汽车空气处理系统中叶片通过频率音调的抑制的制作方法
【专利说明】汽车空气处理系统中叶片通过频率音调的抑制
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用。
[0003]关于联邦资助研宄的声明
[0004]不适用。
【背景技术】
[0005]本发明总体涉及一种用于汽车的加热、通风、空气调节(HVAC)系统的风机元件，以及更具体地，涉及减少音调噪声的产生而不减小空气流量的风机进口结构。
[0006]在典型的汽车HVAC系统中，风机将新鲜或再循环空气传递至热交换器(例如，蒸发器或加热器核心)，新鲜或再循环空气随后通过通风管道或出口调风器(outletregister)分配到客舱。风机包括容纳风扇(即，叶轮)的外壳和用于旋转风扇的电机。用于汽车HVAC空气处理系统的最常用的配置采用离心式风机，其中风扇叶片的圆柱形布置通过在外壳中的轴向开口来接收进气，并离心地加速空气通过周围的涡卷形区域至出口。涡卷形区域拥有螺旋形外形，其中涡卷形的横截面积随着接近出口而增大。
[0007]离心式叶轮典型地形成为拥有多个圆柱放置的风扇叶片的旋转风机轮。设置在风机轮一边上方的进口拥有喉道，该喉道内部直径略小于风扇叶片之间的内部直径，以便使空气被引导至风机轮的内轴，从而加速进入外部涡卷形区域。喉道通常为拥有内弧和/或其他特征的环形，以产生增加流入风机的空气的文丘里效应(venturi effect) ο
[0008]典型的喉道布置趋于使用环形附近的移动叶片来引起强气流相互作用。相互作用产生可被听到的音调，该音调发生在由风扇叶片数量乘以旋转速度决定的基本频率一一被称为叶片通过频率(BPF)。BPF音调通常听起来像高音口哨。这种噪声会引起车辆乘员的反感。
【发明内容】
[0009]在本发明的一个方面，用于汽车HVAC系统的风机包括离心式风扇和设置于风扇周围的涡卷形体。出口从涡卷形体延伸，以便引导来自涡卷形体分界点的气流。进口与涡卷形体耦接，该进口限定包含在底部与同轴地设置于风扇上方的环形末端之间延伸的弓形环的进口喉道。局部周边围壁从弓形环向上游延伸，该围壁具有环形末端内部直径的约4 %至约6.5%之间的高度。围壁跨越喉道约120°至约180°之间的圆周的周长部分。
[0010]根据本发明，提供一种用于汽车HVAC系统的风机，包含:
[0011]离心式风扇；
[0012]设置在风扇周围的祸卷形体；
[0013]从涡卷形体延伸以便引导来自涡卷形体的分界点的气流的出口 ；
[0014]耦接至涡卷形体、限定包含在底部与同轴地设置于风扇上方的环形末端之间延伸的弓形环的进口喉道的进口 ；以及
[0015]从弓形环向上游延伸的局部周边围壁，该局部周边围壁具有环形末端内直径的约4%至约6.5%之间的高度，其中局部周边围壁跨越喉道约120°至约180°之间的圆周的周长部分。
[0016]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁从环形末端伸出。
[0017]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁从底部伸出。
[0018]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有实质上与分界点对齐的圆周中心。
[0019]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有实质上与弓形圆环的厚度相等的厚度。
[0020]根据本发明的一个实施例，其中进口、局部周边围壁以及至少部分的涡卷形体为热塑性树脂的一体成型。
[0021]根据本发明，提供一种空气处理系统，包含:
[0022]设置在用于风扇的腔体的周围的涡卷形体；
[0023]从涡卷形体的分界点处引导气流的出口 ；
[0024]形成为在底部和环形末端之间延伸的弓形环的进口 ；以及
[0025]从弓形环向上游延伸的局部周边围壁，其中该围壁跨越喉道约120°至约180°之间的圆周的周长部分。
[0026]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有环形末端内部直径的约4%到约6.5%之间的高度。
[0027]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有实质上与分界点对齐的圆周中心。
[0028]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁从环形末端伸出。
[0029]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁从底部伸出。
[0030]根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有实质上与弓形圆环的厚度相等的厚度，并且其中进口、局部周边围壁以及至少部分的涡卷形体和出口为热塑性树脂的一体成型。
【附图说明】
[0031]图1是现有技术的风机的透视图；
[0032]图2是图1所示风机的截面图；
[0033]图3是显示对图1所示风机的第一修改以降低BPF噪声的截面图；
[0034]图4是显示对图1所示风机的第二修改以降低BPF噪声的截面图；
[0035]图5是图3和图4的实施例所经历的降低BPF噪声而没有气流的任何实质上减少的本发明的一实施例的透视图；
[0036]图6是图5所示风机的截面图；
[0037]图7是图5所示风机的俯视平面图，其显示到涡卷形分界点的局部周边围壁的相关部分；
[0038]图8是另一个局部周边围壁的实施例的截面图。
【具体实施方式】
[0039]现在参照图1，用于汽车HVAC系统的传统风机10包括典型地在上半部分和下半部分由成型的热塑性塑料制得的机箱或外壳11，组装该上半部分和下半部分用于在内部腔体中容纳风机或风扇轮12，该风机或风扇轮12连接至允许电机以可变速度旋转风扇轮12的电机轴13。如图2所示，外壳11典型地使用上半部分IlA和下半部分11B，该上半部分IlA和下半部分IlB为分别注射成型，然后在安装风扇轮12和电机25之后组装。风扇轮12由圆柱地设置在与轴13 —致的中心轴周围的单个风扇叶片14组成。外壳11包括带有形成为同轴地设置于风扇叶片14上的弓形环的喉道16的进口 15。外壳11在其周边拥有涡卷形区域17，该涡卷形区域17带有随着向外壳11出口区域18旋转地移动而增大的半径。正如本领域所公知的，法兰20设置于喉道16周围，以便为供应新鲜和/或再循环空气的进气管道的连接做准备。当接收到进气并且该进气在喉道16中移动时，产生传BPF噪声，该噪声会作为令人讨厌的噪声传播至车辆乘客舱。
[0040]图2的截面图表明了在模型(phantom)中进气管道21位于法兰20上