專利名稱：用于動力機械的通風系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種動力機械的加熱、通風和空調系統(HVAC)以及相關聯的將空氣的路線設置到動力機械的駕駛室中。
背景技術：
動力機械包括各種作業車，例如滑移裝載機、履帶式裝載機、挖掘機、伸縮臂叉裝車(telehandler)和多用途運載車。各種動力機械包括駕駛室和操作室，所述駕駛室保護動力機械的操作者并限定或有助于限定動力機械的框架，操作者在操作動力機械時位于所述操作室中。封閉的駕駛室提供通過加熱、通風和空調(HVAC)系統提供操作者氣候控制工作條件的選擇。然而，由于動力機械中的操作者駕駛室的有限空間和整體結構，調節過的空氣的生成和分布可能受到挑戰。例如，諸如滑移裝載機的一些動力機械非常緊湊，并且需要將為高度、寬度和長度外形尺寸的輪廓在對于每一種模式具有或沒有HVAC系統的情況下保持相同。其它動力機械表現出相似的問題。于2001年5月I日授權給Asche等人的美國專利第6，223，807號公開了一種HVAC系統，所述HVAC系統通過選擇HVAC系統的位置和結構有助于克服上述問題中的一些問題。然而，對于用于布置導管路線的可用空間的限制在一些動力機械結構中仍然還存在問題。例如，操作者駕駛室的側面板或壁經常受到諸如對布置配線路線的要求、對使駕駛室的內部空間最大化的要求等的內部幾何形狀影響的限制。因此，可能難以提供用于管道的足夠空間，其中HVAC系統使空氣通過所述管道移動以遠離駕駛室的位置。發明內容
本發明涉及一種用于動力機械的加熱、通風和空調(HVAC)系統。更具體地，設置通風系統，其中在側面板或駕駛室部件中不具有封閉管道的情況下，空氣從HVAC系統的管道移動通過側面板或其它動力機械駕駛室部件而。通風系統包括第一管道系統部分和第二管道系統部分。未密封的中間空腔定位在第一管道系統部分與第二管道系統部分之間。 HVAC系統還包括具有主風扇的空氣源，所述主風扇使空氣通過第一管道系統部分移動到中間空腔中。輔助風扇從中間空腔抽吸空氣，重新加壓空氣并迫使空氣從第二管道系統部分中出來。提供發明內容從而以簡化的形式介紹概念的選擇，所述概念在以下詳細說明中被進一步說明。該發明內容不旨在表示所主張的主題的關鍵特征或基本特征，也不旨在用作有助于確定所主張的主題的保護范圍。
圖I是具有通風系統的動力機械的一個示例實施例的示意性立體圖,所述通風系統使來自加熱、通風及空調系統(HVAC)的空氣移動通過位于操作室內的面板；圖2是圖I 所示的動力機械的多個部分的圖解側剖視圖3是圖I所示的動力機械的一部分的部分分解后視立體圖，顯示了根據一個示例實施例的通風系統的部件；圖4是圖I所示的動力機械的一部分的部分分解立體圖，更詳細地顯示另外的部件；圖5是圖I所示的動力機械的一部分的部分分解立體圖，更詳細地顯不另外的部件；圖6是圖I所示的駕駛室的內部的一部分的部分分解圖，更詳細地顯示通風系統的另外部件；以及圖7是圖6所示的駕駛室的內部的部件的視圖。
具體實施例方式在詳細說明本發明的任何實施例之前，將要認識到的是在此公開的原理不限于對在下面說明中闡述或在下面附圖中顯示的結構的細節和部件的布置的應用。相反地，公開的原理能夠以各種其它實施例實現或實施。在此使用的措詞和術語是為了說明且將不會被認為是限制作用。在此使用的諸如“包括”、“包含”和“具有”的詞語及其變形表示包含之后所列的項目、其等效形式以及另外的項目。除非另外說明或限制，術語“安裝”、“連接”、“支撐”和“連結”及其變形寬范圍地使用，并且包含直接和間接的安裝、連接、支撐和連結。在一些動力機械中用于放置用于將由HVAC系統處理或調節的空氣(例如，過濾和/或加熱或冷卻)移動到操作室的遠距離區域的管道系統的空間受到限制。例如，采用位于駕駛室后面的HVAC系統，經常需要將處理空氣移動到操作室的下部前底部區域。由于駕駛室部件的封裝、可用空間以及操作室限制，可能在空氣必須移動過的整個距離上不具有用于傳統的管道系統的足夠的可用空間。管道系統工具通常昂貴且復雜。用于管道的空間可能具有不利影響，例如對除去操作室中的后儲存室或其它部件的潛在需要以及可能需要的幾何結構的改變以及(一個或多個)側操縱臺中的許多部件或者操作室中的其它部件的重新定位。另外，上述情況可能導致管道的尺寸受到很大限制，從而使得難以將足夠的處理空氣供應到期望位置，例如操作室的底部區域。參照圖I和2，為滑移裝載機形式的動力機械10作為使用本發明的通風系統的機器的一個示例性實施例顯示。然而，公開的實施例不限于滑移裝載機中的通風系統的使用，而是公開的實施例中所述的原理可以被結合到任何動力機械的通風系統中。例如，在其它實施例中，公開的通風系統可以用于諸如履帶式裝載機、挖掘機、伸縮臂叉裝車和多用途運載車的動力機械中。在示例性實施例中，動力機械10包括框架12，所述框架由適當的動力傳動系(未示出)驅動的車輪14支撐。動力傳動系可以包括由液壓動力源驅動的液壓發動機。履帶可以代替車輪用作履帶式裝載機實施例中的拖曳元件。在一個實施例中包括雙聯靜液力泵的液壓動力源由安裝在發動機艙18(圖I所示的大致位置)中的發動機16(圖2所示)驅動，所述發動機艙位于框架12內且通常用于支撐在框架12上的駕駛室或操作者外殼20。裝載機具有可以在動力下升起和下降的樞轉臂27。裝載機鏟斗或其它工具或附件29由臂27支撐。在該示例性實施例中，駕駛室20連同框架12的一部分一起限定和圍起操作室30。然而，在其它動力機械中，駕駛室可以限定整個操作室。駕駛室20具有一對相對的側壁40和42、頂部44以及包括后窗48和后壁34的后部46(圖2所示)。駕駛室20在動力機械的前側具有孔(圖I中未示出)，所述孔允許進入和退出操作室30，所述操作室被大致限定為由側壁40和42、頂部44、后部46和后壁34圍起的空間。另外，操作室30可以在駕駛室20下方以及在動力機械的框架12的一部分內延伸。在一些實施例中，門(圖I中未示出)樞轉地連接到駕駛室，使得當旋轉到關閉位置時，進入及退出孔被遮蓋或基本上被遮蓋。駕駛室20的側壁40和42顯示為由側板(優選地為鋼)構成，所述側板具有穿過該側板形成的多個孔。另外，透明窗可以連接到側板。還可選地，側壁40和42可以不具有圖I所示的孔的圖案，而是作為替代可以具有由透明窗遮蓋的大孔。當駕駛室20裝備有門且窗連接到側壁40和42時，基本上圍起操作室。操作者座89定位在操作室30中并在圖2中以虛線顯示輪廓。包括整體由32(圖2所示)表示的系統殼體的加熱、通風和空調(HVAC)系統沿著駕駛室20的后壁34相鄰于發動機艙18安裝以將處理處理提供到操作室30中。HVAC系統殼體32以HVAC系統33的形式容納處理空氣源。包括主HVAC系統風扇31以通過一個或多個管道推動調節空氣進入操作室30中，如下面更詳細地說明。HVAC系統33在示例性實施例中可以根據于2001年5月I日授權給Asche等人的美國專利第6，223，807號中公開的HVAC系統來構造。然而，本發明還允許將HVAC系統的調節空氣分配到諸如操作室30的下部前部的區域而不需要對該區域使用連續的管道，例如沿著操作室的側部定位的管道。公開的實施例不限于特定的HVAC系統殼體和/或顯示的發動機艙結構。替代地，這些例示被提供作為非限制性示例。以下參照圖3，圖3顯示了包括駕駛室20的示出根據示例性實施例的通風系統的部件的部分的動力機械10的一部分的部分分解后視立體圖。如圖3所示，主管道304連接到HVAC殼體32或與HVAC殼體32 —體形成。主管道304從HVAC系統33接收處理空氣并例如通過在一些實施例中為圖2所示的后壁34的后面板306將該空氣供應到操作室30中。與主管道相比橫截面面積較小的第一管道系統部分302連接到主管道304，并且至少部分地在主風扇31的影響下允許通過該第一管道系統部分使處理空氣流動。第一管道系統部分302與后面板306中的孔402 (圖4所示)連通或者延伸通過該孔，以允許處理空氣通過孔402流動通過后面板306。圖3還包括駕駛室20的面板或側操縱臺310，所述面板或側操縱臺沿著駕駛室20的側部延伸并被定位成抵靠且在一些實施例中固定到側壁40和42中的一個或另一個。側操縱臺310有時被稱為防護面板。雖然圖3中未顯示側壁42，但是顯示的側操縱臺310為從坐著的操作者的視角來看的右手操縱臺并被構造成定位成抵靠側壁42。側操縱臺310的視圖為從駕駛室20的外面看到的內部視圖，而操作室視角與顯示的視圖相反。側操縱臺310提供對圖3中未顯示的諸如束線、節流電纜、路線通過操作室的線束托架以及用于窗組件的緊固件和類似部件的多個部件的保護。側操縱臺310后面所需的幾何形狀或結構可以留出很少或不留有用于第一管道系統部分302與操作室的前底部區域之間的封閉管道系統的空間。公開的實施例通過消除對通過側操縱臺310的封閉管道的需要克服管道限制和現有部件的幾何結構。在從來自HVAC系統的主管道304抽出的處理空氣的情況下，空氣通過第一管道系統部分302被發送到駕駛室的下后部中。來自HVAC系統的處理空氣接著被傾出到在后面板306的前方且在側操縱臺310的后部中的中間空腔330中。該內部空間或中間空腔330由駕駛室20的側壁和諸如操縱臺310的內部部件限定。由側壁和側操縱臺大致圍起的中間空腔330不是與第一管道系統部分302相比具有大很多的橫截面面積的封閉管道且不是密封隔室。如上所述，線束、電纜和類似部件的路線設置成穿過空腔330。另夕卜，儲存室被構造成裝配到空腔330中。結果是雖然在中間空腔330中具有相當大的橫截面面積，但是很難將堅硬管道的路線設置成穿過中間空腔330中的體積，并且軟管道易于被壓碎。另外，中間空腔330中的障礙物阻止氣流通過，使得在不具有密封管道的情況下，空氣失去動量且趨向于排出。擋板314通過螺釘或其它緊固件316固定到側操縱臺310，以在中間空腔330的與后面板306相對的側部在擋板314與側操縱臺310之間建立為充氣間(plenum) 315形式的第二管道系統部分。擋板314示例性地包括被構造成容納輔助風扇 322的開口或孔318，所述輔助風扇通過螺釘或其它緊固件326安裝到擋板。充氣間315除了為用于重新加壓空氣的入口的風扇之外被完全密封。在一個示例性實施例中，輔助風扇 322為緊湊的高速風扇，所述高速風扇允許遠距離放置，同時提供極好的氣流和壓力升高特性。這些風扇的尺寸從20mm變化到200mm，并且在一個示例性實施例中使用80mm的風扇。 輔助風扇322從中間空腔330向前抽出處理空氣，并且空氣在充氣間315內被加壓。增壓空氣接著通過孔334被從充氣間315中引導出來，所述孔示例性地由其中的可致動的放氣窗338遮蓋。放氣窗338的操縱可以阻擋空氣從一個或多個孔334離開，或者可選地可以將氣流例如引導到操作室30的底部區域中。在一個示例實施例中，放氣窗338是70mm的圓形放氣窗，但是也可以使用其它放氣窗尺寸和形狀。空氣通過第一管道系統部分302由主HVAC風扇31推動，同時定位在側操縱臺310后面的輔助風扇322通過所述幾何結構向前抽出空氣。在不具有輔助風扇的情況下，空氣由于上述理由將停留在空腔中，并因此使不足夠的氣流到孔334。充氣間允許在一個示例性實施例中使用多個孔334，但是輔助風扇也可以被直接連接到單個孔334。另外，多個輔助風扇可以用于充氣間315中以通過多個孔推動空氣。雖然公開的示例性實施例使用單個風扇、單個充氣間和兩個放氣窗遮蓋孔，但是其它實施例也在本發明的保護范圍之內。
以下參照圖4顯示動力機械10的一部分，其中第一管道系統部分302在后面板中的孔402上連接到后面板306。連接件使用螺釘或其它緊固件404制成。參照圖5顯示動力機械10的一部分，其中第一管道系統部分302在孔或管道開口 502處連接到主管道304。 以分解圖示例性地顯示第一管道系統部分302。在管道302與304之間的連接處還使用密封件504以防止空氣和壓力損失。圖6是側面板310的駕駛室20的內部的立體圖。顯示放氣窗338和其中安裝放氣窗的孔334。還顯示了駕駛室20的后面板306和孔402，第一管道系統部分302通過所述孔將處理空氣提供到中間空腔330中。在處理空氣在第一管道系統部分302的外部移動的同時，隔離件用于使處理空氣與駕駛室外部的周圍環境相隔離以保持處理空氣的溫度。在一個示例性實施例中，單個隔離薄板702用于屏蔽空氣與傳導外部空氣溫度的駕駛室壁，但是在其它實施例中也可以使用更多的隔離件。隔離薄板702顯示在圖7中，圖7為除了側操縱臺310被移除之外與圖6所示相同的立體圖。必須認識到的是雖然在所述示例實施例中，公開的原理和部件用于通過動力機械的側面板從HVAC系統管道推動/抽出調節或處理的空氣而不需要使用穿過側面板的全封閉管道，但是其它實施例也在公開的范圍內。例如，在另一個實施例中，其中HVAC系統被定位成將空氣的路線設置到駕駛室的下部中，可以采用公開的原理以將空氣的路線設置成通過頂篷或具有用于封閉管道的不足空間的其它駕駛室結構。可以以各種不同的方式實現輔助風扇通過駕駛室壁或其它幾何結構抽出/推動空氣以及重新給空氣提供動力以吹送通過放氣窗的使用。雖然已經參照優選實施例說明了本發明的原理，但是本領域的技術人員將認識到在不背離本發明的精神和保護范圍的情況下可以在形式和細節上作出改變。
權利要求
1.一種用于動力機械(10)的通風系統,所述通風系統包括第一管道系統部分(302)；第二管道系統部分(315)；未密封的中間空腔(330)，該未密封中間空腔定位在所述第一管道系統部分與所述第二管道系統部分之間；空氣源(33)，所述空氣源具有主風扇(31)，所述主風扇使空氣通過所述第一管道系統部分移動到中間空腔(330)中；和輔助風扇(322)，所述輔助風扇從所述中間空腔抽吸空氣，重新加壓空氣并迫使空氣從所述第二管道系統部分中出來。
2.根據權利要求I所述的通風系統，其中，所述空氣源(33)為通過主HVAC管道(304) 連接到所述第一管道系統部分的加熱、通風及空調(HVAC)系統。
3.根據權利要求I所述的通風系統，其中，所述第二管道系統部分包括具有入口孔 (318)的充氣間，空氣通過所述入口孔從所述中間空腔進入所述充氣間，其中所述輔助風扇安裝在所述入口孔中。
4.根據權利要求3所述的通風系統，其中，所述充氣間形成在所述動力機械的操作者外殼(20)的內部側面板(310)與連接到所述內部側面板的擋板(314)之間。
5.根據權利要求4所述的通風系統，其中，所述中間空腔至少部分地形成在所述操作者外殼的后面板(306)與所述操作室的所述內部側面板之間。
6.根據權利要求5所述的通風系統，還包括所述充氣間的出口孔(334)，所述出口孔形成在所述操作者外殼的所述內部側面板中；和放氣窗(338)，所述放氣窗安裝在所述出口孔中，以控制重新加壓的空氣從所述充氣間到所述動力機械的所述操作者外殼中的運動。
7.—種動力機械(10),包括框架(12)；支撐在所述框架上的操作者外殼(20)；加熱、通風及空調(HVAC)系統(33)，所述系統定位在HVAC殼體(32)中，所述HVAC殼體支撐在所述框架上并具有主風扇(31)，所述HVAC系統被構造成處理空氣；第一管道系統部分(302)，所述第一管道系統部分相對于所述HVAC系統殼體布置，使得所述第一管道系統部分在來自所述主風扇的動力下從所述HVAC系統接收處理且加壓的空氣；第二管道系統部分(315)；中間空腔限定結構(306 ;310)，所述中間空腔限定結構定位在所述操作者外殼內，所述中間空腔限定結構定位在所述第一管道系統部分與所述第二管道系統部分之間，所述第一管道系統使來自所述第一管道系統部分的加壓空氣移動到所述中間空腔中，所述中間空腔的橫截面比所述第一管道系統部分和所述第二管道系統部分中的任一個大；和輔助風扇(322)，所述輔助風扇用于將來自所述中間空腔的空氣抽吸到所述第二管道系統部分中并重新加壓空氣，并且迫使重新加壓的空氣通過所述第二管道系統部分。
8.根據權利要求7所述的動力機械，其中，所述第一管道系統部分通過主管道(304) 連接到所述HVAC系統，并且通過所述操作者外殼的面板(306)連接到所述中間空腔限定結構。
9.根據權利要求7所述的動力機械，其中，所述中間空腔限定結構在所述第一管道系統部分與所述第二管道系統部分之間容納未密封體積的空氣。
10.根據權利要求7所述的通風系統，其中，所述第二管道系統部分包括具有入口孔 (318)的充氣間(315)，空氣通過所述入口孔從所述中間空腔進入所述充氣間，其中所述輔助風扇安裝在所述入口孔中。
11.根據權利要求10所述的動力機械，其中，所述充氣間形成在所述操作者外殼的內部側面板(310)與連接到所述內部側面板的擋板(314)之間。
12.根據權利要求11所述的動力機械，其中，所述中間空腔限定結構包括所述操作者外殼的后面板(306)的一部分和所述操作室的所述內部側面板(310)的一部分。
13.根據權利要求12所述的動力機械，還包括隔離件(702)，所述隔離件將所述中間空腔和所述第二管道系統部分中的至少一個與傳導外部空氣溫度的所述操作者外殼的壁隔離開。
14.根據權利要求12所述的動力機械，還包括所述充氣間的出口孔(334)，所述出口孔形成在所述操作者外殼的所述內部側面板中；和放氣窗(338)，所述放氣窗安裝在所述出口孔中，以控制重新加壓的空氣從所述充氣間到所述動力機械的所述操作者外殼中的運動。
全文摘要
本發明公開了一種用于動力機械(10)的通風系統。通風系統包括第一管道系統部分(302)和第二管道系統部分(315)。未密封的中間空腔(330)定位在第一管道系統部分與第二管道系統部分之間。設置具有主風扇的空氣源。所述空氣源使空氣通過第一管道系統部分移動到中間空腔(330)中。輔助風扇(322)從中間空腔抽吸空氣，重新加壓空氣并迫使空氣從第二管道系統部分(315)中出來。
文檔編號B60H1/00GK102985269SQ201280001878
公開日2013年3月20日 申請日期2012年3月8日 優先權日2011年3月11日
發明者艾倫·G·希爾 申請人:克拉克設備公司