涡壳单元和包括这样的涡壳单元的汽车空调制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于汽车的汽车空调的涡壳单元，包括：涡壳，包括下涡壳和比所述下涡壳更靠近气流入口的上涡壳；鼓风机，布置在所述涡壳中，包括电驱动的旋转叶轮，该旋转叶轮包括一个或多个弯曲叶片；预涡壳，布置在所述鼓风机的上方，并且由通过连接筋连接在一起的多个导流叶片形成；以及进气壳体，布置在所述预涡壳的上方，用于引导吸入涡壳单元的空气。预涡壳的导流叶片沿它的纵向方向具有渐开线式轮廓。本实用新型专利技术还涉及一种包括这样的涡壳单元的汽车空调。

Volute element and automotive air conditioner comprising such a volute element

The utility model relates to a vortex shell element, automotive air conditioning car includes: the vortex shell, including vortex shell and the lower shell more than near the entrance of the air vortex blower is arranged in the shell; the vortex shell, including an electrically driven rotating impeller, the impeller comprises a or a plurality of curved blades; pre vortex shell, wherein the blower is arranged at the top, a plurality of guide vanes and by connecting with the form; and the intake housing arranged above the turbine shell pre, for guiding the air suction vortex shell element. The vanes of the volute are involute in their longitudinal direction. The utility model also relates to an automobile air conditioner comprising such a volute unit.

【技术实现步骤摘要】
涡壳单元和包括这样的涡壳单元的汽车空调
本技术涉及一种包括预涡壳的涡壳单元，所述预涡壳特别是渐开线式预涡壳。所述涡壳单元特别地用于为汽车空调供给空气。本技术还涉及一种包括这样的涡壳单元的汽车空调。
技术介绍
随着汽车工业和人民生活水平的快速发展，汽车占有率日渐增加，汽车逐渐地成为人们生活的重要部分，并且人们对它的要求也越来越高。作为汽车的最重要部件之一，汽车空调是影响汽车舒适程度的非常重要的因素。典型地，汽车的汽车空调包括用于为该汽车空调供给空气的涡壳单元。涡壳单元一般由鼓风机和限定风道的涡壳形成。典型地，鼓风机包括电驱动的旋转叶轮，该旋转叶轮包括一个或多个弯曲叶片。在汽车空调工作时，鼓风机的旋转叶轮的弯曲叶片将沿着旋转轴线轴向地吸入新鲜空气，然后迫使空气径向地离开，使得空气沿涡壳的过渡管道进入汽车空调的其他部件。在天气较热或较冷时，乘客倾向于需要汽车空调提供更强的气流，以使他们感觉更加舒适，但更强的气流将导致更大的功耗，并且还导致气流噪声的增加。为了解决或缓解上述技术问题，在现有技术中已知的是在汽车空调的涡壳单元中设置预涡壳，所述预涡壳相对于鼓风机位于气流的上游。预涡壳典型地设置有一个或多个引导气流的导流叶片。在空气被吸入鼓风机时，预涡壳导致气流的旋转或涡旋，从而使空气以优选的角度进入鼓风机的旋转叶轮，降低对弯曲叶片的拖曳效果，减轻鼓风机的振动，从而增强鼓风机的效率并且消减鼓风机的噪音。然而，现有技术的预涡壳的导流效果是非常有限的，难以满足汽车工业对汽车空调的涡壳单元越来越高的性能要求。例如，随着全球变暖逐渐成为人们最为关心的环境问题之一，汽车的碳排放也日益引起人们的担心。降低汽车空调的涡壳单元的能耗成了降低汽车的整体碳排放的重要方面。另外，汽车空调的尺寸变得越来越小型化，这使得涡壳单元的风道的设计变得更复杂和更精确，同时导致越来越难以满足在气流速度分布和噪声方面的性能要求。
技术实现思路
因此，本技术的目的是提出一种改进的涡壳单元，其能够以更低的能耗、更小的噪音为汽车的汽车空调供给空气。所述目的是通过根据本技术的一个实施例的用于汽车的汽车空调的涡壳单元实现的，其包括：涡壳，包括下涡壳和比所述下涡壳更靠近气流入口的上涡壳；鼓风机，布置在所述涡壳中，包括电驱动的旋转叶轮，该旋转叶轮包括一个或多个弯曲叶片；预涡壳，布置在鼓风机的上方，并且由通过连接筋连接在一起的多个导流叶片形成；进气壳体，布置在预涡壳的上方，用于引导吸入涡壳单元的空气。根据本技术的涡壳单元的一个显著特征在于，预涡壳的导流叶片沿它的纵向方向具有渐开线式轮廓(所述导流叶片因此也被称为渐开线式导流叶片)，所述导流叶片的纵向方向大致符合预涡壳的径向方向。由此，在根据本技术的涡壳单元中，预涡壳设置在上涡壳与进气壳体之间。在汽车空调工作时，鼓风机的旋转叶轮以设定速度旋转，空气由此通过进气壳体被吸入涡壳单元，所吸入的空气将首先沿轴向流过预涡壳，然后经过鼓风机的作用沿径向流出。预涡壳的渐开线式导流叶片对流过的气流起到引导作用，即它可以调节气流的方向，并改进气流的速度分布。通过使用具有渐开线式导流叶片的预涡壳，根据本技术的涡壳单元能够高效地消减气流的异常噪音。在使用常规涡壳单元的现有技术的情况下，在汽车的汽车空调工作时，鼓风机高速运转，气流被沿着该涡壳单元的旋转轴线吸入，然后沿径向快速释放。在这种情况下，紊流会在鼓风机的出口处出现。这种紊流会在正常气流噪音之外进一步导致气流的周期性异常噪音。相反，在使用根据本技术的涡壳单元的情况下，渐开线式导流叶片能够有效地引导进气方向，从而在气流中产生正涡旋，所述正涡旋最后在鼓风机的出口处与负涡旋混合。通过这种方式，鼓风机出口处的紊流被消除，从而使气流变得更加均匀。因此，异常气流噪音被有效地消减。本技术的专利技术人已通过实验发现使用根据本技术的涡壳单元的汽车空调噪音能够降低至少1％。根据本技术的涡壳单元还有助于降低汽车空调的能耗，从而消减汽车的总体碳排放。在流过预涡壳之后，气流以涡旋方式进入鼓风机，这将有助于减少鼓风机的旋转阻力，从而提高其效率。相比于现有技术中的常规预涡壳，根据本技术的具有渐开线式导流叶片的预涡壳能够以显著更强的效率引导气流，降低气流因流过预涡壳而导致的压力降低，从而对于相同的风量能够显著地降低涡壳单元的工作电流，降低了汽车空调的能耗。另外，这还避免了鼓风机电机的电路由于过大电流而烧断的风险，从而延长了涡壳单元的使用寿命。本技术的专利技术人进行的实验表明，在相同的风量水平下，根据本技术的涡壳单元的工作电流下降了约5％-15％。在本技术的一个优选实施例中，预涡壳的导流叶片沿它的横向方向的轮廓也是渐开线式的，所述导流叶片的横向方向大致符合预涡壳的轴向方向。导流叶片沿横向方向的渐开线式轮廓能够进一步增强对气流的引导效果。在本技术的另一优选实施例中，所述多个导流叶片绕预涡壳的中心轴线在圆周方向上均匀地分布，并且通过连接筋连接。优选地，所述连接筋与多个导流叶片一体地形成，以加强预涡壳的整体结构。在一种可行的实施方式中，预涡壳的连接筋和多个导流叶片是由塑料材料通过注塑工艺制成的。可选地，预涡壳的连接筋和多个导流叶片也可以由金属材料通过铸造制成。预涡壳的导流叶片的数量具有几种可能的选择，并且可以根据涡壳单元的涡壳和进气壳体设计的结果进行调整。为了避免由于与鼓风机发生谐振而导致的噪音，导流叶片的数量优选地是质数，诸如7个或11个等。在本技术的一个优选实施例中，预涡壳的各个导流叶片相对于轴向方向的倾角根据所需的气流引导效果而确定。在需要较强气流引导效果的情况下，导流叶片相对于轴向方向的倾角更大，使得当沿气流的进气方向(即预涡壳的轴向方向)观察时，导流叶片的投影在与轴向方向垂直的风道截面中占据的面积更大，其结果是，流过预涡壳的气流中的更大比例被导流叶片引导，从而增强了预涡壳的导流效果。相反，在需要的气流引导效果较弱的情况下，导流叶片相对于轴向方向的倾角更小。优选地，导流叶片相对于轴向方向的倾角根据气流在风道内速度和方向的计算流体力学(CFD)模拟而具体确定。在本技术的一个优选实施例中，预涡壳的连接筋沿其长度延伸方向也具有渐开线式轮廓。具体地，所述连接筋的轮廓是绕预涡壳的中心轴线的渐开线。连接筋的渐开线式轮廓能够减少对由渐开线式导流叶片产生的气流涡旋的阻挡作用，从而进一步增强预涡壳对气流的引导效果。根据不同的设计，预涡壳的连接筋可以具有不同的构造。具体地，所述连接筋可以是连续的或者断续的。在连接筋连续的情况下，所述连接筋从预涡壳的一个导流叶片(称为初始导流叶片)开始，沿渐开线式轮廓依次延伸穿过其他各个导流叶片，并最终返回到初始导流叶片。连接筋的起点大致在初始导流叶片沿径向方向的中间位置处，而随着连接筋沿渐开线式轮廓的延伸，它与各导流叶片的交会位置沿径向方向越来越向内偏移(即越来越接近预涡壳的中心轴线)，并终止在靠近初始导流叶片的径向内端的位置处。在连接筋断续的情况下，所述连接筋分成多个断续的段(诸如5个段)。连接筋中的一段从预涡壳的一个导流叶片(称为初始导流叶片)开始，沿渐开线式轮廓延伸到相邻的导流叶片，然后或者终止于该导流叶片，或者穿过该导流叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车的汽车空调的涡壳单元，包括：涡壳，包括下涡壳和比所述下涡壳更靠近气流入口的上涡壳；鼓风机，布置在所述涡壳中，包括电驱动的旋转叶轮，该旋转叶轮包括一个或多个弯曲叶片；预涡壳，布置在所述鼓风机的上方，并且由通过连接筋连接在一起的多个导流叶片形成；以及进气壳体，布置在所述预涡壳的上方，用于引导吸入涡壳单元的空气；其特征在于，所述预涡壳的导流叶片沿该导流叶片的纵向方向具有渐开线式轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车的汽车空调的涡壳单元，包括：涡壳，包括下涡壳和比所述下涡壳更靠近气流入口的上涡壳；鼓风机，布置在所述涡壳中，包括电驱动的旋转叶轮，该旋转叶轮包括一个或多个弯曲叶片；预涡壳，布置在所述鼓风机的上方，并且由通过连接筋连接在一起的多个导流叶片形成；以及进气壳体，布置在所述预涡壳的上方，用于引导吸入涡壳单元的空气；其特征在于，所述预涡壳的导流叶片沿该导流叶片的纵向方向具有渐开线式轮廓。2.根据权利要求1所述的涡壳单元，其特征在于，所述预涡壳的导流叶片沿该导流叶片的横向方向也具有渐开线式轮廓。3.根据权利要求1或2所述的涡壳单元，其特征在于，所述预涡壳的导流叶片与连接筋是一体式的。4.根据权利要求3所述的涡壳单元，其特征在于，所述导流叶片和连接筋是由塑料材料通过注塑工艺制成的。5.根据权利要求3所述的涡壳单元，其特征在于，所述导流叶片和连接筋是由金属材料通过铸造制成的。6.根据权利要求1或2所述的涡壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍韬，林清华，
申请(专利权)人：法雷奥汽车空调湖北有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42