DE102014200654A1

DE102014200654A1 - Luftfilter

Info

Publication number: DE102014200654A1
Application number: DE201410200654
Authority: DE
Inventors: c/o DENSO CORPORATION Kitahara Noboru; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAI Yokoi Tomoya
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2014-08-07
Also published as: JP2014156854A

Abstract

Ein Netzblatt (7) ist in einem Gehäuse (1, 2) eines Luftfilters zwischen einem Luftfilterelement (6) und einem auslassseitigen Luftdurchtritt (9) bereitgestellt, in dem ein Luftstrommesser (10) bereitgestellt ist. Das Netzblatt (7) weist einen Luftgleichrichtungsabschnitt (31) auf, der nahezu die gesamte Querschnittsfläche eines inneren Raums (3) einnimmt, der in dem Gehäuse (1, 2) ausgebildet ist. Eine Querschnittsfläche des Außenluftdurchtritts (9) ist kleiner als die des inneren Raums (3), so dass eine sich zusammenziehende Strömung ausgebildet wird, wenn die Einlassluft von dem inneren Raum (3) in den auslassseitigen Luftdurchtritt (9) strömt. Das Netzblatt (7) ist an einer stromaufwärts liegenden Seite der sich zusammenziehenden Strömung bereitgestellt und von dem Luftfilterelement (6) getrennt, um die Strömung der Einlassluft gleichzurichten, die durch das Luftfilterelement (6) durchgetreten ist, und in den auslassseitigen Luftdurchtritt (9) strömt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftfilter, in dem ein Luftstrommesser zum Messen einer Einlassluftmenge in einem Luftauslassdurchtritt eines Luftfiltergehäuses bereitgestellt ist. Ein Luftfilterelement und ein Luftgleichrichtungselement (z. B. ein Netzelement) sind in dem Luftfiltergehäuse aufgenommen.
Ein Luftfilter, der an einer stromaufwärts liegenden Seite einer Einlassluftrohrleitung einer Brennkraftmaschine bereitgestellt ist, ist aus dem Stand der Technik bekannt. In einem Luftfilter gemäß Stand der Technik weist ein Luftfiltergehäuse einen Innenraum zum Aufnehmen eines Luftfilterelements auf, und ein Luftstrommesser zum Messen einer Einlassluftmenge ist in einem Luftauslassdurchtritt des Luftfiltergehäuses bereitgestellt.
Wenn in der aus dem Luftfilterelement in den Luftauslassdurchtritt strömenden Einlassluft eine Turbulenz erzeugt wird, wird eine Variation einer Ausgabe des Luftstrommessers erhöht. Es ist ein Problem, dass eine derartige Variation der Ausgabe eine nachteilige Wirkung auf einen Maschinensteuervorgang ausüben kann.
Wie aus 14 ersichtlich ist (ein Luftfilter gemäß Stand der Technik, wie er z. B. in dem Japanischen Patent mit der Nummer 3,713,865 offenbart ist), ist ein Luftgleichrichtungsgitter 106 an einer Einlassseite eines Luftauslassdurchtritts 105 eines Luftfiltergehäuses 101 bereitgestellt. Das Luftgleichrichtungsgitter 106 teilt den Luftauslassdurchtritt 105 in gleichen Abständen in einer horizontalen Richtung und in einer vertikalen Richtung in mehrere Räume. Das Luftgleichrichtungsgitter 106 ist bereitgestellt, um eine Turbulenz der Einlassluft zu unterdrücken, die innerhalb des Luftfiltergehäuses 101 erzeugt ist, und durch eine Variation des Zurückfaltens eines Luftfilterelements 102 erzeugt wird. Das Luftgleichrichtungsgitter 106 ist deswegen bereitgestellt, um schlussendlich die Variation der Ausgabe eines Luftstrommessers 103 zu reduzieren. Gemäß dem voranstehend beschriebenen Luftfilter ist eine Strömung der Einlassluft an einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftstrommessers 103 gleichgerichtet.
Das Luftfilterelement 102, das an der stromaufwärts liegenden Seite des Luftgleichrichtungsgitters 106 bereitgestellt ist, ist aus einem Filtermedium aus einem nicht gewebten Stoff hergestellt, in dem das Luftfilterelement 102 in einer Wellenform mit Gipfeln und Tälern ausgebildet ist, und die Gipfel und Täler sind abwechselnd zurückgefaltet.
In dem voranstehend beschriebenen Luftfilter gemäß Stand der Technik ist eine Luftauslassrohrleitung 104 in dem Luftfiltergehäuse 101 in einer derartigen Weise bereitgestellt, dass eine Achsenlinie der Luftauslassrohrleitung 104 zu einer Richtung einer Hauptströmung der Einlassluft in dem Luftfiltergehäuse 101, das das Luftfilterelement 102 aufweist, rechtwinklig liegt.
Sogar, wenn das Luftgleichrichtungsgitter 106 an der Einlassseite der Luftauslassrohrleitung 104 zu dem Zweck bereitgestellt ist, den Luftstrom gleichzurichten, wird die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an einer stromabwärts liegenden Seite des Luftgleichrichtungsgitters 106 gestört. Zum Beispiel wird ein Wirbelstrom 107 in der Einlassluft, die durch das Luftgleichrichtungsgitter 106 durchgetreten ist, in einem derartigen Bereich erzeugt, der einem Einlassanschluss des Luftstrommessers 103 benachbart liegt.
Zusätzlich ist es schwierig, die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung an einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftgleichrichtungsgitters 106 wegen der Variation des Zurückfaltens des Luftfilterelements 102 gleichzumachen.
In einem Fall, die Luftgleichrichtungsleistungsfähigkeit für die Strömung der Einlassluft, die durch das Luftfilterelement 102 durchgetreten ist, zu erhöhen, ist es notwendig, kleinere Abstände zwischen Gitterwänden des Luftgleichrichtungsgitters 106 (in der horizontalen und/oder vertikalen Richtung) zu machen, und/oder eine Dicke des Luftgleichrichtungsgitters 106 in einer Strömungsrichtung der Einlassluft größer zu machen. Jedoch kann ein derartiges Verfahren ein Problem verursachen, dass ein Druckverlust in der Einlassluft erhöht wird, die durch das Luftgleichrichtungsgitter 106 durchtritt, und dabei wird der Maschinenbetrieb nachteilig beeinträchtigt. Eine andere Art von Luftfilter ist aus dem Stand der Technik bekannt, wie z. B. in dem Japanischen Patent mit der Nummer 4,411,809 offenbart ist, gemäß dem ein Luftfilterelement wie auch ein Kraftstoff adsorbierender Filter innerhalb des Luftfiltergehäuses bereitgestellt sind.
In dem Kraftstoff adsorbierenden Filter ist ein granulatförmiges Adsorbierungsmittel (z. B. aktivierter Kohlenstoff) in einem Raum zwischen einem Paar von Netzblättern bereitgestellt, die eine Luftdurchlässigkeit aufweisen, um einen Kraftstoffdampf zu adsorbieren.
In einem Fall des Luftfilters, der den Kraftstoff adsorbierenden Filter ausweist, kann in der von dem Kraftstoff adsorbierenden Filter zu einer Luftauslassrohrleitung strömenden Einlassluft abhängig von der Variation der Verteilung des aktivierten Kohlenstoffs in dem Raum zwischen den Netzblättern eine Turbulenz erzeugt werden.
Wenn eine große Menge des aktivierten Kohlenstoffs in den Raum zwischen den Netzblättern eingefüllt ist, wird ein Einlassluftwiderstand oder ein Luftströmungswiderstand erhöht. Als Ergebnis wird ein Druckverlust der Einlassluft erhöht, die durch den Kraftstoff adsorbierenden Filter durchtritt, und dabei der Maschinenbetrieb nachteilig beeinträchtigt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der voranstehend beschriebenen Probleme gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Luftfilter bereitzustellen, gemäß dem es möglich ist, die Erzeugung einer Turbulenz in einer Einlassluft zu verhindern, oder die Erzeugung der Turbulenz kleiner zu machen, die durch die Variation des Zurückfaltens eines Luftfilterelements erzeugt wird, das in einer Wellenform ausgebildet ist, ohne einen Druckverlust soweit wie möglich zu erhöhen.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Luftgleichrichtungsmittel in einem Gehäuse eines Luftfilters in einer derartigen Weise angeordnet, dass das Luftgleichrichtungsmittel mit anderen Abschnitten des Luftfilters wie z. B. einem Luftfilterelement nicht in Berührung ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, in einer Strömungsrichtung der Einlassluft gibt es keine Teile oder Abschnitte des Luftfilters (die ein Einlassluftwiderstand oder ein Luftdurchtrittwiderstand sein können) in einem Raum, in dem die Einlassluft durch das Luftgleichrichtungsmittel durchtritt.
Gemäß einem solchen Merkmal ist es möglich, eine Strömung der Einlassluft an einer stromaufwärts liegenden Seite eines Luftstrommessers in der Strömungsrichtung der Einlassluft wirkungsvoll gleichzurichten.
Es ist möglich, eine Störung der Einlassluft zu unterdrücken, die durch eine Variation des Zurückfaltens des Luftfilterelements verursacht werden kann, die in einer Wellenform ausgebildet ist, ohne den Druckverlust soweit wie möglich zu erhöhen.
Da die Strömung der durch einen Auslass des Luftfilters hindurch tretenden Einlassluft, in dem der Luftstrommesser bereitgestellt ist, stabilisiert werden kann, ist es möglich, die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers zu reduzieren.
Die voranstehend beschriebene und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung deutlicher werden, die mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen gemacht ist.
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine schematische Ansicht, die eine Strömung an Einlassluft in einem Luftfiltergehäuse zeigt;
3 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter für die Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt und eine Strömung einer Einlassluft in einem Luftfiltergehäuse gezeigt;
5 eine schematisch vergrößerte Ansicht, die relevante Abschnitte des Luftfilters der 4 zeigt;
6A eine schematische Draufsicht, die Vorsprungspassabschnitte zeigt, die in einer Abdeckung des Luftfiltergehäuses ausgebildet sind;
6B eine schematische vergrößerte Ansicht, die einen Luftgleichrichtungsabschnitt zeigt, der an dem Vorsprungspassabschnitt befestigt ist;
7A ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einer Höhe des Luftgleichrichtungsvorsprungs und einer Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers wie auch ein Verhältnis zwischen der Höhe des Luftgleichrichtungsvorsprungs und eines Druckverlusts in der Einlassluft zeigt;
7B ein Diagramm, das ein Verhältnis zwischen einem Abstand des Luftgleichrichtungsvorsprungs von einem Luftfilterelement und der Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers zeigt;
8A und 8B schematische vergrößerte Ansichten, die jeweils eine Modifikation des Luftgleichrichtungsvorsprungs zeigen;
9A und 9B schematische vergrößerte Ansichten, die jeweils eine weitere Modifikation des Luftgleichrichtungsvorsprungs zeigen;
10 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
11 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt und eine Strömung einer Einlassluft in einem Luftfiltergehäuse zeigt;
12 eine schematische vergrößerte Ansicht, die relevante Abschnitte des Luftfilters der 11 zeigt;
13 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
14 eine schematische Querschnittsansicht, die einen Luftfilter gemäß Stand der Technik zeigt und eine Strömung von Einlassluft in einem Luftfiltergehäuse zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mittels mehreren Ausführungsformen erläutert. Durch die Ausführungsformen hindurch werden die gleichen Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Abschnitten und/oder Strukturen zugewiesen, um eine wiederholte Erläuterung auszulassen.
(Erste Ausführungsform)
[Struktur der ersten Ausführungsform]
1 und 2 zeigen einen Luftfilter für eine Brennkraftmaschine (im Folgenden die Maschine), an der die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Der Luftfilter ist an einem stromaufwärts liegenden Ende einer Einlassluftrohrleitung der Maschine angeordnet, durch die eine Einlassluft strömt, die in die Brennkammern der Maschine zuzuführen ist.
Ein Einlassrohr (die Einlassluftrohrleitung), das einen Einlassluftdurchtritt ausbildet, durch den die Einlassluft strömt, die durch den Luftfilter durchgetreten ist, ist mit einem Einlassanschluss der Maschine verbunden. Ein Auslassrohr (eine Abgasrohrleitung), die einen Abgasdurchtritt ausbildet, durch den ein von den Brennkammern abgegebenes Abgas strömt, ist mit einem Auslassanschluss der Maschine verbunden. Ein Drosselventil (ein Einlassluftbeschränkungsventil) ist in der Einlassluftrohrleitung bereitgestellt, um die Menge der durch den Einlassluftdurchtritt strömenden Einlassluft zu regulieren, der mit den entsprechenden Brennkammern der Maschine verbunden ist.
Der Luftfilter ist aus einem Luftfiltergehäuse 1 (dem Gehäuse 1) und einer Luftfilterabdeckung 2 (der Abdeckung 2) zusammengesetzt. Im Folgenden werden das Gehäuse 1 und die Abdeckung 2 kollektiv als Luftfiltergehäuse oder Gehäuse bezeichnet. Das Gehäuse (1 und 2) bildet einen rechteckigen inneren Raum 3 zum Aufnehmen eines Luftfilterelements 6 (das Element 6) und eines Netzblatts 7. Das Element 6 unterteilt den inneren Raum 3 in einen staubseitigen Raum 4 und einen reinseitigen Raum 5. Das Netzblatt 7 richtet die Strömung der Einlassluft gleich, die durch das Element 6 durchgetreten ist.
Jedes aus Gehäuse 1 und Abdeckung 2 weist je ein offenes Ende auf, die miteinander so durch eine Klammer (oder Klammern) verbunden sind, dass das Gehäuse 1 und 2) einstückig ausgebildet ist.
Das Gehäuse 1 ist durch einen Einspritzformprozess aus einem Harz hergestellt. Das Gehäuse 1 ist in einer rechteckigen Form ausgebildet, wenn es in einer Strömungsrichtung der Einlassluft betrachtet wird. Das Gehäuse 1 weist eine Bodenwand auf. Eine Lufteinlassrohrleitung 8 (der Einlass 8) ist einstückig mit dem Gehäuse 1 in einer derartigen Weise ausgebildet, dass der Einlass 8 von einer Seitenwand des Gehäuses 1 nach außen vorspringt. Der Einlass 8 weist einen Querschnitt einer rechteckigen Form oder einer kreisförmigen Form auf.
Die Abdeckung 2 ist ähnlich durch einen Einspritzformprozess aus Harz hergestellt. Die Abdeckung 2 ist in einer rechteckigen Form ausgebildet, wenn sie in der Strömungsrichtung der Einlassluft betrachtet wird. Die Abdeckung 2 weist eine Deckenwand auf. Eine Luftauslassrohrleitung 9 (der Auslass 9) ist einstückig mit der Abdeckung 2 in einer derartigen Weise ausgebildet, dass der Auslass 9 von einer Seitenwand der Abdeckung 2 nach außen vorspringt. Der Auslass 9 weist einen Querschnitt einer rechteckigen Form oder einer kreisförmigen Form auf.
Ein Luftstrommesser 10 ist in dem Auslass 9 der Abdeckung 2 zum Messen einer Einlassluftmenge bereitgestellt, die in die entsprechenden Brennkammern der Maschine zuzuführen ist.
Der Luftstrommesser 10 ist aus z. B. einem Sensorkörper, der in einem Inneren des Auslasses 9 angeordnet ist, und einem in dem Sensorkörper bereitgestellten Strömungssensor der thermischen Art aufgebaut. Der Strömungssensor gibt abhängig von einer Strömungsrate der durch den Auslass 9 strömenden Einlassluft ein Ausgabesignal aus. Das Ausgabesignal wird zu einer äußeren elektronischen Vorrichtung (z. B. einer Maschinensteuereinheit) übertragen.
Ein Umgehungsluftdurchtritt (nicht gezeigt) ist in dem Sensorkörper ausgebildet. Ein Teil der Einlassluft, die durch das Element 6 durchgetreten ist, wird durch einen Einlassanschluss des Umgehungsluftdurchtritts in den Umgehungsluftdurchtritt genommen. Die Einlassluft, die in den Umgehungsluftdurchtritt genommen wird, wird durch einen Auslassanschluss des Umgehungsluftdurchtritts zu einer stromabwärts liegenden Seite des Auslasses 9 abgegeben.
Der Strömungssensor der thermischen Art weist einen Sensorchip auf, in dem eine Membran (ein dünner Filmabschnitt auf einem Siliziumträger ausgebildet ist). Der Strömungssensor weist außerdem einen Wärmeerzeugungswiderstand (ein Heizelement) auf, das an einer Mitte der Membran des Sensorchips angeordnet ist, so dass eine Wärme erzeugt wird, wenn dorthin eine elektrische Leistung zugeführt wird. Darüber hinaus weist der Strömungssensor Temperaturerfassungswiderstände auf, die an einer stromaufwärts liegenden Seite und an einer stromabwärts liegenden Seite des Wärmeerzeugungswiderstands in der Strömungsrichtung der Einlassluft angeordnet sind, um die Temperatur der Einlassluft zu erfassen, die an einer Oberfläche der Membran strömt. Zusätzlich weist der Strömungssensor einen Umgehungstemperaturerfassungswiderstand zum Erfassen der Temperatur der Umgebungsluft auf.
Der Wärmeerzeugungswiderstand wird durch einen Heizerantriebsschaltkreis, der in dem Sensorchip ausgebildet ist, so gesteuert, dass die Temperatur des Wärmeerzeugungswiderstands um eine vorbestimmte Temperatur höher als die Umgebungstemperatur (Temperatur der Einlassluft) ist. Die Temperaturverteilung an der Membran wird durch die Temperaturerfassungswiderstände erfasst, um einen Temperaturunterschied der Temperaturerfassungswiderstände zu berechnen und die Menge (die Strömungsrate) der Einlassluft zu schätzen.
Wenn die Einlassluft aufgrund einer Schwankung der Einlassluft oder aus einem anderen Grund zurückströmt, wird die Temperaturverteilung an der Membran umgekehrt. Da ein Symbol des Temperaturunterschieds, der durch den Sensorchip berechnet wird, ebenfalls umgekehrt wird, ist es möglich, eine Richtung der Einlassluftströmung zu bestimmen.
Wie voranstehend erläutert wurde, ist das Gehäuse 1 aus dem Harz hergestellt und einstückig in der rechteckigen Form ausgebildet, die die Bodenwand aufweist. Das Gehäuse 1 weist das offene Ende an einem Verbindungsabschnitt auf, der mit der Abdeckung 2 zu verbinden ist. Das Gehäuse 1 bildet eine rechteckige Form (den staubseitigen Raum 4), der sich in der vertikalen Richtung von der Bodenwand zu dem offenen Ende erstreckt. Das Gehäuse 1 weist Seitenwände auf, die den rechteckigen Raum (den staubseitigen Raum 4) umgeben, und die Bodenwand schließt ein unteres Ende des rechteckigen Raums.
Der Einlass 8 ist einstückig mit einer der Seitenwände des Gehäuses 1 ausgebildet, worin der Einlass 8 sich von der Seitenwand nach außen erstreckt. Der Einlass 8 weist den Querschnitt der rechteckigen oder kreisförmigen Form auf und arbeitet als Einlassrohr. Der Einlass 8 erstreckt sich in einer Richtung nahezu parallel zu einer Ebene des Elements 6 und des Netzblatts 7.
Ein äußerer Lufteinlassanschluss 11 ist an einem stromaufwärts liegenden Ende des Einlasses 8 ausgebildet, worin der Einlassanschluss 11 zu dem Äußeren des Luftfilters geöffnet ist. Ein einlassseitiger Luftdurchtritt 12 (ein äußerer Luftdurchtritt) ist in dem Einlass 8 so ausgebildet, dass er die Außenluft (die Einlassluft) von dem Einlassanschluss 11 in den staubseitigen Raum 4 des Gehäuses 1 einbringt.
Ein geflanschter Abschnitt 13 einer rechteckigen Form (auf einer Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) ist an einem Randabschnitt des offenen Endes des Gehäuses 1 ausgebildet, an dem das Element 6 zwischen das Gehäuse 1 und die Abdeckung 2 eingefügt ist.
Wie ebenfalls voranstehend erläutert wurde, ist die Abdeckung 2 aus dem Harz hergestellt und einstückig in der rechteckigen Form ausgebildet, die die Deckenwand aufweist. Die Abdeckung 2 weist das offene Ende an einem mit dem Gehäuse 1 zu verbindenden Verbindungsabschnitt auf. Die Abdeckung 2 bildet einen rechteckigen Raum (den reinseitigen Raum 5) aus, der sich von der Deckenwand in der vertikalen Richtung zu dem offenen Ende erstreckt. Die Abdeckung 2 bildet zusammen mit dem Gehäuse 1 den inneren Raum 3 aus. Die Abdeckung 2 weist Seitenwände auf, die den rechteckigen Raum (den reinseitigen Raum 5) und die ein oberes Ende des rechteckigen Raums schließende Deckenwand umgeben.
Der Auslass 9 ist einstückig mit einer der Seitenwände der Abdeckung 2 ausgebildet, worin der Auslass 9 sich von der Seitenwand nach außen (in eine Richtung zu den Brennkammern der Maschine) erstreckt. Der Auslass 9 weist den Querschnitt der rechteckigen oder kreisförmigen Form auf, und arbeitet als ein Auslassrohr. Der Auslass 9 ist so angeordnet, dass eine Achsenlinie des Auslasses 9 nicht mit der des Einlasses 8 zusammenfällt. Der Auslass 9 erstreckt sich in einer Richtung nahezu parallel zu der Ebene des Elements 6 und dem Netzblatt 7. Der Auslass 9 erstreckt sich in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Einlass 8.
Der Auslass 9 ist so ausgebildet, dass er sich von der Seitenwand der Abdeckung 2 in eine Richtung rechtwinklig zu der Richtung der Hauptströmung der Einlassluft erstreckt, die durch das Netzblatt 7 durchgetreten ist.
Ein auslassseitiger Durchtritt 14 ist in dem Auslass 9 so ausgebildet, dass die gereinigte Luft von dem reinseitigen Raum der Abdeckung 2 in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14 strömt. Eine Querschnittsfläche des auslassseitigen Luftdurchtritts 14 ist kleiner als die des reinseitigen Raums 5. Mit anderen Worten ausgedrückt, der auslassseitige Luftdurchtritt 14 bildet einen sich zusammenziehenden Strömungsdurchtritt.
Der Auslass 9 ist mit einer Drosselvorrichtung über ein Rohr oder einen Schlauch verbunden. Die Drosselvorrichtung ist aus einem Drosselventil zum öffnen und Schließen eines Einlassluftdurchtritts und einem Drosselkörper zum Aufnehmen des Drosselventils zusammengesetzt. Der Drosselkörper ist mit dem Einlassanschluss der Maschine über einen Ausgleichsbehälter und einen Einlasskrümmer verbunden.
Ein Einlassluftauslassanschluss 15 ist an einem stromabwärts liegenden Ende des Auslasses 9 ausgebildet, damit die gereinigte Luft (die von dem reinseitigen Raum 5 in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14 strömt) zu dem Einlassanschluss und den Brennkammern der Maschine über das Rohr oder den Schlauch, den Drosselkörper, den Ausgleichsbehälter und den Einlasskrümmer eingebracht wird. Der Einlassluftauslassanschluss 15 ist zu dem Äußeren des Luftfilters in einer Richtung zu den Brennkammern der Maschine offen.
Ein geflanschter Abschnitt 16 einer rechteckigen Form ist an einem Randabschnitt des offenen Endes der Abdeckung 2 ausgebildet, an der das Element 6 zwischen das Gehäuse 1 und die Abdeckung 2 eingefügt ist.
Ein Netzpassabschnitt 17 einer recheckigen Form (auf der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) ist an einer inneren Seitenwand der Abdeckung 2 ausgebildet. Genauer ist der Netzpassabschnitt 17 durch einen gestuften Abschnitt der Seitenwand ausgebildet, worin der gestufte Abschnitt ein Teil der inneren Seitenwand ist, der so nach innen gebogen ist, dass er sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung der Hauptströmung der Einlassluft in dem Gehäuse erstreckt.
Ein Passvorsprung 18 einer rechteckigen Form ist an einer Dichtfläche des geflanschten Abschnitts 16 der Abdeckung 2 so ausgebildet, dass ein äußerer Randabschnitt 22 eines Hauptkörpers 21 des Elements 6 gegen den geflanschten Abschnitt 13 des Gehäuses 1 gedrückt wird. Da der äußere Randabschnitt 22 des Hauptkörpers 21 durch die Druckkraft des Passvorsprungs 18 elastisch verformt ist, wird eine Berührungskraft des äußeren Randabschnitts 22 an jede der Dichtflächen der geflanschten Abschnitte 13 und 16 erhöht. Die Dichtleistungsfähigkeit wird dabei erhöht.
Der Passvorsprung 18 muss nicht an der Dichtfläche des geflanschten Abschnitts 16 der Abdeckung 2, sondern an der Dichtfläche des geflanschten Abschnitts 13 des Gehäuses 1 ausgebildet sein.
Das Element 6 fängt und entfernt externes Material (wie z. B. Staubpartikel, Staub, Sand usw.), das in der Einlassluft enthalten ist, die in von dem Außenlufteinlassanschluss 11, der sich zu dem Äußeren des Luftfilters an dem stromaufwärts liegenden Ende öffnet, in den einlassseitigen Luftdurchtritt 12 gesaugt wird, und die in den staubseitigen Raum 4 des Gehäuses 1 eingebracht wird. Das Element 6 ist in dem Gehäuse (1, 2) bereitgestellt, das an der stromaufwärts liegenden Seite der Einlassrohrleitung für die Maschine bereitgestellt ist. Das Element 6 teilt den inneren Raum 3 des Gehäuses in den staubseitigen Raum 4 und den reinseitigen Raum 5.
Das Element 6 weist einen Hauptkörper 21 auf, der aus einem Filtermedium aus Filterpapier oder nicht gewebtem Stoff hergestellt ist, indem das Element 6 in einer Wellenform ausgebildet ist, die Gipfel und Täler aufweist, und die Gipfel und Täler sind abwechselnd zurückgefaltet.
Der Hauptkörper 21 des Elements 6 weist den äußeren Randabschnitt 22 einer rechteckigen Form auf. Der äußere Randabschnitt 22 des Hauptkörpers 21 arbeitet als Dichtabschnitt, der Spalten zwischen dem Gehäuse 1 und dem Element 6 und zwischen der Abdeckung 2 und dem Element 6 luftdicht abdichtet.
Der äußere Randabschnitt 22 des Elements 6 ist zwischen den geflanschten Abschnitt 13 des Gehäuses 1 und den geflanschten Abschnitt 16 der Abdeckung 2 eingefügt, so dass das Element 6 fest zwischen den geflanschten Abschnitten 13 und 16 befestigt ist. Das Element 6 ist in dem Gehäuse (dem Gehäuse 1 und der Abdeckung 2) an einer Position gehalten, die parallel zu einer horizontalen Ebene liegt.
Der Hauptkörper 21 des Elements 6 bildet einen Filterabschnitt zum Filtern der von dem Außenlufteinlassanschluss 11 eingebrachten Einlassluft. Der Hauptkörper 21 ist in dem Gehäuse (1 und 2) an einer derartigen Position rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Haupteinlassluft angeordnet, die von dem staubseitigen Raum 4 zu dem reinseitigen Raum 5 strömt. Der Hauptkörper 21 nimmt nahezu die gesamte Querschnittsfläche des staubseitigen Raums 4 ein.
Ein Teil des Filtermediums (die Talabschnitte der Wellenform) erstreckt sich in einer Richtung von einer Mittellinie des Elements 6 (entsprechend dem äußeren Randabschnitt 22) zu dem staubseitigen Raum 4.
Der äußere Randabschnitt 22 ist ein Teil des Filtermediums, das einstückig mit dem Hauptkörper 21 des Elements 6 ausgebildet ist. Der äußere Randabschnitt 22 arbeitet als flexibler Rahmen des Elements 6.
Das Netzblatt 7 ist aus Harz oder Metall hergestellt. Das Netzblatt 7 ist zwischen dem Element 6 und dem Auslass 9 angeordnet. Das Netzblatt 7 weist einen Luftgleichrichtungsabschnitt 31 zum Gleichrichten der Strömung der Einlassluft auf, die durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 durchgetreten ist. Der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 weist mehrere Gitter zum Teilen eines inneren Raums des durch einen Rahmenabschnitt 32 umgebenen Netzblatts 7 in mehrere kleine Räume auf, die in gleichen Abständen unterteilt sind in eine Richtung an einer Ebene des Netzblatts 7 (die als X-Richtung bezeichnet ist), in eine andere Richtung rechtwinklig zu der X-Richtung an der Ebene des Netzblatts 7 (die andere Richtung wird als Y-Richtung bezeichnet), oder in eine Richtung, die zu der X-Richtung und der Y-Richtung an der Ebene des Netzblatts 7 geneigt ist.
Der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 nimmt nahezu die gesamte Querschnittsfläche des reinseitigen Raums 5 ein.
Das Netzblatt 7 ist in dem Gehäuse (dem Gehäuse 1 und der Abdeckung 2) in einer derartigen Weise angeordnet, dass der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 des Netzblatts 7 nicht mit anderen Teilen oder Abschnitten des Luftfilters (z. B. dem Element 6) in der Strömungsrichtung der durch den Luftgleichrichtungsabschnitt 31 durchtretenden Einlassluft in Berührung ist.
Mit anderen Worten, das Netzblatt 7 ist in dem Gehäuse an einer Position um einen vorbestimmten Abstand getrennt von dem Element 6 und getrennt von Innenwänden des Gehäuses 1 und der Abdeckung 2 angeordnet.
Der Rahmenabschnitt 32 ist an einem äußeren Rand des Luftgleichrichtungsabschnitts 31 ausgebildet und einstückig mit dem Netzblatt 7 ausgebildet. Der Rahmenabschnitt 32 einer rechteckigen Form (an der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) ist an dem Netzpassabschnitt 17 der Abdeckung 2 befestigt. Der Rahmenabschnitt 32 umgibt den äußeren Rand des Luftgleichrichtungsabschnitts 31 und hält einen äußeren Randabschnitt des Netzblatts 7 (den äußeren Rand des Luftgleichrichtungsabschnitts 31). Mehrere Durchgangsbohrungen, die sich in einer Richtung des Rahmenabschnitts 32 der Dicke nach erstrecken, sind in dem Rahmenabschnitt in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet.
Der Netzpassabschnitt 17 ist durch den gestuften Abschnitt einer rechteckigen Form ausgebildet und mehrere Passstifte 33 erstrecken sich in 1 und 2 von dem gestuften Abschnitt in einer Richtung nach unten. Jedes vordere Ende der Passstifte 33 tritt durch die entsprechenden Durchgangsbohrungen des Rahmenabschnitts 32 und ragt von dem Rahmenabschnitt 32 zu einer Seite des Elements 6 vor. Ein vorragendes, vorderes Ende (im Folgenden ein Kopfabschnitt) des Passstifts 33 ist z. B. durch einen thermischen Druckprozess flach gedrückt. Eine Form von jedem Kopfabschnitt des Stifts 33 wird dabei so in eine geflanschte Form zum Halten des Rahmenabschnitts 32 geändert, dass das Netzblatt 7 fest an dem Messpassabschnitt 7 der Abdeckung 2 befestigt ist.
Das Element 6 und das Netzblatt 7 können durch beliebige andere Verfahren an dem Gehäuse (dem Gehäuse 1 und der Abdeckung 2) befestigt sein.
[Betrieb der ersten Ausführungsform]
Ein Betrieb der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 und 2 erläutert.
Die Außenluft (die Einlassluft), die von dem Außenlufteinlassanschluss 11 in den Einlass 8 eingebracht wird, strömt über den einlassseitigen Luftdurchtritt 12 in den staubseitigen Raum 4 des Gehäuses (das Gehäuse 1).
Die in den staubseitigen Raum 4 eingebrachte Einlassluft verteilt sich breit über den gesamten Bereich des staubseitigen Raums 4 und tritt durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 durch. Dann strömt die Einlassluft in den reinseitigen Raum 5.
Ein beliebiges in der Einlassluft enthaltenes externes Material wird durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 gefangen, wenn die Einlassluft durch das Element 6 durchtritt.
Wie durch durchgehende Pfeile in 2 angezeigt ist, tritt dann die durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 durchgetretene Einlassluft durch das Netzblatt 7, das in der gesamten Querschnittsfläche des reinseitigen Raums 5 bereitgestellt ist. Die Einlassluft wird dann in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14 des Auslasses 9 eingebracht.
Die Strömung der Einlassluft wird gleichgerichtet, wenn die Einlassluft durch das Netzblatt 7 durchtritt.
Der auslassseitige Luftdurchtritt 14 des Auslasses 9 wird als sich zusammenziehender Strömungsdurchtritt ausgebildet, in dem die Querschnittsfläche des auslassseitigen Luftdurchtritts 14 kleiner gemacht wird (plötzliche Reduktion) als die des reinseitigen Raums 5. Als Ergebnis wird die Strömung der Einlassluft, die durch das Netzblatt 7 in dem inneren Raum 3 getreten ist und in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14 des Auslasses 9 über den reinseitigen Raum 5 der Abdeckung 2 eingebracht wird, eine zusammenziehende Strömung, wie in 2 dargestellt ist.
Entsprechend wird eine Turbulenz in der von dem reinseitigen Raum 5 in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14 strömenden Einlassluft aufgrund der sich zusammenziehenden Strömung reduziert. Die Einlassluft, in der die Erzeugung der Turbulenz unterdrückt ist, strömt in den Einlass am Schluss des Luftstrommessers 10.
Die Einlassluft wird dann von dem Einlassluftauslassanschluss 15 abgegeben und zu dem Drosselkörper, dem Ausgleichsbehälter, der Einlassrohrleitung (wie z. B. im Einlasskrümmer) und dem Einlassanschluss der Maschine zugeführt. Die Einlassluft wird zuletzt in die entsprechenden Brennkammern der Maschine eingebracht.
Wie voranstehend beschrieben wurde, da das in der Einlassluft enthaltene externe Material durch das Element 6 entfernt wird und die derart gereinigte Einlassluft in die Brennkammern der Maschine eingebracht wird, ist es möglich, eine Gleitabrasion eines Zylinders der Maschine, eines in dem Zylinder gleitend bereitgestellten Kolbens oder Ähnlichem zu verhindern.
[Vorteile der ersten Ausführungsform]
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Netzblatt 7 nicht an dem Einlassabschnitt des Auslasses 9 sondern in dem reinseitigen Raum 5 in einer derartigen Weise bereitgestellt, dass der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 des Netzblatts 7 nahezu die gesamte Querschnittsfläche des reinseitigen Raums 5 einnimmt. Zusätzlich ist das Netzblatt 7 in dem Gehäuse (der Abdeckung 2) in einer derartigen Weise angeordnet, dass der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 des Netzblatts 7 nicht mit beliebigen anderen Teilen oder Abschnitten des Luftfilters (z. B. im Element 6) in der Strömungsrichtung der durch den Luftgleichrichtungsabschnitt 31 durchtretenden Einlassluft in Berührung ist. Deswegen gibt es keine Teile oder Abschnitte des Luftfilters an einer stromaufwärts liegenden Seite und einer stromabwärts liegenden Seite des Netzblatts 7 in der Strömungsrichtung der Einlassluft, die den Einlassluftwiderstand oder den Luftströmungswiderstand erhöhen können.
Es ist daher möglich, die Einlassluftströmung an einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftstrommessers 10 wirkungsvoll gleichzurichten. Da die Einlassluft durch den Luftgleichrichtungsabschnitt 31 des Netzblatts 7 durchtritt, bevor die Einlassluft die zusammengezogene Strömung wird, ist die Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft relativ niedrig, wenn sie durch das Netzblatt 7 durchtritt. Deswegen kann der Druckverlust der in den Auslass 9 eingebrachten Einlassluft minimiert werden, in dem der Luftstrommesser 10 bereitgestellt ist. Die Turbulenz kann aufgrund der Variation des Zurückfaltens des Elements 6 (in dem die Gipfeln und Täler abwechselnd in der Wellenform gefaltet sind) in der Einlassluft erzeugt werden, wenn die Einlassluft durch das Element 6 durchtritt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch möglich, die Strömung der Einlassluft gleichzurichten, in der die Turbulenz vorhanden ist.
Gemäß der voranstehend beschriebenen Struktur der vorliegenden Ausführungsform kann die Strömung der durch den Umgehungsluftdurchtritt des Luftstrommesser 10 durchtretenden Einlassluft stabilisiert werden, da die Strömung der Einlassluft in dem Bereich des auslassseitigen Luftdurchtritts 14 des Auslasses 9 stabilisiert wird, in dem der Luftstrommesser 10 bereitgestellt ist. Als Ergebnis ist es möglich, die Variation in den Ausgabesignalen von dem Strömungssensor der thermischen Art zu reduzieren (nämlich die Variation der Ausgabe des Luftstrommessers 10), der in dem Umgehungsluftdurchtritt bereitgestellt ist. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 zu reduzieren.
Es ist möglich, eine derartige Situation zu vermeiden, dass der Maschinenbetrieb nachteilig beeinträchtigt ist, z. B. die Maschinenausgabe aufgrund einer durch den Druckverlust in dem Bereich angrenzend an den Luftstrommesser 10 verursachten Verringerung der Einlassluftmenge verringert wird.
In einem Luftfilter gemäß Stand der Technik, der in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2010-138755 offenbart ist, ist ein Luftstrommesser in einem Auslassschlauch bereitgestellt, und ein Luftgleichrichtungsgitterelement ist zwischen dem Luftfilterelement und dem Auslassschlauch bereitgestellt. In dem Luftfilter gemäß Stand der Technik wird die durch das Luftfilterelement durchgetretene Einlassluft durch das Luftgleichrichtungsgitterelement gleichgerichtet, damit die Einlassluft gleichmäßig in den Auslassschlauch strömt. Dies weist eine Wirkung auf, dass die Strömung der durch den Luftstrommesser durchgetretenen Einlassluft stabilisiert wird.
In dem voranstehend beschriebenen Luftgleichrichtungsgitterelement sind mehre Luftdurchtrittsbohrungen nicht in dem gesamten Bereich, sondern in einem Teilbereich des Gitterelements ausgebildet. Deswegen ist es nicht möglich, die Einlassströmung gleichzurichten, ohne den Druckverlust der durch das Luftgleichrichtungsgitterelement durchtretenden Einlassluft zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 (z. B. die Gleichrichtungsgitter) in dem gesamten Bereich des Netzblatts 7 ausgebildet, das nahezu die gesamte Querschnittsfläche des Luftdurchtritts einnimmt (die Querschnittsfläche des reinseitigen Raums 5). Deswegen ist es möglich, den Anstieg des Druckverlusts für die durch das Netzblatt 7 durchtretenden Einlassluft zu verhindern. Mit anderen Worten, es ist möglich, die Strömung der Einlassluft gleichzurichten, ohne den Druckverlust der durch das Netzblatt 7 durchtretenden Einlassluft zu erhöhen.
Der Hauptkörper 21 des Elements 6, genauer der Teil des Filtermediums (die Talabschnitte der Wellenform) erstreckt sich in Richtung von der Mittellinie des Elements 6 (entsprechend dem äußeren Randabschnitt 22) zu dem staubseitigen Raum 4. Der Luftgleichrichtungsabschnitt 31 des Netzblatts 7 ist einstückig mit dem Rahmenabschnitt 32 der rechteckigen Form ausgebildet, der an dem Netzpassabschnitt 17 der Abdeckung 2 durch den thermischen Quetschprozess oder Ähnliches befestigt ist.
Gemäß der voranstehend beschriebenen Struktur ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass ein Teil der Einlassluft (der durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 durchtritt und entlang einer Innenwand der Abdeckung 2 strömt) um einen Spalt zwischen einem äußeren Rand des Rahmenabschnitts 32 und der inneren Wand der Abdeckung 2 herum gerät und in den reinseitigen Raum 5 strömt, ohne durch den Luftgleichrichtungsabschnitt 31 durchzutreten, da ein Spalt zwischen dem Netzpassabschnitt 17 und dem Rahmenabschnitt 32 abgedichtet werden kann. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist es möglich den Teil der entlang der Innenwand der Abdeckung 2 strömenden Einlassluft gleichzurichten.
(Zweite Ausführungsform)
3 zeigt einen Luftfilter für die Maschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Auslass 9 ist in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass eine Achsenlinie des Auslasses 9 mit der Strömungsrichtung der durch das Netzblatt 7 durchtretenden Einlassluft zusammenfällt. Wie aus 3 ersichtlich ist, sind der Einlass 8, das Gehäuse (1, 2) und der Auslass 9 in einer horizontalen Linie angeordnet.
Die Einlassluft, die durch das Netzblatt 7 durchgetreten ist und über den reinseitigen Raum 5 in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14 des Auslasses 9 der Abdeckung 2 strömt, wird durch die innere Wand der Abdeckung 2 geführt, die eine abgeschrägte Wand 19 aufweist, die eine Querschnittsfläche aufweist, die sich in der Richtung zu dem auslassseitigem Luftdurchtritt 14 hin allmählich reduziert. Als Ergebnis wird die Strömung der Einlassluft allmählich zusammengezogen und die Einlassluft strömt als die zusammengezogene Strömung in den auslassseitigen Luftdurchtritt 14.
Entsprechend wird die Turbulenz in der Einlassluft verringert, die von dem reinseitigen Raum 15 im auslassseitigen Luftdurchtritt 14 strömt, und eine derartige Einlassluft wird in den Einlassanschluss des Luftstrommessers 10 eingebracht.
Als Ergebnis können die gleichen Vorteile wie in der ersten Ausführungsform in der zweiten Ausführungsform erhalten werden.
(Dritte Ausführungsform)
4 bis 6 (6A, 6B) zeigen einen Luftfilter für die Maschine gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der gleichen Weise wie die erste und die zweite Ausführungsform weist der Luftfilter der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse auf, das aus dem Gehäuse 1 und der Abdeckung 2 zusammengesetzt ist, und den inneren Raum 3 dazwischen ausbildet. Der Luftfilter weist das Element 6 auf, das in dem inneren Raum 3 aufgenommen ist. Zusätzlich weist der Luftfilter einen Luftgleichrichtungsvorsprung 41 in der rechteckigen Form (an der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) zum Gleichrichten der Strömung der Einlassluft auf, die durch das Element 6 durchgetreten ist.
Der Luftgleichrichtungsvorsprung 41 (der auch als Luftgleichrichtungselement 41 bezeichnet wird), ist so angeordnet, dass er eine äußere Randfläche eines rechteckigen Raums 42 (wenn in der Strömungsrichtung der Einlassluft betrachtet) in einer Umfangsrichtung umgibt, worin der rechteckige Raum 42 in dem reinseitigen Raum 5 an einer stromabwärts liegenden Seite des Elements 6 in der Strömungsrichtung der Einlassluft ausgebildet ist. Es ist nicht immer notwendig, dass das Luftgleichrichtungselement 41 den rechteckigen Raum 42 an seinem gesamten Umfang umgibt.
Ein Vorsprungspassabschnitt 43 einer rechteckigen Form (an der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) ist an einer inneren Seitenwand der Abdeckung 2 ausgebildet, wie aus 6A ersichtlich ist. Genauer ist der Vorsprungspassabschnitt 43 durch einen gestuften Abschnitt der Seitenwand ausgebildet, worin der gestufte Abschnitt ein Teil der inneren Seitenwand ist, die nach innen ausgedehnt ist, um sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft in der Abdeckung 2 radial nach innen zu erstrecken.
Das Luftgleichrichtungselement 41 weist einen Basisabschnitt 44 einer rechteckigen Form auf (an der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft), der an dem Vorsprungspassabschnitt 43 der Abdeckung 2 befestigt ist. Das Luftgleichrichtungselement 41 weist außerdem einen radial vorspringenden Abschnitt 45 einer rechteckigen Form (an der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) auf, der sich in der Richtung radial nach innen erstreckt (nämlich in einer Richtung zu einer Mitte eines Querschnitts des in der Abdeckung 2 ausgebildeten Luftdurchtritts). Wie aus 4, 5 und 6B ersichtlich ist, ragt der radial vorspringende Abschnitt 45 in der Richtung radial nach innen von einer inneren Seitenoberfläche des Basisabschnitts 44 an einem unteren Ende des Basisabschnitts 44 vor. Eine untere Seitenoberfläche des Luftgleichrichtungselements 41 erstreckt sich in der Richtung von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 in einem Winkel von 90° radial nach innen.
Der radial vorspringende Abschnitt 45 des Gleichrichtungselements 41 ist in dem Gehäuse (der Abdeckung 2) in einer derartigen Weise angeordnet, dass der radial vorspringende Abschnitt 45 nicht mit den anderen Teilen oder Abschnitten des Luftfilters (z. B. dem Element 6) in der Strömungsrichtung der Einlassluft in dem rechteckigen Raum 42 in Berührung ist, der durch den radial vorspringenden Abschnitt 45 umgeben ist, und durch den die Einlassluft strömt.
Mit anderen Worten, der radial vorspringende Abschnitt 45 des Luftgleichrichtungselements 41 ist in der Abdeckung 2 an einer Position getrennt von dem Element 6 und getrennt von der Deckenwand der Abdeckung 2 um einen vorbestimmten Abstand angeordnet.
Das Luftgleichrichtungselement 41 ist als unabhängiges Teil von dem vorspringenden Passabschnitt 43 der Abdeckung 2 hergestellt.
Mehrere Durchgangsbohrungen, die sich in einer Richtung des Luftgleichrichtungselements 41 der Dicke nach erstrecken, sind in dem Luftgleichrichtungselement 41 in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet.
Das Luftgleichrichtungselement 41 bricht die Strömung der Einlassluft gezwungen weg, die durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 durchgetreten ist und entlang der inneren Seitenoberfläche der Abdeckung 2 strömt. Das Luftgleichrichtungselement 41 richtet die Strömung der Einlassluft in einen Bereich des reinseitigen Raums 5 wirkungsvoll gleich, der an einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftstrommessers 10 angeordnet ist.
Wie aus 4, 5 und 6B ersichtlich ist, weist ein Querschnitt des Luftgleichrichtungselements 41 in der Strömungsluft der Einlassluft nahezu eine rechteckige oder eine quadratische Form auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine stromaufwärts liegende Seitenoberfläche (die untere Seitenoberfläche) des Luftgleichrichtungselements 41 in der Strömungsrichtung der Einlassluft als flache Oberfläche entgegengesetzt zu der Strömung der Einlassluft ausgebildet. Mit anderen Worten, die stromaufwärts liegende Seitenoberfläche der flachen Oberfläche liegt rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft.
Wie aus 4, 5 und 6B ersichtlich ist, ist der vorspringenden Passabschnitt 43, an dem das Luftgleichrichtungselement 41 befestigt ist, einstückig mit der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 ausgebildet. Der vorspringende Passabschnitt 43 ist durch den gestuften Abschnitt der rechteckigen Form ausgebildet, und mehrere Passstifte 46 erstrecken sich von dem gestuften Abschnitt in einer Richtung in 4, 5 und 6B nach unten. Jedes der vorderen Enden der Passstifte 46 tritt durch die entsprechenden Durchgangsbohrungen, die in dem Luftgleichrichtungselement 41 ausgebildet sind, und ragt von dem Luftgleichrichtungselement 41 zu einer Seite des Elements 6 vor. Ein vorragendes, vorderes Ende (ein Kopfabschnitt) des Passstifts 46 wird durch z. B. einen thermischen Quetschprozess flach zusammengedrückt. Eine Form des Kopfabschnitts von jedem Passstift 46 wird dabei zu einer geflanschten Form zum Halten des Luftgleichrichtungselements 41 so geändert, dass das Luftgleichrichtungselement 41 fest an dem vorspringenden Passabschnitt 43 der Abdeckung 2 befestigt ist. Das Luftgleichrichtungselement 41 kann durch beliebige andere Verfahren an der Abdeckung 2 befestigt werden.
Es wurden Versuche hinsichtlich Druckverlusts in der durch das Luftgleichrichtungselement 41 durchtretenden Einlassluft und Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 (der Ausgangs (Spannung) Charakteristiken mit Bezug auf die Strömungsrate der Einlassluft) vorgenommen. In den Versuchen wurde eine Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 in verschiedenen Weisen geändert. Die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 entspricht einer Länge (L) des Luftgleichrichtungselements 41 von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 zu einem vorspringenden vorderen Ende in der radialen Richtung, die eine Richtung ist, die sich parallel zu einer Oberfläche des Elements 6 und rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft erstreckt.
In dem ersten Versuch wird die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 geändert und die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 wird gemessen. Das Versuchsergebnis wird in 7A durch eine durchgehende Linie gezeigt.
Wie durch die durchgehende Linie in 7A gezeigt ist, wird die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 bemerkenswert verringert, wenn die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 größer als 5 mm wird.
In 7A zeigt ein Stangendiagramm, das durch durchgehend schraffierte Linien angezeigt ist, die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 in einem Fall, in dem das Luftgleichrichtungselement 41 nicht bereitgestellt ist.
In dem zweiten Versuch wird die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 geändert und der Druckverlust in der durch den rechteckigen Raum 42, der durch das Luftgleichrichtungselement 41 umgeben ist, durchtretenden Einlassluft wird gemessen. Das Versuchsergebnis ist ebenfalls durch eine Punkt-Linie in 7A gezeigt.
Wie durch die Punkt-Linie in 7A angezeigt ist, wird der Druckverlust bemerkenswert erhöht, wenn die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 größer als 25 mm wird.
In 7A zeigt ein durch punktiert schraffierte Linien angezeigtes Stangendiagramm den Druckverlust in der durch den reinseitigen Raum 5 durchtretenden Einlassluft in einem Fall, in dem das Luftgleichrichtungselement 41 nicht bereitgestellt ist.
Es wird aus den voranstehend beschriebenen Versuchsergebnissen (7A) verstanden, dass die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 kleiner ist und dass der Anstieg des Druckverlusts auf einen kleineren Wert unterdrückt werden kann, wenn die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 in einem Bereich zwischen 5 und 25 mm liegt.
Es ist daher bevorzugt, die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 41 innerhalb des Bereichs zwischen 5 und 25 mm zu entwerfen.
Versuche wurden außerdem hinsichtlich der Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 (der Ausgangs-(Spannung)Charakteristiken mit Bezug auf die Strömungsrate der Einlassluft) vorgenommen.
In den Versuchen wird ein Abstand zwischen einem stromabwärts liegenden Ende 23 des Filtermediums des Elements 6 (nämlich einer Spitze 23) und dem Luftgleichrichtungselement 41, nämlich ein Abstand (A) des Luftgleichrichtungselements 41 von dem stromabwärts liegenden Ende 23 des Elements 6 in verschiedenen Weisen geändert.
In den Versuchen wird der Abstand (A) des Luftgleichrichtungselements 41 von dem stromabwärts liegenden Ende 23 des Elements 6 geändert und die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 wird gemessen. Das Versuchsergebnis ist in 7B mittels einer durchgehenden Linie angezeigt. Wie durch die durchgehende Linie in 7B angezeigt ist, ist die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 bemerkenswert erhöht, wenn der Abstand (A) des Luftgleichrichtungselements 41 von dem stromabwärts liegenden Ende 23 kleiner als 5 mm wird. Andererseits ist die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 bemerkenswert erhöht, wenn der Abstand (A) des Luftgleichrichtungselements 41 von dem stromabwärts liegenden Ende 23 größer als 25 mm wird. In 76 zeigt ein durch durchgehend schraffierte Linien angezeigtes Stangendiagramm die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 in einem Fall, in dem das Luftgleichrichtungselement 41 nicht bereitgestellt ist.
Es wird aus dem voranstehend beschriebenen Versuchsergebnissen (76) verstanden, dass die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 kleiner wird, wenn der Abstand (A) des Luftgleichrichtungselements 41 von dem stromabwärts liegenden Enden 23 in einem Bereich zwischen 5 und 25 mm liegt.
Es ist daher bevorzugt, den Abstand (A) des Luftgleichrichtungselements 41 von dem stromabwärts liegenden Ende 23 des Elements 6 innerhalb des Bereichs zwischen 5 und 25 mm zu entwerfen.
Die Abmessung und/oder die Form des Luftgleichrichtungselements 41 kann durch Versuche und/oder Simulationen entschieden werden, um die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 zu reduzieren oder die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten, ohne den Druckverlust zu erhöhen.
Wie z. B. aus 8A ersichtlich ist, kann die Form des Luftgleichrichtungselements 41 in einer derartigen Weise geändert werden, dass eine stromaufwärts liegende Seitenoberfläche des radial vorspringenden Abschnitts 45 von der flachen Oberfläche (6B) zu einer konkav gekrümmten Oberfläche 48 geändert wird. Die konkav gekrümmte Oberfläche 48 ist in der Strömungsrichtung der Einlassluft ausgespart. Im Vergleich mit der Form des Luftgleichrichtungselements 41 der 8A mit der der 6B, in der die stromaufwärts liegende Seitenoberfläche sich von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 in den Winkel von 90° erstreckt, kann die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 in der Struktur der 8A kleiner als die der 6B gemacht werden. Zusätzlich kann der Anstieg des Druckverlusts in der Einlassluftströmung unterdrückt werden.
Darüber hinaus ist es nicht immer notwendig, dass die konkav gekrümmte Oberfläche 48 mit einem konstanten Krümmungsradius ausgebildet ist. Der Krümmungsradius kann nämlich allmählich in der Richtung von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 zu dem vorspringenden vorderen Ende des vorspringenden Abschnitts 45 erhöht werden, nämlich in der Richtung zu der Mitte des Querschnitts des in der Abdeckung 2 ausgebildeten Luftdurchtritts (dem reinseitigen Raum 5).
Wie aus 8B ersichtlich ist, kann zusätzlich das vorspringende vordere Ende des radial vorspringenden Abschnitts 45 mit einer punktierten Form 49 ausgebildet sein. Das Ende 49 in punktierter Form des radial vorspringenden Abschnitts 45 schleudert die Einlassluft, die von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 zu der konkav gekrümmten Oberfläche 48 strömt, zu dem rechtwinkligen Raum 42 davon, so dass die Einlassluft gezwungen von der konkav gekrümmten Oberfläche 48 weggebrochen wird. Entsprechend der Struktur der 8B kann die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 kleiner als die der 8A gemacht werden. Zusätzlich kann der Anstieg des Druckverlusts in der Einlassluft unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann die Form des Luftgleichrichtungselements 41 so modifiziert werden, wie aus 9A ersichtlich ist, in der die stromaufwärts liegende Seitenoberfläche mit der konkav gekrümmten Oberfläche 48 und einer konvex gekrümmten Oberfläche 47 ausgebildet ist. Die konvex gekrümmte Oberfläche 47 wird in eine zu der Strömungsrichtung der Einlassluft entgegengesetzte Richtung ausgedehnt. Die konvex gekrümmte Oberfläche 47 und die konkav gekrümmte Oberfläche 48 sind gleichmäßig miteinander verbunden. Entsprechend der Modifikation der 9A kann die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 kleiner als die der 8A gemacht werden. Zusätzlich kann der Anstieg des Druckverlusts in der Einlassluft unterdrückt werden.
Zusätzlich kann die Form des Luftgleichrichtungselements 41 so modifiziert werden, wie aus 9B ersichtlich ist, in der das vorspringende vordere Ende des radial vorspringenden Abschnitts 45 mit der punktierten Form 49 ausgebildet ist.
Wie in der gleichen Weise zu der der 8B, schleudert das Ende 49 in punktierter Form des radial vorspringenden Abschnitts 45 die Einlassluft, die von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 zu der konvex gekrümmten Oberfläche 47 und der konkav gekrümmten Oberfläche 48 strömt, zu dem rechteckigen Raum 42 so davon, dass die Einlassluft gezwungen von der konkav gekrümmten Oberfläche 48 weggebrochen wird. Entsprechend der Struktur der 9B kann die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 kleiner als die der 9A gemacht werden. Zusätzlich kann der Anstieg des Druckverlusts in der Einlassluft unterdrückt werden.
Wie voranstehend beschrieben wurde, kann der Luftfilter der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die der ersten und zweiten Ausführungsformen erlangen.
(Vierte Ausführungsform)
10 zeigt einen Luftfilter für die Maschine gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in der zweiten Ausführungsform (3), ist in der vorliegenden Ausführungsform der Auslass 9 so angeordnet, dass eine Achsenlinie des Auslasses 9 mit der Strömungsrichtung der durch das Luftgleichrichtungselement 41 durchtretenden Einlassluft zusammenfällt. Zusätzlich sind der Einlass 8, das Gehäuse 3 und der Auslass 9 horizontal angeordnet und die Abdeckung 2 weist die abgeschrägte Wand 19 auf. Die andere Struktur des Luftfilters der vierten Ausführungsform ist die Gleiche wie die der dritten Ausführungsform (4).
Die Abmessung und/oder die Form des Luftgleichrichtungselements 41 kann durch Versuche und/oder Simulationen wie in 8A, 8B, 9A und 9B entschieden werden, um die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 zu reduzieren, oder die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 innerhalb des erwünschten Bereichs zu halten, ohne den Druckverlust in der Einlassluft zu erhöhen.
Als Ergebnis kann der Luftfilter der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die der ersten bis dritten Ausführungsformen erlangen.
(Fünfte Ausführungsform)
11 und 12 zeigen einen Luftfilter für die Maschine gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der gleichen Weise wie die voranstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen weist der Luftfilter der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse auf, das aus dem Gehäuse 1 und der Abdeckung 2 zusammengesetzt ist, und bildet darin zwischen diesen den inneren Raum 3 aus. Der Luftfilter weist das in dem inneren Raum 3 aufgenommene Element 6 auf. Zusätzlich weist der Luftfilter einen Luftgleichrichtungsvorsprung 51 einer rechteckigen Form in einem Querschnitt rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft auf. Das Luftgleichrichtungselement 51 richtet die Strömung der Einlassluft gleich, die durch das Element 6 durchgetreten ist.
In einer ähnlichen Weise zu der der dritten Ausführungsform (4 und 5), ist der Luftgleichrichtungsvorsprung 51 (der ebenfalls als ein Luftgleichrichtungselement 51 bezeichnet wird) so angeordnet, dass er einen äußeren Randbereich eines rechteckigen Raums 52 in einer Umfangsrichtung umgibt, worin der rechteckige Raum 52 in dem reinseitigen Raum 5 an der stromabwärts liegenden Seite des Elements 6 in der Strömungsrichtung der Einlassluft ausgebildet ist. Es ist nicht immer notwendig, dass das Luftgleichrichtungselement 51 den rechteckigen Raum 52 in seinem gesamten Umfang umgibt.
In einer ähnlichen Weise zu der dritten Ausführungsform ist ein Vorsprungspassabschnitt 53 einer rechteckigen Form (auf der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft) an einer inneren Seitenwand der Abdeckung 2 ausgebildet. Noch genauer ist der Vorsprungspassabschnitt 53 durch einen gestuften Abschnitt der inneren Seitenwand ausgebildet, worin der gestufte Abschnitt der Teil der inneren Seitenwand ist, der nach innen ausgedehnt ist, um sich in der Richtung radial nach innen rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft in der Abdeckung 2 zu erstrecken.
Das Luftgleichrichtungselement 51 weist einen Basisabschnitt 54 einer rechteckigen Form auf, der an dem Vorsprungspassabschnitt 53 der Abdeckung 2 befestigt ist. Das Luftgleichrichtungselement 51 weist außerdem einen axial vorspringenden Abschnitt 55 einer rechteckigen Form (wenn in der Strömungsrichtung der Einlassluft betrachtet), der sich in einer axialen Richtung entlang der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 erstreckt. Wie aus 11 und 12 ersichtlich ist, ragt der axial vorspringende Abschnitt 55 in der axialen Richtung von einem inneren Seitenende einer unteren Seitenoberfläche des Basisabschnitts 54 vor.
Der axial vorspringende Abschnitt 55 des Luftgleichrichtungselements 51 ist in dem Gehäuse (der Abdeckung 2) in einer derartigen Weise angeordnet, dass der axial vorspringende Abschnitt 55 mit den anderen Teilen oder Abschnitten des Luftfilters (z. B. dem Element 6) in der Strömungsrichtung der Einlassluft in dem rechteckigen Raum 52 nicht in Berührung ist, der durch den axial vorspringenden Abschnitt 55 umgeben ist und durch den die Einlassluft strömt.
Mit anderen Worten, der axial vorspringende Abschnitt 55 des Luftgleichrichtungselements 51 ist in der Abdeckung 2 an einer Position getrennt von dem Element 6 und der Deckenwand der Abdeckung 2 um einen vorbestimmten Abstand angeordnet.
Das Luftgleichrichtungselement 51 ist als unabhängiges Teil von dem vorspringenden Passabschnitt 53 der Abdeckung 2 ausgebildet.
Mehrere Durchgangsbohrungen, die sich in einer dicken Richtung des Basisabschnitts 54 des Luftgleichrichtungselements 51 erstrecken, sind in dem Basisabschnitt 54 in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Der axial vorspringende Abschnitt 55 des Luftgleichrichtungselements 51 ist an einer Position getrennt von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 in der radialen Richtung um einen vorbestimmten Abstand angeordnet, so dass der axial vorspringende Abschnitt 55 der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 in der radialen Richtung entgegengesetzt liegt.
Das Luftgleichrichtungselement 51 bricht gezwungen die Strömung der durch den Hauptkörper 21 des Elements 6 durchgetretenen und entlang der inneren Seitenoberfläche der Abdeckung 2 strömenden Einlassluft weg. Das Luftgleichrichtungselement 51 richtet die Strömung der Einlassluft in den Bereich des reinseitigen Raums 5 wirkungsvoll gleich, der an einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftstrommessers 10 angeordnet ist.
Der Vorsprungspassabschnitt 53, an dem das Luftgleichrichtungselement 51 befestigt ist, ist einstückig mit der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 ausgebildet. Der Vorsprungspassabschnitt 53 ist durch den gestuften Abschnitt der rechteckigen Form an der Ebene rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft ausgebildet. Mehrere Passstifte 56 erstrecken sich von dem gestuften Abschnitt in einer Richtung in 11 und 12 nach unten. Jedes der vorderen Enden der Passstifte 56 tritt durch die entsprechenden Durchgangsbohrungen, die in dem Luftgleichrichtungselement 51 ausgebildet sind, und ragt von dem Luftgleichrichtungselement 51 zu einer Seite des Elements 6 vor. Ein vorspringendes, vorderes Ende (ein Kopfabschnitt) des Passstifts 56 wird z. B. durch einen thermischen Quetschprozess flach zusammengedrückt. Eine Form des Kopfabschnitts jedes Passstifts 56 wird dabei zu einer geflanschten Form geändert, um das Luftgleichrichtungselement 51 zu halten, so dass das Luftgleichrichtungselement 51 fest an dem Vorsprungspassabschnitt 53 der Abdeckung 2 befestigt ist.
Das Luftgleichrichtungselement 51 kann an der Abdeckung 2 durch beliebige andere Verfahren und Strukturen befestigt sein.
Versuche wurden ebenfalls hinsichtlich des Druckverlusts in der durch das Luftgleichrichtungselement 51 durchtretenden Einlassluft und die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 (die Spannungscharakteristiken mit Bezug auf die Strömungsrate der Einlassluft) vorgenommen. In den Versuchen wird eine Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 51 auf verschiedene Weisen geändert. Die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 51 entspricht einem Abstand (L) des axial vorspringenden Abschnitts 55 des Luftgleichrichtungselements 51 von der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 in der radialen Richtung, die rechtwinklig zu der Strömungsrichtung der Einlassluft liegt.
Versuchsergebnisse, die im Wesentlichen die Gleichen wie die der dritten Ausführungsform sind, werden in der vorliegenden Ausführungsform erhalten.
In dem ersten Versuch wird die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 51 geändert und die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 wird gemessen. Wie voranstehend erläutert wurde, ist das Versuchsergebnis im Wesentlichen das Gleiche wie das der dritten Ausführungsform, das in 7A (durch die durchgehende Linie angezeigt) ist.
In dem zweiten Versuch wird die Höhe (L) des Luftgleichrichtungselements 51 geändert und der Druckverlust in der durch den rechteckigen Raum 52 durchtretenden Luft, der durch das Luftgleichrichtungselement 51 umgeben ist, wird gemessen. Das Versuchergebnis ist im Wesentlichen das Gleiche wie das der dritten Ausführungsform, wie in 7A (durch die punktierte Linie angezeigt) ist.
Weitere Versuche wurden für die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 (nämlich die Spannungscharakteristiken mit Bezug auf die Strömungsrate der Einlassluft) vorgenommen. In den Versuchen wird ein Abstand (A) zwischen dem stromabwärts liegenden Ende 23 des Filtermediums des Elements 6 (der Spitze 23) und einem vorspringenden vorderen Ende des axial vorspringenden Abschnitts 55 in verschiedenen Weisen geändert. Mit anderen Worten, eine Position (A) des vorspringenden vorderen Endes des axial vorspringenden Abschnitts 55 wird mit Bezug auf das Element 6 in der axialen Richtung (die Strömungsrichtung der Einlassluft) geändert.
Das Versuchsergebnis ist im Wesentlichen das Gleiche wie das der dritten Ausführungsform, wie in 7B gezeigt ist.
Die Abmessung und/oder die Form des Luftgleichrichtungselements 51 kann durch Versuche und/oder Simulationen entschieden werden, um die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 zu reduzieren, oder die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 innerhalb eines gewünschten Bereichs zu halten, ohne den Druckverlust zu erhöhen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die gleichen Wirkungen und/oder Vorteile wie die der ersten bis vierten Ausführungsformen erhalten werden.
(Sechste Ausführungsform)
13 zeigt einen Luftfilter für die Maschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in der zweiten oder vierten Ausführungsform (3 oder 10) ist der Auslass 9 in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass eine Achsenlinie des Auslasses 9 mit der Strömungsrichtung der durch das Luftgleichrichtungselement 51 durchtretenden Einlassluft zusammenfällt. Zusätzlich sind der Einlass 8, das Gehäuse 3 und der Auslass 9 horizontal angeordnet und die Abdeckung 2 weist die abgeschrägte Wand 19 auf. Die andere Struktur des Luftfilters der sechsten Ausführungsform ist die Gleiche wie die der fünften Ausführungsform (11 und 12). Die Abmessung und/oder die Form des Luftgleichrichtungselements 51 kann durch die Versuche und/oder die Simulationen wie in der dritten bis fünften Ausführungsform entschieden werden, um die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 zu reduzieren, oder die Variation der Ausgabecharakteristiken des Luftstrommessers 10 innerhalb des gewünschten Bereichs zu halten, ohne den Druckverlust in der Einlassluft zu erhöhen. Als Ergebnis kann der Luftfilter der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die der ersten bis fünften Ausführungsformen erlangen.
(Modifikationen)
In den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die vorliegende Erfindung auf den Luftfilter für die Maschine zum Filtern der Einlassluft angewendet, die in die Brennkammern der Maschine zuzuführen ist. Die vorliegende Erfindung kann auf einen derartigen Luftfilter angewendet werden, der eine Außenluft oder Innenluft filtert, die zu einer Klimaanlagenvorrichtung oder einem Fahrzeug oder einem Haus zuzuführen ist.
In den voranstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen wird das Netzblatt 7 als Luftrichtungselement zum Gleichrichten der Strömung der Einlassluft verwendet, die durch das Element 6 durchgetreten ist. Wie in den voranstehenden dritten bis sechsten Ausführungsformen erläutert ist, kann jedoch das Luftgleichrichtungselement 41 oder 51 (der Luftgleichrichtungsvorsprung) als Luftgleichrichtungsmittel verwendet werden. Zusätzlich können beliebige andere Arten von Luftgleichrichtungsmittel, z. B. ein Luftgleichrichtungsgitter, eine Luftgleichrichtungsplatte, eine Luftgleichrichtungsrohrleitung usw. als Luftgleichrichtungsmittel verwendet werden.
Die voranstehend beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsformen können mit der dritten oder vierten Ausführungsform kombiniert werden. Alternativ kann die erste oder zweite Ausführungsform mit der fünften oder sechsten Ausführungsform kombiniert werden. Darüber hinaus kann die dritte oder vierte Ausführungsform mit der fünften oder sechsten Ausführungsform kombiniert werden. Alternativ können die erste oder zweite Ausführungsform mit der dritten oder vierten Ausführungsform und der fünften oder sechsten Ausführungsform kombiniert werden.
In den voranstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen tritt das vordere Ende (der Kopfabschnitt) des Passstifts 33 durch die entsprechende Durchgangsbohrung und ragt von dem Rahmenabschnitt 32 des Netzblatts 7 nach außen vor, und der Kopfabschnitt wird durch den thermischen Quetschprozess flach zusammengedrückt. Als Ergebnis ist das Netzblatt 7 fest an dem Netzpassabschnitt 17 der Abdeckung 2 befestigt.
Jedoch kann das Befestigungsverfahren z. B. in der folgenden Weise modifiziert werden. Mehrere Muttern sind mit dem Netzpassabschnitt 17 der Abdeckung 2 einfüge geformt. Mehrere Schrauben sind in jede der mehreren Durchgangsbohrungen eingefügt, die in dem Rahmenabschnitt 32 des Netzblatts 7 ausgebildet sind, und in die entsprechenden Muttern geschraubt.
In den voranstehend beschriebenen dritten bis sechsten Ausführungsformen tritt das vordere Ende (der Kopfabschnitt) des Passstifts 46 oder 56 durch die entsprechende Durchgangsbohrung, die in dem Luftgleichrichtungselement 41 oder 51 ausgebildet ist, und ragt von dem Luftgleichrichtungselement 41 oder 51 nach außen vor, und der Kopfabschnitt wird durch den thermischen Quetschprozess flach zusammengedrückt. Als Ergebnis ist das Luftgleichrichtungselement 41 oder 51 fest an dem vorspringenden Passabschnitt 43 oder 53 der Abdeckung 2 befestigt. Jedoch kann das voranstehend beschriebene Befestigungsverfahren z. B. in der folgenden Weise modifiziert werden. Mehrere Muttern sind mit den vorspringenden Passabschnitt 43 oder 53 der Abdeckung 2 einfüge geformt. Mehrere Schrauben sind in jede der mehreren Durchgangsbohrungen eingefügt, die in dem Luftgleichrichtungselement 41 oder 51 ausgebildet sind, und in die entsprechenden Muttern geschraubt. Alternativ kann das Luftgleichrichtungselement 41 oder 51 einstückig mit der inneren Seitenwand der Abdeckung 2 ausgebildet sein. Eine Dicke der Seitenwand der Abdeckung 2 an einer stromabwärts liegenden Seite des Luftgleichrichtungselements 41 oder 51 kann gleich einer Dicke der Seitenwand der Abdeckung 2 an einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftgleichrichtungselements 41 oder 51 sein.
Ein Netzblatt (7) ist in einem Gehäuse (1, 2) eines Luftfilters zwischen einem Luftfilterelement (6) und einem auslassseitigen Luftdurchtritt (9) bereitgestellt, in dem ein Luftstrommesser (10) bereitgestellt ist. Das Netzblatt (7) weist einen Luftgleichrichtungsabschnitt (31) auf, der nahezu die gesamte Querschnittsfläche eines inneren Raums (3) einnimmt, der in dem Gehäuse (1, 2) ausgebildet ist. Eine Querschnittsfläche des Außenluftdurchtritts (9) ist kleiner als die des inneren Raums (3), so dass eine sich zusammenziehende Strömung ausgebildet ist, wenn die Einlassluft von dem inneren Raum (3) in den auslassseitigen Luftdurchtritt (9) strömt. Das Netzblatt (7) ist an einer stromaufwärts liegenden Seite der sich zusammenziehenden Strömung bereitgestellt und von dem Luftfilterelement (6) getrennt, um die Strömung der Einlassluft gleichzurichten, die durch das Luftfilterelement (6) durchgetreten ist, und in den auslassseitigen Luftdurchtritt (9) strömt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3713865 [0004]
JP 4411809 [0009]
JP 2010-138755 [0092]

Claims

Luftfilter mit: einem Gehäuse (1, 2), das einen inneren Raum (3) zwischen einem Einlass (8) und einem Auslass (9) des Gehäuses (1, 2) aufweist; einem Luftfilterelement (6), das in dem Gehäuses (1, 2) bereitgestellt ist, um den inneren Raum (3) in einen staubseitigen Raum (4) und einen reinseitigen Raum (5) zu unterteilen und in den inneren Raum (3) eingebrachte Einlassluft zu filtern; einem Luftstrommesser (10), der in dem Auslass (9) bereitgestellt ist, um eine Strömungsrate der durch den Auslass (9) strömenden Einlassluft zu messen; und einem Luftgleichrichtungsmittel (41), das in dem Gehäuse (1, 2) zwischen dem Luftfilterelement (6) und dem Auslass (9) bereitgestellt ist, um die Strömung der durch das Luftfilterelement (6) durchgetretenen Einlassluft gleichzurichten, wobei das Luftgleichrichtungsmittel (41) an einem Passabschnitt (43) des Gehäuses in einer derartigen Weise befestigt ist, dass das Luftgleichrichtungsmittel (41) mit irgendwelchen anderen Abschnitten des Luftfilters in einem Bereich (3, 42), durch den die Einlassluft strömt, und in einer Strömungsrichtung der Einlassluft mit Ausnahme des Passabschnitts (43) nicht in Berührung ist, wobei das Luftfilterelement (6) in den anderen Abschnitten des Luftfilters so vorhanden ist, dass das Luftgleichrichtungsmittel (41) von dem Luftfilterelement (6) getrennt ist, und wobei das Luftgleichrichtungsmittel (41) aus einem radial vorspringenden Abschnitt (45) zusammengesetzt ist, der sich von einer stromaufwärts liegenden Seite des Luftgleichrichtungsmittels (41) in einer Richtung radial nach innen erstreckt, um die Strömung der entlang einer inneren Seitenoberfläche einer Wand des reinseitigen Raums (5) strömenden Einlassluft gleichzurichten.
Luftfilter mit: einem Gehäuse (1, 2), das einen inneren Raum (3) zwischen einem Einlass (8) und einem Auslass (9) des Gehäuses (1, 2) aufweist; einem Luftfilterelement (6), das in dem Gehäuses (1, 2) bereitgestellt ist, um den inneren Raum (3) in einen staubseitigen Raum (4) und einen reinseitigen Raum (5) zu unterteilen und in den inneren Raum (3) eingebrachte Einlassluft zu filtern; einem Luftstrommesser (10), der in dem Auslass (9) bereitgestellt ist, um eine Strömungsrate der durch den Auslass (9) strömenden Einlassluft zu messen; und einem Luftgleichrichtungsmittel (51), das in dem Gehäuse (1, 2) zwischen dem Luftfilterelement (6) und dem Auslass (9) zum Gleichrichten einer Strömung der Einlassluft bereitgestellt ist, die durch das Luftfilterelement (6) durchgetreten ist, wobei das Luftgleichrichtungsmittel (51) an einem Passabschnitt (53) des Gehäuses in einer derartigen Weise befestigt ist, dass das Luftgleichrichtungsmittel (51) mit irgendwelchen anderen Abschnitten des Luftfilters in einem Bereich (3, 52), durch den die Einlassluft strömt, und in einer Strömungsrichtung der Einlassluft mit Ausnahme des Passabschnitts (53) nicht in Berührung ist, wobei das Luftfilterelement (6) in den anderen Abschnitten des Luftfilter so vorhanden ist, dass das Luftgleichrichtungsmittel (51) von dem Luftfilterelement (6) getrennt ist, und wobei das Luftgleichrichtungsmittel (51) aus einem axial vorspringenden Abschnitt (55) zusammengesetzt ist, der sich von einer stromaufwärts liegenden Seite und inneren Seite des Luftgleichrichtungsmittels (51) in einer axialen Richtung entlang einer inneren Seitenoberfläche einer Wand des reinseitigen Raums (5) erstreckt, um die Strömung der entlang der inneren Seitenoberfläche der Wand des reinseitigen Raums (5) strömenden Einlassluft gleichzurichten.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Luftgleichrichtungsmittel (41, 51) als ein von dem Gehäuse (1, 2) unabhängiges Teil ausgebildet ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Auslass (9) des Gehäuses (1, 2) einen auslassseitigen Luftdurchtritt (14) aufweist, von dem eine Querschnittsfläche kleiner als die des inneren Raums (3) des Gehäuses (1, 2) ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Luftfilterelement (6) aus einem Filtermedium (21) aus Filterpapier oder nicht gewebtem Stoff hergestellt ist, und das Luftfilterelement (6) einen äußeren Randabschnitt (22) ausweist, der das Filtermedium (21) umgibt.
Luftfilter nach Anspruch 5, wobei das Luftfilterelement (6) in einer Wellenform ausgebildet ist, und ein Talabschnitt des Luftfilterelements (6) sich in einer Richtung zu dem staubseitigen Raum (4) erstreckt.
Luftfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Luftgleichrichtungselement außerdem aus einem Netzblatt (7) oder einem Gitterelement, das einen Luftgleichrichtungsabschnitt (31) in einem gesamten Bereich des Netzblatts (7) oder des Gitterelements aufweist, zusammengesetzt ist, so dass der Luftgleichrichtungsabschnitt (31) nahezu die gesamte Querschnittsfläche des reinseitigen Raums (5) einnimmt.
Luftfilter nach Anspruch 7, wobei das Luftgleichrichtungsmittel einen Rahmenabschnitt (32) an einem äußeren Rand des Netzblatts (7) oder des Gitterelements aufweist, der Rahmenabschnitt (32) an dem Gehäuse (1, 2) befestigt ist, und der Rahmenabschnitt (32) einstückig mit dem Netzblatt (7) oder dem Gitterelement ausgebildet ist.
Luftfilter nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Strömung der Einlassluft, die durch das Luftgleichrichtungsmittel (7) durchgetreten ist und in den Auslass (9) des Gehäuses (1, 2) eingebracht ist, als eine sich zusammenziehende Strömung ausgebildet ist.
Luftfilter mit: einem Gehäuse (1, 2), das einen inneren Raum (3) zwischen einem Einlass (8) und einem Auslass (9) des Gehäuses (1, 2) aufweist; einem Luftfilterelement (6), das in dem Gehäuse (1, 2) bereitgestellt ist, um den inneren Raum (3) in einen staubseitigen Raum (4) und einen reinseitigen Raum (5) zu teilen, und die in dem inneren Raum (3) eingebrachte Einlassluft zu filtern; einem Luftstrommesser (10) der in dem Auslass (9) bereitgestellt ist, um eine Strömungsrate der durch den Auslass (9) strömenden Einlassluft zu messen; und einem Luftgleichrichtungsmittel (7), das in dem Gehäuse (1, 2) zwischen dem Luftfilterelement (6) und dem Auslass (9) bereitgestellt ist, um die Strömung der durch das Luftfilterelement (6) durchgetretenen Einlassluft gleichzurichten, wobei das Luftgleichrichtungsmittel (7) an einem Passabschnitt (17) des Gehäuses in einer derartigen Weise befestigt ist, dass das Luftgleichrichtungsmittel (7) mit beliebigen anderen Abschnitten des Luftfilters in einem Bereich (3, 31), durch den die Einlassluft strömt, und in einer Strömungsrichtung der Einlassluft mit Ausnahme des Passabschnitts (17) nicht in Berührung ist, wobei das Luftfilterelement (6) in den anderen Abschnitten des Luftfilters so vorhanden ist, dass das Luftgleichrichtungsmittel (7) von dem Luftfilterelement (6) getrennt ist, und wobei das Luftgleichrichtungsmittel (7) aus einem Netzblatt (7) oder einem Gitterelement zusammengesetzt ist, das einen Luftgleichrichtungsabschnitt (31) an einem gesamten Bereich des Netzblatts (7) oder des Gitterelements ausweist, so dass ein Luftgleichrichtungsabschnitt (31) nahezu die gesamte Querschnittsfläche des reinseitigen Raums (5) einnimmt.
Luftfilter nach Anspruch 10, wobei das Luftgleichrichtungsmittel (7) einen Rahmenabschnitt (32) an einem äußeren Rand des Netzblatts (7) oder des Gitterelements aufweist, der Rahmenabschnitt (32) an dem Gehäuse (1, 2) befestigt ist, und der Rahmenabschnitt (32) einstückig mit dem Netzblatt (7) oder dem Gitterelement ausgebildet ist.
Luftfilter nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Strömung der Einlassluft, die durch das Luftgleichrichtungsmittel (7) durchgetreten ist und in den Auslass (9) des Gehäuses (1, 2) eingebracht ist, als eine sich zusammenziehende Strömung ausgebildet ist.