ТРУБОПРОВОДНЫЙ УЗЕЛ И ТРУБОПРОВОД ДЛЯ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ/ВЕНТИЛЯЦИИ/КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
PIPE ASSEMBLY AND PIPELINE FOR HEATING/VENTILATION/AIR CONDITIONING SYSTEM OF VEHICLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к конструкциям трубопровода для транспортного средства, в частности, к поворотной дугообразной трубе системы отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Система отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха (HVAC) включает в себя трубопроводный узел для передачи кондиционированного воздуха в различные места. Например, система HVAC транспортного средства включает в себя трубопроводный узел для передачи кондиционированного воздуха в различные места кабины транспортного средства. Трубопроводный узел может включать в себя трубопроводы, которые продолжаются из отсека двигателя во внутреннюю область транспортного средства через приборную панель, пол и т.д. транспортного средства, и/или может включать в себя трубопроводы, которые продолжаются из заднего вспомогательного модуля системы HVAC. Неподвижные трубопроводы, например трубопроводы обшивки, также могут продолжаться через обшивку транспортного средства с возможностью подачи кондиционированного воздуха к вентиляционным отверстиям в обшивке. Соединительные трубопроводы могут соединять трубопроводы в нижней области транспортного средства, например, приборной панели, заднем вспомогательном модуле системы HVAC и т.д. с трубопроводами в обшивке с возможностью передачи кондиционированного воздуха трубопроводам в обшивке. Соединительные трубопроводы могут представлять собой, например, трубопроводы стоек, т.е. трубопроводы внутри стоек транспортного средства таких, как A-стойка (передняя стойка), B-стойка (средняя стойка), C-стойка (задняя стойка) и D-стойка (задняя боковая стойка).
Трубопроводы стоек собираются на более позднем этапе в процессе сборки после установки в транспортное средство внутренних компонентов, которые вмещают трубопроводы в нижних областях, и после установки в транспортное средство обшивки. Когда внутренние компоненты и обшивка уже установлены в транспортное средство, эти внутренние компоненты и обшивка создают ограничения расположения, которые ограничивают направление, в котором трубопроводы стоек могут быть перемещены внутри транспортного средства во время процесса сборки.
В частности, ограничения расположения могут препятствовать соединению трубопроводов стоек с обшивкой в прямом вертикальном направлении или от прямого направления боковой загрузки. В результате может требоваться перемещение трубопроводов стоек в различных направлениях во время сборки. Это увеличивает сложность процесса сборки, требуя точного управления компонентами для выполнения соединения, и увеличивает вероятность повреждения трубопровода обшивки и/или трубопровода стойки. В дополнение вспененный материал может быть использован для уплотнения вокруг трубопровода стойки, а перемещение трубопровода стойки в различных направлениях во время сборки может случайно разрушать вспененный материал смятием или отрыванием вспененного материала, или смещением адгезива, который удерживает вспененный материал в требуемом положении.
Соответственно остается возможность для конструкции соединительного трубопровода, которая легко собирается без повреждения неподвижного трубопровода или соединительного трубопровода, при этом обеспечивая гибкость, необходимую для выполнения соединения трубопровода способом, не требующим точного управления частями для совместного соответствия.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для преодоления по меньшей мере некоторых из проблем уровня техники в одном из аспектов изобретения предложен трубопроводный узел для системы отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха транспортного средства, содержащий:
соединение;
неподвижный трубопровод; и
соединительный трубопровод, продолжающийся между первым концом, взаимодействующим с неподвижным трубопроводом, и вторым концом, расположенным на расстоянии от первого конца и взаимодействующим с соединением; причем
соединительный трубопровод содержит полукруглую поверхность на втором конце, продолжающуюся по радиусу, имеющему такую же длину, как расстояние между первым и вторым концами.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединение содержит поверхность сопряжения, прилегающую к полукруглой поверхности и продолжающуюся по радиусу.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, дополнительно содержащий вспененный материал, расположенный на поверхности сопряжения.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединительный трубопровод содержит фланец, продолжающийся от полукруглой поверхности к первому концу.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединение образует направляющую, принимающую фланец.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором одно из направляющей и фланца образует щель, а другое из направляющей и фланца имеет язычок, взаимодействующий с щелью.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором направляющая продолжается от открытого конца к закрытому концу, причем направляющая и фланец сужаются от открытого конца к закрытому концу.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором направляющая содержит открытый конец и закрытый конец и образует скат на закрытом конце.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединительный трубопровод образует наклонную поверхность, продолжающуюся от полукруглой поверхности и прилегающую к скату направляющей.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединительный трубопровод содержит трубку, представляющую собой первый конец, и соединительную головку, представляющую собой второй конец.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединительная головка содержит фланец, продолжающийся от полукруглой поверхности к первому концу, а соединение образует направляющую, принимающую фланец соединительной головки, причем направляющая продолжается от открытого конца к закрытому концу, и направляющая и фланец расширяются от открытого конца к закрытому концу.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором направляющая образует скат на закрытом конце, причем соединительная головка образует наклонную поверхность, продолжающуюся от полукруглой поверхности и прилегающую к скату направляющей.
В одном из дополнительных аспектов предложен трубопроводный узел для системы отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха транспортного средства, содержащий:
первый конец и второй конец, расположенный на расстоянии от первого конца, с отверстием, продолжающимся между первым концом и вторым концом; и
полукруглую поверхность на втором конце; причем
полукруглая поверхность продолжается по радиусу, имеющему такую же длину, как расстояние между первым и вторым концами.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, дополнительно содержащий трубку, представляющую собой первый конец, и соединительную головку, представляющую собой второй конец.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором соединительная головка содержит фланец, продолжающийся от полукруглой поверхности к первому концу.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором полукруглая поверхность продолжается от переднего конца к заднему концу, а фланец расширяется вдоль полукруглой поверхности от переднего конца к заднему концу.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, дополнительно содержащий наклонную поверхность, продолжающуюся от переднего конца в направлении от переднего конца.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором наклонная поверхность продолжается под тупым углом относительно заднего конца.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, в котором полукруглая поверхность продолжается от переднего конца к заднему концу, причем трубопровод дополнительно содержит наклонную поверхность, продолжающуюся поперечно от полукруглой поверхности в направлении от переднего конца.
В одном из вариантов предложен трубопроводный узел, дополнительно содержащий фланец, продолжающийся от полукруглой поверхности к первому концу, причем фланец расширяется по направлению вдоль полукруглой поверхности от переднего конца к заднему концу.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой общий вид соединительного трубопровода, неподвижного трубопровода и соединения, до того, как соединительный трубопровод собран с неподвижным трубопроводом и соединением;
Фиг.2 представляет собой общий вид соединительного трубопровода, вставленного в неподвижный трубопровод и находящегося во взаимодействии с соединением;
Фиг.3 представляет собой общий вид второго конца соединительного трубопровода, находящегося во взаимодействии с соединением;
Фиг.4 представляет собой общий вид второго конца соединительного трубопровода во взаимодействии с соединением;
Фиг.5A представляет собой поперечное сечение соединения, показывающее соединительный трубопровод, находящийся во взаимодействии с соединением;
Фиг.5B представляет собой поперечное сечение соединения, показывающее наклонную поверхность второго конца соединительного трубопровода, во взаимодействии со скатом соединения для направления второго конца соединительного трубопровода в соединение;
Фиг.5C представляет собой поперечное сечение соединения со вторым концом, во взаимодействии с соединением; и
Фиг.6 представляет собой общий вид второго конца соединительного трубопровода, находящегося во взаимодействии с соединением с уплотнением, установленным на соединении.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фигурах, где одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые части на всех видах, в целом показан трубопроводный узел 10 для системы отопления/вентиляции/воздушного кондиционирования системы HVAC. Система HVAC может представлять собой систему HVAC транспортного средства (не показано). Альтернативно система HVAC может представлять собой систему HVAC неподвижной конструкции, такой как здание.
Трубопроводный узел 10 включает в себя соединение 12 и неподвижный трубопровод 14. На фиг.2 и 1 соединительный трубопровод 16 продолжается между первым концом 18 и вторым концом 20, расположенным на расстояние D от первого конца 18. Например, на фигуре неподвижный трубопровод 14 и соединительный трубопровод 16 выполнены для транспортного средства. В частности, неподвижный трубопровод 14 указанный ссылочной позицией 14, показан в виде трубопровода обшивки, а соединительный трубопровод 16, указанный ссылочной позицией 16, показан в виде трубопровода стойки. Трубопровод 16 стойки образует отверстие 22, продолжающееся между первым концом 18 и вторым концом 20. На фиг.2 первый конец 18 взаимодействует с трубопроводом 14 обшивки, а второй конец 20 взаимодействует с соединением 12. Трубопровод 16 стойки включает в себя полукруглую поверхность 24 на втором конце 20, продолжающуюся по радиусу R, имеющему такую же длину, как расстояние D между первым концом 18 и вторым концом 20.
Так как радиус R полукруглой поверхности 24 имеет такую же длину, как расстояние D между первым концом 18 и вторым концом 20, первый конец 18 может быть вставлен в трубопровод 14 обшивки, как показано на фиг.2, и трубопровод 16 стойки может вращаться вокруг первого конца 18 с возможностью взаимодействия второго конца 20 с соединением 12, как показано на фиг.3 и 4. Другими словами, второй конец 20 может быть введен во взаимодействие с соединением 12. Радиус R полукруглой поверхности 24 обеспечивает зазор между полукруглой поверхностью 24 и соединением 12, когда второй конец 20 вводится во взаимодействие с соединением 12, и обеспечивает постепенное взаимодействие между вторым концом 20 и соединением 12, когда второй конец 20 вводится в соединение 12, как указано дополнительно ниже.
На фиг.3 соединение 12 содержит поверхность 26 сопряжения. Поверхность 26 сопряжения принимает соединение 12, как показано в прогрессивном перемещении на фиг.5A-C, и прилегает к полукруглой поверхности 24, когда второй конец 20 взаимодействует с соединением 12, как показано на фиг.5C.
Поверхность 26 сопряжения образует отверстие 28, которое показано на фиг.3. Отверстие поверхности 26 сопряжения выравнивается с отверстием 22 трубопровода 16 стойки, когда второй конец 20 трубопровода 16 стойки находится во взаимодействии с соединением 12. Кондиционированный воздух из системы HVAC может проходить через отверстие 28 поверхности 26 сопряжения и отверстие 28 трубопровода 16 стойки. В частности, кондиционированный воздух может проходить из соединения 12, через трубопровод 16 стойки и в трубопровод 14 обшивки.
Трубопроводный узел 10 может содержать уплотнение 30, расположенное на втором конце 20 трубопровода 16 стойки, и/или уплотнение 30 на поверхности 26 сопряжения соединения 12. Например, уплотнение 30 показано на втором конце 20 на фиг.1-5C. В другой конфигурации, показанной на фиг.6, уплотнение 30 показано на поверхности 26 сопряжения соединения 12. Уплотнение 30 может быть любого подходящего типа. Например, уплотнение 30 может представлять собой вспененный материал, эластомерную прокладку и т.д., прикрепленный ко второму концу 20 и/или поверхности 26 сопряжения. В другой конфигурации уплотнение 30 может быть образовано из материала более мягкого, чем материал второго конца 20 и/или поверхности 26 сопряжения, и может быть образовано как одно целое со вторым концом 20 и/или поверхностью 26 сопряжения, например, путем процесса двуступечатого формования.
На фиг.4 и 5C, когда второй конец 20 находится во взаимодействии с соединением 12, уплотнение 30 уплотняет пространство между полукруглой поверхностью 24 и поверхностью 26 сопряжения. Уплотнение 30 является упруго сжимаемым, и полукруглая поверхность 24 и поверхность 26 сопряжения сжимают уплотнение 30 между ними, когда второй конец 20 взаимодействует с соединением 12.
Уплотнение 30 может образовывать отверстие 32, выровненное с отверстием 28 поверхности 26 сопряжения и отверстием 22 трубопровода 16 стойки. В такой конфигурации уплотнение 30 продолжается по периферии отверстия 26 поверхности сопряжения и отверстия 22 трубопровода 16 стойки с возможностью уплотнения по периферии.
Поверхность 26 сопряжения может продолжаться по радиусу R. Другими словами, изгиб поверхности 26 сопряжения может соответствовать изгибу второго конца 20 соединения 12. В связи с этим вероятность повреждения уплотнения 30, когда второй конец 20 взаимодействует с соединением 12, уменьшается. Например, в конфигурации, показанной на фиг.1-5, с уплотнением 30 на втором конце 20, когда второй конец 20 вставляется в соединение 12 во время сборки, уплотнение 30 на втором конце 20 постепенно сближается с поверхностью 26 сопряжения с возможностью постепенного сжатия уплотнения 30 между вторым концом 20 и поверхностью 26 сопряжения. Это постепенное сжатие уменьшает вероятность повреждения уплотнения 30, например, смятия уплотнения 30, смещения адгезива между уплотнением 30 и вторым концом 20 и т.д. во время взаимодействия второго конца 20 и соединения 12.
На фиг.1 и 2 трубопровод 16 стойки включает в себя трубку 34, представляющую собой первый конец 18 и соединительную головку 36, представляющую собой второй конец 20. Соединительная головка 36 взаимодействует с соединением 12. Например, как указано дополнительно ниже, соединительная головка 36 разъемно взаимодействует с соединением 12.
На фиг.3 соединение 12 образует направляющую 38, которая принимает второй конец 20 трубопровода 16 стойки, например, соединительную головку 36. Например, соединительная головка 36 трубопровода 16 стойки включают в себя фланец 40, продолжающийся от полукруглой поверхности 24 к первому концу 18, и направляющая 38 принимает фланец 40, как показано на фиг.4-5C. Направляющая 38 содержит стенку 42 и выступ 44, продолжающийся поперечно стенке 42. В поперечном сечении выступ 44 может продолжаться параллельно поверхности 26 сопряжения с возможностью захвата фланца 40 трубопровода 16 стойки между выступом 44 и поверхностью 26 сопряжения, как показано на фиг.4 и 5C. Как показано на фиг.3 и 4, трубопровод 16 стойки может содержать два фланца 40, расположенных друг напротив друга, а направляющая 38 может включать в себя две стенки 42/два выступа 44 для приема фланцев 40 соответственно.
Направляющая 38 может продолжаться от открытого конца 46 к закрытому концу 48, как указано на фиг.3, например. Как показано на фиг.3-5C, направляющая 38 принимает второй конец 20 трубопровода 16 стойки в открытый конец 46, и второй конец 20 перемещается к закрытому концу 48 для взаимодействия второго конца 20 с соединением 12.
Фланцы 40 второго конца 20 трубопровода 16 стойки сужаются от открытого конца 46 к закрытому концу 48. Другими словами, полукруглая поверхность 24 продолжается от переднего конца 50 к заднему концу 52, и фланцы 40 расширяются вдоль полукруглой поверхности 24 от переднего конца 50 к заднему концу 52.
Как показано на фиг.5C, направляющая 38 сужается от открытого конца 46 к закрытому концу 48. Форма по меньшей мере участка направляющей 38 может соответствовать форме по меньшей мере участка фланцев 40.
Одно из направляющей 38 и фланца 40 образует щель 54, а другое из направляющей 38 и фланца 40 имеет язычок 56, взаимодействующий с щелью 54, когда второй конец 20 взаимодействует с соединением 12. Например, как показано на фигурах, выступ 44 направляющей 38 образует щель 54. Язычок 56 может быть вблизи заднего конца 52 фланца 40, а щель 54 может быть вблизи открытого конца 46 направляющей 38. В связи с этим, когда второй конец 20 расположен в соединении 12, язычок 56 взаимодействует со щелью 54 с возможностью блокировки второго конца 20 соединения 12.
Как показано на фиг.5A-B, язычок 56 имеет такой размер, чтобы скользить вдоль выступа 44, когда соединительная головка 36 вставляется в соединение 12, и, как показано на фиг.5C, имеет такой размер, чтобы продолжаться через щель 54, когда второй конец 20 размещается в соединении 12.
Стенка 42 и/или выступ 44 направляющей 38 могут являться упруго гибкими такими, что стенка 42 и/или выступ 44 могут быть выборочно отогнуты от язычка 56 с возможностью высвобождения щели 54 от язычка 56 для обеспечения высвобождения второго конца 20 от соединения 12. Стенка 42 и/или выступ 44 направляющей 38 могут быть образованы, например, из пластика. Второй конец 20 и соединение 12 содержит два язычка 56 и соответствующие щели 54, как показано на фигурах. Альтернативно второй конец 20 и соединение 12 могут включать в себя любое подходящее количество язычков 56 и щелей 54.
Направляющая 38 образует скат 58 на закрытом конце 48 для направления второго конца 20 в направляющую 38 при минимизации вероятности повреждения уплотнения 30, например, смятия уплотнения 30, смещения адгезива уплотнения 30 и т.д. Трубопровод 16 стойки образует наклонную поверхность 60, продолжающуюся от полукруглой поверхности 24.
Как показано на фиг.5, наклонная поверхность 60 расположена от уплотнения 30, когда передний конец 50 соединительной головки 36 первоначально вводится в открытый конец 46 направляющей 38 соединения 12. Как показано на фиг.5B и 5C, наклонная поверхность 60 прилегает к скату 58, когда второй конец 20 дальше вставляется в соединение 12. Второй конец 20 и поверхность 26 сопряжения могут быть выполнены с возможностью расположения поверхности 26 сопряжения, расположенной от уплотнения 30, до того, как наклонная поверхность 60 прилегает к скату 58, чтобы уменьшать вероятность повреждения уплотнения 30 во время вставки второго конца 20 в соединение 12.
Как показано на фиг.5B и 5C, когда наклонная поверхность 60 прилегает к скату 58, скат 58 вызывает вращение второго конца 20, например, по часовой стрелке на фиг.5B и 5C, с возможностью прижатия второго конца 20 к уплотнению 30 и поверхности 26 сопряжения. Другими словами, наклонная поверхность 60 остается расположенной от уплотнения 30 во время большей части вставки второго конца 20 в направляющую 38, и, когда наклонная поверхность 60 контактирует с уплотнением 30, скат 58 направляет наклонную поверхность 60 с возможностью зажатия уплотнения 30 между вторым концом 20 и поверхностью 26 сопряжения с минимальным латеральным перемещением наклонной поверхности 60 относительно уплотнения 30. Это зажимное движение с минимальным латеральным перемещением уменьшает вероятность повреждения уплотнения 30 во время вставки второго конца 20 в соединение 12.
Как показано на фиг.5C, наклонная поверхность 60 прилегает к скату 58 направляющей 38, когда второй конец 20 трубопровода 16 стойки взаимодействует с соединением 12. Взаимодействие наклонной поверхности 60 и ската 58, когда второй конец 20 расположен в направляющей 38, как показано на фиг.5C, зажимает уплотнение 30 между вторым концом 20 и поверхностью 26 сопряжения.
Как лучше всего показано на фиг.5A-C, наклонная поверхность 60 второго конца 20 продолжается от переднего конца 50 в направлении от переднего конца 50. Наклонная поверхность 60 продолжается поперечно от полукруглой поверхности 24 в направлении от переднего конца 50. В частности, наклонная поверхность 60 продолжается под тупым углом относительно заднего конца 52.
Для высвобождения второго конца 20 от соединения 12 соединительный трубопровод 16 может быть продвинут к соединению 12 для сжатия уплотнения 30 и высвобождения язычка 56 из щели 54. Как только язычок 56 высвобождается из щели 54, второй конец 20 может быть выведен из соединения 12. В дополнение или альтернативно, как указано выше, стенка 42 и/или выступ 44 направляющей 38 могут являться упруго гибкими такими, что стенка 42 и/или выступ 44 могут быть выборочно отогнуты от язычка 56 с возможностью высвобождения щели 54 от язычка 56 для обеспечения высвобождения второго конца 20 от соединения 12.
Система HVAC может, например, содержать вспомогательный модуль системы HVAC, который может быть расположен в задней части транспортного средства. В такой конфигурации соединение 12 и трубопровод 14 обшивки могут продолжаться с возможностью расположения в задней части транспортного средства смежно задней боковой стойке транспортного средства, а трубопровод 16 стойки может продолжаться от соединения 12 к трубопроводу обшивки вдоль задней боковой стойки. Соединение 12 может представлять собой, например, продолжение заднего вспомогательного модуля системы HVAC. Соединение 12, задний трубопровод 14 обшивки и трубопровод 16 стойки могут альтернативно быть расположены в любой стойке транспортного средства.
Данное описание составлено иллюстрирующим образом, и следует понимать, что используемая терминология предназначена передавать значение слов описания вместо ограничения. Многие преобразования и изменения настоящего изобретения возможны в свете вышеописанных замыслов, и изобретение может быть осуществлено на практике иначе, чем конкретно описано.