CN111608827A - 一种旋风式自动排尘空滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋风式自动排尘空滤器，包括外罩、滤芯组件和底座，所述滤芯组件包括进气管、滤芯罩、滤芯、进气罩以及滤芯支架，进气管与滤芯罩之间形成滤芯安装槽，所述滤芯安装于滤芯安装槽内，该进气罩通过数块导风板与滤芯罩相连，相邻两导风板之间形成进风通道；所述外罩罩设在进气罩上，所述滤芯支架包括支撑管，在支撑管的下部套设有一导尘板；在进气罩的下部绕其一周设置有数个排尘孔，在底座上竖直设有一连接螺杆，所述连接螺杆的上端从下至上依次穿过支撑管、进气管、滤芯罩和外罩后与一锁紧螺母相连。本发明结构简单，装配维护方便，除尘效果好，能对空滤器自身进行清洁、除尘，并具有除水功能，使用寿命长并且使用成本低。

Description

一种旋风式自动排尘空滤器

技术领域

本发明涉及空滤器技术领域，尤其涉及一种旋风式自动排尘空滤器。

背景技术

内燃机的进气系统中通常设置有空滤器，由空滤器过滤后的空气经化油器输送到内燃机的燃烧室内，避免空气中的杂质损坏燃烧室中的运动部件，从而影响内燃机的使用寿命。

目前燃油发动机、机车及农耕机械等设备所使用的空滤器大都包括：空滤器盖，滤芯组合（包括上盖、下盖、滤芯纸以及支撑网）、滤芯支撑板和底座等；在工作过程中，空气从进气孔进入空滤器座体，并经滤芯组合过滤后通过滤芯支撑板上的洁净空气出孔进入发动机底座上的送风通道，但随空气被吸进的粉尘会粘附在滤芯上，时间一长就容易导致滤芯的过滤效率降低，造成进风量降低，从而导致发动机燃烧效率降低，进而造成尾气中CO等含量较高，污染空气，不利于环保；同时，随着时间的增加，大量的粉尘会积累在空滤器内部滤芯组合与空滤器座体之间，无法排出，长期积累后会影响空滤器的正常工作，因此需要频繁的清洗滤芯；而粉尘黏附在滤芯上之后，清洗较为麻烦，因而大都采用直接将其更换，但这样就会造成使用成本增加。并且，现有的空滤器大都只具有除尘的功能，不能有效地将空气中的水汽一并去除，也对影响发动机的正常工作和使用寿命。另外，现有的空滤器结构较为复杂，不便于装配和维护，给使用也造成了麻烦。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有空滤器除尘效果差，不能对空滤器自身进行除尘，除水效果差，使用寿命短，使用成本高，装配维护不便的问题，提供一种旋风式自动排尘空滤器，能够有效解决上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种旋风式自动排尘空滤器，包括外罩、滤芯组件和底座，其特征在于：所述滤芯组件包括进气管、滤芯罩、滤芯、进气罩以及滤芯支架，所述滤芯罩为上端封闭下端开放结构，所述进气管竖直设于滤芯罩内，其上端与滤芯罩的上端固定连接，该进气管与滤芯罩之间形成滤芯安装槽，所述滤芯安装于该滤芯安装槽内，在进气管的上部还绕其一周开设有数个进气孔；

所述进气罩呈圆环结构，并套设在滤芯罩外侧；该进气罩的上部通过数块导风板与滤芯罩的上部相连，并与滤芯罩之间形成旋风过滤腔；其中，所述导风板绕滤芯罩一周分布，其两侧分别与滤芯罩和进气罩固定连接，且导风板相对应的一端向下倾斜；相邻两导风板相邻的一端上下错位分布，并且相邻两导风板在水平面上的投影具有重合的部分，使相邻两导风板之间形成一端向下倾斜的进风通道；

所述外罩也为上端封闭下端开放结构，该外罩罩设在进气罩上，其上端内侧设有定位环，外罩通过该定位环支撑在滤芯罩的上端；其中，外罩的侧壁与进气罩之间具有间隙，形成重力过滤腔，外罩的上端至少与进气罩的上端和导风板之间均具有间隙，使气体经重力过滤腔后能够进入进风通道；

所述滤芯支架包括支撑管，所述支撑管的上端伸入进气管的下端，并与进气管可拆卸连接，其下端与底座可拆卸连接；在支撑管的下部套设有一导尘板，所述导尘板内侧与支撑管固定连接，其外侧向下倾斜并向外延伸至进气罩外侧，其中，外罩的下端与该导尘板之间具有间隙；所述进气罩的下端与所述导尘板紧贴在一起，在进气罩的下部绕其一周设置有数个排尘孔，所述排尘孔贯穿进气罩的下端，且排尘孔的出尘方向与进气罩的内壁相切，并与进风通道的进风方向一致；

在底座上竖直设有一连接螺杆，所述连接螺杆的上端从下至上依次穿过支撑管、进气管、滤芯罩和外罩后与一锁紧螺母相连，通过锁紧螺母与连接螺杆的配合将底座与支撑管、进气管、滤芯罩和外罩紧固在一起；该底座具有一过滤气体通道，该过滤气体通道的一端与支撑管的下端相连通，另一端用于输出过滤气体。

进一步地，在支撑管的下部外侧，绕其一周设置有数块旋风阻力挡板；所述旋风阻力挡板竖直设置，其一侧与支撑管相连，另一侧向进气罩侧壁方向延伸，其下侧与导尘板相连，上侧与滤芯的下侧紧贴。

进一步地，所述滤芯包括粗滤芯和精滤芯，且所述精滤芯位于粗滤芯上方，其中，所述粗滤芯的上侧位于进气管的进气孔下侧的下方，精滤芯的的上侧位于进气管的进气孔上侧的下方。

进一步地，所述粗滤芯和精滤芯均采用泡沫滤芯。

进一步地，所述进气管下部内侧成型有限位台阶，所述支撑管的上部直径缩小后伸入进气管内，其上端与该限位台阶紧贴。

进一步地，在滤芯罩的上端，对应定位环的位置，设有呈环形的定位凸沿；在定位环的内壁下侧，成型有与该定位凸沿相对应的定位槽，定位环通过该定位槽套设在定位凸沿上。

进一步地，在进气罩的上端，绕其一周设有数块限位板，所述限位板的上端延伸至与外罩的上端贴合，且相邻两限位板之间具有间距。

进一步地，在导尘板上，靠近其外缘处绕其一周设有数块竖向设置的定位板，且所述定位板沿导尘板的径向设置；所述外罩的下端与该定位板贴合。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、结构简单，装配方便，外罩、滤芯罩、进气管、支撑管以及底座通过连接螺杆和锁紧螺母紧固连接，从而使整体拆装更加方便，快捷，更便于整个空滤器的维护。

2、整个进气过程经过重力除尘、旋风除尘、滤芯除尘（包括粗滤芯和精滤芯除尘），形成多级除尘，从而能够大大提高空滤器的除尘效果，有效提高发动机的进气质量。

3、旋风除尘腔内在重力作用下下落的粉尘以及被滤芯阻挡的粉尘沿导尘板向导尘板边缘移动，当移动至与进气罩内壁贴合后，在旋风（螺旋气流）的作用下，经排尘孔排出进气罩，从而实现对空滤器自身的自动清洁、除尘，从而能够大大提高空滤器的使用寿命；同时，随气体进入进气罩的水汽，在旋风（螺旋气流）的作用下，与进气罩侧壁发生碰撞并黏附在进气罩侧壁上，最终向下移动并经排尘孔排出进气罩，从而有效增加了空滤器的除水效果，能够进一步提高发动机的进气质量。

4、将空滤器拆卸后，能够轻松将滤芯取出，然后通过振动、冲洗等方式即可对滤芯进行清洁处理，使滤芯能够重复使用，从而大大降低了整个空滤器的使用成本。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为图1沿A—A向的剖视图。

图3为图2沿B—B向的剖视图。

图4为本发明取下外罩后的俯视图。

图中箭头所示方向为气体流向。

图中：1—外罩，2—底座，3—进气管，4—滤芯罩，51—粗滤芯，52—精滤芯，6—进气罩，71—支撑管，72—导尘板，8—导风板，9—进风通道，10—定位环，11—排尘孔，12—连接螺杆，13—旋风阻力挡板，14—定位凸沿，15—限位板，16—定位板。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例：参见图1至图4，一种旋风式自动排尘空滤器，包括外罩1、滤芯组件和底座2。所述滤芯组件包括进气管3、滤芯罩4、滤芯、进气罩6以及滤芯支架。所述滤芯罩4为上端封闭下端开放结构，所述进气管3竖直设于滤芯罩4内，其上端与滤芯罩4的上端固定连接。该进气管3与滤芯罩4之间形成滤芯安装槽，所述滤芯安装于该滤芯安装槽内。在进气管3的上部还绕其一周开设有数个进气孔。其中，所述滤芯包括粗滤芯51和精滤芯52，且所述精滤芯52位于粗滤芯51上方，其中，所述粗滤芯51的上侧位于进气管3的进气孔下侧的下方，精滤芯52的的上侧位于进气管3的进气孔上侧的下方。这样，通过两级滤芯对气体进行过滤除尘，能够进一步提高气体的除尘效果。实际实用过程中，所述粗滤芯51和精滤芯52均采用泡沫滤芯，这样既便于滤芯的拆装，也便于滤芯的清洁，从而能够有效降低整个空滤器的使用成本。

所述进气罩6呈圆环结构，并套设在滤芯罩4外侧；该进气罩6的上部通过数块导风板8与滤芯罩4的上部相连，并与滤芯罩4之间形成旋风过滤腔。其中，所述导风板8绕滤芯罩4一周分布，其两侧分别与滤芯罩4和进气罩6固定连接，且各导风板8相对应的一端均向下倾斜；使相邻两导风板8相邻的一端上下错位分布，并且相邻两导风板8在水平面上的投影具有重合的部分，使相邻两导风板8之间形成一端向下倾斜的进风通道9。采用该方案，气体在通过进风通道9进入进气罩6内时，具有一向下倾斜的角度，从而使气体进入后能沿旋风过滤腔的切线方向并向下倾斜进入旋风过滤腔，使气体进入旋风过滤腔后形成螺旋气流（即产生旋风）。同时，气体进入该旋风过滤腔后，粉尘在气流的作用下与进气罩6侧壁发生撞击，然后在重力的作用下沿进气罩6侧壁下落，有效起到除尘的作用；与此同时，气体中的水汽也在气流的带动下，与进气罩6侧壁发生碰撞并黏附在进气罩6侧壁上，然后在重力的作用下下落，从而有效气体除水的作用。

所述外罩1也为上端封闭下端开放结构，该外罩1罩设在进气罩6上，其上端内侧设有定位环10，外罩1通过该定位环10支撑在滤芯罩4的上端。其中，所述外罩1的侧壁与进气罩6之间具有间隙，形成重力过滤腔，外罩1的上端至少与进气罩6的上端和导风板8之间均具有间隙，使气体经重力过滤腔后能够进入进风通道9。本方案中，外罩1的侧壁与进气罩6侧壁之间形成重力过滤腔，气体从重力过滤腔的下端进入，然后从重力过滤腔的上端流出，然后进入进风通道9；在此过程中，粉尘在重力的作用下下落，从而使较重的粉尘无法进入进风通道9内，有效起到初步除尘的效果。在加工过程中，在滤芯罩4的上端，对应定位环10的位置，设有呈环形的定位凸沿14；在定位环10的内壁下侧，成型有与该定位凸沿14相对应的定位槽，定位环10通过该定位槽套设在定位凸沿14上。这样，能够实现对外罩1的快速定位和装配，从而有效提高装配效率。在进气罩6的上端，绕其一周设有数块限位板15，所述限位板15的上端延伸至与外罩1的上端贴合，且相邻两限位板15之间具有间距；通过设置限位板15，能够保证外罩1上端与进气罩6上端之间具有足够的距离，从而保证进气效率和进气量。

所述滤芯支架包括支撑管71，所述支撑管71的上端伸入进气管3的下端，并与进气管3可拆卸连接，其下端与底座2可拆卸连接。其中，所述进气管3下部内侧成型有限位台阶，所述支撑管71的上部直径缩小后伸入进气管3内，其上端与该限位台阶紧贴；这样能够快速实现进气管3与支撑管71的装配和定位，有助于进一步提高装配效率。具体实施时，支撑管71的外壁成型有密封台阶，该密封台阶位于进气管3下端的下方，在进气管3下端与该密封台阶之间设有第一密封圈（断面密封圈），该第一密封圈套设在支撑管71上，以将进气管3下端与该密封台阶之间的间隙封闭，避免粉尘经该间隙进入进气管3内。在支撑管71的下部套设有一导尘板72，所述导尘板72内侧与支撑管71固定连接，其外侧向下倾斜并向外延伸至进气罩6外侧；其中，外罩1的下端与该导尘板72之间具有间隙；以保证气体能够从该间隙内进入外罩1内，从而经进风通道9进入进气罩6内。在导尘板72上，靠近其外缘处绕其一周设有数块竖向设置的定位板16，且所述定位板16沿导尘板72的径向设置；所述外罩1的下端与该定位板16贴合；这样，就能够保证外罩1下端与导尘板72之间具有足够的间隙，从而保证进气量和进气效率。所述进气罩6的下端与所述导尘板72紧贴在一起，在进气罩6的下部绕其一周设置有数个排尘孔11，所述排尘孔11的下侧贯穿进气罩6的下端，且排尘孔11的出尘方向与进气罩6的内壁相切，并与进风通道9的进风方向一致。这样，旋风除尘腔内，在重力作用下下落的粉尘沿导尘板72向导尘板72边缘移动，当移动至与进气罩6内壁贴合后，在旋风（螺旋气流）的作用下，经排尘孔11排出进气罩6，从而实现对空滤器自身的自动清洁、除尘，从而能够大大提高空滤器的使用寿命；水汽也在旋风（螺旋气流）的作用下，经排尘孔11排出进气罩6，从而有效增加了空滤器的除水效果，能够进一步提高发动机的进气质量。

具体实施过程中，在支撑管71的下部外侧，绕其一周设置有数块旋风阻力挡板13；所述旋风阻力挡板13竖直设置，其一侧与支撑管71相连，另一侧向进气罩6侧壁方向延伸，其下侧与导尘板72相连，上侧与滤芯的下侧紧贴。这样，被滤芯挡住的粉尘在下落后落入到相邻两旋风阻力挡板13之间，由于旋风阻力挡板13的存在，下落的粉尘不会随气流旋转，从而避免粉尘影响气体的流动；同时，在螺旋气流的作用下，粉尘撞击旋风阻力挡板13后在重力作用下也下落到导尘扳上，从而进一步提高除尘效果；只有当粉尘沿导尘板72移动至旋风阻力挡板13外侧后，才能在气流的带动下移动，并在气流的作用下，移动至导尘板72边缘，然后经排尘孔11排出进气罩6。并且，由于发动机工作过程中，始终会存在振动，因此，滤芯（粗滤芯51和精滤芯52）内的粉尘会在振动的作用下下落，从而进一步对滤芯进行自动清洁，落下后的粉尘先落入到相邻两旋风阻力挡板13之间，然后向导尘板72边缘移动，最后经排尘孔11排出；从而提高整个空滤器的除尘及自动清洁效果。

在底座2上竖直设有一连接螺杆12，所述连接螺杆12的上端从下至上依次穿过支撑管71、进气管3、滤芯罩4和外罩1后与一锁紧螺母相连；通过锁紧螺母与连接螺杆12的配合将底座2与支撑管71、进气管3、滤芯罩4和外罩1紧固在一起；这样，整个空滤器拆装更加方便、快捷，更便于维护。该底座2具有一过滤气体通道，该过滤气体通道的一端与支撑管71的下端相连通，另一端用于输出过滤气体。实际加工过程中，在进气罩6上端与螺杆之间还设有第二密封圈，该第二密封圈将进气罩6上端与螺杆之间的间隙封闭；从而能够防止粉尘从进气罩6上端与螺杆之间的间隙进入进气管3内。本方案通过第二密封圈与第一密封圈的配合，将进气管3上端和支撑管71下端密封，从而大大提高整个滤芯组件中进气管3内部的密封性，以有效防止粉尘从这些间隙内进入进气管3内。

在实际加工过程中，外罩、进气罩、滤芯罩以及进气管和支撑管均筒轴心线设，其中，进气罩、滤芯罩和进气管通过注塑成型为一体，这样，能够有效提高进气的均匀性，以及结构的稳定性。

使用过程中，本方案提供的空滤器可通过底座2上的过滤气体通道的输出端直接与油浴室、化油器或其他空滤器接口相连，从而使整体结构更加紧凑。

本方案公开的空滤器具体除尘过程如下：

1.a类泥沙渣子混合气经外罩1下端与导尘板72之间的间隙进入，在重力作用下，经过重力过滤腔后，混合气体除去较重泥沙渣子后变为b类含泥沙渣子混合气；

2.b类含泥沙渣子混合气进入旋风过滤腔，形成螺旋气流，一部分泥沙渣子在旋风惯性力作用下通过排尘孔11排出空气滤清器内部，混合气变成c类含泥沙渣子混合气；另一部份较轻泥沙渣子在发动机负压作用下继续流动，直到接触粗泡沫滤芯及撞击旋风阻力挡板13后在重力作用下下落到导尘扳上，并在发动机振动下沿导尘板72移动，然后在旋风作用下经排尘孔11排除空气滤清器内部；混合气变成c类含泥沙渣子混合气；从而很好的对混合气中的泥沙渣子进行自动除去；

3.c类含泥沙渣子混合气继续经粗泡沫滤芯后变成d类含泥沙渣子混合气；

4.d类含泥沙渣子混合气经精泡沫滤芯滤尽泥沙渣子，变成纯净空气（接近纯净或符合要求的空气），最终达到过滤效果。

本发明整个进气过程经过重力除尘、旋风除尘、滤芯除尘（包括粗滤芯51和精滤芯52除尘），形成多级除尘，从而能够大大提高空滤器的除尘效果，有效提高发动机的进气质量。同时，将空滤器拆卸后，能够轻松将滤芯取出，然后通过振动、冲洗等方式即可对滤芯进行清洁处理，使滤芯能够重复使用，从而大大降低了整个空滤器的使用成本。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种旋风式自动排尘空滤器，包括外罩、滤芯组件和底座，其特征在于：所述滤芯组件包括进气管、滤芯罩、滤芯、进气罩以及滤芯支架，所述滤芯罩为上端封闭下端开放结构，所述进气管竖直设于滤芯罩内，其上端与滤芯罩的上端固定连接，该进气管与滤芯罩之间形成滤芯安装槽，所述滤芯安装于该滤芯安装槽内，在进气管的上部还绕其一周开设有数个进气孔；

所述进气罩呈圆环结构，并套设在滤芯罩外侧；该进气罩的上部通过数块导风板与滤芯罩的上部相连，并与滤芯罩之间形成旋风过滤腔；其中，所述导风板绕滤芯罩一周分布，其两侧分别与滤芯罩和进气罩固定连接，且导风板相对应的一端向下倾斜；相邻两导风板相邻的一端上下错位分布，并且相邻两导风板在水平面上的投影具有重合的部分，使相邻两导风板之间形成一端向下倾斜的进风通道；

所述外罩也为上端封闭下端开放结构，该外罩罩设在进气罩上，其上端内侧设有定位环，外罩通过该定位环支撑在滤芯罩的上端；其中，外罩的侧壁与进气罩之间具有间隙，形成重力过滤腔，外罩的上端至少与进气罩的上端和导风板之间均具有间隙，使气体经重力过滤腔后能够进入进风通道；

所述滤芯支架包括支撑管，所述支撑管的上端伸入进气管的下端，并与进气管可拆卸连接，其下端与底座可拆卸连接；在支撑管的下部套设有一导尘板，所述导尘板内侧与支撑管固定连接，其外侧向下倾斜并向外延伸至进气罩外侧，其中，外罩的下端与该导尘板之间具有间隙；所述进气罩的下端与所述导尘板紧贴在一起，在进气罩的下部绕其一周设置有数个排尘孔，所述排尘孔贯穿进气罩的下端，且排尘孔的出尘方向与进气罩的内壁相切，并与进风通道的进风方向一致；

在底座上竖直设有一连接螺杆，所述连接螺杆的上端从下至上依次穿过支撑管、进气管、滤芯罩和外罩后与一锁紧螺母相连，通过锁紧螺母与连接螺杆的配合将底座与支撑管、进气管、滤芯罩和外罩紧固在一起；该底座具有一过滤气体通道，该过滤气体通道的一端与支撑管的下端相连通，另一端用于输出过滤气体。

2.根据权利要求1所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：在支撑管的下部外侧，绕其一周设置有数块旋风阻力挡板；所述旋风阻力挡板竖直设置，其一侧与支撑管相连，另一侧向进气罩侧壁方向延伸，其下侧与导尘板相连，上侧与滤芯的下侧紧贴。

3.根据权利要求1所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：所述滤芯包括粗滤芯和精滤芯，且所述精滤芯位于粗滤芯上方，其中，所述粗滤芯的上侧位于进气管的进气孔下侧的下方，精滤芯的的上侧位于进气管的进气孔上侧的下方。

4.根据权利要求3所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：所述粗滤芯和精滤芯均采用泡沫滤芯。

5.根据权利要求1所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：所述进气管下部内侧成型有限位台阶，所述支撑管的上部直径缩小后伸入进气管内，其上端与该限位台阶紧贴。

6.根据权利要求1所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：在滤芯罩的上端，对应定位环的位置，设有呈环形的定位凸沿；在定位环的内壁下侧，成型有与该定位凸沿相对应的定位槽，定位环通过该定位槽套设在定位凸沿上。

7.根据权利要求1所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：在进气罩的上端，绕其一周设有数块限位板，所述限位板的上端延伸至与外罩的上端贴合，且相邻两限位板之间具有间距。

8.根据权利要求1所述的一种旋风式自动排尘空滤器，其特征在于：在导尘板上，靠近其外缘处绕其一周设有数块竖向设置的定位板，且所述定位板沿导尘板的径向设置；所述外罩的下端与该定位板贴合。

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