CN111779599B - 一种汽车风沙环境使用的空滤设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于空气滤清器领域，尤其涉及一种汽车风沙环境使用的空滤设备，它包括筒A、收集套C、筒B、收集套B、筒C、旋流管、收集套A，其中筒C位于筒B中，筒C的中心轴线与筒B的中心轴线重合；本发明中进入筒C内的空气携带的较小砂砾或灰尘在局部离心作用下溅射至筒C的内锥面上并在内锥面的反射下倾斜向下快速落入收集套A中，进而完成对进入筒C内的空气的再一次过滤，从而提高整个设备对空气的过滤效率，使得从筒C进入干式空滤内的空气更加清洁，减小干式空滤的过滤负担，延长干式空滤的使用寿命，减小风沙环境中车辆的维护成本；同时，本发明对空气高效的过滤可以减小发动机因吸入粉尘而导致的发动机内部磨损，延长发动机的使用寿命。

Description

一种汽车风沙环境使用的空滤设备

技术领域

本发明属于空气滤清器领域，尤其涉及一种汽车风沙环境使用的空滤设备。

背景技术

扬尘较大的矿区或风沙较大的地区使用的车辆内均安装有二级空滤，二级空滤大部分为离心空气滤清器与干式空气滤清器的组合；混合有大量砂砾或灰尘的空气先经离心空滤过滤后再经干式空滤过滤，通过这两级过滤后，空气中的灰尘或砂砾被分离，使得进入发动机的空气比较纯净，较小发动机内部的磨损，延长发动机寿命；但是，传统离心空滤对空气的第一级过滤效率较低，经离心空滤过滤后的空气到达干式空滤时，干式空滤所所承担的过滤负担较大，导致干式空滤的更换频次增加，车辆的维护频次增加，车辆维护成本增大；由于对车辆内干式空滤高频次地更换维护，所以导致车辆的工作使用效率较低。因此，有必要设计一种对空气过滤效率较高的离心空滤。

本发明设计一种汽车风沙环境使用的空滤设备解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种汽车风沙环境使用的空滤设备，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种汽车风沙环境使用的空滤设备，其特征在于：它包括筒A、收集套C、螺纹套、筒B、固定板A、收集套B、涡卷弹簧、摆块、扇形块、弹性软膜、筒C、螺旋片、螺旋挡网、弯管、旋流管、收集套A，其中筒C位于筒B中，筒C的中心轴线与筒B的中心轴线重合；筒C的上端安装在筒B顶部中心处的圆孔中；筒C上段的外柱面和其中段的外锥面上沿筒C中心轴线螺旋安装有螺旋片，螺旋片的外缘与筒B的内柱面固连；螺旋片的上螺旋面安装有随螺旋片螺旋的螺旋挡网，螺旋挡网的下端与螺旋片的下端等低，螺旋挡网的螺旋高度与螺旋片的螺旋高度之差为1.5倍螺距，此种结构安排使得从筒B上进气口进入筒B内的空气先经过螺旋片1.5圈的螺旋后获得较大的离心力，有效促进空气与其携带砂砾或灰尘的分离。螺旋挡网把螺旋片的上螺旋面分成内外两部分螺旋面，当经过螺旋片1.5圈的螺旋后获得较大的离心力的空气在进入螺旋挡网时，大部分较大的砂砾或灰尘越过螺旋挡网螺旋到达筒B上开有直孔A的内壁，螺旋挡网外的空气中尺寸小于直孔A尺寸的砂砾或灰尘一部分经筒B内壁上的直孔A进入筒B与筒A之间的空间，螺旋挡网外的空气中尺寸大于直孔A尺寸的砂砾或灰尘经筒B的内壁的反弹射向螺旋挡网，螺旋挡网再次对溅射于其上的砂砾或灰尘进行反射，螺旋挡网的阻挡避免被分离出来的较大砂砾或灰尘因再次与空气混合接触而导致空气被再次污染，并最终使得被筒B和螺旋挡网反复反射的砂砾或灰尘经收集套B下方的出口排出或滞留于收集套B底部；经过螺旋片1.5圈的螺旋后获得较大的离心力的较小砂砾或灰尘到达螺旋挡网的内壁，小于螺旋挡网上孔的尺寸的砂砾或灰尘在离心作用下穿过螺旋挡网并经筒B内壁上的直孔A进入筒B与筒A之间的空间，再落入收集套C内；大于螺旋挡网上孔的尺寸的砂砾或灰尘并经螺旋挡网内壁与筒C外壁的反复弹射最终也经收集套B下端的出口被排出或滞留于收集套B底部。螺旋片的上端与筒B上端柱面上的螺旋进气口配合，进气口的螺旋方向与螺旋片的螺旋方向相同，当螺旋方向与螺旋片螺旋方向相同的进气口使得空气以与螺旋片相同的螺旋方向进入筒B，螺旋运动的空气可以更好地沿螺旋片继续加速螺旋运动并获得较大的离心力，有利于空气与砂砾或灰尘的有效分离，提高空气过滤效率。筒B内与螺旋挡网相对的筒壁上均匀密布有直孔A，且直孔A位于筒B内壁上的孔口高度大于直孔A位于筒B外柱面上的孔口的高度，保证在离心和重力共同作用下斜向下运动的尺寸小于直孔A尺寸的砂砾或灰尘可以顺利经直孔A斜向下进入筒B与筒A之间的空间，进入筒B与筒A之间的砂砾或灰尘在惯性作用下经筒A内壁反射，经筒A内壁反射的砂砾或灰尘溅射至筒B外壁上时，由于直孔A位于筒B内壁上的孔口高度大于直孔A位于筒B外柱面上的孔口的高度，所以溅射的砂砾或灰尘不会再次经直孔A反向进入筒B中污染空气。筒C上与螺旋挡网相对的锥形筒壁上均匀密布有直孔B；每个直孔B位于筒C中段外锥面的孔口处安装有向下弯曲的弯管，每个直孔B位于筒C中段内锥面的孔口处安装有引导流经相应直孔B的空气螺旋流动的旋流管，当经螺旋挡网内壁反射的砂砾或灰尘溅射至筒C的外锥面上时，由于每个直孔B位于筒C中段外锥面的孔口处安装有向下弯曲的弯管，所以被溅射的砂砾或灰尘不会经直孔B进入筒C内对筒C内的空气污染；通过弯管经相应直孔B流经相应旋流管的空气经旋流管的引导再次形成局部旋流并再次获得一定离心力，离心力作用下，进入筒C内的空气携带的较小砂砾或灰尘再次被分离并经筒C中段的内锥面的反射落入下方的收集套A内，完成对即将进入干式空滤的空气的再次过滤。筒A的下段外柱面与收集套A螺纹配合；筒C的上端开口与干式空气滤清器连通。

筒B外套装有筒A，筒B上靠近其下端处通过四个周向均匀分布的固定板A固定于筒A中；筒A的中心轴线与筒B的中心轴线重合；收集套B的上下两段均为圆柱形，其中段部分为倒锥型；收集套B的下段部分的外柱面具有外螺纹；收集套B上端部分的内柱面与筒B的下端外柱面螺纹配合；收集套C的上段部分为圆柱形，其下段部分为倒锥形；收集套C底部的圆孔与收集套B的下段圆柱部分螺纹配合，收集套C的上段圆柱部分与筒A的下端螺纹配合；收集套B的下端周向铰接有若干摆块，每个摆块上均安装有对其复位的涡卷弹簧；每个摆块的下端内侧均安装有扇形块；合拢的若干扇形块形成规则的圆柱形并对收集套B下端的开口完全封堵；若干摆块的内侧面上覆盖一层筒状弹性软膜，弹性软膜在对相邻两个摆块之间的缝隙进行密封。收集套B下段柱面上螺纹配合有驱动若干摆块同步摆动的螺纹套，且螺纹套位于收集套C下方。

作为本技术的进一步改进，上述筒C内顶部为倒锥面，为筒C内空气进入干式空滤提供顺畅通道，减小空气在筒C 内顶部出口处的压力损失，使得筒C内的空气更容易到达干式空滤。

作为本技术的进一步改进，上述摆块为弧形，竖直状态的若干摆块围拢形成规则的柱形圆筒，对收集套B下端的出口形成更好密封，使得若干摆块和若干扇形块对收集套B下端的出口的出气量的改变更加有效。弹性软膜安装于若干摆块的内侧内凹弧面上，有效保护弹性软膜不被运动的螺纹套损坏。

作为本技术的进一步改进，上述螺纹套的下端内侧为光滑的环形外凸弧面，外凸弧面上的圆周直径自下而上随外凸弧面的截面弧线逐渐减小，当螺纹套作用于若干摆块时，摆块在螺纹套下端的环形外凸弧面的作用下对收集套B下端的出口进行逐渐关闭或打开，使得若干摆块和若干扇形块对收集套B下端的出口的出气量可以根据需要进行不同程度的改变。

作为本技术的进一步改进，上述筒C的上端开口处安装有连通干式空气滤清器的出气管。

作为本技术的进一步改进，上述筒C上靠近其下端处通过周向分布的四个固定板B固定于筒B中。

作为本技术的进一步改进，上述收集套B的下端周向均匀安装有若干支耳，若干支耳分别通过销与若干摆块铰接；每个支耳上与相应销旋转配合的销孔内壁上周向开有环槽；对相应摆块进行复位的涡卷弹簧嵌套在相应销上且位于相应支耳上的环槽内；涡卷弹簧一端与相应销连接，另一端与相应环槽内壁连接。环槽为相应涡卷弹簧提供容纳空间，减小涡卷弹簧在摆块外部所占据的空间，使得设备结构更加紧凑。

作为本技术的进一步改进，上述进气口处安装有吸风机。风机的作用是使得更多的气体进入到进气口中，进而通过过滤进入到发动机中，防止仅依靠发动机的吸气无法吸入过多的气体，另外保证在收集套B下端的开口处的内压力大于外界压力，防止收集套B下端的开口进气，影响储尘效果。

上述筒A下侧外圆面具有周向分布的从内到外向下的通气孔，从内到外向下的设计意在避免外界的颗粒较容易的进入到筒A中；设计通气孔的目的是一部分气流可以进入筒A中并从通气孔出去，形成气流，这样能更好地带动较大的颗粒从直孔A进入筒A中。

相对于传统的离心空气滤清器，本发明中的螺旋片螺旋高度较大，高度较大的螺旋片可以为从筒B上的进气口进来的空气提供持续的螺旋引导，更有效地使得进来的空气获得足够的离心速度，获得足够离心速度的空气中较大的砂砾或灰尘在离心力作用下部分到达筒B内壁并经直孔A进入筒B与筒A之间的空间并落至收集套C内，部分经筒B内壁与螺旋挡网外壁的交替反弹最终沿螺旋片的螺旋面并经收集套B下端的出口被排出或留存至收集套B中；还有部分较大砂砾或灰尘到达螺旋挡网的内壁，并经螺旋挡网内壁与筒C外壁的反弹并最终经收集套B下端的出口被排出或留存至收集套B中；被初步离心过滤的空气携带较小砂砾或灰尘再经筒C外壁上的若干弯管进入筒C中，进入筒C中的空气在经相应旋流管的引导再次在筒C内形成局部螺旋运动并产生离心作用，进入筒C内的空气携带的较小砂砾或灰尘在局部离心作用下溅射至筒C的内锥面上并在内锥面的反射下倾斜向下快速落入收集套A中，进而完成对进入筒C内的空气的再一次过滤，从而提高整个设备对空气的过滤效率，使得从筒C进入干式空滤内的空气更加清洁，减小干式空滤的过滤负担，从根本上降低干式空滤的更换频次，延长干式空滤的使用寿命，减小风沙环境中车辆的维护成本；同时，本发明对空气高效的过滤可以减小发动机因吸入粉尘而导致的发动机内部磨损，延长发动机的使用寿命。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是装置整体及其剖面示意图。

图2是筒A、筒B、筒C、螺旋片与螺旋挡网配合及筒B与筒C内空气流动剖面示意图。

图3是筒A、收集套C、收集套B、筒B、筒C及收集套A配合剖面示意图。

图4是摆块B、扇形块及弹性软膜配合示意图。

图5是收集套B、支耳、摆块及涡卷弹簧配合剖面示意图。

图6是摆块及扇形块配合示意图。

图7是随若干摆块摆动变形后的弹性软膜示意图。

图8是筒C、螺旋片及螺旋挡网配合剖面示意图。

图9是筒B及其剖面示意图。

图10是筒B及螺旋片配合剖面示意图。

图11是收集套B及其剖面示意图。

图12是螺旋挡网示意图。

图13是空滤内空气流动示意图。

中标号名称：1、筒A；2、收集套C；3、螺纹套；4、筒B；5、直孔A；6、进气口；7、固定板A；8、收集套B；9、支耳；10、环槽；11、涡卷弹簧；12、摆块；13、扇形块；14、弹性软膜；15、筒C；16、直孔B；17、螺旋片；18、螺旋挡网；20、弯管；21、旋流管；22、固定板B；23、收集套A；24、出气管；25、砂砾；26、通气孔。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、2、3所示，它包括筒A1、收集套C2、螺纹套3、筒B4、固定板A7、收集套B8、涡卷弹簧11、摆块12、扇形块13、弹性软膜14、筒C15、螺旋片17、螺旋挡网18、弯管20、旋流管21、收集套A23，其中如图1、2、3所示，筒C15位于筒B4中，筒C15的中心轴线与筒B4的中心轴线重合；如图1所示，筒C15的上端安装在筒B4顶部中心处的圆孔中；如图1、2、8所示，筒C15上段的外柱面和其中段的外锥面上沿筒C15中心轴线螺旋安装有螺旋片17，螺旋片17的外缘与筒B4的内柱面固连；如图1、8、12所示，螺旋片17的上螺旋面安装有随螺旋片17螺旋的螺旋挡网18，螺旋挡网18的下端与螺旋片17的下端等低，螺旋挡网18的螺旋高度与螺旋片17的螺旋高度之差为1.5倍螺距，此种结构安排使得从筒B4上进气口6进入筒B4内的空气先经过螺旋片17的1.5圈螺旋后获得较大的离心力，有效促进空气与其携带砂砾或灰尘的分离。螺旋挡网18把螺旋片17的上螺旋面分成内外两部分螺旋面，当经过螺旋片17的1.5圈螺旋后获得较大的离心力的空气在进入螺旋挡网18时，空气中的大部分较大尺寸的砂砾或灰尘越过螺旋挡网18螺旋到达筒B4上开有直孔A5的内壁，到达螺旋挡网18外的空气中的砂砾或灰尘中尺寸小于直孔A5的砂砾或灰尘经筒B4内壁上的直孔A5进入筒B4与筒A1之间的空间，尺寸大于直孔A的砂砾或灰尘经筒B4的内壁的反弹射向螺旋挡网18，螺旋挡网18再次对溅射于其上的砂砾或灰尘进行反射，螺旋挡网18的阻挡避免被分离出来的较大砂砾或灰尘因再次与空气混合接触而导致空气被再次污染，并最终使得被筒B4和螺旋挡网18反复反射的砂砾或灰尘经收集套B8下方的出口排出或滞留于收集套B8底部；经过螺旋片17的1.5圈螺旋后获得较大的离心力的空气一部分携带砂砾或灰尘到达螺旋挡网18的内壁，螺旋挡网18内小于螺旋挡网18上孔的尺寸的砂砾或灰尘在离心作用下穿过螺旋挡网18并经筒B4内壁上的直孔A5进入筒B4与筒A1之间的空间，再落入收集套C2内；螺旋挡网18内大于螺旋挡网18上孔的尺寸的砂砾或灰尘并经螺旋挡网18内壁与筒C15外壁的反复弹射最终也经收集套B8下端的出口被排出或滞留于收集套B8底部。如图9、10所示，螺旋片17的上端与筒B4上端柱面上的螺旋进气口6配合，进气口6的螺旋方向与螺旋片17的螺旋方向相同，当螺旋方向与螺旋片17螺旋方向相同的进气口6使得空气以与螺旋片17相同的螺旋方向进入筒B4，螺旋运动的空气可以更好地沿螺旋片17继续加速螺旋运动并获得较大的离心力，有利于空气与砂砾或灰尘的有效分离，提高空气过滤效率。如图2、9所示，筒B4内与螺旋挡网18相对的筒壁上均匀密布有直孔A5，且直孔A5位于筒B4内壁上的孔口高度大于直孔A5位于筒B4外柱面上的孔口的高度，保证在离心和重力共同作用下斜向下运动的尺寸小于直孔A5尺寸的砂砾或灰尘可以顺利经直孔A5斜向下进入筒B4与筒A1之间的空间，进入筒B4与筒A1之间的砂砾或灰尘在惯性作用下经筒A1内壁反射，经筒A1内壁反射的砂砾或灰尘溅射至筒B4外壁上时，由于直孔A5位于筒B4内壁上的孔口高度大于直孔A5位于筒B4外柱面上的孔口的高度，所以溅射的砂砾或灰尘不会再次经直孔A5反向进入筒B4中污染空气。如图2、8、13所示，筒C15上与螺旋挡网18相对的锥形筒壁上均匀密布有直孔B16；每个直孔B16位于筒C15中段外锥面的孔口处安装有向下弯曲的弯管20，每个直孔B16位于筒C15中段内锥面的孔口处安装有引导流经相应直孔B16的空气螺旋流动的旋流管21，当经螺旋挡网18内壁反射的砂砾或灰尘溅射至筒C15的外锥面上时，由于每个直孔B16位于筒C15中段外锥面的孔口处安装有向下弯曲的弯管20，所以被溅射的砂砾或灰尘不会经直孔B16进入筒C15内对筒C15内的空气污染；通过弯管20经相应直孔B16流经相应旋流管21的空气经旋流管21的引导再次形成局部旋流并再次获得一定离心力，离心力作用下，进入筒C15内的空气携带的较小砂砾或灰尘再次被分离并经筒C15中段的内锥面的反射落入下方的收集套A23内，完成对即将进入干式空滤的空气的再次过滤。如图3所示，筒A1的下段外柱面与收集套A23螺纹配合；如图1所示，筒C15的上端开口与干式空气滤清器连通。

如图1、2、13所示，筒C15中段的内锥面可以对从旋流管21内进入筒C15内的空气携带的较小砂砾或灰尘进行斜向下反射，加快从旋流管21内进入筒C15内的空气携带的较小砂砾或灰尘的下落，提高空气净化效率。

如图1、3所示，筒B4外套装有筒A1，筒B4上靠近其下端处通过四个周向均匀分布的固定板A7固定于筒A1中；筒A1的中心轴线与筒B4的中心轴线重合；如图3、11所示，收集套B8的上下两段均为圆柱形，其中段部分为倒锥型；收集套B8的下段部分的外柱面具有外螺纹；收集套B8上端部分的内柱面与筒B4的下端外柱面螺纹配合；收集套C2的上段部分为圆柱形，其下段部分为倒锥形；收集套C2底部的圆孔与收集套B8的下段圆柱部分螺纹配合，收集套C2的上段圆柱部分与筒A1的下端螺纹配合；如图3、4、5所示，收集套B8的下端周向铰接有若干摆块12，每个摆块12上均安装有对其复位的涡卷弹簧11；如图4、6所示，每个摆块12的下端内侧均安装有扇形块13；合拢的若干扇形块13形成规则的圆柱形并对收集套B8下端的开口完全封堵；如图4、7所示，若干摆块12的内侧面上覆盖一层筒状弹性软膜14，弹性软膜14在对相邻两个摆块12之间的缝隙进行密封。如图3所示，收集套B8下段柱面上螺纹配合有驱动若干摆块12同步摆动的螺纹套3，且螺纹套3位于收集套C2下方。

如图1、8所示，上述筒C15内顶部为倒锥面，为筒C15内空气进入干式空滤提供顺畅通道，减小空气在筒C15 内顶部出口处的压力损失，使得筒C15内的空气更容易到达干式空滤。

如图6所示，上述摆块12为弧形，竖直状态的若干摆块12围拢形成规则的柱形圆筒，对收集套B8下端的出口形成更好密封，使得若干摆块12和若干扇形块13对收集套B8下端的出口的出气量的改变更加有效。如图4所示，弹性软膜14安装于若干摆块12的内侧内凹弧面上，有效保护弹性软膜14不被运动的螺纹套3损坏。

如图5所示，上述螺纹套3的下端内侧为光滑的环形外凸弧面，外凸弧面上的圆周直径自下而上随外凸弧面的截面弧线逐渐减小，当螺纹套3作用于若干摆块12时，摆块12在螺纹套3下端的环形外凸弧面的作用下对收集套B8下端的出口进行逐渐关闭或打开，使得若干摆块12和若干扇形块13对收集套B8下端的出口的出气量可以根据需要进行不同程度的改变。

如图1所示，上述筒C15的上端开口处安装有连通干式空气滤清器的出气管24。

如图1、3所示，上述筒C15上靠近其下端处通过周向分布的四个固定板B22固定于筒B4中。

如图5、11所示，上述收集套B8的下端周向均匀安装有若干支耳9，若干支耳9分别通过销与若干摆块12铰接；如图11所示，每个支耳9上与相应销旋转配合的销孔内壁上周向开有环槽10；如图5所示，对相应摆块12进行复位的涡卷弹簧11嵌套在相应销上且位于相应支耳9上的环槽10内；涡卷弹簧11一端与相应销连接，另一端与相应环槽10内壁连接。环槽10为相应涡卷弹簧11提供容纳空间，减小涡卷弹簧11在摆块12外部所占据的空间，使得设备结构更加紧凑。

本发明中筒C15内经过滤的空气经筒C15上端的出口到达干式空气滤清器中。

上述筒A下侧外圆面具有周向分布的从内到外向下的通气孔，从内到外向下的设计意在避免外界的颗粒较容易的进入到筒A中；设计通气孔的目的是一部分气流可以进入筒A中并从通气孔出去，形成气流，这样能更好地带动较大的颗粒从直孔A进入筒A中。

本发明的工作流程：在初始状态，螺纹套3的内螺纹与若干摆块12的外凸弧面接触，若干摆块12处于竖直状态，若干摆块12围拢形成完整的圆筒状，若干涡卷弹簧11被压缩并储能；若干扇形块13向四周打开而不对收集套B8下端的出口形成封堵。

当车辆发动机运行时，发动机大量吸气，使得外界携带大量砂砾或灰尘的空气经筒B4上的螺旋进气口6的引导螺旋进入筒B4中，进入筒B4中的旋流空气沿与之螺旋方向相同的螺旋片17运动并经过1.5圈的螺旋片17的引导获得较大离心力；获得较大离心力的携带砂砾或灰尘的空气到达螺旋挡网18时，大部分较大尺寸的砂砾或灰尘越过螺旋挡网18螺旋到达筒B4上开有直孔A5的内壁，到达螺旋挡网18外的砂砾或灰尘中尺寸小于直孔A尺寸的砂砾或灰尘经筒B4内壁上的直孔A5进入筒B4与筒A1之间的空间，尺寸大于直孔A尺寸的砂砾或灰尘经筒B4的内壁的反弹射向螺旋挡网18的外壁，螺旋挡网18再次对溅射于其上的砂砾或灰尘进行反射，并最终使得被筒B4和螺旋挡网18反复弹射的砂砾或灰尘经收集套B8下方的出口排出或滞留于收集套B8底部，螺旋挡网18外壁对较大砂砾或灰尘的阻挡避免被分离出来的较大砂砾或灰尘因再次与螺旋挡网18内壁与筒C15之间的空气混合接触而导致螺旋挡网18内壁与筒C15之间的空气被再次污染。

经过螺旋片17的1.5圈螺旋后从螺旋挡网18的内部含有少部分砂砾或灰尘的气体在离心作用下小于螺旋挡网18上孔的尺寸的颗粒穿过螺旋挡网18并经筒B4内壁上的直孔A5进入筒B4与筒A1之间的空间，再落入收集套C2内；大于螺旋挡网18上孔的尺寸的砂砾或灰尘并经螺旋挡网18内壁与筒C15外壁的反复弹射最终也经收集套B8下端的出口被排出或滞留于收集套B8底部；最终筒B4内经离心过滤的空气依次经筒C15外锥面上的若干弯管20、若干直孔B16和若干旋流管21进入筒C15内。

当经螺旋挡网18内壁反射的砂砾或灰尘溅射至筒C15的外锥面上时，由于每个直孔B16位于筒C15中段外锥面的孔口处安装有向下弯曲的弯管20，所以被溅射的砂砾或灰尘不会经直孔B16进入筒C15内对筒C15内的空气污染；通过弯管20经相应直孔B16流经相应旋流管21的空气经旋流管21的引导再次形成局部旋流并再次获得一定离心力；在二次离心作用下，从旋流管21出来并进入筒C15内的空气携带的较小砂砾或灰尘再次被分离并经筒C15中段的内锥面的反射斜向下快速落入下方的收集套A23内，完成对即将进入干式空滤的空气的再次过滤，有效减小干式空滤的对空气的过滤负担。

当经过一段时间的使用后，对车辆进行维护，依次旋下螺纹套3、收集套C2、收集套B8和收集套A23，然后清理收集套A23、收集套B8和收集套C2中的砂砾或灰尘；待收集套A23和收集套C2中的砂砾或灰尘清理完毕后，再依次将收集套A23、收集套B8、收集套C2和螺纹套3旋上即可。

如果在车辆使用过程中，可以根据风沙大小来调节本发明中的螺纹套3；旋动螺纹套3，使其沿收集套B8的下段竖直向上或向下运动，使得螺纹套3逐渐解除或进一步加强对若干摆块12的限制；如果风沙大，从进气口6进入的空气含颗粒较多，预计空滤不容易过滤干净或者超出过滤能力时，那么旋动螺纹套3向上运动并解除对摆块12的限制，在若干预压缩的涡卷弹簧11的作用下，若干摆块12分别同时带动若干扇形块17向四周摆动，收集套B8下端的开口尺寸更大，筒B4内的空气大部分将颗粒经收集套B8下端开口排出，而从出气管出去的气含颗粒量就会很少，但这种措施下，发动机的进气量会减少，发动机的工作功率下降，汽车无力，只能缓慢行走，但是保证了发动机的安全，如果风沙很大，那不如直接停下车。。如果风沙小，从进气口6进入的空气大部分会被发动机吸收，那么旋动螺纹套3向下运动，螺纹套3下的环形外凸弧面进一步作用于若干摆块12，使得若干摆块12带动若干扇形块17对收集套B8下端开口进行一定的封堵或者调成小口，以减小筒B4内的空气经收集套B8下端开口排出的量，从而保证发动机足够的吸气量。根据风沙大小来调制螺纹套3的旋动幅度，进而调整若干摆块12和若干扇形块17对收集套B8下端开口的打开幅度；如果风沙大，扇形块17的打开幅度越小；如果风沙小，扇形块17的打开幅度越大。

螺旋片17持续对沿螺旋片17上螺旋面螺旋向下运动的空气进行螺旋引导，沿螺旋片17螺旋运动的空气在螺旋运动过程中的螺旋运动始终保持，筒B4中的空气在进入筒C15中之前可以得到有效的第一级过滤。

综上所述，本发明的有益效果：本发明中的螺旋片17螺旋高度较大，高度较大的螺旋片17可以为从筒B4上的进气口6进来的空气提供持续的螺旋引导，更有效地使得进来的空气获得足够的离心速度，获得足够离心速度的空气中较大的砂砾或灰尘在离心力作用下部分到达筒B4内壁并经直孔A5进入筒B4与筒A1之间的空间并落至收集套C2内，部分经筒B4内壁与螺旋挡网18外壁的交替反弹最终沿螺旋片17的螺旋面并经收集套B8下端的出口被排出或留存至收集套B8中；还有部分较大砂砾或灰尘到达螺旋挡网18的内壁，并经螺旋挡网18内壁与筒C15外壁的反弹并最终经收集套B8下端的出口被排出或留存至收集套B8中；被初步离心过滤的空气携带较小砂砾或灰尘再经筒C15外壁上的若干弯管20进入筒C15中，进入筒C15中的空气在经相应旋流管21的引导再次在筒C15内形成局部螺旋运动并产生离心作用，进入筒C15内的空气携带的较小砂砾或灰尘在局部离心作用下溅射至筒C15的内锥面上并在内锥面的反射下倾斜向下快速落入收集套A23中，进而完成对进入筒C15内的空气的再一次过滤，从而提高整个设备对空气的过滤效率，使得从筒C15进入干式空滤内的空气更加清洁，减小干式空滤的过滤负担，从根本上降低干式空滤的更换频次，延长干式空滤的使用寿命，减小风沙环境中车辆的维护成本；同时，本发明对空气高效的过滤可以减小发动机因吸入粉尘而导致的发动机内部磨损，延长发动机的使用寿命。

Claims (5)

1.一种汽车风沙环境使用的空滤设备，其特征在于：它包括筒A、收集套C、螺纹套、筒B、固定板A、收集套B、涡卷弹簧、摆块、扇形块、弹性软膜、筒C、螺旋片、螺旋挡网、弯管、旋流管、收集套A，其中筒C位于筒B中，筒C的中心轴线与筒B的中心轴线重合；筒C的上端安装在筒B顶部中心处的圆孔中；筒C上段的外柱面和其中段的外锥面上沿筒C中心轴线螺旋安装有螺旋片，螺旋片的外缘与筒B的内柱面固连；螺旋片的上螺旋面安装有随螺旋片螺旋的螺旋挡网，螺旋挡网的下端与螺旋片的下端等低，螺旋挡网的螺旋高度与螺旋片的螺旋高度之差为1.5倍螺距；螺旋挡网把螺旋片的上螺旋面分成内外两部分螺旋面；螺旋片的上端与筒B上端柱面上的螺旋进气口配合，进气口的螺旋方向与螺旋片的螺旋方向相同；筒B内与螺旋挡网相对的筒壁上均匀密布有直孔A，且直孔A位于筒B内壁上的孔口高度大于直孔A位于筒B外柱面上的孔口的高度；筒C上与螺旋挡网相对的锥形筒壁上均匀密布有直孔B；每个直孔B位于筒C中段外锥面的孔口处安装有向下弯曲的弯管，每个直孔B位于筒C中段内锥面的孔口处安装有引导流经相应直孔B的空气螺旋流动的旋流管；筒A的下段外柱面与收集套A螺纹配合；筒C的上端开口与干式空气滤清器连通；

筒B外套装有筒A，筒B上靠近其下端处通过四个周向均匀分布的固定板A固定于筒A中；筒A的中心轴线与筒B的中心轴线重合；收集套B的上下两段均为圆柱形，其中段部分为倒锥型；收集套B的下段部分的外柱面具有外螺纹；收集套B上端部分的内柱面与筒B的下端外柱面螺纹配合；收集套C的上段部分为圆柱形，其下段部分为倒锥形；收集套C底部的圆孔与收集套B的下段圆柱部分螺纹配合，收集套C的上段圆柱部分与筒A的下端螺纹配合；收集套B的下端周向铰接有若干摆块，每个摆块上均安装有对其复位的涡卷弹簧；每个摆块的下端内侧均安装有扇形块；合拢的若干扇形块形成规则的圆柱形并对收集套B下端的开口完全封堵；若干摆块的内侧面上覆盖一层引导气流自收集套B下端开口进入的筒状弹性软膜；收集套B下段柱面上螺纹配合有驱动若干摆块同步摆动的螺纹套，且螺纹套位于收集套C下方；

如果风沙大，从进气口进入的空气含颗粒较多，旋动螺纹套向上运动并解除对摆块的限制，在预压缩的涡卷弹簧的作用下，若干摆块分别同时带动若干扇形块向四周摆动，收集套B下端的开口尺寸变大，筒B内的空气大部分将颗粒经收集套B下端开口排出，而从筒C的上端开口处出去的气含颗粒量就会很少；

如果风沙小，从进气口进入的空气大部分会被发动机吸收，旋动螺纹套向下运动，螺纹套下的环形外凸弧面进一步作用于摆块，使得摆块带动扇形块对收集套B下端开口进行一定的封堵或者调成小口，以减小筒B内的空气经收集套B下端开口排出的量；

上述筒C上靠近其下端处通过周向分布的四个固定板B固定于筒B中；

上述收集套B的下端周向均匀安装有若干支耳，若干支耳分别通过销与若干摆块铰接；每个支耳上与相应销旋转配合的销孔内壁上周向开有环槽；对相应摆块进行复位的涡卷弹簧嵌套在相应销上且位于相应支耳上的环槽内；涡卷弹簧一端与相应销连接，另一端与相应环槽内壁连接；

上述进气口处安装有吸风机；

上述筒A下侧外圆面具有周向分布的从内到外向下的通气孔。

2.根据权利要求1所述的一种汽车风沙环境使用的空滤设备，其特征在于：上述筒C内顶部为倒锥面。

3.根据权利要求1所述的一种汽车风沙环境使用的空滤设备，其特征在于：上述摆块为弧形；竖直状态的若干摆块围拢形成规则的柱形圆筒；弹性软膜安装于若干摆块的内侧内凹弧面上。

4.根据权利要求1所述的一种汽车风沙环境使用的空滤设备，其特征在于：上述螺纹套的下端内侧为光滑的环形外凸弧面，外凸弧面上的圆周直径自下而上随外凸弧面的截面弧线逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的一种汽车风沙环境使用的空滤设备，其特征在于：上述筒C的上端开口处安装有连通干式空气滤清器的出气管。

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