一种空调系统用消音风道及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型属于通风设备制造技术领域，特别涉及一种空调系统用消音风道及安装有该空调系统消音风道的轨道车辆。


背景技术：

2.目前，地铁等轨道车辆上均安装有空调机组，利用空调机组调节车厢内的温湿度。空调机组的正下方设置有风道，风道分为两部分，第一部分是把经空调机组处理的冷空气送入车厢内，为送风风道；第二部分是把车厢内的空气吸入至空调机组，用以循环利用，为回风风道。地铁等轨道车辆的主要噪声源之一即为空调系统工作时所产生的噪声。
3.空调系统的噪声主要包括三个部分：一是空调机组内的送风机产生的气动噪声；二是气流在管道内高速流动时产生的气流噪声；三是气流对管壁的压力冲击而产生的结构噪声。经过噪声检测得知，空调系统风道的噪声主要集中在风道的前端，即与空调机组的出风口和回风口连接的位置，送风机在高速运转的同时，产生的气动噪声不但由出风口传至车厢内，而且由于回风口离送风机较近，送风机的送风噪声同时也会通过回风口传至车厢内，导致轨道车辆车厢内的噪声较大。
4.现有技术中，为减小空调机组送风机的空气传播噪声，通常在风道的表面设置一层吸声材料，或者采用优化风道结构等方式。如在专利号为201921733362.6的专利中公开了一种轨道交通用消音风道，包括风道外壳，风道外壳的内部设置有风道空腔，在风道空腔内部上端的中间位置处设置有上部导流结构，下端的中间位置处设置有下部导流结构，上部导流结构和下部导流结构的向对面均设置有消音结构。该专利中所提供的轨道交通用消音风道，只针对风道空腔做了降噪处理，但是对于接近噪声源的风道前端的位置，即送风机的送风噪声却达不到理想的降噪效果。
5.随着轨道车辆的不断发展，乘客对车厢的噪声环境要求越来越高，目前的风道结构已不能满足乘客的要求。


技术实现要素：

6.本实用新型主要解决的技术问题是，提供一种可以有效降低送风机的送风噪声，实现更好的隔声、吸声效果的空调系统用消音风道，同时提供一种安装有该空调系统用消音风道的轨道车辆。
7.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
8.一种空调系统用消音风道，包括与空调机组连接的送风风道和回风风道，所述送风风道和回风风道分别与空调机组的出风口和回风口连接，在所述送风风道内至少在所述出风口的下方与回风口对应的一侧设置第一消音结构，在所述回风风道与回风口连接的区域设置在第二消音结构。
9.进一步，所述第一消音结构包括第一消音腔，所述第一消音腔由第一孔板和送风风道的壁板围成，所述第一消音腔的高度与送风风道的高度相匹配，在所述第一消音腔内
填充第一吸音材。
10.进一步，所述第一消音腔的横断面为梯形，所述第一孔板前后两端的由送风风道侧壁向风道纵向中心线方向伸出的端面均为斜面，所述斜面均向所述出风口的中心线方向倾斜。
11.进一步，所述第二消音结构包括设置在所述回风风道端部环绕所述回风口的第二消音腔和/或设置在所述回风口区域内的消音装置。
12.进一步，所述第二消音腔由第二孔板和回风风道的壁板围成，在所述第二消音腔内填充第二吸音材；
13.所述消音装置包括多个消音件，所述消音件由外部的第三孔板和中间填充的第三吸音材组成。
14.进一步，所述第二消音腔的纵断面为三角形或梯形。
15.进一步，所述消音件的纵截面为水滴状，消音件的尖端位于气流的背风侧。
16.进一步，所述消音件沿回风口的气流方向设置多排，各排之间的消音件之间交错设置。
17.进一步，在所述出风口正下方的送风风道内设置有用于向送风风道两端分流的导流吸音体和/或至少一个呈弧形用于将由所述出风口流出的空气分层流出的导流吸音板，所述导流吸音体的底部固定在送风风道的底壁上，所述导流吸音体的两侧面为弧面。
18.本实用新型的另一个技术方案是：
19.一种轨道车辆，包括空调机组，在所述空调机组上设置有出风口和回风口，所述出风口和回风口连接有如上所述的空调系统用消音风道。
20.综上内容，本实用新型所提供的一种空调系统用消音风道及轨道车辆，与现有技术相比，具有如下优点：
21.(1)本实用新型在空调机组出口风口和回风口范围内的送风风道和回风风道内均设置有消音结构，共同吸收送风机工作时产生的气动噪声，有效降低送风机送风噪声通过出风口和回风口传入车厢内，实现更好的隔声、吸声效果，提升了车厢内的乘坐舒适性。
22.(2)本实用新型可以在不改变原有风道主体结构的基础上，对风道内部进行结构优化，在保证不影响气流组织的情况下增加送风风道和回风风道内的吸音结构，有利于大幅降低改造成本。
附图说明
23.附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
24.图1是本实用新型风道纵断面结构示意图；
25.图2是本实用新型风道横断面结构示意图；
26.图3是图2的a-a剖视图；
27.图4是图2的b-b剖视图；
28.图5是图2的c-c剖视图。
29.如图1至图5所示，空调机组1，送风风道2，风道侧壁21，回风风道3，风道壁板31，风道壁板32，送风机4，蒸发器5，出风口6，回风口7，第一消音腔8，第一孔板81，第一吸音材82，第二消音腔9，第二孔板91，水平板911，斜板912，第二吸音材92，消音件10，第三孔板101，第三吸音材102，导流吸音体11，第四孔板111，第四吸音材112，导流吸音板12，密封槽13，密封垫14。
30.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.实施例一：
35.如图1所示，本实用新型提供的一种空调系统用消音风道，包括与空调机组1连接的送风风道2和回风风道3。空调机组1包括蒸发腔和冷凝腔(图中未标示)，在蒸发腔内安装有送风机4和蒸发器5等，在蒸发腔对应的空调机组1壳体的底板上设置有出风口6和回风口7，在空调机组1壳体横向上的两侧分别设置有一出风口6，两个出风口6之间设置一个回风口7，对应两个出风口6，在蒸发腔内安装有两台送风机4。送风风道2为两条，分别与两个出风口6连接，回风风道3设置在两个送风风道2之间，回风风道3与回风口7连接。送风风道2和回风风道3设置在空调机组1的正下方。
36.空调机组1的噪声传递路径如图1所示，图中箭头方向为噪声传递方向，送风机4在工作时产生的气动噪声，一部分通过出风口6进入下方的送风风道2内，另一部分通过回风口7进入回风风道3内，再进一步传递至车厢内，因此，车厢内最大的噪声源即为空调机组1正下方的位置，由送风机4产生的气动噪声。
37.如图1、图2和图3所示，本实施例中，为了有效吸收送风机4的气动噪声，在送风风道2内设置有第一消音结构，在回风风道3与回风口7连接的区域设置在第二消音结构。
38.其中，第一消音结构至少设置在出风口6的下方与回风口7对应的一侧，两个送风风道2内位于出风口6的下方靠近回风口7的一侧均设置有第一消音结构，第一消音结构不但可以用于吸收送风机4工作时经过出风口6的噪声，同样也可以吸收经过回风口7的噪声。第二消音结构主要用于吸收送风机4工作时经过回风口7的噪声。
39.两个送风风道2内的第一消音结构相同，本实施例中优选，第一消音结构包括第一消音腔8，第一消音腔8由第一孔板81和送风风道2的壁板围板围成，在第一消音腔8内填充第一吸音材82，利用孔板和吸音材可以有效吸收由出风口6传出的送风机4的气动噪声。第一消音腔8的高度与送风风道2的高度相匹配，第一消音腔8与送风风道2的顶壁板和底壁板之间不留间隙，第一孔板81垂直安装于送风风道2的顶壁板和底壁板之间，第一孔板81通过螺钉固定在送风风道2的顶壁板和底壁板上，便于拆装，用以方便内部吸音材的更换。
40.进一步优选，第一消音腔8的横断面(即与送风风道2的底壁板平行的平面)为梯形，第一孔板81前后两端的由送风风道侧壁21向风道纵向中心线方向伸出的端面均为斜面，斜面均向出风口6的中心线方向倾斜，在保证吸音效果的同时，不会对由出风口6流出的气流产生阻力，不增加气流流动的噪声。
41.如图1、图2、图3、图4和图5所示，第二消音结构包括设置在回风风道3端部环绕回风口7的第二消音腔9，第二消音腔9由第二孔板91和回风风道3的风道壁板围成，回风风道3垂直安装在两个送风风道2之间，回风风道3的底部连接设置在车厢顶板上的室内回风口(图中未示出)，在第二消音腔9内填充第二吸音材92，利用孔板和吸音材有效吸收由回风口7传出的送风机4的气动噪声。
42.如图3所示，设置在送风风道2相邻一侧的回风风道3的风道侧壁31上设置的第二消音腔9的纵断面为直角三角形，此处的第二孔板91为斜板，第二孔板91通过螺钉固定在风道侧壁31上，直角三角形的顶部向回风风道3的中心方向凸出，直角三角形底部的起点位置不低于相邻的送风风道2的底壁板位置。在保证吸音效果的同时，不会增加回风气流的阻力，避免产生气流流动的噪声。回风风道3的风道侧壁31可以不单独设置，直接利用相邻的送风风道2的侧壁板，有利于简化结构，降低回风风道3的重量。
43.如图4所示，在位于两个送风风道2之间的回风风道3的风道侧壁32上，设置的第二消音腔9的纵断面为直角梯形，此处的第二孔板91同样为v形板，由水平板911和斜板912组成，此处的风道侧壁32为u形结构，底边短、顶边长，第二孔板91通过螺钉固定在风道侧壁32上，直角梯形的顶部向回风风道3的中心方向凸出，在保证吸音效果的同时，不会增加回风气流的阻力，避免产生气流流动的噪声。
44.如图4所示，本实施例中，优选，在回风口7的区域内还另外设置有消音装置。消音装置包括多个消音件10，消音件10由外部的第三孔板101和中间填充的第三吸音材102组成，用于吸收经过回风口7的气动噪声，多个消音件10通过框架固定在回风风道3与回风口7连接处的壁板上。更优选，消音件10采用纵截面为水滴状的结构，即第三孔板101呈水滴状的结构，消音件10顶部的尖端位于气流的背风侧，水滴状的结构具有正向阻力小，反向阻力大的特点，可以在保证吸音效果的同时，尽量减小消音件10对流经回风口7的气流产生空气阻力，不会对回风口7的气流组织产生太大的扰动，避免产生气流流动的噪声。
45.为了提升吸音效果，更进一步，消音件10沿回风口7的气流方向设置有多排，本实施例中优选设置有上下两排，各排之间的消音件10之间交错设置，在保证吸音效果的同时，可以减小消音件10对流经回风口7的气流产生空气阻力。
46.如图4和图5所示，在出风口6正下方的送风风道2内还设置有用于向送风风道2两端分流的导流吸音体11和/或至少一个呈弧形用于将由出风口6流出的空气分层流出的导流吸音板12。
47.导流吸音体11的底部固定在送风风道2的底壁上，导流吸音体11可以如图4所示，整体为几字形，当然也可以采用人字形，几字形或人字形的导流吸音体11的两侧面为弧面。导流吸音体11为由第四孔板111和送风风道2的底壁板围成的中空结构，在中空的空腔内填充有第四吸音材112，对经过出风口6流出的气流进行导流和吸音。
48.在导流吸音体11的基础上，本实施例中，更进一步，在导流吸音体11的两侧各设置两个导流吸音板12，导流吸音板12横向上的两端与送风风道2的侧壁板和第一孔板81固定连接。导流吸音板12将出风口6流出的空气分为上中下三层流至对应的送风风道2内，导流吸音板12为内部填充有纤维棉吸声材料的多孔表面吸声板，导流吸音板12对从出风口6流出的气流和气动噪声进一步的起到吸音的效果，同时可以使进入送风风道2内的气流更加均匀，减少气流流动时产生的噪声。
49.如图1至图5所示，送风风道2和回风风道3与对应的出风口6和回风口7处的空调机组1的底板之间密封连接，在送风风道2和回风风道3的开口处设置有向上凸出的环形的密封槽13，在密封槽13内安装有气囊式密封垫14，密封垫14嵌入安装在密封槽13内，空调机组1落装后，密封垫14被压缩压紧在空调机组1的底板上，从而实现送风风道2、回风风道3与空调机组1底板之间的密封连接。
50.本实施例中，送风风道2的壁板、回风风道3的壁板、各消音结构的孔板均采用铝板或铝合金板，在保证结构强度的前提下，有利于提高可加工性及降低风道的总重量。
51.本实用新型在空调机组1的回风口7范围内的送风风道2和回风风道3内均设置有多种消音结构，包括在送风风道2内设置的第一消音腔8、导流吸音体11和导流吸音板12，以及在回风风道3内设置的第二消音腔9和在回风口7区域内设置有多个水滴型的消音件10，多种消音结构共同吸收送风机工作时产生的气动噪声，有效降低送风机送风噪声通过出风口6和回风口7传递至车厢内，进而有效降低空调机组1正下方的噪声，实现更好的隔声、吸声效果，提升了车厢内的乘坐舒适性。
52.本实用新型可以在不改变原有风道主体结构的基础上，对风道内部进行结构优化，在保证不影响气流组织的情况下增加送风风道和回风风道内的吸音结构，有利于大幅降低改造成本。
53.实施例二：
54.本实施例中提供一种轨道车辆，在车体的顶部安装有空调机组1，在空调机组1上设置有两个出风口6和一个回风口7，两个出风口6和一个回风口7连接有如上所述的空调系统用消音风道。
55.本实用新型以轨道车辆的空调系统为例，介绍了一种空调系统用消音风道，在实际应用中，该种风道结构也可应用于家用、商用中央空调、客车用空调系统等，不可视为对本实用新型的使用范围的限制。
56.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。