CN111806189A - 用于使hvac再循环噪音反射离开挡风玻璃的噪音衰减双壁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的加热、通风和空气调节系统的壳体的噪音衰减结构，该噪音衰减结构包括双壁结构。双壁结构构造成从壳体的外表面向外延伸至加热、通风和空气调节系统的噪音路径。双壁结构具有第一壁和与第一壁间隔开的第二壁。

Description

用于使HVAC再循环噪音反射离开挡风玻璃的噪音衰减双壁

技术领域

本公开总体上涉及使车辆的加热、通风和空气调节(HVAC)系统中的噪音最小，并且更具体地涉及HVAC系统的壳体的双壁结构。

背景技术

车辆通常包括环境控制系统，该环境控制系统通过提供加热、冷却和通风来将车辆的乘客厢内的温度保持在舒适的水平。乘客厢中的舒适性通过本领域中被称为加热、通风和空气调节(HVAC)系统的一体式机构来保持。HVAC系统对流动穿过该HVAC系统的空气进行调节，并且将经调节的空气分配到整个乘客厢。

HVAC系统通常采用壳体，该壳体包括送风机和一个或更多个加热及冷却装置比如热交换器以及旋转门。送风机在车辆的新鲜空气操作模式下从车辆外部的环境接收空气，并且在车辆的再循环操作模式下从车辆内部接收空气。来自HVAC系统的不期望的噪音可能会产生并且被朝向车辆的乘客厢引导。特别地，在车辆的再循环操作模式期间噪音可能由送风机产生。

在某些应用中，HVAC系统朝向车辆的前部布置。用于接纳HVAC系统的空间和HVAC系统相对于车辆的其他装置和结构的布置可能基于车辆的功能和包装要求而受到限制。由于HVAC系统的有限空间和布置以及包装要求，因此用于以节省成本的方式来修改HVAC系统的布置或车辆的邻近部件以使噪音最小的选择受到限制。

在根据现有技术的示例中，如图1中所示，HVAC系统100布置在车辆104的前部部分102中，该前部部分102在车辆104的乘客厢118与前部120之间。特别地，HVAC系统100可以布置在车辆104的仪表面板的顶部架下方。送风机布置在HVAC系统100的壳体中。壳体限定室，该室用于将空气输送穿过该室。在车辆104的再循环模式期间，送风机通过形成在壳体中的开口从车辆104内部接收空气，并且将来自车辆104内部的空气输送穿过HVAC系统100。然后，空气被朝向管道引导以用于将空气递送至车辆104的区域、例如比如说乘客厢118或挡风玻璃122。因此，由送风机产生的噪音——该噪音可能通过HVAC系统100中的湍流气流以及空气翻板或空气门被放大——沿从送风机穿过形成在壳体中的开口至形成在壳体的外部的区域或间隙的方向传播。该区域在仪表面板的顶部架、壳体的开口以及将壳体的一部分和仪表面板的顶部架的一部分连接的连接器之间。然后，噪音从该区域沿从该区域至挡风玻璃122的方向传播、传播通过仪表面板的顶部架并朝向乘客厢118传播。

因此，期望在噪音从车辆的HVAC系统传播至乘客厢的方向内设置一种双壁结构，其中，该双壁结构使从HVAC系统传播的噪音最小并且使对车辆封装要求和成本效益的折衷最小。

发明内容

根据本发明且与本发明协调的是，已经出人意料地发现了一种双壁结构，该双壁结构设置在噪音的从车辆的HVAC系统传播至乘客厢的方向内，其中，该双壁结构使从HVAC系统传播的噪音最小并且使对车辆封装要求和成本效益的折衷最小。

根据本公开的实施方式，公开了一种车辆的加热、通风和空气调节系统的壳体的噪音衰减结构，该噪音衰减结构包括双壁结构。双壁结构构造成从壳体的外表面向外延伸至加热、通风和空气调节系统的噪音路径。双壁结构具有第一壁和与第一壁间隔开的第二壁。

根据本公开的另一实施方式，一种车辆的加热、通风和空气调节系统包括送风机和空气入口壳体，该空气入口壳体限定与该送风机连通的室。噪音衰减结构布置在空气入口壳体的外表面上。噪音衰减结构包括第一壁和与第一壁间隔开的第二壁。

根据本公开的又一实施方式，公开了一种车辆的加热、通风和空气调节系统以及仪表面板的组件。该组件包括仪表面板的顶部架和加热、通风和空气调节系统的空气入口壳体，该空气入口壳体布置在顶部架下方。空气入口壳体的外表面与顶部架间隔开，以在空气入口壳体的外表面与顶部架之间形成间隙。噪音路径将噪音输送经过该噪音路径。噪音路径延伸穿过空气入口壳体并延伸穿过间隙。噪音衰减结构在噪音路径中布置在间隙中。噪音衰减结构包括第一壁和第二壁。

附图说明

通过在根据附图考虑的情况下阅读本发明的实施方式的以下详细描述，本发明的上述以及其他目的和优点对于本领域技术人员而言将变得明显，在附图中：

图1是根据现有技术的定位在车辆中的加热、通风和空气调节(HVAC)系统的放大的示意图；

图2是根据本发明的实施方式的定位在车辆中的HVAC系统的局部横截面立视图，其中，该横截面是穿过HVAC系统的送风机空气入口组件截取的；

图3是图2的HVAC系统的送风机空气入口组件的包括噪音衰减结构的空气入口壳体的俯视立体图；以及

图4是根据本发明的另一实施方式的HVAC系统的送风机空气入口组件的包括噪音衰减结构的空气入口壳体的一部分的俯视立体图。

具体实施方式

以下详细描述和附图描述并说明了本发明的各种示例性实施方式。说明书和附图用于使本领域技术人员能够制造和使用本发明，并且不意在以任何方式限制本发明的范围。就所公开的方法、所呈现的步骤而言本质上是示例性的，并且因此，除非另有说明，否则步骤的顺序不是必需的或关键的。

如本文中所使用的“一”和“一种”指示存在“至少一个”项目；在可能的情况下，可以存在多个这样的项目。如本文中所使用的，“基本上”在本领域技术人员将基于本公开理解该术语时是指“相当程度地”、“大部分地”或“近似地”。在本文中可以使用与空间相关的术语，比如“前部”、“后部”、“内部”、“外部”、“底部”、“顶部”、“水平”、“竖向”、“上部”、“下部”、“侧部”等，以便于说明书对如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系进行描述。与空间相关的术语可以旨在涵盖装置在使用或操作中的、除了附图中所描绘的取向之外的不同取向。

尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语和其他数字术语在本文中使用时并不暗含序列或顺序。因此，下面所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分在不脱离示例性实施方式的教示的情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。

图2示出了根据本公开的实施方式的加热、通风和空气调节(HVAC)系统1。类似于图1，HVAC系统1布置在车辆4的前部部分2中，该前部部分2在车辆4的乘客厢18与前部20之间。HVAC系统1布置在车辆4的仪表面板6的顶部架8下方，该仪表面板6的顶部架8布置在车辆4的前挡风玻璃22下方。HVAC系统1或车辆4的其他框架、镶板或部件3邻近HVAC系统1并且在HVAC系统1周围布置，以对HVAC系统1或车辆4的其他部件进行支承。例如，如图所示，连结仪表面板6的部分和HVAC系统1的部分的连接器3a、HVAC系统1或车辆4的管道3c、由泡沫材料形成的噪音屏障件3d被示出为车辆4的部件3中的一些部件。噪音屏障件3d布置在仪表面板6的顶部架8的下方，并且噪音屏障件3d构造成使传播穿过该噪音屏障件3d的噪音衰减。管道3c可以是例如用于将空气输送至车辆4的挡风玻璃22或乘客厢18的空气管。应当理解的是，在需要的情况下，HVAC系统1可以布置在车辆4的其他位置或地方。

HVAC系统1包括壳体12，该壳体12限定室14，该室14用于将空气输送穿过该室14。在图示的横截面中，壳体12是形成车辆4的HVAC系统1的一部分的送风机入口壳体组件。壳体12包括接纳送风机10的送风机壳体12a、空气入口壳体12b以及新鲜空气壳体12c。送风机10通过空气入口壳体12b从乘客厢或者环境接收空气并且将空气输送穿过HVAC系统1。HVAC系统1在新鲜空气操作模式与再循环操作模式之间操作。在新鲜空气操作模式期间，来自环境的新鲜空气穿过新鲜空气壳体12c流动至空气入口壳体12b，并且从空气入口壳体12b流动至送风机10。在再循环模式期间，来自乘客厢18的再循环空气穿过再循环空气开口30流动至空气入口壳体12b，并且从空气入口壳体12b流动至送风机10。然后，由送风机10从环境或车辆4的乘客厢18接收的空气通过HVAC系统1被分配至诸如空气管之类的管道3c从而被分配至车辆4的诸如乘客厢18或挡风玻璃22之类的区域。

空气入口壳体12b包括布置在其中的门36。门36在第一位置与第二位置之间选择性地旋转。在第一位置，门36使再循环空气开口30关闭，以防止再循环空气被接收到空气入口壳体12b中。在第二位置，门36使新鲜空气开口38关闭，以防止新鲜空气被接收到空气入口壳体12b中。如图所示的，门36处于第一位置与第二位置之间的中间位置。

尽管未示出，但应当理解的是，壳体12联接至HVAC系统1的其他壳体，或者壳体12与HVAC系统1的其他壳体一体地形成，该其他壳体比如为将壳体12以流体的方式连接至管道3c的主壳体。另外，尽管未示出，但HVAC系统1可以包括通常包括在HVAC系统中的其他装置或部件，所述其他装置或部件比如为热交换器、阀、替代性门或翻板、壁、隔板或类似部件。

在噪音24的噪音路径中布置有噪音衰减结构32。噪音衰减结构32构造为双壁结构，该双壁结构从空气入口壳体12b的外表面34向外延伸。噪音衰减结构32延伸到间隙40中，该间隙40形成在仪表面板6的顶部架8与空气入口壳体12b的外表面34之间。噪音衰减结构32邻近区域26(大致由圆限定)形成，该区域26包括布置在挡风玻璃22的一部分和仪表面板6的顶部架8下方的连接器3a。

在再循环操作模式期间，送风机10产生噪音24，该噪音24在噪音路径中沿由实线箭头指示的方向传播。如本文中所使用的，术语“噪音”是指由车辆4的操作所产生的一种或多种声音，该车辆4的操作比如为送风机10的操作、穿过HVAC系统1的壳体12的湍流空气流、或者HVAC系统1的其他部件的操作。噪音24通常是不被乘客厢18中的乘客所期望的。噪音24从送风机10传播至间隙40并且传播至噪音衰减结构32。噪音24通过噪音衰减结构32被衰减和消散。噪音24被阻碍越过噪音衰减结构32传播至区域26、或者被阻碍越过区域26传播至挡风玻璃22并且最终被阻碍传播至乘客厢18。

图3示出了空气入口壳体12b，该空气入口壳体12b包括再循环空气开口30、用于从新鲜空气壳体12c接收新鲜空气的新鲜空气开口38、以及用于将新鲜空气或再循环空气输送至送风机壳体12a的送风机开口42。如图所示，再循环空气开口30形成在空气入口壳体12b的上部壁44中并且与形成在空气入口壳体12b的下部壁46中的送风机开口42相对。新鲜空气开口38形成在空气入口壳体12b的侧部壁48中并且处于与再循环空气开口30和送风机开口42基本上正交的位置中。然而，应当理解的是，再循环空气开口30、新鲜空气开口38以及送风机开口42可以基于车辆封装要求根据需要以相对于每个外部壳体以及相对于空气入口壳体12b的任何布置形成。

噪音衰减结构32从空气入口壳体12b的上部壁44的外表面34向外延伸，并且噪音衰减结构32布置在再循环空气开口30与新鲜空气开口38之间。噪音衰减结构32包括第一壁50和与第一壁50间隔开的第二壁52。壁50、52基本上沿着空气入口壳体12b的整个长度延伸，并且壁50、52的长度基本相等。然而，应当理解的是，在需要的情况下，壁50、52可以延伸成小于空气入口壳体12b的长度或大于空气入口壳体12b的长度。另外，壁50、52可以以彼此不相等的长度延伸。

参照图2，壁50、52的高度小于形成在空气入口壳体12b的外表面34与仪表面板6的顶部架8之间的间隙40的距离。在车辆4包括噪音屏障件3d的情况下，壁50、52延伸至噪音屏障件3d或者部分地延伸到噪音屏障件3d中，其中，壁50、52的高度略微大于空气入口壳体12b的外表面34与噪音屏障件3d之间的距离。在示出的实施方式中，噪音屏障件3d在噪音衰减结构32上方沿宽度方向延伸并延伸到区域26中。然而，在其他实施方式中，在没有噪音屏障件3d的情况下，壁50、52的高度可以基本上等于间隙40或略微小于间隙40。噪音屏障件3d构造成有助于使传播穿过该噪音屏障件3d的噪音24衰减。应当理解的是，根据上部壁44的表面轮廓或者为了避免对车辆4的部件3的障碍，在需要的情况下，壁50、52可以具有相对于彼此相等或不相等的高度。如图所示的，空气入口壳体12b的高度方向用“h”来表示，空气入口壳体12b的长度方向用“l”来表示，并且空气入口壳体12b的宽度方向用“w”来表示。

再次参照图3，噪音衰减结构32包括在第一壁50与第二壁52之间延伸的多个肋54。肋54构造成对壁50、52进行支承并且有助于壁50、52的稳定性和刚性。肋54还提供用于附接至其他部件的边缘，所述其他部件例如是比如噪音屏障件3d。在示出的实施方式中，示出了八个肋54。然而，在壁50、52之间可以延伸有多于八个的肋54或少于八个的肋54。

噪音衰减结构32由塑料材料通过模制工艺形成。然而，噪音衰减结构32可以根据需要由任何材料通过任何工艺形成。噪音衰减结构32与空气入口壳体12b一体地形成。然而，应当理解的是，噪音衰减结构32可以与空气入口壳体12b分开形成并且联接至空气入口壳体12b。

在车辆4的操作期间，特别是在再循环操作模式期间，噪音24在噪音路径中从送风机10传播穿过空气入口壳体12b，从空气入口壳体12b向外传播穿过再循环空气开口30，并且传播至间隙40。由于噪音衰减结构32布置在噪音路径中，因此噪音24的传播经过噪音路径的第一部分被第一壁50消散。噪音24的未被第一壁50完全消散的第二部分继续传播越过第一壁50，并且然后被第二壁52消散。因此，噪音24被阻止传播越过噪音衰减结构32至区域26和挡风玻璃22，并且被阻止从挡风玻璃22传播至乘客厢18。因此，不会损害乘客厢18内的与噪音容忍相关的舒适性。

图4示出了空气入口壳体12b的根据本公开的另一实施方式的噪音衰减结构32’。图4的与图2至图3的噪音衰减结构32类似的噪音衰减结构32’的特征由相同的附图标记来表示，但为了方便起见相同的附图标记带有撇(’)。除了图4的噪音衰减结构32’包括布置在第一壁50与第二壁52之间的噪音屏障件56之外，图4的噪音衰减结构32’与图2至图3的噪音衰减结构32类似。

噪音屏障件56例如由噪音吸声泡沫材料形成。然而，噪音屏障件56可以根据需要由羊毛、玻璃纤维、乙烯树脂、塑料、玻璃或任何其他噪音吸收、抑制、衰减或隔离的材料形成。噪音屏障件56定位在第一壁50’与第二壁52’之间。噪音屏障件56具有与壁50’、52’之间的距离相等的宽度。然而，在需要的情况下，噪音屏障件56可以具有小于壁50’、52’之间的距离的宽度。噪音屏障件56的高度大于壁50’、52’的高度，以使沿噪音路径在壁50’、52’上方传播的噪音24最小。然而，应当理解的是，壁50’、52’的高度可以小于或等于壁50’、52’高度。在示出的实施方式中，肋54不包括在第一壁50’与第二壁52’之间，以用于容置噪音屏障件56。因此，噪音屏障件56通过使壁50’、52’的弯曲最小来为壁50’、52’提供支承和刚性。如图所示的，示出了单个的噪音屏障件56。然而，噪音屏障件56可以是多个分层、堆叠或堆积的噪音衰减材料。

应当理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，噪音衰减结构32、32’可以根据噪音路径的位置以相对于空气入口壳体12b的替代性布置定位。另外，在需要的情况下，从空气入口壳体12b可以延伸有超过一个的噪音衰减结构32、32’，以阻碍传播经过噪音路径的噪音24或者阻碍传播穿过替代性噪音路径的其他噪音。

有利地，穿过HVAC系统1传播至乘客厢18的噪音24通过噪音衰减结构32、32’而降低。除了壁50、50’、52、52’之外，形成在第一壁50、50’与第二壁52、52’之间的空间构造为噪音隔离空气空间，该噪音隔离空气空间构造成也有助于经过噪音路径传播至挡风玻璃22并从挡风玻璃22反射至乘客厢18的噪音24的衰减。

前述讨论仅公开和描述了本公开的示例性实施方式。本领域技术人员将从这样的讨论以及从附图和权利要求中容易地认识到，在不脱离如在以下权利要求中所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在所述示例性实施方式中进行各种改变、修改和变更。

Claims (20)

1.一种车辆的加热、通风和空气调节系统的壳体的噪音衰减结构，所述噪音衰减结构包括：

双壁结构，所述双壁结构构造成从所述壳体的外表面向外延伸至所述加热、通风和空气调节系统的噪音路径，所述双壁结构具有第一壁和与所述第一壁间隔开的第二壁。

2.根据权利要求1所述的噪音衰减结构，其中，在所述第一壁与所述第二壁之间布置有噪音屏障件。

3.根据权利要求2所述的噪音衰减结构，其中，所述噪音屏障件由声学泡沫形成。

4.根据权利要求1所述的噪音衰减结构，其中，多个肋在所述第一壁与所述第二壁之间延伸。

5.根据权利要求1所述的噪音衰减结构，其中，所述第一壁和所述第二壁中的每一者的长度基本上等于所述壳体的长度。

6.根据权利要求1所述的噪音衰减结构，其中，所述噪音衰减结构为与所述壳体一体地形成和与所述壳体分开形成中的一者。

7.一种车辆的加热、通风和空气调节系统，所述加热、通风和空气调节系统包括：

送风机；

空气入口壳体，所述空气入口壳体限定与所述送风机连通的室；以及

噪音衰减结构，所述噪音衰减结构布置在所述空气入口壳体的外表面上，所述噪音衰减结构包括第一壁和与所述第一壁间隔开的第二壁。

8.根据权利要求7所述的加热、通风和空气调节系统，其中，所述空气入口壳体包括再循环空气开口和新鲜空气开口，所述再循环空气开口构造成从所述车辆的乘客厢接收再循环空气，所述新鲜空气开口构造成从环境接收新鲜空气，其中，所述噪音衰减结构布置在所述再循环空气开口与所述新鲜空气开口之间。

9.根据权利要求8所述的加热、通风和空气调节系统，其中，由所述送风机产生的噪音流动经过噪音路径，所述噪音路径从所述送风机延伸至所述空气入口壳体的所述室并且从所述空气入口壳体的所述室延伸至所述空气入口壳体的外部，并且其中，所述噪音衰减装置布置在所述噪音路径中。

10.根据权利要求7所述的加热、通风和空气调节系统，其中，肋在所述第一壁与所述第二壁之间延伸。

11.根据权利要求7所述的加热、通风和空气调节系统，其中，在所述第一壁与所述第二壁之间布置有噪音屏障件。

12.根据权利要求7所述的加热、通风和空气调节系统，其中，所述第一壁和所述第二壁中的每一者的长度基本上等于所述空气入口壳体的长度。

13.根据权利要求7所述的加热、通风和空气调节系统，其中，所述噪音衰减装置为与所述空气入口壳体一体地形成或与所述空气入口壳体分开形成中的一者。

14.一种车辆的加热、通风和空气调节系统以及仪表面板的组件，所述组件包括：

所述仪表面板的顶部架；

所述加热、通风和空气调节系统的空气入口壳体，所述空气入口壳体布置在所述顶部架下方，所述空气入口壳体的外表面与所述顶部架间隔开，以在所述空气入口壳体的所述外表面与所述顶部架之间形成间隙；

噪音路径，所述噪音路径将噪音输送经过所述噪音路径，所述噪音路径延伸穿过所述空气入口壳体并延伸穿过所述间隙；以及

噪音衰减结构，所述噪音衰减结构在所述噪音路径中布置在所述间隙中，所述噪音衰减结构包括第一壁和第二壁。

15.根据权利要求14所述的组件，其中，在所述顶部架下方布置有噪音屏障件，并且所述噪音屏障件与所述噪音衰减结构接合。

16.根据权利要求14所述的组件，其中，所述第一壁和所述第二壁中的每一者的长度基本上等于所述空气入口壳体的长度。

17.根据权利要求14所述的组件，其中，所述噪音衰减结构从所述空气入口壳体的所述外表面向外延伸，并且其中，所述第一壁和所述第二壁中的每一者的高度为基本上等于所述间隙的高度或小于所述间隙的高度中的一者。

18.根据权利要求14所述的组件，其中，所述空气衰减装置使传播至形成在所述顶部架下方、在所述噪音衰减装置与挡风玻璃之间的区域的噪音衰减。

19.根据权利要求14所述的组件，其中，多个肋在所述第一壁与所述第二壁之间延伸。

20.根据权利要求14所述的组件，其中，在所述第一壁与所述第二壁之间布置有噪音屏障件。

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