由用于前围正面的华夫格形式和榫槽联接实现的噪音衰减的制作方法

本发明总体上涉及用于机动车辆的暖通空调(hvac)空气处理系统，并且更具体地涉及hvac空气处理系统的密封结构，其中，该密封结构构造成接纳用于在hvac空气处理系统的壳体的内部与外部之间传递流体的流体管线。

背景技术：

车辆通常包括气候控制系统，该气候控制系统通过提供采暖、冷却和通风而将车辆的乘客车厢内的温度保持在舒适水平。乘客车厢内的舒适度通过本领域中被称为暖通空调(hvac)空气处理系统的集成机构来保持。空气处理系统对流动穿过其的空气进行调节并将经调节的空气分布在整个乘客车厢中。

空气处理系统通常采用具有一个或更多个热交换器的壳体，以用于调节穿过该空气处理系统的空气。例如，空气处理系统可以包括与空气处理系统的制冷回路相关联的蒸发器，以用于对空气进行冷却和除湿。空气处理系统还可以包括采暖热交换器，以用于对穿过该空气处理系统的空气进行加热。采暖热交换器可以是与制冷回路相关联的冷凝器或是与机动车辆的冷却系统相关联的散热器。

热交换器通常被容纳在壳体的内部内，而制冷回路的附加部件或机动车辆的冷却系统则布置在壳体的外部，由此要求与热交换器相关联的任何流体穿过形成在壳体的外部中的一个或更多个开口被供给。因此，形成在壳体中的每个开口均需要密封以防止流体流入或流出壳体。

为了实现密封，在壳体的外部、邻近于或绕为hvac提供流体传递的管道和开口形成有密封部件比如壳体、密封件和其他部件。密封部件通常例如邻近于或界面连接一块金属板而靠近乘客车厢定位。然而，根据现有技术的密封部件通常没有阻止来自于车辆外部空气的噪音和振动，比如来自于车辆行驶的路面的噪音和振动，来自于流过车辆的hvac或发动机舱的空气的噪音和振动，以及由车辆的其他部件引起的或是来自于车辆外部的环境的其他噪音和振动。

例如，图6是根据现有技术的密封组件100的示意图。该密封组件100包括联接至第二壳体部件104或与第二壳体部件104接合的第一壳体部件102。密封件108与壳体部件102、104接合。第一壳体部件102是空心的从而使传声损失(stl)最小化并且允许大量不利的声音和噪音进入乘客车厢。大量不利的声音或噪音是声衰减不足所致，因为密封组件100通常包括吸收行进穿过密封组件100的声波的能量的最小特征。

因此，理想的是，生产一种下述密封组件：其构造成使声衰减和传声损失最大化，同时提供有效的密封以防止流体进入及流出壳体。

技术实现要素：

根据本发明并且与本发明相适应，出人意料地发现一种下述密封组件，该密封组件构造成使声衰减和传声损失最大化，同时提供有效密封以防止流体流入或流出壳体。

在本发明的一个实施方式中，公开了一种空气处理系统的密封组件。该密封组件包括由第一壳体部分和第二壳体部分形成的壳体。第一壳体部分具有以华夫格形式形成的多个肋。壳体接纳空气处理系统的流体管道的一部分。密封件接合壳体的外表面并且接纳流体管道。

根据本发明的另一实施方式，公开了一种空气处理系统的密封组件。该密封组件包括具有以华夫格形式形成的多个肋的第一壳体部分。所述多个肋大致平行于第一壳体部分的高度方向延伸。第二壳体部分联接至第一壳体部分以形成用于接纳和密封流体管道的壳体。壳体布置在空气处理系统的外壳的外部。密封件接合壳体的外表面。

根据本发明的又一实施方式，公开了一种车辆的空气处理系统。该空气处理系统包括外壳，外壳具有外部和构造成接纳空气处理系统部件的内部。流体管道从外壳的外部延伸到外壳的内部。流体管道构造成传输流体。壳体布置在外壳的外部并且封闭并密封流体管道的一部分。壳体由第一壳体部分与第二壳体部分联接形成。第一壳体部分具有多个肋和形成在第一壳体部分上的唇状部。第二壳体部分具有形成在第二壳体部分中的凹槽。凹槽构造成接合唇状部。密封件接合壳体的外表面。

附图说明

图1是暖通空调(hvac)的空气处理系统的俯视立体图，其中，该空气处理系统包括壳体、流体管道以及根据本公开的实施方式的密封组件；

图2是图1的密封组件和流体管道的局部分解仰视立体图；

图3是穿过剖面线3-3截取的图1的密封组件和流体管道的一部分的横剖面正视图；

图4是穿过剖面线4-4截取的图1的密封组件和流体管道的一部分的横剖面正视图；

图5是图1的密封组件的第二壳体部分的俯视立体图；

图6是根据现有技术的密封组件的密封件、第一壳体部分和第二壳体部分的示意图和示出了以分贝为单位的声音与声音行进穿过根据现有技术的密封组件的时间的关系的示例的相关曲线图；

图7a是根据本公开的替代实施方式的密封组件的密封件、第一壳体部分和第二壳体部分的示意图和示出了以分贝为单位的声音与声音行进穿过根据本公开的替代实施方式的密封组件的时间的关系的示例的相关曲线图；以及

图7b是本公开的图1的密封组件的密封件、第一壳体部分和第二壳体部分的示意图和示出了以分贝为单位的声音与声音行进穿过根据图1的密封组件的时间的关系的示例的相关曲线图。

具体实施方式

以下详细描述和附图描述并说明了本发明的各种实施方式。说明书和附图用以使本领域技术人员实现和使用本发明，而不意在以任何方式限制本发明的范围。就所公开的方法而言，所呈现的步骤本质上是示例性的，并且因此，这些步骤的顺序不是必须的或关键的。

图1示出了机动车辆的暖通空调(hvac)的空气处理系统10，该空气处理系统10包括空气处理系统10的外壳12(由虚线示意性地表示)、密封组件14和流体管道16。

外壳12包括布置在其中的与空气处理系统10的操作相关联的各种部件(未示出)。外壳12例如可以包括蒸发器(未示出)和加热器芯(未示出)。蒸发器和加热器芯可以形成具有例如压缩机(未示出)的部件的制冷回路的一部分。加热器芯可以是制冷回路的冷凝器、形成机动车辆的发动机或电池的冷却系统的一部分的散热器、或电动装置。在不背离本发明的范围的情况下，与空气处理系统10的操作相关联的组件的任何组合可以布置在外壳12的内部或外部。

外壳12被示出为包括形成壳体的内部与壳体的外部之间的边界的外壁13。在图1中，外壳12被示出为具有长方体形状以作说明之用，然而外壳12可以根据需要具有任何形状比如不规则的或规则的三维形状，其中，该形状构造成以空间高效的方式适当地将空气处理系统10的各种部件包装在外壳12内。外壳12的外壁13例如可以由任何合适的刚性材料如塑料形成。

密封组件14布置于外壳12的外部。流体管道16从外壳12的外部的流体源(未示出)延伸至外壳12内部的部件中的一个部件。流体管道16构造成接收通常用于空气处理系统中的流体例如冷却剂、制冷剂、水或其他流体。例如，流体管道16可以形成具有蒸发器和/或冷凝器的制冷回路的一部分并且可以构造成使制冷回路的制冷剂循环通过外壳12内部的蒸发器或冷凝器中的一者。流体管道16可以替代性地形成机动车辆的冷却系统的一部分并且可以构造成使冷却系统的冷却剂循环通过外壳12的内部内的加热器芯。本领域技术人员应当理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，流体管道16可以根据需要形成与空气处理系统10的操作相关联的、要求在外壳12的内部与外部之间进行流体传递的任何系统的一部分。在示出的实施方式中，示出了流体管道16中的两个流体管道。然而，要理解的是，根据需要，可以使用多于两个或少于两个的流体管道16。流体管道16延伸穿过密封组件14。

如图1至图5所示，密封组件14包括由第一壳体部分20和第二壳体部分22形成的壳体18。第一壳体部分20具有限定了开口32和中空室26的外壁30。如所示出的，第一壳体部分20具有大致矩形的横截面形状。然而，要理解的是，第一壳体部分20可以根据空气处理系统10而根据需要具有任何横截面形状比如大致圆形的、大致卵形的、或基本不规则的形状。室26包括以“华夫格(waffle)”或格网形式布置的多个肋28。如本文中所使用的，华夫格形式或格网形式是指肋28的相交的条，其中，如图2至图3所示，肋28在其间限定了具有矩形的、方形的或菱形的横截面形状的空心柱。然而，要理解的是，可以设想其他构型和形式。例如，肋28可以限定具有“蜂窝”形式的空心柱，其中，空心柱具有大致六边形的横截面形状。空心柱可以具有其他横截面形状例如圆形的、三角形的、不规则的形状、或任何其他类似的形状。肋28沿大致横向于行进穿过密封组件14的纵向声波的进行方向的或平行于能量输送穿过密封组件14的方向的方向延伸。例如，肋28大致平行于第一壳体部分20的高度方向延伸或横向于延伸穿过密封组件14的流体管道16的方向延伸。如所示出的，肋28在模制工序期间与第一壳体部分20一体地形成。然而，要理解的是，肋28可以单独地形成并且联接至第一壳体部分20或必要时通过不同的工艺形成。肋28沿着整个中空室26延伸。但是，肋28也可以根据空气处理系统10的应用和构造而仅延伸穿过中空室26的一部分。

第一壳体部分20包括形成于其中的凹处34。特别地，凹处34形成在肋28的一部分和第一壳体部分20的边缘36中以接纳流体管道16的一部分。第一壳体部分20的边缘36限定开口32。唇状部38沿着边缘36的邻近于密封件24的部分形成。但是，必要时，唇状部38可以沿着边缘36的任意部分形成。

第一壳体部分20还包括构造成用于将第一壳体部分20联接至第二壳体部分22的联接特征件40。例如，如所示出的，联接特征件40包括孔42和卡扣配合的凸起44。孔42构造成用于接纳形成在第二壳体部分22上的销或突起。卡扣配合的凸起44构造成被接纳在形成在第二壳体部分22中的槽46中并且通过干涉配合与槽46接合。联接特征件40还有助于第一壳体部分20与第二壳体部分22的对准。要理解的是，例如，必要时可以使用其他类型的联接特征件比如螺栓、夹具和黏合剂。

在某些实施方式中，第二壳体部分22与空气处理系统10的外壳12一体地形成。在示出的实施方式中，第二壳体部分22与空气处理系统10的外壳12单独形成并且第二壳体部分22通过支架18联接至外壳12。第二壳体部分22具有外表面50、内凹面52、以及与内凹面52接界的边54。凹处56形成在边54中以接纳并支承流体管道16。第二壳体部分22的凹处56与第一壳体部分20的凹处34对准以在第一壳体部分20与第二壳体部分22联接时形成用于流体管道16的开口。空心分隔件58从内凹面52延伸以接纳卡扣配合的凸起44。槽46形成在内凹面52中、空心分隔件58的周界内。

第二壳体部分22还包括从内凹面52延伸的肋60。第二壳体部分22的肋为第二壳体部分22提供机械支撑。肋60可以被包括在第二壳体部分22的外表面50上以对第二壳体部分22的部分进行机械加强。

具有与第一壳体部分20的唇状部38对应的形状的凹槽62形成于第二壳体部分22的边54中。凹槽62与第一壳体部分20的唇状部38对准。特别地，凹槽62形成在边54中、距空气处理系统10的外壳12最远的部分处。第二壳体部分22上还形成有联接特征件64，并且联接特征件64构造成用于将第一壳体部分20联接至第二壳体部分22。联接特征件64包括槽46和孔66以接纳销、凸起或螺栓。

密封件24总体上包括由弹性的且可弹性变形的材料形成的主体。密封件24可以由聚合材料并且更具体地由例如合成橡胶比如三元乙丙(epdm)橡胶的弹性体形成。在不背离本发明的范围的情况下，可以使用具有必要的弹性特性和可弹性变形特性的替代性材料来形成密封件24。密封件24可以通过模制工艺形成，但是，在不背离本发明的范围的情况下，可以使用任何合适的材料和制造工艺来形成密封件24。

密封件24包括构造成与壳体18呈面向关系的第一面68以及构造成背向外壳12的相反的第二面70。密封件24的周向边72被示出为是大致椭圆形的，但在不背离本发明的范围的情况下，密封件24的周向边72可以具有任何形状，作为非限制性示例，包括圆形形状、卵形形状、矩形形状和不规则形状，只要密封件24的周向边72形成用于围绕需要密封的任何开口的封闭形状即可。

具有大致椭圆形的横截面形状的突起74从密封件24的第二面70向外且远离外壳12突出。突起74遵循与密封件24的周向边72的形状基本上对应的封闭形状。但是，在其他实施方式中，突起74可以具有与密封件24的周向边72的形状不同的形状。

用于接纳流体管道16中的一个流体管道的流体口76穿过突起74并因此穿过密封件24而形成。密封件24被示出为具有两个流体口76，但在不背离本发明的范围的情况下，密封件24可以具有任意数目的流体口76。两个流体口76例如可以包括入口和出口，其中，入口构造成用于将流体从外壳12的外部传递到外壳12的内部，并且出口构造成用于将流体从外壳12的内部传递到外壳12的外部。在不背离本发明的范围的情况下，流体管道16中的每个流体管道都可以根据需要利用任何已知形式的密封组件14相对于密封件24被密封。

为了组装密封组件14，第二壳体部分22被通过支架48联接至空气处理系统10的外壳12。在替代性实施方式中，第二壳体部分22与空气处理系统10的外壳12一体地形成。第二壳体部分22的凹处56接纳流体管道16。第一壳体部分20联接至第二壳体部分22，其中，第一壳体部分20的凹处34与第二壳体部分22的凹处56对准以接纳并且封围流体管道16的一部分。第一壳体部分20的唇状部38与第二壳体部分22的凹槽62接合。第一壳体部分20的联接特征件40与第二壳体部分22的联接特征件64接合。第一壳体部分20和第二壳体部分22形成壳体18。密封件24由此被定位成与壳体18的外表面接合。流体口76接纳穿过其的流体管道16。

图6是示出了行进穿过根据现有技术的密封组件100的声波的示意图和对应的声音和时间曲线图。图7a是示出了行进穿过根据本公开的密封组件14的声波的示意图和根据本公开的将在下文中进行详细描述的替代性实施方式的对应的声音和时间曲线图。图7b是示出了行进穿过根据本公开的密封组件14的声波的示意图和对应的声音和时间曲线图。如图7b中示出的，行进穿过本发明的密封组件14的声音相比于行进穿过现有技术的密封组件100的声音以更快的速率消散。与凹槽62接合的唇状部38阻碍了在现有技术的第一壳体部件102与第二壳体部件104之间形成的开口并且用作障碍物以使行进穿过本公开的密封组件14的声音消散。

肋28用作构造成吸收声音并使穿过密封组件14的声音传递显著减少的声阱。通常，进入密封组件14的声波通过肋28在声反射下衰减。肋显著地提高了密封组件14的声衰减特性。与缺少这些肋以及唇状部与凹槽构型的密封组件相比，撞在肋28以及唇状部38与凹槽62上的声波表现出减小的声反射。因此，声波被肋28以及唇状部38与凹槽62更有效地吸收并被衰减。肋28以及唇状部38与凹槽62增加行进穿过密封组件14的声音的表面暴露，并且因此，增大了声衰减。

应当理解的是，可以设想肋28的替代构型。例如，如图7a中所示，肋28可以沿与行进穿过密封组件14的声波的方向大致平行的方向延伸，其中，肋28大致平行于第一壳体部分20的宽度方向或处于与从密封组件14的距离外壳12最远的部分至外壳12的方向平行的方向。

图7a是示出了行进穿过根据本公开的密封组件14的声波的示意图和对应的声音和时间曲线图，其中，肋28大致平行于行进穿过密封组件14的声波的方向延伸。如能够示出的，行进穿过本发明的密封组件14的声音相比于行进穿过现有技术的密封组件100的声音以更快的速率消散。

在使用中，密封件24的大致平面的第二面70可以布置成例如与车辆的面板如金属板或车辆的其他部分抵接。在其他实施方式中，密封件24可以不与车辆的任何部件抵接。

有利地，相比于现有技术的密封组件，根据本公开的密封组件14有助于更高的传声损失。因此，乘客在车辆的乘客车厢内感受到的噪音会更小。

从前面的描述中，本领域普通技术人员可以很容易地确定本发明的本质特征，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改以使本发明适于各种用途和条件。