DE102014204238A1

DE102014204238A1 - Luftreinigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102014204238A1
Application number: DE102014204238.0A
Authority: DE
Inventors: Kazushige MARUYAMA
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-09-18
Also published as: JP5998993B2; JP2014177871A; CN104047776A; US9180396B2; US20140260132A1; CN104047776B

Abstract

Eine Luftreinigungseinrichtung hat ein Filterelement, der ein blattartiges Filtermaterial mit Faltungen aufweist, ein Gehäuse, in dem das Filterelement untergebracht ist, und einen Einlass und einen Auslass, die an der Wand des Gehäuses vorgesehen sind. Die Wand des Gehäuses hat einen ersten Wandabschnitt und einen zweiten Wandabschnitt, die einander zugewandt sind und die jeweils an einem der Enden des Filterelementes in der Richtung angeordnet sind, in der sich die Rippen der Faltungen erstrecken. Ein Führungsstück, das sich entlang der Rippen erstreckt, ist in dem Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Filterelement vorgesehen. Das Führungsstück bildet einen Zwischenraum zwischen dem Führungsstück und dem zweiten Wandabschnitt und führt die Luft, die durch den Zwischenraum getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftreinigungseinrichtung zum Filtern von Luft, die in einen Verbrennungsmotor eingesaugt wird.
Es ist erforderlich, dass Luftreinigungseinrichtungen ein ausgezeichnetes Staubeinfangvermögen haben. Es ist außerdem erforderlich, dass Luftreinigungseinrichtungen einen verringerten Luftströmungswiderstand haben, da es erforderlich ist, den Widerstand zu verringern, der sich mit dem Hereinnehmen (Ansaugen) ergibt (Einlasswiderstand), um die Abgabeleistung des Verbrennungsmotors zu verbessern.
In der Luftreinigungseinrichtung, die beispielsweise in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung JP 59-107967 offenbart ist, erstrecken sich Faltabschnitte, die Falten eines Filterelementes ausbilden, entlang der Strömung der Luft, die in ein Gehäuse durch einen Einlass strömt. Anders ausgedrückt ist der Einlass in dem Gehäuse an einer Position ausgebildet, an der der Einlass ermöglicht, dass die Luft in der Richtung der Rippen der Falten strömt.
Somit schlägt in der vorstehend erwähnten Luftreinigungseinrichtung die Luft, die in das Gehäuse durch den Einlass hineinströmt, nicht senkrecht an den Faltabschnitten auf, sondern strömt entlang der Faltabschnitte. Die Luft tritt durch die Faltabschnitte, ohne die Strömungsrichtung wesentlich zu ändern. Als ein Ergebnis wird der Luftströmungswiderstand der Luftreinigungseinrichtung verringert, und der Einlasswiderstand (Hereinnehmwiderstand oder Ansaugwiderstand) des Verbrennungsmotors wird verringert, womit die Abgabeleistung des Verbrennungsmotors verbessert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In der in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster JP 59-107967 offenbarten Luftreinigungseinrichtung ist die Position des Einlasses in dem Gehäuse, um die Luft in der Richtung der Rippen der Faltungen strömen zu lassen, begrenzt. Somit wird beispielsweise die Flexibilität bei der Gestaltung des Gehäuses und bei der Montageposition der Luftreinigungseinrichtung in einem Verbrennungsmotorraum verringert.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftreinigungseinrichtung zu schaffen, die eine geringe Einschränkung im Hinblick auf die Position eines Einlasses an einem Gehäuse hat, und die eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung hat.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Luftreinigungseinrichtung geschaffen, die Folgendes aufweist: ein Filterelement mit einem blattartigen Filtermaterial mit einer Vielzahl an Faltungen, ein Gehäuse, in dem das Filterelement untergebracht ist, und einen Einlass und einen Auslass, die an einer Wand des Gehäuses vorgesehen sind. Die Luftreinigungseinrichtung filtert Luft, die in das Gehäuse durch den Einlass hineingelangt ist, mit dem Filterelement und gibt die gefilterte Luft vom Auslass ab. Die Wand des Gehäuses weist einen ersten Wandabschnitt und einen zweiten Wandabschnitt auf, die einander zugewandt sind und die jeweils an einem der Enden des Filterelementes in der Richtung angeordnet sind, in der Rippen der Faltungen sich erstrecken. Ein Führungsstück, das sich entlang der Rippen erstreckt, ist in dem Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Filterelement vorgesehen. Das Führungsstück bildet einen Zwischenraum zwischen dem Führungsstück und dem zweiten Wandabschnitt aus und führt Luft, die durch den Zwischenraum getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, in denen in beispielartiger Weise die Prinzipien der Erfindung gezeigt sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist zusammen mit Ihren Zielen und Vorteilen am besten anhand einer Bezugnahme auf die nachstehend dargelegte Beschreibung der gegenwärtig als bevorzugt beachteten Ausführungsbeispiele zusammen mit den Zeichnungen am besten verständlich.
1A zeigt eine ausschnittartige, perspektivische Ansicht, bei der ein Teil weggeschnitten ist, einer Luftreinigungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
1B zeigt eine vergrößerte, ausschnittartige, perspektivische Ansicht von 1A.
2 zeigt eine Querschnittsansicht der Luftreinigungseinrichtung von 1A.
3A zeigt eine Querschnittsansicht einer Luftreinigungseinrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.
3B zeigt eine vergrößerte, ausschnittartige Querschnittsansicht von 3A.
4 zeigt eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Lieferung von Kohlenstaub und einem Druckverlust der Luftreinigungseinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und dem Vergleichsbeispiel.
5 zeigt eine ausschnittartige, perspektivische Ansicht einer Abwandlung eines Führungsstückes.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine Luftreinigungseinrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1A bis 4 beschrieben.
Die Luftreinigungseinrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit einem Einlasskanal (Ansaugkanal) eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs versehen und filtert Luft, die in dem Verbrennungsmotor durch den Einlasskanal eingesaugt wird. Die Gegenstände, die durch Filtration von der Luft getrennt werden, umfassen Staub mit relativ kleinen Partikeldurchmessern, wie beispielsweise Kohlenstoffstaub (Kohlenstaub), der in einem Abgas eines Kraftfahrzeugs enthalten ist, neben Staub mit relativ großen Partikeldurchmessern, der typischerweise in der Luft schwebt.
Wie dies in den 1A und 2 gezeigt ist, ist ein Außenmantel der Luftreinigungseinrichtung 10 durch ein Gehäuse 11 gebildet, das aus Kunststoff hergestellt ist. Das Gehäuse 11 hat eine Umhüllung oder ein Behältnis 15 und eine Abdeckung 16, die sich an der oberen Seite der Umhüllung oder des Behältnisses 15 befindet. Ein röhrenartiger Einlass 17 ragt von der Umhüllung 15 vor, um zu ermöglichen, dass in der Luft enthaltener Staub in das Gehäuse 11 strömt. Ein röhrenartiger Auslass 18 ragt von der Abdeckung 16 vor, um zu ermöglichen, dass die Luft im Inneren des Gehäuses 11 herausströmt. Der Einlass 17, ein Innenraum des Gehäuses 11 und der Auslass 18 bilden einen Strömungskanal für die Luft in der Luftreinigungseinrichtung 10. Ein Einlasskanal, der zu der Umgebung offen ist, ist mit dem Einlass 17 verbunden. Ein Auslasskanal, der zwischen dem Auslass 18 und einem Einlassende des Verbrennungsmotors angeordnet ist, ist mit dem Auslass 18 verbunden. In der Luftreinigungseinrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Strömungskanal der Luft (nachstehend auch Luftströmungskanal genannt) derart ausgebildet, dass der Einlass 17 an einem stromaufwärtigen Ende angeordnet ist und der Auslass 18 an einem stromabwärtigen Ende angeordnet ist.
Ein Filterelement 21 ist in dem Gehäuse 11 zwischen dem Einlass 17 und dem Auslass 18 angeordnet. Der Hauptteil des Filterelementes 21 ist ausgebildet, in dem ein blattartiges Filtermaterial 22, das aus einem Filterpapier hergestellt ist, gefaltet ist. Das heißt, in dem Filterelement 21 ist das blattartige Filtermaterial 22 um eine bestimmte Breite gefaltet, während die Faltrichtungen abwechseln. In dem gefalteten Filtermaterial 22 sind die Teile zwischen den benachbarten Faltlinien als Faltabschnitte 23 bezeichnet. Des Weiteren ist jede Faltlinie zwischen den benachbarten Faltabschnitten 23 als eine Rippe L1 der Faltung bezeichnet. Beide Enden des Filtermaterials 22 in der Richtung der Rippen L1 sind geschlossen.
Ein Abdichtelement 24 ist an dem Umfangsabschnitt des gefalteten Filtermaterials 22 in einem Zustand angeordnet, bei dem das Abdichtelement 24 das Filtermaterial 22 umgibt. Das Abdichtelement 24 ist aus einem elastischen Material wie beispielsweise Gummi ausgebildet. Das Filterelement 21 ist durch die Umhüllung 15 und die Abdeckung 16 an dem Abdichtelement 24 von der oberen Seite und der unteren Seite des Abdichtelementes 24 sandwichartig angeordnet.
Die Wand des Gehäuses 11 hat einen ersten Wandabschnitt 12 und einen zweiten Wandabschnitt 13, die einander zugewandt sind und die an einem der Enden der Faltungen in der Richtung der Rippen L1 der Faltungen angeordnet sind, und zwei Wandabschnitte 14, die einander zugewandt sind und die jeweils an einer der Seiten in der Anordnungsrichtung der Faltabschnitte 23 angeordnet sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Einlass 17 an dem ersten Wandabschnitt 12 vorgesehen, und der Auslass 18 ist an einem der paarweise vorgesehenen Seitenwandabschnitte 14 vorgesehen.
Ein Führungsstück 25 ist in dem Gehäuse 11 zwischen dem Einlass 17 und dem Filterelement 21 vorgesehen. Das Führungsstück 25 erstreckt sich entlang der Rippen L1 zu einer Position, die nahe zu dem zweiten Wandabschnitt 13 ist. Ein Zwischenraum (auch Spalt genannt) 26 ist zwischen dem Führungsstück 25 und dem zweiten Wandabschnitt 13 ausgebildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ragt das Führungsstück 25 von dem ersten Wandabschnitt 12 der Umhüllung 15 zu dem zweiten Wandabschnitt 13 vor und ist mit der Umhüllung 15 einstückig ausgebildet. Das Führungsstück 25 ist hohl. Der Abstand zwischen dem Führungsstück 25 und dem zweiten Wandabschnitt 13 entspricht der Breite des Zwischenraums 26. Die Breite des Zwischenraums 26 ist so festgelegt, dass sie in der Faltrichtung der Faltungen (in der Anordnungsrichtung der Faltabschnitte 23) konstant ist. Darüber hinaus steht das Führungsstück 25 mit den Seitenwandabschnitten 14 in Kontakt oder ist nahe zu ihnen. Das Führungsstück 25 leitet die Luft, die durch den Zwischenraum 26 getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt 12 ein. Eine Fläche 25a des Führungsstückes 25 ist dem Filterelement 21 zugewandt. Die Fläche 25a ist derart geneigt, dass der Abstand zwischen der Fläche 25a und dem Filterelement 21 abnimmt, wenn der Abstand von dem Zwischenraum 26 zunimmt.
Darüber hinaus ist eine Dämpfungsluftkammer 27 in dem Gehäuse 11 zwischen dem Führungsstück 25 und dem Einlass 17 und zwischen dem Führungsstück 25 und einem Bodenwandabschnitt 19 der Umhüllung 15 ausgebildet.
Der Betrieb der Luftreinigungseinrichtung 10, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, ist nachstehend beschrieben.
Wie dies in den 1A und 2 gezeigt ist, strömt Staub enthaltende Luft von der Außenseite des Gehäuses 11 in die Luftkammer 27 in dem Gehäuse 11 durch den Einlass 17. Die Luftkammer 27 ist ein Raum, der stromaufwärtig des Führungsstückes 25 ist. Der in der Luft enthaltene Staub wird durch das Filtermaterial 22 eingefangen, wenn die Luft durch das Filtermaterial 22 des Filterelementes 21 tritt. Die gereinigte Luft, von der der Staub entfernt worden ist, wird in einen Raum stromabwärtig des Filterelementes 21 in dem Gehäuse 11 und in den Verbrennungsmotor durch den Einlass 18 angesaugt.
Eine Luftreinigungseinrichtung 110, die wie in 3A gezeigt aufgebaut ist, ist nachstehend als ein Vergleichsbeispiel erachtet. Gemäß der Luftreinigungseinrichtung 110 des Vergleichsbeispiels ist ein Führungsstück nicht in einem Gehäuse 111 vorgesehen. Darüber hinaus sind Faltungen nicht in der Richtung der Strömung der Luft, die durch den Einlass 117 hineingelangt, ausgebildet. In dem Vergleichsbeispiel wird, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 123 tritt, die Strömungsrichtung zu einer Richtung, die senkrecht zu den Faltabschnitten 123 ist, oder zu einer Richtung, die annähernd senkrecht zu ihnen ist, geändert, wie dies in 3B gezeigt ist. In dieser Weise wird der Luftströmungswiderstand, der sich an einem Filterelement 121 ergibt, erhöht, da die Richtung der Strömung zu einer im Wesentlichen anderen Richtung geändert wird, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 123 tritt.
Im Gegensatz dazu tritt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Luft, die in die Luftkammer 27 des Gehäuses 11 durch den Einlass 17 geströmt ist, durch den Zwischenraum 26 zwischen dem Führungsstück 25 und dem zweiten Wandabschnitt 13, wie dies in den 1A und 2 gezeigt ist. Der größte Teil der Luft, die in den Raum zwischen dem Führungsstück 25 und dem Filterelement 21 durch den Zwischenraum 26 geströmt ist, strömt zu dem ersten Wandabschnitt 12 entlang der Fläche 25a des Führungsstückes 25, die dem Filterelement 21 zugewandt ist. Die Luftströmungsrichtung ist im Wesentlichen die gleiche wie die Richtung, in der sich die Rippen L1 der Faltungen des Filterelementes 21 erstrecken.
Die Luft tritt durch die Faltabschnitte 23 während des Prozesses der Strömung entlang der Rippen L1, wie dies in 1B gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird verhindert, dass die Luftströmung die Richtung in Bezug auf die Faltabschnitte 23, die die Faltungen ausbilden, wesentlich ändert. In 1B zeigen Pfeile B1 die Luft, bevor sie durch die Faltabschnitte 23 getreten ist, zeigen Pfeile B2 die Luft, wenn sie durch die Faltabschnitte 23 tritt, und zeigen Pfeile B3 die Luft, nachdem sie durch die Faltabschnitte 23 getreten ist. Wie dies anhand der Pfeile B1 und B3 gezeigt ist, strömt die Luft im Wesentlichen entlang der Rippen L1 sowohl vor als auch nach dem Passieren durch die Faltabschnitte 23. Außerdem ändert, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 tritt, die Luft lediglich geringfügig die Strömungsrichtung von dem unmittelbar vorherigen Zustand, wie dies anhand der Pfeile B2 gezeigt ist. In 1B sind zwei Arten an Luftströmungen gezeigt. Die Pfeile B1, B2 und B3 an der nahen (d. h. die dem Betrachter zugewandten) Seite in 1B zeigen die Luft, die entlang des nächsten Faltungsabschnittes 23, der anhand eines weggeschnittenen Teils gezeigt ist, strömt und durch den Faltabschnitt 23 tritt. Der Pfeil B2 an der nahen Seite, der durch eine Kombination aus einem gestrichelten Abschnitt und einem durchgehenden Abschnitt ausgebildet ist, zeigt die Luft, die durch den nächsten Faltabschnitt 23 tritt. Das heißt, der gestrichelte Abschnitt des Pfeils B2 zeigt die Luft, bevor sie durch den nächsten Faltabschnitt 23 tritt, und der durchgehende Abschnitt des Pfeils B2 zeigt die Luft, nachdem sie durch den nächsten Faltabschnitt 23 getreten ist.
Ein Pfeil von jedem Paar an Pfeilen B1, B2, B3 an der entfernten (d. h. die dem Betrachter abgewandten) Seite in 1B zeigt die Luft, die entlang des Faltabschnittes 23 an der entfernten Seite, die nicht weggeschnitten gezeigt ist, strömt und durch den Faltabschnitt 23 tritt.
Der Widerstand, der sich dann ergibt, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 wie vorstehend beschrieben tritt, ist geringer als der Widerstand, der sich dann ergibt, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 senkrecht oder in einem ähnlichen Zustand in dem Vergleichsbeispiel tritt.
Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Fläche 25a des Führungsstücks 25, die dem Filterelement 21 zugewandt ist, derart geneigt, oder schräg gestellt, dass der Abstand zwischen der Fläche 25a und dem Filterelement 21 abnimmt, wenn der Abstand von dem Zwischenraum 26 zunimmt. Dies ermöglicht, dass ein Teil der Luft sich dem Filterelement 21 nähert, wenn die Luft zu dem ersten Wandabschnitt 12 entlang der Fläche 25a des Führungsstückes 25 strömt. Somit strömt ein Teil der Luft, die durch den Zwischenraum 26 getreten ist, entlang der Rippen L1 der Faltungen in der Nähe des Filterelementes 21 nicht nur an Abschnitten, die nahe zu dem zweiten Wandabschnitt 13 sind, sondern auch an Abschnitten, die von dem zweiten Wandabschnitt 13 entfernt sind, und tritt durch die Faltabschnitte 23, ohne die Strömungsrichtung wesentlich zu ändern.
4 zeigt die Tendenz der Beziehung zwischen dem kumulativen Wert der Lieferung von Staub, der in diesem Ausführungsbeispiel Kohlenstoffstaub ist, und dem Druckverlust, der durch das Filterelement 21 bewirkt wird, wenn Kohlenstoffstaub zu der Luft geliefert (gemischt) wird, die in die Luftreinigungseinrichtung 10 strömt. Der kumulative Wert der Lieferung von Kohlenstoffstaub entspricht der Menge an Kohlenstoffstaub, die in dem Filterelement 21 eingefangen und angesammelt wird, und entspricht der Zeit, die verstrichen ist seit dem Zeitpunkt, bei dem die Anwendung des Filterelementes 21 begonnen wurde.
Wie dies aus 4 hervorgeht, wird, wenn die Lieferung von Kohlenstoffstaub zunimmt, der Druckverlust erhöht sowohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als auch bei dem Vergleichsbeispiel. Darüber hinaus ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Lieferung von Kohlenstoffstaub A1, der geliefert werden kann, bevor der Druckverlust einen vorbestimmten Wert α erreicht, größer als eine Lieferung von Kohlenstoffstaub A2 in dem Vergleichsbeispiel. Dies ist so, weil, wie dies vorstehend beschrieben ist, der Widerstand, der sich dann ergibt, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 tritt, in der Luftreinigungseinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Vergleich zu demjenigen in dem Vergleichsbeispiel gering ist. Das heißt, je größer der Luftströmungswiderstand, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 tritt, ist und je größer die angesammelte Menge an Kohlenstoffstaub wird, desto größer wird der Druckverlust sein. Da der Luftströmungswiderstand in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel gering ist, wird der durch den Luftströmungswiderstand verursachte Druckverlust verringert. Dies erhöht die Menge an Kohlenstoffstaub, die angesammelt werden kann, bevor der Druckverlust den Wert α erreicht.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird ermöglicht, dass die Luft die Strömungsrichtung zu einer Richtung entlang der Rippen L1 der Faltungen durch das Führungsstück 25 ändert, das stromaufwärtig des Filterelementes 21 in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist. Gemäß der Luftreinigungseinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird, anders als bei der in dem offengelegten japanischen Gebrauchsmuster JP 59-107967 offenbartem Luftreinigungseinrichtung, die Strömungsrichtung der Luft nicht zu einer Richtung entlang der Rippen L1 der Faltungen durch den Einlass 17 geändert. Somit ist die Position des Einlasses 17 in dem Gehäuse 11 freier festlegbar. Aus diesem Grund kann, obwohl der Einlass 17 an dem ersten Wandabschnitt 12 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, der Einlass 17 an einer anderen Wand des Gehäuses 11 wie beispielsweise an dem zweiten Wandabschnitt 13, den Seitenwandabschnitten 14 und dem Bodenwandabschnitt 19 unter der Voraussetzung vorgesehen sein, dass der Einlass 17 stromaufwärtig des Führungsstückes 25 angeordnet ist. Aus dem gleichen Grund wird der Winkel des Einlasses 17 (die Ausrichtung des Einlasses 17) in Bezug auf die Wand des Gehäuses 11 ebenfalls noch freier festgelegt.
In einem Fall, bei dem ein Einlassgeräusch (Ansauggeräusch) des Verbrennungsmotors zu der Luftreinigungseinrichtung 10 durch den Einlass 17 übertragen wird, fungiert der Einlass 17 als ein Resonanzrohr, und die Luftkammer 27 arbeitet als eine Resonanzkammer. Das heißt, der Einlass 17 und die Luftkammer 27 arbeiten als ein Helmholz-Resonator. Somit bewirken der Einlass 17 und die Luftkammer 27 eine Resonanz mit einer vorbestimmten Frequenzkomponente (Resonanzfrequenz) des Geräusches, was den Schalldruckpegel des Geräusches bei der Resonanzfrequenz verringert. Als ein Ergebnis wird das Einlassgeräusch (Ansauggeräusch) des Verbrennungsmotors gedämpft.
Das vorstehend beschriebene vorliegende Ausführungsbeispiel liefert die nachstehend dargelegten Vorteile.

(1) Das Führungsstück 25, das sich entlang der Rippen L1 der Faltungen erstreckt, ist in dem Gehäuse 11 zwischen dem Einlass 17 und dem Filterelement 21 vorgesehen. Das Führungsstück 25 bildet den Zwischenraum 26 zwischen dem Führungsstück 25 und dem zweiten Wandabschnitt 13 und führt die Luft, die durch den Zwischenraum 26 getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt 12.

Somit kann die Strömungsrichtung der Luft zu einer Richtung entlang der Rippen L1 der Faltungen durch das Führungsstück 25 geändert werden. Darüber hinaus wird, da die Position des Einlasses 17 in dem Gehäuse 11 frei festgelegt wird, die Flexibilität bei der Gestaltung des Gehäuses 11 und bei der Zusammenbauposition der Luftreinigungseinrichtung 10 in dem Verbrennungsmotorraum verbessert.
Außerdem tritt die Luft durch die Faltabschnitte 23, ohne dass sich die Strömungsrichtung der Luft wesentlich ändert. Somit wird der Widerstand verringert, der sich dann ergibt, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 tritt. Dies erhöht die Kohlenstoffstaubeinfangkapazität, bevor der Druckverlust den vorbestimmten Wert α erreicht.
In dem in den 3A und 3B gezeigten Vergleichsbeispiel muss die Größe des Filterelementes 121 erhöht werden, um die Kohlenstoffstaubeinfangkapazität des Kohlenstoffstaubes zu erhöhen. Dies erhöht die Kosten der Luftreinigungseinrichtung 110. Im Gegensatz dazu wird, da die Kohlenstoffstaubeinfangkapazität wie vorstehend beschrieben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhöht ist, die Größe des Filterelementes 21 verringert, und die Kosten werden im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel reduziert.

(2) Die Fläche 25a des Führungsstückes 25, die dem Filterelement 21 zugewandt ist, ist derart geneigt, dass der Abstand zwischen der Fläche 25a und dem Filterelement 21 bei zunehmendem Abstand von dem Zwischenraum 26 abnimmt.

Somit strömt sogar in einer Position, die von dem Zwischenraum 26 zu dem ersten Wandabschnitt 12 hin entfernt ist, die Luft, die durch den Zwischenraum 26 getreten ist, entlang der Rippen L1 der Faltungen in der Nähe der Faltabschnitte 23. Der Widerstand, der dann verursacht wird, wenn die Luft durch die Faltabschnitte 23 tritt, ist in einem breiten Bereich in der Richtung entlang der Rippen L1 des Filterelementes 21 verringert.

(3) Das Führungsstück 25 ist mit dem ersten Wandabschnitt 12 der Umhüllung 15 einstückig ausgebildet.

Somit wird das Führungsstück 25 mit Leichtigkeit als ein Teil des Gehäuses 11 ausgebildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Führungsstück 25 und die Umhüllung 15 aus Kunststoff ausgebildet, und das Führungsstück 25 wird zusammen mit der Umhüllung 15 beim Ausformen der Umhüllung 15 geformt.

(4) Die Dämpfungsluftkammer 27 ist zwischen dem Führungsstück 25 und dem Einlass 17 des Gehäuses 11 und zwischen dem Führungsstück 25 und dem Bodenwandabschnitt 19 der Umhüllung 15 ausgebildet.

Somit wird das zu der Luftreinigungseinrichtung 10 durch den Einlass 17 übertragene Einlassgeräusch (Ansauggeräusch) durch die Resonanzwirkung des Einlasses 17 und der Luftkammer 27 gedämpft.
Darüber hinaus ist, da wenige Einschränkungen im Hinblick auf die Position und die Ausrichtung des Einlasses 17 vorhanden sind, das Volumen der Luftkammer 27 frei gestaltet, und ein Geräusch mit einer erwünschten Frequenz wird effektiv verringert.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie folgt abgewandelt werden.
Vorragende Rippen 28, die sich in der Richtung entlang der Rippen L1 der Faltungen erstrecken, können an der Fläche 25a des Führungsstückes 25 dem Filterelement 21 zugewandt vorgesehen sein, wie dies in 5 gezeigt ist. In diesem Fall wird ermöglicht, dass die Luft, die durch den Zwischenraum 26 getreten ist, entlang der Rippen 28 zusätzlich zu der Fläche 25a strömt, und die Strömungsrichtung der Luft wird noch effektiver zu der Richtung entlang der Rippen L1 geändert.
Das Führungsstück 25 kann an einer Position vorgesehen sein, die von dem ersten Wandabschnitt 12 separat ist.
Die Fläche 25a des Führungsstückes 25, die dem Filterelement 21 zugewandt ist, kann unter dem gleichen Winkel an beliebigen Positionen in der Richtung entlang der Rippen L1 linear geneigt sein. Die Fläche 25a kann gekrümmt sein, so dass sie eine Konvexität oder Konkavität ausbildet, solange der Abstand zwischen dem Führungsstück 25 und dem Filterelement 21 als Ganzes abnimmt bei Zunahme des Abstandes von dem Zwischenraum 26.
Solange die Luft, die durch den Zwischenraum 26 getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt 12 entlang der Rippen L1 der Faltungen geführt wird, kann die Fläche 25a des Führungsstückes 25 so ausgebildet sein, dass sie parallel zu dem Filterelement 21 ist.
Das Führungsstück 25 kann als ein von der Umhüllung 15 separates Element aufgebaut sein. In diesem Fall kann das Führungsstück 25 hohl oder massiv sein.
Als Filtermaterial 22 kann ein Filter, der aus nicht gewebtem Textilstück wie z. B. Vließstoff ausgebildet ist, anstelle des Filterpapiers angewendet werden.
Daher werden die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele als Veranschaulichung und nicht als einschränkend erachtet, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierbei dargelegten Einzelheiten beschränkt, sondern kann innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.
Die Luftreinigungseinrichtung hat ein Filterelement, der ein blattartiges Filtermaterial mit Faltungen aufweist, ein Gehäuse, in dem das Filterelement untergebracht ist, und einen Einlass und einen Auslass, die an der Wand des Gehäuses vorgesehen sind. Die Wand des Gehäuses hat einen ersten Wandabschnitt und einen zweiten Wandabschnitt, die einander zugewandt sind und die jeweils an einem der Enden des Filterelementes in der Richtung angeordnet sind, in der sich die Rippen der Faltungen erstrecken. Ein Führungsstück, das sich entlang der Rippen erstreckt, ist in dem Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Filterelement vorgesehen. Das Führungsstück bildet einen Zwischenraum zwischen dem Führungsstück und dem zweiten Wandabschnitt und führt die Luft, die durch den Zwischenraum getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 59-107967 [0003, 0005, 0035]

Claims

Luftreinigungseinrichtung mit einem Filterelement mit einem blattartigen Filtermaterial mit einer Vielzahl an Faltungen, einem Gehäuse, in dem das Filterelement untergebracht ist, und einem Einlass und einem Auslass, die an einer Wand des Gehäuses vorgesehen sind, wobei die Luftreinigungseinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Luftreinigungseinrichtung Luft, die in das Gehäuse durch den Einlass hineingelangt ist, mit dem Filterelement filtert und die gefilterte Luft vom Auslass abgibt, die Wand des Gehäuses einen ersten Wandabschnitt und einen zweiten Wandabschnitt aufweist, die einander zugewandt sind und die jeweils an einem der Enden des Filterelementes in der Richtung angeordnet sind, in der Rippen der Faltungen sich erstrecken, und ein Führungsstück, das sich entlang der Rippen erstreckt, in dem Gehäuse zwischen dem Einlass und dem Filterelement vorgesehen ist, und das Führungsstück einen Zwischenraum zwischen dem Führungsstück und dem zweiten Wandabschnitt ausbildet und Luft, die durch den Zwischenraum getreten ist, zu dem ersten Wandabschnitt führt.
Luftreinigungseinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche des Führungsstückes, die dem Filterelement zugewandt ist, derart geneigt ist, dass ein Abstand zwischen der Fläche und dem Filterelement abnimmt bei Zunahme des Abstandes von dem Zwischenraum.