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CN108119264B - 用于内燃机的筒状空气滤清器 - Google Patents

用于内燃机的筒状空气滤清器 Download PDF

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CN108119264B CN201711202276.8A CN201711202276A CN108119264B CN 108119264 B CN108119264 B CN 108119264B CN 201711202276 A CN201711202276 A CN 201711202276A CN 108119264 B CN108119264 B CN 108119264B
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Abstract

用于内燃机的筒状空气滤清器，其包括壳体和过滤器元件。壳体包括机壳和以能移除的方式连接到机壳的盖。盖包括盖主体和吸收性过滤器组件。吸收性过滤器组件包括平的吸收性过滤器和固定部，其中吸收性过滤器吸收内燃机的蒸发的燃料。吸收性过滤器位于过滤器元件的内侧并且沿过滤器元件的轴向延伸。过滤器元件的内表面与吸收性过滤器的两相反的平面以间隙间隔开，该间隙允许空气在不穿过吸收性过滤器的情况下到达出口。

Description

用于内燃机的筒状空气滤清器
技术领域
本发明涉及配置在内燃机的进气通道中的筒状空气滤清器。
背景技术
现有技术的用于内燃机的筒状空气滤清器包括筒状壳体和筒状过滤器元件。壳体包括具有入口的周壁、具有出口的顶壁以及与顶壁相反的底壁。过滤器元件容纳在壳体中。
筒状过滤器元件包括褶皱筒状过滤部和两个密封部，其中筒状过滤部通过将过滤介质片打褶而形成，密封部配置在过滤部的轴向上的相反两端以密封壳体的顶壁与底壁之间的空间。
日本特开第2001-123897号公报公开了包括过滤部和配置在过滤部的内侧的内管的过滤器元件。内管包括吸收蒸发的燃料的吸收剂，并且内管具有许多气孔。
发明内容
日本特开第2001-123897号公报中记载的过滤器元件具有使气流阻力增加的缺点。原因是：虽然内管具有许多气孔，但是内管阻断了供空气流过的通道。因此，在降低气压损失方面存在改善的空间。
本发明的目的是提供用于内燃机的使气压损失降低的筒状空气滤清器。
本发明的一个方面是一种用于内燃机的筒状空气滤清器，其配置在所述内燃机的进气通道中。所述筒状空气滤清器包括：筒状壳体，其包括具有入口的周壁、具有出口的顶壁以及与所述顶壁相反的底壁；以及筒状过滤器元件，其容纳在所述壳体中。所述壳体包括具有所述底壁的机壳和具有所述顶壁的盖。所述盖以能移除的方式连接到所述机壳。所述盖包括盖主体和吸收性过滤器组件，其中所述盖主体包括所述顶壁和所述出口。所述吸收性过滤器组件包括：平的吸收性过滤器，其吸收所述内燃机的蒸发的燃料；和固定部，其与所述吸收性过滤器形成为一体并且固定至所述顶壁的内表面。所述吸收性过滤器位于所述过滤器元件的内侧并且沿所述过滤器元件的轴向延伸。所述过滤器元件包括与所述吸收性过滤器的两相反的平面以间隙间隔开的内表面，所述间隙允许空气在不穿过所述吸收性过滤器的情况下到达所述出口。
利用该结构，当空气流过过滤器元件进入过滤器元件的内侧时，允许空气在不穿过吸收性过滤器的情况下到达出口。因此，当空气流过过滤器元件的内侧时，由吸收性过滤器导致的流动阻力的增加将受到限制。结果，使气压损失降低。
另外，在以上结构中，吸收性过滤器组件包括吸收性过滤器和固定部，盖主体包括出口。因此，当空气滤清器被指定用于需要吸收性过滤器的场合时，将与吸收性过滤器组件连接的盖主体用作盖。当空气滤清器被指定用于不需要吸收性过滤器的场合时，吸收性过滤器组件不与盖主体连接。即，可以仅将盖主体用作盖。这简化了吸收性过滤器组件的结构。并且，无论盖主体是否与吸收性过滤器连接，都可以使用相同的盖主体。
本实施方式的其它方面和优点将从以下结合附图通过示例的方式示出本发明的原理的说明中变得明显。
附图说明
图1是示出筒状空气滤清器的第一实施方式的竖直截面图。
图2A是沿着图1中的线2a-2a截取的截面图。
图2B是沿着图1中的线2b-2b截取的截面图。
图3是示出第一实施方式的吸收性过滤器组件的立体图。
图4是示出包括第一半体、第二半体和吸收性过滤器的第一实施方式的吸收性过滤器组件的分解立体图。
图5是示出包括保持构件和吸收性过滤器的吸收性过滤器组件的第二实施方式的分解立体图。
图6是主要示出吸收性过滤器组件和气流计的筒状空气滤清器的第三实施方式的截面图。
具体实施方式
第一实施方式
现在将参照图1至图4说明第一实施方式。
如图1、图2A和图2B所示，筒状空气滤清器(下文中称为空气滤清器10)配置在内燃机的进气通道中并且包括筒状壳体11。筒状壳体11包括具有入口15的周壁12、具有出口16的顶壁13以及与顶壁13相反的底壁14。筒状过滤器元件50容纳在壳体11中。
过滤器元件50
如图1、图2A和图2B所示，过滤器元件50包括褶皱筒状过滤部51、第一密封部52和第二密封部54，其中褶皱筒状过滤部51通过将诸如无纺布或滤纸等的过滤介质片打褶而形成，第一密封部52和第二密封部54均为盘状且具有中央孔。第一密封部52和第二密封部54位于过滤部51的轴向上的一端和另一端。
如图1所示，第一密封部52具有与沿周向间隔配置的多个突起53形成为一体的端面。第二密封部54具有与环状突起55形成为一体的端面。
壳体11
壳体11包括机壳20和盖30，其中机壳20包括周壁12的一部分和底壁14，盖30包括周壁12的一部分和顶壁13，并且盖30以能移除的方式连接到机壳20。
现在将详细说明机壳20和盖30。
机壳20
如图1、图2A和图2B所示，机壳20包括围绕开口21延伸的筒状机壳周壁22。机壳20的限定开口21的整个周缘形成有机壳凸缘23。
如图1和图2A所示，机壳20包括机壳底壁24和筒状入口15，其中机壳底壁24限定壳体11的底壁14，筒状入口15从机壳周壁22的外周面突出并且使机壳20的内部与机壳20的外部连通。
如图1所示，机壳底壁24的内表面包括呈环状且绕机壳20的中心轴线彼此同轴的内突起27、中间突起28和外突起29。机壳底壁24的内表面、内突起27的外周面和中间突起28的内周面限定环状凹部25。过滤器元件50的第一密封部52的突起53嵌入凹部25中。各突起53均包括与凹部25中的机壳底壁24的内表面接触的端面。这使机壳20与第一密封部52之间的空间密封。
外突起29比内突起27和中间突起28朝向开口21突出地更远。外突起29的内周面在径向上与第一密封部52的外周面间隔开并且相对。
机壳20由刚性树脂材料形成。
盖30
如图1和图2B所示，盖30包括盖主体31和吸收性过滤器组件40。
如图1所示，盖主体31包括：围绕开口32延伸的筒状盖周壁33；顶壁13；和从顶壁13的外表面突出并且使盖主体31的内部与盖主体31的外部连通的筒状出口16。盖周壁33的整个周缘形成有盖凸缘34。
顶壁13的内表面包括呈环状且绕盖主体31的中心轴线彼此同轴的中间突起38和外突起39。外突起39比中间突起38朝向开口32突出地更远。
盖主体31由刚性树脂材料形成。
如图1、图3和图4所示，吸收性过滤器组件40包括吸收性过滤器46和保持构件41，其中吸收性过滤器46吸收内燃机中蒸发的燃料，保持构件41保持吸收性过滤器46并且固定至盖主体31。
虽然在附图中未示出，但是吸收性过滤器46为矩形板的形式并且包括：吸收性层，其由活性炭颗粒形成；两个无纺布片，吸收性层被保持在无纺布片之间；两个玻璃纤维网，两个无纺布片被保持在玻璃纤维网之间；以及两个树脂网，两个玻璃纤维网被保持在树脂网之间。热压吸收性过滤器46的整个周缘以限定周缘部47。
如图1和图3所示，保持构件41包括大致环状的固定部43。将固定部43的外径设置为比中间突起38的内径略小。固定部43的内表面包括环状内突起43b。
如图1、图2B和图3所示，保持构件41包括整圈的矩形框44。固定部43包括向内突出的两个相对的部件43a。框44将两个相对的部件43a连接并且框44朝向出口16所在侧的相反侧突出。
框44的外周包括沿过滤器元件50的轴向延伸的两个柱45。在本实施方式中，各柱45的宽度在其延伸方向上是固定的。
如图4所示，本实施方式的保持构件41包括由刚性树脂材料彼此独立地形成的第一半体41a和第二半体41b。半体41a、41b具有彼此相对的表面，各半体均包括容纳部44a。容纳部44a围绕相应的一个半体41a、41b的整个内周地延伸，以容纳吸收性过滤器46的周缘部47。
在吸收性过滤器46的周缘部47被保持在半体41a、41b的容纳部44a之间的情况下，半体41a、41b例如通过振动焊接而彼此接合。这形成了吸收性过滤器组件40。
如图1所示，固定部43具有完全地固定至顶壁13的内表面的周缘。固定部43和顶壁13例如通过振动焊接而彼此接合。
固定部43的内表面、内突起43b的外周面和中间突起38的内周面限定环状凹部35a。过滤器元件50的第二密封部54的环状突起55嵌入凹部35a中。环状突起55包括与凹部35a中的固定部43的内表面(下文中称为密封表面)接触的端面。这将盖30与第二密封部54之间的空间密封。外突起39的内周面在径向上与第二密封部54的外周面间隔开并且相对。
如图1和图2B所示，吸收性过滤器46沿过滤器元件50的轴向延伸穿过过滤器元件50的中心轴线。
如图2B所示，吸收性过滤器46包括相反的平面46a、46b，该相反的平面46a、46b与过滤器元件50的过滤部51和第二密封部54的内周面以间隙S1、S2间隔开。间隙S1、S2允许空气在不穿过吸收性过滤器46的情况下到达出口16。
用于内燃机的筒状空气滤清器的第一实施方式具有下述优点。
(1)吸收内燃机中的蒸发的燃料的平的吸收性过滤器46位于过滤器元件50的内侧且沿过滤器元件50的轴向延伸。过滤器元件50的内表面与吸收性过滤器46的相反的平面46a、46b以间隙S1、S2间隔开。该间隙S1、S2允许空气在不穿过吸收性过滤器46的情况下到达出口16。
利用该结构，当空气流过过滤器元件50的过滤部51进入过滤器元件50的内侧时，允许空气在不穿过吸收性过滤器46的情况下到达出口16。因此，当空气流过过滤器元件50的内侧时，由吸收性过滤器46导致的流动阻力的增加将受到限制。结果，使气压损失降低。
(2)壳体11包括机壳20和盖30，其中机壳20包括底壁14，盖30包括顶壁13且盖30以能移除的方式连接到机壳20。盖30包括具有顶壁13和出口16的盖主体31，以及吸收性过滤器组件40。吸收性过滤器组件40包括吸收性过滤器46和固定部43，其中固定部43与吸收性过滤器46形成为一体并且固定部43固定至顶壁13的内表面。
利用该结构，吸收性过滤器组件40包括吸收性过滤器46和固定部43，盖主体31包括出口16。因此，当空气滤清器10被指定用于需要吸收性过滤器46的场合时，将与吸收性过滤器组件40连接的盖主体31用作盖。当空气滤清器10被指定用于不需要吸收性过滤器46的场合时，吸收性过滤器组件40不与盖主体31连接。即，仅将盖主体31用作盖。这简化了吸收性过滤器组件40的结构。并且，无论盖主体31是否与吸收性过滤器46连接，都可以使用相同的盖主体31。
(3)固定部43是环状的，并且固定部43的周缘固定至顶壁13的内表面。
利用该结构，将吸收性过滤器组件40确实地固定至盖主体31。
第二实施方式
现在将参照图5聚焦于与第一实施方式的区别来说明吸收性过滤器组件40的第二实施方式。
如图5所示，与以第一实施方式相同的方式，本实施方式的保持构件41包括固定部43、框44和柱45。然而，本实施方式的保持构件41不包括两个半体41a、41b并且本实施方式的保持构件41为形成为一体。另外，各柱45的宽度朝向远离固定部43的末端侧逐渐变小。
吸收性过滤器46的周缘部47与框44的外表面接合以形成吸收性过滤器组件40。
用于内燃机的筒状空气滤清器的第二实施方式除了具有第一实施方式的优点(1)至优点(3)之外还具有下述优点。
(4)吸收性过滤器组件40包括框44，该框44配置在吸收性过滤器46的周缘部上。框44包括沿过滤器元件50的轴向延伸的两个柱45，并且各柱45的宽度朝向远离固定部43的末端侧逐渐变小。
利用该结构，框44的各柱45的宽度朝向末端侧逐渐变小。因此，当过滤器元件50装配于吸收性过滤器组件40时，限制了过滤器元件50与柱45的干涉。这允许将过滤器元件50容易地连接到与吸收性过滤器组件40形成为一体的盖30。
另外，柱45朝向底侧更宽。这增加了柱45的刚性，并且最终增加了吸收性过滤器46的刚性。
另外，与各柱45的全部宽度大且恒定的结构相比，减小了归因于柱45的流过过滤器组件50的内侧的气流扰动。因此，减小了气压损失。
第三实施方式
现在将参照图6聚焦于与第一实施方式的区别来说明空气滤清器10的第三实施方式。
如图6所示，出口16包括用于安装检测内燃机的进气量的气流计60的安装槽16a。
在本实施方式中，气流计60通过安装槽16a突出到出口16中。吸收性过滤器46配置成与气流计60的突出方向平行。
用于内燃机的筒状空气滤清器的第三实施方式除了具有第一实施方式的优点(1)至优点(3)之外还具有下述优点。
(5)吸收性过滤器46配置成与气流计60的突出方向平行，该气流计60通过安装槽16a突出到出口16中。
利用该结构，当经过形成于过滤器元件50与吸收性过滤器46的相反的平面46a、46b之间的间隙S1、S2的空气流过出口16时，空气不太可能受到突出到出口16中的气流计60的干扰。这限制了气流计60的检测值的变化。
变型例
以上实施方式可以作出如下变型。
可以例如通过省略玻璃纤维网改变吸收性过滤器46的层结构。形成吸收性层的材料仅需要吸收蒸发的燃料。因此，可以使用诸如沸石等的与活性炭不同的吸收剂。
可以将吸收性过滤器46配置成不穿过过滤器元件50的中心轴线延伸。
吸收性过滤器46可以从过滤器元件50的轴向倾斜。
吸收性过滤器46的形状可以从矩形板改变为例如梯形板。
吸收性过滤器组件40的固定部43仅需要被固定至盖主体31的顶壁13的内表面而不需要具有大致环形。固定部43可以被成形为例如从框44延伸的多个腿部。
当保持构件41由树脂成型时，可以将吸收性过滤器46插入使得保持构件41与吸收性过滤器46一体成型。
以上实施方式旨在说明，并且本发明不限于上述实施方式。在不脱离本发明的主旨和范围的情况下，可以对所公开的示例性实施方式作出各种替换、变型和变化。例如，本发明的主题可以以比所公开的特定的实施方式的全部特征更少的特征存在。将权利要求并入详细的说明书中，并且各权利要求本身都要求独立的实施方式。在权利要求的范围内，本发明的范围旨在包括所有这些替换、变型和变化，及其所有的等同方案。

Claims (4)

1.一种用于内燃机的筒状空气滤清器，其配置在所述内燃机的进气通道中，所述筒状空气滤清器包括：
筒状壳体，其包括具有入口的周壁、具有出口的顶壁以及与所述顶壁相反的底壁；以及
筒状过滤器元件，其容纳在所述壳体中，其中
所述壳体包括具有所述底壁的机壳和具有所述顶壁的盖，
所述盖以能移除的方式连接到所述机壳，
其特征在于，所述盖包括盖主体和吸收性过滤器组件，其中所述盖主体包括所述顶壁和所述出口，
所述吸收性过滤器组件包括：平的吸收性过滤器，其吸收所述内燃机的蒸发的燃料；和固定部，其与所述吸收性过滤器形成为一体并且固定至所述顶壁的内表面，
所述吸收性过滤器位于所述过滤器元件的内侧并且沿所述过滤器元件的轴向延伸，并且
所述过滤器元件包括与所述吸收性过滤器的两相反的平面以间隙间隔开的内表面，所述间隙允许空气在不穿过所述吸收性过滤器的情况下到达所述出口。
2.根据权利要求1所述的筒状空气滤清器，其特征在于，所述固定部是环状的并且包括完全地固定至所述顶壁的内表面的周缘。
3.根据权利要求1或2所述的筒状空气滤清器，其特征在于，
所述吸收性过滤器组件包括配置于所述吸收性过滤器的周缘部的框，
所述框包括沿所述过滤器元件的轴向延伸的两个柱，
所述两个柱的宽度均朝向远离所述固定部的末端侧逐渐变小。
4.根据权利要求1或2所述的筒状空气滤清器，其特征在于，
所述出口包括用于安装检测进气量的气流计的安装槽，
所述气流计通过所述安装槽突出到所述出口中，并且
所述吸收性过滤器配置成与所述气流计的突出方向平行。
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