止回閥單元中的或者用于產生真空的設備中的噪聲衰減的制作方法
【專利說明】止回閥單元中的或者用于產生真空的設備中的噪聲衰減
[0001]相關申請
[0002]本申請要求于2013年10月8日提交的美國臨時申請第61/888，186號以及于2013年12月9日提交的美國臨時申請第61/913，756號的利益。
技術領域
[0003]本申請涉及使用文丘里效應產生真空的設備中的和/或止回閥中的噪聲衰減，更特別地，涉及在噪聲源的下游的位置中將多孔構件包含于所述設備或止回閥中。
【背景技術】
[0004]已知的是,發動機(例如車輛發動機)包括用于產生真空的抽吸器(aspirator)或噴射器(ejector)和/或包括止回閥。通常，抽吸器被用來通過使發動機空氣中的一些行進通過文丘里管(Venturi)而生成比發動機歧管真空低的真空。抽吸器可包括在其中的止回閥或者系統可包括單獨的止回閥。當止回閥為單獨的時，它們通常包含于真空源以及使用真空的裝置之間的下游。
[0005]在抽吸器或止回閥的大多數運行狀態期間，將流動分類為湍流。這意味著，除了空氣的整體運動(bulk mot1n)之外,存在疊加的潤流。該些潤流在流體力學的領域中為眾所周知的。該些渦流的數量、物理尺寸、以及位置根據運行狀態連續地變化。以瞬態基礎存在的這些渦流的一個結果是，它們在流體中生成壓力波。該些壓力波是在一定范圍的頻率和大小以上生成的。當該些壓力波通過連接孔行進至使用真空的裝置時，不同的自然頻率可能被激發。該些自然頻率為空氣或周圍結構的振動。若該些自然頻率處于可聽范圍中并且具有足夠的大小，則可在引擎蓋下面和/或在乘客室中聽到湍流所生成的噪聲。這樣的噪聲是不想要的并且需要新的抽吸器、噴射器、和/或止回閥以消除或降低該種類型的噪聲。

【發明內容】

[0006]本文中所公開的各種止回閥單元有效地衰減噪聲，特別是在內燃機中使用期間。在一個實施例中，所述止回閥單元包括殼體，所述殼體限定入口端口、出口端口、以及與所述入口端口和出口端口流體連通的腔室，從而限定從所述入口端口通過所述腔室至所述出口端口的流動路徑。所述腔室具有第一閥座和第二閥座以及設置于所述腔室中的密封構件，所述密封構件能從位于所述第一閥座上的位置運動至位于所述第二閥座上的位置。為了實現聲音衰減，所述止回閥單元包括聲音衰減構件，所述聲音衰減構件設置于所述腔室的下游的流動路徑中、設置于所述腔室內、或者既設置于所述腔室的下游的流動路徑中又設置于所述腔室內。
[0007]在每一個實施例中，所述聲音衰減構件包括多孔材料，所述多孔材料通過干擾而衰減噪聲壓力波。由于止回閥單元有時用于內燃機中，所以聲音衰減構件根據它在內燃機內的放置對于所經歷的溫度具有耐熱性。在一個實施例中，所述聲音衰減構件為由多孔材料所構成的連續的插塞。在其它實施例中，所述聲音衰減構件具有穿過其中的一個或多個鉆孔，所述一個或多個鉆孔與所述流動路徑中的流動方向大致對準。
[0008]在一個止回閥單元中，第一聲音衰減構件接近所述入口端口設置于所述流動路徑中并且第二聲音衰減構件接近所述出口端口設置于所述流動路徑中。
[0009]在另一個止回閥單元中，第一聲音衰減構件設置于所述腔室中且形成所述第一閥座或第二閥座，并且第二聲音衰減構件接近所述出口端口設置于所述流動路徑中。
[0010]在又一個止回閥單元中，文丘里部分與所述腔室的下游的流動路徑具有流體連接部，其使所述文丘里部分與所述出口端口流體連通。其中，第一聲音衰減構件接近所述出口端口設置于所述流動路徑中，并且第二聲音衰減構件接近所述入口端口設置于所述流動路徑中或者設置于所述腔室中。
[0011]在再一個實施例中，文丘里部分與所述腔室處于流體連通，并且所述文丘里部分的排出段限定所述腔室的出口端口。其中，所述聲音衰減構件設置于所述文丘里部分的排出段中。可選擇地，本實施例可進一步包括第二腔室，所述第二腔室具有第二入口端口以及與所述第二入口端口流體連通的第二出口端口，從而限定從所述入口端口通過所述腔室至所述出口端口的流動路徑。所述第二腔室包括第一閥座和第二閥座，并且具有設置于其中的密封構件，所述密封構件能從位于所述第一閥座上的位置運動至位于所述第二閥座上的位置。當該第二腔室存在時，它可被稱作旁通止回閥。第二腔室的出口端口與文丘里部分的、在聲音衰減構件的下游的排出段具有流體連接部。進一步地，所述排出段可包括筒以容納所述聲音衰減構件。所述筒可包括作為所述文丘里部分的排出段的一部分的第一筒部分。所述第一筒部分限定用于所述聲音衰減構件的底座，并且與所述第一筒部分配對的第二筒部分將所述聲音衰減構件封閉于所述筒的第一腔室中。在一個實施例中，該筒為形成第二腔室的雙腔式筒，所述第二腔室包圍所述文丘里部分的、在所述第一腔室上游的排出段的至少一部分。
[0012]該
【發明內容】
強調了本文中所公開的止回閥單元的多個實施例。在以下【具體實施方式】中提供了很多變形。
【附圖說明】
[0013]圖1為用于衰減來自湍流氣流的噪聲的抽吸器的第一實施例的側視立體圖。
[0014]圖2為圖1的抽吸器的側視、縱向剖視平面圖。
[0015]圖3為用于衰減來自湍流氣流的噪聲的抽吸器的另一個實施例的側視、縱向剖視平面圖。
[0016]圖4A為止回閥的正視立體圖。
[0017]圖4B為圖4A的止回閥的縱向剖視圖。
[0018]圖4C為具有圖4A中所示的外部構造的止回閥的第二實施例的縱向剖視圖。
[0019]圖5A為聲音衰減構件的一個實施例的俯視立體圖。
[0020]圖5B為聲音衰減構件的另一個實施例的俯視立體圖。
[0021]圖5C為聲音衰減構件的另一個實施例的俯視平面圖。
[0022]圖6A為用于衰減來自湍流氣流的噪聲的抽吸器的第二實施例的側視立體圖。
[0023]圖6B為圖6A的抽吸器的側視、縱向剖視平面圖。
[0024]圖7A為用于衰減來自湍流氣流的噪聲的抽吸器的第三實施例的側視立體圖。
[0025]圖7B為圖7A的抽吸器的側視、縱向剖視平面圖。
[0026]圖8A為用于衰減來自湍流氣流的噪聲的抽吸器的第四實施例的側視立體圖。
[0027]圖8B為圖8A的抽吸器的側視、縱向剖視平面圖。
【具體實施方式】
[0028]以下【具體實施方式】將示例說明本發明的總原則，其示例另外地示出于附圖中。在附圖中，相同的附圖標記表示相同的或功能上相似的元件。
[0029]當在本文中使用時，“流體”意味著任何液體、懸浮液、膠體、氣體、等離子體、或其組合。
[0030]圖1為用于在發動機中(例如，在車輛發動機中)使用的抽吸器-止回閥組件的外部視圖，所述抽吸器-止回閥組件總體用附圖標記100標明。發動機可為內燃機，并且車輛和/或發動機可包括需要真空的裝置。止回閥和/或抽吸器通常在發動機節流閥之前和在發動機節流閥之后連接至內燃機。除了如在其中所標明的、為了代表發動機的特定的構件而被包括的少數幾個方框之外，在附圖中并未示出發動機以及所有它的構件和/或子系統，并且應當理解的是，發動機的構件和/或子系統可包括車輛發動機中常見的任何部件。盡管在本文中將附圖中的實施例稱作抽吸器(因為動力端口 108連接至大氣壓力)，但是所述實施例并不限于此。在其它實施例中，動力端口 108可連接至升高的壓力，比如由于由渦輪增壓器所產生的升壓的空氣的壓力，并且因此，“抽吸器裝置”現在優選地被稱作噴射器。
[0031]本文中所公開的抽吸器-止回閥組件可具有替代的實施例，比如分別為圖1和2的實施例100以及圖3的實施例100’。抽吸器-止回閥組件100、100’都能連接至需要真空的裝置102并且通過穿過通道144的空氣流為所述裝置102形成真空，所述通道144大致延伸所述抽吸器-止回閥組件的、被設計成形成文丘里效應的一部分的長度。抽吸器-止回閥組件100、100’包括殼體101，如所示出的，所述殼體101由上部殼體部分104和下部殼體部分106形成。為了描述的目的，所述上部部分和下部部分的標示是相對于如定向于紙上的附圖而言的，并且當用于發動機系統中時并不限于所示取向。優選地，通過聲波焊接、加熱或其它傳統方法將上部殼體部分104連接至下部殼體部分106，用于在其間形成不透氣的密封。
[0032]仍然參考圖1-3，下部殼體部分106限定通道144，所述通道144包括多個端口，所述多個端口中的某些能連接至發動機的構件或子系統。所述端口包括:(1)動力端口 108，其供應有來自發動機進氣空氣濾清器170的清潔空氣，所述清潔的空氣通常是在發動機的節流閥的上游獲得的；(2)抽吸端口 110，其可以經由止回閥111連接至需要真空的裝置102 ； (3)排出端口 112，其連接至發動機的節流閥的下游的發動機進氣歧管172 ;以及可選擇地，