CN108119263B - 用于内燃机的筒状空气滤清器 - Google Patents

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Abstract

用于内燃机的筒状空气滤清器包括：筒状壳体，其包括具有入口的周壁、具有出口的顶壁和与顶壁相反的底壁；以及管状过滤器元件，其容纳在壳体中。吸收内燃机的蒸发的燃料的扁平的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。过滤器元件包括固定至底壁的内表面的基端部。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
现有技术中的用于内燃机的筒状空气滤清器包括筒状壳体和容纳在壳体中的管状过滤器元件。壳体包括具有入口的周壁、具有出口的顶壁和与顶壁相反的底壁。
管状过滤器元件包括：起褶的过滤部，其通过使过滤介质片打褶而形成；两个密封部，其配置于过滤部的在轴向上的相反的端，以使壳体的顶壁与底壁之间密封。
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具有一些气孔。
发明内容
在日本特开第2001-123897号公报中说明的过滤器元件具有使空气流动阻力增加的缺点。原因是，虽然内管具有一些气孔，但是内管阻断了气流通过的通道。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降低气压损失的筒状空气滤清器。
本发明的一个方面是用于内燃机的筒状空气滤清器，该筒状空气滤清器配置于内燃机的进气通道中。筒状空气滤清器包括筒状壳体和容纳在壳体中的管状过滤器元件。壳体包括具有入口的周壁、具有出口的顶壁和与顶壁相反的底壁。壳体包括：机壳，其包括底壁；盖，其包括顶壁。盖以能移除的方式联接到机壳。机壳包括扁平的吸收性过滤器，以吸收内燃机的蒸发的燃料。吸收性过滤器包括固定至底壁的内表面的基端部。吸收性过滤器位于过滤器元件的内侧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。
本实施方式的其它方面和优点将从结合附图通过示例的方式示出本发明的原理的以下说明中变得明显。
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是对应于图2A的示出移除了吸收性过滤器组件的机壳主体的截面图。
图4是示出吸收性过滤器组件的第一实施方式的立体图。
图5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6是示出吸收性过滤器组件的第二实施方式的立体图。
具体实施方式
第一实施方式
现在将参照图1至图5说明第一实施方式。
如图1、图2A和图2B所示，配置在内燃机的进气通道中的筒状空气滤清器(下文中称为空气滤清器10)包括筒状壳体11。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。管状过滤器元件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：第一密封部52、第二密封部54和通过使诸如无纺布或滤纸等的过滤介质片打褶而形成的起褶的管状过滤部51，第一密封部52、第二密封部54和管状过滤部51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的在轴向上的一端和另一端。
如图1所示，第一密封部52包括与轴正交的平坦端面。第二密封部54包括与环状突起55一体地形成的端面。
壳体11
壳体11包括机壳20和以能移除的方式联接到机壳20的盖30。机壳20包括周壁12的一部分和底壁14。盖30包括周壁12的另一部分和顶壁13。
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包括机壳主体20A和吸收性过滤器组件40。
机壳主体20A包括限定开口21的管状机壳周壁22。机壳周壁22的限定开口21的边(rim)包括遍及整个周缘地延伸的机壳凸缘23。
如图1、图2A和图3所示，机壳主体20A包括底壁14和管状入口15，管状入口15从机壳周壁22的外表面突出并且使机壳20的内部与机壳20的外部连通。
底壁14的内表面包括绕机壳主体20A的轴线呈环状且彼此同心的内突起27和外突起29。底壁14的内表面、内突起27的外周面和外突起29的内周面限定环状凹部25。凹部25中装配有过滤器元件50的第一密封部52。第一密封部52包括与凹部25中的底壁14的内表面接触的端面，以提供机壳20与第一密封部52之间的密封。
如图1和图3所示，底壁14的内表面包括位于内突起27的内侧的插入凹部24a。插入凹部24a通过底壁14的中心径向延伸。吸收性过滤器组件40具有基端部，基端部插入并固定至插入凹部24a，这将在随后说明。
机壳20由刚性树脂材料形成。
如图1、图2A和图2B所示，吸收性过滤器组件40包括：吸收性过滤器46，其吸收内燃机的蒸发的燃料；保持构件41，其固定至机壳主体20A的插入凹部24a并保持吸收性过滤器46。
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的整个边缘，以限定边缘部47。
如图1和图4所示，本实施方式的保持构件41包括矩形框44。
如图4和图5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(half body)41a和第二半体41b。
如图5所示，半体41a、41b具有彼此相对的表面，各半体均包括容纳部44a，该容纳部44a遍及对应的半体41a、41b中的一者的整个内边缘地延伸，以容纳吸收性过滤器46的边缘部47。
在吸收性过滤器46的边缘部47被保持在半体41a、41b的容纳部44a之间的情况下，半体41a、41b例如通过振动熔接而彼此接合，从而形成吸收性过滤器组件40。
如图1所示，保持构件41包括基端部(框44的一部分，下文中还称为“固定部43”)，基端部在插入底壁14的插入凹部24a中时被固定。固定部43和底壁14例如通过振动熔接而彼此接合。
盖30
如图1所示，盖30包括限定了开口32的管状盖周壁33、顶壁13和管状出口16，其中筒状出口16从顶壁13的外表面突出并且使盖30的内部与盖30的外部连通。盖周壁33的边包括遍及整个周缘地延伸的盖凸缘34。
顶壁13的内表面包括绕盖30的轴线呈环状且彼此同心的内突起37、中间突起38和外突起39。顶壁13的内表面、内突起37的外表面和中间突起38的内表面限定环状凹部35a。凹部35a中装配有过滤器元件50的第二密封部54的环状突起55。环状突起55包括与凹部35a中的顶壁13的内表面(下文中还称为密封表面)接触的端面，以提供盖30与第二密封部54之间的密封。
与内突起37和中间突起38相比，外突起39朝向开口32延伸得长。外突起39的内表面在径向上与第二密封部54的外周面间隔开并且与该外周面相对。
盖30由刚性树脂材料形成。
如图1和图2B所示，吸收性过滤器46通过过滤器元件50的轴线沿过滤器元件50的轴向延伸。吸收性过滤器组件40包括位于机壳20中的末端。
如图2A和图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的内表面以间隙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。
如图1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，吸收性过滤器46被配置为与气流计60的突出方向平行，该气流计60通过安装槽16a突出至出口16中。
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)吸收内燃机的蒸发的燃料的扁平的吸收性过滤器46位于过滤器元件50的内侧并且沿过滤器元件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。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，当空气通过过滤器元件50流到过滤器元件50的内侧中时，允许空气在不穿过吸收性过滤器46的情况下到达出口16。这限制了流过过滤器元件50的内侧的空气因吸收性过滤器46而导致的流动阻力的增加。因此，气压损失降低。
(2)壳体11包括：机壳20，其包括底壁14；以及盖30，其包括顶壁13并且以能移除的方式联接到机壳20。吸收性过滤器46的基端部固定至底壁14的内表面。
利用该结构，吸收性过滤器46联接到机壳20的底壁14。因此，相同的机壳20可以用于具有不同直径的出口16的不同的盖。因此，机壳20可以被共享。
(3)吸收性过滤器46的末端位于机壳20中。更具体地，吸收性过滤器46不延伸进入盖30。这进一步限制了因吸收性过滤器46而导致的对空气流的干扰。
(4)机壳20包括：机壳主体20A，其包括底壁14；以及吸收性过滤器组件40，其包括吸收性过滤器46和与吸收性过滤器46一体地配置的固定部43。固定部43固定至底壁14的内表面。
在该结构中，吸收性过滤器组件40包括吸收性过滤器46和固定部43，并且机壳主体20A包括固定有固定部43的底壁14。因此，当空气滤清器10指定为需要吸收性过滤器46的位置时，与吸收性过滤器组件40联接的机壳主体20A用作空气滤清器10的机壳。当空气滤清器10指定为不需要吸收性过滤器46的位置时，在不安装吸收性过滤器组件40的情况下，仅机壳主体20A可以用作空气滤清器10的机壳。这简化了吸收性过滤器组件40的结构。并且，可以使用相同的机壳主体20A，而不管是否联接有吸收性过滤器46。
(5)与气流计60的突出方向平行地配置吸收性过滤器46，该气流计60通过安装槽16a突出至出口16中。
利用该结构，当空气流通过过滤器元件50与吸收性过滤器46的相反的平面46a、46b之间的间隙S1、S2进入出口16时，空气受到突出至出口16中的气流计60的干扰较小。这降低了气流计60的检测值的变化。
第二实施方式
现在将参照图6专注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6所示，框44在不插入插入凹部24a的部分处包括两个柱45。两个柱45沿过滤器元件50的轴向延伸。随着各柱45从固定部43向末端侧延伸，柱45的宽度逐渐变小。柱45的基端固定至机壳主体20A的内表面。
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(5)之外还具有下述优点。
(6)吸收性过滤器组件40包括框44，该框44绕吸收性过滤器46的周缘布置。框44包括沿过滤器元件50的轴向延伸的两个柱45。随着各柱45从固定部43向末端侧延伸，柱45的宽度逐渐变小。
柱45的配置增加了吸收性过滤器组件40的刚性。
另外，随着框44的两个柱45向末端侧延伸，两个柱45的宽度均逐渐变小。因此，当吸收性过滤器组件40固定至机壳主体20A并随后插入过滤器元件50时，限制了过滤器元件50与柱45的干涉。因此，机壳20可以容易地联接到安装有过滤器元件50的盖30。
另外，与各柱45的整个宽度大且恒定的结构相比，柱45减小了穿过过滤器元件50的内侧的空气流的干扰。因此，气压损失降低。
变型例
以上实施方式可以作如下变型。
吸收性过滤器46可以被配置成吸收性过滤器46的相反的平面46a、46b与气流计60的突出方向成角度。
可以例如通过省略玻璃纤维网来改变吸收性过滤器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。
吸收性过滤器46可以被配置为不通过过滤器元件50的轴线延伸。
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至例如梯形板。
用于将吸收性过滤器组件40的固定部43固定至机壳主体20A的底壁14的工艺不限于振动熔接。例如，可以使用粘合或卡合。
吸收性过滤器组件40可以包括环状固定部。在这种情况下，环状固定部遍及整个周缘地固定至机壳主体20A的底壁14的内表面。因此，吸收性过滤器组件40稳定地固定至机壳主体20A。
当吸收性过滤器46具有高刚性时，吸收性过滤器46可以直接固定至机壳主体20A的底壁14。
吸收性过滤器46的末端可以延伸到盖30中。
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成型为包括吸收性过滤器46的单个部件。
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含所有这些替换、变型和变化，以及其所有等同方案。

Claims (5)

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
管状过滤器元件，其容纳在所述壳体中，其中
所述壳体包括机壳和盖，所述机壳包括所述底壁，所述盖包括所述顶壁，所述盖以能移除的方式联接至所述机壳，
所述机壳包括扁平的吸收性过滤器，以吸收所述内燃机的蒸发的燃料，
所述吸收性过滤器包括固定至所述底壁的内表面的基端部，
所述吸收性过滤器位于所述过滤器元件的内侧且沿所述过滤器元件的轴向延伸，并且
所述过滤器元件的内表面与所述吸收性过滤器的两相反的平面以间隙间隔开，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，所述吸收性过滤器包括位于所述机壳中的末端。
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，所述机壳包括：
机壳主体，其包括所述底壁；以及
吸收性过滤器组件，其包括所述吸收性过滤器和与所述吸收性过滤器一体地配置的固定部，其中所述固定部固定至所述底壁的内表面。
4.根据权利要求3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绕所述吸收性过滤器的周缘布置的框，
所述框包括沿所述过滤器元件的轴向延伸的两个柱，并且
随着所述柱从所述固定部向末端侧延伸，所述两个柱中的每一个柱的宽度均逐渐变小。
5.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，以及
与所述气流计的突出方向平行地配置所述吸收性过滤器，所述气流计通过所述安装槽突出至所述出口中。
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