具有整体式过滤介质的空气箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的领域总体上涉及空气过滤器。更具体地，本发明的领域涉及用于具有整体式空气过滤介质的空气箱的设备和方法。
【背景技术】
[0002]被设计用于移除颗粒的空气过滤器通常是包括纤维材料的装置。这些纤维材料可以从空气中移除固体颗粒，例如灰尘、花粉、霉和细菌。空气过滤器被用于需要保证空气质量的应用中，尤其是在建筑物的通风系统和在发动机中。
[0003]空气过滤器可以被用于汽车、卡车、拖拉机、火车头和使用内燃发动机的其他车辆。空气过滤器可以被用于汽油发动机、柴油发动机或者依靠石化燃料或者其他易燃物质运行的其他发动机。空气过滤器可以用于间歇性燃烧的发动机(如四冲程或两冲程活塞发动机)以及用于依靠吸入空气以能够燃烧易燃物质的其他类型的发动机。例如，空气过滤器可以用于一些燃气涡轮机。过滤器还可以用于空气压缩机或者依靠吸入空气的其他装置。
[0004]过滤器可以由褶皱的纸、泡沫、棉、玻璃纤维丝或者其他已知的过滤材料制成。通常，内燃发动机和压缩机的空气进气口趋向于使用纸、泡沫或者棉过滤器。一些过滤器使用油浴。用于内燃发动机的空气过滤器阻止了磨蚀的颗粒物质进入到发动机的汽缸，所述颗粒物质在汽缸中会引起机械磨损和油污染。许多燃料喷射式发动机利用平板的褶皱纸过滤器元件。这样的过滤器通常设置在封闭的塑料箱内，所述塑料箱通过管道系统连接到节流阀体。使用汽化器或者节流阀体燃料喷射系统的车辆通常使用圆柱形空气过滤器，其定位在汽化器或者节流阀体上方。
[0005]需要平板纸过滤器的封闭的空气箱的缺点是当颗粒物质在过滤器中累积时，通过过滤器的空气流动变得受约束。这种受约束的空气流通常导致发动机性能的下降，例如发动机功率输出的减少和更大的燃料消耗。此外，当纸过滤器变得越来越堵塞时过滤器内的压力减少，而过滤器外部的环境大气压保持相同。当压差变得太大时，污染物会通过纸过滤器直接被吸入到发动机中。因此，纸过滤器保护发动机免受污染和内部损坏的能力在过滤器的使用寿命末期会趋向于减少。通常，纸空气过滤器被从车辆被移除并丢弃，然后安装新的纸空气过滤器。考虑到整个世界存在无数的车辆，通过垃圾掩埋进行处理的被丢弃的空气过滤器数量是令人震惊的数目。封闭空气箱的另一个缺点是，在空气进入发动机的进气口前，所述空气箱通常将空气抽吸通过软管或者管道系统的曲折路径。在一些情况下，空气箱相对于纸过滤器来说是更大的空气约束源。类似于受污染的空气过滤器，约束性的空气箱降低了发动机的性能和燃料经济性。因此，需要呈现降低的空气阻力的空气箱以及可以周期性地清洁和重新使用的空气过滤器。
【发明内容】
[0006]提供用于具有整体式空气过滤器的空气箱的设备和方法，以用于将空气流从空气过滤器的外部传送到汽车发动机的空气进气口。所述空气过滤器包括周向延伸的过滤材料，使得过滤材料围绕空气过滤器的内腔的至少一部分。端盖被附接到过滤材料的远端，金属丝支撑件沿过滤材料的外表面的至少一部分延伸。远端盖和金属丝支撑件构造成支撑空气过滤器并保持过滤材料处于期望构造。空气箱包括壳体部分和安装部分。壳体部分的前表面包括导管，所述导管被构造成接收从汽车发动机的进气部分延伸的空气进气导管。所述壳体部分的后表面包括脊部和凹部，所述脊部和凹部构造成接收所述过滤材料的近端。所述壳体部分构造成将通过过滤材料吸入的空气引导到空气过滤器的内腔中并然后通过所述导管而进入到汽车发动机的进气部分中。安装部分构造成一旦被安装在汽车发动机舱的内部中就支撑空气箱和空气过滤器。在一个实施例中，所述空气过滤器被紧固到所述壳体部分，使得所述空气过滤器不可从所述空气箱被移除。不是像常规空气过滤器所常见的那样移除并替换空气过滤器，本发明的空气过滤器被周期性地清洁并重新使用。在一个实施例中，具有整体式空气过滤器的空气箱当被安装在发动机舱内时通过如下方式而可以被清洁:从所述空气箱的导管移除汽车发动机的空气进气导管；将水软管插入通过所述导管而进入到所述空气过滤器的内腔中；以及喷洒水以便从所述过滤材料冲洗污物。所述水和污物从所述空气过滤器的底部部分排出并且离开所述发动机舱。
[0007]在示例性实施例中，用于具有整体式空气过滤器的空气箱的设备包括:所述空气过滤器，所述空气过滤器包括过滤材料、附接到所述过滤材料的远端的远端盖以及金属丝支撑件，所述过滤材料周向延伸以使得所述过滤材料围绕所述空气过滤器的内腔的至少一部分，所述金属丝支撑件沿所述过滤材料的外表面的至少一部分延伸；以及所述空气箱的壳体部分和安装部分，其中所述壳体部分的前表面包括具有开口和过渡部的导管，所述开口和过渡部被构造成接收从汽车发动机的进气部分延伸的空气进气导管，所述壳体部分的后表面包括脊部和凹部，所述脊部和凹部构造成牢固地接收所述过滤材料的近端，使得通过所述过滤材料吸入到所述内腔中的空气被抽吸通过所述导管的开口而进入到汽车发动机的进气部分；其中，所述安装部分被构造成安装在汽车发动机舱的内部中，且其中，所述壳体部分被构造成支撑所述空气过滤器并且提供来自所述空气过滤器的外部的传送空气流至所述汽车发动机的进气部分。
[0008]在示例性实施例中，所述空气过滤器被紧固到所述壳体部分，使得所述空气过滤器不可从所述空气箱被移除。在示例性实施例中，所述空气箱包括足够耐用并且耐高温以在安装和操作期间保持其构造的材料。在示例性实施例中，所述安装部分包括合适的紧固机构，以有助于将所述空气箱安装到汽车发动机舱中。在示例性实施例中，所述紧固机构取决于所述空气箱所要用于的汽车的具体规格和型号。
[0009]在示例性实施例中，所述过渡部提供所述导管与所述壳体部分之间的连接。在示例性实施例中，所述过渡部包括在所述导管与所述壳体部分之间的模制部分。在示例性实施例中，所述过渡部将所述导管的纵向尺寸相对于所述壳体部分以一角度定位。在示例性实施例中，所述导管与所述壳体部分之间的角度取决于所述空气箱所要用于的具体汽车。
[0010]在示例性实施例中，所述开口具有适于接收所述汽车发动机的空气进气导管的直径。在示例性实施例中，所述凸缘具有适于接收所述汽车发动机的空气进气导管的构造。在示例性实施例中，紧固件被用于将所述近端附接到所述凹部内。在示例性实施例中，所述脊部被压接以使其折叠到所述空气过滤器的金属丝支撑件和过滤材料上并保持所述金属丝支撑件和过滤材料。在示例性实施例中，所述空气箱和所述空气过滤器被构造成使得所述空气过滤器可以被周期性地清洁，而不需要从所述空气箱移除所述空气过滤器。
[0011 ] 在示例性实施例中，所述安装部分还包括多个结构性支撑件。在示例性实施例中，所述结构性支撑件是构造成增强所述安装部分的刚度的肋。在示例