CN116670386A - 设有集成宽带调谐器的车辆空气过滤器外壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有宽带调谐器的车辆空气过滤器外壳。该外壳由具有分隔壁的托盘形成，分隔壁限定未过滤的进气室和调谐器室。可固定到托盘的盖包括限定过滤空气室和流动路径室的第二分隔壁。过滤器构件在托盘和盖之间提供密封，并且在未过滤空气室和已过滤空气室之间支撑空气过滤器。可固定到流动路径室的板具有多个穿孔。通过入口引入的空气通过空气过滤器并以一定速度流过流动路径室，过滤后的空气通过穿孔板并且预定频率通过板穿孔以在调谐器室中衰减。调谐器室中的调谐器的尺寸可以被设计成衰减不同的频率。

Description

设有集成宽带调谐器的车辆空气过滤器外壳

技术领域

本发明涉及车辆气流***，更具体地，涉及设有集成宽带调谐器的车辆空气过滤器外壳。

背景技术

已知具有内燃机的车辆由于空气被引入发动机而产生高音。如果声音以高频共振，例如通常由涡轮增压发动机产生的声音，这种声音尤其令人反感，众所周知，涡轮增压发动机会产生0.8–20kHz左右的嘶嘶声形式的高频涡轮声音。

具体定位的绝缘和/或噪声谐振器是已知的现有技术，但此类技术未能解决许多频率是此类技术失败的一些原因之一。传统的谐振器，例如亥姆霍兹(Helmholtz)、膨胀室(ExpansionChamber)和夸特波调谐器(QuarterWaveTuner)无法针对高频。

使用在线消音器可能会导致更高的限制惩罚，因为反应性消音组件需要直接放置在最大流量的路径中。由于可用空间和合适的管道长度的限制，当试图安装针对高频范围内的多个倍频程频带的在线消音器时，封装空间也不足。当以12.0kHz以上为目标时，典型设计还将受到制造可行性的限制，因为难以在实心模制塑料组件中形成如此大量间隔紧密、短且直径小的孔。如上所述，现有技术往往非常笨重、复杂且昂贵。因此，由于这些技术的重量和实施成本，在实践中很少使用这些技术的生产实例。

现有技术，例如美国专利6,802,388中公开的技术，涉及一种用于输送内燃机进气或排气的载有噪音气体的管道的消音器。该装置采用多个具有与外管的内表面连通的外表面的隔膜环和至少一个具有与外管的内表面和/或其中一个隔膜环连通的外表面的***件。

美国专利7,631,726试图以更高的频率和更宽的带宽为目标，将声学干扰构件置于导管内。吸声构件将导管内的噪声能量转换成热能以衰减空气感应消音器组件内的噪声能量。

工业上缺少的是具有集成宽带调谐器的空气过滤器，该调谐器提供频率衰减而不抑制空气流动。

发明内容

本发明的目的是提供一种设有宽带调谐器的空气过滤器外壳。所述外壳由托盘形成，该托盘具有带支撑边缘的连续侧壁和限定未过滤进气室和调谐器室的分隔壁；该进气室具有进气口，该调谐器室具有多个调谐器。盖可固定到托盘，该盖具有带分隔壁的连续侧壁支撑边缘，限定过滤空气室和流动路径室，该流动路径室具有延伸穿过盖的空气出口。

过滤器构件在托盘和盖之间提供密封，并且在未过滤空气室和已过滤空气室之间支撑空气过滤器。板可固定到流动路径室，其具有多个穿孔，其中通过进气口引入的空气穿过空气过滤器并以一定速度流过流动路径室，过滤后的空气通过设有穿孔的板(穿孔板)，并且调谐器室衰减已经通过穿孔的某些频率。调谐器室内的调谐器均设计用于解决特定的频率范围。

本发明的一个目的是提供一种具有集成宽带高频调谐器的车辆空气过滤器。

本发明的另一个目的是教导形成气流路径的单片穿孔板的使用，该气流路径允许衰减穿过板的特定频率和不受抑制的气流通道。

本发明还有一个目的是教导使用“D”形流动路径来降低制造成本，并提供可以分离的调谐音量以提供特定频率的衰减，以帮助针对不同的衰减频带。

本发明的又一目的是提供一种集成宽带调谐器的空气过滤器外壳，其制造成本低廉，由托盘、盖板、穿孔流路板和可更换滤芯组成。

本发明的其他目的和优点将从结合任何附图的以下描述中变得明显，其中以说明和示例的方式阐述了本发明的某些实施例。此处包含的任何附图构成本说明书的一部分，包括本发明的示例性实施例，并说明本发明的各种目的和特征。

附图说明

图1是集成宽带调谐器的车用空气过滤器外壳的分解图；

图2是设有调谐室的托盘的透视顶视图；

图3是设有过滤元件的托盘的透视顶视图；

图4是设有分离板的盖板的仰视立体图；以及

图5是车辆空气过滤器外壳的侧视图。

具体实施方式

此处公开了本发明的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式体现。因此，本文公开的具体功能和结构细节不应被解释为限制性的，而仅作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员以几乎任何适当详细的结构以不同方式应用本发明的表示基础。

总体上参考附图，附图公开的是设有宽带调谐器的空气过滤器外壳10。该外壳10由托盘12形成，托盘12具有带上表面16和下表面18的底壁14；上表面16具有第一端壁20、第二端壁22、第一侧壁24和从底壁14向上延伸的第二侧壁26，形成第一连续侧壁支撑边缘30。下分隔壁32在第一侧壁24和第二侧壁26之间延伸，限定出未过滤的进气室28和调谐室31。进气室28具有穿过底壁14延伸的进气口33；底壁14包括多个加强翅片36，允许使用更薄的托盘壁。翅片36进一步提供引导空气的定向流动。调谐室31具有一系列调谐器40、42、44、46，每个调谐器的形状被计算为衰减一定的频率范围。例如，第一调谐器40采用具有平坦上边缘41的直角形状；第二调谐器42采用具有最小弯曲上边缘43的直线形状；第三调谐器44采用直线形，上缘45呈加强弧形；第四调谐器46采用具有明显弯曲上边缘47的直线形状。将宽带调谐器添加到空气过滤器外壳中为多个调谐器提供了大体积。可以设计调谐器40、42、44、46，使得它们的累积效应大于每个单独的调谐器。将这些调谐器放置在空气过滤器外壳中，可以让它们被立墙隔开。这将宝贵的包装空间变成了更多的调谐音量。每个调谐器被构造和布置以针对一个频率范围。调谐器与穿孔板一起操作以提供声学调谐并且可以瞄准倍频带。在此实施例中，调谐器形成五个调谐音量(tuning volume)。额外的调谐音量或更少的调谐音量被认为在本发明的范围内。

盖50具有带外表面54和内表面56的顶壁52；内表面56具有第一端壁58、第二端壁60、第一侧壁62和从其向下延伸的第二侧壁64，形成第二连续的侧壁支撑边缘66。上分隔壁68在两个端壁之间延伸盖体50的第一侧壁62至第二侧壁64,其具有通道70，形成滤气室72和流动路径室74；流动路径室74具有延伸穿过顶壁52的空气出口76。

过滤器构件框架80构造和布置成在第一连续侧壁支撑边缘30和第二连续侧壁支撑边缘66之间提供密封，并在上分隔壁68和下分隔壁32之间延伸。过滤器构件框架80包括由聚氨酯制成的轮辋框架83提供柔性密封件，空气过滤器82固定在其上。空气过滤器82位于未过滤空气吸入室28和过滤空气室72之间。

板90具有可固定到流动路径腔室74的上表面92和与调谐器腔室31可操作地关联的下表面94；板90的形状符合所使用的调谐器。板90包括穿过其中的多个穿孔96。穿孔96的尺寸和形状使得通过流动路径室74引入的空气的速度不通过穿孔96；相反，穿孔96被构造和布置成允许通过穿孔96的某些频率被调谐器衰减。板90包括多个突出部98，允许板90卡扣固定到盖50。

传统上，调谐音量与流路同心。与同心设计相比，申请人使用“D”形流动路径允许更少的部件形成流动路径，“D”横截面的平坦部分密封在过滤器的清洁侧。此功能延续了外壳清洁侧和脏侧之间的分离。其次，单件卡入到位，将流路与调谐音量分开。这消除了将两件式同心设计结合在一起所需的焊接工艺。第三，由于其简单性，由于加工和加工较少，因此成本较低。

本说明书中提及的所有专利和出版物均代表了本发明所属领域技术人员的水平。应当理解，虽然说明了本发明的某种形式，但它不限于这里描述和显示的特定形式或布置。对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变，并且本发明不应被认为限于说明书和本文中包括的任何图/图所显示和描述的内容。

本领域的技术人员将容易理解，本发明非常适用于实现上述目的并获得上述的目的和优点，以及其中固有的那些。此处描述的实施例、方法、过程和技术目前代表优选实施例，意在示例性的，而不意在限制范围。本领域技术人员将想到其中的变化和其他用途，这些变化和其他用途包含在本发明的精神内并由所附权利要求的范围限定。尽管已经结合具体的优选实施例描述了本发明，但是应当理解所要求保护的本发明不应不适当地限制于这些具体的实施例。实际上，对本领域技术人员显而易见的用于实施本发明的所述模式的各种修改旨在落入所附权利要求的范围内。

术语“包含”(以及包含的任何形式，例如“包含”和“包含”)、“具有”(以及具有的任何形式，例如“具有”和“具有”)、“包括”是开放式连接动词。因此，“包括”、“具有”、“包括”或“包含”一个或多个步骤或要素的方法或装置，拥有那些一个或多个步骤或要素，但不限于仅拥有那些一个或更多的元素。同样，“包括”、“具有”、“包括”或“包含”一个或多个特征的方法的步骤或装置的元件，拥有那些一个或多个特征，但不限于仅拥有那些或更多功能。此外，以某种方式配置的设备或结构至少以该方式配置，但也可以以未列出的方式配置。

Claims (7)

1.一种设有宽带调谐器的空气过滤器外壳，其包括：

托盘，其设有带上表面和下表面的底壁，所述上表面具有第一端壁、第二端壁、第一侧壁和从其向上延伸的第二侧壁，形成第一连续侧壁支撑边缘，在所述托盘的所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸的下分隔壁限定未过滤的进气室和调谐器室，所述进气室具有延伸穿过所述底壁的进气口，所述调谐器室具有至少一个调谐器；

盖，其设有带外表面和内表面的顶壁，所述内表面具有第一端壁、第二端壁、第一侧壁和从其向下延伸的第二侧壁，形成第二连续的侧壁支撑边缘上分隔壁在所述盖体的所述第一侧壁和所述第二侧壁之间延伸，限定过滤空气室和流动路径室，所述流动路径室具有延伸穿过所述顶壁的空气出口；

过滤器构件框架，其构造和布置成在所述第一连续侧壁支撑边缘和所述第二连续侧壁支撑边缘之间提供密封，并在所述上分隔壁和下分隔壁之间延伸，所述过滤器构件框架包括固定到其上的空气过滤器，所述空气过滤器定位在所述未过滤气室和所述过滤气室之间；和

板，其设有可固定到所述流动路径室的上表面和可操作地与所述调谐器室相关联的下表面，所述板具有穿过其中的多个穿孔；

其中，通过所述进气口引入的空气通过所述空气过滤器，并以一定速度流过所述流动路径腔室，由此过滤后的空气通过所述穿孔板，并且所述调谐器腔室衰减通过所述穿孔的特定频率。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器外壳，其中所述调谐器室包括多个调谐器，其中每个调谐器被构造和布置成以一定频率范围为目标。

3.根据权利要求2所述的空气过滤器外壳，其中所述调谐器与所述穿孔板一起操作，以提供声学调谐。

4.根据权利要求2所述的空气过滤器外壳，其中五个调谐器与所述穿孔板一起操作以提供声学调谐。

5.根据权利要求1所述的空气过滤器外壳，其中，所述调谐器被构造和布置成以倍频程为目标。

6.根据权利要求1所述的空气过滤器外壳，其中，所述板允许空气从所述已过滤空气室不受限制地流到所述空气出口。

7.根据权利要求1所述的空气过滤器外壳，其中所述过滤器构件框架边缘是聚氨酯。