CN110285000B - 基于离心原理的空气滤清器 - Google Patents

基于离心原理的空气滤清器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于离心原理的空气滤清器，所述空气滤清器包括离心除尘室和第一过滤室；所述离心除尘室包括外腔室和设置于外腔室内部的内腔室；所述外腔室上设置有第一进气口；所述外腔室的底部安装有出气管，所述出气管和内腔室连通，且所述出气管沿内腔室侧壁切向设置。本发明的空气滤清器喷洒盘内的水喷洒在内腔室内壁上后形成水膜，粘附甩落在内腔室内壁上的灰尘，达到预除尘的目的，同时，在水沿内腔室内壁下落过程中，空气可起到风冷作用，降低水的温度。

Description

基于离心原理的空气滤清器
技术领域
本发明涉及发动机空气滤清器技术领域，尤其涉及一种基于离心原理的空气滤清器。
背景技术
为了使发动机正常运作，必定要有大量的纯净空气吸入。如果空气中对发动机有害的物质(灰尘、胶质、氧化铝、酸化铁等)被吸入，缸筒、活塞组件会增加负担，出现异常磨损的状况，以至混入发动机机油，造成更大幅度的磨损，导致发动机性能劣化、寿命缩短。车用空气滤清器的作用是为发动机提供清洁的空气，以防止发动机在工作中吸入带有杂质颗粒的空气而产生磨损。
现有的空气滤清器在使用时，过滤效果差，灰尘积聚速度快，进而导致空气的通过性变差，只能通过频繁的更换滤清器保证空气的通过性，设备使用成本较高。为了减缓滤芯表面灰尘的积聚速度，部分空气滤清器通过离心进行预除尘，但由于空气中的灰尘颗粒较轻，容易随空气上升，所述效果并不明显。通过喷淋水雾可有效除去空气中的灰尘，达到预除尘的目的，但是，由于汽车空间有限，装置水箱并不现实，制约水雾预除尘滤清器的发展。
水箱是水冷式发动机的重要部件，作为水冷式发动机散热回路的一个重要组成部件，能够吸收缸体的热量，防止发动机过热。但是随着发动机的使用，水箱内的冷却水温度会逐渐升高，致使发动机的散热效果逐渐变差，温度过高，发动机零部件膨胀会使各部件配合间隙减小，另一方面温度过高机油黏度降低，这种情况下，各部件磨损加剧。
基于上述阐述，能否利用发动机水箱内的冷却水实现空气滤清器预除尘，同时在预除尘的过程中对冷却水进行散热便成为空气滤清器的一个研究方向。基于此，如何设计一种利用发动机水箱内的冷却水实现空气滤清器预除尘，同时在预除尘的过程中对冷却水进行散热的基于离心原理的空气滤清器是本发明所要解决的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种利用发动机水箱内的冷却水实现空气滤清器预除尘，同时在预除尘的过程中对冷却水进行散热的基于离心原理的空气滤清器。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种基于离心原理的空气滤清器，所述空气滤清器包括离心除尘室和第一过滤室；所述离心除尘室包括外腔室和设置于外腔室内部的内腔室；
所述外腔室上设置有第一进气口；所述外腔室的底部安装有出气管，所述出气管和内腔室连通，且所述出气管沿内腔室侧壁切向设置；
所述内腔室内安装有进水管和喷洒装置；所述进水管的进水端和发动机冷却水箱连接；所述进水管的出水端和喷洒装置连接，通过所述喷洒装置将进水管送出的水喷洒在内腔室内壁上；所述内腔室的顶端设置有出气口；所述内腔室的底端设置有出水口，所述出水口和发动机冷却水箱连通；
所述第一过滤室和内腔室通过出气口连通。
优选的，所述的一种基于离心原理的空气滤清器，所述喷洒装置包括洒水盘，所述洒水盘位于出气管上部；所述洒水盘上设置有洒水口，通过所述洒水口将洒水盘内的水喷洒在内腔室的内壁上；所述进水管的出水端和洒水盘连接。
优选的，所述的一种基于离心原理的空气滤清器，所述第一过滤室内安装有第一过滤层和第二过滤层，所述第一过滤层位于第二过滤层的下部；所述第一过滤层为吸湿棉层；所述第二过滤层为滤纸层；所述第一过滤室的上端设置有送气口，通过所述送气口将过滤后的洁净空气送入发动机内。
优选的，所述的一种基于离心原理的空气滤清器，所述空气滤清器还包括第二过滤室；所述第二过滤室通过出水口和内腔室连通；所述第二过滤室内安装有第三过滤层，所述第三过滤层为滤袋；所述第二过滤室上安装有出水管，所述出水管的出水端和发动机冷却水箱连接。
优选的，所述的一种基于离心原理的空气滤清器，所述空气滤清器还包括预过滤室；所述预过滤室设置于第一过滤室外部；所述预过滤室上设置有第二进气口；所述预过滤室内安装有第四过滤层，所述第四过滤层为滤纸层，且所述第四过滤层的滤孔大于第二过滤层的滤孔；所述预过滤室通过第一进气口和外腔室连通；所述第四过滤层位于第二进气口和第一进气口之间。
优选的，所述的一种基于离心原理的空气滤清器，所述喷洒盘为环状，所述洒水盘和内腔室同轴设置；所述喷洒盘的外侧壁紧贴内腔室内壁设置；所述洒水口为和洒水盘同轴设置的环状，所述洒水口设置在喷洒盘下端外边沿位置。
优选的，所述的一种基于离心原理的空气滤清器，所述喷洒盘为圆形，所述洒水盘和内腔室同轴设置；所述喷洒盘的侧壁和上端面都与内腔室内壁之间设置有气体通道；所述洒水口为和洒水盘同轴设置的环状，所述洒水口设置在喷洒盘的侧壁上。
本发明的优点在于：本发明的空气滤清器空气在进入内腔室后作旋转运动，利用离心原理使空气中的灰尘甩落在内腔室的内壁上；喷洒盘内的水喷洒在内腔室内壁上后形成水膜，粘附甩落在内腔室内壁上的灰尘，使灰尘同水一同沿内腔室内壁落下，达到预除尘的目的；同时，在水沿内腔室内壁下落过程中，外腔室内的空气和内腔室内的空气都具有风冷作用，内外配合大大降低水的温度，达到对发动机水箱降温的目的；再者，在对水风冷的过程中，空气可升高一定温度，进入发动机后可提高燃油燃烧效率；预除尘后的空气进入第一过滤室进行过滤处理，滤除空气中残留灰尘。
进一步，在空气进入外腔室前通过第四过滤层对空气进行预过滤，降低后续除尘压力；第四过滤层的滤孔大于第二过滤层的滤孔，防止第四过滤层表面积尘速度过滤而影响气体的通过性，降低第四过滤层更换频率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明圆环状喷洒盘的结构示意图。
图3为本发明出气管和内腔室的连接示意图。
图4为本发明喷洒盘为圆形时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
参见图1、3，一种基于离心原理的空气滤清器，所述空气滤清器包括离心除尘室10和第一过滤室20；所述离心除尘室10包括外腔室11和设置于外腔室11内部的内腔室12；
所述外腔室11上设置有第一进气口111；所述外腔室11的底部安装有出气管112，所述出气管112和内腔室12连通，且所述出气管112沿内腔室12侧壁切向设置；
所述内腔室12内安装有洒水盘121，所述洒水盘121和内腔室12同轴设置，且所述洒水盘121位于出气管112上部；所述洒水盘121上设置有洒水口1211，所述洒水口1211为和洒水盘121同轴设置的环状，通过所述洒水口1211将洒水盘121内的水喷洒在内腔室12的内壁上；所述内腔室12内安装有进水管122，所述进水管122的出水端和洒水盘121连接，所述进水管122的进水端和发动机冷却水箱连接；所述内腔室12的顶端设置有出气口123；所述内腔室12的底端设置有出水口124，所述出水口124和发动机冷却水箱连通；
所述第一过滤室20和内腔室12通过出气口123连通。
本发明所述外腔室11上设置有第一进气口111，通过第一进气口111将空气送入外腔室11内；所述外腔室11的底部安装有出气管112，所述出气管112和内腔室12连通，且所述出气管112沿内腔室12侧壁切向设置，通过出气管112将外腔室11内的空气送入内腔室12内，并使空气在进入内腔室12后作旋转运动，使空气中的灰尘甩落在内腔室的内壁上，起到离心除尘的作用；所述内腔室12内安装有洒水盘121，所述洒水盘121上设置有洒水口1211，通过所述洒水口1211将洒水盘121内的水喷洒在内腔室12的内壁上，喷洒盘121内的水喷洒在内腔室12内壁上后形成水膜，粘附甩落在内腔室12内壁上的灰尘，使灰尘同水一同沿内腔室12内壁落下，达到预除尘的目的，同时，在水沿内腔室12内壁下落过程中，外腔室11内的空气和内腔室12内的空气都具有风冷作用，内外配合大大降低水的温度，达到对发动机水箱降温的目的，再者，在对水风冷的过程中，空气可升高一定温度，进入发动机后可提高燃油燃烧效率；所述内腔室12内安装有进水管122，所述进水管122的出水端和洒水盘121连接，所述进水管122的进水端和发动机冷却水箱连接，通过进水管122将发动机冷却水箱内的水送至喷洒盘，为了方便输送，可在进水管122上安装水泵；所述内腔室12的底端设置有出水口124，所述出水口124和发动机冷却水箱连通，预除尘冷却后的水通过出水口流出并回到发动机冷却水箱，形成水循环系统；所述第一过滤室20和内腔室12通过出气口123连通，预除尘后的空气进入第一过滤室20进行过滤处理，滤除空气中残留灰尘。
参见图1，优选的，所述第一过滤室20内安装有第一过滤层21和第二过滤层22，所述第一过滤层21位于第二过滤层22的下部；所述第一过滤层21为吸湿棉层；所述第二过滤层22为滤纸层；所述第一过滤室20的上端设置有送气口23，通过所述送气口23将过滤后的洁净空气送入发动机内。
本发明所述第一过滤层21为吸湿棉层，用以吸除空气中携带的水分，有助于对滤纸层22的保护，同时防止潮湿空气进入发动机而影响燃油燃烧效率；所述第二过滤层22为滤纸层，用于滤除空气中的残留灰尘；所述第一过滤室20的上端设置有送气口23，通过所述送气口23将过滤后的洁净空气送入发动机内。
参见图1，优选的，所述空气滤清器还包括第二过滤室30；所述第二过滤室30通过出水口124和内腔室12连通；所述第二过滤室30内安装有第三过滤层31，所述第三过滤层31为滤袋；所述第二过滤室30上安装有出水管32，所述出水管32的出水端和发动机冷却水箱连接。
本发明所述第二过滤室30通过出水口124和内腔室12连通，喷洒盘121喷洒出的水粘附灰尘后流至内腔室12底部，然后通过出水口124进入第二过滤室30进行过滤处理，避免灰尘进入发动机冷却水箱；所述第三过滤层31为滤袋，滤袋容尘量大，过滤效果好，适合用于过滤冷却水；所述第二过滤室30上安装有出水管32，所述出水管32的出水端和发动机冷却水箱连接，使过滤后的冷却水回到发动机冷却水箱，实现水循环。
参见图1，优选的，所述空气滤清器还包括预过滤室40；所述预过滤室40设置于第一过滤室20外部；所述预过滤室40上设置有第二进气口41；所述预过滤室40内安装有第四过滤层42，所述第四过滤层42为滤纸层，且所述第四过滤层42的滤孔大于第二过滤层22的滤孔；所述预过滤室40通过第一进气口111和外腔室11连通；所述第四过滤层42位于第二进气口41和第一进气口111之间。
本发明所述预过滤室40上设置有第二进气口41，空气通过第二进气口41进入预过滤室40；所述预过滤室40内安装有第四过滤层42，在空气进入外腔室11前通过第四过滤层42对空气进行预过滤，降低后续除尘压力；所述第四过滤层42为滤纸层，且所述第四过滤层42的滤孔大于第二过滤层22的滤孔，防止第四过滤层42表面积尘速度过滤而影响气体的通过性，降低第四过滤层42更换频率；所述预过滤室40通过第一进气口111和外腔室11连通，预过滤的空气通过第一进气口111进入外腔室11。
参见图1、2，优选的，所述喷洒盘121为环状；所述喷洒盘121的外侧壁紧贴内腔室12内壁设置；所述洒水口1211设置在喷洒盘121下端外边沿位置。
本发明所述喷洒盘121为环状，防止喷洒盘121阻碍空气在内腔室12内上升，所述喷洒盘121的外侧壁紧贴内腔室12内壁设置，所述洒水口1211设置在喷洒盘121下端外边沿位置，使洒水口1211紧靠内腔室12内壁设置，进而方便将洒水盘121内的水洒落在内腔室12的内壁上。
参见图1、4，优选的，所述喷洒盘121为圆形，喷洒盘121在安装时，直接固定在进水管122上方即可，方便喷洒盘121安装；所述喷洒盘121的侧壁和上端面都与内腔室12内壁之间设置有气体通道1212，防止喷洒盘121阻碍内腔室12内的空气上升；所述洒水口1211设置在喷洒盘121的侧壁上，使喷水方向正对内腔室12内壁，进而使水喷在内腔室12内壁上。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于，所述空气滤清器包括离心除尘室和第一过滤室；所述离心除尘室包括外腔室和设置于外腔室内部的内腔室；
所述外腔室上设置有第一进气口；所述外腔室的底部安装有出气管，所述出气管和内腔室连通，且所述出气管沿内腔室侧壁切向设置；
所述内腔室内安装有进水管和喷洒装置；所述进水管的进水端和发动机冷却水箱连接；所述进水管的出水端和喷洒装置连接，通过所述喷洒装置将进水管送出的水喷洒在内腔室内壁上；所述内腔室的顶端设置有出气口；所述内腔室的底端设置有出水口，所述出水口和发动机冷却水箱连通；
所述第一过滤室和内腔室通过出气口连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于：所述喷洒装置包括洒水盘，所述洒水盘位于出气管上部；所述洒水盘上设置有洒水口，通过所述洒水口将洒水盘内的水喷洒在内腔室的内壁上；所述进水管的出水端和洒水盘连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于：所述第一过滤室内安装有第一过滤层和第二过滤层，所述第一过滤层位于第二过滤层的下部；所述第一过滤层为吸湿棉层；所述第二过滤层为滤纸层；所述第一过滤室的上端设置有送气口，通过所述送气口将过滤后的洁净空气送入发动机内。
4.根据权利要求1所述的一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于：所述空气滤清器还包括第二过滤室；所述第二过滤室通过出水口和内腔室连通；所述第二过滤室内安装有第三过滤层，所述第三过滤层为滤袋；所述第二过滤室上安装有出水管，所述出水管的出水端和发动机冷却水箱连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于：所述空气滤清器还包括预过滤室；所述预过滤室设置于第一过滤室外部；所述预过滤室上设置有第二进气口；所述预过滤室内安装有第四过滤层，所述第四过滤层为滤纸层，且所述第四过滤层的滤孔大于第二过滤层的滤孔；所述预过滤室通过第一进气口和外腔室连通；所述第四过滤层位于第二进气口和第一进气口之间。
6.根据权利要求2所述的一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于：所述洒水盘为环状，所述洒水盘和内腔室同轴设置；所述洒水盘的外侧壁紧贴内腔室内壁设置；所述洒水口为和洒水盘同轴设置的环状，所述洒水口设置在洒水盘下端外边沿位置。
7.根据权利要求2所述的一种基于离心原理的空气滤清器，其特征在于：所述洒水盘为圆形，所述洒水盘和内腔室同轴设置；所述洒水盘的侧壁和上端面都与内腔室内壁之间设置有气体通道；所述洒水口为和洒水盘同轴设置的环状，所述洒水口设置在洒水盘的侧壁上。
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