專利名稱：在車輛中調(diào)節(jié)氣候區(qū)域的風(fēng)道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于車輛的氣候控制風(fēng)道系統(tǒng)。更為具體地，本發(fā)明涉及具有 樞接且受控的內(nèi)部表面用于根據(jù)需求向車輛中目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的乘客輸送可變和可控的氣流 的氣候控制風(fēng)道結(jié)構(gòu)。通過(guò)有策略地調(diào)節(jié)氣流，可以調(diào)節(jié)不同區(qū)域的加熱和冷卻來(lái)滿足車 輛乘客的具體需求，以及在優(yōu)化供暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)的性能的同時(shí)使能量使用最 小化。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代車輛內(nèi)部裝備有氣候控制系統(tǒng)。氣候控制系統(tǒng)的中樞是HVAC，其產(chǎn)生調(diào)節(jié)氣 候的空氣用于通過(guò)多個(gè)風(fēng)道在車輛內(nèi)部分配。已知的氣候控制系統(tǒng)的風(fēng)道設(shè)置包括通向面 板可調(diào)出風(fēng)口和通向中央控制臺(tái)的通道，中央控制臺(tái)位于距HVAC的空氣出口一定距離。除 了選擇性關(guān)閉面板可調(diào)出風(fēng)口之外，現(xiàn)有的車輛空氣風(fēng)道無(wú)法調(diào)整。這種不靈活的控制氣 流的方案造成了多種困難，原因在于世界上不同市場(chǎng)中主要車輛乘客乘坐在不同車輛位置 (在駕駛座或在后排座位)。另外，對(duì)于給定的車輛，一種用法加給了不同的乘坐位置的不 同數(shù)量的乘客。因此，在車輛設(shè)計(jì)的諸多領(lǐng)域內(nèi)有改進(jìn)的空間，需要更為有效和靈活的裝置為所 有車輛乘客提供舒適的氣流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明體現(xiàn)了車輛氣候控制系統(tǒng)風(fēng)道結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。這里公開(kāi)的裝置包括具有 用于連接車輛HVAC系統(tǒng)的空氣進(jìn)口、多個(gè)氣流出口、和多個(gè)在進(jìn)口和出口之間形成的氣流 通道。一個(gè)或多個(gè)氣流通道具有相關(guān)聯(lián)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)用于控制通過(guò)其相鄰氣流通道的氣流。 該活動(dòng)結(jié)構(gòu)可或者為可樞轉(zhuǎn)的門、或者為可移動(dòng)的簾或能夠選擇性允許或阻止氣流通過(guò)的 其他裝置?？蓸修D(zhuǎn)的門可用于限制通過(guò)兩個(gè)相鄰氣流通道中的一個(gè)或另一個(gè)的氣流。可移 動(dòng)的簾可用于控制通過(guò)單個(gè)氣流通道的氣流。通過(guò)允許經(jīng)選擇的氣流通過(guò)氣流通道，減少了提供給風(fēng)道的氣體總量，從而減少 了 HVAC吹風(fēng)機(jī)的耗電量。類似地，減少的氣流需要更少的加熱或冷卻，從而減少了 HVAC壓 縮機(jī)或動(dòng)力加熱源(例如正溫度系數(shù)(PTC)加熱器)所需的能量。由此本發(fā)明的裝置以最 小的能量需求提供了遍布車輛內(nèi)部的受控的和優(yōu)化的氣流。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征在結(jié)合附圖和權(quán)利要求閱讀本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì) 描述時(shí)將更為清楚。為更徹底地理解本發(fā)明，可參考在附圖中更為詳細(xì)地闡釋的和下文中通過(guò)本發(fā)明 的例子來(lái)描述的實(shí)施例。


圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的氣流分配風(fēng)道的立體圖。
圖2顯示了氣流分配風(fēng)道的一部分的截面圖，氣流分配風(fēng)道具有根據(jù)本發(fā)明的一 種變化的調(diào)節(jié)氣流的擺動(dòng)門。圖3顯示了氣流分配風(fēng)道的一部分的截面圖，氣流分配風(fēng)道具有根據(jù)本發(fā)明的另 一種變化的調(diào)節(jié)氣流的簾門。圖4從空氣進(jìn)口端顯示了所公開(kāi)發(fā)明的小氣候控制風(fēng)道結(jié)構(gòu)的視圖，并顯示了系 統(tǒng)調(diào)節(jié)至其氣流僅導(dǎo)向至后排乘客的司機(jī)(chauffer)模式。圖5為與圖4相似的視圖，但顯示了系統(tǒng)調(diào)節(jié)至其氣流僅導(dǎo)向至駕駛者的駕駛者 模式。
具體實(shí)施例方式在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)用于指代相同的部件。在下列描述中，不同的操作參數(shù) 和部件用于描述一個(gè)構(gòu)造的實(shí)施例。這些具體參數(shù)和部件是作為例子而非限定包括在內(nèi) 的。參考圖1，顯示了總體上顯示為10的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣流分配風(fēng)道的立體圖。該 氣流分配風(fēng)道包括主體12，第一出口 14，第二出口 16，第三出口 18，第四出口 20，第五出口 22以及第六出口 24。在現(xiàn)有技術(shù)中已知可以有更多或更少的出口，且所顯示的設(shè)置僅僅出 于說(shuō)明的目的來(lái)展示現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)。須注意的是主體12，其通常包括用于接收來(lái)自HVAC 的流入氣流的集氣部分，單個(gè)出口 14、16、18、20、22、24連接至該集氣部分。圖1中所顯示 的常規(guī)方案是主體具有兩個(gè)集氣室，包括第一集氣室28和第二集氣室30，兩者均設(shè)置用于 分別為乘客和駕駛者提供固定的區(qū)域氣候控制。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，不同區(qū)域的氣流由默認(rèn)的 風(fēng)道幾何尺寸確定，且僅可通過(guò)增加限制(導(dǎo)致氣流損失)或通過(guò)調(diào)節(jié)氣流總量(例如使 用吹風(fēng)機(jī))來(lái)控制。根據(jù)已知技術(shù)，對(duì)不同乘客區(qū)域的氣流控制僅僅通過(guò)面板出風(fēng)口(未顯示)控制。 出于種種原因?qū)υ摲N設(shè)置詬病不已。第一，仍然將氣體通過(guò)風(fēng)道送出導(dǎo)致HVAC吹風(fēng)機(jī)額外 的電能消耗。第二，車輛的冷卻/加熱系統(tǒng)即使在某些面板關(guān)閉時(shí)仍然不夠有效，因?yàn)槔? 熱空氣仍然通過(guò)風(fēng)道推送導(dǎo)致HVAC壓縮機(jī)需要額外的能量。第三，當(dāng)車輛僅由駕駛者獨(dú)自 乘坐時(shí)，不方便駕駛者在駕駛員位置上調(diào)節(jié)面板門以便彌補(bǔ)其他車輛操作者的缺席。在圖2和圖5中公開(kāi)了所公開(kāi)發(fā)明的各種實(shí)施例，其為當(dāng)前系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者們所遇 到的挑戰(zhàn)提供了解決方案。參考圖2，顯示了總體上示為50的氣流分配風(fēng)道的一部分的截 面圖。氣流分配風(fēng)道50包括適合與HVAC出口(未顯示)連接的進(jìn)口 52，與上進(jìn)口 56(與 儀表板出口流體關(guān)聯(lián))流體連通的上氣流腔54，與下出口 60 (與章魚式風(fēng)道系統(tǒng)流體關(guān)聯(lián) 用于向車輛后排乘客輸送)流體連通的下氣流腔58。上氣流腔54通過(guò)隔離件62與下氣流 腔58分隔開(kāi)。應(yīng)理解的是所示的氣流分配風(fēng)道50僅是出于演示的目的而設(shè)置，不應(yīng)理解 為限定，因?yàn)樗_(kāi)的發(fā)明易于適用在各種風(fēng)道配置中。例如，所公開(kāi)的發(fā)明可適用于后部 風(fēng)道、中央控制臺(tái)風(fēng)道或B柱風(fēng)道。為控制氣流，在上氣流腔54和下氣流腔58之間設(shè)有擺動(dòng)門64。該擺動(dòng)門樞軸連 接在鉸鏈點(diǎn)66處鄰接隔離件62處。擺動(dòng)門64在A和B兩個(gè)位置間樞軸移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)至位置A時(shí)，擺動(dòng)門64基本上 阻隔進(jìn)氣進(jìn)入上氣流腔54，而是將進(jìn)氣改為引入并通過(guò)下氣流腔58。當(dāng)移動(dòng)至位置B時(shí)，擺動(dòng)門64基本上阻隔進(jìn)氣進(jìn)入下氣流腔58，而是將進(jìn)氣改為引入上氣流腔54。應(yīng)注意的 是可選擇A或B的位置從而徹底阻隔上氣流腔54或下氣流腔58。圖2所示的擺動(dòng)門64是根據(jù)本發(fā)明選擇性控制氣流的一種方法。在圖3中顯示 了另一種方法。參考該圖，顯示了總體上示為70的氣流分配風(fēng)道的一部分的截面圖。氣流 分配風(fēng)道70包括適合連接至HVAC出口(未顯示)的進(jìn)口 72，與上出口 76 (與儀表板出口 流體關(guān)聯(lián))流體連通的上氣流腔74，與下出口 80 (與章魚式風(fēng)道系統(tǒng)流體關(guān)聯(lián)用于向車輛 后排乘客輸送)流體連通的下氣流腔78。上氣流腔74通過(guò)隔離件82與下氣流腔78分隔 開(kāi)。通過(guò)圖2中所顯示的氣流分配風(fēng)道50以及與其相關(guān)的討論，應(yīng)理解的是所示的氣流分 配風(fēng)道70僅是出于演示的目的而設(shè)置，不應(yīng)理解為限定，因?yàn)樗_(kāi)的發(fā)明易于適用在各 種風(fēng)道配置中。為在氣流分配風(fēng)道70中控制氣流，采用了簾門系統(tǒng)。具體而言，在鄰接上氣流腔 74的開(kāi)口處采用了上氣流簾總成84。上氣流簾總成84包括活動(dòng)簾門86和滾筒/卷收器 88。活動(dòng)簾門86優(yōu)選地跨過(guò)一對(duì)連接至風(fēng)道壁的相對(duì)軌道(未顯示)。如圖所示活動(dòng)簾門 86處于其部分閉合位置。在該位置處，進(jìn)入上氣流腔74的氣流被部分限制。在鄰接下氣流腔78的開(kāi)口處采用了下氣流簾總成90。下氣流簾總成90包括活動(dòng) 簾門92和滾筒/卷收器94?；顒?dòng)簾門92優(yōu)選地跨過(guò)一對(duì)連接至風(fēng)道壁的相對(duì)軌道(未顯 示)。如圖所示活動(dòng)簾門92處于其完全閉合位置。在該位置處，進(jìn)入下氣流腔78的氣流被 完全限制。使用擺動(dòng)門和簾門并不互相排斥且不同類型的門可適用在同一系統(tǒng)中。而且，雖 然圖2的擺動(dòng)門64和圖3中的氣流簾門總成84和90是顯示在具體的設(shè)置中，應(yīng)理解的是 所示設(shè)置并不意味著限定，而是意在更廣泛地教導(dǎo)。可以想到其他的變化。例如，雖然活動(dòng) 簾門86和92示為可在垂直方向上移動(dòng)，可以預(yù)見(jiàn)到活動(dòng)簾門也可改為在水平方向上移動(dòng)。擺動(dòng)門64或氣流簾門總成84和90可用于多種風(fēng)道結(jié)構(gòu)中的任意一種。在圖4 和圖5中顯示了一種這種結(jié)構(gòu)，其從進(jìn)口一側(cè)顯示了總體上示為100的車輛風(fēng)道系統(tǒng)。如 圖所示，進(jìn)口側(cè)由中央垂直分隔物102和中央水平分隔物104分隔為多個(gè)通道。通道包括 第一氣流通道106、第二氣流通道108、第三氣流通道110和第四氣流通道112。第一氣流通 道106與第四氣流出口 114流體連通，第二氣流通道108與第二氣流出口 116流體連通，第 三氣流通道110與第五氣流出口 120流體連通，第四氣流通道112與第三氣流出口 122流 體連通。除了第一氣流通道106，第二氣流通道108、第三氣流通道110和第四氣流通道 112，第五氣流通道124設(shè)為與第六氣流出口 126流體連通，第六氣流通道128設(shè)為與第一 氣流出口 130流體連通。應(yīng)理解的是可采用更多或更少數(shù)量的氣流通道。然而，無(wú)論通道 的數(shù)量如何，確定通道的分隔物基本上鄰近并直接鄰接HVAC的出口。通過(guò)將上文討論并在附圖中顯示的擺動(dòng)門或氣流簾門總成組合，可在風(fēng)道結(jié)構(gòu)內(nèi) 完全或部分閉合一個(gè)或多個(gè)通道，從而使得氣流僅僅通向選定的乘客區(qū)域。例如，參考圖4， 第一氣流通道106、第二氣流通道108、第五氣流通道124以及第六氣流通道128顯示為由 擺動(dòng)門或氣流簾門(或二者共同)阻隔。相反地，第三氣流通道110和第四氣流通道112 為部分或完全開(kāi)放，從而使得氣流能夠通過(guò)第五氣流出口 120和第三氣流出口 122。這種模 式為司機(jī)(chauffer)模式，其中氣體僅導(dǎo)向后排乘客。
圖4中一些氣流通道閉合而其他氣流通道開(kāi)放僅僅是本發(fā)明所提供的構(gòu)想中可 以選擇的多種可能設(shè)置中的一種。通過(guò)其他例子并參考圖5，第一氣流通道106、第三氣流 通道110和第五氣流通道124顯示為由擺動(dòng)門或氣流簾門(或二者共同)阻隔。相反地，第二氣流通道108和第六氣流通道128部分或完全開(kāi)放，從而使得氣流能 夠如圖5所示通過(guò)第二氣流出口 116和第一氣流出口 130。該種模式為“駕駛者模式”，其 中空氣僅僅導(dǎo)向駕駛者。上述討論公開(kāi)并描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可從這樣的討 論，以及從附圖和權(quán)利要求中容易地認(rèn)識(shí)到可作出各種變化、修改或改變而不背離由權(quán)利 要求所確定的本發(fā)明的主旨和范圍。例如，雖然已經(jīng)在附圖中顯示了乘客區(qū)域的氣候控制 并對(duì)相關(guān)附圖作了描述，仍需要控制氣流僅僅通向乘客身體的選定部分而非乘客的全身。 這可通過(guò)使用額外風(fēng)管的設(shè)計(jì)和布置來(lái)實(shí)現(xiàn)從而提供有效的小區(qū)域氣候控制。
權(quán)利要求
一種車輛的氣候控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有氣流出口的HVAC部件；風(fēng)道部分，所述風(fēng)道部分具有用于與所述HVAC部件的所述出口基本匹配的空氣進(jìn)口，具有第一氣流出口、第二氣流出口、在所述空氣進(jìn)口和所述第一氣流出口之間形成的第一氣流通道、以及在所述空氣進(jìn)口和所述第二氣流出口之間形成的第二氣流通道，所述風(fēng)道部分包括設(shè)成與所述第一氣流通道可操作地關(guān)聯(lián)的可閉合結(jié)構(gòu)，所述可閉合結(jié)構(gòu)位于接近所述空氣進(jìn)口處，所述可閉合結(jié)構(gòu)可在允許空氣通過(guò)所述第一氣流通道的開(kāi)放位置和限制空氣通過(guò)所述第一氣流通道的閉合位置之間移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣候控制系統(tǒng)，其特征在于所述可閉合結(jié)構(gòu)為第一可閉合結(jié) 構(gòu)，所述氣候控制系統(tǒng)進(jìn)一步包含第二可閉合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣候控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二可閉合結(jié)構(gòu)設(shè)為與所述 第二氣流通道可操作地關(guān)聯(lián)，且位于接近所述空氣進(jìn)口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣候控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二可閉合結(jié)構(gòu)可從允許空 氣通過(guò)所述第二氣流通道的打開(kāi)位置可逆地移動(dòng)至限制空氣通過(guò)所述第二氣流通道的閉 合位置；所述可閉合結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步移動(dòng)至所述打開(kāi)位置和所述閉合位置之間的任何位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣候控制系統(tǒng)，其特征在于所述可閉合結(jié)構(gòu)在限制空氣通過(guò) 所述第一氣流通道以及允許空氣通過(guò)所述第二氣流通道的第一位置、允許空氣通過(guò)所述第 一氣流通道以及所述第二氣流通道的第二位置、和限制空氣通過(guò)所述第二氣流通道和允許 空氣通過(guò)所述第一氣流通道的第三位置之間移動(dòng)。
6.一種車輛的氣候控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含具有氣流出口的HVAC部件；鄰近所述HVAC部件的所述氣流出口的第一氣流通道以及鄰近所述HVAC部件的所述氣 流出口的第二氣流通道；設(shè)在所述HVAC部件的所述氣流出口和所述第一氣流通道之間的可閉合結(jié)構(gòu)，所述可 閉合結(jié)構(gòu)可在限制空氣進(jìn)入所述第一氣流通道的第一位置和允許空氣進(jìn)入所述第一氣流 通道的第二位置之間可逆地移動(dòng)，所述可閉合結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步移動(dòng)至所述第一位置和所述第 二位置之間的任何位置。
7.一種用于控制氣流通過(guò)風(fēng)道的門系統(tǒng)，所述風(fēng)道具有與車輛的HVAC部件可操作地 關(guān)聯(lián)的進(jìn)口、氣流腔和氣流出口，所述門系統(tǒng)包含可移動(dòng)的門，所述門總體上位于進(jìn)口和氣流腔中的一個(gè)之間，所述門可在限制氣流通 過(guò)所述的氣流腔中的一個(gè)的第一位置和不限制氣流通過(guò)所述的氣流腔中的一個(gè)的第二位 置之間移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的門系統(tǒng)，其特征在于所述可移動(dòng)的門為可樞轉(zhuǎn)門。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的門系統(tǒng)，其特征在于所述的氣流腔中的一個(gè)為第一氣流腔， 且所述可移動(dòng)的門在所述第二位置處限制氣流通過(guò)第二氣流腔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的門系統(tǒng)，其特征在于所述可移動(dòng)的門為可移動(dòng)的簾門。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于車輛的氣候控制風(fēng)道系統(tǒng)。具有樞接的和受控的內(nèi)表面的氣候控制風(fēng)道結(jié)構(gòu)用于根據(jù)要求向目標(biāo)區(qū)域輸送可變和可控的氣流。通過(guò)在車輛內(nèi)形成區(qū)域氣候并僅向所需車輛乘坐位置提供調(diào)節(jié)好的氣流，使得所需的氣流量最小化，減少了冷卻的需要，提供了系統(tǒng)的靈活性。內(nèi)表面可機(jī)械控制或電動(dòng)控制，并可置于通用的中央“章魚式”風(fēng)道中。
文檔編號(hào)B60H1/26GK101850705SQ20101000109
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者保羅·布萊恩·胡克, 穆克什·庫(kù)瑪 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司