專利名稱：用于兩股在空調中交叉的氣流的混合元件以及混合模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于兩股在空調中交叉的氣流的混合元件、涉及一種混合模塊以及涉及具有該混合元件的空調，它們可用于車輛中。
背景技術：
隨著特別是用于車輛中的現代空調或空調系統的發(fā)展出現以下問題，車輛中用于空調系統(暖通空調、供暖器、通風器和空調)的安裝空間越來越少且同時對于溫度控制/溫度分階梯式的要求上升。為了完成這些任務，在暖通空調中，冷暖空氣可在其中混合的混合室或安裝空間是必須的。在許多已知的暖通空調中通過空氣引導部和/或冷暖通道來實現溫度控制/分階梯式。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于兩股在空調中交叉的氣流的改進的混合元件、一種用于兩股在空調中交叉的氣流的改進的混合模塊以及一種改進的空調。上述目的通過根據獨立權利要求和并列權利要求的混合元件、混合模塊和空調來實現。本發(fā)明基于以下認識，當使用具有H形截面輪廓的混合模塊或H形混合模塊時，具有不同溫度的兩股氣流在很小的安裝空間內可被最優(yōu)地混合。該混合模塊包括至少一個用于改進空調中空氣混合、且適于兩股不彼此平行流過的氣流的混合元件。該混合元件形成有兩個類似-平行的壁，它們在中間通過一個壁連接，該壁一般設置為對著兩個壁且平行于交叉的氣流。通過這樣的混合元件將冷暖空氣之間的接觸面擴大多倍，借此顯著地加快混合。該混合模塊可例如安裝在空調中的散熱器之后。同時該混合元件作為不受干擾地引導具有確定溫度的空氣的通道。有利地，可通過使用根據本發(fā)明的混合模塊來省略空調中對于溫度控制和分階梯式必需的引導部和通道，從而不會引起空調過高的壓力損失和降低的功耗或可輸送的空氣量。借此在車輛中用于空調的安裝空間也更小。上述以混合模塊形式的內部設置在聲學方面具有積極的作用，因此能夠最小化噪聲。其省略了上述引導部的優(yōu)化，借此可節(jié)省特別是在試驗和計算中的開發(fā)費用。因此，省略高開發(fā)費用來復雜地控制設備是可能的。開發(fā)成本得到大大降低。此外有利地借助于該混合空間解決在駕駛室通道出口的空氣的溫度輻射性(Temperaturstrahnigkeit)。借此積極地影響乘客的舒適性，因為在通道出口不存在溫度輻射性。本發(fā)明提供一種用于兩股在空調中交叉的氣流的混合元件，其中該混合元件包括以下特征:用于將第一氣流和與第一氣流交叉的第二氣流混合的混合區(qū)域的主壁，其中主壁設置為在混合元件工作期間使混合區(qū)域中第一氣流的流入方向和混合區(qū)域中第二氣流的流入方向相對于主壁的主延伸平面縱向延伸；以及
混合區(qū)域的第一和第二旁壁，其中的每一個通過主表面連接到主壁的相對的側邊緣，其中第一和第二旁壁設置為在混合元件工作期間使混合區(qū)域中第一氣流的流入方向經過第一旁壁的側邊緣且垂直于第一旁壁的主表面延伸，使混合區(qū)域中第二氣流的流入方向相對于第一旁壁的主表面縱向延伸，且使由第一和第二氣流混合的氣流從混合區(qū)域的流出經過第二旁壁的側邊緣且垂直于第二旁壁的主表面延伸。在此可將空調理解為例如在車輛中使用的空調系統或用于供暖、通風和空氣調節(jié)的系統(暖通空調)。在這樣的空調中可產生和引導不同溫度的氣流。在此為第一和第二氣流?？蛇@樣引導氣流，使它們在空調中的一個位置處交叉。在該表示氣流混合區(qū)域的交叉位置設置有混合元件。該混合元件包括主壁和兩個旁壁。穿過混合元件主壁和旁壁的截面輪廓可基本上為H形。兩股氣流的流入方向在混合元件工作期間跨越主壁的主延伸平面。因此可通過相應設置且形成的用于氣流的進入開口或引導通道預定流入方向。混合元件的形狀可適應于其中設置有用于阻隔的混合元件的空間幾何形狀。特殊地，其適用于未連接有旁壁的主壁，以及適用于混合元件的整個尺寸。主壁和旁壁的邊緣可包括筆直的、彎曲的或由筆直和彎曲混合的線段，例如階梯形或弧形線段。在此混合區(qū)域的主壁能夠在其主延伸平面的兩側上由第一和第二氣流環(huán)流。因此主壁設置在混合區(qū)域中。其兩個主表面可觸及兩股氣流。從而提供以下優(yōu)點，能夠更高效地實現第一和第二氣流的混合，因為在主壁的兩側提供有混合區(qū)域。此外，第一旁壁的側邊緣和第二旁壁的側邊緣包括越過主壁主延伸平面的凸部。該凸部在主壁的主平面上方可在第一和第二旁壁處具有同樣的度?？蓮闹鞅诘膬蓚€主表面出來看到該凸部。旁壁的側邊緣通過該凸部凸出于主壁的各個主表面。從而提供以下優(yōu)點，進一步改進兩股氣流的混合。因此可通過從主壁的主表面凸出的旁壁形成空氣擾流，其有利于氣流混合。根據一個實施方式，第一和第二旁壁各自經由主壁的側邊緣的至少一半長度延伸，它們連接到該側邊緣。該至少一半長度在此可意味著幾乎整個長度。從而提供以下優(yōu)點，氣流的混合在混合區(qū)域的整個高度上通過由旁壁引起的擾流支持且因此更高效。因此一個旁壁的寬度最多為第一和第二旁壁之間的間距的1/5。該條件可適用于兩個旁壁。旁壁中的一個的寬度可以是旁壁的兩個側邊緣之間的間距，第一氣流流經兩個側邊緣。從而提供以下優(yōu)點，在這種尺寸比中產生非常好的氣流混合和擾流。本發(fā)明進一步提供了一種用于兩股在空調中交叉的氣流的混合模塊，其中該混合模塊包括至少兩個根據本發(fā)明的混合元件。在該混合模塊中可有利地使用根據本發(fā)明的混合元件。在此至少兩個混合元件的主壁可彼此相對且彼此間隔設置，其中兩個主壁的主延伸平面可具有共同的方向。至少兩個混合元件的主壁的主延伸平面可在此基本上或幾乎彼此平行延伸。至少兩個混合元件中的一個的結構能夠相對于至少兩個混合元件中的另一個通過將其中一個向另一個混合元件在幾乎垂直于其主壁的主平面的方向上移動來描述。從而提供以下優(yōu)點，通過至少兩個混合元件的該結構來進一步優(yōu)化兩股氣流的混合。此外，至少兩個混合元件中的相鄰混合元件的旁壁的相對的側邊緣之間的間距最高為旁壁的寬度的5倍。通過該比例的條件可進一步改進兩股氣流的混合。此外本發(fā)明還提供一種空調，具有以下特征:
用于兩股在混合空間中交叉的氣流的混合空間；用于第一氣流的第一進入通道，其設置為在第一側流入混合空間；用于第二氣流的第二進入通道，其設置為在相鄰于第一側的底側流入混合空間；用于混合氣流的流出通道，其設置為在相對于第一側的第二側從混合空間中出來；以及根據本發(fā)明的混合模塊，其設置在混合空間中，其中來自流入通道的第一和第二氣流可在混合模塊中混合且混合氣流可流出到流出通道中。在空調中可有利地使用根據本發(fā)明的混合模塊?；旌峡臻g可以是在空調中的其中可裝入混合模塊的空間?；旌峡臻g的形狀可由空調的結構狀況預定義。第一和第二流入通道以及流出通道設置在混合空間的不同側。第一流入通道的側和流出通道的相對側兩者可在底側與第二流出通道相鄰。在此混合模塊的兩個混合元件的旁側的相對側邊緣之間的間距最多為混合空間在該間距方向的尺寸的1/3。從而提供以下優(yōu)點，通過該比例的條件能夠優(yōu)化兩股氣流的混
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以下參考附圖進一步地詳細描述本發(fā)明有利的實施例。其中:圖1是根據本發(fā)明一個實施例的具有兩個混合元件的混合模塊的等軸視圖；圖2是圖1中的混合模塊的一個混合元件的側視圖；圖3是圖1的混合模塊的俯視圖；以及圖4是圖1的混合模塊的前視圖。
具體實施例方式在以下對于本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明中，對于在不同附圖中示出的且具有類似作用的元件將使用相同或類似的附圖標記，其中省略對該元件的重復說明。圖1示出根據本發(fā)明一個實施例的具有兩個混合元件100的混合模塊的等軸視圖。每個混合元件100分別具有主壁110、第一旁壁120以及第二旁壁130。旁壁120、130安裝于主壁110上。兩個混合元件100在結構和形狀上是相同的，因此僅更精確地描述兩個混合元件100中的一個。混合元件100的主壁110為板狀體。因此主壁110具有兩個主表面。主壁110的平面圖為非對稱的形狀。在圖1中示出主壁110的上邊緣具有分階梯式的線段。更精確地說，主壁110的上邊緣具有分階梯式線段，其包括從第一旁壁120側到第二旁壁130側的多個下降的階梯。此外在圖1中主壁110的左、右側邊緣以及主壁110的下邊緣表示為凹形彎曲線段。主壁110沿著在第一旁壁120和第二旁壁130之間的主平面延伸。第一旁壁120在圖1中示出為連接于主壁110的左邊緣。第一旁壁120的平面圖為矩形，其中長側長度為短側長度的多倍。換句話說，第一旁壁120的平面圖相當于細長的矩形。在其沿著長側的縱向方向的軌跡中第一旁壁120為彎曲或弧形。該彎曲沿著第一旁壁120連接的主壁110的側邊緣彎曲。第一旁壁120就這樣連接于主壁110的相鄰側邊緣，使得第一旁壁120遮蓋整個側邊緣。在圖1中，第一旁壁120沿著其縱向連續(xù)彎曲。第一旁壁120的主延伸平面與主壁110的主延伸平面成一角度。更精確地說，在此為直角。第一旁壁120沿著短側的寬度這樣分配，使得第一旁壁120凸出于主壁110的兩個主表面。在圖1中凸出的量大約為主壁110厚度的4倍，第一旁壁120通過該量凸出于主壁110的兩個主表面。在圖1中第二旁壁130具有與第一旁壁120大約相同的平面圖、相對于主壁110相同的方向以及相同的尺寸。因此在這一點上僅討論第二旁壁130相對于第一旁壁120的差異。第二旁壁130與第一旁壁120的區(qū)別在圖1中在于其沿著縱向的彎曲。沿著第二旁壁130的縱向方向的彎曲適應于第二旁壁130連接到的主壁110的側邊緣的彎曲。在圖1中示出，第二旁壁130沿著其縱向方向并不連續(xù)彎曲或成弧形?？梢钥闯?，第二旁壁130的彎曲主要位于上部。第二旁壁130在下部的軌跡近似筆直。第二旁壁130從主壁110的相鄰側邊緣的一個上端不完全延伸到側邊緣的下端。連接到第二旁壁130的側邊緣的部分保持露出。該露出部分的長度約相當于芳壁120，130的寬度。混合模塊包括的兩個混合元件100彼此相對這樣設置，使得混合元件100的主壁110的主表面彼此相對?；旌县＜?00沿著一方向彼此間隔,該方向垂直于混合兀件100的主壁110的主延伸平面延伸。在圖1中在旁壁120，130的相對側邊緣之間的間距大約為旁壁120，130的寬度。在該實施例中描述的元件的形狀、尺寸和結構僅僅是示例性的且其他實施例可根據在其中安裝混合模塊的空間幾何形狀具有不同的形狀、尺寸和結構的元件。圖2示出圖1中的混合模塊的混合元件100的側視圖。在此在圖2中主壁110示出為位于第一旁壁120和第二旁壁130之間。此外在圖2中通過箭頭240表示具有氣流方向的氣流，該方向在圖2平面圖中從主壁110的下邊緣沿著主壁110的主延伸方向延伸到主壁110的上邊緣。氣流240為具有溫度Tu的氣流。在圖2中左側示出第一旁壁120，右側示出第二旁壁130。在圖2中可看到主壁110的一個主表面。此外從圖2中可以看到主壁110的所有邊緣的軌跡。在圖2的側面是第一旁壁120和第二旁壁130，它們近似與主壁110成直角地連接到主壁，因此在側面或面對面地示出一個側邊緣。因此可以明顯地看出兩個主壁120，130各自的彎曲。主壁110包括表示主壁110的輪廓的4個外圍邊緣。主壁110的上邊緣包括分階梯式的軌跡，其中階梯具有不同高度和長度。在圖2中例如示出6個這樣的階梯。主壁110的下邊緣具有輕微的彎曲軌跡。在第二旁壁130側，主壁110的下邊緣與相鄰側邊緣形成銳角。主壁110的側邊緣至少部分彎曲。在圖1中左側示出的主壁110的側邊緣基本上在其整個軌跡上彎曲或成弧形。在圖1中右側示出的主壁110的側邊緣在其上部區(qū)域、更精確地說在其上部1/4具有彎曲且在其剩余區(qū)域基本不具有彎曲。左側示出的、第一旁壁120連接到的側邊緣的長度，大約小于右側示出的、第二旁壁130連接到的側邊緣的長度。第一和第二旁壁120，130相應于主壁110的各個相鄰側邊緣在縱向側成弧形或彎曲。第一旁壁120的縱向側按照主壁110的相鄰的側邊緣(在圖2中左側示出的)的軌跡。因此第一旁壁120在縱向側連續(xù)彎曲。第二旁壁130的縱向側按照主壁110的相鄰的側邊緣(在圖2中右側示出的)的軌跡。因此第二旁壁130在上部區(qū)域彎曲且在下部區(qū)域中基本筆直地延伸。第二旁壁130從主壁110相鄰側邊緣的上端不完全相同延伸到下端。圖3示出圖1中混合模塊的俯視圖。在圖3的俯視圖中，除了兩個混合元件100還示出了通過3個箭頭表示的氣流350、混合區(qū)域360、通過3個另外的箭頭表示的混合氣流370、旁壁寬度Rv以及第一旁壁120至第二旁壁130的間距T。從圖3的俯視圖中顯示了每個混合元件100在側面的H形平面圖，每個混合元件由第一旁壁120、主壁110和第二旁壁130構成。氣流350，在圖3的平面圖中從附圖的左邊緣向右流動，首先接觸兩個混合元件100的第一旁壁120。氣流350接著在其側邊緣流動經過第一側壁120并進入混合區(qū)域360。氣流350具有溫度T。。同樣地，具有溫度Tu的氣流240進入到混合區(qū)域360中。雖然在圖3中并未示出該氣流240，但是其在該附圖中在混合區(qū)域360中在圖3觀察者的方向從附圖平面流出。因此具有溫度Tu的氣流240和具有溫度T。的氣流350在混合區(qū)域360中混合。在氣流的流動方向看，混合區(qū)域360從與各自的第二旁壁130面對的第一旁壁120的主表面處開始?；旌蠀^(qū)域360延伸直到第二旁壁130，更精確地說直到與第一旁壁120面對的第二旁壁130的主表面，或也可以越過第二旁壁130直到圖3右側?；旌蠀^(qū)域360在圖3中也可以在混合元件100之間延伸，以及在混合元件100的上方或下方延伸。混合區(qū)域360更精確的邊界也可以取決于在其中安裝混合模塊的空間的形狀。由氣流240和氣流350混合而來的混合氣流370在混合元件100的第二旁壁130的區(qū)域中從混合區(qū)域360流出?；旌蠚饬?70首先沿著和氣流350 —樣的方向流動。根據其中安裝有混合模塊的空間的形狀，混合氣流370也能夠在離開混合區(qū)域360之后改變其方向。例如混合氣流370可在離開混合區(qū)域360之后分開，像在圖3中所示的那樣。在圖3中示例性地示出下混合元件100的旁壁寬度Rv和第一旁壁120至第二旁壁130之間的間距T，但當然也適用于圖3中的上混合元件100。旁壁寬度Rv相當于混合元件100的第一旁壁120的短側邊緣的長度。在第一和第二旁壁120，130的彼此面對的主表面之間測量第一旁壁 120至第二旁壁130之間的間距T。為了在混合區(qū)域360中實現較好的混合效果，旁壁寬度Rv和間距T之間的比例通常適用于Rv/T彡0.2。在圖3中，兩個混合元件100的比例大約為0.5且兩個混合元件100具有基本上相同的尺寸和比例。圖4示出了圖1中混合模塊的前視圖。圖4中混合模塊的混合元件100的視圖為按照圖3中氣流350的流動方向。因此在混合元件100中，第一旁壁120面對氣流350的主表面以及主壁110短側的下部在圖示中是可見的。兩個混合元件100具有基本上相同的尺寸和比例。在圖4的前視圖中示出了兩個混合元件100的不同尺寸和比例。因此在圖4中示出了兩個混合元件100的第一旁壁120的相對側邊緣之間的間距Rh、在其中安裝有混合模塊的空間中整個空氣引導通道的寬度B、以及混合元件的第一旁壁120的高度H?；旌显?00的第一旁壁120的高度H也可以相當于第二旁壁130的高度。該高度H相當于第一旁壁120的長側邊緣的長度。在圖4中可任意選擇寬度B，因為并未示出整個空氣引導通道。間距Rh無需僅僅適用于第一旁壁120的相對側邊緣，同樣也適用于第二旁壁130的相對側邊緣，盡管后者在圖4中并未示出。此外在圖4中再次示出了旁壁覽度Rv。為了實現兩股氣流最優(yōu)的混合效果，在混合模塊中適用以下比例。因此整個空氣弓丨導通道的寬度和間距Rh之間的關系通常適用比例B/Rh彡3。在圖4中該比例大約為4。在此旁壁寬度Rv與間距Rh的比例通常為Rv/Rh > 0.2。在圖4中該比例大約為I。此外在圖4中的兩個混合元件100中，高度H約為旁壁寬度Rv的4倍。以上描述的實施例僅僅是示例性選擇且能夠進行互相組合。本發(fā)明的實施例也能夠僅包括在附圖中示出元件的一部分。
權利要求
1.一種用于兩股在空調中交叉的氣流的混合元件(100)，其特征在于，該混合元件(100)包括以下特征: 用于將第一氣流(350)和與第一氣流(350)交叉的第二氣流(240)混合的混合區(qū)域(360)的主壁(110)，該主壁(110)設置為在混合元件(100)工作期間使混合區(qū)域(360)中第一氣流(350 )的流入方向和混合區(qū)域(360 )中第二氣流(240 )的流入方向相對于主壁(110)的主延伸平面縱向延伸；以及 混合區(qū)域(360)的第一和第二旁壁(120，130)，分別通過主表面連接到主壁(110)的相對的側邊緣，該第一和第二旁壁(120，130)設置為在混合元件(100)工作期間使混合區(qū)域(360)中第一氣流(350)的流入方向經過第一旁壁(120)的側邊緣且垂直于第一旁壁(120)的主表面延伸，使混合區(qū)域(360)中第二氣流(240)的流入方向相對于第一旁壁(120)的主表面縱向延伸，且使由第一和第二氣流(240，350)混合的氣流(370)從混合區(qū)域(360)流出經過第二旁壁(130)的側邊緣且垂直于第二旁壁(130)的主表面延伸。
2.根據權利要求1所述的混合元件(100)，其特征在于，混合區(qū)域(360)的主壁(110)在其主延伸平面的兩側由第一和第二氣流(240，350)環(huán)流。
3.根據上述權利要求中任一項所述的混合元件(100)，其特征在于，第一旁壁(120)的側邊緣和第二旁壁(130)的側邊緣包括越過主壁(110)的主延伸平面的凸部。
4.根據上述權利要求中任一項所述的混合元件(100)，其特征在于，第一和第二旁壁(120，130)各自經由主壁(110)的側邊緣的至少一半長度延伸，它們連接到該側邊緣。
5.根據上述權利要求中任一項所述的混合元件(100)，其特征在于，旁壁(120，130)的寬度(Rv)最多為第一和第二旁壁(120，130)之間的間距(T)的1/5。
6.一種用于兩股在空調中交叉的氣流(240，350)的混合模塊，其特征在于，該混合模塊包括至少兩個根據上述權利要求中任一項所述的混合元件(100)。
7.根據權利要求6所述的混合模塊，其特征在于，至少兩個混合元件(100)的主壁(110)彼此相對且彼此間隔設置，兩個主壁(110)的主延伸平面具有共同的方向。
8.根據權利要求7所述的混合模塊，其特征在于，至少兩個混合元件(100)中的相鄰混合元件(100)的旁壁(120，130)的相對的側邊緣之間的間距(Rh)最高為旁壁(120，130)的寬度(Rv)的5倍。
9.一種空調，其特征在于，包括: 用于兩股在混合空間中交叉的氣流(240，350)的混合空間； 用于第一氣流(350)的第一進入通道，其設置為在第一側流入混合空間； 用于第二氣流(240)的第二進入通道，其設置為在相鄰于第一側的底側流入混合空間； 用于混合氣流(370)的流出通道，其設置為在相對于第一側的第二側從混合空間中出來；以及 根據權利要求6至8之一所述的混合模塊，其設置在混合空間中，使得來自流入通道的第一和第二氣流(240，350)在混合模塊中混合且混合氣流(370)流出到流出通道中。
10.根據權利要求9所述的空調，其特征在于，在此混合模塊的兩個混合元件(100)的旁壁(120，130)的相對側邊緣之間的間距(Rh)最高為混合空間在該間距(Rh)方向的尺寸(B)的 1/3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于兩股在空調中交叉的氣流的混合元件(100)，該混合元件(100)包括用于將第一氣流和與第一氣流交叉的第二氣流混合的混合區(qū)域的主壁(110)，其中主壁(110)(100)設置為使混合區(qū)域中第一氣流的流入方向和混合區(qū)域中第二氣流的流入方向相對于主壁(110)的主延伸平面縱向延伸。該混合元件(100)還包括混合區(qū)域的第一和第二旁壁(120,130)，其中的每一個通過主表面連接到主壁(110)的相對的側邊緣。在此第一和第二旁壁(120,130)設置為使混合區(qū)域中第一氣流的流入方向經過第一旁壁(120)的側邊緣且垂直于第一旁壁(120)的主表面延伸?；旌蠀^(qū)域中第二氣流的流入方向相對于第一旁壁(120)的主表面縱向延伸。由第一和第二氣流混合的氣流從混合區(qū)域的流出經過第二旁壁(130)的側邊緣且垂直于第二旁壁(130)的主表面延伸。
文檔編號F24F13/04GK103153658SQ201180045769
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權日2010年9月23日
發(fā)明者文森佐·威尼斯 申請人:貝洱兩合公司