一种车用流动噪声消音装置、车载空调系统及车辆的制作方法

文档序号:11579479阅读:176来源:国知局

本实用新型涉及车辆工程技术领域,特别涉及一种车用流动噪声消音装置。本实用新型还涉及一种车载空调系统和一种车辆。



背景技术:

随着中国机械工业的发展,越来越多的机械设备已得到广泛使用。

汽车上的零件数量众多,可达上万个,其中包括若干个系统、机构、总成等,比如发动机的五大系统和两大机构,以及行驶系统、转向系统、制动系统以及各种电子模块、传感器等。

车载空调系统是影响用户体验的重要系统,汽车空调是一种实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置,它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。现代汽车空调有四种功能,均是为了使乘客感到舒适,空调器能控制车厢内的气温,既能加热空气,也能冷却空气,以便把车厢内温度控制到舒适的水平;空调器能够排出空气中的湿气。干燥空气吸收人体汗液,以营造更舒适的环境;空调器可吸入新风,具有通风功能;空调器可过滤空气,排除空气中的灰尘和花粉等杂质。

在车载空调系统的研发过程中,会遇到很多车载空调系统噪声问题,而车载空调系统中制冷剂流动噪声就是其中一项,制冷剂在管路中流动时,由于管径较小,在开始制冷时,制冷剂容易形成“脉动”流体,如层叠波浪式拍击管壁发出噪声。在现有技术中,往往通过在车辆空调管路上增加消声包,以增大车载空调系统中管路容积的方式达到消除制冷剂流动噪声的目的。

然而,汽车空调管路成型工艺比较复杂,现有技术中消除制冷剂流动噪声的方式,会不可避免地将管路长度大幅增加,同时增设的消声包占用了本就狭窄的安装空间,管路系统复杂度较高,生产成本会增加很多。

因此,如何在消除车载空调系统管路中制冷剂流动噪声的基础上,避免占用过多安装空间,同时降低管路系统复杂度,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种车用流动噪声消音装置,能够在消除车载空调系统管路中制冷剂流动噪声的基础上,避免占用过多安装空间,同时降低管路系统复杂度。本实用新型的另一目的是提供一种车载空调系统以及一种车辆。

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种车用流动噪声消音装置,包括与空调管路连通的内管和套装于其外的外管,所述外管和内管之间具有用于容纳制冷剂的封闭空腔,且所述内管的侧壁上设置有若干个用于使其管腔与所述封闭空腔连通的通孔。

优选地,还包括套设于所述内管侧壁上两端位置的密封环,且所述密封环的内圆与所述内管外壁表面紧贴,其外圆与所述外管内壁表面紧贴。

优选地,所述内管的侧壁上沿其长度方向设置有多块用于将所述封闭空腔分割成多个间隔空腔的隔板。

优选地,各块所述隔板上均设置有用于使相邻两个所述间隔空腔相通的开孔。

优选地,所述通孔在所述内管中部的侧壁上设置有1~8个。

优选地,各所述通孔分别分布在所述内管中部的侧壁上的预设位置,以对应各个所述间隔空腔。

优选地,所述外管和内管同轴设置。

优选地,所述内管的外径占所述外管的内径的40%~80%。

本实用新型还提供一种车载空调系统,包括如上述任一项所述的车用流动噪声消音装置。

本实用新型还提供一种车辆,包括如上一项所述的车载空调系统。

本实用新型所提供的车用流动噪声消音装置,主要包括外管和内管。其中,内管与空调管路连通,制冷剂可在其中流动。外管套装在内管之外,如此与内管外管形成内外双层套管的结构。内管两端的外壁与外管的内壁形成密封,如此内管与外管之间就形成了封闭空腔,且内管中部(除了前述“两端”的部分均为“中部”)的侧壁上设置有若干个通孔,该通孔的作用为使制冷剂在内管中流动时能够从该通孔中流出到内管外壁与外管内壁之间所形成的封闭空腔中。如此,本实用新型所提供的车用流动噪声消音装置,制冷剂在内管中流动时,遇到内管侧壁上的通孔后,会从通孔处流出到内管与外管间的封闭空腔中,通过突然增加制冷剂流动体积的种方式将原本欲在内管中形成“脉动”流体的制冷剂的状态打破,利用通孔处的空气柱和封闭空腔内的空气构成了弹性共振系统,当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时,通孔中的空气柱发生共振并与孔壁发生剧烈摩擦,摩擦可以消耗声能,从而达到消声的目的。同时,由于内管设置在外管内部,两者间的空腔利用了外管本身的容积,不会占用管路系统原有的安装空间,避免安装额外的管路。综上所述,本实用新型所提供的车用流动噪声消音装置,能够在消除车载空调系统管路中制冷剂流动噪声的基础上,避免占用过多安装空间,同时降低管路系统复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构半剖视图;

图2为图1的左视图。

其中,图1—图2中:

外管—1,内管—2,通孔—3,密封环—4,隔板—5。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1及图2,图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构半剖视图,图2为图1的左视图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中,车用流动噪声消音装置主要包括外管1和内管2。

其中,内管2与空调管路连通,外管1套装在内管2上,当然也可与空调管路连通,但制冷剂仅在内管2中流动。

内管2与外管1形成内外双层套管的结构,并且内管2侧壁的两端与外管1的内壁形成密封,如此在外管1与内管2之间的中部位置就形成了封闭空腔,并且制冷剂在外管1和内管2形成的双层套管结构中流动时,只能在内管2中流动。重要的是,在内管2侧壁的中部——除了前述内管2侧壁的两端位置,其余部分均为内管2侧壁的中部——上设置有若干个通孔3,该通孔3的作用为将内管2的管腔与封闭空腔相连通。如此使得制冷剂在内管2中流动时能够从该通孔3中流出到内管1外壁与外管2内壁之间所形成的封闭空腔中。

需知,当启动车载空调系统进行制冷的开始一段时间内,制冷剂会在空调管路中高速流动,当管路两端压差达到某个临界值时,制冷剂在其中流动的短时间内会产生流体“脉动”现象并发出较尖锐的噪音。而本实施例所提供的流动噪声消音装置,当制冷剂在内管2内流动时,会与管壁碰撞并在遇到内管2侧壁上的通孔3后,从通孔3处流出到内管2与外管1间的封闭空腔中,如此,通过突然增加制冷剂流动体积的种方式将原本欲在内管2中形成“脉动”流体的制冷剂的状态打破,形成“共振型消声”,即利用管道开孔(通孔3)与共振腔(封闭空腔)相连接,利用通孔3处的空气柱和封闭空腔内的空气构成了弹性共振系统,当外界噪声频率和此共振系统的固有频率相同时,通孔3中的空气柱发生共振并与孔壁发生剧烈摩擦,摩擦可以消耗声能,从而达到消声的目的。同时,由于内管2和外管1的双层嵌套结构,两者间的封闭空腔利用了外管1本身的容积,不会占用管路系统原有的安装空间,避免增设支路。

综上所述,本实施例所提供的车用流动噪声消音装置,能够在消除车载空调系统管路中制冷剂流动噪声的基础上,避免占用过多安装空间,同时降低管路系统复杂度。

在关于制冷剂的一种优选实施方式中,该制冷剂可为R22或R410A等气体。当然,对于液体工质,本实施例同样适用。

为方便在内管2与外管1之间形成封闭空腔,可通过将内管2的外壁与外管1的内壁形成密封的方式,具体的,本实施例在内管2侧壁上的两端位置设置了密封环4。该密封环4一般可呈圆环状,其内圆与内管2的外壁表面紧贴,而其外圆则与外管1的内壁表面紧贴,此时内管2与密封环4整体呈哑铃状。如此,密封环4一方面在内管2与外管1间形成封闭空腔,另一方面还将内管2固定在外管1内部。

另外,内管2与外管1之间形成封闭空腔的方式并不仅限于上述方式,还可以通过将内管2的侧壁向径向方向扩展、延伸,使其与外管1的内壁紧贴的方式实现,此种形式的内管2的结构类似两端漏斗型。

进一步的,考虑到内管2侧壁上的通孔3数量可为多个,为提高内管2中的制冷剂流入到封闭空腔的速度,本实施例在内管2的侧壁上沿其长度方向设置了多块隔板5。如此,隔板5就将首尾两端的密封环4所形成的整个封闭空腔分割成多个间隔空腔。当然,各块隔板5可均匀设置,如此各个间隔空腔的空间均相同。

不仅如此,还可在各块隔板5上设置开孔,使得相邻两个间隔空腔实现互通,如此设置,从通孔3中流出的制冷剂,当充满一个间隔空腔后,还可通过开孔流动到其余的间隔空腔中,增大流动路径,延长消音效果持续时间。

在关于外管1和内管2的一种优选实施例中,该外管1和内管2可均为圆管,如此便于加工制造和安装。当然,外管1和内管2还可以为横截面呈三角形、矩形或多边形的特殊管类结构,或者内管2呈圆管,而外管1呈上述特殊管类结构的形式一样可行。

同时,为优化整体结构,可将外管1和内管2同轴设置,即外管1的中轴线与内管2的中轴线共线。如此,两者间形成的封闭空腔将呈环形环绕分布在内管2的周向,对于通孔3设置位置的多样性更加有利,同时对于消除制冷剂噪音的效果更好。当然,内管2同样可以与外管1成偏心轴设置,甚至内管2的一侧侧壁与外管1的内壁相连,而内管2另一侧侧壁与外管1的另一侧内壁形成封闭空腔的也同样可行。

另外,考虑到制冷剂在内管2中流动时的流动速度和流量需求,内管2占用外管1内部空间的比例不宜过小,同时,封闭空腔的容积也不宜过小,一般的,内管2的外径可占外管1内径的40%~80%,比如具体可为40%、50%、60%、70%、80%等。

在关于通孔3的一种优选实施方式中,该通孔3的形状具体可为圆形、矩形或长条形等,或者可以认为通孔3为内管2侧壁上开设的与管腔相连的凹槽。为方便加工制造,通孔3优选可为圆形孔。

同时,为提高制冷剂从内管2流动到封闭空腔中的效率,可在内管2的侧壁上设置1~8个通孔。比如,可将4个通孔3沿内管2的轴向设置在其侧壁上。

另外,各个通孔3在内管2上的设置位置也是可以调整的,具体的,各个通孔3分别分布在内管2中部侧壁上的预设位置处,该预设位置为适应于不同类型车辆的空调系统管路而经实验测试出的降噪效果最佳的预设位置。同时,各个通孔3在内管2上的分布位置,可按照预设标准,比如每两个通孔3对应一个间隔空腔的形式进行设置。

本实施例还提供一种车载空调系统,包括制冷机构、制暖机构和流动噪声消音装置等,其中,该流动噪声消音装置与上述相关内容相同,此处不再赘述。

本实施例还提供一种车辆,包括车体和设置在车体内的车载空调系统,其中,该车载空调系统与上述相关内容相同,此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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