CN107781077A - 空气滤清器 - Google Patents

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Abstract

空气滤清器包括具有入口和上开口的第一壳体和具有出口和下开口的第二壳体以及配置于第一壳体的上开口与第二壳体的下开口之间的过滤元件。第一壳体包括从该壳体的内表面突出的环状壁以及由不透气材料制成并且固定到环状壁的上端的振动体。在第一壳体内部，由底壁的内表面、环状壁的内周面和振动体的下表面限定气室。

Description

空气滤清器
技术领域
本发明涉及用于过滤供给到内燃机的空气的空气滤清器。
背景技术
用于内燃机的空气滤清器包括具有入口和开口的第一壳体和具有出口和开口的第二壳体以及配置于第一壳体的开口与第二壳体的开口之间的过滤元件。
在日本特开2000-110682号公报中说明的空气滤清器中，由诸如发泡塑料等的多孔材料制成的吸音构件固定于第一壳体的内表面。吸音构件减小了进气噪音。
本发明人发现，在内燃机的空气滤清器中，1kHz或更低的低频成分的声压级要大于高于1kHz的高频成分的声压级，并且低频成分是噪音的主要成因。
虽然具有由多孔材料制成的吸音构件的传统空气滤清器能够减小高于1kHz的高频成分的声压级，但是这种空气滤清器难以减小1kHz或更低的低频成分的声压级。即，传统空气滤清器不能有效地减小进气噪音。
发明内容
本发明的目的是提供能够有效地减小进气噪音的空气滤清器。
为了实现前述目的且根据本发明的一个方面，提供空气滤清器，其包括：第一壳体，其包括入口和开口；第二壳体，其包括出口和开口；以及过滤元件，其配置于所述第一壳体的开口与所述第二壳体的开口之间。所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一者包括：环状固定肋(looped fixing rib)，其从所述至少一者的内表面突出；以及片状或膜状的振动体，其由不透气的材料制成并且固定于所述固定肋的上端。所述第一壳体和所述第二壳体中的所述至少一者的内表面、所述固定肋的内周面和所述振动体限定气室。
通过以下说明并结合以示例的方式示出本发明的原理的附图，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。
附图说明
参照对优选实施方式的以下说明和附图可以最好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：
图1是示出根据一个实施方式的空气滤清器的截面图；
图2是示出该实施方式中的第一壳体的立体图；
图3是本实施方式的振动体的立体图；
图4是示出振动体被固定的状态的、本实施方式中的第一壳体的立体图；
图5是根据变型例的第一壳体的平面图；以及
图6是根据另一变型例的第一壳体的平面图。
具体实施方式
现在将说明根据一个实施方式的空气滤清器。
图1中示出的空气滤清器配置在车载内燃机的进气通道中，并且包括具有筒状入口11的第一壳体10和具有筒状出口21的第二壳体20。
如图1和图2所示，第一壳体10包括上开口12、围绕上开口12的周壁13、以及底壁14。绕着上开口12的整周设置向外延伸的凸缘15。入口11从周壁13的外表面突出。第一壳体10由硬质合成塑料制成。
如图1所示，第二壳体20包括下开口22、围绕下开口22的周壁23、以及顶壁24。绕着下开口22的整周设置向外延伸的凸缘25。出口21从周壁23的外表面突出。第二壳体20由硬质合成塑料制成。
过滤元件30配置在第一壳体10的上开口12与第二壳体20的下开口22之间。过滤元件30具有过滤部31和环状密封部32。过滤部31通过使滤纸或无纺布的过滤介质片打褶而形成，密封部32设置在过滤部31的外周。
在该空气滤清器中，过滤元件30的密封部32由第一壳体10的凸缘15和第二壳体20的凸缘25保持。密封部32密封第一壳体10与第二壳体20之间的间隙。
用于减小进气噪音的减振结构配置于第一壳体10的底壁14。现在将说明该减振结构。
如图1和图2所示，固定肋16和加强肋17从第一壳体10的底壁14的内表面突出。固定肋16中的两个固定肋沿纵向配置，另外两个固定肋沿横向配置，使得在第一壳体10的整个底壁14形成格子图案。加强肋17平行于四个固定肋16中的并排配置的两个固定肋延伸，并且位于四个固定肋16中的该两个固定肋之间。加强肋17的高度(从底壁14突起的量)被设定成小于固定肋16的高度。
如图1和图4所示，由不透气材料制成的膜状振动体18固定于固定肋16的上端。如图3所示，振动体18在平面图中具有矩形形状。振动体18的厚度优选为几十至几百微米。如图1至图4所示，固定肋16形成具有上开口16B的矩形环状壁16A。设置振动体18以遮挡上开口16B。通过设置具有上述结构的振动体18，在第一壳体10内部由底壁14的内表面、环状壁16A的内周面和振动体18的下表面限定了气室19(图1)。
另外，环状壁16A的端部与振动体18的外缘通过遍及整周的粘合剂彼此固定。由此，环状壁16A的上端与振动体18的外缘之间的间隙在整周被密封。在本实施方式的空气滤清器中，振动体18不与加强肋17接触。
现在将说明本实施方式的作用。
当通过内燃机的运转产生进气噪音时，气室19中的空气像弹簧一样作用，使得振动体18振动。振动体18的振动与气室19中空气的振动通过被转化成热能而减小，这减小了进气噪音。
本发明人进行了各种实验和模拟，发现由振动体18和气室19构成的减振结构允许振动体18的共振频率被设定成低频带中的值(在本实施方式中为1kHz或更低的频带)，并且允许振动体18在低频成分有效地振动，由此有效地减小相同频率成分的声压级。由此，能够认为本实施方式的减振结构适于减小作为进气噪音主要成因的低频成分的声压级。
因此，本实施方式的采用该减振结构的空气滤清器能够有效地减小进气噪音。
并且，在本实施方式的空气滤清器中，环状壁16A的上端与振动体18的外缘之间的间隙遍及环状壁16A的整周地被密封。因此，当振动体18由于进气噪音的产生而振动时，防止了空气从气室19泄漏或进入气室19。结果，振动体18容易振动，并且该振动容易转化成热能，使得进气噪音被有效地减小。
此外，本实施方式的空气滤清器在气室19中包括从第一壳体10的底壁14的内表面突出且具有与振动体18分离的上端的加强肋17。结果，由固定肋16和振动体18构成的减振结构设置于第一壳体10的内表面。另外，加强肋配置于减振结构的位置以免干涉振动体18的振动。因此，能够防止由于减振结构的布置而造成的第一壳体10的刚度降低。
如上所述，本实施方式实现了以下优点。
(1)第一壳体10具有：从底壁14的内表面突出的环状壁16A；以及固定到环状壁16A的上端的振动体18。底壁14的内表面、环状壁16A的内周面和振动体18限定了气室19。这有效地减小了进气噪音。
(2)环状壁16A的上端与振动体18的外缘之间的间隙遍及环状壁16A的整周地被密封。结果，振动体18容易振动，并且该振动容易转化成热能，使得进气噪音被有效地减小。
(3)设置在气室19中的加强肋17从第一壳体10的底壁14的内表面突出并且具有与振动体18分离的上端。因此，能够防止由于减振结构的布置而造成的第一壳体10的刚度降低。
<变型例>
以上示出的实施方式可以进行如下变型。
环状壁16A的上端和振动体18的外缘可以通过焊接固定。
可以省略加强肋17。另外，除了环状壁16A之外的部分均可以从固定肋16上省略。
环状壁16A的上端与振动体18的外缘之间的部分间隙不必被密封。
可以在空气滤清器中设置等效于气室19的两个或更多气室。在这种情况下，气室可以具有不同的容积。当气室的容积改变时，振动体的共振频率改变。因此，能够被有效地减小的声压级的频率成分也改变。具体地，如果其它条件相同，气室的容积越大，振动体的共振频率变得越低。因此，能够被有效地减小的声压级的频率成分变为较低频成分。因此，如上述空气滤清器，通过设置具有不同容积的气室，能够分别有效地减小不同频率成分的声压级，使得进气噪音被更有效地减小。图5和图6中示出了这种空气滤清器的具体示例。
在如图5中示出的变型例中，三个沿纵向两个沿横向以不同间隔延伸的一共五个固定肋46以格子图案配置于第一壳体40的底壁44的内表面。这在第一壳体40的底壁44提供了利用固定肋46形成矩形的环(环状壁)的多个部分。该环状壁包括彼此相邻并具有不同开口面积的两个环状壁46A、47A。两个环状壁46A、47A的上开口46B、47B由单个振动体48遮挡。因此第一壳体40具有由底壁44的内表面、环状壁46A的内表面和振动体48限定的第一气室49A、以及由底壁44的内表面、环状壁47A的内表面和振动体48限定的第二气室49B。在该空气滤清器中，第一气室49A的容积被设定为小于第二气室49B的容积。
在如图6中示出的变型例中，三个沿纵向三个沿横向以不同间隔延伸的一共六个固定肋55以格子图案配置于第一壳体50的底壁54的内表面。这在第一壳体50的底壁54提供了利用固定肋55形成矩形的环(环状壁)的多个部分。该环状壁包括具有不同的开口面积的两个环状壁56A、57A。两个环状壁56A、57A的上开口56B、57B由两个振动体58A、58B遮挡。因此第一壳体50具有由底壁54的内表面、环状壁56A的内表面和振动体58A限定的第一气室59A、以及由底壁54的内表面、环状壁57A的内表面和振动体58B限定的第二气室59B。在该空气滤清器中，第一气室59A的容积被设定为小于第二气室59B的容积。
振动体18可以是由除了聚丙烯以外的合成塑料(例如聚对苯二甲酸乙二酯)制成的膜。振动体18还可以是由合成橡胶制成的膜。此外，代替这种塑料膜或橡胶膜，可以设置由软质合成塑料或软质合成橡胶制成的片状且不透气的振动体以遮挡环状壁16A的上开口16B。
可以将减振结构配置于第一壳体10的周壁13或第二壳体20的周壁23和顶壁24。

Claims (5)

1.一种空气滤清器，其包括：
第一壳体，其包括入口和开口；
第二壳体，其包括出口和开口；以及
过滤元件，其配置于所述第一壳体的开口与所述第二壳体的开口之间，其中
所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一者包括：
环状固定肋，其从所述至少一者的内表面突出；以及
片状或膜状的振动体，其由不透气的材料制成并且固定于所述固定肋的上端，并且
所述第一壳体和所述第二壳体中的所述至少一者的内表面、所述固定肋的内周面和所述振动体限定气室。
2.根据权利要求1所述的空气滤清器，其特征在于，所述固定肋的上端与所述振动体之间的间隙遍及所述固定肋的整周被密封。
3.根据权利要求1或2所述的空气滤清器，其特征在于，
所述气室是多个气室中的一个气室，并且多个所述气室具有不同的容积。
4.根据权利要求1或2所述的空气滤清器，其特征在于，所述空气滤清器还包括设置于所述气室的加强肋，所述加强肋从所述第一壳体和所述第二壳体中的所述至少一者的内表面突出，并且具有与所述振动体分离的上端。
5.根据权利要求1或2所述的空气滤清器，其特征在于，所述振动体由塑料膜制成。
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