車輛的新鮮空氣入口的製作方法
2023-09-23 02:39:25
專利名稱：車輛的新鮮空氣入口的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種抑制水攝入的車輛新鮮空氣入口。
背景技術：
車輛可能會出於多個目的而使用車輛外部的環境空氣。例如，車輛散熱器使用環境空氣從發動機冷卻劑中傳遞熱量以使發動機避免過熱。外部空氣也可以與燃料混合併提供給發動機。此外，外部空氣還可能會由供暖、通風和空調系統(HVAC)使用，它們又會維持乘客室中的氣候。當然，其它的車輛系統也可以出於包括冷卻電子元件在內的多種原因而使用外部空氣。當電子元件過熱時，它們的性能可能會降低並且其使用期限可能會受到損害。因此，在車輛設計中電子元件的適當冷卻是一項重要的考慮事項。
要求適當冷卻的車輛系統的一個例子是用於向電動車輛提供動力的電池組。其它類型的車輛結構——例如混合電動車輛(HEV)和燃料電池車輛——也類似地具有發出較大數量熱量的動力系統。因此，可能需要直接向這些系統提供環境空氣，或者向可以進一步降低空氣的溫度以更有效地冷卻車輛系統的HVAC提供空氣。在1995年2月28日授予Masuyama等人的美國專利US5392873A中，可以找到一個吸進環境空氣以冷卻電動車輛中電池組的新鮮空氣入口的例子。Masuyama等人描述了一種保持電池的結構，該結構中包括空氣吸入通道。電池艙的進氣口置於車輛下方，一個入口朝上面向車輛底盤。因為入口置於車輛下方，來自路面的液體和固體碎屑可能會進入進氣口。進氣口配設有一個腔室，液體和其它異物在進入電池艙之前在該腔室中被俘獲。進氣口低於車輛的位置會增大吸入道路碎屑的可能性。
因此，存在對於配置成易於使空氣由車輛外部的周圍環境傳遞至車輛空間的車輛進氣口的需求，這樣進氣口就可以置於車輛上遠離道路表面的部分，從而降低或消除了道路碎屑的吸入，而又抑制了水從進氣口傳遞至車輛空間。
發明內容
因此，提供了一種配置成易於由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳遞空氣的車輛用進氣口。進氣口包括一個外殼，該外殼的一部分配置成連接到車窗上。該外殼包括一個入口，該入口配置成沿車窗的一個邊緣設置。
本發明還提供一種用於車輛的進氣口，它配置成易於由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳遞空氣，而又抑制由周圍環境向車輛空間傳遞液體。該進氣口包括一個外殼，該外殼具有一個從周圍環境接收空氣的入口和一個與該入口連通的出口。該出口置於外殼的上部並且易於空氣由外殼向車輛空間傳遞。第一阻擋件置於外殼內鄰近入口處，用於防止上流流體由入口直接流到出口，從而抑制液體流過該出口。
本發明還提供一種用於車輛的進氣口，它配置成易於由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳遞空氣，而又抑制由周圍環境向車輛空間傳遞液體。該進氣口包括一個用於由周圍環境接收空氣的入口。第一腔室與入口鄰近並與該入口連通。第一腔室部分地由配置成防止上流流體流出第一腔室的上邊界界定。多個葉片彼此鄰近並且相對於入口設置，這樣葉片就引導流體由入口流入第一腔室。第二腔室鄰近第一腔室並且在它們中間具有一個公共的壁。第二腔室包括一個上部和一個下部；該下部對第一腔室開放。一個出口與該入口連通。出口鄰近第二腔室上部設置，從而易於空氣由第二腔室傳送至車輛空間。
本發明還提供一種車輛，它具有車窗、電池艙和進氣口，進氣口配置成易於由車輛外部的周圍環境向電池艙傳遞空氣，而又抑制由周圍環境向電池艙傳遞液體。進氣口包括一個鄰近車窗設置的外殼。該外殼包括一個入口，該入口沿車窗的一個邊緣設置，並且用於從周圍環境接收空氣。該外殼還包括一個與入口連通的出口。該出口置於外殼的上部並且易於空氣由外殼向電池艙傳遞。第一阻擋件置於外殼內鄰近入口處用於防止上流流體由入口直接流到出口，從而抑制液體流過該出口。
通過用於實施本發明的最佳實施例的下列具體描述並參照附圖，本發明的上述目的、特徵和優點將會更加顯而易見。
圖1是包括依照本發明的進氣口的車輛的局部側視圖；圖2是圖1中的進氣口沿線2-2剖開的剖視圖；圖3是進氣口外殼第一部分的透視圖；圖4是圖1-3中所示進氣口的另一個實施例的一部分的透視圖；圖5是圖1-3中所示進氣口指示外殼內氣流方向的局部視圖；圖6是進氣口外殼的第二部分的透視圖；以及圖7是包括進氣口、空調系統和電池艙的車輛的一部分的局部透視圖。
具體實施例方式
圖1顯示了具有依照本發明的進氣口12的車輛10的一部分。進氣口12連接到車輛10的後側車窗14上。雖然進氣口12可能位於鄰近車窗14的位置，但是它也可以置於其它便利的位置，例如鄰近車體板處。
圖2中顯示了沿圖1中線2-2剖開的進氣口12的剖視圖。如圖2所示，進氣口12包括外殼16，具有第一部分18和第二部分20。第一部分18包括對車輛10外部的周圍環境開放的入口22。第二部分20包括與入口22連通的出口24。如下面更充分解釋的那樣，來自車輛外部的環境空氣進入入口22，流過外殼16，並且流出出口24以進入車輛空間。在圖1-2所示的實施例中，入口22設置在鄰近車窗14的一個邊緣26上。在外殼16內部具有第一和第二腔室28、30，在它們中間設置有壁32。
圖3顯示了第一殼體部分18的隔離視圖。多個葉片34相互鄰近並且相對於入口22設置，這樣它們就引導空氣由入口22流入第一腔室28。因為第一和第二殼體部分18、20配合以形成第一和第二腔室28、30，所以在圖3中看不到第一腔室28。在圖3中顯示了方向箭頭以指示空氣由入口22的大體流動方向。雖然圖3中所示葉片34相對較短並且大體為直的，但是它們也能夠以其它方式進行配置來對氣流產生更大的影響。
例如，如圖3所示，葉片34可以延伸一個相對較短的距離以進入第一腔室28；然而，葉片也可以配置成進一步延伸到第一腔室內，或者根本就不延伸到第一腔室內。除了引導空氣進入外殼之外，葉片，例如葉片34還可以阻止水流進入進氣口入口。葉片可以配置成向外殼中提供幾乎水平的氣流，或者以某個角度向上或向下引導氣流。此處和全文中所使用的方向，例如「上」和「下」，是相對於安裝在車輛中的進氣口而言的。還有其它的葉片配置，其中包括彎曲葉片或彎曲部和直部的組合。
圖4顯示了這樣一個例子，其中顯示了進氣口36的一部分，該進氣口36具有多個鄰近入口40設置的葉片38，入口40置於進氣口36的相對側，如圖4所示。如圖1-3所示實施例顯示的那樣，葉片38引導空氣由入口40進入第一腔室42，圖4中僅顯示出第一腔室42的一部分。當葉片38靠近進氣口36的上部44時，它們的長度增大。另外，葉片38進行了彎曲，這樣就能夠以大體向下的方向由入口40引導氣流。如同下文將更加詳細地解釋的那樣，這會有助於防止從車輛外部的周圍環境中吸收的水隨空氣流入車輛空間。
回到圖3，可以看到，葉片34沒有像圖4的實施例中所示的葉片38那樣彎曲。儘管這樣，至少一部分流入進氣口12的第一腔室28的空氣在進入第二腔室30之前會以大體向下的方向流動；這也顯示於圖5中。第二腔室30包括對第一腔室28開放的下部46。第二腔室30還包括與出口24鄰近的上部48。因此，如圖5中的剖面所示，來自第一腔室28的空氣會在向上移動並穿過出口24之前沿大體向下的方向移動到第二腔室30中。這樣，可能會與從車輛外部的周圍環境的空氣一起進入入口22的水就會受到朝向外殼16底部的力，並且受到抑制而不能到達出口24並流入車輛空間。受到朝向外殼16的底部的力的水可以通過入口22或通過在第一殼體部分18中提供的排水孔49退出進氣口12，如圖3所示。
為了沿大體向下的方向由入口22引導空氣流動，對第一腔室28中的液流施力以使之流入第二腔室30的下部46。這一點是通過使用如圖3所示的第一阻擋件50實現的。第一阻擋件50是部分地界定了第一腔室28的上邊界。第一阻擋件50阻止液體向上流出第一腔室28。壁32形成與入口22和第一阻擋件50鄰近的第二阻擋件。第一和第二阻擋件50、32配合以對空氣施力，使之由入口22沿大體呈U形的流徑朝出口24流動，這就會使水與空氣分離。在圖3所示的實施例中，第一和第二阻擋件50、32形成一個與第一殼體部分18整體成型的整個塊結構52。
如圖2所示，第二阻擋件32，實際上是整個塊結構52，由第一殼體部分18的內表面54朝第二殼體部分20延伸。為了防止流體在塊結構52和第二殼體部分20之間流動，在第二殼體部分20中提供了通道56。如圖2和圖6所示，通道56由第二殼體部分20的內表面58隆起。當然，通道，例如通道56，可以形成於外殼的內表面之下。可能會在通道56中放置密封材料，例如泡沫、粘合劑等以進一步防止流體在塊結構52和第二殼體部分20之間流動。
當然，塊結構，例如塊結構52，可以與第二殼體部分20形成一個整體，或者，它根本不需要與外殼形成一個整體。例如，在裝配外殼之前，可以單獨地製造單個阻擋件並將它置於槽或通道中。外殼可以配置成容納多個不同的阻擋件和/或塊結構，從而允許進氣口的製造具有一定程度的靈活性。如果需要，可以使用不同的密封材料來防止流體流過阻擋件。
此處描述的外殼16包括兩個殼體部分18、20。當然，如果需要，外殼，例如外殼16，可以包括一個殼體部分，或者兩個以上的殼體部分。對於外殼16而言，可以理解，兩個殼體部分18、20可以由不同的材料製造，並且使用諸如聚氨脂之類的聚合粘合劑連接。為了適應聚氨酯粘合劑的使用，第二殼體部分可能配備有支座銷59，支座銷59用於在兩個殼體部分18、20裝配後在它們之間維持一個間隙。或者，殼體部分18、20可以使用其它類型的粘合劑連接，甚至可能會使用機械緊固件，例如螺釘或鉚釘進行連接。如圖6所示，第二殼體部分20包括凸緣61，它用於與第一殼體部分18上的定位銷63結合，參見圖3。
針對每個殼體部分使用不同的材料可以使兩個殼體部分18、20具有不同的功能。例如，第一殼體部分18具有暴露於周圍環境條件下的外表面65，如圖2所示。另外，可以由車輛外部看到外表面65，它在這裡可能會呈現美學上令人愉悅的外觀。因此，還可以提供外觀拋光的耐磨聚合物，例如聚碳酸酯，可以為第一殼體部分18提供所需性質的組合。
與第一殼體部分18在材料選擇時可能會遇到的美學考慮不同，其它性質可能對於第二殼體部分20更為重要。例如，強度可能是首先需要考慮的因素，因為從車輛外部看不到第二殼體部分20。因此，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或聚丙烯(PP)可能很適合用於第二殼體部分20。當然，前文所述只是可以製造外殼16的一些材料的例子。對於本發明的不同實施例可能會有不同的考慮，並且可能會對特定的應用而使用其它的聚合物甚至其它類的材料。
如上面簡述的那樣，可能會使用一個進氣口例如進氣口12來由車輛外部的周圍環境向車輛空間中傳遞空氣。空氣可以直接經過進氣口流入車輛空間，或者它可以在到達車輛空間之前進入某種類型的空調系統。在代理案卷號為202-1580、標題為「用於車輛電池的冷卻系統」的未審結的美國專利申請中描述了這樣一種空調系統，並且它在此作為參考文件引入。圖7顯示了車輛10的內部60。進氣口12的出口24連接到風道62上，風道62由出口24向空調系統64傳送空氣。
空調系統64使用風扇通過入口22吸入新鮮空氣，並且通過風道66將經過冷卻的空氣輸出到電池艙68中。向電池艙68提供來自空調系統64的冷空氣將有助於冷卻電池組70，從而有助於延長其壽命。當然，由進氣口，例如進氣口12吸入的空氣，可能會被發送至任何所需的車輛空間或者進入另一種類型的空調系統——例如，用於冷卻車輛乘客室的空調系統。在代理案卷號為202-1623、標題為「車輛冷卻系統」的未審結美國專利申請中描述了可以用於冷卻電池艙和乘客室的空調系統的一個例子，並且它在此作為參考文件引入。
如上所述，進氣口12有助於抑制由車輛10外部的周圍環境中吸入的水流過出口24。因此，空調系統64由進氣口12接收到很少量的水或者不會接收到來自進氣口12的水。另外，因為進氣口12可能置於車輛上遠離道路的較高位置，所以道路碎屑或其它固體物質不太可能進入入口22。然而，如果某些固體物質確實進入了進氣口12，它將受到朝向外殼16底部的氣流的力而向下運動，然後經過入口22被釋放出進氣口12之外。儘管固體物質不太可能向上傳送並且到達出口24之外，但是很容易向進氣口12添加附加的保護。如果需要，可以向進氣口12添加一或多個透氣擋壁，從而防止固體並在一定程度上防止液體到達車輛空間。例如，回到圖2，在鄰近入口22和出口24處分別顯示了遮蔽物72、74。當然，可以按照需要在進氣口12上或進氣口12中的不同位置放置遮蔽物或其它透氣擋壁。
儘管已經圖示並描述了本發明的實施例，但是這些實施例並未顯示和描述本發明的所有可能形式。而且，說明書中所使用的詞彙是用於描述而非限制的詞彙，可以理解，可以在不背離本發明精神和範圍的情況下實現多種變化。
權利要求
1.一種用於車輛的進氣口，配置成易於空氣由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳送而又抑制液體由周圍環境向車輛空間傳送，該進氣口包括外殼，它具有用於從周圍環境接收空氣的入口和與該入口連通的出口，出口置於外殼的上部並且易於空氣由外殼向車輛空間傳送；以及在外殼內部鄰近入口設置的第一阻擋件，用於防止上流流體從入口直接流到出口，從而抑制液體流過出口。
2.如權利要求1所述的進氣口，其特徵在於，外殼的一部分配置成連接到車窗上，並且入口配置成沿車窗的一個邊緣設置。
3.如權利要求1所述的進氣口，還包括一個鄰近入口設置的透氣擋壁，用於防止非氣體物體由周圍環境進入外殼。
4.如權利要求1所述的進氣口，還包括一個鄰近出口設置的透氣擋壁，用於防止非氣體物體通過出口。
5.如權利要求1所述的進氣口，還包括多個相互鄰近並且相對於入口設置的葉片，這樣葉片就引導流體由入口流入外殼。
6.如權利要求5所述的進氣口，其特徵在於，至少一部分葉片配置成引導流體由入口沿大體向下的方向進入外殼。
7.如權利要求1所述的進氣口，還包括第二阻擋件，它鄰近入口和第一阻擋件設置於外殼內部，並且配置成與第一阻擋件配合以引導至少一部分流體由入口沿大體向下的方向流動。
8.如權利要求7所述的進氣口，其特徵在於，第一和第二阻擋件配合以迫使至少一部分流體沿著大體為U形的流徑由入口向出口流動。
9.如權利要求7所述的進氣口，其特徵在於，外殼包括第一部分和第二部分，並且第一和第二阻擋件構成一個與第一殼體部分形成一體的塊結構。
10.如權利要求9所述的進氣口，其特徵在於，第二殼體部分包括一個通道，該通道配置成與塊結構配合以防止流體在塊結構和第二殼體部分之間流動。
11.一種用於車輛的進氣口，配置成易於空氣由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳送而又抑制液體由周圍環境向車輛空間傳送，該進氣口包括用於由周圍環境接收空氣的入口；鄰近入口並且與入口連通的第一腔室，第一腔室部分地由配置成防止上流流體流出第一腔室的上邊界限定；多個葉片，它們彼此鄰近並且相對於入口配置，這樣葉片就能夠引導流體由入口流入第一腔室；以及第二腔室，與第一腔室鄰近並且在它們中間具有一個公共壁，第二腔室包括上部和下部，下部對第一腔室開放；以及出口，與入口連通並且鄰近第二腔室上部設置，從而易於空氣由第二腔室向車輛空間傳送。
12.如權利要求11所述的進氣口，其特徵在於，至少一部分葉片配置成引導流體由入口沿大體向下的方向進入第一腔室。
13.如權利要求11所述的進氣口，還包括一個鄰近入口設置的透氣擋壁，用於防止非氣體物體由周圍環境進入第一腔室。
14.如權利要求11所述的進氣口，還包括一個鄰近出口設置的透氣擋壁，用於防止非氣體物體通過出口。
15.如權利要求11所述的進氣口，還包括一個外殼，該外殼包括第一部分和第二部分，第一部分包括所述入口，第二部分包括所述出口，並且第一部分和第二部分配合以形成第一腔室和第二腔室。
16.如權利要求15所述的進氣口，其特徵在於，第一殼體部分配置成連接到車窗上，並且入口配置成沿車窗的一個邊緣設置。
17.如權利要求15所述的進氣口，其特徵在於，第一腔室上邊界和在第一腔室與第二腔室之間的壁構成一個塊結構，該塊結構與第一殼體部分形成一體並且由第一殼體部分的內表面向第二殼體部分延伸。
18.如權利要求17所述的進氣口，其特徵在於，第二殼體部分包括一個通道，該通道配置成與塊結構配合以防止流體在塊結構和第二殼體部分之間流動。
19.一種用於具有車窗的車輛的進氣口，進氣口配置成易於空氣由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳送而又抑制液體由周圍環境向車輛空間傳送，該進氣口包括外殼，包括具有入口並且配置成與車窗配合以接收來自周圍環境的空氣的第一部分，第一部分包括鄰近入口設置的整體的阻擋件，外殼還包括具有出口並且被配置成與第一部分配合以限定至少一個腔室的第二部分，第二部分還配置成與整體阻擋件配合以防止上流流體由入口直接流到出口，從而抑制液體流過出口。
20.一種車輛，它具有車窗、電池艙和進氣口，進氣口配置成易於由車輛外部的周圍環境向電池艙傳遞空氣，而又抑制由周圍環境向電池艙傳遞液體，該進氣口包括鄰近車窗設置的外殼，該外殼包括沿車窗的一個邊緣設置以從周圍環境接收空氣的入口和與該入口連通的出口，該出口置於外殼的上部並且易於空氣由外殼傳遞到電池艙；以及第一阻擋件，置於外殼內鄰近入口處，用於防止上流流體由入口直接流到出口，從而抑制液體流過該出口。
21.如權利要求20所述的車輛，其特徵在於，所述進氣口還包括多個相互鄰近並且相對於入口設置的葉片，這樣它們就引導流體由入口流入外殼。
22.如權利要求20所述的車輛，其特徵在於，進氣口還包括第二阻擋件，它置於外殼內部鄰近入口和第一阻擋件處，並且配置成與第一阻擋件配合以引導至少一部分流體由入口沿大體向下的方向流動。
23.如權利要求22所述的車輛，其特徵在於，第一和第二阻擋件配合以對至少部分流體施力，使之由入口沿大體呈U形的流徑朝出口流動。
24.如權利要求22所述的車輛，其特徵在於，第一和第二阻擋件構成與外殼體的一部分形成一體的塊結構。
25.一種車窗，配置成易於空氣由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳遞而又抑制液體由周圍環境向車輛空間傳遞，該車窗包括進氣口，它包括外殼，該外殼具有用於由周圍環境接收空氣的入口和與該入口連通的出口，該出口置於外殼的上部並且易於空氣由外殼傳遞至車輛空間，該進氣口還包括置於外殼內部鄰近入口處的第一阻擋件，它用於防止上流流體由入口直接流到出口，從而抑制液體流過出口。
全文摘要
本發明提供了一種配置成易於空氣由車輛外部的周圍環境向車輛空間傳遞的用於車輛的進氣口。該進氣口抑制液體由周圍環境向車輛空間傳遞。該進氣口包括一個外殼，該外殼具有一個用於從周圍環境接收空氣的入口和一個與該入口連通的出口。該出口置於外殼的上部。一個塊構件置於外殼內鄰近入口處，用於防止上流流體由入口直接流到出口，從而抑制液體流過該出口並且進入車輛空間內。進氣口外殼的一部分配置成連接到車窗上，並且入口配置成沿車窗的一個邊緣設置。
文檔編號B60K11/08GK1597379SQ20041007716
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月10日 優先權日2003年9月12日
發明者麥可·曼德納馳, 卡羅琳·塔特格, 道格拉斯·茹, 利姆·維賈亞, 蘭加納塔·馬達範, 阿瑟·亨克, 瑪麗亞·海爾特澤勒, 拉奇德·埃爾·艾爾 申請人:福特環球技術公司