CN1485537A - 车辆用空气过滤器及空气过滤方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气过滤器，其中在可转动过滤装置的内部设置固定的送风装置，在该送风装置的一侧和另一侧分别设置有气流分入口和集尘部分，通过送风装置，迫使包括灰尘在内的异物地从过滤装置的外表面震落并将其排出到外部，从而可以使用清洁的空气而不用更换过滤器。

Description

车辆用空气过滤器及空气过滤方法
技术领域
本发明涉及一种车辆用空气过滤器，特别涉及具有一种结构的车辆用空气过滤器，当车辆在未铺设好的灰土路上行驶时，它不仅能够为发动机供应足够的过滤后的空气，而且还能延长空气过滤器的使用寿命并且不降低其过滤功能。
背景技术
车辆通常由发动机提供动力，而发动机内部的燃油必须得到空气才能使发动机工作。但是，由于外部空气中含有大量包括灰尘在内的外来物质(异物)，所以希望提供给发动机的空气应当是经过空气过滤器过滤之后的干净空气。
上述常规的车辆用空气过滤器由空气过滤器a、过滤器主体b、过滤器盖c以及过滤装置d组成。
上述过滤器主体b为其中一部分是开放的圆柱体，作为一个整体，它含有：位于一个预定位置的气流入口b1，外部空气从其中流入；过滤装置装配凹槽b2，它沿着底面的外缘形成了凹槽；以及出气口b3，它贯通了底面的中央部分，并且与发动机的进气管连接，用以将过滤后的空气供应给进气管。
上述过滤器盖c是一个有预定直径的圆盘，它带有一个过滤装置装配凹槽，此凹槽沿着底面的外缘形成凹槽，它与上述过滤器主体b的开放部分装配在一起，从而使两者可被连接和拆开。上述过滤装置d呈圆柱状，其中有两个部分是开放的，一个部分被插入上述过滤器主体b的过滤装置装配凹槽b2并与其装配在一起，另一个部分被插入到上述过滤器盖c的过滤装置装配凹槽c1并与其装配在一起，过滤器d被内置于上述过滤器主体b的内部，它用于对从上述气流入口b1流入的外部空气进行过滤，然后将干净的空气从上述出气口b3排出。
在具有上述结构的常规车辆用空气过滤器中，外部空气通过上述过滤器主体的气流入口流入过滤器主体，并在进入过滤器的内部空间并且流经内置于过滤器主体之中的过滤装置之后，通过上述出气口被提供给发动机的进气管。由于流入过滤器主体的外部空气在流经过滤器的同时得到了过滤器的过滤，因此过滤器会将空气中所含有的异物滤除，从而只提供清洁的空气。
发明内容
但是，由于常规车辆用空气过滤器中的过滤器被内置地固定在过滤器主体的内部，而且没有任何额外的装置用来清除灰尘，因此，随着灰尘沿着过滤器的外表面的积累，就会非常明显地出现寿命缩短以及空气过滤性能下降的问题。
考虑到上述这些问题，本发明的目的就是提供一种车辆用空气过滤器，即使当车辆在未铺设的灰土路上行驶时，它也能够不仅为发动机供应足够的过滤空气，而且还能延长空气过滤器的使用寿命，并且不降低其过滤性能。
本发明的上述目的涉及到一种能对外部空气进行过滤从而为发动机提供干净空气的车辆用空气过滤器，该目的可通过一种车辆用空气过滤器而得到实现，这种空气过滤器的特征在于包括以下组成部分：
上述空气过滤器含有一个中空的内部，并且该空气过滤器为圆柱体形状，其上部是开放的。该空气过滤器的作为一个整体的部分含有：与发动机连通的过滤器出气口，它向下形成突出部分，从而与位于发动机下表面的中央部分上的具有预定直径的中空部分相连；气流主入口，它形成为向外突出，并与位于外表面的预定位置上的具有预定直径的内部中空部分连接；气流分入口，它形成为向外突出，并与位于外表面的预定位置上的具有预定直径的内部中空部分相连；集尘部分，它沿着长度方向朝外形成凹槽，其与所述气流分入口相对的内表面具有预定的宽度和长度；灰尘出口，它为具有预定直径的向外突起的形状，并且与位于所述集尘部分下部的内部空腔连接；过滤装置装配凹槽，它沿着具有预定直径的圆盘的上表面的外缘部分形成凹槽；出气口，它形成为具有向下的突起，并且在其被贯通的中央具有预定的直径；以及过滤器主体，它拥有内置于内部中空部分的底面中的过滤装置安装单元，该单元使出气口被装配成能够在所述过滤后空气出口的内侧部分中转动；
过滤器盖，它是具有帽子形状的弯棍，并以可拆卸的方式装配在具有轴支承件的过滤器主体的上表面上，轴支承件的两端部分被固定安装在所述上表面上，从而使过滤器盖放置在上述轴装配孔的上面；
过滤装置装配凹槽，它是一个具有预定直径的圆盘，并且沿着其下表面的外缘形成一个凹槽，还有一个支承轴，它竖直向上延伸，并且具有预定直径和长度的中心贯通的管状部分，并且被装配成能够在轴装配孔的下侧转动，以及驱动齿轮，连接并固定在所述支承轴的上端部分中；
圆柱形状的过滤装置，其两个端面是开放的，并且这两个端面部分被分别插进并装配入过滤装置安装单元的过滤装置装配凹槽，且上述过滤装置安装单元和过滤装置转动单元的每一个被内置于过滤器主体的内部中空部分中；
驱动电机，它固定并安装在上述过滤器盖上表面的预定位置，以便其齿轮部分与上述驱动齿轮产生齿轮啮合，以驱动过滤装置转动单元；以及
支承件，它具有预定直径和长度的管子，并装配在上述过滤装置转动单元的支承轴中，其上部被连接固定在所述轴支承件内；
送风装置，其中吸气口被置于上述过滤器主体的气流分入口侧，该送风装置被固定在支承件的下部，以便能够被放入所述过滤装置的内部，排气口设置在所述过滤器主体的集尘部分中，它把经过所述气流分入口流入过滤器主体的外部空气通过过滤装置吸入到吸气口中，并且通过使空气经所述排气口排入上述过滤装置内部，从而将该过滤装置外表面的灰尘震落到上述集尘部分内；以及
保护罩，它用于保护覆盖在过滤器盖顶部的驱动电机及其支承轴。
本发明的另一个目的是提供这样一种方法，该方法在过滤装置以预定速度转动的同时，通过安装和固定在过滤装置内部的送风装置使附着在过滤装置外部的灰尘强制地吹落并排出到外部，从而使过滤装置的性能始终保持最佳状态。
根据本发明所述的方法通过以下步骤得到实现：在空气受到以预定速度转动的过滤器过滤之后，让空气吸入气流主入口以通过过滤空气的出气口连续送风；安装和固定在转动的过滤装置内部的送风装置在吸入侧安装吸气口；在用于支撑过滤器的过滤器主体中靠近吸气口的地方安装气流分入口，以使空气能通过气流分入口被吸入；在位于气流分入口内部方向中的送风装置的排放侧形成一个排气口，在过滤器的本体中安装集尘部分，并强制地吹动附着在过滤器外表面上的灰尘，以使其坠落到集尘部分中；以及在灰尘被送风装置迫使坠落并堆积在集尘部分中之后，将灰尘通过附近的灰尘出口朝外排放。
附图说明
图1是常规的车辆用空气过滤器结构的连接状态截面图。
图2是根据本发明的车辆用空气过滤器的立体图。
图3是沿图2中的A-A线得到的纵向截面图。
图4是沿图2中的B-B线得到的纵向截面图。
图5是根据本发明的车辆用空气过滤器的横向截面图。
图6和图7是与图3和图4所示的空气过滤器的过滤器主体分开的各个过滤器盖的分解截面图。
本发明的实施方式
下面将结合附图对根据本发明实施例中的几个例子的车辆用过滤器进行说明。
图2是根据本发明的车辆用空气过滤器的立体图。图3是沿图2中的A-A线得到的纵向截面图，图4是沿图2中的B-B线得到的纵向截面图，图5是根据本发明的车辆用空气过滤器的横向截面图，图6和图7是与图3和图4所示的空气过滤器的过滤器主体分开的各个过滤器盖的分解截面图。
图3和图4中的排气口23b受到与出气口17b结合在一起的支座S的支撑。因此，与当固定在送风装置的出气口一侧上的排气口23b未受到支座S支撑时的情况相比，它将获得更加确实和牢固地支撑。结果是，通过在送风装置23操作下的被排放空气的送风力，就可减少排气口23b的振动。
另外，由于排气口23b与过滤装置20之间的空隙很小，因此，被送风装置排出的空气能够直接将异物推斥和震落到远离过滤装置20的地方。当吸入到过滤器10中的空气受到灰尘出口16内的过滤装置20的过滤之后，还可以安装另一个用于排气的送风装置B1，以朝外强制地排气。通过用于排气的送风装置B1将灰尘更加容易地从灰尘出口16排出，就可使过滤器10的过滤效率得到显著提高。在灰尘出口16中，可以配备一个灰尘收集装置，用以收集并丢弃聚集在集尘部分15当中的灰尘。
本发明中是以车辆用过滤器为例来对过滤器进行说明的，但是这种车辆用过滤器也可被安装在家中和工厂内以便于家用和工业使用。
参考图2至图7，根据本发明所述的空气过滤器10由过滤器主体11、过滤器盖18、过滤装置转动单元19、过滤装置20、驱动电机21、支承件22、送风装置23以及保护罩24组成。
上述过滤器主体11的内部是中空的，该过滤器主体11为圆柱形，其上部为开放的。它配有过滤器出气口12、气流主入口13、气流分入口14、集尘部分15、灰尘出口16以及过滤装置安装单元17。
上述过滤器出气口12在过滤器主体11的下表面的中央部分中具有预定的直径，该出气口12形成了向下的突出以与中心孔连通，并且在被安装到汽车上时与发动机相连。
所述气流主入口13在过滤器主体11的外表面的预定位置上具有预定的直径，它朝外伸出，并与内部中心孔相连。所述气流分入口14在过滤器主体11的外表面的预定位置上具有预定的直径，它与内部中空部分连通，因此也朝外突出。
所述集尘部分15在过滤器主体11的与上述气流分入口14相对着的内表面内具有预定的宽度和长度，并且沿长度方向形成凹槽。所述灰尘出口16具有预定的直径，其形成为朝外突出，以与所述集尘部分15的下端部分中的内部中空部分相连通，其作用是将堆积在集尘部分15当中的灰尘向外排放。
所述过滤装置安装单元17是一个具有预定直径的圆盘，其上配有过滤装置装配凹槽17a和出气口17b，它被内置安装在过滤器主体11的底面中，并可转动。
过滤装置装配凹槽17a沿所述过滤装置安装单元17的上表面的外缘被形成为不均匀的多个凹槽，从而使所述过滤装置20的下半部分可被插入和装配在其中。所述出气口17b在过滤装置安装单元17的被贯穿的中央部分内具有预定的直径，并且其形状朝向下方突出，将过滤装置装配凹槽17插入和装配，以便在当安装上过滤装置安装单元17时能在所述过滤器主体11的过滤器出气口12的内侧转动。
所述过滤器盖18是一个具有预定直径的圆盘，其上配有装配凹槽18a、轴装配孔18b以及轴支承件18c，过滤器盖18被装配入所述过滤器主体11的开口部分中，以便于安装和拆卸。
上述装配凹槽18a形成有凹槽，以便沿着所述过滤器盖18的下表面中的外缘装配入所述过滤器主体11的上部。所述轴装配孔18b被贯通，并且具有在过滤器盖18的中央部分内具有预定的直径。所述轴支承件18c是一个类似于帽子形状的弯棍，其两个端部固定在上表面上以便放置在所述轴装配孔18b的上侧。
上述过滤装置转动单元19是一个具有预定直径的圆盘，其上配有过滤装置装配凹槽19a、支承轴19b以及驱动齿轮19c，该过滤装置转动单元19被安装在所述过滤器盖18的下表面中。
上述过滤装置装配凹槽19a沿着所述过滤装置转动单元19的下表面中的外围形成凹槽，从而使过滤装置20的上端部能够被插进并嵌合于其中，所述支承轴19b为管状，它具有预定的直径和长度，并且贯穿所述过滤装置转动单元19的中央部分并向上竖直延伸，支承轴19b被装配入所述轴装配孔18b以在其下表面中转动。所述驱动齿轮19c附着和固定在所述支承轴19b的上部。
过滤装置20具有预定的直径和长度，它呈圆柱状，并且其有两个部分是开放的，其中一个部分被插进并装配入所述过滤装置安装单元17的过滤装置装配凹槽17a中，另一个部分被插进并装配入所述过滤装置转动单元19的过滤装置装配凹槽19a中，这样就使所述过滤装置20被固定并内置于所述过滤器主体11的内部中空部分中。
在驱动电机21中，与所述驱动齿轮19c啮合的齿轮部件被安装在一个转动轴上，上述驱动电机21被固定和安装在过滤器盖18的上表面的预定位置中，以用于驱动过滤装置转动单元19，驱动电机最好采用步进电机，它能够使所述过滤装置转动单元19以低速缓慢转动，从而使过滤装置20被转入过滤器主体11的内部中空部分中。
所述支承件22是一个具有预定直径和长度的管子，并被装配入所述过滤装置转动单元19的支承轴19b，其上部被连接和固定在所述轴支承件18c内。
上述的送风装置23被固定并安装在支撑件22的下端部分，以放置在上述过滤装置20的内部空间内，上述过滤装置20内置于上述过滤器主体11的内腔中。它的吸气口23a放置在上述过滤器主体11的气流分入口14中，排气口23b则置于上述过滤器主体12的集尘部分，并且它通过吸取通过上述具有穿过过滤装置20的吸气口的进气子开口14而流入上述过滤器主体11的内部的外部气体，并通过上述排气口23b而向过滤装置20的内侧排气，从而将灰尘从过滤装置20的外表面上震落。
上述保护壳体24具有圆柱体的形状，其一侧是开口的，并且该保护壳体24被装配成将上述过滤器盖18的上部覆盖，以便保护与驱动电机21连接的机器部分以及安装在上述过滤器盖18的上部的驱动电机21。
上述驱动电机21和送风装置23通过电连接而由装在车辆中的电池供电。
根据本发明的具有上述构成的用于车辆10的气体过滤器被安装在车辆上，并且外部空气从过滤器主体11的气流主入口13流入过滤器主体11的内腔部分。此时，外部空气填入上述过滤装置20的外侧空间，然后通过上述过滤装置20，流入过滤装置20的内部空间，因此，在过滤装置20内部空间中的气体是由过滤器过滤掉包含灰尘在内的异物后的清洁空气(过滤后的空气，以下同)，并且该过滤后的空气通过过滤器的气体出口12和可转动地安装在上述过滤器主体11底面上的过滤装置安装单元17的排气口17b而排出过滤器主体11之外，并且排放的过滤后的空气通过连接管线提供给发动机。
在上述空气过滤的过程中，因为上述驱动电机21和送风装置23是持续地操作的，所以上述过滤装置20中的驱动齿轮19c与驱动电机21的齿轮部分产生齿轮啮合，通过驱动电机21的驱动力而转动，在上述过滤装置20被转动时，随着与它联动的支承轴1b和过滤装置转动单元19的转动，在上述过滤装置转动单元19和过滤装置安装单元17之间装配、固定和安装的上述过滤装置20非常缓慢地转动，上述送风装置23通过吸气口23a吸取流入上述气流分入口14的空气，由于在上述气流分入口14和吸气口23a之间有一过滤装置20，因此被吸入的空气是由过滤器过滤掉包含灰尘在内的异物的清洁空气。该过滤后的空气缓慢地通过上述排气口23b进入上述集尘部分15，并且排放到它所达到的过滤装置20的内表面。
如果过滤后的气体通过上述排气口23b被排放到过滤装置20的内表面上，包括附着在过滤装置20外表面的灰尘在内的异物被送风装置23的排放力震离过滤装置20的外表面，并且被堆积在集尘部分15内。在集尘部分15内堆积的灰尘通过在集尘部分15的下部形成的灰尘出口16排出到外部。
通过上述一系列连续的操作实现了空气的持续过滤作用，通过强制地连续去除附着在过滤装置外表面而使过滤性能降低的异物，不仅能防止过滤装置的过滤性能降低，而且显著地延长过滤装置的有效寿命，这是由于通过上述气体分入口来提供上述送风装置的操作所要求的气体，它没有影响气体质量或进入气流主入口并提供给发动机的气流，并且它能够平稳地去除附着在过滤装置上的异物。
根据上面描述的本发明，即使车辆行驶在未铺设好的灰土路上，本发明也不仅能提供用于发动机的足够的过滤空气，而且还能在不使过滤性能降低的情况下延长有效寿命。

Claims (10)

1.一种用于车辆的空气过滤器，用于为发动机提供清洁的空气，其特征在于包括：
空气过滤器(10)，它的内部为中空的，并为圆柱体形状，其上部是开放的，它包括：
空气过滤器主体(11)，它作为一个整体具有：过滤后空气的排气口(12)，它的下部的中央部分具有预定的直径，并形成为突出的形状，以便与所述中空部分连通并与发动机连接；气流主入口(13)，它在外表面的预定位置处具有预定的直径，与内部中空部分连接，并形成为向外侧突出；气流分入口(14)，它在外表面的预定位置处具有预定的直径，与内部中空部分连接，并形成为向外侧突出；集尘部分(15)，它与所述气流分入口(14)相对的内表面具有预定的宽度和长度，并沿着长度方向朝外形成凹槽；灰尘出口(16)，它具有预定的直径，并且与位于所述集尘部分(15)下部的内部中空部分连通，并且形成为向外突出；过滤装置装配凹槽(17a)，它为具有预定直径的圆盘，并沿其上表面的外缘部分形成凹槽；出气口(17b)，它形成为向下突出，并且在其被贯通的中央具有预定的直径；以及内置于内部中空部分的底面中的过滤装置安装单元(17)，该单元使出气口(17b)被装配成能够在所述过滤空气排气口(12)的内侧部分中转动；
装配凹槽(18a)，它是一个具有预定直径的圆盘，并形成为凹槽，以沿着下表面的外缘装配入所述过滤器主体(11)的上端部，以及轴装配孔(18b)，其被贯通的中心部分具有一个预定的直径；
过滤器盖(18)，它是具有帽子形状的弯棍，并以可拆卸的方式装配在上述具有轴支承件(18c)的过滤器主体(11)的上表面上，轴支承件(18c)的两端部分被固定安装在所述上表面上，从而使过滤器盖(18)放置在上述轴装配孔(18b)的上面；
过滤装置转动单元(19)，它配备有过滤装置装配凹槽(19a)，它是一个具有预定直径的圆盘，并且沿着下表面的外缘形成一个凹槽，还有一个支承轴(19b)，它竖直向上延伸并且具有预定直径和长度的中心贯通的管状部分，并且被装配成能够在所述轴装配孔(18b)的下侧转动，以及驱动齿轮(19c)，连接并固定在所述支承轴(19b)的上端部分中；
圆柱形状的过滤装置(20)，其两个侧面是开放的，并且这两个侧面部分被分别插进并装配入所述过滤装置安装单元的过滤装置装配凹槽(17a和19a)，且上述过滤装置安装单元(17)和过滤装置转动单元(19)的每一个被内置于所述过滤器主体(11)的内部中空部分中；
驱动电机21，它固定并安装在上述过滤器盖(18)上表面的预定位置，以便其齿轮部分与上述驱动齿轮(19c)产生齿轮啮合，以驱动过滤装置转动单元19，以及支承件22，它具有预定直径和长度的管子，并装配在上述过滤装置转动单元(19)的支承轴(19b)中，其上部被连接固定在所述轴支承件(18c)内；
送风装置(23)，其中吸气口(23a)被置于所述过滤器主体的气流分入口(14)侧，该送风装置(23)被固定在支承件的下部，以便能够被放入所述过滤装置(20)的内部，排气口(23b)设置在所述过滤器主体(11)的集尘部分中，它把经过所述气流分入口(14)流入过滤器主体(11)的外部空气通过过滤装置(20)吸入到吸气口(23a)中，并且通过使空气经所述排气口(23b)排入所述过滤装置(20)内部，从而将过滤装置(20)外表面的灰尘震落到上述集尘部分内，以及一个保护罩(24)，它用于保护与覆盖在所述过滤器盖(18)顶部的驱动电机(21)联动的机械部分。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于上述驱动电机(21)是步进电机，并且上述过滤装置(20)以低速度非常慢地转动。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于排气口(23b)是由与排气口(17b)结合的保持部分更加牢固地支撑。
4.根据权利要求1或2所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于在排气口(23b)和过滤装置(20)之间的间隙是非常小的。
5.根据权利要求1或2所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于在灰尘出口(16)中安装一排气送风装置，以强行排出空气，该空气被吸入气流主入口(13)，然后向外滤出。
6.根据权利要求1或2所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于灰尘出口(16)配备有收集灰尘的装置，以便收集堆积在集尘部分(15)中的灰尘并将它们丢弃。
7.根据权利要求1至6所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于空气过滤器可以安装在家中并且作为家用空气过滤器。
8.根据权利要求1至6所述的用于车辆的空气过滤器，其特征在于空气过滤器可以安装在工厂中并且作为工业用空气过滤器。
9.一种空气过滤方法，其特征在于包括，通过在过滤器主体(11)的一侧形成的气流主入口(13)吸入的空气在通过以预定速度转动的过滤装置(20)后被过滤，并使该过滤后的空气持续地从过滤装置(20)的内部通入设置在过滤器主体(11)下侧的过滤后空气出口(12)；
通过在支撑过滤装置(20)的过滤器主体(11)靠近入口处设置气流分入口(14)，在固定和安装在转动过滤装置(20)内部的送风装置(23)的吸气侧安装一吸气口，让空气通过吸入气流分入口(14)进入过滤装置(20)内部的吸气口中，并在安装与它相对位置的送风装置(23)的排放侧形成排气口(23b)，在过滤器主体(11)中与它靠近处安装集尘部分(15)，并且通过吹动的力使灰尘从过滤装置(20)的外表面落入集尘部分(15)中；
在被送风装置(23)震落的灰尘堆积在集尘部分(15)中之后，通过相邻的灰尘出口(16)将它排出。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，由于送风装置(23)操作所要求的空气是通过上述气流分入口(14)提供的，它对流经气流主入口(13)的为发动机提供的空气流的空气量没有影响，并且平滑地去除附着在过滤装置(20)上的异物。
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