空气滤清器及混合动力汽车

摘要

本发明提供一种空气滤清器及混合动力汽车，其中，所述空气滤清器包括壳体、进气口、出气口和位于所述壳体内部的第一霍尔姆兹共振消音器、第二霍尔姆兹共振消音器和第一隔板，所述第一霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第一共振腔体和第一连接管，所述第二霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第二共振腔体和第二连接管，所述第一连接管位于所述第一共振腔体与第二共振腔体之间，所述第一隔板与所述壳体的侧面连接，所述第二连接管位于所述第二共振腔体与第一隔板之间，所述进气口位于所述壳体的侧面，所述出气口位于所述壳体的底面。本发明的空气滤清器避免了布置外挂式谐振腔，同时又满足了顶置空气滤清器承担发舱装饰盖所需要的美观功能。

权利要求

1.一种空气滤清器，其特征在于，包括壳体、进气口、出气口和位于所述壳体内部的第一霍尔姆兹共振消音器、第二霍尔姆兹共振消音器和第一隔板，所述第一霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第一共振腔体和第一连接管，所述第二霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第二共振腔体和第二连接管，所述第一连接管位于所述第一共振腔体与第二共振腔体之间，所述第一隔板与所述壳体的侧面连接，所述第二连接管位于所述第二共振腔体与第一隔板之间，所述进气口位于所述壳体的侧面，所述出气口位于所述壳体的底面；所述第一连接管和第二连接管的底面均向所述壳体的内部凹陷；所述空气滤清器还包括第二隔板，以及被所述第二隔板隔开的第一扩张腔体和第二扩张腔体，所述第二隔板的两端连接于所述壳体的侧面，所述第一扩张腔体分别与所述第一连接管和第二连接管连通，所述第二隔板上设有用于连通所述第一扩张腔体和第二扩张腔体的第一通孔，所述进气口对准所述第一扩张腔体，所述出气口位于所述第二扩张腔体的底面。

2.如权利要求1所述的空气滤清器，其特征在于，所述空气滤清器还包括第三隔板和滤纸，所述第三隔板的一端与所述第二隔板连接，所述第三隔板的另一端与所述壳体的侧面连接，所述第三隔板将所述第二扩张腔体分为前腔体和后腔体，所述前腔体被所述滤纸分为上前腔体和下前腔体，所述第三隔板设有位于所述滤纸上方的第二通孔，所述第一通孔位于所述滤纸的下方，所述出气口位于所述后腔体的底面。

3.如权利要求2所述的空气滤清器，其特征在于，所述壳体被分为上壳体和下壳体，所述滤纸位于所述上壳体和下壳体之间。

4.如权利要求3所述的空气滤清器，其特征在于，所述空气滤清器还包括与所述滤纸连接的框架，所述框架位于所述上壳体和下壳体之间，所述框架为发泡PU框架。

5.如权利要求3所述的空气滤清器，其特征在于，所述第一共振腔体包括位于所述上壳体内的第一上共振腔体，以及位于所述下壳体内的第一下共振腔体；所述第二共振腔体包括位于所述上壳体内的第二上共振腔体，以及位于所述下壳体内的第二下共振腔体；所述第一隔板包括位于所述上壳体内的第一上隔板，以及位于所述下壳体内的第一下隔板。

6.如权利要求5所述的空气滤清器，其特征在于，所述第一下共振腔体设有第一定位槽，所述第一上共振腔体和第一下共振腔体通过所述第一定位槽固定；所述第二下共振腔体设有第二定位槽，所述第二上共振腔体和第二下共振腔体通过所述第二定位槽固定，所述第一下隔板设有第三定位槽，所述第一上隔板与第一下隔板通过所述第三定位槽固定。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的空气滤清器，其特征在于，所述空气滤清器还包括出气管与密封圈，所述出气管位于所述出气口处，所述密封圈套设在所述出气管上。

8.一种混合动力汽车，其特征在于，包括发动机，以及如权利要求1～7中任一项所述的空气滤清器，所述空气滤清器位于所述发动机的顶部。

说明书

空气滤清器及混合动力汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车领域，具体涉及一种空气滤清器及混合动力汽车。

背景技术

[0002] 随着能源及环境问题的日益突出，发展新能源汽车是缓解能源短缺和降低环境污染的重要措施和有效途径，是汽车行业技术和产业革新的必然趋势。新能源汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车和氢能源动力汽车等，而混合动力汽车由于包含油电混合系统，驱动电机通常布置在发舱，根据需要进气系统必须布置在发动机顶部，由于进气系统顶置，有时进气系统管路较短无法进行消声元件的布置，需要将消声元件布置在空气滤清器的内部，但空气滤清器由于顶置又要承担发舱装饰盖的功能，因此对于消声元件的布置是个比较棘手的问题。

[0003] 进气系统空气滤清器本身作为一个扩张腔型消声器，其它消声元件还有谐振腔、四分之一波长管、高频消音器，其中谐振腔、高频消音器均可以布置在空气滤清器上。扩张腔消音器是由一个腔室和两边与之相连接的管道组成，可以实现对较宽频段的噪声进行消减。现有技术中空气滤清器上需要布置谐振腔时，通常将谐振腔外挂于空滤器壳体外部，谐振腔的腔体通过焊接固定在空滤器壳体外部。但是当空气滤清器采用布置在发动机顶部同时需要承担消音元件与发舱装饰盖的功能时，采用现有技术布置谐振腔存在两方面问题：1、由于顶置，空气滤清器壳体的高度方向尺寸不能设计太大，通常需做成扁平状，不利于布置外挂式谐振腔；二、谐振腔采用外挂式布置很不美观。

发明内容

[0004] 本发明的主要目的是提供一种空气滤清器及混合动力汽车，旨在解决现有的混合动力汽车的空气滤清器布置在发动机顶部时不利于布置外挂式谐振腔，且谐振腔采用外挂式布置不美观的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提出的空气滤清器，包括壳体、进气口、出气口和位于所述壳体内部的第一霍尔姆兹共振消音器、第二霍尔姆兹共振消音器和第一隔板，所述第一霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第一共振腔体和第一连接管，所述第二霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第二共振腔体和第二连接管，所述第一连接管位于所述第一共振腔体与第二共振腔体之间，所述第一隔板与所述壳体的侧面连接，所述第二连接管位于所述第二共振腔体与第一隔板之间，所述进气口位于所述壳体的侧面，所述出气口位于所述壳体的底面。

[0006] 优选地，所述空气滤清器还包括第二隔板，以及被所述第二隔板隔开的第一扩张腔体和第二扩张腔体，所述第二隔板的两端连接于所述壳体的侧面，所述第一扩张腔体分别与所述第一连接管和第二连接管连通，所述第二隔板上设有用于连通所述第一扩张腔体和第二扩张腔体的第一通孔，所述进气口对准所述第一扩张腔体，所述出气口位于所述第二扩张腔体的底面。

[0007] 优选地，所述空气滤清器还包括第三隔板和滤纸，所述第三隔板的一端与所述第二隔板连接，所述第三隔板的另一端与所述壳体的侧面连接，所述第三隔板将所述第二扩张腔体分为前腔体和后腔体，所述前腔体被所述滤纸分为上前腔体和下前腔体，所述第三隔板设有位于所述滤纸上方的第二通孔，所述第一通孔位于所述滤纸的下方，所述出气口位于所述后腔体的底面。

[0008] 优选地，所述壳体被分为上壳体和下壳体，所述滤纸位于所述上壳体和下壳体之间。

[0009] 优选地，所述空气滤清器还包括与所述滤纸连接的框架，所述框架位于所述上壳体和下壳体之间，所述框架为发泡PU(聚氨基甲酸酯，polyurethane) 框架。

[0010] 优选地，所述第一共振腔体包括位于所述上壳体内的第一上共振腔体，以及位于所述下壳体内的第一下共振腔体；所述第二共振腔体包括位于所述上壳体内的第二上共振腔体，以及位于所述下壳体内的第二下共振腔体；所述第一隔板包括位于所述上壳体内的第一上隔板，以及位于所述下壳体内的第一下隔板。

[0011] 优选地，所述第一下共振腔体设有第一定位槽，所述第一上共振腔体和第一下共振腔体通过所述第一定位槽固定；所述第二下共振腔体设有第二定位槽，所述第二上共振腔体和第二下共振腔体通过所述第二定位槽固定，所述第一下隔板设有第三定位槽，所述第一上隔板与第一下隔板通过所述第三定位槽固定。

[0012] 优选地，所述第一连接管和第二连接管的底面均向所述壳体的内部凹陷。

[0013] 优选地，所述空气滤清器还包括出气管与密封圈，所述出气管位于所述出气口处，所述密封圈套设在所述出气管上。

[0014] 此外，本发明还提出一种混合动力汽车，包括发动机，以及如上述所述的空气滤清器，所述空气滤清器位于所述发动机的顶部。

[0015] 本发明技术方案中的空气滤清器，第一共振腔体与第二共振腔体之间形成有第一连接管，第二共振腔体与第一隔板之间形成有第二连接管，第一共振腔体和第一连接管形成第一霍尔姆兹共振消音器，第二共振腔体与第二连接管形成第二霍尔姆兹共振消音器；外部脏空气由进气口进入壳体内，第一霍尔姆兹共振消音器消除某个特定频率的气流峰值噪声，第二霍尔姆兹共振消音器可以消除另一特定频率的气流峰值噪声，最后气流通过出气口被吸入发动机。本发明在空气滤清器的内部设计双共振腔消音器，可以有效地消减两个频率进气峰值噪声，避免了布置外挂式谐振腔，同时又满足了顶置空气滤清器承担发舱装饰盖所需要的美观功能。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0017] 图1为本发明一实施例的空气滤清器的爆炸图；

[0018] 图2为本发明一实施例的空气滤清器的部分结构示意图；

[0019] 图3为本发明一实施例的空气滤清器的另一部分结构示意图；

[0020] 图4为本发明一实施例的空气滤清器的俯视截面图；

[0021] 图5为本发明一实施例的空气滤清器的侧视截面图；

[0022] 图6为本发明一实施例的空气滤清器的又一部分结构示意图。

[0023] 附图标号说明：

[0024]标号 名称 标号 名称
1 壳体 11 上壳体
12 下壳体 2 进气口
3 出气口 31 出气管
32 密封圈 41 第一共振腔体
411 第一上共振腔体 4111 第四上隔板
412 第一下共振腔体 4121 第四下隔板
4122 第一定位槽 42 第一连接管
51 第二共振腔体 511 第二上共振腔体
5111 第五上隔板 512 第二下共振腔体
5121 第五下隔板 5122 第二定位槽
52 第二连接管 521 第一隔板
5211 第一上隔板 5212 第一下隔板
5213 第三定位槽 6 第一扩张腔体
61 第二隔板 611 第一通孔
7 第二扩张腔体 71 第三隔板
711 第二通孔 72 前腔体
721 上前腔体 722 下前腔体
73 后腔体 8 滤纸
81 框架    

[0025] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

[0028] 另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0029] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0030] 另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

[0031] 本发明所指的“上下”及“前后”是以图1所示的方位为基准。即本发明所指的“上下”对应图1的上下方位，本发明所指的“前”对应图1所示的左下方向，本发明所指的“后”对应图1所示的右上方向。

[0032] 本发明提出一种空气滤清器，如图1-5所示，包括壳体1、进气口2、出气口3和位于壳体1内部的第一霍尔姆兹共振消音器、第二霍尔姆兹共振消音器和第一隔板521，第一霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第一共振腔体41和第一连接管42，第二霍尔姆兹共振消音器包括互相连通的第二共振腔体51和第二连接管52，第一连接管42位于第一共振腔体41与第二共振腔体51之间，第一隔板521与壳体1的侧面连接，第二连接管52位于第二共振腔体51与第一隔板521之间，进气口2位于壳体1的侧面，出气口3 位于壳体1的底面。

[0033] 霍尔姆兹共振消音器是由一个消音容器和一根连接管组成，通过调整消音容器的容积、连接管的长度及截面积，使得霍尔姆兹共振消音器的共振频率与需要消除的噪声频率相同时，可以实现对该频率的噪声具有很高的传递损失，可以有效地消除该频率的噪声。

[0034] 本发明的第一共振腔体41、第二共振腔体51的容积，以及第一连接管 42和第二连接管52的长度和截面积均可以调整，以获得所需要的共振频率，双共振腔消音器的运用可以有效地消减两个频率进气峰值噪声，满足了发动机的匹配性能，同时又满足顶置空气滤清器承担发舱装饰盖所需要的美观功能，有别于现有技术将谐振腔单独开发通过焊接等方式外挂于空气滤清器的壳体1上，本发明在零部件数量没有增加的情况下，通过结构设计使得空气滤清器具备两个霍尔姆兹共振消音器的功能，减小了零件开发数量，降低了工装开发成本，实现了低成本高性能和外形美观的统一。

[0035] 作为一种优选地实施方式，空气滤清器还包括第二隔板61，以及被第二隔板61隔开的第一扩张腔体6和第二扩张腔体7，第二隔板61的两端连接于壳体1的侧面，第一扩张腔体6分别与第一连接管42和第二连接管52连通，第二隔板61上设有用于连通第一扩张腔体6和第二扩张腔体7的第一通孔611，进气口2对准第一扩张腔体6，出气口3位于第二扩张腔体7的底面。进气口2、第一扩张腔体6和第一通孔611形成第一扩张消音器；第一通孔 611、第二扩张腔体7和出气口3形成第二扩张消音器。

[0036] 外部脏空气由进气口2流入第一扩张腔体6，然后由第一通孔611流出，进入第二扩张腔体7，最后通过出气口3被吸入发动机，第一扩张消音器和第二扩张消音器分别在不同的宽频段区间对气流声波起到消声作用，双扩张消音器的运用可以错开单扩张消音器的通过频率，进一步改善了宽频率段的传递损失，使得空气滤清器在宽频段的传递损失更高。

[0037] 在另一优选的实施例中，空气滤清器还包括第三隔板71和滤纸8，第三隔板71的一端与第二隔板61连接，第三隔板71的另一端与壳体1的侧面连接，第三隔板71将第二扩张腔体7分为前腔体72和后腔体73，前腔体72 被滤纸8分为上前腔体721和下前腔体722，第三隔板71设有位于滤纸8上方的第二通孔711，第一通孔611位于滤纸8的下方，出气口3位于后腔体 73的底面。后腔体73与上前腔体721形成干净侧空气腔体，外部空气由进气口2流入第一扩张腔体6，然后通过第二隔板61的第一通孔611，进入下前腔体722，通过滤纸8过滤后的干净空气进入干净侧空气腔体内，最后通过出气口3被吸入发动机，进一步增加了空气滤清器的消音效果。

[0038] 更细化地，壳体1被分为上壳体11和下壳体12，滤纸8位于上壳体11 和下壳体12之间。上壳体11和下壳体12可通过螺钉连接，装配时，先将滤纸8放在下壳体12的上端，再用螺钉将上壳体11固定在下壳体12上，结构简单，便于装配和拆卸。

[0039] 更具体地，如图1所示，空气滤清器还包括与滤纸8连接的框架81，框架81位于上壳体11和下壳体12之间，框架81为发泡PU框架。发泡PU 框架通过浇筑粘接与滤纸8成为一体结构，制备简单且成本低。

[0040] 其中，第一共振腔体41包括位于上壳体11内的第一上共振腔体411，以及位于下壳体12内的第一下共振腔体412；第二共振腔体51包括位于上壳体11内的第二上共振腔体511，以及位于下壳体12内的第二下共振腔体 512；第一隔板521包括位于上壳体11内的第一上隔板5211，以及位于下壳体12内的第一下隔板5212。第一上共振腔体411包括第四上隔板4111，第一上共振腔体411由第四上隔板4111和上壳体11的侧面形成，第一下共振腔体
412包括第四下隔板4121，第一下共振腔体412由第四下隔板4121和下壳体12的侧面形成，第四上隔板4111和第四下隔板4121为形状一样的T 形板，当上壳体11和下壳体12装配完毕时，第一上共振腔体411与第一下共振腔体412形成第一共振腔体41。第二上共振腔体511包括第五上隔板 5111，第二上共振腔体511由第五上隔板5111和上壳体11的侧面形成，第二下共振腔体512包括第五下隔板5121，第二下共振腔体512由第五下隔板 5121和下壳体12的侧面形成，第五上隔板5111和第五下隔板5121为形状一样的U形板，当下壳体12装配完毕时，第二上共振腔体511和第二下共振腔体512形成第二共振腔体51。第一隔板521包括第一上隔板5211和第一下隔板5212，第一上隔板5211和第一下隔板5212均为L形板。形成第一共振霍尔姆兹共振消音器和第二共振霍尔姆兹共振消音器的结构简单，只需将上壳体11和下壳体12拼接固定即可。

[0041] 更优选地，第一下共振腔体412设有第一定位槽4122，第一上共振腔体 411和第一下共振腔体412通过第一定位槽4122固定；第二下共振腔体512 设有第二定位槽5122，第二上共振腔体511和第二下共振腔体512通过第二定位槽5122固定；第一下隔板5212设有第三定位槽5213，第一上隔板5211 与第一下隔板5212通过第三定位槽5213固定。第一定位槽4122设置在第四下隔板4121上，第二定位槽5122设置在第五下隔板5121上，第三定位槽 
5213设置在第一下隔板5212上，当装配上壳体11和下壳体12时，将第一上隔板5211插入第三定位槽5213中，第四上隔板4111插入第一定位槽4122 中，第五上隔板5111插入第二定位槽5122中即可，增加了结构的稳定性，且结构简单，便于装配和拆卸。

[0042] 在又一实施例中，如图5所示，第一连接管42和第二连接管52的底面均向壳体1的内部凹陷。由于下壳体12较深，而有些情况的连接管的截面积不能过大，因为连接管的截面积与霍尔姆兹共振消音器的共振频率有关，截面积太大，共振频率会变大，而安装霍尔姆兹共振消音器通常是为了消除低频噪声，为了缩小连接管的截面积，将第一连接管42和第二连接管52的底面向内凹陷形成凸台。改变凸台的深度即可改变第一连接管42和第二连接管 52的截面积，通过调整第一共振腔体41和第二共振腔体51的容积、第一连接管42和第二连接管52的长度及截面积，即可调整第一霍尔姆兹共振消音器和第二霍尔姆兹共振消音器的共振频率。

[0043] 如图1和6所示，空气滤清器还包括出气管31与密封圈32，出气管31 位于出气口3处，密封圈32套设在出气管31上。密封圈32可采用双侧结构套在出气管31上，具有更好的密封性能。

[0044] 此外，本发明还提出一种混合动力汽车，包括发动机，以及上述空气滤清器，空气滤清器位于发动机的顶部。空气滤清器的出气口3直接安装在发动机增压器的进气入口上。该空气滤清器的具体结构参照上述实施例，由于该混合动力汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

[0045] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。