用于使机动车辆空气调节单元的噪声降低的装置的制作方法

本发明涉及用于使机动车辆空气调节单元中的噪声降低的装置。特别地，提供根据本发明的装置来降低机动车辆空气调节单元中的低于1000hz频率的低频率噪声。

背景技术：

1、对于机动车辆空气调节单元，通常使用径流式风扇来产生车辆通风所需的空气流。径流式风扇的基本结构包括具有轴向空气入口开口的风扇壳体、风扇螺杆、以及通常径向定向的空气出口开口。在风扇壳体的内部具有从动式风扇叶轮，用从动式风扇叶轮经由轴向空气入口开口吸入空气。吸入的空气通过风扇螺杆的螺纹形流动通道，经由风扇舌状部到达空气出口开口。可以想到通过轴向切口来简单地实现轴向空气入口开口的设计，该轴向切口通常位于从动式风扇叶轮的区域中。轴向空气入口前方的区域的简单的结构化和功能化设计以及风扇螺杆下游的低压力损失不需要任何特别的措施来将空气引导到风扇叶轮中，并且因此，尽管相对简单设计的风扇舌状部，仅有少量的空气从风扇螺杆通过风扇叶轮的叶片流动回到空气入口开口中。然而，这在较新的机动车辆空气调节单元中是不同的，因为轴向空气入口的区域被分配了越来越多的功能，这导致由于适应安装空间而改变空气流。减少的安装空间意味着用于空气分层的摆动件的机械元件移动得更靠近空气入口，并且因此进入到影响空气流的区域中。此外，风扇不仅必须被供应有新鲜空气或再循环空气；还需要附加的功能，比如具有或不具有动态压力补偿的部分再循环空气以及用于避免新鲜空气溢流到再循环空气流中的装置。进气区域中的空气入口的增加的复杂性导致流入到风扇中的空气的特性改变。经过摆动件的机械元件或者摆动件本身的空气流可能引起涡流，这与不期望的噪声的产生有关。此外，由于越来越小的安装空间并且对安装在该空间中的部件比如过滤器和热交换器的更高要求，在空气调节单元的内部于风扇螺杆下游产生更高的压力损失，这同样与不期望的噪声的产生有关。

2、特别的挑战与用于电动车辆的机动车辆空气调节单元的改进方案有关，因为由于没有内燃发动机，所以空气调节单元是电动车辆中相当大的噪声源。除了在机动车辆空气调节单元的声学方面的增加的需求之外，必须满足声学规范的条件也变得越来越困难。这些条件包括例如更高的压力损失、例如具有更高效率的热交换器或过滤器的更高的压力损失。此外，可用的安装空间越来越小。

3、所述影响导致不期望的声学现象比如嘈杂声、例如特别是在低于1000hz的频率范围中的嘈杂声。诸如使用隔离材料的措施在该频率范围内不能获得期望的成功。因此，采取的方法是避免噪声排放的发生、特别是在低于1000hz的频率范围内的噪声排放的发生。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提出一种装置，利用该装置降低机动车辆空气调节单元的由空气流引起的噪声，特别是机动车辆空气调节单元的径流式风扇的由空气流引起的噪声。应当可以利用该装置阻碍低于1000hz的频率处的噪声的产生。

2、该目的通过具有根据权利要求1的特征的主题来实现。在从属权利要求中说明了改进方案。

3、根据本发明的用于降低噪声的装置旨在用于机动车辆空气调节单元，在机动车辆空气调节单元中通过径流式风扇产生空气流。本发明意义内的径流式风扇包括风扇壳体，该风扇壳体具有形成螺旋流动通道的螺旋形或螺纹形内轮廓，其中，可驱动的风扇叶轮布置在风扇壳体的内部。相对于风扇叶轮的旋转轴线在轴向上，风扇壳体在空气入口开口平面内具有空气入口开口。空气入口开口平面被理解为风扇壳体的平面，在该平面中形成了轴向空气入口开口。在风扇壳体内部，流动通道沿着螺旋内轮廓经由风扇舌状部通向风扇壳体的空气出口开口。使用从动式风扇叶轮经由轴向空气入口开口吸入空气。吸入的空气从风扇内部经由风扇舌状部被输送至空气出口开口。待吸入的空气可以从下述流动通道提供：该流动通道具有在空气入口开口平面和轴向空气入口开口上方横向地延伸的流动路径。流动通道可以从一侧被供应新鲜空气，其中，相反侧连接至用于再循环空气的流动路径。用于使从流动通道吸入的空气的流动路径改变的再循环空气摆动件能够至少在轴向空气入口开口上方的一些区域中枢转。再循环空气摆动件允许在第一位置中的新鲜空气操作以及在第二位置中的再循环空气操作。再循环空气摆动件的内侧的设计允许空气流在第一位置或第二位置中沿轴向空气入口开口的方向偏转。

4、根据本发明的用于降低噪声的装置具有至少一个空气流限制元件，所述至少一个空气流限制元件在轴向空气入口开口的外周上侧向地突出并且从风扇壳体的空气入口开口平面竖向地突出。所述至少一个空气流限制元件具有对靠近轴向空气入口开口的流动路径进行限制或阻挡的表面。所述至少一个空气流限制元件靠近轴向空气入口开口的布置导致在轴向空气入口开口上方横向延伸的流动通道的横截面减小。所述至少一个空气流限制元件靠近轴向空气入口开口的开口横截面与空气入口开口平面成直角的布置防止在空气入口开口平面上方并且靠近轴向空气入口开口的开口横截面的空气流。有利地，由此防止或限制了通过风扇螺杆的轴向空气入口开口进入轴向空气入口开口的后方区域中的空气流，由此避免了在风扇叶轮上方或再循环空气摆动件下方的不期望的涡流。吸入的空气可以更均匀地通过轴向空气入口开口的前方区域流动到风扇叶轮中。

5、除了至少一个空气流限制元件的布置之外，该装置还具有至少两个板形空气导引元件，所述至少两个板形空气导引元件在再循环空气摆动件的内侧上布置在与再循环空气摆动件枢转轴线成直角的相互间隔开的平行平面中。由于在再循环空气摆动件的内侧上平行且间隔开地布置的板形空气导引元件，在风扇叶轮上方、再循环空气摆动件的前方，轴向空气入口开口的上部分中流动的空气的再循环减少。因此，在至少一个空气流限制元件上方流过轴向空气入口开口的空气可以更均匀地流动到风扇叶轮中，由此产生较少的低频率噪声。

6、此外，结合至少一个空气流限制元件和在再循环空气摆动件的内侧上的至少两个板形空气导引元件的布置，根据本发明的装置具有下述空气流导引元件：该空气流导引元件布置在风扇舌状部上并且在距风扇叶轮一定距离处从风扇舌状部径向地延伸到螺旋流动通道中。空气流导引元件在风扇叶轮与螺旋流动通道之间的一些区域中形成屏障。由于空气流导引元件的布置，径流式风扇内部的流动通道沿空气出口开口的方向延伸。以这种方式，从径流式风扇通过风扇叶轮的叶片流动回到轴向空气入口开口中的空气的比例减小。换言之，输送的空气流动回到风扇叶轮的影响区域中的风险降低。在具有相对较高的反压力的空气调节单元中，具有空气流导引元件的风扇舌状部的设计产生下述有利效果：即较少的空气离开螺纹形流动通道通过风扇叶轮的叶片回到轴向空气入口开口中。因此，输送的空气的阻力沿空气出口开口的方向减小，空气经由该空气出口开口进入到与径流式风扇邻接的扩散器中。回流的减少和同时扩散器改善的填充又产生更有利的流动特性，这有利地帮助减少噪声的产生、特别是在低频率范围内的噪声的产生。

7、至少一个空气流限制元件与在再循环空气摆动件的内侧上的至少两个板形空气导引元件的布置已经成功地降低了不期望的空气流噪声，使得可以实现机动车辆空气调节单元的噪声的降低。还已经发现的是，由于至少一个空气流限制元件、再循环空气摆动件的内侧上的至少两个板形空气导引元件、以及在风扇舌状部上的空气流导引元件的组合布置，实现了特别好地降低在低频率范围内、即在低于1000hz的频率处的噪声的产生。

8、至少一个空气流限制元件可以沿被吸入的新鲜空气的流动方向布置在再循环空气摆动件的前方。在这种情况下，空气流限制元件在轴向空气入口开口的前方区域中位于再循环空气摆动件的枢转区域的外部。空气流限制元件从风扇壳体的空气入口开口平面竖向突出的高度可以低于下述流动通道的高度：该流动通道横向于轴向空气入口开口延伸并且从该流动通道供应新鲜空气。空气流限制元件从风扇壳体的空气入口开口平面竖向突出的高度可以低于再循环空气摆动件在空气入口开口平面上方的最高位置。换言之，至少一个空气流限制元件在空气入口开口平面上方的高度低于再循环空气摆动件在空气入口开口平面上方的最高位置。优选地，至少一个空气流限制元件的几何形状确保的是所供应的空气中的至少一些空气可以在空气入口开口平面上方一定距离处、靠近轴向空气入口开口的开口横截面流动。在轴向空气入口开口上方一定距离处流过的这部分空气进入到再循环空气摆动件的影响区域。由于至少一个空气流限制元件没有延伸超过横向于轴向空气入口开口延伸的流动通道的整个高度，所以在空气流限制元件的最高位置上方于空气入口平面上方流动的空气流仅受到轻微影响或根本不受影响。

9、至少一个空气流限制元件可以设计为径流式风扇壳体的一个部分或者为径流式风扇壳体的一体部件。在这种情况下，所述至少一个空气流限制元件作为板形元件从风扇壳体的空气入口开口平面竖向地延伸，其中，至少一个空气流限制元件的表面靠近轴向空气入口开口的开口横截面形成了用于空气流的屏障。所述至少一个空气流限制元件的表面优选地横向于空气流定向。还可以设置的是，空气流限制元件的表面沿流动方向轻微地倾斜，以便允许空气流沿期望方向转向。

10、还可以设置的是，将空气流限制元件设计为空气入口壳体的一部分，在该空气入口壳体中可以容纳再循环空气摆动件以及作为新鲜空气摆动件的至少一个另外的摆动件。呈独立壳体部分形式的空气入口壳体可以连接至径流式风扇壳体，使得空气流限制元件侧向地位于轴向空气入口开口的外周处。

11、依据根据本发明的装置的优选实施方式，两个空气流限制元件彼此侧向相对地布置在轴向空气入口开口的外周上，其中，彼此相对地布置的空气流限制元件可以具有在其面对的窄侧部上远离彼此延伸的倾斜侧部，使得在轴向空气入口开口上方横向延伸的流动通道的开口横截面沿远离空气入口开口平面延伸的竖向方向在空气流限制元件的相对窄侧部之间扩大。

12、依据根据本发明的装置的另一有利实施方式，多个板形空气导引元件可以布置在再循环空气摆动件的内侧，板形空气导引元件均匀地间隔开。因此，可以以简单的方式实现均匀的空气流和进入轴向空气入口开口中的偏转。

13、板形空气导引元件可以设计为再循环空气摆动件的一体部件。在这种情况下，板形空气导引元件可以具有直角三角形形状。

14、空气流导引元件可以具有沿空气出口开口的方向渐缩的凹部。根据一个实施方式，空气流导引元件可以设计为径流式风扇壳体的呈风扇舌状部的延伸部的形式的一体部件。根据另一实施方式，空气流导引元件可以形成为上空气流导引元件和下空气流导引元件两部分，上空气流导引元件和下气体流导引元件彼此轴向相对地布置。然后，相对的元件一起形成为凹部的几何形状。上空气流导引元件和/或下空气流导引元件可以具有指向螺旋流动通道的梢部，该梢部的半径与风扇舌状部的半径的0.25倍至0.75倍相对应。因此，在空气流导引元件的梢部处的半径小于风扇舌状部的半径。

15、此外，可以设置的是，上空气流导引元件和/或下空气流导引元件在风扇舌状部上具有与风扇叶轮的轴向高度的0.35倍至0.75倍相对应的轴向高度。在这种情况下，上空气流导引元件和/或下空气流导引元件的指向螺旋流动通道的梢部的轴向高度最大可以与上空气流导引元件和/或下空气流导引元件在风扇舌状部处的轴向高度的0.7倍相对应。还可以设置的是，上空气流导引元件和/或下空气流导引元件的梢部的轮廓不具有半径。

16、上空气流导引元件和/或下空气流导引元件的轴向高度从梢部沿流动方向增加。上空气流导引元件和/或下空气流导引元件的径向宽度也可以沿流动方向增加。宽度的增加可以被限制在相关的空气流导引元件的面对螺旋流动通道的侧部。上空气流导引元件和/或下空气流导引元件的表面可以具有沿流动方向定向的凹形轮廓或凸形轮廓。

17、空气流导引元件或者上空气流导引元件和/或下空气流导引元件可以具有与风扇叶轮相关的在47°至67°范围内的围包角。