空氣凈化器的制造方法
【專利摘要】一種空氣凈化器，從增壓器延伸的管構(gòu)件被連接到該空氣凈化器，該空氣凈化器包括：小內(nèi)徑部分，該小內(nèi)徑部分的內(nèi)徑小于管構(gòu)件的內(nèi)徑并且沿一個方向被延伸；和放大部分，當去向空氣凈化器的上游側(cè)時，該放大部分的直徑從小內(nèi)徑部分直到其端部分被逐漸地放大，端部分的內(nèi)徑大于管構(gòu)件的內(nèi)徑。
【專利說明】空氣凈化器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種空氣凈化器，該空氣凈化器被連接到從增壓器延伸的管構(gòu)件。

【背景技術】
[0002]在設置有增壓器的引擎中，來自空氣凈化器的空氣(外界空氣)通過增壓器被增壓，并且經(jīng)由節(jié)氣閥被送到引擎的進氣側(cè)。
[0003]順便說及，在該類型的引擎中，如果節(jié)氣閥被迅速地閉合，則在增壓器和節(jié)氣閥之間的壓力臨時被迅速地增加。因為在節(jié)氣閥1a的上游側(cè)沒有排出通道，具有增壓的空氣逆流到空氣凈化器(逆吹)。然后，具有增壓的空氣突發(fā)地流入空氣凈化器并擴散，由此，突變噪聲從空氣凈化器發(fā)出。
[0004]這些突變噪聲是奇怪的噪聲并且讓人煩惱。所以，如JP-A-Hl 1-264321中公開的，通常設計成，在增壓器和空氣凈化器之間的空間設置旁路，該旁路用于當節(jié)氣閥被閉合時放出在增壓器和節(jié)氣閥之間產(chǎn)生的壓力。
[0005]然而，在該旁路結(jié)構(gòu)中，除了旁路通道還需要用于打開或閉合旁路通道的減壓閥、用于控制該減壓閥等等的控制系統(tǒng)，這必然招致高成本的負擔。
[0006]在這種情況下，考慮提出本身抑制突變噪聲的空氣凈化器。
[0007]順便說及，JP-A-2001-73895中公開了，在設置有增壓器的引擎中，為了限制由于增壓器的增壓操作導致的進氣脈動而來自空氣凈化器的噪聲的出現(xiàn)，實施在空氣凈化器的出口部分設置用于產(chǎn)生相反相位進氣脈動的裝置。
[0008]然而，JP-A-2001-73895中的技術僅僅采用為了抑制在普通的增壓操作中抑制噪聲而產(chǎn)生相反相位進氣脈動的裝置，但沒有能力抑制當節(jié)氣閥被迅速地閉合時由已經(jīng)被增壓的逆流空氣引起的突變噪聲。因此，需要抑制由逆流空氣引起的突變噪聲。
實用新型內(nèi)容
[0009]鑒于上述，本實用新型的目的是提供一種空氣凈化器，該空氣凈化器具有簡單結(jié)構(gòu)并且能夠限制當節(jié)氣閥被閉合時由逆流空氣弓I起的突變噪聲的出現(xiàn)。
[0010]為了達到該目的，根據(jù)本實用新型，提供一種空氣凈化器，從增壓器延伸的管構(gòu)件被連接到該空氣凈化器，該空氣凈化器包括:小內(nèi)徑部分，該小內(nèi)徑部分的內(nèi)徑小于管構(gòu)件的內(nèi)徑并且小內(nèi)徑部分沿一個方向延伸；和放大部分，當轉(zhuǎn)到空氣凈化器的上游側(cè)時，該放大部分的直徑從小內(nèi)徑部分到其端部分被逐漸地放大，端部分的內(nèi)徑大于管構(gòu)件的內(nèi)徑。
[0011]根據(jù)上述實用新型，當節(jié)流閥被閉合時,空氣臨時爆發(fā)地(at one burst)逆流到空氣凈化器，流入小內(nèi)徑部分，同時碰撞小內(nèi)徑部分的階梯差面。由于階梯差阻力在這種情況下被產(chǎn)生，逆流空氣的壓力和速度被減小。然后，由于當逆流空氣通過小內(nèi)徑部分時的阻力，逆流空氣的壓力和速度被減小。在限制湍流的同時，已經(jīng)被減小的逆流空氣被逐漸地擴散到最后的放大部分中，并且被排出到空氣凈化器中。放大部分接觸到使逆流空氣的壓力和速度減小的氣流，同時整流造成奇怪噪聲出現(xiàn)的因素之一的湍流。結(jié)果，導致突變噪聲的因素之一的逆流空氣的壓力和速度被充分地減小，并且逆流空氣被限制爆發(fā)地擴散。
[0012]所以，可以利用該簡單結(jié)構(gòu)限制當節(jié)流閥被閉合時由于逆流空氣從增壓器流出導致的突變噪聲的出現(xiàn)。特別地，當空氣沿正常方向流動時，放大部分聚集進氣并且將空氣引導到小內(nèi)徑部分(空氣量被增加)，并且使空氣能夠容易地通過小內(nèi)徑部分。為此，即使設置節(jié)氣通道，空氣沿正常方向的流動也不被妨礙。所以，可以確保空氣沿正常方向的流動，同時可以抑制突變噪聲。簡而言之，空氣凈化器的性能不會劣化。
[0013]放大部分可以被形成為漏斗形狀。
[0014]根據(jù)上述實用新型，從節(jié)氣通道流出的逆流空氣能夠被更有效地擴散到周圍。
[0015]小內(nèi)徑部分可以被形成為具有垂直于該方向的恒定截面的平直形狀。
[0016]根據(jù)上述實用新型，能夠充分地減小逆流空氣的壓力和速度。
[0017]管構(gòu)件可以被連接到小內(nèi)徑部分，并且空間可以被設置在小內(nèi)徑部分的外周和管構(gòu)件的內(nèi)周之間，該空間在增壓器側(cè)開口并且在放大部分側(cè)閉合。
[0018]根據(jù)上述實用新型，逆流空氣的壓力的減小不僅通過減小階梯差阻力被執(zhí)行，而且在形成在小內(nèi)徑部分的外周側(cè)的空間內(nèi)被執(zhí)行。所以，可以確保進一步提高減小性能。
[0019]該空間可以由環(huán)形凹槽部分形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是示意地顯示根據(jù)本實用新型的實施方式中引擎系統(tǒng)的一部分的截面圖。
[0021]圖2是空氣凈化器的截面圖。
[0022]圖3是顯示空氣凈化器在其出口側(cè)的結(jié)構(gòu)的放大截面圖。

【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在，本實用新型將參照如圖1至3所示的實施方式進行描述。
[0024]圖1顯示引擎系統(tǒng)的一部分。在該圖中，標號I表示往復式引擎(以下簡稱為引擎)，并且標號15表示渦輪式增壓器(相當于在本申請中的增壓器)。
[0025]引擎I具有:氣缸2，在其中包含往復地移動的活塞3 ;進氣和排氣端口 4、5，該進氣和排氣端口在氣缸2的頭部開口，進氣和排氣閥4a、5a用于打開和閉合進氣和排氣端口
4、5 ;進氣和排氣支管6、7，該進氣和排氣支管被連接到進氣和排氣端口 4、5 ;噴射器8，該噴射器用于噴射燃料，等等。節(jié)氣閥體10被附接到進氣支管6，在該節(jié)氣閥體中包含穩(wěn)壓箱部分9和節(jié)氣閥10a。
[0026]渦輪式增壓器15包括渦輪部分11，和壓縮機部分12，該壓縮機部分12被同軸地連接到渦輪部分11。渦輪部分11的進口 Ila被連接到排氣支管7，并且從引擎I排出的余熱的能量使得渦輪部分11的轉(zhuǎn)子Ilc旋轉(zhuǎn)。然后，旋轉(zhuǎn)力使得壓縮機部分12的轉(zhuǎn)子12c旋轉(zhuǎn)。排氣凈化裝置(未顯示)被連接到渦輪部分11的出口 lib。
[0027]壓縮機部分12的出口 12b通過在下游側(cè)的進氣通道14a和中間冷卻器16被連接到節(jié)氣閥體10。壓縮機部分12的進口 12a通過在上游側(cè)的進氣通道14b被連接到空氣凈化器18。來自空氣凈化器18的空氣(外界空氣)利用壓縮機部分12的轉(zhuǎn)子12c的旋轉(zhuǎn)被壓縮，該壓縮機部分12由余熱的能量驅(qū)動，并且被增壓到引擎I的進氣側(cè)。
[0028]在該實施方式中，空氣凈化器18是例如被安裝在引擎I的上部分的裝置?？諝鈨艋?8被設置有以下結(jié)構(gòu)，即當節(jié)氣閥1a被迅速地閉合時(節(jié)氣閥閉合時)用于抑制逆流空氣的突變噪聲的結(jié)構(gòu)。圖2顯示空氣凈化器18的整體，并且圖3以放大比例顯示在該裝置中用于抑制突變噪聲的結(jié)構(gòu)。
[0029]首先，參照圖2描述空氣凈化器18的主要結(jié)構(gòu)。圖中標號20表示空氣凈化器的主體，例如，該主體為沿橫向方向伸長的扁平盒子的形狀。空氣凈化器的主體20包括殼體結(jié)構(gòu)，該殼體結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成例如沿橫向方向能被一分為二的殼體片20a、20b。
[0030]在殼體結(jié)構(gòu)中，在下側(cè)的殼體片20a在其端壁中的一個(圖中左側(cè)的端壁)上設置有在進口側(cè)的導管部分21，導管部分21沿直線向外延伸。導管部分21的末端部分以圓錐形形狀被放大，并且用于吸收外界空氣的外界空氣進口 22被形成在其末端上。此外，共振器23被設置在殼體片20a的另一端壁(圖中右側(cè)的端壁)上，即在設置有導管部分21的端壁的相反側(cè)。殼體片20a被進一步設置有過濾構(gòu)件24,以便相對于殼體片20b擋住殼體片20a。
[0031]例如在圖中左側(cè)，形成殼體片20b的端壁的一部分，作為折回端壁部分20c，被從其其他部分折回。用于放出空氣的連接部分26以突出方式被設置在折回端壁部分20c中。連接部分26具有連接突出部27和管通道28，該連接突出部27以圓形形狀從端壁部分20c向外突出，該管通道28形成在連接突出部27的內(nèi)側(cè)。
[0032]在上游側(cè)的進氣通道14b的端部被連接到連接突出部27的外周面。更具體地，例如如圖1所示，進氣通道14b的主要部分由管體15a組成，該管體15a由硬質(zhì)材料形成，并且其在進口側(cè)的端部由導管構(gòu)件15b組成，該導管構(gòu)件15b由柔軟材料諸如橡膠形成(相當于本申請中描述的從增壓器延伸的管構(gòu)件)。設置在端部的導管構(gòu)件15b被套(insertover)在連接突出部27的外周面上。在這種情況下，導管構(gòu)件15b利用保持環(huán)構(gòu)件29被固定到連接突出部27(圖2)。
[0033]本管通道28被設置有用于抑制突變噪聲的裝置。管通道28的放大截面圖如圖3所示。參照圖2和3描述該裝置。管通道28被從殼體片20b向外和向內(nèi)延伸。更具體地，管通道28從連接突出部27的末端面(前面)開始，并且突出到殼體片20b中。
[0034]空氣凈化器被如此構(gòu)造成，通過改變管通道28的各個區(qū)域的管徑，來自渦輪增壓器15的逆流空氣(當節(jié)氣閥1a被閉合時產(chǎn)生)的壓力和速度被減小。
[0035]此處，連接突出部27的整個末端面(前面)形成連接部分26的出口端30。
[0036]管通道28的出口端30的一部分被形成為出口 32。管通道28的管徑通過設置節(jié)氣通道35 (相當于本申請中的小內(nèi)徑部分)被改變，該節(jié)氣通道35沿從出口 32連續(xù)地以放大部分40和進口 45的次序的方向延伸。
[0037]更具體地，出口 32被形成為圓孔形狀，該出口 32被設置在連接突出部27的末端面的一部分上，例如，在其中心部分，并且具有比連接突出部27的外徑(等于導管構(gòu)件15b的內(nèi)徑)較小的直徑。節(jié)氣通道35被構(gòu)造成，從由末端面開口的一部分形成的出口 32延續(xù)，具有與出口 32相同通道截面的小管通道36在連接突出部27的中心部分(中間部分)沿軸線方向被形成。即，垂直于節(jié)氣通道35被延伸的方向的截面為恒定的截面。為了讓小管通道36減少逆流空氣，小管通道36朝向空氣殼體片20b直線延伸，直到具有與連接突出部27的外周面的連接長度H(套入長度)相等的長度，導管構(gòu)件15b被套在該連接突出部27上(預定距離)。
[0038]來自渦輪式增壓器15的逆流空氣的壓力和速度由于從連接突出部27的末端面開始的管徑的變化而減小，更具體地，由于在從導管構(gòu)件15b的內(nèi)徑到出口 32的直徑的管直徑的變化極端大的點上的階梯差阻力。已經(jīng)被減小的逆流空氣的壓力和速度進一步被以恒定連續(xù)的形狀連續(xù)的節(jié)氣通道35 (小內(nèi)徑部分)減小。
[0039]此外，為提高初始減小性能，通向出口端30的用于減小逆流空氣的空間，即環(huán)形凹槽部分37，例如被設置在包圍節(jié)氣通道35的連接突出部27的位置(在本申請中，相當于小內(nèi)徑部分的外周和管構(gòu)件的內(nèi)周的間距)。凹槽部分37被形成為在出口端30側(cè)(在增壓器側(cè))打開并且在放大部分40側(cè)閉合的空間。
[0040]放大部分40通過放大管通道形成，該管通道從節(jié)氣通道35的端部(小管通道的端部)被延伸到殼體片20b的內(nèi)部，以致隨著進到殼體片20b的內(nèi)部從節(jié)氣通道35的管徑以漏斗形狀被逐漸放大，從而具有比管構(gòu)件15b的內(nèi)徑大的直徑。然后，放大最大的放大部分40的端部被形成為進口 45。由于管徑從節(jié)氣通道35逐漸地被放大的這個變化，已經(jīng)在節(jié)氣通道35中減少的逆流空氣被整流，并且進一步由于沿放大部分40的內(nèi)面的氣流的阻力被逐漸地擴散。最后，逆流空氣的壓力和速度被減小到噪聲不被認為是煩人聲音的程度。
[0041]更具體地，在通過渦輪增壓器15增壓的車輛以加速模式被驅(qū)動的同時，如果加速踏板(未顯示)被釋放并且節(jié)氣閥1a被迅速地閉合，則在渦輪式增壓器15和節(jié)氣閥1a之間的壓力臨時被迅速地增加。因為在節(jié)氣閥1a的上游側(cè)上沒有排出通道，被增壓的空氣從導管構(gòu)件15b逆流到空氣凈化器18 (逆吹)。
[0042]在這種情況下，在空中凈化器18中，管通道28在連接部分26 (在空氣出口側(cè))的管徑在各個區(qū)域變化，并且逆流空氣的動力由于管徑用這樣的方式變化被減小。
[0043]更具體地，假設逆流空氣通過連接部分26，如圖2中黑色箭頭X所示。因為連接部分26的端面具有階梯差面，該階梯差面通過在導管構(gòu)件15b的內(nèi)徑和具有小開口的出口 32之間的差形成，逆流空氣首先被碰撞到該階梯差面，然后被引向出口 32。在這種情況下，階梯差阻力被產(chǎn)生在階梯差面上，并且逆流空氣的初始壓力和速度通過階梯差阻力被減小。此外，因為凹槽部分37向階梯差面開口，逆流空氣進入凹槽部分37。也為此，壓力和速度被減小。
[0044]然后，已經(jīng)被減小的該逆流空氣被送到節(jié)氣通道35，該節(jié)氣通道從出口端30連續(xù)和延伸。由于逆流空氣通過具有連續(xù)恒定的管徑的該節(jié)氣通道35，逆流空氣的壓力和速度被進一步減小。
[0045]在從節(jié)氣通道35以漏斗形狀連續(xù)的放大部分40中，已經(jīng)在節(jié)氣通道35中減少的逆流空氣與放大部分40的內(nèi)面接觸，這使得逆流空氣的壓力和速度減小，并且逐漸地擴散到周圍，同時造成奇怪的噪聲的因素之一的湍流被整流。該逆流空氣在放大部分40的末端被從進口 45在較寬范圍中擴散到殼體片20b中(排出到殼體片20b中)。
[0046]因為管道用這樣的方式在多個階梯變化，造成突變噪聲的因素之一的逆流空氣的壓力和速度被充分地減小，并且具有增壓的逆流空氣被限制爆發(fā)地擴散到殼體片20b里。如此，當逆流空氣臨時流出時出現(xiàn)的惱人的突變噪聲被減小。
[0047]因此，可以利用從出口端30直到進口 45變化的管徑的這種簡單結(jié)構(gòu)，限制由于當節(jié)氣閥被閉合時來自渦輪式增壓器15的逆流空氣的突變噪聲的出現(xiàn)。特別地，當空氣沿正常方向流動，如圖2中白色箭頭Y所示，放大部分40聚集進氣(空氣)并且將空氣引導到節(jié)氣通道35 (空氣量被增加)，并且使空氣能夠容易地通過節(jié)氣通道35。為此，即使管通道28具有節(jié)氣通道35，空氣沿正常方向的流動也不會被妨礙。所以，可以確保空氣沿正常方向的流動，同時可以抑制突變噪聲。簡而言之，空氣凈化器18的性能不會劣化。
[0048]此外，如果用于減小逆流的凹槽部分37被設置在節(jié)氣通道35周圍，可以確保進一步提聞減小效果。
[0049]更進一步，因為放大部分40被形成為漏斗形狀，來自節(jié)氣通道35的逆流空氣能夠被有效地擴散到周圍，這非常有助于減小突變噪聲。
[0050]此外，因為節(jié)氣通道35被形成為平直形狀，逆流空氣的壓力和速度能夠被充分地減小。
[0051]應當注意，本實用新型不局限于上述實施方式，而是可以在不偏離本實用新型的范圍內(nèi)以多種方式被修改。例如，在本實施方式中，本實用新型被用于扁平盒子形狀的空氣凈化器。然而，本實用新型當然能夠被用于具有不同的外部形狀和結(jié)構(gòu)的其它空氣凈化器。此外，渦輪式增壓器可以是增壓器，該增壓器通過例如內(nèi)燃引擎的驅(qū)動力壓縮空氣。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣凈化器，從增壓器延伸的管構(gòu)件被連接到所述空氣凈化器，其特征在于，所述空氣凈化器包括: 小內(nèi)徑部分，所述小內(nèi)徑部分的內(nèi)徑小于所述管構(gòu)件的內(nèi)徑，并且所述小內(nèi)徑部分在一個方向上延伸；和 放大部分，當轉(zhuǎn)到所述空氣凈化器的上游側(cè)時，所述放大部分的直徑從所述小內(nèi)徑部分到其端部分逐漸地被放大，所述端部分的內(nèi)徑大于所述管構(gòu)件的所述內(nèi)徑。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于，所述小內(nèi)徑部分被形成為具有垂直于所述方向的恒定截面的平直形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的空氣凈化器，其特征在于，所述放大部分被形成為漏斗形狀。
4.如權(quán)利要求3所述的空氣凈化器，其特征在于，所述小內(nèi)徑部分被形成為具有垂直于所述方向的恒定截面的平直形狀。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的空氣凈化器，其特征在于， 所述管構(gòu)件被連接到所述小內(nèi)徑部分；并且 空間被設置在所述小內(nèi)徑部分的外周和所述管構(gòu)件的內(nèi)周之間，所述空間在所述增壓器側(cè)開口并且在所述放大部分側(cè)閉合。
6.如權(quán)利要求5所述的空氣凈化器，其特征在于，所述空間由環(huán)形凹槽部分形成。
【文檔編號】F02M35/14GK204003194SQ201420286767
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】中田安彥, 大野茂樹, 荒木勝則, 伊藤陽明 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社, 三菱自動車工程株式會社