DE102018216215A1

DE102018216215A1 - Luftleitungsrohr und eine Klimaanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018216215A1
Application number: DE102018216215.8A
Authority: DE
Inventors: Ralf Berndt; Norman Schaake
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2018-09-24
Filing date: 2018-09-24
Publication date: 2020-03-26
Also published as: CN110936791B; CN110936791A; US20200094649A1; US11738621B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Luftleitungsrohr (1), insbesondere ein Diffusor (3) für eine Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs. Das Luftleitungsrohr (1) ist in Luftströmungsrichtung (4) mit Luft durchströmbar und weist eine Schalldämpfungsvorrichtung (13) zum Dämpfen von Luftschall auf.Erfindungsgemäß ist die Schalldämpfungsvorrichtung (13) ein Wellenlängenresonator (5) mit wenigstens einer Resonanzkammer (8). Dabei weist die wenigstens eine Resonanzkammer (8) einseitig eine Öffnung (9) auf, die die Resonanzkammer (8) quer zur Luftströmungsrichtung (4) in das Luftleitungsrohr (1) öffnet.Die Erfindung betrifft auch eine Klimaanlage (2) mit dem Luftleitungsrohr (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Luftleitungsrohr, insbesondere ein Diffusor für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit dem Luftleitungsrohr.
Bei einer Klimaanlage mit einem saugseitigen Filter gelangt das durch ein Gebläse erzeugte Geräusch - insbesondere seine hochfrequenten Komponenten - durch die Klimaanlage nahezu ungedämpft in den Fahrgastraum. Zum Dämpfen dieses Geräuschs werden in Kraftfahrzeugen gegenwärtig Schalldämpfungsvorrichtungen eingesetzt. Diese können beispielweise Expansionskammern mit einem doppelten Querschnittssprung sein, die eine Schallstreuung und Interferenz bewirken. Zur störungsfreien und geräuscharmen Führung der Luft sind diese über den Querschnittssprung hinweg mit einem Vlies abgedeckt, wie beispielweise in DE 10 2011 008 518 A1 beschrieben ist. Nachteiligerweise führt die Abdeckung der Expansionskammer mit Vlies zu zusätzlichen Material- und Montagekosten.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für ein Luftleitungsrohr der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine entsprechende Klimaanlage bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein Luftleitungsrohr ist in Luftströmungsrichtung mit Luft durchströmbar und ist insbesondere ein Diffusor für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. Das Luftleitungsrohr weist dabei eine Schalldämpfungsvorrichtung zum Dämpfen von Luftschall auf. Erfindungsgemäß ist die Schalldämpfungsvorrichtung ein Wellenlängenresonator mit wenigstens einer Resonanzkammer. Die wenigstens eine Resonanzkammer weist einseitig eine Öffnung auf, die die Resonanzkammer quer zur Luftströmungsrichtung in das Luftleitungsrohr öffnet. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung können in dem erfindungsgemäßen Luftleitungsrohr sowohl Material- als auch Montagekosten eingespart werden. Dadurch können auch die Stückkosten für das Luftleitungsrohr reduziert werden. Zudem kann die Dämpfungswirkung in dem erfindungsgemäßen Luftleitungsrohr im Vergleich zu einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung zumindest erhalten oder sogar verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Wellenlängenresonator ein λ/4-Resonator und/oder die jeweilige wenigstens eine Resonanzkammer des Wellenlängenresonators ein λ/4-Resonator sind. Das λ/4-Resonator besitzt im Vergleich zu einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung eine deutlich kleine Öffnung, so dass in dem Wellenlängenresonator keine signifikante Strömungsstörung oder Geräuscherzeugung stattfindet. Entsprechend kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung die letzte entfallen. Die akustische Dämpfungswirkung des λ/4-Resonators ist - abgestimmt auf die gleiche Wellenlänge - bei einer gleichen aktiven Fläche und bei einem gleichen Volumen tendenziell besser als bei einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung.
Bei einer Weiterbildung des Luftleitungsrohrs ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Resonanzkammer quaderförmig ist und die Öffnung durch eine offene Seitenfläche der quaderförmigen Resonanzkammer ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass zumindest in einem an die jeweilige Öffnung anschließenden Kammerabsschnitt ein Querschnitt der wenigstens einen Resonanzkammer in Luftströmungsrichtung einem Querschnitt seiner Öffnung entspricht.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Wellenlängenresonator als ein separater Einsatz ausgebildet ist. Der Einsatz ist dann in eine Aufnahmeöffnung eingesetzt, die in einer Wandung des Luftleitungsrohrs ausgebildet ist. Dadurch kann der Wellenlängenresonator beispielweise auch als eine Nachrüstlösung in dem Luftleitungsrohr verbaut werden. Alternativ kann der Wellenlängenresonator an und/oder in einer Wandung des Luftleitungsrohrs integral ausgeformt sein. Dadurch können vorteilhaft Material- und Montagekosten reduziert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Luftleitungsrohrs ist vorgesehen, dass der Wellenlängenresonator mehrere nebeneinander angeordnete Resonanzkammern aufweist. Die Öffnungen der jeweiligen mehreren Resonanzkammern öffnen diese dann quer zur Luftströmungsrichtung in das Luftleitungsrohr. Die mehreren Resonanzkammern können in dem Wellenlängenresonator beispielweise in mehreren Reihen und mehreren Spalten nebeneinander angeordnet sein und dadurch das Luftleitungsrohr kompakter ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise können die mehreren Resonanzkammern des Wellenlängenresonators voneinander abweichende Formen und/oder voneinander abweichende Volumen und/oder voneinander abweichende Tiefen zur unterschiedlichen Abstimmung von Resonanzfrequenzen und/oder voneinander abweichende Querschnitte der Öffnungen aufweisen. Dadurch kann die Dämpfungswirkung in einem breiteren Wellenlängenbereich erreicht werden.
Vorteilhafterweise können die Öffnungen der mehreren Resonanzkammern eine gemeinsame in Luftströmungsrichtung ausgerichtete Öffnungsfläche bilden. Zusätzlich kann eine an den Wellenlängenresonator seitlich anschließende Wandung des Luftleitungsrohrs und die Öffnungsfläche des Wellenlängenresonators in einer gemeinsamen Ebene liegen und bündig ineinander übergehen. Dadurch kann eine unerwünschte Geräuschentwicklung in dem Luftleitungsrohr vermieden werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Klimaanlage für ein Fahrzeug mit wenigstens einem in Luftströmungsrichtung mit Luft durchströmbaren Luftleitungsrohr, das wie oben beschrieben ausgestaltet ist. Vorzugsweise ist das Luftleitungsrohr ein Diffusor der Klimaanlage.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 und 2 teilweise Ansichten eines erfindungsgemäßen Luftleitungsrohrs mit einem Wellenlängenresonator in einer Klimaanlage;
3 Ansicht des in 1 und 2 gezeigten Wellenlängenresonators;
4 und 5 Schnittansichten des in 3 gezeigten Wellenlängenresonators.

1 und 2 zeigen teilweise Ansichten eines erfindungsgemäßen Luftleitungsrohrs 1 in einer Klimaanlage 2, das hier ein Diffusor 3 ist. Das Luftleitungsrohr 1 - hier ist zur Übersichtlichkeit nur ein Teilstück des Luftleitungsrohrs 1 gezeigt - ist in Luftströmungsrichtung 4 mit Luft durchströmbar und weist eine Schalldämpfungsvorrichtung 13 auf. Die Schalldämpfungsvorrichtung 13 ist dabei ein Wellenlängenresonator 5, der als ein separater Einsatz 6 ausgeführt und an einer Wandung 7 des Luftleitungsrohrs 1 festgelegt ist. Dazu ist in der Wandung 7 eine Aufnahmeöffnung 11 ausgebildet. Der Wellenlängenresonator 5 weist mehrere Resonanzkammern 8 auf, die nebeneinander in mehreren Reihen und Spalten angeordnet sind. Die jeweilige Resonanzkammer 8 weist jeweils eine Öffnung 9 auf, die die jeweilige Resonanzkammer 8 quer zur Luftströmungsrichtung 4 in das Luftleitungsrohr 1 öffnet. Die Resonanzkammern 8 sind hier nahe quaderförmig und die jeweiligen Öffnungen 9 sind durch eine offene Seitenfläche in der Resonanzkammern 8 gebildet. Die jeweiligen Resonanzkammern 8 des Wellenlängenresonators 5 sind hier als λ/4-Resonatoren 10 ausgeführt.
Die Resonanzkammern 8 des Wellenlängenresonators 5 weisen voneinander abweichende Formen, Volumen, Tiefen und Querschnitte der Öffnungen 9 auf, so dass die Dämpfungswirkung des Wellenlängenresonators 5 in einem breiteren Wellenlängenbereich erreicht werden kann. Ferner bilden die Öffnungen 9 der Resonanzkammern 8 eine gemeinsame in Luftströmungsrichtung 4 ausgerichtete Öffnungsfläche 12, die an die Wandung 7 des Luftleitungsrohrs 1 seitlich bündig anschließt. Dadurch kann eine unerwünschte Geräuschentwicklung in dem Luftleitungsrohr 1 vermieden werden.
3 zeigt eine Aufsicht auf den Wellenlängenresonator 6. 4 und 5 zeigen Schnittansichten des Wellenlängenresonators 6 in unterschiedlichen Ebenen.
Zusammenfassend weisen die hier als die λ/4-Resonatoren 10 ausgeführten Resonanzkammern 8 im Vergleich zu einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung deutlich kleine Öffnungen 9 auf, so dass in dem Wellenlängenresonator 5 keine signifikante Strömungsstörung oder Geräuscherzeugung stattfindet. Entsprechend kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Expansionskammer mit einer Abdeckung die letzte entfallen. Dadurch können Material- und Montagekoste bei einer zumindest gleichbleibenden oder verbesserten Dämpfungswirkung reduziert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011008518 A1 [0002]

Claims

Luftleitungsrohr (1), insbesondere ein Diffusor (3) für eine Klimaanlage (2) eines Kraftfahrzeugs, das in Luftströmungsrichtung (4) mit Luft durchströmbar ist, wobei das Luftleitungsrohr (1) eine Schalldämpfungsvorrichtung (13) zum Dämpfen von Luftschall aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass die Schalldämpfungsvorrichtung (13) ein Wellenlängenresonator (5) mit wenigstens einer Resonanzkammer (8) ist, und - wobei die wenigstens eine Resonanzkammer (8) einseitig eine Öffnung (9) aufweist, die die Resonanzkammer (8) quer zur Luftströmungsrichtung (4) in das Luftleitungsrohr (1) öffnet.
Luftleitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenresonator (5) ein λ/4-Resonator ist.
Luftleitungsrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige wenigstens eine Resonanzkammer (8) des Wellenlängenresonators (5) ein λ/4-Resonator (10) ist.
Luftleitungsrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Resonanzkammer (8) quaderförmig und die Öffnung (9) durch eine offene Seitenfläche der quaderförmigen Resonanzkammer (8) ausgebildet ist.
Luftleitungsrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem an die jeweilige Öffnung (9) anschließenden Kammerabsschnitt ein Querschnitt der wenigstens einen Resonanzkammer (8) in Luftströmungsrichtung (4) einem Querschnitt seiner Öffnung (9) entspricht.
Luftleitungsrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Wellenlängenresonator (5) als ein separater Einsatz (6) ausgebildet ist, der in eine Aufnahmeöffnung (11) eingesetzt ist, wobei die Aufnahmeöffnung (11) in einer Wandung (7) des Luftleitungsrohrs (1) ausgebildet ist, oder - dass der Wellenlängenresonator (5) an und/oder in einer Wandung (7) des Luftleitungsrohrs (1) integral ausgeformt ist.
Luftleitungsrohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenresonator (5) mehrere nebeneinander angeordnete Resonanzkammern (8) aufweist, deren Öffnungen (9) die Resonanzkammern (8) quer zur Luftströmungsrichtung (4) in das Luftleitungsrohr (1) öffnen.
Luftleitungsrohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (9) der mehreren Resonanzkammern (8) eine gemeinsame in Luftströmungsrichtung (4) ausgerichtete Öffnungsfläche (12) bilden.
Luftleitungsrohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine an den Wellenlängenresonator (5) seitlich anschließende Wandung (7) des Luftleitungsrohrs (1) und die Öffnungsfläche (12) des Wellenlängenresonators (5) in einer gemeinsamen Ebene liegen und bündig ineinander übergehen.
Luftleitungsrohr nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Resonanzkammern (8) des Wellenlängenresonators (5) voneinander abweichende Formen und/oder voneinander abweichende Volumen und/oder voneinander abweichende Tiefen und/oder voneinander abweichende Querschnitte der Öffnungen (9) aufweisen.
Klimaanlage (2) für ein Fahrzeug mit wenigstens einem in Luftströmungsrichtung (4) mit Luft durchströmbaren Luftleitungsrohr (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Luftleitungsrohr (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgestaltet ist.