CN101646576B - 用于机动车空调的冷凝液排放的隔音系统 - Google Patents

Abstract

置于空调蒸发器和向外面排出冷凝液的出口之间的隔音系统，由一组隔板(22，23，24)组成，这些隔板在一个相当紧缩的空间内构成了一条相当长的迷宫型通过所述向外面排出冷凝液的出口(26)自外面而来的噪声声波的传输通道。隔音系统的盖板(20)的内表面覆盖一层疏水的吸音材料(25)。该隔音系统用于机动车和机动车的空调系统。

Description

用于机动车空调的冷凝液排放的隔音系统

本发明涉及一个隔音系统，用于机动车空调的冷凝液排放。 

空调的冷凝液排放器本质上是一个排空管，它连在空调的空心的机壳的外面以排出蒸汽，主要是本来就包含于空气之中的水蒸汽，其在将车辆里喷出的空气致冷的阶段在冷凝器中冷凝。 

排空管永远是开着的，大量的外部噪声会进入到空调的空心的机壳中。该噪声通过风扇，穿透空调系统的隔板，会一直进入到车辆中的乘客的耳朵。 

有必要降低这种噪声，以提高乘客的舒适度。公知的是为了减少声波的传播，在声波的传播途径中设置一些障碍。但是，在空调系统中，应该确保这些障碍不会和外物及堆积的灰尘一起变成排放管堵塞的原因。出于此因，机动车空调的冷凝液排放的降噪带有一定的复杂性。 

已有一些技术方案有助于提高，例如，机动车中某些排水器的隔音效果。 

这样，已知的一些排放水的回路包括一个使声音由于受阻而衰减的挡板，这个挡板使上述回路呈现U形，它有助于限制噪声。 

其他类型的排放管的形式是软管的出口被一个分裂为四瓣的盖子关闭。这些排放系统的效率有限，在灰尘多的环境中容易堵塞。 

同样已知的是，根据公开号为2 624 809的法国发明专利申请，一个排水装置，其穿过一个限定出了车辆的座舱的壁板，主要包括一个通向一个容器的导管，该容器以气密的方式封闭了开在所述壁板上的开口，该容器具有一个排放孔，该排放孔的位置高于导管的端部连通在该容器中的位置，因此可确保蓄有一定量的水，在排放孔和导管的端部之间阻碍噪声传播。 

现有技术中的所有的排水系统和回路都效率有限，在灰尘多或结霜的环境中容易堵塞。 

同样已知的是，根据公开号为2 870 166的法国发明专利申请，一个机动车的水箱的闭合阀装置，水箱的形状为气密的硬质箱体，外面覆盖有隔音材料，带有一个排水孔。该阀包括： 

-一个空心体，近似圆柱形，可以被装入排放孔中，被一些定位装置固定在排放孔之内，该空心体包括一个排水的内口， 

-一个气密软环，以气密的方式被安装到空心体的一个端部的周围，具有至少两道密封边，用于保证分别和硬质箱体以及隔音材料之间的密封性，和 

-一个闭合盖板，具有一配重块，与内口相铰接，紧靠于内口的下周边，能够达到气密状态。 

这种装置容许的流量低，且有形成淤积的风险。此外，随着老化阀有闭合不严的风险。 

本发明的一个目的是提供一种用于机动车空调的冷凝液排放的隔音系统，它可以防止现有技术中的前述种种排水系统的不便，以有效地大幅降低来自外界的噪声。 

本发明的另一个目的是提供一种设计简单、安装方便、坚固耐用、可靠和经济的系统。 

为了达到这些目的，本发明设计了一种新型的用于机动车空调的冷凝液排放的隔音系统，其被置于空调的蒸发器和冷凝液外排的出口之间，所述系统包括一组隔板，这些隔板在一个相当紧凑的空间内构成了一个相当长的，通过所述冷凝液的出口自外界而来的噪声声波的通道。 

根据本发明的第一种实施方式，隔音系统被包含于空调的机壳的内部空间中，在所述机壳的下部之内。 

根据本发明的一种优选的实施方式，所述系统由一些隔板组成，这些隔板形成筒壁有缺口的同心圆筒，以形成一个迷宫形的通道，该 通道在一个相当紧凑的空间内，使来自外界的噪声沿着一个相当长的声波轨道传送。 

优选地，这些隔板被一个盖板所覆盖，盖板的内表面覆盖有吸音材料。 

同样优选地，吸音材料为疏水性的。 

同样根据一个优选的实施方式，该系统由以下部分构成： 

-一个上部，其包括覆盖有一层吸音材料的盖板和形成直径更大的筒壁有缺口的同心圆筒的隔板，和 

-一个下部，与空调的机壳相接，包括其他的形成筒壁有缺口的同心圆筒的隔板和一向外部排放冷凝液的开孔。 

优选地，形成筒壁有缺口的同心圆筒的隔板的数目为四个。 

可变地，形成筒壁有缺口的同心圆筒的隔板的数目为三个。 

以优选的方式，另外，空调机壳的内部可以配置一层或多层附加的吸音覆盖层，以达到提高系统的隔音效率的目的，最大限度地吸收反射声波。 

根据本发明的其他实施方式，隔音系统被包含于位于空调机壳之外的一个特制盒体之中，所述盒体通过一个连接管与所述机壳相连。 

优选地，所述隔音系统具有： 

-一个上部或盖板，其内表面覆盖有一层疏水性的吸音材料，和 

-一个下部，其包括一个冷凝液的外排孔和一组在一个相当紧凑的空间内构成迷宫式通道的隔板，使通过冷凝液的外排孔自外界而来的噪声声波沿着一个相当长的轨道传送。 

不管是哪种本发明的实施方式，隔音系统都可以通过密封垫片安装在机动车的车厢底板上。 

同样不管是哪种本发明的实施方式，可以方便地采用 

牌的纤维材料作为疏水性的吸音材料。 

本发明的其他目的、优点和特征将在下文中的参照附图对一个优选的实施方式的说明中得到体现，本专利申请的对象和保护范围不限 于该实施方式，附图包括： 

-图1为根据本发明的第一实施方式，带有冷凝液排放的隔音系统的空调机壳的截面示意图， 

-图2为图1中的箭头II所指示的隔音系统的截面示意图， 

-图3为图1和图2的隔音系统的一透视分解图， 

-图4是本发明的隔音系统的实施方式的一个变型的透视图， 

-图5是图4中的隔音系统的实施方式的变型的虚拟透视图，其中系统的上部是透明的，以便更好地展示系统的内部特征。 

-图6是图4和图5的隔音系统的俯视示意图， 

-图7是图4到图6中的隔音系统的一个截面图， 

-图8以示意和透视的方式表示出空调的机壳各部分的位置，机壳的各部分覆盖有一层吸音材料，以使冷凝液排放的隔音系统更完善。 

-图9以示意和横截的方式，展示图8中空调的机壳和覆盖有一层吸音材料的机壳各部分的位置， 

-图10是说明本发明的两种隔音技术方案的声效的一组曲线，与原则上不应用本发明的不同的传统技术方案相比较。 

-图11是本发明的另一实施方式的透视图，其中隔音系统没有被容置于空调机壳的内部空间之中，而是偏置于机壳之外的一个特制盒体内。 

-图12是图10的特制盒体的隔音系统的下部的透视图。 

-图13是图10和11的特制盒体的隔音系统的上部的透视图。 

-图14是图11和12的内置有隔音系统的盒体在安装位置的截面示意图 

-图15是说明图11至14的应用特制盒体的实施方式这种隔音技术方案的声效的一组曲线，与原则上不应用本发明的不同的传统技术方案相比较。 

参见图1，一个机动车空调包括机壳2的内部空间，其中有一个 蒸发器1。在机壳2的上部，有一个空调的外排孔，笼统地以标号3指代，它将机壳2的内部空间与外界相连接。 

周围空气(图1中由断续线组成的箭头“a”)被蒸发器1致冷，从蒸发器1中释出冷却的空气(实线箭头“A”)和一些滴落的冷凝的水珠，这些冷凝的水珠由向下的箭头“e”表示。箭头“B ”示意外部噪声朝着机壳2的内部空间上升的运动。 

下部3中放置着用于空调冷凝液排放的隔音系统，这里空调冷凝液为一些冷凝的水珠(箭头“e”)。该隔音系统的一个第一实施方式在图2和3中被更好地示出。 

这个隔音系统包括一些迷宫式的隔板10，11，12，13，这些隔板10，11，12，13圆对称且在同心圆周上，形成了囚闭——来自系统的该对称结构形成的事实上的路径的——由图2中的箭头“B”表示的噪声反射的一个室。来自外界的噪声B通过机壳2的下壁板4上所开的冷凝液外排孔5上升。为了更快地降低迷宫内的声响水平，一个疏水性的吸音材料制成的被膜14被置于迷宫的上部，因而它在声波的主要流通途径之外。该被膜14被放置于隔音系统的盖板6的内表面。作为本发明的一个非限制本发明的保护对象和范围的实施例，该疏水性的吸音被膜可以是已经投放市场的TAI2001型 

产品制成的覆盖层。 是3M公司生产的一种高新技术的纤维，具有很大的表面积以囚闭热空气，其结果是它比其他那些具有绒毛的体积更大的隔热隔音材料更为有效。 

迷宫的每块圆周隔板或每圈同心圆筒隔板10，11，12，13都具有一些通道，例如通道10a，11a，12a和13a，在两相邻的圈之间，这些通道总是在同心圆筒的径向上彼此位置有所偏离，以形成迷宫的通路。 

迷宫的每个形成圆周的一部分的隔板——或称组成同心圆的一圈的——10，11，12，13都具有一些道口，例如10a，11a，12a和13a，在两相邻的圈之间，它们总是在同心圆的径向上彼此位置有所偏离，以形成迷宫的一条通路。 

迷宫系统可使冷凝液沿着迷宫形的通道流动，如图3中的箭头“e”所示。冷凝液通过标记为5的外排孔流到外边。 

这些形成断续的同心圆的隔板10，11，12与底板4或系统的内部连成一体，而直径最大的带间断的隔板13则与隔音系统的盖板6连成一体。 

如上所述的系统承担着两个相关联的声功能： 

-它提供了一个声音传播的通道，该通道的设计遵照在尽可能小的空间内具有尽可能大的长度的原则，从而构成了一个具有高度曲折的几何形状的排放管。“迷宫形”的设置使反射声波B可以被组织，方式是将声波的大部分反射回其源头。设置的诸多隔板造成了多重反射，每反射一次，由于隔板的吸收作用声压都会有所降低，直至残余噪音传播到空调的机壳2的内部空间。 

-借助于疏水性的吸音材料的引用，该系统提供了最大化的吸收表面积，所述吸音材料位于系统的一个或几个隔板之上(不接触流动的冷凝液)，其设计遵照表面积最大化原则。材料的疏水性使其不会随应用时间的延长而品质降低，冷凝液排放系统的吸音材料的声特性随应用时间的延长得到保持。这些材料随应用时间的延长性能稳定，也没有散发异味的问题，因为不存在构成材料的纤维体的变质现象。 

图4至7介绍了根据上文所描述的本发明的隔音系统的实施方式的一个变型。 

该系统包括标记为20的一个上部或盖板，和与空调的机壳相连的一个内部21。系统的这两个部分包括不同的隔板，形成一个三重同心圆式的迷宫：包括圈22，23，机壳的一部分和由一个环绕机壳20的外侧的部分构成的圈24。迷宫的每个同心圈22，23，24都具有一些道口，例如22a，23a(附图6)和24a(附图4)，在两相邻的圈之间，它们总是在同心圆的径向上彼此位置有所偏离，以形成迷宫的一条在尽可能压缩的空间内尽可能长的通路。 

为了更快地降低迷宫中的声响水平，如前文描述的实施方式那样，配备有一个疏水性的吸音材料制成的包层25，其位于迷宫的上部，因而在声波的主要流通途径之外。该包层25被放置于机壳20的内表面。作为本发明的一个非限制本发明的保护对象和范围的实施例，该疏水性的吸音包层25可以是上文已经提及的 

产品制成的覆盖层或者美国Federal-Mogul公司生产的相似产品，再或者其他所有同等的材料。 

图6中标记为“e”的箭头表示的是冷凝液的曲折轨道，冷凝液在迷宫中行进，通过漏斗形的开口26从系统中流到外边，也如图7中的箭头“e”所示。 

该系统可以通过一个隔板29(图4)这样的活动部件被安装到机壳2的内部空间上，活动部件与系统的机壳20连为一体，卡在机壳上的固定导轨29a和29b中被定位。 

该系统以固定在车厢底板27上的密封垫片28为介体，安装在机动车的车厢底板上。 

图8和9显示的是补充性的吸音处理装置的分布，这些装置被置于空调的机壳2的隔板上，使隔离声音的系统更加完善。吸音覆层可以是环绕在进空气的通风管30的内壁上的一层33，或者是上机壳31的内部的覆层34。还可以在进空气的通风管30的上部设置一个保护性的过滤器32，以防灰尘、碎屑和颗粒。如前文所提及的，吸音材料可以是 

覆层或其他同等的材料，不言自明。作为本发明的一个非限制本发明的保护对象和范围的实施例，该进空气的通风管30内部的覆层33可以采用3M公司制造的AU 30022型 

产品为材料，等级4，厚度19mm，密度18.7kg/m³，上机壳31的内部的覆层34同样可以采用3M公司的TAI 2001型 产品为材料，等级2+，厚度11mm及密度为22.3kg/m³。 

已知，图10是说明本发明的两种隔音技术方案的声效的一组曲线，与原则上不应用本发明的不同的传统技术方案相比较。 

这些曲线表示了一些结构不同的隔音系统以dB计算(声音隔离的增益)的声传播损失，将这些加入了隔离室的系统与一整块厚度为0.8mm的裸露的钢板相比较，采用频率大约为400Hz到10000Hz的 声波。 

曲线C₁被定义为与横坐标重合，因为它代表的物体是刚刚定义的阻挡声音传播的钢板。 

曲线C₅对应的是一个简单地带有直径为15mm的排放孔的系统，该系统等同于一个大直径的基本型的排放器。曲线C₄对应的是一个简单地带有直径为10mm的排放孔的系统，该系统等同于一个小直径的基本型的排放器。曲线C₃对应的系统是根据上文所述的本发明的内容，在机壳内部下半部配置一个被隔音的盒体，至于曲线C₂对应的系统，则是根据本发明的优选实施方式，整个空调机壳内部配置一个隔音盒体和补充性的吸音材料，同样如上文所述。 

这样，曲线C2和C3表示的是本发明的技术方案的声效。 

下文将说明测量条件是无隔音装置的空调被简单地固定在机动车的地板上。 

最好的声音隔离的效果是由应用本发明的系统(曲线C2，C3)获得的，特别是整个空调机壳内部配置一个隔音盒体和补充性的吸音材料的系统有很大的增益(几乎对于各个频段的声音曲线C2都为正值，除了在3000-4000Hz区域表现出衰弱)。 

作为上述实施方式的变型，根据本发明的原则的如附图11到13所示的隔音系统并非被容置于空调的机壳2的内部空间之中，而是偏置于一个独立的特制盒体内。水，更笼统地说是冷凝液，通过连接带有隔音盒体40的机壳2的连接管41不直接地从机壳2排出到外界。 

连接管上41具有一个环状圈42，其可以封闭隔音系统中的排放孔，同时管41可以从中穿过。 

其运动由断续线组成的箭头“e”来表示的冷凝液通过外排孔43排到外界。 

特制盒体40的内部结构由附图12所表示。来自连接线41的冷凝液(箭头“e”)通过入水口44(附图11)进入盒体40。外部噪声(箭头B)通过外排孔43上升到盒体40之中。盒体40的内腔配置有隔板45，其共同组成一个通过孔43来自外界的噪声B(箭头B为实线的) 的曲折的、吸音的通路，同时供冷凝水(箭头“e”)沿相反方向流到外界。 

附图13表示的是盒体40的盖板47的内表面上的，也即是在盒体40的腔体内的，吸音层46的设计。覆层46能够吸收来自外界的一部分噪声。 

参见附图14，所示隔音盒体40被安装在机动车上。标记为“i”的箭头表示包括底板50和盒体40的隔音层结构的厚度。标记51示意引导来自空调的机壳内的冷凝液的连接部，它带有一个类似附图11中的环状圈42的可以封闭隔音系统的环状圈52。连接体还带有第二个在隔音盒体40之上的水密性的结合部。 

图15是说明图11至14的应用特制盒体40的实施方式这种隔音技术方案的声效的一组曲线，与原则上不应用本发明的不同的传统技术方案相比较。 

曲线C₆对应的是一个在机动车的隔音系统中和底板中带有简单的排放孔的系统。曲线C₆对应的是一个带有传统的不加阻隔即可被穿越的盒体的系统。C8对应的是本发明的带有一个特制盒体的隔音系统，如上文中结合附图11至13所描述的那样，这个隔音系统的变型不仅仅包含一个隔离层。结果是，作为根据附图11至13所描述的本发明的变型的冷凝液排放的隔音系统与曲线C8对应的系统的测量值相比，出于疏水性的吸音覆层的作用，效率更高、性能更好。 

如此，本发明的原则和不同的事实方式可使机动车排放其空调的冷凝液时，隔音能力比应用现有技术的已知装置明显提高。 

此外，本发明得益于整个管路或轨道的大流通截面，任何时候都可以实现没有堵塞和滞留的风险地排放冷凝水。 

当然，本发明不限于上文描述和介绍的例子的实施方式；本领域技术人员可以在本发明的框架和范围内设计其他实施方式。 

Claims (11)

1.用于机动车空调的冷凝液排放的隔音系统，被置于空调冷凝器(1)和冷凝液外排的出口之间，其特征在于，该隔音系统包括一些隔板(10，11，12，13；22，23，24，45)，这些隔板形成筒壁有缺口的同心圆筒，以致形成一个迷宫形的通道，该通道在相当紧凑的空间内，使来自外界的噪声声波沿着一个相当长的轨道传送。

2.根据权利要求1所述的隔音系统，其特征在于，该隔音系统在空调机壳(2)的内部空间中，在所述机壳的下部之内。

3.根据权利要求1所述的隔音系统，其特征在于，所述隔板(10，11，12，13；22，23，24；45)被一个盖板(62047)所覆盖，盖板(62047)的内表面有吸音材料覆盖层(142546)。

4.根据权利要求3所述的隔音系统，其特征在于，所述吸音材料为疏水性材料。

5.根据权利要求3或4所述的隔音系统，其特征在于，该隔音系统还包括以下部分：

-一个上部，其包括覆盖有一层吸音材料的盖板(20)和形成迷宫的所述一些隔板中直径最大的一个隔板(24)，和

-一个下部(21)，其与空调的机壳相接，包括形成迷宫的所述一些隔板中除了直径最大的隔板的其它隔板(22，23)和向外部排放冷凝液的开孔(26)。

6.根据权利要求1所述的隔音系统，其特征在于，形成筒壁有缺口的同心圆筒的隔板(10，11，12，13)的数目为四个。

7.根据权利要求1所述的隔音系统，其特征在于，形成筒壁有缺口的同心圆筒的隔板(22，23，24)的数目为三个。

8.根据权利要求1所述的隔音系统，其特征在于，此外，空调机壳(2)的内部配置一层或多层附加的吸音覆盖层(33，34)，以便改善该隔音系统。

9.根据权利要求1所述的隔音系统，其特征在于，该隔音系统被包含于位于空调机壳(2)之外的一个特制盒体(40)之中，所述盒体(40)通过一个连接管(41)与所述机壳(2)相连。

10.根据权利要求9所述的隔音系统，其特征在于包括：

-一个上部或盖板(47)，其内表面覆盖有一层疏水性的吸音材料(46)，和

-一个下部，其包括一个冷凝液的外排孔(43)和所述一些隔板中的一组在一个相当紧凑的空间内构成迷宫式通道的隔板(45)，使通过冷凝液的外排孔(43)自外界而来的噪声声波沿着一个相当长的轨道传送。

11.根据权利要求4或10所述的隔音系统，其特征在于，疏水性的吸音材料是注册商标为thinslate

的纤维材料。

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