过滤装置的制作方法

本实用新型是有关于一种过滤装置。

背景技术：

一般汽车的内燃机引擎在运作时，主要通过将汽油及过滤后的空气导入汽缸中进行燃烧爆炸，以驱动活塞位移而产生动能。然若空气过滤系统较差的，往往会因此造成空气和汽油在爆炸时无法燃烧完全，导致不但使引擎的效能无法完全发挥，而且更是会产生较多的废气排出而影响环境，也会在引擎中产生大量的积碳而缩短使用寿命。

再者，现有空气滤清器材质一般采用高密度滤纸或滤棉，其本身即有着高空气阻力和低流量的缺点，过大的空气阻力会造成引擎进气不足并降低引擎输出功率。

技术实现要素：

本实用新型提供一种过滤装置，其适用于可变空气流量的内燃机引擎。

本实用新型的一种过滤装置，适用于内燃机。过滤装置包括多个过滤器，连通在外部环境与内燃机之间。多个过滤器的每一个具有至少一个进气口与出气口。外部环境的空气经由至少一个进气口进入这些过滤器的至少一个。过滤后的空气依序经由至少一个过滤器的出气口流向内燃机。多个过滤器的每一个具有弹性薄膜，设置在出气口处且相对于出气口可开合，弹性薄膜依据流经出气口的空气流量而改变出气口的开合程度。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器的每一个还包括顶盖以及集尘杯体。集尘杯体沿轴组装于顶盖，且出气口位于所述轴上。进气口位于所述轴旁，且进气口的朝向是相对于以环绕所述轴的环状路径呈切线方向配置，以使流入过滤器的空气呈环绕所述轴的螺旋方向在集尘杯体内流动，并经由出气口流出过滤器。流入集尘杯体内的空气中的异物因离心力与重力而落于所述集尘杯体的底部。

在本实用新型的一实施例中，所述顶盖具有所述至少一个进气口与所述出气口。

在本实用新型的一实施例中，所述顶盖具有所述出气口，而所述集尘杯体具有所述至少一个进气口。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器的每一个还包括集尘海绵，设置在所述集尘杯体的底部且相对于所述出气口。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器的每一个的所述集尘杯体的底部具有油脂区，用以吸附空气中的异物。

在本实用新型的一实施例中，所述集尘杯体的内部空间沿所述轴且背离所述出气口的方向呈渐缩轮廓。

在本实用新型的一实施例中，所述集尘杯体的内部空间呈圆柱状轮廓或圆锥状轮廓。

在本实用新型的一实施例中，所述集尘杯体的底部为封闭结构。

在本实用新型的一实施例中，所述顶盖具有导引部朝向所述集尘杯体延伸，以将从所述至少一个进气口流入所述过滤器的空气流导向所述集尘杯体的底部，且将过滤后的空气流导向所述出气口。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器分别是旋风式过滤器。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器呈彼此对齐的矩阵排列或彼此交错的矩阵排列。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器的所述多个弹性薄膜具有至少一种弹性系数。

在本实用新型的一实施例中，随着空气流量而决定所述多个过滤器的作动数量。

在本实用新型的一实施例中，所述弹性薄膜的材质为金属或塑胶。

在本实用新型的一实施例中，所述过滤装置组装在所述内燃机的空气滤净器外壳之内。

在本实用新型的一实施例中，所述过滤装置还包括滤网，组装在所述空气滤净器外壳的入口或所述至少一个进气口。

在本实用新型的一实施例中，所述过滤装置还包括另一滤网，组装在所述出气口或所述空气滤净器外壳的出口。

在本实用新型的一实施例中，所述滤网的材质为金属或塑胶。

在本实用新型的一实施例中，所述多个过滤器的每一个沿轴延伸，所述出气口位于所述轴上，而所述多个过滤器的每一个具有多个进气口环绕所述轴设置，且使空气沿环绕所述轴的切线方向流入所述过滤器，并在所述过滤器内形成螺旋空气流。

基于上述，过滤装置通过将多个过滤器彼此结合地设置在外壳之内用以对传送至内燃机的空气提供过滤效果，其中多个过滤器的每一个具有弹性薄膜，设置在过滤器的出气口且相对于出气口可开合，弹性薄膜因此而得以依据出气口的空气流量而改变出气口的开合程度，因此随着内燃机所需空气量的多少，过滤装置皆能以至少一过滤器因应所经过的空气流，因此能达到对可变空气流量的空气过滤效果。

再者，所述多个过滤器的每一个彼此独立而不受影响，因此过滤装置的每个过滤器单体均能自行独立运作。此举让所述过滤器集合的每个单体均能因应需求而加装或减装，也就是说，此举能避免单一过滤器无法因应可变空气流量的使用状态外，也能因此让使用者能个别独立对其进行整修动作，而不致影响过滤装置的整体效能，因而能有效降低制作工艺工序与成本。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本新型创作一实施例的一种过滤装置的示意图；

图2示出局部区域的过滤器的示意图；

图3示出单一过滤器的立体示意图；

图4与图5分别示出弹性薄膜与出气口简单示意图；

图6是依据本新型创作另一实施例的过滤器的组装示意图。

附图标记说明：

100：过滤组件；

110：外壳；

112：上壳；

114：下壳；

120：过滤器；

121：集尘海绵；

122、1222B、1221C、1223E：顶盖；

124：集尘杯体；

125：出气口；

1223A、1223B、1223C、1223D、1222A、1221A、1221B：进气口；

126：弹性薄膜；

130、140：滤网；

200：内燃机；

300：过滤装置；

E1：入口；

E2：出口；

F1、f1、f2：路径；

L1：轴；

V1：第一腔室；

V2：第二腔室。

具体实施方式

图1是依据本新型创作一实施例的一种过滤装置的示意图。请参考图1，在本实施例中，过滤装置是由多个过滤器120所构成且适用于内燃机200，以连通在外部环境与内燃机200之间，在此所述内燃机200例如是汽车引擎，但不以此为限。所述过滤装置的多个过滤器120相互结合之后，适于组装在外壳110而形成过滤组件100。在此所述外壳110例如是内燃机200的空气滤净器外壳，也就是说，本实施例的过滤装置（多个过滤器120）能符合现有空气滤净器外壳的尺寸而装设其内，以成为现有内燃机系统的一部分，且无须在引擎室内另行增加容置空间。当然，在另一示出的实施例中，过滤装置（多个过滤器120）能依据使用环境及需求而变更设计，以容置在其他相关系统所建构的容置空间中。

在本实施例中，当过滤装置（多个过滤器120）被组装在内燃机200的空气滤净器外壳而形成为原本内燃机系统（过滤组件100）中的一装置，也就是外壳100即是所述空气滤净器外壳。外壳110具有入口E1与出口E2，其中入口E1连通外部环境，出口E2连通内燃机200。也就是说，外壳110建构一与外界阻隔的空间，而过滤装置的多个过滤器120在于将外部环境的空气予以过滤之后传送至内燃机200。

进一步地说，本实施例的外壳110包括上壳112与下壳114，多个过滤器120被设置在上壳112与下壳114之间，也就是说，外壳110实质上是被过滤器120分隔为彼此独立的第一腔室V1与第二腔室V2，第一腔室V1经由入口E1连通外部环境，且第一腔室V1会连通过滤器120的进气口，第二腔室V2经由出口E2连通内燃机200，且过滤器120的出气口会连通第二腔室V2。

图2示出局部区域的过滤器的示意图。图3示出单一过滤器的立体示意图。

请先参考图1与图2，需先说明的是，本实施例的过滤器120是呈彼此对齐的矩阵排列。每个过滤器120包括顶盖122与集尘杯体124，而由于矩阵配置的关系，本实施例的过滤器120的顶盖122实质上是形成一体结构。同时，集尘杯体124也因此形成局部一体结构，以让外壳110内的过滤器120达到最密配置的效果。在此，图2是以立体仰视视角示出顶盖122。在另一未示出的实施例中，所述多个过滤器120也可以彼此交错的矩阵方式予以配置。

请参考图3，虽然前述过滤器120的顶盖122为一体结构，且集尘杯体124也具备局部一体结构的状态，然而每个过滤器120的进气口与出气口仍是彼此独立且互不影响的结构。在此，每个过滤器120具有至少一进气口与一出气口125，外部环境的空气经由入口E1传入外壳110，且因此通过至少一过滤器120的过滤之后，再从过滤器120的出气口125以及外壳110的出口E2而传送至内燃机200。

进一步地说，图3所示为过滤器120单体结构，顶盖122具有多个进气口1223A～进气口1223D，集尘杯体124沿轴L1组装在顶盖122，并使出气口125位于轴L1上。所述进气口1223A～进气口1223D位于轴L1旁，且进气口1223A～进气口1223D的朝向是相对于以环绕轴L1的环状路径呈切线方向配置，以使流入过滤器120的空气呈环绕轴L1的螺旋方向在集尘杯体124内流动，并经由出气口125流出过滤器120，其中流入集尘杯体124内的空气中的异物会因重力与离心力而坠落并被收集于集尘杯体124的底部。

换句话说，本实施例的过滤器120为旋风式过滤器，集尘杯体124的内部空间沿轴L1且背离出气口125的方向呈渐缩轮廓，且集尘杯体124的底部为封闭轮廓，以让随着空气进入的异物能因此通过重力落于底部。也就是说，如图3所示路径F1、路径f1与路径f2，其中路径F1代表外部环境的空气经由入口E1进入第一腔室V1后，会经由至少一过滤器120的至少一进气口1223A～进气口1223D而进入过滤器120中，而后在集尘杯体124的内部空间形成气旋，其中异物将会因离心力与重力影响而以路径f2落于集尘杯体124的底部。再者，顶盖122具有导引部127朝向集尘杯体124延伸，其将集尘杯体124的内部空间的局部予以分隔，因此从进气口1223A～进气口1223D进入集尘杯体124的空气流将沿着导引部127的外围行进，而形成以路径F1行进的空气流。同时，前述已无异物的其余空气将受导引部1223E导向出气口125，而沿路径f1（行经导引部127的内部）流出过滤器120（流至第二腔室V2），以达到空气滤清的效果，过滤后的空气会再从经由出口E2而从第二腔室V2传送至内燃机200，因而导引部127能提供导引空气流、局部分流以及隔离空气流的效果。在此，集尘杯体124的内部空间是呈圆锥状轮廓。于另一未示出的实施例中，所述集尘杯体124也可以圆柱状轮廓作为外形呈现。

再者，在本实施例中，过滤器120还包括集尘海绵121，其例如是多孔海绵，用以让空气中的异物（灰尘）等能更容易地被附着于集尘海绵121上。在另一实施例中，也可通过在集尘杯体124的底部设置油脂区，而达到对空气中的异物的吸附效果。

请再参考图2，在本实施例中，随着过滤器120的配置位置改变，因而每个过滤器120在顶盖122处所具有进气口数量并不相同。如图中所示顶盖1222B，其仅具有一个进气口1222A，而顶盖1221C则具有进气口1221A与进气口1221B，另如顶盖1223E，其则具有进气口1223A～进气口1223D（如图3所示过滤器单体及其进气口）。惟如前述，无论搭配集尘杯体124的进气口数量为何，以图3为例，在每一个过滤器120中，进气口1223A～进气口1223D皆是位于环绕轴L1的环形路径上（即环绕轴L1配置），以让流入第一腔室V1的空气是沿环绕轴L1的环形路径的切线方向流入过滤器120，并在过滤器120内形成螺旋空气流，且由于集尘杯体124的底部为封闭结构，因此随着异物被收集于底部，其余已过滤的空气会经导引部127而从出气口125流出过滤器120。

请再参考图1与图3，值得注意是，在本实施例中，每个过滤器120还包括弹性薄膜126，其材质例如是金属或塑胶，设置在出气口125处且相对于出气口125可开合，弹性薄膜126依据流经出气口125的空气流量而改变出气口125的开合程度。

举例来说，图4与图5分别示出弹性薄膜与出气口简单示意图，以对应不同空气流量时的状态，在此以俯视视角示出顶盖122，同时以「×」表示出气口125被弹性薄膜126完全覆盖，以「Δ」表示出气口被弹性薄膜126局部覆盖，而以「○」表示出气口125未被弹性薄膜126遮蔽。在图5中，由于空气流量较大，因此有较多的弹性薄膜126处于开启出气口125的状态，而在图4中，由于空气流量较小，因此较少弹性薄膜126能据以开启过滤器120的出气口125。当然，随着空气流量的改变，出气口125的开启尺寸将会有无数变化，而非仅上述所限制。

进一步地说，本实施例的设计者还可通过改变这些过滤器120的这些弹性薄膜126的弹性系数，便能让弹性薄膜126依据空气流量的多少而改变对应过滤器120之出气口125的开合状态。换句话说，在本实施例的这些过滤器120中，这些弹性薄膜126具有至少一种弹性系数，而得以让过滤器120能因应空气流量的改变，因此过滤装置得以不被空气流量所限制，也就是本实施例的过滤组件100实质上能应付可变空气流量的内燃机200而具有较佳的适用范围。除上述效果之外，此举也能让内燃机200处于运转转速较小时，因其所需的空气流量也较小，故仅会有一个过滤器120或多个过滤器120的部分是处于作动状态。换句话说，本实施例通过将前述单一且以最大空气流量所设置的过滤器，予以进化为多个较小流量的过滤器组合，以有效因应空气流量的变化与维持适当的空气流速，且因过滤器120彼此独立而互不干扰，更有利于制造与维修工序及成本。

请再参考图1，在本实施例中，过滤装置还包括滤网130、滤网140，在本实施例中，其可设置在外壳110的入口E1与出口E2，但不以此为限，在其他实施例中，滤网130、滤网140也可设置在过滤器120的进气口处与出气口处（需对应过滤器120予以适应地结构改变），所述滤网130、滤网140的材质为金属或塑胶，以提高过滤器120的过滤效果，同时也能达成初、中、高密度分层过滤功能。

图6是依据本新型创作另一实施例的过滤器的组装示意图。在本实施例的过滤装置300中，过滤器类似前述是由集合式顶盖与集合式集尘杯体所组成（在此省略配置在出气口314A的弹性薄膜），其中顶盖310具有多个出气口314A与导引部312A，而集尘杯体则具有至少一进气口。进一步地说，以集尘杯体320A为例，其结构上缘设置有进气口321A、进气口322A与进气口323A，而以集尘杯体320B为例，其结构上缘设置有进气口321B、进气口322B、进气口323B与进气口324B，而能达到与前述实施例相同的过滤效果。

综上所述，在本新型创作的上述实施例中，过滤装置通过将多个过滤器彼此结合地设置在一般内燃机空气滤清器外壳之内用以对传送至内燃机的空气提供过滤效果，其中每个过滤器具有弹性薄膜，设置在过滤器的出气口且相对于出气口可开合，弹性薄膜因此而得以依据出气口的空气流量而改变出气口的开合程度，因此随着内燃机所需空气量的多少，过滤装置皆能以至少一过滤器因应所经过的空气流，因此能达到对可变空气流量的空气过滤效果。

由于所述每个过滤器彼此独立而不受影响，因此过滤装置的每个过滤器单体均能自行独立运作，也就是说，过滤器内的空气流均只在所述过滤器内进行旋风式分离过滤的动作，并不会因此影响其他的过滤器。此举让所述过滤器集合的每个单体均能因应需求而加装或减装，也就是说，此举能避免单一过滤器无法因应可变空气流量的使用状态外，也能因此让使用者能个别独立对其进行整修动作，而不致影响过滤装置的整体效能，因而能有效降低制作工艺工序与成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。