CN111643972A - 一种气体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体过滤器，它包括：外壳，外壳轴向两端设置有第一开口和第二开口，外壳内设置有空腔，外壳上还开设有进气口和出气口；围板，围板在空腔中轴向延伸，围板轴向外端为封闭状态且轴向内端为开放状态，围板形成管形，围板外壁和外壳内壁之间形成进气空间，进气空间对应的外壳上开设有进气口；芯管，芯管的一端插入围板轴向内端，芯管与围板之间留有气流通道，芯管在空腔中延伸一定长度并连通至出气口，芯管外壁和外壳内壁之间形成过滤空间；外壳内壁和/或围板外壁设置有导流板。通过离心力作用分离气流中颗粒物，通过导流板引导气流流通，减少湍流、紊流的产生，提高了气流流通效率，从而提高离心分离效果。

Description

一种气体过滤器

技术领域

本发明涉及一种气体过滤器，主要分离气体中的颗粒杂质。

背景技术

在一些装置中，需要通入空气或其它气体，有时气体中携带有颗粒杂质，这些颗粒杂质是不需要的成分，甚至会产生有害作用，比如易使气体管道形成堵塞，因此需要去除。比如在汽车发动机中，在进气端需要通入空气以供给燃油燃烧所需要的氧，通入空气时需要对空气进行过滤以去除空气中颗粒杂质。

如何提高过滤效果，以及如何提高过滤器的使用寿命，是业界一直追求的目标。

发明内容

本发明的目的是要提供一种气体过滤器，具有较好的过滤效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种气体过滤器，它包括：

外壳，所述外壳轴向两端设置有第一开口和第二开口，所述外壳内设置有空腔，所述外壳上还开设有进气口和出气口；

围板，所述围板在所述空腔中轴向延伸，所述围板轴向外端为封闭状态且轴向内端为开放状态，所述围板形成管形，所述围板外壁和所述外壳内壁之间形成进气空间，所述进气空间对应的所述外壳上开设有所述进气口；

芯管，所述芯管的一端插入所述围板轴向内端，所述芯管与所述围板之间留有气流通道，所述芯管在所述空腔中延伸一定长度并连通至所述出气口，所述芯管外壁和所述外壳内壁之间形成过滤空间；

所述外壳内壁和/或所述围板外壁设置有导流板。

优选地，它还包括阻挡环，所述阻挡环套设在所述芯管外，且所述阻挡环位于所述围板外，所述阻挡环的内缘与所述芯管相贴紧，所述阻挡环的外缘与所述外壳内壁之间留有气流通道。

进一步地，所述阻挡环远离所述围板的一侧设置有至少一个支撑筋，所述支撑筋连接在所述芯管外壁和/或所述外壳内壁上。

优选地，所述导流板以断续的方式延伸。

优选地，所述导流板在螺旋路径上延伸。

优选地，所述进气口外设置有进气管，所述进气管的延伸方向大致与所述外壳内壁相切。

进一步地，所述进气管的延伸方向偏离所述外壳的轴心线。

优选地，所述围板内壁设置有加强筋。

优选地，它包括第一封盖，所述第一封盖包括第一盖板和所述围板，所述第一盖板结合在所述第一开口处，所述围板自所述第一盖板内侧表面向所述空腔中延伸。

优选地，它还包括第二封盖，所述第二封盖与所述第二开口可分离地相结合在一起。

进一步地，所述第二封盖与所述第二开口之间设置有密封垫。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的一种气体过滤器，由于设置有外壳、围板以及芯管，芯管一端套设在围板中，气体从进气口通入外壳后，经过迂回路径进入芯管中并从出气口排出，气体在迂回过程中，气体中的颗粒杂质由于离心作用而在过滤空间中被分离。并且由于外壳内壁或围板外壁设置有导流板，对进气形成导向，引导气流流通，减少湍流、紊流的产生，提高了气流流通效率，从而提高离心分离效果，也即提高了过滤效果。

进一步地，第二封盖为可拆卸设置，定期清理过滤器中残留颗粒，从而提高使用寿命。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明实施例1的气体过滤器的立体示意图；

图2是图1俯视图；

图3是图1中A-A剖视图；

图4是去除图1中第一封盖的一个视图；

图5是第一封盖立体示意图；

图6是本发明实施例2中的第一封盖立体示意图，与实施例1的区别在于，第一封盖上的围板外壁还设置有导流板；

其中，附图标记说明如下：

1、外壳；

2、围板；

3、芯管；

4、第一开口；

5、第二开口；

6、空腔；

7、进气口；

8、出气口；

9、导流板；

10、进气空间；

11、过滤空间；

12、阻挡环；

13、支撑筋；

14、进气管；

15、加强筋；

16、第一封盖；

17、第一盖板；

18、第二封盖；

19、第二盖板；

20、连接板；

21、密封垫。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，气体过滤器包括外壳1和设置在外壳1轴向两端的第一封盖16和第二封盖18。外壳1上开设有进气口和出气口8。进气口处设置有进气管14。气体从进气管14导入，从出气口8导出。在外壳1内完成过滤。

图2为图1的俯视图，图3为图2的A-A剖视图。

如图3，外壳1轴向两端（图3中上下方向为轴向方向）为两个开口，分别是第一开口4和第二开口5。第一封盖16结合在第一开口4，第二封盖18结合在第二开口5。外壳1大致为圆筒形，外壳1内形成空腔6，为气体过滤提供空间。第一封盖16和第二封盖18将空腔6上下端封闭。

第一封盖16包括第一盖板17和围板2。第一盖板17结合在第一开口4处。具体是以扣入的方式结合在第一开口4边缘的外壳1上，即扣入外壳1端部。第一封盖16将外壳1上端包绕，即包绕在外壳1上端的内侧和外侧，以增加结合强度。

如图3（结合图5），围板2自第一盖板17内侧表面向空腔6中延伸。围板2外壁和外壳1内壁之间形成进气空间10，进气空间10为围板2和外壳1之间的夹层空间。如图5，围板2形成管形。

进气空间10对应的外壳1上开设有前述的进气口7。待过滤的气体首先进入到进气空间10中。

进气口7外设置有进气管14，进气管14的延伸方向大致与外壳1的径向平面平行，即在图3中进气管14大致水平设置。这样进气气流为水平气流。另外，进气管14的延伸方向偏离外壳1的轴心线，参见图2，进气管14与外壳1内壁相切。

如图3，通过进气管14的水平设置以及相对于外壳1轴心的偏心设置，使得气流在进气空间10中形成旋流。

外壳1内壁还设置有导流板9，导流板9对气流形成一定的导向作用，减少湍流、紊流的产生，使得气流更为顺畅，提高气流流通效率。如图4，导流板9以断续的方式延伸，从而方便于制作；导流板9在螺旋路径上延伸，相对于直线延伸或其它延伸方式，更为贴合旋流路径，从而在导流过程中使气流顺畅，提高气流流通效率。

如图3，外壳1内还设置有芯管3。芯管3的上端插入围板2轴向内端（图3中下端），且芯管3与第一盖板17之间留有一定空间，芯管3外壁与围板2内壁之间也留有一定空间，这些空间作为气体流道。芯管3的上端壁厚进行削薄处理，使得芯管3的外周直径在向上的方向上逐渐减小，这样方便于装配时围板2套至芯管3外周。

芯管3在空腔6中延伸一定长度，芯管3在上下方向上延伸，芯管3下端弯折并与外壳1上的出气口8相连通以导出气体。芯管3外壁和外壳1内壁之间形成过滤空间11。气流中的颗粒物（灰尘）主要在过滤空间11中被去除。

气流在过滤空间11中形成折返，折返后进入围板2内。在气流折返过程中，气流中的颗料物由于离心力作用而不易折返，颗粒物被向下甩至过滤空间11底部。从而达到从气流中分离颗粒物的目的，即产生了对气流过滤的效果。

如图3，围板2内壁还设置有四个加强筋15（更具体可参见图5），加强筋15为板状。加强筋15下端内侧设置有切角，以利于芯管3套入。

加强筋15产生四个作用：一、增加了围板2的强度，防止围板2受气流冲击变形；二、使围板2与芯管3之间隔出一个均匀的圆环空间供气流通过；三、加强筋15下端（图3中下端）与芯管3为间隙配合，限制芯管3上端由于气流冲击发生大的晃动，保证了过滤效果和使用寿命；四、流动的气流与加强筋15冲击，局部压力损失，利于颗粒物进一步分离。

本例中，围板2与第一盖板17内侧面相连接，构成第一封盖16。围板2利用第一盖板17使围板2轴向外端（即图3中上端）为封闭状态，围板2轴向内端（即图3中下端）为开放状态以供芯管3上端插入。需要说明的是，在其它实施方式中，围板2还可以不与第一盖板17连接在一起，这时围板2与第一盖板17相分离，比如将本例的围板2下沉一定距离，并利用单独的盖板将围板2上端封闭，同样能够实现很好的过滤效果。本例中将围板2与第一盖板17内侧表面相连接，是利用了第一盖板17将围板2上端封闭，无需单独再设置盖板来封闭围板2上端，减少了盖板部件的使用；另外，由于围板2与第一盖板17相连接，从而无需再单独设置连接件将围板2固定于空腔6内，减少连接部件的使用；最后，由于围板2与第一盖板17相连接，这时，围板2随同第一盖板17一起装配，无需再费时单独装配围板2，提高了装配效率。

如图3以及图4，芯管3外还套设有阻挡环12，且阻挡环12位于围板2外。阻挡环12的内缘与芯管3相贴紧，阻挡环12的外缘与外壳1内壁之间留有气流通道。

阻挡环12产生两个作用：一、阻挡环12上表面阻挡气流下行，促使气流向上折返；二、阻挡环12下表面阻挡颗粒物，避免落至阻挡环12下方的颗粒物由于气流动力作用向上回返进入围板2中。总之，阻挡环12提高了过滤效果。

如图3，阻挡环12下方，即远离围板2的一侧，设置有四个支撑筋13（可参见图4），支撑筋13连接在芯管3外壁和外壳1内壁之间，支撑筋13为板状。支撑筋13在图3的上下方向上延伸，即在外壳1的轴向上延伸。

支撑筋13产生两个作用：一、支撑阻挡环12，避免阻挡环12由于气流冲击作用向下移位；二、阻止气流继续旋流，使颗粒物更容易下落至过滤空间11底部。

由于阻挡环12以及支撑筋13的设置，在阻挡环12下方形成了集尘区，颗粒物（灰尘）主要聚集在该集尘区。

支撑筋13的数量无特别限制。本例中，支撑筋13同时与芯管3外壁和外壳1内壁连接，具有较高连接强度，其它实施方式中，支撑筋13也可以只与芯管3外壁或只与外壳1内壁连接。

如图3，外壳1的下端，即第二开口5处，设置有第二封盖18，第二封盖18可分离地结合在第二开口5处，即第二封盖18可以打开，从而方便于清除累积在外壳1内侧底部的颗粒物。在保证过滤器整体密封完整性的同时，可以允许此结构产品在生命周期内，通过定期的维护性去除底部集尘区的灰尘，使其集尘区的灰尘在产品生命周期中不会加剧影响过滤分离效果和质量。若第二封盖18不是以可分离的方式设置，那么在使用一段时间后，由于外壳1内积聚过多的颗粒物而加剧影响过滤分离效果和质量，这时该气体过滤器生命周期结束。因此，将第二封盖18可分离地设置在第二开口5处，能够达到延长气体过滤器的使用寿命的有益效果。

如图3，第二封盖18包括第二盖板19和连接板20。连接板20自第二盖板19周缘向上延伸，连接板20包绕在外壳1下端的外周，连接板20以螺纹方式结合在外壳1下端，螺纹连接的方式可防止第二封盖18受气流冲击脱落。并且，连接板20和第二盖板19形成类似容器状，从而可承载一定的颗粒物，从而方便于颗粒物清除操作。第二封盖18与第二开口5之间设有密封垫21，提高过滤器内的密封性。

本例的气体过滤器，不但可用于发动机进气侧对燃烧所需的空气进行过滤，原则上可应用于任何需要对气体进行过滤以去除气体中颗粒物的场合。

综上所述，本例的气体过滤器，由于围板2和芯管3的设置，使得气流形成折返，而气流中的颗粒物由于离心力作用而不易折返，颗粒物得以从气流中分离，达到了过滤的效果。设置在外壳1内壁的导流板9引导气流流通，减少湍流、紊流的产生，提高气流流通效率，从而提高离心分离效果，也即提高了过滤效果。设置在外壳1下端的第二封盖18以可分离的方式结合在第二开口5处，从而可定期打开第二封盖18以清除颗粒物，延长了气体过滤器的使用寿命。

实施例2

如图6所示实施例2的第一封盖16，实施例2与实施例1的区别在于，第一封盖16中的围板2外壁也设置有导流板9。即外壳1内壁和围板2外壁均设置有导流板9，从而提高导流性能。

其它实施方式中，还可以将导流板9只设置在外壳1内壁或只设置在围板2外壁。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气体过滤器，其特征在于，它包括：

外壳（1），所述外壳（1）轴向两端设置有第一开口（4）和第二开口（5），所述外壳（1）内设置有空腔（6），所述外壳（1）上还开设有进气口（7）和出气口（8）；

围板（2），所述围板（2）在所述空腔（6）中轴向延伸，所述围板（2）轴向外端为封闭状态且轴向内端为开放状态，所述围板（2）形成管形，所述围板（2）外壁和所述外壳（1）内壁之间形成进气空间（10），所述进气空间（10）对应的所述外壳（1）上开设有所述进气口（7）；

芯管（3），所述芯管（3）的一端插入所述围板（2）轴向内端，所述芯管（3）与所述围板（2）之间留有气流通道，所述芯管（3）在所述空腔（6）中延伸一定长度并连通至所述出气口（8），所述芯管（3）外壁和所述外壳（1）内壁之间形成过滤空间（11）；

所述外壳（1）内壁和/或所述围板（2）外壁设置有导流板（9）。

2.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：它还包括阻挡环（12），所述阻挡环（12）套设在所述芯管（3）外，且所述阻挡环（12）位于所述围板（2）外，所述阻挡环（12）的内缘与所述芯管（3）相贴紧，所述阻挡环（12）的外缘与所述外壳（1）内壁之间留有气流通道。

3.根据权利要求2所述的气体过滤器，其特征在于：所述阻挡环（12）远离所述围板（2）的一侧设置有至少一个支撑筋（13），所述支撑筋（13）连接在所述芯管（3）外壁和/或所述外壳（1）内壁上。

4.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：所述导流板（9）以断续的方式延伸。

5.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：所述导流板（9）在螺旋路径上延伸。

6.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：所述进气口（7）外设置有进气管（14），所述进气管（14）的延伸方向大致与所述外壳（1）内壁相切。

7.根据权利要求6所述的气体过滤器，其特征在于：所述进气管（14）的延伸方向偏离所述外壳（1）的轴心线。

8.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：所述围板（2）内壁设置有加强筋（15）。

9.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：它包括第一封盖（16），所述第一封盖（16）包括第一盖板（17）和所述围板（2），所述第一盖板（17）结合在所述第一开口（4）处，所述围板（2）自所述第一盖板（17）内侧表面向所述空腔（6）中延伸。

10.根据权利要求1所述的气体过滤器，其特征在于：它还包括第二封盖（18），所述第二封盖（18）与所述第二开口（5）可分离地相结合在一起。

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