具有整體式過濾介質的空氣箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明的領域總體上涉及空氣過濾器。更具體地，本發明的領域涉及用于具有整體式空氣過濾介質的空氣箱的設備和方法。
【背景技術】
[0002]被設計用于移除顆粒的空氣過濾器通常是包括纖維材料的裝置。這些纖維材料可以從空氣中移除固體顆粒，例如灰塵、花粉、霉和細菌。空氣過濾器被用于需要保證空氣質量的應用中，尤其是在建筑物的通風系統和在發動機中。
[0003]空氣過濾器可以被用于汽車、卡車、拖拉機、火車頭和使用內燃發動機的其他車輛。空氣過濾器可以被用于汽油發動機、柴油發動機或者依靠石化燃料或者其他易燃物質運行的其他發動機。空氣過濾器可以用于間歇性燃燒的發動機(如四沖程或兩沖程活塞發動機)以及用于依靠吸入空氣以能夠燃燒易燃物質的其他類型的發動機。例如，空氣過濾器可以用于一些燃氣渦輪機。過濾器還可以用于空氣壓縮機或者依靠吸入空氣的其他裝置。
[0004]過濾器可以由褶皺的紙、泡沫、棉、玻璃纖維絲或者其他已知的過濾材料制成。通常，內燃發動機和壓縮機的空氣進氣口趨向于使用紙、泡沫或者棉過濾器。一些過濾器使用油浴。用于內燃發動機的空氣過濾器阻止了磨蝕的顆粒物質進入到發動機的汽缸，所述顆粒物質在汽缸中會引起機械磨損和油污染。許多燃料噴射式發動機利用平板的褶皺紙過濾器元件。這樣的過濾器通常設置在封閉的塑料箱內，所述塑料箱通過管道系統連接到節流閥體。使用汽化器或者節流閥體燃料噴射系統的車輛通常使用圓柱形空氣過濾器，其定位在汽化器或者節流閥體上方。
[0005]需要平板紙過濾器的封閉的空氣箱的缺點是當顆粒物質在過濾器中累積時，通過過濾器的空氣流動變得受約束。這種受約束的空氣流通常導致發動機性能的下降，例如發動機功率輸出的減少和更大的燃料消耗。此外，當紙過濾器變得越來越堵塞時過濾器內的壓力減少，而過濾器外部的環境大氣壓保持相同。當壓差變得太大時，污染物會通過紙過濾器直接被吸入到發動機中。因此，紙過濾器保護發動機免受污染和內部損壞的能力在過濾器的使用壽命末期會趨向于減少。通常，紙空氣過濾器被從車輛被移除并丟棄，然后安裝新的紙空氣過濾器。考慮到整個世界存在無數的車輛，通過垃圾掩埋進行處理的被丟棄的空氣過濾器數量是令人震驚的數目。封閉空氣箱的另一個缺點是，在空氣進入發動機的進氣口前，所述空氣箱通常將空氣抽吸通過軟管或者管道系統的曲折路徑。在一些情況下，空氣箱相對于紙過濾器來說是更大的空氣約束源。類似于受污染的空氣過濾器，約束性的空氣箱降低了發動機的性能和燃料經濟性。因此，需要呈現降低的空氣阻力的空氣箱以及可以周期性地清潔和重新使用的空氣過濾器。
【發明內容】
[0006]提供用于具有整體式空氣過濾器的空氣箱的設備和方法，以用于將空氣流從空氣過濾器的外部傳送到汽車發動機的空氣進氣口。所述空氣過濾器包括周向延伸的過濾材料，使得過濾材料圍繞空氣過濾器的內腔的至少一部分。端蓋被附接到過濾材料的遠端，金屬絲支撐件沿過濾材料的外表面的至少一部分延伸。遠端蓋和金屬絲支撐件構造成支撐空氣過濾器并保持過濾材料處于期望構造。空氣箱包括殼體部分和安裝部分。殼體部分的前表面包括導管，所述導管被構造成接收從汽車發動機的進氣部分延伸的空氣進氣導管。所述殼體部分的后表面包括脊部和凹部，所述脊部和凹部構造成接收所述過濾材料的近端。所述殼體部分構造成將通過過濾材料吸入的空氣引導到空氣過濾器的內腔中并然后通過所述導管而進入到汽車發動機的進氣部分中。安裝部分構造成一旦被安裝在汽車發動機艙的內部中就支撐空氣箱和空氣過濾器。在一個實施例中，所述空氣過濾器被緊固到所述殼體部分，使得所述空氣過濾器不可從所述空氣箱被移除。不是像常規空氣過濾器所常見的那樣移除并替換空氣過濾器，本發明的空氣過濾器被周期性地清潔并重新使用。在一個實施例中，具有整體式空氣過濾器的空氣箱當被安裝在發動機艙內時通過如下方式而可以被清潔:從所述空氣箱的導管移除汽車發動機的空氣進氣導管；將水軟管插入通過所述導管而進入到所述空氣過濾器的內腔中；以及噴灑水以便從所述過濾材料沖洗污物。所述水和污物從所述空氣過濾器的底部部分排出并且離開所述發動機艙。
[0007]在示例性實施例中，用于具有整體式空氣過濾器的空氣箱的設備包括:所述空氣過濾器，所述空氣過濾器包括過濾材料、附接到所述過濾材料的遠端的遠端蓋以及金屬絲支撐件，所述過濾材料周向延伸以使得所述過濾材料圍繞所述空氣過濾器的內腔的至少一部分，所述金屬絲支撐件沿所述過濾材料的外表面的至少一部分延伸；以及所述空氣箱的殼體部分和安裝部分，其中所述殼體部分的前表面包括具有開口和過渡部的導管，所述開口和過渡部被構造成接收從汽車發動機的進氣部分延伸的空氣進氣導管，所述殼體部分的后表面包括脊部和凹部，所述脊部和凹部構造成牢固地接收所述過濾材料的近端，使得通過所述過濾材料吸入到所述內腔中的空氣被抽吸通過所述導管的開口而進入到汽車發動機的進氣部分；其中，所述安裝部分被構造成安裝在汽車發動機艙的內部中，且其中，所述殼體部分被構造成支撐所述空氣過濾器并且提供來自所述空氣過濾器的外部的傳送空氣流至所述汽車發動機的進氣部分。
[0008]在示例性實施例中，所述空氣過濾器被緊固到所述殼體部分，使得所述空氣過濾器不可從所述空氣箱被移除。在示例性實施例中，所述空氣箱包括足夠耐用并且耐高溫以在安裝和操作期間保持其構造的材料。在示例性實施例中，所述安裝部分包括合適的緊固機構，以有助于將所述空氣箱安裝到汽車發動機艙中。在示例性實施例中，所述緊固機構取決于所述空氣箱所要用于的汽車的具體規格和型號。
[0009]在示例性實施例中，所述過渡部提供所述導管與所述殼體部分之間的連接。在示例性實施例中，所述過渡部包括在所述導管與所述殼體部分之間的模制部分。在示例性實施例中，所述過渡部將所述導管的縱向尺寸相對于所述殼體部分以一角度定位。在示例性實施例中，所述導管與所述殼體部分之間的角度取決于所述空氣箱所要用于的具體汽車。
[0010]在示例性實施例中，所述開口具有適于接收所述汽車發動機的空氣進氣導管的直徑。在示例性實施例中，所述凸緣具有適于接收所述汽車發動機的空氣進氣導管的構造。在示例性實施例中，緊固件被用于將所述近端附接到所述凹部內。在示例性實施例中，所述脊部被壓接以使其折疊到所述空氣過濾器的金屬絲支撐件和過濾材料上并保持所述金屬絲支撐件和過濾材料。在示例性實施例中，所述空氣箱和所述空氣過濾器被構造成使得所述空氣過濾器可以被周期性地清潔，而不需要從所述空氣箱移除所述空氣過濾器。
[0011 ] 在示例性實施例中，所述安裝部分還包括多個結構性支撐件。在示例性實施例中，所述結構性支撐件是構造成增強所述安裝部分的剛度的肋。在示例