CN1350116A - 引擎吸气用空气滤清装置 - Google Patents

Abstract

本发明的空气滤清装置,包括配置在成半球形状的空气滤清装置中的、具有不同特性的多层滤清芯子,上述多层滤清芯子周端部一体地化保持为所述的半球形状。

Description

引擎吸气用空气滤清装置

本申请是申请日为1995年7月24日、申请号为95107589.6的分案申请。

本发明涉及引擎吸气用空气滤清装置。

空气滤清装置是为去除引擎吸气时空气中的灰尘并减低吸气声音而设置的。

一种已有技术的空气滤清装置，其中将空气滤清装置装卸于装在空气滤清皮管的空气滤清壳上。此种空气滤清装置在保持于空气滤清壳的外框构造材料的滤清设置框内悬架网等滤清支持材料，以该滤清支持材料支持空气滤清芯子。

另外，还有一种已有技术的空气滤清装置，其将空气滤清装置直接装于空气滤清壳的吸气取入口。此种空气滤清装置在装于空气滤清皮管的漏斗等外框构造材料的滤清设置框内悬架内网等滤清支持材料，以该滤清支持材料支持空气滤清器。

然而，所有已有技术的空气滤清装置中，虽以种种装置将滤清器保持于外框构造材料的滤清设置框内，但滤清器只是设置支持于滤清器支持材料上。

而且，已有技术的空气滤清装置的滤清支持材料是以不锈钢丝，钻孔不锈钢板等硬质金属材料制成。

因而已有技术的滤清装置存在着以下问题。

(1)滤清支持材料反覆敲打因引擎的吸气脉动而振动的滤清器，产生滤清器的打灰尘现象。该打灰尘现象使收集在滤清器入口侧表面的灰尘徐徐侵入滤清器内部，不久自滤清器出口吸进引擎侧，而降低集尘效果。

(2)由于引擎的吸气脉动而振动的滤清器长斯反覆敲打硬质金属制成滤清支持材料，因而可能使滤清支持材料在装于外框构造材料的根部折断，而损及滤清性能。

(3)由于滤清支持材料由硬质金属材料制成，故空气滤清装置物料流动时，或安装空气滤清装置时，可能会有与其他物品撞击而弯曲破损之虞。

图12示出了直接装于空气滤清装置的吸气吸入口的空气滤清装置。该空气滤清装置以内网3及外网4覆盖在漏斗2的扩径开口部，并在两网间配置双层构造的空气滤清器5。

内网3的端部固定于漏斗2的平坦部，而外网4的端部装卸自如地固定于该平坦部6的端部。这种内网3及外网4是将四角形状的网成型为半球形状而构成。另外，为提高集尘效果，空气滤清器5可使用浸透油(粘度3～5Pa·s)的湿式滤清器。

然而，图12所示的空气滤清装置1，因分别将外网4及内网3配置于滤清器5的表面与背面，故有滤清器5的吸气开口面积减少，吸气阻力增大之虞。

此外，图12的空气滤清装置中，加大漏斗2的扩径开口部虽可提高吸气效率，但将漏斗大型化时，空气滤清装置1亦大型化，对配置于有限空间的空气滤清装置而言并不理想。

此外，外网4由四角形状的网成形为半球形状，其弯曲部将产生变形，例如四角形状将变成菱形等，四角形的各角部的上述变形加剧。此种变形有妨碍吸气流动、降低吸效率之虞。

而且，因浸空气滤清器5的机油为低粘度，故若多孔质树脂(例如聚氨酯树脂)之槽(孔)大时浸透不充分，因此只能浸透小槽的多也质树脂，这样会使空气滤清器5的流路阻力加大，有降低吸气效率之虞。

因为已有技术的滤清装置存在着以上缺陷，故本发明的目的在于，提供一种能防止滤清器的打灰尘现象的引擎吸气用空气滤清装置。

本发明还有一目的在于，提供一种在物料流动时，或安装使用时可防止破损的引擎吸气用空气滤清装置。

本发明另一目的在于，提供一种可减低吸气阻力、提高引擎输出的空气滤清器。

本发明再一目的在于，提供一种不致将装置大型化即可提高吸气效率的空气滤清装置。

前述本发明的空气滤清装置，包括配置在成半球形状的空气滤清装置中的、具有不同特性的多层滤清芯子，上述多层滤清芯子周端部一体地化保持为所述的半球形状。

前述本发明的空气滤清装置中，配置于最内侧的滤清芯子内面以立体地切割构成。

根据上述各具体实施方案构成的滤清器，明显具有如下优点：

滤清器一体结合于滤清支持材料，故滤清器虽由于引擎的吸气而脉动不会自滤清支持材料分离，不受滤清支持材料敲打。因此，收集于滤清器的灰尘不会有如先前的打灰尘现象以致通过滤清器而降低集尘效果的情况。

以可挠弹性材料构成滤清支持材料，故滤清支持材料以柔软挠曲追随因吸气脉动的滤清器的振动，因而不致在装于外框构造材料的根部折断。

由于滤清支持材料具有自由柔软性，故空气滤清装置的物料流动时或装于空气滤清装置时，即使与其他物品相撞亦不致破损。

因多层的滤清芯子周端部一体化，将这样的滤清芯子构成的空气滤清芯子保持为半球状，故无需为保持该半球状，以网等保持构件覆盖空气滤清芯子。由于设有保持构件故空气滤清芯子的吸气开口面积增大，可减低吸气阻力，因而可提高引擎输出。

因在漏斗的扩径开口部内周面立设唇部，故由空气流动在唇部上流下方产生负压区，自漏斗扩径开口部外周部流入漏斗内的空气流速上升，从而可增大空气吸入量，因此，无需加大漏斗使空气滤清装置大型化即可提高吸气效率。

因外框架以蜂巢状网成形为半球形，故产生于弯曲部的蜂巢状变形分为六等分，蜂巢(六角形)的各角部比四角形状网为小，因而不妨碍吸气流动，即可提高吸气效率。

由于滤清器以多孔质树脂形成，将高粘度粘接剂浸透于该多孔质树脂，因粘接剂可提高集尘效果，且多孔质树脂的槽(孔)大，故滤清器的流路阻力小，从而可提高吸气效率。

以下通过结合附图对几个实施例的描述，将可更清晰而具体地理解由上述本发明技术方案构造的滤清器的发明目的、特点和优点。其中附图为：

图1A是示出了本发明的空气滤清装置的第一实施例的立体图；

图1B是沿图1A中B-B线的剖面图；

图2示出了适用图1的空气滤清装置的引擎吸气组件的剖面图；

图3是本发明的空气滤清器的第二实施例的侧面图，其左半部以剖视状态表示；

图4表示适用图3的空气滤清器的引擎吸气组件的剖面图；

图5是将空气滤清左半部以剖视状态表示的平面图；

图6是本发明的空气滤清器的第二实施例的又一变型的侧视图，其右半部以剖视状态表示；

图7是将图6的空气滤清器左半部以剖视状态表示的平面图；

图8A是表示本发明的空气滤清装置的第三实施例的侧面剖视图；

图8B为省略滤清器及外网未表示的平面图；

图9A是图8的空气滤清装置的侧视图；

图9B为上图的平面图；

图10A是表示图8的空气滤清装置的漏斗的侧面剖视图；

图10B为上图的平面图；

图11A是表示图8的空气滤清装置的内框架的侧面剖视图；

图11B为上图的平面图。

图12示出了已有技术的空气滤清装置的侧视图，其左半部以剖视状态表示。

第一实施例(图1，图2)

如图2所示，多气缸引擎10的燃烧室11开有吸气口12及排气口13。分别以吸气阀14及排气阀15关闭吸气口12及排气口13。吸气口12连通于吸气通路16，而排气口13连通于排气通路(未图示)。

上述引擎10的吸气组件18是依序连接空气除尘装置19、空气流量计20、平压槽21、及进气岐管22而构成的。空气滤清计20经空气滤清皮管23连接于平压槽21。进气歧管22连接于多气缸引擎10的各吸气通路16。

进气歧管22，配设节流阀24及燃料喷射器25，随着节流阀24的开启，自空气除尘装置19吸入空气，经平压槽21导入进气歧管22内。空气流量计20测知该导入的空气量及空气温度，燃料喷射器25依据各测出值喷射最适当的燃烧所需的燃料，形成混合气。将形成的混合气导至引擎10的各燃烧室。

上述空气除尘装置19如图2所示，将空气滤清壳101装于空气滤清橡皮管23的吸气取入口，将空气滤清装置110可变换地装卸于该壳101内。空气滤清壳101由固定于空气滤清皮管23之下壳101A，及可对下壳101A关闭并由夹具102夹钳的上壳101B构成，将空气滤清装置110的外框架构造材料111可气密地挟持于由夹具102夹持的壳101A、101B间。

空气滤清装置110由外框架构造材料111、滤清支持材料112、滤清器113构成，其能去除导于引擎10的空气中的灰尘，提高吸气效率。外框构造材料111由聚氨酯等合成树脂或橡胶制成，而滤清支持材料112由尼龙等合成树脂(可挠弹性材料)制成，而滤清器113则由聚氨酯成形的多孔质树脂制成。

该空气滤清装置110在外框框架111外周部具备凸阶状的被夹持部111A，将该被挟持部111A以气密状态挟持于前述空气滤清壳101的上下壳101A、101B间。空气滤清装置110在外框构造材料111的滤清设置框内悬架多个物件组合或是单一成形物构成的网状滤清支持材料112。将滤清器113支持于该滤清支持材料112。

此时，滤清器113以粘接等方式一体结合于滤清支持材料112。滤清支持材料112如前所述，由尼龙等可挠弹性材料制成，可对外力自由柔软挠曲弹性变形。

滤清器113成平板状，由粗外滤清器113A、细中间滤清器113B、粗内滤清器113C接合构成三层构造。这些滤清器113A、113B、113C如前所述由多孔质树脂(本实施例由聚氨酯树脂)构成。滤清器113A、113C是槽(孔)大的较粗聚氨酯，而滤清器113B是槽(孔)中等的细目聚氨酯树脂。外滤清器113A与中间滤清器113B，中间滤清器113B与内滤清器113C间均以加热熔解滤清器两接触面接合(即称帧叠片)。

而中间滤清器113B与内滤清器113C则夹持滤清支持材料112，并与滤清支持材料112相接合。

此外，为提高集尘效果在滤清器113的外滤清器113A、中间滤清器113B、内滤清器113C上浸入高粘度粘着剂(未图示)。该高粘度粘着剂，例如使用氯化石蜡，以粘度约100Pa·s以上约350Pa·s以下者为宜。用溶剂(例如氯化次甲基或香蕉水)等膨润滤清器113A、113B、113C的纤维而予以软化后，将上述高粘度粘着剂浸于该软化后的纤维。

此外，空气滤清装置110中，外框构造材料111及滤清支持材料112及滤清器113相互一体成形而一体化。

以下，说明本实施例的作用。

(1)滤清器113以粘接等方式一体结合于滤清支持材料112，所以即使滤清器113受引擎10的吸气脉动而振动亦不致自滤清支持材料112上分离，不会被滤清支持材料112敲打。因此，收集在滤清器113的灰尘，不会因所述的灰尘敲打现象通过滤清器113而降低集尘效果。

(2)因为由可挠弹性材料构成，所以滤清支持材料112以柔性挠曲追从吸气脉动的滤清器113的振动，不致在安装于外框构造材料111的根部折断。

(3)因滤清支持材料112具有自由柔软性，故空气滤清装置110的物料流动时或装于空气除尘装置19时，即使与其他物品相撞，亦不致破损。

(4)由于空气滤清器113B，内滤清器113C自两侧夹持滤清支持材料112并一体结合于该滤情支持材料112，故自外遮蔽滤清支持材料112，从而可改进空气滤清装置110的外观。

(5)因滤清器113以多孔质聚氨酯树脂成形并将高粘度粘接剂浸入该滤清器113，故得以该粘接剂提高集尘效果。同时，即使槽(孔)大，该高粘度粘接剂亦可浸透滤清器113，与使用槽小细目的滤清器相比，滤清器的流路阻力减小，故可提高吸气效率。

本发明的空气滤清装置办可适用于直接装在空气滤清皮管吸气取入口的空气滤清装置，这种空气滤清装置，是在漏斗等外框构造材料的滤清设置框内悬架内网或外网(例如后述的第3实施例的内框架27，外网28等)的滤清支持材料，将滤清器一体结合于该滤清支持材料。而且，滤清支持材料及其所支持的滤清器，并不限于平板状，如半球形状曲面亦可。

第2实施例(图3-图7)

图3-图5的空气滤清器19，如图3及图5所示，将特性不同的滤清芯子26A及26B层叠配置成半球形状，将这种滤清芯子26A及26B的周瑞部，以例如软质尿烷树脂制的一体成形模27一体化构成。藉由该周端部的一体化，将滤清芯子26A及26B保持为半球形状。

上述一体成形模27的内周，嵌合于漏斗状空气滤清风道28的外周部29，在一体成形模27外周嵌装模导件30。空气滤清风道28的风道部31连接于图4所示空气流量计20。

上述滤清芯子26A及26B具有不同特性，滤清芯子26A为粗材质的薄肉海棉，而滤清芯子26B则由细材质的厚肉海棉成形。在滤清芯子26B内侧施予凹凸形状的立体切割32，可防止皱纹产生。

吸入空气滤清器19的空气中的灰尘，依序在滤清芯子26A去除大颗粒，而在滤清芯子26B取除小颗粒。由于使滤清芯子26A及26B的特性(粗，细)不同，可在减低空气滤清器19的吸气阻力时，良好地去除灰尘。

依上述实施例，因将多层滤清芯子26A及26B的周端部以一体成形模一体化，而将空气滤清器19保持为半球形状，故为保持该半球形状，无须如先前的空气滤清芯子1，要以网3及网4等保持构件覆盖空气滤清芯子2A及2B。由于没有保持构件，增大了空气滤清器19的吸气开口面积，故可减低吸气阻力，从而提高了引擎10的输出。

因在空气滤清器19的滤清芯子26A内面施予了立体地切割32，故将滤清芯子26B成形为半球形状时，可防止该滤清芯子26B内面产生皱纹。

此外，图6、图7的空气滤清芯子33自空气滤清风道28外周部，立设弯曲形状的成形肋骨34，该成形肋骨34向空气滤清风道28的外周部29的圆周方向，以一定间隔配置多个。该成形肋骨34位于沿滤清芯子26B内面形状位置。由该成形肋34，可确实防止空气滤清芯子26A及26B向空气滤清风道28的风道部31方向挠曲变形。

此外，图3-图7中示出的空气滤清器19及33由双层滤清芯子26A及26B构成，但由三层以上滤清芯子构成亦可。

第3实施例(图8-图11)

图8-图11的空气除尘装置19由漏斗26、内框架27、外框架的外网28及滤清器29构成，其可去除导致引擎10的空气中灰尘，从而提高吸气效率。漏斗26及内框架27由塑胶等合成树脂制成，外网28由铁等金属制成，滤清器29由多孔质树脂制成。

漏斗26如图8及图10所示，在风道部30，连设渐次扩径的扩径开口部31，在该扩径开口部对连设平直部32，在该扩径开口部31内周面一体立设唇部33。风道部30可连接手空气流量计20。又在平直部32外周形成卡合段部34，该卡合段部34可卡合内框架27的卡合端(后述)。

唇部33相对于流入空气除尘装置19内的空气流动A方向形成，由于该空气的流动，在嘴唇部33与平直部32间形成负压区B，并由于该负压区B的作用，可使沿内框架27的平直部37(后述)流入漏斗26内的空气流速上升。

内框架27，如图8及图11所示，由自漏斗26的扩径开口部31向风道部30中央部延伸的顶部35、覆盖漏斗26的唇部33的自顶部35以辐射状延伸的框架36及自该框架框36向半径方向外方延伸与顶部35成直交配置的平直部37构成。框架框36的断面为流线形状。上述顶部35及框架36可使流入漏斗26的空气流动A顺畅。

平直部37在内周端形成卡合端38，卡合于漏斗26的卡合段部34，以将内框架27组装于漏斗26。此组装态下，内框架27的平直部37与漏斗26的平直部32构成同一平直面，使沿平直部37及32流入的空气流动顺畅。

在内框架27的平直部37，表面形成千止凸部39。该卡止凸部39的断面呈三角形，刺入滤清器29的端面40，可抑制滤清器29的弹性变形，以防止滤清器29的端面40自平直部37表面浮上。

顶部35埋设图8(A)及图11(B)所示的螺旋嵌合部41，可将押网螺栓42旋锁于该螺旋嵌合部41。押网螺栓42，头部42A呈大径，以该头42A将外网28与内框架27的顶部35一体化。

外网28如图9所示，将蜂巢(六角)形的网成形为半球形状而构成。该蜂巢形状将外网28的弯曲部28A的变形六等分于六角形角部，比四角形状网为小而构成。

滤清器29，如图8(A)所示，接合外滤清器43及内滤清器44构成双层构造，这种外滤清器43及内滤清器44由多孔质树脂(本实施例由聚氨酯树脂)构成。外滤清器43是槽(孔)大的较粗聚氨酯树脂，内滤清器44为槽(孔)中度的中目聚氨酯树脂。外滤清器43及内滤清器44是靠加热溶解该滤清器43及44的两接触面而粘接的(即称为帧叠片)。

这种外滤清器43及内滤清器44，为提高集尘效果，浸有高粘度粘着剂(未图示)。该高粘度粘着剂以例如使用氯化石蜡以粘度约100Pa·s以上，约350Pa·s以下者为宜。使用溶剂(例如氯化次甲基或香蕉水等)将外滤清器43及内滤清器44的纤维膨润软化后，将上述高粘度粘接剂浸透于该软化的纤维。

空气自空气除尘装置19外周通过外网28的网目，经过滤清器29内，沿内框架27的顶部35及框架框36，沿漏斗26的唇部33及扩径开口部31流入风道部30内。在通过滤清器29时，去除空气中的灰尘。

依上述实施例，漏斗26，因在扩径开口部31内周面立设唇部33，由于空气流动，在漏斗26的唇部33及平直部32间产生负压区B，故自内框架27的平直部37外周侧流入漏斗26的风道部30内的空气流速上升，因而即可增大吸入空气量。因此，无须加大漏斗26使空气除尘装置19大型化，即可提高吸气效率。

又因内框架27由向漏斗26中央部延伸的顶部35，及该顶部35以辐射状延伸的断面流线形状的多个框架框36构成，故可使流入漏斗26气流动A顺畅，可减低流路阻力，而可提高吸气效率。

又因此漏斗26与内框架27为组装状态，内框架27的平直部37与漏斗26的平直部32在同一平面上，故不妨碍流经平直部32及37的空气流动，由此亦可提高吸气效率。

此外，因外网28以蜂巢形的网成形为半球形状，故产生于弯曲部28A的蜂巢形的网的变形为六等分，在蜂巢(六角形)各角部的变形比四角形为小。因此，不致由外网28妨碍吸气流动A，由此亦可提高吸气效率。

又因滤清器29由多孔质树脂形成以高粘度粘着剂浸透该滤清器29，故由该粘着剂可提高集尘效果。同时，即使槽(孔)大，因该高粘度粘着剂可浸透滤清器29，故比使用槽小细目的滤清器29，滤清器29的流路阻力减小，而可提高吸气效率。

因在内框架27的平直部37形成卡止凸部39，以卡止滤清器29的端面40，故可防止该端面40浮上，而可防止滤清器19的集尘效果降低。

以上本发明的引擎吸气用空气滤清装置，可防止滤清器打灰尘现象，且可防止物料流动时、安装时、使用时的破损。而且，可提高空气滤清装置的集尘效果，同时可提高吸气效率。

Claims (2)

1.一种引擎吸气用空气滤清装置，其特征在于，包括配置在成半球形的空气滤清装置中的具有不同特性的多层滤清芯子，所述多层滤清芯子周端部一体化保持所述的半球形状。

2.如权利要求1所述的空气滤清装置，其特征在于，配置于最内侧的滤清芯子内面以立体地切割构成。

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