止回阀单元中的或者用于产生真空的设备中的噪声衰减的制作方法
【专利说明】止回阀单元中的或者用于产生真空的设备中的噪声衰减
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2013年10月8日提交的美国临时申请第61/888，186号以及于2013年12月9日提交的美国临时申请第61/913，756号的利益。
技术领域
[0003]本申请涉及使用文丘里效应产生真空的设备中的和/或止回阀中的噪声衰减，更特别地，涉及在噪声源的下游的位置中将多孔构件包含于所述设备或止回阀中。
【背景技术】
[0004]已知的是,发动机(例如车辆发动机)包括用于产生真空的抽吸器(aspirator)或喷射器(ejector)和/或包括止回阀。通常，抽吸器被用来通过使发动机空气中的一些行进通过文丘里管(Venturi)而生成比发动机歧管真空低的真空。抽吸器可包括在其中的止回阀或者系统可包括单独的止回阀。当止回阀为单独的时，它们通常包含于真空源以及使用真空的装置之间的下游。
[0005]在抽吸器或止回阀的大多数运行状态期间，将流动分类为湍流。这意味着，除了空气的整体运动(bulk mot1n)之外,存在叠加的润流。该些润流在流体力学的领域中为众所周知的。该些涡流的数量、物理尺寸、以及位置根据运行状态连续地变化。以瞬态基础存在的这些涡流的一个结果是，它们在流体中生成压力波。该些压力波是在一定范围的频率和大小以上生成的。当该些压力波通过连接孔行进至使用真空的装置时，不同的自然频率可能被激发。该些自然频率为空气或周围结构的振动。若该些自然频率处于可听范围中并且具有足够的大小，则可在引擎盖下面和/或在乘客室中听到湍流所生成的噪声。这样的噪声是不想要的并且需要新的抽吸器、喷射器、和/或止回阀以消除或降低该种类型的噪声。
【发明内容】
[0006]本文中所公开的各种止回阀单元有效地衰减噪声，特别是在内燃机中使用期间。在一个实施例中，所述止回阀单元包括壳体，所述壳体限定入口端口、出口端口、以及与所述入口端口和出口端口流体连通的腔室，从而限定从所述入口端口通过所述腔室至所述出口端口的流动路径。所述腔室具有第一阀座和第二阀座以及设置于所述腔室中的密封构件，所述密封构件能从位于所述第一阀座上的位置运动至位于所述第二阀座上的位置。为了实现声音衰减，所述止回阀单元包括声音衰减构件，所述声音衰减构件设置于所述腔室的下游的流动路径中、设置于所述腔室内、或者既设置于所述腔室的下游的流动路径中又设置于所述腔室内。
[0007]在每一个实施例中，所述声音衰减构件包括多孔材料，所述多孔材料通过干扰而衰减噪声压力波。由于止回阀单元有时用于内燃机中，所以声音衰减构件根据它在内燃机内的放置对于所经历的温度具有耐热性。在一个实施例中，所述声音衰减构件为由多孔材料所构成的连续的插塞。在其它实施例中，所述声音衰减构件具有穿过其中的一个或多个钻孔，所述一个或多个钻孔与所述流动路径中的流动方向大致对准。
[0008]在一个止回阀单元中，第一声音衰减构件接近所述入口端口设置于所述流动路径中并且第二声音衰减构件接近所述出口端口设置于所述流动路径中。
[0009]在另一个止回阀单元中，第一声音衰减构件设置于所述腔室中且形成所述第一阀座或第二阀座，并且第二声音衰减构件接近所述出口端口设置于所述流动路径中。
[0010]在又一个止回阀单元中，文丘里部分与所述腔室的下游的流动路径具有流体连接部，其使所述文丘里部分与所述出口端口流体连通。其中，第一声音衰减构件接近所述出口端口设置于所述流动路径中，并且第二声音衰减构件接近所述入口端口设置于所述流动路径中或者设置于所述腔室中。
[0011]在再一个实施例中，文丘里部分与所述腔室处于流体连通，并且所述文丘里部分的排出段限定所述腔室的出口端口。其中，所述声音衰减构件设置于所述文丘里部分的排出段中。可选择地，本实施例可进一步包括第二腔室，所述第二腔室具有第二入口端口以及与所述第二入口端口流体连通的第二出口端口，从而限定从所述入口端口通过所述腔室至所述出口端口的流动路径。所述第二腔室包括第一阀座和第二阀座，并且具有设置于其中的密封构件，所述密封构件能从位于所述第一阀座上的位置运动至位于所述第二阀座上的位置。当该第二腔室存在时，它可被称作旁通止回阀。第二腔室的出口端口与文丘里部分的、在声音衰减构件的下游的排出段具有流体连接部。进一步地，所述排出段可包括筒以容纳所述声音衰减构件。所述筒可包括作为所述文丘里部分的排出段的一部分的第一筒部分。所述第一筒部分限定用于所述声音衰减构件的底座，并且与所述第一筒部分配对的第二筒部分将所述声音衰减构件封闭于所述筒的第一腔室中。在一个实施例中，该筒为形成第二腔室的双腔式筒，所述第二腔室包围所述文丘里部分的、在所述第一腔室上游的排出段的至少一部分。
[0012]该
【发明内容】
强调了本文中所公开的止回阀单元的多个实施例。在以下【具体实施方式】中提供了很多变形。
【附图说明】
[0013]图1为用于衰减来自湍流气流的噪声的抽吸器的第一实施例的侧视立体图。
[0014]图2为图1的抽吸器的侧视、纵向剖视平面图。
[0015]图3为用于衰减来自湍流气流的噪声的抽吸器的另一个实施例的侧视、纵向剖视平面图。
[0016]图4A为止回阀的正视立体图。
[0017]图4B为图4A的止回阀的纵向剖视图。
[0018]图4C为具有图4A中所示的外部构造的止回阀的第二实施例的纵向剖视图。
[0019]图5A为声音衰减构件的一个实施例的俯视立体图。
[0020]图5B为声音衰减构件的另一个实施例的俯视立体图。
[0021]图5C为声音衰减构件的另一个实施例的俯视平面图。
[0022]图6A为用于衰减来自湍流气流的噪声的抽吸器的第二实施例的侧视立体图。
[0023]图6B为图6A的抽吸器的侧视、纵向剖视平面图。
[0024]图7A为用于衰减来自湍流气流的噪声的抽吸器的第三实施例的侧视立体图。
[0025]图7B为图7A的抽吸器的侧视、纵向剖视平面图。
[0026]图8A为用于衰减来自湍流气流的噪声的抽吸器的第四实施例的侧视立体图。
[0027]图8B为图8A的抽吸器的侧视、纵向剖视平面图。
【具体实施方式】
[0028]以下【具体实施方式】将示例说明本发明的总原则，其示例另外地示出于附图中。在附图中，相同的附图标记表示相同的或功能上相似的元件。
[0029]当在本文中使用时，“流体”意味着任何液体、悬浮液、胶体、气体、等离子体、或其组合。
[0030]图1为用于在发动机中(例如，在车辆发动机中)使用的抽吸器-止回阀组件的外部视图，所述抽吸器-止回阀组件总体用附图标记100标明。发动机可为内燃机，并且车辆和/或发动机可包括需要真空的装置。止回阀和/或抽吸器通常在发动机节流阀之前和在发动机节流阀之后连接至内燃机。除了如在其中所标明的、为了代表发动机的特定的构件而被包括的少数几个方框之外，在附图中并未示出发动机以及所有它的构件和/或子系统，并且应当理解的是，发动机的构件和/或子系统可包括车辆发动机中常见的任何部件。尽管在本文中将附图中的实施例称作抽吸器(因为动力端口 108连接至大气压力)，但是所述实施例并不限于此。在其它实施例中，动力端口 108可连接至升高的压力，比如由于由涡轮增压器所产生的升压的空气的压力，并且因此，“抽吸器装置”现在优选地被称作喷射器。
[0031]本文中所公开的抽吸器-止回阀组件可具有替代的实施例，比如分别为图1和2的实施例100以及图3的实施例100’。抽吸器-止回阀组件100、100’都能连接至需要真空的装置102并且通过穿过通道144的空气流为所述装置102形成真空，所述通道144大致延伸所述抽吸器-止回阀组件的、被设计成形成文丘里效应的一部分的长度。抽吸器-止回阀组件100、100’包括壳体101，如所示出的，所述壳体101由上部壳体部分104和下部壳体部分106形成。为了描述的目的，所述上部部分和下部部分的标示是相对于如定向于纸上的附图而言的，并且当用于发动机系统中时并不限于所示取向。优选地，通过声波焊接、加热或其它传统方法将上部壳体部分104连接至下部壳体部分106，用于在其间形成不透气的密封。
[0032]仍然参考图1-3，下部壳体部分106限定通道144，所述通道144包括多个端口，所述多个端口中的某些能连接至发动机的构件或子系统。所述端口包括:(1)动力端口 108，其供应有来自发动机进气空气滤清器170的清洁空气，所述清洁的空气通常是在发动机的节流阀的上游获得的；(2)抽吸端口 110，其可以经由止回阀111连接至需要真空的装置102 ； (3)排出端口 112，其连接至发动机的节流阀的下游的发动机进气歧管172 ;以及可选择地，