技术领域
[0001] 本
发明涉及用于车辆的加热、通
风和
空调(HVAC)系统。
背景技术
[0002] 车辆可包括配置为将空气输送到车辆客舱的HVAC系统。车辆的HVAC系统还可被配置为控制车辆客舱内的空气的
温度。
发明内容
[0003] 车辆气流系统包括离心风扇和空气扩散器。离心风扇被配置为从风扇的旋
转轴径向向外引导空气。空气扩散器具有围绕所述风扇径向布置的多个空气导流器。所述空气导流器具有弯曲表面。每个弯曲表面限定气流通道，所述气流通道具有从离心风扇的周缘沿径向向
外延伸的入口和相对于风扇的
旋转轴轴向背离扩散器延伸的出口。
[0004] 空气扩散器包括壳体和多个空气导流器。壳体限定内部腔室，所述内部腔室被配置为容纳离心风扇。多个空气导流器设置在所述壳体内部并且围绕所述内部腔室径向地设置。空气导流器具有弯曲表面。每个弯曲表面限定气流通道，所述气流通道具有从内部腔室径向向外延伸的入口和轴向离开内部腔室延伸的出口。
[0005] 气流系统包括离心风扇和空气扩散器。离心风扇被配置为从风扇的旋转轴径向向外引导空气。空气扩散器具有围绕风扇径向设置的多个空气导流器。空气导流器具有弯曲表面，所述弯曲表面沿第一端部朝向所述风扇径向向内延伸并沿第二端部基本平行于所述旋转轴延伸。每个弯曲表面的第一端部与所述风扇的外周缘相邻。
附图说明
[0006] 图1是示例性车辆和车辆的示例性HVAC系统的示意图；
[0007] 图2是用于HVAC系统的离心风扇和空气扩散器(air diffuser)的透视图；
[0008] 图3是空气扩散器的透视图；
[0009] 图4是离心风扇和多个空气导流器之一的顶视图，示出了从离心风扇进入空气导流器的气流；
[0010] 图5是离心风扇和多个空气导流器之一的局部侧视截面图，示出了来自离心风扇并穿过空气导流器的气流方向；
[0011] 图6是空气扩散器的第一可选
实施例的局部视图；
[0012] 图7是空气扩散器的第二可选实施例的局部视图；和
[0013] 图8是空气扩散器的第三可选实施例的局部视图。
具体实施方式
[0014] 在此描述本发明的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。这些附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定组件的详细信息。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为教导本领域技术人员以各种方式使用实施例的代表性
基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与在一个或多个其他附图中示出的特征结合以产生未明确示出或描述的实施例。所示特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实施，可能期望与本发明的教导一致的特征的各种组合和
修改。
[0015] 参照图1，示出了示例性车辆10和车辆10的示例性HVAC系统12(或气流系统)。HVAC系统12的一些组件可以被设置在车辆10的仪表板14的后面。然而，一些组件可以被设置在车辆内的其他
位置处。HVAC系统12被配置为将空气输送到车辆10的客舱16。HVAC系统12可被配置为在将空气输送到车辆客舱16之前调节空气(例如加热、冷却、干燥等)。
[0016] 鼓风机或风扇18被配置为将空气吸入HVAC系统12并引导空气通过一个或多个
热交换器以便在将空气输送到车辆客舱16之前调节输送到车辆客舱16的空气。风扇18可以是任何类型的离心风扇。例如，风扇18可以是
涡轮离心风扇。风扇18可包括被配置为转动风扇18
叶片的
电动机(未示出)。风扇18的电动机可从车辆10的任何电源汲取功率。例如，风扇18的电动机可以从
电池或车载发
电机(例如
交流发电机)汲取功率。
[0017] 第一热交换器可以是
蒸发器20，
蒸发器20被配置为在将空气输送到车辆客舱16之前冷却和干燥空气。当空气流过蒸发器20时，蒸发器20通过将热量从空气传递到流经蒸发器20的制冷剂中来冷却和干燥空气。蒸发器20可以是空调系统的子组件。更具体地，蒸发器20可以是制冷剂回路(refrigerant loop)的子组件，该制冷剂回路还包括
压缩机、
冷凝器和
热膨胀阀。
[0018] 第二热交换器可以是加热器芯22，加热器芯22被配置为在将空气输送到车辆客舱16之前对空气进行加热。当空气流过加热器芯22时，加热器芯22通过将来自流经加热器芯
22的冷却剂的热量传递到空气中来加热空气。加热器芯22可以是
冷却剂回路(coolant loop)的子组件，子组件还包括使
流体循环通
过冷却剂回路的
泵和被配置为加热
冷却液回路中的冷却剂的热源。如果车辆10由内燃
发动机驱动，则冷却剂回路的热源可以是发动机。
如果车辆10不由内燃发动机驱动(例如，由电动机驱动的
电动车辆)，则冷却剂回路的热源可以是由车辆10的电池或任何其他电源(例如交流发电机)供电的电加热器。应当注意，可以在关闭蒸发器20的同时操作加热器芯22以加热输送到车辆客舱16中的空气，或者在关闭加热器芯22的同时操作蒸发器20以冷却和干燥输送到车辆客舱16中的空气，或者可以同时操作蒸发器20和加热器芯22从而首先冷却和干燥空气，然后加热输送到车辆客舱16中的空气。
[0019] HVAC系统12可包括一系列互连的管道，这些管道被配置为将空气引导至蒸发器20、加热器芯22并最终引导至车辆10的客舱16。第一管道24被配置为引导车辆10周围环境的空气从进气口26进入HVAC系统12。更具体地说，第一管道24被配置为将周围环境的空气引导至蒸发器20、加热器芯22并最后引导至车辆10的客舱16。第一管道24可以被称为新鲜空气管道，进气口26可以被称为新鲜空气入口。
[0020] 第二管道28被配置为将空气从车辆10的客舱16导回HVAC系统12。更具体地，第二管道28被配置为将空气从车辆10的客舱16引导至蒸发器20、加热器芯22并最终返回到车辆10的客舱16。从车辆10的客舱16引导回HVAC系统12中的空气可以称为再循环空气。第二管道28可以被称为再循环空气管道。
[0021] 进入HVAC系统12的再循环空气和周围空气均可被引导到公共管道或混合室30，在此再循环空气和周围空气被混合。然后，混合的空气被输送到另一个管道或调节室32，在此空气分别通过蒸发器20和/或加热器芯22被冷却和/或加热。风扇18也可设置在调节室32内。然后，空气离开调节室32并通过各种出口管道34进入车辆客舱16。各种出口管道34可配置为将空气输送到客舱内的特定区域。例如，第一出口管道34可被配置为通过将空气向下并且朝向客舱16的地板引导而输送到客舱16中，第二出口管道34可被配置为通过将空气向上和朝着车辆10的
挡风玻璃内表面引导而输送到客舱16中，第三出口管道34可以被配置为通过将空气
水平地朝着车辆10内的乘客引导而输送到客舱16中。
门或
挡板36可以设置在任何管道(例如，第一管道24、第二管道28、出口管道34)内，将空气流限制于特定管道、入口、出口等。任何管道(例如，第一管道24、第二管道28、出口管道34)的入口和/或出口可包括
百叶窗或挡板，其限制或引导空气进入或离开管道。
[0022] 应当理解，图1所示的示意图仅是示例性的，并不旨在进行限制。设想了其他HVAC构造，其利用管道将周围空气和/或再循环空气引导到HVAC系统中，在此对空气进行调节，然后将其输送到车辆的客舱。例如，HVAC系统可以包括多个环境进气口、多个再循环空气管道等，或者可以重新设置车辆内的进气口或管道的位置。此外，热交换器的数量可以不同(例如，如果车辆不包括客舱空气冷却系统，则HVAC系统可能不包括蒸发器)，并且热交换器(例如蒸发器20和加热器芯22)和风扇18的空间位置也可以被重新设置。
[0023] 参考图2，示出了离心风扇18和空气扩散器38。离心风扇18设置在空气扩散器38中。离心风扇18被配置为从离心风扇18的旋转轴40径向向外引导空气。更具体地，离心风扇18的叶片42被配置为当通过
致动器例如电动机(未示出)使离心风扇18绕旋转轴40旋转时从离心风扇18的旋转轴40径向向外引导空气。空气扩散器38具有多个空气导流器44，当将离心风扇18设置在空气扩散器38中时，这些空气导流器44径向地围绕或环绕离心风扇18的外周、外径或外周缘46设置。
[0024] 参考图3，进一步详细示出了空气扩散器38。空气扩散器38包括壳体48，壳体48限定了被配置为容纳离心风扇18的内部腔室50。多个空气导流器44设置在壳体48的内部并且径向地围绕或环绕内部腔室50。空气导流器44包括弯曲表面52。每个弯曲表面52限定气流通道54，所述气流通道具有从内部腔室50径向向外延伸的入口56和背离内部腔室50轴向向外延伸的出口58。再看图2，由弯曲表面52限定的气流通道54的每个入口56从离心风扇18的外周缘46径向向外延伸，而由弯曲表面52限定的气流通道54的每个出口58相对于离心风扇18的旋转轴40背离离心风扇18轴向地延伸。更具体地，弯曲表面52沿着与离心风扇18的外周缘46相邻的第一端部朝着离心风扇18径向向内延伸以限定气流通道54的入口56，并沿第二端部基本平行于离心风扇18的旋转轴40延伸以限定出口58。图3中的线60示出了弯曲表面52的第二端部如何基本平行于离心风扇18的旋转轴40以及因此气流通道54的出口58如何基本平行于离心风扇18的旋转轴40。基本平行可以指在完全平行的正负30°之间的任何增量值。
[0025] 参照图4和5，分别示出了多个空气导流器44之一和离心风扇18的俯视图和局部侧视截面图，示出了来自离心风扇18并穿过空气导流器44的空气流的方向。如图4和图5所示来自离心风扇18并且穿过多个空气导流器44之一的空气可以代表来自离心风扇18并穿过多个空气导流器44中的每个空气导流器44的气流。由图4中的箭头62和图5中的箭头62示出了从离心风扇18径向流出并进入气流通道54的入口56中的空气。图5中的箭头64示出了基本平行于离心风扇18的旋转轴40流出气流通道54的出口58的空气。应当注意，为了说明的目的，离心风扇18的旋转轴40的位置可能已经在图5中相对于旋转轴40的实际位置进行了调节。设置在入口56处的箭头62与出口58处的箭头64之间的箭头示出了气流从相对于离心风扇18径向向外过渡为基本平行于离心风扇18的旋转轴40。
[0026] 箭头66示出了离心风扇18的外周缘46的切线。由箭头62示出的径向流出离心风扇18并进入气流通道54的入口56的空气从由箭头66所示的离心风扇18的外周缘46的切线以
0°至45°之间的任何
角度移动。弯曲表面52在入口56处的定向基本平行于由箭头62示出的径向流出离心风扇18的空气，而弯曲表面52在出口处58处的定向基本平行于离心风扇18的旋转轴40。以图4中的线68和图5中的线70界定的气流通道54的入口56的横截面区域基本垂直于如箭头62所示的径向流出离心风扇18并进入入口56的空气。气流通道54的出口58的横截面区域大约位于图4中的区域72内并以图5中的线74界定，其基本垂直于如箭头64所示的从出口58流出的空气。基本垂直可以指的是处于完全垂直的正负35°之间的任何增量值。
[0027] 参照图6，示出了空气扩散器38'的第一可选实施例的局部视图。除非本文另外指出，否则空气扩散器38'的第一可选实施例应被解释为包括空气扩散器38的所有特征、特性、功能等。空气扩散器38'包括空气导流器44，空气导流器44设置在壳体48内部并且在径向上围绕或环绕由壳体48限定的内部腔室50。每个空气导流器44包括弯曲表面52之一，弯曲表面52限定了气流通道54，气流通道54具有从内部腔室50(和离心风扇18)径向向外延伸的入口56和背离内部腔室50轴向地(并且相对于离心风扇18的旋转轴40背离离心风扇18轴向地)延伸的出口58。然而，空气扩散器38'另外包括分隔壁76，其部分地限定了气流通道54，并且分隔了相邻的弯曲表面52和相邻的气流通道54。分隔壁76可以从气流通道54的入口56一直延伸到气流通道54的出口58。分隔壁76可被配置为减小气流通道54内的
湍流。
[0028] 参照图7，示出了空气扩散器38”的第二可选实施例的局部视图。除非本文另有说明，否则空气扩散器38”的第二可选实施例应被解释为包括空气扩散器38的所有特征、特性、功能等。空气扩散器38”包括空气导流器44，空气导流器44设置在壳体48内部并且径向围绕或环绕由壳体48限定的内部腔室50。每个空气导流器44包括限定气流通道54的弯曲表面52之一，气流通道54具有从内部腔室50(和离心风扇18)径向向外延伸的入口56以及背离内部腔室50轴向地(并且相对于离心风扇18的旋转轴40背离离心风扇18轴向地)延伸的出口58。然而，空气扩散器38”另外包括部分地限定气流通道54的分隔壁76。然而，空气扩散器38”中的分隔壁76将相邻对78的弯曲表面52和相邻对的气流通道54分隔开。空气扩散器38”还包括肋80，肋80将一对78弯曲表面52内的弯曲表面52部分地分开。除了肋80的长度比分隔壁76的长度短从而肋80仅从气流通道54的中央部分延伸至出口58(即，与分隔壁76不同，肋80不从气流通道54的入口56一直延伸到气流通道54的出口58)之外，肋80可以类似于分隔壁76。肋80还可被配置为减少气流通道54内的湍流。
[0029] 参照图8，示出了空气扩散器38”'的第三可选实施例的局部视图。除非本文另有说明，否则空气扩散器38”'的第三可选实施例应被解释为包括空气扩散器38的所有特征、特性、功能等。空气扩散器38”'包括空气导流器44，所述空气导流器44设置在壳体48内并且在径向上围绕或环绕由壳体48限定的内部腔室50。每个空气导流器44包括限定了气流通道54的弯曲表面52之一，气流通道54具有从内部腔室50(和离心风扇18)径向向外延伸的入口56和背离内部腔室50轴向地(并相对于离心风扇18的旋转轴40背离离心风扇18轴向地)延伸的出口58。
[0030] 空气扩散器38”'还包括分隔壁76，其部分地限定了气流通道54，并且分隔了相邻的弯曲表面52对和相邻的气流通道54对。可替换地，分隔壁可以简单地分隔相邻的弯曲表面52和相邻的弯曲表面，而不是相邻对的弯曲表面52和相邻对的气流通道54。然而，空气扩散器38”'另外包括两层或更多层的弯曲表面52和气流通道54，它们相对于内部腔室50轴向地(并且相对于离心风扇18的旋转轴40轴向地)堆叠。应当注意，为了说明的目的，在图8中可以已经相对于旋转轴40的实际位置调整了离心风扇18的旋转轴40的位置。而且，分隔壁76将相邻的一组弯曲表面52和相邻的一组气流通道54隔开。相邻的一组弯曲表面52和气流通道54可以指的是单列弯曲表面52和气流通道54或若干列弯曲表面52和气流通道54。
[0031] 尽管以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了
权利要求所涵盖的所有可能的形式。
说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成本发明可能没有明确描述或示出的其他实施例。尽管可以将各种实施例描述为相对于一个或多个期望的特性提供优点或优于其他实施例或
现有技术实现方式，但是本领域普通技术人员认识到可以折衷一个或多个特征或特性来实现期望的总体系统属性，其取决于特定的应用和实施。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、
包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、易于组装等。因此，就一个或多个特征而言，与其他实施例或现有技术实施方式相比，这些实施例不那么理想，这些实施例也不在本发明的范围之外，并且对于特定应用而言可能是理想的。
