КОРПУС ФИЛЬТРА И ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ БЛОК ДЛЯ ВОЗДУХА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F02M35/24 B01D46/00 

Область техники

Изобретение относится к корпусу фильтра для размещения фильтровального блока, содержащего впускной патрубок для воздуха и выпускной патрубок для воздуха, идущего к двигателю. Изобретение относится также к фильтровальному блоку для такого корпуса воздушного фильтра.

Уровень техники

В известных устройствах воздушного фильтра для двигателя внутреннего сгорания грузовой машины корпус фильтра часто имеет съемную нижнюю часть, которая позволяет вынимать и заменять использованный фильтровальный блок снизу, то есть с нижней грязной стороны устройства. Хотя смена фильтра происходит с грязной стороны, все еще существует риск того, что в ограниченном пространстве под транспортным средством новый фильтровальный блок может быть поцарапан о загрязненную область внутри и снаружи корпуса фильтра, что потенциально приводит к попаданию грязи в фильтровальный блок и, таким образом, к чистой стороне воздушной системы и, следовательно, к возможному повреждению двигателя. Такая замена фильтра также включает в себя большие трудозатраты и использование пространства, в особенности, когда транспортное средство необходимо поднимать или размещать поверх смотровой ямы или тому подобного в автомастерской для обеспечения пространства для работы по замене. Операция может содержать снятие нижней части корпуса фильтра, вынимание использованного фильтровального блока, очищение внутренней части и нижней части корпуса, вставление нового фильтровального блока и повторную установку нижней части.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является разработка фильтровального устройства такого типа, который описан во введении, в котором фильтровальный блок может быть заменен более простым способом с малым риском загрязнения чистой стороны фильтровального устройства.

Это достигается с помощью отличительных признаков, описанных в прилагаемой формуле изобретения.

В одном аспекте изобретения корпус фильтра имеет верхнее отверстие для введения и вынимания фильтровального блока, нижнее отверстие, выполненное с возможностью быть закрытым/открытым посредством вставляемой/вынимаемой закрытой нижней части фильтровального блока, и крышку для закрытия верхнего отверстия.

Таким образом, это устройство допускает смену фильтровального блока с верхней стороны корпуса фильтра, упрощая тем самым работу и исключая необходимость поднятия транспортного средства или размещения его на смазочном посту или поверх смотровой ямы. Нижнее отверстие также облегчает очистку внутренней части корпуса фильтра сверху, так что извлекаемая грязь может выходить через нижнее отверстие. Перемещение по направлению вниз после очистки, выполняемое при вставлении нового фильтровального блока, означает, что по направлению к чистой стороне корпуса фильтра загрязнение не будет перемещаться. Тот факт, что нижняя часть фильтровального блока закрывает нижнее отверстие, означает также, что корпус фильтра не нуждается в съемной нижней части.

Хотя возможны другие решения, в одном варианте осуществления выпускной патрубок для воздуха, идущего к двигателю, расположен в крышке. Крышка может быть различными способами выполнена с возможностью снятия и отделения от остальной части корпуса фильтра, чтобы позволить смену фильтра без удаления трубопроводов для воздуха между двигателем и крышкой. Крышка может быть, например, удалена посредством перемещения вдоль и поворота вокруг одного или более соединений трубопроводов. Она также может быть соединена с гибкой трубной секцией, такой так сильфон, например сужающийся сильфон, который может быть вывернут наизнанку, подобно сворачиваемому сильфону, так, чтобы он становился короче, когда крышка удаляется достаточно далеко, чтобы допустить смену фильтра с верхней стороны корпуса фильтра.

Выпускной патрубок для воздуха, идущего к двигателю, также может быть покрыт фильтровальным элементом. Такой фильтровальный элемент, который может содержать фильтровальную ткань или мелкоячеистую сетку на крышке, может обеспечивать защиту от загрязнения чистой стороны с патрубками, идущими к двигателю, когда крышка удаляется для смены фильтра.

Фильтровальный блок в соответствии с изобретением для корпуса фильтра с впускным патрубком для воздуха и выпускным патрубком для воздуха, идущего к двигателю, содержит по существу полуцилиндрический воздушный фильтр. Фильтровальный блок характеризуется закрытой нижней частью фильтра, выполненной с возможностью закрывания нижнего отверстия корпуса фильтра при введении фильтровального блока в корпус.

Фильтровальный блок может иметь центрирующее средство на периферии нижней части фильтра для вхождения в контактное взаимодействие с кромкой нижнего отверстия, упрощая и обеспечивая достижение правильного положения нижней части фильтра при смене фильтра.

Хотя крышка корпуса фильтра может служить в качестве верхнего уплотнения между грязной и чистой стороной фильтровального блока, фильтровальный блок в одном варианте осуществления также имеет верхнюю часть фильтра, имеющую центральное отверстие для выпускного патрубка для воздуха, идущего к двигателю, выполненную с возможностью закрытия верхнего отверстия корпуса фильтра, когда фильтровальный блок вставляется в корпус фильтра.

Верхняя часть фильтра и нижняя часть фильтра нового фильтровального блока могут, таким образом, образовывать и герметизировать грязную сторону корпуса фильтра, то есть кольцевое входное пространство между фильтром и корпусом фильтра, как только новый фильтровальный блок устанавливается в рабочее положение в корпусе фильтра, так что не существует риска загрязнения чистой стороны, когда крышка возвращается на место.

В другом варианте осуществления верхняя сторона верхней части фильтра может быть выполнена с возможностью образования совместно с крышкой корпуса фильтра воздушного отверстия к патрубку для добавочного воздуха корпуса фильтра, которое проходит вдоль периферии выпускного патрубка для воздуха, идущего к двигателю. Это позволяет отфильтрованному воздуху проходить из корпуса фильтра к потребителям, другим, нежели двигатель, например к воздушному компрессору.

Фильтровальный блок может иметь центрирующее средство на периферии верхней части фильтра для вхождения в контактное взаимодействие с кромкой верхнего отверстия, упрощая и обеспечивая достижение правильного положения верхней части фильтра при смене фильтра.

Другие признаки и преимущества изобретения могут быть понятны из формулы изобретения и описания примеров вариантов изобретения, приведенных далее.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - наклонный вид сверху устройства воздушного фильтра в соответствии с изобретением;

Фиг. 2 - продольное сечение вида, соответствующего Фиг. 1, с открытой крышкой;

Фиг. 3 - продольное сечение вида, приблизительно как на Фиг. 2, с воздушным фильтром, частично вытянутым наружу;

Фиг. 4 - детальное изображение с отрезанными частями верхней части устройства воздушного фильтра в соответствии с изобретением;

Фиг. 5 - детальное изображение с отрезанными частями нижней части устройства воздушного фильтра в соответствии с изобретением;

Фиг. 6 - вид сбоку с отрезанными частями верхней части устройства воздушного фильтра в соответствии с изобретением с закрытой крышкой;

Фиг. 7 - вид, соответствующий фиг. 6, с открытой крышкой; и

Фиг. 8А-8С - схематическая иллюстрация процесса открытия крышки устройства по существу в соответствии с фиг. 6 и 7.

На всех чертежах одинаковыми ссылочными позициями обозначены элементы с одинаковыми или похожими функциями.

Подробное описание вариантов осуществления

Устройство воздушного фильтра, изображенное на чертежах, содержит известный удлиненный корпус 10 воздушного фильтра для размещения фильтровального блока или картриджа 50, содержащего по существу полуцилиндрический воздушный фильтр 52. Предназначенный для фильтрации воздух проходит через впускной патрубок 20 для воздуха (фиг. 1), расположенный на наружной стороне корпуса 10 фильтра, в кольцевое пространство между фильтровальным блоком 50 и корпусом 10 фильтра и, после прохождения через фильтр 52, проходит через выпускной патрубок 40 для воздуха, идущего к двигателю, в крышке 30 на верхней стороне корпуса 10 фильтра. Этот выпускной патрубок 40 для воздуха, идущего к двигателю, сам предназначен для соединения с непоказанным впускным элементом двигателя внутреннего сгорания через последовательно расположенные трубные секции 42 для воздуха.

Как наиболее ясно показано на фиг. 4, фильтр 52 фильтровального блока 50 соединен с верхней частью фильтра в форме верхнего уплотнительного элемента 60, который имеет центральное отверстие 62, коаксиальное с внутренней стороной фильтра 52 и с выпускным патрубком 40 для воздуха, идущего к двигателю. Когда фильтровальный блок 50 вставлен в корпус 10, наружная периферия уплотнительного элемента 60 плотно примыкает к кромке 14, которая образует верхнее отверстие 12 корпуса. Центрирующее средство корпуса 10 фильтра и/или верхняя часть фильтра, например кольцевой выступ 67, направленный вниз от нижней стороны верхней части фильтра, может упрощать и обеспечивать достижение правильного положения верхней части фильтра на верхней стороне корпуса 10.

Между верхним уплотнительным элементом 60 фильтровального блока 50 и выпускным патрубком 40 для воздуха, идущего к двигателю, расположено воздушное отверстие 64 (фиг. 4) к выпускному патрубку 36 для добавочного воздуха. Как показано стрелками на фиг. 4, часть фильтруемого воздуха может быть также направлена к кольцевому каналу 66 через воздушное отверстие 64 между крышкой 30 и верхним уплотнительным элементом 60 до того, как он выйдет наружу через выпускной патрубок 36 для добавочного воздуха. Канал 66 может быть образован радиально наружу посредством кольцевого выступа 69, который является частью верхнего уплотнительного элемента 60 и который плотно примыкает к крышке 30. В показанном примере выпускной патрубок 36 для добавочного воздуха, который может направлять отфильтрованный в устройстве воздух к непоказанному потребителю воздуха, такому как, например, воздушный компрессор, расположен в крышке 30 корпуса 10 фильтра. Воздушное отверстие 64 проходит вдоль периферии выпускного патрубка 40 для воздуха, идущего к двигателю, преимущественно вокруг всей периферии в форме зазора, который проходит наклонно наружу и вверх. Ширина зазора может обеспечиваться посредством опор, например множеством равномерно распределенных выпуклостей 68, которые по желанию могут быть расположены на верхнем уплотнительном элементе 60 (фиг. 3) или на крышке 30.

Как наиболее ясно проиллюстрировано посредством упрощенного изображения на фиг. 5, фильтр 52 фильтровального блока 50 также соединен с нижней частью фильтра в форме нижнего уплотнительного элемента 70. Когда фильтровальный блок 50 установлен в корпус 10, наружная периферия нижнего уплотнительного элемента 70 плотно прилегает к нижней кольцевой кромке 18, которая образует нижнее отверстие 16 (фиг. 3) корпуса. Это нижнее отверстие 16 позволяет удалять грязь, чистящее средство и другие частицы из корпуса 10 фильтра во время его очистки, например, в случае смены фильтровального блока 50. Центрирующее средство корпуса 10 и/или нижней части фильтра, например кольцевой выступ 72, направленный вниз от нижней стороны нижней части фильтра, может облегчать и обеспечивать достижение правильного положения нижней части фильтра на нижней стороне корпуса 10.

Хотя возможны другие решения, на фиг. 1-3 и фиг. 6-7 показана вышеупомянутая крышка 30, соединенная с возможностью поворота с корпусом 10 фильтра через шарнир 38, расположенный на верхней наружной стороне корпуса 10. Выпускной патрубок 40 для воздуха крышки 30 может быть дополнительно покрыт фильтровальным элементом 34 (фиг. 2), например фильтровальной тканью и/или мелкоячеистой сеткой для предотвращения попадания загрязнений и твердых частиц в выпускные патрубки 40, 80 для воздуха, когда крышка 30 открыта. Крышка 30 может быть прикреплена к корпусу 10 посредством подходящего крепежного средства, например, посредством непоказанных затяжных болтов или других типов крепежа.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 6 и 7, патрубок 40 для воздуха, расположенный рядом с крышкой 30, имеет сжимаемую или гибкую трубную секцию 42, которая выполнена с возможностью повторного открытия или закрытия крышки 30 без извлечения или перемещения неподвижного патрубка 80 для воздуха, расположенного рядом с двигателем. В показанном варианте осуществления трубная секция 42 имеет сужающуюся искривленную часть С, выполненную из сгибаемого каучукового упругого материала, который, подобно сворачиваемому сильфону, позволяет части с большим поперечным сечением, расположенной рядом с крышкой 30, быть вывернутой наружу, с помощью или без помощи специалиста по сервису, поверх части с сужающимся поперечным сечением, расположенной рядом с патрубком 80 для воздуха, приблизительно так, как показано на фиг. 7, когда крышка 30 открывается. В рабочем состоянии трубная секция 42 растянута поверх выпускного патрубка 40 для воздуха, идущего к двигателю, и патрубка 80 для воздуха. Средняя линия искривленной части может тогда проходить приблизительно на одинаковом расстоянии R от крышки шарнира 38.

На фиг. 8А-8С более подробно показан процесс открывания устройства, по существу соответствующий процессу, показанному на фиг. 6 и 7. Выпускные патрубки 40 и 80 для воздуха проходят относительно далеко в гибкую трубную секцию 42 для того, чтобы ее поддерживать и предотвращать ее сплющивание во время работы. Как показано на фиг. 8В, часть с поперечным сечением трубной секции 42 между патрубками может быть образована различными путями, например посредством надрезов материала или посредством остаточных напряжений, с возможностью некоторого подтягивания или деформирования радиально вовнутрь, когда крышка 30 начинает открываться. Более крупный патрубок 40, соединенный с крышкой 30, будет тогда располагаться вокруг более узкого патрубка 80 и на расстоянии от него. Когда в дальнейшем крышка из фиг. 8С достигнет открытого состояния, которое позволяет извлекать непоказанный фильтровальный блок из корпуса 10 фильтра, на части трубной секции 42, которая опирается на концевую часть более узкого патрубка 80, может быть естественно образован лепесток 44 так, чтобы трубная секция 42 разворачивалась подобно сворачиваемому сильфону на этой концевой части.

В настоящем или в других вариантах осуществления крышка 30 не обязательно должна быть шарнирно прикреплена к остальной части корпуса 10, так как она также может быть полностью снята с корпуса 10 посредством непоказанного способа.

Приведенное выше подробное описание главным образом предназначено для облегчения понимания, и из него не должны следовать не нужные ограничения изобретения. Модификации, которые будут очевидны для специалистов в данной области техники после изучения описания, могут быть выполнены в пределах сущности или объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к корпусу фильтра для размещения фильтровального блока и к фильтровальному блоку для такого корпуса воздушного фильтра. Изобретение состоит из корпуса (10) фильтра для фильтровального блока (50) с полуцилиндрическим воздушным фильтром (52), содержащего впускной патрубок (20) для воздуха и выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю. Корпус (10) фильтра имеет верхнее отверстие (12) для введения и вынимания фильтровального блока (50), нижнее отверстие (16), выполненное с возможностью закрытия или открытия закрытой нижней частью (70) вводимого или вынимаемого фильтровального блока (50), и крышку (30) для закрытия верхнего отверстия (12). 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Корпус (10) фильтра для фильтровального блока (50) с по существу полуцилиндрическим воздушным фильтром (52), содержащий впускной патрубок (20) для воздуха и выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю, отличающийся тем, что он содержит:
верхнее отверстие (12) для введения и вынимания фильтровального блока (50);
нижнее отверстие (16), выполненное с возможностью закрытия и открытия посредством закрытой нижней части фильтра соответственно вводимого или вынимаемого фильтровального блока (50); и
крышку (30) для закрытия верхнего отверстия (12).

2. Корпус фильтра по п. 1, отличающийся тем, что выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю, расположен в крышке (30).

3. Корпус фильтра по п. 1 или 2, отличающийся тем, что выпускной патрубок (40) для воздуха, идущего к двигателю, покрыт фильтровальным элементом (34).

4. Фильтровальный блок (50) для корпуса (10) фильтра с впускным патрубком (20) для воздуха и выпускным патрубком (40) для воздуха, идущего к двигателю, содержащий по существу полуцилиндрический воздушный фильтр (52), отличающийся тем, что он содержит закрытую нижнюю часть фильтра, выполненную с возможностью закрытия нижнего отверстия (16) корпуса (10) фильтра, когда фильтровальный блок вводится в корпус (10) фильтра.

5. Фильтровальный блок по п. 4, отличающийся тем, что он содержит центрирующее средство (72) на периферии нижней части фильтра для взаимодействия с кромкой (18) нижнего отверстия (16).

6. Фильтровальный блок по п. 4 или 5, отличающийся тем, что он содержит верхнюю часть фильтра с центральным отверстием (62) для выпускного патрубка (40) для воздуха, идущего к двигателю, и выполненный с возможностью закрытия верхнего отверстия (12) корпуса (10) фильтра, когда фильтровальный блок (50) вводится в корпус (10) фильтра.

7. Фильтровальный блок по п. 6, отличающийся тем, что верхняя сторона верхней части фильтра выполнена с возможностью образования вместе с крышкой (30) воздушного отверстия (64) к выпускному патрубку (36) для добавочного воздуха корпуса (10) фильтра, причем отверстие (64) проходит вдоль периферии выпускного патрубка (40) для воздуха, идущего к двигателю.

8. Фильтровальный блок по п. 7, отличающийся тем, что он содержит центрирующее средство (67) на периферии верхней части фильтра для взаимодействия с кромкой (14) верхнего отверстия (12).

9. Фильтровальный блок по п. 6, отличающийся тем, что он содержит центрирующее средство (67) на периферии верхней части фильтра для взаимодействия с кромкой (14) верхнего отверстия (12).