CN1468643A - 滤清器污物检测装置 - Google Patents

Abstract

一种滤清器污物检测装置包括一个设置在气动装置(11，51)中的滤清器(14，54)的空气流入侧(18，58)侧或空气流出侧(19，59)侧与空气通道(15，52)连通的腔室(22，32，42，62)。腔室具有透镜(23，33，43，63)和一个在气动压力移向和远离透镜的隔膜(24，44，64)。隔膜在与透镜相对的表面上有设置标记(26，46，66)。隔膜在位于滤清器的空气流入侧或空气流出侧上的压力差的作用下移向或远离透镜，从而改变从透镜外部看到的标记图像，以允许确定滤清器的变污程度。

Description

滤清器污物检测装置

技术领域

本发明涉及一种用于检测气动装置中滤清器的堵塞或变污的滤清器污物检测装置。

背景技术

通常不能从外部检查气动装置中的滤清器的堵塞或变污情况。因此，装配一种用于滤清器的堵塞或变污情况的装置是适用的，以便很快地知道更换滤清器的时间。作为这样的滤清器污物检测装置，如已经知道的在例如日本专利公开文本NO.2000-254431中的堵塞检测装置。

这里将参考图10和11对上述的堵塞检测装置进行描述。

参考图10和11，滤清器污物检测装置100包括一个具有可滑动地装配在主体块101一端上的永久磁铁102的堵塞检测杆103；一个通过把主隔膜104连接在主体101的一端上而形成的主隔膜室105，以及一个主隔膜室105与如图11所示的滤清器106的主开口107相连接；通过把次隔膜114连接在主体101的另一端上而形成的次隔膜室115，次隔膜室115连接在如图11所示的滤清器106的次开口117上。

当滤清器106的过滤元件118发生堵塞时，在主开口107和次开口117之间的压力差增大，使堵塞检测杆103随着主隔膜104和次隔膜114一起移动。由磁力传感器(未示出)检测设置在堵塞检测杆103上的永久磁铁102的磁力变化以检测滤清器的堵塞情况。

然而，上述的滤清器污物检测装置100需要有大的压力差来使得堵塞检测杆103移动，并且不适合检测例如在车辆空调滤清器的堵塞或变污，而在车辆空调器中形成较小的压力差。特别是，磁力传感器很难检测到由堵塞检测杆103的轻微移动而引起的永久磁铁102中的磁力变化。因此，难以确定过滤元件118的堵塞或变污的状态。

发明内容

因此，希望提供一种能在压力差很小时操作并很容易地确定堵塞或变污状态的滤清器污物检测装置。

根据本发明，提供了一种用于检测的滤清器污物检测装置，用于当滤清器变污时检测在滤清器的第二侧的压力减小到正常值以下或者在滤清器的第一侧上的压力增大到正常值之上，该检测装置包括：一个与在滤清器的第一侧或第二侧的通道相连通的腔室；一个安装在该腔室的末端上的透镜；一个在腔室内平行于透镜延伸的隔膜；一个设置在隔膜的与透镜相对的表面上的标记；以及一个设置在隔膜和透镜之间的通气孔，其中，利用在滤清器的第一侧或第二侧的压力使隔膜靠近或远离透镜，以改变从外部通过透镜看到的标记的图像，由此允许检测滤清器的变污程度。

所以，在本发明中，利用在滤清器第一侧或第二侧的压力使得隔膜靠近或远离透镜的运动来改变从外部通过透镜看到的标记的图像，从而检测滤清器的变污程度。

在滤清器的第一侧和第二侧上的压力下隔膜能很快地移动并且隔膜上的标记随着隔膜一起移动。甚至在微小的压力差下，通过透镜监测标记的结构能看到标记图像的变化。

结果，可以很容易地确定滤清器的堵塞或变污状态，并且可以在小的压力差下检查滤清器的堵塞或变污情况。

在本发明中，腔室优选地设置在一个以分流的方式与通道相连或直接连接在通道上的连接管的末端上。把滤清器污物检测装置的腔室直接安装在通道上能减少用于腔室的支撑元件或类似元件。

在本发明中，检测装置最好进一步包括一个大约覆盖透镜的一半的透镜罩。当通过透镜用肉眼检查到滤清器的变污或类似情况时，透镜的变窄的观看区域允许很快地检测变污或类似情况，增加了可视性。

下面将参考附图，仅以举例的方式详细地描述本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的气动装置和滤清器污物检测装置的剖视图。

图2A、2B和2C是表示当在图1所示第一实施例的滤清器污物检测装置中风扇以形成最大体积的空气量旋转时，在空气通道中的压力和隔膜的运动的视图。

图3A和3B是表示当在图1所示第一实施例的滤清器污物检测装置中的滤清器没有变污或堵塞的状态和发生显著变污或堵塞的状态之间，从透镜的外部观察隔膜时标记的不同形状的视图。

图4A和4B是表示图1所示滤清器污物检测装置的外观的立体图和从透镜的上方看到的标记的视图。

图5A和5B是根据第二实施例的滤清器污物检测装置的外观立体图和从透镜上方看到的标记的视图。

图6是根据第三实施例的滤清器污物检测装置的剖视图。

图7是根据第四实施例的滤清器污物检测装置的剖视图。

图8A、8B和8C是表示当在第四实施例的滤清器污物检测装置中风扇以产生最大的空气量旋转时空气通道的压力和隔膜的运动的视图。

图9A和9B是表示当在图7所示第四实施例的滤清器污物检测装置中滤清器没有变污或堵塞的状态和显著变污或堵塞的状态之间从透镜外部观察隔膜时标记的不同形状的视图。

图10是常规滤清器污物检测装置的剖视图。

图11是装配在常规滤清器污物检测装置的滤清器装置的局部切开的剖视图。

具体实施方式

现在参考图1，气动装置11包括：一个用于引导空气的空气通道12，一个设置在空气通道12的入口13附近、用于清除空气中的灰尘的滤清器14，和一个设置在空气通道12的出口15附近、用于产生空气流的风扇16。空气通道12具有一个压力输出口17，用于获得处于滤清器14和风扇16之间的空气通道12的压力。

这里，将滤清器14的空气流入侧18定义为滤清器14的第一侧，并且将滤清器14的空气流出面19定义为滤清器的第二侧。空心箭头A1表示在滤清器14的第一侧空气的流动，空心箭头A2表示在滤清器14的次侧面的空气的流动。

滤清器污物检测装置20是一种用于检测在气动装置11中的滤清器14的变污或堵塞状态的装置。检测装置20包括一个连接在空气通道12的压力输出口17上的连接管21，一个连接在连接管21的末端上的腔腔室22，一个连接在腔腔室22的末端上的透镜23，和一个横穿腔腔室22地延伸且与透镜23平行的隔膜24。腔腔室22有一个设置在隔膜24和透镜之间且用来在保持其间的大气压力的通气口25。隔膜24具有一个设置在与透镜23相对的表面上的标记26。透镜23是一个凸透镜。

图2A、2B和2C表示在风扇以形成空气最大量旋转时空气通道12中的压力和隔膜24的运动。

图2A示出了滤清器14没有出现变污或堵塞时的状态。在滤清器14的第一侧的压力和第二侧的压力基本相同并且都为正常值。隔膜24保持水平。

图2B示出了滤清器14部分变污或堵塞时的状态。在滤清器14的第二侧的压力变得低于正常值，形成了一个少的负压。隔膜24如箭头b所示发生轻微的弯曲。

图2C示出了滤清器14发生显著变污或堵塞时的状态。在滤清器14的第二侧的压力进一步低于正常值，形成大的负压。隔膜24如箭头C所示明显弯曲。

图3A和3B示出了在滤清器14没有变污或堵塞的状态(见图1)和显著变污或堵塞的状态之间，从透镜23的外部观察隔膜24时标记26的形状的不同的状态

在图3A中，F1是物体侧的焦点，F2是图像侧的焦点，C是光轴，R1是透镜基点和R2是物像平面，它穿过透镜基点R1且垂至于光轴C，如箭头a1所示，来自从标记26且平行于光轴C地进入透镜23的光线在物像平面R2处如箭头a2所示向成像侧焦点F2折射。如箭头a3所示的从标记26投向透镜基点R1的光线沿直线穿行，没有发生任何折射。

这也就是说，由于标记26处于物体侧焦点F1的透镜23侧(内侧)上。没有形成实像。在箭头a2和a3的反向延长线的交点处形成标记图像(虚像)H2。因而，可以从透镜23的外部看到标记26的标记图像H2。

在图3B中，如箭头b1所示的来自标记26且平行于光轴C地进入透镜23的光线在透镜的物像平面R2处如箭头b2所示地向图像侧焦点F2折射。如箭头b3所示的从标记26投向透镜基点R1直线穿行，没有发生任何折射。如箭头b4所示的从标记26经过物体侧焦点F1的光线在物像平面R2处折射，以便如箭头b5所示的平行于光轴C地穿行。

也就是说，在箭头b2、b3和b5的交点上形成标记图像(实像)H1。因而，可以从透镜23的外部看到标记26的标记图像H1。

当滤清器14(见图1)变污时，滤清器污物检测装置20利用在滤清器14的第二侧上的压力作用下使隔膜24移动离开透镜23，使得从外部通过透镜看到的图像(H1、H2)发生变化，滤清器污物检测装置20可检测到在滤清器14的第二侧降到正常值之下，滤清器污物检测装置20包括在滤清器14的第二侧从空气通道12分支(见图1)的连接管21(见图1)，设置在连接管22的末端的腔腔室22，装在腔腔室22的末端的透镜23，在腔腔室22中与透镜23平行地延伸的隔膜24，设置在隔膜24的与透镜23相对的表面上的标记26，以及设置在隔膜24和透镜23之间的通气孔25。由此允许对滤清器14的变污程度进行检测。

优选的是，可以很容易地检测出滤清器14(见图1)的堵塞或变污状态，并且可以在小的压力差下检查滤清器14的堵塞或变污。

为了实现上述目的，使连接管21(见图1)在滤清器14的第二侧从通道12的分出，在连接管21的末端设置腔腔室22，在腔室22的末端安装透镜23，使隔膜24在腔室22中平行于透镜23地延伸，在隔膜24的与透镜23相对的表面上设置标记26，以及在隔膜24和透镜23之间设置通气孔25，以便在滤清器14的第二侧的压力作用下使隔膜24移动离开透镜23，使得从外部通过透镜23看到的标记图像(H1、H2)发生变化，由此检测滤清器14的变污程度。

在滤清器14的第二侧的压力的作用下，隔膜24可以很快地移动。其上的标记26可以随着隔膜24的运动而移动。因而，通过透镜23监测标记26的结构允许即使在小的压力差下也可以观察到图像(H1、H2)所发生的变化。结果，可以很容易地确定滤清器14的变污或堵塞状态。

图4A和4B是图1所示滤清器污物检测装置20的立体图和俯视图(如图1所示)。

当如图4A中箭头b的所示从上方观察透镜23并且标记图像H2(见图3A)呈现如图4B中虚线的样子时，表明滤清器14(见图1)没有变污或堵塞。

当从如箭头b所示观察透镜23并且可以看到如图4B中的实线所表示的标记图像H1(见图3B)时，滤清器14(见图1)表明发生了显著的变污或堵塞并且是该更换和清洁滤清器14的时候了。

图5A和5B表示根据第二实施例的滤清器污物检测装置。

第二实施例中的滤清器检测装置30具有与图1所示第一实施例中的滤清器污物检测装置20基本上相同的结构，并且具有一个设置在室上且大大致覆盖透镜33的外表的一半的透镜罩38。当如箭头b所示地观察透镜33并且没有出现如图5所示的标记图像(实像)H3时，表明滤清器14(见图1)没有变污或堵塞。

当如箭头b所示地观察透镜33并且可以看到如图5B中的实线所表示的标记图像H3时，表明滤清器14发生了显著的变污或堵塞并且是该更换和清洁滤清器14的时候了。

也就是说，设置成用来覆盖透镜33的一半以使用于表明滤清器14(见图1)变污或堵塞的区域变窄的透镜罩38，允许迅速地确定滤清器14的变污或堵塞。结果，可以增加滤清器污物检测装置30的可视性。

现在将参考图6，对根据本发明第三实施例的滤清器污物检测装置进行描述。与如图1所示第一实施例的滤清器污物检测装置20中的元件相同的元件用相同的参考标号表示并且对其不再进行说明。

第三实施例中的滤清器污物检测装置40包括一个直接连接在空气通道12的压力输出口17上的腔腔室42，一个安装在腔室42的末端上的透镜43，以及一个在腔室42中平行于透镜43地延伸的隔膜44。

腔室42具有一个用于引入空气通道12的压力的连接管的入口47，和一个设置在隔膜44和透镜43之间、用来保持其间的大气压力的通气口45。隔膜44具有一个设置在与透镜43相对的表面上的标记46。

滤清器污物检测装置40通过把腔室42直接安装在空气通道12的压力输出口17上可以省去用于安装腔室42的支撑件或类似元件。这个措施导致滤清器污物检测装置40的成本减少。

图7到9B表示根据本发明第四实施例的滤清器污物检测装置。

图7所示的气动装置51包括一个用于引导空气的空气通道52，一个设置在空气通道52的入口53附近、用于产生气流的风扇56，以及一个设置在空气通道52的出口55附近、用于除去空气中的灰尘的滤清器54。空气通道52具有一个处在滤清器54和风扇56之间的压力输出口57，用于获得空气通道中的压力。

将滤清器54的空气流入侧58定义为滤清器54的第一侧。将滤清器54的空气流出侧59定义为滤清器54的第二侧。空心箭头B1表示在滤清器54的第一侧的空气流向。空心箭头B2表示在滤清器54的第二侧的空气流向

滤清器污物检测装置60包括一个直接连接在空气通道52的压力输出口57上的腔室62，一个安装在腔室62的末端上的透镜63，以及一个在腔室62中平行于透镜63地延伸的隔膜64。

腔室62具有一个用作用于引入空气通道52的压力的连接管的入口67，以及一个设置在隔膜64和透镜63之间、用于保持其间的大气压力的通气口65，隔膜64具有一个设置在与透镜63相对的表面上的标记66。

图8A、8B和8C示出了当在第四实施例的滤清器污物检测装置中风扇56以最大的空气量旋转时的空气通道52中的压力和隔膜64运动。

图8A示出了滤清器54没有变污或堵塞时的状态。在滤清器54的第一侧和第二侧的压力基本上相同并且都为正常值。隔膜64可保持水平。

图8B示出了滤清器54发生部分变污或堵塞的状态。在滤清器54的第一侧上的压力变得大于正常值，形成了一个小的正压。隔膜64如箭头b所示轻微地弯曲。

图8C示出了滤清器54显著变污或堵塞的状态。在滤清器54的第一侧上的压力进一步变得大于正常值，形成一个很大的正压。隔膜64如箭头C所示发生很大的弯曲。

图9A和9B示出了在第四实施例的滤清器检测装置60中滤清器54(见图7)没有变污或堵塞状态和发生变污或堵塞的状态之间，从透镜63的外部观察隔膜64时标记66的外形的不同。

在图9A中，F1作为物体侧的焦点，F2作为图像侧的焦点，C作为光轴，R1作为透镜基点，R2作为透镜的物像平面，箭头a4表示来自于标记66且平行于光轴C地进入透镜63的光线，箭头a5表示经透镜的物像平面R2向图像侧焦点F2折射的光线，箭头a6表示从标记66投向透镜基点R1的光线，箭头a7表示来自标记66的穿过物体侧焦点F1的光线，箭头a8表示经透镜物像平面R2折射以平行与光轴C地穿行的箭头a7的光线。也就是说，在箭头a5、a6和a8的交点处形成一个标记图像(实像)H5。因而可以从透镜63的外部看到标记66的标记图像H5。

在图9B中，箭头b6表示来自于标记66且平行于光轴C地进入透镜63的光线，箭头b7表示经透镜物像平面R2折射向图像侧焦点F2箭头b6的光线，箭头b8表示来自于标记66穿过透镜基点R1的光线。由于标记66处于物体侧焦点F1的透镜63侧(内侧)，没有形成如图9A所示的标记图像(实像)H5。在箭头b7、b8的反向延长线的交点处形成一个标记图像(虚像)H6。因而，可以从透镜63的外面看到标记66的标记图像H6。

在滤清器污物检测装置60中，当可以看到标记图像H5时，表明滤清器54没有变污或堵塞。当可以看到标记图像H6时，表明滤清器54显著变污或堵塞以及是该更换或清洁滤清器54的时候了。

当滤清器54(见图7)变污时，滤清器污物检测装置60用于检测在滤清器54的第一侧的压力增大到正常值以上，该滤清器污物检测装置60包括在滤清器54的第一侧从的空气通道52(见图7)分支出的入口(连接管)67，设置在入口67的末端上的腔室62，装在腔室62的末端的透镜63，在腔室中与透镜63平行地延伸的隔膜64，设置在隔膜64的与透镜63相对的表面上的标记66，以及设置在隔膜64和透镜63之间的通气孔65。该滤清器污物检测装置利用以下事实来检测滤清器54的变污程度，即，在滤清器54的第一侧的压力下，隔膜64移向透镜63，以改变通过透镜63从外部看到的标记图像(H5、H6)。

在滤清器54的第一侧的压力之下，隔膜64可以很快地移动，并且其上的标记66可以随着隔膜64的运动而移动。通过透镜63监测标记66的结构允许即使在小的压力差时也可以观察到的标记图像(H5、H6)的变化。结果，可以很容易地确定滤清器54变污或堵塞的状态。

Claims (4)

1.一种滤清器污物检测装置(20、30、40、60)，用于当滤清器(14，54)变污时，检测在所述滤清器的第二侧的压力低于正常值或在所述滤清器的第一侧的压力高于正常值，所述检测装置包括：

一个设置在与所述滤清器的第一侧或第二侧的通道(12，52)相连通的腔室(22，32，42，62)；

一个安装在所述腔室末端上的透镜(23，33，43，63)；

一个在所述腔室中平行于所述透镜地延伸的隔膜(24，44，64)；

一个设置在所述隔膜的与所述透镜相对的表面上的标记(26，46，66)；以及

一个设置在所述隔膜和所述透镜之间的通气孔(25，45，65)，

其特征为，由所述滤清器的第一侧或第二侧的压力，使所述隔膜移向或远离所述透镜，以改变通过所述透镜从外部看到的所述标记的图像，由此允许检测所述滤清器的变污程度的检测结果。

2.如权利要求1所述的滤清器污物检测装置，进一步包括一个以分支的方式连接在所述通道上的连接管(21)，其中所述腔室设置在所述连接管的末端上。

3.如权利要求1所述的滤清器污物检测装置，其特征为，所述腔室直接连接在所述通道上。

4.如权利要求1所述的滤清器污物检测装置，进一步包括一个大约覆盖所述透镜一半的透镜罩(38)。

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