CN103521012A - 空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气过滤器，包括阀体和与之固定连接的水杯，水杯内位于阀体的下端通过螺杆装设有旋风支架、滤芯及挡水板，水杯的杯底设有安装孔及导流孔，水杯内设有旋转支杆、浮塞及弹簧，旋转支杆可转动地插设于安装孔内，旋转支杆的下端设有与导流孔配合的排水通道，旋转支杆上设有上斜齿转轮和下斜齿转轮，浮塞两端设有与上斜齿转轮配合的上斜齿驱动部和与下斜齿转轮配合的下斜齿驱动部，浮塞套设于旋转支杆上，弹簧的两端分别与浮塞和挡水板相抵。本发明利用水的浮力和弹簧的弹性力来控制排水通道的启闭，其工作性能稳定，运行可靠，结构简单，便于加工和装配，成本低，使用寿命更长。

Description

空气过滤器

技术领域

本发明涉及气源处理元件技术领域，尤其是涉及压缩空气过滤器。

背景技术

气动元件通过气体的压强或膨胀产生的力来做功的元件，即将压缩空气的弹性能量转换为动能的机件。为了保证气动元件正常工作，需要利用气源处理元件对压缩空气进行净化处理，其中空气过滤器是常见的对压缩空气中的油水及其他杂质进行净化处理的气源处理元件。

空气过滤器的基本结构包括阀体和水杯，水杯内位于阀体的下端设有支架、滤芯及挡水板，水杯的下端设有排水阀。其工作原理是压缩空气从阀体的进气口进入，经支架的引流孔产生旋风涡流并进入水杯内，此时位于压缩空气中的油水在离心力作用下沿水杯的杯壁流向杯底，压缩空气则经滤芯过滤杂质后从阀体的出气口排出，排水阀的作用是排出水杯内集聚的过滤水。

现有的空气过滤器在水杯内设置了自动排水装置以实现自动排水，如专利号200420021782.9的“空气过滤器的排水装置”，在停气状态下可实现自动排水，在有气压工作时只能手动排水。而现有的浮子式排水装置如专利号200720110106.2的“气动自动排水阀”，虽然其在有气压工作时能自动排水，但是该气动自动排水阀存在诸多缺陷：1、需要利用气压来驱动排水装置运作，会对压缩空气的压力造成扰动，导致气动元件的工作性能不稳定；2、排水机构零件繁多，而且对零件的精密度要求较高，难以加工和装配，成本较高；3：由于每次排水时排水量较少，导致排水阀启闭频繁，其使用寿命不长。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种具有自动排水功能的空气过滤器，其结构简单、成本低，性能可靠，使用寿命更长。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种空气过滤器，包括阀体和与之固定连接的水杯，水杯内位于阀体的下端通过螺杆装设有旋风支架、滤芯及挡水板，水杯内设有旋转支杆、浮塞及弹簧，水杯的内壁设有与旋转支杆平行的导向槽，水杯的杯底设有安装孔及导流孔；所述旋转支杆的上端与螺杆的下端相抵，旋转支杆的下端穿设于所述安装孔内，旋转支杆的下部设有可与所述导流孔相配合的排水通道，旋转支杆上固定套设有上斜齿转轮和下斜齿转轮；所述浮塞套设于旋转支杆上且位于上斜齿转轮和下斜齿转轮之间，浮塞的周边卡置于所述导向槽内，浮塞的上部设有可驱动上斜齿转轮转动的上斜齿驱动部，浮塞的下部设有可驱动下斜齿转轮转动的下斜齿驱动部；所述弹簧的两端分别与浮塞和所述挡水板相抵；当浮塞的下斜齿驱动部与旋转支杆的下斜齿转轮啮合时，排水通道与导流孔错开，排水通道关闭；当浮塞的上斜齿驱动部与旋转支杆的上斜齿转轮啮合时，排水通道与导流孔对齐，排水通道开启。

作为优选的，所述水杯的下方还设置有可驱动所述旋转支杆转动的旋钮。

采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：

本发明所述的空气过滤器，初始状态时，水杯内无水，浮塞在弹簧的弹性力作用下沿导向槽移动至水杯杯底，由于浮塞在导向槽的限位作用下不能转动，因此下斜齿驱动部与下斜齿转轮通过斜齿面的配合可驱动下斜齿转轮转动，从而驱动旋转支杆转动，当浮塞的下斜齿驱动部与旋转支杆的下斜齿转轮啮合时，排水通道与导流孔错开，排水通道关闭；水杯处于集水状态时，压缩空气中的水分流向杯底，浮塞受到水的浮力向上移动并压缩弹簧，由于下斜齿驱动部与下斜齿转轮是通过斜齿面配合，因此当下斜齿驱动部脱离下斜齿转轮时下斜齿驱动部不会驱动下斜齿转轮转动，使得排水通道在浮塞上升过程中处于关闭状态，直至上斜齿驱动部与上斜齿转轮啮合；当浮塞在水的浮力作用下上升至上斜齿驱动部与上斜齿转轮相配合的位置时，同理由于浮塞在导向槽的限位作用下不能转动，因此上斜齿驱动部与上斜齿转轮通过斜齿面的配合可驱动上斜齿转轮转动，从而驱动旋转支杆转动，当浮塞的上斜齿驱动部与旋转支杆的上斜齿转轮啮合时，排水通道与导流孔对齐，排水通道开启，随着水杯内水位下降，浮塞在弹簧的弹性力作用下向下移动，同理由于上斜齿驱动部与上斜齿转轮是通过斜齿面配合，因此当上斜齿驱动部脱离上斜齿转轮时上斜齿驱动部不会驱动上斜齿转轮转动，使得排水通道在浮塞下降过程中处于开启状态，直至下斜齿驱动部与下斜齿转轮啮合。其中当上斜齿驱动部与上斜齿转轮啮合时，下斜齿驱动部恰好位于可驱动下斜齿转轮转动的位置；当下斜齿驱动部与下斜齿转轮啮合时，上斜齿驱动部恰好位于可驱动上斜齿转轮转动的位置。综上本发明所述的空气过滤器直接利用水的浮力和弹簧的弹性力来控制排水通道的启闭，无需采用压缩空气的气压来控制，因而其工作性能稳定，运行可靠；本发明采用旋转支杆、浮塞和弹簧组成的排水装置其结构简单，便于加工和装配，成本低；本发明与传统空气过滤器浮塞式排水装置相比，可以收集较多水分后再一次性排出，因而可降低排水频率，减少零件损耗，延长其使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1：本发明的剖视结构示意图。

图中，1：阀体；2：螺杆；3：旋风支架；4：滤芯；5：挡水板；6：水杯；7：杯筒；8：弹簧；9：浮塞；10：旋转支杆；11：旋钮；12：进气口；13：出气口；14：上斜齿转轮；15：凸环；16：凸块；17：上斜齿驱动部；18：下斜齿驱动部；19：导向槽；20：集水通道；21：下斜齿转轮；22：导流孔；23：排水通道。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例，见图1所示。

一种空气过滤器，包括阀体1和与之固定连接的水杯6，水杯6内位于阀体1的下端通过螺杆2装设有旋风支架3、滤芯4及挡水板5，水杯6的外侧设置有杯筒7。阀体1上设有进气口12和出气口13，旋风支架3上设有若干斜向设置的引流孔，压缩空气从阀体1的进气口12进入，经旋风支架3的引流孔后进入水杯6内并产生旋风涡流，此时位于压缩空气中的油水在离心力作用下沿水杯6的杯壁流向杯底，压缩空气则经滤芯4过滤杂质后从阀体1的出气口13排出。

水杯6内设有旋转支杆10、浮塞9及弹簧8，水杯6的内壁设有与旋转支杆10平行的导向槽19，水杯6的杯底设有安装孔及导流孔22，导流孔22将安装孔与水杯6的内腔导通。水杯6的内壁上设置有集水通道20，水分可沿该集水通道20流向杯底。

旋转支杆10的上端与螺杆2的下端相抵，旋转支杆10的下端穿设于所述安装孔内，螺杆2的下端设有可供旋转支杆10端部嵌入的凹槽，便于旋转支杆10安装定位，旋转支杆10的下部设有可与所述导流孔22相配合的排水通道23，排水通道23包括与导流孔22对应的横向排水孔和将横向排水孔与外部导通的纵向排水孔，导流孔22可以有多个，以安装孔为轴呈中心对称设置，当然横向排水孔也可以为相对应的多个，本实施例中，导流孔22为两个，排水通道23为“T”形截面的排水通道23。旋转支杆10上固定套设有上斜齿转轮14和下斜齿转轮21，上斜齿转轮14和下斜齿转轮21的柱面上均匀地分布有外转斜齿，外转斜齿包括一直角边和一斜边，本实施例中上斜齿转轮14和下斜齿转轮21的外转斜齿数均为六个。

浮塞9套设于旋转支杆10上且位于上斜齿转轮14和下斜齿转轮21之间，浮塞9的周边卡置于所述导向槽19内，具体地，浮塞9的周边设有与导向槽19相匹配的凸块16，凸块16卡设于导向槽19内，以限制浮塞9只能沿导向槽19上下移动，而不能转动。浮塞9的上部设有可驱动上斜齿转轮14转动的上斜齿驱动部17，浮塞9的下部设有可驱动下斜齿转轮21转动的下斜齿驱动部18，旋转支杆10穿过上斜齿驱动部17和下斜齿驱动部18，上斜齿驱动部17设有六个内转斜齿，该六个内转斜齿与上斜齿转轮14的六个外转斜齿相对应，同样下斜齿驱动部18也设有六个内转斜齿，该六个内转斜齿与下斜齿转轮21的六个外转斜齿相对应。

弹簧8的两端分别与浮塞9和所述挡水板5相抵，浮塞9的上端面设有凸环15，弹簧8的下端套设于该凸环15上，便于弹簧8固定安装。

本发明的工作过程为：初始状态时，水杯6内无水，浮塞9在弹簧8的弹性力作用下沿导向槽19移动至水杯6杯底，由于浮塞9在导向槽19的限位作用下不能转动，因此下斜齿驱动部18与下斜齿转轮21通过斜齿面的配合可驱动下斜齿转轮21转动，从而驱动旋转支杆10转动，当浮塞9的下斜齿驱动部18与旋转支杆10的下斜齿转轮21啮合时，排水通道23与导流孔22错开，排水通道23关闭；水杯6处于集水状态时，压缩空气中的水分流向杯底，浮塞9受到水的浮力向上移动并压缩弹簧8，由于下斜齿驱动部18与下斜齿转轮21是通过斜齿面配合，因此当下斜齿驱动部18脱离下斜齿转轮21时下斜齿驱动部18不会驱动下斜齿转轮21转动，使得排水通道23在浮塞9上升过程中处于关闭状态，直至上斜齿驱动部17与上斜齿转轮14啮合；当浮塞9在水的浮力作用下上升至上斜齿驱动部17与上斜齿转轮14相配合的位置时，同理由于浮塞9在导向槽19的限位作用下不能转动，因此上斜齿驱动部17与上斜齿转轮14通过斜齿面的配合可驱动上斜齿转轮14转动，从而驱动旋转支杆10转动，当浮塞9的上斜齿驱动部17与旋转支杆10的上斜齿转轮14啮合时，排水通道23与导流孔22对齐，排水通道23开启，随着水杯6内水位下降，浮塞9在弹簧8的弹性力作用下向下移动，同理由于上斜齿驱动部17与上斜齿转轮14是通过斜齿面配合，因此当上斜齿驱动部17脱离上斜齿转轮14时上斜齿驱动部17不会驱动上斜齿转轮14转动，使得排水通道23在浮塞9下降过程中处于开启状态，直至下斜齿驱动部18与下斜齿转轮21啮合。

当上斜齿驱动部17与上斜齿转轮14啮合时，下斜齿驱动部18恰好可驱动下斜齿转轮21转动；当下斜齿驱动部18与下斜齿转轮21啮合时，上斜齿驱动部17恰好可驱动上斜齿转轮14转动。需要说明的是，上斜齿驱动部17驱动上斜齿转轮14的转动方向和下斜齿驱动部18驱动下斜齿转轮21的转动方向可以是同向也可以是反向，但不论同向还是反向，均需要满足：当上斜齿驱动部17与上斜齿转轮14啮合时，下斜齿驱动部18恰好位于可驱动下斜齿转轮21转动的位置；当下斜齿驱动部18与下斜齿转轮21啮合时，上斜齿驱动部17恰好位于可驱动上斜齿转轮14转动的位置。本实施例中，上斜齿驱动部17驱动上斜齿转轮14向左转动，转动角度为60°，下斜齿驱动部18驱动下斜齿转轮21向右转动，转动角度为60°，由于本实施例上斜齿驱动部17驱动上斜齿转轮14的转动方向和下斜齿驱动部18驱动下斜齿转轮21的转动方向相反，因此可以在水杯6的下方设置限位挡块以限制旋转支杆10的最大转动角度，即限制旋转支杆10在±60°的范围内转动，以保证本空气过滤器运行更为稳定可靠。

作为优选的，水杯6的下方还设置有可驱动所述旋转支杆10转动的旋钮11，其作用在于通过旋钮11来驱动旋转支杆10转动，实现手动排水，以解决当浮塞9未达到排水高度时不能排水的问题。手动排水时，只需转动旋钮11即可，旋钮11驱动旋转支杆10转动，使得排水通道23与导流孔22对齐，排水通道23开启，当排水完成后，浮塞9在弹簧8的弹性力作用下使得下斜齿驱动部18驱动下斜齿转轮21转动，从而使排水通道23自动关闭。

综上本发明所述的空气过滤器直接利用水的浮力和弹簧8的弹性力来控制排水通道23的启闭，无需采用压缩空气的气压来控制，因而其工作性能稳定，运行可靠；本发明采用旋转支杆10、浮塞9和弹簧8组成的排水装置其结构简单，便于加工和装配，成本低；本发明与传统空气过滤器浮塞9式排水装置相比，可以收集较多水分后再一次性排出，因而可降低排水频率，减少零件损耗，延长其使用寿命。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种空气过滤器，包括阀体(1)和与之固定连接的水杯(6)，水杯(6)内位于阀体(1)的下端通过螺杆(2)装设有旋风支架(3)、滤芯(4)及挡水板(5)，其特征在于：

水杯(6)内设有旋转支杆(10)、浮塞(9)及弹簧(8)，水杯(6)的内壁设有与旋转支杆(10)平行的导向槽(19)，水杯(6)的杯底设有安装孔及导流孔(22)；

所述旋转支杆(10)的上端与螺杆(2)的下端相抵，旋转支杆(10)的下端穿设于所述安装孔内，旋转支杆(10)的下部设有可与所述导流孔(22)相配合的排水通道(23)，旋转支杆(10)上固定套设有上斜齿转轮(14)和下斜齿转轮(21)；

所述浮塞(9)套设于旋转支杆(10)上且位于上斜齿转轮(14)和下斜齿转轮(21)之间，浮塞(9)的周边卡置于所述导向槽(19)内，浮塞(9)的上部设有可驱动上斜齿转轮(14)转动的上斜齿驱动部(17)，浮塞(9)的下部设有可驱动下斜齿转轮(21)转动的下斜齿驱动部(18)；

所述弹簧(8)的两端分别与浮塞(9)和所述挡水板(5)相抵；

当浮塞(9)的下斜齿驱动部(18)与旋转支杆(10)的下斜齿转轮(21)啮合时，排水通道(23)与导流孔(22)错开，排水通道(23)关闭；当浮塞(9)的上斜齿驱动部(17)与旋转支杆(10)的上斜齿转轮(14)啮合时，排水通道(23)与导流孔(22)对齐，排水通道(23)开启。

2.根据权利要求1所述的空气过滤器，其特征在于：所述水杯(6)的下方还设置有可驱动所述旋转支杆(10)转动的旋钮(11)。

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