CN114687895B - 滤芯自动保养装置及空气滤清器和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤芯自动保养装置及空气滤清器，本发明的滤芯自动保养装置设于具有滤芯的过滤部件中，且所述滤芯自动保养装置包括装置基体，以及设于所述装置基体上的拍打单元，所述拍打单元具有位于所述装置基体外的拍打端，且于所述装置基体上设有可外接高压气源以驱使所述拍打单元相对于所述装置基体伸缩的气动部，以及驱使所述拍打单元反向伸缩的弹性部，所述拍打端随所述拍打单元的伸缩而可向所述滤芯施加拍打力。本发明所述的滤芯自动保养装置通过拍打端对滤芯施加拍打力，可使附着于滤芯上的灰尘等脱落，从而实现滤芯的自动保养。

Description

滤芯自动保养装置及空气滤清器和汽车

技术领域

本发明涉及空滤保养技术领域，特别涉及一种滤芯自动保养装置，同时，本发明也涉及一种具有上述滤芯自动保养装置的空气滤清器，以及设有该空气滤清器的汽车。

背景技术

空气滤清器是汽车中重要部件之一，在燃油汽车发动机的进气管路上，以及燃料电池汽车的燃料电池的进气管路上均设置有空气滤清器。其中，以燃油汽车为例，其主要作用是对进入发动机的空气进行过滤，去除空气中悬浮的灰尘等颗粒杂质。在构成上，一般空气滤清器主要包括上壳体、滤芯和下壳体三部分，其中的滤芯主要承担对空气进行过滤的作用。随着发动机使用时长的增加，被过滤出的悬浮颗粒杂质会附着在滤芯的进气测，但通常空气滤清器无法对滤芯进行自动清理，而是需要在一定时间后人为拆卸出滤芯进行保养或更换。

不过，在实际应用中往往会出现不能够及时保养或更换滤芯的情况，此时若滤芯处沉积的灰尘过多，便容易破坏滤芯结构，甚至导致滤芯失效，无法对进入发动机的气体进行有效过滤。而且随着发动机进气阻力的增大，滤芯用于过滤的纤维孔隙也会越来越小，并进一步导致进气阻力增大，这样亦会严重影响发动机的运行性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种滤芯自动保养装置，以可在使用过程中实现对滤芯的自动保养。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种滤芯自动保养装置，设于具有滤芯的过滤部件中，且所述滤芯自动保养装置包括装置基体，以及设于所述装置基体上的拍打单元，所述拍打单元具有位于所述装置基体外的拍打端，且于所述装置基体上设有可外接高压气源以驱使所述拍打单元相对于所述装置基体伸缩的气动部，以及驱使所述拍打单元反向伸缩的弹性部，所述拍打端随所述拍打单元的伸缩而可向所述滤芯施加拍打力。

进一步的，所述气动部包括构造于所述装置基体内的腔体，以及连接于所述装置基体上的气嘴，所述气嘴的一端外接所述高压气源，另一端连通至所述腔体内；所述拍打单元包括滑动穿设于装置基体上的拍打杆，所述拍打杆的一端位于所述腔体内，并连接有滑动于所述腔体内的活塞，所述拍打杆的另一端位于所述腔体外，并连接所述拍打端。

进一步的，所述拍打端包括固连于所述拍打杆端部的具有镂空孔K的拍打板。

进一步的，所述弹性部位于所述腔体内，且所述气嘴与所述腔体内连通的一端与所述弹性部分设于所述活塞的两侧。

进一步的，所述弹性部为设于所述腔体内的弹簧，所述弹簧的一端抵接于所述活塞上，另一端抵接于所述腔体的一端，且所述弹簧被配置为具有构成所述拍打杆相对于所述装置基体伸出的预紧力。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的滤芯自动保养装置，在气动部及弹性部的驱使下，通过拍打端对滤芯施加拍打力，可使得附着于滤芯上的灰尘等脱落，由此能够在使用过程中实现滤芯的自动保养，以可增加滤芯的使用时间，并降低因滤芯长时间不保养或更换，而可能造成的滤芯失效及进气阻力增大等的发生几率。

本发明的另一目的在于提出一种空气滤清器，其包括构造有进气口与出气口的壳体，以及位于所述壳体内的滤芯，于所述壳体内对应所述滤芯设有如上所述的滤芯自动保养装置，所述空气滤清器构成所述过滤部件。

本发明的空气滤清器通过设置如上的滤芯自动保养装置，可在使用过程中实现滤芯的自动保养，以能够增加滤芯的使用时间，并降低因滤芯长时间不保养或更换可能造成的滤芯失效及进气阻力增大等的发生几率，而有着很好的实用性。

此外，本发明还提出有一种汽车，所述汽车上设有如上所述的空气滤清器。

进一步的，所述汽车具有发动机，所述发动机上设有增压器，所述空气滤清器设于所述发动机的进气管路上，且所述高压气源由所述增压器提供；或者，所述汽车中设有燃料电池，所述空气滤清器设于所述燃料电池的进气管路上，且所述高压气源由所述燃料电池使用的空压机提供。

进一步的，于所述增压器或所述空压机的提供所述高压气源的管路上设有响应于外部控制信号而控制所述高压气源通断的控制阀，且所述控制阀被配置为可于切断所述高压气源时，对进入所述滤芯自动保养装置内的高压气体进行放空。

进一步的，所述高压气源由所述增压器提供，且所述外部控制信号由所述发动机的控制器提供，并可于所述发动机的转速和/或扭矩低于设定阈值时，控制所述控制阀按设定频次通断所述高压气源。

本发明的汽车通过采用如上的空气滤清器，能够进行滤芯的自动保养，从而可增加滤芯的使用时间。

此外，通过使得高压气源由增压器或燃料电池使用的空压机提供，也能够充分利用汽车上的现有部件，有利于避免零部件的增加，以可降低成本。而在发动机的转速和/或扭矩低于设定阈值时，使得控制阀按设定频次通断高压气源，也能够发动机进气需求较低时，及时对空气滤清器的滤芯进行主动保养，有利于提高滤芯的保养效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的滤芯自动保养装置在空气滤清器中的设置示意图；

图2为本发明实施例一所述的滤芯自动保养装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的滤芯自动保养装置伸出状态下的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的滤芯自动保养装置缩回状态下的结构示意图；

附图标记说明：

1、上壳体；2、下壳体；3、进气口；4、进气室；5、出气室；6、出气口；7、滤芯；8、排出孔；9、保养装置；

901、装置基体；902、腔体；903、拍打杆；9031、活塞；904、拍打板；905、弹簧；906、气嘴；

K、镂空孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种滤芯自动保养装置，其设置于具有滤芯的过滤部件中，以用于该过滤部件中滤芯的自动保养，并由此增加滤芯的使用时间，且降低因滤芯长时间不保养或更换，而可能造成的滤芯失效及进气阻力增大等的发生几率。

整体构成上，本实施例的滤芯自动保养装置包括装置基体，以及设于装置基体上的拍打单元，其中，拍打单元具有位于装置基体外的拍打端，并且于装置基体上设有可外接高压气源以驱使拍打单元相对于装置基体伸缩的气动部，以及驱使拍打单元反向伸缩的弹性部，而所述的拍打端随拍打单元的伸缩则可向滤芯施加拍打力，以进行滤芯的保养。

基于以上整体介绍，本实施例具体将以所述过滤部件为空气滤清器为例，而据此对滤芯自动保养装置进行说明。其中，该滤芯自动保养装置在空气滤清器中的设置可如图1中所示，该滤芯自动保养装置的示例性结构则如图2中所示，且在本实施例中所述的滤芯自动保养装置也简称为保养装置9。

在本实施例中，再结合于图3中所示的，针对于上述的气动部与弹性部，具体的，气动部包括构造于装置基体901内的中空的腔体902，以及连接于装置基体901上的气嘴906。气嘴906的一端即用于外接高压气源，其另一端连通至腔体902内，而本实施例作为一种优选示例性结构，拍打单元具体包括滑动穿设于装置基体901上的拍打杆903，且拍打杆903的一端位于腔体902内，并连接有滑动于腔体902内的活塞9031，拍打杆903的另一端则位于腔体902外，并连接上述的拍打端。

本实施例基于活塞9031的设置，且外接的高压气源需推动该活塞9031，以实现拍打杆903的滑动，在活塞9031与腔体902的内壁之间可采用自润滑的硅胶材料，以能够保证活塞9031和腔体902内壁之间的密封性，同时也可减少活塞9031滑动时的摩擦阻力。当然，除了活塞9031与腔体902内壁之间设置硅胶密封材料，对于穿设装置基体901的拍打杆903而言，在其与装置基体901之间同样可采用相同的硅胶密封材料，并视装置基体901和拍打杆903的结构进行相应设置便可。

再如图2中所示的，作为一种示例性结构形式，固连在拍打杆903外部一端的拍打端具体包括固连于拍打杆903端部的具有镂空孔K的拍打板904，且拍打杆903为固连在拍打板904的中部，上述镂空孔K也为呈环状布置的多个。不过，需要指出的是，除了采用图2中示出的拍打板904，当然本实施例的拍打端采用诸如网状、棒状、长条状或螺旋状造型等的其它结构样式也是可以的，只要其能够随拍打杆903的伸缩，向滤芯7施加适宜的拍打力即可。

本实施例同样作为一种优选实施形式，上述的弹性部具体为位于腔体902内，并且在设置上，气嘴906与腔体902内连通的一端与该弹性部亦参见图3示出的分设于活塞9031的两侧。此时，将弹性部设置于腔体902内，不仅能够减小装置的体积，也可利用腔体902内处于封闭环境的特点，而有效保证弹性部工作的可靠性。

本实施例作为优选的实施形式，所述的弹性部具体便为设置于腔体902内的弹簧905，该弹簧905的一端抵接于活塞9031上，其另一端则抵接于腔体902的一端。而在具体设计上，本实施例的弹簧905也仍如图3所示的，其亦被配置为具有可驱使拍打杆903相对于装置基体901伸出的预紧力。

利用弹簧905的预紧力使得拍打杆903呈伸出状，如此在装配状态下，保养装置9中的拍打板904构成的拍打端也便可与滤芯7相接触，并进而能够避免滤芯7在装配时被压塌。

本实施例的装置基体901及拍打杆903、活塞9031和拍打板904等，在实际实施时均可采用注塑方式成型，且装置基体901一般可设置为一端敞口，并具有固连的封堵该敞口端的堵头结构，由此可用于拍打杆903和弹簧905的设置。而拍打板904在拍打杆903穿设于装置基体901上后，其再与拍打杆903固连便可。

此外，除了所述的过滤部件可为空气滤清器，当然该过滤部件同样也可为具有滤芯7的与空滤结构功能类似的其它部件。而还需要注意的是，除了使得驱动单元中的弹性部采用上述的结构形式，当然对其设置方式进行适当变型，例如设置与气嘴906相连的气囊驱使拍打杆903伸出，以及使得弹簧905位于装置基体901外等等，其亦是可行的。

本实施例滤芯自动保养装置，在气动部及弹性部的驱使下，通过拍打端对滤芯7施加拍打力，可使得附着于滤芯7上的灰尘等脱落，由此能够在使用过程中实现滤芯7的自动保养，以可增加滤芯7的使用时间，并降低因滤芯7长时间不保养或更换，而可能造成的滤芯7失效及进气阻力增大等的发生几率。

实施例二

本实施例涉及一种空气滤清器，在该空气滤清器中便设置有实施例一所述的滤芯自动保养装置，且本实施例的空气滤清器的结构可参见实施例一中的相关描述，此时，本实施例的空气滤清器也即构成了实施例一中的过滤部件。

其中，仍参考图1所示，对于本实施例的空气滤清器，其结构与现有汽车上普遍应用的空滤结构基本一致，且在构成上，一般也即包括扣合相连的上壳体1与下壳体2构成的壳体，构造于该壳体上的进气口3和出气口6，以及位于壳体内的滤芯7。

滤芯7即挡置于壳体内的进气口3与出气口6的连通路径上，且通常经滤芯7的分隔，在壳体内也便形成了与进气口3连通的进气室4，以及与出气口6连通的出气室5。而作为优选实施形式，本实施例的保养装置9便是位于进气室4内，也即该保养装置9于滤芯7的进气侧设置，同时，在壳体的底部也设置有可封堵的用于排水、排尘的排出孔8。

此外，作为优选的布置形式，本实施例的空气滤清器，也进一步使得进气口3位于下方，出气口6则相应位于上方，并由此使得滤芯7的进气侧端面朝下布置，而保养装置9的拍打端、也即拍打板904则正对于滤芯7的进气侧端面。使得滤芯7的进气侧端面如图1中所示的朝下布置，在使用时便可经由拍打板904的拍打，令附着于滤芯7进气侧的灰尘等向下脱落，从而获得更好的保养效果。

另外，针对于保养装置9在壳体中的布置，其具体使得装置基体901固定于壳体中的下壳体2上即可，且在固定方式上，也可采用诸如焊接、螺接、粘接或卡接等各种可行固定结构。

同时，除了将保养装置9设于滤芯7的进气侧，当然使保养装置9位于滤芯7的出气侧，以及除了使得滤芯7的进气侧端面朝下，使滤芯7的进气侧端面朝向一侧也是可以的。但是相较于保养装置9位于进气侧，以及滤芯7的进气侧端面朝下布置，保养装置9在出气侧，以及滤芯7进气侧端面朝向一侧时，其保养效果均会降低。

本实施例的空气滤清器通过设置实施例一的滤芯自动保养装置，可在使用过程中实现滤芯7的自动保养，以能够增加滤芯7的使用时间，并降低因滤芯7长时间不保养或更换可能造成的滤芯7失效及进气阻力增大等的发生几率，而有着很好的实用性。

实施例三

本实施例涉及一种汽车，在该汽车上即设置有实施例二中的空气滤清器，并且在本实施例中，作为一种示例性实施形式，例如本实施例的汽车可为燃油汽车，此时，在该汽车中即具有发动机，同时，进一步地，在所述的发动机上也设置有增压器。本实施例的空气滤清器便设置于发动机的进气管路上，而滤芯自动保养装置所需的高压气源即由增压器提供。

除了为燃油汽车，作为另一种示例性实施形式，当然本实施例的汽车也可为燃料电池汽车，此时，在该汽车中设置有燃料电池，空气滤清器即设置于燃料电池的进气管路上，并且滤芯自动保养装置所需的高压气源具体由燃料电池使用的空压机提供。

基于如上所述的两种可行的实施形式，在具体应用时，作为一种可行的实施方式，例如可直接将滤芯自动保养装置中的气嘴906通过管路和增压器或空压机的出气端相连。由此，当增压器或空压机工作时，高压气体通过气嘴906进入腔体902内并下压活塞9031，弹簧905同时也被压缩蓄能，其状态如图4所示。当增压器或空压机停止工作时，腔体902中气压降低，在弹簧905的复位作用下，拍打板904便会如图3所示随拍打杆903向上伸出，且对滤芯7进行拍打，从而使得滤芯7上附着的灰尘等脱落，脱落下来的灰尘可通过排出孔8排出。

此外，除了上述应用方式，本实施例中也可在增压器或空压机的提供高压气源的管路上设置响应于外部控制信号而控制高压气源通断的控制阀，并且也将该控制阀配置为可于切断高压气源时，能够对进入滤芯自动保养装置内的高压气体进行放空。

控制阀采用现有的具备通断控制及放空端口的电磁阀部件便可，且控制器工作的外部控制信号可通过设置专门的控制部件，亦或是由汽车中现有的控制部件基于预设工作程序输出。而在具体工作中，利用控制阀的开启导通，高压气体便可通过气嘴906进入腔体902内并下压活塞9031，弹簧905同时也被压缩蓄能。然后，再使得控制阀切断，并进行放空，腔体902内气压降低，在弹簧905的复位作用下，拍打板904则随拍打杆903向上伸出，以对滤芯7进行拍打而实现自动保养。

需要注意的是，若高压气源采用增压器，放空时，排出的气体可通过管路连通至汽车的尾气管路上，而高压气源采用空压机时，则可将气体直接排出至大气中，或者也可将其排出至空滤的进气管路上。

本实施例中，基于上述控制阀的设置，在高压气源由增压器提供，也即本实施例的汽车为燃油汽车时，还需要说明的是，作为一种优选的实施方式，上述的外部控制信号具体可为由发动机的控制器提供，并且发动机的控制器可在发动机的转速和/或扭矩低于设定阈值时，控制控制阀按设定频次通断高压气源。

此时，发动机的转速和/或扭矩低于设定阈值的工况，其也即发动机进气需求较低的工况，例如可为怠速、滑行等工况，而所述的设定阈值可根据发动机特性参数进行设置，控制阀的通断频次也基于发动机的进气系统设计进行选择便可。

本实施例通过使得高压气源由增压器或燃料电池使用的空压机提供，能够充分利用汽车上的现有部件，从而有利于避免零部件的增加，以可降低成本。而且在发动机的转速和/或扭矩低于设定阈值时，使得控制阀按设定频次通断高压气源，也能够发动机进气需求较低时，及时对空气滤清器的滤芯进行主动保养，进而有利于提高滤芯的保养效果。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种滤芯自动保养装置，设于具有滤芯(7)的过滤部件中，其特征在于：所述滤芯自动保养装置包括装置基体(901)，以及设于所述装置基体(901)上的拍打单元，所述拍打单元具有位于所述装置基体(901)外的拍打端，且于所述装置基体(901)上设有可外接高压气源以驱使所述拍打单元相对于所述装置基体(901)伸缩的气动部，以及驱使所述拍打单元反向伸缩的弹性部，所述拍打端随所述拍打单元的伸缩而可向所述滤芯(7)施加拍打力；

所述气动部包括构造于所述装置基体(901)内的腔体(902)，以及连接于所述装置基体(901)上的气嘴(906)，所述气嘴(906)的一端外接所述高压气源，另一端连通至所述腔体(902)内；所述拍打单元包括滑动穿设于装置基体(901)上的拍打杆(903)，所述拍打杆(903)的一端位于所述腔体(902)内，并连接有滑动于所述腔体(902)内的活塞(9031)，所述拍打杆(903)的另一端位于所述腔体(902)外，并连接所述拍打端；

所述拍打端包括固连于所述拍打杆(903)端部的具有镂空孔(K)的拍打板(904)；

所述弹性部位于所述腔体(902)内，且所述气嘴(906)与所述腔体(902)连通的一端与所述弹性部分设于所述活塞(9031)的两侧，且所述弹性部被配置为具有构成所述拍打杆(903)相对于所述装置基体(901)伸出的预紧力。

2.根据权利要求1所述的滤芯自动保养装置，其特征在于：所述弹性部为设于所述腔体(902)内的弹簧(905)，所述弹簧(905)的一端抵接于所述活塞(9031)上，另一端抵接于所述腔体(902)的一端。

3.一种空气滤清器，包括构造有进气口(3)与出气口(6)的壳体，以及位于所述壳体内的滤芯(7)，其特征在于：于所述壳体内对应所述滤芯(7)设有权利要求1或2中所述的滤芯自动保养装置，所述空气滤清器构成所述过滤部件。

4.一种汽车，其特征在于：所述汽车上设有权利要求3所述的空气滤清器。

5.根据权利要求4所述的汽车，其特征在于：所述汽车具有发动机，所述发动机上设有增压器，所述空气滤清器设于所述发动机的进气管路上，且所述高压气源由所述增压器提供；或者，所述汽车中设有燃料电池，所述空气滤清器设于所述燃料电池的进气管路上，且所述高压气源由所述燃料电池使用的空压机提供。

6.根据权利要求5所述的汽车，其特征在于：于所述增压器或所述空压机的提供所述高压气源的管路上设有响应于外部控制信号而控制所述高压气源通断的控制阀，且所述控制阀被配置为可于切断所述高压气源时，对进入所述滤芯自动保养装置内的高压气体进行放空。

7.根据权利要求6所述的汽车，其特征在于：所述高压气源由所述增压器提供，且所述外部控制信号由所述发动机的控制器提供，并可于所述发动机的转速和/或扭矩低于设定阈值时，控制所述控制阀按设定频次通断所述高压气源。