CN207045343U - 轨道车辆空调风道系统及其降噪风道 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了轨道车辆空调风道系统及其降噪风道，该降噪风道包括形成有风道的风管主体、噪声采集传感器和降噪部件；所述噪声采集传感器，安装于所述风管主体，用于采集传递至所述风道的空调噪声信息；所述降噪部件包括控制器和声源部件，所述控制器根据所述噪声采集传感器采集的信息发送控制指令于所述声源部件，所述声源部件根据所述控制指令产生一个与空调所产生噪声相位相反的信号于所述风道内部；本实用新型提出的降噪风道弥补了传统噪声控制方法的不足，实现了对空调噪声的主动控制。不但周期短、投入小、成本低，而且结构简单便于工程化应用。另外，本实用新型提出的降噪风道对于整车噪声控制具有十分重要的指导意义。

Description

轨道车辆空调风道系统及其降噪风道

技术领域

本实用新型涉及车辆降噪技术领域，特别涉及一种轨道车辆空调风道系统及其降噪风道。

背景技术

随着轨道交通的快速发展以及车辆行驶速度的大幅提升，列车不仅要保证安全高速地运行，更好给司乘人员尽可能创造舒适的乘坐环境。

随着车速的提高列车内噪声分贝也随之增加，这也直接影响到车内乘坐人员的舒适度。影响车内噪声的激励源众多，其中设备噪声尤其是空调问题比较突出，空调产生的气流在风道中高速传送，在反复与风道内壁的摩擦过程中，产生噪声。通过风口、风道壁板及内饰板，传到客室内部，影响客室内部的噪声水平，导致消音风道区域车内噪声高于客室其他区域。风道下方噪声水平尤其严重。

如何降低空调产生的噪声，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种轨道车辆空调风道系统的降噪风道，包括形成有风道的风管主体，还包括噪声采集传感器和降噪部件；

所述噪声采集传感器，安装于所述风管主体，用于采集传递至所述风道的空调噪声信息；

所述降噪部件包括控制器和声源部件，所述控制器根据所述噪声采集传感器采集的信息发送控制指令于所述声源部件，所述声源部件根据所述控制指令产生一个与空调所产生噪声相位相反的信号于所述风道内部。

本实用新型提出的一种降噪风道，弥补了传统噪声控制方法的不足，实现了对空调噪声的主动控制。不但周期短、投入小、成本低，而且结构简单便于工程化应用。另外，本实用新型提出的降噪风道对于整车噪声控制具有十分重要的指导意义。

可选的，还包括至少一个隔板，各所述隔板设置于所述风道中并且沿风向延伸，所述隔板将所述风道隔离成至少两个沿纵向延伸的隔间，每一所述隔间均安装所述噪声采集传感器和所述声源部件。

可选的，所述声源部件为喇叭，所述喇叭位于所述风管主体的外壁，并且所述风管主体与所述喇叭的喇叭口相对位置开设有通孔，所述喇叭口周向与所述风道外壁周向密封。

可选的，还包括消音棉，用于密封所述喇叭的安装面与所述风道之间的间隙。

可选的，还包括补偿传感器，设置于所述声源部件的下游，用于采集降噪后风道内的噪声信息；所述控制器还进一步根据所述补偿传感器所采集的信息对所述声源部件所发出信号进行修正。

可选的，所述补偿传感器设置于声功率最小的区域。

可选的，所述噪声采集传感器和所述补偿传感器均紧贴风道内壁设置，并且各传感器露置于风道内的表面均包裹有玻璃丝绵，以使传感器与其周围的风道内壁处于同一平面。

此外，本实用新型还提供了一种轨道车辆空调风道系统，包括消音风道，还包括上述任一项所述的降噪风道，所述降噪风道连接于所述消音风道的下游。

可选的，所述空调风道系统还包括主风道，所述降噪风道为所述主风道的一部分；或者，所述主风道相对消音风道的端部具有凹陷部，所述凹陷部设有所述主风道的进风口，所述降噪风道位于所述凹陷部内，并且所述降噪风道的两端部分别连接所述消音风道和所述凹陷部。

可选的，所述降噪风道与所述主风道通过软连接连接。

因本实用新型所提供的空调风道系统具有上述降噪风道，故空调风道系统也具有降噪风道的上述有益效果。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例中轨道车辆空调风道系统的降噪风道的结构示意图；

图2为本实用新型降噪风道的降噪原理图；

图3为本实用新型降噪风道的工作框图；

图4为本实用新型一种具体实施例中空调风道系统的结构示意图。

其中，图1和图4中：

风管主体1、隔间a、噪声采集传感器2、喇叭3、补偿传感器4、消音风道5、主风道6。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图4图1为本实用新型一种实施例中轨道车辆空调风道系统的降噪风道的结构示意图；图2为本实用新型降噪风道的降噪原理图；图3为本实用新型降噪风道的工作框图；图4为本实用新型一种具体实施例中空调风道系统的结构示意图。

轨道车辆空调系统包括空调以及连接与空调出风口的空调风道系统，空调的出风口通过空调风道系统连通客室内部，以便对客室内部进行供暖或者降温。空调风道系统包括消声风道和主风道6，由空调出风口流出的气流经消声风道和主风道6进入客室。

本实用新型提供了一种轨道车辆空调风道系统的降噪风道，包括形成有风道的风管主体1、噪声采集传感器2和降噪部件。其中风管主体1主要作用为形成密封风道，以及对其他部件提供安装支撑。风管主体1的材料可以与消声风道和主风道6相同，可以参考现有技术，本文不做具体限定。

噪声采集传感器2安装于风管主体1，用于采集传递至风道中的空调噪声(原噪声)信息，所谓空调噪声是指空调发出的噪声，噪声信息具体可以为振幅和相位。通常降噪风道安装于消音风道5之后，也就是说，此时噪声采集传感器2所检测的是经消声风道消声后的空调噪声。

降噪部件包括控制器和声源部件，控制器根据噪声采集传感器2草鸡的信息发送控制指令于声源部件，声源部件根据控制指令产生一个与空调所产生噪声相位相反的信号与风道内部。

控制器是主动控制系统中的核心环节，本实用新型采用前馈控制器，其功能主要是信号调理、A/D与D/A转换、算法实现与运算、功放等。

也就是说，声源部件在噪声采集传感器2的位置产生一个声音信号，该声音信号与噪声采集传感器2所采集的传递至此处的空调噪声相位相反。具体地，噪声采集传感器2所产生的声音信号(反噪声)可以与所采集的原噪声振幅相同，这样可以最大程度的消除风道中的原噪声。

本实用新型提出的一种降噪风道，弥补了传统噪声控制方法的不足，实现了对空调噪声的主动控制。不但周期短、投入小、成本低，而且结构简单便于工程化应用。另外，本实用新型提出的降噪风道对于整车噪声控制具有十分重要的指导意义。

具体地，降噪风道还可以进一步包括隔板，各隔板设置于风道中并且沿风向延伸，隔板将风道隔离成至少两个沿纵向延伸的独立腔室a，每一腔室a内部均安装有噪声采集传感器2和声源部件。一个腔室a内部的噪声采集传感器2可以为一个，也可以为两个或者两个以上。

理论上使用的声源部件越多，降噪效果越好，但是实际降噪时，声源部件越多对设备的要求也就越高，实现的难度也就越大，相应安装难度也越大。实际试验中，可以发现次级声源靠近驻声波场中的最大振幅，远离节平面处，可以提供更好的降噪效果和降噪域宽度。

图中给出了将风道隔离成四个腔室a的具体实施方式，当然，腔室a的数量不局限于本文中的描述，还可以根据实际情况选择合适数量。

各腔室a相对独立，可以避免声源部件之间的相互干扰，同时可以起到整流(改变风道内流场流向)的作用。

上述实施例中的声源部件可以为喇叭3，喇叭3位于风管主体1的外壁，也就是说，喇叭3位于风道外部，这样可以消除喇叭3对于流体流动场的影响，以免产生新的噪声。风道上与喇叭口相对应的位置开设有通孔，喇叭口周向与风道外壁周向密封。

喇叭3可以安装于车体上，喇叭口与风管主体1相对。这样在安装后喇叭3的安装面与风管主体1的外壁之间必然具有一定的间隙。

进一步地，降噪风道还可以包括消音棉，消音棉用于密封喇叭的安装面与风道之间的间隙。

传感器检测难免会存在误差，导致控制器所计算的反噪声的相位和振幅与原噪声有一定的误差。为了能够最大程度的消除原噪声，本文还进行了以下设置。

上述各实施例中，风道中还可以进一步包括补偿传感器4，设置于声源部件的下游，用于采集降噪后风道内的噪声信息；控制器还进一步根据补偿传感器4所采集的噪声信息对声源部件所发出信号进行修正。这样可以尽量使声源部件发出声音的相位与原噪声大致相反，振幅大致相同。

在一种具体实施例中，风道中设置有两个噪声采集传感器2和一个补偿传感器4。

补偿传感器4优先设置于主动降噪后声功率最小的区域，这便于检测降噪效果，同时作为控制器输入信号，有效的输出控制信号。

为了尽量降低传感器设置对于风道内部气流场的影响，可以进行以下设置。

上述各传感器(补偿传感器4和噪声采集传感器2)均紧贴风道内壁设置，并且各传感器露至于风道内的表面均包裹有玻璃丝绵，以使传感器与其周围的风道内部处于同一平面，以免表面突起引起噪声的急剧变化。

因车体空间限制，当对于现有结构的车辆空调系统进行改造时，可以将降噪风道所谓主风道6的一部分，即将降噪风道集成于主风道6的内部，具体可以位于主风道6与消音风道5的连接端部。

当然，也可以将主风道6与消音风道5的连接端部进行改进，具体为：主风道6相对消音风道5的位置具有凹陷部，降噪风道位于凹陷部的内部，降噪风道的两端部分别连接消音风道5和凹陷部。

这样，在不影响空调系统正常工作的前提下，尽量降低增加降噪风道对于车辆空间的占用。

因本实用新型所提供的空调风道系统具有上述降噪风道，故空调风道系统也具有降噪风道的上述有益效果。

以上对本实用新型所提供的一种轨道车辆空调风道系统及其降噪风道进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆空调风道系统的降噪风道，包括形成有风道的风管主体(1)，其特征在于，还包括噪声采集传感器(2)和降噪部件；

所述噪声采集传感器(2)，安装于所述风管主体(1)，用于采集传递至所述风道的空调噪声信息；

所述降噪部件包括控制器和声源部件，所述控制器根据所述噪声采集传感器(2)采集的信息发送控制指令于所述声源部件，所述声源部件根据所述控制指令产生一个与空调所产生噪声相位相反的信号于所述风道内部。

2.如权利要求1所述的降噪风道，其特征在于，还包括至少一个隔板，各所述隔板设置于所述风道中并且沿风向延伸，所述隔板将所述风道隔离成至少两个沿纵向延伸的隔间，每一所述隔间均安装所述噪声采集传感器(2)和所述声源部件。

3.如权利要求1所述的降噪风道，其特征在于，所述声源部件为喇叭(3)，所述喇叭(3)位于所述风管主体(1)的外壁，并且所述风管主体(1)与所述喇叭(3)的喇叭口相对位置开设有通孔，所述喇叭口周向与所述风道外壁周向密封。

4.如权利要求3所述的降噪风道，其特征在于，还包括消音棉，用于密封所述喇叭的安装面与所述风道之间的间隙。

5.如权利要求1至4任一项所述的降噪风道，其特征在于，还包括补偿传感器(4)，设置于所述声源部件的下游，用于采集降噪后风道内的噪声信息；所述控制器还进一步根据所述补偿传感器(4)所采集的信息对所述声源部件所发出信号进行修正。

6.如权利要求5所述的降噪风道，其特征在于，所述补偿传感器(4)设置于声功率最小的区域。

7.如权利要求5所述的降噪风道，其特征在于，所述噪声采集传感器(2)和所述补偿传感器(4)均紧贴风道内壁设置，并且各传感器露置于风道内的表面均包裹有玻璃丝绵，以使传感器与其周围的风道内壁处于同一平面。

8.一种轨道车辆空调风道系统，包括消音风道(5)，其特征在于，还包括权利要求1至7任一项所述的降噪风道，所述降噪风道连接于所述消音风道(5)的下游。

9.如权利要求8所述的轨道车辆空调风道系统，其特征在于，所述空调风道系统还包括主风道(6)，所述降噪风道为所述主风道(6)的一部分；或者，所述主风道(6)相对消音风道的端部具有凹陷部，所述凹陷部设有所述主风道(6)的进风口，所述降噪风道位于所述凹陷部内，并且所述降噪风道的两端部分别连接所述消音风道和所述凹陷部。

10.如权利要求9所述的轨道车辆空调风道系统，其特征在于，所述降噪风道与所述主风道(6)通过软连接连接。