CN117627826A - 带侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统及预过滤模块 - Google Patents

Abstract

本发明披露一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，包括主空气滤清器和设置在主空气滤清器的主滤芯侧面的预过滤模块。主滤芯拥有开口面朝下的脏端和与脏端相对的干净端。经预过滤模块预过滤后的待过滤空气从脏端进入主滤芯，经主滤芯过滤，过滤后的干净空气从干净端经由设置在主滤芯下游的出气口排出。当双级空气滤清器系统工作时，主滤芯内部的开口通道中吸附的灰尘杂质在机械振动和重力作用下落入设置在主滤芯下方的排尘装置，自动排出主空气滤清器，从而延长主滤芯的使用寿命。本发明提供了一种结构简单、成本低廉、体积紧凑、安全可靠、带自动排灰功能的双级空气滤清器系统。本发明还披露了一种预过滤模块。

Description

带侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统及预过滤模块

技术领域

本发明涉及空气过滤。具体来讲，本发明涉及一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统和一种可以用于所述双级空气滤清器系统的预过滤模块。其中，所述空气滤清器系统中的主空气滤清器可以具有自动排灰功能，而所述预过滤模块可以大大提高预过滤系统的预过滤效率，并降低扬尘回吸效应。

背景技术

空气流中通常携带有各种粉尘、砂粒、秸秆、树叶、碳烟及水分等杂质。带有预滤清器的双级空气滤清器通常应用于过滤各种在中重度恶劣工况下作业的机械设备(包括挖掘机，矿用机械、越野施工设备、农业设备等)的内燃机助燃进气和/或车辆的发动机进气。为了除去进气流中的各种杂质，业内已经开发出多种双级空气滤清器系统，并不断在产品的使用成本和性能上寻求改进和突破。

带直流式主滤芯或深折纸平板式主滤芯的双级空气滤清器是目前市场上两种较为常见的双级空气滤清器系统，包括预滤清器和主空气滤清器两级，其中预滤清器设置正对于主空气滤清器的主滤芯脏端开口面。脏空气首先进入预滤清器，在其分离器管的气旋作用下，将较大尺寸的微粒从空气流中分离出来，使得送至主空气滤清器的微粒大大减少，有助于延长主空气滤清器中主滤芯的使用寿命。被送至主空气滤清器中主滤芯进行过滤的进气流从主滤芯的一端(即，脏端)进入，经过滤后从相对的另一端离开，气流在主滤芯中几乎不改变流动方向。

但是，通常带直流式主滤芯或深折纸平板式主滤芯的双级空气滤清器呈水平布置，主滤芯脏端开口朝向侧面，对接预滤清器出口，因此经主滤芯过滤分离出来的灰尘杂质无法排出主空气滤清器而只能积聚在主滤芯上，使得主滤芯需要经常维护保养和/或进行更换。这大大影响了主滤芯的使用寿命，使得整个双级空气滤清器的使用成本大大增加。此外，由于预滤清器直接正对主空气滤清器的直流式主滤芯或深折纸平板式主滤芯脏端，预滤清器中分离器管的数量受主滤芯横截面积的限制，导致预滤清器和双级空气滤清器的初始阻力较大。

个别解决方案中将带直流式主滤芯或深折纸平板式主滤芯的双级空气滤清器的主滤芯的脏端开口向下。但由于主滤芯下方还设置有预过滤模块，使得在作业期间从主滤芯掉落下的灰尘杂质无法顺利排出空气滤清器壳体，导致主滤芯的自动排灰效果/自清灰效果不甚理想。

例如，中国专利CN208330577U公开了一种带直流式主滤芯的双级空气滤清器。该双级空气滤清器由作为预滤清器的旋流管粗过滤总成以及作为主空气滤清器的精过滤总成组成。脏空气由进气口进入壳体，空气中的一些大颗粒经旋流管的旋流作用被抛入位于底部的积尘腔完成粗过滤，剩余颗粒转向通过中心导管由主滤芯进行精过滤，清洁空气随后通过出气口被输至发动机。

这里，虽然该双级空气滤清器的主滤芯的脏端开口向下，但由于主滤芯下方还设置有旋流管粗过滤总成，导致作业期间从主滤芯掉落下的灰尘杂质无法顺利排出空气滤清器壳体。

同时，由于预滤清器位于主空气滤清器下方，而脏空气进入预过滤的旋流管后需折返从出气口流出(参见′577U专利的图1)，使得整个空气滤清器的总长变得很大。这导致该双级空气滤清器对安装的空间提出更高要求，并且在某些应用中无法被安置在狭小的机舱中。

为了延长滤芯的使用寿命，减少空气滤清器的维护时间，目前市场上开发了一系列给主滤芯提供自清灰动能的产品。如美国专利US8404021B2、中国专利申请CN111156116A等，均给出了一类解决方案。该类方案利用主动脉冲式高压反吹气流吹落主滤芯上聚集的灰尘。但是，该类方案需要一系列附件，包括储气罐、电动打气装置、压力传感器、导管、电线、阀门等部件，结构设置复杂，成本高昂。同时，由于需要高压气体形成空气压力冲击波来吹落主滤芯上聚集的灰尘，主滤芯的滤纸有可能被高压反吹气流吹破而导致主滤芯泄露。另外，高压气体爆破反吹时会产生大分贝噪音；被高压气体吹出的灰尘也会污染大片周围环境。

此外，有相当一部分双级空气滤清器采用带折返式旋流管的预滤清器。尤其在各种中度和重度灰尘浓度工况下作业的非道路机械设备中，带折返式旋流管的预过滤模块因其较低的初始阻力和较稳定的高预过滤效率而得以广泛应用。折返式预过滤模块一般主要包括：具有进气通路的预过滤壳体；分别安装在预过滤壳体内位于预过滤壳体相对侧的上挡板和下档板；多个独立的中心直管，每个中心直管的一端固定至上挡板的相应孔位；多个独立的锥形管，每个锥形管的锥形端固定至下档板的相应孔位；多个独立的旋流片，每个旋流片设置在各自锥形管的另一端内；以及积尘腔和排尘阀。其中，中心直管的入口穿过旋流片伸入锥形管内。一个中心直管、一个旋流片和一个锥形管构成一个旋流管组件，置于上挡板和下档板之间。

图13A-13B示出了一个示例的旋流管组件1000，安装在上挡板1010和下档板1020之间。旋流管组件1000由一个中心直管1030、一个旋流片1040和一个锥形管1050构成。锥形管1050包括直管部分和锥形端部分。中心直管1030的出口1032伸过上挡板1010对应的一个开孔，并与上挡板1010在此开孔处实现过盈配合的密封1035。锥形管1050的锥形端1052伸入下档板1020对应的一个开孔，并与下档板1020在此开孔处实现过盈配合的密封1055。将中心直管1030、旋流片1040和锥形管1050组装到位后，如图13A所示，中心直管1030的入口1034伸入锥形管1050中，并且中心直管1030、旋流片1040和锥形管1050之间实现过盈配合的密封。

图13A-13B仅示出了一个旋流管组件1000。对于折返式预过滤模块来说，少则需要几十个这样的旋流管组件1000，多则可以达到几百上千，各自安装至上挡板1010和下档板1020对应的孔位，容纳在预过滤壳体内。

工作时，携带粉尘杂质的脏空气经由预过滤壳体的进气通道进入预过滤模块。经旋流管组件的旋流片强迫旋流后，绝大部分较大颗粒的灰尘杂质在惯性力的作用下，沿着锥形管的内壁快速旋转并被甩入积尘腔，在重力作用下堆积于底部排尘口，最终由排尘阀排出预过滤壳体。而锥形管中心区域靠近中心直管入口的空气则携带着少量的较小颗粒灰尘杂质折返180度，被吸入中心直管，经由中心直管出口离开预过滤模块，流向下游的主滤芯。

但是，现有的折返式预过滤模块由于包含几百甚至上千个零部件(取决于独立的中心直管、旋流片和锥形管的数量)，导致组装过程繁琐困难，必须要有专业人员和专业组装设备完成组装，并且终端客户在后期使用中的维护问题也相当棘手。

同时，由于各零部件存在自身尺寸偏差以及组装误差的影响，实际组装后的中心直管、旋流片和锥形管之间横向错位歪斜和/或与上/下档板之间错位歪斜，导致过盈配合的密封设计失效，出现漏气串气现象，大大降低了预过滤模块的过滤效率。

如图13A所示，中心直管1030、旋流片1040和锥形管1050由于自身存在尺寸偏差，组装在一起并安装至上挡板1010和下档板1020又存在装配偏差，经常会出现下述问题：1)上挡板1010与中心直管1030之间过盈配合的密封1035失效，导致未经预过滤的外部空气在密封1035处串漏入预过滤模块进入下游的主滤芯；2)中心直管1030、旋流片1040和锥形管1050之间过盈配合的密封设计失效，导致未经预过滤的外部空气直接绕过旋流片1040流入锥形管1050，扰乱气流；3)中心直管1030相对于锥形管1050歪斜，导致中心直管入口1034的一侧相对于另一侧更靠近锥形管1050的内壁。经旋流片1040被迫沿锥形管1050的内壁旋流的大颗粒灰尘杂质在靠近锥形管内壁的一侧极易如箭头1060所示被吸入中心直管1030中，流向下游的主滤芯；4)锥形管1050与下档板1020之间过盈配合的密封1055失效，导致未经预过滤的外部空气在密封1055处串漏入积尘腔，扰乱预过滤气流，加重了扬尘回吸效应。另外，装配过程中还会经常出现上下档板间的高度误差及上下档板的孔位错位，导致旋流管组件出现横向错位歪斜。这些问题都严重影响了折返式预过滤模块的预过滤效率。

这里值得一提的是，扬尘回吸效应不可避免地存在于折返式预过滤模块的积尘腔内。扬尘回吸效应是指，一小部分被旋流管组件过滤并甩入积尘腔的灰尘杂质会随着积尘腔内的气流从锥形管的锥形端口被反吸回中心直管，流向下游的主滤芯，从而降低预过滤效率。这是由于当大颗粒灰尘杂质被甩入积尘腔的同时，会携带一部分空气一起被快速甩入积尘腔，从而搅乱了积尘腔内部的气流和扬尘。为了保持一定的空气量和负压，积尘腔内多余的空气会被回吸入锥形管，使得这部分携带有积尘腔内扬尘的空气由锥形管流入中心直管，进而流出预过滤模块进入下游的主滤芯。

尤其是，在很多情形下，由于空气滤清器的滤芯布置、进气布置、部分安装点附近的进气被机器的安装支架阻挡、进气面离进气过近、工作一段时间后部分旋流管组件被灰尘杂质堵塞等诸多因素，导致预过滤模块的进气不平衡。其中进气阻力更大、进气流量更小的那部分旋流管组件的锥形管相对于积尘腔具有更大的压差，需要接收更多来自于积尘腔的多余空气；而进气流量大的那部分旋流管组件排出的空气和灰尘速度更快，会自积尘腔流向进气流量更小的那部分旋流管组件的锥形管。这种非对称的气体流动模式导致积尘腔内携带有扬尘的横向湍流加剧，更多的灰尘杂质会随湍流流向进气阻力更大、进气流量更小的那部分旋流管组件，被回吸入其锥形管并经中心直管流向下游的主滤芯，大大降低了预过滤模块的预过滤效率。同时，扬尘回吸效应最终会使得部分进气流量最小的旋流管组件的锥形管的锥形端口堵塞，进一步影响了预过滤效率。

正是由于现有的折返式预过滤模块存在上述的诸多问题，预过滤效率遭遇瓶颈而无法突破，近年来有被结构更简单、更具空间紧凑性和性价比、初始阻力更低的各类直通式预过滤模块取代的趋势。但是，有鉴于折返式预过滤模块在非道路机械设备尤其是中重度恶劣工况下作业的机械设备领域仍无可取代，因此一直在寻求一种具有更高预过滤效率、方便后期维护保养的折返式预过滤模块以及使用这种折返式预过滤模块的双级空气滤清器系统。

同时，市场上也需要一种结构更简单、更安全可靠、成本更低廉、体积更紧凑并优选能够实现自动排灰功能的双级空气滤清器系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的是提供一种结构简单、安全可靠、成本低廉、体积紧凑并优选能够实现自动排灰功能的双级空气滤清器系统。

本发明的另一个目的是提供一种具有更高预过滤效率且方便后期维护保养的折返式预过滤模块以及使用这种折返式预过滤模块的双级空气滤清器系统，以便增加双级空气滤清器系统的维护间隔，减少预过滤模块和主滤芯的维护频次并降低成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。

在一个方面，本发明提供了一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，包括：主空气滤清器以及设置在主空气滤清器的主滤芯侧面的预过滤模块；其中，主滤芯包括开口面朝下的脏端和与脏端相对的干净端；经预过滤模块预过滤后的待过滤空气从脏端进入主滤芯，经主滤芯过滤，过滤后的干净空气从干净端经由设置在主滤芯下游的出气口排出；当双级空气滤清器系统工作时，主滤芯内部的开口通道中吸附的灰尘杂质在重力作用下落入设置在主滤芯下方的排尘装置，自动排出主空气滤清器。

优选的，主滤芯的下游设置有安全滤芯，经主滤芯过滤后的干净空气从干净端进入安全滤芯进行二次过滤，然后经由设置在安全滤芯下游的出气口排出。

优选的，主滤芯为直流式滤芯。

优选的，主滤芯包括介质包，由槽纹片材和表面片材组合的介质构成，具有第一边缘和相对的第二边缘，其中第一边缘形成主滤芯的脏端，第二边缘形成主滤芯的干净端；靠近第二边缘设置有密封边，将槽纹片材和表面片材密封在一起并阻止从脏端进入的待过滤空气在不经过介质过滤的情况下从干净端流出；待过滤空气从脏端的开口槽纹进入，穿过介质进入相邻的通道，由干净端离开。

优选的，脏端的开口槽纹形成主滤芯内部的开口通道，用以吸附灰尘杂质。

优选的，排尘装置呈漏斗状，用于积聚灰尘杂质，并且排尘装置包括排尘阀。

优选的，双级空气滤清器系统在工作中由于振动使得灰尘杂质在重力作用下落入排尘阀并堆积在排尘阀内，直到灰尘杂质的堆积量使得自身重力足以克服主空气滤清器内部的负压，由排尘阀自动排出主空气滤清器壳体。

优选的，主滤芯的介质可以自身卷绕或绕芯卷绕而形成卷绕结构的介质包。

优选的，主滤芯的介质可以是槽纹片材和表面片材组合的介质通过堆叠而形成的介质包。

优选的，主滤芯为深折纸平板式滤芯。

优选的，预过滤模块包括进气口、安装在预过滤模块内的旋流管、位于旋流管下游的积尘腔以及设置在积尘腔下方的灰尘出口；其中，脏空气由进气口进入预过滤模块，在旋流管的旋流作用下，大颗粒灰尘杂质被抛入积尘腔，由灰尘出口排出预过滤模块，而经预过滤后的空气随后流入主滤芯脏端。

在另一方面，本发明提供了一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，包括：主空气滤清器以及设置在主空气滤清器的主滤芯侧面的预过滤模块；其中，主滤芯包括脏端和干净端；经预过滤模块预过滤后的待过滤空气从脏端进入主滤芯，经主滤芯和安全滤芯过滤，过滤后的干净空气从干净端经由设置在安全滤芯下游的出气口排出。

在另一方面，本发明提供了一种预过滤模块，包括：预过滤壳体，提供进气通道；容纳在预过滤壳体中的上挡板构件、旋流管构件组和下档板构件；以及连接至预过滤壳体的积尘盖，在预过滤壳体内形成积尘腔。其中，上挡板构件具有多个开孔。其中，旋流管构件组包括旋流管构件底板和固定至旋流管构件底板的多个旋流管构件，每个旋流管构件由外直管、外直管内的旋流片和插入外直管内的中心直管一体构成。其中，旋流管构件的数量和位置与上挡板构件的开孔的数量和位置匹配，并且每个旋流管构件的中心直管的一端部伸入上挡板构件的对应开孔。其中，下档板构件具有多个锥形管，其数量对应于旋流管构件的数量，并且每个旋流管构件的外直管的一端部与对应锥形管的端部对准。

优选的，上挡板构件包括上挡板和附接至上挡板的密封件。其中，上挡板包括多个开孔；密封件为一体成型的密封圈垫，包括多个密封圈，密封圈的位置和数量匹配上挡板的开孔的位置和数量，并且各密封圈与对应的上挡板的各开孔形成气密接合。

优选的，密封件为一体成型的TPE软胶密封圈垫，接合至上挡板。

优选的，每个密封圈具有限位结构，用于辅助伸入各开孔的每个旋流管构件的中心直管的一端部正确就位，使得密封圈与中心直管的该端部形成密封，阻止未经预过滤的空气流出预过滤模块。

优选的，旋流管构件组的旋流管构件底板和固定至旋流管构件底板的多个旋流管构件一体成型。

优选的，下档板构件包括一体成型的下档板和固定至下档板的多个锥形管。

优选的，旋流管构件组和下档板构件之间通过定位销定位，并通过粘合剂或紧固件密封接合。

优选的，积尘腔中设置有抗扬尘回吸装置。

优选的，抗扬尘回吸装置是单独件，或者与积尘盖一体形成，或者与下档板构件一体形成。

优选的，抗扬尘回吸装置具有多个格栅，用于将积尘腔及下档板上的锥形管分隔成若干个小隔间。

优选的，抗扬尘回吸装置具有多个片状隔挡，用于将积尘腔及下档板上的锥形管分隔成若干个小隔间。

优选的，积尘盖集成有抗扬尘回吸格栅。

优选的，下档板构件是包括多个下档板构件的集合。

优选的，旋流管构件组是包括多个旋流管构件组的集合。

优选的，下档板构件是包括多个下档板构件的集合，并且旋流管构件组是包括多个旋流管构件组的集合，其中各下档板构件和各旋流管构件组两两紧固排布于底座框上。

在另一方面，本发明提供了一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，所述双级空气滤清器系统采用上述的预过滤模块。

在另一方面，本发明提供了一种双级空气滤清器系统，包括上述的预过滤模块和位于预过滤模块下游的主空气滤清器。

本发明采用将预过滤模块侧置于主滤芯的主空气滤清器，与现有的双级空气滤清器相比，更具优势，包括：

1、因可实现布置更多根旋流管(与传统结构相比，大致可以增加一倍的旋流管数量)，可明显降低预过滤模块和整个双级空气滤清器系统的初始阻力；

2、对于配有折返式预过滤模块的双级空气滤清器系统来说，其结构更紧凑。由于缩短了系统总长，更便于被布置于机仓内部；

3、可以通过结构更简单、更安全可靠、成本更低廉、体积更紧凑的方式实现有效自动排灰，大大增加了主滤芯的使用寿命，延长了主滤芯的维护周期，降低了空气滤清器系统的使用成本。

此外，本发明的折返式预过滤模块采用重构整合设计的旋流管构件和抗扬尘回吸装置，与现有的折返式预过滤模块相比，更具优势，包括：

1、通过深度重构整合，简化了折返式预过滤模块的结构。不需要现有技术中所需的中心直管、旋流片和锥形管之间过盈配合的密封设计以及两两穿插式(中心直管插入锥形管中并穿过置于锥形管中的旋流片)的安装，不仅大大减少了零件总量，大大降低了组装难度。

2、不会发生现有技术中由于上下挡板间的高度误差以及上下挡板的孔位错位而导致的中心直管、旋流片和锥形管之间横向错位歪斜；零件之间的过盈配合设计密封失效导致的漏气串气等问题。从而大大提高了预过滤效率。

3、通过引入抗扬尘回吸装置，大大降低了进气不平衡状态下的扬尘回吸效应，从而提高了拥有超高预过滤效率的预过滤模块的稳定性和适应性。

本发明内容是对本申请的一些教导的总览，不旨在排他性或穷尽性地列举本发明主题。进一步的细节可以在具体实施方式和所附权利要求中找到。在阅读并理解了本发明的具体实施方式及其附图之后，本发明的其他方面对于本领域技术人员会变得显而易见。本发明的范围由所附权利要求及其等同物来限定。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例的具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统的简化示意图。

图2示出了根据本发明一个实施例的具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统的透视图。

图3示出了图2所示双级空气滤清器系统的解剖示意图。

图4是图2-3所示双级空气滤清器系统的正视图。

图5是图2-4所示双级空气滤清器系统的主空气滤清器侧的解剖示意图。

图6是图2-5所示双级空气滤清器系统的剖视图，其中示出了预过滤模块中设置的旋流管。

图7示出了根据本发明一个实施例的构成主空气滤清器主滤芯的过滤介质的局部示意性透视图。

图8是空气在如图7所示主滤芯过滤介质构成的介质包的槽腔通道流动的示意图。

图9示出了根据本发明另一实施例的构成主空气滤清器的平板式主滤芯的过滤介质包的示意性透视图。

图10示出了图9所示平板式主滤芯介质包的槽腔通道流动的示意图。

图10A为图10的局部放大图。

图11是根据本发明另一实施例的具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统的分解透视图。

图12是根据本发明另一实施例的具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统的分解透视图。

图13A示出了现有技术的一个示例的旋流管组件，所述旋流管组件已完成组装并安装至上挡板和下档板。

图13B示出了图13A所示旋流管组件组装前的分解图。

图14示出了根据本发明一个实施例的折返式预过滤模块的分解示意图。

图15示出了图14所示折返式预过滤模块的各零部件组装在一起后的局部解剖图。

图16A-16B示出了根据本发明一个实施例的形成为一体的上档板构件的示意图，其中图16A为分解图，图16B为组装图。

图16C示出了上档板构件与旋流管构件在连接处的放大示意图。

图17示出了根据本发明一个实施例的旋流管构件及由多个旋流管构件一体形成的旋流管构件组。

图18示出了根据本发明一个实施例的一体形成的下档板构件及单个锥形管。

图19A示出了旋流管构件组的各旋流管构件与下挡板构件的各锥形管对准待安装的示意图。

图19B示出了上挡板构件、旋流管构件组和下档板构件组装后的局部解剖透视图。

图20A示出了单个旋流管构件与对应下档板的单个锥形管对准定位并固定接合的示意图。

图20B是图20A所示各零部件组装前的分解示意图。

图21示出了本发明旋流管构件的工作原理图。

图22A示出了根据本发明一个实施例的抗扬尘回吸装置安置在积尘腔内的示意图，所述抗扬尘回吸装置用于旋流管竖置的预过滤模块中。

图22B示出了图22A所示的抗扬尘回吸装置的透视图。

图23A示出了根据本发明另一实施例的抗扬尘回吸装置安置在积尘腔内的示意图，所述抗扬尘回吸装置用于旋流管横置的预过滤模块中。

图23B示出了图23A所示的抗扬尘回吸装置的透视图。

图24示出了根据本发明另一实施例的集成了抗扬尘回吸格栅的积尘盖的透视图。

图25示出了下档板构件的一个可替换实施例。

图26示出了旋流管构件组的一个可替换实施例。

图27A-27B示出了旋流管构件组和下档板构件的另一可替换实施例。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅是示例性的，而非限制性的。

首先参见图1，示出了根据本发明一个实施例的双级空气滤清器系统的简化示意图。如图1所示，双级空气滤清器系统10主要由主空气滤清器30和设置在主空气滤清器30的主滤芯32一侧的预过滤模块20构成，两者的壳体可以一体注塑成型，也可以通过焊接，或螺栓等紧固件连接。如图所示，脏空气沿箭头50进入预过滤模块20，经由预过滤模块20经过预过滤，实现水(如果存在的话)和较大或较重灰尘颗粒的初步分离。分离出的灰尘颗粒积聚在预过滤模块20的集灰装置22中，随后在重力作用下经由灰尘出口排出预过滤模块20。

经预过滤的空气沿箭头52的方向流出预过滤模块20，随后沿箭头54的方向折转流入主空气滤清器30的主滤芯32的脏端34，以供主滤芯32进一步过滤。

主滤芯32的脏端34开口朝下，以接纳来自预过滤模块20经预过滤后沿箭头54进入的空气流。主滤芯32可以是直流式主滤芯、深折纸平板式主滤芯等，使得空气流从脏端34进入，经主滤芯32过滤，沿箭头56的方向从相对的干净端36离开，并沿箭头58的方向经由出气口40排出，送至发动机。可选的，在主滤芯32的下游侧可以设置安全滤芯38，以便主滤芯32过滤后的空气流经安全滤芯38进行二次过滤，随后送至发动机。

主滤芯脏端34的下方设置有排尘装置42。在一个示例中，排尘装置42可以包括排尘阀。构成主滤芯32的介质包及其介质构造将在下文进一步讨论。在双级空气滤清器系统10工作时，主滤芯32中被吸入各开口通道中的灰尘和杂质因受空气滤清器系统的振动并在重力作用下会掉落下来，堆积在排尘装置42中。随着灰尘杂质堆积的越来越多，其自身重力足以克服主空气滤清器内部的负压，灰尘杂质从主空气滤清器经由排尘装置42自动排出，从而大大延长了主滤芯的使用寿命。

在本发明中，预过滤模块20可以包括任何形式的具有集灰或排灰功能的预过滤模块，包括但不限于，带旋流管的预过滤排灰模块，带多孔泡棉材料的预过滤集灰模块、带有滤芯的预过滤集灰模块(与主壳体中的主滤芯串联)等。作为本发明预过滤模块的一个示例，可用于本发明双级空气滤清器系统的折返式预过滤模块将在下文进一步详细描述。

由于位于上游的预过滤模块20设置在横截面积更大的主空气滤清器30的主滤芯32的侧面，避免受主滤芯横截面积的限制，使预过滤模块20内可以安装更多数量的旋流管，从而显著降低预过滤模块及整个双级空气滤清器系统的初始阻力，允许更大的空气流量。

现在转向图2-6，附图标记100示出了根据本发明一个实施例的双级空气滤清器系统。所述双级空气滤清器系统100包括主空气滤清器120以及设置在主空气滤清器120的主滤芯130侧面的预过滤模块160，两者的壳体可以一体注塑成型，也可以通过焊接，或螺栓等紧固件连接。在本实施例中，脏空气由进气口162进入预过滤模块160。在一个示例中，进气口162可以是预过滤模块外壳四个面上呈镂空窗口状的进气格栅，如图2-5所示。当然，其他形式的进气口也可适用于本发明的预过滤模块。经由进气口162进入预过滤模块160的脏空气经过安装在其内的旋流管旋转分离，在旋流作用下将大颗粒灰尘过滤抛入积尘腔166，由位于积尘腔166下方的灰尘出口168排出预过滤模块160。在一个实施例中，灰尘出口168包括排尘阀。经预过滤的空气随后被输送至主空气滤清器120的主滤芯脏端，以供主滤芯进一步过滤。对于本示例，具体而言，经预过滤的空气随后被转向180度经旋流管165(参见图6)的中心导管传送至主空气滤清器120的主滤芯脏端。

由图5可见，主空气滤清器120具有主滤芯130，可以是卷绕式介质包，也可以是堆叠式介质包，其截面可以呈圆形、椭圆形、长圆形、长方形或任何合适的形状。此外，主滤芯130也可以是采用了深折纸技术的平板式折纸滤芯。在所示实施例中，主滤芯130的脏端132开口朝下，以接纳来自预过滤模块160经预过滤的空气流。主滤芯130为直流式主滤芯或深折纸平板式主滤芯，空气流从一端(例如，脏端132)进入，经主滤芯130过滤，干净空气从相对的另一端(例如，干净端134)经由出气口122排出，送至发动机。可选的，主滤芯130的下游侧设置有安全滤芯138。经主滤芯130过滤后的空气经安全滤芯138进行二次过滤，然后通过出气口122排送至发动机。主滤芯脏端132的下方设置有排尘装置128，呈漏斗状，用于积聚灰尘杂质。

本实施例由于将位于上游的预过滤模块160设置在横截面积更大的主空气滤清器120的主滤芯130的侧面，避免受主滤芯横截面积的限制，使预过滤模块160内可以安装更多数量的旋流管，从而显著降低预过滤模块及整个双级空气滤清器系统的初始阻力，允许更大的空气流量。具体旋流管的安装数量可以根据具体使用情况确定。

此外，与现有的空气滤清器系统相比，由于图2-6中实施例的预过滤模块采用本身较长的折返式旋流管，将其放置于主滤芯的侧面，使得整个双级空气滤清器系统的总长变短，总体结构更为紧凑，便于安置于空间受限的机舱内。关于折返式预过滤模块的示例实施例，下文将有进一步的详细说明。

图7-8示出了可用于本发明的主滤芯及其介质构造和槽腔通道的一个示例。主滤芯可以具有一卷绕结构的介质包，由介质600自身卷绕而形成，或者介质600可以绕芯卷绕。可替换的，主滤芯可以具有堆叠结构的介质包，由介质600层叠而成。介质600可以是槽纹片材/表面片材组合，具有第一和第二相对的边缘610和620。当介质600卷绕/堆叠并形成介质包时，一般边缘610会形成介质包的入口端(即，脏端)，而边缘620会形成出口端(即，干净端)。靠近边缘620设置有密封边630，将槽纹片材和表面片材密封在一起，并且阻止从脏端进入的待过滤空气在不经过介质过滤的情况下从干净端流出。工作时，待过滤空气(例如，来自预过滤模块的经预过滤空气)沿箭头650的方向进入靠近边缘610的开口槽纹。由于开口槽纹所形成通道的另一端边缘620被密封边630封闭，空气被迫穿过介质而进入相邻的开口通道，经过滤的干净空气然后沿箭头660的方向通过边缘620附近的槽纹开口端离开介质，而灰尘和杂质污染物被吸附在靠近边缘610的开口槽纹所形成的各通道中。应当指出，只要介质包中有直通通道容纳灰尘的或者灰尘杂质可以被机械振动和自身重力掉落的介质构造都是可行的。

例如，图9和图10-10A示出了采用深折纸技术的平板式折纸滤芯700的一个示例。通常情况下，一款滤芯的性能好坏主要取决于其滤纸的过滤面积大小。滤纸过滤面积越大，滤芯在一定空气流量下的初始阻力越小，容尘量越大。相对于折纸深度在约8.9mm-76.2mm之间的普通折纸而言，采用深折纸技术的折纸深度可以远大于普通折纸深度。这使得在近似几何尺寸条件下，跟直流式滤芯拥有近似的滤纸过滤面积的折纸滤芯可以被做成平板式，而不是被做成传统的筒状。这样，深折纸的平板式滤芯同样存在进气的一端，即脏端；以及出气的一端，即干净端。在图9-10所示的实施例中，折纸深度H为从滤芯700的脏端710到干净端720的距离。由此，待过滤空气(例如，来自预过滤模块的经预过滤空气)沿箭头750的方向进入靠近脏端710的开口槽纹，由于开口槽纹所形成通道的另一端(即干净端720)折叠封闭，空气被迫穿过介质而进入相邻的开口通道，经过滤的干净空气然后沿箭头760的方向由干净端720附近的开口槽纹离开介质，而灰尘和杂质污染物被吸附在靠近脏端710的开口槽纹所形成的各通道中。

在本发明中，主滤芯32/130的脏端34/132开口面朝下设置，也意味着吸纳灰尘和杂质污染物的开口槽纹所形成的各通道同样面朝下。工作时，在空气滤清器系统的机械振动和杂质自身重力共同作用下，尤其是空气滤清器系统运行过程中存在持久性的小振动及偶发性的剧烈振动；加之发动机的进气流量并非恒定，而是瞬态变化，主滤芯内的负压也随着进气流量一起变化。被吸入开口槽纹所形成各开口通道中的灰尘和杂质会从脏端掉落下来，堆积在主滤芯32/130下方的排尘装置42/128中。在一个示例中，排尘装置42/128可以包括排尘阀。随着灰尘杂质堆积的越来越多，其自身重力足以克服主空气滤清器内部的负压，使得灰尘杂质经由排尘阀从主空气滤清器壳体自动排出。

此外，鉴于本发明的预过滤模块设置在主滤芯侧面而使得主滤芯脏端可以面朝下正对下方的排尘装置，同时利用直流式主滤芯/深折纸平板式主滤芯内部采用直通式开口通道吸纳灰尘杂质的特点，在空气滤清器系统工作时，灰尘杂质受机器振动和负压大小变化，通过自身重力作用实现了自动排灰。相较于目前所有的电动脉冲高压气体主动反吹式自清灰方案，大大简化了结构，降低了成本，同时满足过滤性能安全可靠等要求。

应当理解，本发明上述的实施例仅是示例性的，双级空气滤清器系统的结构和内部构造可以根据具体使用情况而有所变化。

例如，图11-12示出了预过滤模块置于主滤芯侧面的双级空气滤清器系统的其他设计。在图11的双级空气滤清器系统200中，预过滤模块260位于主空气滤清器220下方，置于主滤芯230的一侧，预过滤模块260中的旋流管竖直放置，并且主空气滤清器220的直流式主滤芯230呈水平放置。图12的双级空气滤清器系统300包括主空气滤清器320以及位于主空气滤清器320下方的预过滤模块360。如图所示，预过滤模块360置于主滤芯330的侧面，预过滤模块360中的旋流管可以横置或竖置，而主空气滤清器320的直流式主滤芯330可以呈水平放置。

对于图11-12的设计，由于将位于上游的预过滤模块260/360设置在横截面积更大的主滤芯230/330的侧面，避免受主滤芯横截面积的限制，使预过滤模块260/360内可以安装更多数量的旋流管(相较于现有空气滤清器系统，本发明的方案可以最多增加一倍的旋流管数量)，从而显著降低预过滤模块及整个双级空气滤清器系统的初始阻力，允许更大的空气流量。

并且，与现有的空气滤清器系统相比，由于带折返式旋流管的预过滤模块(即，折返式预过滤模块)位于主滤芯的侧面，使得整个双级空气滤清器系统的总长变短，总体结构更为紧凑，便于安置在空间受限的机舱内。

关于折返式预过滤模块，图14以分解图示出了可用于本发明双级空气滤清器系统的折返式预过滤模块的一个实施例。如图所示，预过滤模块1100包括预过滤壳体1110，按序容纳在预过滤壳体1110内的上挡板构件1120、连接杆1130(用于固定上挡板构件)、旋流管构件组1140、下挡板构件1160和抗扬尘回吸装置1180，以及通过紧固件(例如锁扣)固定至预过滤壳体1110的积尘盖1190。当预过滤模块1100的上述各零部件组装在一起时，如图15所示。

预过滤壳体1110包括进气格栅或进气管1115，可以呈如图所示的镂空窗口状，提供进气通道并对容纳在预过滤壳体1110内的各零部件提供结构保护。应当理解，其他形式的进气口/进气通道也可适用于本发明的折返式预过滤模块。预过滤壳体1110可以与下游的主空气滤清器壳体一体注塑成型，也可以通过焊接或螺栓等紧固件连接。

积尘盖1190通过紧固件1198固定至预过滤壳体1110的一端，并在预过滤壳体1110内形成积尘腔1192，容纳在旋流作用下被抛甩出来的较大颗粒灰尘杂质，经由积尘腔1192下方的灰尘出口1195排出预过滤模块1100。在一个实施例中，灰尘出口1195包括排尘阀。

现在转向图16A-16B，示出了上挡板构件的一个实施例。上挡板构件1120包括上挡板1122和附接至上档板1122的密封件1125。上档板1122包括多个开孔1124。密封件1125为一体成型的密封圈垫。在一个实施例中，密封件1125可以为通过包胶注塑工艺一体成型的TPE软胶密封圈垫，由多个密封圈1126和连接各密封圈1126的连接件1128构成。密封圈1126的位置和数量匹配上档板1122中开孔1124的位置和数量。当密封件1125被安装至上档板1122时，各密封圈1126卡扣入对应的上档板1122的开孔1124，以便附接至上档板1122并与上档板1122的各开孔1124气密接合。

密封圈1126还具有限位结构1127，如图16C所示，用于校正连接至上档板1122的旋流管构件出口1157(见图17)正确就位，并使得密封圈1126与旋流管构件出口1157形成密封，有效防止未经预过滤的空气直接流向下游的主滤芯。

旋流管构件1150的一个示例在图17中示出，包括外直管1152、设置在外直管1152内的旋流片1154和伸入外直管1152的中心直管1156。外直管1152、旋流片1154和中心直管1156可以利用注塑工艺一体成型。中心直管1156的一端即为旋流管构件出口1157，固定至上档板构件1120的对应开孔1124，并通过密封圈1126与对应开孔1124实现充分密封。参见图16C。外直管的一端1159固定至旋流管构件底板1142。

旋流管构件1150的数量对应于上档板构件1120的开孔数，并且各旋流管构件1150的定位匹配上档板构件1120的各开孔，以便在组装时，各旋流管构件1150的中心直管1156正好插入与之相配合的上档板构件1120的开孔1124中。

多个旋流管构件1150各自固定在旋流管构件底板1142上，形成旋流管构件的集合，即旋流管构件组1140，其可以通过注塑工艺一体成型。一体成型的旋流管构件组1140使得零部件数量大大减少，组装难度大大降低，并避免了旋流管构件的错位歪斜。同时，由于单个旋流管构件1150的中心直管1156、旋流片1154和外直管1152一体注塑成型，避免了中心直管1156、旋流片1154和外直管1152之间需要过盈配合的密封设计以及中心直管1156、旋流片1154与外直管1152之间两两穿插式的安装模式，解决了中心直管1156、旋流片1154相对于外直管1152歪斜弯曲的问题，大大减少了串气漏气现象。

现在转向图18，示出了根据本发明一个实施例的下档板构件1160。下档板构件1160由下档板1165和固定至下档板1165的多个锥形管1170构成。在本实施例中，下档板1165及多个锥形管1170通过注塑工艺一体成型。锥形管1170的数量匹配旋流管构件组1140的旋流管构件数量，并且各锥形管1170的定位与对应的各旋流管构件1150对准，如图19A所示。

当将上档板构件1120、旋流管构件组1140和下档板构件1160组装在一起时，参见图19B，旋流管构件组1140中各旋流管构件1150的中心直管1156分别插入上档板构件1120中具有密封圈的对应开孔1124，并与之密封接合；而旋流管构件组1140中各旋流管构件1150的外直管1152分别对准下档板构件1160的各对应锥形管1170。

在一个实施例中，旋流管构件组1140与下挡板构件1160可以用定位销定位，并用紧固件或粘合剂充分紧固密封。作为示例并为了便于直观清晰的表述，图20A-20B仅示出了一体形成在旋流管构件底板1142上的单根旋流管构件1150与一体形成在下档板1165上的单根锥形管1170之间的对准和紧固密封。应当理解，图20A-20B的设计理念同样适用于旋流管构件组1140的各旋流管构件1150与下挡板构件1160的对应各锥形管1170之间的对准和固定密封。

为了使旋流管构件1150的外直管1152能与对应的锥形管1170对准，在旋流管构件底板1142上设置有定位销1178，而在下档板1165的对应位置设置有凹入部。当外直管1152的端部1159与锥形管1170的端部1172对准时，定位销1178伸入下档板1165的凹入部中，同时可以用紧固件1175(例如，螺栓等)将旋流管构件底板1142和下档板1165充分紧固密封。应当理解，其他定位和/或紧固的设计在此处同样是可行的。

如此，可以将旋流管构件组1140与下档板构件1160紧固密封在一起，并确保旋流管构件组1140的每个旋流管构件1150与下挡板构件1160的对应各锥形管1170之间对准。即使在旋流管构件组1140与下档板构件1160之间的交界面可能存在极其少量的气体流入，也因为交界面位于外直管1152和锥形管1170之间而会汇流入旋流管构件1150的旋流气体中，不会扰乱预过滤气流。同时，由于旋流管构件组1140的每个旋流管构件1150的外直管1152与下挡板构件1160的对应各锥形管1170借助定位设计在允许的误差范围内对齐，使得通过旋流片1154的气流不会在交界面上发生撞击而产生乱流，避免对预过滤效率的影响。

图20A-20B还示出了单根旋流管构件1150的中心直管1156与带有密封圈1126的上档板开孔1124的接合密封。详细细节可参见上文结合图16C的描述。如此，可以将上档板构件1120与旋流管构件组1140组装在一起。

组装后的旋流管构件1150工作如下(参见图21)：携带灰尘杂质的脏空气从预过滤壳体的进气通道进入，被吸入旋流管构件1150。脏空气如箭头1102所示通过旋流片1154，在旋流作用下大部分较大颗粒的灰尘杂质沿着外直管1152的内壁快速旋转并移向锥形管1170的内壁，在锥形管1170的内壁沿箭头1105的方向同样快速旋转并经由锥形管1170的出口被甩出，抛入积尘腔，由积尘腔底部的灰尘出口排出预过滤模块。在外直管1152中心区域靠近中心直管入口1155处的空气(携带有极少量的较小颗粒灰尘杂质)则折返180度，沿箭头1108的方向被吸入中心直管1156，流出预过滤模块。由于旋流管构件1150使得预过滤的空气折返180度离开预过滤模块，因此在本文中也被称为带折返式旋流管的预过滤模块或折返式预过滤模块。

在本发明的一个实施例中，还在积尘腔1192中设置有抗扬尘回吸装置，用于在预过滤系统的进气不平衡情况下，减轻扬尘回吸效应。抗扬尘回吸装置1180的一个示例在图22A-22B示出，由多个格栅1182组成，其原理是：格栅1182将积尘腔1192分隔成若干个小隔间。即使在预过滤模块1100的进气是不平衡的情况下，每个格栅1182内包含的预过滤管的进气是相对平衡的，而格栅1182又能够有效阻隔积尘腔1192内部分携带有扬尘的气流的横向湍流，从而减少积尘腔1192内的扬尘回吸，给预过滤系统提供更稳定的性能保障。

实验表明，在积尘腔中设置抗扬尘回吸装置并不影响预过滤模块的初始阻力，并且与现有的预过滤模块相比，本发明的抗扬尘回吸结构使折返式预过滤模块在进气不平衡情况下，预过滤效率提高了15％左右。

在一个实验中，遵循ISO-5011测试标准，使用ISO 12103-A4标准粗灰，对本发明的折返式预过滤模块以及作为对照的一个设计较好的现有折返式预过滤模块进行对比测试。测试结果表明，本发明的折返式预过滤模块的预过滤效率在终了阻力为7.5kPa时达到了前所未有的97％左右(即，每1000克的进灰量被预过滤模块过滤掉970克，仅剩30克粗灰到达主滤芯)；而现有的折返式预过滤模块的预过滤效率在终了阻力为7.5kPa时为93％(即，每1000克的进灰量被预过滤模块过滤掉930克，尚剩下70克粗灰到达主滤芯)。作为对比，同样遵循ISO-5011测试标准，使用ISO 12103-A4标准粗灰，测试的实验结果显示：一个设计较差的折返式预过滤模块在终了阻力为7.5kPa时预过滤效率只能达到70％(即，每1000克的进灰量被预过滤模块过滤掉700克，剩下300克粗灰到达主滤芯)；而设计较好的直通式预过滤模块在终了阻力为7.5kPa时预过滤效率可达85-89％(即，每1000克的进灰量被预过滤模块过滤掉850-890克，剩下150-110克粗灰到达主滤芯)。

由此可见，本发明的折返式预过滤模块相比于现有的折返式预过滤模块在不增加初始阻力的情况下，大大提升了全寿命预过滤效率(提升至97％以上)，大大延长了主滤芯的使用寿命及空气滤清器系统的维护间隔，大大降低了维护成本。

应当理解，抗扬尘回吸装置1180可以具有任何分隔积尘腔的结构。并且，抗扬尘回吸装置1180可以是单独件，如图22B所示，置于积尘腔1192内；也可以与下档板构件(例如下档板构件1160)一体成型，例如，通过注塑工艺将抗扬尘回吸装置1180集成在下档板构件上；也可以与积尘盖1192一体成型，例如，通过注塑工艺将抗扬尘回吸装置1180集成在积尘盖上。

在本发明的另一实施例中，提供了可替换的抗扬尘回吸装置。参见图23A-23B，由多个片状隔挡1185构成的抗扬尘回吸装置1180’安装在积尘腔1192’内。本实施例中的隔挡1185采用竖筋隔挡，尤其适用于旋流管构件1150横置的情况。与上文所述的抗扬尘回吸装置1180的结构原理相同，抗扬尘回吸装置1180’也旨在将积尘腔1192’分隔成若干小隔间，以便在进气不平衡时仍能保持每个小隔间内的进气相对平衡，从而减少扬尘在积尘腔1192’内的横向流动，大大缓解了扬尘回吸效应。经实验测试，抗扬尘回吸装置1180’不影响预过滤进气阻力，并能使预过滤性能提高15％以上，预过滤效率可达到97％以上。

应当理解，抗扬尘回吸装置1180’同样可以具有任何分隔积尘腔的结构。并且，抗扬尘回吸装置1180’可以是单独件，置于积尘腔1192’内；可以与下档板构件(例如下档板构件1160)一体形成，例如，通过注塑工艺将抗扬尘回吸装置1180’集成在下档板构件上；也可以与积尘盖(例如，积尘盖1190)一体形成，例如，通过注塑工艺将抗扬尘回吸装置1180’集成在积尘盖上。

图24示出了另一个可替换的实施例。如图所示，不带排尘阀的平底积尘盖1195集成有抗扬尘回吸格栅1198。

应当理解，本发明上述关于折返式预过滤模块的实施例仅仅是示例性的。事实上，本发明折返式预过滤模块的结构及其零部件构造可以根据具体使用情况而有所变化。

例如，如图25所示，下档板构件可以是包括多个下档板构件2160的集合。每个下档板构件2160由下档板2165和一体形成在下档板2165上的一个以上的锥形管2170构成。多个下档板构件2160并联排布后，可以通过粘合剂或紧固件定位并固定密封至旋流管构件组2140。本实施例不仅进一步降低了下档板构件的模具成本，还降低了对旋流管构件组和下档板构件的零部件尺寸精度的要求。同时，若某个锥形管出现问题(例如，锥形管口堵塞)，可以仅更换包含该锥形管的下档板构件而不影响其他下档板构件的使用，进一步降低了成本。

图26示出了多个旋流管构件组3140匹配下档板构件3160的可替换例。在本可替换例中，旋流管构件组是包括多个旋流管构件组3140的集合。每个旋流管构件组3140包括旋流管构件底板3142以及与之一体形成的一个以上旋流管构件3150。多个旋流管构件组3140并联排布后，可以通过粘合剂或紧固件定位并与下档板构件3160固定密封。本实施例不仅进一步降低了旋流管构件组的模具成本，还降低了对旋流管构件组和下档板构件的零部件尺寸精度的要求。同时，若某个旋流管构件出现问题/受损，可以仅更换包含该旋流管构件的旋流管构件组而不影响其他旋流管构件组的使用，进一步降低了成本。

图27A-27B示出了另一个可替换的实施例。如图所示，旋流管构件组是包括多个旋流管构件组4140的集合，并且下档板构件是包括多个下档板构件4160的集合。若干个旋流管构件组4140和下档板构件4160两两紧固，并联排布于底座框4100内。本替换例可以根据需要方便灵活的将本发明的旋流管结构应用于更大的预过滤模块中，并且有利于降低对旋流管构件组4140和下档板构件4160的零部件尺寸精度的要求。

应当理解，上述实施例的折返式预过滤模块不仅可以用于本发明的双级空气滤清器系统中，还可以与任何其它类型的主空气滤清器一起使用，或者可以单独使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限定本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求书为准。

Claims (29)

1.一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，其特征在于，包括：主空气滤清器以及设置在主空气滤清器的主滤芯侧面的预过滤模块；其中，主滤芯包括开口面朝下的脏端和与脏端相对的干净端；经预过滤模块预过滤后的待过滤空气从脏端进入主滤芯，经主滤芯过滤，过滤后的干净空气从干净端经由设置在主滤芯下游的出气口排出；

当双级空气滤清器系统工作时，主滤芯内部的开口通道中吸附的灰尘杂质在重力作用下落入设置在主滤芯下方的排尘装置，自动排出主空气滤清器。

2.根据权利要求1所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：主滤芯的下游设置有安全滤芯，经主滤芯过滤后的干净空气从干净端进入安全滤芯进行二次过滤，然后经由设置在安全滤芯下游的出气口排出。

3.根据权利要求1所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：主滤芯为直流式滤芯。

4.根据权利要求3所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：主滤芯包括介质包，由槽纹片材和表面片材组合的介质构成，具有第一边缘和相对的第二边缘，其中第一边缘形成主滤芯的脏端，第二边缘形成主滤芯的干净端；靠近第二边缘设置有密封边，将槽纹片材和表面片材密封在一起并阻止从脏端进入的待过滤空气在不经过介质过滤的情况下从干净端流出；待过滤空气从脏端的开口槽纹进入，穿过介质进入相邻的通道，由干净端离开。

5.根据权利要求4所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：脏端的开口槽纹形成主滤芯内部的开口通道，用以吸附灰尘杂质。

6.根据权利要求5所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：排尘装置呈漏斗状，用于积聚灰尘杂质，并且排尘装置包括排尘阀。

7.根据权利要求6所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：双级空气滤清器系统在工作中由于受机械振动使得灰尘杂质在重力作用下落入下方的排尘装置并堆积在排尘阀阀口上方，直至堆积的灰尘杂质的自身重力足以克服主空气滤清器内部的负压，被排尘阀自动排出主空气滤清器壳体。

8.根据权利要求7所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：主滤芯的介质自身卷绕或绕芯卷绕而形成卷绕结构的介质包。

9.根据权利要求7所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：主滤芯的介质通过堆叠而形成介质包。

10.根据权利要求1所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：主滤芯为深折纸平板式滤芯。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的双级空气滤清器系统，其特征在于：预过滤模块包括进气口、安装在预过滤模块内的旋流管、位于旋流管下游的积尘腔以及设置在积尘腔下方的灰尘出口；其中，脏空气由进气口进入预过滤模块，在旋流管的旋流作用下，大颗粒灰尘杂质被抛入积尘腔，由灰尘出口排出预过滤模块，而经预过滤后的空气随后流入主滤芯脏端。

12.一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，其特征在于，包括：主空气滤清器以及设置在主空气滤清器的主滤芯侧面的预过滤模块；其中，主滤芯包括脏端和干净端；经预过滤模块预过滤后的待过滤空气从脏端进入主滤芯，经主滤芯及安全滤芯过滤，过滤后的干净空气从干净端经由设置在安全滤芯下游的出气口排出。

13.一种预过滤模块，其特征在于，包括：

预过滤壳体，提供进气通道；

容纳在预过滤壳体中的上挡板构件、旋流管构件组和下档板构件；以及

连接至预过滤壳体的积尘盖，在预过滤壳体内形成积尘腔；

其中，上挡板构件具有多个开孔；

其中，旋流管构件组包括旋流管构件底板和固定至旋流管构件底板的多个旋流管构件，每个旋流管构件由外直管、外直管内的旋流片和插入外直管内的中心直管一体构成；

其中，旋流管构件的数量和位置与上挡板构件的开孔的数量和位置匹配，并且每个旋流管构件的中心直管的一端部伸入上挡板构件的对应开孔；并且

其中，下档板构件具有多个锥形管，其数量对应于旋流管构件的数量，并且每个旋流管构件的外直管的一端部与对应锥形管的端部对准。

14.根据权利要求13所述的预过滤模块，其特征在于：上挡板构件包括上挡板和附接至上挡板的密封件；其中，上挡板包括多个开孔；密封件为一体成型的密封圈垫，包括多个密封圈，密封圈的位置和数量匹配上挡板的开孔的位置和数量；其中，各密封圈与对应的上挡板的各开孔形成气密接合。

15.根据权利要求14所述的预过滤模块，其特征在于：密封件为一体成型的TPE软胶密封圈垫，接合至上挡板。

16.根据权利要求14所述的预过滤模块，其特征在于：每个密封圈具有限位结构，用于辅助伸入各开孔的每个旋流管构件的中心直管的一端部正确就位，使得密封圈与中心直管的该端部形成密封，阻止未经预过滤的空气流出预过滤模块。

17.根据权利要求13所述的预过滤模块，其特征在于：旋流管构件组的旋流管构件底板和固定至旋流管构件底板的多个旋流管构件一体成型。

18.根据权利要求13所述的预过滤模块，其特征在于：下档板构件包括一体成型的下档板和固定至下档板的多个锥形管。

19.根据权利要求13所述的预过滤模块，其特征在于：旋流管构件组和下档板构件之间通过定位销定位，并通过粘合剂或紧固件密封接合。

20.根据权利要求13-19中任一权利要求所述的预过滤模块，其特征在于：积尘腔中设置有抗扬尘回吸装置。

21.根据权利要求20所述的预过滤模块，其特征在于：抗扬尘回吸装置是单独件，或者与积尘盖一体形成，或者与下档板构件一体形成。

22.根据权利要求20所述的预过滤模块，其特征在于：抗扬尘回吸装置具有多个格栅，用于将积尘腔及下挡板上的锥形管分隔成若干个单独小隔间。

23.根据权利要求20所述的预过滤模块，其特征在于：抗扬尘回吸装置具有多个片状隔挡，用于将积尘腔及下挡板上的锥形管分隔成若干个小隔间。

24.根据权利要求13-19中任一权利要求所述的预过滤模块，其特征在于：积尘盖集成有抗扬尘回吸格栅。

25.根据权利要求13-19、21-23中任一项所述的预过滤模块，其特征在于：下档板构件是包括多个下档板构件的集合。

26.根据权利要求13-19、21-23中任一项所述的预过滤模块，其特征在于：旋流管构件组是包括多个旋流管构件组的集合。

27.根据权利要求13-19、21-23中任一项所述的预过滤模块，其特征在于：下档板构件是包括多个下档板构件的集合，并且旋流管构件组是包括多个旋流管构件组的集合，其中各下档板构件和对应的各旋流管构件组两两紧固排布于底座框上。

28.一种具有侧置式预过滤模块的双级空气滤清器系统，其特征在于：所述双级空气滤清器系统采用根据权利要求13-27中任一项所述的预过滤模块。

29.一种双级空气滤清器系统，其特征在于：包括根据权利要求13-27中任一项所述的预过滤模块和位于预过滤模块下游的主空气滤清器。