CN103726957B - 用于车辆的空气滤清器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的空气滤清器和车辆。该空气滤清器包括：壳体，壳体上设置有进气口和排气口，壳体内限定有第一腔和第二腔，第一腔与进气口连通，第二腔与排气口连通，第一腔与第二腔连通；叶轮，叶轮设在第一腔内；驱动器，驱动器与叶轮相连用于驱动叶轮绕叶轮的中心轴线旋转以对从进气口进入到第一腔内的空气进行离心分离；滤芯，所述滤芯设在所述第二腔内；加热部件，加热部件用于对滤芯加热；湿度传感器，湿度传感器设在排气口处用于检测湿度；控制器，控制器分别与加热部件和湿度传感器相连。根据本发明实施例的空气滤清器具有双重过滤功能，良好的过滤效果且使用周期长，可以提高发动机的使用寿命和燃油经济性。

Description

用于车辆的空气滤清器和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于车辆的空气滤清器和车辆。

背景技术

空气滤清器是汽车动力系统的重要组成部分，主要作用是过滤杂质，将清洁干燥的空气输送给发动机。由于其特殊的工作性质，每行驶一段里程后将对滤芯进行清理或更换，是汽车维护频率较高的部件。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的空气滤清器，该空气滤清器结构简单、过滤效果好，使用周期长。

本发明的另一个目的还在于提出一种具有上述空气滤清器的车辆。

根据本发明实施例的用于车辆的空气滤清器包括：壳体，所述壳体上设置有进气口和排气口，所述壳体内限定有第一腔和第二腔，所述第一腔与所述进气口连通，所述第二腔与所述排气口连通，所述第一腔和所述第二腔连通；叶轮，所述叶轮设在所述第一腔内；驱动器，所述驱动器与所述叶轮相连用于驱动所述叶轮绕所述叶轮的中心轴线旋转以对从所述进气口进入到所述第一腔内的空气进行离心分离；滤芯，所述滤芯设在所述第二腔内；加热部件，所述加热部件用于对所述滤芯加热；湿度传感器，所述湿度传感器设在所述排气口处用于检测湿度；控制器，所述控制器分别与所述加热部件和所述湿度传感器相连，所述控制器在所述湿度传感器检测到湿度值超过预定湿度值时控制所述加热部件加热。

由此，根据本发明实施例的空气滤清器，在第一腔内设置叶轮且在第二腔内设置滤芯，外界的空气可以依次被叶轮及滤芯过滤，同时在控制器、加热部件和湿度传感器的协助下滤芯可以长期保持良好的过滤性能，从而为发动机提供充足、清洁的空气。简言之，根据本发明实施例的空气滤清器具有双重过滤功能，良好的过滤效果且使用周期长，可以提高发动机的使用寿命和燃油经济性。

根据本发明实施例的用于车辆的空气滤清器，还可具有如下附加特征：

根据本发明的一个实施例，所述壳体的底部还设置有排水口，所述排水口与所述第一腔连通。

根据本发明的一个实施例，所述空气滤清器还包括：缓冲泄压腔，所述缓冲泄压腔设在所述第一腔与所述第二腔之间以连通所述第一腔与所述第二腔。

根据本发明的一个实施例，所述壳体内设置有彼此平行的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板将所述壳体内部隔离成所述第一腔、所述缓冲泄压腔和所述第二腔，所述滤芯进一步将所述第二腔隔离成第二上腔和第二下腔，所述第二上腔与所述缓冲泄压腔连通，所述第二下腔与所述排气口连通。

根据本发明的一个实施例，所述壳体的底部还设置有泄压口，所述泄压口与所述缓冲泄压腔连通，所述泄压口处设置有泄压阀。

根据本发明的一个实施例，所述泄压阀为机械式泄压阀，所述机械式泄压阀在所述第一腔内的压力超过预定压力值后打开。

根据本发明的一个实施例，所述加热部件为加热线圈，所述加热线圈设在所述滤芯内或缠绕在所述滤芯的外表面上；或者所述加热部件为加热棒，所述加热棒设在所述滤芯的上表面和下表面。

根据本发明的一个实施例，所述空气滤清器还包括：磁铁和感应线圈，所述磁铁和所述感应线圈均位于所述壳体内，所述感应线圈与所述叶轮相连且随所述叶轮旋转以切割所述磁铁的磁感线。

根据本发明的一个实施例，所述感应线圈将切割磁感线产生的电能输出给所述驱动器和/或加热部件；或者所述空气滤清器还包括：电能存储装置，所述电能存储装置还与所述控制器、所述驱动器以及所述加热部件相连，所述控制器还用于控制所述电能存储装置向所述驱动器和/或所述加热部件供电。

根据本发明第二方面实施例的车辆具有上述的空气滤清器。由于上述空气滤清器具有良好的过滤效果和使用周期长的优点，可以为发动机提供清洁、充足的空气，延长了发动机的使用寿命及燃油的经济性。因此，根据本发明实施例的车辆具有安全性高，能耗低和维修成本低的优点。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的空气滤清器的立体图；

图2是根据本发明一个实施例的空气滤清器的剖视图。

附图标记：

空气滤清器100；

壳体10；进气口11；排气口12；第一腔13；第二上腔14a；第二下腔14b；第一板16；第二板17；

叶轮20；

滤芯30；

湿度传感器40；

感应线圈50；缓冲泄压腔60；泄压阀61；

积水杯70。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的用于车辆的空气滤清器100。空气滤清器100可以用于清除空气中的杂尘颗粒，并将清洁的空气输送给发动机。如图1和图2所示，根据本发明一些实施例的空气滤清器100可以包括：壳体10、叶轮20、驱动器（图未示出）、滤芯30、加热部件（图未示出）、湿度传感器40和控制器。

具体地，壳体10上可以设置有进气口11和排气口12，壳体10内限定有第一腔13和第二腔（第二腔可以包括第二上腔14a和第二下腔14b），第一腔13与进气口11连通，第二腔例如第二下腔14b与排气口12连通，第一腔13与第二腔连通。换言之，外界的空气通过进气口11导入壳体10内，并分别在第一腔13和第二腔内过滤后从排气口12导出并输送到发动机的燃烧室内。其中，壳体10上可以设置一个或多个进气口11以及一个或多个排气口12。

叶轮20可以设在第一腔13内。驱动器与叶轮20相连用于驱动叶轮20绕叶轮20的中心轴线旋转以对从进气口11进入到第一腔13内的空气进行离心分离。滤芯30可以设在第二腔内，滤芯30可以将第二腔隔离成第二上腔14a和第二下腔14b。也就是说，驱动器驱动叶轮20旋转并在壳体10内部形成负压，外界的空气被吸入壳体10内，空气中的水汽、砂石、尘土在离心力的作用下被分离，且在重力的作用下向下运动并聚集在壳体10的内底部，从第一腔13内出来的空气被再次导入第二上腔14a内，经过滤芯30二次过滤后的空气进入第二下腔14b内并最终从排气口12排出。其中，驱动器可以为驱动电机，但本发明并不限于此。

可以理解的是，空气中大部分的水汽随着叶轮20的旋转可以被分离出去，但当空气湿度较大时，仍可能有部分未被分离的水汽随着空气的流动进入第二腔室内。滤芯30吸收了空气中的水分后会导致水分聚集在滤芯30的表面上，从而滤芯30对空气的阻力就会急剧增大且空气中的杂质颗粒可能堵塞在滤芯30的孔径内，从而显著降低滤芯30的过滤效率。同时，也减少了被输送到发动机内的空气量，使得发动机功率下降。此外，进入发动内的空气水汽较大的情况下，发动机内的气体混合不充分，导致燃烧不充分，发动机容易拉缸，影响发动机使用寿命，降低燃油经济性。有鉴于此，通过在根据本发明实施例的空气滤清器100的第二腔内设置加热部件。通过加热部件对滤芯30进行加热，从而可以改善上述问题。

湿度传感器40可以设在排气口12处用于检测从排气口12排出的空气的湿度。控制器可以分别与加热部件和湿度传感器40相连，控制器在湿度传感器40检测到湿度值超过预定湿度值时控制加热部件进行加热。

换言之，在湿度传感器40检测到湿度值超过预定湿度值时，可以认为经过空气滤清器100过滤后的空气中还有大量水汽，空气滤清器100的过滤性能显著下降，此时控制器可以控制加热部件对滤芯30进行加热以恢复滤芯30的过滤性能。而在湿度传感器40检测到湿度值不超过预定湿度值时，可以认为经过空气滤清器100过滤后的空气中还有少量水汽，此时滤芯30的过滤性能满足过滤要求，控制器可以控制加热部件停止加热。

需要说明的是，上述的预定湿度值可以根据实际需要而预先灵活设定，这对于本领域的普通技术人员而言，应当是容易理解的。

可选地，湿度传感器40可以为多个且分别与控制器相连。由此，控制器可以取该多个湿度传感器40检测的当前湿度值的平均值，从而可以提高测量精度，进而可以提高控制精度。

根据本发明的一些实施例，加热部件可以为加热线圈，加热线圈可以设在滤芯30内或缠绕在滤芯30的外表面上。但本发明并不限于此，例如，加热部件也可以为加热棒。加热棒可以设在滤芯30内或者加热棒邻近滤芯30设置。进一步地，多个加热棒可以分别设在滤芯30的上表面和下表面。由此，可以进一步提高加热部件的加热效果。此外，多个加热棒可以间断性工作或交替工作，由此，可以延长加热棒的使用寿命。

由此，根据本发明实施例的空气滤清器100，在第一腔13内设置叶轮20且在第二腔内设置滤芯30，外界的空气可以依次被叶轮20及滤芯30过滤，同时在控制器、加热部件和湿度传感器40的协助下滤芯30可以长期保持良好的过滤性能，从而为发动机提供充足、清洁的空气。简言之，根据本发明实施例的空气滤清器100具有双重过滤功能，良好的过滤效果且使用周期长，可以提高发动机的使用寿命和燃油经济性。

根据本发明的一个些实施例，壳体10的底部还可以设置有排水口，排水口与第一腔13连通。也就是说，空气中被分离的水可以通过排水口排出壳体10外。例如，在本发明的一个具体实施例中，排水口处可以设有积水杯70，积水杯70与排水口可拆卸地连接且伸入积水杯70内。积水杯70的外周壁上可以形成有多个开口。水可以汇聚在积水杯70内，再通过开口向外蒸发或溢出。在空气滤清器100使用一段时间后，可以将积水杯70拆下来清理其内的杂质。由此使得空气滤清器100的积水可以及时排出，同时可以较好地防止外部的水汽、尘土进入壳体10内。但本发明并不限于上述实施方式。

在本发明的另一些实施例中，空气滤清器100还可以包括：缓冲泄压腔60。缓冲泄压腔60可以设在第一腔13与第二腔之间以连通第一腔13与第二腔。由此，可以有效避免发动机在大负荷工作过程中，发动机突然启动或停止，导致空气中的水汽还没有完全被分离就进入第二腔内，导致滤芯30吸水后过滤效率降低。此外，发动机的突然启停也会增大壳体10内的负压，通过设置缓冲泄压区可以及时释放壳体10内的压力，对叶轮20和滤芯30起到有效地保护。

在本发明的另一个具体实施例中，如图2所示，壳体10内可以设置有彼此平行的第一板16和第二板17，第一板16和第二板17将壳体10内部隔离成第一腔13、缓冲泄压腔60和第二腔，滤芯30进一步将第二腔隔离成第二上腔14a和第二下腔14b，第二上腔14a与缓冲泄压腔60连通，第二下腔14b与排气口12连通。

进一步地，壳体10的底部还可以设有泄压口，泄压口与缓冲泄压腔60连通，泄压口处可以设置有泄压阀61。其中，泄压阀61可以为机械式泄压阀61，机械式泄压阀61在第一腔13内的压力超过预定压力值后打开。但发明并不限于此，泄压阀61也可以为电控式泄压阀61，且缓冲泄压腔60内还可以设置有压力传感器，控制器分别与电控式泄压阀61和压力传感器相连，控制器在压力传感器检测到压力值超过预定压力值后控制电控式泄压阀61打开。

在本发明的再一些实施例中，空气滤清器100还包括：磁铁（图未示出）和感应线圈50。磁铁和感应线圈50均位于壳体10内，感应线圈50与叶轮20相连且随叶轮20旋转以切割磁铁的磁感线，由此，在感应线圈50上可以形成感应电流。其中，磁铁可以分别设在进气口11所在的壁以及与进气口11正对的壁上，但本发明并不限于此。磁铁和感应线圈50均可以位于第一腔内。

在本发明的一个具体实施例中，感应线圈50将切割磁感线产生的电能输出给驱动器和/或加热部件。换言之，切割磁感线产生的电能可以单独输出给驱动器用于驱动叶轮，也可以单独输出给加热部件用于对滤芯30进行加热；或者切割磁感线产生的电能也可以同时输出给驱动器和加热部件。由此，可以提高能量的利用率。

在本发明的另一个具体实施例中，空气滤清器100还包括：电能存储装置（图未示出）。电能存储装置与感应线圈50相连以存储由感应线圈50切割磁感线所产生的电能，电能存储装置还可以与控制器、驱动器以及加热部件相连，控制器还用于控制电能存储装置向驱动器和/或加热部件供电。由此，可以进一步提高能量的循环利用率。

根据本发明第二方面实施例的车辆（图未示出）具有上述的空气滤清器100。由于上述空气滤清器100具有良好的过滤效果和使用周期长的优点，可以为发动机提供清洁、干燥、充足的空气，延长了发动机的使用寿命及燃油经济性。因此，根据本发明实施例的车辆具有安全性高，能耗低和维修成本低的优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于车辆的空气滤清器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体上设置有进气口和排气口，所述壳体内限定有第一腔和第二腔，所述第一腔与所述进气口连通，所述第二腔与所述排气口连通，所述第一腔与所述第二腔连通；

叶轮，所述叶轮设在所述第一腔内；

驱动器，所述驱动器与所述叶轮相连用于驱动所述叶轮绕所述叶轮的中心轴线旋转以对从所述进气口进入到所述第一腔内的空气进行离心分离；

滤芯，所述滤芯设在所述第二腔内；

加热部件，所述加热部件用于对所述滤芯加热；

湿度传感器，所述湿度传感器设在所述排气口处用于检测湿度；

控制器，所述控制器分别与所述加热部件和所述湿度传感器相连，所述控制器在所述湿度传感器检测到的湿度值超过预定湿度值时控制所述加热部件加热；

缓冲泄压腔，所述缓冲泄压腔设在所述第一腔与所述第二腔之间以连通所述第一腔与所述第二腔。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，所述壳体的底部还设置有排水口，所述排水口与所述第一腔连通。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，所述壳体内设置有彼此平行的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板将所述壳体内部隔离成所述第一腔、所述缓冲泄压腔和所述第二腔，所述滤芯进一步将所述第二腔隔离成第二上腔和第二下腔，所述第二上腔与所述缓冲泄压腔连通，所述第二下腔与所述排气口连通。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，所述壳体的底部还设有泄压口，所述泄压口与所述缓冲泄压腔连通，所述泄压口处设置有泄压阀。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，所述泄压阀为机械式泄压阀，所述机械式泄压阀在所述第一腔内的压力超过预定压力值后打开。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，所述加热部件为加热线圈，所述加热线圈设在所述滤芯内或缠绕在所述滤芯的外表面上；或者

所述加热部件为加热棒，所述加热棒设在所述滤芯内或者所述加热棒邻近所述滤芯设置，多个加热棒分别设在滤芯的上表面和下表面。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，还包括：

磁铁和感应线圈，所述磁铁和所述感应线圈均位于所述壳体内，所述感应线圈与所述叶轮相连且随所述叶轮旋转以切割所述磁铁的磁感线。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的空气滤清器，其特征在于，所述感应线圈将切割磁感线产生的电能输出给所述驱动器和/或加热部件；或者

所述空气滤清器还包括：电能存储装置，所述电能存储装置与所述感应线圈相连以存储由感应线圈切割磁感线所产生的电能，所述电能存储装置还与所述控制器、所述驱动器以及所述加热部件相连，所述控制器还用于控制所述电能存储装置向所述驱动器和/或所述加热部件供电。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的用于车辆的空气滤清器。