專利名稱：一種內(nèi)燃機(jī)濾清器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)濾清器，尤其是一種安裝在車輛上的內(nèi)燃機(jī)濾清器。本發(fā)明的特征主要是適用于與內(nèi)燃機(jī)吸氣口相連接的空氣濾清器，但也適用于用于不同流體的濾清器，比如用于廢氣的濾清器或者燃料的濾清器。
背景技術(shù)：
眾所周知，空氣濾清器一般包括有一個(gè)剛性外殼，通常稱為過(guò)濾箱，其設(shè)有一個(gè)供待過(guò)濾空氣進(jìn)入的進(jìn)口和一個(gè)供過(guò)濾后空氣排出的出口。在行駛中車輛上，過(guò)濾箱通常位于引擎艙的內(nèi)部，在其中與一第一通道相連通，所述第一通道用于將所述空氣進(jìn)口連通設(shè)置在引擎罩上或車輛前部的空氣進(jìn)氣口，并還與一個(gè)第二通道相連通，所述第二通道用于將所述空氣出口連通內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管。濾芯容納在過(guò)濾箱中，用于過(guò)濾從進(jìn)口朝向出口移動(dòng)的空氣。所述濾芯必須具有良好的過(guò)濾效率，而且不會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的負(fù)荷損失，并且必須具有相當(dāng)高的存儲(chǔ)能力，從而無(wú)需太過(guò)于頻繁地更換。所述濾芯能夠具有多種結(jié)構(gòu)類型，根據(jù)所述過(guò)濾箱的幾何形狀和尺寸特性。具體地，現(xiàn)有的技術(shù)包括具有矩形片狀或者環(huán)形主體的過(guò)濾壁的濾芯，這些濾芯可能在過(guò)濾壁上設(shè)置折皺以增加過(guò)濾面積和存儲(chǔ)能力。這些濾芯都較大，因而具有一些缺點(diǎn)，如必須放置在較為笨重的過(guò)濾箱內(nèi)部，這致使過(guò)濾箱在引擎艙中占用了大量的空間。替換這些濾芯還需要在引擎艙內(nèi)設(shè)有較大的操作空間，這些空間必須被留空以為替換操作做出準(zhǔn)備。還為人們所熟知的是包括有管狀或者略為錐狀的過(guò)濾壁的濾芯，這些濾芯用于直接插入發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣通道內(nèi)部。在這種情況下過(guò)濾箱由一段吸氣通道構(gòu)成。采用無(wú)紡布紡織氈或者更傳統(tǒng)的帶褶壁的濾壁，這些管狀濾壁得以實(shí)現(xiàn)。所述管狀濾壁具有一些缺陷，比如因?yàn)樵谶^(guò)濾壁和容納過(guò)濾壁的管道之間存在著細(xì)小空間而增加負(fù)載損失，以及因提供的過(guò)濾面較小而導(dǎo)致其存儲(chǔ)能力(由此而得的工作壽命)受限。公知的還包括含有多個(gè)管狀濾壁的多壁濾芯，其中濾壁以平行的多排狀對(duì)齊布置，以此構(gòu)成捆狀結(jié)構(gòu)。所述管狀濾壁通過(guò)一個(gè)連續(xù)壁支座法蘭在一端閉合，同時(shí)其另一端受到一個(gè)帶孔的支座法蘭支撐，所述孔狀支座法蘭具有多個(gè)逐一與各自的管狀濾壁的內(nèi)腔對(duì)齊的通孔。多壁濾芯被過(guò)濾箱容納，其中待過(guò)濾的空氣穿過(guò)所述平行的管狀濾壁。在上述實(shí)施的基礎(chǔ)上，待過(guò)濾的空氣能夠從內(nèi)至外，或者從外至內(nèi)穿過(guò)所述管狀濾壁。多壁濾芯具有保證其負(fù)載損失受到限制的優(yōu)點(diǎn)。
但也存在一個(gè)缺陷，即多壁濾芯具有整體體積較大的缺點(diǎn)，這樣就需要使用占用大量引擎艙內(nèi)部空間的過(guò)濾箱。本發(fā)明的一個(gè)目的在于解決以上所述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于在一個(gè)簡(jiǎn)單、合理和相對(duì)較為廉價(jià)的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)在獨(dú)立權(quán)利要求1中記載的本發(fā)明的特征實(shí)現(xiàn)以上所述的目標(biāo)，而從屬權(quán)利要求則描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選和/或具體的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明使一種內(nèi)燃機(jī)的濾清器成為現(xiàn)實(shí)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，所述濾清器包括一個(gè)設(shè)有對(duì)應(yīng)待過(guò)濾流體的進(jìn)口以及一個(gè)對(duì)應(yīng)已過(guò)濾流體的出口的剛性外殼，以及一個(gè)位于所述外殼內(nèi)部的濾芯。所述濾芯包括多個(gè)互相平行布置的管狀濾壁，來(lái)自所述外殼的進(jìn)口并朝向所述外殼的出口流動(dòng)的流體穿過(guò)所述濾壁。在本發(fā)明中，所述外殼界定了一個(gè)濾袋，所述濾袋在其沿垂直于所述管狀濾壁的軸線的平面剖開(kāi)的橫截面上具有展開(kāi)主線(prevalent line of development)和相對(duì)所述展開(kāi)主線較小的寬度。在所述濾袋內(nèi)部，所述管狀濾壁彼此肩并肩布置，沿所述濾袋的展開(kāi)主線構(gòu)成了
一個(gè)單行布置。在實(shí)際應(yīng)用中，單個(gè)管狀濾壁包含在所述濾袋的寬度內(nèi)。因此可以選擇較小的厚度，以得到較薄的外殼，以高效并合理地占用車輛引擎艙內(nèi)的可用空間。所述濾袋的展開(kāi)主線可以是任何形狀，比如它可以是一根直線、曲線或者拼合線。如果所述主線是直線，濾清器的外殼則具有一個(gè)平而薄的主體，可以很方便地容納在高度很小的近似平行六面體的空間中。如果所述主線是曲線，濾清器的外殼則具有一個(gè)薄而彎曲的主體，可以很方便地容納在引擎艙的彎曲空間中，比如放置在美學(xué)上具有吸引力的引擎蓋下。如果所述主線是分開(kāi)的，濾清器的外殼則具有一個(gè)具有夾角的主體，可以很方便地放置在引擎艙的角落中。在本發(fā)明中，所述管狀濾壁通常具有較小的直徑和較長(zhǎng)的長(zhǎng)度。較小的直徑使外殼的厚度成比例地減少。較小的直徑還意味著所述管狀濾壁具有較薄的側(cè)壁，因而減少負(fù)荷損失。較長(zhǎng)的長(zhǎng)度意味著可實(shí)現(xiàn)整體上較大的過(guò)濾面，盡管所述濾壁的直徑受到限制， 較長(zhǎng)長(zhǎng)度還便于流體在所述管狀濾壁內(nèi)部的分布，相應(yīng)具有流體動(dòng)力學(xué)上的優(yōu)點(diǎn)。就此而論，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施中，每一管狀濾壁的直徑不會(huì)超出其長(zhǎng)度的 20%。出于結(jié)構(gòu)上的原因，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述管狀濾壁的直徑不小于其長(zhǎng)度的洲。所述管狀濾壁可以由由聚合纖維制成的無(wú)紡布紡織物制成，比如聚丙烯，其可通過(guò)任何已知的方法制得，優(yōu)選地采用熔噴工藝。
在本發(fā)明中，所述管狀濾壁可制成兩端均具有開(kāi)口的形式。在這種情況下，每一管狀濾壁的第一端優(yōu)選地固定到一個(gè)支座法蘭上，所述支座法蘭設(shè)有至少一個(gè)與所述管狀濾壁的內(nèi)腔對(duì)齊的通孔，而另外一端則通過(guò)具有連續(xù)壁的第二支座法蘭封閉。不過(guò)，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每一管狀濾壁均具有一個(gè)開(kāi)口端和一個(gè)與之相對(duì)的閉合端，以此大體上得到一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的濾帽?？梢酝ㄟ^(guò)壓扁并接合加工所述管狀濾壁的端部側(cè)壁，取得所述閉合效果。再就此而論，每一管狀濾壁的開(kāi)口端優(yōu)選地固定到一個(gè)支座法蘭上，所述支座法蘭具有至少一個(gè)與所述管狀濾壁的內(nèi)腔相對(duì)齊布置的通孔，但與其相對(duì)的閉合端可保持自由。根據(jù)本發(fā)明，所述濾芯可預(yù)先設(shè)置為使從外殼的進(jìn)口流向出口的流體平行通過(guò)所述管狀濾壁。這樣，盡管每一管狀濾壁的尺寸較小，但所述濾芯的整個(gè)過(guò)濾面仍然可以很大，以此保證足夠的總存儲(chǔ)能力。就此而論，所述濾芯可預(yù)先設(shè)置為使流體從內(nèi)至外，或可選地從外至內(nèi)穿過(guò)每一
管狀濾壁。根據(jù)本發(fā)明，所述濾芯包括另一管狀濾壁，用于預(yù)過(guò)濾，其在外部圍繞并容納所有的管狀濾壁，以此供從進(jìn)口流向出口的流體首先穿過(guò)。在實(shí)際應(yīng)用中，所述預(yù)過(guò)濾管狀壁供流體以相對(duì)于所述管狀濾壁以串聯(lián)的方式流過(guò)，并且在流體的流動(dòng)方向上布置在上游，以將較大的顆粒濾去，否則這些較大的顆粒會(huì)很快堵塞所述管狀濾壁。所述預(yù)過(guò)濾管狀壁可以由由聚合纖維制成的無(wú)紡布紡織物制成，比如聚丙烯或者聚酯，這些材料可通過(guò)任何已知的方式制得。所述預(yù)過(guò)濾管狀壁的滲透性通常比所述管狀濾壁更高。所述預(yù)過(guò)濾管狀壁優(yōu)選地制成具有一個(gè)閉合端，以此獲得可在其內(nèi)部容納所述管狀濾壁的袋狀或者杯狀造型?？赏ㄟ^(guò)壓扁并接和所述管狀濾壁的末端側(cè)壁的方法實(shí)現(xiàn)以上閉合。作為替換，所述濾芯預(yù)先設(shè)置成使所述管狀濾壁中的至少一個(gè)相對(duì)于其它管狀濾壁是串聯(lián)的，以供流體通過(guò)。所述管狀濾壁可在流體流動(dòng)的方向上布置在其它管狀濾壁的上游，以完成預(yù)過(guò)濾步驟。所述管狀濾壁可以具有與其它管狀濾壁一樣的尺寸，但通常具有更大的滲透性。


在下文中，通過(guò)對(duì)非限制性的具體實(shí)施例的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì)會(huì)得到進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1是本發(fā)明的空氣濾清器的主視圖； 圖2是圖1視圖的垂直投影； 圖3是圖2的III-III剖視圖；圖4是圖3的IV-IV剖視圖5是圖3的V-V截面的旋轉(zhuǎn)和放大剖視圖6是安裝在圖1所示的空氣濾清器上的濾芯的透視圖7是圖2的濾清器在濾芯插入/拔出時(shí)的示意圖8是與本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖3的剖視圖9是圖8的IX-IX剖視圖10是與本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖3的剖視圖11是圖10的XI-XI剖視圖12是圖10的XII-XII截面的旋轉(zhuǎn)和放大剖視圖13是與本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖3的剖視圖14是圖13的XIV-XIV截面的旋轉(zhuǎn)和放大剖視圖15是與本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖3的剖視圖16是圖15的XVI-XVI截面的旋轉(zhuǎn)和放大剖視圖大；
圖17是與本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖3的剖視圖18是圖17的XVIII-XVIII剖視圖19是與本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖3的剖視圖20是圖19的XX-XX剖視圖21是圖19的XXI-XXI截面的旋轉(zhuǎn)和放大剖視圖22是與本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖5的剖視圖23是安裝在圖22的空氣濾清器上的濾芯的透視圖M是與本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例中的空氣濾清器相關(guān)的圖5的剖視圖25是安裝在圖M的空氣濾清器上濾芯的透視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和2所示的空氣濾清器包括一剛性外殼2，此剛性外殼2在下文中會(huì)簡(jiǎn)稱為過(guò)濾箱。過(guò)濾箱2可由成型的金屬板材或塑料制成。過(guò)濾箱2包括與待過(guò)濾空氣的進(jìn)口 21和過(guò)濾后空氣的出口 22相連通的中心體 20。進(jìn)口 21和出口 22沿過(guò)濾箱2的縱軸X對(duì)齊布置。中心體20包括可打開(kāi)的蓋子23，以插入或者取出可拆卸的濾芯3 (參考圖7的例子)，濾芯3設(shè)置在過(guò)濾箱2內(nèi)部以過(guò)濾從進(jìn)口 21流向出口 22的空氣。濾芯3包括多個(gè)互相平行布置的管狀濾壁30，待過(guò)濾的空氣穿過(guò)管狀濾壁30，以將空氣中存在的雜質(zhì)濾除。濾芯3插入過(guò)濾箱的中心體20的內(nèi)部，這樣管狀濾壁30則可與縱軸X相平行。管狀濾壁30可由無(wú)紡布紡織物制成，而無(wú)紡布紡織物是由聚合纖維制成的，比如可以是通過(guò)任何已知工藝取得的聚丙烯，優(yōu)選地可通過(guò)熔噴工藝制得。管狀濾壁30通常較硬，因此其一般可保持管狀并筆直延伸。在圖示的例子中，管狀濾壁30均具有同樣的尺寸。
管狀濾壁30具有受限制的直徑，并相當(dāng)長(zhǎng)。所述受限制的直徑使過(guò)濾箱2的尺寸得以減小并意味著管狀濾壁30具有較小的壁厚，因此可減少負(fù)荷損失。盡管管狀濾壁30的直徑受到限制，但較大的長(zhǎng)度仍然使足夠長(zhǎng)的過(guò)濾面得以實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)一步促進(jìn)了空氣在其內(nèi)部的分布，因而具有流體動(dòng)力學(xué)上的優(yōu)勢(shì)。具體地說(shuō)，優(yōu)選地，管狀濾壁30的直徑不宜超過(guò)其長(zhǎng)度的20%。出于結(jié)構(gòu)上的原因，優(yōu)選地，管狀濾壁30的直徑不應(yīng)低于其長(zhǎng)度的1。然而，每一管狀濾壁30可耦合到各自的支座上，舉例來(lái)說(shuō)，所述支座由帶孔的塑料或者金屬管組成，相關(guān)管狀濾壁30插入到其內(nèi)部或者外部。過(guò)濾箱2用于放置在車輛(未顯示)的引擎艙的內(nèi)部，其進(jìn)口 21與設(shè)置在引擎艙前部的引擎蓋上的空氣進(jìn)氣口相連接，同時(shí)其出口 22與所述車輛的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管相連接。如圖5所示，過(guò)濾箱2的中心體20設(shè)有一個(gè)濾袋M，其沿管狀濾壁30的軸線的一個(gè)垂直面剖開(kāi)的橫向剖面上具有一個(gè)沿預(yù)設(shè)的展開(kāi)主線A和一個(gè)相對(duì)于所述展開(kāi)線A來(lái)說(shuō)較小的寬度B展開(kāi)的區(qū)域。在濾袋M的每一點(diǎn)上，寬度B是濾袋M沿與展開(kāi)主線A垂直的方向上的尺寸。優(yōu)選地，寬度B在展開(kāi)主線A上保持不變。濾芯3的管狀濾壁30彼此肩并肩插入過(guò)濾箱2中，這樣濾袋M的寬度B將被單個(gè)管狀濾壁30所占據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中，濾芯3的管狀濾壁30對(duì)齊布置以構(gòu)成一個(gè)沿濾袋M的展開(kāi)主線A 布置的單排結(jié)構(gòu)。在圖5所示實(shí)施例中，展開(kāi)主線A為一條直線，因此濾芯3包括有多個(gè)具有位于單個(gè)平面上的平行軸的管狀濾壁30 (也可參考圖6)。這樣，過(guò)濾箱2具有一個(gè)平而薄的主體，可容納于一個(gè)近似平行六面體的而且高度不高的空間中。過(guò)濾箱2只需要在引擎艙內(nèi)部有很小的內(nèi)部操作空間即可實(shí)現(xiàn)對(duì)濾芯3的更換， 這是因?yàn)橹恍柰ㄟ^(guò)一個(gè)傾斜的移動(dòng)就可取出及插入濾芯3，如圖7所示。在圖22和23所示的替換實(shí)施例中，濾袋M的展開(kāi)主線A為一條曲線，因此過(guò)濾箱3包含有多個(gè)具有位于單個(gè)曲面上的平行軸的管狀濾壁3。這樣，過(guò)濾箱2就具有一個(gè)薄而且彎曲的主體，可放置在引擎艙的彎曲艙壁附近， 比如放置在一個(gè)美學(xué)上具有吸引力的引擎蓋下。在如圖M和25所示的替換實(shí)施例中，濾袋M的展開(kāi)主線A為一條拼合線，因此過(guò)濾箱3包含有多個(gè)具有位于兩個(gè)附屬平面上的平行軸的管狀濾壁30。這樣，過(guò)濾箱2具有一個(gè)薄的并有夾角的主體，可放置在引擎艙的角落里。從結(jié)構(gòu)和功能的角度來(lái)說(shuō)，圖22和M所示的空氣濾清器完全與圖5所示的濾清器相似。這樣，本發(fā)明其他特征、變型以及優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)結(jié)合一個(gè)扁平的空氣濾清器在下文中得到清楚地描述，在這種意義上，所述特征、變型以及優(yōu)點(diǎn)也適用于圖22和對(duì)所示的實(shí)施例。
在圖1到5所示的例子中，管狀濾壁30制成具有開(kāi)口端的形式。管狀濾壁30的終端固定在各自的支座法蘭31和32上。支座法蘭31和32用于逐一將管狀濾壁30彼此連接以使濾芯3成為一個(gè)整體。可以將管狀濾壁30粘貼固定到每一支座法蘭31和32上，通過(guò)膠合或者其它適用的系統(tǒng)。支座法蘭31和32可以由塑料或者金屬材料制成。支座31包括有多個(gè)通孔，其數(shù)量與管狀濾壁30的數(shù)量相同，每一通孔與各自管狀濾壁30的內(nèi)腔對(duì)齊。支座法蘭32具有一個(gè)連續(xù)的側(cè)壁，以封閉每一管狀濾壁30的另外一端。濾芯3位于過(guò)濾箱2的內(nèi)部，其支座法蘭31面向進(jìn)口 21而支座法蘭32面向出口 22。如圖3和4所示，支座法蘭31完全占據(jù)過(guò)濾箱2的橫向截面，這樣進(jìn)一步將過(guò)濾箱2的內(nèi)部空間分成兩個(gè)不同的腔室，其中第一腔室25與進(jìn)口 21相連通而第二腔室36與出口 22相連通。支座法蘭32具有少量的腔室(參見(jiàn)圖4、5和6)，所述腔室在過(guò)濾箱2內(nèi)部限定了處于管狀濾壁30的內(nèi)腔外部的側(cè)通道34。由于這個(gè)方案，進(jìn)入第一腔室25的待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制通過(guò)支座法蘭31的通孔 33并沿著管狀濾壁30軸向流動(dòng)。管狀濾壁30的相對(duì)一端被支座法蘭32閉合，空氣被強(qiáng)制從內(nèi)至外徑向通過(guò)管狀濾壁30，以到達(dá)第二腔室26。在腔室沈中的過(guò)濾后的空氣穿過(guò)由法蘭32所限定的側(cè)通道34并朝向出口 22自
由流動(dòng)。這樣，待過(guò)濾的空氣平行穿過(guò)管狀濾壁30，這樣盡管每一管狀濾壁30的尺寸較小，但濾芯3的總過(guò)濾面還是很大，可保證提供足夠的總存儲(chǔ)能力。圖8和9顯示了空氣濾清器1的一個(gè)與前述實(shí)施例不同的變型，兩者的不同點(diǎn)在于其濾芯3大體上是相反安裝的，即支座法蘭31面對(duì)出口 22布置而支座法蘭32面對(duì)進(jìn)口布置。這樣，在第一腔室中待過(guò)濾的空氣并不能進(jìn)入被支座法蘭32所封閉的管狀濾壁 30，因而空氣必須流過(guò)側(cè)通道；34。因側(cè)部支座法蘭31完全占滿了過(guò)濾箱2的橫截面，待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制從外到內(nèi)徑向穿過(guò)管狀濾壁30。過(guò)濾后的空氣沿管狀濾壁30軸向流動(dòng)并穿過(guò)支座法蘭31的通孔33再到達(dá)第二腔室26和出口 22。在這種情況下，待過(guò)濾的空氣也平行穿過(guò)管狀濾壁30。在附圖10到12中，描述了空氣濾清器1的另外一個(gè)變型，在下文記載的特征方面它與前述的變型有所區(qū)別。濾芯3包括兩個(gè)支座法蘭31，和32，，兩者均設(shè)有各自的通孔33。支座法蘭31’的通孔33對(duì)齊第一組管狀濾壁30的內(nèi)腔，而該管狀濾壁30的相對(duì)的一端被支座法蘭32’封閉。
類似地，支座法蘭32’的通孔33對(duì)齊第二組管狀濾壁30 (與第一組不同)的內(nèi)腔， 所述管狀濾壁30的相對(duì)的一端被支座法蘭31’封閉。濾芯3位于過(guò)濾箱2的內(nèi)部，其中支座31’面向進(jìn)口 21，而支座法蘭32’面向出口 22。如同10和11所示，支座法蘭31’和32’均設(shè)置為將過(guò)濾箱2的橫截面完全占滿。這樣，它們將過(guò)濾箱2的內(nèi)部體積分為三個(gè)不同的腔室，其中第一腔室25與進(jìn)口 21相連通，而第二腔室沈與出口 22以及與一個(gè)隔離的容納管狀濾壁30的中間腔27相連
ο由于這個(gè)方案，進(jìn)入第一腔室25中的待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制通過(guò)支座31’的通孔 33，并沿第一組的管狀濾壁30軸向流動(dòng)。因?yàn)樗龉軤顬V壁30的另一端被支座法蘭32’封閉，待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制從被到外軸向穿過(guò)第一組的管狀濾壁30，以達(dá)到中間腔27。待過(guò)濾的空氣平行穿過(guò)第一組的管狀濾壁30。由于支座法蘭32’完全占滿過(guò)濾箱2的過(guò)濾截面，到達(dá)中間腔27的空氣并不能朝向出口 22自由流動(dòng)，因此被強(qiáng)制從外到內(nèi)徑向穿過(guò)第二組的管狀濾壁30。在實(shí)際應(yīng)用中，相對(duì)于第二組中的管狀濾壁30，空氣平行穿過(guò)管狀濾壁30，但相對(duì)于第一組的管狀濾壁30，空氣是串行穿過(guò)管狀濾壁30的。過(guò)濾后的空氣最終沿第二組的管狀濾壁30軸向流動(dòng)，并穿過(guò)支座32’的通孔33， 以到達(dá)第二腔室沈和出口 22。待過(guò)濾的空氣所穿過(guò)的第一組管狀濾壁30用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)預(yù)過(guò)濾級(jí)，同時(shí)接著通過(guò)的第二組管狀濾壁30用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)終過(guò)濾級(jí)。為了這個(gè)目的，第一組的管狀濾壁30可以具有與第二組相同的尺寸，但通常具有更高的滲透性。所述預(yù)過(guò)濾級(jí)對(duì)于濾除氣流中較大的顆粒并防止用于最終過(guò)濾的管狀濾壁30過(guò)快堵塞是非常有用的，因此增加了濾芯3的工作壽命。作為替換，可以通過(guò)一個(gè)在圖13和14中描述的濾芯3實(shí)施例得到所述預(yù)過(guò)濾級(jí)。濾芯3與圖8所示的相近，不同點(diǎn)在于它還包括有一個(gè)濾膜35，其為一管套，在外部同軸地包裹濾芯3的所有管狀濾壁30。濾膜35的兩端均為開(kāi)放式的。濾膜35的兩端均被支座31和32封閉，以此限定容納管狀濾壁30的內(nèi)部空間。濾膜35粘貼固定在支座法蘭31和32上，利用一個(gè)接合和分離系統(tǒng)，或者其它任何合適的系統(tǒng)。濾膜35可由由聚合纖維制成的無(wú)紡布紡織物制成，比如聚丙烯或者聚酯，這些材料可以通過(guò)任何已知的方式獲得。濾膜35 —般比管狀濾壁30的滲透性更高。由于這個(gè)方案，進(jìn)入第一腔室25中的待過(guò)濾的空氣一開(kāi)始就被強(qiáng)制從外到內(nèi)穿過(guò)濾膜35。只要在濾膜35內(nèi)部，空氣就會(huì)被強(qiáng)制從外到內(nèi)徑向穿過(guò)管狀濾壁30。過(guò)濾后的空氣沿著管狀濾壁30軸向流動(dòng)并穿過(guò)支座法蘭31的通孔33以到達(dá)第二腔室洸和出口 22。管狀濾壁30相互之間是平行的，但管狀濾壁30與濾膜35是串聯(lián)的，所述濾膜35 在空氣流動(dòng)的方向上位于上游，以實(shí)現(xiàn)預(yù)過(guò)濾的功能。圖15和16所示空氣濾清器1與前述的不同之處在于濾芯3包含有管狀濾壁30’， 每一管狀濾壁30’均可實(shí)現(xiàn)為具有一個(gè)開(kāi)口端和一個(gè)相對(duì)的閉合端。優(yōu)選地，所述閉合可通過(guò)將每一管狀濾壁30’的一端向內(nèi)壓，以此將管狀濾壁30’ 的末端壓扁直至其側(cè)壁的兩個(gè)相對(duì)位置相接觸而實(shí)現(xiàn)。相互接觸的側(cè)壁部分因此相互連接，優(yōu)選地通過(guò)熱焊接的方式，即至少融化所述材料的一部分再將其壓合并待其固化。作為替換，所述接觸部分可以通過(guò)粘貼或者其它已知的方式接合。如果可能，每一管狀濾壁30’也可以直接以一個(gè)尾端閉合的容器的形式實(shí)現(xiàn)。這樣，每一管狀濾壁30’大體上具有一個(gè)罩狀或者狹長(zhǎng)杯狀的外形。管狀濾壁30’的開(kāi)口端固定在用于將它們連接到一起的單個(gè)支座法蘭31上，同時(shí)閉合端可保持自由。管狀濾壁30’可以被逐一粘貼固定在支座法蘭31上，采用一個(gè)接合和分離系統(tǒng)， 或者其它任何合適的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。支座法蘭31可由塑料或者金屬制成。支座法蘭31包括有多個(gè)通孔33，具有與管狀濾壁30’相同的數(shù)目，每一通孔33對(duì)齊各自的管狀濾壁30’的內(nèi)腔。如圖15和16所示，濾芯3插入到帶有朝向進(jìn)口 21的支座法蘭31的過(guò)濾箱2中。支座法蘭31設(shè)置為可完全占滿過(guò)濾箱2的通道截面，將過(guò)濾箱2的內(nèi)部分成兩個(gè)相通的腔室25和沈，腔室25和沈還分別與進(jìn)口 21和出口 22相連通。這樣，進(jìn)入第一腔室25的待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制穿過(guò)支座法蘭31的開(kāi)口 33并沿管狀濾壁30’軸向流動(dòng)。由于管狀濾壁30’的相對(duì)的另一端閉合，待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制由內(nèi)至外徑向穿過(guò)管狀濾壁30’，以到達(dá)第二腔室沈，并從第二腔室沈自由流向出口 22。因此待過(guò)濾的空氣平行穿過(guò)管狀濾壁30’。圖17和18顯示了與前述的不同的一個(gè)空氣濾清器1，這是在于濾芯3大體上是相反安裝的，即支座法蘭31面向出口 22。在這種情況下，支座法蘭31完全占滿了過(guò)濾箱2的通道截面，第一腔室25內(nèi)待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制由外至內(nèi)徑向穿過(guò)管狀濾壁30’，然后沿著管狀濾壁30’軸向流動(dòng)以穿過(guò)支座法蘭31的開(kāi)口 33并到達(dá)出口 22。在這種情況下，待過(guò)濾的空氣平行穿過(guò)管狀濾壁30’。圖19到21顯示了一個(gè)與前述濾清器不同的空氣濾清器1，區(qū)別在于其濾芯3也被預(yù)先設(shè)置為預(yù)過(guò)濾級(jí)。濾芯3包括另外一個(gè)濾膜35，，其大體上為袋狀或者杯狀，其開(kāi)口被支座法蘭31封閉，以此限定容納所有管狀濾壁30’的內(nèi)部空間。濾膜35’可粘貼固定在支座法蘭31上，采用接合和分離系統(tǒng)或者其它任何合適的系統(tǒng)。
濾膜35’可由由聚合纖維制成的無(wú)紡布紡織物制成，比如聚丙烯或者聚酯，這些材料可以通過(guò)任何已知的方式獲得。濾壁35’通常比管狀濾壁30’的滲透性更高。濾膜35’可由用于包裹所有管狀濾壁30’的管體有效制成，其中所述管體具有一個(gè)開(kāi)口端和一個(gè)閉合端，以構(gòu)成一個(gè)以上所述的帶狀或者杯狀形狀。通過(guò)擠壓管狀的濾膜35’的側(cè)壁的方式將濾膜35’壓扁以令側(cè)壁上相對(duì)的兩個(gè)部分互相接觸，以閉合所述通道。互相接觸的部分最終接合到一起，優(yōu)選地，通過(guò)采用熱焊接的方式，即至少部分融化所述濾膜35’的側(cè)壁，然后再進(jìn)行壓合和隨后的固化。作為替換，互相接觸的部分也可以通過(guò)粘貼或者其它任何已知的方式接合到一起。如果可能，濾膜35’也能夠直接以在尾端閉合的容器的方式實(shí)現(xiàn)，比如具有袋狀或者杯狀的外形。如圖19和20所示，濾芯3插入到帶有面向出口 22的支座法蘭31的過(guò)濾箱2中。支座法蘭31完全占滿了過(guò)濾箱2的通道截面，將其內(nèi)部分成了分別與進(jìn)口 21和出口 22相連通的腔室25和26。這樣，到達(dá)第一腔室25內(nèi)的待過(guò)濾的空氣被強(qiáng)制從外至內(nèi)穿過(guò)濾膜35’。只要在濾膜35’內(nèi)，空氣被強(qiáng)制從外至內(nèi)地穿過(guò)管狀濾壁30’。過(guò)濾后的空氣沿著管狀濾壁30’軸向流動(dòng)并穿過(guò)支座法蘭31通孔33以到達(dá)出口 22。為了對(duì)空氣進(jìn)行有效的預(yù)過(guò)濾，待過(guò)濾的空氣有效地平行穿過(guò)管狀濾壁30’，但在空氣流動(dòng)的方向中，管狀濾壁30’是串聯(lián)接入的。顯而易見(jiàn)地是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)ι鲜龅目諝鉃V清器1進(jìn)行各種技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)，但是這些均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)濾清器，包括設(shè)置有至少一個(gè)用于待過(guò)濾流體的進(jìn)口(21)以及用于過(guò)濾后流體的出口(22)的剛性外殼(2)，和位于所述外殼(2)內(nèi)部的可拆卸的濾芯(3)，所述濾芯(3)包括有多個(gè)互相平行布置并供從所述外殼(2)的進(jìn)口(21)朝向出口(22)流動(dòng)的流體穿過(guò)的管狀濾壁(30、30’)，其特征在于所述外殼(2)界定了一濾袋(24)，所述濾袋(24) 在其沿垂直于所述管狀濾壁(30、30’)的軸線的平面剖開(kāi)的橫截面上具有展開(kāi)主線(A)和相對(duì)所述展開(kāi)主線(A)而言較小的寬度(B)，并且所述管狀濾壁(30、30’)彼此肩并肩布置在所述濾袋(24)內(nèi)部，沿所述濾袋(24)的展開(kāi)主線(A)構(gòu)成一個(gè)單排布置，以此使單個(gè)管狀濾壁(30)能占據(jù)所述濾袋(24)的寬度(B)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于所述展開(kāi)主線(A)選自由直線、曲線和拼合線構(gòu)成的群組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于每一管狀濾壁(30、30’)具有不大于其長(zhǎng)度的20%的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于每一管狀濾壁(30、30’)具有至少一個(gè)開(kāi)口端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾清器，其特征在于每一管狀濾壁(30、30’)的開(kāi)口端固定到用于互相連接管狀濾壁(30、30’ )的支座法蘭(31、31’、32’ )上，并設(shè)有至少一個(gè)與所述管狀濾壁(30、30’)的內(nèi)腔對(duì)齊的通孔(33)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾清器，其特征在于每一管狀濾壁(30)的相對(duì)的另一端也是開(kāi)口的，所述相對(duì)的另一端通過(guò)用于互相連接所述管狀濾壁(30)的第二支座法蘭(32、 31，、32，)實(shí)現(xiàn)閉合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾清器，其特征在于每一管狀濾壁(30’)的相對(duì)的另一端是閉合的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的濾清器，其特征在于所述閉合端通過(guò)壓扁及接合所述管狀濾壁(30’)的側(cè)壁實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)預(yù)先設(shè)置為使所述管狀濾壁(30、30 ’)供所述流體平行通過(guò)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)預(yù)先設(shè)置為使所述管狀濾壁(30、30 ’)供所述流體由內(nèi)至外通過(guò)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)預(yù)先設(shè)置為使所述管狀濾壁(30、30 ’)供所述流體由外至內(nèi)通過(guò)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)還包括在外部包裹所述多個(gè)管狀濾壁(30、30’)的預(yù)過(guò)濾管狀壁(35、35’)，以此供所述管狀濾壁(30、31’)的上游流體穿過(guò)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的濾清器，其特征在于所述預(yù)過(guò)濾管狀壁(35、35’)具有閉合立而ο
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的濾清器，其特征在于所述閉合端可以通過(guò)壓扁及接合所述預(yù)過(guò)濾管狀壁(35’)的側(cè)壁的邊緣實(shí)現(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)預(yù)先設(shè)置為使至少一個(gè)管狀濾壁(30 )供所述流體相對(duì)于所述濾芯(3 )的其余管狀濾壁(30 )串聯(lián)穿過(guò)，所述至少一個(gè)管狀濾壁(30)比其余的管狀濾壁(30)具有更高的滲透性，并相對(duì)于流體流向放置在其余管狀濾壁(30)的上游。
16.根據(jù)以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)的濾壁 (30,30'、35、35')由由聚合纖維制成的無(wú)紡布紡織物制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的濾清器，其特征在于所述濾芯(3)采用熔噴工藝制得。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)濾清器，包括設(shè)置有至少一個(gè)用于待過(guò)濾流體的進(jìn)口(21)以及用于過(guò)濾后流體的出口(22)的剛性外殼(2)，和位于所述外殼(2)內(nèi)部的濾芯(3)，所述濾芯(3)包括有多個(gè)互相平行布置的并供從所述外殼(2)的進(jìn)口(21)朝向出口(22)流動(dòng)的流體穿過(guò)的管狀濾壁(30、30’)；所述外殼(2)界定了一個(gè)濾袋(24)，所述濾袋(24)在其沿垂直于所述管狀濾壁(30、30’)的軸線的平面剖開(kāi)的橫截面上具有展開(kāi)主線(A)和相對(duì)所述展開(kāi)主線(A)較小的寬度(B)；所述管狀濾壁(30、30’)彼此肩并肩布置在所述濾袋(24)內(nèi)部，沿所述濾袋(24)的展開(kāi)主線(A)構(gòu)成了一個(gè)單排布置。
文檔編號(hào)F02M35/024GK102574044SQ201080037428
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
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