CN116357486A - 一种滤芯旋转式汽车空气滤清器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，包括上盖体和下壳体，下壳体包括底板和环形法兰盘，底板的中心处形成有出气孔，在底板顶部的出气孔外围设置圆柱管状第一滤芯，在第一滤芯外围设置圆柱管状第二滤芯，在第二滤芯的外围周向设置多个板片，相邻两个板片之间的空隙构成进气通道；第二滤芯的两端分别与上盖体和底板转动连接，在上盖体上设置用于驱动第二滤芯转动的动力组件；上盖体上设置喷气管，喷气管竖直向下穿过上盖体延伸至下壳体内部，在朝向第二滤芯的喷气管管壁上形成有喷气孔；本发明内部结构更加简洁，第二滤芯采用旋转式的安装方式，由动力组件驱动旋转，同时配合喷气孔喷出的风幕状气流，使灰尘颗粒物更容易脱离第二滤芯外侧面。

Description

一种滤芯旋转式汽车空气滤清器

技术领域

本发明涉及一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，属于汽车进气系统技术领域。

背景技术

汽车空气滤清器主要负责清除过滤空气中的异物、微粒杂质、灰尘颗粒物等，汽车发动机在工作时，如果吸入的空气中含有灰尘颗粒物等杂质就将加剧零件的磨损，所以汽车的进气系统必须装有空气滤清器；传统空气滤清器通常由滤芯和壳体两部分组成；空气滤清器的主要技术要求就是滤清效率高、流动阻力低、能较长时间连续使用而无需保养；汽车发动机是非常精密的机件，极小的杂质都会损伤发动机；因此，空气在进入气缸之前，必须先经过空气滤清器的细密的过滤，才能进入气缸；空气滤清器是发动机的守护神，空气滤清器状态的好坏关系着发动机的寿命长短；如果汽车行驶中使用过脏的空气滤清器，会使发动机进气不足，使燃油燃烧不完全，导致发动机工作不稳定，动力下降、耗油量增加的现象发生；因此，汽车必须保持空气滤清器的清洁；但是目前一些货运汽车、渣土车以及工作在矿区内的重型汽车，通常会长时间的行驶在灰尘较大的环境中，从而导致空气滤清器内部的滤芯很容易被灰尘颗粒物封堵而损坏，在这种环境中使用的空气滤清器内部的滤芯寿命非常短，需要经常更换，导致运营费用居高不下；空气滤清器的过滤效果也不好，对发动机的正常工作影响较大。

针对此问题，发明人在2021年7月31日申请了一件专利，专利名称为：一种汽车空气滤清器，申请号为：202110876764.7；该专利技术方案主要是通过设置两层过滤结构，并设置反向吹灰装置，提高了空气过滤效果和效率，两层过滤结构的过滤面积大，压差低，确保了汽车发动机保持最佳的空燃比，有效延长空气滤清器内部滤芯的使用寿命，非常适合用于在灰尘较大的环境中长时间行驶的汽车使用。

发明人对该专利技术方案进行多次实验，发现该技术方案存在一些问题；

（1）由于在第二滤芯波浪形结构侧壁的波谷位置两侧分别设置用于限制第二滤芯的第一限位轴和第二限位轴，所以位于第一限位轴和第二限位轴之间的第二滤芯并未完全参与进气过滤，第二滤芯的有效过滤面积受到一定的影响；

（2）在对第二滤芯进行反向吹灰处理时，第二滤芯外侧面附着的灰尘颗粒物容易积存在第二滤芯波浪形结构侧壁的波谷位置，从而进一步影响第二滤芯的有效过滤面积以及过滤效果；

（3）设置在第二滤芯内侧的喷气管数量较多，占用第二滤芯与第一滤芯之间的大量空间，且由于喷气管与第二滤芯的距离较近，因此数量较多的喷气管对进气气流具有一定的阻碍作用；

（4）用于限制第一滤芯和第二滤芯的限位件数量太多，导致内部结构相对复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，用以解决背景技术中所述的技术问题。

本发明采用如下的技术方案：

一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，包括上盖体和下壳体，所述下壳体包括底板和环形法兰盘，所述环形法兰盘上周向设置有多个安装孔，所述底板的中心处形成有出气孔，在底板的底部设置与出气孔对应的出气管，在底板顶部的出气孔外围设置有圆柱管状第一滤芯，在底板顶部的第一滤芯外围设置有圆柱管状第二滤芯，在第二滤芯的外围周向设置有多个板片，所述板片的顶端和底端分别与环形法兰盘和底板连接，相邻两个板片之间的空隙构成进气通道；所述上盖体边沿处设置有与环形法兰盘上的安装孔对应配合的连接孔；所述上盖体与环形法兰盘螺栓连接；

所述第二滤芯的两端分别与上盖体和底板转动连接，在上盖体上设置用于驱动第二滤芯转动的动力组件；

所述上盖体上设置有喷气管，所述喷气管竖直向下穿过上盖体延伸至下壳体内部，且喷气管在第二滤芯的内侧并靠近第二滤芯的内侧壁，在朝向第二滤芯的喷气管管壁上形成有喷气孔，所述喷气孔是沿喷气管轴向延伸的条形孔。

作为本发明的进一步优选，所述上盖体的底部中心处设置有圆环形上定位凸台，在上定位凸台外围的上盖体底部设置有圆环形上平面轴承；

在底板顶部的出气孔外围设置有圆环形下定位凸台，在下定位凸台外围的底板顶部设置有圆环形下平面轴承；

所述第一滤芯竖直安装在上定位凸台与下定位凸台之间，所述第二滤芯竖直安装在上平面轴承与下平面轴承之间，第二滤芯的两端分别通过上平面轴承和下平面轴承与上盖体和底板转动连接。

作为本发明的进一步优选，所述上平面轴承的活动端的内圆周面设置有齿轮环，所述动力组件包括电机，所述电机安装在上盖体顶部，电机的输出轴竖直向下穿过上盖体，在电机的输出轴端部设置有主动齿轮，所述主动齿轮与齿轮环啮合；通过电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮与齿轮环配合带动上平面轴承的活动端旋转，进而带动第二滤芯旋转。

为了便于第一滤芯和第二滤芯的快速拆装，所述上定位凸台和下定位凸台的相对面上分别形成有相互对应的第一键槽，所述第一滤芯的两端分别设置第一卡接件，所述第一卡接件上形成有与第一键槽对应配合的第一键；

所述上平面轴承的活动端和下平面轴承的活动端的相对面上分别形成有相互对应的第二键槽，所述第二滤芯的两端分别设置第二卡接件，所述第二卡接件上形成有与第二键槽对应配合的第二键。

作为本发明的进一步优选，所述多个板片呈两圈周向布置，且位于外圈的板片与位于内圈的板片交错布置；位于内圈的板片的外侧边沿插入位于外圈的相邻两个板片之间的空隙中；所述板片的横截面形状是弧形，用以改变进气通道的形状，防止树叶、塑料袋等片状物直接穿过进气通道；且位于外圈的弧形板片与位于内圈的弧形板片的弯曲方向相反；进一步改变进气通道中空气的流向，对流动空气具有一定的缓冲作用，空气经狭小的进气通道流入到内部，由于空间变化，对空气中的灰尘颗粒物也具有一定的降尘作用。

作为本发明的进一步优选，与喷气管对应的第二滤芯外侧对称设置两个导流板，导流板的顶端和底端分别与环形法兰盘和底板连接，两个导流板之间的空隙构成排灰通道；当喷气管对第二滤芯进行反向吹灰处理时，被吹落的灰尘颗粒物可以经排灰通道快速向外飘散。

进一步，所述导流板的横截面形状是弧形，且两个弧形导流板的外凸曲面相对布置；使排灰通道朝向第二滤芯的开口呈喇叭形结构，便于被吹落的灰尘颗粒物进入排灰通道。

进一步，在排灰通道的出口处设置导流角板，所述导流角板的顶端和底端分别与环形法兰盘和底板连接，且导流角板的尖端朝向第二滤芯，导流角板的夹角小于45度；在进气时，导流角板可以防止外部杂物直接穿过排灰通道。

本发明的有益之处在于：

（1）本发明第二滤芯的外圆周面呈全部裸露状态，使第二滤芯可以完全参与进气过滤；在对第二滤芯进行反向吹灰处理时，第二滤芯外侧面没有死角，第二滤芯外侧面附着的灰尘颗粒物不易堆积，提高了第二滤芯的有效过滤面积以及过滤效果；

（2）本发明设置在第二滤芯内侧的喷气管数量大大减少，不存在第二滤芯与第一滤芯之间大量空间被占用的问题，喷气管对进气气流的阻碍作用也有效降低；

（3）本发明第一滤芯和第二滤芯采用全新的安装方式，实现快速拆装；且第二滤芯采用旋转式的安装方式，并由动力组件驱动旋转，同时配合喷气孔喷出的风幕状气流，使灰尘颗粒物更容易脱离第二滤芯外侧面；

（4）本发明内部结构更加简洁，进一步提高了进气通量，整体的空气过滤效果和效率显著增加，同时便于生产制造以及后期维护。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中的A向剖视结构示意图；

图3是图2中的局部结构放大示意图；

图4是本发明上盖体结构示意图；

图5是本发明上盖体的仰视结构示意图；

图6是本发明下壳体结构示意图；

图7是本发明下壳体的俯视结构示意图；

图8是本发明喷气管的结构示意图；

图9是本发明第一滤芯的结构示意图；

图10是本发明第二滤芯的结构示意图；

图11是实际应用时，第一种排灰通道的结构示意图；

图12是实际应用时，第二种排灰通道的结构示意图；

图中附图标记的含义：

1-上盖体，2-下壳体，3-出气孔，4-出气管，5-第一滤芯，6-第二滤芯，7-板片，8-连接孔，9-喷气管，10-喷气孔，11-上定位凸台，12-上平面轴承，13-下定位凸台，14-下平面轴承，15-齿轮环，16-电机，17-主动齿轮，18-导流板，19-导流角板，20-固定孔，21-底板，22-环形法兰盘，23-安装孔，31-第一键槽，32-第一卡接件，33-第一键，41-第二键槽，42-第二卡接件，43-第二键。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1-10所示，本实施例是一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，包括上盖体1和下壳体2，下壳体2包括底板21和环形法兰盘22，环形法兰盘22上周向设置有多个安装孔23，底板21的外边缘位置周向设置有多个用于与外部设备连接的固定孔20，底板21的中心处形成有出气孔3，在底板21的底部设置与出气孔3对应的出气管4，在底板21顶部的出气孔3外围设置有圆柱管状第一滤芯5，在底板21顶部的第一滤芯5外围设置有圆柱管状第二滤芯6，在第二滤芯6的外围周向设置有多个板片7，板片7的顶端和底端分别与环形法兰盘22和底板21连接，相邻两个板片7之间的空隙构成进气通道；上盖体1边沿处设置有与环形法兰盘22上的安装孔23对应配合的连接孔8；上盖体1与环形法兰盘22螺栓连接；上盖体1与环形法兰盘22之间设置有密封垫圈；用以提高上盖体1与环形法兰盘22连接后的密封性；第二滤芯6的两端分别与上盖体1和底板21转动连接，在上盖体1上设置用于驱动第二滤芯6转动的动力组件；在上盖体1上设置有喷气管9，喷气管9竖直向下穿过上盖体1延伸至下壳体2内部，且喷气管9在第二滤芯6的内侧并靠近第二滤芯6的内侧壁，在朝向第二滤芯6的喷气管9管壁上形成有喷气孔10，喷气孔10是沿喷气管9轴向延伸的条形孔。

本实施例中，上盖体1的底部中心处设置有圆环形上定位凸台11，在上定位凸台11外围的上盖体1底部设置有圆环形上平面轴承12；在底板21顶部的出气孔3外围设置有圆环形下定位凸台13，在下定位凸台13外围的底板21顶部设置有圆环形下平面轴承14；第一滤芯5竖直安装在上定位凸台11与下定位凸台13之间，第二滤芯6竖直安装在上平面轴承12与下平面轴承14之间，第二滤芯6的两端分别通过上平面轴承12和下平面轴承14与上盖体1和底板21转动连接。

本实施例中，上平面轴承12的活动端的内圆周面设置有齿轮环15，动力组件包括电机16，电机16安装在上盖体1顶部，电机16的输出轴竖直向下穿过上盖体1，在电机16的输出轴端部设置有主动齿轮17，主动齿轮17与齿轮环15啮合；通过电机16驱动主动齿轮17旋转，主动齿轮17与齿轮环15配合带动上平面轴承12的活动端旋转，进而带动第二滤芯6旋转。

为了便于第一滤芯5和第二滤芯6的快速拆装，本实施例中，上定位凸台11和下定位凸台13的相对面上分别形成有相互对应的第一键槽31，第一滤芯5的两端分别设置第一卡接件32，第一卡接件32上形成有与第一键槽31对应配合的第一键33；上平面轴承12的活动端和下平面轴承14的活动端的相对面上分别形成有相互对应的第二键槽41，第二滤芯6的两端分别设置第二卡接件42，第二卡接件42上形成有与第二键槽41对应配合的第二键43；第一滤芯5安装时，第一键33插入第一键槽31中；第二滤芯6安装时，第二键43插入第二键槽41中。

本实施例中，多个板片7呈两圈周向布置，且位于外圈的板片7与位于内圈的板片7交错布置；位于内圈的板片7的外侧边沿插入位于外圈的相邻两个板片7之间的空隙中；板片7的横截面形状是弧形，用以改变进气通道的形状，防止树叶、塑料袋等片状物直接穿过进气通道；且位于外圈的弧形板片7与位于内圈的弧形板片7的弯曲方向相反；进一步改变进气通道中空气的流向，对流动空气具有一定的缓冲作用，空气经狭小的进气通道流入到内部，由于空间变化，对空气中的灰尘颗粒物也具有一定的降尘作用；两圈弧形板片7的布置，可以充当外壳，起到对第二滤芯6的保护作用。

实际应用时，在与喷气管9对应的第二滤芯6外侧对称设置两个导流板18，导流板18的顶端和底端分别与环形法兰盘22和底板21连接，两个导流板18之间的空隙构成排灰通道；当喷气管9对第二滤芯6进行反向吹灰处理时，被吹落的灰尘颗粒物可以经排灰通道快速向外飘散；如图11所示，导流板18的横截面形状是弧形，且两个弧形导流板18的外凸曲面相对布置；使排灰通道朝向第二滤芯6的开口呈喇叭形结构，便于被吹落的灰尘颗粒物进入排灰通道；还可以在排灰通道的出口处设置导流角板19，如图12所示，导流角板19的顶端和底端分别与环形法兰盘22和底板21连接，且导流角板19的尖端朝向第二滤芯6，导流角板19的夹角小于45度；在进气时，导流角板19可以防止外部杂物直接穿过排灰通道。

本实施例的工作过程如下：

当汽车发动机启动运行时，空气先经相邻两个板片7之间的空隙流入至第二滤芯6的外侧，然后经第二滤芯6过滤后，流入至第二滤芯6与第一滤芯5之间，再经第一滤芯5过滤后，由出气孔3和出气管4排出过滤后的洁净空气；

当汽车发动机停止运行时，通过电机16驱动主动齿轮17缓慢正向旋转，主动齿轮17与齿轮环15配合带动上平面轴承12的活动端缓慢正向旋转，进而带动第二滤芯6缓慢正向旋转，在第二滤芯6缓慢正向旋转的同时，向喷气管9中供应压缩空气，压缩空气从喷气管9的喷气孔10处喷出，由于喷气孔10是沿喷气管9轴向延伸的条形孔，因此喷气孔10喷出的气流呈风幕状，喷气孔10喷出的风幕状气流对缓慢旋转中的第二滤芯6进行反向吹气，最终将第二滤芯6外侧面附着的灰尘颗粒物吹落，吹落的灰尘颗粒物经相邻两个板片7之间的空隙向外飘散，从而实现对第二滤芯6的反向吹灰处理；若第二滤芯6外侧设置有排灰通道，则被吹落的灰尘颗粒物可以经排灰通道快速向外飘散；

当第二滤芯6缓慢正向旋转一周后，再通过电机16驱动主动齿轮17缓慢反向旋转，主动齿轮17与齿轮环15配合带动上平面轴承12的活动端缓慢反向旋转，进而带动第二滤芯6缓慢反向旋转，在第二滤芯6缓慢反向旋转的同时，向喷气管9中供应压缩空气，用以对第二滤芯6再进行一次反向吹灰处理。

当然，也可以通过电机16驱动主动齿轮17快速旋转，主动齿轮17与齿轮环15配合带动上平面轴承12的活动端快速旋转，进而带动第二滤芯6快速旋转，使第二滤芯6外侧面附着的灰尘颗粒物在离心力的作用下脱离第二滤芯6。

本发明通过设置两层过滤结构，并设置反向吹灰装置，提高了空气过滤效果和效率，两层过滤结构的过滤面积大，压差低，确保汽车发动机保持最佳的空燃比，有效延长空气滤清器内部滤芯的使用寿命，降低运营费用，非常适合用于在灰尘较大的环境中长时间行驶的汽车使用；

本发明与现有技术方案具有相同优点的基础上，还具有以下优点：

（1）本发明第二滤芯的外圆周面呈全部裸露状态，使第二滤芯可以完全参与进气过滤；在对第二滤芯进行反向吹灰处理时，第二滤芯外侧面没有死角，第二滤芯外侧面附着的灰尘颗粒物不易堆积，提高了第二滤芯的有效过滤面积以及过滤效果；

（2）本发明设置在第二滤芯内侧的喷气管数量大大减少，不存在第二滤芯与第一滤芯之间大量空间被占用的问题，喷气管对进气气流的阻碍作用也有效降低；

（3）本发明第一滤芯和第二滤芯采用全新的安装方式，实现快速拆装；且第二滤芯采用旋转式的安装方式，并由动力组件驱动旋转，同时配合喷气孔喷出的风幕状气流，使灰尘颗粒物更容易脱离第二滤芯外侧面；

（4）本发明内部结构更加简洁，进一步提高了进气通量，整体的空气过滤效果和效率显著增加，同时便于生产制造以及后期维护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点；本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，包括上盖体和下壳体，所述下壳体包括底板和环形法兰盘，所述环形法兰盘上周向设置有多个安装孔，所述底板的中心处形成有出气孔，在底板的底部设置与出气孔对应的出气管，在底板顶部的出气孔外围设置有圆柱管状第一滤芯，在底板顶部的第一滤芯外围设置有圆柱管状第二滤芯，在第二滤芯的外围周向设置有多个板片，所述板片的顶端和底端分别与环形法兰盘和底板连接，相邻两个板片之间的空隙构成进气通道；所述上盖体边沿处设置有与环形法兰盘上的安装孔对应配合的连接孔；所述上盖体与环形法兰盘螺栓连接；其特征在于：

所述第二滤芯的两端分别与上盖体和底板转动连接，在上盖体上设置用于驱动第二滤芯转动的动力组件；

所述上盖体上设置有喷气管，所述喷气管竖直向下穿过上盖体延伸至下壳体内部，且喷气管在第二滤芯的内侧并靠近第二滤芯的内侧壁，在朝向第二滤芯的喷气管管壁上形成有喷气孔，所述喷气孔是沿喷气管轴向延伸的条形孔。

2.根据权利要求1所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，所述上盖体的底部中心处设置有圆环形上定位凸台，在上定位凸台外围的上盖体底部设置有圆环形上平面轴承；

在底板顶部的出气孔外围设置有圆环形下定位凸台，在下定位凸台外围的底板顶部设置有圆环形下平面轴承；

所述第一滤芯竖直安装在上定位凸台与下定位凸台之间，所述第二滤芯竖直安装在上平面轴承与下平面轴承之间，第二滤芯的两端分别通过上平面轴承和下平面轴承与上盖体和底板转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，所述上平面轴承的活动端的内圆周面设置有齿轮环，所述动力组件包括电机，所述电机安装在上盖体顶部，电机的输出轴竖直向下穿过上盖体，在电机的输出轴端部设置有主动齿轮，所述主动齿轮与齿轮环啮合。

4.根据权利要求2所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，所述上定位凸台和下定位凸台的相对面上分别形成有相互对应的第一键槽，所述第一滤芯的两端分别设置第一卡接件，所述第一卡接件上形成有与第一键槽对应配合的第一键；

所述上平面轴承的活动端和下平面轴承的活动端的相对面上分别形成有相互对应的第二键槽，所述第二滤芯的两端分别设置第二卡接件，所述第二卡接件上形成有与第二键槽对应配合的第二键。

5.根据权利要求1所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，所述多个板片呈两圈周向布置，且位于外圈的板片与位于内圈的板片交错布置。

6.根据权利要求5所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，位于内圈的板片的外侧边沿插入位于外圈的相邻两个板片之间的空隙中。

7.根据权利要求5或6所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，所述板片的横截面形状是弧形，且位于外圈的弧形板片与位于内圈的弧形板片的弯曲方向相反。

8.根据权利要求1所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，与喷气管对应的第二滤芯外侧对称设置两个导流板，导流板的顶端和底端分别与环形法兰盘和底板连接，两个导流板之间的空隙构成排灰通道。

9.根据权利要求8所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，所述导流板的横截面形状是弧形，且两个弧形导流板的外凸曲面相对布置。

10.根据权利要求9所述的一种滤芯旋转式汽车空气滤清器，其特征在于，在排灰通道的出口处设置导流角板，所述导流角板的顶端和底端分别与环形法兰盘和底板连接，且导流角板的尖端朝向第二滤芯，导流角板的夹角小于45度。

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