专利名称：微型加热通风和空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆驾驶室的加热通风和空调(HVAC)系统， 背景技术大多数农业车辆的操作者站或驾驶室围绕着大面积的玻璃，以使操 作者能够看到所工作的区域或所生产及收割的产品.这些大的玻璃表面 区域传送大量光并导致相当大的日光热能负荷穿过玻璃作用于驾驶室。 该大的玻璃区域能够导致车辆驾驶室的日光热能负荷，类似于以平方英 尺计中等尺寸住宅相当大的地板。该日光热能负荷必须由空调系统克服，以为操作者提供可接受的舒 适程度，这通常仅通过局部凉爽来实现，而不是凉爽整个空间。当前大 多数车辆采用的空调系统具有较大热抗容量，以控制置于驾驶室中的较 大曰光热能负荷，以及来自车辆发动机和传动系的热负荷.由于车辆必须在肮脏、装栽废物的空气中运行，该较大热抗容量需 要热交换芯翼片之间的较大空间，防止其被空气传播的废物阻塞，这就 导致相对大的HVAC系统。这就难以将这样大的HVAC系统安装到车辆或驾 驶室，并且如杲不能容纳足够大的系统，驾驶室将被迫采用较小HVAC系 统，其仅足以局部使搮作者凉爽。然而，局部凉爽并不是理想的，因为 其导致操作者身体部分凉爽，而不足以凉爽在驾驶室中的其他人。为了将包装冲击最小化以用于车辆或操作者，通常，采用细长的热 交换芯。然而，由于该芯的面与通过该芯推动或拉动的风扇较差展弦比， 这些细长芯使通过它们到气流的热传递难以在空气和该芯的表面区域之 间均匀传递热量。该空气側热传递的低效率，导致芯中具有较大理论容 量，这样就需要空间来获得所需的容量，甚至增加的容量。发明内容因此，本发明的目的是提供一种用于牟辆操作站的紧凑型HVAC系统。本发明进一步的目的是提供能够冷却或空调整个操作站的HVAC系 统。这些及其它目的通过本发明来实现，其中提供顶部封闭的HVAC系统 用于车辆驾驶室，该系统包括顶部上面板、顶部下面板、连通于朝向驾 驶室外的新鲜空气进气口的新鲜空气管、连通于朝向驾驶室内的再循环 进气口的再循环空气管和连通于朝向驾驶室内的出气口的空调空气管。 HVAC单元安装于顶部上下面板之间.该HVAC单元包括风扇单元、加热器 单元和汽化单元.该加热器和汽化单元同心布置并围绕风扇单元。该风 扇单元具有由电机驱动的环状推进器，电机安装于推进器的中心.该推 进器具有围绕进气腔的环状上壁和下壁，和延伸于上壁和下壁之间的多 个推进器片.这些片使空气径向外向随风扇转动，新鲜空气管和再循环 空气管与进气腔连通，该空调空气管接收由风扇单元通过加热器和汽化 单元强制向外的空气。这里提供了非常紧凑的外壳尺寸中高热抗容量HVAC风扇和热交换模 块，其允许围绕/操作站中布置上的较大弹性，采用叶轮及单个电机使充 足的空气流经热交换器，来实现在热交换芯尺寸中具有的理想热容量。
附图1是根据本发明顶部封闭HVAC系统的局部分解透视图； 附图2附图l中沿2-2的局部图；和 附图3是附图1中风扇单元的透视图； 附图4是附图2中一部分的放大透视图。
具体实施方式
参考附图1和2，顶部封闭的加热通风和冷却(HVAC)系统10安装于 四个中空的车辆驾驶室拐角柱，虽然图1中仅拐角柱12-16可见，该顶部 包括下或内顶面20和上或外顶面22.拐角柱12和14包括输送空调气到车 辆驾驶室内的出气口24，该车辆驾驶室由沿拐角柱延伸的面板、车窗和 车门(未示出)环绕.HVAC装置30被封闭于顶面20、 22之间。HVAC装置30包括中心风扇单 元32，该单元由汽化器或冷却单元或芯34和加热芯36包绕。多个翼片35 大体沿径向延伸于风扇单元32和芯34之间，风扇单元32包括中心风扇电 机38，其安装并位于推进单元40的中心。推进单元40包括环状上和下壁42和44，和多个弧形片46，该孤形片46从壁42和44的内缘到其外缘。最好见附图2， 一对内护盖面板19和21形成新鲜空气的进口50。面板 19、 21和20形成新鲜空气管52，该管52连通进口50和形成于风扇单元32 下的进气腔54.新鲜空气滤清器56安装于靠近进口50的管52中。面板20和下盖58形成再循环空气进口60和再循环空气管道62，该管 62连通进口60到进气腔54。 一环状再循环空气滤清器64安装于靠近进口 60的管62中，并置于下盖58位置.面板19形成巻曲环状的唇53，该唇53 围绕于进气腔54。上盖板70安装于上面板22或从面板22突出的柱(未示出).盖板70 覆盖芯34和36，迫使；来自风扇单元32的空气流经芯34和36,优选的， 电机38的非转动部连接于盖板70的底面，壁72围绕HVAC装置30，并且将 空调气输送出出口74和76，从而ii^拐角柱12和14.的现参考附图3，风扇单元32具有环状上面板80，其内缘连接于电机38 的转动外表面.风扇单元32还具有环状下面板82,其围绕开向进气腔54 的开口。风扇单元32还包括多个延伸于上面板80与82间的曲形片86,结果，该转动的风扇单元32推动新鲜空气并分别通过管道52和62将 空气再循环到腔54，然后片86使来自腔54的空气向外到板80与82间，通 过散热片35并通过汽化器34和加热器36，然后到出口72和74，通过拐角 柱12和14向下到驾驶室(未示出).结果，车辆HVAC系统的热交换器表面区域足够大，以空调整个驾驶 室或操作站，而无需局部冷却操作者。该热交换芯34和36可为环状、半 圆、正方形、六边形或任何其它合理的接近对称的几何形状，中心布置 的风扇单元32能够推动或拉动空气通过热交换芯。但，最好的，该风扇 单元推动空气通过热交换芯34和36，以防止该热交换芯34和36中空调后 来自风扇电机38的热传导。由于从风扇电机传导的热能被热交换器抵 消，这就允许更精确的空调控制，置于该方式中的芯能够导致相当大的 表面区域及简洁外壳中相应抗热容量，该外壳在被围绕于操作站的顶部 和地板中.该管道系统完全包含于热交换芯的高度中，并且该系统允许 进入操作站环境中空调气的更对称均匀的分布.虽然本发明结合特定实施例进行论迷，可以理解，对于本领域技术 人员多种替代和改进是显而易见的.因此，本发明将包含所附权利要求 构思和范围中的所有替代、改进和变形.
权利要求
1.一种顶部封闭用于车辆驾驶室的HVAC系统，包括顶部上面板；顶部下面板；连通于朝向所述的驾驶室外的新鲜空气进气口的新鲜空气管；连通于朝向所述的驾驶室内的再循环进气口的再循环空气管；连通于朝向所述的驾驶室内的出气口的空调空气管；安装于顶部上、下面板之间的HVAC单元，所述的HVAC单元包括风扇单元、加热器单元和汽化单元，所述的加热器和汽化单元同心布置并围绕所述的风扇单元；并且所述的风扇单元包括由电机驱动的环状推进器，所述的电机安装于推进器的中心，所述的推进器具有围绕进气腔的环状上壁和下壁，和延伸于上壁和下壁之间的多个推进器叶片，所述的叶片使空气径向外向随所述的风扇转动，所述的新鲜空气管和所述的再循环空气管与所述的进气腔连通，所述的空调空气管接收由所述的风扇单元通过所述的加热器和汽化单元强制向外的空气。
2. 如权利要求1所述的HVAC系统，其特征在于所述的顶部下面板具 有中心开口，并且所迷风扇单元布置接近所述中心开口，以及盖板接近所述中心开口安装，并且所述的盖板外部和顶部下面板内 部形成所述的再循环空气管的一部分。
3. 如权利要求2所迷的HVAC系统，其特征在于所述的再循环滤清器 安装于所述的盖板和所述的顶部下面板之间的所述的再循环空气管中。
4. 如权利要求1所述的HVAC系统，其特征在于还包括； 一个置于所述的顶部上、下面板之间的顶部内板，所述的顶部内板和顶部下面板的部分形成所迷的新鲜空气管的一部分.
5. 如权利要求1所述的HVAC系统，其特征在于还包括 顶部下面板上的中心开口；邻近所述中心开口进行安装的盖板，并且所述的盖板外部和所述的 顶部下面板内部形成再循环空气管的一部分，并且置于所述的顶部上、下面板之间的顶部内板，所述的顶部内板和所 述的顶部下面板的一部分形成新鲜空气管的部分。
全文摘要
现需要紧凑并且高容量的用于车辆驾驶室的HVAC系统。该需求由顶部封闭的HVAC系统来满足。该系统包括顶部上面板、顶部下面板、连通于朝向驾驶室外的新鲜空气进气口的新鲜空气管、连通于朝向驾驶室内的再循环进气口的再循环空气管和连通于朝向驾驶室内的出气口的空调空气管。HVAC单元安装于顶部上下面板之间。该HVAC单元包括风扇单元、加热器单元和汽化单元。该加热器和汽化单元同心布置并围绕风扇单元。该风扇单元从新鲜空气管和再循环空气管吸取空气，并将空气吹过加热器和汽化单元由风扇单元进入空调空气管。
文档编号B60H1/32GK101164803SQ20071014961
公开日2008年4月23日 申请日期2007年9月10日 优先权日2006年9月8日
发明者E·A·基恩 申请人:迪尔公司