CN113301980B - 空气过滤器外壳装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于圆筒形空气过滤器的空气过滤器外壳装置(100)。特别地，所述空气过滤器外壳装置包括至少部分圆筒形的空气过滤器外壳(102)，所述空气过滤器外壳被布置成容纳所述圆筒形空气过滤器，其中，所述空气过滤器外壳包括轴向开口部和径向开口部，用于允许在轴向方向和径向方向上连接/移除所述圆筒形空气过滤器。

Description

空气过滤器外壳装置
技术领域
本公开涉及一种用于圆筒形空气过滤器的空气过滤器外壳装置。该空气过滤器外壳装置适用于在将进气供应到中型和重型内燃机的进气歧管之前使用空气过滤器来净化进气的车辆。因此，本公开的空气过滤器外壳装置特别适用于通常被称为卡车的中型和重型车辆。虽然将主要针对卡车描述该空气过滤器外壳装置，但该空气过滤器外壳装置也可以适用于包括被布置在空气过滤器外壳装置中的空气过滤器的其他类型的车辆。
背景技术
与也被称为中型和重型车辆的卡车形式的车辆有关，内燃机通常用于该车辆的推进。内燃机被布置成将环境空气接收到其进气歧管。进气被供应到内燃机的燃烧室，在该燃烧室处，进气与燃料在开始燃烧过程之前被混合在一起。
为了在燃烧过程中的使用之前保持环境空气的清洁，车辆通常设有适合类型的空气净化器。因此，空气净化器被布置在内燃机的进气歧管的上游。空气净化器常规上包括用于净化环境空气的空气过滤器，其中该空气过滤器位于空气过滤器外壳装置的内部。
由于环境空气含有污染物和颗粒，所以空气过滤器需要被清洁以去除这样的颗粒，或者需要每隔一定时间由新的、干净的空气过滤器所更换。当清洁或更换过滤器时，需要将过滤器从空气过滤器外壳装置移除。
然而，由于空气过滤器外壳装置通常被固定地连接到在发动机舱内部的部件，所以移除空气过滤器的过程是相对耗时的，并且可能涉及移除其他部件以接近空气过滤器。特别地，发动机舱内的可用的空间是相当有限的，这使得移除空气过滤器相当耗时。
因此，期望提供一种空气过滤器外壳装置，该空气过滤器外壳装置用于简化空气过滤器与空气过滤器外壳装置的连接和移除。
发明内容
本公开的目的是描述一种空气过滤器外壳装置，该空气过滤器外壳装置至少部分地克服了上述缺陷。这是通过根据本发明的空气过滤器外壳装置实现的。
根据第一方面，提供了一种用于圆筒形空气过滤器的空气过滤器外壳装置，该空气过滤器外壳装置包括：至少部分圆筒形的空气过滤器外壳，该空气过滤器外壳被布置成容纳圆筒形空气过滤器，该空气过滤器外壳包括第一轴向端部和第二轴向端部，其中空气过滤器外壳包括在第一轴向端部处的第一开口部以及在空气过滤器外壳的上部径向位置处的第二开口部，以允许在轴向方向和径向方向上连接/移除圆筒形空气过滤器；以及可移除的外壳罩，该外壳罩包括第一表面和轴向延伸的第二表面，该第一表面被布置成覆盖空气过滤器外壳的第一开口部，该第二表面被布置成覆盖空气过滤器外壳的第二开口部，其中空气过滤器外壳和外壳罩中的一个包括密封槽，并且空气过滤器外壳和外壳罩中的另一个包括密封凸缘，该密封凸缘连接到密封槽中，用于提供在空气过滤器外壳和外壳罩之间的密封，其中密封凸缘在第二开口部的轴向端部处在轴向方向上突出到密封槽中，并且其中密封凸缘在过滤器外壳的第一轴向端部和第二开口部的轴向端部之间在周向方向上突出到密封槽中。
术语“第一开口部”应被解释为使得至少部分圆筒形的空气过滤器外壳在第一轴向端部处是无材料的，使得空气过滤器可以经由该开口被轴向地放置到空气过滤器外壳中。类似地，“第二开口部”因此是允许空气过滤器在径向方向上被放置到空气过滤器外壳中的空气过滤器外壳的开口部。因此，当外壳罩连接到空气过滤器外壳时，第一开口部和第二开口部由该罩的第一表面和第二表面所覆盖。由此，空气过滤器被大致封装在空气过滤器外壳和罩内。此外，外壳罩的第一表面和第二表面优选地彼此连接，以形成一件式单元。优选地，第一表面由与圆筒形空气过滤器外壳的轴向方向垂直的表面形成。
此外，术语“周向方向”应被解释为垂直于径向方向和轴向方向。外壳/罩可以不是完全圆筒形的，即，在凸缘处可以存在相当“平坦”的表面。这种较小的平坦表面应被解释为落入词语“周向”内。
此外，槽可以优选地被布置成U形等形状。由此，凸缘可以被插入U形槽中，用于在空气过滤器外壳与外壳罩之间形成密封。因此，凸缘的“突出”是在到槽中的方向，而不是沿着槽的方向。因此，突出部的限定方向应当在外壳罩连接到空气过滤器外壳时来理解。因此，在罩上存在凸缘的情况下，当罩连接到外壳时，凸缘被限定成在过滤器外壳的第一轴向端部和第二开口部的轴向端部之间在周向方向上突出到密封槽中。
通过上述描述，一个优点是外壳罩可以通过纯轴向移位或者通过相对较小的轴向移位结合径向移位来与空气过滤器外壳连接/移除。由此，简化了外壳罩与空气过滤器外壳的连接/移除，这在发动机舱的相对有限的空间方面是非常有益的。因此，能够更迅速地更换过滤器，并且空气过滤器装置能够在不允许仅在轴向方向上的移除的新位置处被布置在发动机舱内。此外，在结合了简化的外壳罩的连接/移除的情况下，在外壳罩和空气过滤器外壳之间提供了功能良好的密封，用于防止例如颗粒从发动机舱到达空气过滤器。该密封也防止例如水到达空气过滤器。因此，防止了水到达内燃机的进口。
根据示例实施例，密封凸缘可以在空气过滤器外壳的第一轴向端部处在轴向方向上突出到密封槽中。
因此，明确限定的密封也存在于空气过滤器外壳的前端处。外壳罩通过在空气过滤器外壳的第一轴向端部处将外壳罩轴向插入空气过滤器外壳而被连接到空气过滤器外壳。
根据示例实施例，第一开口部和第二开口部可以由连续边缘形成，其中密封凸缘/密封槽在整个连续边缘上形成。
因此，当空气过滤器外壳包括密封凸缘时，在轴向端部处改变突出方向的连续密封凸缘被布置成完全围绕空气过滤器外壳的第一开口部和第二开口部。当空气过滤器外壳包括密封槽时，该槽被布置成连续的槽。这同样适用于外壳罩。
根据示例实施例，密封凸缘可以以在5mm至40mm之间的距离突出到密封槽中。
5mm至40mm的距离已经被确定为提供了足够的密封，并且当从空气过滤器外壳连接/移除外壳罩时，该距离也仍提供了改进的自由度，从而不必将外壳罩在某个方向上移动太远。
根据示例实施例，空气过滤器外壳装置可以进一步包括至少一个连接装置，所述至少一个连接装置用于将外壳罩固定到空气过滤器外壳。
根据示例实施例，连接装置可以连接到空气过滤器外壳和外壳罩中的一个。连接装置可以优选地延伸在密封凸缘上，用于附接空气过滤器外壳和外壳罩中的另一个的连接部。
由此，外壳罩良好地附接到空气过滤器外壳，这也提高了外壳罩与空气过滤器外壳之间的密封性。连接装置可以有不同的形式，诸如例如弹性带、金属夹等。
根据示例实施例，空气过滤器外壳可以包括空气进口导管，该空气进口导管位于空气过滤器外壳的第一轴向端部的附近。根据示例实施例，空气过滤器外壳可以包括空气出口，该空气出口在空气过滤器外壳的第二轴向端部处。
由此，环境空气在第一轴向端部的附近被引导到空气过滤器外壳中。环境空气随后被引导通过空气过滤器，在该空气过滤器处空气被净化。最后，净化过的空气通过第二轴向端部处的空气出口被引导出来。
根据示例实施例，空气出口可以被布置在空气过滤器外壳的壁部中，该壁部由与空气过滤器外壳装置的轴向方向垂直的平面来限定。
根据示例实施例，空气过滤器外壳可以包括过滤器引导部，该过滤器引导部在空气过滤器外壳的第一轴向端部处。优选地，过滤器引导部是用于与圆筒形空气过滤器的对应的凹口连接的突出部。由此，过滤器能够被引导成被布置在过滤器外壳装置内的特定的预定的径向位置处。而且，使用过滤器引导部将使过滤器正确地附接在空气过滤器外壳内。
根据第二方面，提供了一种车辆空气净化器，该车辆空气净化器用于净化供应到车辆发动机的空气，该空气净化器包括与第一方面有关的根据上述实施例中的任一个实施例的空气过滤器外壳装置以及圆筒形空气过滤器，该圆筒形空气过滤器被布置在空气过滤器外壳的第一轴向端部与第二轴向端部之间。
第二方面的效果和特征在很大程度上与上文关于第一方面描述的那些效果和特征类似。
根据第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括内燃机以及上述根据第二方面的车辆空气净化器。车辆空气净化器被布置在内燃机的上游，用于在空气被提供到内燃机之前从空气中至少部分地去除颗粒。
第三方面的效果和特征在很大程度上与上文关于第一方面描述的那些效果和特征类似。
其他的特征和优点将在研究所附权利要求和以下描述时变得显而易见。技术人员将认识到，在不偏离本公开的范围的情况下，可将不同的特征组合，以创建除下述实施例以外的实施例。
附图说明
通过以下示例性实施例的说明性且非限制性的详细描述，将更好地理解上述以及其他的目的、特征和优点，其中：
图1是示出卡车形式的车辆的示例实施例的侧向侧视图；
图2是空气过滤器外壳装置以及根据示例实施例的车辆空气净化器的透视图；
图3是图2中的空气过滤器外壳装置和车辆空气净化器的分解图，其包括圆筒形空气过滤器；以及
图4是根据示例实施例的空气过滤器外壳装置的空气过滤器外壳与外壳罩之间的相互连接的详细示图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更全面地描述本公开，在附图中示出了示例性实施例。然而，本公开可以以多种不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文中所述的实施例；而是，提供这些实施例是为了透彻性和完整性。在整个说明书中，相似的附图标记指代相似的元件。
特别参照图1，提供了一种卡车形式的车辆10。该车辆10包括内燃机装置20形式的原动机20。内燃机装置20可以优选由诸如柴油的传统燃料作为燃料，但也可以想到其他替代方案。内燃机20优选是以四冲程方式运行的活塞-气缸装置，即，以进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程来运行。图1中的车辆10还包括车辆空气净化器(图2和图3中的600)，该空气净化器被布置在内燃机装置20的进气的上游。
为了描述车辆空气净化器600、特别是车辆空气净化器600的空气过滤器外壳装置100，参考图2至图4。
首先参照图2，其示出了根据示例实施例的车辆空气净化器600。该车辆空气过滤器600包括空气过滤器外壳装置100，该空气过滤器外壳装置100被布置成包含圆筒形空气过滤器(见图3)。更特别地，空气过滤器外壳装置100包括至少部分圆筒形的空气过滤器外壳102和可移除的外壳罩202。因此，空气过滤器外壳102被布置成空气过滤器外壳装置100的下部，而可移除的外壳罩202被布置成空气过滤器外壳装置100的上部。外壳罩202通过至少一个连接装置402连接到空气过滤器外壳102。在图2中，外壳罩202通过夹子形式的多个连接装置402连接到空气过滤器外壳102，所述夹子形式的多个连接装置402被布置在外壳罩上并且被卡扣到空气过滤器外壳102的一部分上。此外，空气过滤器外壳102通过密封凸缘和密封槽连接到外壳罩202。该密封接口参照图3和图4进一步详细描述。
此外，车辆空气净化器600、特别是空气过滤器外壳装置100包括空气进口导管114和空气出口116。更特别地，空气进口导管114被布置成将环境空气输送到在空气过滤器外壳装置100内的空气过滤器。环境空气由过滤器净化，并进一步通过空气过滤器装置100的空气出口116被朝向内燃机20的进口引导。
为了进一步详细地描述空气过滤器外壳装置100，参考图3，图3是根据示例实施例的车辆空气净化器600和空气过滤器外壳装置100的分解图。如关于图2所述，车辆空气净化器600包括由至少部分圆筒形的空气过滤器外壳102和可移除的外壳罩202形成的空气过滤器外壳装置100，由此，圆筒形空气过滤器800被大致封装在空气过滤器外壳装置100内。因此，圆筒形空气过滤器800是管状的，并且包括圆筒形横截面。
如图3中可以看出，空气过滤器外壳102是至少部分圆筒形的，并且包括第一轴向端部104和第二轴向端部106。圆筒形空气过滤器800因此优选地在第一轴向端部104和第二轴向端部106之间连接到空气过滤器外壳102。此外，空气过滤器外壳102包括在第一轴向端部104处的第一开口部108以及在空气过滤器外壳102的上部径向位置处的第二开口部110。更特别地，第二开口部110被布置成从第一轴向端部104到第二开口部的轴向端部112的在轴向方向900上的开口部。第二开口的轴向端部112可以被布置在空气过滤器外壳的第二轴向端部106处。第二开口的轴向端部112也可以如图3中所描绘的那样被布置在距第二轴向端部106一定轴向距离处。空气过滤器外壳102在轴向端部和径向端部中均是开放的，以便能够径向和/或轴向地接收/移除空气过滤器800。
优选地，第二开口部110的宽度大于圆筒形空气过滤器800的直径。类似地，第一开口部108的直径优选也大于圆筒形空气过滤器800的直径。
如进一步所描绘，空气进口导管114位于第一轴向端部104的附近，并且空气出口116被布置在第二轴向端部106处。更特别地，空气出口116被布置在空气过滤器外壳102的壁部118中。壁部118由与空气过滤器外壳装置102的轴向方向900垂直的平面限定。
此外，可移除的外壳罩202包括第一表面204和第二表面206，该第一表面204被布置成覆盖空气过滤器外壳102的第一开口部108，该第二表面206被布置成覆盖空气过滤器外壳102的第二开口部110。特别地，在所描绘的实施例中，第一表面被布置成圆形区域，该圆形区域由与空气过滤器外壳装置102的轴向方向900垂直的平面限定，而第二表面206从第一表面204在轴向方向上朝向第二轴向端部106延伸。第二表面206因此被布置成半圆形表面，用于覆盖第二开口部110。
如上所述，空气过滤器外壳102和外壳罩202被连接在由密封凸缘304和密封槽302形成的密封接口处。特别参照图3和图4，密封凸缘304形成空气过滤器外壳102的一部分，并且密封槽302形成外壳罩202的一部分。应该观察到，密封凸缘304同样也可以形成外壳罩202的一部分，在这种情况下，密封槽302形成空气过滤器外壳102的一部分。密封凸缘304和密封槽302优选地围绕整个第一开口108和第二开口110被布置成相应的连续部分。
密封凸缘304被布置成突出到密封槽中，这在图4中清楚示出。优选地，密封槽被布置成U形构造，密封凸缘304突出到该U形构造中。密封凸缘304优选地以距离700突出到密封槽302中。距离700优选在5mm至40mm之间，更优选在10mm至30mm之间。
此外，也如图4中最佳所见，密封凸缘304在第二开口部110的轴向端部112处以及在空气过滤器外壳102的第一轴向端部104处在轴向方向上突出到密封槽302中。因此，在第二开口部110的轴向端部112处以及在空气过滤器外壳102的第一轴向端部104处，密封槽302在轴向方向900上开放，用于接收密封凸缘304。如图3中最佳所见，密封凸缘304在过滤器外壳102的第一轴向端部104和第二开口部110的轴向端部112之间在周向方向突出。因此，在过滤器外壳102的第一轴向端部104与第二开口部110的轴向端部112之间，密封槽302在周向方向上开放，用于接收密封凸缘304。
通过布置密封凸缘304和密封槽302，优选通过外壳罩202的初始轴向移位来使外壳罩202与空气过滤器外壳102分离，之后，通过使外壳罩202在径向方向和/或在轴向方向上移动，可以将外壳罩202完全从空气过滤器外壳102移除。类似地，当将外壳罩202连接到空气过滤器外壳102时，可以从空气过滤器外壳的径向和/或轴向远端位置来提供外壳罩202，之后，通过轴向迫使外壳罩连接到空气过滤器外壳以使得密封凸缘304突出到围绕连续边缘的密封槽302中来实现最终连接。
更进一步，作为图3中所描绘的替代方案，空气过滤器外壳优选地包括引导部502，该引导部502用于在特定径向位置处连接空气过滤器800。引导部502优选地被布置成用于连接到空气过滤器800的凹口504等的突出部分。
应当理解的是，本公开不限于上述和附图中所示的实施例；而是，技术人员将认识到可以在所附权利要求的范围内进行许多修改和变型。

Claims (13)

1.一种用于圆筒形空气过滤器的空气过滤器外壳装置(100)，所述空气过滤器外壳装置(100)包括：至少部分圆筒形的空气过滤器外壳(102)，所述空气过滤器外壳(102)被布置成容纳所述圆筒形空气过滤器，所述空气过滤器外壳包括第一轴向端部(104)和第二轴向端部(106)，其中所述空气过滤器外壳包括在所述第一轴向端部(104)处的第一开口部(108)以及在所述空气过滤器外壳的上部径向位置处的第二开口部(110)，以允许在轴向方向和径向方向上连接和/或移除所述圆筒形空气过滤器；以及可移除的外壳罩(202)，所述外壳罩(202)包括第一表面(204)和轴向延伸的第二表面(206)，所述第一表面(204)被布置成覆盖所述空气过滤器外壳(102)的所述第一开口部(108)，所述第二表面(206)被布置成覆盖所述空气过滤器外壳(102)的所述第二开口部(110)，其中所述空气过滤器外壳(102)和所述外壳罩(202)中的一个包括密封槽(302)，并且所述空气过滤器外壳(102)和所述外壳罩(202)中的另一个包括密封凸缘(304)，所述密封凸缘(304)连接到所述密封槽(302)中，用于提供在所述空气过滤器外壳(102)和所述外壳罩(202)之间的密封，其中所述密封凸缘(304)在所述第二开口部(110)的轴向端部(112)处在所述轴向方向上突出到所述密封槽(302)中，并且其中所述密封凸缘(304)在所述过滤器外壳(102)的所述第一轴向端部(104)和所述第二开口部(110)的所述轴向端部(112)之间在周向方向上突出到所述密封槽(302)中。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器外壳装置，其中所述密封凸缘(304)在所述空气过滤器外壳(102)的所述第一轴向端部(104)处在所述轴向方向上突出到所述密封槽(302)中。
3.根据权利要求1或2所述的空气过滤器外壳装置，其中所述第一开口部(108)和所述第二开口部(110)由连续边缘形成，其中所述密封凸缘/所述密封槽在整个所述连续边缘上形成。
4.根据权利要求1或2所述的空气过滤器外壳装置，其中所述密封凸缘以5mm至40mm之间的距离突出到所述密封槽中。
5.根据权利要求1或2所述的空气过滤器外壳装置，进一步包括至少一个连接装置(402)，所述至少一个连接装置(402)用于将所述外壳罩(202)固定到所述空气过滤器外壳(102)。
6.根据权利要求5所述的空气过滤器外壳装置，其中所述连接装置(402)连接到所述空气过滤器外壳(102)和所述外壳罩(202)中的一个，所述连接装置(402)在所述密封凸缘(304)上延伸，用于附接到所述空气过滤器外壳(102)和所述外壳罩(202)中的另一个的连接部(404)。
7.根据权利要求1或2所述的空气过滤器外壳装置，其中所述空气过滤器外壳(102)包括空气进口导管(114)，所述空气进口导管(114)位于所述空气过滤器外壳(102)的所述第一轴向端部(104)的附近。
8.根据权利要求1或2所述的空气过滤器外壳装置，其中所述空气过滤器外壳(102)包括空气出口(116)，所述空气出口(116)在所述空气过滤器外壳(102)的所述第二轴向端部(106)处。
9.根据权利要求8所述的空气过滤器外壳装置，其中所述空气出口(116)被布置在所述空气过滤器外壳的壁部(118)中，所述壁部(118)由与所述空气过滤器外壳装置的所述轴向方向垂直的平面限定。
10.根据权利要求1或2所述的空气过滤器外壳装置，其中所述空气过滤器外壳包括过滤器引导部(502)，所述过滤器引导部(502)在所述空气过滤器外壳的所述第一轴向端部处。
11.根据权利要求10所述的空气过滤器外壳装置，其中所述过滤器引导部(502)是用于与所述圆筒形空气过滤器的对应的凹口(504)连接的突出部。
12.一种车辆空气净化器(600)，所述车辆空气净化器(600)用于净化供应到车辆发动机的空气，所述空气净化器(600)包括根据前述权利要求中的任一项所述的空气过滤器外壳装置(100)以及圆筒形空气过滤器(800)，所述圆筒形空气过滤器(800)被布置在所述空气过滤器外壳的所述第一轴向端部和所述第二轴向端部之间。
13.一种车辆，所述车辆包括内燃机以及根据权利要求12所述的车辆空气净化器，所述车辆空气净化器被布置在所述内燃机的上游，用于在空气被提供到所述内燃机之前从所述空气中至少部分地去除颗粒。
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