用于安装在车辆的空气净化器壳体中的过滤器元件制造技术

本发明专利技术涉及一种过滤器元件，用于安装在车辆的空气净化器壳体中。该过滤器元件包括周向过滤壁，允许空气通过该周向过滤壁而进入。该过滤器元件还包括第一端和敞开的第二端，该敞开的第二端用于将过滤器元件流体地连接到涡轮。该敞开的第二端与该第一端相反。周向过滤壁从该第一端朝向该敞开的第二端延伸。过滤器元件还包括谐振器。整个谐振器被周向过滤壁包围，使得通过该周向过滤壁进入的空气在谐振器的外部经过，以到达并通过该敞开的第二端。以到达并通过该敞开的第二端。以到达并通过该敞开的第二端。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安装在车辆的空气净化器壳体中的过滤器元件


[0001]本专利技术涉及一种过滤器元件，用于安装在车辆的空气净化器壳体中。本专利技术可以应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和施工设备。尽管将相对于卡车来描述本专利技术，但本专利技术不限于该特定车辆，而是还可用于其它车辆，诸如汽车。

技术介绍

[0002]今天的大多数卡车都是由内燃机提供动力的。为了保持燃烧过程中使用的空气清洁，通过设置在空气净化器中的空气过滤器来净化外部空气。这种空气过滤器通常定期更换(例如，从在每月基础上到一年两次的基础上)，以便将空气净化功能保持在期望的水平。空气过滤器和空气净化器可以以许多不同的形状和构造计成。当今卡车中最常见的解决方案是使用带有圆筒形空气过滤器的圆筒形空气净化器。卡车通常配备有涡轮增压器(也简称为“涡轮”)，以用于提高内燃机的效率和动力输出。例如，空气过滤器可以设置在涡轮的上游。
[0003]当内燃机的进气门打开时，会产生噪音，并且噪音趋向于一直传播到空气净化器并且最终进入卡车的驾驶室。这种噪音可能会被驾驶员视为干扰并且引起刺激。因此，期望减少这种噪音传播并且增加驾驶室内的舒适度。
[0004]DE10110029B4公开了一种用于内燃机的进气过滤器的环形过滤器内芯。该环形过滤器内芯具有环形过滤器元件，该环形过滤器元件在其轴向端部连接到端板。该环形过滤器元件从端板朝向出口延伸。谐振器从端板的另一侧沿相反方向延伸。谐振器的腔室经由端板中的开口与过滤器元件的内部连通。虽然这种布置具有提供声音衰减功能的优点，但是设置谐振器也有缺点。与不使用谐振器的情况相比，整个布置变得更加庞大，或者如果要避免该缺点，则必须减小有效过滤面积，这会影响空气净化功能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个目的是提供一种过滤器元件，用于安装在车辆的空气净化器壳体中，该过滤器元件减轻现有技术的上述缺点。
[0006]根据本专利技术的第一方面，该目的通过权利要求1的过滤器元件来实现。该过滤器元件包括：
[0007]‑
周向过滤壁，允许空气通过该周向过滤壁而进入，
[0008]‑
第一端，
[0009]‑
敞开的第二端，该敞开的第二端用于将过滤器元件流体地连接到涡轮，该敞开的第二端位于与第一端相反的位置，其中周向过滤壁从第一端朝向该敞开的第二端延伸，以及
[0010]‑
谐振器，
[0011]其中，整个谐振器被周向过滤壁包围，使得通过该周向过滤壁进入的空气在谐振器的外部上经过，到达并通过该敞开的第二端。
[0012]本专利技术基于这样的认识，即，通过将谐振器放置在由周向过滤壁限定的空间中(例如，将谐振器同轴地由过滤壁围绕地放置)，可以在不影响尺寸或净化效率的情况下获得有效的声音衰减。
[0013]通过提供包括由过滤壁包围的谐振器的过滤器元件，不会增加额外的体积，即不同于DE10110029B4，其中谐振器导致整个布置的额外轴向长度(或者如果要保持相同的轴向长度，则必须减少可用的过滤面积)，本专利技术的优点是允许保持与没有谐振器的过滤器元件相同的尺寸和净化效率。这还具有进一步的优势，即在空气净化器壳体中的如今现有的需要更换的过滤器元件可以由本专利技术的过滤器元件更换，从而提供额外的声音衰减优势。
[0014]通过以这样的方式放置谐振器，使得空气通过周向过滤壁进入，然后在谐振器的外部上经过(例如沿着谐振器)，足够的流体流可以提供给直接或间接连接到过滤器元件的敞开的第二端的任何部件(诸如，涡轮)。
[0015]根据一个示例性实施例，第一端是封闭的第一端，其中谐振器从封闭的第一端朝向敞开的第二端延伸。封闭的第一端可以例如与周向过滤壁形成一件，或者该封闭的第一端可以单独形成然后附接到周向过滤壁。因此，该封闭的第一端可以形成圆筒形过滤器元件的底部。由于封闭的第一端，因此不需要在谐振器和过滤器元件的其余部分之间提供任何额外的连通手段(诸如开口)，而是可以提供实心且坚固的第一端。此外，使谐振器从封闭的第一端延伸的优点在于，如果谐振器未被设计成具有其自己的单独的底端，则如果需要的话，那么该封闭的第一端可以提供谐振器的底端。
[0016]根据一个示例性实施例，谐振器与第一端和周向过滤壁形成一件。因此，谐振器可以形成过滤器元件的一体部分。这样做的一个优点是它可以在一个模制过程中制造，从而简化了过滤器元件的制造。更具体地，周向过滤壁可以包括内壁部分或保持架和带有过滤材料的环绕外壁部分。在这种情况下，谐振器可以与第一端和周向过滤壁的内壁部分形成一件。
[0017]根据一个示例性实施例，谐振器能够可释放地附接到第一端。这具有在需要更换过滤器元件时允许重复使用谐振器的优点。因此，谐振器可以从旧的过滤器元件上拆下，然后附接以成为新的过滤器元件的一部分，该新的过滤器元件将被安装在车辆的空气净化器壳体中。
[0018]根据一个示例性实施例，谐振器具有大致笔直筒形状，该大致笔直筒形状具有位于第一端处的封闭底部和敞开的顶部。这允许谐振器内的谐振腔的简单制造和定尺寸。
[0019]根据一个示例性实施例，谐振器具有大致笔直圆筒形状。这也允许谐振器内的谐振腔的简单制造和定尺寸。此外，当被圆形过滤壁环绕时，可以提供围绕谐振器的均匀气流。
[0020]根据一个示例性实施例，谐振器具有限定开口的顶部边缘，其中允许声波通过该开口进入和离开谐振器，其中该顶部边缘形成为具有半径的周向延伸脊部。弯曲的脊部有利于气流的空气动力学，从而降低从气流发出噪音的风险。
[0021]通常，除了谐振器的物理长度之外，谐振器外部的额外空气体积也将参与实际的谐振功能。因此，有效谐振器长度略大于谐振器的物理长度。所产生的气柱将在谐振器的封闭空间中泵送。当空气围绕谐振器的顶部流动时，由额外空气体积提供的端部校正会改变。换句话说，本来将会加入泵送动作的额外空气体积将被吹走，因此谐振器的有效长度被缩
短。这可以看作是声音降低(衰减)图中的更模糊的峰值，并且频率发生了变化。这种由围绕谐振器的流动空气引起的对有效谐振器长度的干扰可以通过对谐振器的顶部边缘适当地成形(例如，根据至少以下两个示例性实施例来成形)来减轻。
[0022]根据一个示例性实施例，顶部边缘在周向方向上呈波浪形状，具有交替的波峰和波谷。通过使顶部边缘呈波浪形状，最大衰减会有所降低，但会覆盖更大的带宽，并且不会对气流敏感。
[0023]根据一个示例性实施例，顶部边缘的波形是正弦曲线。同样，最大衰减会有所降低，但会覆盖更大的带宽，并且不会对气流敏感。
[0024]已经发现对于衰减和带宽覆盖特别有利的是，如沿周向方向从相邻波峰的中心到中心测量的波峰到波峰距离在10mm(毫米)至30mm的范围内，诸如15mm至25mm，典型地为20mm。
[0025]此外，已经发现，对于衰减和带宽覆盖特别有利的是，如沿谐振器的轴向方向从波谷中心到波峰中心测量的波谷到波峰距离范围为5mm至15mm，诸如7mm至13mm，典型地为10mm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于安装在车辆(1)的空气净化器壳体(15)中的过滤器元件(17)，所述过滤器元件(17)包括：
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周向过滤壁(27)，允许空气通过所述周向过滤壁(27)而进入，
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第一端(25)，
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敞开的第二端(23)，所述敞开的第二端(23)用于将所述过滤器元件流体地连接到涡轮，所述敞开的第二端位于与所述第一端相反的位置，其中，所述周向过滤壁从所述第一端朝向所述敞开的第二端延伸，以及
‑
谐振器(13)，其特征在于，整个所述谐振器(13)被所述周向过滤壁(27)包围，使得通过所述周向过滤壁(27)进入的空气在所述谐振器(13)的外部经过，以到达并通过所述敞开的第二端(23)。2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一端是封闭的第一端(25)，其中，所述谐振器(13)从所述封闭的第一端(25)朝向所述敞开的第二端(23)延伸。3.根据权利要求1
‑
2中的任一项所述的过滤器元件，其中，所述谐振器与所述第一端和所述周向过滤壁形成一件。4.根据权利要求1
‑
2中的任一项所述的过滤器元件，其中，所述谐振器能够可释放地附接到所述第一端。5.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的过滤器元件，其中，所述谐振器具有大致笔直筒形状，所述大致笔直筒形状具有敞开的顶部(35)和位于所述第一端(25)处的封闭底部(33)。6.根据权利要求5所述的过滤器元件，其中，所述谐振器具有大致笔直圆筒形状。7.根据权利要求5
‑
6中的任一项所述的过滤器元件，其中，所述谐振器具有截面面积，计算为π
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(D/2)2，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比奥，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：