具有低反压的用于供暖、通风和/或空调系统的空气进气机匣的制作方法

本发明涉及空气进气机匣，所述空气进气机匣在其出口供应供暖、通风和/或空调系统，并且包括用于控制来自不同源的两股空气流之间的分布的器件。

背景技术：

供暖、通风和/或空调系统包括空气进口以引入来自汽车外部的空气(新鲜空气)或来自汽车内部内侧的空气(再循环空气)。

为此，空气进气机匣具有瓣片(flap)，所述瓣片允许引入供暖、通风和/或空调系统的流动被选择。其还包括过滤器件用于处理由所述系统引入汽车内部的空气的质量。

供暖、通风和/或空调系统可采用双吸发动机风扇或鼓风机、或者两个发动机风扇以传递空气。在此情况下，进气设备适于具有两个出口，每一个出口在空气来流被引入和过滤之后提供一个鼓风机。

供暖、通风和/或空调系统可还具有不同的操作配置，其以非限制性方式，给窗户除霜、快速加热以及维持温度。根据这些操作配置，可有将这个流动或那个流动朝向鼓风机的一个或另一个或者朝向全部两个鼓风机发送的需要。这意味着空气进气机匣被设计有相对复杂的成套的进口以用于新鲜空气和再循环空气的流动，以及成套的选择瓣片，所述选择瓣片朝向对应于鼓风机的所述两个出口取向。

另外，这些装置必须具有减小的重量且最小化部件(特别是选择瓣片)的数量，特别是对于汽车应用。

为了响应操作目标以及与沿两个相对的方向提供的同轴鼓风机集成的目标，已经提出这样的空气进气机匣，其具有与第一上吸入开口相对的新鲜空气进口、再循环空气进口、和用于在所述两股空气气流之间选择的选择瓣片，以及靠近第二下吸入开口的隐藏再循环空气进口。另外，机匣由系统根据期望的操作配置控制，所述系统对控制所述两个进口的瓣片进行定位。

诸如这些的应用的恒定目标是以一方式减小空气回路中的压力降，其方式限制产生空气循环所消耗的能量。另外，这减少发动机风扇所需的功率，其使得可限制其尺寸，并且这具有在重量方面的有利效果。

设计为允许双层配置的、以上描述的进气机匣，产生显著的压力降，因为存在过滤器件或者因为施加在开口上的限制和将其连接至鼓风机的管路的形状。

本发明的目标是减少空气进气机匣导致的压力降，所述空气进气机匣设计为供应需在各种配置中操作的供暖、通风和/或空调系统中的空气回路。

技术实现要素：

本发明涉及旨在在其出口出供应供暖、通风和/或空调系统的空气进气机匣，包括第一回路和第二回路，所述第一回路旨在供应新鲜空气和/或再循环空气到至少一个空气输送设备，所述第二回路旨在给所述系统供应再循环空气，所述机匣还包括器件，所述器件允许供应再循环空气的附加气流到由第二回路供应的气流，所述器件与第一回路连通，所述第一回路以一方式配置，使得在其中产生在再循环空气的附加气流供应的上游的压力降。

本发明通过添加到来的再循环空气而操作，使得在空调系统和汽车内部之间的总体回路中有弱的反压。再循环空气的附加气流因此比新鲜空气的对应气流需要更少的用于输送的能量。通过增加回路中已有的再循环空气流量(其已经被由于该目的而提供)或者通过产生附加再循环空气流量(因为一定百分比的再循环空气被允许进入新鲜空气中)而提供添加。另外，附加再循环空气被引入未被压力降影响或受压力降影响小的回路的部分，以维持弱反压的初始益处。

特别地，如果产生压力降的元件插入在所述第一回路中，则旨在相对于压力降元件提供再循环空气的附加气流的器件和第二回路在旨在供应所述输送设备的侧部上与第一回路连通。

有利地，所述第一回路包括开口到至少一个第一部分和至少一个第二部分中的共同部分，所述至少一个第一部分旨在给第一空气输送设备供应第一压力降，所述至少一个第二部分旨在给第二空气输送设备供应大于所述第一压力降的第二压力降，旨在提供再循环空气的附加气流的所述器件与所述第二部分连通。

换句话说，空气进气机匣给空调系统提供两个空气输送设备，每一个可供应所述系统的不同部分。另外，再循环空气通过进口供应，所述进口对于所述两个空气输送设备是共同的，在第二设备中具有更大的压力降。安装所述器件、优先提供再循环空气的附加气流至此第二设备，这优化了所述器件的效果。

机匣可包括在第一回路的所述共同部分中的过滤器件。此过滤器件(其通常是压力降的来源)一般用于新鲜空气必须从外侧行进穿过的回路中。另一方面，此过滤对于再循环空气是不必须要使用的，所述再循环空气本质上来自于已经被过滤的内部空气。本发明的实施利用了以下事实的优势：此过滤器件可靠近新鲜和/或再循环空气进气口放置，其因此在机匣内的回路中留出空间以放置再循环空气进口、同时避免此压力降以供应空气输送设备。

优选地，所述第一回路包括旨在用于新鲜和/或再循环空气的至少一个进气口，所述进气口开口到所述共同部分中，所述共同部分提供所述空气进气口和至少一个出口之间的连通，所述至少一个出口旨在供应所述第一空气输送设备，并且所述至少一个导管提供旨在供应所述第二输送设备的第二出口和所述共同部分之间的连通。所述第二回路可然后开口到所述导管中。应指出，共同部分的在所述导管中的口部配置经常导致附加的压力降。

第二回路可包括关闭器件，当所述关闭器件处于打开位置时，所述关闭器件能够在第二回路的口部和所述出口中的第一个之间关闭所述导管，所述打开位置允许再循环空气透入所述机匣以供应所述第二输送设备。

在实施例的第一模式中，旨在供应再循环空气的附加气流的所述器件可同样地包括空气进气口，所述空气进气口位于所述导管中，在第二回路的口部和所述第二出口之间。

在实施例的第二模式中，附加再循环空气进气口以一方式位于所述导管中，使得当所述关闭器件位于关闭所述导管的所述位置时，所述附加再循环空气进气口相对于关闭器件被定位在所述导管中的第二回路的口部的另一侧上。

根据可以放到一起或是分开的本发明的实施例的这些模式的不同变体：

-附加开口被配备有能够允许空气通过压力差而进入的器件；

-能够允许空气通过压力差而进入的器件是自由瓣片；

-机匣包括用于使所述自由瓣片的位置复位的器件；

-用于使自由瓣片复位的器件是重力或者弹性器件；并且

-附加开口被配备有能够允许空气进入的控制器件。

本发明还涉及包括如上所述的空气进气机匣的空调机匣。

附图说明

通过参考附图阅读以下描述，本发明将被更好地理解，并且本发明的其他细节、特征和优势将更显而易见，在所述附图中：

图1是用于供给双层供暖、通风和/或空调系统的空气进气机匣的透视图；

图2是处于第一操作配置的、根据本发明的空气进气机匣的实施例的第一模式的透视图；

图3是处于第二操作配置的、图2中的空气进气机匣的透视图；

图4是根据本发明的空气进气机匣的实施例的第二模式的透视图；

图5是根据本发明的空气进气机匣的实施例的第三模式的透视图。

具体实施方式

参考附图，本发明涉及并入空调机匣的空气进气机匣。所述机匣在此例中包括两个空气输送设备，其设置有具有两个空气输送轮的推进系统。推进系统和空气输送轮未在图中示出。然而，在其中可看到包围输送轮中的一个的第一上涡形部(scroll)1。空气被穿过上圆形中心开口2吸取到其中，并且然后由外围管3朝向供暖、通风和/或空调系统中的第一回路供给。第二下涡形部4类似地围绕第二输送轮。空气被穿过下圆形中心开口5吸取到其中，并且然后由外围管6朝向供暖、通风和/或空调系统中的第二回路供给。上开口2和下开口5在此例中是同轴的。

空气进气机匣包括，例如：

-上容积部7，面向开口2放置，用于供应第一涡形部1；

-下容积部8，面向开口5放置，用于供应第二涡形部4；以及

-中间容积部9，旁通所述两个涡形部1和4并且提供所述两个容积部(即所述上和下容积部)之间的连通。

另外，在这里所述机匣在上容积部中包括开口10和开口11，所述开口10旨在从车辆外侧接收新鲜空气，所述开口11旨在从汽车内部接收再循环空气。在所描绘的例子中，在所述两个开口之间滑动的、被称为混合瓣片的瓣片12能够完全关闭所述开口中的一个或另一个。在中间位置处的所述瓣片，可相等地在所述两个开口的每一个中留下打开部段，允许再循环空气相对于新鲜空气的百分比的变化。另外，过滤器件13沿水平方向完全横跨此上容积部。此过滤器件插入在新鲜空气进气口10和再循环空气进气口11之间，其一方面位于上容积部7之上，另一方面位于上涡形部1的中心开口2之上，所述中心开口2在所述容积部的底部打开。所述过滤器件还插入在与机匣的下部分连通的容积部9和所述空气进口之间。此器件主要设计为在新鲜空气引入汽车内部之前过滤新鲜空气，产生新鲜空气进气口10和朝向空气输送设备的所述两个出口2和4之间的第一压力降。

还应指出，所述中间容积部9及其到上容积部7和下容积部8的连接部具有复杂的形状。由此由下容积部8形成的导管(以引导已经通过过滤元件13的空气)因此是回路中的附加压力降的来源，所述回路穿过下出口5供应第二空气输送设备。与此相比，穿过第一空气输送设备的供应回路要直接得多。

此机匣还包括在过滤元件13和下出口5之间的再循环空气进气口14。在所描绘的例子中，此再循环空气进气口位于下容积部8和中间容积部9之间的结合部。在变化实施例中，所述进气口可位于略微进一步深入下容积部8中或略微进一步深入中间容积部9中。有利地，此进气口14被以一方式配置，使得从其而来的空气可遵循朝向下出口5的可能的最直接的回路，即以使压力降最小化的方式。

用于控制此空气进气口14的关闭的器件有利地由再循环空气进气口瓣片15形成，所述再循环空气进气口瓣片15当处于关闭所述再循环空气进气口14的位置中时抵靠机匣的内壁定位。所述瓣片通过绕水平轴向上枢转而允许再循环空气进气口14打开。其还被配置以能够，当再循环空气进气口14被打开时，位于如图2所示的位置15a，使得中间容积部9的顶部和底部之间的连通被关闭，同时将所述再循环空气进气口14留在下出口5的侧部上。

此机匣设置为根据至少三个配置操作：

-“完全新鲜空气”配置：在此情况下，混合瓣片12置于完全关闭再循环空气进气口11的位置，并且再循环空气进气口瓣片15从下面关闭再循环空气进气口14且释放所述顶部和底部之间的连通。所述两个涡形部1和4然后仅被供给来自进气口11的新鲜空气。为了使新鲜空气到达下涡形部4，所述新鲜空气必须通过过滤器13以及由下容积部8和中间容积部9形成的导管。

-“完全再循环空气”配置：在此情况下，混合瓣片12置于完全关闭新鲜空气进气口10的位置，并且再循环空气进气口瓣片15被置于关闭所述顶部和底部之间的连通的位置15a。涡形部1因此被供给来自进气口11、已经通过过滤器13的再循环空气。下涡形部4被供给来自进气口14的再循环空气。此空气不通过机匣中的过滤器。

-“双层”配置：在此情况下，混合瓣片12置于完全关闭再循环空气进气口11的位置，并且再循环空气进气口瓣片15被置于关闭所述顶部和底部之间的连通的位置15a。涡形部1因此被供给来自进气口10、已经通过过滤器13的新鲜空气。下涡形部4被供给来自进气口14的再循环空气。此再循环空气不通过机匣中的过滤器。

还有第三操作配置，其可被称为“混合新鲜空气”，在所述模式中再循环空气进气口瓣片15从下面关闭再循环空气进气口14，如在“完全新鲜空气”配置中那样。然而，混合瓣片12置于中间位置，在所述中间位置中新鲜空气进气口10被在很大程度上打开，同时仍然允许一定百分比的再循环空气通过开口11。此新鲜和再循环空气的混合物然后沿着与“完全新鲜空气”配置中新鲜空气的回路相同的、朝向上出口2和下出口5的回路流动。当供暖、通风和/或空调系统的操作配置允许一定百分比的再循环空气与新鲜空气一起被引入时，这使得能够节约输送能量，因为总体回路呈现更小的反压，在所述总体回路中空气在汽车内部和系统之间循环。另一方面，在图1中的机匣中，来自开口11的再循环空气必须通过过滤器件13以到达上涡形部1和下涡形部4。这还导致到达下涡形部4的复杂回路。此压力降导致损失使用再循环空气、理论上具有弱的反压的优势的一部分。

换句话说，所述机匣包括第一和第二回路。第一回路旨在供应新鲜和/或再循环空气到空气输送设备(一个或多个)，在此例中供应到第一输送设备1和第二输送设备4。短语“旨在供应新鲜和/或再循环空气”应被理解为意味着，第一回路旨在根据所述三个模式的每一个，取决于所选择的配置，以替换方式，被供应新鲜和再循环空气的混合物、仅被供应再循环空气、或仅被供应新鲜空气。因此其不是回路旨在仅被供应新鲜空气或仅被供应再循环空气的情况。所述第二回路旨在通过另一路径给所述系统供应再循环空气。

这里，所述第一回路由新鲜空气进气口10和/或再循环空气进气口11供应。所述第一回路包括上容积部7和，在下游的两个分开的支路，即第一支路和第二支路，所述第一支路包括上开口2，所述第一回路通过所述上开口2开口到第一涡形部1中，所述第二支路包括连通容积部9，随后是下容积部8和下开口5，所述第一回路通过所述下开口5开口到所述第二涡形部4中。

对于第二回路，其在空气通道14处重新开始。第二回路因此构成再循环空气进气口和第二回路的口部(mouth)，在此例中在第一回路中，并且更特别地在所述连通容积部9中。这样，作为变体，所述第二回路可纵向延伸。

同样地，所述上容积部7不必须穿过所述上开口2打开到所述第一空气输送设备中。通过举例的方式，可插入纵向延伸的管。

另外，所述第一回路和所述第二回路不必须在其本身之间连通，并且由所述回路的每一个提供的用于输送设备(一个或多个)的空气供应可以是独立的，尽管未例示该情况。

如图2-5中所示，根据本发明，机匣包括器件16，所述器件16旨在从相对于过滤器件13、与旨在供应下涡形部4的出口5相同的侧部给起源于开口14的再循环空气进气口提供附加的再循环空气进气口。

换句话说，所述器件16旨在提供与所述第一回路(例如与所述连通容积部9或与所述下容积部8)连通的再循环空气的附加进气口。

为了更具体，在图2和3中所示的实施例的第一模式中，此附加再循环空气进气口器件包括开口16，所述开口16形成在机匣的壁中，并且当进气口14的可控制瓣片15处于其位置15a时所述开口16位于下出口5的侧部上，由此隔离上容积部7的所述下出口5。例如，此开口16形成在中间容积部9的壁中。在变体中，其可形成在下容积部8的壁中。

有利地，此开口16还包括可自由旋转的瓣片17。因此当机匣内的压力比外侧压力弱，通常是当空气输送设备中的一个和/或另一个在操作时，此自由瓣片17打开。在该例中，自由瓣片17的重量用作复位力。

在变体中，自由瓣片17可配备有弹性复位器件。其复位力可被调整以当压力差下降到给定阈值以下或当机匣不被竖直定位时重新关闭开口16。

参考图2，当机匣处于“完全再循环空气”或“双层”操作配置中，即当下出口5被供应再循环空气时，来自开口16的再循环空气气流被添加到来自开口14的主气流，所述开口14已被处于位置15a的可控制瓣片15释放。考虑到开口14的尺寸被可控制瓣片15的尺寸限制，所述可控制瓣片15横跨由中间容积部9形成的管放置，则由下出口5供应的、朝向空气输送设备的再循环空气的流量因此被增加，且总体来说在再循环空气回路中维持低反压。

自由瓣片17避免已穿过开口16进入的空气从所述开口16的可能的回流。

参考图3，当根据本发明的机匣处于“完全新鲜空气”操作配置中，机匣的底部和汽车内部之间的压力差意味着自由瓣片17抬起，允许再循环空气的额外气流通过开口16。考虑到由新鲜空气穿过过滤器13和中间容积部9的气流所产生的反压，再循环空气的额外气流被引导朝向下涡形部4。

在此操作配置(其在以下称为“改进的混合新鲜空气”)中，上涡形部1几乎完全由已经通过过滤器13、来自进气口10的新鲜空气供应。下涡形部4，就其本身而言，被供应来自进气口10的新鲜空气，所述新鲜空气已经通过过滤器13，并且与直接从开口16而来且仅在下容积部8中流通的再循环空气气流混合。

在此配置中使用的再循环空气因此遵循经历尽可能小的反压的回路，并且其可充分利用使用相同方法带来的优势以减少输送空气所需的能量。

由供暖、通风和/或空调系统施加的参数可要求再循环空气的百分比被设置在某一值(例如15％)以下。

为此，本发明的第一变体通过阻止部的方式限制由自由瓣片17提供的间隙。

应指出，最初的“混合新鲜空气”配置也可以与根据本发明的机匣一起使用。在该情况下，从再循环空气进气口11进入上容积部7的再循环空气的少量也供应上涡形部1。此配置还可被使用以给供暖、通风和/或空调系统的所述两个回路供应混合新鲜空气。

另外，控制设备阻止自由瓣片17打开的变体实施例还使得能够根据需要以“完全新鲜空气”模式使用机匣。

在实施例的第二模式中，如图4所示，开口16可被形成在设置有可控制瓣片15的再循环空气进气口14的上方。当此再循环空气进气口14被关闭时，如图4所示，机匣如第一变体一样起作用，来自开口16的再循环空气气流被添加到来自上部分的空气气流，以不通过过滤器13供应下出口5。

涉及自由瓣片17、与实施例的第一模式相同的变体是可行的，以允许“改进的混合新鲜空气”、“混合新鲜空气”或“完全新鲜空气”操作配置。

当可控制瓣片15处于位置15a时，进气口16和下出口5之间的连通被切断。同时，尽管供应上涡形部1、朝向上出口2的回路更加复杂，来自进气口16的再循环空气也可不通过过滤器13到达同样位置。

因此，在“完全再循环空气”配置中，所述开口关于从上再循环空气进气口11到上出口2布设的回路具有与在实施例的第一模式中描述的、用于从下再循环空气进气口到下出口5布设的回路相同的效果。在此例中本发明增大了通过上涡形部1、具有低反压的再循环空气的流量。

在“双层”配置中，也使用变体实施例，其已经被描述，在其中自由瓣片17的打开被阻塞、或允许“混合双层”配置，在其中上出口2从上方给输送设备供应混合物(在新鲜空气中包含一定百分比的再循环空气)。

在图5所示的实施例的第三模式中，自由瓣片17被替换为可控制设备，例如放置在附加开口16之前的转筒(rotating barrel)18。在所描绘的例子中，附加开口16置于下容积部8中，但是具有相对于设置有可控制瓣片15的再循环空气开口14的相同的相对位置，如以上描述的实施例的第一模式中那样在进口和出口之间的不同空气回路中。实施例的此第三模式因此具有与实施例的第一模式相同的操作配置。然而，转筒18被控制的事实允许例如根据空气输送设备(一个或多个)的操作状态来决定是否使用附加再循环空气进气口16。

所述附加开口16包括一个或多个孔口，所述孔口使得再循环空气能够被径向引入下容积部8。

在以上描述的实施例的所述三个模式的特定变体实施例中，其中供暖、通风和/或空调系统不需要“完全再循环空气”和“双层”操作配置，机匣不包括被配置以关闭下开口14并且阻塞上容积部7和下容积部9之间的连通的可控制瓣片15。在此例中，当空气输送设备(一个或多个)的操作状态对应于在供暖、通风和/或空调系统中以完全流量的新鲜空气操作时，开口16允许，例如，再循环空气的附加气流进入。另外，本发明可以用通用的方式同样地应用到旨在供应单独空气输送设备的空气进气机匣。所述第一回路可然后具有不同的配置，特别是不分为两个支路的配置。

已被描述的设备可被使用在空调机匣中。像这样的机匣特别地包括具有输送轮的推进系统，所述输送轮被容纳在涡形部1、4中并且由马达驱动，在本例中其可被置于所述两个涡形部之间的中心空间中。所述设备还包括用于控制瓣片12、15的器件，以用于根据空调系统的操作配置选择空气的气流。

作为未描绘的变体，涡形部1、4可以通过共同的分隔部分开。马达然后位于涡形部的一个或另一个(优选地是下涡形部)的轴向延伸部中。

空调机匣水平放置或者发动机风扇不彼此面对放置的其他配置可根据本发明自然想到。