專(zhuān)利名稱(chēng)：具有結(jié)構(gòu)化粗糙表面的柱面閥門(mén)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種氣流控制裝置，其特別是用于汽車(chē)暖氣設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備。這種氣流控制裝置通常包括一個(gè)設(shè)置在空氣通道中的空氣閥門(mén)，該空氣閥門(mén)用來(lái)增大或者減小空氣通道的凈橫截面。
近些年，在汽車(chē)供暖設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備的領(lǐng)域中，為避免噪音產(chǎn)生作出過(guò)多種努力，提出了應(yīng)當(dāng)設(shè)置各種消聲設(shè)備的建議，例如構(gòu)造在外殼中的亥姆霍茲共鳴器(Helmholz-Resonator)或其他類(lèi)似設(shè)備。另外，為了避免空氣閥門(mén)上的噪聲產(chǎn)生，對(duì)邊緣區(qū)域進(jìn)行特別設(shè)計(jì)，以提供一種可以避免緊臨開(kāi)啟時(shí)刻的振鳴噪聲的不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)橐婚_(kāi)始形成的間隙具有不規(guī)則的構(gòu)造。
由DE-A-10018268已知的、按照權(quán)利要求1的前序部分所述的氣流控制裝置，特別是用于汽車(chē)暖氣設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備，其具有一個(gè)設(shè)置在空氣通道中的空氣閥門(mén)，該空氣閥門(mén)具有各個(gè)用以相互接合的第一表面部段和各個(gè)不相互接合的第二表面部段。在DE-A-10018268中建議，將空氣閥門(mén)的邊緣區(qū)域，也就是它的一個(gè)第一表面部段，設(shè)計(jì)成不規(guī)則形狀，以避免振鳴噪聲。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，該第一表面部段表現(xiàn)為一個(gè)由閥門(mén)元件本身與一突出的筋條構(gòu)成的角，其中筋條的端部構(gòu)造成不規(guī)則形狀，因?yàn)檫@是閥門(mén)間隙的形成位置，此時(shí)，相互間的接合在這里解除。
另外，申請(qǐng)人還提出了多種具有不規(guī)則邊緣結(jié)構(gòu)的空氣閥門(mén)，以減輕閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)刻的噪聲。
盡管上面的措施在個(gè)別情況下可以取得不錯(cuò)的降噪效果，然而在許多情況下上述措施并不足以取得預(yù)期的降噪效果。
本發(fā)明的目的在于，提供一種文首所述型式的氣流控制裝置，它可以進(jìn)一步避免氣流噪聲的形成。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)至少在一個(gè)第二表面部段上設(shè)置表面結(jié)構(gòu)元件來(lái)達(dá)到上述目的。特別意想不到地發(fā)現(xiàn)，如果在閥門(mén)的所謂非邊緣區(qū)域或者空氣通道的一個(gè)未參與密封的區(qū)域設(shè)置表面結(jié)構(gòu)元件，對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，就可以取得非常有效的降噪效果。自然也可以在相應(yīng)的第一表面部段上附加設(shè)置表面結(jié)構(gòu)元件，由此得到一種不規(guī)則的邊緣，正如在DE-A-10018268中已提議的那樣。而對(duì)于本發(fā)明的構(gòu)思來(lái)說(shuō)，很重要的一點(diǎn)是，恰恰不是對(duì)實(shí)現(xiàn)密封功能的區(qū)域進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，而是對(duì)與之相鄰近的表面部段進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。這具有很顯著的優(yōu)點(diǎn)，即，在該設(shè)計(jì)的框架內(nèi)，對(duì)于密封性和要使用的關(guān)閉壓力不產(chǎn)生任何限制，如同將密封區(qū)域自身進(jìn)行不規(guī)則設(shè)計(jì)、以便在開(kāi)啟時(shí)刻獲得一種不規(guī)則的間隙構(gòu)造的情形那樣。
表面結(jié)構(gòu)元件可包括凸起和凹陷，特別是高度/深度為2mm。這樣的表面結(jié)構(gòu)化能夠令人滿(mǎn)意地改變的表面區(qū)域中的氣流，使得不僅在該處而且在邊緣處或者第一表面部段上的氣流噪聲都被避免，而密封區(qū)域無(wú)需進(jìn)行非規(guī)則化。
有利地，表面結(jié)構(gòu)元件至少表面局部地不規(guī)則設(shè)置，以便避免寄生噪聲現(xiàn)象的形成。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，表面結(jié)構(gòu)元件基本上包括長(zhǎng)方六面體狀的元件。使用長(zhǎng)方六面體狀的表面結(jié)構(gòu)元件，可以保證空氣通道和/或空氣閥門(mén)在通過(guò)壓鑄法進(jìn)行制造時(shí)具有良好的脫模性，以及在避免規(guī)則結(jié)構(gòu)的同時(shí)保證了整個(gè)表面的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。
表面結(jié)構(gòu)元件也可以至少部分具有一種多面體狀構(gòu)造，例如四面體狀、金字塔狀等等，其中錐體狀的或者截錐狀的構(gòu)造也可以考慮。但無(wú)論如何需要注意的是，具有離散尖端以及具有倒圓尖端的多面體是有利的，這是為了在不同的地方提供不同的氣流阻力。
表面結(jié)構(gòu)元件也可以至少部分構(gòu)造成基本半球形。在這種情況下，表面結(jié)構(gòu)元件可以是疙瘩結(jié)構(gòu)，或者小坑，就像高爾夫球上的小坑一樣。
有利地，表面結(jié)構(gòu)元件的投影面積在0.1到1cm2之間，特別是0.5cm2。表面結(jié)構(gòu)元件選擇這樣大小的投影面積，可保證緊鄰表面結(jié)構(gòu)元件處的邊界空氣層產(chǎn)生一種令人滿(mǎn)意的氣流變化，以便有效地避免噪聲的形成，即便很高的氣流速度也不會(huì)導(dǎo)致寄生的噪聲形成。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，空氣閥門(mén)構(gòu)造成殼式閥門(mén)，其中表面結(jié)構(gòu)元件特別是設(shè)置在殼表面上或者空氣通道的一個(gè)與殼表面對(duì)置的部分上，或者同時(shí)設(shè)在這兩個(gè)表面上。
本發(fā)明的空氣流控制裝置的一種特別有利的應(yīng)用是在新鮮空氣/循環(huán)空氣控制裝置上，因?yàn)檫M(jìn)行這種應(yīng)用時(shí)必須要操控高的背壓和高的氣流速度，以前的解決方案常常會(huì)導(dǎo)致噪聲方面的問(wèn)題，并且不允許對(duì)空氣閥門(mén)的邊緣進(jìn)行改造。
本發(fā)明其它的優(yōu)點(diǎn)和特征進(jìn)一步由下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施形式的描述示例性地給出，并參照附圖，其中

圖1示出帶有新鮮空氣/循環(huán)空氣控制裝置的進(jìn)風(fēng)口外殼的剖視圖，其用于汽車(chē)供暖設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備，該新鮮空氣/循環(huán)空氣控制裝置是本發(fā)明的氣流控制裝置的一種優(yōu)選應(yīng)用。
該氣流控制裝置包括一柱面或殼式閥門(mén)20和一空氣通道，空氣通道由進(jìn)風(fēng)口外殼10限定邊界，在所示實(shí)施形式中示出了新鮮空氣供給通道開(kāi)口。所示出的裝置借助于在圖中僅以風(fēng)扇葉輪5示意的鼓風(fēng)機(jī)將吸入的新鮮空氣或循環(huán)空氣送入汽車(chē)內(nèi)室。為了關(guān)閉/切斷新鮮空氣供給，以一種公知的方式設(shè)置柱面閥門(mén)或殼式閥門(mén)20，其具有可以與空氣通道的第一表面部段11、12、13、14密封地接合的第一表面部段21、22、23、24。另外，空氣通道在所示實(shí)施形式中還包括一個(gè)不具密封功能的第二表面部段17。以相應(yīng)的方式，空氣閥門(mén)20還具有兩個(gè)不參加與通道進(jìn)行相互作用的表面部段26、27，其只和密封接合部段面式連接。如圖所示，表面部段27設(shè)置有表面結(jié)構(gòu)元件28，從而表面部段27總體上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化。
圖1所示的空氣閥門(mén)20位置是新鮮空氣部分開(kāi)通的位置，有相當(dāng)大的背壓，從而特別是在汽車(chē)速度很高的時(shí)候，在進(jìn)風(fēng)口10與空氣閥門(mén)20之間的表面區(qū)域避免形成規(guī)則的氣流結(jié)構(gòu)，由此可以切實(shí)消除振鳴噪聲。這個(gè)情況，如圖所示，出現(xiàn)在空氣閥門(mén)20的任何一個(gè)位置，也就是說(shuō)，即使是就在開(kāi)啟或關(guān)閉之前或者之后、亦即各個(gè)第一表面部段11、12、13、14、21、22、23、24之間相互接合之前或者之后，這些表面部段的密封性能沒(méi)有受到影響。換言之，本發(fā)明的方案意想不到地以一種簡(jiǎn)單的、令人滿(mǎn)意的方式確保了噪聲的消除，即通過(guò)在未參與密封的表面設(shè)置結(jié)構(gòu)元件。這是一種很有創(chuàng)新的方案，因?yàn)槿藗冎两袢試L試將未參與密封的表面構(gòu)造得盡可能光滑。
圖2是作為優(yōu)選實(shí)施形式的一部分的空氣閥門(mén)的三維示意圖，其中整個(gè)殼表面作為整個(gè)表面部段，設(shè)有疙瘩狀的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，其可以用壓鑄制造方法特別簡(jiǎn)單地制作?？梢郧宄吹?，第一表面部段20、23沒(méi)有進(jìn)行不規(guī)則化，而第二表面部段27設(shè)置有不規(guī)則的凸起28，其中在所示的實(shí)施形式中，表面結(jié)構(gòu)元件優(yōu)選具有約2mm的高度和約0.5cm2的投影面積。
圖3中示出的是一個(gè)與圖2中表現(xiàn)方式類(lèi)似的其他形式的空氣閥門(mén)，其中表面結(jié)構(gòu)元件為具有尖端或棱的四面體狀。
雖然本發(fā)明完全借助于目前的優(yōu)選實(shí)施形式進(jìn)行描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā)明基本構(gòu)思的前提下，權(quán)利要求范圍內(nèi)不同的變化和變型亦是可能的。目前的做法建議，第二表面部段盡可能不設(shè)置氣流干擾位置以及將第一表面部段構(gòu)造成不規(guī)則形狀，與之相反，本發(fā)明通過(guò)在第二表面部段上設(shè)置表面結(jié)構(gòu)元件，以一種特別有效和經(jīng)濟(jì)的方式減小了氣流噪聲，而不損害密封性。這具有額外的優(yōu)點(diǎn)就表面結(jié)構(gòu)元件的構(gòu)造自由空間而言，同第一表面部段與空氣通道一起進(jìn)行相互作用和必須至少保證密封的情形相比，具有高得多的自由度。
權(quán)利要求
1.氣流控制裝置，特別是用于汽車(chē)暖氣設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備，其具有一個(gè)設(shè)置在空氣通道中的空氣閥門(mén)(20)，該空氣閥門(mén)具有各個(gè)用以相互接合的第一表面部段(11，12，13，14，21，22，23，24)和各個(gè)不相互接合的第二表面部段(17，26，27)，其特征在于，至少在一個(gè)第二表面部段(27)上構(gòu)造有表面結(jié)構(gòu)元件(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流控制裝置，其特征在于，表面結(jié)構(gòu)元件(28)包括凸起和凹陷，特別是高度/深度為約2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣流控制裝置，其特征在于，表面結(jié)構(gòu)元件(28)至少表面局部地不規(guī)則設(shè)置。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所項(xiàng)述的氣流控制裝置，其特征在于，表面結(jié)構(gòu)元件(28)至少部分構(gòu)成為長(zhǎng)方六面體狀。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所項(xiàng)述的氣流控制裝置，其特征在于，表面結(jié)構(gòu)元件(28)至少部分構(gòu)成為基本多面體狀。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所項(xiàng)述的氣流控制裝置，其特征在于，表面結(jié)構(gòu)元件(28)至少部分構(gòu)成為基本半球形。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所項(xiàng)述的氣流控制裝置，其特征在于，一個(gè)表面結(jié)構(gòu)元件(28)的投影面積在0.1到1cm2之間，特別是約0.5cm2。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所項(xiàng)述的氣流控制裝置，其特征在于，空氣閥門(mén)(20)是一種殼式閥門(mén)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之任一所項(xiàng)述的氣流控制裝置，其特征在于，所述氣流控制裝置構(gòu)成為一種新鮮空氣/循環(huán)空氣控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣流控制裝置，特別是用于汽車(chē)暖氣設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和/或空調(diào)設(shè)備，其具有一個(gè)設(shè)置在空氣通道中的空氣閥門(mén)(20)，該空氣閥門(mén)具有各個(gè)用以相互接合的第一表面部段(11，12，13，14，21，22，23，24)和各個(gè)不相互接合的第二表面部段(17，26，27)，其中，至少在一個(gè)第二表面部段(27)上構(gòu)造有表面結(jié)構(gòu)元件(28)。
文檔編號(hào)B60HGK1665691SQ03815330
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者安德列亞斯·菲納 申請(qǐng)人:瓦萊奧空調(diào)系統(tǒng)有限公司