CN215904488U - 一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型首先提供了一种主动降噪的车载空调系统，所述空调系统包括控制器、室内腔、室外腔以及设置在车辆客室内的车内风道，所述室外腔包括静压腔，所述静压腔内设置第一声源装置，所述控制器内预存空调系统在不同运转频率下静压腔内的噪声数据，所述控制器根据所述空调系统的实时运行频率，控制所述第一声源装置发射可有效消除所述静压腔内噪声的反向位声源。本实用新型进一步提供了采用主动降噪的车载空调系统的轨道车辆。本实用新型提供的一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆，空调系统设置静压腔，在噪声输出空调之前进行主动降噪处理，避免空调运行噪音随高速气流进入到客室内，提高降噪效果。

Description

一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及空调产品技术领域，尤其是一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆。

背景技术

由于变频空调压缩机频率随车内外工况自动进行无级变速，当室内温度达到期望值后，空调压缩机频率能够准确保持这一温度的恒定速度运转，运行中空调送风量会进行微风速调节。(即风机、压缩机等转子件转速是变化的)，因此空调本身发出的噪声值及声频谱是变化的；受车辆运行线路的复杂环境影响，车厢噪声也是变化的。

当前针对轨道车辆系统的主动降噪措施一般集成在车辆风道内部或者车厢内部，主动降噪系统的声传感器和噪声发生器受安装位置和数量的限制，无法实时监测变频空调整机及机组内部各转子部件的噪声状态，无法实现同时降低空调本身运行噪声和环境噪声对车厢内部的影响，影响车辆的乘坐舒适度。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆，可有效降低空调系统本身的运行噪音。

为实现上述目的，本实用新型首先提供了一种主动降噪的车载空调系统，其技术方案是：

一种主动降噪的车载空调系统，所述空调系统包括控制器、室内腔、室外腔以及设置在车辆客室内的车内风道，所述室外腔包括静压腔，所述静压腔内设置第一声源装置，所述控制器内预存空调系统在不同运转频率下静压腔内的噪声数据，所述控制器根据所述空调系统的实时运行频率，控制所述第一声源装置发射可有效消除所述静压腔内噪声的反相位声源。

进一步的，所述车内风道内设置第二声采集装置，所述客室内设置第二声源装置，所述第二声采集装置采集所述车内风道内的噪声信息，所述控制器根据第二声采集的所述噪声信息，控制所述第二声源装置发射反相位的声源信号。

进一步的，所述第二声源装置设置在所述客室内各风口处。

进一步的，所述第二声采集装置设置在所述车内风道的底壁上。

进一步的，所述第二声源装置为麦克风。

进一步的，所述第一声源装置为麦克风。

进一步的，所述静压腔设置在所述室外腔的端部。

进一步的，所述静压腔内还设置与所述控制器连接的第一声采集装置，所述第一声采集装置定时采集所述静压腔内的噪声信息，所述控制器根据采集的所述噪声信息，调整控制所述第一声源装置发射与所述噪声信息反相位的声源信号。

本实用新型进一步提供了另一种主动降噪的车载空调系统，采用如下技术方案：

一种主动降噪的车载空调系统，所述空调系统包括控制器、室内腔、室外腔以及设置在车辆客室内的车内风道，所述室外腔包括静压腔，所述静压腔内设置第一声源装置和第一声采集装置，所述第一声采集装置定时采集所述静压腔内的噪声信息，所述控制器根据采集的所述噪声数据，控制所述第一声源装置发射与所述噪声数据反相位声源。

本实用新型的另一目的在于提供一种轨道车辆，采用如下技术方案：

一种轨道车辆，设置有如前文所述的主动降噪的车载空调系统

综上所述，本实用新型提供的一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1.空调系统设置静压腔，在噪声输出空调之前进行主动降噪处理，避免空调运行噪音随高速气流进入到客室内，提高降噪效果；

2.将空调各运转频率与可实现主动降噪的第一声源装置实现同步控制，节约主动降噪检测、分析与反馈时间；

3.同时实现了空调内部主动降噪和外部主动降噪的同步控制，具备实时监测与智能降噪的功能；

4.有效避免了外部冗余措施，保证了车内低噪声环境，提高了车内乘坐的舒适性。

附图说明：

图1：本实用新型提供的一种主动降噪的车载空调系统中室外腔结构示意图；

图2：本实用新型提供的一种轨道车辆结构示意图；

其中，空调系统1，室外腔2，蒸发器3，静压腔4，车内风道5，客室6，第一声采集装置7，第一声源装置8，第二声采集装置9，第二声源装置10。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型首先提供了一种主动降噪的车载空调系统，空调系统1包括控制器、室内腔、室外腔2以及设置在车辆客室6内的车内风道8，室外腔2包括静压腔4，静压腔4内设置第一声源装置8，控制器内预存空调系统在不同运转频率下静压腔4内的噪声数据，控制器根据空调系统1的实时运行频率，控制1第一声源装置8发射可有效消除静压腔4内噪声的反相位声源。

以轨道车辆用空调系统为例，介绍本实用新型提供的主动降噪的车载空调系统的具体结构及工作原理。如图1和图2所示，轨道车辆的空调系统1包括室内腔和室外腔2，室外腔2设置客室6的顶部，内置蒸发器3，并在端部设置静压腔4，外界环境(室外)新风和客室6内的回风混合后经蒸发器3换热并经滤网过滤后，在通风机的作用下，高速流动进入到静压腔4内，空调系统1的运行噪音随变温后的高速气流同时流进静压腔4内，在静压腔4内形成稳定的气流后经车内风道8进入到客室6内。

为避免空调系统1的运行噪音随气流进入到客室6内，在静压腔4内设置主动降噪装置，在本实施例中，主动降噪装置主要包括第一声源装置8，可发射与静压腔4内噪声频率反相位的声源，以抵消噪声的频率，实现噪声消除的目的。空调系统1安装之前，分别测试并采集空调系统1在不同频率下运行时静压腔4内的噪声情况，收集大量数据后，进行数据分析，确定空调系统1的不同运行频率与静压腔1内噪声的对应关系，并预存到空调系统1的控制器内。进一步的，进行数据采集时，还可采集空调运行频率、轨道车辆运行状态与静压腔4内噪音的对应关系并预存在控制器内。变频空调系统组装在轨道车辆后，在运行状态下，室外新风和客室6的回风混合换热、过滤后，由通风机送到室外腔2端部的静压腔4内，风噪及空调系统1自身运行产生的噪音随高速气流同时进入到静压腔4内，控制器根据控温需求控制空调系统1以不同频率运行，以有效控制客室6内的温度，同时，控制器根据参存的运行频率与噪音对应关系，预判此时静压腔4内的噪声值，并根据噪声值，控制第一声源装置8定向发射与噪声反相位的声源，用以实现消除噪声，实现空调系统1内部的主动降噪，使静压腔1输出的稳定且无噪声的气流经车内风道5进入到客室6内，提高客室的舒适性。

在客室6控温需求不变且外界环境温度相对稳定的情况下，空调系统1在一定的时间范围内会以稳定的运行频率工作，但静压腔4内的噪声可能会随轨道车辆的运行状况发生变化，为进一步实现空调系统1的有效主动降噪，在静压腔4内还设置有第一声采集装置7，定时采集静压腔4内的实时噪声值或噪声数据，控制器根据实时的噪声数据调整并控制第一声源装置8定向发出反相位的声源信号，实现主动降噪。控制器内置定时器，判定空调系统1的稳定运行频率的工作时间T，当工作时间T大于预定时间后，控制器控制第一声采集装置7进入工作状态，进行如前文所述的定时根据静压腔4内的实时噪声数据调整控制第一声源装置8发射的反相位声源的频率，以实现静压腔4内的主动降噪。静压腔4内同时还可设置被动去噪装置，如可在静压腔4内壁上铺设消音棉，消除一部分噪声。

气流从静压腔4进入到车内风道5中，在车内风道5内运行过程中以及从风口处进入到客室6过程中，可能会产生新的噪声，为消除这一部分的噪声，在车内风道5中设置第二声采集装置9，采集车内风道5内的噪声数据，进一步的，第二声采集装置9可安装在车内风道5的底壁(与客室6平行/靠近的侧壁)上，尤其是出风口处，采集出风处的噪声数据，在客室6内设置第二声源装置10，针对各个出风口处的风噪，发射反相位声源，消除出风噪声。对应的，第二声采集装置9和第二声源装置10均与控制器连接，由控制器接收第二声采集装置9收集的噪声数据并由此控制第二声源装置10发射相应频率的反相位声源，消除出风噪声，实现空调外部的主动去噪。也可将第二声采集装置9安装在客室6内部，例如客室6内的各风口处，检测风口处的噪声数据，控制器根据噪声数据，控制第二声源装置10发射发相位声源。

在本实施例中，第一和第二声源装置采用麦克风，由控制器控制发射不同频率的声源，声源发射方向与噪声的方向相反，两个频率相同但波向(相位)相反的声波相遇，声波相互被平衡掉，实现消除噪声的效果。

需要说明的是，第一/第二声采集装置和第一/第二声源装置根据空调系统测试的大数据分析，确定静压腔4和车内风道5内噪声较大的一个或多个位置，并确定噪声方向，以确定第一/第二声采集装置和第一/第二声源装置的位置，以准确测量噪音，以及定向发射反相位的声源。

在本实施例中，静压腔4内同时设置第一声采集装置7和第一声源装置8，首先控制器根据空调系统1的实时运行频率并参考前期大数据分析中运行频率与噪声的关系，控制第一声源装置8发射与噪声反向的声源，以实现主动降噪，在空调系统1稳定运行频率不变后，控制器再根据第一采集装置7的噪声数据定时调整第一声源装置8发射的反相位声源的频率。在实际应用中，如未进行前期大量的测试大数据收集及整理，未预存运行频率与噪声的关系，可直接采用第一声采集装置7和第一声源装置8的配套控制，空调系统1运行后，第一声采集装置7实时采集静压腔4内的噪声数据，由控制器根据接收到的噪声数据控制第一声源装置8发射定向的、与噪声数据相同频率的、反相位的声源；或仅通过预存在控制器内的运行频率与噪声的关系控制第一声源装置8发射定向的、与运行频率匹配的噪声数据相同频率的、反相位的声源。

综上所述，本实用新型提供的一种主动降噪的车载空调系统及轨道车辆，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1.空调系统设置静压腔，在噪声输出空调之前进行主动降噪处理，避免空调运行噪音随高速气流进入到客室内，提高降噪效果；

2.将空调各运转频率与可实现主动降噪的第一声源装置实现同步控制，节约主动降噪检测、分析与反馈时间；

3.同时实现了空调内部主动降噪和外部主动降噪的同步控制，具备实时监测与智能降噪的功能；

4.有效避免了外部冗余措施，保证了车内低噪声环境，提高了车内乘坐的舒适性。

如上所述，结合所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种主动降噪的车载空调系统，所述空调系统包括控制器、室内腔、室外腔以及设置在车辆客室内的车内风道，其特征在于：所述室外腔包括静压腔，所述静压腔内设置第一声源装置，所述控制器内预存空调系统在不同运转频率下静压腔内的噪声数据，所述控制器根据所述空调系统的实时运行频率，控制所述第一声源装置发射可有效消除所述静压腔内噪声的反相位声源。

2.如权利要求1所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述车内风道内设置第二声采集装置，所述客室内设置第二声源装置，所述第二声采集装置采集所述车内风道内的噪声信息，所述控制器根据第二声采集的所述噪声信息，控制所述第二声源装置发射反相位的声源信号。

3.如权利要求2所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述第二声源装置设置在所述客室内各风口处。

4.如权利要求2所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述第二声采集装置设置在所述车内风道的底壁上。

5.如权利要求2所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述第二声源装置为麦克风。

6.如权利要求1所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述第一声源装置为麦克风。

7.如权利要求1所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述静压腔设置在所述室外腔的端部。

8.如权利要求1至7任一项所述的一种主动降噪的车载空调系统，其特征在于：所述静压腔内还设置与所述控制器连接的第一声采集装置，所述第一声采集装置定时采集所述静压腔内的噪声信息，所述控制器根据采集的所述噪声数据，调整控制所述第一声源装置发射与所述噪声数据反相位的声源信号。

9.一种主动降噪的车载空调系统，所述空调系统包括控制器、室内腔、室外腔以及设置在车辆客室内的车内风道，其特征在于：所述室外腔包括静压腔，所述静压腔内设置第一声源装置和第一声采集装置，所述第一声采集装置定时采集所述静压腔内的噪声信息，所述控制器根据采集的所述噪声数据，控制所述第一声源装置发射与所述噪声数据反相位声源。

10.一种轨道车辆，其特征在于：设置有如权利要求1至9任一项所述的主动降噪的车载空调系统。

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