專利名稱：減少節流的空氣過濾器的制作方法
減少節流的空氣過濾器相關申請的交叉引用本申請要求2009年4月15日提出申請的第61/169，448號美國臨時專利申請的優先權與利益，該美國臨時專利申請通過引用合并于此。
背景技術：
和
發明內容
本發明涉及空氣過濾器，包括對提供的空間的高效利用，該空間包括速度管周圍的空間。空氣過濾器在現有技術中是已知的。本發明是在持續的開發努力中產生的，努力的方向在于對有空間限制和可用空間容積有限的給定的實際應用提供高效和有效的空間利用。在一實施例中，針對摩托車的速度管空氣過濾器組件中的給定的可用空間，提供了有效且高效的過濾系統。速度管空氣過濾器組件包括第一和第二軸向延伸地速度管，用于在內燃機的進氣系統中的例如調諧、共振或者類似現象。軸向延伸的速度管橫向相互隔開。過濾元件包圍該速度管，且與該速度管橫向向外地隔開。提供了圍繞著該過濾元件和速度管的殼體。每個速度管均具有入口軸向端和出口軸向端。該殼體具有入口，使得臟空氣通過該殼體入口進入殼體，然后橫向流過該過濾元件且由此被過濾，接著清潔的空氣流入速度管的該入口軸向端，接著軸向地流過該速度管，離開該速度管的出口軸向端，再作為燃燒空氣進入發動機中。該速度管的進口軸向端位于軸向上相互隔開的各自的第一和第二橫向平面內。本發明是在不斷的開發努力中產生的，該努力的方向為過濾器，包括空氣過濾器， 包括速度管空氣過濾器。在可取的實施例中，本過濾器提供了減少了的節流和增加了的過濾元件面積。
圖1是現在技術中已知的空氣過濾器組件的局部剖切透視圖。 圖2與圖1相似且顯示了過濾器蓋已被移除的圖。 圖3是圖1和2中的過濾元件的透視圖。 圖4是示出了圖1和2中的組件的剖視圖。 圖5是示出了根據本發明的過濾器組件的剖視圖。 圖6與圖5相似且顯示了進一步的實施例。 圖7是根據本發明的過濾元件的透視圖。 圖8是圖7中一部件的俯視平面圖。 圖9是圖7中的過濾元件的透視圖，圖中的蓋已被移除。 圖10與圖7相似且顯示了另一個實施例。 圖11與圖8相似且顯示了進一步的實施例。 圖12與圖9相似且顯示了進一步的實施例。 圖13與圖10相似且顯示了進一步的實施例。
圖14與圖11相似且顯示了進一步的實施例。圖15與圖12相似且顯示了進一步的實施例。圖16是根據本發明的過濾元件的剖視圖。圖17是圖16中過濾元件的側視平面圖。圖18是圖16和17中的過濾元件的透視圖。圖19是圖16-18中的過濾元件的俯視平面圖。
具體實施例方式圖1-4示出了現有技術中已知的空氣過濾器組件30。圖2和4，軸向延伸的第一和第二速度管32和34沿軸線36軸向延伸且橫向地彼此隔開。過濾元件38包圍速度管， 且與速度管橫向向外地隔開。在該過濾元件和速度管周圍提供了殼體或氣箱40，殼體或氣箱40包括相匹配的上殼體部件和下殼體部件42和44。速度管32和34具有各自的入口軸向端46和48，以及出口軸向端50和52。殼體40具有入口 54，這樣臟空氣通過殼體入口 54進入殼體，然后橫向流過過濾元件38且由此被過濾，清潔的已過濾空氣繼而流入速度管 32、34的入口軸向端46、48，且軸向地(圖4中為向下地)流過該速度管，流出該速度管的出口軸向端50，52，再流入例如內燃機的進氣系統中。第一速度管32的入口軸向端46位于第一橫向平面上(在圖4中延伸進頁面的平面)。第一橫向平面如虛線55處所示。第二速度管34的入口軸向端48位于第二橫向平面上，如虛線56處所示。第一和第二橫向平面55 和56軸向相間隔，如軸向尺寸58處所示。在現有技術已知，速度管32和34不同的軸向長度和/或高度有利于調諧、共振，或類似現象。過濾元件38具有包圍速度管的軸向延伸的側壁60，且臟空氣橫向向內流過側壁60，成為清潔的已過濾空氣流向所述速度管。所述過濾元件可通過由翼形螺母64固定的過濾器蓋62蓋住。圖5-19圖示了本發明，且為了便于理解在合適的地方使用了與上文相似的標記。 圖1-4中的過濾元件38由過濾元件70取代，過濾元件70具有側壁72，當過濾元件70包圍速度管32，34時，側壁72具有不同的軸向長度。側壁72具有鄰接第一速度管32的第一部分74，第一部分74具有第一軸向長度，圖5-9。側壁72具有鄰接第二速度管34的第二部分76，第二部分76具有第二軸向長度。已提到的第一軸向長度大于已提到的第二軸向長度。不同的軸向長度提供了更大的過濾元件介質和表面積。不同的軸向長度通過實現如箭頭78，79所示的進入的空氣流的筆直的流動成分，而減小了節流，相比而言，圖4中至速度管32的所有進入的空氣流則如箭頭80，81所示必須轉彎。圖5中，一些進入的空氣流可以如箭頭78，79所示，沿更直的而較不彎曲的流動路徑流動。相比之下，在圖4中，至速度管 32的所有進入的空氣流都必須如箭頭81，80處所示進行急轉彎。在圖5中，來自過濾元件的下部的一些進入的空氣流如箭頭80處所示做了急轉彎，然而來自過濾元件的上部的進入的空氣流的一些其他部分則如箭頭78，79處所示沿更直的而較不彎曲的路徑流動。通過圖5和圖4的對比，尤其是各自的箭頭79和81的對比，對此進行了繪示。側壁72的第一部分74具有位于第三橫向平面84內的軸向端82。側壁72的第二部分76具有位于第四橫向平面88內的軸向端86。第三和第四橫向平面84和88軸向地相互隔開，如軸向尺寸90所示。側壁72的各自的第一和第二部分74和76的軸向端82和 86位于第一斜投影線92上，第一斜投影線92相對已提到的第三和第四橫向平面84和88傾斜地延伸。各自的第一和第二速度管32和34的入口軸向端46和48位于第二斜投影線 94上，第二斜投影線94相對已提到的第一和第二橫向平面M和56傾斜地延伸。在一實施例中，第一和第二斜投影線92和94相互不平行，雖然在別的實施例中，這樣的線可能是相互平行的。已提到的第三橫向平面84與已提到的第一橫向平面55沿第一軸向方向(圖5 中向上)軸向地間隔開。已提到的第四橫向平面88與已提到的第二橫向平面56在同樣的已提到的第一軸向方向上(圖5中向上)軸向地間隔開。在一實施例中，第一和第四橫向平面55和88共面，而在其它實施例中，它們不共面。圖1，4中的過濾器蓋62具有面對進口 M的側壁63。在圖5中，過濾器蓋被改造為如6 處所示，具有面對進口 M的高度減小了的側壁63a。該過濾元件可以具有圖10-12中的過濾元件102以及圖13-15中過濾元件 104所示的其他形狀。圖16-19顯示了過濾元件70的進一步的視圖。在一可取的實施例中，圖5-19中的過濾器用于如圖所示的速度管的實際應用中。 對于不同的過濾器應用，別的實施例和實際應用也是可能的，包括可能具有或可能不具有速度管以及可能是機動的或非機動的空氣過濾器應用。本系統利用了在特定的實際應用中可用的容積和空間，例如在一個空間有限的發動機艙的機動車的應用中，例如在一實施例中通過提供不規則形狀的過濾器以適合這樣的空間。該過濾器包括殼體40以及殼體內的過濾元件70，該過濾元件具有軸向延伸的側壁72，側壁72徑向向內包圍其內部容腔106， 圖5，6。過濾元件70可由過濾器蓋6 遮蓋，圖5，或者該過濾元件可具有橫跨該中空內部或容腔106以替代過濾器蓋62a的端蓋108，圖6。在進一步的實施例中，既沒有如圖5中 62a的分離的蓋，也沒有如圖6中108的過濾器端蓋，用來蓋住內部容腔106，而是將過濾器端蓋密封件直接做在了殼體部件42之上，例如圖13-15，從而在106處產生了更大的新的內部容腔容積。該殼體包圍過濾元件70且向過濾元件之外徑向地限定了殼體和過濾元件70 之間的外部容腔110。該殼體具有已提到的至所述容腔中的一個(例如外部容腔110)的入口 54，以及自另一容腔(例如106)的出口，例如50和/或52。這樣提供了通過該過濾元件的由外至內的流動。該流動路徑可被反轉以提供由內至外的流動，其中口 50和/或52 提供了入口，而口 M提供了出口。對于已提到的由外至內的流動，臟流體進入入口 M，而后徑向流過過濾元件70的徑向延伸的側壁72，然后從出口 50和/或52流出。當側壁72包圍內部容腔106時，側壁72具有不同的軸向長度。過濾元件70的側壁72具有有著第一軸向長度的已提到的第一部分74，以及有著第二軸向長度的已提到的第二部分76。已提到的第一軸向長度大于已提到的第二軸向長度。在所示的實施例中，側壁72的第一和第二部分74和76在遠端橫跨內部容腔106彼此相對。側壁72的第一部分74具有已提到軸向端82，軸向端82面向第一軸向方向，例如在圖5，6中向上，且位于第一橫向平面84。側壁72的第二部分76具有已提到的軸向端86， 軸向端86面向已提到的第一軸向方向，即在圖5，6中向上，且位于第二橫向平面88。第一和第二橫向平面84和88在軸向上相互隔開從而相互偏離，如軸向間隔尺寸90處所示。側壁72的第一和第二部分74和76的軸向端82和86位于斜投影線92上，斜投影線92相對已提到的各第一和第二橫向平面84和88傾斜地延伸。在所示的實施例中，該過濾器為空氣過濾器，且過濾元件為空氣過濾元件，但是用于其它流體過濾器應用的其它的實施例和實際應用也是可能的。在進一步的實施例中，該過濾器，過濾器組件，和/或過濾元件可與提到的速度管32，34—起使用，也可不與其一起使用。在速度管的實施例中，過濾元件70的側壁72包圍了速度管32，34和內部容腔106。當其包圍了速度管32，34和中空內部容腔 106，側壁72具有不同的軸向長度。臟空氣通過殼體入口 M進入殼體，進入外部容腔110， 然后橫向流過過濾元件70且由此被過濾，清潔的已過濾的空氣繼而流入速度管32、34的入口軸向端46、48，且軸向地流過速度管，并流出速度管的出口軸向端50，52。第一速度管32 的入口軸向端陽位于第一橫向平面陽內，且第二速度管34的入口軸向端48位于第二橫向平面56內。橫向平面55和56在軸向上相互隔開從而相互偏離，如軸向間隔尺寸58處所示。過濾元件70具有包圍速度管32，34的已提到的軸向延伸的側壁72，且臟空氣橫向向內流過側壁72，成為清潔的已過濾空氣而流出。側壁72具有鄰接第一速度管32的已提到的第一部分74。側墻72的第一部分74具有位于橫向平面84的已提到的軸向端82。側壁 72具有鄰接第二速度管34的已提到的第二部分76。側墻72的第二部分76具有位于橫向平面88的已提到的軸向端86。橫向平面84和88在軸向上相互隔開從而相互偏離，如軸向間隔尺寸90處所示。側壁72的第一和第二部分72和76的軸向端82和86各自位于斜投影線92上，斜投影線92相對各橫向平面84和88傾斜地延伸。速度管32和34的軸向端46和48位于第二斜投影線94上，第二斜投影線94相對橫向平面55和56傾斜地延伸。 斜投影線92和94相互不平行。橫向平面84沿第一軸向方向，例如圖5，6中向上，與橫向平面55軸向間隔。橫向平面88沿同樣的已提到的第一軸向方向與橫向平面56軸向地間隔開。已提到的橫向平面55、56、84和88全部相互平行。在示出的實施例中，橫向平面55 與橫向平面88共面。 在前文的描述中，為了簡潔，明了及便于理解而使用了某些術語。由于這些術語是出于描述性目的且意在被寬廣地進行解釋，因此不含有超過現有技術需求的不必要的限制。此處描述的不同的構造，系統及方法步驟可單獨使用或與其他構造，系統及方法步驟組合使用。將預期到的是在所附權利要求的范圍內，各種等同物、替換物和修改物是可能的。
權利要求
1.一種過濾器，所述過濾器包括殼體，在所述殼體內的過濾元件，所述過濾元件具有軸向延伸的側壁，所述側壁徑向向內地包圍它的內部容腔，所述殼體包圍所述過濾元件且限定了在所述殼體和所述過濾元件之間的外部容腔，所述殼體具有至所述容腔中的一個的入口，以及自所述容腔中的另一個的出口，使得臟流體進入所述入口且隨后徑向流過所述過濾元件的軸向延伸的所述側壁，接著離開所述出口，當所述側壁包圍所述內部容腔時，所述側壁具有不同的軸向長度。
2.根據權利要求1所述的過濾器，其中所述側壁具有第一部分，所述第一部分具有第一軸向長度；以及第二部分，所述第二部分具有第二軸向長度，所述第一軸向長度大于所述第二軸向長度。
3.根據權利要求2所述的過濾器，其中所述側壁的所述第一和第二部分在遠端橫跨所述內部容腔彼此相對。
4.根據權利要求2所述的過濾器，其中所述側壁的所述第一部分具有面向第一軸向方向且位于第一橫向平面內的軸向端，所述側壁的所述第二部分具有面向所述第一軸向方向且位于第二橫向平面內的軸向端，其中所述第一和第二橫向平面相互偏離。
5.根據權利要求4所述的過濾器，其中所述第一和第二橫向平面軸向地相互隔開。
6.根據權利要求4所述的過濾器，其中所述側壁的所述第一和第二部分的所述軸向端位于斜投影線上，所述斜投影線相對于所述第一和第二橫向平面中的每一個傾斜地延伸。
7.根據權利要求1所述的過濾器，其中所述過濾器為空氣過濾器，所述過濾元件為空氣過濾元件。
8.—種過濾元件，用于過濾器組件，所述過濾器組件包括殼體，所述過濾元件被安置在所述殼體內，所述過濾元件具有軸向延伸的側壁，所述側壁徑向向內地包圍它的內部容腔， 所述殼體包圍所述過濾元件且限定了在所述殼體和所述過濾元件之間的外部容腔，所述殼體具有至所述容腔中的一個的入口，以及自所述容腔中的另一個的出口，使得臟流體進入所述入口且隨后徑向流過所述過濾元件的軸向延伸的所述側壁且接著離開所述出口，當所述側壁包圍所述內部容腔時，所述側壁具有不同的軸向長度。
9.根據權利要求8所述的過濾元件，其中所述側壁具有第一部分，所述第一部分具有第一軸向長度；以及第二部分，所述第二部分具有第二軸向長度，所述第一軸向長度大于所述第二軸向長度。
10.根據權利要求9所述的過濾元件，其中所述側壁的所述第一和第二部分在遠端橫跨所述內部容腔彼此相對。
11.根據權利要求9所述的過濾元件，其中所述側壁的所述第一部分具有面向第一軸向方向且位于第一橫向平面內的軸向端，所述側壁的所述第二部分具有面向所述第一軸向方向且位于第二橫向平面內的軸向端，其中所述第一和第二橫向平面相互偏離。
12.根據權利要求11所述的過濾元件，其中所述第一和第二橫向平面軸向地相互隔開。
13.根據權利要求11所述的過濾元件，其中所述側壁的所述第一和第二部分的所述軸向端位于斜投影線上，所述斜投影線相對于所述第一和第二橫向平面中的每一個傾斜地延伸。
14.根據權利要求8所述的過濾元件，其中所述過濾元件為空氣過濾元件。
15.一種空氣過濾器組件，包括軸向延伸的第一和第二速度管，所述速度管橫向相互隔開；過濾元件，所述過濾元件包圍所述速度管且與所述速度管橫向向外地隔開；殼體，所述殼體圍繞著所述過濾元件和所述速度管，每個所述的速度管均具有入口軸向端和出口軸向端，所述殼體具有入口，使得臟空氣通過所述殼體入口進入所述殼體，然后橫向流過所述過濾元件且由此被過濾，接著清潔的已過濾的空氣流入所述速度管的所述入口軸向端，接著軸向地流過所述速度管，接著離開所述速度管的所述出口軸向端，所述第一速度管的所述入口軸向端位于第一橫向平面內，所述第二速度管的所述入口軸向端位于第二橫向平面內，其中所述第一和第二橫向平面通過軸向地相互隔開而相互偏離，所述過濾元件具有軸向延伸的側壁，所述側壁包圍所述速度管，且臟空氣橫向向內流過所述側壁，成為清潔的已過濾空氣離開，當所述側壁包圍所述速度管時，所述側壁具有不同的軸向長度。
16.根據權利要求15所述的空氣過濾器組件，其中所述側壁具有鄰接所述第一速度管的第一部分，所述第一部分具有第一軸向長度；以及鄰接所述第二速度管的第二部分，所述第二部分具有第二軸向長度，所述第一軸向長度大于所述第二軸向長度。
17.—種空氣過濾器組件，包括第一和第二軸向延伸的速度管，所述速度管橫向相互隔開；過濾元件，所述過濾元件包圍所述速度管且與所述速度管橫向向外地隔開；殼體，所述殼體圍繞著所述過濾元件和所述速度管，每個所述速度管均具有入口軸向端和出口軸向端，而所述殼體具有入口，使得臟空氣通過所述殼體入口進入所述殼體，然后橫向流過所述過濾元件且由此被過濾，接著清潔的已過濾的空氣流入所述速度管的所述入口軸向端，接著軸向地流過所述速度管，離開所述速度管的出口軸向端，所述第一速度管的所述入口軸向端位于第一橫向平面內，所述第二速度管的所述入口軸向端位于第二橫向平面內，其中所述第一和第二橫向平面相互偏離，所述過濾元件具有軸向延伸的側壁，所述側壁包圍所述速度管，且臟空氣橫向向內流過所述側壁，成為清潔的已過濾的空氣離開，所述側壁具有鄰接所述第一速度管的第一部分，所述側壁的所述第一部分具有位于第三橫向平面的軸向端，所述側壁具有鄰接所述第二速度管的第二部分，所述側壁的所述第二部分具有位于第四橫向平面的軸向端，其中所述第三和第四橫向平面相互偏離。
18.根據權利要求17所述的空氣過濾器組件，其中所述第一和第二橫向平面軸向地相互隔開，且所述第三和第四橫向平面軸向地相互隔開。
19.根據權利要求17所述的空氣過濾器組件，其中所述側壁的所述第一和第二部分的所述軸向端位于斜投影線上，所述斜投影線相對于所述第三和第四橫向平面中的每一個傾斜地延伸。
20.根據權利要求19所述的空氣過濾器組件，其中所述斜投影線是第一斜投影線，且其中所述第一和第二速度管的所述入口軸向端位于第二斜投影線上，所述第二斜投影線相對于所述第一和第二橫向平面中的每一個傾斜地延伸，其中所述第一和第二斜投影線相互不平行。
21.根據權利要求17所述的空氣過濾器組件，其中所述第三橫向平面沿第一軸向方向與第一橫向平面軸向地隔開，且所述第四橫向平面沿所述第一軸線方向與所述第二橫向平面軸向地隔開。
22.根據權利要求17所述的空氣過濾器組件，其中所述第一、第二、第三和第四橫向平面相互平行。
23.根據權利要求17所述的空氣過濾器組件，其中所述第一和第四橫向平面共面。
24.一種空氣過濾元件，用于空氣過濾器組件，所述空氣過濾器組件包括第一和第二軸向延伸的速度管，所述速度管橫向地相互隔開，所述空氣過濾元件包圍所述速度管且與所述速度管橫向向外地隔開；殼體，所述殼體圍繞著所述過濾元件和所述速度管，每個所述速度管均具有入口軸向端和出口軸向端，所述殼體具有入口，使得臟空氣通過所述殼體入口進入所述殼體，然后橫向流過所述過濾元件且由此被過濾，接著清潔的已過濾的空氣流入所述速度管的所述入口軸向端，軸向地流過所述速度管，并離開所述速度管的所述出口軸向端，所述第一速度管的所述入口軸向端位于第一橫向平面內，所述第二速度管的所述入口軸向端位于第二橫向平面內，其中所述第一和第二橫向平面通過軸向地相互隔開而相互偏離，所述過濾元件具有軸向延伸的側壁，所述側壁包圍所述速度管且臟空氣橫向向內地流過所述側壁，成為清潔的已過濾的空氣而離開，當所述側壁包圍所述速度管時，所述側壁具有不同的軸向長度。
25.根據權利要求M所述的空氣過濾元件，其中所述側壁具有鄰接所述第一速度管的第一部分，所述第一部分具有第一軸向長度；以及鄰接所述第二速度管的第二部分，所述第二部分具有第二軸向長度，所述第一軸向長度大于所述第二軸向長度。
26.一種空氣過濾元件，用于空氣過濾器組件，所述空氣過濾器組件包括軸向延伸的第一和第二速度管，所述速度管橫向地相互隔開，所述空氣過濾元件包圍所述速度管且與所述速度管橫向向外地隔開；殼體，所述殼體圍繞著所述過濾元件和所述速度管，每個所述速度管均具有入口軸向端和出口軸向端，而所述殼體具有入口，使得臟空氣通過所述殼體入口進入所述殼體內，然后橫向流過所述過濾元件且由此被過濾，接著清潔的已過濾的空氣流入所述速度管的所述入口軸向端，軸向地流過所述速度管，并離開所述速度管的所述出口軸向端，所述第一速度管的所述入口軸向端位于第一橫向平面內，所述第二速度管的所述入口軸向端位于第二橫向平面內，其中所述第一和第二橫向平面相互偏離，所述過濾元件具有軸向延伸的側壁，所述側壁包圍所述速度管，且臟空氣橫向向內流過所述側壁，成為清潔的已過濾的空氣而離開，所述側壁具有鄰接所述第一速度管的第一部分，所述側壁的所述第一部分具有位于第三橫向平面內的軸向端，所述側壁具有鄰接所述第二速度管的第二部分，所述側壁的所述第二部分具有位于第四橫向平面內的軸向端，所述的第三和第四橫向平面相互偏離。
27.根據權利要求沈所述的空氣過濾元件，其中所述第一和第二橫向平面軸向地相互隔開，且所述第三和第四橫向平面軸向地相互隔開。
28.根據權利要求沈所述的空氣過濾元件，其中所述側壁的所述第一和第二部分的所述軸向端位于斜投影線上，所述斜投影線相對于所述第三和第四橫向平面中的每一個傾斜地延伸。
29.根據權利要求觀所述的空氣過濾元件，其中所述斜投影線是第一斜投影線，且其中所述第一和第二速度管的所述入口軸向端位于第二斜投影線上，所述第二斜投影線相對于所述第一和第二橫向平面中的每一個傾斜地延伸，其中所述第一和第二斜投影線相互不平行。
30.根據權利要求沈所述的空氣過濾元件，其中所述第三橫向平面沿第一軸線方向與所述第一橫向平面軸向地隔開，且所述第四橫向平面沿所述的第一軸線方向與所述第二橫向平面軸向地相互隔開。
31.根據權利要求沈所述的空氣過濾元件，其中所述第一、第二、第三和第四橫向平面相互平行。
32.根據權利要求沈所述的空氣過濾元件，其中所述第一和第四橫向平面共面。
全文摘要
提供了一種低節流的過濾器組件和過濾元件，該過濾器組件和過濾元件可以高效且有效地利用空間的給定容積。提供了不規則形狀的過濾器以適合該空間，該過濾器包括包圍內部容腔且具有軸向地延伸的側壁的過濾元件。包圍所述內部容腔的所述側壁具有不同的軸向高度。
文檔編號B01D39/00GK102325573SQ201080008836
公開日2012年1月18日 申請日期2010年4月6日 優先權日2009年4月15日
發明者卡西克·文卡塔拉曼, 羅伯特·A·班尼斯特 申請人:康明斯過濾Ip公司