專(zhuān)利名稱(chēng)：燃燒空氣凈化器凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與諸如緊湊型裝載機(jī)之類(lèi)的自動(dòng)底盤(pán)(tool carrier) 一起使用的空氣凈化器凈化系統(tǒng)，用于通過(guò)將預(yù)濾器連接到軸流式冷卻風(fēng)機(jī)的低壓側(cè)從發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒空氣過(guò)濾器組件的預(yù)濾器抽取低流量空氣。
背景技術(shù)：
通過(guò)從過(guò)濾器的空氣預(yù)濾器段吸出選定量的空氣，吸氣器已經(jīng)用于增加用于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣口過(guò)濾器的效率。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，特殊的除塵配置已經(jīng)被利用于為預(yù)濾器提供真空或抽吸流。吸氣器需要數(shù)個(gè)部件。使用的其它系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣吸氣器，其將提供真空到發(fā)動(dòng)機(jī)空氣過(guò)濾器的預(yù)濾器部分。這些在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中產(chǎn)生限制，提高了噪音水平，并且增加了排氣系統(tǒng)部件的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒進(jìn)口空氣過(guò)濾器的凈化預(yù)濾器部分，其流體地連接到冷卻風(fēng)機(jī)的低壓側(cè)部分，冷卻風(fēng)機(jī)用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)部件，諸如散熱器、油冷卻器或類(lèi)似組件。如圖所示的冷卻風(fēng)機(jī)是安裝在護(hù)罩中的軸流風(fēng)機(jī)，并且在軸流風(fēng)機(jī)的一側(cè)上形成低壓區(qū)域和在另一側(cè)上形成高壓區(qū)。用于空氣預(yù)濾器的凈化空氣通過(guò)管道打開(kāi)到護(hù)罩的低壓側(cè)，沒(méi)有任何額外的元件。管道通過(guò)預(yù)濾器滲出少量空氣以?xún)艋艿篮碗s質(zhì)粒子沉積在預(yù)濾器的底部。本凈化系統(tǒng)易于安裝、高效并且對(duì)用于冷卻其它發(fā)動(dòng)機(jī)部件或發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒空氣的冷卻空氣流不產(chǎn)生不利的影響。


圖1是具有根據(jù)本發(fā)明制造的用于燃燒空氣預(yù)濾器的空氣凈化系統(tǒng)的典型緊湊型裝載機(jī)的圖示；圖2是圖1的緊湊型裝載機(jī)的后部的部分示意性垂直剖面圖，顯示空氣冷卻系統(tǒng)具有軸流式風(fēng)機(jī)，并且具有連接到通向發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒進(jìn)氣口空氣過(guò)濾器的預(yù)濾器部分的管道的開(kāi)口 ；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)濾器的預(yù)濾器的凈化系統(tǒng)的示意性透視圖；和圖4是通過(guò)圖3所示的空氣過(guò)濾器的示意性透視剖視圖。
具體實(shí)施例方式顯示為在圖1中整體標(biāo)注為10的緊湊型裝載機(jī)的工作車(chē)輛具有主框架12和驅(qū)動(dòng)車(chē)輪11。驅(qū)動(dòng)車(chē)輪被驅(qū)動(dòng)以正常方式移動(dòng)裝載機(jī)。駕駛室14位于裝載機(jī)的前端，以區(qū)域 16表示的后發(fā)動(dòng)機(jī)艙容納發(fā)動(dòng)機(jī)18 (見(jiàn)圖2和3)。發(fā)動(dòng)機(jī)18可以是空氣冷卻或液體冷卻的，并且在本發(fā)明中顯示了液體冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。緊湊型裝載機(jī)10包括用于使用合適的液壓缸 22操作提升臂20的各種液壓元件。發(fā)動(dòng)機(jī)18驅(qū)動(dòng)液壓泵，以提供用于驅(qū)動(dòng)地面驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和其它液壓元件的假牙液壓流體。圖2是發(fā) 動(dòng)機(jī)艙16以及風(fēng)機(jī)和冷卻系統(tǒng)26的示意性橫截面?？梢钥闯?，冷卻系統(tǒng)艙26位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙16和駕駛室14之間的空間中，駕駛室14在圖2中示意地顯示為座位28。由此可以看出，冷卻系統(tǒng)艙非常接近發(fā)動(dòng)機(jī)艙，并且通過(guò)在冷卻系統(tǒng)艙后部處的擋板壁板32隔開(kāi)。冷卻系統(tǒng)包括軸流式風(fēng)機(jī)組件46，軸流式風(fēng)機(jī)組件46包括第一風(fēng)機(jī)護(hù)罩40，其為具有第一或進(jìn)氣喉管42和第二或排氣喉管44的環(huán)形護(hù)罩。應(yīng)該指出的是，喉管42和44 形成通向第一個(gè)風(fēng)機(jī)護(hù)罩40的內(nèi)部的開(kāi)口，并且包括進(jìn)氣口和排氣口。所述喉管具有大致相同的尺寸。進(jìn)氣喉管42可以形成所示的文氏管以在進(jìn)口處產(chǎn)生低壓。軸流式風(fēng)機(jī)組件 46具有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)52帶有驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片55的輸出軸。風(fēng)機(jī)罩由合適的支架48支撐在支撐壁板38上，支架48還用于支撐風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá) 52。當(dāng)通過(guò)馬達(dá)52旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸流式風(fēng)機(jī)葉片55將在軸向上產(chǎn)生空氣流，并且在這種情況下， 將引導(dǎo)空氣通過(guò)在喉管42的頂部上部分地示出的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻散熱器58和以正常的方式安裝在散熱器58的頂部上的油冷卻器56。空調(diào)冷凝器和/或用于冷卻輸入的燃燒空氣的中間冷卻器或中冷器也可以設(shè)置在第一風(fēng)機(jī)護(hù)罩40之上。換向閥59可以用于在任何旋轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)52。如圖所示，風(fēng)機(jī)葉片55 轉(zhuǎn)動(dòng)以產(chǎn)生進(jìn)入喉管42的處于負(fù)(低)壓力的空氣流，并且排出空氣進(jìn)入第二排氣護(hù)罩或增壓室(plenum)60，第二排氣護(hù)罩在葉片55轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)接收來(lái)自風(fēng)機(jī)組件46的空氣流。已通過(guò)設(shè)置的散熱器和其它冷卻器的空氣然后通過(guò)由格柵63覆蓋的橫向側(cè)開(kāi)口 62排出。圖2 中顯示了一個(gè)開(kāi)口 62。一些廢氣也可以引向發(fā)動(dòng)機(jī)艙。發(fā)動(dòng)機(jī)18具有發(fā)動(dòng)機(jī)空氣燃燒過(guò)濾器66，空氣燃燒過(guò)濾器66由支架67以合適的方式安裝到緊湊型裝載機(jī)10的壁板。進(jìn)氣口空氣過(guò)濾器66是常規(guī)的并且具有預(yù)濾器外殼68和過(guò)濾器部分70。過(guò)濾器部分70具有用于濾出細(xì)顆粒的可更換濾芯(filter element) 71。燃燒空氣被通過(guò)過(guò)濾器66的端部吸入口 72吸入并且之后通過(guò)預(yù)濾器部分68 和過(guò)濾器部分70，空氣通過(guò)大型管道或?qū)Ч?4流入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒空氣進(jìn)口或渦輪增壓器進(jìn)口，如圖示意性說(shuō)明的那樣。為了提高預(yù)濾器的效率，從預(yù)濾器外殼或者部分68抽出少量空氣。如圖2所示， 端口 76在軸流式風(fēng)機(jī)組件46的風(fēng)機(jī)葉片55的低壓或負(fù)壓側(cè)穿過(guò)風(fēng)機(jī)護(hù)罩40通向喉管42 中。如在圖2、3和4所示，管道(conduit)或管線(line) 80連接到開(kāi)口或端口 76，并且還連接到接頭82，如圖3所示，接頭82穿過(guò)預(yù)濾器部分68的底壁板開(kāi)口。預(yù)濾器68可根據(jù)需要設(shè)計(jì)，但一般會(huì)包括一些擋板，所述擋板將引起進(jìn)入空氣出現(xiàn)湍流，以趨于將大顆粒分離出導(dǎo)管。圖4是進(jìn)氣口過(guò)濾器的一種形式的部分示意圖。用于一系列湍流引起管86接收進(jìn)入空氣。在預(yù)濾器部分68中從進(jìn)入空氣分離的灰塵和雜質(zhì)掉落在過(guò)濾器外殼的下部壁板88上，并且開(kāi)口 89通向用于管道80的接頭82，管道80向預(yù)濾器提供低真空。通過(guò)凈化空氣管80從預(yù)濾器部分68抽取的空氣流量可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)變化，并且典型地可以在通過(guò)過(guò)濾器66的總風(fēng)量的5%和15%之間。從預(yù)濾器部分抽出的雜質(zhì)和碎片進(jìn)入第二護(hù)罩60并且排出側(cè)開(kāi)口 62。應(yīng)當(dāng)指出，不需要任何單獨(dú)的真空泵、真空裝置或吸氣器。凈化空氣管80直接通向風(fēng)機(jī)的低壓或負(fù)壓側(cè)面。管子(tube) 80在風(fēng)機(jī)護(hù)罩40的外部并且不穿過(guò)冷卻系統(tǒng)管道或任何其它管道。管子80容易地連接到軸流式風(fēng)機(jī)組件46的負(fù)壓側(cè)。管子80僅需要長(zhǎng)度短的軟管，并且到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的出口管也是短管。將管到連接到冷卻風(fēng)機(jī)負(fù)壓側(cè)用于從燃燒空氣過(guò)濾器抽取凈化空氣通過(guò)提高預(yù)濾器的效率和功能而增加過(guò)濾元件的使用壽命。過(guò)濾器的使用壽命的增加降低了機(jī)器運(yùn)作成本。僅具有與進(jìn)行連接有關(guān)的最小成本，并且此外，本配置并不增加源自進(jìn)口空氣流的噪聲。所需要的全部就是在用于軸流式風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)護(hù)罩中設(shè)置端口，并且使用管子 (tube)或?qū)Ч?duct)80將該端口連接到燃燒空氣過(guò)濾器的預(yù)濾器部分上的接頭。雖然已參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在沒(méi)有違背本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行變化。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)，包括用于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒空氣的空氣過(guò)濾器；預(yù)濾器，用于進(jìn)入空氣過(guò)濾器的空氣，以從燃燒空氣中除去顆粒，所述預(yù)濾器具有外殼，外殼具有用于連接到低壓氣源的接頭；用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)，包括在護(hù)罩中的風(fēng)機(jī)，護(hù)罩具有包括用于輸入空氣的進(jìn)氣通道的進(jìn)口和用于排出空氣的出口 ；和管道，連接到所述進(jìn)氣通道并且連接到所述預(yù)濾器，用于流體連通以從預(yù)濾器抽取空氣進(jìn)入所述進(jìn)氣通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，包括用于靠近護(hù)罩支撐預(yù)濾器的支架，并且所述空氣過(guò)濾器具有連接到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣口的被過(guò)濾空氣出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中風(fēng)機(jī)包括軸流式風(fēng)機(jī)并且所述進(jìn)氣通道包括進(jìn)氣喉管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，護(hù)罩的進(jìn)氣通道和預(yù)濾器之間的管道包括管子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)，其中進(jìn)氣通道被連接以通過(guò)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置抽取空氣。
6.其中根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)，其中進(jìn)氣喉管和預(yù)濾器之間的管道在預(yù)濾器的下側(cè)處通向預(yù)濾器。
7.一種與內(nèi)燃機(jī)的組合，具有 冷卻系統(tǒng)；風(fēng)機(jī)，使冷卻空氣穿過(guò)冷卻系統(tǒng)元件，用來(lái)冷卻內(nèi)燃機(jī)；和空氣過(guò)濾器，用于過(guò)濾用于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)入燃燒空氣，所述空氣過(guò)濾器包括預(yù)濾器段，改進(jìn)包括用于所述風(fēng)機(jī)的護(hù)罩，具有低壓側(cè)和高壓側(cè)；和管道，連接在護(hù)罩的低壓側(cè)和預(yù)濾器之間，以抽取部分空氣通過(guò)預(yù)濾器流入護(hù)罩的低壓側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合，其中，預(yù)濾器和過(guò)濾器安裝在單個(gè)過(guò)濾器外殼中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合，其中，護(hù)罩的低壓側(cè)和預(yù)濾器之間的連接在預(yù)濾器的下側(cè)處通向預(yù)濾器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合，其中，所述冷卻系統(tǒng)風(fēng)機(jī)包括軸流式風(fēng)機(jī)，并且護(hù)罩圍繞所述軸流式風(fēng)機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合，其中，護(hù)罩在進(jìn)氣喉管處形成文氏管以提供護(hù)罩的低壓側(cè)。
12.一種從內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣口空氣過(guò)濾器的預(yù)濾器部分凈化灰塵和雜質(zhì)的方法，包括下述步驟設(shè)置具有負(fù)壓區(qū)域的用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻風(fēng)機(jī)，將管子從預(yù)濾器部分連接到冷卻風(fēng)機(jī)的負(fù)壓區(qū)域，以從預(yù)濾器中抽出空氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括下述步驟 靠近預(yù)濾器的底部將所述管子連接到預(yù)濾器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括下述步驟通過(guò)所述管子抽出通過(guò)進(jìn)氣口空氣過(guò)濾器的總氣流的5%和15%之間的空氣。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種工作車(chē)輛，諸如緊湊型裝載機(jī)(10)，具有包括產(chǎn)生用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)部件(56，58)的空氣流的冷卻風(fēng)機(jī)(55)的冷卻系統(tǒng)(46，56，58)。風(fēng)機(jī)(55)顯示為軸流式風(fēng)機(jī)，在圍繞風(fēng)機(jī)(55)的護(hù)罩中具有進(jìn)氣喉管。進(jìn)氣喉管(42)處于負(fù)壓或低壓下，并且導(dǎo)管或管道(80)連接到進(jìn)氣喉管(42)并且連接到將燃燒空氣提供到發(fā)動(dòng)機(jī)(18)的空氣過(guò)濾器組件(66)的預(yù)濾器(68)。進(jìn)氣喉管(42)中的負(fù)壓使空氣從預(yù)濾器(68)流動(dòng)到進(jìn)氣喉管(42)。
文檔編號(hào)F02M35/10GK102159824SQ200980137053
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者布朗東·J·基西 申請(qǐng)人:克拉克設(shè)備公司