專利名稱：微型加熱通風和空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛駕駛室的加熱通風和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)， 背景技術(shù)大多數(shù)農(nóng)業(yè)車輛的操作者站或駕駛室圍繞著大面積的玻璃，以使操 作者能夠看到所工作的區(qū)域或所生產(chǎn)及收割的產(chǎn)品.這些大的玻璃表面 區(qū)域傳送大量光并導致相當大的日光熱能負荷穿過玻璃作用于駕駛室。 該大的玻璃區(qū)域能夠?qū)е萝囕v駕駛室的日光熱能負荷，類似于以平方英 尺計中等尺寸住宅相當大的地板。該日光熱能負荷必須由空調(diào)系統(tǒng)克服，以為操作者提供可接受的舒 適程度，這通常僅通過局部涼爽來實現(xiàn)，而不是涼爽整個空間。當前大 多數(shù)車輛采用的空調(diào)系統(tǒng)具有較大熱抗容量，以控制置于駕駛室中的較 大曰光熱能負荷，以及來自車輛發(fā)動機和傳動系的熱負荷.由于車輛必須在骯臟、裝栽廢物的空氣中運行，該較大熱抗容量需 要熱交換芯翼片之間的較大空間，防止其被空氣傳播的廢物阻塞，這就 導致相對大的HVAC系統(tǒng)。這就難以將這樣大的HVAC系統(tǒng)安裝到車輛或駕 駛室，并且如杲不能容納足夠大的系統(tǒng)，駕駛室將被迫采用較小HVAC系 統(tǒng)，其僅足以局部使搮作者涼爽。然而，局部涼爽并不是理想的，因為 其導致操作者身體部分涼爽，而不足以涼爽在駕駛室中的其他人。為了將包裝沖擊最小化以用于車輛或操作者，通常，采用細長的熱 交換芯。然而，由于該芯的面與通過該芯推動或拉動的風扇較差展弦比， 這些細長芯使通過它們到氣流的熱傳遞難以在空氣和該芯的表面區(qū)域之 間均勻傳遞熱量。該空氣側(cè)熱傳遞的低效率，導致芯中具有較大理論容 量，這樣就需要空間來獲得所需的容量，甚至增加的容量。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于牟輛操作站的緊湊型HVAC系統(tǒng)。本發(fā)明進一步的目的是提供能夠冷卻或空調(diào)整個操作站的HVAC系 統(tǒng)。這些及其它目的通過本發(fā)明來實現(xiàn)，其中提供頂部封閉的HVAC系統(tǒng) 用于車輛駕駛室，該系統(tǒng)包括頂部上面板、頂部下面板、連通于朝向駕 駛室外的新鮮空氣進氣口的新鮮空氣管、連通于朝向駕駛室內(nèi)的再循環(huán) 進氣口的再循環(huán)空氣管和連通于朝向駕駛室內(nèi)的出氣口的空調(diào)空氣管。 HVAC單元安裝于頂部上下面板之間.該HVAC單元包括風扇單元、加熱器 單元和汽化單元.該加熱器和汽化單元同心布置并圍繞風扇單元。該風 扇單元具有由電機驅(qū)動的環(huán)狀推進器，電機安裝于推進器的中心.該推 進器具有圍繞進氣腔的環(huán)狀上壁和下壁，和延伸于上壁和下壁之間的多 個推進器片.這些片使空氣徑向外向隨風扇轉(zhuǎn)動，新鮮空氣管和再循環(huán) 空氣管與進氣腔連通，該空調(diào)空氣管接收由風扇單元通過加熱器和汽化 單元強制向外的空氣。這里提供了非常緊湊的外殼尺寸中高熱抗容量HVAC風扇和熱交換模 塊，其允許圍繞/操作站中布置上的較大彈性，采用葉輪及單個電機使充 足的空氣流經(jīng)熱交換器，來實現(xiàn)在熱交換芯尺寸中具有的理想熱容量。


附圖1是根據(jù)本發(fā)明頂部封閉HVAC系統(tǒng)的局部分解透視圖； 附圖2附圖l中沿2-2的局部圖；和 附圖3是附圖1中風扇單元的透視圖； 附圖4是附圖2中一部分的放大透視圖。
具體實施方式
參考附圖1和2，頂部封閉的加熱通風和冷卻(HVAC)系統(tǒng)10安裝于 四個中空的車輛駕駛室拐角柱，雖然圖1中僅拐角柱12-16可見，該頂部 包括下或內(nèi)頂面20和上或外頂面22.拐角柱12和14包括輸送空調(diào)氣到車 輛駕駛室內(nèi)的出氣口24，該車輛駕駛室由沿拐角柱延伸的面板、車窗和 車門(未示出)環(huán)繞.HVAC裝置30被封閉于頂面20、 22之間。HVAC裝置30包括中心風扇單 元32，該單元由汽化器或冷卻單元或芯34和加熱芯36包繞。多個翼片35 大體沿徑向延伸于風扇單元32和芯34之間，風扇單元32包括中心風扇電 機38，其安裝并位于推進單元40的中心。推進單元40包括環(huán)狀上和下壁42和44，和多個弧形片46，該孤形片46從壁42和44的內(nèi)緣到其外緣。最好見附圖2， 一對內(nèi)護蓋面板19和21形成新鮮空氣的進口50。面板 19、 21和20形成新鮮空氣管52，該管52連通進口50和形成于風扇單元32 下的進氣腔54.新鮮空氣濾清器56安裝于靠近進口50的管52中。面板20和下蓋58形成再循環(huán)空氣進口60和再循環(huán)空氣管道62，該管 62連通進口60到進氣腔54。 一環(huán)狀再循環(huán)空氣濾清器64安裝于靠近進口 60的管62中，并置于下蓋58位置.面板19形成巻曲環(huán)狀的唇53，該唇53 圍繞于進氣腔54。上蓋板70安裝于上面板22或從面板22突出的柱(未示出).蓋板70 覆蓋芯34和36，迫使；來自風扇單元32的空氣流經(jīng)芯34和36,優(yōu)選的， 電機38的非轉(zhuǎn)動部連接于蓋板70的底面，壁72圍繞HVAC裝置30，并且將 空調(diào)氣輸送出出口74和76，從而ii^拐角柱12和14.的現(xiàn)參考附圖3，風扇單元32具有環(huán)狀上面板80，其內(nèi)緣連接于電機38 的轉(zhuǎn)動外表面.風扇單元32還具有環(huán)狀下面板82,其圍繞開向進氣腔54 的開口。風扇單元32還包括多個延伸于上面板80與82間的曲形片86,結(jié)果，該轉(zhuǎn)動的風扇單元32推動新鮮空氣并分別通過管道52和62將 空氣再循環(huán)到腔54，然后片86使來自腔54的空氣向外到板80與82間，通 過散熱片35并通過汽化器34和加熱器36，然后到出口72和74，通過拐角 柱12和14向下到駕駛室(未示出).結(jié)果，車輛HVAC系統(tǒng)的熱交換器表面區(qū)域足夠大，以空調(diào)整個駕駛 室或操作站，而無需局部冷卻操作者。該熱交換芯34和36可為環(huán)狀、半 圓、正方形、六邊形或任何其它合理的接近對稱的幾何形狀，中心布置 的風扇單元32能夠推動或拉動空氣通過熱交換芯。但，最好的，該風扇 單元推動空氣通過熱交換芯34和36，以防止該熱交換芯34和36中空調(diào)后 來自風扇電機38的熱傳導。由于從風扇電機傳導的熱能被熱交換器抵 消，這就允許更精確的空調(diào)控制，置于該方式中的芯能夠?qū)е孪喈敶蟮?表面區(qū)域及簡潔外殼中相應抗熱容量，該外殼在被圍繞于操作站的頂部 和地板中.該管道系統(tǒng)完全包含于熱交換芯的高度中，并且該系統(tǒng)允許 進入操作站環(huán)境中空調(diào)氣的更對稱均勻的分布.雖然本發(fā)明結(jié)合特定實施例進行論迷，可以理解，對于本領域技術(shù) 人員多種替代和改進是顯而易見的.因此，本發(fā)明將包含所附權(quán)利要求 構(gòu)思和范圍中的所有替代、改進和變形.
權(quán)利要求
1.一種頂部封閉用于車輛駕駛室的HVAC系統(tǒng)，包括頂部上面板；頂部下面板；連通于朝向所述的駕駛室外的新鮮空氣進氣口的新鮮空氣管；連通于朝向所述的駕駛室內(nèi)的再循環(huán)進氣口的再循環(huán)空氣管；連通于朝向所述的駕駛室內(nèi)的出氣口的空調(diào)空氣管；安裝于頂部上、下面板之間的HVAC單元，所述的HVAC單元包括風扇單元、加熱器單元和汽化單元，所述的加熱器和汽化單元同心布置并圍繞所述的風扇單元；并且所述的風扇單元包括由電機驅(qū)動的環(huán)狀推進器，所述的電機安裝于推進器的中心，所述的推進器具有圍繞進氣腔的環(huán)狀上壁和下壁，和延伸于上壁和下壁之間的多個推進器葉片，所述的葉片使空氣徑向外向隨所述的風扇轉(zhuǎn)動，所述的新鮮空氣管和所述的再循環(huán)空氣管與所述的進氣腔連通，所述的空調(diào)空氣管接收由所述的風扇單元通過所述的加熱器和汽化單元強制向外的空氣。
2. 如權(quán)利要求1所述的HVAC系統(tǒng)，其特征在于所述的頂部下面板具 有中心開口，并且所迷風扇單元布置接近所述中心開口，以及蓋板接近所述中心開口安裝，并且所述的蓋板外部和頂部下面板內(nèi) 部形成所述的再循環(huán)空氣管的一部分。
3. 如權(quán)利要求2所迷的HVAC系統(tǒng)，其特征在于所述的再循環(huán)濾清器 安裝于所述的蓋板和所述的頂部下面板之間的所述的再循環(huán)空氣管中。
4. 如權(quán)利要求1所述的HVAC系統(tǒng)，其特征在于還包括； 一個置于所述的頂部上、下面板之間的頂部內(nèi)板，所述的頂部內(nèi)板和頂部下面板的部分形成所迷的新鮮空氣管的一部分.
5. 如權(quán)利要求1所述的HVAC系統(tǒng)，其特征在于還包括 頂部下面板上的中心開口；鄰近所述中心開口進行安裝的蓋板，并且所述的蓋板外部和所述的 頂部下面板內(nèi)部形成再循環(huán)空氣管的一部分，并且置于所述的頂部上、下面板之間的頂部內(nèi)板，所述的頂部內(nèi)板和所 述的頂部下面板的一部分形成新鮮空氣管的部分。
全文摘要
現(xiàn)需要緊湊并且高容量的用于車輛駕駛室的HVAC系統(tǒng)。該需求由頂部封閉的HVAC系統(tǒng)來滿足。該系統(tǒng)包括頂部上面板、頂部下面板、連通于朝向駕駛室外的新鮮空氣進氣口的新鮮空氣管、連通于朝向駕駛室內(nèi)的再循環(huán)進氣口的再循環(huán)空氣管和連通于朝向駕駛室內(nèi)的出氣口的空調(diào)空氣管。HVAC單元安裝于頂部上下面板之間。該HVAC單元包括風扇單元、加熱器單元和汽化單元。該加熱器和汽化單元同心布置并圍繞風扇單元。該風扇單元從新鮮空氣管和再循環(huán)空氣管吸取空氣，并將空氣吹過加熱器和汽化單元由風扇單元進入空調(diào)空氣管。
文檔編號B60H1/32GK101164803SQ20071014961
公開日2008年4月23日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月8日
發(fā)明者E·A·基恩 申請人:迪爾公司