CN101460732B - 气体过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种气体过滤装置。空气滤清器具备前部壳体，后部壳体以及过滤器。过滤器具有相互平行延伸的多条折叠线，并划分为过滤前室和过滤后室。空气滤清器通过将通过进气口流入过滤前室的空气经由过滤器流通到过滤后室来对空气进行过滤。过滤前室具有位于比过滤器的折叠线方向的端部靠外侧的扩散空间，进气口在与过滤器平行的平面内向与过滤器的折叠线方向垂直的方向延伸并且向扩散空间开口。

Description

气体过滤装置
技术领域
本发明涉及一种对混入于气体当中的灰尘等异物进行捕获的气体过滤装置。
背景技术
例如如专利文献1所述，通常在内燃机的进气系统中设置有空气滤清器，上述空气滤清器用于捕获混入于吸入空气中的灰尘等异物。空气滤清器的壳体内部由过滤器划分为过滤前室和过滤后室。过滤前室中设有进气口，大气、即空气通过上述进气口被导入到过滤前室。被导入到过滤前室的空气经由过滤器被导入到过滤后室。空气在通过过滤器时，包含在空气中的异物被上述过滤器捕获。之后，空气经由设置在过滤后室中的出气口被导入内燃机的燃烧室。这样，可以将利用空气滤清器除去了异物的清洁的空气导入到燃烧室中。因此，可以抑制内燃机的活塞与异物相粘合等不良的产生。
作为这样的空气滤清器，多半采用具有多条相互平行延伸的折叠线的平板状的过滤器。在这种空气滤清器中，在过滤前室的空气经由过滤器流入过滤后室时，若空气不分散于过滤器滤的滤面整体，则有可能大部分空气仅通过过滤器的特定部分。这时，大部分异物仅在过滤器的特定部分被捕获。因此，无法充分发挥过滤器的过滤能力，另外，空气通过过滤器时的压力损失也很大。
于是想到例如尽量将进气口和过滤器之间的距离，即、过滤前室的容积设定得较大。通过采用这样的构成，能够在空气通过过滤器之前，在过滤前室使空气充分扩散。因此，空气能够通过过滤器的滤面整体，从而过滤器就能够发挥原本的过滤能力。
然而，空气滤清器、上述空气滤清器的上游侧的配管的形状、搭载位置等受到制约，因此有时不得不将进气口和过滤器之间的距离设定得较短。这时，就如上所述无法避免压力损失的增大和过滤能力的降低。
另外，虽然对设置在内燃机的进气系统中的空气滤清器进行了说明，但上述这样的不良不仅限于上述空气滤清器，也可能发生在其他的气体过滤装置中。
专利文献1：日本特公平7-54109号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种即便在进气口和过滤器之间的距离被限制的情况下，也能够抑制压力损失的增大以及尽力抑制过滤器的过滤能力的降低以及通气阻力的增大。
为了达到上述目的，在本发明的一个方式中，提供一种气体过滤装置，其具备过滤器、过滤前室、过滤后室、进气口、出气口。上述过滤器具有相互平行地延伸的多条折叠线，且整体形成为平板状。上述过滤前室及过滤后室被上述过滤器划分开。上述进气口设置在上述过滤前室，并将气体导入该过滤前室。上述出气口设置在上述过滤后室，并将气体从该过滤后室导出。上述气体过滤装置通过使流入到上述过滤前室的气体经由上述过滤器流通到上述过滤后室来对气体进行过滤。上述过滤前室具有位于比上述过滤器的折叠线方向的端部靠外侧的扩散空间。上述进气口在与上述过滤器平行的平面内向与上述过滤器的折叠线方向垂直的方向延伸并且向上述扩散空间开口。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式涉及的空气滤清器的内部构造的剖视图。
图2是沿着图1的2-2线的剖视图。
具体实施方式
下面，参照图1和图2说明本发明涉及的实施方式。图1是表示适用于内燃机的进气系统的空气滤清器50的内部构造的剖视图，图2是沿着图1的2-2线的剖视图。
如图1及图2所示，空气滤清器50具备形成滤室30的前部壳体10及后部壳体20。通过前部壳体10和后部壳体20来夹持平板状的过滤器13，通过上述过滤器13将上述滤室30划分为过滤前室14和过滤后室15。
前部壳体10上设置有进气口11，过滤前室14经过上述进气口11及与上述进气口11连接的上游通路(省略图示)向大气开放。另一方面，后部壳体20上设置有出气口12，过滤后室15经过上述出气口12及与上述出气口12连接的下游通路(省略图示)与内燃机的燃烧室(省略图示)连通。在内燃机的进气行程时，燃烧室内的气压比大气压小，空气经过空气滤清器50流入燃烧室。具体而言，空气经过上游通路以及进气口11被吸入过滤前室14，然后经过过滤器13流入过滤后室15。接着，空气经过出气口12以及下游通路流入内燃机的燃烧室。在空气经过过滤器13从过滤前室14流入过滤后室15时，利用过滤器13来捕获混入于该空气中的灰尘等异物将上述空气过滤。
接着，更加详细地说明过滤器13的构造以及空气经过时的过滤器13的状态。如图1及图2所示，平板状的过滤器13具有多条折叠线13d，上述多条折叠线13d沿图2的方向γ相互平行地延伸。
在空气经过过滤器13时，若空气在过滤前室14没有预先充分地分散，则有时空气就会集中通过过滤器13的特定部分、例如与出气口12相对应的部分S。这时，过滤器13仅能在特定部分捕获异物，从而无法充分发挥过滤能力。另外，若这样空气仅能够在过滤器13的特定部分通过，则空气通过过滤器13时的压力损失也变大。
若空气滤清器的压力损失这样增大，则从大气被吸入到燃烧室的空气的量减少从而导致内燃机的进气效率降低。另外，若空气仅通过过滤器13的特定部分的状态长时间持续下去，则有可能导致过滤器13的过滤能力降低以及通气阻力的增加。
本实施方式涉及的空气滤清器50采用能够适当地抑制上述不良的构造。下面将对本构造进行说明。
如图1及图2所示，过滤前室14具有扩散空间16。上述扩散空间16被壁19划分，上述壁19形成前部壳体10的局部，并且位于过滤器13的折叠线方向、比该过滤器13的端部13c靠外侧的位置。
上述壁19的下游侧部分19a具有以使扩散空间16的空气气流缓缓指向过滤器13的方式弯曲而成的形状。上述的进气口11在图1及图2的方向β、即在与过滤器13的滤面平行的平面内与过滤器13的折叠线方向(方向γ)垂直的方向延伸并且向扩散空间16开口。
出气口12沿着图1的方向α、即与过滤器13的滤面13a垂直的方向延伸，并且被设置在相对上述过滤器13的滤面13a的中心(图1中用线C表示其位置，图2中用点C表示)偏向进气口11侧的位置。
根据以上说明的实施方式，具有以下的优点。
(1)在内燃机的进气行程时，空气经过进气口11被导入过滤前室14的扩散空间16。被导入到扩散空间16的空气，从过滤前室14中的扩散空间16以外的空间、即与过滤器13的滤面13a相向的空间经由过滤器13被导入到过滤后室15。这里，由于扩散空间16位于过滤器13的折叠线方向上、比该过滤器13的端部13c更靠外侧的位置，因此，空气迅速从过滤器13的端部13c沿其折叠线方向流过(图2的箭头A)。由于空气的一部分这样地沿过滤器13的折叠线方向流过，因此能够抑制压力损失的增大。
此外，进气口11在与过滤器13(滤面13a)平行的平面内在与过滤器13的折叠线方向垂直的方向上延伸并向扩散空间16开口。因此，从扩散空间16导入到与过滤器13的滤面13a相向的空间的空气的一部分，一边在与过滤器13的滤面13a平行的面内回旋一边渐渐接近滤面13a，最终经由过滤器13导入过滤后室15(图2的箭头B)。通过形成这样的旋回流，将过滤前室14内的空气分散，因此能够抑制空气集中地通过过滤器13的特定部分。因此，能够极大地抑制因空气通过过滤器13的特定部分所引起的过滤能力的降低以及通气阻力的增大。这样根据本实施方式，即便在进气口11和过滤器13之间的距离被限制的情况下，也能够抑制压力损失的增大，并且能够极大地抑制过滤器13的过滤能力的降低、通气阻力的增大。
(2)壁19的下游侧部分19a具有以使扩散空间16的空气气流缓缓指向过滤器13的方式弯曲而成的形状，因此，空气更加容易沿过滤器13的折叠线方向流动。因此，能够抑制空气通过过滤器13时的压力损失的增大。另外，还能够促进从扩散空间16导入到与过滤器13的滤面13a相向的空间的空气在与过滤器13的滤面13a平行的面内回旋。其结果是，能够进一步抑制压力损失的增大，从而能够适当地抑制过滤器13的过滤能力的降低、通气阻力的增大。
(3)出气口12被设置在相对过滤器13的滤面13a的中心偏向进气口11侧的位置。因此，经过进气口11并流入过滤前室14的空气中的一部分由于惯性而以暂且离开出气口12的方式流动。其结果是，促进了过滤前室14中的空气的回旋所引起的空气的分散，从而更加适宜地抑制了过滤器13的过滤能力的降低以及通气阻力的增大。
(4)能够适宜地抑制因空气滤清器50的压力损失的增大所引起的内燃机的进气效率的降低以及过滤器13的过滤能力的降低和通气阻力的增大。其结果是，能够适宜地抑制内燃机输出的降低等内燃机性能的恶化。
上述实施方式也可以通过将其适宜变更的下述方式来实施。
虽然壁19的下游侧部分19a以使扩散空间16的空气气流缓缓指向过滤器13的方式弯曲而成，如图2中虚线所示，上述下游侧部分19a也可以具有相互正交的底壁和侧壁。
将出气口12配置在相对该过滤器13的滤面13a的中心偏向进气口11侧的位置，但也可以适当地变更出气口12的配置。
在上述实施方式中，例示了适用于内燃机的进气系统中的空气滤清器50，但也可以将本发明同样地适用于例如空调系统等其他气体通过系统中所使用的气体过滤装置中。

Claims (4)

1.一种气体过滤装置，具备：
过滤器，其具有多条相互平行地延伸的折叠线并且整体被形成为平板状；
过滤前室及过滤后室，它们被上述过滤器划分开；
进气口，其设置于上述过滤前室以将气体导入上述过滤前室；以及
出气口，其设置于上述过滤后室以将气体从上述过滤后室导出，
通过使流入到上述过滤前室的气体经由上述过滤器流通到上述过滤后室来对气体进行过滤，其特征在于，
上述过滤前室具有扩散空间，上述扩散空间位于比上述过滤器的折叠线方向的端部靠外侧，并且相对于与上述折叠线方向垂直的方向而言设置在相对上述过滤器的滤面中心偏向一侧的位置，
上述进气口在与上述过滤器平行的平面内，相对于上述过滤器的折叠线方向而言，从上述平面内的与上述过滤器的上述端部相对应的位置向与上述过滤器的折叠线方向垂直的方向延伸，并且相对于上述过滤器的滤面中心从上述一侧向上述扩散空间开口，
上述出气口相对上述进气口的延伸方向而言，设置在相对于上述过滤器的滤面中心偏向上述一侧的位置。
2.根据权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于，划分上述扩散空间的下游侧部分的壁，具有按照使上述扩散空间的气流缓缓指向上述过滤器的方式弯曲而成的形状。
3.根据权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于，上述出气口沿着与过滤器的滤面垂直的方向延伸。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的气体过滤装置，其特征在于，上述过滤前室经过上述进气口向大气开放，并且上述过滤后室与内燃机的燃烧室连通，上述过滤器对被吸向上述燃烧室的空气进行过滤。
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