CN104976154A - 离心式鼓风机的壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于应用于空调装置中的离心式鼓风机的壳体(1)，其具有可旋转支承的通风轮、沿通风轮的轴向方向设置的进入孔以及沿通风轮的径向方向设置的排出孔(4)，其中扩展的扩散器(5)在流动方向(6)上设置在排出孔(4)之后，并且该通风轮设置在壳体(1)的内部容积(2)中，其中在至少一个限定内部容积(2)的壳体壁板(3)上形成由多个孔口(9、16、17、20、24、25)构成的过渡区域(8、14、15、19、23)，并且至少一个腔室(7、13、18、22、27)设置在壳体(1)的外侧，其中该腔室(7、13、18、22、27)完全遮盖了该过渡区域(8、14、15、19、23)并且通过该过渡区域(8、14、15、19、23)与壳体(1)的内部容积(2)流体连接。

Description

离心式鼓风机的壳体
技术领域
本发明涉及一种用于应用于空调装置中的离心式鼓风机的壳体，其具有可旋转支承的通风轮、沿通风轮的轴向方向设置的进入孔以及沿通风轮的径向方向设置的排出孔，其中扩展的扩散器在流动方向上设置在排出孔之后，并且该通风轮设置在壳体的内部容积中。
背景技术
在空调装置中应用鼓风机，以便通过空调装置的单个元件来引导流体。在此流体还流经流动通道、扩散器、热交换器和排出喷嘴。
尤其在鼓风机的区域中可能产生声音的干扰噪音，这会对乘客舒适度产生不利的影响，该鼓风机将气流输送到空调装置的蒸发器区域中。通常采用离心式鼓风机作为鼓风机使用，它沿轴向方向吸入空气并且最终沿径向方向将空气吹出。在此，扩散器可在在流动方向上接在鼓风机之后，以便提高空气的压力。
在此，尤其是在200Hz至500Hz之间的确定电平的峰值也属于干扰噪音。该峰值通过由鼓风机、扩散器和蒸发器区域构成的组件的特殊传递功能规律地增强，从而增大了噪音的强度。
在现有技术中已知各种措施来减少干扰噪音在鼓风机中或在鼓风机上的产生，以实现尽可能高的乘客舒适度。为此，例如已知设置在鼓风机上的泡沫件或引导元件，以便优化气流。备选地应用消声器，以降低产生的噪音。在文献中还建议了亥姆霍兹共鸣器，以达到降低噪音的目的。
在文献FR 2 780 454和FR 2 780 348中建议了一种多孔板，它在气流中安装在沿流动方向位于鼓风机之后的位置上。
现有技术中的解决方案的缺点是，通过前面提到的措施的应用产生了明显提高的成本。此外，还产生了额外的压力损失，并且缩小了流动横截面。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种离心式鼓风机的壳体，其能够更好地减轻产生的干扰噪音，并且同时就压力损失而言只引起最的轻微可能的影响。该壳体还应该只需求尽可能小的构造空间。
此外，本发明的另一目的是提供一种包括具有经改善的壳体的离心式鼓风机的空调装置。
本发明的实施例涉及一种应用在空调装置中的离心式鼓风机的壳体，其具有可旋转支承的通风轮、沿通风轮的轴向方向设置的进入孔以及沿通风轮的径向方向设置的排出孔，其中扩展的扩散器在流动方向上设置在排出孔之后，并且该通风轮设置在壳体的内部容积中，其中在至少一个限定内部容积的壳体壁板上形成由多个孔口构成的过渡区域，并且至少一个腔室设置在壳体的外侧，其中该腔室完全遮盖了该过渡区域并且通过该过渡区域与壳体的内部容积流体连接。
该内部容积在此表示壳体内部中的容积，通风轮能够安装在该内部容积中。该容积通过基本呈螺旋形的横截面构成。将该腔室设置在壳体的外圆周上是有利的，因为由通风轮产生的声压波动由此能够进入腔室中，从而能够使气流的声音平静下来。具有多孔的过渡区域的腔室在此当作消声器使用。
还有利的是，腔室和过渡区域设置在沿径向方向限定该壳体的壁板上，和/或设置在沿轴向方向限定该壳体的壁板上。这一点是尤其有利的，因为这些腔室由此直接连接到壳体上，而没有通过其它的流动通道。
此外还有利的是，这些腔室通过分隔元件划分为多个局部腔室，其中每个局部腔室都通过过滤区域的至少一个部段与壳体的内部容积流体连接。将该腔室划分为多个局部腔室是尤其有利的，因为单个的局部腔室能够在其大小和横截面方向与各待衰减的频率匹配。同时，能够通过共同的盖子使构造变得非常简单。
还适宜的是，沿径向方向设置的排出孔通过过渡到扩展的扩散器中的通道部段构成。这一点是尤其有利的，用来产生从内部容积到扩散器中的尽可能无级的过渡。
此外还尤其有利的是，该腔室通过箱状的正方形盖子构成，它连接到沿径向方向限定该壳体的壁板和/或连接到沿轴向方向限定该壳体的壁板。箱状的盖子尤其是有利的，因为能够简单地制成。该盖子由于其箱状的构造能够简单地从外侧安放在壳体的外表面上。因此，该盖子在横截面中优选具有三个相互邻接且相互垂直的壁板，而第四壁板通过过渡区域构成。
优选的实施例的特征在于，壳体的内部容积具有模块尺寸的螺旋形横截面，其中该腔室具有深度和高度，其中该深度和高度优选在0到该模块尺寸的三倍之间。
该深度和宽度在此尤其是腔室在径向方向上的伸展。但是，第三尺寸(高度)构成轴向方向上的伸展。根据深度、宽度和高度能够以简单的方式影响该腔室的内部容积，从而能够改变该腔室的缓冲性能。
还优选的是，该腔室具有宽度B1，其中宽度B1是在通风轮的轴向方向上测得的，其中该腔室的宽度B1沿轴向方向优选在0到排出孔的孔口宽度B0的四倍之间。处于前述范围内的腔室高度是尤其有利的，以便能够有利地缓解干扰噪音，而不会产生强烈的压力损失。
在本发明的尤其有利的构造方案中还规定，过渡区域通过多孔板和/或槽板构成。这些过渡区域在此能够有利地与其余的壳体一体地注塑而成。备选地，例如多孔板等元件也能够安放在壳体壁板的大凹口中并且与之相连，以便产生过渡区域。这些孔口能够根据待衰减的振动和提供的安装空间以不同的有利的配置进行设置。
在本发明的备选构造方案中能够规定，过渡区域既设置在沿径向方向限定该壳体的壁板上，也设置在限定排出孔的壁板上和/或设置在扩散器的壁板上。在这种情况下两个腔室之间的分隔是必须的，以阻止从扩散器区域到螺旋壳体中的回流。
根据待衰减的频率，该腔室能够设置在壳体的不同位置上。能够通过通风轮输送到壳体内部中的空气通常在壳体的不同位置上具有不同的状态和性能，在此还可能在壳体的不同位置上产生干扰噪音。因此有利的是，该腔室设置在就待衰减的频率而言具有最佳效果的位置上。
还优选的是，该腔室设置在壳体的与排出孔相对而置的端部区域上。根据待衰减的频率而言，这一点是尤其有利的。此外，压力、流动速度、壳体和腔室的内部容积或者待衰减的频率等因素都在腔室的布局和尺寸方面发挥重要的作用。
此外还有利的是，该壳体在径向方向上通过螺旋状的壁板限定，其中过渡区域在螺旋形壁板的螺旋部段上从0度延伸至180度，优选从90度延伸至180度。尤其有利的是，整个过渡区域通过该腔室遮盖，以避免空气不期望地流到壳体之外去。根据待衰减的频率，有利的是，要么通过壳体壁板的尽可能长的螺旋部段，要么通过尽可能短的圆弧部段，使声波从内部容积过渡到该腔室中。但应该为过渡区域避免过长的螺旋部段，以避免空气在腔室中的阻塞，并且将由该腔室引起的可能的干扰影响(例如提高的压力损失)最小化。
另一优选的实施例的特征在于，设置有至少两个腔室和两个过渡区域，其中这些腔室相互相对而置地设置在壳体上。
还有利的是，由腔室围起来的容积以及排出孔的横截面根据待衰减的频率范围来定。在此尤其有利的是，该腔室根据各干扰噪音的待衰减的频率来设计，因为由此能够尽可能好地减轻干扰噪音。
本发明的实施例涉及一种具有离心式鼓风机的空调装置，其中离心式鼓风机设置在根据本发明的壳体中。这种空调装置是尤其有利的，以便减少由于鼓风机而引起的声音的干扰噪音。这一点降低了对乘客舒适度的影响，从而整体上提高了车辆的质感。
本发明的有利的改进方案在从属权利要求和以下的附图描述中进行描述。
附图说明
下面借助实施例且参照附图详细地阐述了本发明。在附图中示出了：
图1示出了用于离心式鼓风机的壳体的剖面图，其中在沿径方向限定通风轮的容纳室的壁板上设置有箱状的腔室，它通过壁板中的过渡区域与壳体的内部容积液密地相连；
图2示出了图1的剖面图，其中连接的腔室通过分隔元件划分为多个局部腔室；
图3示出了图1的壳体的剖面图，其中两个相对而置的腔室连接在径向方向上限定内部容积的壁板上，其中用于每个腔室的壁板分别具有自己的过渡区域；
图4示出了图1的壳体的另一剖面图，其中该过渡区域设置在内部容积朝扩展的扩散器的通道上，该扩散器设置在排出孔下游；以及
图5示出了图1至图4的壳体的剖面图，其中该剖面沿轴向方向延伸通过壳体。
参考标记清单
01   壳体
02   内部容积
03   径向限定的壁板
04   排出孔
05   扩散器
06   气流方向
07   腔室
08   过渡区域
09   孔口
10   局部腔室
11   局部腔室
12   分隔元件
13   腔室
14   过渡区域
15   过渡区域
16   孔口
17   孔口
18   腔室
19   过渡区域
20   孔口
21   扩散器的壁板
22   腔室
23   过渡区域
24   孔口
25   孔口
26   局部腔室
27   腔室
28   腔室的轴向限定的壁板
29   分隔元件
30   腔室
具体实施方式
图1示出了离心式鼓风机的壳体1的横截面。该壳体1包围着内部容积2，该内部容积在横截面中基本上呈螺旋形，并且在其左下端部区域上具有排出孔4。在螺旋形的内部容积2的内部能够可旋转支承地设置通风轮(未示出)。气流能够借助通风轮在轴向方向上输送，并且在径向方向上沿着扩散器5中的排出孔4沿着气流方向6吹出。该轴向方向在此相当于竖立在图面上的表面的法线。
内部容积2的螺旋状区域与排出孔4以及朝向扩散器5的通道一起构成离心式鼓风机的螺旋壳体。内部容积2的基本上呈螺旋状的区域具有模块尺寸D。图1未示出的通风轮具有圆形横截面，并且其直径小于壳体1的模块尺寸D。因此，通风轮能够在壳体1的内部自由地旋转。
该壳体1具有壁板3，该壁板在径向方向上环绕地限定内部容积2。此外，该壳体还具有壁板28，它在轴向方向上限定内部容积2。在图1至4中由于剖面图未示出这些壁板。
在图1中通过过渡区域8构成径向壁板3的一部分。该过渡区域8具有多个相互邻接设置的孔口9。该径向受限的壁板3因此在过渡区域8的区域中是可透声波的，其原因尤其是为了改善声音效果。
这些孔口9在此尤其还是圆形或裂缝状的。这些孔口能够使声波从内部容积2转移到连接到壳体1上的腔室7中。
该腔室7在此通过箱状的正方形盖子构成，其连接到壳体1的外部壁板上。该腔室7包围着整个过渡区域8，因此所有孔口9都允许在内部容积2和腔室7之间进行声音通迅。
该腔室7在图面中基本上具有两个伸展尺寸，其中伸展尺寸L代表腔室的深度，伸展尺寸H代表腔室7的高度。这两个伸展尺寸L和H分别在壳体1的径向方向上延伸。该腔室7的第三尺寸是图1未示出的宽度B，其中该宽度B在轴向方向上(即表面法向地)朝图面延伸。
因此，腔室7具有内部容积，它通过腔室7的壁板限定。该腔室7用来提供通道区域，在此通道区域中声压波动能够从壳体1的内部容积2中出来。以这种方式将使由离心式鼓风机的运行引起的噪音得到减弱。通过调节腔室7的内部容积以及过渡区域8的尺寸或孔口9的布局和尺寸，能够减轻运行时产生的干扰噪音的不同频率范围。过渡区域8与多个孔口9的组合以及与通过腔室7构成的额外容积的组合在此是有利的组合，通过它能够非常有目的性地减轻不同频率的干扰噪音。该腔室7以及过渡区域8和孔口9能够相应地分别与特制的离心式鼓风机相匹配。该腔室7作为消声器来用。
另外在备选的实施例中，腔室7也可设置在壳体1的圆周的另一位置处。
图2示出了具有腔室7的壳体的视图，如同已在图1中示出的一样。附加地，腔室7现在通过两个分隔元件12划分为三个局部腔室10、11和26，所述分隔元件在图2的视图中相互平行地延伸。在此，每个局部腔室10、11和26在此通过过渡区域8或孔口9与壳体1的内部容积2处于流体连接状态。通过单个的局部腔室10、11和26的设计，能够减轻不同的干扰噪音。在备选的构造方案中，这些分隔元件12也可这样定向，即单个的局部腔室的横截面随着内部容积2的距离的增大而扩大或缩小，其方式是：例如倾斜地放置这些分隔元件。备选地，也可设置弧状的分隔元件。
图3示出了已在前面的图1和图2中描述的壳体1。与图1和2不同的是，在图3中现在两个腔室13、27设置在壳体1的外圆周上。这些腔室13和27具有对应于腔室7的横截面。也就是说，它们同样通过箱状的正方形盖子构成，其连接到壳体1的外部壁板上。这两个腔室13、27在壳体1的相对而置的端部区域上连接到径向壁板3上。上方的腔室13通过过渡区域14与内部容积12处于流体连接状态，该过渡区域14具有孔口16。与之不同的是，下方的腔室27通过过渡区域15与内部容积处于流体连接状态，该过渡区域15具有孔口17。与图1相应地，这两个腔室13、27分别具有高度H和深度L。
这些过渡区域14和15的区别基本上在于孔口16、17相互间的间隔。这些孔口17相互间的间距可选得在过渡区域15中比过渡区域14更大。这些孔口16、17的布局示出了各过渡区域14、15的可能的变化方案。
在备选的实施例中，腔室13、27可设置在壳体1的圆周上的任意位置中。这些腔室13、27尤其不必相对而置。根据待衰减的频率，腔室13、27的内部容积也可相互明显不同，从而能够设置一个更大的腔室和一个更小的腔室。在备选的实施例中，还可为单个的腔室设置不同于箱状的正方形盖子的外部壁板。因此，同样例如能够设置球状或弧状的腔室。
图4示出了壳体1的另一视图，如同在前面的图1至图3中示出的一样。该腔室18在图4中既设置在径向壁板3的部段上，也设置在壁板21上，该壁板限定了扩展的扩散器5。因此，能够通过过渡区域19沿着孔口20在排出孔4的区域中和在扩散器5中在内部容积2和腔室18之间进行声波转移。该弯曲区域也称为螺旋簧片，该弯曲区域构成从径向壁板3朝扩散器5的壁板的过渡部位。该腔室18包含分隔元件29，它防止空气从扩散器5溢流到螺旋容积2中。
腔室18的一个典型实施例同样能够与其它腔室结合起来，如同在前面的图1至图3中示出的一样。所有在图1至图4中示出的腔室能够在轴向方向上具有与壳体1相同的纵向伸展尺寸，亦或具有更小或更大的伸展尺寸。
图5示出了壳体1的备选视图，其具有设置在它上面的腔室22。图5在此以沿轴向方向的剖面示出了壳体1。
在图5中示出了连接到壳体1上的腔室22，它尤其沿轴向方向具有宽度B1，该宽度B1大于宽度B0，该宽度B0描述了排出孔4的高度。壳体1的构成内部容积2的区域要么具有相当于排出孔的宽度B0的宽度，要么具有从该值到达腔室22的最大宽度B1之间的数值。
从内部容积2到腔室22设置有过渡区域23，其通过既有圆形孔口24也具有裂缝状孔口25的区域构成。该过渡区域23在此是过渡区域的可能的变化方案。除了孔口24和25的图5所示的形状以外，还能为这些孔口24、25设置其它形状。腔室22的宽度B1优选在0和排出孔4的宽度B0的四倍之间的范围内。
图1至图5所示的实施例只是示例性的，尤其在腔室和过渡区域的大小、尺寸和造型方面不受此限制。图1至图5用来清楚地说明发明理念，它尤其将过渡区域与多个孔口以及连接到它上面的腔室组合起来，以便减轻干扰噪音。这些腔室在此尤其能够设置在壳体的径向方向上。但同样也可规定，将腔室设置在壳体的轴向方向上。同样规定，将径向定向的腔室和轴向定向的腔室组合起来。腔室的布局、腔室的尺寸设计、过渡区域的设计以及孔口的布局尤其取决于各待衰减的干扰噪音。

Claims (13)

1.一种用于应用于空调装置中的离心式鼓风机的壳体，其具有可旋转支承的通风轮、沿通风轮的轴向方向设置的进入孔以及沿通风轮的径向方向设置的排出孔(4)，其中扩展的扩散器(5)在流动方向(6)上设置在排出孔(4)之后，并且该通风轮设置在壳体(1)的内部容积(2)中，其特征在于，在至少一个限定内部容积(2)的壳体壁板(3)上形成由多个孔口(9、16、17、20、24、25)构成的过渡区域(8、14、15、19、23)，并且至少一个腔室(7、13、18、22、27)设置在壳体(1)的外侧，其中该腔室(7、13、18、22、27)完全遮盖了该过渡区域(8、14、15、19、23)并且通过该过渡区域(8、14、15、19、23)与壳体(1)的内部容积(2)流体连接。
2.根据权利要求1所述的壳体(1)，其特征在于，这些腔室(7、13、18、22、27)和过渡区域(8、14、15、19、23)设置在沿径向方向限定该壳体(1)的壁板(3)上，和/或设置在沿轴向方向限定该壳体(1)的壁板上。
3.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，该腔室(7)通过分隔元件(12)划分为多个局部腔室(10、11、18、26、30)，其中每个局部腔室(10、11、18、26、30)都通过过滤区域(8)的至少一个部段与壳体(1)的内部容积(2)流体连接。
4.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，这些腔室(7、13、18、22、27)通过箱状的正方形盖子构成，该盖子与连接至沿径向方向限定该壳体(1)的壁板(3)，和/或连接至沿轴向方向限定该壳体(1)的壁板。
5.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，壳体(1)的内部容积(2)具有模块尺寸(E)的螺旋形横截面，其中该腔室(7、13、18、22、27、30)具有深度(L)和高度(H)，其中该深度(L)和高度(H)优选在0到该模块尺寸(E)的三倍之间。
6.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，该腔室(22)具有宽度(B1)，其中宽度(B1)是在通风轮的轴向方向上测得的，其中该腔室(22)的宽度(B1)沿轴向方向优选在0到排出孔(4)的孔口宽度(B0)的四倍之间。
7.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，该过渡区域(8、14、15、19、23)通过多孔板和/或槽板构成。
8.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，过渡区域(8、14、15、19、23)既设置在沿径向方向限定该壳体(1)的壁板(3)上，也设置在限定排出孔(4)的壁板上和/或扩散器(5)的壁板上。
9.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，该腔室(7)设置在壳体(1)的与排出孔(4)相对而置的端部区域上。
10.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，该壳体(1)在径向方向上通过螺旋状壁板(3)限定，其中过渡区域(8、14、15、19、23)在圆弧状壁板(3)的圆弧部段上延伸0度至180度，优选90度至180度。
11.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，设置有两个腔室(13、27)和两个过渡区域(14、15)，其中这些腔室(13、27)彼此相对而置地设置在壳体(1)上。
12.根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1)，其特征在于，由腔室(7、10、11、12、13、18、22、27)围起来的容积以及孔口(9、16、17、24、25)的横截面根据待衰减的频率范围来定。
13.一种具有离心式鼓风机的空调装置，其中离心式鼓风机设置在根据上述权利要求中任一项的所述的壳体(1)中。
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