消声器、空调系统以及车辆的制作方法

本实用新型涉及消声器结构设计技术领域，特别涉及一种消声器、空调系统以及车辆。

背景技术：

随着我国汽车设计制造技术的不断发展进步，消费者对车辆的操稳性能、乘坐舒适性都提出了较高的要求，降低汽车噪音是提高汽车驾驶性能、乘坐舒适性需要解决的首要问题。顾客对车内环境要求也越来越高，为了保证车内适宜的环境状况，空调系统起到了非常重要的作用，但是空调在工作时，制冷剂流动于空调管路中，经过压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器等部件，由于压缩机的工作方式，产生气动脉动流，导致管道产生振动，进而管路辐射出噪声；同时由于发动机舱空间有限，布置于其内部的空调管路难免会存在较多的折弯，导致管路中各处气流压力不一致，产生流至振动噪声。空调系统的噪声是用户抱怨比较多的问题,因此降噪对于提高汽车驾乘的舒适度至关重要。

现有技术中，各种车辆上应用的空调管路消音器大致有两种结构，一类是单个空腔消音器，单纯利用截面积突变来降低制冷器流速进而达到降低噪声的作用；另一类是在消音器内增加稳流管路，能起到一定的稳流作用，降噪效果较第一类好。但是上述汽车空调管路消音器能够降低的噪声频率较为集中，对压缩机工作状态产生的管路宽频噪声效果不明显。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种消声器，以能够对宽频噪声进行消减。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种消声器，所述消声器包括：

筒状的消声器主体，所述消声器主体入口侧以及出口侧分别具有内径比中央部小的小径部，所述消声器主体包括稳压腔和至少一个谐振腔，其中，所述稳压腔的一端为介质入口，另一端与所述至少一个谐振腔连通。

进一步的，所述稳压腔和所述至少一个谐振腔同轴设置在所述消声器主体中。

进一步的，所述至少一个谐振腔为赫姆霍兹谐振腔。

进一步的，对于所述至少一个谐振腔中的每个谐振腔，包括相嵌套的内腔体和外腔体，所述内腔体和所述外腔体之间通过开槽连通。

进一步的，每个谐振腔中内腔体和外腔体之间的开槽尺寸不同。

进一步的，所述至少一个谐振腔包括依次串联的多个谐振腔。

进一步的，所述至少一个谐振腔包括依次串联的两个谐振腔。

进一步的，所述至少一个谐振腔为高频谐振腔。

相对于现有技术，本实用新型所述的消声器具有以下优势：

(1)本实用新型所述的消声器从结构上采用了稳压腔和谐振腔组合消声的结构，其中，稳压腔，可以消除管道内脉动流，同时截面突变的腔体结构，具有一定的消声作用；谐振腔具有较宽的消声频率。将稳压腔与谐振腔相结合，能够获得优良的消声效果。

(2)本实用新型所述的消声器的每个谐振腔中内腔体和外腔体之间的开槽尺寸不同，能够对不同频率的噪声进行消声，使消声器具有良好的宽频消声性能。

本实用新型的另一目的在于提出一种空调系统，以具有较低噪音。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种空调系统，设置有上述的消声器。

本实用新型的再另一目的在于提出一种车辆，以具有较低噪音。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有上述的空调系统。

所述空调系统、车辆与上述消声器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的消声器外部结构示意图；

图2为图1所示消声器的正视图；

图3为图2所示消声器的仰视图；

图4为图2所示消声器A-A面剖视图；

图5为赫姆霍兹消声器原理图；

图6为谐振式消声器质量-弹簧系统原理图；以及

图7为单独谐振腔与两个谐振腔的消声量与频率对比示意图。

附图标记说明：

1-介质入口，2-稳压腔，3-第一高频谐振腔，4-第二高频谐振腔，5-介质出口，6-第一高频谐振腔开槽，7-第二高频谐振腔开槽，V-容积，Sc-截面积，lc-长度。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

图1-图3为本实用新型实施方式所述的消声器外部结构示意图。如图1所示，本实用新型实施方式提供的消声器可以是筒状外形，介质入口1和介质出口5同轴设置。

图4为图2所示消声器A-A面剖视图。如图4所示，

一种消声器，所述消声器包括：筒状的消声器主体，所述消声器主体入口侧以及出口侧分别具有内径比中央部小的小径部，所述消声器主体包括稳压腔2和至少一个谐振腔，其中，所述稳压腔2的一端为介质入口1，另一端与所述至少一个谐振腔连通。

通过本实用新型实施方式提供的上述的消声器从结构上采用了稳压腔和谐振腔组合消声的结构，其中，稳压腔，可以消除诸如空调压缩机的管道内的脉动流，同时通过入口侧具有比中央部小的小径部形成截面突变的腔体结构，具有一定的消声作用；谐振腔可以具有较宽的消声频率。将稳压腔与谐振腔相结合，能够获得优良的消声效果。在实施方式中，上述稳压腔2可以和谐振腔，例如第一谐振腔3和第二谐振腔4同轴设置在所述消声器主体中。其中，对于每个谐振腔，例如第一谐振腔3和第二谐振腔4可以包括相嵌套的内腔体和外腔体，内腔体和外腔体之间可以通过开槽连通。

具有相嵌套的开槽连通的内腔体和外腔体的谐振腔可以形成赫姆霍兹谐振腔。图5为赫姆霍兹消声器原理图。如图5所示；图中，V代表赫姆霍兹消声器的容积，Sc和lc分别是连接管的截面积和长度。赫姆霍兹消声器就是由一个消声器和一根连接管组成，连接管与主管道连接。当入射声波在主管道运动且当达到消声器时，一部分会反射到原来进入的路径管道，另一部分分两路传播，一路进入容器，另一路继续在主管道中向前传播，形成透射波。由于管道交界处声阻抗发生变化，从而达到消声的目的。赫姆霍兹消声器工作原理类似于一个质量-弹簧系统组成的动力减震器，如图6所示。由一组附加的质量和弹簧组成的子系统，产生的运动就可以消除某个频率的振动。消声器的空腔就好像是弹簧，连接管中的空气类似于动力减震器中的附加质量，当赫姆霍兹谐振器发射谐振时，连接管进口处微小的压力就会导致谐振器内很大的振荡，将声能转化为空气流的动能而成为热能，最终耗散掉，这样就可消除某个频率的声波，具体消声频率可参见以下公式(1)。

其中，M为质量，K为弹性系数，π为圆周率，Sc为连接管的截面积，lc为连接管的长度，V为容积，单位均为国际单位。

基于相似的原理，本实用新型实施方式提供的消声器的谐振腔也会消除一定频率的噪声。在本实用新型的实施方式中，内腔体的壁厚可等效成连接管长度，开槽宽度等效成连接管的截面积，根据以上原理分析可知，同样壁厚条件下，开槽宽度的不同，不同谐振腔的消声频率也不相同，由此可以构成能够对宽频噪声进行消除的消声器。在本实用新型的实施方式中，每个谐振腔中内腔体和外腔体之间的开槽尺寸不同，由此实现对不同频率的造成进行消除。本实用新型所述的消声器的每个谐振腔中内腔体和外腔体之间的开槽尺寸不同，能够对不同频率的噪声进行消声，使消声器具有良好的宽频消声性能。

在实施方式中，谐振腔主体可以包括依次串联的多个谐振腔。例如，可以根据要消除的噪声频率有针对性地设置谐振腔的数量。在优选的实施方式中，谐振腔的数量可以是两个。通过本实用新型实施方式，稳压腔与谐振腔实现了一体化串联设计，结构紧凑、占用空间小、工艺成型简单并且消声效果明显。

在实施方式中，由压缩机送出的的高温高压气流，可以通过介质入口1进入到本实用新型实施方式提供的消声器中，首先进入稳压腔2，由于稳压腔2内径较压缩机高压管路的内径较大，制冷剂膨胀，流速降低，压力脉动得到缓解，同时稳压腔2由于截面面积的突然变化，也起到扩张消声器的作用。接着，制冷剂进入第一高频谐振腔3中，由于开槽的存在，相当于进入了赫姆霍兹谐振腔，与开槽尺寸对应的频率噪声得以消除。最后，制冷剂进入第二高频谐振腔4中，同样地，与第二高频谐振腔4的开槽尺寸对应的频率噪声得以消除。

通过本实用新型实施方式提供的消声器，实现了在相对较宽频率范围内具有较大的消声量。具体消声效果如图7所示，其中纵坐标为声量级，横坐标为频率。如图7所示，线B为单个谐振腔消声量曲线，线C为两个串联的谐振腔的消声曲线，可以看出，具有两个谐振腔的消声器的消声曲线不仅提高了整体消声量，而且消声频率范围变宽了。

本实用新型的另一目的在于提出一种空调系统，以具有较低噪音。为达到上述目的，本实用新型的实施方式中提供了一种空调系统，所述空调系统可以包括压缩机、管路以及连接在所述管路中的如本实用新型上述实施方式的消声器。

本实用新型的再一目的在于提出一种车辆，以具有较低噪音。为达到上述目的，本实用新型的实施方式提供了一种车辆，设置有上述的消声器。本实用新型的实施方式还提供了一种车辆，设置有上述的空调系统。

本实用新型实施方式提供的空调系统以及车辆与上述消声器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。