[发明专利]汽车空气处理系统中叶片通过频率音调的抑制

说明书

用于汽车HVAC系统的风机中在叶片通过频率产生的噪声音调被抑制。风机包括离心式风扇和设置于风扇周围的涡卷形体。出口从涡卷形体延伸，以便引导来自涡卷形体的分界点的气流。进口与涡卷形体耦接，该进口限定包含在底部与同轴地设置于风扇上方的环形末端之间延伸的弓形环的进口喉道。局部周边围壁从弓形环向上游延伸，该围壁具有环形末端内部直径的约4％至约6.5％之间的高度。围壁跨越喉道约120°至约180°之间的圆周的周长部分。因此，在叶片通过频率产生的噪声音调被抑制，而气流没有任何显著的减少。

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦资助研究的声明

不适用。

背景技术

本发明总体涉及一种用于汽车的加热、通风、空气调节(HVAC)系统的风机元件，以及更具体地，涉及减少音调噪声的产生而不减小空气流量的风机进口结构。

在典型的汽车HVAC系统中，风机将新鲜或再循环空气传递至热交换器(例如，蒸发器或加热器核心)，新鲜或再循环空气随后通过通风管道或出口调风器(outlet register)分配到客舱。风机包括容纳风扇(即，叶轮)的外壳和用于旋转风扇的电机。用于汽车HVAC空气处理系统的最常用的配置采用离心式风机，其中风扇叶片的圆柱形布置通过在外壳中的轴向开口来接收进气，并离心地加速空气通过周围的涡卷形区域至出口。涡卷形区域拥有螺旋形外形，其中涡卷形的横截面积随着接近出口而增大。

离心式叶轮典型地形成为拥有多个圆柱放置的风扇叶片的旋转风机轮。设置在风机轮一边上方的进口拥有喉道，该喉道内部直径略小于风扇叶片之间的内部直径，以便使空气被引导至风机轮的内轴，从而加速进入外部涡卷形区域。喉道通常为拥有内弧和/或其他特征的环形，以产生增加流入风机的空气的文丘里效应(venturi effect)。

典型的喉道布置趋于使用环形附近的移动叶片来引起强气流相互作用。相互作用产生可被听到的音调，该音调发生在由风扇叶片数量乘以旋转速度决定的基本频率——被称为叶片通过频率(BPF)。BPF音调通常听起来像高音口哨。这种噪声会引起车辆乘员的反感。

发明内容

在本发明的一个方面，用于汽车HVAC系统的风机包括离心式风扇和设置于风扇周围的涡卷形体。出口从涡卷形体延伸，以便引导来自涡卷形体分界点的气流。进口与涡卷形体耦接，该进口限定包含在底部与同轴地设置于风扇上方的环形末端之间延伸的弓形环的进口喉道。局部周边围壁从弓形环向上游延伸，该围壁具有环形末端内部直径的约4％至约6.5％之间的高度。围壁跨越喉道约120°至约180°之间的圆周的周长部分。

根据本发明，提供一种用于汽车HVAC系统的风机，包含：

离心式风扇；

设置在风扇周围的涡卷形体；

从涡卷形体延伸以便引导来自涡卷形体的分界点的气流的出口；

耦接至涡卷形体、限定包含在底部与同轴地设置于风扇上方的环形末端之间延伸的弓形环的进口喉道的进口；以及

从弓形环向上游延伸的局部周边围壁，该局部周边围壁具有环形末端内直径的约4％至约6.5％之间的高度，其中局部周边围壁跨越喉道约120°至约180°之间的圆周的周长部分。

根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁从环形末端伸出。

根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁从底部伸出。

根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有实质上与分界点对齐的圆周中心。

根据本发明的一个实施例，其中局部周边围壁具有实质上与弓形圆环的厚度相等的厚度。

根据本发明的一个实施例，其中进口、局部周边围壁以及至少部分的涡卷形体为热塑性树脂的一体成型。