CN108688432A - 具有嵌套的膨胀室的声学气道和抽气系统 - Google Patents

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Abstract

一种抽气系统包括空气入口、抽气机、和从空气入口延伸到抽气机的声学气道。声学气道包括限定纵长气流通路的外壁、以及在外壁内延伸并将气流通路分开的多个通道。多个通道中的第一通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。

Description

具有嵌套的膨胀室的声学气道和抽气系统
技术领域
本文档大体涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及具有嵌套的膨胀室的声学气道和抽气系统、以及降低通过气道传输的噪声的相关方法。
背景技术
机动车辆抽气系统提供允许机动车辆乘客舱内有适当的气流、控制窗户雾化、和甚至降低关门力度的许多功能。这种抽气系统包括入口(例如装饰板入口)、抽气机、和将装饰板入口连接到抽气机的气道。
为了适应乘客舱内所需的气流，理想中该气道设计为大直径且不具有膨胀室。而为了控制噪声、振动和粗糙性(NVH)，理想中该气道设计为小直径且具有膨胀室。本文件涉及一种新的和改进的声学气道、和一种新的和改进的抽气系统，通过独特的设计和调整以满足这些看似矛盾的要求。还提供了一种降低通过气道传输的噪声的相关方法。
发明内容
根据本文所述的目的和益处，提供了一种新的和改进的声学气道。该声学气道包括限定纵长内部气流通路的外壁、和在外壁内沿气流通路延伸的多个通道。多个通道中的第一通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
每个膨胀室的第一横截面面积可以在320mm2到3,200mm2之间，并且第一总体积可以在8,182mm3到487,680mm3之间。每个收缩区的第二横截面面积可以在80mm2到800mm2之间，并且第二总体积可以在2,032mm3到121,920mm3之间。此外，多个通道的横截面可以是圆形的。
在声学气道的许多可能实施例的一些中，多个通道可以由声学材料制成。出于本文的目的，声学材料是指设计为用于吸收声音的材料。
多个通道中的第二通道还可以包括交替设置的膨胀室和收缩区。在许多可能实施例的一些中，第一通道的膨胀室嵌套在第二通道的收缩区中，并且第二通道的膨胀室嵌套在第一通道的收缩区中。
根据另一方面，提供了一种用于机动车辆的抽气系统。该抽气系统包括入口(例如装饰板入口)、抽气机、和从装饰板入口延伸到抽气机的声学气道。声学气道包括限定纵长气流通路的外壁、和在外壁内沿气流通路延伸的多个通道。多个通道中的第一通道包括沿第一通道的长度连续延伸而交替设置的膨胀室和收缩区。
多个通道中的第二通道还可以包括沿着第二通道的长度连续延伸而交替设置的膨胀室和收缩区。在许多可能实施例的一些中，第一通道的膨胀室嵌套在第二通道的收缩区中，并且第二通道的膨胀室嵌套在第一通道的收缩区中。
在抽气系统的许多可能实施例的一些中，多个通道中的至少一个通道的横截面为圆形。多个通道可以由声学材料制成。
根据又一方面，提供了一种用于降低通过气道传输的噪声的方法。该方法包括将气道中的内部气流通路分为多个通道，其中多个通道中的第一通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
该方法还可以包括步骤：将多个通道中的第一通道与也具有交替设置的膨胀室和收缩区的第二通道相互嵌套。在这样的构造中，第一通道的膨胀室嵌套在第二通道的收缩区中，并且第二通道的膨胀室嵌套在第一通道的收缩区中。
该方法还可以包括步骤：由声学材料制造多个通道。此外，该方法可以包括步骤：将气道从空气入口(例如装饰板入口)延伸到抽气机。此外，该方法可以包括步骤：将内部气流通路设置为具有足以供应来自机动车辆的内部隔室的预定泄漏气流的横截面面积。
在下面的描述中，示出和描述了声学气道、抽气系统、和降低通过气道传输的噪声的相关方法的几个优选实施例。应当理解，声学气道、抽气系统、以及相关方法能够具有其他不同的实施例，并且其几个细节能够在各种显而易见的方面进行修改，而不脱离在所附权利要求中阐述和描述的声学气道、抽气系统、和方法。因此，附图和描述应当被认为在本质上是说明性的而不是限制性的。
附图说明
结合本文并形成说明书一部分的附图说明了声学气道、抽气系统、和相关方法的几个方面，并与具体实施方式一起用于解释其某些原理。
图1是结合了新的和改进的声学气道的新的和改进的抽气系统的示意图；
图2a是该声学气道的一个可能实施例的一部分的透视图；
图2b是图2a中所示的声学气道的一部分的横截面图；
图2c是沿着图2b的线2c-2c截取的声学气道的横截面图；
图3是声学气道的又一个实施例的横截面图。
现在将详细参考所公开的声学气道、抽气系统、以及降低通过气道传递的噪声的相关方法的当前优选实施例，其示例在附图中示出。
具体实施方式
现在参考图1，图1示意性地示出了新的和改进的抽气系统10。该抽气系统10包括示为装饰板入口12的空气入口。装饰板入口12位于机动车辆的乘客舱中，例如位于后窗台中。抽气系统10还包括抽气机14，抽气机14通常设置在机动车辆后部的金属板上。此外，抽气系统10包括从装饰板入口12延伸到抽气机14的声学气道16。
如图2a-2c所示，声学气道16包括限定纵长气流通路20的外壁18。多个通道22在外壁18内沿气流通路20延伸。在图2a-2c所示的实施例中，多个通道22中的至少一个通道具有圆形横截面。另外，每个通道22包括入口端24、出口端26、以及串联的设置于其间的交替设置的膨胀室28和收缩区30。
在许多可能实施例的一个中，每个膨胀室28的第一横截面面积可以在320mm2到3,200mm2之间，并且每个收缩区30的第二横截面面积可以在80mm2到800mm2之间。此外，每个膨胀室28的第一总体积可以在8,182mm3到487,680mm3之间，同时每个收缩区30的第二总体积可以在2,032mm3到121,920mm3之间。
多个通道22可以由声学材料制成。可用于吸收或降低声音的声学材料的示例包括但不限于聚氨酯、塑性体(如乙烯-α-烯烃共聚物)、和聚酯(如聚对苯二甲酸乙二酯(PET))。声学气道16的外壁18也可以按需由声学材料制成。多个通道22可以(例如通过与外壁18共同挤压)而与外壁18制成一体，或者多个通道可以由固定在外壁内的单独的分隔体提供。也可以使用增材制造。
在使用中，从装饰板入口12通过声学气道16的气流通路20行进到抽气机14的空气通过进入各个入口端24而穿过多个通道22。然后空气在通过各个出口端26离开之前连续地穿过交替设置的膨胀室28和收缩区30。
穿过膨胀室28和收缩区30的这种空气运动降低了NVH，由此降低了通过气道16传输的任何噪声。重要的是，由于气流通路20提供了满足车体泄漏要求所需的预定横截面面积，因此这是在不影响气流通过机动车辆的乘客舱的情况下完成的，这能够提供降低的关门力度和乘客舱中的最佳气流，以便实现暖通空调(HVAC)系统的高效和有效性能。
产生的通风良好、噪声降低的环境增强了机动车辆操作员的满意度。
如图2b和2c所示，可以在气流通路20内配置多个通道22，以使通过多个通道的气流最大化，同时仍然降低噪声传输。如图2b所示，声学气道16包括第一或中心通道221、和围绕第一通道径向排列的六个第二或外部通道222。如图2c所最佳示出的，第一通道221相对于第二通道222而定向或设置，使得第一通道221的膨胀室28嵌套在第二通道222的收缩区30中，并且第二通道222的膨胀室嵌套在第一通道221的收缩区中。
现在参考图3，图3示出了气道16的又一个实施例，气道16包括限定具有通道22的纵长气流通路20的外壁18。通道22包括入口端24和出口端26。一系列膨胀室28和构造区30沿自身向后折回两次的通道22的长度交替设置。
与以上描述一致，提供了一种用于降低通过(如图2a-2c所示的)气道16传输的噪声的方法。该方法包括步骤：将声学气道16的内部气流通路20分为多个通道22，其中多个通道中的第一通道221包括交替设置的膨胀室28和收缩区30。
该方法还可以包括步骤：将第一通道221与也具有交替设置的膨胀室28和收缩区30的一个或多个第二通道222相互嵌套。结果，第一通道221的膨胀室28嵌套在第二通道222的收缩区30中，并且第二通道的膨胀室嵌套在第一通道的收缩区中。
此外，该方法可以包括由声学材料制造多个通道22(包括221和222)。此外，该方法可以包括步骤：将声学气道16从空气入口(例如装饰板入口12)延伸到抽气机14。此外，该方法还可以包括步骤：将内部气流通路20设置为具有足以供应来自机动车辆的乘客舱的预定泄漏气流的横截面面积。
总之，抽气系统10包括空气入口/装饰板入口12、抽气机14、和在空气入口/装饰板入口12和抽气机14之间连接并提供流体连通的声学气道16。有利地，声学气道16满足优化通过机动车辆的乘客舱的气流、同时还显著降低NVH这种看似矛盾的要求。这样，声学气道16和抽气系统10都代表了本领域的显著进步。
出于说明和描述的目的提出了前述内容。不旨在穷举或将实施例限制为所公开的精确形式。根据上述教导可以做出明显的修改和变化。例如，通道22可以延伸穿过纵长气流通路20的任何部分长度或甚至全部长度。此外，虽然所示实施例的通道22的横截面是圆形的，但是应该理解，横截面可以大体采取任何其他形状，包括但不限于椭圆形、多边形、以及规则和不规则形状。通道22也可以全部具有相同的横截面面积或不同的横截面面积。当根据所附权利要求公正、合法、合理地享有的广度来解释时，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内。

Claims (17)

1.一种声学气道，包括：
限定纵长内部气流通路的外壁；和
多个通道，所述多个通道在所述外壁内沿所述纵长内部气流通路延伸，所述多个通道中的第一通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
2.根据权利要求1所述的声学气道，其中所述膨胀室中的每个膨胀室的第一横截面面积在320mm2到3,200mm2之间，并且第一总体积在8,182mm3到487,680mm3之间。
3.根据权利要求2所述的声学气道，其中所述收缩区中的每个收缩区的第二横截面面积在80mm2到800mm2之间，并且第二总体积在2,032mm3到121,920mm3之间。
4.根据权利要求3所述的声学气道，其中所述多个通道的横截面是圆形的。
5.根据权利要求3所述的声学气道，其中所述多个通道由声学材料制成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的声学气道，其中所述多个通道中的第二通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
7.根据权利要求6所述的声学气道，其中所述第一通道的所述膨胀室嵌套在所述第二通道的所述收缩区中，并且所述第二通道的所述膨胀室嵌套在所述第一通道的所述收缩区中。
8.一种用于机动车辆的抽气系统，包括：
装饰板入口；
抽气机；和
声学气道，所述声学气道包括限定纵长内部通路的外壁、和在所述外壁内沿所述纵长内部通路延伸的多个通道，所述多个通道中的第一通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
9.根据权利要求8所述的抽气系统，其中所述多个通道中的第二通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
10.根据权利要求9所述的抽气系统，其中所述第一通道的所述膨胀室嵌套在所述第二通道的所述收缩区中，并且所述第二通道的所述膨胀室嵌套在所述第一通道的所述收缩区中。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的抽气系统，其中所述多个通道由声学材料制成。
12.根据权利要求10所述的抽气系统，其中所述多个通道的横截面是圆形的。
13.一种降低通过气道传输的噪声的方法，包括：
将所述气道中的内部气流通路分为多个通道，其中所述多个通道中的第一通道包括交替设置的膨胀室和收缩区。
14.根据权利要求13所述的方法，包括将所述第一通道与所述多个通道中的具有交替设置的膨胀室和收缩区的第二通道相互嵌套，由此所述第一通道的所述膨胀室嵌套在所述第二通道的所述收缩区中，并且所述第二通道的所述膨胀室嵌套在所述第一通道的所述收缩区中。
15.根据权利要求14所述的方法，包括由声学材料制造所述多个通道。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的方法，包括将所述气道从空气入口延伸到抽气机。
17.根据权利要求16所述的方法，包括将所述内部气流通路设置为具有供应来自机动车辆的乘客舱的预定泄漏气流的横截面面积。
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