CN209621727U - 一种蜗壳及车载空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜗壳及车载空调，涉及汽车技术领域。该蜗壳包括第一壳体，第一壳体包括底壁和扣合端，第一壳体的底壁内表面的外边缘沿蜗壳的轴向投影为第一渐开线，扣合端外侧壁的内表面沿蜗壳的轴向投影为第二渐开线，第一渐开线的渐开角小于第二渐开线的渐开角。该蜗壳结构简单，易于生产，根据其内部的气流在轴向分布特性而设计为上窄下宽结构，与内部气流更加贴合，更加适应内部气流在不同区域需要不同容积大小的特性，进而提高风机效率，提高风量，降低气动噪音，使用范围广，实用性强。

Description

一种蜗壳及车载空调

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种蜗壳及车载空调。

背景技术

蜗壳配合风机是汽车空调的风量动力源，同时也是汽车空调产生噪音的噪音源，属于汽车空调的核心技术部件之一。蜗壳设计的合理与否、质量的好坏直接影响到电力转化为风量的效率、汽车空调的风量和噪音，进而会影响到汽车乘坐的舒适性。

现有汽车空调鼓风机蜗壳保证了出风口的出风均匀性，但未能使风机效率和风机风量达到最优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蜗壳，能够提高风机效率，实现风机效率和风机风量的最优化。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型的实施例提供了一种蜗壳，包括第一壳体，所述第一壳体包括底壁和扣合端，所述第一壳体的底壁内表面的外边缘沿所述蜗壳的轴向投影为第一渐开线，所述扣合端外侧壁的内表面沿所述蜗壳的轴向投影为第二渐开线，所述第一渐开线的渐开角小于所述第二渐开线的渐开角。

另外，根据本实用新型的实施例提供的蜗壳，还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的可选实施例中，从所述扣合端向所述底壁，所述第一壳体外侧壁的内表面向内倾斜设置。

在本实用新型的可选实施例中，所述蜗壳还包括与所述第一壳体固定连接的第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体扣合设置，所述第二壳体外侧壁的内表面沿所述蜗壳的轴向投影为所述第二渐开线。

在本实用新型的可选实施例中，所述第一壳体外侧壁的内表面的一端与所述第一壳体的底壁内表面平滑过渡，另一端与所述第二壳体外侧壁的内表面平滑过渡。

在本实用新型的可选实施例中，所述蜗壳还包括涡舌，所述第一渐开线的起始端和所述第二渐开线的起始端相同，且均与所述涡舌相切。

在本实用新型的可选实施例中，所述第一渐开线的渐开角为2.8°～3.8°，所述第二渐开线的渐开角为3.2°～4.2°。

在本实用新型的可选实施例中，所述第一渐开线的渐开角为2.8°，所述第二渐开线的渐开角为3.5°。

在本实用新型的可选实施例中，所述蜗壳还包括导风降噪板，所述导风降噪板设置于所述第一壳体内侧壁的内表面，且分别与所述蜗壳的涡舌和挡风圈平滑连接。

在本实用新型的可选实施例中，所述导风降噪板包括涡舌连接端和挡圈连接端，所述涡舌连接端包括相对设置的第一导滑部和第二导滑部，所述涡舌包括开口侧贴合部和内圈贴合部，所述第一导滑部与所述开口侧贴合部相切，所述第二导滑部与所述内圈贴合部相切，所述挡圈连接端与所述挡风圈平滑连接。

本实用新型还提供了一种车载空调，包括上述蜗壳。

本实用新型实施例的有益效果是：结构简单，易于生产，根据蜗壳内部的气流在轴向分布特性而设计为上窄下宽结构，与内部气流更加贴合，更加适应内部气流在不同区域需要不同容积大小的特性，进而提高风机效率，提高风量，降低气动噪声，使用范围广，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的蜗壳的结构示意图；

图2为蜗壳的主视图；

图3为蜗壳沿轴向投影形成的第一渐开线和第二渐开线的示意图；

图4为蜗壳第一视角的剖视图；

图5为蜗壳的俯视图；

图6为蜗壳第二视角的剖视图。

图标：100-蜗壳；10-第一壳体；103-底壁；106-扣合端；11-出风口；12-涡舌；124-开口侧贴合部；126-内圈贴合部；13-第一渐开线；14-第二渐开线；15-挡风圈；16-第二壳体；17-导风降噪板；172-涡舌连接端；173-第一导滑部；174-第二导滑部；177-挡圈连接端；18-分型面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

图1为本实施例提供的蜗壳100的结构示意图，图2为蜗壳100的主视图，请参照图1和图2所示。

本实用新型实施例1提供的蜗壳100包括第一壳体10和第二壳体16，第一壳体10和第二壳体16相对扣合设置，其中，第一壳体10的底壁103沿蜗壳100轴向的投影与扣合端106沿蜗壳100轴向的投影不重合，以使第一壳体10从底壁103到扣合端106逐渐增大，进而使得该蜗壳100的内腔呈现为一端大一端小的结构。

为满足开模需求，现有车载空调的蜗壳是采用沿蜗壳轴向向两侧等半径拉伸的方式，由于该结构对应于第一壳体和第二壳体的出风口面积接近，形式上保证了出风口处的出风均匀性，但该结构的蜗壳与内部气流的贴合性欠佳，未能使风机的效率达到最优化，进而影响风机风量及噪音效果未达到最优化。

现有轴向等半径设计蜗壳形式上保证了出风口的均匀性，然而，发明人经过CFD分析及试验验证，获得离心式鼓风机在轴向的风量、风速分布特性为：

从叶轮顶部向下风量与风速逐渐加大，大部分风量及高风速区集中在底部，底部比上部需要更大的容积空间以降低空气阻力，提高风量通过性，现有的轴向等半径的蜗壳设计未能贴合实际的气流分布特性，导致风机效率和噪音都未能达到最优化。

下面对该蜗壳100的各个部件的具体结构和相互之间的对应关系进行详细说明。

第一壳体10和第二壳体16相对扣合，形成具有出风口11的风道，从蜗壳100的涡舌12处向出风口11方向，蜗壳100风道容积逐渐增大。

具体的，第一壳体10包括底壁103和扣合端106，第一壳体10和第二壳体16通过在扣合端106处扣合连接，将第一壳体10的底壁103内表面的外边缘沿着蜗壳100的轴向进行投影，形成第一渐开线13。

图3为蜗壳100沿轴向投影形成的第一渐开线13和第二渐开线14示意图，图4为蜗壳100第一视角的剖视图，请参照图3和图4所示。

将第一壳体10的扣合端106外侧壁的内表面沿着蜗壳100的轴向进行投影，形成第二渐开线14，第一渐开线13的渐开角小于第二渐开线14的渐开角，以使第一壳体10的内腔为一端大一端小的形状。

渐开线生成公式为：Rv＝(r)^*e^[θ*tan(α)]；

其中，Rv：蜗壳100在θ转角时的半径；r：基圆半径；θ：渐开线转角；α：渐开线的渐开角。

可选的，从第一壳体10的扣合端106向底壁103方向延伸，第一壳体10的外侧壁的内表面向内倾斜设置，对第一壳体10沿平行于蜗壳100轴向做纵截面视图，其纵截面图形为梯形。

第二壳体16与第一壳体10扣合连接且形成分型面18，第二壳体16外侧壁的内表面沿蜗壳100的轴向投影为第二渐开线14，对第二壳体16沿平行于蜗壳100轴向做纵截面视图，其形成的纵截面图形为矩形。

为了保证气体流动的平滑过渡，降低气动噪声的效果，第一壳体10外侧壁的内表面的一端与第一壳体10的底壁103内表面平滑过渡，另一端与第二壳体16外侧壁的内表面平滑过渡。

图5为蜗壳100的俯视图，请参照图5所示。

可选的，第一渐开线13的起始端和第二渐开线14的起始端相同，且均与蜗壳100的涡舌12相切，经过发明人的计算及多次调整，第一渐开线13的渐开角为2.8°～3.8°，第二渐开线14的渐开角为3.2°～4.2°，该范围是指第一渐开线13的渐开角小于第二渐开线14的渐开角的前提下选择性使用。

在本实施例中，第一渐开线13的渐开角为2.8°，第二渐开线14的渐开角为3.5°。

图6为蜗壳100第二视角的剖视图，请参照图6所示。

蜗壳100内包括挡风圈15、涡舌12以及导风降噪板17，第一壳体10和第二壳体16扣合形成出风口11，其中，涡舌12靠近于出风口11设置，导风降噪板17设置于第一壳体10内侧壁的内表面，且通过导风降噪板17将蜗壳100的涡舌12和挡风圈15平滑连接。

具体的，导风降噪板17包括涡舌连接端172和挡圈连接端177，涡舌连接端172用于和涡舌12连接，挡圈连接端177用于和挡风圈15连接，涡舌连接端172的厚度大于挡圈连接端177的厚度，从而较好的实现过渡。

具体的，涡舌连接端172包括相对设置的第一导滑部173和第二导滑部174，涡舌12包括开口侧贴合部124和内圈贴合部126，第一导滑部173与开口侧贴合部124相切设置，第二导滑部174与内圈贴合部126相切设置，实现涡舌12的平滑过渡。

具体的，从涡舌连接端172到挡圈连接端177，导风降噪板17的厚度尺寸和宽度尺寸均逐渐减小，且挡圈连接端177的厚度尺寸等于挡风圈15的厚度尺寸，挡圈连接端177的宽度尺寸等于挡风圈15的宽度尺寸。

在蜗壳100的第一壳体10内部设计导风降噪板17，用于疏导该处气流并减弱涡量，使大涡到小涡的突然过渡变为平滑过渡而降低气动噪声，尽可能把电能转化为气流动能，减弱气动噪声的转化率。相对于现有的蜗壳结构在使用同一风机叶轮、同一背压(399.6Pa)、同一转速(3167rpm)的工况下，风量提升29m³/h、气动噪声总声压值降低2dBA，降噪效果明显。

由于蜗壳100内部的气流在轴向分布的特性为下多上少，故本实施例提供了一种下宽上窄的异形蜗壳100结构，且在蜗壳100的涡舌12处增加了导风降噪板17，该结构的蜗壳100与内部气流更加贴合，更加适应内部气流在不同区域需要不同容积大小的特性，进而提高了风机的效率，提高了同等降压同等转速下的风量，降低气动噪声。

本实用新型实施例1提供的蜗壳100具有的有益效果是：

结构简单，易于生产，在充分理解蜗壳内部气流分布特点的基础上，设计的一种下宽上窄的异形蜗壳100，对蜗壳100内部不同区域、不同气体流量的部位配置相应容积空间，降低蜗壳100内部的气流阻力，减弱气流在蜗壳100内部的能量损耗，使用范围广，有较好的推广应用价值，能产生积极的社会和经济效益。

实施例2

本实用新型实施例2提供了一种车载空调，包括如实施例1提供的蜗壳100。

该车载空调具有蜗壳100的优点，蜗壳100配合风机提供风量动力源，提高了风机效率，提升了节能减排效果，也提高了乘坐舒适性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蜗壳，其特征在于，包括第一壳体，所述第一壳体包括底壁和扣合端，所述第一壳体的底壁内表面的外边缘沿所述蜗壳的轴向投影为第一渐开线，所述扣合端外侧壁的内表面沿所述蜗壳的轴向投影为第二渐开线，所述第一渐开线的渐开角小于所述第二渐开线的渐开角。

2.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，从所述扣合端向所述底壁，所述第一壳体外侧壁的内表面向内倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述蜗壳还包括与所述第一壳体固定连接的第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体扣合设置，所述第二壳体外侧壁的内表面沿所述蜗壳的轴向投影为所述第二渐开线。

4.根据权利要求3所述的蜗壳，其特征在于，所述第一壳体外侧壁的内表面的一端与所述第一壳体的底壁内表面平滑过渡，另一端与所述第二壳体外侧壁的内表面平滑过渡。

5.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述蜗壳还包括涡舌，所述第一渐开线的起始端和所述第二渐开线的起始端相同，且均与所述涡舌相切。

6.根据权利要求1所述的蜗壳，其特征在于，所述第一渐开线的渐开角为2.8°～3.8°，所述第二渐开线的渐开角为3.2°～4.2°。

7.根据权利要求6所述的蜗壳，其特征在于，所述第一渐开线的渐开角为2.8°，所述第二渐开线的渐开角为3.5°。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的蜗壳，其特征在于，所述蜗壳还包括导风降噪板，所述导风降噪板设置于所述第一壳体内侧壁的内表面，且分别与所述蜗壳的涡舌和挡风圈平滑连接。

9.根据权利要求8所述的蜗壳，其特征在于，所述导风降噪板包括涡舌连接端和挡圈连接端，所述涡舌连接端包括相对设置的第一导滑部和第二导滑部，所述涡舌包括开口侧贴合部和内圈贴合部，所述第一导滑部与所述开口侧贴合部相切，所述第二导滑部与所述内圈贴合部相切，所述挡圈连接端与所述挡风圈平滑连接。

10.一种车载空调，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的蜗壳。