本申請(qǐng)基于2015年05月7日向日本特許廳提交的日本專利申請(qǐng)第2015-094554號(hào)，因此將所述日本專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣濾清器。

背景技術(shù)：

空氣濾清器例如設(shè)置在通氣道的中途，對(duì)在通氣道的內(nèi)部流通的空氣進(jìn)行過濾。這樣的空氣濾清器在汽車用內(nèi)燃機(jī)的吸氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及冷卻風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)等一系列通氣道中使用。在具有這樣的空氣濾清器的通氣道中，以發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)扇或馬達(dá)等為噪聲源的噪聲在通氣道內(nèi)傳播。另外，在這樣的通氣道中，在與空氣濾清器連接的管道系統(tǒng)中產(chǎn)生氣柱共振。因此，從很早以前就希望降低在通氣道內(nèi)傳播的噪聲。

作為降低在通氣道中傳播的噪聲的技術(shù)，開發(fā)或應(yīng)用了將通氣道中的空氣濾清器本身作為擴(kuò)徑室利用的技術(shù)、在管道或空氣濾清器上設(shè)置亥姆霍茲共振器等共振型消音器的技術(shù)、以及設(shè)置吸音材料的技術(shù)等。

例如，在日本專利公開公報(bào)特開平09-88749號(hào)中開了在空氣濾清器與吸氣管道的連結(jié)部設(shè)置吸音材料的技術(shù)。另外，在日本專利公開公報(bào)實(shí)開平06-076651號(hào)中公開了沿著空氣濾清器的殼體內(nèi)周面配置吸音材料的技術(shù)。在日本專利公開公報(bào)實(shí)開平06-076651號(hào)所記載的技術(shù)中，用非透水性的膜覆蓋吸音材料。

另外，作為抑制在與空氣濾清器連接的管道系統(tǒng)中產(chǎn)生氣柱共振的技術(shù)，已知有所謂的被稱為多孔管道的技術(shù)。按照該技術(shù)，在由非通氣性材料形成的管道壁的一部分上設(shè)置有具有通氣性的部分。多孔管道通 過預(yù)防管道系統(tǒng)的氣柱共振，實(shí)現(xiàn)了降低在管道中傳播的噪聲。例如，作為多孔管道，已知有在日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)中記載的技術(shù)。該技術(shù)的特征在于具有適度的通氣性的無紡布等多孔材料，所述無紡布等多孔材料以覆蓋設(shè)于非通氣性的管道壁的中間部的孔的方式安裝于該管道壁。這樣，管道內(nèi)部空間與外部空間通過多孔材料連通。此外，日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)所記載的多孔管道具有無紡布，所述無紡布被熔接在以從管道主體的壁面突出的方式設(shè)置的小筒部的前端的開口部。按照這樣的管道，通過調(diào)整多孔材料的通氣度，能夠抑制在管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的氣柱共振的發(fā)生。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)降低在管道系統(tǒng)中傳播的噪聲。另外，能夠得到無紡布安裝容易的效果，此外能夠得到能降低管道的通氣阻力的效果。

日本專利公開公報(bào)特開平09-88749號(hào)以及日本專利公開公報(bào)實(shí)開平06-076651號(hào)所記載的技術(shù)是使用了吸音材料的消音技術(shù)。通常，在這些技術(shù)中，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)在與空氣濾清器連接的管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的氣柱共振的抑制。

另外，日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)所記載的技術(shù)能夠抑制吸氣管道的氣柱共振。但是，在該技術(shù)中，必須在吸氣管道的中間部的管道壁設(shè)置孔。因此，產(chǎn)生從設(shè)置于管道壁的孔泄漏空氣或進(jìn)入空氣的問題。例如，如果將日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)的技術(shù)的管道與空氣濾清器連接，作為用于向汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)供給空氣的吸氣管道進(jìn)行使用，則在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)被加熱的空氣從設(shè)置于管道壁的孔進(jìn)入吸氣管道內(nèi)。由此，存在會(huì)導(dǎo)致吸氣溫度升高而使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出降低的問題。

即，日本專利公開公報(bào)特開平09-88749號(hào)以及日本專利公開公報(bào)實(shí)開平06-076651號(hào)所公開的技術(shù)存在不能抑制與空氣濾清器連接的通氣管道的氣柱共振的問題。另外，按照日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)所公開的技術(shù)，存在下述問題：管道內(nèi)外的空氣經(jīng)由在本來想要吸進(jìn)空氣的部分(發(fā)動(dòng)機(jī)用吸氣管道的情況下為吸氣口)以外的部分設(shè)置的開口部發(fā)生進(jìn)出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種空氣濾清器，其能夠通過不同于日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)的管道的其他技術(shù)手段來抑制與空氣濾清器連接的管道的氣柱共振。

本發(fā)明人經(jīng)過專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過如下構(gòu)成的空氣濾清器能夠解決所述的問題，并完成了本發(fā)明的空氣濾清器。按照該濾清器，由特定的通氣性材料形成的中空的筒狀部件(以后，適當(dāng)?shù)胤Q為“開口端部件”)與空氣濾清器的吸氣口和/或排氣口的內(nèi)側(cè)成為一體。此外，該濾清器構(gòu)成為所述開口端部件的內(nèi)側(cè)的空間與外側(cè)的空間直接相連。

本發(fā)明提供一種空氣濾清器，其包括中空的殼體、濾芯以及開口端部件，所述中空的殼體劃定擴(kuò)張空間，所述濾芯在所述擴(kuò)張空間內(nèi)劃定上游側(cè)擴(kuò)張空間和下游側(cè)擴(kuò)張空間，所述殼體具有：吸氣口，構(gòu)成為將上游側(cè)管道與所述上游側(cè)擴(kuò)張空間相連；以及排氣口，構(gòu)成為將下游側(cè)管道與所述下游側(cè)擴(kuò)張空間相連，所述開口端部件由具有處于0.3～100秒/300cc的范圍的透氣度的材料形成，所述開口端部件以向上游側(cè)擴(kuò)張空間突出且使所述吸氣口的管道壁延長(zhǎng)的方式與所述吸氣口的內(nèi)側(cè)成為一體，表示所述開口端部件的代表尺寸的D和表示長(zhǎng)度的L滿足0.25D≤L≤2.0D的關(guān)系(第一實(shí)施方式)。

或者，本發(fā)明還提供一種空氣濾清器，其包括中空的殼體、濾芯以及開口端部件，所述中空的殼體劃定擴(kuò)張空間，所述濾芯在所述擴(kuò)張空間內(nèi)劃定上游側(cè)擴(kuò)張空間和下游側(cè)擴(kuò)張空間，所述殼體具有：吸氣口，構(gòu)成為將上游側(cè)管道與所述上游側(cè)擴(kuò)張空間相連；以及排氣口，構(gòu)成為將下游側(cè)管道與所述下游側(cè)擴(kuò)張空間相連，所述開口端部件由具有處于0.3～100秒/300cc的范圍的透氣度的材料形成，所述開口端部件以向下游側(cè)擴(kuò)張空間突出且使所述排氣口的管道壁延長(zhǎng)的方式與所述排氣口的內(nèi)側(cè)成為一體，表示所述開口端部件的代表尺寸的D和表示長(zhǎng)度的L滿足0.25D≤L≤2.0D的關(guān)系(第二實(shí)施方式)。

此外，本發(fā)明還提供一種空氣濾清器，其包括中空的殼體、濾芯以及開口端部件，所述中空的殼體劃定擴(kuò)張空間，所述濾芯在所述擴(kuò)張空間內(nèi)劃定上游側(cè)擴(kuò)張空間和下游側(cè)擴(kuò)張空間，所述殼體具有：吸氣口，構(gòu)成為將上游側(cè)管道與所述上游側(cè)擴(kuò)張空間相連；以及排氣口，構(gòu)成為 將下游側(cè)管道與所述下游側(cè)擴(kuò)張空間相連，所述開口端部件由具有處于0.3～100秒/300cc的范圍的透氣度的材料形成，表示所述開口端部件的代表尺寸的D和表示長(zhǎng)度的L滿足0.25D≤L≤2.0D的關(guān)系，一個(gè)所述開口端部件以向上游側(cè)擴(kuò)張空間突出且使所述吸氣口的管道壁延長(zhǎng)的方式與所述吸氣口的內(nèi)側(cè)成為一體，另外的所述開口端部件以向下游側(cè)擴(kuò)張空間突出且使所述排氣口的管道壁延長(zhǎng)的方式與所述排氣口的內(nèi)側(cè)成為一體(第三實(shí)施方式)。

此外，在第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式或第三實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，所述開口端部件的通氣性材料的厚度處于0.5～5mm的范圍(第四實(shí)施方式)。此外，在第四實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，在所述開口端部件上一體形成有加強(qiáng)體(第五實(shí)施方式)。

按照本發(fā)明的空氣濾清器(第一實(shí)施方式)，能夠抑制與空氣濾清器連接的上游側(cè)管道的氣柱共振，因此，能夠抑制特定頻率的管道的噪聲的增大。另外，按照第二實(shí)施方式，能夠抑制與空氣濾清器連接的下游側(cè)管道的氣柱共振，因此，能夠抑制特定頻率的管道的噪聲的增大。另外，按照第三實(shí)施方式，能夠抑制與空氣濾清器連接的上游側(cè)管道和下游側(cè)管道的氣柱共振，因此，能夠抑制特定頻率的管道的噪聲的增大。

此外，按照第四實(shí)施方式，盡管開口端部件的通氣性材料的厚度為0.5～5mm這樣薄的結(jié)構(gòu)，但是卻能夠抑制1000Hz以下的頻率區(qū)域的管道的氣柱共振。另外，按照第五實(shí)施方式，在開口端部件上一體形成有加強(qiáng)體，因此，能夠?qū)㈤_口端部件的變形防患于未然。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的空氣濾清器的圖。

圖2為表示在本發(fā)明的空氣濾清器中使用的開口端部件的圖。

圖3為表示測(cè)量聲音衰減量的方法的示意圖。

圖4為表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的空氣濾清器的消音效果的圖。

圖5為表示多孔管道的孔的位置與氣柱共振的共振模式的關(guān)系的圖。

圖6為表示多孔管道的孔的位置造成的、消音效果的變化的圖。

圖7為表示吸音材料的位置與氣柱共振的共振模式的關(guān)系的圖。

圖8為表示吸音材料的位置造成的、消音效果的變化的圖。

圖9為表示當(dāng)使本發(fā)明的第一實(shí)施方式的空氣濾清器的開口端部件的長(zhǎng)度變化時(shí)的消音效果的圖。

圖10為表示將開口端部件設(shè)置在排氣口側(cè)的、本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣濾清器的圖。

圖11為表示將開口端部件設(shè)置在排氣口側(cè)的、本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣濾清器的消音效果的圖。

圖12為表示將開口端部件設(shè)置在吸氣口側(cè)和排氣口側(cè)雙方的、本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣濾清器的消音效果的圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)說明中，出于說明的目的，為了提供對(duì)所公開的實(shí)施方式的徹底的理解，提出了許多具體的細(xì)節(jié)。然而，顯然可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的前提下實(shí)施一個(gè)或更多的實(shí)施方式。在其它的情況下，為了簡(jiǎn)化制圖，示意性地示出了公知的結(jié)構(gòu)和裝置。

以下，參照附圖，以對(duì)向汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)供給的空氣進(jìn)行過濾的空氣濾清器為例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于以下所示的個(gè)別實(shí)施方式。將下面的個(gè)別實(shí)施方式的一部分變形后的方式也包含于本發(fā)明的實(shí)施方式中。圖1表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的空氣濾清器1。圖1表示空氣濾清器1的剖視圖。

空氣濾清器1具有下部殼體11、上部殼體12、濾芯13、以及開口端部件14。將上部殼體12與下部殼體11組合而形成一個(gè)中空的殼體。通過該殼體在通氣道中劃定擴(kuò)張空間。濾芯13以芯的周緣部被上部殼體12與下部殼體11夾持的方式配置在殼體內(nèi)部。這樣，濾芯13以將擴(kuò)張空間分為兩個(gè)空間的方式在擴(kuò)張空間內(nèi)劃定上游側(cè)擴(kuò)張空間SU和下游側(cè)擴(kuò)張空間SL。被夾持的濾芯13的周緣部根據(jù)需要被密封。

在下部殼體11上形成有吸氣口111。上游側(cè)管道(未圖示)與吸氣口111連接。上游側(cè)管道的內(nèi)部空間與上游側(cè)擴(kuò)張空間SU相連。另一方面，在上部殼體12上形成有排氣口121。下游側(cè)管道(未圖示)與排氣口121連接。下游側(cè)管道的內(nèi)部空間與下游側(cè)擴(kuò)張空間SL相連。通過將上游側(cè)管道、空氣濾清器1和下游側(cè)管道連接，形成一系列的通氣道。通過該通氣道過濾空氣，并導(dǎo)向發(fā)動(dòng)機(jī)。

空氣濾清器1可以根據(jù)需要具備安裝部件或消音器(例如共振型消音器等)。另外，構(gòu)成空氣濾清器的殼體、濾芯、密封材料等具體的結(jié)構(gòu)不受特別限定。例如，可以采用公知的結(jié)構(gòu)。

箱狀的下部殼體11以及上部殼體12由非通氣性的材料形成。作為非通氣性的材料，可以例舉熱塑性樹脂、熱固性樹脂以及金屬。本實(shí)施方式的下部殼體11以及上部殼體12是通過對(duì)聚丙烯樹脂進(jìn)行注射成型而成形的。另外，上游側(cè)管道以及下游側(cè)管道呈管狀，通常由熱塑性樹脂以及橡膠等非通氣性材料形成。

開口端部件14以使吸氣口111的內(nèi)壁延長(zhǎng)的方式與吸氣口111的內(nèi)側(cè)成為一體。除了可以通過粘合、粘著或者熔接來成為一體之外，還可以通過嵌件成型或者利用嵌合、捆扎或者銷等機(jī)械式的接合(利用了卡合卡止的接合)來成為一體。通過使開口端部件14與吸氣口111嵌合，以不在兩者之間產(chǎn)生縫隙的方式將兩者接合并使它們成為一體。

開口端部件14由具有通氣性的材料形成為筒狀。作為通氣性材料，可以例舉無紡布、發(fā)泡樹脂(發(fā)泡海綿)以及濾紙等。在使用發(fā)泡樹脂的情況下，可以使用具有連續(xù)氣泡構(gòu)造的發(fā)泡樹脂。在通氣性材料為濾紙或者無紡布的情況下，可以通過浸入粘合劑等來調(diào)整透氣度。另外，通過浸入的粘合劑，能夠提高材料的硬挺度，并能夠提高開口端部件14的形狀保持性。在本實(shí)施方式中，對(duì)無紡布進(jìn)行加工，由此形成筒狀的開口端部件14。

中空的筒狀的開口端部件14以將吸氣口111的管道壁向上游側(cè)擴(kuò)張空間SU內(nèi)延長(zhǎng)的方式形成。在本實(shí)施方式中，圓筒狀的開口端部件14與圓筒狀的吸氣口111具有大致同等的直徑D且相互嵌合。

另外，筒狀的開口端部件14的內(nèi)側(cè)的空間SI與外側(cè)的空間SO以分別形成上游側(cè)擴(kuò)張空間SU的一部分的方式直接相連。即，開口端部件14以朝上游側(cè)擴(kuò)張空間SU內(nèi)突出的方式設(shè)置，由此開口端部件14的內(nèi)周面以及外周面曝露于上游側(cè)擴(kuò)張空間SU。

在空氣濾清器1中，位于上游側(cè)管道的末端的開口端部件14構(gòu)成通氣性的管道壁。另外，吸氣口111與上游側(cè)管道相同，構(gòu)成非通氣性的管道壁。

如果將空氣濾清器1設(shè)置于一系列的通氣道上，則從上游側(cè)管道到吸氣口111的部分具有非通氣性的管道壁。此外，與吸氣口相鄰的開口端部件14的部分作為通氣性的管道壁，以朝向空氣濾清器的擴(kuò)張空間內(nèi)突出的方式設(shè)置。

對(duì)開口端部件14的形狀進(jìn)行更詳細(xì)地說明。開口端部件14以表示其代表尺寸的D、表示長(zhǎng)度的L滿足0.25D≤L≤2.0D的關(guān)系的方式設(shè)置于空氣濾清器。更具體地說，代表尺寸D是筒狀的開口端部件14的截面的代表尺寸。如果截面為圓形截面，則直徑相當(dāng)于代表尺寸D，如果截面為橢圓截面，則長(zhǎng)徑相當(dāng)于代表尺寸D，如果截面為矩形截面，則長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度相當(dāng)于代表尺寸D。另外，如圖1所示，長(zhǎng)度L是指開口端部件14中的、未與吸氣口111嵌合的部分的管軸方向的長(zhǎng)度。代表尺寸D和長(zhǎng)度L可以特別設(shè)定為滿足0.5D≤L≤1.5D。如果具有通氣性的部分的長(zhǎng)度L短，則難以得到后述的共振抑制效果。另外，即使增長(zhǎng)具有通氣性的部分的長(zhǎng)度L(L＞2.0D)，也無法使共振抑制效果進(jìn)一步提高。另一方面，如果增長(zhǎng)L，則從開口端部件14的部分的形狀維持以及空氣濾清器的通氣阻力的觀點(diǎn)出發(fā)是不利的。

對(duì)構(gòu)成開口端部件14的通氣性材料的透氣度進(jìn)行說明。通氣性材料的透氣度處于0.3～100秒/300cc的范圍。該透氣度可以通過基于由JIS P8117規(guī)定的葛爾萊試驗(yàn)法的方法來測(cè)量。透氣度也可以處于0.5～10秒/300cc的范圍。通過根據(jù)需要利用粘合劑或者熱壓，能夠?qū)⑼笟舛日{(diào)整到落入所述范圍內(nèi)。使用如此調(diào)整了透氣度的無紡布等通氣性材料，能夠成形為開口端部件14。

構(gòu)成開口端部件14的通氣性材料的厚度可以設(shè)定為0.5～5mm的范圍。按照本實(shí)施方式，盡管通氣性材料如上面所述的那樣薄，但是即使在1000Hz以下的頻率區(qū)域也能夠抑制共振現(xiàn)象。如果通氣性材料薄，則開口端部件14所占的空間變小，空氣濾清器1具有優(yōu)異的省空間性。

所述空氣濾清器1可以利用公知的制造方法制造。例如可以通過將切成長(zhǎng)方形狀的無紡布以形成圓筒的方式卷起來并將兩端重疊，將重疊的部分粘合或熔接，由此制造開口端部件14

對(duì)本發(fā)明的作用以及效果進(jìn)行說明。

按照空氣濾清器1，在包含空氣濾清器1構(gòu)成的一系列的通氣道中，能夠抑制在與吸氣口111連接的上游側(cè)管道中可能產(chǎn)生的氣柱共振。以下，表示試驗(yàn)結(jié)果，并且對(duì)空氣濾清器1具有的作用以及效果進(jìn)行說明。直徑60mm、長(zhǎng)度400mm的上游側(cè)管道與空氣濾清器1的吸氣口111連接。另外，直徑60mm、長(zhǎng)度300mm的下游側(cè)管道與空氣濾清器1的排氣口121連接。此外，在以下的說明中，表示消音效果的聲音衰減量是評(píng)價(jià)消音效果的指標(biāo)，可以通過以下的方法得到。即，如圖3所示，進(jìn)行試驗(yàn)的上游側(cè)管道2、空氣濾清器1以及下游側(cè)管道3以形成一系列的通氣道的方式連接。下游側(cè)管道的末端與進(jìn)行聲振的揚(yáng)聲器裝置99連接。測(cè)量從揚(yáng)聲器發(fā)出聲音時(shí)的出口側(cè)(上游側(cè)管道的最上游的末端開口部)的聲壓Pα(在位置α測(cè)量到的聲壓)和音源側(cè)(下游側(cè)管道的最下游的末端部)的聲壓Pβ(在位置β測(cè)量到的聲壓)。由兩者的比(Pβ/Pα)表示的指標(biāo)作為聲音衰減量得到。聲音衰減量的值大表示消音效果大，聲音衰減量的值小表示消音效果小

圖4中表示開口端部件的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝60mm(L＝1.0D)的第一實(shí)施方式的空氣濾清器1(實(shí)施例1)的試驗(yàn)結(jié)果與不具有開口端部件的以往技術(shù)的空氣濾清器(比較例1)的試驗(yàn)結(jié)果的比較。在實(shí)施例1中，作為形成開口端部件14的材料，使用透氣度為3秒/300cc、厚度1.5mm的無紡布。

如圖4所示，比較例1在85Hz、395Hz、505Hz、765Hz以及909Hz等表示聲音衰減量大幅下降的波谷。這些波谷表示在通氣道中產(chǎn)生氣柱 共振。在85Hz，包括連接的上游側(cè)管道2、空氣濾清器1和下游側(cè)管道3的系統(tǒng)全體共振。上游側(cè)管道2的共振在395Hz(1次)以及765Hz(2次)出現(xiàn)了。下游側(cè)管道3的共振在505Hz(1次)、1045Hz(2次)出現(xiàn)了。由于在發(fā)生氣柱共振的頻率，聲音衰減量變小，因此容易產(chǎn)生噪聲的問題。在為單純的管的情況下，在具有該管的長(zhǎng)度的n/2(n＝1，2，···)倍的波長(zhǎng)的聲音的頻率產(chǎn)生氣柱共振。

如圖4所示，在開口端部件14設(shè)置于空氣濾清器1的內(nèi)部的實(shí)施例1中，即使在上游側(cè)管道2發(fā)生氣柱共振的頻率(395Hz以及765Hz)附近，也抑制了聲音衰減量的下降。即，上游側(cè)管道2的氣柱共振的發(fā)生得到抑制。另外，按照本實(shí)施方式，由于抑制了上游側(cè)管道的氣柱共振，因此無需在上游側(cè)管道設(shè)置孔。因此，能夠抑制熱氣的吸入。

以下，對(duì)本實(shí)施方式的氣柱共振的抑制的推定機(jī)理進(jìn)行說明。在第一實(shí)施方式的空氣濾清器1中，具有特定的透氣度且具有特定的長(zhǎng)度的開口端部件14以與上游側(cè)管道2連接的方式設(shè)置于空氣濾清器的吸氣口111。對(duì)此，從聲學(xué)的角度出發(fā)，認(rèn)為上游側(cè)管道2的管的長(zhǎng)度由于開口端部件14的存在而變得不明確。比較例1的上游側(cè)管道從聲學(xué)的角度而言具有明確的管的長(zhǎng)度。其結(jié)果，管的共振頻率也變得明確，因此產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣柱共振。另一方面，在使用了實(shí)施例1的空氣濾清器的系統(tǒng)中，上游側(cè)管道2的內(nèi)部與空氣濾清器的擴(kuò)張空間之間的空氣的進(jìn)出的一部分經(jīng)由開口端部件14的通氣性材料進(jìn)行進(jìn)出。與此同時(shí)，空氣的進(jìn)出的剩余部分經(jīng)由開口端部件14的開口端部進(jìn)行進(jìn)出。因此，空氣從上游側(cè)管道2相對(duì)于上游側(cè)擴(kuò)張空間SU進(jìn)出的部位變得不明確。其結(jié)果，上游側(cè)管道2的聲學(xué)的管的長(zhǎng)度變得不明確。其結(jié)果，由聲學(xué)的管長(zhǎng)決定的共振頻率也變得不明確。由此，推定強(qiáng)烈的氣柱共振的發(fā)生得到抑制。

該氣柱共振抑制的機(jī)理與以往技術(shù)已知的共振抑制的機(jī)理具有不同原理。以下將對(duì)此進(jìn)行說明。

如日本專利公開公報(bào)特開2001-323853號(hào)的技術(shù)所示，已知的是在管道的一部分開孔，在開孔的部分設(shè)置多孔材料的技術(shù)(所謂的多孔管道技術(shù))。利用該技術(shù)能夠抑制氣柱共振。圖5中表示管道9的2次共振模式下的聲壓分布與在管道9上設(shè)置孔或者多孔部件的位置(形成多 孔管道的部位)的關(guān)系。a位置與管道9的全長(zhǎng)的1/2的位置對(duì)應(yīng)，b位置與管道9的全長(zhǎng)的1/3的位置對(duì)應(yīng)，此外，c位置與管道9的全長(zhǎng)的1/4的位置對(duì)應(yīng)。使用在a位置設(shè)置孔與多孔材料的多孔管道實(shí)施了比較例2。使用在b位置設(shè)置孔與多孔材料的多孔管道實(shí)施了比較例3。使用在c位置設(shè)置孔與多孔材料的多孔管道實(shí)施了比較例4。圖6表示聲音衰減量的比較結(jié)果。圖6表示了通常的直管(比較例1)與多孔管道(比較例2、比較例3以及比較例4)之間的聲音衰減量的比較。

如圖5所示，多孔管道的技術(shù)基于如下原理，即：在由于共振使得聲壓升高的部位(特別是共振模式的波腹)開孔，釋放掉壓力，由此難以引起共振。因此，在多孔管道中，如果共振產(chǎn)生時(shí)的共振模式的波節(jié)的位置與設(shè)置有孔或多孔部件的位置錯(cuò)開，則能夠得到共振的抑制效果。但是，當(dāng)在共振時(shí)相當(dāng)于波節(jié)的位置設(shè)置孔或多孔部件的情況下，將幾乎得不到共振抑制效果。例如，對(duì)于圖5所示的2次共振模式，如果在b位置或c位置的部分設(shè)置則可以期待效果。但是，即使在相當(dāng)于波節(jié)的a位置設(shè)置孔或無紡布，也無法期待共振抑制效果。

其結(jié)果，如圖6所示，在比較例2中，在管道的2次共振(450Hz)與4次共振(900Hz)中，a位置相當(dāng)于共振模式的波節(jié)。因此，幾乎得不到共振抑制效果。另外，在比較例3中，在3次共振(675Hz)中，b位置相當(dāng)于共振模式的波節(jié)。因此，幾乎得不到共振抑制效果。另外，在比較例4中，在4次共振(900Hz)中，c位置相當(dāng)于共振模式的波節(jié)。因此，幾乎得不到共振抑制效果。以上，是對(duì)利用了多孔管道技術(shù)的氣柱共振的抑制的原理及其效果的說明。此外，管道9的敞開端部在所有共振模式中都成為相當(dāng)于波節(jié)的部位。因此，即使在該部位設(shè)置孔或無紡布，也根本無法期待通過多孔管道技術(shù)的原理實(shí)現(xiàn)氣柱共振的抑制。

通過玻璃棉之類的通常的吸音材料雖然并非不可能實(shí)現(xiàn)管道的氣柱共振的抑制，但是現(xiàn)實(shí)中是困難的。通常的吸音材料的消音的原理是基于如下的原理，即：由于聲音的產(chǎn)生而邊振動(dòng)邊移動(dòng)的空氣流因吸音材料的纖維等微小結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的阻力而衰減，由此聲音的能量變小。由于該原理，所以需要以將吸音材料配置在空氣的移動(dòng)大的位置的方式，根據(jù)想要消音的聲音的頻率設(shè)置具有寬廣面積的厚吸音材料。即，如果吸 音材料薄，則無法期待低頻側(cè)的消音效果。

圖7表示管道8的2次共振的聲壓分布與在管道內(nèi)周設(shè)置吸音材料的位置的關(guān)系。a位置與管道8的全長(zhǎng)的1/2的位置對(duì)應(yīng)，b位置與管道8的全長(zhǎng)的1/3的位置對(duì)應(yīng)，c位置與管道8的全長(zhǎng)的1/4的位置對(duì)應(yīng)。在比較例5～7中，在管道8的內(nèi)周設(shè)置筒狀的玻璃棉的吸音材料。在比較例5中，在a位置設(shè)置了吸音材料。在比較例6中，在b位置設(shè)置了吸音材料。在比較例7中，在c位置設(shè)置了吸音材料。此外，吸音材料的厚度被設(shè)定為1.5mm。另外，設(shè)置筒狀的吸音材料的部分的管軸方向的長(zhǎng)度L以及代表尺寸D滿足L＝1.0D。

如圖8的聲音衰減量特性所示，無論將1.5mm左右的厚度的吸音材料設(shè)置在a位置、b位置以及c位置中的哪個(gè)位置，該吸音材料對(duì)任何共振都幾乎未顯示出共振抑制效果。通常，對(duì)于5mm以下的厚度的吸音材料，幾乎無法期待1000Hz以下的消音效果。

如上所述，實(shí)施例1所顯示出的本發(fā)明的共振抑制效果基于與作為以往技術(shù)的所謂的多孔管道的共振抑制原理和吸音材料的消音原理都不同的原理產(chǎn)生。即，基于通過使管的聲學(xué)的長(zhǎng)度變得不明確而不引起明顯的共振的原理，產(chǎn)生了效果。因此，盡管將由通氣性材料構(gòu)成的開口端部件在按照以往的原理根本無法期待效果的位置和部件厚度的條件下設(shè)置，但是也能夠抑制通氣管道的氣柱共振。

圖9表示在對(duì)實(shí)施例1的空氣濾清器1的開口端部件14的長(zhǎng)度L(通過將開口端部件14安裝于吸氣口111而形成的具有通氣性的部分的長(zhǎng)度)進(jìn)行變更時(shí)的、聲音衰減量的變化。即使是滿足L＝0.25D(實(shí)施例5)的比較小的L，與比較例相比，也能夠得到氣柱共振抑制效果。如果滿足L＝0.5D(實(shí)施例2)，則將得到相當(dāng)高的氣柱共振抑制效果。這樣，通過增大L，氣柱共振的抑制效果會(huì)逐步提高。不過，即使L超出1.5D(實(shí)施例3)且滿足L＝2.0D(實(shí)施例4)，則也不太能觀察到氣柱共振的抑制效果的進(jìn)一步的提高。因此，從實(shí)現(xiàn)氣柱共振的抑制且實(shí)現(xiàn)開口端部件的小型化的觀點(diǎn)出發(fā)，只要以開口端部件14的代表尺寸D與長(zhǎng)度L滿足0.25D≤L≤2.0D的關(guān)系的方式來設(shè)定D以及L即可。

本發(fā)明的實(shí)施方式并不局限于所述的實(shí)施方式。通過對(duì)所述實(shí)施方式進(jìn)行各種改變而實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的實(shí)施方式中。以下對(duì)本發(fā)明的其他實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的說明中，以與所述實(shí)施方式的不同部分為中心進(jìn)行說明。省略與所述實(shí)施方式相同的部分的詳細(xì)的說明。另外，通過將以下的實(shí)施方式的一部分相互組合而實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式、以及通過將其一部分與其他實(shí)施方式的一部分進(jìn)行替換而實(shí)現(xiàn)的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的實(shí)施方式中。

對(duì)在本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的開口端部件的變形例進(jìn)行說明。圖2所示的開口端部件4具備用于抑制變形的加強(qiáng)體42。該開口端部件4如第一實(shí)施方式的開口端部件14所示的那樣，與吸氣口111的內(nèi)側(cè)成為一體并構(gòu)成上游側(cè)管道的末端部。這樣，開口端部件4發(fā)揮與開口端部件14相同的效果。加強(qiáng)體42與由通氣性材料形成的圓筒狀的開口端部件主體41的外周成為一體。加強(qiáng)體42可以具有隔開規(guī)定間隔配置的環(huán)狀的部位，使得能夠抑制開口端部件4變形崩潰。在本實(shí)施方式中，加強(qiáng)體42以具有在軸向上隔開規(guī)定的間隔配置的環(huán)狀部分的方式形成為格子狀。另外，加強(qiáng)體42可以由合成樹脂形成。另外，加強(qiáng)體42通過熔接或粘合與開口端部件主體41成為一體。此外，加強(qiáng)體42可以盡可能細(xì)地形成，以避免損害開口端部件主體41所具有的通氣性。

在所述的說明中，以空氣濾清器1的開口端部件14安裝于下部殼體11的吸氣口111并且朝上游側(cè)擴(kuò)張空間SU突出的實(shí)施方式為中心進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。例如，可以設(shè)置為開口端部件安裝于上部殼體的排氣口并且朝下游側(cè)擴(kuò)張空間SL突出。在圖10所示的本發(fā)明的第二實(shí)施方式的空氣濾清器中，空氣濾清器6具備下部殼體61、上部殼體62、濾芯63以及開口端部件64。開口端部件64以朝向下游側(cè)擴(kuò)張空間SL突出的方式安裝在設(shè)置于上部殼體的排氣口621。

即使在該第二實(shí)施方式中，也與第一實(shí)施方式相同，能夠得到安裝開口端部件64的下游側(cè)管道(未圖示)的共振抑制效果。圖11表示該第二實(shí)施方式的消音效果。圖中表示由具有與開口端部件14相同的透氣度和厚度的無紡布形成的開口端部件64的長(zhǎng)度L滿足L＝1.0D的實(shí)施例6、滿足L＝0.5D的實(shí)施例7、滿足L＝1.5D的實(shí)施例8、滿足L＝2.0D 的實(shí)施例9、以及滿足L＝0.25D的實(shí)施例10的結(jié)果。另外，使用與在第一實(shí)施方式中所使用的上游側(cè)管道和下游側(cè)管道相同的上游側(cè)管道和下游側(cè)管道。在第二實(shí)施方式中，在所有的實(shí)施例(實(shí)施例6～10)中，都能夠在與下游側(cè)管道的氣柱共振頻率對(duì)應(yīng)的505Hz(1次共振)以及1047Hz(2次共振)，得到共振的抑制效果。

開口端部件可以設(shè)置在空氣濾清器的吸氣口與排氣口雙方。圖12表示將滿足L＝1.0D的開口端部件14、64分別設(shè)置在空氣濾清器的吸氣口和排氣口的各口的例子(實(shí)施例11)的消音效果。按照實(shí)施例11，在400Hz附近以上的頻率的共振幾乎都得到抑制。其結(jié)果，能夠得到良好的消音特性。

另外，本發(fā)明的空氣濾清器可以具備所謂的排水孔或者調(diào)整孔。另外，本發(fā)明的空氣濾清器可以具有亥姆霍茲共振器或者1/4波長(zhǎng)共振管(側(cè)枝)等共振型消音器。

另外，在所述實(shí)施方式的說明中，對(duì)于空氣濾清器被用于汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣道的例子進(jìn)行了說明。但是，設(shè)置空氣濾清器的一系列的通氣道的用途并不局限于此。例如，本發(fā)明的空氣濾清器可以用于構(gòu)成向搭載于混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車的集成電池輸送冷卻風(fēng)的電池冷卻系統(tǒng)的通氣道的一部分。另外，也可以作為構(gòu)成在空調(diào)設(shè)備等空調(diào)系統(tǒng)中用于輸送空氣的送風(fēng)道的一部分的空氣濾清器使用。

具備開口端部件的空氣濾清器可以在所有的輸送空氣的管道中使用，工業(yè)上的利用價(jià)值高。

另外，本發(fā)明的空氣濾清器也可以是以下的第一空氣濾清器～第四空氣濾清器。

所述第一空氣濾清器，其設(shè)置在一系列的通氣道的中途，對(duì)流通的空氣進(jìn)行過濾，所述空氣濾清器具有劃定擴(kuò)張空間的殼體以及濾芯，通過濾芯將所述擴(kuò)張空間劃定為上游側(cè)擴(kuò)張空間和下游側(cè)擴(kuò)張空間，在所述殼體上設(shè)置有用于以將上游側(cè)管道與上游側(cè)擴(kuò)張空間相連的方式連接上游側(cè)管道的吸氣口、以及用于以將下游側(cè)管道與下游側(cè)擴(kuò)張空間相連的方式連接下游側(cè)管道的排氣口，空氣濾清器具有開口端部件，所述開 口端部件由具有通氣性的材料形成為筒狀，所述開口端部件以向上游側(cè)擴(kuò)張空間突出且使吸氣口的管道壁延長(zhǎng)的方式設(shè)置于所述吸氣口，筒狀的所述開口端部件的內(nèi)周側(cè)的空間與外周側(cè)的空間作為上游側(cè)擴(kuò)張空間直接連接，當(dāng)將所述開口端部件的代表尺寸設(shè)為D、長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，滿足0.25D≤L≤2.0D，構(gòu)成所述開口端部件的通氣性材料的透氣度通過基于由JIS P8117規(guī)定的葛爾萊試驗(yàn)法的方法來測(cè)量，處于0.3～100秒/300cc的范圍。

所述第二空氣濾清器，其設(shè)置在一系列的通氣道的中途，對(duì)流通的空氣進(jìn)行過濾，所述空氣濾清器具有劃定擴(kuò)張空間的殼體以及濾芯，通過所述濾芯將所述擴(kuò)張空間劃定為上游側(cè)擴(kuò)張空間和下游側(cè)擴(kuò)張空間，在所述殼體上設(shè)置有用于以將上游側(cè)管道與上游側(cè)擴(kuò)張空間相連的方式連接上游側(cè)管道的吸氣口、以及用于以將下游側(cè)管道與下游側(cè)擴(kuò)張空間相連的方式連接下游側(cè)管道的排氣口，所述空氣濾清器具有開口端部件，所述開口端部件由具有通氣性的材料形成為筒狀，所述開口端部件以向下游側(cè)擴(kuò)張空間突出且使排氣口的管道壁延長(zhǎng)的方式設(shè)置于所述排氣口，筒狀的所述開口端部件的內(nèi)周側(cè)的空間與外周側(cè)的空間作為下游側(cè)擴(kuò)張空間直接連接，當(dāng)將所述開口端部件的代表尺寸設(shè)為D、長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)時(shí)，滿足0.25D≤L≤2.0D，構(gòu)成所述開口端部件的通氣性材料的透氣度通過基于由JIS P8117規(guī)定的葛爾萊試驗(yàn)法的方法來測(cè)量，處于0.3～100秒/300cc的范圍。

所述第三空氣濾清器，其在所述第一空氣濾清器或者所述第二空氣濾清器的基礎(chǔ)上，所述開口端部件的通氣性材料的厚度處于0.5～5mm的范圍。

所述第四空氣濾清器，其在所述第三空氣濾清器的基礎(chǔ)上，在開口端部件上一體形成有加強(qiáng)體。

出于示例和說明的目的已經(jīng)給出了所述詳細(xì)的說明。根據(jù)上面的教導(dǎo)，許多變形和改變都是可能的。所述的詳細(xì)說明并非沒有遺漏或者旨在限制在這里說明的主題。盡管已經(jīng)通過文字以特有的結(jié)構(gòu)特征和/或方法過程對(duì)所述主題進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，權(quán)利要求書中所限定的主題不是必須限于所述的具體特征或者具體過程。更確切地說，將所 述的具體特征和具體過程作為實(shí)施權(quán)利要求書的示例進(jìn)行了說明。