轴，并且轴58表示除霜门54和除雾门56a、56b绕其旋转的轴线。扭转弹簧60与轴58和除霜门54接合，并且扭转弹簧60使除霜门偏置成以可旋转的方式相对于除雾门56a、56b偏移。此外，门组件40可以包括位于门54、56a和56b中的每个门的所有侧面上的泡沫密封件55，以允许对hvac模块20进行有效的密封。两个除雾门56a和56b互锁到轴58上，并相对于轴58的旋转而移动。除霜门54相对于轴58以及两个除雾门56a和56b在移动方面具有一定程度的部分独立性。该部分独立性是因为弹簧60使除霜门54相对于除雾门56a、56b偏置到偏移位置而引起的；这可以引起除霜门在除雾门56a、56b和轴58旋转以允许除雾门56a、56b部分地打开时保持关闭。利用图5中的门组件40示出该偏移。然而，一旦除雾门56a、56b和轴58旋转以更进一步打开除雾门56a、56b，则除霜门54接合图6中示出的锁定部件62并也打开。锁定部件62具有键部(keyportion)64，该键部64集成到轴58，或者可以集成到除雾门56a、56b中的一个除雾门中，其提供了间隙66。该间隙66允许轴和除雾门56a、56b以部分地独立于除霜门54的方式旋转，至少直到间隙66被消除并且键部64接合除霜门54为止。为了更好地说明门组件40的特征，可能应当具体地对除霜门54的偏移位置、hvac模块20的操作进行讨论。

图7a、图7b和图7c是hvac模块20的侧视图，具体地是在各种hvac模块模式下的门组件40与除霜出口46和除雾出口48a、48b的横截面视图。在图7a中，用户可能需要来自面部通风出口22的气流，这在本领域中被称为面部模式，也存在双层模式，该双层模式在乘客空间12中提供来自面部通风出口22和足部通风出口28的气流。在这些模式中，门组件40关闭除霜出口46和除雾出口48a、48b，门组件对hvac模块20或hvac壳体进行密封。在这些模式中，间隙66处于其最大的净空，并且除霜门54与除雾门56a、56b对准且除霜门54与除雾门56a、56b处于关闭位置。伺服马达(未示出)使轴58旋转，以克服弹簧60的力，从而关闭门组件40的所有门54、56a和56b。在表示足部模式的图7b中，当打开除雾门56a、56b以允许到除雾通风出口26的气流时，可以消除间隙66。然而，除霜门54保持对hvac模块20密封，并且相对于除雾门56a、56b的位置偏移。这是通过如下方法来实现的：扭转弹簧60在除霜门56a、56b打开的同时，迫使除霜门54关闭或者使除霜门54偏置成关闭。扭转弹簧60强制地与轴58和除霜门54接合，当轴旋转以打开除雾门56a、56b并关闭间隙66时，扭转弹簧60保持除霜门54的位置，允许气流通过除雾出口48a、48b。扭转弹簧60的使用允许使用连接至轴58的任一端部的一个伺服马达(未示出)来完成对除霜门54和除雾门56a、56b的控制。图7c示出处于足部/除霜模式或仅处于除霜模式的门组件40。这两种模式要求门组件40为除霜出口46和除雾出口48a、48b打开，以向相应的通风出口24、26提供气流。轴58进一步旋转，并且键部64接合除霜门54并打开除霜出口46，扭转弹簧60仍然使除霜门54偏置成相对于除雾门56a、56b偏移。

图8a和图8b是对扭转弹簧60和扭转弹簧60与除霜门54和轴58的相互作用的进一步说明。图8a示出图8b中显示的横截面a-a被选取的位置，将进一步对图8b进行讨论。图8b示出类似于图7b的状态，其中，足部模式允许除雾门56a、56b打开，但需要除霜门54保持关闭，或者需要使除霜门54相对于除雾门56a、56b偏移。大箭头68表示弹簧力，而较小的箭头70表示轴58的旋转。弹簧60通过位于轴58上的槽72与轴58接合；弹簧60的第一端部74插入轴58上的槽72中。扭转弹簧60的圈76绕轴58定位，弹簧60的第二端部77邻接除霜门54，并且在与轴58的旋转相反的大箭头68的方向上迫使除霜门54。由大箭头68表示的该弹簧力使除霜门54偏置成相对于除雾门56a、56b偏移。

参照图9，可以并入本公开中的附加特征是并入壁50和52中的旁路开口78和80，并且旁路开口78和80可以被称为第一旁路开口78和第二旁路开口80。在足部模式中，如图7b所示，可以期望在不打开除霜门54的情况下具有一些到除霜通风出口24的气流。当除雾门56a和56b打开时，如箭头82所示的那样，气流可以流动通过旁路开口78和80并流出hvac模块20的除霜出口46。

本领域技术人员现在根据前面的描述可以理解的是，本公开的广泛教示可以各种形式来实施。因此，尽管已经结合本公开的特定示例对本公开进行了描述，但是本公开的真实范围不应被如此限制，因为在研究附图、说明书和权利要求书时，其他修改对于本领域从业者而言将变得明显。

为了说明和描述的目的，已经提供了对实施方式的前述描述。这并非意在是无遗漏的或意在限制本公开。特定实施方式的各个元素或特征通常不限于该特定实施方式，而是在合适的情况下，特定实施方式的各个元素或特征是可互换的并且可以用于所选择的实施方式，即使未具体地示出或描述。本公开也可以许多方式变化。这些变化不被视为背离本公开，并且所有这样的修改意在被包括在本公开的范围内。